第二章 分子结构与性质 测试题 (含答案)2022-2023学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修2

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名称 第二章 分子结构与性质 测试题 (含答案)2022-2023学年高二下学期化学人教版(2019)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 2023-05-11 09:28:48

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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.下列说法正确的是
A.Bi和Bi是同种核素
B.邻羟基苯甲醛的沸点高于对羟基苯甲醛的沸点
C.苯乙烯分子中所有碳原子均采用sp2杂化成键
D.苛性钠、次氯酸、氯气按顺序分类依次为强电解质、弱电解质和非电解质
2.下列说法正确的是
A.已知非金属性O>N>C,可推知氢化物的稳定性H2O2>N2H4>C2H6
B.已知CO2分子构型为直线形,可推知、CS2、N2O都为直线形
C.已知硅酸难溶于水,可推知硅酸不能与NaOH溶液反应
D.已知N的电负性比B(硼)大,可推知NF3的键角比BF3大
3.下列说法正确的是
A.电负性越大,元素的非金属性越强,第一电离能也越大
B.键长越短,共价键的稳定性越强
C.共价键的成键原子只能是非金属原子
D.SCl2属于AB2型共价化合物,中心原子S采用sp杂化轨道成键
4.下列分子或离子中,模型与粒子的空间结构一致的是
A. B. C. D.
5.常温常压下,某金属有机多孔材料()对具有超高的吸附能力,并能催化与环氧丙烷的反应,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.物质a分子中碳原子和氧原子均采取杂化
B.a的一氯代物有3种
C.a生成b的反应类型为取代反应,并有极性共价键形成
D.最多可与反应
6.已知次氯酸分子的结构式为H-O-Cl,下列有关说法正确的是
A.依据其结构判断该含氧酸为强酸 B.O原子与H、Cl都形成σ键
C.该分子为直线形分子 D.该分子的电子式是:
7.下列说法正确的是
A.在基态多电子原子中,p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
B.乙醇和水都是极性分子,符合“相似相溶”规律,且它们易形成分子间氢键,故乙醇易溶于水
C.键角:BF3>CH4>H2O>NH3
D.手性分子CH2=CHCH(CH2OH)COOH与足量的H2反应后分子有两个手性碳原子
8.下列关于N2与CO的说法错误的是
A.互为等电子体
B.均含配位键
C.CO的沸点高于N2
D.等质量的N2和CO所含σ键数目相等
9.用价层电子对互斥理论判断SO3的分子构型(  )
A.正四面体形 B.V形 C.三角锥形 D.平面三角形
10.HF分子非常稳定,原因是
A.分子间作用力很强
B.分子中含氢键
C.HF含离子键
D.氢氟化学键很强
11.我国科研人员提出了由和转化为高附加值产品的催化反应历程。该反应历程示意如下,下列说法不正确的是
A.该催化剂可以改变反应的
B.过程中,有键发生断裂
C.①→②的过程放出能量并形成了键
D.生成的总反应的原子利用率为
12.涂改液中含有多种有害的挥发性物质,二氯甲烷就是其中一种。下列有关二氯甲烷分子的描述正确的是
A.二氯甲烷分子中四个σ键键长均相等
B.二氯甲烷分子中的中心原子碳采取sp3杂化
C.二氯甲烷由碳、氯、氢原子构成,属于原子晶体
D.二氯甲烷分子是一种含有极性键的非极性分子
二、非选择题(共10题)
13.硫元素可形成丰富的化合物,在生产生活中具有广泛用途。
(1)气体是一种重要的化工原料,从轨道重叠方式的角度分析的成键,分子中硫原子的_______轨道与氢原子的s轨道重叠形成_______键。
(2)、、、是中学化学常见微粒,其中属于极性分子的是_______,四种微粒键角由大到小的顺序是_______。
(3)硫代硫酸可看作是硫酸分子中一个端基氧原子被硫原子取代而得到的产物,的结构如图所示,的中心原子杂化方式为_______,空间构型是_______,与的反应方程式为,根据所学知识分析,此反应中得到的是端基氧原子还是端基硫原子的电子,预测可能的结构是_______(填序号)。
a. b.
