2023-2024学年鲁科版（2019）高中化学选择性必修2 2.1共价键模型分层练习（含答案）
文档属性
| 名称 | 2023-2024学年鲁科版（2019）高中化学选择性必修2 2.1共价键模型分层练习（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.0MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-11-14 10:29:04 | ||
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文档简介
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2.1共价键模型
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列说法正确的是
A．NaCl、HCl的水溶液都能导电，NaCl、HCl属于离子化合物
B．CaC2、CaCl2都含有离子键和非极性共价键
C．石油分馏、煤的干馏都属于物理变化
D．Na2SiO3和SiC都属于无机非金属材料
2．下列关于σ键和π键的说法，不正确的是
A．σ键和π键不能同时存在于同一个分子中
B．σ键由原子轨道“头碰头”重叠而成，π键由原子轨道“肩并肩”重叠而成
C．乙烯分子中含有5个σ键和1个π键
D．氢分子中存在σ键，氮分子中存在σ键和π键
3．某科研人员提出HCHO与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2和H2O的历程，该历程示意图如下(图中只画出了HAP的部分结构)。下列说法错误的是
A．HAP能提高HCHO与O2的反应速率的原因是降低了反应的活化能
B．HCHO在反应过程中，有C—H键的断裂和C=O键形成
C．根据图示信息，CO2分子中的氧原子全部来自O2
D．HCHO和CO2均只含有极性共价键
4．氨硼烷(NH3BH3)含氢量高、热稳定性好，是一种具有潜力的固体储氢材料。氨硼烷在催化剂作用下与水反应产生氢气：NH3BH3+2H2ONH4BO2+3H2↑，下列说法不正确的是
A．原子半径： B．第一电离能：
C．电负性： D．键角：
5．碳链的增长是有机合成构建碳骨架的重要任务之一、以丙烯为原料构建碳骨架的流程如下图所示。下列说法错误的是
A．M-H为总反应的催化剂 B．最终产物含1个手性碳原子
C．该历程涉及键的断裂和生成 D．该历程总反应原子利用率为100%
6．根据等电子原理，下列分子与其他选项不属于同一类的是
A．CO2 B．CS2 C．SO2 D．N2O
7．下列叙述正确的是：
A．非金属原子间以共价键结合的物质一定是共价化合物
B．凡是含有离子键的化合物一定是离子化合物
C．凡是能电离出离子的化合物一定是离子化合物
D．含有共价键的化合物一定是共价化合物
8．化学用语是学好化学知识的重要基础，下列有关化学用语表示正确的是( )
①用电子式表示HCl的形成过程：
②CCl4的电子式：
③S2﹣的结构示意图：
④H、D、T互为同素异形体
⑤次氯酸分子的结构式：H﹣O﹣Cl
A．①③⑤ B．②③④ C．①②③ D．③⑤
9．氰气的化学式为，结构式为，性质与卤素相似，下列有关叙述正确的是（）
A．氰气分子中既有极性键，又有非极性键
B．氰气分子中键的键长大于键的键长
C．氰气分子中含有2个键和4个键
D．氰气不能和氢氧化钠溶液发生反应
10．2022年诺贝尔化学奖授予了对点击化学和生物正交化学做出贡献的三位科学家。我国科学家在寻找新的点击反应砌块的过程中，意外发现一种安全、高效合成化合物，其结构简式如图所示，其中X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期元素，Y与W是同一主族元素。下列说法正确的是
A．第一电离能：W＞Y＞X
B．Y和W最简单氢化物的VSEPR模型分别为四面体形、直线形。
C．最高价含氧酸的酸性：Z＞W
D．常温下可以用铁制容器盛装的最高价氧化物对应水化物的浓溶液
二、填空题
11．回答下列问题：
(1)有以下物质：A．HF B．Br2 C．H2O D．N2 E.C2H4 F.C2H6 G.H2 H.H2O2 I.H—CN J.CO2 K.HCHO
①既含有极性键，又含有非极性键的是 ；
②既含有σ键，又含有π键的是 ；
③含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是 ；
④水分子是H2O而不是H3O，是因为共价键具有 性；水分子的键角为105°，是因为共价键具有 性。
(2)C、Si为同一主族的元素，CO2和SiO2的化学式相似，但结构和性质有很大不同。CO2中C与O原子间形成σ键和π键，SiO2中Si与O原子间不能形成上述π键。从原子半径大小的角度分析，为何C、O原子间能形成π键，而Si、O原子间不能形成上述π键？ 。
12．有些国家自来水常用二氧化氧()来杀菌消毒。工业上可在强酸性条件下，用氯酸钠和NaCl为原料制备，离子反方程式应：(未配平)
(1)请配平上述离子方程式，并标出电子转移的方向和数目 。标况下，生成13.44L气体，则转移电子的物质的量为 。
(2)常温下，是黄色气体。饱和溶液的颜色明显深于饱和氯水，则分子的空间构型为 (选填“直线形”或“折线形”)，请从结构角度加以说明 。
13．(1)N有 个电子。
(2)写出一种N等电子体物质的化学式 。
(3)等电子数的微粒往往具有相似的结构，试预测N的构型 。
(4)据报道，美国科学家卡尔·克里斯特于1998年11月合成了一种名为“N5”的物质，由于其具有极强的爆炸性，又称为“盐粒炸弹”。迄今为止，人们对它的结构尚不清楚，只知道“N5”实际上是带正电荷的分子碎片，其结构是对称的，5个N排成V形。如果5个N结合后都达到8电子结构，且含有2个N≡N键。则“N5”分子碎片的离子符号是 。
14．根据氢气分子的形成过程示意图(如下图)回答问题：
(1)H—H键的键长为 ，①～⑤中，体系能量由高到低的顺序是 。
(2)下列说法中正确的是( )
A．氢气分子中含有一个π键
B．由①到④，电子在核间出现的几率增大
C．由④到⑤，必须消耗外界的能量
D．氢气分子中含有一个极性共价键
(3)几种常见化学键的键能如下表：
化学键 Si—O H—O O==O Si—Si Si—C
键能/kJ·mol－1 460 464 498 176 x
请回答下列问题：
①比较Si—Si键与Si—C键的键能大小：x (填“>”、“<”或“＝”)176。
②H2被称为21世纪人类最理想的燃料，而还有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”的观点。试计算：每千克H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为 ；每摩尔硅完全燃烧放出的热量约为 。
15．X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素，其原子序数依次增大。X元素的一种核素的质量数为12，中子数为6；Y元素是动植物生长不可缺少的、构成蛋白质的重要组成元素；Z的基态原子核外9个原子轨道上填充了电子且有2个未成对电子，与X不同族；W是一种常见元素，可以形成3种氧化物，其中一种氧化物是具有磁性的黑色晶体。
