高考化学一轮复习第6章物质结构与性质元素周期律第31讲分子的性质配合物与超分子学案

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1．知道分子极性与键的极性、分子的空间结构密切相关，认识键的极性对分子性质的影响。
2．了解范德华力、氢键的含义及其对物质性质的影响。
3．掌握常见配合物的形成和结构，了解超分子的概念及特征。
考点一 键的极性与分子极性
1．极性键与非极性键
(1)极性键与非极性键的比较。
(2)键的极性对化学性质的影响。
键的极性对羧酸酸性大小的影响实质是通过改变羧基中羟基的 eq \(□,\s\up1(5)) ________而实现的，羧基中羟基的极性越大，越 eq \(□,\s\up1(6)) __________________，羧酸的酸性越强。
①与羧基相邻的共价键的极性越大，羧基中 eq \(□,\s\up1(7)) __________________，羧酸的酸性越强。
②烷基是推电子基团，通过减小羟基的 eq \(□,\s\up1(8)) ________，使羧酸的酸性减小。一般地，烷基越长，推电子效应 eq \(□,\s\up1(9)) __________，羧酸的酸性 eq \(□,\s\up1(10)) __________。
2．极性分子与非极性分子
[答案自填] eq \(□,\s\up1(1)) 不同 eq \(□,\s\up1(2)) 同种 eq \(□,\s\up1(3)) 发生 eq \(□,\s\up1(4)) 不发生 eq \(□,\s\up1(5)) 极性 eq \(□,\s\up1(6)) 容易电离出H＋ eq \(□,\s\up1(7)) 羟基的极性越大 eq \(□,\s\up1(8)) 极性
eq \(□,\s\up1(9)) 越大 eq \(□,\s\up1(10)) 越弱 eq \(□,\s\up1(11)) 重合 eq \(□,\s\up1(12)) 等于 eq \(□,\s\up1(13)) 不重合 eq \(□,\s\up1(14)) 不等于
一、分子极性的判断
1．下列化合物中，化学键的类型(极性或非极性)和分子的极性皆相同的是( )
A．CO2和SO2 B．CH4和CH2Cl2
C．BF3和NH3 D．HCl和HI
解析：选D。A项，CO2是由极性键构成的非极性分子，SO2是由极性键构成的极性分子；B项，CH4是由极性键构成的非极性分子，CH2Cl2是由极性键构成的极性分子；C项，BF3是由极性键构成的非极性分子，NH3是由极性键构成的极性分子；D项，HCl和HI都是由极性键构成的极性分子。
2．下列分子P4、C60、O3、CS2、H2O2、SO2、SO3、HCHO、PCl3、PCl5中，属于非极性分子的是______________________；属于极性分子的是____________________。
答案：P4、C60、CS2、SO3、PCl5 O3、H2O2、SO2、HCHO、PCl3
二、羧酸酸性强弱的比较
3．试比较下列有机酸的酸性强弱。
①CF3COOH ②CCl3COOH ③CHCl2COOH
④CH2ClCOOH ⑤CH3COOH
酸性由强到弱的顺序为____________________________(填序号)。
答案：①＞②＞③＞④＞⑤
4．酸性：HCOOH________CH3COOH(填“>”或“<”)，其原因是____________________________________________________。
答案：> 烷基(R—)是推电子基团，烷基越长推电子效应越大，羧基中的羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱
考点二 分子间作用力
1．范德华力与氢键
[注] 氢键的强度比共价键的小。
2．分子的溶解性
(1)“相似相溶”规律：非极性溶质一般能溶于 eq \(□,\s\up1(10)) ______________溶剂， eq \(□,\s\up1(11)) ________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 eq \(□,\s\up1(12)) ________。
(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)手性异构体(或对映异构体)：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互为 eq \(□,\s\up1(13)) ________，却在三维空间里不能叠合，互称手性异构体(或对映异构体)。
(2)手性分子：具有 eq \(□,\s\up1(14)) ____________的分子。
(3)手性碳原子：在有机化合物分子中，连有四个 eq \(□,\s\up1(15)) ______________________的碳原子。如中标有*的碳原子为手性碳原子。
[答案自填] eq \(□,\s\up1(1)) 无 eq \(□,\s\up1(2)) 有 eq \(□,\s\up1(3)) 氢键 eq \(□,\s\up1(4)) 范德华力 eq \(□,\s\up1(5)) 越大
