2021-2022学年高二下学期化学鲁科版（2019）选择性必修2第2章第4节分子间作用力——提升训练（word 含解析）

第2章微粒间相互作用与物质性质第4节分子间作用力——提升训练2021-2022学年高中化学鲁科版（2019）选择性必修2
一、选择题（共16题）
1．下列说法错误的是
A．将水加热变为气态，主要破坏范德华力
B．HF的溶液中存在4种类型的氢键
C．依据NH3 H2ONH+OH-可知NH3 H2O的合理结构式为
D．形成配位键的金属离子通常是过渡金属离子，许多金属配合物有鲜艳的颜色
2．下列有关说法正确的是
A．咪唑为平面结构，结构为，形成的大π键可表示为
B．、、三种酸中酸性最强的是
C．某含钛配合物，化学式为，1 mol该配合物中键的数目为
D．和受热均可分解，且分解温度：
3．肼(N2H4)又称为联氨，熔、沸点分别为1.4°C、113.5°C，可用如下方法制备肼：CO(NH2)2+ClO- +2OH- =N2H4+Cl-+CO+H2O。下列有关说法正确的是
A．N2H4中只存在极性键
B． CO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：CD．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
4．二氧化硫是一种重要的化工原料，可以制取硫酸等化工产品。其中，催化制取三氧化硫的热化学方程式为：，二氧化硫也是形成酸雨的主要污染物，可以通过氨气水溶液进行吸收。实验室可以用浓硫酸与铜加热制取少量二氧化硫。下列关于上述相关物质说法正确的是
A．的空间构型为平面三角形
B．有毒，不能用作食品添加剂
C．将通入酸性溶液，溶液褪色说明具有漂白性
D．极易溶于水主要是因为分子间存在氢键
5．X、Y、Z和W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。X的一种核素可用于测定文物的年代，Y单质可用作保护气，Z为所在周期中金属性最强的元素，W的单质为黄绿色气体。下列说法正确的是
A．原子半径： B．第一电离能：
C．X的氢化物中可能存在非极性共价键 D．简单气态氢化物沸点：
6．下列对一些实验事实的理论解释不正确的是
选项 实验事实 理论解释
A 氮原子的第一电离能大于氧原子 氮原子2p能级半充满
B HCl沸点低于HF的 HF分子间存在氢键
C CO2分子在水中有一定溶解度 CO2与水分子极性上相似相溶
D 石墨比金刚石稳定 金刚石碳碳键键能更小
A．A B．B C．C D．D
7．HCHO与[Zn(CN)4]2-在水溶液中发生反应：4HCHO＋[Zn(CN)4]2-＋4H＋＋4H2O=[Zn(H2O)4]2＋＋4HOCH2CN，下列说法错误的是
A．甲醛(HCHO)的键角约为120°，分子之间存在氢键
B．H2O的空间构型为V形，中心原子的杂化方式为sp3
C．CN-和H2O与Zn2＋的配位能力：CN-＜H2O
D．Zn2＋与CN-生成的配离子[Zn(CN)4]2-中，σ键和π键的数目之比为1：1
8．通过温度传感器采集到的不同物质在挥发过程中的温度曲线图如图，下列有关说法错误的是
A．乙醇挥发需吸收热量 B．范德华力：正丁醇>正丙醇>乙醇
C．氢键的存在不利于醇的挥发 D．可以推测乙烷挥发得比乙醇慢
9．肼(N2H4)的沸点为113°C，燃烧热为642kJ·mol-1，可作为碱性燃料电池的燃料。下列说法中，正确的是
A．肼是由极性键和非极性键构成的非极性分子
B．由肼的沸点较高可推测肼分子间能形成氢键
C．肼碱性燃料电池中，正极的电极反应为：N2H4+4OH--4e-=N2+4H2O
D．肼燃烧的热化学方程式为：N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) H=-642kJ·mol-1
10．下列对一些实验事实的理论解释不正确的是
选项 实验事实 理论解释
A 钠原子的第一电离能小于铝原子 能层数相同，铝原子半径更小，原子核吸引电子能力更强
B CO2为直线形分子 CO2分子中O=C=O之间的夹角为180°
C 常温下Cl2的在水中溶解度高于H2 氯气的范德华力更大
D HF的沸点高于HCl HF分子间存在氢键
