(必考题)初中高中化学选修二第二章《分子结构与性质》经典复习题(答案解析)
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一、选择题
1.硫酸盐(含2-4SO 、4HSO -)气溶胶是 PM2.5的成分之一。
近期科研人员提出了雾霾微颗
粒中硫酸盐生成的转化机理,其主要过程示意图如下:
下列说法不正确的是( ) A .该过程有 H 2O 参与 B .NO 2是生成硫酸盐的还原剂 C .硫酸盐气溶胶呈酸性 D .该过程中有硫氧键生成
答案:B 【详解】
A .根据图示中各微粒的构造可知,该过程有H 2O 参与,选项A 正确;
B .根据图示的转化过程,NO 2转化为HNO 2,N 元素的化合价由+4价变为+3价,化合价降低,得电子被还原,做氧化剂,则NO 2的是生成硫酸盐的氧化剂,选项B 不正确;
C .硫酸盐(含SO 24-、HSO 4-)气溶胶中含有HSO 4-,转化过程有水参与,则HSO 4-
在水中可电离生成H +和SO 24-
,则硫酸盐气溶胶呈酸性,选项C 正确;
D .根据图示转化过程中,由SO 23-
转化为HSO 4-
,根据图示对照,有硫氧键生成,选项D 正确; 答案选B 。
2.原子序数依次增大的元素a 、b 、c 、d ,它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。
a -的电子层结构与氦相同,
b 和
c 的次外层有8个电子,c -和
d +的电子层结构相同。
下列
叙述错误的是( )
A .元素的非金属性强弱次序为c b a >>
B .a 和其他3种元素均能形成共价化合物
C .d 和其他3种元素均能形成离子化合物
D .元素a 、b 、c 各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6 答案:B 【详解】
A .根据题意可推知,a 为H ,b 为S ,c 为Cl ,d 为K 。
同一周期从左到右,非金属性增
强,非金属性:Cl S H
>>,选项A正确;
B.H和K只能形成离子化合物KH,选项B错误;
C.K和H、S、Cl能分别形成离子化合物:KH、2K S、KCl,选项C正确;D.H、S、Cl的最高化合价分别为1+、6+、7+,最低化合价分别为1-、2-、1-,故元素a、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6,选项D正确。
答案选B。
3.电子总数或价电子总数相等、原子数也相同的分子或离子的空间构型是相同的,下列各组微粒空间构型不相同的是()
A.CO2和NO2B.CO2和N2O C.SO3和NO-
3D.SO2-
4
和ClO-
4
答案:A
【详解】
A.CO2和NO2的价电子总数分别为16、17个,不相等,故空间构型不同,A正确;B.CO2和N2O价电子总数分别为4+2⨯6=16、2⨯5+6=16,均为16个,原子数均为3个,故空间构型相同,B正确;
C.SO3和NO-
3
价电子总数分别为4⨯6=24、5+3⨯6+1=24,均为24个,原子数均为4个,故空间构型相同,C正确;
D.SO2-
4和ClO-
4
价电子总数分别为6+4⨯6+2=32、7+4⨯6+1=32,均为32个,原子数均为
5个,故空间构型相同,D正确;
答案选A。
4.我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展,CO2转化过程示意图如下:
下列说法不正确的是()
A.反应①的产物中含有水
B.反应②中只有碳碳键形成
C.汽油主要是C5~C11的烃类混合物
D.图中a的名称是2-甲基丁烷
答案:B
【详解】
A.反应①是CO2与H2反应生成了CO,根据元素守恒可推断有H2O生成,即反应化学方程式为CO2+H2=CO+H2O,产物中含有水,故A正确;
B.反应②是CO与H2反应生成(CH2)n,(CH2)n中还含有碳氢键,故B错误;
C.由示意图可知,汽油的主要成分是C5~C11的烃类混合物,故C正确;
D.根据a的球棍模型,可得其结构简式为CH3CH(CH3)CH2CH3,系统名称为2--甲基丁烷,故D正确;
答案为B。
5.通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体,等电子体具有相似的化学结构,下列说法正确的是
