2024届高三化学一轮复习——分子结构与性质
一、单选题
1.下列物质中,只含有非极性共价键的是( )
A.MgCl2 B.Ba(OH)2 C.O2 D.H2O2
2.三氯化磷()在农业、医药工业、染料工业有广泛应用。有关说法正确的是( )
A.的分子结构为正三角形 B.分子中不含孤电子对
C.中P为杂化 D.是非极性分子
3.下列关于化学本质或实质的说法中正确的是( )
A.共价键的本质是原子轨道的重叠
B.胶体和溶液的本质区别是有无丁达尔效应
C.放热反应的实质为形成新化学键释放的能量小于破坏旧化学键吸收的能量
D.饱和溶液中通入过量:
4.在物质分类中常存在包含关系,如图A包含B。下列关系中不属于前者包含后者的是( )
A.脂环化合物;
B.取代反应;卤代烃水解
C.芳香烃;苯的同系物
D.分子结构的鉴定方法;红外光谱、核磁共振氢谱
5.下列物质的有关性质,能用共价键键能大小解释的是( )
A.还原性:HI>HF B.溶解度:HF>HI
C.沸点:HF>HI D.热分解温度:HF>HI
6.NH3、H2S等是极性分子,CO2,BF3,CCl4等是含极性键的非极性分子。根据上述实例可推出ABn型分子是非极性分子的经验规律是( )
A.分子中不能含有氢原子
B.在ABn分子中A的相对原子质量应小于B的相对原子质量
C.在ABn分子中A原子没有孤电子对
D.分子中每个共价键的键长应相等
7.磷酸聚合可以生成链状多磷酸和环状多磷酸,三分子磷酸聚合形成的链状三磷酸结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.键能:
B.元素的电负性:
C.的空间构型:平面四边形
D.六元环状三磷酸的分子式:
8.工业上用CH3OH与H2O重整生产原料气H2,并有少量的CO、CH3OCH3等副产物。CO会使催化剂中毒,可用CH3COO[Cu(NH3)2]溶液吸收。下列说法正确的是( )
A.CH3OCH3是非极性分子
B.CH3COO[Cu(NH3)2]中N—H键角大于NH3分子中N—H键角
C.CH3OH和CH3OCH3分子之间均只存在范德华力
D.CH3COO[Cu(NH3)2]中C原子的杂化方式都为sp3
9.某有机化合物的核磁共振氢谱图如图所示,该物质可能是
A. B.
C. D.
10.下列说法正确的是( )
A.He、Ne、Ar都是由分子构成的,但分子内部不存在共价键
B.碘单质升华过程中,吸收的热量用于克服碘原子之间的共价键
C.固体NaCl属于离子化合物,和之间通过静电引力形成离子键
D.HCl和分子中,各原子最外层都达到了8电子稳定结构
11.工业上在催化剂的作用下CO可以合成甲醇,用计算机模拟单个CO分子合成甲醇的反应历程如图。下列说法正确的是。
A.反应过程中有极性键的断裂和生成
B.反应的决速步骤为III→IV
C.使用催化剂降低了反应的
D.反应的热化学方程式为
12.铝离子电池常用离子液体AlCl3/[EMIM]Cl作电解质,其中阴离子有AlCl、Al2Cl,阳离子为EMIM+(),EMIM+以单个形式存在时可以获得良好的溶解性能。下列说法错误的是( )
A.EMIM+中存在大π键,表示为π
B.Al2Cl中各原子最外层均达到8电子结构
C.1mol EMIM+中所含σ键17mol
D.为使EMIM+获得良好的溶解性,不能将与N原子相连的-CH3、-C2H5替换为H原子
13.黑磷晶体是一种比石墨烯更优秀的新型导电材料,其晶体结构是与石墨类似的层状结构,如图所示。下列有关黑磷晶体的说法正确的是( )
A.黑磷晶体中层与层之间的作用力是氢键
B.黑磷晶体中磷原子均采用杂化
C.黑磷与红磷、白磷互为同素异形体
D.黑磷晶体是分子晶体
14.下列每组物质中含有的化学键类型相同的是( )
A.NaCl、HCl、H2O B.Cl2、Na2S、HCl
C.HBr、H2O、CS2 D.Na2O、H2O2、O2
15.由徐光宪院士发起院士学子同创的《分子共和国》科普读物生动形象地戏说了、、、、、等众多“分子共和国”中的明星。下列说法正确的是( )
