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第2节　分子结构与物质的性质
第12章
课标要求
1.认识分子间存在相互作用,知道范德华力和氢键是两种常见的分子间作用力,了解分子内氢键和分子间氢键在自然界中的广泛存在及重要作用。
2.结合实例了解分子具有特定的空间结构,并可运用相关理论和模型进行解释和预测。知道分子的结构可以通过波谱、晶体X射线衍射等技术进行测定。
3.知道分子可以分为极性分子和非极性分子,知道分子极性与分子中键的极性、分子的空间结构密切相关。结合实例初步认识分子的手性对其性质的影响。
备考指导
1.对本部分内容要求考生在高考中能说明分子间作用力(含氢键)对物质熔点、沸点、溶解性等性质的影响,能列举含有氢键的物质及其性质特点;能根据给定的信息分析常见简单分子的空间结构,能利用价层电子对互斥模型及杂化轨道理论解释简单共价分子的空间结构;能根据分子的结构特点和键的极性判断分子的极性,并据此对分子的一些典型信息及其应用作出解释。
2.在高考试题中,一般在非选择题中以填空或简答形式考查分子结构与性质的相关知识,难度中等。
内容索引
01
02
03
第一环节　必备知识落实
第二环节　关键能力形成
第三环节　核心素养提升
第一环节　必备知识落实
知识点1
分子的空间结构
知识筛查
1.价层电子对互斥模型
(1)价层电子对互斥模型。
①价层电子对互斥模型认为,分子的空间结构是中心原子周围的“价层电子对”互相排斥的结果。
②VSEPR的“价层电子对”是指分子中的中心原子与结合原子间的σ键电子对和中心原子上的孤电子对。多重键只计其中的σ键电子对,不计π键电子对。
③孤电子对数的计算:
其中:a为中心原子的价电子数,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。
(2)用价层电子对互斥模型推测分子的空间结构。
①价层电子对互斥模型与分子空间结构:
②运用价层电子对互斥模型解释分子键角大小:
价层电子对相互排斥,彼此互相远离,孤电子对的排斥力较大,孤电子对越多,排斥力越强,键角越小。如价层电子对数均为4的几种分子,键角CH4 > NH3 > H2O。
2.杂化轨道理论
杂化轨道理论是一种
价键理论,是鲍林为了
解释分子的空间结构
提出的。其理论要点
是:
当原子成键时,原子
的价层电子轨道相互
混杂,形成与原轨道数
相等且能量相同的杂
化轨道。杂化轨道数不同,轨道间的夹角不同,形成分子的空间结构不同。
知识巩固
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对。(　　)
(2)分子中中心原子若通过sp3杂化轨道成键,则该分子一定为正四面体结构。(　　)
(3)NH3分子为三角锥形,N原子发生sp2杂化。(　　)
(4)只要分子的空间结构为平面三角形,中心原子均为sp2杂化。(　　)
(5)中心原子是sp杂化的,其分子空间的结构不一定为直线形。(　　)
(6)价层电子对互斥模型中,π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数。(　　)
√
×
×
√
×
√
2.请填写下表。
四面体形
直线形
直线形
直线形
四面体形
V形
平面三角形
平面三角形
平面三角形
平面三角形
平面三角形
平面三角形
四面体形
三角锥形
四面体形
三角锥形
四面体形
三角锥形
四面体形
三角锥形
正四面体形
正四面体形
正四面体形
正四面体形
3.比较下列分子或离子中键角大小。
(1)H2O　　　　H3O+,NH3　　　　 。
(2)SO3　　　　CCl4,CS2　　　　SO2。
答案:(1)<　<　(2)>　>
解析:(1)H2O与H3O+,NH3与 的中心原子均采用sp3杂化,孤电子对数越多,斥力越大,键角越小。(2)杂化类型不同,键角不同。
知识点2
分子结构与物质的性质
知识筛查
1.共价键的极性及对物质性质的影响
(1)键的极性与分子的极性:
①共价键有极性共价键和非极性共价键,由共价键构成的分子也有极性分子和非极性分子之分。
在极性分子中,正电中心和负电中心不重合,使分子的某一部分呈现正电性,另一部分呈现负电性;非极性分子的正电中心和负电中心重合。
