第3章晶体结构1.为什么Na,S易溶于水，ZnS难溶于水？答：Na为8e构型，极化力和变形性比较小，与S之间的作用力主要是离子键，因而易溶于水。而Zn为18e构型，极化力和变形性都比较大，与易变形的S之间的相互极化作用比较强，使键型转化为共价键，所以在极性溶剂水中的溶解度降低。2.解释碱土金属氯化物的熔点变化规律：BeCl2MgClzCaClzSrCl,BaCl2714782熔点/℃405876962解：Be*为2e构型，有较强的极化力，与半径较大的氯离子之间的极化作用较强，结合力以共价结合为主，属分子晶体，故熔点较低。其余离子为8e构型，从MgC1,→BaC1，随着阳离子半径的增大，极化力减小，与氯离子之间的极化作用减弱键的离子性增强，因而熔点升高。3.根据卤化铜的半径数据，卤化铜应取NaC1晶体结构型，而事实上却取ZnS型，这表明卤离子与铜离子之间的化学键有什么特色？为什么？解：表明卤离子与铜离子之间的化学键有明显的共价性。因为Cu为非8电子构型，极化力和变形性较强，而S半径大易变形，离子间的相互极化作用使阴阳离子的原子轨道发生部分重叠。4：金刚石晶体中的碳原子为什么不是最密堆积？答：金刚石是原子晶体，共价键的方向性和饱和性是结构的主要制约因素。金刚石中碳以sp杂化成键，故只能取四面体的配位结构。5，晶体中的晶格网络骨架就是化学键骨架吗？答：不一定，如金刚石晶体中的共价键没有一根是在网络骨架上。6写出下列离子的电子排布式，并判断属于何种类型？KPb2+ZnCo*ClS解：K'[Ne]3s?3p8ePb[Xe]4f"5d"6s?18+2eZn*"[Ar]3d"018e'Co* [Ar]3d'不饱和8e'C]′[Ne]3s"3p°8eS2-[Ne]3s′3p7.已知AB,型离子化合物主要是氟化物和氧化物，AB,型离子化合物中只有氟化物，当ABn型中n>3时，一般无离子型化合物，为什么？答：由于F，0的半径小，难变形．只有遇到电荷数≥4的强极化作用的阳离子时，才可能因离子极化作用的增强，使键型转化为共价型
第3章 晶体结构 1．为什么Na2S易溶于水，ZnS难溶于水？ 答：Na+为8e-构型，极化力和变形性比较小，与S 2-之间的作用力主要是离子键，因而易溶于 水。而Zn2+为18e-构型，极化力和变形性都比较大，与易变形的S 2-之间的相互极化作用比较 强，使键型转化为共价键，所以在极性溶剂水中的溶解度降低。 2．解释碱土金属氯化物的熔点变化规律： BeCl2 MgCl2 CaCl2 SrCl2 BaCl2 熔点/℃ 405 714 782 876 962 解：Be2+为2e-构型，有较强的极化力，与半径较大的氯离子之间的极化作用较强，结合力以 共价结合为主，属分子晶体，故熔点较低。其余离子为8e-构型，从MgCl2→BaCl2，随着阳离 子半径的增大，极化力减小，与氯离子之间的极化作用减弱， 键的离子性增强，因而熔点升高。 3．根据卤化铜的半径数据，卤化铜应取NaCl晶体结构型，而事实上却取ZnS型，这表明卤离 子与铜离子之间的化学键有什么特色？为什么？ 解：表明卤离子与铜离子之间的化学键有明显的共价性。因为Cu2+为非8电子构型，极化力和 变形性较强，而S 2-半径大易变形，离子间的相互极化作用使阴阳离子的原子轨道发生部分重 叠。 4．金刚石晶体中的碳原子为什么不是最密堆积？ 答：金刚石是原子晶体，共价键的方向性和饱和性是结构的主要制约因素。金刚石中碳以sp 3 杂化成键，故只能取四面体的配位结构。 5．晶体中的晶格网络骨架就是化学键骨架吗？ 答：不一定，如金刚石晶体中的共价键没有一根是在网络骨架上。 6．写出下列离子的电子排布式,并判断属于何种类型? K + Pb2+ Zn2+ Co2+ Cl- S 2- 解：K + [Ne]3s23p6 8e- Pb2+ [Xe]4f145d106s2 18+2e- Zn2+[Ar]3d10 18e- Co2+ [Ar]3d7 不饱和 Cl- [Ne]3s23p6 8e- S 2- [Ne]3s23p6 8e- 7．已知AB2型离子化合物主要是氟化物和氧化物,AB3型离子化合物中只有氟化物,当ABn型中n ＞3时,一般无离子型化合物,为什么? 答：由于F -，O 2-的半径小，难变形. 只有遇到电荷数≥4的强极化作用的阳离子时，才可能 因离子极化作用的增强，使键型转化为共价型
