第二章 分子结构与性质 测试题 （含答案） 2022-2023学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

第二章《分子结构与性质》测试题
一、单选题（共12题）
1．根据价层电子对互斥理论及杂化轨道理论判断NF3分子的空间构型和中心原子的杂化方式分别为
A．直线形　sp杂化 B．三角形　sp2杂化
C．三角锥形　sp2杂化 D．三角锥形　sp3杂化
2．下列说法不正确的是
A．H2O2是含非极性键的极性分子
B．酸性：三氟乙酸>三氯乙酸
C．1 mol H2O构成的冰中氢键的物质的量为2 mol
D．1 mol SiO2中的Si-O σ键的物质的量为2 mol
3．下列对分子的性质的解释，不正确的是
A．碘易溶于四氯化碳，甲烷难溶于水都可用相似相溶原理解释
B．水在结冰时体积膨胀，是由于水分子之间存在氢键
C．分子中硅氯键的极性比中碳氯键的弱
D．青蒿素分子式为，结构如图，该分子中包含7个手性碳原子
4．参与有机合成是实现“碳中和”的途径之一、高温、高压条件下和可合成尿素。与苯酚经过一系列反应可制得水杨酸(沸点)，水杨酸和甲醇(沸点)发生如下反应制取冬青油(沸点：+CH3OH+H2O。下列说法正确的是
A． 是极性分子 B．第一电离能：
C． 的沸点高于 D． 在合成尿素的反应中作氧化剂
5．下列说法正确的是
A．N2、NH3、N2H4中N元素化合价依次降低
B．N2、NH3、N2H4中各原子均为8电子稳定结构
C．N2、NH3、N2H4可作氧化剂也可作还原剂
D．N2、NH3、N2H4中均含有非极性共价键
6．键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数，下列叙述正确的是
A．键长和键角的数值可以通过晶体的X射线衍射实验获得
B．因为H—O键的键能小于H—F键的键能，所以O2、F2与H2的反应能力逐渐减弱
C．水分子的结构可表示为H—O—H，分子中的键角为180°
D．H—O键的键能为463kJ mol-1，即18gH2O分解成H2和O2时，消耗的能量为2×463kJ
7．用VSEPR模型预测下列分子或离子的立体结构，其中不正确的是
A．BF为正四面体形
B．CO2为直线形
C．HCN为折线形(V形)
D．SO为三角锥形
8．已知某XY2分子属于V形分子，下列说法正确的是（ ）
A．X原子一定是sp2杂化 B．X原子一定为sp3杂化
C．X原子上一定存在孤电子对 D．VSEPR模型一定是平面三角形
9．以下对冰的描述不正确的是
A．冰形成后，密度小于水，故冰能浮在水面上
B．在冰中存在分子间氢键，从而使冰的硬度增大
C．在冰中每个水分子能形成四个氢键
D．在冰中含有的作用力只有共价键和氢键
10．下列叙述正确的是
A．中间的键角为，中间的键角为，中间的键角为，说明孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力
B．的立体结构是正四边形
C．分子中各原子均达到稳定结构
D．的立体结构是三角锥形
11．下列有关物质结构或性质的比较中，正确的是
A．熔点：
B．键角：
C．键的极性：键键键
D．热稳定性：
12．下列关于甲烷分子结构的叙述中，正确的是
A．甲烷分子中C、H原子间是离子键 B．甲烷分子的空间结构是正方体
C．甲烷的结构式为CH4 D．甲烷分子中4个碳氢键完全相同
二、非选择题（共10题）
13．化合物YX2、ZX2中X、Y、Z都是前三周期元素，X与Y同周期，Y与Z同主族，Y元素的最外层p轨道上的电子数等于前一电子层电子总数；X原子最外层的p轨道中有一个轨道填充了2个电子。则
(1)X元素基态原子的电子排布式是________，Y原子的价层电子的电子排布图是_________。
(2)YX2的分子构型是____________。
(3)YX2分子中，Y原子的杂化类型是__________，一个YX2分子中含________个π键。
14．结构化学家鲍林(Pauling)曾提出一条经验规则：设含氧酸的化学式为HnROm，其中(m-n)为非羟基氧的原子数。而含氧酸的强弱与非羟基氧原子数(m-n)有如下关系：
m-n 0 1 2 3
含氧酸强度 弱酸 中强 强 很强
实例 HClO H3PO4 HNO3 HClO4
请回答：
