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
文档属性
| 名称 | 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 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 636.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-03-28 16:06:45 | ||
图片预览
文档简介
第二章 分子结构与性质 测试题
一、选择题
1．下列现象与氢键无关的是
A．的熔沸点比的高
B．水分子高温也很稳定
C．易溶于水
D．乙醇可以和水以任意比互溶
2．下列事实不能用元素周期律解释的是
A．的酸性强于 B．与热水能反应，与热水很难反应
C．的稳定性强于 D．的沸点高于
3．化学用语是学习化学的重要工具，以下化学用语表述正确的是
A．CO的VSEPR模型名称为正四面体形
B．基态Fe2+的外围电子轨道表示式：
C．NH3的空间结构模型：
D．乙酸乙酯的水解：CH3CO18OC2H5+H2OCH3COOH+C2H518OH
4．下列分子中键角最大的是
A．H2O B．CO2 C．CH2O D．NH3
5．下列关于杂化轨道的叙述中，错误的是
A．分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时，该分子不一定为正四面体结构
B．中心原子能量相近的价电子轨道杂化，形成新的价电子轨道，能量相同
C．杂化前后的轨道数不变，但轨道的形状发生了改变
D．杂化轨道可能形成π键
6．短周期主族元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大，Y和Z、W和R分别位于同一周期，由前四种元素组成的一种化合物常用作农药中间体，其结构式如图所示。已知Y原子核外有6种运动状态的电子，Z的能级有3个单电子，W的最高正价和最低负价代数和为，原子的最外层电子数关系：。下列说法不正确的是
A．1个分子中含有2个键和2个键
B．R离子电子排布式为
C．X和Z形成的化合物一定只含极性键
D．与所有原子都满足8电子稳定结构
7．设NA为阿伏加 德罗常数的值。下列说法正确的是
A．0.1mol HClO中含H-Cl键的数目为0.1NA
B．1L 0.1mol L-1 NaAlO2溶液中含AlO的数目为0.1NA
C．7.8g Na2O2中阴、阳离子的总数为0.3NA
D．1mol苯中所含碳碳双键的数目为3NA
8．2021年我国科学家实现了二氧化碳到淀粉的人工合成。有关物质的转化过程示意如图，下列说法不正确的是
A．反应①中分解制备需从外界吸收能量
B．分子中含极性共价键电子对数为
C．淀粉的过程中只涉及键的断裂和形成
D．反应②中涉及到极性键、非极性键的断裂
9．分子通过两条链上的碱基以氢键为主要相互作用维系在一起，形成独特的双螺旋结构，构成遗传基因复制的化学机理．下列说法正确的是
A．碱基就是氨基 B．碱基互补配对时氢键仅在氮、氢原子间形成
C．氢键仅对物质的熔点，沸点产生影响 D．羊毛织品水洗后变形和氢键有关
10．利用可以合成化工原料分子的结构式为，每个分子内含有的键、键数目为
A．4个键 B．2个键、2个键 C．2个键、1个键 D．3个o键、1个键
11．下列各组原子序数所表示的两种元素，能形成AB2型共价化合物的是
A．6和8 B．11和13 C．11和16 D．12和17
12．杂化轨道理论可以用来解释分子的空间结构，下列有关该理论的说法正确的是
A．杂化轨道能用来形成σ键和π键
B．原子轨道杂化前后轨道总数不变，但轨道电子云轮廓图发生了改变
C．空间结构为V形的分子，其中心原子一定采取sp2杂化轨道成键
D．sp杂化轨道是由能量相同的1个s轨道和1个p轨道混合形成的
13．下列现象不能用“相似相溶”原理解释的是
A．蔗糖易溶于水 B．萘易溶于四氯化碳
C．氯气易溶于氢氧化钠溶液 D．酒精易溶于水
14．近日科学家合成了一种新型芳香化合物，其结构中含有(平面正六边形，与苯的结构类似)、(平面正五边形)以及。下列说法不正确的是
A．氮的原子结构示意图： B．的电子式：
C．和中N原子杂化方式为 D．和中含有大键
15．物质甲可作催化剂和阻燃剂，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，基态X原子的s电子比p电子多3，Z是周期表中电负性最大的元素，W与Y可以形成一种极易溶于水的气体。下列说法正确的是
A．第一电离能：Z＞Y＞X
B．物质甲含有离子键、极性共价键和非极性共价键
C．Z位于元素周期表的s区
D．最简单氢化物的稳定性：Y＞Z
二、非选择题
16．硼酸钠(Na2B4O7·10H2O)俗称硼砂，硼砂晶体中阴离子[B4O5(OH)4]2-的结构如图所示，其中硼原子的杂化方式为___________
17．(1)已知甘氨酸的熔点是 233℃，而二苯胺的熔点只有 53℃，为什么甘氨酸的熔点高_______。
(2)相同条件下HF酸性比H2CO3强，请用一个化学方程式说明________。
(3)NF3的一种下游产品三聚氟氰(分子式为：C3N3F3)，分子结构中有类似苯环结构，所有原子均满足8电子结构。写出三聚氟氰的结构式________。
18．解释下列现象所产生的原因：
(1)沸点：(对氨基苯甲酸)＞(邻氨基苯甲酸)：_____。
(2)键角：CH4＞NH3＞H2O：_____。
(3)NH3在H2O中的溶解度为700：1：______。
(4)将NH3分解的温度(约为800~825℃)比将其气化所需温度高得多：______。
19．现有下列微粒：①CH4；②CH2=CH2；③CH≡CH；④NH3；⑤NH；⑥BF3；⑦P4；⑧H2O；⑨H2O2．填写下列空白(填序号)：
(1)空间结构为正四面体形的是____________________．
(2)中心原子轨道为sp3杂化的是___________，为sp2杂化的是_________，为sp杂化的是______．
(3)所有原子共平面(含共直线)的是________________，共直线的是_______________．
(4)互为等电子体的一组是__________________．
20．(1)与原子总数相等的等电子体是_______(写分子式)。
(2)与互为等电子体的一种分子为_______(填化学式)。
(3)与分子互为等电子体的一种阴离子为_______(填化学式)。
