第二章 分子结构与性质 测试题
一、单选题（共15题）
1．a、b两元素形成的一种常见制冷剂可用作人工降雨，c、d形成的一种常见化合物因易液化而用作制冷剂，a、c两元素形成的一种常见化合物被称为生命之源．关于上述元素的下列说法正确的是
A．含a、b、c、d四种元素的化合物一定是无机物
B．c、d两元素形成的制冷剂还可用做极性溶剂
C．四种元素位于元素周期表的同一分区
D．基态原子含未成对电子数最多的是b元素原子
2．NA代表阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A．NO2和N2O4组成的4.6 g混合气体所含氧原子数为0.3NA
B．124 g P4（正四面体）中P－P键数目为4NA
C．常温常压下，1.8 g D2O含有的质子数、电子数、中子数均为NA
D．标准状况下，2.24 L乙烯中含有的π键数目为 0.1NA
3．中科院天津工生所在淀粉人工合成方面取得突破性进展，在国际上首次实现二氧化碳到淀粉的从头合成，合成路线如下。下列说法不正确的是
A．的核外电子排布式： B．淀粉与水可形成分子间氢键，易溶于水
C．电负性： D．DHA中碳原子的杂化方式有和
4．2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，成功从石墨中分离出石墨烯，两人因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯被称为“黑金”，是“新材料之王”，科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”，极有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命。石墨烯结构如图所示，下列说法不正确的是
A．石墨烯是碳原子以sp2杂化构成六边形呈蜂巢形结构、只有一层 原子厚度的二维晶体，碳原子排列与石墨的单原子层相同，是平面多环芳烃，而碳纳米管就是石墨烯卷成了筒状
B．石墨烯中如果有五边形和七边形存在，则会构成缺陷。含12个正五边形的石墨烯则转化形成了富勒烯C60，它是足球状分子
C．石墨烯中碳碳键的键能大于金刚石中碳碳键的键能，是目前世界上最薄也是最强韧的纳米材料
D．石墨烯是导电性最好的新型纳米材料，在微电子领域有巨大的应用潜力，有可能成为硅的替代品，用来生产未来的超级计算机
5．下列现象与氢键有关的是
①NH3的熔、沸点比VA族其他元素氢化物的高 ②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶 ③冰的密度比液态水的密度小 ④NH3极易溶于水 ⑤邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低 ⑥水分子高温下也很稳定
A．①②③④⑤⑥ B．①②③④⑤ C．①②③④ D．①②③
6．含有N、N的材料Pb(N3)2、N5AsF6可以用于炸药。下列说法正确的是
A．Pb属于d区元素
B．基态As原子的d轨道与p轨道上的电子数之比为3：2
C．N的空间构型为直线形
D．基态F原子中，核外电子的空间运动状态有9种
7．一种含硼钠盐的结构如图所示，其阴离子是由2个和2个缩合而成，下列说法错误的是
A．第一电离能： B．中B原子未达到8电子稳定结构
C．阴离子中B原子杂化轨道的类型均为 D．1个离子中含有8个σ键
8．下列分子或离子中，构型不为直线型的是
A．I B．I C．CS2 D．BeCl2
9．可用作高压发电系统的绝缘气体，分子呈正八面体结构，如图所示。有关的说法正确的是
A．是非极性分子 B．键角都等于90°
C．S与F之间共用电子对偏向S D．S原子满足8电子稳定结构
10．研究发现，在CO2低压合成甲醇的反应(CO2+3H2=CH3OH+H2O)中，钴氧化物负载的锰氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好应用前景。下列分析正确的是
