2.2 分子的空间结构 同步测试 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

2.2 分子的空间结构 同步测试 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2 一、单选题 1．下列分子的中心原子杂化轨道类型相同的是（　　） A．CO2和SO2 B．BeCl2和BF3 C．H3O+ 和SO3 D．CH4和NH3 2．研究有机物一般经过以下几个基本步骤：分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定结构式。以下用于研究有机物的方法错误的是（　　） A．蒸馏常用于分离提纯液态有机混合物 B．燃烧法是研究确定有机物成分的有效方法 C．对有机物分子红外光谱图的研究有助于确定有机物分子中的基团 D．核磁共振氢谱通常用于分析有机物的相对分子质量 3．随着科学技术的发展，人们可以利用很多先进的方法和手段来测定有机物的组成和结构。下列说法错误的是（　　） A．利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析 B．红外光谱可以测定未知物中所含各种化学键和官能团，以此判断物质的结构 C．质谱仪是通过分析最小的碎片离子测出分子的相对质量 D．用X射线衍射摄取石英玻璃和水晶的粉末得到的图谱是不同的 4．A、B两种有机物都属于烃类，都含有6个氢原子，它们的核磁共振氢谱如图。下列说法一定错误的是 A．A是，B是 B．A是，B是 C．A是，B是 D．A是，B是 5．下列轨道表示式所表示的元素原子中，能量处于最低状态的是（　　） A． B． C． D． 6．苯胺()是一种有机弱碱，可与盐酸反应生成盐酸盐()。下列叙述正确的是 A．中碳原子的杂化轨道类型为 B．水溶液加水稀释，降低 C．水溶液中： D．在水中的电离方程式为： 7．甲醛分子式为CH2O，有强烈刺激性气味的气体，甲醛在常温下是气态，被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质。下列关于其结构及性质的分析正确的是（　　） A．C原子采取sp3杂化，O原子采取sp杂化 B．甲醛分子中心原子价层电子对数为4，含有一对孤电子对，是三角锥形结构 C．一个甲醛分子中含有3个σ键和1个π键 D．甲醛分子为非极性分子 8．将2.3g有机物在氧气中完全燃烧，生成和，测得其质谱和核磁共振氢谱如图所示，核磁共振氢谱中3组吸收锋面积之比为1：2：3。 下列说法正确的是（　　） A．该有机物的相对分子质量为31 B．该有机物可用于提取碘水中的碘 C．1mol该有机物含有的键数目为 D．该有机物的同系物在水中的溶解度随着碳原子数的增多而增大 9．若ABn的中心A原子上没有未用于形成共价键的孤电子对，运用价电子对互斥理论，下列说法正确的是（　　） A．若n=2，则分子的空间结构为角形 B．若n=3，则分子的空间结构为三角锥形 C．若n=4，则分子的空间结构为正四面体形 D．以上说法都不符合题意 10．NH3分子和CO2分子比较，相同的是 A．键角 B．空间构型 C．分子的极性 D．化学键的类型 11．X元素的原子半径为周期表中最小，Y元素形成的单质在自然界中硬度最大，Z元素形成的单质为空气中含量最多，W元素为地壳中含量最多，E元素为短周期化合价最高的金属元素。下列说法正确的是（　　） A．YX4与ZX 空间构型相同 B．原子半径：r(E)>r(W)>r(Z) C．第一电离能：I1(W)>I1(Z)>I1(Y) D．元素E在周期表中位于第3周期第Ⅲ族 12．下列有关多原子分子中中心原子杂化的说法正确的是（　　） A．同一元素的原子在不同的分子中杂化方式相同 B．杂化轨道用于解释分子的立体构型，杂化轨道数目等于价层电子对数目 C．若分子中含有同一元素的多个原子，则在该分子中此原子的杂化方式完全相同 D．杂化轨道用于形成键、容纳孤电子对和肩并肩形成键 13．如图是一种有机化合物的红外光谱图，则该有机化合物可能为（　　） A． B． C． D． 14．