第二章 分子结构与性质 测试题
一、选择题
1.下列说法正确的是
A.和的中心原子的杂化轨道类型相同
B.和都是正四面体形分子且键角均为
C.已知酸性:,是因为分子中有3个非羟基,HClO分子中只有一个羟基
D.和都是三角锥形分子
2.下列对有关事实的解释正确的是
事实 解释
A 某些金属盐灼烧呈现不同焰色 电子从低能轨道跃迁至高能轨道时吸收光波长不同
B 与分子的空间构型不同 二者中心原子杂化轨道类型不同
C HF的热稳定性比HCl强 HF分子间存在氢键
D 比在水中的溶解度大 和是极性分子,是非极性分子
A.A B.B C.C D.D
3.下列叙述正确的是
A.离子晶体中只存在离子键
B.在CS2、PCl3分子中各原子最外层均达到8电子的稳定结构
C.由同种元素组成的物质一定是纯净物
D.干冰升华时,分子内共价键会发生断裂
4.下列事实与氢键有关的是
A.水结成冰体积膨胀
B.水加热到很高的温度都难以分解
C.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
D.CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随相对分子质量增大而升高
5.下列关于的说法不正确的是
A.分子构型为正四面体形,中心原子采用杂化
B.依次断开4个C-H键时所需要的能量不相等
C.半充满时比较稳定,故基态C的价电子排布式为
D.与相比,键长:C-H>N-H
6.用粒子轰击可得到一个中子和一种放射性核素,即。已知基态X原子中s能级电子总数是p能级电子总数的4倍。下列说法错误的是
A.b=13
B.最高价含氧酸的酸性:XC.XF3与YF3中X与Y的杂化方式相同
D.单质的沸点:X>Y
7.用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型,有时也能用来推测键角大小,下列判断正确的是
A.SO2的分子构型为V形
B.SO3是三角锥形分子
C.BF3的键角为60°
D.PCl3是平面三角形分子
8.下列叙述中,错误的是
A.苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持50~60℃反应生成硝基苯
B.28g的乙烯与丙烯的混合气体所含的氢原子数为4NA
C.乙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成1,2—二溴乙烷
D.正丁烷的四个碳原子处于一条直线上
9.已知次氯酸分子的结构式为H-O-Cl,下列说法正确的是
A.O原子发生sp杂化 B.O原子与H、Cl都形成π键
C.该分子为V形分子 D.该分子的电子式是
10.下列物质中属于含有共价键的盐的是
A.CaCl2 B.Na2CO3 C.KOH D.H2S
11.大气中臭氧层被破坏的机理如图所示。下列说法正确的是
A.过氧化氯的结构式为Cl—O—O—Cl
B.氧气在反应中作催化剂
C.臭氧分子最终转变成过氧化氯分子
D.反应①、②、③中均有氧原子间共价键的断裂
12.元素非金属性强弱可以从简单氢化物的稳定性来判断。例如、、的稳定性逐渐减弱,Cl、S、P的非金属性逐渐减弱。下列说法错误的是
A.、、都是由极性键形成的极性分子
B.、、中共价键键长逐渐增大,键能逐渐减小
C.、的中心原子的杂化方式相同
D.、S、P的最高价含氧酸溶液的逐渐增大
13.第三周期元素的单质及其化合物具有重要用途。例如,在熔融状态下,可用金属钠制备金属钾;MgCl2可制备多种镁产品:铝-空气电池具有较高的比能量,在碱性电解液中总反应式为4Al+3O2+4OH-+6H2O=4[Al(OH)4]-,高纯硅广泛用于信息技术领域,高温条件下,将粗硅转化为三氟硅烷(SiHCl3),再经氢气还原得到高纯硅。下列说法正确的是
