Question

化學(xué)--物質(zhì)結(jié)構(gòu)：
Ⅰ．（1）水分子的立體結(jié)構(gòu)是

 

，水分子能與很多金屬離子形成配合物，其原因是在氧原子上有

 

．
（2）冰晶胞中水分子的空間排列方式與金剛石晶胞（其晶胞結(jié)構(gòu)如右圖，其中空心所示原子位于立方體的頂點或面心，實心球所示原子位于立方體內(nèi)）類似．每個冰晶胞平均占有

 

個水分子．冰晶胞與金剛石晶胞微粒排列方式相同的原因是

 

．
（3）實驗測得冰中氫鍵的作用能為18.5kJ?mol^-1，而冰熔化熱為5.0kJ?mol^-1，這說明

 

．
Ⅱ．（1）碘在不同溶劑中呈現(xiàn)紫色、棕色…一般認為溶液呈紫色的表明溶解了的“碘分子”并未和溶劑發(fā)生很強的結(jié)合．已知不同溫度下，碘在石蠟油中的溶液呈紫色或棕色．請回答：溫度低時溶液呈

 

色，溫度高時溶液呈

 

色，因為

 

．
（2）在水晶的柱面上涂一層石蠟，用紅熱的針接觸面中央，石蠟熔化后呈橢圓形；用玻璃代替水晶重復(fù)上述操作，熔化的石蠟則呈圓形．試用你所學(xué)過關(guān)于晶體性質(zhì)的知識解釋上述現(xiàn)象．

 

．

Answer 1

考點：晶胞的計算,判斷簡單分子或離子的構(gòu)型,配合物的成鍵情況,晶體的類型與物質(zhì)熔點、硬度、導(dǎo)電性等的關(guān)系,氫鍵的存在對物質(zhì)性質(zhì)的影響

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：Ⅰ．（1）根據(jù)δ鍵數(shù)目和孤電子對數(shù)判斷分子的離子構(gòu)型；根據(jù)配位鍵的形成條件判斷水分子能與很多金屬離子形成配合物的原因；
（2）利用均攤法計算；根據(jù)金剛石的成鍵原因分析冰晶胞與金剛石晶胞微粒排列方式相同的原因；
（3）液態(tài)水中仍在氫鍵；
Ⅱ．（1）溫度較高時分子間作用力減弱，影響溶解了的“碘分子”與溶劑分子的結(jié)合程度；
（2）水晶是晶體，在導(dǎo)熱性中體現(xiàn)了各向異性，玻璃是非晶體，不具有各向異性．

解答： 故：Ⅰ．（1）水分子中含有2個δ鍵，孤電子對數(shù)=

6-2×1

2

=2，所以水分子的立體構(gòu)型為V型，水分子能與很多金屬離子形成配合物，其原因是在氧原子上有故對電子，金屬離子有空軌道，能形成配位鍵，
故答案為：V型；孤對電子；
（2）每個冰晶胞平均含有水分子數(shù)為：8×

1

8

+6×

1

2

+4=8（其中頂點為8個，面心為6個，晶胞內(nèi)有4個），金剛石中，C原子為sp³雜化，而冰晶胞與金剛石晶胞微粒排列方式相同，說明C原子與O原子都為sp³雜化，且氫鍵和共價鍵都具有方向性和飽和，
故答案為：8；C原子與O原子都為sp³雜化，且氫鍵和共價鍵都具有方向性和飽和；
（3）冰中氫鍵的作用能為18.5kJ?mol^-1，而冰熔化熱為5.0kJ?mol^-1，說明冰熔化為液態(tài)水時只是破壞了一部分氫鍵，并且液態(tài)水中仍在氫鍵，
故答案為：冰熔化為液態(tài)水時只是破壞了一部分氫鍵，也說明液態(tài)水中仍在氫鍵；
Ⅱ．（1）溫度較高時分子間作用力減弱，溶解了的“碘分子”與溶劑分子的結(jié)合程度減小，則溶液顏色較深，反之較深，所以溫度較高時，溶液顏色為紫色，溫度較低時，溶液顏色為棕色，
故答案為：棕色；紫色；溫度高時，分子間作用力弱；
（2）水晶是晶體，在導(dǎo)熱性中體現(xiàn)了各向異性，水晶柱面不同方向的導(dǎo)熱性不同，故融化的石蠟呈橢圓形，而玻璃是非晶體，不具有各向異性，玻璃的各個方向的導(dǎo)熱性都是相同的，故熔化的石蠟呈圓形．
故答案為：這是因為水晶是晶體，在導(dǎo)熱性中體現(xiàn)了各向異性，即水晶柱面不同方向的導(dǎo)熱性不同，故融化的石蠟呈橢圓形，而玻璃是非晶體，不具有各向異性，玻璃的各個方向的導(dǎo)熱性都是相同的，故熔化的石蠟呈圓形．

點評：本題考查較為綜合，涉及分子的立體構(gòu)型、晶胞的計算，氫鍵、物質(zhì)的溶解性以及晶體的性質(zhì)，題目難度中等，注意影響分子性質(zhì)的因素，題中易錯點為Ⅱ．