第二章 分子结构与性质 测试题（含解析） 高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2
文档属性
| 名称 | 第二章 分子结构与性质 测试题（含解析） 高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 920.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-07-01 22:49:24 | ||
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文档简介
第二章 分子结构与性质 测试题
一、选择题
1．2022年诺贝尔化学奖授于了三位科学家，以表彰他们对“点击化学和生物正交化学”的发展做出的贡献。化合物G是通过“点击化学”合成的产物，其结构如图所示。W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W、X、Z位于不同的周期，Y的核外电子数等于Z的最外层电子数。下列有关说法不正确的是
A．W原子核外电子只有一种自旋状态
B．简单氢化物的沸点：
C．X的第一电离能大于Y
D．基态Z原子的价电子排布式为：
2．下列各组物质性质的比较及叙述，结论正确的是
A．分子的极性：
B．和分子中非羟基氧的个数均为1，二者酸性接近，均为中强酸
C．分子中的N F键间的夹角大于分子中的N Cl键间的夹角
D．酸性弱于
3．下列分子中，具有极性键而不是极性分子的是
A．H2O B．HCl C．NH3 D．CH4
4．下列化学用语或图示表达正确的是
A．基态Si原子的价层电子的轨道表示式：
B．sp杂化的电子云轮廓图：
C．的VSEPR模型：
D．基态的简化电子排布式：
5．下列表示物质结构的化学用语或模型正确的是
A．2-甲基-1-丁烯的键线式：
B．分子的空间填充模型可表示为
C．醇类物质的官能团的电子式为：
D．的VSEPR模型：
6．中所含的不对称碳原子数为
A．1 B．2 C．3 D．4
7．含有共价键的离子化合物是
A．SiO2 B．CaCl2 C．NH4Cl D．CH2Cl2
8．已知某些化学键键能如下，下列说法不正确的是
化学键
键能/kJ·mol 436 243 194 432 a
A．根据键能可估算反应的 kJ·mol
B．根据原子半径可知键长：H—ClC．可以根据H—Cl和H—Br的键能大小判断HCl和HBr的稳定性
D．常温下和的状态不同，与Cl—Cl和Br—Br的键能有关
9．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子核外p能级上的电子总数与s能级上的电子总数相等，Y原子核外没有未成对电子，Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料，W与X位于同一主族。下列说法正确的是
A．简单离子半径X的比Y的小
B．Y的第一电离能比同周期相邻两种元素的大
C．Z的常见氧化物是一种离子晶体
D．W的简单氢化物是非极性分子
10．NaClO是家用消毒液的有效成分，可通过Cl2与NaOH反应制得。NaClO能与CO2反应生成HClO。常温下ClO2为黄绿色有毒气体，易溶于水。ClO2体积分数大于10%或其水溶液在温度过高时可能发生爆炸，与碱反应生成ClO和ClO等。实验室制备ClO2的反应原理为2KClO3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2↑+2CO2↑+K2SO4+2H2O。下列有关含氯微粒的说法正确的是
A．ClO2是非极性分子 B．ClO的空间构型为平面三角形
C．ClO中心原子采取sp2杂化 D．1molHClO含有2molσ键
11．参考下表中化学键的键能与键长数据，判断下列分子最稳定的是
化学键
键能/() 413.4 390.8 462.8 568
键长/ 109 101 96 92
A． B． C． D．
12．由共价键形成的分子具有一定的空间结构。下列分子中共价键之间的夹角最大的是
A． B． C． D．
13．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子半径依次增大，它们形成的一种化合物的结构如图所示，其中所有原子都形成了8电子稳定结构，下列推断正确的是
A．第一电离能：
B．Y的简单氢化物的沸点比X的高
C．Z的最高价氧化物的水化物是一种强酸
D．的空间构型为正四面体
14．一种由含的酸性溶液制备氧化钪的工艺流程如下。
含
下列说法正确的是
A．电负性：
B．(乙二酸)含有键
C．生成的离子方程式为
D．在足量空气中焙烧，消耗
15．科学家发现对一种亲水有机盐LiTFSI进行掺杂和改进，能显著提高锂离子电池传输电荷的能力。LiTFSI的结构如图所示，其中A、B、C、D为同一短周期元素，E与C同主族，E的原子序数是B、D的原子序数之和。下列说法正确的是
A．元素B的简单氢化物能与B的最高价氧化物对应的水化物发生反应
B．元素的第一电离能：
C．含有元素E的钠盐水溶液呈中性或碱性，不可能呈酸性
D．简单氢化物的沸点：
二、填空题
16．(1)在①NH4Cl ②H2 ③CaCl2 ④O2 ⑤Na2O2 ⑥H2O2 ⑦D2 ⑧O3 ⑨12C ⑩14C(填序号，下同)只含有离子键的是______________ ，属于同素异形体的是____________ ，属于离子化合物的是_________________。
(2)联氨(又称肼 N2H4，无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料。
①联氨分子的电子式为_____________，结构式为________________。
②实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨(其中某一产物为 NaCl)，反应的化学方程式为______________。
17．第四周期过渡元素单质及其化合物在生活、生产中有广泛应用。回答下列问题：
(1)基态Cr原子的价层电子排布式为___________。
(2)过渡金属单质及其化合物是有机合成反应的重要催化剂。
例如，(苯甲醇)(苯甲醛)
①苯甲醇分子中C原子的杂化类型是___________。
②苯甲醇、苯甲醛的沸点依次为205.7 ℃、179 ℃，造成二者沸点差异的主要原因是___________。
(3)多数过渡金属的配离子在水溶液中有颜色，其显色与配合物分裂能有关。定义1个电子从较低能量的d轨道跃迁到较高能量的d轨道所需的能量为d轨道的分裂能，用Δ表示，中心离子电荷数越大，中心与配体距离越近，则作用越强，Δ越大。分裂能(Δ)：[Co(H2O)6]2+___________(填“＞”“＜”或“=”)[Co(H2O)6]2+，理由是___________。
18．绿色植物是利用空气中的CO2、阳光、泥土中的水分及矿物质为自己制造食物，整个过程被称为“光合作用”，而所需的阳光被叶子内的绿色物质吸收，这种绿色有机化合物就是叶绿素，叶绿素a的结构如图所示：
问答下列问题：
(1)叶绿素a中含氧官能团的名称为_____。
(2)有关叶绿素a的结构与性质，下列说法中正确的是_____。
A．叶绿素a中碳原子杂化方式只有sp2一种
B．叶绿素a易溶于水、乙醚、乙醇等溶剂
C．叶绿素a能使酸性KMnO4溶液褪色
(3)叶绿素a的组成元素中电负性由大到小依次为_____(用元素符号表示)。
(4)叶绿素a光解后会产生乳酸、柠檬酸等酸性物质。有机酸羧酸的电离方程式为R－COOHR-COO-+H+，其电离产生的羧酸根负离子越稳定，其相应的羧酸的酸性越强，影响羧酸根负离子稳定性的因素主要是R基团的电子效应，R基团上连有吸电子基时其酸性增强；R基团上连有供电子基时其酸性减弱。已知甲基是供电子基，卤素的吸电子效应－F＞－Cl＞－Br＞－I，则CH3COOH、CH2FCOOH、CH2ClCOOH的酸性由强到弱依次为_____。
