[典题探究] [解题指导] [解析] (1)①乙二胺分子中，1个N原子形成3个单键，还有一个孤电子对，故N原子价层电子对数为4，N原子采取sp3杂化；1个C原子形成4个单键，没有孤电子对，价层电子对数为4，采取sp3杂化。乙二胺中2个N原子提供孤电子对与金属镁离子或铜离子形成稳定的配位键，故能形成稳定环状离子。由于铜离子半径大于镁离子，形成配位键时头碰头重叠程度较大，其与乙二胺形成的化合物较稳定。②氧化锂、氧化镁是离子晶体，六氧化四磷和二氧化硫是分子晶体，离子键比分子间作用力强。 (2)AsH3的中心原子As的价层电子对数为(5＋3)/2＝4，包括3对成键电子和1对孤对电子，故其立体结构为三角锥形。NH3中N的电负性比AsH3中As的大得多，故NH3易形成分子间氢键，从而使其沸点升高。 [答案] (1)①sp3 sp3 乙二胺的两个N原子提供孤对电子给金属离子形成配位键 Cu2＋ ②Li2O、MgO为离子晶体，P4O6、SO2为分子晶体。晶格能MgO>Li2O。分子间作用力(分子量)P4O6>SO2 17 / 41 (2)三角锥形 低 NH3分子间存在氢键 1．(1)(20xx·全国卷Ⅱ节选)硫及其化合物有许多用途，相关物质的物理常数如下表所示： ①根据价层电子对互斥理论，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是____________。 ②气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的立体构型为________形，其中共价键的类型有________种；固体三氧化硫中存在如图所示的三聚分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为________。 (2)(20xx·全国卷Ⅲ节选)锌在工业中有重要作用，也是人体必需的微量元素。 ①ZnF2具有较高的熔点(872 ℃)，其化学键类型是________；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_______________________________________。 ②《中华本草》等中医典籍中，记载了炉甘石(ZnCO3)入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中，阴离子空间构型为________，C原子的杂化形式为____________。 [解析] (1)①根据价层电子对互斥理论可知，H2S、SO2、SO3三种分子中S原子的价层电子对数分别为4、3、3，因此H2S中S原子价层电子对数不同于其他两种分子。②SO3的中心原子为S，中心原子的孤电子对数＝(6－2×3)/2＝0，中心原子结合3个氧原子，结合每个O原子有且只能有一个σ键，所以S形成3个σ键，S的价层电子对数为0＋3＝3，S为sp2杂化，根据sp2杂化轨道构型可知，SO3为平面三角形分子，符合形成大π键条件，可形成4中心6电子大π键，因此有两种共价键类型。如题图所示的三聚分子中每个S原子与4个O原子结合，形成正四面体结构，S原子的杂化轨道类型为sp3。 18 / 41 (2)①由ZnF2的熔点为872℃可知，ZnF2应为离子晶体，因此化学键类型为离子键。ZnF2为离子化合物，极性较大，不溶于有机溶剂；ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主，极性较小，能够溶于有机溶剂。②C原子价层电子对数n＝(4＋3×0＋2)/2＝3，因此C原子为sp2杂化，CO23－的空间构型为平面三角形。 [答案] (1)①H2S ②平面三角 2 sp3 (2)①离子键 ZnF2为离子化合物，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主、极性较小 ②平面三角形 sp2 2．(1)(20xx·安徽十校联考节选)二硫化亚铁被称为“愚人金”，化学式为FeS2，是黄铁矿的主要成分。黄铁矿中通常含钴、镍和硒，可用来生产硫酸。 回答下列问题： ①硒原子最外层有________个未成对电子。 ②利用二硫化亚铁生产硫酸时，需先将其转化为二氧化硫，写出与二氧化硫互为等电子体的分子和阴离子各一种________。 ③硫酸分子中硫原子的杂化方式为________，硫酸的沸点及粘度较高，是因为________________________，从结构角度分析硫酸的酸性较磷酸的强的原因_________________________________________ __________________________________________________________。 ④硫酸根离子的空间构型为________。 ⑤FeS2中存在________(填字母序号)。 A．离子键 B．非极性共价键 C．极性共价键 D．π键 E．σ键 F．氢键 G．范德华力 (2)(20xx·石家庄质量检测)氧元素为地壳中含量最高的元素，可形成多种重要的单质和化合物。 ①氧元素位于元素周期表中________区；第二周期元素中，第一电离能比氧大的有________种。 ②O3可用于消毒。O3的中心原子的杂化形式为________；其分子的VSEPR模型为________，与其互为等电子体的离子为____________(写出一种即可)。 ③含氧有机物中，氧原子的成键方式不同会导致有机物性质不同。解释C2H5OH的沸点高于CH3OCH3的原因为______________________________；C2H5OH不能用无水CaCl2干燥是因为Ca2＋和C2H5OH可形成[Ca(C2H5OH)4]2＋，该离子的结构可表示为________。 (4)(20xx·武汉2月调研)磷及其化合物与人们的健康和生产、生活密切相关。请回答下列问题： 19 / 41 ①基态磷原子价电子轨道表达式为________，其第一电离能比硫的________(填“大”或“小”)。 ②羟基磷灰石[Ca5(PO4)3OH]是牙齿中的重要矿物质，其中羟基(—OH)中氧原子的杂化方式为________，PO34－的空间构型为________，该化合物所含元素电负性最大的是________。 ③P4O6的分子结构中只含有单键，且每个原子的最外层都满足8电子结构，则该分子中含有的共价键数目是________。 ④磷酸和亚磷酸(H3PO3)是磷元素的两种含氧酸。亚磷酸与NaOH反应只生成Na2HPO3和NaH2PO3两种盐，则H3PO3的结构式为________，其为________元酸，原因是____________。 ⑤磷酸分子间脱水可生成多磷酸，其某一钙盐的结构如图所示： 由图推知该多磷酸钙盐的通式为____________。 [解析] (1)③硫酸分子中硫原子周围有4个σ键，无孤电子对，故中心S原子采取sp3杂化；硫酸分子间存在氢键，使硫酸沸点较高，粘度较大。⑤FeS2中含有离子键、非极性共价键、σ键。 (2)①氧元素位于元素周期表的p区；同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势，则F和Ne的第一电离能比O大，但N元素的2p轨道处于半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，所以第二周期元素中，第一电离能比氧大的有3种。②臭氧的中心氧原子的成键电子对数为2，孤电子对数为6－2×2＝1，故采取sp2杂化，其VSEPR模型为平面三角形。等电子体是指2价电子总数和原子总数相同的分子、离子或原子团。与O3互为等电子体的离子 20 / 41