
第二章 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)微專題3 分子(或離子)空間結(jié)構(gòu)與雜化軌道理論判斷分子(或離子)的空間結(jié)構(gòu)時,要能夠正確計算價層電子對數(shù):一是運用計算式推導(dǎo)出價層電子對數(shù);二是看σ鍵電子對數(shù)。如下表:一、分子(或離子)空間結(jié)構(gòu)的判斷1.下列四組粒子中,立體構(gòu)型相同的是( )跟|蹤|訓(xùn)|練D2.下列說法正確的是( )A.CH2Cl2分子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形B.H2O分子中氧原子的雜化軌道類型為sp2,分子的立體構(gòu)型為V形C.CO2分子中碳原子的雜化軌道類型為sp,分子的立體構(gòu)型為直線形C解析:二氯甲烷分子中碳氫鍵的鍵長與碳氯鍵的鍵長不相等,所以分子的空間結(jié)構(gòu)不是正四面體形,故A錯誤;水分子中氧原子的價層電子對數(shù)為4,孤對電子對數(shù)為2,則分子中氧原子的雜化軌道類型為sp3,分子的立體構(gòu)型為V形,故B錯誤;二氧化碳分子中碳原子的價層電子對數(shù)為2,孤對電子對數(shù)為0,則分子中碳原子的雜化軌道類型為sp,分子的立體構(gòu)型為直線形,故C正確;亞硫酸根離子中硫原子的價層電子對數(shù)為4,孤對電子對數(shù)為1,則離子的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形,故D錯誤。故選C。3.硼砂是含結(jié)晶水的四硼酸鈉,請根據(jù)模型回答有關(guān)問題:(1)硼砂中陰離子Xm-(含B、O、H三種元素)的球棍模型如圖所示,則在Xm-中的2號硼原子的價層電子對數(shù)為______;m=______(填數(shù)字)。32(2)硼可以與氮形成BN,其中B的化合價為________,請解釋原因:____________________________。(3)BF3和過量NaF作用可生成NaBF4,BF的空間結(jié)構(gòu)為__________ _____;NaBF4的電子式為________________________。+3N的電負性大于B的電負性正四面體形含有共價鍵的物質(zhì)中相鄰兩鍵之間的夾角稱為鍵角。鍵角是決定物質(zhì)分子空間結(jié)構(gòu)的主要因素之一。在高中階段學(xué)習(xí)中,影響鍵角大小的因素主要有三:一是中心原子的雜化軌道類型;二是中心原子的孤電子對數(shù);三是中心原子的電負性大小。1.中心原子雜化軌道類型不同的粒子,鍵角大小為sp雜化>sp2雜化>sp3雜化,如鍵角:CH≡CH>CH2=CH2>CH4。二、鍵角的判斷與比較2.中心原子雜化方式相同的粒子,由于斥力:孤電子對與孤電子對之間>孤電子對與成鍵電子對之間>成鍵電子對與成鍵電子對之間,孤電子對數(shù)越多,對成鍵電子對的斥力越大,鍵角越小。如鍵角:CH4> NH3>H2O。3.中心原子雜化方式相同且孤電子對數(shù)目也相同,利用中心原子的電負性大小比較鍵角大小。如H2O、H2S中,中心原子均為sp3雜化,分子空間結(jié)構(gòu)均為V形,由于電負性:O>S,吸引電子的能力:O>S,且鍵長:O—HH2S(92.3°)。跟|蹤|訓(xùn)|練C2.CdSnAs2是一種高遷移率的新型熱電材料,下列有關(guān)該材料所涉及元素及其同族元素相關(guān)化合物的論述正確的是( )A.電負性N>P>As,鍵角由大到小的順序為NH3>PH3>AsH3B.Cd為48號元素,其基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d104s2C.Sn位于第五周期第VA族,其價層電子排布式為4d105s25p2D.SiH4中Si的化合價為+4,CH4中C的化合價為-4,因此SiH4的還原性小于CH4的A解析:NH3、PH3、AsH3結(jié)構(gòu)相似,電負性N>P>As,鍵合電子離中心原子的距離逐漸變遠,鍵合電子間的排斥力逐漸變小,則鍵角依次減小,即是NH3>PH3>AsH3,故A正確;元素的原子序數(shù)=核外電子數(shù),Cd為48號元素,則其核外有48個電子,根據(jù)構(gòu)造原理可知電子排布式為[Kr]4d105s2,故B錯誤;Sn位于第五周期第ⅣA族,位于p區(qū),則其核外有5個能層,價電子數(shù)等于最外層電子數(shù),為4個,其價層電子排布式為5s25p2,故C錯誤;SiH4中H元素顯-1價,而CH4中H元素顯+1價,SiH4的還原性大于CH4的,故D錯誤。故選A。3.X、Y、Z、M為原子序數(shù)依次增大的四種短周期主族元素,X和Z的基態(tài)原子L層上均有2個未成對電子;Z與M同主族;W位于第四周期,其基態(tài)原子失去3個電子后3d軌道半充滿。下列說法正確的是( )A.X的最簡單氫化物的沸點高于同主族其他元素的最簡單氫化物的沸點B.Y的基態(tài)原子核外電子有5種空間運動狀態(tài)D.W位于元素周期表的ds區(qū)B4.“萬能還原劑”硼氫化鈉(NaBH4)具有很強的還原性,NaBH4在催化劑釕(44Ru)表面與水反應(yīng)的歷程如圖所示。下列說法錯誤的是( )DH2O中的氧原子有2對孤電子對,H3O+中的氧原子有1對孤電子對,排斥力較小大6.(1)NF3的鍵角______NH3的鍵角(填“>”“P,中心原子的電負性越大,成鍵電子對離中心原子越近,成鍵電子對之間的距離越小,成鍵電子對之間的排斥力增大,鍵角變大下非金屬性依次減弱,其相應(yīng)離子的還原性依次增強,還原性由強到弱的順序為AsH3、PH3、NH3;同主族非金屬元素由上向下電負性依次減小,成鍵電子對之間的斥力越小,鍵角越小,所以這三種氫化物的鍵角由大到小的順序為NH3、PH3、AsH3。(3)因電負性S>Se,共用電子對離S近,共用電子對間的排斥力大,故H2S鍵角比H2Se大。(4)由于N的電負性強于P,對成鍵電子對的吸引能力更強,成鍵電子對離中心原子更近,成鍵電子對之間距離更小,排斥力更大致使鍵角更大,因而PH3的鍵角小于NH3,故答案為電負性:N>P,中心原子的電負性越大,成鍵電子對離中心原子越近,成鍵電子對之間的距離越小,成鍵電子對之間的排斥力增大,鍵角變大。
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