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课时作业(十)
1.(2024·山东潍坊一模)AlCl3在气态或非极性溶剂中均可通过氯桥键二聚成Al2Cl6,熔融AlCl3和KCl可形成KAl2Cl7。下列说法正确的是( C )
A.AlCl3为极性分子
B.Al2Cl6中Al原子的杂化方式为sp2
C.KAl2Cl7熔点高于Al2Cl6的熔点
D.1 mol Al2Cl6中含有7 mol Al—Cl单键
解析:AlCl3正负电荷重心重合,为非极性分子,A错误;Al2Cl6结构为,Al原子形成4个共价键,杂化方式为sp3,B错误;KAl2Cl7为离子化合物,Al2Cl6为共价化合物,则KAl2Cl7熔点高于Al2Cl6的熔点,C正确;Al2Cl6结构为,1 mol Al2Cl6中含有8 mol Al—Cl单键,D错误;故选C。
2.物质结构决定物质性质,下列性质不能通过元素的电负性进行解释的是( B )
A.H2O的沸点高于H2S的沸点
B.乙烯能发生加成反应,而乙烷不能
C.CF3COOH酸性大于CCl3COOH的酸性
D.气态氟化氢中存在HF、(HF)2分子,而气态氯化氢中只存在HCl分子
解析:O的电负性强于S,O能与H形成分子间氢键而S不能与H形成分子间氢键,故水的沸点高于硫化氢,A不符合;乙烯能发生加成反应是因为含有碳碳双键,乙烷中没有不饱和键,不能发生加成反应,与电负性无关,B符合;F的电负性强于Cl,—CF3的极性强于—CCl3,导致CF3COOH中羧基更容易电离出氢离子,故而酸性更强,C不符合;F的电负性很强,使HF分子间形成氢键,导致气态HF中存在二聚分子(HF)2,而Cl的电负性不足以使HCl形成分子间氢键,气态HCl中只有HCl分子,D不符合;故答案选B。
3.下列对事实的分析正确的是( C )
选项
事实
分析
A
键角:CH4>NH3>H2O
电负性:C<N<O
B
第一电离能:P>S
原子半径:P>S
C
沸点:CO>N2
CO为极性分子,N2为非极性分子
D
热稳定性:HF>HCl
HF中存在氮键,HCl中不存在氢键
解析:CH4分子中的中心原子C的价层电子对数为4,无孤电子对,NH3分子中的中心原子N的价层电子对数为4,孤电子对数为1、H2O分子中的中心原子O的价层电子对数为4,孤电子对数为2,由于孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对对成键电子对的斥力,所以键角大小为CH4>NH3>H2O,故A错误;P、S位于第二周期,同一周期主族元素,从左往右第一电离能有增大的趋势,但P的3p轨道半充满,比较稳定,其第一电离能高于同周期相邻的两种元素,故B错误;CO和N2结构相似,相对分子质量相等,但CO为极性分子,N2为非极性分子,因此CO的沸点高于N2的沸点,故C正确;F、Cl位于同一主族,同一主族从上到下,原子半径增大,元素非金属性减弱,对应氢化物的稳定性减弱,所以热稳定性:HF>HCl,故D错误;故答案为:C。
4.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Y、Z位于同周期且相邻,X与W同族,W的核外电子总数等于X和Z的核外电子总数之和。下列说法正确的是( B )
A.元素的第一电离能:Z>Y>X>W
B.简单氢化物的稳定性:Z>Y>X>W
C.1 mol WZ2中有2 mol σ键
D.XZ2的空间结构为V形,属于含有极性键的极性分子
解析:元素的第一电离能:N>O>C>Si,A错误;简单氢化物的稳定性:H2O>NH3>CH4>SiH4,B正确;1 mol SiO2中含有4 mol σ键,C错误;CO2的空间结构为直线形,属于含有极性键的非极性分子,D错误。故答案选B。
5.磷酸聚合可以生成链状多磷酸和环状多磷酸,三分子磷酸聚合形成的链状三磷酸结构如图所示。下列说法正确的是( D )
A.键能:P-O>P=O
B.元素的电负性:P>O>H
