专题4《分子空间结构与物质性质》基础题
一、单选题
1.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.将78g锌粉加入1Llmol·L-1FeCl3溶液中,置换出的铁原子数为0.8NA
B.含0.2mol共价键的水蒸气分子间存在0.2NA个氢键
C.查德威克发现中了:,当产生0.5mol时,产物X中含6NA中子
D.500mL0.5mol·L-1NaCl溶液中微粒数大于0.5NA
2.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.常温常压下,18mLH2O中含有的σ键数目为2NA
B.标准状况下,11.2LSO3中含有的电子数为12NA
C.1mol/LNaCl溶液中含有的Na+数目为NA
D.1mol熔融状态下的NaHSO4含有H+数目为NA
3.为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.气体中所含分子数为
B.中含有π键的数目为
C.白磷所含σ键的数目为
D.石墨烯所含六元环数目为
4.中科院国家纳米科学中心科研员在国际上首次“拍”到氢键的“照片”,实现了氢键的实空间成像,为“氢键的本质”这一化学界争论了80多年的问题提供了直观证据。下列有关氢键的说法中不正确的是
A.由于氢键的存在,冰能浮在水面上
B.由于氢键的存在,乙醇比甲醚更易溶于水
C.由于氢键的存在,沸点:HF>HCl>HBr>HI
D.氢键的存在影响了蛋白质分子独特的结构
5.下列叙述不正确的是
A.油脂碱性水解所得高级脂肪酸钠盐常用于生产肥皂
B.乙醇可与水任意比例混溶是因为乙醇与水形成了氢键
C.淀粉和纤维素属于多糖,在酸作用下水解,最终产物均为葡萄糖
D.在氢氧化钠醇溶液作用下,醇脱水生成烯烃
6.氯化亚砜(SOCl2)是一种很重要的化学试剂,可以作为氯化剂和脱水剂。下列关于氯化亚砜分子的几何构型和中心原子(S)采取杂化方式的说法正确的是
A.三角锥形、 B.V形、
C.平面三角形、 D.三角锥形、
7.NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
A.10.6gNa2CO3晶体中含有的离子数目小于0.1NA
B.40g SiC晶体中Si-C键的数目为4NA
C.标准状况下22.4L CO2和N2的混合气体中含有π键的数目为2NA
D.12g金刚石晶体中含有的六元环的数目为2NA
8.下列有关分子或离子空间结构的说法正确的是
A.BBr3、NCl3分子的空间结构均为平面三角形
B.SO2与CO2分子的空间结构均为直线形
C.CH4和P4中化学键类型、分子极性和空间结构都相同
D.与的空间结构不同
9.钴酸锂-石墨烯锂离子电池的工作原理如图所示,电池反应式为LixC6+Li(1-x)CoO2=LiCoO2+6C。下列有关说法正确的是
A.石墨烯中碳原子为sp3杂化
B.放电时,Li+移向石墨烯
C.放电时,正极发生的电极反应式为Li(1-x)CoO2+xLi++xe—=LiCoO2
D.充电时,转移0.5mol电子,理论上阳极材料质量增加3.5g
10.已知带静电的有机玻璃棒靠近纯水的细流,细流会发生偏转,则用带静电的有机玻璃棒靠近下列物质的细流时,细流也发生偏转的是( )
A.苯 B.二硫化碳 C.双氧水 D.四氯化碳
11.下列排序正确的是
A.酸性:H2CO3<C6H5OH<H3COOH
B.碱性:Ba(OH)2<Ca(OH)2<KOH
C.熔点:MgBr2<SiCl4<BN
D.沸点:PH3<NH3<H2O
