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2022届高考化学一轮复习规范练14原子结构化学键含解析新人教版202104211181
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这是一份2022届高考化学一轮复习规范练14原子结构化学键含解析新人教版202104211181，共8页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.下列叙述中,正确的是( )。
A.14C中含有14个中子
B.1H、2H、3H是同一种核素
C.H2O与D2O(重水)互称同位素
D.C60、C70、金刚石、石墨均为碳的同素异形体
答案:D
解析: 14C中含有的中子数=14-6=8,A错误;1H、2H、3H是质子数相同,中子数不同的氢元素的不同种核素,B错误;H2O与D2O是化合物,不是原子,不能互称同位素,C错误;C60、C70、金刚石、石墨都是碳元素形成的不同单质,均为碳的同素异形体,D正确。
2.下列有关说法中正确的是( )。
A.12C、13C、14C是碳的三种同素异形体
B.H2S的电子式可表示为H+[··S······]2-H+
C.HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱,而熔点和沸点逐渐升高
D.NaHSO4在熔融状态下不仅破坏了离子键,还破坏了共价键
答案:C
解析: 12C、13C、14C是碳的三种核素,同素异形体的研究对象是同种元素形成的不同单质,A错误。H2S是共价化合物,其电子式为H··S······H,B错误。氯、溴、碘的非金属性依次减弱,所以HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱;HCl、HBr、HI的相对分子质量逐渐增大,分子间作用力逐渐增强,所以熔点和沸点逐渐升高,C正确。NaHSO4在熔融状态下只破坏了离子键,D错误。
3.下列描述正确的是( )。
A.氯水试剂瓶的标签上应标注:
B.CCl4的电子式:Cl··C··Cl··Cl··Cl
C.质子数为116,中子数为177的钅立(Lv)原子:116293Lv
D.10B3+的结构示意图:
答案:C
解析:A项氯水不是剧毒物,故A项错误;B项CCl4电子式中Cl原子周围应为8个电子,故B项错误;D项是硼原子的结构示意图,故D项错误。
4.地表水和地下水都来源于大气降水,但重水和轻水中同位素含量是不同的,有时差别还相当大。下列有关说法正确的是( )。
A.H2和D2互为同分异构体,其化学性质完全相同
B.H216O、H217O、H218O互为同位素,都能与金属钠发生反应
C.18O2和18O3互为同素异形体,其密度之比为2∶3
D.电解一定量的D218O时,阴、阳两极所得气体的质量之比约为2∶9
答案:D
解析:H2和D2不互为同分异构体,A错误;16O、17O、18O互为同位素,H216O、H217O、H218O均为化合物,不互为同位素,B错误;18O2和18O3互为同素异形体,但只有在同温同压下,它们的密度之比才为2∶3,C错误;电解一定量的D218O时,阴、阳两极会收集到物质的量之比为2∶1的D2和18O2,其质量之比约为2∶9,D正确。
5.正确掌握好化学用语是学好化学的基础,下列有关表述正确的是( )。
A.硫的原子结构示意图:
B.NH4Br的电子式:[H··N··H··H··H]+Br-
C.中子数为20的氩原子:1820Ar
D.Be2+中的质子数和电子数之比为2∶1
答案:D
解析:硫原子结构示意图为,A错误;NH4Br是离子化合物,电子式为[H··N··H··H··H]+[··Br······]-,B错误;中子数为20的氩原子为 1838Ar,C错误;Be的质子数为4,Be2+中电子数为4-2=2,Be2+中的质子数和电子数之比为4∶2=2∶1,D正确。