(5)在植物体内还有一类物质吲哚乙酸也能刺激植物生长，使植物具有向光性，其结构如图所示：
1个吲哚乙酸分子与H2完全加成后，产物中手性碳原子的个数为_____。
19．I.硅烷SiH4可用于制造高纯硅。采用硅化镁法制备SiH4的化学方程式如下：Mg2Si+4NH4Cl+8NH3==SiH4+2MgCl2·6NH3。
(1)基态硅原子占据的最高能级的符号是____。
(2)①SiH4的电子式是____。
②SiH4的沸点比CH4的_____(填“高”或“低”)，原因是____。
(3)Mg2Si可由Mg和SiO2反应制得。晶体SiO2属于____晶体(填晶体类型)，一种SiO2晶体的结构中有顶角相连的硅氧四面体形成螺旋上升的长链(如图)。其中Si原子的杂化轨道类型是____。
II.W、X、Y、Z为同一周期的四种主族元素，原子序数依次增大。基态Y原子的价电子排布为3s23p4，X的电离能数据如表所示。
电离能 I1 I2 I3 I4 …
Ia/kJ mol-1 738 1451 7733 10540 …
(4)Y元素在元素周期表中的位置是____，X元素的最高正化合价是____。
(5)下列事实能用元素周期律解释的是____(填字母序号)。
a.W可用于制备活泼金属钾
b.Y的气态氢化物的稳定性小于H2O
c.将Z单质通入Na2S溶液中，溶液变浑浊
d.Y的氧化物对应的水化物H2YO4的酸性比H2SiO3强
20．钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有广泛应用。回答下列问题：
(1)含有K元素的盐的焰色试验呈紫色：
①基态K原子的核外电子排布式为______。
②基态K原子中，其核外电子占据最高能层的电子云轮廓图形状为_____，成对电子数与未成对电子数之比为______。
③钾晶体的结构模型如图，该晶体中存在的作用力为______。
(2)常温下，在一小试管中放入一小粒碘晶体(紫黑色)，加入约5mL蒸馏水，观察到试管底部有少量紫黑色难溶物；将上层液体倾倒于另一试管中，加入约1mL四氯化碳(CCl4)，振荡试管，观察到碘被四氯化碳萃取，形成紫红色的碘的四氯化碳溶液。再向试管中加入0.5mL浓碘化钾(KI)水溶液，振荡试管，溶液紫色变浅，发生的反应为I2+I-I。
①CCl4属于_____(填“极性”或“非极性”)分子。
②CCl4分子之间存在的作用力为_____(填“氢键”或“范德华力”。
③大π键可用符号Π表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数，如苯分子中的大π键可表示为Π。已知I中存在大π键，其可表示为_____。
④X射线衍射线测定发现，I3AsF6中存在I。0.5molI中的中心原子价(层)电子对数为_____NA。(设NA为阿伏加德罗常数的值)
21．碳和硅及其化合物广泛存在于自然界中，回答下列问题：
(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用___________形象化描述。在基态碳原子中，核外存在___________对自旋相反的电子。
(2)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以___________(填化学键类型)相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献___________个原子。
(3)单质硅可通过甲硅烷(SiH4)分解反应来制备。工业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4，SiH4溶于液氨，该反应的化学方程式为___________。
(4)在硅酸盐中，SiO四面体(如下图(a))通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中Si原子的杂化形式为___________，Si与O的原子数之比为___________
22．回答下列问题：
(1)Li3N晶体中氮以N3-存在，基态N3-的电子排布式为_______。
(2)N≡N的键能为942kJ/mol，N—N单键的键能为274kJ/mol，计算说明_______键比_______键稳定，(填“π”或“σ”)。
三、元素或物质推断题
23．I．A、B、C、D、E 为短周期元素且它们的原子序数依次增大，A 的核外电子总数与其周期数相同；其中D原子的 L电子层中，成对电子与未成对电子占据的轨道数相同，并且无空轨道；B原子的 L 电子层中未成对电子数与D相同，但有空轨道；D与E同族，请回答下列问题：
(1)A与其他元素形成的二元共价化合物中，一种化合物分子呈三角锥形，该分子的电子式为____________，A分别与 B、C、D形成的共价化合物中既含有极性共价键，又含有非极性共价键的化合物是____________________(填化学式，任意写出两种)。
(2)B的一种氢化物的相对分子质量是 26，其分子中σ键和π键的数目之比为____________。
(3)常温下，相同c(H+)的H2E溶液和硫酸溶液，稀释相同的倍数后的c(H+)前者与后者的关系_________。(“大于”、“小于”、“相等”)
Ⅱ．(1)在某温度(T ℃)的水溶液中，c(H+)＝10x mol/L，c(OH-)＝10y mol/L，x 与y 关系如图所示。
该温度下，水的离子积为_____，T ℃_______25℃(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)某温度下，纯水的c(H＋)＝2.0×10-7mol·L-1。在此温度下，某溶液中由水电离出的c(H＋)＝4.0×10-13 mol·L-1，则该溶液的pH可能是___________。(lg4≈0.6)
【参考答案】
一、选择题
1．C
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W、X、Z位于不同的周期，则W为氢元素；由化合物G的结构可知，X、Y、Z形成共价键的数目分别为4、3、1，Y的核外电子数等于Z的最外层电子数，则X为C元素、Y为N元素、Z为Cl元素。
解析：A．氢原子的核外只有一个电子，则氢原子核外电子只有一种自旋状态，根A正确；
B．氨分子能形成分子间氢键，甲烷分子不能形成分子间氢键，所以氨分子的分子间作用力强于甲烷，沸点高于甲烷，故B正确；
C．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，则氮元素的第一电离能大于碳元素，故C错误；
D．氯元素的原子序数为17，基态原子的价电子排布式为，故D正确；
故选C。
2．D
解析：A．BCl3为平面正三角形分子，正负电荷重心重合，为非极性分子，而NCl3为三角锥分子，是极性分子，因此分子的极性：，故A错误；
B．和分子中非羟基氧的个数均为1，前者是中强酸，后者是弱酸，主要是后者溶于水的二氧化碳只有很少的一部分与水结合成碳酸的缘故，故B错误；
C．F的电负性大于Cl的电负性，因此NF3中电子对比NCl3中电子对更远离N，排斥力减小，键角小，因此分子中的N F键间的夹角小于分子中的N Cl键间的夹角，故C错误；
D．比吸引电子能力更强，则电离出氢离子更弱，因此酸性弱于，故D正确。
综上所述，答案为D。
3．D
解析：A．H2O分子中只有极性键，其分子构型为角形，是极性分子，A错误；
B．HCl分子中只有极性键，分子为直线形，是极性分子，B错误；
C．NH3分子中只有极性键，其分子构型为三角锥形，是极性分子，C错误；
D．CH4分子中只有极性键，分子构型为正四面体，是非极性分子，D正确；
故选D。
4．B
解析：A．基态Si原子的价层电子排布式为3s23p2，其轨道表示式为，A错误；
