第二章整理与提升
一、选择题(共16题)
1.在CH3COCH3分子中,羰基(-CO-)碳原子与甲基(-CH3)碳原于成键时所采取的杂化方式分别为
A.sp2杂化;sp3杂化 B.sp3杂化;sp3杂化
C.sp3杂化;sp2杂化 D.sp2杂化;sp2杂化
2.下列说法不正确的是
A.水很稳定是因为水中含有大量氢键
B.乳酸分子()中含有一个手性碳原子
C.碘易溶于四氯化碳,甲烷难溶于水都可用相似相溶规律解释
D.酸性:CF3COOH>CCl3COOH
3.根据价层电子对互斥理论及原子轨道的杂化理论判断分子的模型名称和中心原子的杂化方式为( )
A.直线形 杂化 B.四面体形 杂化
C.三角锥形 杂化 D.三角形 杂化
4.关于键长、键能和键角,下列说法不正确的是
A.通过反应物和生成物分子中键能数据可以粗略预测反应热的大小
B.键长越长,键能越小,共价化合物越稳定
C.键角是确定多分子立体结构(分子形状)的重要参数
D.同种原子间形成的共价键键长长短总是遵循:叁键<双键<单键
5.下列叙述中正确的是( )
A.两个原子间形成的共价键键能越大,键长越短,键越牢固
B.两个原子半径之和就是所形成的共价键键长
C.两个原子间键长越长,键越牢固
D.键的强度与键长无关
6.下列化合物中含3个手性碳原子的是( )
A.
B.
C.
D.
7.有四组同一族元素所形成的不同物质,在101kPa时测定它们的沸点(℃)如下表所示:
第一组 A -268.8 B -249.5 C -185.8 D -151.7
第二组 F2 -187.0 Cl2 -33.6 Br2 58.7 I2 184.0
第三组 HF 19.4 HCl -84.0 HBr -67.0 HI -35.3
第四组 H2O 100.0 H2S -60.2 H2Se -42.0 H2Te -1.8
下列各项判断正确的是
A.第四组物质中H2O的沸点最高,是因为H2O分子中化学键键能最强
B.第三组与第四组相比较,化合物的稳定性顺序为:HBr>H2Se
C.第三组物质溶于水后,溶液的酸性:HF>HCl>HBr>HI
D.第一组物质是分子晶体,一定含有共价键
8.已知Zn2+的4s轨道和4p轨道可以形成sp3型杂化轨道,那么[ZnCl4]2—的空间构型为
A.直线形 B.平面正方形 C.正四面体形 D.正八面体形
9.分子有极性分子和非极性分子之分。下列对极性分子和非极性分子的认识正确的是
A.只含非极性键的分子一定是非极性分子
B.含有极性键的分子一定是极性分子
C.非极性分子一定含有非极性键
D.极性分子一定含有极性键
10.关于如图结构的说法不正确的是( )
A.分子中既有键又有π键
B.碳原子有sp、sp2、sp3三种杂化方式
C.O—H键的极性强于C-H键的极性
D.羟基中氧原子采取sp3杂化,VSEPR模型为四面体形
11.根据科学人员探测,在海洋深处的沉积物中含有可燃冰,主要成分是甲烷水合物。有关其组成的两种分子的下列说法正确的是( )
A.它们之间以氢键结合在一起
B.它们的成键电子的原子轨道都是sp3—sσ键
C.它们都是极性键构成的极性分子
D.它们的立体结构都相同
12.关于氢键,下列说法正确的是
A.氢键比分子间作用力强,所以它属于化学键
B.冰中存在氢键,水中不存在氢键
C.分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高
D.H2O是一种非常稳定的化合物,这是由于氢键所致
13.二氯化二硫()是一种广泛用于橡胶工业的硫化剂,常温下是一种橙黄色有恶臭的液体,它的分子结构与类似,熔点为,沸点为,遇水很容易水解,产生的气体能使品红溶液褪色.可由干燥的氯气通入熔融的硫中制得.下列有关说法中正确的是
A.是极性分子
B.分子中所有原子在同一平面上
C.与反应的化学方程式可能为
D.中硫原子轨道杂化类型为杂化
14.(砒霜)是两性氧化物(分子结构如图所示),与盐酸反应能生成,和反应的产物之一为。下列说法正确的是
A.分子中As原子的杂化方式为
