2.3 分子结构与物质的性质 同步练习题
2023--2024学年下学期高二化学人教版(2019)选择性必修2
一、单选题
1.下列化合物中含有手性碳原子的是( )
A. B.
C. D.
2.下列说法正确的是( )
A.HF的稳定性很强,是因为HF分子之间能形成氢键
B.水结成冰时,H—O键的键长变长,密度减小
C.含氢元素的化合物中一定有氢键
D.能与水分子形在氢键的物质易溶于水
3.下列说法中错误的是( )
A.乳酸[]分子中存在2个手性碳原子
B.酸性强弱:三氟乙酸>三氯乙酸>乙酸
C.基态碳原子核外有三种能量不同的电子
D.区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验
4.化学与生活密切相关。下列叙述错误的是
A.油脂是一种没有固定熔沸点的有机高分子混合物
B.燃煤取暖,燃烧过程是将化学能转化成热能
C.冰的密度比水小,是因为水分子间存在氢键
D.我国古代的青铜器是由含铜合金制成的
5.下列物质中不含非极性共价键的是( )
①Na2O2 ②CCl4 ③C2H6 ④NH4Cl
⑤H2O2 ⑥Ca(OH)2
A.①②③④ B.④⑤⑥ C.②④⑥ D.②③⑤
6.2021年9月,我国科学家首次实现了从二氧化碳到淀粉分子的全合成,在人工合成淀粉方面取得原创性突破。下列有关说法正确的是( )
A.反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
B.淀粉与纤维素互为同分异构体
C.反应②的化学方程式为
D.X中既含极性键又含非极性键
7.下列关于化学键的说法正确的是( )
A.C,N,O,H四种元素形成的化合物一定既有离子键,又有共价键
B.不同元素的原子构成的分子不一定只含极性共价键
C.含极性键的共价化合物一定是电解质
D.HF的分子间作用力大于HCl,故HF比HCl更稳定
8.青蒿素是一种无色针状晶体,具有较好的抗疟疾效果,其分子结构如图所示。有关青蒿素的说法中错误的是( )
A.该分子中元素电负性最大的是O元素
B.该分子中碳原子为sp2、sp3杂化
C.一个青蒿素分子中含有7个手性碳原子
D.该有机物的同分异构体中无芳香族化合物
9.已知铜的晶胞结构如图所示,则在铜的晶胞中所含铜原子数及配位数分别为( )
A.14、6 B.14、8 C.4、8 D.4、12
10.由徐光宪院士发起院士学子同创的《分子共和国》科普读物生动形象地戏说了、、、、、等众多“分子共和国”中的明星。下列说法正确的是( )
A.中心原子为杂化,中心原子为杂化
B.和都属于非极性分子
C.所有分子都只存在σ键,不存在π键
D.、分子的空间结构均为直线形
11.下列对分子结构及其性质的解释中,错误的是( )
A. 与 中心原子的价层电子对数相同
B.液态氟化氢的化学式有时写成(HF)n的形式与氢键有关
C.碘易溶于四氯化碳、甲烷难溶于水都可用相似相溶原理解释
D.酸性:H3PO4>HClO,是因为H3PO4分子中氢原子数比HClO的多
12.化合物NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3,下列说法正确的是( )
A.NH3与BF3都是三角锥形
B.NH3与BF3都是极性分子
C.NH3·BF3中各原子都达到8电子稳定结构
D.NH3·BF3中,NH3提供孤电子对,BF3提供空轨道
13.王翰《凉州词》中写道“葡萄美酒夜光杯,欲饮琵琶马上催,…”。夜光杯的主要成分为,下列说法正确的是( )
A.基态Si原子的价层电子的轨道表示式:
B.镁元素属第三周期s区元素,其原子核外电子的运动状态有12种
C.水分子间存在氢键,故水很稳定,1000℃以上才会发生分解
D.基态氧原子的电子由2p能级跃迁至3p能级时,可通过光谱仪摄取其发射光谱
14.是一种重要的化工产品。实验室可利用制取该配合物:。下列叙述正确的是
A.和的中心原子价层电子对数不同
B.中H-N-H的键角大于中H-N-H的键角
C.1 mol 中含9 mol配位键
D.和的热稳定性均较高,是因为它们分子间均存在氢键
