第二章 分子结构与性质 测试题(含解析)高二下学期化学人教版(2019)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.下列说法中不正确的是
A.共价键的方向性是由成键原子的轨道的方向性决定的
B.成键原子间原子轨道重叠越多共价键越牢固
C.因每个原子未成对电子数是一定的,故配对原子个数也一定
D.所有原子轨道在空间都有自己的方向性
2.下列说法错误的是
A.因H-Br键能大于H-Cl键能,故HBr的沸点高于HCl
B.配离子中各元素第一电离能:
C.N与N的π键比P与P的强,可推断的稳定性比的高
D.中的键角大于中的键角
3.下列说法正确的是
A.Na+的电子排布式为1s22s22p63s1
B.SO2分子的立体构型是V形
C.HF的分子间作用力大于HCl,故HF比HCl更稳定
D.有机物CH2=CH-CH3中杂化类型有sp3 和sp2,其中有一个π键,2个σ键
4.下列变化过程中,只破坏共价键的是
A.I2升华 B.NaCl熔化
C.从NH4HCO3中闻到了刺激性气味 D.HCl溶于水得盐酸
5.下列物质的性质与氢键无关的是
A.冰的密度比水的密度小
B.氨气极易溶于水
C.SbH3的沸点比PH3高
D.沸点:邻羟基苯甲醛<对羟基苯甲醛
6.下列关于化学键的说法不正确的是
A.乙烯中C=C键的键能小于乙烷中C﹣C键的键能的2倍
B.σ键可以绕键轴旋转,π键不能绕键轴旋转
C.在气体单质中,一定有σ键,可能有π键
D.s﹣pσ键和p﹣pσ键电子云都是轴对称
7.下列模型分别表示C2H2、S8、SF6的结构,下列说法正确的是
A.32 g S8分子中含有0.125 mol σ键
B.SF6是由非极性键构成的分子
C.1 mol C2H2分子中有3 mol σ键和2 mol π键
D.C2H2分子中不含非极性键
8.下列判断正确的是
A.H2O2、CS2、HI都是直线形分子
B.C6H6、OF2、S2Cl2都是平面形分子
C.CH2O、BF3、SO3都是平面三角形分子
D.NCl3、NH3、CCl4都是三角锥形分子
9.原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种元素形成化合物,其中X、Y、Z为主族元素。X最外层电子数是内层电子数的两倍,Y的简单气态氢化物能使酚酞溶液变红,的3d轨道电子数为半满。下列说法正确的是
A.Z和W一定位于同周期
B.原子半径:Z>X>Y
C.四种元素基态原子中未成对电子数最多的是Y
D.该化合物属于配合物,其内界键与键的数目之比1∶2
10.NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.一定条件下,0.1mol H2和0.1mol I2充分反应后转移电子总数为0.2NA
B.标准状况下,11.2L CH2Cl2中含有的原子总数为2.5NA
C.常温下,0.5 Na2S溶液中S2-数目小于0.5NA
D.1mol甲苯中σ键总数为15NA
11.2022年4月16日,神舟13号返回舱成功着陆,降落伞采用芳纶纤维材料,结构片段如图。下列说法正确的是
A.芳纶纤维与羊毛的主要化学成分相同
B.芳纶纤维完全水解产物的单个分子中,含有官能团—COOH或—NH2
C.芳纶纤维中存在氢键,氢键对该高分子的性能没有影响
D.芳纶纤维的结构简式可表示为
12.分子或离子中的大π键可表示为,其中x表示参与形成大π键原子总数,y表示π电子数,已知π电子数=价电子总数-(σ电子对数+孤电子对数)×2。SO2和SO3的结构如图所示:
下列关于SO2和SO3的有关说法正确的是
A.SO2的π电子数为6 B.SO3的大π键可表示为
C.SO3中心原子为杂化方式 D.SO2与SO3空间构型相同
二、非选择题(共10题)
13.按要求填空:
I.指出下列分子或离子的中心原子的杂化轨道类型及分子的空间结构
(1)SiF4:_______杂化,空间结构_______;
(2):_______杂化,空间结构_______;
(3):_______杂化,空间结构_______;
(4)CS2:_______杂化,空间结构_______;
II.
