Question

9．氧是地壳中含量最多的元素．
（1）氧元素基态原子核外未成对电子数为2个．
（2）①H₂O分子内的O-H键、②分子间的范德华力和③氢键从强到弱依次为（填序号即可）①＞③＞②．
（3）对羟基苯甲醛的沸点比邻羟基苯甲醛高，理由是形成分子内氢键，而形成分子间氢键，分子间氢键使分子间作用力增大．
（4）H⁺可与H₂O形成H₃O⁺，H₃O⁺中O原子采用sp³杂化轨道．H₃O⁺中H-O-H键角比H₂O中H-O-H键角大，原因为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．

Answer 1

分析 （1）O元素原子核外有8个电子，其2p轨道上有4个电子，分别位于3个轨道上；
（2）作用力：化学键＞氢键＞分子间作用力；
（3）分子间氢键的作用力大于分子内氢键的作用力；
（4）H₃O⁺中O原子价层电子对个数=3+$\frac{6-1-3×1}{2}$=4，根据价层电子对互斥理论判断O原子杂化方式；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．

解答 解：（1）O元素原子核外有8个电子，其2p轨道上有4个电子，分别位于3个轨道上，所以氧元素基态原子核外未成对电子数为2个，故答案为：2；
（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①＞③＞②，故答案为：①＞③＞②；
（3）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：形成分子内氢键，而形成分子间氢键，分子间氢键使分子间作用力增大；
（4）H₃O⁺中O原子价层电子对个数=3+$\frac{6-1-3×1}{2}$=4，根据价层电子对互斥理论判断O原子采用sp³杂化；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，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．

点评 本题考查原子杂化、氢键、原子核外电子排布等知识点，侧重考查学生分析判断及计算能力，难点是价层电子对个数的计算方法，注意：氢键不属于化学键，属于分子间作用力，题目难度不大．