化学选择性必修2第二节 分子的空间结构课后复习题

这是一份化学选择性必修2第二节 分子的空间结构课后复习题，共19页。试卷主要包含了2 分子的空间结构 同步练习，0≤pH≤8等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．铬钾矾[]在纺织工业有广泛用途，下列有关说法正确的是（ ）
A．基态价电子排布式为
B．中S的杂化类型为杂化
C．离子半径：
D．元素K在周期表中位于第3周期IA族
2．某化合物的结构(键线式)及球棍模型如图1所示，该有机分子的核磁共振氢谱图如图2。
下列关于该有机物的叙述正确的是（ ）
A．该有机物不同化学环境的氢原子有6种
B．该有机物属于芳香族化合物
C．键线式中的Et代表的基团为-CH3
D．该有机物在一定条件下能完全燃烧生成CO2和H2O
3．下列推论正确的是（ ）
A．NH4+为正四面体结构,可推测PH4+也为正四面体结构
B．CO2晶体是分子晶体,可推测SiO2晶体也是分子晶体
C．SO2能使品红溶液褪色，CO2也能使品红溶液褪色
D．晶体中有阴离子，必有阳离子；则晶体中有阳离子，必有阴离子
4．下列关于杂化轨道的说法错误的是（ ）
A．所有原子轨道都参与杂化
B．同一原子中能量相近的原子轨道参与杂化
C．杂化轨道能量集中，有利于牢固成键
D．杂化轨道中不一定有一个电子
5．乙醇和二甲醚属于同分异构体，其结构简式分别如下：
在下列哪种检测仪上显示出的信号是完全相同的（ ）
A．质谱仪 B．红外光谱仪
C．核磁共振仪 D．李比希现代元素分析仪
6．含SO2的工业烟气脱硫往往使用较为廉价的碱性物质如生石灰、浓氨水等吸收。近年来一些近海的煤电厂，利用海水的微碱性(8.0≤pH≤8.3)开发海水脱硫新工艺。主要原理是：SO2与海水生成H2SO3，H2SO3电离得到和进一步氧化得到。脱硫后海水酸性增强，与新鲜海水中的碳酸盐(和)发生中和反应，最终烟气中的SO2大部分以硫酸盐的形式排入大海。下列有关、、的说法正确的是（ ）
A．的空间构型为正四面体
B．中碳原子的杂化轨道类型为sp
C．与中的键角相等
D．氧化为，体现的氧化性
7．治疗新冠肺炎药物瑞德西韦的主要成分结构如图。下列说法错误的是（ ）
A．分子中存在σ键、π键
B．分子中的N—H键的键能小于O—H键的键能
C．分子中P原子的杂化方式为sp2
D．该分子能发生加成反应
8．下列分子中心原子是sp2杂化的是（ ）
A．PBr3B．CH4C．BF3D．H2O
9．用价层电子对互斥理论预测H2O和BF3的立体结构，两个结论都正确的是（ ）
A．直线形；三角锥形B．V形；三角锥形
C．直线形；平面三角形D．V形；平面正三角形
10．下列分子中的中心原子的杂化方式为sp杂化，分子的空间结构为直线形且分子中没有形成π键的是（ ）
A．CH≡CHB．CO2C．BeCl2D．BF3
11．下列分子中中心原子的杂化轨道类型相同的是（ ）
A．CH4与C2H4B．BF3与NH3C．BeCl2与SCl2D．H2O与H2S
12．下列分子或离子中,VSEPR模型名称与分子或离子的立体构型名称不一致的是（ ）
A．CO2B．H2OC．D．CCl4
13．在乙烯分子中有5个σ键和1个π键，它们分别是（ ）
A．sp2杂化轨道形成σ键，未杂化的2p轨道形成π键
B．sp2杂化轨道形成π键，未杂化的2p轨道形成σ键
C．C-H之间是sp2杂化轨道形成σ键，C-C之间是未杂化的2p轨道形成π键
D．C-C之间是sp2杂化轨道形成σ键，C-H之间是未杂化的2p轨道形成π键
14．下列粒子的VSEPR模型为四面体、且其空间结构为V型的是（ ）
A．B．C．D．
15．在乙烯分子中有σ键和π键，下列说法错误的是（ ）
A．中心原子采用sp2杂化
B．乙烯分子中有4个σ键和2个π键
C．杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键
D．乙烯分子中所有原子一定在同一平面
16．下列分子价层电子对互斥模型与分子空间构型不一致的是（ ）
