3.3 共价键 共价晶体 同步练习 (含解析)2022-2023学年高二下学期化学苏教版(2019)选择性必修2

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名称 3.3 共价键 共价晶体 同步练习 (含解析)2022-2023学年高二下学期化学苏教版(2019)选择性必修2
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资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-05-17 08:11:49

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3.3 共价键 共价晶体 同步练习
一、单选题
1.下列实验事实可以用共价键键能解释的是(  )
A.氯化氢的沸点低于溴化氢 B.金刚石熔点高于晶体硅
C.氦气的化学性质稳定 D.甲烷是正四面体型分子
2.尿素CO(NH2)2是一种高效化肥,也是一种化工原料。反应CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O可用于尿素的制备。下列有关说法错误的是(  )
A.NH3与CO(NH2)2均为极性分子
B.N2H4分子的电子式为
C.NH3的键角大于H2O的键角
D.尿素分子σ键和π键的数目之比为6∶1
3.化学反应中有各种类别的反应式来表示不同的含义,下列情景下的反应式书写正确的是(  )
A.往溶液中滴加过量溶液,发生反应的离子方程式:
B.用电子式表示氯化镁的形成过程:
C.碱性电解液环境下的甲烷燃料电池负极电极反应式:
D.等物质的量和同时通入水中,发生反应的离子方程式:
4.下列观点正确的是(  )
A.宏观物质都是由微观粒子构成的,微观粒子的种类和数量不同、彼此的结合方式多样,决定了物质的多样性
B.某纯净物常温常压下为气体,则组成该物质的微粒一定含共价键
C.储存在物质中的化学能在化学反应前后是不变的
D.在氧化还原反应中,有一种元素被氧化,肯定有另一种元素被还原
5.中国科学院科研团队研究发现,在常温常压和可见光下,基于LDH(一种固体催化剂)合成NH3的原理示意图如下。下列说法错误的是(  )
A.该过程将太阳能转化成为化学能
B.该过程中,只涉及到极性键的断裂与生成
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:3
D.原料气N2可通过分离液态空气获得
6.下列用电子式表示物质形成过程正确的是(  )
A.
B.
C.
D.
7.下图是活性炭中的含氧基团催化双氧水氧化苯制苯酚的反应历程,下列说法正确的是
A.HO·有7个e-
B.反应③中苯酚是氧化产物
C.反应②中没有元素化合价变化
D.已知O2中的氧氧键比H2O2中的氧氧键的键长短,则O2氧化苯比H2O2容易
8.下列说法错误的是(  )
A.CaCl2晶体中只存在离子键
B.HCl溶于水破坏了H+和Cl-之间的离子键
C.因为O的非金属性比S强,所以H2O的热稳定性比H2S好
D.干冰和石英晶体的物理性质差别很大的原因是其微粒间的作用力不同
9.二氧化氯()是一种黄绿色气体,易溶于水,在水中的溶解度约为的5倍,其水溶液在较高温度与光照下会生成与。是一种极易爆炸的强氧化性气体,实验室制备的反应为。下列关于、和的说法正确的是(  )
A.属于共价化合物
B.中含有非极性键
C.的空间构型为平面三角形
D.与的键角相等
10.下列化学式及结构式中,从成键情况看不合理的是(  )
A.CH3N, B.CH4Si,
C.CH2SO, D.CH4S,
11.氰气的化学式为(CN)2,结构式为N=C- C=N,性质与卤素单质相似,下列叙述正确的是(  )
A.在一定条件下可发生加成反应
B.分子中N C键的键长大于C C键的键长
C.分子中含有2个σ键和4个π键
D.不能与氢氧化钠溶液发生反应
12.下图是用钉基催化剂催化和的反应示意图,当反应生成液态时放出的热量。下列说法错误的是
A.反应历程中存在极性键、非极性键的断裂与形成
