第二章 分子结构与性质 测试题 （含解析） 2022-2023学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2
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| 名称 | 第二章 分子结构与性质 测试题 （含解析） 2022-2023学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-04-21 08:32:48 | ||
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文档简介
第二章《分子结构与性质》测试题
一、单选题（共12题）
1．下列化学用语表示正确的是
A．的结构式为H-O-H，结构呈直线形
B．基态Cu原子的电子排布式：
C．的电子式：
D．在水中的电离方程式：
2．下列各项叙述正确的是
A．N、P、As的电负性随原子序数的增大而增大
B．价电子排布为4s24p3的元素位于第四周期第VA族，是p区元素
C．基态碳原子的核外电子的空间运动状态共有6种
D．Cl2中的化学键为s-sσ键
3．下列说法正确的是
A．比稳定，是由于分子间存在氢键 B．物质中化学键被破坏，一定发生化学变化
C．晶体和中的化学键类型相同 D．熔化时破坏离子键和共价键
4．描述共价键的三个重要参数是键能、键长和键角。下列说法正确的是
A．在分子中，键的键长是C原子半径和S原子半径之和
B．分子为正四面体结构，键角为
C．键能：
D．型分子中的键角均为
5．下列分子的VSEPR模型与其空间立体构型一致的是
A． B． C． D．
6．下列关于原子轨道和电子云的表述正确的是
A．s能级和p能级的原子轨道形状相同
B．用原子轨道描述氢分子中化学键的形成：
C．分子中心原子杂化轨道的电子云轮廊图：
D．乙烯中键电子云模型：
7．肼是一种常见的还原剂，不同条件下分解产物不同。60～300℃时，在Cu等金属表面肼分解的机理如图：
已知200℃时：
Ⅰ：
Ⅱ：
下列说法不正确的是
A．肼分子中存在非极性共价键
B．200℃时，肼分解只生成和时，需要吸收热量
C．反应Ⅱ中被氧化的原子与被还原的原子个数比为1∶1
D．由上述条件可推知：
8．下列对有关事实的解释正确的是
事实 解释
A 某些金属盐灼烧呈现不同焰色 电子从低能轨道跃迁至高能轨道时吸收光波长不同
B 与分子的空间构型不同 二者中心原子杂化轨道类型不同
C HF的热稳定性比HCl强 HF分子间存在氢键
D 比在水中的溶解度大 和是极性分子，是非极性分子
A．A B．B C．C D．D
9．X、Y、Z、Q、R是元素周期表前四周期元素，且原子序数依次增大：X原子核外有6种不同运动状态的电子：Y最外层电子数比次外层电子数多3个；Z基态原子的能级成对电子数与未成对电子数相等；Q电子总数是最外层电子的3倍；R是用量最大使用最广泛的金属。下列说法正确的是
A．的价电子排布式为 B．第一电离能
C．的分子空间构型为直线型 D．最简单氢化物分子键角：
10．萝卜硫素是具有美容效果的天然产物，其结构如下图所示，该物质由五种短周期元素构成，其中W、X、Y、Z的原子序数依次增大，Y、Z原子核外最外层电子数相等，下列说法错误的是
A．第一电离能：X>Y>Z
B．简单离子半径：Z>X>Y
C．W、X与氢原子可形成直线形化合物
D．W、X、Y分别形成的简单氢化物的熔沸点在同主族元素中均为最高
11．氯气是一种重要的化工原料，如：工业上用来制盐酸、漂白粉等。工业上利用浓氨水吸收氯气工业的尾气，反应生成NH4Cl，该技术高效的处理尾气中的氯气同时得到副产品NH4Cl。反应的方程式为：。下列有关说法不正确的是
A．HCl是共价化合物 B．浓氨水是电解质
C．NH4Cl 属于盐 D．漂白粉是混合物
12．下列有关共价键的键参数的说法不正确的是
A．、、分子中的键角依次增大
B．HF、、分子中的键长依次增长
C．、、分子中的键能依次减小
D．分子中共价键的键能越大，分子的熔、沸点越高
二、非选择题（共10题）
13．原子数相同、电子数也相同的物质称为等电子体，如H2O和NH2-互为等电子体。下表中的上、下两横行分别是含碳、含氮的物质，纵行的两种物质互为等电子体。请在表中空格里填入5种相关物质的化学式。
___ CO32- ___ C2O42- ___
NH4+ ___ NO2+ ____ N2
14．芳香胺是多种染料产品的中间体，也是农药、除草剂和多种橡胶防老剂的主要原料，1 萘胺用以下方法制备：
(1)溶剂的结构简式为，则中氮原子的杂化类型为_______，中所含有的σ键个数为_______，分子中第一电离能最大的元素是_______(填元素符号)。
(2)基态氮(N)原子的核外电子排布图为_______，其中轨道上的电子排布遵循的原则是_______。
(3)萘胺的水溶性比硝基萘的强，原因是_______。
15．回答下列问题：
(1)蓝矾(CuSO4 5H2O)的结构如图所示：
SO的空间结构是_____，其中S原子的杂化轨道类型是_____。
(2)气态SO3分子的空间结构为_____；将纯液态SO3冷却到289.8K时凝固得到一种螺旋状单链结构的固体，其结构如图，此固态SO3中S原子的杂化轨道类型是____。
16．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__________？
17．键能是气态分子中断裂共价键所吸收的能量。已知键的键能为，键的键能为，根据热化学方程式：，则键的键能是___________。
18．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
19．某化学实验小组利用如图所示的装置测定某有机化合物X的组成及结构。取6.72gX与足量氧气充分燃烧，实验结束后，高氯酸镁的质量增加8.64g，碱石棉的质量增加21.12g。
(1)根据实验数据，可确定X的实验式为____。
(2)X的质谱图如图所示，则X的相对分子质量为____。用X的分子式表示X在上述过程中完全燃烧的化学方程式____。
