内容正文:
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密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线
密 封 线 内 不 要 答 题
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第2章 微粒间相互作用与物质性质
注意事项
1.全卷满分100分,考试用时90分钟。
2.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 F 19 P 31 S 32 Cl 35.5。
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.科学家发现普通盐水在无线电波照射下可燃烧,这个发现有望解决用水作为人类能源的重大构想。无线电频率可以降低盐水中所含元素之间的“结合力”,释放出氢原子,若点火,氢原子就会在该种频率下持续燃烧。上述中“结合力”实质是( )
A.分子间作用力 B.氢键 C.离子键 D.共价键
2.下列有关说法中正确的是( )
图1
图2
图3
图4
A.如图1所示,由能量相近的1个s轨道与2个p轨道杂化形成3个sp2杂化轨道
B.如图2所示,HCl分子由H原子的1s轨道和Cl原子的2p轨道重叠形成
C.如图3所示,H原子核外电子在原子核附近做圆周运动
D.冰中氢键如图4所示,氢键是共价键的一种,具有方向性
3.下列说法不正确的是( )
A.用二硫化碳清洗做过硫升华实验的烧杯,其应用了“相似相溶”原理
B.苹果酸()中含有1个手性碳原子
C.HF、NH3、C2H5OH均易溶于水的原因之一是与H2O均能形成氢键
D.以极性键结合的分子一定是极性分子
4.下列说法正确的是( )
A.CN-与N2结构相似,CH2CHCN分子中σ键与π键数目之比为1∶1
B.若酸性:HNO2>H2CO3,则非金属性N>C
C.NA为阿伏加德罗常数的值,已知反应N2O4(l)+2N2H4(l) 3N2(g)+4H2O(l),若该反应中有4 mol N—H键断裂,则形成的π键数目为6NA
D.CO与N2结构相似,CO分子中σ键与π键数目之比为1∶2
5.下列有关叙述及相关解释均正确的是( )
选项
叙述
解释
A
酸性:CH2FCOOH>CH2ClCOOH
键的极性:C—F<C—Cl
B
金刚石的熔点高于碳化硅
键长:C—C<C—Si
C
熔点:(Ⅰ)>(Ⅱ)
Ⅰ形成分子内氢键,Ⅱ形成分子间氢键
D
酸性:HI>HBr>HCl
HI、HBr、HCl中的范德华力逐渐减小
6.3-氨基-1-金刚烷醇可用于合成药物维格列汀(治疗2型糖尿病),其分子结构如图所示。下列说法不正确的是( )
A.分子中O原子和N原子均为sp3杂化
B.分子中C—O—H的键角大于C—N—H的键角
C.分子中O—H的极性大于N—H的极性
D.分子中含有手性碳原子
7.BeCl2可以以单体、二聚体和多聚体的形式存在。下列关于BeCl2的说法不正确的是( )
A.单体是非极性分子 B.二聚体的沸点比单体高
C.多聚体是平面结构 D.二聚体和多聚体中均存在配位键
8.中国化学家研究出一种新型复合光催化剂(C3N4/CQDs),能利用太阳光高效分解水,原理如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.H2O2中存在非极性共价键,是非极性分子
B.反应Ⅰ中涉及极性键的断裂和非极性键的形成
C.非极性分子中一定有非极性键,极性分子中一定有极性键
D.H2O由于存在分子间氢键而稳定性强
9.“类推”是一种重要的学习方法,但有时会产生错误的结论,下列类推得到的结论正确的是( )
A.OF2和NF3都只含极性键,NF3是极性分子,OF2也是极性分子,且二者空间构型一致