(1)按此规则判断：H3AsO4，H2SO4，HMnO4三处酸性由强到弱的顺序是_________。
(2)H3PO3和H3AsO3的分子组成相似，但酸性强弱相差很大，已知H3PO3为中强酸而H3AsO3为弱酸，试推断它们的结构式，H3PO3为__________，H3AsO3为_________。
15．I.回答下列问题：
(1)Sn为IVA族元素，单质Sn与干燥Cl2反应生成SnCl4。常温常压下SnCl4为无色液体，SnCl4空间构型为____。
(2)NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为____(填化学式，下同)，还原性由强到弱的顺序为____，键角由大到小的顺序为____。
II.回答下列问题：
(3)气态氢化物热稳定性HF大于HCl的主要原因是____。
(4)CaCN2是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构，CaCN2的电子式是____。
(5)常温下，在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷，原因是____。
III.回答下列问题：
(6)比较给出H+能力的相对强弱：H2O____C2H5OH(填“>”“<”或“=”)；用一个化学方程式说明OH-和C2H5O-结合H+能力的相对强弱：____。
(7)CaC2是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构.写出CaC2的电子式：____。
(8)在常压下，甲醇的沸点(65℃)比甲醛的沸点(-19℃)高，主要原因是____。
IV.研究发现，在CO2低压合成甲醇反应(CO2+3H2=CH3OH+H2O)中，Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。回答下列问题：
(9)CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为____和____。
(10)在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为____，原因是____。
(11)硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料，Mn(NO3)2中的化学键除了σ键外，还存在____。
16．下表为元素周期表的一部分，参照元素①-⑧在表中的位置，请回答下列问题。
族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
一 ①
二 ② ③
三 ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
(1)元素③单质的化学式为___________，由①②组成且含有非极性键的物质的结构式为___________。
(2)④-⑧5种元素所形成的最高价氧化物的水化物中，属于中强酸的是___________(填化学式)。
(3)②、⑤、⑥、⑧的简单离子半径由大到小的顺序为___________ (用离子符号和“＞”表示)。
17．填空
(1)下列物质中，互为同位素的有_______，互为同素异形体的有_______，互为同系物的有_______，互为同分异构体的有_______，属于同种物质有_______。
①O2和O3②35Cl和37Cl③和④+和⑤CH3(CH2)2CH3和(CH3)2CHCH3⑥乙醇和甲醚(CH3OCH3)
(2)立方烷结构为，它的结构高度对称，其二氯代物有_______种。
(3)化合物甲只含C、H两种元素，化合物乙只含C、H、F三种元素，甲、乙都是饱和化合物，且分子中都含有26个电子，据此推断：
①甲的分子式是_______；若甲分子中有两个H原子被F原子代替，所得产物可能有_______种结构。
②乙是性能优异的环保产品，可替代某些会破坏臭氧层的氟里昂产品，用作制冷剂。已知乙分子中C、H、F原子个数比为1∶2∶2，则下列对于乙的描述正确的是_______
A．其分子空间构型为正四面体 B．碳为sp3杂化
C．具有两种同分异构体 D．没有同分异构体
18．C70分子是形如椭球状的多面体，该结构的建立基于以下考虑：
