2024届高三化学二轮复习——化学键与物质的性质
一、单选题
1.下列有关说法错误的是( )
A.分子中所有原子均达到8电子结构
B.冰醋酸熔化时需要克服氢键、范德华力
C.的热稳定性弱于HF是因为键能:H-N<H-F
D.某冠醚空腔吸收后形成“超分子”,该超分子中存在配位键
2.下列分子中的所有原子均在同一平面内的是()
A.甲烷 B.乙烯 C.乙酸 D.甲苯
3.下列化学用语使用正确的是( )
A.N2的电子式是
B.结构示意图:
C.质量数为2的氢原子:
D.形成过程:
4.下列有关化学用语正确的是( )
A.中子数为10的氧原子:
B.中子数为18的氯离子的结构示意图为:
C.肼(N2H4)的电子式为:
D.甲酸乙酯的结构简式为:CH3COOCH2CH3
5.含有非极性键的离子化合物是( )
A. B. C. D.KOH
6.W、X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素,其中X、Y、Z相邻,W的核外电子数与X的价层电子数相等,Z2是氧化性最强的单质,4种元素可形成离子化合物
(XY)+(WZ4)-。下列说法正确的是( )
A.分子的极性:WZ3<XZ3 B.第一电离能:X<Y<Z
C.氧化性:X2Y3<W2Y3 D.键能:X2<Y2<Z2
7.药物异博定(盐酸维拉帕米)能有效控制血压升高、促进血液循环,其合成路线中有如图转化过程:
已知NaH与NaCl的晶体结构相似。下列说法正确的是( )
A.NaH晶体中,Na+的配位数是12
B.X的沸点低于其同分异构体
C.Y中溴元素位于元素周期表的d区
D.Z中碳原子有三种杂化方式
8.下列关于配合物的说法中错误的是( )
A.许多过渡金属离子对多种配体具有很强的结合力,因而过渡金属配合物远比主族金属配合物多
B.配合物中,中心离子与配体间、配离子与酸根离子间都以配位键结合
C.配离子中,中心离子提供空轨道,配体提供孤电子对
D.中心离子所结合配体的个数称为配位数,不同离子的配位数可能不同
9.SF6可用作高压发电系统的绝缘气体,分子呈正八面体结构,如图所示。有关SF6的说法错误的是( )
A.是非极性分子 B.键角∠FSF均为90°
C.S与F之间共用电子对偏向F D.S原子不满足8电子稳定结构
10.下列关于元素及化合物的结构和性质的叙述正确的是( )
A.稳定性:,三者都是V形分子
B.和中的硫原子都采取杂化
C.分子和离子中的键角都为
D.与中的键角相等
11.NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A.1mol白磷分子中含有P—P共价键数为6NA
B.1molNH4Cl溶于水形成的溶液中阳离子总数大于NA
C.1molH2O分子中氧原子的价层电子对数为4NA
D.常温下,pH=10的NaHCO3溶液中,由水电离产生的H+数为10-4NA
12.某小组同学用图装置略去加热仪器等制备。
已知烧瓶中发生反应如下:
下列说法正确的是( )
A.的稳定性比强
B.为形分子
C.与的反应体现的还原性
D.、的中心原子的轨道杂化类型为
13.部分含氯物质分类与相应化合价关系如图,c、d、f均为钠盐,下列推断不合理的是( )
A.b在化学反应中既能被氧化,也能被还原
B.电解饱和c溶液可得到钠单质
C.可实现a→d→e的转化
D.f的阴离子空间构型为三角锥形
14.含有极性键的非极性分子是( )
A.SiO2 B.CO2 C.N2 D.NaOH
15.锂电池负极材料为Li嵌入两层石墨层中,形成如图所示的晶胞结构。下列说法中正确的是
A.该负极材料的摩尔质量为79 B.碳原子的杂化方式为杂化
C.Li的配位数为8 D.晶胞中Li与C原子个数比为1:6
16.碳化钙是一种基本化工原料,可用于制备乙炔: .下列有关说法正确的是( )
A.C2H2为极性分子 B.中子数为10的氧原子为
C.H2O的电子式为 D.Ca2+的结构示意图为
17.下列化学用语表述正确的是( )
A. NaClO的电子式
B. 和 互为同分异构体
C.比例模型 可以表示二氧化硫分子,也可以表示二氧化碳分子
D.由Na和Cl形成离子键的过程:
18.氨硼烷(NH3BH3)的结构和乙烷相似,下列关于NH3BH3的叙述正确的是( )
A.氨硼烷不溶于水
B.氨硼烷不易被氧化
C.分子中存在N—B共价键
D.氨硼烷为原子晶体,具有很高的熔点
19.下列说法错误的是
A.激光、荧光、LED灯光都与电子跃迁释放能量有关
B.臭氧为弱极性分子,在水中的溶解度高于在四氯化碳中的溶解度
C.等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的气态物质
D.由于甲基(--CH3)推电子,甲酸的pKa小于乙酸的pKa
20.二茂铁是一种配合物,化学性质稳定。熔点,沸点;不溶于水,易溶于有机溶剂。可由反应:+ FeCl22NaCl+制得。配合物中的配位数是指键配体向中心离子提供的孤电子对数。下列说法正确的是( )
A.二茂铁属于离子晶体
B.二茂铁中存在离子键、配位键和共价键
C.二茂铁的配位数是6
D.二茂铁中碳原子的杂化方式为和
二、综合题
21.氮族元素包括氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi),在性质上表现出从典型的非金属元素到典型的金属元素的一个完整的过渡。
