专题4《分子空间结构与物质性质》测试题下学期高二化学苏教版（2019）选择性必修2（含解析）

专题4《分子空间结构与物质性质》测试题
一、单选题
1．下列有关说法正确的是
A．水合铜离子的模型如图I，该微粒中存在极性共价键、配位键、离子键
B．晶体的晶胞如图II，距离最近的组成正四面体
C．氢原子的电子云图如图III，氢原子核外大多数电子在原子核附近运动
D．金属Cu中Cu原子堆积模型如图IV，为面心立方堆积，Cu原子的配位数为8
2．下列叙述错误的是
A．非金属元素原子之间形成的化学键都是共价键
B．化学键包含σ键、π键两种类型
C．π键不能单独存在，一定和σ键共存
D．成键的两原子间原子轨道重叠程度越大，共价键越牢固
3．氯化铬酰()常温下为深红色液体，能与、等互溶，沸点117℃，不存在立体异构，遇水反应并生成两种酸。下列说法不正确的是
A．中Cr的化合价数与基态原子的价电子数相等
B．结构为四面体而非平面形
C．为离子晶体
D．遇水可发生反应：
4．一种新型陶瓷的化学成分为BN，具有多种结构，其中立方BN具有金刚石的晶胞结构特征，B原子位于晶胞内部，晶胞边长为apm，NA为阿伏伽德罗常数，关于立方BN晶体的说法不正确的是
A．该晶体中存在配位键
B．该晶体中B的杂化类型是sp2杂化
C．该晶胞的密度为
D．最近的B原子之间的距离为
5．Fe、HCN与K2CO3在一定条件下发生如下反应：Fe+6HCN+2K2CO3=K4Fe(CN)6+H2↑+2CO2↑+2H2O，下列说法正确的是
A．此化学方程式中涉及的第二周期元素的电负性大小的顺序为OB．配合物K4Fe(CN)6的中心离子的价电子排布图为，该中心离子的配位数是10
C．1molHCN分子中含有σ键的数目为1.204×1024
D．K2CO3中阴离子的空间构型为三角锥形，其中碳原子的价层电子对数为4
6．科学家合成出了一种用于分离镧系金属的化合物A(如图所示)，短周期元素X、Y、Z原子序数依次增大，其中Z位于第三周期。Z与Y2可以形成分子ZY6，该分子常用作高压电气设备的绝缘介质。下列关于X、Y、Z的叙述，正确的是。
A．离子半径：Y>Z
B．氢化物的稳定性：X>Y
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：X>Z
D．化合物A中，中心原子X、Z均为sp3杂化
7．利用如下实验研究Fe3+与I—的反应。
步骤1：向烧杯中加入10mL0.1mol·L-1的KI溶液，再滴加2mL0.1mol·L-1的Fe2(SO4)3溶液，振荡，把溶液分为四等份于编号为①②③④的四支试管中。
步骤2：向试管①中加入淀粉溶液，观察到溶液变蓝。
步骤3：向试管②中滴加15%KSCN溶液5~6滴，观察到溶液变红。
步骤4：向试管③、试管④中分别加入1mL2.0mol·L-1的FeSO4溶液和1mL的蒸馏水，振荡，观察到试管③中溶液颜色比试管④中溶液颜色浅。
下列说法不正确的是
A．试管①中的现象说明此条件下Fe3+的氧化性大于I2
B．试管②中的现象说明Fe3+与I—的反应为可逆反应
C．步骤4的现象能说明此条件下I2能将Fe2+氧化成Fe3+
D．试管②中红色物质的组成为[Fe(SCN)n(H2O)6—n]3—n，此微粒中心离子的配位数为n
8．现代无机化学对硫氮化合物的研究是最为活跃的领域之一。如图是已经合成的最著名的硫氮化合物的分子结构。下列说法不正确的是
A．该物质的分子式为S4N4
B．该物质各原子最外层都达到8电子稳定结构
C．该物质的分子中既含有极性键又含有非极性键
D．该分子中N的化合价为－3
