2024届新高考化学一轮专题---分子结构与性质(含解析)

2024届新高考化学一轮专题---分子结构与性质
一、单选题
1.(2022高一下·阎良期末)下列物质中含有非极性共价键的是(  )
A.NaOH B.CO2 C.NH4Cl D.H2O2
2.(2020高一下·大庆期末)下列物质中,原子间全部通过共价键形成的是(  )
A.NaOH B.NaCl C.H2SO4 D.(NH4)2SO4
3.卤素单质从F2到I2在常温常压下的聚集状态由气态、液态到固态的原因是(  )
A.原子间化学键的键能逐渐减小 B.范德华力逐渐增大
C.原子半径逐渐增大 D.氧化性逐渐减弱
4.(2022高二下·湖北期中)下列对粒子空间构型的判断,错误的是(  )
A.离子的空间构型为V形
B.的的模型与其离子空间构型是一致的
C.与的空间结构相同
D.的空间构型为平面三角形
5.(2019高一下·吉林期中)下列事实与氢键无关的是(  )
A.NH3分子极易溶于水
B.水结成冰体积膨胀,密度变小
C.水加热到很高的温度都难以分解
D.水的沸点比H2S的沸点高
6.(2022高二下·东海期中)CuSO4常用作农业杀菌剂、分析试剂、媒染剂和防腐剂等。实验室利用废铜屑制备CuSO4有三种途径:一是将废铜屑与浓硫酸共热,此方法会产生污染性气体SO2;二是先将废铜屑加热氧化成CuO,然后再用稀硫酸溶解,该方法耗能较多;三是在常温下用H2O2和H2SO4的混合溶液浸取废铜屑获得CuSO4,该方法绿色环保且节能,反应为Cu(s)+ H2O2(l) + 2H+ (aq)= Cu2+(aq)+ 2H2O(1) ΔH =-319.68 kJ·mol-1。下列有关Cu、SO、Cu2+的说法正确的是(  )
A.Cu可以使蛋白质变性
B.Cu基态价电子排布式为3d94s2
C.SO的空间构型为正四面体
D.Cu2+与NH3形成的[Cu(NH3)4]2+中配位数是2
7.(2022·武汉模拟)下列说法错误的是(  )
A.石墨晶体中层内导电性强于层间导电性
B.基态Cr3+的最高能层中成对电子与未成对电子的数目比为8∶3
C.(CH3COO)2Ni·4H2O的空间构型为八面体,中心离子的配位数为6
D.N元素的电负性比P元素的大,可推断NCl3分子的极性比PCl3的大
8.(2021高一下·黑龙江月考)前四周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,在元素周期表中X的原子半径最小,Y的原子次外层电子数是其最外层电子数的 ,Z的单质可与冷水迅速反应产生X的单质,W与X同主族。下列叙述正确的是(  )
A.单质的还原性:Z>W
B.Y、Z的简单离子的核外电子排布相同
C.化合物X2Y、Z2Y、ZX中化学键的类型相同
D.原子半径:W>Y>Z
9.(2022高二下·合肥期中)下列关于有机化合物中化学键的说法错误的是(  )
A.乙醇的沸点高于丙烷
B.中C-H键的极性比N-H键的极性弱
C.乙烯是最简单的烯烃,其分子中的碳原子均采取sp2杂化
D.1个丙炔分子中含有5个σ键和3个π键
10.当一个碳原子连有四个不同原子或原子团时,该碳原子叫“手性碳原子”。下列化合物中含有2个手性碳原子的是(  )
A. B.
C. D.
11.(2019高二下·汽开区月考)下列分子中,中心原子是sp杂化的是(  )
A.BeCl2 B.H2O C.CH4 D.BF3
12.在有机物分子中,若碳原子连接四个不同的原子或原子团,该碳原子称为不对称碳原子,以℃表示。具有不对称碳原子的有机物具有光学活性。下列分子中,不具有光学活性的是(  )
A.CH3-CH( OH)-COOH
B.CH2(OH)-CH(OH)-CH2(OH)
C.CH2(OH)-CH( OH)-CH( OH)-CH2-CHO
D.CH2(OH)-CH(OH)-CH(OH)-CH(OH)-CHO
13.近年来,德国研究人员利用O2、N2、CH、NH3、H2O和HCN这6种远古地球上存在的简单物质,再使用硫醇和铁盐等物质模拟当时环境,成功制得核酸的4种基本模块。下列说法正确的是(  )
A.O2的沸点比N2的低
B.NH3分子呈三角锥形.