12.下列有关二氯化锡(SnCl2)分子的说法正确的是
A.有一个σ键、一个π键 B.是直线形分子
C.中心原子Sn是sp2杂化 D.键角等于120°
13.H2和O2在钯的配合物离子[PdCl4]2-的作用下合成H2O2,反应历程如图,下列说法正确的是
A.第①步发生的反应为[PdCl4]2-+H2→Pd+2HCl+2Cl-
B.反应过程中Pd的成键数目保持不变
C.每生成1 mol H2O2,转移电子总数为4 mol
D.[PdCl4]2-参与了该反应过程,不是该反应的催化剂
14.中学化学中很多“规律”都有其适用范围,下列根据有关“规律”推出的结论合理的是
A.根据同周期元素的第一电离能变化趋势,推出O的第一电离能比N大
B.根据“相似相溶原理”,推出碘单质难溶于水易溶于苯
C.根据溶液的pH与溶液酸碱性的关系,推出pH=6.8的溶液一定显酸性
D.根据主族元素最高正化合价与族序数的关系,推出卤族元素最高正价都是+7
二、填空题
15.(1)NH3在水中的溶解度很大。下列说法与NH3的水溶性无关的是______(填标号)。
a.NH3和H2O都是极性分子
b.NH3在水中易形成氢键
c.NH3溶于水建立了平衡NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-
d.NH3是一种易液化的气体
(2)CrO2Cl2常温下为深红色液体,能与CCl4、CS2等互溶,据此可判断CrO2Cl2是______(填“极性”或“非极性”)分子。
(3)金属镍粉在CO气流中轻微加热,生成无色挥发性液体Ni(CO)4,Ni(CO)4呈正四面体形。Ni(CO)4易溶于下列物质中的______(填标号)。
a.水 b.CCl4 c.苯 d.NiSO4溶液
(4)甲醛、甲醇和甲酸等碳原子数较少的醛、醇和羧酸均易溶于水的原因是______。
16.将过量的氨水加到硫酸铜溶液中,溶液最终变成深蓝色。
(1)Cu的价电子轨道表达式为____;在周期表中,Cu元素属于___________区。
(2)将氨水逐滴加入硫酸铜溶液中,先生成蓝色沉淀,继续滴加氨水,沉淀溶解,写出沉淀溶解的离子方程式:___________。
(3)向深蓝色溶液继续加入___________,析出深蓝色的晶体[Cu(NH3)4]SO4·H2O。[Cu(NH3)4]SO4·H2O中,1mol[Cu(NH3)4] 2+含有σ键的数目为___________。
(4)___________(填“H2O”或“NH3”)与Cu2+形成的配位键更稳定。
(5)SO的VSEPR模型名称为___________,H3O+空间构型为___________。
(6)硫酸铜溶液中滴入氨基乙酸钠(H2NCH2COONa)即可得到配合物A,其结构如下图所示。
该结构中,除共价键外还存在配位键,请在图中用“→”表示出配位键___________。
17.核安全与放射性污染防治已引起广泛关注。在爆炸的核电站周围含有放射性物质碘-13和铯-137。碘-131一旦被人体吸入,可能会引发甲状腺肿大等疾病。
(1)与铯同主族的前四周期(包括第四周期)的三种元素X、Y、Z的第一电离能如下表:
元素代号 X Y Z
第一电离能(kJ·mol-1) 520 496 419
基态Z原子的核外电子排布式为_______________。X、Y、Z三和元素形成的单质熔点由高到低的顺序为______________(用元素符号表示),其原因为_________________。
(2)F与I同主族,BeF2是由三个原子构成的共价化合物分子,分子中中心原子Be的杂化类型为________________,BeF2分子的空间构型是___________________。