B．sp杂化轨道的空间构型为直线形，夹角为180°，共有2个杂化轨道，B正确；
C．SO3中S的价层电子对数为3，采用sp2杂化，VSEPR模型为平面三角形，C错误；
D．基态24Cr的简化电子排布式为[Ar]3d54s1，D错误；
故答案选B。
5．D
解析：A． 为3-甲基-1-丁烯，A错误；
B．Cl原子半径大于C原子，所以 不能表示的填充模型，B错误；
C．的电子式为： ，C错误；
D．中含有3个，没有孤电子对，空间构型为平面三角形，VSEPR模型： ，D正确；
故选D。
6．B
解析：不对称碳原子是指所连的四个原子或基团均不相同的碳原子，据此可知分子中标有“*”的碳原子为不对称碳原子：。故选：B。
7．C
解析：A．二氧化硅由硅原子和氧原子构成，不是离子化合物，A错误；
B．CaCl2为离子化合物，但是不含共价键，B错误；
C．NH4Cl为离子化合物，且铵根离子中含有N-H共价键，C正确；
D．CH2Cl2是分子化合物，不是离子化合物，D错误；
故答案选C。
8．D
解析：A．根据反应热=反应物总键能-生成物总键能，则：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)中有：△H=+436 kJ/mol+243 kJ/mol-2×432kJ/mol =-185kJ/mol，选项A正确；
B．Cl原子半径小于Br原子，H—Cl键的键长比H—Br键长短， H—Cl键的键能比H—Br键大，进而推测，选项B正确；
C．键能越大物质的热稳定性越大，可以根据H—Cl和H—Br的键能大小判断HCl和HBr的稳定性，选项C正确；
D．Cl-Cl键能大于Br-Br键能，说明Cl2分子比Br2分子稳定，破坏的是共价键，而状态由分子间作用力决定，选项D不正确；
故选D。
9．B
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子核外p能级上的电子总数与s能级上的电子总数相等，则X为O；Y原子核外没有未成对电子，则Y为Mg；Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料，则Z为Si；W与X位于同一主族，则W为S，据此分析解答。
解析：A．简单离子O2-和Mg2+核外电子排布完全相同，核电荷数大的半径小，则离子半径：O2->Mg2+，A错误；
B．Mg原子3s能级轨道全充满比较稳定，其第一电离能大于同周期相邻元素，B正确；
C．Z的常见氧化物SiO2属于共价晶体，C错误；
D．W的简单氢化物为H2S，价层电子对数=，中心S原子为sp3杂化，孤电子对为2对，则H2S空间结构为V形，属于极性分子，D错误；
故选B。
10．D
解析：A．ClO2空间构型为V型，该分子正负电中心不重合，是极性分子，A项错误；
B．ClO的键为3个，孤电子对数为1个，所以空间构型为三角锥形，B项错误；
C．ClO的键为2个，孤电子对数为2个，所以中心原子采取sp3杂化，C项错误；
D．HClO的结构式为H-O-Cl，均为σ键，所以1molHClO含有2molσ键，D项正确；
故答案选D 。
11．D
解析：物质中的化学键键能越大，断裂时吸收的能量越多，则化学键越稳定，分子也越稳定，从图中可知，H-F键的键能最大，最难断裂，因此最稳定的分子为HF，故答案选D。
12．A
解析：与的空间构型相同，均为直线形，夹角为；的空间构型为“V”形，夹角为；的空间构型为三角锥形，夹角为；的空间构型为正四面体形，夹角为，因此共价键之间的夹角最大，故A符合题意。
综上所述，答案为A。
13．D
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子半径依次增大，X能形成2个共价键；X是O元素，W形成1个共价键，W是Cl元素；Y形成3个共价键，Y是N元素；Z形成4个共价键，Z是C元素。
解析：A．N原子2p能级半充满，结构稳定，N原子第一电离能大于同周期相邻元素，第一电离能：，故A错误；
B．NH3的沸点比H2O的低，故B错误；
C．C的最高价氧化物的水化物H2CO3是一种弱酸，故C错误；
D．中C原子价电子对数为4，无孤电子对，空间构型为正四面体，故D正确；
选D。
14．C
解析：A．同一周期元素从左到右电负性依次增大，则电负性：，故A错误；
B．结构简式为HOOC-COOH，分子中C原子形成3个σ键，没有孤电子对，该分子中碳原子的杂化方式为sp2，单键为σ键，双键含有1个σ键，1个π键，故HOOC-COOH分子中含有7个σ键，1 mol 分子中含有7 mol σ键，故B错误；
C．和发生反应生成固体，离子方程式为：，故C正确；
D．在足量空气中焙烧生成，Sc元素化合价没有发生变化，说明中C元素由+3价上升到+4价，O2中O元素由0价下降到-2价，根据得失电子守恒可知消耗，故D错误；
故选C。
15．A
【分析】其中A、B、C、D为同一短周期元素，E与C同主族，C有两个价键，E有6个价键，则C为O，E为S，D有一个价键，则D为F，A有四个价键，则A为C，E的原子序数是B、D的原子序数之和，则B为N，则元素A、B、C、D、E分别为C、N、O、F、S。
解析：A．能与发生反应，故A正确；
B．元素的第一电离能：，故B错误；
C．溶液呈中性，溶液、溶液、溶液均呈碱性，溶液、溶液均呈酸性，故C错误；
D．分子间能形成氢键，分子间不能形成氢键，沸点：，故D错误。
综上所述，答案为A。
二、填空题
16． ③ ④⑧ ①③⑤ NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O
解析：(1)①NH4Cl为离子化合物，含有离子键和共价键；
②H2和⑦D2均为氢气，只含有共价键；
③CaCl2为离子化合物，只含有离子键；
④O2和⑧O3均为O元素组成，属于同素异形体；
⑤Na2O2 属于离子化合物，含有离子键和共价键；
⑥H2O2属于共价化合物，含有共价键；
⑨12C 和⑩14C属于碳同位素；
因此，只含有离子键的是③，属于同素异形体的是④⑧，属于离子化合物的是①③⑤；
(2)联氨属于共价化合物，其分子中N和N形成、N和H均形成一对共用电子对，其电子式为，结构式为；
(3)结合题给信息知：反应物为NaClO和NH3，NH3→N2H4，N化合价由-3价升高至-2价；则知NaClO中Cl化合价由+1价降低至-1价，根据化合价升降总数或得失电子总数相等，配平方程式中氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物的化学计量数，然后根据原子守恒确定有水生成，并配平其化学计量数得：NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O。
17．(1)3d54s1
(2) sp2、sp3 苯甲醇分子间除范德华力外，还存在氢键，苯甲醛分子间只存在范德华力
(3) >
[Co(H2O)6]2+所带正电荷较多，对Co原子d轨道上的电子吸引力较强
解析：(1)Cr为24号元素，根据构造原理和洪特规则可知，基态Cr原子的价层电子排布式为3d54s1；
(2)①苯甲醇中碳原子均没有孤对电子，苯环上碳原子形成3个σ键，侧链中碳原子形成4个σ键，则碳原子杂化方式分别为sp2、sp3；
②苯甲醇分子间除范德华力外，还存在氢键，苯甲醛分子间只存在范德华力，氢键比范德华力更强，故苯甲醇的沸点更高；
(3)[Co(H2O)6]2+带2个单位的正电荷，而[Co(H2O)]+带1个单位的正电荷，前者所带正电荷较多，对Co原子d轨道上的电子吸引力较强，故Δ[Co(H2O)6]2+>Δ[Co(H2O)]+。
18．(1)酯基、(酮)羰基
(2)C
(3)O＞N＞C＞H＞Mg
(4)CH2FCOOH＞CH2ClCOOH＞CH3COOH
(5)3个
解析：（1）根据叶绿素a结构简式可知：该物质分子中含有的含氧官能团名称为酯基、(酮)羰基；
（2）A．根据叶绿素a结构简式可知：该物质分子中含有饱和C原子，采用sp3杂化；也含有形成碳碳双键的C原子，采用sp2杂化，因此叶绿素a中碳原子杂化方式有sp2、sp3两种杂化方式，a错误；
