第二章分子结构与性质单元练习

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第二单元分子结构与性质单元练习2022——2023学年人教版（2019）高中化学选择性必修2单选题1. 下列说法错误的是(    )①N2H4分子中既含极性键又含非极性键②若R2−和M+的电子层结构相同，则原子序数：R>M③F2、Cl2、Br2、I2熔点随相对分子质量增大而升高④NCl3、PCl3、CO2、CS2分子中各原子最外层均达到8e−稳定结构⑤固体熔化成液体的过程是物理变化，所以不会破坏化学键⑥HF分子很稳定是由于HF分子之间能形成氢键⑦Na2O2固体中的阴离子和阳离子个数比是1∶2⑧由于非金属性Cl>Br>I，所以酸性HCl>HBr>HIA. ②⑤⑥⑧ B. ①③④⑤ C. ②④⑤⑦ D. ③⑤⑦⑧2. 法匹拉韦是治疗新冠肺炎的一种药物，结构简式如图，下列说法错误的是(    )A. 该分子中σ键与π键数目相等B. 该分子中F原子的最高能层符号为LC. 该分子中C=C键的键能大于C−C键的键能D. 该分子中N、O、F的第一电离能由大到小的顺序为F>N>O3. 下列图示不正确的是(    )A. A B. B C. C D. D4. 有5种元素X、Y、Z、Q、T。X原子M层上p能级有2个未成对电子且无空轨道；Y原子的价层电子排布式为3d64s2；Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道；Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子；T原子的M电子层上p轨道半充满。下列叙述不正确的是  (    )A. 元素Y和Q可形成化合物Y2Q3 B. T和Z各有一种单质的空间结构为正四面体形C. X和Q结合生成的化合物为离子化合物 D. ZQ2是极性键构成的非极性分子5. 下列关于杂化轨道的叙述中不正确的是(    )A. 杂化轨道用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对B. SF2和C2H6分子中的中心原子S和C都是通过sp3杂化轨道成键C. CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混杂形成D. 苯分子中所有碳原子均采取sp2杂化成键，苯环中存在6个碳原子共有的大π键6. 下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的是 (    )A. PCl3和NCl3 B. BeCl2(g)和HCl C. NH3和BH3 D. CO2和SO27. 硼酸(H3BO3)的电离方程式为：H3BO3+H2O[B(OH)4]−+H+，电离时H3BO3结合溶液中的OH−，使B原子最外层电子达到饱和结构，下列有关硼酸的说法正确的是(    )A. 是一种三元弱酸B. 硼酸能抑制水的电离C. 与NaOH溶液反应的离子方程式：H3BO3+OH−=[B(OH)4]−D. H3BO3与[B(OH)4]−中B原子的杂化方式相同8. 短周期元素甲、乙、丙、丁原子序数依次增大，其中甲、丙同主族，乙、丙、丁同周期。常温下，含乙的化合物r浓度为0.1mol/L时溶液pH=13，p和q分别是元素丙和丁的单质，其中p为浅黄色固体。上述物质的转化关系如图所示(产物水已略去)。下列说法正确的是(    )A. 简单离子半径：乙Br2>Cl2C. 羧酸的酸性：CH2ClCOOH>CCl3COOHD. 相同条件下，物质在水中的溶解度：C2H5OH>CH3(CH2)4OH11. 