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高中化学单元测试 —— 第2章 微粒间相互作用与物质性质
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(本题3分)防晒霜能有效地减轻紫外线对人体的伤害,其原因之一是它的有效成分的分子中有π键。下列物质中不存在π键的是
A. B. C.HCN D.
【答案】D
【详解】A.分子中存在氮氮三键,三键由1个σ键和2个π键组成,存在π键,A不符合题意;
B.分子中存在氧氧双键,双键由1个σ键和1个π键组成,存在π键,B不符合题意;
C.HCN的结构式为,碳氮三键中含有π键,存在π键,C不符合题意;
D.分子中碳原子与4个氯原子均以单键连接,所有共价键均为σ键,不存在π键,D符合题意;
故选D。
2.(本题3分)下列关于共价键的说法正确的是
A.共价键只存在于非金属原子间
B.两个原子形成共价键时,原子之间只能存在一对共用电子对
C.两个原子形成共价键时,每个原子周围都有8个电子
D.共价键是通过共用电子对形成的一种相互作用
【答案】D
【详解】A.共价键不只存在于非金属原子间,例:AlCl3中存在共价键,是共价化合物,A错误;
B.两个原子形成共价键时,原子之间可能存在多对共用电子对,例:O2、N2,B错误;
C.两个原子形成共价键时,不是每个原子周围都有8个电子,例:HF,H原子周围只有2个电子,C错误;
D.通常情况下,吸引电子能力相同(或相近)的原子之间通过共用电子形成共价键,D正确;
故答案选D。
3.(本题3分)如图是已经合成的最著名的硫-氮化合物分子的结构。下列说法不正确的是
A.该物质的分子式为
B.该物质分子中只含有极性共价键
C.该物质熔融状态时不能导电
D.1mol该物质的分子中含10mol σ键
【答案】B
【详解】A.由题图知该物质有4个S,4个N,分子式为,A正确;
B.该物质的分子中既有极性键(N-S)又有非极性键(S-S),B错误;
C.该物质只含共价键,为共价化合物,熔融状态时不能导电,C正确;
D.由图可知,1mol该分子中含10mol 键,D正确;
故答案为:B。
4.(本题3分)臭氧(O3)分子由三个氧原子构成,呈V形等腰三角形结构,三个氧原子的平行p轨道形成一个三中心四电子大π键,下列说法中不正确的是
A.基态O原子中核外电子共有5种空间运动状态
B.O3分子为非极性分子
C.O3分子中心O原子为sp2杂化
D.O3分子键角小于120°
【答案】B
【详解】A.基态原子核外电子排布为,共占据1s、2s、、、5个原子轨道,每个原子轨道对应一种空间运动状态,A正确;
B.为V形结构,中心与端位成键情况不同,分子正负电荷中心不重合,属于极性分子,B错误;
C.中心原子价层电子对数为3(2个键+1对孤电子对),杂化类型为杂化,C正确;
D.杂化的理想键角为,孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对间的斥力,会压缩键角,故分子键角小于,D正确;
故选B。
5.(本题3分)氨与氯化氢的反应方程式为:,下列说法不正确的是
A.基态N原子的价电子轨道表示式:
B.邻羟基苯甲醛的分子内氢键:
C.HCl分子中键的电子云形状:
D.的VSEPR模型:
【答案】B
【详解】A.基态N原子的价电子排布为,轨道上2个电子成对,自旋相反,轨道上3个电子分占 3 个轨道,自旋平行,符合洪特规则,轨道表示式正确,A正确;
B.邻羟基苯甲醛中,羟基的氢原子与醛基的氧原子之间可以形成分子内氢键,题干图中画反了,B不正确;
C.分子中,H 的轨道和 Cl 的轨道沿键轴方向重叠形成键,重叠后电子云偏向 Cl 一侧,图中形状正确,C正确;
D.分子中,中心N原子的价层电子对数为4,中心原子连3个H,还有1对孤电子对,VSEPR模型为四面体形,与图中结构一致,D正确;
故选B。
6.(本题3分)、、、都是重要的含氮微粒。下列说法错误的是
A.与互为等电子体 B.中心原子采取杂化
C.键角: D.的空间结构为角形
【答案】D
【详解】A.与所含原子数相同,价电子数均为16,互为等电子体,故A正确;
B.中心N原子的价层电子对数,N原子采取杂化,故B正确;
