黑龙江省实验中学2017-2018高二下学期化学(理)期中考试试卷

黑龙江省实验中学2017-2018学年高二下学期化学(理)期中考试试卷
一、单选题
1.(2018高二下·黑龙江期中)下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是(  )
A.原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围,故称电子云
B.s能级的原子轨道呈球形,处在该轨道上的电子只能在球壳内运动
C.p能级的原子轨道呈哑铃形,随着能层序数的增加,p能级原子轨道数也在增多
D.s、p能级原子轨道的平均半径均随电子层的增大而增大
2.(2018高二下·黑龙江期中)若15P原子的电子排布式写成1s22s22p63s23pX23PY1,它违背了(  )
A.能量守恒原理 B.洪特规则
C.能量最低原理 D.泡利不相容原理
3.(2018高二下·黑龙江期中)下列有关化学用语表示正确的是(  )
A.H2S的电子式:
B.基态氧原子的电子排布图:
C.二氧化硅的分子式:SiO2
D.24Cr的电子排布式:[Ar]3d54s1
4.(2018高二下·黑龙江期中)气态中性基态原子的原子核外电子排布发生如下变化,吸收能量最多的是(  )
A.1s22s22p63s23p2→1s22s22p63s23p1
B.1s22s22p63s23p3→1s22s22p63s23p2
C.1s22s22p63s23p4→1s22s22p63s23p3
D.1s22s22p63s23p63d104s24p2→1s22s22p63s23p63d104s24p1
5.(2018高二下·黑龙江期中)科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3(如图所示).已知该分子中N﹣N﹣N键角都是108.1°,下列有关N(NO2)3的说法正确的是(  )
A.分子中N、O间形成的共价键是非极性键
B.15.2g该物质含有6.02×1022个原子
C.分子中四个氮原子共平面
D.该物质既有氧化性又有还原性
6.(2018高二下·黑龙江期中)下列原子的电子跃迁能释放光能形成发射光谱的是(  )
A.1s22s22p63s2―→1s22s22p63p2 B.1s22s22p33s1―→1s22s22p4
C.1s22s2―→1s22s12p1 D.1s22s22p ―→1s22s22p
7.(2018高二下·黑龙江期中)下列关于元素第一电离能的说法错误的是(  )
A.钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能,故钾的活泼性强于钠
B.因同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小,故第一电离能必定依次增大
C.最外层电子排布为ns2np6(若只有K层时为1s2)的原子,第一电离能较大
D.对于同一元素而言,原子的逐级电离能越来越大
8.(2018高二下·黑龙江期中)电子构型为[Ar]3d54s2的元素属于下列哪一类元素(  )
A.稀有气体 B.主族元素
C.过渡元素 D.卤族元素
9.(2018高二下·黑龙江期中)如图是第三周期11~17号元素某些性质变化趋势的柱形图,下列有关说法中正确的是(  )
A.y轴表示的可能是第一电离能
B.y轴表示的可能是电负性
C.y轴表示的可能是原子半径
D.y轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数
10.(2018高二下·黑龙江期中)2017年1月,南京理工大学胡炳成教授团队成功合成世界首个全氮阴离子盐,全氮阴离子化学式为N5-。下列关于全氮阴离子盐的说法正确的是(  )
A.每个N5-含有26个电子
B.N5-的摩尔质量为71g·mol-1
C.全氮阴离子盐既含离子键又含共价键
D.全氮阴离子盐可能属于电解质,也可能属于非电解质
11.(2018高二下·黑龙江期中)现有四种元素的基态原子的电子排布式如下:① 1s22s22p63s23p4; ②1s22s22p63s23p3;③1s22s22p3; ④1s22s22p5。则下列有关比较中正确的是(  )
A.第一电离能:④>③>②>①
B.原子半径:①>②>④>③
C.电负性:④>③>②>①
D.最高正化合价:④>①>③=②
12.(2018高二下·黑龙江期中)六氟化硫分子(如图)呈正八面体,难以水解,在电器工业方面有着广泛用途。下列有关SF6的推测正确的是(  )
A.高温条件下,SF6微弱水解生成H2SO4和HF
B.SF6易燃烧生成二氧化硫
C.SF6中各原子均达到 8 电子稳定结构
D.六氟化硫分子中的S—F键都是σ键,键长、键能不完全相等
13.(2018高二下·黑龙江期中)长式周期表共有18个纵行,从左到右排为1-18列,即碱金属为第一列,稀有气体元素为第18列。按这种规定,下列说法正确的是(  )
A.第9列元素中有非金属元素
B.只有第二列的元素原子最外层电子排布为ns2
C.第四周期第8列元素是铁元素
D.第15列元素原子的最外层电子排布为ns2np5
14.(2018高二下·黑龙江期中)以下有关元素性质的说法错误的是(  )。
A.具有下列电子排布式的原子中,①1s22s22p63s23p2 ②1s22s22p3 ③1s22s22p2 ④1s22s22p63s23p4 原子半径最大的是①
B.具有下列价电子排布式的原子中,①3s23p1②3s23p2③3s23p3④3s23p4第一电离能最大的是③
C.①Na、K、Rb②N、P、As③O、S、Se ④Na、P、Cl,元素的电负性随原子序数增大而递增的是④
D.某元素气态基态原子的逐级电离能(kJ·mol-1)分别为738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、21703,当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X3+
15.(2018高二下·黑龙江期中)下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是(  )
A.BeCl2与BF3 B.CO2与SO2 C.CCl4与NH3 D.C2H2和C2H4
16.(2018高二下·黑龙江期中)下列关于杂化轨道的叙述中,错误的是(  )
A.分子中中心原子通过SP3杂化轨道成键时,该分子不一定为正四面体结构
B.杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子
C.H2SO4硫酸分子中三种原子均以杂化轨道成键
D.N2分子中N原子没有杂化,分子中有一个σ键、2个π键
17.(2018高二下·黑龙江期中)下列分子或离子中键角由大到小排列的是(  )
①BCl3②NH3③H2O ④PCl4+⑤BeCl2
A.⑤①④②③ B.⑤④①②③
C.④①②⑤③ D.③②④①⑤
18.(2018高二下·黑龙江期中)CH3+,-CH3,CH3-都是重要的有机反应中间体,有关它们的说法正确的是(  )
A.它们互为等电子体,碳原子均采取sp2杂化
B.CH3—与NH3、H3O+互为等电子体,几何构型均为正四面体形
C.CH3+中的碳原子采取sp2杂化,所有原子均共面
D.CH3+与OH-形成的化合物中含有离子键
19.(2018高二下·黑龙江期中)下列事实不能用键能的大小来解释的是(  )
A.N元素的电负性较大,但N2的化学性质很稳定
B.惰性气体一般难发生反应
C.HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱
D.F2比O2更容易与H2反应
20.(2018高二下·黑龙江期中)在以离子键为主的化学键中常含有共价键的成分。下列各对原子形成化学键中共价键成分最少的是:(  )
A.Li,F B.Na,F
C.Na,Cl D.Mg,O
21.(2018高二下·黑龙江期中)氯化亚砜(SOCl2)是一种很重要的化学试剂,可以作为氯化剂和脱水剂。下列关于氯化亚砜分子的几何构型和中心原子(S)采取杂化方式的说法正确的是(  )
A.三角锥形、sp3 B.V形、sp2
C.平面三角形、sp2 D.三角锥形、sp2
22.(2018高二下·黑龙江期中)有关苯分子中的化学键描述正确的是(  )
A.每个碳原子的sp2杂化轨道中的其中一个形成大π键
B.1个苯分子有6个σ键
C.每个碳原子的未参加杂化的2p轨道形成大π键
D.1个苯分子有3个π键
23.(2018高二下·黑龙江期中)下列各组原子中,彼此化学性质一定相似的是(  )
A.原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子
B.2p轨道上只有2个电子的X原子与3p轨道上只有2个电子的Y原子
C.原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子
D.最外层都只有一个电子的X、Y原子
24.(2018高二下·黑龙江期中)下列有关C2H6、C2H4、C2H2的叙述正确的是(  )
A.C原子的轨道杂化类型分别为sp,sp2、sp3
B.π键总数:C2H6>C2H4>C2H2
C.碳碳键间的键能:C2H6>C2H4>C2H2
D.σ键总数:C2H6>C2H4>C2H2
25.(2018高二下·黑龙江期中)原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种短周期元素,X、W原子的最外层电子数与其电子层数相等,X、Z的最外层电子数之和与Y、W的最外层电子数之和相等。甲的化学式为YX3,是一种刺激性气味的气体,乙的化学式为YZ3,丙是由X、Y、Z组成的盐。下列说法正确的是(  )
A.原子半径:W>Y>Z,而离子半径:Z>Y>W
B.X的单质分子中存在s-pσ键
C.测得丙的水溶液呈酸性,则溶液中丙盐阳离子浓度大于酸根离子浓度
D.Y的单质分子中有一个p-pσ键和二个p-pπ键
二、填空题
26.(2018高二下·黑龙江期中)芦笋中的天冬酰胺(结构如下图)和微量元素硒、铬、锰等,具有提高身体免疫力的功效。
(1)天冬酰胺所含元素中,   (填元素名称)元素基态原子核外未成对电子数最多。
(2)天冬酰胺中碳原子的杂化轨道类型有   种。
(3)H2S和H2Se的参数对比见下表。
化学式 键长/nm 键角 沸点/℃
H2S 1.34 92.3° -60.75
H2Se 1.47 91.0° -41.50
①H2Se分子中含有的共价键类型为   (填“σ”或“π”)。
②H2S的键角大于H2Se的原因可能为   。
③H2Se的酸性比H2S   (填“强”或“弱”)。
(4)已知钼(Mo)位于第五周期ⅥB族,钼、铬、锰的部分电离能如下表所示:
编号 I5/kJ·mol-1 I6/kJ·mol-1 I7/kJ·mol-1 I8/kJ·mol-1
A 6990 9220 11500 18770
B 6702 8745 15455 17820
C 5257 6641 12125 13860
A是   (填元素符号),B的价电子排布式为   。
27.(2018高二下·黑龙江期中)A,B,C,D,E,F,G、H是元素周期表前四周期常见元素,且原子序数依次增大,其相关信息如下表:
元素 相关信息
A 原子核外有6种不同运动状态的电子
C 基态原子中s电子总数与p电子总数相等
D 原子半径在同周期元素中最大
E 基态原子最外层电子排布式为3s23p1
F 基态原子的最外层p轨道有两个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反
G 基态原子核外有7个能级且能量最高的能级上有6个电子
H 是我国使用最早的合金中的最主要元素
请用化学用语填空:
(1)A元素位于元素周期表第   周期   族;C元素和F元素的电负性比较,较小的是   。
(2)D的单质在空气中燃烧时火焰的颜色是   ,请用原子结构的知识解释发光的原因:   。
(3)H元素位于元素周期表的   区。基态E原子的L层电子排布图为   。
(4)B元素与宇宙中含量最丰富的元素形成的最简单化合物的VSEPR模型为   ,B元素与同周期相邻两元素的电离能大小关系为   
, 请解释原因   。
(5)G元素的低价阳离子的离子结构示意图是   ,F元素原子的价电子的电子排布图是   。
(6)在基态G中,电子占据的最高能层符号为   ,该能层具有的原子轨道数为   。
(7)G的高价阳离子的溶液与H单质反应的离子方程式为   ;
(8)与E元素成对角线关系的某元素的最高价氧化物的水化物具有两性,写出该两性物质与D元素的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式:   。
28.(2018高二下·黑龙江期中)氧族元素和卤族元素都能形成多种物质,我们可以利用所学物质结构的相关知识去认识和理解。
(1)H+可与H2O形成H3O+,H3O+ 立体构型为   。H3O+中H﹣O﹣H键角比H2O中H﹣O﹣H键角大,原因为   。
(2)COCl2的空间构型为   ;溴的价电子排布式为   。
(3)根据已经掌握的共价键知识判断,键的极性F-H
   
O-H(“>”,“=”或“<”)
(4)溴化碘和水反应生成了一种三原子分子,该分子的结构式为   
,中心原子杂化轨道类型为   。
(5)根据下表提供的第一电离能数据判断:最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是   。
  氟 氯 溴 碘
第一电离能(kJ/mol) 1681 1251 1140 1008
(6)下列分子既不存在s p σ键,也不存在p p π键的是________。
A.HCl B.HF
C.SO2 D.SCl2
(7)ClO2-立体构型为   ,写出与ClO2-互为等电子体的一种分子为   。
29.(2018高二下·黑龙江期中)ⅤA族的氮、磷、砷(As)等元素在化合物中常表现出多种氧化态,含ⅤA族元素的化合物在医药生产中有许多重要用途。请回答下列问题:
(1)砷与同周期第ⅦA族的溴的第一电离能相比,较大的是   。
(2)气态氢化物稳定性:NH3
   
AsH3,其主要原因是   。
(3)①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。则N2H4电子式为   。
②工业上将NH3或(CH3)2CO与氯气反应后水解制取N2H4,(CH3)2CO中碳原子轨道的杂化类型为   ,1 mol(CH3)2 CO中的π键数目为   。
③N2H4分子中存在的共价键类型有   (填选项字母)。
A.非极性键 B.极性键
C.s-s σ键 D.s-p
σ键E.p-p π键
F.s-sp3 σ键 G.sp3-sp3 σ键 H.sp3-sp3 π键
(4)已知N2H5+与N2H62+是由中性分子结合质子形成的,有类似于
NH4+的性质。
①写出N2H62+在碱性溶液中反应的离子方程式:   。
②据报道,美国科学家卡尔·克里斯特于1998年11月合成了一种名为“N5”的物质,只知道“N5”实际上是带正电荷的分子碎片,其结构是对称的,5个N排成V形。如果5个N结合后都达到8电子结构,且含有2个N≡N键。则“N5”分子碎片所带电荷是   。
(5)Na3AsO4可作杀虫剂。AsO 的空间构型为   ,与其互为等电子体的一种分子为   。
(6)某砷的氧化物俗称“砒霜”,其分子结构如图所示。该化合物的分子式为   ,砷原子采取   杂化。
.
