- 物质性质的研究
- 共799题
水是自然界中普遍存在的一种物质,根据下列信息回答问题:
(1)已知2H2O=H3O++OH-,H3O+的立体构型是______________________________,中心原子的杂化类型是__________________。
(2)在OH-、H2O、H3O+、H2O2中均含有的化学键是( )
A、极性键 B、非极性键 C、配位键
(3)s轨道与s轨道重叠形成的共价键可用符号表示为:δs-s,p轨道与p轨道以“头碰头”方式重叠形成的共价键可用符号δp-p,则H2O分子含有的共价键用符号表示为__________________ 。
(4)在20℃,1.01×105Pa,水可以结成冰,称为热冰。下列物质熔化时,所克服的微粒间的作用与“热冰”熔化时所克服的作用类型完全相同的是( )
A、金刚石 B、干冰 C、食盐 D、固态氮
正确答案
(1)三角锥形sp3 (2)A (3)δs-p (4)D 注:范德华力+氢键
H3O+的中心原子O,连3个原子,本身还有1对孤对电子对,所以形成4个杂化轨道,杂化类型是sp3。
(12分)已知:A、B、C、D、E为周期表1~36号中的元素,它们的原子序数逐渐增大。A的基态原子有3个不同的能级,各能级中电子数相等;C的基态原子2p能级上的未成对电子数与A原子相同;C2—离子D2+离子具有相同的、稳定的电子层结构;E的基态原子的外围电子排布式为3d84s2。
请回答下列问题:
⑴A、B、C、D四种元素中,电负性最大的是 ▲ (填元素符号)。
⑵B的氢化物的沸点远高于A的氢化物的主要原因是 ▲ 。
⑶由A、B、C形成的离子CAB-与AC2互为等电子体,则CAB-中A原子的杂化方式为 ▲ 。
⑷E2+离子能与AC分子形成[E(AC)4]2+,其原因是AC分子中含有 ▲ 。
⑸最近发现,只含A、D、E三种元素的一种晶体(晶胞如右图所示)具有超导性。A原子的配位数为 ▲ ;该晶体的化学式为 ▲ 。
正确答案
⑴O
⑵NH3分子间能形成氢键
⑶sp
⑷孤对电子
⑸6 MgNi3C
略
核能源已日益成为当今世界的主要能源。
(1)核能原料UO2可通过三碳酸铀酰铵(NH4)4[UO2(CO3)3]直接煅烧还原制得。UO2晶体属CaF2型面心立方结构(CaF2的晶胞示意图如图),则UO2晶体U4+的配位数为 ;三碳酸铀酰铵中含有化学键类型有 ;
根据价层电子对互斥理论推测CO32—的空间构型为 ;写出一种与CO32—互为等电子体且属于非极性分子的微粒的化学式 。
(2)为了获得高浓度235U,科学家们采用“气体扩散法”;到目前为止,UF6是唯一合适的化合物。UF6在常温常压下是固体,在56.4℃即升华成气体。UF6属于 晶体。
(3)放射性碘是重要的核裂变产物之一,因此放射性碘可以为核爆炸或核反应堆泄漏事故的信号核素。写出131I基态原子的价电子排布式 。
正确答案
略
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
⑴X基态原子的电子排布式为 。
⑵C、H、O三种原子的电负性由大到小的顺序为 。
⑶X2Cl2·2CO·2H2O是一种配合物,其结构如图所示:
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 。
⑷XCl的晶胞如图所示,距离每个X+最近的Cl—的个数为 。
正确答案
⑴1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar] 3d104s1
⑵O>C>H
⑶①N2
②sp3
③
⑷4
试题分析:(1)X电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,是铜元素;(2)非金属性越强电负性越大,所以为O>C>H;(3)①N2;②根据图示观察,每个氯原子有7个电子与铜的1个电子行成共价键,与另一个铜原子形成配位键,共有4个价电子对,故为sp3杂化;③碳、氧均有孤对电子,形成配位键如上图所示。(4)图示晶胞中不能观察到完成的X成键,但根据Cl原子的成键情况判断X情况,图中观察到每个Cl原子周围有4个X距离最近,因XCl个数比为1:1,故距离每个X+最近的Cl—的个数是4个。
(6分)
(1)试写出短周期元素形成的含有14个电子的分子(至少三种)的化学式: ,其中 和 互为等电子体。
(2)CH3CHO分子中,-CH3中的碳原子采用 杂化方式,-CHO中的碳原子采取 杂化方式。
正确答案
(6分)
(1)N2 C2H2、HCN、CO(2分) N2 CO(2分)
(2)sp3(1分) sp2(1分)
略
【化学—物质结构与性质】氯是一种非常重要的非金属元素。
(1)氯元素的基态原子的价电子层排布式是 。
(2)氯化氢的沸点远低于氟化氢,液态氟化氢的化学式有时写成(HF)n,其原因是: .
