【2012优化方案 精品练习】苏教版 化学 选修3专题5 物质结构的探索无止境(2份)

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名称 【2012优化方案 精品练习】苏教版 化学 选修3专题5 物质结构的探索无止境(2份)
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资源类型 教案
版本资源 苏教版
科目 化学
更新时间 2011-10-28 19:12:34

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1.据报道,德国INTEGRAL公司研究出无辐射冷却技术(用水和冰组成的两相液体代替传统的氟利昂或氨)而荣获德国环境大奖。关于“新致冷剂”,以下叙述不正确的是(  )
A.该致冷剂对环境不产生任何污染
B.该致冷剂的作用原理与氨基本相同
C.该致冷剂在水的凝固点附近的温度下发挥作用
D.该致冷剂是属于悬浊液的一种分散系
解析:选D。用水和冰组成的两相液体致冷剂,不属于悬浊液分散系,因为分散系是混合物,而该致冷剂是纯净物。
2.下列措施不能达到节能减排目的的是(  )
A.利用太阳能制氢燃料
B.用家用汽车代替公交车
C.利用潮汐能发电
D.用节能灯代替白炽灯
解析:选B。B项用家用汽车代替公交车仍然要消耗汽油,使汽车排放量增大,达不到节能减排的目的。故正确答案为B。
3.据报道我国科学家最近研制出一种新型“连续纤维增韧”航空材料,其主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成。下列相关叙述不正确的是(  )
A.它耐高温抗氧化
B.它比钢铁轻、硬,但质地较脆
C.它没有固定熔点
D.它是一种新型无机非金属材料
解析:选B。由该材料主要成分的性质可知其应具有耐高温抗氧化的性能,A项正确。题中给出信息“连续纤维增韧”航空材料,则说明该材料具有良好的韧性,B项错误。该材料是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成,属于混合物,没有固定的熔、沸点,C项正确。该材料由无机物复合而成,应为新型无机非金属材料,D项正确。
4.除了传统的三大合成材料以外,又出现了高分子膜,具有光、电、磁等特殊功能的高分子材料,医用高分子材料,隐形材料和液晶高分子材料等许多新型有机高分子材料。试根据下列用途判断新型有机高分子材料的种类。
(1)用于海水和苦咸水的淡化方面:__________。
(2)用于制造人工器官(如人工心脏)的材料:__________________________________________________。
解析:本题从逆向思维方面考查了新型有机高分子材料的用途。
答案:(1)高分子(分离)膜
(2)医用高分子材料(或硅聚合物和聚氨酯等高分子材料)
5.(2011年天津南开中学高二检测)20世纪90年代初,国际上提出了“预防污染”这一新概念。绿色化学是“预防污染”的根本手段,它的目标是研究和寻找能充分利用的元毒害原材料,最大限度地节约能源,在化工生产各环节都实现净化和无污染的反应途径。试回答下列问题:
(1)下列各项属于“绿色化学”的是________。
A.处理废弃物        B.治理污染点
C.减少有毒物 D.杜绝污染源
(2)在我国中西部大开发中,某省为筹建一大型化工基地征集到下列方案,其中你认为可行的是________。
A.建在中西部干旱山区可以脱贫致富
B.应建在水资源丰富和交通方便的远离城市的郊区
C.企业有权自主选择厂址
D.不宜建在人口稠密的居民区
(3)对聚丙烯酸废弃物(白色污染物中的一种)的降解,国际上最新采用了热聚门冬氨酸或其盐,它有效、廉价且自身可被生物降解。废弃物自身被生物降解的意义是__________________________。
(4)1996年美国罗姆斯公司的G.L.Willingham等人研制出对环境安全的船舶防垢剂——“海洋9号”而获得了美国“总统绿色化学挑战奖”。“海洋9号”的结构简式如图所示,试回答下列问题:
①“海洋9号”的化学式为
________________________________________________________________________。
②能在一定条件下与H2发生加成反应的碳原子是__________(用2,3,4,5等数字填写)。
③4、5位碳原子上连接的氯原子能否发生取代反应?
