河南省信阳市高二下学期期中考试化学试题.docx
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河南省信阳市高二下学期期中考试化学试题
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,第Ⅰ卷1至3页,第Ⅱ卷4至6页,全卷共6页,共100分,考试时间90分钟。
注意事项:
1.答第I卷前,考生务必将自己的姓名、考号等考生信息填写在答题卡上,并用2B铅笔将考号填涂在相应位置。
2.答第I卷时,每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卷上的答题卡对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号,不能答在试题卷上。
3.非选择题答案使用0.5毫米的黑色墨水笔书写在答题卷上,字体工整字迹清楚,不得超出答题栏边界。
4.考试结束后,监考员请将答题卷收回。
可能用到的相对原子质量:
H:
1B:
11C:
12N:
14Na:
23S:
32Cl:
35.5Ca:
40
第I卷(选择题共48分)
一、选择题(16小题,每小题3分,共48分,每小题只有一个正确答案)
1.玻尔理论、量子力学理论都是对核外电子运动的描述方法,根据对它们的理解,下列叙述中正确的是
A.因为s轨道的形状是球形的,所以s电子做的是圆周运动
B.3px、3py、3pz的差异之处在于三者中电子(基态)的能量不同
C.处于同一轨道上的电子可以有多个,它的运动状态完全相同
D.原子轨道和电子云都是用来形象地描述电子运动状态的
【答案】D
考点:
考查原子轨道和电子云。
2.2008年北京奥运会主体育场——“鸟巢”,被《泰晤士报》评为全球“最强悍”工程。
“鸟巢”运用了高强度、高性能的钒氮合金高新钢和884块ETFE膜,并采用新一代的氮化镓铟高亮度LED材料。
有关说法正确的是
A.合金的熔点通常比组分金属高,硬度比组分金属小
B.已知Ga处于ⅢA主族,可推知氮化镓化学式为Ga3N2
C.用金属铝与V2O5反应冶炼钒,铝作还原剂
D.V原子序数为23,该原子的价电子构型为4S24P1
【答案】C
【解析】合金的熔点通常比组分金属低,硬度比组分金属大,故A错误;氮化镓化学式为GaN,故B错误;用金属铝与V2O5反应冶炼钒,铝化合价升高作还原剂,故C正确;V原子序数为23,该原子的价电子构型为3d34S2,故D错误。
3.肯定属于同族元素且性质相似的是
A.A、B原子基态时核外电子排布式分别为1s22s2、1s2
B.A、B的结构示意图分别为
、
C.A原子基态时2p轨道上有1个未成对电子,B原子基态时3p轨道上也有1个
未成对电子
D.A原子基态时2p轨道上有一对成对电子,B原子基态时3p轨道上也有一对成
【答案】D
【解析】
试题分析:
A、前者为Be,后者为He,两者不属于同主族,故错误;B、前者属于Ne原子,后者属于Na+,不属于同主族,故错误;C、符合题意,假设A为B,B为Cl,两者不属于同主族,故错误;D、推出分别为O、S,属于同主族,且化学性质相似,故正确。
考点:
考查电子排布式等知识。
4.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X原子的最外层电子数之比为4∶3,Y原子P能级上有2个未成对电子,Z原子比X原子的核外电子数多4。
下列说法正确的是
A.X、Y、Z的电负性大小顺序是Z<Y<X
B.WY2分子中σ键与π键的数目之比是2∶1
C.W、X、Y、Z的原子半径大小顺序是X>Y>Z>W
D.W、Z形成的分子的空间构型是三角锥形
【答案】C
【解析】
试题分析:
短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X原子的最外层电子数之比为4:
3,由于主族元素原子最外层电子数小于8,故W、X原子最外层电子数分别为4、3,而X的原子序数较大,二者不能同周期,可推知W为碳、X为Al,Z原子比X原子的核外电子数多4,则Z核外电子数为17,故Z为Cl。
Y原子P能级上有2个未成对电子,结合原子序数,可知Y为Si、S中的任意一种,则A.非金属性越强,电负性越大,电负性大小顺序是Z>Y大于X,A错误;B.CS2分子中σ键与π键的数目之比是1∶1,B错误;C.同周期自左而右原子半径减小,电子层越多原子半径越大,故原子半径X>Y>Z>W,C正确;D.CCl4为正四面体结构,D错误;答案选C。
考点:
考查性质位置关系应用
5.从键长的角度来判断下列共价键中最稳定的是
A.H—FB.H—NC.H—CD.H—S
【答案】A
【解析】键长越大,共价键越不稳定,键长越短,越稳定,最稳定的是H—F,故A正确。
6.加拿大阿尔贡天文台在星际空间发现了HC9N链状分子,其结构为:
HC≡C—C≡C—C≡C—C≡C—C≡N,这是人类迄今发现的最重星际有机分子,有关该分子的说法不正确的是
A.该物质是有机物B.该分子中含有9个σ键和10个π键
C.该分子可发生加成反应D.该分子中所有原子在同一直线上
【答案】B
【解析】HC9N含有C元素,属于有机物,故A正确;单键是σ键、双键有1个σ键和1个π键、三键有1个σ键和2个π键,所以该分子中含有10个σ键和10个π键,故B错误;该分子含有碳碳双键可发生加成反应,故C正确;乙炔为直线分子,所以所有原子在同一直线上,故D正确。
7.X、Y、Z三种元素的原子,其最外层电子排布分别为ns1、3s23p1和2s22p4,由这三种元素组成的化合物的化学式可能是
A.XYZ2B.X2YZ3C.X2YZ2D.XYZ3
【答案】A
【解析】
试题分析:
由X、Y、Z三元素的最外层电子排布可知X为ⅠA族中的元素,在化合物中呈+1价,Y为铝,在化合物中呈+3价,Z为氧,在化合物中呈-2价。
根据化合物中各元素的化合价代数和为0,可推知答案为A。
考点:
考查了原子结构和核外电子排布规律的相关知识。
8.某元素X的气态氢化物在高温下分解为固态的X单质和H2,分解反应前后气体的质量之比是17:
1。
下列有关叙述中错误的是
A.X的阴离子的电子排布式是1s22s22p63s23p6
B.X的最高价氧化物对应的水化物的酸性比砷酸强
C.X的最高价氧化物中,X的质量分数为50%
D.X的气态氢化物的水溶液呈酸性
【答案】C
【解析】设X的气态氢化物的化学式为
,高温下分解为固态的X单质和H2,分解反应前后气体的质量之比是17:
1,则
,若m=2,x=32,X元素为S;S2-电子排布式是1s22s22p63s23p6,故A正确;硫酸的酸性比砷酸强,故B正确;S的最高价氧化物是SO3,S的质量分数为
40%,故C错误;H2S水溶液呈酸性,故D正确。
9.下列说法正确的是
A.若把H2S分子写成H3S分子,违背了共价键的饱和性
B.H3O+的存在,说明共价键没有饱和性
C.所有的共价键都有方向性
D.凡是有空轨道的微粒,都能接受孤电子对形成牢固的配位键
【答案】A
【解析】S最外层6个电子,能形成2个共价键,把H2S分子写成H3S分子,违背了共价键的饱和性,故A正确;共价键有饱和性,故B错误;S与S轨道形成的共价键没有方向性,故C错误;有空轨道的微粒,即使能接受孤电子对形成配位键也不一定稳定,故D错误。
10.下列分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是
①光气(COCl2) ②六氟化硫 ③HCHO ④三氟化硼
⑤PCl3 ⑥PCl5 ⑦NO2 ⑧二氟化氙 ⑨N2 ⑩CH4
A.⑥⑦⑨B.①⑤⑨
C.①④⑤⑦D.①④⑤⑨
【答案】B
【解析】化合物中原子最外层电子数+化合价绝对值=8,满足最外层8电子结构。