(5)O、S、Se为同主族元素,和的相对分子质量相等,常温下,呈液态,而呈气态,其主要原因是_______;分子的中心原子杂化类型为_______杂化;的空间构型为_______。
14.自门捷列夫发现元素周期律以来,人类对自然的认识程度逐步加深,元素周期表中的成员数目不断增加。回答下列问题:
(1)2010年和2012年,俄罗斯的杜布纳联合核研究所两次成功合成了超重元素,中文名为“石田”。元素可由反应得到,该反应________(填“是”或“不是”)化学反应。的质子数为________。
(2)的同族元素F的一种化合物为,若该化合物分子中的每个原子都达到8电子稳定结构,则的电子式为________,该分子内存在的共价键类型有________。
(3)该族中的另一元素广泛存在于海水中,利用“膜”技术可以分离离子交换膜分为“阳膜”、“阴膜”、“单价阳膜”、“单价阴膜”、“双极性膜”等,单价阳膜允许+1价阳离子透过,单价阴膜允许-1价阴离子透过,双极性膜可将水解离为和,并实现其定向通过。BMSED电渗析技术可同步实现粗盐水中一二价盐的选择性分离和一价盐的酸碱制备,结构如图所示,指出膜名称:X是________、Z是________;阳极室的电极反应式为________。
15.填空
分子式 中心原子的孤电子对数 分子的立体构型 中心原子的杂化类型 分子的极性
BF3 _______ _______ _______ _______
H2O _______ _______ _______ _______
16.键能是气态分子中断裂共价键所吸收的能量。已知键的键能为,键的键能为,根据热化学方程式:,则键的键能是___________。
17.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______。
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.氧钒(IV)碱式碳酸按为紫色晶体,难溶于水,是制备热敏材料的原料,其化学式为。实验室以为原料合成用于制备的氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体,过程如下:
已知:+4价钒在弱酸性条件下具有还原性,能被氧化。
(1)为离子化合物,中含有的σ键数目为_______。
(2)步骤1中生成的同时生成一种无色无污染的气体,该反应的化学方程式为_______。
(3)步骤2可在下图装置(气密性良好)中进行。
制备过程中,需向锥形瓶中通入,作用是_______,所得紫色晶体残留的杂质离子主要为_______。
(4)步骤3洗涤晶体时需用饱和溶液洗涤3次,再用无水乙醇洗涤2次,选择饱和溶液的原因是_______。
(5)已知:①去除溶液中可依次加入尿素溶液(还原)、亚硝酸钠溶液(氧化尿素)。
②滴定反应:。
补充完整测定氧钒(Ⅳ)碱式碳酸按晶体中钒的含量的实验方案:称量5.1000g样品于锥形瓶中,_______。(实验中须使用的试剂是溶液、溶液、尿素溶液、亚硝酸钠溶液、0.0800mol/L的标准溶液,滴定终点的现象描述不作要求)
20.某兴趣小组拟制备氯气及验证其性质并比较氯、溴、碘的非金属性强弱。
Ⅰ[查阅资料]①当溴水浓度较小时,溶液颜色与氯水相似,也呈黄色。
②硫代硫酸钠溶液在工业上可作脱氯剂。
Ⅱ[性质验证]实验装置如图所示(夹持装置省略)
实验步骤;
(1)检查装置的气密性,按图示加入试剂。仪器a的名称是__________;
装置C中Ⅱ处加入的试剂可以是_____(填字母)。
A.碱石灰 B.硅胶 C.浓硫酸 D.无水氯化钙
(2)装置B的作用为___________________________________。
