精品:广西钦州市钦州港经济技术开发区中学2016-2017学年高二下学期期中考试化学试题(解析版)
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广西钦州市钦州港经济技术开发区中学2016-2017学年下学期期中考
试高二化学试卷
(时间:90分钟满分:100分)
一、选择题(本题包括16个小题,每小题3分,共48分。
每小题只有一个选项符合题意)
1.下列分子中,含有2个π键的是()
①HCN;②H2O;③N2;④H2O2;⑤C2H4;⑥C2H2;⑦CO2;⑧CCl4
A.①②③⑤ B.①③⑥⑦ C.③⑤⑥ D.①②⑦
【答案】B
【解析】①H-C≡N的分子中有C≡N,所以含有两个π键;②H2O分子中没有双键,所以不含有π键;③N2的分子中有N≡N,所以含有两个π键;④H2O2分子中没有双键,所以不含有π键;⑤C2H4的分子中只有一个C=C,所以含有一个π键;⑥CH≡CH 分子中有C≡C,所以含有两个π键;⑦CO2的分子中有O=C=O,所以含有两个π键;⑧CCl4分子中含有C-Cl,没有π键,所以分子中含有两个π键的是
①③⑥7;故选B。
【点睛】本题考查了共价键的类型,根据双键中含有一个σ键和一个π键,三键中有一个σ键和两个π键分析。
本题中含有两个π键说明分子中含有一个三键或两个双键。
2.下列分子是手性分子的是()
A.CH3CH2OH B.HOOCCH(OH)CHClCOOH
C.CFCl3 D.HOCH2CH(OH)CH2OH
【答案】B
【解析】
试题分析:A.CH3CH2OH中两碳原子所连接的四个基团都有一样的,没有手性碳原子,所以不属于手性分子,故A错误;B.HOOC-CHOH-CHCl-COOH中间的两个碳原子都连有的四个不同取代基,是手性碳原子,所以属于手性分子,故B正确;C.CFCl3中的碳原子连接的四个基团有3个是一样的,不是手性碳原子,不属于手性分子,故C错误;D.CH2OH-CHOH-CH2OH中两边的碳原子所连接的四
个基团有2个是一样的,不是手性碳原子,中间的碳原子连接的四个基团有2个是一样的,不是手性碳原子,所以分子不含手性碳原子,所以不属于手性分子,故D错误;故选B。
【考点定位】考查手性碳原子的判断
【名师点晴】明确手性碳原子的特点是解题关键;先根据手性碳原子指连有四个不同基团的碳原子,手性碳原子判断注意:①手性碳原子一定是饱和碳原子;②手性碳原子所连接的四个基团要是不同的,然后根据手性分子是含有手性碳原子的分子来解答。
3.下列分子中,中心原子以sp3杂化且属于极性分子的是()
A.CCl4 B.BF3 C.CO D.NH3
【答案】D
【解析】AB是非极性分子。
CO中碳和氧形成双键,同时氧原子又提供1对电子对和碳形成配位键,所以选项C不符合题意。
氨气中氮原子含有1对孤对电子,所以空间构型是三角锥形,属于极性分子,因此正确的答案是D。
4.下列有关物质结构、粒子间的作用方式的叙述中,正确的是()
A.化学键只存在于分子内,范德华力只存在于分子间
B.冰变为液体水时,共价键没有被破坏
C.液态HF中存在氢键,所以HF比HCl的稳定性强
D.物质在溶于水的过程中,化学键一定会被破坏或改变
【答案】B
【点睛】本题考查了化学键的有关知识,根据化学键的概念来分析解答,注意分子间作用力不属于化学键,氢键属于分子间作用力,不属于化学键,为易错点。
5.下列分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是()
①光气(COCl2)②六氟化硫③HCHO④三氟化硼⑤PCl3⑥PCl5⑦NO2⑧二氟化氙
⑨N2⑩CH4
A.⑥⑦⑨ B.①⑤⑨ C.①④⑤⑦ D.①④⑤⑨
【答案】B
【解析】化合物中原子最外层电子数+化合价绝对值=8,满足最外层8电子结构。
