专题4《分子空间结构与物质性质》测试题(含解析)2022-2023学年下学期高二化学苏教版(2019)选择性必修2

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名称 专题4《分子空间结构与物质性质》测试题(含解析)2022-2023学年下学期高二化学苏教版(2019)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 2023-06-24 10:08:19

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专题4《分子空间结构与物质性质》测试题
一、单选题
1.下列有关杂化轨道的说法错误的是
A.由同一能层上的s轨道与p轨道杂化而成
B.所形成的3个杂化轨道的能量相同
C.每个杂化轨道中s能级成分占三分之一
D.杂化轨道最多可形成2个键
2.我国科学家以NiO-Al2O3/Pt为催化剂揭示氨硼烷(H3NBH3)(结构式如图所示)产生H2的机理。下列说法正确的是
A.电负性:N>O >B
B.氨硼烷分子中存在配位键
C.基态氧原子有1个未成对电子
D.基态Ni原子价层电子排布式为3d94s1
3.氯化钴(Ⅲ)的氨配合物有多种,主要有、等。实验室制备的反应为:。下列有关说法正确的是
A.1mol中含有的键数为24
B.和的VSEPR模型相同
C.是含有极性键和非极性键的非极性分子
D.等物质的量的和与足量反应,消耗的均为3mol
4.徐光宪在《分子共和国》一书中介绍了许多明星分子,如H2O2、CO2、BF3、CH3COOH等。下列说法正确的是
A.H2O2分子的空间构型为直线形
B.CO2分子为非极性分子
C.BF3分子中的B原子满足8电子稳定结构
D.CH3COOH分子中C原子均为sp2杂化
5.氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物,经过一系列反应可以得到BF3和BN,如图所示。下列叙述正确的是
A.NH3与BF3都是由极性键构成的极性分子
B.六方氮化硼在高温高压下,可以转化为立方氮化硼,其结构与金刚石相似,立方氮化硼晶胞中含有4个氮原子、4个硼原子
C.NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一,lmolNH4BF4含有配位键的数目为NA
D.立方氮化硼和半导体材料氮化铝的结构均类似于金刚石,立方氮化硼的熔点小于氮化铝
6.光气(COCl2)是一种重要的有机中间体。可用反应CHCl3+H2O2=COCl2↑+HCl+H2O制备光气。下列叙述错误的是
A.CHCl3为极性分子
B.电负性:O>Cl>C
C.基态Cl原子的价电子轨道表示式:
D.COCl2中碳原子的杂化类型为sp3杂化
7.离子液体可在室温下以和为原料合成DMC,具体流程如下(其中化合物①的1号C上没有H原子),下列说法不正确的是
A.化合物①可作为配体与某些金属离子形成配合物
B.①→A是加成反应,则A的结构可能为
C.在上述流程中,中间体A还起到了吸水作用
D.根据流程可知,DMC的结构为
8.某物质的结构如图所示,对该物质的分析判断正确的是
A.该物质属于离子化合物
B.该物质的分子中只含有共价键、配位键两种作用力
C.该物质是一种配合物,其中Ni原子为中心原子,配位数是4
D.该物质中C、N、O原子均存在孤对电子
9.下列有关微粒性质的排列顺序,正确的是
A.键角:BF3>CCl4>PCl3 B.热稳定性:HBr>HCl>HF
C.第一电离能:Na>Mg>Al D.熔点:单晶硅>碳化硅>金刚石
10.2021年诺贝尔化学奖授予对有机小分子不对称催化作出重大贡献的科学家,获奖科学家的研究成果中L-脯氨酸催化有机反应的机理如图所示(分别表示向纸面内、向外伸展的共价键)。下列叙述错误的是
A.反应过程中氮原子的杂化方式发生了改变
B.过渡态中“O—H…O”和“O—H…N”可看作初步形成的氢键
C.H2O是该历程的中间产物
D.图中总过程的化学方程式可表示为CH3COCH3+RCHO
11.下列说法不正确的是
A.某粒子空间构型为正四面体,则键角一定是
B.某粒子空间构型为平面三角形,则中心原子一定是杂化
C.某粒子空间构型为V形,则中心原子一定有孤电子对
D.某分子空间构型为三角锥形,则该粒子一定是极性分子