A.中心原子为杂化,中心原子为杂化
B.和都属于非极性分子
C.所有分子都只存在σ键,不存在π键
D.、分子的空间结构均为直线形
16.一定条件下,乙烯(CH2=CH2)可与HCl反应生成氯乙烷(CH3CH2Cl)。下列说法不正确的是( )
A.HCl分子中的σ键为s-sσ键
B.乙烯分子中总共有5个σ键和1个π键
C.氯乙烷中碳原子均采用sp3杂化
D.碳碳双键中的π键键能比σ键的小,易断裂,因此乙烯易发生加成反应
17.已知反应的能量变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.图中的过程为放热过程
B.加入合适的催化剂可以降低该反应的活化能
C.和1molCO的键能总和大于1molNO和的键能总和
D.和的总能量低于和的总能量
18.下列说法正确的是
A.第二周期非金属元素的最高价氧化物对应的水化物都不能与其最简单氢化物反应
B.元素周期表中第VIIA族元素的最高正价都是+7价
C.碱性:NaOH>KOH
D.冰中存在氢键
19.核磁共振氢谱是根据不同化学环境的氢原子在谱图中给出的信号不同来确定有机物分子中氢原子种类的。下列有机物分子中,在核磁共振氢谱中只给出一种信号的是( )
A.丙烷 B.正丁烷 C.新戊烷 D.异丁烷
20.下列过程中,共价键被破坏的是( )
A.干冰升华 B.氯气被活性炭吸附
C.酒精溶于水 D.碘化氢气体溶于水
二、综合题
21.微量元素硼对植物的生长有着十分重要的作用。请回答下列问题:
(1)区分晶体硼和无定硼形科学的方法为 。
(2)B原子基态的价层电子排布图中正确的是_______
A. B.
C. D.
(3)NaBH4是重要的储氢载体,阴离子的立体构型为 。
22.向黄色的FeCl3溶液中加入无色的KSCN溶液,溶液变成血红色。该反应在有的教材中用方程式FeCl3+3KSCN=Fe(SCN)3+3KCl表示。
(1)经研究表明,Fe(SCN)3是配合物,Fe3+与SCN-不仅能以1:3的个数比配合,还可以其他个数比配合。请按要求填空:
①若所得Fe3+和SCN-的配合物中,主要是Fe3+与SCN-以个数比1:1配合所得离子显血红色。该离子的离子符号是 。
②若Fe3+与SCN-以个数比1:5配合,则FeCl3与KSCN在水溶液中发生反应的化学方程式可以表示为 。
(2)向上述血红色溶液中继续加入浓KSCN溶液,溶液血红色加深,这是由于________(填字母代号)。
A.与Fe3+配合的SCN-数目增多
B.血红色离子的数目增多
C.血红色离子的浓度增加
(3)向上述血红色溶液中加入NaF溶液振荡,只观察到血红色溶液迅速褪成无色,表示该反应的离子方程式为: ;能使该反应发生的可能原因是 。
23.X、Y、Z、U、W是原子序数依次增大的前四周期元素.其中Y的原子核外有7种运动状态不同的电子;X、Z中未成对电子数均为2; U的氧化物是第三周期元素形成的常见两性氧化物;W的内层电子全充满,最外层只有1个电子。请回答下列问题:
(1)X、Y、Z的电负性从大到小的顺序是 (用元素符号表示,下同)。三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 。
(2)写出Y的价电子排布式 ,W同周期的元素中,与W原子最外层电子数相等的元素还有 。
(3)根据等电子体原理,可知化合物XZ的结构式是 , YZ2-的VSEPR模型是 。
(4)X、Y、Z的简单氢化物的键角从大到小的顺序是 (用化学式表示),原因是 。
(5)Y的氢化物易液化的原因是 。
(6)XZ32-的立体构型是 ,其中X原子的杂化轨道类型是 ,互为等电子体的离子 。
(7)用氢键表示式写出Z的氢化物中存在的氢键 。
24.有机物M只含C、H、O三种元素。取13.6g M在足量氧气中燃烧,生成35.2g CO2和7.2g H2O。在相同条件下,M的蒸气对氢气的相对密度为68。
(1)通过计算确定M的分子式。(要求:写出解题过程)。
(2)经测定:M的红外光谱和核磁共振氢谱分别如下图所示,则M的结构简式为 。
25.