A．SO3B．BF3C．NH3D．CH4
17．下列分子或离子中，VSEPR模型和空间结构一致的是（ ）
A．COB．H2OC．NH3D．SO2
18．下列说法错误的是（ ）
A．杂化轨道可用于形成键和键
B．若中心原子杂化方式相同，分子中孤电子对数越多，键角越小
C．和的空间构型和分子空间构型均不一致
D．价电子对互斥理论一般不适用于推测过渡金属化合物分子的空间构型
19．下列中心原子的杂化轨道类型和分子几何构型错误的是（ ）
A．CCl4中C原子sp3杂化，为正四面体形
B．BF3中B原子sp2杂化，为平面三角形
C．CS2中C原子sp杂化，为直线形
D．H2S分子中，S为sp杂化，为直线形
20．下列说法正确的是（ ）
A．紫外光谱仪、核磁共振仪、质谱仪都可用于有机化合物结构的分析
B．高聚物( )属于可降解材料，工业上是由单体经过缩聚反应合成
C．通过煤的液化可获得煤焦油、焦炭、粗氨水等物质
D．石油裂解的目的是为了提高轻质油的质量和产量
二、综合题
21．根据问题填空：
（1）写出Fe基态原子的电子排布式： ；
（2）Na、Mg、Al第一电离能由小到大的顺序是 ；
（3）CO2 中含有的σ键与π键数目之比为 ；
（4）丙烯分子中碳原子杂化轨道类型为 ；
（5）写出一种与CO 互为等电子体的分子 ；
（6）NH3的空间构型是 （用文字描述）．
22．
（1）COCl2分子中所有原子均满足8电子结构， COCl2分子中σ键和π键的个数之比为 ，中心原子的杂化方式为 。
（2）As4O6的分子结构如图所示，其中As原子的杂化方式为 ，1 ml As4O6中含有σ键的物质的量为 ml。
（3） 中，Al的轨道杂化方式为 。
（4）SnBr2分子中， Sn原子的轨道杂化方式为 。
23．人们常在过渡元素中寻找制造催化剂和耐高温、耐腐蚀合金的元素。
（1）纳米TiO2是种应用广泛的催化剂，在太阳光照射下，可以降解酚、醛等多种有机物。22号元素钛位于元素周期表的 区，基态钛原子的价层电子轨道表示式为 。TiCl4的水解反应可以制得TiO2·xH2O，过滤后再经焙烧可以得到TiO2，写出TiCl4水解反应的化学方程式 。
（2）铬(Cr)是不锈钢的重要成分，在工农业生产和国防建设中有着广泛应用。对于基态24Cr原子，下列叙述错误的是____(填标号)。
A．核外电子有24种运动状态，处在7个不同的能级上
B．核外电子排布是[Ar]3d54s1，是第四周期元素中未成对电子数最多的元素
C．4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方运动
D．电负性比钾大，原子对键合电子的吸引力比钾大
（3）我国科学家发明了高选择性的二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂，其组成为ZnO/ZrO2固溶体。四方ZrO2晶胞如图所示。Zr4+离子在晶胞中的配位数是 ，晶胞参数为a pm、a pm、c pm，该晶体密度为 (写出表达式，用a、c和NA表示，)。
24．主族元素碳、氧、氮、氟、磷、硒及副族元素镍、铜元素在化学中有很重要的地位，回答下列问题：
（1）在基态14C原子中，核外存在 对自旋相反的电子，基态氮原子的价层电子排布图为 。
（2）将F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2，OF2分子构型为 其中氧原子的杂化方式为 。
（3）CuSO4溶液能用作P4中毒的解毒剂，反应可生成P的最高价含氧酸和铜，该反应的化学方程式是 。
25．现有U、V、W、X、Y、Z共6种短周期元素，其原子序数依次增大，部分信息如下表：
请用相应的化学用语回答下列问题：
（1）第一电离能介于X和Y之间的第三周期的元素共有 种。
（2）基态离子的电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形。