14.A、B、C、D、E、F为六种短周期元素,它们核电荷数依次递增。已知:B原子有3个能级且各能级电子数相等;D原子最外能层P能级上有2个未成对电子,E是同周期元素中第一电离能最小的元素;F是同周期元素中原子半径最小的元素;A是非金属元素,且A、C、F可形成离子化合物。请回答:
(1)A、D形成的三原子分子中心原子杂化类型是______,分子空间构型为_____。
(2)B、C、D的简单氢化物稳定性由强到弱的顺序为___________(用化学用语回答,下同),B、C、F最高价含氧酸酸性由强到弱的顺序为_________,B、C、D、E第一电离能由小到大的顺序为___;
(3)元素A、D、E形成的化合物电子式为_________,其中含有的化学键类型有________。
(4)C的氢化物极易溶于D的常见氢化物,列出所有可能的原因_________________________
15.铬、铜、硼在很多领域有重要用途.请回答下列问题:
(1)A、B两种短周期元素,A是原子半径最小的元素,B原子最外层电子数是次外层的两倍.某平面正六边形分子由A、B两种元素组成且原子个数比为1:1,一个该分子中含有________个σ键。
(2)元素铬化合物(CrO2Cl2)在有机合成中可作氧化剂或氯化剂,能与许多有机物反应。
①铬同周期的基态原子中最外层电子数为2的副族元素有________种。
②在a:苯 b:CH3OH c:HCHO d:CS2 e:CCl4五种有机溶剂中,碳原子采取sp3杂化的分子有________(填字母),CS2分子的键角是________。
(3)硼砂是含结晶水的四硼酸钠,其阴离子Xm-(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示:
在Xm-中,硼原子轨道的杂化类型有________;m= ________(填数字)。
16.完成下表中的空白:
粒子 中心原子孤电子对数 中心原子的杂化轨道类型 空间结构
BF3 ______ ______ ______
H2S ______ ______ ______
PCl3 ______ ______ ______
______ ______ ______
17.为探究某物质X(仅含两种元素)的组成和性质,设计并完成如下实验。(气体体积已转化为标况体积)
请回答下列问题:
(1)X的化学式为___________。
(2)A的结构式为________,E属于_______化合物(填离子或共价)。
18.二氧化氯(ClO2)是目前国际上公认的高效安全消毒剂,其熔点为-59.0℃,沸点为11.0℃。某同学查得工业上制取ClO2的一种方法:在60℃时用潮湿的KClO3与草酸(H2C2O4)反应。该同学设计如图装置,模拟工业制取并收集ClO2。
回答下列问题:
(1)ClO2易溶于水但不与水发生化学反应,从分子结构的角度解释其易溶于水的原因___________;ClO2分子中存在离域π键,则a的数值为___________。
(2)装置A中的生成物还有K2CO3和ClO2等,写出该反应的化学方程式___________。
(3)装置B的作用是___________。
(4)该同学设计的装置A中还应安装的玻璃仪器是___________;装置C存在安全隐患,改进的方法是___________。
(5)将收集的ClO2溶于水得到ClO2溶液。为测定溶液中ClO2的含量,进行下列实验:
步骤1:准确量取ClO2溶液10.00mL,稀释成50.00mL试样,量取10.00mL试样加入锥形瓶中;
步骤2:调节试样的pH=2.0,加入足量的KI晶体,静置片刻;
步骤3:加入淀粉指示剂,用0.1000mol·L-1Na2S2O3溶液滴定,发生反应2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI。到达滴定终点时消耗Na2S2O3溶液12.00mL。
