1、分子结构与性质共价键和配位化合物1.共价键的分类与存在(1)分类共价键键(头碰头、轴对称)sp 键ss 键pp 键键(肩并肩、镜面对称)pp键极性键(XY)非极性键(XX)双键单键三键配位键(特殊共价键)(2)存在)(3)键参数对分子性质的影响键长越短，键能越大，分子越稳定。键长分子的稳定性分子的性质键能分子的空间构型键角2等电子原理(1)概念：原子总数相同，价电子数也相同的分子具有相似的化学键特性，它们的许多性质是相近的。(2)常见的等电子体类型实例二原子10个价电子N2CONOCN三原子16个价电子CO2CS2N2ONCONONSCNBeCl2(g)三原子18个价电子NOO3SO23.配合
2、物的组成(1)组成：一般包括配离子和其他离子(2)配离子的组成：中心原子或离子配体及配位数如： 说明：配离子一般为难电离的离子，在离子方程式书写时不能拆开。(2013广元高二质检)Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知：Z的原子序数为29，其余的均为短周期主族元素；Y原子价电子(外围电子)排布msnmpn；R原子核外L层电子数为奇数；Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4。请回答下列问题：(1)R形成的单质分子式为_，含_个键_个键。(2)H2X2分子中含的键有_(填“极性键”、“非极性键”或“极性键和非极性键”)。(3)Z离子与R的气态氢化物形成的配离子，其结构式为_，配位数是_，
3、配体是_。(4)Q、R、X、Y的气态氢化物的热稳定性大小顺序为_(填分子式)。(5)上述元素中能形成与R2等电子体的分子是_。【解析】先推导出元素是解题的前提：29号为Cu。Y价电子：msnmpn中n只能取2，又为短周期，则Y可能为C或Si。R的核外L层为奇数，说明是第二周期的Li、B、N或F。Q、X的p轨道的电子数为2和4，则Q为C或Si、X为O或S。再从五种元素原子序数依次递增，可推出：Q为C，R为N，X为O，Y为Si。(1)N2的结构式为NN,1个键，2个键。(2)H2X2的结构式为HOOH。(3)Z离子为Cu2，R的气态氢化物为NH3，可形成Cu(NH3)42。(4)非金属性越强，与H
4、形成键长越短，越稳定。(5)N2、CO为等电子体的分子。【答案】(1)N212(2)极性键和非极性键 (4)H2ONH3CH4SiH4(5)CO分子的空间构型1.杂化轨道理论(1)规律杂化时轨道总数不变；杂化轨道只能用于形成键或用来容纳未参与成键的孤电子对，不能用于形成键。(2)类型杂化轨道类型杂化轨道构型杂化轨道夹角分子离子构型示例sp直线形180直线形CO2BeCl2HgCl2sp2平面三角形120平面三角形BF3BCl3CH2Osp3正四面体形10928正四面体形CH4CCl4NH三角锥形NH3V形H2OH2S2.价层电子对互斥理论分子或离子中心原子的孤电子对数分子或离子的价层电子对数分
5、子或离子的立体构型名称CO202直线形SO213V形H2O24V形BF303平面三角形SO303平面三角形CH404正四面体形NH04正四面体形NH314三角锥形(2013苏州高二质检)短周期元素A、B、C、D四种元素。A元素的原子最外层电子排布式为ms1，B元素的原子价电子排布式为ns2np2，C元素位于第二周期且原子中p轨道与s轨道电子总数相等，D元素原子的M电子层的p轨道中有3个未成对电子。(1)若A为非金属，则A与D形成的简单化合物的分子式为_，中心原子的杂化类型为_，分子的空间构型是_。(2)若n2时，则B的氢化物B2H4的结构式为_，B的杂化类型为_，B2H4分子中含有的键是_(填
6、“键”、“键”或“键和键”)。(3)C和氢形成的一种阳离子，含有10个电子，其阳离子的VSEPR模型为_，离子的立体构型为_，其离子中心原子的孤电子对数为_。【解析】根据C元素的第二周期和p轨道与s轨道电子总数相等可知C为O；根据D元素原子的M层p轨道中有3个未成对电子可知D为P。(1)A为非金属且电子排布式为ms1可知A为H，H与D形成的分子式为PH3，价层电子对数为3(53)4，为sp3杂化，分子构型为三角锥形。(2)n2可确定B为C，C2H4的结构式为，C的杂化类型为sp2杂化，含键和键。(3)O与H形成10e阳离子为H3O，价层电子对数为3(613)4，该离子的VSEPR模型为正四面体
