第二章 分子结构与性质 单元测试题
一、单选题
1.下列化合物中,核磁共振氢谱只出现两组峰且峰面积之比为3∶1的是( )
A. B.
C. D.
2.下列物质中,既含有离子键又含有共价键的是( )
A.氢氧化钠 B.硫化钠 C.水 D.氯气
3.下列化合物中,含有非极性共价键的离子化合物是( )
①CaC2②N2H4③Na2S2④NH4NO3
A.③④ B.①③ C.②④ D.①③④
4.氯化硼的熔点为-107℃,沸点为12.5℃,在其分子中键与键之间的夹角为120o,它能水解,有关叙述正确的是 ( )
A.氯化硼液态时能导电而固态时不导电
B.硼原子以sp杂化
C.氯化硼遇水蒸气会产生白雾
D.氯化硼分子属极性分子
5.下列叙述正确的是( )
A.含有离子键的化合物不可能含有非极性键
B.非极性键可能存在单质中,也可能存在化合物中
C.盐酸中含有H+和Cl-,故HCl为离子化合物
D.含有共价键的化合物不可能是离子化合物
6.下列说法中正确的是( )
①所有基态原子的核外电子排布都遵循构造原理
②同一周期的主族元素从左到右,元素的第一电离能、电负性都是逐渐增大的 ③所有的化学键和氢键都具有相同的特征:方向性和饱和性 ④所有的配合物都存在配位键,所有含配位键的化合物都是配合物 ⑤所有含极性键的分子都是极性分子 ⑥所有离子晶体中都含有离子键 ⑦所有金属晶体的熔点都高于分子晶体的熔点
A.①②⑦ B.⑥ C.③④⑤ D.①②⑥
7.科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3(如图所示).已知该分子中N﹣N﹣N键角都是108.1°,下列有关N(NO2)3的说法正确的是( )
A.分子中N、O间形成的共价键是非极性键
B.15.2g该物质含有6.02×1022个原子
C.分子中四个氮原子共平面
D.该物质既有氧化性又有还原性
8.水的沸点为100℃,硫化氢的分子结构跟水相似,但它的沸点却很低,是﹣60.7℃,引起这种差异的主要原因是( )
A.范德华力 B.共价键
C.氢键 D.相对分子质量
9.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
10.下列变化中,吸收的热量用于克服分子间作用力的是( )
A.加热铝使之熔化 B.液氨受热蒸发
C.加热碘化氢气体使之分解 D.加热硅晶体使之熔化
11.解释下列现象的原因不正确的是( )
选项 现象 原因
A SO2的键角小于120° 二氧化硫中心原子的杂化方式是sp2且中心原子上有孤对电子
B 对羟基苯甲醛的沸点比邻羟基苯甲醛的高 对羟基苯甲醛形成分子间氢键,而邻羟基苯甲醛形成分子内氢键
C 酸性: 电负性:F>Cl
D HF的稳定性强于HCl HF分子之间除了范德华力以外还存在氢键
A.A B.B C.C D.D
12.下列各组物质中,都是共价化合物的是( )
A.H2S和Na2O2 B.H2O2和CaF2 C.NH3和N2 D.HNO3和HClO
13.下列物质中,既有离子键,又有共价键的是( )
A.HCl B.NH4NO3 C.KCl D.CaCl2
14.下列说法正确的是( )
A.甘油()分子中含有1个手性碳原子
B.元素的电负性越大,非金属性越强,第一电离能也越大
C.键的极性:
D.中键角比中键角大
15.下列物质中含有共价键的是( )
A.HCl B.NaCl C.MgO D.KI
16.如图表示(g)和(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化,下列说法正确的是( )
A.中的化学键属于离子键
B.1mol (g)和1mol (g)具有的总能量小于2mol NO(g)具有的总能量
C.通常情况下,(g)和(g)混合能直接生成NO
D.当高温的汽车尾气通过净化装置时,其中的催化剂可以将氧化成
二、综合题
17.