15.近年来,光催化剂的研究是材料领域的热点方向。一种Ru络合物(如图所示)复合光催化剂可将CO2转化为HCOOH。下列说法错误的是( )
A.Ru络合物中第二周期元素的电负性由大到小的顺序为O>N>C
B.如图结构的吡啶环( )中C,N原子的杂化方式均为sp2
C.吡啶( )与水可形成氢键,故易溶于水
D.HCOOH的沸点比HCHO高,主要因为HCOOH相对分子质量大于HCHO
16.下列说法正确的是( )
A.水分子间存在氢键,所以水分子比较稳定
B.H2SO4溶于水能电离出H+和SO42-,所以硫酸是离子化合物
C.I2加热升华过程中只需克服分子间作用力
D.SiO2熔化破坏共价键和分子间作用力
17.由于核外有空的d轨道,可与一些配体形成配位数为6的配离子。某同学将淡紫色的晶体溶于水后再依次加入和溶液,出现下列变化:
已知:为浅紫色,为红色,为无色。下列说法错误的是
A.溶液Ⅰ为黄色的原因是水解生成了
B.与形成配位键时,S原子提供孤电子对
C.溶液Ⅲ为无色,说明与配位键强度更大
D.焰色试验中可用无锈铁丝的原因是铁灼烧时无焰色且不会产生发射光谱
18.下列说法正确的是( )
A.第二周期元素的第一电离能随原子序数递增依次增大
B.卤族元素中氟的电负性最大
C.CO2、SO2都是直线型的非极性分子
D.CH2=CH2分子中共有四个 键和一个 键
19.下列物质中既含有离子键又含有共价键的是( )
A.BaCl2 B.H2SO4 C.KOH D.Na2O
20.下列对有关事实的解释正确的是( )
事实 解释
A 石墨晶体中横向与纵向的导电性不同 晶体性质表现自范性
B CH4与NH3分子的空间构型不同 二者中心原子杂化轨道类型不同
C H2O的热稳定性比H2S强 H2O分子间形成氢键,而H2S分子间没有形成氢键
D 向盛有硫酸铜蓝色溶液的试管里加入过量氨水,得到深蓝色溶液 NH3与Cu2+间的配位键比H2O与Cu2+间的配位键强
A.A B.B C.C D.D
二、综合题
21.铜及其化合物有着广泛的应用。某实验小组探究的性质。
(1)I.实验准备:
由固体配制溶液,下列仪器中需要使用的有 (填序号)。
(2)实验任务:探究溶液分别与、溶液的反应
查阅资料:
已知:a.(深蓝色溶液)
b.(无色溶液)(深蓝色溶液)
设计方案并完成实验:
实验 装置 试剂x 操作及现象
A 溶液 溶液 加入溶液,得到绿色溶液,未见明显变化。
B 溶液 加入溶液,得到绿色溶液,时有无色气泡和白色沉淀产生,上层溶液颜色变浅。
现象分析与验证:
推测实验B产生的无色气体为,实验验证:用蘸有碘水的淀粉试纸接近试管口,观察到 。
(3)推测实验B中的白色沉淀为,实验验证步骤如下:
①实验B完成后,立即过滤、洗涤。
②取少量已洗净的白色沉淀于试管中,滴加足量 ,观察到沉淀溶解,得到无色溶液,此反应的离子方程式为 ;露置在空气中一段时间,观察到溶液变为深蓝色。
(4)对比实验A、B,提出假设:增强了的氧化性。
①若假设合理,实验B反应的离子方程式为和 。
②下述实验C证实了假设合理,装置如图8(两个电极均为碳棒)。实验方案:闭合K,电压表的指针偏转至“X”处;向U形 (补全实验操作及现象)。
(5)II.能与、、、等形成配位数为4的配合物。
硫酸铜溶液呈蓝色的原因是溶液中存在配离子 (填化学式)。
(6)常见配合物的形成实验
实验操作 实验现象 有关离子方程式
滴加氨水后,试管中首先出现蓝色沉淀,氨水过量后沉淀逐渐 ,得到深蓝色的透明溶液,滴加乙醇后析出 色晶体
22.数十亿年来,地球上的物质不断变化,大气的成分也发生了很大的变化。下表是目前空气和原始大气的主要成分:
目前空气的主要成分 N2、O2、CO2、水蒸气及稀有气体(如He、Ne等)
原始大气的主要成分 CH4、NH3、CO、CO2等
用上表所涉及的分子填写下列空白(填化学式):
(1)含有10个电子的分子有 。
(2)由极性键构成的非极性分子有 ;
(3)分子中不含孤对电子的分子(稀有气体除外)有 ,它的立体构型为 ;
(4)极易溶于水且水溶液呈碱性的物质的分子是 ,它之所以极易溶于水是因为它的分子和水分子之间形成 ;
23.