(3)Cl与I同主族,Cl具有很强的活泼性,可以形成很多含氧化合物,其中含氧酸HClO、HClO2、HClO3、HClO4酸性由强到弱的顶序为__________________。
(4)131I2晶体的晶胞结构如图甲所示,该晶胞中含有________个131I2分子,该晶体属于______________(填晶体类型)。
(5)KI的晶胞结构如图乙所示,每个K+的配位数为___________。KI晶体的密度为_____ρg·cm-3,K和I的摩尔质量分别为Mk g·mol-1和MI g·mol-1,原子半径分别为rKcm和rIcm,阿伏伽德罗常数的值为NA,则KI晶胞中的空间利用率为________________。
18.原子形成化合物时,电子云间的相互作用对物质的结构和性质会产生影响。请回答下列问题:
(1)分子的模型名你为_______,分子的立体结构为_______;
(2)分子的N原子的杂化轨道的类型为_______,分子的立体结构为_______;
(3)分子的C原子的杂化轨道的类型为_______,分子的立体结构为_______。
19.课本的第27页介绍了一种热带雌蚕蛾为了吸引同类雄蛾会分泌出叫“蚕蛾醇”的物质。
蚕蛾醇有多种顺反异构体,如请回答:
(1)蚕蛾醇共有多少种顺反异构体(含自身)__________________。
(2)当分子中有1个碳原子分别连有4个不同的原子或原子团时,该碳原子称为手性碳原子。则该蚕蛾醇手性碳原子数为____________。
(3)该蚕蛾醇的分子式为________________。
(4)该蚕蛾醇不具有的性质是__________(从下面序列中选择序号填入)
①与钠反应②氧化③加聚④加成⑤NaOH中和反应
20.回答下列问题
(1)蔗糖和氨易溶于水,难溶于四氯化碳;而萘和碘却易溶于四氯化碳,难溶于水。分析原因。___________
(2)比较NH3和CH4在水中的溶解度。怎样用“相似相溶”规律理解它们的溶解度不同?___________
(3)为什么在日常生活中用有机溶剂(如乙酸乙酯等)溶解油漆而不用水?___________
(4)在一个小试管里放入一小粒碘晶体,加入约5 mL蒸馏水,观察碘在水中的溶解性(若有不溶的碘,可将碘水溶液倾倒在另一个试管里继续下面的实验)。在碘水溶液中加入约1 mL四氯化碳(CCl4),振荡试管,观察碘被四氯化碳萃取,形成紫红色的碘的四氯化碳溶液。再向试管里加入1 mL浓碘化钾(KI)水溶液,振荡试管,溶液紫色变浅,这是由于在水溶液里可发生如下反应:I2+I-=I。实验表明碘在纯水还是在四氯化碳中溶解性较好?为什么?___________
(5)利用相似相溶原理解释下表数据。___________
气体的溶解度(气体的压强为1.01×105pa,温度为293K,在100g水中的溶解度)
气体 溶解度/g 气体 溶解度/g
乙炔 0.117 乙烯 0.0149
氨气 52.9 氢气 0.00016
二氧化碳 0.169 甲烷 0.0023
一氧化碳 0.0028 氮气 0.0019
氯气 0.729 氧气 0.0043
乙烷 0.0062 二氧化硫 11.28
(6)乙醇、戊醇都是极性分子,为什么乙醇可以与水任意比例互溶,而戊醇的溶解度小?___________
参考答案:
1.D
【详解】A.78g锌粉物质的量为,1Llmol·L-1FeCl3物质的量为lmol,锌与Fe3+发生反应Zn+2Fe3+=Zn2++2Fe2+,lmol Fe3+消耗0.5mol Zn,剩余0.7mol Zn发生反应Zn+Fe2+=Zn2++Fe,则生成Fe单质0.7mol,所以铁原子数为0.7NA,故A错误;
