
一、單選題(共25題;共50分)
1.下列各組離子中因有配離子生成而不能大量共存的是( )
A. K+、Na+、Cl-、NO3- B. Mg2+、Ca2+、SO42-、OH-
C. Fe2+、Fe3+、H+、NO3- D. Ba2+、Fe3+、Cl-、SCN-
【答案】D
【解析】
【詳解】A.K+、Na+、Cl-、NO3-離子之間不發(fā)生任何反應(yīng),能大量共存,故A不選;
B.Mg2+與OH-生成氫氧化鎂沉淀,不能大量共存,但沒有配離子生成,故B不選;
C.H+、NO3-能把Fe2+氧化為Fe3+,不能大量共存,但是沒有配離子生成,故C不選;
D.Fe3+與SCN-反應(yīng)生成配離子,不能大量共存,符合題意,故D選。
故選D。
【點(diǎn)睛】本題考查離子共存問題,本題注意常見離子的性質(zhì),積累相關(guān)基礎(chǔ)知識,解題時要注意限制條件。
2.下列一組粒子的中心原子雜化類型相同,分子或離子的鍵角不相等的是( )
A. CCl4、SiCl4、SiH4 B. H2S、NF3、CH4
C. BCl3、NH3、CO2 D. SO3、BF3、H3O+
【答案】B
【解析】
試題分析:A.CCl4、SiCl4、SiH4中所有的原子的價層電子對數(shù)都為4,雜化方式為sp3雜化,,鍵角都是109o28、,A錯誤;B.H2S中S原子的價層電子對數(shù)為2+(6-2×1)/2=4,雜化方式為sp3雜化,NF3中N原子的價層電子對數(shù)為3+(5-3×1)/2=4,雜化方式為sp3雜化,CH4中C原子的雜化方式為sp3雜化,由于分子中孤電子對的數(shù)目不同,分子間的夾角不同,B正確;C.BCl3、NH3、CO2分子中的中心原子的雜化方式不同,C錯誤;D.SO3、BF3中的S和B都采用sp2雜化,H3O+用的是sp3雜化,D錯誤,答案選B。
考點(diǎn):考查雜化方式、分子構(gòu)型
3.下列分子均屬于極性分子且中心原子均為sp3雜化的是( )
A. CH4、P4 B. SO2、CHCl3 C. PCl3、SO3 D. NH3、H2O
【答案】D
【解析】
A.?CH4中C原子形成4個δ鍵,孤電子對個數(shù)為0,價層電子對數(shù)為4,為sp3雜化,分子構(gòu)型正四面體形,空間結(jié)構(gòu)對稱為非極性分子;P4分子構(gòu)型正四面體形,空間結(jié)構(gòu)對稱為非極性分子,故A錯誤;B.?SO2中S原子形成2個δ鍵,孤電子對個數(shù)=1/2(6?2×2)=1,價層電子對數(shù)為3,為sp2雜化,分子構(gòu)型為V形,空間結(jié)構(gòu)不對稱為極性分子;CHCl3中C原子形成4個δ鍵,沒有孤電子對,價層電子對數(shù)為4,為sp3雜化,空間結(jié)構(gòu)不對稱為極性分子,故B錯誤;C.?PCl3中P原子形成3個δ鍵,孤電子對個數(shù)=1/2×(5?3×1)=1,價層電子對數(shù)為4,為sp3雜化,分子構(gòu)型為三角錐形,空間結(jié)構(gòu)不對稱為極性分子;SO3中S原子形成3個δ鍵,孤電子對個數(shù)=1/2×(6?2×3)=0,價層電子對數(shù)為3,為sp2雜化,分子構(gòu)型為平面三角形,空間結(jié)構(gòu)對稱為非極性分子,故C錯誤;D.?NH3中N原子形成3個δ鍵,有1個孤電子對,為sp3雜化,分子構(gòu)型為三角錐形,空間結(jié)構(gòu)不對稱為極性分子;H2O中O原子形成2個δ鍵,有2個孤電子對,為sp3雜化,分子構(gòu)型為V形,空間結(jié)構(gòu)不對稱為極性分子,故D正確;本題選D。
點(diǎn)睛:分子空間結(jié)構(gòu)不對稱,正負(fù)電荷中心不重合,從整個分子來看,電荷的分布是不均勻的,不對稱的,這樣的分子為極性分子;中心原子的雜化類型為sp3,說明該分子中心原子的價層電子對個數(shù)是4,據(jù)此判斷。
