第二章 分子结构与性质 测试题 （含解析） 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

第二章 分子结构与性质 测试题
一、选择题
1．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
2．某种净水剂由原子序数依次增大的R、W、X、Y、Z五种主族元素组成。五种元素分处三个短周期，且包含地壳中含量前三的三种元素。五种元素原子的最外层电子数之和为20。下列说法正确的是
A．简单离子半径：
B．最简单氢化物的稳定性：
C．R分别与W、Z形成的三原子分子均为V形分子
D．常见单质的熔点：
3．化合物T是一种用于合成药物的重要试剂，其结构简式如图所示。已知X、Y、Z、M、N为原子序数依次增大的前四周期主族元素，Z、M位于同一主族，X、Y、N的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数。下列有关叙述错误的是
A．简单离子半径：
B．简单氢化物稳定性：
C．化合物与YZM均为共价化合物
D．化合物T中所有原子均满足8电子相对稳定结构
4．下列物质的分子中既有σ键，又有π键的是
①HCl ②H2O ③H2O2 ④C2H4 ⑤C2H2
A．仅①②③ B．仅③④⑤ C．仅①③⑤ D．仅④⑤
5．下列关于杂化轨道的说法错误的是
A．所有原子轨道都参与杂化形成杂化轨道
B．同一原子中能量相近的原子轨道参与杂化
C．杂化轨道能量集中，有利于牢固成键
D．杂化轨道可用于形成键
6．常温下，是一种淡黄色的油状液体。下列对的有关叙述不正确的是
A．分子是由极性键构成的极性分子
B．分子的空间构型为三角锥形
C．中的所有原子均达到8电子稳定结构
D．的沸点比的沸点低是因为比键键能小
7．下列实验操作、解释或应对措施正确的是
选项 实验操作 解释或应对措施
A 用带电的玻璃棒分别靠近细小的CCl4和H2O液流，前者不发生偏转，后者发生偏转 CCl4和分子中含有非极性键，H2O分子中含有极性键
B 甲苯与酸性KMnO4溶液混合，充分振荡后，溶液紫红色褪去 苯环对侧链产生影响，使侧链变得活泼，能够被酸性KMnO4溶液氧化
C 用乙醇和浓硫酸制取乙烯，加热至170℃时发现忘记加沸石 停止加热并立即打开塞子，加入沸石后迅速塞紧塞子
D 乙酸乙醋制备实验中，导管口紧靠氢氧化钠溶液液面 既可防止倒吸，又可提高乙酸和乙醇的吸收效果
A．A B．B C．C D．D
8．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
9．法匹拉韦是治疗新冠肺炎的一种药物，其结构简式如图所示。下列说法不正确的是
A．该分子中σ键与π键数目之比为15：4
B．N、O、F形成的键的极性：N－H＜O－H＜F－H
C．该分子中C－N键的键能小于C=N键的键能
D．该分子中所有N原子都为sp3杂化
10．下列分子中画横线的原子的杂化轨道类型属于的是
A． B． C． D．
11．草酸铁铵的制备原理为Fe(OH)3+3NH4HC2O4=(NH4)3Fe(C2O4)3+3H2O，下列说法正确的是
A．NH4HC2O4中的组成元素的第一电离能大小为O＞N＞C＞H
B．铁元素属于过渡元素，位于元素周期表的ds区
C．草酸铁铵中的Fe元素呈+3价，Fe3+的价电子排布式为3d34s2
D．(NH4)3Fe(C2O4)3中含有离子键、极性键和非极性键
12．下列化学用语或图示表达不正确的是
A．的结构式： B．NaOH的电子式：
C．的VSEPR模型： D．的空间结构模型：
13．甲烷和氯气混合气在干燥的试管(带胶塞)中光照条件下反应，，下列有关说法不正确的是
A．分子的共价键是键，分子的共价键是键
B．反应后试管中有无色油状液滴产生，但不会产生白雾
C．停止反应后，用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近试管口产生白烟
D．可通过原电池装置将甲烷和氯气反应的化学能转化为电能
14．下列说法不正确的是
A．HCl分子中的共价键是s-p σ键
B．σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转
C．CH3﹣CH3、CH2=CH2、CH≡CH中σ键都是C-C键，所以键能都相同
