第2章 微粒间相互作用与物质性质 测试题
一、单选题(共15题)
1.通常状况下,NCl3是一种油状液体,其分子的空间构型与氨分子相似,下列对NCl3的有关叙述错误的是
A.NBr3比NCl3的沸点低
B.分子中的所有原子均达到8电子稳定结构
C.NCl3分子是极性分子,只含有极性共价键
D.分子中N—Cl键键长比CCl4分子中C—Cl键键长短
2.化合物M可用于口腔清洁,其结构式如图所示。已知W、X、Y、Z是原子序数依次增大的前20号主族元素,X与Y同主族。下列说法错误的是
A.M与乙醇的消毒原理相同
B.简单离子的半径,Y>Z>X
C.元素的电负性:X>Y>W
D.ZW仅含离子键,可与H2O发生反应
3.纯碱()是重要的基础化工原料,我国化学家侯德榜在1943年提出了著名侯氏制碱法。原理为:将通入氨化的饱和食盐水中析出晶体,将得到的晶体加热分解生成。下列有关、、和的说法正确的是
A.电负性: B.沸点:
C.键角: D.为极性分子,CO2为非极性分子
4.能形成XY2离子化合物的元素X和Y,其原子最外层电子排布是
A.X:1s2 Y:3s23p5 B.X:1s1 Y:3s23p4
C.X:2s22p2 Y:2s22p4 D.X:3s2 Y:2s22p5
5.下列离子方程式能用来解释相应实验操作或者现象的是
实验现象 离子方程式
A 向沸水中滴加饱和氯化铁溶液,得到氢氧化铁胶体
B 向硫酸铜溶液中加入过量氨水
C 用高锰酸钾标准溶液滴定草酸
D 向氢氧化镁悬浊液中滴加氯化铵溶液,沉淀溶解
A.A B.B C.C D.D
6.设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说正确的是
A.常温下,28g乙烯和丁烯的混合气体中含有的碳原子数为2NA
B.标准状况下,22.4LCCl4含有的分子数约为NA
C.常温常压下,2.24L乙烯中含有的氢原子数为0.4NA
D.标准状况下,2.24L乙烯中含有σ键数为0.6NA
7.关于配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的下列说法错误的是
A.配位体是Cl-和H2O,Cl-和H2O提供孤对电子
B.Ti元素位于元素周期表的d区
C.配离子是[TiCl(H2O)5]2+,配位数是6
D.含0.1mol该配合物的溶液与足量AgNO3溶液反应,生成0.3molAgCl沉淀
8.室温下,下列各组微粒在指定溶液中能大量共存的是
A.0.1 mol·L-1 KMnO4溶液:Na+、H+、、Fe2+
B.0.1 mol·L-1 盐酸溶液:Na+、 K+、、
C.0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液:、、K+、
D.28%的浓氨水:Cu(OH)2、 K+、Cl-、
9.中国科学院科研团队研究表明,在常温常压和可见光下,基于LDH(一种固体催化剂)合成NH3的原理如图所示。下列说法不正确的是
A.上述合成氨的过程属于氮的固定 B.该过程中,LDH降低了反应的活化能
C.该过程有极性键、非极性键的断裂和生成 D.高温高压的条件有利于提高氨的产率
10.一定条件下,有反应:。下列说法正确的是
A.中 的空间构型为三角锥形
B.分子的电子式为
C.与分子间可形成氢键
D.的中心离子的核外价层电子排布式为
11.下列说法中不正确的是
①任何分子内均存在化学键
②含有共价键的化合物就是共价化合物
③离子键就是阳离子、阴离子间的静电引力
④根据电离方程式可以判断分子里存在离子键
⑤与的化学键类型不完全一样
A.①②④⑤ B.②③④⑤ C.①②③⑤ D.①②③④
12.下列各组粒子不属于等电子体的是
A.CH4和 B.O3和NO2 C.N2O和CO2 D.PCl3和
13.等电子体具有相似的空间结构,下列物质不属于等电子体的是
A.SO3和NO B.B3H6N3和C6H6 C.金刚石和晶体硅 D.CO2和SiO2
14.利用某分子筛作催化剂,NH3可脱除废气中的NO和NO2,生成两种无毒物质,其反应历程如下图所示,下列说法正确的是
A.X是N2
B.上述历程的总反应为: 2NH3+NO+NO22N2+ 3H2O
C.中含有非极性共价键