eq \(□,\s\up1(6)) 越大 eq \(□,\s\up1(7)) 越高 eq \(□,\s\up1(8)) 升高 eq \(□,\s\up1(9)) 降低 eq \(□,\s\up1(10)) 非极性 eq \(□,\s\up1(11)) 极性 eq \(□,\s\up1(12)) 增大 eq \(□,\s\up1(13)) 镜像 eq \(□,\s\up1(14)) 手性异构体 eq \(□,\s\up1(15)) 不同原子或原子团
[易错秒判]
(1)氨水中氨分子与水分子间形成了氢键( )
(2)氢键的存在一定能使物质的熔、沸点升高( )
(3)可燃冰(CH4·8H2O)中甲烷分子与水分子之间形成了氢键( )
(4)H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键( )
(5)碘化氢的沸点高于氯化氢的沸点是因为碘化氢分子间存在氢键( )
(6)卤素氢化物、碳化物(即CX4)的熔、沸点均随相对分子质量的增大而增大( )
答案：(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× (6)×
一、分子间作用力对物质性质的影响
1．(1)甲醇的沸点(64.7 ℃)介于甲硫醇(CH3SH，7.6 ℃)和水(100 ℃)，其原因是___________________________________________
__________________________________________________。
(2)已知，苯酚()具有弱酸性，其Ka＝1.1×10－10；水杨酸第一步电离形成的能形成分子内氢键，相同温度下电离平衡常数Ka2(水杨酸)________(填“>”或“<”)Ka(苯酚)，其原因是_____________________________________________________________
_______________________________________________________。
(3) 的沸点比的高，原因是
_____________________________________________________
______________________________________________________。
(4)硅和卤素单质反应可以得到SiX4。
SiX4的熔、沸点
0 ℃时，SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4呈液态的是______________(填化学式)，沸点依次升高的原因是_____________________________________________________________
_______________________________________________________。
(5)图中虚线代表氢键，其表示式为(NH eq \\al(＋,4) )N—H…Cl、____________、____________。
答案：(1)甲硫醇不能形成分子间氢键，而水和甲醇均能形成分子间氢键，且物质的量相等的水比甲醇形成的分子间氢键多
(2)< 能形成分子内氢键，使其更难电离出H＋
(3) 形成分子内氢键，而形成分子间氢键，分子间氢键使物质的沸点升高
(4)SiCl4 SiX4都是结构相似的分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大
(5)(H3O＋)O—H…N(N eq \\al(－,5) ) (NH eq \\al(＋,4) )N—H…N(N eq \\al(－,5) )
二、分子的溶解性和手性
2．(1)常温下，CrO2Cl2为深红色液体，能与CCl4、CS2等互溶，据此可判断CrO2Cl2是________(填“极性”或“非极性”)分子。
(2)金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液体Ni(CO)4，呈正四面体结构。Ni(CO)4 易溶于下列物质中的_______________(填字母)。
a．水 b．CCl4
c．苯 d．NiSO4溶液
(3)甲醛、甲醇和甲酸等碳原子个数较少的醛、醇和羧酸均易溶于水，而甲烷、甲酸甲酯难溶于水，试解释其原因：_____________________________________________________________
______________________________。
(4)下列分子中若有手性分子，请用“*”标出其手性碳原子；若无手性分子，此小题不必作答。
答案：(1)非极性
(2)bc
(3)甲醛、甲醇和甲酸等碳原子个数较少的醛、醇、羧酸都能与水分子间形成氢键，而甲烷、甲酸甲酯与水分子间难以形成氢键
(4)
考点三 配合物与超分子
1．配位键
(1)概念：由一个原子提供 eq \(□,\s\up1(1)) ____________，而另一个原子提供 eq \(□,\s\up1(2)) __________________接受 eq \(□,\s\up1(3)) ______________形成的共价键，即“电子对给予—接受”键被称为配位键。