①C70分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键；
②C70分子中只含有五边形和六边形；
③多面体的顶点数、面数和棱边数的关系遵循欧拉定理：顶点数+面数-棱边数=2。
根据以上所述确定：
(1)C70分子中所含的单键数为______，双键数_______；
(2)C70分子中的五边形和六边形各有多少__________？
19．石墨的片层结构如图所示，试回答：
(1)片层中平均每个正六边形含有_______个碳原子。
(2)在片层结构中，碳原子数、C-C键、六元环数之比为_______。
(3)ng碳原子可构成_______个正六边形。
20．肼(N2H4) 是一种重要的工业产品，实验室用NH3与Cl2合成肼(N2H4) 并探究肼的性质。实验装置如图所示：
相关物质的性质如下：
性状 熔点/℃ 沸点/℃ 性质
N2H4 无色液体 1.4 113 与水混溶、强还原性
N2H6SO4 无色晶体 254 / 微溶于冷水，易溶于热水
回答下列问题：
(1)装置A试管中的试剂为_______(填化学式)。仪器a的名称是_______。
(2)N2H4是_______分子(填“极性”或“非极性”)。
(3)装置B中制备肼的离子方程式为_______，该装置中通入NH3必须过量的原因是_______。
(4)上述装置存在一处缺陷，会导致肼的产率降低，改进方法是_______。
(5)①探究N2H4的性质。取装置B中溶液，加入适量稀硫酸振荡，置于冰水浴冷却，试管底部得到无色晶体。肼是一种二元弱碱，肼与硫酸反应除能生成N2H6SO4外，还可能生成的盐为_______。(填化学式)。
②测定肼的质量分数。取装置B中的溶液3.2g，调节溶液pH为6.5左右，加水配成250mL溶液，移取25.00mL置于锥形瓶中，并滴加2~3滴淀粉溶液，用c mol·L-1的碘溶液滴定(杂质不参与反应)，滴定过程中有无色、无味、无毒气体产生。滴定终点平均消耗标准溶液20.00mL，产品中肼的质量分数为_______%。
21．可用于面粉的漂白和杀菌。已知：为黄色油状体液，熔点为-40℃，沸点为70℃，95℃以上易爆炸。实验室可用和溶液反应制取，所用装置如下：
完成下列填空：
(1)三卤化氮()的分子空间构型与相似，热稳定性比强的有_______。在热水中易水解，反应液有漂白性。写出水解的化学方程式_______。
(2)仪器D的名称是_______。装置A是发生装置，实验室制备下列物质也可使用该装置的是_______(选填编号)。
a.乙炔　　　b.硝基苯　　　c.溴苯　　　d.乙酸乙酯
(3)向蒸馏烧瓶内的溶液中通入过量，B中反应的化学方程式为_______，待反应至油状液体不再增加，关闭装置A、B间的止水夹，控制水浴加热的温度范围为_______，将产品蒸出。
待反应结束，为测定溶液中残留的的物质的量浓度，进行如下操作：
i.取蒸馏烧瓶中的反应液25.00mL，加入过量饱和溶液充分反应后，再加入过量30%的NaOH溶液，微热；
ii.用25.00mL0.050的稀硫酸吸收产生的，得到溶液A；
iii.用0.100的NaOH标准液滴定溶液A至滴定终点，消耗VmLNaOH标准液。
(4)滴定过程中水的电离程度逐渐_______(选填序号)。
a.增大　　　b.减小　　　c.先增大后减小　　　d.先减小后增大
(5)滴定至终点时溶液中溶质仅有和，用含V的代数式表示的物质的量浓度为_______。
22．A、B、C、D、E、F均为前四周期的元素。在所有前四周期的基态原子中A的未成对电子最多；B的基态原子的L电子层的p能级上有一个空轨道；C的简单氧化物与其最高价氧化物的水化物能反应生成盐；D的基态原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其它电子的自旋方向相反；E的基态原子M层有6种运动状态不同的电子；F的基态原子有 4个未成对电子。根据信息回答下列问题：
(1)A的价层电子排布式为___________。
(2)B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为_______ (填元素符号)。
(3)ED3分子的VSEPR模型为____________。
