《3年高考2年模拟》2022课标版高中化学一轮复习 第1课时　分子结构、参数及立体构型.docx

1、第第 2 2 讲讲分子结构与性质分子结构与性质 考试要点核心素养 1.了解共价键的形成、极性、类型(键和 键)。了解配位键的含义。 2.能用键能、键长、键角等说明简单分子的某 些性质。 3.能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论 推测简单分子或离子的空间结构。 4.了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型 (sp、sp 2、sp3)。 5.了解范德华力的含义及对物质性质的影响。 6.了解氢键的含义,能列举存在氢键的物质,并 能解释氢键对物质性质的影响。 1.宏观辨识与微观探析:能从不同层次认识 分子的构型,并对共价键进行分类,能从宏 观和微观相结合的视角分析与解决实际问 题。 2.证据推理与模型认

2、知:能运用价层电子对 互斥理论和杂化轨道理论等解释分子的立 体结构及性质,揭示现象的本质与规律。 3.科学探究与创新意识:能发现和提出有探 究价值的关于分子的结构、性质的问题,设 计探究方案进行探究分析,面对“异常”现 象敢于提出自己的见解。 第第 1 1 课时课时分子结构、参数及立体构型分子结构、参数及立体构型 一、共价键及其参数 1.共价键 (1)本质:在原子之间形成共用电子对。 (2)特征:具有饱和性和方向性。 (3)分类 分类依据类型特征 原子轨道重叠方式 键电子云“头碰头”重叠 键电子云“肩并肩”重叠 电子对是否偏移极性键共用电子对发生偏移 非极性键共用电子对不发生偏移 共用电子对数

3、目 单键一对共用电子 双键两对共用电子 三键三对共用电子 2.共价键类型的判断 (1)键与键 a.依据强度判断:通常键的强度较大,较稳定,键活泼,比较容易断裂。 b.共价单键是键,共价双键中含有一个键,一个键;共价三键中含有 一个键,两个键。 (2)极性键与非极性键 看形成共价键的两原子,不同种元素的原子之间形成的是极性共价键,同种元素的原 子之间形成的是非极性共价键。 3.键参数 (1)键参数对分子性质的影响 (2)键参数与分子稳定性的关系 键能越大,键长越短,分子越稳定。 二、分子的立体构型 1.价层电子对互斥理论(VSEPRtheory) (1)判断分子中的中心原子上的价层电子对数的方法

4、 其中:a是中心原子的价电子数(阳离子要减去电荷数、阴离子要加上电荷数),x是与中心 原子结合的原子数,b是与中心原子结合的原子最多能接受的电子数。 (2)价层电子对互斥理论与分子构型 价层电子 对数 键电子 对数 中心原子上的 孤电子对数 VSEPR 模型名称 分子立体 构型名称 实例 220直线形直线形CO2 3 30 平面三角形 平面三角形BF3 21V 形SO2 4 40 四面体形 正四面体形CH4 31三角锥形NH3 22V 形H2O 2.杂化轨道理论 (1)杂化轨道的类型与分子立体构型的关系 杂化类型杂化轨道数目轨道夹角分子立体构型实例 sp2180直线形CO2 sp 2 3120

5、平面三角形BF3 sp 3 410928四面体形CH4 (2)由杂化轨道数判断中心原子的杂化类型 杂化轨道用来形成键和容纳孤电子对,所以有公式: 杂化轨道数=中心原子上的孤电子对数+中心原子的键个数。 代表物杂化轨道数中心原子杂化轨道类型 CO20+2=2sp CH2O0+3=3sp 2 CH40+4=4sp 3 SO21+2=3sp 2 NH31+3=4sp 3 H2O2+2=4sp 3 3.等电子原理 (1)内容:原子总数相同、价电子总数相同的粒子具有相似的化学键特征,它们的空 间构型相同、许多性质相近。如 CO 和 N2。 (2)常见的等电子体汇总 微粒价电子总数立体构型 CO2、SCN

