通辽实高2022-2023学年高二下学期2月月考
化学试卷
第I卷(选择题,共40分)
选择题(每道题只有一个正确选项。每小题2分:共40分)
1.下列叙述中正确的是( )
A.除零族元素外,短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数
B.除短周期外,其他周期均有18种元素
C.副族元素中没有非金属龙靠
D.碱金属元素是指IA族的所有元素
2.下列说法中不正确的是( )
A.同一原子中,2p,3p,4p能级的轨道数依次增多
B.3p2表示3p能级有两个电子
C.K的电子排布式为ls2s2p63s23p6
D.处于最低能量的原子叫做基态原子
3.气态中性原子失去一个电子转化为气态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能(I)气态正离子继续逐个失去电子所需要的最低能量依次称为第二电离能(I)、第三电离能(·下表是第三周期部分元素的电离能[单位:eV(电子伏特)]数据。
下列说法正确的是( )
A.甲的金属性比乙强
B.乙的化合价为+1
C.丙一定为金属元素
D.丁一定为金属元素
4.下列各电子层中不包含p原子轨道的是( )
A.N B.M C.L D.K
5.一个原了核外电了排布式为1s22s22p63s23p6的元素最可能的价态是( )
A.+1 B.+2 C.+3 D.-1
6.下列微粒中,最外层未成对电了数最多的是( )
A.O B.Cu2+ C.Si D.Fe
7.下列粒子的VSEPR模型为四面体,但空间立体构型为V形的是( )
A.OF2 B.CO2 C.SO2 D.NH4+
8.下列描述中正确的是( )
A.Na+的轨道表示式:
B.2p和3p轨道形状均为哑铃形,能量也相等
C.价电子排布为4s24p3的元素位于第四周期第VA族,是p区元素
D.钠原子由1s22s22p63s1一1s22s22p63p1时,由基态转化成激发态,可产生发射光谱
9.下列几组微粒互为等电子体的有( )
①N2和CO ②NO+和CN- ③CO2和CS2 ④N2O和CO2 ⑤BF3和SO3
A.仅①②③ B.仅④⑤ C.仅①③④ D.①②③④
10.下列有关原子核外电子排布的说法,正确的是( )
A.电子排布为[Ar]3d44s2的中性原子是基态原子
B.1s22s12px22py22pz1违反了洪特规则,是激发态原子的电子排布
C.不符合泡利原理
D.基态铜原子的电子排布式:1s22s22p63s2p6d94s2
11.下列说法错误的是( )
A.σ键和π键比例为7:1
B.某元素气态基态原子的逐级电离能(kJ·mol-)分别为738、1451、13630、17995、21703,当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X2+
C.C22+和O22+互为等电子体,1mol0中含有的π键数目为2NA,O22+的电子式为
D.乳酸(CH3CH(OH)COOH )分子中含有一个手性碳原子
12.根据“相似相溶”规律,你认为下列物质在水中溶解度较大的是( )
A.乙烯
B.二氧化碳
C.二氧化硫
D.氢气
13.对于主族元素R 形成化合物的分子式为 HROm其水溶液呈酸性,下列说法正确的是( )
A.m越大其HROm的氧化性越强
B.m越大其HROm的酸性越强
C.与Zn反应时,只能产生一种气体
D.当m=3时,R一定为VA族
14.下列说法正确的是( )
A.HF、HC1、HBr、HT的熔沸点、还原性都依次升高(增强)
B.通常测定氟化氢的相对分子质量大于理论值,因分子间存在氢键
C.BF3、NCl3、PH3中心原子的杂化方式相同
D.各种含氯元素的酸性由强到弱排列为HCl15.NH3和BF可以通过配位键形成化合物NHBFS,下列说法正确的是( )
A.NH3、BF3两分子都是平面三角形分子
B.NH3、BF3两分子的键角前者更大
C.形成配合物时NH3中N原子提供的是孤对电子,BF3中B原子提供空轨道
D.形成配合物时BF3中B原子提供的是孤对电子,NH3中N原子提供空轨道
16.下列状态的镁中,电离最外层一个电子所需能量最大的是( )
17.下列关于C、Si及其化合物结构与的论述错误的是( )
