2018届一轮复习鲁科版专题二十七物质的结构与性质考点二分子结构与性质学案

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2018届一轮复习鲁科版专题二十七物质的结构与性质考点二分子结构与性质学案

‎1 共价健 ‎(1)共价键的定义 原子间通过共用电子对(电子云的重叠)所形成的相互作用。‎ ‎(2)本质:高概率地出现在两个原子核之间的电子与两个原子核之间的电性作用,包括引力和斥力,当引力和斥力达到平衡时即形成了稳定的共价键。‎ ‎(3)特征 ‎①饱和性:一个原子有几个未成对电子,就会和几个自旋方向相反的未成对电子成键,这就是共价键的饱和性。共价键的饱和性决定了分子内部原子间的数量关系。‎ ‎②方向性:共价键形成时,两个参与成键的原子轨道总是尽可能沿着电子出现概率最大的方向重叠,这样原子轨道重叠越多,形成的键就越牢固,这就是共价键的方向性。共价键的方向性决定了分子的立体构型。‎ ‎(4)共价键的分类 依据 类别 特点 成键原子轨道的重叠方式 σ键 原子轨道“头碰头”重叠 π键 原子轨道“肩并肩”重叠 成键电子对是 否偏移 极性键 共用电子对偏移 非极性键 共用电子对不偏移 原子间共用电子对的数目 单键 原子间有1个共用电子对 双键 原子间有两个共用电子对 三键 原子间有3个共用电子对 学霸巧学卡 σ键、π键的区别 共价键 σ键 π键 电子云重叠方式 头碰头 肩并肩 类型 ss σ键、sp σ键、pp σ键 pp π键 电子云对称特征 轴对称 镜像对称 存在规律 共价单键是σ键;共价双键中有一个是σ键,另一个是π键;共价三键由一个σ键和两个π键组成 要注意以下问题:‎ ‎(1)s轨道与s轨道重叠形成σ键时,电子不是只在两核间运动,而是在两核间出现的概率较大。‎ ‎(2)因s轨道是球形的,故s轨道和s轨道形成σ键时,无方向性。两个s轨道只能形成σ键,不能形成π键。‎ ‎(3)两个原子间可以只形成σ键,但不能只形成π键。‎ ‎(5)键参数 ‎①键能:气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量,键能越大,化学键越稳定。‎ ‎②键长:形成共价键的两个原子之间的核间距,键长越短,共价键越稳定。‎ ‎③键角:在原子数超过2的分子中,两个共价键之间的夹角。‎ ‎④‎ ‎(6)配位键 ‎①孤电子对 分子或离子中没有跟其他原子共用的电子对称孤电子对。‎ ‎②配位键 a.配位键的形成:成键原子一方提供孤电子对,另一方提供空轨道形成共价键。‎ b.配位键的表示方法 如A→B,其中A表示提供孤电子对的原子,B表示提供空轨道的原子。如NH可表示为,在NH中,虽然有一个N—H键形成过程与其他3个N—H键形成过程不同,但是一旦形成之后,4个共价键就完全相同。‎ ‎③配位化合物 a.组成:以[Cu(NH3)4]SO4为例 b.形成条件 中心原子有空轨道,如Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+等。‎ 配位体有孤电子对,如H2O、NH3、CO、F-、Cl-、CN-等。‎ c.配位数 直接同中心离子(或原子)配位的分子(或离子)数目叫中心离子(或原子)的配位数,如[Cu(NH3)4]SO4中Cu2+的配位数为4。‎ ‎2 分子的立体结构 ‎(1)杂化轨道理论 ‎①含义 当原子成键时,原子内部能量相近的原子轨道相互混杂,形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。‎ ‎②杂化过程 学霸巧学卡 ‎(1)在形成分子时,只有能级相近的原子轨道才能形成杂化轨道。‎ ‎(2)杂化过程中,原子轨道总数不变,即杂化轨道的数目与参与杂化的原子轨道数目相等,但原子轨道的形状发生变化。‎ ‎(3)同种杂化轨道的形状相同,能量相等。杂化轨道之间要满足最小排斥原理。‎ ‎(4)杂化轨道只用于形成σ键或容纳未参与成键的孤电子对。‎ ‎(5)杂化轨道数目不同,轨道间的夹角不同,形成分子的空间形状不同。如CH4分子成键的四个轨道是由一个s轨道和三个p轨道杂化形成的,称为sp3杂化,呈正四面体形。