(1)Y2分子中存在的σ键和π键个数之比为 。
(2)X—H键和Y—H键属于极性共价键，其中极性较强的是 (X、Y用元素符号表示)键。X的第一电离能比Y的 (填“大”或“小”)。
(3)写出X的单质与Z的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应的化学方程式： 。
(4)W的基态原子的价电子排布式为 。
(5)已知一种Y4分子结构如图所示：断裂1molY—Y键吸收167kJ的热量，生成1molY≡Y放出942kJ热量。试写出由Y4气态分子变成Y2气态分子的热化学方程式： 。
16．元素单质及其化合物有广泛用途，请根据周期表中第三周期元素的相关知识回答下列问题。
(1)按原子序数递增的顺序(稀有气体元素除外)，下列说法正确的是 (填标号)。
a．原子半径和离子半径均减小
b．元素金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强
c．氧化物的水化物的碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强
d．单质的熔点逐渐降低
(2)原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素名称为 ，氧化性最弱的简单阳离子是 。
(3)已知：
化合物 MgO Al2O3 MgCl2 AlCl3
类型 离子化合物 离子化合物 离子化合物 共价化合物
熔点/℃ 2852 2050 714
①工业制镁时，电解熔融MgCl2而不电解熔融MgO的原因是 。
②工业制铝时，电解熔融Al2O3而不电解熔融AlCl3的原因是 。
(4)P2O5是非氧化性干燥剂，下列气体不能用浓硫酸干燥，可用P2O5干燥的是 (填标号)。
a．NH3 b．HI c．SO2 d．CO2
(5)KClO3可用于实验室制O2，若不加催化剂，400℃时KClO3分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸盐，另一种盐的阴、阳离子个数比为1:1，写出该反应的化学方程式： 。
17．NF3的键角 NH3的键角，理由是 。
18．与H2O分子互为等电子体的阴离子为 。
19．共价键的分类
分类标准 类型
共用电子对数
电子云重叠方式
共用电子对是否偏移
20．与TiO互为等电子体的一种由主族元素构成的分子为 。(填分子式)
三、实验探究题
21．二氯化二硫可作硫、碘和某些有机物及金属化合物的溶剂，也可作橡胶硫化剂。一种由氯气与熔化的硫反应制取的装置(夹持和加热装置略)如图所示：
已知：①和S反应生成，同时有少量及其他氯化物生成；
②常温下，是一种浅黄色的油状液体，极易水解；
③的沸点为138℃，的沸点为59.6℃，硫的熔点为112.8℃、沸点444.6℃。
(1)分子结构与相似，则其结构式为 ，装置B中盛放的试剂是 。
(2)A装置中发生的离子反应方程式为 。
(3)装置D中冷凝管的进水口是 (填“a”或“b”)。
(4)要得到纯净的，需要进行的操作是将粗品 。F中碱石灰的作用是 。
(5)取约于试管中，滴入少量水，试管口放湿润的品红试纸，发现试管口有白雾，品红试纸褪色，试管中有淡黄色固体生成，该反应的化学方程式为 。
22．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 。
23．叠氮化钠()常用作汽车安全气囊中的气源。某兴趣小组根据其制备原理，设计如下实验制备，并测定其纯度。
已知相关物质的性质如下表：
物质 状态 部分性质
结晶性粉末 易水解()，易被氯化
晶体 易溶于水，微溶于乙醇
回答下列问题：
(1)的空间构型为 。
(2)右侧干燥管中盛装的试剂为 。
(3)关闭K1、打开K2，通入氨气排出装置中空气，设计方案证明装置中空气已排尽 。
(4)加热使钠熔化并与氨气反应制取，通入前，需控制温度于210~220℃，此时采用的加热方式为 (填标号)。
A直接加热 B．水浴加热 C．油浴加热
(5)关闭K2、打开K1，通入制备，反应后的产品中可能含有杂质和 ；产品冷却后，溶解于水，再加入乙醇并搅拌，然后过滤， ，干燥。
(6)称取2.0 g产品，配成100 mL溶液。取10.00 mL溶液于锥形瓶中，加入0.1000 mol L 溶液40.00 mL，充分反应后，再用0.1000 mol L 标准溶液滴定过量的，终点时消耗标准溶液10.00 mL。相关反应如下(假设杂质均不参与反应)：
产品中叠氮化钠的纯度为 。
参考答案：
1．D
【详解】A．化合物的水溶液能导电，和是不是离子化合物没有关系，HCl属于共价化合物，故A错误；
B．CaCl2中只有离子键，没有共价键，故B错误；
C．石油分馏是物理变化，煤的干馏属于化学变化，故C错误；
D．Na2SiO3属于硅酸盐，SiC俗称金刚砂，是无机物，所以它们都属于无机非金属材料，故D正确；
本题答案D。
2．A
【详解】A．σ键可以和π键同时存在，例如氮气中含有一个σ键和两个π键，选项A不正确；
B．σ键由原子轨道“头碰头”重叠而成，π键由原子轨道“肩并肩”重叠而成，选项B正确；
C．乙烯分子中含有4个碳氢键，一个碳碳双键，碳碳双键中有一个σ键和一个π键，因此乙烯分子中含有5个σ键和一个π键，选项C正确；
D．氢气中含有一个氢氢键，而氮气中含有三个氮氮键，三个氮氮键中有一个σ键和两个π键，选项D正确；
答案选A。
3．C
【详解】A．HAP能提高HCHO与O2的反应速率的原因是降低了反应的活化能，A正确；
B．由图中转化可知，HCHO中C-H键断裂，转化为C=O键，则HCHO在反应过程中，有C-H键发生断裂，B正确；
C．HCHO中含1个C=O键，反应前后原子种类和数目不变，则CO2分子中的氧原子并非全部来自O2，C错误；
D．由图知HCHO和CO2均只含有极性共价键，D正确；
故选C。
4．D
【详解】A．H的原子半径最小，B、N、O为同周期元素，原子半径依次减小，所以原子半径：，A正确；
B．B、N、O为同周期元素，非金属性依次增强，但N的最外层2p轨道电子半充满，第一电离能出现反常，所以第一电离能：，B正确；
C．B、N、O为同周期元素，非金属性依次增强，电负性依次增大，所以电负性：，C正确；
D．CH4为正四面体结构，NH3为三角锥形结构，由于成键电子对受孤电子对的排斥作用，使得键角比正四面体小，所以键角：，D不正确；
故选D。
5．B
【详解】A．M-H反应前后的量不变，是总反应的催化剂，A正确；
B．由流程可知最终产物是，没有连接四个不同原子或原子团的碳原子，该分子无手性碳原子，B错误；
C．在反应历程中，涉及丙烯中键的断裂及产物中键的形成，C正确；
D．在总反应中产物完全转化为生成物，无其他物质生成，故原子利用率是100%，D正确；
故选B。
6．C
【分析】等电子原理是指具有相同的价电子数和相同原子数的分子或离子具有相同的结构特征，题中所给分子或离子均含有3个原子，只需比较价电子数是否相等即可。
【详解】A．CO2中价电子数为4+2×6=16，
B． CS2中价电子数为4+6×2=16，
