人教版（2019）选择性必修2第二章第二节 分子的空间结构课时作业一
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．3-氨基-1-金刚烷醇可用于合成药物维格列汀(治疗2型糖尿病)，其分子结构如图所示。下列说法不正确的是
A．分子中0原子和N原子均为杂化
B．分子中的键角大于的键角
C．分子中的极性大于的极性
D．分子中含有手性碳原子
2．下列图示不正确的是
A．Se的原子结构示意图 B．的VSEPR模型 C．基态的价层电子的轨道表示式 D．键的电子云轮廓图
A．A B．B C．C D．D
3．下列化学用语或图示表达不正确的是
A．Br的原子结构示意图：
B．乙炔的分子结构模型：
C．氮分子的电子式：
D．基态的简化电子排布式：
4．科学家进行如图所示的制备及应用的研究，下列说法不正确的是
A．中C原子的杂化类型为
B．含有约个电子
C．和合成甲醇符合原子利用率100%
D．图中涉及反应包含非极性键的断裂和生成
5．短周期元素X、Y、Z原子序数依次增大，X元素基态原子有2个未成对电子，Y元素基态原子的核外p电子数比s电子数少1个，Z的一种“超原子”()具有40个价电子，下列说法错误的是
A．X、Y、Z的电负性和电离能均为：
B．的空间构型为平面三角形
C．中心原子的杂化方式为杂化
D．简单离子半径：
6．我国学者发现“地尔硫卓”这种治疗缺血性心脏病及高血压的药物可有效抑制新冠病毒感染。地尔硫卓的结构简式如下。下列有关地尔硫卓的说法错误的是
A．分子式为 B．分子中只含共价键
C．所有N原子均为杂化 D．在一定条件下可与氯气、氢气反应
7．电解质是电池的重要组分之一、锂离子电池中，最常用的电解质是锂盐X。X中阴离子为正八面体构型，其组成元素均为短周期元素。X的合成方法之一如下：具有三角锥形分子结构的化合物A与化合物B发生复分解反应，生成C和，C与黄绿色气体D按照1：1的比例反应生成E，E有数种异构体。E进一步与B反应，获得具有三角双锥结构的F和，F和反应得到X。将A~F与X中的所有元素按照原子序数逐渐递增的顺序分别记为M、N、P、Q、R。下面的说法中，正确的是
A．与反应得到的产物中，元素显正价
B．离子半径：
C．非金属性：
D．与Q元素同主族的短周期元素S能够形成一种化学式为的共价化合物
8．丁二酮肟常用于检验，在稀氨水介质中，丁二酮肟与反应可生成鲜红色沉淀，其结构如图所示。下列说法不正确的是
A．元素H、C、N、O、Ni电负性由大到小的顺序为
B．1mol该沉淀含有σ键与π键的个数比为17：2
C．基态的价电子排布式为
D．该沉淀中C的杂化方式为、
9．砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料，可用于制作太阳能电池。是合成GaAs的原料之一，其中Ga与Al同族，As与N同族。下列叙述正确的是
A．电负性： B．中含有键
C．分子为平面三角形 D．基态Ga和As原子的未成对电子数相同
10．“下列化学用语或图示表达正确的是
A．基态氮原子价电子的轨道表示式：
B．的电子式：
C．的模型：
D．丁烯的反式结构：
11．利用反应可制备碳铵。下列说法正确的是
A．中N元素的化合价为 B．的空间构型为直线形
C．的电子式为： D．仅含共价键
12．第三周期元素的单质及其化合物具有重要用途。在熔融状态下，可用金属钠制备金属钾；MgCl2可制备多种镁产品；Al－空气电池具有较高的比能量，在碱性电解液中总反应式为4Al+3O2+6H2O=4[Al(OH)4]-；高纯硅广泛用于信息技术领域，高温条件下，将粗硅转化为三氯硅烷(SiHCl3)，再经H2还原得到高纯硅。下列说法正确的是
A．钠燃烧时火焰呈黄色与电子跃迁有关 B．SiHCl3的空间结构模型是正四面体形