21．下表为元素周期表的一部分，编号分别代表对应的元素，回答下列问题：
①
② ③ ④ ⑤ ⑥
⑦
⑧ ⑨
(1)①-⑨原子半径最大的是________(填元素符号，下同)，电负性最大的是__________。
(2)⑤的第一电离能比④小，结合价层电子排布式解释原因_________。
(3)⑦的单质能与碱反应，根据“对角线规则”，③的单质与NaOH溶液反应的方程式是_____。
(4)①、⑤形成的化合物是___________(填“极性”或“非极性”)分子。
(5)⑨在元素周期表中的位置___________，按照核外电子排布，把元素周期表划分为5个区，⑨位于___________区。请在图中用“↑”或“↓”补全⑨三价离子的价层电子排布图___________。
22．硫代硫酸钠(Na2S2O3)是常见的分析试剂和还原剂，常温下为无色晶体，易溶于水，遇酸反应。某学习小组在实验室制备Na2S2O3并探究其性质。回答下列问题：
实验I：利用高温加热绿矾(FeSO4 7H2O)生成的SO2气体制备Na2S2O3的实验装置如图所示。
已知：i．2FeSO4 7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O↑；
ii．2Na2S+2Na2CO3+4SO2+H2O=3Na2S2O3+2NaHCO3；
iii．Na2S和Na2CO3的混合溶液用煮沸过的蒸馏水配制。
(1)依据FeSO4 7H2O的结构示意图
①比较键角H2O_____SO(填“＞”“＜”或“=”)。
②FeSO4 7H2O晶体中含有的化学键为_____(填标号)。
a．离子键 b．共价键 c．氢键 d．配位键
(2)实验过程的操作步骤包括：
a．检查装置气密性，加入药品
b．在m处连接盛有NaOH溶液的容器，关闭活塞K3，打开活塞K1、K2通入一段时间N2
c．打开活塞K1、K2，关闭活塞K3，通入一段时间N2
d．C装置溶液pH约为8时停止加热
e．关闭活塞K1、K2，打开活塞K3，加热绿矾
f．将锥形瓶中溶液进行一系列操作，得到纯净的Na2S2O3晶体
①以上步骤按先后顺序的正确排序为a→______→f(填标号)。
②B装置中使用冰水浴的作用是_____。
③C装置溶液pH约为8时停止加热的原因是_____。
实验Ⅱ：探究Na2S2O3的性质
小组同学查阅资料获得信息：Na2S2O3中硫元素的化合价分别为-2价和+6价。
实验步骤：用实验I获得的Na2S2O3晶体配制0.2mol/LNa2S2O3溶液，取出4mL，向溶液中加入1mL饱和氯水(pH=2.4)，溶液立即出现浑浊，对溶液出现浑浊的原因提出假设。
假设1：氯水中Cl2氧化了Na2S2O3中的-2价硫生成S单质
假设2：Na2S2O3在酸性(H+)条件下反应生成S单质
(3)实验验证：a、b试管均盛有4mL0.2mol/LNa2S2O3溶液，操作如图所示。
①向试管b中滴加的试剂应为______。
②依据现象分析，出现浑浊的主要原因是_____(用离子方程式表示)。
【参考答案】
一、选择题
1．B
解析：A．NH3中分子之间存在氢键，则NH3的沸点比PH3的高，故A不选；
B．水分子高温下也很稳定，其稳定性与化学键有关，而与氢键无关，故B选；
C．NH3与水分子之间能形成氢键，则NH3易溶于水，故C不选；
D．乙醇与水分子之间能形成氢键，则乙醇可以和水以任意比互溶，故D不选；
故选B。
2．D
解析：A．非金属性越强其最高价氧化物对应水化物的酸性就越强，硫的非金属性强于硅，的酸性强于，A与题意不符；
B．同周期从左到右元素的金属性减弱，单质与水反应由易到难， Mg的金属性大于Al，Mg能与热水反应，Al与热水很难反应，B与题意不符；
C．同主族从上到下，元素的非金属性减弱，氢化物的稳定性减弱，的稳定性强于H2S，C与题意不符；
D．的沸点高于原因是前者相对分子质量大于后者相对分子质量，D与题意相符；
故选D。
3．D
解析：A．，所以该分子的VSEPR模型为平面三角形，A项错误；
B．Fe2+的外围电子为3d6，B项错误；
C．NH3的空间结构为三角锥形，但模型中黑色原子为N，半径应该比白色的H原子更大，C项错误；
D．形成乙酸乙酯时酸脱羟基醇脱氢，那么水解时醇获得水的-H而羧酸获得水的-OH，以上表达正确，D项正确；
故选D。
4．B
解析：H2O分子为V形,键角为105°;CO2分子为直线形,键角为180°;CH2O分子为平面三角形,键角为120°;NH3分子为三角锥形,键角为107°。
5．D
解析：A．中心原子为杂化时，其分子不一定为正四面体结构，如氨气、水中的中心原子均为杂化，氨气为锥形、水为V形，故A正确；
B．中心原子能量相近的不同轨道在外界的影响下会发生杂化，形成新的轨道，能量相同，故B正确；
C．杂化时，杂化前后的轨道数不变，但轨道的形状发生了改变，故C正确；
D．杂化轨道只能用于形成σ键，故D错误；
故选D。
6．C
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大，Y和Z、W和R分别位于同一周期，说明X为第一周期，为氢元素，由前四种元素组成的一种化合物常用作农药中间体，其结构式如图所示，Z形成三个共价键，Z的能级有3个单电子，说明为氮元素，Y形成四个共价键，已知Y原子核外有6种运动状态的电子，说明为碳元素，W形成两个共价键，W的最高正价和最低负价代数和为，原子的最外层电子数关系：，说明其为硫元素，则R为氯元素。据此解答。
解析：A．1个分子为二氧化碳，形成碳氧双键，则一个分子中含有2个键和2个键，A正确；
B．R离子为氯离子，电子排布式为，B正确；
C．氮和氢元素形成的化合物可能是氨气或肼，氨气中只有极性键，肼含有非极性键和极性键，C错误；
D． NCl3与CS2所有原子都满足8电子稳定结构，D正确；
故选C。
7．C
解析：A．HClO中不含有H-Cl键，A错误；
B．AlO在溶液中水解，1L 0.1mol L-1 NaAlO2溶液中含AlO的数目小于0.1NA，B错误；
C．7.8g Na2O2的物质的量是1mol，过氧化钠由钠离子和过氧根离子组成，其中阴、阳离子的总数为0.3NA，C正确；
D．苯中不含碳碳双键，D错误；答案选C。
8．C
解析：A．分解制备中电能转化为化学能，需从外界吸收能量，A正确；
B．单键均为σ键，双键中含有1个σ键1个π键，C3分子中存在碳氢、氧氢、碳氧单键、碳氧双键极性共价键，1分子中含极性共价键电子对数为10，则分子中含极性共价键电子对数为，B正确；
C．由图可知，淀粉的过程中含还涉及O-P、O-C键的断裂，C错误；