C． SO2中价电子数为6+6×2=18，
D． N2O中价电子数为6+2×5=16，
答案选C。
7．B
【详解】A．非金属原子间以共价键结合的物质可能为单质，比如氮气、氯气、碳60等，A错误；
B．离子键只存在于离子化合物中，凡是含有离子键的化合物一定是离子化合物，B正确；
C．某些共价化合物在水溶液中也可以电离出离子，比如硝酸、HCl、硫酸等属于共价化合物，但在溶液中可以电离出离子，C错误；
D．离子化合物中可能含有离子键，如硫酸钠、氢氧化钠，D错误；
答案选B。
8．D
【详解】①HCl属于共价化合物,氢原子最外层电子与Cl最外层电子形成一对共用电子对,其形成过程可写为：，故①错误；
②CCl4的所有原子均达到8电子稳定结构，电子式为：，故②错误；
③S2 的核外电子总数为18，其结构示意图为：，故③正确；
④由同种元素构成的不同单质互为同素异形体，同素异形体的研究对象为单质，H、D、T为氢元素的不同核素，互为同系物，故④错误；
⑤次氯酸中含有1个H O键和1个O Cl键，其结构式为：H O Cl，故⑤正确；
答案选D。
9．A
【分析】根据氰气的化学性质与卤素相似分析与化学性质相关问题，再根据元素周期律及成键原则作答。
【详解】A．的结构式为，N原子与C原子间为极性键，C原子与C原子间为非极性键，故A项正确；
B．原子半径越大，键长越长，碳原子半径大于氮原子半径，所以键长：，因键长：，键长：，故B项错误；
C．氰气分子的结构式为，该分子中含有3个键和4个键，故C项错误；
D．卤素单质能和氢氧化钠溶液反应，氰气的性质和卤素单质的性质相似所以氰气能和氢氧化钠溶液反应，故D项错误；
答案选A。
10．D
【详解】X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期元素，Y与W是同一主族元素，Y能形成2个共价键，则Y是O元素、W是S元素；X能形成3个共价键，X是N元素；Z形成1个共价键，Z是F元素。
A．第一电离能：N＞O＞S，故A错误；
B．和均为杂化，VSEPR模型均为四面体形，故B错误
C．F元素没有正价，F元素没有含氧酸，故C错误；
D．常温下，铁在浓硝酸中钝化，所以常温下可以用铁制容器盛装浓硝酸，故D正确；
故选D。
11． EFH DEIJK ACEFHIK 饱和 方向 C原子半径较小，C、O原子能充分接近，p—p轨道“肩并肩”重叠程度较大，能形成较稳定的π键；而Si原子半径较大，Si、O原子间距离较大，p—p轨道“肩并肩”重叠程度较小，不能形成稳定的π键
【详解】(1)A．HF只含极性键，且只含σ键；
B．Br2只含非极性键，且只含σ键；
C．H2O只含极性键，且只含σ键；
D．N2只含非极性键，且含有σ键和π键；
E．C2H4含有极性键、非极性键，且含有σ键和π键；
F．含有极性键、非极性键，且只含σ键；
G．H2只含非极性键，且只含σ键；
H．H2O2含有极性键、非极性键，且只含σ键；
I．分只含极性键，且含有σ键和π键；
J．CO2含有极性键，且含有σ键和π键；
K．含有极性键，且含有σ键和π键；
①综上所述，既含有极性键，又含有非极性键的是EFH；
②综上所述，既含有σ键，又含有π键的是DEIJK；
③含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键是指由H原子与其他原子形成的共价键，则符合条件的是ACEFHIK；
④水分子是H2O而不是H3O，是因为共价键具有饱和性；水分子的键角为105°，是因为共价键具有方向性；
(2) C、O原子间能形成π键，而Si、O原子间不能形成上述π键的原因是C原子半径较小，C、O原子能充分接近，p-p轨道“肩并肩”重叠程度较大，能形成较稳定的π键；而Si原子半径较大，Si、O原子间距离较大，p-p轨道“肩并肩”重叠程度较小，不能形成稳定的π键。
12．(1) 0.4mol
(2) 折线形 形成2个Cl-O键，Cl其中一个电子垂直于O-Cl-O平面，并与O
的4个电子形成离域键；
【详解】（1）中Cl元素从+5价变为+4价，化合价降低1，化合价从-1变为0价，化合价升高1，生成，根据得失电子守恒配平为，电子转移方向为： ，标况下，生成13.44L气体，，根据方程式可知生成3mol气体转移2mol电子，生成0.6mol气体，转移电子数为：0.4mol；
（2）中心Cl原子采取sp2杂化，分子的空间构型为V型，即折线形；形成2个Cl-O键，其中一个电子垂直于O-Cl-O平面，并与O
的4个电子形成离域键；
13． 22 CO2或N2O等 直线型 N
【详解】(1)N含有电子数为：7×3+1=22，故答案为：22；
(2) N含有22个电子，含有22个电子的三原子微粒有N2O、CO2、CNO-，故答案为：N2O或CO2；
(3)N与CO2都含有3个原子、22个电子，二者互为等电子体，CO2为直线形分子，则N的构型也为直线形，故答案为：直线形；
(4)N5是带正电荷的分子碎片，结构是对称的，5个N排成V形，5个N结合后都达到8电子结构，且含有2个N≡N键，满足条件的结构为，故“N5”带一个单位正电荷，即N5分子碎片的离子符号为N，故答案为：N。
14． 74 pm ①⑤②③④ BC > 121500 kJ 990 kJ
【详解】(1)可以直接从题图上有关数据得出，H—H键的键长为74 pm；体系能量由高到低的顺序是①⑤②③④。(2)氢气分子中含有1个σ键，A错；共价键的本质就是高概率地出现在原子间的电子与原子间的电性作用，B正确；④已经达到稳定状态，C正确；氢气分子中含有一个非极性键，D错。(3)①Si—Si键的键长比Si—C键的键长长、键能小。②由题图可知H—H键的键能为436 kJ·mol－1，每千克H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为1 000 g ÷ 2 g·mol－1 × （464 kJ·mol－1×2－436 kJ·mol－1－498 kJ·mol－1×）＝121 500 kJ；每摩尔硅完全燃烧放出的热量约为460 kJ·mol－1×4 mol－498 kJ·mol－1×1 mol－176 kJ·mol－1×2 mol＝990 kJ。
15． 1∶2 N—H 小 C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O 3d64s2 N4(g)=2N2(g)；ΔH=-882kJ·mol-1
【详解】X元素的一种核素的质量数为12，中子数为6，可知X为C；由Y元素是动植物生长不可缺少的、构成蛋白质的重要组成元素知Y为N；由Z的基态原子核外9个原子轨道上填充了电子且有2个未成对电子，与X不同族，知Z为S；由W是一种常见元素，可以形成3种氧化物，其中一种氧化物是具有磁性的黑色晶体，知W为Fe；所以X、Y、Z、W分别为C、N、S、Fe．
(1)N2中有N≡N键，其中有1个σ键、2个π键。故答案为：1∶2
(2)C的非金属性比N的弱，故C—H键和N—H键中极性较强的是N—H键。同一周期从左到右，第一电离能呈现增大的趋势，因此C的第一电离能比N的小。故答案为：N—H；小
(3)C与浓硫酸加热时反应生成CO2、SO2和H2O。故答案为：C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O；
