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文档简介

第1讲 原子结构与性质考点一 基态原子核外电子排布1.能层与能级2.原子轨道s电子的原子轨道呈球形对称轨道形状p电子的原子轨道呈哑铃形各能级上的原子轨道数目

ns能级上1个np能级上3个nd能级上5个nf能级上

7个⋯⋯原子轨道①相同能层上原子轨道能量的高低:ns<np<nd<nf②形状相同的原子轨道能量的高低:能量关系 1s<2s<3s<4s⋯⋯③同一能层内形状相同而伸展方向不同的原子轨道的能量相等,如2px、2py、2pz轨道的能量相等3.基态原子核外电子排布依据(1)能量最低原理原子的核外电子排布遵循构造原理,使整个原子的能量处于最低状态。如图为构造原理示意图,亦即基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序图:(2)泡利原理1个原子轨道里最多容纳 2个电子,且自旋方向相反。(3)洪特规则电子排布在同一能级的不同轨道时,总是优先单独占据一个轨道,且自旋方向相同。洪特规则特例:当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)和全空(p0、0024Cr的电子排布式为2262651d、f)状态时,体系的能量最低,如:1s2s2p3s3p3d4s。4.基态原子核外电子排布的表示方法5.电子的跃迁与原子光谱(1)电子的跃迁原子光谱:不同元素的原子发生电子跃迁时会吸收或放出不同的光,用光谱仪记录下来便得到原子光谱。利用原子光谱的特征谱线可以鉴定元素,称为光谱分析。1.基态铜原子的电子排布式为[Ar]4s23d9对吗?若不对请纠正。2.请用核外电子排布的相关规则解释Fe3+比Fe2+更稳定的原因。3.以下是表示铁原子和铁离子的3种不同化学用语。铁原子最外层电子数为________,铁在发生化学反应时,参加反应的电子可能是____________________________________________________________。(2)请你通过比较、归纳,分别说出 3种不同化学用语所能反映的粒子结构信息。提示: 1.不对,应为[Ar]3d104s1。2.26Fe价层电子的电子排布式为 3d64s2,Fe3+价层电子的电子排布式为 3d5,Fe2+价层电子的电子排布式为 3d6。根据“能量相同的轨道处于全空、全满和半满时能量最低 ”的原则,3d5处于半满状态,结构更为稳定,所以 Fe3+较Fe2+更为稳定。3.(1)2 4s上的2个电子和 3d上的1个电子结构示意图:能直观地反映核内的质子数和核外的电子层数及各能层上的电子数。电子排布式:能直观地反映核外电子的能层、 能级和各能级上的电子数。轨道表示式: 能反映各轨道的能量的高低,各轨道上的电子分布情况及自旋方向。基态原子核外电子排布及正误判断1.下列电子排布图所表示的元素原子中,正确的是 ________。解析: ①不符合能量最低原理; ②不符合洪特规则; ④不符合能量最低原理。答案: ③⑤2.写出下列原子的电子排布式与简化电子排布式原子 电子排布式 简化电子排布式NClCaFeCu答案:(从左到右,从上到下)1s22s22p3[He]2s22p31s22s22p63s23p5[Ne]3s23p51s22s22p63s23p64s2[Ar]4s21s22s22p63s23p63d64s2[Ar]3d64s21s22s22p63s23p63d104s1[Ar]3d104s11.当出现 d轨道时,虽然电子按 ns、(n-1)d、np的顺序填充,但在书写电子排布式时,仍把(n-1)d放在ns前,如Fe:1s22s22p63s23p63d64s2正确,Fe:1s22s22p63s23p64s23d6错误。-2e-4s 2 -e-3d 32.基态原子失电子的顺序:以 Fe为例,Fe――→Fe+――→Fe+。正确理解电子能量状态3.气态电中性基态原子的原子核外电子排布发生如下变化,吸收能量最多的是 ( )2262222621A.1s2s2p3s3p→1s2s2p3s3pB.1s22s22p63s23p3→1s22s22p63s23p2C.1s22s22p63s23p4→1s22s22p63s23p3226261022226261021D.1s2s2p3s3p3d4s4p→1s2s2p3s3p3d4s4p解析: np3处于半充满结构,稳定,失去一个电子吸收能量多。答案: B1.符合核外电子排布规律的原子,处于基态状态,此状态下能量最低。2.违背核外电子排布规律的原子所处的状态能量较高。正确使用表示原子、离子、分子组成的化学用语4.按要求填空(1)质量数为 37的氯原子符号为 __________。(2)S2-的结构示意图__________。(3)氮原子的电子式 __________,N2的电子式__________,NH+4的电子式__________。磷原子的核外电子排布式__________,价电子排布式__________,价电子排布图________________。5.A、B、C、D、E、F代表

