2025步步高高考大一轮复习讲义人教版化学大单元三　第八章　第35讲　分子的性质　配合物与超分子含答案

2025步步高高考大一轮复习讲义人教版化学第35讲分子的性质配合物与超分子[复习目标]1.理解分子的极性。2.掌握范德华力的含义及对物质性质的影响。3.理解氢键的含义，能列举存在氢键的物质，并能解释氢键对物质性质的影响。4.理解配位键的含义。5.了解超分子的概念。考点一键的极性与分子极性1．键的极性(1)极性键与非极性键的比较极性键非极性键成键原子不同种元素的原子间同种元素的原子间电子对发生偏移(电荷分布不均匀)不发生偏移(电荷分布均匀)成键原子的电性eq\o(H,\s\up6(δ＋))—eq\o(Cl,\s\up6(δ－))呈电中性思考如何判断共价键极性的强弱？提示成键元素电负性值差异越大，共价键的极性越强。(2)键的极性对化学性质的影响键的极性对羧酸酸性大小的影响实质是通过改变羧基中羟基的极性而实现的，羧基中羟基的极性越大，越容易电离出H＋，则羧酸的酸性越强。①与羧基相邻的共价键的极性越大，羧基中羟基的极性越大，则羧酸的酸性越强。②烷基是推电子基团，从而减小羧基中羟基的极性，导致羧酸的酸性减小。一般地，烷基越长，推电子效应越大，羧酸的酸性越弱。2．极性分子和非极性分子(1)概念极性分子：分子的正电中心和负电中心不重合，键的极性的向量和不等于零。非极性分子：分子的正电中心和负电中心重合，键的极性的向量和等于零。(2)极性分子和非极性分子的判断方法①A—A型分子一定是非极性分子、A—B型分子一定是极性分子。②判断ABn型分子极性的两条经验规律a．中心原子A化合价的绝对值等于该元素原子最外层电子数，则为非极性分子，反之则为极性分子。b．中心原子A没有孤电子对，则为非极性分子，反之则为极性分子。一、有关羧酸酸性强弱的判断及归因分析1．试比较下列有机酸的酸性强弱。①CF3COOH②CCl3COOH③CHCl2COOH④CH2ClCOOH⑤CH3COOH⑥CH3CH2COOH答案①＞②＞③＞④＞⑤＞⑥2．酸性：氟乙酸大于氯乙酸的原因是电负性：F>Cl，C—F的极性大于C—Cl的极性，导致氟乙酸羧基中的羟基的极性更大，更易电离出H＋，故氟乙酸的酸性大于氯乙酸的酸性。3．酸性：甲酸大于乙酸的原因是烷基(R—)是推电子基团，烷基越长推电子效应越大，使羧基中的羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱。二、分子极性的判断4．下列分子P4、C60、Cl2、NO、H2O2、NO2、SO2、CH2Cl2、CS2、C2H2、SO3、BF3、HCN、HCHO、PCl5、PCl3属于极性分子的是NO、H2O2、NO2、SO2_、CH2Cl2、HCN、HCHO、PCl3；属于非极性分子的是P4、C60、Cl2、CS2、C2H2、SO3、BF3、PCl5。考点二分子间作用力1．分子间作用力(1)范德华力、氢键的对比范德华力氢键作用微粒分子或原子(稀有气体分子)H与N、O、F等电负性很大的原子分类－分子内氢键和分子间氢键特征无方向性和饱和性有饱和性和方向性强度共价键＞氢键＞范德华力影响其强度的因素①组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大；②分子的极性越大，范德华力越大X—H…Y强弱与X和Y的电负性有关对物质性质的影响主要影响物理性质(如熔、沸点)(2)氢键的表示方法(以HF分子间氢键为例)[应用举例]已知邻羟基苯甲醛()与对羟基苯甲醛()的沸点相差很大，其中沸点较高的是________，请画出上述两种物质形成氢键的情况：______________________________________________________________________________________。答案对羟基苯甲醛邻羟基苯甲醛形成分子内氢键：；对羟基苯甲醛形成分子间氢键：2．分子的溶解性(1)“相似相溶”规律①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。②分子结构相似的物质易互溶。(2)氢键对分子溶解性的影响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。3．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，在三维空间里不能叠合的现象。(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。1．氢键是一种特殊的化学键()2．卤素单质、卤素氢化物、卤素碳化物(即CX4)的熔、沸点均随着相对分子质量的增大而增大()3．氨水中氨分子与水分子间形成了氢键()4．H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键()5．氢键的存在一定能使物质的熔、沸点升高()答案1.×2.×3.√4.×5.×一、分子间作用力与物质性质原因分析1．下列说法正确的是()A．可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子间形成了氢键B．