A．基态原子核外未成对电子数为：Co>Mn>O
B．元素第一电离能顺序为：Mn
D．CO2、H2、CH3OH均为非极性分子
11．设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．12g石墨中含共价键的数目为
B．中含有键数目为
C．1.7g羟基和1.7g氢氧根均含有个电子
D．24g熔融状态下的中，含离子数目为
12．氯仿常因保存不慎而被氧化，产生剧毒物光气：2CHCl3+O2 → 2HCl+2COCl2， 下列说法正确的是
A．CHCl3分子空间构型为四面体形，中心原子有4对价层电子对
B．COCl2分子是含极性键的非极性分子
C．Cl-C-Cl的键角：CHCl3>COCl2
D．向氯仿中加入硝酸酸化的硝酸银溶液检验其氯元素的存在
13．下列各组物质中，都是极性分子的是
A．BH3 和 NH3 B．HCl 和 BeCl2 C．PCl3 和 NCl3 D．SO2 和 CO2
14．少量H2S通入CuSO4溶液生成CuS沉淀和H2SO4。下列说法正确的是
A．H2S的电子式： B．SO的空间构型为正四面体
C．CuS中S元素的化合价为-1 D．CuSO4仅含离子键
15．茶叶中含有少量的咖啡因(结构简式如图)。下列关于咖啡因的说法不正确的是
A．咖啡因的分子中不含手性碳
B．咖啡因分子中sp2与sp3杂化C个数比为5：3
C．咖啡因分子中N原子的杂化方式有两种，且不可能所有原子都共平面
D．咖啡因分子间存在氢键
二、填空题（共8题）
16．自然界中不存在氟的单质，得到单质氟的过程中，不少科学家为此献出了宝贵的生命.1886年，法国化学家莫瓦桑发明了莫氏电炉，用电解法成功地制取了单质氟，因此荣获1906年诺贝尔化学奖，氟及其化合物在生产及生活中有着广泛的用途。
请回答下列问题：
(1)氟磷灰石可用于制取磷肥，其中原子的L层电子排布式为_______.基态P原子有_______个未成对电子，的中心P原子的杂化方式为_______。
(2)氟气可以用于制取情性强于的保护气，也可以用于制取聚合反应的催化剂，可以作为工业制取硅单质的中间物质()的原料。
①分子的空间结构为_______。
②S、P、的第一电离能由大到小的顺序为_______。
(3)氟气可以用于制取高化学稳定性材料聚四氟乙烯的原料四氟乙烯，四氟乙烯含键的数目为_______
(4)工业上电解制取单质铝，常利用冰晶石降低的熔点.、、F的电负性由小到大的顺序为_______，工业上不用电解制取铝的原因为_______。
17．常温常压下，断裂1mol（理想）气体分子化学键所吸收的能量或形成1mol（理想）气体分子化学键所放出的能量称为键能（单位为kJ·mol-1）。下表是一些键能数据（kJ·mol-1）：
化学键 键能 化学键 键能 化学键 键能
C-F 427 C-Cl 330 C-I 218
H-H 436 S=S 255 H-S 339
回答下列问题：
（1）由表中数据规律预测C-Br键的键能范围：_____＜C-Br键能＜______（填写数值和单位）。
（2）热化学方程式2H2(g)+S2(g)═2H2S(g)△H=Q kJ·mol-1；则Q=_______。
（3）已知下列热化学方程式：
O2(g)═O2+(g)+e- △H1=+1175.7kJ·mol-1
PtF6(g)+e-═PtF6-(g) △H2=-771.1kJ·mol-1
O2+PtF6(s)═O(g)+PtF(g) △H3=+482.2kJ·mol-1
则反应O2(g)+_______(g)=O(g)+PtF(s) △H=_______kJ·mol-1。
18．过渡金属配合物在催化、合成、材料科学、光物理和生物无机化学有广泛的应用。我们对过渡金属配合物的理解源自阿尔弗雷德维尔纳，认识到它们的三维空间形状会影响它们的性质和反应性已有一个多 世纪，但过渡金属配合物的几何形状仍然有限，只有几个有限例子。
(1)六配位的过渡金属配合物有几种可能的构型异构体_____
