氢键的存在对物质性质的影响知识点题库

韩国首尔大学的科学家将水置于一个足够强的电场中，在20℃时，水分子瞬间凝固形成 “暖冰”。下列关于“暖冰”的说法不正确的是（）

A . “暖冰”也是水分子间通过氢键结合而成的固体 B . 水凝固形成20℃时的“暖冰”所发生的变化是化学变化 C . 形成20℃时的“暖冰”的变化是物理变化 D . 在电场作用下，水分子间更易形成氢键，因而可以制得“暖冰

三氟化氮是一种无色、无味、无毒且不可燃的气体，在半导体加工，太阳能电池制造和液晶显示器制造中得到广泛应用．NF₃是一种三角锥型分子，键角102°，沸点﹣129℃；可在铜的催化作用下由F₂和过量NH₃反应得到．

（1）写出制备 NF₃的化学反应方程式：．

（2）NF₃的沸点比NH₃的沸点（﹣33℃）低得多的主要原因是　．

（3）与铜属于同一周期，且未成对价电子数最多的元素基态原子核外电子排布式为　　．

（4）理论上HF、NaAlO₂和NaCl按6：1：2的物质的量之比恰好反应生成HCl、H₂O和一种微溶于水的重要原料，该物质含有三种元素，则该物质的化学式为　，其中心离子是　　，配位数为　　．

（5）根据下列四种元素的第一至第四电离能数据（单位：kJ•mol^﹣¹ ），回答下面各题：

元素代号	I₁	I₂	I₃	I₄
R	500	4600	6900	9500
S	740	1500	7700	10500
T	580	1800	2700	11600
U	420	3100	4400	5900

①在周期表中，最可能处于同一族的是　　和　　．

②T元素最可能是　区元素．若T为第二周期元素，E是第三周期元素中原子半径最小的元素，则T、E形成化合物的空间构型为　，其中心原子的杂化方式为　　．

FeSe、MgB₂等超导材料具有广阔的应用前景。

（1）基态Fe原子价层电子的电子排布图（轨道表达式）为，基态Se原子的电子占据最高能级的电子云轮廓图为形。
（2）向FeSe中嵌入吡啶（）能得到具有优异性能的超导材料。吡啶中氮原子的杂化类型为；该分子内存在（填标号）。
A．σ键

B.π键

C.配位键

D.氢键
（3）将金属锂直接溶于液氨，得到具有很高反应活性的金属电子溶液，再通过系列反应可制得FeSe基超导材料Li_0.6(NH₂)_0.2(NH₃)_0.8Fe₂Se₂。
①NH₂^－的空间构型为。

②液氨是氨气液化的产物,氨气易液化的原因是。

③金属锂溶于液氨时发生反应：Li+(m+n)NH₃=X+e^－(NH₃)_n。X的化学式为。
（4） MgB₂晶体结构如图所示。B原子独立为一层，具有类似于石墨的结构，每个B原子周围都有个与之等距离且最近的B原子；六棱柱底边边长为acm，高为ccm，阿伏加德罗常数的值为N_A ，该晶体的密度为g·cm^－3（列出计算式）。

下列说法正确的是（）

A . 由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物 B . 构成单质分子的微粒中不一定含有化学键 C . 在水中氢、氧原子间均以共价键相结合 D . 由于 H—O 键比 H—S 键牢固，所以H₂O 的熔沸点比H₂S 高

元素X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍。诮回答下列问题：

（1）基态X原子中，核外电子占据最高能层的符号是，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为。
（2）元素W与X处于同一周期，其基态原子中未成对电子数是核外电子总数的 $\text{[math]}$ ,W基态原子的价电子排布式为。
（3）在第三周期中，第一电离能比Y大的主族元素有（填元素符号）．
（4） YZ₃分子中，Y原子的杂化轨道类型是，其分子的立体构型为。
（5） Z的氢化物（H₂Z）的沸点高于Y的氢化物（H₂Y）,其原因是。
（6） H₂Z在特定条件下得到一个H⁺形成H₃Z⁺ ，从结构角度对上述过程分析错误的是
A 中心原子的杂化轨道类型发生了改变

