第二章分子结构与性质测试题 高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2（含解析）

第二章 分子结构与性质 测试题
一、单选题（共15题）
1．关于原子轨道的说法正确的是
A．sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道杂化形成的一组能量相同的新轨道
B．CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道杂化而形成的
C．凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其立体构型都是正四面体
D．凡AB2型的共价化合物，其中心原子A均采用sp杂化轨道成键
2．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。元素X在常见化合物中均显负价，X、Y的最外层电子数之和与W的最外层电子数相等，Z的单质能与Y的最高价氧化物对应的水化物反应且有氢气生成。下列说法一定正确的是
A．电负性大小顺序：
B．Z最高价氧化物对应水化物是两性氢氧化物
C．X最简单氢化物沸点高于W最简单氢化物沸点
D．和均具有漂白性，但漂白原理不同
3．由SiCl4制备高纯SiH4的反应为SiCl4+LiAlH4SiH4↑+LiCl+AlCl3。下列说法正确的是
A．热稳定性：HCl＞SiH4 B．离子半径：r(Li+)＞r(H-)
C．第一电离能：I1(Al)＞I1(Cl) D．共价键的极性：Si－Cl＞Al－Cl
4．用价层电子对互斥理论预测H2S和AlCl3的立体结构，两个结论都正确的是
A．直线形；三角锥形 B．V形；三角锥形
C．直线形；平面三角形 D．V形；平面三角形
5．氰气的分子式为(CN)2，结构式为N≡C-C≡N，性质与卤素单质相似，下列叙述正确的是
A．分子中既有极性键，又有非极性键
B．分子中N≡C键的键长大于C-C键的键长
C．该分子为极性分子
D．该气体不能与氢氧化钠溶液反应
6．下列物质的性质与氢键无关的是
A．氨气极易溶于水 B．水的沸点比硫化氢高
C．乙醇的沸点比乙烷高 D．氟化氢比氯化氢稳定
7．能够测定分子结构和化学键的方法是（ ）
A．质谱法 B．红外光谱 C．核磁共振氢谱 D．元素定量分析法
8．一定条件下，石墨转化为金刚石吸收能量。下列关于石墨和金刚石的说法不正确的是
A．石墨比金刚石稳定
B．两物质的碳碳σ键的键角相同
C．可以用X射线衍射仪鉴别金刚石和石墨
D．等质量的石墨和金刚石中，碳碳σ键数目之比3∶4
9．下列物质中，含有非极性共价键的是
A．N2 B．CO2 C．NaOH D．CH4
10．R、X、Y、Z是四种原子序数依次增大的短周期元素，甲、乙、丙、丁是由上述四种元素中两种或三种组成的化合物。已知：甲分子和乙、丙的阴离子都含18个电子，丁的阴、阳离子都含10个电子。它们之间有如图关系式，下列说法错误的是
A．R和X组成的化合物沸点一定低于R和Z组成化合物的沸点
B．Z的氧化物对应水化物不一定是强酸
C．R、X和Z三种元素组成的分子一定是极性分子
D．Y是所在周期中原子半径最大的元素
11．NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A．标准状况下，22.4LHF含有的质子数为10NA
B．6gSiO2晶体中含的硅氧键的数目为0.2NA
C．标准状况下，78g苯中含有键数目12NA
D．100g质量分数为46％的乙醇水溶液中，氧原子的数目为NA
12．下列关于物质结构的命题中，正确的项数有
①乙醛分子中碳原子的杂化类型有sp2和sp3两种
②元素Ge位于周期表第四周期IVA族，核外电子排布式为[Ar]4s24p2，属于P区
③非极性分子往往具有高度对称性，如BF3、PCl5、H2O2、CO2这样的分子
④Na2O、Na2O2中阴阳离子个数比相同
⑤Cu(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
