Question

【題目】決定物質性質的重要因素是物質結構。請回答下列問題。

（1）氯吡苯脲是一種西瓜膨大劑(植物生長調節劑)，其組成結構和物理性質見下表。

分子式	結構簡式	外觀	熔點	溶解性
C12H10ClN3O		白色結晶粉末	170~172 ℃	易溶于水

查文獻可知，可用2-氯-4-氨吡啶與異氰酸苯酯反應，生成氯吡苯脲。

反應過程中，每生成1 mol氯吡苯脲，斷裂____個σ鍵、斷裂____個π鍵。

（2）過渡金屬離子與水分子形成的配合物是否有顏色與其d軌道電子排布有關。一般地，d0或d10排布無顏色，d1～d9排布有顏色。如Co(H2O)6]2＋顯粉紅色。據此判斷：Mn(H2O)6]2＋_____(填“無”或“有”)顏色。

（3）硼元素具有缺電子性，其化合物往往具有加合性，因而硼酸（H3BO3）在水溶液中能與水反應生成B(OH)4]－而體現一元弱酸的性質，則B(OH)4]－中B的原子雜化類型為_________；

（4）Mg是第三周期元素，該周期部分元素氟化物的熔點見下表：

氟化物	NaF	MgF2	SiF4
熔點/K	1 266	1 534	183

解釋表中氟化物熔點差異的原因：___________________________________。

（5）我國科學家成功合成了世界上首個五氮陰離子鹽(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R 代表)。經X-射線衍射測得化合物R 的晶體結構，其局部結構如下圖所示。

①組成化合物R 的兩種陽離子中σ鍵的個數之比為____________；其中四核陽離子的立體構型為____________，其中心原子的雜化軌道類型是____________。

②分子中的大π鍵可用符號表示πmn，其中m 代表參與形成的大π鍵原子數，n 代表參與形成的大π鍵電子數，如苯分了中的大π鍵可表示為π66。則N5－中的大π鍵應表示為____________。

③請表示出上圖中的氫鍵:________________________。

Answer 1

【答案】 NA NA 有 sp3 NaF與MgF2為離子晶體，SiF4為分子晶體，所以NaF與MgF2遠比SiF4熔點要高。因為Mg2+的半徑小于Na+的半徑，且所帶電荷數多，所以MgF2的晶格能大于NaF的晶格能，故MgF2的熔點大于NaF 3:4(或4:3) 三角錐形 sp3 π56 N-H···N、 O-H···N、 N-H···Cl

【解析】(1).異氰酸苯酯斷裂的N=C中含1個π鍵，2-氯-4-氨吡啶斷裂的是1個σ鍵；(2).根據題中信息和Mn(H2O)6]2＋中Mn原子d能級電子數判斷離子是否有顏色；(3). 根據價層電子對互斥理論確定其雜化方式；(4).氟化物的熔點高低與晶體類型有關，離子晶體的熔點較高，分子晶體的熔點較低；(5). ①.陽離子為H3O＋和NH4＋，H3O＋中含有3個σ鍵，NH4＋中含有4個σ鍵；②. N5－中化學鍵總數為5個，由6個電子形成大π鍵；③. 據圖可知氫鍵可表示為N-H···N、O-H···N、N-H···Cl。

(1).在反應過程中，異氰酸苯酯斷裂的N=C中含1個π鍵，2-氯-4-氨吡啶斷裂的是1個σ鍵，則每生成1 mol氯吡苯脲，斷裂NA個σ鍵和NA個π鍵，故答案為：NA；NA；

(2). 過渡金屬離子與水分子形成的配合物是否有顏色與其d軌道電子排布有關，一般地，d0或d10排布無顏色，d1～d9排布有顏色，Mn(H2O)6]2＋中Mn原子d能級電子數為5，所以該離子有顏色，故答案為：有；

(3). B(OH)4]－中B的價層電子對數為4+=4，所以B原子的雜化類型為sp3，故答案為：sp3；

(4). 離子晶體的熔點較高，分子晶體的熔點較低，NaF與MgF2為離子晶體，SiF4為分子晶體，所以NaF與MgF2遠比SiF4熔點要高，又因為Mg2+的半徑小于Na+的半徑，且Mg2+的電荷數多，所以MgF2的晶格能大于NaF，導致MaF2的熔點大于NaF，故答案為：NaF與MgF2為離子晶體，SiF4為分子晶體，所以NaF與MgF2遠比SiF4熔點要高。因為Mg2+的半徑小于Na+的半徑，且所帶電荷數多，所以MgF2的晶格能大于NaF的晶格能，故MgF2的熔點大于NaF；

(5).①.據圖可知，陽離子為H3O＋和NH4＋，H3O＋中含有3個σ鍵，NH4＋中含有4個σ鍵，所以R 的兩種陽離子中σ鍵的個數之比為3:4(或4:3)，H3O＋的中心原子是O，其價層電子對數為3+=3+1=4，所以O原子的雜化類型為sp3，孤電子對數為1，則其空間構型為三角錐形，故答案為：3:4(或4:3)；三角錐形；sp3；

②.據圖可知，N5－中化學鍵總數為5個，由6個電子形成大π鍵，可用符號π56表示，故答案為：π56；

③.據圖可知，上圖中的氫鍵可表示為N-H···N、O-H···N、N-H···Cl，故答案為：N-H···N、O-H···N、N-H···Cl。