(1)基态溴原子的价层电子轨道排布式为 ,第四周期中,与溴原子未成对电子数相同的金属元素有 种。
(2)铍与铝的元素性质相似。下列有关铍和铝的叙述正确的有_________(填标号)。
A.都属于p区主族元素 B.电负性都比镁大
C.第一电离能都比镁大 D.氯化物的水溶液pH均小于7
(3)OF2分子中,O的杂化类型为 ,与下列微粒的中心原子杂化方式相同且空间构型也与OF2相同的是 (填字母), OF2分子VSEPR模型的名称为
A.PCl3 B.SO3 C.NH2- D.NO3-
(4)P元素有白磷、红磷、黑磷三种常见的单质。
①白磷(P4)易溶于CS2,难溶于水,原因是 。
②黑磷是一种黑色有金属光泽的晶体,是一种比石墨烯更优秀的新型材料。白磷、红磷都是分子晶体,黑磷晶体与石墨类似的层状结构,如图所示。下列有关黑磷晶体的说法正确的是 。
A.黑磷晶体中磷原子杂化方式为sp2杂化
B.黑磷晶体中层与层之间的作用力是分子间作用力
C.黑磷晶体的每一层中磷原子都在同一平面上
D.P元素三种常见的单质中,黑磷的熔沸点最高
(5)磷化硼(BP)是受到高度关注的耐磨材料,它可用作金属表面的保护层。其晶胞与金刚石相似,其中B原子处于晶胞体内,P原子处于晶胞表面。
①磷化硼晶体属于 晶体(填晶体类型), (填“是”或“否”)含有配位键。
③已知BP的晶胞中最近的B与P原子核间距为a nm,NA为阿伏加德罗常数的数值,则磷化硼晶体的密度表达式为 g·cm-3(用含a、NA的式子表示)。
18.根据问题填空:
(1)下列微粒: H、 K、 H+、 K+、 Ca、 Cl﹣、 K中有 种元素,有 种核素,其中 互为同位素.
(2)AXn+共有x个电子,该阳离子的中子数为N,则N= .
(3)下列物质中Na2O、CO2、CaCl2、H2O2、Ca(OH)2、Na2O2、NH4Cl属于含非极性键的共价化合物的是 ,含非极性键的离子化合物是 .
(4)下列曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(X为核电荷数,Y为元素的有关性质).把与下面元素有关的性质相符的曲线标号(用“A”、“B”、“C”、“D”)填入相应的空格中:
①第ⅣA族元素的最外层电子数 ; ②第三周期元素的最高化合价 .
19.
(1)用一个离子反应方程式说明 和 结合 能力的相对强弱 。
(2)冰的密度比水的密度小,能浮在水面上。主要原因是 。
(3)用平衡移动原理解释为什么用饱和食盐水除去氯气中的杂质气体 。
20.第四周期的 Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn 等许多金属能形成配合物。
(1)NH3 是一种很好的配体,氨气分子是 (填“极性”或“非极性”)分子,NH3 的沸 点 (填“高于”“等于”或“低于”)AsH3。
(2)科学家通过 X 射线测得胆矾的结构示意图可简单表示如下:
图中虚线表示的作用力为 。
(3)胆矾溶液与氨水在一定条件下可以生成 Cu(NH3)4SO4 H2O 晶体。在 Cu(NH3)4SO4·H2O 晶体中,含 有的原子团或分子有:[Cu(NH3)4]2+、NH3、 SO42- 、H2O,[Cu(NH3)4]2+为平面正方形结构,则 VSEPR 模型为四面体结构的原子团或分子是 ,其中心原子的杂化轨道类型是 。
(4)金属镍粉在 CO 气流中轻微加热,生成无色挥发性液态 Ni(CO)4,呈正四面体构型。Ni(CO)4 易溶于 (填编号)。
a . 水 b. 四氯化碳 c. 苯 d. 硫酸镍溶液
三、推断题
21.A、B、C、D、E分别代表五种短周期元素,且原子序数依次增大,已知:B的最外层电子排布是ns2npn+1;C的p能级上未成对的电子比B少一个;D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构;E与D同周期且E在该周期中原子半径最小;B与A的单质能生成具有刺激性气味的气体。
(1)B原子核外电子排布式为 。
(2)A与E化合时原子间以 键相结合,D与C化合时原子间以 键相结合。
(3)写出A、C的单质直接化合形成的化合物与E单质反应的离子方程式为 。
(4)A与B形成化合物时,中心原子采取 杂化方式成键,其立体构型为 ,属于 (填“极性”或“非极性”)分子。
22.原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W,四种元素的原子序数之和为32,在周期表中X是原子半径最小的元素,Y、Z左右相邻,Z、W位于同主族。
