2024届高三化学高考备考二轮复习物质结构与性质—与共价键的形成及主要类型有关综合考点训练
一、单选题
1．下列说法正确的是（ ）
A．若把H2S分子写成H3S分子，违背了共价键的饱和性
B．H3O+离子的存在，说明共价键不应有饱和性
C．所有共价键都有方向性
D．两个原子之间形成共价键时，可形成多个σ键
2．在N2F2分子中，所有原子均符合8电子稳定结构，则该分子中两个氮原子之间的键型构成是
A．仅有一个σ键 B．仅有一个π键
C．一个σ键，一个π键 D．一个σ键，两个π键
3．下列说法不正确的是
A．丙烯的结构简式：CH2CHCH3
B．以双聚分子形式存在的FeCl3中Fe的配位数为4
C．2－甲基丁烷的键线式：
D．基态钠原子的轨道表示式：
4．二氯化二硫(S2Cl2)，非平面结构，常温下是一种黄红色液体，有刺激性恶臭，熔点80℃，沸点135.6℃，对干二氯化二硫叙述正确的是
A．二氯化二硫的电子式为
B．分子中既有极性键又有非极性键
C．二氯化二硫属于非极性分子
D．分子中S－Cl键能小于S－S键的键能
5．下列说法正确的是
A．硼的电负性和硅相近
B．π键是由两个p轨道“肩并肩”重叠形成的，呈轴对称。
C．Cl2是双原子分子，H2S是三原子分子，这是由共价键的方向性决定的
D．原子和其它原子形成共价键时，其共价键数一定等于原子的价电子数
6．下列有关化学键的叙述正确的是
A．全部由非金属元素构成的化合物中肯定不存在离子键
B．若把H2S分子写成H3S分子，违背了共价键的饱和性
C．所有物质中均含有σ键
D．所有共价键都有方向性
7．美国科学家合成了含有的盐类，含有该离子的盐是高能爆炸物质，该离子的结构呈“V”形，如图所示(图中箭头代表单键)。以下有关该物质的说法中正确的是
A．每个中含有35个质子和36个电子
B．该离子中只含有非极性键
C．该离子中含有2个π键
D．与PCl4+互为等电子体
8．工业上采用NH3和O2在钒基催化剂表面协同脱除烟气中的NO，一种反应过程如图所示，下列叙述正确的是
A．V5+—O-…H—N+H3是催化剂
B．整个过程中V的化合价未发生变化
C．反应过程中有极性键和非极性键的断裂和形成
D．总反应的化学方程式为4NH3+2O2+2NO=3N2+6H2O
9．海洋深处某种细菌能够在无氧条件下通过微生物产生的醋酸与含MnO2的矿石反应生成Mn2+，其反应过程如图所示。下列说法正确的是
A．升高温度一定能够加快反应速率
B．生成22.4LCO2时，转移电子为1mol
C．过程②③的总反应为MnO2+2HX=Mn2++2X+2OH-
D．过程①中既有极性键和非极性键的断裂，又有极性键和非极性键的形成
10．我国是煤炭的产销大国，煤炭燃烧产生的烟气中的氮氧化物(NOx)和给生态环境带来严重的危害。可利用二氧化氯除去烟气中的，其部分反应历程如图所示，该段反应的化学方程式为。下列说法错误的是
A．该段反应中，作还原剂反应进程
B．该段反应为放热反应，④→⑤是决速步骤
C．该段反应过程涉及极性键的断裂和形成
D．该段反应转移时，该段反应消耗的体积(标准状况)为2.24L
11．由于化石燃料的长期大量消耗，传统能源逐渐枯竭，而人类对能源的需求量越来越高，氢能源和化学电源的开发与利用成为全球发展的重要问题。一种新型电池的电解质是由短周期主族元素组成的化合物，结构如图所示。其中元素W、X、Y、Z处于元素周期表的同一周期，Y的最外层电子数是X次外层电子数的3倍。下列叙述错误的是
A．原子半径：
B．简单气态氢化物的热稳定性：
C．W和X组成的分子为含极性键的非极性分子
D．Y和Z组成的分子中键和键数目之比为1：1
12．科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3（如下图所示）。已知该分子中N-N-N键角都是108.1°，下列有关的说法正确的是