B.图示中物质I为该反应的催化剂,物质II、III为中间产物
C.使用催化剂可以降低反应的活化能,但无法改变反应的焓变
D.由题意知:
13.下列物质中不含有共价键的盐是(  )
A.KCl B.CaO C.HClO D.MgSO4
14.据报道,火星和金星大气层中可能存在一种非常特殊的气态化合物,这种化合物会导致温室效应,它的结构式为。下列说法中错误的是
A.的电子式是:
B.和互为同位素
C.分子中存在极性键
D.分子呈直线形
15.下列属于共价化合物的是(  )
A.NH4NO3 B.CH4 C.CaCl2 D.C60
16.下列各组物质含有的化学键类型完全相同的是(  )
A.HBr、 CO2、 NH3 B.Na2O、 Na2O2、 Na2S
C.NaCl、 HCl、 H2O D.NaOH、 CaCl2、 CaO
二、综合题
17.铁镁合金储氢材料,晶胞结构如图所示,晶胞参数为apm,储氢后H原子以正八面体的配位模式有序分布在Fe原子的周围,H原子与Fe原子之间的最短距离为晶胞参数的1/4。
回答下列问题
(1)同周期中,第一电离能小于Mg的元素有   种,基态Fe原子的价电子排布式为   ,Fe位于元素周期表中的   区。
(2)储氢后晶体的化学式为   ,Mg原子占据Fe原子形成的   空隙,两个H原子之间的最短距离为   ,该储氢材料中氢的密度ρ为   (用含a的代数式表示)。
(3)(氨硼烷)也是具有潜力的化学储氢材料之一,中的键角   中的键角(填>,<或=)。
18.丁二酮肟可用于镍的检验和测定,其结构式如图:
(1)Ni元素基态原子价电子排布式为   ,C、N、O第一电离能由大到小的顺序是   。
(2)1mol丁二酮肟含有的σ键数目是   ,碳原子的杂化方式为   。
(3)丁二酮肟镍分子内含有的作用力有   (填字母)。
a.配位键  b. 离子键  c. 氢键  d. 范德华力
(4)某镍白铜的晶胞如图所示,其化学式为   。
19.有关物质的转化关系如下图所示,部分物质与条件已略去。已知A由两种元素组成,且其式量为65,B是由两种元素组成的黑色粉末,C是空气中含量最多的气体,D是白色粉末,且其焰色反应呈黄色,E是一种紫红色金属,H是一种红棕色气体,I是最常见的液体,K是一种强碱。
(1)A的化学式为   。
(2)C的结构式为   。
(3)D的电子式为   。
(4)K中含有的化学键类型有   ,属于   (填离子化合物或者共价化合物)。
(5)写出反应①的化学方程式:   。
(6)写出反应②的离子方程式:   。
20.VA族元素及其化合物在生产、生活中用途广泛。
(1)苯胺( )的晶体类型是    。苯胺与甲苯( )的相对分子质量相近,但苯胺的熔点(﹣5.9℃)、沸点(184.4℃)分别高于甲苯的熔点(﹣95.0℃)、沸点(110.6℃),原因是   。
(2)两种氧化物的熔点如表所示:解释表中氧化物之间熔点差异的原因    。
氧化物 SO2 P4O6
熔点/℃ ﹣75.5 23.8
(3)①白磷在氯气中燃烧可以得到 和 ,其中气态 分子的立体构型为    。
②研究发现固态PCl5和PBr5均为离子晶体,但其结构分别为 和 ,分析PCl5和PBr5结构存在差异的原因是     。
(4)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物,乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子,其原因是   ,其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是   (Mg2+或Cu2+)。
(5)磷及其化合物在电池、催化等领域有重要应用。黑磷与石墨类似,也具有层状结构(如图1)。为大幅度提高锂电池的充电速率,科学家最近研发了黑磷——石墨复合负极材料,其单层结构俯视图如图2所示。
根据图1和图2的信息,下列说法正确的有___________ (填字母)。
A.黑磷区中P-P键的键能不完全相同
B.黑磷与石墨都属于混合型晶体
C.由石墨与黑磷制备该复合材料的过程,发生了化学反应