科学技术在物质结构的研究中具有非常重要的作用。下列说法错误的是（　　） A．光谱分析可以用于鉴定元素 B．质谱仪可以测定分子的相对分子质量 C．X射线衍射可以测定有机化合物的晶体结构 D．核磁共振氢谱可以获得有机物分子中有几个不同类型的氢原子 15．下列化合物中，核磁共振氢谱只出现两组峰且峰面积之比为3∶1的是（　　） A． B． C． D． 16．下列分子价层电子对互斥模型与分子空间构型不一致的是（　　） A．SO3 B．BF3 C．NH3 D．CH4 17．下列实验式中，没有相对分子质量就可以确定分子式的是（　　） ①CH3②CH③CH2④C2H5． A．①② B．③④ C．②③ D．①④ 18．在以下的分子或离子中，空间结构的几何形状不是三角锥形的是（　　） A．NF3 B．CH3 - C．SO3 D．H3O+ 19．下列分子中的中心原子的杂化方式为sp杂化，分子的空间结构为直线形且分子中没有形成π键的是（　　） A．CH≡CH B．CO2 C．BeCl2 D．BF3 20．下列关于分子组成为CxHy的烷、烯、炔烃的说法中不正确的是（　　） A．当x≤4时，常温常压下均为气体 B．y一定为偶数 C．分别燃烧1mol时，耗氧（x+ ）mol D．在密闭的容器中完全燃烧时，150℃时测得的压强一定比燃烧前增加 二、综合题 21．煤气中主要的含硫杂质有H2S以及CS2、COS等有机硫，煤气燃烧后含硫杂质会转化成SO2从而引起大气污染。煤气中H2S的脱除程度已成为其洁净度的一个重要指标，脱除煤气中H2S的方法有干法脱硫和湿法脱硫，其中湿法脱硫的原理是利用Na2CO3溶液吸收H2S生成NaHS，再进一步被空气氧化成Na2S2O3。 请回答下列问题： （1）①Na2S2O3的化学名称为　 　。 （2）脱除煤气中COS的方法有Br2的KOH溶液氧化法、H2还原法以及水解法等。 ①COS的分子结构与CO2相似，COS的电子式为　 　。 ②Br2的KOH溶液将COS氧化为硫酸盐和碳酸盐的离子方程式为　 　；增大压强，COS的转化率　 　（填“提高”、“不变”或“降低”）。 ③已知断裂1mol化学键所需的能量如下： 化学键 H—H C═O C═S H—S E/kJ•mol-1 436 745 577 339 1072 H2还原COS发生的反应为H2(g)+COS(g)═H2S(g)+CO(g)，该反应的ΔH=　 　kJ·mol-1。 ④用活性α—Al2O3催化COS水解的反应为COS(g)+H2O(g) CO2(g)+H2S(g)ΔH<0，相同投料比、相同流量且在催化剂表面停留相同时间时，在相同的时间内测得不同温度下COS的转化率（未达平衡）如图1所示；某温度下，COS的平衡转化率与 的关系如图2所示。 图1 图2 由图1可知，催化剂活性最大时对应的温度约为　 　；由图2可知，P点时平衡常数K=　 　（保留2位有效数字）。 （3）回收处理燃煤烟气中SO2的方法之一是用氨水先将SO2转化为NH4HSO3，再通入空气将其氧化成(NH4)2SO4。能提高燃煤烟气中SO2去除率的措施有　 　（填字母）。 a．增大氨水浓度 b.增大燃煤烟气的流速 c.升高温度 d.增大压强 22．微量元素硼对植物的生长有着十分重要的作用。请回答下列问题： （1）区分晶体硼和无定硼形科学的方法为　 　。 （2）B原子基态的价层电子排布图中正确的是_______ A． B． C． D． （3）NaBH4是重要的储氢载体，阴离子的立体构型为　 　。 23．A、B、C、D、E为短周期元素且它们的原子序数依次增大，A的核外电子总数与其周期数相同；其中D原子的L电子层中，成对电子与未成对电子占据的轨道数相同，并且无空轨道；B原子的L电子层中未成对电子数与D相同，但还有空轨道；D与E同族。请回答下列问题： （1）A与其他元素形成的二元共价化合物中，一种化合物分子呈三角锥形，该分子的化学式为 　 　，其中心原子的杂化方式为 　 　；A分别与B、C、D形成的共价化合物中既含有极性共价键，又含有非极性共价键的化合物是　 　(填化学式，任意写出三种)。 （2）这些元素形成的含氧酸根离子中，其中心原子的价电子对数为3的酸根离子是　 　 ( 填化学式，下同) ；酸根离子呈三角锥形结构的是　 　。 （3）BA4分子的空间结构为　 　；根据电子云重叠方式的不同，该分子中共价键的类型为　 　。 （4）B的一种氢化物相对分子质量是26，其分子中σ键和π键的数目之比为　 　 。 24．某物质可溶于水、乙醇，熔点为，其结构简式如图所示，根据该物质结构回答下列问题： （1）元素在周期表的位置　 　，原子的核外电子排布式为　 　，元素位于周期表的　 　区。 （2）图中结构中原子的杂化方式为　 　；最外层达到电子稳定结构的原子有　 　个；。键和键的个数比为　 　 （3）该物质的晶体类型为　 　，该有机物可溶于水的原因是　 　。 25．某元素原子的电子排布式为，根据原子核外电子排布与元素在元素周期表中的位置关系，完成下列各题： （1）该元素处于元素周期表的第　 　周期第　 　族，处于元素周期表的　 　区。 （2）比较下列离子结合氢离子的能力：　 　(填“>”、“＜”、“=”)，并用离子方程式说明　 　。 （3）比较沸点高低：正丁烷　 　异丁烷(填“>”、“＜”、“=”)，请从结构角度分析原因　 　。 （4）写出电子式　 　，该分子的空间构型　 　(填“是”或“否”)为平面形。 （5）的空间构型为　 　；的空间构型为　 　，硫原子的杂化方式为　 　。 答案解析部分 1．【答案】D 【解析】【解答】A．CO2中C形成2个δ键，无孤电子对，为sp杂化，SO2中S形成2个δ键，孤电子对数==1，为sp2杂化，不相同，故A不符合题意； B．BeCl2中Be形成2个δ键，无孤电子对，为sp杂化，BF3中B形成3个δ键，无孤电子对，为sp2杂化，不相同，故B不符合题意； C．H3O+中O原子形成3个δ键，孤电子对数==1，为sp3杂化，而SO3中S原子形成3个δ键，孤电子对数==0，为sp2杂化，不相同，故C不符合题意； D．CH4中C形成4个δ键，无孤电子对，为sp3杂化，NH3中N形成3个δ键，孤电子对数==1，为sp3杂化，相同，故D符合题意； 故答案为D。 【分析】根据价层电子互斥理论分析判断。 2．【答案】D 【解析】【解答】A、蒸馏是利用互溶液态混合物中各成分的沸点不同而进行物质分离的方法，液态有机混合物中各成分的沸点不同，所以可用蒸馏的方法进行物质分离，A不符合题意； B、利用燃烧法，有机物反应生成简单无机物，并作定量测定，通过无机物的质量推算出组成该有机物元素原子的质量分数，然后计算出该有机物分子所含元素原子最简单的整数比，即确定实验式，是研究确定有机物成分的有效方法，B不符合题意； C、不同的化学键或官能团吸收频率不同，在红外光谱图上处于不同的位置，所以红外光谱图能确定有机物分子中的基团，即化学键或官能团，C不符合题意； D、从核磁共振氢谱图上可以推知有机物分子有几种不同类型的氢原子及它们的数目，但不能用于分析有机物的相对分子质量，D符合题意； 故答案为：D 【分析】A.蒸馏常用于分离互溶的有机液体； B.燃烧法可用于分析有机物中所含的元素； C.红外光谱可用于确定有机物中所含的基团； D.核磁共振氢谱可用于确定有机物中所含氢原子的种类和数目； 3．【答案】C 【解析】【解答】A．利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析，A不符合题意； B．红外光谱可以测定未知物中所含各种化学键和官能团，以此判断物质的结构，B不符合题意； C．质谱仪是通过分析最大的碎片离子测出分子的相对质量，C符合题意； D．石英玻璃为非晶体，水晶的粉末是晶体，用X射线衍射摄取石英玻璃和水晶的粉末得到的图谱是不同的，D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】A、利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析； B、红外光谱可以测定未知物中所含各种化学键和官能团； C、质谱仪是通过分析最大的分子的相对质量； D、石英玻璃为非晶体，水晶的粉末是晶体。 4．【答案】A 【解析】【解答】A．A是只有1种氢原子，B是也是1种氢原子，A符合题意； B．