(4)D、E的简单氢化物分子键角较大的是____，原因为_________。
(5)F3+比F2+更稳定的原因是_______________。
参考答案：
1．D
在分子中，中心N原子的价层电子对数为4，根据杂化轨道理论可推知中心N原子的杂化方式为杂化，且有1个孤电子对，空间结构为三角锥形。故选：D。
2．D
A．H2O2分子中存在H-O极性键和O-O非极性键，其结构为，该分子的正负电荷中心不重合，为极性分子，A项正确；
B．氟原子电负性更大，诱导效应强于氯，所以酸性：三氟乙酸＞三氯乙酸，B项正确；
C．在冰晶体中，一个水分子与周围四个水分子形成正四面体结构，一个水分子可以形成四个氢键，而二个水分子共用一个氢键，故一个水分子可形成二个氢键，1mol冰晶体中存在2mol氢键，C项正确；
D．Si原子有4个价电子，与4个氧原子形成4个Si-O单键，O原子用2个价电子与2个Si原子形成2个Si-O单键。每mol SiO2有1molSi原子和2molO原子，共拿出8mol价电子，2个价电子成一个单键，共4molSi-Oσ键，D项错误；
答案选D。
3．C
A．碘是非极性分子，易溶于非极性溶剂四氯化碳，甲烷属于非极性分子，难溶于极性溶剂水，所以都可用相似相溶原理解释，故A正确；
B．水在结冰时体积膨胀，是由于水分子之间存在氢键，故B正确；
C．碳元素的电负性大于硅元素，因此间的电负性差别较大，的极性强，故C错误；
D．手性碳原子是指与碳原子相连的4个原子或原子团都不相同。根据青蒿素的结构图知，该分子中包含7个手性碳原子，故D正确；
故选C。
4．C
A．二氧化碳的分子构型为直线形，为非极性分子，A错误；
B．同周期第一电离能越靠右越大，但是第ⅢA族和第ⅥA族反常，故第一电离能：，B错误；
C．水杨酸苯环上的两个支链在邻位，容易形成分子内氢键，而中两个支链在对位，容易形成分子间氢键，从而分子间作用力较大，沸点较高，C正确；
D．合成尿素的反应不是氧化还原反应，D错误；
故选C。
5．C
A．N2中氮元素为0价，NH3中氮元素为-3价，N2H4中N元素为-2价，元素化合价不是依次降低，故A错误；
B．NH3、N2H4中氢原子达到2电子稳定结构，故B错误；
C．N2中氮元素为0价，化合价既可以升高又可以降低，所以N既可作氧化剂也可作还原剂， NH3中氮元素处于最低价态，可以升高，氢元素处于最高价态可以降价，所以NH3既可作氧化剂也可作还原剂，N2H4中氮元素处于-2价，化合价可以升高，氢元素处于+1价，化合价可以降低，所以N2H4可作氧化剂也可作还原剂，故C正确；
D．氨气分子中氮原子与氢原子之间形成极性共价键，不存在非极性共价键，故D错误；
故选C。
6．A
A．通过晶体X射线衍射实验可以测定分子结构中的键长和键角的数值，键角是描述分子立体结构的重要参数，故A正确；
B．H-O键的键能小于H-F键的键能，则稳定性：HF＞H2O，所以O2、F2与H2反应的能力逐渐增强，故B错误；
C．水分子结构式可表示为H-O-H，但空间构型是V形，不是直线形，分子中的键角大约为105°，故C错误；
D．H-O键的键能为463 kJ mol-1，18gH2O即1mol水，分解成气态2molH和气态1molO时消耗的能量为2×463kJ，再进一步形成H2和O2时，还会释放出一部分能量，故D错误。
答案选A。
7．C
根据VSEPR模型，计算价电子对数的方法为：m+n规则；
m为中心原子周围B原子个数．
n=(中心原子价电子数－直接相连原子数×该原子达稳定结构所需电子数)÷2
特别注意：当算出的n值不是整数值时，有2种取值方法;
①n>3时，只取整数位．(例如n=3.9只取n=3)
②n<3时，采取四舍五入．（例如n=1.5，取值为n=2）
A．中心原子价层电子对为4，中心B原子为杂化，没有孤电子对，为正四面体形，故A正确；
B．中心原子价层电子对为2，中心C原子为杂化，为直线形分子，故B正确；
C．中心原子价层电子对为2，中心C原子为杂化，为直线形分子，故C错误；
D．中心原子价层电子对为4，中心S原子为杂化，有一对孤对电子，空间为三角锥形，故D正确；
故选C。
8．C
A.X原子可能是sp2杂化，如二氧化硫分子中价层电子对数为：2+1=3，含有2个o键和1个孤电子对，采用sp2杂化，分子构型为V形，所以X原子可能是sp2杂化，但也可能是sp3杂化，如OF2分子，A错误；