D.NH3、、 H2O中的质子数、电子数均相同
15.下列说法正确的是
A.在由分子所构成的物质中,分子间作用力越大,该物质越稳定
B.冰融化时,水分子中H-O键发生断裂
C.离子的还原性:
D.沸点:
二、填空题(共8题)
16.Ⅰ.锌和铝都是活泼金属,其氢氧化物既能溶于强酸,又能溶于强碱。但是氢氧化铝不溶于氨水,而氢氧化锌能溶于氨水,生成配合物离子[Zn(NH3)4]2+。回答下列问题:
(1)单质铝溶于氢氧化钠溶液后,溶液中铝元素的存在形式为___________(用化学式表示)。
(2)试解释在实验室不适宜可溶性锌盐与氨水反应制备氢氧化锌的原因:___________。
(3)不考虑空间构型,[Zn(NH3)4]2+的结构可用示意图表示为___________。
Ⅱ.0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态的三氧化硼和液态水,放出649.5kJ热量,其热化学方程式为___________。
17.下面所列的是一组你熟悉的物质:
A.HCl B.CO2 C.H2O D.CaO E. NaOH F. MgCl2 G. H2
(1)上述物质中只存在离子键的有___________(填“序号”,下同);只存在共价键的有__________;既存在离子键又存在共价键的有__________________。
(2)上述物质中属于离子化合物的有_________;属于共价化合物的有___________。
(3)上述物质中属于非电解质的是_____________;A和E的水溶液发生反应的离子方程式是_______________________________。
18.A~H元素在周期表中的位置如图所示,回答下列问题:
(1)G是地壳中含量第5的元素,在地壳中全部以化合态存在,其化合物的焰色反应为砖红色,这与G原子核外电子发生跃迁______(填“吸收”或“释放”)能量有关。
(2)第一电离能介于C、D之间的第二周期元素有_______种。
(3)H被称为“人类的第三金属”,与H同周期且其基态原子的未成对电子数与H原子相同的元素另有_______种。
(4)D的某种氢化物()可用作火箭燃料,燃烧时发生的反应是:,若该反应中有电子转移,则形成的键有_______。
(5)是有机合成中常用的还原剂,中E元素基态原子的价层电子轨道表示式为______;离子半径:______(填“”或“”);中不存在______ (填字母)。
A.离子键 B.共价键 C.键 D.键 E.氢键
(6)F元素能形成多种含氧酸及盐,其中是常用的消毒剂,其酸根离子的价层电子对数为______,空间构型为______。
19.不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用一定数值 x 来表示,若 x 越大,其原子吸引电子能力越强,在所形成的分子中成为带负电荷的一方。
下面是某些短周期元素的 x 值:
元素符号 Li Be B C N F
x 值 0.98 1.57 2.04 2.25 2.89 3.98
元素符号 Na Mg Si P S Cl
x 值 0.93 1.35 1.90 2.19 2.58 3.16
(1)通过分析 x 值变化规律,确定Al、N的 x 值范围:________< x (Al)<________
(2)推测 x 值与原子半径关系是________,根据短周期元素的 x 值变化特点,体现了元素性质的________变化规律。
(3)某有机化合物结构式为:,其中SO键中你认为共用电子对偏向谁?________(写原子名称)。
(4)经验规律告诉我们:当成键的两原子相应元素的 x 差值(Δ x )即 x >1.7时,一般为离子键;当Δ x <1.7时,一般为共价键。试推断AlF 3 中化学键类型是________。
(5)预测元素周期表中, x 值最小的元素的位置:_______(放射性元素除外)。
20.下表是元素周期表的一部分,回答问题:
①
②
③ ④ ⑤
⑥
(1)①和②形成的最简单化合物的结构式是__________,该分子的空间构型是________。
