第3章 不同聚集状态的物质与性质 单元检测卷 2023-2024学年高二化学下册鲁科版（2019）选择性必修2
一、选择题
1．下列有关说法错误的是
A．熔融态物质凝固、气态物质凝华都可能得到晶体
B．等离子体是电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的气态物质
C．要确定某一固体是否是晶体可用X射线衍射仪进行测定
D．超分子是由两种或两种以上的分子再通过化学键形成的物质
2．下列关于晶体的描述正确的是（ ）
A．分子晶体中一定含有共价键
B．共价晶体中，共价键的键能越大、键长越短，熔点越高
C．金属晶体的导电性和导热性都是通过自由电子的定向移动实现的
D．某晶体溶于水可电离出自由移动的离子，该晶体一定是离子晶体
3．下列说法错误的是（ ）
A．分子晶体中分子间作用力越大，该物质化学性质越稳定
B．利用质谱图能获得有机化合物的相对分子质量
C．缺角的氯化钠晶体能在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块
D．冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成氢键，且四个水分子形成四面体结构
4．化学对提高人类生活质量、促进社会发展和科技的创新有重要作用，下列叙述错误的是（ ）
A．北京冬奥会手持火炬“飞扬”在出口处喷涂含碱金属的焰色剂，实现了火焰的可视性
B．维生素C和细铁粉均可作食品脱氧剂
C．纳米铁粉主要通过物理吸附作用除去污水中的Cu2+、Ag+、Hg2+
D．用银器盛放鲜牛奶，溶入的极微量银离子可杀死牛奶中的细菌，防止牛奶变质
5．下列关于晶格能的说法中正确的是（ ）
A．晶格能指形成1 mol离子键所放出的能量
B．晶格能指破坏1 mol离子键所吸收的能量
C．晶格能指1 mol离子化合物中的阴、阳离子由相互远离的气态离子结合成离子晶体时所放出的能量
D．晶格能的大小与晶体的熔点、硬度都无关
6．对下列事实的解释错误的是（ ）
选项 事实 解释
A 金属银具有良好的导电性 金属银中有“自由电子”
B ICl中I为+1价 电负性：Cl＞I
C 碘易溶于四氯化碳 碘分子和四氯化碳分子都是非极性分子
D Cl2、Br2、I2的熔沸点依次升高 Cl2、Br2、I2中共价键强度依次减小
A．A B．B C．C D．D
7．过二硫酸钾(K2S2O8)是一种白色粉末状晶体，下列关于该晶体的说法一定不正确的是（ ）
A．该晶体中含有离子键和共价键 B．该晶体的热稳定性很好
C．该晶体具有很强的氧化性 D．该晶体可用于漂白
8．下列说法错误的是（ ）
A．HCl、HBr、HI的沸点依次升高与分子间作用力大小有关
B．晶体硅、碳化硅、金刚石的熔点依次升高与共价键键能大小有关
C．的热稳定性大于与分子间存在氢键有关
D．在水中的溶解度大于在水中的溶解度与分子的极性有关
9．几种离子晶体的晶胞如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．熔沸点：NaCl
C．若ZnS的晶胞边长为a pm，则与之间最近距离为 pm
D．上述三种晶胞中，其阳离子的配位数大小关系为
10．甲胺铅碘[]是新型太阳能电池的敏化剂，已知[]的摩尔质量为，其晶胞结构如图所示。下列有关说法不正确的是（ ）
A．若B代表，则C代表
B．该晶胞沿体对角线方向的投影图为
C．距离A最近且等距离的C有8个
D．为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为
11．下列说法错误的是（ ）
A．乙烯分子中，碳原子的sp2杂化轨道形成σ键，未杂化的2p轨道形成π键
B．苯酚具有弱酸性的原因是苯环使羟基中的O-H极性变强
C．通常状况下，60gSiO2晶体中含有的分子数为NA(NA表示阿伏加德罗常数)
D．氯化钠晶胞(如图)中阳离子配位数为6，氯化铯晶胞中(如图)阳离子配位数为8
12．钴的一种化合物的晶胞结构如图所示，已知A点的原子坐标参数为(0，0，0) ，B点的为(，0，)，下列说法中错误的是（ ）
