Question

【題目】如圖是過氧化氫(H2O2)分子和O3分子的空間結構示意圖。請回答：

(1) O3分子中非極性共價鍵是__________鍵，特殊的化學鍵是________鍵。

(2)臭氧與氧氣的關系是________。

(3)下列物質的分子與O3分子的結構最相似的是________。

A．H2O B．CO2 C．SO2 D．BeCl2

(4)分子中某一原子有一對沒有跟其他原子共用的電子對叫孤電子對。那么，O3分子中有________對孤電子對。

(5)下列關于過氧化氫的說法中正確的是________(用序號填空)。

①分子中有極性鍵　②分子中有非極性鍵　③氧原子的軌道發生了sp2雜化　④O—O共價鍵是pp σ鍵　⑤分子是非極性分子

(6)過氧化氫易溶于水，主要原因是_______________________________。

(7)指出下列原子的雜化軌道類型及分子的空間構型。

①SiF4中的Si____雜化，空間構型____；②NO中的N___雜化，空間構型___。

Answer 1

【答案】 σ π 同素異形體 C 5 ①② 過氧化氫和水都是極性分子 sp3 正四面體 sp2 V型

【解析】 (1) 根據圖示O3分子中非極性共價鍵是σ鍵，特殊的化學鍵是π鍵，故答案為：σ；π；

(2)臭氧與氧氣都是氧元素的單質，互為同素異形體，故答案為：同素異形體；

(3) 根據O3分子的結構，在臭氧O3中，中心的氧原子以sp2雜化，與兩旁的配位氧原子鍵合生成兩個σ鍵，使O3分子呈V形。A．H2O中含有2對σ鍵，2對孤電子對，O原子sp3雜化，空間結構為V形，故A錯誤；B．CO2為含有4個σ鍵，沒有孤電子對，為sp雜化，空間結構為直線形，故B錯誤；C．SO2 中S原子sp2雜化，S原子和兩側的氧原子除以σ鍵結合以外，還形成一個三中心四電子的大π鍵，分子呈“V”字形結構，其成鍵方式與O3類似，故C正確；D．BeCl2含有2個σ鍵，沒有孤電子對，為sp雜化，空間結構為直線形，故D錯誤；故選C；

(4)每個O原子最外層有6個電子，由臭氧的結構圖可知中心O原子有4個電子成鍵，則還有1對孤電子對，兩端的O原子各有2個電子成鍵，則兩端的O原子的各含有2對孤電子對，所以臭氧分子中總共5對孤電子對，故答案為：5；

(5) ①H-O為極性鍵，故①正確；②O-O為非極性鍵，故②正確；③由H2O2的結構可知，O原子形成1個O-H鍵、1個O-O鍵，含有2對孤對電子，雜化軌道數為4，雜化方式為sp3，故③錯誤；④O的s軌道電子和O的s軌道電子成鍵，故是s-sσ鍵，故④正確；⑤過氧化氫中的鍵的極性不能相互抵消，是極性分子，故⑤錯誤；故答案為：①②；

(6)H2O2中氧元素的電負性很強，H2O2分子H2O分子之間形成氫鍵，使H2O2與水任意比互溶，故答案為：過氧化氫和水都是極性分子，H2O2分子與H2O之間可形成氫鍵；

(7) ①SiF4分子中Si原子和F原子形成四個σ鍵，其價層電子對個數是4，所以Si原子雜化類型是sp3，空間構型為正四面體，

②NO2-中N原子價層電子對個數=2+×(5+1-2×2)=3，且含有一個孤電子對，其空間構型為V形，N原子雜化方式為sp2，故答案為：sp3；正四面體；sp2；V型。