第二章 分子结构与性质 单元检测题（含解析） 2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修2

第二章《分子结构与性质》单元检测题
一、单选题
1．下列物质沸点的比较，正确的是
A． B．HF>HCl
C． D．
2．在抗击新冠病毒肺炎中瑞德西韦是主要药物之一。瑞德西韦的结构如图所示，下列说法正确的是
A．瑞德西韦中所有C原子都为sp3杂化
B．瑞德西韦中的N—H键的键能大于O—H键的键能
C．瑞德西韦中N、O、P元素的电负性： N ＞ O＞P
D．瑞德西韦中C、N、O、P的原子半径： P＞C ＞ N＞O
3．下列分子中，属于极性分子的是
A． B． C． D．
4．和的混合气体在光照下发生反应，实验装置如图。下列说法不正确的是
A．分子中的共价键是s-p键
B．产物分子是极性分子
C．有HCl生成说明该反应是取代反应
D．试管壁出现油状液滴，有机产物的沸点：
5．已知NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)5]SO4。下列说法正确的是
A．该配合物中阴离子为平面正方形
B．该配合物的配体为NO，配位数为1
C．Fe2+的价层电子排布式为3d54s1，易被氧化为Fe3+
D．H2O的VSEPR模型为四面体型，空间结构为V形
6．下列说法正确的是
A．DNA中的碱基配对是通过氢键来实现的
B．邻羟基苯甲酸的熔点比对羟基苯甲酸的熔点高
C．水结冰体积膨胀，密度减小，水加热到很高温度都难以分解，这都与水分子间形成氢键有关
D．氢键比分子间作用力强，所以它属于化学键
7．以为催化剂的光热化学循环分解反应的机理如题图所示。下列说法正确的是
A．过程①中元素化合价由降为 B．过程③只有化学键的断裂
C．总反应属于放热反应 D．使用作催化剂可以降低总反应的焓变
8．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其中Z的内层电子数是X最外层电子数的2倍：基态Y原子的s轨道电子数与p轨道电子数相等；由这四种元素组成的某种物质常用作消毒漂白剂，其结构式如图所示。下列说法正确的是
A．原子半径：
B．简单氢化物的沸点：
C．W与Y、Z均可形成含极性键的非极性分子
D．同周期中第一电离能小于Y的元素有5种
9．根据价层电子对互斥理论及原子轨道的杂化理论判断分子的模型名称和中心原子的杂化方式为（ ）
A．直线形 杂化 B．四面体形 杂化
C．三角锥形 杂化 D．三角形 杂化
10．下列说法中不正确的是
A．键比键重叠程度大，形成的共价键通常更牢固
B．两个原子之间形成共价键时，最多有一个键
C．气体单质中，一定有键，可能有键
D．分子中有一个键，2个键
11．下列说法错误的是
A．s-s键与p-p键的电子云图象都呈轴对称
B．s轨道与s轨道不能形成键，p轨道与p轨道能形成键
C．乙烯与乙烷化学性质不同，主要是因为乙烯中的键不如键牢固
D．1，3—丁二烯(CH2=CHCH=CH2)分子中含有7个键2个键
12．有一种化合物是很多表面涂层的重要成分，其结构如图所示．其中为原子序数依次增大的短周期元素，只有在同一周期，Z的单质是黄绿色气体；下列有关说法不正确的是
A．非金属性强弱比较： B．的沸点高于的沸点
C．X的含氧酸有一元弱酸、二元弱酸等 D．中所有原子最外层都满足8电子结构
13．下列说法不正确的是
A．C3H8中碳原子都采用的是sp3杂化
B．BeCl2、CO2、N2都是非极性分子
C．酸性：H2CO3＜H3PO4＜H2SO4＜HClO
D．CO的一种等电子体为NO＋，它的电子式为[∶N O∶]＋
14．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
15．我国科研人员提出了由小分子X、Y转化为高附加值产品M的催化反应历程。该历程可用示意图表示如下，下列说法正确的是
A．由X、Y生成M的总反应原子利用率为100%
B．①→②过程属于吸热反应
C．X、Y、M分别为甲烷、二氧化碳和乙醇
D．反应过程中有C-H键、C-C键、O-H键生成
二、填空题
16．按照要求填空：
(1)H2O在乙醇中的溶解度大于H2S，其原因是 。
