专4.1分子的空间结构内容 同步练习2021-2022学年高中化学下学期苏教版（2020）选择性必修2（word版 含解析）
文档属性
| 名称 | 专4.1分子的空间结构内容 同步练习2021-2022学年高中化学下学期苏教版（2020）选择性必修2（word版 含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 807.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-05-06 13:53:22 | ||
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文档简介
专4.1分子的空间结构同步练习 2021-2022学年高中化学下学期苏教版（2020）选择性必修2
一、选择题（共18题）
1．下列主族元素氢化物的沸点依次升高的是
A．第IVA族 B．第VA族 C．第VIA族 D．第VIIA族
2．下列说法正确的是
A．含有阴离子的晶体一定含有阳离子
B．H2O的热稳定性比H2S强，是由于H2O的分子间存在氢键
C．HF溶于水时只破坏了分子间作用力
D．NaHSO4属于离子晶体，熔融时破坏离子键和共价键
3．下列各组分子中所有原子都处于同一平面的是
A．、、 B．、、
C．甲醛()、、苯() D．、、
4．下列说法正确的是
A．基态Mn原子的价电子排布图为
B．沸点：CO＜N2
C．键角：NH3＜H2O
D．S8中S原子的杂化方式为sp3
5．下列过程中化学键未被破坏的是
A．碘晶体升华 B．Br2与H2生成HBr
C．HCl气体溶于水 D．NaCl固体溶于水
6．利用超分子可分离和。将、混合物，加入一种空腔大小适配的“杯酚”中进行分离的流程，如图所示。下列说法不正确的是
A．杯酚分子与可以形成分子间氢键
B．和互为同素异形体
C．图中杯酚分子与可能是借助分子间作用力形成超分子
D．利用杯酚分离和说明人类已经能够从分子层面进行物质的分离和提纯
7．中心原子采取sp2杂化的是 ( )
A．NH3 B．BCl3 C．PCl3 D．H2O
8．某药物合成中间体的结构简式如下图所示。下列有关叙述正确的是
A．该有机物分子式为 C11H10O5
B．该有机物能发生氧化反应、消去反应
C．该有机物在一定条件下与足量 H2 反应后的产物中有 6 个手性碳原子
D．该有机物在一定条件下与 NaOH 溶液完全反应时，最多能消耗 3molNaOH
9．工业上用氨催化氧化生产硝酸，在一定条件下发生反应的方程式为4NH3+5O2=4NO+6H2O。生产硝酸的尾气中主要含有NO、NO2等大气污染物，可将其转化成N2、NO、NO等而除去。下列有关NO、NO和NH3的说法正确的是
A．NO的键角大于NH3的键角
B．NO的VSEPR模型名称为四面体形
C．NH3中N原子的杂化轨道类型为sp2
D．NH3是由极性键构成的非极性分子
10．意大利罗马大学的Fulvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的N4气体分子。N4分子结构如图所示，下列有关N4的说法不正确的是
A．N原子采取杂化
B．分子中只含有非极性键
C．分子含有的键数为
D． N4沸点比(白磷)高
11．下列说法中错误的是
A．从CH4、NH、SO为正四面体结构，可推测PH、PO也为正四面体结构
B．CHCl=CH2分子中，C—Cl键采用成键轨道是sp2—p
C．某原子3d能级中电子排布图违反了洪特规则
D．某气态团簇分子结构如图所示，该气态团簇分子的分子式为EF或FE
12．六氟化硫在高电压下仍有良好的绝缘性，性质稳定，分子结构如图所示。下列有关六氟化硫的推测正确的是
A．六氟化硫分子中各原子均为8电子稳定结构
B．六氟化硫易溶于水
C．六氟化硫分子中含极性键、非极性键
D．六氟化硫分子中6个S-F键键长、键能都相等
13．下列说法正确的是（ ）
A．所有的原子轨道都具有一定的伸展方向，因此所有的共价键都具有方向性
B．某原子跟其他原子形成共价键时，其共价键数一定等于该元素原子的价电子数
C．基态C原子有两个未成对电子，所以最多只能形成2个共价键
D．1个N原子最多只能与3个H原子结合形成NH3分子，是由共价键的饱和性决定的
14．中科院董绍俊课题组将二氧化锰和生物质置于一个由滤纸制成的折纸通道内，形成电池如图，该电池可将可乐(pH=2.5)中的葡萄糖作为燃料获得能量。下列说法正确的是
A．b极为负极
B．每消耗0.01 mol葡萄糖，外电路中转移0.02 mol电子
C．可以在实验室中用葡萄糖加浓硫酸的方式制备葡萄糖内酯
D．葡萄糖与氢气加成后的产物手性碳原子比葡萄糖的少
15．[H2F]+[ SbF6]- (氟锑酸)是一种超强酸，是HF与SbF5反应的产物。下列说法错误的是
A．Sb 的价电子排布式为5s25p3
B．[H2F]+中 F原子的杂化方式是sp
C．[SbF6]- 的空间构型为正八面体形
D．[SbF6]-中含有配位键
16．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．通式为CnH2n(n≥3)的环烷烃和链状单烯烃的混合物14g，其中含有的C—H共价键数为2NA，共用电子对数为3NA
B．0.1molNa2O2固体中阴、阳离子总数为0.4NA
C．5.6gFe与足量的S粉共热完全反应，转移的电子数为0.3NA
D．1L0.1mol·L-1NaHCO3溶液中含HCO的数目为0.1NA
17．下图为N2分子在催化剂作用下发生一系列转化的示意图，下列叙述正确的是( )
A．若N≡N键能是a kJ·mol-1,H—H键能是b kJ·mol-1,H—N键能是c kJ·mol-1,则每生成2 mol NH3,放出(6c-a-3b)kJ热量
B．NH3分子和H2O分子的中心原子杂化类型不同
C．催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂
D．在催化剂b作用下发生转化得到的两种生成物，均为直线形分子
18．下列说法正确的是
A．非极性键不仅存在单质中，也存在化合物中
B．阴、阳离子间通过静电引力所形成的化学键是离子键
C．CO2、NO2均为共价化合物，CaO、AlCl3、Na2O2均为离子化合物
D．HBr比HCl的热稳定性差，说明HBr的分子间作用力比HCl弱
二、综合题（共5题）
19．现有A、B、C、D、E、F原子序数依次增大的六种元素，它们位于元素周期表的前四周期．B元素含有3个能级，且每个能级所含的电子数相同；D的原子核外有8个运动状态不同的电子；E元素与F元素处于同一周期相邻的族，它们的原子序数相差3，且E元素的基态原子有4个未成对电子．请回答下列问题：
⑴请写出：D基态原子的价层电子排图： ______ ；F 基态原子的外围电子排布式： ______ ．
⑵下列说法错误的是 ______ ．
A．二氧化硅的相对分子质量比二氧化碳大，所以沸点：SiO2 > CO2
B．电负性顺序：B < C < D
C．N2与CO为等电子体，结构相似
D．稳定性：H2O > H2S，水分子更稳定的原因是水分子间存在氢键
⑶F离子是人体内多种酶的辅因子，人工模拟酶是当前研究的热点，向F的硫酸盐溶液中通入过量的C与A形成的气体X可生成(F(X)4)2+，该离子的结构式为 ______ 用元素符号表示．
⑷某化合物与F(I)(Ⅰ表示化合价为+1)结合形成图所示的离子，该离子中碳原子的杂化方式有 ______ ．
⑸B单质的一种同素异形体的晶胞如图2所示，则一个晶胞中所含B原子数为 ______ ．
⑹D与F形成离子个数比为1：1的化合物，晶胞与NaCl类似，设D离子的半径为a pm，F离子的半径b pm，求该晶胞的空间利用率 ______ ．
20．镍是一种用途广泛的金属，常用于电镀工业和制造电池。镍易形成Ni(CO)4、[Ni(NH3)6]SO4等配合物。