9．在含铬催化剂作用下，以生物质气(主要成分为CO、CO2、H2等)为原料合成甲醇是综合利用生物质气的方法之一。下列说法错误的是
A．固体CO2为分子晶体
B．电负性：O>N>C>H
C．1molCH3OH中含有的σ键为5mol
D．基态Cr原子的电子排布式是[Ar]3d44s2
10．下列有关分子空间结构的说法中正确的是
A．HClO、BF3、NCl3分子中所有原子的最外层电子都满足8电子稳定结构
B．P4和CH4都是正四面体形分子且键角都为109°28′
C．BeF2分子中，中心原子Be的共用电子对数等于2，其空间结构为直线形
D．分子中键角的大小：
11．下列物质的分子中，键角最小的是
A．BeCl2 B．BF3 C．H2O D．CH4
12．下列现象与氢键无关的是
A．HF的熔、沸点比HCl的高 B．低级醇、低级羧酸可以和水以任意比互溶
C．乙醇的沸点明显高于乙醛 D．水分子高温下也很稳定
13．最简单的氨基酸是甘氨酸()，它是人体非必需的一种氨基酸。下列有关说法错误的是
A．1个分子中σ键与π键数目比为8∶1 B．碳原子的杂化轨道类型是sp3和sp2
C．分子间可以形成不止3种类型的氢键 D．易溶于极性溶剂，难溶于非极性溶剂
14．对于有机物A()的说法正确的是
A．A分子中含有8个σ键，2个π键
B．A分子中所有原子均在同一个平面上
C．与互为同系物
D．质谱法无法鉴别和，核磁共振氢谱法可以
二、填空题
15．配位键是一种特殊的共价键，某原子单方面提供共用电子对，和另一提供空轨道的粒子结合。如就是由(氮原子提供孤电子对)和(提供空轨道)通过配位键形成的。据此回答下列问题：
(1)下列粒子中存在配位键的是______(填序号)。
A． B． C．
(2)硼酸()溶液呈酸性，试写出其电离方程式：______。
(3)科学家对结构的认识经历了较为漫长的过程，最初科学家提出了两种观点：甲：、乙：，式中表示配位键，在化学反应中键遇到还原剂时易断裂。化学家 Baeyer和 Villiger为研究的结构，设计并完成了下列实验：
a.与浓反应生成和水；
b.将制得的与反应，只生成A和；
c.将生成的A与反应(已知该反应中作还原剂)。
①如果的结构如甲所示，实验c中发生反应的化学方程式为(A写结构简式)______。
②为进一步确定的结构，还需要在实验c后添加一个实验d，请设计该实验方案：______。
16．LiFePO4电极材料是动力型锂离子电池的理想正极材料
(1)LiFePO4具有良好的结构稳定性，与的结构密切相关，的立体构型为___________。
(2)通常在电极材料表面进行“碳”包覆处理以增强其导电性。抗坏血酸()常被用作碳包覆的碳源，其易溶于水的原因是___________。
(3)以LiOH、FeSO4、H3PO4和葡萄糖为原料，利用如图所示装置(固定装置已略去)制取LiFePO4/C电极的过程如下：
步骤1：准确称量18.00gLiOH、38.00gFeSO4和75mLH3PO4溶液(含溶质24.50g)。
步骤2：将LiOH置于三颈烧瓶中，加入煮沸过的蒸馏水，搅拌使其溶解。从分液漏斗中滴加H3PO4溶液，实验过程中不断通入氮气，直至H3PO4滴加完毕。
步骤3：将FeSO4固体溶于蒸馏水中，迅速倒入三颈烧瓶中，快速搅拌，充分反应后，过滤并洗涤沉淀得LiFePO4固体
步骤4：将LiFePO4与一定量葡萄糖混合，惰性气氛下加热，得到LiFePO4/C。
①步骤2向三颈烧瓶中通入N2的目的是___________，该步骤为达到相同目的采取的措施还有___________。