B.为共价化合物
C.的空间构型为平面正三角形
D.分子的键角小于
15.顺铂[]是具有抗癌活性的化合物;碳铂是1,1-环丁二羧酸二氨合铂(Ⅱ)的简称,属于第二代铂族抗癌药物,其结构简式如图所示,其毒副作用低于顺铂。下列说法正确的是
A.碳铂中所有碳原子在同一平面上
B.顺铂分子中氮原子的杂化方式是
C.碳铂分子中杂化的碳原子数与杂化的碳原子数之比为2:1
D.1mol1,1-环丁二羧酸中含有σ键的数目为
16.“碘伏”又叫“聚维酮碘溶液”。聚维酮通过氢键与HI3形成聚维酮碘,其结构表示如图所示。下列说法正确的是
(图中虚线表示氢键)
A.C、N、O原子的电负性依次增大
B.聚维酮碘中含有离子键、共价键、氢键等化学键
C.聚维酮碘易溶于水的原因是与水分子间形成氢键
D.分子中的含N五元环一定是平面结构
二、综合题
17.氮、磷、硫、氯元素在科研与生产中有许多重要的用途。请回答下列问题:
(1)磷原子在成键时,能将一个轨道上的电子激发进入轨道而参与成键,则该激发态原子的核外电子排布式为______。
(2)能形成离子晶体,则的空间结构为______。
(3)联氨()为二元弱碱,在水中的电离与氨相似,写出联氨在水中第一步电离的离子方程式:______。
(4)已知一定条件下发生反应:,该反应过程中破坏和形成的化学键类型为______。
(5)多原子分子中各原子若在同一平面内,且有互相平行的p轨道,则p电子可在多个原子间运动,形成离域π键,可用符号正表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数。如苯分子中的大π键可表示为,则中的大π键应表示为______。
18.据《科技日报》报道,我国科学家研制出一系列石墨烯限域的3d过渡金属中心(Mn、Fe、Co、Ni、Cu)催化剂,在室温条件下以为氧化剂可直接将氧化成C的含氧化合物。请回答下列问题:
(1)在Mn、Fe、Co、Ni、Cu中,某基态原子核外电子排布遵循“洪特规则特例”,该基态原子的价层电子排布式为___________。
(2)在第四周期过渡金属元素中,基态原子未成对电子数最多的是___________(填元素符号)。
(3)铜的焰色呈绿色,在现代化学中,常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,称为___________。
(4)石墨烯限域单原子铁能活化分子中的,导致C与H之间的作用力___________(填“增强”或“减弱”)。
(5)常温下,在催化剂作用下,能氧化生成、、等。
①它们的沸点由高到低的顺序为,主要原因是___________。
②和相比,键角较大的是___________,主要原因是___________。
19.如图所示为元素周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素。
请回答下列问题:
(1)表中属于d区的元素是_______(填编号);④⑤⑥⑦⑧五种元素形成的稳定离子中,离子半径最小的是_______(填离子符号)。
(2)表中元素①的6个原子与元素③的6个原子形成的某种环状分子的空间结构为_______。
(3)某元素原子的价层电子排布式为,该元素原子的最外层电子的孤电子对数为_______,该元素的第一电离能_______(填“大于”“等于”或“小于”)原子的价层电子排布式为的元素。
(4)某些不同族元素的性质也有一定的相似性,如上表中元素⑤与元素②的氢氧化物有相似的性质.请写出元素②的氢氧化物与溶液反应的化学方程式:_______。
(5)上述10种元素形成的最高价氧化物对应水化物中,酸性最强的是_______(填化学式)。
(6)下列各组微粒的空间结构相同的是_______(填序号)。
①和 ②和 ③和 ④和 ⑤和 ⑥、和 ⑦和
20.研究表明,利用FeCl2、NH4H2PO4、Li2CO3和苯胺()制备的磷酸亚铁锂(LiFePO4)可用作电池的正极材料。
