江苏省高考化学专题11物质结构与性质第37讲分子的空间结构与物质的性质讲义（含解析）苏教版.docx

第37讲分子的空间结构与物质的性质考纲要求1.理解共价键的含义，能说明共价键的形成。2.了解共价键的主要类型键和键，能用键能、键长、键角等数据说明简单分子的某些性质(对键和键之间的相对强弱的比较不作要求)。3.了解键的极性和分子的极性，了解极性分子和非极性分子的某些性质差异。4.了解“等电子原理”的含义，能结合实例说明“等电子原理”的应用。5.能根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型判断简单分子或离子的空间构型(d轨道参与杂化和AB5型以上复杂分子或离子的空间构型不作要求)。6.了解简单配合物的成键情况(配合物的空间构型和中心原子的杂化类型不作要求)。7.知道分子间作用力的含义，了解化学键和分子间作用力的区别。8.了解氢键的存在对物质性质的影响(氢键相对强弱的比较不作要求)。考点一共价键及其参数1本质：在原子之间形成共用电子对(电子云的重叠)。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道重叠方式键电子云“头碰头”重叠键电子云“肩并肩”重叠形成共价键的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原子间共用电子对的数目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叁键原子间有三对共用电子对特别提醒(1)只有两原子的电负性相差不大时，才能形成共用电子对，形成共价键，当两原子的电负性相差很大(大于1.7)时，不会形成共用电子对，而形成离子键。(2)同种元素原子间形成的共价键为非极性键，不同种元素原子间形成的共价键为极性键。4键参数(1)概念(2)键参数对分子性质的影响键能越大，键长越短，分子越稳定。5等电子原理原子总数相同，价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征和空间结构，许多性质相似，如N2与CO、O3与SO2、N2O与CO2、CH4与NH等。(1)共价键的成键原子只能是非金属原子()(2)在任何情况下，都是键比键强度大()(3)分子的稳定性与分子间作用力的大小无关()(4)s-s键与s-p键的电子云形状对称性相同()(5)键能单独形成，而键一定不能单独形成()(6)键可以绕键轴旋转，键一定不能绕键轴旋转()(7)碳碳叁键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的3倍和2倍()(8)键长等于成键两原子的半径之和()1有以下物质：HF，Cl2，H2O，N2，C2H4，C2H6，H2，H2O2，HCN(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轨道重叠形成键的是_。答案2与CCl4互为等电子体的分子或离子有_等。答案SiCl4、CBr4、SO、CF4(合理即可)题组一共价键的类别及判断1下列关于键和键的理解不正确的是()A含有键的分子在进行化学反应时，分子中的键比键活泼B在有些分子中，共价键可能只含有键而没有键C有些原子在与其他原子形成分子时只能形成键，不能形成键D当原子形成分子时，首先形成键，可能形成键答案B解析同一分子中的键不如键牢固，反应时比较容易断裂，A项正确；在共价单键中只含有键，而含有键的分子中一定含有键，B项错误、D项正确；氢原子、氯原子等跟其他原子形成分子时只能形成键，C项正确。2含碳元素的物质是化学世界中最庞大的家族，请填写下列空格。(1)CH4中的化学键从形成过程来看，属于_(填“”或“”)键，从其极性来看属于_键。(2)已知CN与N2结构相似，推算HCN分子中键与键数目之比为_。(3)C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成共价键，且每个碳原子最外层都满足8电子稳定结构，则C60分子中键的数目为_。(4)利用CO可以合成化工原料COCl2，COCl2分子的结构式为，每个COCl2分子内含有的键、键数目为_。