第二章《分子结构与性质》测试题
一、单选题(共12题)
1.在催化下醇的氧化氰化反应如图所示。下列叙述正确的是
A.熔点: B.键角:
C.I和II分子中键数目相同 D.II含有的元素中的电负性最大
2.下列现象与氢键无关的是
A.HF的熔、沸点比HCl的高 B.低级醇、低级羧酸可以和水以任意比互溶
C.乙醇的沸点明显高于乙醛 D.水分子高温下也很稳定
3.下列关于丙烯(CH3—CH =CH2)的说法正确的
A.丙烯分子有8个σ键,1个π键
B.丙烯分子中3个碳原子都是sp3杂化
C.丙烯分子不存在非极性键
D.丙烯分子中3个碳原子在同一直线上
4.二氧化碳的化学用语错误的是
A.电子式: B.分子式:CO2
C.结构式:O=C=O D.比例模型:
5.LDFCB是锂离子电池的一种电解质,该电解质阴离子由同周期元素W、X、Y、Z构成(如下图),Y的最外层电子数等于X的核外电子总数,四种元素最外层电子数之和为20.下列说法正确的是
A.Z的气态氢化物水溶液中存在3种氢键
B.X2Z4的聚合物可用来制作不粘锅涂层
C.W、Z形成的分子中各原子均满足8电子稳定结构
D.YZ2分子的VSEPR模型为角形
6.高温、紫外线、X射线和γ射线等都可以使气体转化为等离子体。下列叙述中不涉及等离子体的是
A.日光灯和霓虹灯的灯管中 B.蜡烛的火焰中
C.流星的尾部 D.南极的冰山中
7.下列有关说法或各组性质的比较中,正确的有几项
①12C、13C、14C是碳的三种同素异形体
②H2S的电子式可表示为
③沸点:NH3>AsH3>PH3
④离子还原性:S2->Cl->Br->I-
⑤酸性:HClO4>HBrO4>HIO4
⑥金属性:Pb>Sn>Si
⑦气态氢化物稳定性:HF>HCl>H2S
A.2 B.3 C.4 D.5
8.HCHO(g)与(g)在催化剂(简写为HAP)表面催化生成(g)和的历程示意图如下。下列说法错误的是
A.反应物的键能总和-生成物的键能总和
B.羟基磷灰石(HAP)的作用是降低反应的活化能,加快反应速率
C.HCHO与分子中的中心原子的杂化轨道类型相同
D.该反应过程既有极性共价键的断裂,也有非极性共价键的断裂
9.X、Y、Z、M、N为原子序数依次增大的短周期元素,X核外电子只有一种自旋取向,Z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,第一电离能低于同周期相邻元素,Y、Z、M、N在周期表中的位Y如图所示,下列说法不正确的是
