第二章 分子结构与性质 测试题
一、选择题
1.劳动创造美好生活。下列劳动活动中,没有正确运用相应化学知识的是
选项 劳动活动 化学知识
A 食醋除水垢 食醋具有酸性
B 腌制咸鸭蛋 半透膜渗析原理
C 用风油精拭去门上的胶印 风油精与胶水中某些成分互溶
D 家用铁质镀铜水龙头 利用了牺牲阳极法,保护了铁质水龙头
A.A B.B C.C D.D
2.下列事实与氢键无关的有
①比的熔、沸点高 ②常温下比水易挥发 ③水分子比硫化氢分子稳定 ④低级醇、低级羧酸可以和水互溶 ⑤邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸低
A.1项 B.2项 C.3项 D.4项
3.Ni单原子催化剂具有良好的电催化性能,催化转化CO2的历程如图。
下列说法错误的是
A.过程①→②中C的杂化方式没有发生改变 B.过程②→③涉及极性键的断裂与生成
C.生成1molCO,转移2mol电子 D.CO2催化转化的产物是CO和H2O
4.氨和硝酸是重要的化工原料,工业上常以N2为原料利用下列流程制备氨和硝酸。已知:“尾气处理”常用Na2CO3吸收含NOx尾气,发生的反应为:NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2、2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2。下列说法正确的是
A.氮元素在转化过程中均被氧化
B.为提高“合成塔”平衡体系中NH3的百分含量,应选择高温、高压的条件
C.HNO3中的氮原子采用的是sp3杂化形式
D.将含NO和NO2共2mol的尾气通入Na2CO3溶液中,若NOx被完全吸收,则消耗的Na2CO3的物质的量为1mol
5.下列有关的说法正确的是
A.空间结构与相似 B.空间结构与相似
C.空间结构与相似 D.空间结构与相似
6.下列有机物结构与性质不具有逻辑关系的是
A.由于甲基影响苯环,故甲苯可被酸性高锰酸钾溶液氧化
B.烯烃、炔烃分子中有π键,故在一定条件下可发生加成、加聚反应
C.烷烃C-H、C-C键能大、极性弱,故常温下不与酸、碱、氧化剂等反应
D.醛、酮均含不饱和极性键,故与之反应的试剂中显δ-的部分加在C上
7.下列过程符合的是
(已知:)
A. B.C(金刚石s)=C(石墨s)
C.电离 D.水解
8.下列物质属于共价化合物的是( )
A.CaCl2 B.H2O C.K2O D.Na2O
9.下列说法中正确的是
A.乙烷分子中既有σ键又有π键
B.σ键是镜像对称的,而π键是轴对称的
C.由分子构成的物质中一定含有σ键
D.有些原子在与其他原子形成分子时,只能形成σ键,不能形成π键
10.卤族单质及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用,下列说法正确的是
A.键能:
B.酸性:
C.简单氢化物的酸性:
D.HF的沸点比HCl的沸点高是因为HF分子内能形成氢键
11.下列关于物质结构与性质的说法,正确的是
A.Na的第一电离能小于Mg
B.玻尔原子结构模型能够成功地解释各种原子光谱
C.As、S、F三种元素的电负性大小顺序为S>As>F
D.水分子间存在氢键,故H2O的熔沸点及稳定性均大于H2S
12.下列“类比”结果不正确的是
A.H2O的分子构型为V形,则Cl2O的分子构型也为V形
B.液态NH3中含有氢键,则液态N2H4中也含有氢键
C.H2O2的热稳定性比H O的弱,则H2S2的热稳定性比H2S的弱
D.Ba(HCO3)2的溶解度比BaCO3的大,则NaHCO3的溶解度比Na2CO3的大
13.过氧乙酸是一种绿色生态杀菌剂,其键线式为,可用乙酸与过氧化氢在一定条件制得。下列说法正确的是
A.过氧乙酸中氧元素的化合价有-1价和-2价
B.制备过氧乙酸的反应是氧化还原反应