A.H3O+和PCl3是等电子体,均为三角锥形结构
B.SO2和O3是等电子体,SO2和O3具有相同的化学性质
C.B3N3H6和苯是等电子体,所有原子共平面,均能发生取代反应
D.CH4和NH+
是等电子体,化学键类型和空间结构完全相同
4
答案:C
【详解】
A. 水合氢离子和PCl3的价电子分别为8和26,不是等电子体,但含一对孤电子对,均为三角锥形结构,A错误;
B. SO2和O3是等电子体,具有相同的空间结构,化学性质不同,B错误;
C. B3N3H6和苯是等电子体,空间结构相同,故所有原子共平面,均能发生取代反应,C正确;
D. 按等电子原理:甲烷和铵根是等电子体,空间结构完全相同,但铵根离子内有配位键、甲烷内分子内没有配位键,D错误;
答案选C。
6.M、X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,Z的最外层电子数是次外层电子数的3倍,M和Y二者原子核外电子数之和等于W的原子核外电子数。
由五种元素组成的化合物结构如图所示(箭头表示共同电子对由W提供)。
下列说法正确的是
A.最高价氧化物对应的水化物酸性:Y>X
B.M的氢化物是共价化合物
C.Y和Z可形成二种有毒的化合物
D.X和W组成的化合物中二原子都满足8电子稳定结构
答案:A
解析:M、X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,Z的最外层电子数是次外层电子数的3倍,则Z为O元素,由该化合物的结构可知,该化合物为离子化合物,M应为Li元素,Y形成4对共用电子对,则Y为C元素,X形成3对共用电子对,且X有一个空轨道,可以与W形成配位键,则X为B元素,M和Y二者原子核外电子数之和等于W的
原子核外电子数,则W为F元素,据此分析解答。
【详解】
由以上分析知,M为Li元素,X为B元素,Y为C元素,Z为O元素,W为F元素,A.非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物酸性越强,非金属性:C>B,故酸性:Y>X,故A正确;
B.M为Li元素,M的氢化物是离子化合物,故B错误;
C.Y为C元素,Z为O元素,CO有毒,CO2无毒,故C错误;
D.X为B元素,W为F元素,X和W组成的化合物为BF3,其中B原子不满足8电子稳定结构,故D错误;
故选A。
7.短周期主族元素X、Y、Z、W 的原子序数依次增大,X 元素原子最外层电子数是内层的2 倍,元素 Y 的核电荷数等于 W 原子的最外层电子数,金属元素 Z 其原子最外层电子数与最内层相同。
下列说法正确的是
A.最高价氧化物对应水化物的酸性:W>X
B.X、Y 的单质均具有较高的熔沸点
C.原子半径:r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W)
D.Z、Y 形成的化合物中既含有离子键,又含有非极性共价键
答案:A
解析:短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X元素原子最外层电子数是内层的2 倍,则X为C元素,金属元素Z其原子最外层电子数与最内层相同,则Z为Mg元素,元素Y的核电荷数等于W原子的最外层电子数,短周期主族元素最外层电子数小于8,则Y元素的核电荷数小于8,大于6,则Y为N元素,W为Cl元素。
【详解】
A.W为Cl元素,X为C元素,非经属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非经属性:W>X,则最高价氧化物对应水化物的酸性:W>X,故A正确;
B.X为C元素,Y为N元素,金刚石为C元素形成的单质,熔沸点较高,氮气常温下为气体,熔沸点较低,故B错误;
C.电子次数越多,原子半径越大,同周期元素,从左至右,原子半径逐渐减小,则原子半径:r(Z)<r(W)<r(X)<r(Y),故C错误;
D.Y为N元素,Z为Mg元素,Z、Y 形成的化合物为Mg3N2,其电子式为
,只含有离子键,故D错误;
答案选A。
8.下列说法正确的是()
A.SO2、CS2、HBr都是直线形分子
B.最外层电子排布式为n s2的原子属于第ⅡA族元素
C.化合物NH4Cl和Fe(CO)5都含有配位键
