第二章《微粒间相互作用与物质性质》检测题
一、单选题(共13题)
1.用价层电子对互斥理论预测H2S和AlCl3的立体结构,两个结论都正确的是
A.直线形;三角锥形 B.V形;三角锥形
C.直线形;平面三角形 D.V形;平面三角形
2.CO与反应生成的历程如下(部分微粒未画出):下列分析不正确的是
A.分子的空间结构是直线形
B.在该过程中,CO断键形成C和O
C.CO和O生成了具有共价键的
D.CO和O生成的过程涉及了电子转移
3.反应:NH4Cl+ NaNO2=NaCl+N2↑+2H2O放热且产生气体,可用于冬天石油开采。下列说法正确的是
A.N2是极性分子 B.NaCl的电子式为
C.NH4Cl中含有配位键 D.Cl-与Na+具有相同的电子层结构
4.下列说法不正确的是
A.两个原子之间形成共价键时,最多有一个σ键
B.气体单质中,一定有σ键,可能有π键
C.N2分子中有一个σ键,2个π键
D.σ键比π键重叠程度大,形成的共价键强
5.X、Y、Z、W、Q为原子序数依次递增的短周期主族元素,基态X原子价电子层有3个单电子,Z与Y可形成原子个数比为1:1的含非极性共价键的离子化合物,W、Q的最外层电子数之和等于Z的原子序数。下列说法正确的是
A.简单离子半径:Z>Y
B.X、W一定同主族
C.简单气态氢化物的稳定性:X>Y
D.Q的最高价含氧酸根的空间结构为正四面体形
6.A、B、C、D是原子序数依次增大的前四周期的主族元素,A是宇宙中含量最多的元素;基态B原子核外能级上的电子总数与能级上的电子总数相等,但第一电离能高于同周期相邻元素;C是制芯片的主要元素;D与A元素在周期表中处于同一主族。下列说法错误的是
A.A元素和第VIA族元素形成的简单化合物的沸点从上至下依次升高
B.B单质在空气中燃烧产物不止一种
C.C的氧化物可以形成共价晶体
D.D元素原子核外共有19种不同运动状态的电子
7.下列说法不正确的是
A.HF比H2O稳定性更强,是由于HF分子间作用力较大
B.CCl4和N2分子晶体中各原子最外层都达到8电子稳定结构
C.Na投入到水中,有共价键的断裂与形成
D.离子化合物中一定含有离子键,可能含有共价键
8.下列有关H2S、SO2、SO3、和的说法正确的是
A.SO3是非极性分子 B.的空间构型为正四面体型
C.SO2与中的S原子的杂化类型相同 D.H2S的键角大于SO2的键角
9.Fe、HCN与在一定条件下发生如下反应:,下列说法正确的是
A.第一电离能由大到小的顺序为O>N>C
B.中阴离子的VSEPR模型为四面体形
C.配合物中铁元素显+3价
D.是含有极性共价键的非极性分子
10.南京理工大学科研团队合成了能在室温下稳定存在的五氮阴离子盐[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl],已知五氮阴离子(N)是制备全氮类物质()的重要中间体。下列说法正确的是
A.属于离子化合物 B.(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl中含有四种离子
C.每个五氮阴离子中含有35个电子 D.的摩尔质量为140
11.下列变化或数据与氢键无关的是( )
A.甲酸蒸气的密度在373K时为1.335g·L-1,在293K时为2.5 g·L-1
B.氨分子与水分子形成一水合氨
C.水结冰体积增大。
D.SbH3的沸点比PH3高
12.用氨水吸收硫酸工厂尾气中的,发生的反应为:。下列说法正确的是
A.分子的空间结构呈V形 B.的电子式为
C.是非极性分子 D.的VSEPR模型为平面三角形
13.在乙烯分子中有σ键和π键,下列说法错误的是
A.中心原子采用sp2杂化 B.杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键
C.乙烯分子中所有原子一定在同一平面 D.乙烯分子中有4个σ键和2个π键
二、非选择题(共10题)
14.试用有关知识解释下列现象:
(1)乙醚()的相对分子质量大于乙醇,但乙醇的沸点却比乙醚高很多,原因是______。
(2)从氨合成塔里出来的、、的混合物中分离,常采用加压使液化的方法,原因为______。
(3)水在常温下,其组成的化学式可用表示,原因是______。
三、实验题
15.I.请回答下列问题:
(1)常温常压下硼酸(H3BO3)晶体结构为层状,其二维平面结构如图。1 mol 硼酸(H3BO3)晶体中含有___ mol 氢键。从氢键的角度解释硼酸在冷水中的溶解度小而加热时溶解度增大:__________________。