答:__________(填“能”或“不能”),如能发生,请举一例,用化学方程式表示________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:第(4)题,4,5号位上连接的氯原子具有卤代烃性质,可发生碱性水解。
答案:(1)D (2)BD
(3)防止废弃物对土壤和水造成污染
(4)①C11H17ONSCl2 ②3、4、5位的碳原子 ③能
1.在环境污染已经成为当前中国发展中的一个重大问题。生产和生活中产生的某气体在近地面浓度稍大时是一种污染物,而在高空却对人类有保护作用,该气体是(  )
A.NO         B.O3
C.CO2 D.氟氯烃
解析: 选B。O3在低空浓度过大时会导致呼吸道疾病,但在高空有过滤紫外线的功能,降低人类患皮肤癌等疾病的风险,是有益的气体,B正确。
2.(2011年常州高二质检)在“绿色化学工艺”中,理想状态是反应物中的原子全部转化为欲制得的产物,即原子利用率为100%。下列反应类型能体现这一原子最经济原则的是(  )
①置换反应 ②化合反应 ③分解反应 ④取代反应
⑤加成反应 ⑥消去反应 ⑦加聚反应 ⑧缩聚反应
A.①②⑤ B.②⑤⑦
C.⑦⑧ D.只有⑦
解析:选B。化合反应、加成反应和加聚反应均只有一种产物,即反应物原子全部转化为欲得产物,符合“绿色化学工艺”的要求。
3.下列关于蛋白质的叙述中,正确的是(双选)(  )
A.蛋白质溶液里加(NH4)2SO4溶液可提纯蛋白质
B.在豆浆中加少量石膏,能使豆浆凝结为豆腐
C.温度越高酶的催化效率越高
D.任何结构的蛋白质遇到浓硝酸都会变成黄色
解析:选AB。A项中(NH4)2SO4不是重金属盐,加入到蛋白质后可使蛋白质发生盐析,因此可利用此性质对蛋白质溶液进行分离;C项温度过高会使酶失去活性,因为酶作催化剂都有适宜的温度范围。
4.右图为周期表中短周期的一部分,若a原子最外层电子数比次外层电子数少3个,则下列说法中不正确的是(双选)(  )
d
a b c
A.a、b、c最高价氧化物对应水化物的酸性强弱关系是c>b>a
B.a的氢化物比d的氢化物稳定
C.a和d的原子结合可以形成带3个负电荷的阴离子
D.原子半径大小顺序是c>b>d>a
解析:选BD。根据元素周期表的位—构—性关系分析。由a原子最外层电子数比次外层电子数少3个,则a的原子结构为 ,为磷元素,b、c、d分别为S、Cl、O。根据元素周期律A对、B错。a和d即P和O可形成PO。
5.氰(CN)2的结构简式为N≡C—C≡N,其化学性质与卤素单质(X2)很相似,化学上称之为拟卤素。(CN)2和水反应可生成HCN和HCNO;(CN)2的氧化性比Br2弱,比I2强。下列有关说法正确的是(  )
A.(CN)2和NaOH溶液反应只生成CN-
B.HCNO的结构式为H—O—C≡N
C.向KCN溶液中加入碘水:I2+2KCN===2KI+(CN)2
D.在NaBr和KCN混合溶液中通入少量Cl2:Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2
解析:选B。由(CN)2与水反应的产物可知其与氢氧化钠溶液反应时还应有CNO-产生,A错。根据HCNO各组成元素的成键特点,联系含氧酸的一般结构,可知B中HCNO结构的推测是合理的,B正确。由于(CN)2的氧化性比I2强,故I2不可能氧化CN-而得到(CN)2,C错。同理,(CN)2的氧化性比Br2弱,则CN-的还原性比Br-强,当向混合液中通入少量氯气时,首先反应的应该是还原性更强的CN-而不是Br-,D错。
6.氮化碳结构如图,其中β?氮化碳硬度超过金刚石晶体,成为首屈一指的超硬新材料。下列有关氮化碳的说法不正确的是(  )
A.氮化碳属于原子晶体
B.氮化碳中碳显-4价,氮显+3价
C.氮化碳的化学式为C3N4
D.每个碳原子与四个氮原子相连,每个氮原子与三个碳原子相连