C.过氧化氢的电子式是,是非极性分子
D.过氧乙酸分子中碳原子和氧原子都采取的是杂化
14.化合物T的结构如图所示。X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y元素是其所在主族唯一的非金属元素,Z原子最外层电子数是其电子层数的3倍。下列说法正确的是
A.化合物T中各元素原子均达到2或8电子稳定结构
B.化合物T中Y原子的杂化方式不完全相同
C.简单离子半径:W>Z
D.元素的电负性:Z>X>W>Y
15.下列说法正确的是
A.已知N—N的键能为193kJ·mol-1,故氮氮三键的键能为193kJ·mol-1×3
B.H—H的键能为436.0kJ·mol-1,F—F的键能为157kJ·mol-1,故F2比H2稳定
C.某元素原子最外层有1个电子,它跟卤素原子相结合时,所形成的化学键为离子键
D.N—H的键能为390.8kJ·mol-1,其含义为断开1molN—H所吸收的能量为390.8kJ
二、填空题
16.第四周期过渡元素单质及其化合物在生活、生产中有广泛应用。回答下列问题:
(1)基态Cr原子的价层电子排布式为___________。
(2)过渡金属单质及其化合物是有机合成反应的重要催化剂。
例如,(苯甲醇)(苯甲醛)
①苯甲醇分子中C原子的杂化类型是___________。
②苯甲醇、苯甲醛的沸点依次为205.7 ℃、179 ℃,造成二者沸点差异的主要原因是___________。
(3)多数过渡金属的配离子在水溶液中有颜色,其显色与配合物分裂能有关。定义1个电子从较低能量的d轨道跃迁到较高能量的d轨道所需的能量为d轨道的分裂能,用Δ表示,中心离子电荷数越大,中心与配体距离越近,则作用越强,Δ越大。分裂能(Δ):[Co(H2O)6]2+___________(填“>”“<”或“=”)[Co(H2O)6]2+,理由是___________。
17.如图是两种具有相同分子式的有机物—邻羟基苯甲酸和对羟基苯甲酸的结构式。已知它们的沸点相差很大,你认为哪一种沸点较高?______________,如何从氢键的角度来解释?______________
18.I.铁(26Fe)、镍(28Ni)的单质及其化合物在医药、材料等领域有广泛的应用。回答下列问题:
(1)基态Fe原子核外电子排布式为______,Ni位于元素周期表的_______区。
(2)乳酸亚铁口服液是缺铁人群补铁保健品,临床建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收,避免生成Fe3+,从结构角度分析,Fe2+易被氧化成Fe3+的原因是______。
II.回答下列问题:
(3)COCl2分子中所有原子均满足8电子构型,COCl2分子中σ键和π键的个数比为______,中心原子的杂化方式为_______,COCl2中心原子的VSEPR模型为_______,COCl2分子的空间构型为______。
(4)As4O6的分子结构如图所示,其中As原子的杂化方式为______。
(5)AlH中,Al原子的轨道杂化方式为_____;列举与AlH空间构型相同的一种离子和一种分子:______、______(填化学式)。
(6)用价层电子对互斥理论推断SnBr2分子中,Sn原子的轨道杂化方式为_______,SnBr2分子中Br-Sn-Br的键角_______120°(填“>”“<”或“=”)。
19.根据杂化轨道理论可以判断分子的空间结构,试根据相关知识填空:
(1)AsCl3分子的空间结构为___________,其中As的杂化轨道类型为___________。
(2)CS2分子中C原子的杂化轨道类型是___________。
(3)CH3COOH中C原子轨道杂化类型为___________。
20.下图是短式元素周期表的一部分。
(1)H和H互为___________。
