第二章《分子结构与性质》测试题
一、单选题(共12题)
1.偶联反应是构筑碳碳键的重要方法之一,反应过程如图所示,R表示烃基。下列说法正确的是
A.RZnCl是该反应的催化剂
B.反应过程中只生成一种偶联有机产物
C.反应过程中涉及极性键的断裂和非极性键的形成
D.存在反应
2.关于NH3性质的解释合理的是
选项 性质 解释
A 比PH3容易液化 NH3分子间的范德华力更大
B 熔点高于PH3 N-H键的键能比P-H大
C 具有还原性 NH3中氮元素化合物为-3价
D 氨水中存在 是离子化合物
A.A B.B C.C D.D
3.我国科学家首次实现从二氧化碳到淀粉的全合成。部分流程如图(部分产物略去),下列有关说法错误的是
CO2CH3OHHCHO→……→(C6H10O5)n(淀粉)
A.分子中存在1个键1个键
B.和HCHO均为极性分子
C.人工合成淀粉为“碳中和”提供了新途径
D.相同压强下,的沸点比高,因为前者能形成分子间氢键
4.关于CH3 N=N CH3、H2NCH2COOH和O2NCH2CH3的结构与性质,下列说法正确的是
A.CH3 N=N CH3有顺反异构现象
B.1mol O2NCH2CH3含有10mol σ键
C.三种物质中,氮原子杂化方式相同
D.在乙醇中溶解度,H2NCH2COOH低于O2NCH2CH3,原因是前者与乙醇形成氢键
5.从海洋微生物中提取到一种具有抗癌潜质的化合物Pat A,其结构如图。下列说法错误的是
A.Pat A易溶于水,其溶液能够使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.Pat A分子中原子的杂化方式共有2种
C.Pat A分子左边区域能够扭动,右边区域则不容易扭动
D.1mol Pat A最多可以与2mol NaOH发生反应
6.根据下表中有关短周期元素性质的数据,下列说法正确的是
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
原子半径() 0.74 1.60 1.52 1.10 0.99 1.86 0.75 0.82
主要化合价 最高价 — +2 +1 +5 +7 +1 +5 +3
最低价 — — — —
A.④的简单氢化物沸点大于⑦的简单氢化物
B.③号元素简单离子半径大于①号元素简单离子半径
C.⑤号元素最高价氧化物对应水化物的酸性最强
D.⑦和⑧号元素形成的类似金刚石结构的化合物中两种原子杂化类型不同
7.某种阴离子如图所示,X、Y、W、Z四种元素为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y和W位于同周期。下列说法正确的是
A.元素的电负性:
B.X、Y、W、Z的简单氢化物的沸点:
C.同周期元素第一电离能大于X的有2种
D.分别与X、Y、W、Z形成的化合物中,均不含非极性键
8.下列实验现象或操作正确且与结论相匹配的是
现象或操作 结论
A 相同条件下,分别测量0.1 mol L-1和0.01 mol L-1醋酸溶液的导电性,前者的导电性强 醋酸浓度越大,电离程度越大
B 将H2O2溶液滴加到酸性KMnO4溶液中,溶液褪色 H2O2具有氧化性
C 常温下将大小相同的铝片分别加入到浓硝酸和稀硝酸中,浓硝酸比稀硝酸反应更剧烈 反应物浓度越大,反应速率越快
D 向碘水中加入CCl4振荡后静置,上层接近无色,下层显紫红色 I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度
A.A B.B C.C D.D
9.普伐他汀是一种调节血脂的药物其结构如图所示。下列有关该有机物的说法正确的是
A.其熔点主要取决于所含化学键的键能
B.分子中碳原子的杂化方式有sp2、sp3杂化
C.分子中存在的化学键有σ键、π键和氢键
D.分子中所含元素的基态原子的第一电离能大小顺序为C>O>H
10.下列说法不正确的是
A.某粒子空间构型为正四面体,则键角一定是
B.某粒子空间构型为平面三角形,则中心原子一定是杂化
C.某粒子空间构型为V形,则中心原子一定有孤电子对
D.某分子空间构型为三角锥形,则该粒子一定是极性分子
11.下列描述正确的是
A.CO2为V形极性分子
B.SiF4与SO的中心原子均为sp3杂化
C.C2H2(结构式为H -C≡C - H)分子中σ键与π键的数目比为1∶1
D.水加热到很高温度都难分解是因水分子间存在氢键
12.下列关于化学键的叙述正确的是
A.氢键是一种特殊的共价键 B.离子化合物中可能含有共价键
C.的升华破坏了共价键 D.非极性键只能存在双原子单质中
二、非选择题(共10题)
13.的键角小于的原因是_______。
14.1932年美国化学家鲍林首先提出了电负性的概念。电负性(用X表示)也是元素的一种重要性质,下表给出的是原子序数小于20的16种元素的电负性数值:
元素 H Li Be B C N O F
电负性 2.1 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
元素 Na Mg Al Si P S Cl K
电负性 0.9 1.2 1.5 1.7 2.1 2.3 3.0 0.8
请仔细分析,回答下列有关问题:
(1)估计钙元素的电负性的取值范围:___________< X <___________;
(2)据表中的所给数据分析,同主族内的不同元素X的值变化的规律是______________________________;
(3)某元素的电负性数值为1.8,请你预测其可能具有的性质(填“金属性、非金属性”等)__________________________________;
(4)据上表电负性数据,试推断AlBr3中形成的化学键的类型为______________,试用电子式表示其形成过程___________________________________________________________。
15.三氟化氮(NF3)是一种无色、无臭的气体。三氟化氮在一定条件下与水蒸气能发生氧化还原反应,反应产物中生成酸 X、酸 Y 和一种无色气体(遇空气变成红棕色),其中酸X 是一种弱酸,酸Y 为常见的含氧强酸。
(1)NF3的空间构型为__________。
(2)酸X是弱酸(难电离)的可能原因是______。
(3)工业上通过 NH3和氟气(F2)反应制备 NF3,请结合题给信息,判断NF3主要表现出来的化学性质是_______。
(4)NF3的一种下游产品三聚氟氰(分子式为:C3N3F3),分子结构中显示有环状结构,请从价键理论和物质的相对稳定性角度写出三聚氟氰的结构式________。
16.水是地球上最常见的物质之一,是所有生命生存的重要资源。
(1)科学家发现在特殊条件下,水能表现出许多种有趣的结构和性质。
①一定条件下给水施加一个弱电场,常温常压下水结成冰,俗称“热冰”,其计算机模拟图如图:
使水结成“热冰”采用弱电场的条件,说明水分子是___________分子(填“极性”或“非极性”)。
②用高能射线照射液态水时,一个水分子能释放出一个电子,同时产生一种阳离子。产生的阳离子具有较强的氧化性试写出该阳离子与的水溶液反应的离子方程式:___________;该阳离子还能与水作用生成羟基,经测定此时的水具有酸性,写出该过程的离子方程式:___________。
(2)水的性质中的一些特殊现象对于生命的存在意义非凡,请解释水的分解温度远高于其沸点的原因:___________。
17.现有原子序数小于20的A、B、C、D、E、F六种元素,它们的原子序数依次增大,已知B元素是地壳中含量最高的元素;A和C的价电子数相同,B和D的价电子数也相同,且A和C两元素原子核外电子数之和是B、D两元素原子核内质子数之和的;C、D、E三种元素的基态原子具有相同的电子层数,且E原子的p轨道上电子比D原子的p轨道上电子多1个;六种元素的基态原子中,F原子的电子层数最多且和A处于同一主族。
回答下列问题:
(1)用电子式表示C和E形成化合物的过程:______。
(2)写出基态F原子的核外电子排布式:______。
(3)A2D的电子式为______,其分子中______(填“含”或“不含”,下同)键,______π键。
(4)A、B、C共同形成的化合物中化学键的类型有______。
18.回答下列问题:
(1)1molCO2中含有的σ键个数为__。
(2)已知CO和CN-与N2结构相似,CO分子内σ键与π键个数之比为__。HCN分子中σ键与π键数目之比为___。
(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。肼可用作火箭燃料,燃烧时发生的反应如下:N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(g)。若该反应中有4molN—H键断裂,则形成的σ键有__mol。
(4)C、H元素形成的化合物分子中共有16个电子,该分子中σ键与π键的个数之比为__。
(5)1mol乙醛分子中含σ键的个数为__,1个CO(NH2)2分子中含有σ键的个数为__。
19.在含单质碘的溶液中存在可逆反应:,为测定该反应的平衡常数K进行如下实验,实验步骤如下:
I.在装有的溶液的碘量瓶中加入足量,充分搅拌溶解,待过量的固体碘沉于瓶底后,取上层清液,用萃取,充分振荡、静置、分液,得到萃取后的水溶液、溶液。
II.取萃取后的溶液于碘量瓶中,加水充分振荡,再加入质量分数为溶液,充分振荡后,静置5分钟,用的标准溶液滴定至淡黄色时,注入的淀粉溶液,平行滴定3次,平均消耗溶液。
III.将萃取后的水溶液移入碘量瓶中,用的标准溶液滴定至淡黄色时,注入的淀粉溶液,平行滴定3次,平均消耗溶液。
已知:i.