C.中心N原子的价层电子对数,N 原子采取sp杂化,离子呈直线形;中心N原子的价层电子对数,N 原子采取sp2杂化,离子呈平面三角形;中心N原子的价层电子对数,N原子采取杂化,且存在一对孤对电子,其键角小于,故知三种离子键角,故C正确;
D.与CO2互为等电子体,其构型与CO2相同呈直线形,故D错误;
故选:D。
7.(本题3分)下列有关金属键的叙述错误的是
A.金属键没有饱和性和方向性
B.金属键中的自由电子属于整块金属
C.金属的性质和金属固体的形成都与金属键有关
D.金属键是金属阳离子和自由电子之间存在的强烈的静电吸引作用
【答案】D
【详解】A.金属键是金属阳离子和自由电子之间的强烈相互作用,自由电子为整个金属的所有阳离子所共有,所以金属键没有方向性和饱和性,故A正确;
B.自由电子在金属中自由运动,为整个金属的所有阳离子所共有,属于整块金属,故B正确;
C.金属的性质和金属固体的形成都与金属键有关,故C正确;
D. 金属键是金属阳离子和自由电子之间的强烈相互作用,既包括金属阳离子与自由电子之间的静电吸引作用,也包括金属阳离子之间及自由电子之间的静电排斥作用,故D错误;
故答案选D。
8.(本题3分)某物质的实验式为 ,其水溶液不导电,加入AgNO3溶液反应也不产生沉淀,以强碱处理并没有NH3放出,则关于此化合物的说法中正确的是
A.配合物中中心原子的电荷数和配位数均为6
B.配合物化学式为
C.Cl⁻和NH3分子均与Pt4+形成配位键
D.该配合物的配体为NH3
【答案】C
【分析】实验式为的物质的水溶液不导电,说明该物质不是离子化合物,在溶液中不能电离出阴、阳离子,加入AgNO3溶液不产生沉淀,用强碱处理没有氨气放出,说明氯离子和氨分子均是配合物的配体,则配合物的化学式为[PtCl4(NH3)2],据此解答。
【详解】A.由分析可知,配合物的化学式为[PtCl4(NH3)2],则配合物中中心原子的电荷数为4,配位数为6,A错误;
B.由分析可知,配合物的化学式为[PtCl4(NH3)2],B错误;
C.由分析可知,配合物的化学式为[PtCl4(NH3)2],则Cl⁻和NH3分子均是该配合物的配体,均与Pt4+形成配位键,C正确;
D.由分析可知,该配合物的配体为Cl⁻和NH3,D错误;
故选C。
9.(本题3分)下列说法正确的是
A.的沸点比高,所以比更稳定
B.和熔化克服的微粒间作用力类型相同
C.溶于水的过程只有离子键被破坏
D.中每个原子最外电子层都具有8电子稳定结构
【答案】B
【详解】A.沸点属于物理性质,与分子间作用力有关,H2O沸点高是因为分子间存在氢键;稳定性属于化学性质,与共价键键能有关,二者无因果关系,A错误;
B.Na2SO4和NaHSO4均为离子化合物,熔化时均只断裂阴、阳离子之间的离子键,酸式酸根内部的共价键在熔融状态下不会断裂,二者熔化时克服的微粒间作用力类型相同,B正确;
C.Na2O溶于水发生反应Na2O+H2O=2NaOH,该过程中Na2O的离子键被破坏,水分子内的H-O共价键也被破坏,并非只有离子键被破坏,C错误;
D.CH4中H原子最外层只有2个电子,不满足8电子稳定结构,D错误;
故选B。
10.(本题3分)右丙氧芬与左丙氧芬结构如图所示,前者具有镇痛作用,后者具有止咳作用。下列说法正确的是。
说明:左图中,实线表示处于纸平面内的键,实楔形线()表示伸向纸平面前方的键,虚楔形线()表示伸向纸平面后方的键。
A.右丙氧芬和左丙氧芬分子中都只含有1个手性碳原子
B.右丙氧芬与左丙氧芬互为对映异构体
C.右丙氧芬分子中氮碳键之间的夹角与中氮氢键之间的夹角相同
D.右丙氧芬和左丙氧芬均易溶于水
【答案】B
【详解】A.手性碳原子是指连有四个不同原子或原子团的饱和碳原子,右丙氧芬和左丙氧芬分子中各含有2个手性碳原子(实楔形线处),A错误;
B.右丙氧芬与左丙氧芬分子式相同,原子连接顺序也相同,但在空间的排列不同,不能重叠、互为镜像,互为对映异构体,B正确;
C.右丙氧芬分子中氮原子形成了3个N-C键,中氮原子成了3个N-H键,成键电子对不同,之间的斥力也不同,故右丙氧芬分子中氮碳键之间的夹角与中氮氢键之间的夹角不同,C错误;
D.二者结构中含苯环、烃基、酯基等憎水性基团而不含羟基、羧基等亲水性基团,故均难溶于水,D错误;