(1)Fe2+基态核外电子排布式为________。
(2) N、P、O三种元素的电负性由大到小的顺序为________。
(3) CO32-中心原子轨道的杂化类型为________;与CO32-互为等电子体的一种分子为________(填化学式)。
(4) 1mol苯胺分子中含有σ键的数目为________;苯胺与甲苯的相对分子质量相近,但苯胺的沸点高于甲苯,其原因是________________________________。
21.乙二胺()是一种有机化合物,分子中氮、碳的杂化类型分别是___________、___________。
22.常温常压下,断裂1mol(理想)气体分子化学键所吸收的能量或形成1mol(理想)气体分子化学键所放出的能量称为键能(单位为kJ·mol-1)。下表是一些键能数据(kJ·mol-1):
化学键 键能 化学键 键能 化学键 键能
C-F 427 C-Cl 330 C-I 218
H-H 436 S=S 255 H-S 339
回答下列问题:
(1)由表中数据规律预测C-Br键的键能范围:_____<C-Br键能<______(填写数值和单位)。
(2)热化学方程式2H2(g)+S2(g)═2H2S(g)△H=Q kJ·mol-1;则Q=_______。
(3)已知下列热化学方程式:
O2(g)═O2+(g)+e-△H1=+1175.7kJ·mol-1
PtF6(g)+e-═PtF6-(g)△H2=-771.1kJ·mol-1
O2+PtF6-(s)═O2+(g)+PtF6-(g)△H3=+482.2kJ·mol-1
则反应O2(g)+_______(g)=O2+(g)+PtF6-(s)△H=_______kJ·mol-1。
23.地球上的物质不断变化,数十亿年来大气的成分也发生了很大的变化.表中是原始大气和目前空气的主要成分:
目前空气的成分 、、、水蒸气及稀有气体(如、等)
原始大气的主要成分 、、、等
用表中所涉及的分子填写下列空白。
(1)含有10个电子的分子有_______.(填化学式,下同)
(2)由极性键构成的非极性分子有_______。
(3)沸点最高的物质是_______,用所学的知识解释其沸点最高的原因:_______。
(4)不含孤电子对的分子(稀有气体除外)有_______,它的空间结构为_______。
(5)极易溶于水且水溶液呈碱性的物质的分子是_______,它之所以极易溶于水是因为它的分子和水分子之间形成_______。
(6)的结构可表示为,与结构最相似的分子是_______,这两种结构相似的分子中,分子的极性_______(填“相同”或“不相同”)。
24.(1)分子的空间结构为______________,分子的空间结构为______________。
(2)碳原子有4个价层电子,在形成化合物时价层电子均参与成键,但杂化方式不一定相同。在乙烷、乙烯、乙炔和苯中,碳原子采取sp杂化的分子是________(写结构简式,下同),采取杂化的分子是________,采取杂化的分子是________。
试写出一种有机物分子的结构简式,要求其同时含有三种不同杂化方式的碳原子:________。
(3)已知、、三种分子中,键角由大到小的顺序是,请分析可能的原因是________________________。
参考答案:
1.A
【详解】
在CH3COCH3(丙酮)分子中,羰基碳原子含有3个σ键且不含孤电子对,所以采用sp2杂化,甲基碳原子含有4个σ键且不含孤电子对,所以采用sp3杂化,A正确;
答案选A。
2.A
【详解】
A.水很稳定与水分子中H-O的键能大,共价键结合牢固,不易被破坏有关,与分子之间含有氢键无关,A错误;
B.手性碳原子是连接4个不同的原子或原子团的C原子。在乳酸分子中,中间的C原子连接了—CH3、—OH、—COOH和H原子,因此乳酸分子中含有一个手性碳原子,B正确;
