资源描述
2022全国高考真题化学汇编
化学键 分子结构与性质
一、单选题
1.(2022·湖北·高考真题)磷酰三叠氮是一种高能分子,结构简式为。下列关于该分子的说法正确的是
A.为非极性分子 B.立体构型为正四面体形
C.加热条件下会分解并放出 D.分解产物的电子式为
2.(2022·湖北·高考真题)在高温高压下可转变为具有一定导电性、高硬度的非晶态碳玻璃。下列关于该碳玻璃的说法错误的是
A.具有自范性 B.与互为同素异形体
C.含有杂化的碳原子 D.化学性质与金刚石有差异
3.(2022·湖北·高考真题)硫代碳酸钠能用于处理废水中的重金属离子,可通过如下反应制备:,下列说法正确的是
A.不能被氧化 B.溶液显碱性
C.该制备反应是熵减过程 D.的热稳定性比的高
4.(2022·湖北·高考真题)和的电荷与半径之比相近,导致两元素性质相似。下列说法错误的是
A.与都能在水中与氨形成配合物
B.和的熔点都比的低
C.和均可表现出弱酸性
D.和的氢化物都不能在酸中稳定存在
5.(2022·江苏·高考真题)少量与反应生成和。下列说法正确的是
A.的电子式为 B.的空间构型为直线形
C.中O元素的化合价为-1 D.仅含离子键
6.(2022·江苏·高考真题)下列说法正确的是
A.金刚石与石墨烯中的夹角都为
B.、都是由极性键构成的非极性分子
C.锗原子()基态核外电子排布式为
D.ⅣA族元素单质的晶体类型相同
7.(2022·辽宁·高考真题)理论化学模拟得到一种离子,结构如图。下列关于该离子的说法错误的是
A.所有原子均满足8电子结构 B.N原子的杂化方式有2种
C.空间结构为四面体形 D.常温下不稳定
8.(2022·海南·高考真题)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X、Y同周期并相邻,Y是组成水的元素之一,Z在同周期主族元素中金属性最强,W原子在同周期主族元素中原子半径最小,下列判断正确的是
A.是非极性分子
B.简单氢化物沸点:
C.Y与Z形成的化合物是离子化合物
D.X、Y、Z三种元素组成的化合物水溶液呈酸性
9.(2022·辽宁·高考真题)短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子,W简单离子在同周期离子中半径最小,Q与Z同主族。下列说法错误的是
A.X能与多种元素形成共价键 B.简单氢化物沸点:
C.第一电离能: D.电负性:
10.(2022·辽宁·高考真题)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.中含有的中子数为
B.分子中含有的键数目为
C.标准状况下,气体中数目为
D.的溶液中数目为
11.(2022·辽宁·高考真题)下列符号表征或说法正确的是
A.电离: B.位于元素周期表p区
C.空间结构:平面三角形 D.电子式:
12.(2022·北京·高考真题)高分子Y是一种人工合成的多肽,其合成路线如下。
下列说法不正确的是
A.F中含有2个酰胺基 B.高分子Y水解可得到E和G
C.高分子X中存在氢键 D.高分子Y的合成过程中进行了官能团保护
13.(2022·河北·高考真题)溶液可作为替代氟利昂的绿色制冷剂。合成工艺流程如下:
下列说法错误的是
A.还原工序逸出的用溶液吸收,吸收液直接返回还原工序
B.除杂工序中产生的滤渣可用煤油进行组分分离
C.中和工序中的化学反应为
D.参与反应的为1∶1∶1
14.(2022·北京·高考真题)利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。
装置示意图
序号
电解质溶液
实验现象
①
阴极表面有无色气体,一段时间后阴极表面有红色固体,气体减少。经检验电解液中有
②
阴极表面未观察到气体,一段时间后阴极表面有致密红色固体。经检验电解液中无元素
下列说法不正确的是A.①中气体减少,推测是由于溶液中减少,且覆盖铁电极,阻碍与铁接触
B.①中检测到,推测可能发生反应:
C.随阴极析出,推测②中溶液减少,平衡逆移
D.②中生成,使得比①中溶液的小,缓慢析出,镀层更致密
15.(2022·山东·高考真题)、属于第三代半导体材料,二者成键结构与金刚石相似,晶体中只存在键、键。下列说法错误的是
A.的熔点高于 B.晶体中所有化学键均为极性键
C.晶体中所有原子均采取杂化 D.晶体中所有原子的配位数均相同