(3)通过核磁共振氢谱仪测得X的核磁共振氢谱图中只有1组峰，且X不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，则X的结构简式为____。关于X的结构，下列说法正确的是____(填标号)。
A．X属于芳香烃 B．X的二氯取代物有3种
C．X分子中所有碳原子不可能共平面 D．0.1molX含有的σ键的数目为1.8NA
(4)X的同分异构体(不考虑立体异构)中能满足下列条件的有____种，其中核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为3：2：1的是____(写结构简式)。
①能使溴水褪色
②主链上的碳原子数不小于5
20．I．是国际公认的一种安全、低毒的绿色消毒剂。熔点为-59．5℃，沸点为11.0℃，高浓度时极易爆炸，极易溶于水，遇热水易分解。实验室可用如图所示的装置制备(装置A的酒精灯加热装置略去)。回答下列问题：
(1)下列关于ClO2分子结构和性质的说法错误的是__________。
A．分子中只含键 B．分子具有极性 C．分子的空间结构为V形
(2)实验开始即向装置A中通入氮气，目的是___________。
(3)装置A中反应的化学方程式为___________，装置B的作用是___________。
(4)装置D中吸收尾气的反应也可用于制备NaClO2，反应的离子方程式为________。
II．我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(用R代表)。经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图所示。
(5)R中阴离子中的键总数为___________个。分子中的大键可用符号表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表参与形成大键的电子数(如苯分子中的大键可表示为)，则中的大键应表示为____________。图中虚线代表氢键，其表示式为、________________、______________。
21．某化学工作者研究在不同时，溶液对分解的催化作用。
编号 实验 现象
Ⅰ 向的溶液中加入溶液 出现少量气泡
Ⅱ 向的溶液中加入溶液 立即产生少量棕褐色沉淀，出现较明显气泡
Ⅲ 向的溶液中加入溶液 立即产生大量棕褐色沉淀，产生大量气泡
已知：a．为红色固体，难溶于水，溶于硫酸生成和。
b．为棕褐色固体，难溶于水，溶于硫酸生成和。
c．为弱酸性。
请回答下列有关问题：
(1)写出的电离方程式___________；___________
(2)写出的电子式___________；中原子的杂化类型是___________。经检验生成的气体均为，Ⅰ中催化分解的化学方程式是___________。
(3)要检验某铜粉是否含，写出具体操作、现象及结论___________。
(4)结合离子方程式，运用化学反应原理解释Ⅲ中生成的沉淀多于Ⅱ中的原因：___________。
22．A、B、C、D是元素周期表中前四周期的元素，其中A元素p电子总数比s电子总数少1; B元素p电子总数与s电子总数相等，且原子半径比A小；C元素原子3p能级上只有一对成对电子；D元素原子N层上只有1个电子，且次外层的电子充满在2个能级中。请回答以下问题：
(1)写出下列元素的名称：A______D________。
(2)元素A、B可以形成A2B型共价化合物，写出一种与A2B等电子体的化合物________(用化学式表示）
(3)A和B第一电离能的大小关系为：A____B。（选填“>”、“<”或“ = ”）
(4)B和C元素对应的气态氢化物，沸点较高的是______(填化学式)，原因是______________。
参考答案：
1．D
A．水分子中碳氧原子与两个氢原子之间形成2对共用电子对，故水的结构式为H-O-H，结构呈V形，故A错误；
B．Cu是29号元素，基态Cu原子的电子排布式：，故B错误；
C．的结构式为O=C=O，电子式为：，故C错误；
D．在水中电离出钠离子、氢离子和硫酸根离子，电离方程式为：，故D正确；
故选D。
2．B
A．元素的非金属性越强，其电负性就越大。N、P、As是同一主族元素，从上到下元素的非金属性逐渐减弱，则元素的电负性也逐渐减弱。故N、P、As的电负性随原子序数的增大而减小，A错误；
B．价电子排布为4s24p3的元素是第四周期第VA族，属于p区元素，B正确；
C．基态碳原子核外电子排布式是1s22s22p2，s能级有1个轨道，p能级有3个轨道，则基态C原子的核外电子的空间运动状态有1+1+3=5种，C错误；
D．基态Cl原子核外电子排布式是1s22s22p63s22p5，则Cl2中的化学键为p-pσ键，D错误；
故合理选项是B。
3．C
A．比稳定，是由于H-F键的键能大于H-Cl，与氢键无关，故A错误；
B．化学反应的本质是既有旧键的断裂又有新键的形成，故化学键被破坏不一定发生化学反应，故B错误；
C．晶体和中都只有离子键，故化学键相同，故C正确；
D．熔化时只能破坏离子键，不能破坏共价键，故D错误；
故选C。
4．B
A．键长是成键两原子的原子半径之和，二硫化碳分子中碳硫双键的键长比碳原子和硫原子的原子半径之和要小，故A错误；
B．白磷分子的空间构型为正四面体形，键角为60°，故B正确；
C．查阅课本资料可知，氮氮三键的键能为946kJ/mol，而氮氮单键的键能为193kJ/mol，故氮气分子中含有的氮氮三键的键能比氮氮单键的3倍要大，故C错误；
D．若AB3分子中A原子的价层电子对数为3，孤对电子对数为0，空间构型为平面三角形，分子中的键角均为120°，故D错误；
故选B。
5．B
A．分子中N原子价层电子对个数=键个数+孤电子对个数=3+(5-31)=4，VSEPR模型为正四面体结构；含有一个孤电子对，所以其空间立体构型为三角锥形，VSEPR模型与其空间立体构型不一致，故A错误；
