全国版2021高考化学一轮复习第32讲分子结构与性质课件

全国版2021高考化学一轮复习第32讲分子结构与性质课件

《 物质结构与性质 》 选修 3 第十一章 第 32 讲　分子结构与性质 　 1. 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。　 2. 能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。　 3. 了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型 (sp 、 sp 2 、 sp 3 ) 。　 4. 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。　 5. 了解范德华力的含义及对物质性质的影响。　 6. 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。 栏 目 导 航 考点一　共价键的类别及其参数 　 考点二　分子的立体结构 　 考点三　分子间作用力与分子的性质 　 探究高考 · 明确考向 1 ． 本质 原子之间形成 ______________( 即电子云的 ________) 。 2 ． 特征 具有 __________ 和 __________ 。 考点一　共价键的类别及其参数 共用电子对 　 重叠 　 饱和性 　 方向性 　 3 ． 类型 分类依据 类型 形成共价键的原子轨道重叠方式 ______ 键 电子云 “ 头碰头 ” 重叠 ______ 键 电子云 “ 肩并肩 ” 重叠 形成共价键的电子对是否偏移 ________ 键 共用电子对发生偏移 __________ 键 共用电子对不发生偏移 原子间共用电子对的数目 ______ 键 原子间有一对共用电子对 ______ 键 原子间有两对共用电子对 ______ 键 原子间有三对共用电子对 σ 　 π 　 极性 　 非极性 　 单 　 双 　 三 　 (1) 只有两原子的电负性相差不大时，才能通过共用电子对形成共价键，当两原子的电负性相差很大 ( 大于 1.7) 时，通过得失电子形成离子键。 (2) 同种元素原子间形成的共价键为非极性键，不同种元素原子间形成的共价键为极性键。 4 ． 键参数 (1) 概念 (2) 键参数对分子性质的影响 ①键能越 ______ ，键长越 ______ ，分子越稳定。 ② 大 　 短 　 [ 填一填 ] N≡N 键的键能为 946 kJ · mol － 1 ， N — N 键的键能为 193 kJ · mol － 1 ，则一个 π 键的平均键能为 ___________________ ，说明 N 2 中 ______ 键比 ______ 键稳定 ( 填 “ σ ” 或 “ π ” ) 。 376.5 kJ · mol － 1 　 π 　 σ 　 5 ． 等电子原理 ①等电子体： ____________ 相同， ______________ 相同的粒子互称为等电子体。如 N 2 和 CO 、 O 3 与 SO 2 是等电子体。 ②等电子原理：等电子体具有相似的化学键特征，它们的许多性质相近，此原理称为等电子原理，例如 CO 和 N 2 都存在三键，性质较稳定。 原子总数 　 价电子总数 　 题组一　共价键类别的判断 1 ．在下列物质中：① HCl 、② N 2 、③ NH 3 、④ Na 2 O 2 、⑤ H 2 O 2 、⑥ NH 4 Cl 、⑦ NaOH 、⑧ Ar 、⑨ CO 2 、⑩ C 2 H 4 。 (1) 只存在非极性键的分子是 ______( 填序号，下同 ) ；既存在非极性键又存在极性键的分子是 ________ ；只存在极性键的分子是 __________ 。 (2) 只存在单键的分子是 __________ ，存在三键的分子是 ______ ，只存在双键的分子是 ______ ，既存在单键又存在双键的分子是 ______ 。 (3) 只存在 σ 键的分子是 __________ ，既存在 σ 键又存在 π 键的分子是 __________ 。 ② ⑤⑩ ①③⑨ ①③⑤ ② ⑨ ⑩ ①③⑤ ②⑨⑩ (4) 不存在化学键的是 ______ 。 (5) 既存在离子键又存在极性键的是 ________ ；既存在离子键又存在非极性键的是 ______ 。 ⑧ ⑥⑦ ④ 2 ．