(2)表示方法：常用“ eq \(□,\s\up1(4)) ______”来表示配位键，箭头指向接受孤电子对的原子，如NH eq \\al(＋,4) 可表示为，在NH eq \\al(＋,4) 中，虽然有一个N—H形成过程与其他3个N—H形成过程不同，但是一旦形成之后，4个共价键就完全 eq \(□,\s\up1(5)) ________。
2．配合物
(1)概念： eq \(□,\s\up1(6)) __________________(称为中心离子或原子)与某些分子或离子(称为 eq \(□,\s\up1(7)) ________________)以 eq \(□,\s\up1(8)) ____________结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物，如[Cu(NH3)4]SO4。
(2)形成条件：①配体有 eq \(□,\s\up1(9)) ______________；②中心原子或离子有 eq \(□,\s\up1(10)) ____________。
(3)组成：如[Cu(NH3)4]SO4
3．配合物的制备
续上表
4.超分子
(1)含义：由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体。
(2)超分子内分子间的作用力。
多数人认为，超分子内部分子之间通过非共价键相结合，包括氢键、静电作用、疏水作用以及一些分子与金属离子形成的弱配位键等。
(3)重要特征： eq \(□,\s\up1(20)) __________、 eq \(□,\s\up1(21)) ___________________________。
[答案自填] eq \(□,\s\up1(1)) 孤电子对 eq \(□,\s\up1(2)) 空轨道 eq \(□,\s\up1(3)) 孤电子对 eq \(□,\s\up1(4)) →
eq \(□,\s\up1(5)) 相同 eq \(□,\s\up1(6)) 金属离子或原子 eq \(□,\s\up1(7)) 配体或配位体 eq \(□,\s\up1(8)) 配位键
eq \(□,\s\up1(9)) 孤电子对 eq \(□,\s\up1(10)) 空轨道 eq \(□,\s\up1(11)) 配位原子 eq \(□,\s\up1(12)) 配位体 eq \(□,\s\up1(13)) 配位数 eq \(□,\s\up1(14)) 蓝色沉淀 eq \(□,\s\up1(15)) 溶解 eq \(□,\s\up1(16)) 红 eq \(□,\s\up1(17)) 白色沉淀 eq \(□,\s\up1(18)) 溶解 eq \(□,\s\up1(19)) 无 eq \(□,\s\up1(20)) 分子识别 eq \(□,\s\up1(21)) 自组装
[易错秒判]
(1)H3O＋和CH4中均存在配位键( )
(2)形成配位键的条件是一方有空轨道，另一方有孤电子对( )
(3)配位键实质上是一种特殊的共价键( )
(4)配位化合物中的配体可以是分子也可以是阴离子( )
(5)配位键强弱取决于配体给电子能力，给电子能力越弱，配位键越强( )
(6)配合物[C(NH3)5Cl]Cl2中的Cl－均可与AgNO3反应生成AgCl沉淀( )
答案：(1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)× (6)×
1．向盛有硫酸铜溶液的试管中滴加氨水，先生成难溶物，继续滴加氨水，难溶物溶解，得到深蓝色透明溶液。下列说法正确的是( )
A．反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后Cu2＋的浓度不变
B．沉淀溶解后，生成深蓝色的配离子[Cu(NH3)4]2＋
C．配位化合物中只有配位键
D．在配离子[Cu(NH3)4]2＋中，Cu2＋给出孤电子对，NH3提供空轨道
答案：B
2．利用超分子可分离C60和C70。将C60、C70混合物加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”中进行分离的流程如图。下列说法错误的是( )
A．第二电离能：CB．杯酚分子中存在π键
C．杯酚与C60形成氢键
D．C60与金刚石的晶体类型不同
解析：选C。C和O分别失去一个电子后的价层电子排布式为2s22p1和2s22p3，失去一个电子后，O的2p能级是半充满结构，比较稳定，所以O的第二电离能大于C的第二电离能，A项正确；杯酚分子中含有苯环结构，存在大π键，B项正确；C60中只含有C元素，无法形成氢键，C项错误；金刚石为共价晶体，C60为分子晶体，D项正确。
3．(1)三价铬离子能形成多种配位化合物。[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2＋ 中提供孤电子对形成配位键的原子是____________________，中心离子的配位数为__________。
(2)NH3BH3分子中，N—B化学键称为_____________________
键，其电子对由________提供。
