专题4 分子空间结构与物质性质 单元测试 2023-2024学年下学期高二化学苏教版(2019)选择性必修2
2024-08-18
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内容正文:
专题4《分子空间结构与物质性质》基础练习题
一、单选题
1.糖精是一种热量为0的甜味剂,为白色结晶性粉末,难溶于水。其甜度为蔗糖的300~500倍。糖精由原子序数依次增大的短周期主族元素W、R、X、Y、Z组成,其结构如图所示,只有R、X、Y位于同一周期,Y、Z位于同一主族。下列说法正确的是
A.原子半径: B.为非极性分子
C.简单氢化物的稳定性: D.该分子中所有原子均满足8电子结构
2.下列有关物质结构与性质的表述结构正确的是
A.N-H键的极性大于C-H键的极性,分子的极性小于
B.易溶于,可从和都是非极性分子的角度解释
C.中的氢键数量比少,可推断的稳定性比差
D.超分子是两种或两种以上的分子(包括离子)通过化学键形成的分子聚集体
3.在溶液中存在如下平衡:,下列说法中不正确的是
A.将固体溶于少量水中得到绿色溶液
B.将固体溶于大量水中得到蓝色溶液
C.向溶液中加入少量固体,平衡向逆反应方向移动
D.向溶液中加入固体,平衡向逆反应方向移动
4.黑火药是中国古代四大发明之一,S+2KNO3+3C=K2S+3CO2↑+N2↑,用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.反应中每生成标准状况下2. 24L N2转移电子数目为1. 2 NA
B.1 L 0.5mol·L-1 K2S溶液中S2-和HS-的总数为0. 5NA
C.常温下3.2g由SO2、S2组成的混合物中所含质子数为1.8NA
D.28g N2中含有π键数目为NA
5.下列各种说法错误的是
A.KAl(SO4)2·12H2O不属于配合物
B.NH4NO3中既有离子键又有共价键和配位键
C.配位化合物中的配体可以是分子也可以是阴离子
D.共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子
6.氮、磷及其化合物应用广泛。磷元素有白磷、红磷等单质,白磷(P4)分子结构及晶胞如下图所示,实验室常用CuSO4溶液吸收有毒气体PH3,生成H3PO4、H2SO4和Cu。P元素可形成多种含氧酸,其中次磷酸(H3PO2)为一元弱酸;磷酸可与铁反应,在金属表面生成致密且难溶于水的磷酸盐膜。
下列说法正确的是
A.P4分子中的P-P-P键角为109°28′
B.白磷和红磷互为同位素
C.白磷晶体中1个P4分子周围有8个紧邻的P4分子
D.白磷属于非极性分子
7.下列关于杂化轨道的叙述中,不正确的是
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对
C.NH3和CH4两个分子中中心原子N和C都是通过sp3杂化轨道成键
D.杂化轨道理论与VSEPR模型分析分子的空间构型结果常常相互矛盾
8.砷的一些化合物常用作半导体、除草剂、杀鼠药等。As4O6分子的结构如图所示,下列说法正确的是
A.该分子中As和O的杂化方式均为sp3
B.稳定性:AsH3>H2O
C.As4O6分子中只存在非极性共价键
D.As位于元素周期表中第四周期第ⅤB族
9.下列叙述及有关化学用语表达错误的是
选项
叙述
有关化学用语表达
A
邻羟甲基苯酚存在分子内氢键
结构简式或
B
甲醛中存在π键
π键的电子云轮廓图:
C
NaCl为离子化合物
用电子式表示其形成过程:
D
草酸是二元酸
草酸的实验式:CHO2
A.A B.B C.C D.D
