Question

19．水是生命之源，它與我們的生活密切相關(guān)．在化學(xué)實(shí)驗(yàn)和科學(xué)研究中，水也是一種常用的試劑．根據(jù)下列信息回答問題：
（1）基態(tài)氧原子價(jià)層電子的電子排布圖為
（2）寫出兩種與H₂O分子互為等電子體的微粒H₂S、NH₂^-
（3）下列關(guān)于水的說法正確的是BC．
A、純水呈中性，所以在任何條件下純水的pH均為7；
B、水分子是由極性鍵構(gòu)成的極性分子；
C、水在化學(xué)反應(yīng)中可以作氧化劑，也可以作還原劑；
D、水分子中既含σ鍵，又含有π鍵；
（4）水分子在特定條件下容易得到一個(gè)H⁺，形成水合氫離子（H₃O⁺）．下列對(duì)上述過程的描述不合理的是A
A．氧原子的雜化類型發(fā)生了改變
B．微粒的空間構(gòu)型發(fā)生了改變
C．微粒的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了改變
D．微粒的未成鍵電子對(duì)發(fā)生了改變
（5）在冰中，每個(gè)水分子與相鄰的4個(gè)水分子形成氫鍵（如圖所示），已知冰的升華熱是55kJ/mol，除氫鍵外，水分子間還存在范德華力（13kJ/mol），則冰晶體中氫鍵的“鍵能”是20kJ/mol．

Answer 1

分析 （1）氧原子外圍電子有6個(gè)電子，2s能級(jí)上有2個(gè)電子，2p能級(jí)上有4個(gè)電子，據(jù)此寫出氧原子外圍電子排布圖；
（2）根據(jù)原子數(shù)目和價(jià)電子數(shù)目來分析等電子體；
（3）A、常溫純水pH=7，水電離時(shí)吸熱過程，升溫平衡正向進(jìn)行，溶液pH減��；
B、水分子只含有H-O極性鍵，水分子為V型，構(gòu)成極性分子；
C、水在化學(xué)反應(yīng)中化合價(jià)可以升高也可以降低；
D、水分子中無雙鍵；
（4）水中氧的雜化為sp³，H₃O⁺中氧的雜化為sp³；
（5）升華熱=范德華力+氫鍵，利用均攤法計(jì)算水分子與氫鍵的關(guān)系，結(jié)合升華熱、范德華力計(jì)算氫鍵鍵能．

解答 解：（1）氧原子外圍電子有6個(gè)電子，2s能級(jí)上有2個(gè)電子，2p能級(jí)上有4個(gè)電子，其外圍電子排布圖為，
故答案為：；
（2）H₂O分子中的原子數(shù)為3，價(jià)電子數(shù)為10，H₂S、NH₂^-的原子數(shù)目均為3，價(jià)電子數(shù)目均為10，則與水互為等電子體，故答案為：H₂S、NH₂^-；
（3）A、常溫純水pH=7，水電離時(shí)吸熱過程，升溫平衡正向進(jìn)行，溶液pH減小，如100℃，純水pH=6，故A錯(cuò)誤；
B、水分子只含有H-O極性鍵，水分子為V型，構(gòu)成的極性分子，故B正確；
C、水在化學(xué)反應(yīng)中化合價(jià)可以升高也可以降低，所以可以作氧化劑，也可以作還原劑，故C正確；
D、水分子中無雙鍵，所以無π鍵，故D錯(cuò)誤；
故選BC；
（4）A．水中氧的雜化為sp³，H₃O⁺中氧的雜化為sp³，則氧原子的雜化類型沒有改變，故A錯(cuò)誤；
B．水分子為V型，H₃O⁺為三角錐型，則微粒的形狀發(fā)生了改變，故B正確；
C．因結(jié)構(gòu)不同，則性質(zhì)不同，微粒的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了改變，故C正確；
D．水分子為V型，未成鍵電子對(duì)為2對(duì)，H₃O⁺為三角錐型，未成鍵電子對(duì)為1對(duì)，所以微粒中未成鍵電子對(duì)發(fā)生了改變，故D正確；
故答案為：A；
（5）冰的升華熱是51kJ/mol，水分子間還存在范德華力（11kJ/mol），1mol水中含有2mol氫鍵，升華熱=范德華力+氫鍵，所以冰晶體中氫鍵的“鍵能”是20kJ/mol，
故答案為：20．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，明確原子序數(shù)、電子排布、等電子體、空間構(gòu)型、分子極性的判斷等知識(shí)即可解答，難度較大．