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文档简介
第八章分子结构与性质
第30讲分子的性质配合物与超分子
【高考考向预测】
分子性质主要考查分子间作用力、氢键、极性、手性、熔沸点与溶解性变化规律,配合物围绕配
位键、组成结构、空间构型及实际性质展开,超分子侧重分子识别与自组装特点;近三年以选择、填
空小题常态化考查,知识点覆盖面广、难度适中:预测2027年命题会结合物质实例辨析作用力类别,
对比物质理化性质差异,综合考查配合物结构判断,同时兼顽超分子基础概念辨识与简单应用。
【双基自测•明考向】
142024.浙江6月选考,17(3)]氧是构建化合物的重要元素。请回答:
化合物HA、HB、HC和HD的结构如图。
SeSOO
IIIIIIII
RO-C-OHRO-C-OHRO-C-OHRO-C-SH
HAIID1ICIID
①HA、HB和HC中羟基与水均可形成氢键(一0—H…OH",按照氢键由强到弱对三种酸排
序:,请说明理由:。
②已知HC、HD钠盐的碱性:NaONaD,请从结构角度说明理由:。
2.[2025•广东,17(4)「该小组继续探究取代基对芳香酸酸性的影响。
①知识回顾竣酸酸性可用K衡量。下列较酸心的变化顺序为
CH3COOH<CH2CICOOH<CCI3COOH<CF3COOH
随着卤原子电负性,竣基中的羟基增大,酸性增强。
②提出假设甲同学根据①中规律推测下列芳香酸的酸性强弱顺序为
♦FrBrCXC()()H
T>n>111
③验证假设甲同学测得常温下三种酸的饱和溶液的pH大小顺序为II>I,据此推断假设成立。
但乙同学认为该推断依据不足,不能用所测得的pH直接判断扁大小顺序,因为。
乙同学用⑶中滴定的方法测定了上述三种酸的Ka,其顺序为H>I>IIL
④实验小结假设不成立,芳香环上取代基效应较复杂,①中规律不可随意推广。
2+
3.[2021.全国乙卷,35(2)]三价格离子能形成多种配位化合物。[Cr(NH3)3(H2O)2CI]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.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Cd”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.配合物[CO(NH3)5C1](N03)2中,中心离子的化合价是()
A.+1B.+2
C.+3D.无法确定
5.在HF、H2O>NH3>CS2、CH4、N2分子中:
(1)以非极性键结合的非极性分子是O
(2)以极性键相结合,分子结构呈直线形的非极性分子是
(3)以极性键相结合,分子结构呈正四面体形的非极性分子是
(4)以极性键相结合,分子结构呈三角锥形的极性分子是o
⑸以极性键相结合,分子结构呈V形的极性分子是O
(6)以极性键相结合,且分子极性最强的是。
【核心梳理•明考点】
考点一键的极性与分子极性分子的手性
(一)键的极性
1.极性键与非极性键的比较
极性键非极性键
成键原子一种元素的原子间—元素的原子间
电子对―偏移(电荷分布不均匀)______偏移(电荷分布均匀)
成键原子8+6-
H—C1呈电中性
的电性
2.键的极性对化学性质的影响
键的极性对粉酸酸性大小的影响实质是通过改变装基中羟基的—而实现的,段基中羟基的极性越
大,越\则竣酸的酸性越_。
(1)与竣基相邻的共价键的极性越大,竣基中羟基的极性越则竣酸的酸性越
(2)烷基是推电子基团,从而—羟基的极性,导致竣酸的酸性—o一般地,烷基越长,推电子
效应越短酸的酸性越
(二)分子的极性
1.极性分子与非极性分子的比较
类型非极性分子极性分子
形成原因分子的正电中心和负电中心____分子的正电中心和负电中心—
存在的
非吸性键或极性键非极性键或极性键
共价键
分子内原
——
子排列
2.分子极性的判断方法
⑴A“型(单质):非极性分子(。3除外)。
(2)AB型:极性分子。
(3)AB”型:根据中心原子最外层电子是否全部成键来判断,A上无孤电子对:非极性分子;A上有
孤电子对:极性分子。
3.分子的手性
(1)手性异构体: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—,在
三维空间里o
(2)有手性异构体的分子叫做手性分子。