D．石墨的层状结构(如上图所示)，24g石墨中含有NA个六元环
15．已知X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期主族元素，X是宇宙中含量最丰富的元素，Y元素的最高正价与最低负价的绝对值相等，Z的核电荷数是Y的2倍，W的最外层电子数是其最内层电子数的3倍。下列说法不正确的是
A．Y的最高价氧化物对应的水化物是弱酸
B．最简单氢化物的热稳定性：R>W
C．R与X形成的化合物同W与Z形成的化合物的化学键类型完全相同
D．原子半径：Z>W>R
二、填空题
16．已知A、B、C、D都是短周期元素，它们的原子半径大小顺序为B＞C＞D＞A。B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同；D原子有2个未成对电子。A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体。E是第四周期元素，其原子核外最外层电子数与A原子相同，其余各层电子均充满。
试回答下列问题(用元素符号或化学式表示)：
(1)基态B原子中，核外存在___________个未成对电子。
(2)基态E2＋的核外电子排布式为___________。
(3)基态D原子的最高能层的电子排布图为___________
(4)M分子中B原子轨道的杂化类型为___________。
(5)B、C、D三种元素的第一电离能由小到大的顺序为___________。
17．(1)在元素周期表中全部是金属元素的区域为______；按电子排布分区，属于p区的是______。
a．A b．B c．C d．D
(2)科学家常用“等电子体”来预测不同物质的结构，例如CH4与NH有相同的电子数和立体构型。依此原理在下表空格中填出相应的化学式:①_； ②_；③_______。
CH4 ① ③
NH ② N2
(3)某些共价键的键能数据如下表(单位:kJ·mol-1):
共价键 H—H Cl—Cl Br—Br H—Cl H—I I—I N≡N H—O H—N
键能 436 243 194 432 299 153 946 463 391
①把1 mol Cl2分解为气态原子时,需要__(填“吸收”或“放出”)___kJ能量。
②由表中所列化学键形成的单质分子中,最稳定的是___,最不稳定的是___；形成的化合物分子中最稳定的是___,最不稳定的是___。
18．I.下列是中学化学中熟悉的物质，请用序号完成下列问题
①O2②Na2O2③NH4Cl④HCl⑤NaOH⑥CaCl2⑦氦气
(1)这些物质中，只含共价键的是_______。只含离子键的是_______。既含共价键又含离子键的是_______。
(2)属于离子化合物的是_______。
II.已知拆开1 mol H﹣H键、1 mol I﹣I、1 mol H﹣I键分别需要吸收的能量为436kJ、151kJ、299kJ。则由氢气和碘反应生成1 mol HI需要_______(填“放出”或“吸收”)_______kJ的热量。
19．请回答下列问题：
(1)中含有化学键的类型为_______。
(2)由和构成，的空间结构是_______，根据化合物判断，、B、H的电负性由大到小的顺序为_______。
20．几种HX晶体的熔点见表：
HX HF HCl HBr HI
熔点／℃ －83.57 －114.18 －86.81 －50.79
在HX晶体中，HF的熔点反常，比HCl的高，这是由于______。
21．根据等电子原理，由短周期元素组成的粒子，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，即可互称等电子体，它们也具有相似的结构特征．
(1)仅由第二周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是_________和_________；_______和_______．
(2)在短周期元素组成的物质中，与互为等电子体的分子有________．
22．下图为元素周期表的一部分，其中的编号代表对应元素。
回答下列问题：
(1)表中编号对应元素中属于d区的是_______(写元素符号)，其形成的基态二价阳离子中电子占据的能量最高的轨道是_______。
(2)⑥对应元素的基态原子核外电子有_______种空间运动状态；⑦对应元素的原子共有_______种不同能级的电子。
