（江苏专用）2020版高考化学专题九第2讲分子空间结构与物质性质学案.docx

第2讲分子空间结构与物质性质【2020备考】最新考纲：1.理解离子键、共价键的含义，能说明离子键、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性质差异。4.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(对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)。5.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。6.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。了解分子间作用力的大小对物质某些物理性质的影响。7.了解氢键的存在对物质性质的影响(对氢键相对强弱的比较不作要求)。8.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)。新课标要求：能说出微粒间作用(离子键、共价键、配位键和分子间作用力等)的主要类型、特征和实质；能比较不同类型的微粒间作用的联系与区别；能说明典型物质的成键类型。能利用电负性判断共价键的极性，能根据共价分子的结构特点说明简单分子的某些性质；能运用离子键、配位键、金属键等模型，解释离子化合物、配合物、金属等物质的某些典型性质；能说明分子间作用力(含氢键)对物质熔、沸点等性质的影响，能列举含有氢键的物质及其性质特点。能根据给定的信息分析常见简单分子的空间结构，能利用相关理论解释简单的共价分子的空间结构；能根据分子结构特点和键的极性来判断分子的极性，并据此对分子的一些典型性质及其应用作出解释。最新考情：本讲知识是江苏高考第21题的考查重点，一般必考点有：键或键数目的判断，如2011年至2018年均考查键数目的判断；等电子体，如2013至2016、2018年均有考查；杂化类型在近几年也必考，此外还有分子构型、配合物等内容。预测2020年高考延续这一命题特点，考试需要引起关注。考点一共价键 知识梳理1.本质共价键的本质是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.类型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名师助学：只有两原子的电负性相差不大时，才能通过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，这时形成离子键。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(1)等电子体：原子总数相同、价电子总数相同的粒子互称为等电子体。如：N2和CO、O3与SO2是等电子体，但N2与C2H2不是等电子体。(2)等电子原理：等电子体具有相似的化学键特征，它们的许多性质相近，此原理称为等电子原理，例如CO和N2的熔、沸点、溶解性等都非常相近。(3)常见的等电子体：N2与CO，CO2与N2O，O3、NO与SO2，CO、NO与SO3，PO、SO与ClO，与B3N3H6(硼氮苯)等。题组诊断键和键1.(1)2018江苏化学，21A(4)N2分子中键与键的数目比n()n()_。(2)2017江苏化学，21A(2)1 mol丙酮分子中含有键的数目为_。(3)2016江苏化学，21A(2)1 mol HCHO分子中含有键的数目为_。(4)2015江苏化学，21A(2)1 mol CH3COOH分子中含有键的数目为_。(5)2014江苏化学，21A(3)1 mol乙醛分子中含有键的数目为_。(6)2013江苏化学，21A(5)Zn的氯化物与氨水反应可形成配合物 Zn(NH3)4Cl2，1 mol该配合物中含有键的数目为_。(7)2012江苏化学，21A(2)1 mol CO2中含有的键数目为_。(8)2011江苏化学，21A(1)1 mol C2H2中含有键的数目为_。解析(1) N2分子中存在氮氮叁键，1个键、2个键。(2)一个丙酮分子中有6个碳氢键、2个碳碳单键和1个碳氧双键(1个键和一个键)，所以1 mol丙酮分子中含有9 mol 键。(3)甲醛的结构式是，在一个甲醛分子中含有3个键和1个键，所以在1 mol HCHO分子中含有键的数目为3NA。