化合物A是近年来采用的锅炉水添加剂，其结构简式如图，A能除去锅炉水中溶解的氧气，下列说法正确的是(    )A. A分子中所有原子都在同一平面内B. A分子中C、N的杂化类型相同C. A分子中每个N原子上均含有一对孤电子对D. A分子中C原子上一个sp2杂化轨道与O原子中p轨道“肩并肩”形成π键12. NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(    )A. 1.5gCH3+含有的电子数为NAB. 标准状况下，11.2L四氯化碳中含有的C−Cl键的个数为2NAC. 60g SiO2和12g金刚石中各含有4NA个Si−O键和4NA个C−C键D. 在1L 0.1mol/L氯化铝溶液中阳离子总数大于0.1NA13. 短周期元素X、Y、Z和W的原子序数依次增大。Z的原子序数等于X和Y原子序数之和，X是宇宙中最丰富的元素，XZ用于刻蚀玻璃时生成化合物WZ4。下列说法错误的是(    )A. Z的电负性在四种元素中最大B. X2Y和WY2的中心原子均采用sp3杂化C. X分别与Y、Z、W形成的简单化合物中W的沸点最高D. WZ4分子中所有原子最外层均满足8电子结构14. 氨分子空间结构是三角锥形，而甲烷空间结构是正四面体形，这是因为 (    )A. 两种分子的中心原子的杂化轨道类型不同，NH3中N原子采取sp2杂化，而CH4中C原子采取sp3杂化B. NH3分子中N原子形成3个杂化轨道，CH4分子中C原子形成4个杂化轨道C. NH3分子中有一个未成键的孤电子对D. 氨气分子是极性分子而甲烷分子是非极性分子15. 用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是(    )A. H2S、CS2、HI都是直线形的分子 B. COCl2、BF3、SO2都是平面三角形的分子C. BF3键角为120°，SnBr2键角小于120° D. PCl3、NH3、PCl5的VSEPR构型相同二、简答题（16. “可燃冰”的主要气体成分是甲烷，又称甲烷水合物，外形像冰，存在于海底和大陆冰川或永久冻土底部，是巨大的潜在能源。(1)研究甲烷分子的结构①碳原子价层电子的轨道表示式是 ______。②下列能说明或解释甲烷分子是正四体形空间结构的是 ______(填序号)。a.二氯甲烷没有同分异构体b.4个C−H的键长相同，H−C−H的键角均为109°28′c.碳原子以4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠，形成4个C−Hσ键(2)研究水分子的结构①H2O的VSEPR模型为 ______。②H2O中H−O−H的键角小于CH4中H−C−H的键角，原因是 ______。(3)研究“可燃冰”的结构：在“可燃冰”中，气体是装在几个水分子构成的笼内的，一种水分子笼如图所示。“可燃冰”的密度为ag/mL。假设“可燃冰”的水笼穴里装的都是甲烷，甲烷水合物的化学式用mCH4⋅nH2O表示。把“可燃冰”从海底升到地平面，1m3固体可释放出164m3(标准状况)甲烷，则“可燃冰”中m：n=______(不需化简，列出算式即可)。17. I.硅烷SiH4可用于制造高纯硅。采用硅化镁法制备SiH4的化学方程式如下：Mg2Si+4NH4Cl+8NH3==SiH4+2MgCl2·6NH3。(1)基态硅原子占据的最高能级的符号是____。(2)①SiH4的电子式是____。②SiH4的沸点比CH4的_____(填“高”或“低”)，原因是____。(3)Mg2Si可由Mg和SiO2反应制得。晶体SiO2属于____晶体(填晶体类型)，一种SiO2晶体的结构中有顶角相连的硅氧四面体形成螺旋上升的长链(如图)。其中Si原子的杂化轨道类型是____。        II.W、X、Y、Z为同一周期的四种主族元素，原子序数依次增大。基态Y原子的价电子排布为3s23p4，X的电离能数据如表所示。(4)Y元素在元素周期表中的位置是____，X元素的最高正化合价是____。