(2)已知[Pd(H)3([Mg])3]+配离子，其中[Mg]是一种六角形结构。
①它符合十八电子结构吗_____若不符合是多少_____
②Pd的氧化态与d电子构型多少_____
③画出配离子的稳定结构图______。
19．有A、B、C、D四种元素，其中A元素和B元素的原子都有1个未成对电子，A＋比B－少一个电子层，B原子得一个电子后3p轨道全满；C原子的p轨道中有3个未成对电子，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大；D的最高化合价和最低化合价的代数和为4，其最高价氧化物中含D的质量分数为40%，且其核内质子数等于中子数。R是由A、D两元素形成的离子化合物，其中A与D离子数之比为2∶1。请回答下列问题：
（1）CB3分子的空间构型是______，其固体时的晶体类型为________。
（2）写出D原子的核外电子排布式__________________，C的氢化物比D的氢化物在水中溶解度大得多的原因__________________________________。
（3）D和Fe形成一种黄色晶体FeD2，FeD2晶体中阴、阳离子数之比为__________________，FeD2物质中具有的化学键类型为________。
20．下表为元素周期表的一部分，请参照元素①－⑧在表中的位置，用化学用语回答下列问题：
族周期 IA 0
1 ① ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
2 ② ③ ④
3 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
（1）②、③、⑦的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是______________；(用化学式表示)
（2）写出③形成的单质的结构式：____________________；
写出②的最高价氧化物的电子式：____________________；
写出⑧的最高价氧化物水化物的晶体类型：_______________________；
（3）写出工业制备⑦单质的化学方程式：_______________________；
（4）元素②和⑧的非金属性强弱，②的非金属性________于⑧(填“强”或“弱”)，并用化学方程式证明上述结论_______________________。
21．现有原子序数小于20的A、B、C、D、E、F六种元素，它们的原子序数依次增大，已知B元素是地壳中含量最高的元素；A和C的价电子数相同，B和D的价电子数也相同，且A和C两元素原子核外电子数之和是B、D两元素原子核内质子数之和的；C、D、E三种元素的基态原子具有相同的电子层数，且E原子的p轨道上电子比D原子的p轨道上电子多1个；六种元素的基态原子中，F原子的电子层数最多且和A处于同一主族。
回答下列问题：
(1)用电子式表示C和E形成化合物的过程：______。
(2)写出基态F原子的核外电子排布式：______。
(3)A2D的电子式为______，其分子中______(填“含”或“不含”，下同)键，______π键。
(4)A、B、C共同形成的化合物中化学键的类型有______。
22．回答下列问题：
(1)1molCO2中含有的σ键个数为__。
(2)已知CO和CN-与N2结构相似，CO分子内σ键与π键个数之比为__。HCN分子中σ键与π键数目之比为___。
(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应如下：N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(g)。若该反应中有4molN—H键断裂，则形成的σ键有__mol。
(4)C、H元素形成的化合物分子中共有16个电子，该分子中σ键与π键的个数之比为__。
(5)1mol乙醛分子中含σ键的个数为__，1个CO(NH2)2分子中含有σ键的个数为__。