D．反应②为氢气和二氧化碳生成甲醇，涉及到碳氧极性键、碳氢非极性键的断裂，D正确；
故选C。
9．D
解析：A．氨基是碱基的一种，A错误；
B．碱基互补配对时氢键在氮氢、氧氢原子间形成，B错误；
C．氢键对物质的熔沸点、溶解度、粘度、密度、酸性等性质均会产生影响，，C错误；
D．羊毛织品浸入水后，随着水分子的介入，织品原有的氢键被破坏，织品的形状发生改变，晾干后，随着水分子的撤出，氢键重新建立，但不是维持水洗前的织品形状了， D正确；
故选D。
10．D
解析：根据单键为键，双键一根为键，一根为键，分子的结构式为，则每个分子内含有的键3个、键数目1个，故D符合题意。
综上所述，答案为D。
11．A
解析：A．原子序数分别是6和8的元素是碳元素、氧元素，形成二氧化碳，是共价化合物，能形成AB2型共价化合物，故A选；
B．原子序数分别是11和13的元素是钠元素、铝元素，不能形成化合物，故B不选；
C．原子序数分别是11和16的元素是钠元素、硫元素，形成硫化钠，是离子化合物 ，故C不选；
D．原子序数分别是12和17的元素是镁元素、氯元素，形成氯化镁，是离子化合物，故D不选；
故选：A。
12．B
解析：A．杂化轨道只能用来形成σ键，A错误；
B．原子轨道杂化前后轨道总数不变，但轨道电子云轮廓图发生了改变，B正确；
C．空间结构为V形的分子，如H2O，O原子为sp3杂化，C错误；
D．s轨道和p轨道能量不同，D错误；
故选B。
13．C
【分析】“相似相溶”原理是非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。“相似相溶”还适用于分子结构的相似性。
解析：A．蔗糖分子中有羟基，水分子中也有羟基，分子结构上存在着一定的相似性，蔗糖易溶于水可以用“相似相溶”原理解释，故A不选；
B．萘和四氯化碳均为非极性分子，萘易溶于四氯化碳可以用“相似相溶”原理解释，故B不选；
C．氯气易溶于氢氧化钠溶于是因为氯气能和氢氧化钠反应生成溶于水的盐(氯化钠和次氯酸钠)，不能用“相似相溶”原理解释，故C选；
D．酒精分子中含有羟基，和水分子中的羟基相近，所以酒精易溶于水可以用“相似相溶”原理解释，故D不选；
故选C。
14．C
解析：A．N是7号元素，N原子结构示意图：，故A正确；
B．的电子式：，故B正确；
C．时平面正六边形，与苯的结构类似，是平面正五边形，而N原子杂化方式为，应该是三角锥结构，则和中N原子杂化方式不是，故C错误；
D．和都是平面的环状结构，类似苯环，则和中含有大键，故D正确；
故选C。
15．A
【分析】Z是周期表中电负性最大的元素，Z为氟元素；W与Y可以形成一种极易溶于水的气体，W为氢元素，Y为氮元素；W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素且基态X原子的s电子比p电子多3，故X为B元素；
解析：A．除第二主族和第五主族元素电子排布是半充满或全充满，第一电离能大于相邻的下一周期外，同周期元素第一电离能逐渐增大，故第一电离能：F＞N＞B，A正确；
B．根据结构图示可知物质甲含有离子键、极性共价键，不含非极性共价键，B错误；
C．氟元素位于周期表的p区，C错误；
D．同周期元素非金属性逐渐增强，其氢化物的稳定性增强，故最简单氢化物的稳定性：NH3故选A。
二、非选择题
16．sp2、sp3
解析：根据图示，[B4O5(OH)4]2-中有2个B原子与3个氧形成3个σ键，有2个B原子与4个氧形成4个σ键，形成3个σ键的B原子采用sp2杂化，形成4个σ键的B原子采用sp3杂化。
17． 甘氨酸形成内盐是离子晶体，而二苯胺是分子晶体，一般离子晶体的熔点高于分子晶体的熔点，所以甘氨酸的熔点高。 HF+NaHCO3=NaF+H2O+CO2↑或2HF+Na2CO3=2NaF+H2O+CO2↑
解析：(1)已知甘氨酸的熔点是 233℃，而二苯胺的熔点只有 53℃，甘氨酸的熔点比二苯胺的熔点高，这是由于甘氨酸形成内盐是离子晶体，离子之间以较强的离子键结合，而二苯胺是分子晶体，分子之间以微溶的分子间作用力结合，离子键比分子间作用力结合强，所以甘氨酸的熔点高；
(2)HF、H2CO3都是弱酸，根据复分解反应的规律：强酸与弱酸的盐可以发生反应制取弱酸，可通过反应：HF+NaHCO3=NaF+H2O+CO2↑或2HF+Na2CO3=2NaF+H2O+CO2↑，来证明酸性：HF＞H2CO3；
(3)C原子最外层有4个电子，可形成4个共价键，N原子最外层有5个电子，能形成3个共价键，F原子最外层有7个电子，能够形成1个共价键，三聚氟氰分子式为C3N3F3，分子结构中有类似苯环结构，所有原子均满足8电子结构，则三聚氟氰的结构式是。
18．(1)对氨基苯甲酸分子间存在氢键，邻氨基苯甲酸分子内存在氢键
(2)CH4、NH3、H2O中孤电子对数分别为0、1、2，且孤电子对之间作用力、孤电子对与成键电子对之间作用力、成键电子对之间作用力依次减小，故键角逐渐减小
(3)①相似相溶：氨气与水都为极性分子；②两者之间可以形成氢键；③两者之间可发生反应
(4)NH3分解时破坏的是N－H键，为共价键，而由液体气化时破坏的是分子间作用力，共价键的作用力大于分子间作用力，因此分解所需要的温度高
解析：（1）沸点：(对氨基苯甲酸)＞(邻氨基苯甲酸)的原因是：对氨基苯甲酸分子间存在氢键，邻氨基苯甲酸分子内存在氢键。
（2）CH4中心原子无孤电子对、价层电子对为4，NH3中心原子孤电子对数为1、价层电子对为3+1=4，H2O中心原子孤电子对数为2、价层电子对为2+2=4，它们的中心原子均为sp3杂化，则键角：CH4＞NH3＞H2O的原因为：CH4、NH3、H2O中孤电子对数分别为0、1、2，且孤电子对之间作用力、孤电子对与成键电子对之间作用力、成键电子对之间作用力依次减小，故键角逐渐减小。
（3）根据相似相溶原理，由非极性分子构成的溶质易溶于由非极性分子构成的溶剂中，而不易溶解在由极性分子构成的溶剂中；由极性分子构成的溶质易溶于由极性分子构成的溶剂中，而不易溶于由非极性分子构成的溶剂中，且与水分子形成氢键能增加在水中的溶解性，则NH3在H2O中的溶解度为700：1，氨气极易溶于水的原因为：①相似相溶：氨气与水都为极性分子；②两者之间可以形成氢键；③两者之间可发生反应。
（4）分解是化学变化需破坏化学键，气化是物理变化、不需破坏化学键、氨气气化时主要克服氨气分子间的相互作用，将NH3分解的温度(约为800~825℃)比将其气化所需温度高得多：NH3分解时破坏的是N－H键，为共价键，而由液体气化时破坏的是分子间作用力(氨分子间的氢键)，共价键的作用力大于分子间作用力(氨分子间的氢键)，因此分解所需要的温度高。
