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文档简介
高三化学一轮复习基础练习——分子间作用力与物质的性质一、单选题1.X、Y、Z、W四种短周期元素位于三个不同的周期,且原子序数依次增大。它们能形成结构如图所示的分子,下列推断错误的是()A.X、Z原子之间形成的是极性共价键B.气态氢化物的沸点:W>ZC.右图分子中Y满足最外层8电子稳定结构D.最高价含氧酸的酸性:W>Y2.我国科学家利用高分辨原子力显微镜技术,首次拍摄到质子在水层中的原子级分辨图像,发现两种结构的水合质子,其中一种结构如图所示。下列有关该水合质子的说法正确的是A.化学式为 B.氢、氧原子都处于同一平面C.氢、氧原子间均以氢键结合 D.图中所有键角都相同3.下列物理性质的递变规律中正确的是()A.密度:B.沸点:新戊烷>异戊烷>正戊烷C.沸点:丙三醇>乙二醇>乙醇D.沸点:溴乙烷>甲醛>乙醇4.下列说法中错误的是()A.根据水的沸点高于氟化氢,推断分子间氢键数目:B.根据推电子基团种类不同,推断酸性:C.根据核外电子数不同,推断核外电子空间运动状态种类:D.根据中心原子电负性不同,推断键角:5.、下,①②下列说法错误的是A.液态水变为水蒸气破坏的是分子间作用力B.水分解为氢气和氧气,断键吸收的总能量大于成键放出的总能量C.标准状况下,水中含共用电子对总数约为D.、下,6.下列说法正确的是()A.冰和水晶都是分子晶体B.原子晶体一定是共价化合物C.某物质固态时不导电但在熔融状态下能导电,则该物质中一定含有离子键D.干冰是分子晶体,其溶于水生成碳酸的过程只需克服分子间作用力7.下列“类比”合理的是()A.常温下,Zn和浓硫酸反应可以得到SO2,则常温下Al和浓硫酸反应也可以得到SO2B.H2O的沸点比H2S的沸点高,则CH4的沸点比SiH4的沸点高C.乙烯使溴水褪色发生加成反应,则乙烯使酸性高锰酸钾褪色也发生加成反应D.加热条件下,和能直接化合生成,则加热条件下和也能直接化合生成8.“冰面为什么滑?”,这与冰层表面的结构有关(如图)。下列有关说法错误的是()A.由于氢键的存在,水分子的稳定性强,高温下也很难分解B.第一层固态冰中,水分子间通过氢键形成空间网状结构C.第二层“准液体"中,水分子间形成氢键的机会比固态冰中少D.当高于一定温度时,“准液体”中的水分子与下层冰之间形成的氢键断裂,产生“流动性的水分子”,使冰面变滑9.周期表中IIIA族元素及其化合物应用广泛。硼熔点很高,其硬度仅次于金刚石,单质硼可以溶于热的浓硝酸生成硼酸(H3BO3),硼酸是有重要用途的一元弱酸,能溶于水,可用作防腐剂;硼烷(B2H6,常温下为气态)是一种潜在的高能燃料,在O2中完全燃烧生成B2O3固体和液态水,燃烧热为2165kJ•mol-1;氨硼烷(H3NBH3)是最具潜力的储氢材料之一,与硼烷的相对分子质量相近,但沸点却比硼烷高得多;BF3是石油化工的重要催化剂;Al2O3熔点很高,是两性氧化物,可溶于强酸、强碱;砷化镓(GaAs)是一种新型化合物半导体材料。下列说法正确的是()A.H3NBH3分子间存在氢键B.BF3是由极性键构成的极性分子C.镓原子(31Ga)基态原子核外电子排布式为4s24p1D.IIIA族元素单质的晶体类型相同10.2021年诺贝尔化学奖颁给了“在不对称催化方面”做出贡献的两位科学家。脯氨酸(结构如图)可参与诱导不对称催化反应,下列关于脯氨酸的说法错误的是A.既可以与酸反应,又可以与碱反应B.饱和碳原子上的一氯代物有3种C.能形成分子间氢键和分子内氢键D.与互为同分异构体11.(三氟化硼)熔点-127℃,沸点-100℃,水解生成(硼酸,结构如图)和(氟硼酸),与氨气相遇立即生成白色的(氨合三氟化硼)固体。下列说法错误的是A.和中心硼原子杂化方式不同B.晶体含有6mol氢键C.显酸性原因:D.结构式为12.下列说法中,正确的是()A.共价化合物中一定不含离子键B.同位素之间的相互转化可能是化学变化C.分子间作用力越大,分子的热稳定性就越强D.微粒的空间构型:水分子---直线形,氨分子--三角锥形13.下列有关物质的性质的比较,错误的是()A.键角: B.沸点:C.熔点:二氧化硅>干冰 D.酸性:14.碳氮硫共脱除工艺可以协同除去工业废水中的S2-、NO和CH3COO-,过程如图所示。已知:成键原子共平面,每个原子能提供一个相互平行的p轨道且p轨道电子数小于参加成键的p轨道数的两倍时可形成离域π键。下列说法错误的是A.N2和CO2都是非极性分子B.NO和NO的空间构型相同C.NO中存在离域π键D.冰醋酸中CH3COOH分子间存在范德华力和氢键15.下列各组物质性质的比较,结论正确的是()A.物质的沸点:HF<HCl B.