D.主族元素的原子形成单原子离子时的化合价数都和它的族序数相等
答案:C
【详解】
A. SO2分子中心原子上孤电子对为1,σ键电子对为2,为V形分子,CS2中心原子上孤电子对为0,σ键电子对为2,为直线形分子,HBr为直线形分子,A错误。
B.最外层电子排布式为n s2的原子可能属于第ⅡA族元素、0族元素He、副族元素,B错误。
C.NH4Cl中铵根离子和氯离子之间存在离子键,氮原子和氢原子之间存在极性共价键和配位键,Fe(CO)5中含有配位键,C正确。
D.主族元素的原子形成单原子阳离子时的化合价数都和它的族序数相等,但形成单原子阴离子时的化合价不一定等于其族序数,如O2-、F-,D错误。
9.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数逐渐增大,四种元素形成的化合物甲的结构如图所示,且W与X、Y、Z均可形成电子数相等的分子,W2Z常温常压下为液体。
下列说法正确的()
A.YW3分子的空间构型为平面三角形
B.W2Z的键角小于YW3
C.物质甲分子中存在6个σ键
D.Y元素的氧化物对应的水化物为强酸
答案:B
解析:短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数逐渐增大,根据四种元素形成的化合物结构,其中各原子的核外电子排布均处于稳定结构。
根据图示可知,X原子最外层含有4个电子,Y原子最外层含有5个电子,Z原子最外层含有6个电子,W最外层含有1个或7个电子,结合原子序数及W与X、Y、Z均可形成电子数相等的分子,W2Z常温常压下为液体可知,W为H,X为C,Y为N,Z为O元素,据此分析解答。
【详解】
根据分析可知,W为H,X为C,Y为N,Z为O元素,
A.YW3为NH3,中心原子N的价层电子对数=3+5-3
2
1
⨯
=4,N原子采取sp3杂化,分子的
空间构型为三角锥形,故A错误;
B.W2Z为H2O,中心原子O的价层电子对数=2+6-21
2
⨯
=4,O原子采取sp3杂化,分子构
型为V形,分子键角为104.5°;YW3为NH3,分子的空间构型为三角锥形,分子键角约为107°,则W2Z的键角小于YW3,故B正确;
C.物质甲的结构简式为CO(NH2)2,存在7个σ键和1个π键,故C错误;
D.N元素的氧化物对应的水化物可能是硝酸,也可能为亚硝酸,其中亚硝酸为弱酸,故D错误;
答案选B。
10.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X最外层电子数之和等于Z 最外层电子数,Y核内质子数是W的2倍。
Z的单质同冷的烧碱溶液作用,可得到含盐XZW的溶液。
下列说法正确的是
A.原子半径:Z>Y>X>W
B.元素Z的含氧酸均为强酸
C.W、Y、Z的简单氢化物中,W的氢化物沸点最高
D.X和Y形成的化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红
答案:C
解析:能够与冷的烧碱(NaOH)溶液反应且生成盐的短周期元素对应的单质有:Be、B、Al、Si、P4、S、Cl2,其中只有Cl2与NaOH反应生成的NaClO满足XZW中原子个数比,因此XZW为NaClO,因原子序数W<X<Z,所以W为O,X为Na,Z为Cl,Y核内质子数是O的2倍,则Y为S,O、Na、Cl最外层电子数分别为6、1、7,满足W、X最外层电子数之和等于Z最外层电子数,说明所推导元素种类正确,以此解答。
【详解】
由上述分析可知,W为O,X为Na,Y为S,Z为Cl,
A.O原子核外电子层数为2,Na、S、Cl位于同一周期,原子序数越大,其半径越小,电子层数越多,半径越大,因此原子半径:X>Y>Z>W,故A项说法错误;
B.Cl元素的含氧酸中,HClO、HClO2等属于弱酸,故B项说法错误;
C.O、Cl、S元素对应简单氢化物分别为:H2O、HCl、H2S,H2O分子间能够形成氢键,而HCl、H2S分子间无氢键,因此H2O的沸点最高,故C项说法正确;
D.Na2S属于强碱弱酸盐,其水溶液呈碱性,不能使蓝色石蕊试纸变色,故D项说法错误;
综上所述,说法正确的是C项,故答案为C。
11.σ键可由两个原子的s轨道、一个原子的s轨道和另一个原子的p轨道以及一个原子的p轨道和另一个原子的p轨道以“头碰头”方式重叠而成。