C．1mol[Al(OH)4]-中含有4molσ键 D．Si－Si键的键能大于Si－O键的键能
13．Ni单原子催化剂具有良好的电催化性能，催化转化CO2的历程如下。
下列说法不正确的是
A．过程①→②中C的杂化方式发生改变
B．过程②→③涉及极性键的断裂与生成
C．生成1molCO，需要2mol电子
D．从反应历程看，Ni未参与反应
14．下列粒子空间构型和中心原子杂化方式都正确的是
A．CH2Cl2、正四面体、sp3 B．H2O、V形、sp2
C．BCl3、平面三角形、sp2 D．、三角锥形、sp3
15．下列图示正确的是
A．3p电子的电子云轮廓图：
B．SO3的VSEPR模型：
C．基态氧原子的轨道表示式：
D．H-Cl的形成过程：
二、填空题
16．回答下列问题
(1)有机化合物 是一种取代有机氯农药DDT的新型杀虫剂，它含有的官能团有______、_______、_____(写名称)，它属于________(填“脂环”或“芳香族”)化合物。
(2)1 mol CH2=CH—CH2OH含________mol σ键，烯丙醇分子中碳原子的杂化类型为________。
(3)乙炔与氢氰酸(HCN)反应可得丙烯腈(H2C=CH—C≡N)。丙烯腈分子中σ键和π键的个数之比为___________，分子中处于同一直线上的原子数目最多为_______。
17．回答下列问题
(1)指出下列粒子的空间结构
①OF2_______；
②BeF2_______；
③PF3_______；
④SO3 _______。
(2)在BF3分子中，F-B-F的键角是_______，硼原子的杂化轨道类型为_______，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF的空间构型为_______。
(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。NH3分子的空间构型是_______；N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是_______。
(4)H＋可与H2O形成H3O＋，H3O＋中氧原子采用_______杂化。H3O＋中H-O-H键角比H2O中H-O-H键角大，原因为_______。
(5)SO的空间构型是_______，其中硫原子的杂化轨道类型是_______。
18．按要求填空：
(1)在下列物质中：①NH3、②HC≡CH、③NaOH、④O2、⑤溴化铵（用序号填空）
其中只含有非极性键的是___________；只含有极性键的是___________；含有离子键、共价键、配位键的是___________；
(2)A的原子的2p轨道上只有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反，写出该原子价电子的轨道表示式：___________。
(3)N≡N的键能为942 kJ mol﹣1，N﹣N单键的键能为247 kJ mol﹣1，通过计算说明N2中的______键更稳定（填“σ”或“π”）。
(4)在①苯；②CH3OH；③HCHO；④CS2；⑤CCl4五种溶剂中，碳原子采取sp2杂化的分子有___________（填序号），CS2分子的空间结构是___________，CO2与CS2相比，___________（填化学式）的熔点较高。
(5)苯胺()与甲苯的相对分子质量相近，但苯胺的熔点（﹣5.9℃）、沸点(184.4℃）分别高于甲苯的熔点(﹣950℃)沸点(110.6℃），原因是___________。
19．磷酸铁锂(LiFePO4)电极材料主要用于各种锂离子电池。回答下列问题。
