分子结构复习课程

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1、第 7 章 分子结构7-1】指出下列离子分边属于何种电子构型：Ti4+, Be2+, Cr3+, Fe2+, Ag+, Cu2+, Zn2+, Sn4+, Pb2+, Tl+, S2-, Br- 解：8 电子构型： Ti4+，S2-, Br-18 电子构型：Ag+,Zn2+, Sn4+2 电子构型： Be2+18+2 电子构型： Pb2+, Tl+917 电子构型： Cr3+, Fe2+, Cu2+【7-2】已知KI的晶格能（U）为-631.9 kJmol-i,钾的升华热S（K）为90.0 kJmol-i,钾的电离能（I）为418.9 kJmol-1,碘的升华热S为62.4kJmol-1,碘的

2、解离能（D）为151 kJmol-1,碘的电子亲核能（E）为-310.5 kJ.mol-1，求碘化钾的生成热（ fH）解：K（s） + 于芒丿-升华热-U1 （g）八血 W_K(g)r(g)十K(g)电子亲和能E 电离能f fHme=S(K)+I+1/2 S(I2)+ 1/2 D(I2)+E- U=90.0+418.9+1/2x62.4+1/2x151-310.5-631.9 =-326.8 kJmol-17-3】根据价键理论画出下列分子的电子结构式（可用一根短线表示一对公用电子）PH3,CS2, HCN,OF2,H2O2,N2H4,H2CO解：【7-4】试用杂化轨道理论说明BF3是平面三角形

3、，而NF3是三角锥形。解：BF3中B的价电子结构为2s22pi,价电子对数为:3+3=3,形成了三条杂化轨道,即 B 的杂化类型为sp2，形成3个共用电子对，无孤对电子，三个sp2杂化轨道分别与三个F原子的p轨道 成键,为平面三角形；5+3NF3中N价电子结构为2s22p3,价电子对数为：=4,形成了四条杂化轨道，即N的杂化类32型为SP3,三个电子分别与F成键，形成3个共用电子对，还有一对孤对电子，因而为三角锥形；故BF3中B的杂化类型为sp2，形成3个共用电子对，无孤对电子，为平面三角形;NF3中N的 杂化类型为sp3,形成3个共用电子对，还有一对孤对电子，因而为三角锥形；7-5】指出下列

4、化合物的中心原子可能采取的杂化类型，并预测其分子的几何构型。BBr3, SiH4, PH3, SeF6解：BBr3： sp2杂化，平面三角形；SiH4： sp3杂化，正四面体；PH3： sp3杂化，三角锥型；SeF6： sp3d2杂化，正八面体。【7-6】将下列分子按照键角从大到小排列：BF3, BeCl2, SiH4, H2S, PH3, SF6解： BeCl2BF3SiH4PH3H2SSF6【7-7】用价层电子对互斥理论预言下列分子和离子的几何构型.CS2, NO2-, ClO2-, I3-,NO3-, BrF3, PCl4+, BrF-, PF5, BrF5,AlF63-解：分子或离子电

5、子对数电子对几何构型分子（离子）几何构型HO类型CS22直线型直线型spNO2-3平面三角形V型sp2ClO2-4四面体V型sp3I3-5三角双锥直线型sp3dNO3-3平面三角形平面三角形sp2BrF35三角双锥T型sp3dPC4正四面体正四面体sp3BrF4-6八面体平面四边形Sp3d2PF55三角双锥三角双锥sp3d分子或离子电子对数电子对几何构型分子（离子）几何构型HO类型BrF56八面体四方锥型Sp3d2叫-6正八面体正八面体Sp3d2【7-8】 C1F3 与 AsF5 反应的反应式为 C1F3+AsF5 ClFJ+IAsFJ该反应的实质是ClF3中1个F-转移至AsF5而生成离子化

6、合物C1F2+AsF6-。试指出反应物各分子和产物各离子的空间构型及其中心原子的杂化理论。解：略。【7-9】（1）用价层电子对互斥理论判断下列物质空间构型CH3+ CH3- CH4CH2CH22+ CH22-（2）将以上物质按HCH键角大小排列。| 两 PM R 阿阿 解：（1）（2）键角:C3cELcH2CH4C匠 c匝【7-10】根据分子轨道理论比较N2和N2+的键级大小和磁性。解：在N2的10个外层电子中，2个填入成键轨道，2个填入 *2s反键轨道其余6个电子分别填入3个兀2p成键轨道中。而在N2+中，则是从兀2p成键轨道中失去了一个电子，所以的键 能较大。【7-11】根据分子轨道理论判

7、断O2+, O2, O2-, O22-的键级和单电子数。解：O2+O2O2-O22-键级2.521.51单电子数12107-12】在第二周期元素形成的同核双原子分子中：精品文档（1）顺磁性的有哪些？（2）键级为1 的有哪些？（3）键级为2 的有哪些？（4）何种分子具有最高键级？（5）不能存在的有哪些？【7-13】在下列双原子分子和离子中，能稳定存在的有哪些？1)H2+H2-H22-2)He22+ He2+He23)N22-O22-F22-7-14】用分子轨道理论判断（1）F2分子和F原子比较，哪个第一电离能低？并解释原因。（2）N2分子和N原子比较，哪个第一电离能低？并解释原因。解：（1） F