(1)Ⅰ.按要求对下列各组物质进行分类:
①乙烯和2—丁烯②CH4和 ③CH3CH2OH和CH3—O—CH3④ 和 ⑤CH3CH(OH)COOH和CH2(OH)CH(OH)CHO⑥CH3CH2CHO和CH2=CH—CH2OH
试回答下列问题:
每组中的物质,互为同分异构体的是 (填序号,下同),互为同系物的是 ,分子都有旋光性的是 ,分子中都含大π键的是 。
(2)⑥中丙烯醇(CH2=CH—CH2OH)中碳原子的杂化类型有 ;丙醛(CH3CH2CHO)与丙烯醇(CH2=CH—CH2OH)相对分子质量相等,但丙醛比丙烯醇的沸点低的多,其主要原因是 。
(3)CH2(OH)CH(OH)CHO中每个羟基上的氧原子价电子对空间构型为 ,孤电子对数为 。
(4)Ⅱ.按要求完成下列各题:
用系统命名法命名 ,其名称为 。
(5)已知S—诱抗素的分子结构为: ,该分子中含有的含氧官能团的名称是 。
(6)某烯烃的化学式为C5H10,其同分异构体的数目(不包括顺反异构)有 种。有机物分子式为C4H10O且属于醇的物质有 种。
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】A.MgCl2为离子化合物,只含有离子键,A不符合题意;
B.Ba(OH)2为离子化合物,含有离子键,H-O为极性键,B不符合题意;
C.O2只含有O=O双键,为非极性共价键, C符合题意;
D.H2O2为共价化合物,既存在H-O极性共价键,又存在O-O非极性共价键,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】 同种非金属元素之间易形成非极性共价键;不同非金属元素之间易形成极性共价键;活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键;据此分析解答。
2.【答案】C
【解析】【解答】A.PCl3分子的中心原子的价电子对数为,含有1个孤对电子,则空间构型为三角锥形,A不符合题意;
B.PCl3分子含有孤对电子数目为,B不符合题意;
C.由A可知,分子的中心原子P的价电子对数为4,则为sp3杂化,C符合题意;
D.PCl3分子的空间构型为三角锥形,正负电荷的中心不重合,是极性分子,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据价层电子互斥理论和杂化轨道理论分析解答。
3.【答案】A
【解析】【解答】A.原子轨道重叠方式不同,得到的共价键类型不同,所以共价键的本质是原子轨道的重叠,A符合题意;
B.胶体和溶液的本质区别是分散质粒子直径大小不同,B不符合题意;
C.放热反应的实质为形成新化学键释放的能量大于破坏旧化学键吸收的能量,C不符合题意;
D.碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠的溶解度,所以向饱和溶液中通入过量会生成碳酸氢钠晶体,其离子方程式为:,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、原子轨道重叠方式不同,得到的共价键类型不同;
B、丁达尔效应是鉴别方法,不是本质区别;
C、放热反应的实质为形成新化学键释放的能量大于破坏旧化学键吸收的能量;
D、碳酸氢钠溶解度小于碳酸钠,因此会形成沉淀。
4.【答案】A
【解析】【解答】A. 是稠环化合物,不是脂环化合物,故A符合题意;
B.卤代烃水解属于取代反应,故B不符合题意;
C.含有苯环的烃属芳香烃,则苯的同系物属芳香烃,故C不符合题意;
D.利用红外光谱、核磁共振氢谱等现代物理方法均可测定有机物的分子结构,是常用分子结构的鉴定方法,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.脂环化合物中不含苯环;
B.卤代烃的水解反应也属于取代反应;
C.苯的同系物属于芳香烃;
D.红外光谱、核磁共振氢谱都是分子结构的鉴定方法。
5.【答案】D
【解析】【解答】A. 卤族元素的性质递变规律是同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,气态氢化物的还原性逐渐增强,与化学键无关,所以不能用键能解释,故A不符合题意;