(3)①②④对应元素的第一电离能由小到大的顺序为_______(写元素符号，下同)，①和⑦对应元素形成的单质中，熔点较高的是_______。
(4)⑤对应元素形成的阴离子()的空间结构是_______；③和⑤对应元素的气态氢化物热稳定性更强的是_______(写化学式)，从分子结构角度解释其原因_______。
23．硫是生命的必需元素，在自然界的循环具有重要意义。
(1)硫磺是我国四大发明之一黑火药的主要成分，写出黑火药燃烧爆炸的化学反应方程式：_______，黑火药中起氧化剂作用的物质为_______(填写化学式)
(2)硫易溶于、等有机溶剂。的电子式为_______，其中含有的化学键类型为_______。
(3)土壤中的黄铁矿(主要成分为)在细菌的作用下发生转化，将该反应的化学方程式补充完整并配平_______。
是无色有窒息性臭味的有毒气体，是一种主要的气态污染物，某化学兴趣小组制备并对的化学性质进行探究
(4)同学们先利用如图装置制备气体，大家设计实验、利用装置A中产生的气体证明价硫具有氧化性；可将A中生成的气体通入_______溶液中，观察到_______现象，则证明价硫具有氧化性。
(5)同学们继续设计实验探究亚硫酸与次氯酸的酸性强弱：
甲同学查阅资料得知为难溶于水的白色沉淀，因此设计了实验方案为：将通入漂白粉溶液中，若观察到有白色沉淀生成，说明发生反应，则证明亚硫酸性强于次氯酸
乙同学分为甲同学方案的反应原理是错误的，理由是_______。
(6)于是大家调整思路，选用下面的装置和药品重新设计了实验方案
装置连接顺序为_______:A→C→_______→_______→_______→F，其中装置C的作用是_______，通过_______现象，即可证明亚硫酸的酸性强于次氯酸。
【参考答案】
一、选择题
1．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 。
2．C
【分析】R、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的五种主族元素，且分处三个短周期，则R一定位于第一周期，Z一定位于第三周期。五种元素包含地壳中含量前三的元素O、Si、Al，五种元素原子的最外层电子数之和为20，则剩余的最后一种元素最外层电子数为，为S，结合原子序数关系，可知R为H，W为O，X为Al，Y为Si，Z为S。
解析：A．电子层结构相同的离子，原子序数越大，半径越小，故离子半径，A错误；
B．非金属性，故最简单氢化物的稳定性，B错误；
C．和的空间构型均为V形，C正确；
D．硅单质为共价晶体(原子晶体)，其熔点比铝单质的高，D错误；
故选C。
3．D
【分析】由化合物T的结构简式和X、Y、Z、M、N为原子序数依次增大的前四周期主族元素可知，N为K元素，X可形成1个共价键，且其原子序数最小，X为H元素，Y可形成4个共价键，可推断出Y为C元素，X、Y、N的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数，且Z可形成2个共价键，可推断出Z最外层电子数为6，Z与M为同主族元素，即Z、M分别为O元素、S元素。
解析：A．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；简单离子半径：，故A正确；
B．元素非金属性越强，简单氢化物的稳定性越强，简单氢化物稳定性：，故B正确；
C．化合物和COS均是由共用电子对形成的化合物，均为共价化合物，故C正确；
D．化合物T中含H原子，与其他原子形成共价键最外层为2电子，不是所有的原子均满足8电子稳定结构，故D错误；
故选D。
4．D
解析：①HCl的结构式为H—Cl，只含σ键，无π键；②H2O的结构式为H—O—H，只含σ键，无π键；③H2O2的结构式为H—O—O—H，只含σ键，无π键；④C2H4的结构式为，含σ键，其中碳碳双键中含一个π键；⑤C2H2的结构式为H—C≡C—H，含σ键，其中碳碳三键中含2个π键；综上所述，④⑤符合题意，D正确；
故答案选D。
5．A
解析：A．同一原子中参与杂化的原子轨道，其能量不能相差太大，如轨道与轨道能量相差太大，不能形成杂化轨道，即只有能量相近的原子轨道才能参与杂化，A项错误；
B．只有能量相近的原子轨道才能参与杂化，B项正确；
C．杂化轨道能量集中，形成牢固的化学键，C项正确；