(1)下列氮原子的能量最低的是____。
A. B.
C. D.
(2)①氮族元素简单氢化物的键角NH3>PH3>AsH3,其原因是 。
②南开大学某课题组成功合成了无机二茂铁类似物[Fe(η4- P4)2]2-。环状是芳香性π配体,P的杂化方式是 ,中的大π键应表示为 (分子中的大π键可用符号表示,其中m代表形成大π键的原子数,n代表形成大π键的电子数)
(3)雌黄的分子式为As2S3,1个As2S3分子中孤电子对数目为 。
(4)天津理工大学科研团队制备出一种智能离子交换剂,由平行堆积的一维链阴离子(部分结构如下图)和K+阳离子组成,含有n个最简单元的阴离子可表示为 。
(5)①基态铋原子的价电子排布式为 。
②铋的一种氧化物的立方晶胞结构如图所示,已知最近的两个铋离子之间的距离为a pm,阿伏加德罗常数为NA,则该晶体的密度为 g·cm-3(列出计算式即可)。
22.氮、氧、磷、砷及其化合物在工农业生产等方面有着重要应用。请按要求回答下列问题。
(1)基态砷原子价电子排布图不能写为,是因为该排布方式违背了 这一原理。
(2)元素第一电离能N O(填“>”或“<”或“=”,下同),电负性P 。
(3)肼可用作火箭燃料等,它的沸点远高于乙烯的原因是: 。
(4)尿素()中碳原子杂化类型 ;离子的立体构型(即空间构型)为 。
(5)的熔点为1238℃可作半导体材料;而的熔点为77.9℃。
①预测的晶体类型为 。
②晶胞结构如图所示,晶胞边长为。则晶胞中每个原子周围有 个紧邻等距的原子;该晶体的密度为 (列出计算式)。
23.碳硫、铝、铁是生活中常见的四种元素,根据所学知识回答下列问题:
(1)铁原子基态时核外电子排布式为 ,三氯化铁的熔点306℃、沸点315℃,由此判断三氯化铁属于 晶体。
(2)碳的电负性比硫 (填“大”“小”或“相等"),碳、氮、氧元素第一电离能由大到小的顺序为 (填元素符号)。
(3)硫元素所在周期的8种元素的单质熔点如图所示,其中序号“8”代表 (填元素符号);形成最高价氧化物对应水化物酸性最强的是 (填图中的序号)。
(4)CS2分子的空间构型为 ,C原子的价层电子对数为 。
(5)固态SO3的三聚体环状结构如图所示,该结构中S原子的杂化轨道类型为 ;该分子中含有 个σ键。
(6)铝单质的晶胞特征及原子之间相互位置关系如图所示,若已知铝的原子半径为dcm,NA代表阿伏加德罗常数,铝的相对原子质量为M,则该晶体的密度为 g/cm3(用字母表示)。
24.光电材料[氟代硼铍酸钾晶体等]是目前科学家特别关注的材料。其结构如图,其中氧原子已省略,图中的原子分别位于立方体的顶点、棱及面上,可由BeO、和在一定条件下制得,同时放出气体。
(1)基态B原子中有 种能量不同的电子,存在未成对电子的能级电子云空间有 种伸展方向。
(2)结构图中X表示 (填元素符号),组成元素中非金属元素的电负性由强到弱的顺序为 (填元素符号);中B原子的杂化方式为 ,已知苯分子中含有大键,可记为(右下角“6”表示6个原子,右上角“6”表示6个共用电子),实验测得分子中B-F键的键长远小于二者原子半径之和,所以分子中存在大键,可表示为 。
(3)已知卤化物的水解机理分亲核水解和亲电水解。发生亲核水解的结构条件:中心原子具有和有空的价轨道;发生亲电水解的结构条件:中心原子有孤对电子,接受的进攻。则发生水解的产物是 。
(4)已知结构图中,X-Y的键长为r,a、b原子的分数坐标分别为、,则c原子的分数坐标为 ,若立方体边长分别为m,m,n(单位为pm),则该晶体的密度为 (列出计算式)。
25.
