- 分子结构与性质
- 共1817题
根据下列表示物质组成的微观示意图,回答下列问题。
(1)表示混合物的是 ;
(2)表示单质的是 ;
(3)表示由原子直接构成的物质的是 。
正确答案
(1)B (2)C、D (3)C
(1)B中包含3种分子,属于混合物;(2)C、D中的物质都是由同种元素构成,并且均有一种分子,属于纯净物,自然属于单质;(3)C中物质的分子是单原子分子,符合题意。
下图中,表示氧原子,
表示氢原子。根据此图,请从宏观、微观两个方面写出获得的化学信息。(可不填满,也可补充)
(1)_____________________________________________
(2)_____________________________________________
(3)_____________________________________________
(4)_____________________________________________
正确答案
答出研析中的四条即可(须包括宏观、微观两方面的信息)。
(1)在化学反应中,分子可分成原子,原子又可重新组合成新的分子;(2)1个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的;(3)原子是化学变化中的最小粒子;(4)水是由氢元素和氧元素组成的;(5)在化学反应中,元素的种类不变;(6)参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和;(7)1mol氧气与2mol氢气恰好反应生成2mol水;(8)在该反应中,氧气与氢气的体积比为1∶2。
(7分)由A、B两种物质组成的混合气体,其平均相对分子质量随A的物质的量分数变化关系如右图所示。
(1)A的相对分子质量为__________。
(2)若测得混合气体中仅含两种元素,
A、B都是无机物时,化学式分别为_________、________,
A、B都是有机物时,化学式分别为_________、________。
(3)某混合气由A、B等体积混合而成,将其与适量氧气混合,引燃后反应物均无剩余,将产物依次通过足量浓H2SO4(减少的体积恰好等于消耗氧气的体积)、足量碱石灰(体积减半),又知通过浓H2SO4与通过碱石灰所减少的气体体积之比为5∶2。气体体积均在105℃和1.01×105Pa条件下测定的,据此确定混合气体的组成为 ____________________________________________________________ 。
正确答案
(1)44
(2)N2O NO C3H8 C2H6
(3)C3H8和CH2O C2H4O和C2H6
略
C、H、O三种元素可以组成哪些物质?
正确答案
这三种元素可以组成木炭、石墨、金刚石、氢气、氧气、臭氧、甲烷、一氧化碳、二氧化碳、水、双氧水、碳酸等多种物质。
这三种元素可以形成各自的单质,它们相互之间两两组合、三种元素组合可以形成多种化合物。须注意的是,在游离态时,要充分考虑到同素异形体的问题;在化合态时,要充分考虑到碳可以形成-4、+2、+4等多种不同的价态。
二氧化硫和氮的氧化物是大气的主要污染物,防止和治理环境污染是当前环保工作的重要研究内容之一。
⑴某温度下,SO2(g)+1/2O2(g) SO3(g);△H=-98 kJ·mol-1。开始时在100 L的密闭容器中加入4.0 mol SO2(g)和10.0 mol O2(g),当反应达到平衡时共放出热量196 kJ,该温度下平衡常数K= 。恒温下,若往容器中再加入4mol SO2(g),则重新达到平衡时SO2的总转化率 原平衡时SO2转化率(选填“>”、“<”或“=”)。
⑵ 用CH4催化还原NOx为N2可以消除氮氧化物的污染。试写出总反应方程式:
,现有1L NO2、NO混合气体NOx,将其还原成N2,需同温同压下CH4的体积0.4L,则混和气体中NO2、NO的物质的量之比为 。
⑶ 硫酸工厂尾气处理时用NaOH溶液吸收SO2生成NaHSO3,再用NaIO3按下列反应(未配平)来制取单质I2。NaIO3来源于自然界的矿物。
①NaIO3+NaHSO3—NaI+Na2SO4+H2SO4
②IO3-+I-+H+—I2+H2O
在含5molNaHSO3的溶液中逐滴加入NaIO3溶液。请计算开始产生单质I2及产生单质I2最大值时所滴入的NaIO3的物质的量各是多少?
