Question

10．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）解釋CO₂為直線形分子的原因中心碳原子有兩對(duì)價(jià)層電子對(duì)，分別與2個(gè)氧原子形成σ鍵，所以分子立體結(jié)構(gòu)為直線型或碳原子采取sp雜化，兩個(gè)雜化軌道分別用于與兩個(gè)氧原子形成2個(gè)σ鍵，所以分子立體結(jié)構(gòu)為直線型．
（2）甲醇的沸點(diǎn)比甲醛的高，其主要原因是甲醇、甲醛均由分子構(gòu)成，分子間作用力決定了兩者的沸點(diǎn)高低，甲醇分子之間可以形成氫鍵，甲醛分子之間為范德華力，導(dǎo)致甲醇分子間作用力大于甲醛分子間作用力，所以甲醇沸點(diǎn)高于甲醛．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)雜化理論判斷，價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=σ鍵個(gè)數(shù)+孤電子對(duì)個(gè)數(shù)，σ鍵個(gè)數(shù)=配原子個(gè)數(shù)，孤電子對(duì)個(gè)數(shù)=$\frac{1}{2}$（a-xb），a指中心原子價(jià)電子個(gè)數(shù)，x指配原子個(gè)數(shù)，b指配原子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)需要的電子個(gè)數(shù)，CO₂中C原子與氧原子之間形成C=O，中心原子碳是sp，兩個(gè)雜化軌道分別被兩碳氧σ鍵所占據(jù)；
（2）氫鍵為分子間作用力，氫鍵影響物質(zhì)的熔沸點(diǎn)，氫鍵的作用大于范德華力，所以含有氫鍵的分子晶體的沸點(diǎn)一般稍高，甲醇分子之間形成了分子間氫鍵，甲醛分子間只是分子間作用力，而沒(méi)有形成氫鍵．

解答 解：（1）二氧化碳分子中價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=σ鍵個(gè)數(shù)+孤電子對(duì)個(gè)數(shù)=2+$\frac{1}{2}$（4-2×2）=2，所以碳原子采取sp雜化，CO₂中C原子與氧原子之間形成C=O是，不含孤對(duì)電子，兩個(gè)雜化軌道分別用于與兩個(gè)氧原子形成2個(gè)σ鍵，所以分子立體結(jié)構(gòu)為直線型，
答：中心碳原子有兩對(duì)價(jià)層電子對(duì)，分別與2個(gè)氧原子形成σ鍵，所以分子立體結(jié)構(gòu)為直線型或碳原子采取sp雜化，兩個(gè)雜化軌道分別用于與兩個(gè)氧原子形成2個(gè)σ鍵，所以分子立體結(jié)構(gòu)為直線型；
（2）氫鍵為分子間作用力，氫鍵影響物質(zhì)的熔沸點(diǎn)，氫鍵的作用大于范德華力，甲醇、甲醛均由分子構(gòu)成，甲醇分子之間形成了分子間氫鍵，甲醛分子間只是分子間作用力，而沒(méi)有形成氫鍵，故甲醇的沸點(diǎn)高，
答：甲醇、甲醛均由分子構(gòu)成，分子間作用力決定了兩者的沸點(diǎn)高低，甲醇分子之間可以形成氫鍵，甲醛分子之間為范德華力，導(dǎo)致甲醇分子間作用力大于甲醛分子間作用力，所以甲醇沸點(diǎn)高于甲醛．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了二氧化碳分子空間構(gòu)型的判斷、氫鍵對(duì)物質(zhì)物理性質(zhì)的影響，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論來(lái)分析解答是關(guān)鍵，注意氫鍵影響物質(zhì)的熔沸點(diǎn)，氫鍵的作用大于范德華力，題目難度中等．