第二章《分子结构与性质》测试题
一、单选题(共12题)
1.据Science报道,大气中存在一种潜在的温室气体,虽然其数量有限,但它是已知气体中吸热最高的气体。关于的说法正确的是
A.中最多有4个原子在一条直线上
B.易燃烧生成、
C.分子是含有极性键的极性分子
D.中硫元素的化合价为价
2.下列物质属于等电子体一组的是
A.CO和 N2 B.SO2和CO2 C.CO2和N2 D.H2O和CH4
3.下列叙述正确的有
①爆炸、变色、导电一定属于化学变化
②、、CaO都能溶于水生成碱,它们都属于碱性氧化物
③离子化合物中不一定含有金属元素
④、、FeS、均可通过化合反应制得
⑤烧碱固体、纯醋酸、乙醇均不导电,所以它们都不是电解质
⑥冰中水分子间以氢键结合成排列规整的晶体,体积膨胀密度减小,所以冰浮在水面上
A.1项 B.2项 C.3项 D.4项
4.化学用语是学习化学的重要工具,以下化学用语表述正确的是
A.CO的VSEPR模型名称为正四面体形
B.基态Fe2+的外围电子轨道表示式:
C.NH3的空间结构模型:
D.乙酸乙酯的水解:CH3CO18OC2H5+H2OCH3COOH+C2H518OH
5.X、Y、Z、W四种短周期元素位于三个不同的周期,Y、Z同周期,且原子序数依次增大。它们能形成结构如图所示的分子,下列推断错误的是
A.X、Z原子之间形成的是极性共价键
B.最简单气态氢化物的沸点:Y>Z
C.Y、Z、W分别与X可形成18电子分子
D.最高价含氧酸的酸性:W>Y
6.下列说法正确的是
A.NCl3常用于漂白,是由极性键构成的非极性分子
B.氮族元素气态氢化物NH3、PH3、AsH3的键角逐渐减小
C.CH3Cl分子和COCl2分子中,中心C原子均采用sp3杂化
D.元素M的基态原子的核外电子排布式为,M是一种过渡元素
7.下图所示的两种化合物可应用于阻燃材料和生物材料的合成。其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,X和Z同主族,Y原子序数为W原子价电子数的3倍。下列说法中正确的是
A.原子半径Z>Y>X>W
B.氢化物沸点Z>X
C.第一电离能Y>W>X
D.WH4Z 中含有离子键、极性键和配位键
8.四种短周期元素W、X、Y、Z位于不同主族,且原子序数依次增加,W、X、Y、Z的族序数之和为15,W、X、Z形成的某种化合物遇强酸和强碱均反应产生气体。下列说法不正确的是
A.简单离子半径:X>Y
B.最简单氢化物的沸点: X>Z
C.X、Y、Z最高价氧化物对应水化物之间可相互反应
D.电解Y的氧化物用于制备单质
9.下表为元素周期表短周期的一部分。下列有关A、B、C、D、E五种元素的叙述中,错误的是
A.A与B形成的阴离子可能有:、
B.E的氢化物的沸点比C的氢化物的沸点高
C.B与C形成的化合物中B呈正价
D.由这5种元素中的几种形成只含极性键的非极性分子多于4种。
10.下列现象与氢键有关的是
①NH3的熔、沸点比第ⅤA族其他元素氢化物的高
②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶
③冰的密度比液态水的密度小
④尿素的熔、沸点比乙醛的高
⑤邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低
⑥水分子高温下也很稳定
A.①②③④⑤⑥ B.①②③④⑤
C.①②③④ D.①②③
11.尿的主要成分是尿素,化学式为CO(NH2)2,结构简式可表示为:,下列有关说法正确的是
A.1molCO(NH2)2分子中含有3molσ键
B.CO(NH2)2分子中C原子,N原子的轨道杂化类型是均为sp2
C.根据结构推测,尿素可能易溶于水,熔、沸点高于丙酮()
D.组成尿素的四种元素第一电离能:O>N>C>H
12.下列关于共价键的描述错误的是
A.键长: O-Hπ键
C.分子中的键角: NH3二、非选择题(共10题)
13.分析下列有机化合物,完成填空。
①CH4②C2H4③C2H2④⑤ ⑥ ⑦ ⑧
(1)①~⑧中,属于苯的同系物的是_______(填序号,下同)
(2)①分子的空间构型为_______,②中碳原子的杂化方式为_______
(3)相同质量的①②③中,在相同状况下体积最小的是_______,完全燃烧时消耗O2最多的是_______。
(4)以⑧为原料制备TNT的化学方程式为_______。
(5)④的系统命名为:_______。
14.酒精检测仪是用来检测人体是否摄入酒精及摄入酒精多少程度的仪器。它可以作为交通警察执法时检测司机饮酒多少的工具,其反应原理为。回答下列问题:
(1)属于___________区,未成对电子个数有___________个。
(2)的空间构型为___________。
(3)的分子结构如图:
①分子中共含有___________键。
②沸点:___________(填“>”“<”或“=”)。
③分子中碳原子的杂化方式为___________。
④H、C、O三种元素的电负性由大到小的顺序为___________(填元素符号)。
⑤分子中含有___________个手性碳原子(连接四个不同原子或原子团的碳原子)。
15.回答下列问题:
(1)镍元素基态原子的电子排布式为_________,3d能级上的未成对电子数为_________;C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为_________;电负性:H、O、S电负性由大到小的顺序是_________。B和N相比,电负性较大的是_________(填元素符号);BN中B元素的化合价为_________;从电负性角度分析,C、Si和O元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为_________。
(2)元素铜与镍的第二电离能分别为ICu=1 958 kJ·mol-1、INi=1 753 kJ·mol-1,ICu>INi的原因是_________。
(3)①N、Al、Si、Zn四种元素中,有一种元素的电离能数据如下,则该元素是_________(填写元素符号)。
电离能 I1 I2 I3 I4 ……
In/kJ·mol-1 578 1 817 2 745 11 578 ……
②Ge元素可能的性质或应用有_________。
A.是一种活泼的金属元素 B.其电负性大于硫
C.其单质可作为半导体材料 D.其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点
16.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______________。
17.维生素C化学式是,是一种水溶性维生素(其水溶液呈酸性),具有很强的还原性,可以被空气中的氧气氧化。
某兴趣小组测定某橙汁中维生素C的含量。已知测定原理为:。
回答下列问题:
(1)用浓度为的标准溶液进行滴定,量取标准溶液时用______(填“酸式滴定管”或“碱式滴定管”);指示剂为______________。
(2)实验过程
①洗涤仪器,检查滴定管是否漏液,润洗后装好标准碘溶液待用。
②用滴定管向锥形瓶中移入20.00mL待测橙汁,滴入2滴指示剂。
③用左手控制滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视__________________,直到滴定终点。滴定至终点时的现象是_______________________。
④经数据处理,滴定中消耗标准碘溶液的体积是15.00mL,则此橙汁中维生素C的含量是___________(保留两位有效数字)
(3)滴定时不能剧烈摇动锥形瓶,除了防止液体溅出,原因还有:__________。
(4)会引起所测橙汁浓度偏大的操作为____________
A.滴定前有气泡,滴定后无气泡 B.滴定后读数时俯视滴定管
C.滴定管水洗后直接装入标准液 D.摇动锥形瓶时锥形瓶中有液体溅出
(5)已知维生素C的一种同分异构体结构简式如图则该分子中碳原子的轨道杂化类型为______;分子中σ键和π键数目之比为______;该化合物所含三种元素的电负性由强到弱顺序为______。
18.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
19.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______。
20.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__。
21.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
22.已知A、B、C、D是原子序数依次增大的四种短周期主族元素,A的周期数等于其主族序数,B原子的价电子排布为nsnnpn,D是地壳中含量最多的元素.E是第四周期的p区元素且最外层只有2对成对电子,F元素的基态原子第四能层只有一个电子,其它能层均已充满电子.
