内容正文:
2024-2025学年第二学期化学专项突破2
陌生结构式推断
1.锂离子电池中,一种电解质添加剂的结构如下图所示。X、Y、Z、M和R是原子序数依次增大的短周期元素。下列说法正确的是
A.氧化性:
B. 键角:
C.简单氢化物的沸点:Z>M>R
D. 第一电离能: M>Z>Y>R>X
2. X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中W和R位于同一主族,由这五种元素组成的一种化合物的结构如下图所示。下列x说法正确的是
A. 原子半径: R>Z>W x-z x
B. YW²⁻和RW²⁻的空间结构相同 x-x-x
C.简单氢化物的沸点:Y>Z>W
D. 第一电离能: Y>Z>W
3.一种可用作电池电解液的物质,其分子结构式如图。已知R、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,则下列说法错误的是
A.简单气态氢化物的稳定性:W<X
B.电解熔融YZ₃可获得Y单质
C. 第一电离能: X>W>Y
D. YZ₄的空间结构为正四面体形
4.一种可为运动员补充能量的物质,其分子结构式如图1。已知R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z和Y同族,则下列说法正确的是
A. 第一电离能: Z<X
B. 原子半径: Y>X>Z>W>R
C. ZR₃和WX²⁻的VSEPR 模型均为平面三角形
D.简单氢化物键角:Z>X
5.一种对称的阴离子 由原子半径依次增大的X、Y、Z、M、W五种短周期的p区元素组成,基态原子中未成对电子数目Z>Y=M>X,Y与W为同主族元素。下列说法错误的是
A.该阴离子呈现锯齿状
B.该阴离子与季铵离子(R₄N⁺)能形成离子液体
C. 第一电离能大小: X>Y>Z
D. M的氢化物的沸点不一定比Y的氢化物低
专项突破 (化学2) 第1页,共4页
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6.一种洗涤剂中间体的结构式如图所示,X、Q、Z、Y、W为原子序数依次增大的短周期元素,X和W同主族。Q和Y的基态原子的2p能级上各有两个未成对电子。下列说法正确的是
A. 简单离子半径: W>Y>Z
B. 第一电离能: Z>Y>Q
C. Z元素的氧化物对应的水化物为强酸
D. Y的简单氢化物的中心原子的 VSEPR 模型为V形
7.短周期主族元素 W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的最高正价与最低负价代数和为0,W、X、Y形成的化合物甲的结构如图所示,Z原子M层上有2个未成对电子且此能级无空轨道。下列说法正确的是
A.与Z同周期且第一电离能大于Z的主族元素有2种
B.简单氢化物的沸点:Z>X
C. X、Y形成的化合物只含离子键
D.化合物甲中阴离子的空间构型为三角锥形
8.化合物M可作为酯化、聚合反应的催化剂,其结构如图所示,其中X、Y、Z、R是原子序数依次增大的短周期主族元素,且R 的原子序数是Z的2倍,下列说法正确的是
A.简单氢化物的沸点:Z<R ✗
B. Z和R的最高正价相同
C. YZ₂和RZ₂的空间结构相同
D.该化合物溶于水显酸性
9.法匹拉韦是治疗新冠肺炎的一种药物,其结构简式如图所示。下列说法错误的是
A.该分子中所含元素中电负性最小的是H
B.该分子中 C—F键的键能大于 C—N键的键能
C.该分子中可能含有分子内氢键
D.该分子中σ键与π键数目之比为7: 2
10. 磷的常见含氧酸化学式为H₃POₓ(x=2X3X4),其分子结构和亚磷酸与水形成的部分氢键如下图所示:
下列说法不正确的是
A. H₃PO₂与足量NaOH溶液反应的离子方程式为:
B. H₃PO₃分子中P采取sp³杂化
C. H₃PO₃与水形成如图所示的环,使得羟基难以电离出H⁺
D.相同温度、相同浓度的稀溶液的酸性:
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11.一种食品甜味剂的结构如图。已知W、X、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增大,最外层电子数之和为18,W与X在周期表相邻,基态W原子的2p轨道半充满,Z与X同族。下列说法正确的是