(2)H2O的电子式为___________,GeH4分子的空间结构为___________。
(3)向NaBr溶液中滴加___________(填试剂名称),若发生反应___________(用离子方程式表示),则证明Cl原子得电子能力比Br原子强。
(4)在实验室用无水乙醇和冰醋酸制备乙酸乙酯的化学方程式为___________。
(5)前三周期元素X、Y原子序数依次增大,原子X、Y的最外层电子数均为K层的2倍。工业上利用单质X制备单质Y的化学方程式为___________。
(6)SF6分子的空间结构为正八面体形,如图所示。1 mol SF6中含有___________mol S—F键,它的二氯代物SF4Cl2有___________种。
21.写出下列微粒的等电子体。
(1)和是等电子体的阴离子有_______、阳离子有_______。
(2)和是等电子体的阴离子是_______。
(3)和是等电子体的分子有_______,阴离子有_______,阳离子有_______。
(4)和是等电子体的阴离子是_______。
(5)和是等电子体的阳离子是_______。
(6)和是等电子体的阴离子是_______。
(7)和是等电子体的阴离子是_______。
(8)和是等电子体的阳离子是_______。
(9)和是等电子体的阴离子是_______。
22.是制备锂电池的一种重要原料。
(1)磷元素位于元素周期表中第___________周期第___________族。
(2)Li、H、O元素中,原子半径由小到大的顺序是___________。
(3)已知和结构相似,的电子式为___________,该分子空间构型为___________,有较强的___________(填“氧化性”或“还原性”)。
三、元素或物质推断题
23.已知:A、B、C、D、E、F六种元素,原子序数依次增大。A原子核外有两种形状的电子云,两种形状的电子云轨道上电子数相等;B是短周期中原子半径最大的主族元素;C元素3p能级半充满;E是所在周期电负性最大的元素;F位于第四周期,其基态原子的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为2。
(1)已知A元素的一种氢化物分子中含四个原子,则在该化合物的分子中A原子的杂化轨道类型为___。
(2)A的氢化物(H2A)在乙醇中的溶解度大于H2D,其原因是___。
(3)A与D可形成。
①的空间构型为___(用文字描述)。
②写出一种与互为等电子体的分子的化学式:__。
(4)B、C、D、E的第一电离能由大到小的顺序是__(写元素符号)。
(5)F的氯化物与氨水反应可形成配合物[X(NH3)4]Cl2,1mol该配合物中含有σ键的数目为__。
【参考答案】
一、选择题
1.D
解析:A.食醋的主要成分为乙酸,乙酸的酸性强于碳酸,所以食醋中的乙酸能与水垢中的碳酸钙反应除去水垢,故A正确;
B.鸭蛋的蛋壳内层有层半透膜,腌制咸鸭蛋是利用了半透膜能渗透小分子及离子的渗析原理,因为盐水的渗透压比鸭蛋大很多,使氯化钠进入鸭蛋内,使得鸭蛋内外离子浓度平衡,鸭蛋就咸了,故B正确;
C.胶水属于有机物混合物,而风油精属于一种有机溶剂,由相似相溶原理可知,风油精与胶水中某些成分互溶,所以用风油精能拭去门上的胶印,故C正确;
D.家用铁质镀铜水龙头是利用覆盖保护层的方法保护铁质水龙头,与牺牲阳极的阴极保护法无关,故D错误;
故选D。
2.A
解析:①分子之间能形成氢键,导致其熔、沸点高于;
②常温下比水易挥发,是因为水分子之间的氢键数量比乙醇分子之间的氢键数多,因此水的沸点比乙醇高,乙醇比水易挥发;
③水分子比硫化氢分子稳定是因为O的非金属性强于S,与氢键无关;
④低级醇、低级羧酸可以和水分子形成氢键,使其溶解度较大,可以与水互溶;
⑤邻羟基苯甲酸易形成分子内氢键使其熔沸点降低,对羟基苯甲醛易形成分子间氢键使其熔、沸点升高;