B.水蒸气分子间不存在氢键,故B错误;
C.根据,可知X中含有6个质子,质量数为12,则中子数为12-6=6,当产生0.5mol时,产物X为0.5mol,则X中含3NA中子,故C错误;
D.500mL0.5mol·L-1NaCl溶液NaCl物质的量为,钠离子和氯离子总物质的量为0.5mol,溶液中有水,所以微粒总数大于0.5NA,故D正确;
故答案为D。
2.A
【详解】A.1个H2O分子中含2个σ键,常温常压下,18mLH2O即18gH2O、为1molH2O,则其中含有的σ键数目为2NA,A正确;
B. 标准状况下,三氧化硫是晶体,则11.2LSO3的物质的量远大于0.5mol、其中含有的电子数难以计算,B不正确;
C. 1mol/LNaCl溶液体积未知,含有的Na+数目难以计算,C不正确;
D. 1mol熔融状态下的NaHSO4中只有钠离子和硫酸氢根离子、不含H+,D不正确;
答案选A。
3.C
【详解】A.NO2中存在平衡2NO2N2O4,气体中所含分子数小于,A错误;
B.HCN结构式为H-CN,单键形成键,三键形成1个键和2个π键,中含有π键的数目为,B错误;
C.白磷为四面体结构,形成6个单键,单键形成键,白磷物质的量为0.05mol,所含σ键的数目为,C正确;
D.石墨烯中每个C原子被3个六元环共用,也就是说每一个6元环含有×6=2个碳原子,1.2g石墨含0.1mol碳原子,含六元环个数为0.05NA,D错误;
故选C。
4.C
【详解】A.水分子间存在氢键,使水分子之间形成孔穴,造成冰的微观空间存在空隙,宏观上表现在冰的密度比水小,冰能浮在水面上,A项正确;
B.乙醇分子与水分子间能形成氢键,甲醚分子与水分子间不能形成氢键,所以乙醇比甲醚更易溶于水,B项正确;
C.HF分子间存在氢键,HCl、HBr、HI分子间不存在氢键,相对分子质量越大,分子间作用力越强,沸点越高,则有沸点:HF>HI>HBr>HCl,C项错误;
D.蛋白质上的氨基和羰基之间能形成氢键,从而影响了蛋白质分子独特的结构,D项正确;
答案选C。
5.D
【详解】A. 油脂碱性水解所得高级脂肪酸钠盐常用于生产肥皂,故A正确;
B. 乙醇可与水任意比例混溶是因为乙醇与水形成了氢键,分子间作用力大,故B正确;
C. 淀粉和纤维素属于多糖,在酸作用下水解,最终产物均为葡萄糖,故C正确;
D. 在氢氧化钠醇溶液作用下,部分卤代烃可脱水生成烯烃,故D错误;
故选D。
6.A
【详解】根据价电子对互斥理论确定微粒的空间结构,价电子对数=成键电子对数+孤电子对数,成键电子对数=与中心原子成键的原子数,孤电子对数=(a xb),SOCl2中与S原子成键的原子数为3,孤电子对数=×(6 1×2 2×1)=1,所以S原子采取sp3杂化,分子的空间结构为三角锥形。故选:A。
7.A
【详解】A.10.6gNa2CO3的物质的量为0.1mol,Na2CO3晶体由Na+和构成,则10.6gNa2CO3含有的离子数目等于0.1NA,A不正确;
B.40g SiC的物质的量为1mol,每摩尔晶体中含4molSi-C键,则40g SiC晶体中Si-C键的数目为4NA,B正确;
C.标准状况下22.4L CO2和N2的混合气体的物质的量为1mol,每个CO2和N2分子中各含有2个π键,则标准状况下22.4L CO2和N2的混合气体中含有π键的数目为2NA,C正确;
D.12g金刚石晶体中含有1molC原子,平均每个C原子构成12个六元环,每个六元环含有6个C原子,则12g金刚石晶体中含六元环的数目为2NA,D正确;
故选A。
8.D