B. 物质的溶解度与化学键无关,故B不符合题意;
C. 气态氢化物的沸点主要受范德华力的影响,相对分子质量越大,极性越强,范德华力就越大,熔沸点就越高,F,N,O等元素的氢化物会形成分子间氢键,导致熔沸点升高,故C不符合题意;
D. HF、HI属于共价化合物,影响稳定性的因素是共价键,共价键的键能越大越稳定,与共价键的键能大小有关,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、还原性比较的是非金属性,还原性越强,其非金属性越弱;
B、HF和HI的溶解度受到氢键影响;
C、沸点受到分子间作用力影响;
D、分解温度受到共价键的结合影响。
6.【答案】C
【解析】【解答】NH3、H2S等是极性分子,而CO2、BF3、CCl4等是含极性键的非极性分子。关键价层电子对互斥理论可知,N和S都含有孤对电子,而C、B没有孤对电子,这说明中心原子是否含有孤对电子是判断的关键,所以ABn型分子是非极性分子的经验规律是在ABn分子中A原子没有孤电子对,
故答案为:C。
【分析】分子的极性是由正负电荷中心重合是否重合判断的,氨分子和硫化氢分子中都有孤对电子,而其他分子不含孤对电子,据此进行回答即可。
7.【答案】D
【解析】【解答】A、双键键能大于单键键能,则键能:,故A错误;
B、元素的非金属性越强,电负性越大,则电负性:,故B错误;
C、的价层电子对数,无孤电子对,其空间构型为正四面体形,故C错误;
D、六元环状三磷酸的结构式为,则其分子式为,故D正确;
故答案为:D。
【分析】A、双键键能大于单键键能;
B、元素的非金属性越强,电负性越大;
C、的价层电子对数为4,不含孤电子对;
D、六元环状三磷酸的结构式为。
8.【答案】B
【解析】【解答】A.CH3OCH3中心O原子为V形结构,所以分子属于极性键组成的极性分子,A不符合题意;
B.CH3COO[Cu(NH3)2]中N提供孤对电子作为配位原子,使孤对电子对N-H成键之间的排斥力相对于NH3来说有所减小,所以CH3COO[Cu(NH3)2]中N—H键角大于NH3分子中N-H键角,B符合题意;
C.CH3OH和CH3OCH3均为分子化合物,所以分子之间均存在范德华力,但CH3OH分子间还存在氢键,C不符合题意;
D.CH3COO[Cu(NH3)2]中甲基C原子的杂化方式为sp3,另一个C原子含碳氧双键,采用sp2杂化,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.CH3OCH3正负电荷中心重合;
C.CH3OH分子间形成氢键;
D.形成双键的C原子采用sp2杂化。
9.【答案】B
【解析】【解答】核磁共振氢谱图有三组峰,且峰的面积之比为1:2:3,有3种不同化学环境的氢原子,个数比为1:2:3, 、 只有2组峰, 个数比为1:1:2, 有3种不同化学环境的氢原子且个数比为1:2:3;
故答案为:B
【分析】核磁共振氢谱图有有几组峰,有几种不同化学环境的氢原子,峰面积之比是氢原子个数之比。
10.【答案】A
【解析】【解答】A.稀有气体分子都是单原子分子,因此分子内部不存在共价键,A选项是正确的,符合题意;
B.碘单质的升华属于物理变化,其吸收的热量用于克服范德华力,B选项是错误的,不符合题意;
C. 固体NaCl属于离子化合物, Na+与Cl-之间通过静电作用,包括静电引力和静电斥力,形成离子键,C选项是错误的,不符合题意;
D.H原子在成了共用电子对之后达到的是2电子稳定结构,D选项是错误的,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】化学键是原子之间强烈的相互作用,影响物质的化学性质;而分子之间的作用力影响的是物质的物理性质。
11.【答案】A
【解析】【解答】A.由图可知,总反应为,则涉及C-O键断裂和C-H、O-H键的生成,A符合题意;
B.过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能,即图中峰值越大则活化能越大,图中峰值越小则活化能越小,决定总反应速率的是慢反应,活化能越大反应越慢,据图可知反应的决速步骤为II→III,B不符合题意;
