第二章《分子结构与性质》测试题(答案)2022-2023高二下学期人教版(2019)化学选择性必修2

第二章《分子结构与性质》测试题
一、单选题(共12题)
1.图是已经合成的最著名的硫一氮化合物分子的结构。下列说法不正确的是
A.该物质分子中只含有极性共价键 B.该物质的分子式为
C.该物质的分子中既有极性键又有非极性键 D.该物质熔融状态时不能导电
2.下列分子所含原子中,既有杂化又有杂化的是
A. B. C. D.
3.下列各项比较中前者高于(或大于或强于)后者的是
A.CCl4和SiCl4的熔点
B.邻羟基苯甲醛()和对羟基苯甲醛()的沸点
C.O3和O2在水中的溶解度
D.H2SO3和H2SO4的酸性
4.已知:在水中H—O键比H—C键易断裂。下列有关氢氰酸(H—C≡N)、氧氰酸(H—O—C≡N)、硫氰酸(H—S—C≡N)和异硫氰酸(S=C=N—H说法正确的是
A.硫氰酸沸点高于异硫氰酸
B.1mol上述4种酸含π键数相等
C.298K下,Ka(HOCN)≤Ka(HCN)
D.上述酸中C、O的杂化类型相同
5.下列现象与氢键有关的是
①NH3的熔、沸点比ⅤA族其他元素的氢化物高
②丙三醇的黏度强于乙醇
③冰的密度比液态水的密度小
④尿素的熔、沸点比醋酸的高
⑤邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低
⑥蛋白质分子形成二级,三级结构
A.①②③④⑤⑥ B.①②③④⑤ C.①②③④ D.①②③
6.已知 H2O2分子的空间结构可在二面角中如图所示,下列有关H2O2结构的说法正确的是
A. H2O2中有3个键、1个键
B. H2O2为非极性分子
C. H2O2中氧原子为sp3杂化
D. H2O2中极性键和非极性键的个数比为1∶2
7.磷化氢俗称膦,是一种无色、有大蒜气味的有毒气体,可由白磷与过量热的氢氧化钾的浓溶液反应得到:。下列说法正确的是
A.中各原子最外层都达到了8电子稳定结构 B.白磷与膦互为同素异形体
C.中P为杂化 D.白磷分子空间结构呈正四面体
8.科学研究发现:红橙色更容易招蚊子,蚊子能闻到气味。下列有关的说法错误的是
A.是直线形分子 B.是由极性键形成的非极性分子
C.中键角为180° D.干冰气化时克服共价键
9.分子间存在氢键的非电解质是
A.H2O B.CH4 C.NH3·H2O D.甘油
10.防晒霜之所以能有效减轻紫外光对人体的伤害,是因为它所含的有效成分的分子中含有π键,π键的电子可在吸收紫外光后被激发,从而阻挡部分紫外光对皮肤的伤害。下列物质中没有防晒效果的是
A.氨基苯甲酸()
B.羟基丙酮()
C.肉桂酸()
D.乙醇()
11.下列物质的分子中,既有σ键又有π键的是
A.C2H6 B.HClO C.CH4 D.CO2
12.下列说法不正确的是
A.的σ键和π键个数比为4:1
B.某元素气态基态原子的逐级电离能(kJ mol 1)分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703,当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X2+
C.Na、P、Cl的电负性依次增大
D.根据对角线规则,Be也能与NaOH溶液反应
二、非选择题(共10题)
13.冰和水都存在氢键。
(1)水分子间_______(填“存在”或“不存在”)范德华力,水分子内的O—H共价键、分子间的范德华力和氢键强度从强的弱依次为:_______。
(2)在冰中每个氧原子的价电子都用于成键,有的成O—H 共价键,有的成O—H…O氢键,在冰中每个水分子与4个水分子形成氢键,试问1mol水分子形成_______ mol氢键。
14.目前,全世界镍的消费量仅次于铜、铝、铅、锌,居有色金属第五位。镍行业发展蕴藏着巨大潜力。
I.(1)硫酸镍溶于氨水形成蓝色溶液。
①基态的核外电子排布式为_______。
②在中存在的化学键有_______。
A.离子键 B.共价键 C.配位键 D.键 E.键
II.丁二酮肟是检验的灵敏试剂。