B．分子中C原子价层电子对个数=键个数+孤电子对个数=4+(4-41)=4，VSEPR模型为正四面体结构；中心原子不含孤电子对，所以其空间立体构型为正四面体结构，VSEPR模型与其空间立体构型一致，故B正确；
C．分子中O原子价层电子对个数=键个数+孤电子对个数=2+(6-21)=4，VSEPR模型为正四面体结构；含有2个孤电子对，实际空间立体构型为V形，VSEPR模型与其空间立体构型不一致，故C错误；
D．分子中S原子价层电子对个数=键个数+孤电子对个数=2+(6-22)=3，VSEPR模型为平面三角形；含有一个孤电子对，实际空间立体构型为V形，VSEPR模型与其空间立体构型不一致，故D错误；
答案选B。
6．D
A．s能级的原子轨道形状为球形，p能级的原子轨道形状为哑铃形，二者不同，A错误；
B．左边是氢原子原子轨道，右边不是氢原子原子轨道，因此该原子轨道描述不是描述氢分子中化学键的形成过程，B错误；
C．根据价层电子对互斥理论，CH4的价层电子对数为4+×(4-4×1)=4，CH4中心原子采用sp3杂化，电子云轮廓为 ，C错误；
D．乙烯中π键以“肩并肩’方式相互重叠，导致电子在核间出现的概率增大即电子云重叠后得到的电子云图象呈镜像对称，电子云模型为 ，D正确；
故选D。
7．D
A．肼分子中氮与氮之间是非极性共价键，A正确；
B．200℃时，肼分解只生成和即，该反应可由Ⅰ-2Ⅱ得到，，该反应吸热，B正确；
C．反应Ⅱ中氢气被氧化，肼中氮被还原，故被氧化的原子与被还原的原子个数比为1∶1，C正确；
D．由上述条件可推知3Ⅱ-Ⅰ可得，，D错误；
故选D。
8．D
A．金属的焰色反应是金属在加热时电子由低能轨道跃迁到高能轨道后，又从高能轨道向低能跃迁，释放出不同波长的光，故A错误；
B．与分子的空间构型不同，但是二者中心原子杂化轨道类型都是sp3杂化，故B错误；
C．HF的热稳定性比HCl强是因为F的非金属性强于Cl，H-F比H-Cl的键能大，故C错误；
D．是非极性分子，和是都极性分子，相似相溶，所以比在水中的溶解度大，故D正确；
故答案选D。
9．C
X原子核外有6种不同运动状态的电子，则X是6号元素，X为C，Y最外层电子数比次外层电子数多3个，则Y为N，Z基态原子的能级成对电子数与未成对电子数相等，则为2s22p4，则Z为O，Q电子总数是最外层电子的3倍，则Q为P，R是用量最大使用最广泛的金属，则R是Fe，以此解题。
A．Fe2+的价电子排布式为，A错误；
B．N的价层电子排布式为2s22p3，是半满的稳定结构，其第一电离能大于O的第一电离能，B错误；
C．中心原子C的价层电子对数为2，是sp杂化，其分子空间构型为直线形，C正确；
D．最简单氢化物和中N的电负性较大，且N—H较短，相邻两个N—H间的斥力较大，键角较大，D错误；
故选C。
10．D
通过结构式可知，萝卜硫素含H、C；萝卜硫素由五种短周期元素构成，则W、X、Y、Z中有一种是C，还有一种是S；W、X、Y、Z的原子序数依次增大，Y、Z原子核外最外层电子数相等，结合结构简式中的成键数目可知：X为N，Y为O，Z为S，W为C。
A．由分析可知，X为N，Y为O，Z为S；同一周期，从左到右，元素的第一电离能逐渐增大，其中IIA族和VA族元素的第一电离能均高于其相邻元素，即N的第一电离能大于O；同一主族，从上到下，元素的第一电离能逐渐减小，即O的第一电离能大于Y；故第一电离能：N＞O＞S，A正确；
B．由分析可知，X为N，Y为O，Z为S；N3-和O2-的核外电子排布相同，N的原子序数小于O，故离子半径：N3-＞O2-，N3-、O2-核外有2个电子层，S2-核外有3个电子层，则离子半径：S2-＞N3-＞O2-，B正确；
C．由分析可知，X为N，W为C；N、C、H组成的化合物为HCN，该分子的空间构型为直线形，C正确；
D．由分析可知，X为N，Y为O，W为C；它们的简单氢化物分别为NH3、H2O和CH4，NH3和H2O分子间均存在氢键，使得它们的熔沸点在同主族元素中均为最高，CH4分子间没有氢键，其熔沸点在同主族元素中最低，D错误；
故选D。
11．B
A．HCl中只含H原子和Cl原子形成的共价键，为共价化合物，A正确；
B．浓氨水为混合物，既不是电解质也不是非电解质，B错误；
C．NH4Cl 为铵根离子和氯离子构成的铵盐，C正确；
D．漂白粉为氯化钙和次氯酸钙的混合物，D正确；
综上所述答案为B。
12．D
A．三者的键角分别为、、，依次增大，A正确；
B．因为F、Cl、Br的原子半径依次增大，故与H形成的共价键的键长依次增长，B正确；
C．O、S、Se的原子半径依次增大，故与H形成的共价键的键长依次增长，键能依次减小，C正确；
D．分子的熔、沸点与分子间作用力有关，与共价键的键能无关，D错误；
故选D。
13． CH4 NO3- CO2 N2O4 CO
将NH4+中N原子、1个单位正电荷换作用C原子，NH4+的等电子体为CH4；将CO32-中C原子、1个单位负电荷换作N原子，CO32-的等电子体为NO3-；将NO2+中N原子、1个单位正电荷换作用C原子，NO2+的等电子体为CO2；将C2O42-中1个C原子、1个单位负电荷换作1个N原子，C2O42-的等电子体为N2O4；将N原子电子数加1得O原子，将N原子电子数减1得C原子，N2的等电子体为CO。
14．(1) sp3 11NA N
(2) 洪特规则
(3)萘胺含有 NH2， NH2与水形成分子间氢键，增强溶解性
（1）溶剂的结构简式为 ，中氮原子价层电子对数为3+1=4，其杂化类型为sp3，一个DMF分子含有7个碳氢键，3个碳氮键，一个碳氧双键，因此中所含有的σ键个数为11NA，根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但第IIA族大于第IIIA族，第VA族大于第VIA族，同主族同上到下第一电离能逐渐减小，因此分子中第一电离能最大的元素是N；故答案为：sp3；11NA；N。
（2）基态氮(N)原子的核外电子排布式为1s22s22p3，核外电子排布图为，其中轨道上的电子排布是优先单独占据一个轨道且自旋方向相同，其遵循的原则是洪特规则；故答案为： ；洪特规则。