(1)氯化钠的熔点(804℃)低于氟化钠的熔点(933℃)的主要原因是 。
(2)CaCl2O是离子化合物,各原子均满足8电子稳定结构,CaCl2O的电子式是 。
(3)热胀冷缩是自然界的普遍现象,但当温度由0℃上升至4℃时,水的密度却增大,主要原因是 。
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A、 BF3为缺电子分子,B原子最外层只有6个电子 ,故A符合题意;
B、冰醋酸分子中存在氢键,且为分子晶体,则冰醋酸熔化时需要克服氢键、范德华力,故B不符合题意;
C、键能:H-N<H-F,因此HF的稳定性强于 ,故C不符合题意;
D、该分子中,Li+含有空轨道,O含有孤电子对,能形成配位键,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、 BF3分子中B原子未均达到8电子稳定结构 ;
B、醋酸为分子晶体;
C、键能越大越稳定;
D、该分子中,Li+与O之间形成配位键。
2.【答案】B
【解析】【解答】A、甲烷是正四面体结构,所有原子不可能在同一个平面上,故A不符合题意;
B、乙烯是平面结构,所有原子在同一个平面上,故B符合题意;
C、乙酸中含有甲基,具有甲烷的结构特点,所有原子不可能在同一个平面上,故C不符合题意;
D.甲苯中含有甲基,具有甲烷的结构特点,所有原子不可能在同一个平面上,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】结构中只要出现烷基,所有原子一定不在同一平面。
3.【答案】C
【解析】【解答】A.N原子最外层达到8电子稳定结构,N2是共价单质,其电子式为: ,A不符合题意;
B.Cl是17号元素,则结构示意图为:,B不符合题意;
C.根据核素的表示方法可知质量数为2的氢原子:,C符合题意;
D.KCl是离子化合物,故用电子式表示形成过程为:,D不符合题意;
故答案为C。
【分析】A.原子最外层达到8电子稳定结构,根据此来判断N2的电子式
B.考察原子结构示意图
C.本题考察核素的表示方法
D.KCl是离子化合物,故用电子式表示形成过程为:
4.【答案】A
【解析】【解答】A. 中子数为10的氧原子,质量数为18,可表示为 ,A符合题意;
B. 中子数为18的氯离子,质子数为17,结构示意图为: ,B不符合题意;
C. 肼(N2H4)中氮原子之间为单键,电子式为: ,C不符合题意;
D. 甲酸乙酯是由甲酸和乙醇经过酯化反应得到的,结构简式为: HCOOCH2CH3,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】原子结构示意图中,圆圈内的数字为质子数(核电荷数),与中子数无关。
5.【答案】C
【解析】【解答】A、 为共价化合物,只含共价键,故A不符合题意;
B、 为离子化合物,只含离子键,故B不符合题意;
C、 为离子化合物,含有O-O非极性键,故C符合题意;
D、KOH为离子化合物,含有O-H极性键,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、 为共价化合物;
B、 只含离子键;
C、 为离子化合物,含有O-O键;
D、KOH为离子化合物,含有O-H键。
6.【答案】A
【解析】【解答】A、WZ3为BF3,BF3为非极性分子,XZ3为NF3,NF3为极性分子,则极性:BF3B、同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,则第一电离能:YC、X2Y3为N2O3,W2Y3 为 B2O3 ,氧化性:N2O3>B2O3 ,即 X2Y3>W2Y3,故C错误;
D、氮气分子中是氮氮三键,氧气分子中是氧氧双键,氟气分子中是单键,则键能:N2>O2>F2,即X2>Y2>Z2,故D错误;
故答案为:A。
【分析】 Z2是氧化性最强的单质,则Z为F元素, W、X、Y、Z位于同一短周期,X、Y、Z相邻,则X为N元素,Y为O元素,W的核外电子数与X的价层电子数相等,则W为B元素。
7.【答案】B
【解析】【解答】A.NaCl的晶体结构中Na+与Cl-在立方晶胞交替出现,Na+处于顶点和面心,则Cl-处于棱心和体心,Na+的配位原子是其前后左右上下六个方向的Cl-,配位数共为6,则NaH晶体中,Na+的配位数是6,A不符合题意;
