新教材2025版高中化學(xué)專題4分子空間結(jié)構(gòu)與物質(zhì)性質(zhì)章末共享專題學(xué)生用書蘇教版選擇性必修2

專題4章末共享專題微專題一分子的立體構(gòu)型及推斷方法1．用價層電子對互斥理論推斷價層電子對互斥模型說明價層電子對的排斥作用對分子立體構(gòu)型的影響，而分子的立體構(gòu)型指的是成鍵電子對的立體構(gòu)型，不包括孤電子對。(1)當(dāng)中心原子無孤電子對時，分子的立體構(gòu)型與VSEPR模型一樣。(2)當(dāng)中心原子有孤電子對時，分子的立體構(gòu)型與VSEPR模型不一樣。(3)若中心原子有孤電子對，依據(jù)孤電子對與成鍵電子對相互排斥規(guī)律：孤電子對—孤電子對?孤電子對—成鍵電子對>成鍵電子對—成鍵電子對。隨著孤電子對數(shù)目的增多，成健電子對與成鍵電子對之間的斥力減小，鍵角也減小。如CH4、NH3和H2O分子中的鍵角依次減小。2．用鍵角推斷分子的立體構(gòu)型和鍵角的關(guān)系如下表所示：分子類型分子的立體構(gòu)型鍵角鍵的極性分子極性實例A2直線形(對稱)非極性鍵非極性H2、O2、N2等AB直線形(非對稱)極性鍵極性HX、CO、NO等ABA直線形(對稱)180°極性鍵非極性CO2、CS2等V形(不對稱)極性鍵極性H2O、H2S等AB3平面三角形(對稱)120°極性鍵非極性BF3、SO3等三角錐形(不對稱)極性鍵極性NH3、PCl3等AB4正四面體形(對稱)109°28′極性鍵非極性CH4、CCl4等3.用雜化軌道理論推斷雜化類型雜化軌道數(shù)目雜化軌道間夾角分子立體構(gòu)型實例sp2180°直線形BeCl2、CH≡CHsp23120°平面三角形BF3、BCl3sp34109°28′正四面體形CH4、CCl4[微訓(xùn)練一]1．下列物質(zhì)中，分子的立體結(jié)構(gòu)與水分子相同的是()A．CO2B．H2SC．PCl3D．SiCl42．已知Zn2＋的4s軌道和4p軌道可以形成sp3雜化軌道，那么[ZnCl4]2－的立體構(gòu)型為()A．直線形B．平面正方形C．正四面體形D．正八面體形3．氯化亞砜(SOCl2)是一種很重要的化學(xué)試劑，可以作為氯化劑和脫水劑。下列關(guān)于氯化亞砜分子的幾何構(gòu)型和中心原子(S)實行雜化方式的說法正確的是()A．三角錐形、sp3B．V形、sp2C．平面三角形、sp2D．三角錐形、sp24．下列關(guān)于價層電子對互斥理論及雜化軌道理論的敘述不正確的是()A．價層電子對互斥理論將分子分成兩類：中心原子有孤電子對的和無孤電子對的B．價層電子對互斥理論既適用于單質(zhì)分子，也適用于化合物分子C．sp3雜化軌道是由同一個原子中能量相近的s軌道和p軌道通過雜化形成的一組能量相近的新軌道D．AB2型共價化合物的中心原子A實行的雜化方式可能不同5．20世紀(jì)50年頭科學(xué)家提出價層電子對互斥理論(簡稱VSEPR模型)，用于預(yù)料簡潔分子立體構(gòu)型。其要點可以概括為Ⅰ.用AXnEm表示只含一個中心原子的分子組成，A為中心原子，X為與中心原子相結(jié)合的原子，E為中心原子最外層未參加成鍵的電子對(稱為孤電子對)，(n＋m)稱為價層電子對數(shù)。分子中的價層電子對總是相互排斥，勻稱地分布在中心原子四周的空間；Ⅱ.分子的空間構(gòu)型是指分子中的原子在空間的排布，不包括中心原子未成鍵的孤電子對；Ⅲ.分子中價層電子對之間的斥力主要依次：ⅰ.孤電子對之間的斥力>孤電子對與共用電子對之間的斥力>共用電子對之間的斥力；ⅱ.雙鍵與雙鍵之間的斥力>雙鍵與單鍵之間的斥力>單鍵與單鍵之間的斥力；ⅲ.X原子得電子實力越弱，A—X形成的共用電子對之間的斥力越強；ⅳ.其他。請細(xì)致閱讀上述內(nèi)容，回答下列問題：(1)依據(jù)要點Ⅰ可以畫出AXnEm的VSEPR志向模型，請?zhí)顚懴卤?。