考点二分子间作用力
1.分子间作用力
⑴范德华力、氢键的对比
范德华力氢键
作用微粒分子已经与N、O、F等电负性很大的原子形成共价键
的H原子与另外的N、0、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_方向性和饱和性_方向性和饱和性
强度共价键》—>________
影响
①组成和结构相似的物质,相对分子
其强
质量―,范德华力越大;X—H-Y强弱与X和Y的电负性有关
度的
②分子的极性—,范德华力越大
因素
对物质性
主要影响物理性质(如熔、沸点)
质的影响
(2)氢键的表示方法(以HF分子间氢键为例)
/曝
HHH
|共价谕F.色画F
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溶剂,极性溶质一般能溶于—溶齐IJ。
②分子结构相似的物质易互溶。
⑵氢键对分「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—O
【考点突破•明方向】
考向一、氢键的微观分析
1.正误判断,正确的打“J”,错误的打“X”。
H
⑴邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:。()
/H../H../H
(2)HF分子间的氢键表示为FFF()
/H
\"-H-N
N—(AN
N—N)'
(3)DNA片段中的氢键(虚线表示):/()
(4)氢氟酸水溶液中氢键的类型有F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…0()
..•人H..E)S氢键
(2)HF分子间氢键应表示为氏厂炼/H,。(4)氢氟酸水溶液中F、0原子均能与H原子形成氢
键C
2.甲酸可通过氢键形成八元环状二聚物,用…表示氢键,画出其八元环状结
构:o
3.(2025・南宁模拟)(H2O)2・BF3是有机合成常用的催化剂,一定条件下可发生如图转化。下列说法错
误的是()
FF
KOF.化,HQ.HO-B-F
HFF
A.BF3是极性分子
B.键角:H2O<BF3
C.(H2O)2BF3中存在氢键和配位键
D.(H2O)2.BF3熔化可产生阴、阳离子
4.正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构的白色晶体,层内的H3BO3分子通过氢键相连(如图所示)。下列
有关说法正确的是()
A.正硼酸晶体属于共价晶体
R.H3BO3分子的稳定性与包键有关
C.分子中硼原子最外层为8电子稳定结构
D.含1molH3BO3的晶体中有3mol氢键
考向二、分子间作用力对物质溶解性的影响
5.下列有关物质溶解度的说法错误的是()
A.相同条件下,。3在水中的溶解度比的大
B.1-戊醇在水中溶解度小于乙醍,主要由于1-戊醇的燃基较大
C.硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,说明分子极性:H2O<C2H5OH<CS2
D.苏丹红I在水中溶解度很小,微溶于乙醇,把羟基取代在对位形成图2所示的结构,则其在水中
的溶解度会增大
N-8/-3-OH
ONZ
图I苏丹红I的分子结构图2修饰后的分子结构
6.有关分子的溶解性,解答下歹J各题。
(1)比。2难溶于CS2,简要说明理由:o
(2)NH3、CH3CH2OH.CH3cH0都极易溶于水的原因是。
考向三、分子间作用力对物质熔、沸点的影响
7.解答下列有关物质熔、沸点的问题。
OH
()HH、入
(1)有机物A(7)的结构可以表示为H(虚线表示氢键),而有机物B(NH,)只
能形成分子间氢键。工业上用水蒸气蒸储法将A和B进行分离,首先被蒸出的成分是—,原因
是o
(2)苯胺()与甲苯()的相对分子质量相近,但苯胺的熔点(-5.9C)、
沸点(184.4C)分别高于甲苯的熔点(-95.0℃)、沸点(111C],原因是o
(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o
(4)在CO2低压合成甲醇反应(CO2+3H2==CHQH+H2O)所涉及的4种物质中,沸点从高到低的顺序
为,原因是o
8.HOOC—COOH与正丁酸(CH3cH2cH2coOH)的相对分子质量相差2,二者的熔点分别为101℃.
