第2章《分子结构与性质》(含解析)2022-2023下学期高二化学沪科版(2020)选择性必修2

第2章《分子结构与性质》
一、单选题
1.某多孔储氢材料前驱体结构如图,M、W、X、Y、Z五种短周期元素的原子序数依次增大,基态Z原子的电子填充了3个能级,其中有2个未成对电子。下列叙述错误的是
A.最高价含氧酸的酸性:X>Y
B.该化合物阴、阳离子中均有配位键
C.第一电离能:Y>Z>X>W
D.该化合物中Z元素的杂化方式为sp3
2.下列叙述正确的是
A.CH2Cl2和CCl4均是四面体构型的非极性分子
B.NH3是极性分子,分子中N原子是在3个H原子所组成的三角形的中心
C.CO2是非极性分子,分子中C原子不处在2个O原子所连成的直线的中央
D.H2O是极性分子,分子中O原子不处在2个H原子所连成的直线的中央
3.下列方程式不能准确解释相应反应事实的是
A.Na加入滴有酚酞的水中,溶液变红:
B.用醋酸溶液除去水垢:
C.和浓盐酸共热制取氯气:
D.加热蓝色的溶液,溶液变绿:
4.NA为阿伏加德罗常数的。下列叙述错误的是
A.1mol[Cu(NH3)4]2+中配位键的个数为4NA
B.0.5molSF6中S的价层电子对数为3NA
C.含32g氧原子的SiO2晶体中含有的Si-O键的数目为2NA
D.标准状况下,22.4LHF中含有HF分子数大于NA个
5.下列有关事实和解释均正确的是
选项 事实 解释
A 分别向K3[Fe(CN)6]溶液和Fe(SCN)3溶液中滴加等浓度的氢氧化钠溶液,只有Fe(SCN)3溶液中有黄色沉淀生成 CN-对Fe3+的配位能力比SCN-更强,溶液中没有Fe3+
B 向碘的四氯化碳溶液中加入适量浓KI溶液,振荡试管,溶液紫色变浅 c(I-)增大,I2+I-I平衡向右移动
C 向酸式滴定管中加入蒸馏水,打开活塞让水缓缓流下,可看到水呈直线状垂直流入烧杯中。若用头发摩擦过的气球靠近,水流会向一侧偏转 水分子中含有极性键,会受到带电物体的吸引
D 向盛有AgCl沉淀的试管中滴入足量1mol/L氨水,振荡,溶液变澄清 AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl,NH3的N接受电子对
A.A B.B C.C D.D
6.下列说法正确的是
A.非极性分子中的原子上一定不含孤对电子
B.平面三角形分子一定是非极性分子
C.ABn型分子的中心原子满足8电子结构,则ABn分子不一定是非极性分子
D.二氯甲烷分子的中心原子采取sp3杂化,键角均为109°28'
7.用价层电子对互斥理论预测H2S和AlCl3的立体结构,两个结论都正确的是
A.直线形;三角锥形 B.V形;三角锥形
C.直线形;平面三角形 D.V形;平面三角形
8.下列化学用语中不正确的是
A.乙烯的分子式为 B.硫酸根空间结构:正四面体形
C.Zn位于元素周期表ds区 D.羟基电子式:
9.化合物在生物化学和分子生物学中用作缓冲剂。对于该物质的下列说法错误的是
A.该物质属于极性分子
B.该物质可与水形成分子间氢键
C.该物质属于有机物,在水中的溶解度较小
D.从结构分析,该物质在水中溶解度较大
10.下列由实验操作、现象所得结论正确的是
实验操作和现象 实验结论
A 将铁锈溶于浓盐酸,滴入KMnO4溶液,紫色褪去 铁锈中含有二价铁
B 用毛皮摩擦过的带电橡胶靠近CF2Cl2液流,液流方向改变 CF2Cl2是极性分子
C 石蜡油加强热,将产生的气体通入溴水,溴水颜色褪去 气体中含有乙烯