10.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X的气态氢化物能与其最高价含氧酸化合成盐,Z是同周期元素中原子半径最大的元素,Y和W同主族且二者可形成和两种物质。下列说法正确的是
A.简单离子半径:
B.氢化物的沸点:
C.Y和Z两种元素形成的化合物中可能存在共价键
D.Y、Z、W三种元素只能形成两种化合物
11.对下列物质性质的解释不合理的是
选项
性质
解释
A
对羟基苯甲酸的沸点高于邻羟基苯甲酸
对羟基苯甲酸中键能大于邻羟基苯甲酸
B
Mg的第一电离能大于Al
基态镁原子3s能级电子达到全充满稳定结构
C
I2在CCl4中的溶解度大于在水中的
I2、CCl4都是非极性分子,而水是极性分子
D
ClCH2COOH的Ka大于BrCH2COOH
Cl的电负性大于Br
A.A B.B C.C D.D
12.利用共价三嗪框架作催化剂,将氧气转化为单线态氧(·O2)和超氧自由基(O2-·),·O2的协同下O·可将苯甲醇氧化成苯甲醛,反应机理如图所示。下列有关说法正确的是
A.X的化学式为H2O
B.lmol中σ键的数目为16×6.02×1023
C.向 的转化过程中有共价键的断裂与形成
D.反应过程中,光能全部转化为化学能
13.可与含有一个可被置换的氢原子的配体作用生成取代产物。现以与甲醇反应,得到完全取代的产物A和副产物B。经测定,A是一线性聚合物,其结构如图。下列说法错误的是
A.B是HCl B.V含有未成对电子
C.V的配位构型为畸变的八面体 D.A的结构含有键和π键
14.氨热再生电池工作原理如图所示,下列说法正确的是
A.b为负极
B.从左室向右室迁移
C.电池工作时,右池中的CuSO4溶液的浓度增大
D.a电极上的反应为Cu-2e−+4NH3=[Cu(NH3)4]2+
15.“暖冰”是科学家将水置于一个足够强的电场中,在20℃时,水分子瞬间凝固形成的。用“暖冰”做了一个如图所示的实验,发现烧杯中酸性KMnO4溶液褪色。若将烧杯中的溶液换成含有少量KSCN的FeCl2溶液,溶液呈血红色。则下列说法不正确的是
A.该条件下H2燃烧生成了既具有氧化性又具有还原性的物质
B.水凝固形成20℃时的“暖冰”所发生的变化是物理变化
C.在电场作用下,水分子间更易形成氢键,因而可以制得“暖冰”
D.该条件下H2燃烧的产物中不可能含有一定量的H2O2
二、填空题
16.碳是一种非常神奇的元素,它有着像C60、石墨和金刚石等这样结构和性质截然不同的单质,如下图所示,碳还是构成有机物的基本元素。请回答下列问题:
(1)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素的单质形式,它们互为 。
(2)石墨属于 晶体。
(3)金刚石中碳原子数目与C-C键数目之比为 。
(4)青蒿素是从植物青蒿中提取的有机物,用于抗疟疾的药物。分子结构如下图所示,则青蒿素分子中含有 个手性碳原子。
17.请回答下列问题:
N、AI、Si、Zn四种元素中,有一种元素的电离能数据如下:
电离能
I1
I2
I3
I4
……
I/kJ·mol-1
578
1817
2745
11578
……
(1)则该元素是 (填写元素符号)。Zn原子的电子排布式是 。Ge的最高价氯化物分子式是 ,该元素可能的性质或应用有 。
A.是一种活泼的金属元素
B.其电负性大于硫
C.其单质可作为半导体材料
D.其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点
(2)关于化合物,下列叙述正确的有 。
A.分子间可形成氢键
B.分子中既有极性键又有非极性键
C.分子中有7个键和1个键
D.该分子在水中的溶解度大于2-丁烯
(3)NaF的熔点 的熔点(填>、<或=),其原因是
