专题3《微粒间作用力与物质性质》习题(含解析)高二上学期化学苏教版(2020)选择性必修2

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名称 专题3《微粒间作用力与物质性质》习题(含解析)高二上学期化学苏教版(2020)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 2023-06-11 07:48:34

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专题3《微粒间作用力与物质性质》习题
一、单选题
1.三元催化器是汽车排气系统中重要的净化装置,可同时将碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物转化为二氧化碳、氮气和水等无害物质。下列说法不正确的是
A.Pd(钯)与Ni(镍)同族,属于ds区元素
B.CO2的电子式为
C.H2O是极性分子
D.中子数为8的碳原子可表示为C
2.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、n、p是由前三种元素组成的二元化合物,s是元素Z的单质,溶液的为1.86,上述物质的转化关系如图所示。下列说法错误的是
A.简单离子半径:
B.简单氢化物水溶液的酸性:
C.同周期中第一电离能大于Y的元素有3种
D.Y、Z最高价氧化物对应的水化物中心原子的杂化方式不同
3.下列说法正确的是
A.极性溶质一定易溶于极性溶剂,非极性溶质一定易溶于非极性溶剂
B.和均是极性分子,是非极性分子,所以难溶于而易溶于
C.和白磷均是非极性分子,是极性分子,所以白磷难溶于而易溶于
D.是极性分子,可溶于,因此是极性分子
4.下列说法正确的是
A.分子中σ键一定比π键牢固
B.所有共价键都有方向性
C.根据等电子体原理判断,1molNO离子含有π键的数目为2NA
D.原子半径越小,形成的共价键键能就一定越大
5.N2F4可作高能燃料的氧化剂,它可由以下反应制得:HNF2+Fe3+→N2F4↑+Fe2++H+(未配平)。下列说法错误的是
A.N2F4分子中N-F键键角小于N2H4分子中N-H键键角
B.上述反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1
C.若生成标准状况下2.24LN2F4,转移电子0.2mol
D.N2F4作氧化剂时,其还原产物可能是N2和HF
6.H2O分子中每个O原子结合2个H原子的根本原因是( )
A.共价键的方向性 B.共价键的饱和性
C.共价键的键角 D.共价键的键长
7.下列叙述错误的是
A.非金属元素原子之间形成的化学键都是共价键
B.化学键包含σ键、π键两种类型
C.π键不能单独存在,一定和σ键共存
D.成键的两原子间原子轨道重叠程度越大,共价键越牢固
8.下列叙述不正确的是
A.HF、HCl、HBr、HI的沸点逐渐增大
B.在周期表中金属与非金属的分界处,可以找到半导体材料
C.Li、Na、K原子的电子层数依次增多
D.X元素最高价氧化物对应的水化物为HXO3,它的气态氢化物为H3X
9.键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数,下列叙述正确的是
A.键长和键角的数值可以通过晶体的X射线衍射实验获得
B.因为H—O键的键能小于H—F键的键能,所以O2、F2与H2的反应能力逐渐减弱
C.水分子的结构可表示为H—O—H,分子中的键角为180°
D.H—O键的键能为463kJ mol-1,即18gH2O分解成H2和O2时,消耗的能量为2×463kJ
