第二章 分子结构与性质 单元测试题(含解析)2022-2023学年高二下学期人教版(2019)化学选择性必修2

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名称 第二章 分子结构与性质 单元测试题(含解析)2022-2023学年高二下学期人教版(2019)化学选择性必修2
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-05-02 15:01:00

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第二章《分子结构与性质》测试题
一、单选题(共12题)
1.下列有关事实及原因的分析中,错误的是
选项 事实 原因
A 为三角锥形而为平面三角形 中心原子杂化类型分别为、
B 灼烧钠元素时会发出黄色的焰色 灼烧时3s上的电子跃迁到3p上
C 在甲烷中碳元素显负价 电负性:C>H
D 熔融状态下不能导电 是共价化合物
A.A B.B C.C D.D
2.下列关于丙烯(CH2=CH-CH3)的说法正确的是
A.1个丙烯分子中有2个σ键和1个π键
B.丙烯分子中不存在极性共价键
C.丙烯分子中3个碳原子都是sp3杂化
D.丙烯分子在反应时,π键是化学反应的积极参与者
3.如图为元素周期表短周期的一部分,下列有关、、、四种元素的叙述中不正确的是
A.、两元素形成的化合物都为共价化合物
B.的电子式为
C.、形成的化合物中键与键的数目比为4:3
D.的结构式为
4.下列描述中正确的是
A.CS2为V形的极性分子 B.ClO的空间构型为平面三角形
C.SiF4和SO的中心原子均为sp2杂化 D.SF6中有6对相同的成键电子对
5.下列说法错误的是
A.由非金属元素形成的单质中一定存在非极性键
B.在共价化合物中一定含有共价键
C.含有离子键的化合物一定是离子化合物
D.由非金属元素形成的化合物中可能存在离子键
6.用价层电子对互斥模型可以判断许多分子或离子的空间结构,有时也能用来推测键角大小,下列判断正确的是
A.NH3、PH3、AsH3键角由大到小的顺序为AsH3>PH3>NH3
B.BF3键角为120°,SnBr2的键角大于120°
C.PCl3分子中三个共价键的键能、键长、键角都相等
D.HCOOH分子中,H—C—O的键角为120°
7.蓝天保卫战—持续三年的大气治理之战,其中低成本、高效率处理SO2、NO2等大气污染物一直是化学研究的重点课题,研究它们的性质、制备在工业生产和环境保护中有着重要意义。下列有关二氧化硫的说法正确的是
A.SO2属于电解质
B.SO2为非极性分子
C.SO2既有氧化性又有还原性
D.SO2易溶于水是因为与水能形成分子间氢键
8.下列分子的结构式与共价键的饱和性不相符的是
A.: B.:
C.: D.:
9.下列单质分子中,键长最长,键能最小的是
A.H2 B.Cl2 C.Br2 D.I2
10.NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.34gH2O2分子中,非极性共价键的数目为2NA
B.将NH4Fe(SO4)2配制成0.1mol/L水溶液,溶液中阳离子的数目为0.2NA
C.铅酸蓄电池充电时,当外电路通过NA个电子,理论上阴极板质量减少48g
D.0.05molH2(g)与0.05molI2(g)在密闭容器中加热,充分反应后生成的HI分子数为0.1NA
11.A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期主族元素,其中A的原子序数是B和D原子序数之和的,C元素的最高价氧化物的水化物是一种中强碱。甲和丙是D元素的两种常见氧化物,乙和丁是B元素的两种常见同素异形体,0.005mol/L戊溶液的c(H+)=0.01mol/L,它们之间的转化关系如下图(部分反应物省略),下列叙述正确的是( )
A.C、D两元素形成化合物属共价化合物
B.A、D分别与B元素形成的化合物都是大气污染物
C.C、D的简单离子的电子数之差为8
D.E的氧化物水化物的酸性一定大于D的氧化物水化物的酸性
12.在硼酸[B(OH)3]分子中,B原子与3个羟基相连,其晶胞具有与石墨相似的层状结构。则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是
A.,范德华力 B.,范德华力
C.,氢键 D.,氢键
二、非选择题(共10题)
13.图中,黑磷区P原子的杂化方式为_______,石墨区C原子的杂化方式为_______。
14.下表是元素周期表前三周期,针对表中的①~⑧元素,回答下列问题:
⑤ ⑥
① ② ③ ④ ⑦ ⑧
(1)元素④在周期表中的位置是________。
(2)在这些元素原子中,得电子能力最强的是______(填元素符号)。
(3)单质化学性质最不活泼的元素是______(填元素符号),元素②原子结构示意图为______。
(4)元素⑥、⑦形成的氢化物中,沸点高的是______(填化学式)。
(5)元素①的最高价氧化物对应的水化物所含化学键的类型是_______。
(6)元素⑤最简单的氢化物和最高价氧化物对应的水化物相互反应的产物是_______。