16.(2022·湖南·高考真题)下列说法错误的是
A.氢键,离子键和共价键都属于化学键
B.化学家门捷列夫编制了第一张元素周期表
C.药剂师和营养师必须具备化学相关专业知识
D.石灰石是制造玻璃和水泥的主要原料之一
二、多选题
17.(2022·海南·高考真题)已知,的酸性比强。下列有关说法正确的是
A.HCl的电子式为 B.Cl-Cl键的键长比I-I键短
C.分子中只有σ键 D.的酸性比强
三、填空题
18.(2022·浙江·高考真题)回答下列问题:
(1)乙醇的挥发性比水的强,原因是_______。
(2)金属氢化物是应用广泛的还原剂。KH的还原性比NaH的强,原因是_______。
19.(2022·浙江·高考真题)回答下列问题:
(1)两种有机物的相关数据如表:
物质
HCON(CH3)2
HCONH2
相对分子质量
73
45
沸点/℃
153
220
HCON(CH3)2的相对分子质量比HCONH2的大,但其沸点反而比HCONH2的低,主要原因是______。
(2)四种晶体的熔点数据如表:
物质
CF4
SiF4
BF3
AlF3
熔点/℃
-183
-90
-127
>1000
CF4和SiF4熔点相差较小,BF3和AlF3熔点相差较大,原因是______。
四、实验题
20.(2022·湖北·高考真题)高技术领域常使用高纯试剂。纯磷酸(熔点为,易吸潮)可通过市售85%磷酸溶液减压蒸馏除水、结晶除杂得到,纯化过程需要严格控制温度和水分,温度低于易形成(熔点为),高于则发生分子间脱水生成焦磷酸等。某兴趣小组为制备磷酸晶体设计的实验装置如下(夹持装置略):
回答下列问题:
(1)A的名称是___________。B的进水口为___________(填“a”或“b”)。
(2)的作用是___________。
(3)空气流入毛细管的主要作用是防止___________,还具有搅拌和加速水逸出的作用。
(4)升高温度能提高除水速度,实验选用水浴加热的目的是___________。
(5)磷酸易形成过饱和溶液,难以结晶,可向过饱和溶液中加入___________促进其结晶。
(6)过滤磷酸晶体时,除了需要干燥的环境外,还需要控制温度为___________(填标号)。
A. B. C.
(7)磷酸中少量的水极难除去的原因是___________。
五、结构与性质
21.(2022·河北·高考真题)含及S的四元半导体化合物(简写为),是一种低价、无污染的绿色环保型光伏材料,可应用于薄膜太阳能电池领域。回答下列问题:
(1)基态S原子的价电子中,两种自旋状态的电子数之比为_______。
(2)Cu与Zn相比,第二电离能与第一电离能差值更大的是_______,原因是_______。
(3)的几何构型为_______,其中心离子杂化方式为_______。
(4)将含有未成对电子的物质置于外磁场中,会使磁场强度增大,称其为顺磁性物质,下列物质中,属于顺磁性物质的是_______(填标号)。
A. B. C. D.
(5)如图是硫的四种含氧酸根的结构:
根据组成和结构推断,能在酸性溶液中将转化为的是_______(填标号)。理由是_______。
本题暂无(6)问
22.(2022·北京·高考真题)失水后可转为,与可联合制备铁粉精和。
I.结构如图所示。
(1)价层电子排布式为___________。
(2)比较和分子中的键角大小并给出相应解释:___________。
(3)与和的作用分别为___________。
II.晶胞为立方体,边长为,如图所示。
(4)①与紧邻的阴离子个数为___________。
②晶胞的密度为___________ 。
(5)以为燃料,配合可以制备铁粉精和。结合图示解释可充分实现能源和资源有效利用的原因为___________。
23.(2022·海南·高考真题)以、ZnO等半导体材料制作的传感器和芯片具有能耗低、效率高的优势。回答问题:
(1)基态O原子的电子排布式_______,其中未成对电子有_______个。
(2)Cu、Zn等金属具有良好的导电性,从金属键的理论看,原因是_______。
(3)酞菁的铜、锌配合物在光电传感器方面有着重要的应用价值。酞菁分子结构如下图,分子中所有原子共平面,所有N原子的杂化轨道类型相同,均采取_______杂化。邻苯二甲酸酐()和邻苯二甲酰亚胺()都是合成酞菁的原料,后者熔点高于前者,主要原因是_______。
