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高中三年级化学

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    已知A、B、C、D和E 5种分子所含原子的数目依次为1、2、3、4和6,且都含有18个电子。又知B、C和D是由两种元素的原子组成。请回答:
    (1)组成A分子的原子的核外电子排布式是_________________________;
    (2)B和C的分子式分别是__________和__________;C分子的立体结构呈_______形,该分子属于__________分子(填“极性”或“非极性”);
    (3)若向D的稀溶液中加入少量二氧化锰,有无色气体生成。则D的分子式是_____________,该反应的化学方程式是______________________。
    (4)若将1 mol E在氧气中完全燃烧,只生成1 mol CO2和2 mol H2O,则E的分子式是_____________。
    本题信息:2007年宁夏自治区高考真题化学填空题难度较难 来源:于丽娜
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本试题 “已知A、B、C、D和E 5种分子所含原子的数目依次为1、2、3、4和6,且都含有18个电子。又知B、C和D是由两种元素的原子组成。请回答:(1)组成A分子的原子的核外电...” 主要考查您对

过氧化氢

电子排布式

极性分子、非极性分子

无机分子的立体结构

有机物燃烧确定其组成

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  • 过氧化氢
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过氧化氢:

俗称,双氧水,基本结构为H-O-O-H,但并不是直线结构,因此有极性,是极性分子;O上有孤电子对,因此O-O键很弱易断。


过氧化氢和水的性质比较:




电子排布式:

①简化电子排布式
为了避免电子排布式书写过于繁琐,把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应稀有气体的冗素符号外加方括号表示,即为简化电子排布式,如K 的简化电子排布式为
②特殊电子排布式
有个别元素的基态原子的电子排布对于构造原理有1个电子的反常。因为能量相同的原子轨道在全充满()、半充满()和全空()状态时,体系的能量较低,原子较稳定。

(2)电子排布图:用方框表示一个原子轨道,用箭头“↑”或“↓”来区别自旋状态不同的电子。



构造原理:

多电子原子的核外电子排布总是按照能量最低原理,由低能级逐步填充到高能级。绝大多数元素的原子核外电子的排布遵循下图所示的排布顺序,这种排布顺序被称为构造原理。

点拨:构造原理中的排布顺序,其实质是各能级的能量高低顺序,可由下列公式得出ns<(n一2)f< (n一1)d<np(n表示能层序数)。常用的重要的能级交错顺序有:

核外电子排布式一构造原理的应用:

根据构造原理,按照能级顺序,用能级符号右上角的数字表示该能级上电子数的式子,叫做电子排布式。例如,


极性分子和非极性分子:

(1)极性分子:正电荷中心和负电荷中心不相重合的分子
(2)非极性分子:正电荷中心和负电荷中心相重合的分子
(3)分子极性的判断:分子的极性由共价键的极性及分子的空间构型两个方面共同决定
非极性分子和极性分子的比较:

   非极性分子  极性分子
 形成原因  整个分子的电荷分布均匀,对称  整个分子的电荷分布不均匀、不对称
 存在的共价键   非极性键或极性键  极性键
 分子内原子排列  对称  不对称
举例说明:


分子极性的判断方法:

An型分子(以非极性键结合形成的单质分子)一般是非极性分子(O3例外),AB型分子一定是极性分子。对于ABn型分子是极性分子还是非极性分子,通常有以下判断方法。
1.根据分子的立体构型判断
判断ABn型分子是否有极性,关键是看分子的立体构型.如果分子的立体构型为直线形、平面三角形、正四面体形、三角双锥形、正八面体形等空间对称的结构,致使正电中心与负电中心重合,这样的分子就是非极性分子。若为V形、三角锥形、四面体形(非正四面体形)等非对称结构,则为极性分子。比如H2O分子中虽然2个H原子轴对称,但整个分子的空间构型是不对称的:,负电中心在a点,正电中心在b 点,二者不重合,因此是极性分子。
2.根据实验现象判断
将液体放入适宜的滴定管中,打开活塞让其缓慢流下,将用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近液流,流动方向变化(发生偏移)的是极性分子.流动方向不变的是非极性分子。
3.根据中心原子最外层电子是否全部成键判断
ABn型分子中的中心原子A的最外层电子若全部成键(没有孤电子对),此分子一般为非极性分子,如CO2、CCl4等;分子中的中心原子最外层电子若未全部成键(有孤电子对),此分子一般为极性分子,如H2O、 PCl3等。
4.判断ABn型分子极性的经验规律
若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数,则为非极性分子;若不等,则为极性分子。如BF3、CO2、CH4、SO3等分子中,B、C、S等元素的化合价的绝对值等于其主族序数,是非极性分子;H2O、 NH3、SO2、PCl3等分子中,O、N、S、P等元素的化合价的绝对值不等于其主族序数,是极性分子。


分子中原子的空间关系:

分子中原子的空间关系是分子表现出不同的空间构型。


用价层电子对互斥理论确定分子或离子的VSEPR模型和立体构型的方法:

首先计算分子或离子中的中心原子的键电子对数和孤电子对数,相加便得到中心原子的价层电子对数。然后由价层电子对的相互排斥,便得到含有孤电子对的VSEPR模型,再略去VSEPR模型中的中心原子的孤电子对,便可得到分子的立体构型。
1.价层电子对数的确定方法
(1)键电子对数:由分子式确定,中心原子形成的键的数目就是键电子对数。如分子中的中心原子分别有2、3、4对键电子对。
(2)孤电子对数
①分子中的中心原子上的孤电子对数式中a为中心原子的价电子数(主族元素原子的价电子就是最外层电子);x为与中心原子结合的原子数;b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数 (氢为l,其他原子等于“8一该原子的价电子数”)。
为例,a均为6,x分别为2和3,b均为2(氧原子最多能接受的电子数为2),则分别为1和0,即SO2的中心原子上的孤电子对数为l, SO3的中心原子上没有孤电子对。
②对于阳离子,a为中心原子的价电子数减去离子的电荷数;对于阴离子,a为中心原子的价电子数加上离子的电荷数(绝对值)。x和b的计算方法及计算公式[中心原子上的孤电子对数=]均不变。

