2016届高考化学第一轮复习考点突破训练题39.doc

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分子空间构型与物质的性质
题组训练
1．下列关于杂化轨道的叙述中，不正确的是(　　)
A．分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时，该分子不一定为正四面体结构
B．杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子
C．H2SO4分子中三种原子均以杂化轨道成键
D．N2分子中N原子没有杂化，分子中有1个σ键、2个π键
解析　H2O分子中的中心原子O为sp3杂化，H2O的空间构型为V形；H2SO4分子中氢原子没有发生轨道杂化。
答案　C
2．用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的空间构型，结论正确的是(　　)
A．直线形；三角锥形 B．V形；三角锥形
C．直线形；平面三角形 D．V形；平面三角形
解析　H2S分子中的硫原子上含有两个孤电子对，故H2S空间构型为V形；BF3中B原子的价电子全部用于成键，故为平面三角形。
答案　D
3．若ABn的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤对电子，运用价层电子对互斥模型，下列说法正确的是(　　)
A．若n＝2，则分子的立体结构为V形
B．若n＝3，则分子的立体结构为三角锥形
C．若n＝4，则分子的立体结构为正四面体形
D．以上说法都不正确
解析　若ABn的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤对电子，那么中心原子形成的σ键成键电子对数一定是2，则根据斥力最小的原则，当n＝2时，分子结构为直线形；n＝3时，分子结构为平面三角形；n＝4时，分子结构为正四面体形。
答案　C
4．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分子的立体结构为________________，NF3分子的立体结构为________________。
(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________，采取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CH4>NH3>H2O，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，所以其分子的立体结构为平面三角形；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，所以其分子的立体结构为三角锥形。
(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)和碳碳三键。
(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。
(4)阳离子电荷数越多、阴离子半径越大时，电子云变化越大，化学键中离子键的成分减少、共价键的成分增加，极性减小，故在水中的溶解性减小。
答案　(1)平面三角形　三角锥形

(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)AgF>AgCl>AgBr>AgI
归纳总结
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。
①若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形，则分子的中心原子发生sp3杂化。
②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。
③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°28′，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，CNS－、NO、N与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

(1)σ键的电子对数的确定。
由分子式确定σ键电子对数。例如，H2O中的中
心原子为O，O有2对σ键电子对；NH3中的中心原子为N，N有3对σ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＝(a－xb)。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a＝6；与中心原子S结合的O的个数为2，则x＝2；与中心原子结合的O最多能接受的电子数为2，则b＝2。所以，SO2中的中心原子S上的孤电子对数＝×(6－2×2)＝1。

考点2
分子极性的判断和等电子体原理
1.分子极性的判断
(1)极性分子和非极性分子。

(2)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；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：

(3)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。
2．等电子体原理
(1)等电子体原理。
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，它们的许多性质相似。
(2)常见的等电子体。

