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特色练5 分子结构、性质的分析与原因解释
[对应学生用书P250]
1.(2023·济南模拟)(1)二氯甲醛的结构简式为,已知单键和双键的键角为124.1°,单键和单键的键角为111.8°,原因是____________________________________
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(2)碳酸亚乙酯()是某锂离子电池电解液的添加剂,该物质能溶于水,请解释原因___________________________________________________________________。
解析 (1)单键与单键则有更多的孤对电子,其对成对电子的排斥力更大,因此单键与单键的键角更小;(2) 碳酸亚乙酯()和水均为极性分子,根据相似相溶原理可知碳酸亚乙酯()与水分子之间能形成氢键,所以碳酸亚乙酯能溶于水。
答案 (1)单键和双键的斥力大于单键和单键的斥力 (2)碳酸亚乙酯分子与水分子均为极性分子且分子之间能形成氢键
2.(1)H2O与CH3OH中,沸点较高的是________,原因是_____________________
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(2)铬与钾均位于第四周期,铬的熔点和沸点均比钾的高,这是因为
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解析 (1)H2O与CH3OH中,沸点较高的是H2O,原因是每摩尔H2O分子间含2 mol氢键,水分子形成的氢键多,沸点较高。
(2)铬与钾均位于第四周期,铬的价电子数比钾的多,原子半径比钾的小,铬的金属键比钾的强,则铬的熔点和沸点均比钾的高。
答案 (1)H2O 平均一个H2O分子间含2 mol氢键,而平均一个甲醇分子只能形成一个氢键,水分子形成的氢键多,沸点较高
(2)铬的价电子数比钾的多,原子半径比钾的小,铬的金属键比钾的强
3.(1)从分子结构角度分析,HNO3酸性强于HNO2的原因是___________________
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(2)NH3分子中H—N—H键角为107°。下图是[Zn(NH3)6]2+的部分结构以及H—N—H键角的测量值。解释NH3形成[Zn(NH3)6]2+后H—N—H键角变大的原因: _____________
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解析 (1)HNO3中的N为+5价,其N的正电性强于HNO2中的N,使羟基中O—H键极性增强,共用电子对更偏向O原子,羟基更易电离出H+,所以酸性HNO3强于HNO2。(2)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,排斥作用减弱,故NH3形成如图1配合物后H—N—H键角变大。
答案 (1)HNO3中的N为+5价,其N的正电性强于HNO2中的N,使羟基中O—H键极性增强,共用电子对更偏向O原子,羟基更易电离出H+,所以酸性HNO3强于HNO2
(2)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,排斥作用减弱
4.(1)Na2O、MgO的熔点分别为1132 ℃、2852 ℃,解释它们之间熔点差异的原因:
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