D 用pH计分别测0.1molL-1NaClO和CH3COONa溶液的pH,前者pH大 Ka(HClO)>Ka(CH3COOH)
A.A B.B C.C D.D
11.下列图示不正确的是
A.HCl的电子式是 B.N2的结构式是N≡N
C.SO3的VSEPR模型: D.Na的原子结构示意图是
12.制备铁触媒的主要原料三草酸合铁酸钾可在光照下发生分解:。中每个配体中两个单键氧向中心配位,下列说法错误的是
A.的基态价电子排布图为
B.中O原子的杂化方式为
C.的中心离子的配位数为6
D.分子中键和键数目比为1:1
13.下列描述正确的是
A.中的4个原子不在同一个平面上
B.的空间结构为平面三角形
C.和的中心原子的杂化轨道类型均为杂化
D.是空间结构为V形的极性分子
14.下列说法正确的是
A.非极性分子中的原子上一定不含孤电子对
B.平面三角形分子一定是非极性分子
C.中心原子采取杂化的型分子,一定是非极性分子
D.同种元素形成的单质分子一定非极性分子
15.下列说法错误的是
A.离子化合物可能含有共价键 B.非金属元素不可能形成离子化合物
C.含有非极性键的物质不一定是共价化合物 D.形成配位键的金属离子通常是过渡金属离子
二、填空题
16.完成下列问题
(1)[2020全国Ⅲ]与原子总数相等的等电子体是_______(写分子式)。
(2)[2020江苏]与互为等电子体的一种分子为_______(填化学式)。
(3)[2021河北]与电子总数相同的等电子体的分子式为_______。
17.CH3OH是重要的基本有机原料,利用反应A可将CH4转化为CH3OH。
反应A:2CH4(g)+O2(g)=2CH3OH(g) ΔH<0
(1)已知:破坏1mol化学键所需要的能量如下表所示。
化学键 C—H O=O O—H C—O
能量/kJ a b c d
①CH4的电子式是_______。
②ΔH=_______kJ·mol-1。
③CH4难溶于水,而CH3OH能与水任意比互溶,原因是_______。
(2)一定条件下将CH4与O2直接混合实现反应A,往往产生CO2等副产物。我国科研工作者利用FeCl3实现CH4的选择性氯化,使CH4转化为CH3Cl,并进一步水解得到CH3OH,流程示意如下。
①反应i的化学方程式是_______。
②物质b是_______。
③由FeCl3溶液结晶得到FeCl3·6H2O晶体,在HCl的气流中加热FeCl3·6H2O晶体,能得到无水FeCl3,实现物质的循环利用。结合平衡移动原理解释HCl的作用:_______。
18.甲醇(CH3OH)空气氧化法是生产工业甲醛(HCHO)的常用方法。发生的反应为2CH3OH+O22 +2H2O。
(1)H2O的中心原子上的孤电子对数为____。
(2)HCHO分子内σ键与π键个数之比为____,HCHO的空间结构为____。
(3)CH3OH和HCHO分子中碳原子的杂化轨道类型分别为____和____。
(4)甲醇氧化生成HCHO时,会产生CO、CO2、CH3OCH3等副产物。相同条件下,CO2的沸点比O2的高,主要原因为____。
(5)工业上利用甲醛易溶于水的性质吸收产品,解释甲醛易溶于水的原因:___。
19.Ti、Na、Mg、C、N、O、Fe等元素的研究一直在进行中,其单质及化合物在诸多领域都有广泛的应用。回答下列问题:
(1)钠在火焰上灼烧的黄光是一种_______(填字母)。
A.吸收光谱   B.发射光谱
(2)下列Mg原子的核外电子排布式中,能量最高的是_______,能量最低的是_______(填序号)。
a. b.
c. d.
