Question

Ⅰ．（1）碳是形成化合物最多的元素，其單質(zhì)與化合物廣布于自然界．CS₂是一種重要的有機(jī)溶劑，其結(jié)構(gòu)與CO₂相似，CS₂分子中中心原子的雜化類型為

sp

；  一個CS₂分子中含有

2

 個π鍵；
（2）冰晶胞中水分子的空間排列方式與金剛石晶胞（其晶胞結(jié)構(gòu)如下圖，每種球均表示一個水分子，其中空心球位于立方體的頂點(diǎn)或面心，實(shí)心球位于立方體內(nèi)）類似．每個晶胞平均占有

8

個水分子，每摩爾冰中含有

2N_A

個氫鍵（用NA 表示阿伏加德羅常數(shù)），冰晶胞與金剛石晶胞微粒排列方式相同的原因是

氫鍵具有方向性，每個分子與相鄰的4個水分子形成氫鍵

；
（3）SO₂ 中心原子的雜化類型為

sp²

；CO₃^2-空間構(gòu)型為

平面三角形

，鍵角為

120°

；
Ⅱ．MgO晶體和NaCl晶體中離子排列方式相同，其晶格能分別為：MgO-3791kJ/mol、NaCl-786kJ/mol．導(dǎo)致兩者晶格能差異的主要原因

MgO晶體中離子的電荷數(shù)大于NaCl，而離子間的平均距離又小于NaCl

．

Answer 1

分析：I、（1）根據(jù)價層電子對互斥理論確定雜化類型，根據(jù)二氧化碳的結(jié)構(gòu)判斷二硫化碳中π鍵個數(shù)；
（2）利用均攤法計算；每個水分子
根據(jù)金剛石的成鍵原因分析冰晶胞與金剛石晶胞微粒排列方式相同的原因；
（3）根據(jù)價層電子對互斥理論確定雜化類型及空間結(jié)構(gòu)；
II．晶格能的大小與離子半徑成反比，和電荷成正比．

解答：解：I、（1）CS₂分子碳原子的價層電子對是2，所以碳原子采用SP雜化，二氧化碳和二硫化碳的結(jié)構(gòu)相似，根據(jù)二氧化碳的結(jié)構(gòu)式知，一個CS₂分子中含有2個π鍵，
故答案為：sp；2；
（2）冰晶胞中水分子個數(shù)=4+8×

1

8

+6×

1

2

=8，每1個水分子形成2個氫鍵，所以每摩爾冰中含有2N_A個氫鍵，
金剛石中，C原子為sp³雜化，而冰晶胞與金剛石晶胞微粒排列方式相同，說明C原子與O原子都為sp³雜化，且氫鍵和共價鍵都具有方向性和飽和，每個分子與相鄰的4個水分子形成氫鍵，
故答案為：8；2N_A；氫鍵具有方向性，每個分子與相鄰的4個水分子形成氫鍵；
（3）SO₂ 中心原子的價層電子數(shù)=2+

1

2

（6-2×2）=3，且含有一個孤電子對，所以采用sp²雜化，
CO₃^2-中碳原子的價層電子數(shù)=3+

1

2

（4+2-3×2）=3，且不含孤電子對，所以其空間構(gòu)型是平面正三角形，鍵角是120°，故答案為：sp²；平面三角形；120°；
Ⅱ、晶格能的大小與離子半徑成反比，和電荷成正比，MgO晶體中離子的電荷數(shù)大于NaCl，而離子間的平均距離又小于NaCl，所以二者晶格能有差異，
故答案為：MgO晶體中離子的電荷數(shù)大于NaCl，而離子間的平均距離又小于NaCl．

點(diǎn)評：本題考查較為綜合，涉及分子的立體構(gòu)型、晶胞的計算，氫鍵等知識點(diǎn)，題目難度中等，注意影響晶格能大小的因素，為易錯點(diǎn)．