(2)已知苯酚()具有弱酸性，其K=1.1×10-10；水杨酸第一级电离形成的离子能形成分子内氢键。据此判断，相同温度下电离平衡常数K2(水杨酸) K(苯酚)(填“>”或“<”)，其原因是 。
(3)化合物NH3的沸点比化合物CH4的高，其主要原因是 。
(4)H2O分子内的O—H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为；的沸点比高，原因是 。
17．A、B、D、E、F、G为短周期元素，且原子序数依次递增。A、F同主族，E、G同主族。A与其他非金属元素化合时易形成共价键，F与其他非金属元素化合时易形成离子键，且F+与E2-核外电子排布相同。由以上元素组成的物质BE和D2具有相同的电子数。请回答以下问题：
(1)F位于第 周期第 族。
(2)G的离子结构示意图为 。
(3)用电子式表示D2的形成过程： 。
(4)由A、E、F三种元素形成的化合物的化学式为 ，含有的化学键有 (填化学键类型)，属于 化合物。
(5)B的最高价是 ，由A、B组成的化合物中，含A量最高的物质的结构式是 。
18．回答下列问题：
(1)分子中，C原子的杂化轨道类型是 。
(2)将通入稀溶液中可生成，分子空间结构为 ，其中氧原子的杂化方式为 。
(3)中C原子的杂化轨道类型为 。
三、实验题
19．二氧化氯(ClO2)是目前国际上公认的高效安全消毒剂，其熔点为-59.0℃，沸点为11.0℃。某同学查得工业上制取ClO2的一种方法：在60℃时用潮湿的KClO3与草酸(H2C2O4)反应。该同学设计如图装置，模拟工业制取并收集ClO2。
回答下列问题：
(1)ClO2易溶于水但不与水发生化学反应，从分子结构的角度解释其易溶于水的原因 ；ClO2分子中存在离域π键，则a的数值为 。
(2)装置A中的生成物还有K2CO3和ClO2等，写出该反应的化学方程式 。
(3)装置B的作用是 。
(4)该同学设计的装置A中还应安装的玻璃仪器是 ；装置C存在安全隐患，改进的方法是 。
(5)将收集的ClO2溶于水得到ClO2溶液。为测定溶液中ClO2的含量，进行下列实验：
步骤1：准确量取ClO2溶液10.00mL，稀释成50.00mL试样，量取10.00mL试样加入锥形瓶中；
步骤2：调节试样的pH=2.0，加入足量的KI晶体，静置片刻；
步骤3：加入淀粉指示剂，用0.1000mol·L-1Na2S2O3溶液滴定，发生反应2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI。到达滴定终点时消耗Na2S2O3溶液12.00mL。
①步骤1中准确量取ClO2溶液所用的仪器是 。
②步骤2的目的是 (用离子方程式表示)。
③原溶液中ClO2的含量为 mg·L-1。
20．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
21．ClO2是新一代高效安全的杀菌剂。由于其浓度过高时易分解。常将其转化成NaClO2晶体以便储运。实验室模拟NaClO2的制备装置如图1所示。

已知：①ClO2易溶于水，熔点为-59°C，沸点为11°C，在碱性溶液中发生反应：2ClO2+2OH-=++H2O；
②图2为NaClO2的溶解度随温度变化曲线，NaClO2在温度高于60°C时易分解生成NaClO3和NaCl。
请回答下列问题：
(1)A为ClO2的发生装置，生成ClO2的化学方程式为 。
(2)H2O2属于 (填“极性”。”非极性”)分子，H2O2在C装置中作 (填“氧化剂”或“还原剂”)。
(3)空气流速过快或过慢，均会降低NaClO2产率，其原因是 。
(4)装置C需要采用冰水浴，其目的是 。
(5)从NaClO2溶液中获得NaClO2晶体的过程中对温度的控制要求较高。具体操作为先减压，将NaClO2溶液加热到 (填字母标号)浓缩，至有晶膜出现时，再在常压下 (填操作)，过滤，洗涤，干燥。
A．略低于38℃　　　B．略高于38℃　　　C．略低于60℃　　　D．略高于60℃
(6)为测定所得NaClO2产品的纯度，进行如下实验：
步骤①：称取mg样品于烧杯中，用适量蒸馏水溶解后，加入稍过量的KI晶体，再滴加适量的稀硫酸，充分反应(杂质不与KI反应)；
步骤②：将所得溶液转移至500mL容量瓶中，稀释定容；