-7.9℃,导致这种差异的最主要原因可能是o
考点三配合物超分子
(一)配位键与配合物
I.配位键
⑴形成:由一个原子单方面提供而另一个原子接受孤电子对形成的,即“电子对给予一
接受”键被称为配位键。
⑵表示方法:常用“一”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
H
EH—N->H
I
H,在NH我中,虽然有1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o
2.配位化合物
⑴概念:金属离子或原子(称为中心离子或原子)与某些(称为配体或配位体)以结
合形成的化合物。
(2)组成:如[CU(NH3)4]SO4:
配位原子
[Cu(NH3).JSCk
/II\
中心离子配位体配位数外界离子
'----------V---------''V'
内界外界
I一V一,
配合物
(3)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、凡0等,也可以是离子,如F,C)\Br\I\CN\SCN\OH等。
3.螯合物
赘合物是配合物的一种,金属原子或离子与含有两个或两个以上配位原子的配体作用,生成具有—
的络合物,该络合物叫螯合物。一种配体有两个或两个以上的配位原子同时与一个中心离子
结合,螯合物中配体数目少,形成的环状结构较简单,配合物较稳定,而且形成的环越多越稳定,
其中以万元环或六亓,环最为稳定。在螯合物的结构中,一定有一个或多个多齿解体提供多对电子与
中心离子(原子)形成配位键。
4.常见配合物的制备实验
实验操作实验现象有关的离子方程式
力氨水'[乙醉滴加氨水后,试管中先出现_______,氨
2+
CU+2NHVH2O=CU(OH)21+2NHj、
水过量后____________,得到__________
、
I______,滴加乙醇后析出__________
乙醇
2+
[CU(NH3)4]+S0/+H2O
[CU(NH3)4]SO4H2OI
IKSCN
卜溶液
----X
i溶液变为一<1—11_
VFcCh
产溶液
[氨水
[AgNQ,
「溶液滴加AgNOa溶液后,试管中出现________,1、
再滴加氨水后________,溶液呈无色
多溶液1
(二)超分子
I.超分子的定义和主要特征
⑴定义:由两种或两种以上的分子通过分广间相互作用形成的分广聚集体。
⑵主要特征:分子识别;自组装。
例如:冠雄与碱金属离子的聚集体可以看成是一类超分子。
2.应用
KMnO4溶液对烯燃的氧化效果差,在烯燃中溶入冠髓时,冠处通过与K+结合而将MnO]带入烯烧;
冠酸不与MnO]结合,使游离或裸露的MnO]反应活性很高,从而使氧化反应能够迅速发生。
【考点突破•明方向】
1.下列不属于超分子的结构是()
A.DNA双螺旋结构
B.冠酸
C.烷基磺酸钠在水中聚集形成的胶束
DC。)和杯酚形成的复合物
2.(2025•江苏,4)在溶有15-冠-5(2。、,)的有机溶剂中,苇氯(〜)VNaF发生反应:
下列说法正确的是()
A.不氯是非极性分子
B.电负性:z(F)<Z(Cl)
C.离子半径:*F)>r(Na+)
D.X中15-冠-5与Na+间存在离子键
3.超分子特性包含分子识别和自组装,在某些作用力的影响下分子与分子间即可实现自组装过程。
如图为我国科研人员构建的含硅嵌段共聚物超分子豆合物,下列有关该化合物的说法错误的是
()
A.该超分子中第一电离能最大的元素是O
B.该超分子复合物的自组装过程是通过氢键所形成的
C.分子自组装是在平衡条件下,分子间通过非共价相互作用自发组合形成的一类结构明确、稳定、
具芍某种特定功能或性能的分子聚集体或超分子结构
D.DNA的双螺旋结构也有与该超分子相似的非共价键作用
【真题再现•明考向】
1.(2025•浙江1月选考,1)下列属于极性分子的是()