也可根据分子中化学键的极性的向量和是否为0进行判断。
②分子的极性与键的极性、分子空间结构的关系:
(2)键的极性对化学性质的影响。
键的极性对化学性质有重要影响。
羧酸是一大类含羧基的有机酸,其酸性可用 pKa 的大小来衡量, pKa 越小,酸性越强。
①羧酸的酸性大小与其分子的组成和结构有关。
三氟乙酸(pKa=0.23)的酸性大于三氯乙酸(pKa=0.65),是由于氟的电负性大于氯的电负性,F—C的极性大于Cl—C的极性,使F3C—的极性大于Cl3C—的极性,导致三氟乙酸的羧基中的羟基极性更大,更易电离出氢离子。所以羧酸酸性从大到小的顺序为三氟乙酸>三氯乙酸>二氯乙酸>氯乙酸。
②烷基越长使羧酸中的羟基极性越小,羧酸的酸性越弱。随着烷基加长,酸性的差异越来越小。所以羧酸酸性从大到小的顺序为甲酸>乙酸>丙酸。
2.分子间作用力对物质性质的影响
分子间作用力是物质分子间普遍存在的作用力,包括范德华力和氢键。
(1)范德华力及其对物质性质的影响。
①影响范德华力的因素:相对分子质量越大,范德华力越大;分子的极性越大,范德华力越大。
②范德华力对物质性质的影响:
范德华力主要影响物质的熔、沸点,通常范德华力越大,熔、沸点越高。
(2)氢键及其对物质性质的影响。
(3)溶解性。
①从分子结构的角度,物质的相互溶解存在“相似相溶”的规律。
“相似相溶”规律:非极性溶质一般能溶于非极性溶剂,极性溶质一般能溶于极性溶剂。
②如果存在氢键,则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大,溶解性越好。相反,无氢键相互作用的溶质在有氢键的水中溶解度就比较小。
③“相似相溶”规律还适用于分子结构的相似性。例如乙醇中的—OH与水分子中的—OH相近,因而乙醇能与水互溶;而戊醇中的烃基较大,其中的—OH与水分子中的—OH的相似因素小得多,因而它在水中的溶解度明显减小。
3.分子的手性
(1)手性异构(对映异构):具有完全相同的组成和原子排列的一对分子,如同左手和右手一样互为镜像,却在三维空间里不能重叠的现象。
(2)手性分子:具有手性异构体的分子。
(3)手性碳原子:在有机化合物分子中,连有4个不同基团或原子的碳原子。
如 中标“*”的碳原子为手性碳原子。
知识巩固
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)以极性共价键结合起来的分子一定是极性分子。(　　)
(2)非极性分子中,一定含有非极性共价键。(　　)
(3)氢键是氢元素与其他元素形成的化学键。(　　)
(4)乙醇分子和水分子间只存在范德华力。(　　)
(5)碘化氢的沸点高于氯化氢的沸点是因为碘化氢分子间存在氢键。(　)
(6)水分子间既存在范德华力,又存在氢键。(　　)
(7)氢键具有方向性和饱和性。(　　)
(8)H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键。(　　)
(9)卤素单质、卤素氢化物、卤素碳化物(即CX4)的熔、沸点均随着相对分子质量的增大而增大。(　　)
×
×
×
×
×
√
√
×
×
2.下列关于粒子的描述不正确的是(　　)。
A.H2S和NH3均是价电子总数为8的极性分子
B.HS-和HCl均是含一个极性共价键的18电子粒子
C.CH2Cl2和CCl4均是四面体结构的非极性分子
D.NCl3是含极性共价键的极性分子
C
解析:CH2Cl2不是正四面体结构,为极性分子。
3.下列现象与氢键有关的是(　　)。
①H2O的熔、沸点比第ⅥA族其他元素氢化物的熔、沸点高
②分子中C原子个数小于4的醇、羧酸可以和水以任意比互溶
③冰的密度比液态水的密度小
④尿素( )的熔、沸点比醋酸的高
⑤邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的熔、沸点低
⑥水分子在高温下也很稳定
A.①②③④⑤⑥ B.①②③④⑤
C.①②③④ D.⑤⑥
B