(2)⑤元素位于元素周期表 ___ ,最外层电子的排布式 _________ ,原子核外有 _______种能量不同的电子。CCl4 是一种常见的有机溶剂,判断其属于 _______ (填“极性”、“非极性”)共价键,_________ 分子(填“极性”、“非极性”)。
(3)某元素3P亚层上只有一个电子,判断其离子与②,⑤离子半径大小 ______ (用微粒符号表示),写出该元素单质与元素③最高价氧化物对应水合物反应的化学方程式:________。
(4)设计一个实验方法:比较⑤与⑥单质氧化性的强弱,填入下表。
实验步骤 ________
实验现象 ________
实验原理 ________
实验结论 ________
21.蓝色的无水在吸水后会变成粉红色的水合物,该水合物受热后又变成无水,所以无水,常用作吸湿剂和空气湿度指示剂。现有无水,吸水后变成,试回答下列问题:
(1)水合物中x=______。
(2)若该水合物为配合物,其中的配位数为6,经测定得出该配合物内界和外界含有的个数之比为1:1,则该配合物的化学式可表示为______。
22.测定冶金级高纯硅中铁元素的含量:将mg样品用氢氟酸和硝酸溶解处理,配成V mL溶液,用羟胺(NH2OH,难电离)将Fe3+还原为Fe2+后,加入邻二氮菲,形成橙红色物质。利用吸光度法测得吸光度为0.500(吸光度与Fe2+浓度的关系曲线如图所示)。
(1)酸性条件下,羟胺将Fe3+还原为Fe2+,同时产生一种无污染气体,该反应的离子方程式为___________。
(2)样品中铁元素的质量分数表达式为___________(用字母表示)。
23.碘酸钾(KIO3)是重要的食品添加剂。可用Cl2氧化I2制取HIO3,再用KOH中和HIO3制取KIO3。其中,制取碘酸(HIO3)的实验装置示意图和有关资料如下:
HIO3 ①白色固体,能溶于水,难溶于四氯化碳 ②Ka=0.169mol/L
KIO3 ①白色固体,能溶于水,难溶于乙醇 ②碱性条件下易发生反应: ClO-+IO3-=IO4-+Cl-
回答下列问题:
(1)装置A中发生反应的化学方程式为___________________________________。
(2)装置B的名称为_____________,I2和Cl2在水中的溶解度小于在CCl4中的溶解度,原因是___________________________________________________________。
(3)KIO3晶体中,基态 K 原子核外电子占据的最高能层的符号是________,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为__________;碘元素在周期表中的位置为___________,IO3-中心原子I的杂化类型为_____________。
(4)HIO3分子中三种元素电负性由大到小的顺序为___________,其电离方程式为______。
参考答案:
1.A
【解析】A.NBr3的相对分子质量比NCl3的大,分子间的范德华力要大些,NBr3的熔点比NCl3的熔点高,A错误;
B.分子中N原子共用3对电子,Cl共用1对电子,分子中的所有原子均达到8电子稳定结构,B正确;
C.氨分子是极性分子,所以NCl3分子是极性分子,只含有极性共价键,C正确;
D.原子半径越大,键长越长,原子半径N答案选A。
2.A
W、X、Y、Z是原子序数依次增大的前20号主族元素,W与Z、X与Y分别同主族,W形成1个共价键,X形成2个共价键,Y形成6个共价键,Z形成+1价阳离子,且Y、Z对应的简单离子核外电子排布相同,则W为H,X为O,Y为S,Z为K元素,以此来解析;
【解析】A.化合物M中含有过氧键,具有氧化性,氧化杀菌消毒,乙醇的消毒原理:75%浓度的酒精可以进入细菌的内部,通过凝固细菌的蛋白质从而杀死细菌相同,A错误;
B.电子层越多离子半径越大,电子层结构相同时,核电荷数越大离子半径越小,则简单离子的半径电子层越多离子半径越大,则简单离子的半径:Y> Z> X,B正确;
C.同主族从上到下电负性减小,同周期主族元素从左向右电负性增大,则H、O、S三种元素电负性由大到小的顺序为:O>S>H,C正确;
D.KH为离子化合物,仅含离子键,KH与H2O反应生成氢气和氢氧化钾,D正确;