光气(COCl2)中C元素的化合价为+4,C原子最外层电子数为4,则4+4=8,故C原子满足8电子结构,氧元素化合价为-2价,氧原子最外层电子数为6,则|-2|+6=8,故O原子满足8电子结构,Cl元素的化合价为-1,Cl原子最外层电子数为7,则7+1=8,故①符合;六氟化硫中S元素的化合价为+6,S原子最外层电子数为6,则6+6=12,故S原子不满足8电子结构,F元素化合价为-1价,氟原子最外层电子数为7,则|-1|+7=8,故F原子满足8电子结构,故②不符合;③HCHO中H为+1价,H原子最外层电子数为1,则1+1=2,故③不符合;④三氟化硼中B元素的化合价为+3,B原子最外层电子数为3,则3+3=6,不④符合;⑤PCl3中P元素化合价为+3价,P原子最外层电子数为5,则3+5=8,故P原子满足8电子结构,故⑤符合;⑥PCl5中P元素化合价为+5价,P原子最外层电子数为5,则5+5=10,故P原子不满足8电子结构,故⑥不符合;⑦NO2中N元素化合价为+4价,N原子最外层电子数为5,则4+5=9,故N原子不满足8电子结构,故⑦不符合;⑧二氟化氙中氙元素化合价为+2价,氙原子最外层电子数为8,则2+8=10,故氙原子不满足8电子结构,故⑧不符合;⑨N2是单质,存在氮氮三键,氮原子达到稳定结构,故⑨满足;⑩CH4中H原子化合价为+1价,H原子最外层电子数为1,则1+1=2,故H原子不满足8电子结构,故⑩不符合,选B。
11.下列物质发生变化时,克服的微粒间的相互作用力属于同种类型的是
A.液溴和苯分别受热变为气体
B.干冰和氯化铵分别受热变为气体
C.二氧化硅和铁分别受热熔化
D.食盐和葡萄糖分别溶解在水中
【答案】A
【解析】
试题分析:
A中克服的都是范德华力,即分子间作用力;B中前者克服的是分子间作用力,后者克服的是化学键;C中前者克服的是共价键,后者克服的金属键;D中前者克服的是离子键,后者克服的分子间作用力,答案选B。
考点:
考查化学键。
12.下列推论正确的
A.SiH4的沸点高于CH4,可推测PH3的沸点高于NH3
B.NH4+为正四面体结构,可推测出PH4+也为正四面体结构
C.Si晶体是原子晶体,可推测由C所形成的晶体也是原子晶体
D.NaCl是离子化合物,可推测AlCl3也是离子化合物
【答案】B
【解析】氨气中还有氢键,所以其沸点高于磷化氢的。
碳的同素异形体C60是分子晶体。
氯化铝是共价化合物,所以答案选B。
13.下列关于晶体的叙述错误的是
A.在金刚石网状结构中,由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子
B.在氯化钠晶体中,每个钠离子的周围与它最近且等距离的钠离子有12个
C.在干冰晶体中,每个二氧化碳分子周围距离最近且相等的二氧化碳分子数是12
D.在氯化铯的晶体中,每个铯离子的周围与它最近且等距离的铯离子有8个
【答案】D
【解析】
试题分析:
A、金刚石结构中,每个碳原子能形成4个共价键,由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子,A正确;B、已知氯化钠的晶胞图为
晶体中每个Na+周围距离最近且相等的Na+共有12个,B正确;C、采用沿X、Y、Z三轴切割的方法判断二氧化碳分子的个数为12,所以在CO2晶体中,与每个CO2分子周围紧邻的有12个CO2分子,C正确;D、从CsCl晶体结构图中分割出来的部分结构图为
,则由图可知在CsCl晶体中每个铯离子的周围与它最近且等距离的铯离子有6个,D不正确;答案选D。
考点:
考查常见晶体结构。
14.在化学上,常用一条短线表示一个化学键,如下图所示的有关结构中,有直线(包括虚线)不表示化学键或分子间作用力的是
【答案】C
15.下列关于阳离子的说法中错误的是①阳离子都是由一个金属原子失去电子而形成的 ②非金属原子不能形成阳离子 ③阳离子的电子排布一定与稀有气体相同 ④阳离子的价态不会大于其原子的最外层电子数 ⑤阳离子都是稳定结构,不会再失去电子
A.①④B.②④C.①②③D.①②③④⑤
【答案】D