A．配合物中基态Co2+的价层电子排布式为3d7
B．距离Co2+最近且等距的O2-的数目为6
C．C点的原子坐标参数为(，，)
D．该物质的化学式为TiCoO2
二、非选择题
13．中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星。探测发现火星上存在大量橄榄石矿物()。回答下列问题：
（1）基态原子的价电子排布式为 。橄榄石中，各元素电负性大小顺序为 ，铁的化合价为 。
（2）已知一些物质的熔点数据如下表：
物质 熔点/℃
800.7
与均为第三周期元素，熔点明显高于，原因是 。分析同族元素的氯化物、、熔点变化趋势及其原因 。的空间结构为 ，其中的轨道杂化形式为 。
（3）一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于立方晶系，其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如下所示，晶胞中含有 个。该物质化学式为 ，B-B最近距离为 。
14．金属氮化物具有高熔点、高硬度、高化学稳定性以及良好的导热、导电性，目前已经广泛应用于磁学、电子工业、耐高温结构陶瓷等领域。回答下列问题：
（1）下列不同状态的氮原子其能量最高的是____(填字母)。
A． B．
C． D．
（2）第一电离能I1(N) I1(P)(填“>”“<”或“=”)，其原因是 。
（3）A和B两种金属的含氮化合物的结构如图所示：
①基态Ni原子的核外电子排布式为[Ar] 。
②物质A中碳原子的杂化方式为 。
③物质A的熔点高于物质B的，主要原因是 。
④物质B中含有的化学键类型有 (填字母，可多选)。
a.金属键 b.σ建 c.π键 d.配位键
（4）氮化铝晶胞如图所示。氮原子的配位数为 ，每个铝原子周围紧邻 个铝原子；已知立方氮化铝晶体密度为ρg cm-3，晶胞中最近的两个铝原子之间的距离为 pm(列出计算式即可，阿伏加德罗常数为6.02×1023mol-1)。
15．下表是元素周期表的一部分，表中每一个字母分别代表一种元素，请从A~J这十种元素中选择适当的元素回答下列问题。
族 周期 IA 0
1 A IIA IIIA IVA VA VIA VIIA
2 B C D K
3 E F G H I J
（1）物质熔沸点比较： BD2 HD2； A2D A2I。 (填“>”、“=”或“<”)：
（2）物质的键角比较： A2D CA3； A2D DK2(填“>”、“=”或“<”)：
（3）B、C、D三种元素电负性由大到小的顺序 (用对应元素的符号表示)；E、F、G三种元素第一电离能由大到小的顺序 (用对应元素的符号表示)
（4）D、E、 J的离子半径由大到小的顺序为 。(用所对应元素的离子符号表示)；B、H、I的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是 。(用化学式表示)
（5）A，C，D三种元素形成的一种离子化合物的化学式 。
（6）I的氧化物与J的单质溶于水反应生成两种强酸的方程式 。
16．X、Y、Z、E、F五种元素的原子序数依次递增。已知：F位于周期表中第四周期IB族，其余的均为短周期主族元素，X、E同主族，E的氧化物是光导纤维的主要成分，X是形成化合物种类最多的元素之一，基态Z原子核外p轨道的未成对电子数为2。请回答下列问题：
（1）基态Y原子价层电子排布式为 。原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用+，表示，则与之相反的用-表示，这称为电子的自旋量子数。对于基态的Y原子，其价电子的自旋量子数代数和为 。
（2）X、Y、E三种元素的第一电离能由小到大的顺序为 (填元素符号，下同)；电负性由小到大的顺序为 。
（3）X、Z和氢元素按原子数目比为1：1：2形成常温下呈气态的物质，其分子中键角约为 ，其中X原子的杂化轨道类型为 。