①步骤1中准确量取ClO2溶液所用的仪器是___________。
②步骤2的目的是___________(用离子方程式表示)。
③原溶液中ClO2的含量为___________mg·L-1。
19.肼(N2H4) 是一种重要的工业产品,实验室用NH3与Cl2合成肼(N2H4) 并探究肼的性质。实验装置如图所示:
相关物质的性质如下:
性状 熔点/℃ 沸点/℃ 性质
N2H4 无色液体 1.4 113 与水混溶、强还原性
N2H6SO4 无色晶体 254 / 微溶于冷水,易溶于热水
回答下列问题:
(1)装置A试管中的试剂为_______(填化学式)。仪器a的名称是_______。
(2)N2H4是_______分子(填“极性”或“非极性”)。
(3)装置B中制备肼的离子方程式为_______,该装置中通入NH3必须过量的原因是_______。
(4)上述装置存在一处缺陷,会导致肼的产率降低,改进方法是_______。
(5)①探究N2H4的性质。取装置B中溶液,加入适量稀硫酸振荡,置于冰水浴冷却,试管底部得到无色晶体。肼是一种二元弱碱,肼与硫酸反应除能生成N2H6SO4外,还可能生成的盐为_______。(填化学式)。
②测定肼的质量分数。取装置B中的溶液3.2g,调节溶液pH为6.5左右,加水配成250mL溶液,移取25.00mL置于锥形瓶中,并滴加2~3滴淀粉溶液,用c mol·L-1的碘溶液滴定(杂质不参与反应),滴定过程中有无色、无味、无毒气体产生。滴定终点平均消耗标准溶液20.00mL,产品中肼的质量分数为_______%。
20.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。
21.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______。
22.A、B、C、D、E、F为短周期元素,且原子序数依次递增。A、E同主族,D、F同主族。A与其他非金属元素化合时易形成共价键,E与其他非金属元素化合时易形成离子键,且离子E+与D2-的核外电子排布相同。气态分子BD和C2具有相同的电子数,C2是空气中含量最高的物质。请回答下列问题:
(1)E位于第________周期______族;
(2)F的简单离子结构示意图为_______;
(3)C的电子式是_______;
(4)由A、D、E三种元素形成的化合物的化学式为_________,含有的化学键类型有_________,属于________(填“共价”或“离子”)化合物;
(5)B的最高价氧化物的结构式为___________。
参考答案:
1.C
A.和互称为同位素,是Bi元素的不同核素,A错误;
B.邻羟基苯甲醛存在分子内氢键,而对羟基苯甲醛存在分子间氢键,故对羟基苯甲醛的沸点较高,B错误;
C.sp2杂化是由同一层的一个s轨道与3个p轨道中的两个形成,多用于形成两个单键与一个双键;苯环可以看成是单双键交替的组成的结构,所以苯乙烯上的碳原子都是以-C=C-存在,即sp2杂化成键,C正确;
D.非电解质和电解质的研究对象都是化合物,氯气属于单质,故氯气不属于非电解质,D错误;
故选C。
2.B
A.已知非金属性O>N>C,可推知最简单气态氢化物的稳定性H2O>NH3>CH4,但H2O2、N2H4、C2H6均不是最简单气态氢化物,选项A错误;
B.、CS2、N2O与CO2均为等电子体,等电子体的结构相似,已知CO2分子构型为直线形,则、CS2、N2O都为直线形,选项B正确;
C.硅酸难溶于水,但硅酸与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水,选项C错误;
D.NF3分子中心原子为sp3杂化,空间构型为三角锥形,键角为102.5°;BF3分子中心原子为sp2杂化,空间构型为平面三角形,F-B-F的键角是120°,故前者小于后者,选项D错误;