(7)写出元素③的单质与稀盐酸反应的离子方程式_______。
15.FeCl3可通过反应3FeCl2+HNO3+3HCl→3FeCl3+NO↑+2H2O制得。完成下列填空:
(1)上述反应式中由三个原子组成的极性分子,其结构式为____。
(2)限于上述反应式,原子最外层有3个未成对电子的主族元素是____(填写名称),其最外层的电子轨道表示式为____;与它同周期、非金属性比它强的元素有____、____(填写元素符号),请写一个能说明它们非金属性较强弱的化学反应方程式:____。
(3)向FeCl2溶液中滴加氯水也可制得FeCl3,请写出反应的化学方程式:____。
(4)FeCl3浓溶液可用于蚀刻金属铜制作电路板。写出该反应的离子方程式____。实验室里,某同学将FeCl3(s)置于烧杯中,加水溶解配制溶液。为了加速固体溶解,边搅拌边加热,发现烧杯中出现浑浊。请用平衡移动原理解释出现浑浊的原因____。为防止出现浑浊现象,可适量加入____。
16.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__。
17.C70分子是形如椭球状的多面体,该结构的建立基于以下考虑:
①C70分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键;
②C70分子中只含有五边形和六边形;
③多面体的顶点数、面数和棱边数的关系遵循欧拉定理:顶点数+面数-棱边数=2。
根据以上所述确定:
(1)C70分子中所含的单键数为______,双键数_______;
(2)C70分子中的五边形和六边形各有多少__________?
18.钒是人体不可缺少的元素,Heyliger 等首次报道了偏钒酸钠显著降低糖尿病大鼠血糖的作用后,钒化学的研究得到了很大发展。钒及其化合物也广泛应用于特种钢、催化剂、颜料、染料、电子材料及防腐剂等等领域。
(1)钒酸盐与磷酸盐结构相似。请画出VO、H2VO、VO2(H2O) 和V2O的空间构型__________。
(2)生理条件下的钒以多种氧化态存在,各种氧化态可以相互转化。通常细胞外的钒是V(V), 。而细胞内的钒是V(IV)。研究表明,钒酸二氢根离子可与亚铁血红素(Mtrc-Fe2+)反应,写出该反应的离子方程式__________。
(3)①已知配合物[VON(CH2COO)3]在水溶液中的几何构型是唯一 的,画出它的空间构型图__________。
②理论推测上述配合物分子在晶体中是有手性的,指出产生手性的原因__________。
(4)钒酸钇晶体是近年来新开发出的优良双折射光学晶体,在光电产业中得到广泛应用。可以在弱碱性溶液中用偏钒酸铵和硝酸钇合成。写出以Y2O3与V2O5为主要原料合成钒酸钇的化学方程式__________。
(5)若以市售分析纯偏钒酸铵为原料制备高纯钒酸钇单晶,需将杂质铁离子含量降至一定数量级。设每升偏钒酸铵溶液中含三价铁离子为5.0 ×10-5 mol,用0.01 mol dm-3的鏊合剂除铁。
①说明不采取使铁离子水解析出沉淀的方法除铁的理由__________。
②通过计算说明如何选择螯合剂使偏钒酸铵含铁量降至10-30moldm-3以下__________。
配离子
[Fe(edta)]2-[Fe(edta)]- [Fe(phen)3]2+ [Fe(phen)3]3+ 2.1×10141.7×1024 2.0×1021 1.3×1014
沉淀 Ksp
Fe(OH)2Fe(OH)3 8.0×10-164.0×10-38
19.碱金属元素和卤族元素广泛存在,用化学用语回答下列问题。
(1)氢氟酸可以用来雕刻玻璃。用电子式表示氟化氢的形成过程__________。
(2)过氧化钠可以用于潜水艇中氧气的来源,其与二氧化碳反应的化学方程式是_____。
(3)次氯酸钠溶液(pH>7)和溴化钠溶液混合,可以作为角膜塑形镜的除蛋白液。二者混合后,溶液变成淡黄色,该反应的离子方程式是_____________________。
(4)Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳,电解液是LiAlCl4-SOCl2。电池的总反应可表示为:4Li+2SOCl2 = 4LiCl +S +SO2。组装该电池必须在无水条件下进行,原因是_____________(用化学方程式表示)。
(5)关于碱金属和卤族元素,下列说法一定正确的是____________。
A.从上到下,单质密度依次增大 B.从上到下,单质熔沸点依次升高
C.从上到下,原子半径依次增大 D.单质都可以与水反应
(6)常温下,KMnO4固体和浓盐酸反应产生氯气。为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验)。
实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为红棕色时,关闭活塞a。
Ⅳ.……
①验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是____________________。
②B中溶液发生反应的离子方程式是__________________________。
