高中化学鲁科版 (2019)必修 第二册第2章 化学键 化学反应规律本章综合与测试当堂检测题
展开1.下列说法正确的是:( )
A. π键是由两个p电子“头碰头”重叠形成的 B. σ键是镜面对称,而π键是轴对称
C. 乙烷分子中的键全为σ键,乙烯分子中含σ键和π键 D. H2分子中含σ键,Cl2分子中含π键
2.下列说法正确的是( )
①N2H4分子中既含极性键又含非极性键
②若R2-和M+的电子层结构相同,则离子半径:M+>R2-
③F2、Cl2、Br2、I2熔点随相对分子质量增大而升高
④NCl3、PCl3、CO2、CS2分子中各原子均达到8e-稳定结构
⑤固体融化成液体的过程是物理变化,所以不会破坏化学键
⑥HF分子很稳定是由于HF分子之间能形成氢键
⑦由于非金属性Cl>Br>I,所以酸性HCl>HBr>HI
A. ②⑤⑦ B. ①③④ C. ①③⑥ D. ①③⑤⑥
3.已知: CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206kJ⋅ml−1CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+247kJ⋅ml−1 C−H 键的键能约为 413kJ/ml , O−H 键的键能约为 463kJ/ml , H−H 键的键能约为 436kJ/ml ,则 CO2 中 C=O 键的键能约为( )
A. 797.5kJ/ml B. 900.5kJ/ml C. 962.5kJ/ml D. 1595kJ/ml
4.下列说法或表示法不正确的是( )
A. 1ml硫蒸气与2ml硫蒸气完全燃烧时,燃烧热相同
B. 已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6kJ·ml-1 , 则H2的燃烧热为285.8kJ·ml-1
C. 在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(aq)△H=-57.3kJ·ml-1 , 若将含1mlCH3COOH的稀醋酸溶液与含1mlBa(OH)2的稀溶液混合,放出的热量小于57.3kJ
D. 已知Ⅰ:反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=-akJ/ml;Ⅱ: , ,且a、b、c均大于零,则断开1ml H-Cl键所需的能量为2(a-b-c) kJ/ml
5.已知BeCl2为共价化合物,两个Be—Cl键间的夹角为180°,则BeCl2属于( )
A. 由极性键构成的极性分子
B. 由极性键构成的非极性分子
C. 由非极性键构成的极性分子
D. 由非极性键构成的非极性分子
6.若ABn的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤电子对,运用价层电子对互斥理论,下列说法正确的是( )
A. 若n=2,则分子的空间构型为V形
B. 若n=3,则分子的空间构型为三角锥形
C. 若n=4,则分子的空间构型为正四面体形
D. 以上说法都不符合题意
7.下列各组微粒,中心原子均采用sp2杂化方式的是( )
A. NH3 , PCl3 , CO32- , CO2 B. SO3 , NO3- , COCl2 , BF3
C. SO42- , ClO3- , PO43- , BF3 D. BeCl2 , NCl3 , NO3- , ClO4-
8.以下事实中不能用“相似相溶”原理说明的是( )
A. HCl易溶于水 B. I2易溶于CCl4中 C. Cl2可溶于水 D. NH3难溶于苯中
9.二氯化二硫(S2Cl2)是广泛用于橡胶工业的硫化剂,其分子结构如下图所示。常温下S2Cl2是一种橙黄色的液体,遇水易水解,并产生能使品红褪色的气体。
下列说法错误的是( )
A. S2Cl2的结构式为Cl-S-S-Cl
B. S2Cl2为含有极性键和非极性键的非极性分子
C. S2Br2与S2Cl2结构相似,分子间作用力:S2Br2>S2Cl2
D. S2Cl2与H2O反应的化学方程式可能为:2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl
10.下列物质性质的变化规律,与共价键的键能大小有关的是( )
A. F2、Cl2、Br2、I2的熔点、沸点逐渐升高 B. HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
C. 乙醇可以与水任意比互溶 D. NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低
11.已知H—H键的键能为436 kJ﹒ml-1 , O=O键为497.3 kJ﹒ml-1 , Cl—Cl键为242.7 kJ·ml-1 , N≡N键为946 kJ·ml-1 , 则下列叙述中正确的是( )