（3）V原子的外围电子排布图为 。根据对角线规则，与X的化学性质最相似的邻族短周期元素是 (填元素名称)。
（4）元素R与Y的原子序数相差18，预测R的简单氢化物分子的立体构型为 ，其稳定性比Y的简单氢化物 (填“高”或“低”)，其判断理由是 从原子结构的角度分析)。
（5）V、W、Z的简单离子半径由大到小的顺序为 (用具体的离子符号表示)。
（6）可以看成是中的一个V原子被一个Z原子取代的产物，则的VSEPR模型名称是 ，溶液与溶液发生反应的离子方程式为 。
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】A．基态Cr原子核外电子排布式为[Ar]3d54s1，其价电子排布式为3d54s1，故A不符合题意；
B．中S原子的价层电子对数=4+=4，因此S原子的杂化方式为sp3，故B不符合题意；
C．S2-、K+核外电子层数均为3，核外电子数均为18，O2-核外有2个电子层，核外电子层数越多，粒子半径越大，核外电子数相同时，核内质子数越多，半径越小，因此离子半径：，故C符合题意；
D．K元素位于元素周期表中第4周期IA族，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.Cr核外有24个电子，根据构造原理书写电子排布式；
B.中S原子的价层电子对数为4；
C.电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，原子半径越小；
D.K位于第4周期IA族。
2．【答案】D
【解析】【解答】A．根据有机物分子的球棍模型可看出，该分子中含有8种不同环境的氢原子，如图，结合图2核磁共振氢谱也可看出，有8种吸收峰，A不符合题意；
B．有机物中不含苯环，不属于芳香族化合物，B不符合题意；
C．结合图1中的键线式和球棍模型可看出，Et代表的基团为-CH2CH3，C不符合题意；
D．该有机物中含C、H、O，所以在一定条件下能完全燃烧生成CO2和H2O，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.该有机物含有8种不同环境的H原子；
B.该有机物不含苯环；
C.Et代表-CH2CH3。
3．【答案】A
【解析】【解答】A、N、P是同主族元素，形成的离子NH4+和PH4+结构类似都是正四面体构型，选项A符合题意；
B、CO2是分子晶体，而SiO2是原子晶体，选项B不符合题意；
C. SO2能使品红溶液褪色，CO2不能使品红溶液褪色，选项C不符合题意；
D、晶体中有阴离子，必有阳离子；但金属晶体中有阳离子，但没有阴离子，选项D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】注意铵根离子是正四面体判断法是利用杂化理论进行解释。
4．【答案】A
【解析】【解答】A. 参与杂化的原子轨道，其能量不能相差太大，如1s与2s、2p能量相差太大不能形成杂化轨道。即只有能量相近的原子轨道才能参与杂化，A符合题意；
B. 只有能量相近的原子轨道才能参与杂化，B不符合题意；
C. 杂化轨道的电子云一头大一头小，成键时利用大的一头，可使电子云重叠程度更大，形成牢固的化学键，C不符合题意；
D. 并不是所有的杂化轨道中都会有电子，也可以是空轨道（如一些配位化合物的形成），也可以有一对孤对电子（如NH3、H2O的形成），D不符合题意；
故答案为：A
【分析】A.能量相差较大的轨道不能参与杂化；
B.只有能量相近的轨道才能进行杂化；
C.杂化轨道的能量相近，可形成稳定化学键；
D.部分杂化轨道可以是空轨道，不含电子；
5．【答案】A
【解析】【解答】A．二者均含C、H、O元素，则元素分析仪显示出的信号是完全相同，A符合题意；
B.二甲醚和乙醇中分别含有-O-和-OH，官能团不同，红外光谱信号不同，B不符合题意；
C.二者含有的H原子的种类和性质不同，核磁共振氢谱信号不同，C不符合题意；