6.短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。元素W是制备一种高效电池的重要材料,X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素,Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法错误的是( )。
A.元素X与氢形成的原子个数比为1∶1的化合物有很多种
B.元素W、X的氯化物中,各原子均满足8电子的稳定结构
C.元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成
D.元素Z可与元素X形成共价化合物XZ2
答案:B
解析:X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,是碳元素;Y是地壳中含量最丰富的金属元素,为铝元素;Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,是短周期元素,且W、X、Y和Z的原子序数依次增大,Z为硫元素;W是制备一种高效电池的重要材料,是锂元素。元素X与氢形成的化合物有C2H2、C6H6等,故A正确;W、X的氯化物分别为LiCl和CCl4,则Li+的最外层只有两个电子,不满足8电子的稳定结构,故B错误;元素Y为铝,铝与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成,故C正确;硫元素和碳元素可形成共价化合物CS2,故D正确。
7.研究表明生命起源于火山爆发,是因为火山爆发产生的气体中含有1%的羰基硫(COS),已知羰基硫分子中所有原子均满足8电子结构,结合元素周期表知识,下列有关说法中不正确的是( )。
A.羰基硫分子为非极性分子
B.羰基硫的电子式为 ··O······C····S····
C.羰基硫沸点比CO2高
D.羰基硫分子中三个原子处于同一直线上
答案:A
解析:A项,O和S在元素周期表中位于同一主族,故二氧化碳与羰基硫结构相似,但由于O和S非金属性不同,羰基硫为极性分子,A项错误;B项,由类推法根据CO2可写出羰基硫的电子式,B项正确;C项,羰基硫和CO2同为分子晶体且组成的结构相似,羰基硫的相对分子质量较大,故羰基硫沸点比CO2高,C项正确;D项,羰基硫分子与CO2结构相似,三个原子处于同一直线上,故D项正确。
8.X、Y、Z三种短周期元素,原子半径的大小关系为r(Y)>r(X)>r(Z),原子序数之和为16。X、Y、Z三种元素的常见单质在适当条件下发生如图所示变化,其中乙和丙均为10电子分子。下列说法不正确的是( )。
A.元素X位于第ⅥA族
B.甲不能溶解于乙中
C.甲和丙在一定条件下能发生氧化还原反应
D.乙的沸点低于丙的沸点
答案:D
解析:由题给信息和物质间的转化关系可以推出,X为O,Y为N,Z为H,甲为NO,乙为H2O,丙为NH3。O位于第ⅥA族,A正确;NO不溶于水,B正确;NO和NH3在一定条件下能发生氧化还原反应,C正确;H2O的沸点高于NH3的沸点,D错误。
9.下列化学用语不能正确解释相关事实的是( )。
A.BaSO4是强电解质:BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq)
B.用电子式表示NaCl的形成过程:
C.向含有Hg2+的废水中加入Na2S可除去Hg2+:Hg2++S2-HgS↓
D.汽车尾气系统的催化转化器可降低NO和CO的排放:2CO+2NO2CO2+N2
答案:A
解析:A项中表示的是BaSO4的溶解平衡,错误;B项,NaCl为离子化合物,在形成过程中,Na原子失去电子形成Na+,Cl原子得到电子形成Cl-,正确;C项,加入的Na2S可与废水中的Hg2+形成沉淀而除去Hg2+,正确;D项,汽车尾气中含有CO和NO,在催化剂作用下可转化为无毒的CO2和N2,从而降低NO和CO的排放,正确。
10.金属铈(58Ce)常用于制作稀土磁性材料,可应用于制造玻璃、打火石、陶瓷和合金等。已知:Ce4++Fe2+Ce3++Fe3+,下列说法正确的是( )。