A.钠燃烧时火焰呈黄色与电子跃迁有关
B.Mg2+基态核外电子排布式为1s22s22p63s2
C.1mol[Al(OH)4]-中含有4molσ键
D.Si-Si键的键能大于Si-O键的键能
14.下列分子的VSEPR模型与其空间立体构型一致的是
A. B. C. D.
15.自然界中时刻存在着氮的转化。实现氮按照一定方向转化一直是科学领域研究的重要课题,如图为N2分子在催化剂的作用下发生的一系列转化示意图,下列叙述错误的是
A.NH3、NO都是非电解质
B.催化剂a、b表面氮原子均发生了氧化反应
C.催化剂a、b表面都形成了极性键
D.H、N、O既能形成共价化合物,也能形成离子化合物
二、非选择题
16.两个或两个以上的分子(包括带有电荷的分子离子)它们的原子数相同,分子中的电子数目也相同。这些分子(称等电子体)具有相似的几何结构和物理性质。O的等电子体是___________; N分子的几何构型是___________。(BN) n晶体(n是一个很大的数目)结构类似于___________。
17.(1)分子中各原子电子层均达到稳定的结构,则碳原子杂化轨道类型为___________,分子中含有的键与键数目之比为___________,分子空间结构为___________。
(2)氮的最高价氧化物为无色晶体,它由两种离子构成。已知其阴离子空间结构为平面正三角形,则其阳离子的空间结构为___________形,阳离子中氮的杂化方式为___________。
18.已知键能键长部分数据如下表(只列出部分键长数据):
共价键 键能/() 键长/
242.7 198
193.7 228
152.7 267
568
431.8
366
298.7
462.8 96
390.8 101
607
142
497.3
(1)下列推断正确的是______(填序号,下同)。
A.稳定性:
B.稳定性:
C.还原性:
(2)在(X为F、、、I)分子中,键长最短的是______,最长的是______;键的键长______(填“大于”“小于”或“等于”)键的键长。
19.下图是尚未完成的元素周期表,其中a、b、c、d、e、f为元素代号。
(1)在上图中用实线补全元素周期表的边界。_____
(2)在上图中用斜线阴影标出过渡元素的范围。________
(3)在上图中用实线画出金属元素与非金属元素的分界线。________
(4)a原子在周期表中的位置是___________,写出a原子结构示意图___________。
(5)b和e两元素的原子以___________(填化学键类型)形成化合物。
(6)b、c、d三种元素中,原子半径最大的是___________(填元素名称),离子半径最大的是___________(填离子符号)。
(7)写出c、d元素各自所形成的最高价氧化物对应的水化物之间发生的反应的离子方程式___________。
(8)b元素与其同主族元素的原子序数之差不可能是___________。
A.8 B.16 C.26 D.44
(9)下列有关元素周期表的叙述中,错误的是___________。
A.位于金属非金属分界线附近的元素既表现出金属的某些性质,又表现出非金属的某些性质
B.人们在金属非金属分界线附近寻找高效催化剂
C.元素b的最高价氧化物对应的水化物的酸性是最强的
D.f是金属性最强的元素
20.按要求回答下列问题。
(1)H3O+中心原子采用______杂化,其键角比H2O中键角______(填“大”或“小”)。
(2)有如下分子:①PCl5②PCl3③BF3④BeCl2⑤NF3⑥CO2⑦HCl⑧H2O2⑨CH4⑩C2H4
①上述分子中每个原子周围都满足8电子结构的是______(填序号)。
②CO2分子中σ键和π键个数之比为______。
③含有极性键的极性分子有_____(填序号)。
④空间结构为三角锥形的分子是______(填序号)。
21.A、B、C、D、E、F六种元素位于短周期,原子序数依次增大,C基态原子核外有三个未成对电子,B与D形成的化合物BD与C的单质C2电子总数相等,CA3分子结构为三角锥形,D与E可形成E2D与E2D2两种离子化合物,D与F是同族元素。根据以上信息,回答下列有关问题:
(1)写出基态时D的电子排布图________。
(2)写出化合物E2F2的电子式________,化合物ABC的结构式________。