(2)丁二酮肟分子()中C原子轨道杂化类型为_______,丁二酮肟分子所含键的数目为_______。
(3)配合物常温下为液态,易溶于、苯等有机溶剂。中与的C原子形成配位键。不考虑空间结构,的结构可用示意图表示为_______(用“→”表示出配位键)。
15.羟胺和用同位素标记氮原子(N*)的亚硝酸在不同介质中发生反应,方程式如下:
NH2OH +HN*O2→A+ H2O
NH2OH + HN*O2→B+ H2O
A、B脱水都能形成N2O,由A得到N*NO和NN*O,而由B只得到NN*O。
请分别写出A和B的路易斯结构式。___________、___________
16.现有原子序数小于20的A、B、C、D、E、F六种元素,它们的原子序数依次增大,已知B元素是地壳中含量最高的元素;A和C的价电子数相同,B和D的价电子数也相同,且A和C两元素原子核外电子数之和是B、D两元素原子核内质子数之和的;C、D、E三种元素的基态原子具有相同的电子层数,且E原子的p轨道上电子比D原子的p轨道上电子多1个;六种元素的基态原子中,F原子的电子层数最多且和A处于同一主族。
回答下列问题:
(1)用电子式表示C和E形成化合物的过程:______。
(2)写出基态F原子的核外电子排布式:______。
(3)A2D的电子式为______,其分子中______(填“含”或“不含”,下同)键,______π键。
(4)A、B、C共同形成的化合物中化学键的类型有______。
17.C70分子是形如椭球状的多面体,该结构的建立基于以下考虑:
①C70分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键;
②C70分子中只含有五边形和六边形;
③多面体的顶点数、面数和棱边数的关系遵循欧拉定理:顶点数+面数-棱边数=2。
根据以上所述确定:
(1)C70分子中所含的单键数为______,双键数_______;
(2)C70分子中的五边形和六边形各有多少__________?
18.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
19.氮化锶()是工业上生产荧光粉的原材料,遇水剧烈发生水解反应。实验室常用Sr和在加热条件下反应制得,某研究团队设计以下装置(夹持装置略去):
已知:锶与镁、钙同主族,锶能与水、、、等快速发生反应。回答下列问题:
(1)实验装置中玻璃管之间需用橡皮管连接,其连接方法是先_______,然后稍稍用力转动即可把玻璃管插入橡皮管中。
(2)A装置中发生反应的化学方程式为_______。
(3)按气流从左到右的方向,装置连接的合理顺序为_______→hi→_______(填小写字母;装置可重复使用),连接顺序中装置E的作用是_______、_______。
(4)工业生产中欲使Sr反应完全,当吸收氮的作用减缓时将温度提高到700~750℃,分析可能的原因是_______(写出一条即可)
(5)中美科学家合作发现钙和锶在上吸附很强,同主族的Be与Mg不具备该性能。钙和锶可以均匀地覆盖在表面上形成。上可吸附至少92个氢分子(如图)。
有关说法正确的是_______(填标号)。
A.吸附相同数目氢分子时,储氢质量分数比高
B.中碳原子杂化方式为
C.储氢是与发生加成反应
D.它们之间的相互作用机制可能与金属原子未占据的d轨道有关
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.某课外活动小组以CuSO4·5H2O和氨水为原料制备[Cu(NH3)4]SO4·H2O并进行探究。
已知:CuSO4+4NH3·H2O= [Cu(NH3)4]SO4+4H2O
[Cu(NH3)4]SO4=[Cu(NH3)4]2+ +SO
[Cu(NH3)4]2+ +4H+ =Cu2+ +4NH
(1)配制溶液:称取一定质量的CuSO4·5H2O晶体,放入锥形瓶中,溶解后滴加氨水。装置如图A所示(胶头滴管中吸有氨水)。
