Question

14．回答下列問題
（1）CH₄、CO₂、COCl₂和CH₂=CHCOOH四種分子中，碳原子sp²雜化的分子是COCl₂、CH₂=CHCOOH；
（2）NH₃分子的立體構(gòu)型是三角錐形，聯(lián)氨（N₂H₄）可視為是NH₃分子中的一個氫原子被（-NH₂）取代所形成的物質(zhì)，寫出聯(lián)氨加入足量鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式N₂H₄+2HCl=N₂H₆Cl₂；
（3）H₂O、H₂O₂、OF₂和SCl₂四種分子中各原子均達到8電子結(jié)構(gòu)的分子是OF₂、SCl₂；
（4）N₂H₄與H₂O₂反應(yīng)：N₂H₄（l）+2H₂O₂=N₂（g）+4H₂O（g），若該反應(yīng)中有4molN-H鍵斷裂，則形成σ鍵有9mol和形成π鍵有2mol．
（5）H₂O熔沸點都比H₂S高，其原因是水分子間存在氫鍵．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)雜化軌道數(shù)判斷雜化類型，雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)，據(jù)此判斷雜質(zhì)類型；
（2）根據(jù)價層電子對互斥理論確定分子空間構(gòu)型，根據(jù)氨氣與氯化氫反應(yīng)的方程式類比書寫聯(lián)氨加入足量鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（3）分子中原子的最外層電子數(shù)可以根據(jù)每種元素原子的最外層電子數(shù)與化合價的絕對值之和來判斷，如果等于8就達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；
（4）單鍵都是σ鍵，雙鍵和三鍵中均只有一個σ鍵，其余的是π鍵；
（5）分子間有氫鍵的存在的分子，使熔沸點升高，據(jù)此解答．

解答 解：（1）CH₄中C形成4個σ鍵，無孤電子對，為sp³雜化；二氧化碳分子中價層電子對個數(shù)=σ鍵個數(shù)+孤電子對個數(shù)=2+$\frac{1}{2}$（4-2×2）=2，所以碳原子采取sp雜化；COCl₂的結(jié)構(gòu)為$\underset{\stackrel{\;}{\underset{\stackrel{\;}{Cl}}{\;}-}}{\;}\underset{\stackrel{\underset{O}{∥}}{C}}{\;}\underset{\stackrel{\;}{-\underset{\stackrel{\;}{Cl}}{\;}}}{\;}$，其價層電子對數(shù)為3，不含有孤電子對，中心原子以采取sp²雜化，CH₂=CHCOOH分子中，每個碳原子雜化軌道數(shù)為3，所以采取sp²雜化，
故答案為：COCl₂、CH₂=CHCOOH；
（2）NH₃分子中價層電子對個數(shù)=3+$\frac{1}{2}$（5-3×1）=4，中心原子雜化類型分別為sp³，中心原子含有1個孤電子對，空間構(gòu)型為三角錐，氨氣與氯化氫氣體化合反應(yīng)生成氯化銨，NH₃+HCl=NH₄Cl，聯(lián)氨（N₂H₄）可視為是NH₃分子中的一個氫原子被（-NH₂）取代所形成的物質(zhì)，所以聯(lián)氨加入足量鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：N₂H₄+2HCl=N₂H₆Cl₂，
故答案為：三角錐；N₂H₄+2HCl=N₂H₆Cl₂；
（3）H₂O、H₂O₂中的氫是2個電子；OF₂中，O元素化合價為-2價，O原子最外層電子數(shù)為6，所以2+6=8，O原子滿足8電子結(jié)構(gòu)；Cl元素化合價為-1，Cl原子最外層電子數(shù)為7，所以1+7=8，Cl原子滿足8電子結(jié)構(gòu)，SCl₂中，S元素位于第ⅥA族，則6+2=8，滿足分子中所有原子都滿足最外層8電子結(jié)構(gòu)，兩種分子中各原子均達到8電子結(jié)構(gòu)，
故答案為：OF₂、SCl₂；
（4）反應(yīng)N₂H₄（l）+2H₂O₂=N₂（g）+4H₂O（g）中，若該反應(yīng)中有4mol N-H鍵斷裂，則有1molN₂H₄參加反應(yīng)，生成1molN₂，4molH₂O，則形成σ鍵有9mol和形成π鍵有2mol，
故答案為：9；2；
（5）水分子中氧原子的電負性大，所以在水分子間存在氫鍵，氫鍵的存在使水分子沸點顯著提高，而H₂S沒有氫鍵，所以H₂O熔沸點都比H₂S高，
故答案為：水分子間存在氫鍵．

點評 本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及雜化、空間構(gòu)型、原子核外電子排布規(guī)律、化學(xué)鍵等，注意價層電子對互斥理論的熟練應(yīng)用，為高頻考點，題目難度中等．