D.石墨与黑磷的交界结合区域中,P原子与C原子共平面
E.复合材料单层中,P原子与C原子之间的作用力属范德华力
(6)贵金属磷化物Rh2P (化学式量为237)可用作电解水的高效催化剂,其立方晶胞如图3所示。已知晶胞参数为a nm,晶体中与P距离最近的Rh的数目为   ,晶体的密度为   g·cm-3 (列出计算式)。
三、推断题
21.A、B、C、D、E为短周期主族元素,且原子序数依次增大,质子数之和为39,B、C同周期,A、D同主族,A、C常温下能形成两种液态化合物A2C和A2C2,E元素的周期数与主族序数相等。请用化学用语回答下列问题:
(1)C元素在周期表中的位置为   ;由A、C、D三种元素组成的化合物中含有的化学键为   。
(2)用电子式表示BC2的形成过程:   。
(3)废印刷电路板上含有铜,以往的回收方法是将其灼烧使铜转化为氧化铜,再用硫酸溶解。现改用A2C2和稀硫酸浸泡废印刷电路板既达到上述目的,又保护了环境,试写出反应的离子方程式:   。
(4)元素D的单质在一定条件下,能与A单质化合生成一种化合物DA,其电子式为   , DA能与水反应放出氢气,若将1 mol DA和1 mol E单质混合加入足量的水,充分反应后生成的气体在标准状况下的体积是   L。
22.已知X、Y、Z、W、M、N为短周期元素且原子序数依次增大,X与M、W与N分别同主族,且元素X、Y、Z、W分属两个短周期,它们四者原子序数之和为22,最外层电子数之和为16,在化合物Y2X6、Z2X4、X2W2中,相应分子内各原子最外层电子都满足稳定结构,请回答下列问题:
(1)Y元素在周期表中的位置是   ,X、Y、Z、W、M的原子半径由大到小的顺序为:   (用元素符号表示)。
(2)写出Y2X6的电子式   ;Z2X4结构式   ;X2W2所含化学键的类型   。
(3)用电子式描述M2N所形成化合物的形成过程   。
(4)均含X、W、M、N四种元素的两种化合物相互反应有刺激性气味气体放出,反应的离子方程式为   。
(5)火箭发动机曾经利用Z2X4作燃料X2W2作助燃剂,产物环保无污染,写出二者反应的方程式   。
答案解析部分
1.B
A.不形成氢键的 ,结构和组成相似的,相对分子质量越大 ,分子间作用力越强 ,沸点就越高,故A不符合题意;
B.金刚石和晶体硅都是原子晶体,熔沸点高低与共价键强弱有关系,故B符合题意;
C.稀有气体原子的电子排布为稳定结构,不容易得失电子,所以化学性质稳定,故C不符合题意;
D.sp3杂化使甲烷分子各键能键长趋于相等,故而成为正四面体结构,故D不符合题意;
故答案为:B。
氟化氢的沸点高原因含有氢键,金刚石沸点高于晶体硅,二者属于原子晶体,前者共价键强于后者,沸点高。
2.D
A.分子为三角锥形,为极性分子,中的原子与中的成键方式相同,所以二者均为极性分子,A不符合题意;
B.原子的最外层电子数为5个,要达到稳定结构,的电子式为: ,B不符合题意;
C.分子中有3个σ键,1对孤电子对,分子中有2个σ键和2对孤电子对,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,所以的键角小于中的键角,C不符合题意;
D.1个单键1个σ键,1个双键1个σ键和1个π键,尿素中含有6个单键和1个双键,7个σ键和1个π键,尿素分子σ键和π键的数目之比为7∶1,D符合题意;
故答案为:D。
A.极性分子的正负电荷中心不重合;
B. N2H4为共价化合物,其电子式为;
C.孤电子对间排斥力>孤电子对和成键电子对之间的排斥力>成键电子对之间的排斥力,孤电子对越多键角越小;
D.单键均为σ键,双键含有1个σ键和1个π键,三键中含有1个σ键和2个π键。
3.D
A.向溶液中滴加过量溶液,发生反应的离子方程式应该是,选项A不符合题意;
B.氯化镁是离子化合物,用电子式表示其形成过程:,选项B不符合题意;
C.碱性电解液环境下的甲烷燃料电池负极反应式:,选项未配平,选项C不符合题意;
D.等物质的量和同时通入水中,反应生成硫酸和盐酸两种强酸,在离子方程式中都应该拆开,选项D符合题意;
故答案为:D。