(1)Fe 位于元素周期表中第___________周期第___________族，其价层电子排布式为___________。
(2)用“＞”“＜”或“=”填空：离子半径：Li＋___________H-；第一电离能：Li___________Be；电负性：O___________P。
(3)在周期表中，与 Li 化学性质相似的邻族元素是___________。
(4)下列 Li 原子轨道表示式表示的状态中，能量最低和最高的分别为___________、___________(填字母)。
A． B．
C． D．
(5)基态 P 中未成对电子数为___________，其原子核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为___________形。
20．请根据所学知识点，完成以下填空。
(1)基态P原子的价电子轨道表示式_______。
(2)基态K原子的简化电子排布式为_______，其能量最高的电子所在的能级是_______，该能级的原子轨道呈_______形。
(3)基态Ni原子核外电子的运动状态有_______种，基态中未成对的电子数与成对电子数之比为_______。
(4)的VSEPR模型和空间构型分别为_______、_______。
(5)一氯乙烷()和四氟乙烯()分子中C的杂化轨道类型分别为_______和_______。
(6)分子中各原子都满足最外层8电子结构，分子中σ键与π键数目之比为_______，分子为_______(填“极性分子”或“非极性分子”)。
三、实验题
21．二氯异氰尿酸钠(结构为)是一种非常高效的强氧化性消毒剂。常温下是白色固体，难溶于冷水；合成二氯异氰尿酸钠的反应为。某同学在实验室用如下装置制取二氯异氰尿酸钠(部分夹持装置已略)。
请回答下列问题：
(1)二氯异氰尿酸钠中N原子的杂化类型是_______。
(2)仪器a的名称是_______；仪器D中的试剂是_______。
(3)A中烧瓶内发生反应的化学方程式为_______。
(4)装置B的作用是_______；如果没有B装置，NaOH溶液会产生的不良结果是_______。
(5)待装置C_______时(填实验现象)，再滴加溶液，反应过程中需要不断通入的目的是_______。
(6)实验室测定二氯异氰尿酸钠样品中有效氯的原理如下：
准确称取m g样品，配成100mL溶液，取20.00mL所配溶液于碘量瓶中，加入稀和过量KI溶液，充分反应后，加入淀粉溶液，用c 标准溶液滴定，滴到终点时，消耗标准溶液的体积为V mL，则样品有效氯含量为_______%()
22．铁及其化合物在生活中用途广泛，绿矾(FeSO4·7H2O)是一种常见的中草药成分，失水后可转为FeSO4·H2O，与FeS2可联合制备铁粉精(FexOy)和H2SO4。
i.FeSO4·H2O结构如图所示：
(1)Fe2+价层电子排布式为_________。
(2)比较和分子中的键角大小并给出相应解释：_________。
(3)与和之间的作用力分别为_________。
ii.实验室以 FeCl2溶液为原料制备高密度磁记录材料 Fe/Fe3O4复合物。
(4)在氩气气氛下，向装有50mL1mol L 1FeCl2溶液的三颈烧瓶(装置如图)中逐滴加入 100mL14 mol L 1KOH溶液，用磁力搅拌器持续搅拌，在100℃下回流3h，得到成分为Fe和Fe3O4的黑色沉淀。
①三颈烧瓶发生反应的离子方程式为_________。
②检验反应是否进行完全的操作是_________。
(5)待三颈烧瓶中的混合物冷却后，过滤，再依次用沸水和乙醇洗涤，在40℃干燥后焙烧3h，得到Fe/Fe3O4复合物产品 3.24g。
①焙烧需在隔绝空气条件下进行，原因是_________。
②计算实验所得产品的产率_________。