A．A B．B C．C D．D
11．下列关于物质结构的说法中正确的是
A．锗Ge位于周期表第四周期IVA族，简化电子排布式为[Ar]4s24p2，属于P区
B．乙醛(CH3CHO)分子中碳原子的杂化类型有sp2和sp3两种杂化方式
C．Cu(OH)2是一种蓝色絮状沉淀，既能溶于硝酸、也能溶于氨水，是两性氢氧化物
D．HF晶体沸点高于HCl，是因为H-Cl键的键能小于H-F键的键能
12．关于NH3性质的解释合理的是
选项 性质 解释
A 比PH3容易液化 分子间的范德华力更大
B 熔点高于PH3 N-H键的键能比P-H大
C 能与Ag+以配位键结合 NH3中氮原子有孤电子对
D 键角比PH3的大 NH3的成键电子对间排斥力较小
A．A B．B C．C D．D
13．下列说法正确的是
A．MgCl2晶体中存在共价键
B．CO2和PCl3分中每个原子的最外层都具有8电子稳定结构
C．SiO2属于原子晶体，熔化时破坏共价键和分子间作用力
D．H2O分子比H2S分子稳定，是因为H2O分子间存在氢键
14．下列化学事实能用元素周期律解释的是
A．热稳定性：CH4＞NH3 B．沸点：H2O＞H2S
C．酸性：H2SO3＞HClO D．共价键极性：F—H＞O—H
15．下列解释正确的是
A．H2O很稳定，是因为水分子之间存在氢键
B．HF的熔、沸点在同族元素的氢化物中出现反常，是因为HF分子中有氢键
C．卤素单质从上到下熔沸点升高，是因为它们的组成结构相似，从上到下其摩尔质量增大，分子间的范德华力增大
D．氨气极易溶于水，与氢键没有关系
16．“冰面为什么滑？”，这与冰层表面的结构有关，下列有关说法正确的是
A．由于氢键的存在，水分子的稳定性好，高温下也很难分解
B．第一层固态冰中，水分子间通过共价键形成空间网状结构
C．第二层“准液体”中，水分子间形成共价键机会减少，形成氢键的机会增加
D．当高于一定温度时，“准液体”中的水分子与下层冰连接的氢键断裂，产生“流动性的水分子”，使冰面变滑
二、综合题（共6题）
17．甲醇是重要的化工原料，也是重要的燃料。工业上利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) 2= -58 kJ mol-1
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) 3= +41 kJ mol-1
回答下列问题：
(1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：
化学键 H-H C-O C≡O H-O C-H
E/kJ·mol-1 436 343 1076 465 x
则x=___________；
(2)在25℃、101 kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ。则表示甲醇摩尔燃烧焓的热化学方程式为___________。若将此反应设计成燃料电池，其工作原理如图所示。
则b口通入的物质的电子式为___________，负极的电极反应式为___________。
(3)甲醇的沸点(64.7℃)介于水(100℃)和甲硫醇(CH3SH，7.6℃)之间，其原因是___________。
18．氢、碳、氮、氧、铁等元素及其化合物在工业生产和生活中有重要用途。请根据物质结构与性质的相关知识，回答下列问题：
(1)下列氮原子的轨道表示式表示的状态中，能量最低的是__(填序号)。
A． B．
C． D．
(2)写出基态铁原子价层电子的电子排布式__；通常情况下，铁的+2价化合物没有+3价化合物稳定，从核外电子排布的角度解释其原因__。
(3)如表是第三周期某种元素的各级电离能数据。由此可判断该元素名称是__。
元素 电离能/(kJ mol-1)
I1 I2 I3 I4 I5
某种元素 578 1817 2745 11575 14830
(4)C、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序为__；HCN分子中C和N原子满足8电子稳定结构，则HCN分子中σ键和π键的个数比为__；CO的空间结构为__。
(5)H3O+的中心原子O采用___杂化；比较H3O+中H—O—H键角和H2O中H—O—H键角大小，H3O+___H2O(填“”“”或“”)。
