2025步步高高考大一輪復(fù)習講義人教版化學大單元三　第八章　第35講　分子的性質(zhì)　配合物與超分子含答案

2025步步高高考大一輪復(fù)習講義人教版化學第35講分子的性質(zhì)配合物與超分子[復(fù)習目標]1.理解分子的極性。2.掌握范德華力的含義及對物質(zhì)性質(zhì)的影響。3.理解氫鍵的含義，能列舉存在氫鍵的物質(zhì)，并能解釋氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響。4.理解配位鍵的含義。5.了解超分子的概念?？键c一鍵的極性與分子極性1．鍵的極性(1)極性鍵與非極性鍵的比較極性鍵非極性鍵成鍵原子不同種元素的原子間同種元素的原子間電子對發(fā)生偏移(電荷分布不均勻)不發(fā)生偏移(電荷分布均勻)成鍵原子的電性eq\o(H,\s\up6(δ＋))—eq\o(Cl,\s\up6(δ－))呈電中性思考如何判斷共價鍵極性的強弱？提示成鍵元素電負性值差異越大，共價鍵的極性越強。(2)鍵的極性對化學性質(zhì)的影響鍵的極性對羧酸酸性大小的影響實質(zhì)是通過改變羧基中羥基的極性而實現(xiàn)的，羧基中羥基的極性越大，越容易電離出H＋，則羧酸的酸性越強。①與羧基相鄰的共價鍵的極性越大，羧基中羥基的極性越大，則羧酸的酸性越強。②烷基是推電子基團，從而減小羧基中羥基的極性，導(dǎo)致羧酸的酸性減小。一般地，烷基越長，推電子效應(yīng)越大，羧酸的酸性越弱。2．極性分子和非極性分子(1)概念極性分子：分子的正電中心和負電中心不重合，鍵的極性的向量和不等于零。非極性分子：分子的正電中心和負電中心重合，鍵的極性的向量和等于零。(2)極性分子和非極性分子的判斷方法①A—A型分子一定是非極性分子、A—B型分子一定是極性分子。②判斷ABn型分子極性的兩條經(jīng)驗規(guī)律a．中心原子A化合價的絕對值等于該元素原子最外層電子數(shù)，則為非極性分子，反之則為極性分子。b．中心原子A沒有孤電子對，則為非極性分子，反之則為極性分子。一、有關(guān)羧酸酸性強弱的判斷及歸因分析1．試比較下列有機酸的酸性強弱。①CF3COOH②CCl3COOH③CHCl2COOH④CH2ClCOOH⑤CH3COOH⑥CH3CH2COOH答案①＞②＞③＞④＞⑤＞⑥2．酸性：氟乙酸大于氯乙酸的原因是電負性：F>Cl，C—F的極性大于C—Cl的極性，導(dǎo)致氟乙酸羧基中的羥基的極性更大，更易電離出H＋，故氟乙酸的酸性大于氯乙酸的酸性。3．酸性：甲酸大于乙酸的原因是烷基(R—)是推電子基團，烷基越長推電子效應(yīng)越大，使羧基中的羥基的極性越小，羧酸的酸性越弱。二、分子極性的判斷4．下列分子P4、C60、Cl2、NO、H2O2、NO2、SO2、CH2Cl2、CS2、C2H2、SO3、BF3、HCN、HCHO、PCl5、PCl3屬于極性分子的是NO、H2O2、NO2、SO2_、CH2Cl2、HCN、HCHO、PCl3；屬于非極性分子的是P4、C60、Cl2、CS2、C2H2、SO3、BF3、PCl5。考點二分子間作用力1．分子間作用力(1)范德華力、氫鍵的對比范德華力氫鍵作用微粒分子或原子(稀有氣體分子)H與N、O、F等電負性很大的原子分類－分子內(nèi)氫鍵和分子間氫鍵特征無方向性和飽和性有飽和性和方向性強度共價鍵＞氫鍵＞范德華力影響其強度的因素①組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對分子質(zhì)量越大，范德華力越大；②分子的極性越大，范德華力越大X—H…Y強弱與X和Y的電負性有關(guān)對物質(zhì)性質(zhì)的影響主要影響物理性質(zhì)(如熔、沸點)(2)氫鍵的表示方法(以HF分子間氫鍵為例)[應(yīng)用舉例]已知鄰羥基苯甲醛()與對羥基苯甲醛()的沸點相差很大，其中沸點較高的是________，請畫出上述兩種物質(zhì)形成氫鍵的情況：______________________________________________________________________________________。答案對羥基苯甲醛鄰羥基苯甲醛形成分子內(nèi)氫鍵：；對羥基苯甲醛形成分子間氫鍵：2．分子的溶解性(1)“相似相溶”規(guī)律①非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑，極性溶質(zhì)一般能溶于極性溶劑。②分子結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)易互溶。(2)氫鍵對分子溶解性的影響若溶劑和溶質(zhì)分子之間可以形成氫鍵，則溶質(zhì)的溶解度增大。3．分子的手性(1)手性異構(gòu)：具有完全相同的組成和原子排列的一對分子，如同左手和右手一樣互為鏡像，在三維空間里不能疊合的現(xiàn)象。(2)手性分子：具有手性異構(gòu)體的分子。(3)手性碳原子：在有機物分子中，連有四個不同基團或原子的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子，如。1．氫鍵是一種特殊的化學鍵()2．鹵素單質(zhì)、鹵素氫化物、鹵素碳化物(即CX4)的熔、沸點均隨著相對分子質(zhì)量的增大而增大()3．氨水中氨分子與水分子間形成了氫鍵()4．H2O比H2S穩(wěn)定是因為水分子間存在氫鍵()5．氫鍵的存在一定能使物質(zhì)的熔、沸點升高()答案1.×2.×3.√4.×5.×一、分子間作用力與物質(zhì)性質(zhì)原因分析1．下列說法正確的是()A．可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子與水分子間形成了氫鍵B．“X—H…Y”三原子不在一條直線上時，不可能形成氫鍵C．