Question

（9分）水是生命之源，它与我们的生活密切相关。在化学实验和科学研究中，水也是一种常用的试剂。

（1）在酸性溶液中，水分子容易得到一个H⁺，形成水合氢离子（H₃O⁺）。对于这一过程，下列描述不合理的是______________。

A．氧原子的杂化类型发生了改变   B．微粒的形状发生了改变

C．微粒的化学性质发生了改变       D．微粒中的键角发生了改变

  根据价层电子对互斥理论推测H₃O⁺的形状为_____________________。

（2）水分子和硫化氢分子的键角及中心原子的杂化方式如下表：

分子	H2O	H2S
中心原子杂化方式	sp^3
键角	104．5°	92．1°
键长	95．7 pm	133．6 pm

根据表格中的数据判断O－H键键能______（填“＞”、“＝”或“<”）S－H键键能。用电负性知识解释H₂O的键角大于H₂S的键角的原因：________________________

__________________________________________________________。

（3）在冰晶体中，每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键（如图所示），已知冰的升华热是51 kJ/mol，除氢键外，水分子间还存在范德华力（11 kJ/mol），则冰晶体中氢键的“键能”是________kJ/mol。

Answer

（1）A 三角锥型

（2）> O的电负性大于S的电负性，使O与H之间的成键的两对电子比S与H之间的成键电子更靠近中心原子，因此O与H之间的两对成键电子距离更近，斥力更大，键角大；

（3）20

【解析】

试题分析：（1）水分子得到1个H+形成水合氢离子（H3O+），O的杂化方式仍是sp3杂化，但水分子中有2对孤对电子，水合氢离子中有1对孤对电子，所以水分子的构型是V型，而水合氢离子是三角锥型，键角发生了改变，二者的化学性质也不同，水合氢离子呈正电性，易产生氢离子显示酸性而水分子呈电中性，所以答案选A；水合氢离子是三角锥型；

（2）水分子中的O-H键的键长小于S-H键的键长，所以O-H键的键能大于S-H键的键能；H2O的键角大于H2S的键角的原因是因为O的电负性大于S的电负性，使O与H之间的成键的两对电子比S与H之间的成键电子更靠近中心原子，因此O与H之间的两对成键电子距离更近，斥力更大，键角大；

（3）每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键，每个氢键属于水分子的1/2,所以1mol冰晶体中含有2mol氢键，冰吸收热量升华，成为水蒸气，需要克服2mol氢键和范德华力，设氢键的“键能”是x，所以51kJ/mol=11kJ/mol+2x，解得x=20kJ/mol；

考点：考查分子的杂化类型的判断，物质的性质与结构的关系，键能的计算