②步骤3发生反应的化学方程式为___________。
(4)已知：Li2CO3微溶于水；LFePO4、FePO4难溶于水和碱，可溶于盐酸生成LiCl、FeCl2、FeCl3和H3PO4；pH＞3.2时，Fe3+沉淀完全。完善由某废旧电极材料(含铝、炭、LiFePO4和FePO4)制取Li2CO3的实验方案：边搅拌边向废旧电极材料中加入NaOH溶液至不再产生气泡，过滤，___________。过滤、洗涤，低温干燥得Li2CO3固体。(实验中须使用的试剂有：双氧水、盐酸、NaOH溶液、Na2CO3溶液)
17．近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料，其中一类为Fe—Sm—As—F—O组成的化合物。元素As与N同族。预测As的氢化物分子的立体结构为___，其沸点比NH3的___(填“高”或“低”)，其判断理由是___。
18．臭氧()在[Fe(H2O)6]2+在催化下能将烟气中的、分别氧化为和，，也可在其他条件下被还原为N2。
(1)中心原子轨道的杂化类型为___________；NO的空间构型为___________(用文字描述)。
(2)写出一种与O3分子互为等电子体的分子___________(填化学式)。
(3)[Fe(H2O)6]2+与NO反应生成的[Fe(NO)(H2O)5]2+，NO以原子与形成配位键，请在指出[Fe(NO)(H2O)5]2+的配位体是___________，配位数为___________。
19．科学家近期合成了一种固氮酶模型配合物，该物质可以在温和条件下直接活化，将转化，反应过程如图所示：
(1)产物中N原子的杂化轨道类型为_______；
(2)与互为等电子体的一种分子为_______(填化学式)。
20．I.在下列物质中：①CO2、②KCl、③CaBr2、④金刚石、⑤NH4Cl、⑥Ca(OH)2、⑦H3N-BH3、⑧SiO2、⑨NH3、⑩SO3、 NaCl。请用序号回答下列问题：
(1)既有离子键，又有极性键的是_______。
(2)含有配位键的是_______。
(3)属于共价化合物的是_______。
(4)属于共价晶体是_______。
(5)①、②、④、⑨、 中，熔点由高到低的顺序为_______。
(6)①、④、⑨、⑩键角由大到小的顺序为_______。
(7)平均1molSiO2中，含有共价键数目为_______。
II.①CH3CH2OH②CH3CH(NH2)COOH③CH3CH2CH2CH2OH④⑤ +⑥C2H5OC2H5
(8)属于同分异构体，其中沸点较高的是_______(填序号，下同)；属于同系物，其中水溶性较好的是_______。
(9)含有手性碳原子的是_______。核酸中与相匹配的是④、⑤中_______。
21．氮可以形成多种离子，如N3-，NH，N，NH，N2H，N2H等，已知N2H与N2H是由中性分子结合质子形成的，类似于NH，因此有类似于NH的性质。
(1)写出N2H在碱性溶液中反应的离子方程式_________；
(2)NH的电子式为_________；
(3)N有_______个电子；
(4)写出二种由多个原子组成的含有与N电子数相同的物质的化学式_________；
(5)等电子数的微粒往往具有相似的结构，试预测N的构型_________。
22．氮化硅(Si3N4)是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定，工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1300℃时反应获得。
