还剩12页未读，
继续阅读
专题4分子空间结构与物质性质同步练习 2023-2024学年高二下学期苏教版（2019）化学选择性必修2
展开
这是一份专题4分子空间结构与物质性质同步练习 2023-2024学年高二下学期苏教版（2019）化学选择性必修2，共15页。
专题4分子空间结构与物质性质学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．下列有关物质结构与性质的说法正确的是A．和均为非极性分子 B．与的键角相等C．、中心原子均采取杂化 D．和的空间结构均为三角锥形2．血红蛋白结合后的结构如图所示，与周围的6个原子均以配位键结合。也可与血红蛋白配位，它与血红蛋白结合的能力约为的230～270倍。二者与血红蛋白结合的反应可表示为：① ；② ，下列说法不正确的是 A．形成配位键时提供空轨道B．电负性：，故中与配位的是OC．由题意可得结论：相同温度下，D．中毒患者进入高压氧舱治疗，平衡①、②移动的方向相反3．(砒霜)是两性氧化物(分子结构如图所示)，溶于盐酸生成，用还原生成。下列说法正确的是 A．分子中As原子的杂化方式为杂化B．为共价化合物C．的空间结构为平面正三角形D．分子的键角小于109°28′4．下列分子中所有原子在同一平面上的是A． B．(白磷) C． D．5．下列分子中含有π键的是A．HCl B．C2H4 C．H2 D．H2O26．下列叙述中正确的是A．、、中σ键都是C-C键B．HCl分子中的共价键是键C．SO2的VSEPR模型与分子的空间结构均为平面三角形D．和都是由极性键构成的极性分子7．下列说法不正确的是A．的VSEPR模型： B．蔗糖和氨易溶于水，难溶于四氯化碳，可用“相似相溶”规律解释C．金属晶体存在“电子气”，具有良好的导电性和导热性D．水晶研成粉末摄取的射线衍射图谱为分立的斑点或明锐的衍射峰8．一水合甘氨酸锌是一种矿物类饲料添加剂，其结构简式如图所示。下列说法错误的是 A．第一电离能：B．基态Zn原子的价电子排布式为C．该物质中，的配位数为5，配原子为O、ND．电负性由小到大的顺序为9．2021年，我国科学家首次在实验室实现到淀粉的全合成，其合成路线如下，设为阿伏加德罗常数，下列有关说法不正确的是A．标况下，中含键数目为B．反应②中，生成时转移电子数目为C．反应③中，和中的碳原子均采取杂化D．核磁共振、射线衍射等技术可检测合成淀粉与天然淀粉的组成结构是否一致10．砷化钾是一种立方晶系，其晶胞如图甲所示，将Mn摻杂到晶体中得到稀磁性半导体材料，其某方向的投影如图乙所示，砷化镓的晶胞参数为xpm，密度为ρg·cm-3.下列说法错误的是 A．砷化镓是共价晶体 B．砷化镓中存在配位键C．Ga和As的最近距离是 D．沿体对角线a→b方向投影图如乙二、判断题11．配位化合物都很稳定。(____)12．超分子是分子聚集体，不包括离子。(_______)13．范德华力是决定由分子构成的物质的熔点、沸点高低的唯一因素。(_______)14．比稳定是因为水分子间存在氢键。( )15．S2Cl2( )为含有极性键和非极性键的非极性分子。( )三、解答题16．叠氮化合物是重要的有机合成试剂，化学兴趣小组的同学在实验室制备叠氮化钾(KN3)并测定其结构。I.制备KN3在异丙醇[(CH3)2CHOH]和H2SO4的混合溶液中逐滴加入NaNO2溶液，将反应容器置于冰盐浴中，控制温度低于0℃。反应1h后生成的亚硝酸异丙酯[(CH3)2CHONO]浮在表面上，分离出上层的油状物，接着用NaCl和NaHCO3的混合溶液洗涤(CH3)2CHONO三次，干燥后得到(CH3)2CHONO。将一定量KOH溶于无水乙醇中，取其上层清液于三颈烧瓶(图1)中，先加入N2H4加热，随后加入(CH3)2CHONO并加热反应约1h。待KN3析出后冰浴冷却，过滤后用无水乙醇洗涤三次，干燥后得到KN3粗产品。II.测定KN3晶体结构将KN3粗产品进一步进行纯化后得到纯晶，然后测定其晶体结构，经过进一步数据处理，得到KN3的晶胞结构如图2所示。相关物质的性质见表。回答下列问题：(1)图1中仪器B的名称是 。(2)在(CH3)2CHOH、H2SO4和NaNO2反应时，需使用冰盐浴控温而不能使用冰浴控温的原因是 。用含NaHCO3的混合溶液洗涤(CH3)2CHONO的目的是 ，洗涤时需要使用的玻璃仪器是 。(3)异丙醇的沸点高于亚硝酸异丙酯沸点的原因是 。(4)写出由(CH3)2CHONO、N2H4和KOH反应生成KN3和(CH3)2CHOH的化学方程式： 。(5)纯化KN3粗产品的方法是 ，测定KN3晶体结构的方法是 。(6)N的中心原子孤电子对数为 。KN3晶体中每个K+周围离最近且相等的N共有 个。17．实验小组研究硫酸四氨合铜(II)([Cu(NH3)4]SO4·H2O)晶体的制备。[实验一]制备[Cu(NH3)4]SO4溶液甲：向2 mol/L CuSO4溶液中滴加NaOH溶液，产生蓝色沉淀，再向所得浊液(标记为浊液a)中加入过量6mol/L氨水，沉淀不溶解。