萃取劑CCl4的沸點高于CH4的沸點D．鹵素單質(zhì)、堿金屬單質(zhì)的熔、沸點均隨著摩爾質(zhì)量的增大而升高答案C解析甲烷分子與水分子間不能形成氫鍵，A錯誤；“X—H…Y”三原子不在一條直線上時，也可能形成氫鍵，B錯誤；鹵素單質(zhì)隨著摩爾質(zhì)量的增大，分子間作用力增大，熔、沸點升高，堿金屬單質(zhì)的熔沸點隨著摩爾質(zhì)量的增大而降低，D錯誤。2．下列關(guān)于氫鍵的說法正確的是()A．每一個水分子內(nèi)含有兩個氫鍵B．冰和干冰分子間都存在氫鍵C．DNA中的堿基互補配對是通過氫鍵來實現(xiàn)的D．H2O是一種非常穩(wěn)定的化合物是因為水分子間可以形成氫鍵答案C解析水分子內(nèi)不存在氫鍵，氫鍵存在于水分子之間，故A錯誤；干冰為二氧化碳，分子間不存在氫鍵，故B錯誤；H2O是一種穩(wěn)定的化合物，是由于O—H鍵能較大的原因，與氫鍵無關(guān)，氫鍵只影響物質(zhì)的物理性質(zhì)，故D錯誤。3．有關(guān)分子的溶解性，解答下列各題：(1)H2O2難溶于CS2，簡要說明理由_________________________________________。(2)NH3、CH3CH2OH、CH3CHO都極易溶于水的原因是_______________________________________________________________________________________________。答案(1)H2O2為極性分子，而CS2為非極性溶劑，根據(jù)“相似相溶”規(guī)律，H2O2難溶于CS2(2)NH3、CH3CH2OH、CH3CHO都是極性分子，且都能與H2O形成氫鍵4．有關(guān)物質(zhì)的熔、沸點，解答下列問題。(1)有機物A()的結(jié)構(gòu)可以表示為(虛線表示氫鍵)，而有機物B()只能形成分子間氫鍵。工業(yè)上用水蒸氣蒸餾法將A和B進行分離，首先被蒸出的成分是____，原因是：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)苯胺()與甲苯()的相對分子質(zhì)量相近，但苯胺的熔點(－5.9℃)、沸點(184.4℃)分別高于甲苯的熔點(－95.0℃)、沸點(111℃)，原因是________________________________________________________________________。(3)如圖為S8的結(jié)構(gòu)，其熔點和沸點要比二氧化硫的熔點和沸點高很多，主要原因為________________________________________________________________________。(4)在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)(CO2＋3H2=CH3OH＋H2O)所涉及的4種物質(zhì)中，沸點從高到低的順序為________________，原因是_____________________________________________________________________________________________________________。答案(1)AA易形成分子內(nèi)氫鍵，B易形成分子間氫鍵，所以B的沸點比A的高(2)苯胺分子間存在氫鍵(3)S8相對分子質(zhì)量大，分子間范德華力大(4)H2O＞CH3OH＞CO2＞H2H2O與CH3OH均為極性分子，H2O中氫鍵比甲醇多；CO2與H2均為非極性分子，CO2相對分子質(zhì)量較大，范德華力較大二、手性碳的判斷5．(2023·海南，12改編)閉花耳草是海南傳統(tǒng)藥材，具有消炎功效。車葉草苷酸是其活性成分之一，結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。用“*”標出分子中的手性碳原子。答案考點三配合物、超分子1．配位鍵(1)形成：由一個原子單方面提供孤電子對而另一個原子接受孤電子對形成的共價鍵，即“電子對給予—接受”鍵被稱為配位鍵。(2)表示方法：常用“→”來表示配位鍵，箭頭指向接受孤電子對的原子，如NHeq\o\al(＋,4)可表示為，在NHeq\o\al(＋,4)中，雖然有一個N—H形成過程與其他3個N—H形成過程不同，但是一旦形成之后，4個共價鍵就完全相同。2．配位化合物(1)概念：金屬離子或原子(稱為中心離子或原子)與某些分子或離子(稱為配體或配位體)以配位鍵結(jié)合形成的化合物。如[Cu(NH3)4]SO4：(2)形成條件①中心離子或原子：有空軌道，一般是帶正電的金屬離子，特別是過渡金屬離子，如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等，但也有電中性的原子等。②配位體：其中的配位原子(配位體中直接同中心離子或原子配合的原子)有孤電子對。配位體可以是分子，如CO、NH3、H2O等，也可以是離子，如F－、Cl－、Br－、I－、CN－、SCN－、OH－等。(3)配位原子及配位數(shù)①配位原子：配位體中提供孤對電子的原子叫配位原子，如：H2O中的O原子，NH3中的N原子。②配位數(shù)：作為配位體直接與中心原子結(jié)合的離子或分子的數(shù)目，即形成的配位鍵的數(shù)目稱為配位數(shù)。如：[Cu(NH3)4]2＋的配位數(shù)為4，[Ag(NH3)2]＋的配位數(shù)為2。(4)內(nèi)界和外界：配合物分為內(nèi)界和外界，其中中心離子或原子與配位體組成的部分稱為內(nèi)界，與內(nèi)界發(fā)生電性匹配的陽離子(或陰離子)稱為外界，如：[Cu(NH3)4]SO4的內(nèi)界是[Cu(NH3)4]2＋，外界是SOeq\o\al(2－,4)，配合物在水溶液中電離成內(nèi)界和外界兩部分。