(3)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物。乙二胺能与Mg2＋、Cu2＋等金属离子形成稳定环状离子，其原因是___________________，其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是______(填“Mg2＋”或“Cu2＋”)。
(4)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种Cd2＋配合物的结构如图所示，1 ml 该配合物中通过螯合作用形成的配位键有________ml，该螯合物中N原子的杂化方式有________种。
解析：(1)[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2＋中三价铬离子提供空轨道，N、O、Cl提供孤电子对，中心离子的配位数为N、O、Cl三种原子的个数之和，即3＋2＋1＝6。
(3)乙二胺中2个氮原子提供孤电子对与金属镁离子或铜离子形成稳定的配位键，故能形成稳定环状离子。由于铜离子半径大于镁离子，形成配位键时头碰头重叠程度较大，其与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高。
(4)由题图可知，1个Cd2＋与C、N杂环上的4个N原子分别形成4个配位键，与2个O原子分别形成2个配位键，
因此1 ml该配合物中通过螯合作用形成的配位键有6 ml。
答案：(1)N、O、Cl 6
(2)配位 N
(3)乙二胺的两个N原子提供孤电子对与金属离子形成配位键 Cu2＋
(4)6 1
1.(2023·新高考山东卷)下列分子属于极性分子的是( )
A．CS2 B．NF3
C．SO3 D．SiF4
解析：选B。根据价层电子对互斥模型可知，CS2的中心原子C的价层电子对数＝2＋ eq \f(1,2) ×(4－2×2)＝2，无孤电子对，CS2的空间结构为直线形，正负电中心重合，为非极性分子；NF3的中心原子N的价层电子对数＝3＋ eq \f(1,2) ×(5－3×1)＝4，有一个孤电子对，NF3的空间结构为三角锥形，正负电中心不重合，为极性分子；SO3的中心原子S的价层电子对数＝3＋ eq \f(1,2) ×(6－3×2)＝3，无孤电子对，SO3的空间结构为平面正三角形，正负电中心重合，为非极性分子；SiF4的中心原子Si的价层电子对数＝4＋ eq \f(1,2) ×(4－4×1)＝4，无孤电子对，SiF4的空间结构为正四面体形，正负电中心重合，为非极性分子。
2．(2023·新高考湖南卷)下列有关物质结构和性质的说法错误的是( )
A．含有手性碳原子的分子叫做手性分子
B．邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点
C．酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可发生水解反应
D．冠醚(18-冠-6)的空穴与K＋尺寸适配，两者能通过弱相互作用形成超分子
解析：选A。连有4个不同原子或原子团的饱和碳原子为手性碳原子，手性分子是指与其镜像不相同，在三维空间里不能互相叠合的具有一定构型或构象的分子，含有手性碳原子的分子不一定为手性分子，如，A项错误；邻羟基苯甲醛存在分子内氢键，而对羟基苯甲醛存在分子间氢键，故邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点，B项正确；酰胺中的酰胺基在酸或碱存在并加热时可发生水解反应，C项正确；冠醚(18-冠-6)的空腔直径与K＋尺寸适配，二者可通过弱相互作用形成超分子，D项正确。
3．(2023·浙江1月选考)共价化合物Al2Cl6中所有原子均满足8电子稳定结构，一定条件下可发生反应：Al2Cl6＋2NH3===2Al(NH3)Cl3。下列说法不正确的是( )
A．Al2Cl6的结构式为
B．Al2Cl6为非极性分子
C．该反应中NH3的配位能力大于氯的
D．Al2Br6比Al2Cl6更难与NH3发生反应
解析：选D。Al2Cl6中所有原子均满足8电子稳定结构，故其结构式为，A项正确；Al2Cl6为对称结构，正负电中心重合，为非极性分子，B项正确；该反应中NH3取代Cl与Al形成配位键，说明NH3的配位能力大于氯的配位能力，C项正确；Al—Br的稳定性弱于Al—Cl的稳定性，故Al2Br6更易与NH3发生反应，D项错误。
4．(2023·新高考江苏卷)下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是( )
A．H2具有还原性，可作为氢氧燃料电池的燃料
B．氨极易溶于水，液氨可用作制冷剂
C．H2O分子之间形成氢键，H2O(g)的热稳定性比H2S(g)的高
D．N2H4中的N原子与H＋形成配位键，N2H4具有还原性
解析：选A。A.H2具有还原性，与氧气反应，可作为氢氧燃料电池的燃料，A正确；B.液氨可用作制冷剂的主要原因是液氨汽化吸收大量的热，和氨极易溶于水无关，B错误；C.H2O(g) 的热稳定性比H2S(g)高的主要原因是氧氢键的键能高于硫氢键的键能，和H2O分子之间形成氢键无关，C错误；D.N2H4具有还原性在于N本身可以失电子，且N2H4中不含配位键，D错误。