A．分子中N、O间形成的共价键是非极性键
B．该分子的分子式为N4O6,其摩尔质量为152
C．15.2g该物质含有0.1NA个原子
D．该物质既有氧化性又有还原性
二、填空题
13．观察乙烷、乙烯和乙炔的分子结构，它们的分子中的共价键分别由几个σ键和几个π键构成？_______
14．(1)丙酮()分子中碳原子轨道的杂化类型是___________。
(2)CS2分子中，C原子的杂化轨道类型是___________，共价键的类型有___________(填σ或π)键。
(3)[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是___________。
(4)在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为___________，提供孤电子对的成键原子是___________。
15．某有机物分子的结构简式为，该分子中有_______个σ键，_______个π键，_______(填“有”或“没有”)非极性键。根据共价键的类型和极性可推测该物质可发生_______反应和_______反应，与钠反应的剧烈程度比水与钠反应的剧烈程度_______。原因是CH2=CHCOOH中中的氢氧键受酮羰基影响，极性更强，更易断裂。
16．[Zn(CN)4]2－在水溶液中与HCHO发生如下反应：4HCHO＋[Zn(CN)4]2－＋4H＋＋4H2O===[Zn(H2O)4]2＋＋4HOCH2CN。
(1)Zn2＋基态核外电子排布式为_______________________。
(2)1 mol HCHO分子中含有σ键的数目为________。
(3)HOCH2CN的结构简式，HOCH2CN分子中碳原子轨道的杂化类型分别是________和__________。
(4)与H2O分子互为等电子体的阴离子为________。
(5)下列一组微粒中键角由大到小顺序排列为_________________(用编号填写)
①CO2 ②SiF4 ③SCl2 ④CO32－ ⑤H3O＋
17．氯吡苯脲是一种常用的膨大剂，其结构简式为 ，它是经国家批准使用的植物生长调节剂。
(1)氯元素基态原子核外电子的未成对电子数为___________。
(2)氯吡苯脲晶体中，氮原子的杂化轨道类型为___________，羰基碳原子的杂化轨道类型为___________。
(3)查文献可知，可用2-氯-4-氨基吡啶与异氰酸苯酯反应，生成氯吡苯脲，其反应方程式如下：
反应过程中，每生成1mol氯吡苯脲，断裂___________个σ键，断裂___________个π键。
(4)膨大剂能在动物体内代谢，其产物较为复杂，其中有H2O、NH3、CO2等。
①请用共价键知识解释H2O分子比NH3分子稳定的原因为___________。
②H2O、NH3、CO2分子的空间结构分别是______，中心原子的杂化类型分别是______。
18．回答下列问题：
(1)石墨烯是一种零距离半导体，而且有非常好的热传导性能，是由碳原子构成的单层片状结构的新材料(结构示意图如图)，可由石墨剥离而成，具有很好应用前景。
①石墨烯中碳碳键的键角为____。
②已知几种常见化学键的键能如表：
化学键 Si—O H—O O=O Si—Si Si—C
键能/kJ·mol-1 368 467 498 226 x
i.比较Si—Si键与Si—C键的键能大小：x____(填“＞”“＜”或“=”)226kJ·mol-1。
ii.H2被誉为21世纪人类最理想的燃料，而更有科学家提出硅是“21世纪的能源”、“未来的石油”的观点。已知1mol单质硅含有2molSi—Si键，1molSiO2含4molSi—O键，试计算：1molSi完全燃烧放出的热量约为____。