6、 -、NO 2 +、N 3 - 16e - 直线形 CO3 2-、NO 3 -、SO 324e - 平面正三角形 SO2、O3、NO2 - 18e - V 形 CCl4、SO4 2-、PO 4 3- 32e - 正四面体形 1.易错易混辨析(正确的画“”,错误的画“”)。 (1)共价键的成键原子只能是非金属原子 () (2)键长等于成键两原子的半径之和() (3)乙炔分子中既有非极性键又有极性键,既有键又有键() (4)键可以绕键轴旋转,键不能绕键轴旋转() (5)在任何情况下,都是键比键强度大() (6)s-s键与 s-p键的电子云形状都是轴对称的() (7)分子间作用力越大,分子的稳定性越

7、强() (8)碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的 3 倍和 2 倍() (9)NH3分子为三角锥形,N 原子发生 sp 2杂化 () (10)分子中中心原子通过 sp 3杂化轨道成键时,该分子一定为正四面体结构 () 答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10) 2.已知 CO2为直线形结构,SO3为平面正三角形结构,NF3为三角锥形结构,请推测 COS、CO3 2-、PCl 3 的立体结构。 答案COS 为直线形结构;CO3 2-为平面正三角形结构;PCl 3为三角锥形结构。 解析COS 与 CO2互为等电子体,结构相似;CO3 2-与 SO 3互为等电子体,

8、结构相似;PCl3与 NF3互为 等电子体,结构相似。 3.填写下列表格。 序号化学式 孤电子 对数 键电子 对数 价层电子 对数 VSEPR 模型名称 分子或离子的 立体构型名称 中心原子 杂化类型 CO2 ClO - HCN H2O SO3 CO3 2- NO3 - 答案022直线形直线形sp 314四面体形直线形sp 3 022直线形直线形sp 224四面体形V 形sp 3 033平面三角形平面三角形sp 2 033平面三角形平面三角形sp 2 033平面三角形平面三角形sp 2 考点一考点一共价键及其参数共价键及其参数 题组一共价键及其类型的判断 1.现有以下物质:HF;Cl2;H2O

9、;N2;C2H4;C2H6;H2;H2O2;HCN()。只有 键的是(填序号,下同);既有键,又有键的是;含有由两个原子 的 s 轨道重叠形成的键的是;含有由一个原子的 s 轨道与另一个原子的 p 轨道 重叠形成的键的是;含有由一个原子的 p 轨道与另一个原子的 p 轨道重叠形成 的键的是。 答案 2.现有下列物质:HCl、N2、NH3、Na2O2、H2O2、NH4Cl、NaOH、Ar、CO2、 C2H4。 (1)只存在非极性键的分子是;既存在非极性键又存在极性键的分子 是;只存在极性键的分子是。 (2)只存在单键的分子是,存在三键的分子是,只存在双键的分子是, 既存在单键又存在双键的分子是。

10、 (3)只存在键的分子是,既存在键又存在键的分子是。 (4)不存在化学键的是。 (5)既存在离子键又存在极性共价键的是;既存在离子键又存在非极性共价键的是 。 答案(1) (2) (3) (4) (5) 题组二键参数的应用 3.用“”或“ (2) (3)”或“”)。 键能:PH 键NH 键;键长:PH 键NH 键;稳定性:PH3NH3;得电子能力:P N;还原性:PH3NH3;酸性:H3PO4HNO3。 答案(1)C(2)P,故得电子能力:NP,非金属性:NP,再结合元素周期律知识可得出相关结论。 考点二考点二分子的立体构型分子的立体构型 题组一共价键参数的理解和应用 1.(1)Ge 晶体具有

11、与金刚石相似的结构,其中 Ge 原子的杂化方式为,微粒之间存在的作 用力是。 (2)CS2分子中,共价键的类型有,C 原子的杂化轨道类型是。写出两 个与 CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子:。 (3)乙醛中碳原子的杂化轨道类型为。 (4)NH3分子的中心原子的杂化方式为,分子的空间构型为。 (5)在硅酸盐中,SiO4 4-四面体如图(a)通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网 状四大类构型。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根,其中 Si 原子的杂化方式 为。 答案(1)sp 3 共价键 (2)键和键spCO2、SCN -(或 COS 等) (3)sp 3、sp2 (4)

