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2.3分子结构与物质的性质
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列化学用语的表达正确的是
A.分子的球棍模型:
B.邻羟基苯甲醛的分子内氢键:
C.的VSEPR(价层电子对互斥)模型
D.用轨道表示式表示甲烷中C原子的杂化;
2.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如表,下列叙述正确的是
元素 X Y Z W
原子半径 0.186 0.143 0.110 0.077
主要化合价 +1 +3 、、 、
A.元素的非金属性:ZB.、、对应的简单离子半径:
C.最高价氧化物对应水化物在水溶液中的导电能力:
D.Z、W的简单氢化物沸点,是因为Z的简单氢化物的分子间含有氢键
3.下列类比或推论正确的是
A.HF分子间氢键强度大于水的分子间氢键,因此HF的沸点更高
B.P可以形成和,N也可以形成和
C.烷基是推电子基团,因此
D.冰中一个周围有4个紧邻的分子,晶体中也类似
4.有机物M转化为N的反应是合成某种药物的重要中间步骤。下列说法正确的是
A.基态氧原子的核外电子有8种空间运动状态
B.M、N分子中均含有2种杂化轨道类型的碳原子
C.M、N分子中均含有手性碳原子
D.N分子既可形成分子间氢键,又可形成分子内氢键
5.在无水乙醇中发生单分子消去反应的机理如下:
下列说法错误的是
A.X分子中含有1个手性碳原子 B.Y中所有碳原子不可能共平面
C.Z能使溴的CCl4溶液褪色 D.X和Z均能使酸性KMnO4溶液褪色
6.反应2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O用于合成N2H4,下列说法不正确的是
A.NH3的空间构型为正三角形 B.NaClO的电子式为
C.NaCl属于离子晶体 D.H2O和N2H4之间可以形成氢键
7.下列物质间的比较关系正确的是
A.酸性:CH3COOH>CF3COOH B.沸点:>
C.键角:NH3>AsH3 D.键长:C-C<C=C
8.X、Y、Z、M和Q五种主族元素,原子序数依次增大,X原子半径最小,短周期中M电负性最小,Z与Y、Q相邻,基态Z原子的s能级与p能级的电子数相等,下列说法不正确的是
A.沸点: B.M与Q可形成化合物,
C.键角大小: D.与离子空间结构均为三角锥形
9.M、N、Z、Y、X、T是原子半径依次增大的短周期主族元素,基态N原子核外电子有5种空间运动状态,并有1个单电子,这六种元素形成的一种化合物结构如图所示。下列说法正确的是
A.与同周期且第一电离能大于的元素仅有2种
B.Y和Z的最简单气态氢化物的键角大小为:YC.六种元素中,的最高价含氧酸的酸性最强
D.与形成的化合物中,前者的沸点一定低于后者
10.反应可用于实验室制备乙炔气体。下列说法正确的是
A.的电子式: B.的结构式:
C.Ca的价电子排布式: D.、均为极性分子
11.NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A.32g环状S8()分子中含有的S—S键数目为2NA
B.1mol羟基中含有的电子数目为9NA
C.1mol冰中含有氢键的数目为4NA
D.60gSiO2晶体中含有的Si—O键数目为2NA
12.卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物,下列说法正确的是
A.HF溶液中存在的氢键类型有4种
B.、都是由极性键构成的极性分子
C.分子中,所有原子都满足最外层8电子稳定结构
D.分子为平面三角形,Cl-Cl-Cl键角和Cl-C-O键角均为120°
13.物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配不正确的是