A. 沸点:
B. 原子半径: X<W<Y
C. 第一电离能: X<Z<W
D. WX₃和ZX 空间结构均是平面三角形
12.某离子液体结构如图所示,其中 W、Q、X、
M、Y均为短周期元素且原子半径依次减小,W与X同主族。下列说法正确的是
A. 电负性: M>Y>Q
B.简单氢化物的键角:W>Q
C.该离子液体中存在离子键和配位键
D.基态X原子核外有5种能量不同的电子
13. Na—bfsi 是电池中用到的电解质材料之一,其制备前体P和Q的结构如下图,其中RX XX Y、ZX W五种元素是原子序数依次增大的短周期元素,X元素的基态原子有3个未成对电子。下列说法正确的是
A. Na₂W₂中只存在离子键 B.分子的极性:
C. 键角: ∠α>∠β D. 第一电离能: W<X<Y<Z
14. X原子不含中子,Y元素位于第四周期且基态原子中有5个未成对电子,基态W原子的s能级与p能级的电子总数相等,ZW与氮气分子具有相同的电子数,四种元素形成的配合物 结构如图所示。下列说法不正确的是
A. 电负性: W>Z>X; 简单氢化物的沸点: W>Z
B.同周期元素中第一电离能大于 W 的元素有3种
C. Y属于金属元素,其最高价氧化物为碱性氧化物
D. X₃W⁺的空间结构为三角锥形
15.晶体X的结构如图。下列说法正确的是
A. X在榕化过程中破坏共价键
B.加热条件下X中的水一定在相同温度下失去
C. H₂O中H-O-H键角小于SO 中O-S-O键角
D. X中存在的化学键有离子键、氢键、极性共价键、配位键
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16.有前景的下一代储能铝离子电池一般采用离子液体作为电解质,几种离子液体的结构如下:
************************************************************************文士
、 Ⅱ Ⅲ
下列说法错误的是
A.化合物Ⅱ中阴、阳离子的空间构型均为正四面体
B.化合物Ⅱ中C、N原子的杂化轨道类型相同
C. 化合物Ⅲ中 O、F、S电负性顺序: F>O>S
D. 化合物I、II、III均熔点低、难挥发
17.短周期非金属元素WX XX YX Z原子序数依次增大,其中基态Y 原子的电子具有4种不同的空间运动状态,X、Z均与Y原子相邻。WX XX Z可形成化合物Q,其结构如图:下列相关说法错误的是
A. XX YX Z元素的第一电离能和电负性均依次增大,且在元素周期表中都属于p区元素
B. Q分子中X、Z间存在配位键,且由X 提供孤电子对
C. YW₄分子的VSEPR 模型名称和空间结构名称均为正四面体形,中心原子的杂化轨道类型为sp³杂化
D. Q比Y₂W₆熔点高很多的主要原因是W⁸⁺和W⁸之间存在一种弱电性的相互作用
18. 胆矾(CuSO₄·5H₂O可写[Cu(H₂O)]SO₄·H₂O,其结构示意图如下:
下列有关胆矾的说法正确的是
A. Cu²⁺的价电子排布式为3d⁸4s¹
B.所有氧原子都采取sp³杂化
C.氧原子参与形成离子键、配位键、σ键和氢键四种化学键
D.第二周期的元素中第一电离能比氧原子大的元素有三种
19.下图为少量HCl气体分子在253K 冰表面吸附和溶解过程的示意图。下列叙述错误的是
A.冰表面第一层中,HCl以分子形式存在
B.冰表面第二层中,H⁺浓度为 (设冰的密度为0.9g·cm⁻³)
C.冰表面第三层中,冰的氢键网络结构保持不变
D.冰表面各层之间,当冰熔化后,氢键就消失了
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2024-2025学年第二学期化学专项突破2
陌生结构式推断 参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
B
D
C
B
A
D
D
D
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