A. N—N键的键能为 13 ×946 kJ·ml-1=315.3 kJ·ml-1
B. 氮气分子中的共价键的键长比氢气分子中的短
C. 氧气分子中氧原子是以共价单键结合的
D. 氮气分子比氯气分子稳定
12.下列有关说法错误的是( )
A. 水合铜离子的模型如图 ,1个水合铜离子中有4个配位键
B. CaF2晶体的晶胞如图 ,每个CaF2晶胞平均占有4个Ca2+
C. H原子的电子云图如图 ,H原子核外大多数电子在原子核附近运动
D. 金属Cu中Cu原子堆积模型如图 ,为面心立方最密堆积,每个Cu原子的配位数均为12
13.硫化羰(OCS)存在于许多种植物中,杀虫效果显著。它与CO2、CS2互为等电子体,已知C=O键的键能为745kJ·ml-1 , 有关硫化羰的说法正确的是( )
A. 分子中有2个σ键和1个π键 B. 可推测C=S键的键能大于745 kJ·ml-1
C. OCS中碳原子是采用sp杂化方式成键的 D. 分解温度CO2、OCS 、CS2依次由低到高
14.下列有关化学键、氢键和范德华力的叙述中,不正确的是 ( )
A. 金属键是金属离子与“电子气”之间的较强作用,金属键无方向性和饱和性
B. 共价键是原子之间通过共用电子对形成的相互作用,共价键有方向性和饱和性
C. 范德华力是分子间存在的一种作用力,分子的极性越大,范德华力越大
D. 氢键不是化学键而是分子间的一种作用力,所以氢键只存在于分子与分子之间
15.我国科学家研制出一种催化剂,能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化,其反应如下:HCHO+O2 →催化剂 CO2+H2O △H<0。下列有关说法正确的是 ( )
A. 该反应为吸热反应 B. CO2分子中的化学键为非极性键
C. HCHO分子中既含σ键又含π键 D. 每生成1.8g H2O消耗2.24 L O2
二、综合题
16.(1)I.下列是中学化学中熟悉的物质,请用序号完成下列问题。
①O2 ②Na2O2 ③NH4Cl ④HCl ⑤NaOH ⑥CaCl2 ⑦氦气
这些物质中,只含共价键的是________。只含离子键的是________。既含共价键又含离子键的是________。
(2)属于离子化合物的是________。
(3)II.20世纪30年代,Eyring和Pzer在碰撞理论的基础上提出化学反应的过渡态理论:化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成的,而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态。如图是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图,说明这个反应是________(填“吸热”或“放热”)反应,NO2和CO的总能量________(填“大于”、“小于”或“等于”)CO2和NO的总能量。
(4)已知拆开1mlH﹣H键、1ml I﹣I、1ml H﹣I键分别需要吸收的能量为436kJ、151kJ、299kJ.则由氢气和碘反应生成1ml HI需要________(填“放出”或“吸收”)________kJ的热量.
17.(1)氨气分子构型 ________;比较结合H*能力的相对强弱:H2O________NH3(填“>”、“<”或“=”) ,用一个离子方程式说明H3O+和NH4+给出H+能力的相对强弱________。
(2)某钾盐X(摩尔质量介于200g*ml-1~300g*ml-1之间) 具有强氧化性,由三种常见的元素组成,有如下转化关系:
请回答下列问题:
X中除钾元素外还含有元素________、________。(填元素名称)
(3)请写出产生白色沉淀的离子反应方程式________。
(4)X与水在一定条件下发生反应,生成两种物质,一种为酸式盐,另一种具有漂白性,请写出X与水反应的化学方程式:________。
18.元素X的基态原子中的电子共有7个能级,且最外层电子数为1,X原子的内层轨道全部排满电子.在气体分析中,常用XCl的盐酸溶液吸收并定量测定CO的含量,其化学反应如下:2XCl+2CO+2H2O═X2Cl2·2CO·2H2O
(1)X基态原子的电子排布式为________.
(2)C、H、O三种原子的电负性由大到小的顺序为________.
(3)X2Cl2·2CO·2H2O是一种配合物,其结构如图1所示:
①与CO为互为等电子体的分子是________.
②该配合物中氯原子的杂化方式为________.
③在X2Cl2•2CO•2H2O中,每个X原子能与其他原子形成3个配位键,在图中用“→”标出相应的配位键________.