选项 性质差异 结构因素
A 沸点:正戊烷高于新戊烷 范德华力大小
B 稳定性:的分解温度远大于 有无氢键
C 溶解性:蔗糖在水中的溶解度大于萘在水中的溶解度 相似相溶
D 沸点:对羟基苯甲醛邻羟基苯甲醛 氢键类型
A.A B.B C.C D.D
14.下列说法错误的是
A.存在对映异构现象
B.分子与分子中均含有手性碳原子
C.分子中含有2个手性碳原子
D.与足量H2反应后的有机产物分子中含有3个手性碳原子
15.二甘醇可用作溶剂、纺织助剂等,一旦进入人体会导致急性肾衰竭,危及生命。二甘醇的结构简式是HO—CH2CH2—O—CH2CH2—OH。下列有关二甘醇的叙述正确的是
A.符合通式CnH2nO3 B.分子间能形成氢键
C.分子间不存在范德华力 D.分子中含σ键和π键
二、填空题
16.TiO2是环境友好材料,能光催化降解有机物。回答下列问题:
(1)基态Ti原子核外电子占据的最高能层符号为 ,价电子中未成对电子有 个,3d能级电子云形状是 ,核外电子运动状态有 种。
(2)二氧化钛与COCl2(光气)、SOCl2(二氯亚砜)等氯化试剂反应可用于制取四氯化钛。
①COCl2(光气)的立体构型为 ,COCl2中σ键和π键的数目比为 。
②SOCl2(二氯亚砜)是 分子。(填“极性”或“非极性”)
(3)香豆素()是一种天然香料,能被TiO2光降解。
①香豆素分子中C、O元素的第一电离能大小关系是 ,理由是 。
②分子中C原子的杂化类型是 。尿素CO(NH2)2的路易斯结构式为 。
17.极性分子和非极性分子。 、 、 、 、 。
18.某种牛奶的营养成分表如下所示(NRV%是指每100g食品中营养素的含量占该营养素每日摄入量的比例)。
营养成分表
项目 每100g NRV%
能量 309kJ 4%
蛋白质 3.6g 4%
脂肪 4.4g 7%
碳水化合物 5.0g 2%
钠 65mg 3%
钙 120mg 15%
回答下列问题。
(1)成分表中含有的元素有Na、Ca、H、C、N、O,其中位于同周期的元素是 (填元素名称)。
(2)Na在元素周期表中的位置是 ,它与氧元素形成的常见化合物中含有非极性共价键,其电子式为 。
(3)比较下列物质的性质,用“>”或“<”填空。
①半径:r(Na+) r(O2-);②沸点:NH3 CH4
(4)设计实验证明Ca、Mg都能与水反应,且比较它们与水反应的难易程度。
(限选试剂与仪器:烧杯、小试管、胶头滴管、酚酞、蒸馏水、钙、镁条、砂纸)
Ca Mg
操作 取绿豆大小的一块钙投入盛有水的 中。 将打磨后的镁条投入盛有冷水的试管中。
现象 钙先沉入水中,表面产生大量气体,一段时间后上浮,溶液变浑浊。 一段时间后,镁条表面有细小气泡产生。
描述或推测 ①钙密度比水大; ②溶液中产生的沉淀主要是 。 由细小气泡猜测Mg可能与水发生反应,还需要补充的实验操作及现象是 。
结论 钙能与水反应生成沉淀和氢气,且反应剧烈。 镁能与水缓慢反应,化学方程式为 。
19.回答下列问题:
(1)麻醉剂的发现和使用是人类医学史上一项了不起的成就。一种常用麻醉剂氯仿常因保存不慎而被氧化,产生剧毒光气(COCl2):2CHCl3+O2→2HCl+2COCl2,光气(COCl2)分子的立体构型是 形。
(2)某有机物的结构简式为。该有机物分子是 (填“极性”或“非极性”)分子,该有机物分子中采取sp3杂化的原子对应元素的第一电离能由大到小的顺序为 。
(3)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)分子中氮原子杂化类型为 ,乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高很多,原因 。
(4)叠氮化合物是一类重要的化合物,其中氢叠氮酸(HN3)是一种弱酸,其分子结构可表示为H—N=N≡N,肼(N2H4)被亚硝酸氧化时便可得到氢叠氮酸(HN3),发生的反应为N2H4+HNO2=2H2O+HN3.HN3的酸性和醋酸相近,可微弱电离出H+和N。