A4个键B2个键、2个键C2个键、1个键D3个键、1个键答案(1)极性(2)11(3)30(4)D题组二键参数及应用3下列物质性质的变化规律，与共价键的键能大小有关的是()AF2、Cl2、Br2、I2的熔点、沸点逐渐升高BHF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次增强C金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅DNaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低答案C解析A项，F2、Cl2、Br2、I2属于分子晶体，影响熔沸点的因素是分子间作用力的大小，物质的相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高，与共价键的键能大小无关，错误；B项，HF、HI、HBr、HCl属于共价化合物，影响稳定性的因素是共价键，共价键的键能越大越稳定，与共价键的键能大小有关，但是HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱，错误；C项，金刚石、晶体硅属于原子晶体，原子之间存在共价键，原子半径越小，键能越大，熔沸点越高，与共价键的键能大小有关，正确；D项，NaF、NaCl、NaBr、NaI属于离子晶体，离子半径越大，键能越小，熔沸点越低，与共价键的键能大小无关，错误。4已知几种共价键的键能如下：化学键HNNNClClHCl键能/kJmol1391946328431下列说法错误的是()A键能：NNN=NNNBH(g)Cl(g)=HCl(g)H431kJmol1CHN键能小于HCl键能，所以NH3的沸点高于HClD2NH3(g)3Cl2(g)=N2(g)6HCl(g)H202kJmol1答案C解析A项，叁键键长小于双键键长小于单键键长，键长越短，键能越大，所以键能：NNN=NNN，正确；B项，H(g)Cl(g)=HCl(g)的焓变为HCl键能的相反数，则H431kJmol1，正确；C项，NH3的沸点高于HCl是由于NH3形成分子间氢键，而HCl不能，键能不是主要原因，错误；D项，根据HE(反应物)E(生成物)，则2NH3(g)3Cl2(g)=N2(g)6HCl(g)H6E(NH)3E(ClCl)E(NN)6E(HCl)202 kJmol1，正确。题组三等电子原理的理解与应用5根据等电子原理判断，下列说法中错误的是()AB3N3H6分子中所有原子均在同一平面上BB3N3H6分子中存在双键，可发生加成反应CH3O和NH3是等电子体，均为三角锥型DCH4和NH是等电子体，均为正四面体型答案B解析B3N3H6和苯是等电子体，其结构相似；C项，H3O和NH3是等电子体，根据氨气分子的空间构型判断水合氢离子的空间构型；D项，CH4和NH是等电子体，根据甲烷的空间构型判断铵根离子的空间构型。6回答下列问题(1)根据等电子原理，仅由第2周期元素形成的共价分子中，互为等电子体的是_和_；_和_。(2)在短周期元素组成的物质中，与NO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_(填化学式)，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)N2CON2OCO2(2)SO2O3(3)H2FNH(4)CN(或C)NO考点二分子的空间构型1价层电子对互斥理论(1)理论要点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。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)用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型的关键是判断分子中的中心原子上的价层电子对数。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是与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，x是与中心原子结合的原子数。(3)示例分析电子对数键电子对数孤电子对数电子对空间构型分子空间构型实例220直线形直线形CO2330三角形平面三角形BF321V形SO2440四面体型正四面体型CH431三角锥型NH322V形H2O2.杂化轨道理论(1)理论要点当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间结构不同。(2)杂化轨道与分子立体构型的关系杂化类型杂化轨道数目杂化轨道间夹角空间构型实例sp2180直线形BeCl2sp23120平面三角形BF3sp34109.5四面体型CH43配位键(1)孤电子对分子或离子中没有跟其他原子共用的电子对称孤电子对。(2)配位键配位键的形成：成键原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道形成共价键。配位键的表示：常用“”来表示配位键，箭头指向接受孤电子对的原子，如NH可表示为，在NH中，虽然有一个NH键形成过程与其他3个NH键形成过程不同，但是一旦形成之后，4个共价键就完全相同。