高三化學分突破精品資料第講

1、 2010屆高三化學140分突破精品資料第15講分子間作用力與物質的性質【知能整合】一、分子的立體結構1價層電子對互斥模型：(1)當A的價電子全部參與成鍵時，價層電子對間的相互排斥使得鍵角最大，據(jù)此可以直接推測分子的空間構型。(2)當A上有孤電子對時，孤電子對要占據(jù)一定的空間，并參與電子對間的排斥，使得各電子對間的夾角最大，據(jù)此可推測出分子的VSEPR模型，去除孤電子對后即得分子的立體結構。2雜化軌道理論：雜化軌道理論是鮑林為了解釋分子的立體結構提出的。中心原子雜化軌道數(shù)、孤電子對數(shù)及與之相連的原子數(shù)間的關系是：雜化軌道數(shù) =孤電子對數(shù) + 與之相連的原子數(shù)。雜化前后軌道總數(shù)不變，雜化軌道用來

2、形成鍵或容納孤對電子，未雜化的軌道與雜化軌道所在的平面垂直，可用來形成鍵。二、分子的性質1分子的極性：(1)分子極性是分子中化學鍵極性的向量和。只含非極性鍵的分子一定是非極性分子(O3除外)，只含極性鍵的分子不一定是極性分子，極性分子中必然含有極性鍵(O3除外)。(2)分子中正、負電荷中心重合的是非極性分子，正、負電荷中心不重合的是極性分子。在極性分子中，某一個部分呈正電性(+)，另一部分呈負電性()。(3)對于ABn型分子，根據(jù)VSEPR模型，若中心原子核外最外層沒有孤對電子（即化合價的絕對值等于主族序數(shù)），該分子一般是非極性分子，否則是極性分子。2分子間作用力對物質性質的影響：(1)范德華

3、(van der Waals)力：范德華力是普遍存在于分子間的作用力，其強度比化學鍵弱，對物質的熔點、沸點和硬度有影響，范德華力越大，熔、沸點越高，硬度越大。一般來講，具有相似空間構型的分子，相對分子質量越大，范德華力越大；分子的極性越大，范德華力越大。(2)氫鍵：氫鍵是與電負性很強的原子(如N、O、F等)形成共價鍵的H原子和另外一個電負性很強的原子之間的靜電作用。氫鍵通常用XHY(X、Y表示電負性很強的原子)表示，“”表示共價鍵，“”表示氫鍵，通常定義X、Y原子的核間距離為氫鍵的鍵長。氫鍵的鍵能介于化學鍵和范德華力之間，是較強的分子間作用力。氫鍵可以存在于分子間，也可存在于分子內(nèi)，分子間氫鍵

4、的形成能使某些物質的熔、沸點升高。 3物質的溶解性及其影響因素：(1)分子極性：非極性分子構成的物質易溶于非極性溶劑、難溶于極性溶劑；極性分子構成的物質易溶于極性溶劑、難溶于非極性溶劑。如苯易溶于植物油而難溶于水；HCl易溶于水而難溶于苯。(2)分子結構：含有相同官能團且該官能團在分子中所占比重較大的物質能夠相互溶解。例如，乙醇與水能互溶，戊醇與水不能互溶、與己烷能互溶。(3)氫鍵：溶質與溶劑分子之間若能形成分子間氫鍵，則會增大溶解度。(4)反應性：溶質若能與溶劑能發(fā)生反應，則會增大溶解度。4無機含氧酸分子的酸性：(1)一般地，無機含氧酸分子中能夠電離成H+的H原子都是與O原子相連的，即羥基氫

5、，不與O原子相連的H原子一般不能電離。(2)大多數(shù)無機含氧酸的通式可以寫成(HO)mROn的形式，非羥基氧的個數(shù)n越大，R的正電性越高，羥基O的電子云向R偏移得越多，越容易在水分子的作用下電離出H+，酸性越強。 同一元素的含氧酸，該元素的化合價越高，酸性越強。 成酸元素不同時，非羥基氧數(shù)n越大，酸性越強；n相同，酸性相近?！镜湫屠觥坷?：下列物質變化的現(xiàn)象，不可以通過分子間作用力解釋的是AHF、H2O的沸點比HCl、H2S的沸點高很多B正戊烷的沸點比新戊烷的沸點高C的沸點比 的沸點低DNa2O的熔點比MgO的熔點低變式訓練：2005年，蘇丹紅造成了全球性的食品安全事件，被稱為自英國發(fā)生瘋牛病