因此与氢键无关的只有③
故选:A。
3.A
解析:A.结合图示C原子的σ成键个数可知,①→②中C的杂化方式从sp变为sp2,A错误;
B.②→③为发生了C-O键的断裂,和H-O键的生成,涉及极性键的断裂与生成,B正确;
C.从图示过程可以看出CO2在Ni的作用下催化生成CO和H2O,每生成1molCO转移2mol电子,C正确;
D.由图示可知,CO2在Ni作催化剂的条件下,催化转化生产CO和H2O,D正确;
答案选A。
4.D
解析:A.由表格数据可知,时,的物质的量变化量为、的物质的量变化量为,则反应生成的的物质的量为,则的平均反应速率为,故A错误;
B.由表格数据可知,反应达到平衡时,的物质的量变化量为的物质的量变化量为,则反应生成的的物质的量为,则反应①的反应速率慢于反应②,反应速率越快,说明活化能越小,则反应①的活化能比反应②的活化能高,故B错误;
C.由化学反应速率定义可知,反应开始后,体系中和的浓度变化量之比,、为定值,所以反应开始后,体系中和的浓度之比保持不变,故C错误;
D.由表格数据可知,反应达到平衡时,的物质的量变化量为、的物质的量变化量为,则反应生成的的物质的量为,生成的转化率为,故D正确;
故选D。
5.C
【分析】根据价层电子对互斥理论可知,中心原子S的价层电子对数,则其分子的空间结构为平面三角形。
解析:A.氨气分子中中心原子价层电子对数,且含有一对孤电子对,所以其空间结构为三角锥形,A不符合题意;
B.分子中,S原子价层电子对数,且含有一对孤电子对,所以空间结构为V形,B不符合题意;
C.分子中中心原子硼原子的价层电子对数,无孤电子对,空间结构为平面三角形,C符合题意;
D.白磷属于单质,空间结构为正四面体型,D不符合题意;
答案选C。
6.A
解析:A.由于苯环影响甲基,使甲基的活性增强,所以甲苯可被酸性高锰酸钾溶液氧化为苯甲酸,故A错误;
B.烯烃分子中含有碳碳双键,炔烃分子中含有碳碳三键,碳碳双键和碳碳三键中都含有性质活泼的π键,所以在一定条件下可发生加成反应、加聚反应,故B正确;
C.烷烃C-H、C-C键能大、极性弱,所以烷烃的化学性质稳定,常温下不与酸、碱、氧化剂等反应,故C正确;
D.醛分子中含有的醛基和酮分子中含有的羰基都是不饱和极性键,碳氧双键中共用电子对偏向氧原子一方,所以与醛、酮与反应的试剂中显δ-的部分加在双键碳原子上,故D正确;
故选A。
7.B
解析:A.氢气分子到氢原子的过程,断裂化学键,为吸热过程, ΔH>0 ,故A不符合题意;
B.由图可知,金刚石的能量比石墨的能量高,所以由高能量的金刚石变为低能量的石墨会放出热量,ΔH<0,故B符合题意;
C. NH3 H2O 电离断裂化学键,为吸热过程, ΔH>0 ,故C不符合题意;
D.CH3COONa 水解为酸碱中和反应的逆反应,酸碱中和为放热反应,则水解为吸热反应, ΔH>0 ,故D不符合题意;
故选:B。
8.B
解析:A.CaCl2是由Ca2+与Cl-之间通过离子键结合而成的离子晶体,属于离子化合物,A错误;
B.H2O分子中,H、O原子间通过共价键结合形成H2O分子,所以H2O是共价化合物,B正确;
C.K2O是由K+与O2-之间通过离子键结合而成的离子晶体,属于离子化合物,C错误;
D.Na2O是由Na+与O2-之间通过离子键结合而成的离子晶体,属于离子化合物,D错误;
故答案为B。
9.D
解析:A.根据乙烷的分子结构式可知,该分子中只有σ键,无π键,故A错误;
B.σ键是轴对称,π键是镜像对称,故B错误;
C.单原子分子(如He、Ne等稀有气体)中不含有化学键,故C错误;
D.H原子或Cl原子与其他原子形成分子时只能形成σ,故D正确;
综上所述,本题应选D。
10.B
解析:A.半径Br>Cl,则Br-Br键,键长长,键能小,A项错误;
B.RCOOH中R的电负性越大,-COOH中越易电离出H+。由于电负性F>Br,则酸性CF3COOH>CBr3COOH,B项正确;