（3）萘胺的水溶性比硝基萘的强，原因是萘胺含有 NH2， NH2与水形成分子间氢键，增强溶解性；故答案为：萘胺含有 NH2， NH2与水形成分子间氢键，增强溶解性。
15．(1) 正四面体形 sp3杂化
(2) 平面三角形 sp3杂化
(1)SO中S有4个σ键，孤电子对数是=0，因此价层电子对数为4，空间结构是正四面体形，杂化轨道数=价层电子对数=4，即杂化类型为sp3杂化。(2)SO3中价层电子对数为3，没有孤电子对，空间结构为平面三角形；图中固态SO3中S原子形成4个共价单键，其杂化轨道类型是sp3杂化。
16．(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。
17．945.6
设键的键能为，已知，反应热=反应物的总键能－生成物的总键能，故，解得；故答案为945.6。
18．(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。
19．(1)CH2
(2) 84 C6H12+9O26CO2+6H2O
(3) CD
(4) 9 CH3CH2CH=CHCH2CH3
由实验装置图可知，盛装X的铂舟中X在酒精喷灯加热的条件下和氧气充分燃烧，燃烧炉中氧化铜的目的是将燃烧生成的一氧化碳转化为二氧化碳，盛有高氯酸镁装置的作用是用于吸收测定燃烧生成水的质量，盛有碱石棉装置的作用是吸收测定生成二氧化碳的质量，则由题意可知，6.72gX燃烧生成水和二氧化碳的质量分别为8.64g和21.12g。
(1)
由分析可知，X分子中碳、氢、氧的物质的量分别为=0.48mol、×2=0.96mol、=0，所以X的实验式为CH2，故答案为：CH2；
(2)
质谱图中最大质荷比为X的相对分子质量，则X的相对分子质量为84；设X的分子式为(CH2)n，由相对分子质量可得：(CH2)n=84，解得n=6，所以X的分子式为C6H12，C6H12在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为C6H12+9O26CO2+6H2O，故答案为：84；C6H12+9O26CO2+6H2O；
(3)
由X的核磁共振氢谱图中只有1组峰，且X不能使酸性高锰酸钾溶液褪色可知，X为环己烷，结构简式为 ，环己烷是分子中只含有σ键，所有碳原子不可能共平面的脂环烃，不是芳香烃，环己烷分子的一氯代物只有1种，二氯代物有4种，0.1mol分子中含有的σ键的数目为0.1mol×18×NAmol—1=1.8NA，则CD正确，故答案为： ；CD；
(4)
X的同分异构体能使溴水褪色，主链上的碳原子数不小于5说明X为烯烃，含有碳碳双键的主碳链含有的碳原子个数为6或5，主碳链含有的碳原子个数为6的烯烃有3种，主碳链含有的碳原子个数为5的烯烃有6种，共有9种，其中核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为3：2：1的结构简式为CH3CH2CH=CHCH2CH3，故答案为：9；CH3CH2CH=CHCH2CH3。
20．(1)A
(2)稀释ClO2，防止因ClO2浓度较高时爆炸
(3) 作安全瓶
(4)
(5) 5 (H3O+)O-H…N() ()N-H…N()
稀硫酸与NaClO3、Na2SO3在A装置中发生反应制备ClO2，因ClO2浓度较高时极易爆炸，因此通过向装置内通入氮气稀释ClO2，生成的ClO2进入C装置中进行吸收，因ClO2极易溶于水，与水反应过程中容易倒吸，因此B装置可作为安全瓶防倒吸，因ClO2不能直接排放至空气中，因此利用D装置进行尾气吸收。
（1）ClO2中O为-2价，由此可知O与Cl之间为双键，因此ClO2分子中含有键和π键，Cl原子与两个O原子形成共价键，Cl原子上还存在1对孤对电子对和单电子，其中单电子位于未参与杂化的p轨道上，与杂化轨道重叠，因此ClO2为V型，分子中正负电荷中心不重叠，ClO2为极性分子，故答案为A。
（2）由上述分析可知，实验开始即向装置A中通入氮气，目的是稀释ClO2，防止因ClO2浓度较高时爆炸。
（3）装置A中稀硫酸与NaClO3、Na2SO3反应制备ClO2，反应过程中Cl元素化合价由+5降低至+4，S元素化合价由+4升高至+6，根据化合价升降守恒以及原子守恒可知反应方程式为；由上述分析可知，装置B的作用是防倒吸。
（4）ClO2具有强氧化性，H2O2具有还原性，装置D中H2O2和NaOH溶液吸收ClO2时发生氧化还原反应生成NaClO2，反应过程中Cl元素化合价由+4降低至+3，H2O2中O元素化合价由-1升高至0，根据化合价升降守恒、原子守恒以及溶液呈碱性可知反应的离子方程式为。
（5）1个中含有5个共价键，因此中的键总数为5；中的大π键有5个N参与，每个N与其他2个N形成N-N键，且有1个孤电子对与、形成氢键，故每个N只提供1个电子参与形成大π键，加上形成得到1个电子，共有6个电子参与形成大π键，则中的大π键可表示为；由图可知，还含有氢键(H3O+)O-H…N()、()N-H…N()。
21．(1)
(2)
(3)取少量某铜粉于试管中，加入适量稀硫酸，若溶液呈蓝色，则含Cu2O；若溶液不变蓝，则无Cu2O
(4)，增大，降低，平衡正向移动，的量增多
（1）为二元弱酸，故分步电离，电离方程式为、；
（2）的电子式为；中周围的价层电子对数为：，故其中的杂化类型是；Ⅰ中催化分解的化学方程式是；
（3）利用在酸性条件下发生歧化反应，可检验铜粉中是否有。故具体操作、现象和结论是：取少量某铜粉于试管中，加入适量稀硫酸，若溶液呈蓝色，则含Cu2O；若溶液不变蓝，则无Cu2O；
（4）有弱酸性，越大越能促进过氧化氢电离生成，实验Ⅲ溶液中浓度大于实验Ⅱ，故加入同浓度的硫酸铜时，Ⅰ中生成的更多，则原因为，增大，降低，平衡正向移动，的量增多。
22． 氮 钾 CO2 > H2O 水分子间形成氢键
A、B、C、D是元素周期表中前四周期的元素，其中A元素p电子总数比s电子总数少1，电子排布式为1s22s22p3，A为N元素； B元素p电子总数与s电子总数相等，且原子半径比A小，B为O元素；C元素原子3p能级上只有一对成对电子，C为S元素；D元素原子N层上只有1个电子，且次外层的电子充满在2个能级中，D为K元素。