(1)Ni2+的核外电子排布式为_______。
(2)Ni2+可用丁二酮肟检验。丁二酮肟的结构如图所示，其分子中碳原子轨道的杂化类型为_______。
(3)与CO互为等电子体的阴离子的化学式为_______。
(4)1mol [Ni(NH3)6]SO4中σ键的数目为_______。氨的沸点高于膦(PH3)，原因是_______。
(5)镧镍合金是较好的储氢材料。储氢后所得晶体的化学式为LaNi5H6，晶胞结构如图所示，X、Y、Z表示储氢后的三种微粒，则图中Z表示的微粒为_______(填化学式)。
21．根据物质结构相关知识，回答下列问题：
（1）在第三周期的元素中，第一电离能介于Mg与Cl之间的有__________种。
（2）碳元素与氮元素形成的某种晶体的晶胞如图所示，其中8个C原子位于立方体的顶点，4个C原子位于立方体的面心,4个N原子在立方体内。
①已知该晶体硬度超过金刚石，其原因是_________________。
②晶胞中C原子的杂化方式为___________。
③知该晶胞参数为a nm，阿伏加德罗常数用NA表示，则该晶体的密度为________g·cm-3
（3）大π键可表示为，其中m代表参与形成的大π键原子数，n表示大π键的电子数，如的大π键可表示为，则CO32-中的大π键可表示为_________________。
（4）金属铬是一种极硬、耐腐蚀的银白色金属，其化合物种类繁多，如：Cr2(SO4)3、K2Cr2O7以及配离子[Cr(H2O)3(NH3)3]3+等。
①基态铬原子的价电子排布式为________________。
②配离子[Cr(H2O)3(NH3)3]3+的结构可能有_________种。
（5）AlP因杀虫效率高、廉价易得而被广泛应用。已知AIP的熔点为2000℃，其晶胞结构如下图所示。
①C点的原子坐标为_______________。
②AlP的晶胞中，Al原子位于P原子形成的正四面体空隙中，此空隙的填充率为_____。
22．氮(N)、磷(P)、砷(As)等都是ⅤA族的元素，该族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。回答下列问题：
(1)化合物N2H4的电子式为___________________。
(2)As原子的核外电子排布式为_______________________。
(3)P和S是同一周期的两种元素，P的第一电离能比S大，原因是_______________。
(4)NH4+中H-N-H的健角比NH3中H-N-H的键角大，原因是_________________。
(5)Na3AsO4中含有的化学键类型包括________；AsO43-空间构型为________，As4O6的分子结构如图所示，则在该化合物中As的杂化方式是________________。
(6)白磷(P4)的晶体属于分子晶体，其晶胞结构如图(小圆圈表示白磷分子)。已知晶胞的边长为acm，阿伏加德罗常数为NAmol-1，则该晶胞中含有的P原子的个数为_________，该晶体的密度为_______g·cm-3(用含NA、a的式子表示)。
23．回答下列问题
(1)已知有关氨、磷的单键和三键的键能(kJ mol-1)如表：
N—N N≡N P—P P≡P
193 946 197 489
从能量角度看，氮以N2、而白磷以P4(结构式可表示为)形式存在的原因是___________。
(2)已知KH2PO4是次磷酸的正盐，H3PO2的结构式为___________，其中P采取___________杂化方式。
(3)与PO电子总数相同的等电子体的分子式为___________。
(4)磷酸通过分子间脱水缩合形成多磷酸，如：
如果有n个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸，则相应的酸根可写为___________。
参考答案：
1．A
【解析】
分子间氢键使物质的熔沸点反常的升高，主要是N、O、F与H核间形成氢键，如、HF、沸点反常升高，故没有反常的是第IVA，综上所述A符合题意，故选A；
答案选A。
2．A
【解析】
A．含有阴离子的晶体一定是离子晶体，一定含有阳离子，故A正确；
B．H2O的热稳定性比H2S强，是由于H-O键的键能比H-S的键能大，故B错误；
C．HF分子中含有分子间作用力和氢键，故HF溶于水时破坏了分子间作用力和氢键，故C错误；
D．NaHSO4属于离子晶体，熔融时的电离方程式为NaHSO4=Na++HSO，熔融时只破坏离子键，故D错误；
故选A。
3．C
【解析】
分子中所有原子都处于同一平面说明该分子是平面结构，根据分子的空间构型判断，部分分子可以采用价电子互斥理论确定其空间构型。
A．是正四面体结构，所以甲烷中所有原子不可能处于同一平面，故A错误；
B．为三角锥型结构，所以NH3中所有原子不可能处于同一平面，故B错误；
C．甲醛()和苯()是平面型结构，是直线型结构，这几种分子的所有原子都在同一平面上，故C正确；
D．是正四面体结构，是三角锥型结构，所以、中所有原子不可能处于同一平面，故D错误；
答案选C。
4．D
【解析】
A．4s能级能量低于3d，所以基态Mn原子的价电子排布式为：3d54s2，价电子排布图为，A错误；
B．二者相对分子质量虽然相同，但CO为极性分子，N2为非极性分子，所以CO的沸点更高，B错误；
C．NH3和H2O分子的中心原子均为sp3杂化，但N原子只有一对孤电子对，而O原子有两对孤电子对，孤电子对和成键电子对之间有较强的排斥作用，所以NH3分子中键角更大，C错误；
D．S8的分子结构为，每个S原子形成2个σ键，还有2对孤电子对，价层电子对数为4，采取sp3杂化，D正确；
综上所述答案为D。
5．A
【解析】
A．碘晶体升华，只是状态的变化，化学键未被破坏，故A选；
B．Br2与H2生成HBr，有共价键断裂和生成，故B不选；
C．HCl气体溶于水，发生电离生成氢离子和氯离子，H-Cl共价键被破坏，故C不选；
D．NaCl固体溶于水，离子键被破坏，故D不选；
答案选A。
6．A
【解析】
A．杯酚中的羟基之间形成氢建,而杯酚与有形成氢键，故A错误；
B．和是由石碳元素组成的不同单质，所以互为同素异形体，故B正确；
C．两分子形成一体之间作用力为分子间作用力，故C正确；
D．利用杯酚分离和可以说人类能够从分子层面上进分离，提纯，因为和
单体为分子，所以D正确；
故选A。
7．B
【解析】
A．氨气中氮原子的价层电子对数为3+=4，N原子采取sp3杂化，A不符合题意；
B．三氯化硼中硼原子的价层电子对数为3+=3，B原子采取sp2杂化，B符合题意；
C．三氯化磷中磷原子的价层电子对数为3+=4，P原子采取sp3杂化，C不符合题意；
D．水分子中氧原子的价层电子对数为2+=4，O原子采取sp3杂化，D不符合题意；
答案选B。
8．C
【解析】
由结构可知分子式，连接4个不同基团的C为手性碳原子，分子中含酚-OH、-COOC-、碳碳双键、羰基，结合酚、酯、烯烃及酮的性质来解答。
A．由结构可知分子式为C11H8O5，故A错误；
B．该分子含有羟基，可以发生加成反应，并且与羟基相连的C原子上都没有H原子，不能发生消去反应，故B错误；
C．与足量H2反应后的产物不含苯环、双键，环上5个C为手性碳，且与 OH和甲基相连的C为手性碳，共有6个手性碳原子，故C正确；
D．2个酚 OH、1个 COOC 及水解生成的酚 OH均与NaOH反应，则1mol该有机物最多能消耗4molNaOH，故D错误；
故选C。
9．A
【解析】
A．NO 中N原子有3个价电子对，有1个孤电子对，NH3 中N原子有4个价电子对，有1个孤电子对，所以NO的键角大于NH3的键角，故A正确；
B．NO中N原子有3个价电子对，VSEPR模型名称为平面三角形，故B错误；