A.键能C-C>Si-si、C-H>Si-H,因此C2H6稳定性大于Si2H6
B.C的电负性大于Si的电负性,C的第一电离能也大于Si的第一电离能
C.SiH4中Si的化合价为+4,CH4中C的化合价为-4,因此SiH4还原性小于CH4
D.Si原子间难形成双键而C原子间可以,是因为Si的原子半径大于C,难形成P-Pπ键
18.B3N3H6(无机苯)的结构与苯类似,也有大π键。下列关于B3N3H6的说法错误的是( )
A.与苯相似,其熔点较低
B.无机苯与苯相似,既有非极性键也有极性键
C.分子中B和N的杂化方式相同
D.分子中所有原子共平面
19.如图所示,a为乙二胺四乙酸(EDTA),易与金属离子形成整合物,b为EDTA与Ca2+形成的鳌合物。下列叙述正确的是 ( )
A.a和b中N原子均采取sp3杂化
B.b中Ca2+的配位数为4,配位原子是C原子
C.原子杂化方式相同
D.b中含有共价键、离子键和配位键
20.胆矾CuSO4·5H2O可写[Cu(H2O)]SO4·H2O,其结构示意图如下:
下列有关胆矾的说法正确的是( )
A.Cu2+的价电子排布式为3d84s1
B.所有氧原子都采取sp3杂化
C.氧原子参与形成离子键、配位键、σ键和氢键四种化学键
D.第二周期的元素中第一电离能比氧原子大的元素有三种
第I卷(非选择题共60分)
二、填空题(本大题共5小题,共60分)
21.(11分)下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表一种化学元素。试
答下列问题:
(1)元素p为26号元素,请写出其基态原子的电了排布式 ,核元素的价电子排布图 。
(2)d与a的单质反应生成的产物分子中,中心原子的杂化形式为 ,分子间构型为 。分别d、e素形成的两种简单氢化物中键角较大的是 。H原因是 。
(3)h的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光,请用原子结构的知识解释发光的原因: 。
(4)0、p两元素的部分电离能数据列于下表:
比较两元素的I2、I3可知,气态o2+再失去一个电子比气态p2+再失去一个电子难。对此你的解释是 。
(5)表中所列的某主族元素的电离能情况如图I所示,则该元素是 (填元素符号)。
22.(13分)已知A、B、C、D、E为短周期主族元素,F、G为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。
A元素的核外电子数引电子层妆相等,也是街中最丰富的元素
B元素原子的核外p电子数比s电子数少1
C原子的第一至第四电离能分别是:I1=738k]/mol-1 I2= 1451kJ/mol-1
I3= 7733k/mo1-1 I4=10540k//mol-1
D元素简单离子半径是第三周期中最小的
E元素是该周期电负性最大的元素
F所在族的元素种类是周期表中最多的
G在周期表的第十一列
(1)写出BA3的电子式 。
(2)B基态原子中能量最高的电子,其电子云在空间有 个伸展方向,原子轨道呈
形。
(3)D的基态原子有 种不同能量的电子, 种不同运动状态的电子。
(4)己知BE3水解可生成一种漂白性的物质和一种碱性气体,则B和E中电负性较的是
(填元素符号)。
(5)C与D的第一电离能大小为 。
(6)G的基态原子的外围电子排布图为 ,位于 区。F元素的原子结构示意图 ,前四周期中未成对电子数最多的原子的元素符号为 。
(7)已知Be和A1的电负性均为1.5,请出向BeCl2溶液中滴加过量NaOH溶液所发生的离子反应方程式 。
23.(10分)(1)下列几种氢键由强到弱的顺序为 (填字母)。
a.O-H…O b.N-H…N c.F-H…F d.O-H…N
(2)① 的沸点比 的沸点低,原因是 。
②水和乙酸以任意比例互溶,除因为他们都是极性分子外,还因为 。
(3)BF3与一定量水形成(H2O2)·BF3晶体Q:
晶体Q中各微粒之间的作用力不涉及 (填序号)。
a离子键 b共价键 c配位键 d氢键 e范德华力
(4)类卤素离子SCN-可用于Fe3+的检验,其对应的酸有两种,分别为硫氰酸(H-S-C N)和异硫氰酸(H-N=C=S),这两种酸中沸点较高的是 (填物质名称)。