D．杂化轨道可用于形成键，D项正确；
答案选A。
6．D
解析：A．NCl3分子中存在N-Cl极性共价键，NCl3存在一对孤电子对，为三角锥形，正负电荷中心不重合，所以为极性分子，A正确；
B．NCl3分子中心原子N价层电子对数为=4，有一对孤电子对，空间构型为三角锥形，B正确；
C．NCl3中N最外层有8个电子，Cl最外层有8个电子，所有原子都达到8电子稳定结构，C正确；
D．NF3和NCl3都是分子晶体，两者结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高，与N-F键和N-Cl键的键能大小无关，D错误；
故答案选D。
7．B
解析：A．水是极性分子，四氯化碳是非极性分子，所以用带电的玻璃棒分别靠近细小的CCl4和H2O液流，前者不发生偏转，后者发生偏转，A不符合；
B．苯环对侧链产生影响，使侧链变得活泼，能够被酸性KMnO4溶液氧化，因此甲苯与酸性KMnO4溶液混合，充分振荡后，溶液紫红色褪去，B符合；
C．加热至170℃时发现忘记加沸石，应立即停止加热，冷却后再加入沸石，C不符合；
D．乙酸乙酯和氢氧化钠反应，应该用饱和碳酸钠溶液吸收，D不符合；
答案选B。
8．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。
9．D
解析：A．单键均为σ键，双键中含有1个σ键1个π键；该分子中含有σ键15个，双键中含有1个π键，π键数目为4个，σ键与π键数目之比为15：4，故A正确；
B．非金属性越强，与H形成的化学键的极性越强，N、O、F形成的键的极性：N－H＜O－H＜F－H，故B正确；
C．C-N的键长比C=N的键长长，键能小，故该分子中C-N键的键能小于C=N键的键能，故C正确；
D．该分子中所有-NH2中N原子为sp3杂化，环中成双键的N为sp2杂化，故D错误；
故选D。
10．C
解析：A．甲烷分子中碳原子含有4个键且不含孤电子对，采用杂化，故A错误；
B．乙烯分子中每个碳原子含有3个键，不含孤电子对，碳原子采用杂化，故B错误；C．乙炔分子中每个碳原子含有2个键，不含孤电子对，C原子采用杂化，故C正确；
D．氨分子中氮原子含有3个键和1个孤电子对，采用杂化，故D错误。
故答案为：C
11．D
解析：A．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则氮元素的第一电离能大于氧元素，故A错误；
B．铁元素的原子序数为26，基态原子的价电子排布式为3d64s2，位于元素周期表的d区，故B错误；
C．由化合价代数和为0可知，草酸铁铵中的铁元素呈+3价，铁元素的原子序数为26，基态铁离子的价电子排布式为3d5，故C错误；
D．由化学式可知，草酸铁铵是含有离子键、极性键和非极性键的离子化合物，故D正确；
故选D。
12．D
解析：A．氮气分子中N原子之间以三键相连，结构式为N≡N，故A正确；
B．NaOH属于离子化合物，电子式中需要标出阴阳离子所带电荷，钠离子直接用离子符号表示，氢氧根离子需要标出最外层电子，氢氧化钠的电子式为：，故B正确；
C．H2O的价层电子对数=2+=4，含有2个孤电子对，VSEPR模型为四面体形，模型：，故C正确；
D．中S原子的价层电子对数=4+=4，无孤电子对，S原子为sp3杂化，空间结构为正四面体形，故D错误；
故选：D。
13．B
解析：A．H原子中未成对电子为s电子，C、Cl原子中未成对电子为p电子，所以Cl2分子的共价键是p-pσ键，CH4分子的共价键是s-pσ键，故A正确；
B．HCl遇水蒸气生成盐酸小液滴，所以形成白雾，故B错误；
C．浓氨水和浓盐酸都易挥发，浓氨水挥发出的NH3和浓盐酸挥发出的HCl反应生成NH4Cl白色固体，所以产生白烟，故C正确；
D．该反应为自发进行的放热的氧化还原反应，所以能设计成原电池，将化学能转化为电能，故D正确；
故选B。
14．C
解析：A．HCl分子中的共价键是H原子的1s轨道与 Cl原子的3p轨道形成的s-p σ键，故A正确；
B．σ键为轴对称，π键为镜面对称，σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转，故B正确；
C．CH3—CH3、CH2=CH2、CH≡CH中的σ键是碳氢单键和C-C键，故C错误；