参考答案：
1．B
【详解】A． 分子中O原子和N原子的价层电子对数均为4，故均为杂化，A正确；
B．电负性O＞N＞H，中成键电子云比中偏离程度大，同时N-C键长比O-C键长大、N-H键长比O-H键长大，这样导致中的成键电子对之间的斥力减小，分子中的键角小于的键角，B不正确；
C．电负性O＞N＞H，分子中的极性大于的极性，C正确；
D．手性碳原子一定是饱和碳原子，手性碳原子所连接的四个基团要是不同的。则分子中含有手性碳原子、例如与氨基相连的饱和碳原子为手性碳原子，D正确；
答案选B。
2．C
【详解】A．Se为34号元素，原子结构示意图，A正确；
B．H2O分子中中心O原子价层电子对数为2+=4，O原子采用sp3杂化，O原子上含有2对孤电子对，VSEPR模型正确，B正确；
C．铁为26号元素，失去2个电子形成亚铁离子，基态的价层电子的轨道表示式，C错误；
D．键成镜面对称，D正确；
故选C。
3．D
【详解】A．Br元素原子序数35，根据核外电子排布规律，Br原子结构示意图为，故A正确；
B．乙炔的结构简式为，C原子采用SP杂化，为直线形分子，其分子结构模型为，故B正确；
C．氮气分子属于共价型分子，最外层满足8电子稳定结构，电子式为，故C正确；
D．Cr元素原子序数24，原子核外24个电子，基态的简化电子排布式：，故D错误；
故选D。
4．C
【详解】A．中C原子形成4个共价键，杂化类型为，A正确；
B．1分子二氧化碳含有22个电子，则含有电子22mol，数目约个电子，B正确；
C．中碳氧原子个数为1:2，甲醇中碳氧原子个数为1:1，故和合成甲醇原子利用率不会是100%，C错误；
D．图中H2参与反应，涉及非极性键的断裂，氯碱工业生成H2和Cl2涉及非极性键的形成，D正确；
故选C。
5．D
【分析】短周期元素X、Y、Z原子序数依次增大， Z的一种超原子具有40个价电子，则Z原子的价电子数为=3，则Z为Al元素；Y元素基态原子的核外p电子数比s电子数少1个，则Y为N元素；X元素基态原子有2个未成对电子，则X为C元素。
【详解】A．金属元素的电负性和电离能均小于非金属元素，同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势、电负性依次增大，所以碳、氮、铝三种元素的电负性和电离能的大小顺序均为，故A正确；
B．碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0，离子的空间构型为平面三角形，故B正确；
C．硝酸根离子中氮原子的的价层电子对数为3，原子的杂化方式为杂化，故C正确；
D．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则氮离子的离子半径大于铝离子，故D错误；
故选D。
6．C
【详解】A．由结构简式可知，该有机物分子含有22个碳原子、26个氢原子、4个氧原子、2个氮原子、1个硫原子，其分子式为C22H26N2O4S，故A正确；
B．分子中只有非金属元素原子之间形成的共价键，故B正确；
C．N原子形成3个σ键，且有1个孤电子对，均为sp3杂化，故C错误；
D．该有机物含有苯环、烃基等，在一定条件下能与氯气发生取代反应，能与氢气发生加成反应，故D正确；
故选：C。
7．B
【分析】、、、，由此确定A、B、C、E、F、X分别是、、、、、，M、N、P、Q、R分别是：氢、锂、氟、磷、氯。
【详解】A．与反应得到的产物中，因为氟元素电负性较大元素显负价，A错误；
B．根据相同电子层结构的微粒，质子数越大半径越小，具有稳定结构的微粒电子层数越多微粒半径越大，而由于氢负离子的原子核的电量小于核外电子，即原子核对电子的吸引力不足以稳定核外电子稳定在一般电子层的首层，从而导致该离子半径异常变大，这导致氢负离子半径位于磷离子与氯离子之间，，B正确；
