2018届一轮复习人教版分子结构与性质学案(6)

2018届一轮复习人教版分子结构与性质学案(6)

第二节 分子结构与性质 高考研究——把握考情，方向不对努力白费　　　‎ 考 纲 要 求 高 频 考 点 ‎1.理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。‎ ‎2．了解共价键的形成、极性、类型(σ键和π键)，了解配位键的含义。‎ ‎3．能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。‎ ‎4．了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3)。‎ ‎5．能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测简单分子或离子的空间结构。‎ ‎6．了解范德华力的含义及对物质性质的影响。‎ ‎7．了解氢键的含义，能列举存在氢键的物质，并能解释氢键对物质性质的影响。‎ ‎1.考查共价键的类型(σ键和π键)及键参数的应用 ‎5年4考 ‎2.考查杂化轨道理论及杂化轨道类型的判断分析 ‎5年2考 ‎3.考查价层电子对互斥理论及其应用 ‎5年4考 ‎4.考查分子极性及空间结构 ‎5年3考 ‎5.考查氢键、配位键的形成及对物质性质的影响 ‎5年2考 ‎[高考这样考]‎ ‎1．(1)(2016·全国乙卷节选)锗(Ge)是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题：‎ ‎①Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、叁键，但Ge原子之间难以形成双键或叁键。从原子结构角度分析，原因是_______________________________________。‎ ‎②比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因___________________。‎ GeCl4‎ GeBr4‎ GeI4‎ 熔点/℃‎ ‎－49.5‎ ‎26‎ ‎146‎ 沸点/℃‎ ‎83.1‎ ‎186‎ 约400‎ ‎③Ge单晶具有金刚石型结构，其中Ge原子的杂化方式为________，微粒之间存在的作用力是________________________________________________________________________。‎ ‎(2)(2016·全国丙卷节选)‎ 砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。回答下列问题：‎ AsCl3分子的立体构型为________，其中As的杂化轨道类型为________。‎ 解析：(1)①锗虽然与碳为同族元素，但比碳多了两个电子层，因此锗的原子半径大，原子间形成的σ单键较长，pp轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键。‎ ‎②由锗卤化物的熔沸点由Cl到I呈增大的趋势且它们的熔沸点较低，可判断它们均为分子晶体，而相同类型的分子晶体，其熔沸点取决于相对分子质量的大小，因为相对分子质量越大，分子间的作用力就越大，熔沸点就越高。‎ ‎③Ge单晶为金刚石型结构，金刚石中碳原子的杂化方式为sp3，因此Ge原子的杂化方式也为sp3。微粒之间存在的作用力为共价键。‎ ‎(2)As原子的价电子排布式为4s24p3，最外层有5个电子，则AsCl3分子中As原子形成3个As—Cl键，且含有1对未成键的孤对电子，则As的杂化轨道类型为sp3杂化，AsCl3分子的立体构型为三角锥形。‎ 答案：(1)①Ge原子半径大，原子间形成的σ单键较长，pp轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键 ‎②GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸点依次增高。原因是分子结构相似，相对分子质量依次增大，分子间相互作用力逐渐增强 ‎③sp3　共价键 ‎(2)三角锥形　sp3‎ ‎2．(1)(2015·全国卷Ⅰ节选)碳及其化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题：‎ ‎①碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是____________________________。‎ ‎②CS2分子中，共价键的类型有________，C原子的杂化轨道类型是________，写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子________。‎ ‎(2)(2015·全国卷Ⅱ节选)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，A2－和B＋具有相同的电子构型；C、D为同周期元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题：‎ ‎①单质A(氧)有两种同素异形体，其中沸点高的是______________(填分子式)，原因是________________________________________________________________________。‎ ‎②C(磷)和D(氯)反应可生成组成比为1∶3的化合物E，E的立体构型为________，中心原子的杂化轨道类型为________。‎ ‎③化合物D2A的立体构型为________，中心原子的价层电子对数为________，单质D与湿润的Na2CO3反应可制备D2A，其化学方程式为______________________。‎ 解析：(1)①碳原子核外最外层有4个电子，在化学反应中很难失去4个电子形成阳离子，也很难得到4个电子形成阴离子。因此，碳在形成化合物时，主要通过共用电子对形成共价键。②CS2分子中，存在σ键和π键。CS2‎ 分子中，C原子的价层电子对数为2，杂化轨道类型为sp。根据等电子理论，与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子有CO2、COS和N2O，离子有NO、SCN－。‎ ‎(2)①O元素形成O2和O3两种同素异形体，固态时均形成分子晶体，而分子晶体中，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的沸点越高，故O3的沸点高于O2。②P和Cl元素形成的组成比为1∶3的化合物E为PCl3，中心原子P形成3个σ键且含有1对未成键的孤电子对，故P原子采取sp3杂化，分子构型为三角锥形。