滴加氨水时,有浅蓝色沉淀Cu2(OH)2SO4生成;继续滴加氨水,沉淀消失,得到深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4溶液。用离子方程式表示由浅蓝色沉淀得到深蓝色溶液的原理:_______
(2)制备晶体:将A中溶液转移至B中,析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体;将B中混合物转移至C的漏斗中,减压过滤,用乙醇洗涤晶体2~3次;取出晶体,冷风吹干。
①晶体不采用加热烘干的原因是_______
②减压过滤时,抽气泵处于工作状态,活塞需关闭,使装置内产生负压。洗涤晶体时,应该在打开活塞的状态下,向漏斗中加入乙醇至浸没沉淀,原因是_______。
(3)废液回收:从含有[Cu(NH3)4]SO4、乙醇和氨水的废液中回收乙醇并获得CuSO4和(NH4)2SO4的混合溶液,应加入的试剂是_______(填序号)
A.盐酸 B.硝酸 C.硫酸 D.氢氧化钠溶液。
已知硫酸铵溶液高温易分解,回收乙醇的实验方法为_______
A.蒸馏 B.减压蒸馏 C.萃取 D.分液
(4)用沉淀法测定晶体中SO的含量。称取一定质量的[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体,加适量蒸馏水溶解,向其中滴加足量BaCl2溶液,搅拌,加热一段时间,过滤,洗涤,烘干,灼烧,称量沉淀的质量。下列有关说法正确的有_______。
A.滴加足量BaCl2溶液能降低实验数值偏低的可能性
B.检验沉淀已经洗净的方法为取少量最后一次洗涤液于试管中,向其中加入BaCl2溶液,无白色沉淀生成,证明沉淀已洗净
C.洗涤后滤纸和固体一起灼烧,以免固体附着在滤纸上,造成损失。
D.已知[Cu(NH3)4]2+ 为平面四边形结构,中心Cu2+不可能是sp3杂化
(5)新制的氨水中含氮元素的微粒有3种:NH3、NH3·H2O和NH,其中NH3·H2O电离平衡受多种因素的影响。设计实验,控制变量,仅探究NH对NH3·H2O电离平衡的影响结果:
①限制试剂与仪器:0.1mol/L氨水、NH4Cl、CH3COONH4、NH4HCO3、(NH4)2CO3、量筒、烧杯、玻璃棒、药匙、天平、pH计、恒温水浴槽(可控制温度)。
②设计实验方案,拟定实验表格,完整体现实验方案。表格中“_______”处需测定的物理量为_______
物理量 实验序号 V(0.1mol/L氨水)/mL m(铵盐)/g t/℃ _______
1 100 0 25 b
2 100 a 25 c
③表中物理量“m(铵盐)/g”的铵盐应是_______
④按实验序号2所拟数据进行实验,忽略水电离的OH-,则一水合氮的电离度(平衡转化率)为_______。
22.X、Y、Z、W是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期元素,其相关信息如下表:
元素 相关信息
X X的最高价氧化物对应的水化物化学式为H2XO3
Y Y是地壳中含量最高的元素
Z Z的基态原子最外层电子排布式为3s23p1
W W的一种核素的质量数为28,中子数为14
(1)W位于元素周期表第_______周期第_______族;W的原子半径比X的_______(填“大”或“小”)。
(2)Z的第一电离能比W的_______(填“大”或“小”);XY2由固态变为气态所需克服的微粒间作用力是_______;氢、X、Y的原子可共同形成多种分子,写出其中一种能形成同种分子间氢键的物质名称_______。
参考答案:
1.A
A.该物质的分子中既有极性键(N-S键)又有非极性键(S-S键),故A错误;
B.由题图知该物质的分子式为,故B正确;
C.该物质的分子中既有极性键(N-S键)又有非极性键(S-S键),故C正确;
D.该物质只含共价键,为共价化合物,熔融状态时不能导电,故D正确;
选A。
2.A
A.中甲基上C为杂化,上C为杂化,故A正确;
B. 中碳碳双键上C为杂化,上为杂化,故B错误;
C.中上C为杂化,故C错误;
D.中甲基上C为杂化,碳碳三键上C为杂化,故D错误;