‎ ‎(2)用杂化轨道理论推测分子的立体构型 杂化类型 杂化轨道数目 杂化轨道间夹角 空间构型 实例 sp ‎2‎ ‎180°‎ 直线形 BeCl2‎ sp2‎ ‎3‎ ‎120°‎ 三角形 BF3‎ sp3‎ ‎4‎ ‎109°28′‎ 正四面体形 CH4‎ ‎(3)价层电子对互斥理论 ‎①理论要点 a.价层电子对在空间上彼此相距最远时,排斥力最小,体系的能量最低。‎ b.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价层电子对数的确定方法 价层电子对是指分子中的中心原子上的电子对,包括σ键电子对和中心原子上的孤电子对。‎ a.σ键电子对数的确定 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。‎ b.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)。‎ ⅰ.分子: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;‎ 阳离子:a为中心原子的价电子数减去离子的电荷数;‎ 阴离子:a为中心原子的价电子数加上离子的电荷数(绝对值)。‎ ⅱ.x为与中心原子结合的原子数;‎ ⅲ.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”。‎ ‎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 电子对空间构型 分子空间构型 实例 ‎2‎ ‎2‎ ‎0‎ 直线形 直线形 BeCl2‎ ‎3‎ ‎3‎ ‎0‎ 三角形 三角形 BF3‎ ‎2‎ ‎1‎ V形 SnBr2‎ ‎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 学霸巧学卡 价层电子对互斥模型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)当中心原子上无孤电子对时,二者的构型一致;‎ ‎(2)当中心原子上有孤电子对时,二者的构型不一致。‎ 如中心原子采取sp3杂化的,其价层电子对模型为四面体形,其分子构型可以为四面体形(如CH4),也可以为三角锥形(如NH3),也可以为V形(如H2O)。‎ ‎(4)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,它们的许多性质相似,如CO和N2。‎ 等电子体的微粒有着相同的分子构型,中心原子也有相同的杂化方式。‎ 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。‎ ‎3 分子间的作用力和分子的性质 ‎(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:分子间作用力最常见的是范德华力和氢键。‎ ‎③强弱:范德华力<氢键<化学键。‎ ‎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,组成和结构相似的物质,随着相对分子质量的增加,范德华力逐渐增大,分子的极性越大,范德华力也越大。‎ 学霸巧学卡 范德华力很弱,约比化学键的键能小1~2个数量级,分子间作用力的实质是电性引力,其主要特征有以下几个方面:‎ ‎(1)广泛存在于分子之间;‎ ‎(2)只有分子间充分接近时才有分子间的相互作用力,如固体和液体物质中;‎ ‎(3)范德华力主要影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质。‎ ‎⑤氢键 a.形成:已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子(该氢原子几乎为裸露的质子)与另一个分子中电负性很强的原子之间的作用力,称为氢键。‎ b.表示方法:A—H…B 说明:a.A、B为电负性很强的原子,一般为N、O、F三种元素的原子。‎ b.A、B可以相同,也可以不同。‎ c.特征:具有一定的方向性和饱和性。‎ d.分类:氢键包括分子内氢键和分子间氢键两种。‎ e.分子间氢键对物质性质的影响:主要表现为使物质的熔、沸点升高,对电离和溶解度等产生影响。‎ ‎(2)分子的性质 ‎①分子的极性 a.