(4)金属Zn能溶于氨水,生成以氨为配体,配位数为4的配离子,Zn与氨水反应的离子方程式为_______。
(5)ZnO晶体中部分O原子被N原子替代后可以改善半导体的性能,Zn-N键中离子键成分的百分数小于Zn-O键,原因是_______。
(6)下图为某ZnO晶胞示意图,下图是若干晶胞无隙并置而成的底面O原子排列局部平面图。为所取晶胞的下底面,为锐角等于60°的菱形,以此为参考,用给出的字母表示出与所取晶胞相邻的两个晶胞的底面_______、_______。
24.(2022·广东·高考真题)硒()是人体必需微量元素之一,含硒化合物在材料和药物领域具有重要应用。自我国科学家发现聚集诱导发光()效应以来,在发光材料、生物医学等领域引起广泛关注。一种含的新型分子的合成路线如下:
(1)与S同族,基态硒原子价电子排布式为_______。
(2)的沸点低于,其原因是_______。
(3)关于I~III三种反应物,下列说法正确的有_______。
A.I中仅有键
B.I中的键为非极性共价键
C.II易溶于水
D.II中原子的杂化轨道类型只有与
E.I~III含有的元素中,O电负性最大
(4)IV中具有孤对电子的原子有_______。
(5)硒的两种含氧酸的酸性强弱为_______(填“>”或“<”)。研究发现,给小鼠喂食适量硒酸钠()可减轻重金属铊引起的中毒。的立体构型为_______。
(6)我国科学家发展了一种理论计算方法,可利用材料的晶体结构数据预测其热电性能,该方法有助于加速新型热电材料的研发进程。化合物X是通过该方法筛选出的潜在热电材料之一,其晶胞结构如图1,沿x、y、z轴方向的投影均为图2。
①X的化学式为_______。
②设X的最简式的式量为,晶体密度为,则X中相邻K之间的最短距离为_______(列出计算式,为阿伏加德罗常数的值)。
25.(2022·山东·高考真题)研究笼形包合物结构和性质具有重要意义。化学式为的笼形包合物四方晶胞结构如图所示(H原子未画出),每个苯环只有一半属于该晶胞。晶胞参数为。回答下列问题:
(1)基态原子的价电子排布式为_______,在元素周期表中位置为_______。
(2)晶胞中N原子均参与形成配位键,与的配位数之比为_______;_______;晶胞中有d轨道参与杂化的金属离子是_______。
(3)吡啶()替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知吡啶中含有与苯类似的大键、则吡啶中N原子的价层孤电子对占据_______(填标号)。
A.2s轨道 B.2p轨道 C.sp杂化轨道 D.sp2杂化轨道
(4)在水中的溶解度,吡啶远大于苯,主要原因是①_______,②_______。
(5)、、的碱性随N原子电子云密度的增大而增强,其中碱性最弱的是_______。
26.(2022·全国·高考真题)卤素单质及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)氟原子激发态的电子排布式有_______,其中能量较高的是_______。(填标号)
a. b. c. d.
(2)①一氯乙烯分子中,C的一个_______杂化轨道与Cl的轨道形成_______键,并且Cl的轨道与C的轨道形成3中心4电子的大键。
②一氯乙烷、一氯乙烯、一氯乙炔分子中,键长的顺序是_______,理由:(ⅰ)C的杂化轨道中s成分越多,形成的键越强;(ⅱ)_______。
(3)卤化物受热发生非氧化还原反应,生成无色晶体X和红棕色液体Y。X为_______。解释X的熔点比Y高的原因_______。
(4)晶体中离子作体心立方堆积(如图所示),主要分布在由构成的四面体、八面体等空隙中。在电场作用下,不需要克服太大的阻力即可发生迁移。因此,晶体在电池中可作为_______。
已知阿伏加德罗常数为,则晶体的摩尔体积_______(列出算式)。
27.(2022·湖南·高考真题)铁和硒()都是人体所必需的微量元素,且在医药、催化、材料等领域有广泛应用,回答下列问题:
(1)乙烷硒啉(Ethaselen)是一种抗癌新药,其结构式如下:
①基态原子的核外电子排布式为_______;
②该新药分子中有_______种不同化学环境的C原子;
③比较键角大小:气态分子_______离子(填“>”“<”或“=”),原因是_______。