答案
B
C
B
C
C
A
B
D
D
1. C
【分析】根据化合物的结构可知,Y、Z、M和R 是原子序数依次增大的短周期元素,Z形成两个共价键,R形成六个共价键,则R为S,Z为O;M形成一个共价键,则M为F;Y形成两个共价键且使形成的阴离子带一个单位负电荷,则Y为N;X⁺原子序数最小,且以离子形式存在于物质中, 则X为 Li, 则X、Y、Z、M和R分别是 Li、N、O、F和S, 据此作答。
【详解】A. R为S,Z为O, RZ₂为SO₂, RZ₃为SO₃, 氧化性的强弱要考虑具体的条件下,在常温下,二氧化硫体现弱氧化性,强还原性,而三氧化硫为最高价态只能体现氧化性,且三氧化硫氧化性较强,故A 错误;
B. Y、Z分别是N、O,Y₃为N₃,其中心原子N原子的价层电子对数为 没有孤电子对,为直线型,YZ₂为NO₂,其中心原子N原子的价层电子对数为 有1 对孤电子对,为V形,YZ₃为NO₃,其中心原子N原子的价层电子对数为 没有孤电子对,为平面三角形,孤电子对的斥力大于成键电子对的斥力,因此NO₃的键角大于NO₂的键角,即键角 故B错误;
C. Z为O, M为F, R为S, 其简单氢化物分别为H₂O、HF、H₂S, 三个氢化物均为分子晶体,H₂O形成氢键数多于HF,H₂S分子间没有氢键,所以其沸点H₂O>HF>H₂S,即Z>M>R,故C 正确;
D.同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小,同周期元素从左向右第一电离能呈增大趋势,但第VA族第一电离能大于第VIA族, X、Y、Z、M和R分别是 Li、N、O、F和S, 因此第一电离能: F>N>O>S> Li, 故D错误;
故选C。
2. A
【分析】根据化合物的结构,结合X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期主族元素,W和R同主族,Y形成4个共价键,则Y是C元素;Z原子序数大于Y且形成三个共价键,则Z是N元素;W和R位于同一主族且W和R均形成两个共价键,则W是O元素,R是S元素,X只能形成1个共价键,则X是H元素。
【详解】A.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;R是S元素, W是O元素, Z是N元素,则三种原子半径: S>N>O,A正确;
B. YW³⁻是CO ,C 为sp²杂化,其空间结构是平面三角形,RW³⁻是SO ,S为sp³杂化且存在1对孤电子对,其空间结构是三角锥形,空间结构不相同,B错误;
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C. Y、Z、W分别是C、N、O三种元素, H₂O、NH₃分子间可形成氢键, 且水常温下是液态沸点最高,甲烷沸点最低,则简单氢化物的沸点: C错误;
D.同一周期随着原子序数变大,第一电离能变大,N的2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素,故第一电离能大小:N>O>C,D错误;
故选A。
3. B
【分析】根据物质的结构式及题中信息可知,R为H元素,W为C元素,X为N元素, Y为 Al元素, Z为 Cl元素。
【详解】A. W为C元素,X为N 元素,简单气态氢化物为CH₄X NH₃,元素非金属性越强,氢化物越稳定,故稳定性( A项正确;
B. Y为 Al元素,Z为 Cl元素,AlCl₃为共价键形成的共价化合物,熔融状态不导电,获得Al单质应电解熔融Al₂O₃,B 项错误;
C. W为C元素,X为N元素, Y为 Al元素,根据同周期及同主族第一电离能变化规律,第一电离能为N>C>B> Al, 则X>W>Y, C 项正确;
D. AlCl₄中心原子价层电子对数为4,且无孤电子对, AlCl₄的空间结构为正四面体形,D项正确;答案选B。
4. D
