题目内容

20．氧元素与多种元素具有亲和力，所形成化合物的种类很多．
（1）氧元素与氟元素能形成OF2分子，该分子的空间构型为V形．
（2）与NO2+等电子体的分子CO2或CS2，根据等电子体原理在NO2+中氮原子轨道杂化类型是sp；O22+与N2是等电子体，1mol O22+中含有的π键数目为2NA个．
（3）下列物质的分子与O3分子的结构最相似的是C．
A．H2O      B．CO2 C．SO2   D．BeCl2
（4）O3分子是否为极性分子？是．（填“是”或“否”）

分析 （1）根据价层电子对互斥理论确定该分子的空间构型；
（2）NO2+的电子数为22，其等电子体为N2O（或CO2、CS2等）；根据价层电子对互斥理论确定N原子轨道杂化类型；原子个数相等、价电子数相等的微粒为等电子体，等电子体结构相似，O22+和N2分子为等电子体，其结构和N2结构相似，根据氮气分子结构计算1mol O22+中含有的π键数目；
（3）根据分子中中心原子的价层电子对数判断分子的空间构型；
（4）分子中正负电荷中心不重合，这样的分子为极性分子；分子中正负电荷的重心重合，则为非极性分子．

解答 解：（1）OF2分子中O原子价层电子对个数=2+$\frac{6-1×2}{2}$=4，且含有2个孤电子对，所以其空间构型为V形，
故答案为：V形；
（2）NO2+中含有3个原子、22个电子数，则与NO2+等电子体的分子有N2O、CO2、CS2等；
NO2+离子中氮原子价层电子对个数为：2+$\frac{1}{2}$（5-1-2×2）=2，所以NO2+中氮原子为sp杂化；
O22+和N2分子为等电子体，其结构和N2结构相似，一个氮气分子中含有2个π键，所以一个O22+中含有两个π键，则1mol O22+中含有的π键数目为2NA，
故答案为：CO2或CS2；sp；2NA；
（3）O3分子的结构如图，在臭氧O3中，中心的氧原子以sp2杂化，与两旁的配位氧原子键合生成两个σ键，使O3分子呈V形；
A．H2O中含有2对σ键，2对孤电子对，O原子sp3杂化，空间结构为V形，故A错误；
B．CO2为含有4个σ键，没有孤电子对，为sp杂化，空间结构为直线形，故B错误；
C．SO2分子呈“V”字形结构，其成键方式与O3类似，S原子sp2杂化，S原子和两侧的氧原子除以σ键结合以外，还形成一个三中心四电子的大π键，故C正确；
D．BeCl2含有2个σ键，没有孤电子对，为sp杂化，空间结构为直线形，故D错误；
故答案为：C；
（4）O3中的中心O原子为sp2杂化，理想模型为平面三角形，分子构型为V型，而且O3形成的是三中心四电子大π键，空间构型不对称．正负电荷重心不重合，所以是极性分子，
故答案为：是．

点评 本题考查较为综合，涉及杂化轨道理论、空间构型的判断、核外电子排布等知识点，题目难度中等，旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力，注意杂化理论的熟练应用．

练习册系列答案
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16．有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性，两人均使用相同镁片与铝片作电极，甲同学将电极放入2mol/L H2SO4溶液中，乙同学将电极放入2mol/L的NaOH溶液中，如图所示．
请回答：
（1）写出甲池中正极的电极反应式：2H++2e-=H2↑．
（2）写出乙池中负极的电极反应式和总反应的离子方程式：
负极：Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O；
总反应：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑．
（3）如果甲、乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出Mg  活动性更强，而乙会判断出Al活动性更强（填写元素符号）．
（4）由此实验，可得到如下哪些正确结论？ad（填写字母序号）．
a．利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质
b．镁的金属性不一定比铝的金属性强
c．该实验说明金属活动性顺序已过时，已没有实用价值
d．上述实验反过来证明了“直接利用金属活动性顺序判断原电池中的正负极”的做法是“不可靠”的．
17．下列有关物质的应用说法正确的是（　　）
A．可以用铝制槽罐车运输浓硫酸
B．亚硝酸盐可以防腐，所以在食品中可以广泛使用
C．洁厕灵和漂白粉都具有去污作用，一同使用效果会更好
D．治疗胃酸过多可以使用碳酸钠
8．下列说法正确的是（　　）
A．4mol/LNaCl溶液与2mol/LNa2SO4溶液混合后，c（Na+）为4 mol/L
B．240 g NaCl溶液中溶有40 g NaCl，该温度下NaCl的溶解度为20g
C．22.4 L HCl气体溶于水制成1 L溶液，该溶液的物质的量浓度为1 mo1/L
D．把5 g胆矾（CuSO4?5H2O）溶于45 g水中，所得溶液溶质的质量分数为10%
15．己知W、X、Y、Z为短周期元素，W、Z同主族，X、Y、Z同周期，W的气态氢化物的稳定性大于Z的气态氢化物的稳定性，X、Y为金属元素，X的阳离子的氧化性小于Y的阳离子的氧化性．下列说法肯定正确的是（　　）
A．X、Y、Z、W的原子半径依次减小
B．W与X形成的化合物中一定只含离子键
C．W的氢化物与其最高正价氧化物对应水化物可以相互反应生成盐
D．若W与Y的原子序数相差5，则二者形成化合物的化学式一定为Y2W3
5．书写下列方程式：
（1）由甲苯制取TNT炸药：
（2）工业上由乙烯合成乙醇：CH2=CH2+H2O$→_{△}^{催化剂}$CH3CH2OH
（3）2-溴丙烷发生水解反应：（CH3）2CHBr+NaOH→（CH3）2CHOH+NaBr
（4）苯酚与浓溴水的取代：．
12．某温度时，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的量随时间的变化曲线如图所示．
（1）X的转化率是30%
（2）由图中所给数据进行分析，该反应的化学方程为3X+Y?2Z；
（3）反应从开始至2分钟末，用Z的浓度变化表示的平均反应速率为v（Z）=0.05mol/（L•min），
（4）当反应进行到第2min时，达到了该反应的限度．
（5）若反应表达的是合成氨的反应，已知拆开1mol H-H键、1mol N-H键、1molN≡N 键分别需要吸收的能量为436kJ、391k J、946k J．则由氢气和氮气反应生成1mol NH3需要放出（填“放出”或“吸收”）46 k J的热量．
9．中学化学中几种常见物质的转化关系如图（部分产物未列出）．A是一种金属单质，D是一种非金属固体单质．

请回答下列问题：
（1）G的化学式FeS．
（2）F的浓溶液与A反应，F体现性质与下列反应H2SO4体现性质完全相同是C（填字母序号）．
A．C+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2SO2↑+2H2O            B．Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
C．Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O           D．FeO+H2SO4═FeSO4+H2O
（3）写出反应E+H2O2→F的化学方程式：SO2+H2O2═H2SO4．
（4）若反应F+D→E转移电子数为6.02×1023，则消耗D的质量为8g．
10．甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构而不是正方形的平面结构，其理由是（　　）
A．CHCl3只有一种结构
B．CH2Cl2只有一种结构
C．CH4含有极性键
D．CH4的四个价键的键长和键能都相等

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