6、以來最大的食品工業(yè)危機事件。蘇丹紅常見有I、4種類型，國際癌癥研究機構(IAPC)將其歸類為三級致癌物。由于蘇丹紅顏色鮮艷、價格低廉，常被一些企業(yè)非法作為食品和化妝晶等的染色劑，嚴重危害人們健康。因此，加強蘇丹紅的監(jiān)管對維護人們健康和社會穩(wěn)定十分重要。蘇丹紅I號的分子結構如圖1所示。 圖1 蘇丹紅I號的分子結構 圖2 修飾后的分子結構(1)蘇丹紅1分子中的氮原子雜化類型是 ，其分子中所有原于是否有可能在同一平面 _(填“是”或“否”)，畫出它的兩個順反異構體的結構簡式： 、 。(2)蘇丹紅I在水中的溶解度很小，微溶于乙醇，有人把羥基取代在對位形成圖2所示結構，則其溶解度會 (填“增大”或“減小

7、”)，熔點 (填“升高”或“降低”)，原因是 。例2：由氧化物經(jīng)氯化作用過生成氯化物是工業(yè)生產(chǎn)氯化物的常用方法，Cl2、CCl4是常用的氯化劑。如：CaO晶胞CaONa2OCl2=2NaClO2，CaOCl2=CaCl2O2，SiO22CCl4=SiCl42COCl2，Cr2O33CCl4=2CrCl33COCl2，請回答下列問題：(1)Cr2O3、CrCl3中Cr均為3價，寫出Cr3的基態(tài)電子排布式_ ；(2)CCl4分子的價層電子對互斥模型和立體結構_(填“相同”、“不相同”），理由是_；(3)COCl2俗稱光氣，分子中C原子采取sp2雜化成鍵。光氣分子的結構式是_，其中碳氧原子之間共價鍵

8、是_(填序號）：a2個鍵 b2個鍵 c1個鍵、1個鍵(4)CaO晶胞如右上圖所示，CaO晶體中Ca2的配位數(shù)為_。CaO晶體和NaCl晶體中離子排列方式相同，其晶格能分別為：CaO3401kJ/mol、NaCl786kJ/mol。導致兩者晶格能差異的主要原因是_。變式訓練： A物質常溫下為固體，且有多種同素異形體。反應：A(g)+CH4(g)B+D；D+H2SO4(濃)E+A+H2O；E+DA+H2O；D+NaOHF+H2O；B+H2OCO2+D；B+FG。上述六個未經(jīng)配平的反應方程式中，D和E為氣體，它們的分子形狀都為V字形，但D中的雜化軌道為sp3，而E中為sp2，E和臭氧是等電子體；G為

9、鈉鹽，其陰離子經(jīng)過光衍射出構型為平面三角形。A是_，B是_，D是_，E是_，F(xiàn)是_，G是_，G應命名為_?！井斕梅答仭?某物質化學式為NH5，對該物質中所含化學鍵的分析合理的是AN原子發(fā)生sp3d雜化形成5個鍵B含4個共價鍵和1個配位鍵C含3個共價鍵和2個配位鍵 D含有共價鍵、配位鍵和離子鍵2已知次氯酸分子的結構式為HOCl，下列有關說法正確的是AO原子發(fā)生sp雜化 BO原子與H、Cl都形成鍵C該分子為直線型分子 D該分子的路易斯結構式是： 3下列物質性質的變化規(guī)律，與共價鍵鍵能大小有關的是AF2、Cl2、Br2、I2的熔點、沸點逐漸升高BHF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱C金剛石的