(4)铁的原子序数为26，其基态原子的价电子排布式为3d64s2.；故答案为：3d64s2.；
(5)由N4分子结构可知，1个N4分子中含有6个N—N键，故N4(g)=2N2(g)ΔH=(167×6-942×2)kJ·mol-1=-882kJ·mol-1；故答案为：N4(g)=2N2(g)；ΔH=-882kJ·mol-1
16． b 氩 Na+ MgO的熔点高，熔融时消耗更多能量，增加生产成本 AlCl3是共价化含物，熔融状态下AlCl3不导电 b
【详解】
(1)a．第三周期主族元素中，随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小，而离子半径需要根据阴、阳离子进行讨论，阳离子只有2个电子层，随着核电荷数的增大，半径逐渐减小，而阴离子有3个电子层，随着核电荷数的增大，半径逐渐减小，但阴离子半径整体大于阳离子半径，故a错误；
b．第三周期主族元素中，随着核电荷数的递增，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，故b正确；
c．第三周期主族元素中最高价氧化物的水化物的碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强，故c错误；
d．在第三周期主族元素中，Na、Mg、Al的单质属于金属晶体，Si的单质属于共价晶体，共价晶体的熔点大于金属晶体，故d错误；
综上所述答案为b；
(2)在第三周期中原子的最外层电子数与次外层电子数相同的元素为Ar；金属的还原性越强，对应离子的氧化性越弱，所以第三周期中氧化性最弱的简单阳离子为Na+；
(3)①由于MgO的熔点远远大于MgCl2的熔点，电解熔融MgO时消耗更多能量，增加生成成本，所以工业制镁时，电解熔融MgCl2而不电解熔融MgO；
②由于AlCl3为共价化合物，熔融状态下AlCl3不导电，故工业制铝时，电解熔融Al2O3而不电解熔融AlCl3；
(4)浓硫酸具有强氧化性、酸性，不能干燥具有还原性、碱性的气体，所以选项中不能用浓硫酸干燥的为NH3、HI，而P2O5是非氧化性、酸性干燥剂，不能干燥NH3，可以干燥HI，故b正确；
(5)KClO3可用于实验室制O2，若不加催化剂，时KClO3分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸盐，另一种盐的阴、阳离子个数比为l：l，则该无氧酸盐为KCl，KCl中氯元素化合价为，说明KClO3中氯元素化合价降低，则另一种含氧酸盐中氯元素化合价升高，由于KClO3中氯元素化合价为+5，则另一种含氧酸盐只能为KClO4，其反应的化学方程式为。
17． < F的电负性比H大，NF3中成键电子对离中心原子较远，成键电子对之间的排斥力较小，因而键角较小
【详解】NF3及NH3均为三角锥型结构，F的电负性比H大，NF3中成键电子对离中心原子较远，成键电子对之间的排斥力较小，因而键角较小；
故答案为：<；F的电负性比H大，NF3中成键电子对离中心原子较远，成键电子对之间的排斥力较小，因而键角较小。
18．
【详解】H2O的原子总数为3，价电子总数为1+1+6=8，用“替代法”，与H2O分子互为等电子体的阴离子为。
19． 单键、双键、三键 σ键、 π键 极性键、非极性键
【解析】略
20．SO3
【详解】TiO的原子数为4，价电子数为24，主族元素构成的分子中SO3的原子数与价电子数与其相同，所以两者互为等电子体，故答案为：SO3。
21．(1) 浓硫酸
(2)
(3)a
(4) 蒸馏，收集138℃的馏分 吸收剩余的，防止污染；防止空气中的水蒸气进入E中使水解
(5)
【分析】由实验装置图可知，装置A中二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气，浓盐酸具有挥发性，制得的氯气中混有氯化氢水蒸气；装置B中盛有的浓硫酸用于除去水蒸气，防止反应生成的二氯化二硫发生水解；装置C中氯气与硫共热反应生成二氯化二硫；装置D和E用于冷凝收集二氯化二硫粗品；装置F中碱石灰用于除去未反应的氯气，防止污染空气，并防止空气中的水蒸气进入E中使二氯化二硫水解。
【详解】（1）由二氯化二硫的分子结构与过氧化氢相似可知，二氯化二硫的结构式为Cl—S—S—Cl；由分析可知，装置B中盛有的浓硫酸用于除去水蒸气，防止反应生成的二氯化二硫发生水解，故答案为：Cl—S—S—Cl；浓硫酸；
（2）A装置中发生的反应为二氧化锰与浓盐酸共热反应生成氯化锰、氯气和水，反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnO2+Cl2↑+2H2O，故答案为：MnO2+4HCl(浓)MnO2+Cl2↑+2H2O；
（3）为增强冷凝收集二氯化二硫的效果，应使二氯化二硫与水蒸气形成对流，则装置D中冷凝管的进水口是下口a，故答案为：a；
（4）由题给信息可知，二氯化二硫粗品中混有沸点不同的二氯化硫，则提纯二氯化二硫应选用蒸馏的方法提纯；由分析可知，装置F中碱石灰用于除去未反应的氯气，防止污染空气，并防止空气中的水蒸气进入E中使二氯化二硫水解；故答案为：蒸馏，收集138℃的馏分；吸收剩余的Cl2，并防止空气中的水蒸气进入E中使S2Cl2水解；
（5）由题意可知，二氯化二硫与水反应生成硫、二氧化硫和盐酸，反应的化学方程式为2S2Cl2+2H2O=3S↓+SO2↑+4HCl，故答案为：2S2Cl2+2H2O=3S↓+SO2↑+4HCl。
22．(1) NCl3+3H2O3HClO+NH3↑
(2) 球形干燥管 ac
(3) 3Cl2+NH4ClNCl3+4HCl 70℃≤T＜95℃
(4)a
(5)
【分析】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。
【详解】（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：。
23．(1)直线形
(2)碱石灰
(3)用小试管在a口收集满气体，倒扣在水槽中，液体充满试管
(4)C
(5) NaOH 乙醇洗涤
(6)97.5%
【分析】由题给信息可知，制备叠氮化钠的过程为氨气与金属钠共热反应制备氨基钠，反应制得的氨基钠与一氧化二氮共热反应制得叠氮化钠。
【详解】（1）氮三阴离子与二氧化碳的原子个数都为3、价电子数都为16，互为等电子体，等电子体具有相同的空间构型，则氮三阴离子与二氧化碳的空间构型相同，都为直线形，故答案为：直线形；
（2）由实验装置图可知，右侧干燥管中盛装的碱石灰用于干燥氨气，故答案为：碱石灰；
（3）为防止空气中的氧气氧化金属钠和生成的氨基钠，应先通入氨气排尽装置中的空气，若将收集到的气体倒扣在水槽中，若液体能充满小试管说明装置中空气已经排尽，具体操作为用小试管在a口收集满气体，倒扣在水槽中，液体充满试管；
（4）由反应温度为210~220℃可知，制备叠氮化钠时应采用油浴加热，故选C；
（5）由题给方程式可知，反应制得的叠氮化钠中混有氨基钠和氢氧化钠杂质，由题给信息可知，除去杂质的方法为产品冷却后，溶解于水，再加入乙醇并搅拌，然后过滤、乙醇洗涤、干燥得到叠氮化钠，故答案为：NaOH；乙醇洗涤；