“X—H…Y”三原子不在一条直线上时，不可能形成氢键C．萃取剂CCl4的沸点高于CH4的沸点D．卤素单质、碱金属单质的熔、沸点均随着摩尔质量的增大而升高答案C解析甲烷分子与水分子间不能形成氢键，A错误；“X—H…Y”三原子不在一条直线上时，也可能形成氢键，B错误；卤素单质随着摩尔质量的增大，分子间作用力增大，熔、沸点升高，碱金属单质的熔沸点随着摩尔质量的增大而降低，D错误。2．下列关于氢键的说法正确的是()A．每一个水分子内含有两个氢键B．冰和干冰分子间都存在氢键C．DNA中的碱基互补配对是通过氢键来实现的D．H2O是一种非常稳定的化合物是因为水分子间可以形成氢键答案C解析水分子内不存在氢键，氢键存在于水分子之间，故A错误；干冰为二氧化碳，分子间不存在氢键，故B错误；H2O是一种稳定的化合物，是由于O—H键能较大的原因，与氢键无关，氢键只影响物质的物理性质，故D错误。3．有关分子的溶解性，解答下列各题：(1)H2O2难溶于CS2，简要说明理由_________________________________________。(2)NH3、CH3CH2OH、CH3CHO都极易溶于水的原因是_______________________________________________________________________________________________。答案(1)H2O2为极性分子，而CS2为非极性溶剂，根据“相似相溶”规律，H2O2难溶于CS2(2)NH3、CH3CH2OH、CH3CHO都是极性分子，且都能与H2O形成氢键4．有关物质的熔、沸点，解答下列问题。(1)有机物A()的结构可以表示为(虚线表示氢键)，而有机物B()只能形成分子间氢键。工业上用水蒸气蒸馏法将A和B进行分离，首先被蒸出的成分是____，原因是：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)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(111℃)，原因是________________________________________________________________________。(3)如图为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________________________________________________________________________。(4)在CO2低压合成甲醇反应(CO2＋3H2=CH3OH＋H2O)所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为________________，原因是_____________________________________________________________________________________________________________。答案(1)AA易形成分子内氢键，B易形成分子间氢键，所以B的沸点比A的高(2)苯胺分子间存在氢键(3)S8相对分子质量大，分子间范德华力大(4)H2O＞CH3OH＞CO2＞H2H2O与CH3OH均为极性分子，H2O中氢键比甲醇多；CO2与H2均为非极性分子，CO2相对分子质量较大，范德华力较大二、手性碳的判断5．(2023·海南，12改编)闭花耳草是海南传统药材，具有消炎功效。车叶草苷酸是其活性成分之一，结构简式如图所示。用“*”标出分子中的手性碳原子。答案考点三配合物、超分子1．配位键(1)形成：由一个原子单方面提供孤电子对而另一个原子接受孤电子对形成的共价键，即“电子对给予—接受”键被称为配位键。(2)表示方法：常用“→”来表示配位键，箭头指向接受孤电子对的原子，如NHeq\o\al(＋,4)可表示为，在NHeq\o\al(＋,4)中，虽然有一个N—H形成过程与其他3个N—H形成过程不同，但是一旦形成之后，4个共价键就完全相同。2．配位化合物(1)概念：金属离子或原子(称为中心离子或原子)与某些分子或离子(称为配体或配位体)以配位键结合形成的化合物。如[Cu(NH3)4]SO4：(2)形成条件①中心离子或原子：有空轨道，一般是带正电的金属离子，特别是过渡金属离子，如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等，但也有电中性的原子等。②配位体：其中的配位原子(配位体中直接同中心离子或原子配合的原子)有孤电子对。配位体可以是分子，如CO、NH3、H2O等，也可以是离子，如F－、Cl－、Br－、I－、CN－、SCN－、OH－等。(3)配位原子及配位数①配位原子：配位体中提供孤对电子的原子叫配位原子，如：H2O中的O原子，NH3中的N原子。②配位数：作为配位体直接与中心原子结合的离子或分子的数目，即形成的配位键的数目称为配位数。如：[Cu(NH3)4]2＋的配位数为4，[Ag(NH3)2]＋的配位数为2。