Question

20．（1）下列有關(guān)微粒間作用力的說(shuō)法正確的是A、C
A．配位鍵的強(qiáng)度有大有小，所以有的配合物很穩(wěn)定，有的很不穩(wěn)定
B．水加熱到很高的溫度都難以分解是因?yàn)樗�分子間存在氫鍵
C．壁虎能在光滑的墻壁上行走是因?yàn)楸诨⒛_底的細(xì)毛與物體表面的分子產(chǎn)生分子間作用力
D．互為手性異構(gòu)本的分子具有完全相同的組成和原子排列，所以生產(chǎn)手性藥物時(shí)無(wú)需分離手性異構(gòu)體
（2）判斷下列哪個(gè)模型（圖1）代表金屬晶體鋅的堆積方式乙．

（3）第四周期未成對(duì)電子數(shù)最多的P區(qū)元素的元素符號(hào)是As，核外電子占據(jù)18個(gè)原子軌道．
（4）碳酸亞乙酯是鋰離子電池低溫電解液的重要添加劑，其結(jié)構(gòu)如圖2．碳原子的雜化方式有sp³、sp²，分子中σ鍵與π鍵之比為10：1．
（5）比較NH₂^-和NH₃的鍵角∠HNH的大�。篘H₂^-＜NH₃（填“＞”“=”“＜”），請(qǐng)用價(jià)層電子對(duì)互斥規(guī)解釋：NH₂^-中N原子孤電子對(duì)數(shù)為2，NH₃中N原子孤電子對(duì)數(shù)為1，孤電子與成鍵電子間的斥力大于成鍵電子與成鍵電子間的斥力，孤對(duì)電子數(shù)前者多，排斥作用強(qiáng)，所以前者鍵角�。�
（6）SO₃^2-中硫原子的價(jià)層電子對(duì)互斥模型是三角錐形；寫出一種與SO₃^2-互為等電子體的分子PCl₃（或NF₃，NCl₃合理即可）．
（7）SiC晶胞與金剛石晶胞相似，設(shè)晶胞邊長(zhǎng)為a cm，碳原子直徑為b cm，硅原子直徑為c cm，則該晶胞的空間利用率為$\frac{2π（^{3}+{c}^{3}）}{3{a}^{3}}×100%$．

Answer 1

分析 （1）A．配位鍵是一種特殊的共價(jià)鍵，它的特點(diǎn)在于共用的一對(duì)電子出自同一原子，而另一個(gè)原子有空軌道；
B．水加熱到很高的溫度都難以分解是因?yàn)樗�分子間存在氫鍵
C．壁虎能在光滑的墻壁上行走是因?yàn)楸诨⒛_底的細(xì)毛與物體表面的分子產(chǎn)生分子間作用力
D．互為手性異構(gòu)本的分子具有完全相同的組成和原子排列，所以生產(chǎn)手性藥物時(shí)無(wú)需分離手性異構(gòu)體
（2）甲為簡(jiǎn)單立方堆積、乙為六方最密堆積、丙為面心立方堆積、丁為體心立方最密堆積；
（3）第四周期元素中，外圍電子排布為nd^xns^y，且能級(jí)處于半滿穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，含有的未成對(duì)電子數(shù)最多，2個(gè)電子占據(jù)1個(gè)原子軌道，4p³上三個(gè)電子分占3個(gè)，據(jù)此解答；
（4）該分子C-O中C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4且不含孤電子對(duì)、C=O中C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是3且不含孤電子對(duì)，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷C原子雜化方式；雙鍵中含有一個(gè)σ鍵、一個(gè)π鍵，單鍵都是σ鍵；
（5）根據(jù)孤對(duì)電子與成鍵電子間的斥力大于成鍵電子與成鍵電子間的斥力來(lái)分析；
（6）根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定其空間構(gòu)型，價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=σ鍵個(gè)數(shù)+孤電子對(duì)個(gè)數(shù)，據(jù)此分析解答；具有相同原子數(shù)和價(jià)電子數(shù)的微�；シQ為等電子體；
（7）根據(jù)均攤法計(jì)算晶胞中C、Si原子數(shù)目，進(jìn)而計(jì)算晶胞中含有C、Si原子總體積，計(jì)算晶胞的體積，晶胞的空間利用率=$\frac{晶胞中C、Si原子總體積}{晶胞體積}$×100%．