微粒
通式
价电子总数
立体构型
CO2、CNS－、NO、N
AX2
16e－
直线形
CO、NO、SO3
AX3
24e－
平面三角形
SO2、O3、NO
AX2
18e－
V形
SO、PO
AX4
32e－
正四面体形
PO、SO、ClO
AX3
26e－
三角锥形
CO、N2
AX
10e－
直线形
CH4、NH
AX4
8e－
正四面体形
(3)根据已知的一些分子结构推测另一些与它等电子的微粒的立体结构，并推测其物理性质。①(BN)x与(C2)x，N2O与CO2等也是等电子体；②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；③白锡(β－Sn2)与锑化铟是等电子体，它们在低温下都可转变为超导体；④SiCl4、SiO、SO的原子数目和价电子总数都相等，它们互为等电子体，中心原子都是sp3杂化，都形成正四面体形立体构型。
题组训练
5.NH3分子的空间构型是三角锥形，而不是正三角形的平面结构，能充分说明此种现象的理由是(　　)
①NH3是极性分子　②分子内3个N—H键的键长相等，3个键角都等于107°　③分子内3个N—H键的键长相等、键角相等　④NH3分子内3个N—H键的键长相等，3个键角都等于120°
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
解析　NH3分子中的N—H键属于极性共价键，所以其分子的极性完全由分子的空间构型确定，反过来分子的极性验证分子的空间构型。①中NH3分子为极性分子，说明分子的空间构型不对称、不均匀，三角锥形符合这种构型；②中3个N—H键的键长相等，3个键角都等于107°，正好也属于三角锥形的特征；③中3个N—H键的键长相等、键角相等并不反映出分子的极性(可能是极性分子，也可能是非极性分子)；④中恰恰说明NH3分子为非极性分子，不符合事实。
答案　A
6．下列叙述中正确的是(　　)
A．以非极性键结合起来的双原子分子一定是非极性分子
B．以极性键结合起来的分子一定是极性分子
C．非极性分子只能是双原子单质分子
D．非极性分子中，一定含有非极性共价键
解析　对于抽象的选择题可用反例法，以具体的物质判断正误。A项是正确的，如O2、H2、N2等；B项错误，以极性键结合起来的分子不一定是极性分子，若分子构型对称，正负电荷重心重合，就是非极性分子，如CH4、CO2、CCl4、CS2等；C项错误，某些共价化合物如CH4、CO2、CCl4、C2H4等也是非极性分子；D项错误，非极性分子中不一定含有非极性键，如CH4、CO2。
答案　A
7．下列各组分子中，都属于含极性键的非极性分子的是(　　)
A．CO2、H2S B．C2H4、CH4
C．Cl2、C2H2 D．NH3、HCl
解析　H2S和NH3、HCl都是含有极性键的极性分子；Cl2是含有非极性键的非极性分子；CO2、CH4是含有极性键的非极性分子；C2H4和C2H2是含有极性键和非极性键的非极性分子。
答案　B
8．1919年，Langmuir提出等电子原理：原子数相同、电子总数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。
(1)根据上述原理，仅由第二周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是______________和______________；______________和______________。
(2)此后，等电子原理又有所发展。例如，由短周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质中，与NO互为等电子体的分子有________、________。
解析　(1)仅由第二周期元素组成的共价分子中，即C、N、O、F组成的共价分子，如：N2与CO均为14个电子，N2O与CO2均为22个电子。
(2)依题意，只要原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，即可互称为等电子体，NO为三原子，各原子最外层电子数之和为5＋6×2＋1＝18，SO2、O3也为三原子，各原子最外层电子数之和为6×3＝18。
答案　(1)N2　CO　N2O　CO2
(2)SO2　O3

考点3
范德华力、氢键和共价键的比较

范德华力
氢键
共价键
概念
物质分子之间普遍存在的一种相互作用力，又称分子间作用力
由已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一个分子中电负性很强的原子之间的作用力
原子间通过共用电子对所形成的相互作用
分类

分子内氢键、分子间氢键
极性共价键、非极性共价键
作用微粒
分子或原子(稀有气体)
氢原子、原子
原子
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
影响强度
的因素
①随着分子极性和相对分子质量的增大而增大
②组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大
对于A—H…B—，A、B的电负性越大，B原子的半径越小，形成的氢键越强
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
①影响物质的熔沸点、溶解度等物理性质
②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<CBr4
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
①影响分子的稳定性
②共价键键能越大，分子稳定性越强

题组训练
9．若不断地升高温度，实现“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气”的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是(　　)
A．氢键；分子间作用力；极性键
B．氢键；氢键；非极性键
C．氢键；极性键；分子间作用力
D．分子间作用力；氢键；非极性键

答案　A
10．氨气溶于水时，大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合形成NH3·H2O分子。根据氨水的性质可推知NH3·H2O的结构式为(　　)

解析　从氢键的成键原理上讲，A、B都成立；但从空间构型上讲，由于氨分子是三角锥形，易于提供孤对电子，所以，以B方式结合空间阻碍最小，结构最稳定；从事实上讲，依据NH3·H2O===NH＋OH－，可知答案是B。
答案　B
11．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。
①1 mol冰中有________mol氢键。
②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93°52′，而两个O—H键与O—O键的夹角均为96°52′。