(3)Fe3+与Fe2+的离子半径大小关系为Fe3+_______Fe2+(填“大于”或“小于”)
(4)下列各组多电子原子的能级能量比较不正确的是_______
①2p=3p ②4s>2s ③4p>4f ④4d>3d
A.①④ B.①③ C.③④ D.②③
20.回答下列问题:
(1)戊烷的某种同分异构体只有一种一氯代物,试书写它的结构简式:_______。
(2)分子式为C6H12的某烃的所有碳原子都在同一平面上,则该烃的结构简式为_______,若分子式为C4H6的某烃中所有的碳原子都在同一直线上,则该烃的结构简式为_______。
(3)满足分子式为C3H4ClBr且不含有环的有机物共有_______种(不考虑构造异构)。
(4)分子式为C8H10的芳香烃,苯环上的一氯代物只有一种,该芳香烃的结构简式是_______。
(5)酚酞是常用的酸碱指示剂,其结构简式如图所示:
①酚酞的分子式为_______。
②酚酞分子中手性碳原子为_______个,含_______个不饱和碳原子。
21.X、Y、Z、W四种元素位于元素周期表前四周期,原子序数依次增大。基态X原子价电子排布式为;基态Z原子核外电子有三个能级,p电子总数与s电子总数相等;W是第三周期电负性最大的元素。
(1)分子的空间构型为_______。
(2)阴离子中W原子的杂化类型为_______。
(3)的沸点比Z同主族其他元素氢化物高,原因是_______。
(4)分子中各原子都满足最外层8电子结构,分子中π键与σ键数目之比为_______。
22.回答下列问题:
(1)四种有机物的相关数据如下表:
物质
相对分子质量 72 72 114 114
熔点/°C - 129.8 - 16.8 - 56.8 97
①总结烷烃同分异构体熔点高低的规律 ___________;
②根据上述规律预测熔点___________ (填“>”或“<”)。
(2)两种无机物的相关数据如下表:
物质 (HF)n 冰
氢键形式 F—H…F O—H…O
氢键键能/kJ·mol-1 28 19
沸点/°C 20 100
(HF)n中氢键键能大于冰,但(HF)n沸点却低于冰,原因是 ___________。
23.VA、VIIA族单质及化合物在生产生活中有着重要的作用。
(1)N、P位于同一主族,NH3、PH3分子结构如下图所示:
①NH3和PH3中,N、P原子杂化方式相同,但H-N-H间的夹角比H-P-H间的大,其主要原因是______。
②NH3比PH3易液化,其主要原因是_____。
(2)基态氟原子核外电子的运动状态有______种,有______种不同能量的原子轨道。
(3)N与F可形成化合物N2F2,下列有关N2F2的说法正确的是______(填字母)。
a.分子中氮原子的杂化轨道类型为sp2
b.其结构式为F-N≡N一F
c. 1mol N2F2含有的σ键的数目为4NA
24.画出分子式为C6H12的同分异构体(每小题只画一个结构)
(1)只有一种一氯代物_____________________
(2)有一个手性C原子_____________________
(3)存在顺反异构__________________________
25.VIA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种氧化态,含VIA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题:
(1)S单质的常见形式为S8,其环状结构如图所示,S原子采用的轨道杂化方式是_______。
(2)Se原子序数为_______,其核外M层电子的排布式为_______。
(3)O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为_______。