乙：向2mol/LCuSO4溶液中滴加6mol/L氨水，产生蓝色沉淀，再向浊液中继续滴加过量6mol/L氨水，沉淀溶解，得到深蓝色溶液。(1)画出四氨合铜配离子中的配位键： 。(2)甲中，生成蓝色沉淀的离子方程式是 。(3)研究甲、乙中现象不同的原因。[提出猜测]i.Na+可能影响[Cu(NH3)4]2+的生成。ii. 促进了[Cu(NH3)4]2+的生成。[进行实验]①将浊液a过滤，洗涤沉淀，把所得固体分成两份。②向其中一份加入过量6 mol/L氨水，观察到 ， 说明猜测i不成立。③向另一份加入过量6 mol/L氨水，再滴入几滴 (填试剂)，沉淀溶解，得到深蓝色溶液，说明猜测ii成立。[实验反思]④从平衡移动的角度，结合化学用语解释为什么能促进[Cu(NH3)4]2+的生成： 。[实验二]制备硫酸四氨合铜晶体资料：i.[Cu(NH3)4]SO4·H2O受热易分解；ii. [Cu(NH3)4]SO4·H2O在乙醇-水的混合溶剂中溶解度随乙醇体积分数的变化如下图所示。用蒸发、结晶的方法从乙所得深蓝色溶液中获得的晶体中往往含有Cu(OH)2、Cu2(OH)2SO4等杂质。(4)结合，上述信息分析，从乙所得深蓝色溶液中获得较多晶体[Cu(NH3)4]SO4·H2O的措施是 (写出两条即可)。18．三氯化六氨合钴(Ⅲ){[Co(NH3)6]Cl3}是重要的化工原料。制备反应式为：2CoCl2·6H2O+10NH3+2NH4Cl+H2O22[Co(NH3)6]Cl3+14H2O，反应放出大量热。已知：①Co2+不易被氧化，Co3+具有强氧化性；[Co(NH3)6]2+具有较强还原性，[Co(NH3)6]3+性质稳定。②[Co(NH3)6]Cl3在水中的溶解度曲线如图1所示，加入少量浓盐酸有利于其析出。制备[Co(NH3)6]Cl3的实验步骤：Ⅰ.取研细的CoCl2·6H2O和NH4Cl溶解后转入三颈烧瓶，控制温度在10℃以下，加入浓氨水和活性炭粉末。再逐滴加入30%的H2O2溶液，则溶液逐渐变混浊。实验装置如图2所示。Ⅱ.将所得浊液趁热过滤，向滤液中逐滴加入少量浓盐酸后静置。Ⅲ.在静置的同时，需对静置液进行“操作A”后过滤；用无水乙醇洗涤晶体2~3次。(1)图中仪器a的名称为 。(2)将Co2+转化[Co(NH3)6]3+过程中，先加浓氨水的目的是 。(3)步骤Ⅱ向滤液中加入浓盐酸的原因是 。(4)步骤Ⅲ中的“操作A”是 。(5)用如图3装置测定产品中NH3的含量(部分装置已省略)：①蒸氨：取mg样品加入过量试剂后，加热三颈烧瓶，蒸出的NH3通入盛有V1mLc1mol·L-1H2SO4标准溶液的锥形瓶中。液封装置1的作用是 。液封装置2的作用是 。②滴定：将液封装置2中的水倒入锥形瓶后滴定剩余的H2SO4，消耗c2mol·L-1的NaOH标准溶液V2mL。若未将液封装置2中的水倒入锥形瓶，测得NH3的质量分数将 (填“偏高”或“偏低”或“不变”)。 物质颜色、状态沸点溶解性KN3无色晶体300℃，受热易分解易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚(CH3)2CHOH无色液体82℃微溶于水，与乙醇、乙醚混溶(CH3)2CHONO无色油状液体39℃不溶于水，与乙醇、乙醚混溶参考答案：1．C【详解】A．为直线型非极性分子，为V型极性分子，A错误； B．XeF2的价层电子对数=2+=5，XeO2的价层电子对数=2+=4，孤电子对数不等，键角不相等，B错误；C．、中心原子价电子对数都为4，中心原子都均采取杂化，C正确；D．价电子对数为4，无孤对电子，空间结构为平面三角形，价电子对数为4，有一孤电子对，空间结构为三角锥形，D错误；故选C。2．B【详解】A．存在空轨道，形成配位键时提供空轨道，A正确；B．电负性：，O在成键时不易给出孤电子对，故中与配位的是C，B错误；C．也可与血红蛋白配位，它与血红蛋白结合的能力约为的230～270倍，可知反应②正向进行程度比①大，故相同温度下，，C正确；D．中毒患者进入高压氧舱治疗，氧气浓度增大，反应①平衡正向移动，Hb浓度减小，反应②平衡逆向移动，二者平衡移动的方向相反，D正确；故选B。3．D【详解】A．分子中每个原子形成3个共价键，原子上还有1个孤电子对，原子的杂化轨道数目为4，所以原子的杂化方式为杂化，A错误；B．为离子化合物，阳离子是，阴离子为，B错误；C．中有3个键，孤电子对数为，原子采取杂化，含有1个孤电子对，所以空间结构为三角锥形，C错误；D．分子中原子价层电子对数为，且含有1个孤电子对，所以该分子的空间结构为三角锥形，孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，所以键角小于，D正确；故选D。4．D【详解】A．空间结构为正四面体形，所有原子不都在同一平面上，故A不选；B．空间结构为正四面体形，所有原子不都在同一平面上，故B不选；C．