4.在“HI(s)→HI(g)→H2和I2”的變化過程中,被破壞的作用力依次是()
A. 范德華力、范德華力 B. 范德華力、共價鍵
C. 共價鍵、離子鍵 D. 共價鍵、共價鍵
【答案】B
【解析】
【詳解】碘化氫是分子晶體,由固態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)時,需要克服范德華力,碘化氫氣體受熱分解為氫氣和碘時,需要破壞是氫、碘間的共價鍵,故選B。
【點(diǎn)睛】本題考查的是晶體類型與化學(xué)鍵、微粒間的關(guān)系,判斷物質(zhì)變化時破壞的是什么作用力,首先要正確判斷物質(zhì)的晶體類型。
5.下列各組分子中,都由極性鍵構(gòu)成的極性分子的一組是( )
A. C3H6和CO2 B. CCl4和H2S
C. H2O和NH3 D. H2O2和CS2
【答案】C
【解析】
【詳解】A.C3H6可能是丙烯也可能是環(huán)丙烷,丙烯和環(huán)丙烷均是含有極性鍵的極性分子,而CO2中含有極性鍵,但結(jié)構(gòu)對稱,正負(fù)電荷的中心重合,屬于非極性分子故A錯誤;
B.CCl4中含有極性鍵,但結(jié)構(gòu)對稱,正負(fù)電荷的中心重合,屬于非極性分子;中含有極性鍵,空間結(jié)構(gòu)為v形,正負(fù)電荷的中心不重合,屬于極性分子,故B錯誤;
C. H2O中含有極性鍵,空間結(jié)構(gòu)為V型,正負(fù)電荷的中心不重合,屬于極性分子,NH3中含有極性鍵,空間結(jié)構(gòu)為三角錐形,正負(fù)電荷的中心不重合,屬于極性分子,故C正確;
D.H2O2中含有極性鍵和非極性鍵,正負(fù)電荷的中心不重合,屬于極性分子,CS2含有極性鍵,但結(jié)構(gòu)對稱,正負(fù)電荷的中心重合,屬于非極性分子,故D錯誤;
本題答案為C。
【點(diǎn)睛】同種原子構(gòu)成的共價鍵是非極性鍵,不同原子構(gòu)成的共價鍵是極性鍵;分子中正負(fù)電荷中心不重合,從整個分子來看,電荷的分布是不均勻的,不對稱的,這樣的分子為極性分子,以極性鍵結(jié)合的雙原子一定為極性分子,以極性鍵結(jié)合的多原子分子如結(jié)構(gòu)對稱,正負(fù)電荷的重心重合,電荷分布均勻,則為非極性分子。
6.下列分子或離子中鍵角由大到小排列的是( )
①BCl3 ②NH3 ③H2O ④PCl4+ ⑤BeCl2
A. ⑤①④②③ B. ⑤④①②③ C. ④①②⑤③ D. ③②④①⑤
【答案】A
【解析】
①BCl3分子的空間構(gòu)型是平面三角形,鍵角是120°,②NH3分子的空間構(gòu)型是三角錐形,鍵角是107°,③H2O分子的空間構(gòu)型是V型,鍵角是105°④PCl4+分子的空間構(gòu)型是正四面體形,鍵角是109°28′,⑤BeCl2的空間構(gòu)型是直線型,鍵角是180°,鍵角由大到小排列:BeCl2 >BCl3 >PCl4+> NH3 >H2O,即:⑤> ①> ④ > ②> ③ ,所以正確答案是A選項。
點(diǎn)睛:利用ABm型分子價層電子對互斥理論,計算價層電子對數(shù),確定分子的空間構(gòu)型,從而確定成鍵原子間的鍵角,當(dāng)價層電子對數(shù)是2對時,空間構(gòu)型是直線形,如BeCl2,價層電子對數(shù)=(2+1×2)÷2=2,分子的空間構(gòu)型是直線形;當(dāng)價層電子對數(shù)是3對時,空間構(gòu)型是平面三角形,如BCl3的價層電子對數(shù)=(3+1×3)÷2=3,分子空間構(gòu)型是平面三角形;當(dāng)價層電子對數(shù)是4對時,空間構(gòu)型是正四面體形,如PCl4+的價層電子對數(shù)=(5+1×4-1)÷2=4,分子的空間構(gòu)型是正四面體形。