B．叶绿素a分子中含有的烃基不同C原子数比较多，难溶于水，而易溶于乙醚、乙醇等有机溶液，B错误；
C．叶绿素a分子中含有不饱和的碳碳双键，能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色，C正确；
故合理选项是C；
（3）根据叶绿素a分子式可知该物质中含有C、H、O、N、Mg元素，元素的非金属性越强，其电负性就越大。元素的非金属性：O＞N＞C＞H＞Mg，可知元素的电负性大小关系为：O＞N＞C＞H＞Mg；
（4）卤素原子属于吸电子基团，乙酸分子中甲基上的H原子被相同数目的不同卤素原子取代时，相应的卤素原子的电负性越大，其吸引电子能力就越强，取代产生的氯代羧酸的酸性就越强。由于卤素的吸电子效应－F＞－Cl＞－Br＞－I，则CH3COOH、CH2FCOOH、CH2ClCOOH的酸性由强到弱依次为：CH2FCOOH＞CH2ClCOOH＞CH3COOH；
（5）手性C原子是连接4个不同的原子或原子团的C原子。根据吲哚乙酸分子结构简式可知其与足量H2发生加成反应后产物中的手性碳原子用“※”标注的结构简式为：，可见加成产物中含有3个手性碳原子。
19．(1)3p
(2) 高 SiH4和CH4为结构相似的分子，相对分子质量SiH4＞CH4，分子间范德华力SiH4＞CH4
(3) 共价 sp3
(4) 第三周期VIA族 +2
(5)bcd
解析：(1)基态Si原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p2，最高能级为3p；
(2)①1个Si原子与4个H原子形成四条共价键，电子式为：；
②SiH4与CH4都为分子晶体，且结构相似，SiH4比CH4的相对分子质量大，分子间作用力强，所以SiH4的熔、沸点比CH4高；
(3)SiO2属于共价晶体，SiO2晶体中Si有4对σ键电子对，所以硅原子的杂化类型为sp3杂化，故答案为：共价；sp3；
(4)基态Y原子的价电子排布为3s23p4，可知Y为S元素，则Y元素在元素周期表中的位置是第三周期VIA族，根据X电离能知，该元素位于第ⅡA族，X为Mg元素，最高正化合价是+2；
(5)Y为S元素，X为Mg元素，
a．同主族元素从上到下元素的金属性依次增强，A不能用元素周期律解释，故a错误；
b．同主族元素从上到下元素的非金属性依次减弱，S的非金属性弱于O，氢化物稳定性H2S小于H2O，b能用元素周期律解释，故b正确；
c．同周期从左到右元素的非金属性依次增强，所以Cl的非金属性强于S，C能用元素周期律解释，故c正确；
d．同周期从左到右元素的非金属性依次增强，所以S的非金属性强于Si，所以S的最高价氧化物对应水化物H2SO4的酸性强于H2SiO3，d能元素周期律解释，故d正确；
故答案为：bcd。
20．(1) 1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1 球形 18：1 金属键
(2) 非极性 范德华力 Π 2NA
解析：（1）①K为19号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1。
②最高能层为4s电子，该能层电子的电子云轮廓图形状为球形。由核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1可知，成对电子数与未成对电子数之比为18：1。
③钾晶体中存在的作用力为金属键。
（2）①CCl4为正四面体结构，属于非极性分子。
CCl4为分子晶体，存在范德华力。
I中存在大π键，其可表示为Π。
I的中心原子价(层)电子对数为=4，0.5molI中的中心原子价(层)电子对数为2NA。
21． 电子云 2 共价键 3 Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2 sp3 1：3
解析：(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用电子云形象化描述, 在基态碳原子中，核外存在2对自旋相反的电子,故答案为：电子云，2；
(2) 硅单质中硅硅之间以共价键结合，硅晶胞中每个顶点上有1个Si、面心是有1个Si、在晶胞内部含有4个Si原子，利用均摊法知，面心提供的硅原子个数，故答案为：共价键，3；
(3) Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4，该化学方程式为：Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2，故答案为：Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2；
(4) Si原子形成四个σ键，Si原子的杂化形式为sp3杂化，根据图片知，每个三角锥结构中Si原 子是1个，O原子个数= 2+2=3，所以硅原子和氧原子个数之比= 1 : 3，故答案为：sp3，1：3。
22．(1)1s22s22p6
(2) π σ
解析：(1)氮元素的原子序数为7，得到3个电子形成氮离子，则离子的电子排布式为1s22s22p6，故答案为：1s22s22p6；
(2)氮氮单键为σ键，氮氮三键中含有1个σ键和2个π键，由题给数据可知，π键的键能为=334kJ/mol，所以π键的键能大于σ键，稳定性大于σ键，故答案为：π；σ。
三、元素或物质推断题
23． C2H4、N2H4、H2O2(任意两种) 3:2
大于 10-15 小于 1或12.4
【分析】I．A、B、C、D、E为短周期元素且它们的原子序数依次增大，A的核外电子总数与其周期数相同，则A为H元素；其中D原子的L电子层中，成对电子与未成对电子占据的轨道数相同，并且无空轨道，D原子核外电子排布为1s22s22p4，则D为O元素；D与E同族，E为S元素；B原子的L电子层中未成对电子数与D相同，但还有空轨道，B原子核外电子排布为1s22s22p2，则B为C元素，结合原子序数可知C为N元素，以此来解答。
Ⅱ．根据Kw= c(H+)c(OH-)，由水电离出的c(H+)和c(OH-)相等，常温下，Kw=10-14，结合对水的电离影响因素分析计算。
解析：I．由上述分析可知，A为H、B为C、 C为N、D为O、E为S，
(1)A为H元素，与其他元素形成的二元共价化合物中，一种化合物分子呈三角锥形，该分子的化学式为NH3，其电子式为；H元素分别与C元素、N元素、O元素形成的共价化合物中既含有极性共价键，又含有非极性键的化合物有C2H4、N2H4、H2O2；
(2)B为C元素，C元素的一种氢化物的相对分子质量是26，该化合物为C2H2，其结构式为H-C≡C-H，单键为σ键，三键中含有一个σ键和两个π键，则分子中σ键和π键的数目之比为3:2；
(3)H2E为H2S，H2S溶液是弱酸溶液，部分电离，硫酸是强酸完全电离， H2S溶液和硫酸溶液的c(H+)相同，稀释相同的倍数，H2S溶液稀释后会继续电离出H+，而硫酸溶液稀释后不会继续电离，则前者c(H+)大于后者的c(H+)；
Ⅱ．(1)常温下(25℃)，Kw=10-14；根据Kw=c(H+)c(OH-)，由图示可知，当c(H+)=10-5 mol/L时，c(OH-)=10-10 mol/L，则该温度下，水的离子积为Kw=c(H+)c(OH-)=10-5 mol/L×10-10 mol/L=10-15＜10-14，升高温度水的离子积增大，则 T ℃小于25℃；
(2)某温度下，纯水的c(H＋)＝2.0×10-7mol·L-1，水电离出的c(H＋)=c(OH-)，则该温度下Kw=c(H+)c(OH-)=2.0×10-7 mol/L×2.0×10-7mol/L=4.0×10-14，在此温度下，某溶液中由水电离出的c(H＋)水＝4.0×10-13 mol·L－1＜2.0×10-7mol·L-1，说明水的电离被抑制，则该溶液可能为酸溶液，也可能为碱溶液，若为酸溶液，溶液中的OH-来自水的电离，c(OH-)溶液=c(OH-)水= c(H＋)水＝4.0×10-13 mol·L-1，则溶液中的c(H＋)溶液==mol/L=0.1mol/L，则溶液的pH=1；若为碱溶液，溶液中H+来自水电离的，则c(H＋)溶液=c(H＋)水＝4.0×10-13 mol·L-1，则该碱溶液的pH= lg4.0×10 13=13 lg4≈13 0.6=12.4。