(3)KI的电子式为_____;硫代硫酸钠中所含的化学键类型为_______________;写出装置F中反应的离子方程式____________________ (中的S元素被氧化成最高价)。
Ⅲ[探究与反思]
(4)上图中设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性强弱,有同学认为该设计不能达到实验目的,其理由是________________________________________。该组同学思考后将上述D、E、F装置改为下图装置,实验操作步骤如下:
①打开弹簧夹,缓缓通入氯气。
②当a和b中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。
③当a中溶液由黄色变为棕色时,停止通氯气。
④……
(5)步骤④的操作是________________________________________________。
21.纯净四碘化锡(SnI4)为橙红色立方晶体,广泛应用于黑磷烯材料的制备。某同学在实验室中对其进行合成,实验报告如图:
时间:2022年3月1日环境温度、压强:25℃、101kPa 【实验目的】四碘化锡的制备 【实验原理】Sn+2I2SnI4 【药品性质】 物质熔点/℃沸点/℃溶解性性质SnI4145.8364.5易溶于乙醚、CS2、CCl4等非极性有机溶剂在空气中易吸潮而水解CS2-112.046.2难溶于水有毒,易挥发
【实验装置】注:夹持、加热及电磁搅拌装置省略 【实验步骤】 ①按装置图组装好仪器,打开玻璃塞B,向装置A中小心加入1.5mL无水乙醚,塞好玻璃塞B,用电吹风加热A的底部至乙醚完全挥发; ②快速打开玻璃塞B,将7.50g锡粒、25.40g碘、35.0mLCS2及一颗磁子(用于搅拌)加入装置A中; ③打开电加热磁力搅拌器缓慢加热引发反应,待装置A中混合物微沸后,停止加热,反应仍可继续进行; ④当混合物停止沸腾时,再次打开电加热磁力搅拌器,直至烧瓶中的蒸气和冷凝管滴下的液体都不再有碘的颜色为止; ⑤取下装置A,趁热迅速进行热过滤得到残渣D。用15.0mLCS2分多次洗涤装置A及残渣D,合并滤液和洗涤液,浓缩溶液体积至20.0mL,用冰水浴冷却; ⑥将析出的结晶过滤分离,得橙红色粉末25.08g。
根据该实验报告回答下列问题:
(1)分析药品性质可知SnI4可形成____(填“分子晶体”“离子晶体”或“共价晶体”)。
(2)装置A的名称是____。
(3)装置C中盛放的药品可以是____(填字母)。
a.碱石灰 b.五水硫酸铜 c.硅胶 d.块状无水氯化钙
(4)步骤①的目的是____。
(5)步骤⑤中,过滤得到残渣D的主要成分是____。该步骤中合并滤液和洗涤液后,“浓缩液体”所采用的实验操作名称是____。
(6)根据报告中提供的数据,此次实验的实际收率为____。
(7)书写实验报告后,该同学检查时发现未记录向球形冷凝管中通入冷凝水的操作,该操作应位于____(填字母)。
a.步骤①之前 b.步骤①之后,②之前
c.步骤②之后,③之前 d.步骤③之后,④之前
(8)查阅文献发现,用乙酸乙酸酐()代替CS2作反应溶剂能得到更高的产率,但需将锡粒处理为极碎的锡箔。若仍然用锡粒,反应引发后很容易停止,产生这种现象的原因是____。
22.短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如右图所示,它们的质子数之和为21。
(1)氢元素与Z形成原子个数比为1∶1的化合物,其电子式为_____________。该化合物分子中存在__________(填“共价键”或“离子键”)。