A.可用电解熔融CeO2制取金属铈,铈在阳极生成
B.58138Ce、58142Ce是同素异形体
C.铈能溶于HI溶液,发生反应的离子方程式为Ce+4H+Ce4++2H2↑
D.铈的原子核外有58个电子
答案:D
解析:由CeO2电解得到Ce发生还原反应,应发生在电解池的阴极,A项错误;58138Ce和 58142Ce质子数相同,中子数不同,二者互为同位素,B项错误;根据已知反应可知氧化性:Ce4+>Fe3+>I-,则Ce4+氧化性较强,能和I-发生反应,C项错误;根据金属铈(58Ce)可知,Ce的质子数为58,原子的质子数等于核外电子数,D项正确。
二、非选择题(本题共4小题,共50分)
11.(12分)意大利科学家使用普通氧分子和带正电的氧离子作用,制出了新型的氧分子O4,它的结构很复杂,可能具有与S4相似的长方形结构,是一种高能量分子。
(1)下列有关O4的说法正确的是 。
A.O4分子内存在极性共价键
B.合成O4的反应可看作是核聚变反应,不属于化学变化
C.O4与O3、O2都是氧的同素异形体
D.O4将来可用作更强有力的火箭推进剂的氧化剂
(2)制备含O2-、O22-甚至O2+的化合物都是可能的,通常它们是在氧分子进行下列各种反应时生成的:
上述变化中, (填序号)相当于氧分子被氧化; (填序号)相当于氧分子被还原。
(3)写出O22-的电子式: 。
(4)O2+、O2-中的电子数分别为 、 。
答案:(1)CD (2)② ①③ (3)[··O······O······]2- (4)15 17
解析:(1)O4是由非金属元素氧元素组成的,所以其化学键是非极性键,A错误;合成O4的反应中元素种类不变,属于化学变化,B错误;O4、O2、O3都是由氧元素组成的不同单质,属于同素异形体,C正确;对比O3、O2的性质,O4的氧化性更强,可用作更强有力的火箭推进的氧化剂,D正确。
(2)由O2制备含O2+的变化中,元素化合价升高,相当于氧分子被氧化;制备含O2-、O22-的变化中,元素化合价降低,相当于氧分子被还原。
(3)O22-的电子式为[··O······O······]2-。
(4)氧元素核电荷数是8,所以O2+、O2-中的电子数分别为8×2-1=15、8×2+1=17。
12.(14分)A、B、D、E、G是原子序数依次增大的五种短周期元素。A与E同主族,A、B和E的原子最外层电子数之和为19,B与G的单质都能与H2反应生成“HX”(X代表B或G)型氢化物,D为同周期主族元素中原子半径最大的元素。
(1)B在元素周期表中的位置是 。
(2)D的两种常见氧化物中均含有 (填“离子键”或“共价键”)。
(3)E的最高价氧化物对应水化物的浓溶液和木炭共热,反应的化学方程式为 。
(4)D的最高价氧化物对应水化物的溶液与G的单质反应,反应的离子方程式为 。
(5)共价键的极性随共用电子对偏移程度的增大而增强,A和E所形成的简单氢化物中,共价键极性的强弱顺序为 > (用化学式表示)。
(6)用原子结构解释“B与G的单质都能与H2反应生成HX型氢化物”的原因: 。
答案:(1)第二周期第ⅦA族
(2)离子键
(3)2H2SO4(浓)+CCO2↑+2SO2↑+2H2O
(4)Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O
(5)H2O H2S
(6)氟和氯同在第ⅦA族,其原子最外层电子数均为7,均可与氢原子共用一对电子形成共价键
解析:B与G的单质都能与H2反应生成“HX”(X代表B或G)型氢化物,说明B与G为第ⅦA族元素;所以B为F,G为Cl;D为同周期主族元素中原子半径最大的元素,所以D为Na;A与E同主族,A、B和E的原子最外层电子数之和为19,所以A为O,E为S。
(1)F在元素周期表中的位置是第二周期第ⅦA族。
(2)Na2O、Na2O2中均含有离子键。
(3)C与浓硫酸反应的化学方程式为2H2SO4(浓)+CCO2↑+2SO2↑+2H2O。
(4)NaOH溶液与Cl2反应,反应的离子方程式为Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O。