（4）F2+与NH3能形成[F(NH3)4]2+离子，[F(NH3)4]2+中的配位原子为 (填元素符号)。若[F(NH3)4]2+离子中2个NH3被2个Cl-替代可以得到2种不同的结构，则[F(NH3)4]2+离子的空间结构名称是 。(填“平面四方形”或“正四面体”)。
（5）F2Z的晶胞中(结构如图所示)所包含的F离子数目为 。若其晶体密度为ρ g·cm-3，F离子的半径为r1 pm，Z离子的半径为r2 pm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶胞中原子的空间利用率(即原子的体积占晶胞体积的百分率)为 。(用含ρ、r1、r2、NA的代数式表示，列式即可，不需化简)。
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A．熔融态物质凝固、气态物质凝华都是生成固体，可能得到晶体，A不符合题意；
B．等离子体又叫做电浆，是电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的气态物质，B不符合题意；
C．X射线衍射仪是利用衍射原理，精确测定物质的晶体结构、织构及应力，精确的进行物相分析，定性分析，定量分析，故要确定某一固体是否是晶体可用X射线衍射仪进行测定，C不符合题意；
D．超分子通常是指由两种或两种以上分子依靠分子间相互作用结合在一起，组成复杂的、有组织的聚集体，并保持一定的完整性使其具有明确的微观结构和宏观特性，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.晶体是由大量微观物质单位按一定规则有序排列的固体；
B.等离子体是电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的气态物质；
C.X-射线衍射实验是区分晶体和非晶体最科学的方法；
D.超分子通常是由两种或两种以上分子依靠分子间作用力结合在一起，组成复杂的、有组织的聚集体。
2．【答案】B
【解析】【解答】A．分子晶体中不一定含有共价键，如稀有气体中，只含有范德华力，故A不符合题意；
B．共价晶体中微粒间作用力是共价键，熔融时破坏共价键，共价键的键能越大，键长越短，熔点越高，故B符合题意；
C．金属晶体的导电性是通过自由电子的定向移动实现的，而金属晶体的导热性是通过自有电子与金属阳离子的碰撞将能量从能量高传递到能量低的地方，故C不符合题意；
D．某晶体溶于水可电离出自由移动的离子，该晶体可能为离子晶体，也可能为分子晶体，如分子晶体中的HCl，在水中可电离出H+和Cl-，故D不符合题意；
故答案为B。
【分析】A.稀有气体为分子晶体，不含共价键；
C.金属晶体的导热性是通过自有电子与金属阳离子的碰撞将能量从能量高传递到能量低的地方；
D.分子晶体在水中也可电离出自由移动的离子。
3．【答案】A
【解析】【解答】A．分子晶体的化学性质与共价键有关，与分子间作用力无关，故A符合题意；
B．利用质谱图可以获得有机化合物的相对分子质量，故B不符合题意；
C．由于存在沉淀溶解平衡，缺角的氯化钠晶体能在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块，故C不符合题意；
D．氢键具有饱和性和方向性，冰晶体中每个水分子与另外四个水分子形成氢键，且四个水分子形成四面体结构，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.分子晶体的稳定性与化学键有关；
B.利用质谱图可以获得有机化合物的相对分子质量；
C.破损的晶体在溶液中可以得到修复；
D.冰晶体中每个水分子与周围的四个水分子形成氢键。
4．【答案】C
【解析】【解答】Ａ．火炬“飞扬”在出口处喷涂含碱金属的焰色剂，利用了金属的焰色实验现象，实现了火焰的可视性，A项不符合题意；
Ｂ．维生素C和细铁粉均具有还原性，可做食品脱氧剂，B项不符合题意；
Ｃ．纳米铁粉具有还原性，将污水中的Cu2+、Ag+、Hg2+还原为对应的单质，C项符合题意；
