- 物质结构与性质
- 共518题
374℃、22.1Mpa以上的超临界水具有很强的溶解有机物的能力,并含有较多的H+和OH-,由此可知超临界水
正确答案
解析
略
知识点
Ⅰ.第28届国际地质大会提供的资料显示,海底有大量的天然气水合物,可满足人类 1000年的能源需要。天然气水合物是一种晶体,晶体中平均每46个水分子构建成8个笼,每个笼可容纳1个CH4分子或1个游离H2O分子。根据上述信息,完成下面两题:
(1)下列关于天然气水合物中两种分子描述正确的是
A.两种都是极性分子 B.两种都是非极性分子
C.H2O是极性分子,CH4是非极性分子 D.其中氧原子和碳原子的杂化方式分别为sp2和sp3
E.其中氧原子和碳原子的杂化方式均为sp3
(2)晶体中每8个笼只有6个容纳了CH4分子,另外2个笼被游离H2O分子填充,则天然气水合物的平均组成可表示为
II、A、B、C、D是短周期元素,它们的离子具有相同的电子层结构,且半径依次减小。A与D的化合物X既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应;B、C组成典型的离子化合物Y,其晶体结构类似于NaCl晶体;A与C以原子个数之比1︰1组成化合物Z。
(3)写出Z的电子式
(4)C元素焰色反应的颜色为 试从原子结构的角度解释其原因
(5)B、C、D可组成离子化合物CmDBn,其晶体结构单元如右图所示。阳离子Cx+(○表示)位于正方体的棱的中点和正方体内部(内部有9个○,1个位于体心,另8个位于大正方体被等分为8个小正方体后的体心);阴离子DBnmx-(●表示)位于该正方体的顶点和面心。则:x= 、m= 、n= 。已知该晶体的密度为a g/cm3 ,则该晶体
正确答案
中阳离子间的最近距离为
(1)CE
(2)CH4·8H2O或6CH4·48H2O
(3)
(4)黄色;在加热的条件下钠原子的核外电子吸收能量,电子从基态跃迁到激发态,电子处于激发态不稳定又重新跃迁到基态,在此过程中以光波的形式释放能量。
(5)1;3;6;
解析
略
知识点
二氯化二硫(S2Cl2)是广泛用于橡胶工业的硫化剂,其分子结构如右下图所示。常温下,S2Cl2遇水易与水发生反应,并产生能使品红褪色的气体。下列说法错误的是()
正确答案
解析
略
知识点
PH3一种无色剧毒气体,其分子结构和NH3相似,但P-H键键能比N-H键键能低。下列判断错误的是
正确答案
解析
本题考查化学键、分子构型。意在考查考生分子结构的知识。PH3同NH3构型相同,因中心原子上有一对孤电子对,均为三角锥形,属于极性分子,故A、B项正确;PH3的沸点NH3,是因为NH3分子间存在氢键,C项错误;PH3的稳定性低于NH3,是因为N-H键键能高,D项正确。
知识点
(1)下列分子中,属于非极性的是_______。
A. SO2
B. BeCl2
C. BBr3
D. COCl2
(2)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
(1)BC
(2)1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;2)白色无水硫酸铜可与水结合生成蓝色的CuSO4·5H2O,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
解析
(1)根据价层电子对互斥理论(VSEPR)可得四种分子的结构如下:
(2)本题各小题内容考查点相互的联系不大,仍属于“拼盘”式题。3)硫酸根中心原子的价层电子对为:孤对电子数6-2×4+2=0,成键电子对数4,所以为正四面体结构,中心原子为sp3杂化;4)Au电子排布或类比Cu,只是电子层多两层,由于是面心立方,晶胞内N(Cu)=6×=3,N(Au)=8×
=1;5)CaF2结构如下图所示,所以氢原子在晶胞内有4个,可得储氢后的化学式为H8AuCu3。
知识点
下列分子中,属于含有极性键的非极性分子的是
正确答案
解析
略
知识点
如图是某无机化合物的二聚分子,该分子中A、B两种元素都是第三周期的元素,分子中所有原子的最外层电子都达到8个电子的稳定结构。下列说法不正确的是
正确答案
解析
略
知识点
6.下列有关化学键的叙述,不正确的是 ( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
