化学选修3第二章学与问思考与交流习题复习题答案Word文档下载推荐.docx
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乙炔分子中有一个碳碳σ键和两个碳碳π键,还有两个碳氢σ键。
(P-28)
【学与问】
(P-32)
【思考与交流】
1.经过计算可知:
1molH2与1molCl2反应生成2molHCl放热184.9kJ,而1molH2与1molBr2反应生成2molHBr放热102.3kJ。
显然生成氯化氢放热多,或者说溴化氢分子更容易发生热分解。
2.从表2-1的数据可知,N—H键、O—H键与H—F键的键能依次增大,意味着形成这些键时放出的能量依次增大,化学键越来越稳定。
所以N2、O2、F2与H2的反应能力依次增强。
3.简言之,分子的键长越短,键能越大,该分子越稳定。
(P-34)习题参考答案
1.(略)
2.氧原子最外层有6个电子,还差两个电子达到8e-稳定结构,氢原子只有一个电子,差一个电子达到2e-稳定结构,所以一个氧原子只能与两个氢原子成键,氢气和氧气化合生成的分子为H2O。
3.二氧化碳的结构为O=C=O,所以其分子中有两个碳氧σ键和两个碳氧π键。
4.键能和键长都是对共价键稳定程度的描述,Cl2、Br2、I2的键能依次下降,键长依次增大,表明Cl2、Br22、I2分子中的共价键的牢固程度依次减弱。
5.键能数据表明,N≡N键能大于N—N键能的三倍,N≡N键能大于N—N键能的两倍;
而C=C键能却小于C—C键能的三倍,C=C键能小于C—C键能的两倍,说明乙烯和乙炔中的π键不牢固,容易被试剂进攻,故易发生加成反应。
而氮分子中N≡N非常牢固,所以氮分子不易发生加成反应。
6.
(注:
此题的键长数据和热分解温度,需要通过查阅课外资料获得)
第二节
3.HCN中的C为sp杂化;
CH2O中的C为sp2杂化。
4.HCN分子中有2个σ键和2个π键,即C—H和C—N之间各有1个σ键,另外,C—N之间还有2个π键;
甲醛分子中C—H之间有2个σ键,C—O之间有1个σ键和1个π键。
(P-39)
根据各分子或离子的电子式和结构式,分析中心原子的孤对电子对数,依据中心原子连接的原子数和孤对电子对数,确定VSEPR模型如下表。
注:
阴影小球为孤对电子对。
(P-44)习题参考答案
2.在乙炔分子中,2个碳原子各以1个sp杂化轨道与氢原子形成1个碳氢σ键,同时又各以其另1个sp杂化轨道形成1个碳碳σ键,除此之外,每个碳原子通过2个未参加杂化的p轨道(相互垂直)形成了2个
π键,因此,乙炔的三键中有1个σ键和2个π键。
3.
甲醛分子的立体结构:
碳原子采取sp2杂化,甲醛分子中有2个C—Hσ键,而C—O之间有1个σ键和1个π键。
4.氢离子接受水分子中氧原子上的孤对电子以配位键形成H3O+,电子对给予体是H2O,接受体是H+。
5.银离子与氯离子形成难溶的氯化银沉淀。
加入氨水后,银离子接受氨分子中氮原子给出的孤对电子以配位键形成[Ag(NH3)2]+,由于生成了可溶性的[Ag(NH3)2]+,继续加入氨水时氯化银就溶解了。
第三节
(P-45)
【思考与交流1】
1.极性分子:
HCl非极性分子:
H2
O2
Cl2
2.都是非极性分子
3.极性分子:
HCN
H2O
NH3
CH3Cl非极性分子:
CO2
BF3
CH4
(P-51)
【思考与交流2】
1.NH3为极性分子,CH4为非极性分子,而水是极性分子,根据“相似相溶”规则,NH3易溶于水,而CH4不易溶于水。
并且NH3与水之间还可形成氢键,使得NH3更易溶于水。
2.油漆是非极性分子,有机溶剂(如乙酸乙酯)也是非极性溶剂,而水为极性溶剂,根据“相似相溶”规则,应当用有机溶剂溶解油漆而不能用水溶解油漆。
。
3.实验表明碘在四氯化碳溶液中的溶解性较好。
这是因为碘和四氯化碳都是非极性分子,非极性溶学与问】
当分子结构相似时,相对分子质量越大,范德华力越大。
因此,由于F2~I2的相对分子质量逐渐增大,范德华力也逐渐增大,使F2~I2的熔、沸点越来越高。
(P-55)习题参考答案
1.水是角形分子,氢氧键为极性键,所以水分子中正电荷的中心和负电荷的中心不重合,为极性分子。
而二氧化碳为直线形分子,虽然碳氧键为极性键,但分子的正电荷的中心和负电荷的中心重合,所以为非极性分子。
2.低碳醇如甲醇或乙醇,其中的—OH与水分子的—OH相近,因而能与水互溶,而高碳醇的烃基较大,使其中的—OH与水分子的—OH的相似因素少多了,因而它们在水中的溶解度明显减小。
3.水是极性分子,而汽油是非极性分子,根据“相似相溶”规则,汽油在水中的溶解度应很小。
4.
