化学键与物质结构 1、从能量变化说明离子键的形成及离子型分子存在的原因。 、判断下列说法是否正确 ①不存在离子性为100%的离子键。 ②由于离子键无饱和性,因此正、负离子的周围吸引带相反电荷的 离子数目(配位数)是任意的。 ③离子键的实质是正、负离子间的静电作用力。 ④具有稀有气体电子层构型的离子才能稳定存在。 3、举例说明下列概念 ①晶体 ②晶格③晶胞 ④晶体类型⑤单独分子 ⑥巨型分子 4、从晶体中质点间作用力分析四种晶体的区别。 5、判断下列各物质属于何种晶体,并说明理由 Mgo ②SC③Cu④石墨 ⑥Ge ⑦AN⑧SO2 实验测得某些离子型二元化合物的溶点为: 化合物 NaCl NaBr Nal 熔点(℃)992 801 747 662 768 化合物 Bao 熔点(℃)717 2561 1920 试从晶格能变化来讨论化合物溶点随离子半径、电荷等变化的规律。 [注:(1)从NaF,NaCl,NaBr,Na讨论阴离子半径与熔点的关系 (2)从NaCl,KCl,RbCl,CsCl讨论阳离子半径与熔点的关系; (3)从NaF与CaO,NaCl与BaO讨论离子电荷与熔点的关系。] 碱金属卤化物是典型的离子晶体,它们的晶格能与1/·成正比(d是晶 体中最邻近的异号离子的核间距)。应用下面所给的晶格能数据及离子半径数
39 化学键与物质结构 1、从能量变化说明离子键的形成及离子型分子存在的原因。 2、判断下列说法是否正确: ① 不存在离子性为 100%的离子键。 ② 由于离子键无饱和性,因此正、负离子的周围吸引带相反电荷的 离子数目(配位数)是任意的。 ③ 离子键的实质是正、负离子间的静电作用力。 ④ 具有稀有气体电子层构型的离子才能稳定存在。 3、举例说明下列概念: ① 晶体 ② 晶格 ③ 晶胞 ④ 晶体类型 ⑤ 单独分子 ⑥ 巨型分子 4、从晶体中质点间作用力分析四种晶体的区别。 5、判断下列各物质属于何种晶体,并说明理由。 ① MgO ② SiC ③ Cu ④ 石墨 ⑤ Br2 ⑥ Ge ⑦ AlN ⑧ SiO2 6、实验测得某些离子型二元化合物的溶点为: 化合物 NaF NaCl NaBr NaI KCl 熔点(℃) 992 801 747 662 768 化合物 RbCl CsCl CaO BaO 熔点(℃) 717 638 2561 1920 试从晶格能变化来讨论化合物溶点随离子半径、电荷等变化的规律。 [注:(1)从 NaF,,NaCl,NaBr,NaI 讨论阴离子半径与熔点的关系; (2)从 NaCl, KCl, RbCl,CsCl 讨论阳离子半径与熔点的关系; (3)从 NaF 与 CaO,NaCl 与 BaO 讨论离子电荷与熔点的关系。] 7、碱金属卤化物是典型的离子晶体,它们的晶格能与 1/d◦成正比(d◦是晶 体中最邻近的异号离子的核间距)。应用下面所给的晶格能数据及离子半径数
据作晶格能U~图,根据所成的图讨论晶格能的变化规律 囗品格能Uh)离子径(m LiF LiCl LiBr Lil Li* Na* K+ 10318458077526095133 NaF NaCl NaBr NaI F 9157710693136181195216 KF KI KBI 812708676641 8、指出下列物质中哪些熔点高?哪些熔点低?哪些能导电?哪些不导 电? ①A1②干冰③KCl ④SO2 ⑥石墨。 9、写出下列各离子(原子)的外电子层构型,并排列离子(原子)半径 大小的顺序 ②C③Ca2+④K+⑤Sc3+ 10、预测下列晶体中哪些熔点高?哪些在水中的溶解度大。 ①CSCl ⑤HAC⑥CoH8(萘) 11、分别说明导致下列各组物质熔点差别的原因(单位℃)。 O CaCl(782), FeC1(672) (2 FeCl2(672), FeCl(282) ③Na2CO3(854),MgCO3(350) ④BeO(530),MgO(2800)CaO(2570) 6 CaCl2(782), ZnCl2(215) e BeCl2(405), MgC12(712)