C.碘易溶于四氯化碳,甲烷难溶于水,是由于I2、CH4、CCl4都是由非极性分子构成的物质,H2O是由极性分子构成的物质,根据相似相溶原理,由非极性分子构成的溶质易溶于由非极性分子构成的溶剂中,而不易溶解在由极性分子构成的溶剂中;由极性分子构成的溶质易溶于由极性分子构成的溶剂中,而不易溶于由非极性分子构成的溶剂中,C正确;
D.由于元素的非金属性:F>Cl,所以吸引电子对能力F比Cl更强,使-COOH的羟基H原子具有更大的活性,更容易发生电离,所以酸性:CF3COOH>CCl3COOH,D正确;
故合理选项是A。
3.B
【详解】
分子: ,采取杂化, 模型为四面体型;答案选B。
4.B
【详解】
A.反应热=反应物的总键能-生成物的总键能,则通过反应物和生成物分子中键能数据可以粗略预测反应热的大小,故A正确;
B.键长越长,作用力越小,键能越小,化合物越不稳定,键能越大,键长越短,共价化合物越稳定,故B错误;
C.键长和键角常被用来描述分子的空间构型,键角是描述分子立体结构的重要参数,故C正确;
D.原子间键能越大,核间距越小,键长越短,键能的一般关系为:叁键>双键>单键,则键长:叁键<双键<单键,故D正确;
故选B。
5.A
【详解】
A.共价键的键长越短,电子云重合程度越大,结合越牢固,键能越大,A正确;
B.两个成键原子的原子核之间的平均距离叫做键长,B错误;
C.由A选项的解析可知,键长越短,键越牢固,C错误;
D.由A选项的解析可知,键的强度与键长有关,D错误;
故选A。
6.C
【详解】
A.中有1个手性碳原子,故A不符合题意;
B.中有2个手性碳原子,故B不符合题意;
C.中有3个手性碳原子,故C符合题意;
D.中有1个手性碳原子,故D不符合题意;
故答案选C。
7.B
【详解】
分析:根据物质的沸点高低可以判断其晶体类型。由表中数据可知,,表中所有物质沸点较低,故其均可形成分子晶体。根据元素的非金属性强弱可以判断其气态氢化物的稳定性。对于分子组成相似的物质,若分子间能形成氢键,则其沸点要高于不能形成分子间氢键的。
详解:A. 第四组物质中H2O的沸点最高,是因为H2O分子之间可以形成氢键,A不正确;
B. Se和Br同为第4周期元素,Br的非金属性较强,故化合物的稳定性顺序为HBr>H2Se,B正确;
C. 第三组物质溶于水后,HF溶液的酸性最弱,因为氢氟酸是弱酸、其他均为强酸,C不正确;
D. 第一组物质是分子晶体,其结构粒子为分子,但是,分子中不一定含有共价键,如稀有气体分子中无共价键,D不正确。
综上所述,各项判断正确的是B,本题选B。
8.C
【详解】
此配离子的中心原子采取sp3杂化,配位数为4,故空间构型为正四面体型,故选C。
9.D
【详解】
键的极性是由组成共价键的原子是否相同决定,而分子的极性由键的极性和分子的空间构型共同决定。只含非极性键的分子不一定是非极性分子(O3为极性分子)、极性分子一定含有极性键,而含有极性键的分子、当空间构型非常对称时也可能为非极性分子,例如CH4。故答案选D。
10.B
【详解】
A. 键构成共价单键,键和π键构成共价苯环、双键或三键,该有机物中含共价单键、苯环和碳碳双键,A项正确;
B.以4个单键相连的C原子采用sp3杂化方式,苯环和碳碳双键的C原子采用sp2杂化,无sp杂化的C原子,B项错误;
C. 电负性:O>C,则O—H键的极性强于C-H键的极性,C项正确;
D. 羟基中氧原子成键电子对为2,孤电子对为2,则采取sp3杂化,其VSEPR模型为四面体形,D项正确;
答案选B。
11.B
【详解】
甲烷水合物中包含CH4、H2O两种分子;二者中心原子均以sp3杂化,CH4中形成4个sp3-sσ键,H2O中形成2个sp3-sσ键;CH4是正四面体形,H2O是V形,所以CH4是极性键构成的非极性分子,H2O是极性键构成的极性分子。在可燃冰中,CH4和H2O分子之间以分子间作用力结合,结合以上分析可知,B正确;
综上所述,本题选B。
12.C
【详解】
A、氢键比范德华力强,是一种介于化学键与分子间作用力之间的作用力,但不属于化学键,故A错误;
B、水和冰中均存有氢键,故B错误;