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】原子核外电子的能级分布
【解析】【解答】A.电子云是对电子运动的形象化描述,它仅表示电子在某一区域内出现的概率,并非原子核真被电子云雾所包裹,A不符合题意;
B.原子轨道是电子出现的概率约为90%的空间轮廓,在轮廓里面表明电子在这一区域内出现的机会大,在轮廓外面表示在此区域出现的机会少,B不符合题意;
C.无论能层序数n怎样变化,每个p能级都是3个原子轨道且相互垂直,C不符合题意。
D.由于按1p、2p、3p……的顺序,电子的能量依次增高,电子在离核更远的区域出现的概率逐渐增大,电子云越来越向更大的空间扩展,原子轨道的平均半径逐渐增大,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.电子云表示的电子在某一区域出现的概率;
B.原子轨道是电子出现的概率约为90%的空间轮廓;
C.每个p能级都是3个原子轨道且相互垂直的;
D.电子在离核更远的区域出现的概率逐渐增大;
2.【答案】B
【知识点】原子核外电子排布
【解析】【解答】P原子3p能级上有3个轨道,3p能级上有3个电子,3个电子应该排在3个不同的轨道上,且自旋方向相同,若将P原子的电子排布式写成1s22s22p63s23px23py1,它违背了洪特规则,
故答案为:B。
【分析】本题考查了原子核外电子排布的相关知识。原子的核外电子排布必须符合能量最低原理(能量越低越稳定)、 泡利不相容原理 和洪特规则,根据其概念、特点进行分析即可得出答案。
3.【答案】D
【知识点】原子核外电子排布;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.H2S是共价化合物,没有形成离子,其电子式是 ,A不符合题意;
B.原子核外的电子尽可能的成单排列,而且自旋方向相同,这样可以使原子的能量最低,所以基态氧原子的电子排布图是 ,B不符合题意;
C.二氧化硅是原子晶体,在晶体中原子之间形成共价网状结构,没有分子,化学式是SiO2,C不符合题意;
D.24Cr的核外电子排布式:[Ar]3d54s1,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.H2S为共价化合物;
B.根据原子核外电子的排布分析;
C.二氧化硅为原子晶体;
D.根据构造原理分析;
4.【答案】B
【知识点】原子核外电子排布
【解析】【解答】能级上电子处于半满、全满、全空,这样的原子相对稳定,不易失去电子,p能级上最多容纳6个电子,s能级上最多容纳2个电子,选项B中3p能级上有3个电子处于半满,相对稳定,不易失去电子,即失去电子消耗的能量多,B符合题意;
故答案为:B
【分析】能级上电子处于半满、全满、全空,这样的原子相对稳定,不易失去电子,据此结合选项分析。
5.【答案】D
【知识点】化学键;判断简单分子或离子的构型
【解析】【解答】A.N和O两种原子属于不同的非金属元素,它们之间形成的共价键是极性键,A不符合题意;
B.该化合物分子式:N(NO2)3,摩尔质量是152g/mol,15.2g该物质的物质的量为0.1mol,含有的原子数0.1×10×6.02×1023=6.02×1023,B不符合题意;
C.该分子中N-N-N键角都是108.1°,所以该分子不可能是平面型结构,而是三角锥形,C不符合题意;
D.该分子的化学式N4O6,可知分子中氮原子的化合价是+3价,处于中间价态,化合价既可以升高到+4、+5价,又可以降低到+2、+1、0、-3价,所以该物质既有氧化性又有还原性,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.N、O间的共价键为极性共价键;
B.根据公式计算物质的物质的量,进而确定其原子数;
C.由分子构型确定共平面原子;
D.根据氮元素的化合价确定其性质;
6.【答案】B
【知识点】原子核外电子排布
【解析】【解答】A.原子中的电子从能量较高的轨道(激发态)跃迁到能量较低的轨道(基态或者低能态),多余的能量以光的形式出现,即形成发射光谱, 3s2→3p2 ,吸收能量,形成吸收光谱,A不符合题意;
B.在1s22s22p33s1→1s22s22p4中,3s1→2p4从高能态到低能态,释放能量,形成发射光谱,B符合题意;
C.从2s2→2p1 吸收能量,形成吸收光谱,C不符合题意;
D.2p →2p ,2Px与2Py空间伸展方向不同,轨道的能量相同, D不符合题意;
故答案为:B
【分析】原子中的电子从能量较高的轨道(激发态)跃迁到能量较低的轨道(基态或者低能态),多余的能量以光的形式出现,即形成发射光谱, 吸收能量,形成吸收光谱,据此结合选项进行分析。
7.【答案】B
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用
【解析】【解答】A.钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能,说明钾失电子能力比钠强,所以钾的活泼性强于钠,A不符合题意;
B.同一周期元素原子半径随着原子序数的增大而减小,第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但第IIA族元素大于第IIIA族元素,第VA族元素大于第VIA族元素,B符合题意;
C.最外层电子排布为ns2np6(若只有K层时为1s2)的原子达到稳定结构,再失去电子较难,所以其第一电离能较大,C不符合题意;
D.对于同一元素来说,原子失去电子个数越多,其失电子能力越弱,所以原子的电离能随着原子失去电子个数的增多而增大, D不符合题意;
故答案为:B
【分析】此题是对第一电离能的考查, 结合相关知识进行分析即可。
8.【答案】C
【知识点】原子核外电子排布
【解析】【解答】元素外围电子构型为3d54s2,根据电子排布式知,该原子含有4个能层,所以位于第四周期,外围电子总数为7,即处于ⅦB族,故该元素位于第四周期第ⅦB族,是过渡元素,C符合题意;
故答案为:C
【分析】根据电子构型,确定该元素在元素周期表中的位置,进而确定该元素属于哪一类元素。
9.【答案】B
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A.第三周期P元素的3p轨道为半充满结构,较为稳定,P的第一电离能大于S,A不符合题意;
B.同周期元素从左到右,电负性逐渐增大, B符合题意;
C.同周期元素从左到右,原子序数逐渐增大,原子半径逐渐减小,C不符合题意;
D.形成基态离子转移的电子数,金属元素逐渐增多(从1到3),非金属元素逐渐减小(从4到1),D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.根据第一电离能的大小判断分析;
B.根据电负性的递变规律分析;
C.根据原子半径的递变规律分析;
D.根据形成离子过程中转移的电子数分析;
10.【答案】C
【知识点】化学键;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.每个N5- 含有36个电子,A不符合题意;
B.N5-的摩尔质量为70g·mol-1,B不符合题意;
C.N5-含有共价键,全氮阴离子与金属离子之间存在离子键,C符合题意;
D.盐都是电解质,所以全氮阴离子盐属于电解质,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.根据电子数等于质子数分析;
B.摩尔质量以g/mol为单位时,数值上等于相对原子质量;
C.该盐中既含有离子键,又含有共价键;
D.盐都属于电解质;
11.【答案】A
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A.同周期自左而右,第一电离能增大,但P元素原子3p能级为半满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素,所以第一电离能F>N,P>S,同主族自上而下第一电离能减弱, N>P,所以第一电离能F>N>P>S,即④>③>②>①,A符合题意;
B.同周期自左而右,原子半径减小,N>F,P>S,S、P三个电子层,半径比第二周期的N、F大,所以半径大小的关系:P>S>N>F,即②>①>③>④,B不符合题意;
C.同周期自左而右,电负性增大,F>N,S>P,同主族自上而下降低,N>P,电负性:F>N>S>P,④>③>①>②,C不符合题意;
D.S元素最高正化合价为+6,N、P元素最高正化合价为+5,F没有正化合价,最高正化合价:②=③>①,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】由核外电子排布式可知,①1s22s22p63s23p4为S元素,②1s22s22p63s23p3为P元素,③1s22s22p3为N元素,④1s22s22p5为F元素;结合元素周期表中性质递变规律进行分析。
12.【答案】A
【知识点】判断简单分子或离子的构型
【解析】【解答】A.SF6难以水解,但在高温条件下,SF6微弱水解,反应方程式:SF6+4H2O H2SO4+6HF,A符合题意;
B.在SF6中S元素为+6价,S已处于最高价,不可能再被氧气氧化生成硫为+4价的二氧化硫,B不符合题意;
C.六氟化硫分子呈正八面体,F原子达到八电子稳定结构,1个F原子最外层周围有8个电子,1个S原子最外层周围有12个电子,C不符合题意;
D.六氟化硫分子为正八面体构型,根据题干的图示,S—F键是单键,所以S—F键是σ键,因为是正八面体结构,所以键长、键能都相同,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.高温条件下,SF6能水解产生H2SO4和HF;
B.SF6中硫元素为+6价,不与O2发生还原反应;
C.根据分子结构确定原子的最外层电子数;
D.由分子构型确定其键长、键能是否相同;
13.【答案】C
【知识点】元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A、第9列属于第Ⅷ族,都是金属元素,没有非金属元素,A不符合题意;
B、第2列是第ⅡA族,最外层电子排布为ns2,He处于零族,He原子的核外电子排布为1s2,一些过渡元素的最外层电子排布为ns2,B不符合题意;
C、第四周期第8列元素是第Ⅷ族的第一种元素,原子序数为26,是铁元素,C符合题意;
D、第15列为第ⅤA族,属于p区,最外层电子数为5,最外层电子排布为ns2np3,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A、第9列属于第Ⅷ族,都是金属元素;
B、He处于零族,He原子的核外电子排布为1s2;
C、第四周期第8列元素是第Ⅷ族的第一种元素,原子序数为26;
D、第15列为第ⅤA族,属于p区,最外层电子数等于族序数;
14.【答案】D
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】在下列电子排布式的原子中,①1s22s22p63s23p2是Si原子, ②1s22s22p3是N原子, ③1s22s22p2是C原子, ④1s22s22p63s23p4是S原子,原子半径的大小关系:Si>S>C>N,所以原子半径最大的是Si,即①,A不符合题意;
B.在下列价电子排布式的原子中,①3s23p1是Al原子 ②3s23p2是Si原子 ③3s23p3是P原子 ④3s23p4是S原子,第一电离能大小顺序:P>S>Si>Al,第一电离能最大的是P,即③,B不符合题意;
C.同一周期,从左到右元素电负性递增,④Na、P、Cl的电负性逐渐增加,④符合题干要求,同一主族,自上而下元素电负性递减,①Na、K、Rb②N、P、As③O、S、Se的电负性随原子序数递增而递减,①②③不符合题干要求,所以,元素的电负性随原子序数增大而递增的是④,C不符合题意;
D.根据电离能变化的趋势,X最外层应该有2个电子,与氯气反应时可能生成的阳离子是X2+,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.结合元素周期表中原子半径的大小比较分析;
B.结合第一电离能的递变规律分析;
C.结合电负性的递变规律分析;
D.结合电离能变化趋势分析;
15.【答案】C
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A、BeCl2中Be含有2个σ键,孤电子对是(2-2×1)/2=0,杂化类型是sp,BF3中B含有3个σ键,孤电子对为(3-3×1)/2=0,杂化类型为sp2,A不符合题意;
