无机化学第10章共价键与分子结构习题全解答.doc--12-19
选修3共价键与分子的空间构型知识点及习题
共价键与分子的空间构型【要点梳理】要点一、共价键的形成及其本质1．共价键的形成通常情况下，吸引电子能力相近的原子之间通过共用电子对形成共价键。
那么两个成键原子为什么能通过共用电子对结合在一起呢?下面我们以氢分子的形成过程为例来说明共价键是怎样形成的。
当两个氢原子相互接近时，若两个氢原子核外电子的自旋方向相反，它们接近到一定距离时，两个1s轨道发生重叠，电子在两原子核间出现的机会较大。
随着核间距的减小，核间电子出现的机会增大，体系的能量逐渐下降，达到能量最低状态。
核间距进一步减小时，两原子间的斥力使体系的能量迅速上升，这种排斥作用又将氢原子推回到平衡位置。
能量（主要指势能）随核间距的变化如图中曲线a所示。
2．共价键的本质：共价键的本质是电子与原子核之间的电性作用。
同种或不同种非金属元素（或某些非金属与金属）之间原子相遇时，若原子的最外层电子排布未达到稳定状态，则原子间通过共用电子对形成共价键。
形成共价键的微粒是同种或不同种原子。
要点二、共价分子的表示方法1．电子式：通常人们在元素符号周围用小黑点（或×）来描述分子中原子共用电子以及原子中未成键的价电子的情况，这种式子叫电子式。
如：2．结构式：在化学上，常用一根短线“一”表示一对共用电子，所以氯气分子也可以表示为：C1—Cl，这种式子叫结构式。
注意在不熟练的情况下，书写结构式时往往先写出电子式，原子间有几对共用电子，就用几根短线表示，未共用的电子不加以考虑。
结构式可形象地表示出分子内各原子的连接顺序。
因此，同种原子不能合并，只有通过共价键形成的分子才能写结构式，离子化合物不能用结构式表示。
3．用电子式表示共价化合物的形成过程用电子式表示共价化合物的形成过程时，在“→”的左侧写成键原子的电子式，同种原子可以合并，右侧写形成的单质或化合物的电子式，但应注意，相同的原子要对称写，不能合并。
如：要点三、σ键与π键原子轨道沿核间连线方向以“头碰头”的方式重叠形成的共价键叫做σ键；原子轨道在核间连接两侧以“肩并肩”的方式重叠形成的共价键叫做π键。
《无机化学》第十章 固体结构之课后习题参考答案
第十章固体结构之课后习题参考答案7解：最低的为KBr。
因为它们均为离子晶体，其离子所带电荷越高，离子半径越小，离子键越强，即晶体熔点就越高。
MgO中正负离子均带2个电荷，离子键最强，而1价离子中，KBr的正负离子半径之和最大，则离子键最弱，熔点最低。
8解：（1）熔点：NaF>NaCl>NaBr>NaI。
因为阳离子相同时，阴离子从F-→I-离子半径增大，则离子键依次减弱，熔点也依次减弱。
（2）MgO>CaO>SrO>BaO。
原因同（1）。
9解：（1）：8e-；（2）(9-17)e-：（3）(18+2)e-；（4）18e-10解：（2）的。
因阴离子的极化率大于阳离子的，而体积越大，阴离子的极化率也越大。
11解：（4）>（3）>（1）>（2）.因阳离子的电荷越高，半径越小，即Z/r值越大，其离子极化作用就越强。
13解：（1）色散力；（2）色散力；（3）取向力，诱导力，色散力，氢键；（4）取向力，诱导力，色散力；（5）色散力；（6）色散力；（7）取向力，诱导力，色散力。
14解：不含氢键的有：（1）和（2）。
15解：（1）两者均为分子晶体，但因HF中存在分子间氢键，增大了分子间作用力，使其沸点反高于HCl。
（2）两者均为典型的离子晶体，而离子晶体当电荷相同时，离子半径越小，其离子键越强，晶体的沸点就越高，所以NaCl的沸点高于CsCl。
（3）因Ti4+离子所带电荷高，离子半径又小，即Z/r值非常大，其极化作用很强，导致Ti-Cl 之间由离子键转化为了共价键，成为分子晶体，所以其沸点大大低于离子晶体LiCl。
（4）两者均为分子晶体，且分子量也相同。
