厦门大学无机化学习题06 化学键与物质结构

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。

①MgO ②SiC ③Cu ④石墨
⑤Br2⑥Ge ⑦AlN ⑧SiO2
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
晶～。

d
1
图，根据所成的图讨论晶格能的
变化规律。

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？
①Al ②干冰③KCl
④SiO2⑤I2⑥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。

①S2－②Cl－③Ca2+ 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 ②SiC ③I2④Fe
⑤HAC ⑥C10H8(萘)
11、分别说明导致下列各组物质熔点差别的原因（单位℃）。

①CaCl2(782), FeCl2(672)
②FeCl2(672), FeCl3(282)
③Na2CO3(854), MgCO3(350)
④BeO(2530), MgO(2800), CaO(2570)
⑤CaCl2(782), ZnCl2(215)
⑥BeCl2(405), MgCl2(712)
⑦NaF(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。

①Fe3+, Fe2+
②Fe2+, Ca2+
③Sn2+, Zn2+
④Fe3+, 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)
17、比较说明下面各组概念： ⑪ 成键分子轨道和反键分子轨道 ⑫ 离子键和共价键 ⑬ σ键、π键和大π键 ⑭ 非极性键和极性键 ⑮ 共价键和配位键
⑯ 成键电子对、反键电子、非键电子对和孤单电子（成单电子） ⑰ 共价键的方向和饱和性 ⑱ 等性杂化和不等性杂化 ⑲ 最大重叠原理和最小排斥原理 ⑳ 键的极性和分子的极性 ⑴ 定域π键和离域π键
⑵ 单电子键、双电子键和三电子键 ⑶ 顺磁性和抗磁性 ⑷ 键矩和分子偶极矩 ⑸ 键长和键级 ⑹ 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（I 1+ I 2）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
计算氨氧化反应的反应热，并与通过Ø
m f H ∆计算的反应热进行对照（自行查找Ø
m f H ∆的数值），得
出何结论？[反应式，3NH 3（g ）+3O 2（g ）=2N 2（g ）+5H 2O （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。

①BeH 2
②SiH 4
③BBr 3
④-4
ClO
⑤PCl 5
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 NF 3 ② PbCl 2 ③ -3
NO
④ NO 2
⑤ CHCl 3
⑥ CS 2
⑦ BCl 3
⑧ [-4
SO ]2－
⑨ H 3O +
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 SO 2 ② N 2O ③ SO 3
④ -23
CO
⑤ [BF 4]－
⑥ +4
NH
⑦ SnCl 2(g)
⑧ -
3I
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 SO 2 ② NF 3 ③ SF 6 ④ CH 3Cl ⑤ Br 2 ⑥ HBr ⑦ CS 2 ⑧ CH 4 ⑨ PCl 3 ⑩ SO 2
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 B 2 ② +2
Ne ③ NO + ④ O 2 ⑤ +
2He 25、为什么N 2比+
2N 稳定，而O 2却比+2O 更不稳定？ 26、根据分子轨道理论说明 ① He 2分子不存在 ② N 2分子很稳定 ③ O 2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CCl 4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 NH 3
②
③ COOH
COOH ④ C 6H 6
⑤ C 2H 6
⑥ HNO 3⑦ 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 CCl 4（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），Al 3+，Fe 2+，Bi 3+，Cd 2+，Mn 2+，Hg 2+，Ca 2+，Pb 2+，Br －。

24、已知
2
1O 2（g ）=2O （g ）
2
1D=249 KJ/mol
O （g ）+2e =O 2－（g ） E=－628 KJ/mol Mg(s) = Mg(g)
S=141KJ/mol
Mg(g) = Mg 2+(g) + 2e
I=2201KJ/mol Mg(s) +
2
1O 2（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+
Ba
2+
Cd 2+
Cl －
I － O 2－ 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：
①P4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）：
①CaF2 (2630), CaCl2 (2250)
②CuI (958)，NaI （690）
③CuI（958），AgI (883)
④KBr (688), KI (638)。