10.臭氧通常存在于距离地面25km左右的高层大气中,它能有效阻挡紫外线,保护人类健康。但是在近地面,臭氧却是一种污染物。已知O3的空间结构为V形,分子中正电中心和负电中心不重合。下列说法不正确的是
A.O3和O2互为同素异形体
B.在水中的溶解度:O3>O2
C.O3是极性分子,O2是非极性分子
D.O3分子中的共价键是极性键
11.下列说法错误的是
A.丁烷有两种同分异构体,它们的沸点不同,是因为分子间作用力不同
B.苯和四氯化碳均为非极性分子,难溶于水
C.乙烯分子中σ键与π键之比5:1
D.CCl2F2可作冰箱的制冷剂,是一种手性分子
12.某物质在水溶液中得到了如图所示的结构,虚线表示氢键,其中X、Y、Z和M是原子序数依次增大的短周期元素。下列说法错误的是
A.非金属性: Z>Y
B.该结构中Z均满足8电子稳定结构
C.M的焰色试验呈黄色
D.氢键的存在使该物质在水中的溶解性较大
13.下列各项叙述中,正确的是
A.SO2分子的空间构型与它的VSEPR模型一致
B.价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第I A族,是s区元素
C.在同一电子层上运动的电子,其自旋方向可以相同
D.s-s σ键与s-p σ键的电子云形状的对称性不相同
14.纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂,其催化的一个实例如图所示,下列说法正确的是
A.化合物甲、乙均为手性分子
B.化合物甲中最多有8个原子共平面
C.化合物乙中采取sp3杂化的原子只有N、C
D.化合物甲的沸点明显高于化合物乙
15.某物质M是制造染料的中间体,它的球棍模型如图所示,由短周期X、Y、Z、W四种元素组成,X是原子半径最小的元素,W的3p轨道有一个未成对电子,Y、Z同主族且能形成ZY2的化合物。下列说法正确的是
A.电负性:Y>Z>W
B.最简单氢化物沸点:YC.X2Y2是极性分子
D.Z的最高价氧化物的空间构型为三角锥形
二、填空题
16.峨眉金顶摄身崖又称舍身崖,因常现佛光而得名。“佛光”因摄入身之影像于其中,遂称“摄身光”,为峨眉胜景之一。摄生崖下土壤中富含磷矿,所以在无月的黑夜可见到崖下荧光无数。
(1)“荧光”主要成分是 PH3(膦),其结构式为 __________ ,下列有关 PH3 的说法错误的是___________ 。
a.PH3 分子是极性分子
b.PH3 分子稳定性低于 NH3 分子,因为 N-H 键键能高
c.一个 PH3 分子中,P 原子核外有一对孤电子对
d.PH3 沸点低于 NH3 沸点,因为 P-H 键键能低
(2)PH3 的沸点比 NH3______填“高”或“低”) NH3 的水溶液碱性_____PH3 的水溶液碱性(填“大于”或“小于”);氯化鏻(PH4C1)与碱反应生成膦的离子方程式为 _______________________ 。
(3)PH3 是一种还原剂,其还原能力比 NH3 强,通常情况下能从Cu2+、Ag+、Hg2+等盐溶液中还原出金属, 而本身被氧化为最高氧化态。PH3 与 CuSO4 溶液反应的化学方程式为 ______________。
(4)“荧光”产生的原理是Ca3P2 在潮湿的空气中剧烈反应,写出该反应的化学方程式__________________。
(5)PH3 有毒,白磷工厂常用 Cu2+、Pd2+液相脱除 PH3:PH3+2O2H3PO4,其他条件相同时, 溶解在溶液中O2 的体积分数与 PH3 的净化效率与时间的关系如图所示,回答下列问题:
①由图可知,富氧有利于______(选填“延长”或“缩短”)催化作用的持续时间。
②随着反应进行,PH3 的净化效率急剧降低的原因可能为 _________________ 。
17.回答下列问题:
(1)的名称是:_______,若该有机物是由炔烃加成而来,则该炔烃可能的结构有_______种。