12.短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子,W简单离子在同周期离子中半径最小,Q与Z同主族。下列说法错误的是
A.X能与多种元素形成共价键 B.简单氢化物沸点:
C.第一电离能: D.电负性:
13.用短线“ ”表示共用电子对,用“ ”表示未成键孤电子对的式子叫路易斯结构式。R分子路易斯结构式可以表示为,下列叙述错误的是
A.R与BF3的空间结构相同 B.键角:109°28′
C.R可以是PH3或AsH3 D.R分子的中心原子上的价层电子对数为4
14.我国科学家合成的某种离子化合物结构如下图,该物质由两种阳离子和两种阴离子构成,其中有两种10电子离子和一种18电子离子。X、Y、Z、M均为短周期元素,且均不在同一族;X是半径最小的元素,Z是空气中含量最多的元素,Y的电负性大于Z。下列说法不正确的是
A.X与Y形成的化合物沸点高于Y同族元素与X形成化合物的沸点主要原因是容易形成分子间氢键
B.Z的最高价氧化物对应水化物的阴离子中Z的杂化方式为sp2杂化
C.元素第一电离能:YD.该盐中,存在离子键、极性共价键、非极性共价键、配位键和氢键等化学键
15.Bi为第VA族元素,铋酸钠是分析化学中的重要试剂,不溶于冷水。测定NaBiO3粗产品纯度的步骤如下:①将NaBiO3粗产品加入足量稀硫酸和稀MnSO4溶液中,充分反应后,溶液变为紫红色,同时生成Bi3+;②向①中反应后的溶液中滴加一定浓度的草酸(H2C2O4)标准溶液,通过消耗草酸标准溶液的体积计算产品纯度。下列有关说法正确的
A.BiO的空间结构为三角锥形
B.草酸分子中σ键与π键个数之比为3:1
C.步骤①中反应的离子方程式为5BiO+2Mn2++14H+=5Bi3++2MnO+7H2O
D.步骤②中反应的氧化产物和还原产物的物质的量之比为5:1
二、填空题
16.连二亚硫酸钠是一种常用的还原剂。硫同位素交换和顺磁共振实验证实,其水溶液中存在亚磺酰自由基负离子。
(1)写出该自由基负离子的结构简式_______,根据VSEPR理论推测其形状_______。
(2)连二亚硫酸钠与CF3Br反应得到三氟甲烷亚磺酸钠。文献报道,反应过程主要包括自由基的产生、转移和湮灭(生成产物)三步,写出三氟甲烷亚磺酸根形成的反应机理_______。
17.有下列物质①铁 ②干冰 ③金刚石 ④水晶 ⑤氯化钠 ⑥碘 ⑦氢氧化钠,用编号填写下列空格。
(1)离子晶体有_______,分子晶体有________,共价晶体(原子晶体)有_________;
(2)已知微粒间作用力包括化学键及分子间作用力。上述物质所含的微粒间作用力中,仅有共价键的有______,仅有离子键的有______,既含共价键又含离子键的有_______;
18.(1)在H-S、H-Cl两种共价键中,键的极性较强的是_______(填“H-Cl”或“H-S”,下同),键长较长的是_______。
(2)PH3与NH3的结构相似,和过渡金属更容易形成配合物的是_______(填“PH3”或“NH3”);CCl4、H2O、NH3键角由大到小的顺序是_______。
19.氨硼烷()含氢量高、热稳定性好,是一种具有潜力的固体储氢材料。分子中,化学键称为___________键,其电子对由___________提供。
20.Ⅰ.单选题
(1)溶液中通入适量,反应的离子方程式为。下列各离子的电子排布式正确的是
A.为 B.为
C.为 D.为
(2)下列各组比较中,正确的是
A.分子的极性:
B.比稳定
C.钠元素的第一、第二电离能分别小于镁元素的第一、第二电离能
D.在中的溶解度:
(3)已知的结构为,下列叙述不正确的是
A.的结构中,两边的S原子无孤对电子
B.的结构中,中间的两个S原子均有两对孤对电子
C.的结构中a、b为键长,则
D.沸点
Ⅱ.非选择题
结构决定性质,研究元素及物质的结构和性质是化学工作者水恒的课题。
(4)原子核外共有___________种运动状态不同的电子,其基态原子的电子排布式为___________,最高能层电子的电子云轮廓形状为___________。
(5)我国科学家屠呦呦以研究“青蒿素”获诺贝尔奖。青蒿素的结构简式如图所示,其组成元素的电负性由大到小的顺序为___________。
(6)已知,可用异氰酸苯酯与氯氨基吡啶反应生成氯吡苯脲:
反应过程中,每生成氯吡苯脲,断裂___________键,断裂___________键。
(7)计算:的中心原子上的孤电子对数分别是___________、___________。
(8)抗坏血酸的分子结构如图所示,分子中碳原子的轨道杂化类型为___________;推测抗坏血酸在水中的溶解性:___________(填“难溶”或“易溶”)于水;坏血酸分子___________(填“是”或“不是”)手性分子。
21.图1-1示出了一种结构有趣的“糖葫芦”分子。其中A、B、C和D四种元素位于同一族的相邻周期,B的电负性大于D.C可分别与A、B、D形成二元化合物,C和E可形成易挥发的化合物CE3,CE3在工业上可用于漂白和杀菌。A和E可形成化合物AE3(bp,76°C),AE3的完全水解产物之一X是塑料件镀金属的常用还原剂。A、C和E可形成含有六元坏的化合物A3C3E6.在氯仿中,D和E可结合两个甲基形成化合物DE3Me2
(1)写出A、B、C、D和E代表的元素_____、_____、______、____、_____。
(2)写出“糖葫芦”分子中A和C的杂化轨道________ 。
(3)画出处于最高氧化态的A与元素E形成的分子结构图,写出该分子的对称元素(具体类型)______。
(4)画出DE3Me2的所有可能的立体异构体__________。
(5)指出X属于______元酸,写出弱酸介质中硫酸镍被其还原的反应方程________。
22.氨硼烷(NH3BH3)含氢量高、热稳定性好,是一种具有潜力的固体储氢材料。回答下列问题:
(1)H、B、N中,原子半径最大的是_________。根据对角线规则,B的一些化学性质与元素________的相似。
(2)氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气:,的结构。在该反应中,B原子的杂化轨道类型由________变为________。
(3)NH3BH3分子中,与N原子相连的H呈正电性(Hδ+),与B原子相连的H呈负电性(Hδ- ),电负性大小顺序是________。
23.铁是一种常见的金属,在生产生活中用途广泛。
(1)铁在元素周期表中的位置是_______,其基态原子的电子排布式为_______;铁原子核外电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光,可以用_______摄取铁元素的原子光谱。
(2)Fe(CO)5与NH3在一定条件下可合成一种具有磁性的氮化铁(Fe3N),NH3分子的立体构型为_______;1mol Fe(CO)5分子中含有σ键为_______mol。
(3)把氯气通入黄血盐{K4[Fe(CN)6]}溶液中,得到赤血盐{K3[Fe(CN)6]},该反应的化学方程式为_______;CN-中碳原子的杂化轨道类型为_______。C、N、O元素的第一电离能的大小顺序为_______。
24.有下列8种晶体,用序号回答下列问题:
A.水晶 B.白磷 C.冰醋酸 D.固态氩 E.氯化铵 F.铝 G.金刚石
(1)含有非极性键的原子晶体是_____,属于原子晶体的化合物是___,不含化学键的分子晶体是______,属于分子晶体的单质是_________。
(2)含有离子键、共价键、配位键的化合物是___________,受热熔化,需克服共价键的是___________。
(3)金刚砂(SiC)的结构与金刚石相似,硬度与金刚石相当,则金刚砂的晶胞中含有_____个硅原子,______个碳原子;金刚石熔点高于金刚砂的原因_____________________________________。
金刚石结构
25.下表是一些键能数据:
键能 键能 键能 键能
H—H 436 Cl—Cl 243 H—Cl 431 H—O 467
S—S 255 H—S 347 C—F 453 C—O 358
C—Cl 339 C—I 216 H—F 565
回答下列问题。
(1)由表中数据能否得出下列结论:
①半径越小的原子形成的共价键越牢固(即键能越大),__________(填“能”或“不能”);
②非金属性越强的原子形成的共价键越牢固,__________(填“能”或“不能”)。能否从数据中找出一些规律,请写出一条:______________________________。试预测C-Br键的键能范围:__________(2)由热化学方程式并结合上表数据可推知一个化学反应的反应热(设反应物和生成物均为气态)与反应物和生成物的键能之间的关系是_____________;