12、sp 3 三角锥形 (5)sp 3 2.(1)甲醇分子内 C 原子的杂化方式为,甲醇分子内的 OCH 键角(填“大 于”“等于”或“小于”)甲醛分子内的 OCH 键角。 (2)丙烯腈分子()中碳原子轨道杂化类型是;分子中处于同一直线 上的原子数目最多为。 (3)在 BF3分子中,FBF 的键角是,B 原子的杂化轨道类型为,BF3和过量 NaF 作用可生成 NaBF4,BF4 - 的立体构型为。 (4)SO4 2-的立体构型是 ,其中 S 原子的杂化轨道类型是。 (5)H3O +中 HOH 的键角大于 H 2O 分子中 HOH 的键角,其原因为 。 答案(1)sp 3 小于 (2)sp 和 sp

13、 2 3 (3)120sp 2 正四面体 (4)正四面体sp 3 (5)H3O +中氧原子外围有一对孤电子,H 2O 分子中氧原子外围有两对孤电子,故 H3O +中孤电子对 H O 键的排斥力小于 H2O 分子中孤电子对 HO 键的排斥力 题组二等电子原理的理解和应用 3.回答下列问题。 (1)根据等电子原理,仅由第二周期元素形成的共价分子中,互为等电子体的是(填化学 式,下同)和;和。 (2)在短周期元素组成的物质中,与 NO2 -互为等电子体的分子有 、。 (3)与 H2O 互为等电子体的一种阳离子为,阴离子为。 (4)与 N2互为等电子体的阴离子是,阳离子是。 答案(1)N2CON2OC

14、O2 (2)SO2O3 (3)H2F + NH2 - (4)CN -(或C 2 2-) NO + 1.(1)(2020 课标)磷酸根离子的空间构型为,其中 P 的价层电子对数为、 杂化轨道类型为。 (2)(2020 课标)氨硼烷(NH3BH3)含氢量高、热稳定性好,是一种具有潜力的固体储氢材料。回 答下列问题: H、B、N 中,原子半径最大的是。根据对角线规则,B 的一些化学性质与元素 的相似。 NH3BH3分子中,NB 化学键称为键,其电子对由提供。氨硼烷在催化剂作用 下水解释放氢气: 3NH3BH3+6H2O3NH4 +B 3O6 3-+9H 2 B3O6 3-的结构为 。在该反应中,B

15、原子的杂化轨道类型由变 为。 答案(1)正四面体4sp 3 (2)BSi(硅) 配位Nsp 3 sp 2 解析(1)PO4 3-的中心原子 P 的价层电子对数为 4+5+3-24 2 =4,故 P 原子采取 sp 3杂化,PO 4 3-的空间 构型为正四面体。 (2)H、B、N 中,H 原子核外电子层最少,原子半径最小,B、N 均属于第二周期元素,原子序数 BN,原子核吸引电子能力 BN,故原子半径 BNH;根据对角线规则可知,周期表中 某些主族元素与右下方的主族元素化学性质相似,如 Li 和 Mg,Be 和 Al,B 和 Si。 NH3BH3分子中,N 原子核外有 1 对孤电子对,B 原子含

16、有空轨道,故 N 原子提供孤电子对与 B 原 子形成 NB 配位键,NH3BH3分子的结构式为。由 NH3BH3的结构式可知 B 原子的 价层电子对数=键数=4(孤电子对数为 0),故 NH3BH3中 B 原子采取 sp 3杂化;由 B 3O6 3-的结构式可 知 B 原子的价层电子对数=键数=3(孤电子对数为 0),故 B3O6 3-中 B 原子采取 sp2杂化。 2.(1)(2019 课标)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物,分子中氮、碳的杂化类型分别是 、。乙二胺能与 Mg 2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子,其原因是 ,其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是(

