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)
1.三氯化氮()的空间结构类似于,为三角锥形。下列说法不正确的是
A.键是极性键 B.分子中不存在孤电子对
C.分子为极性分子 D.可能易溶于极性溶剂
2.含共价键的电解质是
A. B. C. D.
3.X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X的价电子排布式为,Y的简单氢化物分子呈三角锥形,Z的单质及其化合物灼烧时火焰呈黄色,W位于元素周期表中第四周期,基态原子有1个电子未成对且内层电子全满。下列说法正确的是
A.同周期元素中第一电离能比Y高的元素只有一种
B.简单离子半径:
C.将X的最高价氧化物的水化物溶于水,能促进水的电离
D.1molW的正二价阳离子与Y的简单氢化物形成的配离子中含有的σ键数目为
4.下列分子的空间结构可用sp2杂化轨道来解释的是
①BF3②③④C2H2⑤N2H4⑥苯分子
A.①②③ B.①③⑥ C.②③⑤ D.③④⑥
5.与MgCl2晶体中所含化学键类型相同的物质是
A.Na2S B.SiO2 C.HCl D.NH3
6.已知微粒间的相互作用有以下几种:
①离子键 ②极性共价键 ③非极性共价键 ④氢键 ⑤分子间作用力
下面是某同学对一些变化过程破坏的微粒间的相互作用的判断:其中判断正确的是
A.冰熔化②④⑤ B.氢氧化钠溶于水①②
C.氯化氢气体溶于水②④ D.干冰升华⑤
7.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1 mol (NH4)2S中含有共价键的数目为10NA
B.足量的锌与浓硫酸充分反应,生成标准状况下SO2和H2的混合气体2.24 L时,转移电子数一定为0.2NA
C.所含共价键数均为4NA的白磷(P4)和甲烷的物质的量相等
D.100 g 46%乙醇溶液中所含O-H键的数目为NA
8.砷化镓()可作半绝缘高阻材料,可发生如下反应:;下列说法正确的是
A.是过渡金属元素有良好导电性 B.反应前后有三种元素的化合价发生改变
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4 D.中含极性键和非极性键
9.下列对分子的性质的解释中,正确的是
A.氨气很稳定(很高温度才会部分分解)是因为氨分子中含有大量的氢键所致
B.和HF均易溶于水,原因之一是它们都是极性分子
C.为正八面体结构,该物质可能难溶于苯,易溶于水
D.物质的沸点:,分子的稳定性
10.前20号主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X同周期且基态原子均含有2个未成对电子。常温下Z的单质为气体。四种元素的价电子数满足W+X=Y+Z。下列说法正确的是
A.最高正化合价:X>W B.简单离子半径:Y>X
C.简单氢化物的稳定性:W>X D.Y、Z形成的二元化合物中同时含有共价键和配位键
11.四种短周期元素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
12.W、X、Y、Z、M五种短周期元素的原子序数依次增大,其中X、Y、Z、M位于同一周期,W、Y位于同一主族,Z原子的最外层电子数是X原子最外层电子数的2倍,Y与Z形成的一种化合物的结构如图所示,下列叙述正确的是
A.最简单离子的半径:
B.氧化物对应水化物的酸性:
C.由Y与M两种元素组成的化合物中各原子一定都满足8电子稳定状态
D.在足量的中燃烧,转移的电子数为
13.下列说法正确的是
A.比稳定,是由于分子间存在氢键 B.物质中化学键被破坏,一定发生化学变化
C.晶体和中的化学键类型相同 D.熔化时破坏离子键和共价键
14.下列事实与氢键有关的是
A.水加热到很高的温度都难以分解
B.分子间形成氢键能使物质的熔点和沸点升高
C.CH4、SiH4、 GeH4、 SnH4 的熔点随相对分子质量的增大而升高
D.HCl的稳定性强于HBr
15.X、Y、Z、W均为短周期主族元素,且原子序数依次递增。基态X原子核外有电子的能级是3个,且3个能级上的电子数相等,W与X同主族,Y的氢化物与其最高价氧化物对应的水化物可形成一种盐,Z为所在周期中原子半径最大的元素。下列说法正确的是
A.电负性:Z>W>X>Y