解析:选B。由题干知β?氮化碳硬度超过金刚石晶体,所以β—氮化碳属于原子晶体,A项正确。根据同周期元素性质递变规律,氮比碳非金属性强,氮化碳中碳显+4价,氮显-3价,B项错误。氮化碳的化学式为C3N4,C项正确。观察题图:每个碳原子与四个氮原子相连,每个氮原子与三个碳原子相连,D项正确。
7.最近有人用一种称为“超酸”的化合物H(CB11H6Cl6)和C60反应,使C60获得一个质子,得到一种新型离子化合物:[HC60]+[CB11H6Cl6]-,这个反应看起来很陌生,但反应类型却跟下列化学反应中的一个相似,该反应是(  )
A.SO3+H2O===H2SO4
B.NH3+H2O===NH3·H2O
C.NH3+HCl===NH4Cl
D.H2O+CH3COOHH3O++CH3COO-
解析:选C。从题意可知“超酸”与C60的反应是酸给出一个质子成为阴离子,C60分子接受一个质子成为阳离子,形成的阴、阳离子再相互作用成为离子化合物。由此可以判断反应C符合上述特征。
8.我国自己设计安装的秦山核电站所用的燃料为铀 235的氧化物U16O2,1 mol此氧化物中所含的中子数是阿伏加德罗常数的(  )
A.143倍 B.159倍
C.267倍 D.151倍
解析:选B。1 mol U16O2中,1 mol U含235-92=143 (mol)中子,2 mol16O中,含中子数为(16-8)×2=16 (mol),共有中子数为143+16=159(mol)。此题易将氧化物看成U。
9.绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率。原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比。在下列制备环氧乙烷的反应中,原子利用率最高的是(  )
解析:选C。充分理解原子利用率的定义,观察例题得到结论:只有得到一种有机物时原子利用率才最高。
10.近年来高速发展的PDP等离子显示屏可以制造出大屏幕壁挂彩色电视机,使未来的电视屏幕尺寸更大,图像更清晰,色彩更鲜艳,而本身的厚度只有8 cm左右,可挂在墙上。等离子显示屏PDP是一种利用等离子管作为发光元件,大量的等离子管排列在一起构成屏幕。每个等离子管都是由透明玻璃制成的,管内充有低压的氖、氙气体,两端各有一个电极,在两个电极间加上高压后,封在管内的气体产生某种肉眼看不见的光谱,激发平板显示屏上的红、绿、蓝三基色粉发出可见光,每个等离子管作为一个像素,由这些像素的明暗和颜色变化组合使之产生各种灰度和色彩的图像。
(1)等离子管发光的微观机理是通过高压使低压氖、氙气体原子__________的(填编号)。
①外层电子受到激发而发光
②内层电子受到激发而发光
(2)等离子管发出的光谱,可以激发荧光粉发出可见光是利用光谱的________(填编号)。
①化学作用    ②电离作用
解析:等离子管是利用稀有气体在高电压下发出的紫外线激发荧光粉而发光。紫外线是由原子外层电子受到激发后产生的,紫外线的主要作用是化学作用。
答案:(1)① (2)②
11.(2011年浙江镇海中学高二检测)研究人员最近发现,在一定的实验条件下,给水施加一个弱电场,在20 ℃、1个大气压下,水可以结成冰,称为“热冰”。下图是水和“热冰”的计算机模拟图,图中球代表水分子中的原子。
(1)图中较大的球代表__________原子,其原子结构示意图是__________。水分子中氢氧原子间的化学键是__________(填“共价键”或“离子键”)。
(2)用球棍模型表示的水分子结构是________。
(3)已知水分子中氧原子一端带部分负电荷,氢原子一端带部分正电荷,在外加电场作用下,水结成冰。上图中模拟“热冰”的示意图是__________(填“甲”或“乙”),理由是______________。
解析:氧原子比氢原子大,故大球代表氧原子。水分子中含极性共价键,两个O—H键之间夹角为104.5°,呈V形结构。“热冰”中的水分子应为有序排列,氧原子一端吸引氢原子一端。
答案:(1)氧(或O)   共价键
(2)B
(3)甲 分子有序排列等
12.(2011年启东中学高二检测)据报道,最新合成的有机物A
为具有光学活性的物质。
