第二章《分子结构与性质》测试题
一、单选题(共12题)
1.“冰面为什么滑?”,这与冰层表面的结构有关,下列有关说法正确的是
A.由于氢键的存在,水分子的稳定性好,高温下也很难分解
B.第一层固态冰中,水分子间通过共价键形成空间网状结构
C.第二层“准液体”中,水分子间形成共价键机会减少,形成氢键的机会增加
D.当高于一定温度时,“准液体”中的水分子与下层冰连接的氢键断裂,产生“流动性的水分子”,使冰面变滑
2.下列关于有机化合物中化学键的说法不正确的是
A.乙醇的沸点高于丙烷
B.中C-H键的极性比N-H键的极性弱
C.乙烯是最简单的烯烃,其分子中的碳原子均采取sp2杂化
D.1个丙炔分子中含有5个σ键和3个π键
3.下列叙述中正确的是
A.无机含氧酸分子中含有几个氢原子,它就属于几元酸
B.同周期非金属元素的氧化物对应水化物的酸性从左到右依次增强
C.同一元素的含氧酸,该元素的化合价越高,酸性越强
D.H3PO4和H2CO3分子中非羟基氧的个数均为1,它们的酸性相近,均为中强酸
4.下列物质中,酸性最强的是
A. B. C. D.
5.下列说法中,正确的是
A.从空间角度看,2s轨道比1s轨道大,其空间包含了1s轨道
B.第一电离能的大小可以作为判断元素金属性强弱的依据
C.原子的电子层数越多,原子半径越大
D.硫化氢和水分子结构相似,硫化氢晶体中的配位数与冰中水分子的配位数相同
6.溴单质在四氯化碳中的溶解度比在水中大,这是因为
A.溴单质和四氯化碳中都含有卤素原子
B.Br2是单质,CCl4是化合物
C.Br2是非极性分子,CCl4也是非极性分子,而水是极性分子
D.Br2、CCl4都是有机物,而H2O是无机物
7.与NO互为等电子体的是
A.SO3 B.P4 C.CH4 D.NO2
8.下列图示正确的是
A.3p电子的电子云轮廓图:
B.SO3的VSEPR模型:
C.As的原子结构示意图:
D.HCl的形成过程:
9.某物质M是制造染料的中间体,它的球棍模型如图所示,由短周期X、Y、Z、W四种元素组成,X是原子半径最小的元素,W的3p轨道有一个未成对电子,Y、Z同主族且能形成ZY2的化合物。下列说法正确的是
A.电负性:Y>Z>W
B.最简单氢化物沸点:Y
D.Z的最高价氧化物的空间构型为三角锥形
10.柠檬酸是一种食品添加剂,易溶于水,其结构如图所示。下列关于柠檬酸的说法不正确的是
A.能与H2O形成氢键
B.能与NaOH反应生成柠檬酸三钠
C.能在一定条件下发生消去反应
D.分子中含有手性碳原子
11.进入冬季,雾霾天气的加重,严重影响人们的生产生活。近期科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理,其主要过程示意图如图:
下列说法正确的是
A.NO、SO和SO3中N原子和S原子的杂化方式相同
B.第一电离能:N>O>S
C.SO、SO3和HNO2微粒中所有原子均共平面
D.该过程没有硫氧键生成
12.下列叙述不正确的是
A.HF、HCl、HBr、HI的沸点逐渐增大
B.在周期表中金属与非金属的分界处,可以找到半导体材料
C.Li、Na、K原子的电子层数依次增多
D.X元素最高价氧化物对应的水化物为HXO3,它的气态氢化物为H3X
二、非选择题(共10题)
13.(1)现有下列10种物质:①O2;②H2;③NH4NO3;④Na2O2;⑤Ba(OH)2;⑥CH4;⑦CO2;⑧NaF;⑨NH3;⑩I2。
其中既含离子键又含非极性键的是___________(填序号,下同);既含离子键又含极性键的是___________;属于电解质的是:___________。
(2)短周期的某元素的气态氢化物为H2R,则该元素的原子最外层有___________个电子。
(3)只含金属元素的主族位于第___________纵行。
(4)第四周期元素中,如第IIA族原子序数为a,则第IIIA族原子序数为___________(用含a的式子表示)。
(5)周期表中位于第8纵行的铁元素属于第___________族,已知铁的原子序数为26,最外层有2个电子,则铁的原子结构示意图为___________。