(1)N的电子排布式为_______，其能量最高的电子共有_______个；氮气的结构式为_______；氮化硅属于_______晶体。
(2)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，但氢氟酸能将其腐蚀，反应时的产物之一为NH3。NH3的分子构型为_______，上述反应的化学方程式为_______。有时发生上述反应过程中无NH3放出，推测可能生成了_______(填化学式)，其内部存在的化学键是_______。
(3)试比较SiF4和SiCl4的熔点高低并说明理由 _______。
(4)四氯化硅能被氢气还原为单质硅。目前，工业上常利用四氯化硅、氮气和氢气，加强热后制备较高纯度的氮化硅。该过程需通入过量氢气，分析原因 _______。
参考答案：
1．B
【详解】A．水合铜离子中水中的氧原子提供孤电子对与铜离子形成配位键，水中的H原子和O原子形成极性共价键，但不存在离子键，A项错误；
B．晶体的晶胞中，距离最近的组成正四面体，B项正确；
C．电子云图表示电子在某一区域出现的机会的多少，H原子核外只有一个电子，所以不存在大多数电子一说，只能说H原子的一个电子在原子核附近出现的机会多，C项错误；
D．金属中原子为面心立方堆积，配位数为12，D项错误；
故选：B。
2．B
【详解】A．非金属元素原子间只能形成共价键，A项正确；
B．化学键包含离子键、共价键、金属键等，共价键包括σ键、π键两种类型，B项错误；
C．分子中共价单键均为可键，共价双键和三键中含σ键和π键两种类型，π键不能单独存在，一定和σ键共存，C项正确；
D．成键的两原子间原子轨道重叠程度越大，电子在核间出现的概率就越大，所形成的共价键就越牢固，D项正确。
故选：B。
3．C
【详解】A．中Cr的化合价数是+6，其基态原子的排布式是3d54s1，价电子数是6，A项正确；
B．结构式为，中心铬原子上的孤电子数是0，价层电子数是4，为四面体而非平面形，B项正确；
C．为分子晶体，C项错误；
D．遇水可发生反应生成铬酸和盐酸：，D项正确；
故答案选C。
4．B
【详解】A．B原子最外层有3个电子，N原子最外层有5个电子，其中含有一对孤电子对，N原子提供孤电子对，B原子提供空轨道，N、B原子通过配位键结合，因此在该晶体中存在配位键，A正确；
B．立方相氮化硼中硼原子形成4个共价键，所以硼原子采用的是sp3杂化，而不是sp2杂化，B错误；
C．在晶胞中含有4个BN，故晶胞的密度为，C正确；
D．若晶胞参数为apm，则最近的B原子之间的距离为晶胞面对角线的一半，故晶胞中最近的2个B原子之间的距离为，D正确；
故选B。
5．C
【详解】A．同周期主族元素自左而右电负性增大，则涉及的第二周期元素的电负性大小的顺序为，故A错误；
B．配合物的中心离子为，中心离子的价电子排布式为，由泡利原理、洪特规则，价电子排布图为：，该中心离子的配体为，配位数是，故B错误；
C．分子结构式为，单键为键，三键含有个键，分子中含有个键，1mol分子中含有键的数目为1.204×1024，故C正确；
D．的阴离子中C原子孤电子对数，碳原子的价层电子对数，空间结构为平面三角形，故D错误；
故答案选C。
6．D
【分析】短周期元素X、Y、Z原子序数依次增大，观察负离子结构为 ，Y成一个共价键，为-1价，不是第三周期元素，且原子序数大于X，应为F元素又因为Z与Y2可以形成分子ZY6，且Z位于第三周期，所以Z为S元素；X得到一个电子成4个共价键，说明其最外层为3个电子，为B元素，据此分析解答。