(3)根据题目要求完成以下填空:
①BF32﹣中心原子杂化方式________;CA3中心原子杂化方式________;
②FD42﹣微粒中的键角________; FD3分子的立体构型________。
(4)F元素两种氧化物对应的水化物酸性由强到弱为__________,原因__________________。
22.硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3 H2O)工业用途非常广泛,易溶于水,在中性和碱性环境中稳定。实验室用工业硫化钠(含少量Na2SO4、Na2CO3杂质)为原料制备Na2S2O3 H2O,其流程如图:
已知:Ksp(BaSO4)=1.27×10-10;Ksp(BaCO3)=2.54×10-9。
(1)S2O结构如图所示,可认为是SO中一个氧原子被硫原子代替,S2O空间构型为_____(用文字表述),中心硫原子(S*)杂化方式为_____,基态硫原子最高能级电子云形状为_____(文字描述)。
(2)提纯Na2S时使用的试剂为Ba(OH)2,当溶液中CO浓度达到2×10-5mol L-1时,则溶液中c(SO)=_____mol/L。
(3)制备Na2S2O3 H2O的实验装置与过程如图:
将提纯后的Na2S与Na2CO3一起置于装置C的反应器中,加入适量蒸馏水溶解,搅拌;打开装置A中分液漏斗的旋塞,滴入硫酸,产生SO2;充分反应后,过滤反应器中所得混合物,经处理得到Na2S2O3 H2O。
①B装置的作用为_____(答一条即可)。
②装置C中反应器名称为______。
③反应液必须控制pH不能小于7,原因是_____。
【参考答案】
一、选择题
1.D
解析:A.中中心原子B的价层电子对数为3,B为sp2杂化;中中心原子N的价层电子对数为4,N为sp3杂化,故A错误;
B.是正四面体形分子且键角为,故B错误;
C.已知酸性:,是因为分子中有1个非羟基氧原子,HClO分子中只有0个非羟基氧原子,故C错误;
D.和中中心原子 都采用sp3杂化,都只有1对孤电子对,都是三角锥形分子,故D正确;
故选D。
2.D
解析:A.金属的焰色反应是金属在加热时电子由低能轨道跃迁到高能轨道后,又从高能轨道向低能跃迁,释放出不同波长的光,故A错误;
B.与分子的空间构型不同,但是二者中心原子杂化轨道类型都是sp3杂化,故B错误;
C.HF的热稳定性比HCl强是因为F的非金属性强于Cl,H-F比H-Cl的键能大,故C错误;
D.是非极性分子,和是都极性分子,相似相溶,所以比在水中的溶解度大,故D正确;
故答案选D。
3.B
解析:A.离子晶体存在离子键,也可能存在共价键,例如:NH4Cl中,铵根离子和氯离子之间为离子键,铵根离子中氮氢原子间为极性共价键, A错误;
B.在CS2、PCl3分子中各原子最外层均达到8电子的稳定结构,B正确;
C.由同种元素组成的物质不一定是纯净物,例如:由金刚石和石墨组成的物质中仅含有一种元素(碳元素),但该物质为混合物,C错误;
D.干冰升华时,破坏的是分子间作用力,分子内共价键没有发生变化,D错误;
故选B。
4.A
解析:A.氢键具有方向性,氢键的存在迫使四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引,这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高,留有相当大的空隙,所以水结成冰时,体积增大,当冰刚刚融化为液态水时,热运动使冰的结构部分解体,水分子间的间隙减小,密度反而增大,故选A;
B.水的分解破坏的是化学键,不是氢键,故B不选;
C.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性与F、Cl、Br、I的非金属性有关,非金属性越强,其氢化物越稳定,同一主族的元素,非金属性随着原子序数的增加而减小,所以其氢化物的热稳定性逐渐减弱,与氢键无关,故C不选;
D.CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随相对分子质量增大而升高与分子间作用力有关,分子间不存在氢键,与氢键无关,故D不选;
故选A。
5.C
解析:A.的VSEPR模型是正四面体形,中心C原子采取sp3杂化,A正确;