(1)X原子在第二电子层上只有一个空轨道,则X是 ;其轨道表示式为 ;R原子的3p轨道上只有一个未成对电子,则R原子可能是 、 ;Y原子的核电荷数为29,其电子排布式是 ,其在元素周期表中的位置是 ,是属于 区的元素。
(2)指出配合物K3[Co(CN)6]中的中心离子、配位体及其配位数: 、 、 。
(3)下列分子中若有手性原子,请用“*”标出其手性碳原子 。
(4)在下列物质①CO2、②NH3、③CCl4、④BF3、⑤H2O、⑥SO2、⑦SO3、⑧PCl3中,属于非极性分子的是(填序号) 。
(5)试比较下列含氧酸的酸性强弱(填“>”、“<”或“=”):H2SO4 H2SO3;H3PO4 H3PO3。
(6)根据价层电子对互斥理论判断下列问题:
H2O中心原子的杂化方式为 杂化,分子的立体构型为 。
BF3分子中,中心原子的杂化方式为 杂化,分子的立体构型为 。
(7)H2O的沸点(100℃)比H2S的沸点(﹣61℃)高,这是由于 。
24.研究压电材料对于自动化技术具有重要意义。一种有机—无机复合压电材料的单斜晶体结构沿晶轴方向投影如图所示(H原子未画出),晶胞内总共含有84个原子。晶胞参数为,,。回答下列问题:
(1)基态Mn原子的价电子轨道表示式为 。在元素周期表中位置为 。
(2)1 mol 晶胞中含有Cl原子 mol,含有杂化的中心原子 mol;该晶体中提供电子对形成配位键的原子是 。
(3)TMCM性质活泼,一定条件下可分解生成三甲胺[],中N原子的价层电子对构型为 ;的沸点高于,主要原因是 。
25.氮、磷、砷、锑为元素周期表中原子序数依次增大的同族元素。
(1)除外,科学家还先后研究出了、、、高聚氮等氮的单质。为正四面体结构,高聚氮具有空间网状结构,如图所示。
①分子是一种 (填“极性”或“非极性”)分子。
②的沸点 (填“>”、“<”或“=”)高聚氮的沸点,原因是 。
(2)热稳定性: (填“>”“<”),判断依据是 。
(3)链状分子中所有原子都满足8电子稳定结构,则其分子中键与键之比为 ,C原子的杂化类型为 。
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A. 分子中,与N相连的C原子,连接的4个原子或原子团都不相同,为手性碳原子,A符合题意;
B. 分子中,每个碳原子都连接2个相同的原子或原子团,不是手性碳原子,B不符合题意;
C. 分子中,C原子分别连接2个Cl原子、2个F原子,不是手性碳原子,C不符合题意;
D. 分子中,-CH2-连接2个相同的H原子,-COOH中C原子形成1个碳氧双键,都不是手性碳原子,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A. 连接的4个原子或原子团都不相同,为手性碳原子;
B. 每个碳原子都连接2个相同的原子或原子团,不是手性碳原子;
C. C原子分别连接2个Cl原子、2个F原子,不是手性碳原子;
D. -CH2-连接2个相同的H原子,-COOH中C原子形成1个碳氧双键,不是手性碳原子。
2.【答案】D
【解析】【解答】A.氢键是一种较强的分子间作用力,主要影响物质的熔沸点、密度、溶解度等物理性质,而分子的稳定性由共价键的强弱决定,与氢键无关,故A不符合题意;
B.冰中水分子之间以氢键结合形成疏松的晶体,空隙较大,使得冰的密度比水小,故B不符合题意;
C.形成氢键要有电负性很大且原子半径较小的元素如N、O、F等,故C不符合题意;
D.能与水分子形在氢键的物质易溶于水,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A.物质的稳定性与化学键的键能有关,与氢键无关;
B.水蒸气中水分子主要以单个分子的形式存在,液态水中多个水分子通过氢键结合在一起,形成(H2O)n,冰中所有水分子以氢键互相联结成晶体,氢键的形成使水分子之间的间隙增大,从而导致冰的密度比水的密度小,因此冰的密度小于水与氢键有关;
C.含氢元素的化合物不一定含有氢键,如甲烷;
D.与水分子形在氢键的物质易溶于水。
3.【答案】A
【解析】【解答】A、乳酸的结构简式中,手性碳原子的如图所示,只有1个手性碳原子,A正确;
B、三个分子中,氟原子的电负性大于氯原子的电负性大于氢原子的电负性,故三氟乙酸酸性大于三氯乙酸电负性大于乙酸电负性,B错误;
C、碳原子为6号元素,其基态电子排布式为1s2s22p2,即有三种能量不同的电子,C错误;