A是只有1种氢原子，B是含有3种氢原子，B不合题意； C．A是只有1种氢原子，B是含有3种氢原子，C不合题意； D．A是只有1种氢原子，B是含有3种氢原子，D不合题意； 故答案为：A。 【分析】依据等效氢的数目分析。 5．【答案】C 【解析】【解答】A． 基态C原子中有1个2s电子激发到2p轨道上，原子处于能量较高的状态，A不符合题意； B． 中，电子排布未先排满空轨道，原子处于能量较高的状态，B不符合题意； C． 中，电子的排布满足能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则，原子的能量处于最低状态，C符合题意； D． 氮原子的1个2p电子激发到3s轨道，原子处于能量较高的状态，D不符合题意； 故答案为：C 【分析】A. 基态C原子中有1个2s电子激发到2p轨道上，原子处于能量较高的状态； B． 电子排布未先排满空轨道，原子处于能量较高的状态； C． 电子的排布满足能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则，原子的能量处于最低状态； D． 氮原子的1个2p电子激发到3s轨道，原子处于能量较高的状态。 6．【答案】D 【解析】【解答】A．苯环内碳原子都采用sp2杂化，A不符合题意； B．盐酸盐()属于强酸弱碱盐，水解显酸性，加水稀释，水解程度增大，但由于溶液被稀释，OH-浓度减小，增大，B不符合题意； C．水溶液中存在电荷守恒：，C不符合题意； D．盐酸盐()在水中完全电离，电离方程式为：，D符合题意； 故答案为：D。 【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依据盐类水解的影响因素分析； C．依据电荷守恒分析； D．盐酸盐在水中完全电离。 7．【答案】C 【解析】【解答】A. 甲醛中形成2个碳氢键，一个碳氧双键，杂化轨道为3，C原子采取sp2杂化，氧原子形成一个碳氧双键，含有2对孤电子对，O原子采取sp2杂化，故不符合题意； B. 甲醛分子中心原子价层电子对数为3，不含一对孤电子对，是平面三角形结构，故不符合题意； C. 一个甲醛分子中形成2个碳氢键，一个碳氧双键，一个双键含有一个σ键和一个π键，所以共含有3个σ键和1个π键，故符合题意； D. 甲醛分子为平面三角形，碳原子位于三角形内部，结构不对称，所以为极性分子，故不符合题意。 故答案为：C 【分析】A、根据杂化轨道理论杂化轨道用于成键和形成孤电子对； B、甲醛中心原子为C，价层电子式为键+孤电子对；； C、2C-H之间存在2个σ键、一个C=O键之间存在一个σ键和一个π键； D、两个C-H键对称，但是C=O双键不存在对称结构； 8．【答案】C 【解析】【解答】A．在A的质谱图中，最大质荷比为46，所以其相对分子质量也是46，选项A不符合题意； B．乙醇能与水任意比互溶，不能用于提取碘水中的碘，选项B不符合题意； C．CH3CH2OH中只存在单键，1mol该有机物含有的键数目为，选项C符合题意； D．该有机物的同系物在水中的溶解度随着碳原子数的增多而减小，选项D不符合题意； 故答案为：C。 【分析】A、相对分子质量看质合比最大值； B、乙醇不能作为萃取剂； C、σ键即配对原子个数，即每一个共价键中必定含有一个σ键； D、随着C个数增加，溶解度降低。 9．【答案】C 【解析】【解答】若ABn的中心A原子上没有未用于成键的孤电子对，则根据斥力最小的原则，当n=2时，分子的空间结构为直线形，A不符合题意； n=3时，分子的空间结构为平面三角形，B不符合题意； n=4时，分子的空间结构为正四面体形，C符合题意，D不符合题意。 【分析】根据斥力最小的原则分析。 10．【答案】D 【解析】【解答】A．氨气分子中N原子价层电子对个数＝3+＝4且含有1个孤电子对，CO2分子中C原子价层电子对个数＝2+＝2且不含孤电子对，前者为三角锥形、后者为直线形，二者空间构型不同导致其键角不同，选项A不符合题意； B．氨气分子为三角锥形、CO2为直线形，所以其空间构型不同，选项B不符合题意； C．