正确答案
(1)10/3或3.33 < (2)xCH4+4NOx=2N2+xCO2+2xH2O 3:2
(3)5/3mol 2mol
略
(三选一)【物质结构与性质】
X、Y、W、M、N五种元素分别位于周期表中三个紧邻的周期,且原子序数逐渐增大,X和Y的氢化物都比同族元素氢化物的沸点高,但在同周期中却不是最高的。W是同周期元素中离子半径最小的元素。M原子的最外能层上有两个运动状态不同的电子。N是一种“明星金属”,广泛应用于航天、军事等工业领域。请回答下列问题:
(1)X、Y两种元素的元素符号是______、_____。X、Y 可以形成一种共价化合物,其中两种元素最外层电子数都达到8,则其分子的空间构型是____;中心原子的杂化方式是____。
(2)X的氢化物易溶于水的原因是____
(3)N的电子排布式是________。
(4)X和Y两元素的第一电离能大小关系:_____小于_____ (填元素符号)。
(5)M与Y形成的化合物的晶体类型属于__________;其晶胞如图所示,其中M离子的配位数是_______。
正确答案
(1)N;F;三角锥形;sp3杂化
(2)氨气与水反应且可以与水形成氢键,氨气是极性分子,易溶于极性分子水
(3)1s22s22p63s23p63d24s2 (4)N;F
(5)离子晶体;8
(1)淡黄色固体的分子构型________________;
(2)黄绿色固体的分子构型________________;
(3)黄绿色固体在水中的溶解度比淡黄色固体大的原因是:_________________________。
正确答案
(3)前者是非极性分子,在极性分子水中溶解度小;后者是极性分子,在极性溶剂水中溶解度较大。
PtCl2(NH3)2结构有两种方式,一种对称,为非极性分子;另一种不对称,为极性分子。
科学家从化肥厂生产的(NH4)2SO4中检出组成N4H4(SO4)2的物质,经测定,该物质易溶于水,在水中以
SO42-和N4H44+两种离子形式存在,植物的根系极易吸收N4H44+,但它遇到碱时,会生成一种类似白磷的N4分子,N4分子不能被植物吸收。请回答下列问题:
(1)N4和N2的关系正确的是___________(填序号);
A.同种单质 B.同位素 C.同分异构体 D.同素异形体
(2)N4H4(SO4)2______ (填“能”或“不能”)和草木灰混合施用;
(3)已知白磷、NH4+、N4H44+的空间构型均为四面体,NH4+的结构式为(→表示共用电子对由N原子单方面提供),白磷(P4)的结构式为
。请画出N4H44+的结构式__________________。
(4)已知液氨中存在着平衡2NH3NH4++NH2-。科学家在液氨中加入氢氧化铯(CsOH)和特殊的吸水剂,使液氨中的NH4+生成N4分子,请写出液氨与氢氧化铯反应的化学方程式:______________________
正确答案
(1)D
(2)不能
(3)
(4)8NH3+4CsOH==N4+4CsNH2+6H2↑+4H2O
有两种位于短周期的相邻周期、相邻主族的非金属元素X、Y,已知两元素最高价氧化物的水化物均为强酸。根据下图转化关系(反应条件及部分产物已略去),回答下列问题
(1)若A、B、C、D均为含X元素的化合物,且A的一个分子中只含有10个电子,则:
①A分子的空间构型为____________。
②反应I的化学方程式为____________。
③化合物NaX3是合成“达菲”的中间活性物质,NaX3受撞击后生成Na3X和另一种气体单质,请写出该反应的化学方程式____________。
(2)若A、B、C、D均为含Y元素的化合物,且A的摩尔质量为120g·mol-1,则:
①将反应IV所得的溶液加热蒸干得到的晶体属于_________晶体(填“离子”、“分子”、“原子”)
②反应I的化学方程式为_____________________。
③含Y元素的化合物Na2Yx和次氯酸钠溶液在强碱性环境中能发生反应,产物无沉淀,请写出该反应的离子反应方程式____________________。
正确答案
(1)①三角锥形;②;③
(2)①离子;②;
③Sx2-+(3x+1)ClO-+(2x-2)OH-=xSO42-+(3x+1)Cl-+(x-1)H2O
下图中A~N分别代表化学反应中的一种常见物质。A是一种常见化肥,B在工业上可由G和空气中含量最多的气体制得。常温下,C是液体。E、N、H为金属单质,G、I、M为非金属单质,其中G、M是气体。K是天然气的主要成分,F是具有磁性的黑色晶体。个别反应产物及条件略去。
(1)F的化学式为________;K分子的空间结构是________。
