2014年高考化学自助式学习二轮专题冲刺：《分子结构与性质》

金榜金榜 培植新的增分点培植新的增分点 自助式学习菜单 自助式学习菜单 2014 届高考化学届高考化学 二轮专题冲刺二轮专题冲刺 分子结构与性质分子结构与性质 分子结构与性质 一 小试能力知多少 判断正误 1 2013 四川高考 CS2分子中 键与 键的数目之比是 2 1 2 2012 海南高考 四氯化锗与四氯化碳都是四面体构型 3 2011 福建高考 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 N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是 sp2 4 2011 四川高考 SiH4的沸点高于 CH4 可推测 PH3的沸点高于 NH3 二 必备知识掌握牢 1 分子极性 非极性的判断方法 1 由非极性键构成的双原子分子一定是非极性分子 如 H2 O2等 2 由极性键构成的分子可能是极性分子或非极性分子 若分子的空间构型对称 则为非极性分子 如 CO2 CH4等 若分子的空间构型不对称 则为极性分子 如 NH3 CH3Cl 等 3 常见分子的极性 分子 类型 空间构型键角 键的 极性 分子极性代表物 AB直线形极性极性HCl NO AB2直线形180 极性非极性CO2 CS2 AB3平面三角形120 极性非极性BF3 SO3 AB4正四面体形109 28 极性非极性CH4 CCl4 2 根据价层电子对互斥模型判断分子的空间构型 1 价层电子对互斥模型说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 价层电子 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 220直线形直线形BeCl2 330平面平面正三角形BF3 21三角形V 形SnBr2 40正四面体形CH4 31三角锥形NH34 22 四面体 V 形H2O 2 运用价层电子对互斥模型可预测分子或离子的立体结构 但要注意判断其价层电子 对数 对 ABm型分子或离子 其价层电子对数的判断方法为 n 中心原子的价电子数 每个配位原子提供的价电子数 m 电荷数 2 注意 氧族元素的原子作为中心原子时提供 6 个价电子 作为配位原子时不提供价电子 若为分子 电荷数为 0 若为阳离子 则减去电荷数 如 NH 4 n 4 5 1 4 1 2 若为阴离子 则加上电荷数 如 SO n 4 2 4 6 2 2 3 杂化轨道类型的判断方法 1 看中心原子有没有形成双键或三键 如果有 1 个三键 则其中有 2 个 键 用去了 2 个 p 轨道 则为 sp 杂化 如果有 1 个双键则其中有 1 个 键 则为 sp2杂化 如果全部 是单键 则为 sp3杂化 2 由分子的空间构型结合价电子对互斥理论判断 没有填充电子的空轨道一般不参与 杂化 1 对孤电子对占据 1 个杂化轨道 如 NH3为三角锥形 且有一对孤电子对 即 4 个 杂化轨道应呈四面体形 为 sp3杂化 4 范德华力 氢键 共价键的比较 范德华力氢键共价键 对物质性 质的影响 影响物质的熔 沸点 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 物质的熔 沸点 升高 如 F2 Cl2 Br2 I2 CF4 CCl4 CB r4 分子间氢键的存在 使 物质的熔 沸点升高 在水中的溶解度增大 如熔 沸点 H2O H2S HF HCl NH3 PH3 影响分子的 稳定性 共价键键能 越大 分子稳 定性越强 特征无方向性 无饱和性有方向性 有饱和性有方向性 有 饱和性 强度比较共价键 氢键 范德华力 5 配合物理论 1 配合物的组成 配体 含有孤电子对的分子或离子 如 NH3 H2O Cl Br I SCN 等 中心离子 提供空轨道的离子 一般是金属离子 特别是过渡金属离子 如 Cu2 Fe3 等 配位数 直接同中心原子 或离子 配位的含有孤电子对的分子 或离子 的数目 2 常见配合物 如 Cu NH3 4 OH 2 Cu NH3 4 SO4 Ag NH3 2 OH Fe SCN 3等 三 常考题型要明了 考查轨道杂化类型及化学键类型的判断典例 考查原子的杂化方式及共价键的类型演练 1 考查物质结构和性质的知识演练 2 典例 2012 福建高考 1 硅烷 SinH2n 2 的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所 示 呈现这种变化关系的原因是 2 硼砂是含结晶水的四硼酸钠 其阴离子 Xm 含 B O H 三种元素 的球棍模型如 