B、CO2含有2个σ键,孤电子对为(4-2×2)/2=0,杂化类型为sp,SO2中S有2个σ键,孤电子对为(6-2×2)/2=1,杂化类型为sp2,B不符合题意;
C、CCl4中C含有4个σ键,无孤电子对,杂化类型为sp3,NH3中N含有3个σ键,孤电子对为(5-3×1)/2=1,杂化类型是为sp3,C符合题意;
D、乙炔是空间构型为直线,因此碳的杂化类型为sp,乙烯是平面结构,碳原子的杂化类型为sp2,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】根据选项所给物质,计算其中心原子的孤电子对数,从而确定其中心原子的轨道杂化类型。
16.【答案】C
【知识点】判断简单分子或离子的构型;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】在硫酸分子中,氢原子不能形成杂化,所以选项C是不符合题意的,其余1都是符合题意的,
故答案为:C
【分析】A.分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时,该分子不一定为正四面体结构,可能是三角锥形或V形;
B.杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤对电子;
C.H原子不能形成杂化;
D.N2分子中氮原子间以三键的形式结合;
17.【答案】A
【知识点】键能、键长、键角及其应用
【解析】【解答】①BCl3分子的空间构型是平面三角形,键角是120°,②NH3分子的空间构型是三角锥形,键角是107°,③H2O分子的空间构型是V型,键角是105°④PCl4+分子的空间构型是正四面体形,键角是109°28′,⑤BeCl2的空间构型是直线型,键角是180°,键角由大到小排列:BeCl2 >BCl3 >PCl4+> NH3 >H2O,即:⑤> ①> ④ > ②> ③ ,A符合题意;
故答案为:A
【分析】由分子构型确定其键角,从而得出各物质的键角大小排序。
18.【答案】C
【知识点】“等电子原理”的应用;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A.等电子体是指价电子数和原子数分别都相等的物质,甲烷分子变成CH3+、-CH3、CH3-时,失去的分别是氢负离子、氢原子和氢离子,原子个数相同,价电子数不同,A不符合题意;
B.CH3-与NH3、H3O+均具有8个价电子、4个原子,互为等电子体,立体构型均为三角锥形,不是正四面体形,B不符合题意;
C.CH 中的碳原子含有(4-1-3×1)÷2=0对孤对电子,所以 中的碳原子采取sp2杂化,所有原子均共面,C符合题意;
D.CH3+与OH-形成的化合物为CH3OH,均由非金属元素组成,只含有共价键,不含有离子键,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.根据等电子体的概念分析;
B.由其结构确定分子构型;
C.计算中心原子的孤对电子,从而确定其中心原子的杂化类型;
D.二者形成的化合物为CH3OH;
19.【答案】B
【知识点】键能、键长、键角及其应用
【解析】【解答】A、由于N2分子中存在三键,键能很大,破坏共价键需要很大的能量,所以N2的化学性质很稳定,A不符合题意;
B、稀有气体都为单原子分子,分子内部没有化学键,B符合题意;
C、卤族元素从F到I原子半径逐渐增大,其氢化物中的化学键键长逐渐变长,键能逐渐变小,所以稳定性逐渐减弱,C不符合题意;
D、由于H-F键的键能大于H—O键,所以二者相比较,更容易生成HF,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.单质的稳定性与分子内的化学键的键能有关;
B.稀有气体是单原子分子,不存在化学键;
C.结构相似,键能越大,物质越稳定;
D.H-F键能大于H-O键能,HF更稳定,更易形成;
20.【答案】B
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用
【解析】【解答】比较两原子电负性的差,其中Na与F的电负性差最大,B符合题意;
故答案为:B
【分析】一般来说,活泼金属和活泼非金属之间易形成离子键,非金属之间易形成共价键(铵盐除外),据此分析解答。
21.【答案】A
【知识点】判断简单分子或离子的构型
【解析】【解答】SOCl2中S原子成2个S-Cl键,1个S=O,价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+ =4,杂化轨道数是4,故S原子采取sp3杂化,含一对孤电子,分子形状为三角锥形,A符合题意;
故答案为:A
【分析】根据价电子对互斥理论确定微粒的空间构型。
22.【答案】C
【知识点】苯的结构与性质
【解析】【解答】A.苯分子中每个碳原子的未参加杂化的2p轨道用来形成大π键,每个碳原子都以sp2杂化轨道形成σ键, A不符合题意;
B.1个苯分子中6个H-C之间是以s-sp2形成的6个σ键,6个C-C之间是sp2-sp2形成的6个σ键,所以1个苯分子有12个σ键,B不符合题意;
C.杂化轨道只能形成σ键,不能形成π键,苯分子中每个碳原子的未参加杂化的2p轨道用来形成大π键,C符合题意;
D.苯环上 6个碳原子各有1个未参加杂化的2p轨道,它们垂直于环的平面,并从侧面相互重叠而形成一个闭合的π键,并且均匀地对称分布在环平面的上方和下方.通常把苯的这种键型称为大π键,所以,1个苯分子有1个大π键,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】苯分子中,每个碳原子中的三个sp2杂化轨道分别与两个碳原子和一个氢原子形成三个σ键,同时每个碳原子还有一个未参加杂化的2p轨道,均有一个未成对电子,这些2p轨道相互平行,以“肩并肩”方式相互重叠,形成一个多电子的大π键,据此结合选项分析。
23.【答案】B
【知识点】原子结构与元素的性质
【解析】【解答】A.原子核外电子排布式为1s2的X原子是He,原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子是Be,前者是稀有气体,化学性质稳定,Be是金属元素,二者的性质相差很大,A不符合题意;
B.2p轨道上只有2个电子的X原子是C,3p轨道上只有2个电子的Y原子是Si,C与Si是同一主族的两种元素,化学性质相似,B符合题意;
C.原子核外M层上仅有两个电子的X原子是Mg,原子核外N层上仅有两个电子的Y原子可能是:Ca、SC、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn,所以Y原子不一定是Ca,不是Ca原子,它们的性质相似性就相差很大,C不符合题意;
D.最外层都只有一个电子的X、Y原子,可能为H与碱金属元素,性质有相似地方,都具有还原性,但与ⅠB族元素性质不同,虽然最外层也有1个电子,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】原子的结构决定元素的化学性质,原子核外最外层的电子或价电子数目相等,则元素对应的单质或化合物的性质相似;据此结合选项进行分析。
24.【答案】D
【知识点】化学键;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A.乙烷是烷烃,碳原子全部是sp3杂化,乙烯是平面型结构,含有碳碳双键,碳原子是sp2杂化,乙炔是直线型结构,分子中含有碳碳三键,碳原子是sp杂化,A不符合题意;
B.单键都是σ键,双键中一个是σ键,另一个是π键,碳碳三键是由1个σ键和2个π键组成,所以π键总数:C2H6<C2H4<C2H2,B不符合题意;
C.碳碳三键键能大于碳碳双键键能,碳碳双键键能大于碳碳单键键能,则碳碳键间的键能:C2H6<C2H4<C2H2,C不符合题意;
D.1个C2H6分子中含7个σ键,1个C2H4分子中含5个σ键和1个π键,1个C2H2分子中含3个σ键和2个π键,所以σ键总数:C2H6>C2H4>C2H2,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.根据价层电子对互斥理论确定分子中原子杂化方式,价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数;
B.单键为σ键,双键中有1个σ键、1个π键,三键中有1个σ键和两个π键;
C.碳碳三键的键能大于碳碳双键的键能,碳碳双键的键能大于碳碳单键的键能,但不是2倍关系;
D.单键为σ键,双键中有1个σ键,三键中有1个σ键;
25.【答案】D
【知识点】元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A、同周期自左向右原子半径之间减小,同主族自上而下原子半径逐渐增大,则原子半径:W>Y>Z。核外电子排布相同的微粒其微粒半径随原子序数的增大而减小,则离子半径:Y>Z>W,A不符合题意;
B、氢原子只有s电子,因此氢气分子中不存在s-pσ键,B不符合题意;
C、丙是由X、Y、Z组成的盐,则丙是NH4F。测得丙的水溶液呈酸性,这说明NH4+的水解程度强于F-的水解程度,所以溶液中丙盐阳离子浓度小于酸根离子浓度,C不符合题意;
D、氮气分子中含有氮氮三键,三键是由1个σ键和2个π键构成的,因此氮气单质分子中有一个p-pσ键和二个p-pπ键,D符合题意;
故答案为:D
【分析】甲的化学式为YX3,是一种刺激性气味的气体,该气体是氨气,则X是H,Y是N。X、W原子的最外层电子数与其电子层数相等,且W的原子序数最大,所以W应该是第三周期元素,因此W是铝元素。X、Z的最外层电子数之和与Y、W的最外层电子数之和相等,所以Z的最外层电子数是5+3-1=7。由于Z元素的原子序数介于Y和W之间,因此Z是氟元素。据此结合选项分析。
26.【答案】(1)氮
(2)2
(3)σ;S的电负性强于Se,形成的共用电子对斥力大,键角大;强
(4)Mn;3d54s1
【知识点】原子结构的构造原理;元素电离能、电负性的含义及应用;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)根据天冬酰胺结构可判断所含元素为碳、氢、氧、氮;C、H、N、O的价电子排布式分别为:2s22p2、1s1、2s22p3、2s22p4,未成对电子分别为:2、1、3、2,所以氮元素未成对电子最多,
故答案为:碳、氢、氧、氮;氮;
(2)根据题干给的天冬酰胺结构可以看出碳原子形成的化学键的类型有单键和双键,碳原子以sp3和sp2杂化,所以碳原子的杂化类型有2种,
故答案为:2;
(3)①O、S、Se是同一主族的元素,H2Se的结构与H2O相似,其结构式:H-Se-H, H-Se是单键,所以H-Se的共价键类型为σ键,
故答案为:σ键;
②由于S的电负性比Se大,使共用电子对间的排斥力变大,因而H2S的键角更大;(或者由于H-S键键长比H-Se键长短,两氢原子距离更近,斥力更强,因而H2S的键角更大),
故答案为:S的电负性强于Se,形成的共用电子对斥力大,使H2S的键角更大;
③无氧酸的酸性强弱看非金属性的强弱,非金属性越强,与氢元素的结合能力越强,在水溶液中就越难电离,酸性就越弱。由于S的非金属性大于Se的非金属,所以酸性:H2Se>H2S,
故答案为:强;
(4)钼和铬在同一副族,性质存在相似性和递变性,故电离能也存在相似性,B、C电离能变化相似,且铬的金属性小于钼,故铬的电离能比钼的相应要大,故B为铬,C为钼,A代表锰元素,元素符号为:Mn,铬的价电子排布为:3d54s1,
故答案为:Mn;3d54s1。
【分析】(1)根据天冬酰胺结构可判断所含元素为C、H、N、O,根据价电子排布式可知未成对电子的多少;
(2)从结构中看碳原子形成的化学键的类型,根据碳原子中单键以sp3杂化,双键以sp2杂化,三键以sp杂化判断;
(3)①根据H2Se的结构确定所含的化学键;
②根据键角的影响因素分析;
③根据酸性的影响因素分析;
(4)根据金属性和电离能的关系及同族性质的相似性判断元素,从而写出价电子排布式;
27.【答案】(1)二;ⅣA;Cl
(2)黄色;电子有高能量的激发态跃迁到低能量的激发态或基态释放能量,以光辐射的形式表现出来
(3)ds;略
(4)四面体;C(5);
(6)N;16
(7)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