B.简单氢化物的稳定性:W>Y>X
C.X的含氧酸与Y的氢化物形成的化合物中都只含离子键
D.Z与W形成的含氧酸盐的溶液显碱性
二、填空题(共8题)
16.新型冠状病毒疫情已经流行长达三年之久,依然没有很好的解决办法,但是我们需要勤开窗通风,合理使用消毒液NaClO,医用酒精等措施来有效的预防病毒,现按要求回答下列问题:
(1)消毒液的组成元素中,基态O原子的电子排布式是___________,基态Cl原子未成对电子数为___________个
(2)C2H5OH分子中碳原子的杂化方式为___________,组成元素电负性大小顺序为___________,1mol乙醇分子中含有σ键数目为___________。
(3)水中不存在的作用力___________。
A.离子键 B.共价键 C.氢键
17.水分子间存在一种“氢键”的作用(作用力介于范德华力与化学键之间),彼此结合而形成(H2O)2。在冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形四面体,通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体。
(1)1 mol冰中有_______mol“氢键”。
(2)水蒸气中常含有部分(H2O)2,要确定(H2O)2的存在,可采用的方法是_______。
A.标准状况下把1 L水蒸气冷凝后与足量金属钠反应,测产生氢气的体积
B.标准状况下把1 L水蒸气通过浓硫酸后,测浓硫酸增重的质量
C.该水蒸气冷凝后,测水的pH
D.该水蒸气冷凝后,测氢氧原子个数比
(3)水分子可电离生成两种含有相同电子数的粒子,其电离方程式为_______。已知在相同条件下双氧水的沸点明显高于水的沸点,其可能原因是_______。
(4)在冰晶体中除氢键外,还存在范德华力(11 kJ·mol-1)。已知冰的升华热是51 kJ·mol-1,则冰晶体中氢键的能量是_______kJ·mol-1。
18.已知元素的某种性质“X”和原子半径、金属性、非金属性等一样,也是元素的一种基本性质。下面给出13种元素的X的数值:
元素 Al B Be C Cl F Li
X的数值 1.5 2.0 1.5 2.5 2.8 4.0 1.0
元素 Mg Na O P S Si
X的数值 1.2 0.9 3.5 2.1 2.5 1.7
试结合元素周期律知识完成下列问题:
(1)经验规律告诉我们:当形成化学键的两原子相应元素的X差值大于1.7时,所形成的一般为离子键;当小于1.7时,一般为共价键,试推断BeCl2中的化学键类型是______。
(2)根据上表给出的数据,简述主族元素X的数值大小与元素的金属性或非金属性强弱之间的关系________。
(3)请你预测Br与I元素的X数值的大小关系________。
(4)某有机化合物分子中含有S—N键,你认为该共用电子对偏向于________原子(填元素符号)。
19.下表为元素周期表的一部分,a、b、c…为部分元素。回答下列问题:
a
f y h i
b e j
c d g l
(1)请写出上述元素d3+的核外电子排布式____________________;
(2)请写出e元素的原子电子轨道表示式_____________;
(3)ya3分子的电子式________,其分子的空间构型是____________;
(4)b、e两种元素中,金属性较强的是_______,第一电离能大的是___________(填元素符号);
(5)h的i形成hi2分子杂化类型是____________;fh32-的空间构型为_____________。
20.A、B、C、D、E是原子序数依次增大的短周期元素,A、B、C元素的简单离子的电子层结构相同,A为地壳中含量最多的元素,D的单质常用于制造芯片和太阳能电池。一种矿石的主要成分可表示为BC[D2A6],E的单质常温下是黄绿色气体。
回答下列问题:
(1)基态B原子的成对电子数与未成对电子数之比为___________,其中电子占据最高能级的电子云轮廓图为___________形。基态D原子的核外电子的运动状态有___________种。
(2)化合物B2A和DA2熔沸点高的是___________(填化学式),原因是___________。
(3)元素C、E形成的化合物C2E6中,存在的化学键有___________(填序号)。