7.下列分子中指定的碳原子(用*標(biāo)記)不屬于手性碳原子的是( )
A. 蘋果酸HOOC— H2—CHOH—COOH B. 丙氨酸
C. 葡萄糖 D. 甘油醛
【答案】A
【解析】
分析:手性碳原子一定是飽和碳原子,手性碳原子所連接的四個基團(tuán)是不同的,據(jù)此解答。
詳解:A. 蘋果酸HOOC—H2—CHOH—COOH中連接了2個氫原子,不是手性碳原子,A錯誤;
B. 丙氨酸中連接了4個不同的原子或原子團(tuán),屬于手性碳原子,B正確;
C. 葡萄糖中連接了4個不同的原子或原子團(tuán),屬于手性碳原子,C正確;
D. 甘油醛中連接了4個不同的原子或原子團(tuán),屬于手性碳原子,D正確;
答案選A。
8.氯化二硫(S2Cl2)是廣泛用于橡膠工業(yè)的硫化劑,其分子結(jié)構(gòu)如下圖所示。常溫下S2Cl2是一種橙黃色的液體,遇水易水解,并產(chǎn)生能使品紅褪色的氣體。下列說法錯誤的是( )
A. S2Cl2的結(jié)構(gòu)式為Cl-S-S-Cl
B. S2Cl2為含有極性鍵和非極性鍵的非極性分子
C. S2Br2與S2Cl2結(jié)構(gòu)相似,分子間作用力:S2Br2>S2Cl2
D. S2Cl2與H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式可能為:2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl
【答案】B
【解析】
【詳解】A、由結(jié)構(gòu)可知,S2Cl2分子中S原子之間形成1對共用電子對,Cl原子與S原子之間形成1對共用電子對,結(jié)構(gòu)式為Cl-S-S-Cl,故A正確;
B、S2Cl2分子中S-S鍵為非極性鍵,S-Cl鍵為極性鍵,S2Cl2是展開書頁型結(jié)構(gòu),Cl-S鍵位于兩個書頁面內(nèi),該物質(zhì)結(jié)構(gòu)不對稱,正負(fù)電荷中心不重合,為極性分子,故B錯誤;
C、組成與結(jié)構(gòu)相似,相對分子質(zhì)量越大,分子間作用力越強(qiáng),故C正確;
D、S2Cl2遇水易水解,并產(chǎn)生能使品紅溶液褪色的氣體,該氣體為二氧化硫,在反應(yīng)過程中硫元素一部分升高到+4價(生成SO2),一部分降低到0價(生成S),符合氧化還原反應(yīng)原理,故D正確。
答案選B。
【點(diǎn)睛】本題以S2Cl2的結(jié)構(gòu)為載體,考查分子結(jié)構(gòu)、化學(xué)鍵、電子式、氧化還原反應(yīng)等,是對基礎(chǔ)知識的綜合運(yùn)用與學(xué)生能力的考查,注意基礎(chǔ)知識的全面掌握。
9.由硼和鎂兩種元素組成化合物可為超導(dǎo)材料,下圖為該化合物的晶體結(jié)構(gòu)單元示意圖:鎂原子間形成正六棱柱,且棱柱的上下底面還各有1個鎂原子,6個硼原子位于棱柱內(nèi)。則該化合物的化學(xué)式可表示為( )
A. Mg5B12 B. MgB2 C. Mg2B D. Mg3B2
【答案】B
【解析】
分析:根據(jù)均攤法結(jié)合晶胞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)計算該化合物的化學(xué)式。
詳解:由于鎂原子位于頂點(diǎn)處,另外棱柱的上下底面還各有1個鎂原子,則晶胞中含有的鎂原子個數(shù)是2×1/2+12×1/6=3。6個硼原子位于棱柱內(nèi),即Mg與B的原子個數(shù)之比是1:2,因此該化合物的化學(xué)式可表示為MgB2,答案選B。