B.X可能是sp3杂化，如OF2分子中价层电子对数为：2+2=4，所以中心原子为sp3杂化，其VSEPR模型为正四面体，该分子中含有2个孤电子对，所以其空间构型为V形，但X原子可能是sp2杂化，如SO2，B错误；
C.X原子一定存在孤电子对，C正确；
D.VSEPR模型不一定是平面三角形，如OF2分子的VSEPR模型为正四面体，D错误；
答案选C。
9．D
A．水在形成冰时，由于氢键的存在，每个水分子都能缔合另外4个水分子，形成4个氢键，使得冰的密度减小，硬度变大，可以浮在水面上，A正确；
B．水在形成冰时，由于氢键的存在，硬度变大，B正确；
C．每个水分子都能缔合另外4个水分子，形成4个氢键，C正确；
D．在水分子中含有共价键，水分子间存在氢键和范德华力，D错误；
故选D。
10．A
A．孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力，A正确；
B．中中心原子S有4个σ键，无孤对电子，价层电子对数为4，立体结构是正四面体形，B错误；
C．B原子只形成5个电子，不满足稳定结构，C错误；
D．的立体结构是平面三角形，D错误；
故选：A。
11．D
A．均为分子晶体，且分子间都不含有氢键，相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔点越高，因此熔点顺序为，故A错误；
B．O、S、Se位于同一主族，电负性：O>S>Se，电负性越小，对氢原子的吸引力越弱，H-X (X为O、S、Se) 的成键电子对之间的排斥力越弱，键角越小，则键角，故B错误；
C．电负性越强，与氢原子形成的化学键极性越强，同一周期从左往右元素的非金属性逐渐增强，电负性逐渐增大，由于电负性：N＜O＜F，因此键的极性：N-H键＜O-H键＜F-H键，故C错误；
D．元素的非金属性越强，简单氢化物的热稳定性越强，非金属性：F>O>N，因此热稳定性：HF>H2O>NH3，故D正确；
答案选D。
12．D
A．甲烷分子中C、H原子间是共价键，A错误；
B．甲烷分子的空间结构是正四面体结构，B错误；
C．甲烷的分子式为CH4，C错误；
D．甲烷分子中4个碳氢键完全相同，D正确。
答案选D。
13． 1s22s22p4 直线形 sp杂化 2
试题分析：本题考查元素的推断，原子核外电子排布式和价层电子排布图的书写，分子空间构型的判断，π键的确定。Y元素的最外层p轨道上的电子数等于前一电子层电子总数，Y为C元素；X、Y、Z都是前三周期元素，Y与Z同主族，Z为Si元素；X原子最外层的p轨道中有一个轨道填充了2个电子，X的价电子排布式为ns2np4，X与Y同周期，X为O元素。
（1）X为O元素，O基态原子核外有8个电子，根据构造原理，O基态原子的电子排布式为1s22s22p4。Y为C元素，C原子的核外电子排布式为1s22s22p2，价层电子排布式为2s22p2，价层电子排布图为。
（2）YX2为CO2，CO2中C上的孤电子对数为（4-22）=0，成键电子对数为2，C的价层电子对数为0+2=2，CO2的VSEPR模型为直线形，由于C上没有孤电子对，CO2的分子构型为直线形。
（3）由于CO2中C的杂化轨道数为2，则其中C的杂化方式为sp杂化。CO2的结构式为O=C=O，1个CO2分子中含2个π键。
14． HMnO4>H2SO4>H3AsO3
(1)根据题中非羟基氧原子数与酸性强弱的关系分析；
(2)H3PO3和H3AsO3的酸性不同，说明二者分子中非羟基氧原子数不同，据此分析。
(1)根据题中表格数据可知，非羟基氧原子数越多，酸性越强，H3AsO4非羟基氧原子数为1，H2CrO4非羟基氧原子数为2，HMnO4非羟基氧原子数为3，则酸性：H3AsO4＜H2CrO4＜HMnO4；
(2)因为酸性H3PO3＞H3AsO3，则H3PO3中非羟基氧的数目应大于H3AsO3，且H3AsO3为弱酸，所以可以推知H3AsO3没有非羟基氧，其分子结构分别为：、。
15．(1)正四面体形
(2) NH3、AsH3、PH3 AsH3、PH3、NH3 NH3、PH3、AsH3
(3)原子半径：FCl-H
(4)
(5)乙醇与水之间形成氢键而氯乙烷没
(6) > C2H5ONa+H2O=NaCl+C2H5OH
(7)
(8)甲醇分子间存在氢键
(9) sp sp3