18.甲醇是重要的化工原料,发展前景广阔。研究表明,二氧化碳与氢气反应可以合成甲醇,反应如下:
(1)反应的平衡常数表达式为K= 。
(2)有利于提高平衡时转化率的措施有 (填字母)。
a.使用催化剂
b.加压
c.增大和的初始投料比
(3)研究温度对甲醇产率的影响时发现,在210~290℃,保持原料气中和的投料比不变,得到平衡时甲醇的产率与温度的关系如图所示,则该反应的∆H 0(填“>”“=”或“<”),依据是 。
(4)电子式 ,分子空间构型 ,属于 分子(填极性或非极性)。
19.类石墨相氮化碳具有和石墨相似的层状结构,其中一种二维平面结构如图所示。
(1)晶体中存在的微粒间作用力有_______(填标号)。
A.非极性键 B.金属键 C.键 D.范德华力
(2)中,C原子的杂化轨道类型为 ,N原子的配位数为 。
20.甲醇(CH3OH)空气氧化法是生产工业甲醛(HCHO)的常用方法。发生的反应为2CH3OH+O22+2H2O
(1)C、H、O 三种元素的电负性由大到小的顺序为 。
(2)HCHO的空间结构为 。
(3)CH3OH和HCHO分子中碳原子的杂化轨道类型分别为 和 。
(4)甲醇氧化生成HCHO时,会产生CO、CO2、CH3OCH3等副产物。相同条件下,CO2的沸点比O2的高,主要原因为 。
21.乙硫醇(C2H5SH)和乙醇(C2H5OH)结构相似,乙硫醇是无色透明易挥发的高毒油状液体,以具有强烈、持久且具刺激性的蒜臭味而闻名(比硫化氢H2S更甚);微溶于水,具有弱酸性,易溶于碱液和有机溶剂中。回答下列问题:
(1)乙硫醇是 (填“极性”或“非极性”)分子。
(2)乙硫醇比乙醇的水溶性差的原因为 。
(3)乙硫醇的沸点比乙醇(C2H5OH)的沸点 (填“高”或“低”),主要原因为: 。
(4)乙硫醇的酸性比H2S弱,比乙醇强,是因为乙基是给电子(推电子)基团,乙硫醇中硫原子的电子密度比H2S中里硫原子 (填“高”或“低”),对质子氢的吸引力强,写出乙硫醇和NaOH溶液反应的离子方程方式: 。
22.请回答下面问题
(1)Mg是第三周期元素,该周期部分元素氟化物的熔点见下表:
氟化物
NaF
MgF2
SiF4
熔点/K
1266
1534
183
解释表中氟化物熔点差异的原因: 。
(2)CO的结构可表示为C≡O,N2的结构可表示为N≡N。下表是两者的键能数据:(单位:kJ·mol-1)
C-O
C=O
C≡O
CO
357.7
798.9
1071.9
N-N
N=N
N≡N
N2
154.8
418.4
941.7
CO与N2的结构相似,分子中都含有共价三键,其中含有 个π键;结合数据说明CO比N2活泼的原因: 。
23.物质的结构与性质之间有密切的关系。请回答下列问题:
(1)配合物Ni(CO)4常温下为液态,易溶于CCl4、苯等有机溶剂。固态Ni(CO)4属于 晶体;镍原子和碳原子之间存在 键。
(2)CrO2Cl2常温下为深红色液体,能与CCl4、CS2等互溶,据此可判断CrO2Cl2是 (填“极性”或“非极性”)分子。
(3)在①苯、②CH3OH、③HCHO、④CS2、⑤CCl4五种有机溶剂中,碳原子采取sp2杂化的分子有 (填序号),CS2分子的空间结构是 。
(4)已知苯酚( )具有弱酸性,其Ka=1.1×10-10;水杨酸第一级电离形成的离子 能形成分子内氢键。据此判断,相同温度下电离平衡常数Ka2(水杨酸) Ka(苯酚)(填“>”或“<”),其原因是 。
24.回答下列问题
(1)基态Se原子的核外电子排布式为[Ar] 。
(2)基态S原子的价电子中,两种自旋状态的电子数之比为 。
(3)基态O原子的电子排布式 ,其中未成对电子有 个。
(4)基态F原子的价电子排布图(轨道表示式)为 。