解析:①因第ⅥA族元素中,O的非金属性最强,H2O分子之间存在氢键,则H2O的熔、沸点比第ⅥA族其他元素氢化物的高,故①符合题意;②分子中C原子个数小于4的醇、羧酸与水分子之间能形成氢键,则可以和水以任意比互溶,故②符合题意;③冰中存在氢键,其体积变大,则相同质量时冰的密度比液态水的密度小,故③符合题意;④尿素分子间可以形成的氢键比醋酸分子间形成的氢键多,尿素的熔、沸点比醋酸的高,故④符合题意;⑤对羟基苯甲酸易形成分子间氢键,而邻羟基苯甲酸易形成分子内氢键,所以邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低,故⑤符合题意;⑥水分子高温下也很稳定,其稳定性与化学键有关,而与氢键无关,故⑥不符合题意。
4.实验测得BeCl2为共价化合物,两个Be—Cl间的夹角为180°,由此可判断BeCl2属于(　　)。
A.由极性共价键形成的极性分子
B.由极性共价键形成的非极性分子
C.由非极性共价键形成的极性分子
D.由非极性共价键形成的非极性分子
B
解析:BeCl2中Be—Cl为极性共价键,两个Be—Cl间的夹角为180°,说明分子是对称的,正电中心与负电中心重合,BeCl2分子属于非极性分子,即BeCl2分子是由极性共价键形成的非极性分子。
第二环节　关键能力形成
能力点1
判断并解释分子空间结构的能力
整合建构
1.运用VSEPR模型判断分子或离子空间结构的方法步骤
第一步:确定中心原子上的价层电子对数。
第二步:确定价层电子对的空间结构。
由于价层电子对之间的相互排斥作用,它们趋向于尽可能地相互远离,这样已知价层电子对的数目,就可以确定价层电子对互质模型(VSEPR模型)。
第三步:分子或离子空间结构的确定。
价层电子对有成键电子对和孤电子对之分,价层电子对的总数减去成键电子对数,得孤电子对数。略去VSEPR模型中的中心原子上的孤电子对,便可得到分子的空间结构。
2.判断分子或离子中心原子杂化类型的方法
(1)根据杂化轨道之间的夹角判断。
若杂化轨道之间的夹角为109°28',则分子或离子的中心原子发生sp3杂化;若杂化轨道之间的夹角为120°,则分子或离子的中心原子发生sp2杂化;若杂化轨道之间的夹角为180°,则分子或离子的中心原子发生sp杂化。
(2)根据中心原子的价层电子对数判断。
如中心原子的价层电子对数为4,则中心原子的杂化类型是sp3杂化;价层电子对数为3,则中心原子的杂化类型是sp2杂化;价层电子对数为2,则中心原子的杂化类型是sp杂化。
(3)根据分子或离子中有无π键及π键数目判断。
如没有π键为sp3杂化,含一个π键为sp2杂化,含两个π键为sp杂化。
问题引领
VSEPR模型与分子空间结构有何关系 如何用VSEPR模型判断分子的空间结构 中心原子的杂化类型与分子的VSEPR模型有何关系
点拨(1)价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间结构,而分子的空间结构指的是成键电子对的空间结构,不包括孤电子对。
(2)略去VSEPR模型中的中心原子上的孤电子对,便可得到分子的空间结构。
①当中心原子上无孤电子对时,两者的空间结构一致;
②当中心原子上有孤电子对时,两者的空间结构不一致。
如价层电子对互斥模型为四面体形,其分子空间结构可以为正四面体形(如CH4),也可以为三角锥形(如NH3),也可以为V形(如H2O)。
(3)中心原子的杂化类型与分子的VSEPR模型的关系。
训练突破
1.下列离子的VSEPR模型与其空间结构一致的是(　　)。
B
2.用VSEPR模型预测下列分子或离子的空间结构,其中正确的是(　　)。
A.CH4与CH2Cl2均为正四面体形
B.BeCl2与SO2为直线形
C.BF3与PCl3为三角锥形
D
3.用VSEPR模型预测下列分子或离子的空间结构,其中不正确的是(　　)。
A. 为正四面体形
B.CS2为直线形
C.HCN为折线形(V形)
D.NCl3为三角锥形
C
解析: 、CS2、HCN、NCl3的VSEPR模型分别为正四面体形、直线形、直线形、四面体形,其中前三者中心原子均无孤电子对,空间结构与VSEPR模型一致,NCl3的中心原子上有1个孤电子对,所以分子的空间结构为三角锥形。
4.氯化亚砜(SOCl2)是一种很重要的化学试剂,可以作为氯化剂和脱水剂。下列关于氯化亚砜分子的空间结构和中心原子(S)采取的杂化方式的说法正确的是(　　)。