Y Z
M N
A.原子半径:M>N>Z B.M的氧化物为两性氧化物
C.是含极性键的非极性分子 D.比稳定是因为键能X-Z>X-N
10.下列物质中,由极性键构成的非极性分子是
A. B. C. D.
11.全氮阴离子盐是一种新型超高能含能材料,全氮阴离子化学式为N,某种全氮阴离子盐结构如图。下列有关说法正确的是
A.该全氮阴离子盐属于有机物
B.N的摩尔质量为71g/mol
C.每个 N含有26个电子
D.该全氮阴离子盐既含共价键又含离子键
12.化学家维勒发现无机化合物氰酸铵NH4CNO通过加热可以转变为有机化合物尿素CO(NH2)2,使有机化学进入合成时代。其中尿素CO(NH2)2最低能量构型的分子所有原子共平面。下列说法错误的是
A.CO(NH2)2易溶于水
B.NH4CNO和CO(NH2)2中所含化学键类型完全相同
C.最低能量构型的CO(NH2)2中C和N都采取sp2杂化
D.元素的电负性O>N>C>H
二、非选择题(共10题)
13.晶体具有优异的非线性光学性能。我国科学工作者制备的超大晶体已应用于大功率固体激光器,填补了国家战略空白。回答下列问题:
(1)已知有关氮、磷的单键和三键的键能()如下表:
193 946 197 489
从能量角度看,氮以、而白磷以(结构式可表示为形式存在的原因是_______。
(2)已知是次磷酸的正盐,的结构式为_______,其中P采取_______杂化方式。
(3)磷酸通过分子间脱水缩合形成多磷酸,如:
如果有n个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸,则相应的酸根可写为_______。
14.2019年诺贝尔化学奖由来自美、英、日的三人分获,以表彰他们在锂离子电池研究方面做出的贡献,他们最早发明用LiCoO2作离子电池的正极,用聚乙炔作负极。回答下列问题:
(1)基态Co原子电子排布式为____。
(2)Co元素位于元素周期表中第____周期、第____族。
(3)Li可以在二氧化碳中燃烧,生成白色固体和黑色固体,其方程式是____。
(4)锂离子电池的导电盐有LiBF4等,碳酸亚乙酯()是一种锂离子电池电解液的添加剂。
①LiBF4中阴离子的空间构型是____;与该阴离子互为等电子体的分子有____。(列一种)
②碳酸亚乙酯分子中碳原子的杂化方式有____。
15.回答下列问题。
(1)根据等电子原理,仅由第二周期元素形成的共价分子中,互为等电子体的是______和______;______和______。
(2)在短周期元素组成的物质中,与互为等电子体的分子有______、______。
(3)与互为等电子体的一种阳离子为______(填化学式),阴离子为______。
(4)与互为等电子体的阴离子是______,阳离子是______。
16.在固体KHSO4中,有一半是以双聚分子存在,另一半是以链式结构存在,生成这两种空间构型的原因是___键存在,请画出双聚分子的结构:___,链式结构为___。
17.填空
(1)下列物质中,互为同位素的有_______,互为同素异形体的有_______,互为同系物的有_______,互为同分异构体的有_______,属于同种物质有_______。
①O2和O3②35Cl和37Cl③和④+和⑤CH3(CH2)2CH3和(CH3)2CHCH3⑥乙醇和甲醚(CH3OCH3)
(2)立方烷结构为,它的结构高度对称,其二氯代物有_______种。
(3)化合物甲只含C、H两种元素,化合物乙只含C、H、F三种元素,甲、乙都是饱和化合物,且分子中都含有26个电子,据此推断:
①甲的分子式是_______;若甲分子中有两个H原子被F原子代替,所得产物可能有_______种结构。
②乙是性能优异的环保产品,可替代某些会破坏臭氧层的氟里昂产品,用作制冷剂。已知乙分子中C、H、F原子个数比为1∶2∶2,则下列对于乙的描述正确的是_______