答案选A。
3.C
A.分子组成和结构相似的分子,相对分子质量越大,物质的熔沸越大,所以SiCl4的沸点比CCl4的高,故A不符合题意;
B.邻羟基苯甲醛的两个基团靠的很近,能形成分子内氢键,使熔沸点降低;而对羟基苯甲醛能够形成分子间氢键,使熔沸点升高,所以邻羟基苯甲醛比对羟基苯甲醛熔、沸点低,故B不符合题意;
C.O3分子为V字形结构,和水的结构相似,氧气是直线型结构,根据相似相溶原理,所以O3在水中的溶解度比O2要大,故C符合题意;
D.H2SO3是二元弱酸,H2SO4是二元强酸,同等条件下亚硫酸比硫酸酸性弱,故D不符合题意;
故选C。
4.B
A.异硫氰酸含N—H键,分子间能形成氢键,沸点高于硫氰酸,A错误;
B.1个三键含2个π键、1个双键含1个π键,所以1个上述酸分子含2个π键,B正确;
C.H—О键比H—C键易断裂,故HOCN的酸性比HCN的强,Ka(HOCN)>Ka(HCN),C错误;
D.上述分子中,C原子采用sp杂化,O原子采用sp3杂化,D错误;
故选B。
5.A
①第ⅤA族中N的非金属性最强,NH3分子间存在氢键,NH3的熔、沸点比ⅤA族其他元素的氢化物高,故①符合题意;
②醇分子中羟基越多,形成的氢键越多,黏度越大,故丙三醇的黏度强于乙醇,故②符合题意;
③在液态水中,通常是几个水分子通过氢键结合,而固态冰中水大范围地以氢键结合,成为疏松的晶体,在冰的结构中有许多空隙,造成体积膨胀,冰的密度比液态水的密度小,故③符合题意;
④尿素分子间形成的氢键比醋酸分子间形成的氢键多,所以尿素的熔、沸点比醋酸的高,故④符合题意;
⑤邻羟基苯甲酸形成分子内氢键,对羟基苯甲酸形成分子间氢键,所以邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低,故⑤符合题意;
⑥维持蛋白质二级结构各种形式的化学键是氢键,故⑥符合题意;
故①②③④⑤⑥都符合题意,答案为A。
6.C
A.过氧化氢分子中含有2个O-H键和1个O-O键,所以H2O2中有3个σ键,没有键,故A错误;
B.H2O2分子中正负电荷中心不重合,属于极性分子,故B错误;
C.H2O2中氧原子形成两个单键,含有两对孤对电子对,所以氧原子为sp3杂化,故C正确;
D.过氧化氢分子中含有2个O-H键和1个O-O键,所以H2O2分子中极性键和非极性键的个数比为2∶1,故D错误;
故选C。
7.D
A.中H原子最外层没有达到8电子稳定结构,A错误;
B.白磷是单质,膦是氢化物,不是单质,不能互为同素异形体,B错误;
C.中P原子的价层电子对数是,为杂化,C错误;
D.白磷分子的空间构型是正四面体形,D正确;
答案选D。
8.D
A.CO2结构式为O=C=O,属于直线形分子,故A正确;
B.CO2分子中含有C=O键,为极性共价键,其分子结构为直线型,正负电荷中心重合,为非极性分子,故B正确;
C.CO2结构式为O=C=O,属于直线形分子,其键角为180°,故C正确;
D.干冰是分子晶体,分子晶体是分子靠分子间作用力形成的晶体,气化时克服分子间作用力,不破坏共价键,故D错误;
答案选D。
9.D
【解析】非电解质为在水溶液和熔融状态下不导电的化合物,一般为有机物和非金属氧化物(除H2O)。
A. H2O为电解质,不符合题意;
B. CH4为非电解质,但分子间无氢键,不符合题意;
C. NH3·H2O为电解质,不符合题意;
D. 甘油为非电解质,且分子中含有羟基,能在分子间形成氢键,符合题意。
答案为D。
10.D
双键和三键中都含有π键,故只需判断所给物质中是否含有双键或三键即可。、中含有键,中含有键、键,均具有防晒效果,故A、B、C项不符合题意;中只有单键,不存在π键,不具有防晒效果,故D项符合题意。
11.D
A.C2H6中含C—H键、C—C键,全是单键,单键全部是σ键,A不符合题意;
B.HClO的结构式为H—O—Cl,全是单键,单键全部是σ键,B不符合题意;
C.CH4中只含C—H键,全是单键,单键全部是σ键,C不符合题意;
D.CO2的结构式为O=C=O,含碳氧双键,双键中含1个σ键和1个π 键,则1个CO2中含有两个σ键和两个π 键,D符合题意;