(2)富马酸亚铁是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示:
①富马酸分子中键与键的数目比为_______;
②富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为_______。
(3)科学家近期合成了一种固氮酶模型配合物,该物质可以在温和条件下直接活化,将转化为,反应过程如图所示:
①产物中N原子的杂化轨道类型为_______;
②与互为等电子体的一种分子为_______(填化学式)。
(4)钾、铁、硒可以形成一种超导材料,其晶胞在xz、yz和xy平面投影分别如图所示:
①该超导材料的最简化学式为_______;
②Fe原子的配位数为_______;
③该晶胞参数、。阿伏加德罗常数的值为,则该晶体的密度为_______(列出计算式)。
参考答案
1.C
【详解】A.磷酰三叠氮分子不是对称结构,分子中的正负电荷重心是不重合的,是极性分子,A项错误;
B.磷酰三叠氮分子含有三个P-N键及一个P=O双键,则立体构型为四面体构型,B项错误;
C.磷酰三叠氮是一种高能分子,加热条件下会分解并放出,C项正确;
D.为共价化合物,则电子式为,D项错误;
答案选C。
2.A
【详解】A.自范性是晶体的性质,碳玻璃为非晶态,所以没有自范性,A错误;
B.碳玻璃和均是由碳元素形成的不同的单质,所以是同素异形体,B正确;
C.碳玻璃具有高硬度,与物理性质金刚石类似,因而结构具有一定的相似性,所以含有杂化的碳原子形成化学键,C正确;
D.金刚石与碳玻璃属于同素异形体,性质差异主要表现在物理性质上,化学性质上也有着活性的差异,D正确;
故选A。
3.B
【详解】A. 中硫元素为-2价,还原性比较强,能被氧化,故A错误;
B. 类比溶液,O与S同主族,可知溶液显碱性,故B正确;
C. 由反应方程式可知,固体与液体反应制备了硫化氢气体,故该制备反应是熵增过程,故C错误;
D. S的原子半径比O大,故C=S键长比C=O键长长,键能小,故的热稳定性比的低,故D错误;
故选B。
4.A
【详解】A.半径小,不能容纳6个氮原子和它配位,则不能在水中与氨形成配合物,A项错误;
B.和属于分子晶体,而属于离子晶体,则和的熔点都比的低,B项正确;
C.和均为两性氢氧化物,则均可表现出弱酸性,C项正确;
D.和的氢化物与酸反应,生成对应的盐和氢气,则都不能在酸中稳定存在,D项正确;
答案选A。
5.C
【详解】A.过氧化钠是离子化合物,电子式是,A错误;
B.中氧原子的成键电子对是2,孤电子对是2,根据价层电子对为4,根据价层电子对互斥理论,其空间构型为V形,B错误;
C.中H显+1价,根据正负化合价为0,可计算出O的化合价为-1,C正确;
D.中O和H之间是共价键,D错误;
故选C。
6.B
【详解】A.金刚石中的碳原子为正四面体结构,夹角为109°28′,故A错误;
B.的化学键为Si-H,为极性键,为正四面体,正负电荷中心重合,为非极性分子;的化学键为Si-Cl,为极性键,为正四面体,正负电荷中心重合,为非极性分子,故B正确;
C.锗原子()基态核外电子排布式为[Ar]3d10,故C错误;
D.ⅣA族元素中的碳元素形成的石墨为混合晶体,而硅形成的晶体硅为原子晶体,故D错误;
故选B。
7.B
【详解】A.由的结构式可知,所有N原子均满足8电子稳定结构,A正确;
B.中心N原子为杂化,与中心N原子直接相连的N原子为杂化,与端位N原子直接相连的N原子为杂化,端位N原子为杂化,则N原子的杂化方式有3种,B错误;
C.中心N原子为杂化,则其空间结构为四面体形,C正确;
D.中含叠氨结构(),常温下不稳定,D正确;
故答案选B。
8.C
【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Y同周期并相邻,且Y是组成水的元素之一,则Y为O元素,X为N元素,Z在同周期主族元素中金属性最强,则Z为Na元素,W原子在同周期主族元素中原子半径最小,则W为Cl元素,据此分析解答。
【详解】A.由分析,X为N元素,W为Cl元素,NCl3分子的空间构型为三角锥形,其正负电荷的中心不重合,属于极性分子,A错误;
B.H2O和NH3均含有氢键,但H2O分子形成的氢键更多,故沸点H2O>NH3,B错误;
C.Y为O元素,Z为Na元素,两者形成的化合物为Na2O、Na2O2均为离子化合物,C正确;
D.N、O、Na三种元素组成的化合物NaNO3呈中性、NaNO2呈碱性,D错误;
