Question

【題目】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)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，其結構示意圖如圖所示。

(1)1 mol H2O形成的冰中有________mol“氫鍵”。

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

(3)在冰晶體中除氫鍵外，還存在范德華力(11 kJ·mol－1)。已知冰的升華熱是51 kJ·mol－1，則冰晶體中氫鍵的能量是________ kJ·mol－1。

(4)氨氣極易溶于水的原因之一也是與氫鍵有關。請判斷NH3溶于水后，形成的NH3·H2O的合理結構是________(填序號)。

（5）NH3與PH3相比，熱穩定性更強的是__________

（6）NH3、PH3在常溫、常壓下都是氣體，但NH3比PH3易液化，其主要原因是____

A.鍵的極性N—H比P—H強

B.分子的極性NH3比PH3強

C.相對分子質量PH3比NH3大

D.NH3分子之間存在特殊的分子間作用力

Answer 1

【答案】 2 2H2OH3O＋＋OH－ 20 b NH3 D

【解析】(1)分子形成的晶體中每個H2O分子通過氫鍵與4個H2O分子理解，每個氫鍵為H2O分子提供，所以含1molH2O的該晶體中有 1mol×4×=2mol“氫鍵”，故答案為：2；(2)水會電離出氫離子和氫氧根離子，氫離子以水合氫離子的形式存在，即2H2O=H3O++OH-，故答案為：2H2O=H3O++OH-；

(3)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×(51-11)=20kJ/mol，故答案為：20；

(4) NH3溶于水后，形成的NH3H2O中，NH3H2O的電離方程式為NH3H2ONH4++OH-，可知結構中含有銨根和氫氧根的基本結構，NH3H2O的合理結構是b，故答案為：b；

(5)元素的非金屬性越強，氫化物越穩定，NH3與PH3相比，熱穩定性更強的是NH3，故答案為：NH3；

(6)NH3分子之間存在氫鍵，PH3分子之間為范德華力，氫鍵作用比范德華力強，故NH3比PH3易液化，NH3沸點比PH3高，與鍵的極性、相對分子質量無關，故選D。