③为验证溴的氧化性强于碘,过程Ⅳ的操作和现象是______________。
20.氧钒(IV)碱式碳酸按为紫色晶体,难溶于水,是制备热敏材料的原料,其化学式为。实验室以为原料合成用于制备的氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体,过程如下:
已知:+4价钒在弱酸性条件下具有还原性,能被氧化。
(1)为离子化合物,中含有的σ键数目为_______。
(2)步骤1中生成的同时生成一种无色无污染的气体,该反应的化学方程式为_______。
(3)步骤2可在下图装置(气密性良好)中进行。
制备过程中,需向锥形瓶中通入,作用是_______,所得紫色晶体残留的杂质离子主要为_______。
(4)步骤3洗涤晶体时需用饱和溶液洗涤3次,再用无水乙醇洗涤2次,选择饱和溶液的原因是_______。
(5)已知:①去除溶液中可依次加入尿素溶液(还原)、亚硝酸钠溶液(氧化尿素)。
②滴定反应:。
补充完整测定氧钒(Ⅳ)碱式碳酸按晶体中钒的含量的实验方案:称量5.1000g样品于锥形瓶中,_______。(实验中须使用的试剂是溶液、溶液、尿素溶液、亚硝酸钠溶液、0.0800mol/L的标准溶液,滴定终点的现象描述不作要求)
21.20℃下,制作网红“天气瓶”流程如下,请根据下述制作流程,结合下列信息和所学知识,回答问题:
温度/℃ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
硝酸钾溶解度/g 13.3 20.9 31.6 45.8 63.9 85.5 110 138 169 202 246
氯化铵溶解度/g 29.4 33.2 37.2 41.4 45.8 50.4 55.3 60.2 65.6 71.2 77.3
樟脑( )是一种白色晶体,易溶于酒精、难溶于水。
(1)樟脑难溶于水,易溶于酒精的原因主要是___________________。
(2)由硝酸钾、氯化铵制备得到“溶液b”的过程中需要用到的玻璃仪器有__________________________。得到“溶液c”时需控制温度50℃,可采取的方法是_______________。
(3)实验中发现硝酸钾溶解速率很慢,请推测原因________________________。
(4)温度改变,天气瓶内或清澈干净,或浑浊朦胧,或产生大片美丽的结晶。请通过计算说明0℃时出现的是樟脑晶体_________________,推测晶体产生的原因________。
(5)从晶体生长析出的角度分析,“天气瓶”制作中硝酸钾和氯化铵的作用是______________。
22.W、X、Y、Z、M、Q是元素周期表中前四周期的元素,原子序数依次增大,其有关信息如表所示:
元素 相关信息
W 核外电子数与其电子层数相同
X 最外层电子数是核外电子总数的一半
Y 原子核外p电子数比s电子数少1
Z Z2 与Ne具有相同的电子层结构
M 原子序数为X、Y、Z三者原子序数之和
Q 过渡元素,基态原子核外没有未成对电子
回答下列问题:
(1)X核外电子的运动状态有___________种。
(2)M基态原子的电子排布式为___________。
(3)基态Q2+的价电子轨道表示式为___________。
(4)M的第一电离能___________(填“大于”或“小于”)Q的第一电离能,原因为___________。
(5)[Q(Y2W4)2(Y3)2]n是一种应用广泛的配合物,其结构式为,其中Y2W4、Y是两种配体,中心Q离子的配位数为___________。Y2W4的电子式为___________。Y中心原子的杂化类型为___________。
(6)Y的简单氢化物极易溶于Z的简单氢化物的原因与氢键有关,所形成的化合物分子合理的结构式为___________,理由是___________。
参考答案:
1.B
A.NCl3中心原子N的价层电子对数=3+(5-3×1)=3+1=4,杂化类型为sp3,VSEPR模型为四面体形,去掉孤电子对,分子空间结构为三角锥形;BCl3中心原子B的价层电子对=3+(3-3×1)=3,杂化类型为sp2,VSEPR模型和分子的空间结构均为平面三角形,故A正确;
B.钠元素在火焰上灼烧时,电子吸收能量,从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道,但处于能量高轨道上的电子不稳定,很快跃迁回能量较低的轨道,将多余的能量以光的形式放出,B项错误;
C.电负性越大,对键合电子的吸引力越强,在化合物中显负价。在甲烷中碳元素显负价,则电负性:C>H,故C正确;
D.熔融状态下离子化合物能电离出自由移动的离子,能导电。而熔融状态下 AlCl3不能导电,说明AlCl3是共价化合物,故D正确;
故选B。
2.D
A.有机物分子中单键为σ键,双键中含有1个σ键和1个π键,则丙烯分子有8个δ键和1个π键,故A错误;
B.丙烯分子中含有的碳氢键为极性共价键,故B错误;
C.丙烯分子中甲基上的碳原子为sp3杂化,碳碳双键上的2个碳原子都是sp2杂化,故C错误;
D.丙烯分子中含有σ键和π键,π键的活性强于σ键,是化学反应的积极参与者,故D正确;
故选D。
3.C
【解析】由短周期元素的位置可知,为碳元素,为氮元素,为氧元素,为硫元素.