A.其分子空间构型为正四面体 B.碳为sp3杂化
C.具有两种同分异构体 D.没有同分异构体
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.石墨的片层结构如图所示,试回答:
(1)片层中平均每个正六边形含有_______个碳原子。
(2)在片层结构中,碳原子数、C-C键、六元环数之比为_______。
(3)ng碳原子可构成_______个正六边形。
20.叠氮化钠()常用作汽车安全气囊中的气源。某兴趣小组根据其制备原理,设计如下实验制备,并测定其纯度。
已知相关物质的性质如下表:
物质 状态 部分性质
结晶性粉末 易水解(),易被氯化
晶体 易溶于水,微溶于乙醇
回答下列问题:
(1)的空间构型为_______。
(2)右侧干燥管中盛装的试剂为_______。
(3)关闭K1、打开K2,通入氨气排出装置中空气,设计方案证明装置中空气已排尽_______。
(4)加热使钠熔化并与氨气反应制取,通入前,需控制温度于210~220℃,此时采用的加热方式为_______(填标号)。
A直接加热 B.水浴加热 C.油浴加热
(5)关闭K2、打开K1,通入制备,反应后的产品中可能含有杂质和_______;产品冷却后,溶解于水,再加入乙醇并搅拌,然后过滤,_______,干燥。
(6)称取2.0 g产品,配成100 mL溶液。取10.00 mL溶液于锥形瓶中,加入0.1000 mol L 溶液40.00 mL,充分反应后,再用0.1000 mol L 标准溶液滴定过量的,终点时消耗标准溶液10.00 mL。相关反应如下(假设杂质均不参与反应):
产品中叠氮化钠的纯度为_______。
21.硫代硫酸钠(Na2S2O3)是常见的分析试剂和还原剂,常温下为无色晶体,易溶于水,遇酸反应。某学习小组在实验室制备Na2S2O3并探究其性质。回答下列问题:
实验I:利用高温加热绿矾(FeSO4 7H2O)生成的SO2气体制备Na2S2O3的实验装置如图所示。
已知:i.2FeSO4 7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O↑;
ii.2Na2S+2Na2CO3+4SO2+H2O=3Na2S2O3+2NaHCO3;
iii.Na2S和Na2CO3的混合溶液用煮沸过的蒸馏水配制。
(1)依据FeSO4 7H2O的结构示意图
①比较键角H2O_____SO(填“>”“<”或“=”)。
②FeSO4 7H2O晶体中含有的化学键为_____(填标号)。
a.离子键 b.共价键 c.氢键 d.配位键
(2)实验过程的操作步骤包括:
a.检查装置气密性,加入药品
b.在m处连接盛有NaOH溶液的容器,关闭活塞K3,打开活塞K1、K2通入一段时间N2
c.打开活塞K1、K2,关闭活塞K3,通入一段时间N2
d.C装置溶液pH约为8时停止加热
e.关闭活塞K1、K2,打开活塞K3,加热绿矾
f.将锥形瓶中溶液进行一系列操作,得到纯净的Na2S2O3晶体
①以上步骤按先后顺序的正确排序为a→______→f(填标号)。
②B装置中使用冰水浴的作用是_____。
③C装置溶液pH约为8时停止加热的原因是_____。
实验Ⅱ:探究Na2S2O3的性质
小组同学查阅资料获得信息:Na2S2O3中硫元素的化合价分别为-2价和+6价。
实验步骤:用实验I获得的Na2S2O3晶体配制0.2mol/LNa2S2O3溶液,取出4mL,向溶液中加入1mL饱和氯水(pH=2.4),溶液立即出现浑浊,对溶液出现浑浊的原因提出假设。
假设1:氯水中Cl2氧化了Na2S2O3中的-2价硫生成S单质
假设2:Na2S2O3在酸性(H+)条件下反应生成S单质
(3)实验验证:a、b试管均盛有4mL0.2mol/LNa2S2O3溶液,操作如图所示。