(6)X、Y两种主族元素能形成XY2型化合物,已知XY2中共有38个电子。若XY2为常见元素形成的离子化合物,则其电子式为___________;若XY2为共价化合物,则其结构式为___________。
14.回答下列问题:
(1)金刚石和石墨的部分物理性质数据如表:
物质 金刚石 石墨
熔点/℃ 3550 3652
硬度 10 1.5
石墨的熔点比金刚石高,硬度却比金刚石小得多,原因是____。
(2)互为同分异构体的两种有机物形成氢键如图所示:
沸点:邻羟基苯甲醛____对羟基苯甲醛(填“>”、“=”或“<”),主要原因是____。
15.回答下列问题:
(1)84消毒液的有效成分是次氯酸钠,写出其电子式___。
(2)已知戊烷(C5H12)的3种同分异构体的沸点数据如表:
正戊烷 异戊烷 新戊烷
沸点/℃ 36.1 27.9 9.5
请从物质结构角度分析,正戊烷、异戊烷、新戊烷沸点依次降低的原因是___。
16.(1)酸性强弱比较:苯酚___________碳酸(填“>”、“=”或“<”),原因(用相应的离子方程式表示):___________。
(2)沸点:H2O___________H2S(填“>”、“=”或“<”),原因___________。
(3)实验室欲测定Na2CO3和NaCl混合物中Na2CO3的质量分数ω(Na2CO3),实验步骤如下:称取此固体样品4.350g,溶于适量的水中,配成50mL溶液。取出25mL溶液,加入足量的AgNO3溶液充分反应,得到沉淀的质量为5.575g.则原混合物中ω(Na2CO3)=___________(保留4位有效数字)。写出简要的计算过程。
17.填空
(1)下列物质中,互为同位素的有_______,互为同素异形体的有_______,互为同系物的有_______,互为同分异构体的有_______,属于同种物质有_______。
①O2和O3②35Cl和37Cl③和④+和⑤CH3(CH2)2CH3和(CH3)2CHCH3⑥乙醇和甲醚(CH3OCH3)
(2)立方烷结构为,它的结构高度对称,其二氯代物有_______种。
(3)化合物甲只含C、H两种元素,化合物乙只含C、H、F三种元素,甲、乙都是饱和化合物,且分子中都含有26个电子,据此推断:
①甲的分子式是_______;若甲分子中有两个H原子被F原子代替,所得产物可能有_______种结构。
②乙是性能优异的环保产品,可替代某些会破坏臭氧层的氟里昂产品,用作制冷剂。已知乙分子中C、H、F原子个数比为1∶2∶2,则下列对于乙的描述正确的是_______
A.其分子空间构型为正四面体 B.碳为sp3杂化
C.具有两种同分异构体 D.没有同分异构体
18.回答下列问题:
(1)1molCO2中含有的σ键个数为__。
(2)已知CO和CN-与N2结构相似,CO分子内σ键与π键个数之比为__。HCN分子中σ键与π键数目之比为___。
(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。肼可用作火箭燃料,燃烧时发生的反应如下:N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(g)。若该反应中有4molN—H键断裂,则形成的σ键有__mol。
(4)C、H元素形成的化合物分子中共有16个电子,该分子中σ键与π键的个数之比为__。
(5)1mol乙醛分子中含σ键的个数为__,1个CO(NH2)2分子中含有σ键的个数为__。
19.铁及其化合物在生活中用途广泛,绿矾(FeSO4·7H2O)是一种常见的中草药成分,失水后可转为FeSO4·H2O,与FeS2可联合制备铁粉精(FexOy)和H2SO4。
i.FeSO4·H2O结构如图所示:
(1)Fe2+价层电子排布式为_________。
(2)比较和分子中的键角大小并给出相应解释:_________。
(3)与和之间的作用力分别为_________。
ii.实验室以 FeCl2溶液为原料制备高密度磁记录材料 Fe/Fe3O4复合物。