⑥氨水中大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合成NH3·H2O分子，根据氨水的性质可知NH3·H2O的结构式可记为：
⑦HF晶体沸点高于HCl，是因为HCl共价键键能小于HF
A．2项 B．3项 C．4项 D．5项
13．短周期非金属元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，其中基态Y原子的电子具有4种不同的空间运动状态，X、Z均与Y原子序数相邻。W、X、Z可形成化合物Q，结构如图，相关说法错误的是
A．Z元素原子的第一电离能比同周期相邻元素原子的第一电离能高
B．YW4分子的VSEPR模型和空间结构均为正四面体形
C．YW3ZW2溶于水溶液呈碱性，且碱性弱于NH3溶于水所显碱性
D．Q分子中所有原子均达到8电子稳定结构
14．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W与Z同主族，且Z的单质是一种淡黄色的固体。已知W、Y、Z组成的化合物Q，可用作照相业的定影剂，Q的结构如图所示。
下列有关说法错误的是
A．简单离子半径大小：Z>Y>W>X
B．Q中W原子满足8电子稳定结构
C．简单气态氢化物的稳定性：X>W>Z
D．Y分别与W、Z形成的二元化合物中可能均含有非极性键
15．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
二、填空题（共8题）
16．分析下列化学式中画有横线的元素，选出符合要求的物质，填空。
A．NH3 B．H2O C．HCl D．CH4 E.C2H6 F.N2
(1)所有的价电子都参与形成共价键的是_________________;
(2)只有一个价电子参与形成共价键的是_______________;
(3)最外层有未参与成键的电子对的是______________;
(4)既有σ键又有π键的是_____________。
17．已知H与O可以形成 H2O和H2O2两种化合物。请完成下列空白：
(1)H2O内的O H、水分子间的范德华力和氢键，从强到弱依次为___________。
(2)H＋可与 H2O 形成H3O＋，H3O＋中O采用___________杂化。H3O＋中H O H键角比H2O中的___________，原因为___________。
(3)H2O2是常用的氧化剂，其分子结构如图所示，两个氢原子犹如在半展开的书的两面上。H2O2的电子式是___________，结构式是___________。H2O2是含有___________键和___________键的___________分子(填"极性"或"非极性")。H2O2能与水混溶，却不溶于CCl4。请予以解释：___________。
18．完成下列问题
(1)以下列出的是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况。试判断，哪些违反了泡利原理？_______；哪些违反了洪特规则？_______。
①；②；③；④；⑤；⑥
(2)某元素的激发态(不稳定状态)原子的电子排布式为1s22s22p63s13p33d2，则该元素基态原子的电子排布式为_______；其最高价氧化物对应水化物的化学式是_______。
(3)将下列多电子原子的原子轨道按轨道能量由低到高顺序排列。轨道能量由低到高排列顺序是_______(填序号)。
①2s　②3d　③4s　④3s　⑤4p　⑥3p
(4)在HX(X为F、Cl、Br、I)分子中，键长最短的是_______；
19．A、B、C、D、E五种短周期元素，A与D同周期，A的单质既可与盐酸反应，又可与NaOH溶液反应，B的单质在放电条件下能与氧气反应，C的常见离子不含电子，D元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的，E元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的3倍。