7、，离子的构型为三角锥形，中心原子有1对孤电子对。【答案】(1)PH3sp3杂化三角锥形(2) sp2杂化键和键(3)正四面体形三角锥形1共价键、分子间作用力比较和分子的极性判断1.分子间作用力与共价键比较分子间作用力共价键分类范德华力分子内氢键分子间氢键极性共价键、非极性共价键作用粒子分子或原子(稀有气体)氢原子与氧原子、氮原子或氟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2.分子的极性(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键非极性分子(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
8、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。短周期的5种非金属元素，其中A、B、C的最外层电子排布可表示为A：asa，B：bsbbpb，C：csccp2c，D与B同主族，E在C的下一周期，且是同周期元素中电负性最大的元素。回答下列问题：(1)由A、B、C、E四种元素中的两种元素可形成多种分子，下列分子BC2BA4A2C2BE4，其中属于极性分子的是_(填序号)。(2)C的氢化物比下周期同族元素的氢化物沸点还要高，其原因是_。(3)B、C两元素能和A元素组成两种常见的溶剂，其分子式为_、_。DE4在前者中的溶解性_(填“大于”或“小于”)在后者中的溶解性。(4)BA4、BE4和D
9、E4的沸点从高到低的顺序为_(填化学式)。(5)A、C、E三种元素可形成多种含氧酸，如AEC、AEC2、AEC3、AEC4等，以上列举的四种酸其酸性由强到弱的顺序为：_(填化学式)。【解析】由审题导引可知A：H，B：C，C：O，D：Si，E：Cl。(1)、分别为CO2、CH4、H2O2、CCl4，其中H2O2为极性分子，其他为非极性分子。(2)C的氢化物为H2O，H2O分子间可形成氢键是其沸点较高的重要原因。(3)B、A两元素组成苯，C、A两元素组成水，两者都为常见的溶剂，SiCl4为非极性分子，易溶于非极性溶剂苯中。(4)BA4、BE4、DE4分别为CH4、CCl4、SiCl4，三者结构相似
10、，相对分子质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增强，故它们的沸点顺序为SiCl4CCl4CH4。(5)这四种酸分别为HClO、HClO2、HClO3、HClO4，含氧酸的通式可写为(HO)mClOn(m1；n0)，n值越大，酸性越强，故其酸性由强到弱的顺序为HClO4HClO3HClO2HClO。【答案】(1)(2)H2O分子间形成氢键(3)C6H6H2O大于(4)SiCl4CCl4CH4(5)HClO4HClO3HClO2HClO1下表中实线是元素周期表的部分边界，其中上边界并未用实线标出。ABCDEFeGa,根据信息回答下列问题：(1)周期表中基态Ga原子的最外层电子排布式为_。(2)Fe元素位
11、于周期表的_区；Fe与CO易形成配合物Fe(CO)5，在Fe(CO)5中铁的化合价为_；已知：原子数目和电子总数(或价电子总数)相同的微粒互为等电子体，等电子体具有相似的结构特征。与CO分子互为等电子体的分子和离子分别为_和_(填化学式)。(3)在CH4、CO、CH3OH中，碳原子采取sp3杂化的分子有_。(4)根据VSEPR理论预测ED离子的空间构型为_。B、C、D、E原子相互化合形成的分子中，所有原子都满足最外层8电子稳定结构的分子的电子式为_(写2种)。【解析】配合物Fe(CO)5中铁原子是中心原子，一氧化碳是配体，铁的化合价是0。10个价电子的双原子分子是N2和CO，离子是CN；形成4
12、个单键的C原子采取sp3杂化。由A、B、C、D、E在元素周期表中的位置可知，它们分别是H、C、N、O、Cl。ClO中1个Cl原子结合4个氧原子，是正四面体。B、C、D、E原子相互化合形成的分子中，所有原子都满足最外层8电子稳定结构的有CO2、NCl3、CCl4等。【答案】(1)4s24p1(2)d0N2CN(3)CH4、CH3OH(4)正四面体CO2、NCl3、CCl4(任写2个)2(2013沈阳二中月考)将几种分子晶体在水和四氯化碳中的溶解情况填入下表(填“易溶”或“不易溶”)：蔗糖磷酸碘萘(1)水(2)四氯化碳其原因是_。【解析】相似相溶规律是从实验中归纳出的经验规律。一般非极性溶质(或极
13、性小的)易溶于非极性溶剂，难溶于极性溶剂；强极性溶质易溶于极性溶剂，难溶于非极性溶剂。如多数有机物往往易溶于有机溶剂，多数盐易溶于水。【答案】蔗糖磷酸碘萘(1)水易溶易溶不易溶不易溶(2)四氯化碳不易溶不易溶易溶易溶分析这几种晶体和溶剂分子的结构可知，蔗糖、磷酸、水是极性分子，而碘、萘、四氯化碳是非极性分子。根据相似相溶规律，得出结论3(2013抚顺高二质检)A、B、C、D四种短周期元素的原子半径依次减小，D能分别与A、B、C形成电子总数相等的分子X、Y、Z。C原子的最外层电子排布为nsnnp2n。E的原子序数为29。(1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为_(用元素符号表示)。(2)X是