5．(2023·新高考湖北卷)导致SiCl4比CCl4易水解的因素有________(填标号)。
a．Si—Cl键极性更大
b．Si的原子半径更大
c．Si—Cl键键能更大
d．Si有更多的价层轨道
解析：Si原子半径大于C原子半径，Si—Cl键键长长，键能小；同时Si电负性小于C，Si—Cl键极性大；Si位于第三周期，3d轨道更易和H2O分子中的O原子配位。以上因素导致Si—Cl键更易断裂，SiCl4比CCl4更易水解，故选abd。
答案：abd
6．(2023·新高考海南卷)我国科学家发现一种钒配合物Ⅰ可以充当固氮反应的催化剂，反应过程中经历的中间体包括Ⅱ和Ⅲ。回答下列问题：
(代表单键、双键或三键)
(1)配合物Ⅰ中钒的配位原子有4种，它们是____________________。
(2)配合物Ⅰ中，R′代表芳基，V—O—R′空间结构呈角形，原因是________________________________________________________________________。
(3)配合物Ⅱ中，第一电离能最大的配位原子是________。
(4)配合物Ⅱ和Ⅲ中，钒的化合价分别为＋4和＋3，配合物Ⅱ、Ⅲ和N2三者中，两个氮原子间键长最长的是______________。
解析：(1)根据配合物Ⅰ的结构简式可知，中心原子钒的配位原子有C、O、P、Cl。(2)根据VSEPR模
型，中心原子氧原子的价层电子对数为4，孤电子对数为2，V—O—R′的空间结构呈角形。(3)配合物Ⅱ中，第一电离能最大的配位原子是N。(4)结合题干所给配合物Ⅱ和配合物Ⅲ的结构，钒的化合价分别为＋4和＋3，配合物Ⅱ中氮原子间是氮氮单键，配合物Ⅲ中为氮氮双键，N2中为氮氮三键，故配合物Ⅱ中两个氮原子间的键长最长。
答案：(1)C、O、P、Cl (2)根据VSEPR模型，氧原子的价层电子对数为4，孤电子对数为2，V—O—R′的空间结构呈角形 (3)N (4)配合物Ⅱ
课时跟踪练
[基础巩固]
1．偶极矩是电荷量与正负电中心间的距离的乘积。用偶极矩可判断分子的极性：一般来说极性分子的偶极矩不为零；非极性分子的偶极矩为零。下列分子中偶极矩不为零的是( )
A．BeCl2 B．BF3
C．PCl3 D．CH4
解析：选C。在题给四种分子中，只有PCl3 (结构与NH3相似)是极性分子。
2．已知：三氟乙酸(CF3COOH)的酸性强于三氯乙酸(CCl3COOH)的酸性。下列对于该事实的解释不正确的是( )
A．CF3COOH的相对分子质量小于CCl3COOH的相对分子质量
B．氟的电负性大于氯的电负性
C．CF3COOH分子中羧基中的羟基更易电离出H＋
D．F—C的极性强于Cl—C的极性
解析：选A。酸性的强弱与相对分子质量的大小没有直接关系。
3．(2024·广州执信中学开学考)下列关于分子性质的说法错误的是( )
A．丙烯不存在顺反异构
B．乳酸[CH3CH(OH)COOH]有一对对映异构体，因为其分子中含有一个手性碳原子
C．I2易溶于苯、CH4难溶于水，都可用“相似相溶”的规律解释
D．H2O很稳定，因为水分子之间存在氢键
解析：选D。A.丙烯分子中，碳碳双键上的一个碳原子连接两个H原子，不具有顺反异构，故A正确；B.乳酸[CH3CH(OH)COOH] 中连接羟基的碳原子为手性碳原子，因此乳酸有一对对映异构体，故B正确；C.I2、苯、甲烷都是非极性分子，水是极性分子，根据“相似相溶”的规律，I2易溶于苯、CH4难溶于水，故C正确；D.H2O很稳定，是因为水分子中氢氧键的键能大，不容易断裂，与水分子之间存在氢键无关，故D错误。
4．下列化合物中含有2个手性碳原子的是( )
A．
D．
解析：选B。 (*表示手性碳原子，下同)中只有1个手性碳原子，A不符合题意；中有2个手性碳原子，B符合题意；中有3个手性碳原子，C不符合题意；中只有1个手性碳原子，D不符合题意。
5．(2024·揭阳高三模拟)在电池工业上，碳酸乙烯酯(EC)可作为锂电池电解液的优良溶剂，其结构为，熔点为35 ℃。下列有关说法错误的是( )
A．一个EC分子中有10个σ键
B．EC分子间能形成氢键
C．EC分子中至少有4个原子共平面
D．EC由固态变成液态破坏了分子间作用力
解析：选B。A.该物质的分子式是C3H4O3，分子中含有的C—H、C—C、C—O都是σ键，而C===O中含有一个σ键，一个π键，故一个C3H4O3分子中含有10个σ键和1个π键，A正确；B.在EC分子中，O原子上无H原子，C—H极性较弱，不能形成分子间氢键，B错误；C.EC分子中的碳氧双键是平面结构，所以与C原子相连的3个O原子与这个C原子在同一个平面上，因此分子中至少有4个原子共平面，C正确；D.EC 为分子晶体，因此其由固态变为液态时破坏的是分子间作用力，D正确。
6．关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物，下列说法正确的是( )
A．配体是Cl－和H2O，配位数是5
B．中心离子是Ti4＋，配离子是[TiCl(H2O)5]2＋
C．内界和外界中Cl－的数目之比是1∶2
D．加入足量AgNO3溶液，所有Cl－均被完全沉淀