一、选择题
1．2022年诺贝尔化学奖授于了三位科学家，以表彰他们对“点击化学和生物正交化学”的发展做出的贡献。化合物G是通过“点击化学”合成的产物，其结构如图所示。W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W、X、Z位于不同的周期，Y的核外电子数等于Z的最外层电子数。下列有关说法不正确的是
A．W原子核外电子只有一种自旋状态
B．简单氢化物的沸点：
C．X的第一电离能大于Y
D．基态Z原子的价电子排布式为：
2．下列各组物质性质的比较及叙述，结论正确的是
A．分子的极性：
B．和分子中非羟基氧的个数均为1，二者酸性接近，均为中强酸
C．分子中的N F键间的夹角大于分子中的N Cl键间的夹角
D．酸性弱于
3．下列分子中，具有极性键而不是极性分子的是
A．H2O B．HCl C．NH3 D．CH4
4．下列化学用语或图示表达正确的是
A．基态Si原子的价层电子的轨道表示式：
B．sp杂化的电子云轮廓图：
C．的VSEPR模型：
D．基态的简化电子排布式：
5．下列表示物质结构的化学用语或模型正确的是
A．2-甲基-1-丁烯的键线式：
B．分子的空间填充模型可表示为
C．醇类物质的官能团的电子式为：
D．的VSEPR模型：
6．中所含的不对称碳原子数为
A．1 B．2 C．3 D．4
7．含有共价键的离子化合物是
A．SiO2 B．CaCl2 C．NH4Cl D．CH2Cl2
8．已知某些化学键键能如下，下列说法不正确的是
化学键
键能/kJ·mol 436 243 194 432 a
A．根据键能可估算反应的 kJ·mol
B．根据原子半径可知键长：H—Cl
D．常温下和的状态不同，与Cl—Cl和Br—Br的键能有关
9．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子核外p能级上的电子总数与s能级上的电子总数相等，Y原子核外没有未成对电子，Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料，W与X位于同一主族。下列说法正确的是
A．简单离子半径X的比Y的小
B．Y的第一电离能比同周期相邻两种元素的大
C．Z的常见氧化物是一种离子晶体
D．W的简单氢化物是非极性分子
10．NaClO是家用消毒液的有效成分，可通过Cl2与NaOH反应制得。NaClO能与CO2反应生成HClO。常温下ClO2为黄绿色有毒气体，易溶于水。ClO2体积分数大于10%或其水溶液在温度过高时可能发生爆炸，与碱反应生成ClO和ClO等。实验室制备ClO2的反应原理为2KClO3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2↑+2CO2↑+K2SO4+2H2O。下列有关含氯微粒的说法正确的是
A．ClO2是非极性分子 B．ClO的空间构型为平面三角形
C．ClO中心原子采取sp2杂化 D．1molHClO含有2molσ键
11．参考下表中化学键的键能与键长数据，判断下列分子最稳定的是
化学键
键能/() 413.4 390.8 462.8 568
键长/ 109 101 96 92
A． B． C． D．
12．由共价键形成的分子具有一定的空间结构。下列分子中共价键之间的夹角最大的是
A． B． C． D．
13．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子半径依次增大，它们形成的一种化合物的结构如图所示，其中所有原子都形成了8电子稳定结构，下列推断正确的是
A．第一电离能：
B．Y的简单氢化物的沸点比X的高
C．Z的最高价氧化物的水化物是一种强酸
D．的空间构型为正四面体
14．一种由含的酸性溶液制备氧化钪的工艺流程如下。
含
下列说法正确的是
A．电负性：
B．(乙二酸)含有键
C．生成的离子方程式为
D．在足量空气中焙烧，消耗
15．科学家发现对一种亲水有机盐LiTFSI进行掺杂和改进，能显著提高锂离子电池传输电荷的能力。LiTFSI的结构如图所示，其中A、B、C、D为同一短周期元素，E与C同主族，E的原子序数是B、D的原子序数之和。下列说法正确的是
A．元素B的简单氢化物能与B的最高价氧化物对应的水化物发生反应
B．元素的第一电离能：
C．含有元素E的钠盐水溶液呈中性或碱性，不可能呈酸性
D．简单氢化物的沸点：
二、填空题
16．(1)在①NH4Cl ②H2 ③CaCl2 ④O2 ⑤Na2O2 ⑥H2O2 ⑦D2 ⑧O3 ⑨12C ⑩14C(填序号，下同)只含有离子键的是______________ ，属于同素异形体的是____________ ，属于离子化合物的是_________________。
(2)联氨(又称肼 N2H4，无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料。
①联氨分子的电子式为_____________，结构式为________________。
②实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨(其中某一产物为 NaCl)，反应的化学方程式为______________。
17．第四周期过渡元素单质及其化合物在生活、生产中有广泛应用。回答下列问题：
(1)基态Cr原子的价层电子排布式为___________。
(2)过渡金属单质及其化合物是有机合成反应的重要催化剂。
例如，(苯甲醇)(苯甲醛)
①苯甲醇分子中C原子的杂化类型是___________。
②苯甲醇、苯甲醛的沸点依次为205.7 ℃、179 ℃，造成二者沸点差异的主要原因是___________。
(3)多数过渡金属的配离子在水溶液中有颜色，其显色与配合物分裂能有关。定义1个电子从较低能量的d轨道跃迁到较高能量的d轨道所需的能量为d轨道的分裂能，用Δ表示，中心离子电荷数越大，中心与配体距离越近，则作用越强，Δ越大。分裂能(Δ)：[Co(H2O)6]2+___________(填“＞”“＜”或“=”)[Co(H2O)6]2+，理由是___________。
18．绿色植物是利用空气中的CO2、阳光、泥土中的水分及矿物质为自己制造食物，整个过程被称为“光合作用”，而所需的阳光被叶子内的绿色物质吸收，这种绿色有机化合物就是叶绿素，叶绿素a的结构如图所示：
问答下列问题：
(1)叶绿素a中含氧官能团的名称为_____。
(2)有关叶绿素a的结构与性质，下列说法中正确的是_____。
A．叶绿素a中碳原子杂化方式只有sp2一种
B．叶绿素a易溶于水、乙醚、乙醇等溶剂
C．叶绿素a能使酸性KMnO4溶液褪色
(3)叶绿素a的组成元素中电负性由大到小依次为_____(用元素符号表示)。
(4)叶绿素a光解后会产生乳酸、柠檬酸等酸性物质。有机酸羧酸的电离方程式为R－COOHR-COO-+H+，其电离产生的羧酸根负离子越稳定，其相应的羧酸的酸性越强，影响羧酸根负离子稳定性的因素主要是R基团的电子效应，R基团上连有吸电子基时其酸性增强；R基团上连有供电子基时其酸性减弱。已知甲基是供电子基，卤素的吸电子效应－F＞－Cl＞－Br＞－I，则CH3COOH、CH2FCOOH、CH2ClCOOH的酸性由强到弱依次为_____。
(5)在植物体内还有一类物质吲哚乙酸也能刺激植物生长，使植物具有向光性，其结构如图所示：
1个吲哚乙酸分子与H2完全加成后，产物中手性碳原子的个数为_____。