C．非金属性：，C错误；
D．与P元素同主族的短周期元素N能够形成一种化学式为的离子化合物，D错误；
故选B。
8．C
【详解】A．同周期主族元素，从左到右电负性逐渐增大，则电负性O>N>C，Ni为金属电负性最小，则元素H、C、N、O、Ni电负性由大到小的顺序为 O>N>C>H>Ni，A正确；
B．1mol该沉淀含有30mol单键（C-H、O-H、N-O、C-C、NNi），4mol双键（C=N），则1mol该沉淀含有σ键34mol，π键4mol，其个数比为17：2，B正确；
C．Ni原子序数为28，基态Ni原子价层电子排布式为3d84s2，则基态 Ni2+的价电子排布式为 3d8，C错误；
D．甲基上C为sp3杂化，C=N上C为sp2杂化，则该沉淀中C的杂化方式为 sp2、sp3，D正确；
故选C。
9．B
【详解】A．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；电负性：，故A错误；
B．中含有砷氯共价键，存在键，故B正确；
C．分子砷形成3个共价键、且存在1对孤电子对，为sp3杂化，故为三角锥形，故C错误；
D．基态Ga和As原子的价电子排布分别为4s24p1、4s34p2，未成对电子数不相同，故D错误；
故选B。
10．C
【详解】A．根据洪特规则，基态原子的核外电子排布时，总是先单独占据一个轨道，并且自旋方向相同，A错误；
B．为离子化合物，电子式为：，B错误
C．有2对成键电子对2对孤电子对，其结构为V型，模型：，C正确；
D． 为丁烯的顺式结构，D错误；
故选C。
11．A
【详解】A．中N元素的电负性大于H，N元素化合价为，故A正确；
B．中O成2个，有2对孤电子对，采取sp3杂化，的空间构型为V形，故B错误；
C．的结构式为O=C=O，故C错误；
D．是离子化合物，含有离子键和共价键，故D错误；
故答案为A
12．A
【详解】A．钠燃烧时火焰呈黄色的原因是：燃烧时基态原子吸收能量，它的电子会跃迁到较高能级，变为激发态原子，电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将释放能量，即钠燃烧时火焰呈黄色与电子跃迁有关，A项正确；
B．SiHCl3中Si—H键和Si—Cl键不相同，SiHCl3的空间结构模型为四面体形，但不是正四面体形，B项错误；
C．1个[Al(OH)4]-中含4个Al—Oσ键和4个O—Hσ键，1mol[Al(OH)4]-中含有8molσ键，C项错误；
D．O原子的半径小于Si原子的半径，键长：Si—O键＜Si—Si键，则Si—Si键的键能小于Si—O键的键能，D项错误；
答案选A。
13．D
【详解】A．结合图示C原子的σ成键个数可知，①→②中C的杂化方式从sp变为sp2，A正确；
B．②→③为发生了C-O键的断裂，和H-O键的生成，涉及极性键的断裂与生成，B正确；
C．从图示过程可以看出CO2在Ni的作用下催化生成CO和H2O，每生成1molCO转移2mol电子，C正确；
D．从反应过程来看，有C-Ni键的生成和断裂，Ni参与了反应，D错误；
答案选D。
14．C
【详解】A．CH2Cl2中心原子C与H和Cl形成4个共价键，采取sp3，分子构型为四面体、，故A错误；
B．H2O中心原子的价层电子对为4，有两对孤电子对，采取sp3，分子构型为V形，故B错误；
C．BCl3中心原子的价层电子对为3，采取sp2，分子构型为平面三角形，故C正确；
D．中心原子的价层电子对为4，采取sp3，分子构型为正四面体形，故D错误；
故答案为C
15．C
【详解】A． 为s电子云轮廓图，3p电子的电子云轮廓图为 ，呈哑铃形，A不正确；