(4)比较酸性:H2SeO4_______H2SeO3(填“>”、“<”或“=”),理由是:_______。
(5)气态SeO3分子的立体构型为_______, 离子的VSEPR模型为_______。
(6)H2Se、H2S、H2O的稳定性由强到弱的顺序是_______,原因是_______(用共价键理论解释)。H2Se、H2S、H2O的沸点由高到低的顺序是_______,原因是_______。
(7)H+可与H2O形成H3O+,H3O+中H-O-H键角比H2O中H-O-H键角大,原因是_______。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【分析】Z能形成2条键,根据题干条件,Z应为O;阳离子中心原子Y形成4条键,带一个单位正电荷,Y为N;X为C;阴离子中心原子Z形成4条键,带一个单位负电荷,W为B;M为H;
【详解】A.最高价含氧酸的酸性:H2CO3B.该化合物阴离子中心原子B缺电子,可以提供空轨道,B与O的孤对电子形成配位键,阳离子中N最外层五个电子,其中一对孤对电子与H+形成配位键,B项正确;
C.第一电离能:N>O>C>B,C项正确;
D.该化合物中Z周围有2条键,同时存在两对孤对电子,Z价层电子对数为4,故Z的杂化方式为sp3,D项正确;
答案选A。
2.D
【详解】A.CCl4中C与4个Cl形成4个δ键,孤对电子数为0,为正四面体结构,非极性分子,CH2Cl2中由于C-H与C-Cl键键长不同,形成四面体结构,结构中正电中心与负电中心不重合,为极性分子,A错误;
B.N与3个H原子形成δ键,孤对电子数为=1,为三角锥形分子,分子中N原子不在3个H原子所组成的三角形的中心,B错误;
C.CO2是非极性分子,C与2个O形成δ键,孤对电子数为=0,为直线形分子,分子中C原子处在2个O原子所连成的直线的中央,C错误;
D.H2O中O与2个H形成δ键,孤对电子数为=2,为V形分子,分子中O原子不处在2个H原子所连成的直线的中央,D正确;
正确选项D。
【点睛】CCl4、CH4均为正四面体构型,CH2Cl2为四面体构型;CO2、C2H2均为直线构型;H2O为V形;NH3为三角锥形。
3.B
【详解】A.Na和水生成NaOH和H2,使得酚酞溶液变红,A项正确;
B.醋酸是弱电解质,在离子方程式中应该用化学式来表示,B项错误;
C.和浓盐酸共热制取氯气的离子方程式是,C项正确;
D.CuCl2溶液中存在可逆反应,该反应为吸热反应,加热则平衡向右移动,生成黄色的[CuCl4]2-。由于溶液中同时存在蓝色的[Cu(H2O)4]2+和黄色的[CuCl4]2-,故显绿色,D项正确。
答案选B。
4.C
【详解】A.1个[Cu(NH3)4]2+含有4个配位键,1mol[Cu(NH3)4]2+中配位键的个数为4NA,故A正确;
B.SF6中S的价层电子n==6,则0.5molSF6中S的价层电子对数为3NA,故B正确;
C.32g氧原子的物质的量为,则SiO2为1mol,1mol二氧化硅平均含有4molSi-O键,则Si-O键的数目为4NA,故C错误;
D.标况下HF为液体,22.4LHF的物质的量大于1mol,则分子数大于NA个,故D正确;
故选:C。
5.B
【详解】A.K3[Fe(CN)6]溶液中CN-对Fe3+的配位能力比SCN-更强,溶液中Fe3+很小,所以加入氢氧化钠没有现象,故A错误;
B.向碘的四氯化碳溶液中加入适量浓KI溶液,振荡试管,I2和KI发生I2+I-I反应,c(I-)增大,I2+I-I平衡向右移动,所以溶液紫色变浅,故B正确;
C.水分子是极性分子,会受到带电物体的吸引,所以用头发摩擦过的气球靠近,水流会向一侧偏转,故C错误;
D.AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl,NH3的N提供电子对,Ag+接受电子对,故D错误;
