无机含氧酸分子的酸性与结构——高三复习

高三物质结构复习唐山一中李伟伟H2SO4H2CO3你能试着书写以下含氧酸的结构简式吗？H2SO4，H2SO3；HClO，HClO2，HClO3，HClO4；H3PO4；HNO2，HNO3。H2SO4H2SO3HClOHClO2HClO3HClO4H3PO4HNO2HNO3你能试着书写以下含氧酸的结构式吗？答案：1.无机含氧酸的结构H2SO4=(HO)2SO2H2SO3=(HO)2SOHClO=(HO)ClHClO2=(HO)ClOHClO3=(HO)ClO2HClO4=(HO)ClO3H3PO4=(HO)3POHNO2=(HO)NOHNO3=(HO)NO2可以看出这些含氧酸均可以表示为(HO)mROn的形式：1.无机含氧酸的结构按可以电离出的H+的个数分类：一元酸二元酸三元酸(HO)NO(HO)NO2(HO)Cl(HO)ClO2(HO)ClO3(HO)2SO2(HO)2SO(HO)3POm=1m=2m=3(HO)mROn1.无机含氧酸的结构【例】HOCl在水中的电离过程：H2O+HOCl→H3O++-OCl1.无机含氧酸的结构按含氧酸酸性强弱分类：弱酸中强酸强酸(HO)Cl(HO)NO(HO)2SO(HO)3PO(HO)ClO(HO)NO2(HO)2SO2(HO)ClO2(HO)ClO3n=0n=1n=2或3(HO)mROn2.无机含氧酸的酸性规律如果成酸元素R相同，非羟基氧越多，R的正电性越高，导致R-O-H中的O的电子向R偏移，在水分子作用下，越容易电离出H+，酸性越强。不同元素的含氧酸有：弱酸n=0；中强酸n=1；强酸n=2或3。练习1.[2012全国1T37改]解释酸性：H2SeO4H2SeO32.[2014全国1T27改]次磷酸（H3PO2）是一种精细化工产品，它是一元中强酸。(1)推测它的结构简式；(2)写出它的电离方程式；(3)NaH2PO3是正盐还是酸式盐？3.[人教版]H2CO3非羟基氧个数为1，为什么不是中强酸？(1)(2)H3PO2H++H3PO2¯(3)正盐H2SiO3的结构式与碳酸H2CO3相同吗？思考：Si与C是同一主族，H2SiO3的结构与H2CO3相似吗？H2CO3=H2SiO3=H2SiO3的结构式与碳酸H2CO3相同吗？Si与O之间并不能像C与O之间形成稳定的双键，这是因为Si的原子半径（0.117nm）是C的原子半径（0.077nm）的1.5倍，Si的3p轨道不能和O的2p轨道进行有效的重叠。C的2p轨道与O的2p轨道形成的π键Si的3p轨道与O的2p轨道难以成键3.多聚含氧酸……H2SiO3H4SiO4在加热或高浓度下，无机含氧酸通过分子间脱水缩合形成二聚体，三聚体，四聚体或高聚体，称为多聚含氧酸。易出现多聚体的含氧酸有：硅酸、磷酸、硫酸、硼酸等。练习[2013山东理综T32]在固体硅酸盐中，SiO44-四面体（如图a）通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图b为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中Si原子的杂化形式为______________，Si与O的原子数之比为______________，化学式为________________sp31:3SiO32-或(SiO3)n2n-多聚磷酸多聚磷酸是一种无色透明黏稠状液体，具有腐蚀性。它能溶解多种低分子及高分子有机化合物。在有机合成中用作失水剂、环化剂、酰化剂，是缩合、环化、重排、取代等反应的催化剂或溶剂。试根据磷酸（H3PO4）的结构，推测多聚磷酸的结构及其化学式。HPO3练习海产品添加剂多聚磷酸钠是由Na+与多聚磷酸根离子组成的，某种多聚磷酸根的结构如图．①磷原子的杂化类型为．②这种多聚磷酸钠的化学式为．Na5P3O10sp33.多聚含氧酸小结1.由含氧酸形成多聚含氧酸后，中心原子之间与氧（-O-）桥连，中心原子的杂化方式和空间构型保持不变。2.常见聚合度：多聚原硅酸：高聚；多聚磷酸：2，3或4；多聚硫酸：2。4.硼酸硼酸（H3BO3），具有类似于石墨的层状结构，层内的硼酸分子通过氢键相连。白色鳞片状光泽结晶，有滑腻手感。溶于水、酒精、甘油、醚类中，水溶液呈弱酸性。4.硼酸硼酸的电离：sp2sp3类似于：思考：硼酸是三元酸吗？练习（1）2：sp2杂化；4：sp3杂化；（2）4和5之间；（3）m=2。[2012福建T30]硼砂是含结晶水的四硼酸钠，其阴离子Xm-含B、O、H三种元素，球棍模型如图所示。（1）在Xm-中，硼原子轨道的杂化类型是什么？（2）配位键存在于哪些原子之间？（3）m=？课堂总结：1.无机含氧酸的结构2.无机含氧酸的酸性规律3.多聚含氧酸4.硼酸课后实验以小组为单位，动手插一个焦磷酸（二聚磷酸）的球棍模型。巩固练习1多磷酸盐与多硅酸盐一样，也通过四面体单元通过共用顶角氧离子形成岛状、链状、层状、骨架网状等结构型式。不同的是多硅酸盐中是｛SiO4｝四面体，多磷酸盐中是｛PO4｝四面体。右图为一种无限长单链结构的多磷酸根，该多磷酸根的化学式为___________。PO3-巩固练习2[2015海南T19]V2O5溶解在NaOH溶液中，得到钒酸钠(Na3VO4)，该盐阴离子的立体构型为__________；也可以得到偏钒酸钠，其阴离子呈如图所示的无限链状结构，则偏钒酸钠的化学式为____________。正四面体型NaVO3巩固练习3在硼酸盐中，阴离子有链状、环状等多种结构形式。图(a)是一种链状结构的多硼酸根，则多硼酸根离子符号为_______。图(b)是硼砂晶体中阴离子的环状结构，其中硼原子采取的杂化类型为__________，该阴离子内化学键的类型为______________________。(a)(b)BO2-sp2,sp3极性共价键，配位键谢谢大家