2025年高考化学二轮复习专题三物质结构与性质选择题专攻1物质结构与性质应用推理集训_第1页
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I选择题专攻物质结构与性质应用推理集训

1.(2024•黑吉辽,2)下列化学用语或表述正确的是()

A.中子数为1的氢核素:洱e

B.SiO2的晶体类型:分子晶体

C.F?的共价键类型:p・po键

D.PC3的空间结构:平面三角形

答案C

解析中子数为1的He核素其质量数为1+2=3,故应表示为狙e,A错误;两个F原子中2P轨道单电子

相互重叠形成p・p。键,C正确;PCh的中心原子价层电子对数为4,存在1个孤电子对,其VSEPR模型

为四面体形,PCh的空间结构为三角锥形,D错误。

2.(2024・湖北,5)基本概念和理论是化学思维的基石。下列叙述错误的是()

A.VSEPR理论认为VSEPR模型与分子的空间结构相同

B.元素性质随着原子序数递增而呈周期性变化的规律称为元素周期律

C.泡利原理认为一个原子轨道内最多只能容纳两个自旋相反的电子

D.sp3杂化轨道由1个S轨道和3个p轨道混杂而成

答案A

解析VSEPR模型是价层电子对的空间结构模型,而分子的空间结构指的是成键电子对的空间结构,不包

括孤电子对,当中心原子无孤电子对时,两者空间结构相同,当中心原子有孤电子对时,两者空间结构不

同,故A错误;在一个原子轨道内,最多只能容纳2个电子,它们的自旋相反,这个原理被称为泡利原理,

故C正确;1个s轨道和3个p轨道混杂形成4个能量相同、方向不同的轨道,称为sp'杂化轨道,故D正

确。

3.(2023・湖南,4)下列有关物质结沟和性质的说法错误的是()

A.含有手性碳原子的分子叫做手性分子

B.邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点

C.酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可发生水解反应

D.冠酸(18-冠-6)的空穴与K+尺寸适配,两者能通过弱相互作用形成超分子

答案A

解析有手性异构体的分子被称为手性分子,A错误;邻羟基苯甲醛中含有分子内氢键,分子内氢键可以

降低物质的熔、沸点,因此邻羟基苯甲醛的熔、沸点低于对羟基苯甲醛的熔、沸点,B正确;超分子是由

两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体,冠酸(18-冠-6)的空穴大小为26()〜320pm,

可以适配K+(276pm),冠酸与K+之间通过弱相互作用结合,D正确。

4.(2024.湖南,4)下列有关化学概念或性质的判断错误的是()

ACE分子是正四面体结构,则CH2Q2没有同分异构体

B.环己烷与苯分子中C—H键的键能相等

C.甲苯的质谱图中,质荷比为92的峰归属于0人1达

D.由LN+与PFJ组成的离子液体常温卜呈液态,与其离子的体积较大有关

答案B

解析CH2cb为四面体结构,任何两个顶点都相邻,故CH?。?没有同分异构体,故A正确;环己烷中碳

原子采用spJ杂化,苯分子中碳原子采用sp2杂化,由于同能层中s轨道更接近原子核,因此杂化轨道的s

成分越多,其杂化轨道更接近原子核,由此可知sp2杂化轨道参与组成的C—H共价键的电子云更偏向碳

原子核,即苯分子中的C-H键长小于环己烷,键能更高,故B错误;带1个单位正电荷,

其相对分子质量为92,其质荷比为92,故C正确;当阴、阳离子体积较大时,其电荷较为分散,离子键

作用力较弱,以至于熔点接近室温,故D正确。

5.(2024.河北,8)从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是

()

选项实例解释

A原子光谱是不连续的线状谱线原子的能级是量子化的

孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对

BCO2、CHq、CC14键角依次减小

之间的斥力

CsCl晶体中Cs+与8个cr配位,而

CCs+比Na+的半径大

NaCl晶体中Na+与6个C「配位

逐个断开CE中的C—H键,每步

D各步中的C-H键所处化学环境不同

所需能量不同

答案B

解析CO2、CH2O.C04的中心c原子都无孤电子对,故不能用孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电