图所示 在 Xm 中 硼原子轨道的杂化类型有 配位键存在于 原子之间 填 原子的数字标号 m 填数字 硼砂晶体由 Na Xm 和 H2O 构成 它们之间存在的作用力有 填序号 A 离子键 B 共价键 C 金属键 D 范德华力 E 氢键 解析 1 相对分子质量越大 分子间范德华力越大 沸点越高 2 由中心原子 B 的球棍模型可知 硼原子能形成 3 条 4 条共价键 B 原子为 sp2 sp3杂化 B 原子提供空轨道 O 原子提供孤对电子 故 4 5 原子之间形成配位键 由 阴离子的组成可知 Xm 为 H4B4O9 m 得出 m 2 Na 与 Xm 之间存在离子键 H2O 分子间存在氢键和范德华力 答案 1 硅烷的相对分子质量越大 分子间范德华力越强 或其他合理答案 2 sp2 sp3 4 5 或 5 4 2 ADE 多原子粒子中心原子杂化方式判断二方法 价电子法 对于 ABm型分子 若 A 原子的价电子数目有 x 个 B 原子的价电子数目有 y 个 则杂化轨道数目 x my 2 例如 CH4杂化轨道数目 4 4 1 2 4 则碳原子为 sp3杂化 使用这个公式计算杂 化轨道数目时 当 O 和 S 元素作为中心原子时提供 6 个电子 作为配位原子时提供 0 个电 子 而 F Cl Br I 等原子作为中心原子时提供 7 个电子 而作为配位原子时提供 1 个电 子 例如 CO2中中心碳原子的杂化轨道数目 4 0 2 2 2 则为 sp 杂化 又如 BF3中 中心硼原子的杂化轨道数目 3 3 1 2 3 则硼原子为 sp2杂化 公式法 多原子的离子也可使用这个公式计算 需要对阳离子 或阴离子 减去 或加上 所带电荷 例如 NH中 N 原子的杂化轨道数目 5 4 1 1 2 4 则 N 原子的杂化方式为 4 sp3杂化 又如 H3O 中 原子的杂化轨道数目 6 1 3 1 2 4 则 O 原子的杂化方式 为 sp3杂化 再如 SO中 S 原子的杂化轨道数目 6 0 2 2 4 则 S 原子的杂化方式 2 4 为 sp3杂化 演练 1 2012 山东高考 金属镍在电池 合金 催化剂等方面应用广泛 1 下列关于金属及金属键的说法正确的是 a 金属键具有方向性与饱和性 b 金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用 c 金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子 d 金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光 2 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 键与 键个数之比为 3 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 解析 1 金属键没有方向性和饱和性 a 错 金属键是金属阳离子和自由电子间的相 互作用 b 对 金属导电是因为在外加电场作用下电子发生定向移动 c 错 金属具有光泽 是因为自由电子能够吸收并放出可见光 d 错 2 中心原子 Ni 的价电子数为 10 配体 CO 中 1 个 O 提供 2 个电子 故 n 4 CO 中 C 和 O 间为叁键 含有 1 个 键 2 个 键 3 甲醇分子内 C 为 sp3杂化 而甲醛分子内 C 为 sp2杂化 故甲醇分子内 O C H 键角比甲 醛分子内 O C H 键角小 答案 1 b 2 4 1 2 3 sp3 小于 演练 2 2013 福建高考 1 NF3可由 NH3和 F2在 Cu 催化剂存在下反应直接得到 4NH3 3F2NF3 3NH4F Cu 上述化学方程式中的 5 种物质所属的晶体类型有 填序号 a 离子晶体 b 分子晶体 c 原子晶体 d 金属晶体 基态铜原子的核外电子排布式为 2 BF3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 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 3 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 解析 1 NH3 F2 NF3属于分子晶体 NH4F 为离子晶体 Cu 为金属晶体 Cu 的核电荷数为 29 3d 轨道上全充满 其基态原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s1 或 Ar 3d104s1 2 晶体 Q 中不存在阴 阳离子和金属元素 所以不存在离子键和金属键 B 原子与