(4)内界和外界：配合物分为内界和外界，其中中心离子或原子与配位体组成的部分称为内界，与内界发生电性匹配的阳离子(或阴离子)称为外界，如：[Cu(NH3)4]SO4的内界是[Cu(NH3)4]2＋，外界是SOeq\o\al(2－,4)，配合物在水溶液中电离成内界和外界两部分。即：[Cu(NH3)4]SO4=[Cu(NH3)4]2＋＋SOeq\o\al(2－,4)，而内界很难电离，其电离程度很小，[Cu(NH3)4]2＋Cu2＋＋4NH3。3．超分子(1)概念超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体。(2)超分子内分子间的作用力多数人认为，超分子内部分子之间通过非共价键相结合，包括氢键、静电作用、疏水作用以及一些分子与金属离子形成的弱配位键等。(3)超分子的两个重要特征是分子识别和自组装。(4)超分子的应用在分子水平上进行分子设计，有序组装甚至复制出一些新型的分子材料。1．配位键实质上是一种特殊的共价键()2．提供孤电子对的微粒既可以是分子，也可以是离子()3．有配位键的化合物就是配位化合物()4．配位化合物都很稳定()5．在配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2中的Cl－均可与AgNO3反应生成AgCl沉淀()6．Ni(CO)4是配合物，它是由中心原子与配体构成的()答案1.√2.√3.×4.×5.×6.√一、配合物1．关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物，下列说法正确的是()A．配位体是Cl－和H2O，配位数是8B．中心离子是Ti4＋，配离子是[TiCl(H2O)5]2＋C．内界和外界中Cl－的数目比是1∶2D．在1mol该配合物中加入足量AgNO3溶液，可以得到3molAgCl沉淀答案C解析配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O中配位体是Cl－和H2O，配位数是6，故A错误；中心离子是Ti3＋，故B错误；加入足量AgNO3溶液，外界Cl－与Ag＋反应，内界Cl－不与Ag＋反应，1mol该配合物只能生成2molAgCl沉淀，故D错误。2.(2023·烟台模拟)过渡金属配合物的一些特有性质的研究正受到许多研究人员的关注，因为这方面的研究无论是理论上还是工业应用上都有重要意义。氯化铁溶液用于检验食用香精乙酰乙酸乙酯时，会生成紫色配合物，其配离子结构如图所示。下列有关该配离子的说法正确的是()A．1mol该配离子中含有π键的个数是6×6.02×1023B．该配离子中碳原子的杂化类型均为sp2杂化C．该配离子含有的非金属元素中电负性最大的是碳D．该配离子中含有的化学键有离子键、共价键、配位键答案A解析根据配离子结构示意图可知，1mol该配离子中含有π键的个数是6NA，即6×6.02×1023，故A正确；该配离子中碳原子的杂化类型有sp2、sp3杂化，故B错误；该配离子含有的非金属元素有C、O、H，电负性最大的是氧，故C错误；该配离子中含有的化学键有共价键、配位键，故D错误。3．回答下列问题：(1)将白色CuSO4粉末溶解于水中，溶液呈蓝色，是因为生成了一种呈蓝色的配位数是4的配离子，请写出生成此配离子的离子方程式：________________________________________，蓝色溶液中的阳离子内存在的全部化学键类型有__________。1mol该阳离子中含σ键个数为________。(2)CuSO4·5H2O(胆矾)中含有水合铜离子而呈蓝色，写出胆矾晶体中水合铜离子的结构简式(必须将配位键表示出来)：________________________________________________。(3)向CuSO4溶液中滴加氨水会生成蓝色沉淀，再滴加氨水到沉淀刚好全部溶解可得到深蓝色溶液，继续向其中加入极性较小的乙醇可以析出深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体。下列说法不正确的是_________(填字母)。a．[Cu(NH3)4]SO4的组成元素中电负性最大的是N元素b．CuSO4晶体及[Cu(NH3)4]SO4·H2O中S原子的杂化方式均为sp3c．[Cu(NH3)4]SO4所含有的化学键有离子键、共价键和配位键d．NH3分子内的H—N—H键角大于H2O分子内的H—O—H键角e．SOeq\o\al(2－,4)的空间结构为正四面体形f．[Cu(NH3)4]2＋中，N原子是配位原子g．NH3分子中氮原子的杂化轨道类型为sp2答案(1)Cu2＋＋4H2O=[Cu(H2O)4]2＋共价键、配位键12NA(2)(3)ag解析(1)Cu2＋提供空轨道，H2O分子中的O原子提供孤电子对形成配离子[Cu(H2O)4]2＋。(3)电负性：O＞N，a不正确；[Cu(NH3)4]SO4中SOeq\o\al(2－,4)与[Cu(NH3)4]2＋以离子键结合，NH3、SOeq\o\al(2－,4)中含有共价键，[Cu(NH3)4]2＋中含有配位键，c正确；NH3分子内N原子有1个孤电子对，H2O分子中O原子有2个孤电子对，H2O分子中孤电子对对共用电子对排斥作用大，所以H2O分子中H—O—H键角小于NH3分子中H—N—H键角，d正确；SOeq\o\al(2－,4)中S原子采取sp3杂化，故SOeq\o\al(2－,4)的空间结构为正四面体形，e正确；[Cu(NH3)4]2＋中N原子提供孤电子对，f正确；NH3中N为sp3杂化，g不正确。