3.D
【解析】A.同周期主族元素的电负性由左向右逐渐增大,同主族元素的电负性由上向下逐渐减小,所以该配离子中的非金属元素的电负性大小顺序为O>N>C>H,故A错误;
B.氨气与二氧化碳都是分子晶体,氨气分子间存在氢键,所以沸点:CO2 < NH3,故B错误;
C.铵根离子为正四面体构形,碳酸根离子为平面三角形,键角:,故C错误;
D.NH3为三角锥形,正负电荷中心不重合,属于极性分子,CO2为直线形结构,正负电荷中心重合,属于非极性分子,故D正确;
故选D。
4.D
【解析】A. X:1s2是稳定结构,Y:3s23p5易得1个电子,形成-1价,故A不符;
B. X:1s1 易失1个电子,形成+1价, Y:3s23p4易得2个电子,形成-2价,故B不符;
C. X:2s22p2 有4个价电子,能形成+4价,Y:2s22p43s23p4有6个价电子,形成-2价,形成CS2,是共价化合物,故C不符;
D. X:3s2 易失2个电子,形成+2价,Y:2s22p5易得1个电子,形成-1价,形成MgCl2,是离子化合物,故D符合;
故选D。
5.D
【解析】A.向沸水中滴加饱和氯化铁溶液,得到氢氧化铁胶体:,A项错误;
B.向硫酸铜溶液中加入过量氨水会形成配合物:,B项错误;
C.用高锰酸钾标准溶液滴定草酸,草酸是弱酸,用分子式表示:,C项错误;
D.氯化铵溶液中铵根离子水解显酸性,故向氢氧化镁悬浊液中滴加氯化铵溶液,沉淀溶解:,D项正确;
答案选D。
6.A
【解析】A.乙烯和丁烯的最简式都为CH2,28gCH2的物质的量为2mol,则混合气体含有的碳原子数目为2NA,故A正确;
B.标准状况下,四氯化碳为液态,无法计算22.4L四氯化碳的物质的量和含有的分子数,故B错误;
C.常温常压下,气体摩尔体积不是22.4L/mol,则2.24L乙烯的物质的量不是1mol,含有的氢原子数不是0.4NA,故C错误;
D.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,乙烯分子中含有5个σ键,标准状况下,2.24L乙烯的物质的量为0.1mol,则含有σ键数为0.5NA,故D错误;
故选A。
7.D
【解析】A. 配位体是Cl-和H2O,Cl-和H2O分子中O原子提供孤对电子,故A正确;
B. 电子排布式[Ar]3d24s2,Ti元素位于元素周期表的d区,故B正确;
C. 配离子是[TiCl(H2O)5]2+,Cl-和H2O分子共形成6个配位键,配位数是6,故C正确;
D. 配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O只有2个氯离子在外界,含0.1mol该配合物的溶液与足量AgNO3溶液反应,生成0.2molAgCl沉淀,故D错误;
故选D。
8.C
【解析】A.KMnO4溶液具有强氧化性,能将Fe2+氧化为Fe3+,A不符合题意;
B.,B不符合题意;
C.在Na2CO3溶液中,四种离子能大量共存,C符合题意;
D.Cu(OH)2溶于氨水形成配合物,即Cu(OH)2 + 4NH3 = [Cu(NH3)4]2+ + 2OH-,D不符合题意。
故答案选C。
9.D
【解析】A.由图可知,发生反应为2N2+6H2O=4NH3+3O2,因此合成氨的过程属于氮的固定,故A正确;
B.催化剂可降低反应的活化能,加快反应速率,故B正确;
C.发生反应为2N2+6H2O=4NH3+3O2,反应物和生成物中均存在单质和化合物,即该过程有极性键、非极性键的断裂和生成,故C正确;
D.常温常压水为液态,正反应是气体体积增大的反应,所以高压的条件不利于提高氨的产率,故D错误;
故选D。
10.C
【解析】A.C原子有4个外层电子,又因为含有2个负电荷,所以孤电子对数为0,故中C的价层电子对数为3,即C是杂化,故为平面三角形,故A错误;
B.分子的电子式为,故B错误;
C.N、O原子参与下可形成氢键,故C正确;
D.的中心离子为,Fe为26号元素,失去4s能级的2个电子形成,基态核外电子排布式为,则的中心离子的核外价层电子排布式为,故D错误;
答案选C。
11.D
【解析】①稀有气体为单原子分子,不存在化学键,错误;
②只含有共价键的化合物是共价化合物,错误;