①叠氮酸根能与许多金属离子等形成配合物,如[Co(N3)(NH3)5]SO4,根据价层电子对互斥理论判断SO的空间构型为 。
②下列有关说法正确的是 (填序号)。
A.HN3中含有5个σ键
B.HN3中的三个氮原子均采用sp2杂化
C.HN3、HNO2、H2O、N2H4都是极性分子
D.肼(N2H4)的沸点高达113.5℃,说明肼分子间可形成氢键
20.回答下列问题:
(1)氨(NH3)的沸点 磷(PH3)的沸点,(填“高于”或“低于”),原因是 。
(2)氨气是 分子(填写“极性”或“”非极性)。
21.已知KH2PO2是次磷酸的正盐,H3PO2的结构式为 ,其中P采取 杂化方式。
22.电负性与电离能是两种定量描述元素原子得失电子能力的参数,请回答下列问题:
元素符号 H C O F Mg Al Cl
电负性 2.1 2.5 3.5 4.0 1.2 1.5 3.0
(1)非金属性强弱:O Cl(填“>”或“<”)。
(2)依据电负性数值,上述元素的原子最容易形成离子键的是 和 (填元素符号)。
(3)某元素Y,其基态原子核外有2个电子层,3个未成对电子,该元素是 (填元素符号),Y元素电负性的取值范围是 。
(4)二氟化氧的结构式为F—O—F,氧元素的化合价为 ,该分子属于 分子(填“极性”或“非极性”)。
(5)已知苯可与ICl发生取代反应,利用电负性相关知识预测反应产物:
+I-Cl +
(6)随着原子序数的递增,元素气态基态原子的第一电离能呈现起伏变化,而电负性的规律性更强。结合原子核外电子排布式解释Mg的第一电离能比Al的高的原因 。
23.回答下列问题:
(1)生石灰和氢氧化钠固体溶于水放热,而硝酸铵溶于水吸热。氢氧化钠固体溶于水放热的原因是 。
(2)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 。
24.硒(Se)是第34号元素,含硒化合物在材料、药物领域具有广泛应用。
(1)基态Se原子的价电子排布式为 。
(2)H2Se是一种有恶臭的气体,与H2O相比
①沸点:H2Se H2O。
②热稳定性:H2Se H2O。
A.> B.< C.无法确定
25.已知在水溶液中是以的形式存在,表示为(“→”代表一种特殊的共价键),共价化合物可以形成两种固体,一种为淡黄色,在水中的溶解度较小,另一种为黄绿色,在水中的溶解度较大,且两种物质均为平面四边形结构。推测淡黄色固体的空间结构为 ,黄绿色固体的空间结构为 。
参考答案:
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C C D B A C D A B
题号 11 12 13 14 15
答案 B A B D B
1.D
【详解】
A.臭氧的球棍模型为:,A错误;
B.邻羟基苯甲醛的分子内氢键应由羟基中的氢与醛基上的氧形成,B错误;
C.的VSEPR(价层电子对互斥)模型为:,C错误;
D.基态C原子价电子为2s22p2,故价层电子轨道表示式:,杂化时一个2s电子激发到2p轨道,形成四个相同的sp3杂化轨道,即,D正确;
故选D。
2.C
【分析】根据W对应的主要化合价知,W是C或者Si,根据Z对应的主要化合价知,Z是N或者P,又因为Z的半径大于W,则Z是P,W是C,再根据、的主要化合价和半径,、分别是Na、Al。
【详解】A.C元素最外层四个电子,不容易得失电子,非金属性:P>C,A错误;
B.一般情况下,电子层数越多,半径越大,电子层数相同时,核电荷数越多,半径越小,则、、对应的简单离子半径:,B错误;
C.氢氧化钠是强电解质,完全电离,氢氧化铝难溶于水,是弱电解质,则氢氧化钠溶液导电能力强,C正确;
D.P、C的简单氢化物沸点,是因为的相对分子质量大,范德华力大,D错误;
故选C。
3.C