(1)根据上述分析，A为N元素，D为K元素，故答案为氮；钾；
(2)元素A、B形成的A2B型共价化合物为N2O，与N2O等电子体的化合物有CO2等，故答案为CO2；
⑶N原子的2p为半充满状态，较为稳定，第一电离能大于O，故答案为＞；
⑷水分子间能够形成氢键，沸点比硫化氢高，故答案为H2O； 水分子间形成氢键
一、单选题（共12题）
1．下列化学用语表示正确的是
A．的结构式为H-O-H，结构呈直线形
B．基态Cu原子的电子排布式：
C．的电子式：
D．在水中的电离方程式：
2．下列各项叙述正确的是
A．N、P、As的电负性随原子序数的增大而增大
B．价电子排布为4s24p3的元素位于第四周期第VA族，是p区元素
C．基态碳原子的核外电子的空间运动状态共有6种
D．Cl2中的化学键为s-sσ键
3．下列说法正确的是
A．比稳定，是由于分子间存在氢键 B．物质中化学键被破坏，一定发生化学变化
C．晶体和中的化学键类型相同 D．熔化时破坏离子键和共价键
4．描述共价键的三个重要参数是键能、键长和键角。下列说法正确的是
A．在分子中，键的键长是C原子半径和S原子半径之和
B．分子为正四面体结构，键角为
C．键能：
D．型分子中的键角均为
5．下列分子的VSEPR模型与其空间立体构型一致的是
A． B． C． D．
6．下列关于原子轨道和电子云的表述正确的是
A．s能级和p能级的原子轨道形状相同
B．用原子轨道描述氢分子中化学键的形成：
C．分子中心原子杂化轨道的电子云轮廊图：
D．乙烯中键电子云模型：
7．肼是一种常见的还原剂，不同条件下分解产物不同。60～300℃时，在Cu等金属表面肼分解的机理如图：
已知200℃时：
Ⅰ：
Ⅱ：
下列说法不正确的是
A．肼分子中存在非极性共价键
B．200℃时，肼分解只生成和时，需要吸收热量
C．反应Ⅱ中被氧化的原子与被还原的原子个数比为1∶1
D．由上述条件可推知：
8．下列对有关事实的解释正确的是
事实 解释
A 某些金属盐灼烧呈现不同焰色 电子从低能轨道跃迁至高能轨道时吸收光波长不同
B 与分子的空间构型不同 二者中心原子杂化轨道类型不同
C HF的热稳定性比HCl强 HF分子间存在氢键
D 比在水中的溶解度大 和是极性分子，是非极性分子
A．A B．B C．C D．D
9．X、Y、Z、Q、R是元素周期表前四周期元素，且原子序数依次增大：X原子核外有6种不同运动状态的电子：Y最外层电子数比次外层电子数多3个；Z基态原子的能级成对电子数与未成对电子数相等；Q电子总数是最外层电子的3倍；R是用量最大使用最广泛的金属。下列说法正确的是
A．的价电子排布式为 B．第一电离能
C．的分子空间构型为直线型 D．最简单氢化物分子键角：
10．萝卜硫素是具有美容效果的天然产物，其结构如下图所示，该物质由五种短周期元素构成，其中W、X、Y、Z的原子序数依次增大，Y、Z原子核外最外层电子数相等，下列说法错误的是
A．第一电离能：X>Y>Z
B．简单离子半径：Z>X>Y
C．W、X与氢原子可形成直线形化合物
D．W、X、Y分别形成的简单氢化物的熔沸点在同主族元素中均为最高
11．氯气是一种重要的化工原料，如：工业上用来制盐酸、漂白粉等。工业上利用浓氨水吸收氯气工业的尾气，反应生成NH4Cl，该技术高效的处理尾气中的氯气同时得到副产品NH4Cl。反应的方程式为：。下列有关说法不正确的是
A．HCl是共价化合物 B．浓氨水是电解质
C．NH4Cl 属于盐 D．漂白粉是混合物
12．下列有关共价键的键参数的说法不正确的是
A．、、分子中的键角依次增大
B．HF、、分子中的键长依次增长
C．、、分子中的键能依次减小
D．分子中共价键的键能越大，分子的熔、沸点越高
二、非选择题（共10题）
13．原子数相同、电子数也相同的物质称为等电子体，如H2O和NH2-互为等电子体。下表中的上、下两横行分别是含碳、含氮的物质，纵行的两种物质互为等电子体。请在表中空格里填入5种相关物质的化学式。
___ CO32- ___ C2O42- ___
NH4+ ___ NO2+ ____ N2
14．芳香胺是多种染料产品的中间体，也是农药、除草剂和多种橡胶防老剂的主要原料，1 萘胺用以下方法制备：
(1)溶剂的结构简式为，则中氮原子的杂化类型为_______，中所含有的σ键个数为_______，分子中第一电离能最大的元素是_______(填元素符号)。
(2)基态氮(N)原子的核外电子排布图为_______，其中轨道上的电子排布遵循的原则是_______。
(3)萘胺的水溶性比硝基萘的强，原因是_______。
15．回答下列问题：
(1)蓝矾(CuSO4 5H2O)的结构如图所示：
SO的空间结构是_____，其中S原子的杂化轨道类型是_____。
(2)气态SO3分子的空间结构为_____；将纯液态SO3冷却到289.8K时凝固得到一种螺旋状单链结构的固体，其结构如图，此固态SO3中S原子的杂化轨道类型是____。
16．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__________？
17．键能是气态分子中断裂共价键所吸收的能量。已知键的键能为，键的键能为，根据热化学方程式：，则键的键能是___________。
18．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
19．某化学实验小组利用如图所示的装置测定某有机化合物X的组成及结构。取6.72gX与足量氧气充分燃烧，实验结束后，高氯酸镁的质量增加8.64g，碱石棉的质量增加21.12g。
(1)根据实验数据，可确定X的实验式为____。
(2)X的质谱图如图所示，则X的相对分子质量为____。用X的分子式表示X在上述过程中完全燃烧的化学方程式____。
(3)通过核磁共振氢谱仪测得X的核磁共振氢谱图中只有1组峰，且X不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，则X的结构简式为____。关于X的结构，下列说法正确的是____(填标号)。
A．X属于芳香烃 B．X的二氯取代物有3种