子对之间的斥力解释CO2、CH2O,CC14键角依次减小,B错误;离子晶体的配位数取决于正、负离子半径

比,离子半径比越大,配位数越大,Cs+周围最多能排布8个C「,Na+周围最多能排布6个Cr,说明Cs+比

Na+半径大,故C正确;断开CH,的C—H键越多,碳原子周围共用电子对越少,原子核对共用电子对的

吸引力越大,需要的能量越大,所以各步中的C-H键所处化学环境不同,每步所需能量不同,故D正确。

6.(2024.河北,9)NH4C1O4是火箭固体燃料重要的氧载体,与某些易燃物作用可全部生成气态产物,如:

NH4CIO4+2C=NH31+2CO2T+HClto下列有关化学用语或表述正确的是()

+

A.HC!的形成过程可表示为H+Cl:—>H[XCI:]'

B.NH4CIO4中的阴、阳离子有相同的VSEPR模型和空间结构

C.在「60、石墨、金刚石中,碳原子有、p、和Si二种杂化方式

D.NFh和CO?都能作制冷剂是因为它们有相同类型的分子间俏用力

答案B

解析HC1是共价化合物,其电子式为H:CL,HC1的形成过程可表示为H+CL-H:C1:,A错误;NH.,C1O4

中NH:的中心N原子的孤电子对数为9(5-1-4)=0,价层电子对数为4,Q0]的中心C1原子的孤电子对数为

1x(7+l-2x4)=0,价层电子对数为4,则二者的VSEPR模型和空间结构均为正四面体形,B正确;C6o.石

墨、金刚石中碳原子的杂化方式分别为sp2、sp\sp3,C错误;NH3易液化,液氨汽化时吸收大量热量,

可作制冷剂,干冰易升华,升华时吸收大量热量,也可作制冷剂,N%分子间作用力为氢键和范德华力,

CO2分子间作用力为范德华力,D错误。

7.(2024.湖北,8)结构决定性质,性质决定用途。下列事实解释错误的是()

事实解释

A甘油是黏稠液体甘油分子间的氢键较强

B王水溶解销浓盐酸增强了浓硝酸的氧化性

C冰的密度小于干冰冰晶体中水分子的空间利用率相对较低

D石墨能导电未杂化的p轨道重叠使电子可在整个碳原子平面

内运动

答案B

解析甘油分子中有3个羟基,分子间可以形成更多的氢键,且O元素的电负性较大,故其分子间形成的

氢键较强,因此甘油是黏稠液体,A正确;王水溶解毋,主要是因为浓盐酸提供的cr能与被硝酸氧化产生

的高价态的用离子形成稳定的配合物从而促进用的溶解,B不正确;冰晶体中水分子间形成较多的氢键,

氢键的方向性导致水分子间形成氢键后空隙变大,冰晶体中水分子的空间利用率相对较低,密度小于干冰,

C正确;在石墨晶体结构中,每个碳原子用3个价电子通过sp2杂化轨道与相邻的碳原子形成共价键,还

有1个价电子处于碳原子的未杂化的2P轨道上,层内碳原子的这些p轨道相互平行,相邻能原子p轨道相

互重叠形成大兀键,这些p轨道的电子可以在整个层内运动,因此石墨能导电,D正确。

8.(2023・湖北,9)价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是()

A.CH4和比。的VSEPR模型均为四面体

B.SO/和CO/的空间构型均为平面三角形

C.CH和SF4均为非极性分子

D.XeFz与XeCh的键角相等

答案A

解析甲烷分子的中心原子的价层电子对数为4,水分子的中心原子价层电子对数也为4,所以VSEPR模

型均为四面体,A正确;SO歹中中心原子的孤电子对数为1,CO厂中中心原子的孤电子对数为0,所以

2

3

so算的空间构型为三角锥形,co的空间构型为平面三角形,B错误;CF4为正四面体结构,为非极性分

子,SF,中心原子有孤电子对,为极性分子,C错误;XeF?和XeCh分子中,中心原子孤电子对数不相等,

所以键角不等,D错误。

9.(2024・湖南,9)通过理论计算方法优化了P和Q的分子结构,P和Q呈平面六元并环结构,原子的连

接方式如图所示,下列说法错误的是()