(5)下列事实能用元素周期律解释的是____(填字母序号)。a.W可用于制备活泼金属钾b.Y的气态氢化物的稳定性小于H2Oc.将Z单质通入Na2S溶液中，溶液变浑浊d.Y的氧化物对应的水化物H2YO4的酸性比H2SiO3强18. 地球上的生命体中的物质多以碳原子作为分子的“骨架”。那么，为什么在地球自然环境条件下，生命会选择碳呢_______？请阅读下述资料，尝试从化学的角度对该问题作出解释。资料1：在现今发现的所有化合物中，碳的化合物占到了总数的95%左右。举一个简单的例子：含10个碳原子的烷烃有75个构造异构体，含15个碳原子的烷烃有4347个构造异构体；当碳原子数增加到20时，构造异构体数目竟高达366319个。资料2：对于构成生命的重要物质蛋白质，其分子中碳原子数远大于20，并且还连有−NH2、−OH、−COOH、−S—S−等不同的基团；碳原子的杂化方式也不像烷烃只有sp3，还多了sp与sp2，另外有些分子还有对映异构体。资料3：C—C键的键能是347kJ⋅mol−1，C=C键的键能是614kJ⋅mol−1，C≡C键的键能是839kJ⋅mol−1；相对于其他诸多单键的键能，C—C键的键能是比较大的。资料4：C—N键的键能是305kJ⋅mol−1，C—P、C—S键的键能在260kJ⋅mol−1左右，它们很容易通过反应转变为新的化合物，资料5：硅与碳同族相邻，其性质有很多相似点，但是也有较大的差异。硅及其化合物多以固态存在，Si—Si键的键能为226kJ⋅mol−1。注：构造异构体是指由于原子连接顺序不同而形成的异构体。三、推断题19. 元素X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。元素Z的原子最外层电子数是其内层电子数的3倍。(1)在Y的氢化物(H2Y)分子中，Y原子轨道的杂化类型是__________。(2)Z的氢化物(H2Z)在乙醇中的溶解度大于H2Y，其原因是__________________________。(3)Y与Z可形成YZ42−。①YZ42−的空间结构为__________(用文字描述)。②YZ42−中心原子杂化类型：__________。(4)X的氯化物与氨水反应可形成化合物[X(NH3)4]Cl2，1 mol该化合物中含有σ键的数目为__________________。20. X、Y、Z、M、Q是中学化学常见的五种元素，原子序数依次增大，其相关结构或性质信息如下表所示。(1)Q元素基态原子的电子排布式是__________________________________。(2)比较Y元素与氧元素的第一电离能_______>_______(填元素符号)；X和Z形成的化合物XZ2为一种液体溶剂，其分子中的σ键和π键数目之比为_______，该化合物_____溶于水(填“易”或“难”)。(3)Y的最简单氢化物分子中含有_________共价键(填“极性”或“非极性”，下同)，是____________分子，该氢化物易液化，其原因是________________________________。(4)M的气态氢化物和氟化氢相比(填写化学式，并从微粒间作用力的角度分析原因)，稳定性强的是____，其原因是___________；沸点高的是 ______，其原因是_______________。答案和解析1.【答案】A 【解析】①N2H4分子中N原子和N原子之间形成非极性共价键，N原子和H原子之间形成极性共价键，①正确；②R2−和M+的电子层结构相同，则离子的核外电子数相等，且M处于与R相邻的下一周期，所以原子序数：M>R，②错误；③F2、Cl2、Br2、I2是组成和结构相似的分子，熔点随相对分子质量增大而升高，③正确；④NCl3、PCl3、CO2、CS2分子中各原子最外层均达到8e−稳定结构，④正确；⑤固体熔化成液体的过程是物理变化，可能破坏化学键，例如氢氧化钠熔融时离子键被破坏，⑤错误；⑥HF分子很稳定，是因为H−F键键能大，跟氢键无关，⑥错误；⑦Na2O2固体中的阴离子和阳离子分别是O22−、Na+，个数比是1∶2，⑦正确；⑧氢化物的酸性与元素的非金属性无关，酸性：HClO，故D正确；故选A。