(4)阿伏加德罗常数的测定有多种方法,X射线衍射法就是其中的一种。通过对XCl晶体的X射线衍射图象的分析,可以得出XCl的晶胞如图2所示,则距离每个X+最近的Cl﹣的个数为________,若X原子的半径为a pm,晶体的密度为ρg/cm3 , 试通过计算阿伏加德罗常数NA=________(列计算式表达)
19.向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续加氨水,难溶物溶解,得到深蓝色的透明溶液;若加入极性较小的溶剂(如乙醇),将析出深蓝色的晶体。
(Ⅰ)在化学实验和科学研究中,水是一种最常用的溶剂。水是生命之源,它与我们的生活密切相关。
(1)写出与 H2O 分子互为等电子体的微粒(填1种)________。
(2)水分子在特定条件下容易得到一个 H+ ,形成水合氢离子( H3O+ )。下列对上述过程的描述不合理的是__________________。
A.氧原子的杂化类型发生了改变
B.微粒的形状发生了改变
C.微粒的化学性质发生了改变
D.微粒中的键角发生了改变
(3)H2O 分子内的O-H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为________
(4)(Ⅱ)胆矾晶体是配制波尔多液的主要原料,波尔多液是一种保护性杀菌剂,广泛应用于树木、果树和花卉上。
写出铜原子价电子层的电子排布式 ________,与铜同一周期的副族元素的基态原子中最外层电子数与铜原子相同的元素有________ (填元素符号)。
(5)向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续加氨水,难溶物溶解,得到深蓝色的透明溶液;以上过程中发生的离子反应方程式为:
________;________。实验时形成的深蓝色溶液中的阳离子内存在的全部化学键类型有________。
(6)实验过程中加入 C2H5OH 后可观察到析出深蓝色 Cu(NH3)4SO4⋅H2O 晶体。实验中所加 C2H5OH 的作用是________
三、推断题
20.a、b、b、d、e均为周期表前四周期元素,原子序数依次增大,相关信息如下表所示。
请回答:
(1)c属于________区的元素。
(2)b与其同周期相邻元素第一电离能由大到小的顺序为________(用元素符号表示)。
(3)若将a元素最高价氧化物水化物对应的正盐酸根离子表示为A,则A的中心原子的轨道杂化类型为________,A的空间构型为________;
(4)d的某氯化物晶体结构如图,每个阴离子周围等距离且最近的阴离子数为________;在e2+离子的水溶液中逐滴滴加b的氢化物水溶液至过量,可观察到的现象为________。
21.【物质结构与性质】
已知A、B、C、D、E都是元素周期表中前36号的元素,它们的原子序数依次增大。A原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的2倍,B原子基态时s电子数与P电子数相等,C在元素周期表的各元素中电负性最大,D的基态原子核外有6个能级且全部充满电子,E原子基态时未成对电子数是同周期元素中最多的。
(1)基态E原子的价电子排布式为________;
(2)AB32-的立体构型是________,其中A原子的杂化轨道类型是________。
(3)A22-与B22+互为等电子体,B22+的电子式可表示为________,1mlB22+中含有的π键数目为________。
(4)用氢键表示式写出C的氢化物水溶液中存在的所有氢键________。
(5)化合物DC2的晶胞结构如图所示,该离子化合协晶体的密度为ag/cm3 , 则晶胞的体积是________(只要求列算式,阿伏加德罗常数的值为NA)
22.A、B、C、D、E、F六种元素位于短周期,原子序数依次增大,C基态原子核外有三个未成对电子,B与D形成的化合物BD与C的单质C2电子总数相等,CA3分子结构为三角锥形,D与E可形成E2D与E2D2两种离子化合物,D与F是同族元素.
根据以上信息,回答下列有关问题:
(1)写出基态时D的电子排布图________.
(2)写出化合物E2F2的电子式________,化合物ABC的结构式________.
(3)根据题目要求完成以下填空:
BF32﹣中心原子杂化方式________;D3中心原子杂化方式________;
FD42﹣微粒中的键角________;FD3分子的立体构型________.
(4)根据等电子原理,指出与BD2互为等电子体且含有C原子的微粒有________、________(要求写一种分子和一种离子).