A.P为非极性分子,Q为极性分子

B.第一电离能:B<C<N

C.lmolP和1molQ所含电子数目相等

D.P和Q分子中C、B和N均为卬2杂化

答案A

解析由题给分子结构图,P和Q分子都满足对称,正、负电中心均重合,都是非极性分子,A错误;同

周期从左到右,元素的第一电离能呈增大趋势,氮原子的2P轨道为稳定的半充满结构,第一电离能大于

相邻元素,则第一电离能由小到大的顺序为B<C<N,故B正确;P的分子式为C24Hl2,Q的分子式为

B12N12H|2,P、Q分子都含156个电子,1molP和1molQ所含电子数目相等,C正确;P和Q分子中C、

B和N均与其他三个原子成键,P和Q分子呈平面结构,故P和Q分子中C、B和N均为sp?杂化,D正

确。

10.(2024.安徽,8)某催化剂结构简式如图所示。下列说法错误的是()

9?9

oc,d

A.该物质中Ni为+2价

B.基态原子的第一电离能:C1>P

C.该物质中C和P均采取sp2杂化

D.基态Ni原子价电子排布式为3ds4s2

答案C

解析由结构简式可知,P原子的3个单电子与苯环形成共用电子对,P原子剩余的孤电子对与Ni形成配

位键,Cr提供孤电子对与Ni形成共价键,由于整个分子呈电中性,故该物质中Ni为+2价,A项正确;同

周期元素随着原子序数的增大,第一电离能有增大趋势,故基态原子的第一电离能:C1>P,B项正确;C

均存在于苯环上,采取sp?杂化,P价层电子对数为4,采取sp'杂化,C项错误;Ni的原子序数为28,位

于第四周期第\巾|族,基态Ni原子价电子排布式为3d84s2,D项正确。

11.(2023・湖北,11)物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是()

结构

选项性质差异

因素

分子间

A沸点:正戊烷(36.1℃)高于新戊烷(9.5℃)

作用力

晶体

B熔点:A1F3(1040℃)远高于AIC13(178℃升华)

类型

酉鼾生:CF3coOH(pK“=0.23),远强于羟基

C

CH3COOH(pKa=4.76)极性

阴离子

D溶解度(20℃):Na2co式29g)大于NaHCO3(8g)

电荷

答案D

解析由于新戊烷支链多,对称性好,分子间作用力小,所以沸点较低,故A正确;A1F3为离子晶体,熔

点较高,A1CL为分子晶体,熔点较低,则A1F3熔点远高于AlCh,故B正确;由于电负性:F>H,C—F

键极性大于C—H键,使得较基上的羟基极性增强,氢原子更容易电离,酸性增强,故C正确;碳酸氢钠

在水中的溶解度比碳酸钠小的原因是碳酸氢钠晶体中HCO1间存在氢键,导致其不易溶于水,与阴离子电

荷无关,故D错误。

12.(2022.辽宁,7)理论化学模拟得到一种N%离子,结构如图c下列关于该离子的说法错误的是()

N=N=NN=N=N?

・・y••

N=N=NZN=N=N

A.所有原子均满足8电子结构

B.N原子的杂化方式有2种

C.空间结构为四面体形

D.常温下不稳定

答案B

解析由N/3的结构式可知,所有N原子均满足8电子稳定结构,A正确;中心N原子为sp3杂化,与中心

N原子直接相连的N原子为sp2杂化,与端位N原子直接相连的N原子为sp杂化,端位N原子为sp?杂化,

则N原子的杂化方式有3种,B错误;中心N原子为sp。杂化,则其空间结构为四面体形,C正确;Nt中

含-N=N=N,常温下不稳定,D正确。

题型突破练[分值:50分]

(选择迤1~1()题,每小题3分,11~15题,每小题4分,共5()分)

1.下列有关物质结构的说法正确的是()

A.NO]和NOJ中N原子VSEPR模型均为平面三角形

B.NEHCCh中C原子和N原子的杂化方式相同

C基态Cr原子与基态Fe原子的未成对电子数相同

[H]HM

D.Se的价层电子轨道表示式若写作4s4P不符合洪特规则

答案A

解析根据价层电子对互斥模型计算可知,NO]和NO]中N原子的价层电子对数均为3,其VSEPR模型均

为平面三角形,A正确;NH4HCO3中C原子为sp2杂化,N原子为sp3杂化,二者的杂化方式不同,B错误;