(5)离子液体是一种只由离子组成的液体,在低温下也能以液态稳定存在,是一种很有研究价值的溶剂。最常见的离子液体主要由阴离子AlCl4—和以下的正离子组成。①图中正离子有令人惊奇的稳定性,它的电子在其环状结构中高度离域。该正离子中N原子的杂化方式为 。
②为了使正离子以单个形式存在,正离子间不发生聚集,所以与N原子相连的—CH不能被H原子替换,原因是 。
24.(12分)硼、铝均具有缺电子性,请回答下列问题:(1)硼酸(H3BO3)是白色片状晶体(层状结构如图),有滑腻感,在冷水中溶解度很小,加热时溶解度增大。
①硼酸分子以范德华力、共价键和 (填作用力类型)形成环状结构,每个含有B的环中平均含有B个数为 个,其中B杂化类型为 。1mo1硼酸(H3BO3)晶体中含有 mol氢键。
②从氢键的角度解释加热时,硼酸的溶解度增大,主要原因 。
③硼酸是一元弱酸,眼科医院常用作消毒剂,在实验中不小心被碱溶液灼伤后清洗伤口后可涂上少量的硼酸,在水中电离时,硼酸结合水电离出的OH—而呈酸性。写出硼酸的电离方程式 。
(2)①硼氢化钠(NaBH4)是有机化学中的一种常用还原剂NaBH4中B杂化类型为 。
LiAlH4也是一种特殊的还原剂,可将羚酸直接还原成醇。 (
Li
A
l
H
4
)
CH3COOH CH3CH2OH CHCOOH分子中π键和σ键的数目之比为 。
C HCOOH分子分子中键角2 键角1(填“大于”、“等于”或“小于”)。
(3)氯化铝与氯化硼有相似性,中心原子最外层均没有达到8电子稳定结构,易形成配位键,氯化铝易升华,易双聚,双聚物为Al2Cl6,请画出Al2Cl6的结构 。
25.(14分)
(1)CCl4、H2S、BF3、CO2键角由大到小的顺序是 。
(2)As4O6的分子结构如图所示: ,其中As原子的杂化方式为 ,O原子的杂化方式为 。
(3)[Co(NO2)(NH3)5]Cl2中Co3+的配位数为 ,粒子中的大π键可用符号πnm表示,中m代表参与形成大键的原子数,n代表参与形成大键的电子数(如分子中的大键可,空间构型为表示为π66),则配体中NO2—的大π键可表示为 ,空间构型为 。
(4)我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)回答下列问题:
①元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E)。第二周期部分元素的E(纵坐标)变化趋势如图。
其中除氮元素外,其他元素的E1自左而右依次增大的原因 ,氮元素的E1呈现异常的原因是 。
②用X射线衍射实验方法测得化合物R的晶体结构,其局部结构如图所示:从结构分析,R中两种阳离子的相同之处为 (填标号),不同之处为 (填标号)。
A.中心原子的杂化类型AOU
B中心原子的价层电子对数
C.立体结构
通辽实高2022-2023学年高二下学期2月月考
化学试卷 答案
第I卷(选择题,共40分)
选择题(每道题只有一个正确选项。每小题2分:共40分)
1.下列叙述中正确的是( )
A.除零族元素外,短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数
B.除短周期外,其他周期均有18种元素
C.副族元素中没有非金属龙靠
D.碱金属元素是指IA族的所有元素
【答案】C
2.下列说法中不正确的是( )
A.同一原子中,2p,3p,4p能级的轨道数依次增多
B.3p2表示3p能级有两个电子
C.K的电子排布式为ls2s2p63s23p6
D.处于最低能量的原子叫做基态原子
【答案】A
3.气态中性原子失去一个电子转化为气态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能(I)气态正离子继续逐个失去电子所需要的最低能量依次称为第二电离能(I)、第三电离能(·下表是第三周期部分元素的电离能[单位:eV(电子伏特)]数据。
下列说法正确的是( )
A.甲的金属性比乙强
B.乙的化合价为+1
C.丙一定为金属元素
D.丁一定为金属元素
【答案】A
4.下列各电子层中不包含p原子轨道的是( )
A.N B.M C.L D.K