【解析】①可以是非金属组成的,如NH4+,故错误;②NH4+是由非金属元素组成的,故错误;③H+没有电子,与稀有气体元素原子不同,故错误;④Fe元素,最外层有2个电子,但Fe最高价为+3价,故错误;⑤Fe2+还可以失去电子,转化成Fe3+,故错误;综上所述,选项D错误。
16.CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如下图所示),但CaC2晶体中由于哑铃形C22-的存在,使晶胞沿一个方向拉长。
下列关于CaC2晶体的说法中正确的是
A.1个Ca2+周围距离最近且等距离的C22-数目为6
B.该晶体中的阴离子与F2是等电子体
C.6.4克CaC2晶体中含阴离子0.1mol
D.与每个Ca2+距离相等且最近的Ca2+共有12个
【答案】C
【解析】
试题分析:
A.依据晶胞示意图可以看出,晶胞的一个平面的长与宽不相等,再由图中体心可知1个Ca2+周围距离最近的C22-有4个,而不是6个,故A错误;B.C22-含电子数为2×6+2=14,F2的电子数为18,二者电子数不同,不是等电子体,故B错误;C.6.4克CaC2为0.1mol,CaC2晶体中含阴离子为C22-,则含阴离子0.1mol,故C正确;D.晶胞的一个平面的长与宽不相等,与每个Ca2+距离相等且最近的Ca2+应为4个,故D错误。
故选C。
考点:
晶胞的计算
【名师点睛】有关晶胞的计算是晶体结构与性质考查的重要知识点,也是历次高考的重点内容之一。
晶胞是描述晶体结构的基本单元,数量巨大的晶胞“无缝隙并置”构成晶体。
晶胞中微粒数目的计算方法通常采用“均摊发”,“均摊法”的原则:
晶胞任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有,那么每个晶胞对这个原子分得的份额就是;
(1)利用“均摊法”计算长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的微粒数:
①微粒位于顶角同为8个晶胞所共有,微粒属于该晶胞;②微粒位于棱上同为4个晶胞所共有,微粒属于该晶胞;③微粒位于面上同为2个晶胞所共有,微粒属于该晶胞;④微粒位于晶胞内部,整个微粒属于该晶胞。
(2)计算非长方体晶胞中微粒视具体情况而定:
①如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形,其顶角(1个C原子)被3个六边形共有,每个C原子有属于某个六边形;②如金刚石晶胞为正四面体结构,其顶角(1个C原子)被12个六边形共有,每个C原子有
属于某个六边形。
第II卷(非选择题共52分)
二、实验题(9分)
17.现有一种简单可行的测定阿伏伽德罗常数的方法,具体步骤为:
①将固体NaCl细粒干燥后,准确称取m克NaCl固体并转移到定容仪器A中;②用滴定管向仪器A中滴加苯,不断振荡,继续加苯至A仪器的刻度处计算出NaCl固体的体积为Vml,请回答下列问题:
(1)步骤①中A仪器最好用______________A、量筒B、烧杯C、容量瓶D、试管
(2)步骤②中用酸式滴定管还是碱式滴定管________________________
理由是____________________________________________________
(3)能否用水代替苯?
_______,理由是__________________________________。
(4)已知NaCl晶体中,靠的最近的钠离子与氯离子间的平均距离为acm,用上述方法测得的阿伏伽德罗常数的表达式为:
__________________________________
【答案】
(1).C
(2).酸式滴定管(3).苯是优良的有机溶剂,会溶解碱式滴定管下端的橡胶管。
(4).不可以(5).氯化钠溶于水后的体积小于水的体积与氯化钠固体的体积之和,导致测量氯化钠的体积不准确。
(6).