非极性分子与极性分子的判断 非极性分子     ‎ ‎↑     ‎ 单质―→正负电荷中心重合结构对称 ‎    ↑              ↑‎ ‎ 双原子分子         多原子分子 ‎    ↓              ↓‎ ‎  化合物―→正负电荷中心不重合结构不对称 ‎↓     ‎ 极性分子     ‎ b.键的极性与分子极性的关系 分子的极性是分子中化学键的极性的向量和。‎ 只含有非极性键的分子一定是非极性分子;含极性键的分子,如果分子的空间结构是对称的,则键的极性相互抵消,各个键的极性的向量和为零,分子就是非极性分子,反之,则是极性分子。其关系可总结如下:‎ ‎②溶解性 a.“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。‎ b.“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 无机含氧酸可写成(HO)mROn,如果成酸元素R相同,则n值越大,酸性越强,如HClO”“<”或“=”)图(a)中1号C与相邻C形成的键角。‎ ‎(2)乙醛中碳原子的杂化轨道类型为________。‎ ‎(3)NH3分子中心原子的杂化方式为________。‎ ‎[解析] (1)图(b)中1号C与3个碳原子、1个氧原子共形成4个σ键,其价层电子对数为4,C的杂化方式为sp3;该C与相邻C的键角约为109°28′,图(a)中1号C采取sp2杂化,碳原子间夹角为120°。‎ ‎(2)乙醛的结构式为,甲基碳原子形成4个σ键,C的杂化方式为sp3;中碳原子形成3个σ键,C的杂化方式为sp2。‎ ‎[答案] (1)sp3 <‎ ‎(2)sp3、sp2‎ ‎(3)sp3‎ ‎【解题法】 中心原子杂化方式的判断 ‎(1)根据杂化轨道数进行推断 ‎①公式 杂化轨道数=中心原子孤电子对数(未参与成键)+中心原子形成的σ键个数 代表物 杂化轨道数 中心原子杂化轨道类型 CO2‎ ‎0+2=2‎ sp CH2O ‎0+3=3‎ sp2‎ CH4‎ ‎0+4=4‎ sp3‎ SO2‎ ‎1+2=3‎ sp2‎ NH3‎ ‎1+3=4‎ sp3‎ H2O ‎2+2=4‎ sp3‎ ‎②中心原子形成σ键个数的判断方法 因为两原子之间只能形成一个σ键,所以中心原子形成的σ键个数=中心原子结合的原子数。‎ ‎③中心原子孤电子对数的判断方法 a.依据经验公式进行计算,对于通式AX中心原子(A)未用于成键的孤电子对数=‎ ;‎ 如SO中的孤电子对数==0、NH中的孤电子对数==0、HCN中的孤电子对数==0。‎ b.根据分子结构式推断出中心原子的孤电子对数。如HCN:结构简式(H—C≡N),中心原子C形成两个σ键,C原子的四个价电子全部参与成键无孤电子对;H2O:结构式(H—O—H),中心原子O形成两个σ键,O只有两个价电子参与成键,还余四个电子形成两对孤电子对。‎ ‎(2)根据分子的空间构型推断杂化方式 多原子(3个或3个以上)分子的立体结构与中心杂化方式的对照:‎ 分子的立体结构 正四面体形 三角锥形 V形 平面三角形 V形 直线形 杂化类型 sp3‎ sp2‎ sp ‎①只要分子构型为直线形的,中心原子均为sp杂化,同理,只要中心原子是sp杂化的,分子构型均为直线形。‎ ‎②只要分子构型为平面三角形的,中心原子均为sp2杂化。‎ ‎③只要分子中的原子不在同一平面内的,中心原子均是sp3杂化。‎ ‎④V形分子的判断需要借助孤电子对数,孤电子对数是1的中心原子是sp2杂化,孤电子对数是2的中心原子是sp3杂化。‎ ‎(3)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。‎ ‎(4)根据等电子体原理结构相似推断 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。‎ 命题法3 分子的性质 典例3  A、B、C、D、E为5种短周期非金属元素,其中A、B、C的原子价电子排布可表示为A:asa,B:bsbbpb,C:csccp‎2c,D与B同主族,E位于C的下一周期,且E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①BC2、②BA4、③A‎2C2、④BE4中,属于极性分子的是________(填序号)。