分子结构和性质练习(有解析)

试卷第1页，总8页3.2分子结构和性质练习（有解析）学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、选择题（题型注释）1．下列说法正确的是()A．H3O+是三角锥形结构，O原子为sp3杂化B．SO2是角形结构，S原子为sp3杂化C．CHCl3是三角锥形，C原子为sp3杂化D．AB2可能是V形或直线型，A的杂化方式可能为sp2或sp2．X、Y、Z、R、W是5种短周期元素，原子序数依次增大，它们可组成离子化合物Z2Y和共价化合物RY3、XW4，已知Y、R同主族，Z、R、W同周期。下列说法不正确的是A．原子半径：Z＞R＞WB．X2W6分子中各原子均满足8电子结构C．气态氢化物的稳定性：HmW＞HnRD．Y、Z形成的化合物中只可能存在离子键3．下列说法正确的是（）A．氢键有方向性和饱和性，属于共价键B．分子形成氢键一定使物质的熔沸点升高C．甲醇（CH3OH）比甲硫醇（CH3SH）熔点高，原因是甲醇分子间易形成氢键D．H2O是一种非常稳定的化合物，这是由于氢键所致4．下列原子序数所对应的元素组中,两者可形成离子键的是()。A.1和17B.12和9C.14和6D.15和85．下列变化是在克服分子间作用力的情况下进行的是（）。A．碘的升华B．氨的液化C．铝的熔化D．食盐的溶解二、填空题（题型注释）6．Q、R、X、Y、Z为前20号元素中的五种，Q的低价氧化物与X单质分子的电子总数相等，R与Q同族，Y和Z的离子与Ar原子的电子结构相同且Y的原子序数小于Z。(1)Q的最高价氧化物，其固态属于晶体，俗名叫；(2)R的氢化物分子的空间构型是，属于分子(填“极性”或“非极性”)；它与X形成的化合物可作为一种重要的陶瓷材料，其化学式是；(3)X的常见氢化物的空间构型是，它的另一氢化物X2H4是一种火箭燃料的成分，其电子式是；(4)Q分别与Y、Z形成的共价化合物的化学式是和，Q与Y形成的分子的电子式是，属于分子(填“极性”或“非极性”)。7．现有部分短周期主族元素的有关信息，如下表：元素编号TXYZW元素的性质或原子结构情况短周期主族元素中原子半径最大最外层上的电子数比次外层少1个且单质是气体核外共有13种运动状态不同的电子若低温蒸发液态空气，因其沸点较低可先获得它的单质核外有5种不同能量的电子且其中有两个未成对的电子（1）Y的最外层电子排布式是____，它的单质与碳生成的化合物与水反应生成甲烷和白色沉淀。写出该反应的化学方程式__。（2）元素T的单质与水反应的离子方程式试卷第2页，总8页是，在短周期主族元素中，X元素与其相邻元素的原子半径从小到大的顺序是_（写元素符号）。（3）W形成的一种单质，其式量为256，易溶于CS2，该单质的化学式为_____，它属于____晶体（写晶体类型）。（4）如图为Z元素所在周期气态氢化物R-H键的键能大小，则该周期元素气态氢化物键能大小与键长的关系为_____（用文字简述）。键能递增Z原子序数递增8．钛（Ti）被誉为“21世纪的金属”。工业上将TiO2与焦炭混合，通入Cl2高温下制得TiCl4；再将TiCl4提纯后，在氩气保护下与镁高温反应制得Ti。其反应如下：①TiO2＋2Cl2＋2C1173KTiCl4＋2CO②TiCl4＋2Mg1220～1420KTi＋2MgCl2回答下列问题：（1）已知TiCl4在通常情况下是无色液体，熔点为–37℃，沸点为136℃；TiCl4在潮湿空气中易水解产生白雾，同时产生H2TiO3固体。①TiCl4为______晶体。②TiCl4分子为正四面体形，则Ti为________杂化。③TiCl4在潮湿空气中水解的化学方程式是_________________________________。（2）配离子[TiCl(H2O)5]2＋的中心离子化合价为，中心离子配位数为。三、实验题（题型注释）9．某文献中指出“氯化铝、氯化锡为共价化合物”。请你设计一个实验证实其结论的正确性。10．(8分)相对分子质量由小到大排列的X、Y、Z三种气体单质，组成这三种单质的元素分别位于不同的短周期。