空间结构为三角锥形，所有原子不都在同一平面上，故C不选；D．是平面结构，所有原子都在同一平面上，故D选；故选D。5．B【分析】从化学键类型判断：单键无π键；双键有1个π键；三键有两个π键。【详解】A．HCl之间为单键连接无π键，A项不符合题意；B．C2H4中C与C之间为C=C有1个π键，B项符合题意；C．H2中单键连接无π键，C项不符合题意；D．H2O2的键连方式为H-O-O-H均为单键无π键，D项不符合题意；故选B。6．B【详解】A．单键都是σ键，双键或叁键则一个是σ键，其余的是π键，、、中σ键还有C-H键，A错误； B．HCl分子中的共价键是H原子的1s与Cl的3p“头碰头”形成的单键，是键，B正确；C．SO2的中心原子价电子对数为3，VSEPR模型为平面三角形，S含有一对孤电子对，分子的空间结构是V形，C错误；D．是由N-H极性键构成的三角锥形极性分子，是由C-H极性键构成的正四面体形非极性分子，D错误；故选B。7．A【详解】A．SO2的成键电子对数是2，孤电子对数是1，价层电子对数为3，VSEPR模型为平面三角形，A错误；B．蔗糖和氨是极性分子，易溶于水，四氯化碳是非极性分子，难溶于四氯化碳，B正确；C．金属晶体存在的“电子气”， 电子气在外电场作用下定向移动，金属有良好的导电性；金属受热，加速自由电子与金属离子之间的能量交换将热能从一端传递到另一端而使金属有良好的导热性，C正确；D．水晶为晶态二氧化硅，X射线衍射图谱上有分立的斑点或明锐的衍射峰，D正确； 故选A。8．A【详解】A．锌与29号铜相邻，由于锌原子的所有排布电子的原子轨道均处于较稳定的全充满状态，故其第一电离能大于铜的，故A错误；B．锌原子的核外电子数为30，其位于元素周期表第4周期第ⅡB族，基态Zn原子价电子排布式为，故B正确；C．由一水合甘氨酸锌的分子结构可知，锌离子与相邻的5个原子(N和O)成键，故其配位数为5，配位原子为O、N，故C正确；D．根据电负性的变化规律可知，非金属元素的电负性大于金属元素，非金属性越强其电负性越大，因此，由小到大的顺序为Zn＜H＜C＜N＜O，故D正确；故选A。9．C【详解】A．每个CO2中含有2个键，标况下，11.2LCO2中含有键数目2NA/mol=NA，选项A正确；B．反应②中，3.2gCH3OH生成HCHO时转移电子数目为2NA/mol = 0.2NA，选项B正确；C．反应③中，中的碳原子存在碳氧双键，采取杂化，中碳原子有2个只存在单键，采取杂化，有1个碳存在碳氧双键，采取杂化，选项C不正确；D．核磁共振可以检测有机物中不同环境的H原子种类，X射线衍射则可以检测晶体与非晶体和晶体的结构，则可用核磁共振、X射线衍射等技术可检测合成淀粉与天然淀粉的组成结构.是否一致，选项D正确；答案选C。10．C【详解】A．由图甲可知，晶胞中存在空间网状结构，砷化镓是共价晶体，A项正确；B．由图甲可知，砷化稼的化学式为GaAs，砷化镓中砷提供孤电子对，镓提供空轨道形成配位键，B项正确；C．由砷化镓晶胞结构可知，Ga和As的最近距离为晶胞体对角线长的四分之一，Ga和As的最近距离是 pm，C项错误；D．由砷化镓晶胞结构可知，c位于侧面的面心，图乙是沿体对角线a→b方向的投影，D项正确；故选：C。11．错误【详解】配位化合物不是都稳定。配位键的强度有大有小，有的配合物很稳定，有的很不稳定。12．错误【详解】超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体。超分子定义中分子是广义的，包括离子，故答案为：错误。13．错误【详解】分子构成的物质的熔沸点由分子间作用力决定，分子间作用力包括范德华力和氢键，所以范德华力仅是影响物质熔沸点高低的一种因素，并非唯一因素，故答案为：错误。14．错误【详解】H2O比H2S稳定，是因为H2O分子中的共价键键能大于H2S分子中的共价键键能，与分子间氢键无关，故答案为：错误。15．错误【详解】S—Cl键是极性键、S—S键是非极性键，该分子结构不对称，是极性分子，错误；答案为：错误。16．(1)球形冷凝管(2) 要求控制温度低于0℃，冰浴只能控温到0℃ 除去混合液中的稀硫酸 玻璃棒、烧杯、分液漏斗(3)异丙醇中存在羟基能形成氢键，而亚硝酸异丙酯不能形成氢键(4)(CH3)2CHONO+N2H4+KOH=KN3+(CH3)2CHOH+2H2O(5) 使用适量的乙醚溶解粗产品，然后过滤、洗涤、烘干得到KN3 X射线衍射(6) 0 8【分析】在异丙醇和H2SO4的混合溶液中加入NaNO2溶液，反应生成亚硝酸异丙酯，分液分离出酯、洗涤、干燥后得到(CH3)2CHONO；将一定量KOH溶于无水乙醇中，先加入N2H4加热，随后加入(CH3)2CHONO并加热反应得到KN3析出后冰浴冷却，过滤后用无水乙醇洗涤三次，干燥后得到KN3粗产品。【详解】（1）图1中仪器B的名称是球形冷凝管；（2）在(CH3)2CHOH、H2SO4和NaNO2反应时，需使用冰盐浴控温而不能使用冰浴控温的原因是反应要求控制温度低于0℃，冰浴只能控温到0℃。