(1)若要使A通过反应失去光学活性,则发生的反应类型不可能是________(填代号)。
A.酯化反应 B.水解反应
C.氧化反应 D.还原反应
E.消去反应 F.加成反应
G.银镜反应
(2)某链烃B的分子式为C7H10,在B的各种结构(不考虑结构)中,都含有手性碳原子,且与足量H2发生加成反应后仍具有光学活性的有机物有五种,已知其中两种的结构简式为:
另三种结构简式为
________________________________________________________________________,
______________________,________________________。
解析:(1)题中物质发生银镜反应时,—CHO转化为—COOH,但原手性碳原子仍连有四个不相同的基团,即生成物仍具有光学活性;发生酯化反应时,与乙酸酯化出现两个,水解反应出现两个—CH2OH,C中出现两个—COOH或两上—CHO,还原反应出现两个—CH2OH,消去反应不能产生四个取代基,加成反应出现两个—CH2OH。(2)这五种结构与H2加成后为和
,有手性碳。
答案:(1)G
13.随着材料科学的发展,金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用,并被誉为“合金维生素”。已知钒的原子序数为23,回答下列问题:
(1)钒被认为是一种稀土元素,广泛分散于各种矿物中,钾钒铀矿中的钒原子最外层已达到8电子稳定结构,其化学式为K2H6U2V2O15(其中钒元素的化合价为+5价)。若用氧化物的形式表示,该化合物的化学式为______________________。
(2)五氧化二钒是工业制造中的常用催化剂,如工业制硫酸中就利用五氧化二钒作催化剂。从含钒废催化剂中回收钒,传统的技术是“氧化焙烧法”,其具体流程为配料→
磨碎→焙烧→水浸→沉钒→煅烧→五氧化二钒。其中焙烧是将食盐和钒铅矿在空气中焙烧,这时矿石中所含的V2O5就转化为NaVO3,然后用水从烧结块中浸出NaVO3,再用稀硫酸酸化就得到V2O5的水合物,经过煅烧就可得到V2O5。
①配料在焙烧前磨碎的目的是
________________________________________________________________________。
②从水浸→沉钒必要的操作是________。
A.萃取 B.过滤
C.蒸馏 D.结晶
③写出焙烧过程中V2O5发生反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(3)测定钒含量的方法是先把钒转化成V2O5,V2O5在酸性溶液里转变成VO,再用盐酸、硫酸亚铁、草酸等测定钒。请配平下列反应的化学方程式。
________VO+________H2C2O4===________VO++________CO2+________H2O。
若反应消耗0.9 g草酸,参加反应的钒元素质量是________g。
解析:(1)保持各种元素化合价不变,可同时将原子个数扩大相同的倍数。(2)粉碎的目的是增大接触面积,提高反应速率,使反应物充分反应。第(3)问中的配平要充分利用化合价升降及电荷守恒。
答案:(1)K2O·V2O5·2UO3·3H2O
(2)①增大接触面积,使反应充分进行 ②B
③2V2O5+4NaCl+O24NaVO3+2Cl2
(3)1 1 1 2 1 0.51专题综合检测(五)
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分)
1.下列叙述中正确的是(  )
A.两种粒子,若核外电子排布完全相同,则其化学性质一定相同
B.凡单原子形成的离子,一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布
C.两原子如果核外电子排布相同,则一定属于同种元素
D.阴离子的核外电子排布一定与上一周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同