但沸点相差较大。
这是因为乙醇分子（后者）之间存在分子间氢键，增大了分子间的作用力导致。
16解：因Ag+为18e电子构型的离子，其极化作用和变形性均大，而阴离子的半径从F-到I-依次增大，变形性也依次增加，导致Ag+与X-离子之间的极化作用从AgF到AgI依次增强，化学键从离子键逐步向共价键过渡，所以溶解度依次减小，即AgF易溶，其它难溶，且溶解度依次减小。
分子的结构与性质共价键练习题有详细答案
共价键习题1 从键能的角度来看，下列物质中与H2化合时，最难的是()A. 氟气B. 氮气C. 氯气D.２: 下列关于化学键的叙述正确的是()A.化学键既存在于相邻原子之间，又存在于相邻分子之间B.两个原子之间的相互作用叫化学键C.化学键通常指的是相邻的两个或多个原子之间的强烈相互作用D.阴阳离子之间有强烈的吸引作用而没有排斥作用，所以离子键的核间距相当小3关于乙醇分子的说法正确的是（A. 分子中共含有8B.C.分子中只含σD.分子中含有 1 个π４． .下列物质中具有非极性共价键的是()A. 氪气B.金刚石C.氯化钠D.碳酸钙５下列说法正确的是()A. π键是由两个p 电子“头碰头”重叠形成B.σ键是镜面对称，而π键是轴对称C.乙烷分子中的键全为σ键而乙烯分子中含σ键和π键D.H 2分子中含σ键而Cl2分子中还含π键６下列各分子中，所有原子都满足最外层为8 电子结构的是A.H2OB.BF3l4D.PCl5７下列叙述中的距离属于键长的是()A.氨分子中两个氢原子间的距离B.氯分子中两个氯原子间的距离C.金刚石晶体中任意两个相邻的碳原子核间的距离D.氯化钠晶体中相邻的氯离子和钠离子核间的距离８.下列分子的电子式书写正确的是()A.氨B.四氯化碳C.氮气D.二氧化碳9.（2006 广东高考， 10）下列物质性质的变化规律，（）A.F 2、 Cl 2、 Br 2、I 2B.HF 、 HCl 、 HBr 、 HIC.D.NaF 、 NaCl 、 NaBr 、 NaI 的熔点依次降低10. 下列各说法中正确的是（ A.B. 元素周期表中的Ⅰ A 族（除 H 外）和Ⅶ AC.水分子可表示为 HO — H ，分子中键角为 180D.H — O 键键能为 463 kJ/mol ，则 18 克 H 2O 分解成 H 2 和 O 2 时，消耗能量为 2× 463 kJ11. 下列说法中正确的是（ A. B. C.D.在同一分子中， σ键与 π 键的分子轨道重叠程度一样多，只是重叠的方向不同12 氰气分子式为 (CN)2，结构式为 N ≡ C — C ≡N ，性质与卤素相似， 下列叙述正确的是 （ ）A.B.分子中 N ≡ C 键的键长大于 C — C C.分子中含有2 个 σ键和 4 个πD.不与氢氧化钠溶液发生反应13. 拆开 1 mol H — H 键， 1 mol N — H 键， 1 mol N ≡ N 键分别需要吸收的能量为 436 kJ 、14.391 kJ 、 946 kJ1)1 mol N 2 生成 NH 3(2)1 mol H 2生成 NH 放出的热量 ( 不考虑可逆反应 ) 。
《无机化学》习题解析和答案
1、教材《无机化学》北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学无机化学教研室编，高等教育出版社，2002年8月第4版。
2、参考书《无机化学》北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学无机化学教研室编，高等教育出版社，1992年5月第3版。
《无机化学》邵学俊等编，武汉大学出版社，2003年4月第2版。
《无机化学》武汉大学、吉林大学等校编，高等教育出版社，1994年4月第3版。
《无机化学例题与习题》徐家宁等编，高等教育出版社，2000年7月第1版。