C．X分子中所有碳原子不可能共平面 D．0.1molX含有的σ键的数目为1.8NA
(4)X的同分异构体(不考虑立体异构)中能满足下列条件的有____种，其中核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为3：2：1的是____(写结构简式)。
①能使溴水褪色
②主链上的碳原子数不小于5
20．I．是国际公认的一种安全、低毒的绿色消毒剂。熔点为-59．5℃，沸点为11.0℃，高浓度时极易爆炸，极易溶于水，遇热水易分解。实验室可用如图所示的装置制备(装置A的酒精灯加热装置略去)。回答下列问题：
(1)下列关于ClO2分子结构和性质的说法错误的是__________。
A．分子中只含键 B．分子具有极性 C．分子的空间结构为V形
(2)实验开始即向装置A中通入氮气，目的是___________。
(3)装置A中反应的化学方程式为___________，装置B的作用是___________。
(4)装置D中吸收尾气的反应也可用于制备NaClO2，反应的离子方程式为________。
II．我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(用R代表)。经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图所示。
(5)R中阴离子中的键总数为___________个。分子中的大键可用符号表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表参与形成大键的电子数(如苯分子中的大键可表示为)，则中的大键应表示为____________。图中虚线代表氢键，其表示式为、________________、______________。
21．某化学工作者研究在不同时，溶液对分解的催化作用。
编号 实验 现象
Ⅰ 向的溶液中加入溶液 出现少量气泡
Ⅱ 向的溶液中加入溶液 立即产生少量棕褐色沉淀，出现较明显气泡
Ⅲ 向的溶液中加入溶液 立即产生大量棕褐色沉淀，产生大量气泡
已知：a．为红色固体，难溶于水，溶于硫酸生成和。
b．为棕褐色固体，难溶于水，溶于硫酸生成和。
c．为弱酸性。
请回答下列有关问题：
(1)写出的电离方程式___________；___________
(2)写出的电子式___________；中原子的杂化类型是___________。经检验生成的气体均为，Ⅰ中催化分解的化学方程式是___________。
(3)要检验某铜粉是否含，写出具体操作、现象及结论___________。
(4)结合离子方程式，运用化学反应原理解释Ⅲ中生成的沉淀多于Ⅱ中的原因：___________。
22．A、B、C、D是元素周期表中前四周期的元素，其中A元素p电子总数比s电子总数少1; B元素p电子总数与s电子总数相等，且原子半径比A小；C元素原子3p能级上只有一对成对电子；D元素原子N层上只有1个电子，且次外层的电子充满在2个能级中。请回答以下问题：
(1)写出下列元素的名称：A______D________。
(2)元素A、B可以形成A2B型共价化合物，写出一种与A2B等电子体的化合物________(用化学式表示）
(3)A和B第一电离能的大小关系为：A____B。（选填“>”、“<”或“ = ”）
(4)B和C元素对应的气态氢化物，沸点较高的是______(填化学式)，原因是______________。
参考答案：
1．D
A．水分子中碳氧原子与两个氢原子之间形成2对共用电子对，故水的结构式为H-O-H，结构呈V形，故A错误；
B．Cu是29号元素，基态Cu原子的电子排布式：，故B错误；
C．的结构式为O=C=O，电子式为：，故C错误；
D．在水中电离出钠离子、氢离子和硫酸根离子，电离方程式为：，故D正确；
故选D。
2．B
A．元素的非金属性越强，其电负性就越大。N、P、As是同一主族元素，从上到下元素的非金属性逐渐减弱，则元素的电负性也逐渐减弱。故N、P、As的电负性随原子序数的增大而减小，A错误；
B．价电子排布为4s24p3的元素是第四周期第VA族，属于p区元素，B正确；
C．基态碳原子核外电子排布式是1s22s22p2，s能级有1个轨道，p能级有3个轨道，则基态C原子的核外电子的空间运动状态有1+1+3=5种，C错误；
D．基态Cl原子核外电子排布式是1s22s22p63s22p5，则Cl2中的化学键为p-pσ键，D错误；
故合理选项是B。
3．C
A．比稳定，是由于H-F键的键能大于H-Cl，与氢键无关，故A错误；
B．化学反应的本质是既有旧键的断裂又有新键的形成，故化学键被破坏不一定发生化学反应，故B错误；
C．晶体和中都只有离子键，故化学键相同，故C正确；
D．熔化时只能破坏离子键，不能破坏共价键，故D错误；
故选C。
4．B
A．键长是成键两原子的原子半径之和，二硫化碳分子中碳硫双键的键长比碳原子和硫原子的原子半径之和要小，故A错误；
B．白磷分子的空间构型为正四面体形，键角为60°，故B正确；
C．查阅课本资料可知，氮氮三键的键能为946kJ/mol，而氮氮单键的键能为193kJ/mol，故氮气分子中含有的氮氮三键的键能比氮氮单键的3倍要大，故C错误；
D．若AB3分子中A原子的价层电子对数为3，孤对电子对数为0，空间构型为平面三角形，分子中的键角均为120°，故D错误；
故选B。
5．B
A．分子中N原子价层电子对个数=键个数+孤电子对个数=3+(5-31)=4，VSEPR模型为正四面体结构；含有一个孤电子对，所以其空间立体构型为三角锥形，VSEPR模型与其空间立体构型不一致，故A错误；
B．分子中C原子价层电子对个数=键个数+孤电子对个数=4+(4-41)=4，VSEPR模型为正四面体结构；中心原子不含孤电子对，所以其空间立体构型为正四面体结构，VSEPR模型与其空间立体构型一致，故B正确；
C．分子中O原子价层电子对个数=键个数+孤电子对个数=2+(6-21)=4，VSEPR模型为正四面体结构；含有2个孤电子对，实际空间立体构型为V形，VSEPR模型与其空间立体构型不一致，故C错误；