物质的硬度:金刚石<晶体硅C.分子的还原性:CH4<SiH4 D.分子的热稳定性:NH3<PH316.X、Y、Z、W是处于不同周期的前四周期常见元素,原子序数依次递增。Y原子最外层电子数是周期序数的3倍,基态z原子核外s能级与p能级电子数之比为。由上述元素组成的物质转化关系如图所示,其中m、n、q为单质,其它为化合物,甲具有磁性,丙为二元强酸。下列说法错误的是()A.乙与丁反应物质的量之比为B.乙分子构型为Ⅴ型C.丙分子间可形成氢键D.向戊中通入n可生成丁17.我国科学家提出用CO2置换可燃冰(mCH4·nH2O)中CH4的设想,置换过程如图所示,下列说法正确的是()A.E代表CO2,F代表CH4B.笼状结构中水分子间主要靠氢键结合C.CO2置换出CH4的过程是化学变化D.CO2可置换可燃冰中所有的CH4分子18.下列说法正确的是A.H2O、H2S、H2Se的分子间作用力依次增大B.SiO2和晶体硅都是共价化合物,都是共价晶体C.NaOH和K2SO4的化学键类型和晶体类型相同D.NaHSO4加热熔化时破坏了该物质中的离子键和共价键19.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素;Z的原子序数为X的2倍;X、Y、Z形成化合物Y2Z2X3,它与稀硫酸反应为Y2Z2X3+H2SO4=Y2SO4+ZX2↑+Z↓+H2O。下列叙述正确的是()A.X、Y、Z的简单离子半径:Z>Y>XB.X、Y的氢化物沸点:Y>XC.Z、W氧化物的水化物酸性:W>ZD.Y2Z2X3为只含离子键的化合物20.关于氢键,下列说法正确的是()A.分子中有N、O、F原子,分子间就存在氢键B.因为氢键的缘故,比熔、沸点高C.由于氢键比范德华力强,所以H2O分子比H2S分子稳定D.“可燃冰”——烷水合物(例如:8CH4·46H2O)中CH4与H2O之间存在氢键二、综合题21.科学家预测21世纪中叶将进入“氢能经济”时代,许多化合物或合金都是具有广阔应用前景的储氢材料。回答下列问题:(1)基态Li原子核外电子有种不同的运动状态,占据最高能层电子的电子云轮廓图形状为。(2)Li的焰色反应为紫红色,很多金属元素能产生焰色反应的原因为。(3)亚氨基锂(Li2NH)中所含的元素,电负性由大到小排列的顺序是。(4)咔唑()的沸点比芴()高的主要原因是。(5)NH3BH3(氨硼烷,熔点104℃)与(写出一种分子)互为等电子体。可通过红外光谱测定该分子的立体构型,NH3BH3中B的杂化轨道类型为。(6)一种储氢合金的晶胞结构如图所示。在晶胞中Cu原子处于面心,Au原子处于顶点位置。该晶体中,原子之间的作用力是。实现储氢功能时,氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中心(如图),若所有四面体空隙都填满,该晶体储氢后的化学式为。已知该晶胞的晶胞参数为anm,阿伏加德罗常数值为NA,则密度ρ为g/cm3(用NA和a的代数式表示)22.(1)I.下列对晶体结构和性质的认识错误的是______A.“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气”变化中,被破坏的粒子间的作用力依次是:氢键、氢键、极性键B.晶体CO2和H2O中,微利间相互作用完全相同,晶体类型也相同C.SiO2晶体最小的环上,有6个Si原子和6个O原子D.金刚石和石墨的熔点都较高,是因为二者都为原子晶体2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS+SO2。(2)II.黄铜矿(CuFeS2)是炼铜的最主要矿物,火法炼铜时发生反应:Fe在周期表中的位置为;Fe、S、O原子的第一电离能由大到小的顺序是。(3)CuFeS2中Cu元素有个未成对电子,Cu2S中Cu元素基态时电子排布式为。(4)SO2分子的立体构型为,SO2可氧化生成SO3,SO3冷却到289.8K时凝固得到一种螺旋状单链结构的固体,其结构如图,此固态SO3中S原子的杂化轨道类型是。(5)已知FeO、FeS熔点分别为1369℃、1193℃,解释熔点FeO高于FeS的原因。(6)Cu的晶胞如图所示,晶体密度为ρg·cm-3。晶胞中等距最近的Cu原子有个,晶胞的边长为(用含ρ和NA的式子表示)。23.研究表明,利用FeCl2、NH4H2PO4、Li2CO3和苯胺()制备的磷酸亚铁锂(LiFePO4)可用作电池的正极材料。(1)Fe2+基态核外电子排布式为。(2)N、P、O三种元素的电负性由大到小的顺序为。(3)CO32-中心原子轨道的杂化类型为;与CO32-互为等电子体的一种分子为(填化学式)。