(6)NH3在水中极易溶解，其原因是__。
19．水是“生命之基质”，是“永远值得探究的物质”请回答下列关于水与水溶液的相关问题：
(1)根据H2O的成键特点，在答题卡上相应位置画出与图中H2O分子直接相连的所有氢键 (O﹣H……O)_____。
(2)将一定量水放入抽空的恒容密闭容器中，测定不同温度 (T)下气态、液态水平衡共存[H2O (1) H2O (g)时的压强 (p)。在相应图中画出从20℃开始经100℃的p随T变化关系示意图 (20℃时的平衡压强用p1表示)_____。
(3)如图是离子交换膜法电解饱和食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。完成下列填空：
①写出电解饱和食盐水的离子方程式_____。
②离子交换膜的作用为：_____、_____。
③精制饱和食盐水从图中_____位置补充，氢氧化钠溶液从图中_____位置流出。 (选填“a”、“b”、“c”或“d”)
20．I以下是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况。试判断，哪些违反了泡利不相容原理，哪些违反了洪特规则。
①②③④⑤
(1)违反泡利不相容原理的有___________
(2)违反洪特规则的有___________。
II含氧酸可表示为：（HO）mROn,酸的强度与酸中的非羟基氧原子数n有关，n越大，酸性越强。一般n=0弱酸，n=1中强酸，n=2强酸，n=3超强酸。据实验事实可知：硼酸（H3BO3）是弱酸，亚磷酸是中强酸（H3PO3）。
(3)写出两种酸的结构式：___________、___________。
(4)写出亚磷酸与过量的NaOH反应的方程式___________。
21．（1）比较酸性条件下得电子能力的相对强弱：HClO____Cl2（填“＞”、“＜”或“＝”），用一个离子方程式表示：____。
（2）NaCNO是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构，NaCNO的电子式是____。
（3）相同温度下，冰的密度比水小的主要原因是____。
22．回答下列问题：
(1)已知3种物质的沸点数据如下表：
物质 乙醇 二甲醚 四氯化碳
相对分子质量 46 46 154
沸点/℃ 78 -23 76.5
乙醇沸点比相对分子质量相同的二甲醚、相对分子质量是其三倍多的四氯化碳还要高的原因是_______。
(2)金属钠和金属锌分别和硫酸铜溶液作用，前者不能置换出铜，后者能，试解释原因_______。
试卷第页，共页
参考答案：
1．A
【解析】
【详解】
． 将水加热变为气态，氢键随着分子间距离越大而逐渐消失，但范德华力随着分子间的距离变大而变小不会消失，主要破坏水分子间的氢键，故A错误；
B． 氟化氢水溶液里，氟化氢分子之间、水分子之间、氟化氢分子中的氢原子和水分子中的氧原子之间、水分子中的氢原子和氟化氢分子中的氟原子之间都能形成氢键，所以该溶液中能形成4种氢键，故B正确；
C． 氨分子中有孤电子对，与水分子中的氢的空轨道形成氢键，依据NH3 H2ONH+OH-可知NH3 H2O的合理结构式为，故C正确；
D． 配合物中心金属原子或离子的d轨道分裂后，在光照下d电子从能级低的d轨道跃迁到能级较高的d轨道，产生d-d跃迁吸收光谱，d-d跃迁对应的光子频率在近紫外和可见光区，形成配位键的金属离子通常是过渡金属离子，许多金属配合物有鲜艳的颜色，故D正确；
故选A。
2．B
【解析】
【详解】
A．由结构式可知，咪唑分子中的大π键由2个N与3个C原子形成，6个电子形成，故表示为，A错误；
B．中非羟基氧原子最多，中As的正电性较高，中的As对电子的吸引力更强，使O-H更易断裂，电离出H+更容易，酸性最强，B正确；
C．1molTi与1molCl和5molH2O，形成6mol键，5molH2O内含有5×2=10mol键，共含有6+10=16mol，数目为，C错误；
D．碳酸盐分解，本质是阳离子结合碳酸根离子中氧离子使碳酸根离子分解为CO2，阳离子半径越小，其结合氧离子能力越强，分解温度越低，离子半径大小：Ca2+＜Sr2+，所以分解分解温度：，D错误；