B 中心原子的价层电子对数发生了改变

C 微粒的立体结构发生了改变

D 微粒中键角发生了改变
（7） X与Y所形成化合物晶体的晶胞如图所示。

①X离子的配位数为。

②若该晶体密度为ρg•cm^-3,晶胞参数为apm,则阿伏加德罗常数的值N_A=。

（现有几组物质的熔点（℃）数据：

A组	B组	C组
金刚石：3550	$\text{[math]}$ ： $\text{[math]}$	$\text{[math]}$
硅晶体：1410	$\text{[math]}$ ： $\text{[math]}$	$\text{[math]}$
硼晶体：2300	$\text{[math]}$ ： $\text{[math]}$	$\text{[math]}$
二氧化硅：1732	$\text{[math]}$ ： $\text{[math]}$	$\text{[math]}$ ：2800℃

据此回答下列问题：

（1）由表格可知，A组熔点普遍偏高，据此回答：
①A组属于晶体，其熔化时克服的粒子间的作用力是；

②硼晶体的硬度硅晶体的硬度（填“大于”“小于”）。
（2） B组中 $\text{[math]}$ 熔点反常是由于。
（3） C组晶体中 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的熔点由高到低的顺序为， $\text{[math]}$ 晶体的熔点高于三者，其原因是。
（4）氢化铝钠 $\text{[math]}$ 是一种新型轻质储氢材料，掺入少量 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 在150℃时释氢，在170℃、 $\text{[math]}$ 条件下又重复吸氢。 $\text{[math]}$ 的晶胞结构如图所示：

$\text{[math]}$ 晶体中，与 $\text{[math]}$ 紧邻且等距的 $\text{[math]}$ 有个； $\text{[math]}$ 晶体的密度为 $\text{[math]}$ （用含a的代数式表示）。若 $\text{[math]}$ 晶胞底心处的 $\text{[math]}$ 被 $\text{[math]}$ 取代，得到的晶体为（填化学式）。

A、B、C、D是四种短周期元素，E是过渡元素。A、B、C同周期，C、D同主族，A的原子结构示意图如图，B是同周期第一电离能最小的元素，C的最外层有三个未成对电子，E的外围电子排布式为3d⁶4s²。试回答下列问题：

图片_x0020_1509912232

（1）写出C的核外价电子排布图。
（2）用元素符号表示D所在周期第一电离能最大的元素是，电负性最大的元素是。
（3）已知元素周期表可按电子排布分为s区、p区等，则E元素在区，已知E³⁺离子比E²⁺离子稳定，解释其原因E元素原子的核电荷数是，E元素在周期表中位于第周期第族；
（4）已知D氢化物比C的氢化物沸点高，原因是。

短周期元素X、Y、Z、W、N的原子序数依次增大，其中X的一种同位素原子没有中子，Y的一种核素可做考古学家测定文物的年代，Z为地壳中含量最多的非金属元素，W的焰色反应为黄色，N原子为所在周期原子半径最小的原子(稀有气体除外)

（1） W在周期表中的位置。
（2）元素Z和W形成的一种化合物为淡黄色固体，该化合物的电子式为，该化合物中化学键有。
（3） WNZ溶液呈性(填“酸”“碱”或“中”)，原因是。(用离子方程式表示)
（4）甲和乙是由上述元素X分别与元素Y、Z形成的10电子分子， (填化学式)沸点更高，原因：。

氨、磷、砷、铁、钛等元素及其化合物在现代农业、科技和国防建设中有着许多独特的用途。

（1） I．如 $\text{[math]}$ ，是新型锂离子电池的电极材料，可采用 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、LiCl和苯胺等作为原料制备。
基态铁原子的价电子排布式为， $\text{[math]}$ 中，除氢元素外，其余三种元素第一电离能最大的是(填元素符号)。
（2） $\text{[math]}$ 的熔点为306℃，沸点为315℃， $\text{[math]}$ 的晶体类型是。
（3）苯胺( )和 $\text{[math]}$ 中的N原子杂化方式分别为。
（4）苯胺和甲苯相对分子质量接近，但苯胺熔点比甲苯的高，原因是。
（5） II．氨、磷、砷、锑等第ⅤA族元素及其化合物在生产、生活中用途广泛。
白磷在氯气中燃烧可以得到 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，其中气态 $\text{[math]}$ 分子的立体构型为。
（6）研究发现固态 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 均为离子晶体，但其结构分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，分析 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 结构存在差异的原因是。
（7）锑酸亚铁晶胞如图所示，其晶胞参数分别为a nm、b nm、c nm， $\text{[math]}$ ，则：