则下列分子中的σ键是由一个原子的s轨道和另一个原子的p轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的是
A.H2B.HCl C.Cl2D.F2
答案:B
【详解】
A.H的最外层电子为s电子,则只有s-sσ键,故A不选;
B.H的最外层电子为s电子,Cl的最外层为p电子,则只有s-pσ键,故B选;
C.Cl的最外层为p电子,则只有p-pσ键,故C不选;
D.F的最外层为p电子,则只有p-pσ键,故D不选;
故选:B。
12.自然界中时刻存在着氮的转化。
实现氮气按照一定方向转化一直是科学领域研究的重要课题,如图为N2分子在催化剂的作用下发生的一系列转化示意图。
下列叙述正确的是
A.N2→NH3,NH3→NO均属于氮的固定
B.在催化剂b作用下,O2发生了氧化反应
C.使用催化剂a、b均可以提高单位时间内生成物的产量
D.催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂
答案:C
【详解】
A.把游离态的氮转化为氮的化合物,称为氮的固定, N2→NH3属于氮的固定,NH3→NO 不属于氮的固定,故A错误;
B.在催化剂b作用下,O2→NO,O元素的化合价由0价变为-2价,化合价降低,发生了还原反应,故B错误;
C.催化剂可以提高化学反应速率,可以提高单位时间内生成物的产量,故C正确;D.催化剂a作用下,N2→NH3,断裂非极性共价键N≡N键,催化剂b作用下,
NH3→NO,断裂极性共价键N−H键,故D错误;
答案选C。
CH),在这个过程中,下列描述不合13.甲烷分子(CH4)失去一个H+,形成甲基阴离子(-3
理的是
A.碳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
答案:A
【详解】
CH),两微粒中C原子的价层电子数都是A.烷分子(CH4)失去一个H+,形成甲基阴离子(-
3
为4,碳原子杂化方式均为sp3杂化,故A错误;
CH为三角锥形结构,微粒形状发生变化,故B正确;B.甲烷为正四面体型结构,-
3
CH带负电荷不稳定,故C正确;
C.甲烷稳定,-
3
CH为三角锥形结构,碳原子含有孤对电子,其键角比甲烷D.甲烷为正四面体型结构,-
3
中键角小,故D正确;
故答案为A。
14.某同学在收到的信封上发现有收藏价值的邮票,便将邮票剪下来浸入水中,以去掉邮票背面的黏合剂。
该黏合剂的成分可能是
A.
B.
C.
D.
答案:B
解析:根据题目信息可知,邮票背面的黏合剂可溶于水。
【详解】
A. 属于烃类,不溶于水,与题意不符,A错误;
B. 含有醇羟基,属于多羟基醇,可溶于水,符合题意,B正确;
C. 含有-Cl,属于卤代烃,不溶于水,与题意不符,C错误;
D. 属于烃类,不溶于水,与题意不符,D错误;
答案为B。
15.下列有关共价键键参数的的比较中,不正确的是
A.键能:C—N < C=N < C≡N
B.键长:I—I > Br—Br > Cl—Cl
C.分子中的键角:H2O > NH3
D.乙烯分子中碳碳键的键能:σ键> π键
答案:C
【详解】
A.键能:单键<双键<三键,键能:C—N<C=N<C≡N,A项正确;
B.同一主族元素,从上到下,原子半径增大,原子半径:I>Br>Cl,键长:I—I>Br—Br>Cl—Cl,B项正确;
C.H2O分子中O和NH3中N都采取不等性sp3杂化,H2O分子中O上有两对孤电子对,NH3分子中N上只有一对孤电子对,且电子对之间斥力大小顺序如下:孤电子对-孤电子对>孤电子对-成键电子对>成键电子对-成键电子对,分子中的键角:H2O<NH3,H2O分子中键角为105º,NH3分子中键角为107º,C项错误;
D.σ键为“头碰头”重叠形成,强度大,π键为“肩并肩”重叠形成,强度小,乙烯分子中碳碳键的键能:σ键>π键,D项正确;
答案选C。
二、填空题
16.碳族元素的单质及其化合物是一类重要物质。
请回答下列问题:
(1)锗(Ge)是用途很广的半导体材料,基态Ge原子的核外电子中,有_______个未成对电
子。
(2) 光催化还原CO2制备CH4反应中,带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。
Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是_______。