C．NH3中N原子有4个价电子对，N原子的杂化轨道类型为sp3，故C错误；
D．NH3为三角锥形分子，正负电荷的重心不重合，NH3是由极性键构成的极性分子，故D错误；
选A。
10．D
【解析】
A．N4中每个N原子通过3个N-N构成的正四面体结构，N原子采取杂化，故A正确；
B．非金属元素原子间形成共价键，所以N4分子中只含有非极性键，故B正确；
C．由题中N4分子结构可知，一个分子中含有6个N-N键、均为键，所以1 mol N4分子所含键数为6NA，故C正确；
D．N4和P4都是分子晶体，并且结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高，所以白磷的沸点高，故D错误。
答案选D。
11．D
【解析】
A．PH、PO中都形成4个σ键，且孤电子对数分别为0，则应为正四面体结构，故A正确；
B．在平面形分子CHCl=CH2中，每个C原子含有3个σ键和1个π键，所以价层电子对个数是3，采用sp2杂化，Cl原子中未成对电子为3p电子，C—Cl键采用成键轨道是sp2—p，故B正确；
C．某原子3d能级中电子排布图违反了洪特规则，正确排布为：，故C正确；
D．团簇分子中含有4个E、4个F原子，分子式应为E4F4或F4E4，故D错误；
故选：D。
12．D
【解析】
A．S原子最外层有6个电子，F原子最外层有7个电子，S与6个F原子形成6个共价键，使SF6分子中F原子为8电子稳定结构，而S原子最外层为12个电子，不是8电子稳定结构，A错误；
B．SF6分子高度对称，属于非极性分子，而H2O分子是极性分子，根据相似相溶原理可知：由非极性分子构成的物质易溶于由非极性分子构成的物质中，由极性分子构成的物质中易溶于由极性分子构成的物质中，因此六氟化硫难溶于水，B错误；
C．同种元素的原子形成的共价键是非极性键，不同种元素的原子形成的共价键是极性键。在六氟化硫分子中含有的化学键是S-F键都是极性键，不存在非极性键，C错误；
D．六氟化硫分子中含有的6个S-F键都是σ键，物质为正八面体结构，因此S-F键的键长、键能都相等，D正确；
故合理选项是D。
13．D
【解析】
A．s电子在形成共价键时，没有方向性，则不能所有的共价键都具有方向性，如p-p电子重叠需具有方向性，选项A错误；
B．某原子跟其他原子形成共价键时，其共价键数不一定等于该元素原子的价电子数，例如水中氧原子形成2个H－O键，但氧原子的价电子是6个，选项B错误；
C．基态C原子有两个未成对电子，但可杂化形成4个等同的sp3杂化轨道，可形成4个共价键，选项C错误；
D．N最外层有5个电子，未成对电子数为3，则1个N原子最多只能与3个H原子结合形成NH3分子，是由共价键的饱和性决定的，选项D正确；
答案选D。
14．B
【解析】
由图可知，电极a为负极，酸性条件下，葡萄糖在负极失去电子发生氧化反应生成葡萄糖内酯，电极反应式为C6H12O6—2e-= C6H10O6+2H+，电极b为正极，二氧化锰在正极得到电子发生还原反应。
A．由分析可知，电极b为正极，故A错误；
B．由分析可知，每消耗0.01 mol葡萄糖，外电路中转移0.02 mol电子，故B正确；
C．葡萄糖分子中被不含有羧基，不可能在浓硫酸作用下发生酯化反应生成葡萄糖内酯，故C错误；
D．手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，葡萄糖分子中含有如下图所示的4个手性碳原子：，葡萄糖与氢气加成后的产物中也含有如下图所示的4个手性碳原子：，故D错误；
故选B。
15．B
【解析】
A．Sb位于第五周期第VA族，价电子排布式为5s25p3，故A正确；
B．[H2F]+与H2O互为等电子体，结构相似，F原子的杂化方式是sp3，故B错误；
C．[SbF6]-中Sb形成6个键，孤电子对数为，采取sp3d2杂化，空间构型为正八面体形，故C正确；
D．根据C分析可知[SbF6]-采取sp3d2杂化，空间构型为正八面体形，[SbF6]-中含有五个共价键和一个配位键，故D正确；
故答案为B。
16．A
【解析】
A．通式为的环烷烃和链状单烯烃的最简式为，混合物14g，物质的量相当于含CH2，在1个CH2原子团中含2个C—H共价键，有2个共用电子对，还有2个单电子，单电子在形成化合物时，分别与别的原子成键，相当于一个单电子是半个共用电子对，所以在1个CH2原子团中相当于含3对共用电子，A正确；
B．固体中含有的离子为和，所以0.1mol固体中阴、阳离子总数为，B错误；
C．5.6gFe与足量的S粉共热完全反应，生成FeS，5.6gFe物质的量，转移的电子数为，C错误；
D．由于HCO部分水解，数目减少，1L溶液中含HCO的数目小于，D错误；
故选：A。
17．A
【解析】
A．反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，则根据键能数据可知，该反应的反应热△H＝akJ/mol＋3bkJ/mol－2×3ckJ/mol，则每生成2 mol NH3，放出(6c-a-3b)kJ热量，选项A正确；
B．水分子中价电子数=2+（6-2×1）=4，水分子中含有2个孤电子对，所以氧原子采取sp3 杂化，氨气中价层电子对个数=3+（5-3×1）=4且含有1个孤电子对，所以N原子采用sp3杂化，杂化方式相同， 选项B错误；
C．催化剂a表面是氢气氮气反应生成氨气，催化剂a表面发生了非极性键（氢氢键和氮氮键）的断裂，催化剂b表面发生了非极性共价键（氧氧双键）的断裂，选项C错误；
D．在催化剂b作用下发生转化得到的两种生成物H2O和NO，NO为直线形分子，H2O为V形分子，选项D错误；
答案选A。
18．A
【解析】
A．同种非金属原子间形成非极性键，化合物中也可能含有非极性键，如过氧化氢中含有O-O非极性键，选项A正确；
B．阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键是离子键，静电作用包含吸引力和排斥力，选项B错误；
C．CO2、NO2、AlCl3均为共价化合物，CaO、Na2O2均为离子化合物，选项C错误；
D．物质的稳定性是化学性质，是由共价键的强弱决定的，元素的非金属性：Br＜Cl，所以HBr比HCl的热稳定性差，这与分子间作用力大小无关，选项D错误；
答案选A。
19． 3d104s1 AD sp2、sp3 8
【解析】
A、B、C、D、E、F原子序数依次增大的六种元素，它们位于元素周期表的前四周期．B元素含有3个能级，且每个能级所含的电子数相同，原子核外电子排布为1s22s22p2，则B为C元素；D的原子核外有8个运动状态不同的电子，则D为O元素；C原子序数介于碳、氧之间，则C为N元素；E元素与F元素处于同一周期相邻的族，它们的原子序数相差3，应处于Ⅷ族及相邻的族，E元素的基态原子有4个未成对电子，外围电子排布为3d64s2，则E为Fe，故F为Cu，⑶中C与A形成的气体X，则A为H元素，X为NH3。
⑴D为O元素，基态原子的价层电子排布图：；F为Cu元素，基态原子的外围电子排布式为：3d104s1；故答案为：；3d104s1。
⑵A选项，沸点：SiO2 > CO2，是由于二氧化硅属于原子晶体，二氧化碳形成分子晶体，故A错误；B选项，同周期随原子序数增大电负性增大，故电负性顺序：C < N < O，故B正确；C选项，N2与CO分子都含有2个原子、价电子总数都是10，二者为等电子体，结构相似，故C正确；D选项，稳定性：H2O > H2S，是因为非金属性O > S，与分子之间存在氢键无关，故D错误；综上所述，答案为：AD。
⑶C与A形成的气体X，则A为H元素，X为NH3，F的硫酸盐为CuSO4，向CuSO4溶液中通入过量的NH3可生成[Cu(NH3)4]2+，该离子的结构式为：，故答案为：。
⑷杂环上的碳原子含有3个δ键，没有孤对电子，采用sp2杂化，亚甲基上碳原子含有4个共价单键，采用sp3杂化，故答案为：sp2、sp3。
