Question

8．回答以下問題：
（1）Ni（CO）₄是無色液體，沸點(diǎn)42.1℃，熔點(diǎn)-19.3℃，難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑．推測(cè)Ni（CO）₄是非極性分子（填“極性”或“非極性”）．

共價(jià)鍵	C-C	C-N	C-S
鍵能/kJ•mol-1	347	305	259

（2）已知：波長(zhǎng)為300nm的紫外光的光子所具有的能量約為399kJ/mol．根據(jù)右表有關(guān)蛋白質(zhì)分子中重要化學(xué)鍵的信息，說明人體長(zhǎng)時(shí)間照射紫外光后皮膚易受傷害的原因：紫外光具有的能量比蛋白質(zhì)分子中重要的化學(xué)鍵C-C、C-N和C-S的鍵能都大，紫外光的能量足以使這些化學(xué)鍵斷裂，從而破壞蛋白質(zhì)分子．
（3）肼（N₂H₄）分子可視為NH₃分子中的一個(gè)氫原子被-NH₂（氨基）取代形成的另一種氮的氫化物．
①N₂H₄分子中含有極性鍵的數(shù)目是4；NH₄⁺的空間構(gòu)型是正四面體．
②肼可用作火箭燃料，燃燒時(shí)發(fā)生的反應(yīng)是：N₂O₄（l）+2N₂H₄（l）═3N₂（g）+4H₂O（g）△H=-1038.7kJ•mol^-1若該反應(yīng)中有8mol N-H鍵斷裂，則形成的π鍵有6mol．
（4）硼砂是含結(jié)晶水的四硼酸鈉，其陰離子X^m-（含B、O、H三種元素）的球棍模型如圖所示：
①在X^m-中，硼原子軌道的雜化類型有sp²雜化和sp³雜化；配位鍵存在于4號(hào)與5號(hào)原子之間（填原子的數(shù)字標(biāo)號(hào)）；m=2（填數(shù)字）．
②硼砂晶體由Na⁺、X^m-和H₂O構(gòu)成，它們之間存在的作用力有BCD（填序號(hào)）．
A．共價(jià)鍵      B．離子鍵       C．氫鍵       D．范德華力       E．金屬鍵．

Answer 1

分析 （1）分子晶體的熔沸點(diǎn)較低，所以該物質(zhì)為分子晶體，根據(jù)相似相溶原理，其難溶于水，水是極性分子，易溶于有機(jī)溶劑，由此分析解；
（2）根據(jù)紫外光的光子所具有的能量與蛋白質(zhì)分子中重要化學(xué)鍵斷裂所需能量比較分析；
（3）①1molN₂H₄分子中含有極性鍵的數(shù)目是4mol的極性鍵；NH₄⁺中的氮是sp³，空間構(gòu)型是正四面體結(jié)構(gòu)；
②反應(yīng)中有4mol N-H鍵斷裂，生成1.5molN₂，根據(jù)結(jié)構(gòu)式N≡N判斷；
（4）①結(jié)合化合價(jià)代數(shù)和為0的原則判斷m的值，1，3，5，6代表氧原子，2，4代表B原子，2號(hào)B形成3個(gè)鍵，則B原子為SP²雜化，4號(hào)B形成4個(gè)鍵，則B原子為SP³雜化； B一般是形成3個(gè)鍵，4號(hào)B形成4個(gè)鍵，其中1個(gè)鍵很可能就是配位鍵，配位鍵存在4號(hào)與5號(hào)之間；
②注意題目要求，鈉離子與X^m-形成離子鍵，結(jié)晶水分子間存在氫鍵和范德華力．

解答 解：（1）分子晶體的熔沸點(diǎn)較低，所以該物質(zhì)為分子晶體，根據(jù)相似相溶原理，其難溶于水，水是極性分子，易溶于有機(jī)溶劑，所以是Ni（CO）₄是非極性分子，故答案為：非極性；
（2）波長(zhǎng)為300nm的紫外光的光子所具有的能量約為399kJ/mol，比蛋白質(zhì)分子中C-C、C-N和C-S的鍵能都大，所以波長(zhǎng)為300nm的紫外光的光子能破壞蛋白質(zhì)分子中的化學(xué)鍵，從而破壞蛋白質(zhì)分子，故答案為：紫外光具有的能量比蛋白質(zhì)分子中重要的化學(xué)鍵C-C、C-N和C-S的鍵能都大，紫外光的能量足以使這些化學(xué)鍵斷裂，從而破壞蛋白質(zhì)分子；
（3）①1molN₂H₄分子中含有極性鍵的數(shù)目是4mol的極性鍵；NH₄⁺中的氮是sp³，空間構(gòu)型是正四面體結(jié)構(gòu)，
故答案為：4；正四面體；
②1mol氮?dú)夥肿又泻��?molπ鍵，若該反應(yīng)中有8mol-H鍵斷裂，即有2mol肼參加反應(yīng)，生成3mol氮?dú)猓�所以形成的π鍵有3mol×2=6mol，故答案為：6；
（4）①觀察模型，可知X^m-是（H₄B₄O₉）^m-，依據(jù)化合價(jià)H為+1，B為+3，O為-2，可得m=2，
1，3，5，6代表氧原子，2，4代表B原子，2號(hào)B形成3個(gè)鍵，則B原子為SP²雜化，4號(hào)B形成4個(gè)鍵，則B原子為SP³雜化； B一般是形成3個(gè)鍵，4號(hào)B形成4個(gè)鍵，其中1個(gè)鍵很可能就是配位鍵，配位鍵存在4號(hào)與5號(hào)之間，
故答案為：sp²雜化、sp³雜化；4號(hào)與5號(hào)；2；
②鈉離子與X^m-形成離子鍵，結(jié)晶水分子間存在氫鍵和范德華力，
故答案為：B C D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查較為綜合，題目難度中等，涉及分子的極性、分子的空間構(gòu)型、化學(xué)鍵等，（4）為易錯(cuò)點(diǎn)，也是本題難點(diǎn)，答題時(shí)要注意審題．