a.配位键b.离子键c.共价键d.π键e.氢键
(4)分子中的大π键可用符号Π表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数,则A3中的大π键应表示为___________。
21.(1)酸性强弱比较:苯酚___________碳酸(填“>”、“=”或“<”),原因(用相应的离子方程式表示):___________。
(2)沸点:H2O___________H2S(填“>”、“=”或“<”),原因___________。
(3)实验室欲测定Na2CO3和NaCl混合物中Na2CO3的质量分数ω(Na2CO3),实验步骤如下:称取此固体样品4.350g,溶于适量的水中,配成50mL溶液。取出25mL溶液,加入足量的AgNO3溶液充分反应,得到沉淀的质量为5.575g.则原混合物中ω(Na2CO3)=___________(保留4位有效数字)。写出简要的计算过程。
22.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+ 2.1×1014 1.7×1024 2.0×1021 1.3×1014
沉淀 Ksp
Fe(OH)2 Fe(OH)3 8.0×10-16 4.0×10-38
23.硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O,M=248 g·mol 1)是重要的化工原料,易溶于水,不溶于乙醇,具有较强的还原性和配位能力,在中性或碱性环境中稳定。某兴趣小组用下图装置制备。
I.制备Na2S2O3 5H2O
合成反应:
实验步骤:装置A制备的通入装置C中的混合溶液,加热、搅拌,至溶液约为7时,停止通入气体,得产品混合溶液,经过分离提纯得到产品。
(1)仪器A的名称是_______,仪器B中长颈漏斗的作用是_______,另外可以通过装置B观察SO2的生成速率,其中的液体可以选择_______
a.浓H2SO4 b.饱和Na2SO3溶液 c.饱和NaHSO3溶液 d.饱和NaCl溶液
(2)装置C中的反应混合溶液pH过低将导致产率降低,原因是(离子方程式表示)_______
(3)产品混合溶液经_______洗涤、干燥,得到Na2S2O3· 5H2O产品。下列说法正确的是_______。
A.蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜时,停止加热
B.快速蒸发溶液中水分,可得较大晶体颗粒
C.冷却结晶后的固液混合物中加入乙醇可提高产率
D.可选用冷的Na2SO3溶液作洗涤剂
II.Na2S2O3的应用
(4)Na2S2O3溶液常用作定影剂,溶去胶片上未感光的AgBr,该反应的离子方程式_______
参考答案:
1.B
【解析】A.不同种元素原子之间形成极性共价键,则键是极性键,故A正确;
B.分子中N原子上存在一个孤电子对,故B错误;
C.空间结构类似于,为三角锥形,则的正负电荷中心不重合,为极性分子,故C正确;
D.根据相似相溶原理可知,分子为极性分子,易溶于极性溶剂,故D正确;
答案选B。
2.A
【解析】A.是金属氧化物,在熔融状态下导电,属于电解质,由Na+和构成,中O原子间形成共价键,A符合题意;
B.为有机化合物,在水溶液和熔融状态下不导电,属于非电解质,B不符合题意;
C.CHCl3为有机化合物,在水溶液和熔融状态下不导电,属于非电解质,C不符合题意;
D.属于盐,属于电解质,由Ba2+和S2-构成,不含有共价键,D不符合题意;
答案选A。
3.C
X的价电子排布式nsnnpn-1,s能级上最多容纳2个电子,n=2,价电子排布式为2s22p1,推出X为B,Y的简单氢化物分子呈三角锥形,该氢化物为NH3,即Y为N,Z的单质及其化合物灼烧时火焰呈黄色,Z为Na,W位于元素周期表中第四周期,基态原子有1个电子未成对,且内层电子全满,W的价电子排布式为3d104s1,即W为Cu,据此分析;
【解析】A.同周期从左向右第一电离能逐渐增大,但ⅡA>ⅢA,ⅤA>ⅥA,根据上述分析,Y为N,同周期第一电离能比N高的元素有F、Ne两种,故A错误;
B.N、Na简单离子分别为N3-、Na+,它们核外电子排布相同,电子层数相同,离子半径随着原子序数的递增而减小,即r(N3-)>r(Na+),故B错误;