故选B。
11.(本题3分)纯水电离产生H3O+、OH-,研究发现在某些水溶液中还存在 、等微粒。图示为的结构,下列有关说法错误的是
A.键角:H3O+>H2O B.H3O+的VSEPR模型为三角锥形
C.中含1个氢键 D.中存在分子间作用力
【答案】B
【详解】A.中原子价层电子对数为,孤电子对数为1,中原子价层电子对数为,孤电子对数为2,价层电子对数相同,孤电子对越多对成键电子对的排斥力越大,键角越小,故键角,A正确;
B.中心的价层电子对数为,VSEPR模型为四面体形,B错误;
C.可表示为,仅含有1个氢键,C正确;
D.是与3个通过氢键结合形成的水合质子,氢键属于分子间作用力范畴,D正确;
故答案选B。
12.(本题3分)室温下,下列实验方案不能达到相应实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
验证CHCl3是极性分子
用毛皮摩擦过的带电橡胶靠近CHCl3液流,液流方向改变
B
除去氯气中的HCl杂质
气体通过装有饱和NaCl溶液的洗气瓶
C
验证非金属性:
分别测定等浓度的溶液和溶液的pH
D
探究键的极性对羧酸酸性的影响
用pH计分别测定等浓度的溶液和溶液的pH
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.CHCl3为四面体结构,由于H和Cl电负性不同,分子不对称,是极性分子;用带电橡胶棒靠近液流时,极性分子受电场力作用发生偏转,液流方向改变,可验证其极性。该方案能达到实验目的,A正确;
B.饱和NaCl溶液可吸收HCl(HCl易溶于水),而Cl2在其中溶解度较小,从而有效除去Cl2中的HCl杂质。该方案能达到实验目的,B正确;
C.验证非金属性S>C应比较最高价含氧酸酸性(H2SO4和H2CO3),或测定等浓度的Na2SO4和Na2CO3溶液的pH,测定等浓度的Na2SO3和Na2CO3溶液的pH,不能达到实验目的。C错误;
D.ClCH2COOH中Cl原子电负性大,通过吸电子诱导效应增强羧基极性,使其酸性强于CH3COOH;测定等浓度溶液的pH可比较酸性差异,从而探究键的极性对酸性的影响。该方案能达到实验目的,D正确;
故选C。
13.(本题3分)早在19世纪中叶,化学家就已经把分子中原子之间的相互作用形象地称作化学键。下列关于化学键说法错误的是
A.共价键一般是元素的电负性相差不大的原子之间形成的化学键
B.由原子轨道相互重叠形成的σ键和π键是化学键的两种基本类型
C.依次断开中的4个C—H键所需能量并不相等,因此,中的C—H键能只是平均值
D.因为HCl、HBr和HI的键长越来越长、键能越来越小,所以热分解温度越来越低
【答案】B
【详解】A.共价键一般是元素的电负性相差不大的原子之间通过共用电子对形成的化学键,A正确;
B.由原子轨道相互重叠形成的σ键和π键是共价键的两种基本类型,化学键的基本类型是共价键、离子键、金属键等,B错误;
C.因为依次断开中的4个C—H键所需能量并不相等,所以中的C—H键能只是平均值,如果不是平均值,则依次断开中的4个C—H键所需能量是相等的,C正确;
D.键长越长,键能越小,则氢化物越不稳定,因为HCl、HBr和HI的键长越来越长、键能越来越小,所以热分解温度越来越低,D正确;
故选B。
14.(本题3分)三核铁配位离子的结构如图所示(H原子均省略,表示单键或双键等),三个Fe与O1共平面,且化学环境相同。下列说法错误的是
A.配位离子中C只有1种杂化方式
B.的VSEPR模型名称为四面体形
C.与Fe直接相连的O围成八面体结构
D.结构中存在2种不同化学环境的H
【答案】A
【详解】A.该配位离子中含乙酸根,乙酸根中有两种C原子:甲基的C形成4个σ键,为杂化,羧基的中心C形成3个σ键,为杂化,因此C有2种杂化方式,A错误;
B.H2O中O的价层电子对数,因此的VSEPR模型名称为四面体形,B正确;
C.每个Fe为六配位,直接与Fe相连的O共形成6个顶点,整体对称后,这些O围成八面体结构,C正确;
D.三个Fe化学环境相同,整个结构对称:所有乙酸根中甲基的H化学环境相同,所有配位水的H化学环境相同,共存在2种不同化学环境的H,D正确;
故答案选A。
二、解答题