在下物质中：① HF ，② Cl 2 ，③ H 2 O ，④ N 2 ，⑤ C 2 H 4 ，⑥ C 2 H 6 ，⑦ H 2 ，⑧ H 2 O 2 ，⑨ HCN(H — C≡N) 。 (1) 只有 σ 键的是 ________________( 填序号，下同 ) ； (2) 既有 σ 键，又有 π 键的是 __________ ； (3) 含有由两个原子的 s 轨道重叠形成的 σ 键的是 ______ ； (4) 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 σ 键的是 ________________ ； (5) 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 σ 键的是 ________________ 。 ①②③⑥⑦⑧ ④⑤⑨ ⑦ ①③⑤⑥⑧⑨ ②④⑤⑥⑧⑨ (1) 在离子化合物中，一定存在离子键，有的存在极性共价键，如 NaOH 、 Na 2 SO 4 等；有的存在非极性键，如 Na 2 O 2 、 CaC 2 等。 (2) 通过物质的结构式，可以快速有效地判断键的种类及数目；判断成键方式时，需掌握：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。 题组二　共价键参数的应用 3 ．结合事实判断 CO 和 N 2 相对活泼的是 ________ ，试用下表中的键能数据解释其相对活泼的原因： _____________________________________________________ ________________________________________________________________ 。 CO 　 CO C — O C===O C ≡ O 键能 (kJ · mol － 1 ) 357.7 798.9 1 071.9 N 2 N — N N===N N ≡ N 键能 (kJ · mol － 1 ) 154.8 418.4 941.7 断开 CO 分子的第一个化学键所需要的能量 (273.0 kJ · mol － 1 ) 比断开 N 2 分子的第一个化学键所需要的能量 (523.3 kJ · mol － 1 ) 小 解析 　 由断开 CO 分子的第一个化学键所需要的能量 [(1 071.9 － 798.9) kJ · mol － 1 ＝ 273.0 kJ · mol － 1 ] 比断开 N 2 分子的第一个化学键所需要的能量 [(941.7 － 418.4) kJ · mol － 1 ＝ 523.3 kJ · mol － 1 ] 小，可知 CO 相对活泼。 4 ． (2019 · 山东潍坊联考 ) 已知键能、键长部分数据如下表： 共价键 Cl — Cl Br — Br I — I H — F H — Cl H — Br H — I H — O 键能 (kJ · mol － 1 ) 242.7 193.7 152.7 568 431.8 366 298.7 462.8 键长 (pm) 198 228 267 96 共价键 C — C C===C C ≡ C C — H N — H N===O O — O O===O 键能 (kJ · mol － 1 ) 347.7 615 812 413.4 390.8 607 142 497.3 键长 (pm) 154 133 120 109 101 (1) 下列推断正确的是 ________( 填字母，下同 ) 。 A ．稳定性： HF ＞ HCl ＞ HBr ＞ HI B ．氧化性： I 2 ＞ Br 2 ＞ Cl 2 C ．沸点： H 2 O ＞ NH 3 D ．还原性： HI ＞ HBr ＞ HCl ＞ HF (2) 下列有关推断正确的是 ______ 。 A ．同种元素形成的共价键，稳定性：三键＞双键＞单键 B ．同种元素形成双键键能一定小于单键的 2 倍 C ．键长越短，键能一定越大 D ．氢化物的键能越大，其稳定性一定越强 (3) 在 HX 分子中，键长最短的是 ________ ，最长的是 ________ ； O — O 键的键长 ________( 填 “ 大于 ”“ 小于 ” 或 “ 等于 ” )O===O 键的键长。 ACD 　 A 　 HF 　 HI 　 大于 　 解析 　 (1) 根据表中数据，同主族气态氢化物的键能从上至下逐渐减小，稳定性逐渐减弱， A 项正确；从键能看，氯气、溴单质、碘单质的稳定性逐渐减弱，由原子结构知，氧化性也逐渐减弱， B 项错误；还原性与失电子能力有关，还原性： HI ＞ HBr ＞ HCl ＞ HF ， D 项正确。 (2) 由碳碳键的数据知 A 项正确；由 O — O 键、 O===O 键的键能知， B 项错误；由 C — H 键的键长大于 N — H 键的键长，但是 N — H 键的键能反而较小， C 项错误；由 C — H 、 N — H 的键能知， CH 4 的键能较大，而稳定性较弱， D 项错误。 B 　 N 2 　 CO 　 N 2 O 　 CO 2 　 SO 2 　 O 3 　 H 2 F ＋ 　 NO ＋ 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最远时，排斥力 ________ ，体系的能量 ________ 。 ②孤电子对的排斥力较 ______ ，孤电子对越多，排斥力越 ______ ，键角越 ______ 。 考点二　分子的立体结构 最小 　 最低 　 大 　 强 　 小 　 (2) 价层电子对数的确定方法 (3) 价层电子对互斥模型与分子立体构型的关系 电子 对数 成键 对数 孤电子 对数 电子对 立体构型 分子立 体构型 实例 2 2 0 直线形 __________ ______________ 3 3 0 三角形 ________________ __________ 2 1 ________ ______________ 4 4 0 正四面 体形 ______________ __________ 3 1 ____________ __________ 2 2 ________ __________ 直线形 　 BeCl 2 　 平面正三角形 　 BF 3 　 V 形 　 SnBr 2 　 正四面体形 　 CH 4 　 三角锥形 　 NH 3 　 V 形 　 H 2 O 　 [ 想一想 ] 试根据上表归纳价层电子对互斥模型与分子立体构型的关系。 提示： 价层电子对互斥理论说明的是价层电子对的立体构型，而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型，不包括孤电子对。 (1) 当中心原子无孤电子对时，两者的构型一致； (2) 当中心原子有孤电子对时，两者的构型不一致。 2 ． 杂化轨道理论 (1) 杂化轨道概念：在原子成键时，原子中 ____________ 的价电子轨道在外界条件的影响下 ____________ 的过程叫原子轨道的杂化，组合后形成的与原轨道 ______________________ 的一组新的原子轨道，叫杂化原子轨道，简称杂化轨道。 能量相近 　 重新组合 　 数目相等且能量相同 　 (2) 类型： (3) 杂化轨道与分子立体构型的关系 分子组成 (A 为中心原子 ) 中心原子的孤电子对数 中心原子的杂化方式 分子立体 构型 实例 AB 2 0 ________ ________ 形 ______________ 1 __________ ______ 形 __________ 2 __________ ______ 形 __________ AB 3 0 __________ ______________ __________ 1 __________ __________ 形 __________ AB 4 0 __________ ____________ 形 __________ sp 　 直线 　 BeCl 2 　 sp 2 　 V 　 SO 2 　 sp 3 V 　 H 2 O 　 sp 2 　 平面三角形 　 BF 3 　 sp 3 　 三角锥 　 NH 3 　 sp 3 　 正四面体 　 CH 4 　 (1) 价层电子对互斥理论能预测分子的立体构型，但不能解释分子的成键情况，杂化轨道理论能解释分子的成键情况，但不能预测分子的立体构型。两者相结合，具有一定的互补性，可达到处理问题简便、迅速、全面的效果。 (2) 杂化轨道间的夹角与分子内的键角不一定相同，中心原子杂化类型相同时孤电子对数越多，键角越小。 孤电子对 　 空轨道 　 ―→ 　 (3) 配合物 ①定义：金属离子 ( 或原子 ) 与某些分子或离子 ( 配体 ) 以配位键结合形成的化合物。 ②组成： 如 [Cu(NH 3 ) 4 ] SO 4 题组一　价层电子对互斥理论、杂化轨道理论和分子立体构型的互判 1 ．