基态Cr原子的价层电子排布为3d54s',基态Fe原子的价层电子排布为3d64s2,二者的未成对电子数分别

1|卜ttf

为6和4,不相同,C错误;Se的价层电子轨道表示式应为4s4p,若写作

|TT|什[十|

4s4P,不符合泡利原理,D错误。

2.(2024・安徽高三模拟)BCh和NCb均是化工中重要的化合物。已知BCh的熔点是-107℃,NCb的熔点是-

40°C,下列说法正确的是()

A.键角:BCl3>NCh

B.两者均为极性分子

C.两者在液态时均具有良好的导电性

D.N—F键能比N—C1键能大,NF3的熔点高于-40℃

答案A

解析BCb的空间结构为平面三角形,NCb的空间结构为三角锥形,故键角:BC13>NC13,A项正确;

BC13中心B原子没有孤电子对,为sp?杂化,是非极性分子,B项错误;两者的熔点较低,属于分子晶体,

故液态时导电性较差,C项错误;NCb和NF3均是分子晶体,熔点与分子间作用力、极性有关,与键能无

关,D项错误。

3.(2024.安徽安庆高三下学期模拟)羟胺(NH?OH)是白色片状晶体,熔点为32.05°C,极易溶于水,受热易分

解生成N%和Nz,常用作还原剂,也用作合成抗癌药和农药的原料。羟胺结构可看做是氨分子内的1个氢

原子被羟基取代而形成。

已知:NH2OH+H2ONH3OH++OHKh=8.7x10,

下列有关说法正确的是()

A.羟胺的碱性比氨强

B.H2O、NHJ■与NH20H的VSEPR模型相同

C羟胺极易溶于水主要原因是形成分子内氢键

D./HNH大小:NH2OH>NHJ

答案B

解析因为羟基氧的电负性比氢大,氮原子再结合氢原子的能力减弱,所以羟胺的碱性比氨弱,A错误;

NH20H和NH:中的氮原子、氏0中的氧原子价层电子对数都为4,所以H2O、NH1与NH20H的VSEPR模

型结构相同,都是四面体形,B正确;羟胺分子含有一OH和一NHz,与水分子可形成分子间氢键,故羟胺

易溶于水,C错误;铁根离子中含有4个N—H,没有孤电子对,采取spR杂化,NH20H分子中氮原子上

有一个孤电子对,排斥力大,故NH:中/HNH比NH20H中/HNH键角大,D错误。

4.(2024.广西统考一模)物质的结构决定物质的性质,下列性质差异与结构因素匹配正确的是()

选项性质差异结构因素

A沸点:H2O>H2S半径:0<S

B酸性:CH3coOH>C2HSOH羟基的极性

中心原子

C键角:CH4(109。28')大于NH3(107。)

的杂化方式

熔点:

r♦

Dr=\晶体类型

“⑼2LQN5JBF;低于NaBF,

答案B

解析乙酸中羟基与叛基相连,乙醇中羟基与乙基相连,默基的吸电子能力强于乙基,因此乙酸中的羟基

极性更强,更易电离,B正确;甲烷和氨的中心原子的杂化方式均为sp3,其键角差异是氨的中心N原子

上有孤电子对,根据价层电子对互斥理论,孤电子对与。键的斥力大于。键之间的斥力,因此氨的键角略

f=\

NNBF一

小于109c28、C不正确;"、CH』'与NaBF4均为离子化合物,判断离子化合物的熔点高

低通常用离子键强弱,离子键强弱与离子所带电荷数、离子的半径和离子的电子层结构有关,离子所带电

__

荷数越多,半径越小,离子键越强,熔点越高,[HKH2C'"与NHBR中离子所带电荷相同,

n+

f=\

NNop-

但1H「CH2C"2、CH3」'的阳离子半径大于Na+,因此离子键弱,熔点低,D不正确。

5.(2024.山东潍坊昌乐二中一模)对下列一些实验事实的理论解释错误的是()