即：[Cu(NH3)4]SO4=[Cu(NH3)4]2＋＋SOeq\o\al(2－,4)，而內(nèi)界很難電離，其電離程度很小，[Cu(NH3)4]2＋Cu2＋＋4NH3。3．超分子(1)概念超分子是由兩種或兩種以上的分子通過分子間相互作用形成的分子聚集體。(2)超分子內(nèi)分子間的作用力多數(shù)人認為，超分子內(nèi)部分子之間通過非共價鍵相結(jié)合，包括氫鍵、靜電作用、疏水作用以及一些分子與金屬離子形成的弱配位鍵等。(3)超分子的兩個重要特征是分子識別和自組裝。(4)超分子的應(yīng)用在分子水平上進行分子設(shè)計，有序組裝甚至復(fù)制出一些新型的分子材料。1．配位鍵實質(zhì)上是一種特殊的共價鍵()2．提供孤電子對的微粒既可以是分子，也可以是離子()3．有配位鍵的化合物就是配位化合物()4．配位化合物都很穩(wěn)定()5．在配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2中的Cl－均可與AgNO3反應(yīng)生成AgCl沉淀()6．Ni(CO)4是配合物，它是由中心原子與配體構(gòu)成的()答案1.√2.√3.×4.×5.×6.√一、配合物1．關(guān)于化學式為[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物，下列說法正確的是()A．配位體是Cl－和H2O，配位數(shù)是8B．中心離子是Ti4＋，配離子是[TiCl(H2O)5]2＋C．內(nèi)界和外界中Cl－的數(shù)目比是1∶2D．在1mol該配合物中加入足量AgNO3溶液，可以得到3molAgCl沉淀答案C解析配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O中配位體是Cl－和H2O，配位數(shù)是6，故A錯誤；中心離子是Ti3＋，故B錯誤；加入足量AgNO3溶液，外界Cl－與Ag＋反應(yīng)，內(nèi)界Cl－不與Ag＋反應(yīng)，1mol該配合物只能生成2molAgCl沉淀，故D錯誤。2.(2023·煙臺模擬)過渡金屬配合物的一些特有性質(zhì)的研究正受到許多研究人員的關(guān)注，因為這方面的研究無論是理論上還是工業(yè)應(yīng)用上都有重要意義。氯化鐵溶液用于檢驗食用香精乙酰乙酸乙酯時，會生成紫色配合物，其配離子結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關(guān)該配離子的說法正確的是()A．1mol該配離子中含有π鍵的個數(shù)是6×6.02×1023B．該配離子中碳原子的雜化類型均為sp2雜化C．該配離子含有的非金屬元素中電負性最大的是碳D．該配離子中含有的化學鍵有離子鍵、共價鍵、配位鍵答案A解析根據(jù)配離子結(jié)構(gòu)示意圖可知，1mol該配離子中含有π鍵的個數(shù)是6NA，即6×6.02×1023，故A正確；該配離子中碳原子的雜化類型有sp2、sp3雜化，故B錯誤；該配離子含有的非金屬元素有C、O、H，電負性最大的是氧，故C錯誤；該配離子中含有的化學鍵有共價鍵、配位鍵，故D錯誤。3．回答下列問題：(1)將白色CuSO4粉末溶解于水中，溶液呈藍色，是因為生成了一種呈藍色的配位數(shù)是4的配離子，請寫出生成此配離子的離子方程式：________________________________________，藍色溶液中的陽離子內(nèi)存在的全部化學鍵類型有__________。1mol該陽離子中含σ鍵個數(shù)為________。(2)CuSO4·5H2O(膽礬)中含有水合銅離子而呈藍色，寫出膽礬晶體中水合銅離子的結(jié)構(gòu)簡式(必須將配位鍵表示出來)：________________________________________________。(3)向CuSO4溶液中滴加氨水會生成藍色沉淀，再滴加氨水到沉淀剛好全部溶解可得到深藍色溶液，繼續(xù)向其中加入極性較小的乙醇可以析出深藍色的[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶體。下列說法不正確的是_________(填字母)。a．[Cu(NH3)4]SO4的組成元素中電負性最大的是N元素b．CuSO4晶體及[Cu(NH3)4]SO4·H2O中S原子的雜化方式均為sp3c．[Cu(NH3)4]SO4所含有的化學鍵有離子鍵、共價鍵和配位鍵d．NH3分子內(nèi)的H—N—H鍵角大于H2O分子內(nèi)的H—O—H鍵角e．SOeq\o\al(2－,4)的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形f．[Cu(NH3)4]2＋中，N原子是配位原子g．NH3分子中氮原子的雜化軌道類型為sp2答案(1)Cu2＋＋4H2O=[Cu(H2O)4]2＋共價鍵、配位鍵12NA(2)(3)ag解析(1)Cu2＋提供空軌道，H2O分子中的O原子提供孤電子對形成配離子[Cu(H2O)4]2＋。(3)電負性：O＞N，a不正確；[Cu(NH3)4]SO4中SOeq\o\al(2－,4)與[Cu(NH3)4]2＋以離子鍵結(jié)合，NH3、SOeq\o\al(2－,4)中含有共價鍵，[Cu(NH3)4]2＋中含有配位鍵，c正確；NH3分子內(nèi)N原子有1個孤電子對，H2O分子中O原子有2個孤電子對，H2O分子中孤電子對對共用電子對排斥作用大，所以H2O分子中H—O—H鍵角小于NH3分子中H—N—H鍵角，d正確；SOeq\o\al(2－,4)中S原子采取sp3雜化，故SOeq\o\al(2－,4)的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形，e正確；[Cu(NH3)4]2＋中N原子提供孤電子對，f正確；NH3中N為sp3雜化，g不正確。