A.三角锥形、sp3 B.平面三角形、sp3
C.平面三角形、sp2 D.三角锥形、sp2
A
能力点2
根据化学键的极性判断物质性质的能力
整合建构
1.分子的极性由共价键的极性和分子的空间结构两方面共同决定
2.判断ABn型分子极性的经验规律
(1)若中心原子A无孤电子对,则为非极性分子;有孤电子对,则为极性分子。
(2)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;否则,为极性分子。如BCl3、CO2是非极性分子,SO2、NF3是极性分子。
3.键的极性对物质化学性质也有影响
键的极性对有机酸酸性强弱的影响等。
问题引领
(1)分子的极性和键的极性有何关系
(2)如何判断有机酸的酸性强弱
点拨 (1)一般说来,对于双原子分子和全由非极性共价键形成的多原子分子,分子的极性与键的极性是一致的,对于由极性共价键形成的多原子分子,分子的极性还与分子的空间结构有关,具有对称的空间结构(如正四面体形、正三角形、直线形等)的分子属于非极性分子,具有不对称的空间结构(如三角锥形、V形等)的分子属于极性分子。
(2)有机酸的酸性强弱可以根据pKa的大小来衡量。pKa=-lg Ka ,pKa越小,酸性越强。
也可以通过分析有机酸的分子组成和结构来判断。如与有机酸羧基(—COOH)相连的基团极性越大,有机酸酸性越强;有机酸中烃基越长,羧酸酸性越弱。
训练突破
1. 下列说法正确的是(　　)。
A.含有非极性共价键的分子一定是非极性分子
B.非极性分子中一定含有非极性共价键
C.由极性共价键形成的双原子分子一定是极性分子
D.分子的极性与键的极性无关
C
解析:含有非极性共价键的分子不一定是非极性分子,如H2O2;非极性分子中不一定含有非极性共价键,如CH4、CO2均是非极性分子,却不含非极性共价键;分子的极性不仅与键的极性有关,还与分子的空间结构有关。
2.下列叙述正确的是(　　)。
A.NH3、CO、CO2都是极性分子
B.CH4、CCl4都是含有极性共价键的非极性分子
C.HCl、H2S、NH3分子中的中心原子的杂化方式分别是sp、sp2、sp3
D.CS2、H2O、C2H2都是直线形分子
B
解析:A项中CO2属于非极性分子。C项,H2S、NH3中的中心原子S、N均采取sp3方式杂化。D项,H2O分子中的O原子上的孤电子对数为2,H2O的空间结构为V形。
3.(双选)下列关于粒子结构的描述错误的是(　　)。
A.C2H2、BeCl2都是直线形分子
B.CCl4和CHCl3均是四面体形的非极性分子
C.H2S和NH3均是由极性共价键构成的极性分子
D.HCl和HS-均是含有一个极性共价键的极性分子
BD
解析:CCl4为正四面体形,属于非极性分子;由于C—H的键长小于C—Cl的键长,故CHCl3的空间结构是四面体形,因而属于极性分子,B项错误。HS-不是分子,是阴离子,D项错误。
4.(双选)通常状况下,NCl3是一种油状液体,其分子的空间结构与氨分子相似,下列对NCl3的有关叙述正确的是(　　)。
A.NCl3分子中N—Cl的键长比CCl4分子中C—Cl的键长长
B.NCl3分子是非极性分子
C.NCl3分子中的所有原子均达到8电子稳定结构
D.NBr3与NCl3分子的空间结构相似
CD
解析:C的原子半径大于N的原子半径,所以CCl4中C—Cl的键长比NCl3中N—Cl的键长长,A项错误。NCl3分子的空间结构与氨分子相似,都是三角锥形,氨分子是极性分子,所以NCl3分子也是极性分子,B项错误。NCl3分子中N原子最外层电子数为5+3=8,NCl3分子中Cl原子最外层电子数为7+1=8,所以N原子和Cl原子均达到8电子稳定结构,C项正确。NBr3与NCl3分子的空间结构都是三角锥形,D项正确。
5.下列有机酸中酸性最强的是(　　)。
A.乙酸
B.氯乙酸
C.二氯乙酸
D.三氯乙酸
D
解析:C—Cl的极性大于C—H,因此极性:Cl3C—>Cl2HC—>ClH2C—>H3C—,故三氯乙酸中羧基中羟基的极性最大,最容易电离出氢离子,酸性最强。
能力点3
运用粒子间的相互作用预测或解释分子性质的能力
整合建构
问题引领