(3)配合物如Cu(NH3)4SO4配体有孤电子对，如H2O、NH3、CO、F、Cl、CN等。中心原子有空轨道，如Fe3、Cu2、Zn2、Ag等。(1)杂化轨道只用于形成键或用于容纳未参与成键的孤电子对()(2)分子中中心原子若通过sp3杂化轨道成键，则该分子一定为正四面体结构()(3)NH3分子为三角锥型，N原子发生sp2杂化()(4)只要分子构型为平面三角形，中心原子均为sp2杂化()(5)中心原子是sp杂化的，其分子构型不一定为直线形()(6)价层电子对互斥理论中，键电子对数不计入中心原子的价层电子对数()1填表序号物质中心原子上的孤电子对数价层电子对数VSEPR模型名称分子或离子空间构型中心原子杂化类型CS2HCHONCl3SOH3O答案02直线形直线形sp03平面三角形平面三角形sp214四面体型三角锥型sp304正四面体型正四面体型sp314四面体型三角锥型sp32比较下列分子或离子中键角大小。(1)H2O_H3O，NH3_NH。(2)SO3_CCl4，CS2_SO2。答案(1)(2)解析(1)H2O与H3O，NH3与NH的中心原子均采用sp3杂化，孤电子对数越多，斥力越大，键角越小。(2)杂化不同，键角不同。题组一分子的空间构型及中心原子杂化类型的判断1下列说法中正确的是()APCl3分子是三角锥型，这是因为P原子是以sp2杂化的结果Bsp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的四个sp3杂化轨道C凡中心原子采取sp3杂化的分子，其VSEPR模型都是四面体DAB3型的分子空间构型必为平面三角形答案C解析A项，PCl3分子的中心原子P含有3个成键电子对和1个孤电子对，为sp3杂化，空间构型为三角锥型，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sp3杂化的分子，其VSEPR模型都是四面体，而分子的空间构型还与含有的孤电子对数有关，正确；D项，AB3型的分子空间构型与中心原子的孤电子对数也有关，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个孤电子对，为三角锥型，错误。2徐光宪在分子共和国一书中介绍了许多明星分子，如H2O2、CO2、BF3、CH3COOH等。下列说法正确的是()AH2O2分子中的O为sp3杂化BCO2分子中C原子为sp杂化CBF3分子中的B原子为sp3杂化DCH3COOH分子中C原子均为sp2杂化答案AB解析A项，H2O2分子中氧原子形成2个键，含有2对孤电子对，采取sp3杂化，正确；B项，CO2分子中C原子形成2个键，没有孤电子对，采取sp杂化，正确；C项，BF3分子中的B原子的最外层电子数为3，形成3个键，没有孤电子对，采取sp2杂化，错误；D项，CH3COOH分子中有2个碳原子，其中甲基上的碳原子形成4个键，没有孤电子对，采取sp3杂化，错误。3BeCl2是共价分子，可以以单体、二聚体和多聚体形式存在。它们的结构简式如下，请写出单体、二聚体和多聚体中Be的杂化轨道类型：(1)ClBeCl：_；(2)：_；(3)：_。答案(1)sp杂化(2)sp2杂化(3)sp3杂化“五方法”判断分子中心原子的杂化类型(1)根据杂化轨道的空间构型判断。若杂化轨道在空间的分布为正四面体型或三角锥型，则分子的中心原子发生sp3杂化。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。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109.5，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)根据等电子原理进行判断如CO2是直形线分子，CNS、N与CO2互为等电子体，所以分子构型均为直线形，中心原子均采用sp杂化。(4)根据中心原子的价电子对数判断如中心原子的价电子对数为4，是sp3杂化，为3是sp2杂化，为2是sp杂化。(5)根据分子或离子中有无键及键数目判断如没有键为sp3杂化，含1个键为sp2杂化，含2个键为sp杂化。题组二价层电子互斥理论与分子结构4为了解释和预测分子的立体构型，科学家提出了价层电子对互斥(VSEPR)模型。(1)利用VSEPR理论推断PO的VSEPR模型是_。(2)有两种活性反应中间体粒子，它们的粒子中均含有1个碳原子和3个氢原子。请依据下面给出的这两种微粒的球棍模型，写出相应的化学式：甲：_；乙：_。(3)按要求写出第2周期非金属元素构成的中性分子的化学式：平面三角形分子：_，三角锥型分子：_，四面体型分子：_。(4)写出SO3常见的等电子体的化学式，一价阴离子：_(写出一种，下同)；二价阴离子：_，它们的中心原子采用的杂化方式都是_。