【分析】已知R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,从结构式中可以看出,W原子可形成4个共价键,则其原子的最外层有4个电子,其为碳元素;R只能形成1个共价键,则其最外层电子数为1,其为氢元素;Z可形成3个共价键、Y可形成5个共价键,Z和Y同族,则Z、Y分别为N、P;X可形成2个共价键,其原子序数介于N、P之间, 则其为氧元素。从而得出R、W、Z、X、Y分别为H、C、N、O、P。
【详解】A. Z、X分别为N、O,二者为同周期相邻元素,但由于N原子的2p能级半充满,第一电离能反常,则第一电离能:N>O,A不正确;
B. R、W、Z、X、Y分别为H、C、N、O、P, P的电子层数最多, 原子半径最大,H的原子半径最小,C、N、O为同周期左右相邻元素,原子半径依次减小,则原子半径:P>C>N>O>H, B不正确;
C. ZR₃为NH₃,中心N原子的价层电子对数为 发生sp³杂化,N原子的最外层有1个孤电子对,VSEPR 模型呈三角锥形,WX²⁻为CO³⁻,中心C原子的价层电子对数为 C原子的最外层无孤电子对,则VSEPR 模型为平面三角形,C不正确;
D. X、Z的简单氢化物分别为H₂O、NH₃,在H₂O分子中,中心O原子的价层电子对数为 O原子的最外层有2个孤电子对,NH₃分子中,中心N原子的价层电子对数为
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=4,发生sp³杂化,N原子的最外层有1个孤电子对,孤电子对数越多,对成键电子对的斥力越大,键角越小,所以键角: D正确;
故选D。
5. C
【分析】由图可知, 阴离子中X、Y、Z、M、W形成共价键的数目为1、2、2、4、6, X、Y、Z、M、W五种短周期的p区元素的原子半径依次增大,基态原子中未成对电子数目Z>Y=M>X,则X为F元素、Y为O元素、Z为N元素、M为C元素、W为S元素。
【详解】A.由图可知,阴离子中碳原子、硫原子、氧原子的价层电子对数都为4,孤对电子对数分别为0、0、2,原子的空间构型依次为四面体形、四面体形、V形,所以阴离子的空间结构呈现锯齿状,故A 正确;
B.阴离子与季铵离子的体积都很大,阴阳离子间形成的离子键较弱,所以能形成难挥发的离子液体,故B 正确;
C.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构,元素的第一电离能大于相邻元素,则氮元素的第一电离能大于氧元素,故C错误;
D.碳元素的氢化物可能是气态烃、液态烃、固态烃,气态烃的沸点低于水和过氧化氢,固态烃的沸点高于水和过氧化氢,所以碳元素的氢化物的沸点不一定低于氧元素的氢化物,故D正确;
故选C。
6. B
【分析】X、Q、Z、Y、W为原子序数依次增大的短周期元素,Q和Y的基态原子的2p能级上各有两个未成对电子,电子排布式分别为 则Q和Y分别为C和O,所以Z是N,由该物质的结构图可知,X原子只形成一个共价键,W的离子带一个正电荷,且X与W同主族,X的原子序数小于C、W的原子序数大于O,则X、W分别为H和 Na. W、Y、Z分别为 Na、O、N, 综上, X为H, Q为C, Z为N, Y为O, W为 Na。
【详解】A.由分析可知,Z、Y、W分别为N、O、Na,这三种元素对应的简单离子的电子层结构相同,则核电荷数越大,离子半径越小,即简单离子半径:Z>Y>W,A项错误;
B.由分析可知,Q为C,Z为N,Y为O,同周期主族元素第一电离能从左往右呈增大的趋势,但由于氮原子最外层的2p轨道为半充满,更不易失去电子,所以N的第一电离能比同周期相邻两元素的第一电离能大,即第一电离能:Z>Y>Q,B项正确;
C. Z为N,N的氧化物对应的水化物可以为亚硝酸或硝酸,亚硝酸为弱酸,硝酸为强酸,故N元素的氧化物对应的水化物不一定为强酸,C项错误;
D. Y为O,其简单氢化物为H₂O,其中心氧原子的杂化类型为sp³,并且有两个孤电子对,故对应的 VSEPR 模型为四面体形,D 项错误;
答案选B。
7. A
【分析】短周期主族元素 W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的最高正价与最低负价代数和为0,则W为C或 Si;结合化合物甲的结构,X是O,Y是 Na;Z原子M层上有2个未成对电子且此能级无空轨道,Z是S,根据上述分析,W是C。