二、超分子4．冠醚是皇冠狀的分子，它能否適配堿金屬離子與其空腔直徑和離子直徑有關(guān)。二苯并-18-冠-6與K＋形成的配離子的結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法錯誤的是()冠醚冠醚空腔直徑/pm適合的粒子(直徑/pm)15-冠-5170～220Na＋(204)18-冠-6260～320K＋(276)、Rb＋(304)21-冠-7340～430Cs＋(334)A．冠醚可以用來識別堿金屬離子B．二苯并-18-冠-6也能適配Li＋C．該冠醚分子中碳原子雜化方式有2種D．一個配離子中配位鍵的數(shù)目為6答案B解析Li＋半徑小于Na＋；則二苯并-18-冠-6不能適配Li＋，B錯誤；該冠醚分子中苯環(huán)碳原子為sp2雜化、其他碳原子為sp3雜化，C正確；由結(jié)構(gòu)簡式可知，一個配離子中配位鍵的數(shù)目為6，D正確。5．利用超分子可分離C60和C70。將C60、C70混合物加入一種空腔大小適配C60的“杯酚”中進行分離的流程如圖。下列說法錯誤的是()A．第二電離能：C<OB．杯酚分子中存在π鍵C．杯酚與C60形成氫鍵D．C60與金剛石晶體類型不同答案C解析C和O分別失去一個電子后的價層電子排布式為2s22p1和2s22p3，O的2p能級是半充滿結(jié)構(gòu)，比較穩(wěn)定，所以O(shè)的第二電離能大于C的第二電離能，A項正確；杯酚分子中含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)，具有大π鍵，B項正確；C60中只含有C元素，無法形成氫鍵，C項錯誤；金剛石是共價晶體，C60為分子晶體，D項正確。1．(2023·山東，3)下列分子屬于極性分子的是()A．CS2 B．NF3C．SO3 D．SiF4答案B解析CS2中C的價層電子對數(shù)為2＋eq\f(1,2)×(4－2×2)＝2，無孤電子對，CS2的空間結(jié)構(gòu)為直線形，分子中正、負電荷中心重合，CS2屬于非極性分子，A項不符合題意；NF3中N的價層電子對數(shù)為3＋eq\f(1,2)×(5－3×1)＝4，有1個孤電子對，NF3的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，分子中正、負電荷中心不重合，NF3屬于極性分子，B項符合題意；SO3中S的價層電子對數(shù)為3＋eq\f(1,2)×(6－3×2)＝3，無孤電子對，SO3的空間結(jié)構(gòu)為平面正三角形，分子中正、負電荷中心重合，SO3屬于非極性分子，C項不符合題意；SiF4中Si的價層電子對數(shù)為4＋eq\f(1,2)×(4－4×1)＝4，無孤電子對，SiF4的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形，分子中正、負電荷中心重合，SiF4屬于非極性分子，D項不符合題意。2．(2023·浙江1月選考，12)共價化合物Al2Cl6中所有原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，一定條件下可發(fā)生反應(yīng)：Al2Cl6＋2NH3=2Al(NH3)Cl3，下列說法不正確的是()A．Al2Cl6的結(jié)構(gòu)式為B．Al2Cl6為非極性分子C．該反應(yīng)中NH3的配位能力大于氯D．Al2Br6比Al2Cl6更難與NH3發(fā)生反應(yīng)答案D解析由雙聚氯化鋁分子中所有原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)可知，分子的結(jié)構(gòu)式為，是結(jié)構(gòu)對稱的非極性分子，故A、B正確；由反應(yīng)方程式可知，氨分子更易與具有空軌道的鋁原子形成配位鍵，配位能力大于氯原子，故C正確；溴元素的電負性小于氯元素，溴原子半徑大于氯原子，則鋁溴鍵弱于鋁氯鍵，所以雙聚溴化鋁的鋁溴鍵更易斷裂，比雙聚氯化鋁更易與氨氣反應(yīng)，故D錯誤。3．(1)[2021·全國甲卷，35(3)]甲醇的沸點(64.7℃)介于水(100℃)和甲硫醇(CH3SH,7.6℃)之間，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)[2021·湖南，18(2)①]硅和鹵素單質(zhì)反應(yīng)可以得到SiX4。SiX4的熔、沸點SiF4SiCl4SiBr4SiI4熔點/K183.0203.2278.6393.7沸點/K187.2330.8427.2560.70℃時，SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4呈液態(tài)的是________________________________(填化學式)，沸點依次升高的原因是______________________________，氣態(tài)SiX4分子的空間結(jié)構(gòu)是_______________________________________________________________。答案(1)甲硫醇不能形成分子間氫鍵，而水和甲醇均能形成氫鍵，且物質(zhì)的量相等時水比甲醇的氫鍵多(2)SiCl4SiX4都是結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對分子質(zhì)量依次增大，分子間作用力依次增大正四面體形解析(2)由題給熔、沸點數(shù)據(jù)可知，0℃時，四氟化硅為氣態(tài)，四氯化硅為液態(tài)，四溴化硅、四碘化硅為固態(tài)；SiX4分子中硅原子的價層電子對數(shù)為4，孤電子對數(shù)為0，則分子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形。