A.碳与氧形成、,均为共价化合物,A正确;
B.由分析可知为,与同主族,与的结构相似,电子式为,B正确;
C.由分析可知为,分子中有2个键和1个键,所以键与键的数目比为3:4,C错误;
D.由分析可知为,原子最外层有5个电子,中原子之间形成3个共用电子对,达到8电子稳定结构,其结构式为,D正确;
故选C。
4.D
A.CS2与CO2是等电子体,所以与二氧化碳相似,是直线形的非极性分子,A不正确;
B.ClO的中心原子的价电子对数==4,因此其价层电子对互斥模型为正四面体,由于离子中只形成了3个σ键,所以其空间构型为三角锥形,B不正确;
C.SiF4和SO的中心原子的价层电子对数均为4,所以中心原子均为sp3杂化 ,C不正确;
D.SF6分子构型为正八面体,中心原子S原子与6个F原子形成了6个σ键,所以有6对相同的成键电子对,D正确;
故选D。
5.A
A. 由非金属元素形成的单质中不一定存在化学键,如稀有气体等,故A错误;
B. 只含有共价键的化合物是共价化合物,所以在共价化合物中一定含有共价键,故B正确;
C. 含有离子键的化合物一定是离子化合物,故C正确;
D. 由非金属元素形成的化合物中可能存在离子键,如NH4Cl等,故D正确;
答案选A。
6.C
A.氨分子、磷化氢、砷化氢分子都为三角锥形分子,氮原子、磷原子、砷原子的电负性依次减小、原子半径依次增大,成键电子对间的排斥力依次减小,则键角由大到小的顺序为NH3>PH3>AsH3,故A错误;
B.三氟化硼中硼原子和二溴化锡中锡原子的价层电子对数都为3,孤对电子对数分别为0、1,分子的空间构型分别为平面三角形、V形,孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力,所以三氟化硼的键角为120°,二溴化锡的键角小于120°,故B错误;
C.三氯化磷分子中磷原子的价层电子对数为4、孤对电子对数1,分子的空间构型为三角锥形,分子中三个共价键的键能、键长、键角都相等,故C正确;
D.甲酸分子中双键碳原子为sp2杂化,分子的空间构型为不对称的平面三角形,H—C—O的键角小于120°,故D错误;
故选C。
7.C
A.SO2自身不能电离成离子,属于非电解质,故A错误;
B.SO2为V形结构,正负电荷重心不能重合,属于极性分子,故B错误;
C.SO2中S为+4,处于S的最高正价+6和最低负价-2之间,化合价既能升高也能降低,SO2既有氧化性又有还原性,故C正确;
D.SO2易溶于水是因SO2易与水反应生成可溶性的亚硫酸,与氢键无关,故D错误;
故选:C。
8.A
由共价键的饱和性可知:C、Si均形成4个共价键,H、Cl均形成1个共价键,N形成3个共价键,O、S均形成2个共价键。
A.O原子的最外层有6个电子,只能形成2个共价键,在H2O2中,1个O已经与1个H形成1个单键,则两个氧原子间只能形成1个共价键,选项中的结构与共价键的饱和性不相符,A符合题意;
B.在N2H4分子中,每个N原子共形成3个共价键,与共价键的饱和性相符,B不符合题意;
C.在C2H5SH分子中,C形成4个共价键,S形成2个共价键,H形成1个共价键,与共价键饱和性相符,C不符合题意;
D.在SiHCl3中,Si形成4个共价键,H、Cl各形成1个共价键,与共价键的饱和性相符,D不符合题意;
故选A。
9.D
键长与原子的半径有关,原子半径越大,形成的分子的键长越长;键能与得失电子的难易有关,得电子越容易,键能越大。四种原子中,I的原子半径最大,且得电子最难;
故选D。
10.C
A.H2O2的结构式为H-O-O-H,34g(1mol)过氧化氢中含有非极性键物质的量为1mol,故A错误;
B.题中没有说明溶液的体积,无法判断离子的物质的量,故B错误;
C.铅酸蓄电池充电时,阴极反应式为PbSO4+2e-=Pb+SO,电路中通过2mol电子时,阴极质量减少96g,现在通过NA个电子,即1mol电子,阴极质量则减少48g,故C正确;
D.H2和I2反应H2+I22HI(g),该反应为可逆反应,不能完全进行到底,因此产生HI的物质的量小于0.1mol,故D错误;
答案为C。
11.C
A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期主族元素,结合甲和丙是D元素的两种常见氧化物,乙和丁是B元素的两种常见同素异形体,0.005mol/L戊溶液的pH=2,戊为硫酸,可知丙为SO3,甲为SO2,乙为O3,丁为O2,则B为O,D为S,其中A的原子序数是B和D原子序数之和的,A的原子序数为(8+16)×=6,可知A为C;C元素的最高价氧化物的水化物是一种中强碱,结合原子序数可知,C为Mg,E为Cl,以此分析解答。