【详解】A.BBr3的中心原子价层电子对数为:3+,采取sp2杂化,无孤对电子,空间构型为平面正三角形;NCl3的中心原子价层电子对数为:3+4,采取sp3杂化,有1对孤对电子,空间构型为三角锥形,A错误;
B.CO2的中心原子价层电子对数为:,采取sp杂化,无孤对电子,空间结构为直线形,SO2的中心原子价层电子对数为:,采取sp2杂化,有1对孤对电子,空间结构为V型,B错误;
C.CH4中为极性键,P4中为非极性键,化学键类型不同,C错误;
D.的中心原子价层电子对数为:,采取sp2杂化,无孤对电子,空间构型为平面三角形,的中心原子价层电子对数为:,采取sp2杂化,有1对孤对电子,空间结构为V形,两者空间结构不同,D正确;
答案选D。
9.C
【分析】由方程式可知,放电时,石墨烯电极为原电池的负极,LixC6在负极失去电子发生氧化反应生成锂离子和碳,电极反应式为LixC6-xe-=C6+xLi+,钴酸锂电极为正极,在锂离子作用下,Li(1-x)CoO2在正极得到电子发生还原反应生成LiCoO2,电极反应式为Li(1-x)CoO2+xLi++xe—=LiCoO2;充电时,石墨烯电极与直流电源的负极相连,做电解池的阴极,钴酸锂电极与正极相连,做阳极。
【详解】A.石墨烯中,形成碳碳双键的碳原子的杂化方式为sp2杂化,故A错误;
B.由分析可知,放电时,石墨烯电极为原电池的负极,钴酸锂电极为正极,则锂离子移向钴酸锂电极,故B错误;
C.由分析可知,放电时,钴酸锂电极为正极,在锂离子作用下,Li(1-x)CoO2在正极得到电子发生还原反应生成LiCoO2,电极反应式为Li(1-x)CoO2+xLi++xe—=LiCoO2,故C正确;
D.由分析可知,充电时,钴酸锂电极与正极相连,做电解池的阳极,LiCoO2在阳极失去电子发生氧化反应生成Li(1-x)CoO2,电极质量减小,故D错误;
故选C。
10.C
【分析】带静电的有机玻璃棒靠近纯水的细流,细流会发生偏转说明水是极性分子。
【详解】A. 苯的结构对称,为非极性分子,电荷分布均匀,用带静电的有机玻璃棒靠近下列物质的细流时,细流不发生偏转,故A错误;
B.二硫化碳的结构对称,为非极性分子,电荷分布均匀,用带静电的有机玻璃棒靠近下列物质的细流时,细流不发生偏转,故B错误;
C. 双氧水的结构不对称,为极性分子,电荷分布不均匀,用带静电的有机玻璃棒靠近时,细流会发生偏转,故C正确;
D.四氯化碳的结构对称,为非极性分子,电荷分布均匀,用带静电的有机玻璃棒靠近下列物质的细流时,细流不发生偏转,故D错误;
答案选C。
11.D
【分析】根据物质的有关性质逐项分析。
【详解】A.由化学方程式CO2+C6H5ONa+H2O=C6H5OH+NaHCO3可知,酸性H2CO3>C6H5OH,A错误;
B.Ba和Ca同主族,元素金属性Ba>Ca,故碱性Ba(OH)2>Ca(OH)2,B错误;
C.SiCl4为分子晶体,MgBr2为离子晶体,BN为原子晶体,故SiCl4的熔点最低,C错误;
D.因为NH3分子间存在氢键使其沸点高于PH3,H2O分子间的氢键强于NH3,使H2O的沸点更高(或根据H2O常温下为液态,而NH3为气态判断),D正确。
答案选D。
12.C
【详解】A.氯原子只能形成单键,而单键只能是σ键,A项错误;
B.由于中心原子Sn形成了两个σ键,还有一对孤电子对,故它是sp2杂化,SnCl2为V形结构,B项错误;
C.由于中心原子Sn形成了两个σ键,还有一对孤电子对,故它是sp2杂化,C项正确;
D.由于中心原子Sn形成了两个σ键,还有一对孤电子对,故它是sp2杂化,SnCl2为V形结构,受孤电子对的影响,键角小于120°,D项错误
故选C。
13.A