4．(1)[2022·全國甲卷，35(3)]固態(tài)氟化氫中存在(HF)n形式，畫出(HF)3的鏈狀結(jié)構(gòu)__________________。(2)[2017·全國卷Ⅱ，35(3)③]圖中虛線代表氫鍵，其表示式為(NHeq\o\al(＋,4))N—H…Cl、___________________________________________、____________________。答案(1)(2)(H3O＋)O—H…N(NHeq\o\al(＋,4))N—H…N5．(1)[2023·北京，15(6)]浸金時，S2Oeq\o\al(2－,3)作為配體可提供孤電子對與Au＋形成eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(AuS2O32))3－。分別判斷S2Oeq\o\al(2－,3)中的中心S原子和端基S原子能否做配位原子并說明理由：________________________________________________________________________。(2)[2021·全國乙卷，35(2)]三價鉻離子能形成多種配位化合物。[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2＋中提供電子對形成配位鍵的原子是____________________，中心離子的配位數(shù)為_____________________________________________________________________________________。(3)[2020·山東，17(3)]含有多個配位原子的配體與同一中心離子(或原子)通過螯合配位成環(huán)而形成的配合物為螯合物。一種Cd2＋配合物的結(jié)構(gòu)如圖所示，1mol該配合物中通過螯合作用形成的配位鍵有________mol，該螯合物中N的雜化方式有________種。(4)[2019·全國卷Ⅰ，35(2)]乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一種有機化合物。乙二胺能與Mg2＋、Cu2＋等金屬離子形成穩(wěn)定環(huán)狀離子，其原因是________________________________________________________________________________________________________，其中與乙二胺形成的化合物穩(wěn)定性相對較高的是________(填“Mg2＋”或“Cu2＋”)。答案(1)S2Oeq\o\al(2－,3)中的中心原子S的價層電子對數(shù)為4，無孤電子對，不能做配位原子；端基S原子含有孤電子對，能做配位原子(2)N、O、Cl6(3)61(4)乙二胺的兩個N提供孤電子對與金屬離子形成配位鍵Cu2＋解析(3)由題給圖示可知，1個Cd2＋與C、N雜環(huán)上的4個N原子分別形成4個配位鍵，與2個O原子分別形成2個配位鍵，因此1mol該配合物中通過螯合作用形成的配位鍵有6mol。(4)乙二胺中2個氮原子提供孤電子對與金屬鎂離子或銅離子形成穩(wěn)定的配位鍵，故能形成穩(wěn)定環(huán)狀離子。由于銅離子半徑大于鎂離子，形成配位鍵時頭碰頭重疊程度較大，其與乙二胺形成的化合物較穩(wěn)定。課時精練1．下列說法錯誤的是()A．鹵化氫中，HF的沸點最高，是由于HF分子間存在氫鍵B．鄰羥基苯甲醛的熔、沸點比對羥基苯甲醛的熔、沸點低C．H2O的沸點比HF的沸點高，是由于水中氫鍵鍵能大D．氨氣極易溶于水與氨氣分子和水分子間形成氫鍵有關(guān)答案C解析HF分子之間存在氫鍵，故熔、沸點相對較高，A正確；能形成分子間氫鍵的物質(zhì)熔、沸點較高，鄰羥基苯甲醛容易形成分子內(nèi)氫鍵，對羥基苯甲醛易形成分子間氫鍵，所以鄰羥基苯甲醛的沸點比對羥基苯甲醛的沸點低，B正確；H2O分子最多與周圍H2O分子形成4個氫鍵，而HF分子最多與周圍HF分子形成兩個氫鍵，氫鍵越多，熔、沸點越高，所以H2O的熔、沸點高，C錯誤；氨氣分子和水分子間形成氫鍵，導(dǎo)致氨氣極易溶于水，D正確。2.(2023·山東日照模擬)下列不能用氫鍵相關(guān)知識解釋的是()A．羊毛衫水洗后變形 B．氨容易液化C．H2O比H2S更穩(wěn)定 D．冰浮在水面上答案C解析羊毛屬于蛋白質(zhì)，含有大量氫鍵，水洗會破壞氫鍵，所以變形與氫鍵有關(guān)，A不符合題意；氨氣分子之間存在氫鍵，分子聚集在一起，很容易形成液體，氨容易液化與氫鍵有關(guān)，B不符合題意；H2O比H2S更穩(wěn)定是由于O元素的非金屬性比S強，與氫鍵無關(guān)，C符合題意；冰中含大量氫鍵，相同情況下與水相比，體積膨脹，密度減小，故而浮在水面上，與氫鍵有關(guān)，D不符合題意。3．(2021·山東，9)關(guān)于CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，下列說法錯誤的是()A．CH3OH為極性分子B．N2H4空間結(jié)構(gòu)為平面形C．N2H4的沸點高于(CH3)2NNH2D．CH3OH和(CH3)2NNH2中C、O、N雜化方式均相同答案B解析甲醇可看成是甲烷中的一個氫原子被羥基取代得到的，為四面體結(jié)構(gòu)，是由極性鍵組成的極性分子，A正確；N2H4中N原子的雜化方式為sp3，不是平面形，B錯誤；N2H4分子中連接N原子的H原子數(shù)多，存在氫鍵的數(shù)目多，而偏二甲肼[(CH3)2NNH2]只有一端可以形成氫鍵，另一端的兩個甲基基團比較大，影響了分子的排列，沸點比N2H4的低，C正確；CH3OH和(CH3)2NNH2中C、O、N雜化方式均為sp3，D正確。