23.已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数依次递增。其中A原子核外有三个未成对电子;化合物B2E为离子晶体,E原子核外的M层中只有两对成对电子;C元素是地壳中含量最高的金属元素;D单质的晶体类型在同周期的单质中没有相同的;F原子最外层电子数与B的相同,其余各层均充满电子。请根据以上信息,回答下列问题(答题时,A、B、C、D、E、F用所对应的元素符号表示):
(1)A、B、C、D四种元素第一电离能最大的是________。
(2)B的氯化物的熔点比D的氯化物的熔点________(填“高”或“低”),理由是________。
(3)A的简单氢化物分子中的中心原子采取________杂化,E的低价氧化物分子的立体构型是________。用KMnO4酸性溶液吸收该氧化物时,MnO4-被还原为Mn2+ , 该反应的离子方程式为________。
(4)F的核外电子排布式是________,F的高价离子与A的简单氢化物形成的配离子的化学式为________。
(5)A、F形成某种化合物的晶胞结构如图所示(其中A显-3价),若晶胞边长为a,阿伏伽德罗常数为NA , 则该晶体的密度计算式为ρ=________
参考答案
一、单选题
1.【答案】 C
【解析】A.π键为p电子“肩并肩”重叠形成,而σ键为s或p电子“头碰头”重叠形成,A不符合题意;
B.σ键“头碰头”重叠为球对称,π键“肩并肩”重叠为镜面对称,B不符合题意;
C.乙烷分子中均为单键,乙烯中含C=C键,有1个π键,则乙烷分子中的键全为σ键而乙烯分子中含σ键和π键,C符合题意;
D.氢气、氯气中均为共价单键,则H2分子中含σ键,Cl2分子中也含σ,均不含π键,D不符合题意;
故答案为:C
2.【答案】 B
【解析】①N2H4分子中既含N-H极性键又含N-N非极性键,故①符合题意;
②R2-和M+的电子层结构相同,则离子的核外电子数相等,且M处于R相邻的下一周期;则核电荷数:M>R,则离子半径R2->M+ , 故②不符合题意;
③F2、Cl2、Br2、I2是组成和结构相似的分子,熔点随相对分子质量增大而升高,故③符合题意;
④ABn型分子,A的族序数+成键数=8,则满足所有原子均达到8e-稳定结构;NCl3(5+3=8)、PCl3(5+3=8)、CO2(4+4=8)、CS2(4+4=8)分子中各原子均达到8e-稳定结构,故④符合题意;
⑤氯化镁熔化,发生电离,则熔化破坏离子键,故⑤不符合题意;
⑥氢键决定HF的沸点,HF分子稳定是因为H—F键键能大,故⑥不符合题意;
⑦不能利用非金属性来比较氢化物的水溶液酸性,故⑦不符合题意;
综上所述正确的为①③④,
故答案为:B。
3.【答案】 A
【解析】根据盖斯定律有CH4(g)+2H2O(g)=4H2(g)+CO2(g) △H=2△H1-△H2=412-247=165KJ/ml
△H=4C-H+4H-O-4H-H+2C=O=165,故可知C=O键的键能约为797.5KJ/ml
故答案为:A
4.【答案】 D
【解析】A.燃烧热是指1ml硫蒸气完全燃烧时放出的热量,A不符合题意;
B.已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6kJ/ml,可以得出1mlH2完全燃烧生成液态水放出的热量为285.8kJ,则H2的燃烧热为285.8kJ/ml,B不符合题意;
C.在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(aq) △H=-57.3kJ/ml,若将含1mlCH3COOH的稀醋酸溶液与含1mlBa(OH)2的稀溶液混合,CH3COOH是弱酸,CH3COOH电离时要吸收热量,放出的热量小于57.3kJ,C不符合题意;
D.焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量,则b+c-2E(H-Cl)=-a,断开1 ml H-Cl键所需的能量为a+b+c2kJ,D符合题意。
故答案为:D
5.【答案】 B
【解析】BeCl2中Be-Cl键是不同元素形成的共价键,为极性键,两个Be-Cl键间的夹角为180°,说明分子是对称的,正电荷中心与负电荷的中心重合,BeCl2属于非极性分子,故BeCl2由极性键形成的非极性分子,故答案为B。
6.【答案】 C
【解析】根据价层电子对互斥理论知,若ABn型分子的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤对电子,则:
A、若n=2,则分子的立体构型为直线形,故A不符合题意;
B、若n=3,则分子的立体构型为平面三角形,故B不符合题意;
C、若n=4,则分子的立体构型为正四面体形,故C符合题意;
D、由以上分析可知,D不符合题意;
故答案为:C。
7.【答案】 B