(4)1mol苯胺分子中含有σ键的数目为;苯胺与甲苯的相对分子质量相近,但苯胺的沸点高于甲苯,其原因是。24.镓、锗是重要的半导体材料。中国是全球最大的镓、锗生产国,也是最大的出口国。2022年,中国镓产量占全球的98%、精炼锗产量占全球68%。(1)基态镓原子核外价电子的轨道表示式为;同周期主族元素基态原子与其具有相同数目未成对电子的有(填元素符号)。(2)按照核外电子的排布,可将元素周期表划分为4个区,Ge属于()。(单项)A.s区 B.p区 C.d区 D.f区(3)用原子光谱分析法可以确定元素种类。Ge元素的光谱不可能是()。(単项)A.发射光谱 B.吸收光谱 C.线光谱 D.连续光谱(4)与镓同族元素硼可以形成一系列的硼氢化合物称为硼烷,随着硼原子数的增加,硼烷由气态经液态至固态,其原因是。(,4,5,6)是一系列化合物,向含的溶液中加入足量溶液,有难溶于硝酸的白色沉淀生成;过滤后,充分加热滤液,有氨气逸出,且又有上述沉淀生成,两次沉淀的物质的量之比为。(5)分子的空间结构是三角锥形,的价层电子对的空间结构为()。(单项)A.直线形 B.平面三角形 C.三角锥形 D.四面体形(6)固态晶体中含有的作用力有()A.非极性键 B.极性键 C.配位键 D.氢键(7)能准确表示结构的化学式为。纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺寸或由它们作为基本单元构成的材料。(8)一种纳米线的制备中使用到,的结构中为面心立方最密堆积,晶胞结构如图所示。①中距最近的有个。②若该晶体的晶胞边长为,阿伏加德罗常数为,则的密度为(列出表达式)。25.晶体具有周期性的微观结构,表现出许多独特的性质,用于制造各种材料。(1)干冰常用作制冷剂、人工降雨材料等。①1个分子周围等距且最近的分子有个。②铜金合金的晶胞结构与干冰相似,若顶点为Au、面心为Cu,则铜金合金晶体中Au与Cu原子数之比为是。③如图是冰的结构。下列事实能解释干冰的密度比冰大的是(填字母序号)。a.二氧化碳分子的质量大于水分子b.干冰晶胞中二氧化碳分子堆积得更密集c.水分子极性强,分子间作用力大d.冰中氢键存在方向性,晶体有较大空隙,空间利用率低(2)单晶硅等作为制造太阳能电池的材料已得到广泛应用。①单晶硅中最小的环上有个Si原子。②1mol单晶硅中含有molSi-Si键。(3)是一种碳的单质。①1个晶胞中含有个分子。②世界上第一辆单分子“纳米小车”的四个轮子是,小车运行情况如图所示,从a处化学键的特点说明其运动原因:。(4)NiO晶体与NaCl晶体结构相似。晶体离子间距/nm熔点/℃NaCl801NiO1960①NiO的熔点远高于NaCl,结合右表说明理由:。②设阿伏加德罗常数的值为,距离最近的两个间距为apm(),NiO的摩尔质量为M,则晶体的密度为(列出计算式)。③晶体普遍存在各种缺陷。某种NiO晶体中存在如右图所示的缺陷:当一个空缺,会有两个被两个所取代,但晶体仍呈电中性。经测定某氧化镍样品中与的离子数之比为6:91。若该晶体的化学式为,则x=。
答案解析部分1.【答案】B【解析】【解答】A.从分子结构图可知,X、Z原子之间通过共用电子对结合成极性共价键,故A不符合题意;B.若Z为N,其气态氢化物为NH3,W的气态氢化物为H2S,由于NH3分子间有氢键,所以NH3的沸点高于H2S的沸点,即气态氢化物的沸点:W<Z,故B符合题意;C.分子中Y原子形成了4个共价单键或2个共价单键和1个共价双键,满足最外层8电子稳定结构,故C不符合题意;D.W和Y的最高价含氧酸分别为H2SO4和H2CO3,S的非金属性强于C,硫酸是强酸,碳酸是弱酸,所以最高价含氧酸的酸性:W>Y,故D不符合题意;故答案为:B。【分析】X、Y、Z、W四种短周期元素位于三个不同的周期,且原子序数依次增大,则X为H;Y能形成4个共价键,则Y为C或Si;Z能形成三个共价键,则Z为N或P;W能形成2个共价键,则W为O或S。Y、Z、W原子序数依次增大,且分布于第二和第三周期,则Y只能为C,W只能为S,Z可能为N或P。即X、Y、Z、W为H、C、N、S或H、C、P、S。2.【答案】A【解析】【解答】A.水合质子带正电,化学式为,A符合题意;B.中心O原子为sp3杂化,存在孤电子对,结合质子的水分子为三角锥形结构,水分子为V形结构,氢、氧原子不可能都处于同一平面,B不符合题意;C.水分子之间的氢、氧原子间均以氢键结合,但是水分子内的氢、氧原子间均以共价键结合,C不符合题意;D.水分子为V形结构,结合质子的水分子为三角锥形结构,结构不同,键角不同,D不符合题意;故答案为:A。
【分析】B.H3O+中心O原子的价层电子对数为4,含有一个孤电子对,为三角锥形结构;
C.水分子中的H、O以共价键结合;