C、氢键能影响物质的熔沸点,则分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高,故C正确;
D、水分子内不含氢键,只存在与水分子之间,H2O是一种非常稳定的化合物,这是由于H-O键键能较大所致,故D错误。
故选C。
13.AC
【详解】
A.中键为非极性共价键,键为极性共价键,分子结构与类似,正、负电荷中心不重合,为极性分子,A正确;
B.根据分子结构与类似,可知其分子中所有原子不在同一平面上,B错误;
C.遇水易水解,并产生能使品红溶液褪色的气体,该气体为,在反应过程中硫元素的化合价一部分升高到价(生成),一部分降低到0价(生成S),同时生成,反应的化学方程式为,生成的S、和均可与氢氧化钠反应,因此与反应的化学方程式可能为,C正确;
D.分子中S原子分别与原子、S原子各形成1个键,同时还有两个孤电子对,所以S原子的轨道杂化类型为杂化,D错误;
故答案为:AC。
14.AD
【详解】
A.由的分子结构可知,与3个O形成三角键形结构,中心原子上有1对孤电子对和3个成键电子对,则原子的杂化方式为,A正确;
B.是由和构成的离子化合物,B错误;
C.中含1对孤电子对和3个成键电子对,空间结构为三角锥形,C错误;
D.中含有1对孤电子对和3个成键电子对,空间结构为三角键形,键角小于109°28′,D正确;
故选AD。
15.BC
【详解】
A.碳铂分子中含有多个饱和碳原子,则所有碳原子不可能在同一平面上,故A错误;
B.N原子形成类似于的结构,即存在4个σ键,则N原子的杂化方式是,故B正确;
C.碳铂分子中有4个C原子均形成4个σ键,为杂化,2个C原子均形成3个σ键,为杂化,则碳铂分子中杂化的碳原子数与杂化的碳原子数之比为2:1,故C正确;
D.、、、均为σ键,键中有1个σ键,则1mol1,1-环丁二羧酸中含有σ键的数目为,故D错误;
故选BC。
16.AC
【详解】
A.C、N、O的非金属性依次增强,则C、N、O原子的电负性依次增大,A正确;
B.聚维酮碘中含有离子键、共价键、氢键,但氢键不是化学键,B错误;
C.因为聚维酮通过氢键与HI3形成聚维酮碘,聚维酮碘中也存在氢键,水分子中也存在氢键,根据相似相溶,聚维酮碘水溶性良好的性能与氢键有关,C正确;
D.分子中的含N五元环上有3个亚甲基,亚甲基上的碳原子为sp3杂化,则五元环一定不是平面结构,D错误;
故选AC。
17. (或) 正四面体形 离子键
【详解】
(1)基态P原子的电子排布式为,若将一个轨道上的电子激发进入轨道,则该激发态原子的核外电子排布式为;
(2)中P原子的价层电子对数,无孤电子对,采取杂化,其空间结构为正四面体形;
(3)依据氨在水中的电离方程式:,可知联氨在水中的第一步电离方程式为;
(4)反应物和生成物均是离子化合物,且只含离子键,因而该反应过程中破坏和形成的化学键类型只有离子键;
(5)由价层电子对互斥模型可知中S是杂化,有一个未参与杂化的p轨道,并有一个孤电子对。氧的3个p轨道中有2个含单电子的轨道,其中一个参与成键,另一个未参与成键,因为中含有2个氧,故中共有3个相互平行的p轨道,其中有4个电子(S提供2个,两个氧原子各提供1个),相互平行的p轨道重叠,形成的离域π键可表示为。
18. Cr 光谱分析 减弱 、分子间存在氢键,且中氢键较强,分子间只存在范德华力,氢键比范德华力强 中C原子采取杂化,中C原子采取杂化
【详解】
(1)原子轨道处于全充满、半充满、全空状态时,体系更稳定,基态Mn、Fe、Co、Ni、Cu的价层电子排布式分别为、、、、,则基态Cu原子核外电子排布遵循“洪特规则特例”,故答案为:;
(2)在第四周期过渡金属元素中,基态原子未成对电子数最多的元素的价层电子排布式为,该元素为Cr,故答案为:Cr;
(3)利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,称为光谱分析,故答案为:光谱分析;