B.从X的结构简式看,其易形成分子内氢键,降低了沸点,而其同分异构体 易形成分子间氢键,升高了沸点,B符合题意;
C.溴元素的价电子排布是4s24p5,处于元素周期表的p区,C不符合题意;
D.Z中碳原子杂化方式有连接双键(碳碳双键或碳氧双键)或位于苯环上的sp2杂化、有连接四个单键的sp3杂化,杂化方式共2种,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.NaCl是面心立方最密堆积,Na+和Cl-分别位于顶点、面心和棱心、体心,配位数都是6;
B.从结构来看,X可以形成分子内氢键,分子内氢键使物质不能形成分子间氢键,使物质的熔沸点降低;
C.第ⅢA族到第ⅦA族位于周期表的p区;
D.Z中的饱和C采用sp3杂化,其他的碳原子均是sp2杂化。
8.【答案】B
【解析】【解答】A.许多过渡金属的离子对多种配体具有很强的结合力,因而过渡金属配合物远比主族金属的配合物多,A不符合题意;
B.配合物中,中心离子与配体间以配位键结合,配离子与酸根离子间以离子键结合,B符合题意;
C.配合物中,中心离子提供空轨道,配体提供孤电子对,C不符合题意;
D.配位数是指形成配离子时配体的个数,不同离子的配位数可能相同也可能不同,D不符合题意。
【分析】 A.因为过渡金属的离子具有能量相近的原子轨道,其中(n-1)d、nS和nP的空轨道,具有很强的配位能力;
B.配合物中,中心离子与配体间以配位键结合;
C.掌握配合物的结构、形成;
D.配位数是指形成配离子时配体的个数,不同离子的配位数可能相同也可能不同;
9.【答案】B
【解析】【解答】A.SF6分子呈正八面体结构,硫原子位于正八面体的中心,分子结构对称,正电中心和负电中心重合,所以 SF6分子是非极性分子,A选项不符合题意;
B.SF6分子是非极性分子,分子结构对称,观察SF6的空间结构可知,键角∠FSF不均为90°,B选项符合题意;
C.因为F的电负性比S的大,F吸引电子能力比S强,所以S与F之间共用电子对偏向F,C选项不符合题意;
D.SF6分子中,S呈+6价,S原子价层电子数为6,S原子和F原子形成6条共价键(6对电子),即S原子周围有12个电子,不满足8电子稳定结构,D选项不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.SF6分子正负电荷中心不重合,属于非极性分子;
C.电负性:F>S,S与F之间共用电子对偏向F;
D.SF6分子中,S原子周围有12个电子。
10.【答案】A
【解析】【解答】A.元素的非金属性越强,其氢化物越稳定,非金属性O>S>Se,所以氢化物稳定性H2O>H2S>H2Se;与H2O相似,三者都是V形分子,A选项符合题意;
B.SO3中S的价层电子对数为,采取sp2杂化,H2SO4中S的价层电子对数为,采取sp3杂化,B选项不符合题意;
C.P4分子的键角都是60°,离子的键角都是,C选项不符合题意;
D.的中心C原子采用sp2杂化,平面形结构,键角是120°,的中心S原子采用sp3杂化,正四面体形结构,键角是,D选项不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.元素的非金属性越强,其氢化物越稳定;同主族简单氢化物结构相似;
B.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;
C.依据空间结构确定;
D.利用空间构型确定。
11.【答案】D
【解析】【解答】A.白磷为正四面体结构,每分子白磷含6根键,1mol白磷分子中含P-P共价键为6 ,故A不符合题意;
B.氯化铵溶液中除了铵根水解外,还存在水的电离,所以1mol氯化铵溶于水形成的溶液中阳离子总数大于 ,故B不符合题意;
C. 中O周围8个电子,其价层电子对数为4,故1mol 分子中O原子的价层电子对数为4 ,故C不符合题意 ;
D.未给出碳酸氢钠溶液的体积,所以不能计算出氢离子的数目,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.白磷为正四面体结构,每分子白磷含6根键;
B.根据铵根水解分析;
C.H2O中O周围8个电子,其价层电子对数为4;
