第十一章 培优加练9 分子结构决定性质原因解释特训-【导与练】2024高考化学一轮复习高中总复习第1轮教师用书word（旧教材，通用版）

培优加练9　分子结构决定性质原因解释特训 和共价键有关的问题 1.(1)(2022·贵州铜仁模拟)2022年4月16日9时56分,“神舟十三号”载人飞船返回舱成功着陆。“神舟十三号”制作材料中包含了Cu、Ga、Ni、Xe等多种元素。Cu位于元素周期表的　　　　 (填 “s”“p”“d”或“ds”)区,Cu催化烯烃硝化反应过程中会产生N,键角:N　　　　(填“>”或“<”)N,判断依据是　  　。 (2)(2022·北京卷)比较S和H2O分子中的键角大小并给出相应解释:    　。 解析:(1)Cu原子的核外价层电子排布式为3d104s1,位于元素周期表的ds区;N的中心原子价层电子对数为2+=2,N原子为sp杂化,键角为180°,N的中心原子价层电子对数为2+=3,N原子为sp2杂化,键角接近120°,故键角N>N。 (2)硫酸根离子中硫原子的价层电子对数为4,孤电子对数为0,离子的立体构型为正四面体形,水分子中氧原子的价层电子对数为4,孤电子对数为2,分子的立体构型为V形,所以硫酸根离子的键角大于水分子的。 答案:(1)ds　>　N中N原子为sp杂化,键角为180°;N中N原子为sp2杂化,键角接近120° (2)S中的键角大于H2O分子中的,S中S原子的价层电子对数为4,孤电子对数为0,离子的立体构型为正四面体形,H2O分子中O原子的价层电子对数为4,孤电子对数为2,分子的立体构型为V形 2.(2022·四川凉山州二诊节选)(1)NH3分子单独存在时键角为106.70°,其VSEPR模型为　　　　。如图是 [Zn(NH3)6]2+的部分结构以及H—N—H键角的测量值,解释配合物中键角变化的原因:　 　。 (2)凯夫拉是一类高强度的有机聚合物,其结构简式如下: 其中氧原子的杂化方式是　　　　。这类聚合物的强度远超尼龙纤维,与钢铁近乎相同,科学研究表明其聚合物链与链之间存在苯环—苯环的相互作用,除此之外还可能因为　　　　　　　　　　　。 解析:(1)NH3中N原子采取sp3杂化,所以其VSEPR模型为四面体形;NH3分子中N原子的孤电子对进入Zn2+的空轨道形成配位键后,原孤电子对与成键电子对间的排斥作用变为成键电子对间的排斥作用,排斥作用减弱,所以NH3形成[Zn(NH3)6]2+后H—N—H键角变大。 (2)—COOH中—OH的氧原子有2对σ键电子对、2对孤电子对,故采取sp3杂化,碳氧双键中的氧原子有1对 σ键、2对孤电子对,故采取sp2杂化;分子中含有的结构,所以聚合物链与链之间能形成氢键。 答案:(1)四面体形　N原子上的孤电子对与锌离子形成配位键后,对其他成键电子对的排斥力减小,所以键角变大　(2)sp2、sp3　聚合物链与链之间能形成氢键 3.(1)(2022·四川内江三模)Cu可以形成一种离子化合物[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4,其阴离子的立体构型是　　　　　　,加热该物质时,首先失去的是H2O分子,原因是　  　。 (2)(2022·云南昆明三诊)含硫化合物SOCl2的VSEPR模型是　　　,试分析该分子中键角 Cl—S—O 大于 Cl—S—Cl 的原因是　 　　。 解析:(1)阴离子S中,S原子的价层电子对数为4+=4,不含孤电子对,则S的立体构型为正四面体形;加热该物质时,首先失去的是H2O分子,是因为O的电负性比N的大,对孤电子对的吸引力更强,H2O与Cu2+的配位键比NH3与Cu2+的配位键弱。 (2)SOCl2中S原子形成2个S—Cl、1个,价层电子对数为4,含有1对孤电子对,S原子采取sp3杂化,VSEPR模型为四面体形;O原子半径小,电负性较大,导致对S—Cl的排斥力大于S—Cl对S—Cl的排斥力,从而使得键角 Cl—S—O 大于 Cl—S—Cl。 答案:(1)正四面体形　O的电负性比N的大,对孤电子对的吸引力更强,H2O与Cu2+的配位键比NH3与Cu2+的配位键弱 (2)四面体形　O原子半径小,电负性大,使对S—Cl的排斥力大于S—Cl对S—Cl的排斥力 4.(2022·安徽合肥二模节选)[Ni(N2H4)2](N3)2是一种富氮含能材料,N2H4中氮原子的杂化方式为　　　　;写出一种与互为等电子体的分子:　　　　(填化学式);实验数据表明键角 NH3>PH3>AsH3,分析原因是　 　。 解析:N2H4中氮原子价层电子对数为4,杂化轨道类型为sp3杂化;中有3个原子,价电子总数为16,利用同主族变换和左右移位法,与互为等电子体的分子为CO2(或N2O、CS2);氮族元素从上到下,原子半径逐渐增大,NH3、PH3、AsH3原子核的距离逐渐增大,原子核间的斥力逐渐减小,所以键角逐渐减小。 答案:sp3　CO2(或N2O、CS2)　原子核的距离逐渐增大,原子核间的斥力逐渐减小,所以