(1)A的简单离子结构示意图为___________，E元素在周期表的位置是___________。
(2)用电子式表示C的氧化物的形成过程：___________。
(3)B、D、E的简单氢化物的沸点由高到低的顺序为___________。
(4)化合物甲由元素A、B组成，具有绝缘性。化合物甲能与水缓慢反应生成化合物乙。乙分子中含有10个电子，写出该反应的化学方程式：___________。
(5)化学家鲍林在研究含氧酸的酸性强弱时，提出了一个定性规则：含氧酸分子中的非羟基(注：羟基是—OH)氧原子数与酸性强弱有关。设含氧酸化学式为HnROm，则非羟基氧原子数为m-n，其数值越大，该含氧酸的酸性越强。鲍林认为含氧酸的酸性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 中强 强 很强
实例 HClO H3PO4 HNO3 HClO4
①根据规则判断H2CrO4、HMnO4酸性由强到弱的顺序为___________。
②As为第VA族元素，H3AsO3为弱酸，H3PO3为中强酸，试推断H3AsO3分子的结构简式为___________，H3PO3分子的结构简式为___________。
20．A、B、C、D、E、F为短周期元素，且原子序数依次递增。A、E同主族，D、F同主族。A与其他非金属元素化合时易形成共价键，E与其他非金属元素化合时易形成离子键，且离子E+与D2-的核外电子排布相同。气态分子BD和C2具有相同的电子数，C2是空气中含量最高的物质。请回答下列问题：
(1)E位于第________周期______族；
(2)F的简单离子结构示意图为_______；
(3)C的电子式是_______；
(4)由A、D、E三种元素形成的化合物的化学式为_________，含有的化学键类型有_________，属于________(填“共价”或“离子”)化合物；
(5)B的最高价氧化物的结构式为___________。
21．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___________。
22．回答下列问题：
(1)1molCO2中含有的σ键个数为__。
(2)已知CO和CN-与N2结构相似，CO分子内σ键与π键个数之比为__。HCN分子中σ键与π键数目之比为___。
(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应如下：N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(g)。若该反应中有4molN—H键断裂，则形成的σ键有__mol。
(4)C、H元素形成的化合物分子中共有16个电子，该分子中σ键与π键的个数之比为__。
(5)1mol乙醛分子中含σ键的个数为__，1个CO(NH2)2分子中含有σ键的个数为__。
23．碱金属元素和卤族元素广泛存在，用化学用语回答下列问题。
(1)氢氟酸可以用来雕刻玻璃。用电子式表示氟化氢的形成过程__________。
(2)过氧化钠可以用于潜水艇中氧气的来源，其与二氧化碳反应的化学方程式是_____。
(3)次氯酸钠溶液(pH>7)和溴化钠溶液混合，可以作为角膜塑形镜的除蛋白液。二者混合后，溶液变成淡黄色，该反应的离子方程式是_____________________。
(4)Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4-SOCl2。电池的总反应可表示为：4Li+2SOCl2 ＝ 4LiCl +S +SO2。组装该电池必须在无水条件下进行，原因是_____________(用化学方程式表示)。
(5)关于碱金属和卤族元素，下列说法一定正确的是____________。
A．从上到下，单质密度依次增大 B．从上到下，单质熔沸点依次升高
C．从上到下，原子半径依次增大 D．单质都可以与水反应
(6)常温下，KMnO4固体和浓盐酸反应产生氯气。为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。