③化合物D2A为Cl2O，其中O原子形成2个σ键且含有2对未成键的孤电子对，则O原子采取sp3杂化，故Cl2O为V形结构，中心原子O的价层电子对数为4。Cl2与湿润的Na2CO3反应可生成Cl2O，据氧化还原反应规律可知，还生成还原产物NaCl，反应的化学方程式为2Cl2＋2Na2CO3＋H2O===2NaCl＋Cl2O＋2NaHCO3。‎ 答案：(1)①C有4个价电子且半径小，难以通过得或失电子达到稳定电子结构 ‎②σ键和π键　sp　CO2、SCN－(或COS等)‎ ‎(2)①O3　O3相对分子质量较大，范德华力大 ‎②三角锥形　sp3‎ ‎③V形　4　2Cl2＋2Na2CO3＋H2O===Cl2O＋2NaHCO3＋2NaCl(或2Cl2＋Na2CO3===Cl2O＋CO2＋2NaCl)‎ ‎3．(1)(2014·全国卷Ⅰ节选)早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al、Cu、Fe三种金属元素组成。回答下列问题：‎ 新制备的Cu(OH)2可将乙醛(CH3CHO)氧化为乙酸，而自身还原成Cu2O。乙醛中碳原子的杂化轨道类型为________，1 mol乙醛分子中含有的σ键的数目为________。乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是________。‎ ‎(2)(2014·全国卷Ⅱ节选)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。a(H)的核外电子总数与其周期数相同，b(N)的价电子层中的未成对电子有3个，c(O)的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d(S)与c同族；e(Cu)的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。回答下列问题：‎ ‎①a和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形，该分子的中心原子的杂化方式为________；分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是________(填化学式，写出两种)。‎ ‎②这些元素形成的含氧酸中，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是________；酸根呈三角锥结构的酸是________。(填化学式)‎ 解析：(1)由乙醛的结构式()知，—CH3‎ ‎、—CHO上的碳原子分别为sp3、sp2杂化。由于1个乙醛分子中含有4个CH键、1个CCS键、1个CO键，共有6个σ键，故1 mol乙醛分子中含有6NA个σ键。乙酸分子之间能形成氢键而乙醛分子之间不能形成氢键，故乙酸的沸点明显高于乙醛。‎ ‎(2)①a和其他元素形成的二元共价化合物中，分子呈三角锥形的是NH3，NH3中的N原子的杂化方式为sp3，分子中既含有极性共价键又含有非极性共价键的化合物是H2O2、N2H4。②这些元素的含氧酸有HNO2、HNO3、H2SO3、H2SO4，分子的中心原子的价层电子对数为3的酸是HNO2、HNO3，酸根呈三角锥结构的酸是H2SO3。‎ 答案：(1)sp3、sp2　6NA　CH3COOH存在分子间氢键 ‎(2)①sp3　H2O2、N2H4　③HNO2、HNO3　H2SO3‎ ‎4．(1)(2013·全国卷Ⅰ节选)硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。回答下列问题：‎ ‎①碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：‎ 化学键 C—C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O 键能/(kJ·mol－1)‎ ‎356‎ ‎413‎ ‎336‎ ‎226‎ ‎318‎ ‎452‎ 硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是________________________________________________________________________。‎ SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是____________________________。‎ ‎②在硅酸盐中， SiO四面体(如图a)通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图b为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中Si原子的杂化形式为 ________，Si与O的原子数之比为________，化学式为____________________。‎ ‎(2)(2013·全国卷Ⅱ节选)F－、K＋和Fe3＋三种离子组成的化合物K3FeF6，其中化学键的类型有________；该化合物中存在一个复杂离子，该离子的化学式为________，配位体是________。‎ 解析：(1)①某类物质数量的多少与物质内化学键的稳定性强弱有关，由表中数据知C—C键、C—H键分别比Si—Si键、Si—H键稳定，故烷烃数量较多。同理因键能C—H＞C—O、Si—O＞Si—H，故SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物。②因硅与四个氧原子形成四个σ键，故硅原子为sp3杂化。在图a中，硅、氧原子数目比为1∶4，但图b中每个硅氧四面体中有两个氧原子是与其他四面体共用的，故依据均摊原则可确定图b中硅、氧原子数目比为1∶3，化学式为(SiO3)。‎ ‎(2)Fe3＋提供空轨道，F－提供孤对电子，两种离子间形成配位键。‎ 答案：(1)①C—C键和C—H键较强，所形成的烷烃稳定。而硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成 C—H键的键能大于C—O键，C—H键比C—O键稳定。而Si—H键的键能却远小于Si—O键，所以Si—H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O键 ‎②sp3　1∶3　[SiO3](或SiO)‎ ‎(2)离子键、配位键　[FeF6]3－　F－‎ ‎[师说高考]‎ 知考情 高考对本部分内容的考查，主要有化学键类型的判断，配位键中孤电子对、空轨道提供者的判断，分子(离子)中中心原子杂化类型的判断，分子(离子)立体构型的判断 明考向 学习时，分清微粒间作用力有强相互作用即三大化学键，弱相互作用即两种分子间作用力，弄明杂化轨道理论和价层电子对互斥理论 共价键 ‎[备考这样办]‎ ‎1．共价键的本质和特征 ‎(1)本质：原子之间形成共用电子对。