D.体积未知,无法计算。
12.【答案】B
【解析】【解答】A.、元素位于同一主族,非金属性:,则氢化物的稳定性:,故A不符合题意;
B.分子中中心原子的价层电子对数为,有对孤电子,其模型为平面三角形,空间构型为形,故B符合题意;
C.与反应生成单质和水,发生还原反应,表现出氧化性,故C不符合题意;
D.的中心原子的价层电子对数为,模型为四面体,中心原子采取杂化,与是等电子体,其中心原子的价层电子对数为,模型为正四面体,中心原子采取杂化,即二者中心原子的轨道杂化类型为,故D不符合题意;
故答案为:。
【分析】A.元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性越强;
C.与反应生成S单质和水,该反应中为还原剂;
D.中中心S原子的价层电子对数为4;中中心S原子的价层电子对数为4。
13.【答案】B
【解析】【解答】A.HCl中的Cl可以被氧化,H可以被还原,A选项是正确的;
B.因为Na单质可以与水反应,因此电解饱和食盐水得到的产物中无钠单质,B选项是错误的;
C.a是Cl2,d是NaClO,e是HClO,可以实现 Cl2→NaClO→HClO的转化,C选项是正确的;
D.f的阴离子是ClO3-,中心原子的杂化方式是sp3杂化,三个 σ 键和一对孤电子对,所以 空间构型为三角锥形 ,D选项是正确的。
故答案为:B。
【分析】A.HCl被氧化,如MnO2将其氧化物Cl2,HCl也可以被还原,如Zn可以将HCl还原为H2;
B.电解饱和食盐水在阴极得到的产物是H2和NaOH,在阳极得到的产物是Cl2;
C.Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O,HCl+NaClO=HClO+NaCl;
D.ClO3-中的中心原子Cl形成三个 σ 键和一对孤电子对,所以 空间构型为三角锥形 。
14.【答案】B
【解析】【解答】A.SiO2是含硅氧极性键,但属于原子晶体,没有单个的二氧化硅分子,不存在极性和非极性分子的说法,故A不符合题意;
B.CO2的结构是O=C=O,含有碳氧极性键,属于非极性分子,故B符合题意;
C.N2含氮氮三键非极性键的非极性分子,故C不符合题意;
D.NaOH中含有0-H极性键,但属于离子化合物,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】非极性键一般是同种原子形成的键,非极性键是不同原子形成。非极性分子是正负电荷中心重合,二氧化碳和氮气是非极性分子,但是氮气具有的是非极性键,二氧化碳具有的极性键。
15.【答案】D
【解析】【解答】A.由图可知,负极材料为LiC6,其摩尔质量为79g/mol,A不符合题意;
B.由图可知,1个碳和其他3个碳形成3个单键,故其杂化方式为,B不符合题意;
C.根据图示1,2,3三个C原子之间的夹角为120°,则这三个碳距离4号锂之间的距离是相等的,根据该负极材料的结构可知,Li的配位数为12,C不符合题意;
D.由图一知, C中除中心2个C处于体心,其他每个C都在面心,每个面2个,共4个面,所以处于面心的C总共8个,所以一个晶胞中的碳数C=2+8×=6,而Li+处于立方体的8个顶点,所以一个晶胞中的Li+数为=1,因此晶胞中锂离子和碳原子的个数之比为 1:6,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、摩尔质量数值上等于相对分子质量;
B、杂化轨道=中心原子成键电子对数+孤电子对数,若杂化轨道数=2,为sp杂化,杂化轨道数=3,为sp2杂化,杂化轨道数=4,为sp3杂化;
C、Li的配位数要结合周围晶胞进行判断;
D、结合均摊法判断。
16.【答案】D
【解析】【解答】A.C2H2为直线型分子,结构式为,A不符合题意;
B.中子数为10的氧原子的质量数为10+8=18,符号为 ,B不符合题意;
C.电子式为 ,C不符合题意;
D.结构示意图为 ,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.C2H2正负电荷中心重合,为非极性分子,
B.左下角为质子数,左上角为质量数
C.H2O为共价化合物,不是离子化合物
D.Ca原子核外有20个电子,失去最外层两个电子形成Ca2+