19．I.硅烷SiH4可用于制造高纯硅。采用硅化镁法制备SiH4的化学方程式如下：Mg2Si+4NH4Cl+8NH3==SiH4+2MgCl2·6NH3。
(1)基态硅原子占据的最高能级的符号是____。
(2)①SiH4的电子式是____。
②SiH4的沸点比CH4的_____(填“高”或“低”)，原因是____。
(3)Mg2Si可由Mg和SiO2反应制得。晶体SiO2属于____晶体(填晶体类型)，一种SiO2晶体的结构中有顶角相连的硅氧四面体形成螺旋上升的长链(如图)。其中Si原子的杂化轨道类型是____。
II.W、X、Y、Z为同一周期的四种主族元素，原子序数依次增大。基态Y原子的价电子排布为3s23p4，X的电离能数据如表所示。
电离能 I1 I2 I3 I4 …
Ia/kJ mol-1 738 1451 7733 10540 …
(4)Y元素在元素周期表中的位置是____，X元素的最高正化合价是____。
(5)下列事实能用元素周期律解释的是____(填字母序号)。
a.W可用于制备活泼金属钾
b.Y的气态氢化物的稳定性小于H2O
c.将Z单质通入Na2S溶液中，溶液变浑浊
d.Y的氧化物对应的水化物H2YO4的酸性比H2SiO3强
20．钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有广泛应用。回答下列问题：
(1)含有K元素的盐的焰色试验呈紫色：
①基态K原子的核外电子排布式为______。
②基态K原子中，其核外电子占据最高能层的电子云轮廓图形状为_____，成对电子数与未成对电子数之比为______。
③钾晶体的结构模型如图，该晶体中存在的作用力为______。
(2)常温下，在一小试管中放入一小粒碘晶体(紫黑色)，加入约5mL蒸馏水，观察到试管底部有少量紫黑色难溶物；将上层液体倾倒于另一试管中，加入约1mL四氯化碳(CCl4)，振荡试管，观察到碘被四氯化碳萃取，形成紫红色的碘的四氯化碳溶液。再向试管中加入0.5mL浓碘化钾(KI)水溶液，振荡试管，溶液紫色变浅，发生的反应为I2+I-I。
①CCl4属于_____(填“极性”或“非极性”)分子。
②CCl4分子之间存在的作用力为_____(填“氢键”或“范德华力”。
③大π键可用符号Π表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数，如苯分子中的大π键可表示为Π。已知I中存在大π键，其可表示为_____。
④X射线衍射线测定发现，I3AsF6中存在I。0.5molI中的中心原子价(层)电子对数为_____NA。(设NA为阿伏加德罗常数的值)
21．碳和硅及其化合物广泛存在于自然界中，回答下列问题：
(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用___________形象化描述。在基态碳原子中，核外存在___________对自旋相反的电子。
(2)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以___________(填化学键类型)相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献___________个原子。
(3)单质硅可通过甲硅烷(SiH4)分解反应来制备。工业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4，SiH4溶于液氨，该反应的化学方程式为___________。
(4)在硅酸盐中，SiO四面体(如下图(a))通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中Si原子的杂化形式为___________，Si与O的原子数之比为___________
22．回答下列问题：
(1)Li3N晶体中氮以N3-存在，基态N3-的电子排布式为_______。
(2)N≡N的键能为942kJ/mol，N—N单键的键能为274kJ/mol，计算说明_______键比_______键稳定，(填“π”或“σ”)。
三、元素或物质推断题
23．I．A、B、C、D、E 为短周期元素且它们的原子序数依次增大，A 的核外电子总数与其周期数相同；其中D原子的 L电子层中，成对电子与未成对电子占据的轨道数相同，并且无空轨道；B原子的 L 电子层中未成对电子数与D相同，但有空轨道；D与E同族，请回答下列问题：
(1)A与其他元素形成的二元共价化合物中，一种化合物分子呈三角锥形，该分子的电子式为____________，A分别与 B、C、D形成的共价化合物中既含有极性共价键，又含有非极性共价键的化合物是____________________(填化学式，任意写出两种)。
(2)B的一种氢化物的相对分子质量是 26，其分子中σ键和π键的数目之比为____________。
(3)常温下，相同c(H+)的H2E溶液和硫酸溶液，稀释相同的倍数后的c(H+)前者与后者的关系_________。(“大于”、“小于”、“相等”)
Ⅱ．(1)在某温度(T ℃)的水溶液中，c(H+)＝10x mol/L，c(OH-)＝10y mol/L，x 与y 关系如图所示。
该温度下，水的离子积为_____，T ℃_______25℃(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)某温度下，纯水的c(H＋)＝2.0×10-7mol·L-1。在此温度下，某溶液中由水电离出的c(H＋)＝4.0×10-13 mol·L-1，则该溶液的pH可能是___________。(lg4≈0.6)
【参考答案】
一、选择题
1．C
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W、X、Z位于不同的周期，则W为氢元素；由化合物G的结构可知，X、Y、Z形成共价键的数目分别为4、3、1，Y的核外电子数等于Z的最外层电子数，则X为C元素、Y为N元素、Z为Cl元素。
解析：A．氢原子的核外只有一个电子，则氢原子核外电子只有一种自旋状态，根A正确；
B．氨分子能形成分子间氢键，甲烷分子不能形成分子间氢键，所以氨分子的分子间作用力强于甲烷，沸点高于甲烷，故B正确；
C．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，则氮元素的第一电离能大于碳元素，故C错误；
D．氯元素的原子序数为17，基态原子的价电子排布式为，故D正确；
故选C。
2．D
解析：A．BCl3为平面正三角形分子，正负电荷重心重合，为非极性分子，而NCl3为三角锥分子，是极性分子，因此分子的极性：，故A错误；
B．和分子中非羟基氧的个数均为1，前者是中强酸，后者是弱酸，主要是后者溶于水的二氧化碳只有很少的一部分与水结合成碳酸的缘故，故B错误；
C．F的电负性大于Cl的电负性，因此NF3中电子对比NCl3中电子对更远离N，排斥力减小，键角小，因此分子中的N F键间的夹角小于分子中的N Cl键间的夹角，故C错误；
D．比吸引电子能力更强，则电离出氢离子更弱，因此酸性弱于，故D正确。
综上所述，答案为D。
3．D
解析：A．H2O分子中只有极性键，其分子构型为角形，是极性分子，A错误；
B．HCl分子中只有极性键，分子为直线形，是极性分子，B错误；
C．NH3分子中只有极性键，其分子构型为三角锥形，是极性分子，C错误；
D．CH4分子中只有极性键，分子构型为正四面体，是非极性分子，D正确；
故选D。
4．B
解析：A．基态Si原子的价层电子排布式为3s23p2，其轨道表示式为，A错误；
B．sp杂化轨道的空间构型为直线形，夹角为180°，共有2个杂化轨道，B正确；
C．SO3中S的价层电子对数为3，采用sp2杂化，VSEPR模型为平面三角形，C错误；
D．基态24Cr的简化电子排布式为[Ar]3d54s1，D错误；
故答案选B。
5．D
解析：A． 为3-甲基-1-丁烯，A错误；
B．Cl原子半径大于C原子，所以 不能表示的填充模型，B错误；