‎ ‎(2)特征：具有方向性和饱和性。‎ ‎2．共价键的分类 分类依据 类型及特点 形成共价键的原子轨道重叠方式 σ键 原子轨道“头碰头”重叠 π键 原子轨道“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 ‎3．判断共价键类型的方法 ‎(1)σ键与π键的判断 ‎①由轨道重叠方式判断 ‎“头碰头”重叠为σ键，“肩并肩”重叠为π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σ键，双键中有一个σ键和一个π键，三键中有一个σ键和两个π键。‎ ‎③由成键轨道类型判断 s轨道形成的共价键全部是σ键；杂化轨道形成的共价键全部为σ键。‎ ‎(2)极性键与非极性键的判断 看形成共价键的两原子，不同种元素的原子之间形成的是极性共价键，同种元素的原子之间形成的是非极性共价键。‎ ‎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，具有许多相近的性质，如CO和N2。‎ ‎[对点训练]‎ 角度1　共价键类型的判断 ‎1．下列物质的分子中既有σ键，又有π键的是(　　)‎ ‎①HCl　②H2O　③N2　④H2O2　⑤C2H4　⑥C2H2‎ A．①②③　　　　　　　　 B．③④⑤⑥‎ C．①③⑥ D．③⑤⑥‎ 解析：选D　单键均为σ键，双键和三键中各存在一个σ键，其余均为π键。‎ ‎2.(2015·安徽高考)碳酸亚乙酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂，其结构如图所示。下列有关该物质的说法正确的是(　　)‎ A．分子式为C3H2O3‎ B．分子中含6个σ键 C．分子中只有极性键 D．8.6 g该物质完全燃烧得到6.72 L CO2‎ 解析：选A　A项，观察图形根据碳四键可知分子式正确；B项，根据图示可知分子中含8个σ键；C项，观察图形可知分子中含有碳碳双键属于非极性键；D项，没有指明条件，无法进行气体体积计算。‎ ‎3．Ⅰ.有以下物质：①HF；②Cl2；③H2O；④N2；⑤C2H4。‎ ‎(1)只含有极性键的是____________；‎ ‎(2)只含有非极性键的是____________；‎ ‎(3)既有极性键又有非极性键的是____________；‎ ‎(4)只含有σ键的是____________；‎ ‎(5)既有σ键又有π键的是____________。‎ Ⅱ.COCl2分子的结构式为，COCl2分子内含有________。‎ A．4个σ键　　　　　　　　 B．2个σ键、2个π键 C．2个σ键、1个π键 D．3个σ键、1个π键 解析：Ⅰ.(1)①含不同元素的原子，只含极性键；③中两个氢原子分别与氧原子相连，只含极性键。(2)双原子的单质分子只含非极性键，②④符合题意；(3)根据结构可判断⑤既含极性键又含非极性键；(4)只有单键的只含σ键，即①②③；(5)有双键或三键的一定既有σ键又有π键，即④⑤。‎ Ⅱ.C和Cl之间为σ键，C和O之间为一个σ键、一个π键，因此该分子中含有3个σ键、1个π键。‎ 答案：Ⅰ.(1)①③　(2)②④　(3)⑤　(4)①②③　‎ ‎(5)④⑤　Ⅱ.D 角度2　键参数的应用 ‎4．(2017·烟台月考)能用共价键键能大小来解释的是(　　)‎ A．通常情况下，Br2呈液态，碘呈固态 B．CH4分子是正四面体空间构型 C．NH3分子内3个N—H键的键长、键角都相等 D．N2稳定性强于O2‎ 解析：选D　单质通常情况下的状态与键能大小无关；CH4分子是正四面体空间构型，与键角键长有关，与键能无关；NH3分子内的3个N—H键的键长、键角都相等与键能无因果关系；N2稳定性强于O2，是因为氮气分子中的键能大于氧气分子中的键能，D正确。‎ ‎5．实验测得BeCl2为共价化合物，两个Be—Cl键间的夹角为180°，由此可判断BeCl2属于(　　)‎ A．由极性键形成的极性分子 B．由极性键形成的非极性分子 C．由非极性键形成的极性分子 D．由非极性键形成的非极性分子 解析：选B　BeCl2中Be—Cl键为极性键，两个Be—Cl键间的夹角为180°，说明分子是对称的，正电荷中心与负电荷的中心重合，BeCl2分子属于非极性分子，即BeCl2分子是由极性键形成的非极性分子。‎ ‎6．下列说法中正确的是(　　)‎ A．分子的键长越长，键能越高，分子越稳定 B．元素周期表中的第ⅠA族(除H外)和第ⅦA族元素的原子间不能形成共价键 C．水分子可表示为H—O—H，分子的键角为180°‎ D．H—O键键能为462.8 kJ·mol－1，即18 g H2O分解成H2和O2时，消耗能量为2×462.8 kJ 解析：选B　键长越长，键能越小，分子越不稳定，A错误；共价键一般形成于非金属元素之间，而第ⅠA族元素(H除外)均是活泼金属元素，第ⅦA族元素均是活泼非金属元素，二者易形成离子键，B正确；水分子立体构型为V形，两个H—O键的键角为105°，C错误；断裂2 mol H—O键吸收 2×462.8 kJ能量，而不是H2O分解成H2和O2时消耗的能量，D错误。‎ 角度3　等电子原理及其应用 ‎7．(2017·黄冈模拟)等电子体之间结构相似、物理性质也相近。根据等电子原理，由短周期元素组成的粒子，只要其原子总数和原子最外层电子总数相同，均可互称为等电子体。下列各组粒子不能互称为等电子体的是(　　)‎ A．CO和NO B．O3和SO2‎ C．CO2和NO D．SCN－和N 解析：选C　C选项中，CO2与NO具有相同的原子总数，但最外层电子总数不同，CO2为16，而NO为18，故二者不能互称为等电子体。‎ ‎8．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均为三原子，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 分子的立体结构 ‎[备考这样办]‎ ‎1．价层电子对互斥理论 ‎(1)理论要点 ‎①价层电子对在空间上彼此相距越远时，排斥力越小，体系的能量越低。‎ ‎②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)价层电子对互斥理论与分子立体构型 电子对数 成键数 孤电子对数 价层电子对立体构型 分子立体构型 实例 ‎2‎ ‎2‎ ‎0‎ 直线形三角形 直线形 CO2‎ ‎3‎ ‎3‎ ‎0‎ 三角形 BF3‎ ‎2‎ ‎1‎ V形 SO2‎ ‎4‎ ‎4‎ ‎0‎ 四面体形 正四面体形 CH4‎ ‎3‎ ‎1‎ 三角锥形 NH3‎ ‎2‎ ‎2‎ V形 H2O ‎2．杂化轨道理论 ‎(1)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)杂化轨道三种类型 ‎3．配位键和配合物 ‎(1)配位键 由一个原子提供一对电子与另一个接受电子的原子形成的共用电子对。