(1)W原子的核外电子排布式为 。
(2)均由X、Y、Z三种元素组成的三种常见物质A.、B、C分别属于酸、碱、盐,其化学式依次为 、 、 ,推测盐中阴离子的空间构型为 ,其中心原子杂化方式为 。
(3)Z、W两种元素电负性的大小关系为 (填“大于”“等于”或“小于”);Y、Z两种元素第一电离能的大小关系为 (填“大于”“等于”或“小于”)。
答案解析部分
1.B
A.中含有3种环境的氢原子(甲基上一种、苯环上两种),故A不符合题意;
B.中含有2种环境的氢原子(甲基上的氢以及双键碳上的氢),两种环境的氢原子个数比为6:2=3:1,故B符合题意;
C.中含有3种环境的氢原子(两个甲基上的氢和一个亚甲基上的氢),故C不符合题意;
D.中含有2种环境的氢原子(甲基和亚甲基上的氢),个数比为6:4=3:2,故D不符合题意;
故答案为:B。
核磁共振氢谱只出现两组峰且峰面积之比为3∶1 ,说明有两种氢原子,且个数之比为3:1,根据等效氢判断方法,判断即可
2.A
A.NaOH中钠离子和氢氧根离子之间存在离子键、O原子和H原子之间存在共价键,电子式为 ,故A符合题意;
B.Na2S中钠离子和硫离子之间只存在离子键,电子式为 ,故B不符合题意;
C.H2O中O原子与每个H原子形成一对共用电子对,只存在共价键,电子式为 ,故C不符合题意;
D.Cl2中Cl原子与Cl原子形成一对共用电子对,只含共价键,电子式为 ,故D不符合题意;
故答案为A。
A、根据氢氧化钠为离子化合物,含有钠离子与氢氧根离子,氢氧根中含有共价键;
B、根据硫化钠由硫离子与钠离子构成,为离子化合物解答;
C、根据水分子为H与O原子通过公用电子对连接形成解答;
D、根据氯气分子由两个氯原子通过公用电子对连接形成解答;
3.B
①CaC2中钙离子和C22-离子之间存在离子键,属于离子化合物,C22-离子内两个碳原子之间存在非极性共价键,故①符合题意;
②N2H4中只含共价键,属于共价化合物,故②不符合题意;
③Na2S2中钠离子和S22-离子之间存在离子键,属于离子化合物,S22-离子内两个硫原子之间存在非极性共价键,故③符合题意;
④NH4NO3中铵根离子与硝酸根离子之间存在离子键,属于离子化合物,铵根离子内存在N-H极性共价键,硝酸根离子内存在N-O极性共价键,故④不符合题意;
符合条件的有①③,
故答案为:B。
一般活泼金属和活泼非金属形成的是离子化合物,而非极性共价键一般是由相同的原子形成,找出即可
含有非极性共价键的离子化合物是: CaC2 Na2S2
4.C
A. 氯化硼的熔点为-107℃,沸点为12.5℃,氯化硼的熔沸点较低,氯化硼属于分子晶体,氯化硼固态、液态时都不能导电,A不符合题意;
B.氯化硼分子中键与键之间的夹角为120°,氯化硼分子为平面正三角形结构,所以硼原子为sp2杂化,B不符合题意;
C.氯化硼能水解:BCl3+3H2O=B(OH)3+3HCl,氯化硼遇水蒸气会水解生成HCl,HCl遇水蒸气会产生白雾,C符合题意;
D.氯化硼分子中键与键之间的夹角为120°,氯化硼分子为平面正三角形结构,分子中正负电中心重合,氯化硼属于非极性分子,D不符合题意;
故答案为:C。
A.根据熔沸点判断氯化硼为分子晶体;
B.BCl3分子中B原子价层电子对数3;
D.BCl3正负电荷中心重合,为非极性分子。
5.B
A.过氧化钠中含有非极性共价键,所以含有离子键的化合物可能含有非极性键,A不符合题意;
B.同种非金属原子间形成非极性键,化合物中也可能含有非极性键,如过氧化氢中含有O-O非极性键,B符合题意;
C.盐酸中HCl电离产生离子,而HCl只含共价键,为共价化合物,C不符合题意;
D.含有共价键的化合物可能是离子化合物,如氢氧化钠中含有共价键,是离子化合物,D不符合题意;
故答案为:B。
A、过氧化钠中含有非极性共价键;
B、同种非金属原子间形成非极性键;
C、氯化氢是共价化合物;
D、含有共价键的化合物可能是离子化合物。
6.B
①中并不是所有原子的核外电子排布都遵循构造原理,因为全充满、半充满或全空状态的轨道能量较低,原子较稳定。②对于同一周期的主族元素而言,元素的第一电离能在总体上呈现增大的趋势,但如第ⅤA族元素处于半充满状态,较稳定,第一电离能大于同周期的第ⅥA族元素。③中如金属键不存在方向性和饱和性。④配合物中都存在配位键,但存在配位键的化合物不一定是配合物,如NH4Cl。⑤含有极性键的分子如果立体结构对称,就是非极性分子,如CO2、CH4等。⑥含有离子键的晶体就是离子晶体,因此所有离子晶体中都含有离子键,正确。⑦金属晶体的熔点不一定高于分子晶体的熔点,如常温下汞为液态,而分子晶体硫则为固态。
