Question

閱讀以下信息，并回答問題．
數(shù)十億年來，地球上的物質(zhì)不斷地變化．大氣的成分也發(fā)生了很大的變化．下表是原始大氣和目前空氣的主要成分：

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

用上表所涉及的分子填寫下列空白：
（1）由極性鍵構(gòu)成的非極性分子有

CH₄

和

CO₂

（填寫化學(xué)式）．
（2）極易溶于水、其水溶液呈堿性的物質(zhì)的分子是

NH₃

（填寫化學(xué)式），它之所以極易溶于水，是因?yàn)樗�的分子和水分子之間可形成

氫

鍵．
（3）分子中不含孤對(duì)電子的分子（除稀有氣體外）為

CH₄

（填寫化學(xué)式），它的立體構(gòu)型為

正四面體

．
（4）CO的結(jié)構(gòu)可表示為，與CO結(jié)構(gòu)最相似的分子是

N₂

（填寫化學(xué)式），這兩種結(jié)構(gòu)相似的分子中，分子的極性

不相同

（填“相同”或“不相同”），CO分子中有一個(gè)鍵的形成與另外兩個(gè)不同，它叫

配位

鍵．
（5）隨著原始大氣中O₂的緩慢增加，CH₄、NH₃、CO等氣體逐漸被氧氣氧化而緩慢地減少，使大氣的成分逐漸演化成目前空氣．原始大氣中NH₃可轉(zhuǎn)化為目前空氣中的

N₂和H₂O

（填化學(xué)式）．
（6）人工模擬是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)．有研究表明，化合物X可用于研究模擬酶，當(dāng)其結(jié)合或Cu（I）（I表示化合價(jià)為+1）時(shí)，分別形成a和b：

分析a和b中微粒間的相互作用（包括化學(xué)鍵和分子間相互作用），試指出其不同點(diǎn)：
a中含

氫鍵

，b中含

配位鍵

．（用“氫鍵”、“配位鍵”、“極性鍵”、“非極性鍵”等填空）

Answer 1

分析：（1）不同非金屬元素形成的化學(xué)鍵是極性鍵，正負(fù)電荷重心重合的分子為非極性分子；
（2）氨氣極易溶于水，是由于氨氣能與水分子之間形成氫鍵，氨氣溶于水，與水反應(yīng)形成一水合氨，溶液呈堿性；
（3）根據(jù)電子式判斷CH₄中無孤對(duì)電子，由于碳原子采取SP³雜化，分子構(gòu)型為正四面體；
（4）根據(jù)等電子體的結(jié)構(gòu)相似來判斷；由同種元素組成的雙原子分子為非極性分子；由不同種元素組成的雙原子分子為極性分子；由CO的結(jié)構(gòu)：可知分子含有1個(gè)配位鍵，2個(gè)共價(jià)鍵；
（5）根據(jù)目前空氣的成分以及質(zhì)量守恒來解答；
（6）根據(jù)同種非金屬元素之間存在非極性鍵，不同非金屬元素之間存在極性鍵，含有孤電子對(duì)的原子和含有空軌道的原子間存在配位鍵；氫鍵應(yīng)形成于X…H-Y形式當(dāng)中，X、Y必須是N、O、F元素之一．

解答：解：（1）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(jié)構(gòu)，正負(fù)電荷重心重合；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(jié)構(gòu)，正負(fù)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；
（2）氨氣極易溶于水，是由于氨氣能與水分子之間形成氫鍵，氨氣溶于水，與水反應(yīng)形成一水合氨：NH₃+H₂O?NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-，溶液呈堿性，
故答案為：NH₃；氫；
（3）N₂、O₂、CO₂、水蒸氣、NH₃、CO的孤對(duì)電子分別為2對(duì)，4對(duì)，4對(duì)，2對(duì)，1對(duì)，2對(duì)，CH₄中無孤對(duì)電子，由于碳原子采取SP³雜化，分子構(gòu)型為正四面體，
故答案為：CH₄；正四面體；
（4）CO與N₂是等電子體，等電子體的結(jié)構(gòu)相似，N₂是由同種元素組成的雙原子分子為非極性分子；CO是由不同種元素組成的雙原子分子為極性分子；由CO的結(jié)構(gòu)：可知分子含有1個(gè)配位鍵，2個(gè)共價(jià)鍵，
故答案為：N₂；不相同；配位；
（5）目前空氣的主要成分N₂、O₂、CO₂、水蒸氣，由元素守恒可知原始大氣中的NH₃轉(zhuǎn)化為現(xiàn)代大氣中的N₂和H₂O，反應(yīng)方程式為：4NH₃+3O₂=2N₂+6H₂O，
故答案為：N₂和H₂O；
（6）a中碳原子和碳原子之間存在非極性鍵，碳原子和氮原子之間、氮原子和氫原子之間、碳原子和氫原子之間都存在極性鍵，氮原子和氫原子之間存在氫鍵；b中碳原子和碳原子之間存在非極性鍵，碳原子和氮原子之間、氮原子和氫原子之間、碳原子和氫原子之間都存在極性鍵，銅原子和氮原子間存在配位鍵，所以a和b中微粒間的相互作用的不同點(diǎn)：a中含氫鍵，b中含配位鍵，
故答案為：氫鍵；配位鍵．

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，掌握化學(xué)鍵的類型、分子間相互作用是解題的關(guān)鍵，難度中等．