(4)石墨烯限域单原子铁能活化分子中的,说明在催化剂作用下,更容易发生断裂,其键能降低,即导致C与H之间的作用力减弱,故答案为:减弱;
(5)①、分子间存在氢键,且中氢键较强,分子间存在范德华力,氢键比范德华力强,故沸点,故答案为:、分子间存在氢键,且中氢键较强,分子间只存在范德华力,氢键比范德华力强;
②中C原子采取即杂化,呈正四面体形,中C原子采取杂化,星平面三角形,中键角较大,故答案为:;中C原子采取杂化,中C原子采取杂化;
19. ⑨ 平面正六边形 1 大于 ③④⑤⑥
【详解】
(1)表中⑨属于d区元素;对于电子层结构相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,离子核外电子层数越多,离子半径越大,则离子半径由大到小的顺序为,可见离子半径最小的为;
(2)元素①的6个原子与元素③的6个原子形成的某种环状分子为苯,苯分子的空间结构为平面正六边形;
(3)某元素原子的价层电子排布式为,由于s能级最多容纳2个电子,且p能级填充电子,故,价层电子排布式为,该元素为N元素,N原子轨道的2个电子为孤电子对,即孤电子对数为1;轨道为半充满稳定状态,其元素第一电离能大于同周期的相邻元素,故N元素的第一电离能大于价层电子排布式为的O元素的第一电离能;
(4)元素⑤与元素②的氢氧化物有相似的性质,则元素②的氢氧化物与溶液反应生成和水,化学方程式为;
(5)表中10种元素形成的最高价氧化物对应水化物中,酸性最强的是;
(6)①空间结构为三角锥形;空间结构为V形,二者空间结构不相同,①不符合;
②中中心N原子的孤电子对数为、价层电子对数为,空间结构为正四面体形;中中心O原子的孤电子对数为、价层电子对数为,空间结构为三角锥形,二者空间结构不相同,②不符合;
③空间结构为三角锥形,空间结构也是三角锥形,二者空间结构相同,③符合;
④中O原子的孤电子对数为、价层电子对数为,空间结构为V形,中中心S原子的孤电子对数为、价层电子对数为,空间结构为V形,二者空间结构相同,④符合;
⑤为直线形结构,中中心原子没有孤电子对、价层电子对数为,空间结构为直线形,二者空间结构相同,⑤符合;
⑥中中心原子的孤电子对数为、价层电子对数为,空间结构为正四面体形;中中心原子的孤电子对数为、价层电子对数为,空间结构为正四面体形;中中心S原子的孤电子对数为、价层电子对数为,空间结构为正四面体形,三者空间结构相同,⑥符合;
⑦中中心B原子上没有孤电子对、价层电子对数为,空间结构为平面正三角形,中原子形成4个共价键,不是平面形结构,二者空间结构不相同,⑦不符合;
故符合要求的序号是③④⑤⑥。
20. [Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6 O>N>P sp2 SO3 14mol 苯胺分子间可形成氢键
【详解】
(1)铁是26号元素,其基态电子排布式为:1s22s22p63s23p63d64s2,失去2个电子变成亚铁离子Fe2+,Fe2+基态核外电子排布式为[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6;
(2)同周期从左到右、同主族从下到上,电负性逐渐增大,根据元素在元素周期表中的位置,可知N、P、O三种元素的电负性由大到小的顺序为:O>N>P;
(3)CO32-中心原子碳原子孤对电子对数==0,杂化轨道数目=3+0=3,碳原子采取sp2杂化;CO32-的原子数为4,价电子数为24,等电子体是指具有相同原子数和相同价电子数的分子或原子团,根据等电子体的定义可知,与CO32-互为等电子体的分子有SO3、BF3等,答案为:sp2;SO3;
(4)苯胺()中C-C键、C-H键、C-N键、N-H键均是或含有σ键,1 mol苯胺分子中含有σ键的数目共计为14mol;苯胺为分子晶体,由分子构成,苯胺与甲苯的相对分子质量相近,但苯胺的沸点(184.4℃)高于甲苯的沸点(110.6℃),原因是苯胺分子之间存在氢键,答案为:14mol;苯胺分子间可形成氢键。
21.