①向试管b中滴加的试剂应为______。
②依据现象分析,出现浑浊的主要原因是_____(用离子方程式表示)。
22.实验室中利用如图装置(部分装置省略)制备和,探究其氧化还原性质。
(1)盛放9mol/L盐酸的仪器名称是_______。
(2)b中发生化学反应的离子方程式是_______。
(3)d中浸有溶液的棉花的作用是_______。
(4)下列相关说法不正确的是_______(填标号)。
A.使用选择9mol/L盐酸替换浓盐酸,有利于减少挥发
B.控制液体滴加速率以维持氯气气流稳定,有利于减少反应过程倒吸的可能
C.反应结束后,b中液体经冷却结晶、过滤、冷水洗涤、干燥,可得晶体
D.增大装置c中溶液的浓度,有利于提高产率
(5)当b中试管内溶液由黄色变为无色时,反应到达终点。实际操作时,发现溶液由黄色变为紫红色甚至产生棕色沉淀影响产品纯度。针对该现象,提出改进的措施_______。
(6)取少量和溶液分别置于1号和2号试管中,滴加溶液。两支试管均无明显现象,但试管2试管壁发烫。在上述实验基础上,设计实验进一步验证该条件下的氧化能力小于_______。(供选择的试剂:稀盐酸、稀硝酸、溶液、溶液)
(7)中氧原子的p轨道上的孤对电子进入氯原子的d轨道形成键。键长:_______(填“>”或“<”)。
参考答案:
1.A
A.I中含有羟基,分子之间含有氢键,熔点较高,A正确;
B.分子中有2对孤电子对,只有1对故电子对,孤电子对与成键电子对的排斥力大于成键电子对之间的排斥力,所以键角:,B错误;
C.一个单键,1个键,一个双键,1个键和1个键,一个三键,一个键个2个键,所以I中的键数为20,II中的键数为17,二者不相同,C错误;
D.O的电负性大于N的,所以II含有的元素中O的电负性最大,D错误;
故选A。
2.D
A.HF分子间存在氢键导致熔沸点比HCl高,与氢键有关,故A不选;
B.低级醇、低级羧酸可以和水分子之间形成氢键,导致溶解度增大,故可以和水以任意比互溶,与氢键有关,故B不选;
C.乙醇之间可以形成氢键而乙醛不能,使得乙醇的沸点明显高于乙醛,与氢键有关,故C不选;
D.水分子稳定与H-O共价键有关,与氢键无关,故D选;
故选D。
3.A
A.C-C、C-H键都是σ键,C=C键是一个σ键和一个π键,A正确;
B.C原子以四个单键结合的,即是sp3杂化,以C=C结合的,即是sp2杂化,B错误;
C.同种原子结合的共价键是非极性键,丙烯中存在C-C,错误;
D.丙烯分子中3个碳原子在同一平面上,但不在同一直线上,错误;
答案选A。
4.A
A.二氧化碳的电子式:,A用语错误;
B.二氧化碳分子由1个碳原子和2个氧原子组成,分子式:CO2,B用语正确;
C.二氧化碳中C与O之间有2对共用电子对,即存在C=O,结构式:O=C=O,C用语正确;
D.二氧化碳为直线型,且碳原子半径大于氧原子,比例模型:,D用语正确;
答案为A。
5.B
同周期元素W、X、Y、Z,且Y的最外层电子数等于X的核外电子总数,根据核外电子排布规则,最外层电子数不超过8个,则X的核外电子总数不超过8个,推断X在第二周期,结合该电解质阴离子的结构图,Y可以成两个单键或一个双键,推断Y为O元素,则X是C元素;四种元素最外层电子数之和为20,则W和Z的最外层电子数之和为20-6-4=10,其中Z与W成单键,W可以形成四个单键,则Z是F元素,W是B元素。
A.根据分析,Z的气态氢化物是HF,其水溶液中存在H-F…H、H-O…H,2种氢键,A错误;
B.根据分析,X2Z4是C2F4,其聚合物聚四氟乙烯可用来制作不粘锅涂层,B正确;
C.根据分析,W、Z形成的分子是BF3,其中B原子不满足8电子稳定结构,C错误;
D.根据分析,YZ2分子是OF2,其中心原子O原子的价电子对数为,VSEPR模型是正四面体型,有两对孤电子对,其分子构型为角形,D错误;
故选B。
6.D