在一定条件下，X与Y化合生成M；X与Z化合生成N；M能与N化合生成A。实验室可分别用如图所示的发生装置制取X、Z和M(夹持装置已略)。(1)制取X、Z、M的发生装置分别是(填写序号)X：________；Z：________；M：________。(2)X、Y、Z三种单质分别是X：________；Y：________；Z：________。(3)A的电子式是________，A中含有的化学键类型有__________________。(4)已知Z能与M在常温下反应生成Y，同时有白烟产生。反应的化学方程式是________________________________________________________________________。用下图所示装置进行Z与M在常温下反应的实验，并收集Y。试卷第3页，总8页①若从A中逸出的气体含有Z，则通入反应装置A中的Z和M的物质的量之比应满足________。②若从A中逸出的气体无论含有Z或M，经洗气瓶B后，均能被吸收，则洗气瓶B中试剂与Z、M反应的离子方程式分别是__________________；__________________。11．一水硫酸四氨合铜(Ⅱ)(化学式为[Cu(NH3)4]SO4·H2O)是一种重要的染料及农药中间体。某学习小组以孔雀石(主要成分为Cu2(OH)2CO3，含少量Fe2O3和SiO2杂质)为原料制备该物质的流程如下：请回答：（1）沉淀A的晶体中最小环上的原子个数为________，气体C分子中σ键和π键的个数比为________。（2）溶液D的溶质阴离子的空间构型为__________，其中心原子的杂化轨道类型为________。（3）MgO的熔点高于CuO的原因为______________________________________。（4）画出一水硫酸四氨合铜(Ⅱ)中配离子([Cu(NH3)4]2＋)的配位键________________。（5）一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积的结构。在晶胞中，Au原子位于顶点，Cu原子位于面心，则该合金中Au原子与Cu原子个数之比为，若该晶胞的边长为apm，则合金的密度为g·cm－3（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数为NA）。四、计算题（题型注释）12．一种称为“摇头丸”的毒品已从国外流入我国，严重损害一些吸毒者的身心健康，司法机关予以坚决查缉和打击。已知该毒品中氮的质量分数为10.37%，试完成下列问题：（1）“摇头丸”的分子结构可能是（）（2）据①中“摇头丸”的分子结构分析，处于同一平面上的碳原子至少有（）A.6个B.7个C.8个D.9个（3）固体“摇头丸”属于（）A.分子晶体B.原子晶体C.离子晶体D.金属晶体（4）摇头丸在一定条件下能否与浓HNO3发生硝化反应?(填“能”或“不试卷第4页，总8页能”)______________。（5）写出“摇头丸”在加热加压和有催化剂时跟H2反应的方程式：_____________________。（6）“摇头丸”能否跟浓盐酸反应?若能，写出生成物的结构简式；若不能，请说明理由__________________________________________________________。13．（7分）由A、B两种物质组成的混合气体，其平均相对分子质量随A的物质的量分数变化关系如右图所示。（1）A的相对分子质量为__________。（2）若测得混合气体中仅含两种元素，A、B都是无机物时，化学式分别为_________、________，A、B都是有机物时，化学式分别为_________、________。（3）某混合气由A、B等体积混合而成，将其与适量氧气混合，引燃后反应物均无剩余，将产物依次通过足量浓H2SO4（减少的体积恰好等于消耗氧气的体积）、足量碱石灰(体积减半)，又知通过浓H2SO4与通过碱石灰所减少的气体体积之比为5∶2。