17、填“Mg 2+” 或“Cu 2+”)。 (2)(2019 课标)元素 As 与 N 同族。预测 As 的氢化物分子的立体结构为,其沸点比 NH3的(填“高”或“低”),其判断理由是。 (3)(2019 课标)磷酸亚铁锂(LiFePO4)可用作锂离子电池正极材料,具有热稳定性好、循环性 能优良、安全性高等特点,文献报道可采用 FeCl3、NH4H2PO4、LiCl 和苯胺等作为原料制备。回 答下列问题: 苯胺()的晶体类型是。苯胺与甲苯()的相对分 子质量相近,但苯胺的熔点(-5.9)、沸点(184.4)分别高于甲苯的熔点(-95.0)、沸点 (110.6),原因是。 NH4H2PO4中,电负性

18、最高的元素是;P 的杂化轨道与 O 的 2p 轨道形成键。 NH4H2PO4和 LiFePO4属于简单磷酸盐,而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐,如:焦磷酸钠、 三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如下图所示: 这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为(用n代表 P 原子数)。 答案(1)sp 3 sp 3 乙二胺的两个 N 提供孤对电子给金属离子形成配位键Cu 2+ (2)三角锥形低NH3分子间存在氢键 (3)分子晶体苯胺分子之间存在氢键 Osp 3 (PnO3n+1) (n+2)- 解析(1)乙二胺分子中,氮原子核外孤电子对数为 1,键数目为 3,则杂化轨道数目为 4,故氮 原子采取 sp

19、3杂化;碳原子核外孤电子对数为 0,键数目为 4,则杂化轨道数目为 4,故碳原子采 取 sp 3杂化。乙二胺的两个 N 提供孤对电子给 Mg2+、Cu2+等金属离子,以配位键结合成稳定环状 离子。 (2)AsH3中 As 原子价层电子对数为 4,其中有一对孤对电子,故 AsH3的立体结构为三角锥形。NH3 分子间可以形成氢键,导致 NH3沸点高于 AsH3。 (3)中只含有共价键,根据其熔、沸点数据可知,苯胺的晶体类型为分子晶体。 苯胺分子间存在氢键,导致其熔、沸点高于甲苯。 根据 NH4H2PO4中所含元素在周期表中的位置关系和电负性规律可知,氧元素电负性最高。 NH4H2PO4中磷原子的价

20、层电子对数为 4,故为 sp 3杂化,P 的 sp3杂化轨道与 O 的 2p 轨道形成键。 磷酸根离子为 PO4 3-,焦磷酸根离子为 P 2O7 4-,三磷酸根离子为 P 3O10 5-。结合题图可知,每增加 1 个 P 原子,O 原子数增加 3,离子所带负电荷数增加 1,故可推出离子通式为(PnO3n+1) (n+2)-。 3.(2018 课标,35 节选)(1)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂,LiAlH4中的阴离子空间构型 是、中心原子的杂化形式为。LiAlH4中,存在(填标号)。 A.离子键B.键C.键D.氢键 (2)Li2O 是离子晶体,其晶格能可通过下图的 Born-Habe

21、r 循环计算得到。 可知,OO 键键能为kJmol -1,Li 2O 晶格能为 kJmol -1。 答案(1)正四面体sp 3 AB (2)4982908 解析(1)AlH4 -中 Al 的价层电子对数为 4,故 Al 采取 sp3杂化,该离子空间构型为正四面体。Li+ 与 AlH4 -以离子键结合,AlH 4 -中 Al 与 H 之间是键,A、B 项正确。 (2)OO(g)2O(g)所吸收的能量即 OO 键的键能,故 OO 键的键能为 249kJmol - 12=498kJmol-1。离子晶体的晶格能是气态离子形成 1mol 离子晶体所释放的能量,题图 中:2Li +(g)+O2-(g) L

22、i2O(晶体)H=-2908kJmol -1,故 Li 2O 晶格能为 2908kJmol -1。 4.(2018 课标,35 节选)硫及其化合物有许多用途,相关物质的物理常数如下表所示: H2SS8FeS2SO2SO3H2SO4 熔点/-85.5115.2 600(分解) -75.516.810.3 沸点/-60.3444.6-10.045.0337.0 回答下列问题: (1)根据价层电子对互斥理论,H2S、SO2、SO3的气态分子中,中心原子价层电子对数不同于其他 分子的是。 (2)图(a)为 S8的结构,其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多,主要原因 为。 (3)气态三氧化硫以单分

