题目

22．NCl3为黄色油状液体，沸点较低，易溶于有机溶剂，在水中溶解度很小，但可以缓慢地发生水解：NCl3+3H2O=NH3+3HC1O。下列说法错误的是 A．NCl3中N表现为+3价 B．NCl3分子空间构型为三角锥形 C．次氯酸结构式为：Cl—O—H D．热稳定性：H2O>NH3

22．NCl3为黄色油状液体，沸点较低，易溶于有机溶剂，在水中溶解度很小，但可以缓慢地发生水解：NCl3+3H2O=NH3+3HC1O。下列说法错误的是

A．NCl3中N表现为+3价 B．NCl3分子空间构型为三角锥形

C．次氯酸结构式为：Cl—O—H D．热稳定性：H2O>NH3

题目解答

答案

【答案】A

【解析】因为NCl3发生能发生水解反应生成NH3和3HC1O，水解反应化合价不改变，所以氮元素应该显-3价，A错误，符合题意；氮原子形成三个σ键，还有一个孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥力大，所以NCl3分子空间构型为三角锥形，B正确，不符合题意；次氯酸的电子式为，所以结构式为Cl—O—H，C正确，不符合题意；分子的热稳定性由共价键强弱决定，因为H-O的键能比N-H大，所以D正确，不符合题意；故选A。

解析

本题主要考查了元素化合价的判断、分子空间构型、物质的结构式以及分子热稳定性的比较等知识点。解题思路是根据水解反应的特点判断元素化合价，依据价层电子对互斥理论确定分子空间构型，根据电子式写出结构式，通过比较共价键键能判断分子热稳定性。

  1. 判断$NCl_3$中$N$的化合价：
    • 已知$NCl_3$水解反应为$NCl_3 + 3H_2O = NH_3 + 3HClO$，水解反应中元素的化合价不变。
    • 在$NH_3$中，$H$的化合价为$+ 1$价，根据化合物中各元素化合价代数和为$0$，设$N$的化合价为$x$，则$x + 3\times( + 1)=0$，解得$x = - 3$价，所以$NCl_3$中$N$表现为$-3$价，A选项说$N$表现为$+ 3$价是错误的。
  2. 判断\(NCl_3\\)分子空间构型：
    • $N$原子的价层电子对数$=\sigma$键电子对数$+$孤电子对数。
    • 在$NCl_3$中，$N$原子形成$3$个$\sigma$键，$N$原子的最外层电子数为$5$，则孤电子对数$=\frac{5 - 3\times1}{2}=1$。
    • 价层电子对数为$3 + 1 = 4$，根据价层电子对互斥理论，$NCl_3$分子的空间构型为三角锥形，B正确。
  3. 写出次氯酸的结构式：
    • 次氯酸的电子式为$H:\ddot{O}:\ddot{Cl}:$，根据电子式写出结构式，即把共用电子对用短线表示，所以次氯酸的结构式为$H - O - Cl$，C正确。
  4. 比较$H_2O$和$NH_3$的热稳定性：
    • 分子的热稳定性由共价键强弱决定，共价键键能越大，分子越稳定。
    • 因为$H - O$的键能比$N - H$大，所以$H_2O$的热稳定性比$NH_3$强，即热稳定性：$H_2O>NH_3$，D正确。