(3)由热化学方程式和表中数值可计算出 变为时将__________(填“吸收”或“放出”)__________kJ的热量。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【详解】A.同一能层上的s轨道与p轨道的能量差异不大,杂化轨道是由同一能层上的s轨道与p轨道杂化而成的,A项正确;
B.同种类型的杂化轨道能量相同,B项正确;
C.杂化轨道是由1个s轨道与2个p轨道杂化而成的,C项正确;
D.杂化轨道最多可形成3个键,D项错误。
故选:D。
2.B
【详解】A.B、N、O都是第二周期元素,同周期从左到右主族元素的电负性逐渐增大,则电负性:O>N>B,A项错误;
B.氨硼烷分子由N原子提供孤电子对与B原子的空轨道共用,形成配位键,B项正确;
C.基态氧原子的核外电子排布式为1s22s22p4,2p能级有2个未成对电子,C项错误;
D.Ni原子核外有28个电子,基态Ni原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2,价层电子排布式为3d84s2,D项错误;
答案选B。
3.B
【详解】A.中N-Cu之间存在配位键也有σ键、N-H之间存在σ键,所以1个中σ键数目为6×4=24个σ键,1mol还有24NAσ键,故A错误;
B.N原子、O原子的价层电子对数均为4,二者VSEPR模型均为四面体形,故B正确;
C.是含有O-H极性键和O-O非极性键,但正负电荷重心不重合,是极性分子,故C错误;
D.没有告诉具体的物质的量,无法确定,故D错误;
故选:B。
4.B
【详解】A.H2O2分子O采取sp3杂化,分子是空间立体分子,其空间构型不是直线形,A错误;
B.CO2分子中三个原子在同一直线上,分子中正、负电中心重合,故该分子为非极性分子,B正确;
C.BF3分子中的B原子最外层只有6个电子,所以不满足8电子稳定结构,C错误;
D.CH3COOH分子中甲基C原子采用sp3杂化,羧基C原子采用sp2杂化,D错误;
答案选B。
5.B
【分析】硼砂与硫酸生成H3BO3,H3BO3受热分解得到B2O3,B2O3与CaF2、硫酸加热得到BF3,B2O3与氨气高温下得到BN,据此解答。
【详解】A.NH3是由极性键构成的极性分子,BF3是平面三角形,是由极性键构成的非极性分子,故A错误;
B.描述晶体结构的基本单元叫做晶胞,金刚石晶胞是立方体,其中8个顶点有8个碳原子,6个面各有6个碳原子,立方体内部还有4个碳原子,金刚石的一个晶胞中含有的碳原子数8×+6×+4=8,则立方氮化硼晶胞中应该含有4个N和4个B原子,故B正确;
C.NH4BF4中,NH中含有氮氢配位键,BF中含有硼氟配位键,则lmolNH4BF4含有配位键的数目为2NA,故C错误;
D.立方氮化硼和半导体材料氮化铝的结构均类似于金刚石,均是共价晶体,硼原子半径小于铝原子半径,所以立方氮化硼的熔点大于氮化铝,故D错误;
故选B。
6.D
【详解】A.CH4为非极性分子,3个H被Cl代替得到的CHCl3为极性分子,选项A正确;
B.非金属性越强,电负性越大,故电负性:O>Cl>C,选项B正确;
C.Cl元素为17号元素,原子核外有17个电子,所以核外电子排布式为:1s22s22p63s23p5,价电子轨道表示式:,选项C正确;
D.COCl2中含有碳氧双键,碳原子为sp2杂化,选项D错误;
答案选D。
7.D
【详解】A.由图可知,化合物①中含有孤电子对,作为配体与某些金属离子形成配合物,故A正确;
B.由图可知,①→A的反应是①与二氧化碳发生加成反应生成,故B正确;
C.由图可知,中间体A与水反应生成化合物②,所以反应过程中,中间体A还起到了吸水作用,故C正确;
D.由图可知,中间体A与甲醇反应生成碳酸二甲酯和水,碳酸二甲酯中的酯基结构为,不含有酯基结构,故D错误;
故选D。
8.C
【详解】A.根据图示,该物质不含离子,属于共价化合物,故A错误;
B.该物质的分子中含有共价键、配位键、氢键三种作用力,故B错误;
C.根据图示, Ni原子与4个N原子形成配位键,配位数是4,故C正确;
D.该物质中C原子最外层4个电子,形成4个共价键,C原子不存在孤对电子,故D错误;