D.孤电子对间排斥力>孤电子对和成键电子对之间的排斥力>成键电子对之间的排斥力,孤电子对越多键角越小。3.【答案】C【解析】【解答】A、三种物质属于同系物,碳原子数越多,则其密度越小,因此密度:CH3CH2CH2Br<CH3CH2Br<CH3Br,A不符合题意。
B、烷烃的同分异构体中,支链越多,沸点越低,因此沸点:新戊烷<异戊烷<正戊烷,B不符合题意。
C、羟基可形成分子间氢键,使得沸点增大。羟基的个数越多,可形成的分子间氢键越大,沸点越高。因此沸点:丙三醇>乙二醇>乙醇,C符合题意。
D、乙醇可形成分子间氢键,沸点较大;甲醛为气体,沸点较低。因此沸点:乙醇>溴乙烷>甲醛,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A、同系物中碳原子数越多,密度越小。
B、烷烃的同分异构体中,支链越多,沸点越低。
C、羟基可形成氢键,氢键使物质的沸点增大。
D、乙醇可形成分子间氢键,其沸点较高。4.【答案】C【解析】【解答】A.H2O的氢键数目大于HF中的氢键数目,所以H2O的沸点高于HF,A选项是正确的;
B.-CH2CH3的推电子效应强于-CH3,所以CH3COOH的酸性更强,B选项是正确的;
C.S的空间运动状态和P的空间运动状态是相等的,C选项是错误的;
D.NH3和PH3中中心原子不同,N的电负性更大,吸电子能力更强,所以NH3的键角更大,D选项是正确的。
故答案为:C。
【分析】A.H2O中分子间氢键的键能小于HF分子间氢键的键能,但是H2O分子间氢键数目更多;
B.推电子效应越强,羧酸中O-H键的极性就越弱,酸性也越弱;
C.空间运动状态等于轨道数;
D.中心原子不同,端位原子相同的分子中,中心原子电负性越强,分子中的键角就越大。5.【答案】C【解析】【解答】A.液态水变为水蒸气是气化,破坏的是分子间作用力,A不符合题意;B.水分解是吸热反应,断键吸收的总能量大于成键放出的总能量,B不符合题意;C.标准状况下,水是液态,不适用气体摩尔体积相关计算,C符合题意;D.根据盖斯定律,可由①-②合并而成,其,D不符合题意;故答案为:C。
【分析】A.水是由分子构成的化合物,不同状态间的转化是物理变化,只需要克服分子间作用力;
B.水分解吸收热量;
D.根据盖斯定律计算。6.【答案】C【解析】【解答】A.冰是分子晶体,水晶是原子晶体,故A不正确,不符合题意。
B.原子晶体可能是是共价化合物,也可能是单质,故B不正确,不符合题意。
C.某物质固态时不导电但在熔融状态下能导电,则该物质中一定含有离子键,故C正确,符合题意。
D.干冰是分子晶体,其溶于水生成碳酸的过程克服分子间作用力,化学键发生了变化,故D不符合题意。【分析】此题考查晶体类型,根据晶体化合物的基本性质,其次,注意化学反应中化学键发生了变化。故应该克服相应的作用力。7.【答案】D【解析】【解答】A.常温下,Zn和浓硫酸反应可以得到SO2,而Al和浓硫酸发生钝化得不到SO2,A不符合题意;
B.H2O、H2S、CH4、SiH4均属于分子晶体,H2O的沸点比H2S的沸点高,是因为H2O中含有氢键,B不符合题意;
C.乙烯使溴水褪色发生加成反应,而乙烯使酸性高锰酸钾褪色发生的是氧化还原反应,C不符合题意;
D.铁元素化合价有+2、+3,铜元素化合价有+1、+2,由分析可知,加热条件下,和能直接化合生成,则加热条件下和也能直接化合生成,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.常温下,铝遇浓硫酸发生钝化。
B.一般分子晶体的熔沸点随相对分子质量的增大而升高,含有氢键的分子晶体熔沸点较高。
C.注意乙烯使酸性高锰酸钾褪色的原理是二者发生了氧化还原反应。
D.S氧化性较弱,与变价金属反应生成低价态的硫化物。8.【答案】A【解析】【解答】水分子的稳定性是由水分子内O-H键的键能决定的,与分子间的氢键无关,故A符合题意;固态冰中,1个水分子与周围的4个水分子通过氢键相连接,从而形成空间网状结构,故B不符合题意;“准液体”中,水分子间的距离不完全相等,所以1个水分子与少于4个水分子间形成氢键,形成氢键的机会比固态冰中少,故C不符合题意;当温度达到一定数值时,“准液体”中的水分子与下层冰之间形成的氢键被破坏,使一部分水分子能够自由流动,从而产生“流动性的水分子”,造成冰面变滑,故D不符合题意。
