第2章 微粒间相互作用与物质性质 测试卷
一、单选题
1.下列对分子的性质的解释中,错误的是( )
A.水很稳定(1000℃以上才会部分分解)是因为水中含有大量的氢键所致
B.乳酸( )有一对手性异构体,因为其分子中含有一个手性碳原子
C.碘易溶于四氯化碳,甲烷难溶于水都可用相似相溶原理解释
D.酸性:H3PO4>HClO,因为H3PO4的非羟基氧原子数比HClO的多
2.下列物质中,属于含有共价键的离子化合物的是( )
A. B.NaCl C. D.NaOH溶液
3.在以离子键为主的化学键中常含有共价键的成分.下列各对原子形成化学键中共价键成分最少的是( )
A.Na,F B.Al,O
C.Li,Cl D.Mg,S
4.银氨溶液是检验醛基的重要试剂之一。配制银氨溶液的操作是向稀硝酸银溶液中滴加稀氨水至浊液刚好变澄清,发生的反应有AgNO3+NH3·H2O=AgOH↓+NH4NO3,AgOH+2NH3=[Ag(NH3)2]++OH-。下列说法错误的是( )
A.NH4NO3中N原子分别采取sp3、sp2杂化
B.[Ag(NH3)2]OH中存在共价键、配位键和离子键
C.NH3与H2O均是极性分子
D.1mol甲醛与银氨溶液反应时最多消耗2mol[Ag(NH3)2]OH
5.下列物质中,既含有极性共价键,又含有非极性共价键的是( )
A.CCl4 B.CO2 C.NH4Cl D.C2H4
6.已知,其中元素X、Y均为第二周期元素,其原子的最外层电子数之和为11,下列叙述错误的是( )
A.Y的中子数为9 B.与互为同位素
C.属于极性分子 D.是酸性氧化物
7.日前,中国科学院天津工业生物技术研究所科研人员在淀粉人工合成方面取得重大突破性进展,科研人员用一种类似“搭积木”的方式,从头设计并构建了以11步核心生化反应合成淀粉的新途径:首先把二氧化碳和氢气合成为甲醇,再把甲醇转化成三碳化合物然后把三碳化合物合成为六碳化合物,以此类推,像搭积木一样,最后聚合成淀粉。下列有关人工合成淀粉的说法中错误的是( )
A.人工合成的淀粉属于高分子化合物
B.可减少空气中的含量减少酸雨的产生
C.可促进碳中和的生物经济发展
D.是直线形的非极性分子
8.下列说法中正确的是( )
A.2px2表示2px能级有两个轨道
B.在CS2分子中α键与π键的数目之比是2:1
C.电子仅在激发态跃进到基态时才会产生原子光谱
D.表示一个某原子在第三电子层上有10个电子可以写3s23p63d2
9.下列说法错误的是( )
A.纯碱和烧碱熔化时克服的化学键类型相同
B.加热蒸发氯化钾水溶液的过程中有分子间作用力的破坏
C.CO2溶于水和干冰升华都只有分子间作用力改变
D.石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成,也有分子间作用力的破坏
10.如图为一种饲料添加剂的结构。X、Y、Z三种元素占据相邻的两个周期,Z是宇宙中含量最多的元素,下列说法错误的是
A.电负性:Y>X>Z
B.X、Y元素的简单气态氢化物沸点:Y>X
C.Y与Z形成的化合物都只含极性共价键
D.X、Y、Z三种元素既可形成离子化合物,又可形成共价化合物
11.制取硫酸四氨合铜晶体{}的实验如下:
步骤1:向盛有硫酸铜水溶液的试管中加入氨水,首先生成难溶物,继续添加氨水并振荡试管,难溶物溶解,得到深蓝色的透明溶液。
步骤2:再向试管中加入乙醇,析出深蓝色的晶体。
下列说法错误的是( )
A.步骤1中难溶物溶解是因为生成了配合物
B.步骤2中加入乙醇降低了溶剂的极性从而析出晶体
C.中含有键的数目为
D.最终所得溶液中大量存在、、、
12.化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化。下列说法中正确的是( )
A.1molN2(g)和1molO2(g)反应放出的能量为180kJ
B.1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量低于2molNO(g)具有的总能量