(4)在氩气气氛下,向装有50mL1mol L 1FeCl2溶液的三颈烧瓶(装置如图)中逐滴加入 100mL14 mol L 1KOH溶液,用磁力搅拌器持续搅拌,在100℃下回流3h,得到成分为Fe和Fe3O4的黑色沉淀。
①三颈烧瓶发生反应的离子方程式为_________。
②检验反应是否进行完全的操作是_________。
(5)待三颈烧瓶中的混合物冷却后,过滤,再依次用沸水和乙醇洗涤,在40℃干燥后焙烧3h,得到Fe/Fe3O4复合物产品 3.24g。
①焙烧需在隔绝空气条件下进行,原因是_________。
②计算实验所得产品的产率_________。
20.维生素C化学式是,是一种水溶性维生素(其水溶液呈酸性),具有很强的还原性,可以被空气中的氧气氧化。
某兴趣小组测定某橙汁中维生素C的含量。已知测定原理为:。
回答下列问题:
(1)用浓度为的标准溶液进行滴定,量取标准溶液时用______(填“酸式滴定管”或“碱式滴定管”);指示剂为______________。
(2)实验过程
①洗涤仪器,检查滴定管是否漏液,润洗后装好标准碘溶液待用。
②用滴定管向锥形瓶中移入20.00mL待测橙汁,滴入2滴指示剂。
③用左手控制滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视__________________,直到滴定终点。滴定至终点时的现象是_______________________。
④经数据处理,滴定中消耗标准碘溶液的体积是15.00mL,则此橙汁中维生素C的含量是___________(保留两位有效数字)
(3)滴定时不能剧烈摇动锥形瓶,除了防止液体溅出,原因还有:__________。
(4)会引起所测橙汁浓度偏大的操作为____________
A.滴定前有气泡,滴定后无气泡 B.滴定后读数时俯视滴定管
C.滴定管水洗后直接装入标准液 D.摇动锥形瓶时锥形瓶中有液体溅出
(5)已知维生素C的一种同分异构体结构简式如图则该分子中碳原子的轨道杂化类型为______;分子中σ键和π键数目之比为______;该化合物所含三种元素的电负性由强到弱顺序为______。
21.氮化铬(CrN)熔点高、硬度大,常用作耐磨材料。某校化学兴趣小组在实验室用无水氯化铬(CrCl3)与氨气在高温下反应制备氮化铬。回答下列问题:
【实验一】制备无水氯化铬
反应原理为:Cr2O3+3CCl42CrCl3+3COCl2。相关实验装置如图(夹持装置略)
已知:①CCl4的沸点是76.8℃。
②COCl2有毒,遇水发生水解反应。
实验的主要操作步骤有:
a.水浴加热并维持A的温度在60~65℃
b.点燃B处酒精喷灯,使瓷舟温度升至720℃左右,反应一定时间
c.打开K,通入N2并保证锥形瓶中每分钟有250个左右的气泡逸出
d.一段时间后停止通入N2
e.先后停止加热A、B,冷却,并继续通入一段时间的N2
(1)上述操作步骤的先后顺序为:a→____。
(2)装置A中锥形瓶采用水浴加热的原因是____。
(3)D中盛有过量NaOH溶液,用离子反应方程式说明D的作用:____。
(4)比较COCl2分子中键角大小:∠Cl-C=O____∠Cl-C-Cl(填“>”“<”或“=”)。
【实验二】制备氮化铬
校化学兴趣小组设计如图装置在实验室制备氮化铬(加热及夹持装置略)。
(5)a仪器的名称:_____。
(6)写出E中所发生反应的化学方程式:____。
(7)F的作用为____。
【实验三】测产品氮化铬的纯度
(8)向8.25g所得产品中加入足量氢氧化钠溶液(杂质与氢氧化钠溶液不反应),然后通入水蒸气将氨气全部蒸出,将氨气用60mL1mol L-1H2SO4溶液完全吸收,剩余的硫酸用10mL2mol L-1NaOH溶液恰好中和,则所得产品中氮化铬的纯度为_____。
22.短周期主族元素X、Y、Z、R、W的原子序数逐渐增大,X原子的P轨道半充满,且X、Y、Z同周期,Y与R的价电子数相同。
(1)在化合物中中心原子的VSEPR模型为_______,Y与的离子半径由小到大的顺序为_______。