10.現(xiàn)有四種晶體的晶胞,其離子排列方式如圖所示,其中化學(xué)式不屬AB型的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
試題分析:A、晶胞中的A有1個,B也是1個,是AB型,錯誤;B、A有8×1/8=1,B有12×1/4=3,不是AB型,正確;C、該晶胞中A、B各1個,是AB型,錯誤;D、晶胞中A的個數(shù)=8×1/8+6×1/2=4,B的個數(shù)=12×1/4+1=4,是AB型,錯誤,答案選B。
考點(diǎn):考查晶胞計算
11.最近發(fā)現(xiàn)一種由鈦(Ti)原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子,分子模型如圖所示,其中圓圈表示鈦原子,黑點(diǎn)表示碳原子,則它的化學(xué)式為( )
A. TiC B. TiC14 C. Ti4C7 D. Ti14C13
【答案】D
【解析】
【詳解】根據(jù)題意知,如圖的結(jié)構(gòu)就是其分子結(jié)構(gòu),分子中含有的原子就是其化學(xué)式中含有的原子,根據(jù)分子模型直接數(shù)出其中的Ti原子和C原子個數(shù)分別為14、13,故其分子式為Ti14C13。
故選D。
12.短周期元素W、X、Y、Z原子序數(shù)依次增大,其中W的陰離子的核外電子數(shù)與X、Y、Z原子的核外內(nèi)層電子數(shù)相同。X的一種核素在考古時常用來鑒定一些文物的年代,工業(yè)上采用液態(tài)空氣分餾方法來生產(chǎn)Y的單質(zhì),而Z不能形成雙原子分子。根據(jù)以上敘述,下列說中一定正確的是( )
A. W、X、Y、Z原子的核外最外層電子數(shù)的總和為20
B. 上述四種元素的原子半徑大小為W<X<Y<Z
C. W與Y可形成既含極性共價鍵又含非極性共價鍵的化合物
D. 由W與X組成的最簡單化合物的沸點(diǎn)高于由W與Y組成的化合物的沸點(diǎn)
【答案】C
【解析】
【分析】
由“X的一種核素在考古時常用來鑒定一些文物的年代”可以得知X是C,根據(jù)“工業(yè)上采用液態(tài)空氣分餾方法來生產(chǎn)Y的單質(zhì)”可以確定Y可能是N或O,因為“W的陰離子的核外電子數(shù)與X 、Y、Z原子的核外內(nèi)層電子數(shù)相同”,所以X 、Y、Z屬于同一周期,W是H,而Z不能形成雙原子分子,所以Z是Ne,屬于稀有氣體,結(jié)合性質(zhì)解答。
【詳解】A項,H核外最外層電子數(shù)為1,C核外最外層電子數(shù)為4,N(或O)核外最外層電子數(shù)為5(或6),Ne核外最外層電子數(shù)為8,所以總和為18(或19),故A項錯誤;
B項,同一周期元素從左到右元素的原子半徑逐漸減小,且H是半徑最小的元素(稀有氣體除外),所以原子半徑X >Y>W,稀有氣體原子半徑測定依據(jù)不同,一般不與主族元素的原子半徑相比較,故B項錯誤;
C項,N(或O)和H可形成N2H4(或H2O2),N2H4(或H2O2)既含極性共價鍵又含非極性共價鍵,故C項正確;
D項,W是H,X是C,Y是N(或O),C和H組成的最簡單化合物為CH4,由于NH3(或H2O)分子間可以形成氫鍵,所以CH4的沸點(diǎn)低于NH3(或H2O),故D項錯誤。
綜上所述,本題正確答案為C。
13.如圖為周期表中短周期的一部分,若X原子最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)少3,則下列說法正確的是( )
A. X的氫化物比R的氫化物穩(wěn)定
B. 原子半徑大小順序是Z>Y>X
C. Y、R形成化合物YR2能使KMnO4溶液褪色
D. X、Z可形成化合物XZ5 , 分子中各原子均滿足最外層8電子結(jié)構(gòu)
