题目内容

20．（1）下列有关微粒间作用力的说法正确的是A、C
A．配位键的强度有大有小，所以有的配合物很稳定，有的很不稳定
B．水加热到很高的温度都难以分解是因为水分子间存在氢键
C．壁虎能在光滑的墙壁上行走是因为壁虎脚底的细毛与物体表面的分子产生分子间作用力
D．互为手性异构本的分子具有完全相同的组成和原子排列，所以生产手性药物时无需分离手性异构体
（2）判断下列哪个模型（图1）代表金属晶体锌的堆积方式乙．

（3）第四周期未成对电子数最多的P区元素的元素符号是As，核外电子占据18个原子轨道．
（4）碳酸亚乙酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂，其结构如图2．碳原子的杂化方式有sp3、sp2，分子中σ键与π键之比为10：1．
（5）比较NH2-和NH3的键角∠HNH的大小：NH2-＜NH3（填“＞”“=”“＜”），请用价层电子对互斥规解释：NH2-中N原子孤电子对数为2，NH3中N原子孤电子对数为1，孤电子与成键电子间的斥力大于成键电子与成键电子间的斥力，孤对电子数前者多，排斥作用强，所以前者键角小．
（6）SO32-中硫原子的价层电子对互斥模型是三角锥形；写出一种与SO32-互为等电子体的分子PCl3（或NF3，NCl3合理即可）．
（7）SiC晶胞与金刚石晶胞相似，设晶胞边长为a cm，碳原子直径为b cm，硅原子直径为c cm，则该晶胞的空间利用率为$\frac{2π（{b}^{3}+{c}^{3}）}{3{a}^{3}}×100%$．

分析 （1）A．配位键是一种特殊的共价键，它的特点在于共用的一对电子出自同一原子，而另一个原子有空轨道；
B．水加热到很高的温度都难以分解是因为水分子间存在氢键
C．壁虎能在光滑的墙壁上行走是因为壁虎脚底的细毛与物体表面的分子产生分子间作用力
D．互为手性异构本的分子具有完全相同的组成和原子排列，所以生产手性药物时无需分离手性异构体
（2）甲为简单立方堆积、乙为六方最密堆积、丙为面心立方堆积、丁为体心立方最密堆积；
（3）第四周期元素中，外围电子排布为ndxnsy，且能级处于半满稳定状态时，含有的未成对电子数最多，2个电子占据1个原子轨道，4p3上三个电子分占3个，据此解答；
（4）该分子C-O中C原子价层电子对个数是4且不含孤电子对、C=O中C原子价层电子对个数是3且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断C原子杂化方式；双键中含有一个σ键、一个π键，单键都是σ键；
（5）根据孤对电子与成键电子间的斥力大于成键电子与成键电子间的斥力来分析；
（6）根据价层电子对互斥理论确定其空间构型，价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数，据此分析解答；具有相同原子数和价电子数的微粒互称为等电子体；
（7）根据均摊法计算晶胞中C、Si原子数目，进而计算晶胞中含有C、Si原子总体积，计算晶胞的体积，晶胞的空间利用率=$\frac{晶胞中C、Si原子总体积}{晶胞体积}$×100%．

解答 解：（1）A．共价键的强度有大有小，含有孤电子对和含有空轨道的原子之间能形成配位键，配位键属于共价键，所以有的配合物很稳定，有的很不稳定，故A正确；
B．水加热到很高的温度都难以分解是因为水分子间存在氢键
C．壁虎能在光滑的墙壁上行走是因为壁虎脚底的细毛与物体表面的分子产生分子间作用力
D．互为手性异构本的分子具有完全相同的组成和原子排列，所以生产手性药物时无需分离手性异构体
故答案为：A、C； 
（2）金属晶体锌的堆积方式属于六方最密堆积，属于镁、锌、钛型，为图示乙的堆积方式，
故答案为：乙；
（3）第四周期元素中，外围电子排布为ndxnsy，且能级处于半满稳定状态时，含有的未成对电子数最多，第四周期未成对电子数最多的P区元素为砷，核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s24p3，元素符号为As，2个电子占据1个原子轨道，4p3上三个电子分占3个，所以核外电子占据18个原子轨道，
故答案为：As；18；
（4）该分子C-O中C原子价层电子对个数是4且不含孤电子对，C原子为sp3杂化；C=O中C原子价层电子对个数是3且不含孤电子对，C原子杂化方式为sp2，双键中含有一个σ键、一个π键，单键都是σ键，所以该分子中含有10个σ键、1个π键，所以分子中σ键与π键个数之比为10：1，
故答案为：sp3、sp2；10：1；
（5）孤对电子与成键电子间的斥力大于成键电子与成键电子间的斥力，NH2-中N原子孤对电子数为2，NH3中N原子孤对电子数为1，孤对电子数前者多，排斥作用强，所以前者键角小，
故答案为：＜；NH2-中N原子孤电子对数为2，NH3中N原子孤电子对数为1，孤电子与成键电子间的斥力大于成键电子与成键电子间的斥力，孤对电子数前者多，排斥作用强，所以前者键角小；
（6）SO32-中心原子S原子孤电子对数=$\frac{6+2-3×2}{2}$=1，所以价层电子对数=3+1=4，故S原子采取sp3杂化，VSEPR构型为正四面体，含一对孤对电子，为三角锥形，等电子体，即微粒中所含原子、价电子数相等，1molSO32-中含4mol原子，含26mol价电子的分子有PCl3（或NF3，NCl3合理即可），
故答案为：三角锥形；PCl3（或NF3，NCl3合理即可）；
（7）根据均摊法计算晶胞中C原子数目=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4、Si原子数目=4，晶胞边长为a cm，则晶胞体积为a3cm3，碳原子直径为b cm，则晶胞中C原子总体积=4×$\frac{4}{3}$×π×（ $\frac{1}{2}$b）3cm3=$\frac{2}{3}$πb3cm3，硅原子直径为c cm，则晶胞中Si原子总体积=4×$\frac{4}{3}$×π×（ $\frac{1}{2}$c）3cm3=$\frac{2}{3}$πc3cm3，故晶胞中C、Si原子总体积=$\frac{2}{3}$πb3cm3+$\frac{2}{3}$πc3cm3=$\frac{2}{3}$π（b3+c3）cm3，故晶胞的空间利用率=$\frac{\frac{2}{3}π（{b}^{3}+{c}^{3}）}{{a}^{3}}$×100%=$\frac{2π（{b}^{3}+{c}^{3}）}{3{a}^{3}}×100%$，
故答案为：$\frac{2π（{b}^{3}+{c}^{3}）}{3{a}^{3}}×100%$．

点评 本题是对物质结构的考查，涉及化学键、氢键、核外电子排布规律、杂化轨道、晶胞计算等，（7）根据均摊法计算晶胞是该题难点，需要学生具有一定的空间想象与数学计算能力，题目难度中等．

练习册系列答案
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