17.【答案】D
【解析】【解答】A. NaClO是离子化合物,其电子式为: ,A不符合题意;
B. 同分异构体是指分子式相同,结构式不相同的有机化合物, 和 都属于甲烷,不是同分异构体,B不符合题意;
C. 是V型结构,只能表示二氧化硫分子的比例模型,不能表示二氧化碳分子,二氧化碳分子是直线型,其比例模型为 ,C不符合题意;
D. Na原子最外层有1个电子,易失去1个电子,形成Na+,Cl原子最外层有7个电子,易得到1个电子,形成Cl-,NaCl形成离子键的过程: ,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A. NaClO是离子化合物,阴阳离子需要标出所带的电荷;
B.同分异构体是指分子式相同,结构式不相同的有机化合物;
C.二氧化硫是V型结构,硫原子半径大于氧原子,二氧化碳分子是直线型;
D.Na原子和Cl原子通过得失电子形成离子化合物。
18.【答案】C
【解析】【解答】A.氨硼烷能与水形成分子间氢键,并且氨硼烷是极性分子,所以氨硼烷易溶于水,故A不符合题意;
B.NH3BH3中B的化合价为-3,易被氧化,故B不符合题意;
C.N存在孤电子对,B存在空轨道,所以NH3BH3分子中,存在N-B配位键,故C符合题意;
D.乙烷为分子晶体,常温下为气态,熔点较低;氨硼烷的结构和乙烷相似,性质相似,所以氨硼烷为分子晶体,具有较低的熔点,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】利用氨硼烷与乙烷结构相似,那么性质也相似,乙烷不溶于水,不易被氧化,为分子晶体,熔点低,那么氨硼烷也有相似性质
19.【答案】B
【解析】【解答】A.电子跃迁本质上是组成物质的粒子(原子、离子或分子)中电子的一种能量变化,激光、荧光、LED灯发光时原子中的电子吸收了能量,从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道,但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的,很快跃迁回能量较低的轨道,这时就将多余的能量以光的形式放出,因而能使光呈现颜色,与电子跃迁有关,A不符合题意;
B.臭氧极性很弱,且由于四氯化碳相对分子质量较大,臭氧在四氯化碳中的溶解度要比在水中的溶解度大,B符合题意;
C.等离子体是由部分电子被剥夺后的原子及原子团被电离后产生的正负离子组成的离子化气体状物质,即由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的气态物质,C不符合题意;
D.乙酸的羧基与甲基相连,由于甲基(--CH3)推电子,乙酸的羧基的负电荷大于甲酸羧基,更不容易电离出氢离子,所以甲酸的pKa小于乙酸的pKa,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.电子跃迁本质上是组成物质的粒子(原子、离子或分子)中电子的一种能量变化;
B.依据相似相溶原理,臭氧极性很弱;
C.等离子体是由部分电子被剥夺后的原子及原子团被电离后产生的正负离子组成的离子化气体状物质;
D.甲基(--CH3)推电子。
20.【答案】C
【解析】【解答】A.由信息可知,熔沸点较低,则二茂铁为分子晶体,A不符合题意;
B.“C5H5”与Fe之间不可能形成离子键,B不符合题意;
C.二茂铁中每一个C有一个电子,共有10个电子,再加上自身所带有的两个负电荷,共有12个电子,即六对电子,故二茂铁的配位数为6,C符合题意;
D.二茂铁中所有碳原子形成3个σ键,杂化方式为 sp2,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.熔沸点较低,为分子晶体;
B. 易溶于有机溶剂 ,无离子键;
C.依据每一个C有一个电子,共有10个电子,再加上自身所带有的两个负电荷,共有12个电子,即六对电子判断;
D.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;
21.【答案】(1)B
(2)随着N、P、As原子半径的增大,电负性减小,成键电子对之间斥力减小,键角减小;sp2;
(3)8
(4)
(5)6s26p3;
