第二章 分子结构与性质 测试题 (含解析) 2022-2023高二下学期化学人教版(2019)选择性必修2
第二章《分子结构与性质》测试题
一、单选题(共12题)
1.下列说法中正确的是
A.σ键比π键重叠程度大,形成的共价键强
B.两个原子之间形成共价键时,可以有两个σ键
C.气体单质中,一定有σ键,可能有π键
D.N2分子中有1个σ键,1个π键
2.下列说法中正确的是( )
A.分子中键能越大,键长越长,则分子越稳定
B.元素周期表中的第ⅠA族和第ⅦA族元素的原子间可能形成共价键
C.水分子可表示为H—O—H,分子中键角为180°
D.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,将吸收能量
3.下列分子中的中心原子的杂化方式为sp杂化的是
A. B. C. D.
4.科学家曾合成出具有独特结构的化合物1和2,发现化合物1经加热后可得到化合物2。以下关于化合物1和2的说法中,不正确的是
A.化合物1和2是同分异构体
B.化合物1和2中碳成键(杂化)方式不同
C.化合物2较稳定
D.化合物1和2中六元环的六个碳原子共面
5.下列说法错误的是
A.分子内存在着极性共价键
B.食盐熔化虽是物理变化,但也有化学键的断裂
C.与反应的产物是共价化合物
D.、、、分子中所有原子都满足8电子稳定结构
6.下列有关键角与分子空间构型的说法不正确的是
A.键角为180°的分子,空间构型是直线形
B.键角为120°的分子,空间构型是平面三角形
C.键角为60°的分子,空间构型可能是正四面体形
D.键角为90°~109°28'之间的分子,空间构型可能是V形
7.设NA为阿伏加德罗常数值,下列有关叙述正确的是
A.4.5gSiO2中含有的硅氧键的数目为0.3NA
B.标准状况下,11.2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为4NA
C.100mL1.0mol L-1Na2CO3溶液中所含氧原子数目为0.3NA
D.加热条件下,将足量Fe投入含有1mol硫酸的浓硫酸中,生成0.5NA个SO2分子
8.含巯基()的有机化合物a、b可作为重金属元素汞的解毒剂。为b的解毒原理。下列说法正确的是
A.a中键角是180° B.b中S原子采取杂化
C.c中S元素的电负性最大 D.a的水溶性大于b
9.下列各组两种粒子的空间构型不同的是
A.SO3和BF3 B.SO和PO C.CO2和CNS- D.SO和CO
10.能够用键能的大小作为主要依据来解释的是
A.稀有气体一般难发生化学反应
B.分子比稳定
C.常温常压下氯气呈气态而溴单质星液态
D.C-H键的键能为,解离分子中C-H,需要放出能量为
11.反应放热且产生气体,可用于冬天石油开采。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是
A.中子数为18的氯原子:
B.NH4Cl的电子式为:
C.的结构示意图:
D.的电子式:
12.X、Y、Z、W四种短周期元素位于三个不同的周期,Y、Z同周期,且原子序数依次增大。它们能形成结构如图所示的分子,下列推断错误的是
A.X、Z原子之间形成的是极性共价键
B.最简单气态氢化物的沸点:Y>Z
C.Y、Z、W分别与X可形成18电子分子
D.最高价含氧酸的酸性:W>Y
13.下列关于C、N、S、及其化合物结构与性质的论述错误的是
A.、、、中,沸点最高
B.和具有相同的成键方式
C.简单的阴离子中还原性最强的是
D.、、中键角最大的是
二、非选择题(共10题)
14.(1)从分子角度分析化学反应的实质:_______
(2)从化学键的角度分析化学反应的实质:_______
15.钻石并不久远,至少在地表上无法达到永恒,其同胞兄弟石墨其实更稳定。用NA表示阿伏加德罗常数的值,请回答下列问题:
(1)石墨的层状结构中,层内碳原子之间以_______(作用力)结合,层间靠_______(作用力)维系,属于_______晶体;
(2)石墨烯分子中所有原子可以处于同一平面上,最小环为_______元环,环中碳碳键的键角为_______,每个环内碳原子与C-C键的比值为_______,12g石墨烯含σ键的数目为_______;