选B。
6.C
【详解】A.非极性分子中的原子上可能含有孤电子对,如CCl4是非极性分子,氯原子上含有孤电子对,A错误;
B.对称的平面三角形构型是非极性分子,如BF3,不对称的平面三角形如HCHO,是极性分子,B错误;
C.CH4的中心原子C最外层满足8电子结构,CH4是非极性分子,NH3中心原子N最外层满足8电子结构,但NH3是极性分子,C正确;
D.二氯甲烷分子的中心原子采取sp3杂化,因为C-H键和C-Cl键的键长不一样,键角发生改变,键角不是109°28',D错误;
故答案为:C。
【点睛】判断极性分子和非极性分子方法:正电中心和负电中心重合为非极性分子,正电中心和负电中心不重合为极性分子。
7.D
【详解】H2S分子的中心原子O原子上含有2个σ键,中心原子上的孤电子对数=0.5×(6-2×1)=2,所以H2S分子的VSEPR模型是四面体型,略去孤电子对后,实际上其空间构型是V型;AlCl3分子的中心原子Al原子上含有3个σ键,中心原子上的孤电子对数=0.5×(3-3×1)=0,所以AlCl3分子的VSEPR模型是平面三角型,中心原子上没有孤对电子,所以其空间构型就是平面三角形。
故选D。
8.D
【详解】A.乙烯的分子式为,故A正确;
B.硫酸根中S价层电子对数为:4+=4,根据价层电子对互斥理论及分子空间构型可以得出硫酸根空间结构:正四面体形,B正确;
C.锌位于周期表的ds区,故C正确;
D.羟基电子式氧原子周围不是8电子,故D错误;
故选D。
9.C
【详解】A.根据该有机物的结构可知,其分子结构不对称,属于极性分子,A正确;
B.该物质中含羟基,能与水形成分子间氢键,B正确;
C.该物质属于有机物,结构中含羟基,能与水形成分子间氢键,在水中的溶解度较大,C错误;
D.该物质中含羟基,能与水形成分子间氢键,在水中的溶解度较大,D正确;
答案选C。
10.B
【详解】A.二价铁和浓盐酸均可以被酸性KMnO4溶液氧化,紫色褪去,故A错误;
B.由于毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,CF2Cl2是极性分子,故当橡胶棒靠近水流时,液流方向改变,故B正确;
C.气体通入溴水,溴水颜色褪去,只能说明气体中含有不饱和烃,故C错误;
D.用pH计分别测0.1molL-1NaClO和CH3COONa溶液的pH,前者pH大,说明ClO-的水解程度大于CH3COO-,酸性HClO故答案选B。
11.C
【详解】A.HCl是共价化合物,HCl的电子式是,故A正确;
B.氮气中形成氮氮叁键,N2的结构式是N≡N,故B正确;
C.SO3的价层电子对数为3+=3,故VSEPR模型为平面三角形,而图中为正四面体,故C错误;
D.钠是11号元素,有三个电子层,Na的原子结构示意图是 ,故D正确;
故选C。
12.A
【详解】A.Fe3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,则Fe3+的基态价电子排布图为,故A错误;
B. 中O原子含有2个单键和2个孤电子对,故杂化方式为,故B正确;
C.中Fe提供空轨道,每个配体中两个单键氧向中心Fe3+配位,则铁离子的配位数为6,故C正确;
D.CO2的结构式为O=C=O,双键中有1个σ键和1个π键,所以CO2分子中有2个σ键和2个π键,σ键和π键的数目比为1:1,故D正确;
故选A。
13.C
【详解】A.的中心原子N原子的价层电子对数为,为sp2杂化,空间构型为三角形,故4个原子在同一个平面上,A错误;
B.的中心原子Cl原子的价层电子对数为,为sp3杂化,空间结构为三角锥形,B错误;
C.的中心原子S原子的价层电子对数为,为sp3杂化;的中心原子形成4个共价键,为杂化,C正确;