【详解】A.根据图示可知:在第①步,[PdCl4]2-、H2反应产生Pd、HCl、Cl-,发生的反应方程式为[PdCl4]2-+H2→Pd+2HCl+2Cl-,A正确;
B.根据反应过程可知:[PdCl4]2-先与H2反应产生Pd,成键数目减少,后来Pd又转化为[PdCl2O2]2-,成键数目又增加,B错误;
C.依据图示可知H2与O2在[PdCl4]2-作用下生成H2O2,反应方程式:H2+O2H2O2,当生成1 mol H2O2的过程中,转移电子总数为2 mol,C错误;
D.根据反应过程可知:[PdCl4]2-先与H2反应产生Pd,Pd最后又转化为[PdCl4]2-,[PdCl4]2-先消耗后生成,反应前后的量不变,所以[PdCl4]2-是该反应的催化剂,D错误;
故合理选项是A。
14.B
【详解】A.根据同一周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,但N原子的2p轨道处于半充满的稳定状态,可推出N的第一电离能比O大,A项错误;
B.碘单质是非极性分子,H2O是极性分子,苯是非极性分子,根据“相似相溶原理”,推出碘单质难溶于水易溶于苯,B项正确;
C.酸性溶液中,,而pH实际反映的是,水的离子积常数受温度影响,即pH=6.8不能说明溶液一定显酸性,C项错误;
D.卤素中,最外层含有7个电子,最高正价为+7价,但F无正价,D项错误;
答案选B。
15. d 非极性 bc 它们都是极性分子且都能与H2O分子形成分子间氢键
【详解】(1)a.NH3和H2O都是极性分子,相似相溶,a有关;
b.NH3极易溶于水,主要原因有NH3分子与H2O分子间形成氢键,b有关;
c.NH3和H2O能发生化学反应,加速NH3的溶解,c有关;
d.NH3易液化是因为NH3分子之间易形成氢键,与其水溶性无关,d无关;
故答案选d;
(2)CCl4、CS2是非极性溶剂,根据“相似相溶”原理可知,CrO2Cl2是非极性分子;
(3)由Ni(CO)4易挥发且其空间结构为正四面体形可知,Ni(CO)4为非极性分子,根据“相似相溶”原理可知,Ni(CO)4易溶于CCl4和苯;
(4)甲醛、甲醇和甲酸等碳原子数较少的醛、醇和羧酸均易溶于水的原因是它们都是极性分子且都能与H2O分子形成分子间氢键。
16.(1) ds
(2)Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++ 2OH-
(3) 乙醇 16NA
(4)NH3
(5) (正)四面体形 三角锥形
(6)
【解析】(1)
Cu的原子序数为29,其价电子排布式为3d104s1,轨道表达式为:,属于ds区元素。
(2)
将氨水逐滴加入硫酸铜溶液中,先生成蓝色沉淀为氢氧化铜,继续滴加氨水,沉淀溶解,氢氧化铜中的铜离子和氨气形成了配离子,相应的离子方程式为:Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++ 2OH-。
(3)
向深蓝色溶液继续加入乙醇,[Cu(NH3)4]SO4·H2O溶解度降低,析出深蓝色的晶体,[Cu(NH3)4]2+的每个NH3中存在3个N-Hσ键,铜离子和氮原子之间存在的配位键为σ键,每个[Cu(NH3)4]2+中存在16个σ键,则1mol[Cu(NH3)4] 2+含有16molσ键,数目为16NA。
(4)
配位原子电负性越小,越易给出孤对电子,生成的配合物越稳定,N的电负性比O小,因此NH3与Cu2+形成的配位键更稳定。
(5)
SO的中心原子价电子对数为4+=4,采取sp3杂化,VSEPR模型为正四面体形,H3O+的中心原子价电子对数为3+=4,采取sp3杂化,有1对孤对电子,空间构型为三角锥形。