D.二者的相对分子质量相等，质谱法测定的最大质荷比相同，但信号不完全相同，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】A.质谱仪测定的是最大质荷比；
B.红外光谱仪测定的是官能团；
C.核磁共振仪测定的是氢原子的种类；
D.元素分析仪测定的是有机物中的元素；
6．【答案】A
【解析】【解答】A．根据价层电子对互斥理论，价层电子对个数=σ键+孤电子对个数，中中心原子S的价层电子对为=4，孤电子对数为=0，不含孤电子对，所以空间构型是正四面体结构，选项A符合题意；
B．中C原子的价层电子数为3+=3，C原子孤对电子对数=0，C原子采用sp2杂化，选项B不符合题意；
C．对于，根据VSEPR理论，中心C原子的配位原子数为BP=3，孤电子对数为LP==0，则其价电子对数为VP=BP+LP=3+0=3，根据杂化轨道理论，中心C原子为sp2杂化，键角为120°；对于，根据VSEPR理论，中心S原子的配位原子数为BP=3，孤电子对数为LP==1，则其价电子对数为VP=BP+LP=3+1=4，根据杂化轨道理论，中心S原子为sp3杂化，受孤电子对影响，键角小于109°28′，选项C不符合题意；
D．氧化为，S元素化合价升高被氧化，体现的还原性，选项D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A. 根据价层电子对互斥理论进行分析。
B. 根据杂化轨道理论进行分析。
C. 根据价层电子对互斥理论和杂化轨道理论进行分析。
D.根据反应前后SO32-、SO42-中硫元素化合价的变化进行分析。
7．【答案】C
【解析】【解答】A．分子中所有单键都是σ键，碳氮三键、碳氧双键等含有π键，A不符合题意；
B．N原子半径大于O，所以分子中的N-H键的键能小于O-H键的键能，B不符合题意；
C．根据该物质的结构简式可知，该分子中P原子的成键方式与PO 类似，价层电子对数为4，杂化方式为sp3，C符合题意；
D．分子中含有苯环、碳氮三键等，能发生加成反应，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.分子中含有单键和双键和三键，单键是 σ键 ，而双键或三键中含有Π键
B.键能主要和半径有关，半径越大键能越小，而氮原子半径大于氧原子半径
C.根据p原子的配位方式，即可判断杂化方式
D.含有不饱和键，可以发生加成
8．【答案】C
【解析】【解答】A.P原子杂化轨道数=σ键电子对数+孤对电子对数=3+ =4，P采用sp3杂化，选项A不符合题意；
B.C原子杂化轨道数=σ键电子对数+孤对电子对数=4+ =4，C采用sp3杂化，选项B不符合题意；
C.B原子杂化轨道数=σ键电子对数+孤对电子对数=3+ =3，B采用sp2杂化，选项C符合题意；
D.O原子杂化轨道数=σ键电子对数+孤对电子对数=2+ =4，O采用sp3杂化，选项D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】本题考查了原子杂化类型的判断，原子杂化类型的判断是高考热点，根据“杂化轨道数=σ键电子对数+孤对电子对数”是解答本题的关键。
9．【答案】D
【解析】【解答】H2O中中心原子O上的孤电子对数为 （6-2 1）=2，成键电子对数为2，价层电子对数为2+2=4，VSEPR模型为四面体形，略去O上的两对孤电子对，H2O为V形；BF3中中心原子B上的孤电子对数为 （3-3 1）=0，成键电子对数为3，价层电子对数为0+3=3，VSEPR模型为平面正三角形，B上没有孤电子对，BF3为平面正三角形；
故答案为：D。
【分析】根据价层电子对互斥理论判断分子的空间构型，注意孤电子对数的计算和价层电子对数的计算。
10．【答案】C
【解析】【解答】解：A．CH≡CH中含有三键，所以有π键，不符合题意，故A不选；
B．CO2的结构式为O=C=O，分子中含有碳碳双键，含有π键，不符合题意，故B不选；
C．氯化铍分子中，铍原子含有两个共价单键，不含孤电子对，所以价层电子对数是2，中心原子以sp杂化轨道成键，分子中不含π键，故C选；