答案(1)正四面体结构(2)CHCH(3)BF3NF3CF4(4)NOCOsp25NH3分子中HNH键角为107，而配离子Zn(NH3)62中HNH的键角为109.5，配离子Zn(NH3)62HNH键角变大的原因是_。答案NH3分子中N原子的孤对电子进入Zn2的空轨道形成配离子后，原孤电子对对NH键的成键电子对的排斥作用变为成键电子对之间的排斥，排斥作用减弱题组三配位理论及应用6(2018徐州调研)向盛有硫酸铜溶液的试管中滴加氨水，先生成难溶物，继续滴加氨水，难溶物溶解，得到深蓝色透明溶液。下列对此现象的说法正确的是()A反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后Cu2的浓度不变B沉淀溶解后，生成深蓝色的配离子Cu(NH3)42C配位化合物中只有配位键D在Cu(NH3)42配离子中，Cu2给出孤电子对，NH3提供空轨道答案B解析NH3与Cu2形成配位键，Cu2提供空轨道，NH3提供孤电子对。7丁二酮肟镍是一种鲜红色沉淀，可用来检验Ni2，其分子结构如图所示。该结构中C原子的杂化方式是_，分子内微粒之间存在的作用力有_(填字母)。a离子键b共价键c配位键d氢键答案sp2、sp3bcd8.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)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成Cu(OH)42。不考虑空间构型，Cu(OH)42结构可用示意图表示为_。(2)胆矾CuSO45H2O可写为Cu(H2O)4SO4H2O，其结构示意图如下：下列有关胆矾的说法正确的是_(填字母)。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CCu2的外围电子排布式为3d84s1D胆矾中的水在不同温度下会分步失去.经研究表明，Fe(SCN)3是配合物，Fe3与SCN不仅能以13的个数比配合，还可以其他个数比配合。请按要求填空：(1)若所得的Fe3和SCN的配合物中，主要是Fe3与SCN以个数比11配合所得离子显血红色。该离子的离子符号是_。(2)若Fe3与SCN以个数比15配合，则FeCl3与KSCN在水溶液中发生反应的化学方程式可以表示为_。答案.(1)(2)D.(1)Fe(SCN)2(2)FeCl35KSCN=K2Fe(SCN)53KCl解析.(1)Cu2中存在空轨道，而OH中O原子有孤电子对，故O与Cu之间以配位键结合。(2)A项，与S相连的氧原子没有杂化；B项，氢键不是化学键；C项，Cu2的外围电子排布式为3d9；D项，由图可知，胆矾中有1个H2O与其他微粒靠氢键结合，易失去，有4个H2O与Cu2以配位键结合，较难失去。考点三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。表示方法：AHB特征：具有一定的方向性和饱和性。分类：氢键包括分子内氢键和分子间氢键两种。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合的分子正电中心和负电中心不重合的分子存在的共价键非极性键或极性键非极性键或极性键分子内原子排列对称不对称(2)分子的溶解性“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。随着溶质分子中憎水基个数的增多，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)分子的手性手性异构：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。手性分子：具有手性异构体的分子。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。(4)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的正电性越高，使ROH中O的电子向R偏移，在水分子的作用下越易电离出H，酸性越强，如酸性：HClOHClO2HClO3HClO4。(1)可燃冰(CH48H2O)中甲烷分子与水分子间形成了氢键()(2)乙醇分子和水分子间只存在范德华力()(3)氢键具有方向性和饱和性()(4)H2O2分子间存在氢键()(5)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()(6)氢键的存在一定能使物质的熔、沸点升高()(7)H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)解析(1)可燃冰中水分子间存在氢键，但CH4与H2O之间不存在氢键。