C.PO的空间构型:平面四边形
D.六元环状三磷酸的分子式:H3P3O9
解析:双键键能大于单键键能,故键能P-O<P=O,A错误;根据元素电负性的规律,同一周期,从左到右,依次增强,从上到下,电负性依次减弱,故电负性顺序为O>P>H,B错误;PO的价层电子对数4+=4,无孤电子对,故空间构型为正四面体形,C错误;六元环状三磷酸的结构式为,故分子式为H3P3OQ,D正确;故选D。
6.下列有关物质结构与性质的说法错误的是( B )
A.I2易溶于CCl4,可从I2和CCl4都是非极性分子的角度解释
B.对羟基苯甲酸存在分子内氢键,是其沸点比邻羟基苯甲酸的高的主要原因
C.AgCl溶于氨水,是由于AgCl与NH3反应生成了可溶性配合物[Ag(NH3)2]Cl
D.熔融NaCl能导电,是由于熔融状态下产生了自由移动的Na+和Cl-
解析:单质碘和四氯化碳都是非极性分子,根据相似相溶的原理,I2易溶于CCl4,A正确;分子间氢键可以增大其熔沸点,则对羟基苯甲酸存在分子间氢键,是其沸点比邻羟基苯甲酸的高的主要原因,B错误;银离子可以和氨气形成配合物离子,导致氯化银可以溶解在氨水中,C正确;氯化钠在熔融状态产生了自由移动的Na+和Cl-,从而可以导电,D正确;故选B。
7.烟气脱硫可有效减少SO2引起的大气污染,同时还可得到有用产品。传统湿法脱硫多以碱性物质作吸收剂,新型脱硫方法选用离子液体(指在室温或接近室温时呈液态的盐类物质,由阴、阳离子组成)作吸收剂,通过物理和化学吸收实现脱硫。已知25 ℃时,几种酸的电离常数:H2SO3Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.2×10-8;H2CO3Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11;CH3CH(OH)COOH(乳酸)Ka=1.4×10-4。研究发现:乳酸和乙醇胺(HOCH2CH2NH2)作用得到的离子液体——乙醇胺乳酸盐([MEA]L),既可脱硫,也可吸收CO2。下列说法错误的是( B )
A.液态时的导电性:[MEA]L>乳酸
B.乳酸和乙醇胺中均含有σ键、π键和氢键
C.CO2是直线形非极性分子,SO2是V形极性分子
D.相同条件下,[MEA]L能吸收气体的体积:SO2>CO2
解析:乳酸和乙醇胺(HOCH2CH2NH2)作用得到的离子液体——乙醇胺乳酸盐([MEA]L),既可脱硫,也可吸收CO2,说明[MEA]L是离子化合物,液态时能电离出自由移动的离子,具有导电性,而乳酸是共价化合物,液态时不能电离出自由移动的离子,不具有导电性,故A正确;乙醇胺中不含有π键,故B错误;二氧化碳中,碳原子采取sp杂化,是直线型非极性分子,二氧化硫中硫原子采取sp2的杂化,是V形极性分子,故C正确;H2SO3的Ka1=1.3×10-2大于CH3CH(OH)COOH(乳酸)Ka=1.4×10-4大于H2CO3的Ka1=4.5×10-7,据酸性强弱可知,相同条件下,[MEA]L能吸收气体的体积:SO2>CO2,故D正确;故答案为:B。
8.(2024·安徽九省联考卷)烟气脱硫可有效减少SO2引起的大气污染,同时还可得到有用产品。传统湿法脱硫多以碱性物质作吸收剂,新型脱硫方法选用离子液体(指在室温或接近室温时呈液态的盐类物质,由阴、阳离子组成)作吸收剂,通过物理和化学吸收实现脱硫。已知25 ℃时,几种酸的电离常数:H2SO3Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.2×10-8;H2CO3Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11;CH3CH(OH)COOH(乳酸)Ka=1.4×10-4。研究发现:乳酸和乙醇胺(HOCH2CH2NH2)作用得到的离子液体——乙醇胺乳酸盐([MEA]L),既可脱硫,也可吸收CO2。下列说法错误的是( B )