二、超分子4．冠醚是皇冠状的分子，它能否适配碱金属离子与其空腔直径和离子直径有关。二苯并-18-冠-6与K＋形成的配离子的结构如图所示。下列说法错误的是()冠醚冠醚空腔直径/pm适合的粒子(直径/pm)15-冠-5170～220Na＋(204)18-冠-6260～320K＋(276)、Rb＋(304)21-冠-7340～430Cs＋(334)A．冠醚可以用来识别碱金属离子B．二苯并-18-冠-6也能适配Li＋C．该冠醚分子中碳原子杂化方式有2种D．一个配离子中配位键的数目为6答案B解析Li＋半径小于Na＋；则二苯并-18-冠-6不能适配Li＋，B错误；该冠醚分子中苯环碳原子为sp2杂化、其他碳原子为sp3杂化，C正确；由结构简式可知，一个配离子中配位键的数目为6，D正确。5．利用超分子可分离C60和C70。将C60、C70混合物加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”中进行分离的流程如图。下列说法错误的是()A．第二电离能：C<OB．杯酚分子中存在π键C．杯酚与C60形成氢键D．C60与金刚石晶体类型不同答案C解析C和O分别失去一个电子后的价层电子排布式为2s22p1和2s22p3，O的2p能级是半充满结构，比较稳定，所以O的第二电离能大于C的第二电离能，A项正确；杯酚分子中含有苯环结构，具有大π键，B项正确；C60中只含有C元素，无法形成氢键，C项错误；金刚石是共价晶体，C60为分子晶体，D项正确。1．(2023·山东，3)下列分子属于极性分子的是()A．CS2 B．NF3C．SO3 D．SiF4答案B解析CS2中C的价层电子对数为2＋eq\f(1,2)×(4－2×2)＝2，无孤电子对，CS2的空间结构为直线形，分子中正、负电荷中心重合，CS2属于非极性分子，A项不符合题意；NF3中N的价层电子对数为3＋eq\f(1,2)×(5－3×1)＝4，有1个孤电子对，NF3的空间结构为三角锥形，分子中正、负电荷中心不重合，NF3属于极性分子，B项符合题意；SO3中S的价层电子对数为3＋eq\f(1,2)×(6－3×2)＝3，无孤电子对，SO3的空间结构为平面正三角形，分子中正、负电荷中心重合，SO3属于非极性分子，C项不符合题意；SiF4中Si的价层电子对数为4＋eq\f(1,2)×(4－4×1)＝4，无孤电子对，SiF4的空间结构为正四面体形，分子中正、负电荷中心重合，SiF4属于非极性分子，D项不符合题意。2．(2023·浙江1月选考，12)共价化合物Al2Cl6中所有原子均满足8电子稳定结构，一定条件下可发生反应：Al2Cl6＋2NH3=2Al(NH3)Cl3，下列说法不正确的是()A．Al2Cl6的结构式为B．Al2Cl6为非极性分子C．该反应中NH3的配位能力大于氯D．Al2Br6比Al2Cl6更难与NH3发生反应答案D解析由双聚氯化铝分子中所有原子均满足8电子稳定结构可知，分子的结构式为，是结构对称的非极性分子，故A、B正确；由反应方程式可知，氨分子更易与具有空轨道的铝原子形成配位键，配位能力大于氯原子，故C正确；溴元素的电负性小于氯元素，溴原子半径大于氯原子，则铝溴键弱于铝氯键，所以双聚溴化铝的铝溴键更易断裂，比双聚氯化铝更易与氨气反应，故D错误。3．(1)[2021·全国甲卷，35(3)]甲醇的沸点(64.7℃)介于水(100℃)和甲硫醇(CH3SH,7.6℃)之间，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)[2021·湖南，18(2)①]硅和卤素单质反应可以得到SiX4。SiX4的熔、沸点SiF4SiCl4SiBr4SiI4熔点/K183.0203.2278.6393.7沸点/K187.2330.8427.2560.70℃时，SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4呈液态的是________________________________(填化学式)，沸点依次升高的原因是______________________________，气态SiX4分子的空间结构是_______________________________________________________________。答案(1)甲硫醇不能形成分子间氢键，而水和甲醇均能形成氢键，且物质的量相等时水比甲醇的氢键多(2)SiCl4SiX4都是结构相似的分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大正四面体形解析(2)由题给熔、沸点数据可知，0℃时，四氟化硅为气态，四氯化硅为液态，四溴化硅、四碘化硅为固态；SiX4分子中硅原子的价层电子对数为4，孤电子对数为0，则分子的空间结构为正四面体形。4．