题目内容
【题目】水分子间存在一种叫“氢键”的作用(介于范德华力与化学键之间)彼此结合而形成(H2O)n。在冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形的正四面体,通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体,其结构示意图如图所示。
(1)1 mol H2O形成的冰中有________mol“氢键”。
(2)水分子可电离生成两种含有相同电子数的微粒,其电离方程式为________。
(3)在冰晶体中除氢键外,还存在范德华力(11 kJ·mol-1)。已知冰的升华热是51 kJ·mol-1,则冰晶体中氢键的能量是________ kJ·mol-1。
(4)氨气极易溶于水的原因之一也是与氢键有关。请判断NH3溶于水后,形成的NH3·H2O的合理结构是________(填序号)。
(5)NH3与PH3相比,热稳定性更强的是__________
(6)NH3、PH3在常温、常压下都是气体,但NH3比PH3易液化,其主要原因是____
A.键的极性N—H比P—H强
B.分子的极性NH3比PH3强
C.相对分子质量PH3比NH3大
D.NH3分子之间存在特殊的分子间作用力
【答案】 2 2H2OH3O++OH- 20 b NH3 D
【解析】(1)分子形成的晶体中每个H2O分子通过氢键与4个H2O分子理解,每个氢键为H2O分子提供,所以含1molH2O的该晶体中有 1mol×4×=2mol“氢键”,故答案为:2;(2)水会电离出氢离子和氢氧根离子,氢离子以水合氢离子的形式存在,即2H2O=H3O++OH-,故答案为:2H2O=H3O++OH-;
(3)冰的升华热是51kJ/mol,水分子间还存在范德华力(11kJ/mol),1mol水中含有2mol氢键,升华热=范德华力+氢键,所以冰晶体中氢键的“键能”是×(51-11)=20kJ/mol,故答案为:20;
(4) NH3溶于水后,形成的NH3H2O中,NH3H2O的电离方程式为NH3H2ONH4++OH-,可知结构中含有铵根和氢氧根的基本结构,NH3H2O的合理结构是b,故答案为:b;
(5)元素的非金属性越强,氢化物越稳定,NH3与PH3相比,热稳定性更强的是NH3,故答案为:NH3;
(6)NH3分子之间存在氢键,PH3分子之间为范德华力,氢键作用比范德华力强,故NH3比PH3易液化,NH3沸点比PH3高,与键的极性、相对分子质量无关,故选D。