高温下存在等离子体,日光灯、霓虹灯、蜡烛、流星都能形成高温环境。
故答案选D。
7.C
①12C、13C、14C质子数相同,中子数不同,是碳的三种同位素,①错误;
②H2S为共价化合物,其电子式可表示为 ,②错误;
③NH3,AsH3,PH3是组成和结构相似的分子晶体,NH3分子间能形成氢键,故沸点最高,AsH3的相对分子质量大于PH3,AsH3分子间作用力强于PH3,所以沸点由高到低的顺序为:NH3>AsH3>PH3,③正确;
④非金属性Cl>Br>I>S,元素的非金属性越强对应的阴离子的还原性越弱,则离子还原性:S2->I->Cl->Br-,④错误;
⑤非金属性Cl>Br>I,非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物酸性越强,故酸性: HClO4>HBrO4>HIO4,⑤正确;
⑥同主族元素从上向下金属性增强,故金属性:Pb>Sn>Si,⑥正确;
⑦非金属性F>Cl>S,非金属性越强,其气态氢化物越稳定性,故其气态氢化物越稳定性顺序为:HF>HCl>H2S,⑦正确;
综上分析,③⑤⑥⑦正确,共4个,答案选C。
8.C
A.反应的反应热△H =反应物的键能总和一生成物的键能总和,A正确;
B.由题意可知,羟基磷灰石(HAP)是甲醛催化氧化的催化剂,可以降低反应的活化能,加快反应速率,B正确;
C.HCHO中C原子的σ键数为3,中心原子C上无孤电子对,杂化方式为sp2杂化,CO2分子中C原子的σ键数为2,无孤电子对,C原子的杂化方式为sp杂化,两者杂化方式不同,C错误;
D.反应过程存在氧原子和氧原子之间非极性共价键的断裂,也存在碳氢、碳氧极性键的断裂,D正确;
故答案选C。
9.C
X、Y、Z、M、N为原子序数依次增大的短周期元素,X核外电子只有一种自旋取向,X为H;Z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,其核外电子排布式为:1s22s22p4或1s22s22p63s2,第一电离能低于同周期相邻元素,再结合在元素周期表中的位置可知,Z为O,则Y为N,M为Al,N为S。
A.同一周期主族元素从左向右原子半径逐渐减小,同一主族元素从上向下原子半径逐渐增大,原子半径:M>N>Z,A正确;
B.M为Al,氧化物Al2O3为两性氧化物,B正确;
C.N为S、Z为O,SO2的价层电子对数为:2+=3,采取sp2杂化,有一对孤对电子,空间构型为V型,正负电荷重心不重合,为含硫氧极性键的极性分子,C错误;
D.为H2O,为H2S,氧原子的半径比硫原子小,O-H键的键长比S-H键的键长短,O-H键的键能比S-H键的键能大,因此H2O比H2S稳定,D正确;
答案选C。
10.A
同种原子构成的共价键是非极性键,不同原子构成的共价键是极性键;分子中正负电荷中心不重合,从整个分子来看,电荷的分布是不均匀的,不对称的,这样的分子为极性分子,以极性键结合的双原子一定为极性分子,以极性键结合的多原子分子如结构对称,正负电荷的重心重合,电荷分布均匀,则为非极性分子,据此分析解答。
A.含有C-H极性键,正负电荷的重心重合,属于非极性分子,故A正确;
B.正负电荷的重心不重合,属于极性分子,故B错误;
C.由阴阳离子构成,不存在分子,故C错误;
D.正负电荷的重心不重合,属于极性分子,故D错误;
故选:A。
11.D
A.该全氮阴离子盐不含碳元素,属于无机物,故A错误;
B.N的摩尔质量为70g/mol,故B错误;
C.每个 N含有36个电子,故C错误;
D.该全氮阴离子盐,N、Cl-、NH4+之间存在离子键,N内存在N-N键、NH4+内存在N-H键,所以既含共价键又含离子键,故D正确;
选D。
12.B
A.CO(NH2)2为极性分子,与水分子间能形成氢键,所以其易溶于水,A正确;
B.NH4CNO为离子化合物,含有离子键,CO(NH2)2为共价化合物,分子中不含有离子键,B错误;