C.配离子[ Fe(H2O)6]3+中H与中心原子配位
D.元素C,N,O,S的第一电离能依次增大
14.(2022高三上·东城月考)我国科学家分别攻克了两大催化技术,使合成“液态阳光”的两个生产环节效率大幅提高。“液态阳光”的合成示意图如下。下列说法错误的是
A.甲醇的沸点远远高于乙烷,是由于甲醇分子之间存在氢键
B.催化剂通过降低相应反应的活化能使化学反应速率增大
C.理论上生成时,光催化过程至少转移电子
D.作燃料时,充分燃烧消耗
15.(2022高一下·扬州期末)工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。N2与H2反应合成氨为可逆反应,其热化学方程式为N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) ΔH = 92.4 kJ mol 1。氨气经氧化等步骤制得硝酸。利用石灰乳、尿素等吸收硝酸工业的尾气(含NO、NO2),石灰乳吸收时主要反应为NO + NO2 + Ca(OH)2 = Ca(NO2)2 + H2O。N2、NH3在催化剂a、b表面分别发生如下图所示的反应,下列说法正确的是(  )
A.催化剂a表面形成N-H键时需吸收能量
B.使用催化剂a可以加快合成氨反应的正反应速率,减慢逆反应速率
C.反应时催化剂b表面有共价键的断裂和形成
D.催化剂b表面反应的化学方程式为:
16.(2019·徐汇模拟)能说明BF3分子的4个原子在同一平面的理由是(  )
A.B—F键的键角为120° B.B—F键是非极性键
C.3个B—F键的键能相等 D.3个B—F键的键长相等
二、综合题
17.(2019高二下·白山期中)现有五种元素,其中A、B、C为短周期主族元素,D、E为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息,回答问题。
A元素的核外电子数和电子层数相等,也是宇宙中最丰富的元素
B元素原子的核外p电子数比s电子数少1
C原子的第一至第四电离能分别是:I1=738 kJ·mol-1, I2=1 451 kJ·mol-1,I3=7 733 kJ·mol-1, I4=10 540 kJ·mol-1
D是前四周期中电负性最小的元素
E在周期表的第七列
(1)已知BA5为离子化合物,写出其电子式   。
(2)比较BA2-和BA3的键角∠ABA的大小:BA2-   (填“>”“=”或“<”)BA3,请用价层电子对互斥理论解释:   。
(3)某同学根据上述信息,推断C基态原子的核外电子排布图为 ,该同学所画的电子排布图违背了   。
(4)E位于   族   区,价电子排布式为   。
(5)检验D元素的方法是   ,请用原子结构的知识解释产生此现象的原因是   
18.(2022高三上·沈阳月考)2022年以来,全球化石能源价格一路飙升,对全球经济复苏产生巨大影响。氢能源是一种不依赖化石燃料的储量丰富的清洁能源。
(1)电解水产氢是目前较为理想的制氢技术,这项技术的广泛应用一直被高价的贵金属催化剂所制约。我国科学家开发了一种负载氧化镍纳米晶粒的聚合物氮化碳二维纳米材料,大幅提高了催化效率。
①基态Ni原子价电子排布式是   ,它在元素周期表中的位置是   。
②分子内的O-H键a、分子间的范德华力b、氢键c,从强到弱依次为   (用a、b、c表示)
③能与水混溶,但是却不溶于。请解释其原因   。
(2)开发新型储氢材料是氢能利用的重要研究方向。氨硼烷()是一种潜在的储氢材料,可由(结构为平面六元环状)通过如下反应制得:。
①第一电离能介于N、B之间的第二周期元素有   种。
②中B、N原子的杂化轨道类型分别为   。
③中共用电子对偏向N,中硼元素的化合价为+3价,则B、N、H三种元素的电负性由大到小的顺序为   。