A.HC1B.N2C.HeD.CH4
2.(2025•安徽,7)氨是其他含氮化合物的生产原料。氨可在氧气中燃烧生成N2。金属钠的液氨溶液放置
时缓慢放出气体,同时生成NaNH?。NaNH?遇水转化为NaOHoCu(OH%溶于庭水得到深蓝色
[Cu(NH3)4](OH)2溶液,加入稀硫酸又转化为蓝色[Cu(H2O)4]SO«溶液。氨可以发生类似于水解反应的氨
解反应,浓氨水与HgCL溶液反应生成Hg(NH2)Cl沉淀。下列有关物质结构或性质的比较中,正确的
是()
A.与H+结合的能力:OH>NH2
B.与氨形成配位键的能力:H+>CU2+
C.%0和NH3分子中的键长:O—H>N—H
D.微粒所含电了数:NHj>NH2
3.(2023•浙江1月选考,12)共价化合物Al2ck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(NH0Ch,下列说法不正确的是()
°、xci
AlAI
A.AbCk的结构式为。/
B.AI2c16为非极性分子
C.该反应中N%的配位能力大于氯
D.Al2Br6比A12CI6更难与NH3发生反应
4.(2024.湖北,15)科学家合成了一种如图所示的纳米“分子客车”,能装载多种稠环芳香烧。三种芳燃
与“分子客车”的结合常数(值越大越稳定)见表。下列说法错误的是()
A.芳煌与“分子客车”可通过分子间相互作用形成超分子
B.并四苯直立装载与平躺装载的稳定性基本相同
C.从分子大小适配看“分子客车”可装载2个花
D.芳煌兀电子数越多越有利于和“分子客车”的结合
5.(2025・河南,9)自旋交叉化合物在分子开关、信息存储等方面具有潜在的应用价值。某自旋交叉化合
物的结构及在家气气氛下的热重曲线分别如图1和图2所示c该化合物的相对分子质量M=870+32K(X
为整数)。
96.5
90-
80-
70-
l(M)2003004005006()0
温度代
图2
下列说法正确的是()
A.A=1
B.第一电离能:C<N<O
C.该化合物中不存在离子键
D.该化合物中配位数与配体个数相等
【限时训练】
(40分钟)
(1~10题,每小题3分,11~15题,每小题4分)
1.下列变化中,主要破坏的微粒间作用力为范德华力的是()
A.钠熔化成闪亮的小球
B.干冰升华
C.苯酚晶体久置后变为粉红色
D.工业合成氨,利用氨易液化的特点,从混合气体中分离出我
2.下列事实与氢键无关的是()
A.冰中每个水分子周围只有4个紧邻的水分子
B.常温下,互为同分异构体的乙醇与甲醛的状态不同
C.NH3的稳定性比CH4的强
D.液态HF的化学式有时写成(HF)〃的形式
3.下列各组分子中,都属于含极性键的非极性分子的是()
A.03、SO?B.HCkH2S
C.CO2、CH4D.P4、C2H4
4.(2025•淄博模拟)下列关厂物质结构与性质的说法正确的是()
A.臭氧是由极性键构成的极性分子,因此其在水中的溶解度天于在四氯化碳中的溶解度
B.0-H-0的键能大于F-H…F的键能,因此水的沸点高于氟化氢的沸点
C.石墨层间靠范德华力维系,因此石墨的熔点较低
D.水晶内部微观粒广呈现周期性有序排列,因此水晶不同方向的导热性不同
5.下列对分子结构及其性质的解驿中,不正确的是()
A.乙烷难溶于水、澳易溶于四氯化碳都可用“相似相溶”规律解释
B.可燃冰(CHc8H2O)中甲烷分子与水分子间形成了氢键
C.羟基乙酸[CH2(OH)COOH]不属于手性分子,因其分子中不存在手性碳原子
D.CH3cH20H的沸点高于CH30cH3,是因为乙醇分子中含一0H,能形成分子间氢键
6.(2025•深圳翠园中学月考)下列有关物质结构与性质的说法正确的是()
A.C6和SO?都是由极性键构成的非极性分子
B.氟的电负性大于氯的电负性,导致三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性