8.已知A1F,为离子型，A1C1,和A1Br,为过渡型，A1I,为共价型，说明键型差别的原因答：A1"电荷高，半径小，具有较强的极化力。从F→I，随着卤离子半径的增大，变形性增大，阴阳离子之间的相互极化作用增强，使键型从离子型→过渡型一→共价型。9.试用离子极化解释下列各题：①FeC1,熔点为670℃，FeC1熔点为306℃.②NaC1易溶于水，CuC1难溶于水③PbI的溶解度小于PbC12.④CdCl，（无色），Cds（黄色），CuC1（白色），Cu,S（黑色）解：①Fe电荷高，半径小，属不饱和电子构型，与半径大，易变形氯离子间因离子相互极化作用较强，键型以共价型为主，因而熔点较低。②Na为8e构型，极化力和变形性较小，与C1的作用力以离子型为主，故易溶于极性溶剂水中。而Cu为18e构型，有较强的极化力和变形性，离子间相互极化作用较强，键型以共价型为主，因而难溶于水中。③Pb*为18+2电子构型，有较强的极化力和变形性，与半径大易变形的I之间相互极化作用更强，所以其溶解度更低。④Cd，Cu均为18电子构型，有较强的极化力和变形性，与半径大易变形的S之间极互极化作用更强，所以化合物的颜色更深。10.推测下列物质中，何者熔点最高，何者熔点最低，为什么？@NaClKBrKC1MgO②NF,PClsPClNCls解：①熔点最高的为MgO，熔点最低的为KBr。因为它们均为离子化合物，熔点随晶格能增大而升高。MgO的晶格能最大（电荷高，半径小），故熔点最高，KBr的晶格能最小（电荷低半径大），而熔点最低。②熔点最高的PC1，，熔点最低的为NF。因为它们均为分子型化合物，熔点随分子量增大，分子间色散力增强而升高。11.试判断下列晶体的熔点高低顺序？从质点间的作用力考虑各属于何种类型？(a)CsC1(b)Au(c)COz((d)HC1(e)Na(f)NaCl答：熔点：Au>NaCI>CsC1>Na>HC1>CO,(a)（f）——离子晶体(b）（e）一一金属晶体(c）(d）一一分子晶体12.下列物质的熔点(℃)为：A NaF NaC1NaBrNalB SiF,Sicl,SiBraSil.993801747661-705. 4120.5-90.2
8．已知AlF3为离子型,AlCl3和AlBr3为过渡型,AlI3为共价型,说明键型差别的原因. 答：Al3+电荷高，半径小，具有较强的极化力。从F -→I -，随着卤离子半径的增大，变形性增 大，阴阳离子之间的相互极化作用增强，使键型从离子型→过渡型→共价型。 9. 试用离子极化解释下列各题: ①FeCl2熔点为670℃,FeCl3熔点为306℃. ②NaCl易溶于水,CuCl难溶于水. ③PbI2的溶解度小于PbCl2. ④CdCl2(无色),CdS(黄色),CuCl(白色),Cu2S(黑色). 解：①Fe3+电荷高，半径小，属不饱和电子构型，与半径大，易变形氯离子间因离子相互极 化作用较强，键型以共价型为主，因而熔点较低。 ②Na+为8e-构型，极化力和变形性较小，与Cl-的作用力以离子型为主，故易溶于极性溶 剂水中。而Cu+为18e-构型，有较强的极化力和变形性，离子间相互极化作用较强，键型以共 价型为主，因而难溶于水中。 ③Pb2+为18+2电子构型，有较强的极化力和变形性，与半径大易变形的I -之间相互极化作 用更强，所以其溶解度更低。 ④Cd2+，Cu+均为18电子构型，有较强的极化力和变形性，与半径大易变形的S 2-之间极互 极化作用更强，所以化合物的颜色更深。 10．推测下列物质中,何者熔点最高,何者熔点最低,为什么? ①NaCl KBr KCl MgO ② NF3 PCl3 PCl5 NCl3 解：①熔点最高的为MgO，熔点最低的为KBr。因为它们均为离子化合物，熔点随晶格能增大 而升高。MgO的晶格能最大（电荷高，半径小），故熔点最高，KBr的晶格能最小（电荷低， 半径大） ，而熔点最低。 ②熔点最高的PCl5，熔点最低的为NF3。因为它们均为分子型化合物，熔点随分子量增大， 分子间色散力增强而升高。 11. 试判断下列晶体的熔点高低顺序？从质点间的作用力考虑各属于何种类型？ (a)CsCl (b)Au (c)CO2 (d)HCl (e)Na (f)NaCl 答：熔点：Au ＞ NaCl ＞ CsCl ＞ Na ＞ HCl ＞ CO2 (a) (f) —— 离子晶体 (b) (e) —— 金属晶体 (c) (d) —— 分子晶体 12．下列物质的熔点(℃)为： A NaF NaCl NaBr NaI B SiF4 SiCl4 SiBr4 SiI4 993 801 747 661 -90.2 -70 5.4 120.5