C.同主族从上往下半径增大,则H-F、H-Cl、H-Br、H-I键长逐渐增长,键不稳定电离出H+越容易,即酸性HFD.HF中存在分子间存在氢键,沸点比HCl高,D项错误;
故选B。
11.A
解析:A.同周期同左向右第一电离能是增大的趋势,但ⅡA>ⅢA,ⅤA>ⅥA,因此Na的第一电离能小于Mg,故A正确;
B.玻尔原子结构模型成功解释氢原子光谱,不是各种原子光谱,故B错误;
C.同周期从左向右电负性逐渐增啊,同主族从上到下电负性减弱,三种元素中电负性最大的是F,其次是S,最后是As,故C错误;
D.氢键影响物质的部分物理性质,对化学性质无影响,稳定性属于化学性质,水的稳定性强于H2S,跟共价键有关,故D错误;
答案为A。
12.D
解析:A.H2O分子中中心O原子价层电子对数为2+=4,O原子采用sp3杂化,O原子上含有2对孤电子对,所以H2O分子是V形分子;Cl2O分子中O原子的价层电子对数为2+=4,O原子采用sp3杂化,O原子上含有2对孤电子对,所以Cl2O分子是V形分子;A正确;
B.N的电负性较大,可以形成氢键;液态NH3中含有氢键,则液态N2H4中也含有氢键,B正确;
C.氧、硫属于同一主族元素,H2O2的热稳定性比H O的弱,则H2S2的热稳定性比H2S的弱,C正确;
D.Ba(HCO3)2的溶解度比BaCO3的大,但是NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小,D错误;
故选D。
13.A
解析:A.根据结构式可以判断氧元素有两种化合价(非极性键不显化合价)-1与-2价,故A正确;
B.乙酸与过氧化氢生成过氧乙酸,元素化合价没发生变化,反应不是氧化还原反应,故B错误;
C.过氧化氢为共价化合物,分子中两个氧原子之间共用一对电子,每个氧原子又与氢原子共用一对电子,电子式是,是极性分子,故C错误;
D.甲基中的碳原子为杂化,碳氧双键中的碳原子为杂化,则过氧乙酸分子中1个碳原子是杂化,1个碳原子是杂化,故D错误;
答案选A。
14.B
【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y元素是其所在主族唯一的非金属元素,Y为B;Z原子最外层电子数是其电子层数的3倍,Z为O;W可以形成带一个正电荷的阳离子,W为Na;X只能连一根化学键,X为H。
解析:A.化合物T中有2个B原子只形成了3个共价键,没有达到8电子稳定结构,故A错误;
B.化合物T中,B原子形成3个或4个σ键,杂化方式分别为sp2、sp3,故B正确;
C.电子层结构相同时,核电荷数越大离子半径越小,则简单离子半径:W<Z,故C错误;
D.同周期,从左到右,电负性增大;同族,从上到下,主族电负性减小;元素的电负性:O>H>B>Na,故D错误;
故选B。
15.D
解析:A.单键中只含有σ键,三键中含有2个π键和一个σ键,N-N和氮氮三键形成的共价键类型不同,已知N-N键能为193kJ mol-1,氮氮三键的键能不等于193kJ mol-1×3,故A错误;
B.键能越大,化学键越稳定,H-H键能为436.0kJ mol-1,F-F键能为157kJ mol-1,故H2比F2稳定,故B错误;
C.最外层有1个电子,可能为H、或为碱金属元素,与卤素相结合时,所形成的化学键为共价键或离子键,故C错误;
D.键能是形成1mol 化学键所释放的能量,N-H键键能为390.8kJ mol-1,其含义为形成1mol N-H所释放的能量为390,故D正确;
故选:D。
二、填空题
16.(1)3d54s1
(2) sp2、sp3 苯甲醇分子间除范德华力外,还存在氢键,苯甲醛分子间只存在范德华力
(3) >
[Co(H2O)6]2+所带正电荷较多,对Co原子d轨道上的电子吸引力较强