ii.与难溶于
iii.室温下,达到溶解平衡后,在层和水层中的分配比为86∶1
回答下列问题:
(1)下列萃取分液操作中没有用到的仪器有_______(填标号)。
A. B. C. D.
(2)易溶于的原因是_______。
(3)滴定过程中标准溶液应装在_______滴定管(填“酸式”或“碱式”),滴定终点的现象是_______。
(4)步骤II中加入溶液的目的是_______。
(5)步骤III测得萃取后的水溶液中_______,平衡常数_______(列出计算式即可)。
(6)下列关于实验误差分析的说法正确的是_______(填标号)。
A.步骤I中碘量瓶若没有充分振荡,则导致所测值偏大
B.步骤I中吸取上层清液时,不慎吸入碘固体,则测得的K偏小
C.步骤II中滴定前滴定管有气泡,滴定后气泡消失,则测得的K偏大
D.步骤III中滴定终点时俯视读数,则测得的K偏小
20.茉莉醛具有优雅的茉莉花香味,是一种广泛应用于化妆品、洗涤剂和空气清新剂的合成香料。
制备茉莉醛的一种反应原理、发生装置、工艺流程和有关数据如下:
I.反应原理:
II.发生装置:
III.工艺流程:
IV.关数据:
相对分子质量 密度/ 沸点/℃
苯甲醛 106 1.04 179
庚醛 114 0.85 153
茉莉醛 202 0.97 287
V.色谱分离图
回答下列问题:
(1)仪器b的名称是______;a与普通分液漏斗相比,其优点是______。
(2)“搅拌”中加入乙醇的作用是______;“加热”中需保持温度为60~65℃,应采取的加热方法是______;“操作I”的名称是______。
(3)柱色谱分离法是利用吸附剂对物质吸附能力的不同,进行物质分离提纯的一种方法。吸附剂一般难溶于水、表面积比较大,可选用下列物质中______作吸附剂。(填正确选项)
a.氯化钠 B.活性炭
(4)茉莉醛分子中碳原子的杂化方式为______。
(5)根据题中所给数据,所得茉莉醛产率约为______%(保留三位有效数字)。
21.X、Y、Z、W、M是原子序数依次增大的5种短周期元素。非金属元素X的核外电子数等于其周期数;Y与M的基态原子的未成对电子数均为2,且两者的最简单氢化物的空间结构均为V形;Z元素的电负性是同周期中最大的;W元素原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等。请回答下列问题:
(1)Y、Z、W、M的简单离子半径由大到小的顺序为_______(填离子符号)。
(2)X、Y、Z、W的电负性由大到小的顺序为_______(填元素符号,下同)。
(3)Z与M相比第一电离能比较大的是_______,其基态原子的电子排布式为_______。
(4)的空间结构为_______,其晶体类型为_______。
(5)X~M中某种元素的部分电离能(用、……表示,单位)数据如表:
I ……
电离能 738 1451 7733 10540
①由此可判断该元素是_______(填元素符号),其最高正价为_______。
②该元素的电离能越来越大的原因是_______。
22.有A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大。A、B、C位于同一周期,A原子的第一电离能大于B原子,B原子的2p能级上有两个未成对电子,D位于第四周期且原子的d能级上没有电子,C与D形成的化合物为DC2。E原子的3d能级上电子数是4s能级上电子数的三倍。
(1)写出基态E3+的电子排布式___。
(2)A原子第一电离能大于B的原因___。
(3)一个A2C2分子中含个___σ键,___个π键;AB离子的空间构型为___。
(4)上述五种元素的原子中电负性由大到小顺序是___(填元素符号)。
参考答案:
1.C
A.由反应机理可知,RZnCl为反应物,不是催化剂,A错误;
B.偶联有机产物有R-R′、R-R两种,B错误;
C.反应中存在C-Cl极性键的断裂和C-C非极性键的形成,C正确;
D.存在与RZnCl反应,配平的化学方程式为: +2RZnCl+ZnCl2,D错误;