6种元素。请填空:(1)A

元素基态原子的最外层有

2个未成对电子,次外层有

2个电子,其元素符号为____________;(2)B

元素的负一价离子和

C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同,

B的元素符号为__________,C的元素符号为

____________;(3)D

元素的正三价离子的

3d能级为半充满,

D的元素符号为

__________,其基态原子的电子排布式为

______________;(4)E

元素基态原子的

M层全充满,

N层没有成对电子,只有一个未成对电子,

E的元素符号为

________,其基态原子的电子排布式为

____________________。(5)F元素的原子最外层电子排布式为nn+1nsnp,则n=________;原子中能量最高的是________电子。答案:(1)C或O(2)ClK(3)Fe1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2(4)Cu1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1(5)22p1.电子排布式:能直观地反映核外电子的能层、能级和各能级上的电子数,但不能表示原子核的情况,也不能表示各个电子的运动状态。2.电子排布图:能反映各轨道的能量的高低,各轨道上的电子分布情况及自旋方向。3.价电子排布式:如 Fe原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d64s2,价电子排布式为3d64s2。价电子排布式能反映基态原子的能层数和参与成键的电子数以及最外层电子数。考点二 原子结构与元素性质1.元素周期表中每周期所含元素种数周期元素种数各周期增加的能级一21s二82s2p三83s3p四184s3d4p五185s4d5p六326s4f5d6p2.周期表的分区与原子的价电子排布的关系分区元素分布外围电子排布s区ⅠA族、ⅡA族及He1~2nsp区ⅢA族~ⅦA族、0族21~6nsnpd区ⅢB族~ⅦB族、Ⅷ族(n-1)d1~9ns1~2(除钯外)ds区ⅠB族、ⅡB族(n-1)d10ns1~2f区 镧系、锕系 (n-2)f0~14(n-1)d0~2ns23.周期表的分区示意图4.元素周期律(1)电离能、电负性①第一电离能气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量。②电负性用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。(2)原子结构与元素性质的递变规律项目同周期(从左→右)同主族(从上→下)原子核外电子能层数相同,最外层电子数依次增多最外层电子数相同,能层数依次递增排布原子半径依次减小(0族除外)依次增大元素的第一电依次增大依次减小离能元素的电负性依次增大依次减小(3)对角线规则在元素周期表中,某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质相似,如。1.前四周期中,未成对电子数与周期数相等的元素有 ________。2.第四周期中,未成对电子数最多的元素是 ________。(填名称)(1)它位于第________族。(2)核外电子排布式是 ________。(3)它有________个能层,________个能级,________种运动状态不同的电子。(4)价电子排布式 ________,价电子排布图 ________。(5)属于________分区。3.为什么一个原子的逐级电离能是逐渐增大的?4.为什么镁的第一电离能比铝的大,磷的第一电离能比硫的大?5.为什么 Na容易形成+1价离子,而 Mg、Al易形成+2价、+3价离子?提示: 1.H、C、O、P、Fe2.铬 (1)ⅥB (2)1s22s22p63s23p63d54s1(3)4 7 24(4)3d54s1(5)d3.随着电子的逐个失去,阳离子所带的正电荷数越来越大,再要失去一个电子需克服的电性吸力也越来越大,消耗的能量越来越多。4.Mg:1s22s22p63s2 P:1s22s22p63s23p3。镁原子、磷原子最外层能级中,电子处于全满或半满状态,相对比较稳定,失电子较难。如此相同观点可以解释 N的第一电离能大于O,Zn的第一电离能大于 Ga。5.Na的I1比I2小很多,电离能差值很大,说明失去第一个电子比失去第二个电子容易得多,所以

Na容易失去一个电子形成+

1价离子;

Mg

I1和

I2相差不多,而

I2比

I3小很多,所以 Mg很多,所以 Al分能层排布的。

容易失去两个电子形成+容易失去三个电子形成+

2价离子;Al的I1、I2、I3相差不多,而 I3比3价离子。而电离能的突跃变化,说明核外电子是

I4小由原子序数确定元素周期表中的位置1.某元素的原子序数为 29,试问:(1)写出该元素的名称及元素符号。(2)画出该元素基态原子的电子排布式。(3)它有多少个电子层?有多少个能级?(4)它的价电子构型是什么?(5)它属于第几周期?第几族?主族还是副族?属于哪一个分区?(6)它有多少个未成对电子?解析:29号元素为铜(Cu)元素,其原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,故有四个电子层,七个能级,价电子排布为3d104s1,属于第ⅠB族,为ds区。其价电子的电子排布图为

,故有一个未成对电子。答案:

(1)铜

Cu(2)1s22s22p63s23p63d104s1(3)4个电子层

7个能级(4)3d104s1(5)第4周期 ⅠB族

副族

ds区(6)有1个未成对电子元素的电离能2.下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2⋯⋯表示,单位为kJ·mol-1)。I1I2I3I4⋯⋯R7401500770010500⋯⋯下列关于元素R的判断中一定正确的是()A.R的最高正价为+3价B.R元素位于元素周期表中第ⅡA族C.R元素的原子最外层共有4个电子D.R元素基态原子的电子排布式为1s22s2解析:由表中数据I3?I2知其最高正价为+2价,R元素位于ⅡA族,最外层有2个电子,R不一定是 Be元素。答案: B3.下列说法中正确的是 ( ).第三周期所含元素中钠的第一电离能最小B.铝的第一电离能比镁的第一电离能大C.在所有元素中,氟的第一电离能最大D.钾的第一电离能比镁的第一电离能大解析: 同周期中碱金属元素的第一电离能最小,稀有气体元素的最大,故

A正确,C不正确;由于

Mg

的外围电子排布式为

3s2,而

Al

的外围电子排布式为

3s23p1,故铝的第一电离能小于镁的; D中钾比镁更易失电子,钾的第一电离能小于镁的。答案: A电负性4.电负性的大小也可以作为判断元素金属性和非金属性强弱的尺度。下列关于电负性的变化规律正确的是 ( ).同周期元素从左到右,元素的电负性逐渐变大B.周期表从上到下,元素的电负性逐渐变大C.电负性越大,金属性越强D.电负性越小,非金属性越强解析:利用同周期从左至右元素电负性逐渐增大,同主族从上至下元素电负性逐渐减小的规律来判断。答案:A5.根据信息回答下列问题:(1)如图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化的曲线图(其中12号至17号元素的有关数据缺失)。①认真分析图中同周期元素第一电离能的变化规律,

推断

Na~Ar

元素中,Al

的第一电离能的大小范围为

________<Al<________(

填元素符号

);②图中第一电离能最小的元素在周期表中的位置是第

______周期第

__________族;(2)已知元素的电负性和元素的化合价一样,也是元素的一种基本性质。下面给出

14种元素的电负性:元AlBBeCClFLiMgNNaOPSSi素电负1.52.01.52.53.04.01.03.00.93.52.12.51.8性已知:两成键元素间电负性差值大于 1.7时,形成离子键,两成键元素间电负性差值小于1.7时,形成共价键。根据表中给出的数据,可推知元素的电负性具有的变化规律是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②通过分析电负性值变化规律,确定 Mg 元素电负性值的最小范围________________________________________________________________________。③判断下列物质是离子化合物还是共价化合物:A.Li3N

B.BeCl2C.AlCl

3

D.SiCⅠ.属于离子化合物的是________________________________________________________________________;Ⅱ.属于共价化合物的是________________________________________________________________________;请设计一个实验方案证明上述所得到的结论________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析: (1)①由信息所给的图可以看出,同周期的第 ⅠA 族元素的第一电离能最小,而第ⅢA

族元素的第一电离能小于第

ⅡA

族元素的第一电离能,故

Na<Al<Mg

。②图中电离能最小的应是碱金属元素

Rb,在元素周期表中第五周期第

ⅠA

族。(2)①元素的电负性是元素的基本性质,且随着原子序数的递增呈周期性变化。②根据电负性的递变规律:

同周期从左到右电负性逐渐增大,

同主族从上到下电负性逐渐减小,可知,在同周期中电负性

Na<Mg<Al

,同主族

Be>Mg>Ca

,最小范围应为

0.9~1.5。③根据已知条件及表中数值:

Li3N

电负性差值为

2.0,大于

1.7形成离子键,为离子化合物;BeCl2、AlCl3、SiC电负性差值分别为

1.5、1.5、0.7,均小于

1.7,形成共价键,为共价化合物。共价化合物和离子化合物最大的区别在于熔融状态下能否导电。

离子化合物在熔融状态下以离子形式存在,可以导电,但共价化合物却不能。答案:

(1)①Na

Mg

②五

ⅠA(2)①随着原子序数的递增,元素的电负性与原子半径一样呈周期性变化 ②0.9~1.5③Ⅰ.AⅡ.B、C、D测定各物质在熔融状态下能否导电,若导电则为离子化合物,反之则为共价化合物电负性的应用基态原子核外电子排布1.(1)[2014新·课标全国卷Ⅰ, 37(2)]基态Fe原子有________个未成对电子, Fe3+的电子排布式为________。(2)[2014新·课标全国卷Ⅱ,37(1)]周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同,b的价电子层中的未成对电子有3个,c的最外层电子数为其内层电子数的3倍,d与c同族;e的最外层只有1个电子,但次外层有18个电子。b、c、d中第一电离能最大的是______(填元素符号),e的价层电子轨道示意图为________。(3)[2013新·课标全国卷Ⅰ,37(1)]基态Si原子中,电子占据的最高能层符号为______,该能层具有的原子轨道数为______、电子数为________。(4)[2013新·课标全国卷Ⅱ,37(1)]Ni2+的价层电子排布图为__________。(5)[2012新·课标全国卷,37(3)]Se原子序数为________,其核外M层电子的排布式为__________。(6)[2011新·课标全国卷, 37(2)]基态B原子的电子排布式为 ________。答案: (1)4 1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5(2)N(3)M 9 4(4)↓↑ ↓↑ ↓↑ ↑ ↑(5)343s23p63d10(6)1s22s22p12.(1)[2014安·徽理综,25(1)]Na位于元素周期表第________周期第________族;S的基态原子核外有________个未成对电子;Si的基态原子核外电子排布式为________。(2)[2014四·川理综,8(1)]X、Y、Z、R为前四周期元素,且原子序数依次增大。XY2是红棕色气体;X与氢元素可形成XH3;Z基态原子的M层与K层电子数相等;R2+离子的3d轨道中有9个电子。Y基态原子的电子排布式是________;Z所在周期中第一电离能最大的主族元素是________。(3)[2013福·建理综,31(2)]基态铜原子的核外电子排布式为________。(4)[2012福·建理综,30(2)]基态Mn2+的核外电子排布式为________。(5)[2012浙·江自选,15(1)]可正确表示原子轨道的是____。A.2sB.2dC.3pzD.3f(6)[2012浙·江自选,15(2)]写出基态镓(Ga)原子的电子排布式:__________________________。答案:(1)三ⅠA21s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2(2)1s22s22p4 Cl(3)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1(4)1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5(5)AC226261021或[Ar]3d1021(6)1s2s2p3s3p3d4s4p4s4p原子结构与元素的性质3.(1)[2013新·课标全国卷Ⅱ,37(2)]前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中,A和B的价电子层中未成对电子均只有1个,并且A-和B+的电子数相差为8;与B位于同一周期的C和D,它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2,且原子序数相差为2。四种元素中第一电离能最小的是________,电负性最大的是__________。(填元素符号)(2)[2012新·课标全国卷, 37(2)]原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量, O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为________。答案:

(1)K

F(2)O>S>Se4.(1)[2013

山·东理综,32(3)]第一电离能介于

B、N

之间的第二周期元素有

____________种。(2)[2013

安·徽理综,

25(1)(2)]X

、Y、Z、W

是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期元素,已知X的最高价氧化物对应的水化物化学式为H2XO3,Z21则:①W 位于元素周期表第 ________周期第________族;W________(填“大”或“小” )。

的基态原子最外层电的原子半径比 X 的②Z的第一电离能比

W的________(填“大”或“小”

)。(3)[2013福·建理综,元素的位置,用小黑点标出

31(1)]依据第 2周期元素第一电离能的变化规律,参照图中C、N、O三种元素的相对位置。

B、F(4)[2012安·徽理综,态原子最外层电子排布式为

25(2)]已知X的基态原子 L层电子数是 K层电子数的 2倍,Yn n+2nsnp ,则X的电负性比 Y的________(填“大”或“小”

的基)。(5)[2011(6)[2012

福·建理综,山·东理综,

30(2)]C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是 ________。32(2)]Ni 是元素周期表中第 28号元素,第二周期基态原子未成对电子数与