B.S和P4都为正四面体形,P4中键角为60°,S中键角也为60°
C.根据对角线规则,元素Li和Mg的某些性质相似,则元素B和Si的某些性质也相似
D.氢化物沸点:GeH4>SiH4>CH4,则第ⅤA族元素氢化物沸点:AsH3>PH3>NH3
10.现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表:
元素编号
元素性质或原子结构
T
基态原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍
X
基态原子的L层有3个未成对电子
Y
基态原子的L层p电子数比L层s电子数多2
Z
元素的最高正价为+7价
下列说法不正确的是(H为氢元素)( )
A.HTX分子中含σ键与π键的个数之比为1∶1
B.ZY2分子的空间结构为直线形
C.XH3在H2Y中的溶解度大于TH4在H2Y中的溶解度
D.XZ3为极性分子,TY2为非极性分子
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全都选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.已知HNO3、H2SO4的结构如图所示,下列说法不正确的是( )
A.N、的空间结构分别为平面三角形、正四面体形
B.HNO3、H2SO4分子中N、S的杂化轨道类型分别为sp2、sp3
C.等物质的量的N、S中含σ键的个数之比为2∶3
D.HNO3、H2SO4都能与水分子形成分子间氢键
12.羟胺(NH2OH)以中间产物的形式参与地球上的生物氮循环。常温常压下,羟胺易潮解,水溶液呈碱性,与盐酸反应的产物盐酸羟胺{[NH3OH]Cl}广泛用于药品、香料等的合成。下列有关说法正确的是( )
A.预测羟胺难溶于液氨
B.NH3和N的VSEPR模型相同
C.羟胺分子间氢键的强弱:O—H…O>N—H…N
D.已知25 ℃时,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5 mol·L-1,Kb(NH2OH)=8.7×10-9 mol·L-1,25 ℃时同浓度水溶液的pH:[NH3OH]Cl>NH4Cl
13.由H、C、N、O四种元素组成的化合物的结构如图所示,分子中五元环上原子共平面。下列说法错误的是( )
A.图中代表N原子
B.五元环中存在的大π键为
C.该化合物中所有碳氧键键长均相等
D.该分子中代表的原子的杂化方式有sp2和sp3两种
14.中国疾控中心研发出两种含氯低温消毒剂配方,解决了低温消毒难的问题,配方中含有二氯异氰尿酸钠,其制备流程如图所示,下列说法正确的是( )
A.尿素属于非极性分子
B.氯化铵的阳离子的VSEPR模型为正四面体形
C.三聚氰酸中的N原子为sp2杂化
D.二氯异氰尿酸钠中部分元素的电负性:O>Cl
15.为探究Fe(Ⅲ)及其配合物的性质进行如下实验。
已知:Fe3++6F- [FeF6]3-(无色)。
实验操作及现象
Ⅰ
取少量FeO加入①号试管,滴入过量0.3 mol·L-1 HNO3溶液,固体溶解,产生无色气体,在试管口处变为红棕色,溶液为无色,取少量该溶液于②号试管,加入1滴0.1 mol·L-1 KSCN,无明显变化;向①号试管中加入过量的0.1 mol·L-1 NaOH溶液,产生红褐色沉淀
Ⅱ
向③号、④号试管各加入1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,向③号试管中加入少许NH4F固体,溶液黄色褪去,分别向两支试管中各滴加5滴0.1 mol·L-1淀粉KI溶液,③号试管无明显变化,④号试管变蓝
下列说法正确的是( )
A.Ⅰ中实验不能证明FeO被HNO3氧化
B.Ⅰ中实验说明Fe3+在有HNO3存在下不能用少量KSCN检验
C.与Fe3+配位能力的强弱顺序:F->Cl->SCN-