(2)Y最高价氧化物的水化物与Y的氢化物恰好完全反应时,生成物的水溶液呈酸性,其原因是____________________;(用离子方程式表示)该溶液中各种离子浓度由大到小顺序为_______________。
(3)①恒温下,在容积为2L的刚性容器中充入2mol H2与2mol Y的单质,5分钟后反应达到平衡时,此时Y的单质为1.8mol,则产物的反应速率为_______________,平衡时容器内压强与反应前压强比为__________________;
②若该反应在恒温恒压条件下进行(其它条件相同),反应达到平衡时,H2的转化率比上述条件下H2的转化率_______(填“大”、“小”或“相同”)。
(4)常温下,由X的最简单气态氢化物3.2g在氧气中完全燃烧后恢复至常温,放出a kJ 的热量,试写出该反应的热化学方程式:__________________。
参考答案:
1.D
A.形成共价键时,原子轨道重叠的程度越大,共价键越牢固,为了达到原子轨道的最大重叠程度,成键的方向与原子轨道的伸展方向就存在着必然的联系,故A正确;
B.成键原子间原子轨道重叠得越多,共价键越牢固,故B正确;
C.在共价键的形成过程中,一个原子含有几个未成对电子,通常就能与其他原子的未成对电子配对形成几个共价键,每个原子所能提供的未成对电子的数目是一定的,所以与其配对的原子个数也一定,这是共价键的饱和性,故C正确;
D.轨道呈球形,没有方向性,故D错误;
选D。
2.A
A.键能影响化学性质,不影响物理性质如沸点。一般结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,其沸点越高。所以A项错误;
B.氮原子的价电子层是2s22p3,是半充满状态,比同周期氧元素稳定,其第一电离能较高,所以B选项正确;
C.N的非金属性比P强,键能越大越稳定,N与N的π键比P与P的强,可推断的稳定性比的高,C选项正确;
D.中的采取sp3杂化,其N没有孤电子对,而中N存在一对孤电子对,所以中的键角大于中的键角,D选项正确。
故答案选A。
3.B
A.已知Na是11号元素,则Na+的电子排布式为1s22s22p6,A错误;
B.SO2中心S原子周围的价层电子对数为:2+=3,有1对孤对电子,根据价层电子对互斥理论可知,其分子的立体构型是V形,B正确;
C.HF的分子间作用力大于HCl,决定HF的熔沸点比HCl的高,HF比HCl更稳定是由于H-F键的键能比H-Cl键的键能大,C错误;
D.已知单键均为σ键,双键是1个σ键和1个π键,故有机物CH2=CH-CH3中杂化类型有双键所在的碳原子采用sp2杂化,另一个碳原子采用sp3杂化,其中只有一个π键,8个σ键,D错误;
故答案为:B。
4.D
物质形状的变化对化学键无影响,非金属与非金属之间以共价键结合,离子之间以离子键结合,以此来分析。
A.I2升华只破坏分子间作用力,故A不选;
B.NaCl熔化电离出钠离子和氯离子,离子键被破坏,故B不选;
C.NH4HCO3分解产生NH3、H2O和CO2,因此有刺激性气味气体产生,过程中既破坏离子键,又破坏共价键,故C不选;
D.HCl溶于水电离成H+和Cl-,只破坏共价键,故D选;
故选D。
5.C
A.冰中的氢键比液态水中的强,使得水分子排列得很规则,造成体积膨胀,密度变小,故A不选;
B.氨气分子之间存在氢键,沸点相对较高,故氨气容易液化,故B不选;
C.SbH3的相对分子质量比PH3的大,且两者都为分子晶体,故SbH3沸点比PH3的沸点高,与氢键无关,故C选;
D.与水能形成分子间氢键的物质,在水中的溶解度较大,邻羟基苯甲醛容易形成分子内氢键,对羟基苯甲醛与水分子间易形成氢键,所以溶解度:邻羟基苯甲醛<对羟基苯甲醛,故D不选;
故选:C。
6.C