(3)钻石(金刚石)属于_______晶体,已知金刚石的晶胞如图所示,每个晶胞中含_______个碳原子,已知晶胞参数为apm,则C-C键的键长为_______pm ;
(4)已知金刚砂(SiC)晶胞结构与金刚石相似,其熔点_______金刚石(填“高于”“低于”“等于”)。
16.元素X的原子最外层电子排布式为nsn-1npn+1,试解答下列各题:
(1)元素X的原子最外层电子排布式中的n=_______;原子中能量最高的是_______(填具体能级符号) 电子,其电子云在空间有_______种伸展方向,原子轨道呈_______形。
(2)元素X的名称是_______;它的氢化物的电子式是_______;该氢化物分子结构呈_______形,其中X原子的VSEPR模型为_______。
17.填空
(1)下列物质中,互为同位素的有_______,互为同素异形体的有_______,互为同系物的有_______,互为同分异构体的有_______,属于同种物质有_______。
①O2和O3②35Cl和37Cl③和④+和⑤CH3(CH2)2CH3和(CH3)2CHCH3⑥乙醇和甲醚(CH3OCH3)
(2)立方烷结构为,它的结构高度对称,其二氯代物有_______种。
(3)化合物甲只含C、H两种元素,化合物乙只含C、H、F三种元素,甲、乙都是饱和化合物,且分子中都含有26个电子,据此推断:
①甲的分子式是_______;若甲分子中有两个H原子被F原子代替,所得产物可能有_______种结构。
②乙是性能优异的环保产品,可替代某些会破坏臭氧层的氟里昂产品,用作制冷剂。已知乙分子中C、H、F原子个数比为1∶2∶2,则下列对于乙的描述正确的是_______
A.其分子空间构型为正四面体 B.碳为sp3杂化
C.具有两种同分异构体 D.没有同分异构体
18.钒是人体不可缺少的元素,Heyliger 等首次报道了偏钒酸钠显著降低糖尿病大鼠血糖的作用后,钒化学的研究得到了很大发展。钒及其化合物也广泛应用于特种钢、催化剂、颜料、染料、电子材料及防腐剂等等领域。
(1)钒酸盐与磷酸盐结构相似。请画出VO、H2VO、VO2(H2O) 和V2O的空间构型__________。
(2)生理条件下的钒以多种氧化态存在,各种氧化态可以相互转化。通常细胞外的钒是V(V), 。而细胞内的钒是V(IV)。研究表明,钒酸二氢根离子可与亚铁血红素(Mtrc-Fe2+)反应,写出该反应的离子方程式__________。
(3)①已知配合物[VON(CH2COO)3]在水溶液中的几何构型是唯一 的,画出它的空间构型图__________。
②理论推测上述配合物分子在晶体中是有手性的,指出产生手性的原因__________。
(4)钒酸钇晶体是近年来新开发出的优良双折射光学晶体,在光电产业中得到广泛应用。可以在弱碱性溶液中用偏钒酸铵和硝酸钇合成。写出以Y2O3与V2O5为主要原料合成钒酸钇的化学方程式__________。
(5)若以市售分析纯偏钒酸铵为原料制备高纯钒酸钇单晶,需将杂质铁离子含量降至一定数量级。设每升偏钒酸铵溶液中含三价铁离子为5.0 ×10-5 mol,用0.01 mol dm-3的鏊合剂除铁。
①说明不采取使铁离子水解析出沉淀的方法除铁的理由__________。
②通过计算说明如何选择螯合剂使偏钒酸铵含铁量降至10-30moldm-3以下__________。
配离子
[Fe(edta)]2- [Fe(edta)]- [Fe(phen)3]2+ [Fe(phen)3]3+ 2.1×1014 1.7×1024 2.0×1021 1.3×1014
沉淀 Ksp
Fe(OH)2 Fe(OH)3 8.0×10-16 4.0×10-38
19.回答下列问题:
(1)1molCO2中含有的σ键个数为__。
(2)已知CO和CN-与N2结构相似,CO分子内σ键与π键个数之比为__。HCN分子中σ键与π键数目之比为___。
(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。肼可用作火箭燃料,燃烧时发生的反应如下:N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(g)。若该反应中有4molN—H键断裂,则形成的σ键有__mol。