(1)氢键不是化学键,而是较强的分子间作用力;
(2)由于甲烷中的碳不是电负性很强的元素,故甲烷与水分子间一般不形成氢键;
(3)乙醇与水分子间不但存在范德华力,也存在氢键;
(4)碘化氢的沸点比氯化氢高是由于碘化氢的相对分子质量大于氯化氢的,相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高。
5.两张图表明气态氢化物的沸点一般是随相对分子质量增加而增大的,这是由于相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高。
但氟化氢、水和氨的沸点反常地高,表明在它们的分子间存在较强的相互作用,即氢键。
6.对羟基苯甲酸的沸点高。
因为对羟基苯甲酸在分子间形成氢键,而邻羟基苯甲酸在分子内形成了氢键,分子之间不存在氢键。
(P-57)复习题参考答案
1.B
2.CDAB
3.D
4.D
5.A
6.CCl4的中心原子为碳,它的最外层电子都用于形成σ键,属AB4型分子,其立体结构为正四面体形;
NH3和H2O的中心原子上分别有1对和2对孤对电子,跟中心原子周围的σ键加起来都是4,它们相互排斥,形成四面体,因而略去孤对电子对后,NH3呈三角锥形,H2O呈角形。
7.白磷分子的空间构型为正四面体,四个磷原子间共有6个σ键,当氧气不足时,每个单键中插入一个氧原子成为P4O6,当氧气充足时,每个磷原子还可再结合一个氧原子成为P4O10(参看教科书中的图2-12)。
8.乙烷分子中的碳原子采取sp3杂化轨道形成σ键。
乙烯分子的碳原子采取sp2杂化轨道形成σ键,在乙烯分子中,2个碳原子各以2个sp2杂化轨道与氢原子形成2个碳氢σ键,而2个碳原子之间又各以1个sp2杂化轨道形成1个碳碳σ键,除此之外,2个碳原子中未参加杂化的p轨道形成了1个π键,因此,乙烯的双键中有1个σ键和1个π键。
乙炔分子的碳原子采取sp杂化轨道形成σ键,在乙炔分子中,2个碳原子各以1个sp杂化轨道与氢原子形成1个碳氢σ键,同时又各以其另1个sp杂化轨道形成1个碳碳σ键,除此之外,每个碳原子通过2个未参加杂化的p轨道形成了2个π键,因此,乙炔的三键中有1个σ键和2个π键。
乙炔加氢变成乙烯时,碳原子由sp杂化转为sp2杂化,当继续加氢生成乙烷时,碳原子杂化转为sp3杂化。
9.乙烯分子中碳原子采取sp2杂化,杂化后的3个sp2杂化轨道呈平面三角形,而剩下的未杂化的2p轨道垂直于3个sp2杂化轨道构成的平面。
2个碳原子各以2个sp
2杂化轨道与氢原子形成2个碳氢σ键,而2个碳原子之间又各以1个sp2杂化轨道形成1个碳碳σ键,因而四个氢原子在同一平面上。
另外,每个碳原子还有一个未参与杂化的p轨道,两个p轨道肩并肩重叠形成π键,π键是不能旋转的,所以乙烯分子中的双键是不容旋转的。
10.OF2与H2O的立体结构相似,同为角形,但水分子的极性很强,而OF2的极性却很小,这是因为:
(1)从电负性上看,氧与氢的电负性差大于氧与氟的电负性差;
(2)OF2中氧原子上有两对孤对电子,抵消了F—O键中共用电子对偏向F而产生的极性。
质一般能溶于非极性溶剂,而水是极性分子。
(注:
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