【解析】A.NH3中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+5-3×12=4 , 中心原子以sp3形式杂化,A不符合题意;
B.四种物质的中心原子都以sp2方式杂化,B符合题意;
C.SO42-中,S原子的孤电子对数为0,与其相连的原子数为4,因此硫原子的杂化方式为sp3杂化,C不符合题意;
D.ClO4-中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=4+0=4,中心原子以sp3形式杂化,D不符合题意;
故答案为:B
8.【答案】 C
【解析】A.HCl是极性分子易溶于极性溶剂水,故能用相似相溶原理解释,故A不选;
B.碘和四氯化碳都是非极性分子,根据相似相溶原理可知,碘易溶于四氯化碳,故能用相似相溶原理解释,故B不选;
C.Cl2可溶于水是因为氯气与水反应,故不能用相似相溶原理解释,故C选;
D.NH3是极性分子,而苯为非极性溶剂,根据相似相溶原理可知,NH3难溶于苯中,故能用相似相溶原理解释,故D不选。
故答案为:C。
9.【答案】 B
【解析】A. 根据图中所示可知,S2Cl2的结构式为Cl-S-S-Cl,故不选A;
B. 非极性分子要求结构完全对称,正负电荷中心重合,S2Cl2结构并不完全对称,为极性分子,
C. S2Br2与S2Cl2结构相似,相对分子质量越大,分子间作用力越大,因此分子间作用力:S2Br2>S2Cl2 , 故不选C;
D. 根据题干信息S2Cl2遇水易水解,并产生能使品红褪色的气体,品红褪色气体为SO2 , 再根据氧化还原理论,可知S2Cl2与H2O反应的化学方程式可能为:2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl,故不选D;
故答案为:B;
10.【答案】 B
【解析】A.榕沸点高低与分子间作用力有关,分子间作用力越大,熔沸点越高,F2、Cl2、Br2、I2的熔点、沸点逐渐升高是对的,故A错;
B. 热稳定性指元素的化学性质,如发生变化,就得破坏卤素原子和氢原子之间的共价键,因F、Cl、Br、I的非金属性逐渐减弱,所以HF、HCl、HBr、HI的共价键键能也逐渐减小,故B符合题意。
C. 因为乙醇可以与水形成氢键,所以和水任意比互溶,和化学键没有关系,故C错;
D. NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点是由离子键决定的,因F、Cl、Br、I的非金属性逐渐减弱,它们与钠形成的离子键也逐渐减弱, 故D错。
11.【答案】 D
【解析】A. N—N键的键能不是N≡N键键能的 13 ,故A不符合题意;
B. 氢原子半径在所有原子中是最小的,所以氮气分子中的共价键的键长比氢气分子中的长,故B不符合题意;
C. 氧气分子中氧原子是以共价双键结合的,故C不符合题意;
D. 氮气分子中的N≡N键很牢固,所以氮气分子比氯气分子稳定,故D符合题意。
故答案为:D。
12.【答案】 C
【解析】A.水合铜离子中铜离子的配位数为4,配体是水,水中的氧原子提供孤电子对与铜离子形成配位键,故A不符合题意;
B.根据均摊法可知,在CaF2晶体的晶胞中,每个CaF2晶胞平均占有Ca2+个数为8× 18 +6× 12 =4,故B不符合题意;
C.电子云密度表示电子在某一区域出现的机会的多少,H原子最外层只有一个电子,所以不存在大多数电子一说,只能说H原子的一个电子在原子核附近出现的机会较多,故C符合题意;
D.在金属晶体的最密堆积中,对于每个原子来说,在其周围的原子有与之同一层上有六个原子和上一层的三个及下一层的三个,故每个原子周围都有12个原子与之相连,对于铜原子也是如此,故D不符合题意。
故答案为:C。
13.【答案】 C
【解析】A.羰基硫结构为S=C=O,分子中有2个σ键和2个π键,A不符合题意;
B.硫的电负性比氧弱,C=S键的键能小于745kJ•ml-1 , B不符合题意;
C.COS中碳原子上含有2个σ键电子对,则中心原子采用sp杂化,C符合题意;
D.电负性越大,成键的键能越大越稳定,电负性:C<S<O,故分解温度:CS2、COS、CO2依次由低到高,D不符合题意,
故答案为:C。
14.【答案】 D
【解析】氢键既可以存在于分子间(如水、乙醇、甲醇、液氨等),也可以存在于分子内 ,所以应选择D选项。
15.【答案】 C
【解析】A. 该反应在室温下可以进行,故该反应为放热反应,A项不符合题意;
B. 二氧化碳结构为O=C=O,为极性键,B项不符合题意;
C. 甲醛中,含有碳氧双键以及两个碳氢单键,故其中含有3个σ键,1个π键,C项符合题意;
D. 每生成1.8g H2O消耗氧气的物质的量为0.1,没有标明状况,故不一定为2.24L,D项不符合题意;
故答案为:C。
二、综合题
16.【答案】 (1)①④;⑥;②③⑤
(2)②③⑤⑥