实验过程：
Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为红棕色时，关闭活塞a。
Ⅳ.……
①验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是____________________。
②B中溶液发生反应的离子方程式是__________________________。
③为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是______________。
参考答案：
1．A
【解析】A．sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的1个s轨道和3个p轨道杂化形成的一组能量相同、数量与原理相同的新轨道，A正确；
B．CH4分子中的sp3杂化轨道是由C原子的2s轨道和2p轨道杂化而形成的，B错误；
C．由于孤电子对也会占据杂化轨道，所以中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子的立体构型不一定是正面体形，如水分子为V形，氨气分子为三角锥形，C错误；
D．AB2型的共价化合物，中心原子A也可以是sp2杂化、sp3杂化，如H2O中O为sp3杂化，SO2中S为sp2杂化，D错误；
综上所述答案为A。
2．C
短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，元素X在常见化合物中均显负价，则X为O元素；Z的单质能与Y的最高价氧化物对应的水化物反应且有氢气生成，则Z可能为Al元素或Si元素；X、Y的最外层电子数之和与W的最外层电子数相等，则Y为Na元素、W为Cl元素。
【解析】A．次氯酸结构式是H-O-Cl，其中Cl+1价，就是因为共用电子对偏向O而偏离Cl才使得Cl显正价，则 O电负性大于Cl，故A错误；
B．若Z为硅元素，最高价氧化物对应的水化物硅酸是弱酸，不是两性氢氧化物，B错误；
C．水分子能形成分子间氢键，氯化氢分子不能形成分子间氢键，所以水分子间的作用力强于氯化氢，沸点高于氯化氢，故C正确；
D．过氧化钠和二氧化氯都具有强氧化性，都因为强氧化性而表现漂白性，漂白原理相同，故D错误；
故选C。
3．A
【解析】A．元素的非金属性Cl＞Si，则简单氢化物的稳定性HCl＞SiH4，A正确；
B．Li+和H-的电子层数相同，Li的核电核数大，故半径小，即r(Li+)＜r(H-)，B错误；
C．Al的失电子能力大于Cl，故第一电离能I1(Al)＜I1(Cl)，C错误；
D．元素电负性差值越大，共价键极性越强，Si与Cl的电负性差值小于Al，故共价键的极性Si－Cl＜Al－Cl，D错误；
故选A。
4．D
【解析】H2S分子的中心原子O原子上含有2个σ键，中心原子上的孤电子对数=0.5×（6-2×1）=2，所以H2S分子的VSEPR模型是四面体型，略去孤电子对后，实际上其空间构型是V型；AlCl3分子的中心原子Al原子上含有3个σ键，中心原子上的孤电子对数=0.5×（3-3×1）=0，所以AlCl3分子的VSEPR模型是平面三角型，中心原子上没有孤对电子，所以其空间构型就是平面三角形。
故选D。
5．A
【解析】A．该分子中含有N原子和C原子形成的极性共价键，含有C原子和C原子形成的非极性键，故A正确；
B．N原子半径小于C原子，所以N≡C键的键长小于C-C键的键长，故B错误；
C．正负电荷重心重合的分子为非极性分子，该分子中所有原子共线，所以该分子的正负电荷重心重合，为非极性分子，故C错误；
D．卤素单质能和氢氧化钠反应，氰气和卤素单质性质相同，所以氰气能和氢氧化钠溶液反应，故D错误；
综上所述答案为A。
6．D
【解析】A．氨气极易溶于水是因为氨分子与水分子可以形成氢键，与氢键有关，A不符合题意；
B．水分子能形成氢键导致沸点升高，故水的沸点比硫化氢高，B不符合题意；
C．乙醇含羟基，能形成氢键导致乙醇的沸点比乙烷高，C不符合题意；
