Question

水分子間存在一種叫“氫鍵”的作用(介于范德華力與化學鍵之間)，且其彼此結合而形成(H₂O)_n。在冰中每個水分子被4個水分子包圍形成變形的正四面體，通過“氫鍵”相互連接成龐大的分子晶體——冰，其結構示意圖如下所示：

(1)1 mol水中有______________ mol“氫鍵”。

(2)水分子電離生成兩種含有相同電子數的微粒，其電離方程式為______________________。

(3)在冰的結構中，每個水分子與相鄰的4個水分子以氫鍵相連接，在冰中除氫鍵外，還存在分子間作用力(11 kJ·mol^-1)。已知冰的升華熱是51 kJ·mol^-1，則冰中氫鍵的能量是______________ kJ·mol^-1。

(4)用x、y、z分別表示H₂O、H₂S、H₂Se的沸點(℃)，則x、y、z的大小關系是______________，其判斷依據是____________________________________________________________。

Answer 1

(1)2

(2)2H₂OH₃O⁺+OH^-

(3)20

(4)x＞z＞y  水分子間存在氫鍵，H₂Se的分子間作用力大于H₂S

解析：(1)每個水分子相鄰的4個水分子以氫鍵相連接，形成4個氫鍵，但每個氫鍵歸2個水分子所有，所以1 mol冰中有2 mol氫鍵。

(2)水是極弱的電解質，可電離生成OH^-和H₃O⁺。

(3)冰中氫鍵的能量為：=20 kJ·mol^-1

(4)對于組成和結構相似的物質，相對分子質量越大，分子間作用力越大，沸點越高，而水分子間還存在氫鍵，分子間作用力最大，沸點最高。