19.(2021高三上·淮安期中)是一种性能优良的半导体光催化剂,能有效地吸附有机污染物(如甲醛、甲苯等)和含氮化合物(如、等),并能将它们转化为和等小分子物质。
(1)基态核外电子排布式为   。
(2)甲苯中C原子轨道杂化类型为   。
(3)氨气极易溶于水,除因为它们都是极性分子外,还因为   。
(4)含的污水毒性极大,用先将氧化为后在酸性条件下再将氧化为无污染的气体,则与互为等电子体的分子为   。
(5)某含钛配合物,化学式为,该配合物中键的数目为   。
20.(2021高二下·五莲期中)配位化合物一般指由过渡金属的原子或离子与含有孤对电子的分子或离子等通过配位键结合形成的化合物,广泛应用于日常生活、工业生产及生命科学中。回答下列问题:
(1)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过整合配位成环而形成的配合物为鳌合物。1mol配合物 中通过整合作用形成的配位键有   mol,鳌合物中N的杂化方式为   ,该配合物中除含有配位键外还有   键。
(2)[Cu(NH3)4]2+具有对称的空间构型,[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代,能得到两种不同结构的产物,则[Cu(NH3)4]2+的空间构型为   。
(3)氨硼烷(NH3BH3)是最具潜力的储氢材料之一,分子中存在配位键,写出能体现配位键的结构式:    。
(4)K3[Fe(CN)6]晶体中各种微粒的作用力有   (填字母)。
a.金属键 b.共价键 c.配位键 d.离子键
21.(2022高二下·博罗期中)回答下列问题:
(1)已知:
CH4 SiH4 NH3 PH3
沸点/K 101.7 161.2 239.7 185.4
分解温度/K 873 773 1073 713.2
分析表中四种物质的相关数据,请回答:
①CH4和SiH4比较,NH3和PH3比较,沸点高低的各自原因是   。
②结合上述数据和规律判断,一定压强下HF和HCl的混合气体降温时   (填化学式)先液化。
(2)SO2与CO2分子的空间结构分别是   和   ,相同条件下两者在水中的溶解度较大的是   (填化学式),理由是   。
(3)肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同,则N2H6SO4晶体内不存在   (填字母)。
a.离子键 b.共价键 c.配位键 d.范德华力
(4)有机物中含有   个手性碳原子。
(5)“金山银山不如绿水青山”,汽车尾气治理是我国一项重要的任务。经过化学工作者的努力,在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOx和CO的排放。
已知:N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+180.5kJ·mol-1
若1mol N2(g)、1mol O2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收946kJ、498kJ的能量,则1mol NO(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为   kJ。
答案解析部分
1.D
A.NaOH为离子化合物,氢氧根离子中含有极性共价键,A不符合题意;
B.CO2中碳原子和氧原子之间存在极性共价键,B不符合题意;
C.NH4Cl为离子化合物,铵根离子中存在极性共价键,C不符合题意;
D.H2O2为共价化合物,分子中存在非极性共价键O-O,D符合题意;
故答案为:D。
相同的非金属原子为非极性共价键结合,不同的非金属原子为极性共价键结合。
2.C
A.NaOH属于离子化合物,含有离子键和极性共价键,故A不符合题意;