D．氟化氢比氯化氢稳定是因为氟原子半径较小，形成的氢氟键键能更大的缘故，与氢键无关，D符合题意；
故选D。
7．B
【解析】A．质谱法用于测定有机物的相对分子质量，A错误；
B．分子中化学键或官能团对红外线发生振动吸收，不同化学键或官能团吸收频率不同，在红外线光谱图上将处于不同的位置，从而获得分子中含有何种化学键或官能团信息，B正确；
C．核磁共振氢谱用于测定有机物中氢原子的种类和数目，C错误；
D．元素定量分析法用来鉴定有机物分子中各元素原子的质量分数，D错误；
答案选B。
8．B
【解析】A．石墨转化为金刚石吸收能量，说明金刚石的能量比石墨高，石墨比金刚石稳定，A正确；
B．石墨中碳碳键键角为120°，金刚石中碳碳键键角为109°28′，两者键角不同，B错误；
C．石墨和金刚石的晶型不同，可用X射线衍射仪鉴别，C正确；
D．金刚石中1molC形成2mol碳碳σ键，石墨中1molC形成1.5mol碳碳σ键，等质量的石墨和金刚石，碳碳σ键数目之比为3：4，D正确；
故答案选B。
9．A
【解析】A、含有非极性共价键，选A；B、含有极性键，错误，不选B；C、含有离子键和极性键，不选C；D、含有极性键，不选D；故答案选A。
10．A
本题的切入点是甲分子含有18个电子，它可能是HCl、H2S、PH3、SiH4等，丁的阴、阳离子都含10个电子，且甲与丁连续反应，联系二元酸与碱的反应，容易想到H2S与NaOH的反应，即H2S+2NaOH=Na2S+2H2O，符合题给的转换关系和已知信息，故甲为H2S，乙为NaHS，丙为Na2S，丁为NaOH，由组成元素的原子序数大小关系知，R为H元素，X为O元素，Y为Na元素，Z为S元素。
【解析】A．H2O和H2O2分子间存在氢键，沸点高于H2S，故A错误；
B．H2SO3是弱酸，H2SO4是强酸，故B正确；
C．H2SO3、H2SO4等分子都是共价化合物，属于极性分子，故C正确；
D．在第三周期的主族元素中，Na原子半径最大，故D正确；
故选A。
11．C
【解析】A．标况下HF为液体，不能使用气体摩尔体积计算物质的量，A错误；
B．6gSiO2的物质的量为0.1mol，而1mol二氧化硅中含4mol硅氧键，故0.1mol二氧化硅中含0.4NA个硅氧键，B错误；
C．78g苯中含有σ键数目为==12NA，C正确；
D．乙醇溶液中除了乙醇外，水也含氧原子，100g46%的乙醇溶液中，乙醇的质量为46g，物质的量为1mol，故含1mol氧原子；水的质量为100g-46g=54g，物质的量为3mol，故含3mol氧原子，故此溶液中含有的氧原子的物质的量共为4mol，数目为4NA个，D错误；
故答案选C。
12．B
【解析】①乙醛为CH3CHO，醛基C为sp2杂化，甲基C为sp3杂化，故正确；
②Ge是ⅣA族的主族元素，其核外电子排布式为[Ar]3d104s24p2，属于P区元素，故错误；
③PCl5、H2O2均为极性分子，而BF3、CO2为非极性分子，结构对称，故错误；
④Na2O与Na2O2中阴阳离子分别是钠离子和氧离子、钠离子和过氧根离子，所以其阴阳离子个数比均为1：2，故正确；
⑤Cu(OH)2与酸发生中和反应，与氨水形成配位化合物，则Cu(OH)2是一种蓝色的沉淀，既溶于硝酸、浓硫酸，也能溶于氨水中，但不是所有的碱，所以不是两性氢氧化物，故错误；
⑥一水合氨可电离出NH和OH-，可知NH3 H2O的结构式为，故正确；
⑦HF分子间含有氢键，沸点高于HCl，与键能无关，故错误；
故选：B。
13．D
短周期非金属元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，其中基态Y原子的电子具有4种不同的空间运动状态，基态Y的核外电子排布式为1s22s22p2，则Y为C元素；X、Z均与Y原子序数相邻，则X为B，Z为N元素；结合化合物Q的结构可知，W形成1个共价键，其原子序数小于C，则W为H，以此分析解答。
【解析】根据分析可知，W为H，X为B，Y为C，Z为N元素。
