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14.1994年度诺贝尔化学奖授予为研究臭氧作出特殊贡献的化学家.O3能吸收有害紫外线,保护人类赖以生存的空间.O3分子的结构如图,呈V型,键角116.5℃.三个原子以一个O原子为中心,与另外两个O原子分别构成一个非极性共价键;中间O原子提供2个电子,旁边两个O原子各提供1个电子,构成一个特殊的化学键--三个O原子均等地享有这4个电子.请回答:
(1)选出下列分子与O3分子的结构最相似的是C.
A.H2OB.CO2C.SO2D.BeCl2
(2)分子中某原子有1对没有跟其他原子共用的价电子叫孤对电子,那么O3分子有5对孤对电子.
(3)O3分子是极性分子(填极性或非极性).
(4)O3能使淀粉碘化钾试纸变蓝2KI+O3+H2O═2KOH+I2+O2则氧化产物和还原产物的物质的量之比为1:2.

分析 (1)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;
(2)根据孤对电子的概念及臭氧分子结构分析;
(3)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;
(4)氧化产物是碘,还原产物是氢氧化钾,由反应2KI+O3+H2O=2KOH+I2+O2计算.

解答 解:(1)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、H3O+中含有3对σ键,1对孤电子对,O原子sp3杂化,空间结构为三角锥形,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、NO2-中O含有2个σ键,1对孤电子对,为sp2杂化,空间结构为V形,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;
(2)中间的氧原子含有1对孤电子对,两边的各含有2对孤电子对,所以总共5对孤电子对,
故答案为:5;
(3)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:极性;
(4)氧化产物是碘,还原产物是氢氧化钾,由反应2KI+O3+H2O=2KOH+I2+O2可知,物质的量之比为1:2,
故答案为:1:2.

点评 本题考查了分子的结构及极性分子、同素异形体的判断,注重了基础知识的考查,难度中等.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

4.实验室用氯化钠固体配制100mL 1.0mol•L-1的NaCl溶液,有如下操作步骤:
①用托盘天平称量5.9g NaCl晶体放入小烧杯中,加适量蒸馏水溶解;
②继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1-2cm处,改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面的最低处与刻度线相切;
③把①中所得溶液小心地转入100mL容量瓶中;
④将容量瓶塞紧,充分摇匀;
⑤用少量蒸馏水洗涤烧杯与玻璃棒2-3次,洗涤液一并转移到容量瓶中.
(1)将上述步骤的空白处填空;
(2)本实验操作步骤的正确顺序是(填序号,不能重复)①③⑤②④;
(3)试分析下列操作对所配得溶液的浓度有何影响(填:“偏高”、“偏低”、或“无影响”)
①容量瓶用蒸馏水洗净后没有干燥就直接用来配溶液,所配得溶液的浓度无影响;
②定容时,仰视刻度线,所配得溶液的浓度偏低;
③定容后,加盖倒转摇匀后,发现液面低于刻度线,所配得溶液的浓度无影响.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

5.下列化学方程式或离子方程式正确的是(  )
A.乙酸与碳酸钠溶液反应的离子方程式:2H++CO32-═CO2↑+H2O
B.乙醇与浓硫酸在140℃时共热:CH3CH2OH$→_{140℃}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH2═CH2↑+H2O
C.丙烯聚合成聚丙烯的化学方程式:nCH2=CHCH3$\stackrel{催化剂}{→}$
D.18O标记的乙醇与乙酸发生酯化反应:C2H518OH+CH3COOH$?_{△}^{浓硫酸}$CH3CO18OC2H5+H2O

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

2.利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律.
(1)仪器D的名称为球形干燥管.
(2)已知:KMnO4与浓盐酸常温下反应生成氯气.若要证明非金属性:C1>I,则A中加浓盐酸、B中加KMnO4、C中加淀粉碘化钾混合溶液.观察到C中溶液变蓝的现象即可证明.从环境保护的观点考虑,此装置缺少尾气处理装置,应将尾气通入NaOH溶液.
(3)若要证明非金属性:C>Si,则在A中加盐酸、B中加CaCO3、C中加Na2SiO3溶液进行实验.但有的同学认为由于盐酸具有挥发性对实验造成干扰,需要改进实验方法:先将产生的气体通入饱和NaHCO3溶液除去HC1,气体再通入Na2SiO3溶液,观察装置C中出现有白色沉淀生成现象即可证明,C中发生的化学反应能够证明非金属性强弱(C>Si)的理论依据是非金属性最高价氧化物对应水化物的酸性强弱,酸性越强对应非金属性越强,碳酸酸性大于硅酸说明碳比硅活泼.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

9.下列化合物中,既有离子键又有共价键的离子化合物是(  )
A.NH4ClB.MgOC.HNO3D.CaCl2

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

19.下列冶炼金属的方法正确的是(  )
A.电解MgO制取Mg
B.加热条件下用CO还原Ag2O制取Ag
C.在A1和F2O3反应中,生成11.2gFe,转移电子数为0.6NA
D.电解NaCl溶液制取Na

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

6.下面是某同学做完铜一锌一硫酸原电池的实验后得出的结论和认识,正确的是(  )
A.构成原电池的正极和负极的材料必须是两种金属
B.在该原电池中,铜作负极
C.电子通过硫酸溶液由锌流向铜,在铜电极上被氢离子得到而放出氢气
D.铜锌原电池工作时,若有13g锌溶解,则电路中就有0.4mol电子通过

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

3.化学与生产、生活、社会密切相关.下列有关说法中正确的是(  )
A.在日常生活中,造成钢铁腐蚀的主要原因是化学腐蚀
B.MgO、Al2O3是耐高温材料,工业上常用其电解冶炼对应的金属
C.明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子,可以用于饮用水的杀菌消毒
D.纯碱可用于生产普通玻璃,日常生活中也可用热的纯碱溶液来除去物品表面的油污

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

15.某同学欲配制100mL0.10mol•L-1的CuSO4溶液.   以下操作1~5是其配制的过程及示意图:

(1)仪器X的名称是100mL容量瓶.操作1中,应称取胆矾晶体的质量为2.5g
(2)关于该配制过程,下列说法正确的是C.
A.在配制溶液之前,先用水洗涤仪器,再用待配液润洗涤仪器
B.操作2中,洗涤液不需要转移到仪器X中
C.操作4称为定容,由于该同学观察方法不正确,将导致所配溶液浓度偏低
D.操作5摇匀后静置,发现液面低于刻度线,应继续加水至凹液面与刻度线相切.

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