解析:选C。Na+与Ne核外电子排布相同,化学性质不同;H+不具有稀有气体元素原子的核外电子排布;阴离子的核外电子排布与同周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同,原子中一定有质子数=核外电子数,质子数相同, 一定为同种元素。
2.表示一个原子在第三电子层上有10个电子可以写成(  )
A.3p10         B.3d10
C.3s23p63d2 D.3s23p64s2
解析:选C。按照能级图排列。在同一层中,能量高低顺序为s轨道3.下列说法正确的是(  )
A.电离能大的元素,不易失电子,易得到电子,表现非金属性
B.电离能大的元素其电负性必然也大
C.电负性最大的非金属元素形成的含氧酸的酸性最强
D.电离能最小的元素形成的氧化物的水化物的碱性最强
解析:选D。电离能是衡量原子失去电子的难易,电负性是衡量元素得到电子后对键合电子的作用的大小,因此电离能大的元素,其电负性不一定大,如N电离能比O的电离能大,它的电负性比O的电负性小,故A、B不正确;F电负性最大,但通常不能形成含氧酸,C不正确;电负性最小的元素其金属性必然强,故其氧化物的水化物碱性也强,D正确。
4.在气相中,关于BeF2和SF2的说法错误的是(  )
A.BeF2分子中,中心原子Be的价层电子对数等于2,其空间排布为直线,成键电子对数也等于2
B.BeF2分子的空间构型为直线形
C.SF2分子中,中心原子S的价层电子对数等于4,其空间排布为四面体,成键电子对数等于2,没有孤对电子
D.在气相中,BeF2是直线形而SF2是V形
解析:选C。SF2分子中,中心原子S的价层电子对数等于4,其空间排布式为四面体,成键电子对数等于2,另有两对孤对电子,因此SF2分子的空间构型为V形。
5.某一化合物的分子式为AB2,A属ⅥA族元素,B属ⅦA族元素,A和B在同一周期,它们的电负性值分别为3.5和4.0,已知AB2分子的键角为103.3°。下列推断不正确的是(  )
A.AB2分子的空间构型为V形
B.A—B键为极性共价键,AB2分子为非极性分子
C.AB2与H2O相比,AB2的熔、沸点比H2O的低
D.AB2分子中无H原子,分子间不能形成氢键,而H2O分子间能形成氢键
解析:选B。根据A、B的电负性值,可判断A元素为O,B元素为F,该分子为OF2。O—F键为极性共价键。OF2分子中键的极性不能抵消,为极性分子。
6.据某科学杂志报道,国外有一研究发现了一种新的球形分子,它的分子式为C60Si60,其分子结构好似中国传统工艺品“镂雕”,经测定其中包含C60,也有Si60结构。下列叙述不正确的是(双选)(  )
A.该物质有很高的熔点、很大的硬度
B.该物质形成的晶体属分子晶体
C.该物质分子中Si60被包裹在C60里面
D.该物质的相对分子质量为2400
解析:选AC。由题意可知C60Si60是分子晶体,且Si60应该在外层,通过C—Si共价键链接为双层结构。
7.共价键、离子键和范德华力是粒子之间的三种作用力。下列晶体:①Na2O2、②SiO2、③石墨、④金刚石、⑤NaCl、⑥白磷中,含有两种作用力的是(  )
A.①②③ B.①③⑥
C.②④⑥ D.①②③⑥
解析:选B。过氧化钠中有离子键和共价键;石墨和白磷中存在共价键和范德华力。
8.(2011年华南师大附中检测)通常情况下,氯化钠、氯化铯、二氧化碳和二氧化硅的晶体结构和性质分别如下图所示:
下列关于这些晶体结构和性质的叙述不正确的是(  )
A.同一主族的元素与另一相同元素所形成的化学式相似的物质不一定具有相同的晶体结构
B.氯化钠、氯化铯和二氧化碳的晶体都有立方的晶胞结构,它们具有相似的物理性质
C.二氧化碳晶体是分子晶体,其中不仅存在分子间作用力,而且也存在共价键
D.在二氧化硅晶体中,平均每个Si原子形成4个Si—O共价单键
??解析:选B。SiO2和CO2的化学式相似,但其晶体结构不同,A项正确。二氧化碳为分子晶体,因此分子间存在分子间作用力,而分子内部碳原子和氧原子间形成共价键;氯化钠和氯化铯为离子晶体,物理性质不同,所以B项错,C项正确。根据二氧化硅的结构可判断D项正确。