(2)氯乙烷的沸点(12℃)介于乙烷(-89℃)和乙醇(79℃)之间,其原因是_______。
18.SiCl4是生产高纯硅的前驱体,其中Si采取的杂化类型为_______。SiCl4可发生水解反应,机理如下:
含s、p、d轨道的杂化类型有:①dsp2、②sp3d、③sp3d2,中间体SiCl4(H2O)中Si采取的杂化类型为_______(填标号)。
19.根据所学知识填空:
(1)三原子分子常见的空间结构有__________形(如)和__________形(如)。
(2)四原子分子常见的空间结构有___________形和___________形,如甲醛()分子呈___________形,键角约为___________;氨分子呈___________形,键角为___________;需要注意的是白磷分子呈___________形,键角为___________。
(3)五原子分子最常见的空间结构为___________形,如常见的键角是___________。
20.含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种配合物的结构如下图所示,该配合物中通过螯合作用形成的配位键有_______,该螯合物中N的杂化方式有_______种。
21.回答下列问题:
(1)四种有机物的相关数据如下表:
物质
相对分子质量 72 72 114 114
熔点/°C - 129.8 - 16.8 - 56.8 97
①总结烷烃同分异构体熔点高低的规律 ___________;
②根据上述规律预测熔点___________ (填“>”或“<”)。
(2)两种无机物的相关数据如下表:
物质 (HF)n 冰
氢键形式 F—H…F O—H…O
氢键键能/kJ·mol-1 28 19
沸点/°C 20 100
(HF)n中氢键键能大于冰,但(HF)n沸点却低于冰,原因是 ___________。
22.氮元素可以形成多种化合物。回答以下问题:
(1)基态氮原子的核外电子排布式是___________。
(2)N原子的第一电离能比O原子的第一电离能要大,可能原因是___________。
(3)肼分子可视为分子中的一个氢原子被(氨基)所取代形成的另一种氮的氢化物。分子的VSEPR模型名称是___________;分子中氮原子轨道的杂化类型是___________。
(4)图1表示某种含氮有机化合物的结构,其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点(见图2),分子内存在空腔,能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。
下列分子或离子中,能被该有机化合物识别的是___________(填标号)。
A. B. C. D.
(5)下列说法正确的是___________。
A.、、分子中没有一个分子中原子的最外层电子都满足了8电子稳定结构
B.HCN的分子结构为直线形
C.离子的VSEPR模型与空间结构是一致的
D.分子中有一对未成键的孤电子对,它对成键电子的排斥作用较强
23.价电子对互斥(简称VSEPR)理论可用于预测简单分子的空间结构。请回答下列问题:
(1)利用价电子对互斥理论推断下列分子或离子的空间结构:
①___________;
②___________;
③___________;
④___________;
⑤HCHO___________;
⑥HCN___________。
(2)利用价电子对互斥理论推断键角的大小:
①甲醛分子中的键角___________(填“>”“<”或“=”,下同)120°;
②分子中的键角___________120°;
③分子中的键角___________109°28′。