答案选C。
9.B
【分析】短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大,W简单离子在同周期离子中半径最小,说明W为第三周期元素Al。短周期元素的基态原子中有两个单电子,可分类讨论:①为第二周期元素时,最外层电子排布为2s22p2或2s22p4,即C或O;②为第三周期元素时,最外层电子排布为3s23p2或3s23p4,即Si或S。Q与Z同主族,结合原子序数大小关系可知,则X、Z、Q分别为C、O和S,则Y为N。
【详解】A.X为C,能与多种元素(H、O、N、P、S等)形成共价键,A正确;
B.Z和Q形成的简单氢化物为H2O和H2S,由于H2O分子间能形成氢键,故H2O沸点高于H2S,B错误;
C.Y为N,Z为O,N的最外层p轨道电子为半充满结构,比较稳定,故其第一电离能比O大,C正确;
D.W为Al,Z为O,O的电负性更大,D正确;
故选B。
10.A
【详解】A.1个原子中含有10个中子,的物质的量为,故中含有中子的物质的量为,中子数为,故A正确;
B.乙烯分子的结构式为,1个乙烯分子中含有5个键, 的物质的量为,所以分子中含有的键数目为,B错误;
C.是共价化合物,分子中不存在,故C错误;
D.没有给出溶液的体积,无法计算的溶液中的数目,故D错误;
选A。
11.C
【详解】A.是二元弱酸,电离分步进行,其一级电离方程式为,A错误;
B.基态原子的价电子排布式是,最后一个电子填充在s能级,位于元素周期表s区,B错误;
C.中心碳原子的价层电子对数为,故其空间结构为平面三角形,C正确;
D.是离子化合物,电子式为,D错误;
故答案选C。
12.B
【详解】A.由结构简式可知,F中含有2个酰胺基,故A正确,
B.由结构简式可知,高分子Y一定条件下发生水解反应生成 和,故B错误;
C.由结构简式可知,高分子X中含有的酰胺基能形成氢键,故C正确;
D.由结构简式可知,E分子和高分子Y中都含有氨基,则高分子Y的合成过程中进行了官能团氨基的保护,故D正确;
故选B。
13.A
【分析】由流程可知,氢溴酸中含有少量的溴,加入硫化钡将溴还原生成溴化钡和硫,再加入硫酸除杂,得到的滤渣为硫酸钡和硫;加入碳酸锂进行中和,得到的溴化锂溶液经浓缩等操作后得到产品溴化锂。
【详解】A.还原工序逸出的Br2用NaOH溶液吸收,吸收液中含有溴化钠和次溴酸钠等物质,若直接返回还原工序,则产品中会有一定量的溴化钠,导致产品的纯度降低,A说法错误;
B.除杂工序中产生的滤渣为硫酸钡和硫,硫属于非极性分子形成的分子晶体,而硫酸钡属于离子晶体,根据相似相溶原理可知,硫可溶于煤油,而硫酸钡不溶于煤油,因此可用煤油进行组分分离,B说法正确;
C.中和工序中,碳酸锂和氢溴酸发生反应生成溴化锂、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为 Li2CO3+2HBr=CO2↑ +2LiBr +H2O,C说法正确;
D.根据电子转化守恒可知,溴和硫化钡反应时物质的量之比为1:1;根据硫酸钡的化学组成及钡元素守恒可知,n(BaS):n(H2SO4)为1:1,因此,参与反应的n(Br2): n(BaS):n(H2SO4)为1:1:1,D说法正确;
综上所述,本题选A。
14.C
【分析】由实验现象可知,实验①时,铁做电镀池的阴极,铁会先与溶液中的氢离子、铜离子反应生成亚铁离子、氢气和铜,一段时间后,铜离子在阴极失去电子发生还原反应生成铜;实验②中铜离子与过量氨水反应生成四氨合铜离子,四氨合铜离子在阴极得到电子缓慢发生还原反应生成铜,在铁表面得到比实验①更致密的镀层。
【详解】A.由分析可知,实验①时,铁会先与溶液中的氢离子、铜离子反应,当溶液中氢离子浓度减小,反应和放电生成的铜覆盖铁电极,阻碍氢离子与铁接触,导致产生的气体减少,故A正确;
B.由分析可知,实验①时,铁做电镀池的阴极,铁会先与溶液中的氢离子、铜离子反应生成亚铁离子、氢气和铜,可能发生的反应为,故B正确;
C.由分析可知,四氨合铜离子在阴极得到电子缓慢发生还原反应生成铜,随阴极析出铜,四氨合铜离子浓度减小,平衡向正反应方向移动,故C错误;
D.由分析可知,实验②中铜离子与过量氨水反应生成四氨合铜离子,四氨合铜离子在阴极得到电子缓慢发生还原反应生成铜,在铁表面得到比实验①更致密的镀层,故D正确;
故选C。
15.A