【详解】A.F的电负性强于O,则HF分子间氢键强度大于水的分子间氢键,但H2O分子形成氢键的数目比HF分子多,因此H2O的沸点更高,A错误;
B.P可以形成和,但是N只能形成,不能形成,原因是:N原子最外层无d轨道,不能发生sp3d 杂化,B错误;
C.烷基是推电子基团,导致中N原子周围的电子密度增大,对H+的吸引能力增大,碱性增强,则,C正确;
D.冰中含有氢键,具有方向性,为非紧密堆积,则冰中每个水分子周围只有4个紧邻的水分子,而晶体中不存在氢键,周围紧邻的H2S分子不是4个,D错误;
故选C。
4.D
【详解】A.氧原子的核外电子排布式为1s22s22p4,含有5个含有电子的轨道,有5种空间运动状态的电子,A错误;
B.M中含有甲基和碳氧双键,碳原子杂化方式为sp3和sp2,N中只含有sp3杂化的碳原子,B错误;
C.手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,M中含有手性碳原子,位置为,N中没有手性碳原子,C错误;
D.N分子中含有3个羟基,既可形成分子间氢键,又可形成分子内氢键,D正确;
故选D。
5.B
【详解】A.X中连接溴原子的碳原子为手性碳原子,故A正确;
B.苯环是平面形结构,单键可以旋转,所以Y中Y中所有碳原子可能共平面,故B错误;
C.Z中碳碳双键能和溴发生加成反应而使溴的四氯化碳溶液褪色,故C正确;
D.X和Z都能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D正确;
故选B。
6.A
【详解】A.NH3中心原子价层电子对数为3+ =4,且含有1个孤电子对,空间构型为三角锥形,A错误;
B.NaClO是离子化合物,其含有Na+和ClO-,电子式为,B正确;
C.NaCl中含有Na+和Cl-,存在离子键,属于离子晶体,C正确;
D.H2O分子中的氧原子和N2H4分子中的氮原子都具有很强的电负性,因此H2O和N2H4之间可以形成氢键,D正确;
故选A。
7.C
【详解】A.F的电负性大于H,导致CF3COOH的酸性强于CH3COOH,A错误;
B. 存在分子间氢键,而只能形成分子内氢键,因而的沸点高于,B错误;
C.NH3、AsH3的中心原子的价层电子对数都是4个,N、As原子都是采用sp3杂化,但是元素的电负性:N>As,中心原子的电负性越小,成键电子对之间的斥力越小,成键电子对之间的斥力越小,键角越小,所以键角:NH3>AsH3,C正确;
D.两个原子之间形成的电子对数越少,结合力就越小,键长就越长,因此C-C键的键长大于C=C,即键长:C-C>C=C ,D错误;
故合理选项是C。
8.D
【分析】X、Y、Z、M和Q五种主族元素,原子序数依次增大,X原子半径最小,则X为H元素,短周期中M电负性最小,则M为Na元素,Z与Y、Q相邻,基态Z原子的s能级与p能级的电子数相等,则Z的核外电子排布式为:1s22s22p4,则Z为O元素,Z与Y、Q相邻,则Y为N元素,Q为S元素,据此分析。
【详解】A.H2O中含有氢键,则沸点高于H2S,A正确;
B.Na与S可以形成Na2S、Na2S2等多种硫化物, B正确;
C.和的组成结构相似,但O原子半径小于S,H-O的键长小于H-S,中成键电子对距离更近,斥力更大,因此键角大于,C正确;
D.中N为sp2杂化,孤电子对为0,为平面三角形,中S为sp3杂化,孤电子对为1,三角锥形,D错误;
故选:D。
9.A
【分析】基态N原子核外电子有5种空间运动状态,并有1个单电子,推测N元素为F元素,结合物质的结构图可知M只能形成一个共价键且原子半径比F小推测为H,Z形成2个共价键且半径比F大推测为O元素,Y形成3个共价键且半径比F大推测为N元素,X形成4个共价键且半径比F大推测为C元素,T与F形成,推测为B元素。
【详解】A.元素Y是氮元素,与氮元素同周期且比氮元素第一电离能大的元素有氟、氖两种元素,A正确;