答案选C。
2.C
A.NH3和PH3都属于同一主族元素形成的氢化物,分子晶体的沸点与其相对分子质量成正比,但氨气中含有氢键,PH3不含氢键,氢键的存在导致氨气的沸点升高,A错误;
B.NH3熔点高于PH3,是因为氨气中含有氢键,氢键的存在导致氨的熔点升高,不是N-H键的键能比P-H大,B错误;
C.NH3中H为+1价,已经是最高价了,不能被氧化,而N为-3价,为N的最低价,能够被氧化,故NH3具有还原性是由NH3中N为-3价,C正确;
D.NH3 H2O是共价化合物,是弱碱,在水溶液中部分电离出和OH-,D错误;
故答案为:C。
3.A
A.双键中含有1个键和1个键,二氧化碳分子中含有2个双键,则分子中存在2个键、2个键,选项A错误;
B.和HCHO分子中正负电荷重心不重合,均为极性分子,选项B正确;
C.人工合成淀粉可以吸收二氧化碳,为“碳中和”提供了新途径,选项C正确;
D.相同压强下,的沸点比高,是因为前者能形成分子间氢键,选项D正确;
答案选A。
4.A
A.CH3 N=N CH3中两个甲基可以在同一边,也可以在不同边,因此存在顺反异构现象,故A正确;
B.1个 CH2CH3含有6个σ键,1个 NO2含有2个σ键,则1mol O2N CH2CH3含有9mol σ键,故B错误;
C.三种物质中,CH3 N=N CH3中氮原子杂化方式为sp2杂化,H2NCH2COOH中氮原子杂化方式为sp3杂化,O2NCH2CH3中氮原子杂化方式为sp2杂化,故C错误;
D.在乙醇中,H2NCH2COOH中H2N 和 COOH能与乙醇形成分子间氢键,因此H2NCH2COOH溶解度高于O2NCH2CH3,故D错误。
综上所述,答案为A。
5.A
A.有机物中有碳碳双键可使酸性高锰酸钾溶液褪色, PatA中有酯基属于脂溶性物质,A项错误;
B.有机物分子中C、N、O、S原子采取了sp2和sp3杂化,则原子的杂化方式共有2种,B项正确;
C.左边区域碳碳之间都是单键(σ键)比较容易扭动,单键可旋转,右边区域的碳碳单键和双键交替,形成离域π键,扭动较为困难,C项正确;
D.1mol Pat A有2mol酯基,酯基的碱性水解时2mol酯基消耗2molNaOH,D项正确;
答案选A。
6.C
①的主要化合价为-2,①是O元素;⑤的主要化合价为-1、+7,⑤是Cl元素;④⑦的主要化合价为-3、+5,④的半径大于⑦,所以④是P元素、⑦是N元素;③⑥的主要化合价为+1,⑥的半径大于③,所以③是Li元素、⑥是Na元素;⑧的主要化合价为+3,半径小于Cl,所以⑧是B元素;②的主要化合价为+2,半径大于B,所以②是Mg元素。
A.NH3分子间能形成氢键,NH3的沸点大于PH3的,故A错误;
B.电子层数越多半径越大,Li+半径小于O2-,故B错误;
C.Cl元素最高价氧化物对应水化物HClO4的酸性最强,故C正确;
D.N和B形成的类似金刚石结构的化合物中,N和B都形成4个共价键,两种原子杂化类型都是sp3,故D错误;
选C。
7.C
X、Y、W、Z四种元素为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y和W位于同周期,由阴离子的结构示意图可知,Y、W、Z形成的共价键数目为6、2、1,则X为N元素、Y为O元素、W为S元素、Z为Cl元素。
A.元素的非金属性越强,电负性越大,氧元素的非金属性强于氯元素,电负性大于氯元素,故A错误;
B.氨气能形成分子间氢键,氯化氢不能形成分子间氢键,所以氨分子的分子间作用力大于氯化氢,沸点高于氯化氢,故B错误;
C.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构,元素的第一电离能大于相邻元素,则第二周期元素中只有氟元素和氖元素的第一电离能大于氮元素,故C正确;
D.钠与氧元素能形成含有离子键和非极性键的离子化合物过氧化钠,故D错误;
故选C。
8.D