【分析】Al和Ga均为第ⅢA元素,N属于第ⅤA元素,AlN、GaN的成键结构与金刚石相似,则其为共价晶体,且其与金刚石互为等电子体,等电子体之间的结构和性质相似。AlN、GaN晶体中,N原子与其相邻的原子形成3个普通共价键和1个配位键。
【详解】A.因为AlN、GaN为结构相似的共价晶体,由于Al原子的半径小于Ga,N—Al的键长小于N—Ga的,则N—Al的键能较大,键能越大则其对应的共价晶体的熔点越高,故GaN的熔点低于AlN,A说错误;
B.不同种元素的原子之间形成的共价键为极性键,故两种晶体中所有化学键均为极性键,B说法正确;
C.金刚石中每个C原子形成4个共价键(即C原子的价层电子对数为4),C原子无孤电子对,故C原子均采取sp3杂化;由于AlN、GaN与金刚石互为等电子体,则其晶体中所有原子均采取sp3杂化,C说法正确;
D.金刚石中每个C原子与其周围4个C原子形成共价键,即C原子的配位数是4,由于AlN、GaN与金刚石互为等电子体,则其晶体中所有原子的配位数也均为4,D说法正确。
综上所述,本题选A。
16.A
【详解】A.离子键和共价键都属于化学键,氢键属于分子间作用力,A说法错误;
B.第一张元素周期表是俄国化学家门捷列夫编制的,B说法正确;
C.药剂师和营养师的工作分别与药剂和营养物质有关,因此必须具备相关的化学专业知识才能胜任相关工作,C说法正确;
D.制造玻璃的主要原料是石灰石、石英和纯碱,制造水泥的主要原料是石灰石和黏土,D说法正确;
综上所述,本题选A。
17.BD
【详解】A.HCl为共价化合物,H原子和Cl原子间形成共用电子对,其电子式为,A错误;
B.原子半径Cl<I,故键长:Cl—Cl<I—I,B正确;
C.CH3COOH分子中,羧基的碳氧双键中含有π键,C错误;
D.电负性Cl>I,-Cl能使-COOH上的H原子具有更大的活动性,因此ClCH2COOH的酸性比ICH2COOH强,D正确;
答案选BD。
18.(1)乙醇分子间形成氢键的数量比水分子间形成氢键的数量少,分子间作用力小
(2)Na+半径小于K+,Na+与H—的离子键作用强,H—更难失电子,还原性更弱
【解析】(1)乙醇和水均可形成分子晶体,且其均可形成分子间氢键,但是,水分子中的2个H均可参与形成氢键,而乙醇分子中只有羟基上的1个H可以参与形成氢键,故水分子间形成氢键的数量较多,水分子间的作用力较大,水的沸点较高而乙醇的沸点较低。因此,乙醇的挥发性比水的强的原因是:乙醇分子间形成氢键的数量比水分子间形成氢键的数量少,分子间作用力小。
(2)KH和NaH均可形成离子晶体,Na+半径小于K+,故NaH的晶格能较大,Na+与H—的离子键作用较强,其中的H—更难失电子、还原性更弱,因此,KH的还原性比NaH的强的原因是:Na+半径小于K+,Na+与H—的离子键作用强,H—更难失电子,还原性更弱。
19.(1)HCON(CH3)2分子间只有一般的分子间作用力,HCONH2分子间存在氢键,破坏一般的分子间作用力更容易,所以沸点低。
(2)CF4和SiF4都是分子晶体,结构相似,分子间作用力相差较小,所以熔点相差较小;BF3通过分子间作用力形成分子晶体,AlF3通过离子键形成离子晶体,破坏离子键需要能量多得多,所以熔点相差较大。
【解析】(1)HCON(CH3)2分子间只有一般的分子间作用力,HCONH2分子间存在氢键,破坏一般的分子间作用力更容易,所以沸点低;
(2)CF4和SiF4都是分子晶体,结构相似,分子间作用力相差较小,所以熔点相差较小;BF3通过分子间作用力形成分子晶体,AlF3通过离子键形成离子晶体,破坏离子键需要能量多得多,所以熔点相差较大。
【点睛】比较分子晶体的熔沸点,需要考虑分子间是否存在氢键,若存在分子间氢键,则分子的熔沸点较高。
20.(1) 圆底烧瓶 b
(2)干燥气体
(3)防止暴沸
(4)使溶液受热均匀
(5)磷酸晶体
(6)B
(7)磷酸可与水分子间形成氢键
【分析】空气通过氯化钙除水,经过安全瓶后通过浓硫酸除水,然后通过五氧化二磷,干燥的空气流入毛细管对烧瓶中的溶液进行搅拌,同时还具有加速水逸出和防止溶液沿毛细管上升的作用,将85%磷酸溶液进行减压蒸馏除水、结晶除杂得到纯磷酸。
(1)由仪器构造可知,仪器A为圆底烧瓶,仪器B为直形冷凝管,泠凝水应从b口近、a口出,形成逆流冷却,使冷却效果更好。
(2)纯磷酸制备过程中要严格控制温度和水分,因此五氧化二磷的作用为干燥气体。