(2)比较酸性的相对强弱:H2SO4__ HClO4 (填“>”“=”或“<”),已知能发生反应:H2SO4(浓)+NaClO4HClO4+NaHSO4,说明该反应能发生的理由_______________。
Ⅱ.氮化铝(AlN)是一种性能优异的新型材料,在许多领域有广泛应用,前景广阔。某化学小组模拟工业制氮化铝原理欲在实验室制备氮化铝。查阅资料:①实验室用饱和NaNO2溶液与NH4Cl溶液共热制N2:NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O;②工业制氮化铝:Al2O3+3C+N22AlN+3CO,氮化铝在高温下能水解。
(1)氮化铝的制备
①实验中使用的装置如上图所示,请按照氮气流方向将各仪器接口连接:c→_____________。 (根据实验需要,上述装置可使用多次)
②D装置内氯化钯溶液的作用可能是_________________。
(2) AlN粉末会缓慢发生水解反应,粒径为100 nm的AlN粉末水解时溶液pH的变化如下图所示。
①AlN粉末水解的化学方程式是________________________。
②相同条件下,请在图中画出粒径为40 nm的AlN粉末水解的变化曲线__________。
16.I.某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液时,选择甲基橙作指示剂。请填写下列空白:
(1)在中和滴定的过程中有如下操作:①用标准盐酸润洗滴定管 ②往滴定管内注入标准盐酸溶液 ③检查滴定管是否漏水 ④滴定,则在操作过程中正确的顺序是_______(写序号)
(2)在滴定时,左手把握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视_______;滴定终点的判定依据是_______。
(3)下列操作中可能使所测氢氧化钠溶液的浓度数值偏低的是_______。
A.酸式滴定管未用标准盐酸溶液润洗就直接注入标准盐酸溶液
B.滴定前盛放氢氧化钠溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
D.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
II.[Cu(NH3)4]2+在实验室中制备方法如下:向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水,首先形成蓝色沉淀,继续添加氨水,沉淀溶解,得到深蓝色的透明溶液。
(4)请写出蓝色沉淀溶解得到深蓝色溶液的离子方程式_______。
(5)[Cu(NH3)4]2+中的配体为_______,提供孤电子对的配位原子是_______。
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______。
四、计算题
18.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
19.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__。
20.蓝色的无水在吸水后会变成粉红色的水合物,该水合物受热后又变成无水,所以无水,常用作吸湿剂和空气湿度指示剂。现有无水,吸水后变成,试回答下列问题:
(1)水合物中x=______。
(2)若该水合物为配合物,其中的配位数为6,经测定得出该配合物内界和外界含有的个数之比为1:1,则该配合物的化学式可表示为______。
21.有七种元素,其中A、X、Y、D、E为短周期主族元素,Z、G为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。请回答问题。
A 元素的核外电子数和电子层数相等,也是宇宙中最丰富的元素
X 元素原子的核外电子数比电子数少1
Y 原子的第一至第四电离能分别是:;;;
D 原子核外所有轨道全满或半满
E 元素的主族序数与周期数的差为4
Z 是前四周期中电负性最小的元素
G 在周期表的第七列
(1)已知为离子化合物,写出其电子式_______________。
(2)X基态原子中能量最高的电子,其电子云在空间有______个方向,原子轨道呈_____形;的空间构型为__________。
(3)某同学根据上述信息,推断Y基态原子的核外电子排布为:
该同学所画的电子排布图违背了________________________。
(4)G位于元素周期表的_________区,原子结构示意图为____________________。
(5)中心原子的杂化方式为_________,其空间构型为____________________。
(6)Z元素的基态原子价电子排布式为_______________________。
22.X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的前20号主族元素,X是短周期原子半径最小的元素,Y的最外层电子数是其内层电子数的3倍,Z、W为同周期相邻元素,在酸性条件下可发生歧化反应,R原子核外没有未成对电子。回答下列问题:
(1)X与Z组成的最简单化合物的电子式为_________。
(2)W元素在周期表中的位置是____,在酸性条件发生歧化反应的离子方程式为____。
(3)X与R组成的物质为_________ (填“共价”或“离子”)化合物,该物质可作为野外工作的应急燃料,其与水反应的化学方程式为__________________。
(4)科学家于2000年合成了元素周期表中与Y同主族的第7周期的鉝(Lv)元素,该元素的原子序数为_________;比较Y的简单氢化物与W的氢化物沸点高低:_________ (用化学式表示),判断依据是__________________。
23.A、B、C、D、E、F均为前四周期的元素,原子序数依次增大,A的核外电子数等于其电子层数,B的最外层电子数是次外层电子数的3倍,A和C、B和E同主族,B、C、D的离子具有相同的电子层结构,D的离子是同周期中离子半径最小的,F原子中共有6个未成对电子。
请回答下列问题:
(1)写出下列元素的元素符号:A____、C_____、E_____、F_____。
(2)元素A和元素B可以形成A2B物质甲,写出甲的分子式____,甲为_____(填“极性”或“非极性”)分子。
(3)元素A和元素E形成化合物乙,用电子式表示化合物乙_______________;常温下甲为液态,乙为气态,试解释原因__________________________。
(4)元素A与元素C形成化合物丙,丙的水溶液显碱性,试用化学方程式解释其原因:_________________。
(5)元素C、元素D的最高价氧化物的水化物相互反应的离子方程式是__________。
(6)写出元素F的外围电子排布式_______________________。
参考答案:
1.D 2.B 3.C 4.B 5.D 6.A 7.A 8.A 9.D 10.B 11.D 12.A 13.D
14. 乙醇分子间形成的氢键作用远大于乙醚分子间的范德华力,故乙醇的沸点比乙醚的高很多 分子间可以形成氢键,而、分子间的范德华力很小,故可采用加压液化的方法从混合物中分离 常温下,液态水中水分子间通过氢键缔合成较大的分子团,而不是以单个水分子形式存在,所以用表示
15. 3 硼酸分子之间形成氢键,使硼酸谛合成层状大分子,在冷水中溶解度小,而加热硼酸分子之间形成的氢键被破坏,硼酸分子与水分子之间形成大量的氢键而使加热时硼酸的溶解度增大 < H2SO4的沸点高于HClO4,高沸点酸制取低沸点酸 a→b→d→e→g→f 吸收CO,防止污染空气 AlN+3H2OAl(OH)3+ NH3
16. ③①②④ 锥形瓶内溶液颜色变化 滴最后一滴盐酸时,溶液由黄色变成橙色且30秒内不变色 D Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O NH3 N
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
18. 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
19. 2NA(1.204×1024) 1:2 1:1 5.5 5:1 6NA(3.612×1024) 7
20. 6
21. 3 哑铃 直线形 泡利不相容原理 d sp3 三角锥形 4s1
22. 或 第三周期ⅥA族 +2H+=S↓ +SO2↑+H2O 离子 CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑ 116 H2O>H2S H2O分子间存在氢键,增强了分子间作用力
23.(1) H Na S Cr
(2) 极性
(3) 甲分子间存在氢键,乙分子间无氢键
(4)
(5)
(6)