B.NaCl属于离子化合物,只含有离子键,故B不符合题意;
C.H2SO4属于共价化合物,只含有共价键,故C符合题意;
D.(NH4)2SO4属于离子化合物,含有离子键和共价键,故D不符合题意;
故答案为:C。
共价键的简单判断方法是根据非金属元素原子之间形成的一种的化学键,注意特殊的元素BeCl2和AlCl3的是共价化合物,含有共价键。
3.B
卤素单质从 F2到I2结构相似,相对分子质量依次增大,范德华力逐渐增大,物质的熔、沸点逐渐升高,B符合题意。
结构相似,相对分子质量越大,范德华力越强,物质的熔、沸点越高。
4.D
A.根据价层电子互斥理论,离子的孤电子对数为×(7﹣1﹣2×1)=2,σ=2,价层电子对数=2+2=4;离子价层电子对互斥模型为四面体形,去掉2对孤电子对,则离子的几何构型为V形,A不符合题意;
B.中价层电子对个数=3+(4+2-3×2)=3+0=3,中心C原子上不含孤电子对,所以VSEPR的模型与其离子空间构型是一致的,B不符合题意;
C.根据价层电子对相斥理论判断,CO2与BeCl2的空间结构均为直线形,C不符合题意;
D.中Cl原子的价层电子对数=3+(7+1﹣3×2)=4,中心Cl原子上含有1个孤电子对,所以的空间构型为三角锥形,D符合题意;
故答案为:D。
A.利用价层电子对互斥理论计算,判断构型
B.当中心C原子上不含孤电子对,VSEPR的模型与其离子空间构型一致
C.利用价层电子对互斥理论计算,判断两者构型是否一样
D.利用价层电子对互斥理论计算,判断构型
5.C
A.氨气分子与水分子之间存在氢键,增大了氨气的溶解性,选项A不选;
B、由于氢键的存在,使水结成冰时在固体中分子之间排列规则,使分子之间的距离增大,所以体积膨胀,密度变小,选项B不选;
C.水加热到很高的温度都难以分解这是由于在水分子中的化学键强,断裂难,与分子间的氢键的大小无关,选项C选;
D.水分子与分子间存在氢键,所以常温下H2O为液态,而H2S分子间无氢键,所以常温下为气态,选项D不选;
故答案为:C。
氢键与物质的物理性质有关,而与化学性质无关。
6.C
A.单质铜不能使蛋白质变性,重金属盐可以使蛋白质变性,A不符合题意;
B.全满或半充满为稳定结构,Cu基态价电子排布式为3d104s1,B不符合题意;
C.SO的中心原子S的价层电子数为4,孤电子对数为0,空间构型为正四面体,C符合题意;
D.Cu2+提供空轨道,NH3提供孤电子对,则形成的[Cu(NH3)4]2+中配位数是4,D不符合题意;
故答案为:C。
A.重金属离子能使蛋白质变性;
B.Cu基态价电子排布式为3d104s1;
C.SO的中心原子S的价层电子数为4,不含孤电子对;
D.[Cu(NH3)4]2+中配位数为4。
7.D
A.石墨晶体中层内碳原子的杂化方式为sp2杂化,碳原子间以σ键形成六元环,层内形成大π键能提供自由移动的电子导电,而层间以分子间作用力相结合,导电能力差,则层内导电性强于层间导电性,故A不符合题意;
B.铬元素的原子序数为24,失去3个电子形成铬离子,基态Cr3+离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d3,则最高能层N能层中成对电子与未成对电子的数目比为8∶3,故B不符合题意;
C.由(CH3COO)2Ni·4H2O的空间构型为八面体,中心离子为镍离子,配位体为2个醋酸根离子和4个水分子,配位数为6,故C不符合题意;
D.氮元素的电负性大于磷元素,与氯元素的电负性差值小于磷元素,则空间构型都为三角锥形的三氯化氮分子的极性小于三氯化磷,故D符合题意;
故答案为:D。
A.石墨晶体层内形成大π键能提供自由移动的电子导电,而层间以分子间作用力相结合;
B.依据核外电子排布式分析;
C.依据空间构型分析配位数;
D.非金属性越强,电负性越大,原子半径越大,极性越强。
8.B