①注意考虑全充满、半充满或全空状态的特殊情况;②第IIA族(全充满)和第ⅤA族(半充满)比它们下一族的第一电离能大;③金属键不存在方向性和饱和性;④存在配位键的化合物不一定是配合物,如NH4Cl;⑤分子的极性要考虑分子的空间构型;⑥含有离子键的晶体就是离子晶体;⑦金属晶体的熔点差异很大。
7.D
A.N和O两种原子属于不同的非金属元素,它们之间形成的共价键是极性键,A不符合题意;
B.该化合物分子式:N(NO2)3,摩尔质量是152g/mol,15.2g该物质的物质的量为0.1mol,含有的原子数0.1×10×6.02×1023=6.02×1023,B不符合题意;
C.该分子中N-N-N键角都是108.1°,所以该分子不可能是平面型结构,而是三角锥形,C不符合题意;
D.该分子的化学式N4O6,可知分子中氮原子的化合价是+3价,处于中间价态,化合价既可以升高到+4、+5价,又可以降低到+2、+1、0、-3价,所以该物质既有氧化性又有还原性,D符合题意;
故答案为:D
A.N、O间的共价键为极性共价键;
B.根据公式计算物质的物质的量,进而确定其原子数;
C.由分子构型确定共平面原子;
D.根据氮元素的化合价确定其性质;
8.C
解:H2O与H2S都属于分子晶体,H2O分子间可以形成氢键,H2S只含有范德华力,氢键的作用力大于范德华力,所以水的沸点高于H2S的沸点,
故选C.
H2O,HF,NH3中因为含有氢键,所以其沸点高于同族其他元素的氢化物.
9.B
A.红外光谱可用于确定化学键类型,故A不符合题意;
B.I原子半径大于Cl,因此键长比键长要长,键长越长键能越小,故B符合题意;
C.羧基中C原子采用杂化,羧基相连的碳原子采用杂化,两碳原子之间形成键,故C不符合题意;
D.Cl原子的电负性大于H,导致中O-H键的极性大于中O-H键,更易电离出氢,酸性强于,故D不符合题意;
故答案为:B。
A.红外光谱可用于确定化学键类型;
B.原子半径越大,键长越长,键能越小;
C.依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数,由价层电子对数确定杂化类型;
D.依据Cl原子的电负性大于H判断。
10.B
解:A.铝属于金属晶体,熔化时克服金属键,故A错误;
B.液氨受热蒸发,克服的是分子间作用力,故B正确;
C.碘化氢分解,发生化学键的断裂,克服的是共价键,故C错误;
D.晶体硅属于原子晶体,加热硅晶体使之熔化,克服共价键,故D错误;
故选B.
先根据晶体类型,再判断断键方式,再判断克服的作用力;分子间作用力存在于分子晶体中,注意化学键与分子间作用力的区别.
11.D
A.依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数=2+1=3,二氧化硫中心原子的杂化方式是sp2 , 中心原子上有1个孤对电子,孤对电子与成键电子对之间排斥作用,故SO2的键角小于120° ,故A正确;
B. 对羟基苯甲醛形成分子间氢键,其熔沸点较高,邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,其熔沸点较低,所以对羟基苯甲醛的熔沸点比邻羟基苯甲醛的高,故B正确;
C.同主族由上而下金属性增强,非金属性逐渐减弱,元素电负性减弱,电负性:F>Cl,原子的电负性大,对成键电子对的吸引力强,羧基中电离出氢离子更容易,酸性: ,故C正确;
D. 氢化物的稳定性与化学键有关,与分子间作用力和氢键无关,HF的稳定性强于HCl不能用分子间作用力和氢键解释,故D错误;
故答案为:D。
A.依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数,孤对电子与成键电子对之间排斥作用;
B. 分子间氢键,熔沸点较高,分子内氢键,熔沸点较低;
C.同主族由上而下金属性增强,非金属性逐渐减弱,元素电负性减弱,原子的电负性大,对成键电子对的吸引力强;
D. 氢化物的稳定性与化学键有关,与分子间作用力和氢键无关。
12.D
解:A、氯化氢中硫原子和氢原子之间只存在共价键,硫化氢是共价化合物;过氧化钠中存在离子键和共价键,属于离子化合物,故A错误.