4．下列化合物中含有2個手性碳原子的是()A．B．C．D．答案B解析中，只有次甲基上的碳原子為手性碳原子，A不符合題意；中，除醛基外的碳原子都為手性碳原子，B符合題意；中，除羧基外的碳原子都為手性碳原子，C不符合題意；中，與苯環(huán)相連的碳原子為手性碳原子，D不符合題意。5．(2021·湖北，9)下列有關(guān)N、P及其化合物的說法錯誤的是()A．N的電負性比P的大，可推斷NCl3分子的極性比PCl3的大B．N與N的π鍵比P與P的強，可推斷N≡N的穩(wěn)定性比P≡P的高C．NH3的成鍵電子對間排斥力較大，可推斷NH3的鍵角比PH3的大D．HNO3的分子間作用力較小，可推斷HNO3的熔點比H3PO4的低答案A解析Cl、P的電負性差值大于Cl、N的電負性差值，三氯化氮、三氯化磷的空間結(jié)構(gòu)都是三角錐形，故三氯化氮分子的極性小于三氯化磷，A項錯誤；分子的穩(wěn)定性與鍵能、鍵數(shù)目有關(guān)，N與N的π鍵比P與P的強，可推斷N≡N的穩(wěn)定性比P≡P的高，B項正確；NH3、PH3分子空間結(jié)構(gòu)都是三角錐形NH3、PH3，N、P原子孤電子對數(shù)都為1，雜化類型都是sp3，但是N原子半徑小于P，N的電負性大于P，NH3分子中成鍵電子對之間排斥力大于PH3，故NH3鍵角大于PH3，C項正確；晶體熔點高低由構(gòu)成晶體的微粒之間作用力大小決定，它們都是分子晶體，HNO3分子間作用力小于H3PO4，H3PO4的熔點高于HNO3，D項正確。6．(2020·海南，7)向CuSO4溶液中滴加氨水至過量，下列敘述正確的是()A．先出現(xiàn)沉淀，后沉淀溶解變?yōu)闊o色溶液B．離子方程式為Cu2＋＋4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2＋＋4H2OC．Cu2＋與NH3中的氮原子以π鍵結(jié)合D．NH3分子中∠HNH為109°28′答案B解析向CuSO4溶液中滴加氨水至過量，先生成氫氧化銅藍色沉淀，后溶解形成銅氨溶液，為深藍色溶液，故A錯誤；Cu2＋提供空軌道，NH3中的氮原子提供孤電子對，形成配位鍵，故C錯誤；NH3分子為三角錐形，∠HNH為107°，故D錯誤。7．(2023·福建模擬)亞銅氨溶液可以吸收CO，其反應(yīng)為[Cu(NH3)2]＋＋CO＋NH3[Cu(NH3)3CO]＋。下列說法不正確的是()A．[Cu(NH3)3CO]＋的結(jié)構(gòu)為B．CO為極性分子C．[Cu(NH3)3CO]＋中H—N—H鍵角比NH3分子中的大D．1mol[Cu(NH3)2]＋中含有6mol共價鍵答案D解析NH3中的N原子、CO中的C原子與Cu＋形成配位鍵，A正確；CO為含有極性鍵的雙原子分子，則其為極性分子，B正確；[Cu(NH3)3CO]＋中的N原子上沒有孤電子對，NH3分子中的N原子上有一個孤電子對，成鍵電子對與成鍵電子對之間的斥力小于孤電子對與成鍵電子對之間的斥力，故[Cu(NH3)3CO]＋中H—N—H鍵角比NH3分子中的大，C正確；1mol[Cu(NH3)2]＋中含2molCu—N配位鍵和6molN—H，共8mol共價鍵，D錯誤。8．下列關(guān)于物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及解釋均正確的是()選項物質(zhì)的結(jié)構(gòu)或性質(zhì)解釋A鍵角：H2O<NH3水分子中O上孤電子對數(shù)比氨分子中N上的少B熱穩(wěn)定性：NH3>PH3NH3分子間氫鍵強于PH3分子間作用力CCl—Cl的鍵長小于Br—Br的鍵長Cl—Cl的鍵能小于Br—Br的鍵能D酸性：CH3COOH>CH3CH2COOH烷基(R—)越長推電子效應(yīng)越大，使羧基中羥基的極性越小，羧酸的酸性越弱答案D解析水分子中O上有2個孤電子對，氨分子中N上有1個孤電子對，孤電子對數(shù)越多，對成鍵電子對的排斥作用越大，鍵角越小，所以水分子中鍵角比氨分子中鍵角小，A錯誤；N與P為同主族元素，N的非金屬性比P強，則熱穩(wěn)定性：NH3>PH3，分子的熱穩(wěn)定性與分子間的作用力無關(guān)，B錯誤；Cl的原子半徑小于Br的原子半徑，則Cl—Cl的鍵長小于Br—Br的鍵長，Cl—Cl的鍵能大于Br—Br的鍵能，C錯誤。9．(2023·山東濱州模擬)螯合劑能與人體內(nèi)有毒的金屬離子結(jié)合形成穩(wěn)定螯合物，從而治療與急性或慢性中毒相關(guān)的損傷。乙二胺四乙酸(EDTA)是常見的螯合劑之一，其四價陰離子形成的螯合物結(jié)構(gòu)如圖。下列說法正確的是()A．原子半徑：O>N>C>HB．N、C、O的氫化物分子間均存在氫鍵C．M的配位數(shù)為6，配位原子為N和OD．螯合物中每兩個氮碳鍵(N—C)的夾角均為107°答案C解析同周期元素，從左到右原子半徑依次減小，則原子半徑：C>N>O，故A錯誤；碳元素的氫化物不能形成分子間氫鍵，故B錯誤；由圖可知，螯合物中Mn＋與氮原子和氧原子形成配位鍵，配位數(shù)為6，故C正確；由圖可知，螯合物中氮原子的雜化方式都為sp3雜化，孤電子對用于形成配位鍵，則氮碳鍵的夾角均大于107°，故D錯誤。10．吡啶()含有與苯環(huán)類似的大π鍵，下列說法或?qū)嶒灢僮鞑徽_的是()A．吡啶中N原子的價層孤電子對占據(jù)了一個未參與雜化的p軌道B．吡啶是極性分子且能與水形成氫鍵，故吡啶在水中的溶解度比苯大C．除去苯中含有的少量吡啶：用鹽酸洗滌、分液、干燥有機層D.