9.下列说法正确的是(  )
A.124 g P4含有的P—P键的个数约为6NA
B.12 g石墨中含有的C—C键的个数为2NA
C.12 g金刚石中含有的C—C键的个数为1.5NA
D.60 g SiO2中含Si—O键的个数为2NA
解析:选A。解答此题需弄清各种物质的晶体类型和原子的连接方式以及空间构型。白磷分子为空心正四面体结构,正四面体的6个棱即为6个P—P键;石墨的每层碳原子构成平面正六边形,平均每个碳原子形成1.5个C—C键(因为一个C—C键被两个碳原子共用);同理,在金刚石中平均每个碳原子形成2个C—C键;在二氧化硅中,硅与氧形成的Si—O键并不与其他硅原子共用,故每摩尔硅原子形成4摩尔Si—O键。
10.(2011年无锡高二检测)20世纪80年代后,人们发现并证实了碳的另一类单质,它们是由一系列偶数个碳原子构成的分子,其中C60(足球烯,分子中含有30个双键)最具代表性。下图所示为n个C60连接而成的物质X。下列有关物质X的说法不正确的是(  )
A.X难溶于水
B.一定条件下X可与H2发生加成反应
C.X的摩尔质量为720n
D.X是碳的一种同素异形体
解析:选C。X是由n个C60连接形成的物质,难溶于水,所以A对;在C60中碳原子没有达到饱和结构,在一定条件下可以和H2发生加成反应,所以B对;摩尔质量是有单位的,所以X的摩尔质量为720n g·mol-1,所以C错误;X是由碳原子构成的一种单质,所以和金刚石、石墨等都是碳的同素异形体,所以D对。
11.建立普遍适用的化学反应的量子力学理论,可以帮助化学家解决一系列问题,其中不属于化学反应的量子力学研究的问题的是(  )
A.两个或多个分子之间能否发生化学反应
B.需要什么催化剂才能在温和条件下进行反应
C.如何在理论指导下控制化学反应
D.在化学反应过程中,原子能否分割与重新组合
解析:选D。化学反应以原子为基础,属于原子层面的反应,反应过程中不涉及原子的分割,化学反应只是分子拆分成原子,原子重新结合成分子的过程。
12.邮票收藏爱好者把信封上的邮票剪下来浸在水中,能除去邮票背面的粘合剂,这是利用了该粘合剂具有很强亲水性的性能。该粘合剂的成分可能是(  )
解析:选B。根据题中该粘合剂具有很强亲水性的信息,可知该粘合剂中含有亲水基团,B选项中的羟基(—OH)具有亲水性,因为羟基可以与水分子间形成氢键,C选项中的氯原子和D选项中的甲基都不具有亲水性,所以正确答案为B。
13.(2011年福建漳州高二检测)随着科学技术的不断进步,研究物质的手段和途径越来越多,H3、O4、C60、N等已被发现。下列有关说法中,正确的是(  )
A.H2与H3属于同素异形体 B.O2与O4属于同位素
C.C60的质量数为720 g/mol D.N中含有36个电子
解析:选A。O2与O4是氧元素形成的不同单质,属于同素异形体,B项错误。C60的摩尔质量为720 g/mol,C项错误。1个N中含有的电子为7×5-1=34个,D项错误。
14.X、Y、Z、W为四种短周期元素,已知X、Z同主族,Y、W同周期;X的气态氢化物比Z的稳定;Y的阳离子比W的阳离子氧化性强;Y的阳离子比Z的阴离子少一个电子层。下列表示中,正确的是(  )
A.原子序数:X>Y>Z>W
B.简单离子半径:W>Y>Z>X
C.原子半径:W>Y>Z>X
D.原子的得电子能力:X解析:选C。该题考查元素周期律及周期表结构。该类题目的解法往往应用图示法,即依据题意画出元素在周期表中的大体位置关系。由“X、Z同主族且X的气态氢化物比Z的稳定”可知X在Z的上一周期;由“Y的阳离子比Z的阴离子少一个电子层”可知Y与Z同周期且Y在Z的左边;由“Y的阳离子比W的阳离子氧化性强”可知W在Y的左边。综上所述可得X、Y、Z、W四种元素的相对位置关系为
。结合选项可知C正确。
15.为了探索月球上是否有生命存在的痕迹,就要分析月球岩石中是否包含有碳氢化合物(当然这仅仅是探索的第一步)。科学家用氘盐酸(DCl)和重水(D2O)溶液处理月球岩石样品,对收集的气体加以分析,结果只发现有一些气体状态的碳氘化合物。这个实验不能用普通盐酸,其理由是(  )