23．碘酸钾(KIO3)是重要的食品添加剂。可用Cl2氧化I2制取HIO3，再用KOH中和HIO3制取KIO3。其中，制取碘酸(HIO3)的实验装置示意图和有关资料如下：
HIO3 ①白色固体，能溶于水，难溶于四氯化碳②Ka＝0.169mol/L
KIO3 ①白色固体，能溶于水，难溶于乙醇②碱性条件下易发生反应： ClO-+IO3-=IO4-+Cl-
回答下列问题：
(1)装置A中发生反应的化学方程式为___________________________________。
(2)装置B的名称为_____________，I2和Cl2在水中的溶解度小于在CCl4中的溶解度，原因是___________________________________________________________。
(3)KIO3晶体中，基态 K 原子核外电子占据的最高能层的符号是________，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为__________；碘元素在周期表中的位置为___________，IO3-中心原子I的杂化类型为_____________。
(4)HIO3分子中三种元素电负性由大到小的顺序为___________，其电离方程式为______。
参考答案：
1．B
a、b两元素形成的一种常见制冷剂可用作人工降雨，a、b两元素形成的化合物是CO2；c、d形成的一种常见化合物因易液化而用作制冷剂，c、d形成的一种常见化合物是NH3；a、c两元素形成的一种常见化合物被称为生命之源，a、c两元素形成的一种常见化合物是H2O；a是O元素、b是C元素；c是H元素、d是N元素。
【解析】A．含C、H、O、N四种元素的化合物可能是有机物，如氨基酸，故A错误；
B．NH3是极性分子，还可用做极性溶剂，故B正确；
C．H位于元素周期表的S区，C、O、N四种元素都位于元素周期表的P区，故C错误；
D．C原子的基态原子含2个未成对电子，N原子的基态原子含3个未成对电子，故D错误；
选B。
2．D
【解析】A.NO2和N2O4的最简式相同，都是NO2，4.6 g NO2的物质的量为0.1mol，所含氧原子数为0.2NA，故A错误；
B.P4分子中含有6个P－P键，124 g P4分子的物质的量为1mol，则1mol P4分子中含有P－P键数目为6NA，故B错误；
C.D2O含有的质子数为10、电子数为10、中子数10，1.8 g D2O的物质的量为0.9mol，则0.9mol D2O含有的质子数、电子数、中子数均为0.9NA，故C错误；
D.乙烯分子的结构简式为CH2=CH2，双键中含有1个δ键和1个π键，标准状况下，2.24 L乙烯的物质的量为1mol，则1mol乙烯中含有的π键数目为 0.1NA，故D正确；
故选D。
3．B
【解析】A．Zn原子序数为30，Zn核外电子排布式：[Ar]3d104s2，则的核外电子排布式：，故A正确；
B．淀粉为高分子化合物，憎水基对淀粉的溶解性影响能力大于憎水基，所以淀粉不溶于水，故B错误；
C．根据同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，则电负性：，故C正确；
D．DHA中羰基的碳原子价层电子对数为3，杂化方式为，连羟基的碳原子价层电子对数为4，杂化方式为，故D正确；
综上所述，答案为B。
4．A
【解析】略
5．B
【解析】①NH3的熔、沸点比VA族其他元素氢化物的高是因为氨气存在分子间氢键，熔化、汽化时需要除克服分子间作用力外还要克服氢键，故①符合题意；
②小分子的醇、羧酸与水形成分子间氢键，因此小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶，故②符合题意；
③冰中水分子与周围四个水分子以分子间氢键形成四面体结构，中间有空隙，因此冰的密度比液态水的密度小，故③符合题意；
④NH3与水分子之间形成氢键，导致NH3极易溶于水，故④符合题意；
