理解分子間作用力和氫鍵對物質物理性質的影響.知道一些常見的屬于分子晶體的物質類別.——青夏教育精英家教網—

理解分子間作用力和氫鍵對物質物理性質的影響.知道一些常見的屬于分子晶體的物質類別. 【查看更多】

（10分）疏水作用是決定生物分子的結構和性質的重要因素，特別是在蛋白質的折疊，藥物分子與受體（蛋白質、DNA等）的相互作用中扮演著重要的角色。非極性化合物例如苯、環己烷在水中的溶解度非常小，與水混合時會形成互不相溶的兩相，即非極性分子有離開水相進入非極性相的趨勢，即所謂的疏水性（Hydrophobicity），非極性溶質與水溶劑的相互作用則稱為疏水效應。

5-1 有關相似相溶原則可以用熱力學自由能的降低來理解。（△G＜0；△G＝△H－T△S，式中ΔＨ是焓變，代表降低體系的能量因素；ΔＳ是體系熵增的因素。在常溫下（25° C），非極性溶質溶于水焓的變化（△H）通常較小，有時甚至是負的，似乎是有利于溶解的；但實際上溶解度不大！請分析原因。

5-2 疏水基團之間的相互作用通常被認為是沒有方向性的，但是最近對劍橋晶體結構數據庫（CSD）和蛋白質晶體結構數據庫（PDB）的研究發現，疏水作用是有方向傾向性的。請分析富電子的吲哚芳環與苯環、缺電子的惡唑環與苯環的可能接觸方式，畫出示意圖。

5-3 下面的研究有助于進一步揭示疏水效應和疏水作用的本質。芳香化合物在水中的溶解度其實也不是很小，這取決于相互間的氫鍵作用，該氫鍵是因為什么而產生？_________；Na^＋，K^＋等陽離子能與有些芳香化合物很好的互溶取決于。

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[化學—選修3物質結構與性質](15分)
鹵族元素的單質和化合物很多，我們可以利用所學物質結構與性質的相關知識去認識和理解它們。
（1）鹵族元素位于周期表的_________區；溴的價電子排布式為____________________。
（2）在不太稀的溶液中，氫氟酸是以二分子締合(HF)₂形式存在的。使氫氟酸分子締合的作用力是________。
（3）請根據下表提供的第一電離能數據判斷：最有可能生成較穩定的單核陽離子的鹵素原子是_________。

	氟	氯	溴	碘	鈹
第一電離能（kJ/mol）	1681	1251	1140	1008	900

（4）已知高碘酸有兩種形式,化學式分別為H₅IO₆（

）和HIO₄，前者為五元酸，后者為一元酸。請比較二者酸性強弱:H₅IO₆_____HIO₄。（填“＞”、 “＜”或“＝”）
（5）碘在水中的溶解度雖然小，但在碘化鉀溶液中溶解度卻明顯增大這是由于溶液中發生下列反應I^-+I₂=I₃^-。I₃^-離子的中心原子周圍σ鍵電子對對數為_____，孤電子對對數為______， I₃^-離子的空間構型為___________。
與KI₃類似的，還有CsICl₂等。已知CsICl₂不穩定，受熱易分解，傾向于生成晶格能更大的物質，則它按下列_____式發生。 A．CsICl₂=CsCl+ICl B．CsICl₂=CsI+Cl₂
（6）已知ClO₂^-為角型，中心氯原子周圍有四對價層電子。ClO₂^-中心氯原子的雜化軌道類型為___________，寫出一個ClO₂^-的等電子體__________。
（7）下圖為碘晶體晶胞結構。有關說法中正確的是_____________。

A．碘分子的排列有2種不同的取向，2種取向不同
的碘分子以4配位數交替配位形成層結構
B．用均攤法可知平均每個晶胞中有4個碘原子
C．碘晶體為無限延伸的空間結構，是原子晶體
D．碘晶體中的碘原子間存在非極性鍵和范德華力
（8）已知CaF₂晶體（見下圖）的密度為ρg/cm³，N_A為阿伏加德羅常數，相鄰的兩個Ca²⁺的核間距為a cm，則CaF₂的相對分子質量可以表示為___________。

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用序號填空：
（1）有下列八種物質：①MgCl₂晶體②干冰③NaOH晶體④白磷（P₄）晶體⑤金剛石⑥硼晶體．其中屬于離子晶體的是

①③

；屬于分子晶體的是

②④

，屬于原子晶體的是

⑤⑥

．
（2）有下列分子：①CO₂②NO₂③SO₃④BF₃⑤NH₃，其中屬于非極性分子的是

①③④

，分子的VSEPR模型為平面三角形的是

②③④

，屬于分子的立體構型為三角錐形的是

⑤

．
（3）在相同條件下，SO₂在水中的溶解度和CO₂在水中的溶解度相比，SO₂的溶解度大，請從分子性質的角度闡述理由

SO₂是極性分子，CO₂是非極性分子，水是極性分子，根據相似相溶原理，SO₂在水中的溶解度比CO₂的大

（4）試比較同主族元素的氫化物H₂O、H₂S和H₂Se的穩定性和沸點高低，并說明理由．
穩定性：

H₂O＞H₂S＞H₂Se

理由：

非金屬性越強，氣態化合物越穩定，非金屬性O＞S＞Se

．
沸點：

H₂O＞H₂Se＞H₂S

理由：

H₂O可形成分子間氫鍵，沸點最高，H₂Se相對分子質量比H₂S大，分子間作用力大，因而H₂Se比H₂S沸點高

．

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本題包括A、B兩小題，分別對應于“物質結構與性質”和“實驗化學”兩個選修模塊的內容．請選擇其中一題，并在相應的答題區域內作答．若兩題都做，則按A題評分．
A．（1）K₃[Fe（CN）₆]鐵氰化鉀又叫赤血鹽．是深紅色斜方晶體，易溶于水，無特殊氣味，能溶于水、丙酮，不溶于乙醇．
①分子內不含有