Ni

相同且电负性最小的元素是

________。答案:

(1)3

(2)①三

ⅣA

大 ②小(3)(4)小 (5)N>O>C (6)C(碳)第2讲 分子结构与性质考点一 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.分类分类依据类型形成共价键的原子轨σ键电子云“头碰头”重叠道重叠方式π键电子云“肩并肩”重叠形成共价键的电子对极性键共用电子对发生偏移是否偏移非极性键共用电子对不发生偏移原子间共用电子对的单键原子间有一对共用电子对双键原子间有两对共用电子对数目三键原子间有三对共用电子对4.键参数(1)概念—键能:气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量键参数——键长:形成共价键的两个原子之间的核间距—键角:在原子数超过 2的分子中,两个共价键之间的夹角(2)键参数对分子性质的影响(3)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。1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)共价键的成键原子只能是非金属原子 ( )(2)在任何情况下,都是 σ键比π键强度大( )(3)在所有分子中都存在化学键 ( )(4)H2分子中的共价键不具有方向性()(5)分子的稳定性与分子间作用力的大小无关()(6)碳碳双键的键能是碳碳单键键能的2倍()(7)σ键能单独形成,而π键一定不能单独形成()(8)σ键可以绕键轴旋转,π键一定不能绕键轴旋转()2.根据价键理论分析氮气分子中的成键情况。3.试根据下表回答问题。某些共价键的键长数据如下所示:共价键 键长(nm)C—C 0.154C===C 0.134CC 0.120C—O 0.143C===O 0.122N—N 0.146N===N 0.120NN 0.110根据表中有关数据,你能推断出影响共价键键长的因素主要有哪些?其影响的结果怎样?提示: 1.(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)× (7)√ (8)√2.氮原子各自用三个 p轨道分别跟另一个氮原子形成一个 σ键和两个 π键。3.原子半径、原子间形成共用电子对数目。形成相同数目的共用电子对,原子半径越小,共价键的键长越短;原子半径相同,形成共用电子对数目越多,键长越短。共价键类型的判断1.下列物质中,只含有极性键的分子是 __________,既含离子键又含共价键的化合物是__________;只存在σ键的分子是__________,同时存在σ键和π键的分子是__________。A.N2 B.CO2 C.CH2Cl2 D.C2H4 E.C2H6 F.CaCl2G.NH4Cl答案: B、C G C、E A、B、Dσ键和π键的判断方法通过物质的结构式, 可以快速有效地判断键的种类及数目; 判断成键方式时,需掌握:共价单键全为 σ键,双键中有一个 σ键和一个 π键,三键中有一个 σ键和两个 π键。共价键的键参数2.下列说法中正确的是 ( ).分子的键长越长,键能越高,分子越稳定B.元素周期表中的ⅠA族(除H外)和ⅦA族元素的原子间不能形成共价键C.水分子可表示为H—O—H,分子的键角为180°D.H—O键键能为462.8kJmol·-1,即18克H2O分解成H2和O2时,消耗能量为 2×462.8kJ答案: B3.结合事实判断 CO和N2相对更活泼的是 ____________,试用下表中的键能数据解释其相对更活泼的原因:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析:由断开CO分子的第一个化学键所需要的能量[1071.9-798.9=273.0(kJmol·-1)]比断开N2分子的第一个化学键所需要的能量[941.7-418.4=523.3(kJmol·-1)]小,可知CO相对更活泼。答案:CO断开CO分子的第一个化学键所需要的能量(273.0kJmol·-1)比断开N2分子的第一个化学键所需要的能量(523.3kJmol·-1)小分子的空间构型与键参数键长、键能决定了共价键的稳定性,键长、键角决定了分子的空间构型,一般来说,知道了多原子分子中的键角和键长等数据,就可确定该分子的空间几何构型。考点二 分子的立体结构1.价层电子对互斥理论(1)理论要点①价层电子对在空间上彼此相距最远时,排斥力最小,体系的能量最低。②孤电子对的排斥力较大,孤电子对越多,排斥力越强,键角越小。(2)价层电子对数的确定方法价层电子对数= σ键电子对数+中心原子上的孤电子对数其中: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),b是1个与中心原子结合的原子提供的价电子数,x是与中心原子结合的原子数。(3)价层电子对互斥理论与分子构型电子对空间分子空间构电子对数成键数孤电子对数实例构型型220直线形直线形CO2330三角形三角形BF321V形SO240正四面体形CH4431四面体形三角锥形NH322V形H2O2.用杂化轨道理论推测分子的立体构型杂化类杂化轨道杂化轨道空间构型实例型数目间夹角sp2180°直线形BeCl2sp23120°平面三角形BF3sp34109°28′正四面体形CH4填表,VSEPR模型和分子(离子)立体模型的确定提示:①022直线形直线形sp②314四面体形直线形sp3③022直线形直线形sp④224四面体形Ⅴ形sp3⑤033平面三角形平面三角形sp2⑥033平面三角形平面三角形sp2⑦033平面三角形平面三角形sp2对杂化轨道理论的考查1.在乙烯分子中有5个σ键和1个π键,它们分别是()A.sp2杂化轨道形成σ键,未杂化的2p轨道形成π键B.sp2杂化轨道形成π键,未杂化的2p轨道形成σ键2杂化轨道形成σ键,C—C之间是未杂化的C.C—H之间是spD.C—C之间是sp2杂化轨道形成σ键,C—H之间是未杂化的

2p轨道形成 π键2p轨道形成 π键解析:在乙烯分子中,每个碳原子的2s轨道与2个2p轨道杂化形成3个sp2杂化轨道,其中2个sp2杂化轨道分别与2个氢原子的1s轨道形成C—Hσ键,另外1个sp2杂化轨道与另一个碳原子的sp2杂化轨道形成C—Cσ键;2个碳原子中未参与杂化的2p轨道形成1个π键。答案:A2.在硼酸[B(OH)3]分子中,B原子与 3个羟基相连,其晶体具有与石墨相似的层状结构。则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是()A.sp,范德华力2B.sp,范德华力C.sp2,氢键D.sp3,氢键解析:由石墨的晶体结构知C原子为sp2杂化,故B原子也为sp2杂化,但由于B(OH)3中B原子与3个羟基相连,羟基间能形成氢键,故同层分子间的主要作用力为氢键。答案: C3.判断下列物质中中心原子的杂化轨道类型BF3______;PF3______;SO3______;SO2______;H2S______。答案: sp2 sp3 sp2 sp2 sp3“三种”方法判断分子中心原子的杂化类型1.根据杂化轨道的空间分布构型判断(1)若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形,则分子的中心原子发生 sp3杂化。(2)若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形,则分子的中心原子发生 sp2杂化。(3)若杂化轨道在空间的分布呈直线形,则分子的中心原子发生

sp杂化。2.根据杂化轨道之间的夹角判断若杂化轨道之间的夹角为

109°28′,则分子的中心原子发生

sp3杂化;若杂化轨道之间的夹角为

120°,则分子的中心原子发生

sp2杂化;若杂化轨道之间的夹角为

180°,则分子的中心原子发生

sp杂化。3.根据等电子原理结构相似进行推断,如CO2是直线形分子,CNS-、NO2+、N3-与CO2是等电子体,所以分子构型均为直线形,中心原子均采用sp杂化。中心原子杂化类型和分子构型间的相互推断4.下列描述中正确的是()A.CS2为V形的极性分子B.ClO3-的空间构型为平面三角形C.CO32-的空间构型为三角锥形D.SiF4和SO32-的中心原子均为sp3杂化解析:CS2属于sp杂化为直线形非极性分子,A项错;ClO3-离子中存在三对共用电子对,有一个孤电子对,应为三角锥形, B项错;CO23-中存在三对共用电子对,没有孤电子对,为平面三角形, C项错误;SiF4是正四面体形结构, SO23-是三角锥形结构,都为 sp3杂化,D项正确。答案: D判断中心原子杂化类型与分子构型的方法1.由杂化轨道数判断杂化轨道用来形成σ键和容纳孤电子,所以有公式:杂化轨道数=中心原子的弧电子的对数+中心原子的σ键个数代表物杂化轨道数中心原子杂化轨道类型CO20+2=2spCH2O0+3=3sp2CH40+4=4sp3SO21+2=3sp2NH31+3=4sp3H2O2+2=4sp32.中心原子杂化类型和分子构型的相互判断中心原子的杂化类型和分子构型有关,二者之间可以相互判断。分子组成(A中心原子的弧电中心原子的分子空间构为中心原示例子对数杂化方式型子)0sp直线形BeCl2AB21sp2V形SO22sp3V形H2OAB30sp2平面三角形BF31sp3三角锥形NH3AB40sp3正四面体形CH4考点三配位键和配合物1.配位键由一个原子提供一对电子与另一个接受电子的原子形成的共价键。2.配位键的表示方法如:A→B:A