【答案】D
5.一个原了核外电了排布式为1s22s22p63s23p6的元素最可能的价态是( )
A.+1 B.+2 C.+3 D.-1
【答案】C
6.下列微粒中,最外层未成对电了数最多的是( )
A.O B.Cu2+ C.Si D.Fe
【答案】D
7.下列粒子的VSEPR模型为四面体,但空间立体构型为V形的是( )
A.OF2 B.CO2 C.SO2 D.NH4+
【答案】A
8.下列描述中正确的是( )
A.Na+的轨道表示式:
B.2p和3p轨道形状均为哑铃形,能量也相等
C.价电子排布为4s24p3的元素位于第四周期第VA族,是p区元素
D.钠原子由1s22s22p63s1一1s22s22p63p1时,由基态转化成激发态,可产生发射光谱
【答案】C
9.下列几组微粒互为等电子体的有( )
①N2和CO ②NO+和CN- ③CO2和CS2 ④N2O和CO2 ⑤BF3和SO3
A.仅①②③ B.仅④⑤ C.仅①③④ D.①②③④
【答案】D
10.下列有关原子核外电子排布的说法,正确的是( )
A.电子排布为[Ar]3d44s2的中性原子是基态原子
B.1s22s12px22py22pz1违反了洪特规则,是激发态原子的电子排布
C.不符合泡利原理
D.基态铜原子的电子排布式:1s22s22p63s2p6d94s2
【答案】C
11.下列说法错误的是( )
A.σ键和π键比例为7:1
B.某元素气态基态原子的逐级电离能(kJ·mol-)分别为738、1451、13630、17995、21703,当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X2+
C.C22+和O22+互为等电子体,1mol0中含有的π键数目为2NA,O22+的电子式为
D.乳酸(CH3CH(OH)COOH )分子中含有一个手性碳原子
【答案】A
12.根据“相似相溶”规律,你认为下列物质在水中溶解度较大的是( )
A.乙烯
B.二氧化碳
C.二氧化硫
D.氢气
【答案】C
13.对于主族元素R 形成化合物的分子式为 HROm其水溶液呈酸性,下列说法正确的是( )
A.m越大其HROm的氧化性越强
B.m越大其HROm的酸性越强
C.与Zn反应时,只能产生一种气体
D.当m=3时,R一定为VA族
【答案】B
14.下列说法正确的是( )
A.HF、HC1、HBr、HT的熔沸点、还原性都依次升高(增强)
B.通常测定氟化氢的相对分子质量大于理论值,因分子间存在氢键
C.BF3、NCl3、PH3中心原子的杂化方式相同
D.各种含氯元素的酸性由强到弱排列为HCl【答案】D
15.NH3和BF可以通过配位键形成化合物NHBFS,下列说法正确的是( )
A.NH3、BF3两分子都是平面三角形分子
B.NH3、BF3两分子的键角前者更大
C.形成配合物时NH3中N原子提供的是孤对电子,BF3中B原子提供空轨道
D.形成配合物时BF3中B原子提供的是孤对电子,NH3中N原子提供空轨道
【答案】C
16.下列状态的镁中,电离最外层一个电子所需能量最大的是( )
【答案】A
17.下列关于C、Si及其化合物结构与的论述错误的是( )
A.键能C-C>Si-si、C-H>Si-H,因此C2H6稳定性大于Si2H6
B.C的电负性大于Si的电负性,C的第一电离能也大于Si的第一电离能
C.SiH4中Si的化合价为+4,CH4中C的化合价为-4,因此SiH4还原性小于CH4
D.Si原子间难形成双键而C原子间可以,是因为Si的原子半径大于C,难形成P-Pπ键
【答案】C
18.B3N3H6(无机苯)的结构与苯类似,也有大π键。下列关于B3N3H6的说法错误的是( )
A.与苯相似,其熔点较低
B.无机苯与苯相似,既有非极性键也有极性键
C.分子中B和N的杂化方式相同
D.分子中所有原子共平面
【答案】A
19.如图所示,a为乙二胺四乙酸(EDTA),易与金属离子形成整合物,b为EDTA与Ca2+形成的鳌合物。下列叙述正确的是 ( )
A.a和b中N原子均采取sp3杂化
B.b中Ca2+的配位数为4,配位原子是C原子
C.原子杂化方式相同
D.b中含有共价键、离子键和配位键
【答案】A
20.胆矾CuSO4·5H2O可写[Cu(H2O)]SO4·H2O,其结构示意图如下:
下列有关胆矾的说法正确的是( )
A.Cu2+的价电子排布式为3d84s1
B.所有氧原子都采取sp3杂化
C.氧原子参与形成离子键、配位键、σ键和氢键四种化学键
D.第二周期的元素中第一电离能比氧原子大的元素有三种
【答案】D
第I卷(非选择题共60分)
二、填空题(本大题共5小题,共60分)
21.(11分)下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表一种化学元素。试
答下列问题:
(1)元素p为26号元素,请写出其基态原子的电了排布式 ,核元素的价电子排布图 。
(2)d与a的单质反应生成的产物分子中,中心原子的杂化形式为 ,分子间构型为 。分别d、e素形成的两种简单氢化物中键角较大的是 。H原因是 。
(3)h的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光,请用原子结构的知识解释发光的原因: 。
(4)0、p两元素的部分电离能数据列于下表:
比较两元素的I2、I3可知,气态o2+再失去一个电子比气态p2+再失去一个电子难。对此你的解释是 。
(5)表中所列的某主族元素的电离能情况如图I所示,则该元素是 (填元素符号)。
【答案】
A元素的核外电子数引电子层妆相等,也是街中最丰富的元素
B元素原子的核外p电子数比s电子数少1
C原子的第一至第四电离能分别是:I1=738k]/mol-1 I2= 1451kJ/mol-1
I3= 7733k/mo1-1 I4=10540k//mol-1
D元素简单离子半径是第三周期中最小的
E元素是该周期电负性最大的元素
F所在族的元素种类是周期表中最多的
G在周期表的第十一列
22.(13分)已知A、B、C、D、E为短周期主族元素,F、G为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。
(1)写出BA3的电子式 。
(2)B基态原子中能量最高的电子,其电子云在空间有 个伸展方向,原子轨道呈
形。
(3)D的基态原子有 种不同能量的电子, 种不同运动状态的电子。
(4)己知BE3水解可生成一种漂白性的物质和一种碱性气体,则B和E中电负性较的是
(填元素符号)。
(5)C与D的第一电离能大小为 。
(6)G的基态原子的外围电子排布图为 ,位于 区。F元素的原子结构示意图 ,前四周期中未成对电子数最多的原子的元素符号为 。
(7)已知Be和A1的电负性均为1.5,请出向BeCl2溶液中滴加过量NaOH溶液所发生的离子反应方程式 。
【答案】
【解析】A 、 B 、 C 、 D 、 E 为短周期主族元素, F 、 G 为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。 A 元素的核外电子数和电子层数相等,也是宇宙中最丰富的元素,则 A 为 H 元素; B 元素原子的核外 p 电子数比 s 电子数少1,其原子核外电子排布为1s22s22p',则 B 为 N 元素;由 C 原子的第一至第四电离能数据可知,第三电离能剧增,则 C 表现+2价,处于 IIA 族,原子序数大于 N 元素,则 C 为 Mg 元素; D 元素简单离子半径是该周期中最小的,则 D 为 Al; E 元素是该周期中电负性最大的元素,则 E 为 Cl 元素; F 所在族的元素种类是周期表中最多的,位于 IIB ,其原子序数大于 Cl ,则 F 为 Sc 元素; G 在周期表的第十一列,位于 IB 族,则 G 为 Cu 元素。
(1)BA3为离子化合物,化学式为NH3,则其电子式
(2) B 为 N ,能量最高的电子为2p电子,其电子云在空间有3个方向, p 轨道为纺锤形,
故答案为:3;纺锤;
(3)实验室中通过加热二氧化锰与浓盐酸制取氯气,该反应的离子方程式为:
MnO2+2Cl—+4H+==Mn2++Cl2↑+H2O
(4) NCl3在常温下是一种淡黄色的液体,它遇水即发生水解可生成一种具有漂白性的物质,即生成 HCIO 和NH3,其反应的方程式为:NCl3+3H2O=NH3↑+3HClO;;则 NCl3中 N 元素显负价,Cl 元素显正价,所以 N 的非金属性强,故答案为:NCl3+3H2O=NH3↑+3HClO; N