Ｄ．银离子为重金属阳离子，可以使细菌蛋白质变性，防止牛奶变质，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.不同元素具有不同的焰色反应；
B.食品脱氧剂应具有还原性；
D.重金属可使蛋白质变性。
5．【答案】C
【解析】【解答】A：晶格能是指1mol离子化合物中的阴、阳离子由相互远离的气态离子结合成离子晶体时所放出的能量，故A不符合题意；
B：晶格能指标准状况下，拆开1mol离子化合物使其变为气态阴离子和阳离子所需吸收的能量，故B不符合题意；
C：晶格能指1 mol离子化合物中的阴、阳离子由相互远离的气态离子结合成离子晶体时所放出的能量，故C符合题意；
D：晶格能越大，离子晶体的熔沸点越高，硬度越大，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】记住晶格能的概念。
6．【答案】D
【解析】【解答】A．金属银属于金属单质，内部存在“自由电子”，能发生电子导电，A不符合题意；
B．ICl中I为+1价，则共用电子对偏向于Cl而偏离于I，从而表明电负性Cl＞I，B不符合题意；
C．碘易溶于四氯化碳，碘分子为非极性分子，依据相似相溶原理，四氯化碳分子也为非极性分子，C不符合题意；
D．Cl2、Br2、I2的熔沸点依次升高，表明Cl2、Br2、I2的分子间作用力依次增大，与分子内共价键的强度无关，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.金属具有良好的导电性，是因为金属中有“自由电子”，能够定向移动形成电流；
B.元素吸引电子的能力越强，电负性越大；
C.根据相似相溶原理判断。
7．【答案】B
【解析】【解答】A. 过二硫酸钾是含有离子键和共价键的离子化合物，A不符合题意 ；
B. 过二硫酸钾受热易发生分解反应，B符合题意 ；
C. 过二硫酸钾具有很强的氧化性，C不符合题意 ；
D. 过二硫酸钾表现氧化性，可用于漂白，D不符合题意 ；
故答案为：B 。
【分析】A. 过二硫酸钾是含有离子键和共价键的离子化合物 ；
B. 过二硫酸钾受热易发生分解反应；
C. 过二硫酸钾具有很强的氧化性；
D. 过二硫酸钾表现氧化性，可用于漂白 。
8．【答案】C
【解析】【解答】A．HCl、HBr、HI是组成和结构相似的分子，分子间作用力越大，相应的物质的熔沸点越高，故A项不符合题意；
B．晶体硅、碳化硅、金刚石都属于原子晶体，原子晶体熔沸点与共价键能大小有关。金刚石C-C的键能大于碳化硅C-Si的键能大于晶体硅Si-Si的键能，因此晶体硅、碳化硅、金刚石的熔点依次升高，故B项不符合题意；
C．H2O的热稳定性大于是因为O的非金属性大于S，其对应的简单氢化物热稳定性：H2O＞，氢键影响的是熔沸点的高低。故C项符合题意；
D．NH3分子是极性分子，与水分极性接近，根据相似相容的原理，溶解度大。而甲烷分子是非极性分子，溶解度小，因此在水中的溶解度大于在水中的溶解度与分子的极性有关，故D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.结构相似的分子晶体，分子间作用力越大，熔沸点越高；
B.共价晶体的键能越大，熔点越高；
C.氢键对物质的稳定性无影响；
D.根据相似相溶原理判断。
9．【答案】C
【解析】【解答】A．Na+半径比Cs+小，电荷数相同，NaCl晶格能比CsCl高， 熔沸点：NaCl
C．根据ZnS晶胞结构，ZnS的晶胞边长为a pm， 与 之间最近距离是晶胞对角线长的1/4，对角线长是a， 与 之间最近距离为 pm，C符合题意；
D．上述三种晶胞中，NaCl晶胞配位数为6，CsCl晶胞配位数为8，ZnS晶胞配位数为4，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A．Na+半径比Cs+小，晶格能高；
B．NaCl晶胞中，距离最近且等距的数目为12 ；
C．晶胞对角线计算；
D．NaCl晶胞配位数为6，CsCl晶胞配位数为8，ZnS晶胞配位数为4。
10．【答案】C