(4)C、H元素形成的化合物分子中共有16个电子,该分子中σ键与π键的个数之比为__。
(5)1mol乙醛分子中含σ键的个数为__,1个CO(NH2)2分子中含有σ键的个数为__。
20.某课外活动小组学生模拟呼吸面具中的原理(过氧化钠与潮湿二氧化碳反应),化学反应方程式如下:
①2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
②2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2
(1)反应①中含极性键的非极性分子的电子式为______。反应②中含极性键的离子化合物的电子式为_______。
(2)常温下,CO2为气体但CS2却为液体,请用物质结构知识说明原因_____。
(3)实验中,用大理石、稀盐酸制取所需CO2,装置如图。简述检验气密性的操作方法_____,将气体通过Na2O2前必须除去的杂质是____,该除杂剂是_______。
(4)确认实验中生成O2的操作方法是_____。
21.茉莉醛具有优雅的茉莉花香味,是一种广泛应用于化妆品、洗涤剂和空气清新剂的合成香料。
制备茉莉醛的一种反应原理、发生装置、工艺流程和有关数据如下:
I.反应原理:
II.发生装置:
III.工艺流程:
IV.关数据:
相对分子质量 密度/ 沸点/℃
苯甲醛 106 1.04 179
庚醛 114 0.85 153
茉莉醛 202 0.97 287
V.色谱分离图
回答下列问题:
(1)仪器b的名称是______;a与普通分液漏斗相比,其优点是______。
(2)“搅拌”中加入乙醇的作用是______;“加热”中需保持温度为60~65℃,应采取的加热方法是______;“操作I”的名称是______。
(3)柱色谱分离法是利用吸附剂对物质吸附能力的不同,进行物质分离提纯的一种方法。吸附剂一般难溶于水、表面积比较大,可选用下列物质中______作吸附剂。(填正确选项)
a.氯化钠 B.活性炭
(4)茉莉醛分子中碳原子的杂化方式为______。
(5)根据题中所给数据,所得茉莉醛产率约为______%(保留三位有效数字)。
22.三聚氯氰是重要的精细化工产品,具有广泛的用途,其生产通常是由氯化氰制备和氯化氰聚合两个过程组成。
I.氯化氰制备
已知:氯化氰为无色液体,熔点-6.5℃,沸点12.5℃。可溶于水、乙醇、乙醚等,遇水缓慢水解为氰酸和盐酸。现用氰化钠和氯气在四氯化碳中反应制备氯化氰,反应式:NaCN+Cl2=NaCl+CNCl。反应装置如图所示,在三口烧瓶上装有温度计、搅拌器、进气管、出气管,据图回答下列问题:
(1)CNCl的结构式为______;其中C原子的杂化类型为______。
(2)在氯化氰的制备装置中,装置3、装置9中的试剂为______。在反应前需要先向装置内通入约3分钟干燥氮气,目的是_____。
(3)该制备分为两个阶段。
阶段一:将40g氰化钠粉末及140mL四氯化碳装入烧瓶中,缓慢送入氯气并搅拌使得氯气与NaCN充分反应。此阶段装置7、装置10、装置11作用相同,为______;当D中出现______现象时,说明阶段一结束。
阶段二:将______(填“装置7”“装置10”或“装置11”)的温度调整至60℃,将_____(填“装置7”“装置10”或“装置11”)的温度调整至-40℃并缓慢通入氮气直至阶段二结束。阶段二结束之后产品将被集中在_____中(填字母)。
II.氯化氰聚合
(4)氯化氰干燥后,在聚合塔中加热至400℃后便能得到氯化氰三聚物,请画出氯化氰三聚物的结构式:______。
23.下表为长式周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素。请回答下列问题:
①
② ③
④ ⑤ ⑥ ⑦
⑧ ⑨ ⑩
(1)表中属于ds区元素的是_______(填元素符号)。
(2)③和⑦形成的一种常见溶剂是_______(填“极性”或“非极性”)分子。
(3)某元素原子的价层电子排布式为nsnnpn+1,该元素原子的未成对电子数为_______;该元素与元素①所形成化合物的水溶液显_______性(填“酸”或“碱”)。