(2)乙醇分子、水分子中都有OH，符合形成氢键的条件。(4)H2O2分子中的H几乎成为“裸露”的质子，与水分子一样，H2O2分子间也存在氢键。(5)卤素氢化物中，HF分子间能形成氢键，其熔、沸点最高。(6)分子内氢键对物质的熔、沸点影响很小，能使物质的熔、沸点降低。(7)H2O比H2S稳定是因为OH键键能大于SH键键能，而与氢键无关。NH3极易溶于水的因素有哪些？答案NH3为极性分子，NH3与H2O分子间可形成氢键。题组一共价键的极性与分子极性的判断1膦又称磷化氢，化学式为PH3，在常温下是一种无色有大蒜臭味的有毒气体，它的分子呈三角锥形。以下关于PH3的叙述中正确的是()APH3是非极性分子BPH3中有未成键电子对CPH3是一种强氧化剂DPH3分子中PH键是非极性键答案B解析A项，正负电荷中心不重合的分子为极性分子，正负电荷中心重合的分子为非极性分子；B项，PH3分子中有1个未成键的孤电子对；C项，根据P元素的化合价分析，错误；D项，同种非金属元素之间存在非极性键，不同种非金属元素之间存在极性键。2已知H和O可以形成H2O和H2O2两种化合物，试根据有关信息完成下列问题：(1)水是维持生命活动所必需的一种物质。1mol冰中有_mol氢键。用球棍模型表示的水分子结构是_。(2)已知H2O2分子的结构如图所示：H2O2分子不是直线形的，两个氢原子犹如在半展开的书的两面上，两个氧原子在书脊位置上，书页夹角为9352，而两个OH键与OO键的夹角均为9652。试回答：H2O2分子的电子式是_，结构式是_。H2O2分子是含有_键和_键的_(填“极性”或“非极性”)分子。H2O2难溶于CS2，简要说明理由：_。H2O2中氧元素的化合价是_，简要说明原因_。答案(1)2B(2)HOOH极性非极性极性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CS21价因OO键为非极性键，而OH键为极性键，共用电子对偏向氧，故氧为1价解析(1)在冰中，每个水分子与周围的4个水分子形成4个氢键，按“均摊法”计算，相当于每个水分子有2个氢键；水分子为V形结构。(2)由H2O2的空间构型图可知，H2O2是极性分子，分子内既有极性键，又有非极性键，而CS2为非极性分子，根据“相似相溶”规律，H2O2难溶于CS2。题组二范德华力、氢键对物质性质的影响3氨溶于水时，大部分NH3与H2O以氢键(用“”表示)结合形成NH3H2O分子。根据氨水的性质可推知NH3H2O的结构式为()ABCD答案B解析根据NH3H2ONHOH可知NH3H2O的结构式为。4(2018南通模拟)按要求回答下列问题：(1)HCHO分子的空间构型为_形，它与H2加成后，加成产物的熔、沸点比CH4的熔、沸点高，其主要原因是(须指明加成产物是何物质)_。答案平面三角加成产物CH3OH分子之间能形成氢键(2)S位于周期表中第_族，该族元素氢化物中，H2Te比H2S沸点高的原因是_，H2O比H2Te沸点高的原因是_。答案A两者均为分子晶体且结构相似，H2Te相对分子质量比H2S大，分子间作用力更强两者均为分子晶体，H2O分子之间存在氢键(3)有一类组成最简单的有机硅化合物叫硅烷。硅烷的沸点与相对分子质量的关系如图所示，呈现这种变化的原因是_。答案硅烷为分子晶体，随相对分子质量增大，分子间作用力增强，熔、沸点升高(4)氨是一种易液化的气体，请简述其易液化的原因：_。答案氨分子间存在氢键，分子间作用力大，因而易液化(5)硫的氢化物在乙醇中的溶解度小于氧的氢化物的原因是_。答案H2O与乙醇分子间能形成氢键(6)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，其催化的一个实例如下图所示。化合物乙的沸点明显高于化合物甲，主要原因是_。化合物甲化合物乙答案化合物乙分子间形成氢键题组三无机含氧酸的酸性判断5S有两种常见的含氧酸，较高价的酸性比较低价的酸性_，理由是_。答案强S的正电性越高，导致SOH中O的电子向S偏移，因而在水分子的作用下，也就越容易电离出H，即酸性越强6(2019长沙市明德中学检测)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次氯酸磷酸硫酸高氯酸含氧酸ClOH非羟基氧原子数0123酸性弱酸中强酸强酸最强酸(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)H3PO3和H3AsO3与过量的NaOH溶液反应的化学方程式分别是_，_。(3)在H3PO3和H3AsO3中分别加入浓盐酸，分析反应情况：_，写出化学方程式：_。答案(1)(2)H3PO32NaOH=Na2HPO32H2OH3AsO33NaOH=Na3AsO33H2O(3)H3PO3为中强酸，不与盐酸反应，H3AsO3可与盐酸反应H3AsO33HCl=AsCl33H2O解析此题属于无机含氧酸的结构、性质推断题，考查同学们运用题给信息推断物质结构和性质的能力。