C.催化剂改变反应速率,但是不改变反应的焓变,C不符合题意;
D.由图可知,生成物的能量低于反应物的能量,反应为放热反应,单个CO分子合成甲醇放热,则反应的热化学方程式为 ,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.不同种非金属原子间形成极性键;
B.活化能越大反应速率越慢,慢反应是整个反应的决速步骤;
C.催化剂能降低反应的活化能,但不影响反应热;
D.该反应为放热反应,单个CO分子合成甲醇放热,则总反应为。
12.【答案】C
【解析】【解答】A. 中环上由5个原子参与成键,与乙基相连的N原子提供2个电子,每个碳原子提供1个电子,与甲基相连的N原子提供1个电子,故该大π键应表示为π,A不符合题意;
B.Al2Cl中每个Al原子周围形成4对共用电子对,则其结构式为:,各原子最外层均达到8电子稳定结构,B不符合题意;
C.一个单键一个σ键,一个双键中含有一个σ键和π键,1个EMIM+中所含σ键有19个,1mol EMIM+中所含σ键为19mol,C符合题意;
D.氮原子上连H原子形成分子间氢键,防止离子间形成氢键而聚沉,使该离子不易以单个形式存在,所以与N原子相连的-CH3、-C2H5不能被氢原子替换,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.EMIM+中环上不带电荷的N原子提供2个电子、带正电荷的N原子提供1个电子、每个C原子提供1个电子形成大π键;
B.Al2Cl的结构式为:,各原子最外层均达到8电子稳定结构;
C.单键均为σ键,双键含有1个σ键和1个π键,三键中含有1个σ键和2个π键;
D.-NH-能形成分子间氢键。
13.【答案】C
【解析】【解答】A.黑磷晶体中层与层之间的作用力是范德华力,故A不符合题意;
B.黑磷晶体中磷原子杂化方式为sp3杂化,故B不符合题意;
C.黑磷、白磷、红磷都是磷元素形成的结构不同的单质,互为同素异形体,故C符合题意;
D.黑磷晶体类似石墨,故是混合晶体,故D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A.黑磷晶体中层与层之间的作用力是范德华力;
B.P原子形成3个P-P键,有1对共用电子对,杂化轨道数目为4;
C.同种元素形成的不同单质互为同素异形体;
D.黑磷晶体类似石墨,属于混合晶体。
14.【答案】C
【解析】【解答】A.NaCl中含有离子键、HCl含有共价键、H2O含有共价键,选项A不符合;
B.Cl2含有共价键、Na2S含有离子键、HCl含有共价键,选项B不符合;
C.HBr、H2O、CS2分子中含的化学键都是共价键,选项C符合;
D.Na2O中含有离子键、H2O2含有共价键, O2含有共价键,选项D不符合;
故答案为:C。
【分析】阴阳离子间形成的是离子键,原子通过共用电子对形成共价键,同种原子间形成非极性共价键,不同种原子间形成极性共价键。
15.【答案】A
【解析】【解答】A.氨分子中氮原子的价层电子对数为4,氮原子的杂化方式为sp3杂化,三氟化硼分子中硼原子的价层电子对数为3,硼原子的杂化方式为sp2杂化,故A符合题意;
B.氨分子的空间构型为结构不对称的三角锥形,属于极性分子,故B不符合题意;
C.乙酸分子的官能团羧基,分子中存在σ键和π键,故C不符合题意;
D.硫化氢分子中硫原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2,分子的空间构型为V形,臭氧和二氧化硫的原子个数都为3、价电子数目都为18,互为等电子体,等电子体具有相同的空间构型,二氧化硫的价层电子对数为4、孤对电子对数为2,分子的空间构型为V形,则臭氧的的空间构型为V形,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.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;
B.分子的空间构型为结构不对称,属于极性分子;
C.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;