步骤③：准确移取25.00mL步骤②所得溶液于锥形瓶中，滴加两滴淀粉溶液，用cmol/L的Na2S2O3标准溶液滴定，至恰好完全反应时，消耗Na2S2O3溶液VmL(反应方程式为：I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6)。
该NaClO2产品的纯度为 %。
试卷第4页，共8页
参考答案：
1．B
【详解】A．甲烷和乙烷组成结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高，因此沸点，故A错误；
B．HF存在分子间氢键，因此沸点HF＞HCl，故B正确；
C．组成结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高，因此沸点，故C错误；
D．相同碳原子的烷烃，支链越多，沸点越低，因此，故D错误。
综上所述，答案为B。
2．D
【详解】A．苯环上的C原子为sp2杂化，烷基上的C原子为sp3杂化，A错误；
B．O原子半径小于N原子，故键长O—H键小于N—H键，键长越短，键能越大，故N—H键的键能小于O—H键的键能，B错误；
C．同周期元素从左往右电负性增大，故O>N，同主族元素从上往下电负性减小，故N>P，故N、O、P元素的电负性：O>N>P，C错误；
D．同周期元素从左往右原子半径在逐渐减小，故半径C>N>O，电子层数越多，半径越大，故P>C>N>O，D正确；
故选D。
3．D
【详解】A．为正四面体结构，结构对称，正负电荷的中心重合，属于非极性分子，故A不符合题意；
B．为平面三角形，结构对称，正负电荷的中心重合，属于非极性分子，故B不符合题意；
C．为直线型，结构对称，正负电荷的中心重合，属于非极性分子，故C不符合题意；
D．为V型结构，结构不对称，正负电荷的中心不重合，属于极性分子，故D符合题意；
故选D。
4．A
【详解】A．Cl2 分子是两个Cl原子利用各自的p轨道中的单电子共用形成的p-p σ 键，故A错误；
B．产物 CH3Cl 分子可看做是甲烷中的一个氢原子被氯原子取代生成的，CH4是正四面体结构，正负电荷中心重合，是非极性分子，CH3Cl分子中正负电荷中心不重合，是极性分子，故B正确；
C．甲烷和氯气在光照下发生反应，除了生成有机物外，还有HCl生成，说明氯气中的一个氯原子取代了甲烷分子中的一个氢原子，被取代下来的氢原子和另一个氯原子结合成HCl，该反应是取代反应，故C正确；
D．甲烷和氯气发生取代反应生成CCl4、CHCl3、CH2Cl2、CH3Cl多种取代产物，其中只有CH3Cl在常温下是气态的，CCl4、CHCl3、CH2Cl2均为不溶于水的液体，所以能看到试管壁出现油状液滴。CCl4、CHCl3、CH2Cl2、CH3Cl均属于卤代烃，在卤代烃中，碳原子数和卤素原子相同时，卤素原子数越多，相对分子质量越大，则分子间作用力越大，沸点越高，则有机产物的沸点： CCl4＞CHCl3＞CH2Cl2＞CH3Cl，故D正确；
故选A。
5．D
【详解】A．该配合物的阴离子为，中S原子价层电子对数=4+=4且不含孤电子对，所以该离子为正四面体形，选项A错误；
B．[Fe(NO)(H2O)5]SO4中配体为NO、H2O，且它们的个数之和为Fe2+的配位数，所以该配离子中配位数为6，选项B错误；
C．Fe2+的电子排布式为[ Ar] 3d6，被氧化为Fe3+时失去的电子位于3d轨道，选项C正确；
D．水分子中氧原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为2，则分子的VSEPR模型为四面体形，空间构型结构为V形，选项D正确；
答案选D。
6．A
【详解】A．DNA中的碱基配对是通过氢键结合，A正确；
B．邻羟基苯甲酸易形成分子内氢键，熔沸点降低，对羟基苯甲酸形成分子间氢键，熔沸点升高，所以邻羟基苯甲酸的熔点比对羟基苯甲酸的熔点低，B错误；
C．氢键会影响物质的一些物理性质，而水加热到很高温度都难以分解，说的是水分子的稳定性，稳定性是化学性质，与氢键无关，C错误；
D．氢键是指已经与电负性很大的原子(如N、O、F)形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子(如N、O、F)，之间的作用力，不属于化学键，D错误；
故答案为：A。
7．A