(4)单键全部为键，双键中有1个为键，1个为键，所以1 mol CH3COOH中含有7 mol 键。(5)CH3CHO中单键均为键，C=O中有一个为键，共有6 mol键。(6)Zn(NH3)4Cl2中Zn与N原子、N原子与H原子之间均为键，则1 mol Zn(NH3)4Cl2中键的数目为16NA。(7)CO2分子结构是O=C=O，所以1 mol CO2中含有的键数目为2NA。(8)C2H2分子(HCCH)中含有2个CH 键、1个CC键，所以1 mol C2H2含有键的数目为3NA。 答案(1)12(2)9NA(3)3NA(4)7NA(5)6NA(6)16NA(7)2NA(8)3NA2.有以下物质：HF，Cl2，H2O，N2，C2H4，CH4，H2，H2O2，HCN(HCN)，只含有极性键的是_；只含有非极性键的是_；既有极性键，又有非极性键的是_；只有键的是_；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_。答案【方法技巧】键与键的判断(1)由轨道重叠方式判断“头碰头”重叠为键，“肩并肩”重叠为键。(2)由物质的结构式判断通过物质的结构式可以快速有效地判断共价键的种类及数目。共价单键全为键，双键中有一个键和一个键，叁键中有一个键和两个键。(3)由成键轨道类型判断s轨道形成的共价键全部是键；杂化轨道形成的共价键全部为键。等电子体3.(1)与O3分子互为等电子体的一种阴离子为_(填化学式)。(2)2016江苏化学，21A(4)与H2O分子互为等电子体的阴离子为_。(3)2015江苏化学，21A(3)与H2O互为等电子体的一种阳离子为_(填化学式)。(4)2014江苏化学，21A(2)与OH互为等电子体的一种分子为_(填化学式)。(5)2013江苏化学，21A(4)写出一种与SO互为等电子体的分子的化学式：_。解析(1)等电子体书写可以采用“左右移位、平衡电荷、同族替换”的方法：O3NO(增加负电荷同族向左移)。(2)H2O含有10个电子，则与H2O分子互为等电子体的阴离子为NH。(3)H2O是3原子、10e分子，与之互为等电子体的阳离子应为H2F。(4)等电子体必须具备原子数相等，价电子数相等，O得一个e，即为F，所以OH与HF互为等电子体。(5)与SO互为等电子体的分子可以采用“左右移位，同族替换”的方法。SOSiF4SiCl4CCl4等。答案(1)NO(2)NH(3)H2F(4)HF(5)CCl4或SiCl44.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，COS、CO、PCl3的立体结构分别为_、_、_。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。CO与SO3互为等电子体，结构相似，所以CO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。答案直线形平面正三角形三角锥形【方法技巧】记忆等电子体，推测等电子体的性质(1)常见的等电子体汇总 (2)根据已知的一些分子的结构推测另一些与它等电子的微粒的空间构型，并推测其物理性质。(BN)x与(C2)x，N2O与CO2等也是等电子体；硅和锗是良好的半导体材料，他们的等电子体磷化铝(AlP)和砷化镓(GaAs)也是很好的半导体材料；白锡(Sn2)与锑化铟是等电子体，它们在低温下都可转变为超导体；SiCl4、SiO、SO的原子数目和价电子总数都相等，它们互为等电子体，都形成正四面体型。特别提醒等电子体结构相同，物理性质相近，但化学性质不同。 考点二分子的空间构型知识梳理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)价层电子对数的确定方法价层电子对是指分子中的中心原子上的电子对，包括键电子对和中心原子上的孤电子对。键电子对数的确定由分子式确定键电子对数。例如，H2O中的中心原子为O，O有2对键电子对；NH3中的中心原子为N，N有3对键电子对。中心原子上的孤电子对数的确定中心原子上的孤电子对数(axb)。.分子：a为中心原子的价电子数，对于主族元素来说，价电子数等于原子的最外层电子数；阳离子：a为中心原子的价电子数减去离子的电荷数；阴离子：a为中心原子的价电子数加上离子的电荷数(绝对值)。.x为与中心原子结合的原子数；.b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，氢为1，其他原子等于“8该原子的价电子数”。