B、双氧水中只存在共价键,属于共价化合物;氟化钙中只存在离子键,属于离子化合物,故B错误.
C、氨气中只存在共价键,属于共价化合物;氮气中只存在共价键,氮气属于单质,故C错误.
D、硝酸中只存在共价键,属于共价化合物;次氯酸中只存在共价键,属于共价化合物,故D正确.
故选D.
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,离子化合物中一定含有离子键,可能含有共价键,共价化合物中只含共价键,一定不含离子键.
13.B
A.HCl中H原子和Cl原子之间存在共价键,A不符合题意;
B.NH4NO3中铵根离子和硝酸根离子之间存在离子键,铵根离子中的N原子和H原子之间存在共价键,硝酸根离子中N原子和O原子之间存在共价键,B符合题意;
C.KCl中K+和Cl-之间存在离子键,C不符合题意;
D.CaCl2中钙离子和氯离子之间只存在离子键,D不符合题意。
故答案为:B
离子键,一般是金属与非金属形成的键
共价键,一般是非金属与非金属元素形成的键
14.D
A.根据手性碳原子的定义,甘油中不含手性碳原子,故A说法不符合题意;
B.电负性是描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小,一般电负性越大,元素的非金属性越强,但第一电离能不一定越大,如O元素的非金属性强于N,但N的第一电离能强于O,故B说法不符合题意;
C.非金属性F>O>N,吸引电子对能力F>O>N,因此极性F-H>O-H>N-H,故C说法不符合题意;
D.H3O+中心原子O有1对孤对电子,H2O中心原子O有2对孤对电子,孤对电子对数越多,键角越小,因此H3O+中H-O-H键角比H2O中H-O-H键角大,故D说法符合题意;
故答案为:D。
A.手性碳是指连有四个不同原子团的碳原子;
B.元素的非金属性越强,电负性越大,但第一电离能不一定越大;
C.非金属性越强,与H形成共价键的极性越大。
15.A
解:A.氯化氢中氯原子和氢原子之间只存在共价键,为共价化合物,故A正确;
B.氯化钠中钠离子和氯离子之间只存在离子键,为离子化合物,故B错误;
C.氧化镁中镁离子和氧离子之间只存在离子键,为离子化合物,故C错误;
D.碘化钾中碘离子和钾离子之间只存在离子键,为离子化合物,故D错误;
故选A.
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,不同非金属元素之间易形成极性共价键,同种非金属元素之间易形成非极性共价键,第IA族、第IIA族和第VIA族、第VIIA族元素之间易形成离子键,共价化合物只含共价键.
16.B
A. N2中化学键属于共价键,A不符合题意 ;
B. 反应生成NO为吸热反应,1mol N2(g)和1molO2 (g)具有的总能量小于2mol NO(g)具有的总能量,B符合题意 ;
C. N2 (g)和 O2(g)混合不能直接生成NO,C不符合题意 ;
D. 反应中氮化合价降低,将还原成N2,D不符合题意 ;
故答案为:B 。
N2中化学键属于共价键,N2 (g)和 O2(g)混合不能直接生成NO,化合价降低,是还原反应。
17.(1);4
(2)B;D
(3)sp3;C;四面体
(4)P4、CS2是非极性分子,H2O是极性分子,根据相似相溶原理,P4难溶于水;BD
(5)原子;是; g·cm-3
(1)溴处于第四周期第ⅦA族,价电子排布图为: ;第四周期中,与溴原子未成对电子数相同的金属元素原子价电子排布式为:4s1、3d14s2、3d104s1、4s24p1,共有4种;
(2)A.Al属于p区元素,Be属于s区元素,故A错误;
B.同主族自上而下电负性增大,同周期主族元素自左而右电负性增大,Be、Al的电负性均大于Mg的,故B正确;
C.Mg失去是3s轨道电子,而Al失去的是3p1电子,3p轨道能量比3s能量高,故Mg第一电离能高于Al的,故C错误;
D.镁离子水解,溶液呈酸性,即氯化镁水溶液pH均小于7,故D正确,
故答案为:BD;
(3)OF2分子中O原子孤电子对数(6-1×2)/2=2,价层电子对数=2+2=4,O原子采取sp3杂化;
A、PCl3中P原子孤电子对数=(5-1×3)/2=1,价层电子对数为1+3=4.