(4)元素④的第一电离能_______元素⑤(填“>”、“=”“<”,下同)的第一电离能;元素⑥的电负性_______元素⑦的电负性。
(5)元素⑦和⑧形成的化合物的电子式为_______。
(6)元素⑨的基态原子简化电子排布式是_______。
参考答案:
1.A
A.σ键是头对头重叠,而π键是肩并肩重叠,所以σ键比π键重叠程度大,形成的共价键强,A正确;
B.根据杂化轨道理论,两个原子之间形成共价键时,只可以有1个σ键,B不正确;
C.稀有气体单质中,不存在共价键,C不正确;
D.N2分子中N原子间形成3对共用电子,有1个σ键,2个π键,D不正确;
故选A。
2.B
A.分子中键能越大,键长越短,则分子越稳定,故A不符合题意;
B.元素周期表中的第ⅠA族包括氢元素和碱金属元素,第ⅦA族元素为卤族元素,若为氢原子和卤素原子间形成共价键,若为碱金属元素和卤素原子间易形成离子键,故B符合题意;
C.水分子中氧原子和氢原子各形成一对共价键,结构式可表示为H—O—H,水是V形分子,分子中键角为104.5 ,故C不符合题意;
D.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,将释放能量,故D不符合题意;
答案选B。
3.B
A.分子的中心原子的价层电子对数为4,为sp3杂化,故A不符合题意;
B.分子的中心原子的价层电子对数为2,为sp杂化,故B符合题意;
C.分子的中心原子的价层电子对数为4,为sp3杂化,故C不符合题意;
D.分子的中心原子的价层电子对数为3,为sp2杂化,故D不符合题意;
故选B。
4.D
【解析】略
5.D
A.甲烷分子内的碳氢原子之间存在极性共价键,A正确;
B.氯化钠为离子晶体,离子晶体变成熔融状态时需断裂离子键,B正确;
C.与反应生成亚硫酸,亚硫酸是共价化合物,C正确;
D.中H原子、中的B原子均不满8电子子稳定结构,D错误;
答案选D。
6.B
A.键角为180°的分子,空间构型是直线形,例如CO2分子是直线型分子,A项正确;B.苯分子的空间构型是平面正六边形分子,键角为120゜,B项错误;C.白磷分子的键角为60°,空间构型为正四面体形,C项正确;D.水分子的键角为104.5°,空间构型为V形,D项正确。答案选B。
7.A
A.SiO2中每个硅原子与4个氧原子形成4个硅氧键,1molSiO2中含有的硅氧键的数目为4NA,4.5gSiO2中含有的硅氧键的数目为(4.5g÷60g/mol)×4NAmol 1=0.3NA,A正确;
B.1mol甲烷或乙烯分子中均含有4mol氢原子,标准状况下,11.2L甲烷和乙烯混合物的物质的量是0.5mol,其中含氢原子数目为2NA,B错误;
C.100mL1mol·L 1Na2CO3溶液中溶质碳酸钠所含氧原子数目为0.3NA,还有溶剂水中含有氧原子,C错误;
D.随着反应的进行,硫酸浓度变小,此时反应生成氢气,故生成的SO2分子数小于0.5NA,D错误;
故选A。
8.D
A. a中C原子是sp3杂化,键角大约为109.5°,故A错误;
B. b中S原子价层电子对数为2+=4,S原子采取sp3杂化,故B错误;
C. 周期表中同主族从下到上,同周期从左到右,元素的电负性变大,c中O元素的电负性最大,故C错误;
D. a是钠盐,b是共价化合物,a的水溶性大于b,故D正确;
故选D。
9.D
A.SO3和BF3的中心原子硫、硼均为sp2杂化,空间构型均为平面三角形,A正确;
B.SO和PO的中心原子硫、磷均为sp3杂化,空间构型均为正四面体形,B正确;
C.等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团,等电子体化学键和构型类似;CO2和CNS-互为等电子体,构型类似,C正确;
D.SO和CO的中心原子硫、碳分别为sp3杂化、sp2杂化,空间构型不同,D错误;
故选D。
10.B
A.稀有气体为单原子分子,原子最外层为2或8电子稳定结构,一般难发生化学反应,与键能无关,A错误;
B.碳原子半径小于硅原子半径,碳氢键键能大于硅氢键,故分子比稳定,B正确;
C.氯气相对分子质量小于溴单质,分子间作用力小,熔沸点低,故氯气呈气态而溴单质呈液态,与键能无关,C错误;
D.断键需要吸收能量,而不是放出能量, D错误;
故选B。