(3)放热;大于
(4)放出;5.5
【解析】(1)共价键:非金属与非金属元素之间形成的键,氯化铝除外
离子键:金属与非金属元素之间形成的键,铵盐除外
故只含共价键的是①④⑦,只含离子键的是⑥,既含共价键又含离子键的是②③⑤
(2)离子化合物:含有离子键的是离子化合物,故离子化合物的是 ②③⑤⑥
(3)由图可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,为放热反应
(4)H2(g)+I2(g)=2HI(g) △H=436+151-2×299=-11kJ/ml 故生成1mlHI放出5.5kJ的能量
17.【答案】 (1)三角锥形;<;NH3+H3O+=NH4++H2O
(2)硫;氧
(3)SO3+Ba²++H2O=BaSO4+2H+
(4)K2S2O8+2H2O=2KHSO4+H2O2
【解析】(1)氨气中N原子为sp3杂化,且有一对孤对电子,空间构型为三角锥形,H3O+又能够与氨气反应生成NH4+ , 因此结合H+能力的相对强弱:H2O<NH3 , 反应的离子方程式为:H3O++NH3=NH4++H2O;
(2)由转化中混合气体B与氯化钡反应生成白色沉淀,且气体单质C可使带火星的木条复燃,C为O2 , 可知混合气体B中含O2、SO3 , 气体B的物质的量为,白色沉淀为硫酸钡,结合S原子守恒可知n(SO3)=4.66g233g/ml=0.02ml,氧气的物质的量为,,5.40gX中含钾的物质的量为5.4g-0.02ml×80g/ml-0.01×32g/ml39g/ml=0.02ml,则X中含K、S、O的原子个数比为0.02ml:0.02ml:(0.02ml×3+0.01ml×2)=1:1:4,X的摩尔质量介于200g•ml-1~300 g•ml-1之间,则设化学式为(KSO4)x , 200<(39+32+16×4)×x<300,x只能为2,则X为K2S2O8 , A为常见的强酸盐,A为K2SO4 , 由上述分析可知,X中除钾元素外还含有元素为硫、氧;
(3)产生白色沉淀的离子反应方程式为SO3+Ba2++H2O=BaSO4+2H+;
(4)X与水在一定条件下发生反应,生成两种物质,一种为酸式盐,另一种具有漂白性,X与水反应的化学方程式为K2S2O8+2H2O=2KHSO4+H2O2。
18.【答案】 (1)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
(2)O>C>H
(3)N2;sp3;
(4)4;NA=4×(64+35.5)ρ×(4a2×10-10)3
【解析】⑴X为Cu,基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 ,
故故答案为:1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;⑵同周期,从左到右,电负性逐渐增大,即O>C,非金属性越强,电负性越强,所以C>H,即O>C>H,
故故答案为:O>C>H;⑶X2Cl2·2CO·2H2O是一种配合物,①找等电子体,找与这些原子相邻的原子,因此CO互为等电子体的分子是N2 ,
故故答案为:N2;②氯有2个δ键,还有两对孤对电子,因此氯原子的杂化方式为sp3 ,
故故答案为:sp3;③在X2Cl2•2CO•2H2O中,每个X原子能与其他原子形成3个配位键,CO、H2O、Cl-各提供孤对电子,亚铜离子提供空轨道,因此配位键图示为 ,
故故答案为: ;⑷ XCl的晶胞如图2所示,以面心分析,左边两个Cl- , 右边两个Cl- , 即距离每个X+最近的Cl-的个数为4,若X原子的半径为a pm,即每个边长为 b=22a pm,晶体的密度为ρg/cm3 , 每个晶胞中有4个Cu+ , 4个Cl- , ρ=mV=4×64+35.5NA(42a×10-10)3 ,
阿伏加德罗常数 NA=4×(64+35.5)ρ×(4a2×10-10)3 ,
故故答案为: NA=4×(64+35.5)ρ×(4a2×10-10)3
19.【答案】 (1)H2S⋅NH2−
(2)A
(3)H-O键>氢键>范德华力
(4)3d104s1;Cr
(5)Cu2++2NH3H2O=Cu(OH)2+2NH4+;Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-;共价键、配位键
(6)Cu(NH3)4SO4⋅H2O 是离子化合物,不溶于极性较小的乙醇中,降低 Cu(NH3)4SO4⋅H2O 的溶解度,有利于晶体析出
【解析】(1)原子数和价电子数分别都相等的是等电子体,H2O分子中的原子数为3,价电子数为10,H2S、NH2-的原子数目均为3,价电子数目均为10,则与水互为等电子体,因此与H2O分子互为等电子体的微粒有H2S、NH2-等。
(2)A、水中氧的杂化为sp3 , H3O+中氧的杂化为sp3 , 则氧原子的杂化类型没有改变,A符合题意;