(1)共价键和分子间作用力对分子的性质各有何影响
(2)如何利用氢键或分子间作用力解释分子的性质
点拨(1)共价键存在于分子内部,决定分子的化学性质,如稳定性,而分子间作用力存在于分子之间,影响分子的物理性质,如溶解性、熔点、沸点等。所以,当分子参加化学变化时一定会破坏分子间作用力和共价键,当分子参加物理变化时只破坏分子间作用力,不破坏共价键。
(2)如果解释分子的物理性质的规律和通性,一般考虑范德华力的作用,如果解释分子具有的物理性质的特性,一般考虑氢键的作用。
训练突破
1.下列说法正确的是(　　)。
A.分子间作用力的作用能与化学键的键能大小相当
B.分子间作用力的作用能远大于化学键的键能,是一种很强的作用力
C.分子间作用力主要影响物质的化学性质
D.物质中相邻原子之间强烈的相互作用称为化学键,而分子之间也存在相互作用,称为分子间作用力
D
解析:分子间作用力比化学键弱得多,故A、B项错误,D项正确。分子间作用力主要影响物质的物理性质,如熔、沸点和溶解性,故C项错误。
2.相同条件下,下列化合物在水中的溶解度排列顺序正确的是(　　)。
a.HOCH2CH2CH2OH
b.CH3CH2CH2OH
c.CH3CH2COOCH3
d.HOCH2CH(OH)CH2OH
A.d>a>b>c B.c>d>a>b
C.d>b>c>a D.c>d>b>a
A
解析:分子中碳原子数相同,含有羟基数目越多,与水分子形成的氢键越多,则溶解度越大。所以溶解度大小顺序为d>a>b>c。
3.根据“相似相溶”规律,溴、碘单质在四氯化碳中比在水中溶解度大的原因是(　　)。
A.溴、碘单质和四氯化碳中都含有卤素
B.溴、碘是单质,四氯化碳是化合物
C.Br2、I2是非极性分子,CCl4也是非极性分子,而水是极性分子
D.溴、碘可以在CCl4中形成氢键
C
解析:Br2、I2是非极性分子,易溶于由非极性分子组成的溶剂中,CCl4是非极性溶剂,水是极性溶剂,根据“相似相溶”规律可知,Br2、I2在水中溶解度很小,但在CCl4中溶解度很大。
第三环节　核心素养提升
【高考真题剖析】
【例题】 (2023湖北卷改编)价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是(　　)。
A.CH4和H2O的VSEPR模型均为四面体形
C.CF4和SF4均为非极性分子
D.XeF2与XeO2的键角相等
A
解析:CH4和H2O的价层电子对数均为4,VSEPR模型应为四面体结构; 中S的价层电子对数为4,孤电子对数为0,其空间结构为四面体形, 的价层电子对数为3,孤电子对数为0,其空间结构为平面三角形,B项错误;CF4为正四面体结构,为非极性分子,SF4中S的价层电子对数为5,孤电子对数为1,故分子结构不对称,为极性分子,C项错误;Xe—F键长更短,成键电子对间斥力更大,键角更大,D项错误。
【核心素养考查点剖析】本题考查“宏观辨识与微观探析”素养,考查考生利用分子结构的知识解释有关性质。要求能正确运用VSEPR模型分析解释分子的空间结构并能正确判断分子中键角大小,能根据分子空间结构判断分子的极性。
【典题训练】
1.(2024湖南卷)通过理论计算方法优化了P和Q的分子结构,P和Q呈平面六元并环结构,原子的连接方式如图所示,下列说法错误的是(　　)。
A.P为非极性分子,Q为极性分子
B.第一电离能:BC.1 mol P和1 mol Q所含电子数目相等
D.P和Q分子中C、B和N均为sp2杂化
A
解析:由所给分子结构图可知,P和Q分子都是对称结构,正、负电荷重心重合,都是非极性分子,A项错误;同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,氮原子的2p轨道为半充满结构,能量较低较稳定,第一电离能大于相邻元素,则第一电离能由小到大的顺序为B2.(2022山东卷)研究笼形包合物结构和性质具有重要意义。化学式为Ni(CN)x·Zn(NH3)y·zC6H6的笼形包合物四方晶胞结构如图所示(H原子未画出),每个苯环只有一半属于该晶胞。晶胞参数为a=b≠c,α=β=γ=90°。
回答下列问题。
(1)基态Ni原子的价电子排布式为　　　　　,在元素周期表中位置为　　　　　　　　　。