(3)价层电子对互斥模型与分子空间构型的关系电子对数成键对数孤电子对数电子对空间构型分子空间构型实例键角220直线形直线形BeCl2180330三角形平面正三角形BF312021V形SnBr2105440正四面体型正四面体型CH41092831三角锥型NH310722V形H2O105名师助学：价层电子对互斥理论说明的是价层电子对的空间构型，而分子的空间构型指的是成键电子对的空间构型，不包括孤电子对。当中心原子无孤电子对时，两者的构型一致；当中心原子有孤电子对时，两者的构型不一致。2.杂化轨道理论(1)杂化轨道概念：在外界条件的影响下，原子内部能量相近的原子轨道重新组合的过程叫原子轨道的杂化，组合后形成的一组新的原子轨道，叫杂化原子轨道，简称杂化轨道。(2)杂化轨道的类型与分子空间构型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BF3sp3410928四面体型CH4(3)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CO2022spCH2O033sp2CH4044sp3SO2123sp2NH3134sp3H2O224sp3(4)中心原子杂化类型和分子构型的相互判断：分子组成(A为中心原子)中心原子的孤电子对数中心原子的杂化方式分子空间构型实例AB20sp直线形BeCl21sp2V形SO22sp3V形H2OAB30sp2平面三角形BF31sp3三角锥型NH3AB40sp3正四面体型CH4名师助学：价层电子对互斥理论能预测分子的空间构型，但不能解释分子的成键情况，杂化轨道理论能解释分子的成键情况，但不能预测分子的空间构型。两者相结合，具有一定的互补性，可达到处理问题简便、迅速、全面的效果。3.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配位体有孤电子对，如H2O、NH3、CO、F、Cl、CN等。中心原子有空轨道，如Fe3、Cu2、Zn2、Ag等。题组诊断价层电子对互斥理论、杂化轨道理论及应用1.(1)2018江苏化学，21A(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)。(2)2017江苏化学，21A(3)丙酮(CH3COCH3)分子中碳原子轨道的杂化类型是_。(3)2016江苏化学，21A(3)HOCH2CN分子中碳原子轨道的杂化类型是_。(4)2015江苏化学，21A(2)CH3COOH中C原子轨道杂化类型为_。(5)2014江苏化学，21A(3)醛基中碳原子的轨道杂化类型是_。(6)2013江苏化学，21A(2)在S的氢化物(H2S)分子中，S原子轨道的杂化类型是_。(7)2012江苏化学，21A(2)H2O分子中O原子轨道的杂化类型为_。解析(1)SO中S原子的价层电子对数n(62)/24，sp3杂化。NO中N原子价层电子对数n(51)/23，平面正三角形。(2)一个丙酮分子中有两个甲基和一个羰基，甲基中碳原子为sp3杂化，羰基中碳原子为sp2杂化。(3)HOCH2CN中“CH2”的C为sp3杂化，“CN”中C为sp杂化。(4)甲基中C的杂化轨道数为(44)24，其杂化类型为sp3杂化，羧基中的C原子的杂化轨道数为(42)23，故其杂化类型为sp2杂化。(5)醛基中的C为碳氧双键，属于sp2杂化。(6)H2S中硫原子有2对孤对电子，2对成键电子，所以杂化类型为sp3。(7)H2O分子内氧原子有2对孤对电子、2对成键电子，共4对价层电子，采用sp3杂化。答案(1)sp3平面(正)三角形(2)sp2和sp3(3)sp3和sp(4)sp3和sp2(5)sp2(6)sp3(7)sp32.原子形成化合物时，电子云间的相互作用对物质的结构和性质会产生影响。请回答下列问题：(1)BF3分子的空间构型为_，NF3分子的空间构型为_。(2)碳原子有4个价电子，在形成化合物时价电子均参与成键，但杂化方式不一定相同。在乙烷、乙烯、乙炔和苯四种分子中，碳原子采取sp杂化的分子是_(写结构简式，下同)，采取sp2杂化的分子是_，采用sp3杂化的分子是_。