A.相同条件下,分别测量0.1 mol L-1和0.01 mol L-1醋酸溶液的导电性,前者的导电性强,只能说明0.1 mol/L的醋酸溶液中自由移动的离子浓度比0.01 mol/L的大,不能说明醋酸电离程度的大小,A错误;
B.将H2O2溶液滴加到酸性KMnO4溶液中,溶液褪色,是由于酸性KMnO4溶液被还原为无色Mn2+,H2O2被氧化产生氧气,证明H2O2具有还原性,B错误;
C.Al在常温下遇浓硝酸,表面金属会被浓硝酸氧化产生一层致密的氧化物保护膜,阻止金属的进一步氧化,即发生钝化现象;而稀硝酸与Al剧烈反应有大量气泡产生,因此不能说浓度越大,反应速率越快,C错误;
D.向碘水中加入CCl4振荡后静置,上层接近无色,下层显紫红色,这是由于I2、CCl4分子是非极性分子,H2O是极性分子,根据相似相溶原理可知:I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度,D正确;
故合理选项是D。
9.B
A.普伐他汀是有机物,其晶体属于分子晶体,其熔点取决于分子间作用力,与化学键的键能无关,故A错误;
B.分子中碳原子的成键方式有单键和双键,全部是单键的碳原子采用的是sp3杂化,成碳碳双键或碳氧双键的碳原子采取的是sp2杂化,故B正确;
C.氢键不属于化学键,故C错误;
D.同周期元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,分子中所含元素的基态原子的第一电离能大小顺序为O>H>C,故D错误;
故选B。
10.A
A.分子的空间构型是正四面体形,所含中心原子应能形成4个δ键,且结构对称,中心原子所形成的共价键键长相等,但键角不一定是109°28′,如白磷是正四面体结构,且四个顶点上分别含有一个原子,所以其键角为60°,故A错误;
B.价层电子对=σ键电子对+中心原子上的孤电子对,微粒立体构型是平面三角形,说明中心原子价层电子对个数是3且不含孤电子对,中心原子是以sp2杂化,如BCl3中价层电子对个数=,立体构型是平面三角形,中心原子是以sp2杂化,故B正确;
C.对于ABn型,若中心原子A的价电子全部成键,n=2为直线形,n=3为平面三角形,n=4为正四面体形;n=4,若中心原子A有孤电子对,空间构型为V形,说明该微粒中含有2个孤电子对,如H2O中心原子O原子价层电子对为2+2=4,VSEPR模型为四面体形,由于含有2对孤电子对,故为V形,故C正确;
D.分子立体构型是三角锥形,则正负电荷中心一定不重合,一定为极性分子,故D正确;
故选:A。
11.B
A.CO2分子中C原子为sp杂化,且正负电荷中心重合,为直线型非极性分子,A错误;
B.SiF4中心Si原子与F原子形成4个σ键,为sp3杂化,SO中心S原子的价层电子对数为=4,为sp3杂化,B正确;
C.C≡C键中有一个σ键,两个π键,C-H键均为σ键,所以分子中σ键与π键的数目比为3∶2,C错误;
D.水加热到很高温度都难分解是因为O-H键的键能较大,氢键影响的是水的熔沸点,不影响水的稳定性,D错误;
综上所述答案为B。
12.B
A.氢键不是化学键,故A项错误;
B.离子化合物中可能含有共价键,例如NaOH中O与H之间为共价键,故B项正确;
C.I2的升华是物理变化,破坏了分子间作用力,未破坏共价键,故C项错误;
D.非极性键不一定只能存在双原子单质中,例如中O与O之间以非极性键相结合,故D项错误;
故答案为B。
13.中无孤电子对,中有一个孤电子对,孤电子对与成键电子对间的斥力更大,导致的键角小于
中无孤电子对,中有一个孤电子对,孤电子对与成键电子对间的斥力更大,导致的键角小于。
14. 0.8 1.2 同主族从上到下,电负性数值逐渐变小 既有金属性又有非金属性 共价键
(1)钙元素的电负性比K元素大,但小于Mg元素的电负性;
(2)同周期自左而右电负性增大,同主族自上而下电负性降低;
(3)一般来说,电负性大于1.8的是非金属元素,小于1.8的是金属元素,电负性在1.8左右的元素,它们既有金属性又有非金属性;
(4)AlCl3中两电负性之差为1.5,Br元素的电负性小于Cl元素电负性,AlBr3中两电负性之差小于1.5,故AlBr3中化学键为共价键。