D．BF3中B原子含有3个共价单键，所以价层电子对数是3，中心原子以sp2杂化轨道成键，故D不选；
故选C．
【分析】根据价层电子对互斥理论确定其杂化方式，如果价层电子对为2，则中心原子以sp杂化轨道成键，含有双键或三键时有π键，据此分析．
11．【答案】D
【解析】【解答】CH4中中心原子C的价电子对数为=4，采取sp3杂化，C2H4是平面形结构，中心原子C采取sp2杂化，A不符合题意；
NH3中中心原子N的价电子对数为=4，采取sp3杂化， BF3中中心原子B的价电子对数为=3，采取sp2杂化，B不符合题意；
BeCl2中中心原子Be的价电子对数为=2，采取sp杂化，SCl2中中心原子S的价电子对数为==4，采取sp3杂化，C不符合题意；
H2O中中心原子O的价电子对数为=4，采取sp3杂化，H2S中中心原子S的价电子对数为=4，采取sp3杂化，D符合题意。
【分析】
A.CH4sp3杂化，C2H4是sp2杂化；
B.NH3sp3杂化，BF3sp2杂化；
C.BeCl2sp杂化，SCl2sp3杂化；
D.H2Osp3杂化，H2Ssp3杂化。
12．【答案】B
【解析】【解答】A．CO2分子中每个O原子和C原子形成两个共用电子对，所以C原子价层电子对个数是2，且不含孤电子对，为直线形结构，VSEPR模型与分子立体结构模型一致，A不符合题意；
B．水分子中价层电子对个数=2+ ×(6-2×1)=4，VSEPR模型为正四面体结构；含有2个孤电子对，略去孤电子对后，实际上其空间构型是V型，VSEPR模型与分子立体结构模型不一致，B符合题意；
C． 的中心原子C原子上含有3个σ 键，中心原子上的孤电子对数= ×(4+2-2×3)=0，所以 的空间构型是平面三角形，VSEPR模型与分子立体结构模型一致，C不符合题意；
D．CCl4分子中中心原子C原子原子价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=4+ ×(4-1×4)=4，VSEPR模型为正四面体结构，中心原子不含有孤电子对，分子构型为正四面体结构，VSEPR模型与分子立体结构模型一致，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】价层电子对互斥模型（简称VSEPR模型），根据价电子对互斥理论，价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数．σ键个数=配原子个数，孤电子对个数= ×(a-xb)，a指中心原子价电子个数，x指配原子个数，b指配原子形成稳定结构需要的电子个数；分子的立体构型是指分子中的原子在空间的排布，不包括中心原子未成键的孤对电子；实际空间构型要去掉孤电子对，略去孤电子对就是该分子的空间构型。价层电子对个数为4，不含孤电子对，为正四面体结构；含有一个孤电子对，空间构型为三角锥形，含有两个孤电子对，空间构型是V型；
价层电子对个数为3，不含孤电子对，平面三角形结构；含有一个孤电子对，空间构型为为V形结构；价层电子对个数是2且不含孤电子对，为直线形结构，据此判断。
13．【答案】A
【解析】【解答】在乙烯分子中，每个碳原子的2s轨道与2个2p轨道杂化形成3个sp2杂化轨道，其中2个sp2杂化轨道分别与2个氢原子的1s轨道形成C—H σ键，另外1个sp2杂化轨道与另一个碳原子的sp2杂化轨道形成 σ键；2个碳原子中未参与杂化的2p轨道形成1个π键；对照各选项，
故答案为：A。
【分析】乙烯分子中的碳原子是以sp2的杂化方式进行杂化，两个碳原子中4个sp2杂化轨道与氢原子的s轨道形成4个C-H键，两个碳原子的各1个sp2轨道形成1个C-C键，碳原子的未参与杂化的轨道通过头对头的方式形成Π键
14．【答案】D
【解析】【解答】A．SO2分子中S原子价层电子对数为，且含有一个孤电子对，VSEPR模型为平面三角形、空间结构为V形，故A不符合题意；
B．CH4的VSEPR模型和空间结构均为正四面体形，故B不符合题意；
