第二章分子结构与性质
同步练习
一、单选题
1.是一种光催化半导体材料(其结构如图1所示)。光照时,光催化材料会产生电子()和空穴(),能实现和的资源化转化(如图2所示)。下列说法错误的是
A.该光催化材料实现了太阳能→化学能
B.图1和图2物质中碳原子的杂化方式共有2种
C.转化的反应为
D.每消耗22g,能产生1mol
2.最近几年烟酰胺火遍了全网,它的美白功效一直以来都广受好评。烟酰胺的结构简式如图所示,下列有关叙述正确的是
A.烟酰胺属于胺
B.烟酰胺与盐酸反应生成和
C.烟酰胺与氢氧化钠溶液反应生成和氨气
D.烟酰胺分子中氮原子的杂化方式只有1种
3.二氯化二硫(S2Cl2)可用作橡胶工业的硫化剂,常温下它是橙黄色有恶臭的液体,它的分子结构与H2O2相似,熔点为193K,沸点为411K,遇水很容易反应,产生的气体能使品红褪色,S2Cl2可由干燥的氯气通入熔融的硫中制得。下列有关说法不正确的是
A.制备S2Cl2的反应是氧化还原反应,S2Cl2分子内存在极性和非极性共价键
B.S2Cl2遇水反应的化学方程式为:2S2Cl2+2H2O=3S↓+SO2↑+4HCl
C.S2Cl2与H2O2结构相似,故S2Cl2有强氧化性
D.S2Cl2的电子式为,S2Cl2分子中各原子均达到8电子稳定结构
4.NF3与汞共热得到N2F2和一种汞盐,下列有关说法错误的是
A.NF3的空间构型为三角锥形 B.N2F2的结构式为F-N=N-F
C.NF3沸点一定高于NH3 D.N2F2:分子存在顺反异构
5.已知冰醋酸能与氯气在碘催化下发生反应:。对实验过程进行监测,发现过程中出现了键,下列有关说法错误的是
A.实验中键的产生,可通过红外光谱结果证明
B. 键比键更易形成,且键能更大
C.中存在键
D.的酸性比强
6.2NaClO3+4HCl=2NaCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O可用于制备含氯消毒剂。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。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
7.短周期主族元素A、B可形成AB3分子,下列有关叙述正确的是
A.若A、B为同一周期元素,则AB3分子一定为平面正三角形
B.若AB3分子中的价电子个数为24个,则AB3分子可能为平面正三角形
C.若为A、B为同一主族元素,则AB3分子一定为三角锥形
D.若AB3分子为三角形锥形,则AB3分子一定为NH3
8.缺电子化合物是指电子数不符合路易斯结构(一个原子通过共用电子使其价层电子数达到8,氢原子达到2所形成的稳定分子结构)要求的一类化合物。下列说法正确的是
A.、、均为缺电子化合物
B.的键角大于的键角
C.与反应时,提供空轨道,提供孤对电子
D.可以通过晶体X射线衍射实验测定、的结构
9.硫的化合物很多,如、、、、三聚的等,三聚的的结构如图所示。下列说法正确的是
A.分子中含有键 B.、中S原子都是杂化
C.、分子的VSEPR模型不一样 D.为正四面体结构
10.甲醛是家庭装修常见的污染物。一种催化氧化甲醛的反应为。下列有关叙述正确的是
A.和分子中均同时存在键和键
B.分子中键和键的数目之比为
C.分子形成时轨道的其中一种重叠方式是
D.分子中键和键的电子云的对称性相同
11.下列对NH3NH过程的描述不合理的是
A.微粒的空间结构发生了改变 B.氮原子的杂化方式发生了改变
C.微粒的化学性质发生了改变 D.微粒中的键角发生了改变
12.下列关于物质结构的选项中,正确的是
A.CH3COOH分子中碳原子的杂化类型有sp2和sp3两种
B.元素Ge位于周期表第四周期VIA族,核外电子排布式为[Ar]3d104s24p2,属于p区
C.HF沸点高于HCl,是因为HCl共价键键能小于HF
D.可燃冰中甲烷分子与水分子之间存在氢键
13.反应10Na+2NaNO3=6Na2O+N2↑可用于工业制取Na2O。下列表示相关微粒的化学用语正确的是
A.中子数为10的氧原子:O
B.Na2O的电子式:
C.NO中氮原子的轨道杂化类型:sp3
D.氮原子的L层电子轨道表示式:
14.下列叙述中正确的有
①沸点:HI>HBr>HCl
②COCl2、BF3中各原子均达到8电子稳定结构
③一般分子的极性越大,范德华力越大
④氢键是一种分子间作用力,所以氢键只存在于分子与分子之间
⑤CH3CH=CH2分子中,σ键与π键数目之比为6:1
⑥平面三角形分子一定是非极性分子
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
15.下列对一些实验事实的理论解释不正确的是
选项 实验事实 理论解释
A 比原子稳定 最外层电子数:有8个,有1个
B 酸性: 非金属性:
C 原子半径: 原子、原子的电子层数相同,但原子的核电荷数比原子多,对核外电子的吸引能力比原子强
D 分子比分子稳定 键比键强
A.A B.B C.C D.D
二、填空题
16.硒是动物和人体所必需的微量元素之一,在周期表中信息如图所示。完成下列填空:
(1)Se元素在周期表中的位置为___。表中78.96的意义为__。Se原子最外层电子排布的轨道表示式为___。