光气(COCl2)中C元素的化合价为+4,C原子最外层电子数为4,则4+4=8,故C原子满足8电子结构,氧元素化合价为-2价,氧原子最外层电子数为6,则|-2|+6=8,故O原子满足8电子结构,Cl元素的化合价为-1,Cl原子最外层电子数为7,则7+1=8,故①符合;六氟化硫中S元素的化合价为+6, S原子最外层电子数为6,则6+6=12,故S原子不满足8电子结构,F元素化合价为-1价,氟原子最外层电子数为7,则|-1|+7=8,故F原子满足8电子结构,故②不符合;③HCHO中H为+1价,H原子最外层电子数为1,则1+1=2,故③不符合;④三氟化硼中B元素的化合价为+3,B原子最外层电子数为3,则3+3=6,不④符合;⑤PCl3中P元素化合价为+3价,P原子最外层电子数为5,则3+5=8,故P原子满足8电子结构,故⑤符合;⑥PCl5中P元素化合价为+5价,P原子最外层电子数为5,则5+5=10,故P原子不满足8电子结构,故⑥不符合;⑦NO2中N元素化合价为+4价,N原子最外层电子数为5,则4+5=9,故N原子不满足8电子结构,故⑦不符合;⑧二氟化氙中氙元素化合价为+2价,氙原子最外层电子数为8,则2+8=10,故氙原子不满足8电子结构,故⑧不符合;⑨N2是单质,存在氮氮三键,氮原子达到稳定结构,故⑨满足;⑩CH4中H原子化合价为+1价,H原子最外层电子数为1,则1+1=2,故H原子不满足8电子结构,故⑩不符合,选B。
6.老鼠能在多氟碳化物溶液内部潜水游动,科学家预测多氟碳化物可能成为血液的替代品。
全氟丙烷(C3F8)是一种常见的多氟碳化物,下列对该物质的叙述中正确的是()
A.全氟丙烷的电子式为
B.原子半径C比F的小
C.全氟丙烷分子中的化学键只有共价键
D.全氟丙烷分子中既含σ键又含π键
【答案】C
【解析】A.F原子最外层7个电子,形成化合物时满足最外层8个电子,电子式中F的孤对电子没有标出,故A错误;B.C、F同周期,同周期原子序数越大,原子半径越小,则原子半径C比F的大,故B错误;C.化合物中含C-C、C-F化学键,全氟丙烷分子中的化学键只有共价键,故C正确;D.分子中只含共价单键,则全氟丙烷分子中只含σ键,故D错误;故选C。
7.有组成不同的3种含铂配合物,分别是H2[PtCl4(OH)2]、(NH4)2[PtCl6]和H2[PtCl2(OH)4],在液氨中他们之间有如下的转化关系:2H2[PtCl4(OH)2]+2NH3=(NH4)2[PtCl6]+H2[PtCl2(OH) 4],关于这3种含铂化合物的说法正确的是()
A.H2[PtCl2(OH)4]具有很强的碱性
B.3种含铂化合物的配位数均为6
C.3种含铂化合物都属于共价化合物
D.3种含铂配合物中Pt的化合价不同
【答案】B
【解析】A.氨气为具有碱性的气体,碱性物质与和H2[PtCl2(OH)4]反应:
2H2[PtCl4(OH)2]+2NH3=(NH4)2[PtCl6]+H2[PtCl2(OH)4],为氨气和外界离子氢离子反应,所以
H2[PtCl2(OH)4]不具有很强的碱性,故A错误;B.配合物H2[PtCl4(OH)2]中,Pt4+为中心离子,Cl-、OH-为配体,配位数为6,(NH4)2[PtCl6]中,Pt4+为中心离子,Cl-为配体,配位数为6,H2[PtCl2(OH)4]中,Pt4+为中心离子,Cl-、OH-为配体,配位数为6,故B正确;C.H2[PtCl4(OH)2]和H2[PtCl2(OH)4]为共价化合物,(NH4)2[PtCl6]为铵根离子为外界离子的盐,属于离子化合物,故C错误;D.配合物H2[PtCl4(OH)2]中,Pt4+为中心离子,(NH4)2[PtCl6]中,Pt4+为中心离子,H2[PtCl2(OH) 4]中,Pt4+为中心离子,Pt的化合价都为+4价,故D错误;故选B。
【点睛】本题考查配合物的成键情况,注意配体、中心离子、外界离子以及配位数的判断,把握相关概念,特别注意配体和外界离子的区别。
8.已知SO3、BF3、CCl4、PCl5、SF6都是非极性分子,而H2S、NH3、NO2、SF4、BrF5都是极性分子,由此可推出AB n型分子属于非极性分子的经验规律是()
A.AB n型分子中A、B均不含氢原子
B.A元素的相对原子质量必小于B元素的相对原子质量
C.分子中所有原子都在同一平面上
D.AB n型的价电子对数等于n
【答案】D
【解析】根据“SO3、BF3、CCl4、PCl5、SF6都是非极性分子,而H2S、NH3、NO2、SF4、BrF5都是极性分子”知,中心原子上的价电子都形成共价键的分子为非极性分子,存在孤电子对的分子为极性分子。