《无机化学习题精解》竺际舜主编，科学出版社，2001年9月第1版《无机化学》电子教案绪论（2学时）第一章原子结构和元素周期系（8学时）第二章分子结构（8学时）第三章晶体结构（4学时）第四章配合物（4学时）第五章化学热力学基础（8学时）第六章化学平衡常数（4学时）第七章化学动力学基础（6学时）第八章水溶液（4学时）第九章酸碱平衡（6学时）第十章沉淀溶解平衡（4学时）第十一章电化学基础（8学时）第十二章配位平衡（4学时）第十三章氢和稀有气体（2学时）第十四章卤素（6学时）第十五章氧族元素（5学时）第十六章氮、磷、砷（5学时）第十七章碳、硅、硼（6学时）第十八章非金属元素小结（4学时）第十九章金属通论（2学时）第二十章s区元素（4学时）第二十一章p区金属（4学时）第二十二章ds区元素（6学时）第二十三章d区元素（一）第四周期d区元素（6学时）第二十四章d区元素（二）第五、六周期d区金属（4学时）第二十五章核化学（2学时）1 ．化学的研究对象什么是化学？●化学是研究物质的组成、结构、性质与变化的一门自然科学。
（太宽泛）●化学研究的是化学物质(chemicals) 。
●化学研究分子的组成、结构、性质与变化。
●化学是研究分子层次以及以超分子为代表的分子以上层次的化学物质的组成、结构、性质和变化的科学。
●化学是一门研究分子和超分子层次的化学物种的组成、结构、性质和变化的自然科学。
第十章中级无机化学课后习题答案
第10章习题1 简要回答问题(1) 什么叫稀土元素? 什么叫镧系元素?答：参见本书10.1节《概述》。
(2) 镧系收缩的原因是什么? 简述镧系收缩造成的影响。
答：关于镧系收缩的原因参见本书10.1.2节《原子半径和离子半径》。
由于镧系收缩的影响，使第二、三过渡系的Zr和Hf、Nb与Ta、Mo与W三对元素的半径相近，化学性质相似，分离困难。
(3) 为什么Eu、Yb原子半径比相邻元素大? 而Ce又小?答：① Eu、Yb元素参与形成金属键的电子数为2，Ce为3.1，其余为3.0；② Eu、Yb具碱土性；③ Eu、Yb的f7、f14的半充满和全充满的结构能量低、稳定、屏蔽大，核对外面的6s电子吸引较弱。
(4) 为什么镧系元素的电子结构在固态和气态不同?解：参见本书10.1.1节《镧系元素的价电子层结构》。
(5) 镧系离子的电子光谱同d区过渡金属离子相比有何不同? 为什么?解：除La3＋、Lu3＋离子的4f电子层是全空(4f0)和全满(4f14)之外，其余Ln3＋离子4f轨道上的电子数由1到14，这些电子可以在7条4f简并轨道上任意排布，这样就会产生各种光谱项和能级。
4f 电子在不同能级间跃迁可以吸收或发射从紫外经可见直至红外区的各种波长的电磁辐射。
通常具有未充满的4f电子壳层的原子或离子，可以观察到的光谱线大约有30 000条，而具有未充满d电子壳层的过渡金属元素的谱线约有7 000条。
在理论上，f→f跃迁产生的谱线强度不大。
但是某些f→f跃迁的吸收带的强度，随镧系离子周围环境的变化而明显增大(这种跃迁称为超灵敏跃迁)。
这可能是由于配体的碱性、溶剂的极性、配合物的对称性以及配位数等多种因素的影响，亦即离子周围环境的变化，再加上镧系离子本身的性质等诸因素的综合作用所引起的。
镧系离子的吸收谱带范围较广且镧系离子光谱谱带狭窄，表明电子跃迁时并不显示激发分子振动，狭窄的谱带意味着电子受激发时分子势能面几乎没有变化，这与f 电子与配体只存在弱相互作用相一致。
共价键理论与分子结构答案
Hc
Ha
z
C
O
Hd
Hb
1-a 2-b 3-c y 4-d
x
1 c11 s c12 px c13 p y c14 pz 2 c21 s c22 px c23 p y c24 pz 3 c31 s c32 px c33 p y c34 pz c c c c 41 s 42 p x 43 p y 44 pz 4