C．中O原子价层电子对数为，且含有一个孤电子对，V SEPR模型为四面体形、空间结构为三角锥形，故C不符合题意；
D． H2O中O价层电子对数为，且O含有2个孤电子对，水分子的VSEPR模型是正四面体形，空间构型为V形，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】粒子的VSEPR模型为四面体形、空间结构为V型，则该粒子中心原子为sp3杂化，且含有2对孤电子对。
15．【答案】B
【解析】【解答】A．乙烯中C原子上含有3个σ键电子对，则中心原子采用sp2杂化，故A不符合题意；
B．乙烯分子中含有一个双键和4个单键，则含有5个σ键和1个π键，故B符合题意；
C．在乙烯分子中杂化轨道形成σ键、未杂化的2p轨道形成π键，故不C符合题意；
D．乙烯中中心原子采用sp2杂化，属于平面结构，所以乙烯分子中所有原子一定在同一平面，故D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】乙烯分子中的碳原子是sp2杂化，形成碳碳双键，含有一个π键和5个σ键，乙烯分子中所有的原子均共面，结合选项进行判断
16．【答案】C
【解析】【解答】A. SO3的价层电子对数为3，中心原子S采用sp2杂化，S原子与3个O原子共形成了3个σ键，故中心原子没有孤电子对，其价层电子对互斥模型与分子空间构型均为平面正三角形，A不符合题意；
B. BF3的价层电子对数为3，中心原子B采用sp2杂化，B原子与3个F原子共形成了3个σ键，故中心原子没有孤电子对，其价层电子对互斥模型与分子空间构型均为平面正三角形，B不符合题意；
C. NH3的价层电子对数为4，中心原子N采用sp3杂化，N原子与3个H原子共形成了3个σ键，故中心原子有一个孤电子对，其价层电子对互斥模型为正四面体，分子空间构型为三角锥形，价层电子对互斥模型与分子空间构型不一致，C符合题意；
D. CH4的价层电子对数为4，中心原子C采用sp3杂化，C原子与4个H原子共形成了4个σ键，故中心原子没有孤电子对，其价层电子对互斥模型与分子空间构型均为正四面体，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】 分子空间构型的确定方法是：在价层电子对互斥模型的基础上，看周围原子占据了几个点。如C项NH3的价层电子对互斥模型为正四面体，在正四面体的基础上3个氢原子占据了三个点，是三角锥形。
17．【答案】A
【解析】【解答】A．CO32-中C原子价层电子对个数3，VSEPR模型是平面三角形，无孤电子对，空间结构是平面三角形，A符合题意；
B．H2O中O原子价电子对数4，sp3杂化，VSEPR模型是四面体形，有2个孤对电子，空间结构是V形，B不符合题意；
C．NH3中N原子价层电子对数4，VSEPR模型是四面体形，有一对孤电子对，空间结构是三角锥形，C不符合题意；
D．SO2中S原子价层电子对数3，VSEPR模型是平面三角形，有1对孤电子对，空间结构是V形，D不符合题意；
故答案为：A
【分析】A．CO32-的VSEPR模型是平面三角形，空间结构是平面三角形；
B．H2O的VSEPR模型是四面体形，空间结构是V形；
C．NH3的VSEPR模型是四面体形，空间结构是三角锥形；
D．SO2的VSEPR模型是平面三角形，空间结构是V形。
18．【答案】A
【解析】【解答】A．杂化轨道只用于形成键或用于容纳未参与成键的孤电子对，不用于形成π键，故A符合题意；
B．若中心原子杂化方式相同，根据孤电子对间的斥力大于孤电子对和成键电子对间的斥力，孤电子对和成键电子对间的斥力大于成键电子对间的斥力，故分子中孤电子对数越多，键角越小，故B不符合题意；
C．NF3为sp3杂化，VSEPR空间构型为四面体形，含有一对孤对电子对，故分子空间构型为三角锥形；BF3为sp2杂化，VSEPR空间构型为平面三角形，无孤对电子对，故分子空间构型为平面三角形，故C不符合题意；