23、子形式存在,其分子的立体构型为形,其中共价键的类型 有种;固体三氧化硫中存在如图(b)所示的三聚分子,该分子中 S 原子的杂化轨道类型 为。 答案(1)H2S(2)S8相对分子质量大,分子间范德华力强(3)平面三角2sp 3 解析(1)中心原子价层电子对数:H2S 为 2+1 2(6-21)=4;SO2为 2+ 1 2(6-22)=3;SO3为 3+1 2(6-23)=3。(2)S8和 SO2均为分子晶体,S8的相对分子质量比 SO2的相对分子质量大很多, 范德华力更强,所以 S8的熔点和沸点要比 SO2的高很多。(3)SO3分子中中心原子价层电子对数为 3,无孤电子对,故 SO3分子的立体构

24、型为平面三角形;SO3分子的结构式为,其中既有键 又有键;由图(b)可知三聚分子中每个 S 原子与 4 个 O 原子形成 4 个键,故其杂化轨道类型 为 sp 3。 5.(2018 课标,35 节选)中华本草等中医典籍中,记载了炉甘石(ZnCO3)入药,可用于治疗皮 肤炎症或表面创伤。ZnCO3中,阴离子空间构型为,C 原子的杂化形式 为。 答案平面三角形sp 2 解析ZnCO3中的阴离子为 CO3 2-,CO 3 2-中 C 原子的价层电子对数为 3+1 2(4+2-32)=3,且无孤电 子对,故空间构型为平面三角形,C 原子的杂化形式为 sp 2。 A A 组组基础达标基础达标 1.下列说

25、法中不正确的是() A.键比键重叠程度大,形成的共价键强 B.两个原子之间形成共价键时,最多有一个键 C.气体单质中,一定有键,可能有键 D.N2分子中有一个键,两个键 答案C稀有气体单质中,不存在化学键。 2.下列分子所含原子中的碳原子,既有 sp 3杂化,又有 sp2杂化的是 () A.乙醛B.丙烯腈 C.甲醛D.丙炔 答案A乙醛中甲基中的碳原子采取 sp 3杂化,醛基中的碳原子采取 sp2杂化;丙烯腈中双键连 接的两个碳原子采取 sp 2杂化,另一个碳原子采取 sp 杂化;甲醛中碳原子采取 sp2杂化;丙炔中甲 基中的碳原子采取 sp 3杂化,三键连接的两个碳原子采取 sp 杂化。 3.

26、氮的最高价氧化物为无色晶体,它由两种离子构成,已知其阴离子的立体构型为平面三角形, 则其阳离子的立体构型和阳离子中氮原子的杂化方式为() A.直线形sp 杂化B.V 形sp 2杂化 C.三角锥形sp 3杂化 D.平面三角形sp 2杂化 答案A氮的最高价氧化物为 N2O5,根据 N 元素的化合价为+5 价和原子组成可知,阴离子为 NO3 -、 阳离子为 NO2 +,NO 2 +中 N 原子形成了 2 个键,孤电子对数为 0,所以杂化类型为 sp,立体构型为 直线形,故 A 项正确。 4.下列离子的 VSEPR 模型与离子的空间立体构型一致的是() A.SO3 2- B.ClO4 - C.NO2

27、- D.ClO3 - 答案B当中心原子无孤电子对时,VSEPR 模型与立体构型一致。A 项,SO3 2-的中心原子的孤电 子对数=1 2(6+2-32)=1;B 项,ClO4 -的中心原子的孤电子对数=1 2(7+1-42)=0;C 项,NO2 -的中 心原子的孤电子对数=1 2(5+1-22)=1;D 项,ClO3 -中心原子的孤电子对数=1 2(7+1-32)=1。 5.下列说法中正确的是() A.PCl3分子是三角锥形,这是因为 P 原子是以 sp 2杂化的结果 B.sp 3杂化轨道是由任意的 1 个 s 轨道和 3 个 p 轨道混合形成的 4 个 sp3杂化轨道 C.凡中心原子采取 s