14、含有_键(填“非极性”或“极性”，下同)的_分子。(3)A的一种氢化物的相对分子质量为26，其分子中的键与键的键数之比为_。(4)Y分子的空间构型为_，其中心原子采取_杂化。(5)一种由B、C组成的化合物与AC2互为等电子体，其化学式为_。(6)Y是一种易液化的气体，请简述其易液化的原因_。(7)写出E2的电子排布式_，并写出E2在Z中通入足量Y得到深蓝色溶液的离子反应方程式_。【解析】由题意可知A、B、C、D分别为C、N、O、H，E为Cu。【答案】(1)COONP，HH无极性，故键的极性由小到大的顺序为：HHPHNHHOHF，选C。【答案】C6通常情况下，NCl3是一种油状液体，其分子空间构
15、型为NH3相似，下列对NCl3和NH3的有关叙述正确的是()A分子中NCl键键长与CCl4分子中CCl键键长相等B在氨水中，大部分NH3与H2O以氢键(用“”表示)结合形成NH3H2O分子，则NH3H2O的结构式为NHHHHOHCNCl3分子是非极性分子DNBr3比NCl3易挥发【解析】根据题意，NCl3的空间结构与NH3相似，也应为三角锥形，故为极性分子，故C项错误；根据NH3H2ONHOH，故B正确；NBr3的结构与NCl3相似，因NBr3的相对分子质量大于NCl3的相对分子质量，故沸点NBr3大于NCl3，所以NBr3不如NCl3易挥发，故D项错误；因N原子的半径小于C原子的半径，所以C
16、Cl键长大于NCl键，故A项错误。【答案】B7关于氢键，下列说法正确的是()A每一个水分子内含有两个氢键B冰、水和水蒸气中都存在氢键CDNA中的碱基互补配对是通过氢键来实现的DH2O是一种非常稳定的化合物，这是由氢键所致【解析】氢键是分子之间的作用，不属于化学键，水分子内部只存在化学键。氢键一般影响物质的熔、沸点。【答案】C8三氯化磷分子的空间构型是三角锥形而不是平面正三角形，下列关于三氯化磷分子空间构型的叙述，不正确的是()APCl3分子中PCl三个共价键的键长、键角都相等BPCl3分子中PCl三个共价键键能、键角均相等CPCl3分子中的PCl键属于极性共价键DPCl3是非极性分子，中心原子
17、是sp3杂化【解析】PCl3分子是由PCl极性键构成的极性分子，其结构类似于NH3，中心原子采用sp3杂化。【答案】D9下列不能形成配位键的组合是()AAg、NH3 BBF3、NH3CCo3、CO DAg、H【解析】形成配位键的条件是：一方有孤对电子，另一方有空轨道，而D选项中，Ag和H都只有空轨道没有孤对电子。【答案】D10现已知O3分子为V形结构，比较O3与O2在水中的溶解度()AO3在水中的溶解度和O2一样BO3在水中的溶解度比O2小CO3在水中的溶解度比O2要大D无法比较【解析】由已知臭氧分子的构型为V形，可判断臭氧的空间构型不对称，臭氧分子为极性分子，氧气是具有非极性键的非极性分子，
18、水是极性溶剂，根据相似相溶规律，可推知臭氧在水中的溶解度要比氧气的大。【答案】C11已知NH3分子可与Cu2形成配合物离子Cu(NH3)42，则除去硫酸铜溶液中少量硫酸可选用的试剂是()ANaOH BNH3CBaCl2 DCu(OH)2【解析】欲除去CuSO4溶液中H2SO4，可加碱中和，但除杂要求：不引入新杂质，杂质必须除干净即要求所加试剂必须过量，而题目信息告诉Cu2与NH3H2O可形成配离子Cu(NH3)42，即若用NH3H2O，除中和H2SO4外还与主要物质中Cu2发生配合而减少了Cu2量且引入了新杂质，故可用Cu(OH)2或CuO或CuCO3或Cu2(OH)2CO3等。【答案】D12
19、当向蓝色的硫酸铜溶液中逐滴加入氨水，观察到溶液呈深蓝色时，再通入SO2气体，生成了白色沉淀，将白色沉淀加入稀硫酸中，又生成了红色粉末状固体和SO2气体，同时溶液呈蓝色，根据上述实验现象分析推测，下述描述正确的有()ACu2和Ag相似，能与NH3结合生成铜氨配离子B白色沉淀为2价铜的某种亚硫酸盐，溶于稀硫酸发生复分解反应C白色沉淀为1价铜的某种亚硫酸盐，在酸性条件下，只发生氧化反应D反应过程中消耗的SO2与生成的SO2的物质的量相等【解析】氨水呈碱性，与CuSO4反应可以产生沉淀Cu(OH)2，由于Cu(OH)2不具有两性，不可能溶于过量的碱，因此最终像Ag一样与NH3形成配合物而溶解，A正确。