解析:(1)Cr为24号元素,根据构造原理和洪特规则可知,基态Cr原子的价层电子排布式为3d54s1;
(2)①苯甲醇中碳原子均没有孤对电子,苯环上碳原子形成3个σ键,侧链中碳原子形成4个σ键,则碳原子杂化方式分别为sp2、sp3;
②苯甲醇分子间除范德华力外,还存在氢键,苯甲醛分子间只存在范德华力,氢键比范德华力更强,故苯甲醇的沸点更高;
(3)[Co(H2O)6]2+带2个单位的正电荷,而[Co(H2O)]+带1个单位的正电荷,前者所带正电荷较多,对Co原子d轨道上的电子吸引力较强,故Δ[Co(H2O)6]2+>Δ[Co(H2O)]+。
17. 对羟基苯甲酸 邻羟基苯甲酸在分子内形成了氢键,在分子之间不存在氢键,使整个分子趋于稳定,对羟基苯甲酸不可能形成分子内氢键,只能在分子间形成氢键,在变成气体时需要克服较大的分子间氢键,需要大量的能量,因而,后者的沸点高于前者。
解析:对羟基苯甲酸的沸点较高,因为邻羟基苯甲酸在分子内形成了氢键,在分子之间不存在氢键,使整个分子趋于稳定,对羟基苯甲酸不可能形成分子内氢键,只能在分子间形成氢键,在变成气体时需要克服较大的分子间氢键,需要大量的能量。
18.(1) 1s22s22p63s23p63d64s2 d
(2)Fe3+的3d5半满状态更稳定
(3) 3∶1 sp2 平面三角形 平面三角形
(4)sp3
(5) sp3 NH CH4
(6) sp2 <
解析:(1)基态Fe原子核外电子排布式为;Ni是28号元素,其价层电子排布式为,位于元素周期表中的d区;
(2)从结构角度分析,亚铁离子易被氧化为三价铁离子的原因是三价铁离子的半满状态更稳定;
(3)COCl2分子中有一个C=O键和2个C-Cl键,所以COCl2分子中σ键的数目为3,π键的数目为1,σ键和π键个数之比为3:1,中心原子C的电子对数为,故中心原子的杂化方式为;
(4)As4O6分子中As原子形成3个As-O键,含有1对孤对电子,杂化轨道数目为4,故杂化方式为杂化;
(5)AlH中,Al原子的孤电子对数,杂化轨道数目=4+0=4,Al原子的杂化方式为杂化;互为等电子体的微粒空间构型相同,与AlH空间构型相同的离子为,分子为;
(6)SnBr2分子中Sn原子价层电子对数,所以Sn原子的轨道杂化方式为杂化,且含有一对孤对电子,所以该分子为V形分子,孤电子对对成键电子对有排斥作用,所以其键角小于。
19.(1) 三角锥形 sp3
(2)sp
(3)sp3、sp2
解析:(1)AsCl3中As元素价电子对数为4,因此As的杂化方式为sp3杂化,AsCl3分子的空间结构为三角锥形。
(2)CS2的结构式为S=C=S,C原子形成2个双键,无孤电子对,所以为sp杂化。
(3)CH3COOH的结构式为,分子中甲基上的碳原子采用sp3杂化,羧基中碳原子采用sp2杂化。
20.(1)同位素
(2) 正四面体形
(3) 氯水 Cl2+2Br—=2Cl—+Br2
(4)CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O
(5)2C+SiO2Si+2CO↑
(6) 6 2
解析:(1)H和H的质子数相同、中子数不同,互为同位素,故答案为:同位素;
(2)水是共价化合物,电子式为;锗化氢中锗原子的价层电子对数为4,孤对电子对数为0,分子的空间构型为正四面体形,故答案为:;正四面体形;
(3)向溴化钠溶液中加入氯水,氯水中的氯气与溴化钠溶液发生置换反应生成氯化钠和溴能证明氯原子得电子能力比溴原子强,反应的离子方程式为Cl2+2Br—=2Cl—+Br2,故答案为:氯水;Cl2+2Br—=2Cl—+Br2;
(4)实验室用无水乙醇和冰醋酸制备乙酸乙酯的反应为在浓硫酸作用下,无水乙醇和冰醋酸共热反应生成乙酸乙酯和水,反应的化学方程式为,故答案为:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O;