解析：选C。[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O中配体是Cl－、H2O，配位数是6；中心离子是Ti3＋，配离子即内界是[TiCl(H2O)5]2＋，外界是Cl－；配合物中内界中的Cl－不与Ag＋反应，外界中的Cl－与Ag＋反应。
7．配离子[Zn(CN)4]2－在水溶液中与HCHO发生如下反应：4HCHO＋[Zn(CN)4]2－＋4H＋＋4H2O===[Zn(H2O)4]2＋＋4HOCH2CN。下列说法错误的是( )
A．HOCH2CN的沸点高于HCHO的
B．1 ml HCHO分子中含有σ键数目为4NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)
C．[Zn(CN)4]2－和[Zn(H2O)4]2＋的中心离子的配位数均为4
D．[Zn(CN)4]2－的空间结构为正四面体形
解析：选B。因HOCH2CN存在分子间氢键，故沸点高于HCHO的，A说法正确；1个甲醛分子含有3个σ键，故1 ml 甲醛分子中含有σ键的数目为3NA，B说法错误；两种物质的中心离子的配位数均为4，C说法正确；[Zn(CN)4]2－ 中Zn原子为sp3杂化，空间结构为正四面体形，D说法正确。
8．冠醚是由多个二元醇分子之间失水形成的环状醚，X是其中的一种，Li＋因其体积大小与X的空腔大小相近而恰好能进入X的环内形成超分子Y(如图所示)，Y中Li＋与氧原子间能形成化学键。下列说法错误的是( )
A．X形成的晶体为分子晶体
B．Y中Li＋与氧原子间形成的是离子键
C．K＋不能与X形成超分子
D．电负性：O>C>H>Li
解析：选B。A.X是醚类物质，熔点、沸点较低，是分子晶体，A项正确；B.Y中Li＋提供空轨道、氧原子提供孤电子对形成配位键，B项错误；C.K＋的半径比Li＋的大，其体积比X的空腔大，无法进入空腔内，不能形成超分子，C项正确；D.由同周期元素电负性递变规律知，电负性：O>C>Li，由烃中碳元素显负价而氢元素显＋1价知，电负性：C>H，非金属元素的电负性大于金属元素的电负性，故电负性：O>C>H>Li，D项正确。
9．Ⅰ.铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途，如金属铜用来制造电线电缆，五水硫酸铜可用作杀菌剂、消毒剂。
(1)向硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成 [Cu(NH3)4]2＋ 配离子。已知NF3与NH3的空间结构都是三角锥形，但NF3不易与Cu2＋形成配离子。其原因是___________________________________________
_________________________________________________________
______________________________________________________。
(2)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成 [Cu(OH)4]2－。不考虑空间结构，[Cu(OH)4]2－的结构可用示意图表示为______________________________________________________。
1 ml该离子中含有σ键个数为________(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
Ⅱ.经研究表明，Fe(SCN)3是配合物，Fe3＋与SCN－不仅能以1∶3的个数比配合，还能以其他个数比配合。
(3)若Fe3＋与SCN－的配合物中，主要是Fe3＋与SCN－以个数比1∶1配合所得离子显红色。该离子的离子符号是________。
(4)若Fe3＋与SCN－以个数之比1∶5配合，则FeCl3与KSCN在水溶液中发生反应的化学方程式为_____________________________________________________________
______________________________________________________。
答案：Ⅰ.(1)N、F、H三种元素的电负性：F＞N＞H，在NF3中，共用电子对偏向F原子，偏离N原子，使得氮原子上的孤电子对难与Cu2＋形成配位键
(2) eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(或)) 8NA
Ⅱ.(3)[Fe(SCN)]2＋
(4)FeCl3＋5KSCN===K2[Fe(SCN)5]＋3KCl
[素养提升]
10．关于NH3性质的解释合理的是( )
解析：选C。A.NH3和PH3属于同一主族元素的氢化物，分子晶体的沸点与其相对分子质量成正比，但NH3分子间含有氢键， PH3分子间不含氢键，氢键的存在导致NH3的沸点升高，故A错误；B.NH3的熔点高于PH3的，是因为NH3分子间含有氢键，氢键的存在导致NH3的熔点升高，故B错误；C.NH3中氮原子含有孤电子对，使Ag＋和NH3以配位键结合形成[Ag(NH3)2]＋，故C正确；D.NH3·H2O是共价化合物，是弱碱，在水溶液中部分电离出NH eq \\al(＋,4) 和OH－，故D错误。