A、注意S2-过量时会和Fe2+形成FeS;
B、离子化合物的电子式要标明中括号和电子数;
C、电极反应式的书写要注意观察原子是否守恒;
D、氯气和二氧化硫发生氧化还原反应。
4.A
A. 宏观物质都是由微观粒子构成的,微观粒子的种类和数量不同、彼此的结合方式多样,决定了物质的多样性,A符合题意;
B. 某纯净物常温常压下为气体,则组成该物质的微粒不一定含共价键,如稀有气体的分子都是单原子分子,不含共价键,B不符合题意;
C. 储存在物质中的化学能在化学反应前后一定会发生变化,既不放热也不吸热的化学反应是不会发生的的,C不符合题意;
D. 在氧化还原反应中,有一种元素被氧化,不一定有另一种元素被还原,也可能是同一种元素被还原,D不符合题意。
故答案为:A。
A、同种元素有不同的价态,粒子的结合不同,数量不同,决定物质的多样性;
B、稀有气体元素不含共价键;
C、化学反应会伴随着热量的变化,体现为吸热反应或放热反应,有些还伴随着电能、光能等变化;
D、氧化还原反应肯定会发生元素被氧化和被还原,可以是一种元素被氧化另一种元素被还原,也可以是同一种元素被氧化和被还原,如氯气通入水生成氯化氢和次氯酸,即氯元素自身发生的氧化还原反应。
5.B
A.根据图示,常温常压和可见光下,基于LDH(一种固体催化剂)合成NH3,该过程将太阳能转化成为化学能,故A不符合题意;
B.该过程中,既有极性键(N-H、O-H)的断裂与生成,也有非极性键(N≡N、O=O)的断裂与生成,故B符合题意;
C.该反应的化学方程式为2N2+6H2O=4NH3+3O2,氮气是氧化剂、水是还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3,C不符合题意;
D.原料气N2可通过分离液态空气获得,故D不符合题意;
故答案为:B。
极性共价键存在于不同种原子之间,非极性共价键存在于同种原子之间。
6.C
A. 形成硫化钠过程中存在电子的转移,应该用箭头表示电子的转移方向,故A不符合题意;
B.硫化氢属于共价化合物,电子式书写不符合题意,故B不符合题意;
C.氟化镁属于离子化合物,形成过程中存在电子的转移,故C符合题意;
D. 溴化钾属于离子化合物,电子式不符合题意,故D不符合题意;
故答案为:C。
在化学反应中,一般是原子的外层电子发生变化。为了简便起见,化学中常在元素符号周围用黑点“.”和叉“×”来表示元素原子的最外层电子。这种表示的物质的式子叫做电子式。
7.B
A.HO 含有的电子数为8+1=9个,A不符合题意;
B.有机反应中,加氢或去氧的反应为还原反应,反应③中, 加氢生成 ,因此 是氧化剂,故生成的苯酚为氧化产物,B符合题意;
C.反应②中由 生成 ,反应中加氧,为氧化反应,因此有化合价的变化,C不符合题意;
D.O2中的氧氧键的键长短,键能大,不易断裂,因此不易发生反应,D不符合题意;
故答案为:B。
A.HO 含有9个电子;
B.有机反应中,加氢或去氧的反应为还原反应;
C.反应②中由 生成 ,发生氧化反应,有元素的化合价变化;
D.O2中的O=O键的键长短,键能大。
8.B
A. 一般来说,活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键,CaCl2晶体中只含离子键,A项不符合题意;
B. HCl为共价化合物,溶于水破坏了分子内的共价键,B项符合题意;
C.元素原子的非金属性越强,氢化物的稳定性越好,因为O的非金属性比S强,所以H2O的热稳定性比H2S好,C项不符合题意;
D. 干冰属于分子晶体,石英为原子晶体,两者晶体类型不同,微粒间的作用力不同,物理性质差别较大,D项不符合题意;
故答案为:B。
A.离子键只能存在离子晶体中
B.氯化氢的化学键类型,是共价键
C.氢化物的稳定性和非金属性有关
D.分子晶体和云子晶体之间的作用力的差别
9.A
A.ClO2属于共价化合物,故A符合题意;
B.ClO 中Cl和O以极性共价键结合,故B不符合题意;
C.ClO 中心原子Cl有3个σ键,孤电子对数为 =1,空间构型为三角锥形,故C不符合题意;