10、硬度、熔點、沸點都高于晶體硅DNaF、NaCl、NaBr、NaI的熔點依次降低4圖表法、圖象法是常用的科學研究方法。I短周期某主族元素M的電離能情況如圖(A)所示。則M元素位于周期表的第 族。II圖B是研究部分元素的氫化物的沸點變化規(guī)律的圖像，折線c可以表達出第 族元素氫化物的沸點的變化規(guī)律。不同同學對某主族元素氫化物的沸點的變化趨勢畫出了兩條折線折線a和折線b，你認為正確的是_ ，理由是： 。5水是生命之源，它與我們的生活密切相關。在化學實驗和科學研究中，水也是一種常用的試劑。(1)水分子中氧原子在基態(tài)時核外電子排布式為；(2)寫出與H2O分子互為等電子體的微粒。(寫一個即可)(3)水分子在

11、特定條件下容易得到一個H，形成水合氫離子(H3O)。下列對上述過程的描述不合理的是。A氧原子的雜化類型發(fā)生了改變 B微粒的形狀發(fā)生了改變C微粒的化學性質發(fā)生了改變 D微粒中的鍵角發(fā)生了改變(4)在冰晶體中，每個水分子與相鄰的4個水分子形成氫鍵(如圖所示)，已知冰的升華熱是51 kJ/mol，除氫鍵外，水分子間還存在范德華力(11 kJ/mol)，則冰晶體中氫鍵的“鍵能”是_kJ/mol(此時的氣態(tài)水不含氫鍵)。(5)將白色的無水CuSO4溶解于水中，溶液呈藍色，是因為生成了一種呈藍色的配位數(shù)是4的配合離子。請寫出生成此配合離子的離子方程式： ?！菊n后鞏固】1六氟化硫分子呈正八面體(如下圖所示)

12、，在高電壓下仍有良好的絕緣性，在電器工業(yè)方面有著廣泛的用途，但逸散到空氣中會引起強溫室效應，下列有關六氟化硫的推測正確的是：A六氟化硫易燃燒生成二氧化硫 B六氟化硫中各原子均達到8電子穩(wěn)定結構 CSF鍵是 鍵，且鍵長、鍵能都相等D六氟化硫分子中只含極性鍵2氨氣分子空間構型是三角錐形，而甲烷是正四面體形，這是因為 ANH3中氮原子為sp2雜化，而CH4中碳原子是sp3雜化。BNH3中N原子形成三個雜化軌道，CH4中C原子形成4個雜化軌道。CNH3分子中有一對未成鍵的孤對電子，它對成鍵電子的排斥作用較強。DNH3分子中有三個鍵，而甲烷分子中有四個鍵。3用VSEPR模型預測下列分子或離子的立體結構，

13、其中不正確的是ANH4+為正四面體形 BCS2為直線形CHCN為折線形(V形) DPCl3為三角錐形4以下各分子中，所有原子都滿足最外層為8電子結構的是AH3O+ BBF3 CP4 DPCl55氯的含氧酸根離子有ClO、ClO2、ClO3、ClO4等，有關它們的下列說法正確的是：AClO中氯元素顯1價，具有氧化性B這些離子結合H的能力，ClO4最強C這些離子加到AgNO3溶液中都會產(chǎn)生沉淀DClO4是SO42的等電子體，其空間構型為正四面體6磷酸的結構式如右圖所示 ，磷酸分子與磷酸分子的羥基之間可以脫去水。三個磷酸分子可以脫去兩個水分子生成三聚磷酸。含磷洗衣粉中含有三聚磷酸的鈉鹽(正鹽)，則該

14、鈉鹽的化學式及1mol此鈉鹽中PO單鍵的物質的量分別是： ANa5P3O12 12mol BNa3H2P3O10 9molCNa5P3O10 9mol DNa2H3P3O10 12mol7近年來研制的NF3氣體可運用于氟化氫氟化氚高能化學激光器中的氟源，也可作為火箭推進劑，NF3可用NH3與氟氣制取，化學方程式為：4NH3+3F2=NF3+3NH4F。 下列說法不正確的是ANF3的形成過程用電子式可表示為BNF3的氧化性大于F2CNF3分子空間構型為三角錐形DNH4F中既有離子鍵又有極性共價鍵8科技日報2007年1月30日訊 美、德兩國科學家日前成功合成出具有獨特化學特性的氫鋁化合物(AlH3