‎ ‎(2)C的气态氢化物的沸点比C的下一周期同族元素的气态氢化物的高,原因是__________________________________。‎ ‎(3)B、C分别能和A形成两种常见的溶剂,其分子式分别为________、________。BE4在前者中的溶解度________(填“大于”或“小于”)在后者中的溶解度。‎ ‎(4)A、C、E三种元素可形成多种含氧酸,如AEC、AEC2、AEC3、AEC4等,以上四种酸的酸性由强到弱的顺序为________(填化学式)。‎ ‎[解析] 由五种元素均为短周期非金属元素,以及s轨道最多可容纳2个电子可得:a=1,b=c=2,即A为H,B为C,C为O。进一步可推得D为Si,E为Cl。‎ ‎(1)题中的四种分子分别是CO2、CH4、H2O2和CCl4,其中,H2O2为极性分子,其余三种为非极性分子。‎ ‎(2)C的气态氢化物为H2O,C的下一周期同族元素的气态氢化物为H2S,H2O的沸点高于H2S的,是因为H2O分子间可形成氢键。‎ ‎(3)B、C分别可以和A形成多种物质,其中常作溶剂的为C6H6和H2O。根据“相似相溶”原理可知,CCl4在C6H6中的溶解度较大。‎ ‎(4)四种酸分别为HClO、HClO2、HClO3、HClO4,含氧酸的通式可写为(HO)mROn(m≥1,n≥0),n值越大,酸性越强,故其酸性由强到弱的顺序为HClO4>HClO3>HClO2>HClO。‎ ‎[答案] (1)③ (2)H2O分子间可形成氢键 (3)C6H6 H2O 大于 (4)HClO4>HClO3>HClO2>HClO ‎【解题法】 分子极性的判断方法 ‎(1)根据组成和结构判断 ‎①双原子分子A2型分子(以非极性键结合形成的单质分子)一般是非极性分子;AB型分子一定是极性分子。‎ ‎②ABn型分子 a.位置对称法 分子有无极性主要看分子中正、负电荷的分布是否对称,而电荷分布情况又跟分子的形状有密切的关系,因此可根据分子的形状先分析分子的对称性。若分子高度对称,则为非极性分子,反之为极性分子。‎ 如分子的立体构型为直线形、平面三角形、正四面体形、三角双锥形、正八面体形等空间对称的结构,致使正电中心与负电中心重合,这样的分子就是非极性分子。若为V形、三角锥形、四面体形(非正四面体形)等非对称结构,则为极性分子。‎ b.价、位关系法 所谓“价、位关系”是指元素的化合价和该元素在周期表中的位置(主族序数)之间的关系。对于ABn型的分子来说,若A的化合价的绝对值和A在周期表中的主族序数相等,则该分子是非极性分子,若不相等,则是极性分子。‎ c.孤对电子数法 对于ABn型的分子来说,中心原子无孤对电子→非极性分子;中心原子有孤对电子→极性分子。‎ ‎(2)根据实验现象判断 将液体放入适宜的滴定管中,打开活塞让其缓慢流下,将用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近液流,流动方向变化(发生偏移)的是极性分子,流动方向不变的是非极性分子。‎ ‎1.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X原子的最外层电子数之比为4∶3,Z原子比X原子的核外电子数多4。下列说法正确的是(  )‎ A.W、Y、Z的电负性大小顺序一定是Z>Y>W B.W、X、Y、Z的原子半径大小顺序可能是W>X>Y>Z C.Y、Z形成的分子的空间构型可能是正四面体 D.WY2分子中σ键与π键的数目之比是2∶1‎ 答案 C 解析 本题考查了元素推断、原子半径、分子空间结构、共价键类型等物质结构元素周期律知识。因为原子的最外层电子数不超过8个,故W、X的最外层电子数分别为4和3,结合Z的电子数比X多4可知,W为C元素,X为Al元素,Z为Cl元素。若Y为Si元素,则电负性Cl>C>Si,A项错误;因为C元素在第二周期,其余三种元素在第三周期,故原子半径X>Y>Z>W,B项错误;SiCl4的空间构型为正四面体形,C项正确;CS2结构式为S===C===S,分子中含有两个σ键和两个π键,D项错误。‎ ‎2.