A.碳碳双键中一个是π键,一个是σ键,碳碳单键是σ键,π键的键能一般小于σ键,所以乙烯中C=C键的键能小于乙烷中C-C键的键能的2倍,A正确;
B.σ键为轴对称,可以绕键轴旋转,π键呈镜面对称,无法绕键轴旋转,B正确;
C.气体单质中可能不存在化学键,如稀有气体单质中,C错误;
D.s-p σ键和p-p σ键电子云都是轴对称的,D正确;
故选C。
7.C
A.1 mol S8分子中含有8 mol σ键,因此32 g S8分子中所含σ键为 ,A错误;
B.根据SF6的结构模型可知,SF6是由S—F极性键构成的,B错误;
C.单键中有1个σ键,三键中有1个σ键和2个π键,因此1 mol乙炔中含有3 mol σ键和2 mol π键,C正确;
D.C2H2分子中所含的碳碳三键是非极性键,D错误;
故选C。
8.C
A.H2O2的结构如图,两个H原子犹如在半展开的书的两面纸上,书页角为93°52′,而两个O-H键与O-O键的夹角均为96°52′,H2O2分子不是直线形的,CS2、HI都是直线形分子,故A错误;
B.C6H6为苯,苯为平面结构,OF2中O原子的价层电子对数为,含有2个孤电子对,空间构型为V形,S2Cl2的结构如图,不是平面形分子,故B错误;
C.CH2O中C原子形成3个σ键,采用sp2杂化,为平面三角形结构,BF3中B原子的价层电子对数为,不含孤电子对,为平面三角形结构,SO3中S原子的价层电子对数为,不含孤电子对,为平面三角形结构,故C正确;
D.NCl3、NH3中N原子的价层电子对数均为,含有一个孤电子对,所以NCl3、NH3为三角锥形结构,CCl4中碳原子形成4个σ键,采用sp3杂化,空间构型为正四面体结构,故D错误;
答案选C。
9.B
X最外层电子数是内层电子数的两倍,X是C元素,Y的简单气态氢化物能使酚酞溶液变红,Y是N元素;的3d轨道电子数为半满,W是Fe元素;Z显+1价,X、Y、Z、W原子序数依次增大,Z是Na或K。
A.Z是Na或K元素, W是Fe元素,不一定位于同周期,故A错误;
B.电子层数越多半径越大,电子层数相同,质子数越多半径越小,原子半径:K>C>N,Na>C>N,故B正确;
C.Fe原子中有4个未成对电子,C原子中有2个未成对电子,N原子中有3个未成对电子,Na或K原子中都只有1个未成对电子,四种元素基态原子中未成对电子数最多的是Fe,故C错误;
D.该化合物属于配合物,其内界有6个配位键、6个键,配位键是键,叁键中有1个键、2个键,键与键的数目之比1∶1,故D错误;
选B。
10.D
A.氢气与碘反应生成碘化氢,该反应为可逆反应,不能进行到底,一定条件下,0.1mol H2和0.1mol I2于密闭容器中充分反应后生成碘化氢小于0.2mol,转移电子总数小于0.2NA,故A错误;
B.由于标准状况下,二氯甲烷不是气体,无法求算其物质的量,故B错误;
C.溶液体积未知,无法计算Na2S溶液中S2-数目,故C错误;
D.单键由1个σ键形成,1mol甲苯含有15molσ键,甲苯中σ键总数为15NA,故D正确;
故选:D。
11.B
A.羊毛是动物纤维,主要成分是蛋白质,蛋白质是氨基酸通过缩聚反应形成的,而根据芳纶纤维的结构片段可知,合成芳纶纤维的单体不是氨基酸,所以羊毛与芳纶纤维的化学成分不相同,A错误;
B.芳纶纤维的结构片段中含酰胺基,完全水解产物的单个分子为 、 ,含有的官能团为—COOH或—NH2,B正确;
C.氢键对该分子的沸点、密度、硬度等有重要影响,C错误;
D.芳纶纤维的结构片段中含肽键,采用切割法分析其单体为 、 ,该高分子化合物由 、 通过缩聚反应形成,其结构简式为 ,D错误;
故选B。
12.B
A.的电子数,A项错误;
B.的电子数,大键可表示为,B项正确;
C.中心原子S的价层电子对数为3+=3,则杂化轨道类型为杂化,C项错误;