C.1molN2(g)和1molO2(g)具有的总键能低于2molNO(g)具有的总键能
D.通常情况下,N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO(g)
13.下列说法正确的是( )
A.MgCl2固体中的化学键是共价键
B.某物质在熔融态能导电,则该物质中一定含有离子键
C.N2和Cl2两种分子中,每个原子的最外层都具有8电子稳定结构
D.H2O的空间结构呈直线形
14.如图是NaCl固体溶解并形成水合离子的示意图,下列说法正确的是( )
A.NaCl固体中不存在离子
B.NaCl溶液中存在自由移动的离子
C.该过程可以表示为NaCl+H2O=Na++Cl-+H++OH-
D.熔融的NaCl中也存在水合钠离子和水合氯离子
15.下列关于离子化合物的叙述不正确的是( )
A.离子化合物中都含有离子键
B.离子化合物中的阳离子只能是金属离子
C.离子化合物可能含有共价健
D.溶于水可以导电的化合物不一定是离子化合物
16.莫那比拉韦(X),又称为EIDD-2801/MK4482,是核苷类似物β-d-N4-羟基胞苷(Y)的异丙酯前药,可抑制多种RNA病毒的复制。下列说法中错误的是( )
A.Y可与水分子形成氢键
B.X分子中含有5个手性碳原子
C.X与Y所含元素中,电负性最大的是氧元素
D.X中C原子有、两种杂化方式
二、综合题
17.
(1)计算下列分子或离子中点“·”原子的价电子对数。
①CCl4 ②BeCl2
③BCl3 ④PCl3
(2)计算下列微粒中点“·”原子的孤电子对数。
①H2S ②PCl5
③BF3 ④NH3
18.水体中过量的抗生素会对环境造成极大危害,零价铁(Fe)及耦合技术在处理抗生素废水中应用广泛。
(1)I.还原法
零价铁作为一种还原剂可以提供电子,水中的得电子生成(氢自由基),通过双键加成、单电子还原与抗生素发生反应。
氧化反应: 。
还原反应:(电中性)。
(2)与阿莫西林(抗生素的一种)发生多步反应,第一步如下图所示,请在图中标出阿莫西林断裂的化学键(参考示例“”),用“O”在中间产物圈出一个手性碳原子 。
(3)纳米零价铁5分钟去除甲硝唑接近100%,相同条件下非纳米零价铁去除率约为0%,试解释原因 。
(4)II.氧化法
酸性条件Fe可与溶解氧生成,和作用生成羟基自由基和,氧化抗生素。和生成的离子方程式是 。
(5)下图为酸性条件零价铁 电芬顿耦合法(电化学氧化法)原理示意图的一部分,左侧连接电源 ,结合阴极电极反应说明该法生成的原理 。
19.臭氧(O3)在[Fe(H2O)6]2+催化下能将烟气中的SO2、NOx分别氧化为 和 ,NOx也可在其他条件下被还原为N2。
(1) 中心原子轨道的杂化类型为 ; 的空间构型为 (用文字描述)。
(2)Fe2+基态核外电子排布式为 。
(3)与O3分子互为等电子体的一种阴离子为 (填化学式)。
(4)N2分子中σ键与π键的数目比n(σ)∶n(π)= 。
(5)[Fe(H2O)6]2+与NO反应生成的[Fe(NO)(H2O)5]2+中,NO以N原子与Fe2+形成配位键。请在[Fe(NO)(H2O)5]2+结构示意图的相应位置补填缺少的配体。
20.在化学反应中,只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应,这些分子被称为活化分子 使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其单位通常用 表示 请认真观察如图,然后回答问题.
(1)图中所示反应是 填“吸热”或“放热” 反应.
(2)已知拆开1mol 键、1mol 、1mol 键分别需要吸收的能量为436kJ、151kJ、 则由1mol氢气和1mol 碘反应生成HI会 填“放出”或“吸收” kJ的热量 在化学反应过程中,是将 转化为 .
(3)下列反应中,属于放热反应的是 ,属于吸热反应的是 .