B、SO3中S原子孤电子对数=(6-2×3)/2=0,价层电子对数=0+3=3.
C、NH2- 中N原子孤电子对数=(5+1-1×2)/2=2,价层电子对=2+2=4,NO3-中N原子孤电子对数=(5+1-2×3)/2=0,价层电子对数=0+3=3,故中心原子杂化方式相同且空间构型也与OF2相同的是NH2-;
故答案为:C;
OF2分子中氧原子价层电子对数为4,故其VSEPR模型的名称为四面体,
(4)①P4、CS2是非极性分子,H2O是极性分子,根据相似相溶原理,P4难溶于水、易溶于CS2,
故答案为:P4、CS2是非极性分子,H2O是极性分子,根据相似相溶原理,P4难溶于水、易溶于CS2;
②A.P原子形成3个P-P键,有1对共用电子对,杂化轨道数目为4,P原子采取sp3杂化,故A错误;
B.层与层之间的作用力是分子间作用力,故B正确;
C.P原子采取sp3杂化,P原子与周围的3个P原子形成三角锥形,每一层中P原子不可能都在同一平面上,故C错误;
D.黑鳞中层内形成共价键,破坏共价键需要的能量高,而另外两种破坏的是范德华力,需要能量较低,故黑鳞的熔沸点最高,故D正确;
故答案为:BD;
(5)①磷化硼晶胞与金刚石相似,属于原子晶体;
B原子核外3个电子,形成3个B-P键,而P原子形成4个键,B原子有空轨道,P原子提供1对孤电子对给B原子形成1个配位;
②假设B原子处于晶胞内部,BP晶胞结构为 ,晶胞中P原子数目=8×1/8+6×1/2=4、B原子数目=4,晶胞质量=4×(31+11)/NAg.B周围的4个P原子形成正四面体,B原子处于正四面体的体心,由几何知识可知,顶点P原子与四面体中心B原子之间连线处于晶胞体对角线上且长度等于体对角线长度的1/4,故晶胞棱长=4a nm÷ =4a/ nm,故晶体密度= g·cm-3。
(1)溴原子的最外层为第4层,有7个电子,据此画出价电子轨道排布式;溴原子有1个未成对电子,据此判断同周期有1个未成对电子的元素即可;
(2)A.根据元素周期表的分区进行判断;
B.金属性越强电负性越小;
C.铍原子的2s轨道全充满;
D.其氯化物都属于强酸弱碱盐;
(3)根据O原子的孤电子对数和价层电子对数确定杂化方式;根据价层电子对互斥理论判断空间构型;
(4)①根据相似相容原理进行喷分析;
② 根据黑鳞的结构图进行分析;
(5)①根据金刚石的晶体类型判断磷化硼的类型;根据形成配位键的条件判断是否含有配位键;
② 首先计算晶胞中的原子个数,再根据晶胞的密度计算方法进行计算。
18.(1)4;4;1940K与1939K
(2)A﹣x﹣n
(3)H2O2;Na2O2
(4)B;C
解:(1)元素的种类由质子数决定,质子数不同,元素的种类就不同,质子数相同为同种元素, K、 K质子数相同为同种元素, H、 Ca分别属于H和Ca元素,所以共有4种元素;核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子, H、 K、 Ca、 K为4种核素;质子数相同,中子数不同为同种元素的同位素,1940K与1939K质子数相同中子数不同,故为同位素,故答案为:4;4;1940K与1939K;(2)根据在阳离子中:核电荷数=质子数=核外电子数+所带电荷数,即核电荷数=质子数=x+n,又根据质量数=质子数+中子数,即中子数=质量数﹣质子数=A﹣(x+n),故答案为:A﹣x﹣n;(3)同种非金属元素之间形成非极性共价键,只含共价键的化合物是共价化合物,符合含非极性键的共价化合物条件的是H2O2;活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键,同种非金属元素之间易形成非极性共价键,则符合含非极性键的离子化合物条件的是Na2O2,故答案为:H2O2;Na2O2;(4)①ⅡA族元素的最外层电子数相等,图象B符合,故答案为:B;②第3周期的最高化合价从左→右依次升高,图象C符合,故答案为:C.