‎ ‎(2)配位键的表示方法 用A→B表示，其中A表示提供孤对电子的原子，B表示接受孤对电子的原子。‎ ‎(3)配位化合物 ‎①概念：金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物。‎ ‎②形成条件：‎ ‎③组成：‎ ‎4．判断分子或离子立体构型“三步曲”‎ 第一步：确定中心原子上的价层电子对数 a为中心原子的价电子数减去离子的电荷数，b为电荷数，x为非中心原子的原子个数。‎ 如NH的中心原子为N，a＝5－1，b＝1，x＝4，所以中心原子孤电子对数＝(a－xb)＝×(4－4×1)＝0。‎ 第二步：确定价层电子对的立体构型 由于价层电子对之间的相互排斥作用，它们趋向于尽可能的相互远离，这样已知价层电子对的数目，就可以确定它们的立体构型。‎ 第三步：分子立体构型的确定 价层电子对有成键电子对和孤电子对之分，价层电子对的总数减去成键电子对数，得孤电子对数。根据成键电子对数和孤电子对数，可以确定相应的较稳定的分子立体构型。‎ ‎5．“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分布构型判断 ‎①若杂化轨道在空间的分布为正四面体形，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109.5°，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是直线形分子，CNS－、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。‎ ‎(4)根据中心原子的电子对数判断 如中心原子的电子对数为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π键及π键数目判断 如没有π键为sp3杂化，含一个π键为sp2杂化，含二个π键为sp杂化。‎ ‎[对点训练]‎ ‎1．(2017·盐城模拟)在乙烯分子中有5个σ键、一个π键，它们分别是(　　)‎ A．sp2杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键 B．sp2杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道形成σ键 C．C—H之间是sp2形成的σ键，C—C之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键 D．C—C之间是sp2形成的σ键，C—H之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键 解析：选A　乙烯分子中存在4个C—H键和1个C===C双键，没有孤对电子，C原子采取sp2杂化，C—H之间是sp2形成的σ键，C—C之间有1个是sp2形成的σ键，另1个是未参加杂化的2p轨道形成的π键。‎ ‎2．(2017·衡水模拟)用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是(　　)‎ A．SO2、CS2、HI都是直线形的分子 B．BF3键角为120°，SnBr2键角大于120°‎ C．CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子 D．PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形的分子 解析：选C　A．SO2是V形分子；CS2、HI是直线形的分子，错误；B.BF3键角为120°，是平面三角形结构；而Sn原子价电子是4，在SnBr2中两个价电子与Br形成共价键，还有一对孤对电子，对成键电子有排斥作用，使键角小于120°，错误；C.CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子，正确；D.PCl3、NH3都是三角锥形分子，而PCl5是三角双锥形结构，错误。‎ ‎3．(2017·荆州模拟)下列中心原子的杂化轨道类型和分子几何构型不正确的是(　　)‎ A．PCl3中P原子sp3杂化，为三角锥形 B．BCl3中B原子sp2杂化，为平面三角形 C．CS2中C原子sp杂化，为直线形 D．H2S分子中，S为sp杂化，为直线形 解析：选D　PCl3分子中P原子形成3个σ键，孤对电子数为－3＝1，为sp3杂化，三角锥形，A正确；BCl3分子中B原子形成3个σ键，孤对电子数为－3＝0，为sp2杂化，平面三角形，B正确；CS2分子中C原子形成2个σ键，孤对电子数为－2＝0，为sp杂化，直线形，C正确；H2S分子中，S原子形成2个σ键，孤对电子数为－2＝2，为sp3杂化，V形，D错误。‎ ‎4．(2016·全国甲卷)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。‎ ‎(1)[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是__________________________________。‎ ‎(2)在[Ni(NH3)6]2＋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________。‎ ‎(3)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”)，中心原子的轨道杂化类型为________。‎ 解析：(1)SO中，S原子的价层电子对数为＝4，成键电子对数为4，故SO的立体构型为正四面体。‎ ‎(2)[Ni(NH3)6]2＋中，由于Ni2＋具有空轨道，而NH3中N原子含有孤电子对，两者可通过配位键形成配离子。‎ ‎(3)由于 NH3分子间可形成氢键，故NH3的沸点高于PH3。NH3分子中，N原子形成3个σ键，且有1个孤电子对，N原子的轨道杂化类型为sp3，立体构型为三角锥形。由于空间结构不对称，NH3属于极性分子。‎ 答案：(1)正四面体形　(2)配位键　N ‎(3)高于 　NH3分子间可形成氢键　极性　sp3‎ ‎5．(2016·江苏高考)[Zn(CN)4]2－在水溶液中与HCHO发生如下反应 ‎4HCHO＋[Zn(CN)4]2－＋4H＋＋4H2O===‎ ‎[Zn(H2O)4]2＋＋4HOCH2CN ‎(1)1 mol HCHO分子中含有σ键的数目为________ mol。‎ ‎(2)HOCH2CN分子中碳原子轨道的杂化类型是________。‎ ‎(3)与H2O分子互为等电子体的阴离子为________。‎ ‎(4)[Zn(CN)4]2－中Zn2＋与CN－的C原子形成配位键。不考虑空间构型，[Zn(CN)4]‎ ‎2－的结构可用示意图表示为________。‎ 解析：(1)HCHO的结构式为，单键为σ键，双键中有1个σ键和1个π键，1个HCHO分子中含有3个σ键，故1 mol HCHO中含有σ键3 mol。