表示提供孤电子对的原子,

B表示接受共用电子对的原子。3.配位化合物(1)定义:金属离子 (或原子)与某些分子或离子 (称为配体)以配位键结合形成的化合物。(2)组成如[Cu(NH3)4]SO4(3)形成条件配位体有 中性分子:如 H2O、NH3和CO等。- - -中心原子有空轨道:如 Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+等。用结构简式标出银氨络离子、四氨合铜离子中的配位键。提示: [H3N→Ag←NH3]+、 。1.下列粒子中存在配位键的是()+-③CH3COO-④NH3⑤CH4①H3O②[B(OH)4]A.①②B.①③C.④⑤D.②④答案:A2.配位化学创始人维尔纳发现,取 CoCl3·6NH3(黄色)、CoCl3·5NH3(紫红色 )、CoCl3·4NH3(绿色)和CoCl3·4NH3(紫色)四种化合物各 1mol,分别溶于水,加入足量硝酸银溶液,立即产生氯化银,沉淀的量分别为

3mol、2mol、1mol

和1mol。(1)请根据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式。CoCl3·6NH3

,CoCl3·5NH3

,CoCl3·4NH3(绿色和紫色): 。(2)后两种物质组成相同而颜色不同的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)上述配合物中,中心离子的配位数都是 ________。解析: 由题意知,四种络合物中的自由 Cl-分别为 3、2、1、1,则它们的化学式分别为[Co(NH3)6]Cl3、[Co(NH3)5Cl]Cl2、[Co(NH3)4Cl2]Cl。最后两种应互为同分异构体。答案: (1)[Co(NH3)6]Cl3 [Co(NH3)5Cl]Cl2[Co(NH3)4Cl2]Cl(2)它们互为同分异构体 (3)63.铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途,如金属铜用来制造电线电缆,五水硫酸铜可用作杀菌剂。(1)往硫酸铜溶液中加入过量氨水,可生成[Cu(NH3)4]2+配离子。已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形,但NF3不易与2+形成配离子,其原因是Cu________________________________________________________________________________________________________________________________________________。向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2-。不考虑空间构型,[Cu(OH)4]2-的结构可用示意图表示为 ________________________。(3)胆矾CuSO4·5H2O可写为[Cu(H2O)4]SO4·H2O,其结构示意图如下:下列有关胆矾的说法正确的是 ( )A.所有氧原子都采取 sp3杂化B.氧原子存在配位键和氢键两种化学键C.Cu2+的价电子排布式为 3d84s1D.胆矾中的水在不同温度下会分步失去答案:(1)N、F、H三种元素的电负性:F>N>H,在NF3中,共用电子对偏向F原子,偏离N原子,使得氮原子上的孤电子对难与Cu2+形成配位键(2)(3)D4.向黄色的FeCl3溶液中加入无色的KSCN溶液,溶液变成血红色。该反应在有的教材中用方程式FeCl3+3KSCN===Fe(SCN)3+3KCl表示。(1)该反应生成物中KCl既不是难溶物、难电离物质,也不是易挥发物质,则该反应之所以能够进行是由于生成了__________的Fe(SCN)3。3+与-不仅能以1∶3的个数比配合,还可(2)经研究表明,Fe(SCN)3是配合物,FeSCN以其他个数比配合。请按要求填空:①若所得Fe3+和SCN-的配合物中,主要是Fe3+与SCN-以个数比1∶1配合所得离子显血红色。该离子的离子符号是__________。3+与SCN-以个数比1∶5配合,则FeCl3与KSCN在水溶液中发生反应的化学②若Fe方程式可以表示为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案: (1)难电离 (2)①[Fe(SCN)]2+FeCl3+5KSCN===K2[Fe(SCN)5]+3KCl考点四 分子间作用力与分子的性质1.分子间作用力(1)概念物质分子之间普遍存在的相互作用力,称为分子间作用力。(2)分类分子间作用力最常见的是范德华力和氢键。(3)强弱范德华力<氢键<化学键。(4)范德华力范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质。范德华力越强,物质的熔点、沸点越高,硬度越大。一般来说,组成和结构相似的物质,随着相对分子质量的增加,范德华力逐渐增大。(5)氢键①形成已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子 (该氢原子几乎为裸露的质子 )与另一个分子中电负性很强的原子之间的作用力,称为氢键。②表示方法A—H⋯B③特征具有一定的方向性和饱和性。④分类氢键包括分子内氢键和分子间氢键两种。⑤分子间氢键对物质性质的影响主要表现为使物质的熔、沸点升高,对电离和溶解度等产生影响。2.分子的性质(1)分子的极性类型非极性分子极性分子形成原因正电中心和负电中心重正电中心和负电中心不合的分子重合的分子存在的共价键非极性键或极性键非极性键和极性键分子内原子排列对称不对称(2)分子的溶解性①“相似相溶”的规律:非极性溶质一般能溶于非极性溶剂,极性溶质一般能溶于极性溶剂。若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键,则溶质的溶解度增大。②随着溶质分子中憎水基的增大, 溶质在水中的溶解度减小。 如甲醇、乙醇和水以任意比互溶,而戊醇在水中的溶解度明显减小。(3)等电子原理原子总数相同,价电子数相同的分子具有相似的化学键特征, 它们的许多性质相似, 如CO和N2。(4)分子的手性①手性异构:具有完全相同的组成和原子排列的一对分子, 如同左手和右手一样互为镜像,在三维空间里不能重叠的现象。②手性分子:具有手性异构体的分子。③手性碳原子:在有机物分子中, 连有四个不同基团或原子的碳原子。 含有手性碳原子的分子是手性分子,如(5)无机含氧酸分子的酸性无机含氧酸的通式可写成 (HO)mROn,如果成酸元素 R相同,则 n值越大,R的正电性+如酸性:HClO<HClO2<HClO3<HClO4。1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)氢键是氢元素与其他元素形成的化学键 ( )(2)可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子间形成了氢键 ( )(3)乙醇分子和水分子间只存在范德华力 ( )(4)碘化氢的沸点高于氯化氢的沸点是因为碘化氢分子间存在氢键 ( )(5)水分子间既存在范德华力,又存在氢键 ( )(6)氢键具有方向性和饱和性

