题目内容
1994年度诺贝尔化学奖授予为研究臭氧作出特殊贡献的化学家．O3能吸收有害紫外线，保护人类赖以生存的空间．O3分子的结构如图5，呈V型，键角116.5℃．三个原子以一个O原子为中心，与另外两个O原子分别构成一个非极性共价键；中间O原子提供2个电子，旁边两个O原子各提供1个电子，构成一个特殊的化学键--三个O原子均等地享有这4个电子．请回答：（1）臭氧与氧气的关系是
（2）选出下列分子与O3分子的结构最相似的是．
A．H2O B．CO2 C．SO2 D．BeCl 2
（3）分子中某原子有1对没有跟其他原子共用的价电子叫孤对电子，那么O3分子有
（4）O3分子是否为极性分子
（5）O3与O2间的转化是否为氧化还原反应
A．O3具有强氧化性，它能氧化PbS为PbSO4而O2不能，试配平：
B．O3在催化剂作用下生成1molO2转移电子数
考点：判断简单分子或离子的构型,同素异形体,化学方程式的有关计算,氧化还原反应方程式的配平
专题：
分析：（1）臭氧是由3个氧原子构成的分子；O2和O3都是由氧元素形成的不同单质，互为同素异形体；
（2）根据分子中中心原子的价层电子对数判断分子的空间构型；
（3）根据孤对电子的概念及臭氧分子结构分析；
（4）分子中正负电荷中心不重合，这样的分子为极性分子；分子中正负电荷的重心重合，则为非极性分子；
（5）根据是否有化合价的变化判断；
A．PbS+O3--PbSO4+O2中，S元素的化合价由-2价升高为+6价，O元素的化合价由0降低为-2价，据此配平；
B．根据O2与转移的电子数间的关系计算．
（2）根据分子中中心原子的价层电子对数判断分子的空间构型；
（3）根据孤对电子的概念及臭氧分子结构分析；
（4）分子中正负电荷中心不重合，这样的分子为极性分子；分子中正负电荷的重心重合，则为非极性分子；
（5）根据是否有化合价的变化判断；
A．PbS+O3--PbSO4+O2中，S元素的化合价由-2价升高为+6价，O元素的化合价由0降低为-2价，据此配平；
B．根据O2与转移的电子数间的关系计算．
解答：
解：（1）由同种元素形成的不同种单质互为同素异形体，1个臭氧分子是由3个氧原子构成，化学式为：O3；O2和O3都是由氧元素形成的不同单质，互为同素异形体，
故答案为：同素异形体；
（2）O3分子的结构如图
，在臭氧O3中，中心的氧原子以sp2杂化，与两旁的配位氧原子键合生成两个σ键，使O3分子呈V形；
A．H2O中含有2对σ键，2对孤电子对，O原子sp3杂化，空间结构为V形，故A错误；
B．CO2为含有4个σ键，没有孤电子对，为sp杂化，空间结构为直线形，故B错误；
C．SO2分子呈“V”字形结构，其成键方式与O3类似，S原子sp2杂化，S原子和两侧的氧原子除以σ键结合以外，还形成一个三中心四电子的大π键，故C正确；
D．BeCl2含有2个σ键，没有孤电子对，为sp杂化，空间结构为直线形，故D错误；
故答案为：C；
（3）臭氧分子中，中间的氧原子含有1对孤电子对，两边的各含有2对孤电子对，所以总共5对孤电子对，
故答案为：5；
（4）O3中的中心O原子为sp2杂化，理想模型为平面三角形，分子构型为V型，而且O3形成的是三中心四电子大π键，空间构型不对称．正负电荷重心不重合，所以是极性分子；
故答案为：是；
（5）由于O3与O2间的转化没有化合价的变化，所以不是氧化还原反应，故答案为：否；
A．PbS+O3--PbSO4+O2中，S元素的化合价由-2价升高为+6价，O元素的化合价由0降低为-2价，则由电子守恒可知反应为PbS+4O3=PbSO4+4O2，
故答案为：1；4；1；4；
B．由反应中可知，生成4molO2转移电子8mol，则1molO2转移电子为2mol，故答案为：2．
故答案为：同素异形体；
（2）O3分子的结构如图
，在臭氧O3中，中心的氧原子以sp2杂化，与两旁的配位氧原子键合生成两个σ键，使O3分子呈V形；A．H2O中含有2对σ键，2对孤电子对，O原子sp3杂化，空间结构为V形，故A错误；
B．CO2为含有4个σ键，没有孤电子对，为sp杂化，空间结构为直线形，故B错误；
C．SO2分子呈“V”字形结构，其成键方式与O3类似，S原子sp2杂化，S原子和两侧的氧原子除以σ键结合以外，还形成一个三中心四电子的大π键，故C正确；
D．BeCl2含有2个σ键，没有孤电子对，为sp杂化，空间结构为直线形，故D错误；
故答案为：C；
（3）臭氧分子中，中间的氧原子含有1对孤电子对，两边的各含有2对孤电子对，所以总共5对孤电子对，
故答案为：5；
（4）O3中的中心O原子为sp2杂化，理想模型为平面三角形，分子构型为V型，而且O3形成的是三中心四电子大π键，空间构型不对称．正负电荷重心不重合，所以是极性分子；
故答案为：是；
（5）由于O3与O2间的转化没有化合价的变化，所以不是氧化还原反应，故答案为：否；
A．PbS+O3--PbSO4+O2中，S元素的化合价由-2价升高为+6价，O元素的化合价由0降低为-2价，则由电子守恒可知反应为PbS+4O3=PbSO4+4O2，
故答案为：1；4；1；4；
B．由反应中可知，生成4molO2转移电子8mol，则1molO2转移电子为2mol，故答案为：2．
点评：本题考查了臭氧分子的空间构型的判断，注意根据分子的中心原子的价层电子对数判断，注意极性分子、同素异形体的判断，题目难度中等．
练习册系列答案
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