Question

数十亿年来，地球上的物质不断的变化，大气的成分也发生了很大的变化.下表是原始大气和目前空气的主要成分，用下表涉及的分子回答下列问题。

原始大气的主要成分	CH4、NH3、CO、CO2等
目前空气的主要成分	N2、O2、CO2、水蒸气、稀有气体(He、Ne等)

(1)含有非极性共价键的分子是______(填化学式)

(2)含有极性共价键的非极性分子是______(填化学式)

(3)H₂O中心原子的杂化方式及分子构型为______

(4)图中每条折线表示周期表ⅣA～ⅦA中的某一族元素氢化物的沸点变化，每个小黑点代表一种氢化物。其中代表CH₄的是______(填字母序号)

(5)根据NH₃•H₂O⇌NH₄⁺+OH^-，用氢键表示式写出氨分子和水分子之间最主要存在的氢键形式______

Answer

N2 、O2 CH4、CO2 sp3 V形 D O—H…N

【解析】

同种非金属元素之间存在非极性共价键，正负电荷重心重合的分子为非极性分子，根据中心原子的价层电子对数确定杂化方式，根据价层电子对互斥理论确定分子的空间构型，非金属元素的氢化物沸点随着相对分子质量的增大而升高，存在氢键的物质的沸点较高；在氨水中，水分子的氢原子和氨气分子中的氮原子之间存在氢键。

（1）氮气和氧气都是双原子分子，同种非金属原子之间存在非极性共价键，所以含有非极性共价键的分子是N2、O2；

故答案为：N2、O2；

（2）甲烷中碳原子和氢原子之间存在极性键，甲烷是正四面体结构，二氧化碳分子中碳原子和氧原子之间存在极性键，二氧化碳是直线型结构，甲烷和二氧化碳分子中正负电荷重心重合，所以甲烷和二氧化碳是非极性分子；

答案为：CH4、CO2；

（3）水分子中价电子数=2+ （6-2×1）=4，水分子中含有2个孤电子对，所以氧原子采取sp3 杂化，分子空间构型为V型；

答案为：sp3；V型；

（4）氢化物的沸点变化规律的图象中，折线D可以得出该族元素的氢化物的沸点随着原子序数的递增，从上到下是逐渐升高的，符合第IVA元素的性质，甲烷属于第IVA族元素的氢化物，相对分子质量最小，沸点最低，故选D；

答案为D；

（5）氨水中，H2O中H原子与NH3分子中的N原子形成氢键，即O-H…N；

答案为：O-H…N