解答 解：（1）A．共價(jià)鍵的強(qiáng)度有大有小，含有孤電子對(duì)和含有空軌道的原子之間能形成配位鍵，配位鍵屬于共價(jià)鍵，所以有的配合物很穩(wěn)定，有的很不穩(wěn)定，故A正確；
B．水加熱到很高的溫度都難以分解是因?yàn)樗�分子間存在氫鍵
C．壁虎能在光滑的墻壁上行走是因?yàn)楸诨⒛_底的細(xì)毛與物體表面的分子產(chǎn)生分子間作用力
D．互為手性異構(gòu)本的分子具有完全相同的組成和原子排列，所以生產(chǎn)手性藥物時(shí)無(wú)需分離手性異構(gòu)體
故答案為：A、C； 
（2）金屬晶體鋅的堆積方式屬于六方最密堆積，屬于鎂、鋅、鈦型，為圖示乙的堆積方式，
故答案為：乙；
（3）第四周期元素中，外圍電子排布為nd^xns^y，且能級(jí)處于半滿穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，含有的未成對(duì)電子數(shù)最多，第四周期未成對(duì)電子數(shù)最多的P區(qū)元素為砷，核外電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³，元素符號(hào)為As，2個(gè)電子占據(jù)1個(gè)原子軌道，4p³上三個(gè)電子分占3個(gè)，所以核外電子占據(jù)18個(gè)原子軌道，
故答案為：As；18；
（4）該分子C-O中C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4且不含孤電子對(duì)，C原子為sp³雜化；C=O中C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是3且不含孤電子對(duì)，C原子雜化方式為sp²，雙鍵中含有一個(gè)σ鍵、一個(gè)π鍵，單鍵都是σ鍵，所以該分子中含有10個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵，所以分子中σ鍵與π鍵個(gè)數(shù)之比為10：1，
故答案為：sp³、sp²；10：1；
（5）孤對(duì)電子與成鍵電子間的斥力大于成鍵電子與成鍵電子間的斥力，NH₂^-中N原子孤對(duì)電子數(shù)為2，NH₃中N原子孤對(duì)電子數(shù)為1，孤對(duì)電子數(shù)前者多，排斥作用強(qiáng)，所以前者鍵角小，
故答案為：＜；NH₂^-中N原子孤電子對(duì)數(shù)為2，NH₃中N原子孤電子對(duì)數(shù)為1，孤電子與成鍵電子間的斥力大于成鍵電子與成鍵電子間的斥力，孤對(duì)電子數(shù)前者多，排斥作用強(qiáng)，所以前者鍵角��；
（6）SO₃^2-中心原子S原子孤電子對(duì)數(shù)=$\frac{6+2-3×2}{2}$=1，所以價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+1=4，故S原子采取sp³雜化，VSEPR構(gòu)型為正四面體，含一對(duì)孤對(duì)電子，為三角錐形，等電子體，即微粒中所含原子、價(jià)電子數(shù)相等，1molSO₃^2-中含4mol原子，含26mol價(jià)電子的分子有PCl₃（或NF₃，NCl₃合理即可），
故答案為：三角錐形；PCl₃（或NF₃，NCl₃合理即可）；
（7）根據(jù)均攤法計(jì)算晶胞中C原子數(shù)目=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4、Si原子數(shù)目=4，晶胞邊長(zhǎng)為a cm，則晶胞體積為a³cm³，碳原子直徑為b cm，則晶胞中C原子總體積=4×$\frac{4}{3}$×π×（ $\frac{1}{2}$b）³cm³=$\frac{2}{3}$πb³cm³，硅原子直徑為c cm，則晶胞中Si原子總體積=4×$\frac{4}{3}$×π×（ $\frac{1}{2}$c）³cm³=$\frac{2}{3}$πc³cm³，故晶胞中C、Si原子總體積=$\frac{2}{3}$πb³cm³+$\frac{2}{3}$πc³cm³=$\frac{2}{3}$π（b³+c³）cm³，故晶胞的空間利用率=$\frac{\frac{2}{3}π（^{3}+{c}^{3}）}{{a}^{3}}$×100%=$\frac{2π（^{3}+{c}^{3}）}{3{a}^{3}}×100%$，
故答案為：$\frac{2π（^{3}+{c}^{3}）}{3{a}^{3}}×100%$．

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及化學(xué)鍵、氫鍵、核外電子排布規(guī)律、雜化軌道、晶胞計(jì)算等，（7）根據(jù)均攤法計(jì)算晶胞是該題難點(diǎn)，需要學(xué)生具有一定的空間想象與數(shù)學(xué)計(jì)算能力，題目難度中等．