B．SO3的价层电子对数为3，发生sp2杂化，VSEPR模型为平面正三角形，B不正确；
C．基态氧原子的电子排布式为1s22s22p4，2p轨道的4个电子排布在三个2p轨道上，由于三个轨道的能量相同，2个成对电子可以排布在任意的1个2p轨道上，则轨道表示式： ，C正确；
D．H-Cl为共价化合物，形成过程为 ，D不正确；
故选C。
16．(1) 羟基 醛基 碳碳双键 脂环
(2) 9 sp2、sp3
(3) 2∶1 3
【详解】（1）含有羟基、醛基、碳碳双键3种官能团，该化合物属于脂环化合物，答案：羟基；醛基；碳碳双键；脂环；
（2）单键都是σ键，1个双键含有1个σ键，1个三键含有1个σ键，1 mol CH2=CH—CH2OH含9mol σ键，CH2=CH—CH2OH分子中左边两个碳原子各形成3个σ键，无孤对电子，为sp2杂化，右边一个碳原子形成4个σ键，无孤对电子，为sp3杂化，答案：9；sp2、sp3；
（3）H2C=CH—C≡N分子中含6个σ键，3个π键，σ键和π键的个数之比为2∶1。结构简式，①、②、③ 3个原子处于同一直线上，答案：2∶1；3。
17．(1) V形 直线形 三角锥形 平面三角形
(2) 120° sp2 正四面体形
(3) 三角锥形 sp3
(4) sp3 H2O中氧原子有2对孤电子对，H3O＋中氧原子只有1对孤电子对，排斥力较小
(5) 正四面体形 sp3
【详解】（1）1）OF2中中心原子为O，F为配位原子，价层电子对数=（6+1×2 ）/2=4，成键电子对数为2，孤电子对数为4-2=2，电子对构型为正四面体，孤电子对越多，排斥力越大，所以OF2分子构型为V型；
（2）BeF2中中心原子为Be，F为配位原子，价层电子对数=（2+1×2 ）/2=2，成键电子对数为2，孤电子对数为2-2=0，电子对构型为直线型，由于无孤电子对的排斥，所以BeF2分子构型与电子对构型相同，为直线型；
（3）PF3中中心原子为P，F为配位原子，价层电子对数=（5+1×3 ）/2=4，成键电子对数为3，孤电子对数为4-3=1，电子对构型为正四面体，由于有一个孤电子对对成键电子对的排斥，所以PF3分子构型为三角锥型。
（4）SO3中中心原子为S，O为配位原子，价层电子对数=6/2=3，成键电子对数为3，孤电子对数为3-3=0，电子对构型为平面三角形，所以SO3分子构型为平面三角形。
（2）BF3的价层电子对数为3，B原子采用sp2杂化，又因为B原子上没有孤电子对，则BF3的立体构型为平面三角形，F-B-F的键角为120°，BF中B原子价层电子对数为4，B原子采用sp3杂化，没有孤电子对，则BF为正四面体。
（3）NH3分子数为3，故孤电子对为1，价层电子对数为4，N原子采用sp3杂化，分子立体构型为三角锥形，N2H4中氮原子与NH3中氮原子杂化类型相同，均为sp3 杂化。
（4）H3O+中氧原子数为3，故孤电子对为1，价层电子对数为4，O采用sp3杂化。H2O氧原子数为2，故孤电子对为2，价层电子对数为4，O采用sp3杂化。H3O+中H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大，因为H2O中氧原子有2对孤电子对，H3O+中氧原子只有1对孤电子对，排斥力较小。
（5）SO的中心原子S的成键电子对数为4，无孤电子对，为正四面体结构，中心原子采用sp3 杂化；
18．(1) ④ ① ⑤
(2)
(3)π
(4) ①③ 直线形 CS2
(5)苯胺分子之间存在氢键
【详解】（1）①NH3分子中只存在N-H极性共价键；
②在HC≡CH分子中存在C-H极性共价键-C≡C-的非极性共价键；
③NaOH是离子化合物，在其中的Na+与OH-之间存在离子键；在阴离子 OH-中存在O-H极性共价键；
④O2是非金属单质，在O2分子中存在O=O非极性共价键；