、的堿性隨N原子電子云密度的增大而增強，故堿性較強答案A解析吡啶()含有與苯環(huán)類似的大π鍵，則吡啶中N原子也發(fā)生sp2雜化，所以價層孤電子對占據(jù)了一個參與雜化的p軌道，A不正確；吡啶是極性分子且能與水分子間形成氫鍵，而苯為非極性分子，故吡啶在水中的溶解度比苯大，B正確；因為吡啶呈堿性，能與鹽酸反應(yīng)生成水溶性物質(zhì)，所以除去苯中含有的少量吡啶，可用鹽酸洗滌、分液、干燥有機層，C正確；烷基是推電子基團，分子中N原子電子云密度比大，故堿性較強，D正確。11．(2023·浙江嘉興模擬)BF3(三氟化硼)熔點－127℃，沸點－100℃，水解生成H3BO3(硼酸，結(jié)構(gòu)如圖)和HBF4(氟硼酸)，與氨氣相遇立即生成白色的BF3·NH3(氨合三氟化硼)固體。下列說法不正確的是()A．BF3和BFeq\o\al(－,4)中心硼原子雜化方式不同B．1molH3BO3晶體含有6mol氫鍵C．H3BO3顯酸性原因：H3BO3＋H2OB(OH)eq\o\al(－,4)＋H＋D．BF3·NH3結(jié)構(gòu)式為答案B解析BF3中心原子價層電子對數(shù)為3＋eq\f(1,2)×(3－3×1)＝3，采取sp2雜化，BFeq\o\al(－,4)中心原子價層電子對數(shù)為4＋eq\f(1,2)×(3＋1－4×1)＝4，采取sp3雜化，二者中心硼原子雜化方式不同，故A正確；1個H3BO3參與6個氫鍵的形成，每個氫鍵形成于兩個硼酸分子之間，則1molH3BO3晶體中含有6mol×eq\f(1,2)＝3mol氫鍵，故B錯誤；H3BO3是一元弱酸，在水溶液中電離產(chǎn)生H＋使溶液呈酸性，電離方程式為H3BO3＋H2OB(OH)eq\o\al(－,4)＋H＋，故C正確；BF3·NH3中N原子為sp3雜化，N原子上有一個孤電子對，B原子為sp3雜化，提供一個空軌道，與NH3形成配位鍵，BF3·NH3結(jié)構(gòu)式為，故D正確。12．(2023·江蘇徐州模擬)我國科學家成功利用CO2人工合成淀粉，使淀粉生產(chǎn)方式從農(nóng)耕種植轉(zhuǎn)變?yōu)楣I(yè)制造成為可能，其部分轉(zhuǎn)化過程如下：已知：ZnO是兩性氧化物；ZrCl4水解可制得ZrO2。下列有關(guān)物質(zhì)的說法正確的是()A．H2和HCHO均屬于非極性分子B．CO2的空間結(jié)構(gòu)為V形C．H2O2和H2O中均含極性鍵和非極性鍵D．CH3OH的熔點高于HCHO答案D解析HCHO中C原子價層電子對數(shù)為3＋eq\f(4－1×2－2×1,2)＝3，不含孤電子對，為平面三角形結(jié)構(gòu)，正、負電荷中心不重合，為極性分子，H2為直線形分子，為非極性分子，選項A錯誤；CO2分子中C原子的價層電子對數(shù)為2＋eq\f(4－2×2,2)＝2，無孤電子對，空間結(jié)構(gòu)為直線形，選項B錯誤；H2O不含非極性鍵，選項C錯誤；分子晶體相對分子質(zhì)量越大，熔點越高，分子間含有氫鍵時熔點較高，CH3OH分子間存在氫鍵，則熔點為HCHO<CH3OH，選項D正確。13．(1)CO為配合物中常見的配體。CO作配體時，提供孤電子對的通常是C原子而不是O原子，其原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)如圖為DNA結(jié)構(gòu)局部圖。DNA雙螺旋是通過氫鍵使它們的堿基(A和T、C和G)相互配對形成的，請寫出圖中存在的兩種氫鍵的表示式：________、________。答案(1)C的電負性比O小，C原子提供孤電子對的傾向更大，更易形成配位鍵(2)N—H…ON—H…N14．第四周期的鉻、鐵、鎳、銅等金屬及其化合物在工業(yè)上有重要用途。(1)基態(tài)鉻原子的價層電子排布式為_________________________________________。(2)CrO2Cl2和NaClO均可作化工生產(chǎn)的氧化劑或氯化劑。制備CrO2Cl2的反應(yīng)：K2Cr2O7＋3CCl4=2KCl＋2CrO2Cl2＋3COCl2↑①上述反應(yīng)式中非金屬元素電負性由大到小的順序是__________(用元素符號表示)。②COCl2分子中所有原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則COCl2分子中σ鍵和π鍵的個數(shù)比為___________________。(3)CuCl的鹽酸溶液能吸收CO生成復(fù)合物氯化羰基亞銅[Cu2Cl2(CO)2·2H2O]，其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法不正確的是________________(填字母)。A．該復(fù)合物中只含有離子鍵和配位鍵B．該復(fù)合物中Cl原子的雜化類型為sp3C．該復(fù)合物中只有CO和H2O作為配體D．CO與N2的價層電子總數(shù)相同，其結(jié)構(gòu)為C≡O(shè)答案(1)3d54s1(2)①O>Cl>C②3∶1(3)AC解析(3)該復(fù)合物中Cl、CO和H2O為配體，故C錯誤；CO與N2的價層電子總數(shù)相同，互為等電子體，等電子體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)相似，所以CO的結(jié)構(gòu)式為C≡O(shè)，故D正確。15．氮族、氧族元素及其化合物種類繁多，有許多用途，部分物質(zhì)的熔、沸點如下表所示：H2OH2SS8SO2SO3H2SO4N2H4熔點/°C0－85.5115.2－75.516.810.31.4沸點/°C100－60.3444.6－10.045.0337.0113.5(1)H2O、N2H4的熔、沸點要比H2S的熔、沸點高很多，主要原因為________________。