答案选B。
3.B
A.电负性越大的元素,第一电离能不一定越大,如电负性S>P,但第一电离能P>S,A错误;
B.键长是形成共价键的两个原子之间的核间距,键长越短,往往键能越大,共价键越稳定,B正确;
C.共价键的成键原子也可以是金属原子,如AlCl3中Al原子和Cl原子之间形成共价键,C错误;
D.SCl2中心原子价电子对数为4,S为sp3杂化,D错误;
综上所述答案为B。
4.B
当中心原子没有孤电子对时,模型与分子的空间结构一致,据此分析解答。
A.中孤电子对数==1,不为0,所以模型与分子的空间结构不一致,故A不选;
B.中孤电子对数==0,所以模型与分子的空间结构一致,故B选;
C.中孤电子对数==1,不为0,所以模型与分子的空间结构不一致,故C不选;
D.中孤电子对数==1,不为0,所以模型与分子的空间结构不一致,故D不选;
答案选B。
5.C
A.由结构简式可知,a分子中碳原子和氧原子的价层电子对数都为4,杂化方式都为杂化,故A正确;
B.由结构简式可知,a分子中含有3类氢原子,则一氯代物有3种,故B正确;
C.由结构简式可知,二氧化碳与a发生加成反应生成b,故C错误;
D.由结构简式可知,b分子中含有2个酯基结构,1molb最多可与2mol氢氧化钠反应,故D正确;
故选C。
6.B
A.次氯酸分子机构中没有非羟基氧原子,所以可以判断次氯酸是弱酸,A错误;
B.次氯酸分子的结构式为H-O-Cl,分子中只有单键,所以都是σ键,B正确;
C.该分子的空间构型为V形分子,是极性分子,C错误;
D.次氯酸分子的电子式中氧原子和氯原子都要得到8个电子的稳定结构,D错误;
答案选B。
7.B
A.原子中2p电子能量小于3s电子能量,A错误;
B.氧的电负性比较大,乙醇与水分子之间能形成氢键,则乙醇和水以任意比例互溶,B正确;
C.BF3:空间结构为平面三角形,键角为120°;CH4:空间结构为正四面体,键角为109°28′;H2O:空间结构为V形,键角为105°;NH3:空间结构为三角锥形,键角为107°,所以键角:BF3>CH4>NH3>H2O,C错误;
D.手性分子CH2=CHCH(CH2OH)COOH与足量的H2反应后生成CH3CH2CH(CH2OH)COOH,分子中仍只有一个手性碳原子,D错误;
故选B。
8.B
A.等电子体是原子数和价电子数相同的粒子互称,氮气和CO的原子数均为2,价电子数均为10,互为等电子体,故A正确;
B.氮气分子中氮原子之间共用三对电子形成,不存在配位键,故B错误;
C.N2和CO均为分子晶体,两者相对分子质量相同,但CO为极性分子沸点比非极性分子氮气高,故C正确;
D.1molN2和1mol CO均只含1molσ键,两者摩尔质量相同,因此等质量的N2和CO所含σ键数目相等,故D正确;
故选:B。
9.D
SO3的中心原子上的孤电子对数为0,分子的价层电子对数为3,即VSEPR模型为平面三角形。
10.D
A.HF分子间作用力很弱,与分子的稳定性无关,A项错误;
B.HF分子中含氢键,影响熔沸点,与分子的稳定性无关,B项错误;
C.HF为共价化合物,不含离子键,C项错误;
D.分子的稳定性大小由其分子内化学键强弱决定,氢氟化学键很强,所以分子非常稳定,D项正确;
答案选D。
11.A
A.加入催化剂,只改变反应的活化能,不改变反应的焓变,故A错误;
B.选择性活化变为过程中,有1个键发生断裂,故B正确;
C.根据图示,①的总能量高于②的总能量,①→②放出能量,对比①和②,①→②形成了键,故C正确;
D.该反应只有一种生成物,原子利用率为,故D正确。
答案选A。
12.B
A.二氯甲烷分子四个σ键中其中两个为C-H键,两个为C-Cl键,键长不完全相同,故A错误;
B.二氯甲烷分子中的中心原子碳的价电子对数为:,采用sp3杂化,故B正确;