‎ ‎(2)根据HOCH2CN的结构简式可知，“”中的C原子形成4个σ键，该碳原子采取sp3杂化；“”中的C原子形成1个σ键、2个π键，该碳原子采取sp杂化。‎ ‎(3)等电子体是指原子总数相同、价电子总数相同的微粒，H2O分子中有3个原子、8个价电子，根据质子—电子互换法可知，符合条件的阴离子为NH。‎ ‎(4)Zn2＋提供空轨道，CN－中C原子提供孤电子对，两者形成配位键，结构可表示为 答案：(1)3　(2)sp3和sp　(3)NH 分子的性质 ‎[备考这样办]‎ ‎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)分类与比较 类别 范德华力 氢键 共价键 作用粒子 分子或原子(稀有气体分子)‎ 氢原子，氟、氮、氧原子(分子内，分子间)‎ 原子 强度比较 共价键＞氢键＞范德华力 影响其强度的因素 ‎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，范德华力越大 对于A—H…B—，A、B的电负性越大，B原子的半径越小，氢键键能越大 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 ‎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 ‎①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 ‎②分子内氢键使物质的熔、沸点降低 ‎①影响分子的稳定性，共价键键能越大，分子稳定性越强 ‎②对于原子晶体，共价键键能越大，晶体的熔点越高 ‎2．分子的性质 ‎(1)分子的极性 ‎①非极性分子与极性分子的判断 ‎②键的极性、分子空间构型与分子极性的关系 类型 实例 键的极性 空间构型 分子极性 X2‎ H2、N2‎ 非极性键 直线形 非极性分子 XY HCl、NO 极性键 直线形 极性分子 XY2(X2Y)‎ CO2、CS2‎ 极性键 直线形 非极性分子 SO2‎ 极性键 V形 极性分子 H2O、H2S 极性键 V形 极性分子 XY3‎ BF3‎ 极性键 平面正三角形 非极性分子 NH3‎ 极性键 三角锥形 极性分子 XY4‎ CH4、CCl4‎ 极性键 正四面体形 非极性分子 ‎(2)溶解性 ‎ ‎①“相似相溶”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。若存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。‎ ‎②“相似相溶”还适用于分子结构的相似性，如乙醇和水互溶(C2H5OH和H2O中的羟基相近)，而戊醇在水中的溶解度明显减小。‎ ‎(3)手性 具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手与右手一样，镜面对称，却在三维空间里不能重叠，互称手性异构体，具有手性异构体的分子叫手性分子。‎ ‎(4)无机含氧酸分子的酸性 对于同一种元素的无机含氧酸来说，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强。如果把含氧酸的通式写成(HO)mROn，R相同时，n值越大，R的正电性越强，—R—O—H中的氧原子的电子就会越向R偏移，在水分子的作用下，就越容易电离出H＋，酸性也就越强。如H2SO3可写成(HO)2SO，n＝1；H2SO4可写成(HO)2SO2，n＝2。所以H2SO4的酸性强于H2SO3。同理，酸性：HNO3＞HNO2，HClO4＞HClO3＞HClO2＞HClO。‎ ‎3．分子极性的判断方法 ‎(1)分子的极性由共价键的极性和分子的立体构型两方面共同决定 极性键极性分子 非极性分子 ‎(2)判断ABn型分子极性的经验规律 若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数，则为非极性分子，若不等则为极性分子。‎ ‎[对点训练]‎ 角度1　共价键的极性与分子极性的关系 ‎1．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：选B　H2S和NH3、HCl都是含极性键的极性分子；Cl2是含有非极性键的非极性分子；CO2、CH4是只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。‎ ‎2.(2017·大连模拟)S2Cl2是广泛用于橡胶工业的硫化剂；其分子结构如图所示。常温下，S2Cl2是一种橙黄色的液体，遇水易水解，并产生能使品红褪色的气体。下列说法中错误的是(　　)‎ A．S2Cl2的电子式为CC B．S2Cl2为含有极性键和非极性键的非极性分子 C．S2Br2与S2Cl2结构相似，熔沸点：S2Br2＞S2Cl2‎ D．S2Cl2与H2O反应的化学方程式可能为2S2Cl2＋2H2O===SO2↑＋3S↓＋4HCl 解析：‎ 选B　根据结构式知，该分子中每个Cl原子和S原子之间形成一个共用电子对，S原子之间形成一个共用电子对，每个原子都达到8电子稳定结构，该分子电子式为CC，A正确；S—Cl键是极性键、S—S键是非极性键，该分子结构不对称，是极性分子，B错误；S2Br2、S2Cl2都是分子晶体，且相对分子质量S2Br2＞S2Cl2，所以熔沸点S2Br2＞S2Cl2，C正确；S2Cl2易水解，并产生能使品红褪色的气体，说明生成SO2，S2Cl2中硫呈＋1价，在反应过程中硫元素一部分升高到＋4价(生成SO2)，S2Cl2中Cl元素化合价为－1价，不能发生还原反应，只能是一部分S元素化合价降低到0价(生成S)，所以化学方程式为2S2Cl2＋2H2O===SO2↑＋3S↓＋4HCl，D正确。‎ 角度2　分子间作用力对物质性质的影响 ‎3．(2017·三门峡模拟)下列说法不正确的是(　　)‎ A．HCl、HBr、HI的熔、沸点依次升高与分子间作用力大小有关 B．H2O的熔、沸点高于H2S是由于H2O分子之间存在氢键 C．I2易溶于CCl4可以用相似相溶原理解释 D．甲烷可与水形成氢键这种化学键 解析：选D　HCl、HBr、HI是组成和结构相似的分子，分子间作用力越大，相应物质的熔、沸点越高，A正确；水分子间可形成氢键，H2S分子间不能形成氢键，因此H2O的熔、沸点高于H2S，B正确；碘是非极性分子，易溶于非极性溶剂四氯化碳，C正确；甲烷中碳原子电负性不大，甲烷分子和水分子之间不能形成氢键，并且氢键不是化学键，属于分子间作用力，D错误。‎ ‎4．氢键既可以存在于分子之间，也可以存在于分子内部的原子团之间，如邻羟基苯甲醛分子()内的羟基与醛基之间即存在氢键(分子内氢键)，对羟基苯甲醛分子()之间存在氢键(分子间氢键)。则两者的熔点、沸点的相对大小关系是(　　)‎ A．前者＞后者 B．前者＜后者 C．前者＝后者 D．