8.下列叙述不正确的是( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
8.下列叙述中正确的是( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
7.碳酸亚乙酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂,其结构如下图。下列有关该物质的说法正确的是( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
物质的结构决定性质,性质反映其结构特点。
(1)金刚石和石墨是碳元素的两种常见单质,下列叙述中正确的有:________。
a. 金刚石中碳原子的杂化类型为sp3杂化,石墨中碳原子的杂化类型为sp2杂化;
b. 晶体中共价键的键长:金刚石中C—C<石墨中C—C;
c. 晶体的熔点:金刚石< 石墨
d. 晶体中共价键的键角:金刚石>石墨
(2)某石蕊的分子结构如图所示。
①石蕊分子所含元素中,基态原子2p轨道有两个成单电子的是________(填元素符号); 由其中两种元素形成的三角锥构型的一价阳离子是________(填化学式);
②该石蕊易溶解于水,分析可能的原因是 ________;
(3)铜及其合金是人类最早使用的金属材料。
①NF3可由NH3和F2在Cu催化剂存在下反应直接得到:4NH3+3F2NF3+3NH4F
上述化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有_______(填序号)。
a. 离子晶体
b. 分子晶体
c. 原子晶体
d. 金属晶体
②金属铜采取如图所示堆积方式,可称为_____堆积,则Cu晶体中Cu原子的配位数为________。
正确答案
(1)ac
(2)①C、O;H3O+;②该石蕊分子中含有—OH和—NH2,均能与H2O形成氢键;由结构知,该分子为极性分子,根据相似相溶原理,易溶于水。
(3)① abd;②面心立方堆积;12
解析
略。
知识点
本题包括ab两小题,分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题,并在相应的答题区域内作答。若两题都做,则按a题评分。
a乙炔是有机合成工业的一种原料。工业上曾用
与水反应生成乙炔。
(1)中
与
互为等电子体,
的电子式可表示为 ;1mol
中含有的
键数目为 。
(2)将乙炔通入溶液生成
,红棕色沉淀。
基态核外电子排布式为 。
(3)乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是 ;分子中处于同一直线上的原子数目最多为 。
(4)晶体的晶胞结构与
晶体的相似(如右图所示),但
晶体中含有的中哑铃形
的存在,使晶胞沿一个方向拉长。
晶
体中1个
周围距离最近的
数目为 。
b对硝基甲苯是医药、染料等工业的一种重要有机中间体,它常以浓硝酸为硝化剂,浓硫酸为催化剂,通过甲苯的硝化反应制备。
一种新的制备对硝基甲苯的实验方法是:以发烟硝酸为硝化剂,固体NaHSO4为催化剂(可循环使用),在溶剂中,加入乙酸酐(有脱水作用),45℃反应1h 。反应结束后,过滤,滤液分别用5% NaHCO3,溶液、水洗至中性,再经分离提纯得到对硝基甲苯。
(1)上述实验中过滤的目的是 。
(2)滤液在分液漏斗中洗涤静置后,有机层处于 层(填“上”或'下”);放液时,若发现液体流不下来,其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外,还有 。
(3)下列给出了催化剂种类及用量对甲苯硝化反应影响的实验结果。
① NaHSO4催化制备对硝基甲苯时,催化剂与甲苯的最佳物质的量之比为
②由甲苯硝化得到的各种产物的含量可知,甲苯硝化反应的特点是 。
③与浓硫酸催化甲苯硝化相比,NaHSO4催化甲苯硝化的优点有_ 、 。
正确答案
a、(1) 2NA
(2)1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10
(3)sp2杂化、sp3 杂化 3
(4)4
b、(1)回收NaHSO4
(2)下 分液漏斗上口塞子未打开
(3)①0.32
②甲苯硝化主要得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯
③在硝化产物中对硝基甲苯比例提高 催化剂用量少且能循环使用
解析