(5)研究发现,给小鼠喂食适量硒酸钠()可减轻重金属铊引起的中毒。的立体构型为 。
(6)比较和H2O分子中的键角大小并给出相应解释: 。
25.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
、、、水蒸气及稀有气体(He、Ne等)
原始大气的主要成分
、、CO、等
用上表所涉及的分子填写下列空白:
(1)含有10个电子的分子有 (填化学式,下同)。
(2)由极性键构成的非极性分子有 。
(3)沸点最高的是 ,用所学知识解释其沸点高的原因: 。
(4)分子中不含孤电子对的分子(除稀有气体外)有 ,它的立体构型为 。
(5) 极易溶于水,它之所以极易溶于水是因为它的分子和水分子之间可形成 。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
【分析】由图可知,糖精分子含有苯环,R为C,W为H,Y为O,R、X、Y位于同一周期,且原子序数依次增大,因此X为N;Y、Z位于同一主族,因此Z为S。
【详解】A.同周期原子半径随原子序数增大而减小,则原子半径:,A错误;
B.为直线型分子,结构对称,为非极性分子,B正确;
C.非金属性越强,其简单氢化物的稳定性越强,非金属性:O>S,则简单氢化物的稳定性:,C错误;
D.该分子中H、S原子不满足8电子结构,D错误;
故选B。
2.B
【详解】A.NH3分子为三角锥形,分子中正负电荷中心不重合,为极性分子,CH4为正四面体形,分子中正负电荷中心重合,为非极性分子,则分子的极性:NH3 > CH4,分子的极性与共价键的极性大小无关,A错误;
B.I2和都是非极性分子,根据相似相溶原理可知,I2在中的溶解度较大,B正确;
C.中N原子发生sp2杂化,离子呈平面三角形结构,中的P原子发生sp3杂化,离子呈正四面体结构,结构更稳定,则HNO3的稳定性比H3PO4的差,与HNO3中的氢键数量少无关,C错误;
D.超分子是由两种或两种以上的分子(包括离子)通过分子间相互作用形成的分子聚集体,D错误;
答案选B。
3.C
【详解】A.固体溶于少量水中,溶液中同时存在和离子,黄色和蓝色混合得到的是绿色,故A正确;
B.将固体溶于大量水中得到的是它的稀溶液,铜离子主要以存在,溶液显蓝色,故B正确;
C.溶液中加入少量固体,氯离子和银离子生成氯化银沉淀,溶液中氯离子浓度减小,根据平衡移动原理,平衡正向移动,故C错误;
D.向溶液中加入固体,溶液中氯离子浓度增大,根据平衡移动原理,平衡逆方向移动,故D正确;
答案C。
4.A
【详解】A.由化学方程式可知,生成1mol N2转移12mol电子,准状况下2. 24L N2的物质的量为=0.1mol,则转移电子数目为1. 2 NA,A项正确;
B.根据物料守恒有:,则,故1 L 0.5mol·L-1 K2S溶液中S2-和HS-的总数小于0.5NA,B项错误;
C.SO2、S2的摩尔质量均为64g/mol,SO2、S2分子中质子数均为32,3.2g由SO2、S2组成的混合物中SO2、S2的总物质的量为=0.05mol,则混合物中所含质子数为1.6NA,C项错误;
D.N2分子中含有2个π键,28g N2的物质的量为=1mol,则π键数目为2NA,D项错误;
答案选A。
5.D
【详解】A.KAl(SO4)2·12H2O中无配位键,故不属于配合物,A正确;
B.NH4NO3是离子化合物,含有离子键,N与O、N与H之间还存在共价键,铵根离子中氮原子与氢离子之间还存在配位键,B正确;
C.在配位化合物中,配体可以是分子、原子、离子等,如氨、水、SCN-等,C正确;
D.形成共价键的成键原子不一定有未成对电子,如配位键中就是一方提供一对电子,双方共用,D错误;