D.是空间结构为直线形的非极性分子,D错误;
故选C。
14.C
【详解】A.Cl2分子是非极性分子,但每个Cl上都有孤电子对,P4是非极性分子,但每个P上都有一孤电子对,故A错误;
B.平面三角形分子不一定是非极性分子,如甲醛,故B错误;
C.中心原子采取sp3杂化且为AB4型分子是以中心原子为中心的正四面体结构,一定是非极性分子,故C正确;
D.同种元素形成的单质分子不一定是非极性分子,如臭氧是极性分子,故D错误;
故选C。
15.B
【详解】A.离子化合物中可能含有共价键,如KOH等,选项A正确;
B.非金属元素可能形成离子键化合物,如铵盐,选项B错误;
C.含有非极性键的分子,可能是单质,如氮气、氢气等,选项C正确;
D.形成配位键的金属离子,即中心原子又称为配合物的形成体,多为金属离子,尤其是过渡金属离子,选项D正确;
答案选B。
16.(1)
(2)或
(3)(或等合理答案均可)
【详解】(1)原子总数相同、价层电子总数相同的微粒互称为等电子体,与互为等电子体的分子为;
(2)考虑与N元素相邻的主族元素,可知与互为等电子体的分子是或;
(3)含有5个原子,价层电子数为,与其电子总数相同的等电子体的分子式有、、、等。
17.(1) -(2c+2d -2a-b) 或 2a+b-2c-2d 甲醇中的羟基可与水分子之间形成氢键
(2) CH4 + 2FeCl3CH3Cl + 2FeCl2 + HCl HCl FeCl3·6H2OFe(OH)3 + 3HCl+ 3H2O,通入HCl,抑制FeCl3水解;同时,HCl气流可带走H2O
【详解】(1)甲烷的电子式为:;反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能,故该反应的; CH3OH中羟基能与水形成分子间氢键,能与水任意比互溶,故原因是:甲醇中的羟基可与水分子之间形成氢键;
(2)反应i:甲烷中碳元素由-4价变为-2价,化合价升高,故铁元素化合价降低,反应i的化学方程式为:CH4 + 2FeCl3CH3Cl + 2FeCl2 + HCl,即物质a为FeCl2;一氯甲烷水解得到甲醇和HCl,b为HCl;FeCl2、O2和HCl反应得到FeCl3。三氯化铁晶体会发生水解生成氢氧化铁和氯化氢,在HCl氛围中加热,可抑制三氯化铁晶体的水解,同时HCl气流可带走水,减小晶体的水解程度,故原因是:FeCl3·6H2OFe(OH)3 + 3HCl+ 3H2O,通入HCl,抑制FeCl3水解;同时,HCl气流可带走H2O。
18.(1)2
(2) 3︰1 平面三角形
(3) sp3 sp2
(4)CO2和O2都属于分子晶体,CO2相对分子质量大,范德华力强
(5)甲醛分子与水分子能形成分子间氢键
【解析】(1)
H2O的中心氧原子的价层电子对数为,其中两对与氢成键,两对孤电子对,故答案为:2;
(2)
HCHO分子中存在2个C-H键和1个C=O,其中单键均为σ键,双键含有1个σ键和1个π键,故HCHO分子中σ键与π键个数之比为3:1,HCHO分子中中心碳原子的价层电子对数为:,该分子为平面三角形,故答案为:3:1;平面三角形;
(3)
CH3OH中碳原子形成4个σ键,无孤电子对,采用sp3杂化,HCHO分子中碳原子形成3个σ键,采用sp2杂化,故答案为:sp3;sp2;
(4)
CO2的沸点比O2的高,主要原因为CO2和O2都属于分子晶体,CO2相对分子质量大,范德华力强;
(5)
甲醛与水分子之间能形成氢键,使得甲醛易溶于水,故答案为:甲醛分子与水分子能形成分子间氢键。
19.(1)B
(2) b d
(3)小于
(4)B
【解析】(1)
钠在火焰上灼烧的黄光是金属钠的颜色反应,电子从高能级跃迁到低能级时以光的形式释放能量,是一种发射光谱,故选B;
(2)