19． ①⑤⑦ ①④⑤⑦⑧⑨ ②⑥ ③ ②③⑥⑧ ③ ①⑤
【分析】①CH4中C原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数=4+0=4，所以采取sp3杂化，空间结构为正四面体形；
②CH2=CH2中C原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数=3+0=3，所以采取sp2杂化，空间结构为平面形；
③CH≡CH中C原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数=2+0=2，所以采取sp杂化，空间结构为直线形；
④NH3中N原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数=3+1=4，所以采取sp3杂化，空间结构为三角锥形；
⑤NH中N原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数=3+1=4，所以采取sp3杂化，空间结构为正四面体形；
⑥BF3中B原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数=3+0=3，所以采取sp2杂化，空间结构为平面三角形；
⑦P4中P原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数=3+1=4，所以采取sp3杂化，空间结构为正四面体形；
⑧H2O中O原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数=2+2=4，所以采取sp3杂化，空间结构为角形；
⑨H2O2中O原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数=2+2=4，所以采取sp3杂化，空间结构为二面角结构，两个H原子犹如在半展开的书的两面纸上并有一定夹角。
解析：(1)根据上述分析，空间结构为正四面体形的是①⑤⑦；
(2)根据上述分析，中心原子轨道为sp3杂化的是①④⑤⑦⑧⑨；为sp2杂化的是②⑥；为sp杂化的是③；
(3)①CH4是正四面体形结构，所有原子不共平面也不共线；
②CH2=CH2是平面形分子，所有原子共平面而不共线；
③CH≡CH是直线形分子，所有原子共平面也共线；
④NH3是三角锥形分子，所有原子不共平面也不共线；
⑤NH是正四面体形结构，所有原子不共平面也不共线；
⑥BF3是平面三角形分子，所有原子共平面而不共线；
⑦P4是正四面体形结构，所有原子不共平面也不共线；
⑧H2O是角形分子，所有原子共平面而不共线；
⑨H2O2的空间结构是二面角结构，所有原子不共平面也不共线；
所有原子共平面(含共直线)的是②③⑥⑧，共直线的是③；
(4)价电子数相同，原子个数也相同的两种粒子互为等电子体，互为等电子体的是CH4和NH。
20． 或
解析：（1）原子总数相同、价层电子总数相同的微粒互称为等电子体，与互为等电子体的分子为。
（2）考虑与N元素相邻主族的元素，可知与互为等电子体的分子是或。
（3）等电子体是指价层电子总数和原子总数均相同的分子、离子或原子团，与均为3原子、18价层电子的粒子，故二者互为等电子体。
21．(1) K F
(2)N的2p轨道是半充满状态，比较稳定，所以第一电离能比O的大
(3)Be+2NaOH═Na2BeO2+H2↑
(4)极性
(5) 第四周期第VIII族 d
【分析】根据元素在周期表中的位置知，①②③④⑤⑥⑦⑧⑨分别是H、Li、Be、N、O、F、Al、K、Fe元素，以此解答。
解析：（1）原子的电子层数越多，半径越大，电子层数相等时，核电荷数越大，半径越小，①-⑨原子半径最大的是K；在相同的周期中，元素从左到右的电负性递增，相同的主族元素自上而下地递减，电负性最大的是F。
（2）N的2p轨道是半充满状态，比较稳定，所以第一电离能比O的大。
（3）Al的单质能够和NaOH溶液反应，根据“对角线规则”，Be也能和NaOH溶液反应生成氢气，化学方程式为：Be+2NaOH═Na2BeO2+H2↑。
（4）H、O形成的化合物为H2O和H2O2，二者都是极性分子。
（5）Fe在元素周期表中的位置为第四周期第VIII族，按照核外电子排布，把元素周期表划分为5个区，Fe位于d区，Fe3+的价电子排布式为3d5，价层电子排布图为： 。
22．(1) ＜ abd
(2) c→e→d→b 将SO3冷却形成固体(或除去SO3) pH＞8，通入SO2量少，Na2S和Na2CO3未充分反应，减少Na2S2O3产量(产率)；pH＜8，过量的SO2溶解，溶液呈酸性，Na2S2O3与酸反应减少其产量(产率)
(3) 1mLpH=2.4的盐酸(HCl溶液) Cl2+S2O+H2O=SO+S↓+2Cl-+2H+
【分析】实验开始前，通入N2赶尽装置内的空气，酒精喷灯给绿矾加强热，分解得到H2O、SO2和SO3气体，H2O和SO3经过冰水浴中的试管时液化转化为H2SO4，与SO2气体分离，SO2进入Na2S和Na2CO3的混合溶液发生反应制得Na2S2O3，尾气用NaOH溶液吸收，防止污染环境。据此分析回答问题。
解析：（1）①H2O中的O和中的S价层电子对数都为4，均发生sp3杂化，H2O分子中O原子最外层有2个孤电子对，对成键电子有排斥作用，而S原子最外层不存在孤电子对，所以H2O的键角＜的键角
②FeSO4·7H2O的晶体结构中，Fe2+与间形成离子键，S-O、O-H间形成共价键，6个H2O与Fe2+间形成配位键，氢键不属于化学键，则含化学键：离子键、共价键、配位键，选择abd。
（2）①实验开始前，通入N2赶尽装置内的空气，酒精喷灯给绿矾加强热，分解得到H2O、SO2和SO3气体，H2O和SO3经过冰水浴中的试管时液化转化为H2SO4，与SO2气体分离，SO2进入Na2S和Na2CO3的混合溶液发生反应制得Na2S2O3，尾气用NaOH溶液吸收，防止污染环境，所以实验步骤按先后顺序的正确排序为a→c→e→d→b→f。
②SO3的沸点为44.8℃，冰水冷凝可使SO3形成固体，与SO2气体分离，B装置中使用冰水浴的作用是将SO3冷却形成固体(或除去SO3)；
③装置C中发生的反应为2Na2S+2Na2CO3+4SO2+H2O=3Na2S2O3+2NaHCO3，若pH＞8，通入SO2量少，Na2S和Na2CO3未充分反应，减少Na2S2O3产量(产率)；pH＜8，过量的SO2溶解，溶液呈酸性，Na2S2O3与酸反应减少其产量(产率)；