由上述分析可知,A为C,B为O,C为Mg,D为S,E为Cl,
A.Mg与S形成的化合物MgS为离子化合物,故A项叙述错误;
B.C与O元素形成的化合物CO2不属于大气污染物,故B项叙述错误;
C.Mg2+核外电子数为10,S2-核外电子数为18,二者电子数相差8,故C项叙述正确;
D.未指明该元素所对应的酸是否是最高价氧化物对应水化物,无法判断酸性强弱,如HClO属于弱酸,其酸性小于H2SO4,但HClO4酸性强于H2SO3,故D项叙述错误;
综上所述,叙述正确的是C项,故答案为:C。
12.C
在硼酸[B(OH)3]分子中,B原子最外层只有3个电子,B与3个羟基相连,与O原子之间形成3个共价键,故B原子为sp2杂化,O原子与H原子之间形成共价键,O原子的电负性很大,不同硼酸分子之间的O原子与H原子之间形成氢键,氢键比普通的分子间作用力强的多,所以硼酸分子之间主要是氢键,故选:C。
13. sp3 sp2
根据图1可知黑磷区中六元环不是平面结构,P原子形成3个P-P键,有1对孤电子对,价层电子对数为4,P原子采取sp3杂化;石墨中六元环为平面结构,C原子的杂化方式为sp2杂化。
14. 第三周期 ⅣA 族 O 或 离子键、共价键 或 硝酸铵
由元素在周期表中的位置可知,①为Na,②为Mg,③为Al,④为Si,⑤为N,⑥为O,⑦为S,⑧为Ar,结合元素周期律分析回答;
(1)元素④为Si,在周期表中的位置是第三周期 ⅣA 族;
(2)在这些元素原子中,非金属性最强的是氧,则得电子能力最强的是O;
(3)八种元素对应的单质中存在稀有气体,稀有气体化学性质最不活泼,故该元素是;元素②为Mg,原子结构示意图为;
(4)元素⑥为O、⑦为S,形成的氢化物中,沸点高的是或;因为或分子间存在氢键;
(5)元素①为Na,最高价氧化物对应的水化物为NaOH,所含化学键的类型是离子键、共价键;
(6)元素⑤为N,最简单的氢化物和最高价氧化物对应的水化物分别为氨气和硝酸,相互反应的产物是或 硝酸铵;
(7)元素③为Al,单质与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,离子方程式为:。
15.(1)H—O—H
(2) 氮 O F F2+2H2O=4HF+O2
(3)Cl2+2FeCl2=2FeCl3
(4) 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ FeCl3溶液中,Fe3+水解,存在平衡:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+-Q,加热升高温度,平衡向正方向移动,从而产生浑浊现象 盐酸
【解析】(1)
3FeCl2+HNO3+3HCl→3FeCl3+NO↑+2H2O反应式中由三个原子组成的极性分子是H2O,其结构式为H—O—H;
(2)
上述反应式中,原子最外层有3个未成对电子的主族元素是氮,其最外层的电子轨道表示式为;同周期元素从左到右非金属性增强,与它同周期、非金属性比它强的元素有O、F;元素非金属性越强,单质的氧化性越强,反应F2+2H2O=4HF+O2能说明F的非金属性大于O;
(3)
向FeCl2溶液中滴加氯水生成FeCl3,反应的化学方程式Cl2+2FeCl2=2FeCl3;
(4)
FeCl3浓溶液与铜反应生成FeCl2和CuCl2,反应的离子方程式2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。FeCl3溶液中,Fe3+水解,存在平衡:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+-Q,加热升高温度,平衡向正方向移动,从而产生浑浊现象;加入盐酸能抑制Fe3+水解,为防止出现浑浊现象,可适量加入盐酸。
16. 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。
17.(1) 70 35
(2)设C70分子中五边形数为x个,六边形数为y个。
依题意可得方程组:(键数,即棱边数); (欧拉定理);解得五边形数x=12,六边形数y=25。
C70分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键,则平均每个C原子可形成个共价键,则共价键总数为70×=105,设C70分子中五边形数为x个,六边形数为y个,结合循欧拉定理:顶点数+面数-棱边数=2计算。