基态Mg原子的核外电子排布为d:,能量最低;电子由低能级跃迁到高能级需要吸收能量,c与基态d相比,3s轨道上的1个电子跃迁到3p轨道,吸收能量,故能量c>d,a与c相比,又有2p轨道上的两个电子跃迁到3p轨道,故能量a>c,b与a相比,b状态的原子中2p轨道上的3个电子跃迁到3p轨道,而2p轨道跃迁到3p轨道需要的能量比3s轨道跃迁到3p轨道需要的能量高,故能量b>a,故b的能量最高;综上,能量最低的是b,能量最高的是d;
(3)
Fe3+与Fe2+的核电荷数相同,Fe2+的核外电子总数多,离子半径大,故离子半径:Fe3+小于Fe2+;
(4)
①3p轨道在M层,2p轨道在L层,能层越高,能量越高,故能量3p>2p,①错误;
②2s轨道在L层,4s轨道在N层,能层越高,能量越高,故能量4s>2s,②正确;
③同一能层,相同n而不同能级的能量高低顺序为:ns<np<nd<nf,故能量4p<4f ,③错误;
④3d轨道在L层,4d轨道在N层,能层越高,能量越高,故能量4d>3d,④正确;
故选B。
20.(1)C(CH3)4
(2) (CH3)2C=C(CH3)2 CH3C≡CCH3
(3)8
(4)
(5) C20H14O4 0 19
【解析】(1)
戊烷的某种同分异构体只有一种一氯代物,即只含一种环境的氢原子,则分子中的氢原子应均为连接同一碳原子的甲基上的氢,所以结构简式为C(CH3)4。
(2)
分子式为C6H12的烃不饱和度为1,其所有碳原子都在同一平面上,所以应含有碳碳双键,且两个甲基分别连接双键上的碳原子,结构简式为(CH3)2C=C(CH3)2;分子式为C4H6的烃,不饱和度为2,所有的碳原子都在同一条直线上,应含有碳碳三键,结构简式为CH3C=CCH3。
(3)
C3H4ClBr是C3H6中的两个氢原子被其他原子取代产生的,两个卤素原子可以在同一个碳原子上,也可以在不同的碳原子上。该物质可能的结构有CH2=CH-CHClBr、CClBr=CH-CH3、CHCl=CBr-CH3、CHCl=CH-CH2Br、CHBr=CCl-CH3、CHBr=CH-CH2Cl、CH2=CCl-CH2Br、CH2=CBr-CH2Cl,共有8种不同的结构。
(4)
分子式为C8H10的芳香烃,则其侧链为两个-CH3或一个-C2H5;其一氯代物只有一种,所以有两个处于对位的甲基,结构简式为 。
(5)
①酚酞的分子式为C20H14O4。
②有机物中连接在碳原子周围的4个原子或原子团都不相同的为手性碳原子,故酚酞分子中的手性碳原子个数为0;在酚酞分子中包含3个苯环,苯环上的碳原子都是不饱和碳原子,而羰基中的碳原子也是不饱和的,故共含19个不饱和碳原子。
21.(1)正四面体
(2)
(3)分子间存在氢键
(4)4:3
【分析】X的基态原子最外层电子排布式为:,s能级最多容纳2个电子,则n=2,故X为C元素;基态Z原子核外电子有三个能级,p电子总数与s电子总数相等,则电子排布式为1s22s22p4,Z为O元素;Y介于X、Z之间的元素,为N元素;W是第三周期电负性最大的元素,则为Cl元素;
【详解】(1)为CH4,分子的空间构型为正四面体;
(2)阴离子()中Cl原子价层电子对数为3+=4,Cl原子的杂化类型为sp3杂化;
(3)分子间存在氢键,故的沸点比Z同主族其他元素氢化物高;
(4)分子中各原子都满足最外层8电子结构,结构式为NC-CN,分子中π键与σ键数目之比为4:3。
22.(1) 分子对称性越高,熔点越高 小于
(2)冰中氢键数目比(HF)n中多
【详解】(1)①根据表格数据,同分异构体分子对称性越高,熔点越高。
②的对称性比差,分子对称性越高,熔点越高,所以熔点:小于;
(2)1molHF只能形成1mol氢键,1molH2O能形成2mol氢键,由于冰中氢键数目比(HF)n中多,所以 (HF)n沸点低于冰。
23.(1) 中心原子的电负性N>P,NH3分子中的成键电子对更靠近中心原子,使成键电子对间的斥力变大,键角变大 NH3分子间存在氢键