⑤NH4Br是离子化合物，阳离子与阴离子Br-之间存在离子键，在内部存在N-H共价键和配位键；
综上所述可知：其中只含有非极性键的是④；只含有极性键的是①；同时含有离子键、共价键、配位键的是⑤；
（2）A的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反，则2p轨道上有4个电子，即其核外电子排布是1s22s22p4，该元素是O元素，其价电子排布式是2s22p4，故其轨道表示式为；
（3）N≡N中含有1个σ键和2个π键，已知N≡N键能为942 kJ/mol，N-N单键键能为247 kJ/mol，则1个π键的键能为，则说明N2中的π键键能大于σ键键能，物质含有的键能越大，该化学键就越不容易断裂，相对来说就更稳定，故N≡N中π键更稳定；
（4）①苯分子中C原子形成3个σ键，C原子采用sp2杂化；
②CH3OH分子中C原子形成4个σ键，C原子采用sp3杂化；
③HCHO分子中C原子形成3个σ键，C原子采用sp2杂化；
④CS2分子中C原子形成2个σ键，C原子采用sp杂化；
⑤CCl4的分子中C原子形成4个σ键，C原子采用sp3杂化；
可见在上述五种物质的分子中采用sp2杂化的物质是苯、HCHO，故合理序号是①③；
CS2分子中C原子价层电子对数是2+=2，C原子上无孤对电子，因此CS2分子呈直线型；
CO2、CS2结构相似，二者都是由分子构成的物质。物质的相对分子质量越大，分子之间作用力就越大，物质的熔沸点就越高。物质的相对分子质量：CO2＜CS2，所以物质的熔点：CO2＜CS2，即 CS2的熔点相对较高；
（5）苯胺与甲苯的相对分子质量相近，但苯胺的熔点(﹣5.9℃)、沸点(184.4℃)高于甲苯的熔点(﹣95.0℃)、沸点(110.6℃)，原因是苯胺分子之间除存在分子间作用力外，还存在氢键，但甲苯分子之间只存在分子间作用力不存在氢键。
19．(1) 四 Ⅷ 3d64s2
(2) ＜ ＜ ＞
(3)Mg
(4) D C
(5) 3 哑铃
【详解】（1）)Fe是26号元素，其基态原子价层电子排布式为3d64s2，因此Fe位于元素周期表中第四周期第Ⅷ族，故答案为：四；Ⅷ；3d64s2；
（2）根据同电子层结构核多径小原则，则离子半径：Li＋＜H-；根据同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA族大于第ⅢA族，第ⅤA族大于第ⅥA族，因此第一电离能：Li＜Be；根据同周期元素从左到右电负性逐渐增大，同主族元素从上到下电负性逐渐减小，因此电负性：O＞P，故答案为：＜；＜；＞；
（3）Li为第一主族的元素，其最外层只有一个电子，在化学反应中很容易失去最外层的电子，与其相邻的主族元素Mg最外层有2个电子，也很容易失去，其性质于Li相似，故答案为：Mg；
（4）题中Li原子轨道表示式表示的状态中，D是基态电子排布式，能量最低，A、B、C都是激发态，但C中1s上的两个电子都跃迁到2px轨道上，能量最高，因此能量最低和最高的分别为D、C，故答案为：D；C；
（5）基态P的价层电子排布式为3s23p3，未成对电子数为3，其原子核外电子占据的最高能级为3p能级，其电子云轮廓图为哑铃形，故答案为：3；哑铃形；
20．(1)
(2) [Ar]4s1 4s 球
(3) 28 5∶18
(4) 正四面体 三角锥
(5) sp3杂化 sp2杂化
(6) 3∶4 非极性分子
【详解】（1）磷元素为15号元素，位于第三周期第ⅤA族，基态P原子的价电子轨道表示式 ，答案：；
（2）基态K原子的简化电子排布式为[Ar]4s1，其能量最高的电子所在的能级是4s，该能级的原子轨道呈球形，答案：[Ar]4s1；4s；球；