(2)晶胞中N原子均参与形成配位键,Ni2+与Zn2+的配位数之比为　　　　　　;x∶y∶z=　　　　　　;晶胞中有d轨道参与杂化的金属离子是　　　　　　　　。
(3)吡啶( )替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知吡啶中含有与苯类似的 大π键,则吡啶中N原子的价层孤电子对占据　　　(填字母)。
A.2s轨道　　　 B.2p轨道
C.sp杂化轨道 D.sp2杂化轨道
(4)在水中的溶解度,吡啶远大于苯,主要原因是
①　 ;
②　 。
答案:(1)3d84s2　第四周期第Ⅷ族
(2)2∶3　2∶1∶1　Zn2+　(3)D
(4)①吡啶分子能与水分子形成分子间氢键　
②吡啶分子和H2O分子均为极性分子,相似相溶,而苯分子为非极性分子
解析:(1)Ni是28号元素,故基态Ni原子的价电子排布式为3d84s2,在元素周期表中的位置为第四周期第Ⅷ族。
化学式为Ni(CN)4·Zn(NH3)2·2C6H6,且晶胞中每个N原子均参与形成配位键,由晶胞结构示意图可知,Ni2+周围形成的配位键数目为4,Zn2+周围形成的配位键数目为6,则Ni2+与Zn2+的配位数之比为4∶6=2∶3,x∶y∶z=4∶2∶2=2∶1∶1;由以上分析可知,Ni2+的配位数为4,则Ni2+采用sp3杂化,而Zn2+的配位数为6,Zn2+采用sp3d2杂化,即晶胞中有d轨道参与杂化的金属离子是Zn2+。
(3)吡啶( )替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知吡啶中含有与苯类似的 大π键,则说明吡啶中N原子也是采用sp2杂化,杂化轨道只用于形成σ键或容纳孤电子对,即吡啶中N原子的价层孤电子对占据sp2杂化轨道。
(4)已知苯分子为非极性分子,H2O分子为极性分子,吡啶分子为极性分子,且吡啶分子中N原子上含有孤电子对能与水分子形成分子间氢键,从而导致在水中的溶解度,吡啶远大于苯。
【新情境模拟训练】
认真阅读下列材料,然后回答下列问题。
北斗卫星导航系统是我国自行研制并开发的,有多颗北斗卫星是被长征三号甲运载火箭送入太空预定转移轨道的。已知某运送卫星的火箭所需燃料除液态过氧化氢外,还有另一种液态氮氢化合物。已知该化合物中氢元素的质量分数为12.5%,相对分子质量为32,结构分析发现该分子结构中只有单键。
(1)该氮氢化合物的电子式为　　　　　　　　　,其中氮原子采取　　　　杂化方式,该分子是　　　　(填“极性”或“非极性”)分子。
(2)若该物质与液态过氧化氢恰好完全反应,产生两种无毒又不污染环境的物质,在该反应的反应物和生成物中既含有极性共价键又含有非极性共价键的是　　　　　　　,只含有非极性共价键的是　　　　,只含有极性共价键的是　　　 　。
(3)NH3分子中的氮原子上孤电子对数为1,能发生反应:NH3+HCl══ NH4Cl。试写出将上述氮氢化合物通入足量盐酸时,发生反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)“笑气”(N2O)是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一。有关理论认为N2O与CO2分子具有相似的结构(包括电子式);又已知N2O分子中氧原子只与一个氮原子相连,则N2O的电子式可表示为　　　　　　　,由此可知它
　　　　(填“含有”或“不含”)非极性共价键。
解析:(1)由该物质的相对分子质量和氢元素的质量分数,计算可知其分子式为N2H4,它的结构可看作是NH3分子中的一个H被—NH2取代后所得,该
分子的结构式为 ,分子中的键全部是单键,故N的杂化方式与NH3分子中N的杂化方式相同,也是sp3杂化,该分子为极性分子。
(2)两者反应后生成的物质无毒又不污染环境,故得到的是N2和H2O,反应的化学方程式为N2H4+2H2O2 N2+4H2O,两种反应物中都含有极性共价键和非极性共价键,在生成物H2O中只含有极性共价键,N2中只含有非极性共价键。

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