（3）①根据控制变量原理可知，应向溶液中加入1mLpH=2.4的稀盐酸，酸的体积和pH与氯水的体积和pH相同，这样只有氧化剂不同，所以向试管b中加入的是1mLpH=2.4的稀盐酸；
②试管a立即出现浑浊，且浑浊度更大，则S产生的主要原因是Cl2等含氯的氧化性微粒氧化了-2价硫元素，离子方程式：Cl2+S2O+H2O=SO+S↓+2Cl-+2H+
一、选择题
1．下列现象与氢键无关的是
A．的熔沸点比的高
B．水分子高温也很稳定
C．易溶于水
D．乙醇可以和水以任意比互溶
2．下列事实不能用元素周期律解释的是
A．的酸性强于 B．与热水能反应，与热水很难反应
C．的稳定性强于 D．的沸点高于
3．化学用语是学习化学的重要工具，以下化学用语表述正确的是
A．CO的VSEPR模型名称为正四面体形
B．基态Fe2+的外围电子轨道表示式：
C．NH3的空间结构模型：
D．乙酸乙酯的水解：CH3CO18OC2H5+H2OCH3COOH+C2H518OH
4．下列分子中键角最大的是
A．H2O B．CO2 C．CH2O D．NH3
5．下列关于杂化轨道的叙述中，错误的是
A．分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时，该分子不一定为正四面体结构
B．中心原子能量相近的价电子轨道杂化，形成新的价电子轨道，能量相同
C．杂化前后的轨道数不变，但轨道的形状发生了改变
D．杂化轨道可能形成π键
6．短周期主族元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大，Y和Z、W和R分别位于同一周期，由前四种元素组成的一种化合物常用作农药中间体，其结构式如图所示。已知Y原子核外有6种运动状态的电子，Z的能级有3个单电子，W的最高正价和最低负价代数和为，原子的最外层电子数关系：。下列说法不正确的是
A．1个分子中含有2个键和2个键
B．R离子电子排布式为
C．X和Z形成的化合物一定只含极性键
D．与所有原子都满足8电子稳定结构
7．设NA为阿伏加 德罗常数的值。下列说法正确的是
A．0.1mol HClO中含H-Cl键的数目为0.1NA
B．1L 0.1mol L-1 NaAlO2溶液中含AlO的数目为0.1NA
C．7.8g Na2O2中阴、阳离子的总数为0.3NA
D．1mol苯中所含碳碳双键的数目为3NA
8．2021年我国科学家实现了二氧化碳到淀粉的人工合成。有关物质的转化过程示意如图，下列说法不正确的是
A．反应①中分解制备需从外界吸收能量
B．分子中含极性共价键电子对数为
C．淀粉的过程中只涉及键的断裂和形成
D．反应②中涉及到极性键、非极性键的断裂
9．分子通过两条链上的碱基以氢键为主要相互作用维系在一起，形成独特的双螺旋结构，构成遗传基因复制的化学机理．下列说法正确的是
A．碱基就是氨基 B．碱基互补配对时氢键仅在氮、氢原子间形成
C．氢键仅对物质的熔点，沸点产生影响 D．羊毛织品水洗后变形和氢键有关
10．利用可以合成化工原料分子的结构式为，每个分子内含有的键、键数目为
A．4个键 B．2个键、2个键 C．2个键、1个键 D．3个o键、1个键
11．下列各组原子序数所表示的两种元素，能形成AB2型共价化合物的是
A．6和8 B．11和13 C．11和16 D．12和17
12．杂化轨道理论可以用来解释分子的空间结构，下列有关该理论的说法正确的是
A．杂化轨道能用来形成σ键和π键
B．原子轨道杂化前后轨道总数不变，但轨道电子云轮廓图发生了改变
C．空间结构为V形的分子，其中心原子一定采取sp2杂化轨道成键
D．sp杂化轨道是由能量相同的1个s轨道和1个p轨道混合形成的
13．下列现象不能用“相似相溶”原理解释的是
A．蔗糖易溶于水 B．萘易溶于四氯化碳
C．氯气易溶于氢氧化钠溶液 D．酒精易溶于水
14．近日科学家合成了一种新型芳香化合物，其结构中含有(平面正六边形，与苯的结构类似)、(平面正五边形)以及。下列说法不正确的是
A．氮的原子结构示意图： B．的电子式：
C．和中N原子杂化方式为 D．和中含有大键
15．物质甲可作催化剂和阻燃剂，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，基态X原子的s电子比p电子多3，Z是周期表中电负性最大的元素，W与Y可以形成一种极易溶于水的气体。下列说法正确的是
A．第一电离能：Z＞Y＞X
B．物质甲含有离子键、极性共价键和非极性共价键
C．Z位于元素周期表的s区
D．最简单氢化物的稳定性：Y＞Z
二、非选择题
16．硼酸钠(Na2B4O7·10H2O)俗称硼砂，硼砂晶体中阴离子[B4O5(OH)4]2-的结构如图所示，其中硼原子的杂化方式为___________
17．(1)已知甘氨酸的熔点是 233℃，而二苯胺的熔点只有 53℃，为什么甘氨酸的熔点高_______。
(2)相同条件下HF酸性比H2CO3强，请用一个化学方程式说明________。
(3)NF3的一种下游产品三聚氟氰(分子式为：C3N3F3)，分子结构中有类似苯环结构，所有原子均满足8电子结构。写出三聚氟氰的结构式________。
18．解释下列现象所产生的原因：
(1)沸点：(对氨基苯甲酸)＞(邻氨基苯甲酸)：_____。
(2)键角：CH4＞NH3＞H2O：_____。
(3)NH3在H2O中的溶解度为700：1：______。
(4)将NH3分解的温度(约为800~825℃)比将其气化所需温度高得多：______。
19．现有下列微粒：①CH4；②CH2=CH2；③CH≡CH；④NH3；⑤NH；⑥BF3；⑦P4；⑧H2O；⑨H2O2．填写下列空白(填序号)：
(1)空间结构为正四面体形的是____________________．
(2)中心原子轨道为sp3杂化的是___________，为sp2杂化的是_________，为sp杂化的是______．
(3)所有原子共平面(含共直线)的是________________，共直线的是_______________．
(4)互为等电子体的一组是__________________．
20．(1)与原子总数相等的等电子体是_______(写分子式)。
(2)与互为等电子体的一种分子为_______(填化学式)。
(3)与分子互为等电子体的一种阴离子为_______(填化学式)。
21．下表为元素周期表的一部分，编号分别代表对应的元素，回答下列问题：
①
② ③ ④ ⑤ ⑥
⑦
⑧ ⑨
(1)①-⑨原子半径最大的是________(填元素符号，下同)，电负性最大的是__________。