无法估计 解析：选B　分子间氢键使物质熔、沸点升高，分子内氢键使物质的熔、沸点降低，所以后者的熔、沸点更高。‎ 角度3　无机含氧酸的酸性 ‎5．(2017·西安模拟)已知含氧酸可用通式XOm(OH)n来表示，如X是S，当m＝2，n＝2，则这个式子就表示H2SO4。一般而言，该式中m大的是强酸，m小的是弱酸。下列各含氧酸中酸性最强的是(　　)‎ A．HClO2 B．H2SeO3‎ C．H3BO3 D．HMnO4‎ 解析：选D　把A～D选项中的化学式改写成A.ClO(OH)，B.SeO(OH)2，C.B(OH)3，D.MnO3(OH)，其m依次为1,1,0,3，m最大的是HMnO4，则HMnO4酸性最强。‎ ‎6．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 非羟基氧原子数 ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ 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：‎ ‎①________________________________________________________________________，‎ ‎②________________________________________________________________________。‎ ‎(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)①H3PO3＋2NaOH===Na2HPO3＋2H2O ‎②H3AsO3＋3NaOH===Na3AsO3＋3H2O ‎(3)H3PO3为中强酸，不与盐酸反应，H3AsO3可与盐酸反应　H3AsO3＋3HCl===AsCl3＋3H2O ‎[课堂巩固落实练]　 ‎ ‎1．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同层分子间的主要作用力分别是(　　)‎ A．sp，范德华力　　　　　　　　 B．sp2，范德华力 C．sp2，氢键 D．sp3，氢键 解析：选C　B(OH)3分子中，B原子价层电子对数为＝3，B原子为sp2杂化，但由于B(OH)3中B原子与3个羟基相连，羟基间能形成氢键，故同层分子间的主要作用力为氢键。‎ ‎2．三氟化硼是平面正三角形，因此是非极性分子，推断三氯甲烷(碳原子位于分子结构中心)的结构和分子的极性情况是(　　)‎ A．正四面体，非极性分子 B．四面体，极性分子 C．平面三角形，非极性分子 D．平面三角形，极性分子 解析：选B　三氯甲烷化学式为CHCl3，中心原子C原子的价层电子对数为(4＋1＋3×1)＝4，C原子采取sp3杂化，分子结构为四面体，由于C—H与C—Cl键长不相等，结构不对称，是极性分子。‎ ‎3．(2017·松原模拟)关于化学式[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物的下列说法中正确的是(　　)‎ A．配位体是Cl－和H2O，配位数是9‎ B．中心离子是Ti4＋，配离子是[TiCl(H2O)5]2＋‎ C．内界和外界中的Cl－的数目比是1∶2‎ D．加入足量AgNO3溶液，所有Cl－均被完全沉淀 解析：选C　配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O，配位体是Cl－和H2O，配位数是6，A错误；中心离子是Ti3＋，配离子(内界)是[TiCl(H2O)5]2＋，外界是Cl－，B错误；内界[TiCl(H2O)5]2＋和外界Cl－的数目比是1∶2，C正确；加入足量AgNO3溶液，外界离子Cl－与Ag＋反应，内界中的Cl－不与Ag＋反应，D错误。‎ ‎4.肼(H2N—NH2)和偏二甲肼[H2N—N(CH3)2]均可用作火箭燃料。查阅资料得知，肼是一种良好的极性溶剂，沿肼分子球棍模型的氮、氮键方向观察，看到的平面图如图所示。下列说法不正确的是(　　)‎ A．肼分子中的氮原子采用sp3杂化 B．肼分子中既有极性键又有非极性键 C．肼分子是非极性分子 D．肼与偏二甲肼互称同系物 解析：选C　肼分子中每个N原子含有3个σ键和1个孤电子对，所以其价层电子对个数是4，则N原子采用sp3杂化，A项正确；肼分子中N原子之间存在非极性键，N原子和H原子之间存在极性键，B项正确；肼分子结构不对称，‎ 则正负电荷中心不重合，是极性分子，C项错误；肼和偏二甲肼结构相似，在分子组成上相差2个CH2原子团，属于同系物，D正确。‎ ‎5．(2017·石家庄模拟)a、b、c、d、e均为周期表前四周期元素，原子序数依次增大，相关信息如表所示。‎ a 原子核外电子分占3个不同能级，且每个能级上排布的电子数相同 b 基态原子的p轨道电子数比s轨道电子数少1‎ c 在周期表所列元素中电负性最大 d 位于周期表中第4纵行 e 基态原子M层全充满，N层只有一个电子 请回答：‎ ‎(1)d属于________区的元素，其基态原子的价电子排布图为__________________。‎ ‎(2)b与其同周期相邻元素第一电离能由大到小的顺序为________(用元素符号表示)。‎ ‎(3)c的氢化物水溶液中存在的氢键有________种，任意画出一种________。‎ ‎(4)a与其相邻同主族元素的最高价氧化物的熔点高低顺序为__________(用化学式表示)。若将a元素最高价氧化物水化物对应的正盐酸根离子表示为A，则A的空间构型为________；A的中心原子的轨道杂化类型为________；与A互为等电子体的一种分子为________(填化学式)。‎ 解析：由表中信息可知a、b、c、d、e分别C、N、F、Ti、Cu元素。‎ ‎(1)Ti的基态原子价电子排布式为3d24s2，属于d区元素，其基态原子的价电子排布图为 ‎(2)b为N元素，其3p能级半充满，第一电离能大于同周期相邻元素，第一电离能由大到小顺序为N>O>C。‎ ‎(3)c为F元素，其氢化物水溶液中，H2O分子间存在氢键，HF分子间存在氢键，HF与H2O分子间存在两种氢键，共4种氢键。‎ ‎(4)a为C元素，同主族相邻元素为Si，CO2为分子晶体、SiO2为原子晶体，熔点SiO2>CO2；A为CO，价层电子对数为(4＋2)＝3，孤电子对数为3－3＝0，故为平面三角形，C原子杂化方式为sp2杂化；CO中，原子数为4、价电子数为24，与A互为等电子体的分子为SO3或BF3等。‎ 答案：(1)d　　(2)N>O>C　‎ ‎(3)4　F—H…F(或F—H…O或O—H…F或O—H…O)‎ ‎(4)SiO2>CO2　平面三角形　sp2　SO3(或BF3)(其他合理答案均可)‎ ‎[课下高考达标练]　 ‎ ‎[本节过关达标练]‎ ‎1．(2017·海南校际联考)下列分子或离子中，立体构型是平面三角形的是(　　)‎ A．CH4　　　　　　　　　　 B．NH C．NO D．