(8)Be(OH)2+2OH-=BeO22-+2H2O
【知识点】原子核外电子排布;元素电离能、电负性的含义及应用;判断简单分子或离子的构型
【解析】【解答】(1)A为碳元素,原子序数是6,位于元素周期表第二周期ⅣA族; O与Cl形成的化合物中O元素表现负价,对电子的吸引能力更强,故Cl的电负性较小,
故答案为:二、ⅣA; Cl;
(2)钠在空气中燃烧时火焰的颜色是黄色的,钠原子中的电子吸收了能量,从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道,处于激发态,处于激发态的电子是不稳定的,很快跃迁回能量较低的轨道(低能量的激发态或基态),这时就将多余的能量以光的形式放出,
故答案为:黄色;电子从高能量的激发态跃迁到低能量的激发态或基态释放能量,以光辐射的形式表现出来;
(3)Cu是29号元素,价电子排布式3d104s1,所以Cu元素位于元素周期表的ds区,Al原子的电子排布式是:1s22s22p63s23p1, L层是第二层,电子排布图为: ;
(4)N元素与宇宙中含量最丰富的元素形成的最简单化合物为NH3,分子构型为三角锥形;C、N、O三种元素的第一电离能大小关系是: N>O>C;C、N、O元素是同一周期,在同周期中,随原子序数递增,第一电离能逐渐增大,但N元素的2p轨道处于半充满状态,比较稳定,较难失去电子,所以比相邻的氧元素要大,
故答案为:C(5)G为Fe元素,其低价阳离子的离子结构示意图是 ;F为Cl元素,其原子的价电子构型的电子排布图(轨道表示式)是 ,
故答案为: ; ;
(6)G为Fe元素,其基态原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2,电子占据的最高能层是4s,所以最高能层符号N层;N层有s、p、D、f4个亚层,s亚层有1个轨道,p亚层有3个轨道,d亚层有5个轨道,f亚层有7个轨道,所以共有轨道数:1+3+5+7=16,
故答案为:N;16;
(7)G是Fe,H是Cu,铁离子与Cu反应生成亚铁离子与铜离子,反应的离子方程式为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,
故答案为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;
(8)E元素是Al,与Al元素成对角关系的某元素的最高价氧化物的水化物具有两性,该元素为Be,其最高价氧化物的水化物为Be(OH)2,与氢氧化钠反应的方程式为:Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O,其离方程式: Be(OH)2+2OH-=BeO22-+2H2O,
故答案为:Be(OH)2+2OH-=BeO22-+2H2O。
【分析】A的原子核外有6种不同运动状态的电子,即核外共有6个电子,A为碳元素;C的基态原子中s电子总数与p电子总数相等,则核外电子排布为1s22s22p4,C是氧元素;由于A、B、C原子序数依次递增,故B是氮元素;D的原子半径在同周期元素中最大,故D应为第三周期元素,是钠元素;E的基态原子最外层电子排布式为3s23p1,E是铝元素;F的基态原子的最外层p轨道有两个电子的自旋方向与其它电子的自旋方向相反,说明p轨道上有5个电子,是氯元素;G的基态原子核外有7个能级且能量最高的能级上有6个电子,则其电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,是铁元素;H是我国使用最早的合金中的最主要元素,是铜元素;所以A、B、C、D、E、F、G、H分别是:C、N、O、Na、Al、Cl、Fe、Cu;据此结合设问进行分析作答。
28.【答案】(1)三角锥;共用电子对多斥力大,键角大
(2)平面三角形;4s24p5
(3)>
(4)H-O-I;sp3杂化
(5)碘
(6)D
(7)V形;Cl2O (或其他合理答案)
【知识点】键能、键长、键角及其应用;判断简单分子或离子的构型;“等电子原理”的应用;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)根据ABm型分子的价电子对计算方法得:H3O+价电子对数=(6+1×3-1)÷2=4,其空间构型是正四面体,但参与成键的原子只有三个,所以受孤对电子的斥力影响,其结构是三角锥形; H2O中O原子有2孤对电子,H3O+中O原子只有1对孤对电子,排斥力较小,所以H3O+中H﹣O﹣H键角比H3O+中H﹣O﹣H键角大,
故答案为:三角锥型 ;孤对电子对多斥力大,键角大;
(2)在COCl2结构中,成键电子对数=(4+2+0)/2=3 (碳是中心原子,提供4个价电子,卤素做配原子提供1个价电子,氧原子做配原子不提供价电子),等于3,中心原子无孤电子对,C与O原子之间形成C=O双键,碳原子是SP2杂化,其结构式是 ,所以它的空间构型为平面三角形所以;溴原子是35号元素,其核外电子排布式:1s22s22p63s23p63d104s24p5,所以溴的价电子排布式:4s24p5,
故答案为:平面三角形;4s24p5;
(3)成键原子得电子能力的差别越大,共用电子对偏移的程度越大,共价键的极性就越强,F的非金属性比O强,所以F原子得电子能够比O原子强,键的极性F-H 大于O-H,
故答案为:> ;
(4)溴化碘是拟卤素,溴的非金属性比碘强,溴化碘与水反应类似与氯气与水反应,溴化碘与水反应的化学方程式为IBr+H2O=HBr+HIO,该分子的结构式:H-O-I,中心原子是O原子,H-O-I的结构可以看成是H-O-H中的一个H原子被I原子取代,所以O原子的杂化方式是:sp3杂化,
故答案为:H-O-I;sp3杂化;
(5)卤族元素包含:F、Cl、Br、I元素,元素的第一电离能越小,元素失电子能力越强,得电子能力越弱,则越容易形成阳离子,根据表中数据知,卤族元素中第一电离能最小的是I元素,则碘元素易失电子生成简单阳离子,
故答案为:碘;
(6)HCl中存在s-pσ键, HF中存在s-pσ键, SO2中存在p-pπ键, SCl2中存在p-pσ键,所以既不存在s p σ键,也不存在p p π键的是D选项,
故答案为:D;
(7)根据ABm型分子的价电子对计算方法得:ClO2-价电子对数=(7+2×0+1)÷2=4,是sp3杂化,其空间构型是正四面体,但参与成键的原子只有2个,所以其空间构型是V型;等电子体是指价电子数和原子数分别都相等的物质,ClO2-中价电子数是7+6×2+1=20,所以与其互为等电子体的是分子有Cl2O、OF2,
故答案为:V型 ;Cl2O4;
【分析】分子结构中含两个双键或者一个三键(2个π键)中心原子是sp杂化,如CH≡CH、O=C=O,杂化类型都是sp,空间构型都是直线型;含一个双键的是sp2杂化,如本题中的COCl2,结构中含有C=O,sp2杂化,空间构型为平面三角形;sp3杂化,杂化轨道的空间构型是正四面体,如参与成键的原子数是4个,是正四面体,如CH4;但如果参与成键的原子数少了,结构也随之改变,如NH3和H2O分子中N和O都是sp3杂化,但NH3是三角锥形,H2O是V型,本题中的H3O+,中心原子是sp3杂化,参与成键的有3个H原子,所以其空间构型是三角锥形。
29.【答案】(1)溴
(2)大于;AsH3键长大于NH3,故AsH3的键能小于NH3,故稳定性差
(3)略;sp2,sp3;NA;A、B、F、G
(4)N2H62++2OH-=N2H4+2H2O;+1
(5)正四面体;CCl4(或其他合理答案)
(6)As4O6;sp3
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;共价键的形成及共价键的主要类型;判断简单分子或离子的构型;“等电子原理”的应用;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】(1)As的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p3,为第四周期ⅤA族的元素,溴原子核外电子排布式为[Ar]3d104s24p7,同一周期,随原子序数的增加,元素第一电离能呈现增大的趋势,所以As的第一电离能小于同周期第ⅦA族的Br元素,
故答案为:溴
(2)根据元素周期律可知:同主族元素从上到下随原子序数的递增,原子半径越来越大,N-H的键长比As-H短,键能大,所以NH3比AsH3稳定,
故答案为:大于;AsH3键长大于NH3,AsH3的键能小于NH3,所以稳定性差;
(3)①根据题干信息:NH3分子中的一个氢原子被-NH2取代形成的另一种氮的氢化物是肼,结构中氮原子和氮原子形成一个共价键,剩余价键和氢原子形成共价键,每个N原子有一个孤电子对,其电子式为, ,
故答案为: ;
②(CH3)2CO中甲基上的碳原子周围与4个原子相连,呈四面体结构,所以杂化方式是sp3;(CH3)2CO中羰基上的碳原子周围与3个原子相连,呈平面三角形结构,所以杂化方式是sp2,1个(CH3)2CO中含有1个π键,所以1mol (CH3)2CO中的π键数目为:NA,
故答案为:为: sp3杂化;sp2杂化;NA;
③N2H4分子的结构式是: ,N原子是SP3杂化,所以N—H之间是极性键,原子间形成的单键都是σ键,所以N—H是s-sp3 σ键,N-N原子之间是非极性键,也是sp3-sp3 σ键,所以N2H4分子中存在的共价键类型有A、B、F、G,
故答案为:A、B、F、G;
(4)①根据题干的信息:N2H5+与N2H62+是由中性分子N2H4结合质子形成的有类似于 NH4+的性质,N2H62+中N的化合价为+4价,N2H62+是由中性分子N2H4结合2个质子形成的,故N2H62+相当于二元酸,故在碱性溶液中反应的离子方程式为N2H62++2OH-=N2H4+2H2O,
故答案为:为:N2H62++2OH-=N2H4+2H2O;
②N5结构是对称的,5个N排成V形,5个N结合后都达到8电子结构,且含有2个N≡N键,满足条件的结构为: ,故“N5”带一个单位正电荷,
故答案为:为:一个单位正电荷;
(5)根据AsO43-的结构可知,As的最外层电子数是5,根据ABm型分子的价电子对计算方法得:价电子对数=(5+0×4+3)÷2=4,其空间构型是正四面体;等电子体是指价电子数和原子数分别都相等的物质,AsO43-中价电子数是5+6×4+3=32,所以与其互为等电子体的是分子有CCl4,
故答案为:正四面体 ;CCl4;
(6)根据砒霜的分子结构图可知,分子式为As4O6,由于化学键都是单键,所以是sp3杂化,
故答案为:As4O6;sp3。
【分析】(1)结合电子排布式分析第一电离能大小;
(2)根据键长、键能的大小确定氢化物的稳定性;
(3)①根据N2H4的形成书写其电子式;
②由(CH3)2CO的结构确定其中心原子的轨道杂化类型以及所含π键的数目;
③根据N2H4的结构确定其所含的共价键类型;
(4)①N2H62+相当于二元酸,据此书写反应的离子方程式;
②根据描述确定N5的结构式,从而确定其所带电荷;
(5)由价电子对数确定离子的空间构型;根据等电子体的概念确定与其互为等电子体的分子;
(6)根据分子结构图确定分子式,以及中心原子的轨道杂化方式;
黑龙江省实验中学2017-2018学年高二下学期化学(理)期中考试试卷
一、单选题
1.(2018高二下·黑龙江期中)下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是(  )
A.原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围,故称电子云
B.s能级的原子轨道呈球形,处在该轨道上的电子只能在球壳内运动
C.p能级的原子轨道呈哑铃形,随着能层序数的增加,p能级原子轨道数也在增多
D.s、p能级原子轨道的平均半径均随电子层的增大而增大
【答案】D
【知识点】原子核外电子的能级分布
【解析】【解答】A.电子云是对电子运动的形象化描述,它仅表示电子在某一区域内出现的概率,并非原子核真被电子云雾所包裹,A不符合题意;
B.原子轨道是电子出现的概率约为90%的空间轮廓,在轮廓里面表明电子在这一区域内出现的机会大,在轮廓外面表示在此区域出现的机会少,B不符合题意;
C.无论能层序数n怎样变化,每个p能级都是3个原子轨道且相互垂直,C不符合题意。
D.由于按1p、2p、3p……的顺序,电子的能量依次增高,电子在离核更远的区域出现的概率逐渐增大,电子云越来越向更大的空间扩展,原子轨道的平均半径逐渐增大,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.电子云表示的电子在某一区域出现的概率;