11.D
A.中子数为18的氯原子的质量数为18+17=35,该氯原子正确的表示方法为,故A错误;
B.NH4Cl的电子式为:,故B错误;
C.为钠原子结构示意图,钠离子最外层含有8个电子,其离子结构示意图为,故C错误;
D.水分子属于共价化合物,其电子式为,故D正确;
答案选D。
12.B
X、Y、Z、W四种短周期元素位于三个不同的周期,且原子序数依次增大,则X为H元素,Y能形成4个共价键,则Y为C元素或Si元素;Z能形成三个共价键,则Z为N元素或P元素;W能形成2个共价键,则W为O元素或S元素,Y、Z、W原子序数依次增大,且分布于第二周期和第三周期,则Y只能为C元素,W只能为S元素,Y、Z同周期,Z只能为N元素。综上,X、Y、Z、W分别为H元素、C元素、N元素、S元素,据此分析解题。
A.X为H元素,Z为N元素,不同种非金属原子之间形成极性共价键,故A正确;
B.Y为C元素,Y的最简单气态氢化物为CH4,Z为N元素,其气态氢化物为NH3,由于NH3分子间存在氢键,其气态氢化物的沸点比CH4高,B错误;
C.Y为C元素,Z为N元素,W为S元素,X为H元素,分别和H元素可以形成C2H6、N2H4、H2S,均为18电子分子,故C正确;
D.非金属性:S>C,则最高价含氧酸的酸性:H2SO4>H2CO3,即W>Y,故D正确;
故选B。
13.B
A.氨气分子间存在氢键,使得NH3的沸点比没有分子间氢键的高,CH4、H2S、HCl不含有分子间氢键,则四种物质中NH3的沸点最高,故A说法正确;
B.S与O属于同主族, CS2的结构与CO2相似,CS2的结构式为S=C=S,含有σ键和π键,SCl2的结构式为Cl—S—Cl,只含有σ键,故B说法错误;
C.简单的阴离子中还原性最强的是S2-,故C说法正确;
D.CH4中心原子C没有孤电子对,NH3中心原子N有一对孤电子对,H2S中心原子S有两对孤电子对,孤电子对之间的斥力>孤电子对-成键电子对之间的斥力>成键电子对之间的斥力,因此CH4的键角最大,H2S的最小,故D说法正确;
答案为B。
14. 分子角度:分子分裂成原子,原子重新组合成新的分子的过程 化学键角度:旧化学键的断裂,新化学键的形成过程
(1)从分子角度,化学反应可以看做是反应物分子分裂成原子,原子再重新组合成新的分子的过程。
(2)从化学键角度,化学反应可以看做是反应物分子中旧化学键断裂,然后再形成生成物中新化学键的过程。
15.(1) 共价键 范德华力 混合型
(2) 六 120° 2:3 1.5NA
(3) 共价晶体 8
(4)低于
(1)石墨当中层内碳碳之间形成共价键,层间是通过范德华力结合在一起的,属于混合型晶体;
(2)石墨烯是一种以sp2杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料,其中最小的环上有六碳原子,为六元环状结构;环中碳碳键的键角为120°;每个碳原子形成三个碳碳键,每个碳碳键,被两个碳原子共用,故每个环内碳原子与C-C键的比值为:2:3;由于每个碳原子形成三个碳碳键,每个碳碳键,被两个碳原子共用,则每个碳原子平均含有1.5个碳碳键,故12g石墨烯含σ键的数目为1.5NA;
(3)晶胞中每个碳原子周围都有四个碳原子,五个碳原子构成一正四面体,将正方体晶胞分为八个小正方体,其中晶胞体内的碳原子位于四个互不相邻的小正方体体心,于是小正方体体对角线上排列了三个碳原子且彼此相切,则晶体中两个最近碳原子之间的距离为两个原子的半径r,则小正方体的体对角线为,故,故最近碳原子之间的距离为:pm;
(4)金刚砂和金刚石都是共价晶体,键长:Si-C大于C-C,所以键能C-C较大,即金刚砂中共价键长,键能小,故金刚砂的熔点低于金刚石的熔点。
16.(1) 3 3p 3 哑铃或/纺锤
(2) 硫 角形或V形 四面体
【解析】(1)
根据构造原理,先填满ns能级,而s能级只有1个原子轨道,故最多只能容纳2个电子,即n-1=2,所以n=3,所以元素X的原子最外层电子排布式为3s23p4,由此可知X是S元素,根据核外电子排布的能量最低原理,可知硫原子的核外电子中的3p能级能量最高,在空间有三种互相垂直的伸展方向,p电子的原子轨道呈哑铃或纺锤形;
(2)