略
知识点
主要元素W、X、Y、Z的原子序数一次增大,W的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍。X、Y和Z分属不同的周期,他们的原子序数之和是W原子序数的5倍。在由元素W、X、Y、Z组成的所有可能的二组分化合物中,由元素W与Y形成的化合物M的熔点最高。请回答下列问题:
(1)W元素原子的L层电子排布式为 ,W3分子的空间构型为 ;
(2)X单质与水发生主要反应的化学方程式为 ;
(3)化合物M的化学式为 ,其晶体结构与NaCl相同,而熔点高于NaCl。M熔点较高的原因是 。将一定量的化合物ZX负载在M上可制得ZX/M催化剂,用于催化碳酸二甲酯与月桂醇酯交换合成碳酸二月桂酯。在碳酸二甲酯分子中,碳原子采用的杂化方式有 ,O—C—O的键角约为 ;
(4)X、Y、Z可形成立方晶体结构的化合物,其晶胞中X占据所有棱的中心,Y位于顶角,Z处于体心位置,则该晶体的组成为X︰Y︰Z= ;
(5)含有元素Z的盐的焰色反应为 色。许多金属盐都可以发生焰色反应,其原因是 。
正确答案
(1) V形
(2)
(3) 晶格能大
和
(4)3:1:1
(5)激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时,以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量
解析
(1)W原子最外层电子数是次外层的3倍,说明W为O;在由元素W、X、Y、Z组成的所有二组分化合物中,由元素W、Y形成的化合物M的熔点最高,可知化合物M为MgO,则Y为Mg;由此可得,W为第二周期的氧,Y为第三周期的镁,又因为主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,且X,Y和Z分属于不同的周期,它们的原子序数之和是W原子序数的5倍,可得X为第二周期的氟,则Z为第四周期的钾。W为O,所以W原子L层电子排布式为2s22p4;W3为O3,其空间构形是V形。
(2) X为F,故X单质与水反应的主要化学方程式是2F2+2H2O==4HF+O2。
(3) 化合物M的化学式是MgO, MgO熔点较高的原因是晶格能大。
碳酸二甲酯分子的结构简式为CH3O—CO—OCH3,其中羰基(—CO—)上的碳原子为平面构型,采用的是sp2杂化,而两个甲基(—CH3)中的碳原子为四面体构型,采用sp3杂化。由于中心碳原子无孤对电子,根据价层电子对互斥理论推测,O-C-O的键角约为120°。
(4) X占有棱的中心,则X个数为12×1/4=3;Y位于顶角,则Y个数为8×1/8=1;Z位于体心位置,则Z个数为1,故该晶体的组成为X:Y:Z=3:1:1。
(5)Z为K,因此含有元素Z的盐的焰色反应为紫色。许多金属盐都可以发生焰色反应,其原因是激发态的电子从能量高的轨道跃迁到能量低的轨道时,以一定的波长(可见光区域)光的形式释放能量。
知识点
(1)元素的第一电离能:AI Si(填“>”或:“<”)
(2)基态的核外电子排布式为 。
(3)硅烷()的沸点与其相对分子质量的变化关系如右图所示,呈现这种变化关系的原因是 。
(4)硼砂是含结晶水的四硼碳酸,其阴离子(含B、O、H三种元素)的球棍模型如右下图所示:
①在中,硼原子轨道的杂化类型有 ;配位键存在于 原子之间(填原子的数字标号);m= (填数字)。
②鹏砂晶体由、
和
构成,它们之间存在的作用力有 (填序号)。
a离子键
b共价键
c金属键
d范德华力
e氢键
正确答案
见解析。
解析
(1)<
(2)1s22s22p63s23p23d5 或[Ar]3d5
(3)硅烷属于分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔沸点越高
(4)①sp2 sp3 4.5 2
B周围有3个σ键时为sp2杂化;B周围有4个σ键时为sp3杂化(其中有一个键是配位键),一个B原子形成一个配位键后化合价降低一个单位;4号碳含有4个σ键(其中5号氧原子提供孤对电子,与4号碳形成配位键),该阴离子中共有2个B原子是sp3杂化,阴离子的化合价为-2价。
②ADE
硼砂晶体含金属离子(钠离子),属于离子晶体,含有离子键,水分子内部含有共价键,水分子的氧原子和硼砂晶体的氢原子可形成氢键
知识点
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