③离子键就是阳离子、阴离子间的强相互作用力,不仅仅是静电引力,错误;
④分子溶于水,在水分子的作用下发生电离,HCl为共价化合物,不存在离子键,错误;
⑤含有H-O极性共价键,中还含有O-O非极性共价键,化学键类型不完全一样,正确;
故选D。
12.B
【解析】A.CH4和的价电子数均为8,故A项属于等电子体;
B.O3的价电子数为18,NO2的价电子数为17,故B项不属于等电子体;
C.N2O和CO2的价电子数均为16,故C项是等电子体;
D.PCl3和的电子数均为26,故D项是等电子体;
故答案选B。
13.D
【解析】A.SO3和NO均是平面正三角形结构,互为等电子体,A不选;
B.B3H6N3和C6H6均是平面正六边形结构,互为等电子体,B不选;
C.金刚石和晶体硅均是共价晶体,都是正四面体形结构,互为等电子体,C不选;
D.CO2形成的是分子晶体,属于直线形结构,SiO2是共价晶体,是空间网状结构,二者结构不相似,不能互为等电子体,D选;
答案选D。
14.B
【解析】A.图示反应可以生成X的反应为[(NH4)2(NO2)]2++NO=[(NH4)(HNO2)]++X+H+,据原子守恒判断X为N2和H2O,A选项错误;
B.由反应历程图可知,氨气、二氧化氮和一氧化氮是反应物,氮气与水是生成物,所以总反应为2NH3+NO+NO22N2+ 3H2O,B选项正确;
C.中含有4个N-H极性共价键,而不是非极性键,C选项错误;
D.NH3、、H2O中的质子数分别为10、11、10;电子数均为10,质子数不相同,D选项错误;
答案选B。
15.C
【解析】A.在由分子所构成的物质中,分子间作用力越大,该物质熔沸点越高,A说法错误;
B.冰融化时,水分子间的氢键发生断裂,B说法错误;
C.单质的氧化性越强,其对应阴离子的还原性则越弱,氧化性:Cl2>Br2>I2>S,离子的还原性:S2->I->Br->Cl-,C说法正确;
D.HF分子间存在氢键,则HF的沸点大于同族元素的氢化物的沸点,而Cl、HBr、HI随分子量的增大,沸点增大,则沸点:HF>HI>HBr>HCl,D说法错误;
答案为C。
16. 或[Al(OH)4]- 可溶性锌盐与氨水反应产生的Zn(OH)2可溶于过量氨水中,生成[Zn(NH3)4]2+,且氨水的用量不易控制 B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l)△H=-2165kJ/mol
【解析】Ⅰ. (1)单质铝溶于氢氧化钠溶液生成NaAlO2和氢气,溶液中铝元素的存在形式为;
(2) 可溶性锌盐与氨水反应产生的Zn(OH)2可溶于过量氨水中,生成[Zn(NH3)4]2+,且氨水的用量不易控制,所以实验室不适宜可溶性锌盐与氨水反应制备氢氧化锌;
(3)Zn2+与NH3分子通过配位键形成[Zn(NH3)4]2+,Zn2+提供空轨道、NH3提供孤电子对,[Zn(NH3)4]2+的结构可用示意图表示为;
Ⅱ.0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态的三氧化硼和液态水,放出649.5kJ热量,1 mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态的三氧化硼和液态水,放出2165kJ热量,其热化学方程式为B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l)△H=-2165kJ/mol。
17.(1) DF ABCG E
(2) DEF ABC
(3) B H++OH-=H2O
上述这几种物质中除G是非金属单质,其他均为化合物。A、B、C为共价化合物,D、E、F为离子化合物。共价化合物中只含共价键,离子化合物中一定有离子键,有些离子化合物可能也有共价键,如氢氧化钠,OH-中O与H之间是以共价键结合的。
【解析】(1)上述物质中只存在离子键的有DF;只存在共价键的有ABCG;既存在离子键又存在共价键的有E。
(2)上述物质中属于离子化合物的有DEF;属于共价化合物的有ABC。
(3)上述物质中属于非电解质的是B;A的水溶液是强酸,E的水溶液是强碱,所以发生反应的离子方程式是H++OH-=H2O。