C.X为B,其最高价氧化物的水化物为H3BO3,硼酸溶于水,硼酸中B与水分子电离出OH-形成配位键,促进水的电离,即硼酸在水中发生H3BO3+H2OB(OH)+H+,故C正确;
D.W的正二价阳离子是Cu2+,Y的简单氢化物为NH3,它们形成的配离子为[Cu(NH3)4]2+,1mol该配离子所含σ键数目为(4+4×3)NA=14NA,故D错误;
答案选C。
4.B
【解析】①BF3分子中硼原子价层电子对数=3+=3,B的杂化轨道数为3,所以采取sp2杂化;②分子中硫原子价层电子对数=3+(6-1×2-2×1)=4,杂化轨道数为4,所以采取sp3杂化;③ 分子中碳原子价层电子对数=3+(4-1×2-2×1)=3,杂化轨道数为3,所以采取sp2杂化;④分子中每个碳原子价层电子对数=2+(4-3-1)=2,杂化轨道数为2,所以采取sp杂化;⑤N2H4分子中每个氮原子价层电子对数=3+(5-1×2-1)=4,杂化轨道数为4,所以采取sp3杂化;⑥苯分子中每个碳原子杂化轨道数为3,所以采取sp2杂化。
综上所述,选B。
5.A
MgCl2晶体中含离子键。
【解析】A.Na2S中只含有离子键,A符合题意;
B.SiO2中只含有共价键,B不符合题意;
C.HClO中只含有共价键,C不符合题意;
D.NH3中只含有共价键,D不符合题意;
故选A。
6.D
【解析】A.冰中水分子间有氢键和分子间作用力,熔化破坏氢键和分子间作用力,没有破坏极性共价键,A错误;
B.氢氧化钠是由Na+和OH-通过离子键结合成的离子化合物,溶于水电离成自由移动的Na+和OH-,故溶于水只破坏离子键,没有破坏极性共价键,B错误;
C.氯化氢中H和Cl间以共价键结合,溶于水后变成了自由移动的H+和Cl-,破坏了极性共价键,HCl分子间没有氢键,C错误;
D.干冰是CO2分子间通过范德华力结合而成,熔化只破坏分子间作用力,D正确;
综上所述答案为D。
7.B
【解析】A.(NH4)2S是离子化合物,与S2-通过离子键结合, 中存在N-H共价键,在1个(NH4)2S中含有8个共价键,则在1 mol(NH4)2S中含有共价键的数目为8NA,A错误;
B.浓硫酸与Zn发生反应:Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O;稀硫酸与锌发生反应:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,根据两个反应方程式可知:每反应产生1 mol气体,反应过程转移2 mol电子,现在足量的锌与浓硫酸充分反应,生成标准状况下SO2和H2的混合气体2.24 L时,气体的物质的量是0.1 mol,则反应过程中转移电子数一定为0.2NA,B正确;
C.P4为正四面体结构,1个分子中含有6个P-P共价键,CH4也是正四面体结构,1个分子中含有4个C-H共价键,因此当二者所含共价键数均为4NA时,白磷(P4)的物质的量小于1 mol,甲烷的物质的量等于1 mol,因此二者的物质的量不相等,C错误;
D.100 g 46%乙醇中含有乙醇的质量是46 g,其物质的量是1 mol,1 mol CH3CH2OH中含有1 mol H-O;100 g混合物含有H2O是54 g,H2O的物质的量是3 mol,其中含有H-O共价键物质的量是3 mol×2=6 mol,因此100 g 46%乙醇溶液中所含O-H键的物质的量是7 mol,含有的H-O共价键的数目为7NA,D错误;
故合理选项是B。
8.D
【解析】A.是第ⅢA族元素,不是过渡金属元素,A错误;
B.反应前后只有砷和氧两种元素的化合价发生改变,B错误;
C.反应中为氧化剂、为还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1,C错误;
D.H2O2中H-O为极性键,O-O为非极性键,D正确;
故答案选D。
9.B
【解析】A.氨分子稳定的原因是氨分子中键键能大,与氢键无关,A错误;
B.和都是极性分子,水也是极性分子,故和均易溶于水,B正确;
C.为正八面体结构,为非极性分子,根据“相似相溶”规律可知其可能易溶于苯,难溶于水,C错误;
D.HF分子之间存在氢键,HF的沸点最高,D错误;
答案选B。