故选：B。
3．D
【解析】
【详解】
A．N2H4的结构式为，含有极性共价键和非极性共价键，故A错误；
B．CO中中心原子C的价层电子对数为3+=0，空间构型为平面正三角形，故B错误；
C．同周期从左向右第一电离能增大趋势，但ⅡA＞ⅢA，ⅤA＞ⅥA，因此三种元素的第一电离能大小顺序是N＞O＞C，故C错误；
D．肼和乙烯均属于分子晶体，按照形成氢键的条件，肼分子间存在氢键，乙烯分子间不存在氢键，因此肼的沸点大于乙烯，故D正确；
答案为D。
4．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．SO3中心原子孤电子对数=、价层电子对数=3+0=3，故为sp2杂化、的空间构型为平面三角形，A正确；
B． 有毒，但二氧化硫可用于杀菌消毒，二氧化硫的还原性还可以起抗氧化的作用，比如葡萄糖酿酒过程中会添加适量的二氧化硫，其杀菌作用、能防止葡萄酒中的一些成分被氧化，B错误；
C． 将通入酸性溶液，溶液因转变为Mn2+而褪色，说明具有还原性，C错误；
D． 极易溶于水主要是因为分子与水分子间存在氢键，D错误；
答案选A。
5．C
【解析】
【分析】
X的一种核素可用于测定文物的年代，该核素为，因此X为C元素，Y单质可用作保护气，Y元素为原子序数大于C的短周期主族元素，因此Y为N元素，Z为所在周期中金属性最强的元素，同一周期从左至右元素的金属性逐渐减弱，Z元素的原子序数大于N且为短周期主族元素，因此Z为Na元素，W的单质为黄绿色气体，则W为Cl元素。
【详解】
由上述分析可知，X为C，Y为N，Z为Na，W为Cl。
A．原子核外电子层数越多，半径越大，若电子层数相同，则原子序数越大，半径越小，因此原子半径：Na>Cl>C>N，故A错误；
B．同周期元素的原子从左至右第一电离能有逐渐增大的趋势，同主族元素的原子第一电离能从上至下逐渐减小，因此Na原子的第一电离能最小，基态N原子核外电子排布中的2p轨道半充满，能量相对较低，较为稳定，相较于C原子更难失去电子，因此第一电离能：N>C>Cl>Na，故B错误；
C．C元素与H元素可形成多种烃类有机物，其氢化物中可能含有非极性键，如C2H6等，故C正确；
D．NH3分子间能够形成氢键，而HCl分子间无氢键，主要通过范德华力连接，使得NH3的沸点相较于HCl高，故D错误；
综上所述，说法正确的是C项，故答案为C。
6．C
【解析】
【详解】
A．N原子核外电子排布是1s22s22p3，2p轨道有3个能量等同的轨道，3个电子占据3个能量等同的轨道而且自旋方向相同，这种排布是原子的能量最低，因此氮原子2p能级半充满的稳定状态，失去电子消耗能量比相邻的O元素更高，因此氮原子的第一电离能大于氧原子，A正确；
B．HF、HCl是结构相似的物质，都是由分子通过分子间作用力构成的分子晶体，由于在HF分子之间存在氢键，增加了分子之间的吸引作用，导致HF的沸点比HCl的高些，即HCl沸点低于HF的沸点，B正确；
C．CO2分子在水中有一定溶解度是由于CO2能够与水反应产生H2CO3。从物质分子结构看，CO2是非极性分子，而H2O是极性分子，可见二者在分子结构上不相似，C错误；
D．石墨与金刚石都是共价晶体，原子之间以共价键结合，由于石墨的C-C键比金刚石的C-C键长更短，键能更大，断裂消耗的能量更多，因此石墨比金刚石更稳定，D正确；
故合理选项是C。
7．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．HCHO中C原子采用sp2杂化，为平面三角形，C-H与C-H键夹角理论上是120°，但由于有羰基氧的电子对排斥作用，甲醛(HCHO)的键角小于120°，甲醇分子中O原子和另一个甲醛分子中的H原子形成氢键，故分子之间存在氢键， A错误；
B．H2O分子中O原子上有2对孤电子对，中心原子的杂化方式为sp3，H2O的空间构型为V形，选项B正确；
C．配合物向生成更稳定的配合物转化，所以CN-和H2O与Zn2+的配位能力：CN-＜H2O，选项C正确；
D．配位键属于σ键，三键中含有1个σ键和2个π键，Zn2+与CN-生成的配离子[Zn(CN)4]2-中，σ键和π键的数目之比=(4+4)∶(4×2)=1∶1，选项D正确；
答案选A。
8．D