物质燃烧
炸药爆炸
酸碱中和反应
二氧化碳通过炽热的碳
食物因氧化而腐败
与 反应
铁粉与稀盐酸反应.
21.硅、锗(Ge)及其化合物广泛应用于光电材料领域。回答下列问题:
硅和卤素单质反应可以得到SiX4。
SiX4的熔沸点
SiF4 SiCl4 SiBr4 Sil4
熔点/K 183.0 203.2 278.6 393.7
沸点/K 187.2 330.8 427.2 560.7
(1)0 C时,SiF4、SiCl4、SiBr4、Sil4呈液态的是 (填化学式),沸点依次升高的原因是 ,气态SiX4分子的空间构型是 ;
(2)SiCl4与N-甲基咪唑(H3C- )反应可以得到M2+,其结构如图所示:
N-甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为 ,H、C、N的电负性由大到小的顺序为 ,1个M2+中含有 个 σ键。
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A.水很稳定,是因为水分子内的共价键较强的缘故,与氢键无关,氢键只影响水的熔沸点,故A符合题意;
B. 中间的碳原子上连有四个不同的基团:氢原子、甲基、羧基和羟基,是手性碳原子,存在对映异构即手性异构体,故B不符合题意;
C.碘、甲烷、四氯化碳都是非极性分子,水为极性分子,所以碘、甲烷易溶于四氯化碳而在水中溶解度小,可用相似相溶原理解释,故C不符合题意;
D.H3PO4的非羟基氧原子数比HClO的多,含氧酸分子中非羟基氧原子数越多,酸性越强,所以磷酸的酸性强于次氯酸,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.化学键的作用力比分子间作用力要强许多;
B.如果一对分子,它们的组成和原子的排列方式完全相同,但如同左手和右手一样互为镜像,在三维空间里不能重叠,这对分子互称手性异构体。有手性异构体的分子称为手性分子;
C.相似相溶原理中“相似”是指溶质与溶剂在结构上相似,“相溶”是指溶质与溶剂彼此互溶。对于气体和固体溶质来说,“相似相溶”也适用;
D.含氧酸分子中非羟基氧原子数越多,酸性越强。
2.【答案】A
【解析】【解答】只含离子键,只含共价键,溶液是混合物,A项符合题意。
故答案为:A
【分析】非金属元素之间易形成共价键,活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键,含有离子键的化合物是离子化合物。
3.【答案】A
【解析】【解答】在同一周期中,金属元素的金属性随着原子序数增大而减弱,同一主族的非金属元素,元素的非金属性随着原子序数增大而减弱,所以这几种元素中,金属性最强的是Na元素、非金属性最强的是F元素,二者形成的化学键中共价键成分最少,
故答案为:A。
【分析】越是金属性越强和非金属性越强的元素之间形成的化学键中离子键的成分越多,共价键成分越少。
4.【答案】D
【解析】【解答】A.NH4NO3中,中的N原子采取sp3杂化,中的N原子采取sp2杂化,A不符合题意;
B.[Ag(NH3)2]OH中,NH3、OH-中存在共价键,Ag+与N原子间形成配位键,[Ag(NH3)2]+、OH-之间形成离子键,B不符合题意;
C.NH3呈三角锥形结构,H2O呈V形结构,它们的结构都不对称,均是极性分子,C不符合题意;
D.甲醛分子中含有2个醛基,所以1mol甲醛与银氨溶液反应时最多消耗4mol[Ag(NH3)2]OH,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.利用价层电子对互斥理论,ABn计算公式判断杂化形式
B.理解离子键,共价键和配位键的定义,并学会判断
C.利用价层电子对互斥理论,ABn计算公式判断分子构型,正负电荷中心重合是非极性分子,不重合是极性分子
D.1mol醛基消耗2mol[Ag(NH3)2]OH,而甲醛分子中含有2个醛基
5.【答案】D
【解析】【解答】A. CCl4中只有极性共价键,A不符合题意;
B. CO2中只有极性共价键,B不符合题意;
C. NH4Cl中含有离子键和极性共价键,C不符合题意;