D.Ⅱ中实验说明Fe3+形成[FeF6]3-后氧化能力减弱,不能氧化I-
三、非选择题(本题共5小题,共60分)
16.(12分)研究发现,在CO2低压合成甲醇反应(CO2+3H2 CH3OH+H2O)中,Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性,显示出良好的应用前景。回答下列问题:
(1)元素Mn与O中,基态原子核外未成对电子数较多的是 。
(2)在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中,沸点从高到低的顺序为 ,原因是 。
(3)①H2O分子内O—H键、②H2O分子间的范德华力、③H2O分子间氢键,从强到弱依次为 (填序号)。
(4)H2O2是一种无色液体,其结构如图所示。根据“相似相溶”原理,H2O2在水中的溶解度 (填“大于”“小于”或“等于”)其在CCl4中的溶解度。
(5)基态Co原子的核外电子占据的最高能层符号为 ,CO2分子中σ键与π键数目之比为 。
17.(12分)回答下列问题:
(1)邻氨基吡啶()易溶于水,易溶于水的主要原因是 。
(2)鸟嘌呤和吡咯的结构如图所示。
①鸟嘌呤中夹角∠1 ∠2(填“>”或“<”)。
②分子中的大π键可以用符号表示,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,吡咯中的大π键可表示为 。
(3)KSCN溶液是检验Fe3+的常用试剂,SCN-中含有的σ键与π键的数目之比为 。
(4)已知常温下CH3COOH和ClCH2COOH的电离平衡常数分别为K1、K2,则K1 K2(填“>”“=”或“<”),理由是 。
18.(12分)已知A、B、C、D为元素周期表中前四周期元素,且原子序数依次增大。A元素基态原子的3p能级半充满;B是所在周期中电负性最大的元素;C是第4周期中未成对电子数最多的元素;D元素位于元素周期表的第11列。回答下列有关问题:
(1)写出基态C原子的价电子排布式: ,D元素在周期表中的位置: 。
(2)C可形成化合物[C(H2O)6](NO3)3。[C(H2O)6](NO3)3中配体的VSEPR模型名称是 ,1个[C(H2O)6]3+中含有的σ键数目为 。
(3)已知A、B两种元素形成的化合物通常有两种。这两种化合物中 (填化学式)为非极性分子,另一种化合物的电子式为 。
(4)邻氨基吡啶的D配合物(结构简式如图甲)在有机不对称合成中起催化诱导效应。
①邻氨基吡啶(结构简式如图乙)中环上N原子的孤电子对占据 。
a.sp杂化轨道
b.sp2杂化轨道
c.sp3杂化轨道
d.dsp2杂化轨道
②邻氨基吡啶的D配合物(甲)中D2+的配位数是 。
③吡啶()能与水混溶,而苯难溶于水,请解释吡啶易溶于水的原因(答出两个要点): 。
19.(12分)第ⅥA族元素和第ⅦA族元素都能形成多种物质,我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解。
(1)下面曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数递增的变化趋势,正确的是 。
a
b
c
d
(2)溴化碘(IBr)的化学性质类似于卤素单质,溴化碘和水反应所得产物中有一种为三原子分子,该分子的电子式为 。
(3)F2与其他卤素单质反应可以生成ClF3、BrF3等。已知反应Cl2(g)+3F2(g) 2ClF3(g) ΔH=-313 kJ·mol-1;F—F键的键能为159 kJ·mol-1,Cl—Cl键的键能为242 kJ·mol-1,则ClF3中Cl—F键的平均键能为 kJ·mol-1。ClF3的熔、沸点比BrF3的 (填“高”或“低”)。
(4)根据第一电离能数据判断:最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是 。