我国科学家研制出一种催化剂,能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化,其反应如下:HCHO+O2CO2+H2O。下列有关说法正确的是(  )‎ A.该反应为吸热反应 B.CO2分子中的化学键为非极性键 C.HCHO分子中既含σ键又含π键 D.每生成‎1.8 g H2O消耗‎2.24 L O2‎ 答案 C 解析 甲醛的氧化反应为放热反应,A项错误;B项中CO2分子的结构式为O===C==‎ ‎=O,只含有极性键,错误;C项中甲醛的结构简式为,含有碳氧双键,正确;D项中每生成‎1.8 g H2O,消耗标况下的氧气‎2.24 L,错误。‎ ‎3.碳及其化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题:‎ ‎ (1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用________形象化描述。在基态‎14C原子中,核外存在________对自旋相反的电子。‎ ‎(2)碳在形成化合物时,其键型以共价键为主,原因是______________________。‎ ‎(3)CS2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________________。‎ ‎(4)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5,该化合物的熔点为253 K,沸点为376 K,其固体属于________晶体。‎ ‎(5)碳有多种同素异形体,其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示:‎ ‎①在石墨烯晶体中,每个C原子连接________个六元环,每个六元环占有________个C原子。‎ ‎②在金刚石晶体中,C原子所连接的最小环也为六元环,每个C原子连接________个六元环,六元环中最多有________个C原子在同一平面。‎ 答案 (1)电子云 2 (2)C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 (3)σ键和π键 sp CO2、SCN-(或COS等) (4)分子 (5)①3 2 ②12 4‎ 解析 (1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用“电子云”形象化描述。根据碳的基态原子核外电子排布图可知,自旋相反的电子有2对。‎ ‎(2)碳原子有4个价电子,且碳原子半径小,很难通过得或失电子达到稳定电子结构,所以碳在形成化合物时,其键型以共价键为主。‎ ‎(3)CS2中C为中心原子,采用sp杂化,与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子有CO2、SCN-等。‎ ‎(4)Fe(CO)5的熔、沸点较低,符合分子晶体的特点,故其固体为分子晶体。‎ ‎(5)①由石墨烯晶体结构图可知,每个C原子连接3个六元环,每个六元环占有的C原子数为×6=2。②观察金刚石晶体的空间构型,以1个C原子为标准计算,1个C原子和4个C原子相连,则它必然在4个六元环上,这4个C原子中每个C原子又和另外3个C原子相连,必然又在另外3个六元环上,3×4=12,所以每个C原子连接12个六元环;六元环中最多有4个C原子在同一平面。‎ ‎4.(1)新制备的Cu(OH)2可将乙醛(CH3CHO)氧化成乙酸,而自身还原为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)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同,b的价电子层中的未成对电子有3个,c的最外层电子数为其内层电子数的3倍,d与c同族;e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)。‎ ‎(3)X、Y、Z、R为前四周期元素,且原子序数依次增大。XY2是红棕色气体;X与氢元素可形成XH3;Z基态原子的M层与K层电子数相等;R2+离子的3d轨道中有9个电子。