选择性必修二人教版 2019版 第二章 分子结构与性质复习学案
核心素养
在分子结构与性质中,涉及到的考点很多,如:共价键及键参数,价层电子对互斥理论,杂化轨道理论,键的极性与分子极性等,特别是以简答题的形式出现较多。下面从两个角度探讨分子结构与性质在高考中的考查。
知识梳理
1.共价键和分子的空间结构
2.分子结构与物质的性质
(1)共价键的极性
(2)分子极性
(3)分子间作用力→对其物质性质的影响
(4)溶解性
(5)分子的手性
强化训练
1.[2020·全国卷Ⅰ,35(3)]磷酸根离子的空间结构为________,其中P的价层电子对数为________、杂化轨道类型为________。
答案 正四面体 4 sp3
2.[2020·全国卷Ⅲ,35(2)节选]氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气:
3NH3BH3+6H2O===3NH+B3O+9H2
B3O的结构为。在该反应中,B原子的杂化轨道类型由________变为________。
答案 sp3 sp2
3.[2019·全国卷Ⅰ,35(2)节选]乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物,分子中氮、碳的杂化类型分别是________、________。
答案 sp3 sp3
解析 乙二胺分子中,1个N原子形成3个单键,还有一个孤电子对,故N原子价层电子对数为4,N原子采取sp3杂化;1个C原子形成4个单键,没有孤电子对,价层电子对数为4,采取sp3杂化。
4.[2019·全国卷Ⅱ,35(1)节选]元素As与N同族。预测As的氢化物分子的空间结构为________。
答案 三角锥形
解析 AsH3的中心原子As的价层电子对数为=4,包括3对成键电子和1对孤电子对,故其空间结构为三角锥形。
5.[2019·全国卷Ⅲ,35(4)]NH4H2PO4中,电负性最高的元素是________;P的________杂化轨道与O的2p轨道形成________键。
答案 O sp3 σ
解析 同周期从左到右,主族元素的电负性逐渐增强,故O的电负性大于N,同主族从上到下,元素的电负性逐渐减小,故电负性N大于P,又因H的电负性小于O,因此NH4H2PO4中电负性最高的元素是O。PO中中心原子P的价层电子对数为4,故P为sp3杂化,P的sp3杂化轨道与O的2p轨道形成σ键。
6.[2018·全国卷Ⅰ,35(3)节选]LiAlH4是有机合成中常用的还原剂,LiAlH4中的阴离子空间结构是________,中心原子的杂化形式为________。
答案 正四面体 sp3
7.[2018·江苏,21(1)(4)](1)SO中心原子轨道的杂化类型为________;NO的空间结构为________(用文字描述)。
(4)N2分子中σ键与π键的数目比n(σ)∶n(π)=________。
答案 (1)sp3 平面(正)三角形 (4)1∶2
8.[2018·全国卷Ⅱ,35(3)]图(a)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________________。
答案 S8相对分子质量大,分子间范德华力强
9.[2018·全国卷Ⅲ,35(3)]ZnF2具有较高的熔点(872 ℃),其化学键类型是________;ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,原因是_______________________________________________________________________________。
答案 离子键 ZnF2为离子化合物,ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主,极性较小
10.[2017·全国卷Ⅱ,35(3)]经X射线衍射测得化合物R的晶体结构,其局部结构如图(b)所示。
①从结构角度分析,R中两种阳离子的相同之处为________,不同之处为________。(填标号)
A.中心原子的杂化轨道类型
B.中心原子的价层电子对数
C.空间结构
D.共价键类型
②R中阴离子N中的σ键总数为________个。分子中的大π键可用符号Π表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为Π),则N中的大π键应表示为________。
③图(b)中虚线代表氢键,其表示式为(NH)N—H…Cl、________________________、____________________。
答案 ①ABD C ②5 Π ③(H3O+)O—H…N(N) (NH)N—H…N(N)
11.[2017·全国卷Ⅲ,35(4)]硝酸锰是制备CO2+3H2===CH3OH+H2O反应的催化剂的原料,Mn(NO3)2中的化学键除了σ键外,还存在________。
答案 离子键、π键
12.[2016·全国卷Ⅰ,37(3)]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
答案 GeCl4、GeBr4、GeI4熔、沸点依次升高;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
13.[2016·全国卷Ⅱ,37(2)节选]硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。
①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的空间结构是________。
②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________。
答案 ①正四面体 ②高于 NH3分子间可形成氢键 极性 sp3
14. (2020·永善县第二中学高二期末)已知和碳元素同主族的X元素位于元素周期表中的第一个长周期,短周期元素Y原子的最外层电子数比内层电子总数少3,它们形成化合物的分子式是XY4。试回答:
(1)X元素的原子基态时电子排布式:__________________________________________,Y元素原子最外层电子的轨道表示式:________________________________________。
(2)若X、Y两元素电负性分别为2.1和2.85,试判断XY4中X与Y之间的化学键为________(填“共价键”或“离子键”)。
(3)该化合物的空间结构为________形,中心原子的轨道杂化类型为________,分子为________(填“极性分子”或“非极性分子”)。
(4)该化合物在常温下为液体,该液体微粒间的作用力是________。
(5)该化合物的沸点与SiCl4比较:________(填化学式)的高,原因是_____________________
_______________________________________________________________________________。
答案 (1)1s22s22p63s23p63d104s24p2(或[Ar]3d104s24p2)
(2)共价键
(3)正四面体 sp3杂化 非极性分子
(4)范德华力
(5)GeCl4 组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高
解析 X元素与碳元素同主族且位于元素周期表中的第一个长周期,X为Ge元素,Y原子是短周期元素且最外层电子数比内层电子总数少3,Y为Cl元素,化合物XY4为GeCl4。