【详解】A．由图可知，过程①中+4价的元素得到1个电子，化合价降低为，故A正确；
B．由图可知，过程①中钛氧键也发生了断裂，故B错误；
C．由图可知，总反应为，该过程吸热，故C错误；
D．催化剂只能降低反应的活化能，不能降低总反应的焓变，故D错误；
故选A。
8．C
【分析】四种元素原子序数依次增大，且属于短周期元素，基态Y原子的s轨道电子数与p轨道电子数相等，电子排布式可能为1s22s22p4，也可能为1s22s22p63s2，Y可能为O，也可能为Mg，根据结构式，Y只能为O，Z的内层电子数是X最外层电子数的2倍，根据核外电子排布规律，Z的内层电子数可能为2，也可能为10，如果为2，则X最外层电子数为1，不符合题意，Z的内层只能为10，X的最外层电子数为5，即X为N，Z位于第三周期，根据结构式，Z形成一个共价键，即Z为Cl，W形成四个共价键，即W为C，据此分析；
【详解】根据上述分析，W为C，X为N，Y为O，Z为Cl，
A．同周期从左向右原子半径依次减小(稀有气体除外)，原子半径大小顺序是C＞N＞O，故A错误；
B．X、Y、Z的简单氢化物分别为NH3、H2O、HCl，NH3和H2O存在分子间氢键，HCl不含有，HCl沸点最小，常温下，H2O为液态，NH3为气体，则H2O沸点高于NH3，即沸点顺序是：H2O＞NH3＞HCl，故B错误；
C．C与O形成CO2，C与Cl形成CCl4，CO2、CCl4是由极性键构成的非极性分子，故C正确；
D．同周期从左向右第一电离能逐渐增大，但ⅡA＞ⅢA，ⅤA＞ⅥA，第一电离能比氧元素小的元素有Li、Be、B、C，共有四种，故D错误；
答案为C。
9．B
【分析】根据公式计算中心原子的杂化方式：中心原子成键数+（中心原子的价电子数±电荷数-配原子价电子数×配原子个数）/2 。
【详解】分子： ，采取杂化， 模型为四面体型；答案选B。
【点睛】该题的易错点在于分子构型是求理想状态模型，看清要求。
10．C
【详解】A．σ键比π键的电子云重叠程度大，形成的共价键更牢固，A正确；
B．两个原子间形成共价键时，最多有一组原子轨道“头碰头”，故最多有一个σ键，B正确；
C．稀有气体为单原子分子，单质中不存在化学键，C错误；
D．三键是由1个σ键和2个π键构成的，则氮气分子中还有三键，一个N2分子中含有一个σ键，2个π键，D正确；
故答案选C。
11．D
【详解】A．键为原子轨道通过同碰头方式电子云重叠形成，s-s轨道和p-p轨道形成的键均呈轴对称，故A正确；
B．s轨道为球形，只能通过头碰头形成键，p轨道为哑铃型，既能通过头碰头形式成键也能通过肩并肩形式成p键，故B正确；
C．乙烯中的键不如键牢固，键容易断裂，所以乙烯比乙烷活泼，故C正确；
D．由1,3-丁二烯的结构简式可知分子中含有9个键2个键，故D错误；
故选：D。
12．B
【分析】为原子序数依次增大的短周期元素，Z的单质是黄绿色气体，Z为氯；只有在同一周期， 则W为氢，位于第一周期，XY位于第二周期；由结构可知，XY形成共价键数分别为4、2，则XY分别为碳、氧；
【详解】A．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，非金属性强弱比较：，A正确；
B．氧电负性较强，水分子中可以形成氢键，故CH4的沸点低于H2O的沸点，B错误；
C．碳的含氧酸有一元弱酸醋酸、二元弱酸碳酸等，C正确；
D．ClO2中氯、氧原子的最外层都满足8电子结构，D正确；
故选B。
13．C
【详解】A．C3H8中碳原子都形成4个共价键，所以每个碳原子价层电子对个数是4，都采用的是sp3杂化，A正确；
B．BeCl2、CO2都是直线形结构，是非极性分子，N2是单质，也是非极性分子，B正确；
C．根据非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强分析，酸性：H2CO3＜H3PO4＜H2SO4＜HClO4，但次氯酸不是高氯酸，是弱酸，C错误；
D．根据等电子体的定义，CO的等电子体必须是双原子分子或离子，且电子总数相等，如果是阳离子，原子序数之和减去所带电荷数值等于电子数，NO＋为CO的一种等电子体，它的电子式为[∶N O∶]＋，D正确；
故选C。
14．A
【详解】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。