(2)⑤的第一电离能比④小，结合价层电子排布式解释原因_________。
(3)⑦的单质能与碱反应，根据“对角线规则”，③的单质与NaOH溶液反应的方程式是_____。
(4)①、⑤形成的化合物是___________(填“极性”或“非极性”)分子。
(5)⑨在元素周期表中的位置___________，按照核外电子排布，把元素周期表划分为5个区，⑨位于___________区。请在图中用“↑”或“↓”补全⑨三价离子的价层电子排布图___________。
22．硫代硫酸钠(Na2S2O3)是常见的分析试剂和还原剂，常温下为无色晶体，易溶于水，遇酸反应。某学习小组在实验室制备Na2S2O3并探究其性质。回答下列问题：
实验I：利用高温加热绿矾(FeSO4 7H2O)生成的SO2气体制备Na2S2O3的实验装置如图所示。
已知：i．2FeSO4 7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O↑；
ii．2Na2S+2Na2CO3+4SO2+H2O=3Na2S2O3+2NaHCO3；
iii．Na2S和Na2CO3的混合溶液用煮沸过的蒸馏水配制。
(1)依据FeSO4 7H2O的结构示意图
①比较键角H2O_____SO(填“＞”“＜”或“=”)。
②FeSO4 7H2O晶体中含有的化学键为_____(填标号)。
a．离子键 b．共价键 c．氢键 d．配位键
(2)实验过程的操作步骤包括：
a．检查装置气密性，加入药品
b．在m处连接盛有NaOH溶液的容器，关闭活塞K3，打开活塞K1、K2通入一段时间N2
c．打开活塞K1、K2，关闭活塞K3，通入一段时间N2
d．C装置溶液pH约为8时停止加热
e．关闭活塞K1、K2，打开活塞K3，加热绿矾
f．将锥形瓶中溶液进行一系列操作，得到纯净的Na2S2O3晶体
①以上步骤按先后顺序的正确排序为a→______→f(填标号)。
②B装置中使用冰水浴的作用是_____。
③C装置溶液pH约为8时停止加热的原因是_____。
实验Ⅱ：探究Na2S2O3的性质
小组同学查阅资料获得信息：Na2S2O3中硫元素的化合价分别为-2价和+6价。
实验步骤：用实验I获得的Na2S2O3晶体配制0.2mol/LNa2S2O3溶液，取出4mL，向溶液中加入1mL饱和氯水(pH=2.4)，溶液立即出现浑浊，对溶液出现浑浊的原因提出假设。
假设1：氯水中Cl2氧化了Na2S2O3中的-2价硫生成S单质
假设2：Na2S2O3在酸性(H+)条件下反应生成S单质
(3)实验验证：a、b试管均盛有4mL0.2mol/LNa2S2O3溶液，操作如图所示。
①向试管b中滴加的试剂应为______。
②依据现象分析，出现浑浊的主要原因是_____(用离子方程式表示)。
【参考答案】
一、选择题
1．B
解析：A．NH3中分子之间存在氢键，则NH3的沸点比PH3的高，故A不选；
B．水分子高温下也很稳定，其稳定性与化学键有关，而与氢键无关，故B选；
C．NH3与水分子之间能形成氢键，则NH3易溶于水，故C不选；
D．乙醇与水分子之间能形成氢键，则乙醇可以和水以任意比互溶，故D不选；
故选B。
2．D
解析：A．非金属性越强其最高价氧化物对应水化物的酸性就越强，硫的非金属性强于硅，的酸性强于，A与题意不符；
B．同周期从左到右元素的金属性减弱，单质与水反应由易到难， Mg的金属性大于Al，Mg能与热水反应，Al与热水很难反应，B与题意不符；
C．同主族从上到下，元素的非金属性减弱，氢化物的稳定性减弱，的稳定性强于H2S，C与题意不符；
D．的沸点高于原因是前者相对分子质量大于后者相对分子质量，D与题意相符；
故选D。
3．D
解析：A．，所以该分子的VSEPR模型为平面三角形，A项错误；
B．Fe2+的外围电子为3d6，B项错误；
C．NH3的空间结构为三角锥形，但模型中黑色原子为N，半径应该比白色的H原子更大，C项错误；
D．形成乙酸乙酯时酸脱羟基醇脱氢，那么水解时醇获得水的-H而羧酸获得水的-OH，以上表达正确，D项正确；
故选D。
4．B
解析：H2O分子为V形,键角为105°;CO2分子为直线形,键角为180°;CH2O分子为平面三角形,键角为120°;NH3分子为三角锥形,键角为107°。
5．D
解析：A．中心原子为杂化时，其分子不一定为正四面体结构，如氨气、水中的中心原子均为杂化，氨气为锥形、水为V形，故A正确；
B．中心原子能量相近的不同轨道在外界的影响下会发生杂化，形成新的轨道，能量相同，故B正确；
C．杂化时，杂化前后的轨道数不变，但轨道的形状发生了改变，故C正确；
D．杂化轨道只能用于形成σ键，故D错误；
故选D。
6．C
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大，Y和Z、W和R分别位于同一周期，说明X为第一周期，为氢元素，由前四种元素组成的一种化合物常用作农药中间体，其结构式如图所示，Z形成三个共价键，Z的能级有3个单电子，说明为氮元素，Y形成四个共价键，已知Y原子核外有6种运动状态的电子，说明为碳元素，W形成两个共价键，W的最高正价和最低负价代数和为，原子的最外层电子数关系：，说明其为硫元素，则R为氯元素。据此解答。
解析：A．1个分子为二氧化碳，形成碳氧双键，则一个分子中含有2个键和2个键，A正确；
B．R离子为氯离子，电子排布式为，B正确；
C．氮和氢元素形成的化合物可能是氨气或肼，氨气中只有极性键，肼含有非极性键和极性键，C错误；
D． NCl3与CS2所有原子都满足8电子稳定结构，D正确；
故选C。
7．C
解析：A．HClO中不含有H-Cl键，A错误；
B．AlO在溶液中水解，1L 0.1mol L-1 NaAlO2溶液中含AlO的数目小于0.1NA，B错误；
C．7.8g Na2O2的物质的量是1mol，过氧化钠由钠离子和过氧根离子组成，其中阴、阳离子的总数为0.3NA，C正确；
D．苯中不含碳碳双键，D错误；答案选C。
8．C
解析：A．分解制备中电能转化为化学能，需从外界吸收能量，A正确；
B．单键均为σ键，双键中含有1个σ键1个π键，C3分子中存在碳氢、氧氢、碳氧单键、碳氧双键极性共价键，1分子中含极性共价键电子对数为10，则分子中含极性共价键电子对数为，B正确；
C．由图可知，淀粉的过程中含还涉及O-P、O-C键的断裂，C错误；
D．反应②为氢气和二氧化碳生成甲醇，涉及到碳氧极性键、碳氢非极性键的断裂，D正确；
故选C。
9．D
解析：A．氨基是碱基的一种，A错误；
B．碱基互补配对时氢键在氮氢、氧氢原子间形成，B错误；
C．氢键对物质的熔沸点、溶解度、粘度、密度、酸性等性质均会产生影响，，C错误；