碳酸氢钠能和稀硫酸反应，用含NaHCO3的混合溶液洗涤(CH3)2CHONO的目的是除去混合液中的稀硫酸；洗涤时需要使用分液的方法分离出有机层，使用的玻璃仪器是玻璃棒、烧杯、分液漏斗；（3）异丙醇的沸点高于亚硝酸异丙酯沸点的原因是异丙醇中存在羟基能形成氢键，而亚硝酸异丙酯不能形成氢键，导致异丙醇的沸点升高；（4）(CH3)2CHONO、N2H4和KOH反应生成KN3和(CH3)2CHOH，根据质量守恒还会生成水，化学方程式：(CH3)2CHONO+N2H4+KOH=KN3+(CH3)2CHOH+2H2O；（5）KN3不溶于乙醚，(CH3)2CHOH、(CH3)2CHONO与乙醇、乙醚混溶，故纯化KN3粗产品的方法是使用适量的乙醚溶解粗产品，然后过滤、洗涤、烘干得到KN3；利用晶体X射线衍射可测定晶体结构，故测定KN3晶体结构的方法是X射线衍射；（6）N的中心原子N原子的价层电子对数为2＋=2，孤电子对数为0；由图可知，KN3晶体中左侧底角的钾离子为例，在xy平面有4个N、在xz平面由4个N，故每个K+周围离最近且相等的N共有8个。17．(1)(2)Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓(3) 蓝色沉淀不溶解 硫酸铵溶液 由于Cu(OH)2+4NH3▪H2O[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O，加入能结合OH-使平衡正移，促进[Cu(NH3)4]2+的生成(4)降低温度 加入乙醇【分析】向2mol/LCuSO4溶液中滴加6mol/L氨水，产生蓝色沉淀，再向浊液中继续滴加过量6mol/L氨水，沉淀溶解，得到深蓝色溶液，制得了[Cu(NH3)4]SO4溶液。将[Cu(NH3)4]SO4溶液降温，并加入乙醇可析出硫酸四氨合铜晶体。【详解】（1）四氨合铜配离子中的配位键是氨分子中的氮原子提供孤电子对，Cu2+提供空轨道形成的，表示为 。（2）甲中硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液生成蓝色沉淀氢氧化铜，离子方程式是：Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓。（3）②由于向含有Na+的浊液中滴加过量的6 mol/L氨水，若观察到蓝色沉淀不溶解，则说明Na+不影响[Cu(NH3)4]2+的生成。③若加入含的物质，蓝色沉淀溶解，则可证明猜想ii成立，所以向另一份加入过量6 mol/L氨水，再滴入几滴硫酸铵溶液，沉淀溶解，得到深蓝色溶液，说明猜测ii成立。④由于Cu(OH)2+4NH3▪H2O[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O，加入能结合OH-使平衡正移，促进[Cu(NH3)4]2+的生成。（4）[Cu(NH3)4]SO4·H2O受热易分解；[Cu(NH3)4]SO4·H2O在乙醇-水的混合溶剂中溶解度随乙醇体积分数的增多而降低，所以从乙所得深蓝色溶液中获得较多晶体[Cu(NH3)4]SO4·H2O的措施可以是降温和加入乙醇。18．(1)分液漏斗(2)将不易被氧化的Co2+转化为具有较强还原性的[Co(NH3)6]2+(3)增大氯离子浓度，有利于析出[Co(NH3)6]Cl3(4)冷却结晶(5) 平衡气压，防止倒吸，防止氨气逸出 防止氨气逸出， 偏低【分析】将CoCl2•6H2O和可溶性NH4Cl一起用水溶解，所得溶液中加入活性炭和浓氨水，得到[Co(NH3)6]Cl2和活性炭的浊液，滴加H2O2的水溶液，在活性炭的催化作用下，溶液中Co(Ⅱ)氧化为Co(Ⅲ)，生成[Co(NH3)6]Cl3和活性炭的浊液，再加入浓盐酸，冷却过滤，析出晶体[Co(NH3)6]Cl3；据此解答。【详解】（1）由仪器结构特征，可知仪器a为分液漏斗；答案为分液漏斗（2）将Co2+转化[Co(NH3)6]3+过程中，先加浓氨水，是将不易被氧化的Co2+转化为具有较强还原性的[Co(NH3)6]2+，即Co2++6NH3•H2O=[Co(NH3)6]2++6H2O；答案为将不易被氧化的Co2+转化为具有较强还原性的[Co(NH3)6]2+。（3）滤液中加适量浓盐酸，增大氯离子浓度，有利于析出[Co(NH3)6]Cl3；答案为增大氯离子浓度，有利于析出[Co(NH3)6]Cl3。（4）由题中信息可知，需对静置液进行“操作A”后过滤，即从热的滤液中分离出[Co(NH3)6]Cl3晶体，应采取冷却结晶；答案为冷却结晶。（5）①由添加药品后，加热三颈烧瓶，蒸出的NH3通入含有V1mLc1 mol•L-1H2SO4 标准溶液的锥形瓶中，所以液封装置1的作用是防止氨气逸出，同时可以起到平衡气压，防止倒吸的作用；液封装置2的作用为防止氨气逸出；答案为平衡气压，防止倒吸，防止氨气逸出；防止氨气逸出。②氨气容易挥发，若未将液封装置2中的水倒入锥形瓶，则使得硫酸吸收的氨气偏少，则测得的NH3的质量分数偏低；答案为偏低。
