Question

19．原子形成化合物时，电子云间的相互作用对物质的结构和性质会产生影响．请回答下列问题：
（1）BF₃分子的立体结构为平面三角形，NF₃分子的立体结构为三角锥型．
（2）碳原子有4个价电子，在形成化合物时价电子均参与成键，但杂化方式不一定相同．在乙烷、乙烯、乙炔和苯四种分子中，碳原子采取sp杂化的分子是CH≡CH（写结构简式，下同），采取sp²杂化的分子是CH₂=CH₂、C₆H₆，采取sp³杂化的分子是CH₃CH₃．试写出一种有机物分子的结构简式，要求同时含有三种不同杂化方式的碳原子CH₃CH₂CH=CHC≡CH．
（3）已知H₂O、NH₃、CH₄三种分子中，键角由大到小的顺序是CH₄＞NH₃＞H₂O，请分析可能的原因是由于氨气分子中含有一个孤电子对，水分子中含有2个孤电子对，对成键电子对的排斥作用增大，故键角逐渐减小．
（4）由于电荷的作用，阴、阳离子形成化合物时离子的电子云会发生变化，使离子键逐渐向共价键过渡．阳离子电荷数越多，阴离子半径越大时，电子云变化越大，导致所形成的化合物在水中的溶解度越小．由此可知，四种卤化银（AgF、AgC1、AgBr和Agl）在水中的溶解度由大到小的顺序为AgF＞AgCl＞AgBr＞AgI．

Answer 1

分析 （1）根据价层电子对互斥理论确定微粒空间构型，价层电子对数=σ键电子对数+中心原子上的孤电子对数；
（2）判断原子采取杂化方式时，先根据价层电子对互斥理论判断价层电子对，然后再确定采取的杂化方式，分子中心原子是sp杂化说明中心原子含有2个σ键且不含孤电子对；当中心原子形成3个σ键（含孤对电子），应为sp²杂化；中心原子的杂化类型为sp³，说明该分子中心原子的价层电子对个数是4；同时含有三种不同杂化方式的碳原子，可以为同时含有烷、烯、炔结构；
（3）孤电子对间的排斥力大于孤电子对和成键电子对之间的排斥力；
（4）卤化银的卤族元素中，随着原子序数的增大阴离子半径逐渐增大，电子云变化越大，导致所形成的化合物在水中的溶解度越小．

解答 解：（1）BF₃分子B原子含有3个σ键且不含孤电子对，所以空间构型是平面三角形，NF₃分子中氮原子含有3个σ键且含有一个孤电子对，所以空间构型是三角锥型，
故答案为：平面三角形；三角锥型；
（2）CH₃CH₃中C原子杂化轨道数=σ键数+孤对电子对数=4+0=4，所以采取sp³杂化，
CH₂=CH₂中含有单键和双键，既有σ键又有π键，分子中C原子含有3个σ键电子对，没有孤电子对，杂化类型为sp²，
CH≡CH中C原子杂化轨道数=σ键数+孤对电子对数=2+0=2，所以采取sp杂化，
苯中每个C原子形成3个σ键，不含孤电子对，为sp²杂化，
同时含有三种不同杂化方式的碳原子，可以为同时含有烷、烯、炔结构，如CH₃CH₂CH=CHC≡CH，
故答案为：CH≡CH；CH₂=CH₂、C₆H₆；CH₃CH₃；CH₃CH₂CH=CHC≡CH；
（3）由于氨气分子中含有一个孤电子对，水分子中含有2个孤电子对，对成键电子对的排斥作用增大，故键角逐渐减小，所以H₂O、NH₃、CH₄分子中键角由大到小的顺序是CH₄＞NH₃＞H₂O，
故答案为：由于氨气分子中含有一个孤电子对，水分子中含有2个孤电子对，对成键电子对的排斥作用增大，故键角逐渐减小；
（4）卤化银的卤族元素中，随着原子序数的增大阴离子半径逐渐增大，电子云变化越大，导致所形成的化合物在水中的溶解度越小，所以卤化银的溶解度大小顺序是AgF＞AgCl＞AgBr＞AgI，
故答案为：AgF＞AgCl＞AgBr＞AgI．

点评 本题考查了分子空间构型的判断、杂化类型判断、键角的判断、物质溶解性的判断等知识点，这些都是考试热点，会根据价层电子对互斥理论、电子对和孤电子对间的作用力来分析解答即可，题目难度中等．