【分析】水分子的稳定性是化学性质,由键能决定的,与分子间的氢键无关;冰中氢键多,水中氢键少,水蒸气中无氢键。9.【答案】A【解析】【解答】A.氨硼烷分子中含有氮原子,能形成分子间氢键,分子间作用力大于硼烷,所以与硼烷的相对分子质量相近,沸点却比硼烷高得多,故A符合题意;B.三氟化硼分子中硼原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0,分子的空间构型为结构对称的平面正三角形,是由极性键构成的非极性分子,故B不符合题意;C.镓元素的原子序数为31,基态原子核外电子排布式为[Ar]3d104s24p1,故C不符合题意;D.由题给信息可知,硼为原子晶体,而铝为金属晶体,所以IIIA族元素单质的晶体类型不相同,故D不符合题意;故答案为:A。
【分析】B.BF3中只含B-F极性键,BF3正负电荷中心不重合,为极性分子;
C.镓元素的原子序数为31,其基态原子核外电子排布式为[Ar]3d104s24p1;
D.IIA族元素单质的晶体类型不相同,如硼为原子晶体,而铝为金属晶体。10.【答案】B【解析】【解答】A.通过结构简式可知,结构中含有羧基可以和碱反应,结构中含有氨基,可以和酸反应,A不符合题意;B.由结构可知,五元环上的碳都是饱和碳,其中的4个碳上的氢是不同的,故饱和碳原子上的一氯代物有4种,B符合题意;C.由结构简式可知,脯氨酸分子中含有羧基和亚氨基,能形成分子间氢键和分子内氢键,故C不符合题意;D.由结构简式可知,脯氨酸与硝基环戊烷的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故D不符合题意;故答案为:B。
【分析】A.羧基可以和碱反应,氨基可以和酸反应。
B.有几种氢原子,则一氯代物有几种。
C.羧基和亚氨基,能形成分子间氢键和分子内氢键。
D.同分异构体是指分子式相同,结构不同的化合物。11.【答案】B【解析】【解答】A.中心原子价层电子对数为3+=3,中心原子价层电子对数为4+=4,二者中心硼原子杂化方式不同,故A不符合题意;B.1个参与6个氢键的形成,每个氢键形成于两个硼酸分子之间,则1mol晶体中含有6mol=3mol氢键,故B符合题意;C.是一元弱酸,在水溶液中电离产生H+使溶液呈酸性,电离方程式为:,故C不符合题意;D.NH3中N原子为sp3杂化,N原子上有一对孤电子对,BF3中B原子为sp2杂化,杂化轨道与F原子形成3个共价键,故有一个2p空轨道,与NH3形成配位键,结构式为,故D不符合题意;故答案为:B。
【分析】A.中心B原子的价层电子对数为3,中B原子的价层电子对数为4;
B.1个参与6个氢键的形成,每个氢键形成于两个硼酸分子之间;
C.是一元弱酸;
D.NH3中N原子为sp3杂化,BF3中B原子为sp2杂化,B原子含有空轨道。12.【答案】A【解析】【解答】A、共价化合物中一定不含有离子键,含有离子键的是化合物一定是离子化合物,A符合题意;B、同位素之间的转变只有中子的转移或得失,因此同位素之间的转化是物理变化,B不符合题意;C、分子间的作用力影响物质的部分物理性质,而热稳定性是化学性质,因此分子间作用力与分子的热稳定性无关,C不符合题意;D、H2O中心原子O有2个σ键和2个孤电子对,因此水的空间构型为V型,NH3中心原子N为3个σ键和1个孤电子对,NH3空间构型为三角锥形,D不符合题意;故答案为:A【分析】A.共价化合物中一定不含有离子键;
B.同位素的转化过程中没有新物质生成;
C.分子间作用力不影响物质的稳定性;
D.水分子的空间构型为V型;13.【答案】A【解析】【解答】A.N均采用杂化,均有一对孤电子对,而电负性,故中成键电子对远离中心原子N,排斥力较小,键角较小,所以键角:,A项符合题意;B.CH3CH2OH之间能够形成氢键,故沸点高于CH3CH3,B不符合题意;C.二氧化硅属于共价晶体,干冰属于分子晶体,故二氧化硅熔点更高,C不符合题意;D.Cl的非金属性较强,吸引电子对的能力强,Cl原子为吸电子基,使得O-H键极性增强,易电离出H+,故酸性:CCl3COOH>CH3COOH,D不符合题意;故答案为:A。
【分析】A、电负性越强,电子离得越远;
B、氢键会导致沸点出现反常;
C、共价晶体的熔点比分子晶体更高;
D、有机物酸性的比较要考虑取代基或者其他原子对羧基的影响。14.【答案】B【解析】【解答】A.为含有非极性键的非极性分子,为含有极性键的非极性分子,A不符合题意;B.的价层电子对为:,没有孤电子对,空间构型为平面三角形,的价层电子对为:,有一对孤电子对,空间构型为V性,B符合题意;C.中N原子以杂化轨道成键,离子中存在3个σ键,为平面三角形,三个O原子和中心N原子之间形成一个四中心六电子的离域大π键,C不符合题意;D.冰醋酸中分子间存在范德华力,因为羧基中含有,所以含有氢键,D不符合题意;故答案为:B。
【分析】A.根据正负电荷中心是否重合判断分子极性;
C.三个O原子和中心N原子之间形成一个四中心六电子的离域大π键;