(1)元素就是具有相同的核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称;核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子;具有相同质子数,不同中子数同一元素的不同核素互为同位素;(2)在阳离子中,核电荷数=质子数=核外电子数+所带电荷数;(3)铵盐是全部由非金属元素组成的离子化合物;
只含共价键的化合物是共价化合物,不同非金属元素之间易形成极性共价键;
同种非金属元素之间形成非极性共价键;活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键,同种非金属元素之间易形成非极性共价键;(4)①根据同一主族元素的最外层电子数相等;②第三周期的最高化合价从左→右依次升高.
19.(1)H2O+ +HCO =Al(OH)3↓+
(2)在冰中水分子的排布是每一个水分子中的氧原子都有四个氢与其近邻(两个共价键,两个氢键),由于氢键具有方向性,使在四面体中心的水分子与四面体顶角方向的四个紧邻的水分子相互吸引,这一排列使冰晶体中水分子的空间利用率不高,留有相当的空隙,其密度比液态水的小。
(3)在平衡中Cl2 +H2O H+ +Cl- +HClO (可逆反应),饱和食盐水中c(Cl-)浓度大,平衡向逆反应移动,氯气几乎不溶于饱和食盐水。因此,可以用饱和食盐水吸收HCl
(1)酸的酸性越强,其对应的酸根离子水解程度越小,则该酸根离子结合H+能力越弱,酸性:HCO3->Al(OH)3,则给出H+能力的相对强弱:NaHCO3>Al(OH)3,酸性:HCO >Al(OH)3,强酸能和弱酸盐反应生成弱酸,能体现 和 结合H+能力的相对强弱的离子方程式为:H2O+ +HCO =Al(OH)3↓+ ,
故答案为:H2O+ +HCO =Al(OH)3↓+ ;
(2)冰的密度比水的密度小,能浮在水面上。主要原因是在冰中水分子的排布是每一个水分子中的氧原子都有四个氢与其近邻(两个共价键,两个氢键),由于氢键具有方向性,使在四面体中心的水分子与四面体顶角方向的四个紧邻的水分子相互吸引,这一排列使冰晶体中水分子的空间利用率不高,留有相当的空隙,其密度比液态水的小。故答案为:在冰中水分子的排布是每一个水分子中的氧原子都有四个氢与其近邻(两个共价键,两个氢键),由于氢键具有方向性,使在四面体中心的水分子与四面体顶角方向的四个紧邻的水分子相互吸引,这一排列使冰晶体中水分子的空间利用率不高,留有相当的空隙,其密度比液态水的小;
(3)在平衡中Cl2 +H2O H+ +Cl- +HClO (可逆反应),饱和食盐水中c(Cl-)浓度大,平衡向逆反应移动,氯气几乎不溶于饱和食盐水。因此,可以用饱和食盐水吸收HCl。故答案为:在平衡中Cl2 +H2O H+ +Cl- +HClO (可逆反应),饱和食盐水中c(Cl-)浓度大,平衡向逆反应移动,氯气几乎不溶于饱和食盐水。因此,可以用饱和食盐水吸收HCl。
(1)酸的酸性越强,其对应的酸根离子水解程度越小,则该酸根离子结合H+能力越弱,强酸能和弱酸盐反应生成弱酸;
(2)冰的水分子间存在氢键,由于氢键具有方向性;
(3)在平衡中Cl2 +H2O H+ +Cl- +HClO ,饱和食盐水中c(Cl-)浓度大,平衡向逆反应移动。
20.(1)极性;高于
(2)氢键、配位键
(3)NH3、H2O、SO42-;sp3
(4)bc
(1)NH3的结构不对称,则氨气为极性分子,且分子间含氢键,则NH3的沸点高于AsH3,故答案为极性;高于;
(2)通过图像知,图中虚线表示的作用力有铜离子和水分子之间的配位键,氢原子和另一分子中氧原子之间的氢键,故答案为氢键、配位键;
(3)由SO42-离子中含有4个 键,孤电子对数= =0,所以SO42-为正四面体结构,杂化轨道数=中心原子的孤电子对数+中心原子的 键个数,所以S原子采用sp3杂化,NH3中含有3个 键,孤电子对数= =1,所以NH3的VSEPR 模型为正四面体结构,杂化轨道数=中心原子的孤电子对数+中心原子的 键个数,所以N原子采用sp3杂化; H2O中含有2个 键,孤电子对数= =2,所以H2O的VSEPR 模型为正四面体结构,杂化轨道数=中心原子的孤电子对数+中心原子的 键个数,所以O原子采用sp3杂化,故答案为NH3、H2O、SO42-;sp3;