(5)镁原子的3s能级处于全满稳定状态,能量较低,第一电离能比 Al 元素高,即第一电离能: Mg > Al ; D 与 E 的最高价氧化物对应水化物分别为氢氧化铝、高氯酸,氢氧化铝与高氯酸反应的离子方程式为:Al ( OH )3+3H+=Al3++3H2O,故答案为: Mg > Al ,Al ( OH )3+3H+=Al3++3H2O;
(6)G 为 Cu ,其价电子排布图为,Cu 位于ds区; Sc;
(7)Be2++4OH-===BeO22-+2H2O
23.(10分)(1)下列几种氢键由强到弱的顺序为 (填字母)。
a.O-H…O b.N-H…N c.F-H…F d.O-H…N
(2)① 的沸点比 的沸点低,原因是 。
②水和乙酸以任意比例互溶,除因为他们都是极性分子外,还因为 。
(3)BF3与一定量水形成(H2O2)·BF3晶体Q:
晶体Q中各微粒之间的作用力不涉及 (填序号)。
a离子键 b共价键 c配位键 d氢键 e范德华力
(4)类卤素离子SCN-可用于Fe3+的检验,其对应的酸有两种,分别为硫氰酸(H-S-C N)和异硫氰酸(H-N=C=S),这两种酸中沸点较高的是 (填物质名称)。
(5)离子液体是一种只由离子组成的液体,在低温下也能以液态稳定存在,是一种很有研究价值的溶剂。最常见的离子液体主要由阴离子AlCl4—和以下的正离子组成。①图中正离子有令人惊奇的稳定性,它的电子在其环状结构中高度离域。该正离子中N原子的杂化方式为 。
②为了使正离子以单个形式存在,正离子间不发生聚集,所以与N原子相连的—CH不能被H原子替换,原因是 。
【答案】(1)c>a>d>b;
(2)分子间可以形成氢键;
(3)a、d;
(4)异硫氰酸;
(5)sp3;氮原子上连H原子形成分子间氢键,该离子不易以单体形式存在
【解析】(1)F、O、N的电负性依次降低,原子半径依次增大,所以氢键由强到弱的顺序为c>a>d>b;(4)类卤素离子 SCN ﹣可用于 Fe +的检验,其对应的酸有
两种,分别为硫氰酸( H - S - C = N )和异硫氰酸( H - N - C - S ),这两种酸中沸点较高的是异硫氰酸或 H - N = S(5)①该正离子中N原子形成3个o键,孤电子对数为1价层电子对个数是4,根据价层电子对互斥理论判断N原子杂化类型为sp3
②氮原子上连H原子形成分子间氢键,防止离子间形成氢键而聚沉,使离子不易以单体形式存在,所以与入原子相连的-C2H5不能被氢原子替换,故答案为: 氮原子上连H原子形成分子间氢键,该离子不易以单体形式存在;
24.(12分)硼、铝均具有缺电子性,请回答下列问题:(1)硼酸(H3BO3)是白色片状晶体(层状结构如图),有滑腻感,在冷水中溶解度很小,加热时溶解度增大。
①硼酸分子以范德华力、共价键和 (填作用力类型)形成环状结构,每个含有B的环中平均含有B个数为 个,其中B杂化类型为 。1mo1硼酸(H3BO3)晶体中含有 mol氢键。
②从氢键的角度解释加热时,硼酸的溶解度增大,主要原因 。
③硼酸是一元弱酸,眼科医院常用作消毒剂,在实验中不小心被碱溶液灼伤后清洗伤口后可涂上少量的硼酸,在水中电离时,硼酸结合水电离出的OH—而呈酸性。写出硼酸的电离方程式 。
(2)①硼氢化钠(NaBH4)是有机化学中的一种常用还原剂NaBH4中B杂化类型为 。LiAlH4也是一种特殊的还原剂,可将羚酸直接还原成醇。 (
Li
A
l
H
4
)
(
乙醚
)CH3COOH CH3CH3OH CHCOOH分子中π键和σ键的数目之比为 。
CHCOOH分子分子中键角2 键角1(填“大于”、“等于”或“小于”)。
(3)氯化铝与氯化硼有相似性,中心原子最外层均没有达到8电子稳定结构,易形成配位键,氯化铝易升华,易双聚,双聚物为Al2Cl6,请画出Al2Cl6的结构 。
【答案】(1)①氢键;2/3;sp2;3;②加热破坏了硼酸分子间的氢键,硼酸分子与水分子间形成氢键;③H3BO3+H2O B(OH)4+H+
(2)①sp3。②1:7;小于;
(3)