由上述分析可知:X为H,Y为O,Z为Na,W为K元素。
A.金属性越强,单质的还原性越强,则单质还原性ZB.O2-、Na+的简单离子的核外电子总数都是10,两种离子的核外电子排布相同,B符合题意;
C.化合物H2O只含共价键,NaH、 Na2O只含有离子键,它们含有化学键类型不同,C不符合题意;
D.电子层越多原子半径越大,则原子半径:W> Z>Y,D不符合题意;
故答案为:B。
前四周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,在元素周期表中X的原子半径最小,则X为H;Y的次外层电子数是其最外层电子数的 ,Y含有2个电子层,其最外层电子数为6,则Y为O; Z的单质可与冷水迅速反应产生X (H) 的单质,则Z为Na;W与X同主族,其原子序数大于Na,则W为K元素。
9.D
A.乙醇分子间存在氢键,沸点高于丙烷,故A不符合题意;
B.N的电负性大于C,N-H键的极性比C-H键的极性强,故B不符合题意;
C.乙烯分子中碳原子均形成碳碳双键,采用sp2杂化,故C不符合题意;
D.1个丙炔分子中含有6个σ键和2个π键,故D符合题意;
故答案为:D。
A.乙醇分子间存在氢键,沸点高于丙烷;
B.N的电负性大于C,C-H键的极性比N-H键的极性弱;
C.乙烯分子中碳原子均采用sp2杂化;
D.单键均为σ键,三键含有1个σ键和2个π键,据此分析。
10.C
(标“ *"的碳原子为手性碳原子,下同) 含有一个手性碳原子,故A不符合题意;
含有一个手性碳原子,故B不符合题意;
含有两个手性碳原子,故C符合题意;
含有一个手性碳原子,故D不符合题意。
手性碳原子连有四个不同的基团。
11.A
A. BeCl2分子中,Be原子含有两个共价单键,不含孤电子对,所以价层电子对数是2,中心原子以sp杂化轨道成键,A项符合题意;
B. H2O分子中氧原子含有2个共价单键和2个孤电子对,所以价层电子对数是4,中心原子以sp3杂化轨道成键,B项不符合题意;
C、CH4中C形成4个σ键,无孤电子对,为sp3杂化,C项不符合题意;
D、BF3分子中B原子含有3个共价单键,没有孤电子对,所以价层电子对数是3,中心原子以sp2杂化轨道成键,D项不符合题意;
故答案为:A。
根据价层电子对互斥理论确定其杂化方式,如果价层电子对为2,则中心原子以sp杂化轨道成键。
12.B
CH3-CH( 0H)-COOH的中间碳原子连接了四个不同基团,是不对称碳原子,该分子具有光学活性,故A不符合;
CH2OH-CH(OH)-CH2OH分子中没有连接四个不同基团的碳原子,无不对称碳原子,该分子不具有光学活性,故B符合;
CH2OH-CH(OH)-CH(OH)-CH2-CHO从左数第二个碳原子和第三个碳原子都连接了四个不同基团,这两个碳原子是不对称碳原子,该分子具有光学活性,故C不符合;
CH2(OH)-CH(OH)-CH(OH)-CH(OH)-CHO从左数第二、三、四个碳原子均连接了四个不同基团,这三个碳原子是不对称碳原子,该分子具有光学活性,故D不符合。
A.其中与碳原子连接的4个原子或原子团不同,属于手性碳,有光学活性;
B.其中不含连接4个不同原子或原子团的碳原子;
C.有碳原子连接的4个原子或原子团不同,属于手性碳;
D与碳原子连接的4个原子或原子团不同,属于手性碳。
13.B
氧气和氮气均属 于分子晶体,其沸点高低取决于分子间作用力的大小,氧气的相对分子质量大于氮气,其分子间作用力大于氮气,沸点高于氮气,故A不符合题意;
NH,分子中心N原子的价电子对数为=4,孤电子对数为4-3=1,分子空间结构为三角锥形,故B符合题意;
配离子中中心原子提供空轨道,配位原子提供孤电子对,而H不存在孤电子对,O存在孤电子对,因此是O原子与中心原子配位,故C不符合题意;