故选D。
6.D
【详解】A.白磷分子为正四面体结构,每个顶点1个P原子,P4分子中的P-P-P键角为60°,A错误;
B.白磷和红磷为P元素组成的不同单质,互为同素异形体,B错误;
C.白磷为面心立方最密堆积,配位数为12,白磷晶体中1个P4分子周围有12个紧邻的P4分子,C错误;
D.白磷只存在非极性键,是单质,是非极性分子,D正确;
故答案为:D。
7.D
【详解】A.中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子可能是正四面体(如CH4)、三角锥(如NH3)或者V形(如H2O),A正确;
B.π键是由未参与杂化的轨道“肩并肩”形成的,B正确;
C.正四面体形的CH4和三角锥形的NH3中,中心原子N和C都是通过sp3杂化轨道成键,C正确;
D.杂化轨道理论和VSEPR模型都是为了解释分子的空间结构而提出的理论,两者不矛盾,可以先通过VSEPR模型判断出分子的构型,再判断出中心原子的杂化类型,D错误;
故选D。
8.A
【详解】A.As的最外层电子数为5,O的最外层电子数为6,则As4O6分子As原子含有1对孤电子对、价层电子对数为4,O原子含有2对孤电子对、价层电子对数为4,所以它们的VSEPR模型均为四面体、杂化方式均为sp3,故A正确;
B.非金属性:O>N>As,非金属性越强,其氢化物越稳定,即稳定性:AsH3<H2O,故B错误;
C.由图可知,As4O6分子中只存在O—As键,为极性键,故C错误;
D.As属于主族元素,原子序数为33,位于元素周期表中第四周期第ⅤA族,故D错误;
故选:A。
9.C
【详解】A.邻羟甲基苯酚存在分子内氢键,表示为或,故A正确;
B.甲醛中存在C=O,其中有1个σ键和1个π键,π键的电子云轮廓图为,故B正确;
C.NaCl为离子化合物,钠原子失电子、氯原子得电子,用电子式表示其形成过程,故C错误;
D.草酸是结构简式是HOOC-COOH,草酸是二元酸,草酸分子式是C2H2O4,实验式是CHO2,故D正确;
选C。
10.C
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X的气态氢化物能与其最高价含氧酸化合成盐,X是N元素;Z是同周期元素中原子半径最大的元素,Z是Na是;Y和W同主族且二者可形成和两种物质,Y是O元素,W是S元素。
【详解】A.电子层数相同,质子数越多半径越小,简单离子半径:,故A错误;
B.水分子间能形成氢键,所以氢化物的沸点:,故B错误;
C.Na和O两种元素形成的化合物Na2O2中既存在离子键又存在共价键,故C正确;
D.Na、O、S三种元素只能形成Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3等多种化合物,故D错误;
选C。
11.A
【详解】A.对羟基苯甲酸能形成分子间氢键,邻羟基苯甲酸形成分子内氢键,因此对羟基苯甲酸沸点高于邻羟基苯甲酸,故A不合理;
B.镁原子3s能级全充满,比较稳定,因此Mg的第一电离能大于Al,故B合理;
C.碘单质、CCl4为非极性分子,H2O为极性分子,依据相似相溶原理,碘单质在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度,故C合理;
D.卤素原子均为吸电子基团,Cl的电负性大于Br,使得ClCH2COOH比BrCH2COOH更易电离出氢离子,因而ClCH2COOH的Ka大于BrCH2COOH,故D合理;
故答案选A。
12.A
【详解】A.苯甲醇被氧气氧化为和水,所以X的化学式为H2O,故A正确;
B.lmol中σ键的数目为11×6.02×1023,故B错误;