D．羊毛织品浸入水后，随着水分子的介入，织品原有的氢键被破坏，织品的形状发生改变，晾干后，随着水分子的撤出，氢键重新建立，但不是维持水洗前的织品形状了， D正确；
故选D。
10．D
解析：根据单键为键，双键一根为键，一根为键，分子的结构式为，则每个分子内含有的键3个、键数目1个，故D符合题意。
综上所述，答案为D。
11．A
解析：A．原子序数分别是6和8的元素是碳元素、氧元素，形成二氧化碳，是共价化合物，能形成AB2型共价化合物，故A选；
B．原子序数分别是11和13的元素是钠元素、铝元素，不能形成化合物，故B不选；
C．原子序数分别是11和16的元素是钠元素、硫元素，形成硫化钠，是离子化合物 ，故C不选；
D．原子序数分别是12和17的元素是镁元素、氯元素，形成氯化镁，是离子化合物，故D不选；
故选：A。
12．B
解析：A．杂化轨道只能用来形成σ键，A错误；
B．原子轨道杂化前后轨道总数不变，但轨道电子云轮廓图发生了改变，B正确；
C．空间结构为V形的分子，如H2O，O原子为sp3杂化，C错误；
D．s轨道和p轨道能量不同，D错误；
故选B。
13．C
【分析】“相似相溶”原理是非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。“相似相溶”还适用于分子结构的相似性。
解析：A．蔗糖分子中有羟基，水分子中也有羟基，分子结构上存在着一定的相似性，蔗糖易溶于水可以用“相似相溶”原理解释，故A不选；
B．萘和四氯化碳均为非极性分子，萘易溶于四氯化碳可以用“相似相溶”原理解释，故B不选；
C．氯气易溶于氢氧化钠溶于是因为氯气能和氢氧化钠反应生成溶于水的盐(氯化钠和次氯酸钠)，不能用“相似相溶”原理解释，故C选；
D．酒精分子中含有羟基，和水分子中的羟基相近，所以酒精易溶于水可以用“相似相溶”原理解释，故D不选；
故选C。
14．C
解析：A．N是7号元素，N原子结构示意图：，故A正确；
B．的电子式：，故B正确；
C．时平面正六边形，与苯的结构类似，是平面正五边形，而N原子杂化方式为，应该是三角锥结构，则和中N原子杂化方式不是，故C错误；
D．和都是平面的环状结构，类似苯环，则和中含有大键，故D正确；
故选C。
15．A
【分析】Z是周期表中电负性最大的元素，Z为氟元素；W与Y可以形成一种极易溶于水的气体，W为氢元素，Y为氮元素；W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素且基态X原子的s电子比p电子多3，故X为B元素；
解析：A．除第二主族和第五主族元素电子排布是半充满或全充满，第一电离能大于相邻的下一周期外，同周期元素第一电离能逐渐增大，故第一电离能：F＞N＞B，A正确；
B．根据结构图示可知物质甲含有离子键、极性共价键，不含非极性共价键，B错误；
C．氟元素位于周期表的p区，C错误；
D．同周期元素非金属性逐渐增强，其氢化物的稳定性增强，故最简单氢化物的稳定性：NH3
二、非选择题
16．sp2、sp3
解析：根据图示，[B4O5(OH)4]2-中有2个B原子与3个氧形成3个σ键，有2个B原子与4个氧形成4个σ键，形成3个σ键的B原子采用sp2杂化，形成4个σ键的B原子采用sp3杂化。
17． 甘氨酸形成内盐是离子晶体，而二苯胺是分子晶体，一般离子晶体的熔点高于分子晶体的熔点，所以甘氨酸的熔点高。 HF+NaHCO3=NaF+H2O+CO2↑或2HF+Na2CO3=2NaF+H2O+CO2↑
解析：(1)已知甘氨酸的熔点是 233℃，而二苯胺的熔点只有 53℃，甘氨酸的熔点比二苯胺的熔点高，这是由于甘氨酸形成内盐是离子晶体，离子之间以较强的离子键结合，而二苯胺是分子晶体，分子之间以微溶的分子间作用力结合，离子键比分子间作用力结合强，所以甘氨酸的熔点高；
(2)HF、H2CO3都是弱酸，根据复分解反应的规律：强酸与弱酸的盐可以发生反应制取弱酸，可通过反应：HF+NaHCO3=NaF+H2O+CO2↑或2HF+Na2CO3=2NaF+H2O+CO2↑，来证明酸性：HF＞H2CO3；
(3)C原子最外层有4个电子，可形成4个共价键，N原子最外层有5个电子，能形成3个共价键，F原子最外层有7个电子，能够形成1个共价键，三聚氟氰分子式为C3N3F3，分子结构中有类似苯环结构，所有原子均满足8电子结构，则三聚氟氰的结构式是。
18．(1)对氨基苯甲酸分子间存在氢键，邻氨基苯甲酸分子内存在氢键
(2)CH4、NH3、H2O中孤电子对数分别为0、1、2，且孤电子对之间作用力、孤电子对与成键电子对之间作用力、成键电子对之间作用力依次减小，故键角逐渐减小
(3)①相似相溶：氨气与水都为极性分子；②两者之间可以形成氢键；③两者之间可发生反应
(4)NH3分解时破坏的是N－H键，为共价键，而由液体气化时破坏的是分子间作用力，共价键的作用力大于分子间作用力，因此分解所需要的温度高
解析：（1）沸点：(对氨基苯甲酸)＞(邻氨基苯甲酸)的原因是：对氨基苯甲酸分子间存在氢键，邻氨基苯甲酸分子内存在氢键。
（2）CH4中心原子无孤电子对、价层电子对为4，NH3中心原子孤电子对数为1、价层电子对为3+1=4，H2O中心原子孤电子对数为2、价层电子对为2+2=4，它们的中心原子均为sp3杂化，则键角：CH4＞NH3＞H2O的原因为：CH4、NH3、H2O中孤电子对数分别为0、1、2，且孤电子对之间作用力、孤电子对与成键电子对之间作用力、成键电子对之间作用力依次减小，故键角逐渐减小。
（3）根据相似相溶原理，由非极性分子构成的溶质易溶于由非极性分子构成的溶剂中，而不易溶解在由极性分子构成的溶剂中；由极性分子构成的溶质易溶于由极性分子构成的溶剂中，而不易溶于由非极性分子构成的溶剂中，且与水分子形成氢键能增加在水中的溶解性，则NH3在H2O中的溶解度为700：1，氨气极易溶于水的原因为：①相似相溶：氨气与水都为极性分子；②两者之间可以形成氢键；③两者之间可发生反应。
（4）分解是化学变化需破坏化学键，气化是物理变化、不需破坏化学键、氨气气化时主要克服氨气分子间的相互作用，将NH3分解的温度(约为800~825℃)比将其气化所需温度高得多：NH3分解时破坏的是N－H键，为共价键，而由液体气化时破坏的是分子间作用力(氨分子间的氢键)，共价键的作用力大于分子间作用力(氨分子间的氢键)，因此分解所需要的温度高。
19． ①⑤⑦ ①④⑤⑦⑧⑨ ②⑥ ③ ②③⑥⑧ ③ ①⑤
【分析】①CH4中C原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数=4+0=4，所以采取sp3杂化，空间结构为正四面体形；