(2)立体异构是有机化合物和无机化合物中都存在的同分异构现象。N2F2存在顺式和反式两种同分异构体，据此事实，判断N2F2分子中两个氮原子之间的键型组成为____。
A．仅有一个σ键 B．仅有一个π键 C．一个σ键，一个π键 D．两个σ键
写出N2F2分子的顺式异构体的结构式____。
三、实验题
19．二氯化二硫可作硫、碘和某些有机物及金属化合物的溶剂，也可作橡胶硫化剂。一种由氯气与熔化的硫反应制取的装置(夹持和加热装置略)如图所示：
已知：①和S反应生成，同时有少量及其他氯化物生成；
②常温下，是一种浅黄色的油状液体，极易水解；
③的沸点为138℃，的沸点为59.6℃，硫的熔点为112.8℃、沸点444.6℃。
(1)分子结构与相似，则其结构式为_______，装置B中盛放的试剂是_______。
(2)A装置中发生的离子反应方程式为_______。
(3)装置D中冷凝管的进水口是_______(填“a”或“b”)。
(4)要得到纯净的，需要进行的操作是将粗品_______。F中碱石灰的作用是_______。
(5)取约于试管中，滴入少量水，试管口放湿润的品红试纸，发现试管口有白雾，品红试纸褪色，试管中有淡黄色固体生成，该反应的化学方程式为_______。
20．I．是国际公认的一种安全、低毒的绿色消毒剂。熔点为-59．5℃，沸点为11.0℃，高浓度时极易爆炸，极易溶于水，遇热水易分解。实验室可用如图所示的装置制备(装置A的酒精灯加热装置略去)。回答下列问题：
(1)下列关于ClO2分子结构和性质的说法错误的是__________。
A．分子中只含键 B．分子具有极性 C．分子的空间结构为V形
(2)实验开始即向装置A中通入氮气，目的是___________。
(3)装置A中反应的化学方程式为___________，装置B的作用是___________。
(4)装置D中吸收尾气的反应也可用于制备NaClO2，反应的离子方程式为________。
II．我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(用R代表)。经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图所示。
(5)R中阴离子中的键总数为___________个。分子中的大键可用符号表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表参与形成大键的电子数(如苯分子中的大键可表示为)，则中的大键应表示为____________。图中虚线代表氢键，其表示式为、________________、______________。
参考答案：
1．A
【详解】试题分析：共价键有方向性和饱和性，但H2分子中的s轨道成键时，因s轨道为球形，故H2分子中的H—H共价键无方向性，B、C均是错误的；两个原子之间形成共价键时，最多形成1个σ键，D不正确，因此正确的答案选A。
考点：考查共价键的形成、特点
点评：该题是高考中的常见考点之一，属于中等难度的试题，试题注重基础，侧重考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力，有利于培养学生的逻辑思维能力和发散思维能力。
2．C
【详解】N2F2分子中，所有原子均符合8电子稳定结构，所以结构简式为：F-N=N-F，σ键只能形成单键，而双键或三键中既有σ键又有π键，所以两个氮原子之间有一个σ键，一个π键；
故选C。
3．A
【详解】A． 丙烯含一个碳碳双键，结构简式：CH2=CHCH3，A错误；
B． 以双聚分子形式存在的FeCl3的结构式为 ，则Fe的配位数为4，B正确；
C．2－甲基丁烷的结构简式为 ，键线式为： ，C正确；
D． 钠原子的电子数为11，基态钠原子的电子排布式为1s22s22p63s1，则轨道表示式： ，D正确；
答案选A。
4．B