元素X为S元素,名称为硫,氢化物为硫化氢,硫化氢的电子式为:,中心原子S的价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=2+2=4,杂化轨道数为4,采取sp3杂化,但是有2个孤电子对,分子结构呈角形或V形,H2S的VSEPR构型是四面体形;
17.(1) ② ① ③ ⑤⑥ ④
(2)3
(3) C3H8 4 BD
(1)①氧气和臭氧是氧元素形成的不同种单质,互为同素异形体;
②35Cl和37Cl的质子数相同、中子数不同,互为同位素;
③2—甲基丙烷和2—甲基丁烷的结构相似,相差1个CH2原子团,互为同系物;
④由结构式可知,两种结构都为二氯甲烷,是同种物质;
⑤丁烷和异丁烷的分子式相同,结构不同,互为同分异构体;
⑥乙醇和甲醚的分子式相同,结构不同,互为同分异构体;
则互为同位素的为②,互为同素异形体的为①,互为同系物的为③,互为同分异构体的为⑤⑥,属于同种物质的为④,故答案为:②;①;③;⑤⑥;④;
(2)由结构简式可知,立方烷的一氯代物有1种,二氯代物有3种,故答案为:3;
(3)由甲为只含C、H两种元素的饱和化合物可知,甲为烷烃,设甲的分子式为CnH2n+2,由分子中含有26个电子可得:6n+2n+2=26,解得n=3,则甲的分子式为C3H8;由化合物乙为只含C、H、F三种元素的饱和化合物可知,乙为氟代烃,设乙的分子式为CnH2n+2—xFx,由分子中含有26个电子可得:6n+(2n+2—x)+9x=26,由乙分子中C、H、F原子个数比为1∶2∶2可得n∶x=1∶2,解得n=1、x=2,则乙的分子式为CH2F2;
①由分析可知,甲的分子式为C3H8;丙烷的一氟代物有1—氟丙烷和2—氟丙烷,共2种,其中1—氟丙烷分子和2—氟丙烷分子中氢原子被氟原子取代所得结构有4种,分别为CH3CH2CHF2、CH3CF2CH3、CH2FCHFCH3、CH2FCH2CH2F,故答案为:C3H8;4;
②由分析可知,乙的分子式为CH2F2,名称为二氟甲烷;
A.二氟甲烷分子中碳氢键和碳氟键的键长不同,的空间构型为四面体形,不是正四面体形,故错误;
B.二氟甲烷分子中饱和碳原子的杂化方式为sp3杂化,故正确;
C.甲烷分子的空间构型为四面体形,二氟甲烷分子不存在同分异构体,故错误;
D.甲烷分子的空间构型为四面体形,二氟甲烷分子不存在同分异构体,故正确;
故选BD。
18. VO 、H2VO 、VO2(H2O) 和V2O Mtrc-Fe2+ + H2VO4 +4H+ = Mtrc-Fe3+ + VO2++ 3H2O 分子的手性来源于鳌环的扭曲导致镜面对称性破缺 Y2O3 + 6HNO3 = 2Y (NO3)3+ 3H2O、V2O5+ 2NH3·H2O = 2NH4VO3 + H2O、Y (NO3)3+ NH4VO3 + 2NH3·H2O = YVO4↓ + 3NH4NO3+H2O (1)如果在弱酸性条件下,采取沉淀法除铁,则有以下问题:
A.Fe3+在弱酸性条件水解难以将铁离子降低到所要求的程度。
B. Fe (OH)3具有胶体的性质,过滤困难。
(2)如果在弱碱性条件下水解,Fe (OH)3会与原料共沉淀而损失原料。
所以不能用沉淀法除去微量铁。@采用加入鳌合剂在氨水中二次重结晶的方法除去微量的铁离子。第一次重结晶时加入乙二胺四乙酸二钠盐,可以除去绝大多数Fe3+,第二次重结晶时加入邻二氨菲,进一步降低Fe3+的含量。 采用加入鳌合剂在氨水中二次重结晶的方法除去微量的铁离子。第一次重结晶时加入乙二胺四乙酸二钠盐,可以除去绝大多数Fe3+,第二次重结晶时加入邻二氨菲,进一步降低Fe3+的含量。
(1)第一步
设残余Fe3+浓度为x mol dm-3 Fe3+ +edta4- = [Fe(edta)]- =1.7 ×1024 x=2.9 ×10-27
(2)第二步
设残余Fe3+浓度为y mol dm-3 Fe3+ + 3 phen = Fe(phen)33+ = 1.3 ×1014 y= 2.2 ×10-35
或者
(1)第一步
设残余Fe3+浓度为x mol dm-3 Fe3+ + 3 phen = Fe(phen) = 1.3 ×1014 3.8 ×10-13
(2)第二步
设残余Fe3+浓度为y mol dm-3 Fe3+ +edta4- = [Fe(edta)]- =1.7 ×1024 y= 2.2 ×10-35