15、)n，其結構類似由硼和氫組成的硼烷，有關研究報告發(fā)表在最新出版的美國科學雜志上。最簡單的氫鋁化合物為Al2H6,它的熔點為150，燃燒熱極高。Al2H6球棍模型如右圖。下列有關說法肯定不正確的是AAl2H6中H為+1價，Al為-3價BAl2H6在空氣中完全燃燒，產(chǎn)物為氧化鋁和水CAl2H6分子是非極性分子D氫鋁化合物可能成為是未來的儲氫材料和火箭燃料9如下圖，左圖表示白磷(P4)的分子結構，中圖表示三氧化二磷(P4O6)的分子結構，右圖表示五氧化二磷(P4O10)的分子結構，下列說法中錯誤的是 P4 P4O6 P4O10AP4O6中的磷原子采用sp2方式雜化B三氧化二磷、五氧化二磷這兩個名稱都

16、只表示原子個數(shù)比，不表示分子的實際組成CP4、P4O6和P4O10分子中同一P原子上兩個化學鍵之間的夾角都是60DP4O6分子中4個P原子構成正四面體，6個O原子構成正八面體10往濃CuSO4溶液中加入過量較濃的NH3H2O直到原先生成的沉淀恰好溶解為止，得到深藍色溶液。小心加入約和溶液等體積的C2H5OH并使之分成兩層，靜置。經(jīng)過一段時間后可觀察到在兩層“交界處”下部析出深藍色Cu(NH3)4SO4H2O晶體，最后晶體析出在容器的底部。請回答：(1)為什么要加C2H5OH？_。(2)小心慢加和快速加C2H5OH(快加不易形成分層)，請估計實驗現(xiàn)象有何不同？_。(3)如將深藍色溶液加熱，可能得

17、到什么結果？_。11試用有關知識解釋下列原因：(1)有機物大多難溶于水，為什么乙醇和乙酸可與水互溶？_。(2)乙醚(C2H5OC2H5)的相對分子質量遠大于乙醇，為什么乙醇的沸點比乙醚高得多？_。(3)從氨合成塔里分離H2、N2、NH3的混合物，采用什么方法？_；為什么用這種方法？_。(4)水在常溫情況下，其組成的化學式可用(H2O)m表示，為什么？_。12下面我們一起來認識一些硼的化合物：(1)2008 年北京奧運會主體育場的外形好似“鳥巢” (The Bird Nest )。有一類硼烷也好似鳥巢，故稱為巢式硼烷。巢式硼烷除 B10H14不與水反應外，其余均易與水反應生成氫氣和硼酸，硼烷易被

18、氧化。下圖是三種最簡單的巢式硼烷， 這類硼烷的通式可表示為_。(2)硼酸是一元酸，它在水中的電離方程式可表示為H3BO3H2OHB(OH)4-，H3BO3分子和B(OH)4-離子中硼原子的雜化類型分別是_、_。(3)一種硼鎂超導物質的晶體結構單元如右圖所示： 試寫出這種超導材料的化學式 。完成并配平下列化學反應方程式。 HCl B4H10 B H2 寫出B4H10在空氣中燃燒的化學方程式 。13試回答下列各問題：(1)指出下面物質分子或離子的空間構型：PO43_；CS2_；(2)有兩種活性反應中間體微粒，它們的微粒中均含有1個碳原子和3個氫原子。請依據(jù)下面給出的這兩種微粒的球棍模型，寫出相應的

19、化學式： _；_。(3)按要求寫出第二周期非金屬元素構成的中性分子的化學式：平面形分子_，三角錐形分子_，四面體形分子_。(4) 1919年美國化學家埃文朗繆爾(Langmuir)提出：價電子(最外層電子)數(shù)和重原子(即比氫重的原子)數(shù)相同的分子(或離子)互稱為等電子體。由第一、二周期元素組成，與F2互為等電子體的分子有 _、 (寫兩種)離子有_。(寫一種)。(5)下列一組微粒中鍵角由大到小順序排列為_(用編號填寫)。HCN SiF4 SCl2 CO32 H3O14原子形成化合物時，電子云間的相互作用對物質的結構和性質會產(chǎn)生影響。試回答：(1)BF3分子的立體結構為 形，NF3分子的立體結構為