故选C。
9.A
【详解】A.BF3 为平面三角,键角为120°,CCl4无孤电子对,键角109°28′,由于PCl3分子中磷原子含有1对孤电子对,并且孤电子对--成键电子对间的斥力>成键电子对--成键电子对间的斥力,使PCl3分子的键角减小,即小于109°28′,PCl3分子中P-Cl键的三个键角都是100.1°,所以键角:BF3>CCl4>PCl3,故A正确;
B.同主族元素从上到下非金属性减弱,则非金属性F>Cl>Br,对应氢化物的稳定性为HBr<HCl<HF,故B错误;
C.同周期随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,但IIA族、VA族具有全充满或半充满稳定结构,第一电离能大于同周期相邻元素,故第一电离能Na<Al<Mg,故C错误;
D.单晶硅、碳化硅、金刚石中形成的晶体都是原子晶体,由于键长C-C<C-Si<Si-Si,则熔点为金刚石>碳化硅>晶体硅,故D错误;
故选:A。
10.A
【详解】A.反应过程中,含氨有机物中氨原子的杂化方式均为,A错误;
B.氢键可表示为(X、Y为氟、氧或氮),过渡态中“”和“”可看作初步形成的氢键,B正确;
C.反应过程中生成了水,后又消耗掉水,水为中间产物,C正确;
D.上述过程可看作与发生加成反应,D正确;
故选A。
11.A
【详解】A.分子的空间构型是正四面体形,所含中心原子应能形成4个δ键,且结构对称,中心原子所形成的共价键键长相等,但键角不一定是109°28′,如白磷是正四面体结构,且四个顶点上分别含有一个原子,所以其键角为60°,故A错误;
B.价层电子对=σ键电子对+中心原子上的孤电子对,微粒立体构型是平面三角形,说明中心原子价层电子对个数是3且不含孤电子对,中心原子是以sp2杂化,如BCl3中价层电子对个数=,立体构型是平面三角形,中心原子是以sp2杂化,故B正确;
C.对于ABn型,若中心原子A的价电子全部成键,n=2为直线形,n=3为平面三角形,n=4为正四面体形;n=4,若中心原子A有孤电子对,空间构型为V形,说明该微粒中含有2个孤电子对,如H2O中心原子O原子价层电子对为2+2=4,VSEPR模型为四面体形,由于含有2对孤电子对,故为V形,故C正确;
D.分子立体构型是三角锥形,则正负电荷中心一定不重合,一定为极性分子,故D正确;
故选:A。
12.B
【分析】短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大,W简单离子在同周期离子中半径最小,说明W为第三周期元素Al。短周期元素的基态原子中有两个单电子,可分类讨论:①为第二周期元素时,最外层电子排布为2s22p2或2s22p4,即C或O;②为第三周期元素时,最外层电子排布为3s23p2或3s23p4,即Si或S。Q与Z同主族,结合原子序数大小关系可知,则X、Z、Q分别为C、O和S,则Y为N。
【详解】A.X为C,能与多种元素(H、O、N、P、S等)形成共价键,A正确;
B.Z和Q形成的简单氢化物为H2O和H2S,由于H2O分子间能形成氢键,故H2O沸点高于H2S,B错误;
C.Y为N,Z为O,N的最外层p轨道电子为半充满结构,比较稳定,故其第一电离能比O大,C正确;
D.W为Al,Z为O,O的电负性更大,D正确;
故选B。
13.A
【详解】A.R的空间结构为三角锥形,BF3中心原子价层电子对数为3+0=3,其空间结构是平面三角形,因此其空间结构不相同,故A错误;
B.都为三角锥形,键角小于109°28′,而N电负性大,吸引电子能力比P强,因此NH3共用电子对之间的排斥力比PH3共用电子对之间的排斥力大,其键角大,所以键角:109°28′,故B正确;
C.可能为NH3,根据第VA族电子特点得到R可以是PH3或AsH3,故C正确;
D.R分子的中心原子上的价层电子对数为,故D正确。
综上所述,答案为A。
14.D
【分析】X、Y、Z、M均为短周期元素,且均不在同一族,X是半径最小的元素,则X为H元素,Z是空气中含量最多的元素,则Z为N元素;离子化合物由两种阳离子和两种阴离子构成,其中有两种10电子离子和一种18电子离子,由化合物的结构和Y的电负性大于Z可知,Y为O元素、M为Cl元素,化合物中的阳离子为H3O+和NH、阴离子为Cl—和N。
【详解】A.水分子间能形成氢键,而与氧元素同主族的元素的氢化物分子间不能形成氢键,则水分子间的作用力强于同主族的元素的氢化物,沸点高于同主族的元素的氢化物,故A正确;