B、水分子为V型,H3O+为三角锥型,则微粒的形状发生了改变,B不符合题意;
C、因结构不同,则性质不同,微粒的化学性质发生了改变,C不符合题意;
D、水分子为V型,H3O+为三角锥型,微粒中的键角发生了改变,D不符合题意;
故答案为:A;
(3)分子内的O-H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为H-O键>氢键>范德华力;
(4)Cu的原子序数为29,为第四周期第ⅠB族元素,则价电子的电子排布为3d104s1 , 最外层电子为4s电子,同一周期的副族元素Cr的价电子排布为3d54s1 , 即与铜同一周期的副族元素的基态原子中最外层电子数与铜原子相同的元素有Cr;
(5)胆矾溶液与足量氨水形成的深蓝色溶液中的阳离子为四氨合铜络离子,N、H原子之间以共价键结合,Cu2+提供空轨道,N原子提供孤对电子,则以配位键结合,发生的离子反应方程式分别为Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2+2NH4+、Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-;
(6)向(5)的深蓝色溶液中加入C2H5OH,降低了Cu(NH3)4SO4•H2O的溶解度,析出深蓝色Cu(NH3)4SO4•H2O晶体。
三、推断题
20.【答案】 (1)p
(2)N>O>C
(3)sp2;平面三角形
(4)12;先产生蓝色沉淀,氨水过量后沉淀溶解,生成深蓝色溶液
【解析】(1)c为氧元素,位于第六主族,属于p区的元素;(2)b为N元素,与其同周期相邻元素为C、O,因为N核外电子排布处于半满状态,比较稳定,第一电离能大于C、O;O的非金属性强与C,第一电离能大于C;第一电离能由大到小的顺序为N>O>C;(3)CO32-的价层电子对数为 4+22 =3,中心原子的轨道杂化类型为sp2 , 空间构型为平面三角形;(4)根据晶体结构可以看出,每个阴离子周围等距离且最近的阴离子数为12; 在铜盐溶液中逐滴加入氨水至过量,该过程中先生成蓝色沉淀,后氢氧化铜溶解在氨水中生成配离子,得到深蓝色溶液,发生Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+ , Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O;
21.【答案】 (1)3d54s1
(2)平面三角形;sp2
(3);2NA
(4)F-H…F、F-H…O、O-H…F、O-H…O
(5)312/aNAcm3
【解析】A、B、C、D、E都是元素周期表中前36号的元素,它们的原子序数依次增大.A原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的2倍,则A原子有2个电子层,最外层电子数为4,故A为碳元素;C在元素周期表的各元素中电负性最大,则C为氟元素;B原子基态时s电子数与P电子数相等,原子序数小于氟元素,处于第二周期,核外电子排布为1s22s22p4 , 则B为氧元素;D的基态原子核外有6个能级且全部充满电子,核外电子排布为1s22s22p63s23p64s2 , 则D为Ca元素;
E原子基态时未成对电子数是同周期元素中最多的,其原子外围电子排布为3d54s1 , 则E为Cr元素。(1)E为Cr元素,基态原子的价电子排布式为3d54s1(2)CO32-中C原子的价层电子对数为3+(4+2−2×3)/2=3,C原子孤对电子对数=(4+2−2×3)/2=0,CO32-为平面三角形,C原子采取sp2杂化(3)C22-与O22+互为等电子体,离子结构相同,O22+的电子式可表示为 ,1ml O22+中含有的π键数目为2NA(4)HF水溶液中存在的所有氢键为:F-H…F、F-H…O、O-H…F、O-H…O(5)由化合物CaF2的晶胞结构可知,晶胞中含有钙离子数目为8×1/8++6×1/2=4
含有氟离子数目为8,故晶胞的质量为4×78g,该离子化合协晶体的密度为a g/cm3 , 则晶胞的体积=4×78/NA/ a g/cm3="312" /aNAcm3
22.【答案】 (1)
(2);
(3)sp2杂化;sp2杂化;109°28′;平面三角形
(4)N2O、;OCN﹣或SCN﹣或N3﹣
【解析】解:A、B、C、D、E、F六种元素位于短周期,原子序数依次增大,C基态原子核外有三个未成对电子,且C能形成单质C2 , 所以C是N元素;B与D形成的化合物BD与C的单质C2电子总数相等,且C的原子序数大于B小于D,所以B是C元素,D是O元素;CA3分子结构为三角锥形,且A的原子序数小于B,所以A是H元素;D与E可形成E2D与E2D2两种离子化合物,所以E是Na元素;D与F是同族元素,所以F是S元素.