(2) 9 3
(3)a
【详解】(1)①N、P位于同一主族,中心原子的电负性N>P,NH3分子中的成键电子对更靠近中心原子,使成键电子对间的斥力变大,键角变大;
②NH3分子间存在氢键,使氨的熔沸点升高,温度降低时,更易变为液体;
(2)基态氟原子核外电子排布式为1s22s22p5,基态氟原子核外电子不同能级运动状态不同,相同能级的电子在不同轨运动,运动状态不同,同一轨道中若有两个电子,两个电子自旋方向不同,状态也不同,则有9种运动状态;共有1s、2s、2p三种能量的轨道;
(3)a.N2F2的结构式为F-N=N-F,分子中氮原子有1个孤电子对,2条σ键,N的杂化轨道类型为sp2,a正确;
b.氮原子最外层有五个电子,其结构式为F-N=N一F,b错误;
c.根据N2F2的结构式可知, 1mol N2F2含有的σ键的数目为3NA,c错误;
答案为a。
24.(1)或
(2)
(3)或或
【详解】(1)只有一种一氯代物,说明只有等效氢的种类只有一种,其结构可能是或;
(2)碳原子连接四个不同基团的碳是手性碳,则有一个手性C原子的结构为;
(3)碳碳双键的两个不饱和碳原子分子连接两个不同的原子或基团,此烯烃存在顺反异构,则存在存在顺反异构的烯烃为或或。
25.(1)sp3
(2) 34 3s23p63d10
(3)O>S>Se
(4) > H2SeO4分子中有2个非羟基氧原子,H2SeO3分子中有1个非羟基氧原子,非羟基氧原子数越多,酸性越强
(5) 平面三角形 四面体形
(6) H2O>H2S>H2Se 元素的非金属性越强,其氢化物的稳定性越强,非金属性O>S>Se H2O>H2Se>H2S H2O可形成分子间氢键,沸点最高,H2Se与H2S结构相似,H2Se相对分子质量比H2S大,分子间作用力大,因而H2Se比H2S沸点高
(7)H2O中O原子有2对孤对电子,H3O+中O原子有1对孤对电子,排斥力较小
【解析】(1)
根据图片知,每个S原子含有2个σ键和2个孤电子对,所以每个S原子的价层电子对个数是4,则S原子为sp3杂化,故答案为: sp3;
(2)
Se元素34元素,M电子层上有18个电子,分别位于3s、3p、3d 能级上,所以其核外M电子的排布式为3s23p63d10,故答案为: 34;3s23p63d10;
(3)
同一主族元素,元素原子失电子能力随着原子序数的增大而增强,原子失电子能力越强,第一电离能越小,所以其第一电离能大小顺序是O>S>Se,故答案为: O>S>Se;
(4)
H2SeO3和H2SeO4可表示成(HO)2SeO和(HO)2SeO2,H2SeO3中的Se为+4价,而H2SeO4中的Se为+6价,正电性更高,导致Se- O- H中O的电子更向Se偏移,越易电离H+,H2SeO4比H2SeO3酸性强,故答案为>;H2SeO4分子中有2个非羟基氧原子,H2SeO3分子中有1个非羟基氧原子,非羟基氧原子数越多,酸性越强;
(5)
气态SeO3分子Se原子孤电子对数==0,价层电子对数=3+0=3,为平面三角形;
的中心原子价电子对数为=4,故其VSEPR模型为正四面体形;
(6)
元素的非金属性越强,氢化物的稳定性越强,非金属性O>S>Se,所以氢化物的稳定性强弱顺序是H2O>H2S>H2Se;
H2O可形成分子间氢键,沸点最高,H2Se与H2S结构相似,H2Se相对分子质量比H2S大,分子间作用力大,因而H2Se比H2S沸点高,故答案为H2O>H2Se>H2S;
(7)
H+可与H2O形成H3O+,H2O中O原子有2对孤对电子,H3O+中O原子有1对孤对电子,排斥力较小,故H3O+中H-O-H键角比H2O中H-O-H键角大。
答案第1页,共2页
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