Question

數十億年來，地球上的物質不斷的變化，大氣的成分也發生了很大的變化．下表是原始大氣和目前空氣的主要成分，用下表涉及的分子回答下列問題．

原始大氣的主要成分	CH4、NH3、CO、CO2等
目前空氣的主要成分	N2、O2、CO2、水蒸氣、稀有氣體（He、Ne等）

（1）含有非極性共價鍵的分子是

N₂、O₂

（填化學式）．
（2）含有極性共價鍵的非極性分子是

CH₄、CO₂

（填化學式）．
（3）H₂O中心原子的雜化方式為

sp³

，分子構型為

V型

．
（4）圖中每條折線表示周期表ⅣA～ⅦA中的某一族元素氫化物的沸點變化，每個小黑點代表一種氫化物．其中代表CH₄的是

D

．（填字母序號）
（5）根據NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-，用氫鍵表示式寫出氨分子和水分子之間最主要存在的氫鍵形式

HO-H…NH₃（或O-H…N）

．

Answer 1

分析：（1）同種非金屬元素之間存在非極性共價鍵；
（2）正負電荷重心重合的分子為非極性分子；
（3）根據中心原子的價層電子對數確定雜化方式，根據價層電子對互斥理論確定分子的空間構型；  
（4）非金屬元素的氫化物沸點隨著相對分子質量的增大而升高；存在氫鍵的物質的沸點較高；   
（5）在氨水中，水分子的氫原子和氨氣分子中的氮原子之間存在氫鍵．

解答：解：（1）氮氣和氧氣都是雙原子分子，同種非金屬原子之間存在非極性共價鍵，所以含有非極性共價鍵的分子是N₂、O₂，故答案為：N₂、O₂；   
（2）甲烷中氮原子和氫原子之間存在極性鍵，甲烷是正四面體結構，二氧化碳分子中碳原子和氧原子之間存在極性鍵，二氧化碳是直線型結構，甲烷和二氧化碳分子中正負電荷重心重合，所以甲烷和二氧化碳是非極性分子，故答案為：CH₄、CO₂；
（3）水分子中價電子數=2+

1

2

（6-2×1）=4，水分子中含有2個孤電子對，所以氧原子采取sp³ 雜化，分子空間構型為V型，故答案為：sp³；V型；
（4）氫化物的沸點變化規律的圖象中，折線D可以得出該族元素的氫化物的沸點隨著原子序數的遞增，從上到下是逐漸升高的，符合第IVA元素的性質，甲烷屬于第IVA族元素的氫化物，故選D；
（5）氨水分子中，水分子的氫原子和氨分子的氮原子之間易形成氫鍵，其存在形式為：HO-H…NH₃（或O-H…N），故答案為：HO-H…NH₃（或O-H…N）．

點評：本題考查了非極性分子的判斷、原子的雜化方式、分子的空間構型等知識點，難度不大，原子的雜化方式、分子的空間構型、氫鍵等知識點是高考的熱點，應重點掌握．