(3)空气流入毛细管可以对烧瓶中的溶液防止暴沸,同时还具有加速水逸出和防止溶液沿毛细管上升的作用。
(4)升高温度能提高除水速度,而纯磷酸制备过程中要严格控制温度,水浴加热可以避免直接加热造成的过度剧烈与温度的不可控性,使溶液受热均匀。
(5)过饱和溶液暂时处于亚稳态,当加入一些固体的晶体或晃动时可使此状态失去平衡,过多的溶质就会结晶,因此可向磷酸的过饱和溶液中加入磷酸晶体促进其结晶。
(6)纯磷酸纯化过程中,温度低于易形成(熔点为),高于则发生分子间脱水生成焦磷酸,纯磷酸的熔点为42℃,因此过滤磷酸晶体时,除了需要干燥的环境外,还需要控制温度为30∼42℃,这个区间内答案选B。
(7)磷酸的结构式为:,分子中含羟基,可与水分子间形成氢键,因此磷酸中少量的水极难除去。
21.(1)1:2##2:1
(2) Cu Cu的第二电离能失去的是3d10的电子,第一电离能失去的是4s1电子,Zn的第二电离能失去的是4s1的电子,第一电离能失去的是4s2电子,3d10电子处于全充满状态,其与4s1电子能量差值更大
(3) 三角锥形
sp3杂化
(4)B
(5) D D中含有-1价的O,易被还原,具有强氧化性,能将Mn2+转化为MnO
【解析】(1)基态S的价电子排布是3s23p4,根据基态原子电子排布规则,两种自旋状态的电子数之比为:1:2或2:1;
(2)Cu的第二电离能失去的是3d10的电子,第一电离能失去的是4s1电子,Zn的第二电离能失去的是4s1的电子,第一电离能失去的是4s2电子,3d10电子处于全充满状态,其与4s1电子能量差值更大;
(3)Sn是ⅣA族元素,SnCl的中心离子Sn2+价层电子对数为3+,有1对孤电子对,中心离子是sp3杂化,SnCl的几何构型是三角锥形;
(4)根据题意,具有顺磁性物质含有未成对电子。A.[Cu(NH3)2]Cl各原子核外电子均已成对,不符合题意;B.[Cu(NH3)4]SO4中的Cu2+外围电子排布是3d9,有未成对电子,符合题意;C.[Zn(NH3)4]SO4各原子核外电子均已成对,不符合题意;D.Na2[Zn(OH)] 各原子核外电子均已成对,不符合题意;故答案选B。
(5)Mn2+转化为MnO需要氧化剂,且氧化性比MnO的强,由SO2使KMnO4溶液褪色可知H2SO4的氧化性弱于MnO,故A不符合;B、C中的S化合价比H2SO4低,氧化性更弱,故B、C均不符合;D中含有-1价的O,易被还原,具有强氧化性,能将Mn2+转化为MnO,故D符合。
22.(1)3d6
(2)SO的键角大于H2O,SO中S原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0,离子的空间构型为正四面体形,H2O分子中O原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2,分子的空间构型为V形
(3)配位键、氢键
(4) 6 ×1021
(5)由图可知,FeS2与O2生成FexOy的反应为放热反应,FeSO4·H2O分解生成FexOy的反应为吸热反应,放热反应放出的热量有利于吸热反应的进行,有利于反应生成的SO3与H2O反应生成H2SO4
【解析】(1)铁元素的原子序数为26,基态亚铁离子的价电子排布式为3d6,故答案为:3d6;
(2)硫酸根离子中硫原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0,离子的空间构型为正四面体形,水分子中氧原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2,分子的空间构型为V形,所以硫酸根离子的键角大于水分子,故答案为:SO的键角大于H2O,SO中S原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0,离子的空间构型为正四面体形,H2O分子中O原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2,分子的空间构型为V形;
(3)由图可知,具有空轨道的亚铁离子与水分子中具有孤对电子的氧原子形成配位键,硫酸根离子与水分子间形成氢键,故答案为:配位键;氢键;
(4)①由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点的亚铁离子与位于棱上的阴离子S离子间的距离最近,则亚铁离子紧邻的阴离子个数为6,故答案为:6;