D、对固体进行X射线衍射实验可以用于区分晶体和非晶体,D错误;
故答案为:A
【分析】A、手性碳原子指的是一个碳原子周围连接四个完全不相同的结构;
B、电负性越大,则酸性越强;
C、根据原子序数可以画出相应的电子排布式,根据电子排布式的能级分布判断能量不同的电子种类;
D、区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验。
4.【答案】A
【解析】【解答】A.油脂属于混合物,没有固定的熔沸点,是小分子,不属于有机高分子混合物,A符合题意;
B.燃煤取暖,燃烧过程是通过化学反应产生热量,所以是将化学能转化成热能,B不符合题意;
C.冰的密度比水小,表明冰中水分子间的距离比液态水大,其主要原因是水分子间存在氢键,C不符合题意;
D.我国古代生产的青铜器,是含铜、锡等金属的合金,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.油脂不属于高分子化合物;
B.燃烧时将化学能转化为热能;
C.水分子间存在氢键,氢键有方向性;
D.青铜是铜锡合金。
5.【答案】C
【解析】【解答】H2O2、Na2O2中均存在—O—O—非极性共价键,乙烷中含有碳碳非极性共价键。
【分析】非金属元素之间形成共价键,同种非金属元素之间形成非极性共价键,不同非金属元素之间形成极性共价键。
6.【答案】C
【解析】【解答】A.反应①为二氧化碳和氢气反应生成甲醇和水,C的化合价由价降低为价,H的化合价由0价升高为价,氧化剂与还原剂的物质的量之比为,A项不符合题意;
B.淀粉与纤维素均属于多糖,不是同分异构体,B项不符合题意;
C.根据图示可知反应②的化学方程式为,C项符合题意;
D.产物X为,只含极性键,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】由图可知,反应①为CO2+3H2=CH3OH+H2O;反应②为。
7.【答案】B
【解析】【解答】A、C、N、O、H四种元素形成的化合物不一定既有离子键,又有共价键,例如尿素分子中只有共价键,A不符合题意;
B、不同元素的原子构成的分子不一定只含极性共价键,例如双氧水中还含有非极性键,B符合题意;
C、含极性键的共价化合物不一定是电解质,例如乙醇是非电解质,C不符合题意;
D、分子间作用力不能影响分子的稳定性,分子的稳定性与共价键有关系,D不符合题意,
故答案为:B。
【分析】活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键;同种非金属元素之间易形成非极性共价键,不同非金属元素之间易形成极性键,分子中正负电荷中心不重合,从整个分子来看,电荷的分布是不均匀的,不对称的,这样的分子为极性分子,以极性键结合的双原子一定为极性分子,以极性键结合的多原子分子如结构对称,正负电荷的重心重合,电荷分布均匀,则为非极性分子
8.【答案】D
【解析】【解答】A.该分子中含有碳、氢、氧元素,元素电负性大小关系为H
C.手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,则有如图所示 ,共7个,故C不符合题意;
D.该有机物分子式为C15H22O5,不饱和度为 ,而苯环的不饱和度为4,则同分异构体中可能有芳香族化合物,故D符合题意;
故答案为D。
【分析】根据结构简式即可判断出碳原子的杂化方式为sp2和sp3杂化,根据含有的元素,非金属性越强,电负性越强,氧元素的非金属性越强,电负性越强,根据结构简式即可找出含有的手性碳原子个数,根据结构简式找出不饱和度即可判断是否含有芳香族化合物
9.【答案】D
【解析】【解答】(1)晶胞中所含原子的计算方法:晶胞顶点上的原子占 ,棱上的原子占 ,面上的原子占 ,体心上的原子为1,根据以上规律就可计算晶胞所含的原子数。(2)金属晶体中金属原子的配位数即为距离该原子最近的金属原子的数目。在Cu的晶胞中,顶角原子为8个晶胞共用,面上的铜原子为两个晶胞共用,因此,金属铜的一个晶胞的原子数为8× +6× =4。在Cu的晶胞中,与每个顶点的Cu原子距离相等的铜原子共有12个,因此其配位数为12。
故答案为:D。
【分析】根据占位情况计算出含有铜原子的个数,找出铜原子与铜原子距离相等的原子个数即为配位数
10.【答案】A