15．A
【分析】由图可知，X、Y、M分别为甲烷、二氧化碳和乙酸，该反应CH4+CO2 CH3COOH，属于化合反应。
【详解】A． 该反应CH4+CO2 CH3COOH，属于化合反应，由X、Y生成M的总反应原子利用率为100%，故A正确；
B．由图可知②能量低于①能量，则①→②过程有热量放出，故B错误；
C． 由图可知，X、Y、M分别为甲烷、二氧化碳和乙酸，故C错误；
D． 由图可知，反应过程中有C-C键、O-H键生成，无C-H键，故D错误；
故选A。
16．(1)水分子与乙醇分子之间能形成氢键
(2) ＜ 易形成分子内氢键，比苯酚—OH中的H难电离
(3)NH3分子间能形成氢键
(4)O—H键、氢键、范德华力形成分子内氢键，而形成分子间氢键，分子间氢键使分子间作用力增大
【详解】(1)水分子与乙醇分子之间能形成氢键，所以H2O在乙醇中的溶解度大于H2S；
(2)由于能形成分子内氢键，所以水杨酸的第二级电离更困难，故K2(水杨酸)＜K(苯酚)；
(3)分子间氢键能使分子间作用力增大，使物质的熔、沸点升高，氨气分子间存在氢键，沸点反常；
(4)氢键弱于共价键而强于范德华力。前者形成分子间氢键，后者形成分子内氢键，所以对羟基苯甲醛的沸点高。　　
17． 三 IA NaOH 离子键和共价键 离子 +4
【分析】A、F同主族，且A与其他非金属元素化合时易形成共价键，但F与其他非金属元素化合时易形成离子键，则为第ⅠA族元素，且A为氢元素，F为钠元素。F＋与E2－核外电子排布相同，故E为氧元素，B、D两元素位于氢和氧之间，且BE与D2具有相同的电子数，则B为碳元素，D为氮元素，因E(氧)、G同主族，故G为硫元素。
【详解】(1)根据以上分析，F为钠元素，在第三周期第IA族；
(2)G为硫元素，离子结构示意图为：；
(3)D为氮元素，用电子式表示N2的形成过程为：；
(4)A为氢元素，E为氧元素，F为钠元素，三种元素可以形成氢氧化钠，化学式为：NaOH，里面含有离子键和共价键；
(5)B为碳元素，最高化合价为：+4，A为氢元素，即碳与氢能形成多种有机物，其中含H量最高的物质是甲烷，其结构式为：。
18．(1)
(2) V形
(3)
【详解】（1）分子中，C原子价电子对数为，没有孤电子对，故其杂化轨道类型是sp；
（2）分子的中心原子的价电子对数为，中心原子有2对孤电子对，故分子的空间结构为V形，氧原子的杂化方式为；
（3）中C原子有两种，甲基中的碳原子与相邻原子形成4对共用电子对，没有孤电子对，故其杂化轨道类型为；羧基中的碳原子与氧原子形成双键，还分别与甲基上的碳原子、羟基中的氧原子各形成1对共用电子对，没有孤电子对，故其杂化轨道类型为。
19．(1) ClO2的空间结构为V形，属于极性分子，水分子也为极性分子 5
(2)H2C2O4+2KClO3K2CO3+2ClO2↑+CO2↑+H2O
(3)冷凝收集ClO2
(4) 温度计 导管末端连接球形干燥管
(5) 酸式滴定管(25.00 mL) 2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O 8100
【分析】装置A为发生装置，KClO3与H2C2O4反应生成ClO2，经过装置B冷凝得到液态ClO2，装置C为尾气处理装置，以此解题。
(1)
ClO2中心Cl原子含2个σ电子对，同时Cl自身还有孤电子对，根据价层电子对互斥理论知ClO2空间构型为V形，极性分子，H2O也为V形极性分子，根据相似相溶原理知ClO2易溶于水；ClO2中分子中Cl提供孤电子对，O提供空轨道，两者之间形成配位键，Cl自身剩余1个2p能级上电子，与2个O原子2p能级上2个电子形成离域大π键，如图所示，；
(2)
根据题意，初步确定反应为：KClO3+H2C2O4→ClO2↑+CO2↑+K2CO3+H2O，根据得失电子守恒和元素守恒配平得完整方程式为：H2C2O4+2KClO3K2CO3+2ClO2↑+CO2↑+H2O；
(3)
由于ClO2的熔点很低，装置B可用于冷凝收集ClO2；
(4)
由于该反应需控制温度60℃，故装置A还应安装温度计以控制反应温度；CO2、ClO2等气体溶于NaOH溶液会引发溶液倒吸，故需将装置C改进引入防倒吸装置，可以导管末端连接球形干燥管；
(5)
①由于量取ClO2溶液需精确到小数点后两位，故需选用酸式滴定管(25.00 mL)；