(3)有两种活性反应中间体微粒,它们的微粒中均含有1个碳原子和3个氢原子。请依据图所示的这两种微粒的球棍模型,写出相应的化学式:
A:___________;B:___________。
(4)按要求写出第2周期非金属元素组成的中性分子的化学式:平面形分子___________,三角锥形分子___________,四面体形分子___________。
参考答案:
1.A
【详解】A.Pd(钯)与Ni(镍)同族,是Ⅷ族元素,属于d区,故A错误;
B.CO2中存在2个碳氧双键,电子式为 ,故B正确;
C.H2O是V形分子,正负电荷的重心不重合,水是极性分子,故C正确;
D.中子数为8的碳原子,质量数是14,可表示为C,故D正确;
选A。
2.D
【分析】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、n、p是由前三种元素组成的二元化合物,s是元素Z的单质,溶液的为1.86,说明q为二元酸,则q为硫酸;二氧化硫和双氧水反应生成硫酸,二氧化硫、水和氯气反应生成硫酸和盐酸,因此W、X、Y、Z分别为H、O、S、Cl。
【详解】A.简单离子半径:,故A正确;
B.简单氢化物水溶液的酸性:,故B正确;
C.同周期中第一电离能大于S的元素有P、Cl、Ar等3种,故C正确;
D.Y、Z最高价氧化物对应的水化物分别为硫酸和高氯酸,其中心原子价层电子对数分别为4、4,其杂化方式相同,故D错误;
综上所述,答案为D。
3.C
【详解】A.“相似相溶”规律是经验规律,存在特殊情况,部分有机物分子是极性分子,但因为极性很弱,所以大部分难溶于水,故A不正确;
B.是非极性分子,是极性分子,是非极性分子,根据“相似相溶”,难溶于而易溶于,故B不正确;
C.和白磷均是非极性分子,是极性分子,所以白磷难溶于而易溶于,故C正确;
D.是非极性分子,溶于时,部分与反应生成,故D不正确;
答案选C。
4.C
【详解】A.一般情况下σ键都比π键强度大(包括σ键、π键、配位键),σ键为“头碰头”的方式π键为肩并肩的方式,但在N2分于中氮氮叁键比氮氮单键的3倍还要大,说明N2分子中π键比σ键键能大,更牢固,A错误;
B.s轨道是球形对称,s轨道及s轨道形成的共价键无方向性,B锗误;
C.根据等电子体原理判断,NO离子与CO2为等电子体,CO2的电子式为O=C=O,1个CO2分于含有2个σ键和2个π键,则1molNO含有π键目为2NA,C正确;
D.共价键强弱与半径无关,与两原子核的核间距有关,两原子的半径不等于两核间距,原子半径越小,原于之间结合力越强键能越大,不是绝对的,D错误;
故选C。
5.D
【详解】A.F的电负性强于H的,对成键电子对吸引能力更强,成键电子对离中心原子更远,成键电子对之间排斥力更小,致使N2F4的键角小于N2H4,故A正确;
B.由2HNF2+2Fe3+=N2F4↑+2Fe2++2H+可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1,故B正确;
C.若生成标准状况下2.24LN2F4物质的量,转移电子的物质的量是0.2mol,故D正确;
D.由于电负性:F>N,则N2F4中F为-1价,N为+2价,作氧化剂时只有N元素化合价才能降低,则还原产物可能是N2,HF不变价,故D错误;
故选D。
6.B
【详解】O原子最外层有6个电子,可得到2个电子形成8电子稳定结构;H原子最外层1个电子,只能形成2电子稳定结构,则每个O原子结合2个H原子与共价键的饱和性有关,答案选B。
7.B
【详解】A.非金属元素原子间只能形成共价键,A项正确;
B.化学键包含离子键、共价键、金属键等,共价键包括σ键、π键两种类型,B项错误;
C.分子中共价单键均为可键,共价双键和三键中含σ键和π键两种类型,π键不能单独存在,一定和σ键共存,C项正确;
D.成键的两原子间原子轨道重叠程度越大,电子在核间出现的概率就越大,所形成的共价键就越牢固,D项正确。