(10) H2O>CH3OH>CO2>H2 H2O与CH3OH均为极性分子，H2O中氢键比甲醇多；CO2与H2均为非极性分子，CO2的相对分子质量较大、范德华力较大
(11)离子键和π键(Π键)
（1）SnCl4空中心原子Sn原子的孤对电子数目为，为sp3杂化，所以空间构型为四面体形；
（2）NH3、PH3、AsH3均为分子晶体，相对分子质量变大，分子间作用力变大，沸点升高，但是氨分子可以形成氢键导致沸点升高，故沸点由高到低的顺序为NH3、AsH3、PH3；同主族由上而下，金属性增强，非金属性变弱，对应简单氢化物的还原性增强，故还原性由强到弱的顺序为AsH3、PH3、NH3；由于原子半径N（3）气态氢化物热稳定性HF大于HCl的主要原因是两者均为共价化合物，原子半径：FCl-H，故HF热稳定性更好；
（4）CaCN2是离子化合物，是由钙离子和CN构成的，各原子均满足8电子稳定结构，CaCN2的电子式是；
（5）乙醇与水之间形成氢键而氯乙烷没有，导致乙醇在水中溶解度变大；
（6）乙基为供电子基团，导致乙醇中O-H键更不容易断裂，而水中OH氧吸电子能力较强，导致水中O-H键更容易断裂；故给出H+能力的相对强弱：H2O>C2H5OH；乙醇钠和水中氢结合可以转化为乙醇和氯化钠，说明C2H5O-结合H+能力更强：C2H5ONa+H2O=NaCl+C2H5OH；
（7）CaC2是离子化合物，是由钙离子和C构成的，各原子均满足8电子稳定结构，电子式：；
（8）在常压下，甲醇的沸点(65℃)比甲醛的沸点(-19℃)高，主要原因是甲醇中含有羟基，使得甲醇分子间存在氢键沸点升高；
（9）CO2分子中C原子的价层电子对数为2＋=2，不含孤电子对，所以是直线形结构，C原子采用sp杂化。CH3OH分子中C原子形成4个共价键，杂化形式为sp3杂化；
（10）四种物质均为分子晶体，相对分子质量大，则分子间作用力大，沸点升高；由于H2O与CH3OH均为极性分子沸点较高，H2O中氢键比甲醇多，故水的沸点高于甲醇；CO2与H2均为非极性分子，CO2的相对分子质量较大、范德华力较大，二氧化碳沸点高于氢气；故沸点从高到低的顺序为H2O>CH3OH>CO2>H2；
（11）Mn(NO3)2为离子化合物，存在离子键；硝酸根离子中氮原子和氧原子之间存在大π键，故化学键除了σ键外，还存在离子键和π键(Π键)。
16．(1) F2 H-O-O-H
(2)H3PO4
(3)r(Cl﹣)＞r(O2﹣)＞r(Mg2+)＞ r(Al3+)或Cl﹣＞O2﹣＞Mg2+＞Al3+
根据元素在周期表中的位置，①是H元素；②是O元素；③是F元素；④是Na元素；⑤是Mg元素；⑥是Al元素；⑦是P元素；⑧是Cl元素。
(1)
F元素组成的单质是F2，由H、O组成且含有非极性键的物质是H2O2，结构式为H-O-O-H。
(2)
同周期元素从左到右非金属性增强，非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，Na、Mg、Al、P、Cl所形成的最高价氧化物的水化物中，属于中强酸的是H3PO4。
(3)
电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小，②、⑤、⑥、⑧的简单离子半径由大到小的顺序为r(Cl﹣)＞r(O2﹣)＞r(Mg2+)＞ r(Al3+)。
17．(1) ② ① ③ ⑤⑥ ④
(2)3
(3) C3H8 4 BD
（1）①氧气和臭氧是氧元素形成的不同种单质，互为同素异形体；
②35Cl和37Cl的质子数相同、中子数不同，互为同位素；
③2—甲基丙烷和2—甲基丁烷的结构相似，相差1个CH2原子团，互为同系物；
④由结构式可知，两种结构都为二氯甲烷，是同种物质；
⑤丁烷和异丁烷的分子式相同，结构不同，互为同分异构体；
⑥乙醇和甲醚的分子式相同，结构不同，互为同分异构体；
则互为同位素的为②，互为同素异形体的为①，互为同系物的为③，互为同分异构体的为⑤⑥，属于同种物质的为④，故答案为：②；①；③；⑤⑥；④；
（2）由结构简式可知，立方烷的一氯代物有1种，二氯代物有3种，故答案为：3；
（3）由甲为只含C、H两种元素的饱和化合物可知，甲为烷烃，设甲的分子式为CnH2n+2，由分子中含有26个电子可得：6n+2n+2=26，解得n=3，则甲的分子式为C3H8；由化合物乙为只含C、H、F三种元素的饱和化合物可知，乙为氟代烃，设乙的分子式为CnH2n+2—xFx，由分子中含有26个电子可得：6n+(2n+2—x)+9x=26，由乙分子中C、H、F原子个数比为1∶2∶2可得n∶x=1∶2，解得n=1、x=2，则乙的分子式为CH2F2；