n＋m2VSEPR志向模型正四面體形價層電子對之間的志向鍵角109°28′(2)請用VSEPR模型說明CO2為直線形分子的緣由：______________________________________。(3)H2O分子的立體構(gòu)型為________，請你預(yù)料水分子中∠H—O—H的大小范圍并說明緣由：__________________________________________________________________________________________________。(4)SO2Cl2和SO2F2都屬于AX4E0型分子，S、O之間以雙鍵結(jié)合，S—Cl、S—F之間以單鍵結(jié)合。請你預(yù)料SO2Cl2和SO2F2分子的空間構(gòu)型：________，SO2Cl2分子中∠Cl—S—Cl________(填“<”“>”或“＝”)SO2F2分子中∠F—S—F。微專題二協(xié)作物協(xié)作物的形成及對物質(zhì)性質(zhì)的影響(1)形成協(xié)作物的條件①中心原子或離子必需有空軌道；②配位體有孤電子對。(2)協(xié)作物的組成中心原子(或離子)的配位數(shù)一般為2、4、6、8等。(3)協(xié)作物的形成對物質(zhì)性質(zhì)的影響①穩(wěn)定性增加：協(xié)作物具有肯定的穩(wěn)定性，協(xié)作物中的配位鍵越強，協(xié)作物越穩(wěn)定。當(dāng)作為中心原子的金屬元素相同時，協(xié)作物的穩(wěn)定性與配位體的性質(zhì)有關(guān)。②顏色的變更，如Fe(SCN)3的形成。③對溶解性的影響，如AgCl可溶于氨水得到[Ag(NH3)2]＋。[微訓(xùn)練二]1．配位化學(xué)創(chuàng)始人維爾納發(fā)覺，將物質(zhì)的量均為1mol的CoCl3·6NH3(黃色)、CoCl3·5NH3(紫紅色)、CoCl3·4NH3(綠色)三種協(xié)作物溶于水，加入足量AgNO3溶液，生成的沉淀AgCl分別為3mol、2mol和1mol。已知上述協(xié)作物中的配離子的配位數(shù)均為6。請依據(jù)試驗事好用協(xié)作物的形式寫出它們的化學(xué)式。CoCl3·6NH3________，CoCl3·5NH3________，CoCl3·4NH3________。2．(1)[Fe(H2O)6]2＋與NO反應(yīng)生成的[Fe(NO)(H2O)5]2＋中，NO以N原子與Fe2＋形成配位鍵。請在[Fe(NO)(H2O)5]2＋結(jié)構(gòu)示意圖(如圖所示)的相應(yīng)位置補填缺少的配位體。(2)硫酸鎳溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4藍(lán)色溶液。在[Ni(NH3)6]2+中Ni2＋與NH3之間形成的化學(xué)鍵稱為________，供應(yīng)孤電子對的成鍵原子是________。(3)[Zn(CN)4]2－中Zn2＋與CN－的C原子形成配位鍵。不考慮空間構(gòu)型，[Zn(CN)4]2－的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為________。3．Cu、Zn、Cr都是過渡金屬元素，都可形成多種協(xié)作物。(1)下列不能作為協(xié)作物配位體的是________。A．H2OB．NH3C．CH4D．Cl－(2)用氫鍵表示式寫出氨水中NH3分子與水分子間形成的可能存在的氫鍵________________。(3)Cu元素可形成[Cu(NH3)4]SO4，其中存在的化學(xué)鍵類型有________(填序號)。①配位鍵②金屬鍵③極性共價鍵④非極性共價鍵⑤離子鍵⑥氫鍵(4)若[Cu(NH3)4]2＋具有對稱的空間構(gòu)型，且當(dāng)其中的兩個NH3被兩個Cl－取代時，能得到兩種不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物，則[Cu(NH3)4]2＋的空間構(gòu)型為________(填字母)。