C．的电子式为： ，C错误；
D．中含有3个，没有孤电子对，空间构型为平面三角形，VSEPR模型： ，D正确；
故选D。
6．B
解析：不对称碳原子是指所连的四个原子或基团均不相同的碳原子，据此可知分子中标有“*”的碳原子为不对称碳原子：。故选：B。
7．C
解析：A．二氧化硅由硅原子和氧原子构成，不是离子化合物，A错误；
B．CaCl2为离子化合物，但是不含共价键，B错误；
C．NH4Cl为离子化合物，且铵根离子中含有N-H共价键，C正确；
D．CH2Cl2是分子化合物，不是离子化合物，D错误；
故答案选C。
8．D
解析：A．根据反应热=反应物总键能-生成物总键能，则：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)中有：△H=+436 kJ/mol+243 kJ/mol-2×432kJ/mol =-185kJ/mol，选项A正确；
B．Cl原子半径小于Br原子，H—Cl键的键长比H—Br键长短， H—Cl键的键能比H—Br键大，进而推测，选项B正确；
C．键能越大物质的热稳定性越大，可以根据H—Cl和H—Br的键能大小判断HCl和HBr的稳定性，选项C正确；
D．Cl-Cl键能大于Br-Br键能，说明Cl2分子比Br2分子稳定，破坏的是共价键，而状态由分子间作用力决定，选项D不正确；
故选D。
9．B
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X原子核外p能级上的电子总数与s能级上的电子总数相等，则X为O；Y原子核外没有未成对电子，则Y为Mg；Z的单质晶体是应用最广泛的半导体材料，则Z为Si；W与X位于同一主族，则W为S，据此分析解答。
解析：A．简单离子O2-和Mg2+核外电子排布完全相同，核电荷数大的半径小，则离子半径：O2->Mg2+，A错误；
B．Mg原子3s能级轨道全充满比较稳定，其第一电离能大于同周期相邻元素，B正确；
C．Z的常见氧化物SiO2属于共价晶体，C错误；
D．W的简单氢化物为H2S，价层电子对数=，中心S原子为sp3杂化，孤电子对为2对，则H2S空间结构为V形，属于极性分子，D错误；
故选B。
10．D
解析：A．ClO2空间构型为V型，该分子正负电中心不重合，是极性分子，A项错误；
B．ClO的键为3个，孤电子对数为1个，所以空间构型为三角锥形，B项错误；
C．ClO的键为2个，孤电子对数为2个，所以中心原子采取sp3杂化，C项错误；
D．HClO的结构式为H-O-Cl，均为σ键，所以1molHClO含有2molσ键，D项正确；
故答案选D 。
11．D
解析：物质中的化学键键能越大，断裂时吸收的能量越多，则化学键越稳定，分子也越稳定，从图中可知，H-F键的键能最大，最难断裂，因此最稳定的分子为HF，故答案选D。
12．A
解析：与的空间构型相同，均为直线形，夹角为；的空间构型为“V”形，夹角为；的空间构型为三角锥形，夹角为；的空间构型为正四面体形，夹角为，因此共价键之间的夹角最大，故A符合题意。
综上所述，答案为A。
13．D
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子半径依次增大，X能形成2个共价键；X是O元素，W形成1个共价键，W是Cl元素；Y形成3个共价键，Y是N元素；Z形成4个共价键，Z是C元素。
解析：A．N原子2p能级半充满，结构稳定，N原子第一电离能大于同周期相邻元素，第一电离能：，故A错误；
B．NH3的沸点比H2O的低，故B错误；
C．C的最高价氧化物的水化物H2CO3是一种弱酸，故C错误；
D．中C原子价电子对数为4，无孤电子对，空间构型为正四面体，故D正确；
选D。
14．C
解析：A．同一周期元素从左到右电负性依次增大，则电负性：，故A错误；
B．结构简式为HOOC-COOH，分子中C原子形成3个σ键，没有孤电子对，该分子中碳原子的杂化方式为sp2，单键为σ键，双键含有1个σ键，1个π键，故HOOC-COOH分子中含有7个σ键，1 mol 分子中含有7 mol σ键，故B错误；
C．和发生反应生成固体，离子方程式为：，故C正确；
D．在足量空气中焙烧生成，Sc元素化合价没有发生变化，说明中C元素由+3价上升到+4价，O2中O元素由0价下降到-2价，根据得失电子守恒可知消耗，故D错误；
故选C。
15．A
【分析】其中A、B、C、D为同一短周期元素，E与C同主族，C有两个价键，E有6个价键，则C为O，E为S，D有一个价键，则D为F，A有四个价键，则A为C，E的原子序数是B、D的原子序数之和，则B为N，则元素A、B、C、D、E分别为C、N、O、F、S。
解析：A．能与发生反应，故A正确；
B．元素的第一电离能：，故B错误；
C．溶液呈中性，溶液、溶液、溶液均呈碱性，溶液、溶液均呈酸性，故C错误；
D．分子间能形成氢键，分子间不能形成氢键，沸点：，故D错误。
综上所述，答案为A。
二、填空题
16． ③ ④⑧ ①③⑤ NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O
解析：(1)①NH4Cl为离子化合物，含有离子键和共价键；
②H2和⑦D2均为氢气，只含有共价键；
③CaCl2为离子化合物，只含有离子键；
④O2和⑧O3均为O元素组成，属于同素异形体；
⑤Na2O2 属于离子化合物，含有离子键和共价键；
⑥H2O2属于共价化合物，含有共价键；
⑨12C 和⑩14C属于碳同位素；
因此，只含有离子键的是③，属于同素异形体的是④⑧，属于离子化合物的是①③⑤；
(2)联氨属于共价化合物，其分子中N和N形成、N和H均形成一对共用电子对，其电子式为，结构式为；
(3)结合题给信息知：反应物为NaClO和NH3，NH3→N2H4，N化合价由-3价升高至-2价；则知NaClO中Cl化合价由+1价降低至-1价，根据化合价升降总数或得失电子总数相等，配平方程式中氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物的化学计量数，然后根据原子守恒确定有水生成，并配平其化学计量数得：NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O。
17．(1)3d54s1
(2) sp2、sp3 苯甲醇分子间除范德华力外，还存在氢键，苯甲醛分子间只存在范德华力
(3) >
[Co(H2O)6]2+所带正电荷较多，对Co原子d轨道上的电子吸引力较强
解析：(1)Cr为24号元素，根据构造原理和洪特规则可知，基态Cr原子的价层电子排布式为3d54s1；
(2)①苯甲醇中碳原子均没有孤对电子，苯环上碳原子形成3个σ键，侧链中碳原子形成4个σ键，则碳原子杂化方式分别为sp2、sp3；
②苯甲醇分子间除范德华力外，还存在氢键，苯甲醛分子间只存在范德华力，氢键比范德华力更强，故苯甲醇的沸点更高；
(3)[Co(H2O)6]2+带2个单位的正电荷，而[Co(H2O)]+带1个单位的正电荷，前者所带正电荷较多，对Co原子d轨道上的电子吸引力较强，故Δ[Co(H2O)6]2+>Δ[Co(H2O)]+。
18．(1)酯基、(酮)羰基
(2)C
(3)O＞N＞C＞H＞Mg
(4)CH2FCOOH＞CH2ClCOOH＞CH3COOH
(5)3个
解析：（1）根据叶绿素a结构简式可知：该物质分子中含有的含氧官能团名称为酯基、(酮)羰基；
（2）A．根据叶绿素a结构简式可知：该物质分子中含有饱和C原子，采用sp3杂化；也含有形成碳碳双键的C原子，采用sp2杂化，因此叶绿素a中碳原子杂化方式有sp2、sp3两种杂化方式，a错误；
B．叶绿素a分子中含有的烃基不同C原子数比较多，难溶于水，而易溶于乙醚、乙醇等有机溶液，B错误；
C．叶绿素a分子中含有不饱和的碳碳双键，能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色，C正确；
故合理选项是C；