【详解】A．电子层数F Y，A项错误；
B．非金属性越强，简单氢化物越稳定，非金属性：F>B，则有BH3C．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性：S>B，则酸性H3BO3(弱酸)D．根据上述分析可知，化合物A中，中心原子X、Z均为sp3杂化，D项正确；
答案选D。
7．D
【详解】A．向试管①中加入淀粉溶液，观察到溶液变蓝说明铁离子与碘离子反应生成单质碘，由氧化剂的氧化性强于氧化产物可知，氧化剂铁离子的氧化性强于氧化产物碘，故A正确；
B．向试管②中滴加15%硫氰化钾溶液5~6滴，观察到溶液变红说明溶液中存在铁离子，不足量的铁离子不能完全反应，则铁离子与碘离子的反应为可逆反应，故B正确；
C．向试管③、试管④中分别加入1mL2.0mol·L-1的FeSO4溶液和1mL的蒸馏水，振荡，观察到试管③中溶液颜色比试管④中溶液颜色浅说明增大亚铁离子浓度，铁离子与碘离子反应形成的平衡向逆反应方向移动，反应中碘将亚铁离子氧化为铁离子，故C正确；
D．由试管②中红色物质的组成为[Fe(SCN)n(H2O)6—n]3—n可知，配离子中铁离子为中心离子，硫氰酸根离子和水为配位体，配位数为6，故D错误；
故选D。
8．D
【详解】A．由图可知，该物质的分子式为S4N4，A正确；
B．因为硫原子最外层为6个电子，若形成两个共价单键，则达8电子稳定结构，氮原子最外层为5个电子，若形成3个共价单键，则达8电子稳定结构，据图可知，B正确；
C．该分子中既含有极性键(N—S键)又含有非极性键(N—N键)，C正确；
D．N—S共用电子对偏向N，N—N共用电子对不偏移，故该分子中N的化合价为－2，D错误。
答案选D。
9．D
【详解】A．构成CO2晶体的微粒为CO2分子，微粒间作用力为分子间作用力，则固态CO2是分子晶体，A项正确；
B．C、H、O、N的非金属性强弱顺序为O>N>C>H，则电负性：O>N>C>H，B项正确；
C．单键全部是σ键，则1molCH3OH含有σ键为5mol，C项正确；
D．Cr为24号元素，3d和4s轨道均处于半充满的稳定状态，所以基态Cr原子的电子排布式是[Ar]3d54s1，D项错误；
答案选D。
10．C
【详解】A．HClO中的H和BF3中的B都未达到8电子结构，A错误；
B．P4和CH4都是正四面体结构，但是P4的P-P是该四面体的边，所以键角为60°；CH4的C-H键在正四面体的内部，键角为109°28′，B错误；
C．BeF2分子的结构式为F-Be-F，中心Be原子的价层电子对数为=2，由于中心Be原子最外层的2个电子全部参与成键，没有孤电子对，所以其空间结构为直线形，C正确；
D．BeCl2的空间结构为直线形，键角为180°；SnCl2呈V型，分子中含有一对孤对电子，由于该孤对电子的存在，键角小于120°；SO3的空间结构为平面正三角形，键角为120°；NH3的空间结构为三角锥形，键角为107°；CCl4的空间结构为正四面体，键角为109°28′；故分子中键角的大小：BeCl2 > SO3> SnCl2> CCl4>NH3 ，D错误；
故选C。
11．C
【分析】在分子中，中心原子上孤电子对之间的排斥力＞孤电子对和成键电子之间的排斥力＞成键电子之间的排斥力，则含有孤电子对越多，分子中的键角越小。
【详解】A．BeCl2中Be为sp杂化，直线型结构，键角为180°；
B．BF3中B为sp2杂化，平面三角型结构，键角为120°；
C．H2O中O原子含有2个孤电子对，为sp3杂化，键角约为105°；