【解析】
【详解】
A．由图可知，乙醇挥发过程温度降低，因此乙醇挥发需吸收热量，A正确；
B．正丁醇、正丙醇、乙醇均存在氢键，三者不同的是范德华力，由图可知，相同时间内，挥发温度降低程度：正丁醇<正丙醇<乙醇，由此可知沸点：正丁醇>正丙醇>乙醇，范德华力：正丁醇>正丙醇>乙醇，B正确；
C．正丁烷和正丁醇分子间均存在范德华力，正丁烷分子间不存在氢键，正丁醇分子间存在氢键，对比正丁烷和正丁醇两条曲线，可以看出，氢键的存在使正丁醇温度下降得更慢，故氢键的存在不利于醇的挥发，C正确；
D．乙烷和乙醇分子间均存在范德华力，乙烷分子间不存在氢键，乙醇分子间存在氢键，因此乙烷挥发得比乙醇快，D项错误；
选D。
9．B
【解析】
略
10．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．能层数相同，原子半径越小，原子核吸引电子能力越强，故钠原子的第一电离能小于铝原子，A正确；
B．CO2中C原子是sp杂化，分子构型为直线形，CO2分子中O=C=O之间的夹角为180°，B正确；
C．Cl原子半径比H原子大，最外层电子数更多，与水分子间的作用力较大，常温下Cl2在水中溶解度高于H2，C错误；
D．HF分子间存在氢键，分子间作用力更强，沸点高于HCl，D正确；
故选C。
11．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．锗Ge位于周期表第四周期IVA族，简化电子排布式为[Ar]3d104s24p2，属于P区，故A错误；
B．乙醛(CH3CHO)分子中，单键碳原子的杂化类型为sp3，双键碳原子的杂化类型为sp2，故B正确；
C．Cu(OH)2不溶于强碱，不是两性氢氧化物，故C错误；
D．HF晶体沸点高于HCl，是因为HF分子间能形成氢键，故D错误；
选B。
12．C
【解析】
【详解】
A．NH3分子间能形成氢键，所以NH3比PH3容易液化，故不选A；
B．NH3熔点高于PH3，是因为NH3分子间能形成氢键，故不选B；
C．NH3中氮原子有孤电子对，所以能与Ag+以配位键结合，故选C；
D．NH3的成键电子对间排斥力较大，所以NH3键角比PH3的大，故不选D；
选C。
13．B
【解析】
【详解】
A．MgCl2晶体只存在离子键，故A错误；
B．CO2分子中碳原子最外层有4个电子，形成四对共用电子对，氧原子最外层6个电子形成2对共用电子，都达8电子的稳定结构，PCl3分中P原子中的最外层电子为5，形成3个共用电子对，Cl原子中的最外层电子为7，形成1个共用电子对，所以每个原子的最外层都具有8电子稳定结构，故B正确；
C．SiO2属于原子晶体，熔化时破坏共价键，原子晶体无分子存在，所以不存在破坏分子间作用力，故C错误；
D．水的稳定性与共价键有关，氢键决定物理性质，与稳定性无关，由于非金属性：O>S，则H2O分子更稳定，故D错误；
故选：B。
14．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．元素的非金属性越强，其相应的简单氢化物的稳定性就越强。元素的非金属性：N＞C，所以热稳定性：NH3＞CH4，A不符合题意；
B．H2O、H2S都是由分子构成的物质，H2O分子之间除存在分子间作用力外，还存在氢键，增加了分子间的吸引作用，导致其沸点比只有分子间作用力的H2S高，这与元素的非金属性强弱无关，B不符合题意；
C．H2SO3、HClO都不是S、Cl元素的最高价的含氧酸，因此不能根据元素周期律，用于比较S、Cl元素的非金属性强弱，C不符合题意；
D．元素的非金属性越强，其与H元素形成的共价键的极性就越强。由于元素的非金属性：F＞O，所以共价键的极性：F—H＞O—H，D符合题意；
故合理选项是D。
15．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．水稳定是因为水分子中的氢氧共价键稳定，与氢键无关，故A错误；
B．HF分子间存在氢键，HF分子内没有氢键，故B错误；
C．卤素单质的熔、沸点与分子间作用力有关，相对分子质量越大，分子间作用力越大，所以卤素单质从上到下熔、沸点升高，是因为它们的组成结构相似，从上到下其摩尔质量增大，分子间的范德华力增大，故C正确；