(

)(7)H2和

O2之间存在氢键

(

)(8)H2O2分子间存在氢键

(

)2.下列事实均与氢键的形成有关,试分析其中氢键的类型。(1)冰的硬度比一般的分子晶体的大;(2)甘油的粘度大;(3)邻硝基苯酚 20℃时在水中的溶解度是对硝基苯酚的 0.39倍;(4)邻羟基苯甲酸的电离常数是苯甲酸的 15.9倍,对羟基苯甲酸的电离常数是苯甲酸的0.44倍;(5)氨气极易溶于水;(6)氟化氢的熔点高于氯化氢。3.氢键的存在一定能使物质的熔沸点升高吗?提示: 1.(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)√ (7)× (8)√2.(1)、(2)、(5)是分子间氢键; (3)、(4)中邻硝基苯酚、邻羟基苯甲酸存在分子内氢键,对硝基苯酚、对羟基苯甲酸存在分子间氢键; (6)中氟化氢存在分子间氢键,氯化氢无氢键。3.不一定,如果形成的氢键是分子内氢键,则对物质的熔沸点影响较小。分子间作用力类型的判断及其对物质性质的影响1.若不断地升高温度,实现“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气”的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是 ( ).氢键;氢键和分子间作用力;极性键B.氢键;氢键;非极性键C.氢键;极性键;分子间作用力D.分子间作用力;氢键;非极性键答案: A2.氨气溶于水时,大部分 NH3与H2O以氢键(用“⋯”表示 )结合形成 NH3·H2O分子。根据氨水的性质可推知 NH3·H2O的结构式为( )解析: 从氢键的成键原理上讲, A、B都成立;但从空间构型上讲,由于氨分子是三角锥形,易于提供孤对电子,所以,以 B方式结合空间阻碍最小,结构最稳定;从事实上讲,依据NH3·H2O NH+4+OH-,可知答案是 B。答案: B3.下列事实与氢键有关的是 ( ).水加热到很高的温度都难以分解B.水结成冰体积膨胀C.CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随相对分子质量增大而升高D.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱解析:

水加热到很高的温度都难以分解,

是因为

H—O

键比较牢固,

A错;CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随相对分子质量增大而升高,是因为分子间作用力依次增大,

C错;HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱,是因为氢卤键键能依次减小, D错。答案: B1.氢键属于一种较强的分子间作用力。2.有氢键的物质,分子间也有范德华力,但有范德华力的物质分子间不一定有氢键。3.一个氢原子只能形成一个氢键,这是氢键的饱和性。分子极性的判断4.NH3分子的空间构型是三角锥形,而不是正三角形的平面结构,能充分说明此种现象的理由是( )①NH3是极性分子 ②分子内 3个N—H键的键长相等,3个键角都等于 107°③分子内3个N—H键的键长相等、键角相等④NH3分子内3个N—H键的键长相等,3个键角都等于120°A.①②B.②③C.③④D.①④答案:A5.下列分子中,属于含有极性键的非极性分子的是()A.H2OB.Cl2C.NH3D.CCl4解析:H2O分子中O—H键为极性键,两个O—H键之间的夹角约为105°,整个分子的电荷分布不对称,是极性分子; Cl2是双原子单质分子, Cl—Cl键是非极性键,是含非极性键的非极性分子; NH3分子中N—H键是极性键,分子构型是三角锥形, N原子位于顶端,电荷分布不对称,是极性分子; CCl4分子中 C—Cl键是极性键,分子构型呈正四面体形,C原子位于正四面体中心,四个 Cl原子分别位于正四面体的四个顶点,电荷分布对称,是非极性分子。答案: D分子极性判断的思维程序和两种思维模型1.思维程序2.思维模型(1)根据键的类型及分子的空间构型判断非极性分子、极性分子的判断,首先看键是否有极性,然后再看各键的空间排列状况。键无极性,分子必无极性 (O3除外);键有极性,各键空间排列均匀,使键的极性相互抵消,分子无极性;键有极性,各键空间排列不均匀,不能使键的极性相互抵消,分子有极性。共价键的极性与分子极性的关系可总结如下:(2)根据中心原子最外层电子是否全部成键判断分子中的中心原子最外层电子若全部成键, 此分子一般为非极性分子; 分子中的中心原子最外层电子若未全部成键,此分子一般为极性分子。CH4、BF3、CO2等分子中的中心原子的最外层电子均全部成键,它们都是非极性分子。而H2O、NH3、NF3等分子中的中心原子的最外层电子均未全部成键,它们都是极性分子。等电子原理应用6.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、CO32-、PCl3的空间结构。解析:COS与CO2互为等电子体,其结构与CO2相似,所以其为直线形结构;CO32-与SO3互为等电子体,结构相似,所以CO32-为平面正三角形结构;PCl3与NF3互为等电子体,结构相似,所以 PCl3为三角锥形结构。答案:COS为直线形结构;CO23-为平面正三角形结构;PCl3为三角锥形结构。7.1919年,Langmuir提出等电子原理:原子数相同、电子总数相同的分子,互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。(1)根据上述原理,仅由第二周期元素组成的共价分子中,互为等电子体的是 ________和________;________和________。此后,等电子原理又有所发展。例如,由短周期元素组成的微粒,只要其原子数相同,各原子最外层电子数之和相同,也可互称为等电子体,它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质中,与NO-2互为等电子体的分子有________、________。解析: (1)仅由第二周期元素组成的共价分子中,即 C、N、O、F组成的共价分子,如:N2与CO均为14个电子,N2O与CO2均为22个电子。依题意,只要原子数相同,各原子最外层电子数之和相同,即可互称为等电子体,NO-2为三原子,各原子最外层电子数之和为 5+6×2+1=18,SO2、O3也为三原子,各原子最外层电子数之和为 6×3=18。答案: (1)N2 CO N2O CO2(2)SO2 O3常见的等电子体汇总无机含氧酸分子的酸性强弱比较8.下列无机含氧酸分子中酸性最强的是 (A.HNO2C.HClO3