CO2‎ 解析：选C　A项，CH4中C原子为sp3杂化，分子为正四面体结构；B项，NH中N原子为sp3杂化，离子为正四面体结构；C项，NO中，N原子上价层电子对数(5＋1)＝3，孤电子对数3－3＝0，为平面三角形；D项，CO2中C原子为sp杂化，分子呈直线形。‎ ‎2．(2017·洛阳模拟)下列说法中不正确的是(　　)‎ A．σ键是原子轨道以“头碰头”的方式相互重叠 B．共价化合物分子的键能越大，键长越长，则分子越稳定 C．2个原子形成多个共价键中，只有一个σ键，而π键可以是一个或多个 D．形成共价键时键与键重叠程度越大，体系能量越低，键越稳定 解析：选B　σ键是原子轨道以“头碰头”的方式相互重叠，A正确；键能越大，键长越短，共价分子越稳定，B错误；如2个N形成的N2分子中，只有一个σ键，有2个π键，C正确；形成共价键时键与键重叠程度越大，键越稳定，体系能量越低，D正确。‎ ‎3．(2017·贵阳模拟)PH3是一种无色剧毒气体，其分子结构和NH3相似，但P—H键键能比N—H键键能低。下列判断错误的是(　　)‎ A．PH3分子呈三角锥形 B．PH3分子是极性分子 C．PH3沸点低于NH3沸点，因为P—H键键能低 D．PH3分子稳定性低于NH3分子，因为N—H键键能高 解析：选C　PH3分子结构和NH3相似，NH3是三角锥形，故PH3也是三角锥形，A正确；PH3分子结构不对称为极性分子，B正确；NH3分子之间存在氢键，NH3沸点比PH3高，C错误；P—H键键能比N—H键键能低，故N—H键更稳定，化学键越稳定，分子越稳定，D正确。‎ ‎4．(2017·襄阳模拟)关于CS2 、SO2 、NH3 三种物质的说法中正确的是(　　)‎ A．CS2在水中的溶解度很小，是由于其属于极性分子 B．SO2 和NH3均易溶于水，原因之一是它们都是极性分子 C．CS2为非极性分子，所以在三种物质中熔沸点最低 D．NH3在水中溶解度很大只是由于NH3分子有极性 解析：选B　A．CS2‎ 是直线形分子，为非极性分子，而水是极性溶剂，根据相似相溶规律，则CS2在水中的溶解度不大，错误；B.SO2为V形分子，NH3为三角锥形分子，都是极性分子，所以易溶于水，正确；C.CS2为非极性分子，常温下CS2为液体，但SO2、NH3在常温下均为气体，所以CS2的熔沸点最高，错误；D.NH3分子在水中的溶解度大不仅仅是因为NH3分子有极性，还因为NH3分子与H2O分子间能形成氢键，增大氨气的溶解度，错误。‎ ‎5．(2017·荆州模拟)下列叙述正确的是(　　)‎ A．NH3是极性分子，N原子处在3个H原子所组成的三角形的中心 B．CCl4是非极性分子，C原子处在4个Cl原子所组成的正方形的中心 C．H2O是极性分子，O原子不处在2个H原子所连成的直线的中央 D．CO2是非极性分子，C原子不处在2个O原子所连成的直线的中央 解析：选C　A．NH3是极性分子，N原子处在三角锥形的顶点，3个H原子处于锥底，错误；B.CCl4是非极性分子，4个Cl原子构成的是正四面体结构，C原子处在4个Cl原子所组成的四面体的中心，错误；C.H2O是极性分子，是V形分子，O原子不处在2个H原子所连成的直线的中央，正确；D.CO2是非极性分子，三个原子在一条直线上，C原子处在2个O原子所连成的直线的中央，错误。‎ ‎6．(2017·太原模拟)下列事实与氢键有关的是(　　)‎ A．水加热到很高的温度都难以分解 B．水结成冰体积膨胀，密度变小 C．CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随着相对分子质量的增加而升高 D．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱 解析：选B　A项，水分解破坏的是化学键，不是氢键，错误；B项，氢键具有方向性，氢键的存在迫使四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引，所以水结成冰时，体积增大。密度变小，正确；C项，CH4、SiH4、GeH4、SnH4的熔点随相对分子质量的增大而升高与范德华力有关，与氢键无关，错误；D项，HF、HCl、HBr、HI的热稳定性与分子中化学键的键能大小有关，与氢键无关，错误。‎ ‎7．(2017·忻州模拟)下列叙述中正确的是(　　)‎ A．同周期元素中，ⅦA族元素的原子半径最大 B．ⅥA族元素的原子，其半径越大，越容易得到电子 C．当各轨道处于全满、半满、全空时原子较稳定 D．同一周期中，碱金属元素的第一电离能最大 解析：选C　同周期元素中，从左至右原子半径依次减小，所以同周期元素中，ⅦA族元素的原子半径最小，A错误；ⅥA族元素的原子，其半径越大，越不容易得电子，B错误；当各轨道处于全满、半满、全空时，能量最低，原子较稳定，C正确；同一周期中，碱金属元素的第一电离能最小，D错误。‎ ‎8．N2的结构可以表示为，CO的结构可以表示为，其中椭圆框表示π键，下列说法中不正确的是(　　)‎ A．N2分子与CO分子中都含有三键 B．CO分子中有一个π键是配位键 C．N2与CO互为等电子体 D．N2与CO的化学性质相同 解析：选D　由题可知N2分子中N原子之间、CO分子中C、O原子之间通过2个π键、1个σ键，即三键结合，其中，CO分子中1个π键由O原子单方面提供孤电子对，C原子提供空轨道通过配位键形成；N2与CO两分子的原子数和价电子总数相等，互为等电子体，N2化学性质相对稳定，CO具有比较强的还原性，两者化学性质不同。‎ ‎9．向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液。下列对此现象说法正确的是(　　)‎ 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．在[Cu(NH3)4]2＋离子中，Cu2＋给出孤电子对，NH3提供空轨道 C．向反应后的溶液加入乙醇，溶液没有发生变化 D．沉淀溶解后，将生成深蓝色的配合离子[Cu(NH3)4]2＋‎ 解析：选D　该反应的反应原理为CuSO4＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋(NH4)2SO4，Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4](OH)2。反应结束后无Cu(OH)2沉淀生成，但生成了 ‎[Cu(NH3)4]2＋，Cu2＋浓度减小；在[Cu(NH3)4]2＋中，Cu2＋提供空轨道，NH3提供孤电子对；若加入极性较小的乙醇，溶液会析出蓝色沉淀。‎ ‎10．