(1)由表中数据可知,同周期自左而右电负性增大,同主族自上而下电负性降低,故钙元素的电负性比K元素大,但小于Mg元素的电负性,即0.8<X(Ca)<1.2;
(2)由表中数据可知,同周期自左而右电负性增大,同主族自上而下电负性降低,故答案为:同主族从上到下,电负性数值逐渐变小;
(3)一般来说,电负性大于1.8的是非金属元素,小于1.8的是金属元素,而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右,它们既有金属性又有非金属性。某元素的电负性数值为1.8,该元素既有金属性又有非金属性;
(4)AlCl3中两电负性之差为1.5,Br元素的电负性小于Cl元素电负性,AlBr3中两电负性之差小于1.5,故AlBr3中化学键为共价键;用电子式表示其形成过程为:。
15. 三角锥形 H—F键的键能大,难断裂;HF在水中存在HF之间、HF与H2O的氢键 氧化性
三氟化氮(NF3)在一定条件下与水蒸气能发生氧化还原反应,反应产物中生成酸 X、酸 Y 和一种无色气体(遇空气变成红棕色),其中酸 X 是一种弱酸,酸Y 为常见的含氧强酸,则X为HF、Y为HNO3,无色气体为NO;结合NF3中N原子的价层电子对分析其空间构型,结合共价键的键能分析HF的酸性强弱。
(1)NF3分子中N原子的价层电子对数为3+=4,N原子的杂化轨道形式为sp3杂化,有一个孤对电子,则空间构型为三角锥形;
(2) HF在水中不完全电离,是因为F的半径太小,电负性太高,使H-F键键能大,结合能力强,同时HF分子之间氢键太强,且HF和水分子之间也存在氢键,F-离子在水中溶剂化过于明显,导致HF电离不顺利;
(3) NH3和氟气(F2)反应制备 NF3,反应中N元素化合价升高,NH3为还原剂,NF3是氧化产物,则NF3表现出来的化学性质是氧化性;
(4)三聚氟氰(C3N3F3)分子中C原子形成共价键的键数是4,N原子形成共价键的键数为3,F原子形成共价键的键数是1,C、N形成六元环结构,F原子与C原子形成C-F键,C与N之间存在C=N双键和C-N,且单双键交替结构相对稳定,则三聚氟氰的结构式为。
16. 极性 水分解需要破坏分子内部的极性键,水的气化只需破坏分子间的范德华力与氢键,而极性键比分子间的范德华力与氢键强得多
(1)①在电场作用下凝结、且水分子非常有序地排列,说明水分子是极性分子。②水分子释放出电子时产生的阳离子可以表示成,因为其具有较强的氧化性,可将氧化为硫酸根离子,发生反应:;该阳离子还能与水作用生成羟基,经测定此时的水具有酸性,则按元素质量守恒、电荷守恒可得离子方程式:。
(2) 水的分解温度远高于其沸点,是因为水的分解是化学变化、沸腾是物理变化,二者克服的粒子间的作用力不同,水分解需要破坏分子内部的共价键,水的气化只需破坏范德华力和氢键,而共价键比范德华力和氢键强得多,所以水的分解温度远高于其沸点。
17. 1s22s22p63s23p64s1 含 不含 离子键、极性共价键
现有原子序数小于20的A、B、C、D、E、F六种元素,它们的原子序数依次增大,已知B元素是地壳中含量最高的元素,则B是O元素;A和C的价电子数相同,B和D的价电子数也相同,且A和C两元素原子核外电子数之和是B、D两元素原子核内质子数之和的;则A是H,C是Na,D是S;C、D、E三种元素的基态原子具有相同的电子层数,且E原子的p轨道上电子比D原子的p轨道上电子多1个,则E是Cl元素;六种元素的基态原子中,F原子的电子层数最多且和A处于同一主族,则F是K元素;然后根据元素周期律及元素、化合物的性质分析解答。
根据上述分析可知:A是H,B是O,C是Na,D是S,E是Cl,F是K元素。
(1)C是Na,E是Cl,二者形成的化合物NaCl是离子化合物,用电子式表示其形成过程为:;
(2)F是K元素,根据构造原理,可知基态K原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p64s1;