18.(1)释放
(2)3
(3)3
(4)3
(5) < DE
(6) 4 V形
【解析】(1)当金属及其盐在火焰上灼烧时,原子中的电子吸收了能量,从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道,但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的,很快跃迁回能量较低的轨道,这时就将多余的能量以光的形式放出,因此焰色反应与原子核外电子发生跃迁释放能量有关。
(2)C为B原子,D为N原子,同周期从左至右原子的第一电离能有增大的趋势,因此I1(N)>I1(C)>I1(B),Be原子核外电子排布中2s能级全充满,能量相对较低,难以失去电子,因此I1(Be)>I1(B),N原子核外电子排布中2p能级半充满,能量相对较低,难以失去电子,因此I1(N)>I1(O),故第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有Be、C、O共3种。
(3)H为Ti,核外电子排布式为[Ar]3d24s2,外围电子轨道排布式为,含2个未成对电子,与Ti同周期且其基态原子的未成对电子数为2的原子外围电子轨道排布式有、、、共3种。
(4)在中,每生成3mol N2转移8mol电子,因此每转移4mol电子,生成1.5mol N2,N2的结构简式为,1个三键中含有2个键,即每转移4mol电子时形成的键有1.5mol×2=3mol。
(5)中Al元素基态原子的价层电子排布式为3s23p1,轨道表示式为;Li+与H-核外电子数均为2,Li+核内质子数为3,H-核内质子数为1,Li+核内质子对核外电子的吸引力更大,离子半径更小,即;LiAlH4中Li+与之间为离子键,中H原子与Al原子形成共价单键,即键,因此LiAlH4中不存在键和氢键,故答案为:;<;DE。
(6)F为Cl,中Cl原子形成2个键,Cl原子孤电子对数为,因此的价层电子对数为2+2=4;的空间构型为V形。
19. 1.35 1.90 同周期(或同主族)元素,x 值越大,其原子半径越小 周期性 氧原子 离子键 第六周期第ⅠA族(铯)
【解析】试题分析:(1)同周期元素从左到右x值增大, Al的 x 值范围在Mg、Si之间;
(2)同周期元素从左到右x值增大,从左到右半径减小。
(3)O原子吸电子能力大于2.89,大于S原子吸电子能力。
(4)Al与F原子Δ x 判断。
(5)同主族从上到下x值减小,同周期从左到右x值增大。
解析:(1)同周期元素从左到右x值增大, Al的 x 值范围在Mg、Si之间,1.35(2)同周期元素从左到右x值增大,从左到右半径减小,所以同周期(或同主族)元素,x 值越大,其原子半径越小;体现了元素性质的周期性变化规律。
(3)O原子吸电子能力大于2.89,O原子吸电子能力大于S原子吸电子能力,共用电子对偏向O原子。
(4)Al的x值小于1.90, F原子的x值是3.98,Δ x >1.7,AlF 3 中化学键类型是离子键。
(5)同主族从上到下x值减小,同周期从左到右x值增大,x 值最小的元素的位置,在第六周期第ⅠA族。
点睛:原子吸引电子能力为电负性,非金属性越强电负性越强;电负性最大的元素是氟元素。
20. 三角锥形 第三周期第ⅦA族 3s23p5 5 极性 非极性 Cl->N3->Al3+ 2Al + 2H2O + 2NaOH → 2NaAlO2 + 3H2↑ 向试管加入一定量溴化钠溶液和四氯化碳混合液,滴加氯水,振荡使其反应 反应前试管内液体无色,反应后试管内下层呈橙红色,上层近乎无色 Cl2 + 2Br- → Br2 + 2Cl- 氧化性 Cl2>Br2
根据各元素在元素周期表中的位置可知①②③④⑤⑥分别为H、N、Na、S、Cl、Br。
【解析】(1)N和H形成的最简单化合物为NH3,结构式为,该分子中心原子价层电子对数为4,孤电子对数为1,空间构型为三角锥形;
(2)Cl元素位于第三周期第ⅦA族,最外层有7个电子,最外层电子排布式为3s23p5,原子核外有5种能量不同的电子;四氯化碳中的共价键为C-Cl键,为极性共价键,该分子为正四面体结构,正负电荷中心重合,为非极性分子;