选项实验事实理论解释

AP原子的第一电离能大于S原子磷原子的半径比硫原子的半径大

B乙烯的化学性质比乙烷活泼乙烯分子结构中存在兀键

向加入过量氨水的硫酸铜溶液中加乙醇的加入降低了[CU(NH3)4]SO「H2O

C

入乙醇,将析出深蓝色晶体的溶解度

DHC1气体极易溶于水HC1和比。均为极性分子

答案A

解析P原子3P能级轨道半充满,较稳定,其第一电离能大于同周期相邻元素,故P原子的第一电离能大

于S原子,A错误;乙烯分子结构中存在兀键,不稳定易断裂,而乙烷没有兀键,所以乙烯的化学性质比

乙烷活泼,B正确;[CiKNHMlSOyHzO的溶解度在乙醇中比水中要小,因此向加入过量氨水的硫酸铜溶液

中加入乙醇,将析出深蓝色晶体,C正确;HC1和H2O均为极性分子,根据相似相溶原理,可知HC1气体

极易溶于水,D正确。

6.(2024.福建龙岩市高三下学期一模)反应:Al2cl6+2NH3=2Al[(NH3)Ch]中,共价化合物Al2cM的结构式

Cl、/Cl、/C1

为,下列说法错误的是()

A.lmolAI[(NH3)Ch]中通过p-p轨道重叠形成的o键数目为4M

B.ALC16分子中所有原子最外层均满足8电子结构

C.反应前后A1原厂配位数不变

D.AMNHDCh]属于极性分子

答案A

解析Al[(NH3)Ch]分子中含有3个Al—Ck3个N—H和1个N—A1,其中Al—CI为sp3-po键,N—H

为sp3・s。键,N—A1属于配位键,不是轨道重叠形成,则1molAI[(NH3)C13l中无p・p轨道重叠形成的。键,

故A若误;由Al2ck分子结构图可知,A1原子外围有4个成键电子对,。原子有2个成键电子对和2个孤

电子对或。原子有I个成键电子对和3个孤电子对,所以AbCk分子中所有原子最外层均满足8电子结构,

故B正确;由Al2c16分子结构图可知,A1原子的配位数为4;AI[(NH3)Ch]分子中含有3个AI—CK1个

N—A1(实质为配位键),则A1原子的配位数也是4,即反应前后AI原子配位数不变,故C正确;

A1[(NH3)C13]分子中含有3个Al—Cl、1个N—A1,且两种键的键长不相等,正、负电中心不重合,所以

Al[(NH3)Cb]属于极性分子,故D正确。

7.(2024•黑龙江高三一模)下列关于物质结构或性质及解释存在错误的是()

选项物质结构或性质解释

CO2中C原子为SP杂化,为直线形分子;CH"中C原子为

A键角:CO2>CH4

sp?杂化,为正四面体形分子

B稳定性:HF>HC1HF分子间可以形成氢键,HC1分子间不存在氢键

CBF3与N/形成[H3b-BF3]BF3中的B有空轨道接受NH3中N的孤电子对

冠雄能加快KMnCh与环己烯的冠雄上不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子,冠雄

D

反应速率通过与K+结合将MnO£带入有机相,起到催化剂的作用

答案B

解析CO2中c原子为sp杂化,为直线形分子,键角为180°,CH4中C原子为sp3杂化,为正四面体形分

子,键角为109。28,,因此键角:CO2>CH4,A正确;元素非金属性越强,气态氢化物越稳定,非金属性:

F>C1,因此稳定性:HF>HC1,气态氢化物的稳定性与氢键无关,B错误;BF3中的B有空轨道,N%中N

有孤电子对,因此BF3中的B与N%中N可形成配位键,C正确;冠酸上不同大小的空穴适配不同大小的

碱金属离子,冠酸通过与K'结合将MnO]带入有机相,起到催化剂的作用,因此冠酸能加快KMnO,与环

己烯的反应速率,D正确。

8.(2024•南京、盐城高三一模)一定温度和压强下,CO?可转化为具有良好溶解能力和流动性能的超临界流

体。下列物质结构与性质或物质性质与用途不具有对应关系的是()