C.尿素CO(NH2)2最低能量构型的分子所有原子共平面,则表明N原子的最外层孤对电子没有参与杂化,最低能量构型的CO(NH2)2中C和N的价层电子对数都为3,都采取sp2杂化,C正确;
D.元素的非金属性O>N>C>H,则元素的电负性O>N>C>H,D正确;
故选B。
13.(1)中氮氮三键键能较大,分子较稳定,而磷磷三键键能较小,中有6个磷磷单键键能较大,较稳定
(2)
(3)
(1)由表中数据计算得,单位物质的量原子构成的分子中键能大小,,,,,根据计算由单位原子对应键能大小:,,键能越大,分子越稳定,故N、P元素对应的单质以较为稳定的和形式存在。
(2)由题意可知,中仅有一个氢原子可以电离,即剩余两个氢原子应直接与磷原子相连,故可得其结构式为;中P形成4个键,所以P采取杂化方式。
(3)由图所示结构得,n个分子形成环状的多磷酸脱去n分子,则环状的多磷酸分子式中H、P、O对应的原子数目分别为、、,即环状的多磷酸分子式为,故相应的酸根离子可写为。
14.(1)[Ar]3d74s2
(2) 四或4 Ⅷ
(3)4Li+CO2=2Li2O+C
(4) 正四面体 CF4或CCl4 sp2、sp3
(1)Co是27号元素,原子电子排布式为[Ar]3d74s2;
(2)Co是27号元素,位于元素周期表中第四周期、第Ⅷ族;
(3)Li可以在二氧化碳中燃烧,发生置换反应,生成的白色固体是氧化锂,黑色固体碳,其化学方程式为:4Li+CO2=2Li2O+C;
(4)LiBF4中阴离子的电子对为,因此空间构型为正四面体;B-的价电子等于C的价电子,因此与该阴离子互为等电子体的分子有CF4;碳酸亚乙酯分子中碳氧双键的碳原子,σ键有3个,没有孤对电子,因此杂化方式为sp2,另外两个碳原子σ键有4个,没有孤对电子,因此杂化方式为sp3。
15. CO (或)
(1)原子个数和价电子数均相等的分子、离子互为等电子体,仅由第二周期元素形成的共价分子中,互为等电子体的有N2和CO;N2O和CO2;
(2)原子个数和价电子数均相等的分子、离子互为等电子体,在短周期元素组成的物质中,与互为等电子体的分子有SO2、O3;
(3)原子个数和价电子数均相等的分子、离子互为等电子体,与互为等电子体的一种阳离子为;阴离子为;
(4)原子个数和价电子数均相等的分子、离子互为等电子体,与互为等电子体的阴离子是(或),阳离子是。
16. 氢
【解析】略
17.(1) ② ① ③ ⑤⑥ ④
(2)3
(3) C3H8 4 BD
(1)①氧气和臭氧是氧元素形成的不同种单质,互为同素异形体;
②35Cl和37Cl的质子数相同、中子数不同,互为同位素;
③2—甲基丙烷和2—甲基丁烷的结构相似,相差1个CH2原子团,互为同系物;
④由结构式可知,两种结构都为二氯甲烷,是同种物质;
⑤丁烷和异丁烷的分子式相同,结构不同,互为同分异构体;
⑥乙醇和甲醚的分子式相同,结构不同,互为同分异构体;
则互为同位素的为②,互为同素异形体的为①,互为同系物的为③,互为同分异构体的为⑤⑥,属于同种物质的为④,故答案为:②;①;③;⑤⑥;④;
(2)由结构简式可知,立方烷的一氯代物有1种,二氯代物有3种,故答案为:3;
(3)由甲为只含C、H两种元素的饱和化合物可知,甲为烷烃,设甲的分子式为CnH2n+2,由分子中含有26个电子可得:6n+2n+2=26,解得n=3,则甲的分子式为C3H8;由化合物乙为只含C、H、F三种元素的饱和化合物可知,乙为氟代烃,设乙的分子式为CnH2n+2—xFx,由分子中含有26个电子可得:6n+(2n+2—x)+9x=26,由乙分子中C、H、F原子个数比为1∶2∶2可得n∶x=1∶2,解得n=1、x=2,则乙的分子式为CH2F2;
①由分析可知,甲的分子式为C3H8;丙烷的一氟代物有1—氟丙烷和2—氟丙烷,共2种,其中1—氟丙烷分子和2—氟丙烷分子中氢原子被氟原子取代所得结构有4种,分别为CH3CH2CHF2、CH3CF2CH3、CH2FCHFCH3、CH2FCH2CH2F,故答案为:C3H8;4;