【解析】【解答】A. B个数为1，C位于面心，共3个，若B代表 ， 则C代表 ，A不符合题意；
B. 该晶胞沿体对角线方向投影，体对角线方向的2个顶点和体心投到1个点，6个原子在六边形内部形成1个小六边形，该晶胞沿体对角线方向的投影图为 ，B不符合题意；
C. 距离A最近且等距离的C有12个，C符合题意；
D. 为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为MNA(ax10-10)3= ，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】A. B个数为1，C位于面心，共3个 ；
B. 该晶胞沿体对角线方向投影，体对角线方向的2个顶点和体心投到1个点，6个原子在六边形内部形成1个小六边形 ；
C. 距离A最近且等距离的C有12个；
D. 晶体的密度的计算。
11．【答案】C
【解析】【解答】A．乙烯分子中，碳原子的sp2杂化轨道和另一个碳原子的sp2杂化轨道以及氢原子的1s轨道重叠形成σ键，未杂化的2p轨道肩并肩重叠形成π键，故A不符合题意；
B．苯酚具有弱酸性的原因是苯环使羟基中的O-H极性变强，羟基上的H容易电离，故B不符合题意；
C．SiO2是共价晶体，晶体中没有分子，故C符合题意；
D．氯化钠晶胞中阳离子周围有6个阴离子，其配位数为6，氯化铯晶胞中阳离子周围有8个阴离子，其配位数为8，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.碳碳双键中含有 σ键 和 π键
B.弱酸性是由于酚羟基中的氢原子发生了电离，即羟基的活性变强
C.二氧化硅是原子晶体，不存在分子
D. 根据晶胞图即可得出氯化钠晶胞(如图)中阳离子配位数为6，氯化铯晶胞中(如图)阳离子配位数为8
12．【答案】D
【解析】【解答】钴元素的原子序数为27，基态钴原子的价层电子排布式为3d74s2 ，则配合物中基态Co2+的价层电子排布式为3d7，故A不符合题意；
由晶胞结构可知，距离Co2+最近且等距的O2-的数目为6，故B不符合题意；
C点位于体心，由A点的原子坐标参数为(0，0，0)，B点的为(，0，)可知，C点的原子坐标参数为(，，)，故C不符合题意；
由晶胞结构可知，一个晶胞中位于顶点的Ti4+的个数为8×=1，位于体心的Co2+的个数为1，位于面心的O2-的个数为6×=3，则该物质的化学式为TiCoO3，故D符合题意。
【分析】A．根据Co为27号元素分析；
B．根据图像分析；
C．根据A和B的坐标分析；
D．根据均摊法分析。
13．【答案】（1）；O＞Si＞Fe＞Mg；+2
（2）钠的电负性小于硅，氯化钠为离子晶体，而 为分子晶体；随着同族元素的电子层数的增多，其熔点依次升高，其原因是： 、 、 均形成分子晶体，分子晶体的熔点由分子间作用力决定，分子间作用力越大则其熔点越高；随着其相对分子质量增大，其分子间作用力依次增大；正四面体；
（3）3；；
【解析】【解答】（1）根据铁原子电子排布式可知，其价电子排布为3d64s2，元素电负性为：O>Si>Fe>Mg，根据化合物化合价代数和为0，可得铁的化合价为+2价；
（2），氯化钠为离子晶体，而四氯化硅为分子晶体，所以其沸点要高；三者都为分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高；SiCl4共价键为4，没有孤电子，采用sp3杂化，为四面体结构；
（3）由图可知，Mg位于正六棱柱的顶点和面心，由均摊法可以求出正六棱柱中含有个数为：，B在正六棱柱体内共6个，所以化学式为MgB2；由晶胞沿c轴的投影图可知，B原子在图中两个正三角形的重心，该点到顶点的距离是该点到对边中点距离的2倍，顶点到对边的垂线长度为，因此B-B最近距离为
【分析】思路分析：（2）一般来说，熔沸点大小关系为：共价晶体>离子晶体>分子晶体，可以通过沸点判断分子晶体类型，一般来说，分子晶体熔沸点都很低
（3）观察晶胞中原子的位置，利用均摊法计算原子个数，进而得到物质化学式。
14．【答案】（1）D
（2）>；N的原子半径比P的小，原子核对最外层电子的吸引力较大