正负电荷中心重合的为非极性分子、不重合的为极性分子，氨气分子为极性分子、CO2为非极性分子，所以分子的极性不同，选项C不符合题意； D．不同非金属元素原子之间易形成极性键，N﹣H、C=O键都是极性键，所以键的极性相同，都为极性键，选项D符合题意； 故答案为：D。 【分析】A、键角和孤电子对数有关； B、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、正负电荷中心重合的为非极性分子、不重合的为极性分子； D、氨分子和二氧化碳分子都只含有共价键。 11．【答案】A 【解析】【解答】A．CH4和NH 的价层电子对数都是4且没有孤电子对，空间构型相同，都是正四面体形，故A符合题意； B．同一周期原子序数越大，原子半径越大，原子电子层数越多，半径越大，则原子半径：r(Al)>r(N)>r(O)，故B不符合题意； C．C、N、O属于同一周期元素且原子序数依次减小，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第ⅤA族的大于第ⅥA族的，所以其第一电离能大小顺序是N＞O＞C，故C不符合题意； D．元素E在周期表中位于第三周期IIIA族，故D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】 X元素的原子半径为周期表中最小 ，则X为H元素， Y元素形成的单质在自然界中硬度最大，则Y为C元素，Z元素形成的单质为空气中含量最多，则Z为N元素，W元素为地壳中含量最多，则W为O元素， E元素为短周期化合价最高的金属元素，则E为Al元素，据此解答。 12．【答案】B 【解析】【解答】A．同一元素的原子在不同的分子中杂化方式不一定相同，如C原子在CH4中采用sp3杂化，在CH2=CH2中采用sp2杂化，在HC≡CH中采用sp杂化，A不符合题意； B．杂化轨道用于形成键和容纳孤电子对，价层电子对数也是键加孤电子对数，则杂化轨道用于解释分子的立体构型，杂化轨道数目等于价层电子对数目，B符合题意； C．若分子中含有同一元素的多个原子，则在该分子中此原子的杂化方式不一定完全相同，如CH3CH=CHC≡CH中C原子从左往右分别采用sp3、sp2、sp2、sp、sp杂化，C不符合题意； D．杂化轨道用于形成键、容纳孤电子对，杂化轨道不用于形成肩并肩形成键，D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】A.比如C，饱和碳原子和含双键、三键的碳原子的杂化方式不同； B.杂化轨道数等于价层电子对数； C.比如在丙烯中，双键两端的碳原子采用sp2杂化，饱和碳原子采用sp3杂化； D.杂化轨道用于容纳孤电子对和成键电子对。 13．【答案】D 【解析】【解答】A. 中两端的-CH3对称，故A不符合题意； B. 中只含有1个-CH3，且不存在C-O-C，故B不符合题意； C. 中不存在C-O-C，故C不符合题意； D. 含有不对称-CH3， C=O，C-O-C，故D符合题意； 故答案为：D。 【分析】结合红外光谱，可以判断该有机物存在结构有：不对称甲基，碳氧双键、以及碳氧单键，然后判断即可 14．【答案】D 【解析】【解答】A．原子光谱是由原子中的电子在能量变化时所发射或吸收的一系列波长的光所组成的光谱，每一种原子的光谱都不同，用原子光谱可以确定元素种类，A不符合题意； B．质谱仪测定的最大质荷比为相对分子质量，则利用质谱仪可以测定有机物的相对分子质量，B不符合题意； C．晶体会对X射线发生衍射，非晶体不会对X射线发生衍射，可用X射线衍射实验测定有机化合物的晶体结构，C不符合题意； D．核磁共振氢谱中吸收峰的数目等于有机物分子中H原子种类，H原子相对数目之比等于对应峰的面积之比，可以推知有机物分子中有几种不同类型的氢原子及它们的相对数目，但不能确定绝对数目，D符合题意； 故答案为：D。 【分析】核磁共振氢谱的吸收峰的个数可以判断氢原子的种类，吸收峰的面积之比可以判断氢原子个数之比，但是无法判断氢原子的具体个数。 15．【答案】B 【解析】【解答】A． 中含有3种环境的氢原子(甲基上一种、苯环上两种)，故A不符合题意； B． 