28、p 3杂化的分子,其 VSEPR 模型都是四面体 D.AB3型的分子立体构型必为平面三角形 答案CA 项,PCl3分子的中心原子 P 含有 3 个成键电子对和 1 对孤电子对,为 sp 3杂化,立体构 型为三角锥形,错误;B 项,能量相近的 s 轨道和 p 轨道形成杂化轨道,错误;C 项,凡中心原子采 取 sp 3杂化的分子,其 VSEPR 模型都是四面体,而分子的立体构型还与含有的孤电子对数有关,正 确;D 项,AB3型的分子立体构型与中心原子的孤电子对数有关,如 BF3中 B 原子没有孤电子对,为 平面三角形,NH3中 N 原子有 1 对孤电子对,为三角锥形,错误。 6.用价层电子对互斥理

29、论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型,有时也能用来推测键角 大小,下列判断正确的是() A.SO2、CS2、HI 都是直线形的分子 B.BF3键角为 120,SnBr2键角大于 120 C.CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子 D.PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形的分子 答案CSO2是 V 形分子,CS2、HI 是直线形的分子,A 项错误;BF3的键角为 120,是平面三角形 结构,而 Sn 原子价电子数是 4,在 SnBr2中 Sn 与 Br 形成 2 个键,还有一对孤电子对,对成键电 子有排斥作用,使键角小于 120,B 项错误;CH2O、BF3、SO3都是平面三

30、角形分子,C 项正确;PCl3、 NH3都是三角锥形的分子,而 PCl5不是,D 项错误。 7.指出下列分子或离子的立体构型和中心原子的杂化类型。 (1)H2S, CO2, PH3, PCl3, BF3, HCN, HCHO, SO2, SiH4。 (2)NH4 + , NO2 - , SO4 2- , SO3 2- , ClO3 - , ClO4 - , SiO3 2- 。 答案(1)V 形、sp 3 直线形、sp三角锥形、sp 3 三角锥形、sp 3 平面三角形、sp 2 直线形、 sp平面三角形、sp 2 V 形、sp 2 正四面体形、sp 3 (2)正四面体形、sp 3 V 形、sp

31、2 正四面体形、sp 3 三角锥形、sp 3 三角锥形、sp 3 正四面 体形、sp 3 平面三角形、sp 2 8.研究表明,癌细胞可以被金属铱靶向和破坏。铱(Ir)属于铂系金属,铂系金属包括钌(Ru)、锇 (Os)、铑(Rh)、铱(Ir)、钯(Pd)、铂(Pt)六种金属。其中铑、铱、钯、铂在周期表中的相对位 置如图所示。 CoNi RhPd IrPt 回答下列问题: (1)基态铱原子的价电子排布式为。 (2)实验室常用氯化钯(PdCl2)溶液检验 CO,发生的反应为 PdCl2+CO+H2OPd+CO2+2HCl。 在标准状况下,VLCO2含键数目为(NA表示阿伏加德罗常数的值)。 HCl

32、分子中键类型是(填字母)。 A.s-sB.s-pC.s-sp 2 D.s-sp 3 (3)实验证明,PtCl2(NH3)2的结构有两种:A 呈棕黄色,有极性,有抗癌活性,在水中的溶解度为 0.258g,水解后能与草酸(HOOCCOOH)反应生成 Pt(C2O4)(NH3)2;B 呈淡黄色,无极性,无抗癌活性, 在水中的溶解度为 0.037g,水解后不能与草酸反应。 PtCl2(NH3)2的空间构型是(填“四面体形”或“平面四边形”)。 画出 A 的结构图示:。 C2O4 2-中碳原子的杂化类型是 ,提供孤对电子的原子是(填元素符号)。 C、N、O 的第一电离能由大到小的顺序为, 判断依据是。

33、答案(1)5d 76s2 (2) ?A 11.2 B (3)平面四边形sp 2 ONOCO 的原子半径小于 C,N 的 2p 轨道处于半充 满状态,较稳定 解析(1)根据钴原子的价电子排布式可推出铱原子的价电子排布式:3d 74s25d76s2。(3)如 果 PtCl2(NH3)2呈四面体形,类似二氯甲烷的空间构型,只有一种结构,与题意不符。A 具有极 性,在水中的溶解度比 B 的大,说明 A 分子中 2 个 NH3分子位于邻位,B 分子中 2 个 NH3分子位于 对位。C2O4 2-中碳原子没有孤对电子,2 个氧原子提供 2 对孤对电子。 9.在人类文明的进程中,许多物质发挥过重要作用,如铁