39 据作晶格能 U 晶~ d。 1 图,根据所成的图讨论晶格能的变化规律。 晶格能 U 晶(KJ/mol) 离子半径 (pm) ① LiF LiCl LiBr LiI 1031 845 807 752 Li+ Na+ K+ 60 95 133 ② NaF NaCl NaBr NaI 915 777 740 693 F - Cl- Br- I - 136 181 195 216 ③ KF KCl KBr KI 812 708 676 641 8、指出下列物质中哪些熔点高?哪些熔点低?哪些能导电?哪些不导 电? ① Al ② 干冰 ③ KCl ④ SiO2 ⑤ I2 ⑥ 石墨。 9、写出下列各离子(原子)的外电子层构型,并排列离子(原子)半径 大小的顺序。 ① S 2- ② Cl - ③ Ca2+ ④ K+ ⑤ Sc3+ 10、预测下列晶体中哪些熔点高?哪些在水中的溶解度大。 ① CsCl ② SiC ③ I2 ④ Fe ⑤ HAC ⑥ C10H8(萘) 11、分别说明导致下列各组物质熔点差别的原因(单位℃)。 ① CaCl2(782), FeCl2(672) ② FeCl2(672), FeCl3(282) ③ Na2CO3(854), MgCO3(350) ④ BeO(2530), MgO(2800), CaO(2570) ⑤ CaCl2(782), ZnCl2(215) ⑥ BeCl2(405), MgCl2(712)
NaF(992), NaCl(800), AgCl(455) 12、试用离子极化作用解释,二元化合物(AB型)中,由于离子间相互 极化作用的加强,晶体构型由CsCl型→ZnS型→分子晶格的转变以及相应的 配位数变化 13、比较下列物质在水中溶解度的大小,并说明理由 HgCl, Hg Br2, HgI2 14、比较下列各组离子在水溶液中酸性强弱。 ④Fe3 A3+ 15、举例说明下列名词的概念 ①离子极化 ②离子的极化力 ③离子的变形性 ④键型过渡现象 ⑤离子的极化率; ⑥离子的附加极化作用。 16、下面列出了一些晶格能的理论计算值(U理)和实验值(U实),试讨 论它们的变化规律,从中得出何结论?(单位KJ·moll) NaCINal Cucl Cul U实 777 710 998 969 U理767687 787 703 17、比较说明下面各组概念: (1)成键分子轨道和反键分子轨道 (2)离子键和共价键 (3)σ键、π键和大π键
39 ⑦ NaF(992), NaCl(800), AgCl(455) 12、试用离子极化作用解释,二元化合物(AB 型)中,由于离子间相互 极化作用的加强,晶体构型由 CsCl 型→ZnS 型→分子晶格的转变以及相应的 配位数变化。 13、比较下列物质在水中溶解度的大小,并说明理由。 HgCl2, HgBr2, HgI2。 14、比较下列各组离子在水溶液中酸性强弱。 ① Fe 3+ , Fe2+ ② Fe 2+ , Ca2+ ③ Sn2+ , Zn2+ ④ Fe 3+ , Al3+ 15、举例说明下列名词的概念 ① 离子极化; ② 离子的极化力; ③ 离子的变形性; ④ 键型过渡现象; ⑤ 离子的极化率; ⑥ 离子的附加极化作用。 16、下面列出了一些晶格能的理论计算值(U 理)和实验值(U 实),试讨 论它们的变化规律,从中得出何结论?(单位 KJ·mol-1 ) NaCl NaI CuCl CuI U 实 777 710 998 969 U 理 767 687 787 703 17、比较说明下面各组概念: ⑴ 成键分子轨道和反键分子轨道 ⑵ 离子键和共价键 ⑶ σ键、π键和大π键
(4)非极性键和极性键 (5)共价键和配位键 (6)成键电子对、反键电子、非键电子对和孤单电子(成单电子) (7)共价键的方向和饱和性 (8)等性杂化和不等性杂化 (9)最大重叠原理和最小排斥原理 00键的极性和分子的极性 D定域π键和离域π键 ①单电子键、双电子键和三电子键 3顺磁性和抗磁性 040键矩和分子偶极矩 5键长和键级 6键离解能和键能 18、计算氯化钙的晶格能,并与氯化钠进行比较。解释两者差别的原因 [已知:钙的升华热为172 KJ/mol,钙的电离能(l+I2)为1735 KJ/mol 氯化钙的生成热为-796 KJ/mol,,氯的电子亲合能(CHe→Cl)为-348 KJ/mol,其他数据自己查找。] 、已知下列键能的值 N一HO=O|N≡NO-H 键能(KJmo) 386 4936941.74588 计算氨氧化反应的反应热,并与通过△H计算的反应热进行对照(自行 查找△Hm的数值),得出何结论?[反应式,3NH3(g)+302(g)=2N2(g) +5H20(g 20、指出下列分子(离子)的中心原子采用的杂化轨道类型,并判断它们 的几何类型。 ①BeH2 ②SH4③BBr3④CO ⑤PCls