【详解】A.S2Cl2分子中S原子之间形成1对共用电子对，Cl原子与S原子之间形成1对共用电子对，结合分子结构可知S2Cl2的结构式为Cl-S-S-Cl，电子式为，故A错误；
B.S2Cl2中Cl-S属于极性键，S-S键属于非极性键，不对称的结构，为极性分子，故B正确；
C.分子的结构不对称，为极性分子，而不是非极性分子，故C错误；
D.同周期从左往右原子半径逐渐减小，所以氯原子半径小于硫原子半径，键长越短键能越大，所以分子中S-Cl键能大于S-S键的键能，故D错误；
故选B。
5．A
【详解】A．B、Si在元素周期表中位于对角线位置，性质相似，其电负性相近，故A正确；
B．π键是由两个p轨道“肩并肩”重叠形成的，为镜面对称，故B错误；
C．Cl2是双原子分子，H2S是三原子分子，这是由共价键的饱和性决定的，故C错误；
D．例如P元素形成PCl3时共价键数不等于原子的价电子数，故D错误；
故答案为A。
6．B
【详解】A项、铵盐为全部由非金属元素构成的离子化合物，如氯化铵等，化合物中存在离子键，故A错误；
B项、共价键具有饱和性和方向性，硫原子最外层有6个电子，再接受2个电子就形成稳定结构，所以若把H2S分子写成H3S分子，违背了共价键的饱和性，故B正确；
C项、稀有气体为单原子分子，不存在化学键，所以不含有σ键，故C错误；
D项、s电子为球形对称，s-s共价键无方向性，则氢气分子中的H—H键没有方向性，故D错误。
故选B。
7．B
【详解】A、1个氮原子中含有7个质子、7个电子，则1个N5分子中含有35个质子、35个电子，N5+是由N5分子失去1个电子得到的,则1个N5+粒子中有35个质子，34个电子，故A错误；
B、N5+中氮氮三键是非极性共价键，中心的氮原子有空轨道，两边的两个氮原子提供孤电子对形成配位键，所以B选项是正确的；
C、1个氮氮三键中含有2个π键，所以该离子中含有4个π键，故C错误；
D、N5+和PCl4+具有相同原子数，但价电子数分别为24、27，不是等电子体，故D错误。
所以B选项是正确的。
8．C
【详解】A．由转化示意图知，V5+—O-…H—N+H3是中间产物，A错误；
B． 由示意图知，氧气转化为水的过程中，含钒物质中V元素由+4升高到+5，被氧化了，另外也存在着含钒物质中V元素由+5降低到+4，被还原了，B错误；
C．反应过程中存在微粒转变为氮气、水和， N-N键、氮气中氮氮三键为非极性键、N=O、H-O等不同元素之间形成的为极性键，则有极性键和非极性键的断裂和形成，C正确；
D． 由转化示意图知，在催化剂作用下，总反应的化学方程式为4NH3+O2+4NO=4N2+6H2O，D错误；
答案选C。
9．C
【详解】A．由题干信息可知，反应在细菌催化下，温度过高，细菌将失去生理活性，则升高温度不一定能够加快反应速率，A错误；
B．由于题干未告知CO2所处的状态是否为标准状况，则无法计算22.4LCO2的物质的量，也就无法计算生成22.4LCO2时，转移电子的物质的量，B错误；
C．由题干图示反应历程可知，过程②的转化为：Mn3++HX=Mn2++H++X，过程③的转化为：Mn2++2H2O+MnO2=2Mn3++4OH-，②×2+③可得，反应②③的总反应的离子方程式MnO2+2HX=Mn2++2X+2OH-，C正确；
D．由题干反应历程图可知，过程①中既有CH3COOH中C-H、O-H和H2O中的H-O极性键断裂、CH3COOH中的C-C非极性键的断裂，但只有C-O极性键的形成，没有非极性键的形成，D错误；
故答案为：C。
10．B
【详解】A．该段反应中，→SO3，S元素化合价升高，作还原剂，A正确；
B．该反应中反应物总能量比生成物总能量高，为放热反应，基元反应中③→⑤正活化能最大，为-1.3-(-9.0)kJ/mol=7.7kJ/mol，反应速率最慢，则③→⑤是决速步骤，B错误；