(1)基态E原子的价电子排布图_____。
(2)B、C、D三元素电负性由大到小的顺序为________(用元素符号表示)。
(3)中心原子为_______杂化,空间构型为_________;中心原子为_______杂化,空间构型为___________。
(4)1molBC-中含有键的数目为________NA。
(5)D、E元素最简单氢化物的稳定性________________(填化学式)。
参考答案:
1.C
A.由结构可知,C为四面体中心,S为八面体中心,最多有3个原子在一条直线上,故A错误;
B.为一种潜在的温室气体,其中F的非金属性强于O,所以不易燃烧生成、,故B错误;
C.分子中含有F-S,S-C,C-F等极性键,且正负电中心不重合,为极性分子,故C正确;
D.中F元素为-1价,C元素为+4价,则硫元素的化合价为+4价,故D错误;
故答案选C。
2.A
A.CO 分子中含有 2个原子、14 个电子,N2 中含有 2 个原子、14 个电子,属于等电子体,故A正确;
B.SO2 分子中含有 3 个原子、32 个电子,CO2 分子中含有 3 个原子、22 个电子,不属于等电子体,故B错误;
C.CO2 分子中含有 3 个原子、22 个电子,N2 分子含有 2个原子、14 个电子,不属于等电子体,故C错误;
D.H2O 分子中含有 3 个原子、10 个电子,CH4 分子中含有 5 个原子、10 个电子,不属于等电子体,故D错误;
故选A。
3.C
①导电过程中没有新物质生成,属于物理变化,故①错误;
②碱性氧化物与酸反应只生成盐和水,与盐酸反应生成氯化钠和水、氧气,不是碱性氧化物,故②错误;
③离子化合物中不一定含有金属元素,如氯化铵只含有非金属元素,故③正确;
④Fe与化合生成,Fe与Cl2化合生成,Fe与S化合生成FeS,与氧气、水发生化合反应:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3得到,故④正确;
⑤烧碱固体、纯醋酸都是化合物,在水溶液中或熔融状态下能导电,是电解质,故⑤错误;
⑥冰中水分子间以氢键结合成排列规整的晶体,晶体中有空隙,体积膨胀密度减小,所以冰浮在水面上,故⑥正确;
故正确的有③④⑥三项;
故答案选C。
4.D
A.,所以该分子的VSEPR模型为平面三角形,A项错误;
B.Fe2+的外围电子为3d6,B项错误;
C.NH3的空间结构为三角锥形,但模型中黑色原子为N,半径应该比白色的H原子更大,C项错误;
D.形成乙酸乙酯时酸脱羟基醇脱氢,那么水解时醇获得水的-H而羧酸获得水的-OH,以上表达正确,D项正确;
故选D。
5.B
X、Y、Z、W四种短周期元素位于三个不同的周期,且原子序数依次增大,则X为H元素,Y能形成4个共价键,则Y为C元素或Si元素;Z能形成三个共价键,则Z为N元素或P元素;W能形成2个共价键,则W为O元素或S元素,Y、Z、W原子序数依次增大,且分布于第二周期和第三周期,则Y只能为C元素,W只能为S元素,Y、Z同周期,Z只能为N元素。综上,X、Y、Z、W分别为H元素、C元素、N元素、S元素,据此分析解题。
A.X为H元素,Z为N元素,不同种非金属原子之间形成极性共价键,故A正确;
B.Y为C元素,Y的最简单气态氢化物为CH4,Z为N元素,其气态氢化物为NH3,由于NH3分子间存在氢键,其气态氢化物的沸点比CH4高,B错误;
C.Y为C元素,Z为N元素,W为S元素,X为H元素,分别和H元素可以形成C2H6、N2H4、H2S,均为18电子分子,故C正确;
D.非金属性:S>C,则最高价含氧酸的酸性:H2SO4>H2CO3,即W>Y,故D正确;
故选B。
6.B
A.N、Cl是两种不同的元素,因此N-Cl键是极性键;中心N原子价电子对数是4,有1对孤电子对,因此属于极性分子,即NCl3是由极性键构成的极性分子,A错误;
B.N、P、As是第VA的元素,元素的非金属性大于H元素,由于从上到下元素的原子半径逐渐增大,它们与H形成共价键的极性逐渐减弱,因此极性键之间的排斥力逐渐减小,导致态氢化物NH3、PH3、AsH3的键角逐渐减小,B正确;