②由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点和面心的亚铁离子个数为8×+6×=4,位于棱上和体心的S离子个数为12×+1=4,设晶体的密度为dg/cm3,由晶胞的质量公式可得:==10—21a3d,解得d=×1021,故答案为:×1021;
(5)由图可知,FeS2与O2生成FexOy的反应为放热反应,FeSO4·H2O分解生成FexOy的反应为吸热反应,放热反应放出的热量有利于吸热反应的进行,有利于反应生成的SO3与H2O反应生成H2SO4,所以以FeS2为燃料,配合FeSO4·H2O可以制备铁粉精和H2SO4可充分实现能源和资源有效利用,故答案为:由图可知,FeS2与O2生成FexOy的反应为放热反应,FeSO4·H2O分解生成FexOy的反应为吸热反应,放热反应放出的热量有利于吸热反应的进行,有利于反应生成的SO3与H2O反应生成H2SO4。
23.(1) 1s22s22p4或[He]2s22p4 2
(2)自由电子在外加电场中作定向移动
(3) sp2 两者均为分子晶体,后者能形成分子间氢键,使分子间作用力增大,熔点更高
(4)Zn+4NH3+2H2O=[Zn(NH3)4]2++2OH-+H2↑
(5)电负性O>N,O对电子的吸引能力更强,Zn和O更易形成离子键
(6) ▱cdhi ▱bcfe
【解析】(1)O为8号元素,其基态O原子核外有8个电子,因此基态O原子的电子排布式为1s22s22p4或[He]2s22p4,其2p轨道有2个未成对电子,即O原子有2个未成对电子;
(2)由于金属的自由电子可在外加电场中作定向移动,因此Cu、Zn等金属具有良好的导电性;
(3)根据结构式可知,N原子以双键或以NH三键的形式存在,故N原子的杂化方式均为sp2,由于邻苯二甲酸酐和邻苯二甲酰亚胺均为分子晶体,而后者能形成分子间氢键,使分子间作用力增大,因此熔点更高;
(4)金属Zn与氨水反应可生成[Zn(NH3)4](OH)2和H2,反应的离子方程式为Zn+4NH3+2H2O=[Zn(NH3)4]2++2OH-+H2↑;
(5)由于电负性O>N,O对电子的吸引能力更强,Zn和O更易形成离子键,因此Zn—N键中离子键成分的百分数小于Zn—O键;
(6)根据晶胞示意图,一个晶胞中8个O原子位于晶胞的顶点,1个O原子位于晶胞体内,4个Zn原子位于晶胞的棱上,1个Zn原子位于晶胞体内,棱上的3个Zn原子和体内的Zn原子、O原子形成四面体结构,则于其相邻的晶胞与该晶胞共用bc和cd,结合晶胞平移原则可知相邻的两个晶胞的底面为cdhi和bcfe。
24.(1)4s24p4
(2)两者都是分子晶体,由于水存在分子间氢键,沸点高
(3)BDE
(4)O、Se
(5) > 正四面体形
(6) K2SeBr6
【解析】(1)基态硫原子价电子排布式为3s23p4,与S同族,Se为第四周期元素,因此基态硒原子价电子排布式为4s24p4;故答案为:4s24p4。
(2)的沸点低于,其原因是两者都是分子晶体,由于水存在分子间氢键,沸点高;故答案为:两者都是分子晶体,由于水存在分子间氢键,沸点高。
(3)A.I中有键,还有大π键,故A错误;B.Se−Se是同种元素,因此I中的键为非极性共价键,故B正确;C.烃都是难溶于水,因此II难溶于水,故C错误;D.II中苯环上的碳原子和碳碳双键上的碳原子杂化类型为sp2,碳碳三键上的碳原子杂化类型为sp,故D正确;E.根据同周期从左到右电负性逐渐增大,同主族从上到下电负性逐渐减小,因此I~III含有的元素中,O电负性最大,故E正确;综上所述,答案为:BDE。
(4)根据题中信息IV中O、Se都有孤对电子,碳、氢、硫都没有孤对电子;故答案为:O、Se。
(5)根据非羟基氧越多,酸性越强,因此硒的两种含氧酸的酸性强弱为>。中Se价层电子对数为,其立体构型为正四面体形;故答案为:>;正四面体形。
(6)①根据晶胞结构得到K有8个,有,则X的化学式为K2SeBr6;故答案为:K2SeBr6。
②设X的最简式的式量为,晶体密度为,设晶胞参数为anm,得到,解得,X中相邻K之间的最短距离为晶胞参数的一半即;故答案为:。
25.(1) 3d84s2 第4周期第VIII族
(2) 2:3 2:1:1 Zn2+、Ni2+
(3)D
(4) 吡啶能与H2O分子形成分子间氢键 吡啶和H2O均为极性
展开阅读全文