B.Y和Z的最简单气态氢化物分别为氨气和水,氨气分子含有一个孤电子对,水分子含有两个孤电子对,水分子孤电子对对键的排斥力较大,故键角:NH3>H2O,B错误;
C.最高价含氧酸的酸性强弱可以通过元素的非金属性强弱来比较,氟元素的非金属性最强,但是氟元素没有含氧酸,氧元素没有最高正价,所以上述元素中氮元素的最高价含氧酸酸性最强,C错误;
D.M与X形成的化合物种类有很多,例如苯的沸点比M与Y形成的NH3的沸点要高,D错误;
故选A。
10.B
【详解】
A.氢氧根离子中O原子满足8电子稳定结构、带1个单位的负电荷,电子式为,故A错误;
B.用短线“-”代替共用电子对即为结构式,乙炔分子中氢原子与碳原子之间形成1对共用电子对、碳原子之间形成3对共用电子对,结构式为H-C≡C-H,故B正确;
C.Ca的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2,Ca是主族元素,最外层电子为价电子,其价电子排布式为:4s2,故C错误;
D.中正负电荷中心重合,是非极性分子,故D错误;
答案选B。
11.B
【详解】A.32g环状S8分子的物质的量为,而一个环状S8分子中含有8个S—S键数目,32g环状S8分子中含有S—S键数为NA,A错误;
B.1个羟基中含有的电子数目为8+1=9,1mol羟基中含有的电子数目为9NA,B正确;
C.冰中每个水分子与4个水分子形成氢键,1mol冰中含有氢键的数目为2NA,C错误;
D.1个Si连接4个O,形成4条Si—O键,60gSiO2晶体是1mol,含有的Si—O键数目为4NA,D错误;
故选B。
12.A
【详解】A.HF溶液中有HF、H2O分子,它们的分子间相互都可以形成氢键,有F—H…F、F—H…O、O—H…O、O—H…F四种,A正确;
B.SiF4分子构型为正四面体形,是极性键构成的非极性分子,B错误;
C.SF6分子中,每个F都与S共用一对电子,S最外层有12个电子,不是所有原子都满足最外层8电子稳定结构,C错误;
D.COCl2分子为平面三角形,由于O原子和Cl原子不同,且碳氧之间为双键,故不是平面正三角形,Cl-Cl-Cl键角和Cl-C-O键角不是刚好为为120°,D错误;
故本题选A。
13.B
【详解】A.正戊烷和新戊烷是同分异构体,新戊烷支链多,分子间作用力(范德华力)弱,故正戊烷沸点高于新戊烷,A正确;
B.分解温度远高于是因为氧原子半径小于硫,电负性大于硫,形成的氧氢键键能远大于硫氢键键能,与氢键无关,B错误;
C.蔗糖是极性分子,萘是非极性分子,而水是极性溶剂,根据相似相溶原理可知,蔗糖在水中的溶解度大于萘,C正确;
D.对羟基苯甲醛可以形成分子间氢键,而邻羟基苯甲醛形成的是分子内氢键,物质沸腾破坏的是分子间氢键,故对羟基苯甲醛的沸点大于邻羟基苯甲醛,D正确;
故选B。
14.D
【详解】
A.分子中,与羧基相连的碳原子为手性碳原子,故该分子存在对映异构体,A正确;
B.由、知,从左边数第2个碳原子均为手性碳原子,B正确;
C.分子中,连接-Br和-COOCH3的碳原子均为手性碳原子,C正确;
D.与足量H2反应后的有机产物分子如图所示:(标“*”碳原子为手性碳原子),产物分子中含有4个手性碳原子,D错误。
答案选D。
15.B
【详解】A.二甘醇的分子式为C4H10O3,不符合通式CnH2nO3,A错误;
B.二甘醇分子之间能形成氢键(O—H…O—),B正确;
C.分子间存在范德华力,C错误;
D.分子中只有σ键,由于不含有双键则不含π键,D错误;
故选B。
16.(1) N 2 花瓣形 22
(2) 平面三角形 3:1 极性
(3) I1(O)>I1(C) 氧原子半径小,原子核对和外电子吸引力强,失去一个电子所需能量较多 sp2
【解析】(1)
Ti为22号元素,基态 Ti原子的价电子排布式为3d24s2,含有四个电子层,核外电子占据的最高能层符号为N,价层电子排布式为3d24s2,价电子中有2个未成对电子;3d能级电子云形状是花瓣形,Ti核外电子数为22,每个电子的运动状态都不同,则核外电子运动状态有22种,故答案为:N;2;花瓣形;22;