①为什么钠的卤化物熔点总是比硅的卤化物熔点高？②为什么钠与硅的卤化物的熔点递变规律不一致？答：①Na为8e构型，电荷低半径大，极化力小，其卤化物是离子晶体；而硅的卤化物是分子晶体。②离子晶体的熔点随离子半径的增大U减小而降低，分子晶体的熔点随分子量的增大分子间作用力增强而升高。13.试解释下列现象：（1）为什么CO,和Si0,的物理性质差得很远？（2）MgSe和MnSe的离子间距离均为0.273pm，但Mn、Mg的离子半径又不相同，为什么？答：①前者是分子晶体。分子间作用力小，因而熔沸点低；后者是原子晶体。共价键作用力大，因而熔点高。②Mn为不饱和电子构型，与Se"间的相互极化作用较强，原子轨道发生部分重叠，使离子间距减小。14.判断下列说法是否正确，有错的给予更正：（1）化合物的沸点随着分子量的增加而增加（2）氯化氢分子溶于水后产生H和C1离子，所以氯化氢是离子键构成的。（3）四氯化碳的熔点、沸点低，所以分子不稳定。（4）所有高熔点物质都是离子型的。答：①分子型物质的沸点一般随分子量的增加而增加②HC1分子是强极性键分子，在水分子作用下发生电离。③CC1.分子间作用力弱，但分子内的共价键强故很稳定。④原子晶体、金属晶体均有高熔点物质。15.试用离子极化的观点说明ZnC12（488K）的熔点为什么低于CaC12（1055K）。答：Zn和Ca虽然属于同一周期，在各自的化合物中都带2个正电荷，即Ca2+、Zn2+，但Ca2+和Zn2+的半径、电子层构型和极化力等均不相同，如下表所示。离子半径极化力电子层构型8Ca 2+大小小Zn 2+18大对CaC12来说以离子键为主，ZnC12由于离子极化程度大，使键型发生过渡，以共价键为主。CaCl2为离子晶体，而ZnCl2已属于分子晶体，所以CaCl2有较高的熔点
① 为什么钠的卤化物熔点总是比硅的卤化物熔点高? ② 为什么钠与硅的卤化物的熔点递变规律不一致? 答：① Na+为8e构型，电荷低半径大，极化力小，其卤化物是离子晶体； 而硅的卤化物是 分子晶体。 ② 离子晶体的熔点随离子半径的增大U减小而降低，分子晶体的熔点随分子量的增大分 子间作用力增强而升高。 13．试解释下列现象： （1）为什么CO2和SiO2的物理性质差得很远？ （2）MgSe和MnSe的离子间距离均为0.273pm，但Mn2+、Mg2+的离子半径又不相同，为什么？ 答：①前者是分子晶体。分子间作用力小，因而熔沸点低；后者是原子晶体。共价键作用力 大，因而熔点高。 ②Mn2+为不饱和电子构型，与Se2-间的相互极化作用较强，原子轨道发生部分重叠，使离 子间距减小。 14．判断下列说法是否正确，有错的给予更正： （1）化合物的沸点随着分子量的增加而增加。 （2）氯化氢分子溶于水后产生H +和Cl -离子，所以氯化氢是离子键构成的。 （3）四氯化碳的熔点、沸点低，所以分子不稳定。 （4）所有高熔点物质都是离子型的。 答：①分子型物质的沸点一般随分子量的增加而增加 ②HCl分子是强极性键分子，在水分子作用下发生电离。 ③CCl4分子间作用力弱，但分子内的共价键强故很稳定。 ④原子晶体、金属晶体均有高熔点物质。 15.试用离子极化的观点说明 ZnCl2 (488K)的熔点为什么低于 CaCl2 (1055K)。 答:Zn 和 Ca 虽然属于同一周期，在各自的化合物中都带 2 个正电荷，即 Ca 2+、Zn 2+，但 Ca 2+ 和 Zn 2+的半径、电子层构型和极化力等均不相同，如下表所示。 离子 半径 电子层构型 极化力 Ca 2+ Zn 2+ 大 小 8 18 小 大 对 CaCl 2来说以离子键为主，ZnCl 2由于离子极化程度大，使键型发生过渡，以共价键为主。 CaCl 2为离子晶体，而 ZnCl 2已属于分子晶体，所以 CaCl 2有较高的熔点