D. C2H4中既含有极性共价键,又含有非极性共价键,D符合题意。
故答案为:D
【分析】A. 不同的非金属原子之间形成极性共价键;
B. CO2结构式O=C=O;
C. NH4Cl中氯离子和铵根离子之间为离子键,H原子核N原子之间为极性共价键;
D. C2H4结构简式:CH2=CH2。
6.【答案】D
【解析】【解答】A.根据反应式可知,14+4=A+3+1,A=14,则Y的中子数为14+3-(7+1)=9,故A不符合题意;
B.具有相同质子数,不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素;与互为同位素,故B不符合题意;
C.分子为不对称分子,属于极性分子,故C不符合题意;
D.NO2和碱反应生成一氧化氮气体,故不是酸性氧化物,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A、中子数=质量数-质子数;
B、同位素质子数相同,中子数不同;
C、过氧化氢为非极性分子;
D、二氧化氮不是酸性氧化物。
7.【答案】B
【解析】【解答】A.高分子化合物,简称高分子,又称高分子聚合物,一般指相对分子质量高达几千到几百万的化合物,而淀粉的化学式表示为,符合高分子化合物的概念,A不符合题意;
B.造成酸雨的主要原因是和氮氧化合物的排放,而的排放造成的是温室效应问题,B符合题意;
C.碳中和是指国家、企业、产品、活动或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量,实现正负抵消,达到相对“零排放”。而生物经济以生命科学和生物技术的研究开发与应用为基础,通过生物产品和生物过程制造,使未来社会在能源和工业原料方面不再完全依赖于化石能源。该过程可消耗,最终聚合得到淀粉,故可促进碳中和和生物经济发展,C不符合题意;
D.依据价层电子对互斥理论模型,分子中C为中心原子,σ键电子对数为2,孤电子对数为,所以的空间结构为直线形,且正负电荷中心重合,为非极性分子,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.高分子化合物一般指相对分子质量高达几千到几百万的化合物;
B.二氧化碳不会造成酸雨;
C.该过程可消耗,最终聚合得到淀粉,可促进碳中和;
D.为直线形分子,正负电荷中心重合,为非极性分子。
8.【答案】D
【解析】【解答】A.2px2表示2px轨道有2个电子,故A不符合题意;
B.CS2含有2个C=S键,双键中一个为α键,一个为π键,所以含有2个α键和2个π键,α键与π键的数目之比是1:1,故B不符合题意;
C.电子由基态跃迁到激发态,或由激发态跃迁到基态,都会产生原子光谱,故C不符合题意;
D.一个原子在第三电子层上有10个电子,排列第三电子层上电子时,排列顺序是3s、3p、3d,3s能级最多排列2个电子、3p能级最多排列6个电子、3d能级最多排列10个电子,再根据能量最低原理排列电子,所以该电子层上电子排布式为3s23p63d2,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A.右上角的数字表示该轨道中的电子数;
B.在二硫化碳分子中存在两个双键,双键中一个为α键,一个为π键;
C.原子光谱有吸收光谱和发射光谱两种。
9.【答案】C
【解析】【解答】A.烧碱和纯碱均属于离子化合物,熔化时须克服离子键,A不符合题意;
B.加热蒸发氯化钾水溶液,液态水变为气态水,水分子之间的分子间作用力被破坏,B不符合题意;
C.CO2溶于水发生反应:CO2+H2O H2CO3,这里有化学键的断裂和生成,C符合题意;
D.石墨属于层状结构晶体,每层石墨原子间为共价键,层与层之间为分子间作用力,金刚石只含有共价键,因而石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成,也有分子间作用力的破坏,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.离子化合物熔化时克服离子键;
B.水的状态变化过程中克服分子间作用力;
C.CO2溶于水的过程中发生反应CO2+H2O=H2CO3;