C．该段反应过程Cl-O极性键断裂，形成S-O极性键，C正确；
D．→SO3，S元素化合价升高了2，则反应转移时，消耗0.1mol，标准状况下体积V=nVm=0.1mol×22.4L/mol=2.24L，D正确；
故选：B。
11．B
【分析】电解质是由短周期主族元素组成的化合物，Y的最外层电子数是X次外层电子数的3倍，X的次外层只能为2，X位于第二周期，Y的最外层电子数为6，由化合物的结构可知，Y形成2个共价键，Z形成4个共价键，其中元素W、X、Y、Z处于元素周期表的同一周期，W形成1个共价键，X、W之间为配位键，则W为F、X为B、Y为O、Z为C，以此来解答。
【详解】A．同周期从左向右原子半径减小，则原子半径：，故A正确；
B．非金属性F大于O，则简单气态氢化物的热稳定性：，故B错误；
C．分子中B上无孤对电子，为杂化，只含极性键，为平面三角形，属于非极性分子，故C正确；
D．分子的结构式为，双键中含1个键、1个键，则键和键数目之比为1：1，故D正确；
故选B。
12．D
【详解】A.不同原子间形成的共价键为极性键，分子中N、O间形成的共价键是极性键，A错误；
B.该分子的分子式为N4O6，其摩尔质量为152g/mol，B错误；
C.15.2g N4O6，即0.1mol，该物质含有0.1×(4+6)NA=NA个原子，C错误；
D.该分子N4O6，氮元素的平均化合价为+3，处于N元素的中间价(氮元素最高价为+5，最低价为-3)，因而该物质既有氧化性又有还原性，D正确。
故选D。
13．乙烷共7个σ键，乙烯共5个σ键、1个π键，乙炔共3个σ键、2个π键
【详解】乙烷结构式为，共7个σ键；乙烯结构式为，共5个σ键、1个π键；乙炔结构式，共3个σ键、2个π键。
14． sp3和sp2 sp σ键和π键 正四面体 配位键 N
【详解】(1)丙酮()分子中羰基中的碳氧双键，一个是σ键、一个是π键，碳原子的成键电子对数为3对，甲基上的碳原子的成键电子对数为4对，故碳原子轨道的杂化类型是sp3和sp2；
(2)CS2分子中，碳原子分别与硫原子形成两对共用电子对，结构式为S=C=S，碳原子的价层电子对数为2对，C原子的杂化轨道类型是sp杂化，碳硫双键中一个是σ键，一个是π键，共价键的类型有σ键和π键；
(3)[Ni(NH3)6]SO4中阴离子是，的中心原子为S，价层电子对数为4+(6+2-2×4)=4，立体构型是正四面体；
(4)在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+提供空轨道，NH3中氮原子形成三对氮氢共价单键，氮原子剩余一对孤对电子，氮原子提供孤对电子，Ni2+与NH3之间形成的化学键称为配位键。
15． 8 2 有 加成 取代 大
【解析】略
16． 1s22s22p63s23p63d10{或[Ar]3d10} 3NA sp3 sp NH ①④②⑤③
【详解】(1)Zn是30号元素，其原子核外有30个电子，失去最外层两个电子生成锌离子，根据构造原理书写其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10 ，故答案为1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10 ；
(2)单键为σ键，双键含有1个σ键和1个π键，三键含有1个σ键和2个π键，HCHO分子中含有2个C-H键、1个C=O双键，分子中含有3个σ键，所以1mol甲醛(HCHO)分子中含有的σ键数目为3mol或3NA，故答案为3 mol或3NA；
(3)HOCH2CN的结构简式，其中与羟基(-OH)相连的一个碳为饱和碳原子，价层电子对=4+0=4，杂化轨道类型为sp3，另一碳原子与氮原子形成碳氮三键，三键含有1个σ键和2个π键，价层电子对=2+=2，所以碳原子杂化轨道类型为sp，故答案为sp3杂化、sp杂化；