3.【答案】C 【解析】A.Se为34号元素，原子结构示意图，故A正确；B.H2O分子中，中心O原子价层电子对数为2+6−1×22=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，故B正确；C.铁为26号元素，失去2个电子形成亚铁离子，基态Fe2+的价层电子的轨道表示式，故C错误；D.p−pπ键成镜面对称，故D正确；故选C。4.【答案】C 【解析】X的电子排布式为1s22s22p63s23p4，为硫元素；Y的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，为铁元素；Z的电子排布式为1s22s22p2，为碳元素；Q的电子排布式为1s22s22p4，为氧元素；T的电子排布式为1s22s22p63s23p3，为磷元素。C项中X与Q形成的化合物SO2或SO3都为共价化合物，C项符合题意。5.【答案】C 【解析】A.根据杂化轨道理论判断，杂化轨道形成σ键或形成配位键，故A正确；B.SF2根据分子杂化轨道理论判断属于2+2型，形成两个σ键和2对孤对电子对，故采用sp3杂化，C2H6中，C原子形成4个单键，故属于sp3杂化，故B正确；C.CH4分子中的sp3杂化轨道是由C原子中的2s轨道和2p轨道混杂形成，故C错误；D.苯分子结构是平面型结构，每个碳原子形成3个σ键，采用sp2杂化，故D正确；故选C。6.【答案】A 【解析】【分析】本题考查共价键和分子的极性，难度一般，解题关键是理解分子极性的判断方法。【解答】A.PCl3、NCl3中P−Cl、N−Cl均为极性键，P、N均有一对孤电子对，为三角锥形分子，均为极性分子，故A正确；B.BeCl2(g)中Be无孤电子对，为直线形分子，为非极性分子，故B错误；C.BH3中B无孤电子对，为平面三角形分子，为非极性分子，故C错误；D.CO2中C无孤电子对，为直线形分子，为非极性分子，故D错误。  7.【答案】C 【解析】A.硼酸电离出的氢离子的数目是1，可知硼酸是一元酸，故A错误；B.硼酸在水中的电离过程为：，可以看出硼酸的电离结合了水溶液中的氢氧根离子，对水的电离起促进作用，故B错误；C.根据硼酸电离方程式可知能和OH−发生化合反应，而使中心原子最外层电子达到饱和结构，即硼酸与NaOH溶液反应的离子方程式：H3BO3+OH−=[B(OH)4]−，故C正确；D.硼酸的结构式为，[B(OH)4]−的结构式为，根据二者的成键电子对分别为3和4，可知H3BO3与[B(OH)4]−中B原子的杂化方式不同，故D错误；故选C。8.【答案】C 【解析】短周期元素甲、乙、丙、丁原子序数依次增大，p和q分别是元素丙和丁的单质，其中p为浅黄色固体，则p为硫单质，所以丙为S，丁为Cl，q是Cl2，甲、丙同主族，所以甲为O；含乙的化合物r浓度为0.1mol/L时溶液pH=13，说明化合物r为一元强碱，乙、丙、丁同周期，所以乙为Na。A.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，所以简单离子半径：乙Br2>Cl2，故B正确；C.Cl原子为吸引电子的基团，能使−OH上的氢活泼性增强，则CCl3COOH更易电离出氢离子，酸性：CH2ClCOOHCH3(CH2)4OH，故D正确；故选：C。本题主要考查物质的结构与性质，包括电负性的递变规律、晶体熔沸点大小的比较等知识，题目难度一般。11.【答案】C 【解析】【分析】本题考查了杂化类型、共价键类型的判断等，题目难度不大，注意分析原子的杂化类型，侧重于考查学生对基础知识的应用能力。