(2)FeCl3+5KSCN===K2[Fe(SCN)5]+3KCl
解析 Ⅰ.(1)Cu2中存在空轨道,而OH中O原子有孤电子对,故O与Cu之间以配位键结
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合。(2)A项,与S相连的氧原子没有杂化;B项,氢键不是化学键;C项,Cu2的价电子排
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布式为3d9;D项,由图可知,胆矾中有1个H2O与其他微粒靠氢键结合,易失去,有4个H2O与Cu2以配位键结合,较难失去。
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考点三 分子间作用力与分子的性质
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。 (5)氢键
①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。 ②表示方法:A—H…B
③特征:具有一定的方向性和饱和性。
④分类:氢键包括分子内氢键和分子间氢键两种。 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
类型 形成原因 存在的共价键 分子内原子排列
非极性分子 正电中心和负电中心重合的分子 非极性键或极性键 对称 极性分子 正电中心和负电中心不重合的分子 非极性键或极性键 不对称 (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非极性溶剂,极性溶质一般能溶于极性溶剂。若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键,则溶质的溶解度增大。
②随着溶质分子中憎水基个数的增多,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)分子的手性
①手性异构:具有完全相同的组成和原子排列的一对分子,如同左手和右手一样互为镜像,在三维空间里不能重叠的现象。 ②手性分子:具有手性异构体的分子。
③手性碳原子:在有机物分子中,连有四个不同基团或原子的碳原子。含有手性碳原子的分
子是手性分子,如(4)无机含氧酸分子的酸性
。
无机含氧酸的通式可写成(HO)mROn,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<HClO2<HClO3<HClO4。
(1)可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子间形成了氢键( ) (2)乙醇分子和水分子间只存在范德华力( ) (3)氢键具有方向性和饱和性( ) (4)H2O2分子间存在氢键( )
(5)卤素单质、卤素氢化物、卤素碳化物(即CX4)的熔、沸点均随着相对分子质量的增大而增大( )
(6)氢键的存在一定能使物质的熔、沸点升高( ) (7)H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键( ) 答案 (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)× (6)× (7)×
解析 (1)可燃冰中水分子间存在氢键,但CH4与H2O之间不存在氢键。 (2)乙醇分子、水分子中都有—OH,符合形成氢键的条件。
(4)H2O2分子中的H几乎成为“裸露”的质子,与水分子一样,H2O2分子间也存在氢键。 (5)卤素氢化物中,HF分子间能形成氢键,其熔、沸点最高。
(6)分子内氢键对物质的熔、沸点影响很小,能使物质的熔、沸点降低。 (7)H2O比H2S稳定是因为O—H键键能大于S—H键键能,而与氢键无关。
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NH3极易溶于水的因素有哪些?
答案 NH3为极性分子,NH3与H2O分子间可形成氢键。
题组一 共价键的极性与分子极性的判断
1.(2019·河南省实验中学模拟)膦又称磷化氢,化学式为PH3,在常温下是一种无色有大蒜臭味的有毒气体,它的分子呈三角锥形。以下关于PH3的叙述中正确的是( ) A.PH3是非极性分子 B.PH3中有未成键电子对 C.PH3是一种强氧化剂
D.PH3分子中P—H键是非极性键 答案 B
解析 A项,正负电荷中心不重合的分子为极性分子,正负电荷中心重合的分子为非极性分子;B项,PH3分子中有1个未成键的孤电子对;C项,根据P元素的化合价分析,错误;D项,同种非金属元素之间存在非极性键,不同种非金属元素之间存在极性键。
2.(2018·广东省茂名高三联考)已知H和O可以形成H2O和H2O2两种化合物,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。 ①1 mol冰中有________mol氢键。
②用球棍模型表示的水分子结构是____________。
(2)已知H2O2分子的结构如图所示:H2O2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:
①H2O2分子的电子式是_________________________________________________________, 结构式是____________________________________________________________。
②H2O2分子是含有________键和________键的_______________________________________ (填“极性”或“非极性”)分子。
③H2O2难溶于CS2,简要说明理由:____________________________________________。 ④H2O2中氧元素的化合价是__________,简要说明原因___________________________。 答案 (1)①2 ②B (2)①
H—O—O—H ②极性 非极性
极性 ③H2O2为极性分子,而CS2为非极性溶剂,根据“相似相溶”规律,H2O2难溶于CS2 ④-1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
解析 (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)由H2O2的立体构型图可知,H2O2是极性分子,分子内既有极性键,又有非极性键,而CS2为非极性分子,根据“相似相溶”规律,H2O2难溶于CS2。 题组二 范德华力、氢键对物质性质的影响
3.氨溶于水时,大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合形成NH3·H2O分子。根据氨水的性质可推知NH3·H2O的结构式为( )
答案 B
解析 根据NH3·H2ONH4+OH可知NH3·H2O的结构式为
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。
4.按要求回答下列问题:
(1)HCHO分子的空间构型为________形,它与H2加成后,加成产物的熔、沸点比CH4的熔、沸点高,其主要原因是(须指明加成产物是何物质)_________________________________。 答案 平面三角 加成产物CH3OH分子之间能形成氢键
(2)S位于周期表中第________族,该族元素氢化物中,H2Te比H2S沸点高的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________, H2O比H2Te沸点高的原因是_______________________________________________ ________________________________________________________________________。
答案 ⅥA 两者均为分子晶体且结构相似,H2Te相对分子质量比H2S大,分子间作用力更强 两者均为分子晶体,H2O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____________________________________________________。
答案 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:__________________________ ________________________________________________________________________。 答案 氨分子间存在氢键,分子间作用力大,因而易液化
(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_________________________。 答案 H2O与乙醇分子间能形成氢键
(6)纳米TiO2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_________________________________________________。
――――→②NH
3
①纳米TiO2
答案 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.S有两种常见的含氧酸,较高价的酸性比较低价的酸性________,理由是______________ __________________________________________________________。
答案 强 S的正电性越高,导致S—O—H中O的电子向S偏移,因而在水分子的作用下,也就越容易电离出H,即酸性越强
6.(2019·长沙市明德中学检测)判断含氧酸酸性强弱的一条经验规律是含氧酸分子结构中含非羟基氧原子数越多,该含氧酸的酸性越强。如下表所示:
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