(1)[2022·全国甲卷，35(3)]固态氟化氢中存在(HF)n形式，画出(HF)3的链状结构__________________。(2)[2017·全国卷Ⅱ，35(3)③]图中虚线代表氢键，其表示式为(NHeq\o\al(＋,4))N—H…Cl、___________________________________________、____________________。答案(1)(2)(H3O＋)O—H…N(NHeq\o\al(＋,4))N—H…N5．(1)[2023·北京，15(6)]浸金时，S2Oeq\o\al(2－,3)作为配体可提供孤电子对与Au＋形成eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(AuS2O32))3－。分别判断S2Oeq\o\al(2－,3)中的中心S原子和端基S原子能否做配位原子并说明理由：________________________________________________________________________。(2)[2021·全国乙卷，35(2)]三价铬离子能形成多种配位化合物。[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2＋中提供电子对形成配位键的原子是____________________，中心离子的配位数为_____________________________________________________________________________________。(3)[2020·山东，17(3)]含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种Cd2＋配合物的结构如图所示，1mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有________mol，该螯合物中N的杂化方式有________种。(4)[2019·全国卷Ⅰ，35(2)]乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物。乙二胺能与Mg2＋、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________(填“Mg2＋”或“Cu2＋”)。答案(1)S2Oeq\o\al(2－,3)中的中心原子S的价层电子对数为4，无孤电子对，不能做配位原子；端基S原子含有孤电子对，能做配位原子(2)N、O、Cl6(3)61(4)乙二胺的两个N提供孤电子对与金属离子形成配位键Cu2＋解析(3)由题给图示可知，1个Cd2＋与C、N杂环上的4个N原子分别形成4个配位键，与2个O原子分别形成2个配位键，因此1mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有6mol。(4)乙二胺中2个氮原子提供孤电子对与金属镁离子或铜离子形成稳定的配位键，故能形成稳定环状离子。由于铜离子半径大于镁离子，形成配位键时头碰头重叠程度较大，其与乙二胺形成的化合物较稳定。课时精练1．下列说法错误的是()A．卤化氢中，HF的沸点最高，是由于HF分子间存在氢键B．邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点低C．H2O的沸点比HF的沸点高，是由于水中氢键键能大D．氨气极易溶于水与氨气分子和水分子间形成氢键有关答案C解析HF分子之间存在氢键，故熔、沸点相对较高，A正确；能形成分子间氢键的物质熔、沸点较高，邻羟基苯甲醛容易形成分子内氢键，对羟基苯甲醛易形成分子间氢键，所以邻羟基苯甲醛的沸点比对羟基苯甲醛的沸点低，B正确；H2O分子最多与周围H2O分子形成4个氢键，而HF分子最多与周围HF分子形成两个氢键，氢键越多，熔、沸点越高，所以H2O的熔、沸点高，C错误；氨气分子和水分子间形成氢键，导致氨气极易溶于水，D正确。2.(2023·山东日照模拟)下列不能用氢键相关知识解释的是()A．羊毛衫水洗后变形 B．氨容易液化C．H2O比H2S更稳定 D．冰浮在水面上答案C解析羊毛属于蛋白质，含有大量氢键，水洗会破坏氢键，所以变形与氢键有关，A不符合题意；氨气分子之间存在氢键，分子聚集在一起，很容易形成液体，氨容易液化与氢键有关，B不符合题意；H2O比H2S更稳定是由于O元素的非金属性比S强，与氢键无关，C符合题意；冰中含大量氢键，相同情况下与水相比，体积膨胀，密度减小，故而浮在水面上，与氢键有关，D不符合题意。3．(2021·山东，9)关于CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2的结构与性质，下列说法错误的是()A．CH3OH为极性分子B．N2H4空间结构为平面形C．N2H4的沸点高于(CH3)2NNH2D．CH3OH和(CH3)2NNH2中C、O、N杂化方式均相同答案B解析甲醇可看成是甲烷中的一个氢原子被羟基取代得到的，为四面体结构，是由极性键组成的极性分子，A正确；N2H4中N原子的杂化方式为sp3，不是平面形，B错误；N2H4分子中连接N原子的H原子数多，存在氢键的数目多，而偏二甲肼[(CH3)2NNH2]只有一端可以形成氢键，另一端的两个甲基基团比较大，影响了分子的排列，沸点比N2H4的低，C正确；CH3OH和(CH3)2NNH2中C、O、N杂化方式均为sp3，D正确。