(5)氧原子吸引电子的能力比硫原子强,共用电子对偏移程度更大,所以H2O、H2S中共价键极性的强弱顺序为H2O>H2S。
(6)氟和氯同在第ⅦA族,其原子最外层电子数均为7,均可与氢原子共用一对电子形成共价键,所以都能与H2反应生成HX型氢化物。
13.(10分)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Z在周期表中的相对位置如图所示;X的单质在氧气中燃烧能生成两种无色气体,Y的最简单气态氢化物的水溶液显碱性。
回答下列问题:
(1)元素X在周期表中位于第 族;W和Z的气态氢化物中稳定性较强的是 (填化学式)。
(2)W的单质与水反应生成的含氧酸的电子式为 。
(3)在BaCl2溶液中加入少量Y的最高价氧化物对应水化物溶液,再通入ZO2气体,能生成无色气体YO和白色沉淀 (填化学式);ZO2和YO中还原性较强的是 (填化学式)。
答案:(1)ⅣA HCl (2)H··O······Cl······ (3)BaSO4 SO2
解析:由X、Z在周期表中的相对位置可知X在第二周期,X的单质在氧气中燃烧能生成两种无色气体,可判断X为C;Y的最简单气态氢化物的水溶液显碱性,可判断Y为N;根据元素在周期表的位置可判断Z为S,W为Cl。
(1)碳元素在周期表中的位置为第二周期第ⅣA族;Cl的非金属性强于S的非金属性,所以气态氢化物的稳定性HCl>H2S。
(2)Cl2溶于水后生成HClO,根据其结构及各原子最外层电子可写出其电子式为H··O······Cl······。
(3)硝酸具有强氧化性,可将SO2氧化为SO42-,故白色沉淀为BaSO4,在该反应中SO2为还原剂,NO为还原产物,所以还原性SO2>NO。
14.(14分)A、B、X、Y和Z是原子序数依次递增的短周期元素,其中A与Y同主族,X与Z同主族,A与B和X均可形成10个电子化合物;B与Z的最外层电子数之比为2∶3,常见化合物Y2X2与水反应生成X的单质,且反应后的溶液可使酚酞溶液变红。请回答下列问题。
(1)Z的原子结构示意图为 ;化合物BA4的电子式为 。
(2)化合物Y2X2中含有的化学键类型有 (填字母)。
A.离子键B.极性共价键
C.非极性共价键D.氢键
(3)化合物A2X和A2Z中,沸点较高的是 (填化学式), 其主要原因是 。
(4)A与X、A与Z均能形成18个电子的化合物,此两种化合物发生反应的化学方程式为 。
(5)常温常压下,由A、B、X可组成液态物质甲。现有2.3 g 甲与足量的X的单质充分反应,生成标准状况下2.24 L的BX2气体和2.7 g的A2X液体,同时放出68.35 kJ的热量,该反应的热化学方程式为 。
答案:(1) H··C··H··H··H
(2)AC
(3)H2O H2O分子间存在氢键
(4)H2O2+H2SS↓+2H2O或4H2O2+H2SH2SO4+4H2O
(5)C2H6O(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 367 kJ·ml-1
解析:常见化合物Y2X2与水反应生成X的单质,且反应后的溶液可使酚酞溶液变红,则Y为Na、X为O;X与Z同主族,Z为S;A与Y同主族,A与B和X均可形成10个电子化合物,A为H;B与Z的最外层电子数之比为2∶3,B为C。
(1)S的原子结构示意图为;化合物CH4的电子式为H··C··H··H··H;
(2)化合物Na2O2中含有的化学键类型有离子键、非极性共价键;
(3)化合物H2O和H2S中,沸点较高的是H2O,其主要原因是水分子间有氢键;
(4)H与O形成18个电子的化合物为H2O2、H与S形成18个电子的化合物为H2S,发生反应的化学方程式为H2O2+H2SS↓+2H2O或4H2O2+H2SH2SO4+4H2O;
(5)2.3 g甲与足量的氧气充分反应,生成标准状况下2.24 L的CO2气体和2.7 g的H2O,根据元素守恒,可知甲的分子式为C2H6O,该反应的热化学方程式为C2H6O(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 367 kJ·ml-1。X