元素
氟
氯
溴
碘
第一电离能/(kJ·mol-1)
1 681
1 251
1 140
1 008
(5)无机含氧酸HmROn可以写成(HO)mROn-m的形式,一般,(n-m)的值越大,HmROn的酸性越强。则酸性:H2SeO4 H2SeO3 (填“<”或“>”)。
(6)S的常见单质S8的结构为,S原子的轨道杂化方式是 。
(7)一定条件下,CH4能与H2O形成笼状结构(如图所示) 的水合物晶体。CH4与H2O形成的水合物晶体俗称可燃冰。可燃冰中存在的分子间作用力是 。
20.(12分)铂(Pt)可以和很多化合物形成配合物,在生产、生活中有重要的用途。
(1)铂和氨水混合,可以形成配合物用于提取铂。氨水中涉及元素的第一电离能从大到小的顺序为 。
(2)二氯二吡啶合铂是由Pt2+、Cl-和吡啶结合形成的铂配合物,有顺式和反式两种同分异构体,其反式结构具有抗癌活性。
①基态Cl-的核外电子排布式为 。
②吡啶分子的结构为,吡啶分子中氮原子的轨道杂化方式是 ;分子中的大π键可用符号表示,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。则吡啶中的大π键应表示为 ;设NA为阿伏加德罗常数的值,1 mol吡啶中含有σ键的数目为 。
③二氯二吡啶合铂分子中存在的微粒间作用力有 (填字母)。
a.离子键 b.配位键 c.金属键
d.共价键 e.氢键
④二氯二吡啶合铂分子中,Pt2+的配位数是4,但是其轨道杂化方式并不是sp3。简述理由: 。
⑤反式二氯二吡啶合铂分子结构如图所示,该分子是 分子(填“极性”或“非极性”)。
答案与解析
第2章 微粒间相互作用与物质性质
1.D 根据题意可知,盐水在无线电波照射下能够释放出氢原子,氢原子来源于H2O,而H2O产生H原子必须破坏H—O键,H—O键为极性共价键,所以这种“结合力”为共价键,故选D。
2.A 由能量相近的1个s轨道与2个p轨道发生sp2杂化,能形成3个sp2杂化轨道,故A正确;图2表示的不是HCl分子中的共价键,故B错误;图3为H原子的电子云图,电子云表示电子在核外空间某处单位体积内的概率分布,不是实际的运动轨迹,故C错误;氢键是一种分子间作用力,不是共价键,但是氢键具有一定的方向性,故D错误。
3.D CS2、硫单质均为非极性分子,用CS2清洗做过硫升华实验的烧杯,其应用了“相似相溶”原理,A正确;苹果酸中与—OH相连的碳原子连接四个不同的原子或原子团,是手性碳原子,B正确;HF、NH3、C2H5OH均能与水分子形成氢键,增大其在水中的溶解度,C正确;以极性键结合的分子不一定是极性分子,如甲烷为由极性键构成的非极性分子,D错误。
4.D CH2CHCN分子中含有6个σ键和3个π键,所以σ键与π键数目之比为2∶1,A错误;元素最高价氧化物对应的水化物酸性越强,非金属性越强,N的最高价氧化物对应的水化物为HNO3,B错误;若该反应中有4 mol N—H键断裂,则生成1.5 mol氮气,形成π键的数目是3NA,C错误;CO与N2结构相似,则CO分子的结构可以表示为,其中σ键与π键数目之比为1∶2,D正确。
5.B 电负性:F>Cl>C,键的极性:C—F>C—Cl,A不正确;C的原子半径比Si小,则键长C—C<C—Si,键能C—C>C—Si,所以金刚石的熔点高于碳化硅,B正确;Ⅰ可形成分子内氢键,使分子间作用力减小,Ⅱ形成分子间氢键,使分子间作用力增大,所以熔点Ⅰ<Ⅱ,C不正确;酸性:HI>HBr>HCl,与分子间的范德华力无关,D不正确。
6.B 分子中O原子和N原子的价电子对数均为4,故均为sp3杂化,A正确;N有一对孤电子对,O有两对孤电子对,孤电子对数越多,对成键电子对的排斥作用越大,键角越小,故分子中C—O—H的键角小于C—N—H的键角,B不正确;电负性O>N>H,分子中O—H的极性大于N—H的极性,C正确;该分子中含有手性碳原子,D正确。