②由分析可知,乙的分子式为CH2F2,名称为二氟甲烷;
A.二氟甲烷分子中碳氢键和碳氟键的键长不同,的空间构型为四面体形,不是正四面体形,故错误;
B.二氟甲烷分子中饱和碳原子的杂化方式为sp3杂化,故正确;
C.甲烷分子的空间构型为四面体形,二氟甲烷分子不存在同分异构体,故错误;
D.甲烷分子的空间构型为四面体形,二氟甲烷分子不存在同分异构体,故正确;
故选BD。
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. 2 2:3:1
(1)利用点与面之间的关系,根据结构图可知,每个正六边形占有的碳原子数是,故答案为:2;
(2)在石墨的片层结构中,以一个六元环为研究对象,由于每个C原子被3个六元环共用,即组成每个六元环需要碳原子数为;另外每个碳碳键被2个六元环共用,即属于每个六元环的碳碳键数为;碳原子数、C-C键、六元环数之比为2:3:1;
(3)碳原子数为,每个正六边形占有2个碳原子,故可构成个正六边形,故答案为:。
20.(1)直线形
(2)碱石灰
(3)用小试管在a口收集满气体,倒扣在水槽中,液体充满试管
(4)C
(5) NaOH 乙醇洗涤
(6)97.5%
由题给信息可知,制备叠氮化钠的过程为氨气与金属钠共热反应制备氨基钠,反应制得的氨基钠与一氧化二氮共热反应制得叠氮化钠。
(1)氮三阴离子与二氧化碳的原子个数都为3、价电子数都为16,互为等电子体,等电子体具有相同的空间构型,则氮三阴离子与二氧化碳的空间构型相同,都为直线形,故答案为:直线形;
(2)由实验装置图可知,右侧干燥管中盛装的碱石灰用于干燥氨气,故答案为:碱石灰;
(3)为防止空气中的氧气氧化金属钠和生成的氨基钠,应先通入氨气排尽装置中的空气,若将收集到的气体倒扣在水槽中,若液体能充满小试管说明装置中空气已经排尽,具体操作为用小试管在a口收集满气体,倒扣在水槽中,液体充满试管;
(4)由反应温度为210~220℃可知,制备叠氮化钠时应采用油浴加热,故选C;
(5)由题给方程式可知,反应制得的叠氮化钠中混有氨基钠和氢氧化钠杂质,由题给信息可知,除去杂质的方法为产品冷却后,溶解于水,再加入乙醇并搅拌,然后过滤、乙醇洗涤、干燥得到叠氮化钠,故答案为:NaOH;乙醇洗涤;
(6)由题意可知,2.0 g产品中叠氮化钠的物质的量为0.1000 mol/L×0.04L×10—0.1000 mol/L×0.01L×10=0.03mol,则叠氮化钠的纯度为×100%=97.5%,故答案为:97.5%。
21.(1) < abd
(2) c→e→d→b 将SO3冷却形成固体(或除去SO3) pH>8,通入SO2量少,Na2S和Na2CO3未充分反应,减少Na2S2O3产量(产率);pH<8,过量的SO2溶解,溶液呈酸性,Na2S2O3与酸反应减少其产量(产率)
(3) 1mLpH=2.4的盐酸(HCl溶液) Cl2+S2O+H2O=SO+S↓+2Cl-+2H+
实验开始前,通入N2赶尽装置内的空气,酒精喷灯给绿矾加强热,分解得到H2O、SO2和SO3气体,H2O和SO3经过冰水浴中的试管时液化转化为H2SO4,与SO2气体分离,SO2进入Na2S和Na2CO3的混合溶液发生反应制得Na2S2O3,尾气用NaOH溶液吸收,防止污染环境。据此分析回答问题。
(1)①H2O中的O和中的S价层电子对数都为4,均发生sp3杂化,H2O分子中O原子最外层有2个孤电子对,对成键电子有排斥作用,而S原子最外层不存在孤电子对,所以H2O的键角<的键角
②FeSO4·7H2O的晶体结构中,Fe2+与间形成离子键,S-O、O-H间形成共价键,6个H2O与Fe2+间形成配位键,氢键不属于化学键,则含化学键:离子键、共价键、配位键,选择abd。