【解析】【解答】A.氨分子中氮原子的价层电子对数为4,氮原子的杂化方式为sp3杂化,三氟化硼分子中硼原子的价层电子对数为3,硼原子的杂化方式为sp2杂化,故A符合题意;
B.氨分子的空间构型为结构不对称的三角锥形,属于极性分子,故B不符合题意;
C.乙酸分子的官能团羧基,分子中存在σ键和π键,故C不符合题意;
D.硫化氢分子中硫原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2,分子的空间构型为V形,臭氧和二氧化硫的原子个数都为3、价电子数目都为18,互为等电子体,等电子体具有相同的空间构型,二氧化硫的价层电子对数为4、孤对电子对数为2,分子的空间构型为V形,则臭氧的的空间构型为V形,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数,由价层电子对数确定杂化类型;
B.分子的空间构型为结构不对称,属于极性分子;
C.依据单键是σ键,双键一个σ键和一个π键,三键是一个σ键和两个π键;
D.依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数,由价层电子对数确定VSEPR模型,再确定空间立体构型;等电子体具有相同的空间构型。
11.【答案】D
【解析】【解答】A. 的中心原子为Cl,价层电子对数为 , 的中心原子为Cl,其价层电子对数为 ,两者价电子对数相同,A不符合题意;
B.氟化氢分子之间能形成氢键,很多HF分子可以缔结在一起,所以液态氟化氢的化学式有时可以写成(HF)n的形式,B不符合题意
C.根据相似相溶原理知,碘易溶于四氯化碳,甲烷难溶于水,满足相似相溶原理,C不符合题意;
D.H3PO4的非羟基氧原子数大于次氯酸的非羟基氧原子数,所以磷酸的酸性大于次氯酸,与氢原子数目没有直接关系,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.计算出中心原子的价层电子对即可
B.氟原子提供的电子与氢原子提供的轨道易形成氢键
C.四氯化碳、甲烷都是非极性分子,而水是极性分子,结构相似可以相溶
D.酸性强弱的一条经验规律是:含氧酸分子的结构中含非羟基(羟基为-OH)氧原子数越多,该含氧酸的酸性越强
12.【答案】D
【解析】【解答】A.BF3分子构型为平面三角形,故A不符合题意;
B.BF3分子为非极性分子,故B不符合题意;
C.NH3 BF3中氢原子只有两个电子,故C不符合题意;
D.NH3 BF3中B原子有空轨道,N原子有孤电子对,所以NH3提供孤电子对,BF3提供空轨道,形成配位键,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】BF3分子中,B原子最外层有3个电子,与3个F原子形成三个B﹣F键,B原子周围没孤电子对,NH3分子中,N原子最外层有5个电子,与3个H原子形成三个N﹣H键,N原子周围有一对孤电子对,根据价层电子对互斥理论可知,BF3分子为非极性分子,分子构型为平面三角形,NH3分子为极性分子,分子构型为三角锥形,NH3 BF3中B原子有空轨道,N原子有孤电子对,所以NH3提供孤电子对,BF3提供空轨道,形成配位键,使B、N原子都达到8电子稳定结构,据此答题。
13.【答案】B
【解析】【解答】A.基态Si原子的价层电子的轨道表示式:,故A不符合题意;
B.镁元素最后一个电子填充在3s能级,属第三周期s区元素,镁原子有12个电子,每个电子运动状态都不同,其原子核外电子的运动状态有12种,故B符合题意;
C.水的稳定性与氢键无关,故C不符合题意;
D.通过光谱仪可摄取各种元素的吸收光谱或发射光谱,电子由能量低的2p能级跃迁至能量高的3p能级,电子需要吸收能量,会吸收不同的光,为吸收光谱,故D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.价层电子轨道中电子排布应该遵循洪特规则;
B.镁原子核外有12个电子因此有12中运动状态;
C.水分子存在氢键主要影响的是沸点;
D.低能级向高能级越强吸收能量应该是吸收光谱。
14.【答案】B
【解析】【解答】A.的中心原子价层电子对数是,的中心原子价层电子对数是,二者相同,A不符合题意;
B.中的N原子没有孤电子对,其空间构型是正四面体型,的N原子有一对孤电子对,其空间构型是三角锥形,孤电子对对成键电子对有较大的斥力,导致键角被压缩,故的H-N-H的键角大于中H-N-H的键角,B符合题意;