11．下列有关N、P及其化合物的说法错误的是( )
A．N的电负性比P的大，可推断NCl3分子的极性比PCl3的大
B．N与N的π键比P与P的强，可推断N≡N 的稳定性比P≡P的高
C．NH3的成键电子对间排斥力较大，可推断NH3的键角比PH3的大
D．HNO3的分子间作用力较小，可推断HNO3的熔点比H3PO4的低
解析：选A。A.P和Cl的电负性差值比N和Cl的电负性差值大，因此PCl3分子的极性比NCl3分子极性大，A项错误；B.N与N的π键比P与P的强，故N≡N 的稳定性比P≡P的高，B项正确；C.N的电负性比P的大，NH3中σ键电子对更偏向中心原子N，使NH3中σ键电子对间的斥力大，因此NH3的键角比PH3的大，C项正确；D.相对分子质量：HNO312．Fe为过渡金属元素，在工业生产中具有重要的用途。已知NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)n]SO4，该配合物的中心离子的最外层电子数与配体提供的电子总数之和为26。下列有关说法正确的是( )
A．该配合物的化学式为[Fe(NO)(H2O)5]SO4
B．该配合物中所含非金属元素均位于元素周期表p区
C．1 ml该配合物与足量Ba(OH)2溶液反应可生成2 ml 沉淀
D．该配合物中阳离子呈正八面体结构，阴离子呈正四面体结构
解析：选A。配合物[Fe(NO)(H2O)n]SO4的中心离子的最外层电子数与配体提供的电子总数之和为26，因为中心离子Fe2＋的最外层有14个电子(3s23p63d6)，配体为NO和H2O，每个配体只提供一对电子，因此，14＋2＋2n＝26，所以n＝5。A项，由分析可知，n＝5，故该配合物的化学式为[Fe(NO)(H2O)5]SO4，A正确；B项，该配合物所含的非金属元素中，H位于元素周期表s区，N、O、S均位于p区，B不正确；C项，[Fe(NO)(H2O)5]SO4属于配合物，内界[Fe(NO)(H2O)5]2＋ 较稳定，不与Ba(OH)2发生反应，但外界中的硫酸根离子可以与Ba(OH)2发生反应，因此，1 ml 该配合物与足量Ba(OH)2溶液反应只能生成1 ml硫酸钡沉淀，C不正确；D项，该配合物中阳离子为 [Fe(NO)(H2O)5]2＋，中心离子的配位数为6，但由于有两种不同的配体，因此阳离子的空间结构不可能是正八面体结构，D不正确。
13．在碱性溶液中，Cu2＋可以与缩二脲形成紫色配离子，其结构如下图所示。下列说法错误的是( )
A．该配离子与水分子形成氢键的原子只有N和O
B．该配离子中铜离子的配位数是4
C．基态Cu原子的价层电子排布式是3d104s1
D．该配离子中非金属元素的电负性：O>N>C>H
解析：选A。A.该配离子中的N和O可与水分子中的H形成氢键，而水分子中的O也可与配离子中的H形成氢键，A错误；B.根据配离子的结构可知，铜离子的配位数为4，B正确；C.基态Cu原子的价层电子排布式是3d104s1，C正确；D.同一周期从左到右，主族元素的电负性逐渐增大，同一主族从上到下，元素的电负性逐渐减小，该配离子中非金属元素的电负性：O>N>C>H，D正确。
14．A、B、C、D、E为短周期的五种非金属元素，其中A、B、C的基态原子的价层电子排布式分别为asa、bsbbpb、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。试回答下列问题：
(1)由A、B、C、D、E五种元素中的两种或三种元素可组成多种物质，分子①BC2、②DE4、③A2C、④BA3E中，属于极性分子的是______________(填序号，下同)；中心原子采取sp3杂化的是________。
(2)A、B两元素能组成一种分子中原子个数比为1∶1的常见溶剂，其分子式为________；相同条件下，该物质在BE4中的溶解度________(填“大于”或“小于”)其在A2C中的溶解度。
(3)阴离子DC eq \\al(2－,3) 与EC eq \\al(－,3) 的VSEPR模型名称分别为________、________，其中VSEPR模型与空间结构不一致的是________(填离子符号)。
(4)BA4、DA4和DE4的沸点由高到低的顺序为________________(用化学式表示)。
解析：由A、B、C、D、E为短周期的非金属元素及s轨道最多可容纳2个电子可得，A为H，B为C(碳)，C为O；由D与B同主族可知，D为Si；由E位于C的下一周期，且E是同周期元素中电负性最大的可知，E为Cl。(1)H2O、CH3Cl为极性分子；CO2的中心C原子上的价层电子对数为2＋ eq \f(4－2×2,2) ＝2，采取sp杂化；SiCl4的中心Si原子上的价层电子对数为4＋ eq \f(4－4×1,2) ＝4，采取sp3杂化；H2O的中心O原子上的价层电子对数为2＋ eq \f(6－2×1,2) ＝4，采取sp3杂化；CH3Cl的中心C原子上的价层电子对数为4＋ eq \f(4－1×1－1×3,2) ＝4，采取sp3杂化。(2)该溶剂为苯(C6H6)，CCl4为非极性分子，苯易溶于非极性溶剂CCl4中，相同条件下，该物质在CCl4中的溶解度大于其在H2O中的溶解度。(3)SiO eq \\al(2－,3) 的中心Si原子上的价层电子对数为3＋ eq \f(4＋2－2×3,2) ＝3，VSEPR模型名称为平面三角形，ClO eq \\al(－,3) 的中心Cl原子上的价层电子对数为3＋ eq \f(7＋1－2×3,2) ＝4，VSEPR模型名称为四面体形；SiO eq \\al(2－,3) 中Si原子上无孤电子对，ClO eq \\al(－,3) 中Cl原子上有孤电子对，ClO eq \\al(－,3) 的VSEPR模型与空间结构不一致。(4)CH4、SiH4、SiCl4分子结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高，故沸点由高到低的顺序为SiCl4＞SiH4＞CH4。