⑸由B单质的一种同素异形体的晶胞结构可知，B原子有4个位于晶胞内部，其余B原子位于定点、面心，则一个晶胞中所含B原子数为，故答案为：8。
⑹O与Cu形成离子个数比为1：1的化合物为CuO，晶胞与NaCl类似，其晶胞结构为，晶胞中铜离子数目阳离子数目，O2-离子的半径为apm，Cu2+离子的半径bpm，则晶胞中原子总体积，晶胞棱长，故晶胞体积，故该晶胞的空间利用率，故答案为：。
20． [Ar]3d8或1s22s22p63s23p63d8 sp3、sp2 CN-、C 28NA或28×6.02×1023 二者均为分子化合物，而氨分子间存在氢键 H2
【解析】
(1)Ni为28号元素，其基态原子核外电子排布式为[Ar]3d84s2，当失去最外层2个电子后得到Ni2+，因此Ni2+的核外电子排布式为[Ar]3d8或1s22s22p63s23p63d8；
(2) 中碳原子与4个单键相连时，碳原子为sp3杂化，碳原子相连价键中含有双键时，碳原子为sp2杂化，故答案为：sp3、sp2；
(3)CO分子中原子数为2，价电子总数为4+6=10，因此与CO互为等电子体的阴离子有CN-、C；
(4)[Ni(NH3)6]SO4的结构式为，其中每个化学键中都有且只有1个σ键，所以1mol [Ni(NH3)6]SO4中σ键的数目为28NA；氨和膦二者均为分子化合物，氨分子间存在氢键，而PH3分子间只有分子间作用力，所以氨的沸点高于膦(PH3)，故答案为：28NA或28×6.02×1023；二者均为分子化合物，而氨分子间存在氢键；
(5)由图可知，1个晶胞中含有X数目为8×=1，Y的数目为1+8×=5，Z的数目为8×+2×=3，X、Y、Z微粒数目之比为1：5：3，晶体的化学式为LaNi5(H2)3，因此图中Z表示的微粒为H2。
21． 3 该晶体为原子晶体，由于氮原子半径比碳原子半径小，C—N键长比C—C键长短，C—N的键能更大，故其硬度更高 sp3 3d54s1 2 (，，) 50%
【解析】
(1)在第三周期的元素中，第一电离能介于Mg与Cl之间的有Si、P、S；
(2) ①该晶体为原子晶体，晶体中N原子半径小于C原子，半径越小共价键键能越大，则硬度越大；
②一个碳原子周围最近且距离相等的N原子有4个，则晶胞中C原子的杂化方式为sp3；
③晶胞中：C=8×+4×=3，N=4，ρ=；
(3)中心C原子孤电子对=（4+2-2×3）=0，为sp2杂化，则C、O原子各提供1个π键的电子数，离子带2单位负电荷，共6个π键的电子数；
(4) ①基态铬原子的价电子为最外层及3d能级的电子；
②配离子[Cr(H2O)3(NH3)3]3+的结构为八面双锥形，3个水在同一个三角形中和不在同一三角形中2种；
(5) ①C点的原子与上平面面心的小球相连，且与顶点组成等边三角形，故在x、y平面的投影为（，），同理可得在z轴的投影为；
②一个晶胞中可以切割成8个小立方体，共填充4个立方体；
(1)在第三周期的元素中，第一电离能介于Mg与Cl之间的有Si、P、S，3种；
(2) ①该晶体为原子晶体，晶体中N原子半径小于C原子，半径越小共价键键能越大，则硬度越大，答案为：该晶体为原子晶体，由于氮原子半径比碳原子半径小，C—N键长比C—C键长短，C—N的键能更大，故其硬度更高；
②一个碳原子周围最近且距离相等的N原子有4个，则晶胞中C原子的杂化方式为sp3；
③晶胞中：C=8×+4×=3，N=4，ρ==；
(3)中心C原子孤电子对=（4+2-2×3）=0，为sp2杂化，则C、O原子各提供1个π键的电子数，离子带2单位负电荷，共6个π键的电子数，答案为：；
(4) ①基态铬原子的价电子为最外层及3d能级的电子，其排布式为3d54s1；
②配离子[Cr(H2O)3(NH3)3]3+的结构为八面双锥形，3个水在同一个三角形中和不在同一三角形中2种；
(5) ①C点的原子与上平面面心的小球相连，且与顶点组成等边三角形，故在x、y平面的投影为（，），同理可得在z轴的投影为，答案为：(，，)；
②一个晶胞中可以切割成8个小立方体，共填充4个立方体，空隙的填充率为50%；
22． ls22s22p63s23p63d104s24p3 或[Ar]3d104s24p3 P的p亚层是半充满状态，比较稳定，所以笫一电离能比硫的大 NH4+中的氮原子上均为成键电子，而NH3分子中的氮原子上有一对孤对电子，孤对电子和成键电子之间的排斥力强于成键电子和成键电子之间的排斥力，导致NH4+中H-N-H的键角比NH3中大 离子键、共价键 正四面体 sp3 16
【解析】
(1)N2H4分子中存在N—N键，每个N原子还连接2个H原子,电子式为：；
(2)As为33号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3；
(3)P的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，S的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，P元素的3p轨道处于半充满状态，比相邻的Si、S更难失去电子，所以P的第一电离能更大；
正确答案：P的p亚层是半充满状态，比较稳定，所以第一电离能比硫的大；
(4)NH4+、NH3中N原子都是采用sp3杂化，但是NH3分子中存在一对孤对电子，由于孤对电子对成对电子的斥力更大，所以NH3分子中H—N—H键角更小；
正确答案：NH4+中的氮原子上均为成键电子，而NH3分子中的氮原子上有一对孤对电子，孤对电子和成键电子之间的排斥力强于成键电子和成键电子之间的排斥力，导致NH4+中H-N-H的键角比NH3中大；
(5)Na3AsO4中，Na+与AsO43-之间形成离子键，AsO43-中，As与O之间形成共价键。AsO43-的As采用sp3杂化，空间构型为正四面体；从As4O6的结构可以看出，As的成键对数为3，孤对数目为=1，所以As的杂化方式仍然是sp3；
正确答案：离子键、共价键；正四面体、sp3；
(6)晶胞中含有P4分子数8×+6×=4，P原子数目为16 ，晶胞体积a3cm3，所含粒子质量g，所以晶体密度为=g/cm3；
正确答案：16、 。
①同一周期从左到右，各元素第一电离能总体呈增大趋势，但是ns轨道全满、np轨道全满、半满状态时，该元素的电离能大于相邻的粒子。②晶胞在晶体中的各个方向上都可以重复排列，所以晶胞表面的原子都是与相邻的晶胞共用的，晶胞中原子数研究中，表面的原子只占到其中的几分之一，晶胞内部的原子则完全属于该晶胞。具体，常见的立方体的晶胞，顶点的原子晶胞占1/8，棱边上的原子晶胞占1/4，面上的原子晶胞占1/2。
23．(1)在原子数目相同的条件下，N2比N4具有更低的能量，而P4比P2具有更低的能量，能量越低越稳定
(2) sp3
(3)SiF4、SO2F2
(4)PnO
【解析】
(1)
根据表中的相关共价键的键能可知，若6molN形成类似白磷分子结构的N4分子，可以释放出的能量为193kJ6=1158kJ；若6molN形成N2分子，则可释放的能量为946kJ2=1892kJ，显然，形成N2分子放出的能量更多，故在N数目相同的条件下，N2具有更低的能量，能量越低越稳定。同理，若6molP形成P4分子，可以释放出的能量为197kJ6=1182kJ；若6molP形成P2分子，则可释放的能量为489kJ2=978kJ，显然，形成P4分子放出的能量更多，故在P数目相同的条件下，P4具有更低的能量，能量越低越稳定。
(2)
含氧酸分子中只有羟基上的H可以电离；由KH2PO2是次磷酸的正盐可知，H3PO2为一元酸，其分子中只有一个羟基，另外2个H与P成键，还有一个O与P形成双键，故其结构式为，其中P共形成4个σ键、没有孤电子对，故其价层电子对数为4，其采取sp3杂化。
(3)