C.CH3OH为北极性分子
D.碘易溶于浓碘化钾溶液、甲烷难溶于水都可用“相似相溶”规律解释
7.下列对分子性质的解释中,不正确的是()
A.F2、Ch、Bn、b熔点随相对分子质量增大而升高
CH3CHC()()H
I
B.乳酸(°H)分子中只含有1个手性碳原子
C.分子间作用力越大,分子越稳定
D.HI的沸点比HC1的高
8.(2025•福建南平第一次质检)如图所示,六氟化硫分子呈正八面体形。若分子中有一个一F被一CR取
代,则会变成温室气体SF5—CF3。下列说法正确的是()
F
A.SFs—CF3分子中有。键也有兀键
B.SF5—CF3分子中存在极性键和非极性键
C.SF6分子是非极性分子
D.SF(,易溶于水,难溶于四氯化碳
9.(2025•辽宁锦州名校联考)某超分子的结构如图所示,下列有关超分子的描述不正确的是()
A.超分子就是高分子
B.超分子的特征是分子识别和分子自组装
C.图示中的超分子是两种不同的分子通过氢键形成的分子聚集体
D.图示中的超分「中的N原r采取sp\sp3两种杂化方式
1().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,其四价阴离子形或的螯合物结构如图。下列说法正确的是
()
A.原子半径:O>N>C>H
B.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0
D.该螯合物中含有共价键、配位键和离子键
11.下列关于物质的结构、性质及解释均正确的是()
物质的结
选项解释
构或性质
锭角;水分子中O上孤电子对数比匆;分子中N上
A
H2O<NH3的少
热稳定性:
BN%分子间氢健强于PHa分子间作用力
NH3>PH3
CI—Cl的键长小于
CCl—C1的键能小于Br—Br的键能
Br—Br的键长
酸性:
烷基(R一)越长推电子效应越大,使竣基中
DCHCOOH>
3羟基的极性越小,较酸的酸性越弱
CH3CH2COOH
12.我国科学家成功利用CO?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
部分转化过程如图。
COaH.Oo2H2O2
小三jH,OH,HCH。fi$(怖)
反应面
H。U✓OH淀粉
(二羟基丙嗣)
下列有关物质的说法正确的是()
A.比和HCHO均属于非极性分子
B.COz的空间结构为V形
C.H2O2和H2O中均含极性键和非极性键
D.CHQH的熔点高于HCHO
13.(2024•福建,4)用CuCl探究Cu(I)、Cu(H)性质,实验步骤及观察到的现象如下:
露宜露置
CuCl型无色望蓝色加入适量无色在空蓝色
白色粉末前溶液可溶液铜粉振荡“溶液气中“溶液
该过程中可能涉及的反应有:
+
®CuCl+2NH3H2O=LCu(NH3)2J+Cr+2H2O
+2+
®2[CU(NH3)2]=[CU(NH3)4]+CUI
2++
®[CU(NH3)4]+CU=2[CU(NH3)2]
+2+
®4[CU(NH3)2]+O2+8NH3H2O=4[CU(NH3)4]+4OH+6H2O
下列说法错误的是()
A.与Cu?+的配位能力:NH3<OH
B」Cu(NHa)2]+(aq)无色
C.氧化性:[Cu(NH3)2]+<®(NH3)4产
D.探究过程未发生反应②
14.(2023•新课标卷,12)“肺合成酶”以其中的Fe?+配合物为催化中心,可将NH20H与N%转化为明
(NH2NH2),其反应历程如下所示。
下列说法错误的是()
A.NH.OH,NH3和H2O均为极性分子
B.反应涉及N—H、N—O键断裂和N—N键生成
C.催化中心的Fe?+被氧化为Fe3+,后又被还原为Fe?+
D.将NH20H替换为ND2OD,反应可得ND2ND2