【解析】
试题分析:
(1)定容仪器是容量瓶;
(2)苯是有机溶剂,能腐蚀橡胶;(3).氯化钠溶于水后的体积小于水的体积与氯化钠固体的体积之和;(4)根据NaCl的密度和晶体的体积计算出一个NaCl晶胞的质量,根据1molNaCl的质量、摩尔质量和阿伏加德罗常数的关系计算阿伏加德罗常数;
解析:
(1)定容容器为容量瓶,具有一定体积并便于振荡;苯具有腐蚀性,易腐蚀碱式滴定管中的橡皮管,只能用酸式滴定管;
(2)氯化钠溶于水后的体积小于水的体积与氯化钠固体的体积之和,导致测量氯化钠的体积不准确,所以不能用水代替苯;(3)NaCl的密度为
g/cm3,NaCl晶胞的体积为(2a)3cm3,则NaCl晶胞的质量为
×(2a)3g,一个NaCl晶胞含4个“NaCl”,而每个“NaCl”的质量为
=
g,故:
×(2a)3=4×
,即NA=
。
【点睛】根据相似相容,橡胶易溶于苯、汽油、四氯化碳等有机溶剂。
三、填空题(43分)
18.1994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:
图 O3的分子结构
(1)选出下列分子与O3分子的结构最相似的的是___________。
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___________对孤对电子。
(3)O3分子是_____________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____
【答案】
(1).C
(2).5(3).极性(4).1:
2
【解析】
试题分析:
(1)根据臭氧分子结构进行分析;
(2)根据孤对电子的概念及臭氧分子结构分析;(3)臭氧中的化学键都是非极性键;(4)根据氧化产物和还原产物的定义分析。
解析:
(1)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分子称折线形,在三个氧原子之间还存在着一个垂直于分子平面的大π键,这个离域的π键是由中心的氧原子提供两个p电子、另外两个配位氧原子各提供一个p电子形成的,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,故选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;(3)由于臭氧分子中的化学键都是非极性键,所以臭氧分子属于非极性分子;(4)2KI+O3+H2O===2KOH+I2+O2,KI中碘元素化合价升高被氧化为碘单质,碘单质是氧化产物,O3中氧元素化合价降低,被还原为KOH,KOH是还原产物,所以氧化产物和还原产物的物质的量之比为1:
2。
【点睛】同种非金属原子之间形成非极性共价键,不同种非金属原子之间形成极性共价键。
19.在极性分子中,正电荷重心同负电荷重心间的距离称偶极长,通常用d表示。
极性分子的极性强弱同偶极长和正(或负)电荷重心的电量(q)有关,一般用偶极距(μ)来衡量。
分子的偶极矩定义为偶极长和偶极上一端电荷电量的乘积,即μ=d·q。
试回答以下问题:
(1)HCl、CS2、H2S、SO2四种分子中μ=0的是____。
(2)对硝基氯苯、邻硝基氯苯、间硝基氯苯,三种分子的偶极矩由大到小的排列顺序是________。
(3)实验测得:
μ(PF3)=1.03德拜;μ(BCl3)=0。
由此可知,PF3分子是____构型,BCl3分子是____构型。
(4)冶癌药Pt(NH3)2Cl2具有平面四边形结构,Pt处在四边形中心,NH3和Cl分别处在四边形的4个角上。
已知该化合物有两种异构体。
棕黄色者μ>0,淡黄色者μ=0。
试画出两种异形体的构型图。
构型图:
淡黄色____________________,棕黄色____________________。
【答案】
(1).CS2
(2).邻>间>对。
(3).三角锥形(4).平面三角形。
(5).
(6).