(2)①实验开始前,通入N2赶尽装置内的空气,酒精喷灯给绿矾加强热,分解得到H2O、SO2和SO3气体,H2O和SO3经过冰水浴中的试管时液化转化为H2SO4,与SO2气体分离,SO2进入Na2S和Na2CO3的混合溶液发生反应制得Na2S2O3,尾气用NaOH溶液吸收,防止污染环境,所以实验步骤按先后顺序的正确排序为a→c→e→d→b→f。
②SO3的沸点为44.8℃,冰水冷凝可使SO3形成固体,与SO2气体分离,B装置中使用冰水浴的作用是将SO3冷却形成固体(或除去SO3);
③装置C中发生的反应为2Na2S+2Na2CO3+4SO2+H2O=3Na2S2O3+2NaHCO3,若pH>8,通入SO2量少,Na2S和Na2CO3未充分反应,减少Na2S2O3产量(产率);pH<8,过量的SO2溶解,溶液呈酸性,Na2S2O3与酸反应减少其产量(产率);
(3)①根据控制变量原理可知,应向溶液中加入1mLpH=2.4的稀盐酸,酸的体积和pH与氯水的体积和pH相同,这样只有氧化剂不同,所以向试管b中加入的是1mLpH=2.4的稀盐酸;
②试管a立即出现浑浊,且浑浊度更大,则S产生的主要原因是Cl2等含氯的氧化性微粒氧化了-2价硫元素,离子方程式:Cl2+S2O+H2O=SO+S↓+2Cl-+2H+。
22.(1)分液漏斗
(2)Cl2+6OH-ClO+5Cl-+3H2O
(3)吸收逸出的氯气尾气,防止空气污染
(4)D
(5)反应前用少量水润湿MnO2粉末
(6)向试管1加入BaCl2溶液,出现白色沉淀,再加入稀盐酸,沉淀溶解;待试管2冷却后,加入BaCl2溶液,出现白色沉淀,再加入稀盐酸,沉淀不溶解
(7)<
本题制备KClO3和NaClO,制备KClO3是氯气和KOH在加热条件下发生歧化反应得到,制备NaClO是由氯气和NaOH在冰水中进行,a装置制备Cl2,b制备KClO3,c制备NaClO,d装置是尾气的吸收,据此分析;
(1)
盛放9mol·L-1盐酸的仪器是分液漏斗;故答案为分液漏斗;
(2)
b中制备KClO3,氯气与KOH歧化反应得到KCl和KClO3、H2O,即离子方程式为Cl2+6OH-ClO+5Cl-+3H2O;故答案为Cl2+6OH-ClO+5Cl-+3H2O;
(3)
氯气有毒,为防止污染环境必须除去,Na2S2O3具有还原性,Na2S2O3的作用是吸收逸出的氯气尾气,防止污染空气;故答案为吸收逸出的氯气尾气,防止污染空气;
(4)
A.盐酸越浓,挥发性越强,使用9mol/L盐酸代替浓盐酸,可以减少HCl挥发,故A说法正确;
B.控制液体滴加速率以维持氯气气流稳定,不至于装置中的压强忽大忽小,可以减少反应过程中倒吸的可能,故B说法正确;
C.反应结束后,b中液体经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、冷水洗涤、干燥,可得到KClO3固体,故C说法正确;
D.浓NaOH与水放出热量,Cl2与NaOH反应发生副反应,NaClO产率降低,故D说法错误;
答案为D;
(5)
出现上述颜色变化,可能是MnO2粉末随氯气进入b中试管中,参与反应,防止MnO2粉末进入b中试管中,可以反应前用少量水润湿MnO2粉末;故答案为反应前用少量水润湿MnO2粉末;
(6)
证明KClO3的氧化能力小于NaClO的氧化能力,需要证明试管1中无SO,试管2中有SO,操作为向试管1加入BaCl2溶液,出现白色沉淀,再加入稀盐酸,沉淀溶解;待试管2冷却后,加入BaCl2溶液,出现白色沉淀,再加入稀盐酸,沉淀不溶解;故答案为向试管1加入BaCl2溶液,出现白色沉淀,再加入稀盐酸,沉淀溶解;待试管2冷却后,加入BaCl2溶液,出现白色沉淀,再加入稀盐酸,沉淀不溶解;
(7)
中心原子Cl有1个孤电子对,中心原子Cl有3个孤电子对,孤电子对越多,斥力越大,键长越长,键长:<;故答案为<