a．平面正方形b．正四面體c．三角錐型d．V形(5)在硫酸銅溶液中逐滴滴加氨水至過量，先出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，然后沉淀溶解形成深藍(lán)色的溶液，寫出此藍(lán)色沉淀溶解的離子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(6)在CrCl3的水溶液中，肯定條件下存在組成為[CrCln(H2O)6-n]x+(n和x均為正整數(shù))的配離子，將其通過氫離子交換樹脂(R—H)，可發(fā)生離子交換反應(yīng)：[CrCln(H2O)6－n]x＋＋xR—H→Rx[CrCln(H2O)6－n]＋xH＋。交換出來的H＋和已知量的NaOH溶液反應(yīng)，即可求出x和n，確定配離子的組成。將含0.0015mol[CrCln(H2O)6－n]x＋的溶液與R—H完全交換后，中和生成的H＋需濃度為0.1200mol·L－1NaOH溶液25.00mL，則該配離子的化學(xué)式為____________。4．CdSnAs2是一種高遷移率的新型熱電材料，回答下列問題：(1)Sn為ⅣA族元素，單質(zhì)Sn與干燥Cl2反應(yīng)生成SnCl4。常溫常壓下SnCl4為無色液體，SnCl4空間構(gòu)型為________，其固體的晶體類型為________。(2)NH3、PH3、AsH3的沸點由高到低的依次為________________(填化學(xué)式，下同)，還原性由強到弱的依次為________________，鍵角由大到小的依次為________________。(3)含有多個配位原子的配位體與同一中心離子(或原子)通過螯合配位成環(huán)而形成的協(xié)作物為螯合物。一種Cd2＋協(xié)作物的結(jié)構(gòu)如圖所示，1mol該協(xié)作物中通過螯合作用形成的配位鍵有________mol，該螯合物中N的雜化方式有________種。(4)以晶胞參數(shù)為單位長度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置，稱作原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。四方晶系CdSnAs2的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞棱邊夾角均為90°，晶胞中部分原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)如表所示。坐標(biāo)原子xyzCd000Sn000.5As0.250.250.125一個晶胞中有________個Sn，找出距離Cd(0，0，0)最近的Sn________(用分?jǐn)?shù)坐標(biāo)表示)。CdSnAs2晶體中與單個Sn鍵合的As有________個。專題4章末共享專題微專題一1．解析：水分子的立體構(gòu)型為V形，依據(jù)等電子原理可知，H2S與H2O的結(jié)構(gòu)相像，H2S的立體構(gòu)型也為V形。答案：B2．解析：通過sp3雜化可得到呈正四面體形的4個sp3雜化軌道，與4個Cl－形成4個配位鍵，故[ZnCl4]2－為正四面體形。答案：C3．解析：SOCl2分子中硫原子的價層電子對數(shù)＝σ鍵電子對數(shù)＋孤電子對數(shù)＝3＋12×(6－2×1－2)＝4，故S原子實行sp3答案：A4．解析：在VSEPR理論中，將分子分成了含孤電子對與不含孤電子對兩種狀況，明顯分子的VSEPR模型與立體構(gòu)型可能相同(不含孤電子對的狀況下)，也可能不同(含孤電子對的狀況下)，A項正確；VSEPR模型的探討對象僅限于化合物分子，不適用單質(zhì)分子，B項錯誤；C項明顯正確；AB2型共價化合物由于其中心原子具有的孤電子對數(shù)和σ鍵電子對數(shù)可能不同，則其實行的雜化方式也可能不同，D項正確。