答案选D。
12.A
A.的σ键个数有18个,π键有2个,σ键与π键个数比为9:1,故A错误;
B.某元素气态基态原子的逐级电离能(kJ mol 1)分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703,第二电离能后突变,说明失去第三个电子很难,则最外层有2个电子,最则当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X2+,故B正确;
C.同周期从左到右电负性逐渐增大,因此Na、P、Cl的电负性依次增大,故C正确;
D.根据对角线规则,Be与Al性质相似,因此Be也能与NaOH溶液反应,故D正确。
综上所述,答案为A。
13.(1) 存在 O—H>氢键>范德华力
(2)2
【解析】(1)
水分子间存在氢键和范德华力,氢键弱于水分子中的氢氧共价键,但强于分子间的范德华力,所以O—H共价键、分子间的范德华力和氢键强度从强的弱的顺序为O—H>氢键>范德华力,故答案为:存在;O—H>氢键>范德华力;
(2)
在冰晶体中每个水分子与4个水分子通过4个氢键形成正四面体结构,每个氢键为2个水分子所共有,所以1mol水分子形成4mol×=2mol,故答案为:2。
14. BCE 和
I(1)①是28号元素,根据原子核外电子排布规律可知,基态的核外电子排布式为;
故答案为:。
②中与之间形成配位键,中N、H之间形成键,是键,属于共价键;
故答案为:BCE。
Ⅱ(2)丁二酮肟分子中甲基上碳原子价电子对个数是4,且不含孤电子对,为杂化,连接甲基的碳原子含有3个价电子对,且不含孤电子对,为杂化;丁二酮肟分子中含有13个单键和2个双键,则共含有15个键,所以丁二酮肟含有键的数目为;
故答案为:和;。
(3)中与形成配位键,空间结构为四面体形,其结构示意图为;
故答案为:。
15. A B
由A脱水可得到N*NO和NN*O,可知N*N分别连接-OH,脱水方式有有两种,A的路易斯结构式为:,由B只得到NN*O可知B中两个O不同,一侧为-OH,一侧为O,B的路易斯结构式为:,故答案为:A ;B ;
16. 1s22s22p63s23p64s1 含 不含 离子键、极性共价键
现有原子序数小于20的A、B、C、D、E、F六种元素,它们的原子序数依次增大,已知B元素是地壳中含量最高的元素,则B是O元素;A和C的价电子数相同,B和D的价电子数也相同,且A和C两元素原子核外电子数之和是B、D两元素原子核内质子数之和的;则A是H,C是Na,D是S;C、D、E三种元素的基态原子具有相同的电子层数,且E原子的p轨道上电子比D原子的p轨道上电子多1个,则E是Cl元素;六种元素的基态原子中,F原子的电子层数最多且和A处于同一主族,则F是K元素;然后根据元素周期律及元素、化合物的性质分析解答。
根据上述分析可知:A是H,B是O,C是Na,D是S,E是Cl,F是K元素。
(1)C是Na,E是Cl,二者形成的化合物NaCl是离子化合物,用电子式表示其形成过程为:;
(2)F是K元素,根据构造原理,可知基态K原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p64s1;
(3)A是H,D是S,S原子最外层有6个电子,与2个H原子的电子形成2个共价键,使分子中每个原子都达到稳定结构,其电子式为:;H2S结构式为:H-S-H,在分子,S、H原子形成的是共价单键,共价单键属于σ键,而不含π键;
(4)A是H,B是O,C是Na,这三种元素形成的化合物是NaOH,为离子化合物,Na+与OH-之间以离子键结合,在阳离子OH-中H、O原子之间以共价键结合,因此NaOH中含有离子键和极性共价键。
17.(1) 70 35
(2)设C70分子中五边形数为x个,六边形数为y个。
依题意可得方程组:(键数,即棱边数); (欧拉定理);解得五边形数x=12,六边形数y=25。