等电子体之间的原子总数和价电子总数都相同，根据前加后减、前减后加、总数不变的原则，可以找到与PO电子总数相同的等电子体分子为SiF4、SO2F2等。
(4)
由题中信息可知，n个磷酸分子间脱去(n-1)个水分子形成链状的多磷酸，因此，如果有n个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸，则可脱去n个水分子得到(HPO3)n，其失去H+后得到相应的酸根，故该酸根可写为PnO。
一、选择题（共18题）
1．下列主族元素氢化物的沸点依次升高的是
A．第IVA族 B．第VA族 C．第VIA族 D．第VIIA族
2．下列说法正确的是
A．含有阴离子的晶体一定含有阳离子
B．H2O的热稳定性比H2S强，是由于H2O的分子间存在氢键
C．HF溶于水时只破坏了分子间作用力
D．NaHSO4属于离子晶体，熔融时破坏离子键和共价键
3．下列各组分子中所有原子都处于同一平面的是
A．、、 B．、、
C．甲醛()、、苯() D．、、
4．下列说法正确的是
A．基态Mn原子的价电子排布图为
B．沸点：CO＜N2
C．键角：NH3＜H2O
D．S8中S原子的杂化方式为sp3
5．下列过程中化学键未被破坏的是
A．碘晶体升华 B．Br2与H2生成HBr
C．HCl气体溶于水 D．NaCl固体溶于水
6．利用超分子可分离和。将、混合物，加入一种空腔大小适配的“杯酚”中进行分离的流程，如图所示。下列说法不正确的是
A．杯酚分子与可以形成分子间氢键
B．和互为同素异形体
C．图中杯酚分子与可能是借助分子间作用力形成超分子
D．利用杯酚分离和说明人类已经能够从分子层面进行物质的分离和提纯
7．中心原子采取sp2杂化的是 ( )
A．NH3 B．BCl3 C．PCl3 D．H2O
8．某药物合成中间体的结构简式如下图所示。下列有关叙述正确的是
A．该有机物分子式为 C11H10O5
B．该有机物能发生氧化反应、消去反应
C．该有机物在一定条件下与足量 H2 反应后的产物中有 6 个手性碳原子
D．该有机物在一定条件下与 NaOH 溶液完全反应时，最多能消耗 3molNaOH
9．工业上用氨催化氧化生产硝酸，在一定条件下发生反应的方程式为4NH3+5O2=4NO+6H2O。生产硝酸的尾气中主要含有NO、NO2等大气污染物，可将其转化成N2、NO、NO等而除去。下列有关NO、NO和NH3的说法正确的是
A．NO的键角大于NH3的键角
B．NO的VSEPR模型名称为四面体形
C．NH3中N原子的杂化轨道类型为sp2
D．NH3是由极性键构成的非极性分子
10．意大利罗马大学的Fulvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的N4气体分子。N4分子结构如图所示，下列有关N4的说法不正确的是
A．N原子采取杂化
B．分子中只含有非极性键
C．分子含有的键数为
D． N4沸点比(白磷)高
11．下列说法中错误的是
A．从CH4、NH、SO为正四面体结构，可推测PH、PO也为正四面体结构
B．CHCl=CH2分子中，C—Cl键采用成键轨道是sp2—p
C．某原子3d能级中电子排布图违反了洪特规则
D．某气态团簇分子结构如图所示，该气态团簇分子的分子式为EF或FE
12．六氟化硫在高电压下仍有良好的绝缘性，性质稳定，分子结构如图所示。下列有关六氟化硫的推测正确的是
A．六氟化硫分子中各原子均为8电子稳定结构
B．六氟化硫易溶于水
C．六氟化硫分子中含极性键、非极性键
D．六氟化硫分子中6个S-F键键长、键能都相等
13．下列说法正确的是（ ）
A．所有的原子轨道都具有一定的伸展方向，因此所有的共价键都具有方向性
B．某原子跟其他原子形成共价键时，其共价键数一定等于该元素原子的价电子数
C．基态C原子有两个未成对电子，所以最多只能形成2个共价键
D．1个N原子最多只能与3个H原子结合形成NH3分子，是由共价键的饱和性决定的
14．中科院董绍俊课题组将二氧化锰和生物质置于一个由滤纸制成的折纸通道内，形成电池如图，该电池可将可乐(pH=2.5)中的葡萄糖作为燃料获得能量。下列说法正确的是
A．b极为负极
B．每消耗0.01 mol葡萄糖，外电路中转移0.02 mol电子
C．可以在实验室中用葡萄糖加浓硫酸的方式制备葡萄糖内酯
D．葡萄糖与氢气加成后的产物手性碳原子比葡萄糖的少
15．[H2F]+[ SbF6]- (氟锑酸)是一种超强酸，是HF与SbF5反应的产物。下列说法错误的是
A．Sb 的价电子排布式为5s25p3
B．[H2F]+中 F原子的杂化方式是sp
C．[SbF6]- 的空间构型为正八面体形
D．[SbF6]-中含有配位键
16．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．通式为CnH2n(n≥3)的环烷烃和链状单烯烃的混合物14g，其中含有的C—H共价键数为2NA，共用电子对数为3NA
B．0.1molNa2O2固体中阴、阳离子总数为0.4NA
C．5.6gFe与足量的S粉共热完全反应，转移的电子数为0.3NA
D．1L0.1mol·L-1NaHCO3溶液中含HCO的数目为0.1NA
17．下图为N2分子在催化剂作用下发生一系列转化的示意图，下列叙述正确的是( )
A．若N≡N键能是a kJ·mol-1,H—H键能是b kJ·mol-1,H—N键能是c kJ·mol-1,则每生成2 mol NH3,放出(6c-a-3b)kJ热量
B．NH3分子和H2O分子的中心原子杂化类型不同
C．催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂
D．在催化剂b作用下发生转化得到的两种生成物，均为直线形分子
18．下列说法正确的是
A．非极性键不仅存在单质中，也存在化合物中
B．阴、阳离子间通过静电引力所形成的化学键是离子键
C．CO2、NO2均为共价化合物，CaO、AlCl3、Na2O2均为离子化合物
D．HBr比HCl的热稳定性差，说明HBr的分子间作用力比HCl弱
二、综合题（共5题）
19．现有A、B、C、D、E、F原子序数依次增大的六种元素，它们位于元素周期表的前四周期．B元素含有3个能级，且每个能级所含的电子数相同；D的原子核外有8个运动状态不同的电子；E元素与F元素处于同一周期相邻的族，它们的原子序数相差3，且E元素的基态原子有4个未成对电子．请回答下列问题：
⑴请写出：D基态原子的价层电子排图： ______ ；F 基态原子的外围电子排布式： ______ ．
⑵下列说法错误的是 ______ ．
A．二氧化硅的相对分子质量比二氧化碳大，所以沸点：SiO2 > CO2
B．电负性顺序：B < C < D
C．N2与CO为等电子体，结构相似
D．稳定性：H2O > H2S，水分子更稳定的原因是水分子间存在氢键
⑶F离子是人体内多种酶的辅因子，人工模拟酶是当前研究的热点，向F的硫酸盐溶液中通入过量的C与A形成的气体X可生成(F(X)4)2+，该离子的结构式为 ______ 用元素符号表示．
⑷某化合物与F(I)(Ⅰ表示化合价为+1)结合形成图所示的离子，该离子中碳原子的杂化方式有 ______ ．
⑸B单质的一种同素异形体的晶胞如图2所示，则一个晶胞中所含B原子数为 ______ ．
⑹D与F形成离子个数比为1：1的化合物，晶胞与NaCl类似，设D离子的半径为a pm，F离子的半径b pm，求该晶胞的空间利用率 ______ ．
20．镍是一种用途广泛的金属，常用于电镀工业和制造电池。镍易形成Ni(CO)4、[Ni(NH3)6]SO4等配合物。
(1)Ni2+的核外电子排布式为_______。
(2)Ni2+可用丁二酮肟检验。丁二酮肟的结构如图所示，其分子中碳原子轨道的杂化类型为_______。
(3)与CO互为等电子体的阴离子的化学式为_______。
(4)1mol [Ni(NH3)6]SO4中σ键的数目为_______。氨的沸点高于膦(PH3)，原因是_______。