C.二氯甲烷由碳、氯、氢原子构成,熔沸点较低,属于分子晶体,故C错误;
D.二氯甲烷分子中两个为C-H键,两个为C-Cl键,均为极性键,但是其正负电荷重心不能重合,属于极性分子,故D错误;
故选:B。
13.(1) sp3杂化 σ
(2) >>>
(3) sp3杂化 四面体结构 a
(1)的中心原子S原子的价层电子对数为,则S原子采取sp3杂化,故从轨道重叠方式的角度分析的成键,分子中硫原子的sp3杂化轨道与氢原子的s轨道重叠形成σ键。
(2)不是极性分子,是一种酸根离子,S采取sp3杂化,键角小于109°28';
是平面三角形,为对称结构,正负电荷中心重合,为非极性分子,键角为120°。
是角形,不是对称结构,正负电荷中心不重合,为极性分子,键角小于120°。
是直线形,为对称结构,正负电荷中心重合,为非极性分子,键角为180°,故四种微粒键角由大到小的顺序是>>>。
(3)的中心原子S原子的价层电子对数为4,则S原子的杂化方式为sp3杂化,空间构型是四面体结构;失去电子生成,S的非金属性较弱,故此反应中得到的是端基硫原子的电子,的二倍是,但是实际是,少了2个电荷,故是形成硫链,故选a。
14. sp3 V形 H2O>NH3>CH4 HClO4>HNO3>H2CO3 NaA、B、C、D、E、F为六种短周期元素,它们核电荷数依次递增,B原子有3个能级且各能级电子数相等,则B为C元素;E是同周期元素中第一电离能最小的元素且E的原子序数大于B,所以E是Na元素;F是同周期元素中原子半径最小的元素,则F是Cl元素;D原子最外能层P能级上有2个未成对电子,且D的原子序数大于C而小于E,则D是O元素,C为N元素,A是非金属元素,且A、C、F可形成离子化合物,且A在原子序数最小,所以A是H元素,结合元素、化合物的性质来分析解答。
由上述分析可知,A为H,B为C,C为N,D为O,E为Na,F为Cl,
(1)H、O形成的三原子分子为H2O,O原子成键δ数目为2,孤电子对数为=2,因此O原子价层电子对数为2+2=4,O原子杂化类型是sp3;H2O分子VSEPR构型为正四面体,其分子结构中含有2对孤电子对,因此空间构型为V型;
(2)C、N、O元素为同周期元素,原子序数越大,非金属越强,因此非金属性:CNH3>CH4;因非金属性CHNO3>H2CO3;因N原子核外2p轨道电子半充满,难以失去电子,因此第一电离能:N>O,Na原子核外3s轨道有1个电子,容易失去,故第一电离能:Na(3)H、O、Na形成的化合物为NaOH,其中Na+与OH-通过离子键连接,O与H通过共价键连接,因此NaOH电子式为,故答案为:;离子键和(极性)共价键;
(4)NH3与H2O都是极性分子,二者能够发生化学反应生成一水合氨,且二者之间能够形成氢键,综上使得氨气在水中溶解度非常大,故答案为:①氨分子与水分子间可形成氢键,②氨分子和水分子都是极性分子,③氨气与水可发生化学反应。
15.(1)12
(2) 8 be 180°
(3) sp2、sp3 2
(1)A、B两种短周期元素,A是原子半径最小的元素为H元素,B原子最外层电子数是次外层的两倍为C元素,该分子由C、H两种元素组成且原子个数比为1:1的平面正六边形分子为C6H6,分子中6个碳原子的电子都以sp2杂化轨道相互重叠,形成6个碳碳σ键,又各以1个sp2杂化轨道分别跟氢原子的1s轨道进行重叠,形成6个σ键,共12个σ键;
(2)①铬是24号元素,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1;同周期最外层排2个电子的元素有Sc、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn,均属于副族元素,因此共8种;
②a:C6H6的6个C之间形成大π键,为平面结构,所以C原子为sp2杂化;
b:CH3OH中C形成的化学键均为单键,所以C原子为sp3杂化;