39 ⑷ 非极性键和极性键 ⑸ 共价键和配位键 ⑹ 成键电子对、反键电子、非键电子对和孤单电子(成单电子) ⑺ 共价键的方向和饱和性 ⑻ 等性杂化和不等性杂化 ⑼ 最大重叠原理和最小排斥原理 ⑽ 键的极性和分子的极性 ⑾ 定域π键和离域π键 ⑿ 单电子键、双电子键和三电子键 ⒀ 顺磁性和抗磁性 ⒁ 键矩和分子偶极矩 ⒂ 键长和键级 ⒃ 键离解能和键能 18、计算氯化钙的晶格能,并与氯化钠进行比较。解释两者差别的原因。 [已知:钙的升华热为 172 KJ/mol,钙的电离能(I1+ I2)为 1735KJ/mol, 氯化钙的生成热为―796 KJ/mol,氯的电子亲合能(Cl+e→Cl- )为―348 KJ/mol,其他数据自己查找。] 19、已知下列键能的值 N―H O=O N≡N O―H 键能(KJ/mol) 386 493.6 941.7 458.8 计算氨氧化反应的反应热,并与通过 Ø f Hm 计算的反应热进行对照(自行 查找 Ø f Hm 的数值),得出何结论?[反应式,3NH3(g)+3O2(g)=2N2(g) +5H2O(g)] 20、指出下列分子(离子)的中心原子采用的杂化轨道类型,并判断它们 的几何类型。 ①BeH2 ②SiH4 ③BBr3 ④ − ClO 4 ⑤PCl5
21、应用价层电子对相斥原理,预言下列分子(离子)的几何构型。 NF ②PbCl2 ③NO3 ④NO2 CHCl3⑥C ⑦BCl3 ⑧[SOP H3O+ 2、应用价层电子对相斥原理,判断下列分子或离子的几何构型,应用原 子轨道杂化理论讨论它们的成键,并用图表示下列分子或离子有几个0键和大 ①SO2②N2O ③SO3 ④CO ⑤[BF4⑥NH ⑦SnCh(g)⑧ 23、指出下列分子中哪些是极性分子,哪些是非极性分子,并说明理由 ①SO2②NF3③SF6④CH3Cl ⑤Br2⑥HBr⑦CS2⑧CH4 ⑨PCl⑩SO2 24、写出下列分子(离子)的分子轨道式,计算它们的键级,并判断有无 磁性 ①B2②Ne2③No+④O2⑤H 25、为什么N2比N+稳定,而O2却比O更不稳定? 26、根据分子轨道理论说明 ①He2分子不存在 ②N2分子很稳定 ③O2具有顺磁性 27、指出下列各分子间存在哪几种分子间作用力(包括氢键)。 ①液态HF。 ②酒精和水 ③水中溶有少量的氧气
39 21、应用价层电子对相斥原理,预言下列分子(离子)的几何构型。 ① NF3 ② PbCl2 ③ − NO3 ④ NO2 ⑤ CHCl3 ⑥ CS2 ⑦ BCl3 ⑧ [ − SO4 ] 2- ⑨ H3O+ 22、应用价层电子对相斥原理,判断下列分子或离子的几何构型,应用原 子轨道杂化理论讨论它们的成键,并用图表示下列分子或离子有几个σ键和大 π键。 ① SO2 ② N2O ③ SO3 ④ 2− CO3 ⑤ [BF4] - ⑥ + NH4 ⑦ SnCl2(g) ⑧ − 3 I 23、指出下列分子中哪些是极性分子,哪些是非极性分子,并说明理由: ① SO2 ② NF3 ③ SF6 ④ CH3Cl ⑤ Br2 ⑥ HBr ⑦ CS2 ⑧ CH4 ⑨ PCl3 ⑩ SO2 24、写出下列分子(离子)的分子轨道式,计算它们的键级,并判断有无 磁性。 ① B2 ② + Ne2 ③ NO+ ④ O2 ⑤ + He2 25、为什么 N2 比 + N2 稳定,而 O2 却比 + O2 更不稳定? 26、根据分子轨道理论说明 ① He2 分子不存在 ② N2 分子很稳定 ③ O2 具有顺磁性 27、指出下列各分子间存在哪几种分子间作用力(包括氢键)。 ① 液态 HF。 ② 酒精和水。 ③ 水中溶有少量的氧气