(3) COCl2俗称光气,分子中C原子采取sp2杂化成键,光气分子的结构式为_______,其中碳氧原子之间共价键是_______(填序号)。
a.2个σ键
b.2个π键
c.1个σ键,1个π键
(4) GeCl4可水解生成一种氧化物和一种无氧酸,其化学反应方程式为:_______。
(5) Ge与C是同族元素,C原子之间可以形成双键、三键,但Ge原子之间难以形成双键或三键。
从原子结构角度分析,原因是_______。
答案:O>Ge>Zn c GeCl4+2H2O=4HCl+GeO2Ge原子半径大,原子间
形成的σ单键较长,p-p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠,难以形成π键
【详解】
(1)基态锗(Ge)的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p2,4p轨道两个电子未成对,所以有2个未成对电子。
(2) 元素的金属性越强,其电负性越小;元素的非金属性越强,其电负性越大;所以Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是O>Ge>Zn。
(3) COCl2分子中C原子采取sp2杂化成键,C原子与氯原子之间形成C-Cl单键,故C原子与O原子之间形成C=O双键,所以光气的结构式为:,双键中含有1个σ
键、1个π键,答案选c。
(4) GeCl4可水解生成一种氧化物和一种无氧酸,所以生成了HCl和GeO2,根据原子守恒可知其化学反应方程式为:GeCl4+2H2O=4HCl+GeO2。
(5) Ge与C是同族元素,但是Ge电子层数更多,原子半径更大,原子间形成的σ单键较长,p-p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠,难以形成π键。
17.(1)已知苯酚()具有弱酸性,其K a=1.1×10-10;水杨酸第一级电离形成的离子能形成分子内氢键。
据此判断,相同温度下电离平衡常数K a2(水杨
酸)__K a(苯酚)(填“>”或“<”),其原因是__。
(2)关于化合物,下列叙述正确的有__。
A.分子间可形成氢键
B.分子中既有极性键又有非极性键
C .分子中有7个σ键和1个π键
D .该分子在水中的溶解度大于2—丁烯 答案:< 中形成分子内氢键,使其更难电离出H + BD
【详解】 (1)当形成分子内氢键后,导致酚羟基的电离能力减弱,故其电离能力比苯酚
弱。
故答案为:<;
中形成分子内氢键,使其更难电离出H +。
(2)A .分子中不存在与电负性大的元素原子相连的氢原子,所以不存在氢键,故A 项错误;
B .分子中碳碳键是非极性键,碳氢键、碳氧键是极性键,故B 项正确;
C .1个单键是1个σ键,1个双键是1个σ键和1个π键,所以分子中有9个σ键和3个π键,故C 项错误;
D .由于该化合物中的醛基与H 2O 分子之间能形成氢键,所以该分子在水中的溶解度大于2-丁烯,故D 项正确; 故答案为:BD 。
18.已知H 元素和O 元素可以形成2H O 和22H O 两种化合物,试根据有关信息回答下列问题。
(1)水是维持生命活动所必需的一种物质,用球棍模型表示的水分子结构是_______(填序号)。
(2)已知22H O 分子的结构如图所示,22H O 分子结构不是直线形,两个氢原子犹如在半展开的书的两个面上,两个氧原子在书脊位置上,书页夹角为9352'︒,而两个O-H 键与
O-O 键的夹角均为9652'︒。
试回答下列问题:
①22H O 分子结构式为_______。
②22H O 分子是含有_______键和_______键的_______分子(填“极性”或“非极性”)。
答案:B H-O-O-H 极性 非极性 极性 【详解】
(1)2H O 中心O 原子的价层电子对数为1
2+
(6-21)=42
⨯⨯,且含有2个孤电子对,所以O 原子采取3sp 杂化,分子空间结构为V 形,B 正确;
(2)①由题图所给22H O 分子的结构可知,其结构式为H-O-O-H ;
②22H O 中H 与O 形成的是极性键,O 与O 形成的是非极性键,根据22H O 分子的结构可知,分子中正、负电荷中心不重合,属于极性分子,即22H O 分子是含有极性键和非极性键的非极性分子。