（6）由题意可知，2.0 g产品中叠氮化钠的物质的量为0.1000 mol/L×0.04L×10—0.1000 mol/L×0.01L×10=0.03mol，则叠氮化钠的纯度为×100%=97.5%，故答案为：97.5%。
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2.1共价键模型
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列说法正确的是
A．NaCl、HCl的水溶液都能导电，NaCl、HCl属于离子化合物
B．CaC2、CaCl2都含有离子键和非极性共价键
C．石油分馏、煤的干馏都属于物理变化
D．Na2SiO3和SiC都属于无机非金属材料
2．下列关于σ键和π键的说法，不正确的是
A．σ键和π键不能同时存在于同一个分子中
B．σ键由原子轨道“头碰头”重叠而成，π键由原子轨道“肩并肩”重叠而成
C．乙烯分子中含有5个σ键和1个π键
D．氢分子中存在σ键，氮分子中存在σ键和π键
3．某科研人员提出HCHO与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2和H2O的历程，该历程示意图如下(图中只画出了HAP的部分结构)。下列说法错误的是
A．HAP能提高HCHO与O2的反应速率的原因是降低了反应的活化能
B．HCHO在反应过程中，有C—H键的断裂和C=O键形成
C．根据图示信息，CO2分子中的氧原子全部来自O2
D．HCHO和CO2均只含有极性共价键
4．氨硼烷(NH3BH3)含氢量高、热稳定性好，是一种具有潜力的固体储氢材料。氨硼烷在催化剂作用下与水反应产生氢气：NH3BH3+2H2ONH4BO2+3H2↑，下列说法不正确的是
A．原子半径： B．第一电离能：
C．电负性： D．键角：
5．碳链的增长是有机合成构建碳骨架的重要任务之一、以丙烯为原料构建碳骨架的流程如下图所示。下列说法错误的是
A．M-H为总反应的催化剂 B．最终产物含1个手性碳原子
C．该历程涉及键的断裂和生成 D．该历程总反应原子利用率为100%
6．根据等电子原理，下列分子与其他选项不属于同一类的是
A．CO2 B．CS2 C．SO2 D．N2O
7．下列叙述正确的是：
A．非金属原子间以共价键结合的物质一定是共价化合物
B．凡是含有离子键的化合物一定是离子化合物
C．凡是能电离出离子的化合物一定是离子化合物
D．含有共价键的化合物一定是共价化合物
8．化学用语是学好化学知识的重要基础，下列有关化学用语表示正确的是( )
①用电子式表示HCl的形成过程：
②CCl4的电子式：
③S2﹣的结构示意图：
④H、D、T互为同素异形体
⑤次氯酸分子的结构式：H﹣O﹣Cl
A．①③⑤ B．②③④ C．①②③ D．③⑤
9．氰气的化学式为，结构式为，性质与卤素相似，下列有关叙述正确的是（）
A．氰气分子中既有极性键，又有非极性键
B．氰气分子中键的键长大于键的键长
C．氰气分子中含有2个键和4个键
D．氰气不能和氢氧化钠溶液发生反应
10．2022年诺贝尔化学奖授予了对点击化学和生物正交化学做出贡献的三位科学家。我国科学家在寻找新的点击反应砌块的过程中，意外发现一种安全、高效合成化合物，其结构简式如图所示，其中X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期元素，Y与W是同一主族元素。下列说法正确的是
A．第一电离能：W＞Y＞X
B．Y和W最简单氢化物的VSEPR模型分别为四面体形、直线形。
C．最高价含氧酸的酸性：Z＞W
D．常温下可以用铁制容器盛装的最高价氧化物对应水化物的浓溶液
二、填空题
11．回答下列问题：
(1)有以下物质：A．HF B．Br2 C．H2O D．N2 E.C2H4 F.C2H6 G.H2 H.H2O2 I.H—CN J.CO2 K.HCHO
①既含有极性键，又含有非极性键的是 ；
②既含有σ键，又含有π键的是 ；
③含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是 ；
④水分子是H2O而不是H3O，是因为共价键具有 性；水分子的键角为105°，是因为共价键具有 性。
(2)C、Si为同一主族的元素，CO2和SiO2的化学式相似，但结构和性质有很大不同。CO2中C与O原子间形成σ键和π键，SiO2中Si与O原子间不能形成上述π键。从原子半径大小的角度分析，为何C、O原子间能形成π键，而Si、O原子间不能形成上述π键？ 。
12．有些国家自来水常用二氧化氧()来杀菌消毒。工业上可在强酸性条件下，用氯酸钠和NaCl为原料制备，离子反方程式应：(未配平)
(1)请配平上述离子方程式，并标出电子转移的方向和数目 。标况下，生成13.44L气体，则转移电子的物质的量为 。
(2)常温下，是黄色气体。饱和溶液的颜色明显深于饱和氯水，则分子的空间构型为 (选填“直线形”或“折线形”)，请从结构角度加以说明 。
13．(1)N有 个电子。
(2)写出一种N等电子体物质的化学式 。
(3)等电子数的微粒往往具有相似的结构，试预测N的构型 。
(4)据报道，美国科学家卡尔·克里斯特于1998年11月合成了一种名为“N5”的物质，由于其具有极强的爆炸性，又称为“盐粒炸弹”。迄今为止，人们对它的结构尚不清楚，只知道“N5”实际上是带正电荷的分子碎片，其结构是对称的，5个N排成V形。如果5个N结合后都达到8电子结构，且含有2个N≡N键。则“N5”分子碎片的离子符号是 。
14．根据氢气分子的形成过程示意图(如下图)回答问题：
(1)H—H键的键长为 ，①～⑤中，体系能量由高到低的顺序是 。
(2)下列说法中正确的是( )
A．氢气分子中含有一个π键
B．由①到④，电子在核间出现的几率增大
C．由④到⑤，必须消耗外界的能量
D．氢气分子中含有一个极性共价键
(3)几种常见化学键的键能如下表：
化学键 Si—O H—O O==O Si—Si Si—C
键能/kJ·mol－1 460 464 498 176 x
请回答下列问题：
①比较Si—Si键与Si—C键的键能大小：x (填“>”、“<”或“＝”)176。
②H2被称为21世纪人类最理想的燃料，而还有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”的观点。试计算：每千克H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为 ；每摩尔硅完全燃烧放出的热量约为 。
15．X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素，其原子序数依次增大。X元素的一种核素的质量数为12，中子数为6；Y元素是动植物生长不可缺少的、构成蛋白质的重要组成元素；Z的基态原子核外9个原子轨道上填充了电子且有2个未成对电子，与X不同族；W是一种常见元素，可以形成3种氧化物，其中一种氧化物是具有磁性的黑色晶体。
(1)Y2分子中存在的σ键和π键个数之比为 。
(2)X—H键和Y—H键属于极性共价键，其中极性较强的是 (X、Y用元素符号表示)键。X的第一电离能比Y的 (填“大”或“小”)。