试写出一种有机物分子的结构简式，要求同时含有三种不同杂化方式的碳原子：_。(3)已知H2O、NH3、CH4三种分子中，键角由大到小的顺序是CH4NH3H2O，请分析可能的原因是_。(4)由于电荷的作用，阴、阳离子形成化合物时离子的电子云会发生变化，使离子键逐渐向共价键过渡。阳离子电荷数越多，阴离子半径越大时，电子云变化越大，导致所形成的化合物在水中的溶解度越小。由此可知，四种卤化银(AgF、AgCl、AgBr和AgI)在水中的溶解度由大到小的顺序为_。解析(1)BF3分子中的B原子采取sp2杂化，所以BF3分子的空间构型为平面三角形；NF3分子中的N原子采取sp3杂化，其中一个杂化轨道中存在一对孤电子对，所以其分子的空间构型为三角锥型。(2)乙烷分子中的碳原子采取sp3杂化，乙烯、苯分子中的碳原子均采取sp2杂化，乙炔分子中的碳原子采取sp杂化，同时含有三种不同杂化方式的碳原子的有机物分子中应该同时含有烷基(或环烷基)、碳碳双键(或苯环)和碳碳叁键。(3)H2O、NH3、CH4分子中的O、N、C均采取sp3杂化，而在O原子上有2对孤电子对，对成键电子对的排斥作用最大，键角最小；N原子上有1对孤电子对，对成键电子对的排斥作用使键角缩小，但比水分子的要大；C原子上无孤电子对，键角最大。答案(1)平面三角形三角锥型 (3)CH4分子中的C原子没有孤电子对，NH3分子中N原子上有1对孤电子对，H2O分子中O原子上有2对孤电子对，对成键电子对的排斥作用增大，故键角减小(4)AgFAgClAgBrAgI【思维建模】1.“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10928，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，SCN、NO、N和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。2.用价层电子对互斥理论推测分子或离子的思维程序用价层电子对互斥理论推测简单分子(ABn型)、离子(AB型)空间构型的方法解题思路分子(离子)的空间构型 (1)键的电子对数的确定由分子式确定键电子对数。例如，H2O中的中心原子为O，O有2对键电子对；NH3中的中心原子为N，N有3对键电子对。(2)中心原子上的孤电子对数的确定中心原子上的孤电子对数(axb)。式中a为中心原子的价电子数，对于主族元素来说，价电子数等于原子的最外层电子数；x为与中心原子结合的原子数；b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，氢为1，其他原子等于“8该原子的价电子数”。例如，SO2的中心原子为S，S的价电子数为6(即S的最外层电子数为6)，则a6；与中心原子S结合的O的个数为2，则x2；与中心原子结合的O最多能接受的电子数为2，则b2。所以，SO2中的中心原子S上的孤电子对数(622)1。配合物理论及应用3.(1)2018江苏化学，21A(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。Fe(NO)(H2O)52结构示意图(2)2016江苏化学，21A(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_。(3)2015江苏卷，T21A(1)配合物Cr(H2O)63中，与Cr3形成配位键的原子是_(填元素符号)。(4)向硫酸铜溶液中加入过量氨水，然后加入适量乙醇，溶液中会析出深蓝色的Cu(NH3)4SO4晶体，硫酸根离子中硫原子杂化方式为_；若不考虑空间构型，其内界结构可用示意图表示为_。解析(1)Fe(NO)(H2O)52中配体为5个H2O、1个NO，注意H2O分子中O配位，与Fe2相连，NO中N原子配位，与Fe2相连。(2)Zn2与CN之间为配位键，配位键由C指向Zn。(3)H2O中的O含有孤对电子，所以O为配位原子。(4)在硫酸根离子中硫原子含有4个键，所含孤电子对数1/2(62)4(86)0，故其杂化方式为sp3；内界为Cu(NH3)42，铜与4个氨气(配体)以配位键结合，其结构示意图为。答案(1)(2)(3)O(4)sp34.(2017盐城三调)配合物Cu(CH3CN)4BF4是双烯合成反应的催化剂，它被浓硝酸分解的化学方程式为：Cu(CH3CN)4BF4Cu2H3BO3CO2HF(未配平)。