①锑酸亚铁的化学式为。

②晶体的密度为 $\text{[math]}$ (设 $\text{[math]}$ 为阿伏加德罗常数的值)。

X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期元素，X原子核内没有中子，在周期表中，Z与Y、W均相邻；Y、Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为17．则下列有关叙述正确的是（）

A . 两化合物均由X、Y、Z和W四种元素组成且它们的水溶液能发生化学反应，则反应的离子方程式为：H⁺+ $\text{[math]}$ =SO₂↑+H₂O B . 上述元素形成的氢化物中，W的氢化物相对分子质量最大，熔沸点最高 C . Y和W分别形成的含氧酸均为强酸，是离子化合物 D . Y、Z和W三种元素可能位于同一周期

“冰面为什么滑?”，这与冰层表面的结构有关(如图)。下列有关说法错误的是( )

A . 由于氢键的存在，水分子的稳定性强，高温下也很难分解 B . 第一层固态冰中，水分子间通过氢键形成空间网状结构 C . 第二层“准液体"中，水分子间形成氢键的机会比固态冰中少 D . 当高于一定温度时，“准液体”中的水分子与下层冰之间形成的氢键断裂，产生“流动性的水分子”，使冰面变滑

2020年9月，中国向联合国大会宣布“30.60目标”，即二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。目前我国正在大力发展新能源车。磷酸铁锂电池主要成分为LiFePO₄ ，可采用二价铁盐或三价铁盐、H₃PO₄、NH₃∙H₂O等作为原料制备。

（1） H₃PO₄中PO $\text{[math]}$ 空间构型为
（2） Fe²⁺的电子排布式为。Fe³⁺比Fe²⁺更稳定的原因是。
（3） NH₃和PH₃结构相似，但NH₃易溶于水，PH₃难溶于水，原因是
（4） LiFePO₄属于简单磷酸盐，而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐，如：焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如图所示：
这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为(用n代表P原子数)。
（5）石墨可用作锂离子电池的负极材料，Li⁺嵌入石墨的两层间，导致石墨的层堆积方式发生改变，形成化学式为Li_xC₆的嵌入化合物。某石墨嵌入化合物的平面结构如图甲所示，则x=；若每个六元环都对应一个Li⁺ ，则化学式为。
（6）某金属锂的硼氢化物是优质固体电解质，并具有高储氢密度。阳离子为Li⁺ ，阴离子是由12个硼原子和12个氢原子所构成的离子团。阴离子在晶胞中的位置如图乙所示，其堆积方式为，Li⁺占据阴离子组成的所有正四面体空隙中心，该化合物的化学式为(用最简整数比表示)。假设晶胞边长为a nm，则该晶胞的密度为g/cm^-3(用含a、N_A的代数式表示)。

肼(N₂H₄)又称为联氨，熔、沸点分别为1.4℃、113.5℃，可用如下方法制备肼：CO(NH₂)₂+ClO^- +2OH^-=N₂H₄+Cl^-+CO $\text{[math]}$ +H₂O。下列有关说法正确的是（）

A . N₂H₄中只存在极性键 B . CO $\text{[math]}$ 的空间构型为三角锥形 C . CO(NH₂)₂中C，N，O三种元素第一电离能大小顺序是：C<N<O D . 肼的相对分子质量与乙烯接近，但沸点远高于乙烯的原因是能形成分子间氢键

硫及硫化物广泛存在于自然界中，回答下列问题：

（1）基态S原子中，核外电子占据的最高能层的符号是，有种不同形状的电子云。
（2） (NH₄)₂SO₄中O、N、S三种元素的第一电离能的大小关系为。
（3）中学化学常用KSCN检验Fe³⁺ ，列举一种与SCN^－互为等电子体的分子：，SCN^－中C原子的杂化方式为。
（4）乙硫醇(CH₃CH₂SH)的相对分子质量比CH₃CH₂OH大，但乙醇的沸点高于乙硫醇的原因是。
（5） PbS是一种重要的半导体材料，具有NaCl型结构(如图)，其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，X-射线衍射实验测得PbS的晶胞参数为a=0.594 n m。
①已知坐标参数：A(0，0，0)，B $\text{[math]}$ ，则C的坐标参数为。
②PbS晶体中Pb²⁺的配位数为，r(S^2-)为nm。(已知 $\text{[math]}$ )
③PbS晶体的密度为g·cm^-3。(列出计算式即可)