①由分析可知，甲的分子式为C3H8；丙烷的一氟代物有1—氟丙烷和2—氟丙烷，共2种，其中1—氟丙烷分子和2—氟丙烷分子中氢原子被氟原子取代所得结构有4种，分别为CH3CH2CHF2、CH3CF2CH3、CH2FCHFCH3、CH2FCH2CH2F，故答案为：C3H8；4；
②由分析可知，乙的分子式为CH2F2，名称为二氟甲烷；
A．二氟甲烷分子中碳氢键和碳氟键的键长不同，的空间构型为四面体形，不是正四面体形，故错误；
B．二氟甲烷分子中饱和碳原子的杂化方式为sp3杂化，故正确；
C．甲烷分子的空间构型为四面体形，二氟甲烷分子不存在同分异构体，故错误；
D．甲烷分子的空间构型为四面体形，二氟甲烷分子不存在同分异构体，故正确；
故选BD。
18．(1) 70 35
(2)设C70分子中五边形数为x个，六边形数为y个。
依题意可得方程组：(键数，即棱边数)； (欧拉定理)；解得五边形数x=12，六边形数y=25。
C70分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键，则平均每个C原子可形成个共价键，则共价键总数为70×=105，设C70分子中五边形数为x个，六边形数为y个，结合循欧拉定理：顶点数+面数-棱边数=2计算。
（1）C70分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键，则平均每个C原子可形成
个共价键，则共价键总数为70×=105，每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键，且核外最外层电子全部成键，则每个C原子形成2个单键、1个双键，即单键数=2倍的双键数，设单键数为m，双键数为n，则m+n=105，m=2n，解得m=70，n=35，故C70分子中所含的单键数为70，双键数为35。
（2）设C70分子中五边形数为x个，六边形数为y个。
依题意可得方程组：(键数，即棱边数)； (欧拉定理)；解得五边形数x=12，六边形数y=25。
19． 2 2:3:1
(1)利用点与面之间的关系，根据结构图可知，每个正六边形占有的碳原子数是，故答案为：2；
(2)在石墨的片层结构中，以一个六元环为研究对象，由于每个C原子被3个六元环共用，即组成每个六元环需要碳原子数为；另外每个碳碳键被2个六元环共用，即属于每个六元环的碳碳键数为；碳原子数、C-C键、六元环数之比为2:3:1；
(3)碳原子数为，每个正六边形占有2个碳原子，故可构成个正六边形，故答案为：。
20．(1) Ca(OH)2、NH4Cl 长颈漏斗
(2)极性
(3) 2NH3+2OH +Cl2=N2H4+2Cl +2H2O 防止N2H4被氧化
(4)B、C之间增加盛有饱和食盐水的装置
(5) (N2H5)2SO4 100c
装置A生成氨气，装置C生成氯气，氨气和氯气在B中生成肼，尾气通过烧杯中溶液吸收；
（1）装置A生成氨气，氢氧化钙和氯化铵加入生成氨气，故试管中的试剂为Ca(OH)2、NH4Cl。氨气极易溶于水，仪器a的名称是长颈漏斗，可以防止倒吸；
（2）N2H4中N原子采用sp3杂化，不是平面结构，正、负电荷中心不重合，属于极性分子。
（3）氯气和氢氧化钠生成次氯酸钠：Cl2+2OH =Cl +ClO +H2O，次氯酸钠和氨气反应生成肼和氯化钠：2NH3 + ClO- =N2H4+H2O+Cl-；总反应为：2NH3+2OH +Cl2=N2H4+2Cl +2H2O；已知肼具有强还原性，次氯酸钠、氯气具有强氧化性，肼会与其反应；该装置中通入NH3 必须过量的原因是因为N2H4具有强还原性易被Cl2氧化，NH3 必须过量，促进氯气、次氯酸钠和氨气反应，以利于肼的生成；
（4）Cl2中含有挥发产生的HCl，会和装置B中氢氧化钠溶液反应，导致肼的产率降低，改进方法是在装置B、C之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶，除去氯化氢气体。
（5）①肼是二元弱碱，与强酸反应，可产生正盐和碱式盐，故还可能生成(N2H5)2SO4。