(2)从原子结构角度解释硫的非金属性大于硒___。
(3)硒化氢(H2Se)是一种有恶臭味的有毒气体,是一种___(选填“极性、或非极性”)分子,其空间结构为___型。
(4)工业上常用浓H2SO4焙烧CuSe的方法提取硒,反应产生SO2、SeO2的混合气体,写出反应的化学方程式___。理论上该反应每转移1mol电子,可得到SeO2的质量为___g,得到SO2在标准状况下的体积为___ L。
17.Ⅰ.镍、锌等金属及其化合物在工业上有重要用途。回答下列问题:
(1)镍能形成多种配合物,其中和的相关信息如下:
配合物 状态 溶解性
无色易挥发性液体 不溶于水,易溶于苯、四氯化碳等有机溶剂
红黄色单斜晶体 易溶于水
①熔点高于的原因是_______。
②为_______分子(填“极性”或“非极性”);提供的空轨道数目为_______;写出一种与互为等电子体的离子:_______。
(2)在催化作用下,呋喃(可与氨反应,转化为吡咯()。二者熔、沸点关系为呋喃_______吡咯(填“高于”或“低于”),原因是_______。
Ⅱ.抗坏血酸的分子结构如图所示。
(3)分子中碳原子的轨道杂化类型为_______;其_______(填“易”或“难”)溶于水,原因是_______。
18.工业上可以用NaCl溶液制取重要的化工原料纯碱,此化工流程还需要一定量的CO2和NH3。
(1)NH3的分子构型是_______,用电子式表示NH3分子的形成过程_______。
(2)工业上合成氨气需要使用氮气,氮原子的结构示意图是_______,氮气分子的结构式是_______。
(3)羰基硫COS的分子构型与CO2分子相似,可以看作CO2分子中的1个氧原子被硫原子取代。COS的电子式是_______,它是_______(填“极性”或“非极性”)分子。
19.阳离子(H3O+)的立体构型为___________,氧原子的杂化轨道类型为___________
20.回答下列问题:
(1)2022年2月我国科学家在《科学》杂志发表反型钙钛矿太阳能电池研究方面的最新科研成果论文,为钙钛矿电池研究开辟新方向。基态钛原子的px原子轨道上的电子数为___________。与钛同周期的第ⅡB族和第ⅢA族两种元素中第一电离能较大的是___________(写元素符号)。
(2)互为同分异构体的两种有机物分子形成的氢键如图所示。
沸点:邻羟基苯甲醛___________对羟基苯甲醛(填“>”“=”或“<”),主要原因是___________。
三、实验题
21.肼(N2H4) 是一种重要的工业产品,实验室用NH3与Cl2合成肼(N2H4) 并探究肼的性质。实验装置如图所示:
相关物质的性质如下:
性状 熔点/℃ 沸点/℃ 性质
N2H4 无色液体 1.4 113 与水混溶、强还原性
N2H6SO4 无色晶体 254 / 微溶于冷水,易溶于热水
回答下列问题:
(1)装置A试管中的试剂为_______(填化学式)。仪器a的名称是_______。
(2)N2H4是_______分子(填“极性”或“非极性”)。
(3)装置B中制备肼的离子方程式为_______,该装置中通入NH3必须过量的原因是_______。
(4)上述装置存在一处缺陷,会导致肼的产率降低,改进方法是_______。
(5)①探究N2H4的性质。取装置B中溶液,加入适量稀硫酸振荡,置于冰水浴冷却,试管底部得到无色晶体。肼是一种二元弱碱,肼与硫酸反应除能生成N2H6SO4外,还可能生成的盐为_______。(填化学式)。
②测定肼的质量分数。取装置B中的溶液3.2g,调节溶液pH为6.5左右,加水配成250mL溶液,移取25.00mL置于锥形瓶中,并滴加2~3滴淀粉溶液,用c mol·L-1的碘溶液滴定(杂质不参与反应),滴定过程中有无色、无味、无毒气体产生。滴定终点平均消耗标准溶液20.00mL,产品中肼的质量分数为_______%。
参考答案:
1.B2.B3.C4.C5.B6.A7.B8.D9.B10.A11.B12.A13.D14.A15.B
16. 第四周期VIA族 硒元素的相对原子质量 硫和硒原子的最外层电子数相同,硫原子比硒原子少一层电子,原子半径小,得电子能力强,所以硫的非金属性强于硒 极性 折线形 CuSe+4H2SO4(浓)=CuSO4+SeO2↑+3SO2↑+4H2O 18.49 11.2
17.(1) 是离子晶体,是分子晶体,破坏分子晶体的范德华力所需能量比破坏离子晶体的离子键所需能量少 非极性 4 或
(2) 高于 吡咯易形成分子间氢键
(3) 易 1个抗坏血酸分子中存在4个羟基,易和水形成氢键,则抗坏血酸易溶于水
18.(1) 三角锥形
(2)
(3) 极性分子
19. 三角锥形 sp3
20.(1) 4 Zn
(2) < 邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,不能形成分子间氢键,对羟基苯甲醛不能形成分子内氢键,只能形成分子间氢键
21.(1) Ca(OH)2、NH4Cl 长颈漏斗
(2)极性
(3) 2NH3+2OH +Cl2=N2H4+2Cl +2H2O 防止N2H4被氧化
(4)B、C之间增加盛有饱和食盐水的装置
(5) (N2H5)2SO4 100c