故选:B。
8.A
【详解】A.氟化氢分子间能够形成氢键,分子间的作用力大于同主族其他氢化物,氟化氢的沸点最高,故A错误;
B.在金属元素和非金属元素的分界处的元素通常既具有金属性又具有非金属性,可以用来做良好的半导体材料,如硅等,故B正确;
C.Li、Na、K都为ⅠA族元素,随着核电荷数增大,原子核外的电子层数依次增多,故C正确;
D.由X元素最高价氧化物对应的水化物为HXO3可知,X元素的最高正化合价为+5价,由非金属元素的最高正化合价和负化合价的绝对值之和为8可得,X元素的负化合价为—3价,则X元素的气态氢化物为H3X,故D正确;
故选A。
9.A
【详解】A.通过晶体X射线衍射实验可以测定分子结构中的键长和键角的数值,键角是描述分子立体结构的重要参数,故A正确;
B.H-O键的键能小于H-F键的键能,则稳定性:HF>H2O,所以O2、F2与H2反应的能力逐渐增强,故B错误;
C.水分子结构式可表示为H-O-H,但空间构型是V形,不是直线形,分子中的键角大约为105°,故C错误;
D.H-O键的键能为463 kJ mol-1,18gH2O即1mol水,分解成气态2molH和气态1molO时消耗的能量为2×463kJ,再进一步形成H2和O2时,还会释放出一部分能量,故D错误。
答案选A。
10.D
【详解】A.O3和O2是氧元素组成的不同单质,互为同素异形体,故A正确;
B.O3是极性分子、O2是非极性分子,根据相似相容原理,在水中的溶解度:O3>O2,故B正确;
C. O3的空间结构为V形,分子中正负电荷中心不重合,O3是极性分子,O2是非极性分子,故C正确;
D.O3分子中的共价键是非极性键,故D错误;
选D。
11.D
【详解】A.丁烷有两种同分异构体:正丁烷和异丁烷,它们的相对分子质量相同,但由于异丁烷分子中含有的支链多,分子间作用力较小,导致物质的沸点较低,因此物质的沸点:正丁烷>异丁烷,A正确;
B.苯和四氯化碳均为非极性分子,水分子是极性分子,根据相似相溶原理可知:由非极性分子构成的溶质易溶于由非极性分子构成的溶剂中,而在由极性分子构成的溶剂中不容易溶解,因此苯和四氯化碳均难溶于水,B正确;
C.乙烯分子结构简式是CH2=CH2,分子中含有4个C-H键和1个碳碳双键,共价单键都是σ键,共价双键中1个是σ键,1个是π键,故该分子中含有5个σ键和1个π键,分子中σ键与π键数目比是5:1,C正确;
D.CCl2F2在常温下呈液态,气化时需吸收大量热,使周围环境温度降低,因此可作冰箱的制冷剂,由于C原子连接2个Cl原子,2个F原子,而不是连接4个不同的原子或原子团,故C原子不是手性碳原子,则CCl2F2不是一种手性分子,D错误;
故合理选项是D。
12.D
【分析】X、Y、Z和M是原子序数依次增大的短周期元素,M形成+1价阳离子,M是Na元素;X形成1个共价键,X是H元素;Y形成4个共价键,Y是C元素;Z形成2个共价键,Z是O元素。
【详解】A.同周期元素从左到右非金属性增强,非金属性: O>C,故A正确;
B.O最外层有6个电子,该化合物中O显-2价,O均满足8电子稳定结构,故B正确;
C.M是Na元素,Na元素的焰色试验呈黄色,故C正确;
D.该物质是碳酸氢钠,碳酸氢根离子通过氢键形成双聚离子,不利于和水分子形成氢键,所以氢键的存在使该物质在水中的溶解性降低,故D错误;
选D。
13.C
【详解】A.SO2中S价层电子对数=2+=3且含有1个孤电子对,VSEPR模型为平面三角形,立体空间构型为V形,不一致,故A错误;
B.价电子排布为5s25p1的元素最外层5个电子,含有5个电子层,在元素周期表中位于第五周期第ⅢA族,最后一个电子填充p轨道,属于p区元素,故B错误;
C.在同一电子层上运动的电子,其自旋方向可能相同,比如C和N的2p电子数分别为2和3,且自旋方向均相同,故C正确;