(3)写出X的单质与Z的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应的化学方程式： 。
(4)W的基态原子的价电子排布式为 。
(5)已知一种Y4分子结构如图所示：断裂1molY—Y键吸收167kJ的热量，生成1molY≡Y放出942kJ热量。试写出由Y4气态分子变成Y2气态分子的热化学方程式： 。
16．元素单质及其化合物有广泛用途，请根据周期表中第三周期元素的相关知识回答下列问题。
(1)按原子序数递增的顺序(稀有气体元素除外)，下列说法正确的是 (填标号)。
a．原子半径和离子半径均减小
b．元素金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强
c．氧化物的水化物的碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强
d．单质的熔点逐渐降低
(2)原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素名称为 ，氧化性最弱的简单阳离子是 。
(3)已知：
化合物 MgO Al2O3 MgCl2 AlCl3
类型 离子化合物 离子化合物 离子化合物 共价化合物
熔点/℃ 2852 2050 714
①工业制镁时，电解熔融MgCl2而不电解熔融MgO的原因是 。
②工业制铝时，电解熔融Al2O3而不电解熔融AlCl3的原因是 。
(4)P2O5是非氧化性干燥剂，下列气体不能用浓硫酸干燥，可用P2O5干燥的是 (填标号)。
a．NH3 b．HI c．SO2 d．CO2
(5)KClO3可用于实验室制O2，若不加催化剂，400℃时KClO3分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸盐，另一种盐的阴、阳离子个数比为1:1，写出该反应的化学方程式： 。
17．NF3的键角 NH3的键角，理由是 。
18．与H2O分子互为等电子体的阴离子为 。
19．共价键的分类
分类标准 类型
共用电子对数
电子云重叠方式
共用电子对是否偏移
20．与TiO互为等电子体的一种由主族元素构成的分子为 。(填分子式)
三、实验探究题
21．二氯化二硫可作硫、碘和某些有机物及金属化合物的溶剂，也可作橡胶硫化剂。一种由氯气与熔化的硫反应制取的装置(夹持和加热装置略)如图所示：
已知：①和S反应生成，同时有少量及其他氯化物生成；
②常温下，是一种浅黄色的油状液体，极易水解；
③的沸点为138℃，的沸点为59.6℃，硫的熔点为112.8℃、沸点444.6℃。
(1)分子结构与相似，则其结构式为 ，装置B中盛放的试剂是 。
(2)A装置中发生的离子反应方程式为 。
(3)装置D中冷凝管的进水口是 (填“a”或“b”)。
(4)要得到纯净的，需要进行的操作是将粗品 。F中碱石灰的作用是 。
(5)取约于试管中，滴入少量水，试管口放湿润的品红试纸，发现试管口有白雾，品红试纸褪色，试管中有淡黄色固体生成，该反应的化学方程式为 。
22．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 。
23．叠氮化钠()常用作汽车安全气囊中的气源。某兴趣小组根据其制备原理，设计如下实验制备，并测定其纯度。
已知相关物质的性质如下表：
物质 状态 部分性质
结晶性粉末 易水解()，易被氯化
晶体 易溶于水，微溶于乙醇
回答下列问题：
(1)的空间构型为 。
(2)右侧干燥管中盛装的试剂为 。
(3)关闭K1、打开K2，通入氨气排出装置中空气，设计方案证明装置中空气已排尽 。
(4)加热使钠熔化并与氨气反应制取，通入前，需控制温度于210~220℃，此时采用的加热方式为 (填标号)。
A直接加热 B．水浴加热 C．油浴加热
(5)关闭K2、打开K1，通入制备，反应后的产品中可能含有杂质和 ；产品冷却后，溶解于水，再加入乙醇并搅拌，然后过滤， ，干燥。
(6)称取2.0 g产品，配成100 mL溶液。取10.00 mL溶液于锥形瓶中，加入0.1000 mol L 溶液40.00 mL，充分反应后，再用0.1000 mol L 标准溶液滴定过量的，终点时消耗标准溶液10.00 mL。相关反应如下(假设杂质均不参与反应)：
产品中叠氮化钠的纯度为 。
参考答案：
1．D
【详解】A．化合物的水溶液能导电，和是不是离子化合物没有关系，HCl属于共价化合物，故A错误；
B．CaCl2中只有离子键，没有共价键，故B错误；
C．石油分馏是物理变化，煤的干馏属于化学变化，故C错误；
D．Na2SiO3属于硅酸盐，SiC俗称金刚砂，是无机物，所以它们都属于无机非金属材料，故D正确；
本题答案D。
2．A
【详解】A．σ键可以和π键同时存在，例如氮气中含有一个σ键和两个π键，选项A不正确；
B．σ键由原子轨道“头碰头”重叠而成，π键由原子轨道“肩并肩”重叠而成，选项B正确；
C．乙烯分子中含有4个碳氢键，一个碳碳双键，碳碳双键中有一个σ键和一个π键，因此乙烯分子中含有5个σ键和一个π键，选项C正确；
D．氢气中含有一个氢氢键，而氮气中含有三个氮氮键，三个氮氮键中有一个σ键和两个π键，选项D正确；
答案选A。
3．C
【详解】A．HAP能提高HCHO与O2的反应速率的原因是降低了反应的活化能，A正确；
B．由图中转化可知，HCHO中C-H键断裂，转化为C=O键，则HCHO在反应过程中，有C-H键发生断裂，B正确；
C．HCHO中含1个C=O键，反应前后原子种类和数目不变，则CO2分子中的氧原子并非全部来自O2，C错误；
D．由图知HCHO和CO2均只含有极性共价键，D正确；
故选C。
4．D
【详解】A．H的原子半径最小，B、N、O为同周期元素，原子半径依次减小，所以原子半径：，A正确；
B．B、N、O为同周期元素，非金属性依次增强，但N的最外层2p轨道电子半充满，第一电离能出现反常，所以第一电离能：，B正确；
C．B、N、O为同周期元素，非金属性依次增强，电负性依次增大，所以电负性：，C正确；
D．CH4为正四面体结构，NH3为三角锥形结构，由于成键电子对受孤电子对的排斥作用，使得键角比正四面体小，所以键角：，D不正确；
故选D。
5．B
【详解】A．M-H反应前后的量不变，是总反应的催化剂，A正确；
B．由流程可知最终产物是，没有连接四个不同原子或原子团的碳原子，该分子无手性碳原子，B错误；
C．在反应历程中，涉及丙烯中键的断裂及产物中键的形成，C正确；
D．在总反应中产物完全转化为生成物，无其他物质生成，故原子利用率是100%，D正确；
故选B。
6．C
【分析】等电子原理是指具有相同的价电子数和相同原子数的分子或离子具有相同的结构特征，题中所给分子或离子均含有3个原子，只需比较价电子数是否相等即可。
【详解】A．CO2中价电子数为4+2×6=16，
B． CS2中价电子数为4+6×2=16，
C． SO2中价电子数为6+6×2=18，
D． N2O中价电子数为6+2×5=16，
答案选C。
7．B
【详解】A．非金属原子间以共价键结合的物质可能为单质，比如氮气、氯气、碳60等，A错误；
B．离子键只存在于离子化合物中，凡是含有离子键的化合物一定是离子化合物，B正确；