B.中4个C-H完全相等,但是当依次断开4个C-H键时,由于结构的的改变,导致所需要的能量不相等,B正确;
C.基态C的价电子排布式为,C错误;
D.一般认为,键长是形成共价键的两个原子间的核间距离,C、N处于同一周期,从左至右半径依次减小,所以与氢原子形成的共价键键长依次减小,键长:C-H>N-H,D正确;
故答案为:C。
6.C
【分析】基态X原子核外电子s能级电子数是p能级电子数的4倍,则X的核外电子排布为1s22s22p1,则X为B元素,由2+5=c,则Y的质子数为7,Y为N元素;
解析:A.由信息可知X和Y分别为B和N,则a=5,由质量守恒4+2×5=b+1,解得b=13,A正确;
B.同周期主族元素从左到右非金属性增强,则非金属:BC.BF3中B原子的价层电子对数为3,不含孤电子对,B原子采用sp2杂化,NF3中N原子价层电子对数为3+=4,有1个孤电子对,杂化类型是sp3,C错误;
D.常温下B单质为固体,N2为气体,则沸点:B>N2,D正确;
故选:C。
7.A
解析:A.SO2的中心原子S的价层电子对个数为2+(6-2×1)=4,且S原子上含有2个孤对电子对,所以SO2为V形分子,故A正确;
B.SO3的中心原子S的价层电子对个数为3+(6-3×2)=3,是平面三角形分子,故B错误;
C.BF3的中心原子B的价层电子对个数为3+(3-3×1)=3,无孤电子对,是平面三角形分子,键角为120°,故C错误;
D.PCl3的中心原子P的价层电子对个数为3+ (5-3×1)=4,含有1对孤电子对,所以PCl3是三角锥形分子,故D错误;故选A。
8.D
解析:A.苯与浓硝酸在浓硫酸存在下共热到50~60℃发生硝化反应生成硝基苯,故A正确;
B.乙烯和丙烯的最简式相同,均为CH2,28g的乙烯与丙烯的混合气体可以看做是28gCH2,即2molCH2,故所含的氢原子数为4NA,故B正确;
C.乙烯与溴发生加成反应生成1,2—二溴乙烷:CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br,故C正确;
D.饱和碳原子为sp3杂化,形成四面体结构,所以正丁烷的四个碳原子不可能处于一条直线上,故D错误;
故选D。
9.C
【分析】HClO分子的结构式为H—O—Cl,O原子应为sp3杂化,形成4个杂化轨道,其中有2个是孤对电子,另2个杂化轨道分别与H原子和Cl原子各形成1个σ键。
解析:A.由以上分析知,O原子是sp3杂化,A错误;
B.O原子应为sp3杂化,形成4个杂化轨道,其中有2个是孤对电子,另2个杂化轨道分别与H原子和Cl原子各形成1个σ键。B错误。
C.由以上分析知,该分子构型为V形,C正确;
D.其电子式为,D错误;
故选C。
10.B
解析:A.CaCl2由Ca2+和Cl-构成,只含有离子键,A不合题意;
B.Na2CO3由Na+和构成,中含有碳氧共价键,B符合题意;
C.KOH中虽然含有氧氢共价键,但它属于碱,C不合题意;
D.H2S中虽然含有硫氢共价键,但它属于氢化物或硫化物,不属于盐,D不合题意;
故选B。
11.A
解析:A.过氧化氯中氧原子形成两对共用电子,氯原子形成一对共用电子,A正确;
B.氧气是产物,B错误;
C.臭氧分子最终变成氧气,C错误;
D.反应②没有有氧原子间共价键的断裂,D错误;
故选A。
12.D
解析:A.不同种非金属原子间往往形成极性键。三者均为含极性键的极性分子,A项正确;
B.原子半径大,键长长,键能小。Cl、S、P原子半径增大,HCl、H2S、PH3共价键键长增大,键能减小,B项正确;
C.H2S、PH3均有4对加层电子对,均采用sp3杂化,C项正确;
D.硫酸为二元酸,高氯酸为一元酸,所以硫酸的较小,D项错误。
故选D。
13.A
解析:A.钠燃烧时火焰呈黄色是由于电子吸收能量变为激发态,又跃迁到较低能级释放出能量,故与电子跃迁有关,A正确;
B.Mg2+为镁元素失去2个电子后形成的,基态核外电子排布式为1s22s22p6,B错误;
C.[Al(OH)4]-中1个氢氧根含有1个σ键、又与铝原子形成1个配位键,故1mol[Al(OH)4]-中含有8molσ键,C错误;
D.氧原子半径小于硅原子,Si-Si键的键长大于Si-O键的键长,导致Si-Si键的键能小于Si-O键的键能,D错误;
故选A。
14.B