⑤邻羟基苯甲酸存在分子内氢键，对羟基苯甲酸存在分子间氢键，因此邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低，故⑤符合题意；
⑥水分子高温下也很稳定主要是氧氢键稳定，难断裂，不是因为氢键的缘故，故⑥不符合题意；
综上所述，①②③④⑤都与氢键有关，故B符合题意。
答案选B。
6．C
【解析】A．铅元素的原子序数为82，价电子排布式为6s26p2，处于元素周期表的p区，故A错误；
B．砷元素的原子序数为33，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，则原子的d轨道与p轨道上的电子数之比为10：15=2：3，故B错误；
C．等电子体具有相同的空间构型，N离子与二氧化碳分子的原子个数都为3、价电子数都为16，互为等电子体，二氧化碳的空间构型为直线形，则N离子的空间构型为直线形，故C正确；
D．核外电子的空间运动状态与原子轨道的数目相同，氟元素的原子序数为9，电子排布式为1s22s22p5，氟原子的原子轨道数目为5，则核外电子的空间运动状态有5种，故D错误；
故选C。
7．C
【解析】A．金属元素的第一电离能小于非金属元素，同周期元素，从左到右第一电离能呈增大的趋势，则第一电离能的大小顺序为，故A正确；
B．硼酸的结构简式为B(OH)3，分子中硼原子的最外层电子数为3+3=6，未达到8电子稳定结构，故B正确；
C．阴离子含有硼酸和四羟基合硼离子，硼酸中硼原子的价层电子对数为3，原子杂化轨道为sp2杂化，四羟基合硼离子中硼原子的价层电子对数为4，原子杂化轨道为sp3杂化，故C错误；
D．四羟基合硼离子中含有的8个单键都为σ键，则1个四羟基合硼离子中含有8个单σ键，故D正确；
故选C。
8．A
【解析】略
9．A
【解析】A．SF6分子呈正八面体结构，硫原子位于正八面体的中心，分子结构对称，正电中心和负电中心重合，所以SF6分子是非极性分子，A选项正确；
B．SF6分子是非极性分子，分子结构对称，观察SF6的空间结构可知，键角∠FSF不均为90°，还有180°，B选项错误；
C．因为F的电负性比S的大，F吸引电子能力比S强，所以S与F之间共用电子对偏向F，C选项错误；
D．SF6分子中，S呈+6价，S原子价层电子数为6，S原子和F原子形成6条共价键（6对电子），即S原子周围有12个电子，不满足8电子稳定结构，D选项错误；
故答案选A。
10．B
【解析】A．Co原子价电子排布式为3d74s2，3d能级上含有3个未成对电子，Mn原子价电子排布式为3d54s2，3d能级上含有5个未成对电子，O原子价电子排布式为2s22p4，2p能级上含有2个未成对电子，故未成对电子数为：Mn＞Co＞O，A错误；
B．随着周期表往右往上，元素第一电离能呈现增大趋势，故第一电离能：Mn＜C＜O，B正确；
C．常温下水和甲醇是液体而二氧化碳和氢气是气体，液体的沸点高于气体，水分子中有两个氢原子都可以参与形成分子间氢键，而甲醇分子中只有一个羟基上的氢原子可用于形成分子间氢键，所以水的沸点高于甲醇，CO2与H2均为非极性分子，CO2的相对分子质量比氢气大，所以CO2分子间作用力较大，沸点较高，故沸点从高到低的顺序为H2O＞CH3OH＞CO2＞H2，C错误；
D．H2只含非极性键，属于非极性分子，CO2正负电荷中心重合，属于非极性分子，CH3OH正负电荷中心不重合，属于极性分子，D错误；
故答案选B。
11．A
【解析】A．12g石墨的物质的量是12g÷12g/mol＝1mol，石墨中平均1个碳原子形成1.5个共价键，则其中含共价键的数目为，A正确；
B．单键都是键，中含有键数目为，B错误；
C．1.7g羟基和1.7g氢氧根的物质的量均是0.1mol，分别含有、个电子，C错误；
D．24g的物质的量是24g÷120g/mol＝0.2mol，熔融状态下电离出钠离子和硫酸氢根离子，则24g熔融状态下的中含离子数目为，D错误；
答案选A。
12．A