B.硝酸根离子中氮原子的价层电子对数为3,则氮原子的杂化方式为sp2杂化,故B正确;
C.同周期元素,从左到右元素第一电离能有增大的趋势,氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构,元素第一电离能大于相邻元素,则氧元素的元素第一电离能小于氮元素,故C正确;
D.氢键是一种作用力较强的分子间作用力,比化学键弱很多,不是化学键,故D错误;
故选D。
15.D
【详解】A.已知Bi为第VA族元素,类比可知中心原子的价层电子对数为3,不含孤电子对,故的空间构型为平面三角形,选项A错误;
B.草酸的结构式为,单键均为键,1个双键中含有1个键和1个键,故草酸分子中键与键的个数之比为7:2,选项B错误;
C.Bi元素由中的+5价降低为中的+3价,Bi元素被还原,结合“溶液变为紫红色”可知,被氧化为(关键点),由于不溶于冷水,不能拆成离子形式(易错点),则步骤①中反应的离子方程式为,选项C错误;
D.步骤②中和发生反应,氧化产物()和还原产物()的物质的量之比为5:1,选项D正确;
答案选D。
16.(1) 角型
(2)-O2S- →-O2S·+ · ,CF3Br+ ·> ·CF3+ ,-O2S· + ·CF3→
【详解】(1)亚磺酰自由基负离子的结构简式,根据VSEPR理论可知价层电子对数为2+,空间构型为角型;
(2)三氟甲烷亚磺酸根形成的反应机理为:-O2S- →-O2S·+ · ,CF3Br+ ·> ·CF3+ ,-O2S· + ·CF3→。
17.(1) ⑤⑦ ②⑥ ③④
(2) ③④ ⑤ ⑦
【分析】由阴阳离子构成的晶体是离子晶体,由分子固体的晶体是分子晶体,由原子构成的晶体是原子晶体;一般来说,活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键,非金属元素之间易形成共价键,有些离子化合物中既存在离子键又存在共价键。
【详解】(1)氢氧化钠、氯化钠是由阴阳离子构成的,为离子晶体;干冰、碘、氙是由分子构成的,为分子晶体;金刚石、水晶是由原子构成的,为共价晶体(原子晶体,故答案为⑤⑦;②⑥;③④;
(2)这些物质中,只存在共价键的是金刚石和水晶,干冰、碘存在共价键和分子间作用力,只存在离子键的是氯化钠,既存在离子键又存在共价键的是氢氧化钠。故答案为③④;⑤;⑦。
18. H-Cl H-S PH3
【详解】(1)电负性越强,形成共价键的极性越强,电负性:Cl>S,则在H-S、H-Cl两种共价键中,键的极性较强的是H-Cl;S的原子半径小于Cl,故键长较长的是H-S;故答案为:H-Cl; H-S;
(2) P元素的电负性比N元素的小,P原子对孤电子对吸引更弱,容易给出孤对电子形成配位键; CCl4、H2O、NH3中心原子价层电子对都为4,CCl4中C原子没有孤电子对,H2O中O有两个孤电子对,NH3中N原子有一个孤电子对,孤电子对越多键角越小,所以CCl4、H2O、NH3键角由大到小的顺序是;故答案为:故答案为:PH3; 。
19. 配位 N
【详解】
分子中,N原子核外有1个孤电子对,B原子含有空轨道,故N原子提供孤电子对与B原子形成N→B配位键。
20.(1)A
(2)B
(3)C
(4) 22 球形
(5)
(6) 1 1
(7) 0 1
(8) 易溶 是
【解析】(1)
A.Fe为1s22s22p63s23p63d64s2,而原子失电子是从最外层开始,所以Fe2+为1s22s22p63s23p63d6,A正确;
B.Fe为1s22s22p63s23p63d64s2,原子失去3个电子变为Fe3+,Fe3+为1s22s22p63s23p63d5,B错误;
C.Br的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5,简化后为[Ar]3d104s24p5,C错误;
D.Cl原子为1s22s22p63s23p5,得电子生成为1s22s22p63s23p6,D错误;
故选D。
(2)
A.BCl3是平面正三角形,分子中正负电中心重合,是非极性分子;而PCl3的P原子上有一对孤电子对,是三角锥形,分子中正负电中心不重合,是极性分子,所以分子极性:BCl3B.Fe3+为1s22s22p63s23p63d5,Fe2+为1s22s22p63s23p63d6,Fe3+中3d轨道半充满,能量低更稳定,B正确;