D.中心原子S的价层电子对数为2+=3,空间构型为V形,中心原子S的价层电子对数为3+=3,空间构型为正三角形,D项错误;
答案选B。
13.(1) sp3 正四面体形
(2) sp3 三角锥形
(3) sp2 V形
(4) sp 直线形
(5) 分子间存在氢键 sp3 三角锥形
【解析】(1)
SiF4的中心原子价层电子对数为4+(4-41)=4,采取sp3杂化,无孤对电子,空间结构为正四面体形。
(2)
的中心原子价层电子对数为3+(7+1-23)=4,采取sp3杂化,有1对孤对电子,空间结构为三角锥形。
(3)
的中心原子价层电子对数为2+(5+1-22)=3,采取sp2杂化,有1对孤对电子,空间结构为V形。
(4)
CS2的中心原子价层电子对数为2+(4-22)=2,采取sp杂化,空间结构为直线形。
(5)
氧的电负性大,分子间存在氢键,而硫化氢分子间不存在氢键,因此过氧化氢的沸点比硫化氢高,常温下,呈液态,而呈气态;的中心原子价层电子对数为2+(6-21)=4,采取sp3杂化;的中心原子价层电子对数为3+(6+2-23)=4,采取sp3杂化,有1对孤对电子,空间结构为三角锥形。
14. 不是 117 极性键、非极性键 双极性膜 单价阴膜
(1)该反应为核反应,不是化学反应。核反应前后质子守恒,的质子数为;
(2)由“该化合物分子中的每个原子都达到8电子稳定结构”知,的结构式为,电子式为,分子中既含有极性键,又含有非极性键;
(3)产品室需要原料室提供,所以Y膜为单价阳膜,同理Z膜为单价阴膜;要想制得和溶液,还分别需要和,所以X膜为双极性膜;左侧双极性膜中的电离出的向左迁移进入阴极室以提供,向右迁移进入产品室,右侧双极性膜中的电离出的向左迁移进入产品室,向右迁移进入阳极室提供,阳极表面氢氧根离子失去电子被氧化为氧气,电极反应式是:。
15. 0 平面三角形 sp2杂化 非极性分子 2 V形 sp3杂化 极性分子
BF3分子的中心原子的价电子对数为,中心原子B原子采用sp2杂化,不含有孤电子对,则分子的立体构型为平面三角形,分子中正负电荷中心重合,属于非极性分子;
H2O分子的中心原子的价电子对数为,中心原子O原子采用sp3杂化,含有2个孤电子对,则分子的立体构型为V形,分子中正负电荷中心不重合,属于极性分子。
16.945.6
设键的键能为,已知,反应热=反应物的总键能-生成物的总键能,故,解得;故答案为945.6。
17. 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。
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)7NA
(2)2++6HCl=4+N2↑+6H2O
(3) 排尽装置中的空气,防止+4价钒被氧化 VO2+
(4)除去晶体表面的氯化铵,减少晶体的溶解
(5)用溶液溶解后,加入溶液至稍过量,充分反应后继续滴加亚硝酸钠溶液至稍过量,再用尿素除去过量亚硝酸钠溶液,最后用0.0800mol/L的标准溶液滴定至终点
由题给流程可知,向五氧化二钒中加入盐酸、混合溶液,将五氧化二钒还原为VOCl2,VOCl2溶液与碳酸氢铵溶液反应后,抽滤、洗涤得到氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体。
(1)离子化合物含有的离子为N2H离子和氯离子,N2H离子含有7个σ键,则中含有的σ键数目为7NA,故答案为:7NA;
(2)由题意可知,五氧化二钒与盐酸、混合溶液反应生成VOCl2、氮气和水,反应的化学方程式为2++6HCl=4+N2↑+6H2O,故答案为:2++6HCl=4+N2↑+6H2O;