D．分子中S原子价层电子对个数=键个数+孤电子对个数=2+(6-22)=3，VSEPR模型为平面三角形；含有一个孤电子对，实际空间立体构型为V形，VSEPR模型与其空间立体构型不一致，故D错误；
答案选B。
6．D
A．s能级的原子轨道形状为球形，p能级的原子轨道形状为哑铃形，二者不同，A错误；
B．左边是氢原子原子轨道，右边不是氢原子原子轨道，因此该原子轨道描述不是描述氢分子中化学键的形成过程，B错误；
C．根据价层电子对互斥理论，CH4的价层电子对数为4+×(4-4×1)=4，CH4中心原子采用sp3杂化，电子云轮廓为 ，C错误；
D．乙烯中π键以“肩并肩’方式相互重叠，导致电子在核间出现的概率增大即电子云重叠后得到的电子云图象呈镜像对称，电子云模型为 ，D正确；
故选D。
7．D
A．肼分子中氮与氮之间是非极性共价键，A正确；
B．200℃时，肼分解只生成和即，该反应可由Ⅰ-2Ⅱ得到，，该反应吸热，B正确；
C．反应Ⅱ中氢气被氧化，肼中氮被还原，故被氧化的原子与被还原的原子个数比为1∶1，C正确；
D．由上述条件可推知3Ⅱ-Ⅰ可得，，D错误；
故选D。
8．D
A．金属的焰色反应是金属在加热时电子由低能轨道跃迁到高能轨道后，又从高能轨道向低能跃迁，释放出不同波长的光，故A错误；
B．与分子的空间构型不同，但是二者中心原子杂化轨道类型都是sp3杂化，故B错误；
C．HF的热稳定性比HCl强是因为F的非金属性强于Cl，H-F比H-Cl的键能大，故C错误；
D．是非极性分子，和是都极性分子，相似相溶，所以比在水中的溶解度大，故D正确；
故答案选D。
9．C
X原子核外有6种不同运动状态的电子，则X是6号元素，X为C，Y最外层电子数比次外层电子数多3个，则Y为N，Z基态原子的能级成对电子数与未成对电子数相等，则为2s22p4，则Z为O，Q电子总数是最外层电子的3倍，则Q为P，R是用量最大使用最广泛的金属，则R是Fe，以此解题。
A．Fe2+的价电子排布式为，A错误；
B．N的价层电子排布式为2s22p3，是半满的稳定结构，其第一电离能大于O的第一电离能，B错误；
C．中心原子C的价层电子对数为2，是sp杂化，其分子空间构型为直线形，C正确；
D．最简单氢化物和中N的电负性较大，且N—H较短，相邻两个N—H间的斥力较大，键角较大，D错误；
故选C。
10．D
通过结构式可知，萝卜硫素含H、C；萝卜硫素由五种短周期元素构成，则W、X、Y、Z中有一种是C，还有一种是S；W、X、Y、Z的原子序数依次增大，Y、Z原子核外最外层电子数相等，结合结构简式中的成键数目可知：X为N，Y为O，Z为S，W为C。
A．由分析可知，X为N，Y为O，Z为S；同一周期，从左到右，元素的第一电离能逐渐增大，其中IIA族和VA族元素的第一电离能均高于其相邻元素，即N的第一电离能大于O；同一主族，从上到下，元素的第一电离能逐渐减小，即O的第一电离能大于Y；故第一电离能：N＞O＞S，A正确；
B．由分析可知，X为N，Y为O，Z为S；N3-和O2-的核外电子排布相同，N的原子序数小于O，故离子半径：N3-＞O2-，N3-、O2-核外有2个电子层，S2-核外有3个电子层，则离子半径：S2-＞N3-＞O2-，B正确；
C．由分析可知，X为N，W为C；N、C、H组成的化合物为HCN，该分子的空间构型为直线形，C正确；
D．由分析可知，X为N，Y为O，W为C；它们的简单氢化物分别为NH3、H2O和CH4，NH3和H2O分子间均存在氢键，使得它们的熔沸点在同主族元素中均为最高，CH4分子间没有氢键，其熔沸点在同主族元素中最低，D错误；
故选D。
11．B
A．HCl中只含H原子和Cl原子形成的共价键，为共价化合物，A正确；
B．浓氨水为混合物，既不是电解质也不是非电解质，B错误；
C．NH4Cl 为铵根离子和氯离子构成的铵盐，C正确；
D．漂白粉为氯化钙和次氯酸钙的混合物，D正确；
综上所述答案为B。
12．D
A．三者的键角分别为、、，依次增大，A正确；
B．因为F、Cl、Br的原子半径依次增大，故与H形成的共价键的键长依次增长，B正确；
C．O、S、Se的原子半径依次增大，故与H形成的共价键的键长依次增长，键能依次减小，C正确；
D．分子的熔、沸点与分子间作用力有关，与共价键的键能无关，D错误；
故选D。
13． CH4 NO3- CO2 N2O4 CO
将NH4+中N原子、1个单位正电荷换作用C原子，NH4+的等电子体为CH4；将CO32-中C原子、1个单位负电荷换作N原子，CO32-的等电子体为NO3-；将NO2+中N原子、1个单位正电荷换作用C原子，NO2+的等电子体为CO2；将C2O42-中1个C原子、1个单位负电荷换作1个N原子，C2O42-的等电子体为N2O4；将N原子电子数加1得O原子，将N原子电子数减1得C原子，N2的等电子体为CO。
14．(1) sp3 11NA N
(2) 洪特规则
(3)萘胺含有 NH2， NH2与水形成分子间氢键，增强溶解性
（1）溶剂的结构简式为 ，中氮原子价层电子对数为3+1=4，其杂化类型为sp3，一个DMF分子含有7个碳氢键，3个碳氮键，一个碳氧双键，因此中所含有的σ键个数为11NA，根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但第IIA族大于第IIIA族，第VA族大于第VIA族，同主族同上到下第一电离能逐渐减小，因此分子中第一电离能最大的元素是N；故答案为：sp3；11NA；N。
（2）基态氮(N)原子的核外电子排布式为1s22s22p3，核外电子排布图为，其中轨道上的电子排布是优先单独占据一个轨道且自旋方向相同，其遵循的原则是洪特规则；故答案为： ；洪特规则。
（3）萘胺的水溶性比硝基萘的强，原因是萘胺含有 NH2， NH2与水形成分子间氢键，增强溶解性；故答案为：萘胺含有 NH2， NH2与水形成分子间氢键，增强溶解性。
15．(1) 正四面体形 sp3杂化
(2) 平面三角形 sp3杂化
(1)SO中S有4个σ键，孤电子对数是=0，因此价层电子对数为4，空间结构是正四面体形，杂化轨道数=价层电子对数=4，即杂化类型为sp3杂化。(2)SO3中价层电子对数为3，没有孤电子对，空间结构为平面三角形；图中固态SO3中S原子形成4个共价单键，其杂化轨道类型是sp3杂化。