D．CH4中C为sp3杂化，为正四面体结构，键角为109.5°；
故选C。
12．D
【详解】A．HF分子间存在氢键导致熔沸点比HCl高，与氢键有关，故A不选；
B．低级醇、低级羧酸可以和水分子之间形成氢键，导致溶解度增大，故可以和水以任意比互溶，与氢键有关，故B不选；
C．乙醇之间可以形成氢键而乙醛不能，使得乙醇的沸点明显高于乙醛，与氢键有关，故C不选；
D．水分子稳定与H－O共价键有关，与氢键无关，故D选；
故选D。
13．A
【详解】A． 单键为σ键，双键中，一个是σ键，一个是π键，则1个甘氨酸分子中σ键与π键数目比为9∶1，故A错误；
B．碳原子形成4个单键时，价层电子对数为4，采取sp3杂化；碳原子形成2个单键和1个双键时，价层电子对数为3，此时采取sp2杂化，故B正确；
C．氨基中的氢原子可以与另一甘氨酸分子中的N、羧基上的两个氧原子分别形成氢键，羧基中的氢原子可以分别与另一甘氨酸分子中的N、羧基上的两个氧原子分别形成氢键，故分子间可以形成不止3种类型的氢键，故C正确；
D．甘氨酸既含有-NH2，又含有-COOH，甘氨酸在极性溶剂中以两性离子和-COO-形式存在，故易溶于极性溶剂，难溶于非极性溶剂，故D正确；
故选A。
14．D
【详解】A．由结构简式可知，A分子中含有单键和双键，单键为键，双键中有1个键和1个键，则分子中含有16个键、2个键，故A错误；
B．由结构简式可知，A分子中含有饱和碳原子，饱和碳原子的空间构型为四面体形，则A分子中所有原子不可能在同一个平面上，故B错误；
C．和 分子式相同、结构不同，二者互为同分异构体、不是同系物，故C错误；
D．质谱法可以测定有机物的相对分子质量，核磁共振氢谱法可以测定不同化学环境的氢原子的种数及其相对数目，由结构简式可知，和的分子式相同，相对分子质量相等，不能用质谱法鉴别，分子中含有4类氢原子、分子中含有5类氢原子，则用核磁共振氢谱法可以鉴别和，故D正确；
故选D。
15． B +H2→C2H5OC2H5+H2O 用无水硫酸铜检验实验c中反应的生成物中有没有水
【详解】(1)根据配位键的概念可知，要形成配位键必须有提供孤对电子的配体和能容纳孤对电子的空轨道。
A.CO2中的碳氧键为C和O提供等量电子形成，没有配位键；
B.H3O+可看作是H2O中的O提供孤对电子与H+共用形成，所以有配位键；
C.CH4中C-H键为C和H提供等量电子形成，没有配位键；答案为：B；
(2)硼酸中B原子含有空轨道，水中的氧原子提供孤对电子，形成配位键，所以硼酸溶于水显酸性，电离方程式为，答案为：；
(3)根据原子守恒可知，A的分子式为C4H10O2，所以如果双氧水的结构如甲所示，O→O键遇到还原剂时易断裂，则c中的反应为+H2→C2H5OC2H5+H2O；如果双氧水的结构如乙所示，则反应为C2H5O-OC2H5 + H2 → 2CH3OH，两者的区别之一为是否有水生成，所以可利用无水硫酸铜检验，从而作出判断；答案为：+H2→C2H5OC2H5+H2O；用无水硫酸铜检验c的反应产物中有没有水(或其他合理答案)。
16．(1)正四面体
(2)分子中含有多个羟基，可与水分子间形成氢键
(3) 排除装置中的氧气，防止Fe2+被氧化 加入煮沸过的蒸馏水
(4)向滤渣中边搅拌边加入盐酸至固体不再减少，过滤，向滤液中加入过量的双氧水，再逐滴加入NaOH溶液至pH大于3.2，过滤，边搅拌边向滤液中滴加Na2CO3溶液至产生大量沉淀，静置，向上层清液中滴加Na2CO3溶液若无沉淀生成
【解析】(1)
中P的价层电子对数为，其立体构型为正四面体；故答案为：正四面体。