【点睛】对物质熔、沸点高低判断及分子的稳定性容易混淆,判断物质熔、沸点高低时,首先看分子之间是否存在氢键,存在氢键的熔、沸点较高;对不存在氢键、结构相似的物质,相对分子质量大的熔、沸点较高;分子的稳定性与分子内的共价键的牢固程度有关。
10.D
前20号主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X同周期且基态原子均含有2个未成对电子,二者外围电子排布式为ns2np2、ns2np4。由于Z的原子序数比X至少大2,故W、X不能处于第三周期,只能处于第二周期,故W为C元素、X为O元素;常温下Z的单质为气体,Z的原子序数比X (氧)至少大2,则Z为C1元素;四种元素的价电子数满足W+X=Y+Z,则Y的价电子数为4+6-7=3,则Y为Al元素,然后根据物质结构与性质分析解答。
【解析】由分析可知,W为C元素、X为O元素、Y为Al元素、Z为Cl元素。
A.氧元素一般没有正化合价,A错误;
B.对于电子层结构相同的离子,离子的核电荷数越大,离子半径就越小,故离子半径:O2->Al3+,B错误;
C.元素的非金属性越强,其相应的简单氢化物的稳定性就越强。元素的非金属性:C<O,故氢化物稳定性:CH4<H2O,C错误;
D.Y、Z形成的二元化合物Al2Cl6是共价化合物,该物质分子中同时含有共价键和配位键,D正确;
故合理选项是D。
11.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。
【解析】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。
12.D
W、X、Y、Z、M五种短周期元素的原子序数依次增大,由Y与Z形成的一种化合物的结构可知Z形成2个共价键、Y形成3个共价键,Z的最外层电子数为6,Y的最外层电子数为5,其中X、Y、Z位于同一周期,W、Y位于同一主族,结合原子序数可知W位于第二周期时,X、Y、Z位于第三周期,Z原子的最外层电子数是X原子最外层电子数的2倍,X的最外层电子数为3,则X为Al、Y为P、Z为S、W为N,M为Cl,以此来解答。
【解析】由上述分析可知,X为Al、Y为P、Z为S、W为N,M为Cl,
A.电子层越多、离子半径越大,则最简单离子的半径:X<Z,核外电子排布相同时,核电荷越大半径越小,则Z>M,故A错误;
B.非金属性越强,对应最高价含氧酸的酸性越强,则最高价氧化物对应水化物的酸性:M>Y,M的氧化物对应水化物也可以是HClO,HClO为弱酸,酸性弱于H3PO4,故B错误;
C.由Y与M两种元素组成的化合物有PCl3和PCl5,PCl5中P原子不是8电子稳定状态,故C错误;
D.在足量的Cl2中燃烧生成FeCl3,转移的电子数为,故D正确。
故选D。
13.C
【解析】A.比稳定,是由于H-F键的键能大于H-Cl,与氢键无关,故A错误;
B.化学反应的本质是既有旧键的断裂又有新键的形成,故化学键被破坏不一定发生化学反应,故B错误;
C.晶体和中都只有离子键,故化学键相同,故C正确;
D.熔化时只能破坏离子键,不能破坏共价键,故D错误;
故选C。
14.B
【解析】A.水加热到很高的温度都难以分解,是因为H-O键键能很大,与氢键无关,A不符合题意;
B.分子间形成氢键能使物质分子间作用力增大,从而使熔点和沸点升高,B符合题意;
C.CH4、SiH4、 GeH4、 SnH4 分子间作用力随相对分子质量增大而增大,故其熔点随相对分子质量的增大而升高,与氢键无关,C不符合题意;
D.HCl的稳定性强于HBr,是由于H-Cl键键能大于H-Br键键能,与氢键无关,D不符合题意;
故选B。
15.D
X、Y、Z、W均为短周期主族元素,且原子序数依次递增。基态X原子核外有电子的能级是3个,且3个能级上的电子数相等,则X核外电子排布式是1s22s22p2,所以X是C元素;W与X同主族,则W是Si元素;Z为所在周期中原子半径最大的元素,则Z是Na元素;Y的氢化物与其最高价氧化物对应的水化物可形成一种盐,则Y是N元素,形成的该盐是NH4NO3。
【解析】根据上述分析可知:X是C,Y是N,Z是Na,W是Si元素。
A.同周期元素从左到右,元素的电负性逐渐增强;同主族元素从上到下,电负性逐渐减弱,则元素电负性:Y>X>W>Z,A错误;
B.元素的非金属性越强,其相应的简单氢化物的稳定性就越强。由于元素的非金属性:N>C>Si,即Y>X>W,所以氢化物的稳定性:Y>X>W,B错误;