7.C 单体BeCl2的中心原子Be的价电子对数为2+(2-2×1)=2,空间结构为直线形,分子中正、负电荷重心重合,是非极性分子,A正确;BeCl2为共价化合物,由分子构成,二聚体的相对分子质量比单体大,则二聚体的分子间作用力比单体大,故二聚体的沸点比单体高,B正确;多聚体中Be的价电子对数为4,空间结构为正四面体形,不是平面结构,C错误;已知Be原子核外最外层只有2个电子,结合题图可知,二聚体和多聚体中均存在Be←Cl配位键,D正确。
8.B H2O2是极性分子,A错误;反应Ⅰ是在催化剂作用下H2O生成H2和H2O2,涉及H—O极性键的断裂和H—H、O—O非极性键的形成,B正确;CH4是非极性分子,不含非极性键,C错误;H2O的稳定性与氢键无关,D错误。
9.C OF2和NF3都只含极性键,NF3的空间构型是三角锥形,OF2的空间构型是V形,故A错误;S和P4都为正四面体形,P4中键角为60°,S中键角为109°28',故B错误;根据对角线规则,元素Li和Mg的某些性质相似,Be和Al的某些性质相似,则元素B和Si的某些性质也相似,故C正确;氨分子间存在氢键,沸点较高,则沸点:NH3>AsH3>PH3,故D错误。
10.B T基态原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍,T为C;X基态原子的L层有3个未成对电子,X为N;Y基态原子的L层p电子数比L层s电子数多2,Y为O;Z元素为短周期元素,最高正价为+7价,Z为Cl。HCN分子中含σ键与π键的个数之比为1∶1,A正确;ClO2分子的空间结构为V形,B错误;NH3、H2O均为极性分子,CH4为非极性分子,NH3与H2O分子间能形成氢键,NH3与H2O能发生反应,故NH3在H2O中的溶解度大于CH4在H2O中的溶解度,C正确;NCl3为极性分子,CO2为非极性分子,D正确。
11.C N中氮原子的价电子对数=3+=3,采用的是sp2杂化,无孤电子对,则N的空间结构为平面三角形,中硫原子的价电子对数=4+=4,采用的是sp3杂化,无孤电子对,则S的空间结构为正四面体形,故A、B正确;1个N中含有σ键的个数为3,1个S中含有σ键的个数为4,则等物质的量的N和S中含σ键的个数之比为3∶4,故C错误;HNO3、H2SO4分子中都存在羟基,HNO3、H2SO4都能与水分子形成分子间氢键,故D正确。
12.C NH2OH与NH3均为极性分子,且NH2OH与NH3可形成分子间氢键,预测NH2OH易溶于液氨,A错误。NH3中N的价电子对数为3+×(5-3×1)=4,其VSEPR模型为四面体形;硝酸根中N的价电子对数为3+=3,其VSEPR模型为平面三角形,B错误。电负性:O>N,羟胺分子间氢键强度:O—H…O>N—H…N,C正确。[NH3OH]Cl和NH4Cl都是强酸弱碱盐,NH3·H2O的电离常数比NH2OH的大,故铵根离子的水解能力比[NH3OH]+小,所以同浓度水溶液的pH:[NH3OH]Cl<NH4Cl,D错误。
13.C 由题图可知代表的原子形成3个共价键,则该球代表N原子,A正确;五元环中每个C原子提供1个电子、O原子提供2个电子参与形成大π键,表示为,B正确;五元环中氧原子参与形成大π键,而羟基氧原子与碳原子形成的碳氧键为单键,故两种碳氧键键长不相等,C错误;代表O原子,五元环上的O采用sp2杂化(根据“分子中五元环上原子共平面”推断),羟基O原子采用sp3杂化,D正确。
14.BD 根据尿素的分子结构,可知尿素分子的正、负电荷重心不重合,属于极性分子,A项错误;氯化铵的阳离子为N,中心原子N原子为sp3杂化,没有孤电子对,VSEPR模型为正四面体形,B项正确;三聚氰酸中的N原子均形成3个单键,且含一对孤电子对,为sp3杂化,C项错误;电负性:O>Cl,D项正确。