C.中N原子提供孤电子对,Co3+提供空轨道,形成配位键,1 mol 中含6 mol配位键,C不符合题意;
D.决定物质热稳定性的是其化学键的强弱,和的热稳定性均较高,是因为它们的共价键H-N和H-O具有较高的键能,与分子间均存在氢键无关,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、;
B、孤电子对会对成键电子有排斥力,导致键角变小;
C、中括号内部的为中心原子和配体;
D、氢键影响的是熔点、沸点。
15.【答案】D
【解析】【解答】A.第二周期元素除Ne电负性从左往右逐渐增强,故电负性由大到小的顺序为O>N>C,A不符合题意;
B.如图结构的吡啶环( )中C、N原子的价层电子对均为3,故杂化方式均为sp2,B不符合题意;
C.吡啶( )含电负性强的N元素,氮原子上的一对未共用电子能与水形成氢键,C不符合题意;
D.HCOOH存在分子间作用力和氢键,且HCOOH分子间氢键作用较强,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.元素的周期表位置,注意同一周期元素的电负性大小关系;
B.氮原子的孤电子对,价电子对数目包括孤电子对数目;
C.吡啶环含有电负性强的氮原子,可以和水分子形成氢键;
D.甲酸的沸点高于甲醛,主要是因为氢键作用力更强;
16.【答案】C
【解析】【解答】A.水分子间存在氢键,但氢键影响水的物理性质,不能影响水的化学性质,所以不能由此判断水分子比较稳定,故不符合题意;
B.H2SO4溶于水能电离出H+和SO42-,但硫酸是共价化合物,故不符合题意;
C.I2加热升华过程中只需克服碘分子之间的分子间作用力,故符合题意;
D.SiO2熔化破坏共价键,故不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、水分子间存在氢键,影响水的物理性质,使水的沸点变高,水分子的稳定在主要是化学性质导致;
B、硫酸由非金属组成,不属于离子化合物;
C、碘升华的过程中,只是物质形态有固态转化为气态,分子没有变,但分子间距离变大;
D、二氧化硅属于原子型晶体,融化时破坏的是非金属与非金属间的共价键;
17.【答案】D
【解析】【解答】A.根据为浅紫色, 将晶体溶于水后溶液不是浅紫色而是黄色,是因为Fe3+水解生成红褐色与紫色共同作用所致,选项A不符合题意;
B.S的半径大于N,SCN-中S、 N都含有孤电子对,S的半径大于N,所以SCN-与Fe3+形成配位键时,S原子提供孤电子对,选项B不符合题意;
C.溶液Ⅰ加NaF后溶液由红色变为无色,变为,SCN-与Fe3+配位键强度不及F-与Fe3+配位键强度,选项C不符合题意;
D.铁灼烧时产生发射光谱无特殊焰色,所以焰色试验中可用无锈铁丝替代铂丝,选项D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.根据已知和过程中颜色变化判断;
B.S的半径大于N,S原子提供孤电子对;
C.根据反应过程中颜色变化判断;
D.铁灼烧时产生发射光谱无特殊焰色。
18.【答案】B
【解析】【解答】A不符合题意,其中Be和N属于全充满或半充满,第一电离能分别大于B和O的。
B.氟是最强的非金属,电负性最大,B符合题意。
C.SO2是v形的极性分子,C不符合题意。
D.双键是由1个σ键和一个π键构成,所以乙烯中共有5个σ键和一个π键,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.注意第ⅡA、ⅤA的全充满和半充满状态;
B.同主族元素从上到下电负性逐渐减弱;
C.二氧化硫是极性分子;
D.碳碳双键中含有1个σ键和1个π键。
19.【答案】C
【解析】【解答】A.BaCl2只含氯离子和钡离子之间的离子键,故A不符合题意;
B.硫酸为共价化合物,只含共价键,故B不符合题意;
C.KOH含钾离子和氢氧根之间的离子键、氧原子和氢原子之间的共价键,故C符合题意;
D.Na2O为离子化合物,只含离子键,故D不符合题意;
故答案为C。
【分析】离子键一般存在于金属元素和非金属元素之间,共价键一般存在于非金属元素之间。
20.【答案】D
【解析】【解答】A.石墨晶体中横向与纵向的导电性不同,石墨的这种性质叫做晶体的各向异性,故A不符合题意;