答案：B5．解析：VSEPR模型的推斷方法：在分子中，當(dāng)n＋m＝2且不存在孤電子對時為直線形分子；當(dāng)n＋m＝3時，假如沒有孤電子對時為平面三角形，假如有孤電子對時為V形；當(dāng)n＋m＝4時，假如沒有孤電子對時為正四面體形，假如有兩對孤電子對時為V形。水分子中n＋m＝4，且有兩對孤電子對，所以是V形結(jié)構(gòu)，又由于孤電子對的作用力強于成鍵的共用電子對，所以其鍵角小于109°28′。SO2Cl2和SO2F2中的硫原子是中心原子，此時n＋m＝4且沒有孤電子對，所以它應(yīng)為四面體形，但由于原子種類不同，所以不是正四面體形。答案：(1)n＋m24VSEPR志向模型直線形正四面體形價層電子對之間的志向鍵角180°109°28′(2)CO2屬于AX2E0型分子，n＋m＝2，故為直線形(3)V形水分子屬于AX2E2型分子，n＋m＝4，VSEPR志向模型為正四面體形，價層電子對之間的鍵角均為109°28′。依據(jù)Ⅲ中的ⅰ，應(yīng)有∠H—O—H<109°28′(4)四面體形>微專題二1．解析：依據(jù)參加反應(yīng)的協(xié)作物的量與產(chǎn)物的量的關(guān)系，推出協(xié)作物的化學(xué)式。向1molCoCl3·6NH3(黃色)溶液中加入足量AgNO3溶液，生成AgCl沉淀3mol，可推出3個氯離子全在外界，所以CoCl3·6NH3應(yīng)當(dāng)是[Co(NH3)6]Cl3；1molCoCl3·5NH3與AgNO3反應(yīng)生成AgCl沉淀2mol，推出外界有2個氯離子；1molCoCl3·4NH3與AgNO3反應(yīng)生成AgCl沉淀1mol，推出外界有1個氯離子。答案：[Co(NH3)6]Cl3[Co(NH3)5Cl]Cl2[Co(NH3)4Cl2]Cl2．解析：(1)留意[Fe(NO)(H2O)5]2＋中N原子與Fe2＋形成配位鍵即可。(2)[Ni(NH3)6]2＋為配離子，Ni2＋與NH3之間為配位鍵。配位體NH3中供應(yīng)孤電子對的為N。3ZnCN42-答案：(1)(2)配位鍵N(3)或3．解析：(1)H2O、NH3、Cl－中均有孤電子對，均可以作配位體；CH4分子中無孤電子對，不能作配位體。(2)N元素與O元素的電負(fù)性都很強，氨水中NH3分子與水分子間可能存在的氫鍵為N—H…O、O—H…N。(3)[Cu(NH3)4]SO4中，[Cu(NH3)4]2＋與SO42-之間的化學(xué)鍵為離子鍵；[Cu(NH3)4]2＋中Cu2＋與NH3之間的化學(xué)鍵為配位鍵；N—H鍵、S—O鍵為極性共價鍵。(4)Cu2＋形成4個配位鍵，[Cu(NH3)4]2＋具有對稱的空間構(gòu)型，則為平面正方形或正四面體，假如為正四面體，[Cu(NH3)4]2＋中的兩個NH3被兩個Cl－取代，只有一種結(jié)構(gòu)，所以應(yīng)為平面正方形。(5)氫氧化銅沉淀可以溶于過量的氨水中，發(fā)生反應(yīng)：Cu(OH)2＋4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O。(6)中和生成的H＋需濃度為0.1200mol·L－1氫氧化鈉溶液25.00mL，由H＋＋OH－=H2O可以得出H＋的物質(zhì)的量為0.1200mol·L－1×25.00×10－3L＝0.003mol，所以x＝0.003mol0.0015mol＝2；[CrCln(H2O)6－n]2＋中Cr元素的化合價為＋3價，則有3－n＝2，解得n＝1，即該配離子的化學(xué)式為[CrCl(H2答案：(1)C(2)N—H…O、O—H…N(3)①③⑤(4)a(5)Cu(OH)2＋4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O(6)[CrCl(H2O)5]2＋4．解析：(1)Sn為元素周期表中ⅣA族元素，最外層有4個電子，故SnCl4的中心原子Sn的價電子對數(shù)為4