采用等性sp3杂化，分别生成四个相同的 键，故它们的 构型均为正四面体。 24.解：编号不同，行列式形式不同（略）。 25.解：（1）将N 定位1号；（2）两个N 原子分别为1、2 号；（3）N 定位1号。行列式如下：
N －E NC 0 0 0 NC NC C－E CC 0 0 0 0 CC C－E CC 0 0 （1） ＝0 0 0 CC C－E CC 0 0 0 0 CC C－E CC NC 0 0 0 CC C－E N －E NN 0 0 0 NC NN N －E NC 0 0 0 0 NC C－E CC 0 0 （2） ＝0 0 0 CC C－E CC 0 0 0 0 CC C－E CC NC 0 0 0 CC C－E
3 （b）H C ＝C ＝C H 为2 3 ； １ ２ ３
x 对每个 33， Huckel 行列式方程为： 1 0 x＝0， 2 x1＝－ 2 x2＝0 x3＝ 2
1 x 1
0 1 ＝0， x
1 c1＝ 2 xc1＋c2＝0 c ＋xc ＋c ＝0 1 1 2 3 将x＝－ 2代入 得： c2＝ 2 c2＋xc3＝0 ２ 2 2 1 c ＋ c ＋ c 1 3＝ １ 2 c3＝－ 2 1 1＝ （ 1＋ 2 2＋ 3） 2
北师大无机化学四版习题答案10分子结构
第１０章 分子结构10.1 画出O 2、H 2O 2、CO 、CO 2、NCl 3、SF 4的路易斯结构式。
不要忘记标出孤对电子和分子的总电子数！解：O=OHO O HCOCOO12e 14e 10e 16eClN ClClFFF26e 34e评注：各种教科书对路易斯结构式的定义不尽相同。
涉及：( l )路易斯结构式是否一定要给出分子的立体结构？可以不涉及。
能表达更好。
(2 ) 路易斯结构式是否给出分子的全部电子？在有机化学中常不给出，但对初学者以给出为好。
(3) 路易斯结构式表达O2的结构时要不要给出三电子键？不必。
氧分子的三电子键属于分子轨道的理论表达，路易斯结构式一般不涉及分子轨道理论。
(4 ) 一氧化碳的路易斯结构式要不要给出配价键？最好给。
因此上面的CO 结构式最好写成：10.2 画出硫酸根各共振体的结构式。
SO OO OSOOOOSOOO OSOOO OSOOOOS OO O SOO OOSOO OOSOOO评注：SO 42－离子有32 个价电子，即16 对电子，因此，只要给出16 对电子，而且氧原子周围的电子数不超过8 的路易斯结构式都可以认为是硫酸根的共振结构式。
上列任一共振结构式并不能正确给出硫酸根的真实结构。
在有的教科书中用如下之一表达硫酸根的结构式：S O O OO2-2-也有的教科书将所有硫和氧原子之间的被都画成S 指向氧原子的箭头。
应当注意到的事实是，硫酸根中硫原子和氧原子之间的化学键明显具有双键的性质，用单键表达，是明显偏离事实的。
从形式电荷的角度，上面的两根双键的路易斯结构式的硫原子和两个氧原子都是零，另外两个氧原子因获得外加的电子而呈－1，是最合理的，而四根单键的结构式，形式电荷为S +2 ，O －1 ，也是可以成立的。
这是路易斯结构式不能克服的内在矛盾。
10.3 σ键可由s －s 、s －p 和p －p 原子轨道“头碰头”重叠构建而成，试讨论LiH （气态分子）、HCl 、Cl 2分子里的σ键分别属于哪一种？答：LiH 是s －s σ键：HCl 是s －p σ键；Cl 2是p －p σ键。
大学无机化学第十章试题及答案解析
第十章配位化合物本章总目标：1：掌握配合物的基本概念和配位键的本质2：掌握配合物的价键理论的主要论点，并能用此解释一些实例3：配离子稳定常数的意义和应用4：配合物形成时性质的变化。
各小节目标：第一节：配位化合物的基本概念1：掌握中心原子、配体、配位原子、配位键、配位数、螯合物等概念，○1配位单元：由中心原子（或离子）和几个配位分子（或离子）以配位键向结合而形成的复杂分子或离子。
○2配位化合物：含有配位单元的化合物。
