无机化学第四版第六章思考题与习题答案.doc

第六章 分子的结构与性质 思 考 题 1．根据元素在周期表中的位置，试推测哪些元素之间易形成离子键，哪些元素之间易形成共价键。2．下列说法中哪些是不正确的，并说明理由。（1）键能越大，键越牢固，分子也越稳定。（2）共价键的键长等于成键原子共价半径之和。（3）sp2杂化轨道是由某个原子的1s轨道和2p轨道混合形成的。×（4）中心原子中的几个原子轨道杂化时，必形成数目相同的杂化轨道。（5）在CCl4、CHCl和CH2Cl2分子中，碳原子都采用sp2杂化，因此这些分子都呈四面体形。×spCCl4呈四面体形CHCl2和CH2Cl2呈四面体形（6）原子在基态时没有未成对电子，就一定不能形成共价键。×（7）杂化轨道的几何构型决定了分子的几何构型。× 3．试指出下列分子中那些含有极性键？　　　　Br2 　CO2 　H2O 　H2S 　CH44．BF3分子具有平面三角形构型，而NF3分子却是三角锥构型，试用杂化轨道理论加以解释。BF3B原子采取SP2杂化，NF3分子N原子采取不等性的SP3杂化。5．CH4，H2O，NH3分子中键角最大的是哪个分子? 键角最小的是哪个分子? 为什么? CH4C采取等性的SP3杂化，NH3（107018，）， H2O分子中N、O采用不等性的SP3杂化，H2O分子中O原子具有2对孤电子对，其键角最小（104045，）。6．解释下列各组物质分子中键角的变化（括号内为键角数值）。（1） PF3 (97.8°)，PCl3 (100.3°)，PBr3 (101.5°)（2） H2O(104°45)，H2S(92°16)，H2Se(91°)7．试用分子轨道法写出下列分子或粒子的分子轨道表示式，并指出其中有哪几种键？是顺磁性、还是反磁性的物质?　　　　O2 O22- N2 N22-O2和N2见教材，O22-和N22-的分子轨道分别为： O22-具有1个双电子的σ键，是反磁性物质。 N22- 具有1个双电子的σ键和2个三电子的π键，具有顺磁性。8．解释下列各对分子为什么极性不同? 括号内为偶极矩数值（单位是10-30C·m）（1） CH4(0)与CHCl3 (3.50) CH4CHCl3极性分子（2） H2O(6.23)与H2S(3.67)H2O分子的极性更大9．用分子间力说明以下事实。（1） 常温下F2、Cl2是气体，Br2是液体，I2是固体。（2） HCl，HBr，HI的熔、沸点随相对分子质量的增大而升高。（3） 稀有气体He-Ne-Ar-Kr-Xe的沸点随着相对分子质量的增大而升高。 F2、Cl2Br2、I2均是极性分子，分子间力是色散力，随着相对分子质量的增加，分子变形性增大，色散力增强。 (2) HCl，HBr，HI 稀有气体He-Ne-Ar-Kr-Xe10．判断下列物质熔、沸点的相对高低。 （1）C2H6（偶极矩等于0）和C2H5Cl（偶极矩等于6.84×10-30C·m）。C2H6C2H5Cl（2）乙醇（C2H5OH）和已醚（C2H5OC2H5）C2H5OHC2H5OC2H511． 试解释：（1） 为什么水的沸点比同族元素氢化物的沸点高？（2） 为什么NH3易溶于水，而CH4难溶于水？NH3水CH4则不然。（3） HBr的沸点比HCl高，但又比HF的低？HBr的比HClHBr的沸点比HCl高但HF的HBr的沸点又比HF的低（4） 为什么室温下CCl4是液体，CH4和CF4是气体，而CI4是固体？CCl4，CH4CF4，CI4均为非极性分子，分子间力是色散力，随着相对分子质量的增加，分子变形性增大，色散力增强。12． 举例说明下列说法是否正确? （1） 两个单键就组成一个双键。×（2） 非极性分子中只有非极性键。×（3） 同类分子，分子越大，分子间力也就越大。×（4） 色散力只存在于非极性分子之间。×（5） 一般来说，分子键作用力中，色散力是主要的。 （6） 所有含氢化物的分子之间，都存在着氢键。×（7） 浓硫酸、甘油等液体粘度大，是由于它们分子间可形成众多的氢键。（8） 相同原子间的叁键键能是单键键能的三倍。×（9） 对多原子分子来说，其中键的键能就等于它的离解能。×13． 使用对比的方式总结下列各组结构化学的名词、术语。（1）电子：孤电子对，键电子对　　　　　 s电子，p电子，d电子　　　　　 成键电子，反键电子　　　　　 σ电子，π电子（2）轨道：原子轨道，分子轨道　　　　　 成键轨道，反键轨道，σ轨道，π轨道（3）键：离子键，共价键，极性键，非极性键 　　 　　σ键，π键，强极性键，弱极性键　　　　 单键，单电子键，叁键，三电子键（4） 结构式：　　　　原子：电子结构式，电子分布式，原子轨道表示