15.(本题14分)依据物质结构知识回答下列问题。
Ⅰ.硒是一种非金属,可以用作光敏材料、电解锰行业的催化剂。
(1)是元素周期表中第34号元素,其基态原子的核外电子简化电子排布式为________。
(2)根据价层电子对互斥理论,可以推知的空间构型为________,其中原子采用的轨道杂化方式为________。
(3)已知与结构相似,①分子内的键角、②分子内的键角、③分子内的键角,三种键角由大到小的顺序为________(填序号)。
Ⅱ.碳是一种重要元素,可形成多种单质及化合物。
(4)分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成共价键,且每个碳原子最外层都满足8电子稳定结构,则其中原子采用的轨道杂化方式为________。
(5)已知与结构相似,推算分子中键与键数目之比为________。氨基氰为原料可制得类石墨相氮化碳,氨基氰分子中碳、氮原子均满足8电子稳定结构,则该分子的结构简式为________。
(6)“C919”飞机机身使用的复合材料——碳纤维和环氧树脂。下列电子排布图能表示碳原子的最低能量状态的是________。
A. B.
C. D.
【答案】(1)
(2) 正四面体
(3)①>③>②
(4)
(5) 1∶1
(6)A
【详解】(1)Se原子核外有34个电子,基态Se原子的核外电子简化电子排布式为[Ar]3d104s24p4。
(2)中中心原子Se的孤电子对数为×(6+2-4×2)=0,σ键电子对数为4,价层电子对数为4,VSEPR模型为四面体形,由于没有孤电子对,的空间构型为正四面体形;Se原子采取sp3杂化。
(3)①CSe2中中心原子C的孤电子对数为×(4-2×2)=0,σ键电子对数为2,价层电子对数为2,C采取sp杂化,CSe2的空间构型为直线形,其中键角为180°;②H2Se中中心原子Se的孤电子对数为×(6-2×1)=2,σ键电子对数为2,价层电子对数为4,Se采取sp3杂化,H2Se的空间构型为V形,键角小于109°28′;③SeO3中中心原子Se的孤电子对数为×(6-3×2)=0,σ键电子对数为3,价层电子对数为3,Se采取sp2杂化,SeO3的空间构型为平面正三角形,键角为120°;故三种键角由大到小的顺序为①>③>②。
(4)C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成共价键,且每个碳原子最外层都满足8电子稳定结构,说明每个C原子形成3个σ键、且不含孤电子对,C原子采取sp2杂化。
(5)HCN的结构式为H—C≡N,单键为σ键,三键中含1个σ键和2个π键,则HCN分子中σ键与π键数目之比为2∶2=1∶1;氨基氰分子中碳、氮原子均满足8电子稳定结构,则该分子的结构简式为N≡C—NH2。
(6)
基态C的核外电子排布式为1s22s22p2,根据核外电子排布规律知,碳原子的最低能量状态的电子排布图为,答案选A。
16.(本题14分)中国科学家首次在月球上发现新矿物,将其命名为“嫦娥石”,“嫦娥石”中包含了等多种元素。回答下列问题:
(1)基态原子的电子在核外有_____________种空间运动状态,最高能级的电子云轮廓图的形状为_____________。
(2)在周期表中的位置为_____________,属于_____________区元素。
(3)基态原子的价电子排布式为_____________,的核外电子排布式为_____________,基态原子价层电子的轨道表示式为_____________。
(4)是一种无色剧毒气体,与相比,沸点高的是_____________(填化学式),原因是_____________。下列有关的说法中正确的是_____________(填字母序号)。
分子呈三角锥形
分子是极性分子
分子的热稳定性低于分子,因为键的键能高
(5)已知元素电负性:,但是元素的第一电离能比元素低,原因是_____________。
(6)元素形成的两种含氧酸根和的键角:_____________(填“”、“”、“”),原因是_____________。
【答案】(1) 8 哑铃形
(2) 第四周期第族
(3) 或
(4) 分子之间存在氢键而分子之间不存在氢键,氢键的形成使分子间作用力增大,沸点升高
