Question

[化学-物质结构与性质]
（1）下列分子中，属于非极性分子的是

 

A．SO₂   B．BeCl₂ C．BBr₃   D．COCl₂
（2）H₂O分子内的O-H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为

 

．
HOCHO的沸点比OHCHO高，原因是

 

．
（3）H⁺可与H₂O形成H₃O⁺，H₃O⁺中O原子采用

 

杂化．H₃O⁺中H-O-H键角比H₂O中H-O-H键角大，原因为

 

．
（4）在BF₃分子中，F-B-F的键角是

 

，BF₃和过量NaF作用可生成NaBF₄，BF

- 4

的立体构型为

 

；
（5）在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中，层内B原子与N原子之间的化学键为

 

．

Answer 1

分析：（1）正负电荷重心重合为非极性分子，正负电荷重心不重合为极性分子，结合分子空间构型判断，对于AB_n型分子，中心原子A的最外层电子全部成键，为非极性分子，中心原子A的最外层电子部分成键，为极性分子，据此结合选项解答；
（2）化学键的键能大于氢键的键能，氢键的键能大于分子间作用力；氢键对物质的物理性质产生影响，分子间氢键使物质的沸点升高，分子内氢键使物质的沸点降低；
（3）先确定VSEPR模型，然后在确定中心原子的杂化轨道类型；一般来说，相互之间排斥力的大小为：孤电子对间的排斥力＞孤电子对与成键电子对间的排斥力＞成键电子对间的排斥力；
（4）依据价层电子对互斥理论，计算出的孤对电子对数以及价层电子对数，可判断出分子的空间构型；
（5）B、N均属于非金属元素，二者形成的化学键是极性共价键．

解答：解：（1）A、SO₂分子中S元素的最外层电子数为6，化合价为+4，最外层电子未全部成键，是极性分子，故A错误；
B、BeCl₂分子中Be元素的最外层电子数为2，化合价为+2，最外层电子全部成键，是非极性分子，故B正确；
C、BBr₃分子中B元素的最外层电子数为3，化合价为+3，最外层电子全部成键，是非极性分子，故C正确；
D、COCl₂中心C原子成2个C-Cl键、1个C=O，不含孤电子对，为平面三角形，分子不对称，为极性分子，故D错误；
故答案为：BC；
（2）共价键的键能大于氢键的作用力，氢键的作用力还大于范德华力，故H₂O分子内的O-H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为O-H键、氢键、分子间的范德华力；含分子间氢键的物质的沸点大于分子内氢键物质的沸点，因此原因是前者易形成分子间氢键，后者易形成分子内氢键，
故答案为：O-H键、氢键、范德华力；OHCHO形成分子内氢键，而HOCHO形成分子间氢键，分子间氢键使分子间作用力增大；
（3）H₃O⁺价层电子对模型为四面体，氧原子采取sp³杂化；
H₂O中O原子有两对孤对电子，H₃O⁺中O原子有一对孤对电子，因为孤电子对间的排斥力＞孤电子对与成键电子对间的排斥力＞成键电子对间的排斥力，导致H₃O⁺中H-O-H键角比H₂O中H-O-H键角大，
故答案为：sp³；H₂O中O原子有两对孤对电子，H₃O⁺中O原子有一对孤对电子，排斥力较小；
（4）依据价层电子对互斥理论，计算出BF₃的孤对电子对数=

1

2

×（a-xb）=

1

2

×（3-3×1）=0，并且价层电子对数为3，所以BF₃分子为平面正三角形结构，键角为120°，杂化方式为sp²；BF₄^-中心原子的孤对电子对数=

1

2

×（a-xb）=

1

2

×（3+1-4×1）=0，其价层电子对数为4，所以其结构为正四面体，
故答案为：120°；sp²；正四面体；
（5）B、N均属于非金属元素，二者形成的化学键是极性共价键，故答案为：共价键（极性共价键）．

点评：本题考查极性分子和非极性分子判断，原子轨道杂化类型、分子空间结构、氢键晶胞结构等知识的掌握和应用能力，难度较大．