解析:A.分子中N原子价层电子对个数=键个数+孤电子对个数=3+(5-31)=4,VSEPR模型为正四面体结构;含有一个孤电子对,所以其空间立体构型为三角锥形,VSEPR模型与其空间立体构型不一致,故A错误;
B.分子中C原子价层电子对个数=键个数+孤电子对个数=4+(4-41)=4,VSEPR模型为正四面体结构;中心原子不含孤电子对,所以其空间立体构型为正四面体结构,VSEPR模型与其空间立体构型一致,故B正确;
C.分子中O原子价层电子对个数=键个数+孤电子对个数=2+(6-21)=4,VSEPR模型为正四面体结构;含有2个孤电子对,实际空间立体构型为V形,VSEPR模型与其空间立体构型不一致,故C错误;
D.分子中S原子价层电子对个数=键个数+孤电子对个数=2+(6-22)=3,VSEPR模型为平面三角形;含有一个孤电子对,实际空间立体构型为V形,VSEPR模型与其空间立体构型不一致,故D错误;
答案选B。
15.B
【分析】氮气和氢气在催化剂a表面断键生成N原子和H原子,然后再结合成NH3,氨气和氧气在催化剂b表面反应生产NO和H2O。
解析:A.NH3和NO自身均不能电离,属于非电解质,故A正确;
B.在催化剂a表面,N原子被还原,发生还原反应;在催化剂b表面,N原子被氧化,发生氧化反应,故B错误;
C.在催化剂a表面,形成N—H键,属于极性键;在催化剂b表面形成H—O等极性键,故C正确;
D.H、N、O形成的共价化合物为;形成的离子化合物为,故D正确;
故选B。
二、非选择题
16. NO 直线型(类比于等电子分子CO2) 石墨或金刚石(等电子体)
解析:略
17. sp杂化 3∶4 直线形 直线 sp杂化
解析:(1)的结构式为,其中1个碳原子与1个氮原子形成1个三键,与另一个碳原子形成1个单键,则C原子采取杂化;分子中含有3个键和4个键;由于2个碳原子均为杂化,故是直线形分子,故填杂化、3∶4、直线形;
(2)氮的最高价氧化物为,由两种离子构成,其中阴离子空间结构为平面正三角形,化学式应为,则其阳离子的化学式为,中心N原子的价层电子对数为,所以阳离子中氮原子采取杂化,空间结构为直线形,故填直线、杂化。
18. AC 大于
解析:(1)A.根据表中数据,同主族元素气态氢化物的键能从上至下逐渐减小,稳定性逐渐减弱,故A正确;
B.从键能看,、、的稳定性逐渐减弱,故B错误;
C.还原性与失电子能力有关,还原性:,故C正确;
故填AC;
(2)从表中数据可以看出,对于结构相似的物质键能越大键长越短,故键长;其中键能小于,所以键长:大于,故填HF、HI、大于。
19.(1)
(2)
(3)
(4) 第二周期第IIIA族
(5)共价键
(6) 钠
(7)
(8)C
(9)BC
解析:(1)上边界为短周期元素,第一周期有2种元素,位于1,18列,二,三周期有8种元素,位于1,2列及13-18列,如图:
(2)第3列到12列元素为过渡元素,如图:
(3)第一周期均是非金属元素,其他周期一般最外层电子数小于等于周期数为金属元素,最外层电子数>周期数为非金属元素,金属与非金属分界线为:
(4)由(1)可知a为B元素位于元素周期表,第二周期第IIIA族;a原子结构示意图为;
(5)b为F元素,e为Si元素,两元素的原子以共价键形成化合物;
(6)b为F元素,c为Na元素,d为Al元素,同周期原子从左到右半径依次减小,同主族元素从上到下半径依次增大,故b,c,d中半径最大的是钠元素;b,c,d三者形成的离子具有相同的电子层结构,电子层相同荷电核数越大半径越小,则半径最大的是;
(7)c为Na元素,d为Al元素,最高价氧化物对应水化物分别为NaOH,,则反应的离子方程式为:;
(8)相邻的两种同一主族元素的原子序数之差可能为2、8、8、18、18、32,不相邻的则是这些数字相加,b元素为F元素,可以是8、16、44、76、108,则不可能是26;答案选C;
(9)A.位于金属非金属分界线附近的元素即表现金属的某些性质,又表现非金属某些性质,有些可作为半导体材料,A项正确;
B.人们在过渡金属中寻找催化剂,B项错误;
C.元素b是F,没有正价,故没有最高价氧化物对应的水化物,C项错误;
D.f是铯,是金属性最强的元素,D项正确;
答案选BC。
20.(1) sp3 大
(2) ②⑤⑥ 1:1 ②⑤⑦⑧ ②⑤