D.s能级电子云是球形,p能级电子云是哑铃型,但s-sσ键与s-pσ键的对称性相同,均为轴对称,故D错误;
故选:C。
14.B
【详解】A项、手性碳原子必须含是饱和碳原子,且饱和碳原子上要连有4个不同的原子或原子团,化合物甲中没有连有4个不同的原子或原子团的饱和碳原子,不可能是手性分子,故A错误;
B项、由羰基上连有的原子共平面,与氧原子相连的原子共平面,三点共面的原理可知,与羰基碳原子相连的CH3和CH2可能各有2个原子与羰基2个原子共面,与氧原子相连的CH3和CH2上的碳原子可能与氧原子共面,则化合物甲中最多有8个原子共平面,故B正确;
C项、化合物乙中的O、C、N均采取sp3杂化,故C错误;
D项、化合物乙中含有氨基,分子间能够形成氢键,而化合物甲不能形成氢键,则化合物乙的沸点明显高于化合物甲,故D错误;
故选B。
【点睛】手性碳原子必须含是饱和碳原子,且饱和碳原子上要连有4个不同的原子或原子团是解答关键,也是难点和易错点。
15.C
【分析】由M的球棍模型可知,X、Y、Z、W形成共价键的数目分别为1、2、、6、1,由短周期X、Y、Z、W四种元素组成,X是原子半径最小的元素,则X为H元素,W的3p轨道有一个未成对电子,则W为Cl元素;Y、Z同主族且能形成ZY2的化合物,则Y为O元素、Z为S元素。
【详解】A.元素的非金属性越强,电负性越大,氯元素的非金属性强于硫元素,则电负性强于硫元素,故A错误;
B.水分子能形成分子间氢键,硫化氢不能形成分子间氢键,所以水分子间的作用力大于硫化氢,沸点高于硫化氢,故B错误;
C.过氧化氢的空间构型为结构不对称的书形,属于极性分子,故C正确;
D.三氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0,分子的空间构型为平面正三角形,故D错误;
故选C。
16. cd 低 大于 PH4++OH-=PH3↑+H2O 4CuSO4+PH3+4H2O=4Cu↓+H3PO4+4H2SO4 Ca3P2+6H2O=3Ca(OH)2+2PH3↑ 延长 生成的磷酸能和金属阳离子Cu2+、Pd2+反应,使催化效率降低
【分析】(1)PH3分子中P原子和每个H原子形成1个共价键,且P原子最外层还有一个孤电子对;
a.正负电荷中心不重合的分子为极性分子;
b.存在的化学键键能越大分子越稳定;
c.一个PH3分子中,P原子最外层有一对孤电子对;
d.含有氢键的氢化物熔沸点较高;
(2)因为NH3分子间存在氢键,沸点反常;因为氮的非金属性比磷的非金属性强,氮的电负性比磷的电负性强,在溶于水形成溶液时,一水合氨中的氮原子更容易吸引水中的氢离子而电离产生氢氧根使溶液碱性更强;氯化鏻(PH4C1)与碱反应生成膦的反应原理类似氯化铵与碱的反应;
(3)根据题意提示,PH3是一种还原剂, 可将Cu2+盐溶液还原生成金属铜,而本身被氧化为最高氧化态H3PO4,据此写出化学方程式;
(4)Ca3P2在潮湿的空气中剧烈反应生成氢氧化钙和PH3;
(5)①根据图知,氧气溶解分数越小,反应速率越快;
②生成的磷酸能和金属阳离子反应。
【详解】(1)PH3分子中P原子通过3个共价键与3个H原子相结合,其结构式为;
a.PH3分子是三角锥型分子,正负电荷中心不重合的分子为极性分子,故a正确;
b.P原子的原子半径大于N,形成磷氢键键能小于氮氢键键能,所以PH3分子稳定性低于 NH3分子,故b正确;
c.一个 PH3分子中,P原子核外最外层有一对孤电子对,故c错误;
d.因为NH3分子间存在氢键,所以PH3 沸点低于NH3沸点,与键能无关,故d错误;
答案为:;cd;