B.CH4的价层电子对数是4,无孤对电子,分子的空间构型正四面体,中心原子杂化轨道类型均为sp3,NH3中N原子成3个σ键,有一对未成键的孤对电子,杂化轨道数为4,采取sp3杂化,空间构型为三角锥形,故B不符合题意;
C.H2O的热稳定性比H2S强,是由于元素的非金属性:O>S,分子的稳定性与氢键无关,故C不符合题意;
D.硫酸铜蓝色溶液中存在[Cu(H2O)4]2+离子,向溶液中加入氨水时,蓝色的[Cu(H2O)4]2+与氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,继续加入氨水,氢氧化铜蓝色沉淀与氨水反应生成深蓝色的四氨合铜离子,则说明NH3与Cu2+间的配位键比H2O与Cu2+间的配位键强,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、石墨晶体中横向与纵向的导电性不同,石墨的这种性质叫做晶体的各向异性;
B、杂化轨道=中心原子成键电子对数+孤电子对数,若杂化轨道数=2,为sp杂化,杂化轨道数=3,为sp2杂化,杂化轨道数=4,为sp3杂化;
杂化轨道数=2,为直线;
杂化轨道数=3,成键电子数=3,为三角形;
杂化轨道数=3,成键电子数=2,为V形;
杂化轨道数=4,成键电子数=4,为四面体;
杂化轨道数=4,成键电子数=3,为三角锥;
杂化轨道数=4,成键电子数=2,为V形;
C、氢键影响分子的物理性质;
D、越容易反应,则配位键越强。
21.【答案】(1)①②③
(2)试纸从蓝色变白
(3)氨水;
(4);右侧即硫酸铜溶液中加入氯化钠固体,观察到电压表的指针偏转读数变大,硫酸铜溶液中产生白色沉淀。U形管左侧溶液中产生无色气体
(5)
(6)溶解;深蓝
【解析】【解答】用固体物质配制溶液,需要使用天平称量固体的质量,并在烧杯中溶解并使用量筒量取少量水,然后转移入容量瓶中,并使用玻璃棒引流,最后用胶头滴管滴加到刻度线,故所给仪器中需要使用的为烧杯、量筒和天平。故选①②③。
(2)淀粉遇碘变蓝,二氧化硫和碘反应生成硫酸和氢碘酸,故观察到的现象为试纸从蓝色变为白色.
(3)根据信息分析,亚铜离子能溶于浓氨水,故取少量已经洗净的白色沉淀,滴加足量的浓氨水,沉淀溶解,得到无色溶液,此反应的离子方程式为,露置在空气中可以变成深蓝色溶液。
(4)实验B中有白色沉淀和无色气泡产生,故还存在亚硫酸氢根离子和氢离子反应生成二氧化硫和水,为了验证假设,先在没有氯离子的条件下进行反应,闭合K ,电压表的指针偏转只X处,说明产生很小的电流,然后向U形管右侧即硫酸铜溶液中加入氯化钠固体,观察到电压表的指针偏转读数变大,硫酸铜溶液中产生白色沉淀。U形管左侧溶液中产生无色气体
(5)硫酸铜溶液显蓝色是因为形成了水和铜离子。
(6)硫酸铜溶液中加入氨水生成氢氧化铜沉淀,氨水过量形成四氨合铜离子,沉淀溶解,加入乙醇后析出深蓝色[Cu(NH3)4]SO4 H2O沉淀。
【分析】(1)一定物质的量浓度配置需要仪器:天平、钥匙、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶。
(2)二氧化硫具有还原性,与碘反应,淀粉蓝色变为白色。
(3)亚铜离子能溶于浓氨,亚铜离子可以与氨气形成配合物,溶液变为蓝色。
(4)在探究多因素影响是,采用控制变量法进行探究。
(6)四氨合铜离子易溶于水,但是难溶于乙醇,故有蓝色沉淀析出。
22.【答案】(1)H2O、Ne、CH4、NH3
(2)CH4、CO2
(3)CH4;正四面体形
(4)NH3;氢键
【解析】【解答】(1)含有10个电子的分子有H2O、Ne、CH4、NH3。
(2)由极性键构成的非极性分子有CH4、CO2。
(3)分子中不含孤对电子的分子(稀有气体除外)有CH4 ,它的立体构型为正四面体形。
(4)极易溶于水且水溶液呈碱性的物质的分子是NH3 ,由于它的分子和水分子之间形成氢键,所以NH极易溶于水。
【分析】(1)分子的电子总数等于原子的电子之和;
(2)极性键指的是由不同种类的原子组成的共价键;
(3)甲烷中的碳原子与4个氢原子形成四个共价键,无故对电子,空间构型是正四面体;
(4)氨气溶于水后会生成氨水,氨水是弱碱性;氨气分子间会形成氢键,会加大分子之间的作用力。
23.【答案】(1)C;;Al;Cl;1s22s22p63s23p63d104s1 ;第四周期ⅠA族;ds