D．价电子对互斥理论适用于主族多原子分子，一般不适用于推测过渡金属化合物分子的空间构型，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对；
B.孤电子对间的斥力大于孤电子对和成键电子对间的斥力，孤电子对和成键电子对间的斥力大于成键电子对间的斥力；
C.根据价层电子互斥理论确定；
D.价电子对互斥理论适用于主族多原子分子。
19．【答案】D
【解析】【解答】A、杂化轨道数=价层电子对数，CCl4的价层电子对数为4，杂化类型为SP3，为正四面体，故说法不符合题意；
B、BF3中B的价层电子对数为3，杂化类型为SP2，空间构型为平面三角形，故说法不符合题意；
C、CS2的价层电子对数为2，杂化类型为SP，空间构型为直线型，故说法不符合题意；
D、H2S中S的价层电子对数为4，杂化类型为SP3，含有孤电子对，空间构型是V形，故说法符合题意。
【分析】计算中心原子的价层电子对数=键电子对+孤电子对，孤电子对=，a为中心原子的价层电子数，x为配原子的个数，b为配原子达稳定结构所需的电子数。
20．【答案】A
【解析】【解答】A. 紫外可见分光光度计是定量研究物质组成或结构的现代仪器，核磁共振仪用于测定有机物分子中氢原子的种类和数目，质谱仪可用于有机化合物的相对分子质量，A符合题意；
B. 高聚物( )水解产生小分子 和H2CO3，所以属于可降解材料，工业上是由单体 和H2CO3经过缩聚反应合成，B不符合题意；
C. 通过煤的干馏可获得煤焦油、焦炭、粗氨水等物质，C不符合题意；
D. 石油裂解的目的是为了获得短链气态不饱和烃，石油裂化的目的是为了提高轻质油的质量和产量，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】B.单体经过缩聚反应得到高聚物；高聚物水解后得到单体；
C.通过煤的干馏可获得煤焦油、焦炭、粗氨水等物质，而煤的液化可以得到液态的气体可燃物；
D.使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃，以提供有机化工原料，这叫做石油裂解。
21．【答案】（1）1s22s22p63s23p63d64s2
（2）Na＜Al＜Mg
（3）1：1
（4）sp2；sp3
（5）N2
（6）NH3的N原子价层电子对= =4，且有一对孤电子对，所以是三角锥形结构
【解析】【解答】解：（1）Fe元素为26号元素，原子核外有26个电子，所以核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2，
故答案为：1s22s22p63s23p63d64s2；（2）Na、Mg、Al同周期，同周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势，但Mg最外层3s能级容纳2个电子，为全满确定状态，能量较低，第一电离能也高于同周期相邻元素，故第一电离能Na＜Al＜Mg，故答案为：Na＜Al＜Mg；（3）CO2分子结构式为：O=C=O，双键中含有1个σ键、1个π键，单键属于σ键，故CO2分子中σ键与π键数目之比为1：1，故答案为：1：1；（4）丙烯中存在C=C﹣C，双键C中σ键为3，单键C的σ键为4，均不含孤对电子，杂化类型分别为sp2、sp3，故答案为：sp2；sp3；（5）CO含有2个原子14个电子，所以CO互为等电子体的一种分子的化学式为：N2，故答案为：N2；（6）NH3的N原子价层电子对= =4，且有一对孤电子对，所以是三角锥形结构，故答案为：NH3的N原子价层电子对= =4，且有一对孤电子对，所以是三角锥形结构．
【分析】（1）Fe元素为26号元素，原子核外有26个电子；（2）Na、Mg、Al同周期，同周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势，但Mg最外层3s能级容纳2个电子，为全满确定状态，能量较低，第一电离能也高于同周期相邻元素，故第一电离能Na＜Al＜Mg；（3）根据CO2分子的结构简式分析，双键中含有1个σ键、1个π键，单键属于σ键；（4）丙烯中存在C=C﹣C，双键C中σ键为3，单键C的σ键为4，均不含孤对电子；（5）根据等电子体中原子数相同、价电子数相同分析；（6）根据价层电子对互斥理论确定空间构型．