(6)
配合物A中铜离子提供空轨道,H2NCH2COO-中氮原子提供孤对电子,因此配位键可表示为:。
17. 1s22s22p63s23p64s1 Li>Na>K 锂、钠、钾为金属晶体,由于它们的价电子数相等,金属离子所带的电荷数相同,离子半径依次增大,金属键依次减弱,故熔点依次降低 sp 直线型 HClO4>HClO3>HClO2>HClO 4 分子 6 [4π(rk3+rI3)ρNA×100%]/[3(Mk+MI)](或[2π(rk3+rI3)×100%]/3(rk+rI)3
【详解】(1)由铯的最外层电子排布式为6s1可知X、Y、Z为第ⅠA族,而ⅠA族前四周期的元素分别为H、Li、Na、K,又由提供的X、Y的第一电离能的差值与Y、Z的第一电离能的差值相差不大可知,X、Y、Z不可能有H元素,而同主族元素随着电子层数的增加,第一电离能逐渐减小,故X、Y、Z分别为Li、Na、K,则基态K原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1;由于锂、钠、钾为金属晶体,它们的价电子数相等,金属离子所带的电荷数相同,离子半径依次增大,金属键依次减弱,故熔点依次降低,即熔点为Li>Na>K;(2)BeF2分子内中心原子为Be,其价电子数为2,F提供2个电子,所以Be原子的价层电子对数为 (2+2)/2=2,Be原子的杂化类型为sp杂化,BeF2分子的空间构型是直线形;(3)非羟基氧原子个数越多,含氧酸的酸性越强,则含氧酸HClO、HClO2、HClO3、HClO4酸性由强到弱的顶序为HClO4>HClO3>HClO2>HClO。(4)由碘晶胞可知,131I2在晶胞的8个顶点和6个面上,故一个晶胞中含有4个131I2分子;该晶体属于分子晶体;(5)根据晶胞结构可知KI晶胞与NaCl晶胞结构相似,每个K+紧邻6个I-,每个K+的配位数为6;晶胞中K和I均是4个,原子半径分别为rKcm和rIcm,则晶胞的边长是2rKcm+2rIcm,因此KI晶体的密度为,KI晶胞中的空间利用率为。
18.(1) 平面三角形 V形
(2) sp3 三角锥形
(3) sp2 正四面体
【解析】(1)
分子中S原子价电子对数为3,模型名你为平面三角形,分子中有1个孤电子对,分子的立体结构为V形;
(2)
分子中N原子价电子对数为,N原子的杂化轨道的类型为sp3,N原子有1个孤电子对,分子的立体结构为三角锥形;
(3)
分子中C原子孤电子对数为0,σ键数为3,所以C原子价电子对数为3,C原子的杂化轨道的类型为sp2,分子中C原子的价电子对数为4,C原子无孤电子对,分子立体结构为正四面体。
19. 4 0 C16H30O ⑤
【分析】(1)碳碳双键的同一碳原子上含有两个不同的基团时,该有机物具有顺反异构,据此分析解答;
(2)C原子上连有4个不同的原子或原子团,该碳原子为手性碳原子;
(3)由结构简式可确定分子中的原子个数,得出分子式;
(4)由物质中含有-OH、-C=C-,结合醇、烯烃的性质来分析解答。
【详解】(1)由结构可知,每个C=C双键有2种顺反异构,故共有4种顺反异构;
(2)C原子上连有4个不同的原子或原子团,该碳原子为手性碳原子,显然该物质中的碳原子均不具有手性,即手性碳原子数为0;
(3)由结构简式可知1个分子中含16个C、30个H、1个O原子,则分子式为C16H30O;
(4)由物质中含有-OH,能发生酯化反应及氧化反应,含-C=C-,能发生氧化、加成、加聚反应,则不具有的性质为⑤。