(1)C70分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键,则平均每个C原子可形成
个共价键,则共价键总数为70×=105,每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键,且核外最外层电子全部成键,则每个C原子形成2个单键、1个双键,即单键数=2倍的双键数,设单键数为m,双键数为n,则m+n=105,m=2n,解得m=70,n=35,故C70分子中所含的单键数为70,双键数为35。
(2)设C70分子中五边形数为x个,六边形数为y个。
依题意可得方程组:(键数,即棱边数); (欧拉定理);解得五边形数x=12,六边形数y=25。
18. VO 、H2VO 、VO2(H2O) 和V2O Mtrc-Fe2+ + H2VO4 +4H+ = Mtrc-Fe3+ + VO2++ 3H2O 分子的手性来源于鳌环的扭曲导致镜面对称性破缺 Y2O3 + 6HNO3 = 2Y (NO3)3+ 3H2O、V2O5+ 2NH3·H2O = 2NH4VO3 + H2O、Y (NO3)3+ NH4VO3 + 2NH3·H2O = YVO4↓ + 3NH4NO3+H2O (1)如果在弱酸性条件下,采取沉淀法除铁,则有以下问题:
A.Fe3+在弱酸性条件水解难以将铁离子降低到所要求的程度。
B. Fe (OH)3具有胶体的性质,过滤困难。
(2)如果在弱碱性条件下水解,Fe (OH)3会与原料共沉淀而损失原料。
所以不能用沉淀法除去微量铁。@采用加入鳌合剂在氨水中二次重结晶的方法除去微量的铁离子。第一次重结晶时加入乙二胺四乙酸二钠盐,可以除去绝大多数Fe3+,第二次重结晶时加入邻二氨菲,进一步降低Fe3+的含量。 采用加入鳌合剂在氨水中二次重结晶的方法除去微量的铁离子。第一次重结晶时加入乙二胺四乙酸二钠盐,可以除去绝大多数Fe3+,第二次重结晶时加入邻二氨菲,进一步降低Fe3+的含量。
(1)第一步
设残余Fe3+浓度为x mol dm-3Fe3+ +edta4- = [Fe(edta)]- =1.7 ×1024 x=2.9 ×10-27
(2)第二步
设残余Fe3+浓度为y mol dm-3Fe3+ + 3 phen = Fe(phen)33+ = 1.3 ×1014 y= 2.2 ×10-35
或者
(1)第一步
设残余Fe3+浓度为x mol dm-3Fe3+ + 3 phen = Fe(phen) = 1.3 ×1014 3.8 ×10-13
(2)第二步
设残余Fe3+浓度为y mol dm-3Fe3+ +edta4- = [Fe(edta)]- =1.7 ×1024 y= 2.2 ×10-35
(1) VO43- (2)H2VO4- (3)VO2(H2O)4+ (4) V2O74-
以下画法不扣分。
VO2(H2O)4+ 等等,未画成双键不扣分。
1-2 Mtrc-Fe2+ + H2VO4 +4H+ = Mtrc-Fe3+ + VO2++ 3H2O
1-3
1-3-1
1-3-2分子的手性来源于鳌环的扭曲导致镜面对称性破缺。
1-4 Y2O3 + 6HNO3 = 2Y (NO3)3+ 3H2O
V2O5+ 2NH3·H2O = 2NH4VO3 + H2O
Y (NO3)3+ NH4VO3 + 2NH3·H2O = YVO4↓ + 3NH4NO3+H2O (1分, 未画↓不扣分) (共3分)
1-5
1-5-1 。
(1)如果在弱酸性条件下,采取沉淀法除铁,则有以下问题:
A.Fe3+在弱酸性条件水解难以将铁离子降低到所要求的程度。
B. Fe (OH)3具有胶体的性质,过滤困难。
(2)如果在弱碱性条件下水解,Fe (OH)3会与原料共沉淀而损失原料。
所以不能用沉淀法除去微量铁。
1-5-2采用加入鳌合剂在氨水中二次重结晶的方法除去微量的铁离子。第一次重结晶时加入乙二胺四乙酸二钠盐,可以除去绝大多数Fe3+,第二次重结晶时加入邻二氨菲,进一步降低Fe3+的含量。
(1)第一步
设残余Fe3+浓度为x mol dm-3Fe3+ +edta4- = [Fe(edta)]- =1.7 ×1024 x=2.9 ×10-27
(2)第二步
设残余Fe3+浓度为y mol dm-3Fe3+ + 3 phen = Fe(phen) = 1.3 ×1014 y= 2.2 ×10-35
或者
(1)第一步