解析:(1)H3O+中心原子价层电子对数为3+(6 1 1×3)=4,中心原子采用sp3杂化,其含有1对孤电子对,H2O中心原子价层电子对数为2+ (6 2)=4,中心原子采用sp3杂化,其含有2对孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对对成键电子对的排斥力,孤电子对数越多,排斥力越大,因而H3O+键角大,故答案为:sp3;大;
(2)①对于共价化合物,元素化合价绝对值+元素原子的最外层电子层=8,则该元素原子满足8电子结构,则上述分子中每个原子周围都满足8电子结构的是②⑤⑥;
②CO2分子结构式为O=C=O,双键一个σ键,一个是π键,所以分子中含有2个σ键,2个π键,则σ键与π键数目比为1:1;
③PCl5是对称的结构不是极性分子,PCl3、NF3、HCl、H2O2中含有极性键且空间结构中正负电中心不重合,属于极性分子,则含有极性键的极性分子有②⑤⑦⑧;
④PCl3中心原子价层电子对数为3+ (5 1×3)=4,中心原子采用sp3杂化,其含有1个孤电子对,空间构型为三角锥形;同理NF3的空间构型也为三角锥形,则空间结构为三角锥形的分子是②⑤。
21. H-C≡N sp2 sp3 109°28′ 平面三角形 H2SO4> H2SO3 H2SO4中非羟基氧原子个数比H2SO3多,酸性强
【分析】A、B、C、D、E、F六种元素位于短周期,原子序数依次增大,C基态原子核外有三个未成对电子,且C能形成单质C2 ,所以C是N元素;B与D形成的化合物BD与C2电子总数相等,且C的原子序数大于B小于D,所以B是C元素,D是O元素;CA3 分子结构为三角锥形,且A的原子序数小于B,所以A是H元素;D与E可形成E2D 与E2D2 两种离子化合物,所以E是Na元素;D与F是同族元素,所以F是S元素。根据上述分析进行解答。
解析:(1)通过以上分析知,D是O元素,原子核外有8个电子,其核外电子排布图为,
故答案为;
(2)E2F2 为Na2S2 ,和过氧化钠类似,所以其电子式为:;化合物ABC是氢氰酸,结构式为 H-C≡N ,
故答案为; H-C≡N ;
(3) ①BF32﹣为CS32-,和CO32-相似,中心原子C的价层电子对数=3+0=3,中心原子杂化方式sp2;CA3为NH3,中心原子N的价层电子对数=3+1=4,中心原子杂化方式sp3,
故答案为sp2 ;sp3;
②FD42- 为SO42-, S的价层电子对数=4+0=4,所以它的VSEPR模型为正四面体,因为没有孤电子对,所以其空间构型为正四面体,键角是109°28′;FD3 为SO3 ,S的价层电子对数=3+0=3,所以它的VSEPR模型为平面三角形,因为没有孤电子对,所以其空间构型为平面三角形,
故答案为109°28′ ;平面三角形;
(4) S元素两种氧化物对应的水化物为H2SO4和H2SO3,同一种元素含氧酸中,含有非羟基O原子个数越多,其酸性越强,硫酸中非羟基氧原子个数为2、亚硫酸中非羟基氧原子个数是1,所以硫酸酸性强于亚硫酸,
故答案为H2SO4> H2SO3 ;H2SO4中非羟基氧原子个数比H2SO3多,酸性强。
22.(1) 四面体 sp3 哑铃形
(2)1×10-6
(3) 观察气泡控气体流速(或“观察装置是否堵塞”“防倒吸”) 三颈烧瓶 酸性条性下,S2O易分解(或“S2O+2H+=SO2↑+S↓+H2O”)
【分析】工业硫化钠,含少量Na2SO4、Na2CO3杂质,提纯后与SO2、Na2CO3等一起在装置C中发生反应后,进而制备Na2S2O3 H2O。
解析:(1)由S2O结构可知,中心硫原子(S*)形成4个σ键,故其空间构型为四面体形,其杂化方式为;基态硫原子的价电子排布式为,最高能级为p能级,电子云形状为哑铃形。
(2)硫化钠中含少量Na2SO4、Na2CO3杂质,提纯时加入Ba(OH)2,当溶液中CO浓度达到2×10-5mol L-1,由Ksp(BaCO3)=2.54×10-9可得,=1.27×10-4mol L-1,由Ksp(BaSO4)=1.27×10-10可得,=1×10-6 mol L-1。
(3)①装置A中产生的SO2中含有水蒸气,但装置C中反应也有水,装置B无除杂作用;SO2通入装置B中会产生气泡,可通过观察气泡控气体流速;装置B 中有连接空气的长颈漏斗,可用于平衡气压,观察装置是否堵塞。
②装置C中反应器名称为三颈烧瓶。
③反应中会产生Na2S2O3,pH小于7,酸性过强,S2O易分解,使产率降低