(5)镧镍合金是较好的储氢材料。储氢后所得晶体的化学式为LaNi5H6，晶胞结构如图所示，X、Y、Z表示储氢后的三种微粒，则图中Z表示的微粒为_______(填化学式)。
21．根据物质结构相关知识，回答下列问题：
（1）在第三周期的元素中，第一电离能介于Mg与Cl之间的有__________种。
（2）碳元素与氮元素形成的某种晶体的晶胞如图所示，其中8个C原子位于立方体的顶点，4个C原子位于立方体的面心,4个N原子在立方体内。
①已知该晶体硬度超过金刚石，其原因是_________________。
②晶胞中C原子的杂化方式为___________。
③知该晶胞参数为a nm，阿伏加德罗常数用NA表示，则该晶体的密度为________g·cm-3
（3）大π键可表示为，其中m代表参与形成的大π键原子数，n表示大π键的电子数，如的大π键可表示为，则CO32-中的大π键可表示为_________________。
（4）金属铬是一种极硬、耐腐蚀的银白色金属，其化合物种类繁多，如：Cr2(SO4)3、K2Cr2O7以及配离子[Cr(H2O)3(NH3)3]3+等。
①基态铬原子的价电子排布式为________________。
②配离子[Cr(H2O)3(NH3)3]3+的结构可能有_________种。
（5）AlP因杀虫效率高、廉价易得而被广泛应用。已知AIP的熔点为2000℃，其晶胞结构如下图所示。
①C点的原子坐标为_______________。
②AlP的晶胞中，Al原子位于P原子形成的正四面体空隙中，此空隙的填充率为_____。
22．氮(N)、磷(P)、砷(As)等都是ⅤA族的元素，该族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。回答下列问题：
(1)化合物N2H4的电子式为___________________。
(2)As原子的核外电子排布式为_______________________。
(3)P和S是同一周期的两种元素，P的第一电离能比S大，原因是_______________。
(4)NH4+中H-N-H的健角比NH3中H-N-H的键角大，原因是_________________。
(5)Na3AsO4中含有的化学键类型包括________；AsO43-空间构型为________，As4O6的分子结构如图所示，则在该化合物中As的杂化方式是________________。
(6)白磷(P4)的晶体属于分子晶体，其晶胞结构如图(小圆圈表示白磷分子)。已知晶胞的边长为acm，阿伏加德罗常数为NAmol-1，则该晶胞中含有的P原子的个数为_________，该晶体的密度为_______g·cm-3(用含NA、a的式子表示)。
23．回答下列问题
(1)已知有关氨、磷的单键和三键的键能(kJ mol-1)如表：
N—N N≡N P—P P≡P
193 946 197 489
从能量角度看，氮以N2、而白磷以P4(结构式可表示为)形式存在的原因是___________。
(2)已知KH2PO4是次磷酸的正盐，H3PO2的结构式为___________，其中P采取___________杂化方式。
(3)与PO电子总数相同的等电子体的分子式为___________。
(4)磷酸通过分子间脱水缩合形成多磷酸，如：
如果有n个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸，则相应的酸根可写为___________。
参考答案：
1．A
【解析】
分子间氢键使物质的熔沸点反常的升高，主要是N、O、F与H核间形成氢键，如、HF、沸点反常升高，故没有反常的是第IVA，综上所述A符合题意，故选A；
答案选A。
2．A
【解析】
A．含有阴离子的晶体一定是离子晶体，一定含有阳离子，故A正确；
B．H2O的热稳定性比H2S强，是由于H-O键的键能比H-S的键能大，故B错误；
C．HF分子中含有分子间作用力和氢键，故HF溶于水时破坏了分子间作用力和氢键，故C错误；
D．NaHSO4属于离子晶体，熔融时的电离方程式为NaHSO4=Na++HSO，熔融时只破坏离子键，故D错误；
故选A。
3．C
【解析】
分子中所有原子都处于同一平面说明该分子是平面结构，根据分子的空间构型判断，部分分子可以采用价电子互斥理论确定其空间构型。
A．是正四面体结构，所以甲烷中所有原子不可能处于同一平面，故A错误；
B．为三角锥型结构，所以NH3中所有原子不可能处于同一平面，故B错误；
C．甲醛()和苯()是平面型结构，是直线型结构，这几种分子的所有原子都在同一平面上，故C正确；
D．是正四面体结构，是三角锥型结构，所以、中所有原子不可能处于同一平面，故D错误；
答案选C。
4．D
【解析】
A．4s能级能量低于3d，所以基态Mn原子的价电子排布式为：3d54s2，价电子排布图为，A错误；
B．二者相对分子质量虽然相同，但CO为极性分子，N2为非极性分子，所以CO的沸点更高，B错误；
C．NH3和H2O分子的中心原子均为sp3杂化，但N原子只有一对孤电子对，而O原子有两对孤电子对，孤电子对和成键电子对之间有较强的排斥作用，所以NH3分子中键角更大，C错误；
D．S8的分子结构为，每个S原子形成2个σ键，还有2对孤电子对，价层电子对数为4，采取sp3杂化，D正确；
综上所述答案为D。
5．A
【解析】
A．碘晶体升华，只是状态的变化，化学键未被破坏，故A选；
B．Br2与H2生成HBr，有共价键断裂和生成，故B不选；
C．HCl气体溶于水，发生电离生成氢离子和氯离子，H-Cl共价键被破坏，故C不选；
D．NaCl固体溶于水，离子键被破坏，故D不选；
答案选A。
6．A
【解析】
A．杯酚中的羟基之间形成氢建,而杯酚与有形成氢键，故A错误；
B．和是由石碳元素组成的不同单质，所以互为同素异形体，故B正确；
C．两分子形成一体之间作用力为分子间作用力，故C正确；
D．利用杯酚分离和可以说人类能够从分子层面上进分离，提纯，因为和
单体为分子，所以D正确；
故选A。
7．B
【解析】
A．氨气中氮原子的价层电子对数为3+=4，N原子采取sp3杂化，A不符合题意；
B．三氯化硼中硼原子的价层电子对数为3+=3，B原子采取sp2杂化，B符合题意；
C．三氯化磷中磷原子的价层电子对数为3+=4，P原子采取sp3杂化，C不符合题意；
D．水分子中氧原子的价层电子对数为2+=4，O原子采取sp3杂化，D不符合题意；
答案选B。
8．C
【解析】
由结构可知分子式，连接4个不同基团的C为手性碳原子，分子中含酚-OH、-COOC-、碳碳双键、羰基，结合酚、酯、烯烃及酮的性质来解答。
A．由结构可知分子式为C11H8O5，故A错误；
B．该分子含有羟基，可以发生加成反应，并且与羟基相连的C原子上都没有H原子，不能发生消去反应，故B错误；
C．与足量H2反应后的产物不含苯环、双键，环上5个C为手性碳，且与 OH和甲基相连的C为手性碳，共有6个手性碳原子，故C正确；
D．2个酚 OH、1个 COOC 及水解生成的酚 OH均与NaOH反应，则1mol该有机物最多能消耗4molNaOH，故D错误；
故选C。
9．A
【解析】
A．NO 中N原子有3个价电子对，有1个孤电子对，NH3 中N原子有4个价电子对，有1个孤电子对，所以NO的键角大于NH3的键角，故A正确；
B．NO中N原子有3个价电子对，VSEPR模型名称为平面三角形，故B错误；
C．NH3中N原子有4个价电子对，N原子的杂化轨道类型为sp3，故C错误；
D．NH3为三角锥形分子，正负电荷的重心不重合，NH3是由极性键构成的极性分子，故D错误；
选A。
10．D
【解析】
A．N4中每个N原子通过3个N-N构成的正四面体结构，N原子采取杂化，故A正确；
B．非金属元素原子间形成共价键，所以N4分子中只含有非极性键，故B正确；