C.失电子转化,转化过程中没有共价键的断裂与形成,故C错误;
D.反应过程中,光能部分转化为化学能,故D错误;
选A。
13.B
【详解】此题答案可能不正确,如您有正确答案请联系总部编辑qq:807204649。
14.D
【分析】该电池连有负载,为原电池装置,电极a 上 Cu失去电子结合 NH3生成[Cu( NH3)4]2+,则电极a为负极,电极b为正极。
【详解】A.由上述分析可知,该装置为原电池装置,电极b为正极,故A错误;
B.原电池中阴离子向负极移动,则从右室向左室迁移,故B错误;
C.原电池中阴离子向负极移动,则从右室向左室迁移,右池中的CuSO4溶液的浓度减小,故C错误;
D.电极a 上 Cu失去电子结合 NH3生成[Cu( NH3)4]2+,根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为:Cu-2e−+4NH3=[Cu(NH3)4]2+,故D正确;
故选D。
15.D
【详解】A.酸性KMnO4溶液褪色,说明燃烧生成了具有还原性的物质;含有少量KSCN的FeCl2溶液呈血红色,说明燃烧生成了具有氧化性的物质,故A正确;
B.水凝固形成20℃时的“暖冰”,只是水的存在状态发生了变化,没有生产新的物质,所发生的是物理变化,故B正确;
C.在电场作用下,水分子间更易形成氢键,因而可以制得“暖冰”,否则20℃时,水分子不能瞬间凝固形成冰,故C正确;
D.该条件下H2燃烧生成了既具有氧化性又具有还原性的物质,该物质可能是双氧水,故D错误;
答案选D。
16.(1)同素异形体
(2)混合
(3)1:2
(4)7
【详解】(1)金刚石、石墨、C60、碳纳米管等都是碳元素形成的不同单质,同种元素形成的不同单质互称同素异形体;
(2)石墨属于混合晶体;
(3)金刚石中每个C原子形成4个C-C键,属于这个碳原子的C-C键与、只有一半,故一个C原子形成2个C-C键,碳原子数目与C-C键数目之比为1:2;
(4)C原子上所连的4个原子或原子团各不相同的C为手性C原子,如图所示,共7个:。
17.(1) Al CD
(2)BD
(3) > 两者均为离子化合物,阴阳离子电荷数均为1,但前者的离子半径较小,离子键较强,熔点较高
【详解】(1)该元素在第四电离能发生突变,该元素为正三价,为铝元素;Zn是30号元素,其电子排布式为;Ge和C为同族元素,Ge最高价为+4价,氯化物分子式为GeCl4;
A.Ge位于金属和非金属分界线附近,Ge不是活泼的金属,A不符合题意;
B.Ge为金属,电负性要小于硫,B不符合题意;
C.Ge位于金属和非金属分界线附近,既具有金属性,也具有一定的非金属性,可作为半导体材料,C符合题意;
D.Ge的氯化物和溴化物均为分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,Ge的溴化物沸点更高,D符合题意;
故答案为:CD;
(2)A.分子中含有C=O键,不含有-OH,不易形成分子间氢键,A错误;
B.分子中含有碳碳之间的非极性共价键,也含有碳氢之间的极性共价键,B正确;
C.单键均为键,双键中含有一个键和一个π键,因此分子中含有9个键, 3个π键,C错误;
D.该分子中含有两个醛基,能与水形成分子间氢键,而2-丁烯不能与水形成分子间氢键,故该分子溶解度要大于2-丁烯,D正确;
故答案为:BD;
(3)两者均为离子化合物,阴阳离子电荷数均为1,但前者的离子半径较小,离子键较强,故NaF熔点较高。
18.(1)
(2)b
(3) ∆H<0 随着温度升高,甲醇的产率减小,升高温度,化学平衡逆向移动,故正反应是一个放热反应
(4) 直线形 非极性