【解析】
试题分析:
(1)HCl是极性键形成双原子的极性分子,CS2是直线形分子,其偶极矩为0;H2S、SO2中都是V形,即极性分子;
(2)根据分子的偶极矩定义为偶极长和偶极上一端电荷电量的乘积,即μ=d•q分析;(3)μPF3=1.03说明PF3是极性分子,不是非极性分子,μBCl3=0说明BCl3 是非极性分子;(4)根据题意,Pt(NH3)2Cl2具有平面四边形结构,若μ=0,则为非极性分子,NH3和Cl分别对称分布在四边形的4个角上,即正负电荷重心重合;若μ>0,则为极性分子,NH3和Cl在四边形的4个角上的分布是不对称的,即正负电荷重心不重合;
解析:
(1)HCl是极性键形成双原子的极性分子.根据价层电子对互斥模型可知,CS2是直线形分子,即非极性分子,其偶极矩为0;H2S、SO2中都是V形,即极性分子,其μ>0.故μ=0 的是 CS2;
(2)分子的偶极矩定义为偶极长和偶极上一端电荷电量的乘积,即μ=d•q,对硝基氯苯、邻硝基氯苯、间硝基氯苯,3种分子的d由大到小的排列顺序是:
邻>间>对,素以偶极矩关系是邻>间>对;(3)μPF3=1.03说明PF3是极性分子,不是非极性分子,即PF3是三角锥形而不是正三角形,μBCl3=0说明BCl3 是非极性分子,其正负电荷重心重合,应该是平面正三角形;(4)根据题意,Pt(NH3)2Cl2具有平面四边形结构,若μ=0,则为非极性分子,NH3和Cl分别对称分布在四边形的4个角上,即正负电荷重心重合,故淡黄色者是
;若μ>0,则为极性分子,NH3和Cl在四边形的4个角上的分布是不对称的,即正负电荷重心不重合,故棕黄色者是
。
【点睛】单质分子是非极性分子;含有极性键的双原子分子是极性分子;根据空间结构分析多原子的分子的极性。
20.举世瞩目的中国探月工程三期再入返回试验器于2014年10月24日凌晨成功发射,为实现月球采样和首次地月往返踏出了成功的第一步。
探月工程三期的主要目标是实现无人自动采样返回,突破月面采样、月面上升、月球轨道交会对接等核心关键技术。
已知所用火箭推进剂为肼(N2H4)和过氧化氢(H2O2),火箭箭体一般采用钛合金材料。
请回答下列问题:
(1)N2H4、H2O2分子中电负性最大的元素在周期表中的位置为________,第一电离能最大的元素为________。
(2)钛的原子序数为22,其基态原子M层电子排布式为__________________________。
(3)1molN2H4分子中含有的σ键数目为________。
(4)H2O2分子结构如图1,其中心原子杂化轨道为___________,估计它难溶于CS2,简要说明原因__________________________。
图1 图2
(5)氮化硼晶胞如图2所示,处于晶胞顶点上的原子的配位数为________,若立方氮化硼的密度为ρg·cm-3,阿伏加德罗常数为NA,则两个最近N原子间的距离为________cm。
【答案】
(1).第二周期ⅥA族
(2).N(3).3s23p63d2(4).5NA或3.01×1024(5).sp3(6).H2O2为极性分子,CS2为非极性溶剂,所以H2O2不能溶解在CS2中(7).4(8).
×
【解析】
试题分析:
(1)N2H4、H2O2共有H、O、N三种元素,根据非金属性越强,其电负性越大,可知O元素为电负性最大的元素,O元素位于周期表中第二周第ⅥA族。
由于N原子2p3上的电子处于半充满状态,很难失去1个电子,所以第一电离能最大。
(2)Ti的原子序数为22,Ti原子核外有22个电子,根据核外电子排布规律和相关规则,其基态电子排布示意图为
。
(3)N2H4中的N原子满足8电子结构,H原子满足2电子结构,N2H4的分子结构简式为H2N―NH2,可见1molN2H4中含有5mol键,其数目=5×6.02×1023个=3.01×1024个。
(4)H2O2中中心原子为O原子,O原子
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