D.冰醋酸中CH3COOH分子间存在范德华力和氢键。15.【答案】C【解析】【解答】A.HF分子之间存在氢键,增加了分子之间的吸引作用,使物质的熔沸点升高,故物质的沸点:HF>HCl,A不符合题意;B.金刚石和晶体硅都是共价晶体,原子之间以共价键结合,由于原子半径:C<Si,则键长:C-C<Si-Si,键能:C-C>Si-Si。键长越短,键能越大,微粒间的作用力就越强,物质的硬度就越大,所以物质硬度:金刚石>晶体硅,B不符合题意;C.元素的非金属性越强,氢化物就越稳定,物质的还原性就越弱。由于元素的非金属性:C>Si,所以分子的还原性:CH4<SiH4,C符合题意;D.元素的非金属性越强,氢化物就越稳定。由于元素的非金属性:N>P,所以物质分子的热稳定性:NH3>PH3,D不符合题意;故答案为:C。
【分析】A.HF分子之间存在氢键;
B.根据共价键的强弱分析;
C.元素的非金属性越强,氢化物的还原性越弱;
D.元素的非金属性越强,氢化物稳定性越强;16.【答案】A【解析】【解答】分析可知,X为H,Y为O,Z为S,W为Fe元素,m为Fe,n为O2,q为S,甲为Fe3O4,乙为SO2,丙为H2SO4,丁为Fe2(SO4)3,戊为FeSO4;A.乙为SO2,丁为Fe2(SO4)3,SO2与硫酸铁的反应方程式:SO2+2H2O+Fe2(SO4)3=2FeSO4+2H2SO4,乙与丁反应物质的量之比为1:1,A符合题意;B.乙为SO2,中心S原子价层电子对数为2+=3,有1个孤电子对,中心S原子为sp2杂化,空间构型为V形,B不符合题意;C.丙为H2SO4,H2SO4分子中含有羟基-OH,故能形成分子间氢键,C不符合题意;D.戊为FeSO4,n为O2,丁为Fe2(SO4)3,FeSO4与O2发生氧化还原反应生成Fe2(SO4)3,D不符合题意;故答案为:A。
【分析】A.依据化学方程式,利用得失电子守恒判断;B.依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数,由价层电子对数确定VSEPR模型,再确定空间立体构型;C.考虑氢键形成的条件;D.FeSO4与O2发生氧化还原反应生成Fe2(SO4)3。17.【答案】B【解析】【解答】A.CO2置换可燃冰(mCH4·nH2O)中CH4,由题图可知E代表CH4,F代表CO2,故A不符合题意;B.笼状结构中水分子间主要靠氢键结合,故B符合题意;C.由图可知CO2置换出CH4的过程没有形成新的化学键,则CO2置换出CH4的过程是物理变化,故C不符合题意;D.由图可知小笼中的CH4没有被置换出来,则CO2不可置换可燃冰中所有的CH4分子,故D不符合题意;故答案为:B。
【分析】A.根据图示信息知E代表的是甲烷,F代表的是二氧化碳,A选项错误;
B.可燃冰中的笼状结构的水分子之间可以形成氢键,其分子之间主要以氢键的形式想结合;
C.用CO2置换出CH4的过程没有新物质的产生,只有新物质产生的变化才是化学变化,因此该变化是物理变化;
D.根据图示知,二氧化碳只能置换出中笼中的甲烷分子。18.【答案】C【解析】【解答】A.H2O分子间含有氢键,分子间作用力最大,A不符合题意;B.SiO2和晶体硅都是原子晶体,但晶体硅是单质,不是共价化合物,B不符合题意;C.NaOH和K2SO4均由离子键、极性键构成,均属于离子晶体,C符合题意;D.NaHSO4加热融化电离得到钠离子和硫酸氢根离子,破坏了离子键,没有破坏共价键,D不符合题意;故答案为:C。
【分析】A.分子间含有氢键,分子间作用力大;B.晶体硅是单质;C.二者均由离子键、极性键构成;D.硫酸氢根离子是整体,没有破坏共价键。19.【答案】B【解析】【解答】A.电子层结构相同的离子,核电荷大的半径小,O2->Na+,X、Y、Z的简单离子半径:Z>X>Y,故A不符合题意;B.水是分子晶体,NaH是离子晶体,X、Y的氢化物沸点:Y>X,故B符合题意;C.Z、W最高价氧化物的水化物酸性:W>Z,HClO4>H2SO4,故C不符合题意;D.Na2S2O3中含有离子键和共价键,故D不符合题意;故答案为:B。【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素;Z的原子序数为X的2倍,X为O元素,Z为S元素,W原子序数比S大,W为Cl元素;X、Y、Z形成化合物Y2Z2X3,Y介于O和S之间,显+1价,Y为Na元素,它与稀硫酸反应为Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O。20.【答案】B【解析】【解答】非金属性较强的元素(如N、O、F等)的氢化物易形成氢键,但并不是分子中有N、O、F原子的分子间就存在氢键,如NO分子间就不存在氢键,A不符合题意;形成分子内氢键时,物质的熔点和沸点都会降低,形成分子间氢键时,物质的熔点和沸点都会升高,形成分子间氢键,形成分子内氢键,故的熔、沸点更高,B符合题意;分子的稳定性与氢键无关,而与化学键有关,C不符合题意;C-H键的极性非常弱,CH4不能与水分子形成氢键,可燃冰的形成是因为水分子通过氢键形成笼状结构,笼状结构的空腔直径与甲烷分子的直径相近,刚好可以容纳下甲烷分子,而甲烷分子与水分子之间没有氢键,D不符合题意。