(2)Co;CN;6
(3)
(4)①③④⑦
(5)>;>
(6)sp3;V形;sp2;平面三角形
(7)由于水分子中含有氢键
【解析】【解答】(1)根据构造原理可知,若X原子在第二电子层上只有一个空轨道,则X是碳元素,其轨道表达式;R原子的3p轨道上只有一个未成对电子,则根据构造原理可知,R原子可能是Al和Cl;Y原子的核电荷数为29,所以Y是铜元素。根据构造原理可知,其电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1;铜元素位于第四周期ⅠA族;区的名称来自于按照构造原理最后填入电子的能级的符号,所以铜元素属于ds区。
(2)考查配位键的形成与有关判断。根据化学式可知,CN提供孤对电子,所以CN是配体,配位数是6;钴离子接受孤对电子,属于中心离子。
(3)人们将连有四个不同基团的碳原子形象地称为手性碳原子(常以*标记手性碳原子),所以根据结构简式可知,手性碳原子是 。
(4)原子间以共价键结合,分子里电荷分布均匀,正负电荷中心重合的分子,即分子中正负电荷中心重合,从整个分子来看,电荷分布是均匀的,对称的,这样的分子为非极性分子。CO2是直线型结构,四氯化碳是正四面体形结构,三氟化硼和三氧化硫都是平面正三角形结构,所以均属于非极性分子,其余都是极性分子,
故答案为:①③④⑦。
(5)根据(HO)m(RO)n可知,n值越大,酸性越强。亚硫酸中n=1,硫酸中n=2,所以硫酸的酸性强于亚硫酸的;H3PO4中n=1,H3PO3中n=0,所以磷酸的酸性强于亚磷酸的。
(6)根据价层电子对互斥理论可知,水分子中氧原子含有的孤对电子对数是(6-1×2)÷2=2,所以水是V形结构,氧原子是sp3杂化;BF3分子中B原子含有的孤对电子对数是(3-1×3)÷2=0,所以三氟化硼是平面正三角形结构,B原子是sp2杂化。
(7)由于水分子中含有氢键,所以H2O的沸点(100℃)比H2S的沸点(-61℃)高。
【分析】(1)根据构造原理,结合所给信息确定元素符号;
(2)结合配位键的形成进行分析;
(3)根据手性碳原子的定义分析;
(4)根据非极性分子的定义分析;
(5)根据(HO)m(RO)n可知,n值越大,酸性越强,据此分析;
(6)根据价层电子对互斥理论进行分析;
(7)结合氢键对沸点的影响分析;
24.【答案】(1);第4周期第ⅦB族
(2)16;32;Cl、N
(3)(正)四面体(形);二者均为分子晶体,相对分子质量更大
【解析】【解答】(1)基态Mn原子的电子排布式为:,价电子轨道表示式为 ,在周期表中的未知为:第4周期第ⅦB族;
(2)根据晶胞结构图,原子棱上有24个,面心有8个,里面有6个,总个数为:个,含有杂化的中心原子为32,Cl、N含有孤电子对,提供提供电子对形成配位键;
(3)中N价层电子对为4,构型为正四面体结构;相对分子质量较大,所以沸点较高。
【分析】(1)依据原子构造原理和洪特规则分析;
(2)利用均摊法确定原子数;根据晶胞结构图,依据配合物的结构确定配位键的数目;
(3)依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数,由价层电子对数确定VSEPR模型,再确定空间立体构型;分子晶体的相对分子质量越大,沸点越高。
25.【答案】(1)非极性;<;高聚氮结构具有空间网状结构,氮原子间以共价键结合,所以高聚氮具有共价晶体特征,沸点很高,而是分子晶体,分子间以微弱的范德华力结合,沸点很低
(2)>;原子半径N
P-H
(3)3:4;sp杂化
【解析】【解答】(1)① 中只有N-N键,空间构型是正四面体,是非极性分子;
②高聚氮结构有空间网状结构,氮原子间以共价键结合,高聚氮具有共价晶体特征,沸点很高,而 是分子晶体,分子间以微弱的范德华力结合,沸点很低, 的沸点<高聚氮的沸点;
(2) 原子半径N
P-H,热稳定性: >;
(3) 链状分子中所有原子都满足8电子稳定结构,单键为 键,三键中有1个 键与2个 键,分子中 键与 键之比为3:4,C原子有2个 键,无孤电子对,杂化类型是sp杂化;
【分析】(1)① 空间构型是正四面体,是非极性分子;
②高聚氮具有共价晶体特征,沸点很高, 是分子晶体,分子间以微弱的范德华力结合,沸点很低;
(2) 原子半径,键长,键能,热稳定性大小的比较;
(3) 所有原子都满足8电子稳定结构,单键为 键,三键中有1个 键与2个 键。