同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但是N原子的2p轨道为半充满状态,较稳定,第一电离能大于同周期相邻元素,则元素C、N、O的第一电离能的大小顺序:N>O>C,故D不符合题意。
A.根据范德华力分析;
B.根据价层电子对互斥理论分析;
C.O存在孤电子对,与中心原子配位;
D.N原子的2p轨道为半充满状态,第一电离能较大。
14.C
A.甲醇中存在醇羟基,能够形成氢键,所以甲醇的沸点远远高于乙烷,是由于甲醇分子之间存在氢键,A不符合题意;
B.催化剂可以降低相应反应的活化能,使化学反应速率加快,B不符合题意;
C.由示意图可知H2和CO2在催化剂②催化下生成甲醇,CO2的化合价由+4价降低到甲醇的-2价,理论上生成时,光催化过程至少转移电子,C符合题意;
D. 根据CH3OH燃烧方程式2CH3OH+3O22CO2+4H2O,充分燃烧消耗的物质的量为1.5,D不符合题意;
故答案为:C。
A.甲醇分子间形成氢键;
B.催化剂可降低反应的活化能,加快反应速率;
D.CH3OH燃烧的化学方程式为CH3OH+3O22CO2+4H2O。
15.C
A.形成新键放出能量,则催化剂a表面形成N-H键时放出能量,A不符合题意;
B.催化剂同等程度影响正逆反应速率,则使用催化剂a可以加快合成氨反应的正反应速率,也加快逆反应速率,B不符合题意;
C.由图可知,反应时催化剂b表面有共价键O=O的断裂和形成共价键O-H,C符合题意;
D.催化剂b表面氨气和氧气反应生成NO和H2O,反应的化学方程式为:,D不符合题意;
故答案为:C。
A、断键吸收能量,成键放出能量;
B、催化剂可以提高正逆反应速率;
C、非金属原子和非金属原子的结合是共价键;
D、结合图象,可以知道反应物为氨气和氧气,生成物为一氧化氮和水。
16.A
BF3分子中价层电子对个数=3+1/2×(3-3×1)=3,形成了三条杂化轨道,即B的杂化类型为sp2,形成3个共用电子对,无孤对电子,所以该分子是平面三角形结构,
A.BF3中B原子SP2杂化,分子构型为平面三角形,则其分子结构必然是三个F原子分别处在以硼为中心的平面三角形的三个顶点上,所以当3个B-F的键角均为120°,能说明BF3分子中的4个原子处于同一平面,故A符合题意;
B.B-F键属于极性键,故B不符合题意;
C.3个B-F键相同,键能相同,不能说明BF3分子中的4个原子处于同一平面,故C不符合题意;
D.3个B-F键相同,键长相同,不能说明BF3分子中的4个原子处于同一平面,故D不符合题意,
故答案为:A。
分子结构或杂化轨道用于描述分子的立体构型。
17.(1)
(2)<;NH2-中N原子孤电子对数为2,NH3中N原子孤电子对数为1,孤对电子与成键电子间的斥力大于成键电子与成键电子间的斥力,孤对电子数前者多,排斥作用强,所以前者键角小
(3)泡利不相容原理
(4)第ⅦB;d;3d54s2
(5)焰色反应;当基态原子的电子吸收能量后,电子会跃迁到较高能级,变成激发态原子;电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时,将以光的形式释放能量
(1)NH5为离子化合物,是由NH4+与H-两种粒构成,电子式为 ,故答案为: ;
(2)NH2-中N原子孤电子对数为 ×(5+1-2×1)=2,NH3中N原子孤电子对数为 ×(5-3×1)=1,孤对电子与成键电子间的斥力大于成键电子与成键电子间的斥力,孤对电子数越多,排斥作用越强,键角越小,则NH2-键角小于NH3,故答案为:NH2-中N原子孤电子对数为2,NH3中N原子孤电子对数为1,孤对电子与成键电子间的斥力大于成键电子与成键电子间的斥力,孤对电子数前者多,排斥作用强,所以前者键角小;
(3)由电子排布图可知,3s能级中2个电子自旋方向相同,违背了泡利原理,故答案为:泡利原理;
