Question

结构决定性质是化学科学中一个基本规律．主族非金属元素的氢化物在结构和性质各有特点．
（1）化学键的偶极矩是矢量，方向规定为从正电中心指向负电中心，方向用→表示．甲烷和甲硅烷的偶极矩如图1所示，那么H、C、Si电负性由大到小的顺序是

 

．
（2）分子的极性大小与分子的空间构型及化学键的极性大小有关，物质结构上常用偶极矩表示分子极性的大小．下表是常见氢化物的偶极矩（μ）数据：

物质	甲烷	氨气	水	硫化氢
偶极矩（μ）/德拜尔	0	1.66	1.85	1.1

据此分析：①μ（甲烷）=0的原因是：

 

②μ（水）＞μ（硫化氢）的原因是：

 

（3）NH₃、H₂O都可以作为配体，形成配合物，CH₄不能做配体，原因是

 

（4）叠氮酸HN₃的结构式如图2所示，其中①号N的杂化方式为

 

，②号N的杂化方式为

 

．预测其在水中的溶解度

 

（填写“大”或“小”）

Answer 1

考点：物质的组成、结构和性质的关系,元素电离能、电负性的含义及应用,原子轨道杂化方式及杂化类型判断

专题：

分析：（1）根据共用电子对偏向电负性大的原子进行解答．
（2）①甲烷是正四面体结构，偶极矩相互抵消；
②据O的电负性大于S来分析；
（3）NH₃、H₂O均有孤对电子，都可以作为配体，但CH₄无孤对电子；
（4）①号N含1条S轨道和1条P轨道杂化使形成的N-N键角为180°，符合SP¹杂化理论；在HN₃分子中，三个N原子以直线相连，H-N键与N-N-N键间的夹角为110°9'，显然靠近H原子的第1个N原子是sp²杂化的．

解答： 解：（1）共用电子对偏向电负性大的原子，CH₄中共用电子对偏向C，则电负性C＞H；SiH₄中共用电子对偏向H，则电负性H＞Si，所以C、Si、H的电负性大小关系为：C＞H＞Si，故答案为：C＞H＞Si；
（2）①甲烷是正四面体结构，偶极矩相互抵消，为非极性分子，故μ（甲烷）=0，故答案为：CH₄是正四面体构型，为非极性分子；
②O的电负性大于S，所以O-H的极性大于S-H，故μ（水）＞μ（硫化氢），故答案为：O的电负性大于S，所以O-H的极性大于S-H；
（3）NH₃、H₂O均有孤对电子，都可以作为配体，但CH₄无孤对电子，不能做配体，故答案为：CH₄没有孤对电子而NH₃中的N，H₂O中的O都有孤对电子；
（4）①号N含1条S轨道和1条P轨道杂化使形成的N-N键角为180°，符合SP¹杂化理论，故①号N是SP¹杂化；在HN₃分子中，三个N原子以直线相连，H-N键与N-N-N键间的夹角为110°9'，显然靠近H原子的第1个N原子是sp²杂化的；由于叠氮酸是极性分子，根据相似相溶原理，故在水中的溶解度较大，故答案为：sp¹；sp²；大．

点评：本题考查了叠氮酸的结构以及杂化方式和电负性的比较，难度不大．