C70分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键,则平均每个C原子可形成个共价键,则共价键总数为70×=105,设C70分子中五边形数为x个,六边形数为y个,结合循欧拉定理:顶点数+面数-棱边数=2计算。
(1)C70分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键,则平均每个C原子可形成
个共价键,则共价键总数为70×=105,每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键,且核外最外层电子全部成键,则每个C原子形成2个单键、1个双键,即单键数=2倍的双键数,设单键数为m,双键数为n,则m+n=105,m=2n,解得m=70,n=35,故C70分子中所含的单键数为70,双键数为35。
(2)设C70分子中五边形数为x个,六边形数为y个。
依题意可得方程组:(键数,即棱边数); (欧拉定理);解得五边形数x=12,六边形数y=25。
18.(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。
19.(1)将橡皮管和玻璃管湿润
(2)
(3) acbde fghi 除去C中生成的水蒸气和未反应的氨气 根据长颈漏斗中液面变化,控制气体流速
(4)温度升高,化学反应速率加快;温度升高使化学平衡正向移动
(5)AD
由题干“氮化锶遇水剧烈发生水解反应,实验室常用Sr和N2在加热条件下反应制得”可知,制备过程中防水,结合已知信息“锶能与水、CO2、O2、NH3等快速发生反应”,还要防CO2、O2、NH3等气体,必须排装置中空气和防外界空气。装置A是用来制备氨气,发生反应的化学方程式为:。装置A流出气体NH3、水蒸气,气体经装置B除水,干燥管大孔进气小孔出气,然后再通过装置C把氨气转化成氮气,装置C流出气体是N2、未反应的NH3、水蒸气,氨气和水蒸气均能干扰实验,因此用装置E除去,排出装置中的空气,通一段时间气体后,再加热装置D制备氮化锶,此时还要防止外界空气中CO2、O2、H2O等气体进入装置D,因此最后再连接装置E,装置E中液封导气管,空气中氧气等气体都不会进入装置D中;停止实验时,考虑防倒吸等因素,因此先熄灭装置D的酒精灯,此时装置C还要加热,保证氮气进入装置D,防止倒吸和防止对产品纯度产生影响,再关闭装置A分液漏斗活塞,最后熄灭装置C的酒精灯。
(1)
橡皮管和玻璃管在连接时,应先用水润湿,再稍稍用力转动把玻璃管插入橡皮管中;
(2)
装置A是用来制备氨气,发生反应的化学方程式为:;
(3)
装置A流出气体NH3、水蒸气,气体经装置B除水,干燥管大孔进气小孔出气,然后再通过装置C把氨气转化成氮气,装置C流出气体是N2、未反应的NH3、水蒸气,氨气和水蒸气均能干扰实验,因此用装置E除去,排出装置中的空气,通一段时间气体后,再加热装置D制备氮化锶,此时还要防止外界空气中CO2、O2、H2O等气体进入装置D,因此最后再连接装置E,装置E中液封导气管,空气中氧气等气体都不会进入装置D中,因此连接顺序为acbde→hi→fghi;装置E的作用从两个角度分析:先分析试剂的作用,除水和氨气,再分析仪器的作用,若长颈漏斗中液面上升,装置E中气体压强增大,可能在短时间内流入大量气体,因此需要控制产生气体的反应速率,也有可能后面某些装置堵塞,导致气体不流通;
(4)
当吸收氮的作用减缓时将温度提高到700~750℃,可使锶反应完全,故从速率和平衡的角度分析,可能的原因是温度升高,化学反应速率加快或平衡正向移动;
(5)
A.吸附相同数目氢分子时,M32C60的储氢质量分数与相对分子质量成反比,Ca32C60比Sr32C60的相对分子质量小,则吸附相同数目氢分子时,储氢质量分数Ca32C60比Sr32C60高,A正确;
B.C60中每个碳原子含有3个σ键,所以采用的杂化方式为sp2,B错误;
C.Ca32C60储氢过程没有新物质生成,发生物理变化,C错误;
D.金属原子有未占据的d轨道,它们之间的相互作用机制可能与金属原子未占据的d轨道有关,D正确;
答案选AD。