【解析】A．CHCl3分子中C原子价电子对数是，无孤电子对，空间构型为四面体形，故A正确；
B．COCl2分子结构式为，C原子价电子对数是3，无孤电子对，空间构型为平面三角形，正负电荷重心不重合，是含极性键的极性分子，故B错误；
C．CHCl3中C原子有四对价层电子对，空间构型为四面体形；COCl2中C原子有三对价层电子对，空间构型为平面三角形，Cl-C-Cl的键角：CHCl3
选A。
13．C
【解析】A．BH3为极性键构成的非极性分子，NH3为极性键构成的极性分子，故A不符题意；
B．HCl为极性键构成的极性分子，BeCl2为极性键构成的非极性分子，故B不符题意；
C．PCl3和 NCl3均为极性键构成的极性分子，故C符题意；
D．SO2为极性键构成的极性分子，CO2为极性键构成的非极性分子，故D不符题意；
答案选C。
14．B
【解析】A．H2S为共价化合物，其电子式为：，A错误；
B．SO的价层电子对数为4，无孤电子对数，所以其空间构型为正四面体，B正确；
C．CuS中Cu元素化合价为+2，S元素的化合价为-2，C错误；
D．CuSO4是由铜离子和硫酸根离子构成，硫酸根离子S与O原子之间为共价键，所以硫酸铜中含离子键和共价键，D错误；
故选B。
15．D
【解析】A．手性碳原子是连接4个不同的原子或原子团的原子。根据咖啡因的分子结构可知该电子中不含手性碳原子，A正确；
B．在咖啡因分子中含有的饱和C原子是sp3杂化，形成碳碳双键或碳氧双键或碳氮双键的C原子采用sp2杂化，该物质中含有饱和C原子数目是3个，含有的不饱和C原子数目是5共个，故该物质分子中的sp2与sp3杂化C个数比为5：3，B正确；
C．咖啡因分子中N原子上有1对孤电子对，形成3个σ共价键的N原子采用sp3杂化；形成碳氮双键的N原子采用sp2杂化，因此该分子中N原子杂化方式有两种。由于物质分子中含有饱和C原子具有甲烷的四面体结构，因此不可能所有原子都共平面，C正确；
D．O、N原子电负性大，原子半径小，易和其它分子中的H原子之间形成氢键。但咖啡因分子中H原子是与C形成C-H共价键，由于C-H极性小，H原子不能形成几乎裸露的质子，导致不同的咖啡因分子间不能形成氢键，D错误；
故合理选项是D。
16． 3 正四面体形 是共价化合物，在熔融状态下不会电离出自由移动的阴、阳离子，即熔融状态不导电
【解析】(1)基态原子的核外电子排布式为，则其L层电子排布式为；基态P原子的价层电子排布为，有3个未成对电子；的中心P原子的价层电子对数为，没有孤电子对，原子轨道杂化方式为；
(2)①中中心原子的价层电子对数为，无孤电子对，空间结构为正四面体形；
②同周期元素的第一电离能从左到右呈增大趋势，S、P、为同周期元素，由于P的轨道处于半充满的较稳定状态，第一电离能大于同周期的相邻元素，所以第一电离能由大到小的顺序为；
(3)四氟乙烯分子含4个C-F单键，一个C=C双键，故1个四氟乙烯分子中含有5个键，则(即)四氟乙烯含键的数目为；
(4)元素的电负性随元素的非金属性增强而增大，随元素的金属性减弱而增大，故、、F的电负性由小到大的顺序为；工业上不用电解制取铝的原因为是共价化合物，在熔融状态下不会电离出自由移动的阴、阳离子，即熔融状态不导电。
17． 218 kJ/mol 330 kJ/mol -229 PtF6 -77.6
【解析】（1）元素周期表中同主族存在的变化规律，C－Br原子半径在C－Cl和C－I之间，键能应介于C－Cl和C－I之间，C－Br键的键能范围为218 kJ mol-1 ＜C－Br键能＜330 kJ mol-1；
（2）热化学方程式2H2(g)+S2(g)═2H2S(g)△H=Q kJ mol-1，△H=反应物键能总和-生成物键能总和=2×436kJ/mol+255kJ/mol-2×2×339kJ/mol=-229kJ/mol，则Q=-229；