(1)Cu2基态核外电子排布式为_；铜与氮形成的一种化合物晶胞结构如右图所示，则该化合物的化学式为_。(2)1 mol H3BO3分子中含有键的数目为_mol。(3)N与CO2分子互为等电子体，N的结构式可表示为_。(4)配合物Cu(CH3CN)4BF4中：配体CH3CN分子中碳原子杂化轨道类型为_。Cu(CH3CN)4的结构可用示意图表示为_(不考虑空间构型)。解析(1)29号铜元素基态原子核外电子排布式为Ar3d104s1，由外向内失去2个电子得Cu2，核外电子排布式为Ar3d9。晶胞中Cu离子个数为121/43，氮离子个数为81/81，化学式为Cu3N。(2)H3BO3可表示为B(OH)3，含有 3个BO之间的键，3个OH之间的键。(4)1个碳原子形成4根单键，sp3杂化，1个碳原子形成叁键，sp杂化。注意配位原子为N原子，与Cu直接相连。答案(1)Ar3d9(或1s22s22p63s23p63d9)Cu3N(2)6(3)N=N=N(4)sp和sp3【方法技巧】配合物的空间构型指的是配位体围绕着中心原子排布的几何构型。配合物的中心原子、配位体的种类和数目的不同，可以形成不同空间构型的配合物(见下表)配位数空间构型结构示意图实例2直线形Ag(NH3)2Ag(CN)24正四面体ZnCl42Cd(CN)42CoCl42Cd(NH3)42平面正方形PtCl42Ni(CN)42Cu(NH3)426八面体AlF63SiF62Fe(CN)63考点三分子间作用力、分子的性质知识梳理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：范德华力氢键氢键范德华力影响其强度的因素随着分子极性和相对分子质量的增大而增大对于AHB，A、B的电负性越大，B原子的半径越小，键能越大成键原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越稳定对物质性质的影响影响物质的熔、沸点和溶解度等物理性质组成和结构相似的物质，随相对分子质量的增大，物质熔、沸点升高，如F2Cl2Br2I2，CF4CCl4H2S，HFHCl，NH3PH3影响分子的稳定性共价键键能越大，分子稳定性越强分子极性的判断3.下列叙述中正确的是()A.NH3、CO、CO2都是极性分子B.CH4、CCl4都是含有极性键的非极性分子C.HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次增强D.CS2、H2O、C2H2都是直线形分子解析分子的极性一般与物质的空间结构有关，空间结构对称，属于非极性分子，反之属于极性分子。键的极性只与成键原子是否属于同种非金属元素有关，而物质的稳定性在结构相似的条件下，与原子半径有关。CO2属于非极性分子，A项错误；HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱，C项错误；H2O属于V形结构，D项错误。答案B4.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。1 mol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_。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。答案(1)2B(2)HO,O,HHOOH极性非极性极性因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【方法技巧】分子极性判断的两种思维模型(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。【知识网络回顾】1.原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种元素。其中A的基态原子有3个不同的能级，各能级中的电子数相等；C的基态原子2p能级上的未成对电子数与A原子的相同；D为它所在周期中原子半径最大的主族元素；E和C位于同一主族，F的原子序数为24。(1)F原子基态的核外电子排布式为_。(2)在A、B、C三种元素中，第一电离能由大到小的顺序是_(用元素符号回答)。(3)元素B的简单气态氢化物的沸点远高于元素A的简单气态氢化物的沸点，其主要原因是_。