A、AB n型分子中A、B不一定均不含氢原子,如CH4含氢原子但甲烷分子为非极性分子,故A错
误;B、A元素的相对原子质量不一定小于B元素的相对原子质量,如CH4,故B错误;C、分子中的所有原子不一定都在同一平面上,如CCl4是正四面体结构,故C错误;D、AB n型的价层电子对数等于n,如PCl5中P原子上的价层电子对是5,SF6中S原子上的价层电子对是6,故D正确;故选D。
【点睛】本题考查了极性分子和非极性分子的判断方法,明确价层电子对指分子中的中心原子上的电子对,包括σ 键电子对和中心原子上的孤电子对是解答的关键。
9.下列分子所含原子中,既有sp3杂化、也有sp2杂化的是()
【答案】A
【解析】A.乙醛中甲基中的C原子采用sp3,醛基中的C原子采用sp2杂化,故A正确;B.丙烯腈中碳碳双键中的碳原子采用sp2杂化,碳碳三键中的碳原子采用sp杂化,故B错误;C.甲醛分子中的C 原子采用sp2杂化,故C错误; D.丙炔中甲基中的C原子采用sp3,碳碳三键中的碳原子采用sp杂化,故D错误;故选A。
10.下列说法中不正确的是()
A.H2O和H2O2两种分子中O原子的杂化类型相同
B.NH3和NH两种粒子的空间结构相同
C.SO和ClO两种粒子的键角相等
D.SO2和O3两种分子是等电子体
【答案】B
【解析】A、H2O中O原子的价层电子对个数=2+错误!未找到引用源。
(6-2×1)=4且含有2个孤电子对,所以O原子采用sp3杂化,H2O2中O原子的价层电子对个数=2+错误!未找到引用源。
(6-2×1)=4,且含有2个孤电子对,所以O原子采用sp3杂化,两者杂化方式相同,故A正确;B、氨气中价层电子对个数=3+错误!未找到引用源。
(5-3×1)=4且含有1个孤电子对,所以N原子采用sp3杂化,其空间构型为三角锥形结构,铵根离子中氮原子含有4个δ键且不含孤电子对,所以其采用sp3杂化,属于正四面体结构,两者空间结构不同,故B错误;C、SO42-中,价层电子对数=σ 键个数+错误!未找到引用源。
(a-xb)=4+错误!未找到引用源。
(6+2-4×2)=4,含孤电子对数为0,杂化轨道数4,采取sp3杂化,分子形状为正四面体形,ClO4-中价层电子对个数=4+错误!未找到引用源。
(7+1-4×2)=4,且不含孤电子对,所以是正四面体形,两者键角均为109°28′,故C正确;D、原子个数相等价电子数相等的微粒是等电子体,SO2和O3原子个数均为3,价电子数均为6×3=18,故属于等电子体,故D正确,故选B。
【点睛】本题考查了原子杂化方式的判断、等电子体的概念,根据价层电子对互斥理论解答即可,注意孤电子对个数的计算方法,知道其表达式中各个字母的含义,价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数。
11.常温下, NCl3是一种油状液体,其分子空间构型为三角锥形,下列对NCl3的有关叙述错误的是()
A.NCl3中N—Cl键键长比CCl4中C—Cl键键长短
B.NCl3分子中的所有原子均达到8电子稳定结构
C.NCl3分子是极性分子
D.NBr3的沸点比NCl3的沸点低
【答案】D
考点:考查分子空间构型、化学键、性质、分子极性以及8电子稳定结构的判断
点评:该题是高考中的常见考点和题型,属于中等难度试题的考查。
该题在注重对学生基础知识巩固和训练的同时,侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练,旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力,有利于培养学生的逻辑思维能力和知识的迁移能力,也有助于提升学生的学科素养。
12.已知信息:[Cu(NH3)4]SO4的电离方程式:[Cu(NH3)4]SO4===[Cu(NH3)4]2++SO。
具有6个配体的Co3+的配合物CoCl m·n NH3,若1 mol此配合物与足量的AgNO3溶液反应只生成1 mol AgCl沉淀,则m、n的值分别是()
A.m=1、n=5 B.m=3、n=4
C.m=5、n=1 D.m=3、n=3
【答案】B
【解析】