D．石墨分子中1个六元环中含6个C原子，每个C原子由3个碳碳键共用，根据均摊法可知，1个六元环中含有的C原子个数为=2个，所以24g石墨中含有六元环的个数为=NA，故D正确；
故选C。
15．C
【分析】短周期元素中，X是宇宙中含量最丰富的元素，则X为H元素；Y元素的最高正价与最低负价的绝对值相等，则Y的最外层电子数为4，Y为C元素；Z的核电荷数是Y的2倍，则Z为Mg元素；W的最外层电子数是其最内层电子数的3倍，则W的电子排布为2、8、6，W为S元素，从而得出R为Cl元素。
解析：A．Y为C元素，最高价氧化物对应的水化物为H2CO3，使弱酸，故A正确；
B．同周期元素，从左往右，非金属性逐渐增大，非金属性：Cl>S，非金属性越强，最简单氢化物越稳定，则热稳定性：HCl>H2S，故B正确；
C．Cl和H形成的化合物为HCl，S和Mg形成的化合物为MgS，HCl使共价化合物，MgS是离子化合物，二者的化学键类型不同，故C错误；
D．同周期元素，从左往右，原子半径越来越小，原子半径：Mg>S>Cl，故D正确；
故选C。
二、填空题
16．(1)2
(2)1s22s22p63s23p63d9
(3)
(4)sp2
(5)C、O、N
【分析】根据电子排布三原则，根据题目中B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同，则B的电子排布式为1s22s22p2是碳元素；D有2个未成对电子，且原子半径小C，故D和C同一周期内，D为1s22s22p4是氧元素；A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体，该气体是甲醛，故A为H元素，根据原子半径大小B＞C＞D，则C为氮元素，E是第四周期元素，其原子核外最外层电子数与A原子相同，其余各层电子均充满，故E为铜元素；故A、B、C、D、E分别是氢、碳、氮、氧、铜元素；
解析：（1）根据分析B元素是氮，三种能量不同，占用三个能级，分别是1s、2s、2p，根据每种能级最多排的电子判断，s能级最多排2个电子，后面能级已排电子说明前面的排满，故B的电子排布式为：1s22s22p2，根据洪特规则判断，未成对电子数是2p2中的2个，故答案为：2；
（2）根据分析得出E为铜元素，根据失去电子时先失去最外层电子，故E2＋的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9；
（3）基态D原子是氧原子，其最高能层电子排布是2s22p4，根据洪特规则和鲍林不相容原理书写电子排布图为；
（4）M分子根据题目信息判断是甲醛HCHO，根据碳原子形成的化学键中含义双键判断碳原子的杂化为sp2；
（5）B、C、D三种元素分别是碳、氮、氧，根据第一电离能中电子排布处于半充满时，电离能反常，故第一电离能由小到大的顺序为C、O、N；
17． b cd C2H6 CO 吸收 243 N2 I2 H2O HI
解析：（1）在元素周期表中全部是金属元素的区域为B区；按电子排布分区，属于p区的是CD区；
故答案为：b；cd；
（2）含8个原子，电子对数为22，C2H6与其互为等电子体；含4个原子，电子数为32，与其互为等电子体；N2含2个原子，电子数为14，CO与其互为等电子体；
故答案为：C2H6；；CO；
（3）①化学键断裂要吸收能量，由表中数据可知把1mol Cl2分解为气态原子时，需要吸收243kJ的能量；
②键能越大，化学键越稳定，化学性质越稳定，所以最稳定的单质是N2；最不稳定的单质是I2；最稳定的化合物是H2O；最不稳定的化合物是HI。
18． ①④ ⑥ ②③⑤ ②③⑤⑥ 放出 5.5
解析：I. (1)①O2只有共价键；②Na2O2既含共价键又含离子键；③NH4Cl既含共价键又含离子键；④HCl有共价键；⑤NaOH既含共价键又含离子键；⑥CaCl2只含离子键；⑦氦气是单原子分子，不含化学键。
(2)含有离子键的化合物属于离子化合物，所以属于离子化合物的是②③⑤⑥。
II.已知拆开1molH﹣H键、1molI﹣I、1molH﹣I键分别需要吸收的能量为436kJ、151kJ、299kJ。则由氢气和碘反应生成1molHI的反应热为kJ。即放出5.5 kJ的热量。
19． 离子键、共价键 正四面体形
解析：(1)中存在共价键和共价键，铵根离子与硫酸根离子之间存在离子键，故其含有化学键的类型为离子键、共价键。故答案为：离子键、共价键；