D.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;等电子体具有相同的空间构型。
16.【答案】A
【解析】【解答】A.HCl分子中的H-Cl键属于σ键,该σ键为H原子的s电子与Cl原子的p电子形成的s-pσ键,A符合题意;
B.共价单键都是σ键,共价双键中一个是σ键,一个是π键,所以乙烯分子中总共有5个σ键和1个π键,B不符合题意;
C.氯乙烷分子中的碳原子都是饱和碳原子,因此这两个碳原子均采用sp3杂化类型,C不符合题意;
D.碳碳双键中的σ键是头碰头重叠,而π键是肩并肩重叠,由于头碰头重叠程度大,因此σ键键能大,难断裂;而π键的肩并肩重叠程度小,给其键能比σ键的小,易断裂,故乙烯易发生加成反应,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.HCl分子中的σ键是由H原子的s电子与Cl原子的p电子形成的s-pσ键。
B.根据乙烯的结构式,4个C-H键均为σ键,碳碳双键中有1个是σ键,1个是π键。
C.sp3杂化轨道是由1个s轨道和3个p轨道组合而成的,杂化轨道呈正四面体形。
D.σ键是头碰头重叠,π键是肩并肩重叠。头碰头重叠程度大,所以σ键键能大,难断裂;而π键的肩并肩重叠程度小,键能比σ键的小,易断裂。
17.【答案】B
【解析】【解答】A.B的能量大于A,是吸热过程,A不符合题意;
B.加入合适的催化剂可以降低该反应的活化能,B符合题意;
C.焓变是反应物总键能减生成物总键能,焓变小于0,所以1molNO2和1molCO的键能总和小于1molNO和1molCO2的键能总和,C不符合题意;
D.1molNO2(g)和1molCO(g)的总能量大于1molNO(g)和1molCO2(g)的总能量,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.能量升高是吸热过程;
B.加入合适的催化剂可以降低该反应的活化能;
C.焓变是反应物总键能减生成物总键能;
D.放热反应的判断。
18.【答案】D
【解析】【解答】解:A.第二周期非金属元素的最高价氧化物对应的水化物中HNO3可以与NH3反应,A错误;
B.F没有正价,B错误;
C.碱性对应金属元素的金属性,由分析可知,同一主族,金属性从上到下,逐渐增强,C错误;
D.冰是固态水,水中含有氢键,冰中也含有氢键,D正确。
故答案为:D。
【分析】本题主要考查元素周期律。
1、元素周期表中元素性质的递变规律
(1)电子层数:同周期元素,电子层数相同;同主族元素,电子层数依次增多(从1到7)。
(2)最外层电子数:同周期元素,第一周期从1个到2个,其他周期从1个到8个;同主族元素,最外层电子数相同。
(3)原子半径:同周期元素,原子半径逐渐减小(0族除外);同主族元素原子半径逐渐增大。
(4)金属性:同周期元素金属性逐渐减弱;同主族元素金属性逐渐增强。
(5)非金属性:同周期元素,非金属性逐渐增强;同主族元素非金属性逐渐减弱。
(6)单质的还原性:同周期元素,单质的还原性逐渐减弱;同主族元素,单质的还原性逐渐增强。
(7)单质的氧化性:同周期元素,单质的氧化性逐渐增强;同主族元素单质的氧化性逐渐减弱
(8)气态氢化物的稳定性:同周期元素,随电荷数增大而增大;同主族元素,随电荷数的增加而减小。
19.【答案】C
【解析】【解答】A.CH3CH2CH3结构对称,只有2种H原子,核磁共振氢谱图中给出两种峰,故A不符合题意;
B.CH3CH2CH2CH3含有2种H原子,核磁共振氢谱图中给出两种峰,故B不符合题意;
C.C(CH3)4有1种H原子,核磁共振氢谱中给出一种峰,故C符合题意;
D.(CH3)2CHCH3中有2种H原子,核磁共振氢谱图中只给出两种峰,故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】注意:有机化合物中有几种不同类型的氢,在核磁共振氢谱图中就有几种信号。
20.【答案】D
【解析】【解答】A.干冰属于分子晶体,升华过程属于物理变化过程,破坏分子间作用力,故A不符合题意;
B.氯气属于分子,被活性炭吸附属于物理变化,破坏分子间作用力,故B不符合题意;