4．下列化合物中含有2个手性碳原子的是()A．B．C．D．答案B解析中，只有次甲基上的碳原子为手性碳原子，A不符合题意；中，除醛基外的碳原子都为手性碳原子，B符合题意；中，除羧基外的碳原子都为手性碳原子，C不符合题意；中，与苯环相连的碳原子为手性碳原子，D不符合题意。5．(2021·湖北，9)下列有关N、P及其化合物的说法错误的是()A．N的电负性比P的大，可推断NCl3分子的极性比PCl3的大B．N与N的π键比P与P的强，可推断N≡N的稳定性比P≡P的高C．NH3的成键电子对间排斥力较大，可推断NH3的键角比PH3的大D．HNO3的分子间作用力较小，可推断HNO3的熔点比H3PO4的低答案A解析Cl、P的电负性差值大于Cl、N的电负性差值，三氯化氮、三氯化磷的空间结构都是三角锥形，故三氯化氮分子的极性小于三氯化磷，A项错误；分子的稳定性与键能、键数目有关，N与N的π键比P与P的强，可推断N≡N的稳定性比P≡P的高，B项正确；NH3、PH3分子空间结构都是三角锥形NH3、PH3，N、P原子孤电子对数都为1，杂化类型都是sp3，但是N原子半径小于P，N的电负性大于P，NH3分子中成键电子对之间排斥力大于PH3，故NH3键角大于PH3，C项正确；晶体熔点高低由构成晶体的微粒之间作用力大小决定，它们都是分子晶体，HNO3分子间作用力小于H3PO4，H3PO4的熔点高于HNO3，D项正确。6．(2020·海南，7)向CuSO4溶液中滴加氨水至过量，下列叙述正确的是()A．先出现沉淀，后沉淀溶解变为无色溶液B．离子方程式为Cu2＋＋4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2＋＋4H2OC．Cu2＋与NH3中的氮原子以π键结合D．NH3分子中∠HNH为109°28′答案B解析向CuSO4溶液中滴加氨水至过量，先生成氢氧化铜蓝色沉淀，后溶解形成铜氨溶液，为深蓝色溶液，故A错误；Cu2＋提供空轨道，NH3中的氮原子提供孤电子对，形成配位键，故C错误；NH3分子为三角锥形，∠HNH为107°，故D错误。7．(2023·福建模拟)亚铜氨溶液可以吸收CO，其反应为[Cu(NH3)2]＋＋CO＋NH3[Cu(NH3)3CO]＋。下列说法不正确的是()A．[Cu(NH3)3CO]＋的结构为B．CO为极性分子C．[Cu(NH3)3CO]＋中H—N—H键角比NH3分子中的大D．1mol[Cu(NH3)2]＋中含有6mol共价键答案D解析NH3中的N原子、CO中的C原子与Cu＋形成配位键，A正确；CO为含有极性键的双原子分子，则其为极性分子，B正确；[Cu(NH3)3CO]＋中的N原子上没有孤电子对，NH3分子中的N原子上有一个孤电子对，成键电子对与成键电子对之间的斥力小于孤电子对与成键电子对之间的斥力，故[Cu(NH3)3CO]＋中H—N—H键角比NH3分子中的大，C正确；1mol[Cu(NH3)2]＋中含2molCu—N配位键和6molN—H，共8mol共价键，D错误。8．下列关于物质的结构、性质及解释均正确的是()选项物质的结构或性质解释A键角：H2O<NH3水分子中O上孤电子对数比氨分子中N上的少B热稳定性：NH3>PH3NH3分子间氢键强于PH3分子间作用力CCl—Cl的键长小于Br—Br的键长Cl—Cl的键能小于Br—Br的键能D酸性：CH3COOH>CH3CH2COOH烷基(R—)越长推电子效应越大，使羧基中羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱答案D解析水分子中O上有2个孤电子对，氨分子中N上有1个孤电子对，孤电子对数越多，对成键电子对的排斥作用越大，键角越小，所以水分子中键角比氨分子中键角小，A错误；N与P为同主族元素，N的非金属性比P强，则热稳定性：NH3>PH3，分子的热稳定性与分子间的作用力无关，B错误；Cl的原子半径小于Br的原子半径，则Cl—Cl的键长小于Br—Br的键长，Cl—Cl的键能大于Br—Br的键能，C错误。9．(2023·山东滨州模拟)螯合剂能与人体内有毒的金属离子结合形成稳定螯合物，从而治疗与急性或慢性中毒相关的损伤。乙二胺四乙酸(EDTA)是常见的螯合剂之一，其四价阴离子形成的螯合物结构如图。下列说法正确的是()A．原子半径：O>N>C>HB．N、C、O的氢化物分子间均存在氢键C．M的配位数为6，配位原子为N和OD．螯合物中每两个氮碳键(N—C)的夹角均为107°答案C解析同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则原子半径：C>N>O，故A错误；碳元素的氢化物不能形成分子间氢键，故B错误；由图可知，螯合物中Mn＋与氮原子和氧原子形成配位键，配位数为6，故C正确；由图可知，螯合物中氮原子的杂化方式都为sp3杂化，孤电子对用于形成配位键，则氮碳键的夹角均大于107°，故D错误。10．吡啶()含有与苯环类似的大π键，下列说法或实验操作不正确的是()A．