B.原子轨道是电子出现的概率约为90%的空间轮廓;
C.每个p能级都是3个原子轨道且相互垂直的;
D.电子在离核更远的区域出现的概率逐渐增大;
2.(2018高二下·黑龙江期中)若15P原子的电子排布式写成1s22s22p63s23pX23PY1,它违背了(  )
A.能量守恒原理 B.洪特规则
C.能量最低原理 D.泡利不相容原理
【答案】B
【知识点】原子核外电子排布
【解析】【解答】P原子3p能级上有3个轨道,3p能级上有3个电子,3个电子应该排在3个不同的轨道上,且自旋方向相同,若将P原子的电子排布式写成1s22s22p63s23px23py1,它违背了洪特规则,
故答案为:B。
【分析】本题考查了原子核外电子排布的相关知识。原子的核外电子排布必须符合能量最低原理(能量越低越稳定)、 泡利不相容原理 和洪特规则,根据其概念、特点进行分析即可得出答案。
3.(2018高二下·黑龙江期中)下列有关化学用语表示正确的是(  )
A.H2S的电子式:
B.基态氧原子的电子排布图:
C.二氧化硅的分子式:SiO2
D.24Cr的电子排布式:[Ar]3d54s1
【答案】D
【知识点】原子核外电子排布;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.H2S是共价化合物,没有形成离子,其电子式是 ,A不符合题意;
B.原子核外的电子尽可能的成单排列,而且自旋方向相同,这样可以使原子的能量最低,所以基态氧原子的电子排布图是 ,B不符合题意;
C.二氧化硅是原子晶体,在晶体中原子之间形成共价网状结构,没有分子,化学式是SiO2,C不符合题意;
D.24Cr的核外电子排布式:[Ar]3d54s1,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.H2S为共价化合物;
B.根据原子核外电子的排布分析;
C.二氧化硅为原子晶体;
D.根据构造原理分析;
4.(2018高二下·黑龙江期中)气态中性基态原子的原子核外电子排布发生如下变化,吸收能量最多的是(  )
A.1s22s22p63s23p2→1s22s22p63s23p1
B.1s22s22p63s23p3→1s22s22p63s23p2
C.1s22s22p63s23p4→1s22s22p63s23p3
D.1s22s22p63s23p63d104s24p2→1s22s22p63s23p63d104s24p1
【答案】B
【知识点】原子核外电子排布
【解析】【解答】能级上电子处于半满、全满、全空,这样的原子相对稳定,不易失去电子,p能级上最多容纳6个电子,s能级上最多容纳2个电子,选项B中3p能级上有3个电子处于半满,相对稳定,不易失去电子,即失去电子消耗的能量多,B符合题意;
故答案为:B
【分析】能级上电子处于半满、全满、全空,这样的原子相对稳定,不易失去电子,据此结合选项分析。
5.(2018高二下·黑龙江期中)科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3(如图所示).已知该分子中N﹣N﹣N键角都是108.1°,下列有关N(NO2)3的说法正确的是(  )
A.分子中N、O间形成的共价键是非极性键
B.15.2g该物质含有6.02×1022个原子
C.分子中四个氮原子共平面
D.该物质既有氧化性又有还原性
【答案】D
【知识点】化学键;判断简单分子或离子的构型
【解析】【解答】A.N和O两种原子属于不同的非金属元素,它们之间形成的共价键是极性键,A不符合题意;
B.该化合物分子式:N(NO2)3,摩尔质量是152g/mol,15.2g该物质的物质的量为0.1mol,含有的原子数0.1×10×6.02×1023=6.02×1023,B不符合题意;
C.该分子中N-N-N键角都是108.1°,所以该分子不可能是平面型结构,而是三角锥形,C不符合题意;
D.该分子的化学式N4O6,可知分子中氮原子的化合价是+3价,处于中间价态,化合价既可以升高到+4、+5价,又可以降低到+2、+1、0、-3价,所以该物质既有氧化性又有还原性,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.N、O间的共价键为极性共价键;
B.根据公式计算物质的物质的量,进而确定其原子数;
C.由分子构型确定共平面原子;
D.根据氮元素的化合价确定其性质;
6.(2018高二下·黑龙江期中)下列原子的电子跃迁能释放光能形成发射光谱的是(  )
A.1s22s22p63s2―→1s22s22p63p2 B.1s22s22p33s1―→1s22s22p4
C.1s22s2―→1s22s12p1 D.1s22s22p ―→1s22s22p
【答案】B
【知识点】原子核外电子排布
【解析】【解答】A.原子中的电子从能量较高的轨道(激发态)跃迁到能量较低的轨道(基态或者低能态),多余的能量以光的形式出现,即形成发射光谱, 3s2→3p2 ,吸收能量,形成吸收光谱,A不符合题意;
B.在1s22s22p33s1→1s22s22p4中,3s1→2p4从高能态到低能态,释放能量,形成发射光谱,B符合题意;
C.从2s2→2p1 吸收能量,形成吸收光谱,C不符合题意;
D.2p →2p ,2Px与2Py空间伸展方向不同,轨道的能量相同, D不符合题意;
故答案为:B
【分析】原子中的电子从能量较高的轨道(激发态)跃迁到能量较低的轨道(基态或者低能态),多余的能量以光的形式出现,即形成发射光谱, 吸收能量,形成吸收光谱,据此结合选项进行分析。
7.(2018高二下·黑龙江期中)下列关于元素第一电离能的说法错误的是(  )
A.钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能,故钾的活泼性强于钠
B.因同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小,故第一电离能必定依次增大
C.最外层电子排布为ns2np6(若只有K层时为1s2)的原子,第一电离能较大
D.对于同一元素而言,原子的逐级电离能越来越大
【答案】B
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用
【解析】【解答】A.钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能,说明钾失电子能力比钠强,所以钾的活泼性强于钠,A不符合题意;
B.同一周期元素原子半径随着原子序数的增大而减小,第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但第IIA族元素大于第IIIA族元素,第VA族元素大于第VIA族元素,B符合题意;
C.最外层电子排布为ns2np6(若只有K层时为1s2)的原子达到稳定结构,再失去电子较难,所以其第一电离能较大,C不符合题意;
D.对于同一元素来说,原子失去电子个数越多,其失电子能力越弱,所以原子的电离能随着原子失去电子个数的增多而增大, D不符合题意;
故答案为:B
【分析】此题是对第一电离能的考查, 结合相关知识进行分析即可。
8.(2018高二下·黑龙江期中)电子构型为[Ar]3d54s2的元素属于下列哪一类元素(  )
A.稀有气体 B.主族元素
C.过渡元素 D.卤族元素
【答案】C
【知识点】原子核外电子排布
【解析】【解答】元素外围电子构型为3d54s2,根据电子排布式知,该原子含有4个能层,所以位于第四周期,外围电子总数为7,即处于ⅦB族,故该元素位于第四周期第ⅦB族,是过渡元素,C符合题意;
故答案为:C
【分析】根据电子构型,确定该元素在元素周期表中的位置,进而确定该元素属于哪一类元素。
9.(2018高二下·黑龙江期中)如图是第三周期11~17号元素某些性质变化趋势的柱形图,下列有关说法中正确的是(  )
A.y轴表示的可能是第一电离能
B.y轴表示的可能是电负性
C.y轴表示的可能是原子半径
D.y轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数
【答案】B
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A.第三周期P元素的3p轨道为半充满结构,较为稳定,P的第一电离能大于S,A不符合题意;
B.同周期元素从左到右,电负性逐渐增大, B符合题意;
C.同周期元素从左到右,原子序数逐渐增大,原子半径逐渐减小,C不符合题意;
D.形成基态离子转移的电子数,金属元素逐渐增多(从1到3),非金属元素逐渐减小(从4到1),D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.根据第一电离能的大小判断分析;
B.根据电负性的递变规律分析;
C.根据原子半径的递变规律分析;
D.根据形成离子过程中转移的电子数分析;
10.(2018高二下·黑龙江期中)2017年1月,南京理工大学胡炳成教授团队成功合成世界首个全氮阴离子盐,全氮阴离子化学式为N5-。下列关于全氮阴离子盐的说法正确的是(  )
A.每个N5-含有26个电子
B.N5-的摩尔质量为71g·mol-1
C.全氮阴离子盐既含离子键又含共价键
D.全氮阴离子盐可能属于电解质,也可能属于非电解质
【答案】C
【知识点】化学键;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.每个N5- 含有36个电子,A不符合题意;
B.N5-的摩尔质量为70g·mol-1,B不符合题意;
C.N5-含有共价键,全氮阴离子与金属离子之间存在离子键,C符合题意;
D.盐都是电解质,所以全氮阴离子盐属于电解质,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.根据电子数等于质子数分析;
B.摩尔质量以g/mol为单位时,数值上等于相对原子质量;
C.该盐中既含有离子键,又含有共价键;
D.盐都属于电解质;
11.(2018高二下·黑龙江期中)现有四种元素的基态原子的电子排布式如下:① 1s22s22p63s23p4; ②1s22s22p63s23p3;③1s22s22p3; ④1s22s22p5。则下列有关比较中正确的是(  )
A.第一电离能:④>③>②>①
B.原子半径:①>②>④>③
C.电负性:④>③>②>①
D.最高正化合价:④>①>③=②
【答案】A
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A.同周期自左而右,第一电离能增大,但P元素原子3p能级为半满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素,所以第一电离能F>N,P>S,同主族自上而下第一电离能减弱, N>P,所以第一电离能F>N>P>S,即④>③>②>①,A符合题意;
B.同周期自左而右,原子半径减小,N>F,P>S,S、P三个电子层,半径比第二周期的N、F大,所以半径大小的关系:P>S>N>F,即②>①>③>④,B不符合题意;
C.同周期自左而右,电负性增大,F>N,S>P,同主族自上而下降低,N>P,电负性:F>N>S>P,④>③>①>②,C不符合题意;
D.S元素最高正化合价为+6,N、P元素最高正化合价为+5,F没有正化合价,最高正化合价:②=③>①,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】由核外电子排布式可知,①1s22s22p63s23p4为S元素,②1s22s22p63s23p3为P元素,③1s22s22p3为N元素,④1s22s22p5为F元素;结合元素周期表中性质递变规律进行分析。
12.(2018高二下·黑龙江期中)六氟化硫分子(如图)呈正八面体,难以水解,在电器工业方面有着广泛用途。下列有关SF6的推测正确的是(  )
A.高温条件下,SF6微弱水解生成H2SO4和HF
B.SF6易燃烧生成二氧化硫
C.SF6中各原子均达到 8 电子稳定结构
D.六氟化硫分子中的S—F键都是σ键,键长、键能不完全相等
【答案】A
【知识点】判断简单分子或离子的构型
【解析】【解答】A.SF6难以水解,但在高温条件下,SF6微弱水解,反应方程式:SF6+4H2O H2SO4+6HF,A符合题意;
B.在SF6中S元素为+6价,S已处于最高价,不可能再被氧气氧化生成硫为+4价的二氧化硫,B不符合题意;