(2)反应⑤的条件是_________________________________。
(3)实验室制取B的化学方程式是______________________________。
(4)反应②中,将点燃的H放入盛有D 的集气瓶里,可观察到的现象是_____________________________________。
(5)写化学方程式:反应①_________________。反应③____________________。
(6)将F放入稀盐酸中,可生成两种不同价态的金 属阳离子。要检验其中的高价态金属阳离子,应加入的试剂是___________________。
正确答案
(1)Fe3O4;正四面体
(2)通电
(3)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
(4)镁条在二氧化碳中剧烈燃烧,生成白色粉末,瓶内壁有黑色固体附着
(5)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2;3Fe3O4+8Al
4Al2O3+9Fe
(6)KSCN溶液
开学初,小源到建设银行营业网点兑换了此前在网上预约的中国高铁纪念币。这枚纪念币由中国人民银行发行,面额10元,每人限兑20枚,且需要提前预约。小源打算与班上同学分享自己的喜悦。他可以向大家这样介绍
①纪念币面额和实际购买力都是由中国人民银行规定的
②纪念币可以直接购买商品,也具有支付手段等货币职能
③纪念币发行量有限,具有一定的收藏价值和升值空间
④纪念币不能与同面额人民币等值流通,必须在规定时间地点使用
正确答案
解析
①错误,国家无权规定纪念币的实际购买力;④错误,纪念币与同面额人民币等值流通,在任何时间地点都可使用;由中国人民银行发行的纪念币属于法定货币,可以直接购买商品,也具有支付手段等货币职能,因其发行量有限,具有一定的收藏价值和升值空间,故②③正确。
知识点
A+、B+、C-、D、E五种粒子(分子或离子)中,每个粒子均有10个电子,已知:
①A++C-==D+E↑;
②B++C-==2D。
请回答:
(1)C-离子的电子式是__________。
(2)具有相同空间构型的粒子是________ 和_________ ,A+ 离子中的键角为__________ 。
(3)分别写出A+和D反应、B+和E反应的离子方程式________、________。
(4)除D、E外,请再写出两种含10个电子的分子的分子式____________ 。
(5)除A+、B+外,请再写出两种含10个电子的阳离子__________。
正确答案
(1)
(2)NH3 ;H3O+ ;109°28'
(3) NH4+ +H2ONH3·H2O+H+ ;H3O+ + NH3==NH4+ + H2O
(4)CH4 ;Ne
(5) Na+ ; Mg2+
Mn、Fe均为第四周期过渡元素,两元素的部分电离能数据列于下表:
回答下列问题:
(1)Mn元素价电子的电子排布式为______,比较两元素的I2、I3可知,气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难.对此,你的解释是:______
(2)Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道能与一些分子或离子形成配合物.
①与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是______.
②六氯和亚铁离子〔Fe(CN)64-〕中的配体CN-中C原子的杂化轨道类型是______,写出一种与CN-互为等电子体的单质分子的路易斯结构式______.
(3)三氯化铁常温下为固体,熔点:282℃,沸点315℃,在300℃以上升华.易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂.据此判断三氯化铁的晶体类型为:______
(4)金属铁的晶体在不同的温度下有两种堆积方式,晶体分别如图所示.面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为:______.
正确答案
(1)Mn元素为25号元素,核外电子排布式为[Ar]3d54s2,所以价层电子排布式为3d54s2.
由Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4状态需要的能量较多;而Fe2+到Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态,需要的能量相对要少.