(3)A是H,D是S,S原子最外层有6个电子,与2个H原子的电子形成2个共价键,使分子中每个原子都达到稳定结构,其电子式为:;H2S结构式为:H-S-H,在分子,S、H原子形成的是共价单键,共价单键属于σ键,而不含π键;
(4)A是H,B是O,C是Na,这三种元素形成的化合物是NaOH,为离子化合物,Na+与OH-之间以离子键结合,在阳离子OH-中H、O原子之间以共价键结合,因此NaOH中含有离子键和极性共价键。
18. 2NA(1.204×1024) 1:2 1:1 5.5 5:1 6NA(3.612×1024) 7
共价单键全是键,双键含1个键和1个π键,三键含1个键和2个π键,据此解答。
(1)分子内含有2个碳氧双键,双键中一个是键,另一个是π键,则中含有的键个数为(1.204×1024);
(2)的结构式为,推知的结构式为,含有1个键、2个π键,即CO分子内σ键与π键个数之比为1:2;的结构式为,分子的结构式为,分子中键与π键均为2个,即CO分子内σ键与π键个数之比为1:1;
(3)反应中有键断裂,即有参加反应,生成和,则形成的键有;
(4)设分子式为,则,合理的是,n=4,即分子式为,结构式为,所以一个分子中共含有5个键和1个键,即该分子中σ键与π键的个数之比为5:1;
(5)1个乙醛分子中存在1个碳氧双键,5个单键,1个分子中存在1个碳氧双键,6个单键,故乙醛中含有键的个数为6NA(3.612×1024),1个分子中含有7个键。
19.(1)BD
(2)、均为非极性分子
(3) 碱式 最后一滴标准液加入后,溶液蓝色消失且半分钟被不褪色
(4)使碘单质从有机层中转移出
(5)
(6)BD
滴定实验的步骤是:滴定前的准备:滴定管:查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记录,锥形瓶:注液体→记体积→加指示剂;滴定:眼睛注视锥形瓶溶液颜色变化;终点判断:记录数据;数据处理:通过数据进行计算;
(1)萃取分液操作中需要使用烧杯、分液漏斗,故选BD;
(2)、均为非极性分子,根据相似相溶原理,易溶于;
(3)为强碱弱酸盐,溶液显碱性,故滴定过程中标准溶液应装在碱式滴定管;碘单质能使淀粉变蓝色,反应为,故滴定终点的现象是:最后一滴标准液加入后,溶液蓝色消失且半分钟被不褪色;
(4)在含单质碘的溶液中存在可逆反应:,步骤II中加入溶液的目的是促使平衡正向移动,使碘单质从有机层中转移出来;
(5),加入标准溶液,碘单质被反应,平衡逆向移动最终都转化为碘单质被反应,已知:,则步骤III测得萃取后的水溶液中;
根据化学方程式可知,四氯化碳中碘的浓度为,,,则;;
(6)A.步骤I中碘量瓶若没有充分振荡,碘不能充分溶解,导致所测值偏小,A错误;
B.步骤I中吸取上层清液时,不慎吸入碘固体,则导致偏大,测得的K偏小,B正确;
C.步骤II中滴定前滴定管有气泡,滴定后气泡消失,则偏大,测得的K偏小,C错误;
D.步骤III中滴定终点时俯视读数,则偏小,测得的K偏小,D正确;
故选BD。
20.(1) 球形冷凝管 内外压强相通,便于液体顺利流下
(2) 做溶剂,增加苯甲醛的溶解度 水浴加热 分液
(3)B
(4)、
(5)41.7
茉莉醛是苯甲醛和庚醛在碱性条件下水浴加热反应得到,用乙醇溶解苯甲醛和KOH,再加入庚醛在水浴条件下反应,冷却后分液得到有机层,再水洗分液、过滤,再蒸馏,柱色谱分离,最终得到产品。
(1)根据图中信息得到仪器b的名称是球形冷凝管;仪器a是恒压分液漏斗,a与普通分液漏斗相比,其优点是内外压强相通,便于液体顺利流下;故答案为:球形冷凝管;内外压强相通,便于液体顺利流下。
(2)整个反应中乙醇没有作反应物,因此“搅拌”中加入乙醇的作用是做溶剂,增加苯甲醛的溶解度;“加热”中需保持温度为60~65℃,应采取的加热方法是水浴加热;根据“操作I”后得到有机层,说明“操作I”的名称是分液;故答案为:做溶剂,增加苯甲醛的溶解度;水浴加热;分液。
(3)吸附剂一般难溶于水、表面积比较大,活性炭具有表面积大,难溶于水,而氯化钠易溶于水,因此可选用活性炭作吸附剂;故答案为:B。