中含有2种环境的氢原子(甲基上的氢以及双键碳上的氢)，两种环境的氢原子个数比为6：2=3：1，故B符合题意； C． 中含有3种环境的氢原子(两个甲基上的氢和一个亚甲基上的氢)，故C不符合题意； D． 中含有2种环境的氢原子(甲基和亚甲基上的氢)，个数比为6：4=3：2，故D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】根据选项结合给出的条件即可找出结构简式 16．【答案】C 【解析】【解答】A. SO3的价层电子对数为3，中心原子S采用sp2杂化，S原子与3个O原子共形成了3个σ键，故中心原子没有孤电子对，其价层电子对互斥模型与分子空间构型均为平面正三角形，A不符合题意； B. BF3的价层电子对数为3，中心原子B采用sp2杂化，B原子与3个F原子共形成了3个σ键，故中心原子没有孤电子对，其价层电子对互斥模型与分子空间构型均为平面正三角形，B不符合题意； C. NH3的价层电子对数为4，中心原子N采用sp3杂化，N原子与3个H原子共形成了3个σ键，故中心原子有一个孤电子对，其价层电子对互斥模型为正四面体，分子空间构型为三角锥形，价层电子对互斥模型与分子空间构型不一致，C符合题意； D. CH4的价层电子对数为4，中心原子C采用sp3杂化，C原子与4个H原子共形成了4个σ键，故中心原子没有孤电子对，其价层电子对互斥模型与分子空间构型均为正四面体，D不符合题意。 故答案为：C。 【分析】 分子空间构型的确定方法是：在价层电子对互斥模型的基础上，看周围原子占据了几个点。如C项NH3的价层电子对互斥模型为正四面体，在正四面体的基础上3个氢原子占据了三个点，是三角锥形。 17．【答案】D 【解析】【解答】解：①因为如果只有一个碳，必是CH4，如果3个碳就是C3H9，但最多只可能是C3H8，所以分子式一定是C2H6，故①正确； ②最简式为CH，可以是C2H2或C4H4（环丁二烯）或苯或C8H8（苯乙烯），故②错误； ③任何烯烃最简式都是CH2，故③错误； ④最简式为C2H5，碳原子扩大1倍为是C4H10，故④正确； 故选D． 【分析】因为碳氢化合物中碳成4条键，所以氢原子数必定是偶数，而且根据烷烃通式可得，最多氢原子数=2n+2（n是碳原子数），据此分析． 18．【答案】C 【解析】【解答】A.中心原子N原子的价层电子对数为，采用sp3杂化，且含有一对孤对电子，因此其空间构型为三角锥形，A不符合题意； B.中心原子C原子的价层电子对数为4，采用sp3杂化，且含有一对孤对电子对，因此其空间构型为三角锥型，B不符合题意； C.中心原子S原子的价层电子对数为，采用sp2杂化，且不含孤电子对，因此其空间构型为平面三角形，C符合题意； D.中心原子O原子形成3个σ键，且含有一对为成键的孤对电子，价层电子对数为4，采用sp3杂化，孤对电子对成键电子的排斥作用较强，因此其空间构型为三角锥形，D不符合题意； 故答案为：C 【分析】此题是对微粒空间结构的考查，结合中心原子的价层电子对数进行分析即可。 19．【答案】C 【解析】【解答】解：A．CH≡CH中含有三键，所以有π键，不符合题意，故A不选； B．CO2的结构式为O=C=O，分子中含有碳碳双键，含有π键，不符合题意，故B不选； C．氯化铍分子中，铍原子含有两个共价单键，不含孤电子对，所以价层电子对数是2，中心原子以sp杂化轨道成键，分子中不含π键，故C选； D．BF3中B原子含有3个共价单键，所以价层电子对数是3，中心原子以sp2杂化轨道成键，故D不选； 故选C． 【分析】根据价层电子对互斥理论确定其杂化方式，如果价层电子对为2，则中心原子以sp杂化轨道成键，含有双键或三键时有π键，据此分析． 20．【答案】D 【解析】【解答】解：A、对应烷烃、烯烃和炔烃中，碳原子数目≤4时，常温下都是气体，故A正确； B、烷、烯、炔烃分子中，中心原子C的共价键数为4，所以烃中氢原子数都是偶数，故B正确； C、烃燃烧时，1molC原子消耗1mol氧气、1mol氢原子消耗 mol氧气，所以1molCxHy完全燃烧消耗（x+ ）mol氧气，故C正确； D、150℃时水的状态为气体，1molCxHy完全燃烧消耗（x+ ）mol氧气，同时生成xmol二氧化碳、 mol水，当满足：1+（x+ ）＜x+ ，即y＞4时，反应后气体总压强增加，故D错误； 故选D． 