Z
一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.下列叙述中,正确的是( )。
A.14C中含有14个中子
B.1H、2H、3H是同一种核素
C.H2O与D2O(重水)互称同位素
D.C60、C70、金刚石、石墨均为碳的同素异形体
答案:D
解析: 14C中含有的中子数=14-6=8,A错误;1H、2H、3H是质子数相同,中子数不同的氢元素的不同种核素,B错误;H2O与D2O是化合物,不是原子,不能互称同位素,C错误;C60、C70、金刚石、石墨都是碳元素形成的不同单质,均为碳的同素异形体,D正确。
2.下列有关说法中正确的是( )。
A.12C、13C、14C是碳的三种同素异形体
B.H2S的电子式可表示为H+[··S······]2-H+
C.HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱,而熔点和沸点逐渐升高
D.NaHSO4在熔融状态下不仅破坏了离子键,还破坏了共价键
答案:C
解析: 12C、13C、14C是碳的三种核素,同素异形体的研究对象是同种元素形成的不同单质,A错误。H2S是共价化合物,其电子式为H··S······H,B错误。氯、溴、碘的非金属性依次减弱,所以HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱;HCl、HBr、HI的相对分子质量逐渐增大,分子间作用力逐渐增强,所以熔点和沸点逐渐升高,C正确。NaHSO4在熔融状态下只破坏了离子键,D错误。
3.下列描述正确的是( )。
A.氯水试剂瓶的标签上应标注:
B.CCl4的电子式:Cl··C··Cl··Cl··Cl
C.质子数为116,中子数为177的钅立(Lv)原子:116293Lv
D.10B3+的结构示意图:
答案:C
解析:A项氯水不是剧毒物,故A项错误;B项CCl4电子式中Cl原子周围应为8个电子,故B项错误;D项是硼原子的结构示意图,故D项错误。
4.地表水和地下水都来源于大气降水,但重水和轻水中同位素含量是不同的,有时差别还相当大。下列有关说法正确的是( )。
A.H2和D2互为同分异构体,其化学性质完全相同
B.H216O、H217O、H218O互为同位素,都能与金属钠发生反应
C.18O2和18O3互为同素异形体,其密度之比为2∶3
D.电解一定量的D218O时,阴、阳两极所得气体的质量之比约为2∶9
答案:D
解析:H2和D2不互为同分异构体,A错误;16O、17O、18O互为同位素,H216O、H217O、H218O均为化合物,不互为同位素,B错误;18O2和18O3互为同素异形体,但只有在同温同压下,它们的密度之比才为2∶3,C错误;电解一定量的D218O时,阴、阳两极会收集到物质的量之比为2∶1的D2和18O2,其质量之比约为2∶9,D正确。
5.正确掌握好化学用语是学好化学的基础,下列有关表述正确的是( )。
A.硫的原子结构示意图:
B.NH4Br的电子式:[H··N··H··H··H]+Br-
C.中子数为20的氩原子:1820Ar
D.Be2+中的质子数和电子数之比为2∶1
答案:D
解析:硫原子结构示意图为,A错误;NH4Br是离子化合物,电子式为[H··N··H··H··H]+[··Br······]-,B错误;中子数为20的氩原子为 1838Ar,C错误;Be的质子数为4,Be2+中电子数为4-2=2,Be2+中的质子数和电子数之比为4∶2=2∶1,D正确。
6.短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。元素W是制备一种高效电池的重要材料,X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素,Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法错误的是( )。
