Question

化学--物质结构：
Ⅰ．（1）水分子的立体结构是

 

，水分子能与很多金属离子形成配合物，其原因是在氧原子上有

 

．
（2）冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞（其晶胞结构如右图，其中空心所示原子位于立方体的顶点或面心，实心球所示原子位于立方体内）类似．每个冰晶胞平均占有

 

个水分子．冰晶胞与金刚石晶胞微粒排列方式相同的原因是

 

．
（3）实验测得冰中氢键的作用能为18.5kJ?mol^-1，而冰熔化热为5.0kJ?mol^-1，这说明

 

．
Ⅱ．（1）碘在不同溶剂中呈现紫色、棕色…一般认为溶液呈紫色的表明溶解了的“碘分子”并未和溶剂发生很强的结合．已知不同温度下，碘在石蜡油中的溶液呈紫色或棕色．请回答：温度低时溶液呈

 

色，温度高时溶液呈

 

色，因为

 

．
（2）在水晶的柱面上涂一层石蜡，用红热的针接触面中央，石蜡熔化后呈椭圆形；用玻璃代替水晶重复上述操作，熔化的石蜡则呈圆形．试用你所学过关于晶体性质的知识解释上述现象．

 

．

Answer 1

考点：晶胞的计算,判断简单分子或离子的构型,配合物的成键情况,晶体的类型与物质熔点、硬度、导电性等的关系,氢键的存在对物质性质的影响

专题：化学键与晶体结构

分析：Ⅰ．（1）根据δ键数目和孤电子对数判断分子的离子构型；根据配位键的形成条件判断水分子能与很多金属离子形成配合物的原因；
（2）利用均摊法计算；根据金刚石的成键原因分析冰晶胞与金刚石晶胞微粒排列方式相同的原因；
（3）液态水中仍在氢键；
Ⅱ．（1）温度较高时分子间作用力减弱，影响溶解了的“碘分子”与溶剂分子的结合程度；
（2）水晶是晶体，在导热性中体现了各向异性，玻璃是非晶体，不具有各向异性．

解答： 故：Ⅰ．（1）水分子中含有2个δ键，孤电子对数=

6-2×1

2

=2，所以水分子的立体构型为V型，水分子能与很多金属离子形成配合物，其原因是在氧原子上有故对电子，金属离子有空轨道，能形成配位键，
故答案为：V型；孤对电子；
（2）每个冰晶胞平均含有水分子数为：8×

1

8

+6×

1

2

+4=8（其中顶点为8个，面心为6个，晶胞内有4个），金刚石中，C原子为sp³杂化，而冰晶胞与金刚石晶胞微粒排列方式相同，说明C原子与O原子都为sp³杂化，且氢键和共价键都具有方向性和饱和，
故答案为：8；C原子与O原子都为sp³杂化，且氢键和共价键都具有方向性和饱和；
（3）冰中氢键的作用能为18.5kJ?mol^-1，而冰熔化热为5.0kJ?mol^-1，说明冰熔化为液态水时只是破坏了一部分氢键，并且液态水中仍在氢键，
故答案为：冰熔化为液态水时只是破坏了一部分氢键，也说明液态水中仍在氢键；
Ⅱ．（1）温度较高时分子间作用力减弱，溶解了的“碘分子”与溶剂分子的结合程度减小，则溶液颜色较深，反之较深，所以温度较高时，溶液颜色为紫色，温度较低时，溶液颜色为棕色，
故答案为：棕色；紫色；温度高时，分子间作用力弱；
（2）水晶是晶体，在导热性中体现了各向异性，水晶柱面不同方向的导热性不同，故融化的石蜡呈椭圆形，而玻璃是非晶体，不具有各向异性，玻璃的各个方向的导热性都是相同的，故熔化的石蜡呈圆形．
故答案为：这是因为水晶是晶体，在导热性中体现了各向异性，即水晶柱面不同方向的导热性不同，故融化的石蜡呈椭圆形，而玻璃是非晶体，不具有各向异性，玻璃的各个方向的导热性都是相同的，故熔化的石蜡呈圆形．

点评：本题考查较为综合，涉及分子的立体构型、晶胞的计算，氢键、物质的溶解性以及晶体的性质，题目难度中等，注意影响分子性质的因素，题中易错点为Ⅱ．