(2)基态X原子的价层电子排布式为_______,X的一种氢化物是一种火箭燃料的成分,分子中X原子轨道的杂化类型是_______。
(3)R、W两元素电负性较强的是(写元素符号)_______;写出证明这一结论的一个实验事实(用化学方程式表示):_______。
(4)W的含氧酸有多种,写出其中两种的分子式:_______。
参考答案:
1.D
A.水分子的稳定性好,是由水分子内氢氧共价键的键能决定的,与分子间形成的氢键无关,A错误;
B.分子间不存在共价键,应该是通过氢键形成空间网状结构,B错误;
C.分子间不存在共价键应该是氢键个数减少,C错误;
D.当温度达到一定数值时,“准液体”中的水分子与下层冰连接的氢键被破坏,使一部分水分子能够自由流动,从而产生“流动性的水分子”,造成冰面变滑,D正确;
故选D。
2.D
A.乙醇分子间存在氢键,沸点高于丙烷,故A正确;
B.N的电负性大于C,N-H键的极性比C-H键的极性强,故B正确;
C.乙烯分子中碳原子均形成碳碳双键,采用sp2杂化,故C正确;
D.1个丙炔分子中含有6个σ键和2个π键,故D错误;
故选:D。
3.C
A.的分子结构为,它是二元酸,故A错误;
B.所述规律对非金属元素的最高价氧化物对应的水化物才适合,如不是最高价态,不能得出此规律,故B错误;
C.是比较无机含氧酸酸性强弱的重要规律,故C正确;
D.和的非羟基氧原子数均为1,但酸性弱于,这是由于溶于水的只有很少的一部分与水结合成碳酸,故D错误;
故选C。
4.C
电负性,羧酸中与-COOH连接的碳原子上有2个F原子,其酸性最强,故答案选C。
5.A
A.从空间角度看,2s、1s轨道都是以原子核为中心的球形 ,2s轨道比1s轨道大,2s空间包含了1s轨道,故A正确;
B.第一电离能小,金属性不一定强,如第一电离能Mg>Al,金属性Mg>Al,故B错误;
C.原子的电子层数越多,不一定原子半径越大,如锂原子的半径大于氯原子,故C错误;
D.水分子间能形成氢键,所以硫化氢晶体中的配位数与冰中水分子的配位数不相同,故D错误;
选A。
6.C
根据相似相溶原理:极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂,难溶于非极性分子组成的溶剂;非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂,难溶于极性分子组成的溶剂。Br2是非极性分子,它们易溶于非极性溶剂--CCl4;而在极性溶剂水中的溶解度较小。
答案选C。
7.A
原子数和价电子总数分别都相等的互为等电子体,据此解答。
NO中含有的原子数是4个,价电子数是24。则
A.SO3中含有的原子数是4个,价电子数是24,A符合;
B.P4中含有的原子数是4个,价电子数是20,B不符合;
C.CH4中含有的原子数是5个,价电子数是8,C不符合;
D.NO2中含有的原子数是3个,价电子数是17,D不符合;
答案选A。
8.C
A.3p电子的电子云轮廓图为哑铃形,不是球形,故A错误;
B.三氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为3,孤对电子对数为0,分子的空间构型为平面三角形,不是三角锥形,故B错误;
C.砷元素的核电荷数为33,核外有4个电子层,最外层电子数为5,原子结构示意图为 ,故C正确;
D.氯化氢是共价化合物,用电子式表示氯化氢的形成过程为 ,故D错误;
故选C。
9.C
由M的球棍模型可知,X、Y、Z、W形成共价键的数目分别为1、2、、6、1,由短周期X、Y、Z、W四种元素组成,X是原子半径最小的元素,则X为H元素,W的3p轨道有一个未成对电子,则W为Cl元素;Y、Z同主族且能形成ZY2的化合物,则Y为O元素、Z为S元素。
A.元素的非金属性越强,电负性越大,氯元素的非金属性强于硫元素,则电负性强于硫元素,故A错误;
B.水分子能形成分子间氢键,硫化氢不能形成分子间氢键,所以水分子间的作用力大于硫化氢,沸点高于硫化氢,故B错误;
C.过氧化氢的空间构型为结构不对称的书形,属于极性分子,故C正确;