C.六氟化硫分子呈正八面体,F原子达到八电子稳定结构,1个F原子最外层周围有8个电子,1个S原子最外层周围有12个电子,C不符合题意;
D.六氟化硫分子为正八面体构型,根据题干的图示,S—F键是单键,所以S—F键是σ键,因为是正八面体结构,所以键长、键能都相同,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.高温条件下,SF6能水解产生H2SO4和HF;
B.SF6中硫元素为+6价,不与O2发生还原反应;
C.根据分子结构确定原子的最外层电子数;
D.由分子构型确定其键长、键能是否相同;
13.(2018高二下·黑龙江期中)长式周期表共有18个纵行,从左到右排为1-18列,即碱金属为第一列,稀有气体元素为第18列。按这种规定,下列说法正确的是(  )
A.第9列元素中有非金属元素
B.只有第二列的元素原子最外层电子排布为ns2
C.第四周期第8列元素是铁元素
D.第15列元素原子的最外层电子排布为ns2np5
【答案】C
【知识点】元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A、第9列属于第Ⅷ族,都是金属元素,没有非金属元素,A不符合题意;
B、第2列是第ⅡA族,最外层电子排布为ns2,He处于零族,He原子的核外电子排布为1s2,一些过渡元素的最外层电子排布为ns2,B不符合题意;
C、第四周期第8列元素是第Ⅷ族的第一种元素,原子序数为26,是铁元素,C符合题意;
D、第15列为第ⅤA族,属于p区,最外层电子数为5,最外层电子排布为ns2np3,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A、第9列属于第Ⅷ族,都是金属元素;
B、He处于零族,He原子的核外电子排布为1s2;
C、第四周期第8列元素是第Ⅷ族的第一种元素,原子序数为26;
D、第15列为第ⅤA族,属于p区,最外层电子数等于族序数;
14.(2018高二下·黑龙江期中)以下有关元素性质的说法错误的是(  )。
A.具有下列电子排布式的原子中,①1s22s22p63s23p2 ②1s22s22p3 ③1s22s22p2 ④1s22s22p63s23p4 原子半径最大的是①
B.具有下列价电子排布式的原子中,①3s23p1②3s23p2③3s23p3④3s23p4第一电离能最大的是③
C.①Na、K、Rb②N、P、As③O、S、Se ④Na、P、Cl,元素的电负性随原子序数增大而递增的是④
D.某元素气态基态原子的逐级电离能(kJ·mol-1)分别为738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、21703,当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X3+
【答案】D
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】在下列电子排布式的原子中,①1s22s22p63s23p2是Si原子, ②1s22s22p3是N原子, ③1s22s22p2是C原子, ④1s22s22p63s23p4是S原子,原子半径的大小关系:Si>S>C>N,所以原子半径最大的是Si,即①,A不符合题意;
B.在下列价电子排布式的原子中,①3s23p1是Al原子 ②3s23p2是Si原子 ③3s23p3是P原子 ④3s23p4是S原子,第一电离能大小顺序:P>S>Si>Al,第一电离能最大的是P,即③,B不符合题意;
C.同一周期,从左到右元素电负性递增,④Na、P、Cl的电负性逐渐增加,④符合题干要求,同一主族,自上而下元素电负性递减,①Na、K、Rb②N、P、As③O、S、Se的电负性随原子序数递增而递减,①②③不符合题干要求,所以,元素的电负性随原子序数增大而递增的是④,C不符合题意;
D.根据电离能变化的趋势,X最外层应该有2个电子,与氯气反应时可能生成的阳离子是X2+,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.结合元素周期表中原子半径的大小比较分析;
B.结合第一电离能的递变规律分析;
C.结合电负性的递变规律分析;
D.结合电离能变化趋势分析;
15.(2018高二下·黑龙江期中)下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是(  )
A.BeCl2与BF3 B.CO2与SO2 C.CCl4与NH3 D.C2H2和C2H4
【答案】C
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A、BeCl2中Be含有2个σ键,孤电子对是(2-2×1)/2=0,杂化类型是sp,BF3中B含有3个σ键,孤电子对为(3-3×1)/2=0,杂化类型为sp2,A不符合题意;
B、CO2含有2个σ键,孤电子对为(4-2×2)/2=0,杂化类型为sp,SO2中S有2个σ键,孤电子对为(6-2×2)/2=1,杂化类型为sp2,B不符合题意;
C、CCl4中C含有4个σ键,无孤电子对,杂化类型为sp3,NH3中N含有3个σ键,孤电子对为(5-3×1)/2=1,杂化类型是为sp3,C符合题意;
D、乙炔是空间构型为直线,因此碳的杂化类型为sp,乙烯是平面结构,碳原子的杂化类型为sp2,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】根据选项所给物质,计算其中心原子的孤电子对数,从而确定其中心原子的轨道杂化类型。
16.(2018高二下·黑龙江期中)下列关于杂化轨道的叙述中,错误的是(  )
A.分子中中心原子通过SP3杂化轨道成键时,该分子不一定为正四面体结构
B.杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子
C.H2SO4硫酸分子中三种原子均以杂化轨道成键
D.N2分子中N原子没有杂化,分子中有一个σ键、2个π键
【答案】C
【知识点】判断简单分子或离子的构型;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】在硫酸分子中,氢原子不能形成杂化,所以选项C是不符合题意的,其余1都是符合题意的,
故答案为:C
【分析】A.分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时,该分子不一定为正四面体结构,可能是三角锥形或V形;
B.杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤对电子;
C.H原子不能形成杂化;
D.N2分子中氮原子间以三键的形式结合;
17.(2018高二下·黑龙江期中)下列分子或离子中键角由大到小排列的是(  )
①BCl3②NH3③H2O ④PCl4+⑤BeCl2
A.⑤①④②③ B.⑤④①②③
C.④①②⑤③ D.③②④①⑤
【答案】A
【知识点】键能、键长、键角及其应用
【解析】【解答】①BCl3分子的空间构型是平面三角形,键角是120°,②NH3分子的空间构型是三角锥形,键角是107°,③H2O分子的空间构型是V型,键角是105°④PCl4+分子的空间构型是正四面体形,键角是109°28′,⑤BeCl2的空间构型是直线型,键角是180°,键角由大到小排列:BeCl2 >BCl3 >PCl4+> NH3 >H2O,即:⑤> ①> ④ > ②> ③ ,A符合题意;
故答案为:A
【分析】由分子构型确定其键角,从而得出各物质的键角大小排序。
18.(2018高二下·黑龙江期中)CH3+,-CH3,CH3-都是重要的有机反应中间体,有关它们的说法正确的是(  )
A.它们互为等电子体,碳原子均采取sp2杂化
B.CH3—与NH3、H3O+互为等电子体,几何构型均为正四面体形
C.CH3+中的碳原子采取sp2杂化,所有原子均共面
D.CH3+与OH-形成的化合物中含有离子键
【答案】C
【知识点】“等电子原理”的应用;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A.等电子体是指价电子数和原子数分别都相等的物质,甲烷分子变成CH3+、-CH3、CH3-时,失去的分别是氢负离子、氢原子和氢离子,原子个数相同,价电子数不同,A不符合题意;
B.CH3-与NH3、H3O+均具有8个价电子、4个原子,互为等电子体,立体构型均为三角锥形,不是正四面体形,B不符合题意;
C.CH 中的碳原子含有(4-1-3×1)÷2=0对孤对电子,所以 中的碳原子采取sp2杂化,所有原子均共面,C符合题意;
D.CH3+与OH-形成的化合物为CH3OH,均由非金属元素组成,只含有共价键,不含有离子键,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.根据等电子体的概念分析;
B.由其结构确定分子构型;
C.计算中心原子的孤对电子,从而确定其中心原子的杂化类型;
D.二者形成的化合物为CH3OH;
19.(2018高二下·黑龙江期中)下列事实不能用键能的大小来解释的是(  )
A.N元素的电负性较大,但N2的化学性质很稳定
B.惰性气体一般难发生反应
C.HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱
D.F2比O2更容易与H2反应
【答案】B
【知识点】键能、键长、键角及其应用
【解析】【解答】A、由于N2分子中存在三键,键能很大,破坏共价键需要很大的能量,所以N2的化学性质很稳定,A不符合题意;
B、稀有气体都为单原子分子,分子内部没有化学键,B符合题意;
C、卤族元素从F到I原子半径逐渐增大,其氢化物中的化学键键长逐渐变长,键能逐渐变小,所以稳定性逐渐减弱,C不符合题意;
D、由于H-F键的键能大于H—O键,所以二者相比较,更容易生成HF,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.单质的稳定性与分子内的化学键的键能有关;
B.稀有气体是单原子分子,不存在化学键;
C.结构相似,键能越大,物质越稳定;
D.H-F键能大于H-O键能,HF更稳定,更易形成;
20.(2018高二下·黑龙江期中)在以离子键为主的化学键中常含有共价键的成分。下列各对原子形成化学键中共价键成分最少的是:(  )
A.Li,F B.Na,F
C.Na,Cl D.Mg,O
【答案】B
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用
【解析】【解答】比较两原子电负性的差,其中Na与F的电负性差最大,B符合题意;
故答案为:B
【分析】一般来说,活泼金属和活泼非金属之间易形成离子键,非金属之间易形成共价键(铵盐除外),据此分析解答。
21.(2018高二下·黑龙江期中)氯化亚砜(SOCl2)是一种很重要的化学试剂,可以作为氯化剂和脱水剂。下列关于氯化亚砜分子的几何构型和中心原子(S)采取杂化方式的说法正确的是(  )
A.三角锥形、sp3 B.V形、sp2
C.平面三角形、sp2 D.三角锥形、sp2
【答案】A
【知识点】判断简单分子或离子的构型
【解析】【解答】SOCl2中S原子成2个S-Cl键,1个S=O,价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+ =4,杂化轨道数是4,故S原子采取sp3杂化,含一对孤电子,分子形状为三角锥形,A符合题意;
故答案为:A
【分析】根据价电子对互斥理论确定微粒的空间构型。
22.(2018高二下·黑龙江期中)有关苯分子中的化学键描述正确的是(  )
A.每个碳原子的sp2杂化轨道中的其中一个形成大π键
B.1个苯分子有6个σ键
C.每个碳原子的未参加杂化的2p轨道形成大π键
D.1个苯分子有3个π键
【答案】C
【知识点】苯的结构与性质
【解析】【解答】A.苯分子中每个碳原子的未参加杂化的2p轨道用来形成大π键,每个碳原子都以sp2杂化轨道形成σ键, A不符合题意;
B.1个苯分子中6个H-C之间是以s-sp2形成的6个σ键,6个C-C之间是sp2-sp2形成的6个σ键,所以1个苯分子有12个σ键,B不符合题意;
C.杂化轨道只能形成σ键,不能形成π键,苯分子中每个碳原子的未参加杂化的2p轨道用来形成大π键,C符合题意;