填表 ＜　 　 ＜ 　 孤电子对数越多，键角越小 　 ＞ 　 ＞ 　 杂化类型不同，键角不同 　 题组二　配位理论的应用 3 ． (2019 · 安徽六安一模 ) 关于化学式 [TiCl(H 2 O) 5 ] Cl 2 · H 2 O 的配合物的下列说法中正确的是 ( 　　 ) A ．配位体是 Cl － 和 H 2 O ，配位数是 8 B ．中心离子是 Ti 4 ＋ ，配离子是 [TiCl(H 2 O) 5 ] 2 ＋ C ．内界和外界中的 Cl － 的数目比是 1∶2 D ．在 1mol 该配合物中加入足量 AgNO 3 溶液，可以得到 3mol AgCl 沉淀 C 　 解析　 对于配合物 [TiCl(H 2 O) 5 ] Cl 2 · H 2 O ，中心离子是 Ti 3 ＋ ，内界配位体有一个 Cl － 和五个 H 2 O ，配位数是 6 ，外界有两个 Cl － ， A 、 B 错误， C 正确；加入足量 AgNO 3 溶液，只有外界的两个 Cl － 与 Ag ＋ 反应，内界作为配位离子的一个 Cl － 不与 Ag ＋ 反应，只能生成 2mol AgCl 沉淀， D 错误。 4 ． (2019 · 江苏连云港月考 ) (1) 配位化学创始人维尔纳发现，取 CoCl 3 · 6NH 3 ( 黄色 ) 、 CoCl 3 · 5NH 3 ( 紫红色 ) 、 CoCl 3 · 4NH 3 ( 绿色 ) 和 CoCl 3 · 4NH 3 ( 紫色 ) 四种化合物各 1 mol ，分别溶于水，加入足量硝酸银溶液，立即产生氯化银，沉淀的量分别为 3 mol 、 2 mol 、 1 mol 和 1 mol 。 ①请根据实验事实用配合物的形式写出它们的化学式。 CoCl 3 · 6NH 3 ___________________ ， CoCl 3 · 5NH 3 __________________ ， CoCl 3 · 4NH 3 ( 绿色和紫色 ) ： _____________________ 。 ② CoCl 3 · 4NH 3 ( 绿色 ) 和 CoCl 3 · 4NH 3 ( 紫色 ) 的组成相同而颜色不同的原因是 _____________________ 。 ③上述配合物中，中心离子的配位数都是 _____ 。 [Co(NH 3 ) 6 ]Cl 3 [Co(NH 3 ) 5 Cl]Cl 2 [Co(NH 3 ) 4 Cl 2 ]Cl 它们互为同分异构体 6 (2) 向黄色的三氯化铁溶液中加入无色的 KSCN 溶液，溶液变成血红色。该反应在有的教材中用方程式 FeCl 3 ＋ 3KSCN===Fe(SCN) 3 ＋ 3KCl 表示。经研究表明， Fe(SCN) 3 是配合物， Fe 3 ＋ 与 SCN － 不仅能以 1∶3 的个数比配合，还可以以其他个数比配合。请按要求填空： ① Fe 3 ＋ 与 SCN － 反应时， Fe 3 ＋ 提供 ________ ， SCN － 提供 ___________ ，二者通过配位键结合。 ②所得 Fe 3 ＋ 与 SCN － 的配合物中，主要是 Fe 3 ＋ 与 SCN － 以个数比 1∶1 配合所得离子显血红色。含该离子的配合物的化学式是 ________________ 。 ③若 Fe 3 ＋ 与 SCN － 以个数比 1∶5 配合，则 FeCl 3 与 KSCN 在水溶液中发生反应的化学方程式可以表示为 ___________________________________________ 。 空轨道 孤电子对 [Fe(SCN)]Cl 2 FeCl 3 ＋ 5KSCN===K 2 [Fe(SCN) 5 ] ＋ 3KCl 解析　 (1) 由题意知，四种配合物中的自由 Cl － 分别为 3 、 2 、 1 、 1 ，则它们的化学式分别为 [Co(NH 3 ) 6 ] Cl 3 、 [Co(NH 3 ) 5 Cl] Cl 2 、 [Co(NH 3 ) 4 Cl 2 ] Cl 、 [Co(NH 3 ) 4 Cl 2 ] Cl 。最后两种应互为同分异构体。 (2)Fe 3 ＋ 和 SCN － 形成配合物时， Fe 3 ＋ 提供空轨道， SCN － 提供孤电子对， Fe 3 ＋ 和 SCN － 以 1∶1 和 1∶5 形成配离子时写化学式要用 Cl － 和 K ＋ 分别平衡配离子的电荷，使配合物呈电中性。 1 ． 分子间作用力 (1) 概念 物质分子之间 ________ 存在的相互作用力，称为分子间作用力。 (2) 分类 分子间作用力最常见的是 ____________ 和 ________ 。 (3) 强弱 范德华力 ______ 氢键 ______ 化学键。 