（3）①O2(g)═O2+(g)+e－ △H1=+1175.7kJ mol-1，②PtF6(g)+e－═PtF6－(g) △H2=-771.1kJ mol-1，③O2+PtF6－(s)═O2+(g)+PtF6－(g) △H3=+482.2kJ mol-1，依据热化学方程式和盖斯定律计算①+②-③得到O2(g)+PtF6 (g)=O2+PtF6-(s)△H=-77.6kJ/mol。
18． 八面体、三棱柱(或三角双锥)、六边形(或六角形) 不符合 16电子(或16e) 氧化态：O；电子构型：dl0
【解析】略
19． 三角锥形 分子晶体 1s22s22p63s23p4 NH3与水分子形成氢键且发生化学反应 1∶1 离子键、非极性共价键(或离子键、共价键)
【解析】A、B、C、D四种元素，B原子得一个电子后3p轨道全满，则B是Cl元素；A+比B-少一个电子层，则A是Na元素；C原子的p轨道中有3个未成对电子，则为第VA族元素，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大，说明其氢化物中能和水形成分子间氢键，所以C是N元素；D的最高化合价和最低化合价的代数和为4，处于ⅥA族，其最高价氧化物中含D的质量分数为40%，且其核内质子数等于中子数，所以D是S元素。R是由A、D两元素形成的离子化合物，其中A与D离子的数目之比为2：1，则R是Na2S。
（1）NCl3分子中氮原子含有3个共价单键且含有一个孤电子对，空间构型为三角锥形，其固态时的晶体中构成微粒是分子，构成分子晶体，故答案为三角锥形；分子晶体；
（2）D是S元素，原子的核外电子排布式1s22s22p63s23p4，C的氢化物是NH3，D的氢化物是H2S，氨气分子和水分子间能形成氢键且能发生化学反应，导致氨气溶解性大于硫化氢，故答案为1s22s22p63s23p4；氨气分子和水分子间能形成氢键且能发生化学反应；
（3）FeS2晶体中阴离子为S22-、阳离子为Fe2+，故阴离子、阳离子数之比为1：1，FeS2物质中含有离子键，S22-含有共价键，故答案为1：1；离子键、共价键（或非极性共价键）。
点睛：正确推断元素是解本题关键。本题的易错点为（3）中FeS2晶体中阴阳离子的数目比，要注意阴离子为S22-。本题的难点是元素D的判断。
20． HNO3＞H2CO3＞H2SiO3 N≡N 分子晶体 SiO2+ 2CSi+2CO↑ 弱 2HClO4+ Na 2CO3= 2NaClO4+ H2O+CO2↑(或其他合理答案)
【解析】试题分析：由元素在周期表中的位置可知，①是H，②是C，③是N，④是O，⑤是Na，⑥是Al，⑦是Si，⑧是Cl．
（1）同周期自左而右非金属性增强、同主族自上而下非金属性减弱，非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，故酸性：HNO3＞H2CO3＞H2SiO3，故答案为HNO3＞H2CO3＞H2SiO3；
（2）③形成的单质为N2，结构式为N≡N，②的最高价氧化物为CO2，电子式为；⑧的最高价氧化物水化物为Cl2O7，属于分子晶体，故答案为N≡N；；分子晶体；
（3）碳与二氧化硅反应生成Si与CO，反应方程式为：SiO2+2CSi+2CO↑，故答案为SiO2+2CSi+2CO↑；
（4）碳的非金属性弱于Cl元素的，可以利用最高价含氧酸中强酸制备弱酸证明，反应方程式：2HClO4+Na2CO3=2NaClO4+CO2↑+H2O，故答案为弱；2HClO4+Na2CO3=2NaClO4+CO2↑+H2O。
考点：考查了元素周期律与元素周期表的相关知识
21． 1s22s22p63s23p64s1 含 不含 离子键、极性共价键
现有原子序数小于20的A、B、C、D、E、F六种元素，它们的原子序数依次增大，已知B元素是地壳中含量最高的元素，则B是O元素；A和C的价电子数相同，B和D的价电子数也相同，且A和C两元素原子核外电子数之和是B、D两元素原子核内质子数之和的；则A是H，C是Na，D是S；C、D、E三种元素的基态原子具有相同的电子层数，且E原子的p轨道上电子比D原子的p轨道上电子多1个，则E是Cl元素；六种元素的基态原子中，F原子的电子层数最多且和A处于同一主族，则F是K元素；然后根据元素周期律及元素、化合物的性质分析解答。