【解答】A.分子中N形成3条σ键，存在一对孤对电子，则N均为sp3杂化，以N为中心存在多个三角锥结构，故所有原子不可能都在同一平面内，故A错误；B.A分子中C为sp2杂化、N为sp3杂化，杂化类型不同，故B错误；C.A分子中每个N原子有3条σ键，且均含有一对孤电子对，故C正确；D.A分子中C为sp2杂化，未参与杂化的p轨道与O原子中p轨道“肩并肩”形成π键，故D错误；故选：C。  12.【答案】D 【解析】A.CH3+含有8个电子，1.5gCH3+的物质的量为0.1mol，则含有的电子数为0.8NA，故A错误；B.标准状况下，四氯化碳为液体，无法通过气体摩尔体积计算，故B错误；C.60g SiO2的物质的量是1mol，每个Si与4个O原子形成共价键，因此1mol SiO2的晶体中含有4mol Si−O键，Si−O键数目是4NA，12g金刚石的物质的量是1mol，由于每个C原子与相邻4个C原子形成共价键，每个共价键为相邻的2个C原子所共有，则1mol C原子形成的共价键数目是2NA，故C错误；D.1L 0.1mol/L氯化铝溶液中，铝离子的物质的量为0.1mol，但是铝离子易水解，，水解后阳离子数增加，则阳离子总数大于0.1NA，故D正确；故选D。13.【答案】C 【解析】短周期元素X、Y、Z和W的原子序数依次增大，X是宇宙中最丰富的元素，则X是H元素，XZ用于刻蚀玻璃时生成化合物WZ4，则Z是F元素，W是Si元素，Z的原子序数等于X和Y原子序数之和，则Y是O元素，据此分析解答。A.Z是F元素，则Z的电负性在四种元素中最大，故A正确；B.X2Y是H2O，其价层电子对数是4，中心原子采取的是sp3杂化，WY2是SiO2，其是共价晶体，类似于金刚石结构，中心原子采取的也是sp3杂化，故B正确；C.X是H元素，Y、Z、W分别是O、F、Si元素，它们形成的简单化合物分别是H2O、HF、SiH4，由于H2O分子间存在氢键，故H 2O的沸点最高，而不是SiH4，其在常温下是气体，故C错误；D.WZ4分子是SiF4，无论硅原子还是氟原子最外层都满足8电子结构，如图，故D正确；故选C。14.【答案】C 【解析】 NH3分子中的N原子和CH4分子中的C原子均是sp3杂化，形成4个杂化轨道；A项和B项错误；D项与题意无关；C项正确。15.【答案】C 【解析】【分析】本题考查微粒空间构型判断，侧重考查分析、判断及知识综合运用能力，明确价层电子对互斥理论内涵是解本题关键，知道孤电子对数的计算方法，题目难度不大。【解答】A.中心原子S原子采取sp³杂化，电子对构型为正四面体形，分子构型为V形，H—S—H键角为92.1°，即H2S为V型分子，CS2、HI都是直线形的分子，故A错误；B.SO2中价层电子对数=2+12×6−2×1=4，且含有2个孤电子对，所以SO2为V形结构；BF3中价层电子对数=3+12×3−3×1=3，所以BF3是键角为120°的平面三角形结构，COCl2中价层电子对数=12×4−1×2+2×1=0，为平面三角形分子，故B错误；C.由B可知BF3键角为120°，SnBr2中价层电子对数=2+12×4−2×1=3，且含有一个孤电子对，为V形结构，孤对电子与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，所以SnBr2键角小于120°，故C正确；D.NH3、PCl3中价层电子对数=3+12×5−3×1=4，且含有一个孤电子对，所以PCl3、NH3为三角锥形结构；PCl5中价层电子对数=5+12×5−5×1=5，且不含孤对电子，为三角双锥结构，故D错误。  16.