(3)光气(COCl2)中C原子采取 杂化成键,其碳氧原子间的共价键含有 (填“σ”或“π”键及个数)。
(4)元素Cu的一种氯化物的晶胞结构如图所示(黑球表示铜原子,白球表示氯原子),该氯化物的分子式 ,它可与浓氨水反应生成无色溶液,在空气中放置一段时间,最终溶液变成深蓝色,则深蓝色溶液中生成配合物为 (填化学式)。
正确答案
(8分)【化学—物质结构与性质】
(1)
(2)HF分子之间存在氢键作用,故沸点明显高于氯化氢
(3);1个σ键,1个π键
(4) ;
(1)由构造原理可知氯元素的基态原子的价电子层排布式是:;
(2)氯化氢的沸点远低于氟化氢,液态氟化氢的化学式有时写成(HF)n,其原因是;HF分子之间存在氢键作用,故沸点明显高于氯化氢;
(3)光气(COCl2)中C原子采取;其碳氧原子间的共价键含有1个σ键,1个π键;
(4) ;
(10分)铜是重要金属,Cu的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途,如CuSO4溶液常用作电解液、电镀液等。请回答以下问题:
(1)CuSO4可由金属铜与浓硫酸反应制备,该反应的化学方程式为___________;
(2)CuSO4粉末常用来检验一些有机物中的微量水分,其原因是_______;
(3)SO42-的立体构型是________,其中S原子的杂化轨道类型是_______;
(4)元素金(Au)处于周期表中的第六周期,与Cu同族,Au原子最外层电子排布式为______;一种铜合金晶体具有立方最密堆积的结构,在晶胞中Cu原子处于面心,Au原子处于顶点位置,则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为_______;该晶体中,原子之间的作用力是________;
(5)上述晶体具有储氢功能,氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。若将Cu原子与Au原子等同看待,该晶体储氢后的晶胞结构为CaF2的结构相似,该晶体储氢后的化学式应为__________。
正确答案
(10分)(1)Cu+2 H2SO4(浓) CuSO4 + SO2↑+ 2H2O;
(2)白色无水硫酸铜可与水结合生成蓝色的CuSO4·5 H2O,显示水合铜离子特征蓝色;
(3)正四面体,sp3;(4)6s1; 3:1;金属键;(5)H8AuCu3
(1)Cu+2 H2SO4(浓) CuSO4 + SO2↑+ 2H2O;
(2)白色无水硫酸铜可与水结合生成蓝色的CuSO4·5 H2O,显示水合铜离子特征蓝色;
(3)正四面体,sp3;(4)类比铜原子最外层得:6s1;在晶胞中Cu原子处于面心,6×1/2=3,Au原子处于顶点位置,8×1/8=1,则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为3:1;金属键;(5)类比CaF2的晶胞图,Ca2+占据顶点和面心,晶胞内填充4个F-,类比一下,Cu占据面心,Au占据顶点,那H2只能占据晶胞内部的空间了,一个H2分子相当于一个F-,这样看来一个晶胞分摊一个Au原子,3个Cu原子,4个H2分子,所以化学式为AuCu3(H2)4,就是答案上的H8AuCu3。
(13分)下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表一种化学元素,试回答下列问题:
(1)请写出G的淡黄色化合物与二氧化碳反应的方程式 。
(2)D的气态氢化物的VSEPR模型为 _ ,其中心原子的杂化类型为_______ 。
(3)G、H和I的第一电离能数值由大到小的顺序为: (用元素符号作答)。
(4)由A、C、D形成的1mol ACD分子中,含有 个σ键, 个π键。