(2)因为NH3分子间存在氢键,所以PH3 沸点低于 NH3沸点;因为氮的非金属性比磷的非金属性强,氮的电负性比磷的电负性强,在溶于水形成溶液时,一水合氨中的氮原子更容易吸引水中的氢离子而电离产生氢氧根使溶液碱性更强,所以NH3 的水溶液碱性大于PH3的水溶液碱性;氯化鏻(PH4C1)与碱反应生成膦的反应原理类似氯化铵与碱的反应,其离子方程式为PH4++OH-=PH3↑+H2O;
综上所述,故答案为:低;大于;PH4++OH-=PH3↑+H2O;
(3)根据题意提示,PH3是一种还原剂, 可将Cu2+盐溶液还原生成金属铜, 而本身被氧化为最高氧化态H3PO4,所以PH3与 CuSO4 溶液反应的化学方程式为4CuSO4+PH3+4H2O=4Cu↓+H3PO4+4H2SO4;
故答案为:4CuSO4+PH3+4H2O=4Cu↓+H3PO4+4H2SO4;
(4)Ca3P2类似于电石(CaC2),电石与水能发生类似水解的反应生成氢氧化钙和乙炔,所以在潮湿的空气中Ca3P2与水反应反应的方程式为Ca3P2+6H2O=3Ca(OH)2+2PH3↑;
故答案为:Ca3P2+6H2O=3Ca(OH)2+2PH3↑;
(5)①由图可知,氧气的体积分数越大,PH3高净化率持续时间长,所以富氧有利于延长催化作用的持续时间;
故答案为:延长;
②由于随着反应的进行,反应生成H3PO4与催化剂Cu2+、Pd2+反应,使催化效率降低,所以PH3 的净化效率急剧降低;
故答案为:生成的磷酸能和金属阳离子Cu2+、Pd2+反应,使催化效率降低。
【点睛】氨气、PH3溶于水时,氮原子、磷原子因为具有较强电负性,并且具有一个孤电子对,会与水电离产生的氢离子形成配位键,使水更容易电离产生氢氧根,所以溶液显碱性,但因为氮元素的电负性比磷元素的电负性强,由此可以推出氨水溶液比PH3水溶液的碱性强。
17.(1) 3,5-二甲基-3-乙基庚烷 2
(2)氯乙烷的相对分子质量大于乙烷,乙醇存在分子间氢键
【解析】(1)
的最长碳链有7个碳原子,根据烷烃命名规则,其名称是:3,5-二甲基-3-乙基庚烷;若该有机物是由炔烃加成而来,则碳碳叁键位置的碳原子至少连接两个氢原子,符合要求的位置只在乙基中,故该炔烃可能的结构有: ,同个碳原子上的两个乙基等效,共2种。
(2)
三者都是分子晶体,氯乙烷的相对分子质量大于乙烷,分子间作用力氯乙烷大于乙烷,沸点亦较高;乙醇存在分子间氢键,氯乙烷分子间没有氢键,乙醇的分子间作用力大于氯乙烷,沸点亦较高,故沸点:乙醇>氯乙烷>乙烷。
18. sp3 ②
【详解】Si的原子序数为14,最外层有4个电子,则其价电子层的电子排布式为3s23p2;单晶硅的晶体类型为原子晶体;SiCl4的中心Si原子的价层电子对数为 =4,为sp3杂化;中间体SiCl4(H2O)中Si分别与C1、O形成5个共价键,为sp3d杂化,故答案为:sp3;②。
19.(1) 直线
(2) 平面三角 三角锥 平面三角 三角锥 正四面体
(3) 四面体
【分析】中心原子价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数;σ键个数=配原子个数,孤电子对个数=,a指中心原子价电子个数,x指配原子个数,b指配原子形成稳定结构需要的电子个数;据此确定VSEPR模型,实际空间构型要去掉孤电子对。
(1)
三原子分子常见的空间结构有V形或直线形。分子中,中心原子孤电子对数、价电子对数2+0=2,则其空间构型为直线形,H2O分子中,中心原子孤电子对数=、价层电子对数=2+2=4,故空间构型为V形。
(2)
四原子分子常见的空间结构有平面三角形和三角锥形,如甲醛分子呈平面三角形,键角约为120°;氨分子呈三角锥形,键角为107°;需要注意的是白磷分子呈正四面体形形,键角为60°。
(3)
五原子分子最常见的空间结构为四面体形,如常见的呈正四面体、键角是。
20. 6 1