C.X是C,Y是N,X的含氧酸H2CO3与Y的氢化物NH3形成的化合物如(NH4)2CO3是离子化合物,其中除存在离子键外,还存在N-H、C-O、C=O共价键,C错误;
D.Z与W形成的含氧酸盐为Na2SiO3,该物质是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,D正确;
故合理选项是D。
16.(1) 1s22s22p4 1
(2) sp3 O>C>H 8NA
(3)A
【解析】(1)消毒液NaClO中,O原子核外有8个电子,则基态O原子的电子排布式是1s22s22p4,Cl原子核外有17个电子,基态Cl原子的电子排布式是1s22s22p63s23p5,则基态Cl原子未成对电子数为1个;故答案为:1s22s22p4;1。
(2)C2H5OH分子中碳原子价层电子对数为4,为sp3杂化,根据同周期从左到右电负性逐渐增强,同主族从上到下电负性逐渐减小,因此组成元素电负性大小顺序为O>C>H,根据乙醇的结构式,1mol乙醇分子中含有8molσ键,其数目为8NA;故答案为:sp3杂化;O>C>H;8NA。
(3)水分子中含O-H共价键,水分子间存在分子间氢键,不含离子键,故答案为:A。
17.(1)2
(2)AB
(3) H2O+H2OH3O++OH- 双氧水分子之间存在更强烈的氢键作用
(4)20
【解析】(1)冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形四面体,1 mol冰中含有氢键的物质的量为,故答案:2。
(2)A.该物质也能与金属钠反应产生氢气,1 L水蒸气冷凝后与足量金属钠反应,若混有该物质,由于(H2O)2也能生成氢气,且一分子(H2O)2生成2分子氢气,所以产生氢气体积多,故A正确;
B.该物质也能被浓硫酸吸收,若1 L水蒸气通过浓硫酸后,由于相对H2O而言,(H2O)2的相对分子质量大,所以分子数目相同时,浓硫酸增重的质量大,说明存在该物质,故B正确;C.该物质的pH也等于7,无论该物质是否存在,pH都等于7,故C错误;
D.该物质的分子中氢氧原子个数比仍为2∶1,无论是否存在,氢氧原子个数比不变,故D错误;故答案:AB。
(3)水分子可电离生成两种含有相同电子数的粒子,其电离方程式为H2O+H2OH3O++OH-,已知在相同条件下双氧水的沸点明显高于水的沸点,其可能原因是双氧水的相对分子质量比水的相对分子质量稍大,但题中强调双氧水的沸点明显高于水,因此可判断双氧水分子之间存在着更为强烈的氢键作用。故答案:H2O+H2OH3O++OH-;双氧水分子之间存在更强烈的氢键作用。
(4)1 mol冰吸收的总能量为51 kJ,克服范德华力吸收的能量为11 kJ,故克服氢键吸收的总能量为40 kJ,而1 mol 冰中含有2 mol氢键,故冰晶体中氢键的能量是20 kJ·mol-1,故答案:20。
18. 共价键 元素X的数值越大,元素的非金属性越强(或元素X的数值越小,元素的金属性越强) Br大于I N
由题意可知,题给X为电负性,当形成化学键的两原子相应元素的电负性差值大于1.7时,所形成的一般为离子键,当小于1.7时,一般为共价键,元素电负性的数值越大,非金属性越强;元素的电负性值越小,金属性越强。
【解析】(1)由表给数据可知,Be的电负性为1.5,Cl的电负性为2.8,两者电负性的差值为1.3,小于1.7,则BeCl2中的化学键为共价键,故答案为:共价键;
(2)同周期元素,从左到右,金属性依次减弱,非金属性依次增强,由表给数据可知,同周期元素,从左到右电负性依次增强,说明元素电负性的数值越大,元素的非金属性越强,元素电负性的数值越小,元素的金属性越强,故答案为:元素X的数值越大,元素的非金属性越强(或元素X的数值越小,元素的金属性越强);
(3)同主族元素,从上到下非金属性依次减弱,电负性依次减小,溴和碘都位于元素周期表ⅦA族,则溴元素的电负性大于碘元素,故答案为:Br大于I;
(4)由同周期元素的电负性递变规律可知,N元素的电负性应大于2.5而小于3.5,S元素的电负性为2.5,则N元素非金属性强于S元素,S-N中的共用电子对偏向于非金属性强的N原子一方,故答案为:N。
【点睛】非金属元素之间形成共价键,共用电子对偏向非金属性强的原子一方是解答关键。