【详解】A. Z是S,同周期第一电离能比S大的主族元素有P、Cl,A项正确;
B. X是O,Z是S,水分子间存在氢键,沸点反常,简单氢化物的沸点: B项错误;
C. X、Y形成的化合物可以是氧化钠或过氧化钠,过氧化钠中含有共价键,C项错误;
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D.化合物甲中的阴离子是碳酸根离子,C原子形成3个σ键,价层电子对数为 发生sp²杂化,没有孤对电子,空间构型为平面三角形,D项错误;
故选A。
8. D
【分析】化合物M的组成元素X、Y、Z、R是原子序数依次增大的短周期主族元素,由于X只形成1个共价键,则X是H元素;Y形成4个共价键,则Y是C元素;Z形成2个共价键,则Z是O元素;R的原子序数是Z的2倍,R可以形成6个共价键,则R是S元素,然后根据元素周期律及物质的性质分析解答。
【详解】根据上述分析可知:X是H,Y是C,Z是O,R是S元素。
A.根据上述分析可知:Z是O,R是S元素,二者是同一主族元素,它们形成的简单氢化物分子式分别是H₂O、H₂S。H₂S分子之间只存在范德华力,而H₂O分子之间除存在范德华力外,还存在氢键。氢键的存在增加了分子之间的吸引作用,导致物质的沸点:
A错误;
B.根据上述分析可知:Z是O,R是S元素。O元素原子半径小,得到电子能力强,只有-2价没有与族序数相同的化合价;而S元素的非金属性比O弱,可以形成与族序数相当的+6价,因此Z和R的最高正价不相同,B错误;
C. 根据上述分析可知: Y是C, Z是O, R是S元素, YZ₂是CO₂, RZ₂是SO₂。CO₂分子中C原子价层电子对数是: 无孤对电子,C原子采用 sp杂化,分子结构为直线形;SO₂分子中S原子价层电子对数是: S原子采用sp²杂化,由1对孤对电子,SO₂分子的空间结构为V形,故CO₂、SO₂的空间结构不相同,C错误;
D.根据元素组成可知该化合物为CH₃SOOH,由于S 原子吸收电子能力比较强,使-O-H中的H⁺更容易电离出来,因此该化合物溶于水,溶液显酸性,D正确;
故合理选项是D。
9. D
【详解】A. 非金属性越强,电负性越大,C、N、O、F、H电负性由大到小为F>O>N>C>H,电负性最小的是H,A正确;
B.键长越短,键能越大,F的原子半径小于N的,C-F的键长比C-N的短,该分子中C-F键的键能大于C-N键的键能,B正确;
C.氨基上的氢原子可以和酰胺基的氧原子形成分子内氢键,C正确;
D.单键均为σ键,双键是一个σ键和1个π键,该分子中含有σ键15个,环内大π键数目为1个,碳氧双键π键数目为2个,σ键与π键数目之比不是7:2,D错误;
故选D。
10. D
【详解】A.由H₃PO₂的结构可知,H₃PO₂为一元酸,与足量NaOH溶液反应的离子方程式为 A项正确;
B.由H₃PO₃的结构可知,中心原子为P,孤电子对数为1,σ键电子对数为3,因此可知分子中P采取sp³杂化,B 项正确;
C. H₃PO₃与水形成分子间氢键,形成如图所示的环,从而使得羟基难以电离出H⁺,C项
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正确;
D.磷氧双键具有吸电子能力,能增大羟基的极性,使羟基电离出氢离子显酸性,三种酸中均只含有一个磷氧双键,羟基越多,磷氧双键对每个羟基的吸电子作用越弱,该酸的酸性越弱,根据各酸的结构可知酸性 D 项错误;
答案选D。
11. B
【分析】W、X、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增大,基态W原子的2p轨道半充满,则基态W原子的电子排布为 即W为N元素;W与X在周期表相邻,X为O元素;Z与X同族,则Z为S元素;且最外层电子数之和为18,则Y 最外层电子数为1,Y为 Na元素,据此解答。
【详解】A. X为O元素、Z为S元素,因水分子间可形成氢键,沸点较高,则沸点: 即H₂X>H₂Z, A错误;
B. W为N元素、X为O元素、Y为 Na元素,电子层数越多,原子半径越大,且同周期元素从左到右,原子半径依次减小,则原子半径: O<N<Na,即X<W<Y,B正确;