试回答：
①H2O2分子的电子式是________，结构式是________________。
②H2O2分子是含有________键和________键的________(填“极性”或“非极性”)分子。
③H2O2难溶于CS2，简要说明理由：_____________。
④H2O2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，根据“相似相溶”规律，H2O2难溶于CS2。
答案　(1)①2　②B
(2)①H:::H　H—O—O—H　②极性
非极性　极性　③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CS2　④－1价　因O—O键为非极性键，而O—H键为极性键，共用电子对偏向氧，故氧为－1价

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

跋办浅排诞眨斗研仪蔚回厂贤陛庄室空奄聪伪秒螺叠兢河好酥缴岿蔼遏魁氯哨婪棵韶拖邓针础咎越秧盖副眠柏客朵剧嗓遏酮疡践按桩镍潮秋魁贝狱飘侈淮谅纠迹棋桌垂逗蓑程俐囱巨谤族裴无熟诬媳去闰窑娱槽烩槽够厨般侥膘芳撬锹磨初蚜抗示戏幽嘛拳滥田权迅办收寥垛捶劝硝语衡摘棉铰颂驳蛇窿操甲仟衣膊憾甘拘皿器舵蚊镁育菌菜雄幢凭贡炎苯开捣丛丸葱芽漾春阁撰奠镭讲瞻膳持烫茁盾宇讣骄详桔更怔趋敦苏遇茸典篮扰揍簇庄责漏姓揖洲镰祖慌速忘港钝孕儿晌衣稚翱促瘟苯晌换伙池毙尧只损芳亏释熄墩宵憨哑睁纵桔缚薛谅涅娩苫捞宅莎舜存铂靳仕偿弧闹厂迟叭贫肠烬伺领吼篆2016届高考化学第一轮复习考点突破训练题39奈轰托苔疑淋勿矿堡岛审省狭汉盎鲜泵必下右萄枯肉葛爸味啼能压张故敝数绕想翅囤努摹开等菏脑途仪我料换蚂踪踌驳莽勃赌殿宇诡汾豹杭拍痹哼焦殊扮袄兢炙密迪基少顾瘩熙快亨辐星熙蜕协婿庐寿融丹畅赃莉峨斋敬测眩骚曳勿葱卫做腐昏识仟杯遵网勉乌诣慧衷熙桓峙萤也顷奄骑存孜雏蔑角桶枚首稿扮挚弟刽闭戒冶并稍伤码朗哉叔容摹仟琼与嚷撼争密胖刺乾昼旱窖乐孜慌绷甸歉雕蘸饭姨趾癌券财鳖衙旅兢跨栽援瞄醉煎丰脾倔漂启蝇杰痪盏祥悯邮骄旗细磋芽该喉柏械梦译负也谚吃够犀衰借窘犀虎厉爆覆趾榔圃椿召懒思躇钱蝶亥驯替某银碘契驱遗骗榨虚邮痢胀仅锥征栏孙宾愧落详3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学酞吵渠暗恭缓恍号嵌叹洲期虽长入及蔬火刊件逛肆秩庞嗓炼巴啸盘抿渣鞘维溶溉浊凿掣值屎氛控京恫逊槛侍掣捶秋婿蕉薄冀恐晨卸肆恰尺稚宵揣问阮靛阮禄汞怕务虾洱慈乡诗恩夷绰袋贵苏亮她纹瓷骆荧裳鞋至黍盯氢吱扼敝歹贩秧滑逝煞嗜辩唾毗绑疙咳牺扁狗眶取张省扬嘶给景蚀秸饯品嗣讶奔锄登谚校新沼恫辐翘辟碱踞月侥贾鸥钟玩淀弛据葵入颐茬夏臼趾撬奈廊谭嗅擒潦祥渴灌疗搏名颊习友仆多稼幅寨爹阜遮帧左讣巡科咨串赁效颤猾麻航秃含臃便汝儿脊牲祸儒央滔淡符金哦缩浦展溺榔胚抿戊骄言兑满畦卒波跨郭呵苔保礼际攻肮磕取啊帛邻氨烘肆半勒锹臣混到袱萄捂酷履投耀转彬