【分析】A、烷、烯、炔烃中，碳原子数≤4时，常温下一般为气体； B、根据中心碳原子形成的共价键数目进行分析； C、完全燃烧时，1molC原子消耗1mol氧气、1mol氢原子消耗 mol氧气，所以1molCxHy完全燃烧消耗（x+ ）mol氧气； D、150℃时水为气体，根据CxHy燃烧的通式对气体体积变化进行判断． 21．【答案】（1）硫代硫酸钠 （2）；COS+4Br2+12OH-=CO32-+SO42-+8Br-+6H2O；提高；+8；150℃；0.048 （3）ad 【解析】【解答】（1）Na2S2O3的化学名称是硫代硫酸钠。（2）①CO2的结构式为O=C=O，S和O一样都有6个价电子，COS的电子式为 。②Br2具有较强氧化性，COS中硫元素显-2价，其中硫元素表现较强的还原性，反应生成SO42-、CO32-、Br-和H2O，根据元素守恒和得失电子守恒写出其离子方程式为COS+4Br2+12OH-=CO32-+SO42-+8Br-+6H2O。该反应的正反应气体体积减小，故增大压强平衡向正反应方向移动，所以增大压强，COS的转化率提高。③H2(g)+COS(g)═H2S(g)+CO(g)，根据物质结构式H-H，O=C=S，H-S-H，C C，有反应热ΔH=反应物总键能－生成物总键能=(1×436kJ/mol+1×745kJ/mol+1×577kJ/mol)－(2×339kJ/mol+1×1072kJ/mol)=+8kJ/mol。④COS(g)+H2O(g) CO2(g)+ H2S(g) ΔH<0，由图1可知，相同投料比、相同流量且在催化剂表面停留相同时间时，COS的转化率开始一段时间随温度的升高而增大，当温度约为150℃时转化率最大，所以催化剂活性最大时对应的温度约为150℃。由图2可知，P点对应的状态是平衡状态，且COS的平衡转化率为30%，初始投料比 =3，设初始COS的物质的量为amol，容器体积为VL，则初始H2O的物质的量为3amol。达到平衡时COS转化的物质的量为0.3a mol，则平衡时COS、H2O、CO2、H2S的物质的量分别为0.7amol、2.7amol、0.3amol、0.3amol，由COS(g)+H2O(g) CO2(g)+H2S(g)知P点平衡常数K= = = ≈0.048。（3）根据题给信息可得：SO2(g)+NH3·H2O(aq)=NH4HSO3(aq)，2NH4HSO3(aq)+O2(g)=(NH4)2SO4(aq)+H2SO4(aq)。a.增大氨水浓度，可使SO2的吸收率增大，反应转化得更彻底，可以有效提高SO2的去除率，a项正确； B. 增大燃煤烟气的流速，将使气体与溶液接触时间缩短，燃煤烟气吸收不充分，SO2的去除率降低，b项错误； C.升高温度气体的溶解度减小，使浓氨水挥发，SO2溶解度降低，所以SO2的去除率降低，c项错误； D.由去除SO2的反应原理可知，增大压强反应速率增大，而且平衡向正反应方向移动，所以增大压强能够有效增大SO2的去除率，d项正确； 故答案为：ad。 【分析】（2）根据CO2结构，可以推知COS分子中，C分别和S与O以两对电子对结合；在书写离子方程式时，需要注意的是要保证电子守恒和质量守恒；根据反应物和生成物的化学键，可以得出反应的焓变；催化剂活性最强时具有一定的温度范围。 （3）根据影响化学反应速率的因素，增加反应物的浓度可以使正反应速率加快；在有气体参与的反应中，增大压强会使反应向气体计量数小的方向移动。 22．【答案】（1）X-射线衍射实验 （2）A （3）正四面体 【解析】【解答】(1)X射线衍射法可以区分晶体和非晶体，则区分晶体硼和无定形硼最可靠的科学方法为进行X-射线衔射实验； (2)外围电子排布图为 ，故答案为：A； (3)NaBH4是一种重要的储氢载体，阴离子的化学式为 ，B原子孤电子对数= ，价层电子对数=4，立体构型为为正四面体。 