专题4分子空间结构与物质性质学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．下列有关物质结构与性质的说法正确的是A．和均为非极性分子 B．与的键角相等C．、中心原子均采取杂化 D．和的空间结构均为三角锥形2．血红蛋白结合后的结构如图所示，与周围的6个原子均以配位键结合。也可与血红蛋白配位，它与血红蛋白结合的能力约为的230～270倍。二者与血红蛋白结合的反应可表示为：① ；② ，下列说法不正确的是 A．形成配位键时提供空轨道B．电负性：，故中与配位的是OC．由题意可得结论：相同温度下，D．中毒患者进入高压氧舱治疗，平衡①、②移动的方向相反3．(砒霜)是两性氧化物(分子结构如图所示)，溶于盐酸生成，用还原生成。下列说法正确的是 A．分子中As原子的杂化方式为杂化B．为共价化合物C．的空间结构为平面正三角形D．分子的键角小于109°28′4．下列分子中所有原子在同一平面上的是A． B．(白磷) C． D．5．下列分子中含有π键的是A．HCl B．C2H4 C．H2 D．H2O26．下列叙述中正确的是A．、、中σ键都是C-C键B．HCl分子中的共价键是键C．SO2的VSEPR模型与分子的空间结构均为平面三角形D．和都是由极性键构成的极性分子7．下列说法不正确的是A．的VSEPR模型： B．蔗糖和氨易溶于水，难溶于四氯化碳，可用“相似相溶”规律解释C．金属晶体存在“电子气”，具有良好的导电性和导热性D．水晶研成粉末摄取的射线衍射图谱为分立的斑点或明锐的衍射峰8．一水合甘氨酸锌是一种矿物类饲料添加剂，其结构简式如图所示。下列说法错误的是 A．第一电离能：B．基态Zn原子的价电子排布式为C．该物质中，的配位数为5，配原子为O、ND．电负性由小到大的顺序为9．2021年，我国科学家首次在实验室实现到淀粉的全合成，其合成路线如下，设为阿伏加德罗常数，下列有关说法不正确的是A．标况下，中含键数目为B．反应②中，生成时转移电子数目为C．反应③中，和中的碳原子均采取杂化D．核磁共振、射线衍射等技术可检测合成淀粉与天然淀粉的组成结构是否一致10．砷化钾是一种立方晶系，其晶胞如图甲所示，将Mn摻杂到晶体中得到稀磁性半导体材料，其某方向的投影如图乙所示，砷化镓的晶胞参数为xpm，密度为ρg·cm-3.下列说法错误的是 A．砷化镓是共价晶体 B．砷化镓中存在配位键C．Ga和As的最近距离是 D．沿体对角线a→b方向投影图如乙二、判断题11．配位化合物都很稳定。(____)12．超分子是分子聚集体，不包括离子。(_______)13．范德华力是决定由分子构成的物质的熔点、沸点高低的唯一因素。(_______)14．比稳定是因为水分子间存在氢键。( )15．S2Cl2( )为含有极性键和非极性键的非极性分子。( )三、解答题16．叠氮化合物是重要的有机合成试剂，化学兴趣小组的同学在实验室制备叠氮化钾(KN3)并测定其结构。I.制备KN3在异丙醇[(CH3)2CHOH]和H2SO4的混合溶液中逐滴加入NaNO2溶液，将反应容器置于冰盐浴中，控制温度低于0℃。反应1h后生成的亚硝酸异丙酯[(CH3)2CHONO]浮在表面上，分离出上层的油状物，接着用NaCl和NaHCO3的混合溶液洗涤(CH3)2CHONO三次，干燥后得到(CH3)2CHONO。将一定量KOH溶于无水乙醇中，取其上层清液于三颈烧瓶(图1)中，先加入N2H4加热，随后加入(CH3)2CHONO并加热反应约1h。待KN3析出后冰浴冷却，过滤后用无水乙醇洗涤三次，干燥后得到KN3粗产品。II.测定KN3晶体结构将KN3粗产品进一步进行纯化后得到纯晶，然后测定其晶体结构，经过进一步数据处理，得到KN3的晶胞结构如图2所示。相关物质的性质见表。回答下列问题：(1)图1中仪器B的名称是 。(2)在(CH3)2CHOH、H2SO4和NaNO2反应时，需使用冰盐浴控温而不能使用冰浴控温的原因是 。用含NaHCO3的混合溶液洗涤(CH3)2CHONO的目的是 ，洗涤时需要使用的玻璃仪器是 。(3)异丙醇的沸点高于亚硝酸异丙酯沸点的原因是 。(4)写出由(CH3)2CHONO、N2H4和KOH反应生成KN3和(CH3)2CHOH的化学方程式： 。(5)纯化KN3粗产品的方法是 ，测定KN3晶体结构的方法是 。(6)N的中心原子孤电子对数为 。KN3晶体中每个K+周围离最近且相等的N共有 个。17．实验小组研究硫酸四氨合铜(II)([Cu(NH3)4]SO4·H2O)晶体的制备。[实验一]制备[Cu(NH3)4]SO4溶液甲：向2 mol/L CuSO4溶液中滴加NaOH溶液，产生蓝色沉淀，再向所得浊液(标记为浊液a)中加入过量6mol/L氨水，沉淀不溶解。乙：向2mol/LCuSO4溶液中滴加6mol/L氨水，产生蓝色沉淀，再向浊液中继续滴加过量6mol/L氨水，沉淀溶解，得到深蓝色溶液。