考点三　分子间作用力与分子的性质 普遍 范德华力 　 氢键 　 ＜ 　 ＜ 　 (4) 范德华力 范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质。范德华力越强，物质的熔点、沸点越高，硬度越大。一般来说， ______________ 相似的物质，随着 ________________ 的增加，范德华力逐渐 ________ 。 组成和结构 　 相对分子质量 　 增大 　 (5) 氢键 ①形成 已经与 ______________ 的原子形成共价键的 __________( 该氢原子几乎为裸露的质子 ) 与另一个分子中 ______________ 的原子之间的作用力，称为氢键。 ②表示方法 A — H … B 提醒： a.A 、 B 是电负性很强的原子，一般为 N 、 O 、 F 三种元素。 b ． A 、 B 可以相同，也可以不同。 电负性很强 　 氢原子 　 电负性很强 ③ 特征 具有一定的 ________ 性和 ________ 性。 ④分类 氢键包括 __________ 氢键和 __________ 氢键两种。 ⑤分子间氢键对物质性质的影响 主要表现为使物质的熔、沸点 ________ ，对电离和溶解度等产生影响。 [ 填一填 ] 写出 HF 水溶液中的所有氢键： ____________ __ __________ __ __________ __ ____________ 。 方向 　 饱和 　 分子内 　 分子间 　 升高 　 F—H…O 、 F—H…F 、 O—H…F 、 O—H…O 　 2 ． 分子的性质 (1) 分子的极性 类型 非极性分子 极性分子 形成原因 正电中心和负电中心 ________ 的分子 正电中心和负电中心 __________ 的分子 存在的共价键 ____________________ ____________________ 分子内原子排列 ________ __________ 重合 　 不重合 　 非极性键或极性键 　 非极性键或极性键 　 对称 　 不对称 　 共价键的极性与分子极性的关系 (2) 分子的溶解性 ① “ 相似相溶 ” 的规律：非极性溶质一般能溶于 __________ 溶剂，极性溶质一般能溶于 ____________ 。若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键，则溶质的溶解度 ________ 。 ②随着溶质分子中憎水基个数的增大，溶质在水中的溶解度减小。如甲醇、乙醇和水以任意比互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小。 (3) 无机含氧酸分子的酸性 无机含氧酸的通式可写成 (HO) m RO n ，如果成酸元素 R 相同，则 n 值越大， R 的正电性越高，使 R — O — H 中 O 的电子向 R 偏移，在水分子的作用下越易电离出 H ＋ ，酸性越强，如酸性： HClO ＜ HClO 2 ＜ HClO 3 ＜ HClO 4 。 非极性 　 极性溶剂 　 增大 　 题组一　共价键的极性与分子极性的关系 1 ． (2019 · 四川雅安月考 ) 下列物质：① BeCl 2 　② SiC 　③白磷　④ BF 3 　⑤ NH 3 　⑥过氧化氢 , 其中含极性键的非极性分子是 ( 　　 ) A ．①④⑥　　 B ．②③⑥ C ．①④　　 D ．①③④⑤ C 　 解析　 ① BeCl 2 空间构型是直线型， Cl － Be － Cl ，是含极性键的非极性分子，正确； ② SiC 属于原子晶体，含有极性键，但不具有分子组成，错误； ③ 白磷分子式为 P 4 ，不含极性键，含有的是非极性键，错误； ④ BF 3 是平面正三角形结构，是极性键构成的非极性分子，正确； ⑤ NH 3 中含有极性键，空间结构为三角锥形，正负电荷的中心不重合，为极性分子，错误； ⑥ 过氧化氢是由极性键和非极性键构成的极性分子，错误。 2 ．已知 H 和 O 可以形成 H 2 O 和 H 2 O 2 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。 ① 1 mol 冰中有 _____mol 氢键。 ②用球棍模型表示的水分子结构是 ________ 。 