C.金属钠比镁活泼,容易失去电子,因此钠的第一电离能小于Mg的第一电离能,Na最外层只有一个电子,再失去一个电子,出现能层的变化,需要的能量增大,Mg最外层有2个电子,因此Na的第二电离能大于Mg的第二电离能,C错误;
D.根据相似相溶原理可知,由非极性分子构成的溶质CS2容易溶解在由非极性分子构成的溶剂CCl4中,由极性分子H2O构成的溶质不容易溶解在由非极性分子构成的溶剂CCl4中,所以溶解度:CS2>H2O,D错误;
故选B。
(3)
A.S4O的结构中S原子的杂化方式是sp3杂化,两边的S原子均形成4个δ键且无孤对电子,A正确;
B.中间的两个S原子均形成两个单键,且均有两对孤对电子,B正确;
C.原子间形成的共价键数目越多,键长就越短,C错误;
D.邻羟基苯磺酸能形成分子内氢键,对羟基苯磺酸能形成分子间氢键,含有分子间氢键的物质熔沸点高,D正确;
故选C
(4)
的原子核外有22个电子,所以原子中运动状态不同的电子共有22种;其电子排布式为:1s22s22p63s23p63d24s2;最高能层为4s能级,电子云轮廓形状为球形;价电子排布式为3d24s2;
(5)
青蒿素中含有C、H、O三种元素,其电负性由大到小的顺序为O>C>H;
(6)
由于δ键比π键稳定,根据反应方程式可知,断裂的化学键为异氰酸苯酯分子中的N=C键中的π键和2-氯-4-氨基吡啶分子中的N-H键;
(7)
CO的中心原子为C,C的价电子数为4,与中心原子C结合的O的个数为3,与中心原子C结合的O最多能接受的电子教为2,所以CO的中心原子C上的弧电子对数= ×(4+2-3×2)=0;SO的中心原子为S,S的价电子数为6,与中心原子S结合的O的个数为3,与中心原子S结合的O最多能接受的电子数为2,所以SO的中心原子S上的孤电子对数=×(6+2-3×2)=1;
(8)
根据抗坏血酸的分子结构,该结构中有两种碳原子,全形成单键的碳原子和形成双键的碳原子,全形成单键的碳原子为sp3杂化,形成双键的碳原子为sp2杂化;根据抗坏血酸分子结构可知,分子中含有4个-OH,能与水形成分子间氢键,因此抗坏血酸易溶于水;在有机物分子中,连有4个不同原子或基团的碳原子称为“手性碳原子”,具有手性碳原子的化合物是手性分子,具有光学活性,抗坏血酸分子有2个手性碳原子,因此是手性分子;
21. P As N Sb Cl A为sp2杂化,C为sp3杂化 (4个镜面,1个C3轴,3个C2轴) X是H3PO3,二元酸 NiSO4+H2O+H3PO3→Ni+H3PO4+H2SO4
【详解】此题推断可以从氧化态出发,A和C均能与E形成XY3型化合物,且AE3的水解产物之一具有还原性,可以推断A、B、C和D都是第VA族元素。C可分别与A、B、D形成二元化合物,所以C是N元素。根据且AE3和CE3的性质可以推断A是P元素,E是Cl元素。由于B的电负性大于D,所以B、D分别是As、Sb元素。
22.(1) B Si(硅)
(2) sp3 sp2
(3)N>H> B
【解析】(1)
根据同一周期从左到右主族元素的原子半径逐渐减小,可知H、B、N中原子半径最大的是B。元素周期表中B与Si(硅)处于对角线上,二者化学性质相似;
(2)
NH3BH3中B形成四个σ键,为sp3杂化,B3O63-中B形成3个σ键,为sp2杂化;
(3)
电负性用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。与N原子相连的H呈正电性,与B原子相连的H呈负电性,故电负性N>H>B。
23.(1) 第四周期第VIII族 1s22s22p63s23p63d64s2 光谱仪
(2) 三角锥形 10
(3) Cl2+2K4[Fe(CN)6]=2KCl+2K3[Fe(CN)6] sp N>O>C
【详解】(1)铁原子核外电子数为26,各电子层电子数为2、8、14、2,原子基态时的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,所以位于第四周期第VIII族,铁原子核外电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光,可以用光谱仪摄取铁元素的原子光;故答案为:第四周期Ⅶ族;1s22s22p63s23p63d64s2;光谱仪;