(1)画出四氨合铜配离子中的配位键： 。(2)甲中，生成蓝色沉淀的离子方程式是 。(3)研究甲、乙中现象不同的原因。[提出猜测]i.Na+可能影响[Cu(NH3)4]2+的生成。ii. 促进了[Cu(NH3)4]2+的生成。[进行实验]①将浊液a过滤，洗涤沉淀，把所得固体分成两份。②向其中一份加入过量6 mol/L氨水，观察到 ， 说明猜测i不成立。③向另一份加入过量6 mol/L氨水，再滴入几滴 (填试剂)，沉淀溶解，得到深蓝色溶液，说明猜测ii成立。[实验反思]④从平衡移动的角度，结合化学用语解释为什么能促进[Cu(NH3)4]2+的生成： 。[实验二]制备硫酸四氨合铜晶体资料：i.[Cu(NH3)4]SO4·H2O受热易分解；ii. [Cu(NH3)4]SO4·H2O在乙醇-水的混合溶剂中溶解度随乙醇体积分数的变化如下图所示。用蒸发、结晶的方法从乙所得深蓝色溶液中获得的晶体中往往含有Cu(OH)2、Cu2(OH)2SO4等杂质。(4)结合，上述信息分析，从乙所得深蓝色溶液中获得较多晶体[Cu(NH3)4]SO4·H2O的措施是 (写出两条即可)。18．三氯化六氨合钴(Ⅲ){[Co(NH3)6]Cl3}是重要的化工原料。制备反应式为：2CoCl2·6H2O+10NH3+2NH4Cl+H2O22[Co(NH3)6]Cl3+14H2O，反应放出大量热。已知：①Co2+不易被氧化，Co3+具有强氧化性；[Co(NH3)6]2+具有较强还原性，[Co(NH3)6]3+性质稳定。②[Co(NH3)6]Cl3在水中的溶解度曲线如图1所示，加入少量浓盐酸有利于其析出。制备[Co(NH3)6]Cl3的实验步骤：Ⅰ.取研细的CoCl2·6H2O和NH4Cl溶解后转入三颈烧瓶，控制温度在10℃以下，加入浓氨水和活性炭粉末。再逐滴加入30%的H2O2溶液，则溶液逐渐变混浊。实验装置如图2所示。Ⅱ.将所得浊液趁热过滤，向滤液中逐滴加入少量浓盐酸后静置。Ⅲ.在静置的同时，需对静置液进行“操作A”后过滤；用无水乙醇洗涤晶体2~3次。(1)图中仪器a的名称为 。(2)将Co2+转化[Co(NH3)6]3+过程中，先加浓氨水的目的是 。(3)步骤Ⅱ向滤液中加入浓盐酸的原因是 。(4)步骤Ⅲ中的“操作A”是 。(5)用如图3装置测定产品中NH3的含量(部分装置已省略)：①蒸氨：取mg样品加入过量试剂后，加热三颈烧瓶，蒸出的NH3通入盛有V1mLc1mol·L-1H2SO4标准溶液的锥形瓶中。液封装置1的作用是 。液封装置2的作用是 。②滴定：将液封装置2中的水倒入锥形瓶后滴定剩余的H2SO4，消耗c2mol·L-1的NaOH标准溶液V2mL。若未将液封装置2中的水倒入锥形瓶，测得NH3的质量分数将 (填“偏高”或“偏低”或“不变”)。 物质颜色、状态沸点溶解性KN3无色晶体300℃，受热易分解易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚(CH3)2CHOH无色液体82℃微溶于水，与乙醇、乙醚混溶(CH3)2CHONO无色油状液体39℃不溶于水，与乙醇、乙醚混溶参考答案：1．C【详解】A．为直线型非极性分子，为V型极性分子，A错误； B．XeF2的价层电子对数=2+=5，XeO2的价层电子对数=2+=4，孤电子对数不等，键角不相等，B错误；C．、中心原子价电子对数都为4，中心原子都均采取杂化，C正确；D．价电子对数为4，无孤对电子，空间结构为平面三角形，价电子对数为4，有一孤电子对，空间结构为三角锥形，D错误；故选C。2．B【详解】A．存在空轨道，形成配位键时提供空轨道，A正确；B．电负性：，O在成键时不易给出孤电子对，故中与配位的是C，B错误；C．也可与血红蛋白配位，它与血红蛋白结合的能力约为的230～270倍，可知反应②正向进行程度比①大，故相同温度下，，C正确；D．中毒患者进入高压氧舱治疗，氧气浓度增大，反应①平衡正向移动，Hb浓度减小，反应②平衡逆向移动，二者平衡移动的方向相反，D正确；故选B。3．D【详解】A．分子中每个原子形成3个共价键，原子上还有1个孤电子对，原子的杂化轨道数目为4，所以原子的杂化方式为杂化，A错误；B．为离子化合物，阳离子是，阴离子为，B错误；C．中有3个键，孤电子对数为，原子采取杂化，含有1个孤电子对，所以空间结构为三角锥形，C错误；D．分子中原子价层电子对数为，且含有1个孤电子对，所以该分子的空间结构为三角锥形，孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，所以键角小于，D正确；故选D。4．D【详解】A．空间结构为正四面体形，所有原子不都在同一平面上，故A不选；B．空间结构为正四面体形，所有原子不都在同一平面上，故B不选；C．空间结构为三角锥形，所有原子不都在同一平面上，故C不选；D．是平面结构，所有原子都在同一平面上，故D选；故选D。5．