A.元素X与氢形成的原子个数比为1∶1的化合物有很多种
B.元素W、X的氯化物中,各原子均满足8电子的稳定结构
C.元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成
D.元素Z可与元素X形成共价化合物XZ2
答案:B
解析:X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,是碳元素;Y是地壳中含量最丰富的金属元素,为铝元素;Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,是短周期元素,且W、X、Y和Z的原子序数依次增大,Z为硫元素;W是制备一种高效电池的重要材料,是锂元素。元素X与氢形成的化合物有C2H2、C6H6等,故A正确;W、X的氯化物分别为LiCl和CCl4,则Li+的最外层只有两个电子,不满足8电子的稳定结构,故B错误;元素Y为铝,铝与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成,故C正确;硫元素和碳元素可形成共价化合物CS2,故D正确。
7.研究表明生命起源于火山爆发,是因为火山爆发产生的气体中含有1%的羰基硫(COS),已知羰基硫分子中所有原子均满足8电子结构,结合元素周期表知识,下列有关说法中不正确的是( )。
A.羰基硫分子为非极性分子
B.羰基硫的电子式为 ··O······C····S····
C.羰基硫沸点比CO2高
D.羰基硫分子中三个原子处于同一直线上
答案:A
解析:A项,O和S在元素周期表中位于同一主族,故二氧化碳与羰基硫结构相似,但由于O和S非金属性不同,羰基硫为极性分子,A项错误;B项,由类推法根据CO2可写出羰基硫的电子式,B项正确;C项,羰基硫和CO2同为分子晶体且组成的结构相似,羰基硫的相对分子质量较大,故羰基硫沸点比CO2高,C项正确;D项,羰基硫分子与CO2结构相似,三个原子处于同一直线上,故D项正确。
8.X、Y、Z三种短周期元素,原子半径的大小关系为r(Y)>r(X)>r(Z),原子序数之和为16。X、Y、Z三种元素的常见单质在适当条件下发生如图所示变化,其中乙和丙均为10电子分子。下列说法不正确的是( )。
A.元素X位于第ⅥA族
B.甲不能溶解于乙中
C.甲和丙在一定条件下能发生氧化还原反应
D.乙的沸点低于丙的沸点
答案:D
解析:由题给信息和物质间的转化关系可以推出,X为O,Y为N,Z为H,甲为NO,乙为H2O,丙为NH3。O位于第ⅥA族,A正确;NO不溶于水,B正确;NO和NH3在一定条件下能发生氧化还原反应,C正确;H2O的沸点高于NH3的沸点,D错误。
9.下列化学用语不能正确解释相关事实的是( )。
A.BaSO4是强电解质:BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42-(aq)
B.用电子式表示NaCl的形成过程:
C.向含有Hg2+的废水中加入Na2S可除去Hg2+:Hg2++S2-HgS↓
D.汽车尾气系统的催化转化器可降低NO和CO的排放:2CO+2NO2CO2+N2
答案:A
解析:A项中表示的是BaSO4的溶解平衡,错误;B项,NaCl为离子化合物,在形成过程中,Na原子失去电子形成Na+,Cl原子得到电子形成Cl-,正确;C项,加入的Na2S可与废水中的Hg2+形成沉淀而除去Hg2+,正确;D项,汽车尾气中含有CO和NO,在催化剂作用下可转化为无毒的CO2和N2,从而降低NO和CO的排放,正确。
10.金属铈(58Ce)常用于制作稀土磁性材料,可应用于制造玻璃、打火石、陶瓷和合金等。已知:Ce4++Fe2+Ce3++Fe3+,下列说法正确的是( )。
A.可用电解熔融CeO2制取金属铈,铈在阳极生成
B.58138Ce、58142Ce是同素异形体
C.铈能溶于HI溶液,发生反应的离子方程式为Ce+4H+Ce4++2H2↑
D.铈的原子核外有58个电子
答案:D