2 　 B 　 (2) 已知 H 2 O 2 分子的结构如图所示： H 2 O 2 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： ① H 2 O 2 分子的电子式是 ______________ ，结构式是 ______________ 。 ② H 2 O 2 分子是含有 __________ 键和 ________ 键的 ________( 填 “ 极性 ” 或 “ 非极性 ” ) 分子。 H—O—O—H 　 极性 　 非极性 　 极性 　 ③ H 2 O 2 难溶于 CS 2 ，简要说明理由： _____________________________________________________________________________ 。 ④ H 2 O 2 中氧元素的化合价是 ________ ，简要说明原因 _____________________________________________________________________ 。 解析　 (1) 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) ③ 由 H 2 O 2 的空间构型图可知， H 2 O 2 是极性分子，分子内既有极性键，又有非极性键，而 CS 2 为非极性分子，根据 “ 相似相溶 ” 规律， H 2 O 2 难溶于 CS 2 。 H 2 O 2 为极性分子，而 CS 2 为非极性溶剂，根据 “ 相似相溶 ” 规律， H 2 O 2 难溶于 CS 2 　 － 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 题组二　分子间作用力与分子的性质 3 ．氨气溶于水时，大部分 NH 3 与 H 2 O 以氢键 ( 用 “ …” 表示 ) 结合形成 NH 3 · H 2 O 分子。根据氨水的性质可推知 NH 3 · H 2 O 的结构式为 ( 　　 ) B 　 4 ．按要求回答下列问题： (1)HCHO 分子的立体构型为 ____________ 形，它与 H 2 加成后，加成产物的熔、沸点比 CH 4 的熔、沸点高，其主要原因是 ( 需指明加成产物是何物质 )________________________________________ 。 (2)S 位于周期表中 ________ 族，该族元素氢化物中， H 2 Te 比 H 2 S 沸点高的原因是 ___________________________________________________________________ ， H 2 O 比 H 2 Te 沸点高的原因是 ____________________________________________ 。 平面三角 　 加成产物 CH 3 OH 分子之间能形成氢键 　 ⅥA 　 两者均为分子晶体且结构相似， H 2 Te 相对分子质量比 H 2 S 大，分子间作用力更强 　 两者均为分子晶体， H 2 O 分子之间存在氢键 　 (3) 有一类组成最简单的有机硅化合物叫硅烷。硅烷的沸点与相对分子质量的关系如图所示，呈现这种变化的原因是 ________________________________________ _______________________________ 。 硅烷为分子晶体，随相对分子质量增大， 分子间作用力增强，熔沸点升高 (4) 氨是一种易液化的气体，请简述其易液化的原因： ________________________________________________ 。 (5) 硫的氢化物在乙醇中的溶解度小于氧的氢化物的原因是 ______________________________ 。 (6) 纳米 TiO 2 是一种应用广泛的催化剂，其催化的一个实例如下图所示。化合物乙的沸点明显高于化合物甲，主要原因是 __________________________ 。 氨分子间存在氢键，分子间作用力大，因而易液化 　 H 2 O 与乙醇分子间形成氢键 　 化合物乙分子间形成氢键 　 题组三　无机含氧酸的酸性判断 5 ．下列无机含氧酸分子中酸性最强的是 ( 　　 ) A ． HNO 2 B ． H 2 SO 3 　 C ． HClO 3 D ． HClO 4 答案　 D (1) 亚磷酸 H 3 PO 3 和亚砷酸 H 3 AsO 3 分子式相似，但它们的酸性差别很大， H 3 PO 3 是中强酸， H 3 AsO 3 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 ① ___________________ ，② _____________________ 。 (2)H 3 PO 3 和 H 3 AsO 3 与过量的 NaOH 溶液反应的化学方程式分别是： ① ________________________________________________________ ， ② __________________________________________________________ 。 (3) 在 H 3 PO 3 和 H 3 AsO 3 中分别加入浓盐酸，分析反应情况： ______________________________________________________________ ， 写出化学方程式： __________________________________ 。 H 3 PO 3 ＋ 2NaOH===Na 2 HPO 3 ＋ 2H 2 O H 3 AsO 3 ＋ 3NaOH===Na 3 AsO 3 ＋ 3H 2 O H 3 PO 3 为中强酸，不与盐酸反应， H 3 AsO 3 可与盐酸反应 H 3 AsO 3 ＋ 3HCl===AsCl 3 ＋ 3H 2 O 1 ． [2018 · 全国卷 Ⅰ ， 35(3)] LiAlH 4 是有机合成中常用的还原剂， LiAlH 4 中的阴离子空间构型是 ________ 、中心原子的杂化形式为 ________ 。 LiAlH 4 中，存在 ________( 填标号 ) 。 A ．离子键 B ． σ 键　 C ． π 键 D ．氢键 探究高考 · 明确考向 正四面体 　 sp 3 　 AB 　 H 2 S 　 S 8 相对分子质量大，分子间范德华力强 　 平面三角 　 2 　 sp 3 　 解析　 (1) 根据价层电子对互斥理论可知， H 2 S 、 SO 2 、 SO 3 三种分子中 S 原子的价层电子对数分别为 4 、 3 、 3 ，因此 H 2 S 中 S 原子价层电子对数不同于其他两种分子。 (2)S 8 和 SO 2 均为分子晶体， S 8 的相对分子质量大于 SO 2 ，因此 S 8 的分子间作用力大，熔沸点比 SO 2 的高。 (3)SO 3 的中心原子为 S ，中心原子的孤对电子数＝ (6 － 2 × 3)/2 ＝ 0 ，中心原子结合 3 个氧原子，结合每个 O 原子有且只能有一个 σ 键，所以 S 形成 3 个 σ 键， S 的价层电子对数为 0 ＋ 3 ＝ 3 ， S 为 sp 2 杂化，根据 sp 2 杂化轨道构型可知， SO 3 为平面形分子，符合形成大 π 键条件，可形成 4 中心 6 电子大 π 键，因此有两种共价键类型。如图 (b) 所示的三聚分子中每个 S 原子与 4 个 O 原子结合，形成正四面体结构， S 原子的杂化轨道类型为 sp 3 。 3 ． [2018 · 海南卷， 21(2)(3)] 黄铜矿是主要的炼铜原料， CuFeS 2 是其中铜的主要存在形式。回答下列问题： (1) 在较低温度下 CuFeS 2 与浓硫酸作用时，有少量臭鸡蛋气味的气体 X 产生。 ① X 分子的立体构型是 ________ ，中心原子杂化类型为 ________ ，属于 ________( 填 “ 极性 ” 或 “ 非极性 ” ) 分子。 ② X 的沸点比水低的主要原因是 ________________________ 。 (2)CuFeS 2 与氧气反应生成 SO 2 ， SO 2 中心原子的价层电子对数为 ______ ，共价键的类型有 ________________ 。 V 形 　 sp 3 　 极性 　 水分子间存在氢键 　 3 　 σ 键和 π 键 　 解析　 (1) ① H 2 S 分子中，价层电子对为 4 对， VSEPR 模型为四面体形，价层电子对之间的夹角均为 109°28′ ，但 S 原子有 2 对孤电子对，所以分子的构型为 V 形，中心原子杂化类型为 sp 3 杂化，属于极性分子； ② H 2 S 的沸点比水低的主要原因是水分子间形成氢键； (2) 二氧化硫为共价化合物，硫原子和两个氧原子间分别形成一个 σ 键，同时氧原子和硫原子间形成一个 4 电子离域 π 键， SO 2 中心原子的价层电子对数为 3 对，共价键的类型有： σ 键和 π 键。 sp 3 　 　 [Fe(NO)(H 2 O) 5 ] 2 ＋ 结构示意图 平面 ( 正 ) 三角形 　 1∶2