A.干冰中CO2分子间的范德华力较弱,CO?具有较好的热稳定性

B.金刚石具有很高的硬度,可用作地质钻探钻头

C.石是中碳原子未参与杂化的2p电子可在整个碳原子平面中运动,石墨具有导电性

D.COi是非极性分子,超临界CO?流体可用于萃取物料中的低极性组分

答案A

解析干冰中CO2分子间的范德华力较弱,导致其熔、沸点低,而CO?具有较好的热稳定性,是由分子内

原子间的共价键决定的,二者间不存在对应关系,A符合题意;金刚石可用作地质钻探钻头,是因为金刚

石具有很高的硬度,二者具有对应关系,B不符合题意;石墨中碳原子发生sp?杂化,形成层内网状结构,

碳原子未参与杂化的2P电子形成大7(键,在整个碳原子平面中运动,使石墨具有导电性,C不符合题意;

CO?是非极性分子,依据相似相溶原理,非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂,则超临界

CO2流体可用于萃取物料中的低极性组分,D不符合题意。

9.(2024•福建省部分地市高三毕业班质量检测)我国科学家首次成功精准合成rGo和CM。下列有关说法正

确的是()

A.Go和Cn均含有大兀键

B.Go和CM均为共价晶体

C.Go和G4互为同分异构体

D.Jo和CM均可发生取代反应

答案A

解析Go和CN中存在多个相互平行的p轨道,重叠在一起,形成大九键,故A正确;共价晶体具有空间

网状结构,Go和CM不是空间网状结构,是由碳原子通过共价键形成的分子,均为分子晶体,故B错误;

Go和Ci4均为碳元素形成的单质,不互为同分异构体,故C错误;Go和C”均可发生加成反应,不可发生

取代反应,故D错误。

5

10.(2024.河南新乡市高三第二次模拟)由乌洛托品与发烟硝酸作用制得的“黑索金”(NO2)是一

种爆炸力极强的烈性炸药,引爆“黑索金”会产生等体积的N?、比0及CO气体。下列有关说法正确的是

()

A.硝酸分子为非极性分子

B.第一电离能:C<N<O

C.“黑索金”分子中C、N原子杂化方式不完全相同

D.等物质的量的CO和N:分子中含有的配位键数U相等

答案C

解析硝酸分子为极性分子,A错误;由于氮原子的2P轨道是半充满状态,第一电离能反而比O要高,

第一电离能大小为C<O<N,B错误;在“黑索金”中,碳原子的杂化方式为sp'杂化,氮原子的杂化方式

为sp?和sp3,C正确;CO分子中有配位键,N?分子中没有配位键,D错误。

11.(2024•东北三省高三下学期三校二模联考)穴酷是一类可以与碱金属离子发生配位的双环或多环多齿配体。

某种穴隧的键线式如图。下列说法错误的是()

A.使用穴醒可以增大某些碱金属盐在有机溶剂中的溶解度

B.穴醒分子中碳原子和氮原子的杂化轨道类型相同

C.核磁共振氢谱显示有4组吸收峰

D.选取适当的穴髓,可以将不同的碱金属离子分百

答案C

解析穴酸结构中存在空穴,可容纳碱金属离子,增大其在有机溶剂中的溶解度,故A正确;穴酸分子中

碳原子和氮原子价层电子对数均为4,均为sp'杂化,故B正确;穴酸有3种等效氢,即核磁共振氢谱显

示有3组吸收峰,故C错误;穴段有大小不同的空穴适配不同大小的碱金属离子,选取适当的穴酸,可以

将不同的碱金属离子分离,故D正确。

12.(2024.辽宁辽阳市高三模拟)研究表明:CO/在高压下可发生聚合,甚至改变成键方式。在高压:下

MgCQi中碳酸根离子形成环状三聚体(如图所示),下列说法正确的是()

A.该种环状三聚体是一种有机阴离子

B.该种环状三聚体中,O的杂化方式有2种

C.高压下,相较十单个碳酸根离子,该种坏状三聚体更稳定

D.该种环状三聚体与Mg2+形成的化合物中,化学键种类有极性共价键、离子键及配位键

答案C

解析相比无机阴离子,有机阴离子通常含有碳、氢元素,则该种环状三聚体不是有机阴离子,故A错误;

该种环状三聚体中,O

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