下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶：‎ ‎2Cr2O＋3CH3CH2OH＋16H＋＋13H2O―→‎ ‎4[Cr(H2O)6]3＋＋3CH3COOH ‎(1)Cr3＋基态核外电子排布式为____________________；配合物[Cr(H2O)6]3＋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σ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是24号元素，Cr原子基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，Cr原子由外向里失去3个电子后变为Cr3＋，故Cr3＋基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d3。在配合物[Cr(H2O)6]3＋中，中心原子提供空轨道，而配位原子提供孤对电子，H2‎ O分子中含有孤对电子的是O原子。‎ ‎(2)CH3COOH中，甲基中C原子与其他原子形成4个σ键，故C原子采取sp3杂化；而羧基中C原子形成3个σ键和1个π键，故C原子采取的是sp2杂化。CH3COOH的结构式为，单键均为σ键，双键中有1个σ键和1个π键，故1个CH3COOH分子中含有7个σ键，因此1 mol CH3COOH中含有7×6.02×1023个σ键。‎ ‎(3)运用电子－电荷互换法，电子数不变，带一个正电荷即增加一个质子，则O原子换为F原子，即可写出与H2O互为等电子体的阳离子H2F＋。H2O与CH3CH2OH可形成分子间氢键，是导致H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶的主要原因。‎ 答案：(1)1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3　O ‎(2)sp3和sp2　7NA(或7×6.02×1023)‎ ‎(3)H2F＋　H2O与CH3CH2OH之间可以形成氢键 ‎11．(2017·临汾模拟)B、C、N是几种常见的非金属元素，其形成的各种化合物在自然界中广泛存在。‎ ‎(1)基态硼原子的电子排布式为________；C、N元素的第一电离能由大到小的顺序为________。‎ ‎(2)BF3与一定量的水可形成如图1的晶体R。‎ ‎①晶体R中各种微粒间的作用力涉及________(填字母)；‎ a．离子键　b．共价键　c．配位键　d．金属键 ‎②R中阴离子的空间构型为________。‎ ‎(3)乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)与CaCl2溶液可形成配离子(结构如图2)，乙二胺分子中氮原子的杂化类型为________；乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于铵，但乙二胺比三甲胺的沸点高得多，原因是__________________。‎ ‎(4)氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，其结构与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂；它的晶体结构如图3所示，六方相氮化硼质地软的原因是__________________。‎ 解析：(1)硼原子核外有5个电子，其核外电子排布式为1s22s22p1，C、N两种元素的第一电离能由大到小的顺序为N＞C。‎ ‎(2)晶体R中各种微粒间的作用力涉及离子键、共价键、配位键；阴离子中中心原子B原子含有4个σ键且不含孤电子对，所以B原子采用sp3杂化方式，为四面体构型。‎ ‎(3)乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)中N原子形成3个σ键，含有1对孤对电子，杂化轨道数为4，采取sp3杂化；乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)分子之间可以形成氢键，三甲胺[N(CH3)3]分子之间不能形成氢键，故乙二胺的沸点较高。‎ ‎(4)六方相氮化硼中，每一个B原子与3个N原子相连，每1个N原子与3个B原子相连，形成平面三角形，向空间发展成层状结构。六方相氮化硼不含π键，只含σ键，层与层之间通过范德华力结合在一起，作用力小，导致其质地软。‎ 答案：(1)1s22s22p1　N＞C　(2)①abc　②四面体 ‎(3)sp3杂化　乙二胺分子之间可以形成氢键，三甲胺分子之间不能形成氢键　(4)层与层之间通过范德华力结合在一起，作用力小，导致其质地软 ‎12．(2017·盐城模拟)元素X的基态原子中的电子共有7个能级，且最外层只有1个未成对电子，X原子的内层轨道全部排满电子。在气体分析中，常用XCl的盐酸溶液吸收并定量测定CO的含量，其化学反应如下：2XCl＋2CO＋2H2O===X2Cl2·2CO·2H2O ‎(1)X＋基态核外电子排布式为________。‎ ‎(2)C、N、O三种原子的第一电离能由大到小的顺序为__________。‎ ‎(3)X2Cl2·2CO·2H2O是一种配合物，其结构如图所示：‎ ‎①与CO互为等电子体的阴离子是________。‎ ‎②该配合物中碳原子的杂化方式为__________。‎ ‎③在X2Cl2·2CO·2H2O中，每个X原子能与其他原子形成3个配位键，在图中用“→”标出相应的配位键_________。‎ 解析：(1)X电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，是铜元素。‎ ‎(2)C、N、O第一电离能由大到小的顺序为N>O>C。‎ ‎(3)①为C；②根据图示观察，每个碳原子与铜原子形成配位键，与氧形成3个共用电子对，故为sp杂化；③碳、氧均有孤对电子，形成配位键如答案图所示。‎ 答案：(1)1s22s22p63s23p63d10或[Ar] 3d10　(2)N＞O＞C ‎(3)①C　②sp　③‎ ‎[已学知识回顾练]‎ ‎13．(2017·福州模拟)微粒M和N，肯定属于同族元素且化学性质相似的是(　　)‎ A．原子核外电子排布式：M为1s22s2，N为1s2‎ B．结构示意图：M为，N为 C．M原子基态2p轨道上有一对成对电子，N原子基态3p轨道上有一对成对电子 D．M原子基态2p轨道上有1个未成对电子，N原子基态3p轨道上有1个未成对电子 解析：选C　A项，M为Be，N为He，两者不属于同主族，错误；B项，前者属于原子，后者属于离子，性质不相似，错误；C项，推断出M为O，N为S，属于同主族，性质具有相似性，正确；D项，有可能M为B、F，N为Al、Cl，不一定属于同一主族，错误。‎ ‎14．(2013·山东高考)下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势，正确的是(　　)‎ ‎ ‎ 解析：选A　同主族元素从上到下电负性依次减小，A正确；卤族元素中氟无正价，B错误；HF分子间存在氢键，HF熔沸点最高，C错误；卤族元素从上到下单质分子间范德华力依次增大，熔点依次升高，D错误。‎