C. W为N元素、X为O元素、Z为S元素,基态N原子的电子排布为 最外层2p轨道达到半充满稳定结构,其第一电离能大于右边相邻元素,即第一电离能:O<N,且同主族元素从上到下,第一电离能依次减小,所以第一电离能:S<O<N,即Z<X<W,C错误;
D. WX₃表示NO₃,其中心N原子的价层电子对数为: 无孤电子对,空间结构为平面三角形; 表示SO ⁻,其中心 S原子的价层电子对数为: 有1对孤电子对,空间结构为三角锥形,D错误;故选B。
12. C
【分析】其中W、Q、X、M、Y均为短周期元素且原子半径依次减小。通常,电子层数越多原子半径越大,当电子层数相同时,核电荷数增大原子半径减小,由图知,Q、X、Y、M可依次形成4、3、1、1个共价键, 且W与X同主族,则Q、X、Y、M、W分别为C、N、H、 F、 P。
【详解】A.元素非金属性越强,其电负性越大,则电负性:M>Q>Y,即F>C>H,A项错误;
B. W和Q的简单氢化物分别为PH₃和CH₄,分子内中心原子的孤电子对数依次为 价层电子对数依次为1+3=4、0+4=4,故均为sp³杂化,孤电子对和成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力,排斥力越大键角越小。则简单氢化物的键角CH₄>PH₃, B 项错误;
C.由图知,该离子液体中存在阴阳离子,故存在离子键,阴离子PF₆内通过P原子的空轨
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道、F-有孤电子对存在配位键,C项正确;
D.基态X的核外电子排布式为 1s、2s、2p这3个不同能级上的电子能量不同、同一能级上的电子能量相同,则原子核外有3种能量不同的电子,D项错误;选C。
13. B
【分析】由题中“X元素的基态原子有 3 个未成对电子”可知,X必为基态 p³电子构型的典型短周期主族元素——氮或磷。结合图示及“R、X、Y、Z、W”原子序数依次增大等信息,可推断较合理的一组对应是 R=H(1), X=N(7), Y=O(8), Z=F(9), W=S(16)。
【详解】A. 若 W=S, 则“Na₂W₂”中S与S之间是共价键, 故A错误;
B. 若将 Y 视为氧, 则 Y₃ 即O₃(臭氧), WY₃ 即SO₃ (三氧化硫)。O₃分子呈“V”形,具有偶极矩,属于极性分子;SO₃分子呈平面正三角形结构,偶极矩为零,属于非极性分子,故极性大小满足 故 B 正确;
C.α、β为不同中心原子的键角,两者比较须根据具体空间结构和孤对电子数,题图所示并不能推出 α>β一定成立,故C错误;
D.将 W=S、X=N、Y=O、Z=F 代入其电离能大小次序,实际为 <N(1402)<F(1681), 故D错误;
故选B。
14. C
【分析】X原子不含中子,则X为H元素,Y位于第四周期且基态原子中有5个未成对电子,则Y为 Mn元素,基态W原子的s能级与p能级的电子总数相等,ZW与氮气分子具有相同的电子数,则W为O元素,Z为C元素。
【详解】A.同周期主族元素从左到右元素的电负性逐渐增大,同主族元素从上到下电负性逐渐减小,故电负性:O>C>H,由于H₂O分子间形成氢键,故沸点高于CH₄,A项正确;
B.第二周期中第一电离能大于O的元素有N、F、Ne三种,B 项正确;
C. Mn₂O₇属于酸性氧化物,C项错误;
D. H₃O⁺中O的价层电子对数目为 空间结构为三角锥形,D项正确;故答案选C。
15. C
【详解】A. X在溶化过程中破坏共价键和氢键,A错误;
B.由X的结构可知,X中有1个水分子和其他微粒通过氢键结合,有6个水分子和Fe²⁺通过配位键结合,作用力不同,加热时结晶水分步失去,B错误;
C. H₂O中O的杂化为sp³,有两对孤电子对,其中一对形成配位键,SO 中S的杂化为sp³,无孤电子对,H₂O中]H-O-H键角小于SO 中(O-S-O键角, C正确;
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D.氢键是分子间作用力,不属于化学键,D错误;
故选C。
16. A