D.ClO 中心原子Cl的孤电子对数为 =2,ClO 中心原子Cl的孤电子对数为1,孤电子对之间的斥力>孤电子对与成键电子对之间斥力>成键电子对之间斥力,因此ClO 键角>ClO 键角,故D不符合题意;
故答案为:A。
根据二氧化氯化学式即可判断为共价化合物,亚氯酸根中含有极性共价键,根据氯酸根计算出氯元素的价层电子对即可判断构型,根据计算出孤对电子数比较键角大小
10.B
非金属元素之间易形成共价键,原子间形成共价键而达到稳定结构,
A. 该分子中每个氢原子能形成1个共价键,氮原子能形成3个共价键,碳原子能形成4个共价键,所以每个原子都达到稳定结构,故A项不符合题意;
B. C、Si原子能形成4个共价键,成键情况不合理,故B项符合题意;
C. 该分子中每个碳原子能形成4个共价键,氢原子能形成1个共价键,氧原子能形成2个共价键,硫原子能形成2个共价键,从而使各个原子能达到稳定结构,故C项不符合题意;
D. 该分子中碳原子能形成4个共价键,硫原子能形成2个共价键,氢原子能形成1个共价键,从而使各个原子能达到稳定结构,故D项不符合题意;
故答案为:B。
C、Si原子能形成4个共价键,成键情况不合理。
11.A
氰分子结构中含有不饱和键,在一定条件下可发生加成反应,A符合题意;
同周期主族元素中,原子半径随原子序数的增大而减小,原子半径越大形成共价键的键长越长,碳原子半径大于氮原子,所以氰分子中NC键的键长小于CC键的键长,B不符合题意;
单键为σ键,1个双键中含有1个σ键和1个π键,1个三键中含有1个σ键和2个π键,所以氰分子中含有3个σ键和4个π键,C不符合题意;
卤素单质能和氢氧化钠溶液发生反应,氰气的性质与卤素单质相似,所以氰气能与氢氧化钠溶液反应,D不符合题意。
故答案为:A
A.氰分子结构中含有不饱和键,在一定条件下可发生加成反应;
B.原子半径越大形成共价键的键长越长;
C.单键为σ键,1个双键中含有1个σ键和1个π键,1个三键中含有1个σ键和2个π键;
D.利用信息氰气的性质与卤素单质相似进行类比。
12.A
A.由反应示意图可知反应过程中不存在非极性键的形成,故A符合题意;
B.物质I为反应起点存在的物质,且在整个过程中量未发生改变,物质I为催化剂,物质II、III为中间过程出现的物质,为中间产物,故B不符合题意;
C.催化剂通过降低反应的活化能加快反应速率,但不影响反应的焓变,故C不符合题意;
D.生成液态时放出的热量,该反应的热化学方程式为: ,则 ,故D不符合题意;
故答案为:A。
B.催化剂在反应前后质量和化学性质不变,中间产物先产生,后消耗;
C.催化剂能降低反应的活化能,但不影响焓变;
D.正反应为放热反应,则其逆反应为吸热反应。
13.A
A.KCl是盐、只含离子键,故A符合题意;
B.CaO中只含离子键、CaO不是盐,故B不符合题意;
C.HClO中只含共价键、HClO不是盐,故C不符合题意;
D.MgSO4是盐、既含离子键又含有共价键,故D不符合题意。
故答案为:A。
盐是由金属阳离子(或NH4+)与酸根阴离子构成的化合物;不含有共价键的盐,则不含有原子团。
14.A
A.的电子式是,A符合题意;
B.同位素是指质子数相同,中子数不同的同一种元素的不同原子,则和互为同位素,B不符合题意;
C.不同非金属元素之间形成的共价键为极性键,则分子中存在极性键,C不符合题意;
D.为CO2,其分子呈直线形,D不符合题意;
故答案为:A。
A.依据 结构式为 判断;
B.同位素是指质子数相同,中子数不同的同一种元素的不同原子;
C.不同非金属元素之间形成的共价键为极性键;
D.CO2分子呈直线形。
15.B
全部由共价键形成的化合物是共价化合物,含有离子键的化合物是离子化合物,则A. NH4NO3是离子化合物,A不符合题意;
B. CH4是共价化合物,B符合题意;
C. CaCl2是离子化合物,C不符合题意;
D. C60是单质,D不符合题意,
故答案为:B。
熟练掌握共价化合物和离子化合物的区别即可得出本题答案
16.A
A、都属于共价化合物,化学键类型是共价键或极性共价键,A符合题意;
B、Na2O和Na2S只含离子键,Na2O2除含有离子键外,还含有非极性共价键,B不符合题意;
C、NaCl属于离子化合物,含有离子键,HCl和H2O属于共价化合物,含有共价键,C不符合题意;