【答案】(1)①          ②abc (2)①四面体         ②H2O中含有两对孤对电子，CH4中没有孤对电子，孤对电子之间的斥力大于孤对与成键电子之间的斥力大于成键电子之间的斥力(3)164×103L22.4L/mol1×106mL×ag/mL−164×103L22.4L/mol×16g/mol18g/mol 【解析】(1)①碳的价电子排布式为2s22p2，其价层电子的轨道表示式是，故答案为：；②a.由于甲烷是正四面体，每两个氢原子都是相邻的，所以二氯甲烷没有同分异构体可以说明甲烷分子是正四体形空间结构，故a正确；b.正四面体的几何特点是键角为109°28′，所以4个C−H的键长相同，H−C−H的键角均为109°28′，可以说明甲烷分子是正四体形空间结构，故b正确；c.sp3杂化轨道的模型是正四面体，碳原子以4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠，形成4个C−Hσ键可以说明甲烷分子是正四体形空间结构，故c正确；故答案为：abc；(2)①H2O的价层电子对数为2+2=4，VSEPR模型为四面体，故答案为：四面体；②H2O中含有两对孤对电子，CH4中没有孤对电子，孤对电子之间的斥力大于孤对与成键电子之间的斥力大于成键电子之间的斥力，H−O−H的键角小于CH4中H−C−H的键角，故答案为：H2O中含有两对孤对电子，CH4中没有孤对电子，孤对电子之间的斥力大于孤对与成键电子之间的斥力大于成键电子之间的斥力；(3)“可燃冰”的密度为ag/mL，1m3固体的物质的量为可释放出164m3(标准状况)甲烷，则“可燃冰”中m：n=164×103L22.4L/mol1×106mL×ag/mL−164×103L22.4L/mol×16g/mol18g/mol，故答案为：164×103L22.4L/mol1×106mL×ag/mL−164×103L22.4L/mol×16g/mol18g/mol。17.【答案】(1)3p(2)①②高；SiH4和CH4为结构相似的分子，相对分子质量SiH4>CH4，分子间范德华力SiH4>CH4(3)共价；sp3(4)第三周期VIA族；+2(5)bcd 【解析】(1)基态Si原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p2，最高能级为3p；(2)①1个Si原子与4个H原子形成四条共价键，电子式为：；②SiH4与CH4都为分子晶体，且结构相似，SiH4比CH4的相对分子质量大，分子间作用力强，所以SiH4的熔、沸点比CH4高；(3)SiO2属于共价晶体，SiO2晶体中Si有4对σ键电子对，所以硅原子的杂化类型为sp3杂化；(4)基态Y原子的价电子排布为3s23p4，可知Y为S元素，则Y元素在元素周期表中的位置是第三周期VIA族，根据X电离能知，该元素位于第ⅡA族，X为Mg元素，最高正化合价是+2；(5)Y为S元素，位于第三周期VIA族；X为Mg元素，最高正化合价是+2；a.同主族元素从上到下元素的金属性依次增强，不能用元素周期律解释，故a错误；b.同主族元素从上到下元素的非金属性依次减弱，S的非金属性弱于O，氢化物稳定性H2S小于H2O，b能用元素周期律解释，故b正确；c.同周期从左到右元素的非金属性依次增强，所以Cl的非金属性强于S，能用元素周期律解释，故c正确；d.同周期从左到右元素的非金属性依次增强，所以S的非金属性强于Si，所以S的最高价氧化物对应水化物H2SO4的酸性强于H2SiO3，能用元素周期律解释，故d正确；故选bcd。18.【答案】碳原子最外层有4个电子，可与很多种原子之间形成共价键，碳原子之间也有碳碳单键、碳碳双键、碳碳三键，可以形成链状，也可以形成环状，形成多种多样的化合物。