④碘的CCl4溶液 ⑤碘的水溶液。 ⑦Hl晶体 ⑧液态空气。 28、下列化合物中是否存在氢键?若存在属何种类型? OH ①NH3 COOH COOH ④C6H6⑤C2H6 ⑥HNO3⑦HF 29、指出下列物质是否导电?若能导电分析导电机理。 ①NaC(熔融) ②NaCl(水溶液) ③NaC(固体)(常温下) ⑤CCl4(液体) 30、锌的升华热(125 KI/mol)为什么比铜的升华热(39 KI/mol)要低 得多?锌的熔点(412℃)也比铜的熔点(1083℃)要低得多? 31、试根据晶体中正负离子半径比值,判断下列AX型离子化合物的晶体 构型:CaS,BeO,NaBr,CsBr,Mgle。(用 Goldschmidt半径数据) 32、试用能带理论说明Cu和Mg为什么是导体? 33、写出下列各离子的外层电子构型,并指出它们分别属哪一类的离子构 型(8,18,18+2,9-17),AⅣ3+,Fe2+,B,Cd2,Mn2+,Hg2+,Ca2,Pb2+, 24、已知O2(g)=20(g) D=249 KJ/mol O(g)+2e=O2-(g) E=-628 KJ/mol
39 ④ 碘的 CCl4 溶液。 ⑤ 碘的水溶液。 ⑥ 冰。 ⑦ HI 晶体。 ⑧ 液态空气。 28、下列化合物中是否存在氢键?若存在属何种类型? OH OH ① NH3 ② ③ COOH COOH ④ C6H6 ⑤ C2H6 ⑥ HNO3 ⑦ HF 29、指出下列物质是否导电?若能导电分析导电机理。 ① NaCl(熔融) ② NaCl(水溶液) ③ NaCl(固体)(常温下) ④ Cu(固体) ⑤ CCl4(液体) 30、锌的升华热(125 KJ/mol)为什么比铜的升华热(339 KJ/mol)要低 得多?锌的熔点(412℃)也比铜的熔点(1083℃)要低得多? 31、试根据晶体中正负离子半径比值,判断下列 AX 型离子化合物的晶体 构型:CaS,BeO,NaBr,CsBr,MgTe。(用 Goldschmidt 半径数据) 32、试用能带理论说明 Cu 和 Mg 为什么是导体? 33、写出下列各离子的外层电子构型,并指出它们分别属哪一类的离子构 型(8,18,18+2,9-17),Al3+,Fe2+,Bi3+,Cd2+,Mn2+,Hg2+,Ca2+,Pb2+, Br -。 24、已知 2 1 O2(g)=2O(g) 2 1 D=249 KJ/mol O(g)+2e =O2-(g) E=-628 KJ/mol
Mg()=Mg(g) S=141KJ/mol lg(g)=Mg2+(g)+2 =2201KJ/mol Mg(s)+-02(g)=MgO(s) Q=-601 KJ/mol 求MgO(s)的晶格能U 35、已知各离子的半径如下表: 离子 Nat rb+ Agt Ca2+Ba2+Cd2+CrIO2-S2 半径m951481269913597181216140184 试推算NaCl,RbCl,AgCl,Na,RbI,Ag,CaO,BaO,CdO,CaS, BaS,CdS的晶格构型。 36、利用键能数据估算: ①P4原子化能。 ②冰的气化热。 37、根据NH4Cl的晶格能(-663KJ/mol)和有关其他数据,利用波恩哈 伯循环计算气态NH3的质子亲合势 38、说明导致下列各组晶格能差别的原因(单位:KJ/mol): ①CaF2(2630 CaCh2(2250) ②Cul(958) NaI(690) ③Cu(958), AgI(883) ④KBr(688), KI(638)
39 Mg(s) = Mg(g) S=141KJ/mol Mg(g) = Mg2+(g) + 2e I=2201KJ/mol Mg(s) + 2 1 O2(g)= Mg O(s) Q=―601 KJ/mol 求 MgO(s)的晶格能 U 35、已知各离子的半径如下表: 离子 Na+ Rb + Ag+ Ca 2+ Ba2+ Cd2+ Cl- I - O2- S 2- 半径/pm 95 148 126 99 135 97 181 216 140 184 试推算 NaCl,RbCl,AgCl,NaI,RbI,AgI,CaO,BaO,CdO,CaS, BaS,CdS 的晶格构型。 36、利用键能数据估算: ① P4 原子化能。 ② 冰的气化热。 37、根据 NH4Cl 的晶格能(―663 KJ/mol)和有关其他数据,利用波恩哈 伯循环计算气态 NH3 的质子亲合势。 38、说明导致下列各组晶格能差别的原因(单位:KJ/mol): ① CaF2 (2630), CaCl2 (2250) ② CuI (958), NaI (690) ③ CuI(958), AgI (883) ④ KBr (688), KI (638)