设残余Fe3+浓度为x mol dm-3Fe3+ + 3 phen = Fe(phen)33+ = 1.3 ×1014 3.8 ×10-13
(2)第二步
设残余Fe3+浓度为y mol dm-3Fe3+ +edta4- = [Fe(edta)]- =1.7 ×1024 y= 2.2 ×10-35
19. 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 ClO-+2Br-+H2O=Cl-+Br2+2OH- 2Li+2H2O=2LiOH+H2↑ CD A中湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 Cl2+2Br-=Br2+2Cl- 打开活塞b,C中溶液滴入试管D中,关闭活塞b,取下试管D,振荡、静置,若溶液分层,且下层溶液变为紫红色,则证明溴的氧化性强于碘
(1)HF为共价化合物,按照电子式表示物质形成过程的要求进行书写;
(2)从过氧化钠的性质入手即可;
(3)次氯酸钠具有强氧化性,能将溴化钠氧化,从而书写出离子方程式;
(4)Li属于碱金属,从这个角度进行分析;
(5)从同主族从上到下性质的相似性和递变性角度进行分析;
(6)实验目的是验证是卤素单质氧化性的相对较弱,反应原理是Cl2+2Br-=2Cl-+Br2、Br2+2I-=I2+2Br-、Cl2+2I-=2Cl-+I2,然后具体分析;
(1)HF为共价化合物,其结构式为H-F,因此用电子式表示氟化氢形成的过程为;
(2)过氧化钠能与CO2发生反应生成Na2CO3和O2,反应方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;
(3)次氯酸钠与溴化钠混合,溶液变为淡黄色,说明有溴单质生成,利用次氯酸钠具有强氧化性,将Br-氧化成Br2,离子方程式为2Br-+ClO-+H2O=Cl-+Br2+2OH-;
(4)Li属于碱金属,易与水发生反应,反应的方程式为2Li+2H2O=2LiOH+H2↑,因此Li-SOCl2电池必须在无水条件下进行;
(5)A. 碱金属从上到下,密度呈增大的趋势,但K的密度比Na小,故A错误;
B. 碱金属从上到下,单质熔沸点逐渐降低,故B错误;
C. 同主族从上到下,电子层数增多,原子半径依次增大,故C正确;
D. 碱金属、卤族元素都能水发生反应,故D正确;
答案:CD;
(6)①圆底烧瓶中产生的Cl2与A中的KI发生反应:Cl2+2I-=2Cl-+I2,淀粉与碘单质变蓝,即A中湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,说明氯气的氧化性强于碘;
②氯气的氧化性强于Br2,将Cl2通入NaBr溶液中,B中发生反应的离子方程式为Cl2+2Br-=2Cl-+Br2;
③验证Br2的氧化性强于碘,利用的原理是Br2+2I-=I2+2Br-;根据实验过程II、III,说明C中不含Cl2,则过程Ⅳ的操作和现象是打开活塞b,C中溶液滴入试管D中,关闭活塞b,取下试管D,振荡、静置,若溶液分层,且下层溶液变为紫红色,则证明溴的氧化性强于碘。
20.(1)7NA
(2)2++6HCl=4+N2↑+6H2O
(3) 排尽装置中的空气,防止+4价钒被氧化 VO2+
(4)除去晶体表面的氯化铵,减少晶体的溶解
(5)用溶液溶解后,加入溶液至稍过量,充分反应后继续滴加亚硝酸钠溶液至稍过量,再用尿素除去过量亚硝酸钠溶液,最后用0.0800mol/L的标准溶液滴定至终点
由题给流程可知,向五氧化二钒中加入盐酸、混合溶液,将五氧化二钒还原为VOCl2,VOCl2溶液与碳酸氢铵溶液反应后,抽滤、洗涤得到氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体。
(1)离子化合物含有的离子为N2H离子和氯离子,N2H离子含有7个σ键,则中含有的σ键数目为7NA,故答案为:7NA;
(2)由题意可知,五氧化二钒与盐酸、混合溶液反应生成VOCl2、氮气和水,反应的化学方程式为2++6HCl=4+N2↑+6H2O,故答案为:2++6HCl=4+N2↑+6H2O;
(3)由题给信息可知,+4价钒在弱酸性条件下具有还原性,能被氧气氧化,所以制备过程中,需向锥形瓶中通入二氧化碳排尽装置中的空气,防止+4价钒被氧化;若VOCl2溶液过量,所得紫色晶体会残留VO2+离子,故答案为:排尽装置中的空气,防止+4价钒被氧化;VO2+;