(3)由题给信息可知,+4价钒在弱酸性条件下具有还原性,能被氧气氧化,所以制备过程中,需向锥形瓶中通入二氧化碳排尽装置中的空气,防止+4价钒被氧化;若VOCl2溶液过量,所得紫色晶体会残留VO2+离子,故答案为:排尽装置中的空气,防止+4价钒被氧化;VO2+;
(4)VOCl2溶液与碳酸氢铵溶液反应得到的氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体表面会附有可溶的氯化铵,所以用饱和溶液洗涤晶体可以除去除去晶体表面的氯化铵,同时减少晶体的溶解,故答案为:除去晶体表面的氯化铵,减少晶体的溶解;
(5)测定氧钒(Ⅳ)碱式碳酸按晶体中钒的含量的实验方案为称量5.1000g样品于锥形瓶中,用溶液溶解后,加入溶液至稍过量,充分反应后继续滴加亚硝酸钠溶液至稍过量,再用尿素除去过量亚硝酸钠溶液,最后用0.0800mol/L的标准溶液滴定至终点,故答案为:用溶液溶解后,加入溶液至稍过量,充分反应后继续滴加亚硝酸钠溶液至稍过量,再用尿素除去过量亚硝酸钠溶液,最后用0.0800mol/L的标准溶液滴定至终点。
20. 长颈漏斗 BD 除去氯气中的氯化氢并作安全瓶 共价键、离子键 未排除Cl2对溴、碘的非金属性的强弱实验的干扰 打开活塞d,将少量b中溶液滴入c中,关闭活塞d,取下试管c振荡
由图中装置可知,装置A中放入高锰酸钾、分液漏斗中放入浓盐酸,二者反应产生的氯气通入饱和食盐水除去其中的氯化氢气体,然后通入C,Ⅰ、Ⅲ处放干燥的有色布条,Ⅱ放入固体粒状干燥剂,但不能是碱性干燥剂,否则会吸收氯气,可观察到Ⅰ处布条褪色,Ⅲ处不褪色,氯气通入漏斗D中,溶液变橙色,再滴入KI溶液与苯的分层的液体中,苯层呈紫色,最后多余的氯气用硫代硫酸钠溶液吸收,Na2S2O3中硫显+2价,被氯气氧化;为排除氯气对其溴、碘检验的干扰,可进行对比实验,以此来解答。
(1)仪器a为长颈漏斗;装置C中Ⅱ处加的试剂干燥氯气,且为固体,只有BD符合,故答案为:长颈漏斗;BD;
(2)生成的氯气中混有HCl,则装置B的作用有除去氯气中的氯化氢并作安全瓶;
(3)KI属于离子化合物,其电子式为:;Na2S2O3属于离子化合物,其中Na+与之间通过离子键连接,内部原子与原子之间通过共价键连接,因此Na2S2O3中所含的化学键类型为共价键、离子键;Na2S2O3中硫显+2价,被氯气氧化,则装置F中相应的离子反应方程式为:;
(4)装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性,但氯气可与NaBr、KI均反应,未排除Cl2对溴、碘的非金属性的强弱实验的干扰,不能比较Cl、Br、I的非金属性;
(5)改进的实验步骤④为打开活塞d,将少量b中溶液滴入c中,关闭活塞d,取下试管振荡,第④步发生溴与KI的反应,碘溶于四氯化碳中,溴能够置换碘,从而达到实验目的。
21.(1)分子晶体
(2)两颈烧瓶
(3)acd
(4)蒸发乙醚,排出装置内空气,防止产品水解或锡与氧气反应
(5) 单质锡或Sn 蒸馏
(6)80%
(7)c
(8)SnI4为非极性分子,乙酸及乙酸酐为极性分子,故SnI4在该溶剂中溶解度较小,生成的SnI4包裹在锡粒表面,阻碍了后续反应的进行
【解析】(1)
由SnI4易溶于乙醚、CS2、CCl4等非极性有机溶剂,且其熔沸点较低,可知该物质属于分子晶体;
(2)
根据该仪器的结构特点可知其为两颈烧瓶;
(3)
装置C中所盛放的试剂应可以吸收空气中的水分,防止产品水解,碱石灰、硅胶、块状无水氯化钙都是干燥剂,可填充在球形干燥管中,防止空气中的水蒸气进入装置使产物水解,五水硫酸铜只能检验水不能做干燥剂吸水;故选acd;
(4)
产品易水解,所以需要利用乙醚蒸汽将装置中的空气排出;
(5)