气体体积均在105℃和1.01×105Pa条件下测定的，据此确定混合气体的组成为____________________________________________________________。15．A和B两种物质互相溶解的关系如图1所示，横坐标表示体系的总组成，纵坐标为温度，由下至上，温度逐渐升高。T1时a是B在A中的饱和溶液的组成，b是A在B中的饱和溶液的组成（T2时相应为c、d）。T3为临界温度，此时A和B完全互溶。图中曲线内为两相，曲线外为一相（不饱和液）。某些物质如H2O和(C2H5)3N，C3H5(OH)3和间-CH3C6H4NH2有低的临界温度（见示意图2）。请根据上述事实，回答下列问题：T3T2cdT1ab18.5CA100%80%60%40%20%0%H2O(C2H5)3N0%20%40%60%80%100%B图1图22-1解释图1中T3存在的原因。2-2说明图2所示的两对物质存在低的临界温度的原因。2-3描述图2所示的两对物质的互溶过程。五、简答题（题型注释）16．A-I为原子序数递增的前4周期的元素，已知A原子的最外层电子是次外层电子数的2倍，D为周期表中电负性最大的元素，F与C位于同一主族，E与G在周期表的位置是上下相连，两元素所在主族中所有元素都是金属，H为应用最广泛的金属；I处于周期表中的第二副族。请回答下列问题：（以下问题中的所有原子都必须在上述元素中寻找）（1）B单质分子中键数目比为____。B、C、D第一电离能由小到大的顺序为__________（填写元素符号）。试卷第5页，总8页（2）H元素原子的价层电子排布式为____，H3＋离子可以与上述元素中的三种形成的某阴离子生成血红色络合物；该阴离子又与A-I元素中的某些原子形成的分子互为等电子体，这种分子的化学式为____（写一种即可）．该阴离子空间构型为____。（3）D与G可以形成下图的晶胞，则黑点表示的是元素____（填写元素符号），该元素原子在该晶胞中的配位数为____．（4）若将上述晶胞圆圈对应的原子所在上下两层平面原子，按两条相互垂直的对角线上各去掉该原子2个（共去掉4个），并将小点和圆圈对应的原子更改为另外两种元素的原子，则这个晶胞化学式为____，若再将留下的所有原子换成另外一种新元素的原子，成为另外一种晶胞，该成键原子键角为；（5）已知，F单质晶体的原子堆积为ABAB型，那么，该晶体的空间利用率为____。如果F单质的摩尔质量为M，晶胞棱长为a，晶胞高度为c则，该晶体密度表达式为____。（阿伏加德罗常数用表示，不化简）如果F的原子半径为R，用R表示的晶胞高度为____。17．下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表一种化学元素。abcdefg试回答下列问题（凡涉及的物质均用化学式表示．．．．．．．．．．．．．）：（1）a的氢化物的分子构型为，中心原子的杂化形式为；d的最高价氧化物的分子构型为，中心原子的杂化形式为，该分子是（填“极性”或“非极性”）分子。（2）b、d、e三种元素的氢化物中的沸点最高的是，原因是：。（3）将g的无水硫酸盐溶解于水中，溶液呈蓝色，是因为生成了一种呈蓝色的配合离子，写出该配合离子的结构简式(必须将配位键表示出来)。（4）f(NH3)5BrSO4可形成两种配合物，已知f3＋的配位数是6，为确定f的配合物的结构，现对两种配合物进行如下实验：在第一种配合物的溶液中加BaCl2溶液时，产生白色沉淀，在第二种配合物溶液中加入BaCl2溶液时，则无明显现象，第二种配合物的化学式为，该配合物的配体是、；（5）c单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示，其晶胞特征如下图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。试卷第6页，总8页c单质晶体中原子的配位数为。若已知c的原子半径为r，NA代表阿伏加德罗常数，c的相对原子质量为M。该晶体的密度为（用字母表示）。18．（13分）近现代战争