(4)VOCl2溶液与碳酸氢铵溶液反应得到的氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体表面会附有可溶的氯化铵,所以用饱和溶液洗涤晶体可以除去除去晶体表面的氯化铵,同时减少晶体的溶解,故答案为:除去晶体表面的氯化铵,减少晶体的溶解;
(5)测定氧钒(Ⅳ)碱式碳酸按晶体中钒的含量的实验方案为称量5.1000g样品于锥形瓶中,用溶液溶解后,加入溶液至稍过量,充分反应后继续滴加亚硝酸钠溶液至稍过量,再用尿素除去过量亚硝酸钠溶液,最后用0.0800mol/L的标准溶液滴定至终点,故答案为:用溶液溶解后,加入溶液至稍过量,充分反应后继续滴加亚硝酸钠溶液至稍过量,再用尿素除去过量亚硝酸钠溶液,最后用0.0800mol/L的标准溶液滴定至终点。
21.(1)水分子极性较强,而樟脑和乙醇均为弱极性分子
(2) 烧杯、玻璃棒、量筒 水浴加热
(3)氯化铵在溶液的水解反应为吸热反应,溶液温度降低
(4) 0℃时硝酸钾溶解度为13.3g,氯化铵29.4g,33g溶剂水能溶解硝酸钾4.4g,氯化铵9.7g 樟脑在酒精中的溶解度随温度升高而增大,溶解速率随温度降低而减小
(5)控制樟脑晶体高速生长过程中的连续成核(或:减缓樟脑晶体的生长速度),便于得到较大晶体
(1)水分子极性较强,而樟脑和乙醇均为弱极性分子,由相似相溶原理可知,樟脑难溶于水,易溶于酒精,故答案为:水分子极性较强,而樟脑和乙醇均为弱极性分子;
(2)由硝酸钾、氯化铵制备得到“溶液b”的过程为固体溶解的过程,溶解时需要用到的玻璃仪器为烧杯、玻璃棒、量筒;得到“溶液c”时的控制温度小于100℃,所以采取的加热方式为水浴加热,故答案为:烧杯、玻璃棒、量筒;水浴加热;
(3)由表格数据可知,硝酸钾在温度较低时,溶解度小,氯化铵是强酸弱碱盐,在溶液中的水解反应为吸热反应,所以氯化铵溶解时吸收热量,使溶液温度降低导致硝酸钾溶解速率很慢,故答案为:氯化铵在溶液的水解反应为吸热反应,溶液温度降低;
(4)由表格数据可知,0℃时33g水溶解硝酸钾、氯化铵的质量分别为≈4.4g、≈9.7g,硝酸钾和氯化铵在溶液中能够溶解的最大质量均大于2.5g,所以0℃时出现的晶体是樟脑晶体,不可能是硝酸钾和氯化铵;0℃时出现樟脑晶体说明樟脑在酒精中的溶解度随温度升高而增大,导致溶解速率随温度降低而减小,故答案为:0℃时硝酸钾溶解度为13.3g,氯化铵29.4g,33g溶剂水能溶解硝酸钾4.4g,氯化铵9.7g;樟脑在酒精中的溶解度随温度升高而增大,溶解速率随温度降低而减小;
(5)从晶体生长析出的角度可知,“天气瓶”制作中硝酸钾和氯化铵的作用是控制樟脑晶体高速生长过程中的连续成核,减缓樟脑晶体的生长速度,便于得到较大晶体,故答案为:控制樟脑晶体高速生长过程中的连续成核(或:减缓樟脑晶体的生长速度),便于得到较大晶体。
22.(1)4
(2)1s22s22p63s23p64s1
(3)
(4) 小于 Zn 原子半径小,且价电子排布为全满结构,第一电离能更大
(5) 6 sp
(6) NH3 H2O是由于NH3和H2O间形成氢键而形成的,其结构可能有2种情况:① 、② 。根据NH3 H2ONH+OH ,可以推测①式正确。
W、X、Y、Z、M、Q是元素周期表中前四周期的元素,原子序数依次增大;X最外层电子数是核外电子总数的一半,为4号元素Be;W核外电子数与其电子层数相同且原子序数小于4,为氢;Y原子核外p电子数比s电子数少1,为7号元素氮;Z2 与Ne具有相同的电子层结构,则Z为8号元素O;M原子序数为X、Y、Z三者原子序数之和,为19号元素钾;Q过渡元素,基态原子核外没有未成对电子,则核外电子排布为,为1s22s22p63s23p63d104s2,为锌;
(1)
X为Be原子,核外电子的运动状态有4种。
(2)
M为19号元素钾元素原子,基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1。
(3)
Q2+为锌原子失去2个电子形成的锌离子;基态Q2+的价电子轨道表示式为;
(4)
钾的第一电离能小于的第一电离能,原因为Zn 原子半径小,且价电子排布为全满结构,第一电离能更大。
(5)
由图可知,中心锌离子与6个氮原子相邻,故配位数为6。N2H4的电子式为。N中心原子氮原子的价电子对数为,则杂化类型为sp。
(6)
N的简单氢化物NH3极易溶于O的简单氢化物H2O的原因与氢键有关;NH3 H2O是由于NH3和H2O间形成氢键而形成的,其结构可能有2种情况:① ② 。根据NH3 H2ONH+OH ,可以推测①式正确