2025-2026学年高二下学期期末复习人教版化学选择性必修二结构知识解释题 - 解析
高中化学选择性必修二结构知识解释题
一、键参数
1、NH3、PH3、AsH3的键角由大到小的顺序是什么?为什么?
键角:NH3>PH3>AsH3,因为电负性N>P>As,即中心原子的电子云密度N>P>As,中心原子电子云密度越大,键的排斥也就越大,键角越大。
2、高温陶瓷材料Si3N4晶体中键角 N—Si—N >Si—N—Si,为什么?
N 原子上有孤电子对,由于孤电子对与成键电子对的排斥力更大,使得 Si—N—Si 键角较小。
3、如图所示过程中,B-F键长如何变化?
变长,BF3中B为sp2杂化,有大π键,键长较短,反应之后B为sp3杂化,无大π键,键长变长。
4、判断C-Cl键长并解释原因: 、
C-Cl键长: >
,
中Cl和双键C形成
的大π键,键长较短
5、(1)比较ClO2与Cl2O中Cl-O键的键长并说明原因.
(2)比较ClO2与Cl2O中键角并说明原因。
(1)ClO2中Cl为sp2杂化,含有的π大键,键长更短;Cl2O中O为sp3杂化,没有大π键,键长更长。
(2)ClO2中Cl为sp2杂化,Cl2O中O为sp3杂化,故键角ClO2>Cl2O。
6、一氯乙烷(C2H5Cl)、一氯乙烯(C2H3Cl)、一氯乙炔(C2HCl)分子中,C—Cl键长的顺序是什么?为什么?
键长:一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔
原因:一氯乙烷中C为sp3杂化、一氯乙烯中的C为sp2杂化,一氯一炔中的C为sp杂化。C的杂化轨道中s成分越多,键长越短;Cl参与形成的大π键越多,C-Cl键长越短。
7、为什么F—F的键长比Cl—Cl的键长短,但键能却比Cl—Cl的键能小?
F原子的半径很小,故F-F键长小于Cl-Cl;但正因为F-F键长小,两个F原子在形成共价键时,原子核之间的距离小,斥力大,因此F-F键能小于Cl-Cl。
8、比较H-N-H的键角:NH3、[Cu(NH3)4]2+,并解释原因。
键角:NH3 < [Cu(NH3)4]2+。NH3中N有1对孤对电子、[Cu(NH3)4]2+中N没有孤对电子,有孤对电子的N对N-H键有较大的排斥作用,故NH3键角小。
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9、比较键角Cl-C-Cl和Cl-S-Cl,并解释原因:COCl2和SOCl2。
键角:COCl2>SOCl2。COCl2中C没有孤对电子、SOCl2中S有1对孤对电子,有孤对电子的S对S-Cl键有较大的排斥作用,故COCl2的Cl-C-Cl键角大。
10、N2、O2、F2与H2的反应能力依次增强,从键能的角度如何理解这一化学事实。
由于N≡N、O=O、F-F的键能依次减弱,键能越小,化学键越容易断裂,故N2、O2、F2与H2的反应能力依次增强。
小结:1、粒子半径的比较
(1)先比电子层,电子层越多,半径越大,如Na<K
(2)电子层数相同,再比核电子数,核电荷数越多,半径越小。如O>F
(3)电子层数和核电荷数都相同时,比电子数,电子数越多,半径越大。如Fe2+>Fe3+
说明:以上规律只是经验之谈,可能存在其它因素导致半径的大小不符合上述规律,如F->Ca2+,这属于超纲内容,如果考查。需要给出足够的信息,具有情况应该具有分析。
2、键能比较
(1)一般情况下,σ键轨道重叠程度较高,σ键比π键强度大,不易断裂。(N2中π键比σ键强度大)
(2)比键能就是比键长,比键长就是比半径,半径越大,键长越长,键能越小。
3、键长的比较
与半径成正比,注意氢键X-H···Y的键长指的是X到Y之间的距离。
4、键角的比较
(1)先比杂化方式,sp>sp2>sp3
(2)同杂化的情况下,比孤电子对数,无孤对电子>1对孤对电子>2对孤对电子
(3)同杂同孤的情况下,比中心原子的电子云密度,电子云密度越大,键角越大,如NH3>PH3;NH3>NF3。
(4)有大键存在时,键长变短,斥力增大,键角变大。
二、熔沸点、溶解性、氢键
1、NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序是什么?,为什么?