【解析】根据上述分析可知：A是H，B是O，C是Na，D是S，E是Cl，F是K元素。
(1)C是Na，E是Cl，二者形成的化合物NaCl是离子化合物，用电子式表示其形成过程为：；
(2)F是K元素，根据构造原理，可知基态K原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p64s1；
(3)A是H，D是S，S原子最外层有6个电子，与2个H原子的电子形成2个共价键，使分子中每个原子都达到稳定结构，其电子式为：；H2S结构式为：H-S-H，在分子，S、H原子形成的是共价单键，共价单键属于σ键，而不含π键；
(4)A是H，B是O，C是Na，这三种元素形成的化合物是NaOH，为离子化合物，Na+与OH-之间以离子键结合，在阳离子OH-中H、O原子之间以共价键结合，因此NaOH中含有离子键和极性共价键。
22． 2NA(1.204×1024) 1:2 1:1 5.5 5:1 6NA(3.612×1024) 7
共价单键全是键，双键含1个键和1个π键，三键含1个键和2个π键，据此解答。
【解析】(1)分子内含有2个碳氧双键，双键中一个是键，另一个是π键，则中含有的键个数为(1.204×1024)；
(2)的结构式为，推知的结构式为，含有1个键、2个π键，即CO分子内σ键与π键个数之比为1:2；的结构式为，分子的结构式为，分子中键与π键均为2个，即CO分子内σ键与π键个数之比为1:1；
(3)反应中有键断裂，即有参加反应，生成和，则形成的键有；
(4)设分子式为，则，合理的是，n=4，即分子式为，结构式为，所以一个分子中共含有5个键和1个键，即该分子中σ键与π键的个数之比为5:1；
(5)1个乙醛分子中存在1个碳氧双键，5个单键，1个分子中存在1个碳氧双键，6个单键，故乙醛中含有键的个数为6NA(3.612×1024)，1个分子中含有7个键。
23． KClO3+ 6HCl(浓)=KCl +3Cl2↑+3H2O 锥形瓶 I2、Cl2和CCl4为非极性分子，H2O为极性分子，据“相似相溶”规则，I2和Cl2更易溶于CCl4 N 球形 第五周期第VIIA族 sp3 O>I>H HIO3H+ + IO3－
在装置A中用浓盐酸与KClO3反应制取氯气，将产生的氯气通入装置B中，与I2在CCl4溶液中发生氧化还原反应产生HIO3，再用KOH中和HIO3制取KIO3，在装置C中进行尾气处理，防止过量的Cl2导致的大气污染。
【解析】(1)在装置A中浓盐酸与KClO3发生反应，产生KCl和Cl2及H2O，反应的化学方程式为KClO3+ 6HCl(浓)=KCl +3Cl2↑+3H2O；
(2)根据装置图中B的结构可知，装置B的名称为锥形瓶，在锥形瓶中I2和Cl2发生氧化还原反应产生HIO3和HCl，I2和Cl2在水中的溶解度小于在CCl4中的溶解度，是因为I2、Cl2和CCl4为非极性分子，H2O为极性分子，据“相似相溶”规则，可知I2和Cl2更易溶于CCl4，而在水中溶解度较小；
(3)KIO3晶体中，K是19号元素，核外电子排布是1s22s22p63s23p64s1，可见基态 K 原子核外电子占据的最高能层的符号是N，该能层电子排布为4s1，因此占据该能层电子的电子云轮廓图形状为球形；碘元素原子核外有五个电子层，最外层有7个电子，是第五周期第VIIA的元素，IO3-中心原子I的价层电子对数为3+=4，所以该离子中I原子杂化类型为sp3杂化。
(4)在HIO3分子中，有H、O、I三种元素，由于元素的非金属性越强，其电负性就越大。元素的非金属性O>I>H，所以元素的电负性由大到小的顺序为O>I>H，HIO3是一元弱酸，在水分子作用下能部分电离产生H+和IO3-，所以它的电离方程式为HIO3H++IO3-。
【点睛】本题考查了Cl2、KHO3的制备原理等的知识，涉及仪器的辨析、尾气处理、物质的溶解性与结构的关系、原子杂化、元素电负性大小比较等，掌握化学基本理论及元素化合物的知识是解答的关键。