c:甲醛的C和O之间为双键,杂化方式为sp2杂化;
d:CS2分子碳原子的价层电子对为2+×(4-2×2)=2,,所以C原子为sp杂化;
e:CCl4中碳原子价层电子对个数=4+×(4-4×1)=4,所以C原子为sp3杂化;
综上所述,碳原子采取sp3杂化的分子有be;
CS2中碳原子为sp杂化,空间构型为直线形,分子的键角是180°;
(3)1,3,5,6代表氧原子,2,4代表B原子,2号B形成3个键,则B原子为sp2杂化,4号B形成4个键,则B原子为sp3杂化;B一般是形成3个键,4号B形成4个键,其中1个键是配位键,配位键存在4号与5号之间;观察模型,可知Xm-是(H4B4O9)m-,依据化合价H为+1,B为+3,O为-2,可得m=2。
16. 0 sp2 平面三角形 2 sp3 V形 1 sp3 三角锥形 0 sp2 平面三角形
根据价层电子互斥理论,故ABx型的分子中,孤电子对数为=(其中a为中心原子的价电子数,b为与中心原子结合的原子能够接受的电子数),中心原子的价层电子对数为孤电子对数和σ键之和,据此分析解题。
(1) BF3中心原子B孤电子对数=,周围有3个σ键,故价层电子对数为3+0=3,故中心原子的杂化轨道类型sp2,其空间结构为平面三角形,故答案为:0;sp2;平面三角形;
(2) H2S中心原子S孤电子对数=,周围有2个σ键,故价层电子对数为2+2=4,故中心原子的杂化轨道类型sp3,其空间结构为V形,故答案为:2;sp3;V形;
(3)PCl3中心原子P孤电子对数=,周围有3个σ键,故价层电子对数为3+1=4,故中心原子的杂化轨道类型sp3,其空间结构为三角锥形,故答案为:1;sp3;三角锥形;
(4) 中心原子C孤电子对数=,周围有3个σ键,故价层电子对数为3+0=3,故中心原子的杂化轨道类型sp2,其空间结构为平面三角形,故答案为:0;sp2;平面三角形;
17. Fe3C O=C=O 离子
根据溶液C中加入NH4SCN溶液,变为血红色的,可推知B中含有铁元素,B为磁性固体,所以B为Fe3O4,无色气体A为二氧化碳,E为碳酸氢钠,根据元素守恒,可知X中含有铁元素和碳元素,A的物质的量为0.02mol,B的物质的量为0.02mol,所以X中n(Fe): n(C)=3:1,故X的化学式为Fe3C。
(1)根据元素守恒,可知X中含有铁元素和碳元素,A(CO2)的物质的量为0.02mol,B(Fe3O4)的物质的量为0.02mol,所以X中n(Fe):n(C)=3:1,故X的化学式为Fe3C,故答案为Fe3C;
(2)A为二氧化碳,CO2是直线型,结构式为O=C=O,故答案为O=C=O;
(3)E为碳酸氢钠,属于离子化合物,故答案为离子。
18.(1) ClO2的空间结构为V形,属于极性分子,水分子也为极性分子 5
(2)H2C2O4+2KClO3K2CO3+2ClO2↑+CO2↑+H2O
(3)冷凝收集ClO2
(4) 温度计 导管末端连接球形干燥管
(5) 酸式滴定管(25.00 mL) 2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O 8100
装置A为发生装置,KClO3与H2C2O4反应生成ClO2,经过装置B冷凝得到液态ClO2,装置C为尾气处理装置,以此解题。
(1)
ClO2中心Cl原子含2个σ电子对,同时Cl自身还有孤电子对,根据价层电子对互斥理论知ClO2空间构型为V形,极性分子,H2O也为V形极性分子,根据相似相溶原理知ClO2易溶于水;ClO2中分子中Cl提供孤电子对,O提供空轨道,两者之间形成配位键,Cl自身剩余1个2p能级上电子,与2个O原子2p能级上2个电子形成离域大π键,如图所示,;
(2)
根据题意,初步确定反应为:KClO3+H2C2O4→ClO2↑+CO2↑+K2CO3+H2O,根据得失电子守恒和元素守恒配平得完整方程式为:H2C2O4+2KClO3K2CO3+2ClO2↑+CO2↑+H2O;