C.在CH3Cl分子中C原子形成4个共价键,中心C原子采用sp3杂化;而COCl2分子中C与O原子之间以共价双键结合,中心C原子采用sp2杂化,C错误;
D.元素M的基态原子的核外电子排布式为,则M原子的最外层有7个电子,属于第五周期第VIIA的元素,而不是过渡元素,D错误;
故合理选项是B。
7.D
W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,X和Z同主族,X、Z都能形成1个共价键,X是F元素、Z是Cl元素;W形成3个共价键,Y形成5个共价键,Y原子序数为W原子价电子数的3倍,Y是P元素、W是N元素。
A.电子层数越多半径越大,电子层数相同,质子数越多半径越小,原子半径P>Cl>N>F,故A错误;
B.HF分子间能形成氢键,所以氢化物沸点HF>HCl,故B错误;
C.第一电离能F>N>P,故C错误;
D.NH4Cl由、Cl-构成,所以含有离子键,中N和H通过极性键和配位键结合,故D正确;
选D。
8.C
本题的突破口在于W、X、Z形成的某种化合物遇强酸和强碱均反应产生气体,因此可知该化合物中只含三种元素,能与强碱反应产生气体,则一定有铵根离子,这已经确定了两种元素,那么依据题意可以为(NH4)2S,或NH4HS,故W为H,X为N,Z为S,根据W、X、Y、Z位于不同主族,原子序数依次增加,且其族序数之和为15,则Y为Al,以此解题。
A.N3-和Al3+的核外电子排布相同,N的原子序数小,故其半径大小为:N3->Al3+,A正确;
B.N的氢化物是氨气,且氨气可以形成分子间氢键,沸点较高,B正确;
C.X、Y、Z最高价氧化物对应水化物分别为:硝酸、氢氧化铝、硫酸,其中硝酸和硫酸不反应,C错误;
D.Y的氧化物为氧化铝,电解熔融的氧化铝可以制备铝单质,D正确;
故选C。
9.B
【解析】略
10.B
氢键的形成条件是氢原子与电负性较大的原子(N、O、F)形成共价键,广泛存在于非金属性较强的元素N、O、F等元素形成的含氢化合物中,据此解答。
①ⅤA族元素中,N元素的非金属性最强,且只有NH3分子间存在分子间氢键,其他元素的氢化物不存在,故NH3的熔、沸点比第ⅤA族其他元素氢化物的高,故①与氢键有关;
②由于醇和羧酸结构中含有羟基,且小分子的醇、羧酸的烃基对形成分子间氢键影响比较小,故小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶,故②与氢键有关;
③水为冰时,分子间距离变小,形成的氢键数目比液态水多,导致同质量时,冰比液态水体积大,所以冰的密度比液态水的密度小,故③与氢键有关;
④尿素的分子间能形成氢键,而乙醛分子间不能形成氢键,导致尿素的熔、沸点比乙醛的高,故④与氢键有关;
⑤邻羟基苯甲酸容易形成分子内氢键,而对羟基苯甲酸容易形成分子间氢键,导致邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低,故⑤与氢键有关;
⑥水分子性质稳定,是因为分子中的氢氧共价键键能大,和氢键没有关系,故⑥与氢键无关;
综上所述,与氢键有关的是①②③④⑤,故本题答案B。
11.C
A.1molCO(NH2)2分子中含有7molσ键,A错误;
B.CO(NH2)2分子中C原子的轨道杂化类型是sp2,N原子的轨道杂化类型是sp3,B错误;
C.尿素中含氨基,与水能形成分子间氢键,易溶于水;尿素分子之间能形成氢键,熔沸点高于丙酮,C正确;
D.组成尿素的四种元素第一电离能:N>O>H>C,D错误;
故选C。
12.D
A.化学键的键长与原子半径有关。原子半径越小,化学键越短,同周期从左到右原子半径逐渐减小,键长: O-HB.σ键为头碰头重叠,强度大;π键为肩并肩重叠,强度小,C2H4中碳碳键的键能: σ键>π键,B正确;
C.NH3的N原子上有一对孤电子对,CH4中C没有孤电子对,斥力为:孤电子对-孤电子对>孤电子对-成键电子对>成键电子对-成键电子对,斥力越大键角越小,分子中的键角: NH3D.稀有气体分子属于单原子分子,不含σ键,D错误;
答案选D。
13.(1)⑧
