2025-10-01 13:01:18 英雄殿堂
2023年高考化学全国甲卷理综化学第35题(2)分析
今天这篇文章是对我前面发写的“问题歧义带来的答题困惑”一文的纠正,感谢网友朋友的交流指正。高考原题不存在歧义。
题目:2023年高考化学全国甲卷理综化学第35题(2)酞菁和钴酞菁的分子结构如图1所示。
酞菁分子中所有原子共平面,其中p轨道能提供一对电子的N原子是_ (填图2酞菁中N原子的标号)。钴酞菁分子中,钴离子的化合价为_______,氮原子提供孤对电子与钴离子形成_______键。
本题第一空考查杂化轨道理论以及离域Π键的知识,聚焦于酞菁分子中的N原子的成键特点。根据题干信息“酞菁分子中所有原子共平面”可知,酞菁分子中N原子为sp²杂化,③号N原子通过3个σ键连接环内相邻原子,N原子为sp²杂化。如图2所示:
参与杂化的轨道称之为sp2杂化轨道,未参与杂化的才是p轨道。形成离域派键。因此和钴离子形成配位键时,酞菁分子不存在孤对电子,是去掉氢离子后形成的酞菁阴离子提供孤对电子。
而①②号N原子,都是通过2个σ键与相邻一个C原子相连,N原子杂化方式为sp²杂化,故有一对孤对电子参与杂化。如图3所示
未杂化的p轨道提供一个电子形成离域Π键,参与杂化的孤对电子可形成配位键。