CEF

（填序號）．
A．離子鍵 B．極性鍵 C．金屬鍵D．配位鍵 E．氫鍵 F．非極性鍵
②中心離子的基態電子排布式

[Ar]3d⁵

．
③配位體CN^-的等電子體有

CO、N₂

（寫出兩種）．
④用價電子對互斥理論可知二氧化硒分子的空間構型為

V形

．
（2）多元化合物薄膜太陽能電池材料為無機鹽，其主要包括砷化鎵、硫化鎘、硫化鋅及銅錮硒薄膜電池等．
①第一電離能：As

＞

Se（填“＞”、“＜”或“=”）．
②硫化鋅的晶胞中（結構如右圖所示），硫離子的配位數是

4

．

B．某化學研究性學習小組為探究某品牌花生油中不飽和脂肪酸的含量，進行了如下實驗：
步驟I：稱取0.4g花生油樣品，置于兩個干燥的碘瓶（如圖）內，加入10mL四氯化碳，輕輕搖動使油全部溶解．向碘瓶中加入25.00mL含0.01mol IBr的無水乙酸溶液，蓋好瓶塞，在玻璃塞與瓶口之間滴加數滴10%碘化鉀溶液封閉縫隙，以免IBr的揮發損失．
步驟II：在暗處放置30min，并不時輕輕搖動．30min后，小心地打開玻璃塞，用新配制的10%碘化鉀10mL和蒸餾水50mL把玻璃塞和瓶頸上的液體沖洗入瓶內．
步驟Ⅲ：加入指示劑，用0.1mol?L^-1硫代硫酸鈉溶液滴定，用力振蕩碘瓶，直至終點．
測定過程中發生的相關反應如下：

①

②IBr+KI=I₂+KBr
③I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-
請回答下列問題：
（1）已知鹵素互化物IBr的性質與鹵素單質類似，實驗中準確量取IBr溶液應選用的儀器是

酸式滴定管

，碘瓶不干燥會發生反應的化學方程式

IBr+H₂O=HIO+HBr

．
（2）步驟Ⅱ中碘瓶在暗處放置30min，并不時輕輕搖動的原因是

碘瓶置于暗處可減少溴化氫揮發，不斷攪動可以讓物質間充分反應

．
（3）步驟Ⅲ中所加指示劑為

淀粉溶液

，滴定終點的現象

溶液由藍色恰好變為無色且30秒內不變化

．

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本題包括A、B兩小題，分別對應于“物質結構與性質”和“實驗化學”兩個選修模塊的內容．請選擇其中一題，并在相應的答題區域內作答．若兩題都做，則按A題評分．
A．（1）K₃[Fe（CN）₆]鐵氰化鉀又叫赤血鹽．是深紅色斜方晶體，易溶于水，無特殊氣味，能溶于水、丙酮，不溶于乙醇．
①分子內不含有______（填序號）．
A．離子鍵 B．極性鍵 C．金屬鍵D．配位鍵 E．氫鍵 F．非極性鍵
②中心離子的基態電子排布式______．
③配位體CN^-的等電子體有______（寫出兩種）．
④用價電子對互斥理論可知二氧化硒分子的空間構型為______．
（2）多元化合物薄膜太陽能電池材料為無機鹽，其主要包括砷化鎵、硫化鎘、硫化鋅及銅錮硒薄膜電池等．
①第一電離能：As______Se（填“＞”、“＜”或“=”）．
②硫化鋅的晶胞中（結構如右圖所示），硫離子的配位數是______．

B．某化學研究性學習小組為探究某品牌花生油中不飽和脂肪酸的含量，進行了如下實驗：
步驟I：稱取0.4g花生油樣品，置于兩個干燥的碘瓶（如圖）內，加入10mL四氯化碳，輕輕搖動使油全部溶解．向碘瓶中加入25.00mL含0.01mol IBr的無水乙酸溶液，蓋好瓶塞，在玻璃塞與瓶口之間滴加數滴10%碘化鉀溶液封閉縫隙，以免IBr的揮發損失．
步驟II：在暗處放置30min，并不時輕輕搖動．30min后，小心地打開玻璃塞，用新配制的10%碘化鉀10mL和蒸餾水50mL把玻璃塞和瓶頸上的液體沖洗入瓶內．
步驟Ⅲ：加入指示劑，用0.1mol?L^-1硫代硫酸鈉溶液滴定，用力振蕩碘瓶，直至終點．
測定過程中發生的相關反應如下：

①

②IBr+KI=I₂+KBr
③I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-
請回答下列問題：
（1）已知鹵素互化物IBr的性質與鹵素單質類似，實驗中準確量取IBr溶液應選用的儀器是______，碘瓶不干燥會發生反應的化學方程式______．
（2）步驟Ⅱ中碘瓶在暗處放置30min，并不時輕輕搖動的原因是______．
（3）步驟Ⅲ中所加指示劑為______，滴定終點的現象______．

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