(4)由A、B、C形成的离子CAB与AC2互为等电子体，则CAB的结构式为_。(5)在元素A与E所形成的常见化合物中，A原子轨道的杂化类型为_。解析A含3个能级，1s22s22p2，为碳元素；C的电子排布式是1s22s22p4，为氧元素，则B是氮元素，D位于第A族，由于E是S，则D是Na，F是Cr。(1)Cr的3d轨道处于半充满状态，F原子基态的核外电子排布式为Ar3d54s1。(2)N原子最外层2p轨道处于半充满状态，第一电离能大，第一电离能NOC。(3)NH3之间存在氢键，甲烷分子之间无氢键。(5)CS2为直线型分子。答案(1)Ar3d54s1或1s22s22p63s23p63d54s1(2)NOC(3)NH3分子之间存在氢键(4)N=C=O(5)sp2.(2016江苏化学，21)Zn(CN)42在水溶液中与HCHO发生如下反应：4HCHOZn(CN)424H4H2OZn(H2O)424HOCH2CN(1)Zn2基态核外电子排布式为_。(2)1 mol HCHO分子中含有键的数目为_mol。(3)HOCH2CN分子中碳原子轨道的杂化类型是_。 (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_。解析(1)先写锌原子核外电子排布式Ar3d104s2，再由外向内失2个电子，得Zn2核外电子排布式为Ar3d10。(2)甲醛结构式为，键数为3。(3)HOCH2CN可表示为HOCH2CN，碳原子分别为sp3、sp杂化。(4)等电子体可以“左右移位、平衡电荷”判断，H2O等电子体阴离子为NH。(5)Zn2提供空轨道，CN中碳原子提供孤对电子形成配位键。答案(1)1s22s22p63s23p63d10或Ar3d10(2)3(3)sp3和sp(4)NH(5)一、选择题1.有关物质结构的下列说法中正确的是()A.碘升华时破坏了共价键B.含极性键的共价化合物一定是电解质C.氯化钠固体中的离子键在溶于水时被破坏D.HF的分子间作用力大于HCl，故HF比HCl更稳定解析A项，碘升华破坏分子间作用力；B项，含极性键的共价化合物不一定是电解质，如CH4；D项，分子的稳定性是由键能和键长决定的。答案C2.以下微粒含配位键的是()N2HCH4OHNHFe(CO)3Fe(SCN)3H3OAg(NH3)2OHA. B.C. D.全部解析N2H的结构式为；H3O的结构式为；Fe(CO)3、Fe(SCN)3、Ag(NH3)2OH均为配合物，中心离子(或原子)与配体之间均含配位键。答案C3.下列模型分别表示C2H2、S8、SF6的结构，下列说法错误的是()A.32 g S8分子中含有0.125 mol 键B.SF6是由极性键构成的非极性分子C.1 mol C2H2分子中有3 mol 键和2 mol 键D.1 mol S8中含有8 mol SS键解析A项，1 mol S8中有8 mol 键，32 g S8中含有键 mol81 mol，错误；B项，由SF6的球棍模型知，其是由SF极性键构成，结构对称，属于非极性分子，正确；C项，单键为键，叁键中有2个键，因此1 mol乙炔中含有3 mol 键和2 mol 键，正确；D项，根据选项A分析，正确。答案A4.下列推论正确的是()A.SiH4的沸点高于CH4，可推测PH3的沸点高于NH3B.NH为正四面体结构，可推测PH也为正四面体结构C.CO2晶体是分子晶体，可推测SiO2晶体也是分子晶体D.C2H6是碳链为直线形的非极性分子，可推测C3H8也是碳链为直线形的非极性分子解析A项，NH3分子间存在氢键，其沸点高于PH3；B项，N、P同主族，PH与NH结构相似；C项，SiO2是原子晶体；D项，C3H8中两个CC键的夹角不是180，不是直线形的分子。答案B二、填空题5.(2015江苏化学)下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶：2Cr2O3CH3CH2OH16H13H2O4Cr(H2O)633CH3COOH(1)Cr3基态核外电子排布式为_；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_；1 mol CH3COOH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_。解析(1)Cr为24号元素，注意写Cr3基态核外电子排布式时，应先写出铬原子的基态核外电