(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。(3)H3PO3为中强酸，不与盐酸反应；H3AsO3为两性物质，可与盐酸反应。(一)江苏试题组合12018江苏，21(1)(3)(4)(5)臭氧(O3)与Fe(H2O)62催化下能将烟气中的SO2、NOx分别氧化为SO和NO，NOx也可在其他条件下被还原为N2。(1)SO中心原子轨道的杂化类型为_；NO的空间构型为_(用文字描述)。(3)与O3分子互为等电子体的一种阴离子为_(填化学式)。(4)N2分子中键与键的数目比n()n()_。(5)Fe(H2O)62与NO反应生成的Fe(NO)(H2O)52中，NO以N原子与Fe2形成配位键。请在Fe(NO)(H2O)52结构示意图的相应位置补填缺少的配体。答案(1)sp3平面(正)三角形(3)NO(4)12(5)解析(1)硫酸根离子中S原子的价层电子对数(62)/24，因此S原子为sp3杂化。硝酸根离子中N原子的价层电子对数(51)/23，因此N原子为sp2杂化，无孤对电子，因此空间构型为平面(正)三角形。(3)因为是阴离子，因此在周期表中可将一个O原子左移一个位置变为N原子，即NO为O3的等电子体。(4)N与N可形成三键，因此有1个键和2个键，即两者数目比为12。(5)Fe(NO)(H2O)52中有5个H2O和1个NO，题给图示中缺少1个H2O和1个NO，O和N提供孤对电子，根据题给图示结构可补填缺少的H2O和NO配体。22017江苏，21(A)(2)(4)(2)丙酮()分子中碳原子轨道的杂化类型是_，1mol丙酮分子中含有键的数目为_。(4)乙醇的沸点高于丙酮，这是因为_。答案(2)sp2和sp39NA(4)乙醇分子间存在氢键32016江苏，21(A)(2)(3)(4)(5)(2)1molHCHO分子中含有键的数目为_。(3)HOCH2CN分子中碳原子轨道的杂化类型是_。HOCH2CN的结构简式(4)与H2O分子互为等电子体的阴离子为_。(5)Zn(CN)42中Zn2与CN的C原子形成配位键。不考虑空间构型，Zn(CN)42的结构可用示意图表示为_。答案(2)3NA(3)sp3和sp(4)NH(5)42015江苏，21(A)(1)(2)(3)(1)配合物Cr(H2O)63中，与Cr3形成配位键的原子是_(填元素符号)。(2)CH3COOH中C原子轨道杂化类型为_；1molCH3COOH分子含有键的数目为_。(3)与H2O互为等电子体的一种阳离子为_(填化学式)；H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为_。答案(1)O(2)sp3和sp27NA(或76.021023)(3)H2FH2O与CH3CH2OH之间可以形成氢键(二)新课标三卷命题研究1微粒之间的相互作用(1)2018全国卷，35(3)节选LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中，存在_(填标号)。A离子键B键C键D氢键(2)2018全国卷，35(4)节选气态三氧化硫以单分子形式存在，其中共价键的类型有_种。(3)2018全国卷，35(3)改编如图为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)2018全国卷，35(3)节选ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，原因是_。(5)2016全国卷，37(2)节选氨的沸点_(填“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是_；氨是_分子(填“极性”或“非极性”)。(6)2016全国卷，37(2)在Ni(NH3)62中Ni2与NH3之间形成的化学键称为_，提供孤电子对的成键原子是_。(7)2015全国卷，37(3)节选CS2分子中，共价键的类型有_。答案(1)AB(2)2(3)S8相对分子质量大，分子间范德华力强(4)ZnF2为离子化合物，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主，极性较小(5)高于NH3分子间可形成氢键极性(6)配位键N(7)键和键2轨道杂化类型(1)2018全国卷，35(3)改编LiAlH4中的阴离子的中心原子的杂化形式为_。(2)2018全国卷，35(4)改编固体三氧化硫中存在如图所示的三聚分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为_。