C.酒精为非电解质,溶于水破坏分子间作用力,故C不符合题意;
D.HI溶于水电离出氢离子和碘离子,共价键被破坏,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】共价键破坏,说明共价键断裂,碘化氢溶于水共价键被破坏变为氢离子和碘离子,ABC均未被破坏
21.【答案】(1)X-射线衍射实验
(2)A
(3)正四面体
【解析】【解答】(1)X射线衍射法可以区分晶体和非晶体,则区分晶体硼和无定形硼最可靠的科学方法为进行X-射线衔射实验;
(2)外围电子排布图为 ,故答案为:A;
(3)NaBH4是一种重要的储氢载体,阴离子的化学式为 ,B原子孤电子对数= ,价层电子对数=4,立体构型为为正四面体。
【分析】(1)晶体和非晶体的鉴别方法是X-射线
(2)B原子外围电子有3个电子,2s能级上有2个电子,2p能级上有1个电子,根据洪特规则和泡利原理进行排布
(3)计算中心硼原子的价层电子对以及孤对电子数目即可判断构型
22.【答案】(1)Fe(SCN)2+;FeCl3+5KSCN=K2[Fe(SCN)5]+3KCl
(2)C
(3)Fe(SCN)3+3F =FeF3+3SCN ;Fe3+结合F 的能力大于结合SCN 的能力
【解析】【解答】(1)①Fe3+与SCN 以个数比1:1配合物离子,离子带2个单位正电荷,该配合物离子为Fe(SCN)2+,故答案为:Fe(SCN)2+;
②若Fe3+与SCN 以个数比1:5配合,该配离子为[Fe(SCN)5]2 ,则FeCl3与KSCN在水溶液中发生反应的化学方程式为FeCl3+5KSCN═K2[Fe(SCN)5]+3KCl,故答案为:FeCl3+5KSCN=K2[Fe(SCN)5]+3KCl;
(3)向上述血红色溶液中继续加入浓KSCN溶液,溶液血红色加深,因平衡正向移动,血红色离子的浓度增加,故答案为:C;
(4)向上述血红色溶液中加入NaF溶液振荡,只观察到血红色溶液迅速褪成无色溶液,表示该反应的离子方程式为Fe(SCN)3+3F =FeF3+3SCN ;能使该反应发生的可能原因是Fe3+结合F 的能力大于结合SCN 的能力,故答案为:Fe(SCN)3+3F =FeF3+3SCN ;Fe3+结合F 的能力大于结合SCN 的能力。
【分析】(1)①根据离子之比1:1即可写出②根据离子之比1:5写出方程式即可
(2)颜色加深主要是离子浓度增大
(3)由血红色变为无色说明加入氟化钠后发生化学反应,说明氟离子与铁离子结合能力更强
23.【答案】(1)O>N>C;N>O>C
(2)2s22p3;K、Cr
(3)C O;平面三角形
(4)CH4>NH3>H2O;价层电子对数相同,孤电子对数越多,斥力越大,键角越小
(5)NH3形成分子间氢键
(6)平面三角形;sp2;NO3-
(7)O-H O
【解析】【解答】(1) 周期表中,同周期元素从左到右电负性逐渐增强,则X、Y、Z的电负性从大到小的顺序为O>N>C;同周期随原子序数增大,第一电离能呈增大趋势,但N元素的2p能级为半满的稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能N>O>C,
因此,本题正确答案是:O>N>C ;N>O>C;
(2) Y为N元素,价电子排布式为2s22p3,W为Cu,最外层电子排布为4s1,第四周期中与Cu原子最外层电子数相等的元素还有K、Cr,
因此,本题正确答案是:2s22p3;K、Cr;
(3)根据等电子体原理,可以知道化合物CO与N2互为等电子体,CO的结构式是C O,NO2-的价层电子对数为2+1=3,中心原子的杂化方式为sp2,则VSEPR模型是平面三角形,
因此,本题正确答案是:C O;平面三角形;
(4)X、Y、Z的最简单氢化物分别为CH4、NH3、H2O,3种氢化物的中心原子价层电子对数均为4,VSEPR模型均为正四面体形,但中心原子的孤电子对数依次增大(孤电子对数依次为0、1、2),导致键角变小,故键角:CH4>NH3>H2O,
因此,本题正确答案是:CH4>NH3>H2O;价层电子对数相同,孤电子对数越多,斥力越大,键角越小;
(5) Y的氢化物为氨,是一种易液化的气体,是因为氨分子间存在氢键,分子间作用力大,因而易液化,