A.液态时的导电性:[MEA]L>乳酸
B.乳酸和乙醇胺中均含有σ键、π键和氢键
C.CO2是直线形非极性分子,SO2是V形极性分子
D.相同条件下,[MEA]L能吸收气体的体积:SO2>CO2
解析:乳酸和乙醇胺(HOCH2CH2NH2)作用得到的离子液体——乙醇胺乳酸盐([MEA]L),既可脱硫,也可吸收CO2,说明[MEA]L是离子化合物,液态时能电离出自由移动的离子,具有导电性,而乳酸是共价化合物,液态时不能电离出自由移动的离子,不具有导电性,故A正确;乙醇胺中不含有π键,故B错误;二氧化碳中,碳原子采取sp杂化,是直线型非极性分子,二氧化硫中硫原子采取sp2的杂化,是V形极性分子,故C正确;H2SO3的Ka1=1.3×10-2大于CH3CH(OH)COOH(乳酸)Ka=1.4×10-4大于H2CO3的Ka1=4.5×10-7,据酸性强弱可知,相同条件下,[MEA]L能吸收气体的体积:SO2>CO2,故D正确;故答案为B。
9.我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH)4Cl(用R代表)。结构如图所示。
R中阴离子N中的σ键总数为 5 个。分子中的大π键可用符号∏nm表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为),则N中的大π键应表示为 。
解析:由题给图示可知,N与N之间形成5个N—N键,因此有5个σ键。N中有5个氮原子参与形成大π键,每个N原子与其他2个N原子形成共价键,每个N原子还可以提供1个电子参与大π键的形成,加上得到的1个电子,共有6个电子参与形成大π键,因此N中的大π键可表示为Ⅱ。
10.我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH)4Cl(用R代表)。
经X射线衍射测得化合物R的晶体结构,其局部结构如图所示。
从结构角度分析,R中两种阳离子的相同之处为 ABD ,不同之处为 C 。(填标号)
A.中心原子的杂化轨道类型
B.中心原子的价层电子对数
C.立体结构
D.共价键类型
解析:R中两种阳离子分别为H3O+和NH。A选项,两种阳离子中心原子的杂化轨道类型均为sp3,所以两者相同;B选项,H3O+中心原子的价层电子对数为(6+3-1)/2=4,NH中心原子的价层电子对数为(5+4-1)/2=4,所以两者相同;C选项,H3O+和NH的立体结构分别为三角锥形和正四面体形,所以两者不同;D选项,H3O+和NH均含有极性共价键和配位键,所以两者相同。
11.四卤化硅SiX4的沸点和二卤化铅PbX2的熔点如图所示。
结合SiX,的沸点和PbX2的熔点的变化规律,可推断:依F、Cl、Br、I次序,PbX2中化学键的离子性 减弱 、共价性 增强 。(填“增强”“不变”或“减弱”)
解析:对于化学式组成相似的晶体,离子性越强、共价性越弱,形成离子晶体的倾向越大,形成分子晶体的倾向越小,晶体的熔沸点越高,反之则熔沸点越低。从PbF2到PbBr2,晶体的熔点逐渐减小,说明其所含化学键的共价性增强、离子性减弱。但要注意,晶体的熔沸点还受范德华力的影响,PbI2的熔点高于PbBr2的熔点,就是因为PbI2中的范德华力大于PbBr2中的范德华力。
12.我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH)4Cl(用R代表)。
经X射线衍射测得化合物R的晶体结构,其局部结构如图所示。
图中虚线代表氢键,其表示式为(NH)N—H…Cl、 (H3O+)O—H…N(N) 、 (NH)N—H…N(N) 。
解析:根据题给表示式可知,除表示出形成氢键的原子外,还要表示出形成氢键的原子所在的原子团和该原子在原子团中的成键情况,因此氢键的表示式为(NH)N—H…Cl、(H3O+)O—H…N(N)、(NH)N—H…N(N)
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