A.普通盐酸酸性太强
B.普通盐酸有强挥发性
C.普通盐酸与月球岩石中的碳化物无法反应
D.无法区别月球岩石中原来含有的是碳化物,还是碳氢化合物
解析:选D。利用氘盐酸(DCl)与重水(D2O)溶液处理月球岩石样品的目的是为了便于区别月球岩石中原含有的是碳化物还是碳氢化合物。氘盐酸与普通盐酸的酸性与挥发性相同。
二、非选择题(本题包括5小题,共55分)
16.(11分)X、Y、Z、Q、E五种元素中,X原子核外的M层中只有两对成对电子,Y原子核外的L层电子数是K层的两倍,Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素,Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和,E在元素周期表的各元素中电负性最大。请回答下列问题:
(1)X、Y的元素符号依次为________、________;
(2)XZ2与YZ2分子的立体构型分别是________和________,相同条件下两者在水中的溶解度较大的是________(写分子式),理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
(3)Q的元素符号是________,它属于第________周期,它的核外电子排布式为________,在形成化合物时它的最高化合价为________价;
(4)用氢键表示式写出E的氢化物溶液中存在的所有氢键______________。
解析:(1)X原子的M层只有两对成对电子,根据泡利原理,其电子排布式为1s22s22p63s23p4,为硫元素;Y原子核外的L层电子数是K层的两倍,则其电子排布为1s22s22p2,为碳元素;氧为地壳内含量(质量分数)最高的元素,Z是氧元素;Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和等于24,Q为铬元素;E在元素周期表的各元素中电负性最大,为氟元素。
(2)二氧化硫和二氧化碳的分子分别为V形和直线形,分别为极性分子和非极性分子,因此根据相似相溶规则,水为极性分子,二氧化硫易溶于水。
(3)铬元素的基态电子排布为1s22s22p63s23p63d54s1,失去外围的6个电子呈现最高价+6价,如重铬酸钾(K2Cr2O7)。
(4)考虑到水分子之间也存在氢键,因此HF分子间、水分子间、水与HF分子间(空间位置不同有两种)共有4种氢键。
答案:(1)S C (2)V形 直线形 SO2 CO2是非极性分子,SO2和H2O都是极性分子,根据“相似相溶”规则,SO2在H2O中的溶解度较大
(3)Cr 4 1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1 +6(4)F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O
17.(9分)最新研制的录像用高性能磁带的磁粉,主要材料之一是由三种元素组成的化学式为CoxFe3-xO3+x的化合物。已知氧为-2价,钴(Co)和铁可能呈现+2价或+3价,且上述化合物每种元素都只有一种化合价,则x值为________,铁的化合价为________价,钴的化合价为________价。
解析:本题有三个未知量,只能根据化合价规则建立一个方程,但一个方程中有三个未知数,要解这个方程必然要联系化学含义。设化合物中钴的化合价为a价,铁的化合价为b价,根据化合物中各元素的化合价代数和为零的原则,可建立如下方程:ax+b(3-x)-2(3+x)=0,整理得x=(3b-6)/(b+2-a)。依题意,b只能取2或3,当b=2时,无意义,故b只能取3,此时x=3/(5-a),a也只能取2或3,仅当a=2时,x=1(整数)有意义。
答案:1 +3 +2
18.(8分)推断下列微粒的名称,并用电子式表示其形成过程。