(3)2018全国卷，35(4)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，C原子的杂化形式为_。(4)2017江苏，21A(2)节选丙酮()分子中碳原子轨道的杂化类型是_。(5)2017全国卷，35(3)改编I离子的中心原子的杂化形式为_。(6)2017全国卷，35(2)CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为_和_。(7)2016全国卷，37(5)节选Ge单晶具有金刚石型结构，其中Ge原子的杂化方式为_。(8)2015全国卷，37(3)节选CS2分子中，C原子的杂化轨道类型是_。答案(1)sp3(2)sp3(3)sp2(4)sp3和sp2(5)sp3(6)spsp3(7)sp3(8)sp3微粒的空间构型(1)2018全国卷，35(3)节选LiAlH4中的阴离子空间构型是_。(2)2018全国卷，35(4)节选气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的立体构型为_形。(3)2018全国卷，35(4)节选ZnCO3中，阴离子空间构型为_。(4)2016全国卷，37(2)Ni(NH3)6SO4中阴离子的立体构型是_。(5)2016全国卷，37(3)节选AsCl3分子的立体构型为_。(6)2015全国卷，37(4)改编化合物D2A(Cl2O)的立体构型为_。答案(1)正四面体(2)平面三角(3)平面三角形(4)正四面体(5)三角锥形(6)V形一、单项选择题1(2019淮南高三调研)下列说法中不正确的是()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DN2分子中有一个键，两个键答案C解析单原子分子(如稀有气体分子)无共价键，也无键。2下列说法中正确的是()A卤化氢中，以HF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、沸点高CH2O的沸点比HF的沸点高，是由于水中氢键键能大D氢键XHY的三个原子总在一条直线上答案A解析B项，分子内氢键使熔、沸点降低，分子间氢键使熔、沸点升高，邻羟基苯甲醛形成的是分子内氢键；C项，水中氢键键能比HF中氢键键能小；D项，XHY的三原子不一定在一条直线上。3(2018南通模拟)关于氢键，下列说法正确的是()A所有含氢元素的化合物中都存在氢键，氢键比范德华力强BH2O是一种非常稳定的化合物，就是由于水分子间形成氢键所致C氢原子和非金属性很强的元素原子(F、O、N)形成的共价键，称为氢键D分子间形成的氢键使相应物质的熔点和沸点升高，氢键也可存在于分子内答案D解析氢键存在于H和非金属性很强的原子F、O、N之间，不属于化学键，大多存在于相应分子间，少数也存在分子内，氢键的存在影响物质的熔、沸点。4通常状况下，NCl3是一种油状液体，其分子立体构型与氨分子相似，下列对NCl3的有关叙述正确的是()ANCl3分子中NCl键的键长比CCl4分子中CCl键的键长长BNCl3分子是非极性分子C分子中的所有原子均达到8电子稳定结构DNBr3比NCl3易挥发答案C解析因碳原子半径比氮原子的大，故NCl键的键长比CCl键的键长短；NCl3分子立体构型类似NH3，故NCl3是极性分子；NBr3与NCl3二者结构相似，由于NBr3的相对分子质量较大，分子间作用力较大，所以NBr3的沸点比NCl3高，因此NBr3比NCl3难挥发。5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不同层分子间的主要作用力分别是()Asp，范德华力Bsp2，范德华力Csp2，氢键Dsp3，氢键答案C解析由于该晶体具有和石墨相似的层状结构，所以B原子采取sp2杂化，同层分子间的作用力是范德华力，由于“在硼酸B(OH)3分子中，B原子与3个羟基相连”虽然三个BO都在一个平面上，但单键能够旋转，使OH键位于两个平面之间，因而能够形成氢键，从而使晶体的能量最低，达到稳定状态。6(2018常州质检)下列离子的VSEPR模型与离子的空间空间构型一致的是()ASOBClOCNODClO答案B解析当中心原子无孤电子对时，VSEPR模型与空间构型一致。A项，SO的中心原子的孤电子对数(6232)1；B项，ClO的中心原子的孤电子对数(7142)0；C项，NO的中心原子的孤电子对数(5122)1；D项，ClO中心原子的孤电子对数(7132)1。所以只有B符合题意。7关于化学式为TiCl(H2O)5Cl2H2O的配合物，下列说法中正确的是()A配体是Cl和H2O，配位数是9B中心离子是Ti4，配离子是TiCl(H2O)52C内界和外界中Cl的数目比是12D加入足量AgNO3溶液，所有Cl均被完全沉淀答案C解析