D.根据石墨和金刚石的结构分析;
10.【答案】C
【解析】【解答】A.同周期,从左到右元素电负性逐渐增大,同主族,从上到下元素电负性逐渐减小,可知电负性:O>N ,实验结果证明,在各种氮氢化合物中,电子云都是偏向氮这一侧,说明氮吸引电子的能力比氢强,电负性:N>H,综上可知电负性:Y>X>Z,A项不符合题意;
B.X、Y元素的简单气态氢化物分别为:NH3、H2O,因为水分子之间形成的氢键键能更大,所以X、Y元素的简单气态氢化物沸点:Y>X,B项不符合题意;
C.Y与Z形成的化合物有H2O、H2O2,H2O2中含有极性共价键和非极性共价键,C项符合题意;
D.X、Y、Z三种元素既可形成离子化合物,例如NH4NO3,又可形成共价化合物,例如HNO3,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、同周期,从左到右元素电负性逐渐增大,同主族,从上到下元素电负性逐渐减小;
B、水分子的氢键作用力更强;
C、相同的非金属原子为非极性共价键结合,不同的非金属原子为极性共价键结合;
D、含有离子键的化合物为离子化合物,只含共价键的化合物为共价化合物。
11.【答案】D
【解析】【解答】A.步骤1中难溶物为氢氧化铜沉淀,加入过量氨水,氢氧化铜转化为,其溶解是因为生成了配合物,A不符合题意;
B.乙醇属于有机物,加入后减小了溶剂的极性,降低了的溶解度,导致结晶析出,B不符合题意;
C.中N-Cu、N-H之间均存在键,1个离子中键数目为16,故中含有键的数目为,C不符合题意;
D.一水合氨为弱电解质,溶液中不会大量存在铵根离子和氢氧根离子,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.氢氧化钠溶于氨水生成;
B.加入乙醇降低了溶剂的极性,降低了的溶解度;
C.1个中含有16个键;
D.铵根离子和氢氧根会结合生成一水合氨。
12.【答案】B
【解析】【解答】A.由分析可知,反应为吸热反应,A不符合题意;
B.由分析可知,反应物总能量低于生成物总能量,B符合题意;
C.由分析可知,反应物总键能高于生成物总键能,C不符合题意;
D.通常情况下,N2(g)和O2(g)混合不能直接生成NO(g),D不符合题意。
【分析】根据反应方程式: ,反应物键能之和-生成物键能之和=(946+498-2×632)kJ/mol=180kJ/mol。反应为吸热反应,反应物总能量低于生成物总能量,反应物总键能高于生成物总键能。
13.【答案】C
【解析】【解答】A.MgCl2晶体中的化学键是阳离子Mg2+和阴离子Cl-之间的离子键,A不符合题意;
B.某物质在熔融态能导电,则该物质中不一定含有离子键,也可能是金属单质,B不符合题意;
C.N2的电子式为 ,Cl2的电子式为 ,两种分子中,每个原子的最外层都具有8电子稳定结构,C符合题意;
D.水分子中的氧原子为sp3杂化,形成的水分子的空间结构为V形,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A. MgCl2晶体中的化学键是阳离子Mg2+和阴离子Cl-之间的离子键;
B.含有自由移动离子或电子的物质能导电;
C.根据N2和Cl2两种分子的电子式分析,两种分子中每个原子的最外层都具有8电子稳定结构;
D. H2O分子中2个氢原子的2个由s轨道与氧原子的sp3杂化轨道形成σ键,空间结构为V形。
14.【答案】B
【解析】【解答】A. NaCl是由阴阳离子形成的离子化合物,固体中存在离子,但不能自由移动,故A不符合题意;
B.NaCl在水分子的作用下电离出自由移动的水合钠离子和水合氢离子,故B符合题意;
C.该过程可以表示为NaCl=Na++Cl-,故C不符合题意;
D.NaCl在熔融状态下也能电离出自由移动的钠离子和氯离子,因为没有水,不会存在水合钠离子和水合氯离子,故D不符合题意。
故答案选B。
【分析】NaCl是通过离子键结合的离子化合物,在水溶液或熔融状态下均可电离出自由移动的钠离子和氯离子。
15.【答案】B
【解析】【解答】A、含有离子键的化合物是离子化合物,因此离子化合物中都含有离子键,A不符合题意;