(2)
①COCl2的结构式为,碳原子形成1个π键和3个σ键,C原子无孤电子对,则COCl2为平面三角形分子,COCl2中σ键和π键的数目比为3:1,故答案为:平面三角形;3:1;
②COCl2是平面三角形构型,结构式为,O和Cl的电负性不相等,则其分子中正负电荷中心不重合,属于极性分子,故答案为:极性;
(3)
①C、O元素位于第二周期元素,并且O原子半径小,对最外层电子吸引力大,则第一电离能:O>C,故答案为:I1(O)>I1(C);氧原子半径小,原子核对和外电子吸引力强,失去一个电子所需能量较多;
②香豆素的结构为,则所有的C原子均无孤电子对,VSEPR模型为平面三角形,杂化方式为sp2,尿素CO(NH2)2的路易斯结构式为,故答案为:sp2;。
17. 不重合 极性 不等于零 重合 等于零
【详解】极性分子正电中心和负电中心不重合,键的极性的向量和不等于零;非极性分子正电中心和负电中心重合,键的极性的向量和等于零;
18.(1)碳、氮、氧
(2) 第三周期第IA族
(3) < >
(4) 烧杯 Ca(OH)2 收集一小试管含少量空气的气体,靠近酒精灯火焰,发出爆鸣声 Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑
【详解】(1)Na、Ca、H、C、N、O六种元素中,C、N、O电子层数相同,均为第二周期元素,故答案为:碳、氮、氧。
(2)
Na位于元素周期表的第三周期第IA族,它与氧元素形成的常见化合物中含有非极性共价键的是Na2O2,Na2O2是由Na+和构成的,其电子式为,故答案为:第三周期第IA族;。
(3)①Na+、O2-核外电子排布完全相同,核电荷数越大,半径越小,则离子半径:r(Na+)②NH3存在分子间形成氢键,沸点较高,CH4不能形成氢键,沸点较低,所以沸点:NH3>CH4,故答案为:>。
(4)取绿豆大小的一块钙投入盛有水的烧杯中,钙先沉入水中,说明钙密度比水大,表面产生大量气体,一段时间后上浮,说明钙与水反应生成Ca(OH)2和氢气,且反应剧烈,化学方程式为Ca+2H2O=Ca(OH)2+H2↑,由于钙和水的反应是放热反应,生成的氢氧化钙微溶于水且溶解度随温度升高而减小,因此溶液变浑浊,产生的沉淀主要是Ca(OH)2。将打磨后的镁条投入盛有冷水的试管中,一段时间后,镁条表面有细小气泡产生,由细小气泡猜测Mg可能与水发生反应,还需要补充的实验操作及现象是:收集一小试管含少量空气的气体,靠近酒精灯火焰,发出爆鸣声,证明生成了氢气,镁能与水缓慢反应,化学方程式为:Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑,故答案为:烧杯;Ca(OH)2;收集一小试管含少量空气的气体,靠近酒精灯火焰,发出爆鸣声;Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑。
19.(1)平面三角形
(2) 极性 N>O> C
(3) sp3 乙二胺分子间可以形成氢键,三甲胺分子间不能形成氢键
(4) 正四面体 CD
【详解】(1)COCl2中碳原子形成3个键,1个键,故碳原子采取sp2杂化,COCl2为平面三角形分子
(2)该有机物正负电荷重心不重合,是极性分子;该有机物中苯环上的碳原子采用sp2杂化,其他碳原子均形成4个共价单键,为sp3杂化,氮原子形成3个共价单键,孤电子对数为1,故为sp3杂化,羟基上的氧原子形成2个共价单键,孤电子对数为2,故为sp3杂化,C、N、O位于同一周期,而N原子的p轨道为半充满状态,其第一电离能大于同周期相邻元素,故第一电离能由大到小的顺序为N>O> C
(3)乙二胺分子中每个氮原子形成3个共价单键,孤电子对数为1,故为sp3杂化;乙二胺分子中存在N-H键,能形成分子间氢键,三甲胺分子中不能形成氢键,所以乙二胺比三甲胺的沸点高很多