吡啶中N原子的价层孤电子对占据了一个未参与杂化的p轨道B．吡啶是极性分子且能与水形成氢键，故吡啶在水中的溶解度比苯大C．除去苯中含有的少量吡啶：用盐酸洗涤、分液、干燥有机层D.、的碱性随N原子电子云密度的增大而增强，故碱性较强答案A解析吡啶()含有与苯环类似的大π键，则吡啶中N原子也发生sp2杂化，所以价层孤电子对占据了一个参与杂化的p轨道，A不正确；吡啶是极性分子且能与水分子间形成氢键，而苯为非极性分子，故吡啶在水中的溶解度比苯大，B正确；因为吡啶呈碱性，能与盐酸反应生成水溶性物质，所以除去苯中含有的少量吡啶，可用盐酸洗涤、分液、干燥有机层，C正确；烷基是推电子基团，分子中N原子电子云密度比大，故碱性较强，D正确。11．(2023·浙江嘉兴模拟)BF3(三氟化硼)熔点－127℃，沸点－100℃，水解生成H3BO3(硼酸，结构如图)和HBF4(氟硼酸)，与氨气相遇立即生成白色的BF3·NH3(氨合三氟化硼)固体。下列说法不正确的是()A．BF3和BFeq\o\al(－,4)中心硼原子杂化方式不同B．1molH3BO3晶体含有6mol氢键C．H3BO3显酸性原因：H3BO3＋H2OB(OH)eq\o\al(－,4)＋H＋D．BF3·NH3结构式为答案B解析BF3中心原子价层电子对数为3＋eq\f(1,2)×(3－3×1)＝3，采取sp2杂化，BFeq\o\al(－,4)中心原子价层电子对数为4＋eq\f(1,2)×(3＋1－4×1)＝4，采取sp3杂化，二者中心硼原子杂化方式不同，故A正确；1个H3BO3参与6个氢键的形成，每个氢键形成于两个硼酸分子之间，则1molH3BO3晶体中含有6mol×eq\f(1,2)＝3mol氢键，故B错误；H3BO3是一元弱酸，在水溶液中电离产生H＋使溶液呈酸性，电离方程式为H3BO3＋H2OB(OH)eq\o\al(－,4)＋H＋，故C正确；BF3·NH3中N原子为sp3杂化，N原子上有一个孤电子对，B原子为sp3杂化，提供一个空轨道，与NH3形成配位键，BF3·NH3结构式为，故D正确。12．(2023·江苏徐州模拟)我国科学家成功利用CO2人工合成淀粉，使淀粉生产方式从农耕种植转变为工业制造成为可能，其部分转化过程如下：已知：ZnO是两性氧化物；ZrCl4水解可制得ZrO2。下列有关物质的说法正确的是()A．H2和HCHO均属于非极性分子B．CO2的空间结构为V形C．H2O2和H2O中均含极性键和非极性键D．CH3OH的熔点高于HCHO答案D解析HCHO中C原子价层电子对数为3＋eq\f(4－1×2－2×1,2)＝3，不含孤电子对，为平面三角形结构，正、负电荷中心不重合，为极性分子，H2为直线形分子，为非极性分子，选项A错误；CO2分子中C原子的价层电子对数为2＋eq\f(4－2×2,2)＝2，无孤电子对，空间结构为直线形，选项B错误；H2O不含非极性键，选项C错误；分子晶体相对分子质量越大，熔点越高，分子间含有氢键时熔点较高，CH3OH分子间存在氢键，则熔点为HCHO<CH3OH，选项D正确。13．(1)CO为配合物中常见的配体。CO作配体时，提供孤电子对的通常是C原子而不是O原子，其原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)如图为DNA结构局部图。DNA双螺旋是通过氢键使它们的碱基(A和T、C和G)相互配对形成的，请写出图中存在的两种氢键的表示式：________、________。答案(1)C的电负性比O小，C原子提供孤电子对的倾向更大，更易形成配位键(2)N—H…ON—H…N14．第四周期的铬、铁、镍、铜等金属及其化合物在工业上有重要用途。(1)基态铬原子的价层电子排布式为_________________________________________。(2)CrO2Cl2和NaClO均可作化工生产的氧化剂或氯化剂。制备CrO2Cl2的反应：K2Cr2O7＋3CCl4=2KCl＋2CrO2Cl2＋3COCl2↑①上述反应式中非金属元素电负性由大到小的顺序是__________(用元素符号表示)。②COCl2分子中所有原子均满足8电子稳定结构，则COCl2分子中σ键和π键的个数比为___________________。(3)CuCl的盐酸溶液能吸收CO生成复合物氯化羰基亚铜[Cu2Cl2(CO)2·2H2O]，其结构如图所示。下列说法不正确的是________________(填字母)。A．该复合物中只含有离子键和配位键B．该复合物中Cl原子的杂化类型为sp3C．该复合物中只有CO和H2O作为配体D．CO与N2的价层电子总数相同，其结构为C≡O答案(1)3d54s1(2)①O>Cl>C②3∶1(3)AC解析(3)该复合物中Cl、CO和H2O为配体，故C错误；CO与N2的价层电子总数相同，互为等电子体，等电子体结构和性质相似，所以CO的结构式为C≡O，故D正确。15．氮族、氧族元素及其化合物种类繁多，有许多用途，部分物质的熔、沸点如下表所示：H2OH2SS8SO2SO3H2SO4N2H4熔点/°C0－85.5115.2－75.516.810.31.4沸点/°C100－60.3444.6－10.045.0337.0113.5(1)H2O、N2H4的熔、沸点要比H2S的熔、沸点高很多，主要原因为________________。