B、离子化合物中的阳离子不一定只能是金属离子,例如可以是铵根离子,B符合题意;
C、含有离子键的化合物是离子化合物,但在离子化合物中也可以含有共价键,C不符合题意;
D、溶于水可以导电的化合物不一定是离子化合物,例如共价化合物氯化氢溶于水也导电,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】明确化学键与化合物的关系是解答的关键,注意在离子化合物中一定含有离子键,可能含有共价键,共价化合物中一定含有共价键,一定不含有离子键。
16.【答案】B
【解析】【解答】A、Y分子中含有-OH,可与H2O形成氢键,A不符合题意。
B、连接有4个不同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,则X中手性碳原子为,共有4个手性碳原子,B符合题意。
C、X、Y中四种元素的电负性强弱为:O>N>C>H,因此电负性最大的是O,C不符合题意。
D、X中碳原子形成四个单键的采用sp3杂化,形成双键的采用sp2杂化,D符合题意。
故答案为:B
【分析】A、-OH能与H2O形成氢键。
B、连接有4个不同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子。
C、同一周期,从左到右,电负性逐渐增强。
D、当碳原子形成单键时采用sp3杂化,形成双键时采用sp2杂化,形成三键时采用sp杂化。
17.【答案】(1)4;2;3;4
(2)2;0;0;1
【解析】【解答】(1)①四氯化碳中碳原子的价层电子对为4+(4-4x1)=4②BeCl2 中Be的价层电子为2+(2-2x1)=2③BCl3 中B的价电子数为3+(3-3x1)=3 ④PCl3的P价层电子数为3+(5-3x1)=4
(2) ①H2S的孤对电子数为(6-2x1)=2 ②PCl5 的孤对电子数为(5-5x1)=0
③BF3 的孤对电子数为(3-3x1)=0 ④NH3 的孤对电子数为(5-3x1)=1
【分析】(1)根据公式中心原子的价层电子数=中心原子形成的键数+(中心原子的价电子数-结合的原子数x结合原子达到稳定结构需要的电子数)进行计算
(2)根据 孤对电子对数=(中心原子的价电子数-结合的原子数x结合原子达到稳定结构需要的电子数)进行计算
18.【答案】(1)Fe 2e-=Fe2+
(2)
(3)纳米零价铁固体表面积大,化学反应速率更快
(4)Fe2++H2O2+H+=Fe3+++H2O
(5)正极;阴极O2+2e-+2H+=H2O2,阳极铁放电生成的Fe2+向阴极移动,与H2O2作用生成羟基自由基
【解析】【解答】(1)根据题意零价铁作为一种还原剂可以提供电子,因此铁失去电子发生氧化反应:Fe 2e-=Fe2+;故答案为:Fe 2e-=Fe2+。
(2)根据中间产物和阿莫西林分析,断键是碳氮键,中间产物有三个手性碳原子,其图像描述;故答案为:。
(3)纳米零价铁5分钟去除甲硝唑接近100%,相同条件下非纳米零价铁去除率约为0%,主要与铁的接触面积有关,其反应速率更快;故答案为:纳米零价铁固体表面积大,化学反应速率更快。
(4)根据题意得到和作用生成羟基自由基和,则酸性条件下和生成的离子方程式是Fe2++H2O2+H+=Fe3+++H2O;故答案为:Fe2++H2O2+H+=Fe3+++H2O。
(5)根据前面信息得到铁会失去电子变为亚铁离子,和Fe2+作用生成羟基自由基和,则铁电极应该连接电源的正极作阳极,阴极上氧气得到电子与氢离子结合生成H2O2,生成的亚铁离子移动到阴极,亚铁离子和H2O2作用生成羟基自由基;故答案为:正极;阴极O2+2e-+2H+=H2O2,阳极铁放电生成的Fe2+向阴极移动,与H2O2作用生成羟基自由基。
【分析】(1)根据题意零价铁作为一种还原剂可以提供电子分析。
(2)手性碳是碳原子连接4个不同的原子或原子团的物质分析;
(3)依据影响反应速率的因素分析;
(4)根据反应物和生成物的化学式,利用原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒分析;
(5)根据前面信息,电解时,阳极与直流电源的正极相连的电极,发生氧化反应;阴极与直流电源的负极相连的电极,发生还原反应。