15.Q024.黑吉辽,9)环六糊精(D-叱喃葡萄糖缩合物)具有空腔结构,腔内极性较小,腔外极性较大,可
包合某些分子形成超分子。图1、图2和图3分别表示环六糊精结构、超分子示意图及相关应用。下列
说法错误的是()
OCH,
图2
•(40%)(60%)
OCH3OCH
HOCI
环六糊精CI
(4%)(96%)
图3
A.环六糊精属于寡糖
B.非极性分子均可被环六糊精包合形成超分子
C.图2中甲氧基对位暴露在反应环境中
D.可用萃取法分离环六糊精和氯代苯甲醛
第八章分子结构与性质
第30讲分子的性质配合物与超分子
【高考考向预测】
分子性质主要考查分子间作用力、氢键、极性、手性、熔沸点与溶解性变化规律,配合物围绕配
位键、组成结构、空间构型及实际性质展开,超分子侧重分子识别与自组装特点;近三年以选择、填
空小题常态化考查,知识点覆盖面广、难度适中:预测2027年命题会结合物质实例辨析作用力类别,
对比物质理化性质差异,综合考查配合物结构判断,同时兼顽超分子基础概念辨识与简单应用。
【双基自测•明考向】
142024.浙江6月选考,17(3)]氧是构建化合物的重要元素。请回答:
化合物HA、HB、HC和HD的结构如图。
SeSOO
IIIIIIII
RO-C-OHRO-C-OHRO-C-OHRO-C-SH
HAIID1ICIID
①HA、HB和HC中羟基与水均可形成氢键(一0—H…OH",按照氢键由强到弱对三种酸排
序:,请说明理由:。
②已知HC、HD钠盐的碱性:NaONaD,请从结构角度说明理由:。
【答案】®HC>HB>HAO、S、Se的电负性逐渐减小,键的极性:C=O>C=S>C=Se,使
得HA、HB、HC中羟基的极性逐渐增大,羟基与H?0形成的氢键逐渐增强②原子当径:S>O,
键长:S-H>O-H,S-H更易断键电离出HZ因此HD酸性更强,其酸根离子水解程度较低,
故碱性:NaONaD
2.12025•广东,17(4)]该小组继续探究取代基对芳香酸酸性的影响。
①知识回顾瘦酸酸性可用心衡量。下列粉酸元的变化顺序为
CH3COOH<CH2CICOOH<CCI3COOH<CF3COOH
随着卤原子电负性,粉基中的羟基增大,酸性增强。
②提出假设甲同学根据①中规律推测下列芳香酸的酸性强弱顺序为
③验证假设甲同学测得常温下三种酸的饱和溶液的pH大小顺序为in>n>1,据此推断假设成立。
但乙同学认为该推断依据不足,不能用所测得的pH直接判断心大小顺序,因为。
乙同学用⑶中滴定的方法测定了上述三种酸的诲,其顺序为n>I>1110
④实验小结假设不成立,芳香环上取代基效应较复杂,①中规律不可随意推广。
【答案】①增大极性③常温下三种酸的饱和溶液的浓度不同
3.[2021•全国乙卷,35(2)]三价终离子能形成多种配位化合物。[Cr(NH3)3(H2O)2Clp+中提供电子对形
成配位键的原子是,中心离子的配位数为。
【答案】N、O、CI6
【解析】[Cr(NH3)3(H2O)20产中三价络离子提供空轨道,N、0、。提供孤电子对与三价链离子形成配
位键,中心离子的配位数为N、O、C1三种原子的个数和,即3+2+1=6。
3.含有多个配位原了的配体与同•中心离了(或原了)通过整合配位成环而形成的配合物为螯合物。
一种Cd?+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。
【答案】6I
【解析】由题给图示可知,通过螯合作用形成了3个环,每个环中CcP+均可与2个N原子或2个O原
子杉成配位键,即1个CcP与4个N原子形成4个配位键,与2个0原子形成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;由题给图示可知,该配合物中有2种不同的N原子,
每个N原子均形成3个o键,因此所有N原子的杂化方式均为sp?杂化,即杂化方式只有1种。
4.配合物[CO(NH3)5C1](N()3)2中,中心离子的化合价是()