沸点:NH3>AsH3>PH3。因为NH3中含有氢键,沸点最高,PH3的相对分子质量小于AsH3,故沸点PH3小于AsH3。
2、肼(H2N-NH2)分子中孤电子对与σ键的数目之比为多少?肼的相对分子质量与乙烯接近,但沸点远高于乙烯的原因是什么?
2:5;肼能形成分子间氢键,乙烯不能,故肼沸点更高。
3、乙酸的沸点明显高于乙醛,其主要原因是什么?
乙酸分子间可形成氢键,乙醛不能形成氢键。
4、分析同族元素的氯化物SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点变化趋势及其原因。
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SiCl4、GeCl4、SnCl4均为分子晶体,相对分子质量逐渐增大,随着相对分子质量的增大,熔沸点逐渐升高。
5、(1)为什么乙醇的沸点小于水?
(2)为什么硝酸具有强烈的挥发性?
(3)为什么甘油具有较强的粘性?
(1)乙醇形成氢键的数目少于水,强度低于水,再加上乙醇分子间的空间位阻效应较大,阻碍了氢键的形成。
(2)硝酸能形成分子内氢键,分子间作用力减弱
(3)甘油能形成较多的氢键,增强了分子间作用力
6、ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,原因是什么?
氟化锌是离子化合物,在有机溶剂中不溶;而氯化锌、溴化锌和碘化锌都是共价化合物,分子的极性较小,能够溶于乙醇等弱极性有机溶剂。
7、硅胶为什么不能干燥氨气?
硅胶能与NH3形成氢键而吸收
8、P4O10 的沸点明显高于 P4O6的原因是什么?
P4O10的相对分子质量大于P4O6,相对分子质量越大,范德华力就越大,沸点也就越高。
9、H2S 熔点为-85.5℃,而与其具有类似结构的 H2O 的熔点为 0℃,极易结冰成固体,
二者物理性质出 现此差异的原因是什么?
H2O能形成分子间氢键,而H2S不能。
10、(1)邻羟基苯甲酸的沸点比对羟基苯甲酸______,原因是什么?
(2)邻羟基苯甲酸的酸性比对羟基苯甲酸______,原因是什么?
(3)邻羟基苯甲酸的溶解性比对羟基苯甲酸______,原因是什么?
(1)低,邻羟基苯甲酸能形成分子内氢键,对羟基苯甲酸能形成分子间氢键,故沸点前者小;
(2)强。邻羟基苯甲酸能形成分子内氢键,稳定了羧酸根离子。
(3)小。邻羟基苯甲酸能形成分子内氢键,对羟基苯甲酸能形成分子间氢键,分子内氢键会阻碍分子间氢键的形成,故前者溶解度小。
11、NH3 常用作制冷剂,原因是什么?
NH3分子间能形成氢键,沸点高,易液化,汽化时吸收大量的热,使环境温度降低,所以能够做制冷剂。
12、氮化硼的熔点比氮化铝高,其原因是什么?
两者都是共价晶体,B-N键键长比Al-N短,则键能前者大,故熔点前者高。
13、(1)水由液体形成固体后密度却减小,原因是什么?
(2)为什么水在4℃时密度最大?
(1)水结冰时,水分子通过氢键形成规则的六边形晶体结构,分子间距增大,体积膨胀,而质量不变,密度减小。
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