(4)原子个数相等、价电子数相等的微粒为等电子体，与水互为等电子体的微粒该是3原子最外层电子数为8的分子或离子，这样的微粒有：H2S、NH2-，阴离子为：NH2-，故答案为NH2-；
(5)①CO2是直线结构，键角为180°；②SiF4为正四面体结构，键角为109°28′；③SCl2中S采用sp3杂化，为V形结构；④CO32－中C采用sp2杂化，为正三角形结构，键角为120°；⑤H3O＋中O采用sp3杂化，为三角锥形结构，③中2个孤电子对之间的斥力较大，使得③中键角小于⑤，同理⑤中键角小于②，因此键角由大到小顺序排列为①④②⑤③，故答案为①④②⑤③。
点睛：本题考查物质结构和性质，涉及核外电子排布式书写、σ键的数目、杂化理论的应用、配位键等知识点，本题的易错点为(5)中键角大小的比较，要注意孤电子对之间的斥力较大；难点是HOCH2CN分子中碳原子轨道的杂化判断。
17．(1)1
(2) sp2、sp3 sp2
(3) NA NA
(4) H—O键的键能大于H—N键的键能 V形、三角锥形、直线形 sp3、sp3、sp
【详解】（1）根据构造原理可知，氯元素基态原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p5，所以未成对电子数为1；
（2）根据氯吡苯脲的结构简式可知，有2个氮原子均形成3个单键，孤电子对数为1，属于sp3杂化；剩余1个氮原子形成1个双键和1个单键，孤电子对数为1，是sp2杂化；羰基碳原子形成2个单键和1个双键，为sp2杂化。
（3）由于σ键比π键更稳定，根据反应方程式可以看出，断裂的化学键为异氰酸苯酯分子中的N=C键中的π键和2-氯-4-氨基吡啶分子中的N—H键；故每生成1mol氯吡苯脲，断裂1mol σ键，断裂1mol π键，则断裂NA个σ键，断裂NA个π键。
（4）①O、N属于同周期元素，O的原子半径小于N，H—O键的键能大于H—N键的键能，所以H2O分子比NH3分子稳定。
②H2O分子中O原子的价层电子对数=2＋=4，孤电子对数为2，所以为V形结构，O原子采用sp3杂化；
NH3分子中N原子的价层电子对数=3＋=4，孤电子对数为1，所以为三角锥形结构，N原子采用sp3杂化；
CO2分子中C原子的价层电子对数=2＋=2，不含孤电子对，所以是直线形结构，C原子采用sp杂化。
18．(1) 120° ＞ 522kJ
(2) C
【详解】（1）①石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料，可由石墨剥离而成，其中碳原子采取sp2杂化，形成平面六元并环结构，其中碳碳键的键角为120°；答案为：120°。
②i.由于C原子半径小于Si原子半径，则键长：Si—Si键大于Si—C键，键能：Si—Si键小于Si—C键，故x＞226kJ/mol；答案为：＞。
ii.Si燃烧反应的化学方程式为Si+O2SiO2，根据 H=反应物的键能总和-生成物的键能总和，则该反应的 H=2E（Si—Si）+E（O=O）-4E（Si—O）=2×226kJ/mol+498kJ/mol-4×368kJ/mol=-522kJ/mol，即1molSi完全燃烧放出的热量约为522kJ；答案为：522kJ。
（2）基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，基态F原子的核外电子排布式为1s22s22p5；由于N2F2存在顺式和反式两种同分异构体，故两个N原子间形成氮氮双键，N2F2的结构式可表示为F—N=N—F，双键中含一个σ键、一个π键，即两个氮原子之间的键型组成为一个σ键、一个π键，选C；顺式结构中两个F原子在双键的同一侧，顺式异构体的结构式为；答案为：C，。
19．(1) 浓硫酸
(2)
(3)a
(4) 蒸馏，收集138℃的馏分 吸收剩余的，防止污染；防止空气中的水蒸气进入E中使水解