（3）3d84s2；sp3、sp2；物质A分子间存在氢键；bcd
（4）4；12；×1010
【解析】【解答】(1)能级顺序为1s＜2s＜2p ，基态氮原子的核外电子排布式为1s22s2 2p3 ，则氮原子其能量最高的是D；
(2)第一电离能I1(N)＞I1(P)，原因是：N和P位于同主族，N的原子半径比P的小，原子核对最外层电子的吸引力较大；
(3)①Ni原子序数为28，基态Ni原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2，则答案为3d84s2；
②物质A 中碳原子有两种一种为甲基上的碳，类似于甲烷的四面体结构，该碳原子为sp3杂化，另一种为C=N上的碳原子，C=N是平面结构，则该碳原子为sp2杂化，则答案为sp3、sp2；
③物质A中的氧原子可形成分子间存在氢键，B中不能形成氢键，则A的熔点高于 B；
④根据B的结构图，B中含有配位键和共价键，配位键和共价单键都为σ键，双键中含有一个σ键和一个π键，只有金属晶体中含有金属键，则B中含有的化学键类型有σ键、π键、配位键，
故答案为：bcd；
(4)由氮化铝晶胞图示可知，氮原子的配位数为4，每个铝原子周围紧邻12个铝原子；该晶胞中Al原子位于晶胞的顶点和面心，则晶胞中Al原子的数目为8×+6×=4，N原子位于晶胞的内部，则N原子的数目为4，则晶胞的质量为g，根据m=ρV可得，晶胞的边长=cm，晶胞中面对角线的长度为×cm，晶胞中最近的两个铝原子之间的距离为晶胞面对角线长度的一半，则晶胞中最近的两个铝原子之间的距离为×cm=××1010 pm。
【分析】（1）电子能量1s＜2s＜2p，则2p轨道上电子越多、1s轨道上电子越少，其能量越高；
（2）原子半径越小，其吸引电子能力越强，则失电子能力越弱；
（3）①Ni为28号元素，根据构造原理书写其核外电子排布式；
②物质A双键C原子采用sp2杂化，饱和碳原子采用sp3杂化；
③物质A分子间存在氢键；
④B中含有配位键和共价键，配位键和共价单键都为σ键，双键中含有一个σ键和一个π键；
（4）P原子周围与之等距离且最近的Al有4个，P原子的配位数为4，均摊法计算晶胞中Al、N原子数目，原子配位数之比等于对应原子数反比；晶胞中最近的两个铝原子之间的距离为晶胞面对角线长度的一半。
15．【答案】（1）<；>
（2）<；>
（3）O> N> C；Mg>Al>Na
（4）Cl->O2-> Na+；H2SO4 > H2CO3> H2SiO3
（5）NH4NO3
（6）SO2+Cl2+2H2O = H2SO4+2HCl
【解析】【解答】由图可知，A为H元素，B为C元素，C为N元素，D为O元素，K为F元素，E为Na元素，F为Mg元素，G为Al元素，H为Si元素，I为S元素，J为Cl元素。
(1)BD2为CO2，HD2为SiO2，CO2为分子晶体，SiO2为原子晶体，因此熔沸点：CO2
(2)A2D为H2O，CA3为NH3，NH3、H2O分子中N、O原子的孤电子对数分别是1、2，孤电子对数越多，对成键电子对的排斥力越大，键角越小，因此键角：H2O
(3)B、C、D分别为C、N、O，同周期元素从左至右电负性逐渐增大，因此电负性：O>N>C；E、F、G分别为Na、Mg、Al，同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，因此第一电离能：Mg>Al>Na，故答案为：O>N>C；Mg>Al>Na；
(4)D、E、 J的离子分别为O2-、Na+、Cl-，电子层数越多，离子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，离子半径越小，因此离子半径：Cl->O2-> Na+；B、H、I分别为C、Si、S，元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强，非金属性：S>C>Si，因此最高价含氧酸的酸性：H2SO4 > H2CO3> H2SiO3，故答案为：Cl->O2-> Na+；H2SO4 > H2CO3> H2SiO3；