D．氨气与水分子之间能形成氢键，使氨气溶解度增大，所以氨气极易溶于水，与氢键有关系，故D错误；
答案选C。
16．D
【解析】
【详解】
A．水分子的稳定性好，是由水分子内氢氧共价键的键能决定的，与分子间形成的氢键无关，A错误；
B．分子间不存在共价键，应该是通过氢键形成空间网状结构，B错误；
C．分子间不存在共价键应该是氢键个数减少，C错误；
D．当温度达到一定数值时，“准液体”中的水分子与下层冰连接的氢键被破坏，使一部分水分子能够自由流动，从而产生“流动性的水分子”，造成冰面变滑，D正确；
故选D。
17．(1)413
(2) CH3OH(l)+O2(g)= CO2(g) +2H2O(l) =-725.76 kJ·mol-1 CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+
(3)甲硫醇不能形成分子间氢键，水和甲醇均能形成分子间氢键，且水形成的分子间氢键比甲醇的多
【解析】
(1)
根据盖斯定律可知，反应②-③可得到反应①，所以反应①对应的=2-3=-58 kJ mol-1-（+41 kJ mol-1）=-99 kJ mol-1。又=反应物的总键能-生成物的总键能，所以-99 kJ mol-1=1076 kJ mol-1+2436 kJ mol-1-3x kJ mol-1-343 kJ mol-1-465 kJ mol-1，解得x=413 kJ mol-1；
(2)
25℃、101 kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ，则1mol甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热为22.68 kJ32 =725.76 kJ，故表示甲醇摩尔燃烧焓的热化学方程式为CH3OH(l)+O2(g)= CO2(g) +2H2O(l) =-725.76 kJ·mol-1；根据图示装置可知，氢离子移向右侧电极，所以右侧电极为原电池的正极，c口通入氧气，左侧电极为原电池的负极，则b口通入甲醇，其电子式为：；a口溢出二氧化碳气体，负极电极反应式为：CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+，故答案为：CH3OH(l)+O2(g)= CO2(g) +2H2O(l) =-725.76 kJ·mol-1； ；CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+；
(3)
甲硫醇不能形成分子间氢键，水和甲醇均能形成分子间氢键，且水形成的分子间氢键比甲醇的多，所以导致甲醇的沸点(64.7℃)介于水(100℃)和甲硫醇(CH3SH，7.6℃)之间。
18． A 3d64s2 铁的+3价离子3d能级半满，更稳定，不易失去电子 铝 1:1 平面三角形 sp3 ＞ 氨气与水分子间形成氢键
【解析】
【详解】
(1)原子的电子排布遵循能量最低原理，故氮原子的轨道表示式表示的状态中，能量最低的是A；
(2)基态铁原子价层电子的电子排布式为3d64s2；通常情况下，铁的+2价化合物没有+3价化合物稳定，铁离子的价层电子的电子排布式为3d5，较稳定，不易失去电子；故答案为：铁的+3价离子3d能级半满，更稳定，不易失去电子；
(3)根据表格信息可知，该元素的3级-4级电离能变化幅度最大，故该元素最外层有3个电子，第4个电子不易失去，故该元素是铝；
(4)C、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序为：；HCN分子中C和N原子满足8电子稳定结构，则HCN的结构式为，该分子中σ键和π键的个数比1:1为；根据计算可知：，的空间结构为平面三角形；
(5) 根据计算可知：，H3O+的中心原子O采用sp3杂化；比较H3O+中含一对孤对电子，H2O中含两对孤对电子，故H3O+中H—O—H键角大于H2O中H—O—H键角；故答案为：sp3；＞；
(6)NH3在水中极易溶解，其原因是氨气与水分子间形成氢键。
19． 2H2O+2Cl﹣Cl2↑+2OH﹣+H2↑ 能得到纯度更高的氢氧化钠溶液 避免Cl2与H2反应 a d
【解析】
【详解】
【详解】