15.BD 向FeO和过量HNO3反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液,产生红褐色沉淀,说明溶液中有Fe3+,且反应中有NO生成,则可证明FeO被HNO3氧化;但向FeO和过量HNO3反应后的溶液中加入1滴0.1 mol·L-1的KSCN(aq),溶液无明显变化,说明Fe3+在有HNO3存在下不能用少量KSCN检验,A错误,B正确;向③号试管的FeCl3溶液中加入少许NH4F固体,溶液黄色褪去,说明生成了无色的[FeF6]3-,即F-和Fe3+的配位能力强于Cl-,但题述实验不能得出和Fe3+的配位能力SCN-<Cl-的结论,C错误;向加入NH4F固体后的③号试管中滴加淀粉KI溶液,溶液不变蓝,说明Fe3+形成[FeF6]3-后氧化能力减弱,不能氧化I-,D正确。
16.答案 (除标注外,每空2分)
(1)Mn(1分)
(2)H2O>CH3OH>CO2>H2 H2O与CH3OH均为极性分子,H2O中氢键比甲醇多;CO2与H2均为非极性分子,CO2相对分子质量较大,范德华力较大
(3)①>③>②
(4)大于
(5)N 1∶1(1分)
解析 (1)基态O原子的价电子排布式为2s22p4,其核外未成对电子数是2,而基态Mn原子的价电子排布式为3d54s2,其核外未成对电子数是5,因此核外未成对电子数较多的是Mn。
(2)H2O与CH3OH均为极性分子,常温常压下均呈液态,H2O中氢键比甲醇多;CO2与H2均为非极性分子,常温常压下均呈气态,CO2相对分子质量较大,范德华力较大,则CO2的沸点高于H2的沸点,所以沸点:H2O>CH3OH>CO2>H2。
(3)共价键的键能大于氢键的作用能,H2O分子间氢键的作用能大于范德华力,故从强到弱依次为H2O分子内的O—H键、H2O分子间氢键、H2O分子间的范德华力。
(4)由题图可知过氧化氢是极性分子,水分子也是极性分子,而CCl4是非极性分子,故H2O2在水中的溶解度大于其在CCl4中的溶解度。
(5)Co为27号元素,原子核外电子数为27,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2,基态Co原子的核外电子占据的最高能层符号为N;CO2分子的结构式为OCO,1个双键含1个σ键、1个π键,所以1个CO2分子中含有2个σ键、2个π键,则σ键与π键数目之比为1∶1。
17.答案 (每空2分)
(1)邻氨基吡啶分子可与水分子形成分子间氢键
(2)①> ②
(3)1∶1
(4)< —CH3为推电子基团,—Cl为吸电子基团,ClCH2COOH中的O—H键极性大于CH3COOH中的O—H键极性,更容易电离出H+,酸性更强
解析 (1)能与水分子形成分子间氢键,所以邻氨基吡啶易溶于水。
(2)①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,故∠1>∠2。②根据吡咯的结构可知,其大π键由4个C原子(每个C原子提供1个电子)和1个N原子(N原子提供2个电子)构成,则吡咯中的大π键可表示为。
(3)根据等电子原理可知,SCN-与CO2的空间结构均为直线形,1个SCN-中存在2个σ键和2个π键,σ键与π键的数目之比为1∶1。
18.答案 (除标注外,每空1分)
(1)3d54s1 第4周期ⅠB族
(2)四面体形 18
(3)PCl5(2分) ····(2分)
(4)①b(2分) ②4 ③吡啶是极性分子;能与水分子形成分子间氢键
解析 A、B、C、D为元素周期表中前四周期元素,且原子序数依次增大。A元素基态原子的3p能级半充满,则基态A原子的价电子排布式为3s23p3,A为P元素;C是第4周期中未成对电子数最多的元素,C为Cr元素;B是所在周期中电负性最大的元素,且其原子序数比P大,比Cr小,B为Cl元素;D元素位于元素周期表的第11列,D为Cu元素。