(5)A、C、D分别为H、N、O，H、N、O可形成离子化合物NH4NO3，故答案为：NH4NO3；
(6)I的氧化物为SO2、SO3，J的单质为Cl2，I的氧化物与J的单质溶于水反应生成两种强酸，应为SO2、Cl2溶于水生成硫酸和盐酸，反应的化学方程式为SO2+Cl2+2H2O = H2SO4+2HCl，故答案为：SO2+Cl2+2H2O = H2SO4+2HCl。
【分析】由图可知，A为H元素，B为C元素，C为N元素，D为O元素，K为F元素，E为Na元素，F为Mg元素，G为Al元素，H为Si元素，I为S元素，J为Cl元素；
（1）CO2属于分子晶体，SiO2属于共价晶体； H2O分子之间存在氢键，而H2S分子之间为范德华力；
（2）H2O中氧原子有2对孤电子对，NH3中N原子有1对孤电子对；H2O、OF2都是V形结构，F原子电负性比较氢原子大；
（3）非金属性越强，电负性越大；同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素；
（4）电子层数越多，离子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，离子半径越小；元素的非金属性越强，最高价含氧酸酸性越强；
（5） A，C，D形成硝酸铵；
（6）SO2、Cl2溶于水生成硫酸和盐酸。
16．【答案】（1）2s22p3；+或-
（2）Si
（4）N；平面正方形
（5）4；×100%
【解析】【解答】X、Y、Z、E、F五种元素的原子序数依次递增；F位于周期表中第四周期IB族，F是Cu元素；X、Y、Z、E均为短周期主族元素，X、E同主族，E的氧化物是光导纤维的主要成分，E是Si元素；X是形成化合物种类最多的元素之一，X是C元素；基态Z原子核外p轨道的未成对电子数为2，Z是O元素，Y是N元素。
(1)Y是N元素，N是7号元素，基态N原子价层电子排布式为2s22p3，基态的N原子的价电子轨道表示式 ，其价电子的自旋量子数代数和为+或-。
(2)X是C元素，Y是N元素，E是Si元素，同主族元素从上到下，第一电离能依次减小，同周期元素从左到右，第一电离能有增大趋势（第IIA族和第VA族的元素的第一电离能高于它们两边的元素），C、N、Si三种元素的第一电离能由小到大的顺序为Si
(4)F为Cu元素，Cu2+与NH3能形成[Cu(NH3)4]2+离子，[Cu(NH3)4]2+中N有孤电子对，配位原子为N；若[Cu(NH3)4]2+离子中2个NH3被2个Cl-替代可以得到2种不同的结构，则[F(NH3)4]2+离子的空间结构名称是平面四方形。
(5)Z为O元素，F为Cu元素，根据均摊原则，白球数为、黑球数为4，根据化学式Cu2O可知，晶胞中包含的Cu离子数目为4；若其晶体密度为ρ g·cm-3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶胞的体积为，Cu离子的半径为r1 pm，O离子的半径为r2 pm，则该晶胞中原子的空间利用率为 。
【分析】 F位于周期表中第四周期IB族，则F为Cu元素；E的氧化物是光导纤维的主要成分，则E为Si元素，X是形成化合物种类最多的元素之一， 则X为C元素，基态Z原子核外p轨道的未成对电子数为2，则Z为O元素，Y为N元素；
（1）Y为N，N原子的价层电子排布式为2s22p3，轨道表示式为；
（2）同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，同主族元素从上到下，第一电离能依次减小；元素的非金属越强，电负性越大；
（3）C、O和H按原子数目比为1：1：2形成常温下呈气态的物质是甲醛，甲醛为平面三角形，其分子中键角约为120°，其中C原子的杂化轨道类型为sp2；
（4）[Cu(NH3)4]2+中N有孤电子对，配位原子为N；[Cu(NH3)4]2+离子中2个NH3被2个Cl-替代可以得到2种不同的结构，则[F(NH3)4]2+为平面四方形；
（5）晶胞中黑色球为Cu，白色球为O；原子空间利用率=。