20、由于白色化合物溶于稀硫酸有红色粉末(推测为Cu)、Cu2(蓝色溶液)和SO2产生，故白色化合物中的铜不可能为Cu2，它只能为Cu，酸化时发生反应：Cu2SO32H=CuCu2SO2H2O，通入SO2时，SO2不仅被Cu2氧化为SO，而且SO2还与Cu2的还原产物Cu结合为Cu2SO3沉淀，故反应过程中消耗的SO2比生成的SO2的物质的量多，故B、C、D均不正确。【答案】A二、非选择题(本题包括4小题，共52分。)13(12分)有以下物质：HF，Cl2，H2O，N2，C2H4，C2H6，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
21、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_；含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的键的是_；含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的键的是_。【解析】不同种元素间形成的共价键为极性键，同种元素间形成的共价键为非极性键。以极性键形成的分子，空间结构完全对称的为非极性分子，空间结构不完全对称的为极性分子，以非极性键构成的分子为非极性分子。键有sp 键，ss 键，pp 键(“头碰头”)，全为轴对称，键有pp 键(“肩并肩”)，单键全为键，双键中有一个键，一个键，三键中有一个键两个键。中的中心原子都是通过杂化轨道与氢原子形成键。【答案】14(14
22、分)氯化铬酰(CrO3Cl2)在有机合成中可作氧化剂或氯化剂，能与许多有机物反应。请回答下列问题。(1)写出铬原子的基态电子排布式：_，与铬同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与铬原子相同的元素有_(填元素符号)。(2)CrO2Cl2常温下为深红色液体，能与CCl4、CS2等互溶，据此可判断CrO2Cl2是_分子(填“极性”或“非极性”)。(3)在苯、CH3OH、HCHO、CS2、CCl4五种有机溶剂中，碳原子采取sp2杂化的分子有_(填序号)，CS2分子的空间构型是_，易溶于水的有_(填序号)，理由是：_。【解析】(1)铬为24号元素，位于周期表中第四周期B族，其核外电子排布式为1s22
23、s22p63s23p63d54s1或Ar3d54s1。第四周期最外层为1个电子的元素还有K：Ar4s1，Cu：Ar3d104s1。(2)CCl4、CS2为非极性溶剂，根据相似相溶规律可推测CrO2Cl2应是非极性分子。(3)在所给五种物质中碳原子的杂化方式分别为：sp2、sp3、sp2、sp、sp3，因此采取sp2杂化的有苯和甲醛两种物质。因CS2中碳原子采用sp杂化，因此其分子构型为直线形。【答案】(1)1s22s22p63s23p63d54s1K、Cu(2)非极性(3)直线形CH3OH、HCHO均为极性分子而溶剂水也为极性分子，根据相似相溶规律可知CH3OH、HCHO易溶于水15(14分)
24、(2013沈阳高二质检)已知A、B、C、D四种分子所含原子的数目依次为1、3、6、2，且都含有18个电子，B、C是由两种元素的原子组成，且分子中两种原子的个数比均为12。D物质能刻蚀玻璃。(1)A的分子式是_，写出A原子的价层电子排布式_。(2)B分子的中心原子的杂化类型是_，分子空间构型是_，该分子属于_分子(填“极性”或“非极性”)。(3)C的化学式是_，分子中含有的化学键类型是_。(4)D物质的沸点比HCl的沸点高，其主要原因是_。【解析】(2)B含有3原子18电子分子，可以判断B为H2S，根据H2S的成键特点，可以判断中心原子S采用sp3杂化，分子为V形(或角形)结构；分子正负电荷不对
25、称，属于极性分子。(3)C为6原子18电子分子，两种原子个数比为12，可由10电子分子通过去氢推出，C为N2H4。分子中含有4个NH极性键和一个NN非极性键。【答案】(1)Ar3s23p6(2)sp3V型极性(3)N2H4极性键、非极性键(4)HF分子之间能形成氢键16(12分)已知H2O2的结构如下图：H2O2分子不是直线形的，两个H原子犹如在半展开的书的两面纸上，书页角为9352，而两个OH键与OO键的夹角均为9652，试回答：(1)写出H2O2分子的电子式和结构式_。(2)写出分子内的键型_。(3)估计它难溶于CS2，简要说明原因_。(4)指出氧元素的化合价，简要说明原因_。【解析】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中。【答案】 (1)HHHOOH (2)分子内既有极性键，又有非极性键(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中(4)氧为1价；因OO为键非极性键，而OH键为极性键，共用电子对偏向氧，故氧为1价