D、NaOH含有离子键和共价键,CaCl2和CaO只含有离子键,D不符合题意。
一般来说,活泼金属和活泼非金属之间易形成离子键,非金属原子之间形成共价键,含氧酸根,铵根离子,氢氧根离子存在共价键;
17.(1)2;3d64s2;d
(2)Mg2FeH6;正四面体;;
(3)>
(1)同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势,但Mg核外电子排布形成3s全满结构,能量较低,则第一电离能大于相邻元素,则第一电离能小于Mg的元素有Na、Al,共2种,Fe元素是26号元素,核外电子排布式为: 1s22s22p63s23p63d64s2,基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2,Fe位于元素周期表中的d区。
(2)如图所示,晶胞中有8个Mg原子,Fe原子位于顶点、面心,晶胞中Fe原子数目 ,储氢后H原子以正八面体的配位模式有序分布在Fe原子的周围,则H原子数目为4×6=24个,储氢后晶体的化学式为Mg2FeH6,据图,Mg原子占据Fe原子形成的正四面体空隙;已知H原子构成正八面体、铁原子位于正八面体的体心,晶胞参数为apm,H原子与Fe原子之间的最短距离为晶胞参数的,即H原子与Fe原子之间距离为,则两个H原子之间的最短距离为,该储氢材料每个晶胞中含24个H原子、氢质量,晶胞体积,则储氢材料中氢的密度ρ为 (用含a的代数式表示)。
(3)(氨硼烷)中氮原子有3个共价键、1个配位键,氨分子中氮原子有3个共价键、1对孤电子对,孤电子对和成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力,则中的键角>中的键角。
(1)同一周期的主族元素中,从左至右,元素的第一电离能呈“锯齿状”增大,其中II A族和V A族的第一电离能高于相邻的元素;依据构造原理分析;
(2)根据晶胞结构及晶胞的均摊法计算;
(3)依据孤对电子之间排斥作用>孤对电子与成键电子对之间排斥>成键电子对之间排斥分析。
18.(1)3d84s2;N>O>C
(2)15 mol;sp2和sp3
(3)ac
(4)Cu3Ni
(1)Ni为第27号元素,其基态价电子排布式为3d84s2;第一电离能总的趋势为同一周期从左向右一次递增,但由于第二、五主族在电子排布时特使,是第二、五主族的元素的电离能较相邻两个主族元素的第一电离能大些,故C、N、O三种元素的第一电离能大小从大到小为N>O>C;
(2)根据丁二酮肟的结构可以得出,1mol丁二酮肟中含有15mol的σ键;其中碳原子存在sp2杂化和sp3杂化两种杂化方式;
(3)丁二酮肟镍是由两个丁二酮肟和一个镍构成,丁二酮肟镍中Ni与N原子之间以配位键形式存在,一个丁二酮肟中的O原子与另外一个丁二酮肟中的H原子以氢键形式存在;
(4)Ni在晶胞中占有8个定点,故一个晶胞中含有 =1和Ni原子,Cu在晶胞中占有6个面心,故一个晶胞中含有 =3个Cu原子,故镍白铜的分子式为Cu3Ni。
(1)Ni的核电荷数是27,基态Ni原子核外电子排布式为[Ar]3d84s2;同一周期元素,第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但第IIA族、第VA族第一电离能大于其相邻元素;
(2)共价单键为σ键、共价双键中含有一个σ键和一个π键;该分子中甲基上C原子价层电子对个数是4、连接甲基的碳原子价层电子对个数是3,根据价层电子对互斥理论判断C原子杂化类型;
(3)根据配合物的结构图可判断键的类型;
(4)根据均摊法计算晶胞的化学式。
19.(1)NaN3
(2)N≡N
(3)
(4)离子键和共价键;离子化合物
(5)CuO+2NaN3 Na2O+3N2↑ +Cu
(6)3Cu+8H+ +2 =3Cu2+ +2NO↑+4H2O
根据上述分析可知:A是NaN3;B是CuO;C是N2;D为Na2O;E是Cu;F为O2;G为NO;H为NO2;I是H2O;J为HNO3;K是NaOH;L为Cu(NO3)2。
(1) A化学式是NaN3;