【详解】
乙二胺分子中,1个N原子形成3个单键,还有1个孤电子对,故N原子价层电子对数为4,N原子采取杂化;1个C原子形成4个单键,没有孤电子对,价层电子对数为4,采取杂化。
22. 218 kJ/mol 330 kJ/mol -229 PtF6 -77.6
【详解】
(1)元素周期表中同主族存在的变化规律,C-Br原子半径在C-Cl和C-I之间,键能应介于C-Cl和C-I之间,C-Br键的键能范围为218 kJ mol-1 <C-Br键能<330 kJ mol-1;
(2)热化学方程式2H2(g)+S2(g)═2H2S(g)△H=Q kJ mol-1,△H=反应物键能总和-生成物键能总和=2×436kJ/mol+255kJ/mol-2×2×339kJ/mol=-229kJ/mol,则Q=-229;
(3)①O2(g)═O2+(g)+e- △H1=+1175.7kJ mol-1,②PtF6(g)+e-═PtF6-(g) △H2=-771.1kJ mol-1,③O2+PtF6-(s)═O2+(g)+PtF6-(g) △H3=+482.2kJ mol-1,依据热化学方程式和盖斯定律计算①+②-③得到O2(g)+PtF6 (g)=O2+PtF6-(s)△H=-77.6kJ/mol。
23. 、、、 、 液态水中水分子间存在氢键,使分子间作用力增大,沸点升高 正四面体形 氢键 不相同
【详解】
(1)含有10个电子的分子有、、、.
(2)甲烷中碳原子和氢原子之间存在极性键,甲烷是正四面体形结构,正、负电荷中心重合,所以是非极性分子;二氧化碳分子中碳原子和氧原子之间存在极性键,二氧化碳是直线形分子,正、负电荷中心重合,所以是非极性分子.
(3)液态水中水分子间存在氢键,使分子间作用力增大,沸点升高,常温下为液体,在这些物质中沸点最高。
(4)中无孤电子对,由于碳原子采取杂化,空间结构为正四面体形.
(5)氨极易溶于水,是由于氨能与水分子之间形成氢键,氨溶于水,与水反应形成一水合氨,,溶液呈碱性.
(6)与结构相似,是由同种元素组成的双原子分子,为非极性分子;是由不同种元素组成的双原子分子,为极性分子。
24. 平面三角形 三角锥形 、 分子中C原子上没有孤电子对,分子中N原子上有1对孤电子对,分子中O原子上有2对孤电子对,孤电子对数越多,对成键电子对的排斥作用越大,故键角越小
【详解】
(1)分子中的B原子采取杂化,所以其分子的空间结构为平面三角形;分子中的N原子采取杂化,含有一对孤电子对,所以其分子的空间结构为三角锥形;故答案为:平面三角形;三角锥形;
(2)乙烷分子中的碳原子采取杂化,乙烯、苯分子中的碳原子均采取杂化,乙炔分子中的碳原子采取即杂化,同时含有三种不同杂化方式的碳原子的有机物分子中应该同时含有烷基(或环烷基)、碳碳双键(或苯环)和碳碳三键,如;故答案为:;、;;;
(3)、、分子中的O、N、C均采取杂化,而O原子上有2对孤电子对,对成键电子对的排斥作用最大,分子的键角最小;N原子上有1对孤电子对,对成键电子对的排斥作用使键角缩小,但比分子的键角大;C原子上无孤电子对,分子的键角最大;故答案为:分子中C原子上没有孤电子对,分子中N原子上有1对孤电子对,分子中O原子上有2对孤电子对,孤电子对数越多,对成键电子对的排斥作用越大,故键角越小。