②步骤2的目的是使ClO2充分与KI反应生成I2，根据得失电子守恒、电荷守恒(溶液显酸性可添加H+)、元素守恒配平，可得对应离子方程式为：2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O；
③结合②问所写方程式和步骤3方程式，得关系式：
则n(ClO2)=×=0.1 mol·L-1×12 mL×10-3L·mL-1=1.2×10-3 mol，所以原溶液中ClO2的含量==8100 mg·L-1。
20．(1)CH2
(2) 84 C6H12+9O26CO2+6H2O
(3) CD
(4) 9 CH3CH2CH=CHCH2CH3
【分析】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。
21．(1)2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O
(2) 极性 还原剂
(3)空气流速过慢，ClO2不能及时被稀释，导致浓度过高而分解；空气流速过快，ClO2不能在C装置中充分反应
(4)液化ClO2使其易被充分吸收：防止反应放出的热量使H2O2分解，减慢反应速率：防止温度过高使NaClO2分解降低产率和产品纯度
(5) C 冷却至略高于38℃结晶
(6)或
【分析】A中NaClO3固体和Na2SO3固体中加入70%硫酸，通入空气，NaClO3被Na2SO3还原生成ClO2，ClO2浓度过高时易发生分解，空气的一个作用是将ClO2稀释，防止发生分解，装置B为安全瓶、起防倒吸的作用，C中在碱性条件下用过氧化氢还原ClO2 生成NaClO2溶液，D为尾气处理装置同时可防止倒吸，从NaClO2溶液中提取晶体时，结合NaClO2的溶解度曲线和NaClO2在温度高于60℃时易分解生成NaClO3和NaCl可知，将NaClO2溶液加热至略低于60℃蒸发浓缩、冷却至温度略高于38℃结晶、过滤、洗涤、干燥，即得到NaClO2晶体。
【详解】（1）A中NaClO3被Na2SO3还原，在H2SO4参与下生成ClO2、Na2SO4，化学方程式为2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O。
（2）H2O2中正负电荷重心不重叠，属于极性分子，C装置中，ClO2生成了NaClO2，氯元素化合价降低，则H2O2中氧元素化合价升高生成O2，H2O2在C装置中作还原剂。
（3）反应中通入空气的目的是将二氧化氯气体赶到装置C中与过氧化氢和氢氧化钠混合溶液反应制备亚氯酸钠，同时起到稀释作用，防止二氧化氯浓度过大而爆炸，则空气流速过快或过慢均会降低NaClO2产率的原因是:空气流速过慢，ClO2不能及时被稀释，导致浓度过高而分解；空气流速过快，ClO2不能在C装置中充分反应。
（4）装置C中双氧水把ClO2 还原为NaClO2，过氧化氢受热易分解，已经NaClO2在温度高于60°C时易分解生成NaClO3和NaCl，ClO2易溶于水，熔点为-59°C，沸点为11°C，液化后更有利于充分反应，故装置C需要采用冰水浴，其目的是液化ClO2使其易被充分吸收；防止反应放出的热量使H2O2分解，减慢反应速率；防止温度过高使NaClO2分解降低产率和产品纯度。
（5）结合NaClO2的溶解度曲线，从NaClO2溶液中获得NaClO2晶体总体采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，根据信息②，蒸发水分同时要防止分解，只能减压蒸发，将NaClO2溶液加热到略低于60℃浓缩,为防止析出NaClO2·3H2O晶体，应该冷却至略高于38℃结晶，趁热过滤，故具体操作为先减压，将NaClO2溶液加热到略低于60℃浓缩,故选C，至有晶膜出现时，再在常压下冷却至略高于38℃结晶，过滤，洗涤，干燥。
（6）产品中加入足量酸化的KI溶液，发生ClO＋4I－＋4H＋=Cl－＋2I2＋2H2O，用Na2S2O3标准液滴定时，发生2Na2S2O3＋I2=Na2S4O6＋2NaI，可得关系式：NaClO2~2I2~4Na2S2O3，可知25.00mL溶液中n(NaClO2)=n(Na2S2O3)=×V×10-3L×cmol/L，则该NaClO2产品的纯度=%，答案为或