解析:由CeO2电解得到Ce发生还原反应,应发生在电解池的阴极,A项错误;58138Ce和 58142Ce质子数相同,中子数不同,二者互为同位素,B项错误;根据已知反应可知氧化性:Ce4+>Fe3+>I-,则Ce4+氧化性较强,能和I-发生反应,C项错误;根据金属铈(58Ce)可知,Ce的质子数为58,原子的质子数等于核外电子数,D项正确。
二、非选择题(本题共4小题,共50分)
11.(12分)意大利科学家使用普通氧分子和带正电的氧离子作用,制出了新型的氧分子O4,它的结构很复杂,可能具有与S4相似的长方形结构,是一种高能量分子。
(1)下列有关O4的说法正确的是 。
A.O4分子内存在极性共价键
B.合成O4的反应可看作是核聚变反应,不属于化学变化
C.O4与O3、O2都是氧的同素异形体
D.O4将来可用作更强有力的火箭推进剂的氧化剂
(2)制备含O2-、O22-甚至O2+的化合物都是可能的,通常它们是在氧分子进行下列各种反应时生成的:
上述变化中, (填序号)相当于氧分子被氧化; (填序号)相当于氧分子被还原。
(3)写出O22-的电子式: 。
(4)O2+、O2-中的电子数分别为 、 。
答案:(1)CD (2)② ①③ (3)[··O······O······]2- (4)15 17
解析:(1)O4是由非金属元素氧元素组成的,所以其化学键是非极性键,A错误;合成O4的反应中元素种类不变,属于化学变化,B错误;O4、O2、O3都是由氧元素组成的不同单质,属于同素异形体,C正确;对比O3、O2的性质,O4的氧化性更强,可用作更强有力的火箭推进的氧化剂,D正确。
(2)由O2制备含O2+的变化中,元素化合价升高,相当于氧分子被氧化;制备含O2-、O22-的变化中,元素化合价降低,相当于氧分子被还原。
(3)O22-的电子式为[··O······O······]2-。
(4)氧元素核电荷数是8,所以O2+、O2-中的电子数分别为8×2-1=15、8×2+1=17。
12.(14分)A、B、D、E、G是原子序数依次增大的五种短周期元素。A与E同主族,A、B和E的原子最外层电子数之和为19,B与G的单质都能与H2反应生成“HX”(X代表B或G)型氢化物,D为同周期主族元素中原子半径最大的元素。
(1)B在元素周期表中的位置是 。
(2)D的两种常见氧化物中均含有 (填“离子键”或“共价键”)。
(3)E的最高价氧化物对应水化物的浓溶液和木炭共热,反应的化学方程式为 。
(4)D的最高价氧化物对应水化物的溶液与G的单质反应,反应的离子方程式为 。
(5)共价键的极性随共用电子对偏移程度的增大而增强,A和E所形成的简单氢化物中,共价键极性的强弱顺序为 > (用化学式表示)。
(6)用原子结构解释“B与G的单质都能与H2反应生成HX型氢化物”的原因: 。
答案:(1)第二周期第ⅦA族
(2)离子键
(3)2H2SO4(浓)+CCO2↑+2SO2↑+2H2O
(4)Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O
(5)H2O H2S
(6)氟和氯同在第ⅦA族,其原子最外层电子数均为7,均可与氢原子共用一对电子形成共价键
解析:B与G的单质都能与H2反应生成“HX”(X代表B或G)型氢化物,说明B与G为第ⅦA族元素;所以B为F,G为Cl;D为同周期主族元素中原子半径最大的元素,所以D为Na;A与E同主族,A、B和E的原子最外层电子数之和为19,所以A为O,E为S。
(1)F在元素周期表中的位置是第二周期第ⅦA族。
(2)Na2O、Na2O2中均含有离子键。
(3)C与浓硫酸反应的化学方程式为2H2SO4(浓)+CCO2↑+2SO2↑+2H2O。
(4)NaOH溶液与Cl2反应,反应的离子方程式为Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O。
(5)氧原子吸引电子的能力比硫原子强,共用电子对偏移程度更大,所以H2O、H2S中共价键极性的强弱顺序为H2O>H2S。