(2)
抗坏血酸()常被用作碳包覆的碳源，含有多个羟基，亲水基团，其易溶于水的原因是分子中含有多个羟基，可与水分子间形成氢键；故答案为：分子中含有多个羟基，可与水分子间形成氢键。
(3)
①步骤2向三颈烧瓶中通入N2的目的是排除装置中的氧气，防止步骤3中Fe2+被氧化，该步骤为达到相同目的采取的措施还有加入煮沸过的蒸馏水，；故答案为：排除装置中的氧气，防止Fe2+被氧化；加入煮沸过的蒸馏水，。
②步骤3是磷酸锂和硫酸亚铁反应生成LiFePO4和硫酸锂，其发生反应的化学方程式为；故答案为：。
(4)
已知：Li2CO3微溶于水；LiFePO4、FePO4难溶于水和碱，可溶于盐酸生成LiCl、FeCl2、FeCl3和H3PO4；pH＞3.2时，Fe3+沉淀完全。完善由某废旧电极材料(含铝、炭、LiFePO4和FePO4)
通过题知用NaOH溶液处理废旧电极材料的铝，过滤，滤渣中加入盐酸，再加入双氧水氧化亚铁离子，再滴加NaOH溶液调节溶液pH值至3.2，过滤，向滤液中加入碳酸钠得到碳酸锂，因此制取Li2CO3的实验方案：边搅拌边向废旧电极材料中加入NaOH溶液至不再产生气泡，过滤，向滤渣中边搅拌边加入盐酸至固体不再减少，过滤，向滤液中加入过量的双氧水，再逐滴加入NaOH溶液至pH大于3.2，过滤，边搅拌边向滤液中滴加Na2CO3溶液至产生大量沉淀，静置，向上层清液中滴加Na2CO3溶液若无沉淀生成，过滤、洗涤，低温干燥得Li2CO3固体；故答案为：向滤渣中边搅拌边加入盐酸至固体不再减少，过滤，向滤液中加入过量的双氧水，再逐滴加入NaOH溶液至pH大于3.2，过滤，边搅拌边向滤液中滴加Na2CO3溶液至产生大量沉淀，静置，向上层清液中滴加Na2CO3溶液若无沉淀生成。
17． 三角锥形 低 NH3分子间存在氢键
【详解】AsH3和NH3为等电子体，NH3为三角锥形，因此AsH3也为三角锥形。因为NH3分子间存在氢键，所以AsH3的沸点比NH3低。
18． sp3 平面三角形 SO2 NO、H2O 6
【详解】(1)SO中中心原子S的价层电子对数= =4，所以SO42-中S为sp3杂化。NO中中心原子N的孤电子对数==0，成键电子对数为3，价层电子对数为3，VSEPR模型为平面三角形，由于N原子上没有孤电子对，NO3－的空间构型为平面三角形。故答案：sp3；平面三角形。
(2)等电子体是指原子个数相等，价电子数相同，所以用替代法可知，与O3互为等电子体的分子为SO2；故答案：SO2。
(3)根据[Fe(H2O)6]2+与NO反应生成的[Fe(NO)(H2O)5]2+的化学式可知，在[Fe(NO)(H2O)5]2+中有1个NO和5个H2O，由图可知缺少的配体是1个NO和1个H2O，的配位数为6。故答案：NO、H2O；6。
19．(1)sp3杂化
(2)H2O
【详解】①由结构简式可知，产物中氮原子的价层电子对数为4，原子的杂化方式为sp3杂化；故答案为：sp3杂化；
②水分子和氨基阴离子的原子个数都为3、价电子数都为8，互为等电子体。故答案为：H2O。
20．(1)⑤⑥
(2)⑤⑦
(3)①⑦⑧⑨⑩
(4)④⑧
(5)④ ②⑨①
(6)①⑩④⑨
(7)4NA或4×6.02×1023
(8) ③ ①
(9) ② ⑤
【详解】（1）⑤NH4Cl由构成，既有离子键，又有极性键；⑥Ca(OH)2由构成，既有离子键，又有极性键；
（2）⑤NH4Cl中N和H之间有1个配位键，NH4Cl含有配位键；⑦H3N-BH3中N和B之间通过配位键结合，H3N-BH3含有配位键；