(1)通过以上分析知,D是O元素,原子核外有8个电子,其核外电子排布图为: .
故答案为: .
(2)化合物E2F2为Na2S2 , 是离子化合物,和过氧化钠类似,钠离子和S 2﹣之间以离子键结合,硫原子和硫原子之间以共价键结合,所以其电子式 ;化合物ABC是氢氰酸,结构式为 .
故答案为: ; .
(3)杂化轨道数=σ键个数+孤电子对数,BF32﹣中心原子杂化轨道数=3+0=3,所以采取sp2杂化;D3中心原子杂化轨道数=3,所以采取sp2杂化;
FD42﹣微粒中价层电子对数=4+0=4,所以它的VSEPR模型为正四面体,因为没有孤电子对,所以其空间构型为正四面体,键角是109°28′;FD3分子中价层电子对数=3+0=3,所以它的VSEPR模型为平面三角形,因为没有孤电子对,所以其空间构型为平面三角形.
故答案为:sp2杂化; sp2杂化; 109°28′;平面三角形.
(4)与BD2互为等电子体且含有C原子的微粒有N2O、OCN﹣或SCN﹣或N3﹣ .
故答案为:N2O;OCN﹣或SCN﹣或N3﹣ .
23.【答案】 (1)N
(2)高;NaCl为离子晶体,而SiCl4为分子晶体
(3)sp3;V形;5SO2+2MnO4-+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+
(4)1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1);[Cu(NH3)4]2+
(5)M(Cu3N)a3NA 或 206g/mla3NA
【解析】(1)由分析可知,A、B、C、D分别为N、Na、Al、Si;其中N原子的核外电子排布中,为半充满状态,处于稳定结构,因此其第一电离能最大;
(2)B的氯化物为NaCl,D的氯化物为SiCl4 , NaCl为离子晶体,SiCl4为分子晶体,因此NaCl的熔点高于SiCl4;
(3)A的简单氢化物为NH3 , 其中氮原子采用sp3杂化;E的低价氧化物为SO2 , 其立体构型为V型;
KMnO4具有氧化性,能将SO2氧化成SO42- , 自身还原为Mn2+;反应过程中,锰元素由+7价变为+2价,得到5个电子,硫元素由+4价变为+6价,失去2个电子,根据得失电子守恒可得,MnO4-和Mn2+的系数为2,SO2和SO42-的系数为5;根据电荷守恒可得,生成物中含有H+且其系数为4;根据氢原子守恒可得,反应物中有H2O,且其系数为2;据此可得该反应的离子方程式为:2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+;
(4)由分析可知,F的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1;F的高价离子为+2价,A的氢化物为NH3 , 二者形成的配离子为[Cu(NH3)4]2+;
(5)由晶胞结构可知,晶胞中所含Cu的个数为12×14=3 , 所含N原子的个数为8×18=1 , 因此该晶体的密度ρ=mV=M(Cu3N)NAa3=M(Cu3N)a3×NA=206g/mla3×NA;
a
原子核外电子分占3个不同能级,且每个能级上排布的电子数相同
b
基态原子的p轨道电子数比s轨道电子数少1
c
位于第2周期,原子核外有3对成对电子、两个未成对电子
d
位于周期表中第1纵列
e
基态原子M层全充满,N层只有一个电子
高中化学鲁科版 (2019)选择性必修2第4节 分子间作用力达标测试: 这是一份高中化学鲁科版 (2019)选择性必修2第4节 分子间作用力达标测试,共11页。试卷主要包含了下列有关范德华力的叙述正确的是,关于氢键的下列说法中不正确的是等内容,欢迎下载使用。
高中化学鲁科版 (2019)选择性必修2微项目 甲醛的危害与去除——利用电负性分析与预测物质性质当堂检测题: 这是一份高中化学鲁科版 (2019)选择性必修2微项目 甲醛的危害与去除——利用电负性分析与预测物质性质当堂检测题,共10页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
化学选择性必修2微项目 甲醛的危害与去除——利用电负性分析与预测物质性质同步练习题: 这是一份化学选择性必修2微项目 甲醛的危害与去除——利用电负性分析与预测物质性质同步练习题,共15页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。