○3配位原子：配体中给出孤电子对与中心直接形成配位键的原子。
○4配位数：配位单元中与中心直接成键的配位原子的个数。
2：学会命名部分配合物，重点掌握命名配体的先后顺序：（1）先无机配体后有机配体（2）先阴离子配体，后分子类配体（3）同类配体中，先后顺序按配位原子的元素符号在英文字母表中的次序（4）配位原子相同时，配体中原子个数少的在前（5）配体中原子个数相同，则按和配位原子直接相连的其它原子的元素符号的英文字母表次序；3：了解配合物的结构异构和立体异构现象第二节：配位化合物的价键理论1：熟悉直线形、三角形、正方形、四面体、三角双锥、正八面体构型的中心杂化类型。
2：会分辨内轨型和外轨型配合物。
可以通过测定物质的磁矩来计算单电子数μ=。
3：通过学习羰基配合物、氰配合物以及烯烃配合物的d p π-配键来熟悉价键理论中的能量问题。
第三节：配合物的晶体场理论1：掌握配合物的分裂能、稳定化能概念2：掌握配合物的晶体场理论。
3;了解影响分裂能大小的因素○1）晶体场的对称性0p t ∆>∆>∆○2中心离子的电荷数，中心离子的电荷高，与配体作用强，∆大。
○3中心原子所在的周期数，对于相同的配体，作为中心的过渡元素所在的周期数大，∆相对大些。
（4）配体的影响，配体中配位原子的电负性越小，给电子能力强，配体的配位能力强，分裂能大。
224232I Br SCN Cl F OH ONO C O H O NCS NH en NO CN CO -----------<<<<<<-<<<<<<<≈ 4：重点掌握（1）配合物颜色的原因之一——d-d 跃迁以及颜色与分裂能大小的关系；（2）高自旋与低自旋以及与磁矩的大小的关系。
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（3）预测每一种物质中N－N—C的键角？ （4）据说C12H10N2的π电子比C12H12N2有更大程度的重叠，讨论这
种观点，并说出你的答案是C12H10N2还是C12H12N2。
（5）C12H10N2的所有原子在同一个平面，而C12H12N2不是。这种现
象是否与（4）中的观点一致。
（6）C12H10N2是一种深橘红色，而C12H12N2几乎无色，试讨论这种
9、查附表5.5中相关键能数据，计算下列各气相反应的焓变ΔH。 （1）
（2）
解：(1) ΔH=D(C-H)+D(Cl-Cl)-D(C-Cl)-D(H-Cl) =411+242-397-431 = -175kJ/mol (2) ΔH=2D(O-H)- D(C=O)- D(H-H) =2×467-749-436 =-248 kJ/mol
键的极性大小为P-Br＞O-Br＞N-Br （3）C-S：Δχ=2.58-2.55=0.03
B-F：Δχ=3.98-2.04=1.94 N-O：Δχ=3.44-3.04=0.40 键的极性大小为B-F＞N-O＞C-S
7、H2O分子，O－H键长0.96 Å，H－O－H键角104.5o，偶极矩1.85D。 （1）O－H键矩指向哪个方向？水分子偶极矩的矢量和指向哪个方
轨道分别与4个F原子的2p单电子轨道重叠，形成正四面体。 根据价层电子对互斥理论，SiF4分子中原子Si的 价层电子对数=；孤对电子数为0。分子是正四面体构型。
（2） 根据杂化轨道理论，SF4分子中S采用sp3d杂化，S的4个sp3d杂化 轨道与4个F原子的2p单电子轨道重叠，1个sp3d杂化轨道被孤对电子 占据，分子几何构型为变形四面体。 根据价层电子对互斥理论，SF4分子中原子S的 价层电子对数=；孤对电子数为1。分子构型为变形四面体。
解：可根据电负性差值判断题中各组化合物化学键的极性，电负性差值越大，则化学键极性
越大。所以有：
（1）C-F ：Δχ=3.98-2.55=1.43
O-F： Δχ=3.98-3.44=0.54