(4)E为Mn元素,原子序数为25,位于元素周期表第四周期ⅦB族,电子排布式为[Ar]3d54s2,由电子排布式可知Mn元素位于为d区价电子排布式为3d54s2,故答案为:ⅦB;d;3d54s2;
(5)D为K元素,检验K元素的方法是焰色反应,产生此现象的原因是当基态原子的电子吸收能量后,电子会跃迁到较高能级,变成激发态原子;电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时,将以光的形式释放能量,故答案为:焰色反应;当基态原子的电子吸收能量后,电子会跃迁到较高能级,变成激发态原子;电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时,将以光的形式释放能量。
A、B、C、D、E为短周期主族元素,它们的原子序数依次增大;A元素的核外电子数和电子层数相等,也是宇宙中最丰富的元素,为H元素;B元素原子的核外p电子数比s电子数少1,且B是短周期元素,如果B是第三周期元素,则不可能出现p电子比s电子少1,则B为第二周期元素,为N元素;由C原子的第一至第四电离能数据可知,第三电离能剧增,故C表现+2价,处于ⅡA族,原子序数大于N元素,故C为Mg元素;D 是前四周期中电负性最小的元素 ,则D是K元素;E在第四周期元素, 在周期表的第七列 ,则E是Mn元素。
(1)NH4H是离子化合物;
(2)根据孤对电子、成键电子对自身与相互之间的作用力大小进行分析;
(3)根据泡利不相容原理进行分析;
(5)钾元素的检验方法是焰色反应。
18.(1)3d84s2;第四周期第Ⅷ族;a>c>b;和水分子间可以形成氢键;和水分子都是极性分子,而CCl4为非极性分子,不符合相似相溶原理
(2)3;sp2、sp2;N>H>B
(1)①Ni为28号元素,位于周期表第四周期第Ⅷ族,基态Ni原子价电子排布式为:3d84s2;故答案为:3d84s2;第四周期第Ⅷ族;
②共价键的键能大于氢键的作用力,氢键的作用力大于范德华力,故H2O分子内的O-H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为O-H键、氢键、分子间的范德华力,即a>c>b,故答案为:a>c>b;
③为极性分子,还可以形成氢键,CCl4为非极性分子,故答案为:和水分子间可以形成氢键;和水分子都是极性分子,而CCl4为非极性分子,不符合相似相溶原理;
(2)①在周期表的第二周期中,第一电离能介于硼元素和氮元素之间的元素有Be、C、O元素;故答案为:3;
②由的结构为平面六元环状可知键角为120°,且B、N原子都形成3个键,可知都为sp2杂化,故答案为:sp2、sp2;
③中共用电子对偏向N,中硼元素的化合价为+3价,即共用电子对偏向H,则B、N、H三种元素的电负性由大到小的顺序为:N>H>B;故答案为:N>H>B。
(1)①Ni的价电子排布式为:3d84s2;
②作用力的强弱:共价键的>氢键>范德华力;
③根据相似相溶原理分析;
(2)①同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素;
②(HB=NH)3的结构为平面六元环状,B、N原子都形成3个单键,分子中有一个大π键,没有孤对电子;
③成键时,共用电子对偏向电负性大的原子,在化合物中此元素显正价,偏离电负性小的原子,在化合物中此元素显负价。
19.(1)[Ar]3d24s2 或 1s22s22p63s23p63d24s2
(2)sp3、sp2
(3)氨气与水分子间存在氢键
(4)CO2
(5)16NA
(1)的质子数22,其基态核外电子排布式为[Ar]3d24s2或1s22s22p63s23p63d24s2。
(2)甲苯中苯环上的C原子轨道杂化类型为sp2,甲基上的碳原子是饱和碳原子,属于sp3杂化。
(3)氨气极易溶于水,除因为它们都是极性分子外,还因为氨气与水分子间存在氢键。