（3）①CO2、⑦H3N-BH3、⑧SiO2、⑨NH3、⑩SO3中只含共价键，属于共价化合物；
（4）④金刚石、⑧SiO2由原子直接构成，属于共价晶体；
（5）④金刚石是共价晶体，沸点最高，①CO2、⑨NH3是分子晶体，熔点较低，NH3能形成分子间氢键，NH3的熔点大于CO2；②KCl、 NaCl是离子晶体，熔点比共价晶体低比分子晶体高，钾离子半径大于钠离子，所以熔点KCl NaCl> KCl >NH3> CO2；
（6）CO2是在线分子，键角为180°；金刚石是正四面体结构，NH3是三角锥形，SO3是平面结构，键角由大到小的顺序为CO2> SO3>金刚石> NH3；
（7）SiO2中每个Si原子与4个O原子形成4个共价键，每个O原子与2个Si原子形成2个共价键，平均1molSiO2中含有共价键数目为4NA；
（8）③CH3CH2CH2CH2OH、⑥C2H5OC2H5分子式相同、结构不同，③⑥属于同分异构体，CH3CH2CH2CH2OH中含有羟基，其中沸点较高的是③；CH3CH2OH、CH3CH2CH2CH2OH结构相似，分子组成相差2个CH2，CH3CH2OH和CH3CH2CH2CH2OH属于同系物；CH3CH2OH的烃基较小，所以水溶性较好的是CH3CH2OH；
（9）连有4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子，CH3CH(NH2)COOH含有手性碳原子。核酸中与相匹配的是⑤。
21． N2H+2OH-=N2H4+2H2O 22 CO2、N2O 直线型
【详解】(1)已知N2H有类似于NH的性质，结合铵根与碱反应产生氨气和水，可知N2H与碱反应产生N2H4和水，反应为：N2H+2OH-=N2H4+2H2O ，故答案为：N2H+2OH-=N2H4+2H2O ；
(2)NH的电子式为，故答案为；
(3)N每个氮原子有7个电子，再加一个负电荷，电子数为22，故答案为：22；
(4)与N电子数相同的物质有CO2、N2O等，故答案为：CO2、N2O；
(5)N价电子数16，原子数为3，与CO2互为等电子体，故其结构与二氧化碳相同，为直线型，故答案为：直线型。
22．(1) 1s22s22p3 3 N≡N 原子
(2) 三角锥形 Si3N4+12HF=3SiF4↑+4NH3↑ NH4F 共价键、离子键
(3)SiF4(4)提高SiCl4的转化率
【详解】（1）N为7号原子，原子核外共有7个电子，根据核外电子的排布规律可知，N的电子排布式为1s22s22p3；其能量最高的电子为3p能级电子，共有3个；氮气分子中含有氮氮三键，则结构式为N≡N；氮化硅原子之间通过共价键形成空间网状结构，属于原子晶体，故答案为：1s22s22p3；3；N≡N；原子；
（2）氨气中N原子为sp3杂化，且有一对孤对电子，空间构型为三角锥形；氮化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和氨气，反应的化学方程式为Si3N4+12HF=3SiF4↑+4NH3↑；有时发生上述反应过程中无NH3放出，可能是因为氨气与氢氟酸反应生成了NH4F；NH4F由铵根离子和氟离子构成，铵根离子中含有共价键，因此NH4F内部存在的化学键为离子键和共价键，故答案为：三角锥形；Si3N4+12HF=3SiF4↑+4NH3↑；NH4F；共价键、离子键；
（3）SiF4和SiCl4均为分子晶体，不含氢键的分子晶体的熔点随相对分子质量的增大而增大，因此熔点：SiF4（4）通入过量氢气可使反应物尽可能转化为SiCl4，提高SiCl4的转化率，故答案为：提高SiCl4的转化率。