19.【答案】(1)sp3 ;平面(正)三角形
(2)[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6
(3)NO2
(4)1∶2
(5)
【解析】【解答】解:(1)SO42-中中心原子S的价层电子对数为 (6+2-4 2)+4=4,SO42-中S为sp3杂化。NO3-中中心原子N的孤电子对数为 (5+1-3 2)=0,成键电子对数为3,价层电子对数为3,VSEPR模型为平面三角形,由于N原子上没有孤电子对,NO3-的空间构型为平面(正)三角形。
(2)Fe原子核外有26个电子,根据构造原理,基态Fe的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,基态Fe2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6。
(3)用替代法,与O3互为等电子体的一种阴离子为NO2-。
(4)N2的结构式为N N,三键中含1个σ键和2个π键,N2分子中σ键与π键的数目比为n(σ):n(π)=1:2。
(5)根据化学式,缺少的配体是NO和H2O,NO中N为配位原子,H2O中O上有孤电子对,O为配位原子,答案为: 。
【分析】注意等电子体是指原子数相同,价电子数相同的分子互为等电子体,互为等电子体的分子具有相同的结构,而等电子体根据价电子数相同可以用同主族进行替换。(2)中注意失去电子时先失去最外层电子。
20.【答案】(1)放热
(2)放出;11;化学能;热能
(3)①②⑤⑦;④⑥
【解析】【解答】(1)依据图象分析反应物的能量大于生成物的能量,反应放热,故答案为:放热;(2)在反应H2+I2 2HI中,断裂1molH-H键,1molI-I键共吸收的能量为:1×436kJ+151kJ=587kJ,生成2molHI,共形成2molH-I键,放出的能量为:2×299kJ=598kJ,吸收的能量少,放出的能量多,所以该反应为放热反应,放出的热量为:598kJ-587kJ=11kJ,化学能转化为热能,故答案为:放出;11;化学能;热能;(3)常见的放热反应有:所有的物质燃烧、所有金属与酸反应、金属与水反应,所有中和反应;绝大多数化合反应和铝热反应;常见的吸热反应有:绝大数分解反应,个别的化合反应(如C和CO2),某些复分解(如铵盐和强碱).所以放热反应有:①②③⑤⑦;吸热反应有:④⑥,故答案为:①②③⑤⑦;④⑥。
【分析】(1)反应物的能量大于生成物的能量时,反应为放热反应;
(2)根据反应物和生成物的键能和也能计算出反应的反应热;能量之间是可以相互转换的,并且能量和不变;
(3)反应物的能量大于生成物的能量时,反应放热;反应物的能量小于生成物的能量时,反应吸热。
21.【答案】(1)SiCl4;SiX4为分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高;正四面体
(2)sp2、sp3 ;N>C>H;54
【解析】【解答】(1)热力学中,0℃约为273 K,根据题中各物质的熔沸点判断,只有SiCl4的熔点低于273 K,沸点高于273 K,在0℃时为液体。卤化硅(SiX4)都是分子晶体,分子间作用力随着相对分子质量的增大而增大,分子间作用力增大会导致沸点升高。SiX4中硅原子形成4个σ键,没有孤电子对,为sp3杂化,分子的空间构型为正四面体。
(2)N-甲基咪唑中,甲基碳原子为sp3杂化,五元环中的碳原子是sp2杂化。同周期从左到右,元素的电负性逐渐增大,同主族从上到下,元素的电负性逐渐减小,根据电负性规律可知,电负性:N>C> H。根据图中结构判断,M2+中存在4个N-甲基咪唑结构,每个N -甲基咪唑结构含有12个σ键,且共形成了4个配位σ键,另外还有2个Si一Cl键,共12×4 +4+2=54个σ键。
【分析】
(1)根据熔点分析,液态是四氯化硅;沸点升高是因为相似结构下,相对分子质量越大,熔沸点越大;SiX4分子类似甲烷分子结构,属于正四面体;
(2)根据碳原子价电子对数和孤对电子对数可知,其中含sp2杂化和sp3杂化;电负性大小与非金属性大小相同;单键含1个σ键