(2)根據(jù)價層電子對互斥模型，H2S、SO2、SO3的氣態(tài)分子中，中心原子價層電子對數(shù)不同于其他分子的是________。(3)N2H4是火箭發(fā)射常用的燃料，N2H4的電子式為________，它屬于________(填“極性”或“非極性”)分子。(4)已知含氧酸的酸性與結(jié)構(gòu)中非羥基氧的數(shù)目有關(guān)，強酸一般有兩個非羥基氧(如硫酸：)，中強酸一般有一個非羥基氧(如磷酸：)。已知亞磷酸(H3PO3)是一種二元中強酸。請寫出亞磷酸的結(jié)構(gòu)式：________。答案(1)H2O、N2H4存在分子間氫鍵(2)H2S(3)極性(4)解析(2)硫化氫分子中硫原子的價層電子對數(shù)為4，二氧化硫和三氧化硫分子中硫原子的價層電子對數(shù)都為3。(3)肼是共價化合物，電子式為，肼分子的結(jié)構(gòu)不對稱，正、負電中心不重合，屬于極性分子。(4)由中強酸一般有一個非羥基氧可知，亞磷酸分子中含有一個非羥基氧和2個羥基，有一個氫原子直接與磷原子相連，結(jié)構(gòu)式為。熱點強化14微粒空間結(jié)構(gòu)大π鍵的判斷(一)微?？臻g結(jié)構(gòu)的判斷1．熟記常見分子(離子)的空間結(jié)構(gòu)微粒組成(A為中心原子)實例中心原子的孤電子對數(shù)中心原子的雜化方式微?？臻g結(jié)構(gòu)AB2BeCl2、CO2、HCN0sp直線形SO2、SnBr2、NOeq\o\al(－,2)1sp2V形H2O、OF2、NHeq\o\al(－,2)2_sp3V形AB3BF3、SO3、COeq\o\al(2－,3)0sp2平面三角形NH3、PCl3、SOeq\o\al(2－,3)1sp3三角錐形AB4CH4、CHCl3、NHeq\o\al(＋,4)、SOeq\o\al(2－,4)0sp3四面體形2.(知識拓展)等電子原理及應(yīng)用(1)基本觀點原子總數(shù)相同、價電子總數(shù)相同的分子(或離子)互為等電子體。等電子體具有相似的結(jié)構(gòu)特征(空間結(jié)構(gòu)和化學鍵類型)及相近的性質(zhì)。(2)確定等電子體的方法(舉例)變換過程中注意電荷改變，并伴有元素種類的改變。eq\x(CO)eq\o(→,\s\up7(把O換成前一個原子N),\s\do5(少了1個電子，再得1個電子))eq\x(CN－)eq\o(→,\s\up7(把N換成前一個原子C),\s\do5(少了1個電子，再得1個電子))eq\x(C\o\al(2－,2))eq\x(CO)eq\o(→,\s\up7(把C換成后一個原子N多1個電子),\s\do5(把O換成前一個原子N少1個電子))eq\x(N2)(二)大π鍵(離域π鍵)1．形成條件(1)中心原子采取sp或sp2雜化。(2)參與形成大π鍵的多個原子應(yīng)在同一個平面或同一直線上。2．大π鍵共用電子數(shù)分析方法(1)大π鍵中共用電子的數(shù)目等于垂直于分子或離子平面的p軌道中的電子數(shù)目總和。(2)判斷出中心原子的雜化方式，并畫出價層電子軌道表示式。未參與成鍵的雜化軌道，優(yōu)先填充兩個電子，形成孤電子對，雜化軌道中的電子不參與形成大π鍵。(3)根據(jù)配位原子的價層電子軌道表示式，判斷配位原子中未參與成鍵且垂直該分子或離子平面的p軌道中電子數(shù)目(單電子優(yōu)先形成π鍵)。示例推測COeq\o\al(2－,3)中的大π鍵為________。分析根據(jù)價層電子對互斥模型判斷COeq\o\al(2－,3)為平面三角形結(jié)構(gòu)，中心C原子為sp2雜化，價層電子軌道表示式為，每個O原子有兩個單電子，三個O分別用一個單電子與中心C原子形成三個C—Oσ鍵，另一個單電子參與形成大π鍵，形成兩個負電荷的電子也參與形成大π鍵。則大π鍵的電子總數(shù)為1＋3＋2＝6，表示為Πeq\o\al(6,4)。1．(2020·山東，7)B3N3H6(無機苯)的結(jié)構(gòu)與苯類似，也有大π鍵。下列關(guān)于B3N3H6的說法錯誤的是()A．其熔點主要取決于所含化學鍵的鍵能B．形成大π鍵的電子全部由N提供C．分子中B和N的雜化方式相同D．分子中所有原子共平面答案A解析無機苯屬于分子晶體，其熔點與分子間作用力有關(guān)，與鍵能無關(guān)，A項錯誤；B的最外層電子排布式為2s22p1，N的最外層電子排布式為2s22p3，經(jīng)過sp2軌道雜化后，N原子剩下1個孤電子對，B原子剩下1個空的p軌道，所以形成大π鍵的電子全部由N提供，B項正確；B和N都是sp2雜化，鍵角為120°，分子中所有原子共平面，C、D項正確。2．(2023·菏澤二模)胍()是一種平面形分子。胍鹽在堿性條件下不穩(wěn)定，易水解產(chǎn)生尿素和氨氣，其鹽酸鹽()是核酸檢測液的主要成分。下列說法錯誤的是()A．胍的水溶液呈堿性B．胍中C、N雜化方式均為sp2C．胍中存在Πeq\o\al(6,4)大π鍵D．胍鹽中含有的化學鍵均為極性鍵答案D解析胍含有堿性基團氨基，可以和鹽酸反應(yīng)生成胍鹽，胍的水溶液呈堿性，A正確；胍是平面形分子，C、N均采取sp2雜化，B正確；胍中存在Πeq\o\al(6,4)大π鍵，C正確；胍鹽中含有共價鍵和離子鍵，D錯誤。3．5-氨基四唑硝酸鹽受熱迅速生成以N2為主的環(huán)境友好型氣體，并放出大量的熱，是制造HTPB火箭推進劑的重要原料。該鹽結(jié)構(gòu)簡式如圖，其中五元環(huán)為平面結(jié)構(gòu)，下列說法正確的是()A．陰離子的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形B．該化合物難溶于水C．該化合物中五元環(huán)上的5個原子的雜化方式都相同D．該化