(5)
【分析】由实验装置图可知，装置A中二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气，浓盐酸具有挥发性，制得的氯气中混有氯化氢水蒸气；装置B中盛有的浓硫酸用于除去水蒸气，防止反应生成的二氯化二硫发生水解；装置C中氯气与硫共热反应生成二氯化二硫；装置D和E用于冷凝收集二氯化二硫粗品；装置F中碱石灰用于除去未反应的氯气，防止污染空气，并防止空气中的水蒸气进入E中使二氯化二硫水解。
【详解】（1）由二氯化二硫的分子结构与过氧化氢相似可知，二氯化二硫的结构式为Cl—S—S—Cl；由分析可知，装置B中盛有的浓硫酸用于除去水蒸气，防止反应生成的二氯化二硫发生水解，故答案为：Cl—S—S—Cl；浓硫酸；
（2）A装置中发生的反应为二氧化锰与浓盐酸共热反应生成氯化锰、氯气和水，反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnO2+Cl2↑+2H2O，故答案为：MnO2+4HCl(浓)MnO2+Cl2↑+2H2O；
（3）为增强冷凝收集二氯化二硫的效果，应使二氯化二硫与水蒸气形成对流，则装置D中冷凝管的进水口是下口a，故答案为：a；
（4）由题给信息可知，二氯化二硫粗品中混有沸点不同的二氯化硫，则提纯二氯化二硫应选用蒸馏的方法提纯；由分析可知，装置F中碱石灰用于除去未反应的氯气，防止污染空气，并防止空气中的水蒸气进入E中使二氯化二硫水解；故答案为：蒸馏，收集138℃的馏分；吸收剩余的Cl2，并防止空气中的水蒸气进入E中使S2Cl2水解；
（5）由题意可知，二氯化二硫与水反应生成硫、二氧化硫和盐酸，反应的化学方程式为2S2Cl2+2H2O=3S↓+SO2↑+4HCl，故答案为：2S2Cl2+2H2O=3S↓+SO2↑+4HCl。
20．(1)A
(2)稀释ClO2，防止因ClO2浓度较高时爆炸
(3) 作安全瓶
(4)
(5) 5 (H3O+)O-H…N() ()N-H…N()
【分析】稀硫酸与NaClO3、Na2SO3在A装置中发生反应制备ClO2，因ClO2浓度较高时极易爆炸，因此通过向装置内通入氮气稀释ClO2，生成的ClO2进入C装置中进行吸收，因ClO2极易溶于水，与水反应过程中容易倒吸，因此B装置可作为安全瓶防倒吸，因ClO2不能直接排放至空气中，因此利用D装置进行尾气吸收。
【详解】（1）ClO2中O为-2价，由此可知O与Cl之间为双键，因此ClO2分子中含有键和π键，Cl原子与两个O原子形成共价键，Cl原子上还存在1对孤对电子对和单电子，其中单电子位于未参与杂化的p轨道上，与杂化轨道重叠，因此ClO2为V型，分子中正负电荷中心不重叠，ClO2为极性分子，故答案为A。
（2）由上述分析可知，实验开始即向装置A中通入氮气，目的是稀释ClO2，防止因ClO2浓度较高时爆炸。
（3）装置A中稀硫酸与NaClO3、Na2SO3反应制备ClO2，反应过程中Cl元素化合价由+5降低至+4，S元素化合价由+4升高至+6，根据化合价升降守恒以及原子守恒可知反应方程式为；由上述分析可知，装置B的作用是防倒吸。
（4）ClO2具有强氧化性，H2O2具有还原性，装置D中H2O2和NaOH溶液吸收ClO2时发生氧化还原反应生成NaClO2，反应过程中Cl元素化合价由+4降低至+3，H2O2中O元素化合价由-1升高至0，根据化合价升降守恒、原子守恒以及溶液呈碱性可知反应的离子方程式为。
（5）1个中含有5个共价键，因此中的键总数为5；中的大π键有5个N参与，每个N与其他2个N形成N-N键，且有1个孤电子对与、形成氢键，故每个N只提供1个电子参与形成大π键，加上形成得到1个电子，共有6个电子参与形成大π键，则中的大π键可表示为；由图可知，还含有氢键(H3O+)O-H…N()、()N-H…N()。