【解析】【解答】(1)因为2p轨道的能量比1s、2s轨道的能量都高,所以将N原子的s电子跃迁到p轨道上,电子的能量升高,故氮原子的能量最低的是B。答案为:B;
(2)①从N到As,非金属性依次减弱,成键电子对间的排斥作用依次减弱,所以氮族元素简单氢化物的键角NH3>PH3>AsH3,其原因是:随着N、P、As原子半径的增大,电负性减小,成键电子对之间斥力减小,键角减小。
②由图可知,环状是芳香性π配体,每个P原子只形成2个σ键,另外还有1对孤对电子,所以P的杂化方式是sp2;中,每个P原子拿出1个电子形成大π键,另外还获得2个电子,所以大π键应表示为。答案为:随着N、P、As原子半径的增大,电负性减小,成键电子对之间斥力减小,键角减小;sp2;;
(3)从图中可以看出,1个As2S3分子中,每个As原子含有1个孤电子对,每个S原子含有2个孤电子对,所以孤电子对数目为1×2+3×2=8。答案为:8;
(4)从图中可以看出,一维链阴离子的结构单元为,则含有n个最简单元的阴离子,两端各得到1个电子,所以可表示为。答案为:;
(5)①铋与氮为同主族元素,其核外有6个电子层,所以基态铋原子的价电子排布式为6s26p3。
②铋的一种氧化物的立方晶胞结构如图所示,已知最近的两个铋离子之间的距离为a pm,则晶胞的边长为pm ,在晶胞中,含Bi原子个数为=4,含O原子个数为6,阿伏加德罗常数为NA,则该晶体的密度为g·cm-3。答案为:6s26p3;。
【分析】(1)利用构造原理分析;
(2)①依据孤对电子之间排斥作用>孤对电子与成键电子对之间排斥>成键电子对之间排斥分析;
②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;
(3)利用分子结构图分析;
(4)利用一维链阴离子结构图分析;
(5)①利用构造原理分析;
②利用均摊法确定原子数,再利用公式计算。
22.【答案】(1)洪特规则
(2)>;>
(3)肼分子间存在氢键,乙烯分子间无氢键
(4)sp2;V形
(5)分子晶体;4;
【解析】【解答】(1)电子在能量相同的轨道上排布时,总是尽可能分占不同的轨道且自旋方向相同,该排布方式违背了洪特规则;
故答案为:洪特规则;
(2)N元素p轨道为半充满稳定结构,所以第一电离能N>O;同一主族从上到下,电负性逐渐减小,所以电负性P>As;
故答案为:>;>
(3)N原子电负性大,所以肼分子间存在氢键,乙烯分子间无氢键,导致肼的沸点高于乙烯;
故答案为:肼分子间存在氢键,乙烯分子间无氢键;
(4)尿素中C原子上没有孤对电子,形成3个σ键,所以尿素分子中碳原子的杂化方式为sp2杂化;中孤对电子数,价层电子对数位,故离子空间构型位V形;
故答案为:sp2;V形
(5)①的熔点为77.9℃,熔点较低,应为分子晶体;
故答案为:分子晶体;
②由晶胞结构可知,每个Ga原子周围有4个紧邻等距离的As原子;晶体中含有As原子的个数为4,含有Ga原子的个数为,晶胞体积为 ,则晶胞密度为 ;
故答案为:4;
【分析】(1)洪特规则为电子在能量相同的轨道上排布时,总是尽可能分占不同的轨道且自旋方向相同;
(2)同一周期的主族元素中,从左至右,元素的第一电离能呈“锯齿状”增大,其中II A族和V A族的第一电离能高于相邻的元素;同一主族从上到下,电负性逐渐减小;
(3)分子间存在氢键,沸点比较高;
(4)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VSEPR模型,再确定空间立体构型和杂化类型;
(5)①分子晶体熔点较低;
②利用均摊法确定原子数,再利用密度公式计算。
23.【答案】(1)1s22s22p63s23p63d54s2;分子
(2)小;N>O>C
(3)Si;2
(4)直线型;2
(5)sp3;12
(6)