试题分析:若1 mol此配合物与足量的AgNO3溶液反应只生成1 mol AgCl沉淀,说明该配合物中只有1个氯离子,氨气为分子,CoCl m中Co为+3价,所以m=3,其中有2个Cl是配体,1个是Cl-,又因为Co3+的配位数是6,所以n=4,答案选B。
考点:考查对配合物的分析计算
13.已知结构为正四面体形的离子E和直线形离子G反应,生成三角锥形分子L和V形分子M(组成E、
G、L、M粒子的元素原子序数均小于10),反应过程用下图表示,则下列判断错误的是()
A.四中粒子中都只含有极性键
B.L、M都是极性分子
C.L易溶于水,是因为与水形成分子间氢键
D.E、L、M的中心原子都采取sp2杂化
【答案】D
【解析】由题意知,正四面体形的离子E和直线形离子G反应,生成三角锥形分子L和V形分子M(组成
E、G、L、M粒子的元素原子序数均小于10),则E为NH4+,G为OH-,L为NH3,M为H2O。
A.四中粒子中都只存在不同种原子间的共价键,都是极性键,故A正确;B.NH3和H2O分子中的电荷分别不均匀,都是极性分子,故B正确;C.氨气分子与水分子形成分子间氢键,使得氨气易溶于水,故C正确;,D.NH4+、NH3、H2O的中心原子的价层电子对数都是4,都采取sp3杂化,故D 错误;故选D。
14.丙氨酸(C3H7NO2)分子为手性分子,它存在手性异构体,如下图所示:
下列关于丙氨酸的两种手性异构体(Ⅰ和Ⅱ)的说法正确的是()
A.Ⅰ和Ⅱ分子中均存在2个手性碳原子
B.Ⅰ和Ⅱ呈镜面对称,具有不同的分子极性
C.Ⅰ和Ⅱ分子都是极性分子,只含有极性键,不含非极性键
D.Ⅰ和Ⅱ的化学键相同,但分子的性质不同
【答案】D
【解析】A.丙氨酸CH3-CH(NH2)-COOH中有一个碳原子连接一个氨基和一个羧基,且连结-CH3和氢原子,为手性碳原子,四个基团不相同,该分子中含有1个手性碳原子,故A错误;B.手性异构又称镜面异构,具有相同的分子极性,都是极性分子,故B错误;C.Ⅰ和Ⅱ分子都是极性分子,分子中
含有极性键,如C-H键,也含非极性键,如C-C键,故C错误;D.Ⅰ和Ⅱ互为同分异构体,结构不同,因此分子的性质不同,故D正确;故选D。
15.下图为元素周期表中短周期的一部分。
下列有关A、B、C、D、E五种元素的叙述中,不正确的是()
A.A与B形成的阴离子可能有AB、A2B
B.C的氢化物的沸点比E的氢化物的沸点高
C.D在过量的B中燃烧的主要产物为DB3
D.由这5种元素中的几种形成只含极性键的非极性分子不少于4种
【答案】C
【解析】根据元素在周期表中的位置可知,A、B、C、D、E五种元素分别是C、O、F、S、Cl。
A正确,B不正确,由于氟化氢分子间存在氢键,其沸点高于氯化氢的,CD是正确的,答案选B。
16.有X、Y、Z、Q、T五种元素,X元素原子的M能层的p轨道上有两个未成对电子且无空轨道;Y元素原子的价电子构型为3d64s2,Z元素原子的L电子层上p轨道有一个空轨道;Q元素原子的L能层的p轨道上只有一对成对电子;T元素原子M能层上p轨道有3个未成对电子。
下列说法中不正确的是()
A.T元素有一种单质的立体构型为正四面体形
B.ZQ分子中含有1个σ键和2个π键
C.X和Q元素能形成两种只含极性键的极性分子
D.Z与X、Q元素均能形成直线形非极性分子
【答案】C
【解析】有X、Y、Z、Q、T五种元素,X元素原子的M能层的p轨道上有两个未成对电子且无空轨道,X为S元素;Y元素原子的价电子构型为3d64s2,Y为Fe元素;Z元素原子的L电子层上p轨道有一个空轨道;Z为C元素;Q元素原子的L能层的p轨道上只有一对成对电子;Q为O元素;T元素原
子M能层上p轨道有3个未成对电子,T为P元素。
A.白磷的立体构型为正四面体形,故A正确;
B.CO分子的结构为C≡O,其中含有1个σ键和2个π键,故B正确;C.SO2分子中S原子采用sp2杂化,为V形分子,属于极性分子,SO3中S原子采用sp2杂化,为平面三角形结构,属于非极性分子,故C错误;D.CS2与CO2的结构相似,为直线形分子,属于非极性分子,故D正确;故选C。
二、非选择题(本题包括6个小题,共52分)
17.A、B、C、D是元素周期表中前10号元素,它们的原子半径依次减小。