D.三氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0,分子的空间构型为平面正三角形,故D错误;
故选C。
10.D
A. 柠檬酸中的羟基和羧基均能与H2O形成氢键,故A正确;
B. 柠檬酸中含有三个羧基,能与NaOH反应生成柠檬酸三钠,故B正确;
C. 柠檬酸与羟基相连的碳的邻碳上有氢,能在一定条件下发生消去反应,故C正确;
D. 没有一个碳上连有4个不同的原子或原子团的特征碳,柠檬酸分子中不含有手性碳原子,故D错误;
故答案选D。
11.B
A.中心N原子价层电子对=σ电子对+孤电子对=2+=3,故N为sp2杂化,中心S原子价层电子对=σ电子对+孤电子对=3+=4,故S为sp3杂化,SO3中心S原子价层电子对=σ电子对+孤电子对=3+=3,故S为sp2杂化,A错误;
B.第一电离能随着周期表往右和往上呈增大趋势,但ⅡA、ⅤA由于为全满、半满稳定结构,故其第一电离能比相邻原子要大,所以N>O>S,B正确;
C.由A选项知价层电子对为4对,含1对孤电子对,故其实际构型为三角锥形,其所有原子不可能都共面,C错误;
D.过程最后一步:SO3→,涉及硫氧键的形成,D错误;
故答案选B。
12.A
A.氟化氢分子间能够形成氢键,分子间的作用力大于同主族其他氢化物,氟化氢的沸点最高,故A错误;
B.在金属元素和非金属元素的分界处的元素通常既具有金属性又具有非金属性,可以用来做良好的半导体材料,如硅等,故B正确;
C.Li、Na、K都为ⅠA族元素,随着核电荷数增大,原子核外的电子层数依次增多,故C正确;
D.由X元素最高价氧化物对应的水化物为HXO3可知,X元素的最高正化合价为+5价,由非金属元素的最高正化合价和负化合价的绝对值之和为8可得,X元素的负化合价为—3价,则X元素的气态氢化物为H3X,故D正确;
故选A。
13. ④ ③⑤ ③④⑤⑧ 6 2 a+11 VIII S=C=S
(1)①O2含有非极性共价键,属于单质,既不是电解质,也不是非电解质;
②H2含有非极性共价键,属于单质,既不是电解质,也不是非电解质;
③NH4NO3中与形成离子键,、中N和H、N和O形成极性共价键,属于盐,在水溶液或熔融状态下能够导电,是电解质;
④Na2O2中Na+和形成离子键,中O原子之间形成非极性共价键,在熔融状态下能够导电,是电解质;
⑤Ba(OH)2中Ba2+和OH-形成离子键,OH-中O原子和H原子形成极性共价键,在水溶液或熔融状态下能够导电,是电解质;
⑥CH4分子中C和H形成极性共价键,在水溶液和熔融状态下均不能导电,属于非电解质;
⑦CO2分子中C和O形成极性共价键,在水溶液和熔融状态下均不能导电,属于非电解质;
⑧NaF中Na+和F-形成离子键,属于盐,在水溶液或熔融状态下能够导电,是电解质;
⑨NH3分子中N和H形成极性共价键,在水溶液和熔融状态下均不能导电,属于非电解质;
⑩I2含有非极性共价键,属于单质,既不是电解质,也不是非电解质;
综上,既含离子键又含非极性键的是④;既含离子键又含极性键的是③⑤;属于电解质的是③④⑤⑧;
(2)短周期的某元素的气态氢化物为H2R,则该元素的化合价为-2价,即得到了2个电子,该元素的原子最外层有8-2=6个电子,故答案为:6;
(3)元素周期表中,ⅡA族只含有金属元素,位于元素周期表中的第2纵行,故答案为:2;
(4)第四周期元素中,第ⅡA族元素和第ⅢA族元素之间还有10个过渡金属元素,若第IIA族原子序数为a,则第IIIA族原子序数为a+11,故答案为:a+11;
(5)Fe位于元素周期表中的第四周期第Ⅷ族,其原子结构示意图为,故答案为:Ⅷ;;
(6)X、Y两种主族元素能形成XY2型化合物,已知XY2中共有38个电子。若XY2为常见元素形成的离子化合物,则XY2为CaF2,其电子式为,若XY2为共价化合物,则XY2为CS2,其结构式为S=C=S。
14.(1)石墨晶体中C-C的键能大于金刚石晶体中的C-C的键能,石墨晶体为层状结构,层间存在分子间作用力,所以石墨的熔点比金刚石高,硬度却比金刚石小得多
(2) < 邻羟基苯甲醛在分子内形成了氢键,在分子间不存在氢键,对羟基苯甲醛不可能形成分子内氢键,只能在分子间形成氢键
