Question

水是自然界中普遍存在的一種物質，根據下列信息回答問題：
（1）已知2H₂O?H₃O⁺+OH^-，H₃O⁺的立體構型是

 

，中心原子的雜化類型是

 

．
（2）s軌道與s軌道重疊形成的共價鍵可用符號表示為：δ_s-s，p軌道與p軌道以“頭碰頭”方式重疊形成的共價鍵可用符號δ_p-p，則H₂O分子含有的共價鍵用符號表示為

 

．
（3）試比較同主族元素的氫化物H₂O、H₂S和H₂Se的穩(wěn)定性和沸點高低，并說明理由．
穩(wěn)定性：

 

 理由：

 

．沸點：

 

 理由：

 

．

Answer 1

考點：判斷簡單分子或離子的構型,共價鍵的形成及共價鍵的主要類型,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷,氫鍵的存在對物質性質的影響

專題：化學鍵與晶體結構

分析：（1）先計算其價層電子對，再確定中心原子的雜化方式和離子構型；
（2）根據H₂O分子中氫原子的s軌道和氧原子的p軌道以頭對頭重疊；
（3）根據元素的非金屬性越強，元素的氫化物越穩(wěn)定；H₂O分子之間存在氫鍵，沸點最高，H₂Se與H₂S大結構相似，相對分子質量越大，分子間作用力大，沸點越高．

解答： 解：（1）H₃O⁺中價層電子對

6+1×3-1

2

=4，氧原子采取sp³雜化，H₃O⁺的分子立體結構為三角錐型，故答案為：三角錐形；sp³；     
（2）H₂O分子中氫原子的s軌道和氧原子的p軌道以頭對頭重疊，所以含有的共價鍵用符號表示為δ_s-p，故答案為：δ_s-p；
（3）非金屬性越強，元素的氫化物越穩(wěn)定，非金屬性：O＞S＞Se，所以穩(wěn)定性：H₂O＞H₂S＞H₂Se；
H₂O可形成分子間氫鍵，沸點最高，H₂Se相對分子質量比H₂S大，分子間作用力大，因而H₂Se比H₂S沸點高，所以沸點：H₂O＞H₂Se＞H₂S，
故答案為：H₂O＞H₂S＞H₂Se；非金屬性越強，元素的氫化物越穩(wěn)定；H₂O＞H₂Se＞H₂S；H₂O可形成分子間氫鍵，沸點最高，H₂Se相對分子質量比H₂S大，分子間作用力大，因而H₂Se比H₂S沸點高．

點評：本題主要考查價層電子對互斥理論、共價鍵的成鍵方式、氫鍵、同主族元素性質遞變規(guī)律等，綜合性較大，難度中等，是對知識的直接運用，需要學生具有扎實的基礎．