20、 形；(2)碳原子有4個價電子，在有機化合物中價電子均參與成鍵，但雜化方式不一定相同。在乙烷、乙烯、乙炔、苯、甲醛分子中，碳原子進行sp雜化的分子是(寫結構簡式，下同) ，進行sp2雜化的分子是 ，進行sp3雜化的分子是 。(3)H2O、NH3、CH4分子中鍵角由大到小的順序為 ，原因是_；(4)由于電荷的作用，陰、陽離子形成化合物時離子的電子云會發(fā)生變化，使離子鍵逐漸向共價鍵過渡。陽離子電荷數(shù)越大、陰離子半徑越大時，電子云變化越大，導致所形成的化合物在水中的溶解度越小。據(jù)此，四種鹵化銀在水中的溶解度由大到小的順序為 。15氮可以形成多種離子，如N3，NH2，N3，NH4+，N2H5+，N2H

21、62+等，已知N2H5+與N2H62+是由中性分子結合質子形成的，類似于NH4+，因此有類似于 NH4+的性質。(1)寫出N2H62+在堿性溶液中反應的離子方程式 _。(2)NH2的電子式為 ，N采用_雜化方式，粒子空間構型為_。 (3)N3有 個電子。寫出二種由多個原子組成的含有與N3相同電子數(shù)的物質的化學式 。等電子數(shù)的微粒往往具有相似的結構，試預測N3的構型 。(4)據(jù)報道，美國科學家卡爾克里斯特于1998年11月合成了一種名為“N5”的物質，由于其具有極強的爆炸性，又稱為“鹽粒炸彈”。迄今為止，人們對它的結構尚不清楚，只知道“N5”實際上是帶正電荷的分子碎片，其結構是對稱的，5個N排成

22、V形。如果5個N結合后都達到8電子結構，且含有2個NN鍵。則“N5”分子碎片所帶電荷是 。 2010屆高三化學140分突破精品資料第15講參考答案例1：思路點撥：根據(jù)晶格能和分子間作用力的大小判斷物質熔沸點的高低。疑難辨析：不同類型的氫鍵對分子晶體的沸點影響不同。解題過程：因為HF、H2O分子之間可以形成氫鍵，所以比HCl和H2S的沸點高很多；正戊烷是直鏈烴，分子間靠的比較近，色散力較大，所以比新戊烷沸點高；分子內(nèi)存在氫鍵，而分子間存在氫鍵，所以前者沸點低；MgO與Na2O比較，Mg2離子半徑小于Na離子半徑，Mg2所帶電荷也多于Na，所以Mg2離子與O2離子之間的作用比Na與O2離子之間的多

23、用大，即MgO的晶格能比Na2O的大，所以MgO的熔點高。應選D。變式訓練：答案：(1) sp2 是 (2)增大 升高 因此蘇丹紅I形成分子內(nèi)氫鍵，而修飾后的分子形成分子間氫鍵，分子間氫鍵有利于增加分子間作用力，從而有利于增大化合物的溶解度和提高熔點。解析：由于氮原子上還存在一對孤對電子，因此N原子的雜化類型為sp2雜化，類似于碳碳雙鍵中的碳原子，因此蘇丹紅1分子中所有的碳氫原子共平面是可能的，同樣類似于烯烴可寫出兩種順反異構體。例2：思路點撥：利用價層電子對互斥理論和雜化軌道理論解釋分子的構型。疑難辨析：沒有理解VSEPR理想模型與分子空間構型之間的聯(lián)系和區(qū)別而導致錯誤。解題過程：(1)1s22s22p63s26p33d3(2)相同 中心原子C原子的最外層電子均參與成鍵(3) c(4)6 CaO晶體中離子的電荷數(shù)大于NaCl，離子間的平均距離小于NaCl變式訓練：答案：A是S，B是CS2，D是H2S，E是SO2，F(xiàn)是Na2S，G是Na2CS3，硫代碳酸鈉【當堂反饋】1D 2B 3B 4IIIIA IIIVA；b；a點所示的氫化物是水，其沸點高是由于在水分子間存在多條結合力較大的氫鍵，總強度遠遠大于分子間作用力，所以氧族元素中其它氫化物的沸點不會高于水。5(1)1s22s22p6 (2)H2S或NH2- (3)A (4)20 (5)Cu2+4