(3)
由于ClO2的熔点很低,装置B可用于冷凝收集ClO2;
(4)
由于该反应需控制温度60℃,故装置A还应安装温度计以控制反应温度;CO2、ClO2等气体溶于NaOH溶液会引发溶液倒吸,故需将装置C改进引入防倒吸装置,可以导管末端连接球形干燥管;
(5)
①由于量取ClO2溶液需精确到小数点后两位,故需选用酸式滴定管(25.00 mL);
②步骤2的目的是使ClO2充分与KI反应生成I2,根据得失电子守恒、电荷守恒(溶液显酸性可添加H+)、元素守恒配平,可得对应离子方程式为:2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O;
③结合②问所写方程式和步骤3方程式,得关系式:
则n(ClO2)=×=0.1 mol·L-1×12 mL×10-3L·mL-1=1.2×10-3 mol,所以原溶液中ClO2的含量==8100 mg·L-1。
19.(1) Ca(OH)2、NH4Cl 长颈漏斗
(2)极性
(3) 2NH3+2OH +Cl2=N2H4+2Cl +2H2O 防止N2H4被氧化
(4)B、C之间增加盛有饱和食盐水的装置
(5) (N2H5)2SO4 100c
装置A生成氨气,装置C生成氯气,氨气和氯气在B中生成肼,尾气通过烧杯中溶液吸收;
(1)装置A生成氨气,氢氧化钙和氯化铵加入生成氨气,故试管中的试剂为Ca(OH)2、NH4Cl。氨气极易溶于水,仪器a的名称是长颈漏斗,可以防止倒吸;
(2)N2H4中N原子采用sp3杂化,不是平面结构,正、负电荷中心不重合,属于极性分子。
(3)氯气和氢氧化钠生成次氯酸钠:Cl2+2OH =Cl +ClO +H2O,次氯酸钠和氨气反应生成肼和氯化钠:2NH3 + ClO- =N2H4+H2O+Cl-;总反应为:2NH3+2OH +Cl2=N2H4+2Cl +2H2O;已知肼具有强还原性,次氯酸钠、氯气具有强氧化性,肼会与其反应;该装置中通入NH3 必须过量的原因是因为N2H4具有强还原性易被Cl2氧化,NH3 必须过量,促进氯气、次氯酸钠和氨气反应,以利于肼的生成;
(4)Cl2中含有挥发产生的HCl,会和装置B中氢氧化钠溶液反应,导致肼的产率降低,改进方法是在装置B、C之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶,除去氯化氢气体。
(5)①肼是二元弱碱,与强酸反应,可产生正盐和碱式盐,故还可能生成(N2H5)2SO4。
②滴定过程中有无色无味无毒气体产生,碘具有氧化性,则碘和肼发生氧化还原反应生成碘离子和氮气,根据电子守恒可知,2I2~4e ~N2H4,则产品中N2H4的质量分数为

20. 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:。
21. 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。
22. 三 ⅠA NaOH 离子键和共价键 离子
A、E同主族,A与其他非金属元素化合时易形成共价键,E与其他非金属元素化合时易形成离子键,且离子E+与D2-的核外电子排布相同,则A、E为IA族元素,A为H,E为Na,进而可知D为O;D、F同主族,则F为S;C2是空气中含量最高的物质,则C为N;气态分子BD和N2具有相同的电子数,则B为碳。
(1)分析可知,E为Na,位于第三周期IA族;
(2)F为S,原子核外有16个电子,得到2个电子形成硫离子,结构示意图为;
(3)C为N,其单质为氮气,电子式为;
(4)A、D、E三种元素分别为H、O、Na,形成的化合物为NaOH,由钠离子与氢氧根离子构成,存在离子键,氢氧根离子内存在共价键,属于离子化合物;
(5)B为碳,最高价为+4价,其氧化物为二氧化碳,结构式为O=C=O