第6章 分子结构和晶体结构 课后习题及参考答案Yao

第六章 分子结构和晶体结构 P116

1) 指出下列分子的中心原子可能采用的杂化轨道类型，并写出它们的空间构型以及分子的偶极矩（是否为零）。

① SiH4; ② BBr3; ③ BeH2; ④ PH3; ⑤ H2S。 解： 化合物名称 中心原子杂化轨道类型 sp3等性杂化 sp2等性杂化 sp等性杂化 sp3不等性杂化 sp3不等性杂化 分子空间构型 分子偶极矩 ① SiH4 ② BBr3 ③ BeH2 ④ PH3 ⑤ H2S 正四面体 平面三角形 直线型 三角锥形 V型 m=0 m=0 m=0 m?0 m?0 2) 解释H2S 和BeCl2都是三原子分子，为何前者为V形，后者为直线形？ 答：因为H2S 中S是sp3不等性杂化，BeCl2中Be是sp等性杂化。

3) 指出下列各分子之间存在哪几种分子间作用力（包括氢键）。① H2分子间； ② H2O分

子间； ③ H2O-O2分子间； ④ HCl-H2O分子间； ⑤ CH3Cl分子间。 解： ① H2分子间； （非极性分子间）只有色散力

② H2O分子间；（极性分子间）取向力，诱导力，色散力，氢键 ③ H2O-O2分子间；诱导力和色散力

④ HCl-H2O分子间；色散力，取向力，诱导力 ⑤ CH3Cl分子间。取向力，诱导力，色散力

4) 写出下列各离子的外层电子构型，并说明各离子分别属于哪一类电子构型（8电子，18电子，18+2电子，9~17电子构型）。

① Mg2+； ② Fe2+； ③ Ag+； ④ Cu2+； ⑤ Zn2+； ⑥ Sn2+。 解：

离 子 外层电子构型 电子构型 ① Mg2+ ② Fe2+ ③ Ag+ ④ Cu2+ ⑤ Zn2+ ⑥ Sn2+ 2s22p6 2s22p63d6 4s24p64d10 3s23p63d9 3s23p63d10 4s24p64d105s2 8e 9~17e 18e 9~17e 18e 18+2e 5) 判断下列各组中两种物质的溶点高低。

① NaCl和MgO； ② BaO和CaO； ③ SiC和SiH4； ④ NH3和PH3。 解： ① MgO＞NaCl （Z+?Z- MgO＞NaCl）

② CaO＞BaO （r+?r- BaO＞CaO） ③ SiC＞SiH4 (SiC 原子晶体 SiH4 分子晶体)

④ NH3＞PH3 （NH3 分子间氢键 PH3 无分子间氢键） 6) 为什么① 室温下CH4为气体，CCl4为液体；而CI4为固体？ ② H2O的沸点高于H2S，而CH4的沸点却低于SiH4？

解：① 因为从CH4、CCl4 到CI4 分子量增大，色散力逐渐增大，分子间作用力增大；所以

室温下CH4为气体，CCl4为液体；而CI4为固体。 ② 因为H2O分子间存在氢键，所以其沸点高于H2S；CH4和SiH4 分子间都不存在氢键，只有正常分子间作用力。SiH4 因其分子量大，分子间色散力强，所以其沸点高于CH4。 7) 试判断下列各种物质各属何种晶体类型以及晶格结点上微粒间作用力，并写出熔点从高到低的顺序。① KCl； ② SiO2； ③ HCl； ④ CaO。 解：熔点由高到低的顺序为: ② SiO2；＞ ④ CaO；＞ ① KCl； ＞③ HCl

晶体类型： ②原子晶体；④离子晶体；①离子晶体；③分子晶体。 晶格结点上微粒间作用力： ②共价键； ④离子键； ①离子键；③分子间力。

8) 乙醇和二甲醚（CH3OCH3）的组成相同，但前者的沸点为78.5 oC，而后者的沸点为-23 oC。为什么？

解：乙醇和二甲醚为同分异构体，同属极性分子，但乙醇分子间因存在氢键而使其沸点高于二甲醚。

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