34、、硝酸钾、青霉素、聚乙烯、二氧化硅、 富勒烯、含铬物质等。 (1)Fe 3+在基态时,价电子排布式为 。 (2)KNO3中 NO3 -的立体构型为 ,写出与 NO3 -互为等电子体的另一种阴离子的化学 式:。 (3)6-氨基青霉烷酸的结构如图所示。结构中 S 原子的杂化方式是。 (4)富勒烯(C60)的分子结构如图所示,该物质能与氯气反应生成 C60Cl10分子,1molC60Cl10分子中含 有碳碳单键的数目为(设NA为阿伏加德罗常数的值)。 (5)已知配合物 CrCl36H2O 的中心离子 Cr 3+的配位数为 6,向含 0.1molCrCl 36H2O 的溶液中滴 加 2molL -1A

35、gNO 3溶液,反应完全后共消耗 AgNO3溶液 50mL,则该配离子的化学式 为。 答案(1)3d 5 (2)平面三角形CO3 2- (3)sp 3 (4)65NA(5)CrCl2(H2O)4 + B B 组组综合提升综合提升 10.目前氟化工产品广泛应用在化工、冶金、机械、光学仪器、电子、核工业及医药领域。 (1)三氟化氮在微电子工业中作为等离子蚀刻气体,预测 NF3分子的立体结构为,其中 NF 键是由 N 原子的杂化轨道和 F 原子的 2p 轨道形成的(填“极性”或 “非极性”)键。 (2)BF3与一定量水形成(H2O)2BF3晶体 Q,Q 在一定条件下可转化为 R: H3O + 晶体

36、Q 中各种微粒间的作用力不涉及(填序号)。 a.离子键b.共价键c.配位键 d.金属键e.氢键f.范德华力 R 中阳离子的空间构型为,阴离子的中心原子轨道采用杂化。 答案(1)三角锥形sp 3 极性 (2)ad三角锥形sp 3 解析(1)分析可知 NF3采取 sp 3杂化,含一对孤电子对,立体结构为三角锥形,其中 NF 键是极 性键,由 N 原子的 sp 3杂化轨道和 F 原子的 2p 轨道形成。(2)由 Q 的结构可知,BF 之间为共 价键,BO 之间为配位键,OH 之间为共价键,OH 之间为氢键,根据 Q 的熔点可知其为分子晶 体,分子之间存在范德华力,故不存在的作用力有离子键和金属键。

37、R 中阳离子为 H3O +,中心氧原子的价层电子对数为6-1-3 2 +3=4,孤电子对数为 1,空间构型为三角 锥形,阴离子的中心原子 B 与周围 4 个原子形成共价键,采用 sp 3杂化。 11.(2020 四川宜宾二诊)国庆 70 周年阅兵式上,“东风-41 洲际弹道导弹”“歼 20”等护国重 器闪耀亮相,它们都采用了大量合金材料。 回答下列问题: (1)某些导弹的外壳是以碳纤维为增强体,金属钛为基体的复合材料。基态钛原子的外围电子排 布式为。钛可与 C、N、O 等元素形成二元化合物,C、N、O 元素电负性的大小顺序 是。 (2)钛比钢轻,比铝硬;钛硬度比铝大的原因是。 (3)钛镍合金可

38、用于战斗机的油压系统,该合金溶于热的硫酸溶液生成 Ti(SO4)2、NiSO4;其中阴 离子的立体构型为,S 的杂化轨道与 O 的 2p 轨道形成(填“” 或“”)键。 答案(1)3d 24s2 ONC(2)Ti 原子的价电子数比 Al 多,金属键更强(3)正四面体形sp 3 解析(1)钛的原子序数为 22,价电子(外围电子)排布式为 3d 24s2;C、N、O 位于同一周期,电负 性:ONC。(2)金属晶体的金属键越强,熔、沸点越高,硬度越大。(3)SO4 2-中硫原子价层电子对 数为 4+6+2-42 2 =4,无孤电子对,立体构型为正四面体形,硫原子杂化方式为 sp 3,杂化轨道与其他