(1) VO43- (2)H2VO4- (3)VO2(H2O)4+ (4) V2O74-
以下画法不扣分。
VO2(H2O)4+ 等等,未画成双键不扣分。
1-2 Mtrc-Fe2+ + H2VO4 +4H+ = Mtrc-Fe3+ + VO2++ 3H2O
1-3
1-3-1
1-3-2分子的手性来源于鳌环的扭曲导致镜面对称性破缺。
1-4 Y2O3 + 6HNO3 = 2Y (NO3)3+ 3H2O
V2O5+ 2NH3·H2O = 2NH4VO3 + H2O
Y (NO3)3+ NH4VO3 + 2NH3·H2O = YVO4↓ + 3NH4NO3+H2O (1分, 未画↓不扣分) (共3分)
1-5
1-5-1 。
(1)如果在弱酸性条件下,采取沉淀法除铁,则有以下问题:
A.Fe3+在弱酸性条件水解难以将铁离子降低到所要求的程度。
B. Fe (OH)3具有胶体的性质,过滤困难。
(2)如果在弱碱性条件下水解,Fe (OH)3会与原料共沉淀而损失原料。
所以不能用沉淀法除去微量铁。
1-5-2采用加入鳌合剂在氨水中二次重结晶的方法除去微量的铁离子。第一次重结晶时加入乙二胺四乙酸二钠盐,可以除去绝大多数Fe3+,第二次重结晶时加入邻二氨菲,进一步降低Fe3+的含量。
(1)第一步
设残余Fe3+浓度为x mol dm-3 Fe3+ +edta4- = [Fe(edta)]- =1.7 ×1024 x=2.9 ×10-27
(2)第二步
设残余Fe3+浓度为y mol dm-3 Fe3+ + 3 phen = Fe(phen) = 1.3 ×1014 y= 2.2 ×10-35
或者
(1)第一步
设残余Fe3+浓度为x mol dm-3 Fe3+ + 3 phen = Fe(phen)33+ = 1.3 ×1014 3.8 ×10-13
(2)第二步
设残余Fe3+浓度为y mol dm-3 Fe3+ +edta4- = [Fe(edta)]- =1.7 ×1024 y= 2.2 ×10-35
19. 2NA(1.204×1024) 1:2 1:1 5.5 5:1 6NA(3.612×1024) 7
共价单键全是键,双键含1个键和1个π键,三键含1个键和2个π键,据此解答。
(1)分子内含有2个碳氧双键,双键中一个是键,另一个是π键,则中含有的键个数为(1.204×1024);
(2)的结构式为,推知的结构式为,含有1个键、2个π键,即CO分子内σ键与π键个数之比为1:2;的结构式为,分子的结构式为,分子中键与π键均为2个,即CO分子内σ键与π键个数之比为1:1;
(3)反应中有键断裂,即有参加反应,生成和,则形成的键有;
(4)设分子式为,则,合理的是,n=4,即分子式为,结构式为,所以一个分子中共含有5个键和1个键,即该分子中σ键与π键的个数之比为5:1;
(5)1个乙醛分子中存在1个碳氧双键,5个单键,1个分子中存在1个碳氧双键,6个单键,故乙醛中含有键的个数为6NA(3.612×1024),1个分子中含有7个键。
20. 两者分子结构相似,CS2的相对分子质量较大,分子间作用力较大,沸点较高 关闭止水夹,从U形管右端注入水,直至左右形成液面差,静置一段时间,液面差无变化,说明气密性良好 HCl 水 用带火星的木条置于管口,木条复燃则有O2生成
(1)反应①中二氧化碳为含极性键的非极性分子,反应②中氢氧化钠为含极性键的离子化合物;
(2)结构相似的分子晶体,随着相对分子质量增大,分子间作用力越大,熔沸点越高;
(3)检查题给装置的气密性,应该用液差法;
(4)氧气能够使带火星的木条复燃。
(1)反应①中二氧化碳为含极性键的非极性分子,电子式为;反应②中氢氧化钠为含极性键的离子化合物,电子式为,故答案为:;
(2)结构相似的分子晶体,随着相对分子质量增大,分子间作用力越大,熔沸点越高,二氧化碳和二硫化碳为分子结构相似的分子晶体,二硫化碳的相对分子质量大于二氧化碳,分子间作用力大于二氧化碳,沸点高于二氧化碳,故答案为:两者分子结构相似,CS2的相对分子质量较大,分子间作用力较大,沸点较高;