【详解】由题意可知,只有成环的配位键才能起到螯合作用,再结合题给结构可知中的2个O原子和C、N杂环上的4个N原子通过螯合作用与形成配位键,故该配合物中通过螯合作用形成配位键;中N原子价电子对数为3+0=3,中N原子价电子对数为2+1=3,C、N杂环上的4个N原子价电子对数为3,故该配合物中N原子均采取杂化,即N的杂化方式有1种。
故答案为:6;1。
21.(1) 分子对称性越高,熔点越高 小于
(2)冰中氢键数目比(HF)n中多
【详解】(1)①根据表格数据,同分异构体分子对称性越高,熔点越高。
②的对称性比差,分子对称性越高,熔点越高,所以熔点:小于;
(2)1molHF只能形成1mol氢键,1molH2O能形成2mol氢键,由于冰中氢键数目比(HF)n中多,所以 (HF)n沸点低于冰。
22.(1)
(2)N原子的价电子排布中p轨道是半充满的,比较稳定,所以第一电离能较高
(3) 四面体
(4)C
(5)BD
【解析】(1)
氮是7号元素,核外电子数是5,核外电子排布式为;
(2)
N原子的价电子排布中p轨道是半充满的,比较稳定,所以第一电离能较高,所以N原子的第一电离能比O原子的第一电离能要大;
(3)
NH3中N原子成3个σ键,有一对未成键的孤对电子,杂化轨道数为4,采取sp3型杂化杂化,VSEPR模型为四面体形;
在N2H4中,氮原子价层电子对数为=4,所以氮原子的杂化方式为sp3杂化;
(4)
要形成氢键,就要掌握形成氢键的条件:一是要有H原子,二是要电负性比较强,半径比较小的原子比如F、O、N等构成的分子间形成的特殊的分子间作用力。
符合这样的选项就是C和D,但题中要求形成4个氢键,氢键具有饱和性,这样只有选C;
(5)
A.二氧化氮分子中,N元素位于第VA族,则5+2=7,所以不满足8电子稳定结构,三氟化硼分子中,B元素位于第IIIA族,则3+3=6,所以不满足8电子稳定结构,三氯化氮分子中,氮原子为有第VA族,则5+3=8,所以满足8电子结构,选项A错误;
B.HCN结构中价层电子对数为 4 对, VSEPR 模型分子为直线形,选项B正确;
C.中价层电子对个数=2+×(5+1-2×2)=3且含有一个孤电子对,所以其VSEPR模型是平面三角形,实际上是V形,选项C错误;
D.分子中,孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对对成键电子对的排斥力,所以NH3分子中有一对未成键的孤电子对,它对成键电子的排斥作用较强,选项D正确;
答案选BD。
23. 平面三角形 角形 直线形 角形 平面三角形 直线形 < < <
【详解】(1),中,的价电子对数为,孤电子对数为0,为平面三角形;中,S的价电子对数为,孤电子对数为2,为角形;中,N的价电子对数为,孤电子对数为0,为直线形;中,N的价电子对数为,孤电子对数为1,为角形;分子中有1个碳氧双键,看作1对成键电子,2个单键为2对成键电子,C原子的价电子对数为3,且无孤电子对,所以分子的空间结构为平面三角形;分子的结构式为,含有1个键,看作1对成键电子,1个单键为1对成键电子,故C原子的价电子对数为2,且无孤电子对,所以分子的空间结构为直线形。
故答案为:平面三角形;角形;直线形;角形;平面三角形;直线形。
(2)①甲醛为平面形分子,由于键与键之间的排斥作用大于2个键之间的排斥作用,所以甲醛分子中的键角小于120°。
故答案为:<。
②分子中,原子的价电子对数是,成键电子对数为2,孤电子对数为1,故分子的空间结构为角形,的键角<120°。
故答案为:<。
③分子中,P的价电子对数为含有1对孤电子对,由于孤电子对与键的排斥作用大于键间的排斥作用,所以的键角小于109°28′。
故答案为:<。
(3)型微粒,中心原子上无孤电子对的呈平面三角形,有1对孤电子对的呈三角锥形,所以化学式分别是、。
故答案为:;
(4)第2周期的五种非金属元素B、C、N、O、F组成的中性分子中,平面形分子为,三角锥形分子为,四面体形分子为。
故答案为:;;。