D能分别与A、B、C形成电子总数相等的分子M、N、W,且在M、N、W分子中,A、B、C 三原子都采取sp3杂化。
请回答下列问题。
(1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为____________________(用元素符号表示)。
(2)M是含有__________键(填“极性”或“非极性”)的__________分子(填“极性”或“非极性”)。
(3)N是一种易液化的气体,请简述其易液化的原因: __________________________。
(4)W分子的VSEPR模型的空间构型为________,W分子的空间构型为________。
(5)AB-离子中和B2分子的π键数目比为____________。
【答案】 (1).C<O<N (2).极性 (3).非极性 (4).NH3易形成分子间氢键 (5).四面体形
(6).V形 (7).1∶1
【解析】A、B、C、D是周期表中前10号元素,它们的原子半径依次减小;D能分别与A、B、C形成电子总数相等的分子M、N、W,且在M、N、W分子中,A、B、C 三原子都采取sp3杂化,则D是H 元素、A是C、B是N、C是O元素,M、N、W分别是CH4、NH3、H2O。
①同一周期元素,元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但第IIA族、第IVA族元素第一电离能大于其相邻元素,N元素位于第VA族,所以A、B、C第一电离能由小到大的顺序为C<O<N,故答案为:C<O<N;②M是CH4,为正四面体结构,甲烷分子中C-H原子之间存在极性键,甲烷分子正负电荷重心重合,为非极性分子,故答案为:极性;非极性;③N为NH3,因为氨分子间存在氢键,分子间作用力大,因而易液化,故答案为:氨分子间存在氢键,分子间作用力大,因而易液化;④W是H2O,H2O 分子中O原子价层电子对个数是4且含2个孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断其VSEPR模型为正四面体结构、空间构型为V形,故答案为:正四面体;V形;⑤CN-离子与N2互为等电子体,二
者结构相似,故其电子式为,AB-离子中和B2分子的π键数目比=2:2=1:1,故答案为:1:1。
【点睛】本题考查位置结构性质相互关系及应用,涉及化学键、分子空间构型判断、氢键等知识点,侧重考查学生分析判断能力,明确原子结构、元素周期表结构、物质结构等是解本题关键,注意第一电离能大小规律及异常现象。
18.有A、B、C、D、E五种原子序数依次增大的元素(原子序数均小于30)。
A的基态原子2p能级有3个单电子;C的基态原子2p能级有1个单电子;E的内部各能层均排满,且有成单电子;D与E同周期,价电子数为2。
请回答下列问题。
(1)写出基态E原子的价电子排布式__________________________。
(2)A的单质分子中π键的个数为__________。
(3)A、B、C三元素第一电离能由大到小的顺序为____________(用元素符号表示)。
(4)B元素的氢化物的沸点是同族元素中最高的,原因是____________________。
(5)A的最简单氢化物分子的空间构型为________,其中A原子的杂化类型是________。
【答案】 (1).3d104s1 (2).2 (3).F>N>O (4).H2O分子间存在氢键 (5).三角锥形 (6).sp3【解析】有A、B、C、D、E五种原子序数依次增大的元素(原子序数均小于30),A的基态原子2p能级有3个单电子,则A是N元素;C的基态原子2p能级有1个单电子,且C的原子序数大于A,所以C 是F元素,则B是O元素;E原子核外有成单电子,其次外层有3个能级且均排满电子,且原子序数小于30,则E是Cu元素;D与E同周期,价电子数为2,则D是Ca元素。
(1)E是铜元素,根据构造原理知,其基态原子的价电子排布式3d104s1,故答案为:3d104s1;
(2)氮气的结构式为:N≡N,所以氮气分子中含有一个σ键两个π键,故答案为:2;