②滴定过程中有无色无味无毒气体产生，碘具有氧化性，则碘和肼发生氧化还原反应生成碘离子和氮气，根据电子守恒可知，2I2～4e ~N2H4，则产品中N2H4的质量分数为
。
21．(1) NCl3+3H2O3HClO+NH3↑
(2) 球形干燥管 ac
(3) 3Cl2+NH4ClNCl3+4HCl 70℃≤T＜95℃
(4)a
(5)
由实验装置图可知，装置A中为高锰酸钾固体与浓盐酸反应制备氯气，装置B中氯气与氯化铵溶液在水浴加热条件下反应制备三氯化氮，装置C用于冷凝收集三氯化氮，装置D中盛有的碱石灰用于吸收未反应的氯气，防止污染空气，同时防止水蒸气进入锥形瓶中。
（1）
元素的非金属性越强，三卤化氮中氮卤键的键长越小、键能越大，分子的热稳定性越强，则三氟化氮的热稳定性强于三氯化氮；由题意可知，三氯化氮在热水中易水解生成次氯酸和氨气，反应的化学方程式为NCl3+3H2O3HClO+NH3↑，故答案为：NF3；NCl3+3H2O3HClO+NH3↑；
（2）
由图可知，仪器D为球形干燥管；装置A为固液不加热的装置，该装置可以用于电石与水反应制备乙炔，也可以用于苯、液溴在溴化铁做催化剂条件下制备溴苯，故答案为：球形干燥管；
（3）
由分析可知，装置B中氯气与氯化铵溶液在水浴加热条件下反应制备三氯化氮，反应的化学方程式为3Cl2+NH4ClNCl3+4HCl，由题给信息可知，实验时，为保证三氯化氮顺利蒸出，同时防止三氯化氮发生爆炸，水浴加热的温度应控制在70℃～95℃之间，故答案为：3Cl2+NH4ClNCl3+4HCl；70℃≤T＜95℃；
（4）
由题意可知，滴定过程中发生的反应为氢氧化钠溶液与稀硫酸和硫酸铵溶液中的稀硫酸反应得到硫酸钠和硫酸铵的混合溶液，稀硫酸电离出的氢离子会抑制水的电离，所以稀硫酸转化为硫酸钠的过程中，水的电离程度增大，故选a；
（5）
由题意可知，滴定过程中消耗VmL0.100mol/L氢氧化钠溶液，则用于吸收氨气的稀硫酸的物质的量为0.050mol/L×0.025L—0.100mol/L×10—3VL×，由方程式和氮原子个数守恒可知，溶液中残留的三氯化氮的物质的量浓度为=mol/L，故答案为：。
22．(1)3d54s1
(2)C(3)平面三角形
(4) H2O H2O、H2S中心原子的杂化轨道类型和孤电子对数均相同，但H2O中O的电负性更大，O周围的电子云密度更高，斥力更大
(5)Fe3+的电子排布为[Ar]3d5，3d轨道为半充满状态，比Fe2+的电子排布[Ar]3d6更稳定
A、B、C、D、E、F均是前四周期的元素，在所有前四周期的基态原子中A的未成对电子最多，外围电子排布为3d54s1，则A为Cr；B基态原子的L电子层的p能级上有一个空轨道，原子核外电子排布为1s22s22p2，则B为碳元素；C的简单氧化物与其最高价氧化物的水化物能反应生成盐，故C为氮元素；D 的基态原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其它电子的自旋方向相反，原子核外电子排布为1s22s22p4，则D为O元素；E的基态原子M层有6种运动状态不同的电子，则E为S元素； F的基态原子有 4个未成对电子，外围电子排布为3d64s2，F为Fe元素。
（1）A为Cr，的价层电子排布式为：3d54s1；
故答案为：3d54s1；
（2）N元素基态电子排布2p能级半充满，第一电离能较大，故B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为：C故答案为：C（3）ED3分子为SO3，SO3中 δ键数是3，孤电子对数是0，价层电子对数为3+0=3，VSEPR模型为平面三角形；
故答案为：平面三角形；
（4）D、E的简单氢化物分子键角较大的是：H2O，原因为：H2O、H2S中心原子的杂化轨道类型和孤电子对数均相同，但H2O中O的电负性更大，O周围的电子云密度更高，斥力更大；
故答案为：H2O；H2O、H2S中心原子的杂化轨道类型和孤电子对数均相同，但H2O中O的电负性更大，O周围的电子云密度更高，斥力更大；
（5）Fe3+比Fe2+更稳定的原因是：Fe3+的电子排布为[Ar]3d5，3d轨道为半充满状态，比Fe2+的电子排布[Ar]3d6更稳定；
故答案为：Fe3+的电子排布为[Ar]3d5，3d轨道为半充满状态，比Fe2+的电子排布[Ar]3d6更稳定