A.+lB.+2
C.+3D.无法确定
【答案】C
【解析】由化学式可知,硝酸根离子化合价为-1,氯离子化合价为-1,根据化合价代数和为零可知,中
心离子的化合价是+3。
5.在HF、氏0、NHa、CS2、CH/、N2分子中:
⑴以非极性键结合的非极性分子是0
(2)以极性键相结合,分子结构呈直线形的非极性分子是。
(3)以极性键相结合,分子结构呈正四面体形的非极性分子是。
(4)以极性键相结合,分子结构呈三角锥形的极性分子是o
(5)以极性键相结合,分子结构呈V形的极性分子是。
(6)以极性键相结合,且分子极性最强的是o
【答案】⑴N2(2)CS2(3)CH4(4)NH3(5)H2O(6)HF
【解析】HF中含有极性键,正、负电中心不重合,属于极性分子,分子极性最大;比0中含有极性键,
空间结构为V形,属于极性分子;NH,中含有极性键,空间结构为三角锥形,正、负电中心不重合,
属于极性分子;CS2含有极性键,空间结构为直线形,属于非极性分子;CH4中含有极性锭,空间结构
为正四面体形,正、负电中心重合,属于非极性分子;N2中只含非极性键,属于非极性分子。
【核心梳理•明考点】
考点一键的极性与分子极性分子的手性
(一)键的极性
I.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)人发生偏移(电荷分布均匀)
成键原子6+6-
H—CI呈电中性
的电性
2.键的极性对化学性质的影响
键的极性对竣酸酸性大小的影响实质是通过改变段基中羟基的极性而实现的,陵基中羟基的极性越
大,越容易电离出H+,则艘酸的酸性越强。
(I)与粉基相邻的共价键的极性越大,竣基中羟基的极性越大,则叛酸的酸性越强。
(2)烷基是推电子基团,从而减小羟基的极性,导致竣酸的酸性减弱。一般地,烷基越长,推电子
效应越大,竣酸的酸性越弱。
(二)分子的极性
1.极性分子与非极性分子的比较
类型非极性分子极性分子
形成原因分子的正电中心和负电中心重合分子的正电中心和负电中心不重合
存在的非吸性键或极性键非极性键或极性键
共价键
分子内原
对称不对称
子排列
2.分子极性的判断方法
⑴A“型(单质):非极性分子。除外)。
(2)AB型:极性分子。
(3)AB”型:根据中心原子最外层电子是否全部成键来判断,A上无孤电子对:非极性分子;A上有
孤电子对:极性分子。
3.分子的手性
(1)手性异构体: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圜象,在
三维空间里不能后合。
(2)有手性异构体的分子叫做手性分子。
考点二分子间作用力
1.分子间作用力
⑴范德华力、氢键的对比
范德华力氢键
已经与N、0、F等电负性很人的原子形成共价键
作用微粒分子
的H原子与另外的N、0、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直方向性和饱和性
强度共价键,氢键,范德华力
影响
①组成和结构相似的物质,相对分子
其强
质量越大,范德华力越大;X—H-Y强弱与X和Y的电负性有关
度的
②分子的极性越大,范德华力越大
因素
对物质性
主要影响物理性质(如熔、沸点)
质的影响
(2)氢键的表示方法(以HF分子间氢键为例)
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圾性溶剂。
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,则溶质的溶解度增工。
【考点突破•明方向】
考向一、氢键的微观分析
1.正误判断,正确的打“,错误的打“X”。
H
⑴邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:。()
/H./H./H