【答案】C
【解析】
試題分析:根據(jù)元素在周期表中的位置可知,X、Y、Z屬于第三周期,R是第二周期。由于X原子最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)少3,所以X是P,則Y是S,Z是Cl,R是O。非金屬性越強(qiáng),相應(yīng)氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng),所以A不正確,應(yīng)該是R的氫化物比X的氫化物穩(wěn)定;同周期自左向右,原子半徑逐漸減小,B不正確;SO2具有還原性,能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,C正確;X、Z可形成化合物XZ5,分子中X原子均滿足最外層8電子結(jié)構(gòu),而Z原子不能滿足,D不正確,答案選C。
考點(diǎn):考查元素周期表的結(jié)構(gòu)及元素周期律的有關(guān)應(yīng)用等
點(diǎn)評:本題主要是元素“位、構(gòu)、性”三者關(guān)系的綜合考查,比較全面考查學(xué)生有關(guān)元素推斷知識和靈活運(yùn)用知識的能力。
14.已知:原子序數(shù)小于18的同一主族的兩種元素X和Y,其原子半徑:X H2Se>H2S (8). H2O形成分子間氫鍵,H2Se相對分子質(zhì)量大于H2S,分子間作用力越大,熔沸點(diǎn)越高 (9). CO (10). 29 (11). 3d104s1
【解析】
【分析】
原子序數(shù)小于36的X、Y、Z、R、W五種元素,其中X是周期表中半徑最小的元素,則X是H元素;Y是形成化合物種類最多的元素,則Y是C元素;Z原子基態(tài)時2p原子軌道上有3個未成對的電子,則Z是N元素;R單質(zhì)占空氣體積的1/5,R是O;W的原子序數(shù)為29,則W是Cu元素,再結(jié)合物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析解答。
【詳解】(1)C2H4分子平面形結(jié)構(gòu),所以C原子軌道的雜化類型為sp2雜化。單鍵都是σ鍵,則一個N2H4分子中含有5個σ鍵;
故答案為:sp2 ;5NA;
(2)化合物NH3與化合物H2O的VSEPR構(gòu)型相詞,均是四面體,但立體構(gòu)型不同,氨氣分子中含有1對孤對電子,其立體構(gòu)型為三角錐形;水分子中含有2對孤對電子,所以兩種化合物分子中化學(xué)鍵的鍵角較小的是H2O。
故答案為:三角錐形;H2O;
(3)由于同主族從上到下原子半徑逐漸增大,而鍵長越短,鍵能越大,化合物越穩(wěn)定,所以穩(wěn)定性是H2O>H2S>H2Se;由于H2O形成分子間氫鍵,H2Se相對分子質(zhì)量大于H2S,分子間作用力越大,熔沸點(diǎn)越高,則沸點(diǎn)大小順序是H2O > H2Se>H2S;
故答案為:H2O >H2S> H2Se;半徑Se>S>O,鍵長H-Se> H-S> H-O,鍵長越短,鍵能越大,分子越穩(wěn)定;H2O > H2Se>H2S;H2O形成分子間氫鍵,H2Se相對分子質(zhì)量大于H2S,分子間作用力越大,熔沸點(diǎn)越高;
(4)元素C的一種氧化物與元素N的單質(zhì)互為等電子體,CO和N2互為等電子體,所以元素Y的這種氧化物的分子式是CO;
故答案為:CO;
(5)銅元素原子序數(shù)是29,核外有29個運(yùn)動狀態(tài)不同的電子,其基態(tài)原子的價電子排布式為3d104s1。
故答案為:29 ;3d104s1。