C．由题中N4分子结构可知，一个分子中含有6个N-N键、均为键，所以1 mol N4分子所含键数为6NA，故C正确；
D．N4和P4都是分子晶体，并且结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高，所以白磷的沸点高，故D错误。
答案选D。
11．D
【解析】
A．PH、PO中都形成4个σ键，且孤电子对数分别为0，则应为正四面体结构，故A正确；
B．在平面形分子CHCl=CH2中，每个C原子含有3个σ键和1个π键，所以价层电子对个数是3，采用sp2杂化，Cl原子中未成对电子为3p电子，C—Cl键采用成键轨道是sp2—p，故B正确；
C．某原子3d能级中电子排布图违反了洪特规则，正确排布为：，故C正确；
D．团簇分子中含有4个E、4个F原子，分子式应为E4F4或F4E4，故D错误；
故选：D。
12．D
【解析】
A．S原子最外层有6个电子，F原子最外层有7个电子，S与6个F原子形成6个共价键，使SF6分子中F原子为8电子稳定结构，而S原子最外层为12个电子，不是8电子稳定结构，A错误；
B．SF6分子高度对称，属于非极性分子，而H2O分子是极性分子，根据相似相溶原理可知：由非极性分子构成的物质易溶于由非极性分子构成的物质中，由极性分子构成的物质中易溶于由极性分子构成的物质中，因此六氟化硫难溶于水，B错误；
C．同种元素的原子形成的共价键是非极性键，不同种元素的原子形成的共价键是极性键。在六氟化硫分子中含有的化学键是S-F键都是极性键，不存在非极性键，C错误；
D．六氟化硫分子中含有的6个S-F键都是σ键，物质为正八面体结构，因此S-F键的键长、键能都相等，D正确；
故合理选项是D。
13．D
【解析】
A．s电子在形成共价键时，没有方向性，则不能所有的共价键都具有方向性，如p-p电子重叠需具有方向性，选项A错误；
B．某原子跟其他原子形成共价键时，其共价键数不一定等于该元素原子的价电子数，例如水中氧原子形成2个H－O键，但氧原子的价电子是6个，选项B错误；
C．基态C原子有两个未成对电子，但可杂化形成4个等同的sp3杂化轨道，可形成4个共价键，选项C错误；
D．N最外层有5个电子，未成对电子数为3，则1个N原子最多只能与3个H原子结合形成NH3分子，是由共价键的饱和性决定的，选项D正确；
答案选D。
14．B
【解析】
由图可知，电极a为负极，酸性条件下，葡萄糖在负极失去电子发生氧化反应生成葡萄糖内酯，电极反应式为C6H12O6—2e-= C6H10O6+2H+，电极b为正极，二氧化锰在正极得到电子发生还原反应。
A．由分析可知，电极b为正极，故A错误；
B．由分析可知，每消耗0.01 mol葡萄糖，外电路中转移0.02 mol电子，故B正确；
C．葡萄糖分子中被不含有羧基，不可能在浓硫酸作用下发生酯化反应生成葡萄糖内酯，故C错误；
D．手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，葡萄糖分子中含有如下图所示的4个手性碳原子：，葡萄糖与氢气加成后的产物中也含有如下图所示的4个手性碳原子：，故D错误；
故选B。
15．B
【解析】
A．Sb位于第五周期第VA族，价电子排布式为5s25p3，故A正确；
B．[H2F]+与H2O互为等电子体，结构相似，F原子的杂化方式是sp3，故B错误；
C．[SbF6]-中Sb形成6个键，孤电子对数为，采取sp3d2杂化，空间构型为正八面体形，故C正确；
D．根据C分析可知[SbF6]-采取sp3d2杂化，空间构型为正八面体形，[SbF6]-中含有五个共价键和一个配位键，故D正确；
故答案为B。
16．A
【解析】
A．通式为的环烷烃和链状单烯烃的最简式为，混合物14g，物质的量相当于含CH2，在1个CH2原子团中含2个C—H共价键，有2个共用电子对，还有2个单电子，单电子在形成化合物时，分别与别的原子成键，相当于一个单电子是半个共用电子对，所以在1个CH2原子团中相当于含3对共用电子，A正确；
B．固体中含有的离子为和，所以0.1mol固体中阴、阳离子总数为，B错误；
C．5.6gFe与足量的S粉共热完全反应，生成FeS，5.6gFe物质的量，转移的电子数为，C错误；
D．由于HCO部分水解，数目减少，1L溶液中含HCO的数目小于，D错误；
故选：A。
17．A
【解析】
A．反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，则根据键能数据可知，该反应的反应热△H＝akJ/mol＋3bkJ/mol－2×3ckJ/mol，则每生成2 mol NH3，放出(6c-a-3b)kJ热量，选项A正确；
B．水分子中价电子数=2+（6-2×1）=4，水分子中含有2个孤电子对，所以氧原子采取sp3 杂化，氨气中价层电子对个数=3+（5-3×1）=4且含有1个孤电子对，所以N原子采用sp3杂化，杂化方式相同， 选项B错误；
C．催化剂a表面是氢气氮气反应生成氨气，催化剂a表面发生了非极性键（氢氢键和氮氮键）的断裂，催化剂b表面发生了非极性共价键（氧氧双键）的断裂，选项C错误；
D．在催化剂b作用下发生转化得到的两种生成物H2O和NO，NO为直线形分子，H2O为V形分子，选项D错误；
答案选A。
18．A
【解析】
A．同种非金属原子间形成非极性键，化合物中也可能含有非极性键，如过氧化氢中含有O-O非极性键，选项A正确；
B．阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键是离子键，静电作用包含吸引力和排斥力，选项B错误；
C．CO2、NO2、AlCl3均为共价化合物，CaO、Na2O2均为离子化合物，选项C错误；
D．物质的稳定性是化学性质，是由共价键的强弱决定的，元素的非金属性：Br＜Cl，所以HBr比HCl的热稳定性差，这与分子间作用力大小无关，选项D错误；
答案选A。
19． 3d104s1 AD sp2、sp3 8
【解析】
A、B、C、D、E、F原子序数依次增大的六种元素，它们位于元素周期表的前四周期．B元素含有3个能级，且每个能级所含的电子数相同，原子核外电子排布为1s22s22p2，则B为C元素；D的原子核外有8个运动状态不同的电子，则D为O元素；C原子序数介于碳、氧之间，则C为N元素；E元素与F元素处于同一周期相邻的族，它们的原子序数相差3，应处于Ⅷ族及相邻的族，E元素的基态原子有4个未成对电子，外围电子排布为3d64s2，则E为Fe，故F为Cu，⑶中C与A形成的气体X，则A为H元素，X为NH3。
⑴D为O元素，基态原子的价层电子排布图：；F为Cu元素，基态原子的外围电子排布式为：3d104s1；故答案为：；3d104s1。
⑵A选项，沸点：SiO2 > CO2，是由于二氧化硅属于原子晶体，二氧化碳形成分子晶体，故A错误；B选项，同周期随原子序数增大电负性增大，故电负性顺序：C < N < O，故B正确；C选项，N2与CO分子都含有2个原子、价电子总数都是10，二者为等电子体，结构相似，故C正确；D选项，稳定性：H2O > H2S，是因为非金属性O > S，与分子之间存在氢键无关，故D错误；综上所述，答案为：AD。
⑶C与A形成的气体X，则A为H元素，X为NH3，F的硫酸盐为CuSO4，向CuSO4溶液中通入过量的NH3可生成[Cu(NH3)4]2+，该离子的结构式为：，故答案为：。
⑷杂环上的碳原子含有3个δ键，没有孤对电子，采用sp2杂化，亚甲基上碳原子含有4个共价单键，采用sp3杂化，故答案为：sp2、sp3。
⑸由B单质的一种同素异形体的晶胞结构可知，B原子有4个位于晶胞内部，其余B原子位于定点、面心，则一个晶胞中所含B原子数为，故答案为：8。
⑹O与Cu形成离子个数比为1：1的化合物为CuO，晶胞与NaCl类似，其晶胞结构为，晶胞中铜离子数目阳离子数目，O2-离子的半径为apm，Cu2+离子的半径bpm，则晶胞中原子总体积，晶胞棱长，故晶胞体积，故该晶胞的空间利用率，故答案为：。