(5)根据的价层电子排布式和的价层电子排布式可知,的轨道中电子半满,为较稳定结构,其第一电离能大于同周期相邻元素的第一电离能
(6) 和中的原子均为杂化,但是中的一条杂化轨道被孤对电子占据。因为孤电子对对成键电子对的斥力比成键电子对之间的斥力大,所以中的键角比中的大
【详解】(1)Si为14号元素,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p2,基态Si原子占据1s、2s、2p、3s、3p(两个轨道),所以基态Si原子占据8个轨道,其核外空间运动状态是8种;最高能级为3p,其电子云轮廓图形状为哑铃形;
(2)Cr在周期表中的位置为第四周期第ⅥB族,其价层电子排布式为3d54s1,属于d区元素;
(3)
Ti为22号元素,其价层电子排布式为3d24s2;Fe为26号元素,Fe2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6;Cu为29号元素,其价层电子排布式为3d104s1,则价层电子轨道表示式为;
(4)PH3是一种无色剧毒气体,与NH3相比,沸点高的是NH3,原因是NH3分子之间存在氢键而PH3分子之间不存在氢键,氢键的形成使分子间作用力增大,沸点升高;PH3中心原子价层电子对数,有一个孤电子对,其空间构型为三角锥形,a正确;PH3分子结构是三角锥型,正负电荷重心不重合,为极性分子,b正确;P原子半径大于N原子,P-H键长大于N-H键长,则P-H键键能比N-H键键能低,故N-H更稳定,化学键越稳定,分子越稳定,c正确;
(5)O元素的第一电离能比N元素低,原因是:N的价层电子排布式式2s22p3、O的价层电子排布式为2s22p4,N的2p轨道中电子半满,为较稳定结构,其第一电离能大于同周期相邻元素的第一电离能;
(6)中心N原子价层电子对数,无孤电子对,采取sp2杂化;中心N原子价层电子对数,有一对孤电子,采取sp2杂化;因为孤电子对对成键电子对的斥力比成键电子对之间的斥力大,所以中的键角比中的大。
17.(本题15分)乙二胺四乙酸(简称EDTA)是分析化学中广泛应用的配位滴定试剂,其结构如图所示。
(1)EDTA的组成元素中电负性最大的是_______(填元素符号)。
(2)NF3分子的空间构型为_______。
(3)EDTA在水中的溶解性大于相对分子质量相近的烃类,从微粒间相互作用的角度解释其原因_______。
(4)EDTA在使用时经常制成钠盐,EDTA钠盐的阴离子可与多种金属离子形成配合物,如Fe2+-EDTA,结构如图。
①x=_______。
②Fe2+-EDTA中,中心离子的配位数是_______。
③相较于EDTA,Fe2+-EDTA中C—N键极性会_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
④pH偏低时,EDTA钠盐阴离子的配位能力会减弱,原因是_______。
(5)EDTA的钠盐常用于水中金属离子的测定,相关反应及平衡常数表达式如下(电荷已省略):M + EDTAEDTA-M K稳EDTA-M = 。
已知:K稳EDTA-Ca = 5×1010,K稳EDTA-Al = 1.3×1016。
①在c(Ca2+)、c(Al3+)接近的混合溶液中用EDTA的钠盐进行配位滴定,优先被结合的阳离子是_______。
②已知Al3++ 6F- =[AlF6]3- K稳=1.0×1020.实验小组利用如下方法选择滴定Ca2+、Al3+混合溶液中的Ca2+含量,操作如下:
I.向50 mL混合溶液中加入适量NH4F,再调节溶液pH,加入几滴指示剂。
Ⅱ.滴加0.020 mol/L EDTA溶液,多次实验平均消耗EDTA溶液50.00 mL。(Ca2+与EDTA按物质的量比为1:1反应)。
加入NH4F的作用是_______;该50 mL混合溶液中含Ca2+_______mg。
【答案】(1)O
(2)三角锥形
(3)EDTA中含有羧基和N原子,能与水形成氢键
(4) 2 6 减小 N与H+结合后,失去配位能力;—COO-转化为—COOH,配位能力减弱
(5) Al3+ 掩蔽Al3+,防止其与EDTA反应,干扰Ca2+含量的测定 40