19. 1s222s2p63s23p63d5 三角锥形 Mg Mg sp3 平面正三角形
(1)由元素在周期表中的位置可知,d为Fe元素,原子序数为26;
(2)由元素在周期表中的位置可知,e为Al元素,原子序数为13;
(3)y为N,a为H,则ya3分子为NH3,由最外层电子等来分析;
(4)b为Mg,e为Al,Mg、Al均在第三周期,同周期从左向右金属性减弱,金属性越强,第一电离能越小,但镁原子最外层为全满;
(5)h为O,i为F,f为C,利用最外层电子及成键来分析杂化及空间构型。
【解析】(1)由元素在周期表中的位置可知,d为Fe元素,原子序数为26,则Fe3+的核外电子排布式的1s222s2p63s23p63d5;
(2)e为Al元素,原子序数为13,其电子轨道表示式为;
(3)y为N,a为H,则ya3分子为NH3,其电子式为,空间构型为三角锥形;
(4)b为Mg,e为Al,金属性Mg>Al,镁原子最外层为全满,失去1个电子较难,则第一电离能大;
(5)h为O,i为F,f为C,OF2分子中O原子上有2对孤电子对,σ键数为2,则杂化类型sp3,CO32-中无孤电子对,σ键数为3,则杂化类型sp2,则空间构型为平面正三角形。
20.(1) 10:1 球 14
(2) SiO2 Na2O为离子晶体,SiO2为共价晶体,共价晶体熔沸点高
(3)ac
(4)Π
A为地壳中含量最多的元素,则A为O元素;D的单质常用于制造芯片和太阳能电池,则D为Si元素;E的单质常温下是黄绿色气体,则E为Cl;A、B、C、D、E是原子序数依次增大的短周期元素,A、B、C元素的简单离子的电子层结构相同,结合化合物BC[D2A6]中各元素化合价为0,即B+C=4,则B为Na,C为Al,综上所述:A、B、C、D、E分别为:O、Na、Al、Si、Cl,据此分析可得:
(1)
B为Na元素,其基态原子核外电子排布式为,成对电子数为:,为成对电子数为1,所以成对电子数与未成对电子数比值为10∶1;3s能级为最高能级,其电子云轮廓图为球形;D为14号元素Si;基态Si核外电子运动状态有14种,故答案为:10∶1;球形;14;
(2)
A、B、D分别为O、Na、以及Si元素,化合物B2A和DA2分别为化合物Na2O和SiO2,Na2O为离子晶体,SiO2为共价晶体,共价晶体熔沸点高,故答案为:SiO2,;Na2O为离子晶体,SiO2为共价晶体,共价晶体熔沸点高;
(3)
C、E分别为Al和Cl元素,元素C、E形成的化合物C2E6为Al2Cl6,Al2Cl6分子中正负电荷中心重合,属于非极性分子,每个铝原子和四个氯原子形成共价键,采取sp3杂化,所以Al2Cl6所含的化学键为配位键和共价键,故答案选ac;
(4)
由题意可知,大π键可表示为,O3中参与形成大π键的原子数m=3,参与形成大π键的电子数n=4,所以O3中π键可表示为,故答案为:。
21. < C6H5O-+CO2+H2O=C6H5OH+ > 水分子之间存在氢键 73.10%
【解析】(1)我们可利用强酸制弱酸的原理比较酸性强弱,根据苯酚钠与碳酸反应生成苯酚和碳酸氢钠可以判断出酸性:苯酚<碳酸,原因:C6H5O-+CO2+H2O=C6H5OH+。答案为:<;C6H5O-+CO2+H2O=C6H5OH+;
(2)H2O和H2S都形成分子晶体,沸点的高低取决于分子间作用力的大小,若分子间形成氢键,熔沸点会出现反常,水分子间存在氢键,则沸点:H2O>H2S;答案为:>;水分子之间存在氢键;
(3)加入AgNO3后,发生如下反应:NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3,Na2CO3+2AgNO3=Ag2CO3↓+2NaNO3
设4.350g样品中含有Na2CO3为xmol,NaCl为ymol,则可得以下等量关系式:
①106x+58.5y=4.350 ;②276x+143.5y=5.575×2;解得x=0.03mol,y=0.02mol;ω(Na2CO3)==73.10%。答案为:73.10%。
【点睛】5.575g是从50mL溶液中取出25mL的那部分与AgNO3溶液反应产生的沉淀质量,计算时需注意与原混合物中的x、y相对应。