‎ ‎①XY离子的立体构型是________;R2+的水合离子中,提供孤电子对的原子是________。‎ ‎②将R单质的粉末加入XH3的浓溶液中,通入Y2,充分反应后溶液呈深蓝色,该反应的离子方程式是________________________。‎ ‎(4)维生素B1可作为辅酶参与糖的代谢,并有保护神经系统的作用。该物质的结构式为:‎ ‎①以下关于维生素B1的说法正确的是________。‎ A.只含σ键和π键 B.既有共价键又有离子键 C.该物质的熔点可能高于NaCl D.该物质易溶于盐酸 ‎②维生素B1晶体溶于水的过程中要克服的微粒间作用力有________。‎ A.离子键、共价键    B.离子键、氢键、共价键 C.氢键、范德华力 D.离子键、氢键、范德华力 答案 (1)sp3、sp2 6NA CH3COOH存在分子间氢键 ‎(2)①sp3 H2O2、N2H4 ②HNO2、HNO3 H2SO3‎ ‎(3)①V形 O ‎②2Cu+8NH3·H2O+O2===2[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O ‎(4)①BD ②D 解析 (1)乙醛的结构式为,由此可知,—CH3、—CHO上的碳原子分别是sp3、sp2杂化。由于1个乙醛分子中含有4个C—H键、1个C—C键、1个C===O键,共6个σ键,故1 mol乙醛分子含有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)由题意推出元素a、b、c、d、e依次是H、N、O、S、Cu。‎ ‎①氢与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。‎ ‎(3)根据提供信息,可以推断X为N,Y为O,Z为Mg,R为Cu。‎ ‎①NO中N有一对孤电子对,NO的立体构型为V形。Cu2+的水合离子中,H2O分子中O原子提供孤电子对。‎ ‎②该反应生成了[Cu(NH3)4](OH)2配合物。‎ ‎(4)①根据维生素B1的结构式可知该物质含有离子键、共价键,故A错,B项正确;该物质中阳离子与阴离子之间的晶格能小于Cl-与Na+之间的晶格能,熔点应低于NaCl,故C项错误;该物质分子中含有—NH2,易溶于盐酸,D项正确。‎ ‎②维生素B1分子中有—NH2、—OH官能团,可形成氢键。‎ ‎5.乙二胺四乙酸可由乙二胺(H2NCH2CH2NH2)、氰化钠(NaCN)和甲醛水溶液作用制得,能和Fe3+形成稳定的水溶性配合物乙二胺四乙酸铁钠,原理如下:‎ ‎(1)Fe3+基态核外电子排布式为________________。‎ ‎(2)与CN-互为等电子体的一种非极性分子为________(填化学式)。‎ ‎(3)乙二胺四乙酸中C原子的轨道杂化类型是________;C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是______________。‎ ‎(4)乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高得多,原因是______________________。‎ ‎(5)请在乙二胺四乙酸铁钠结构图中用“箭头”表示出配位键。‎ 答案 (1)[Ar]3d5(或1s22s22p63s23p63d5)‎ ‎(2)N2‎ ‎(3)sp2、sp3 N>O>C ‎(4)乙二胺分子间可以形成氢键,三甲胺分子间不能形成氢键 ‎(5)‎ 解析 (1)Fe为26号元素,其原子核外电子排布式为[Ar]3d64s2,Fe3+为Fe原子先失去4s上的2个电子,再失去3d上面的1个电子,则Fe3+的核外电子排布式为[Ar]3d5。‎ ‎(2)等电子体的原子数相等,价电子总数相等,且为非极性分子,则为N2。‎ ‎(3)“—CH2—”中的碳原子为sp3杂化,“—COOH”中的碳原子为sp2杂化。N的2p轨道中的电子为半满的稳定状态,所以第一电离能比相邻元素O和C均大。‎ ‎(4)乙二胺中的氨基可以形成分子间氢键,从而使得其沸点高。‎ ‎(5)与Fe相连的N和O上面均含有孤电子对,而Fe有空轨道,所以它们之间形成配位键。‎
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