C．某些共价化合物在水溶液中也可以电离出离子，比如硝酸、HCl、硫酸等属于共价化合物，但在溶液中可以电离出离子，C错误；
D．离子化合物中可能含有离子键，如硫酸钠、氢氧化钠，D错误；
答案选B。
8．D
【详解】①HCl属于共价化合物,氢原子最外层电子与Cl最外层电子形成一对共用电子对,其形成过程可写为：，故①错误；
②CCl4的所有原子均达到8电子稳定结构，电子式为：，故②错误；
③S2 的核外电子总数为18，其结构示意图为：，故③正确；
④由同种元素构成的不同单质互为同素异形体，同素异形体的研究对象为单质，H、D、T为氢元素的不同核素，互为同系物，故④错误；
⑤次氯酸中含有1个H O键和1个O Cl键，其结构式为：H O Cl，故⑤正确；
答案选D。
9．A
【分析】根据氰气的化学性质与卤素相似分析与化学性质相关问题，再根据元素周期律及成键原则作答。
【详解】A．的结构式为，N原子与C原子间为极性键，C原子与C原子间为非极性键，故A项正确；
B．原子半径越大，键长越长，碳原子半径大于氮原子半径，所以键长：，因键长：，键长：，故B项错误；
C．氰气分子的结构式为，该分子中含有3个键和4个键，故C项错误；
D．卤素单质能和氢氧化钠溶液反应，氰气的性质和卤素单质的性质相似所以氰气能和氢氧化钠溶液反应，故D项错误；
答案选A。
10．D
【详解】X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期元素，Y与W是同一主族元素，Y能形成2个共价键，则Y是O元素、W是S元素；X能形成3个共价键，X是N元素；Z形成1个共价键，Z是F元素。
A．第一电离能：N＞O＞S，故A错误；
B．和均为杂化，VSEPR模型均为四面体形，故B错误
C．F元素没有正价，F元素没有含氧酸，故C错误；
D．常温下，铁在浓硝酸中钝化，所以常温下可以用铁制容器盛装浓硝酸，故D正确；
故选D。
11． EFH DEIJK ACEFHIK 饱和 方向 C原子半径较小，C、O原子能充分接近，p—p轨道“肩并肩”重叠程度较大，能形成较稳定的π键；而Si原子半径较大，Si、O原子间距离较大，p—p轨道“肩并肩”重叠程度较小，不能形成稳定的π键
【详解】(1)A．HF只含极性键，且只含σ键；
B．Br2只含非极性键，且只含σ键；
C．H2O只含极性键，且只含σ键；
D．N2只含非极性键，且含有σ键和π键；
E．C2H4含有极性键、非极性键，且含有σ键和π键；
F．含有极性键、非极性键，且只含σ键；
G．H2只含非极性键，且只含σ键；
H．H2O2含有极性键、非极性键，且只含σ键；
I．分只含极性键，且含有σ键和π键；
J．CO2含有极性键，且含有σ键和π键；
K．含有极性键，且含有σ键和π键；
①综上所述，既含有极性键，又含有非极性键的是EFH；
②综上所述，既含有σ键，又含有π键的是DEIJK；
③含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键是指由H原子与其他原子形成的共价键，则符合条件的是ACEFHIK；
④水分子是H2O而不是H3O，是因为共价键具有饱和性；水分子的键角为105°，是因为共价键具有方向性；
(2) C、O原子间能形成π键，而Si、O原子间不能形成上述π键的原因是C原子半径较小，C、O原子能充分接近，p-p轨道“肩并肩”重叠程度较大，能形成较稳定的π键；而Si原子半径较大，Si、O原子间距离较大，p-p轨道“肩并肩”重叠程度较小，不能形成稳定的π键。
12．(1) 0.4mol
(2) 折线形 形成2个Cl-O键，Cl其中一个电子垂直于O-Cl-O平面，并与O
的4个电子形成离域键；
【详解】（1）中Cl元素从+5价变为+4价，化合价降低1，化合价从-1变为0价，化合价升高1，生成，根据得失电子守恒配平为，电子转移方向为： ，标况下，生成13.44L气体，，根据方程式可知生成3mol气体转移2mol电子，生成0.6mol气体，转移电子数为：0.4mol；
（2）中心Cl原子采取sp2杂化，分子的空间构型为V型，即折线形；形成2个Cl-O键，其中一个电子垂直于O-Cl-O平面，并与O
的4个电子形成离域键；
13． 22 CO2或N2O等 直线型 N
【详解】(1)N含有电子数为：7×3+1=22，故答案为：22；
(2) N含有22个电子，含有22个电子的三原子微粒有N2O、CO2、CNO-，故答案为：N2O或CO2；
(3)N与CO2都含有3个原子、22个电子，二者互为等电子体，CO2为直线形分子，则N的构型也为直线形，故答案为：直线形；
(4)N5是带正电荷的分子碎片，结构是对称的，5个N排成V形，5个N结合后都达到8电子结构，且含有2个N≡N键，满足条件的结构为，故“N5”带一个单位正电荷，即N5分子碎片的离子符号为N，故答案为：N。
14． 74 pm ①⑤②③④ BC > 121500 kJ 990 kJ
【详解】(1)可以直接从题图上有关数据得出，H—H键的键长为74 pm；体系能量由高到低的顺序是①⑤②③④。(2)氢气分子中含有1个σ键，A错；共价键的本质就是高概率地出现在原子间的电子与原子间的电性作用，B正确；④已经达到稳定状态，C正确；氢气分子中含有一个非极性键，D错。(3)①Si—Si键的键长比Si—C键的键长长、键能小。②由题图可知H—H键的键能为436 kJ·mol－1，每千克H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为1 000 g ÷ 2 g·mol－1 × （464 kJ·mol－1×2－436 kJ·mol－1－498 kJ·mol－1×）＝121 500 kJ；每摩尔硅完全燃烧放出的热量约为460 kJ·mol－1×4 mol－498 kJ·mol－1×1 mol－176 kJ·mol－1×2 mol＝990 kJ。
15． 1∶2 N—H 小 C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O 3d64s2 N4(g)=2N2(g)；ΔH=-882kJ·mol-1
【详解】X元素的一种核素的质量数为12，中子数为6，可知X为C；由Y元素是动植物生长不可缺少的、构成蛋白质的重要组成元素知Y为N；由Z的基态原子核外9个原子轨道上填充了电子且有2个未成对电子，与X不同族，知Z为S；由W是一种常见元素，可以形成3种氧化物，其中一种氧化物是具有磁性的黑色晶体，知W为Fe；所以X、Y、Z、W分别为C、N、S、Fe．
(1)N2中有N≡N键，其中有1个σ键、2个π键。故答案为：1∶2
(2)C的非金属性比N的弱，故C—H键和N—H键中极性较强的是N—H键。同一周期从左到右，第一电离能呈现增大的趋势，因此C的第一电离能比N的小。故答案为：N—H；小
(3)C与浓硫酸加热时反应生成CO2、SO2和H2O。故答案为：C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O；
(4)铁的原子序数为26，其基态原子的价电子排布式为3d64s2.；故答案为：3d64s2.；
(5)由N4分子结构可知，1个N4分子中含有6个N—N键，故N4(g)=2N2(g)ΔH=(167×6-942×2)kJ·mol-1=-882kJ·mol-1；故答案为：N4(g)=2N2(g)；ΔH=-882kJ·mol-1