步骤④烧瓶中的蒸气和冷凝管滴下的液体都不再有碘的颜色,说明单质碘已反应完全,剩余的固体就只有锡,趁热过滤得固体就是单质锡;由于滤液的溶剂是CS2,有毒,不能蒸发浓缩,只能蒸馏浓缩,防止CS2蒸气扩散到空气中;
(6)
根据实验流程可知该反应中碘单质完全反应,n(I2)==0.1mol根据方程式可知,m(SnI4)理论产量= 0.05mol×627g·mol 1=31.35g,SnI4收率为;
(7)
通入冷凝水应在加药品之后、加热反应装置之前即步骤②之后,③之前,选c;
(8)
SnI4为非极性分子,乙酸及乙酸酐为极性分子,故SnI4在该溶剂中溶解度较小,生成的SnI4包裹在锡粒表面,阻碍了后续反应的进行。
22. 共价键 NH4++ H2ONH3·H2O + H+ C(NO3-)﹥C(NH4+)﹥C(H+)﹥C(OH-) 0.04mol/(L min) 9:10 大 CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l)△H= -5aKJ/mol
X、Y、Z三种元素的质子数之和为21设X的原子序数为n,则Y、Z的分别为n+1、n+2,则n+n+1+n+2=21,解得n=6,所以X为C,Y为N,Z为O;
(1)H与Z形成原子个数比为l:l的化合物为H2O2;
(2)Y的最高价氧化物对应的水化物与Y的氢化物恰好完全反应生成硝酸铵,水解显酸性;
(3)① 3H2(g)+ N2(g) 2NH3(g)
起始物质的量(mol) 2 2 0
起始物质的量(mol) 0.6 0.2 0.4
起始物质的量(mol) 1.4 1.8 0.4
根据v(NH3)=计算,由阿伏加德罗定律可知,在恒温、恒容条件下,气体的压强与气体的总物质的量成正比;
②若该反应在恒温恒压条件下进行,容器的体积减小,相当于增大压强,由此判断平衡的移动方向。
(4)X的最简单气态氢化物为CH4,3.2g CH4的物质的量为0.2mol,则1mol甲烷完全燃烧放出的热量为akJ=5akJ,由此写出该反应的热化学方程式。
X、Y、Z三种元素的质子数之和为21设X的原子序数为n,则Y、Z的分别为n+1、n+2,则n+n+1+n+2=21,解得n=6,所以X为C,Y为N,Z为O;
(1)H与Z形成原子个数比为l:l的化合物为H2O2,其电子式为;
(2)Y的最高价氧化物对应的水化物与Y的氢化物恰好完全反应生成硝酸铵,水解显酸性,水解离子反应为NH4++H2O NH3 H2O+H+,水解程度很小,水解显酸性,则离子浓度大小关系为c(NO3-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-);
(3)① 3H2(g)+ N2(g) 2NH3(g)
起始物质的量(mol) 2 2 0
起始物质的量(mol) 0.6 0.2 0.4
起始物质的量(mol) 1.4 1.8 0.4
则v(NH3)===0.04mol/(L min);由阿伏加德罗定律可知,在恒温、恒容条件下,气体的压强与气体的总物质的量成正比,则平衡时容器内压强与反应前压强比为(1.4mol+1.8mol+0.4mol): (2mol+2mol)=9:10;
②若该反应在恒温恒压条件下进行,容器的体积减小,相当于增大压强,平衡向正方向移动,氢气的转化率增大;
(4)X的最简单气态氢化物为CH4,3.2g CH4的物质的量为0.2mol,则1mol甲烷完全燃烧放出的热量为akJ=5akJ,则甲烷燃烧反应的热化学方程式为CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l)△H= -5akJ/mol。

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