19.(1)在较低温度下2CuFeS 与浓硫酸作用时,有少量臭鸡蛋气味的气体X 产生。
①X 分子的空间结构是______,中心原子杂化类型为______,属于______(填“非极性”或“极性”)分子。
②2CuFeS 与氧气反应生成2SO 。
2SO 中心原子的价电子对数为______,共价键的类型有______。
(2)氨是______分子(填“极性”或“非极性”),中心原子的轨道杂化类型为______。
答案:角形 3sp 极性 3 σ键、π键 极性 3
sp
【详解】
(1)①根据臭鸡蛋气味的气体判断出X 为2H S 。
2H S 与2H O 一样,中心原子杂化类型为
3sp ;分子的空间结构为角形;属于极性分子;故答案为:角形;3sp ;极性;
②由价电子对互斥理论,2SO 中心原子S 的价电子对数622
232
-⨯=+
=;分子中S 原子与O 原子之间不仅形成σ键,还存在由每个O 原子提供1个电子、S 原子提供1对电子形成的大π键;故答案为:3;σ键、π键;
(2)3NH 是以极性键形成的极性分子;3NH 分子中有3个σ键和1对孤电子对,N 原子采取3
sp 杂化;故答案为:极性;3
sp 。
20.(1)3NH 、3PH 、3AsH 的沸点由高到低的顺序为_______(填化学式,下同),还原性由强到弱的顺序为_______,键角由大到小的顺序为_______。
(2)常温下,在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷,原因是_______。
(3)在常压下,甲醇的沸点(65℃)比甲醛的沸点(-19℃)高。
主要原因是_______。
(4)苯胺(
)与甲苯(
)的相对分子质量相近,但苯胺的熔点(-5.9℃)、沸
点(184.4℃)分别高于甲苯的熔点(-95.0℃)、沸点(110.6℃),原因是_______。
(5)抗坏血酸的分子结构如图所示,推测抗坏血酸在水中的溶解性:_______(填“难溶于水”或“易溶于水”)。
答案:3NH 、3AsH 、3PH 3AsH 、3PH 、3NH 3NH 、3PH 、3AsH 乙醇与水之间形成氢键而氯乙烷与水分子之间不能形成氢键 甲醇分子间存在氢键 苯胺分子之间存在氢键 易溶于水 【详解】
(1)3NH 中存在分子间氢键,导致其沸点比与N 元素同主族的P 、As 元素的氢化物3PH 、
3AsH 的沸点要高,而3PH 、3AsH 中均不存在分子间氢键,影响3PH 、3AsH 沸点的因
素为范德华力,相对分子质量越大,沸点越高,则沸点由高到低的顺序为3NH 、3PH 、
3AsH ;通常同主族元素随着原子序数的递增,气态氢化物的还原性逐渐增强,则还原性
由强到弱的顺序是3AsH 、3PH 、3NH ;同主族元素,随着原子序数的递增,电负性逐渐减弱,则其气态氢化物中的成键电子对逐渐远离中心原子,致使成键电子对的排斥力降低,键角逐渐减小,故键角由大到小的顺序是3NH 、3PH 、3AsH ;
(2)影响物质在水中溶解度的因素有物质的极性、是否含有氢键、能否与水发生化学反应等。
乙醇、氯乙烷、水均为极性分子,但乙醇与水分子之间能形成氢键,而氯乙烷与水分子之间不能形成氢键,因此在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷;
(3)甲醇(3CH OH )和甲醛(HCHO )的相对分子质量相近,但甲醇的沸点高于甲醛,原因是甲醇分子之间能形成氢键;
(4)苯胺中有2NH -,分子间可形成氢键,而甲苯分子间不能形成氢键,分子间氢键可明显地提高物质的熔、沸点;
(5)1个抗坏血酸分子中含有4个OH -,其可以与2H O 形成分子间氢键,所以抗坏血酸易溶于水。
21.根据表1和表2数据,回答问题: 表1 ⅤA 、ⅥA 、ⅦA 族元素简单氢化物的沸点 化合物
沸点/℃
化合物
沸点/℃
化合物
沸点/℃
(2)根据表1数据,同主族元素简单氢化物的沸点高低的规律是______。
(3)根据表2数据找规律,由②③⑥得出:______;由③④得出:______。
答案:a>-62 不存在氢键时,同主族元素简单氢化物的沸点随相对分子质量增大而升高,如果存在氢键,该氢化物沸点反常得高 组成和结构相似的分子,相对分子质量越大,沸点越高 分子间存在氢键,会使其沸点升高,且分子间氢键越多,沸点越高 【详解】