(2) 正四面体形 sp2
(3) ② ①
(4)+3HNO3+3H2O;
(5)3-甲基-2-戊烯
(1)结构相似,组成上相差1个或者若干个“CH2”的有机物互称同系物,根据这个定义,①~⑧中,属于苯的同系物的是⑧;
(2)①甲烷的空间构型为:正四面体形;②为乙烯,其中形成了碳碳双键,其中碳形成了3个成键电子对,没有孤电子对,则碳的杂化方式为:sp2;
(3)相同条件下,物质的量越小,体积越小,其中②摩尔质量最大,相同质量的时候,其物质的量最小,体积最小;相同质量的碳和氢燃烧的时候,其中氢消耗的氧气更多一些,故氢的百分含量越多,等质量的时候,消耗的氧气越多,故完全燃烧时消耗O2最多的是①;
(4)甲苯在浓硝酸和浓硫酸存在的条件下加热可以制得TNT,方程式为:+3HNO3+3H2O;
(5)由结构简式可知,最长的碳链为个碳,碳碳双键在第2个碳上,且在3号碳上有甲基,则其名称为:3-甲基-2-戊烯。
14.(1) d 6
(2)正四面体形
(3) 7 < sp3、sp2 O>C>H 0
(1)元素Cr的基态原子核外电子排布为 [Ar]3d54s1,属于d区;3d能级上有5个未成对电子,4s能级上有1个未成对电子,所以元素Cr的基态原子中未成对电子数有5+1=6。
(2)中心原子价层电子对数为4+=4,没有孤电子对,其空间构型为正四面体形。
(3)①CH3COOH分子中含有1个C-C键、3个C-H键、1个C-O键、1个C=O键、1个O-H键,则1molCH3COOH分子中含有σ键的数目为7mol;
②乙酸和乙醇都可以形成分子间氢键,但乙酸中含有-COOH和-CH3,乙酸中氢键强度强于乙醇,则乙酸的沸点高于乙醇;
③分子中含有-CH3和-COOH,碳原子的杂化方式为sp3、sp2;
④同周期元素的电负性随原子序数的增大而增大,所以电负性CC>H;
⑤手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,中没有手性碳原子。
15.(1) 1s22s22p6 3s23p63d84s2 (或[ Ar]3d84s2 ) 2 N>O>C O>S>H N +3 O>C>Si
(2)铜失去的是全充满的3d10电子,镍失去的是4s1电子
(3) Al CD
(1)镍是28号元素,基态原子的电子排布式为1s22s22p6 3s23p63d84s2 (或[ Ar]3d84s2 ) ,3d能级上的未成对电子数为2;同周期元素电离能从左到右呈增大趋势,但是IIA>IIIA,VA>VIA,C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C;同主族元素电负性从上到下电负性依次减小,电负性O>S;H与S形成H2S,H显正价,H的电负性S>H,B和N相比,电负性较大的是N,BN中B元素的化合价为+3价;一般电负性越强非金属性越强,电负性O>C>Si,非金属活泼性由强至弱的顺序为O>C>Si;
(2)铜失去的是全充满的3d10电子,镍失去的是4s1电子,全满状态能量低较稳定,所以Cu的第二电离能大于镍的第二电离能;
(3)①由表中数据可以看出 I4电离能数据出现突变,说明该元素最外层有3个电子,该元素为+3价元素,故该元素为Al;
②
A.Ge是第IVA元素,位于金属和非金属分界线处,不属于活泼的金属元素,故A不选;
B.Ge电负性小于Si,Si电负性小于S,故Ge电负性小于硫,故B不选;
C.Ge位于金属和非金属的分界线上,其单质可作为半导体材料,故C选;
D.Ge的氯化物和溴化物均为分子晶体,相对分子质量越大,其沸点越高。其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点,故D选;
故答案为CD。
16. 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。
17.(1) 酸式滴定管 淀粉溶液
(2) 锥形瓶中溶液颜色的变化 滴入最后一滴标准液,溶液变为蓝色,且半分钟或30s内不恢复原来的颜色 0.0056
(3)防止空气进入反应液、避免维生素C被氧气氧化