【分析】A.非金属性较强的元素(如N、O、F等)的氢化物易形成氢键,必须与氢原子相连;B.依据形成分子内氢键,物质的熔点和沸点会降低,形成分子间氢键时,物质的熔点和沸点会升高;C.氢键影响物质的物理性质,分子的稳定性是化学性质,与氢键无关;D.C-H键的极性非常弱,CH4不能与水分子形成氢键。21.【答案】(1)3;球形(2)电子从较高能级的激发态跃迁到较低能级的激发态乃至基态时,以光的形式释放能量(3)N>H>Li(4)咔唑分子间存在氢键(5)CH3CH3;sp3(6)金属键;AuCu3H8;【解析】【解答】(1)Li元素为3号元素,原子核外有3个电子,每个电子的运动状态各不相同,所以核外电子有3种不同的运动状态;最高能级为2s,占据最高能层电子的电子云轮廓图形状为球形,故答案为:3;球形;(2)当含某金属元素的物质在火焰上灼烧时,焰色反应原子中的电子吸收了能量,从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道,但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的,很快跃迁回能量较低的轨道,电子从较高能级的激发态跃迁到较低能级的激发态乃至基态时,以光的形式释放能量,所以许多金属元素能够产生焰色反应,故答案为:电子从较高能级的激发态跃迁到较低能级的激发态乃至基态时,以光的形式释放能量;(3)非金属性越强,电负性越大,所以亚氨基锂(Li2NH)中所含的元素电负性由大到小排列的顺序是N>H>Li,故答案为:N>H>Li;(4)咔唑含有亚氨基,可以形成分子间氢键,导致沸点较高,故答案为:咔唑分子间存在氢键;(5)NH3BH3原子总数为7,价电子总数为5+3+6=14,C元素位于N和B之间,用C替换N和B可以得到一种等电子为CH3CH3;NH3BH3中B原子与3个氢原子形成3个σ键,与N原子形成一个配位σ键,所以价层电子对数为4,采用sp3杂化,故答案为:CH3CH3;sp3;(6)该晶体属于合金,所以原子之间的作用力为金属键;根据均摊法可知晶胞中Cu原子的个数为6×=3,Au原子的个数为8×=1,每个顶点的Au原子均可以与该点所在三个平面上面心的Cu原子形成一个正四面体,所以晶胞内可以储存8个氢原子,则晶体储氢后的化学式为AuCu3H8,密度ρ=,故答案为:金属键;AuCu3H8;。【分析】含有氨基、亚氨基、羟基等基团的有机物分子间容易形成分子间氢键,导致沸点较高。22.【答案】(1)B;D(2)第4周期第VIII族;O>S>Fe(3)1;[Ar]3d10(4)V形;sp3(5)FeO、FeS都是离子晶体,离子晶体的离子半径越小,带电荷数越多,晶格能越大,则晶体的熔、沸点越高,因为半径O2-<S2-,所以熔点FeO高于FeS(6)12;cm【解析】【解答】I.A.固态水中和液态水中含有氢键,当雪花→水→水蒸气主要是氢键被破坏,但属于物理变化,共价键没有破坏,水蒸气→氧气和氢气是化学变化,破坏的是极性共价键,则被破坏的粒子间的作用力依次是:氢键、氢键、极性键,所以A选项是正确的;B.晶体CO2和H2O中,都存在极性键,都是由分子构成的分子晶体,但水分子间存在氢键,二氧化碳分子间不存在氢键,故B错误;C.二氧化硅结构跟金刚石结构相似,Si、O原子形成的最小环上应有6个Si原子,硅晶体结构中每个硅与硅的化学键之间插入一个O原子,则Si、O原子形成的最小环上O原子、Si原子的数目都是6,所以C选项是正确的;D.金刚石和石墨的熔点都较高,金刚石为原子晶体,石墨为混合晶体,故D错误。故答案为:BD。II.(2)Fe在周期表中的位置为第4周期第Ⅷ族;非金属性越强第一电离能越大,Fe、S、O原子的第一电离能由大到小的顺序是O>S>Fe。故答案为:第4周期第VIII族;O>S>Fe;
(3)CuFeS2中Cu为+2价,基态价电子排布式为3d9,因此还有1个未成对电子。Cu2S中Cu元素为+1价,基态电子排布式为【Ar】3d10。故答案为:1;【Ar】3d10;
(4)S原子的孤电子对数为=1,价电子对数为1+2=3,因此SO2分子的立体构型为V形;根据结构图,固态SO3中S原子形成4根共价键,所以S原子的杂化轨道类型是sp3。故答案为:V形;sp3;