答案：(1)③④ ②③④ (2)C6H6 大于 (3)平面三角形 四面体形 ClO eq \\al(－,3) (4)SiCl4＞SiH4＞CH4
项目
极性键
非极性键
成键原子
eq \(□,\s\up1(1)) ________元素原子之间
eq \(□,\s\up1(2)) ________元素原子之间
电子对
eq \(□,\s\up1(3)) ________偏移(电荷分布不均匀)
eq \(□,\s\up1(4)) ________偏移(电荷分布均匀)
成键原子
的电性
呈电中性
类型
非极性分子
极性分子
概念
分子的正电中心和负电中心 eq \(□,\s\up1(11)) ______，键的极性的向量和 eq \(□,\s\up1(12)) ________零
分子的正电中心和负电中心 eq \(□,\s\up1(13)) ______，键的极性的向量和 eq \(□,\s\up1(14)) ________零
判断方法
①A—A型分子一定是非极性分子、A—B型分子一定是极性分子
②ABn型分子中，若A化合价的绝对值等于该元素原子最外层电子数，则为非极性分子；反之，则为极性分子
③ABn型分子中，若A没有孤电子对，则为非极性分子；反之，则为极性分子
分子间作用力
范德华力
氢键
作用微粒
分子或原子(稀有气体分子)
H与N、O、F等电负性很大的原子
分类
—
分子内氢键和分子间氢键
特征
eq \(□,\s\up1(1)) ______方向性和饱和性
eq \(□,\s\up1(2)) ______饱和性和方向性
强度
eq \(□,\s\up1(3)) ____________＞ eq \(□,\s\up1(4)) ____________
影响其强
度的因素
①组成和结构相似的物质，相对分子质量 eq \(□,\s\up1(5)) ________，范德华力越大
②分子的极性 eq \(□,\s\up1(6)) ____________________________________________________________________________，范德华力越大
X—H…Y—强弱与X和Y的电负性有关
对物质性
质的影响
范德华力越大，物质的熔、沸点 eq \(□,\s\up1(7)) ________
分子间氢键使物质的熔、沸点 eq \(□,\s\up1(8)) ________，分子内氢键使物质的熔、沸点 eq \(□,\s\up1(9)) ________
物质
SiF4
SiCl4
SiBr4
SiI4
熔点/K
183.0
203.2
278.6
393.7
沸点/K
187.2
330.8
427.2
560.7
实验操作
实验现象及有关的离子方程式
滴加氨水后，试管中首先出现 eq \(□,\s\up1(14)) ________________：Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH eq \\al(＋,4) ；氨水过量后沉淀逐渐 eq \(□,\s\up1(15)) ________，得到深蓝色的透明溶液：Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－；滴加乙醇后析出深蓝色晶体：[Cu(NH3)4]2＋＋SO eq \\al(2－,4) ＋H2O eq \(=====,\s\up7(乙醇)) [Cu(NH3)4]SO4·H2O↓
实验操作
实验现象及有关的离子方程式
溶液变为 eq \(□,\s\up1(16)) ______色：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
滴加AgNO3溶液后，试管中出现 eq \(□,\s\up1(17)) ____________________：Ag＋＋Cl－===AgCl↓；再滴加氨水后沉淀 eq \(□,\s\up1(18)) ________，溶液呈 eq \(□,\s\up1(19)) ______色：AgCl＋2NH3===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－
选项
性质
解释
A
比PH3容易液化
NH3分子间的范德华力更大
B
熔点高于PH3
N—H的键能比P—H大
C
能与Ag＋以配位键结合
NH3中氮原子有孤电子对
D
氨水中存在NH eq \\al(＋,4)
NH3·H2O是离子化合物