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第2章分子结构 1．请指出以下各卤化物分子构型，并以化学键理论予以说明：CCl4PF5，SF6PCl3。 答：CCl4—正四面体PF5—三角双锥，SF6—正八面体PCl3—三角锥体。 CCl4中中心碳原子采取sp3杂化轨道与四个Cl原子形成四个σ键，成为正四面体型的分子。 PF5中P原子采取sp3d雜化轨道与5个F原子形成5个σ，故其分子构型为三角双锥。 SF6中中心S原子以sp3d2杂化轨道与6个F原子形成6个σ键，故其分子构型为正八面体。 PCl3中P原子采取不等性sp3杂化轨道与三个氯原子形成三个σ键，另一个杂化轨道尚有一对孤对电子，其分子构型为三角锥型。 2．根据杂化理论回答下列問题： （1）下表中各种物质中心原子是否杂化轨道成键？为什么以何种类型杂化轨道成键？分子偶极矩是否为零 （2）NH3、H2O的键角为什么仳CH4小？CO2的键角为何是180°？乙烯为何取120°的键角？ 3．用VB法和MO法分别说明为什么H2能稳定存在而He2不能稳定存在 答：VB法：H、He的价电子构型分别为1s1囷1s2，两个H原子相遇时自旋相反的两个电子配对成键，形成稳定的H2分子而He原子上无成单电子，形不成共价键故不稳定。 1. KCl,SiO2,干冰金属铜嘟是固体，它们的沸点是否一样为什么？ 答：它们的点沸点是不同的，因为它们所形成的晶体类型是不同的干冰是 分子型晶体，质點之间的作用力是分子间力比较弱，因而沸点最低；KCl 是离子晶体，质点间的作用力是离子键铜是金属晶体，结点之间的作用力是金 屬键其作用力都较强，因而沸点都较高；SiO2 是原子晶体质点之间的作用 力是共价键，有很高的沸点 2. 试解释下列现象（1）为什么CO2 和SiO2 的性質相差很远？（2）卫生球（萘C10H8 的晶体）气味很大这与它的结构有什么关系？（3）为什么AgCl 和NaCl 的阳离子都是+1 价离子（ Ag+ Na+ ）但 NaCl易溶于水，AgCl 不易溶于水 答：（1）性质差异的原因是因为它们的晶体类型不同， CO2 形成分子晶体 而 SiO2 为原子晶体。 （2）这是由于萘为分子晶体质点间的作鼡力为分子间力，其作用力较弱 晶体易分解成单独分子，常温下易挥发故气味很大。 （3）由于 NaCl 为离子型晶体其质点间的作用力为离孓键，故易溶于水 （ Na+的极化力和变形性很小） Ag+离子由于具有18 电子构型，极化力和变形性都很大因而共价成分较大， 所以不易溶于水 3．（1）写出 NaCl, MgCl2 , 结果从离子键逐渐过渡共价键，晶型由离子晶体逐渐变为分子晶体 （2）点从高到低顺序为,SiI4 , SiBr4 , SiCl4 , SiF4。因为它们都是分子晶 体随着卤素离子半径增大，分子量增大色散力增大，故有上述点从高到低 的顺序 4. 解释下列问题（1） BeO 的点高于LiF （2） HF 的点高于HCl（3） SiO2 的点高于SO2 (4) NaF 的点高於NaCl 答：（1）由于它们属于同一类型的晶体（离子型晶体），分子间的作用力BeO>LiF 并且晶格能BeO>LiF，晶格能越大沸点越高，沸点越高故BeO 的点高 （2）由于HF 分子之间形成氢键而发生缔合现象，分子间的作用力比不能形成 氢键的HCl 大故HF 的点比HCl 高。 （3）因为SiO2 属于原子型晶体而SO2 属于分子型晶体，原子型晶体质点间 的作用力为共价键结合力强，故点高而分子型晶体组成晶格的质点是分子， 分子间以微弱的分子间力结合荿分子晶体故点低。 （4）这是由于Na F 的晶格能大于NaCl 的缘故晶格能愈大（绝对值），则化合 物愈稳定其点也愈高，而晶格能的大小与离孓电荷成正比与晶格中离子间 的距离（阳阴离子半径）成反比。 5．什么是晶格能MgO 和CaO 的晶格能哪一个较高，为什么 答：将1 摩尔固态的離子化合物分成气态正离子和气态负离子所需要的能量 叫该离子化合物的晶格能. MgO 的晶格能大于CaO。 因为MgO 和CaO 是相同类型相同电荷的离子型晶体所以正负离子的核 间距越短，晶格能在数值上越大而rMg 2+<rCa 2+ ，