(2)根据价层电子对互斥模型，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________。(3)N2H4是火箭发射常用的燃料，N2H4的电子式为________，它属于________(填“极性”或“非极性”)分子。(4)已知含氧酸的酸性与结构中非羟基氧的数目有关，强酸一般有两个非羟基氧(如硫酸：)，中强酸一般有一个非羟基氧(如磷酸：)。已知亚磷酸(H3PO3)是一种二元中强酸。请写出亚磷酸的结构式：________。答案(1)H2O、N2H4存在分子间氢键(2)H2S(3)极性(4)解析(2)硫化氢分子中硫原子的价层电子对数为4，二氧化硫和三氧化硫分子中硫原子的价层电子对数都为3。(3)肼是共价化合物，电子式为，肼分子的结构不对称，正、负电中心不重合，属于极性分子。(4)由中强酸一般有一个非羟基氧可知，亚磷酸分子中含有一个非羟基氧和2个羟基，有一个氢原子直接与磷原子相连，结构式为。热点强化14微粒空间结构大π键的判断(一)微粒空间结构的判断1．熟记常见分子(离子)的空间结构微粒组成(A为中心原子)实例中心原子的孤电子对数中心原子的杂化方式微粒空间结构AB2BeCl2、CO2、HCN0sp直线形SO2、SnBr2、NOeq\o\al(－,2)1sp2V形H2O、OF2、NHeq\o\al(－,2)2_sp3V形AB3BF3、SO3、COeq\o\al(2－,3)0sp2平面三角形NH3、PCl3、SOeq\o\al(2－,3)1sp3三角锥形AB4CH4、CHCl3、NHeq\o\al(＋,4)、SOeq\o\al(2－,4)0sp3四面体形2.(知识拓展)等电子原理及应用(1)基本观点原子总数相同、价电子总数相同的分子(或离子)互为等电子体。等电子体具有相似的结构特征(空间结构和化学键类型)及相近的性质。(2)确定等电子体的方法(举例)变换过程中注意电荷改变，并伴有元素种类的改变。eq\x(CO)eq\o(→,\s\up7(把O换成前一个原子N),\s\do5(少了1个电子，再得1个电子))eq\x(CN－)eq\o(→,\s\up7(把N换成前一个原子C),\s\do5(少了1个电子，再得1个电子))eq\x(C\o\al(2－,2))eq\x(CO)eq\o(→,\s\up7(把C换成后一个原子N多1个电子),\s\do5(把O换成前一个原子N少1个电子))eq\x(N2)(二)大π键(离域π键)1．形成条件(1)中心原子采取sp或sp2杂化。(2)参与形成大π键的多个原子应在同一个平面或同一直线上。2．大π键共用电子数分析方法(1)大π键中共用电子的数目等于垂直于分子或离子平面的p轨道中的电子数目总和。(2)判断出中心原子的杂化方式，并画出价层电子轨道表示式。未参与成键的杂化轨道，优先填充两个电子，形成孤电子对，杂化轨道中的电子不参与形成大π键。(3)根据配位原子的价层电子轨道表示式，判断配位原子中未参与成键且垂直该分子或离子平面的p轨道中电子数目(单电子优先形成π键)。示例推测COeq\o\al(2－,3)中的大π键为________。分析根据价层电子对互斥模型判断COeq\o\al(2－,3)为平面三角形结构，中心C原子为sp2杂化，价层电子轨道表示式为，每个O原子有两个单电子，三个O分别用一个单电子与中心C原子形成三个C—Oσ键，另一个单电子参与形成大π键，形成两个负电荷的电子也参与形成大π键。则大π键的电子总数为1＋3＋2＝6，表示为Πeq\o\al(6,4)。1．(2020·山东，7)B3N3H6(无机苯)的结构与苯类似，也有大π键。下列关于B3N3H6的说法错误的是()A．其熔点主要取决于所含化学键的键能B．形成大π键的电子全部由N提供C．分子中B和N的杂化方式相同D．分子中所有原子共平面答案A解析无机苯属于分子晶体，其熔点与分子间作用力有关，与键能无关，A项错误；B的最外层电子排布式为2s22p1，N的最外层电子排布式为2s22p3，经过sp2轨道杂化后，N原子剩下1个孤电子对，B原子剩下1个空的p轨道，所以形成大π键的电子全部由N提供，B项正确；B和N都是sp2杂化，键角为120°，分子中所有原子共平面，C、D项正确。2．(2023·菏泽二模)胍()是一种平面形分子。胍盐在碱性条件下不稳定，易水解产生尿素和氨气，其盐酸盐()是核酸检测液的主要成分。下列说法错误的是()A．胍的水溶液呈碱性B．胍中C、N杂化方式均为sp2C．胍中存在Πeq\o\al(6,4)大π键D．胍盐中含有的化学键均为极性键答案D解析胍含有碱性基团氨基，可以和盐酸反应生成胍盐，胍的水溶液呈碱性，A正确；胍是平面形分子，C、N均采取sp2杂化，B正确；胍中存在Πeq\o\al(6,4)大π键，C正确；胍盐中含有共价键和离子键，D错误。3．5-氨基四唑硝酸盐受热迅速生成以N2为主的环境友好型气体，并放出大量的热，是制造HTPB火箭推进剂的重要原料。该盐结构简式如图，其中五元环为平面结构，下列说法正确的是()A．阴离子的空间结构为三角锥形B．该化合物难溶于水C．该化合物中五元环上的5个原子的杂化方式都相同D．该化