Be-F：Δχ=3.98-1.57=2.41
键的极性大小为Be-F＞C-F＞O-F （2）N-Br：Δχ=3.04-2.96=0.08 P-Br：Δχ=2.96-2.19=0.77 O-Br：Δχ=3.44-2.96=0.48
P原子为PCl5的中心原子。基态时P原子价电子构型为3s23p3 d0, 当P原子与Cl 原子相遇形成PCl5分子时，P原子采取sp3d杂化形 成5个sp3d杂化轨道：
并分别与5个Cl的3p单电子轨道重叠，形成5个P-Clσ键，PCl5分子构型 是三角双锥，为非极性分子。
3、用杂化轨道理论和价层电子对互斥理论分别说明下列分子或离子的 几何构型：
③SiCl4 Si原子为SiCl4的中心原子，基态时价电子构型为3s23p2，当Si原
子与Cl原子相遇形成SiCl4分子时，Si原子3s轨道的1个电子激发到一 个空的3p轨道，然后采用sp3杂化形成4个等同的sp3杂化轨道：
并分别与4个Cl原子3p单电子轨道重叠形成4个Si-Cl σ键。SiCl4分子 构型是正四面体，为非极性分子。 ④CO2
S原子为H2S的中心原子。基态时S原子价电子构型为3s23p4, 当S 原子与H 原子相遇形成H2S分子时，S原子采取sp3杂化形成4个sp3杂 化轨道：
其中2个sp3杂化轨道分别与2个H原子的1s单电子轨道重叠形成2个HSσ键，另外2个sp3杂化轨道被孤对电子占据。H2S分子构型是V形， 为极性分子。 ⑧PCl5
13、偶氮染料是一种有许多用途的有机染料，比如染布。许多偶氮染料 是由偶氮苯（C12H10N2）衍生的，其中一个与偶氮苯分子很相近的物质 是氢化偶氮苯（C12H12N2）， 这两种物质的Lewis结构如下：
偶氮苯
氢化偶氮苯
（1）在每种物质中，N原子的杂化方式是什么？
（2）在每一种物质中，N和C原子还有多少价轨道未被杂化。
根据价层电子对互斥理论，Br3-离子中的Br原子的 价层电子对数=；孤对电子数=5-2=3 所以分子构型为直线形。
4、SiF4，SF4，XeF4都具有AF4的分子组成，但它们的分子几何构型都 不同，试用杂化轨道理论和价层电子对互斥理论说明每种分子构型并解 释其原因。 解： （1） 根据杂化轨道理论，SiF4分子中Si采用sp3杂化，Si的4个sp3杂化
C原子为COCl2的中心原子。基态时C原子价电子构型为2s22p2， 当C原子与O 原子、Cl原子相遇形成COCl2分子时，C原子2s轨道的1 个电子激发到一个空的2p轨道，然后采用sp2杂化形成3个sp2杂化轨 道：
其中2个sp2杂化轨道分别与2个Cl原子的3p单电子轨道重叠形成2个CClσ键，另一个sp2杂化轨道和O原子的2p单电子轨道形成C-Oσ键，O 原子另一个2p单电子轨道与C原子未参加杂化的2p轨道肩并肩重叠形 成π键。COCl2分子构型是三角形，为极性分子。 ⑥NCl3
个sp3杂化轨道被孤对电子占据，其分子的几何构型为V形。 根据价层电子对互斥理论，H2Te中的Te原子的
价层电子对数=；孤对电子数=4-2=2 所以H2Te分子构型为V形。 （4） 根据杂化轨道理论，Br3-离子中的中心原子Br其成键方式可以理 解为Br原子的价轨道采用sp3d杂化与2个Br原子形成2个σ键，另外3个 sp3d杂化轨道被孤对电子占据，其分子的几何构型为直线形。
N原子为NCl3的中心原子。基态时N原子价电子构型为2s22p3, 当 N原子与Cl 原子相遇形成NCl3分子时，N原子采取sp3杂化形成4个sp3 杂化轨道：
其中3个sp3杂化轨道分别与3个Cl原子的3p单电子轨道重叠形成3个CClσ键，另一个sp3轨道被孤对电子占据。NCl3分子构型是三角锥， 为极性分子。 ⑦H2S
（3）O2+[()2()2()2()2] O22-[()2()2()2()2] N22-[()2()2()2()2]
()2()2()1 因此具有顺磁性的是。