20.(1)分析溶质和溶剂的分子结构就可以知道,蔗糖、氨、水是极性分子,而蔡、碘、四氯化碳是非极性分子。通过对许多实验的观察和研究,人们得出了一个经验性的“相似相溶”的规律:非极性溶质一般能溶于非极性溶剂,极性溶质一般能溶 于极性溶剂
(2)根据相似相溶规律,NH3是极性分子,易溶于极性溶剂水中;而且NH3可以和H2O形成分子间氢键,使溶解度更大,所以NH3极易溶于水。而CH4是非极性分子,难溶于水
(3)因为油漆的主要成分是非极性或极性很小的有机分子,故易溶于非极性或极性很小的有机溶剂中,如苯、甲苯、乙酸乙酯等,而不溶于水
(4)碘是非极性分子,所以在极性溶剂水中的溶解度很小,而易溶于非极性溶剂四氯化碳。我们观察到碘中加水后,碘没有全部溶解,表明碘在水中的溶解度很小。而在碘水中加入CC14振荡后,水层颜色明显变浅,而CC14层呈紫红色,表明碘在CC14中溶解度较大,所以使碘从水中萃取到了CCl4中而在碘水中加入浓的KI溶液后,由于发生反应:I2+I-=I,碘生成了无色的I3-,并溶解到水中,碘的浓度降低,所以溶液紫色变浅
(5)从“资料卡片”提供的相关数据,我们能发现如下符合“相似相溶”规律的例子:①乙炔、乙烯、己烷、甲烷、氢气、氮气、氧气都是非极性分子,在水中的溶解度都很小;②SO2和CO2都能和水反应,但SO2是极性分子,CO2是非极性分子,所以SO2(11.28 g)比CO2 (0.169 g)在水中的溶解度大很多;③氯气也是非极性分子,但氯气能和水反应,生成物HCI、HCIO能溶于水,所以氯气的溶解性比其他非金属单质要好;④NH3分子能和H2O分子形成分子间氢键,所以NH3,在水中的溶解度很大(52.9 g)
(6)相似相溶还适用于分子结构的相似性。戊醇中的烃基较大,其中的-OH跟水分子的-OH的相似因素小得多了,因而它在水中的溶解度明显减小
【详解】(1)蔗糖、氨、水是极性分子,而蔡、碘、四氯化碳是非极性分子。通过对许多实验的观察和研究,人们得出了一个经验性的“相似相溶”的规律:非极性溶质一般能溶于非极性溶剂,极性溶质一般能溶于极性溶剂,所以蔗糖和氨易溶于水,难溶于四氯化碳;而萘和碘却易溶于四氯化碳,难溶于水。
(2)根据相似相溶规律,NH3是极性分子,易溶于极性溶剂水中;而且NH3可以和H2O形成分子间氢键,使溶解度更大,所以NH3极易溶于水。而CH4是非极性分子,难溶于水。
(3)油漆的主要成分是非极性或极性很小的有机分子,故易溶于非极性或极性很小的有机溶剂中,如苯、甲苯、乙酸乙酯等,而不溶于水。
(4)碘是非极性分子,所以在极性溶剂水中的溶解度很小,而易溶于非极性溶剂四氯化碳。我们观察到碘中加水后,碘没有全部溶解,表明碘在水中的溶解度很小。而在碘水中加入CC14振荡后,水层颜色明显变浅,而CC14层呈紫红色,表明碘在CC14中溶解度较大,所以使碘从水中萃取到了CCl4中而在碘水中加入浓的KI溶液后,由于发生反应:I2+I-=I,碘生成了无色的I,并溶解到水中,碘的浓度降低,所以溶液紫色变浅。
(5)从“资料卡片”提供的相关数据,我们能发现如下符合“相似相溶”规律的例子:
①乙炔、乙烯、己烷、甲烷、氢气、氮气、氧气都是非极性分子,在水中的溶解度都很小;
②SO2和CO2都能和水反应,但SO2是极性分子,CO2是非极性分子,所以SO2(11.28 g)比CO2 (0.169 g)在水中的溶解度大很多;
③氯气也是非极性分子,但氯气能和水反应,生成物HCI、HCIO能溶于水,所以氯气的溶解性比其他非金属单质要好;
④NH3分子能和H2O分子形成分子间氢键,所以NH3,在水中的溶解度很大(52.9 g)。
(6)相似相溶还适用于分子结构的相似性。戊醇中的烃基较大,其中的-OH跟水分子的-OH的相似因素小得多了,因而它在水中的溶解度明显减小。