(4)AC
(5) sp3、sp2 10:1 O>C>H
要测定某橙汁中维生素C的含量,可利用维生素C具有很强的还原性,能发生,用浓度为的标准溶液进行氧化还原滴定,以淀粉溶液为指示剂,当滴入最后一滴标准液,溶液由无色变为蓝色,且半分钟或30s内不恢复原来的颜色,即达到滴定终点;为防止维生素C被空气中的氧气氧化、防止液滴溅出,实验过程中不能剧烈摇动锥形瓶。
(1)碘会腐蚀橡胶,因此取标准溶液用酸式滴定管;测定原理是C6H8O6+I2→C6H6O6+2H++2I-,需要碘单质参加反应,碘遇淀粉变蓝色,则所需指示剂为淀粉溶液。
(2)③滴定过程中,用左手控制滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶中溶液颜色的变化,直到滴定终点。滴定至终点时的现象是:滴入最后一滴标准液,溶液变为蓝色,且半分钟或30s内不恢复原来的颜色。
④20.00mL待测橙汁消耗的标准碘溶液15.00mL,则根据测定原理,n(C6H8O6)=n(I2)=15×10-3L×7.50×10-3mol·L-1=1.125×10-4mol,则此橙汁中维生素C的含量是(保留两位有效数字)。
(3)已知维生素C具有很强的还原性,可以被空气中的氧气氧化,则滴定时不能剧烈摇动锥形瓶,除了防止液体溅出,原因还有:防止空气进入反应液、避免维生素C被氧气氧化。
(4)A. 滴定前有气泡,滴定后无气泡,消耗标准液体积增大,即所测结果偏高,故A符合题意;
B. 滴定后读数时俯视滴定管,所测得的标准液的体积偏小、结果偏低,故B不符合题意;
C. 滴定管水洗后直接装入标准液,标准液被稀释,消耗标准液体积增大,即所测结果偏高,故C符合题意;
D. 摇动锥形瓶时锥形瓶中有液体溅出,消耗标准液体积偏小,即所测结果偏低,故D不符合题意;
则会引起所测橙汁浓度偏大的操作为AC。
(5)由结构简式可知,该分子中含饱和碳原子(四面体结构)、羰基 (平面结构),则碳原子的轨道杂化类型为sp3、sp2;单键都是σ键、双键中1个σ键1个π键,则分子中有20个σ键和2个π键,σ键和π键数目之比为10:1;同周期主族元素从左向右电负性逐渐增强,同主族元素从上到下电负性逐渐减弱,该化合物所含三种元素的电负性由强到弱顺序为O>C>H。
18.(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。
19. 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。
20. 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。
21. 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
22.(1)
(2)O>N>C
(3) sp2 平面三角形 sp3 正四面体形
(4)2
(5)H2O>H2Se
A的周期数等于其主族序数,则A为H元素;B原子的价电子排布为ns"np",n=2 ,则B为C元素;D是地壳中含量最多的元素,则D为O元素;C的原子序数介于碳、氧之间,则C为N元素; E是第四周期的p区元素且最外层只2对成对电子,则E为Se元素; F元素的基态原子第四能层只有一个电子,其它能层均已充满电子,则F为Cu。
(1)
(1)E是Se,基态E原子的价电子排布图;故答案为:;
(2)
B、C、D三元素分别为C、N、O,同一周期,从左到右,电负性增强,因此电负性由大到小的顺序为O>N>C;故答案为O>N>C;
(3)
即,中心原子的价层电子对数为,所以杂化类型为sp2,空间构型为平面三角形;即中心原子的价层电子对数为,所以杂化类型为sp3;正四面体形;
故答案为:sp2;平面三角形;sp3;正四面体形;
(4)
与氮气互为等电子图,氮气的结构式为 ,所以1molBC-即中含有键的数目为2 NA; 故答案为:2;
(5)
D、E即O、Se元素的非金属性是O>Se,非金属性越强,对应氢化物越稳定,所以最简单氢化物的稳定性H2O>H2Se;故答案为:H2O>H2Se