(2)C是N2,N2分子中2个N原子通过共价三键结合,结构式是N≡N;
(3)D为Na2O,该物质是离子化合物,2个Na+与O2-通过离子键结合,电子式是 ;
(4)K是NaOH,该物质是离子化合物,Na+与OH-通过离子键结合,在OH-中O原子与H原子之间通过共价键结合,故NaOH中含有的化学键为离子键和共价键;
(5)A为NaN3,B为CuO,在撞击时二者发生反应产生N2、Na2O、Cu,该反应的方程式为:CuO+2NaN3 Na2O+3N2↑ +Cu;
(6)Cu与稀硝酸反应产生Cu(NO3)2、NO、H2O,反应的离子方程式:3Cu+8H+ +2 =3Cu2+ +2NO↑+4H2O。
C是空气中含量最多的气体,则C为N2;D是白色粉末且焰色反应呈黄色,说明D中含有钠元素;I是最常见的液体,则I为H2O;K是一种强碱,D与I反应生成K,则K为NaOH,所以D为Na2O;E是一种紫红色金属,则E为Cu;A是由两种元素组成的的物质,其式量为65,B由两种元素组成的黑色固体,反应产生Cu单质,则B是CuO,A、B反应生成C、D、E,C与F产生G,G与F产生H,H是一种红棕色气体,则H为NO2,根据转化关系可知,F为O2,G为NO;NO2与H2O反应生成J为HNO3,结合元素守恒可知,A为 NaN3;E与J反应产生L、G、I,硝酸和铜反应生成L为Cu(NO3)2,据此进行答题。
20.(1)分子晶体;苯胺分子之间存在氢键(N-H-N)而甲苯中不含有氢键
(2)P4O6、SO2为分子晶体, 分子间作用力 P4O6>SO2
(3)三角锥;Br-半径较大,无法形成[PBr6]-
(4)乙二胺的两个 N 提供孤对电子给 Cu2+离子形成配位键;Cu2+
(5)A;B;C;D
(6)8;
(1)大多数有机物都是分子晶体,除了一部分有机酸盐和有机碱盐是离子晶体。苯胺比甲苯的熔点和沸点都高,同一种晶体类型熔点和沸点不同首先要考虑的就是是否有氢键,苯胺中存在电负性较强的N所以可以形成氢键,因此比甲苯的熔点和沸点高;
答案为分子晶体;苯胺分子之间存在氢键(N-H-N)而甲苯中不含有氢键;
(2) P4O6、SO2 为分子晶体, 分子间作用力 P4O6>SO2,故两种氧化物的熔点P4O6>SO2;
(3)① 中心P原子价层电子对数为3+ ,不含孤电子对,所以分子的立体构型为 三角锥形;
②Br-半径较大,而Cl-半径较小,所以P周围不可以容纳6个Br-,无法形成[PBr6]-;
(4) 含有孤电子对的原子和含有空轨道的原子之间易形成配位键,乙二胺的两个N提供孤对电子给金属离子形成配位键,所以乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子;
碱土金属与乙二胺形成的化合物稳定性较弱,所以与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是Cu2+;
(5)A.据图可知黑磷区中P-P键的键长不完全相等,所以键能不完全相同,选项A正确;
B.黑磷与石墨,每一层原子之间由共价键组成六元环结构,层与层之间由范德华力互相吸引,所以为混合晶体,选项B正确;
C.由石墨与黑磷制备该复合材料的过程中,P-P和C-C键断裂,形成P-C键,发生了化学反应,选项C正确;
D.石墨中C原子为sp2杂化,所以与六元环中C原子相连的原子与六元环共面,所以石墨与黑磷的交界结合区域中,P原子与C原子共平面,选项D正确;
E.复合材料单层中,P原子与C原子之间的作用力为共价键,选项E不正确;
故答案为:ABCD;
(6)根据晶胞结构可知一个晶胞中有8个黑球,4个灰球,晶体化学式为Rh2P,所以黑球表示Rh原子,灰球表示P原子,顶面面心P原子为例,该晶胞中有4个Rh原子距离其最近,该晶胞上方晶胞中还有4个,所以晶体中与P距离最近的Rh的数目为8;晶胞的体积为a3 nm3=(a 10-7)cm3,晶胞的质量为 g,所以晶体的密度为 = g/cm3。
(1)苯胺均是由非金属元素形成共价化合物,因此是分子晶体,沸点高的原因是氮原子中存在孤对电子,形成氢键
(2)氧化物之间熔点的差异是由于分子间作用力决定的