（3）根据叶绿素a分子式可知该物质中含有C、H、O、N、Mg元素，元素的非金属性越强，其电负性就越大。元素的非金属性：O＞N＞C＞H＞Mg，可知元素的电负性大小关系为：O＞N＞C＞H＞Mg；
（4）卤素原子属于吸电子基团，乙酸分子中甲基上的H原子被相同数目的不同卤素原子取代时，相应的卤素原子的电负性越大，其吸引电子能力就越强，取代产生的氯代羧酸的酸性就越强。由于卤素的吸电子效应－F＞－Cl＞－Br＞－I，则CH3COOH、CH2FCOOH、CH2ClCOOH的酸性由强到弱依次为：CH2FCOOH＞CH2ClCOOH＞CH3COOH；
（5）手性C原子是连接4个不同的原子或原子团的C原子。根据吲哚乙酸分子结构简式可知其与足量H2发生加成反应后产物中的手性碳原子用“※”标注的结构简式为：，可见加成产物中含有3个手性碳原子。
19．(1)3p
(2) 高 SiH4和CH4为结构相似的分子，相对分子质量SiH4＞CH4，分子间范德华力SiH4＞CH4
(3) 共价 sp3
(4) 第三周期VIA族 +2
(5)bcd
解析：(1)基态Si原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p2，最高能级为3p；
(2)①1个Si原子与4个H原子形成四条共价键，电子式为：；
②SiH4与CH4都为分子晶体，且结构相似，SiH4比CH4的相对分子质量大，分子间作用力强，所以SiH4的熔、沸点比CH4高；
(3)SiO2属于共价晶体，SiO2晶体中Si有4对σ键电子对，所以硅原子的杂化类型为sp3杂化，故答案为：共价；sp3；
(4)基态Y原子的价电子排布为3s23p4，可知Y为S元素，则Y元素在元素周期表中的位置是第三周期VIA族，根据X电离能知，该元素位于第ⅡA族，X为Mg元素，最高正化合价是+2；
(5)Y为S元素，X为Mg元素，
a．同主族元素从上到下元素的金属性依次增强，A不能用元素周期律解释，故a错误；
b．同主族元素从上到下元素的非金属性依次减弱，S的非金属性弱于O，氢化物稳定性H2S小于H2O，b能用元素周期律解释，故b正确；
c．同周期从左到右元素的非金属性依次增强，所以Cl的非金属性强于S，C能用元素周期律解释，故c正确；
d．同周期从左到右元素的非金属性依次增强，所以S的非金属性强于Si，所以S的最高价氧化物对应水化物H2SO4的酸性强于H2SiO3，d能元素周期律解释，故d正确；
故答案为：bcd。
20．(1) 1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1 球形 18：1 金属键
(2) 非极性 范德华力 Π 2NA
解析：（1）①K为19号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1。
②最高能层为4s电子，该能层电子的电子云轮廓图形状为球形。由核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1可知，成对电子数与未成对电子数之比为18：1。
③钾晶体中存在的作用力为金属键。
（2）①CCl4为正四面体结构，属于非极性分子。
CCl4为分子晶体，存在范德华力。
I中存在大π键，其可表示为Π。
I的中心原子价(层)电子对数为=4，0.5molI中的中心原子价(层)电子对数为2NA。
21． 电子云 2 共价键 3 Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2 sp3 1：3
解析：(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用电子云形象化描述, 在基态碳原子中，核外存在2对自旋相反的电子,故答案为：电子云，2；
(2) 硅单质中硅硅之间以共价键结合，硅晶胞中每个顶点上有1个Si、面心是有1个Si、在晶胞内部含有4个Si原子，利用均摊法知，面心提供的硅原子个数，故答案为：共价键，3；
(3) Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4，该化学方程式为：Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2，故答案为：Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2；
(4) Si原子形成四个σ键，Si原子的杂化形式为sp3杂化，根据图片知，每个三角锥结构中Si原 子是1个，O原子个数= 2+2=3，所以硅原子和氧原子个数之比= 1 : 3，故答案为：sp3，1：3。
22．(1)1s22s22p6
(2) π σ
解析：(1)氮元素的原子序数为7，得到3个电子形成氮离子，则离子的电子排布式为1s22s22p6，故答案为：1s22s22p6；
(2)氮氮单键为σ键，氮氮三键中含有1个σ键和2个π键，由题给数据可知，π键的键能为=334kJ/mol，所以π键的键能大于σ键，稳定性大于σ键，故答案为：π；σ。
三、元素或物质推断题
23． C2H4、N2H4、H2O2(任意两种) 3:2
大于 10-15 小于 1或12.4
【分析】I．A、B、C、D、E为短周期元素且它们的原子序数依次增大，A的核外电子总数与其周期数相同，则A为H元素；其中D原子的L电子层中，成对电子与未成对电子占据的轨道数相同，并且无空轨道，D原子核外电子排布为1s22s22p4，则D为O元素；D与E同族，E为S元素；B原子的L电子层中未成对电子数与D相同，但还有空轨道，B原子核外电子排布为1s22s22p2，则B为C元素，结合原子序数可知C为N元素，以此来解答。
Ⅱ．根据Kw= c(H+)c(OH-)，由水电离出的c(H+)和c(OH-)相等，常温下，Kw=10-14，结合对水的电离影响因素分析计算。
解析：I．由上述分析可知，A为H、B为C、 C为N、D为O、E为S，
(1)A为H元素，与其他元素形成的二元共价化合物中，一种化合物分子呈三角锥形，该分子的化学式为NH3，其电子式为；H元素分别与C元素、N元素、O元素形成的共价化合物中既含有极性共价键，又含有非极性键的化合物有C2H4、N2H4、H2O2；
(2)B为C元素，C元素的一种氢化物的相对分子质量是26，该化合物为C2H2，其结构式为H-C≡C-H，单键为σ键，三键中含有一个σ键和两个π键，则分子中σ键和π键的数目之比为3:2；
(3)H2E为H2S，H2S溶液是弱酸溶液，部分电离，硫酸是强酸完全电离， H2S溶液和硫酸溶液的c(H+)相同，稀释相同的倍数，H2S溶液稀释后会继续电离出H+，而硫酸溶液稀释后不会继续电离，则前者c(H+)大于后者的c(H+)；
Ⅱ．(1)常温下(25℃)，Kw=10-14；根据Kw=c(H+)c(OH-)，由图示可知，当c(H+)=10-5 mol/L时，c(OH-)=10-10 mol/L，则该温度下，水的离子积为Kw=c(H+)c(OH-)=10-5 mol/L×10-10 mol/L=10-15＜10-14，升高温度水的离子积增大，则 T ℃小于25℃；
(2)某温度下，纯水的c(H＋)＝2.0×10-7mol·L-1，水电离出的c(H＋)=c(OH-)，则该温度下Kw=c(H+)c(OH-)=2.0×10-7 mol/L×2.0×10-7mol/L=4.0×10-14，在此温度下，某溶液中由水电离出的c(H＋)水＝4.0×10-13 mol·L－1＜2.0×10-7mol·L-1，说明水的电离被抑制，则该溶液可能为酸溶液，也可能为碱溶液，若为酸溶液，溶液中的OH-来自水的电离，c(OH-)溶液=c(OH-)水= c(H＋)水＝4.0×10-13 mol·L-1，则溶液中的c(H＋)溶液==mol/L=0.1mol/L，则溶液的pH=1；若为碱溶液，溶液中H+来自水电离的，则c(H＋)溶液=c(H＋)水＝4.0×10-13 mol·L-1，则该碱溶液的pH= lg4.0×10 13=13 lg4≈13 0.6=12.4。