【详解】(1)EDTA的组成元素为C、H、O、N,同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,电负性顺序为,因此电负性最大的是O
(2)中心N原子的价层电子对数为,含1对孤电子对,因此空间构型为三角锥形;
(3)EDTA中含有的羧基、N原子,可与水分子形成氢键,且EDTA是极性分子,符合相似相溶规律,因此溶解度远大于相对分子质量相近的非极性烃类;
(4)①EDTA阴离子共4个羧基完全电离,带4个负电荷,中心带2个正电荷,总电荷为,因此;
②从结构可知,2个N原子和4个O原子都与形成配位键,因此配位数为6;
③在游离 EDTA 分子中,氮原子带有孤对电子,具有一定的给电子能力,但其电负性相对较高,导致与相邻碳原子形成的 C—N 键具有较强极性。当 EDTA 与 Fe2+配位时,氮原子的孤对电子参与配位,向金属离子提供电子对,导致氮原子上的电子云密度降低。 由于氮原子“分享”更多电子给 Fe2+,其对 C—N 键中成键电子的吸引能力减弱,从而使 C—N 键的极性减小;
④pH偏低即浓度大,会与EDTA阴离子的N/O结合,占据孤对电子,无法形成配位键,因此配位能力减弱;
(5)①越大,配合物越稳定,越易生成,,因此优先结合;
②滴定时,会干扰测定,加入可使转化为稳定的,掩蔽,消除干扰;与EDTA 1:1反应,,质量为。
18.(本题15分)物质结构决定性质。回答下列问题:
(1)基态氧原子电子占据的最高能级的电子云轮廓图为___________形,第一电离能介于Be和O之间的第二周期元素有___________种。
(2)钆(Gd)属于镧系元素,其基态原子的电子排布式为。
①在元素周期表中,钆属于___________区元素。
②钆元素有+2、+3、+4三种氧化态,其中Gd3+最稳定,原因是___________。
(3)亚硫酰氯(SOCl2)分子的空间结构为___________;比较SOF2和SOCl2两分子中键角:___________(填“>”、“<”或“=”)。
(4)和是亚肼(N2H2)的两种分子,均为平面结构,N的杂化方式为___________,分子极性:前者___________后者(填“>”、“<”或“=”)。
(5)CH3SH(甲硫醇)可以看成是CH3OH(甲醇)分子中O被S替代的产物。CH3OH的沸点高于CH3SH,原因是___________。
【答案】(1) 哑铃 1
(2) f Gd3+的价层电子排布为4f7,4f轨道半充满,比较稳定
(3) 三角锥 <
(4) sp2 <
(5)甲醇分子间能形成氢键
【详解】(1)基态O原子的核外电子排布式为,最高能级为能级,能级的电子云轮廓图为哑铃形。第二周期元素的第一电离能整体从左到右递增,但ⅡA元素原子的最外能层的s能级能量比ⅢA族的p能级能量低,第一电离能更大,则第一电离能:Be>B,ⅣA族元素原子的最外能层的p能级有3个电子,处于半充满状态,结构较稳定,失去一个电子需要的能量多,则第一电离能:N>O,综上所述第一电离能:,第一电离能介于Be和O之间的第二周期元素只有元素种。
(2)①元素周期表分区中,镧系、锕系元素均属于f区,因此Gd属于f区。
②Gd基态电子排布为,失去3个电子得到,电子排布为,轨道恰好为半充满结构,根据洪特规则,半充满、全充满为稳定结构,因此最稳定。
(3)在SOCl2分子中,中心S原子形成3个键,其孤对电子数为,故其价层电子对数为,因此空间结构为三角锥形。中心原子均为S,F的电负性远大于Cl,键的成键电子对更偏向电负性大的F,远离中心S,成键电子对之间的排斥力更小,因此键角更小,即。
(4)每个N原子形成2个键(1个、1个),还有1对孤电子对,价层电子对数为3,且分子为平面结构,因此N的杂化方式为。根据给出的结构:前者两个H位于双键的两侧,属于反式结构,两个键的极性相互抵消,偶极矩为0;后者两个H位于双键同侧,属于顺式结构,键的极性不能抵消,偶极矩更大,因此分子极性:前者后者。
(5)沸点高低与分子间作用力有关,中O电负性大、半径小,分子间可以形成氢键,分子间作用力显著增强;而中S电负性小,不能形成分子间氢键,因此沸点高于。
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