已知A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的前四周期元素，其中元素A的L电子层电子数为0；B元素基态原子的最外层有2个未成对电子；D元素原子的价层电子排布式为nsⁿnp²ⁿ；E元素原子有5个未成对电子；F³⁺的3d轨道为半充满状态。

（1） B₂A₂分子中，σ键和π键的个数比为；BA $\text{[math]}$ 的键角BA $\text{[math]}$ 的键角(填“＞”“=”或“＜”)。
（2） C₂的电子式为，CA₃的价层电子对互斥模型名称为。
（3） A₂D₂的结构式为，是分子(填“极性”或“非极性”)，D元素的杂化类型是。
（4）固体A₂D的结构模型中，每个A₂D最多与相邻的个A₂D相连接，这主要是由氢键的决定的。
（5）气态E²⁺再失去一个电子比气态F²⁺再失去一个电子更难的原因是。

$\text{[math]}$ 可作为下列有机合成反应的催化剂。下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 中σ键与π键的个数相等 B . 甲分子中采取 $\text{[math]}$ 杂化的碳原子有6个 C . 有机物乙的沸点低于对羟基苯甲醛(

)的沸点 D . 常温下， $\text{[math]}$ 中 $\text{[math]}$ 键比 $\text{[math]}$ 中 $\text{[math]}$ 键易断裂

卤族元素的单质和化合物在生产生活中有重要用途。

（1）某浓度的HF溶液中，氟化氢主要以(HF)₂缔合形式存在。使氟化氢分子缔合的作用力是；气态氟化氢分子的热稳定性大于氯化氢的原因是。
（2）氯元素有多种含氧酸根离子。 $\text{[math]}$ 中氯原子的杂化类型为， $\text{[math]}$ 的空间结构为。
（3）几种卤化锌的熔点见表：
物质
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
熔点/℃
872
283
x
则x(填“大于”或“小于”)283， $\text{[math]}$ 熔点远高于 $\text{[math]}$ ，原因为。
（4） 2－碘酰基苯甲酸是典型的高价碘试剂，在有机合成中用作氧化剂，结构如图：
其分子中 $\text{[math]}$ 键个数为，基态碘原子的价电子轨道式为。

下列说法中正确的是（）

A . 氢键仅存在于分子间 B . $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 晶体类型相同 C . $\text{[math]}$ 的沸点比CO低主要是由于范德华力不同 D . $\text{[math]}$ 溶于水和干冰升华都只有范德华力改变

稀土元素是指钪(Sc)、钇(Y)和镧系元素，共17种，位于元素周期表中第IIIB族，均为金属元素，在工业。生产中有重要的作用。回答下列问题：

（1）钇(Y)位于元素周期表中钪(Sc)的下一周期，基态钇(Y)元素的原子价电子排布图为。
（2）稀土元素常常能和许多配位体形成配合物。若一个配位体含有两个或两个以上的能提供孤电子对的原子，这种配位体就叫多齿配位体，其中有一个能提供孤电子对的原子为一齿(已知：碳氧双键中的氧原子不能提供孤电子对)。DEDTA(结构见图甲)是齿配位体，其中碳原子的杂化方式有，该物质中所含元素的电负性由大到小的顺序是。
②EDTA与正二十一烷的相对分子质量非常接近，但EDTA的沸点(540.6℃)比正二十一烷的沸点(100℃)高得多，原因是。
（3）钪(Sc)离子在水中以稳定的[Sc(H₂O)₆]³⁺存在，其空间构型为。
（4）铈(Ce)属于镧系元素，氧化铈是一种重要的光催化材料。氧化铈的晶体结构如图乙所示，氧化铈的化学式为；若晶胞参数为anm，阿伏加德罗常数为N_A ，则该晶体的密度=g/cm³(写出表达式)。

下列说法错误的是（）

A . HCl、HBr、HI的沸点依次升高与分子间作用力大小有关 B . 晶体硅、碳化硅、金刚石的熔点依次升高与共价键键能大小有关 C . $\text{[math]}$ 的热稳定性大于 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 分子间存在氢键有关 D . $\text{[math]}$ 在水中的溶解度大于 $\text{[math]}$ 在水中的溶解度与分子的极性有关

物质	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
熔点/℃	872	283	x

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