D.苯环上 6个碳原子各有1个未参加杂化的2p轨道,它们垂直于环的平面,并从侧面相互重叠而形成一个闭合的π键,并且均匀地对称分布在环平面的上方和下方.通常把苯的这种键型称为大π键,所以,1个苯分子有1个大π键,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】苯分子中,每个碳原子中的三个sp2杂化轨道分别与两个碳原子和一个氢原子形成三个σ键,同时每个碳原子还有一个未参加杂化的2p轨道,均有一个未成对电子,这些2p轨道相互平行,以“肩并肩”方式相互重叠,形成一个多电子的大π键,据此结合选项分析。
23.(2018高二下·黑龙江期中)下列各组原子中,彼此化学性质一定相似的是(  )
A.原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子
B.2p轨道上只有2个电子的X原子与3p轨道上只有2个电子的Y原子
C.原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子
D.最外层都只有一个电子的X、Y原子
【答案】B
【知识点】原子结构与元素的性质
【解析】【解答】A.原子核外电子排布式为1s2的X原子是He,原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子是Be,前者是稀有气体,化学性质稳定,Be是金属元素,二者的性质相差很大,A不符合题意;
B.2p轨道上只有2个电子的X原子是C,3p轨道上只有2个电子的Y原子是Si,C与Si是同一主族的两种元素,化学性质相似,B符合题意;
C.原子核外M层上仅有两个电子的X原子是Mg,原子核外N层上仅有两个电子的Y原子可能是:Ca、SC、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn,所以Y原子不一定是Ca,不是Ca原子,它们的性质相似性就相差很大,C不符合题意;
D.最外层都只有一个电子的X、Y原子,可能为H与碱金属元素,性质有相似地方,都具有还原性,但与ⅠB族元素性质不同,虽然最外层也有1个电子,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】原子的结构决定元素的化学性质,原子核外最外层的电子或价电子数目相等,则元素对应的单质或化合物的性质相似;据此结合选项进行分析。
24.(2018高二下·黑龙江期中)下列有关C2H6、C2H4、C2H2的叙述正确的是(  )
A.C原子的轨道杂化类型分别为sp,sp2、sp3
B.π键总数:C2H6>C2H4>C2H2
C.碳碳键间的键能:C2H6>C2H4>C2H2
D.σ键总数:C2H6>C2H4>C2H2
【答案】D
【知识点】化学键;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A.乙烷是烷烃,碳原子全部是sp3杂化,乙烯是平面型结构,含有碳碳双键,碳原子是sp2杂化,乙炔是直线型结构,分子中含有碳碳三键,碳原子是sp杂化,A不符合题意;
B.单键都是σ键,双键中一个是σ键,另一个是π键,碳碳三键是由1个σ键和2个π键组成,所以π键总数:C2H6<C2H4<C2H2,B不符合题意;
C.碳碳三键键能大于碳碳双键键能,碳碳双键键能大于碳碳单键键能,则碳碳键间的键能:C2H6<C2H4<C2H2,C不符合题意;
D.1个C2H6分子中含7个σ键,1个C2H4分子中含5个σ键和1个π键,1个C2H2分子中含3个σ键和2个π键,所以σ键总数:C2H6>C2H4>C2H2,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.根据价层电子对互斥理论确定分子中原子杂化方式,价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数;
B.单键为σ键,双键中有1个σ键、1个π键,三键中有1个σ键和两个π键;
C.碳碳三键的键能大于碳碳双键的键能,碳碳双键的键能大于碳碳单键的键能,但不是2倍关系;
D.单键为σ键,双键中有1个σ键,三键中有1个σ键;
25.(2018高二下·黑龙江期中)原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种短周期元素,X、W原子的最外层电子数与其电子层数相等,X、Z的最外层电子数之和与Y、W的最外层电子数之和相等。甲的化学式为YX3,是一种刺激性气味的气体,乙的化学式为YZ3,丙是由X、Y、Z组成的盐。下列说法正确的是(  )
A.原子半径:W>Y>Z,而离子半径:Z>Y>W
B.X的单质分子中存在s-pσ键
C.测得丙的水溶液呈酸性,则溶液中丙盐阳离子浓度大于酸根离子浓度
D.Y的单质分子中有一个p-pσ键和二个p-pπ键
【答案】D
【知识点】元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A、同周期自左向右原子半径之间减小,同主族自上而下原子半径逐渐增大,则原子半径:W>Y>Z。核外电子排布相同的微粒其微粒半径随原子序数的增大而减小,则离子半径:Y>Z>W,A不符合题意;
B、氢原子只有s电子,因此氢气分子中不存在s-pσ键,B不符合题意;
C、丙是由X、Y、Z组成的盐,则丙是NH4F。测得丙的水溶液呈酸性,这说明NH4+的水解程度强于F-的水解程度,所以溶液中丙盐阳离子浓度小于酸根离子浓度,C不符合题意;
D、氮气分子中含有氮氮三键,三键是由1个σ键和2个π键构成的,因此氮气单质分子中有一个p-pσ键和二个p-pπ键,D符合题意;
故答案为:D
【分析】甲的化学式为YX3,是一种刺激性气味的气体,该气体是氨气,则X是H,Y是N。X、W原子的最外层电子数与其电子层数相等,且W的原子序数最大,所以W应该是第三周期元素,因此W是铝元素。X、Z的最外层电子数之和与Y、W的最外层电子数之和相等,所以Z的最外层电子数是5+3-1=7。由于Z元素的原子序数介于Y和W之间,因此Z是氟元素。据此结合选项分析。
二、填空题
26.(2018高二下·黑龙江期中)芦笋中的天冬酰胺(结构如下图)和微量元素硒、铬、锰等,具有提高身体免疫力的功效。
(1)天冬酰胺所含元素中,   (填元素名称)元素基态原子核外未成对电子数最多。
(2)天冬酰胺中碳原子的杂化轨道类型有   种。
(3)H2S和H2Se的参数对比见下表。
化学式 键长/nm 键角 沸点/℃
H2S 1.34 92.3° -60.75
H2Se 1.47 91.0° -41.50
①H2Se分子中含有的共价键类型为   (填“σ”或“π”)。
②H2S的键角大于H2Se的原因可能为   。
③H2Se的酸性比H2S   (填“强”或“弱”)。
(4)已知钼(Mo)位于第五周期ⅥB族,钼、铬、锰的部分电离能如下表所示:
编号 I5/kJ·mol-1 I6/kJ·mol-1 I7/kJ·mol-1 I8/kJ·mol-1
A 6990 9220 11500 18770
B 6702 8745 15455 17820
C 5257 6641 12125 13860
A是   (填元素符号),B的价电子排布式为   。
【答案】(1)氮
(2)2
(3)σ;S的电负性强于Se,形成的共用电子对斥力大,键角大;强
(4)Mn;3d54s1
【知识点】原子结构的构造原理;元素电离能、电负性的含义及应用;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)根据天冬酰胺结构可判断所含元素为碳、氢、氧、氮;C、H、N、O的价电子排布式分别为:2s22p2、1s1、2s22p3、2s22p4,未成对电子分别为:2、1、3、2,所以氮元素未成对电子最多,
故答案为:碳、氢、氧、氮;氮;
(2)根据题干给的天冬酰胺结构可以看出碳原子形成的化学键的类型有单键和双键,碳原子以sp3和sp2杂化,所以碳原子的杂化类型有2种,
故答案为:2;
(3)①O、S、Se是同一主族的元素,H2Se的结构与H2O相似,其结构式:H-Se-H, H-Se是单键,所以H-Se的共价键类型为σ键,
故答案为:σ键;
②由于S的电负性比Se大,使共用电子对间的排斥力变大,因而H2S的键角更大;(或者由于H-S键键长比H-Se键长短,两氢原子距离更近,斥力更强,因而H2S的键角更大),
故答案为:S的电负性强于Se,形成的共用电子对斥力大,使H2S的键角更大;
③无氧酸的酸性强弱看非金属性的强弱,非金属性越强,与氢元素的结合能力越强,在水溶液中就越难电离,酸性就越弱。由于S的非金属性大于Se的非金属,所以酸性:H2Se>H2S,
故答案为:强;
(4)钼和铬在同一副族,性质存在相似性和递变性,故电离能也存在相似性,B、C电离能变化相似,且铬的金属性小于钼,故铬的电离能比钼的相应要大,故B为铬,C为钼,A代表锰元素,元素符号为:Mn,铬的价电子排布为:3d54s1,
故答案为:Mn;3d54s1。
【分析】(1)根据天冬酰胺结构可判断所含元素为C、H、N、O,根据价电子排布式可知未成对电子的多少;
(2)从结构中看碳原子形成的化学键的类型,根据碳原子中单键以sp3杂化,双键以sp2杂化,三键以sp杂化判断;
(3)①根据H2Se的结构确定所含的化学键;
②根据键角的影响因素分析;
③根据酸性的影响因素分析;
(4)根据金属性和电离能的关系及同族性质的相似性判断元素,从而写出价电子排布式;
27.(2018高二下·黑龙江期中)A,B,C,D,E,F,G、H是元素周期表前四周期常见元素,且原子序数依次增大,其相关信息如下表:
元素 相关信息
A 原子核外有6种不同运动状态的电子
C 基态原子中s电子总数与p电子总数相等
D 原子半径在同周期元素中最大
E 基态原子最外层电子排布式为3s23p1
F 基态原子的最外层p轨道有两个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反
G 基态原子核外有7个能级且能量最高的能级上有6个电子
H 是我国使用最早的合金中的最主要元素
请用化学用语填空:
(1)A元素位于元素周期表第   周期   族;C元素和F元素的电负性比较,较小的是   。
(2)D的单质在空气中燃烧时火焰的颜色是   ,请用原子结构的知识解释发光的原因:   。
(3)H元素位于元素周期表的   区。基态E原子的L层电子排布图为   。
(4)B元素与宇宙中含量最丰富的元素形成的最简单化合物的VSEPR模型为   ,B元素与同周期相邻两元素的电离能大小关系为   
, 请解释原因   。
(5)G元素的低价阳离子的离子结构示意图是   ,F元素原子的价电子的电子排布图是   。
(6)在基态G中,电子占据的最高能层符号为   ,该能层具有的原子轨道数为   。
(7)G的高价阳离子的溶液与H单质反应的离子方程式为   ;
(8)与E元素成对角线关系的某元素的最高价氧化物的水化物具有两性,写出该两性物质与D元素的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式:   。
【答案】(1)二;ⅣA;Cl
(2)黄色;电子有高能量的激发态跃迁到低能量的激发态或基态释放能量,以光辐射的形式表现出来
(3)ds;略
(4)四面体;C(5);
(6)N;16
(7)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
(8)Be(OH)2+2OH-=BeO22-+2H2O
【知识点】原子核外电子排布;元素电离能、电负性的含义及应用;判断简单分子或离子的构型
【解析】【解答】(1)A为碳元素,原子序数是6,位于元素周期表第二周期ⅣA族; O与Cl形成的化合物中O元素表现负价,对电子的吸引能力更强,故Cl的电负性较小,
故答案为:二、ⅣA; Cl;
(2)钠在空气中燃烧时火焰的颜色是黄色的,钠原子中的电子吸收了能量,从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道,处于激发态,处于激发态的电子是不稳定的,很快跃迁回能量较低的轨道(低能量的激发态或基态),这时就将多余的能量以光的形式放出,
故答案为:黄色;电子从高能量的激发态跃迁到低能量的激发态或基态释放能量,以光辐射的形式表现出来;
(3)Cu是29号元素,价电子排布式3d104s1,所以Cu元素位于元素周期表的ds区,Al原子的电子排布式是:1s22s22p63s23p1, L层是第二层,电子排布图为: ;
(4)N元素与宇宙中含量最丰富的元素形成的最简单化合物为NH3,分子构型为三角锥形;C、N、O三种元素的第一电离能大小关系是: N>O>C;C、N、O元素是同一周期,在同周期中,随原子序数递增,第一电离能逐渐增大,但N元素的2p轨道处于半充满状态,比较稳定,较难失去电子,所以比相邻的氧元素要大,