28.A、B、C、D、E、F六種元素位于短周期,原子序數(shù)依次增大,C基態(tài)原子核外有三個未成對電子,B與D形成的化合物BD與C的單質(zhì)C2電子總數(shù)相等,CA3分子結(jié)構(gòu)為三角錐形,D與E可形成E2D與E2D2兩種離子化合物,D與F是同族元素。根據(jù)以上信息,回答下列有關(guān)問題:
(1)寫出基態(tài)時D的電子排布圖________。
(2)寫出化合物E2F2的電子式________,化合物ABC的結(jié)構(gòu)式________。
(3)根據(jù)題目要求完成以下填空:
①BF32﹣中心原子雜化方式________;CA3中心原子雜化方式________;
②FD42﹣微粒中的鍵角________; FD3分子的立體構(gòu)型________。
(4)F元素兩種氧化物對應(yīng)的水化物酸性由強(qiáng)到弱為__________,原因__________________。
【答案】 (1). (2). (3). H-C≡N (4). sp2 (5). sp3 (6). 109°28′ (7). 平面三角形 (8). H2SO4> H2SO3 (9). H2SO4中非羥基氧原子個數(shù)比H2SO3多,酸性強(qiáng)
【解析】
【分析】
A、B、C、D、E、F六種元素位于短周期,原子序數(shù)依次增大,C基態(tài)原子核外有三個未成對電子,且C能形成單質(zhì)C2 ,所以C是N元素;B與D形成的化合物BD與C2電子總數(shù)相等,且C的原子序數(shù)大于B小于D,所以B是C元素,D是O元素;CA3 分子結(jié)構(gòu)為三角錐形,且A的原子序數(shù)小于B,所以A是H元素;D與E可形成E2D 與E2D2 兩種離子化合物,所以E是Na元素;D與F是同族元素,所以F是S元素。根據(jù)上述分析進(jìn)行解答。
【詳解】(1)通過以上分析知,D是O元素,原子核外有8個電子,其核外電子排布圖為,
故答案為:;
(2)E2F2 為Na2S2 ,和過氧化鈉類似,所以其電子式為:;化合物ABC是氫氰酸,結(jié)構(gòu)式為 H-C≡N ,
故答案為:; H-C≡N ;
(3) ①BF32﹣為CS32-,和CO32-相似,中心原子C的價層電子對數(shù)=3+0=3,中心原子雜化方式sp2;CA3為NH3,中心原子N的價層電子對數(shù)=3+1=4,中心原子雜化方式sp3,
故答案為:sp2 ;sp3;
②FD42- 為SO42-, S的價層電子對數(shù)=4+0=4,所以它的VSEPR模型為正四面體,因為沒有孤電子對,所以其空間構(gòu)型為正四面體,鍵角是109°28′;FD3 為SO3 ,S的價層電子對數(shù)=3+0=3,所以它的VSEPR模型為平面三角形,因為沒有孤電子對,所以其空間構(gòu)型為平面三角形,
故答案為:109°28′ ;平面三角形;
(4) S元素兩種氧化物對應(yīng)的水化物為H2SO4和H2SO3,同一種元素含氧酸中,含有非羥基O原子個數(shù)越多,其酸性越強(qiáng),硫酸中非羥基氧原子個數(shù)為2、亞硫酸中非羥基氧原子個數(shù)是1,所以硫酸酸性強(qiáng)于亞硫酸,
故答案為:H2SO4> H2SO3 ;H2SO4中非羥基氧原子個數(shù)比H2SO3多,酸性強(qiáng)。
29.X、Y、Z、U、W是原子序數(shù)依次增大前四周期元素.其中Y的原子核外有7種運(yùn)動狀態(tài)不同的電子;X、Z中未成對電子數(shù)均為2; U的氧化物是第三周期元素形成的常見兩性氧化物;W的內(nèi)層電子全充滿,最外層只有1個電子。請回答下列問題:
(1)X、Y、Z的電負(fù)性從大到小的順序是_______ (用元素符號表示,下同)。三種元素的第一電離能由大到小的順序為__________。
(2)寫出Y的價電子排布式____,W同周期的元素中,與W原子最外層電子數(shù)相等的元素還有________。