(3)3p亚层上只有一个电子,则其核外电子排布为1s22s22p63s23p1,为13号Al元素,其离子为Al3+,②、⑤离子分别为N3-、Cl-,核外电子层数越多离子半径越大,核外电子层数相同,核电荷数越小半径越大,所以离子半径大小关系为Cl->N3->Al3+;Al与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气,方程式为2Al + 2H2O + 2NaOH=2NaAlO2 + 3H2↑;
(4)氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物,据此可以设计实验:向试管加入一定量溴化钠溶液和四氯化碳混合液,滴加氯水,振荡使其反应,反应前试管内液体无色,反应后试管内下层呈橙红色,上层近乎无色,实验原理为Cl2+2Br-→Br2+2Cl-,结论:氧化性Cl2>Br2。
【点睛】同种元素形成的共价键为非极性键,不同种元素形成的共价键为极性键;核外电子层数越多离子半径越大,核外电子层数相同,核电荷数越小半径越大。
21. 6
根据方程式进行计算,的配位数为6,经测定得出该配合物内界和外界含有的个数之比为1:1,内界含有1个氯离子和5个水分子,由此确定化学式。
【解析】(1)根据方程式进行计算:
则,解得。故答案为:6;
(2)中的配位数为6,由题意知该配合物的内界和外界各有1个氯离子,则内界含有1个氯离子和5个水分子,外界含有1个氯离子和1个结晶水,故该配合物的化学式可表示为。故答案为:。
22. 2NH2OH+2Fe3+=2Fe2++2H++N2↑+2H2O
【解析】(1)酸性条件下,羟胺将Fe3+还原为Fe2+,同时产生一种无污染气体,该气体应为N2,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,可得该反应的离子方程式为2NH2OH+2Fe3+=2Fe2++N2↑+2H++2H2O;
(2)由题图可知,吸光度为0.500时对应的Fe2+浓度为0.0500×10-3 mol·L-1,则其中铁元素的质量m(Fe)=,所以该样品中铁元素的含量为。
23. KClO3+ 6HCl(浓)=KCl +3Cl2↑+3H2O 锥形瓶 I2、Cl2和CCl4为非极性分子,H2O为极性分子,据“相似相溶”规则,I2和Cl2更易溶于CCl4 N 球形 第五周期第VIIA族 sp3 O>I>H HIO3H+ + IO3-
在装置A中用浓盐酸与KClO3反应制取氯气,将产生的氯气通入装置B中,与I2在CCl4溶液中发生氧化还原反应产生HIO3,再用KOH中和HIO3制取KIO3,在装置C中进行尾气处理,防止过量的Cl2导致的大气污染。
【解析】(1)在装置A中浓盐酸与KClO3发生反应,产生KCl和Cl2及H2O,反应的化学方程式为KClO3+ 6HCl(浓)=KCl +3Cl2↑+3H2O;
(2)根据装置图中B的结构可知,装置B的名称为锥形瓶,在锥形瓶中I2和Cl2发生氧化还原反应产生HIO3和HCl,I2和Cl2在水中的溶解度小于在CCl4中的溶解度,是因为I2、Cl2和CCl4为非极性分子,H2O为极性分子,据“相似相溶”规则,可知I2和Cl2更易溶于CCl4,而在水中溶解度较小;
(3)KIO3晶体中,K是19号元素,核外电子排布是1s22s22p63s23p64s1,可见基态 K 原子核外电子占据的最高能层的符号是N,该能层电子排布为4s1,因此占据该能层电子的电子云轮廓图形状为球形;碘元素原子核外有五个电子层,最外层有7个电子,是第五周期第VIIA的元素,IO3-中心原子I的价层电子对数为3+=4,所以该离子中I原子杂化类型为sp3杂化。
(4)在HIO3分子中,有H、O、I三种元素,由于元素的非金属性越强,其电负性就越大。元素的非金属性O>I>H,所以元素的电负性由大到小的顺序为O>I>H,HIO3是一元弱酸,在水分子作用下能部分电离产生H+和IO3-,所以它的电离方程式为HIO3H++IO3-。
【点睛】本题考查了Cl2、KHO3的制备原理等的知识,涉及仪器的辨析、尾气处理、物质的溶解性与结构的关系、原子杂化、元素电负性大小比较等,掌握化学基本理论及元素化合物的知识是解答的关键