Question

1994年度諾貝爾化學獎授予為研究臭氧作出特殊貢獻的化學家．O₃能吸收有害紫外線，保護人類賴以生存的空間．O₃分子的結構如圖，呈V型，鍵角116.5℃．三個原子以一個O原子為中心，與另外兩個O原子分別構成一個非極性共價鍵；中間O原子提供2個電子，旁邊兩個O原子各提供1個電子，構成一個特殊的化學鍵--三個O原子均等地享有這4個電子．請回答：
（1）題中非極性共價鍵是

 

鍵，特殊的化學鍵是

 

鍵．（填“σ”或“π”）
（2）下列物質的分子與O₃分子的結構最相似的是

 

．
A．H₂O           B．CO₂           C．SO₂            D．BeCl₂
（3）原子中沒有跟其他原子共用的電子對叫孤對電子，那么O₃分子有

 

對孤對電子．
（4）下列有關說法中正確的是

 

．
A．臭氧和氧氣互為同素異形體，它們在水中的溶解度相近
B．臭氧和氧氣的相互轉化能保持大氣中臭氧的含量基本穩定
C．臭氧轉化為氧氣和氧氣轉化為臭氧均需吸收能量
D．向大氣中排放氟氯代烴能加快臭氧的分解．

Answer 1

考點：臭氧,不同晶體的結構微粒及微粒間作用力的區別

專題：化學鍵與晶體結構

分析：（1）根據臭氧分子結構進行分析；
（2）根據等電子原理進行分析；
（3）根據孤對電子的概念及臭氧分子結構分析；
（4）A．臭氧和氧氣是同種元素形成的不同種單質，互為同素異形體；氧氣是非極性分子；臭氧是極性分子；根據相似相溶原理，臭氧在水中的溶解度比氧氣大；
B．臭氧和氧氣的相互轉化能保持大氣中臭氧的含量基本穩定；
C．臭氧轉化為氧氣釋放能量，氧氣轉化為臭氧吸收能量；
D．氟氯代烴能加快臭氧的分解．

解答： 解：（1）在臭氧O₃中，中心的氧原子以sp²雜化，與兩旁的配位氧原子鍵合生成兩個σ鍵，使O₃分子稱折線形，在三個氧原子之間還存在著一個垂直于分子平面的大π鍵，
故答案為：σ；π；
（2）等電子原理：原子數相同、電子總數相同的分子，互稱為等電子體．等電子體的結構相似，O₃中原子數為3、電子總數為24，
A．H₂O中原子數為3、電子總數為10，故A不選；
B．CO₂中原子數為3、電子總數為22，故B不選；
C．SO₂中原子數為3、電子總數為24，故C可選；
D．BeCl₂中原子數為3、電子總數為38，故D不選，
故答案為：C；
（3）中間的氧原子含有1對孤電子對，兩邊的各含有2對孤電子對，所以總共5對孤電子對，
故答案為：5；
（4）A．臭氧和氧氣是同種元素形成的不同種單質，互為同素異形體；氧氣是非極性分子；臭氧是極性分子；根據相似相溶原理，臭氧在水中的溶解度比氧氣大，故A錯誤；
B．臭氧和氧氣的相互轉化能保持大氣中臭氧的含量基本穩定，故B正確；
C．臭氧轉化為氧氣釋放能量，氧氣轉化為臭氧吸收能量，故C錯誤；
D．氟氯代烴能加快臭氧的分解，故D正確，
故答案為：BD．

點評：本題考查臭氧的結構及極性分子、同素異形體的判斷，難度中等．注重基礎知識的考查．