(1)石墨晶体中C-C的键能大于金刚石晶体中的C-C的键能,石墨晶体为层状结构,层间存在分子间作用力,所以石墨的熔点比金刚石高,硬度却比金刚石小得多,故答案为:石墨晶体中C-C的键能大于金刚石晶体中的C-C的键能,石墨晶体为层状结构,层间存在分子间作用力,所以石墨的熔点比金刚石高,硬度却比金刚石小得多;
(2)分子内生成氢键,熔、沸点常降低,分子间有氢键的物质熔,熔、沸点常升高,因为邻羟基苯甲醛在分子内形成了氢键,在分子间不存在氢键,对羟基苯甲醛不可能形成分子内氢键,只能在分子间形成氢键,则沸点:邻羟基苯甲醛<对羟基苯甲醛,故答案为:<;邻羟基苯甲醛在分子内形成了氢键,在分子间不存在氢键,对羟基苯甲醛不可能形成分子内氢键,只能在分子间形成氢键。
15.(1)
(2)正戊烷、异戊烷、新戊烷分子中支链依次增加,使得分子间作用力依次减小,沸点降低
【解析】(1)
84消毒液的有效成分是次氯酸钠,根据电子式的书写原则,次氯酸钠为离子化合物,其电子式为:,故答案为:;
(2)
正戊烷、异戊烷、新戊烷分子中支链依次增加,使得分子之间的距离增大,分子间作用力依次减小,沸点降低,故答案为:正戊烷、异戊烷、新戊烷分子中支链依次增加,使得分子间作用力依次减小,沸点降低。
16. < C6H5O-+CO2+H2O=C6H5OH+ > 水分子之间存在氢键 73.10%
(1)我们可利用强酸制弱酸的原理比较酸性强弱,根据苯酚钠与碳酸反应生成苯酚和碳酸氢钠可以判断出酸性:苯酚<碳酸,原因:C6H5O-+CO2+H2O=C6H5OH+。答案为:<;C6H5O-+CO2+H2O=C6H5OH+;
(2)H2O和H2S都形成分子晶体,沸点的高低取决于分子间作用力的大小,若分子间形成氢键,熔沸点会出现反常,水分子间存在氢键,则沸点:H2O>H2S;答案为:>;水分子之间存在氢键;
(3)加入AgNO3后,发生如下反应:NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3,Na2CO3+2AgNO3=Ag2CO3↓+2NaNO3
设4.350g样品中含有Na2CO3为xmol,NaCl为ymol,则可得以下等量关系式:
①106x+58.5y=4.350 ;②276x+143.5y=5.575×2;解得x=0.03mol,y=0.02mol;ω(Na2CO3)==73.10%。答案为:73.10%。
17.(1) ② ① ③ ⑤⑥ ④
(2)3
(3) C3H8 4 BD
(1)①氧气和臭氧是氧元素形成的不同种单质,互为同素异形体;
②35Cl和37Cl的质子数相同、中子数不同,互为同位素;
③2—甲基丙烷和2—甲基丁烷的结构相似,相差1个CH2原子团,互为同系物;
④由结构式可知,两种结构都为二氯甲烷,是同种物质;
⑤丁烷和异丁烷的分子式相同,结构不同,互为同分异构体;
⑥乙醇和甲醚的分子式相同,结构不同,互为同分异构体;
则互为同位素的为②,互为同素异形体的为①,互为同系物的为③,互为同分异构体的为⑤⑥,属于同种物质的为④,故答案为:②;①;③;⑤⑥;④;
(2)由结构简式可知,立方烷的一氯代物有1种,二氯代物有3种,故答案为:3;
(3)由甲为只含C、H两种元素的饱和化合物可知,甲为烷烃,设甲的分子式为CnH2n+2,由分子中含有26个电子可得:6n+2n+2=26,解得n=3,则甲的分子式为C3H8;由化合物乙为只含C、H、F三种元素的饱和化合物可知,乙为氟代烃,设乙的分子式为CnH2n+2—xFx,由分子中含有26个电子可得:6n+(2n+2—x)+9x=26,由乙分子中C、H、F原子个数比为1∶2∶2可得n∶x=1∶2,解得n=1、x=2,则乙的分子式为CH2F2;
①由分析可知,甲的分子式为C3H8;丙烷的一氟代物有1—氟丙烷和2—氟丙烷,共2种,其中1—氟丙烷分子和2—氟丙烷分子中氢原子被氟原子取代所得结构有4种,分别为CH3CH2CHF2、CH3CF2CH3、CH2FCHFCH3、CH2FCH2CH2F,故答案为:C3H8;4;