)B.H2SO3D.HClO4解析: 酸性:HNO3>HNO2,H2SO4>H2SO3,HClO4>HClO3;又由于最高价含氧酸中,HClO4酸性最强,故 HClO4酸性最强。答案: D9.判断含氧酸酸性强弱的一条经验规律是含氧酸分子结构中含非羟基氧原子数越多,该含氧酸的酸性越强。如下表所示:含氧酸酸性强弱与非羟基氧原子数的关系(1)亚磷酸 H3PO3和亚砷酸 H3AsO3分子式相似,但它们的酸性差别很大, H3PO3是中强酸,H3AsO3既有弱酸性又有弱碱性。由此可推出它们的结构简式分别为________________,②__________________。(2)H3PO3和H3AsO3与过量的 NaOH溶液反应的化学方程式分别是:________________________________________________________________________,②________________________________________________________________________。解析: (1)已知H3PO3为中强酸,H3AsO3为弱酸,依据题给信息可知 H3PO3中含1个非羟基氧原子, H3AsO3中不含非羟基氧原子。 (2)与过量NaOH溶液反应的化学方程式的书写,需得知 H3PO3和H3AsO3分别为几元酸,从题给信息可知,含氧酸分子结构中含几个羟基氢,则该酸为几元酸。故 H3PO3为二元酸,H3AsO3为三元酸。(2)①H3PO3+2NaOH===Na2HPO3+2H2OH3AsO3+3NaOH===Na3AsO3+3H2O无机含氧酸分子之所以能显示酸性,是因为其分子中含有 —OH,而—OH上的H原子在水分子的作用下能够变成 H+而显示一定的酸性。如 HNO3、H2SO4的结构式分别是。两大理论与分子构型1.(1)[2014新·课标全国卷Ⅱ, 37(2)(3)](1)a和其他元素形成的二元共价化合物中,分子呈三角锥形,该分子的中心原子的杂化方式为

____________;分子中既含有极性共价键、

又含有非极性共价键的化合物是

________(填化学式,写出两种

)。(2)这些元素形成的含氧酸中,分子的中心原子的价层电子对数为

3的酸是________;酸根呈三角锥结构的酸是

________。(填化学式

)解析:

(1)a为

H,与

N、O、S可形成二元共价化合物,

分别为

NH3(三角锥形

),H2O(V形),H2S(V形),其中呈三角锥形的分子的中心原子的杂化方式,可利用价层电子对互斥理论先求价层电子对数为3+12×(5-3)=4,故为sp3杂化;还能形成既含极性共价键、又含非极性共价键的化合物H2224(),H—O、H—N为极性O(H—O—O—H)、NH键,O—O、N—N为非极性键。(2)这些元素可形成含氧酸HNO2、HNO3、H2SO3、H24,分子的中心原子的价层电子SO对数为3的酸是HNO2、HNO3;酸根呈三角锥结构的为H23,SO32-价层电子对数为3+1SO2(6+2-6)=3+1=4。答案: (1)sp3 H2O2、N2H4 (2)HNO2、HNO3 H2SO32.(1)[2013福·建理综,31(3)②][H3O]+[]-中阳离子的空间构型为__________,阴离子的中心原子轨道采用________杂化。(2)[2013山·东理综,32(3)]BCl3和NCl3中心原子的杂化方式分别为____________和____________。(3)[2013江·苏化学,21(A)-(2)4①]已知元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子,元素E的原子最外层电子数是其内层的3倍。则在Y的氢化物(H2Y)分子中,Y原子轨道的杂化2-的空间构型为________。类型是__________,YZ4(4)[2012新·课标全国卷,37(1)]S单质的常见形式为S8,其环状结构如图所示,S原子采用的轨道杂化方式是________。(5)[2012江·苏化学,21(A)(1)②(2)②]NO3-的空间构型是__________,H2O分子中O原子轨道的杂化类型为________。(6)[2011福·建理综,30(3)①]肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物,则NH3分子的空间构型是________;N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是________。(7)[2012山·东理综,32(4)]甲醛(H2C===O)在Ni催化作用下加氢可得甲醇(CH3OH)。甲醇分子内C原子的杂化方式为________,甲醇分子内的O—C—H键角________(填“大于”、“等于”或“小于”)甲醛分子内的O—C—H键角。(8)[2011山·东理综,32(3)]H+++中O原子采用________杂化。可与H2O形成H3O,H3O+中H—O——H键角比H2O中H—O—H键角大,原因为__________。H3O答案:(1)三角锥形sp3(2)sp2杂化sp3杂化(3)sp3正四面体(4)sp3(5)平面三角形sp3(6)三角锥形sp3(7)sp3小于(8)sp3H2O中O原子上有+中O原子上只有1对孤电子对,排斥2对孤电子对,H3O力较小微粒间作用力与分子性质3.[2014新·课标全国卷Ⅰ,37(3)]新制备的Cu(OH)2可将乙醛(CH3CHO)氧化成乙酸,而自身还原成Cu2O。乙醛中碳原子的杂化轨道类型为________,1mol乙醛分子中含有的σ键的数目为________,乙酸的沸点明显高于乙醛,其主要原因是__________________________________。解析:中心原子形成的杂化轨道用于形成σ键和容纳未成键电子。乙醛的结构简式为33上的碳原子形成4个σ键,采取sp3杂化,而—CHO上的碳原子形成CCHOH,其中—CH3个σ键和1个π键,且不含未成键电子,采取2杂化。共价单键都是σ键,双键中有一sp个是σ键,另一个是π键,1mol乙醛分子中含有4molC—H键、1molC—C键和1molC===O键,故1mol乙醛含有 6mol σ键。乙酸和乙醛均能形成分子晶体,但乙酸分子之间能形成氢键,乙醛分子之间不能形成氢键,导致乙酸的沸点高于乙醛。答案: sp3、sp2 6NA CH3COOH存在分子间氢键4.[2014山·东理综,31(1)(2)(3)]石墨烯(图甲)是一种由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料,石墨烯中部分碳原子被氧化后, 其平面结构会发生改变, 转化为氧化石墨烯 (图乙)。(1)图甲中,1号C与相邻C形成σ键的个数为______。(2)图乙中,1号C的杂化方式是________,该C与相邻C形成的键角__________(填“>、”“<或”“=”)图甲中1号C与相邻C形成的键角。(3)若将图乙所示的氧化石墨烯分散在H2O中,则氧化石墨烯中可与H2O形成氢键的原子有________(填元素符号)。解析:(1)石墨烯是层状结构,每一层上每个碳原子都是以3个共价键与其他碳原子形成共价键的。(2)图乙中1号碳形成了4个共价键,故其杂化方式为sp3;图甲中的键角为120°,而图乙中1号碳原子与甲烷中的碳原子类似,其键角接近109.5°。(3)只有电负性较大的非金属元素与氢元素才可形成氢键。答案:(1)3(2)sp3<(3)O、H5.[2014江·苏化学,21(1)(2)(3)](1)Cu+基态核外电子排布式为__________。(2)与OH-互为等电子体的一种分子为________(填化学式)。(3)醛基中碳原子的轨道杂化类型是______________;1mol乙醛分子中含有的σ键的数目为________。解析:(1)Cu的原子序数为29,根据洪特规则特例:能量相同的原子轨道在全充满(如p6和d10)、半充满(如p3和d5)和全空(如p0和d0)状态时,体系的能量较低,原子较稳定,因此Cu原子的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,故Cu+核外基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d10。(2)OH-为10电子微粒,电子数相等、原子数相等的微粒之间互为等电子体,故可以是 HF。(3)醛基( )中所有原子在同一平面上,因此中心 C原子为 sp2杂化;乙醛的结构简式为 CH3CHO,CH3CHO中,C—H键是σ键,C===O中,一个键是 σ键,另一个键是π键,C—C键是σ键,因此1molCH3CHO中有6molσ键。答案:(1)[Ar]3d10或1s22s22p63s23p63d10(2)HF(3)sp26mol或6×6.02×1023个6.[2013新·课标全国卷Ⅰ, 37(5)]碳和硅的有关化学键键能如下所示,简要分析和解释下列有关事实:化学键 C—C C—H C—P Si—Si Si—H Si—O-1356413336226318452键能/(kJmol·)①硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是____________________________。②SiH4的稳定性小于CH4,更易生成氧化物,原因是____________________________。答案:①C—C键和C—H键较强,所形成的烷烃稳定。而硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能较低,易断裂,导致长链硅烷难以生成②C—H键的键能大于C—O键,C—H键比C—O键稳定。而Si—H键的键能却远小于Si—O键,所以Si—H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O键7.(1)[2013江·苏化学,21(A)—(3)(4)(5)改编]已知元素X位于第四周期,其基态原子的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍。则①与YZ42-互为等电子体的分子的化学式:____________(任写一种)。②X的氯化物与氨水反应可形成配合物[X(NH3)4]Cl2,1mol该配合物中含有σ键的数目为________。③Z的氢化物(H2Z)在乙醇中的溶解度大于H2Y,其原因是____________。(2)[2013山·东理综,32(4)]若BCl3与XYn通过B原子与X原子间的配位键结合形成配合物,则该配合物中提供孤对电子的原子是____________。(3)[2013安·徽理综,25(2)]已知X的最高价氧化物对应的水化物化学式为H2XO3,Y是地壳中含量最高的元素,则XY2由固态变为气态所需克服的微粒间作用力是__________;氢元素、X、Y的原子可共同形成多种分子,写出其中一种能形成同种分子间氢键的物质名称__________。(4)[2013福·建理综,31(3)(4)]①BF3与一定量的水形成 (H2O)2·BF3晶体Q,Q在一定条件下可转化为 R:晶体