20． [Ar]3d8或1s22s22p63s23p63d8 sp3、sp2 CN-、C 28NA或28×6.02×1023 二者均为分子化合物，而氨分子间存在氢键 H2
【解析】
(1)Ni为28号元素，其基态原子核外电子排布式为[Ar]3d84s2，当失去最外层2个电子后得到Ni2+，因此Ni2+的核外电子排布式为[Ar]3d8或1s22s22p63s23p63d8；
(2) 中碳原子与4个单键相连时，碳原子为sp3杂化，碳原子相连价键中含有双键时，碳原子为sp2杂化，故答案为：sp3、sp2；
(3)CO分子中原子数为2，价电子总数为4+6=10，因此与CO互为等电子体的阴离子有CN-、C；
(4)[Ni(NH3)6]SO4的结构式为，其中每个化学键中都有且只有1个σ键，所以1mol [Ni(NH3)6]SO4中σ键的数目为28NA；氨和膦二者均为分子化合物，氨分子间存在氢键，而PH3分子间只有分子间作用力，所以氨的沸点高于膦(PH3)，故答案为：28NA或28×6.02×1023；二者均为分子化合物，而氨分子间存在氢键；
(5)由图可知，1个晶胞中含有X数目为8×=1，Y的数目为1+8×=5，Z的数目为8×+2×=3，X、Y、Z微粒数目之比为1：5：3，晶体的化学式为LaNi5(H2)3，因此图中Z表示的微粒为H2。
21． 3 该晶体为原子晶体，由于氮原子半径比碳原子半径小，C—N键长比C—C键长短，C—N的键能更大，故其硬度更高 sp3 3d54s1 2 (，，) 50%
【解析】
(1)在第三周期的元素中，第一电离能介于Mg与Cl之间的有Si、P、S；
(2) ①该晶体为原子晶体，晶体中N原子半径小于C原子，半径越小共价键键能越大，则硬度越大；
②一个碳原子周围最近且距离相等的N原子有4个，则晶胞中C原子的杂化方式为sp3；
③晶胞中：C=8×+4×=3，N=4，ρ=；
(3)中心C原子孤电子对=（4+2-2×3）=0，为sp2杂化，则C、O原子各提供1个π键的电子数，离子带2单位负电荷，共6个π键的电子数；
(4) ①基态铬原子的价电子为最外层及3d能级的电子；
②配离子[Cr(H2O)3(NH3)3]3+的结构为八面双锥形，3个水在同一个三角形中和不在同一三角形中2种；
(5) ①C点的原子与上平面面心的小球相连，且与顶点组成等边三角形，故在x、y平面的投影为（，），同理可得在z轴的投影为；
②一个晶胞中可以切割成8个小立方体，共填充4个立方体；
(1)在第三周期的元素中，第一电离能介于Mg与Cl之间的有Si、P、S，3种；
(2) ①该晶体为原子晶体，晶体中N原子半径小于C原子，半径越小共价键键能越大，则硬度越大，答案为：该晶体为原子晶体，由于氮原子半径比碳原子半径小，C—N键长比C—C键长短，C—N的键能更大，故其硬度更高；
②一个碳原子周围最近且距离相等的N原子有4个，则晶胞中C原子的杂化方式为sp3；
③晶胞中：C=8×+4×=3，N=4，ρ==；
(3)中心C原子孤电子对=（4+2-2×3）=0，为sp2杂化，则C、O原子各提供1个π键的电子数，离子带2单位负电荷，共6个π键的电子数，答案为：；
(4) ①基态铬原子的价电子为最外层及3d能级的电子，其排布式为3d54s1；
②配离子[Cr(H2O)3(NH3)3]3+的结构为八面双锥形，3个水在同一个三角形中和不在同一三角形中2种；
(5) ①C点的原子与上平面面心的小球相连，且与顶点组成等边三角形，故在x、y平面的投影为（，），同理可得在z轴的投影为，答案为：(，，)；
②一个晶胞中可以切割成8个小立方体，共填充4个立方体，空隙的填充率为50%；
22． ls22s22p63s23p63d104s24p3 或[Ar]3d104s24p3 P的p亚层是半充满状态，比较稳定，所以笫一电离能比硫的大 NH4+中的氮原子上均为成键电子，而NH3分子中的氮原子上有一对孤对电子，孤对电子和成键电子之间的排斥力强于成键电子和成键电子之间的排斥力，导致NH4+中H-N-H的键角比NH3中大 离子键、共价键 正四面体 sp3 16
【解析】
(1)N2H4分子中存在N—N键，每个N原子还连接2个H原子,电子式为：；
(2)As为33号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3；
(3)P的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，S的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，P元素的3p轨道处于半充满状态，比相邻的Si、S更难失去电子，所以P的第一电离能更大；
正确答案：P的p亚层是半充满状态，比较稳定，所以第一电离能比硫的大；
(4)NH4+、NH3中N原子都是采用sp3杂化，但是NH3分子中存在一对孤对电子，由于孤对电子对成对电子的斥力更大，所以NH3分子中H—N—H键角更小；
正确答案：NH4+中的氮原子上均为成键电子，而NH3分子中的氮原子上有一对孤对电子，孤对电子和成键电子之间的排斥力强于成键电子和成键电子之间的排斥力，导致NH4+中H-N-H的键角比NH3中大；
(5)Na3AsO4中，Na+与AsO43-之间形成离子键，AsO43-中，As与O之间形成共价键。AsO43-的As采用sp3杂化，空间构型为正四面体；从As4O6的结构可以看出，As的成键对数为3，孤对数目为=1，所以As的杂化方式仍然是sp3；
正确答案：离子键、共价键；正四面体、sp3；
(6)晶胞中含有P4分子数8×+6×=4，P原子数目为16 ，晶胞体积a3cm3，所含粒子质量g，所以晶体密度为=g/cm3；
正确答案：16、 。
①同一周期从左到右，各元素第一电离能总体呈增大趋势，但是ns轨道全满、np轨道全满、半满状态时，该元素的电离能大于相邻的粒子。②晶胞在晶体中的各个方向上都可以重复排列，所以晶胞表面的原子都是与相邻的晶胞共用的，晶胞中原子数研究中，表面的原子只占到其中的几分之一，晶胞内部的原子则完全属于该晶胞。具体，常见的立方体的晶胞，顶点的原子晶胞占1/8，棱边上的原子晶胞占1/4，面上的原子晶胞占1/2。
23．(1)在原子数目相同的条件下，N2比N4具有更低的能量，而P4比P2具有更低的能量，能量越低越稳定
(2) sp3
(3)SiF4、SO2F2
(4)PnO
【解析】
(1)
根据表中的相关共价键的键能可知，若6molN形成类似白磷分子结构的N4分子，可以释放出的能量为193kJ6=1158kJ；若6molN形成N2分子，则可释放的能量为946kJ2=1892kJ，显然，形成N2分子放出的能量更多，故在N数目相同的条件下，N2具有更低的能量，能量越低越稳定。同理，若6molP形成P4分子，可以释放出的能量为197kJ6=1182kJ；若6molP形成P2分子，则可释放的能量为489kJ2=978kJ，显然，形成P4分子放出的能量更多，故在P数目相同的条件下，P4具有更低的能量，能量越低越稳定。
(2)
含氧酸分子中只有羟基上的H可以电离；由KH2PO2是次磷酸的正盐可知，H3PO2为一元酸，其分子中只有一个羟基，另外2个H与P成键，还有一个O与P形成双键，故其结构式为，其中P共形成4个σ键、没有孤电子对，故其价层电子对数为4，其采取sp3杂化。
(3)
等电子体之间的原子总数和价电子总数都相同，根据前加后减、前减后加、总数不变的原则，可以找到与PO电子总数相同的等电子体分子为SiF4、SO2F2等。
(4)
由题中信息可知，n个磷酸分子间脱去(n-1)个水分子形成链状的多磷酸，因此，如果有n个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸，则可脱去n个水分子得到(HPO3)n，其失去H+后得到相应的酸根，故该酸根可写为PnO。