A．同一周期主族元素从左向右元素的第一电离能呈增大趋势，但当元素处于第VA时，原子核外电子排布处于半满的稳定结构，其第一电离能大于同周期相邻元素，所以N元素的第一电离能大于同一周期相邻的C、O元素，A正确；
B．YW4是CH4，C原子价层电子对数是4+=4，C原子上无孤对电子，因此YW4分子的VSEPR模型和空间结构均为正四面体形，B正确；
C．YW3ZW2是CH3NH2，CH3NH2性质与液氨相似，其溶于水后与水作用电离产生OH-，使溶液显碱性，电离方程式为：CH3NH2+H2O+OH-，故CH3NH2溶液显碱性，由于CH3NH2在水中溶解性比NH3小，则CH3NH2水溶液的碱性弱于NH3溶于水所显碱性，C正确；
D．根据Q结构简式可知Q分子式是BH3-NH3，在该物质分子中H原子最外层没有达到最外层8个电子的稳定结构，D错误；
故合理选项是D。
14．A
短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，Z的单质是一种淡黄色的固体，Z为硫，W与Z同主族，W为氧；Y为带1个单位正电荷的阳离子，且原子序数大于氧、小于硫，则为钠元素，所以X为氟；故W、X、Y、Z分别为O、F、Na、S。
【解析】
A．电子层越多，简单离子半径越大，电子层数相同，核电荷数越小，离子半径越大，有三个电子层，、、均有2个电子层，因此简单离子半径大小：，A错误；
B．由Q的结构可知，氧原子满足8电子稳定结构，B正确；
C．非金属性越强，简单气态氢化物的稳定性越强，故，C正确；
D．O、S属于同主族元素，Na与O、S分别可形成、等化合物，分子中均含有非极性键，D正确；
故选A。
15．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。
16． D、E C A、B、C、F F
【解析】NH3中氮原子与3个氢原子形成3个σ键，还有一对不成键电子；H2O中氧原子与2个氢原子形成2个σ键，还有两对不成键电子；HCl中氯原子与1个氢原子形成1个σ键，还有三对不成键电子；CH4中碳原子与4个氢原子形成4个σ键，所有价电子都参与成键；C2H6中碳原子分别与3个氢原子及另1个碳原子形成4个σ键，所有电子都参与成键；N2中1个氮原子与另1个氮原子形成1个σ键，2个π键，还有一对不成键电子。
(1)根据以上分析，所有的价电子都参与形成共价键的是D、E；
(2)只有一个价电子参与形成共价键的是C；
(3)最外层有未参与成键的电子对的是A、B、C、F；
(4)既有σ键又有π键的是F。
17．(1)O H＞分子间氢键＞范德华力
(2) sp3 大 H3O＋中有1对孤对电子，H2O中有2对孤对电子，由于孤对电子对孤对电子的排斥力大于孤对电子对成对电子的排斥力，排斥力越大，使得成键键角越小
(3) H O O H 极性 非极性 极性 H2O2和水都是极性分子，CCl4是非极性分子，根据“相似相溶”原理，则H2O2能与水混溶，不溶于CCl4
【解析】（1）H2O内的O H、水分子间的范德华力和氢键，化学键的强度大于分子间氢键，氢键大于范德华力，因此从强到弱依次为O H＞分子间氢键＞范德华力；故答案为：O H＞分子间氢键＞范德华力。
（2）H＋可与 H2O 形成H3O＋，H3O＋中O原子价层电子对数为，采用sp3杂化。H3O＋中有1对孤对电子，H2O中有2对孤对电子，由于孤对电子对孤对电子的排斥力大于孤对电子对成对电子的排斥力，排斥力越大，使得成键键角越小，因此H3O＋中H O H键角比H2O中的大；故答案为：sp3；大；H3O＋中有1对孤对电子，H2O中有2对孤对电子，由于孤对电子对孤对电子的排斥力大于孤对电子对成对电子的排斥力，排斥力越大，使得成键键角越小。
（3）H2O2是常用的氧化剂，其分子结构如图所示，两个氢原子犹如在半展开的书的两面上。H2O2中氢与氧形成一对共用电子，氧和氧形成一对共用电子，其电子式是，根据一对共用电子用一根“ ”表示，则H2O2结构式是H O O H。根据同种元素形成非极性键，不同种元素形成极性共价键，H2O2不是中心对称，因此H2O2是含有极性键和非极性键的极性分子。H2O2和水都是极性分子，CCl4是非极性分子，根据“相似相溶”原理，则H2O2能与水混溶，不溶于CCl4；故答案为：；H O O H；极性；非极性；极性；H2O2和水都是极性分子，CCl4是非极性分子，根据“相似相溶”原理，则H2O2能与水混溶，不溶于CCl4。