(2)中中心B原子的价层电子对数为，且不含孤电子对，所以的空间结构是正四面体形；非金属性越强，电负性越大，、B、H三种元素中非金属性最强的是H元素，其次是B元素，非金属性最弱的是元素，所以、B、H三种元素的电负性由大到小的排列顺序为。故答案为：正四面体形；。
20．HF分子间形成氢键
【分析】HX晶体都为分子晶体，熔点的高低与分子间作用力成正比。
解析：从HF到HI，相对分子质量逐渐增大，范德华力逐渐增大，按一般规律，各物质的熔点依次升高，但从数据中可以看出，HF的熔点比HCl的高，则表明HF分子间还存在另一种作用力，于是确定为氢键。从而得出HF的熔点反常，比HCl的高，这是由于HF分子间形成氢键。答案为：HF分子间形成氢键。
21． N2 CO CO2 N2O SO2、O3
解析：(1)仅由第二周期元素组成的共价分子，即C、N、O、F组成的共价分子中，N2与CO价电子总数均为10，CO2与N2O价电子总数均为16，因此N2与CO互为等电子体，CO2与N2O互为等电子体；
(2)依题意，只要原子数相同，各原子最外层电子数之和也相同，即可互称等电子体，的原子数为3，各原子最外层电子数之和为5+6×2+1=18，SO2、O3的原子数也为3，各原子最外层电子数之和为6×3=18，因此与互为等电子体的分子有SO2、O3。
22．(1) Fe 3d
(2) 9 6
(3) Al(4) 正四面体 H2O H2O和H2S分子结构相似，O-H键长较短，键能较大，分子的热稳定性更强(合理即可)
解析：根据各元素在周期表的位置，推出①为Be，②为B，③为O，④为Al，⑤为S，⑥为Cl，⑦为Ca，⑧为Fe，⑨为Cu，据此分析；
（1）d区包括ⅢB～Ⅷ，因此所给元素属于d区的是Fe；Fe2+电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，电子占据的能量最高轨道是3d；故答案为Fe；3d；
（2）⑥对应的元素为Cl，电子排布式为1s22s22p63s23p5，核外电子有9种不同的空间运动状态；⑦对应元素是Ca，电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，原子共有6种不同能级的电子；故答案为9；6；
（3）①②④对应元素分别为Be、B、Al，利用同周期从左向右第一电离能增大的趋势，但ⅡA＞ⅢA，ⅤA＞ⅥA，因此第一电离能大小顺序是Al＜B＜Be；①⑦对应元素为Be、Ca，碱土金属从上到下熔点逐渐降低，因此熔点较高的是Be；故答案为Al＜B＜Be；Be；
（4）⑤为硫元素，为SO，中心原子硫有4个σ键，无孤对电子，价层电子对数为4，即SO的空间构型为正四面体；③⑤对应的气态氢化物为H2O和H2S，同主族从上到下非金属性减弱，其气态氢化物的稳定性减弱，因此热稳定性强的是H2O；从分子结构角度分析：H2O和H2S分子结构相似，O-H键长较短，键能较大，分子的热稳定性更强(合理即可)；故答案为正四面体；H2O；H2O和H2S分子结构相似，O-H键长较短，键能较大，分子的热稳定性更强(合理即可)。
23．(1) 氧化剂：S、
(2) 共价键
(3)
(4) 溶液 有淡黄色沉淀生成
(5)被氧化成，不能生成
(6) B；E；D 除去气体 D中品红溶液不褪色，F中出现白色沉淀
解析：（1）黑火药燃烧爆炸的化学反应方程式为。该反应中S、KNO3中的N化合价降低，氧化剂为S、KNO3。
（2）CS2的电子式为，其中含有的化学键类型为共价键。
（3）FeS2与O2、H2O反应生成FeSO4和H2SO4，S化合价从-1价升高为+6价，O化合价从0价降低为-2价，根据得失电子守恒、原子守恒可得该反应的化学方程式为。
（4）盐酸与亚硫酸钙反应生成SO2，要证明SO2具有氧化性，则可将SO2通入Na2S溶液中，两者发生归中反应生成S单质，观察到有淡黄色沉淀生成，即可说明+4价的硫具有氧化性。
（5）将SO2通入漂白粉中，SO2与HClO发生氧化还原反应生成，无法生成CaSO3，故甲同学方案的反应原理错误。
（6）将A与C连接，除去SO2中混有的HCl，然后将SO2通入饱和NaHCO3中，反应生成CO2，说明亚硫酸的酸性强于碳酸，再将气体通过酸性高锰酸钾溶液，除去CO2中的SO2，再将气体通过品红溶液，品红溶液不褪色证明SO2已除尽，最后将气体通入漂白粉溶液中，溶液中出现白色沉淀说明碳酸与次氯酸钙反应生成了次氯酸和碳酸钙，则说明碳酸的酸性强于次氯酸，从而证明了亚硫酸的酸性强于次氯酸