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)Cu2(OH)2SO4+8NH3·H2O=2[Cu(NH3)4]2+ +SO+2OH- +8H2O
(2) 晶体受热易脱水脱氨(“晶体受热易分解”或“加热烘干变质”) 为了使乙醇较慢的从漏斗中流出来并与晶体充分接触,提高洗涤的效果
(3) C B
(4)ACD
(5) pH NH4Cl
装置A为封闭体系,加入氨气后有利于氨气充分吸收;滴加氨水时,硫酸铜和氨水生成浅蓝色沉淀Cu2(OH)2SO4,继续滴加氨水,沉淀消失,生成络合物,得到深蓝色[Cu(NH3)4]SO4溶液;洗涤原容器有利于反应物充分利用;加入洗涤剂洗涤晶体时,要保证正常压强,洗涤剂和洗涤物充分混合有利于洗涤充分;废液回收过程是从含有[Cu(NH3)4]SO4、乙醇和氨水的废液中回收乙醇并获得CuSO4、(NH4)2SO4的混合溶液,废液存在络离子,需要加入H2SO4,除去络离子;沸点不同的物质可以蒸馏分离。
(1)CuSO4·5H2O晶体溶解后滴加氨水,生成浅蓝色沉淀Cu2(OH)2SO4;继续滴加氨水,得到深蓝色溶液[Cu(NH3)4]SO4,反应过程中氨水中的一水合氨或氨气参加反应,[Cu(NH3)4]SO4为可溶性强电解质,在水溶液中完全电离,离子方程式为:Cu2(OH)2SO4+8NH3·H2O=2[Cu(NH3)4]2+ +SO+2OH- +8H2O;
(2)①晶体不采用加热烘干的原因是防止失去结晶水,降低产物产率;
②装置内产生负压时,漏斗中液体会被迅速抽入吸滤瓶中,而洗涤过程为了使乙醇较慢的从漏斗中流出来并与晶体充分接触,提高洗涤的效果,需打开活塞;
(3)该过程需要将[Cu(NH3)4]SO4转化为CuSO4,氨水中一水合氨和氨气转化为(NH4)2SO4,类似于NH3→(NH4)2SO4,应加入的试剂是硫酸,故选C;充分反应后溶液为无机盐和乙醇的水溶液,回收乙醇是液液互溶体系分离,回收乙醇的实验方法为蒸馏,为防止硫酸铵分解,需减压蒸馏,降低蒸馏所需温度,故选B;
(4)A.足量BaCl2溶液可以使硫酸根完全沉淀,降低实验数值偏低的可能性,A正确;
B.沉淀表明的杂质主要为氯离子,检验沉淀已经洗净即检验是否有氯离子,应取最后一次洗涤液,向其中加入AgNO3溶液,若无白色沉淀产生,证明沉淀洗净,B错误;
C.洗涤后滤纸和固体一起灼烧,可以保证所有沉淀均被回收,C正确;
D.若Cu2+为sp3杂化,则其空间构型应为正四面体形,而不是正方形,D正确;
故答案为:ACD;
(5)②本实验的目的是探究影响NH3·H2O电离平衡的因素,NH3·H2O电离平衡受到影响时,溶液的pH会发生变化,所以还需测定的物理量为pH;
③CH3COONH4、NH4HCO3、(NH4)2CO3所含的酸根均为弱酸根,弱酸根会发生水解,影响溶液pH,所以铵盐应选用NH4Cl;
④一水合氨的电离平衡:NH3·H2ONH+OH-,溶液pH=c,则c(H+)=10-cmol/L、c(OH-)=10c-14mol/L,忽略水电离的OH-,所以氢氧根全部由一水合氨电离,则一水合氮的电离度。
22. 三 ⅣA 大 小 分子间作用力 乙酸
Y是地壳中含量最高的元素,推断出Y为O元素;X的最高价氧化物对应的水化物化学式为H2XO3,可以初步判断X为第ⅣA族元素,X的原子序数比Y小,即可确定X为C元素;Z的最外层电子数3,共有三个电子层,所以Z为Al元素;由质子数=质量数-中子数,可以确定W的质子数为14,所以W为Si元素。
(1)根据分析,可以判断W位于元素周期表第三周期第ⅣA族;W和X是同一主族元素,且W在X的下一周期,所以W的原子半径大于X的原子半径。
(2)Z和W属于同周期元素,同周期元素的第一电离能从左向右呈逐渐增大趋势,所以Z的第一电离能小于W的;XY2为CO2,属于分子晶体,所以由固态变为气态时克服的作用力为分子间作用力;H、C、O三种元素可组成多种能形成同种分子间氢键的化合物,比如乙酸等

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