【详解】(1)根据化学平衡常数的定义:化学平衡常数,是指在一定温度下,可逆反应达到平衡,这时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比值是,该反应的平衡常数表达式为K=;
(2)a.使用催化剂只能改变反应速率,不能使平衡发生移动,平衡转化率不变,a不合题意;
b.根据反应为一个正反应是气体体积减小的方向,故加压平衡正向移动,CO2的转化率增大,b符合题意;
c.增大CO2和H2的初始投料比,即增大CO2的浓度,平衡正向移动,H2的转化率增大,但CO2的转化率减小,c不合题意;
故选b;
(3) 由题干图示信息可知,随着温度升高,甲醇的产率减小,说明升高温度,化学平衡逆向移动,故正反应是一个放热反应,即该反应的∆H<0;
(4)CO2中各原子都达到8电子饱和结构,电子式为,CO2分子为直线形,碳氧键为极性键,但是由于分子的对称性,分子为非极性分子。
19.(1)CD
(2) 杂化 2、3
【详解】(1)根据题意,具有和石墨相似的层状结构,结合二维平面结构图可知,其存在的微粒间作用力有极性键、键和范德华力,故答案为:CD;
(2)中,结合二维平面结构图可知,每个原子与N原子形成3个键,层内存在大键,不存在孤电子对,故C原子的杂化轨道类型为杂化,根据二维平面结构图可知,N原子的成键有连2个C原子和3个C原子的两种情况,故N原子的配位键数为2、3。
20.(1)O>C>H
(2)平面三角形
(3) sp3 sp2
(4)CO2和O2都属于分子晶体,CO2相对分子质量大,范德华力强
【详解】(1)C、H、O三种元素非金属性:H<C<O,所以电负性由大到小的的顺序:O>C>H;
(2)HCHO中心碳原子杂化类型为sp2杂化,甲醛的空间结构为平面结构;
(3)CH3OH中C原子成4个σ键键、没有孤电子对,价层电子对,杂化轨道数目为4,故其杂化类型为sp3杂化,HCHO分子,C原子成3个σ键、没有孤电子对,价层电子对,杂化轨道数目为3,故其杂化类型为 sp2杂化;
(4)分子晶体的沸点与其相对分子质量成正比,CO2和O2都属于分子晶体,CO2相对分子质量大,范德华力强,CO2的沸点比O2的高。
21.(1)极性
(2)乙硫醇分子不能与水分子间形成氢键,而乙醇分子可与水分子间形成氢键
(3) 低 乙醇分子间存在氢键
(4) 高 C2H5SH+OH-=C2H5S-+H2O
【详解】(1)乙硫醇分子空间结构不对称,极性不能抵消,是极性分子;
(2)乙硫醇比乙醇的水溶性差的原因为:乙硫醇分子不能与水分子间形成氢键,而乙醇分子可与水分子间形成氢键;
(3)乙硫醇的沸点比乙醇(C2H5OH)的沸点低,主要原因是乙醇分子间存在氢键;
(4)乙硫醇的酸性比H2S弱,比乙醇强,是因为乙基是给电子(推电子)基团,乙硫醇中硫原子的电子密度比H2S中里硫原子高,对质子氢的吸引力更强;乙硫醇和NaOH溶液反应生成钠盐和水,离子方程方式:C2H5SH+OH-=C2H5S-+H2O。
22. 离子晶体氟化物的熔点较高,分子晶体氟化物的熔点较低,离子晶体的熔点与离子半径成反比、与离子所带电荷成正比 2 断裂一个π键所需的能量,CO比N2小很多
【分析】(1)氟化物的熔点与晶体类型,离子晶体的熔点较高,分子晶体的熔点较低;
(2)CO共价三键中含有2个π键;根据提供的键能计算各物质中的第一个π键的键能,键能越大越稳定。
【详解】(1)离子晶体的熔点较高,分子晶体的熔点较低,NaF与MgF2为离子晶体,SiF4为分子晶体,所以NaF与MgF2远比SiF4熔点要高,又因为Mg2+的半径小于Na+的半径,所以MgF2的离子键强度大于NaF的离子键强度,故MaF2的熔点大于NaF;