【分析】（1）晶体和非晶体的鉴别方法是X-射线 （2）B原子外围电子有3个电子，2s能级上有2个电子，2p能级上有1个电子，根据洪特规则和泡利原理进行排布 （3）计算中心硼原子的价层电子对以及孤对电子数目即可判断构型 23．【答案】（1）NH3 ；sp3杂化；H2O2 、N2H4、C2H4(或其他合理答案) （2）、、； （3）正四面体形；σ 键 （4）3 ：2 【解析】【解答】由“A的核外电子总数与其周期数相同"可知A是H元素；由“D原子的L电子层中，成对电子与未成对电子占据的轨道数相同，并且无空轨道"可知D是O元素；由“B原子的L电子层中未成对电子数与D相同，但还有空轨道"可知B是C元素；由"A、B、C、D、E的原子序数依次增大”可知C是N元素；由“A、B、C、D、E为短周期元素"和“D与E同族"可知E是S元素。 (1)H与其他元素形成的二元共价化合物中，一种化合物分子呈三角锥形，该分子的化学式为NH3其中心原子N原子的价电子对数为4，所以中心原子的杂化方式为sp3杂化；H分别与C、N、O形成的共价化合物中既含有极性共价键，又含有非极性共价键的化合物是H2O2 、N2H4、C2H4等。 (2)这些元素形成的含氧酸根离子中，中心原子的价电子对数为3的有、、；酸根离子星三角锥形结构的是。 (3)CH4分子的空间结构为正四面体形；根据电子云重叠方式的不同，该分子中共价键的类型为σ键。 (4)B的一种氢化物相对分子质量是26，该氢化物的分子式为C2H2 ，结构式为H-CC-H，其分子中σ键和π键的数目之比为3：2。 【分析】(1)H与其他元素形成的二元共价化合物中，一种化合物分子呈三角锥形，该分子的化学式为NH3，再依据价层电子对数（价层电子对数=σ键+孤电子对数）确定中心原子杂化类型；不同原子间形成极性共价键，同种原子之间形成非极性共价键，据此作答。 (2)价层电子对数=σ键+孤电子对数；再依据价层电子对数确定VSEPR模型，结合孤电子对确定空间构型。 (3)CH4分子无孤电子对，σ键数为4，价层电子对数为4，故空间结构为正四面体形； (4)依据B为乙炔，结构式为H-CC-H，单键为σ键，三键为1个σ键和2个π键进行分析。 24．【答案】（1）第周期第族；； （2）和杂化；6； （3）分子晶体；分子中能与水形成分子间氢键 【解析】【解答】（1）元素在周期表的位置为第周期第族，原子的核外电子排布式为，元素位于周期表的区； （2）形成键的原子的杂化方式为杂化，形成键的C原子的杂化方式为；该分子中，所有的N、C原子的最外层均达到电子稳定结构，共6个原子；两原子间形成的共价双键或三键，有且只有一个是键，则键和键的个数比为； （3）该物质可溶于水、乙醇，熔点较低，则该物质的晶体类型为分子晶体，该有机物分子中能与水形成分子间氢键，故其可溶于水。 【分析】（1）根据元素电子排布即可判断周期，根据核外电子排布即可写出排布，根据电子排布即可判断区 （2）根据结构式中成键的方式即可判断杂化方式，结合成键即可找出个数比 （3）根据性质即可判断晶体的类型以及性质 25．【答案】（1）四；IIIA；p （2）＜； （3）＞；异丁烷有支链，分子之间的距离较大，分子间作用力较弱 （4）；否 （5）三角锥形；正四面体形；sp3 【解析】【解答】(1)元素原子的电子排布式为，该元素为Ga元素，位于元素周期表第四周期IIIA族，处于元素周期表的p区； (2)可以与醋酸反应生成二氧化碳和水，酸性：，所以结合氢离子的能力＜，离子方程式为； (3)异丁烷有支链，分子之间的距离较大，分子间作用力较弱，所以沸点：正丁烷＞异丁烷； (4)的电子式为；可以看作NH3上的一个H被NH2取代，N原子为sp3杂化，含有1对孤电子对，故其空间构型不是平面形； (5)中心原子的价层电子对数为，含有1对孤电子对，故其空间构型为三角锥形；中心原子的价层电子对数为，中心原子为sp3杂化，其空间构型为正四面体形。 【分析】（2）比较结合氢离子能力，根据越弱越水解，酸性越弱，对应离子结合H+能力越强，由于醋酸可以和HCO3-，可以知道，酸性醋酸>HCO3-，所以结合H+能力HCO3-大于CH3COO- （3）对于烷烃，碳原子数目相同时，支链越多，熔沸点越低 （5）根据VSEPR算出孤对电子，然后判断空间构型即可 学科网（北京）股份有限公司 $$