(4)Ni(CO)4是液态挥发性物质,所以其熔点较低,故为分子晶体;呈正四面体构型,是对称结构,所以是非极性物质,根据相似相溶原理知,Ni(CO)4 易溶于非极性溶剂,苯、四氯化碳是非极性物质,所以Ni(CO)4 易溶于苯、四氯化碳,故答案为bc。
本题考查了物质结构与性质。本题的易错点为(2)中微粒的杂化类型和空间构型的判断,要注意理解价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数,σ键个数=配原子个数,孤电子对个数= (a-xb)各数值的含义和公式的应用,要注意应用与SO42-判断时a数值的变化。
21.(1)1s22s22p3
(2)共价;离子
(3)Cl2+H2O=H++Cl-+HClO
(4)sp3;三角锥形;极性
(1)B为N元素,原子核外电子排布式为1s22s22p3;答案为:1s22s22p3。
(2)A为H元素,E为Cl元素,H元素与Cl元素化合时形成HCl,原子间以共价键相结合,D为Mg元素,C为O元素,Mg元素与O元素化合生成MgO,属于离子化合物,原子间以离子键相结合;答案为:共价,离子。
(3)A为H元素,C为O元素,A、C的单质直接化合形成的化合物为H2O,E单质为氯气,氯气与水反应生成盐酸与次氯酸,则离子方程式为:Cl2+H2O═H++Cl-+HClO,答案为:Cl2+H2O═H++Cl-+HClO;
(4)A为H元素,B为N元素,A与B形成化合物是NH3,中心N原子成3个N-H、含有1对孤对电子对,故杂化轨道数为4,采取sp3杂化,呈空间正四面体,由于有一对孤对电子对,其立体构型为三角锥形,由于结构不对称,正负电荷重心不重合,属于极性分子,故答案为:sp3,三角锥形;极性。
A、B、C、D、E分别代表五种短周期元素,且原子序数依次增大,B的最外电子层是ns2npn+1,若n=3,处于ⅥA族,E的原子序数大于18,不是短周期元素,不正确,故n=2,B的最外电子层为2s22p3,为氮元素;C的p能级上未成对的电子比B少一个,D的二价阳离子与C的阴离子是有相同的电子层结构,则离子有2个电子层,C处于第二周期,C的外围电子排布为2s22p4,为氧元素,D的质子数为10+2=12,为Mg元素;E与D同周期且在E在该周期中原子半径最小,则E为Cl元素;B与A能生成具有刺激性气味的气体,A的原子序数比B的小,则A为氢元素,据此解答。
22.(1)1s22s22p63s23p4
(2)HNO3;NH3·H2O;NH4NO3;平面三角形;sp2
(3)大于;大于
(1)W是S元素,其原子核外有16个电子,根据构造原理知其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4;
(2)均由H、N、O三种元素组成的三种常见物质A、B、C分别属于酸、碱、盐,酸是硝酸(HNO3)、碱是一水合氨(NH3 H2O)、盐是硝酸铵,盐的化学式为NH4NO3,硝酸根离子价层电子对个数=3+1/2×(5+1-3×2)=3且不含孤电子对,所以硝酸根离子空间结构为平面三角形,N原子杂化方式为sp2,
(3)同一主族元素中,元素的电负性随着原子序数的增大而减小,所以电负性O>S;
同一周期元素中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但第VA族元素第一电离能大于相邻元素,所以第一电离能N>O。
原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W,四种元素的原子序数之和为32,在周期表中X是原子半径最小的元素,则X是H元素,Y、Z左右相邻,Z、W位于同主族,设Y的原子序数是a,则Z的原子序数是a+1、W原子序数是a+9,a+a+1+a+9+1=32,则a=7,所以Y是N、Z是O、W是S元素,