(1)离子化合物AB,阳离子比阴离子多一个电子层,1 mol AB中含12 mol电子,则该化合物名称________,形成过程__________________。
(2)由第三周期元素半径最大的阳离子和半径最小的阴离子形成的化合物名称________,形成过程________________________。
解析:(1)A、B是离子化合物推出A是金属元素,B是非金属元素,1 mol AB含12 mol电子推出A、B原子序数都小于12。综合以上则有A可能为Li、Be、Na,B可能为H、O、F。因为阳离子比阴离子多一个电子层,所以A为Na,B为H。(2)根据“序小径大”原则,第三周期元素形成的简单离子中,半径最大的阳离子为Na+,半径最小的阴离子是Cl-,故为NaCl。
答案:
19.(12分)已知和碳元素同主族的X元素位于元素周期表中的第一个长周期,短周期元素Y原子的最外层电子数比内层电子总数少3,它们形成的化合物分子式是XY4。试回答:
(1)若X、Y两元素电负性分别为2.1和2.85,试判断XY4中X与Y之间的化学键为________(填“极性键”或“非极性键”)。
(2)该化合物的空间构型为________,中心原子的杂化类型为________,分子为________(填“极性分子”或“非极性分子”)。
(3)若该化合物在常温下为液体,该化合物中分子间作用力是__________________。
(4)该化合物的沸点与SiCl4的沸点比较,________(填化学式)的高,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:电负性不同的两元素原子形成极性键,Ge为ⅣA族元素,与氯形成GeCl4,为正四面体形,Ge为sp3杂化,该化合物为分子晶体,分子间只存在范德华力,与SiCl4都为分子晶体,其熔点决定于相对分子质量大小。
答案:(1)极性键 (2)正四面体形 sp3杂化 非极性分子 (3)范德华力
(4)GeCl4 组成和结构相似,相对分子质量越大,范德华力越大,熔、沸点越高
20.(15分)(2011年苏州高二检测)已知一些单质、化合物的沸点如下表所示。结合表中有关信息回答下列问题:
(1.01×105Pa,单位:℃)
① He:-268.8 Ne:-246 Ar:-185.7 Kr:-153.3
② F2:-188.1 Cl2:-34.6 Br2:58.5 I2:184
③ NH3:-33 PH3:-83 AsH3:-55 SbH3:-18.8
④ H2O:100 H2S:-61 H2Se:-41 H2Te:-2
⑤ HF:20 HCl:-85 HBr:-67 HI:-36
(1)判断下列说法正确的是________(填字母代号)。
A.同周期元素的氢化物,原子序数越大,沸点越高
B.表中H2O、HF中由于含有氢键、故其分子特别稳定
C.表中多数物质的沸点均与相对分子质量存在一定的关系
D.周期表中各主族元素的单质其沸点都随原子序数的增大而升高
E.氢化物的稳定性越高,其沸点越高
(2)写出②系列中物质主要化学性质的递变规律________________(任写一种);能说明该递变规律的化学事实是
________________________________________________________________________
(任写一例,用离子方程式表示)。
(3)近期,科学家用NaNO3和Na2O在573 ℃反应制得了离子化合物Na3NO4。
①经测定,Na3NO4中各原子的最外层都达到了8电子稳定结构,则NO的电子式为________。
②Na3NO4与二氧化碳或水都能剧烈反应而转化为常见的物质,写出这两个反应的化学方程式:____________________________、__________________________。
解析:总结信息中的规律,抓住有用信息分析。
答案:(1)C
(2)单质的氧化性逐渐减弱
Cl2+2Br-===Br2+2Cl-
(3)①[ ]3-
②Na3NO4+CO2===NaNO3+Na2CO3
Na3NO4+H2O===NaNO3+2NaOH