(1)C为Cr元素,基态Cr原子的价电子排布式为3d54s1;D为Cu元素,Cu的原子序数为29,基态Cu原子的价电子排布式为3d104s1,在周期表中的位置为第4周期ⅠB族。
(2)[Cr(H2O)6](NO3)3中配体为H2O,H2O中O的价电子对数为2+=4,有2对孤电子对,H2O的VSEPR模型名称是四面体形;[Cr(H2O)6]3+中每个水分子中含有2个σ键,每个水分子与Cr3+之间形成的配位键也是σ键,所以1个[Cr(H2O)6]3+中含有σ键的数目是18。
(3)A、B两种元素分别为P和Cl,形成的常见化合物为PCl3、PCl5,其中PCl3为三角锥形,为极性分子,PCl5的空间结构为三角双锥形,为非极性分子;PCl3的电子式为····。
(4)①环上的N原子为sp2杂化,即孤电子对占据sp2杂化轨道。②铜离子分别和两个N原子及两个O原子配位,Cu2+的配位数是4。③吡啶有一定的极性,水为极性溶剂,根据“相似相溶”原理,可知吡啶易溶于水,且吡啶分子中含有电负性较大的氮原子,能与水形成分子间氢键,使其易溶于水。
19.答案 (除标注外,每空2分)
(1)a
(2)H······
(3)172(1分) 低(1分)
(4)碘原子
(5)>(1分)
(6)sp3(1分)
(7)氢键、范德华力
解析 (1)一般同主族元素从上到下电负性逐渐减小,故a正确;F非金属性很强,没有正价,故b错误;HF分子间存在氢键,因此HF的沸点较HCl、HBr都高,故c错误;卤族元素从上到下单质的熔、沸点逐渐升高,故d错误。
(2)溴化碘与水发生反应:IBr+H2OHIO+HBr,HIO的电子式类似于HClO的电子式,即HIO的电子式为H······。
(3)设ClF3中Cl—F键的平均键能为x kJ·mol-1,ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和=(242+3×159-6×x)kJ·mol-1=-313 kJ·mol-1,解得x=172;BrF3与ClF3结构相似,BrF3的相对分子质量大于ClF3,因此BrF3的范德华力大于ClF3,故BrF3的熔、沸点高于ClF3。
(4)根据题表中数据,知碘元素的第一电离能最小,较容易失去电子,因此最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是碘原子。
(5)H2SeO4可以写成(HO)2SeO2,H2SeO3可以写成(HO)2SeO,根据信息,推出H2SeO4的酸性强于H2SeO3。
(6)S8中,每个S原子形成2个σ键,有2对孤电子对,价电子对数为4,则S原子的轨道杂化类型为sp3。
(7)可燃冰中存在的分子间作用力是范德华力和氢键。
20.答案 (除标注外,每空2分)
(1)N>O>H
(2)①1s22s22p63s23p6(或[Ne]3s23p6)(1分)
②sp2(1分) (1分) 11NA(1分)
③bd
④若Pt2+采取sp3杂化,则二氯二吡啶合铂为四面体形,不存在顺反异构体
⑤非极性
解析 (1)氨水中含有N、H、O元素,N的2p轨道为半充满状态,较稳定,第一电离能大于同周期相邻元素,第一电离能N>O,O的第一电离能大于H,所以第一电离能从大到小的顺序为N>O>H。
(2)①Cl为17号元素,基态Cl-核外电子排布式为1s22s22p63s23p6或[Ne]3s23p6。
②吡啶分子中氮原子的轨道杂化方式为sp2;根据题给信息可知吡啶分子中的大π键可表示为;1 mol吡啶分子中含有σ键的数目为11NA。
③二氯二吡啶合铂为配合物,存在配位键,吡啶分子中存在共价键。
④若Pt2+采取sp3杂化,则二氯二吡啶合铂为四面体形,不存在顺反异构体,因此Pt2+的轨道杂化方式并不是sp3杂化。
⑤反式二氯二吡啶合铂分子的正、负电荷重心重合,为非极性分子。
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