2.确定分子(或离子)的VSEPR模型
根据价层电子对数和价层电子对的相互排斥,可得出分子或离子的VSEPR模型,其关系如下表。

3.确定分子(或离子)的立体构型略去VSEPR模型中的中心原子上的孤电子对,便可得到分子或离子的立体构型,如上表。
(1)分子或离子中的价层电子对数分别为2、3、4,则其VSEPR模型分别为直线形、平面三角形、正四面体形或四面体形。如果价层电子对数为5,则为三角双锥形;如果为6,则为正八面体形或八面体形。
(2)如果中心原子的孤电子对数为0,则VSEPR模型(及名称)和分子或离子的立体构型(及名称)是一致的;若孤电子对数不为0,则二者不一致。


有机物燃烧确定其组成:

有机物完全燃烧后,各元素对应产物为:C→CO2,H→H2O,Cl→HCl。因此,我们可以根据有机物燃烧的产物分析判断该有机物的组成。
(1)某有机物完全燃烧后:若产物只有CO2和H2O,则其组成元素可能为C、H或C、H、O。欲判定该有机物中是否含氧元素,首先求出CO2中碳元素的质量及H2O中氢元素的质量,然后将碳、氢元素的质量之和与原来有机物质量相比较,若两者相等,则原有机物的组成中不含氧,否则,原有机物的组成中含氧。生成的CO2和H2O的关系有:
①生成的CO2和H2O的体积比为1∶1的有:若为烃,则属于环烷烃或烯烃;若为烃的衍生物,则为醛、酮、羧酸、酯、葡萄糖、果糖等。
②生成的CO2和H2O的体积比为1∶2的有:甲烷、甲醇和尿素等含一个碳原子和四个氢原子的物质。
③生成的CO2和H2O的体积比为2∶1的有:分子中碳、氢原子数相同的物质,如:乙炔、苯、苯乙烯、苯酚等。
④当不同的有机物的物质的量相同时,此时有机物可写成:CxHy(H2O)n或CxOy(H2O)n的形式,耗氧只能由前一部分CxHy或CxOy完成,后面部分在燃烧过程中不耗氧。则组成为CxHy(H2O)n,每摩尔耗氧(x+y/4)mol;组成为CxOy(H2O)n的物质,每摩尔耗氧(x-y/2)mol;
特例:组成符合CxHy(H2O)n的物质中CH2O耗氧最少;组成符合CxOy(H2O)n的物质中,乙二醛耗氧最少。
 (2)质量之和不变的两种有机物的燃烧规律:A、B两种有机物,不论以何种质量比进行混合,只要总质量保持一定,则完全燃烧时耗氧量与生成的CO2和H2O的量之间的关系说明:
①若生成的CO2量不变,则分二种情况:A、B的相对分子质量相同时,两者必为同分异构体;另一种情况是:A、B的相对分子质量不同时,则两者中的碳元素的质量分数必然相等,如:HCHO与CH3COOH;C16H34与C16H18O等
②若生成的H2O的量不变,也分二种情况:A、B的相对分子质量相同时,两者必为同分异构体;第二种情况是:A、B的相对分子质量不同时,则两者中的氢元素的质量分数必然相等,如:C2H2与C6H6、C8H8;C10H8与C6H8O3
③若生成的CO2和H2O的量不变,也分二种情况:A、B的相对分子质量相同时,两者必为同分异构体;第二种情况是:A、B的相对分子质量不同时,则两者中的碳、氢元素的质量分数必然相等,即两者具有相同的最简式如:CH2O与C2H4O2、C3H6O3、C6H12O6
(3)物质的量之和不变的两种有机物完全燃烧规律:A、B两种有机物,不论以何种比例进行混合,只要总物质的量保持一定,则完全燃烧时耗氧量与生成的CO2和H2O的量之间的关系说明:
①若A、B两者互为同分异构体时,相对分子质量相同,此时无论怎样混合,完全燃烧后消耗的氧气和生成的CO2和H2O的量都保持不变,这一点我们就不再考虑
②若生成的CO2的物质的量不变:A、B的相对分子质量不同时,则两者中的碳原子数必然相等,如:C2H4与C2H4O、C2H4O2
③若生成的H2O的物质的量不变:A、B的相对分子质量不同时,则两者中的氢原子数必然相等,如:CH4、CH4O、C2H4O、C2H4O2
④若生成的CO2和H2O的量不变:A、B的相对分子质量不同时,则两者中的碳、氢原子数都相等,如:CH4、CH4O;C2H4、C2H4O、C2H4O2
⑤若消耗的氧气和生成的CO2的量保持不变:A、B的相对分子质量不同时,两者含碳原子数必相等,分子中必相差n个H2O,如:C2H4与C2H6O。
(6)若消耗的氧气和生成的H2O的量保持不变:A、B的相对分子质量不同时,则两者含氢原子数必相等,分子中必相差n个CO2,如:CH4与C2H4O2
⑦若在反应过程中消耗氧的物质的量保持不变:A、B的相对分子质量不同时,若两者含碳原子数相等,则分子中必相差n个H2O,如:C2H4与C2H6O。而当两者的氢原子数相等时,则分子中必相差n个CO2,如:CH4与C2H4O2


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