18．(1) ③ ②④⑥
(2) 1s22s22p63s23p4 H2SO4
(3)①④⑥③②
(4)H-F
【解析】（1）根据泡利原理，一个原子轨道最多容纳2个自旋方向相反的电子，③违背泡利原理；洪特规则指出：电子在能量相同的轨道（即等价轨道）上排布时，总是尽可能分占不同的轨道且自旋方向同向，②④⑥违反了洪特规则；
（2）某元素的激发态(不稳定状态)原子的电子排布式为1s22s22p63s13p33d2，核外电子总数为16，该元素为S元素，根据能量最低原理，该元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4；最高价为+6，其最高价氧化物对应水化物的化学式是H2SO4。
（3）轨道能量2s<3s <3p <4s <4s<3d，轨道能量由低到高排列顺序是①④⑥③②。
（4）原子半径越小，H-X键的键长越短，在HX(X为F、Cl、Br、I)分子中，键长最短的是H-F。
19． 第二周期VIA族 H2O>NH3>H2S HMnO4>H2CrO4
A、B、C、D、E五种短周期元素，A的单质既可与盐酸反应，又可与NaOH溶液反应，则A为Al；A与D同周期，D元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的，则最外层电子数为6，次外层电子数为8，故D为S；B的单质在放电条件下能与氧气反应，则B为N；C的常见离子不含电子，则C为H；E元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的3倍，E原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，故E为O。
【解析】(1)A为Al，原子核外有3个电子层，失去3个电子后其离子结构示意图为；E为O，在周期表的位置是第二周期VIA族；
(2)C的氧化物为H2O，为共价化合物，用电子式表示C的氧化物的形成过程为；
(3)B、D、E分别为N、S、O，简单氢化物(为分子晶体)的沸点一般由分子的相对分子质量决定，相对分子质量越大，沸点越高，但是HF、H2O、NH3的沸点比同族元素氢化物的沸点高，原因是这些分子间易形成氢键，故N、S、O的简单氢化物的沸点由高到低的顺序为H2O>NH3>H2S；
(4)化合物甲由元素Al、N组成，具有绝缘性，甲为AlN，能与水缓慢反应生成含N的化合物乙，乙分子中含有10个电子，则乙为NH3，同时生成Al(OH)3，反应的化学方程式为；
(5)①H2CrO4的非羟基氧原子有2个，HMnO4的非羟基氧原子有3个，所以酸性由强到弱的顺序为HMnO4>H2CrO4；
②因为H3AsO3为弱酸，所以其分子中不存在非羟基氧原子，故其分子的结构简式应为；由于H3PO3为中强酸，由题表可知其非羟基氧原子有一个，而分子中却有三个氢原子，说明必有一个氢原子是直接与P原子结合，该分子的结构简式为。
20． 三 ⅠA NaOH 离子键和共价键 离子
A、E同主族，A与其他非金属元素化合时易形成共价键，E与其他非金属元素化合时易形成离子键，且离子E+与D2-的核外电子排布相同，则A、E为IA族元素，A为H，E为Na，进而可知D为O；D、F同主族，则F为S；C2是空气中含量最高的物质，则C为N；气态分子BD和N2具有相同的电子数，则B为碳。
【解析】(1)分析可知，E为Na，位于第三周期IA族；
(2)F为S，原子核外有16个电子，得到2个电子形成硫离子，结构示意图为；
(3)C为N，其单质为氮气，电子式为；
(4)A、D、E三种元素分别为H、O、Na，形成的化合物为NaOH，由钠离子与氢氧根离子构成，存在离子键，氢氧根离子内存在共价键，属于离子化合物；
(5)B为碳，最高价为+4价，其氧化物为二氧化碳，结构式为O=C=O。
21．945.6
