Question

5．（1）膽礬CuSO₄•5H₂O的結(jié)構(gòu)示意圖1如下，其含有的微粒間作用力有abde（填序號(hào)）
a．離子鍵  b．極性鍵  c．金屬鍵 d．配位鍵  e．氫鍵  f．非極性鍵
（2）根據(jù)等電子原理，寫出與CO₂等電子體的分子和離子各一種N₂O或CS₂、CNO^-或SCN^-或NO₂⁺；1molO₂²⁺中含有的π鍵數(shù)目為2N_A
（3）已知

	CH4	SiH4	NH3	PH3
沸點(diǎn)（K）	101.7	161.2	239.7	185.4
分解溫度（K）	873	773	1073	713.2

分析表中四種物質(zhì)的相關(guān)數(shù)據(jù)，請(qǐng)回答
①CH₄和SiH₄比較，NH₃和PH₃比較，沸點(diǎn)高低的原因是結(jié)構(gòu)相似時(shí)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，因此CH₄的沸點(diǎn)低于SiH₄；但氨氣分子間還存在氫鍵，則NH₃的沸點(diǎn)高于PH₃
②CH₄和SiH₄比較，NH₃和PH₃比較，分解溫度高低的原因是C-H鍵的鍵能大于Si-H鍵的鍵能，N-H鍵的鍵能大于P-H鍵的鍵能，因此分解溫度CH₄的分解溫度高于SiH₄，NH₃的分解溫度高于PH₃
（4）C₆₀形成晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示，則每個(gè)C₆₀分子周圍距離最近的C₆₀分子由12個(gè)，若晶胞參數(shù)為pnm，列出計(jì)算該晶體的密度$\frac{4×720}{（p×1{0}^{-7}）^{3}{N}_{A}}$g•cm^-3（阿伏伽德羅常數(shù)用N_A表示）

Answer 1

分析 （1）離子之間存在離子鍵，非金屬元素之間形成共價(jià)鍵，含有孤電子對(duì)的原子和含有空軌道的原子之間存在配位鍵，氧原子和氫原子間存在氫鍵；
（2）根據(jù)等電子體是指具有相同價(jià)電子總數(shù)和原子總數(shù)的分子或離子來(lái)回答，也可以運(yùn)用等量異質(zhì)替換尋找等電子體，互為等電子體的微粒結(jié)構(gòu)相似；
（3）①利用相對(duì)分子質(zhì)量分析分子間作用力，并注意氨氣分子中有氫鍵；
②非金屬性越強(qiáng)，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定；
（4）根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，以晶胞頂點(diǎn)上的分子為例，每個(gè)C₆₀分子周圍距離最近的C₆₀分子位于經(jīng)過(guò)該頂點(diǎn)的12個(gè)面的面心上，每個(gè)晶胞中含有C₆₀的分子數(shù)為8×$\frac{1}{8}+6×\frac{1}{2}$=4，根據(jù)$ρ=\frac{m}{V}$計(jì)算密度．

解答 解：（1）膽礬CuSO₄•5H₂O中，銅離子和硫酸根離子之間存在離子鍵，硫原子和氧原子間存在極性共價(jià)鍵，銅原子和氧原子間存在配位鍵，氧原子和氫原子間存在氫鍵，
故選abde；
（2）CO₂中有16個(gè)價(jià)電子，三個(gè)原子，所以與CO₂互為等電子體的微粒為N₂O、CS₂、CNO^-、SCN^-、NO₂⁺ 等，O₂²⁺與N₂互為等電子體，它們結(jié)構(gòu)也相似，每個(gè)氮分子中有2個(gè)π鍵，所以1molO₂²⁺中含有的π鍵數(shù)目為2N_A，
故答案為：N₂O或CS₂、CNO^-或SCN^-或NO₂⁺；2N_A；
（3）①因結(jié)構(gòu)相似時(shí)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，因此CH₄的沸點(diǎn)低于SiH₄；但氨氣分子間還存在氫鍵，則NH₃的沸點(diǎn)高于PH₃，
故答案為：結(jié)構(gòu)相似時(shí)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，因此CH₄的沸點(diǎn)低于SiH₄；但氨氣分子間還存在氫鍵，則NH₃的沸點(diǎn)高于PH₃；
②因非金屬性C＞Si，N＞P，則氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性CH₄＞SiH₄，NH₃＞PH₃；穩(wěn)定性強(qiáng)的物質(zhì)分解需要的溫度高，從鍵能上可知，C-H鍵的鍵能大于Si-H鍵的鍵能，
N-H鍵的鍵能大于P-H鍵的鍵能，因此分解溫度CH₄的分解溫度高于SiH₄，NH₃的分解溫度高于PH₃，
故答案為：C-H鍵的鍵能大于Si-H鍵的鍵能，N-H鍵的鍵能大于P-H鍵的鍵能，因此分解溫度CH₄的分解溫度高于SiH₄，NH₃的分解溫度高于PH₃；
（4）根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，以晶胞頂點(diǎn)上的分子為例，每個(gè)C₆₀分子周圍距離最近的C₆₀分子位于經(jīng)過(guò)該頂點(diǎn)的12個(gè)面的面心上，所以每個(gè)C₆₀分子周圍距離最近的C₆₀分子有12個(gè)，每個(gè)晶胞中含有C₆₀的分子數(shù)為8×$\frac{1}{8}+6×\frac{1}{2}$=4，晶胞參數(shù)為pnm，則晶胞的體積為（p×10^-7cm）³，根據(jù)$ρ=\frac{m}{V}$可在，晶胞的密度=$\frac{\frac{4×720}{{N}_{A}}}{（p×1{0}^{-7}）^{3}}$g•cm^-3=$\frac{4×720}{（p×1{0}^{-7}）^{3}{N}_{A}}$g•cm^-3，
故答案為：12；$\frac{4×720}{（p×1{0}^{-7}）^{3}{N}_{A}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，注重對(duì)等電子體、沸點(diǎn)比較、穩(wěn)定性的比較及應(yīng)用、晶胞的計(jì)算等知識(shí)的考查，考查點(diǎn)較多，難度中等．