故答案为:3d54s2. 由Mn2+转化为Mn3+时,3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4状态需要的能量较多;而Fe2+到Fe3+时,3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态,需要的能量相对要少.
(2)①Fe原子或离子含有空轨道.所以,与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具有孤对电子.
故答案为:具有孤对电子.
②CN-中C原子与N原子键以三键连接,三键中有1个δ键、2个π键,C原子还有一对孤对电子,杂化轨道数2,C原子采取sp杂化.
CN-含有2个原子,价电子总数为4+5+1=10,故其等电子体为氮气分子等,结构式为N≡N.
故答案为:sp;N≡N
(3)三氯化铁,其熔点:282℃,沸点315℃,在300℃以上升华.易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂.符号分子晶体的特征,故为三氯化铁分子晶体.
故答案为:分子晶体.
(4)面心立方结构晶胞中铁原子数为1+6×=4;
体心立方结构晶胞中铁原子数为1+8×=2.
属于两种结构的铁原子数之比为4:2=2:1.
故答案为:2:1
下图中,A、B、C、D、E是单质,G、H、I、F是B、C、D、E分别和A形成的二元化合物。
已知:①反应能放出大量的热,该反应曾应用于铁轨的焊接;②I是一种常见的温室气体,它和E可以发生反应:
,F中E元素的质量分数为60%。
回答问题:
⑴①中反应的化学方程式为____________________;
⑵化合物I的电子式为_______________,它的空间结构是_______________;
⑶1.6gG溶于盐酸,得到的溶液与铜粉完全反应,计算至少所需的铜粉的质量(写出离子方程式和计算过程)_________________;
⑷C与过量NaOH溶液反应的离子方程式为_______________,反应后溶于与过量化合物I反应的离子方程式为_______________________;
⑸E在I中燃烧观察到的现象是_______________。
正确答案
⑴Al+ Fe2O3Fe+ Al2O3 ⑵
;直线形
⑶2Fe3++Cu=2Fe2++ Cu2+,n(Fe2O3)=0.01mol,依据离子方程式,则n(Cu)= 0.01mol,m(Cu)=0.64g。
⑷2Al + 2OH- + 2H2O==2AlO2- + 3H2↑;AlO2- + CO2 + 2H2O = Al(OH)3↓+ HCO3- ⑸剧烈燃烧,放出热量,生成黑色固体和白色固体
一水硫酸四氨合铜(Ⅱ)([Cu(NH3)4]SO4•H2O]是一种重要的染料及农药中间体.请回答下列相关问题:
(1)Cu的核外电子排布式为______.
(2)N的L层中有______对成对电子;N立体构型是______,其中心原子的杂化方式为______.
(3)氨水溶液中存在多种氢键,任表示出其中两种______;
(4)[Cu(NH3)4]SO4•H2O中呈深蓝色的离子是______,该微粒中的“电子对给予一接受键”属于______键(填“σ”或“π”);
(5)Cu的一种氯化物晶胞结构如图所示,该氯化物的化学式是______.
正确答案
(1)Cu元素是29号元素,原子核外电子数为29,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,
故答案为:1s22s22p63s23p63d104s1;
(2)N元素原子的核外电子排布式为1s22s22p3,L层中s能级的电子为成对电子,
NH4+中,N原子成4个N-H,采取sp3杂化,不含孤对电子,为正四面体结构,
故答案为:1;正四面体;sp3;
(3)N元素与O元素的电负性都很强,不同分子中的N原子、O原子与H原子之间都可以形成氢键,如O-H…N、N-H…O、
O-H…O、N-H…N,
故答案为:O-H…N、N-H…O等;
(4)[Cu(NH3)4]SO4•H2O中呈深蓝色的离子是[Cu(NH3)4]2+,微粒中的“电子对给予一接受键”属于配位键,为单键,属于σ键,
故答案为:[Cu(NH3)4]2+;σ;
(5)由晶胞结构可知,Cu原子位于面心与顶点上,晶胞中Cu原子数目为8×+6×
=4,晶胞中Cl原子处于体内,Cl原子的数目为4,故该化合物的化学式为CuCl,
故答案为:CuCl.
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