②由分析可知,乙的分子式为CH2F2,名称为二氟甲烷;
A.二氟甲烷分子中碳氢键和碳氟键的键长不同,的空间构型为四面体形,不是正四面体形,故错误;
B.二氟甲烷分子中饱和碳原子的杂化方式为sp3杂化,故正确;
C.甲烷分子的空间构型为四面体形,二氟甲烷分子不存在同分异构体,故错误;
D.甲烷分子的空间构型为四面体形,二氟甲烷分子不存在同分异构体,故正确;
故选BD。
18. 2NA(1.204×1024) 1:2 1:1 5.5 5:1 6NA(3.612×1024) 7
共价单键全是键,双键含1个键和1个π键,三键含1个键和2个π键,据此解答。
(1)分子内含有2个碳氧双键,双键中一个是键,另一个是π键,则中含有的键个数为(1.204×1024);
(2)的结构式为,推知的结构式为,含有1个键、2个π键,即CO分子内σ键与π键个数之比为1:2;的结构式为,分子的结构式为,分子中键与π键均为2个,即CO分子内σ键与π键个数之比为1:1;
(3)反应中有键断裂,即有参加反应,生成和,则形成的键有;
(4)设分子式为,则,合理的是,n=4,即分子式为,结构式为,所以一个分子中共含有5个键和1个键,即该分子中σ键与π键的个数之比为5:1;
(5)1个乙醛分子中存在1个碳氧双键,5个单键,1个分子中存在1个碳氧双键,6个单键,故乙醛中含有键的个数为6NA(3.612×1024),1个分子中含有7个键。
19.(1)3d6
(2)中心原子硫原子不存在孤对电子、和中心原子氧原子有2对孤对电子,孤电子对与成键电子对之间的斥力较大,故中的键角大于中的键角
(3)配位键、氢键
(4) 取样品,滴加KSCN溶液,溶液不变色,再滴加氯水,溶液仍不变色,说明反应进行完全
(5) 防止复合物产品中铁被空气中氧气氧化 90.0%
FeCl2溶液逐滴加入KOH溶液得到成分为Fe和Fe3O4的黑色沉淀,分离出固体用沸水和乙醇洗涤,在40℃干燥后焙烧3h,得到Fe/Fe3O4复合物产品;
(1)Fe2+为铁原子失去2个电子后形成的离子,价层电子排布式为3d6;
(2)孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力;中心原子硫原子不存在孤对电子、中心原子氧原子有2对孤对电子,孤电子对与成键电子对之间的斥力较大,故中的键角大于中的键角;
(3)由图可知,亚铁离子提供空轨道、提供孤对电子两者形成配位键;氧的电负性较大,故和之间形成氢键;
(4)①FeCl2溶液逐滴加入KOH溶液得到成分为Fe和Fe3O4的黑色沉淀,则三颈烧瓶发生反应的离子方程式为。
②检验反应是否进行完全,就是检验是否还存在亚铁离子,亚铁离子能被氯水氧化使KSCN溶液变红色的铁离子,故操作为:取样品,滴加KSCN溶液,溶液不变色,再滴加氯水,溶液仍不变色,说明反应进行完全;
(5)①空气中氧气具有氧化性,焙烧需在隔绝空气条件下进行,原因是防止复合物产品中铁被空气中氧气氧化。
②50mL1mol L 1FeCl2溶液中铁元素为0.05mol,根据可知生成Fe、Fe3O4各0.0125mol,故实验所得产品的产率为。
20.(1) 酸式滴定管 淀粉溶液
(2) 锥形瓶中溶液颜色的变化 滴入最后一滴标准液,溶液变为蓝色,且半分钟或30s内不恢复原来的颜色 0.0056
(3)防止空气进入反应液、避免维生素C被氧气氧化
(4)AC
(5) sp3、sp2 10:1 O>C>H
要测定某橙汁中维生素C的含量,可利用维生素C具有很强的还原性,能发生,用浓度为的标准溶液进行氧化还原滴定,以淀粉溶液为指示剂,当滴入最后一滴标准液,溶液由无色变为蓝色,且半分钟或30s内不恢复原来的颜色,即达到滴定终点;为防止维生素C被空气中的氧气氧化、防止液滴溅出,实验过程中不能剧烈摇动锥形瓶。
(1)碘会腐蚀橡胶,因此取标准溶液用酸式滴定管;测定原理是C6H8O6+I2→C6H6O6+2H++2I-,需要碘单质参加反应,碘遇淀粉变蓝色,则所需指示剂为淀粉溶液。