8、2失去的是或匚I轨道上1个电子，它比F原子2p轨道上电子能量高,易失。（2） N2失去的是轨道上1个电子，它比N原子2p轨道上电子能量低,难失。7-15】试问下列分子中哪些是极性的？那些是非极性的？为什么？CH4, CHCl3, BCl3, NCl3, H2S, CS2解：CHC13、NC13、H2S为极性分子；CH4、BCI3、CS2为非极性分子。(1) co2 和 cs2(4)BF3 和 NF3解：(1) co2 so2【7-16】试比较下列各对分子偶极矩的大小：(2) CCl4 和 CH4(3)PH3 和 NH3(5)H2O 和 H2S(2) CCl4= CH4(3) PH3 NF3(

9、5 ) H2O H2S【7-17】将下列化合物按熔点从高到低的顺序排列NaF， NaCl， NaBr， NaI， SiF4，SiCl4， SiBr4， SiI4解： NaF NaCl NaBr NaI SiI4 SiBr4 SiCl4 SiF4【7-18】试用离子极化观点解释：（1）KCl 熔点高于 GeCl4（2）ZnCl2熔点低于 CaCl2（3）FeCl3 熔点低于 FeCl2解：（1） Ge4+电荷高、半径小，极化力大，故GeCl4为分子晶体，而KCl为离子晶体。(2) Zn2+半径小又为18电子构型，因极化力较大，ZnCl2向共价键过渡。(3) Fe3+极化力大于Fe2+,故FeCl

10、3向共价键过渡比FeCl2明显。【7-19】指出下列各对分子间存在的分子间作用力的类型(取向力、诱导力、色散力和氢键)(1)苯和 CCl4(2)甲醇和 H2O(3) CO2和 H2O(4) HBr 和 HI解：(1)色散力( 2)取向力、诱导力、色散力、氢键( 3)诱导力、色散力、氢键( 4)取向力、诱导力、色散力、氢键【7-20】下列化合物中哪些自身能够形成氢键？C2H6， H2O2， C2H5OH， CH3CHO， H3BO3， H2SO4， (CH3)2O解：以下纯净物的凝聚态中能形成氢键：h2o2, c2h5oh, h3bo3, h2so4。7-21】比较下列各组中两种物质的熔点高低，

11、并简单说明原因。1 ) NH3 和 PH32) PH3 和 sbH34) MgO 和 NaO(5) SiO2和 SO2(3) Br2和 ICl(6) SnCl2和 SnCl4(7) ch3ch2ch2nh2和 h2nch2ch2nh2解：(1) NH3PH3 前者可形成氢键。(2) SbH3PH3 前者色散力大。(3) IClBr2 两者相对分子质量相近,色散力差别不大, 但前者还存在定向力和诱导力(4) MgONa2O Mg2+电荷高、半径小,MgO晶格能大。( 5) SiO2SO2 前者为原子晶体,后者为分子晶体。(6) SnCl2SnCl4 Sn4+极化力大于Sn2+,SnCl4向共价键

12、过渡比SnCl2明显。(7) h2nch2ch2nh2生成分子间氢键比ch3ch2ch2nh2多。7-22】填充下表物质 晶格上质点 质点间作用力 晶体类型 熔点高低MgOSiO2Br2NH3Cu解：物质晶格上质点质点间作用力晶体类型熔点咼低MgOMgO2+， O2-离子键离子高SiO2Si , O共价键原子高Br2Br2分子间力分子低NH3NH3分子间力+氢键分子较低CuCu, Cu2+金属键金属高7-23】解释下列现象：(1) H3PO4, H2SO4, HCIO4 黏度大小的次序为 H3PO4H2SO4HC1O4。(2) 乙醇(C2H5OH)和二甲醚(CH3OCH3)组成相同，前者沸点(

13、78C)比后者沸点(-23r )高得多；cho和组成也相同，前者熔点(-7C )比后者熔点(118C )低得多。CHO(3) CF4和SF4都能存在，但OF4却不存在。(4) Br2与SbF5反应可生成Br2+，实验室测得其Br-Br核间距为215pm,比Br2分子核间距228pm要小。解：(1)生成氢键数目:H3PO4H2SO4HC1O4。(2) 前者沸点高，有分子间氢键；后者低，有分子内氢键。(3) C可sp3杂化形成CF4, S可sp3d不等性杂化形成SF4,但O无2d轨道，只能sp3不等性 杂化，2个杂化轨道为孤对电子填充，所以只能形成OF2。【7-24】下列说法是否正确？为什么？1)

14、分子中的化学键为极性键，则分子也为极性分子。(2) Mn2O7中Mn(W)正电荷高，半径小，所以该化合物的熔点比MnO高。3)色散力仅存在与非极性分子间。(4) 3电子n键比2电子n键的键能大。(1) 全部由共价键结合而成的分子，其晶体都应属于分子晶体。 解：(1)不正确。当分子中的极性键以对称的方式排布时，其可能性互相抵消，使分子称为非 极性分子。(2) 不正确。在Mn2O7中锰不是以正七价的离子存在，此时的Mn-O具有较大的共价成分，所 以Mn2O7的熔点应该比离子型化合物MnO的熔点低。(3) 不正确。色散力既存在于非极性分子之间，非极性分子和极性分子之间，也存在于极性分精品文档子之间。(4) 不正确。三电子键的键级=力，而二电子键的键级=1。