②CH2=CH2中C原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数=3+0=3，所以采取sp2杂化，空间结构为平面形；
③CH≡CH中C原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数=2+0=2，所以采取sp杂化，空间结构为直线形；
④NH3中N原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数=3+1=4，所以采取sp3杂化，空间结构为三角锥形；
⑤NH中N原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数=3+1=4，所以采取sp3杂化，空间结构为正四面体形；
⑥BF3中B原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数=3+0=3，所以采取sp2杂化，空间结构为平面三角形；
⑦P4中P原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数=3+1=4，所以采取sp3杂化，空间结构为正四面体形；
⑧H2O中O原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数=2+2=4，所以采取sp3杂化，空间结构为角形；
⑨H2O2中O原子杂化轨道数=σ键数+孤电子对数=2+2=4，所以采取sp3杂化，空间结构为二面角结构，两个H原子犹如在半展开的书的两面纸上并有一定夹角。
解析：(1)根据上述分析，空间结构为正四面体形的是①⑤⑦；
(2)根据上述分析，中心原子轨道为sp3杂化的是①④⑤⑦⑧⑨；为sp2杂化的是②⑥；为sp杂化的是③；
(3)①CH4是正四面体形结构，所有原子不共平面也不共线；
②CH2=CH2是平面形分子，所有原子共平面而不共线；
③CH≡CH是直线形分子，所有原子共平面也共线；
④NH3是三角锥形分子，所有原子不共平面也不共线；
⑤NH是正四面体形结构，所有原子不共平面也不共线；
⑥BF3是平面三角形分子，所有原子共平面而不共线；
⑦P4是正四面体形结构，所有原子不共平面也不共线；
⑧H2O是角形分子，所有原子共平面而不共线；
⑨H2O2的空间结构是二面角结构，所有原子不共平面也不共线；
所有原子共平面(含共直线)的是②③⑥⑧，共直线的是③；
(4)价电子数相同，原子个数也相同的两种粒子互为等电子体，互为等电子体的是CH4和NH。
20． 或
解析：（1）原子总数相同、价层电子总数相同的微粒互称为等电子体，与互为等电子体的分子为。
（2）考虑与N元素相邻主族的元素，可知与互为等电子体的分子是或。
（3）等电子体是指价层电子总数和原子总数均相同的分子、离子或原子团，与均为3原子、18价层电子的粒子，故二者互为等电子体。
21．(1) K F
(2)N的2p轨道是半充满状态，比较稳定，所以第一电离能比O的大
(3)Be+2NaOH═Na2BeO2+H2↑
(4)极性
(5) 第四周期第VIII族 d
【分析】根据元素在周期表中的位置知，①②③④⑤⑥⑦⑧⑨分别是H、Li、Be、N、O、F、Al、K、Fe元素，以此解答。
解析：（1）原子的电子层数越多，半径越大，电子层数相等时，核电荷数越大，半径越小，①-⑨原子半径最大的是K；在相同的周期中，元素从左到右的电负性递增，相同的主族元素自上而下地递减，电负性最大的是F。
（2）N的2p轨道是半充满状态，比较稳定，所以第一电离能比O的大。
（3）Al的单质能够和NaOH溶液反应，根据“对角线规则”，Be也能和NaOH溶液反应生成氢气，化学方程式为：Be+2NaOH═Na2BeO2+H2↑。
（4）H、O形成的化合物为H2O和H2O2，二者都是极性分子。
（5）Fe在元素周期表中的位置为第四周期第VIII族，按照核外电子排布，把元素周期表划分为5个区，Fe位于d区，Fe3+的价电子排布式为3d5，价层电子排布图为： 。
22．(1) ＜ abd
(2) c→e→d→b 将SO3冷却形成固体(或除去SO3) pH＞8，通入SO2量少，Na2S和Na2CO3未充分反应，减少Na2S2O3产量(产率)；pH＜8，过量的SO2溶解，溶液呈酸性，Na2S2O3与酸反应减少其产量(产率)
(3) 1mLpH=2.4的盐酸(HCl溶液) Cl2+S2O+H2O=SO+S↓+2Cl-+2H+
【分析】实验开始前，通入N2赶尽装置内的空气，酒精喷灯给绿矾加强热，分解得到H2O、SO2和SO3气体，H2O和SO3经过冰水浴中的试管时液化转化为H2SO4，与SO2气体分离，SO2进入Na2S和Na2CO3的混合溶液发生反应制得Na2S2O3，尾气用NaOH溶液吸收，防止污染环境。据此分析回答问题。
解析：（1）①H2O中的O和中的S价层电子对数都为4，均发生sp3杂化，H2O分子中O原子最外层有2个孤电子对，对成键电子有排斥作用，而S原子最外层不存在孤电子对，所以H2O的键角＜的键角
②FeSO4·7H2O的晶体结构中，Fe2+与间形成离子键，S-O、O-H间形成共价键，6个H2O与Fe2+间形成配位键，氢键不属于化学键，则含化学键：离子键、共价键、配位键，选择abd。
（2）①实验开始前，通入N2赶尽装置内的空气，酒精喷灯给绿矾加强热，分解得到H2O、SO2和SO3气体，H2O和SO3经过冰水浴中的试管时液化转化为H2SO4，与SO2气体分离，SO2进入Na2S和Na2CO3的混合溶液发生反应制得Na2S2O3，尾气用NaOH溶液吸收，防止污染环境，所以实验步骤按先后顺序的正确排序为a→c→e→d→b→f。
②SO3的沸点为44.8℃，冰水冷凝可使SO3形成固体，与SO2气体分离，B装置中使用冰水浴的作用是将SO3冷却形成固体(或除去SO3)；
③装置C中发生的反应为2Na2S+2Na2CO3+4SO2+H2O=3Na2S2O3+2NaHCO3，若pH＞8，通入SO2量少，Na2S和Na2CO3未充分反应，减少Na2S2O3产量(产率)；pH＜8，过量的SO2溶解，溶液呈酸性，Na2S2O3与酸反应减少其产量(产率)；
（3）①根据控制变量原理可知，应向溶液中加入1mLpH=2.4的稀盐酸，酸的体积和pH与氯水的体积和pH相同，这样只有氧化剂不同，所以向试管b中加入的是1mLpH=2.4的稀盐酸；
②试管a立即出现浑浊，且浑浊度更大，则S产生的主要原因是Cl2等含氯的氧化性微粒氧化了-2价硫元素，离子方程式：Cl2+S2O+H2O=SO+S↓+2Cl-+2H+