因此,本题正确答案是:NH3形成分子间氢键;
(6)CO32-的价层电子对数为3+0=3,没有孤对电子,立体构型是平面三角形,C原子的杂化方式为sp2,与CO32-互为等电子体的离子可以是NO3-,
因此,本题正确答案是:平面三角形;sp2 ;NO3-;
(7)Z为O元素,Z的氢化物为H2O,水分子间存在氢键可表示为O-H O,
因此,本题正确答案是:O-H O。
【分析】首先根据原子核外电子运动状态、核外电子排布规律等判断出各种元素。
(1)非金属性越大电负性越强,比较第一电离能大小时注意第ⅤA主族的特殊性;
(2)注意价电子排布式,注意同周期、最外层电子数等条件要求;
(3)等电子体的结构相似,结合价层电子对互斥理论判断空间结构;
(4)根据价层电子对数相同,孤电子对数越多,斥力越大,键角越小进行判断;
(5)氢键对物质的物理性质有较大影响;
(7)氢键存在氢原子与电负性较大的原子间。
24.【答案】(1)解:由M的蒸气对氢气的相对密度为68可知M的相对分子质量为:2×68=136,13.6g M的物质的量为n(M)= =0.1mol,由原子个数守恒可知,n(C)=n(CO2)= =0.8mol,n(H)=2n(H2O)=2× =0.8mol,则n(O)= =0.2mol,由n(M):n(C):n(H):n(O)=0.1mol:0.8mol:0.8mol:0.2mol=1:8:8:2,即1mol M含有C、H、O的物质的量分别为8mol、8 mol和2mol,M的分子式为C8H8O2,故答案为C8H8O2;
(2)
【解析】【解答】(2)由M的红外光谱可知,M分子中含有苯环、甲基和酯基,由核磁共振氢谱可知M分子中有4类氢原子,则M的结构简式为 ,故答案为 。
【分析】
(1)通过原子个数守恒确定分子式;
(2) 红外光谱和核磁共振氢谱确定化学键和官能团。
25.【答案】(1)③④⑤⑥;①②;⑤;④
(2)sp2、sp3;丙烯醇分子间存在氢键
(3)四面体形;2
(4)2-乙基-1-戊烯
(5)羟基、羰基、羧基
(6)5;4
【解析】【解答】(1)同分异构体是指分子式相同而结构不同的物质的互称,符合同分异构概念的有:③④⑤⑥;同系物是结构相似,组成上相差若干个CH2的一系列有机物,所含官能团的种类和个数必须相同,符合同系物概念的有:①②;有手性碳原子的有机物才具有旋光性,手性碳原子是指与四个不同的原子或者原子团相连的碳原子,由各组物质的结构只有⑤中存在手性碳原子,具有旋光性;苯环中含有大π键,故分子中都含有大π键的是④,故答案为:③④⑤⑥;①②;⑤;④;
(2)⑥中丙烯醇(CH2=CH—CH2OH)中单键碳原子为sp3杂化,双键碳原子为sp2杂化;丙烯醇分子中含有羟基,分子间可以形成氢键,导致其沸点比丙醛高,故答案为:sp2、sp3;丙烯醇分子间存在氢键;
(3)CH2(OH)CH(OH)CHO中每个羟基上的氧原子均存在四对价电子,价电子构型为四面体形,且每个O原子只与两个原子相连,孤电子对数均为2,故答案为:四面体形;2;
(4)以包含碳碳双键在内的最长的碳链为主链,从靠近双键一端开始编号,则该物质中最长的碳链含5个碳原子,且2号碳上有1个乙基,名称为:2-乙基-1-戊烯,故答案为:2-乙基-1-戊烯;
(5)由结构简式可知其中含有的含氧官能团为羟基、羧基、羰基,故答案为:羟基、羰基、羧基;
(6)化学式为C5H10的烯烃为戊烯,若主链上有5个碳原子,则可以是1-戊烯、2-戊烯;若主链上有4个C,则可以是2-甲基-1-丁烯,2-甲基-2-丁烯,3-甲基-1-戊烯,主链3个C的不存在,故共5种,分子式为C4H10O且属于醇,即为丁烷中的一个氢被羟基取代,正丁烷中含2种氢,异丁烷中含2种氢,故符合条件的醇类共4种,故答案为:5;4;
【分析】(1)根据同分异构体的概念以及同系物的盖帘即可找出互为同分异构体和同系物有机物,找出含有手性碳原子的结构即可,一般苯中含有大Π键找出即可
(2)根据碳原子的成键类型即可判断杂化类型,主要是还哪有羟基易形成氢键
(3)氧原子是sp3杂化,含有2对孤对电子形成四面体结构
(4)根据键线式,找出含有双键,找出主链定支链保证支链位置代数和为最小即可命名
(5)根据结构简式即可找出含氧官能团
(6)根据分子式按照要求写出同分异构体的数目即可