【解析】(1)①由图可知,H3BO3分子以范德华力,共价键和O-H…0形式的氢键形成环状结构。每个合 B 的六元环中含 B 原子为2个,但每个 B被3个环共用,故平均每个体含有 B 原子为2/3个。 B 的价层电子对数为3,则B原子杂化类型为sp2,1mol H3BO3晶体中形成6mol氢键,但每个氢键被2个H3BO3分子共用,故1mo1硼酸(H3BO3)晶体中含有3 mol氢键。②加热时硼酸分子间的氢键被破坏,但硼酸分子与水分子间形成氢键,故溶解度增大。③根据题意可知,在水中电离时,硼酸结合水电离出的OH—而呈酸性,故H3BO3+H2O B(OH)4+H+;
(2)①NaBH4中的B的价层电子对数为4,故B原子的杂化方式为sp3。②CH3COOH 分子中含有1个 C = O 双键和3个 C - H 单键、1个 C - C 单键、1个 C - O 单键和1个 O - H 单键,双键中含有1个元键和1个○键,元键和○键的数目之比为1:7;与单键相比双键对电子对的斥力更大,所以分子中键角 a 小于键角 B ,故答案为:
1:7;小于;
(3)
25.(14分)
(1)CCl4、H2S、BF3、CO2键角由大到小的顺序是 。
(2)As4O6的分子结构如图所示: ,其中As原子的杂化方式为 ,O原子的杂化方式为 。
(3)[Co(NO2)(NH3)5]Cl2中Co3+的配位数为 ,粒子中的大π键可用符号πnm表示,中m代表参与形成大键的原子数,n代表参与形成大键的电子数(如分子中的大键可,空间构型为表示为π66),则配体中NO2—的大π键可表示为 ,空间构型为 。
(4)我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)回答下列问题:
①元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E)。第二周期部分元素的E(纵坐标)变化趋势如图。
其中除氮元素外,其他元素的E1自左而右依次增大的原因 ,氮元素的E1呈现异常的原因是 。
②用X射线衍射实验方法测得化合物R的晶体结构,其局部结构如图所示:从结构分析,R中两种阳离子的相同之处为 (填标号),不同之处为 (填标号)。
A.中心原子的杂化类型AOU
B中心原子的价层电子对数
C.立体结构
【答案】(1)CCl4>BF3>CO2>H2S
(2)sp3;(3)6,π43 、V 形;
(4)①从左到右非金属性逐渐增强,金属性逐渐减弱,失去电子能力减弱;N 的 p 能级处于半充满状态。②AB;C。
【解析】(1)CCl4、BF3、CO2、H2S的中心原子杂化类型分别为sp3 、sp3、 sp2、 sp,它们对应的键角分别为109°28′、120°、180°、90°键角依次减小。
(2)As 原子含有3个共价键和1个孤电子对,所以其价层电子对个数是4,根据价层电子对互斥理论判断 As 原子杂化类型为sp3。
(3)[Co(NO2)NH3)5]Cl2 由Co(NO2)NH3)5、氯离子构成,则 C的配位数为6,配体中 NO2的中心原子 N 原子价层电子对个数=2+1=3,且含有 1个孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断 N 原子的杂化形式及空问构型分别为 sp2、V 形;NO2的大π健由 3 个原子提供,价电子总数为5+6×2+1=18,N有1对孤电子对,N与O形成2个σ键,O原子的2s、2p 轨道中各有1对孤电子对,形成大键电子数为18-2-2×2-4×2=4,即形成3 中心4 电子大π键, NO2大键可表示为π43。
(4)①第一电离能是指电中性基态原子失去1个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量,在同一周期的元素中,碱金属(或第 IA 族)第一电离能最小,稀有气体(或0族)第一电离能最大,从左到右总体呈现增大趋势,所以除氮元素外,其他元素的 E 自左而右依次增大的原因是:从左到右非金属性逐渐增强,金属性逐渐减弱,失去电子能力减弱,氮元素的 E 呈现异常的原因是 N 的 p 能级处于半充满状态。
②两者阳离子为 NH4+ 和H3O+,前者 N 原子的电子都参与成键,后者的 O 原子上还有一对孤电子对,都是sp3杂化,都只有共价键,但是中心原子的价层电子对数相同,两种的立体结构不同,前者正四面体,后者为三角锥型。