(1)氢键是氧原子和氢原子间形成的分子间作用力，每个水分子形成四个氢键，画出与图1中H2O分子直接相连的所有氢键 (O﹣H…O)如图所示，；
(2)不同温度 (T)下气态、液态水平衡共存[H2O (l)═H2O (g)]时的压强 (p)，从20℃开始经过100℃的p随T变化关系 (20℃时的平衡压强用p1表示)是随温度升高压强增大，据此画出变化图象：；
(3) ①电解饱和食盐水时，阳极上氯离子放电生成氯气，钠离子通过离子交换膜进入阴极室，则c为稀NaCl溶液，a为饱和食盐水，阴极上水得电子生成氢气同时还生成OH﹣，钠离子进入后的NaOH，所以d为浓NaOH溶液，为增加电解质溶液导电性进入的b为稀NaOH溶液；①电解饱和食盐水时，阳极上氯离子放电生成氯气、阴极上水得电子生成氢气和OH﹣，电池反应式为2H2O+2Cl﹣Cl2↑+2OH﹣+H2↑；
②离子交换膜只能钠离子通过，其它离子不能通过；且生成的氯气和氢气不混合，则交换膜的作用是能得到纯度更高的氢氧化钠溶液、避免Cl2与H2反应；
③通过以上分析知，精制饱和食盐水为a口补充；在阴极附近得到NaOH，所以饱和食盐水从a口补充、NaOH溶液从d口流出，
故答案为：a；d。
20． ③ ②④ H3PO3+2NaOH=Na2HPO3+2H2O
【解析】
【详解】
(1)在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，且自旋方向相反，称为泡利不相容原理，故违反泡利不相容原理的有③。
(2)当电子排在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同，称为洪特规则，故违反洪特规则的有②④。
II含氧酸可表示为：（HO）mROn,酸的强度与酸中的非羟基氧原子数n有关，n越大，酸性越强。一般n=0弱酸，n=1中强酸，n=2强酸，n=3超强酸。据实验事实可知：硼酸（H3BO3）是弱酸，亚磷酸是中强酸（H3PO3）
(3)硼酸（H3BO3）是弱酸，其中酸中的非羟基氧原子数为0，故其结构式为；亚磷酸是中强酸（H3PO3），其中酸中的非羟基氧原子数为1，其结构式为。
(4)亚磷酸与过量的NaOH反应生成亚磷酸氢钠和水，其方程式H3PO3+2NaOH=Na2HPO3+2H2O。
21． > HClO+H++Cl-=Cl2+H2O 或 冰中氢键的数目比液态水中要多，导致冰里面存在较大的空隙
【解析】
【分析】
（1）得电子能力越强氧化性越强，氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，据此分析解答；
（2）根据原子最外层电子数及8电子稳定结构分析共价键的形成并用电子式表示；
（3）冰中水分子排列有序，分子间更容易形成氢键。
【详解】
（1）得电子能力越强氧化性越强，酸性条件下，HClO氧化性强于Cl2，则得电子能力HClO氧化性强于Cl2；氧化还原反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，则HClO+H++Cl-=Cl2+H2O，故答案为：>；HClO+H++Cl-=Cl2+H2O；
（2）NaCNO是离子化合物，阴离子是CNO-，根据8电子的稳定结构，则O原子与C原子共用一对电子，C原子与N原子共用三对电子，其电子式为：；也可以是O原子与C原子共用两对电子，C原子与N原子共用两对电子，其电子式为：；故答案为：或；
（3）冰中水分子排列有序，分子间更容易形成氢键，所以冰晶体中水分子间形成的氢键比液态水中形成的氢键多，分子间的距离更大，所以相同温度下冰的密度比水小，故答案为：冰中氢键的数目比液态水中要多，导致冰里面存在较大的空隙。
22．(1)三种物质都是有机分子，分子间有范德华力，但乙醇分子间还有氢键，所以沸点更高
(2)在溶液中以水合离子形式存在，金属钠还原性强，优先还原水电离的，而锌和水不反应
【解析】
(1)
三种物质都是有机分子，分子间有范德华力，但乙醇分子间还有氢键，乙醇沸点比相对分子质量相同的二甲醚、相对分子质量是其三倍多的四氯化碳还要高；
(2)
在溶液中以水合离子形式存在，金属钠还原性强，优先还原水电离的，而锌和水不反应，所以金属Na不能置换出硫酸铜溶液中的铜，而锌能置换出硫酸铜溶液中的铜。