【解析】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。
22． 2NA(1.204×1024) 1:2 1:1 5.5 5:1 6NA(3.612×1024) 7
共价单键全是键，双键含1个键和1个π键，三键含1个键和2个π键，据此解答。
【解析】(1)分子内含有2个碳氧双键，双键中一个是键，另一个是π键，则中含有的键个数为(1.204×1024)；
(2)的结构式为，推知的结构式为，含有1个键、2个π键，即CO分子内σ键与π键个数之比为1:2；的结构式为，分子的结构式为，分子中键与π键均为2个，即CO分子内σ键与π键个数之比为1:1；
(3)反应中有键断裂，即有参加反应，生成和，则形成的键有；
(4)设分子式为，则，合理的是，n=4，即分子式为，结构式为，所以一个分子中共含有5个键和1个键，即该分子中σ键与π键的个数之比为5:1；
(5)1个乙醛分子中存在1个碳氧双键，5个单键，1个分子中存在1个碳氧双键，6个单键，故乙醛中含有键的个数为6NA(3.612×1024)，1个分子中含有7个键。
23． 2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2 ClO-+2Br-+H2O＝Cl-+Br2+2OH- 2Li+2H2O＝2LiOH+H2↑ CD A中湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 Cl2+2Br-=Br2+2Cl- 打开活塞b，C中溶液滴入试管D中，关闭活塞b，取下试管D，振荡、静置，若溶液分层，且下层溶液变为紫红色，则证明溴的氧化性强于碘
(1)HF为共价化合物，按照电子式表示物质形成过程的要求进行书写；
(2)从过氧化钠的性质入手即可；
(3)次氯酸钠具有强氧化性，能将溴化钠氧化，从而书写出离子方程式；
(4)Li属于碱金属，从这个角度进行分析；
(5)从同主族从上到下性质的相似性和递变性角度进行分析；
(6)实验目的是验证是卤素单质氧化性的相对较弱，反应原理是Cl2＋2Br-=2Cl-＋Br2、Br2＋2I-=I2＋2Br-、Cl2＋2I-=2Cl-＋I2，然后具体分析；
【解析】(1)HF为共价化合物，其结构式为H－F，因此用电子式表示氟化氢形成的过程为；
(2)过氧化钠能与CO2发生反应生成Na2CO3和O2，反应方程式为2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2；
(3)次氯酸钠与溴化钠混合，溶液变为淡黄色，说明有溴单质生成，利用次氯酸钠具有强氧化性，将Br-氧化成Br2，离子方程式为2Br-＋ClO-＋H2O=Cl-＋Br2＋2OH-；
(4)Li属于碱金属，易与水发生反应，反应的方程式为2Li＋2H2O=2LiOH＋H2↑，因此Li－SOCl2电池必须在无水条件下进行；
(5)A. 碱金属从上到下，密度呈增大的趋势，但K的密度比Na小，故A错误；
B. 碱金属从上到下，单质熔沸点逐渐降低，故B错误；
C. 同主族从上到下，电子层数增多，原子半径依次增大，故C正确；
D. 碱金属、卤族元素都能水发生反应，故D正确；
答案：CD；
(6)①圆底烧瓶中产生的Cl2与A中的KI发生反应：Cl2＋2I-=2Cl-＋I2，淀粉与碘单质变蓝，即A中湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，说明氯气的氧化性强于碘；
②氯气的氧化性强于Br2，将Cl2通入NaBr溶液中，B中发生反应的离子方程式为Cl2＋2Br-=2Cl-＋Br2；
③验证Br2的氧化性强于碘，利用的原理是Br2＋2I-=I2＋2Br－；根据实验过程II、III，说明C中不含Cl2，则过程Ⅳ的操作和现象是打开活塞b，C中溶液滴入试管D中，关闭活塞b，取下试管D，振荡、静置，若溶液分层，且下层溶液变为紫红色，则证明溴的氧化性强于碘。
【点睛】用电子式表示物质的形成过程，首先判断形成的物质是离子化合物还是共价化合物，然后按离子化合物、共价化合物形成过程的书写要点书写。