(6)氟和氯同在第ⅦA族,其原子最外层电子数均为7,均可与氢原子共用一对电子形成共价键,所以都能与H2反应生成HX型氢化物。
13.(10分)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Z在周期表中的相对位置如图所示;X的单质在氧气中燃烧能生成两种无色气体,Y的最简单气态氢化物的水溶液显碱性。
回答下列问题:
(1)元素X在周期表中位于第 族;W和Z的气态氢化物中稳定性较强的是 (填化学式)。
(2)W的单质与水反应生成的含氧酸的电子式为 。
(3)在BaCl2溶液中加入少量Y的最高价氧化物对应水化物溶液,再通入ZO2气体,能生成无色气体YO和白色沉淀 (填化学式);ZO2和YO中还原性较强的是 (填化学式)。
答案:(1)ⅣA HCl (2)H··O······Cl······ (3)BaSO4 SO2
解析:由X、Z在周期表中的相对位置可知X在第二周期,X的单质在氧气中燃烧能生成两种无色气体,可判断X为C;Y的最简单气态氢化物的水溶液显碱性,可判断Y为N;根据元素在周期表的位置可判断Z为S,W为Cl。
(1)碳元素在周期表中的位置为第二周期第ⅣA族;Cl的非金属性强于S的非金属性,所以气态氢化物的稳定性HCl>H2S。
(2)Cl2溶于水后生成HClO,根据其结构及各原子最外层电子可写出其电子式为H··O······Cl······。
(3)硝酸具有强氧化性,可将SO2氧化为SO42-,故白色沉淀为BaSO4,在该反应中SO2为还原剂,NO为还原产物,所以还原性SO2>NO。
14.(14分)A、B、X、Y和Z是原子序数依次递增的短周期元素,其中A与Y同主族,X与Z同主族,A与B和X均可形成10个电子化合物;B与Z的最外层电子数之比为2∶3,常见化合物Y2X2与水反应生成X的单质,且反应后的溶液可使酚酞溶液变红。请回答下列问题。
(1)Z的原子结构示意图为 ;化合物BA4的电子式为 。
(2)化合物Y2X2中含有的化学键类型有 (填字母)。
A.离子键B.极性共价键
C.非极性共价键D.氢键
(3)化合物A2X和A2Z中,沸点较高的是 (填化学式), 其主要原因是 。
(4)A与X、A与Z均能形成18个电子的化合物,此两种化合物发生反应的化学方程式为 。
(5)常温常压下,由A、B、X可组成液态物质甲。现有2.3 g 甲与足量的X的单质充分反应,生成标准状况下2.24 L的BX2气体和2.7 g的A2X液体,同时放出68.35 kJ的热量,该反应的热化学方程式为 。
答案:(1) H··C··H··H··H
(2)AC
(3)H2O H2O分子间存在氢键
(4)H2O2+H2SS↓+2H2O或4H2O2+H2SH2SO4+4H2O
(5)C2H6O(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 367 kJ·ml-1
解析:常见化合物Y2X2与水反应生成X的单质,且反应后的溶液可使酚酞溶液变红,则Y为Na、X为O;X与Z同主族,Z为S;A与Y同主族,A与B和X均可形成10个电子化合物,A为H;B与Z的最外层电子数之比为2∶3,B为C。
(1)S的原子结构示意图为;化合物CH4的电子式为H··C··H··H··H;
(2)化合物Na2O2中含有的化学键类型有离子键、非极性共价键;
(3)化合物H2O和H2S中,沸点较高的是H2O,其主要原因是水分子间有氢键;
(4)H与O形成18个电子的化合物为H2O2、H与S形成18个电子的化合物为H2S,发生反应的化学方程式为H2O2+H2SS↓+2H2O或4H2O2+H2SH2SO4+4H2O;
(5)2.3 g甲与足量的氧气充分反应,生成标准状况下2.24 L的CO2气体和2.7 g的H2O,根据元素守恒,可知甲的分子式为C2H6O,该反应的热化学方程式为C2H6O(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1 367 kJ·ml-1。X
Z
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