16．(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。
17．945.6
设键的键能为，已知，反应热=反应物的总键能－生成物的总键能，故，解得；故答案为945.6。
18．(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。
19．(1)CH2
(2) 84 C6H12+9O26CO2+6H2O
(3) CD
(4) 9 CH3CH2CH=CHCH2CH3
由实验装置图可知，盛装X的铂舟中X在酒精喷灯加热的条件下和氧气充分燃烧，燃烧炉中氧化铜的目的是将燃烧生成的一氧化碳转化为二氧化碳，盛有高氯酸镁装置的作用是用于吸收测定燃烧生成水的质量，盛有碱石棉装置的作用是吸收测定生成二氧化碳的质量，则由题意可知，6.72gX燃烧生成水和二氧化碳的质量分别为8.64g和21.12g。
(1)
由分析可知，X分子中碳、氢、氧的物质的量分别为=0.48mol、×2=0.96mol、=0，所以X的实验式为CH2，故答案为：CH2；
(2)
质谱图中最大质荷比为X的相对分子质量，则X的相对分子质量为84；设X的分子式为(CH2)n，由相对分子质量可得：(CH2)n=84，解得n=6，所以X的分子式为C6H12，C6H12在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为C6H12+9O26CO2+6H2O，故答案为：84；C6H12+9O26CO2+6H2O；
(3)
由X的核磁共振氢谱图中只有1组峰，且X不能使酸性高锰酸钾溶液褪色可知，X为环己烷，结构简式为 ，环己烷是分子中只含有σ键，所有碳原子不可能共平面的脂环烃，不是芳香烃，环己烷分子的一氯代物只有1种，二氯代物有4种，0.1mol分子中含有的σ键的数目为0.1mol×18×NAmol—1=1.8NA，则CD正确，故答案为： ；CD；
(4)
X的同分异构体能使溴水褪色，主链上的碳原子数不小于5说明X为烯烃，含有碳碳双键的主碳链含有的碳原子个数为6或5，主碳链含有的碳原子个数为6的烯烃有3种，主碳链含有的碳原子个数为5的烯烃有6种，共有9种，其中核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为3：2：1的结构简式为CH3CH2CH=CHCH2CH3，故答案为：9；CH3CH2CH=CHCH2CH3。
20．(1)A
(2)稀释ClO2，防止因ClO2浓度较高时爆炸
(3) 作安全瓶
(4)
(5) 5 (H3O+)O-H…N() ()N-H…N()
稀硫酸与NaClO3、Na2SO3在A装置中发生反应制备ClO2，因ClO2浓度较高时极易爆炸，因此通过向装置内通入氮气稀释ClO2，生成的ClO2进入C装置中进行吸收，因ClO2极易溶于水，与水反应过程中容易倒吸，因此B装置可作为安全瓶防倒吸，因ClO2不能直接排放至空气中，因此利用D装置进行尾气吸收。
（1）ClO2中O为-2价，由此可知O与Cl之间为双键，因此ClO2分子中含有键和π键，Cl原子与两个O原子形成共价键，Cl原子上还存在1对孤对电子对和单电子，其中单电子位于未参与杂化的p轨道上，与杂化轨道重叠，因此ClO2为V型，分子中正负电荷中心不重叠，ClO2为极性分子，故答案为A。
（2）由上述分析可知，实验开始即向装置A中通入氮气，目的是稀释ClO2，防止因ClO2浓度较高时爆炸。
（3）装置A中稀硫酸与NaClO3、Na2SO3反应制备ClO2，反应过程中Cl元素化合价由+5降低至+4，S元素化合价由+4升高至+6，根据化合价升降守恒以及原子守恒可知反应方程式为；由上述分析可知，装置B的作用是防倒吸。
（4）ClO2具有强氧化性，H2O2具有还原性，装置D中H2O2和NaOH溶液吸收ClO2时发生氧化还原反应生成NaClO2，反应过程中Cl元素化合价由+4降低至+3，H2O2中O元素化合价由-1升高至0，根据化合价升降守恒、原子守恒以及溶液呈碱性可知反应的离子方程式为。
（5）1个中含有5个共价键，因此中的键总数为5；中的大π键有5个N参与，每个N与其他2个N形成N-N键，且有1个孤电子对与、形成氢键，故每个N只提供1个电子参与形成大π键，加上形成得到1个电子，共有6个电子参与形成大π键，则中的大π键可表示为；由图可知，还含有氢键(H3O+)O-H…N()、()N-H…N()。
21．(1)
(2)
(3)取少量某铜粉于试管中，加入适量稀硫酸，若溶液呈蓝色，则含Cu2O；若溶液不变蓝，则无Cu2O
(4)，增大，降低，平衡正向移动，的量增多
（1）为二元弱酸，故分步电离，电离方程式为、；
（2）的电子式为；中周围的价层电子对数为：，故其中的杂化类型是；Ⅰ中催化分解的化学方程式是；
（3）利用在酸性条件下发生歧化反应，可检验铜粉中是否有。故具体操作、现象和结论是：取少量某铜粉于试管中，加入适量稀硫酸，若溶液呈蓝色，则含Cu2O；若溶液不变蓝，则无Cu2O；
（4）有弱酸性，越大越能促进过氧化氢电离生成，实验Ⅲ溶液中浓度大于实验Ⅱ，故加入同浓度的硫酸铜时，Ⅰ中生成的更多，则原因为，增大，降低，平衡正向移动，的量增多。
22． 氮 钾 CO2 > H2O 水分子间形成氢键
A、B、C、D是元素周期表中前四周期的元素，其中A元素p电子总数比s电子总数少1，电子排布式为1s22s22p3，A为N元素； B元素p电子总数与s电子总数相等，且原子半径比A小，B为O元素；C元素原子3p能级上只有一对成对电子，C为S元素；D元素原子N层上只有1个电子，且次外层的电子充满在2个能级中，D为K元素。
(1)根据上述分析，A为N元素，D为K元素，故答案为氮；钾；
(2)元素A、B形成的A2B型共价化合物为N2O，与N2O等电子体的化合物有CO2等，故答案为CO2；
⑶N原子的2p为半充满状态，较为稳定，第一电离能大于O，故答案为＞；
⑷水分子间能够形成氢键，沸点比硫化氢高，故答案为H2O； 水分子间形成氢键