(3)① 氯化磷结构和氮气相似故为三角锥型 ②主要和半径有关
(4)在端位均有氨基,均含有孤对电子易形成配位键,配位键数越多的配合物稳定,铜离子形成的配位键多于镁离子
(5)A.键能与键长有关,键长越长,键能越短B.原子之间是键结合,层与层是分子间作用力结合C.发生了键的断裂和键的形成是化学变化D.碳原子杂化方式是sp2杂化,因此共面E.形成化学键
(6)结合晶胞图即可找出与p最近的Rh的数目,根据ρ=m/V即可计算
21.(1)第二周期第ⅥA族;离子键、(极性)共价键
(2)
(3)Cu + 2H++ H2O2=Cu2++ 2H2O
(4)Na+[:H]-;56
(1)C元素原子序数为8,核外电子排布为2、6结构,则在周期表中的位置为第二周期第ⅥA族;A、C、D三种元素组成的化合物为NaOH,钠离子与氢氧根间以离子键结合,氢氧根中氧原子和氢原子以共价键结合;故答案为:第二周期第ⅥA族;离子键、(极性)共价键;
(2)CO2的形成过程中,一个C原子分别分别与两个O原子共用两对共用电子对,电子式表示为: ,故答案为: ;
(3)双氧水具有强氧化性,在酸性条件下将铜氧化,反应生成硫酸铜和水,离子方程为:Cu + 2H++ H2O2=Cu2++ 2H2O,故答案为:Cu + 2H++ H2O2=Cu2++ 2H2O;
(4)NaH+H2O=NaOH+H2↑,2NaOH+2Al+2H2O=2NaAlO2+3H2↑, 则n(H2)=1 mol+1.5 mol=2.5 mol, V(H2)=2.5 mol×22.4 L/mol=56 L,故答案为:Na+[:H]-;56。
A、B、C、D、E为短周期主族元素,且原子序数依次增大,其中A、C能形成两种液态化合物A2C和A2C2, 该液态化合物分别为H2O和H2O2,则A为H元素,C为O元素;A、D同主族,则D为Na元素; E的原子序数最大,其处于第三周期,而E元素的周期序数与主族序数相等,则处于IIIA族,故E为Al元素;五种元素的质子数之和为39,设B的原子序数为x,则有1+x+8+11+13=39,解得x=6,所以B为碳元素。
22.(1)第二周期第ⅣA族;Na>C>N>O>H
(2);;极性键和非极性键(或共价键)
(3)
(4)H++HSO3﹣═H2O+SO2↑
(5)N2H4+2H2O2═N2+4H2O
(1)Y是C元素,C元素位于周期表第二周期第ⅣA族;同周期元素从左到右,原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下,原子半径依次增大,则X、Y、Z、W、M的原子半径由大到小的顺序是Na>C>N>O>H,故答案为第二周期第ⅣA族;Na>C>N>O>H;
(2)X为H元素、Y为C元素、Z为N元素、W为O元素,Y2X6为C2H6,C2H6为共价化合物,电子式为 ;Z2X4为N2H4,结构式为 ;X2W2为H2O2,H2O2含有的化学键为极性键和非极性键,故答案为 ; ;极性键和非极性键;
(3)M为Na元素、N为S元素,M2N为Na2S,Na2S为离子化合物,由钠离子和硫离子形成,用电子式表示Na2S的形成过程为 ,故答案为 ;
(4)X为H元素、W为O元素、M为Na元素、N为S元素,均含X、W、M、N四种元素的两种化合物分别为NaHSO4和NaHSO3,溶液中NaHSO4和NaHSO3反应生成硫酸钠、二氧化硫和水,反应的离子方程式为H++HSO3﹣═H2O+SO2↑,故答案为H++HSO3﹣═H2O+SO2↑;
(4)X为H元素、Z为N元素、W为O元素,Z2X4为N2H4,X2W2为H2O2,N2H4与H2O2反应生成氮气和水,反应的化学方程式为N2H4+2H2O2═N2↑+4H2O,故答案为N2H4+2H2O2═N2↑+4H2O。
X、Y、Z、W、M、N为短周期元素且原子序数依次增大,由火箭发动机曾经利用Z2X4作燃料X2W2作助燃剂,产物环保无污染,分子内各原子最外层电子都满足稳定结构可知,X为H元素、Z为N元素、W为O元素;W与N同主族,则N为S元素;X与M同主族,且原子序数小于N,则M为Na元素;元素X、Y、Z、W分属两个短周期,它们四者原子序数之和为22,最外层电子数之和为16,则Y为C元素