22. 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-3 Fe3+ +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-3 Fe3+ + 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-3 Fe3+ + 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-3 Fe3+ +edta4- = [Fe(edta)]- =1.7 ×1024 y= 2.2 ×10-35
【解析】
(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-3 Fe3+ +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-3 Fe3+ + 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-3 Fe3+ + 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-3 Fe3+ +edta4- = [Fe(edta)]- =1.7 ×1024 y= 2.2 ×10-35
23.(1) 圆底烧瓶 平衡压强 ac
(2)S2+2H+=S↓+SO2↑+H2O
(3) 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 AC
(4)AgBr+2S2O=[Ag(S2O3)2]3-+Br
A装置中用亚硫酸钠和70%的硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫和水,装置B是缓冲装置,可以通过装置B观察SO2生成速率,SO2通入装置C的混合溶液中,加热、搅拌,至溶液pH约为8时,发生反应:SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2、2Na2S+3SO2=2Na2SO3+3S;亚硫酸钠和硫发生反应:Na2SO3+SNa2S2O3,C中的溶液pH约为8时,停止通入SO2气体,得产品混合溶液,产品混合溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到Na2S2O3 5H2O产品。
(1)
仪器A为圆底烧瓶;装置B中长颈漏斗的作用是平衡压强,防止B中压强过大;
a.浓H2SO4和SO2不反应,装置B中盛放浓硫酸时可观察SO2的生成速率,故a正确;
b.饱和Na2SO3溶液可以吸收SO2,和二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠,故装置B中盛放饱和亚硫酸钠溶液时不能观察SO2的生成速率,故b错误;
c.饱和NaHSO3溶液和SO2不反应,装置B中盛放饱和亚硫酸氢钠溶液时可观察SO2的生成速率,故c正确;
d.饱和NaCl溶液可以吸收SO2,故装置B中盛放饱和氯化钠溶液时不能观察SO2的生成速率,故d错误;
选ac。
(2)
已知硫代硫酸钠在中性或碱性环境中稳定,该实验一般控制在碱性环境下进行,是因为S2O和H+发生氧化还原反应生成硫、二氧化硫和水,离子方程式为:S2O+2H+= S↓+SO2↑+H2O。
(3)
产品带结晶水,故用冷却结晶法从溶液中提取晶体,则混合溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥,得到Na2S2O3· 5H2O产品。
A. 得到的Na2S2O3 5H2O在加热时易失去结晶水,所以蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜时停止加热,故A正确;
B.快速蒸发溶液中水分,得到的是细小的晶体,故B错误;
C. 产物易溶于水,不溶于乙醇,所以冷却结晶后的固液混合物中加入乙醇可提高产率,故C正确;
D. 用Na2SO3溶液洗涤,被氧化后转变为硫酸钠,均会引入新杂质,不可选用冷的Na2SO3溶液作洗涤剂,故D错误;
故答案为:AC;
(4)
硫代硫酸钠具有较强配位能力,Na2S2O3溶液常用作定影剂,溶去胶片上未感光的AgBr,则AgBr与S2O反应生成可溶性的配位化合物[Ag(S2O3)2]3-及Br ,该反应的离子方程式AgBr+2S2O=[Ag(S2O3)2]3-+Br 。