(5)FeO、FeS都是离子晶体,离子晶体的离子半径越小,带电荷数越多,晶格能越大,则晶体的熔、沸点越高,因为半径O2-<S2-,所以熔点FeO高于FeS。故答案为:FeO、FeS都是离子晶体,离子晶体的离子半径越小,带电荷数越多,晶格能越大,则晶体的熔、沸点越高,因为半径O2-<S2-,所以熔点FeO高于FeS;
(6)铜采用的是面心立方晶胞,等距最近的铜原子为12个;1mol晶胞所占有的体积为V==cm3=cm3,而每个晶胞的体积为V0==cm3,则晶胞的边长为a==cm。故答案为:12;cm
【分析】(1)B.水分子间可以形成氢键,而二氧化碳分子间不存在氢键;D.石墨是混合型晶体,而不是原子晶体;
(2)非金属性越强第一电离能越大;
(3)根据铜原子的核外电子排布式确定未成对电子;Cu2S中C是为+1价,失去最外层一个电子;
(4)根据价层电子对互斥理论判断二氧化硫的立体构型;根据三氧化硫中硫原子的城建情况判断杂化方式;
(6)以一个顶点为中心向上下左右扩展来判断最近的铜原子数;根据晶体密度的计算芳法计算晶胞的棱长。23.【答案】(1)[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6(2)O>N>P(3)sp2;SO3(4)14mol;苯胺分子间可形成氢键【解析】【解答】(1)铁是26号元素,其基态电子排布式为:1s22s22p63s23p63d64s2,失去2个电子变成亚铁离子Fe2+,Fe2+基态核外电子排布式为[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6;(2)同周期从左到右、同主族从下到上,电负性逐渐增大,根据元素在元素周期表中的位置,可知N、P、O三种元素的电负性由大到小的顺序为:O>N>P;(3)CO32-中心原子碳原子孤对电子对数==0,杂化轨道数目=3+0=3,碳原子采取sp2杂化;CO32-的原子数为4,价电子数为24,等电子体是指具有相同原子数和相同价电子数的分子或原子团,根据等电子体的定义可知,与CO32-互为等电子体的分子有SO3、BF3等,答案为:sp2;SO3;(4)苯胺()中C-C键、C-H键、C-N键、N-H键均为σ键,1mol苯胺分子中含有σ键的数目共计为14mol;苯胺为分子晶体,由分子构成,苯胺与甲苯的相对分子质量相近,但苯胺的沸点(184.4℃)高于甲苯的沸点(110.6℃),原因是苯胺分子之间存在氢键,答案为:14mol;苯胺分子间可形成氢键。【分析】氢键存在于分子之间而不是分子内,强度大于分子间作用力,弱于化学键。24.【答案】(1);K、Br(2)B(3)D(4)随着B原子的个数增多,分子量逐渐增大,所以分子之间的范德华力逐渐增大,所以从液体转化为固体;(5)D(6)B(7)[Ga(NH3)4Cl2]Cl(8)4;【解析】【解答】(1)Ga是31号元素,其基态原子核外价电子的轨道表示式为:;有1个未成对电子,所以第四周期1个未成对电子的元素还有:K、Br。
(2)Ge是第IVA族元素,因此属于p区;
(3)因为能量量子化,所以元素的光谱不是连续的线状,D选项符合题意;
(4)随着B原子的个数增多,分子量逐渐增大,所以分子之间的范德华力逐渐增大,所以从液体转化为固体;
(5)NH3的中心原子是N,其价层电子对数是4,其中有3个σ键,和一个孤电子对,所以其价层电子对的空间结构是四面体形;
(6)NH3分子中存在的作用力是极性键:N-H键;
(7)1molGaCl2·xNH3的溶液中加入足量AgNO3溶液生成的白色沉淀是AgCl;过滤后加热滤液,又生成的沉淀还是AgCl,两次沉淀的物质的量之比为1:2,说明3个Cl-有1个做配体,另外1个是外界扩散层离子,又充分加热滤液时逸出4mol氨气,故作为配体的NH3是4个,即x=4,故其配位数为6,所以其化学式可表示为[Ga(NH3)4Cl2]Cl,
(8)①在该晶胞中,Mn占据的位置是小体心,而Se占据的位置是顶点和面心,中距最近的有4个;
②ρ==;
【分析】(1)K的价电子排布式为4s1;Br的价电子排布式为4s24p5,二者的孤电子数都是1;
(2)Ge的价电子排布式为:4s24p4,所以位于p区;
(3)因为能量量子化,所以元素的光谱不是连续的线状;
(4)影响分子晶体的熔沸点的因素是分子间作用力,而分子间作用力与摩尔质量有关,摩尔质量越大,分子间作用力就越大,熔沸点就越高,熔沸点高,分子形态就容易从液体转化为固体;
(5)NH3的中心原子是N,其价层电子对数是4,其中有3个σ键,和一个孤电子对,
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