B【分析】从化学键类型判断：单键无π键；双键有1个π键；三键有两个π键。【详解】A．HCl之间为单键连接无π键，A项不符合题意；B．C2H4中C与C之间为C=C有1个π键，B项符合题意；C．H2中单键连接无π键，C项不符合题意；D．H2O2的键连方式为H-O-O-H均为单键无π键，D项不符合题意；故选B。6．B【详解】A．单键都是σ键，双键或叁键则一个是σ键，其余的是π键，、、中σ键还有C-H键，A错误； B．HCl分子中的共价键是H原子的1s与Cl的3p“头碰头”形成的单键，是键，B正确；C．SO2的中心原子价电子对数为3，VSEPR模型为平面三角形，S含有一对孤电子对，分子的空间结构是V形，C错误；D．是由N-H极性键构成的三角锥形极性分子，是由C-H极性键构成的正四面体形非极性分子，D错误；故选B。7．A【详解】A．SO2的成键电子对数是2，孤电子对数是1，价层电子对数为3，VSEPR模型为平面三角形，A错误；B．蔗糖和氨是极性分子，易溶于水，四氯化碳是非极性分子，难溶于四氯化碳，B正确；C．金属晶体存在的“电子气”， 电子气在外电场作用下定向移动，金属有良好的导电性；金属受热，加速自由电子与金属离子之间的能量交换将热能从一端传递到另一端而使金属有良好的导热性，C正确；D．水晶为晶态二氧化硅，X射线衍射图谱上有分立的斑点或明锐的衍射峰，D正确； 故选A。8．A【详解】A．锌与29号铜相邻，由于锌原子的所有排布电子的原子轨道均处于较稳定的全充满状态，故其第一电离能大于铜的，故A错误；B．锌原子的核外电子数为30，其位于元素周期表第4周期第ⅡB族，基态Zn原子价电子排布式为，故B正确；C．由一水合甘氨酸锌的分子结构可知，锌离子与相邻的5个原子(N和O)成键，故其配位数为5，配位原子为O、N，故C正确；D．根据电负性的变化规律可知，非金属元素的电负性大于金属元素，非金属性越强其电负性越大，因此，由小到大的顺序为Zn＜H＜C＜N＜O，故D正确；故选A。9．C【详解】A．每个CO2中含有2个键，标况下，11.2LCO2中含有键数目2NA/mol=NA，选项A正确；B．反应②中，3.2gCH3OH生成HCHO时转移电子数目为2NA/mol = 0.2NA，选项B正确；C．反应③中，中的碳原子存在碳氧双键，采取杂化，中碳原子有2个只存在单键，采取杂化，有1个碳存在碳氧双键，采取杂化，选项C不正确；D．核磁共振可以检测有机物中不同环境的H原子种类，X射线衍射则可以检测晶体与非晶体和晶体的结构，则可用核磁共振、X射线衍射等技术可检测合成淀粉与天然淀粉的组成结构.是否一致，选项D正确；答案选C。10．C【详解】A．由图甲可知，晶胞中存在空间网状结构，砷化镓是共价晶体，A项正确；B．由图甲可知，砷化稼的化学式为GaAs，砷化镓中砷提供孤电子对，镓提供空轨道形成配位键，B项正确；C．由砷化镓晶胞结构可知，Ga和As的最近距离为晶胞体对角线长的四分之一，Ga和As的最近距离是 pm，C项错误；D．由砷化镓晶胞结构可知，c位于侧面的面心，图乙是沿体对角线a→b方向的投影，D项正确；故选：C。11．错误【详解】配位化合物不是都稳定。配位键的强度有大有小，有的配合物很稳定，有的很不稳定。12．错误【详解】超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体。超分子定义中分子是广义的，包括离子，故答案为：错误。13．错误【详解】分子构成的物质的熔沸点由分子间作用力决定，分子间作用力包括范德华力和氢键，所以范德华力仅是影响物质熔沸点高低的一种因素，并非唯一因素，故答案为：错误。14．错误【详解】H2O比H2S稳定，是因为H2O分子中的共价键键能大于H2S分子中的共价键键能，与分子间氢键无关，故答案为：错误。15．错误【详解】S—Cl键是极性键、S—S键是非极性键，该分子结构不对称，是极性分子，错误；答案为：错误。16．(1)球形冷凝管(2) 要求控制温度低于0℃，冰浴只能控温到0℃ 除去混合液中的稀硫酸 玻璃棒、烧杯、分液漏斗(3)异丙醇中存在羟基能形成氢键，而亚硝酸异丙酯不能形成氢键(4)(CH3)2CHONO+N2H4+KOH=KN3+(CH3)2CHOH+2H2O(5) 使用适量的乙醚溶解粗产品，然后过滤、洗涤、烘干得到KN3 X射线衍射(6) 0 8【分析】在异丙醇和H2SO4的混合溶液中加入NaNO2溶液，反应生成亚硝酸异丙酯，分液分离出酯、洗涤、干燥后得到(CH3)2CHONO；将一定量KOH溶于无水乙醇中，先加入N2H4加热，随后加入(CH3)2CHONO并加热反应得到KN3析出后冰浴冷却，过滤后用无水乙醇洗涤三次，干燥后得到KN3粗产品。【详解】（1）图1中仪器B的名称是球形冷凝管；（2）在(CH3)2CHOH、H2SO4和NaNO2反应时，需使用冰盐浴控温而不能使用冰浴控温的原因是反应要求控制温度低于0℃，冰浴只能控温到0℃。