(2)根据氮气分子结构知,一个CO分子中含有2个π键,根据表中键能知,CO中第一个π键的键能是1071.9kJ/mol-357.7kJ/mol-798.9kJ/mol=273.1kJ/mol,N2中第一个π键的键能是941.7kJ/mol-154.8kJ/mol-418.4kJ/mol=524kJ/mol,CO中第一个π键的键能是273.1kJ/mol,N2中第一个π键的键能是524kJ/mol,CO中第一个π键的键能较小,所以CO的第一个键比N2更容易断,所以一氧化碳比氮气活泼。
23.(1) 分子 配位
(2)非极性
(3) ①③ 直线形
(4) < 能形成分子内氢键
【详解】(1)配合物Ni(CO)4常温下为液态,易溶于CCl4、苯等有机溶剂,熔点低,因此固态Ni(CO)4属于分子晶体;碳原子提供孤电子对,镍原子提供空轨道,镍原子和碳原子之间存在配位键。
(2)CrO2Cl2常温下为深红色液体,能与CCl4、CS2等互溶,CCl4、CS2均是非极性分子,根据相似相溶原理可知CrO2Cl2是非极性分子。
(3)①苯中含有苯环,碳原子是sp2杂化;②CH3OH中碳原子是饱和碳原子,为sp3杂化;③HCHO中碳原子形成碳氧双键,是sp2杂化;④CS2中碳原子形成2个碳硫双键,是sp杂化;⑤CCl4中碳原子是饱和碳原子,为sp3杂化;所以碳原子采取sp2杂化的分子有①③,CS2分子的空间结构与二氧化碳相似,是直线形结构。
(4)由于 能形成分子内氢键,所以相同温度下电离平衡常数Ka2(水杨酸)<Ka(苯酚)。
24.(1)
(2)1:2或2:1
(3) 2
(4)
(5)正四面体形
(6)中S原子不含孤电子对,而H2O中O原子含有2个孤电子对,H2O中的孤电子对对成键电子对的排斥作用较大,故键角较小
【详解】(1)Se与S同主族,且位于S的下方,则基态Se原子的核外电子排布式为[Ar]。
(2)
基态S原子的价电子轨道表示式为,有4个成对电子和2个成单电子,则两种自旋状态的电子数之比为1:2或2:1。
(3)
O为8号元素,基态O原子的电子排布式为,轨道表示式为,其中未成对电子有2个。
(4)
基态F原子的价电子排布式为2s22p5,价电子排布图(轨道表示式)为。
(5)的中心Se原子的价层电子对数为4,发生sp3杂化,立体构型为正四面体形。
(6)和H2O分子中,中心S、O原子的价层电子对数都为4,都发生sp3杂化,但S原子的最外层无孤电子对,而O原子的最外层有2个孤电子对,孤电子对与成键电子对间的排斥作用大于成键电子对与成键电子对间的排斥作用,所以键角:>H2O。相应解释:中S原子不含孤电子对,而H2O中O原子含有2个孤电子对,H2O中的孤电子对对成键电子对的排斥作用较大,故键角较小。
【点睛】比较键角时,先看中心原子的杂化轨道类型,再看中心原子最外层的孤电子对数,最后看中心原子的电负性。
25.(1)H2O、Ne、CH4、NH3
(2)CH4、CO2
(3) H2O 水分子间能形成氢键,而且分子间氢键数目比NH3多
(4) CH4 正四面体
(5) 氨气 氢键
【详解】(1)含有10个电子的分子有H2O、Ne、CH4、NH3;
(2)甲烷中氮原子和氢原子之间存在极性键,甲烷是正四面体结构,正负电荷重心重合;二氧化碳分子中碳原子和氧原子之间存在极性键,二氧化碳是直线型结构,正负电荷重心重合,所以甲烷和二氧化碳是非极性分子;
(3)沸点最高的是H2O,因为水分子间能形成氢键,而且分子间氢键数目比NH3多;
(4)N2、O2、CO2、水蒸气、NH3、CO的孤对电子分别为2对,4对,4对,2对,1对,2对,CH4中无孤对电子,由于碳原子采取sp3杂化,分子构型为正四面体;
(5)氨气极易溶于水,是由于氨气能与水分子之间形成氢键。
答案第1页,共2页
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