比如，含10个碳原子的烷烃有75个构造异构体，含15个碳原子的烷烃有4347个构造异构体；当碳原子数增加到20时，构造异构体数目竟高达366319个，对于构成生命的重要物质蛋白质，其分子中碳原子数远大于20，并且还连有−NH2、−OH、−COOH、−S—S−等不同的基团；并且C—N键的键能是305kJ⋅mol−1，C—P、C—S键的键能在260kJ⋅mol−1左右，它们很容易通过反应转变为新的化合物，相对于其他诸多单键的键能，C—C键的键能是比较大的，在转化中能保持碳骨架的相对稳定，以形成更加复杂的有机物；而对于Si—Si键的键能相对较小，硅及其化合物多以固态存在，不易形成复杂的化合物。所以地球上的生命体中的物质多以碳原子作为分子的“骨架”。 【解析】【详解】碳原子最外层有4个电子，可与很多种原子之间形成共价键，碳原子之间也有碳碳单键、碳碳双键、碳碳三键，可以形成链状，也可以形成环状，形成多种多样的化合物。比如，含10个碳原子的烷烃有75个构造异构体，含15个碳原子的烷烃有4347个构造异构体；当碳原子数增加到20时，构造异构体数目竟高达366319个，对于构成生命的重要物质蛋白质，其分子中碳原子数远大于20，并且还连有−NH2、−OH、−COOH、−S—S−等不同的基团；并且C—N键的键能是305kJ⋅mol−1，C—P、C—S键的键能在260kJ⋅mol−1左右，它们很容易通过反应转变为新的化合物，相对于其他诸多单键的键能，C—C键的键能是比较大的，在转化中能保持碳骨架的相对稳定，以形成更加复杂的有机物；而对于Si—Si键的键能相对较小，硅及其化合物多以固态存在，不易形成复杂的化合物。所以地球上的生命体中的物质多以碳原子作为分子的“骨架”。19.【答案】(1)sp3  (2)水分子与乙醇分子之间可形成氢键  (3)①正四面体形  ②sp3  (4)16NA 【解析】 X为第四周期元素，且内层轨道全部排满电子，最外层电子数为2，则其基态电子排布式应为[Ar]3d104s2，所以为Zn。Y的3p轨道上有4个电子，应为S。Z的最外层电子数是其内层电子数的3倍，故为O。(1)H2S分子中，S原子有两个孤电子对，价层电子对数为2+2=4，所以S原子轨道的杂化类型是sp3。(2)H2O与乙醇分子间可形成氢键，增大了H2O在乙醇中的溶解度。(3)SO42−中S原子上无孤电子对，S的价层电子对数为4，则S采取sp3杂化，所以SO42−为正四面体形。(4)每个NH3分子中的N—H σ键数目为3，每个NH3分子中的N原子与Zn2+形成一个N—Zn σ键，故1 mol [Zn(NH3)4]Cl2中的σ键的数目为16NA。20.【答案】(1)[Ar]3d64s2(或1s22s22p63s23p63d64s2)(2)N；O；1∶1；难(3)极性；极性；氨分子间可以形成氢键(4)HF；H—F的键能大于H—Cl；HF；HF分子间可以形成氢键 【解析】根据题意推知X、Y、Z、M、Q分别是C、N、S、Cl、Fe元素。(1)铁原子核外有26个电子，基态原子的电子排布式是[Ar]3d64s2或1s22s22p63s23p63d64s2。(2)N原子的2p能级是半充满状态，较稳定，因此第一电离能：N>O。X和Z形成的化合物XZ2为CS2，根据结构式SCS可知，分子中σ键和π键数目之比为1∶1，且为非极性分子；根据“相似相溶”规律可判断CS2难溶于水。(3)Y的最简单氢化物为NH3，N—H是极性共价键，分子结构呈三角锥形，结构不对称，为极性分子；氨气易液化的原因是氨分子间可以形成氢键。(4)由于H—F的键能大于H—Cl，故氢化物的稳定性：HF>HCl；由于HF分子间可以形成氢键，故其沸点比HCl的高。A.Se的原子结构示意图B.H2O的VSEPR模型C.基态Fe2+的价层电子的轨道表示式D.p−pπ键的电子云轮廓图电离能I1I2I3I4…Ia/kJ⋅mol−17381451773310540…元素结构或性质信息X其原子最外层电子数是内层电子数的2倍Y基态原子最外层电子排布为nsnnpn+1Z非金属元素，其单质为固体，在氧气中燃烧时有明亮的蓝紫色火焰M单质在常温、常压下是气体，基态原子的M层上有1个未成对的p电子Q其与X形成的合金为目前用量最多的金属材料