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②已知苯酚( )具有弱酸性,其Ka=1.1×10-10;水杨酸第一级电离形成的离子 能形成分子内氢键。据此判断,相同温度下电离平衡常数 Ka2(水杨酸)______Ka(苯酚)(填“>或”“<)”,其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)[2012新·课标全国卷,37(4)(5)]①H2Se的酸性比H2S________(填“强”或“弱”)。②H2SeO3的K1和K2分别为2.7×10-3和2.5×10-8第一步几乎完全电离,K2,H2SeO4为1.2×10-2,请根据结构与性质的关系解释:a.H2SeO3和H2SeO4第一步电离程度大于第二步电离的原因:________________________________________________________________________。b.H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因:________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(6)[2012浙·江自选模块, 15(3)(4)]①下列物质变化,只与范德华力有关的是 ________。A.干冰熔化 B.乙酸汽化C.乙醇与丙酮混溶E.碘溶于四氯化碳 F.石英熔融②下列物质中,只含有极性键的分子是 __________,既含离子键又含共价键的化合物是__________;只存在σ键的分子是__________,同时存在σ键与π键的分子是__________。A.N2B.CO2C.CH2Cl2D.C2H4E.C2H6F.CaCl2G.NH4Cl(7)[2012山·东理综,32(3)]过渡金属配合物Ni(CO)n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18,则n=________。CO与N2结构相似,CO分子内σ键与π键个数之比为________。(8)[2012海·南化学,19—Ⅱ(4)]金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应,但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应,其原因是________________________________________________________________________,反应的化学方程式为________________________________________________________________________。解析: (1)X的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s2,为30号元素锌;Y核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,为16号元素硫;Z为氧。①与SO42-互为等电子体的分子可以采用“左右移位,同族替换”的方法,2-―→SiF―→SiCl―→CCl4等。②[Zn(NH342+])中Zn与NH3之间以配位键相连,共4个σ键,加上4个NH3的12个σ键,共16个σ键。③在乙醇中的溶解度H2O大于H2S,是因为水分子与乙醇间能形成分子间氢键。(2)由于在BCl3中B原子无孤对电子,但有空轨道,所以提供孤电子对的原子是 X。(3)X为C或Si,Y为O,结合XY2能由固态变为气态, X应为C,由C、H、O所形成的多种分子中,自身分子间能形成氢键的有乙酸、甲酸、甲醛等。(8)由题意知:中心原子Ni的价电子数为10,而每个CO提供电子数为2,故n=4;CO与N2分子中都存在三键,故σ键与π键个数比为1∶2。答案:(1)①CCl4或SiCl4等②16mol或16×6.02×1023个③水分子与乙醇分子之间形成氢键(2)X(3)分子间作用力乙酸(其他合理答案均可)(4)①ad②<-+COOOH中形成分子内氢键,使其更难电离出H(5)①强 ②a.第一步电离生成的负离子较难再进一步电离出带正电荷的氢离子b.H2SeO3和H2SeO4可表示为(HO)2SeO和(HO)2SeO2。H2SeO3中的Se为+4价,而H2SeO4中的Se为+6价,正电性更高,导致Se—O—H中O的电子更向Se偏移,更易电离出H+(6)①AE②BCGCEABD

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