(5)由前三周期元素X、Y原子序数依次增大,原子X、Y的最外层电子数均为K层的2倍可知,X为C元素、Y为Si元素,工业上利用单质碳制备单质硅的反应为碳在高温下与二氧化硅发生置换反应生成硅和一氧化碳,反应的化学方程式为2C+SiO2Si+2CO↑,故答案为:2C+SiO2Si+2CO↑;
(6)由图可知,六氟化硫分子中含有6个硅氟键,则1 mol六氟化硫分子中含有6mol硅氟键;六氟化硫分子的分子结构为结构对称的正八面体形,一氯代物和二氯代物均为2种,故答案为:6;2。
21.(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)、
(7)
(8)
(9)
解析:(1)CO分子中含有2个原子、价电子数是10,与CO互为等电子体的阴离子微粒有CN-或,阳离子为,
故答案为:CN-或;;
(2)H2O有3个原子8个价电子,根据等电子体原理可知,与水互为等电子体的阴离子为;
(3)具有相同原子数和最外层电子数的分子或离子叫等电子体,CO2原子数是3,最外层电子数是16,与CO2互为等电子体的分子有,阴离子有,阳离子有;
(4)原子数是3,最外层电子数是18,和是等电子体的阴离子是;
(5)有4个原子8个价电子,根据等电子体原理可知,和是等电子体的阳离子是;
(6)有4个原子24个价电子,根据等电子体原理可知,和是等电子体的阴离子是、;
(7)有4个原子26个价电子,根据等电子体原理可知,和是等电子体的阴离子是;
(8)有5个原子8个价电子,根据等电子体原理可知,和是等电子体的阳离子是;
(9)有5个原子32个价电子,根据等电子体原理可知,和是等电子体的阴离子是。
22.(1) 三 VA
(2)Li>O>H
(3) 三角锥形 还原性
解析:(1)磷元素处于第三周期第VA族;
(2)电子层数越多,原子半径越大,同周期从左向右原子半径在减小,则原子半径由小到大的顺序是Li>O>H;
(3)PH3中P的外层有5个电子,与3个H各形成一对共用电子对,其电子式为;PH3分子中P原子价层电子对数=3+=4且含有1个孤电子对,为三角锥形结构,PH3中P为-3价,处于低价态,具有较强的还原性。
三、元素或物质推断题
23. sp3 水分子与乙醇分子之间形成氢键 正四面体形 CCl4或SiCl4 Cl>P>S>Na 16NA
【分析】A、B、C、D、E、F六种元素,原子序数依次增大。A原子核外有两种形状的电子云,两种形状的电子云轨道上电子数相等,A是O;B是短周期中原子半径最大的主族元素,B是Na;C元素3p能级半充满,C是P;E是所在周期电负性最大的元素,E是Cl;D的原子序数介于C与E之间,D为S;F位于第四周期,其基态原子的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为2,F是Zn,A、B、C、D、E、F分别为:O、Na、P、S、Cl、Zn,由此分析。
解析:(1)已知A元素的一种氢化物分子中含四个原子,是过氧化氢,氧原子的价层电子对数为4对,过氧化氢中O原子的杂化轨道类型为sp3;
(2)水分子与乙醇分子之间形成氢键,H2S和乙醇分子没有形成氢键,故水在乙醇中的溶解度大于H2S;
(3)A与D可形成;
①中硫的价层电子对数为4对,没有孤对电子,空间构型为正四面体形;
②原子总数相同、价电子总数相等的粒子称为等电子体,的价电子总数为6×5+2=32,与互为等电子体的分子为CCl4或SiCl4;
(4)同周期元素的第一电离能呈现增大的趋势,P 的3p能级排布为半充满状态,第一电离能大于S,故Na、P、S、Cl的第一电离能由大到小的顺序是Cl>P>S>Na;
(5)Zn的氯化物与氨水反应可形成配合物[Zn(NH3)4]Cl2,1个氨分子中含有3个σ键,Zn2+与NH3之间形成4个配位键,配位键也属于σ键,1mol[Zn(NH3)4]Cl2中含有σ键16mol,数目为16NA