(3)同一周期中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大,但第VA族元素第一电离能大于第
VIA族元素,所以A、B、C三元素第一电离能由大到小的顺序为F>N>O,O元素的氢化物的沸点是同族元素中最高的,水分子间能形成氢键导致其沸点最高,故答案为:F>N>O;水分子间可以形成氢键;
(4)N元素的简单氢化物是氨气,NH3分子中氮原子价层电子对=3+1=4,且含有一个孤电子对,所以分
子空间构型是三角锥型,采取sp3杂化,故答案为:三角锥型;sp3。
19.已知H和O元素可以形成H2O和H2O2两种化合物,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________(填字母代号)。
(2)已知H2O2分子的结构如下图所示:H2O2分子不是直线形的,两个氢原子犹如在半展开的书的两面
上,两个氧原子在书脊位置上,书页夹角为93°52′,而两个O—H键与O—O键的夹角均为96°52′,试回答下列问题。
①H2O2分子结构式为_________________________________________________。
②H2O2分子是含有________键和________键的________(填“极性”或“非极性”)分子。
③H2O2难溶于CS2,简要说明理由:______________________________________。
④H2O2中氧元素的化合价是________,简要说明原因: _________________________。
【答案】 (1).B (2).H—O—O—H (3).极性 (4).非极性 (5).极性 (6).因H2O2为极性分子,而CS2为非极性溶剂,根据“相似相溶”规律,H2O2难溶于CS2 (7).-1价 (8).O—O键为非极性键,而O—H键为极性键,共用电子对偏向氧,故氧元素为-1价
【解析】(1) H2O中O原子的价层电子对个数=2+错误!未找到引用源。
(6-2×1)=4且含有2个孤电子对,所以O原子采用sp3杂化,空间构型为V形,故选B。
(2)①双氧水是一种含有氧氧共价键和氧氢共价键的极性分子,结构式为H—O—O—H;故答案为:
H—O—O—H;
②双氧水中氢与氧形成的是极性键,氧与氧形成的是非极性键,根据双氧水分子的结构,分子中的正
负电荷分步不均匀,属于极性分子,故答案为:极性;非极性;极性;
③相似相溶原理是指由于极性分子间的电性作用,使得极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶
剂,难溶于非极性分子组成的溶剂;非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂,难溶于极性分子组成的溶剂,H2O2是极性分子,CS2是非极性分子,依据相似相溶的原理可知,H2O2难溶于CS2;故答案为:因H2O2为极性分子,而CS2为非极性溶剂,根据相似相溶原理,H2O2难溶于CS2中.
④在双氧水中,O-O键非极性键,而O-H键为极性键,氧原子得电子的能力强,共用电子对偏向氧,
故氧为-1价,故答案为:-1价;因O-O键非极性键,而O-H键为极性键,共用电子对偏向氧,故氧为-1价。
20.A、B、C、D四种元素,其中A、B、C为短周期元素,A元素的周期数、主族序数、原子序数相同,BO含有32个电子,C元素的原子最外层电子数比次外层电子数少2个,C的阴离子与D的阳离子具有相同的电子层结构,C和D可形成化合物D2C,完成下列问题:
(1)A、B、C、D四种元素的符号分别是________、________、________、________。
(2)A、B两种元素形成的化合物的电子式为____________,结构式为________,空间构型为
________。
(3)A、B、C可形成两种既含离子键又含共价键的化合物,它们的化学式分别是________和
________。
(4)D2C的形成过程用电子式表示为________。
【答案】 (1).H (2).N (3).S (4).K (5). (6). (7).三角锥形
(8).(NH4)2S (9).NH4HS (10).