39、原子形成键。 12.(1)8-羟基喹啉铝常用于发光材料及电子传输材料,可由 LiAlH4与合成。LiAlH4 中阴离子的空间构型为,所含元素中电负性最大的是(填元素 符号),N 的杂化方式为。 (2)C16S8是新型环烯类储氢材料,研究证明其分子呈平面结构(如图所示)。 C16S8分子中 C 原子和 S 原子的杂化轨道分别为。 测得 C16S8中碳硫键的键长介于 CS 和 CS 之间,其原因可能是。 答案(1)正四面体Osp 2 (2)sp 2、sp3 C16S8分子中的碳硫键具有一定程度的双键性质 解析(1)LiAlH4中阴离子是 AlH4 -,中心原子 Al 含有 4 个键,孤电子对数为3

40、+1-4 2 =0,价电子对 数为 4,空间构型为正四面体形;中含有的元素为 C、H、O、N,电负性最大的是 O;根 据结构简式可知,N 有 2 个键,1 对孤电子对,杂化方式为 sp 2。(2)C 16S8分子中 C 原子和 S 原子 的价电子对数分别是 3、4,根据价层电子对互斥理论判断原子杂化类型分别为 sp 2、sp3。 13.我国科学家借助自主研制的新型钨钴铁合金催化剂攻克了单壁碳纳米管结构的可控制备难 题。海底金属软泥是在海底覆盖着的一层红棕色沉积物,蕴藏着大量的金属资源,含有钨、铁、 锰、锌、钴等。 (1)基态钴原子的价电子的轨道排布图为。单壁碳纳米管可看作石墨烯沿一定 方向卷曲

41、而成的空心圆柱体,其碳原子的杂化方式为。 (2)纳米结构氧化钴可在室温下将甲硫醛(CH2S)完全催化氧化,甲硫醛分子的中心原子的 VSEPR 模型名称为。 (3)六羰基钨W(CO)6的熔点为 172,是一种重要的无机金属配合物,可溶于多数有机溶剂。三 种组成元素的电负性由大到小的顺序为(用元素符号表示)。 (4)多原子分子中各原子若在同一平面内,且有相互平行的 p 轨道,则 p 电子可在多个原子间运 动,形成“离域键”。下列物质中存在“离域键”的是(填字母)。 A.苯B.二氧化硫 C.四氯化碳D.环己烷 答案(1)sp 2 (2)平面三角形 (3)O、C、W (4)AB 解析(1)Co 元素是

42、 27 号元素,核外电子排布式为Ar3d 74s2,3d 轨道上有 3 个未成对电子,则 其价电子的轨道排布式为;石墨是平面层状结构,石墨烯可看作单层石 墨,单壁碳纳米管可看作石墨烯沿一定方向卷曲而成的空心圆柱体,碳原子杂化方式为 sp 2。 (2)甲硫醛(CH2S)与甲醛分子互为等电子体,它们具有相同的结构特征,故 CH2S 中 C 原子形成 3 个键,1 个键,VSEPR 模型名称为平面三角形。 (3)同周期主族元素自左而右电负性增大,一般非金属性越强电负性越大,故电负性:OCW。 (4)苯分子中每个碳原子都采用 sp 2杂化,则 6 个碳原子均有未参与杂化的相互平行的 p 轨道,故 苯环上的 C 原子可以形成“离域键”,A 符合题意;二氧化硫分子中 S 上的孤电子对数为 6-22 2 =1,价层电子对数=2+1=3,故中心原子为 sp 2杂化,空间构型为 V 形,中心原子 S 与两个 O 原 子中有相互平行的 p 轨道,可以形成“离域键”,B 符合题意;四氯化碳分子中只存在键,不 存在键,C 不符合题意;环己烷分子中只存在键,不存在键,D 不符合题意。