(1)由表1数据可以得出,同主族氢化物的沸点逐渐升高,所以3SbH 的沸点高于3AsH ,即62a >-。
故答案为:a>-62;
(2)2H O 、HF 、3NH 子间存在氢键,沸点出现反常,而其他同主族氢化物的沸点随原子序数的增大逐渐升高,因此不存在氢键时,同主族元素简单氢化物的沸点随相对分子质量增大而升高,如果存在氢键,该氢化物沸点反常得高。
故答案为:不存在氢键时,同主族元素简单氢化物的沸点随相对分子质量增大而升高,如果存在氢键,该氢化物沸点反常得高;
(3)表2中规律仍然要结合氢键、相对分子质量等因素分析。
②③⑥都属于饱和一元醇,所
含有的碳原子数依次增多,相对分子质量越大,沸点越高。
③④分别是乙醇和乙酸,低级醇、低级羧酸分子间存在氢键,相同碳原子数的羧酸分子中的和OH -可以分别与另
一个羧酸分子中的OH -和
形成2个氢键,而2个醇分子中间只形成1个氢键,所以
乙酸的沸点高于乙醇。
故答案为:组成和结构相似的分子,相对分子质量越大,沸点越高;分子间存在氢键,会使其沸点升高,且分子间氢键越多,沸点越高。
22.过渡元素在生活、生产和科技等方面有广泛的用途。
(1)现代污水处理工艺中常利用聚合铁简称PFS ,化学式为()()243/2Fe OH SO n n m -⎡⎤⎣⎦,
2n <,m 代表聚合度}在水体中形成絮状物,吸附重金属离子。
下列说法不正确的是_______(填标号)。
电离能/(1kJ mol -⋅)
Mn Fe I 1 717 759 I 2 1509 1561 I 3
3248
2957
B .基态铁原子的价层电子排布式是623d 4s
C .由4FeSO 溶液制PFS 需经过氧化、水解和聚合的过程
D .由上表可知,气态2Fe +失去一个电子比气态2Mn +失去一个电子难 (2)PFS 中24SO -
的中心原子采取_______杂化,空间结构是_______。
(3)O 、S 、Se 为同主族元素,2H O 、2H S 和2H Se 的一些参数如表所示。
化学式
键长/nm 键角 2H O
0.96 105° 2H S 1.34 92.3° 2H Se
1.47
91.0°
2的键角大于2的键角,原因可能为_______。
答案:AD 3sp 正四面体形 S 的电负性比Se 的强,形成的共用电子对之间的斥力大,
键角大 【详解】
(1) A .设()()243/2Fe OH SO n n m -⎡⎤⎣⎦中Fe 的化合价为x ,则()223/20x n n ---=,解得3x =+,故A 错误;
B .Fe 为26号元素,核外电子排布式为22626621s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 或[]
62
Ar 3d 4s ,则价层电子排布式为623d 4s ,故B 正确;
C .4FeSO 中铁元素化合价为+2,()()243/2Fe OH SO n n m -⎡⎤⎣⎦中铁元素的化合价为+3,由
4FeSO 溶液制PFS 需经过氧化、水解、聚合的过程,故C 正确;
D .气态2Fe +失去一个电子需要的能量比气态2Mn +失去一个电子需要的能量小,所以
2Fe +更容易失去一个电子,故D 错误;
故选AD 。
(2)24SO -
的中心原子S 的价层电子对数为6242
442
+-⨯+
=,无孤电子对,采取3sp 杂
化,24SO -的空间结构为正四面体形,故答案为:3
sp ;正四面体形;
(3)2H S 与2H Se 的空间结构都是V 形,但是2H S 的键角大于2H Se 的键角,可能是因为S 的电负性比Se 的强,形成的共用电子对之间的斥力大,键角大,故答案为:S 的电负性比Se 的强,形成的共用电子对之间的斥力大,键角大。
23.(1)3BCl 和3NCl 中心原子的杂化方式分别为_______和_______。
(2)2H O 分子的空间结构为_______,中心原子的杂化轨道类型为_______。
2COCl 中心原子的杂化轨道类型为_______。
(3)在硅酸盐中,44SiO -
四面体(如图)通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网
状四大类结构型式。
如图为一种无限长单链结构的多硅酸根,其中Si 原子的杂化形式为_______。
答案:2sp 3sp V 形 3sp 2sp 3
sp
【详解】。