(5)元素M的化合物(MO2Cl2)在有机合成中可作氧化剂或氯化剂,能与许多有机物反应。请回答下列问题:
①与M同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与M原子相同的
元素还有_______________(填元素符号),其中一种金属的晶胞结构如右
图所示,该晶胞中含有金属原子的数目为 。
②MO2Cl2常温下为深红色液体,能与CCl4、CS2等互溶,据此可判断MO2Cl2
是__________(填“极性”或“非极性”)分子。
③在C2H4、CH3Cl、CH2O、CS2、CCl4五种有机化合物中,碳原子采取sp2杂化的分子有____________(填分子式)。
正确答案
(13分)(1)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 (2)四面体 sp3
(3)Mg>Al>Na (4) 2NA 2NA
(5))①K、Cu 4 ②非极性 ③ C2H4、CH2O
(1)相关方程式:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
(2)氨分子中含有3个δ,1个孤电子对,价层电子对4,SEPR模型为四面体型,中心原子N采用的是 sp3 杂化。
(3)同周期,第一电离能逐渐增大,同时镁原子核外电子排布:1S22S22P6,处于全空状态,稳定,第一电离能较大,所以第一电离能从大到小:Mg>Al>Na。
(4)HNO分子中含有含有2NA个σ键,2NA个π键。
(5)①Cr原子价电子排布:3d54S1,同周期最外层电子有1个的原子有:K、Cu 。②相似相溶,MO2Cl2 为非极性分子;③平面构型的有C2H4、CH2O。
点评:考察核外电子排布,中心原子的杂化类型等。
(10分)甲、乙、丙、丁为前三周期元素形成的微粒,它们的电子总数均为14。
已知:甲为原子;乙、丙、丁为双原子分子或离子。
⑴甲单质与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为 ;
⑵乙是双原子分子,在高温时是一种还原剂。14 g乙燃烧放出的热量是141.5 kJ。写出乙燃烧的热化学方程式 。
⑶丙为双原子二价阴离子,与钙离子组成的化合物能跟水反应产生一种可燃性气体。该可燃性气体能与乙酸在一定条件下,按物质的量比1∶1发生加成反应生成一种酯,该化学方程式是为 。
⑷由丁分子组成的物质属于单质,组成丁的元素最高价氧化物对应的水化物X有下图所示转化关系(反应条件和其他物质已略)
已知W为金属单质,W在周期表中的位置 。
写出X的稀溶液与Z反应的离子方程式: 。
正确答案
略
【化学—物质结构与性质】
氮、磷、砷是同族元素,该族元素单质及其化合物在农药、化肥等方面有重要作用。
请回答下列问题。
(1)砷原子外围电子排布式为 。
(2)熔沸点:NH3 PH3(>、<、=)原因是
(3)N、P、As三种元素电负性由小到大的顺序为 ,NCl3分子中中心原子的杂化方式为 。
(4)汽车尾气中CO和NO经催化剂作用变成N2和CO
2,此反应中三种元素第一电离能由小到大的顺序为 ,在这四种物质中含有极性键的非极分子内
键和
键的比为 。
(5)K3[Fe(CN)6]配合物中微粒的相互作用力有 ,配位体为 。
(6)CO、NH3都能提供孤电子对与Cu+形成配合物。Cu+与NH3形成的配合物可表示为
[Cu(NH3)n]+。该配合物中,Cu+的4s轨道及4p轨道通过sp杂化接受NH3提供的孤电子对,则[Cu(NH3)n]+中n的值为 。
正确答案
略
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