Question

（1）已知在一定条件下的反应4HCl+O₂=2Cl₂+2H₂O中，有4mol HCl被氧化时，放出120kJ的热量，且
则断开1mol H-O 键与断开 1mol H-Cl 键所需能量相差为

 

KJ．
（2）科学家通过X射线探明，NaCl、KCl、MgO、CaO晶体结构相似，其中三种晶体的晶格能数据如下表：

晶体	NaCl	KCl	CaO
晶格能/（kJ?mol-1）	786	715	3401

四种晶体NaCl、KCl、MgO、CaO熔点由高到低的顺序是

 

．
（3）已知AlCl₃熔点190℃，沸点183℃，结构如图2所示：AlCl₃晶体内含有的作用力有

 

（填序号）．
A．离子键    B．共价键     C．金属键D．配位键    E．范德华力    F．氢键
（4）氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物，这两种化合物中的阴离子均为无限长链结构（如图3），a位置上Cl原子的杂化轨道类型为

 

，已知其中一种化合物的化学式为KCuCl₃，另一种的化学式为

 

．

Answer 1

考点：晶体的类型与物质熔点、硬度、导电性等的关系,原子轨道杂化方式及杂化类型判断

专题：化学键与晶体结构

分析：（1）据△H=反应物键能和-生成物键能和，据此计算H-O键与H-Cl键的键能差，进而计算断开1mol H-O键与断开1mol H-Cl键所需能量差；
（2）晶格能越大物质的熔点越高，通过比较NaCl和KCl的晶格能可见，结构相似时，影响晶体晶格能大小的因素有离子半径以及离子所带电荷的多少；
（3）根据离子晶体和分子晶体的熔点关系分析，Al最外层3个电子，可知成键个数，据此分析；
（4）a位置上Cl原子成2个单键，含有2对孤对电子，杂化轨道数为4，据此判断；一种化合物的化学式为KCuCl₃，其中铜元素为+2价，故另一种化合物中铜为+1价，阴离子构成与CuCl₃一样，但CuCl₃原子团的化合价为-2，据此书写．

解答： 解：（1）E（H-O）、E（HCl）分别表示H-O键能、H-Cl键能，
反应A中，4mol HCl被氧化，放出115.6kJ的热量，反应热△H=反应物总键能-生成物的总键能，故：
4×E（H-Cl）+498kJ/mol-[2×243kJ/mol+4×E（H-O）]=-120KJ/mol，
故断开1mol H-O键与断开1mol H-Cl键所需能量相差约为33kJ/mol×1mol=33kJ，
故答案为：33；
（2）离子半径Mg²⁺＜Na⁺＜O^2-＜Ca²⁺＜Cl^-；离子电荷数Na⁺=Cl^-＜O^2-=Mg²⁺=Ca²⁺，离子晶体的离子半径越小，带电荷数越多，晶格能越大，则晶体的熔沸点越高，则有NaCl、KCl、MgO、CaO熔点由高到低的顺序是MgO＞CaO＞NaCl＞KCl，故答案为：MgO＞CaO＞NaCl＞KCl；
（3）分子晶体熔点一般较低，所以AlCl₃为分子晶体，应有极性共价键，又Al最外层只有3个电子，Al成四键结构，应有一个配位键，分子晶体内有分子间作用力，也就是范德华力，故选：BDE；
（4）a位置上Cl原子成2个单键，含有2对孤对电子，杂化轨道数为4，杂化轨道类型为sp³，一种化合物的化学式为KCuCl₃，其中铜元素为+2价，故另一种化合物中铜为+1价，阴离子构成与CuCl₃一样，但CuCl₃原子团的化合价为-2，其化学式为：K₂CuCl₃；
故答案为：sp³；K₂CuCl₃．

点评：本题考查了利用键能计算焓变的方法、影响晶格能大小的因素及晶格能对熔点的影响和分子晶体的相关知识，题目难度不大，注意知识的积累．