化學鍵與分子 練習試題

詳解：NaOH 含有 Na+ 與 OH- 之間的離子鍵，以及 OH- 內部的共價鍵。NaCl 只有離子鍵；HCl 和 CH4 只有共價鍵。學生常誤以為所有含金屬的化合物只有離子鍵，忽略氫氧化物中的共價鍵。

詳解：BF3 的硼有三個鍵結對，無孤對電子，因此為平面三角形，混成軌域為 sp2。sp 對應直線形，sp3 對應四面體形，dsp2 常見於平面正方形。學生常混淆混成軌域與分子形狀。

詳解：CO2 的 C=O 鍵為極性鍵，但分子為直線形，兩個鍵矩方向相反互相抵消，因此分子非極性。H2O 和 NH3 的鍵矩不能抵消，分子為極性；HCl 為雙原子分子，鍵極性即分子極性。學生常忽略分子幾何對極性的影響。

詳解：MgO 中 Mg2+ 和 O2- 的電荷數高，離子鍵強，晶格能大，因此熔點高於 NaF 和 NaCl。鑽石為共價網絡固體，熔點極高，但題目問最高，MgO 熔點約 2852°C，鑽石約 3550°C，實際上鑽石更高，但此題比較的是離子化合物，且選項中有鑽石，需小心。根據 DSE 程度，離子化合物中 MgO 熔點最高，但鑽石熔點更高。為避免爭議，此題應改為「下列哪種離子化合物熔點最高？」，但題幹未指明，故需調整。由於題目要求原創，此題需改寫。

詳解：MgO 中 Mg2+ 和 O2- 離子電荷高且離子半徑小，晶格能大，因此熔點最高。NaF、NaCl、CaCl2 的離子電荷較低或半徑較大，晶格能較小。學生常忽略離子電荷的影響，誤選 NaF 因 F- 半徑小。

詳解：XeF4 中心 Xe 有 4 個鍵結對和 2 個孤對電子，總共 6 個電子對，為八面體排列，孤對電子位於對位，分子形狀為平面正方形。四面體形對應 sp3 且無孤對，變形四面體形對應 NH3 或 H2O，直線形對應 sp。學生常混淆電子對排列與分子形狀。

詳解：H2O 的 O 有兩對孤對電子，孤對電子對鍵結對的排斥力較大，使鍵角從 109.5° 減至 104.5°。NH3 的鍵角為 107°，CH4 為 109.5°，CO2 為 180°。學生常誤以為 NH3 鍵角最小，但 H2O 孤對電子更多。

詳解：烷烴的沸點隨分子量增加而上升，因為分子間倫敦分散力增強。C4H10 分子量最大，因此沸點最高。其餘選項分子量較小，沸點較低。學生常忽略分子間作用力與分子量的關係。

詳解：NaCl 晶體為面心立方結構，每個 Na+ 被 6 個 Cl- 包圍，形成八面體配位。每個 Cl- 也被 6 個 Na+ 包圍。學生常與 CsCl 的 8 配位混淆。

詳解：CH4 的碳有 4 個 σ 鍵，無孤對電子，混成軌域為 sp3，四面體形。C2H4 為 sp2，C2H2 為 sp，CO2 為 sp。學生常混淆 sp、sp2、sp3 與鍵結數。

詳解：氫鍵是分子間作用力中最強的一種，比偶極-偶極力和倫敦分散力強。離子-偶極力存在於離子與極性分子之間，通常比氫鍵強？實際上離子-偶極力可能比氫鍵強，但題幹問「分子間作用力」，離子-偶極力涉及離子，不屬於分子間。在分子間作用力中，氫鍵最強。學生常將離子鍵與氫鍵混淆。