(4)原子数和价电子数分别都相等的互为等电子体,的价电子数是4+5+6+1=16,则与互为等电子体的分子为CO2。
(5)单键都是键,因此中键的数目为(1+5+2×5)NA=16NA。
(1)依据原子构造原理分析;
(2)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杂化类型;
(3)分子间存在氢键,溶解性增大。
(4)原子数和价电子数分别都相等的互为等电子体;
(5)依据单键是σ键,双键一个σ键和一个π键,三键是一个σ键和两个π键;
20.(1)4;sp2;共价
(2)平面正方形
(3)
(4)bcd
(1) 由题意知,只有成环的配位键才能起到螯合作用,4个氮原子都与Ni通过螯合成环,所以答案为4;N杂化方式都形成3个σ键,1个π键,无弧电子对,价层电子对数=3+0=3,杂化轨道数为3,杂化方式sp2;该配合物中除含有配位键外还有共价键;
(2) 由题可知,[Cu(NH3)4]2+具有对称的空间构型,配位键有四个,可能为平面正方形或者正四面体,但是[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代,能得到两种不同结构的产物,只能是平面正方形;
(3) B原子最外层只有3个单电子,形成3个B-H键,N原子最外层有3个单电子,一对孤电子对,与H形成3个N-H键,所以配位键为B与N形成,为 ;
(4) K3[Fe(CN)6]中有共价键,配位键和离子键;
(1)只有成环的配位键才能起到螯合作用,4个氮原子都与Ni通过螯合成环,据此确定配位键的数目;根据氮原子的成键情况确定其杂化方式;根据配合物的结构确定其所含的化学键。
(2)结合物质的空间构型和配位键,确定其空间构型。
(3)根据配位键的形成条件分析。
(4)根据K3[Fe(CN)6]中所含有的化学键分析。
21.(1)结构相似时,相对分子质量越大,分子间作用力越强,因此SiH4沸点高于CH4; NH3分子间可以形成氢键,因此NH3的沸点高于PH3;HF
(2)V形(或角形);直线形;SO2;因为CO2是非极性分子,SO2和 H2O都是极性分子,根据“相似相溶”原理,SO2在H2O中的溶解度较大
(3)d
(4)1
(5)631.75
(1)CH4和SiH4均为分子晶体,不含氢键,结构相似,相对分子质量越大,分子间作用力越强,因此SiH4沸点高于CH4; NH3和PH3同为分子晶体,NH3分子间可以形成氢键,因此NH3的沸点高于PH3。HCl和HF均为分子晶体,HF分子间可以形成氢键,因此HF的沸点高于HCl,沸点高易液化,故降温时HF先液化。
(2)SO2和CO2中中心原子的杂化方式分别为sp2和sp,故SO2和CO2的空间构型分别为V形和直线形;SO2为极性分子,CO2为非极性分子,根据相似相溶原理,相同条件下SO2在水中的溶解度更大;
(3)N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同,为离子晶体,含有离子键,共价键(N-H键)、配位键(N-N键),不含范德华力,
故答案为:d;
(4)与氨基直接相连的碳原子为手性碳原子,只有一个;
(5)设氮氧键键能为x kJ/mol,,解得x= 631.75kJ/mol。
(1)①CH4和SiH4均为分子晶体,NH3分子间可以形成氢键;
②HF的沸点高于HCl,降温时HF先液化;
(2)SO2为V形,CO2为直线形,SO2为极性分子,CO2为非极性分子;
(3)N2H6SO4为离子晶体;
(4)连有4个不同原子(团)的碳原子为手性碳原子;
(5)根据ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和计算。

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