(2) NH3的孤电子对数=,价层电子对数为4,则N为sp3杂化,VSEPR构型为四面体形,由于含有一个孤电子对,所以其空间构型为三角锥形;Fe(CO)5的结构式为,其中三键中有一个σ键,配位键全部为σ键,所以1mol Fe(CO)5分子中含有σ键为10mol;
(3)把氯气通入黄血盐{K4[Fe(CN)6]}溶液中,得到赤血盐{K3[Fe(CN)6]},同时生成氯化钾,反应的化学方程式为Cl2+2K4[Fe(CN)6]=2KCl+2K3[Fe(CN)6];CN-中C原子价层电子对个数=1+=2,所以采取sp杂化;C、N、O属于同一周期元素且原子序数依次增大,同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大,但第ⅤA族的大于第ⅥA族的,所以其第一电离能大小顺序是N>O>C;
24.(1) G A D BD
(2) E AG
(3) 4 4 金刚石和金刚砂均为原子晶体,因为键长Si—C>C—C,所以键能C—C>Si—C,所以熔点金刚石高于碳化硅。
【详解】(1)水晶、金刚石都是原子晶体,水晶化学成分为二氧化硅,含有硅氧极性键,属于原子晶体的化合物,金刚石是单质,含有非极性共价键;稀有气体分子不存在化学键;属于分子晶体的单质是白磷和固态氩;
故答案为:G ;A;D ;BD;
(2)离子化合物中一定含有离子键,因此上述物质中只有氯化铵为离子化合物,除了含有离子键外,氮氢之间有共价键和配位键;分子晶体受热熔化破坏分子间作用力,离子晶体破坏离子键,原子晶体受热熔化破坏共价键,金属晶体受热熔化破坏金属键;因此晶体受热熔化,需克服共价键的是水晶和金刚石;
故答案为:E;AG;
(3)金刚砂(SiC)的结构与金刚石相似,硬度与金刚石相当,则金刚砂的晶胞中含有硅原子个数,金刚砂中碳原子和硅原子个数之比为1:1,所以该晶胞中碳原子个数是4,硅原子数为4;金刚石熔点高于金刚砂的原因:金刚石和金刚砂均为原子晶体,因为键长Si—C>C—C,所以键能C—C>Si—C,所以熔点金刚石高于碳化硅;
正确答案:4;4;金刚石和金刚砂均为原子晶体,因为键长Si—C>C—C,所以键能C—C>Si—C,所以熔点金刚石高于碳化硅。
25. 不能 不能 与相同原子结合时同主族元素原子形成的共价键,原子半径越小,共价键越牢固 化学反应的反应热等于反应物的键能之和与生成物的键能之和的差 吸收 36.5
【分析】(1)比较半径与键能大小要在同一标准下进行,否则没有可比性,同主族元素的半径越大,键能越小;
(2)化学反应的反应热等于反应物的键能之和与生成物的键能之和的差计算解答(2)和(3)。
【详解】(1)①由表中数据可知,原子半径F>H,但键能:H-F>H-H,则不能得出半径越小的原子形成的共价键越牢固的结论;②Cl的非金属性大于H,但键能H-H>Cl-Cl,也不能说明非金属性越强的原子形成的共价键越牢固;由H-F、H-Cl、H-Br、H-I的键能可以看出,与相同原子结合时同主族元素形成的共价键,原子半径越小,共价键越牢固;Br的原子半径介于Cl与I之间,C-Br的键能介于C-Cl与C-I之间,即216kJ mol-1~339 kJ mol-1之间,故答案为:不能;不能;与相同原子结合时同主族元素形成的共价键,原子半径越小,共价键越牢固;216kJ mol-1;339 kJ mol-1;
(2)已知:热化学方程式H2(g)+Cl2(g)→2HCl(g) △H=-183kJ mol-1,
可得出△H=436kJ/mol+243kJ/mol-2×431kJ/mol=-183kJ/mol,则有化学反应的反应热等于反应物的键能之和与生成物的键能之和的差,故答案为:化学反应的反应热等于反应物的键能之和与生成物的键能之和的差;
(3)由表中数据可得:①2H2(g)+S2(g)→2H2S(g),又知②2H2(g)+S2(s)→2H2S(g) △H=-224.5kJ mol-1,则②-①得:S2(s)→S2(g) △H=-224.5kJ mol-1—(-261kJ mol-1)=+36.5kJ/mol,则1mol S2(s)气化时将吸收36.5kJ的能量,故答案为:吸收;36.5。
【点睛】本题的易错点和难点为(3),要注意利用(2)得到的结论计算解答。
答案第1页,共2页
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