【解析】A、B、C、D四种元素,其中A、B、C为短周期元素,A元素的周期数、主族数、原子序数均相同,所以A为氢元素,BO3-离子含有32个电子,则B为氮元素,C元素的原子最外层电子数比次外层电子数少2个,且C为短周期元素,所以C为硫元素,C的阴离子与D的阳离子具有相同的电子层结构,C和D可形成化合物D2C,则D为钾元素。
(1)由上述推断可知,A为H,B为N,C为S,D为K,故答案为:H;N;S;K;
(2)A、B形成的化合物为NH3,其电子式为,由于N原子的价层电子对数为错误!未找到
引用源。
=4,所以N原子杂化类型为sp3杂化,分子中有一对孤电子对,所以氨分子的空间构型为三角锥形,故答案为:;;三角锥;
(3)H、N、S可形成两种既含离子键又含共价键的化合物,它们的化学式分别是(NH4)2S和NH4HS,故
答案为:(NH4)2S;NH4HS;
(4)K最外层1个电子,S最外层6个电子,则用电子式表示K2S的形成过程为
,故答案为:。
【点睛】本题主要考查了电子式、原子杂化方式、分子空间构型、化学键等知识。
解题的关键是元素推断,答题时注意审题,充分用好题中条件进行元素推断。
21.(1)水分子间存在一种“氢键”(介于范德华力与化学键之间)的作用,彼此结合而形成(H2O)n。
在冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形的正四面体,通过氢键相互连接成庞大的分子晶体,其结构示意图如图(1)表示:
①1 mol冰中有______mol 氢键。
②在冰的结构中,每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接。
在冰晶体中除氢键外,还存在范德
华力(11 kJ·mol-1)。
已知冰的升华热是51 kJ·mol-1,则冰晶体中氢键的能量是________kJ ·mol-1。
③氨气极易溶于水的原因之一也与氢键有关。
请判断NH3溶于水后,形成的NH3·H2O的合理结构是
__________[填图 (2)中的序号]。
(2)图(3)折线c可以表达出第________族元素氢化物的沸点的变化规律。
两位同学对某主族元素氢化
物的沸点的变化趋势画出了两条折线a和b,你认为正确的是:________(填“a”或“b”);部分有机物的熔沸点见下表:
由这些数据你能得出的结论是:______________________,______________(至少写2条)。
【答案】 (1).2 (2).20 (3).b (4).ⅣA (5).b (6).有机物相对分子质量越大,分子间作用力越强,故沸点越高;当有机物能形成分子内氢键时,分子间作用力减弱,熔点变低 (7).当分子间能形成氢键时,分子间作用力增强,熔点升高
【解析】(1)①根据冰的结构示意图,每个H2O分子通过氢键与4个H2O分子结合,平均每个H2O分子含有氢键数目为4×错误!未找到引用源。
=2个,故1mol冰中含2mol氢键,故答案为:2;
②冰的升华热是51kJ/mol,水分子间还存在范德华力(11kJ/mol),1mol水中含有2mol氢键,升华热=
范德华力+氢键,所以冰晶体中氢键的“键能”是20kJ/mol,故答案为:20;
③NH 3溶于水后,形成的NH3•H2O中,NH3•H2O的电离方程式为NH3•H2O NH4++OH-,可知
结构中含有铵根和氢氧根的基本结构,NH3•H2O的合理结构是b,故答案为:b;
(2) 折线a和b都由有沸点先小后大,则开始物质的沸点高,与氢键有关,而a中原子序数大的氢化物
沸点高于含氢键的物质,与事实不符,故a错误,b正确;只有c曲线中的物质间没有氢键,则c为碳族元素氢化物,即折线c可以表达出第ⅣA族元素氢化物的沸点的变化规律;根据表中所给的物质可以看出:有机物的相对分子质量越大、分子间作用力越强,沸点越高,并且是当有机能形成分子内氢键时,分子间作用力减弱,熔点变低;当分子间能形成氢键时,分子间作用力增强,熔点升高,故答案为:ⅣA;b;有机物的相对分子质量越大、分子间作用力越强,故沸点越高;当有机能形成分子内氢键时,分子间作用力减弱,熔点变低或当分子间能形成氢键时,分子间作用力增强,熔点升高。