(4)茉莉醛分子中 (CH2)4CH3中碳原子都为sp3杂化,其他的碳原子都是sp2杂化,因此分子中碳原子的杂化方式为、;故答案为:、。
(5)10.6mL苯甲醛物质的量为,6.84g庚醛物质的量为,则按照庚醛进行计算得到茉莉醛物质的量为0.06mol,根据题中所给数据,所得茉莉醛产率约为;故答案为:41.7。
21.(1)
(2)
(3) F
(4) 平面三角形 分子晶体
(5) 失去电子后半径减小,原子核对电子的吸引作用(引力)增大
5种元素为短周期元素,非金属元素X的核外电子数等于其周期数,即X为H,基态Y原子最外层有2个未成对电子,即Y的电子排布式为1s22s22p4,推出Y为O;Z元素的电负性是同周期中最大的,根据电负性规律,推出Z为F,W元素原子核外s能级上的电子与p能级上的电子总数相等,W的电子排布式可能为1s22s22p4、1s22s22p63s2,原子序数依次增大,因此W为Mg,基态M原子的3p轨道上有4个电子,即电子排布式为1s22s22p63s23p4,推出M为S,据此分析;
(1)Y、Z、W、M简单离子分别为O2-、F-、Mg2+、S2-,S2-比另外三种离子多一个电子层,离子半径最大,O2-、F-、Mg2+核外电子排布相同,离子半径随着原子序数的递增而减小,因此离子半径大小顺序是S2->O2->F->Mg2+;故答案为:S2->O2->F->Mg2+;
(2)X、Y、Z、W分别为H、O、F、Mg,Mg为金属元素,电负性最小,同周期从左向右电负性依次增大,因此电负性由大到小的顺序是F>O>H>Mg;故答案为:F>O>H>Mg;
(3)Z、M分别为F、S,F的第一电离能大于S,其电子排布式为1s22s22p5;故答案为:F;1s22s22p5;
(4)为SO3,中心S原子价层电子对数为3,无孤电子对,分子构型为平面三角形,SO3通过分子间作用力形成分子晶体,故答案为:平面三角形;分子晶体;
(5)①根据电离能的规律,I3远大于I2,说明该元素最外层有2个电子,该元素为Mg,其最高正价为+2;故答案为:Mg;+2;
②失去电子后半径减小,原子核对电子的吸引能力增大,失去电子需要提供较多的能量,电离能越来越大;故答案为:失去电子后半径减小,原子核对电子的吸引作用(引力)增大。
22.(1)1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5
(2)N原子的2p能级上的电子为稳定的半充满结构,能量低
(3) 3 1 V形/角形/折线形
(4)F>O>N>Fe>Ca
A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大,B原子的2p能级上有两个未成对电子,则B为O元素;A、B、C位于同一周期,A原子的第一电离能大于B原子,则A为N元素、C为F元素;D位于第四周期且原子的d能级上没有电子,C与D形成的化合物为DC2,则D为Ga元素;E原子的3d能级上电子数是4s能级上电子数的三倍,则E为Fe元素。
(1)
铁元素的原子序数为26,铁原子失去3个电子形成铁离子,离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5,故答案为:1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5;
(2)
N原子的2p能级上的电子为稳定的半充满结构,能级的的能量低,不易失去电子,则第一电离能大于氧原子,故答案为:N原子的2p能级上的电子为稳定的半充满结构,能量低;
(3)
N2F2的结构式F—N=N—F,分子中含有的单键为σ键,双键中含有1个σ键和1个π键,则1个N2F2分子中含3个σ键和1个π键;NO离子中氮原子的价层电子对数为3,孤对电子对数为1,离子的空间构型为V形,故答案为:3;1;V形;
(4)
金属元素的电负性小于非金属元素,金属元素的金属性越强,电负性越小,非金属元素的非金属性越强,电负性越大,则五种元素的原子中电负性由大到小顺序为F>O>N>Fe>Ca,故答案为:F>O>N>Fe>Ca