故答案为:C(5)G为Fe元素,其低价阳离子的离子结构示意图是 ;F为Cl元素,其原子的价电子构型的电子排布图(轨道表示式)是 ,
故答案为: ; ;
(6)G为Fe元素,其基态原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2,电子占据的最高能层是4s,所以最高能层符号N层;N层有s、p、D、f4个亚层,s亚层有1个轨道,p亚层有3个轨道,d亚层有5个轨道,f亚层有7个轨道,所以共有轨道数:1+3+5+7=16,
故答案为:N;16;
(7)G是Fe,H是Cu,铁离子与Cu反应生成亚铁离子与铜离子,反应的离子方程式为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,
故答案为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;
(8)E元素是Al,与Al元素成对角关系的某元素的最高价氧化物的水化物具有两性,该元素为Be,其最高价氧化物的水化物为Be(OH)2,与氢氧化钠反应的方程式为:Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O,其离方程式: Be(OH)2+2OH-=BeO22-+2H2O,
故答案为:Be(OH)2+2OH-=BeO22-+2H2O。
【分析】A的原子核外有6种不同运动状态的电子,即核外共有6个电子,A为碳元素;C的基态原子中s电子总数与p电子总数相等,则核外电子排布为1s22s22p4,C是氧元素;由于A、B、C原子序数依次递增,故B是氮元素;D的原子半径在同周期元素中最大,故D应为第三周期元素,是钠元素;E的基态原子最外层电子排布式为3s23p1,E是铝元素;F的基态原子的最外层p轨道有两个电子的自旋方向与其它电子的自旋方向相反,说明p轨道上有5个电子,是氯元素;G的基态原子核外有7个能级且能量最高的能级上有6个电子,则其电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,是铁元素;H是我国使用最早的合金中的最主要元素,是铜元素;所以A、B、C、D、E、F、G、H分别是:C、N、O、Na、Al、Cl、Fe、Cu;据此结合设问进行分析作答。
28.(2018高二下·黑龙江期中)氧族元素和卤族元素都能形成多种物质,我们可以利用所学物质结构的相关知识去认识和理解。
(1)H+可与H2O形成H3O+,H3O+ 立体构型为   。H3O+中H﹣O﹣H键角比H2O中H﹣O﹣H键角大,原因为   。
(2)COCl2的空间构型为   ;溴的价电子排布式为   。
(3)根据已经掌握的共价键知识判断,键的极性F-H
   
O-H(“>”,“=”或“<”)
(4)溴化碘和水反应生成了一种三原子分子,该分子的结构式为   
,中心原子杂化轨道类型为   。
(5)根据下表提供的第一电离能数据判断:最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是   。
  氟 氯 溴 碘
第一电离能(kJ/mol) 1681 1251 1140 1008
(6)下列分子既不存在s p σ键,也不存在p p π键的是________。
A.HCl B.HF
C.SO2 D.SCl2
(7)ClO2-立体构型为   ,写出与ClO2-互为等电子体的一种分子为   。
【答案】(1)三角锥;共用电子对多斥力大,键角大
(2)平面三角形;4s24p5
(3)>
(4)H-O-I;sp3杂化
(5)碘
(6)D
(7)V形;Cl2O (或其他合理答案)
【知识点】键能、键长、键角及其应用;判断简单分子或离子的构型;“等电子原理”的应用;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】(1)根据ABm型分子的价电子对计算方法得:H3O+价电子对数=(6+1×3-1)÷2=4,其空间构型是正四面体,但参与成键的原子只有三个,所以受孤对电子的斥力影响,其结构是三角锥形; H2O中O原子有2孤对电子,H3O+中O原子只有1对孤对电子,排斥力较小,所以H3O+中H﹣O﹣H键角比H3O+中H﹣O﹣H键角大,
故答案为:三角锥型 ;孤对电子对多斥力大,键角大;
(2)在COCl2结构中,成键电子对数=(4+2+0)/2=3 (碳是中心原子,提供4个价电子,卤素做配原子提供1个价电子,氧原子做配原子不提供价电子),等于3,中心原子无孤电子对,C与O原子之间形成C=O双键,碳原子是SP2杂化,其结构式是 ,所以它的空间构型为平面三角形所以;溴原子是35号元素,其核外电子排布式:1s22s22p63s23p63d104s24p5,所以溴的价电子排布式:4s24p5,
故答案为:平面三角形;4s24p5;
(3)成键原子得电子能力的差别越大,共用电子对偏移的程度越大,共价键的极性就越强,F的非金属性比O强,所以F原子得电子能够比O原子强,键的极性F-H 大于O-H,
故答案为:> ;
(4)溴化碘是拟卤素,溴的非金属性比碘强,溴化碘与水反应类似与氯气与水反应,溴化碘与水反应的化学方程式为IBr+H2O=HBr+HIO,该分子的结构式:H-O-I,中心原子是O原子,H-O-I的结构可以看成是H-O-H中的一个H原子被I原子取代,所以O原子的杂化方式是:sp3杂化,
故答案为:H-O-I;sp3杂化;
(5)卤族元素包含:F、Cl、Br、I元素,元素的第一电离能越小,元素失电子能力越强,得电子能力越弱,则越容易形成阳离子,根据表中数据知,卤族元素中第一电离能最小的是I元素,则碘元素易失电子生成简单阳离子,
故答案为:碘;
(6)HCl中存在s-pσ键, HF中存在s-pσ键, SO2中存在p-pπ键, SCl2中存在p-pσ键,所以既不存在s p σ键,也不存在p p π键的是D选项,
故答案为:D;
(7)根据ABm型分子的价电子对计算方法得:ClO2-价电子对数=(7+2×0+1)÷2=4,是sp3杂化,其空间构型是正四面体,但参与成键的原子只有2个,所以其空间构型是V型;等电子体是指价电子数和原子数分别都相等的物质,ClO2-中价电子数是7+6×2+1=20,所以与其互为等电子体的是分子有Cl2O、OF2,
故答案为:V型 ;Cl2O4;
【分析】分子结构中含两个双键或者一个三键(2个π键)中心原子是sp杂化,如CH≡CH、O=C=O,杂化类型都是sp,空间构型都是直线型;含一个双键的是sp2杂化,如本题中的COCl2,结构中含有C=O,sp2杂化,空间构型为平面三角形;sp3杂化,杂化轨道的空间构型是正四面体,如参与成键的原子数是4个,是正四面体,如CH4;但如果参与成键的原子数少了,结构也随之改变,如NH3和H2O分子中N和O都是sp3杂化,但NH3是三角锥形,H2O是V型,本题中的H3O+,中心原子是sp3杂化,参与成键的有3个H原子,所以其空间构型是三角锥形。
29.(2018高二下·黑龙江期中)ⅤA族的氮、磷、砷(As)等元素在化合物中常表现出多种氧化态,含ⅤA族元素的化合物在医药生产中有许多重要用途。请回答下列问题:
(1)砷与同周期第ⅦA族的溴的第一电离能相比,较大的是   。
(2)气态氢化物稳定性:NH3
   
AsH3,其主要原因是   。
(3)①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。则N2H4电子式为   。
②工业上将NH3或(CH3)2CO与氯气反应后水解制取N2H4,(CH3)2CO中碳原子轨道的杂化类型为   ,1 mol(CH3)2 CO中的π键数目为   。
③N2H4分子中存在的共价键类型有   (填选项字母)。
A.非极性键 B.极性键
C.s-s σ键 D.s-p
σ键E.p-p π键
F.s-sp3 σ键 G.sp3-sp3 σ键 H.sp3-sp3 π键
(4)已知N2H5+与N2H62+是由中性分子结合质子形成的,有类似于
NH4+的性质。
①写出N2H62+在碱性溶液中反应的离子方程式:   。
②据报道,美国科学家卡尔·克里斯特于1998年11月合成了一种名为“N5”的物质,只知道“N5”实际上是带正电荷的分子碎片,其结构是对称的,5个N排成V形。如果5个N结合后都达到8电子结构,且含有2个N≡N键。则“N5”分子碎片所带电荷是   。
(5)Na3AsO4可作杀虫剂。AsO 的空间构型为   ,与其互为等电子体的一种分子为   。
(6)某砷的氧化物俗称“砒霜”,其分子结构如图所示。该化合物的分子式为   ,砷原子采取   杂化。
.
【答案】(1)溴
(2)大于;AsH3键长大于NH3,故AsH3的键能小于NH3,故稳定性差
(3)略;sp2,sp3;NA;A、B、F、G
(4)N2H62++2OH-=N2H4+2H2O;+1
(5)正四面体;CCl4(或其他合理答案)
(6)As4O6;sp3
【知识点】元素电离能、电负性的含义及应用;共价键的形成及共价键的主要类型;判断简单分子或离子的构型;“等电子原理”的应用;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】(1)As的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p3,为第四周期ⅤA族的元素,溴原子核外电子排布式为[Ar]3d104s24p7,同一周期,随原子序数的增加,元素第一电离能呈现增大的趋势,所以As的第一电离能小于同周期第ⅦA族的Br元素,
故答案为:溴
(2)根据元素周期律可知:同主族元素从上到下随原子序数的递增,原子半径越来越大,N-H的键长比As-H短,键能大,所以NH3比AsH3稳定,
故答案为:大于;AsH3键长大于NH3,AsH3的键能小于NH3,所以稳定性差;
(3)①根据题干信息:NH3分子中的一个氢原子被-NH2取代形成的另一种氮的氢化物是肼,结构中氮原子和氮原子形成一个共价键,剩余价键和氢原子形成共价键,每个N原子有一个孤电子对,其电子式为, ,
故答案为: ;
②(CH3)2CO中甲基上的碳原子周围与4个原子相连,呈四面体结构,所以杂化方式是sp3;(CH3)2CO中羰基上的碳原子周围与3个原子相连,呈平面三角形结构,所以杂化方式是sp2,1个(CH3)2CO中含有1个π键,所以1mol (CH3)2CO中的π键数目为:NA,
故答案为:为: sp3杂化;sp2杂化;NA;
③N2H4分子的结构式是: ,N原子是SP3杂化,所以N—H之间是极性键,原子间形成的单键都是σ键,所以N—H是s-sp3 σ键,N-N原子之间是非极性键,也是sp3-sp3 σ键,所以N2H4分子中存在的共价键类型有A、B、F、G,
故答案为:A、B、F、G;
(4)①根据题干的信息:N2H5+与N2H62+是由中性分子N2H4结合质子形成的有类似于 NH4+的性质,N2H62+中N的化合价为+4价,N2H62+是由中性分子N2H4结合2个质子形成的,故N2H62+相当于二元酸,故在碱性溶液中反应的离子方程式为N2H62++2OH-=N2H4+2H2O,
故答案为:为:N2H62++2OH-=N2H4+2H2O;
②N5结构是对称的,5个N排成V形,5个N结合后都达到8电子结构,且含有2个N≡N键,满足条件的结构为: ,故“N5”带一个单位正电荷,
故答案为:为:一个单位正电荷;
(5)根据AsO43-的结构可知,As的最外层电子数是5,根据ABm型分子的价电子对计算方法得:价电子对数=(5+0×4+3)÷2=4,其空间构型是正四面体;等电子体是指价电子数和原子数分别都相等的物质,AsO43-中价电子数是5+6×4+3=32,所以与其互为等电子体的是分子有CCl4,
故答案为:正四面体 ;CCl4;
(6)根据砒霜的分子结构图可知,分子式为As4O6,由于化学键都是单键,所以是sp3杂化,
故答案为:As4O6;sp3。
【分析】(1)结合电子排布式分析第一电离能大小;
(2)根据键长、键能的大小确定氢化物的稳定性;
(3)①根据N2H4的形成书写其电子式;
②由(CH3)2CO的结构确定其中心原子的轨道杂化类型以及所含π键的数目;
③根据N2H4的结构确定其所含的共价键类型;
(4)①N2H62+相当于二元酸,据此书写反应的离子方程式;
②根据描述确定N5的结构式,从而确定其所带电荷;
(5)由价电子对数确定离子的空间构型;根据等电子体的概念确定与其互为等电子体的分子;
(6)根据分子结构图确定分子式,以及中心原子的轨道杂化方式;

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