(4)①中心原子S的价层电子对数为,无孤对电子,空间构型为正四面体;
②A.根据叠氮酸的结构H—N=N≡N可知,HN3中含有3个σ键,A错误;
B. 根据叠氮酸的结构H—N=N≡N,最右侧N原子采用sp杂化,N原子存在sp2、sp杂化,B错误;
C.HN3、HNO2、H2O、N2H4中的氮原子含孤电子对,正负电荷中心不重合,都是极性分子,C正确;
D. N可以和H形成氢键,肼(N2H4)的沸点高达113.5℃,说明肼分子间可形成氢键,D正确;
故选CD。
20.(1) > NH3可形成分子间氢键
(2)极性
【解析】(1)
氨(NH3)和磷(PH3)均为分子晶体,由于氨(NH3)可以形成分子间氢键,而磷(PH3)不能,导致氨(NH3)的沸点高于磷(PH3)的沸点,故答案为:高于;NH3可以形成分子间氢键;
(2)
已知H2O是极性分子,NH3极易溶于水,根据“相似相溶原理”可知氨气是极性分子,故答案为:极性。
21. sp3
【详解】KH2PO4是次磷酸的正盐,则H3PO2为二元酸,分子中应含有两个羟基,所以结构式为 ,P原子形成4个σ键,不含孤电子对,价层电子对数为4,所以采取sp3杂化。
22. > Mg F N 2.5<电负性(N)<3.5 +2 极性 HCl Al的价电子排布式为3s23p1,Mg的价电子排布式为3s2,3s轨道处于全满状态,比较稳定,因此第一电离能Mg更高
【详解】(1)根据表格可知,O的电负性大于Cl的,电负性越强,非金属性越强,因此非金属性O>Cl;
(2)电负性相差越大,越容易形成离子键,由表格数据可知,Mg和F电负性相差最大,容易形成离子键;
(3) Y基态原子核外有2个电子层,3个未成对电子,核外电子排布式为1s22s22p3,该元素是N;电负性在C和O之间,因此2.5<电负性(N)<3.5;
(4)OF2中F为-1价,因此O为+2价;根据价层电子对互斥理论,O的价层电子对数为2+×(6-2×1)=4,孤电子对数为2,因此OF2空间构型是V形,正负电荷中心不重合,是极性分子;
(5)ICl中,Cl的电负性大于I,因此Cl更容易结合苯环的H,形成HCl,故产物为和HCl;
(6)根据洪特规则,轨道全空、半满、全满时更稳定,Mg的3s轨道处于全满状态,比较稳定,因此第一电离能Mg更高。
23.(1)氢氧化钠溶于水时,电离吸热小于水合放热,所以整体表现为放热
(2)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
【详解】(1)物质在溶解过程中发生了两种变化,一种是溶质的分子或离子向水中扩散,这个过程吸热;另一种是溶质的分子或离子形成水合分子或水合离子,这个过程放热,溶解过程的热量变化决定于这两种变化吸热或放热的相对大小,氢氧化钠溶于水时,电离吸热小于水合放热,所以整体表现为放热,故答案为:氢氧化钠溶于水时,电离吸热小于水合放热,所以整体表现为放热;
(2)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,故答案为: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。
24.(1)4s24p4
(2) < <
【详解】(1)硒(Se)是第34号元素,位于第四周期,与氧元素位于同一主族,价层电子排布相似,故基态Se原子的价电子排布式为;
故答案为:;
(2)、二者结构相似,分子间存在氢键,而分子间不存在氢键,故沸点小于;
键键长小于键键长,键键能较大,稳定性小于;
故答案为:<;<。
25.
【详解】淡黄色的在水中的溶解度小,根据“相似相溶”规律,应为非极性分子,其空间结构为。故答案为:。黄绿色的在水中的溶解度较大,应为极性分子,其空间结构为。故答案为:。
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