碳酸氢钠能和稀硫酸反应，用含NaHCO3的混合溶液洗涤(CH3)2CHONO的目的是除去混合液中的稀硫酸；洗涤时需要使用分液的方法分离出有机层，使用的玻璃仪器是玻璃棒、烧杯、分液漏斗；（3）异丙醇的沸点高于亚硝酸异丙酯沸点的原因是异丙醇中存在羟基能形成氢键，而亚硝酸异丙酯不能形成氢键，导致异丙醇的沸点升高；（4）(CH3)2CHONO、N2H4和KOH反应生成KN3和(CH3)2CHOH，根据质量守恒还会生成水，化学方程式：(CH3)2CHONO+N2H4+KOH=KN3+(CH3)2CHOH+2H2O；（5）KN3不溶于乙醚，(CH3)2CHOH、(CH3)2CHONO与乙醇、乙醚混溶，故纯化KN3粗产品的方法是使用适量的乙醚溶解粗产品，然后过滤、洗涤、烘干得到KN3；利用晶体X射线衍射可测定晶体结构，故测定KN3晶体结构的方法是X射线衍射；（6）N的中心原子N原子的价层电子对数为2＋=2，孤电子对数为0；由图可知，KN3晶体中左侧底角的钾离子为例，在xy平面有4个N、在xz平面由4个N，故每个K+周围离最近且相等的N共有8个。17．(1)(2)Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓(3) 蓝色沉淀不溶解 硫酸铵溶液 由于Cu(OH)2+4NH3▪H2O[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O，加入能结合OH-使平衡正移，促进[Cu(NH3)4]2+的生成(4)降低温度 加入乙醇【分析】向2mol/LCuSO4溶液中滴加6mol/L氨水，产生蓝色沉淀，再向浊液中继续滴加过量6mol/L氨水，沉淀溶解，得到深蓝色溶液，制得了[Cu(NH3)4]SO4溶液。将[Cu(NH3)4]SO4溶液降温，并加入乙醇可析出硫酸四氨合铜晶体。【详解】（1）四氨合铜配离子中的配位键是氨分子中的氮原子提供孤电子对，Cu2+提供空轨道形成的，表示为 。（2）甲中硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液生成蓝色沉淀氢氧化铜，离子方程式是：Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓。（3）②由于向含有Na+的浊液中滴加过量的6 mol/L氨水，若观察到蓝色沉淀不溶解，则说明Na+不影响[Cu(NH3)4]2+的生成。③若加入含的物质，蓝色沉淀溶解，则可证明猜想ii成立，所以向另一份加入过量6 mol/L氨水，再滴入几滴硫酸铵溶液，沉淀溶解，得到深蓝色溶液，说明猜测ii成立。④由于Cu(OH)2+4NH3▪H2O[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O，加入能结合OH-使平衡正移，促进[Cu(NH3)4]2+的生成。（4）[Cu(NH3)4]SO4·H2O受热易分解；[Cu(NH3)4]SO4·H2O在乙醇-水的混合溶剂中溶解度随乙醇体积分数的增多而降低，所以从乙所得深蓝色溶液中获得较多晶体[Cu(NH3)4]SO4·H2O的措施可以是降温和加入乙醇。18．(1)分液漏斗(2)将不易被氧化的Co2+转化为具有较强还原性的[Co(NH3)6]2+(3)增大氯离子浓度，有利于析出[Co(NH3)6]Cl3(4)冷却结晶(5) 平衡气压，防止倒吸，防止氨气逸出 防止氨气逸出， 偏低【分析】将CoCl2•6H2O和可溶性NH4Cl一起用水溶解，所得溶液中加入活性炭和浓氨水，得到[Co(NH3)6]Cl2和活性炭的浊液，滴加H2O2的水溶液，在活性炭的催化作用下，溶液中Co(Ⅱ)氧化为Co(Ⅲ)，生成[Co(NH3)6]Cl3和活性炭的浊液，再加入浓盐酸，冷却过滤，析出晶体[Co(NH3)6]Cl3；据此解答。【详解】（1）由仪器结构特征，可知仪器a为分液漏斗；答案为分液漏斗（2）将Co2+转化[Co(NH3)6]3+过程中，先加浓氨水，是将不易被氧化的Co2+转化为具有较强还原性的[Co(NH3)6]2+，即Co2++6NH3•H2O=[Co(NH3)6]2++6H2O；答案为将不易被氧化的Co2+转化为具有较强还原性的[Co(NH3)6]2+。（3）滤液中加适量浓盐酸，增大氯离子浓度，有利于析出[Co(NH3)6]Cl3；答案为增大氯离子浓度，有利于析出[Co(NH3)6]Cl3。（4）由题中信息可知，需对静置液进行“操作A”后过滤，即从热的滤液中分离出[Co(NH3)6]Cl3晶体，应采取冷却结晶；答案为冷却结晶。（5）①由添加药品后，加热三颈烧瓶，蒸出的NH3通入含有V1mLc1 mol•L-1H2SO4 标准溶液的锥形瓶中，所以液封装置1的作用是防止氨气逸出，同时可以起到平衡气压，防止倒吸的作用；液封装置2的作用为防止氨气逸出；答案为平衡气压，防止倒吸，防止氨气逸出；防止氨气逸出。②氨气容易挥发，若未将液封装置2中的水倒入锥形瓶，则使得硫酸吸收的氨气偏少，则测得的NH3的质量分数偏低；答案为偏低。
相关资料
更多