12、写出下面阳离子的分子轨道的电子结构式：（1），（2）,（3）， （4）。 解：（1） ()2()2()2()21
（2） ()2()2()1 （3） ()2()2()2()2 （4） ()2()2()2
（1）；（2）HCN；（3）H2Te；（4） 解：
（1） 根据杂化轨道理论，PCl4+离子中的中心原子P其成键方式可 以理解为P+离子的价轨道采用sp3杂化与4个Cl原子分别形成4个σ 键，其分子的几何构型为正四面体。
根据价层电子对互斥理论，PCl4+离子中的P原子的 价层电子对数= ；孤对电子数=4-4=0 所以PCl4+离子的几何构型为正四面体。 （2） 根据杂化轨道理论，HCN分子中的中心原子C其成键方式可 以理解为C原子的价轨道采用sp杂化与1个H原子和1个N原子分别 形成2个σ键，C原子未参与杂化的2个2p轨道与N原子的2p轨道肩 并肩重叠形成2个π键。其分子的几何构型为直线形。 根据价层电子对互斥理论，HCN中的C原子的 价层电子对数=；孤对电子数=2-2=0 所以HCN分子的几何构型为直线形。 （3） 根据杂化轨道理论，H2Te分子中的中心原子Te其成键方式可理解 为C原子的价轨道采用sp3杂化与2个H原子分别形成2个σ键，另外2
现象并参考有关书籍加以证明。
解：（1）在偶氮苯中，氮的杂化方式是sp2；氢化偶氮苯氮的杂化方
式是sp3。
（2）偶氮苯中，2个N原子的价轨道中各有1个p轨道未参与杂化，12
个C原子各有1个p轨道未参与杂化；氢化偶氮苯中，N原子所有的价 轨道都参与了杂化， 12个C原子各有1个p轨道未参与杂化。 （3）偶氮苯中，N－N—C的键角稍小于120°；氢化偶氮苯中N－N —C的键角稍小于109°28’。 （4）C12H10N2中的所有原子在同一个平面，所以比C12H12N2的π 电子有更大程度的重叠。 （5）这种现象与（4）中观点一致。 （6）C12H10N2中同一平面的14个原子形成大π键，体系能量降低，吸 收波长向长波移动，所以出现深橘红色。
键级=(2-1)/2=0.5 (4) 离子将分解。因为当离子中的()1电子被光激发到反键轨道()中时，
体系的能量比键合前基态H原子的能量还高，因此不能稳定存 在。 11、（1）如何理解顺磁性？ （2）如何通过实验判断某物质是否是顺磁性物质？
（3）下面哪些离子具有顺磁性：？ 解：（1）分子或离子中存在未成对电子，且顺时针方向自旋的未成 对电子数与逆时针方向自旋的未成对电子数不能完全抵消，分子表 现为顺磁性。 （2）最简单的方法是通过磁天平测量其磁矩，磁矩不为零的物质为 顺磁性物质。
②BF3 BF3分子的中心原子是B原子。基态时B原子的价电子构型为
2s22p1。当B原子与F原子相遇形成BF3分子时，B原子2s轨道中的1个 电子激发到1个空的2p轨道，然后采用sp2杂化形成3个等同的sp2杂化 轨道：
并分别与3个F原子2p单电子轨道重叠形成3个B-F σ键。BF3 分子构 型是平面三角形，为非极性分子。
（3） 根据杂化轨道理论，XeF4中Xe采取sp3d2杂化，其中4个sp3d2杂化 轨道与4个F原子的2p单电子轨道重叠， 2个sp3d2杂化轨道被孤对电子 占据，分子几何构型为平面正方形。 根据价层电子对互斥理论，XeF4中原子Xe的 价层电子对数= ；孤对电子数为2。分子构型为平面正方形。
5、根据下列物质的Lewis结构判断其σ键和π键的数目。 （1）CO2；（2）NCS－；（3）H2CO；（4）HCO(OH)，其中碳原子连
第10章 共价键与分子结构
1. 写出下列物质的Lewis结构式并说明每个原子如何达到八电子结 构：HF，H2Se，H2C2O4(草酸)，CH3OCH3(甲醚)，H2CO3， HClO，H2SO4，H3PO4。
解：
，
，
，
，
，
，
。 上述分子中的原子除H原子外，其他原子通过所形成的共价键共有电