(3)根據(jù)等電子體原理,可知化合物XZ的結(jié)構(gòu)式是________, YZ2-的VSEPR模型是________。
(4)X、Y、Z的簡單氫化物的鍵角從大到小的順序是________ (用化學(xué)式表示),原因是_____________。
(5)Y的氫化物易液化的原因是___________。
(6)XZ32-的立體構(gòu)型是________,其中X原子的雜化軌道類型是________,互為等電子體的離子________。
(7)用氫鍵表示式寫出Z的氫化物中存在的氫鍵________。
【答案】 (1). O>N>C (2). N>O>C (3). 2s22p3 (4). K、Cr (5). CO (6). 平面三角形 (7). CH4>NH3>H2O (8). 價層電子對數(shù)相同,孤電子對數(shù)越多,斥力越大,鍵角越小 (9). NH3形成分子間氫鍵 (10). 平面三角形 (11). sp2 (12). NO3- (13). O-HO
【解析】
【分析】
X、Y、Z、U、W是原子序數(shù)依次增大的前四周期元素。其中Y的原子核外有7種運(yùn)動狀態(tài)不同的電子,則Y為N元素;U的氧化物是第三周期元素形成的常見兩性氧化物,則U為Al;X、Z中未成對電子數(shù)均為2,X的原子序數(shù)小于N,而Z的原子序數(shù)介于N、Al之間,X、Z的核外電子排布分別為1s22s22p2 ,1s22s22p4,故X為C元素、Z為O元素;W的內(nèi)層電子全充滿,最外層只有1個電子,原子序數(shù)大于Al,只能處于第四周期,核外電子數(shù)為2+8+18+1=29,故W為Cu元素,據(jù)此解答。
【詳解】(1) 周期表中,同周期元素從左到右電負(fù)性逐漸增強(qiáng),則X、Y、Z的電負(fù)性從大到小的順序為O>N>C;同周期隨原子序數(shù)增大,第一電離能呈增大趨勢,但N元素的2p能級為半滿的穩(wěn)定狀態(tài),能量較低,第一電離能高于同周期相鄰元素,故第一電離能N>O>C,
因此,本題正確答案是:O>N>C ;N>O>C;
(2) Y為N元素,價電子排布式為2s22p3,W為Cu,最外層電子排布為4s1,第四周期中與Cu原子最外層電子數(shù)相等的元素還有K、Cr,
因此,本題正確答案是:2s22p3;K、Cr;
(3)根據(jù)等電子體原理,可以知道化合物CO與N2互為等電子體,CO的結(jié)構(gòu)式是CO,NO2-的價層電子對數(shù)為2+1=3,中心原子的雜化方式為sp2,則VSEPR模型是平面三角形,
因此,本題正確答案是:CO;平面三角形;
(4)X、Y、Z的最簡單氫化物分別為CH4、NH3、H2O,3種氫化物的中心原子價層電子對數(shù)均為4,VSEPR模型均為正四面體形,但中心原子的孤電子對數(shù)依次增大(孤電子對數(shù)依次為0、1、2),導(dǎo)致鍵角變小,故鍵角:CH4>NH3>H2O,
因此,本題正確答案是:CH4>NH3>H2O;價層電子對數(shù)相同,孤電子對數(shù)越多,斥力越大,鍵角越小;
(5) Y的氫化物為氨,是一種易液化的氣體,是因為氨分子間存在氫鍵,分子間作用力大,因而易液化,
因此,本題正確答案是:NH3形成分子間氫鍵;
(6)CO32-的價層電子對數(shù)為3+0=3,沒有孤對電子,立體構(gòu)型是平面三角形,C原子的雜化方式為sp2,與CO32-互為等電子體的離子可以是NO3-,
因此,本題正確答案是:平面三角形;sp2 ;NO3-;
(7)Z為O元素,Z的氫化物為H2O,水分子間存在氫鍵可表示為O-HO,
因此,本題正確答案是:O-HO。
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