(3)检查题给装置的气密性,应该用液差法,具体操作为关闭止水夹,从U形管右端注入水,直至左右形成液面差,静置一段时间,液面差无变化,说明气密性良好;盐酸具有挥发性,实验制得的二氧化碳中混有氯化氢气体,为防止氯化氢与过氧化钠反应,干扰实验,应将混合气体通过盛有水的洗气瓶除去氯化氢气体,故答案为:关闭止水夹,从U形管右端注入水,直至左右形成液面差,静置一段时间,液面差无变化,说明气密性良好;HCl;水;
(4)氧气能够使带火星的木条复燃,则确认实验中生成O2的操作方法是用带火星的木条置于管口,木条复燃则有氧气生成,故答案为:用带火星的木条置于管口,木条复燃则有O2生成。
21.(1) 球形冷凝管 内外压强相通,便于液体顺利流下
(2) 做溶剂,增加苯甲醛的溶解度 水浴加热 分液
(3)B
(4)、
(5)41.7
茉莉醛是苯甲醛和庚醛在碱性条件下水浴加热反应得到,用乙醇溶解苯甲醛和KOH,再加入庚醛在水浴条件下反应,冷却后分液得到有机层,再水洗分液、过滤,再蒸馏,柱色谱分离,最终得到产品。
(1)根据图中信息得到仪器b的名称是球形冷凝管;仪器a是恒压分液漏斗,a与普通分液漏斗相比,其优点是内外压强相通,便于液体顺利流下;故答案为:球形冷凝管;内外压强相通,便于液体顺利流下。
(2)整个反应中乙醇没有作反应物,因此“搅拌”中加入乙醇的作用是做溶剂,增加苯甲醛的溶解度;“加热”中需保持温度为60~65℃,应采取的加热方法是水浴加热;根据“操作I”后得到有机层,说明“操作I”的名称是分液;故答案为:做溶剂,增加苯甲醛的溶解度;水浴加热;分液。
(3)吸附剂一般难溶于水、表面积比较大,活性炭具有表面积大,难溶于水,而氯化钠易溶于水,因此可选用活性炭作吸附剂;故答案为:B。
(4)茉莉醛分子中 (CH2)4CH3中碳原子都为sp3杂化,其他的碳原子都是sp2杂化,因此分子中碳原子的杂化方式为、;故答案为:、。
(5)10.6mL苯甲醛物质的量为,6.84g庚醛物质的量为,则按照庚醛进行计算得到茉莉醛物质的量为0.06mol,根据题中所给数据,所得茉莉醛产率约为;故答案为:41.7。
22.(1) N≡C-Cl sp
(2) 浓硫酸 将装置内的空气排净
(3) 维持低温环境,防止产物气化 黄绿色气体(过剩氯气) 装置11 装置10 C
(4)
(1)碳为四价结构,N为三价结构,所以CNCl的结构式为Cl-CN。C形成了两个Π键,采取sp杂化。答案为Cl-CN;sp;
(2)氯化氰与水反应变质需要干燥无水处理,选择浓硫酸干燥,同时需要排尽装置中的空气。答案为浓硫酸;排尽装置中的空气;
(3)为了减少Cl2挥发使其充分反应和便于收集氯化氰,需要降温冷凝,所以装置7、10、11均为冷凝作用。而多余的Cl2则进入D中而呈现黄绿色。当反应结束后需要将装置中残留的氯化氰蒸出,所以对装置11升温便于氯化氰逸出,同时装置10降温冷凝收集氯化氰。答案为维持低温环境,防止产物气化;黄绿色气体(过剩氯气);装置11;装置10;C;
(4)氯化氰碳氮三键可进行加聚。所以三聚物为。
23.(1)Cu
(2)非极性
(3) 3 碱
(4) > <
(5)
(6)[Ar]3d44s2
依据元素在周期表中位置可知:①为H,②为Be,③为C,④为Mg,⑤为Al,⑥为P,⑦为Cl,⑧为Ca,⑨为Ti,⑩为Cu;
(1)ds区包含IB族、IIB族,表中Cu处于第四周期IB族,属于ds区,故答案为:Cu;
(2)C、Cl形成常见溶剂为CCl4,整个分子的正负电荷重心是重合,是非极性分子,故答案为:非极性;
(3)某元素原子的价层电子排布式为nsnnpn+1,n=2,2p能级3个电子分别占据1个轨道,原子有3个单电子,该元素为N元素,与元素①所形成化合物为NH3,其水溶液呈碱性,故答案为:3;碱;
(4)Mg的3s轨道为全充满稳定状态,而Al失去的3p能级的电子,3p电子能量比3sd能量高,故第一电离能Mg>Al;同周期主族元素自左而右电负性增大,故电负性P<Cl,故答案为:>;<;
(5)元素⑦和⑧形成的化合物为CaCl2,由钙离子与氯离子构成,其电子式为;
(6)元素⑨处于第四周期第IVB族,基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2,故答案为:[Ar]3d44s2
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