(2)HF分子间的氢键表示为FFF()
V嗫
<^N-H-N^NZ
N—H
(3)DNA片段中的氢键(虚线表示):/()
(4)氢氟酸水溶液中氢键的类型有F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H-O()
【答案】(1)X(2)X(3)7(4)V
【解析】(1)邻辽基装甲醛中的一OH中的H原子与醛基中的0原子之间形成氢键,表示为
(2)HF分子间氢键应表示为-Fo(4)氮氟酸水溶液中F、O原子均能与H原子形成氢
键C
2.甲酸可通过氢键形成八元环状二聚物,用…表示氢键,画出其八元环状结
构:O
答案
o
O-H--l
Cc
=
—
i9
3.(2025・南宁模拟)(H20)2-BF3是有机合成常用的催化剂,一定条件下可发生如图转化。下列说法错
误的是()
FF
熔化(279.2K)JI1'
HO-H-O-B-F---|HOrHO-B-F
2JItI
HFF
A.BF3是极性分子
B.键角:H2O<BF3
C.(H2O)2BF3中存在氢键和配位键
D.(H2O)2BF3熔化可产生阴、阳离子
【答案】A
【解析】BF3中心原子B的价层电子对数是3+上衿=3,无孤电子对,空间结构为平面三角形,结构对
称,是仅含B—F极性共价键的非极性分子,故A错误;此0分子的中心原子价层包子对数为2占|々=4,
采取sp3杂化,孤电子对数为2,键角约为105。,BF3键角约为120°,HzO的键角小于BFa的键角,故
B正确;(H2O)2・BF3分子间的HQ与HzO之间形成氢键,分子中O原子提供孤电子对,B原子提供空
轨道,0与B原子之间存在配位键,故C正确;从题干给定的转化可以看出,(HzObBE熔化后得到
F
IJ-
[H,OrHO-B-F
的物质为$,由阴、阳离子构成,故D正确。
4.正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构的白色晶体,层内的H3BO3分子通过氢键相连(如图所示)。下列
有关说法正确的是()
A.正硼酸晶体属于共价晶体
B.H3BO3分子的稳定性与氢键有关
C.分子中硼原子最外层为8电子稳定结构
D.含1molH3BO3的晶体中有3mol氢键
【答案】D
【解析】正硼酸分子由氢键与范德华力聚集成晶体,属于分子晶体(也可根据题干信息“层内的H3BO3
分子通过羲键相连”得知正硼酸晶体是分子晶体),A选项错误;H3BO3分子的稳定性与分子内部的共
价键有关,与分子间氢键无关,B选项错误;分子中的硼原子含3个。键且没有孤也子对,B最外层
只有6电子,不符合8电子稳定结构,C选项错误;由图可知,每个H3BO3分子形成6个氢被,但每
个氢键被2个H3BO3分子共用,因此每个H3BO3分子平均有3个氢键,则含1molH3BO3的晶体中有3
mol氢键,D选项正确。
考向二、分子间作用力对物质溶解性的影响
5.下列有关物质溶解度的说法错误的是()
A.相同条件下,03在水中的溶解度比。2的大
B.1-戊醇在水中溶解度小于乙醇,主要由丁•1-戊醇的烧基较大
C.硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,说明分子极性:H2O<C2H5OH<CS2
D.苏丹红I在水中溶解度很小,微溶于乙醇,把羟基取代在对位形成图2所示的结构,则其在水中
的溶解度会增大
图I苏丹红I的分子结构图2修饰后的分子结构
【答案】C
【解析】。3和H20是极性分子,02是非极性分子,根据“相似相溶”规律知,。3在水中的溶解度比
02的大,A选项正确;度基是憎水基,烧基的碳链越长,越不利于其在水中溶解,1-戊醇的烷基比乙
醇的煌基大,则1-戊醇溶解度比乙醇的低,B选项正确;硫是非极性分
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