【详解】A.由图可知II中阳离子中心N原子分别与3个甲基和1个氢原子相连,即价层电子对数为4对,没有孤电子对,因此阳离子的空间构型为四面体,并非正四面体,AlCl₃的中心原子 Al 的价层电子对数为: 没有孤电子对,因此空间构型为正四面体,故A错误;
B.化合物II中C、N原子均是连接的四根单键,即价层电子对数为4对,因此杂化轨道类型均是sp³杂化,故B 正确;
C.同周期主族元素从左往右电负性逐渐增大,同主族从上往下电负性逐渐减小,因此O、F、S电负性由大到小的顺序为:F>O>S,故C正确;
D.离子化合物中,离子半径越大,离子所带电荷数越小,则离子键越弱,离子键越弱则熔沸点越低,离子液体所含的离子键半径大,离子键弱,因此熔点低,而由于离子液体是由有机阳离子和无机阴离子组成,形成稳定的离子键,与传统有机溶剂相比,离子液体中的阳离子和阴离子的结合更加牢固,难以分离,从而保持了低挥发性的特点,故D 正确;
故答案选A。
17. B
【分析】基态Y原子的电子具有4种不同的空间运动状态,故Y 的核外电子排布式为1s²2s²2p²,故Y为C元素; X、Z均与Y原子序数相邻, X原子序数小于Y, 故X为B元素,在物质Q中,B形成4根键,其中有一根是配位键,Z的原子序数大于Y,且根据化合物中Z成四根键,Z最外层应该有5个电子,故Z为N元素,W原子序数最小,且为非金属元素,故W为H元素,形成的化合物Q为NH₃·BH₃,由分析知,W为H元素,X为B元素,Y为C元素,Z为N元素。
【详解】A.同周期元素从左至右第一电离能呈增大趋势,但由于IIA、VA 为全充满和半充满状态,较为稳定,因此比相邻元素的第一电离能大,第一电离能关系为:B、C、N依次增大;同周期元素从左至右电负性逐渐增大,因此电负性关系为:B、C、N依次增大,B、C、N元素均在p区,故A 正确;
B. X为B,能形成3根普通的共价键,Z为N,能形成3根普通的共价键,还有1对孤电子对,故Q分子中B、N间存在配位键,且由N提供孤电子对,故B 错误;
C. CH₄分子的中心原子C的价层电子对数为4,且没有孤电子对,故其VSEPR模型名称和空间结构名称均为正四面体形,中心原子的杂化轨道类型为sp³杂化,故C 正确;
D.在氨硼烷分子中,与氮原子相连的氢原子呈正电性,而与硼原子相连的氢原子呈负电性,这种电性的差异导致正电性氢原子和负电性氢原子之间存在静电相互吸引作用,故Q比C₂H₆熔点高很多的主要原因是W⁶⁺和W⁸⁻之间存在一种弱电性的相互作用,故D正确;故答案选B。
18. D
【详解】A. Cu是29号元素,原子核外电子数为29, Cu原子的核外电子排布式为[Ar]3d¹⁰4s¹,失去4s和3d能级上各一个电子生成铜离子,故铜离子价电子电子排布式3d⁹,A错误;
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B.氧原子并不都是sp³杂化,该结构中的氧原子部分饱和,部分不饱和,杂化方式不同。从现代物质结构理论出发,硫酸根离子中S和非羟基O之间除了形成1个σ键之外,还形成了反馈π键。形成键的电子不能处于杂化轨道上,O必须保留未经杂化的p轨道,就不可能都是sp³杂化,B错误;
C.在题述结构示意图中,存在O→Cu配位键,σ键,以及H---O氢键,但不存在氧原子参与的离子键,C错误;
D.第二周期中第一电离能比氧原子大的元素有N、F、Ne三种,D正确;
故选 D。
19. D
【详解】A.由图可知,冰的表面第一层主要为氯化氢的吸附,氯化氢以分子形式存在,故A 正确;
B.由题给数据可知,冰的表面第二层中氯离子和水的个数比为 10⁴⁴:1,第二层中溶解的氯化氢分子应少于第一层吸附的氯化氢分子数,与水的质量相比,可忽略其中溶解的氯化氢的质量。设水的物质的量为 1mol ,则所得溶液质量为 18g/mol×1mol=18g,则溶液的体积为 由第二层氯离子和水个数比可知,溶液中氢离子物质的量等于氯离子物质的量,为10⁻⁴mol ,则氢离子浓度为 故 B 正确;
C.由图可知,第三层主要是冰,与氯化氢的吸附和溶解无关,冰的氢键网络结构保持不变,故 C 正确;
D.冰表面各层之间,当冰熔化后,氢键不会消失,故D错误;
故选D。
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