（3）Ni原子核外有28个电子。原子核外没有2个运动状态完全相同的电子，所以基态Ni原子核外电子的运动状态有28种。基态电子排布式1s22s22p63s23p63d5，有未成对的电子数为5，成对电子数18，答案：28；5∶18；
（4）中心原子的价层电子对数为，所以VSEPR模型四面体，中心原子N原子上有1对孤电子对，所以空间构型为三角锥，答案：四面体；三角锥；
（5）一氯乙烷()中C原子形成4个键，C原子杂化轨道类型为sp3杂化，四氟乙烯()分子中C形成3个键，C原子杂化轨道类型为sp2杂化，答案：sp3杂化；sp2杂化；
（6）的结构式为，分子中σ键为3个，π键4个，分子中σ键与π键数目之比为3∶4，分子为直线形，为对称结构，属于非极性分子，答案：3∶4；非极性分子。
21．(1)，
(2) 恒压滴液漏斗 NaOH溶液
(3)
(4) 除去中的HCl NaOH的利用率低，产品杂质含量多
(5) 液面上方有黄绿色气体 使反应生成的NaOH再次生成NaClO，提高原料利用率
(6)
【分析】A装置制备氯气，B装置除去氯气中的HCl，C装置中氯气和氢氧化钠反应生成次氯酸钠，次氯酸钠和合成二氯异氰尿酸钠，D用于吸收尾气。
【详解】（1）二氯异氰尿酸钠中N原子的杂化类型是、，答案：、；
（2）仪器a的名称是恒压滴液漏斗，仪器D中的试剂是氢氧化钠溶液，吸收尾气氯气，防止污染空气，答案：恒压滴液漏斗；NaOH溶液；
（3）装置A中浓盐酸和氯酸钾反应生成氯气，化学方程式，答案：；
（4）装置B用于除去中的HCl，如果没有B装置，HCl会和NaOH反应生成NaCl，造成NaOH的利用率低，产品杂质含量多，答案：除去中的HCl；NaOH的利用率低，产品杂质含量多；
（5）反应时，先打开A中恒压滴液漏斗活塞，反应产生氯气，排除装置中空气，待装置C液面上方有黄绿色气体，证明空气已被排尽，再滴加溶液，发生反应，反应过程中需要不断通入使反应生成的NaOH再次生成NaClO，提高原料利用率，答案：液面上方有黄绿色气体；使反应生成的NaOH再次生成NaClO，提高原料利用率；
（6）由得中反应可得关系：，
有效氯含量，答案：。
22．(1)3d6
(2)中心原子硫原子不存在孤对电子、和中心原子氧原子有2对孤对电子，孤电子对与成键电子对之间的斥力较大，故中的键角大于中的键角
(3)配位键、氢键
(4) 取样品，滴加KSCN溶液，溶液不变色，再滴加氯水，溶液仍不变色，说明反应进行完全
(5) 防止复合物产品中铁被空气中氧气氧化 90.0%
【分析】FeCl2溶液逐滴加入KOH溶液得到成分为Fe和Fe3O4的黑色沉淀，分离出固体用沸水和乙醇洗涤，在40℃干燥后焙烧3h，得到Fe/Fe3O4复合物产品；
【详解】（1）Fe2+为铁原子失去2个电子后形成的离子，价层电子排布式为3d6；
（2）孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力；中心原子硫原子不存在孤对电子、中心原子氧原子有2对孤对电子，孤电子对与成键电子对之间的斥力较大，故中的键角大于中的键角；
（3）由图可知，亚铁离子提供空轨道、提供孤对电子两者形成配位键；氧的电负性较大，故和之间形成氢键；
（4）①FeCl2溶液逐滴加入KOH溶液得到成分为Fe和Fe3O4的黑色沉淀，则三颈烧瓶发生反应的离子方程式为。
②检验反应是否进行完全，就是检验是否还存在亚铁离子，亚铁离子能被氯水氧化使KSCN溶液变红色的铁离子，故操作为：取样品，滴加KSCN溶液，溶液不变色，再滴加氯水，溶液仍不变色，说明反应进行完全；
（5）①空气中氧气具有氧化性，焙烧需在隔绝空气条件下进行，原因是防止复合物产品中铁被空气中氧气氧化。
②50mL1mol L 1FeCl2溶液中铁元素为0.05mol，根据可知生成Fe、Fe3O4各0.0125mol，故实验所得产品的产率为。