【解析】【解答】(1)Fe原子核外电子数为26,根据能量最低原理可知,其核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d64s2;根据三氯化铁的熔点、沸点较低,可判断三氯化铁属于分子晶体;(2)根据非金属性,可知碳的电负性小于硫元素,同周期元素的第一电离能总体呈增大的趋势,但是第二、第五主族元素的电离能反常,比相邻元素大,由此可知第一电离能顺序为N>O>C;(3)第三周期8种元素的单质中只有Si为原子晶体,熔沸点最大,由图可知序号“8”代表的为Si;同周期随原子序数增大,非金属性增强,故Cl元素对应的最高价含氧酸酸性最强,而氯气的沸点仅高于氩,故序号“2”为Cl;(4)CS2分子中,C与S原子形成双键,分子空间构型为直线型,C原子的最外层形成2个σ键,无孤对电子,所以价层电子对为2对;(5)观察图形可知,SO3的三聚体中S原子形成4个σ键,以此判断硫的杂化类型为sp3;该分子中共含有12个σ键;(6)由晶胞结构可知,Al原子位于晶胞的顶点和面心,顶点的Al原子为8个晶胞所共用,面心的Al原子为2个晶胞所有,则晶胞中Al原子的数目为 ,该晶胞中原子的质量 ,由信息可知,晶胞图可知为面心立方,Al的原子半径为dcm,由图丙可知,晶胞的棱长=4dcm ,故晶胞的体积= ,则其密度 。
【分析】
24.【答案】(1)3;3
(2)Be;F>O>B;;
(3)、HClO
(4);
【解析】【解答】(1)基态B原子的核外电子排布式为1s22s22p1,1s、2s、2p能量不同,则有3种能量不同的电子;2p能级存在未成对电子,p能级电子云空间有3种伸展方向;答案为:3;3。
(2)已知图中的原子分别位于立方体的顶点、棱及面上,根据“均摊法”,K:8×+2×=2,X:8×+4×=4,Y:8×+4×=4,Z:4×+2×=2,结合化学式KBe2BO3F2,原子半径:Be>B>F,故图中X表示Be,Y表示F,Z表示B;B、O、F为非金属元素,三者处于第二周期,同周期从左到右元素的电负性逐渐增大,则电负性由强到弱的顺序为F>O>B;中中心原子B上的孤电子对数为=0,σ键电子对数为4,价层电子对数为0+4=4,故B原子采取sp3杂化;B原子最外层有3个电子,F原子最外层有7个电子,BF3中中心原子B上的孤电子对数为=0,σ键电子对数为3,价层电子对数为0+3=3,B原子采取sp2杂化,1个B原子与3个F原子之间形成3个σ键,B原子未参与杂化的p轨道上没有电子,1个B原子和3个F原子形成大π键,B原子不提供电子,每个F原子提供2个电子,故BF3分子中存在的大π键表示为;答案为:Be;F>O>B;sp3;。
(3)NCl3中中心原子N上的孤电子对数为=1,根据“中心原子有孤对电子,接受H2O的H+进攻”,则NCl3水解生成NH3和HClO;答案为:NH3、HClO。
(4)结合(2),Be-F的键长为r,a、b原子的分数坐标分别为、,c原子所在边的边长为n,则c原子与处于同一条棱的下底面K的距离为=,故c原子的分数坐标为;晶胞的体积为m2n×10-30cm3,结合(2)的分析,1个晶胞的质量为=,该晶体的密度为÷(m2n×10-30cm3)=g/cm3;答案为:;。
【分析】(1)根据硼原子的核外电子排布即可判断
(2)根据晶胞中占位即可计算出原子个数,结合化学式即可判断,电负性与元素的非金属性强弱有关,根据给出的化学式结合电子即可计算出中心原子的价电子即可判断抓方式,根号有π键形成方式即可写出
(3)根据物质的性质即可写出水解产物
(4)根据晶胞结构结合给出的坐标即可写出给出原子的坐标,根据ρ=即可计算出密度
25.【答案】(1)离子半径F-<Cl-,晶格能NaF>NaCl
(2)
(3)温度升高氢键被破坏的影响大于温度升高使分子间距离增加的影响
【解析】【解答】(1)氯化钠和氟化钠都是离子晶体,离子晶体熔点的高低受晶格能的影响,离子间距离越小,晶格能越大,氯离子半径大于氟离子半径,所以氯化钠的熔点(804℃)低于氟化钠的熔点(933℃),主要原因是:离子半径F-<Cl-,晶格能NaF>NaCl;
(2)CaCl2O是离子化合物,各原子均满足8电子稳定结构,则其由Ca2+、Cl-、ClO-构成,所以CaCl2O的电子式是 ;
(3)温度由0℃上升至4℃时,水分子间的距离减小,水的体积减小,但质量不变,所以密度不断增大,主要原因是温度升高氢键被破坏的影响大于温度升高使分子间距离增加的影响。
【分析】(1)离子半径越小,离子的电荷越多,晶格能越大,离子晶体的熔沸点越高;
(2)CaCl2O是离子化合物,可以看作Ca(ClO)Cl,Cl与O之间存在一个共用电子对;
(3)水中在氢键的作用下,多个水分子组合在一起形成缔合水分子,缔合水分子的分子平均间距较大,当温度由0℃上升至4℃时,部分氢键被破坏,温度升高分子间距离增大。