16． b 氩 Na+ MgO的熔点高，熔融时消耗更多能量，增加生产成本 AlCl3是共价化含物，熔融状态下AlCl3不导电 b
【详解】
(1)a．第三周期主族元素中，随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小，而离子半径需要根据阴、阳离子进行讨论，阳离子只有2个电子层，随着核电荷数的增大，半径逐渐减小，而阴离子有3个电子层，随着核电荷数的增大，半径逐渐减小，但阴离子半径整体大于阳离子半径，故a错误；
b．第三周期主族元素中，随着核电荷数的递增，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，故b正确；
c．第三周期主族元素中最高价氧化物的水化物的碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强，故c错误；
d．在第三周期主族元素中，Na、Mg、Al的单质属于金属晶体，Si的单质属于共价晶体，共价晶体的熔点大于金属晶体，故d错误；
综上所述答案为b；
(2)在第三周期中原子的最外层电子数与次外层电子数相同的元素为Ar；金属的还原性越强，对应离子的氧化性越弱，所以第三周期中氧化性最弱的简单阳离子为Na+；
(3)①由于MgO的熔点远远大于MgCl2的熔点，电解熔融MgO时消耗更多能量，增加生成成本，所以工业制镁时，电解熔融MgCl2而不电解熔融MgO；
②由于AlCl3为共价化合物，熔融状态下AlCl3不导电，故工业制铝时，电解熔融Al2O3而不电解熔融AlCl3；
(4)浓硫酸具有强氧化性、酸性，不能干燥具有还原性、碱性的气体，所以选项中不能用浓硫酸干燥的为NH3、HI，而P2O5是非氧化性、酸性干燥剂，不能干燥NH3，可以干燥HI，故b正确；
(5)KClO3可用于实验室制O2，若不加催化剂，时KClO3分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸盐，另一种盐的阴、阳离子个数比为l：l，则该无氧酸盐为KCl，KCl中氯元素化合价为，说明KClO3中氯元素化合价降低，则另一种含氧酸盐中氯元素化合价升高，由于KClO3中氯元素化合价为+5，则另一种含氧酸盐只能为KClO4，其反应的化学方程式为。
17． < F的电负性比H大，NF3中成键电子对离中心原子较远，成键电子对之间的排斥力较小，因而键角较小
【详解】NF3及NH3均为三角锥型结构，F的电负性比H大，NF3中成键电子对离中心原子较远，成键电子对之间的排斥力较小，因而键角较小；
故答案为：<；F的电负性比H大，NF3中成键电子对离中心原子较远，成键电子对之间的排斥力较小，因而键角较小。
18．
【详解】H2O的原子总数为3，价电子总数为1+1+6=8，用“替代法”，与H2O分子互为等电子体的阴离子为。
19． 单键、双键、三键 σ键、 π键 极性键、非极性键
【解析】略
20．SO3
【详解】TiO的原子数为4，价电子数为24，主族元素构成的分子中SO3的原子数与价电子数与其相同，所以两者互为等电子体，故答案为：SO3。
21．(1) 浓硫酸
(2)
(3)a
(4) 蒸馏，收集138℃的馏分 吸收剩余的，防止污染；防止空气中的水蒸气进入E中使水解
(5)
【分析】由实验装置图可知，装置A中二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气，浓盐酸具有挥发性，制得的氯气中混有氯化氢水蒸气；装置B中盛有的浓硫酸用于除去水蒸气，防止反应生成的二氯化二硫发生水解；装置C中氯气与硫共热反应生成二氯化二硫；装置D和E用于冷凝收集二氯化二硫粗品；装置F中碱石灰用于除去未反应的氯气，防止污染空气，并防止空气中的水蒸气进入E中使二氯化二硫水解。
【详解】（1）由二氯化二硫的分子结构与过氧化氢相似可知，二氯化二硫的结构式为Cl—S—S—Cl；由分析可知，装置B中盛有的浓硫酸用于除去水蒸气，防止反应生成的二氯化二硫发生水解，故答案为：Cl—S—S—Cl；浓硫酸；
（2）A装置中发生的反应为二氧化锰与浓盐酸共热反应生成氯化锰、氯气和水，反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnO2+Cl2↑+2H2O，故答案为：MnO2+4HCl(浓)MnO2+Cl2↑+2H2O；
（3）为增强冷凝收集二氯化二硫的效果，应使二氯化二硫与水蒸气形成对流，则装置D中冷凝管的进水口是下口a，故答案为：a；
（4）由题给信息可知，二氯化二硫粗品中混有沸点不同的二氯化硫，则提纯二氯化二硫应选用蒸馏的方法提纯；由分析可知，装置F中碱石灰用于除去未反应的氯气，防止污染空气，并防止空气中的水蒸气进入E中使二氯化二硫水解；故答案为：蒸馏，收集138℃的馏分；吸收剩余的Cl2，并防止空气中的水蒸气进入E中使S2Cl2水解；
（5）由题意可知，二氯化二硫与水反应生成硫、二氧化硫和盐酸，反应的化学方程式为2S2Cl2+2H2O=3S↓+SO2↑+4HCl，故答案为：2S2Cl2+2H2O=3S↓+SO2↑+4HCl。
22．(1) NCl3+3H2O3HClO+NH3↑
(2) 球形干燥管 ac
(3) 3Cl2+NH4ClNCl3+4HCl 70℃≤T＜95℃
(4)a
(5)
【分析】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。
【详解】（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：。
23．(1)直线形
(2)碱石灰
(3)用小试管在a口收集满气体，倒扣在水槽中，液体充满试管
(4)C
(5) NaOH 乙醇洗涤
(6)97.5%
【分析】由题给信息可知，制备叠氮化钠的过程为氨气与金属钠共热反应制备氨基钠，反应制得的氨基钠与一氧化二氮共热反应制得叠氮化钠。
【详解】（1）氮三阴离子与二氧化碳的原子个数都为3、价电子数都为16，互为等电子体，等电子体具有相同的空间构型，则氮三阴离子与二氧化碳的空间构型相同，都为直线形，故答案为：直线形；
（2）由实验装置图可知，右侧干燥管中盛装的碱石灰用于干燥氨气，故答案为：碱石灰；
（3）为防止空气中的氧气氧化金属钠和生成的氨基钠，应先通入氨气排尽装置中的空气，若将收集到的气体倒扣在水槽中，若液体能充满小试管说明装置中空气已经排尽，具体操作为用小试管在a口收集满气体，倒扣在水槽中，液体充满试管；
（4）由反应温度为210~220℃可知，制备叠氮化钠时应采用油浴加热，故选C；
（5）由题给方程式可知，反应制得的叠氮化钠中混有氨基钠和氢氧化钠杂质，由题给信息可知，除去杂质的方法为产品冷却后，溶解于水，再加入乙醇并搅拌，然后过滤、乙醇洗涤、干燥得到叠氮化钠，故答案为：NaOH；乙醇洗涤；
（6）由题意可知，2.0 g产品中叠氮化钠的物质的量为0.1000 mol/L×0.04L×10—0.1000 mol/L×0.01L×10=0.03mol，则叠氮化钠的纯度为×100%=97.5%，故答案为：97.5%。
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