(2)③滴定过程中,用左手控制滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶中溶液颜色的变化,直到滴定终点。滴定至终点时的现象是:滴入最后一滴标准液,溶液变为蓝色,且半分钟或30s内不恢复原来的颜色。
④20.00mL待测橙汁消耗的标准碘溶液15.00mL,则根据测定原理,n(C6H8O6)=n(I2)=15×10-3L×7.50×10-3mol·L-1=1.125×10-4mol,则此橙汁中维生素C的含量是(保留两位有效数字)。
(3)已知维生素C具有很强的还原性,可以被空气中的氧气氧化,则滴定时不能剧烈摇动锥形瓶,除了防止液体溅出,原因还有:防止空气进入反应液、避免维生素C被氧气氧化。
(4)A. 滴定前有气泡,滴定后无气泡,消耗标准液体积增大,即所测结果偏高,故A符合题意;
B. 滴定后读数时俯视滴定管,所测得的标准液的体积偏小、结果偏低,故B不符合题意;
C. 滴定管水洗后直接装入标准液,标准液被稀释,消耗标准液体积增大,即所测结果偏高,故C符合题意;
D. 摇动锥形瓶时锥形瓶中有液体溅出,消耗标准液体积偏小,即所测结果偏低,故D不符合题意;
则会引起所测橙汁浓度偏大的操作为AC。
(5)由结构简式可知,该分子中含饱和碳原子(四面体结构)、羰基 (平面结构),则碳原子的轨道杂化类型为sp3、sp2;单键都是σ键、双键中1个σ键1个π键,则分子中有20个σ键和2个π键,σ键和π键数目之比为10:1;同周期主族元素从左向右电负性逐渐增强,同主族元素从上到下电负性逐渐减弱,该化合物所含三种元素的电负性由强到弱顺序为O>C>H。
21.(1)cbed
(2)受热均匀、控制温度以确保锥形瓶中每分钟平稳地逸出250个左右的气泡
(3)COCl2+4OH-=CO+2Cl-+2H2O
(4)>
(5)恒压滴液漏斗
(6)CrCl3+NH3CrN+3HCl
(7)吸收未反应的NH3并防止水蒸气进入E中
(8)80%
(1)由反应,可知,装置A的锥形瓶中盛放的物质是,利用氮气和热水加热将四氯化碳转化为气态并将装置中的空气及水蒸气赶出,再点燃B处酒精喷灯加热反应。一段时间后,先后停止加热A、B,待冷却后继续通入一段时间的,将残余的赶入尾气吸收装置。所以操作步骤的先后顺序为:a→c→b→e→d;
(2)水浴加热可以受热均匀,便于控制装置A中锥形瓶的温度以确保锥形瓶中每分钟平稳地逸出250个左右的气泡;
(3)有毒,反应结束后继续通入一段时间的,将残余的赶到尾气吸收装置中被吸收。遇水发生反应::再与足量溶液反应生成,所以D中发生反应的离子方程式为。
(4)分子中由于的存在使得排斥力增大,则键角大于;
(5)a仪器的名称为恒压滴液漏斗,用于平衡气压使液体顺利流下;
(6)在E中,CrCl3与NH3高温下反应生成CrN和HCl,反应的化学方程式为CrCl3+NH3CrN+3HCl;
(7)无水氯化钙可以吸收水和氨气,因此装置F的作用是吸收未反应的NH3并防止水蒸气进入E中;
(8)601溶液中的物质的量为0.12,剩余的硫酸用102溶液恰好中和,所以与结合的的物质的量为:,即8.25g产品中的物质的量为0.1,其质量为6.6g,所以产品的纯度为80%。
22.(1) 四面体形
(2)
(3)
(4)、、、中的任意两种
短周期主族元素X、Y、Z、R、W的原子序数逐渐增大,X原子的p轨道半充满,应当为nP3,Y和R价电子数相同,说明Y和R是同主族,且X、Y、乙同周期,即X、Y、Z为第二周期,则X为N元素,Y为O元素,Z为F元素,R为S元素,则W为Cl元素,以此解题。
(1)Y为O元素,Z为F元素,OF2分子中O原子的电子对数为:,其VSEPR模型为四面体形;核外电子数相同的微粒,质子数越多半径越小,故O与Na的离子半径由小到大的顺序为;
(2)由分析可知X为N元素,为7号元素,则其价层电子排布式为,其氢化物中的中心原子的价层电子对数为4,则其杂化类型是;
(3)R为S元素,W为Cl元素,同周期元素电负性从左到右逐渐增大,故电负性较强的是Cl电负性越强,非金属性越强,氧化性越强,氯气能把S给置换出来,例如;
(4)W为Cl元素,其化合价有+1价、+3价、+5价和+7价等,故其含氧酸有HClO、HClO2、HClO3、HClO4等。