22．【答案】（1）3：1；sp2
（2）sp3；12
（3）sp3
（4）sp2
【解析】【解答】(1)COCl2分子中有1个C=O键和2个C-Cl 键，其中σ键的数目为3，π键的数目为1，二者个数比为3：1，其中心原子的价电子对数为3，无孤电子对，采取sp2杂化。
(2)根据As4O6分子结构示意图，As的价电子对数=3+1=4，采取sp3杂化；1 ml As4O6中含有σ键的物质的量为3×4 ml =12 ml。
(3) 中，Al的价电子对数=4+×(3+1-1×4) =4，所以Al原子为sp3杂化。
(4)由价电子对互斥理论可知，SnBr2分子中Sn原子的价电子对数=2+×(4-1×2)=3，Sn原子的轨道杂化方式为sp2，VSEPR模型为平面三角形。
【分析】(1)依据“COCl2分子中所有原子均满足8电子结构”则 COCl2分子结构为，据此分析作答。
(2)根据As4O6分子结构示意图，依据价层电子对数（价层电子对数=σ键+孤电子对数）确定中心原子杂化类型；分子中的价键均为σ键。
(3) 依据价层电子对数（价层电子对数=σ键+孤电子对数）确定中心原子杂化类型。
(4)依据价层电子对数（价层电子对数=σ键+孤电子对数）确定中心原子杂化类型。
23．【答案】（1）d；；TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O+4HCl
（2）C
（3）8；
【解析】【解答】(1)22号元素钛位于元素周期表第四周期第ⅢB族，属于元素周期表的d区元素；
根据构造原理，可知基态Ti原子核外电子排布式是[Ar]3d24s2，所以Ti原子的价电子的价电子的轨道表达式为；
TiCl4的水解反应可以制得TiO2·xH2O，TiCl4发生水解反应产生TiO2·xH2O、HCl，水解反应的化学方程式为：TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O+4HCl；
(2)A．Cr是24号元素，在任何原子核外不存在运动状态完全相同的电子，则Cr原子核外电子有24种运动状态，根据构造原理，可知基态Ti原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1，原子核外有7个能级，因此24个电子处在7个不同的能级上，A正确；
B．根据构造原理，可知基态Ti原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1，可简写为[Ar] 3d54s1，有6个成单电子，所以第四周期元素中未成对电子数最多的元素，B正确；
C.4s电子能量较高，其在原子核外运动时，在比3s电子离核更远的地方运动的几率相对较大，而不能说总是在比3s电子离核更远的地方运动，C不正确；
D．K、Cr是第四周期元素，由于同一周期元素，原子序数越大，原子半径越小，原子失去电子就越难，其电负性就越大，则铬的电负性比钾大，原子对键合电子的吸引力比钾大，D正确；
故答案为：C；
(3)根据图知，每个Zr4+与8个O2-等距离且最近，所以Zr4+的配位数是8；
该晶胞中Zr4+的个数：8×+6×=4；O2-的个数为8，所以根据晶胞的密度计算公式，可得其密度ρ=。
【分析】（1）TiCl4水解反应，非氧化还原反应，根据质量守恒配平即可
（2）电子在轨道运动是个概率问题，只能反映在轨道出现概率比较大
（3）配位数：距离最近且等距的原子个数，利用均摊法算出一个晶胞的原子个数，然后根据p=m/V计算即可
24．【答案】（1）2；
（2）V形；sp3
（3）P4+10CuSO4+16H2O=10Cu+4H3PO4+10H2SO4
【解析】【解答】（1）C原子核外电子排布式为1s22s22p2，轨道式为 ，由轨道表示式可知在基态14C原子中，核外存在2对自旋相反的电子；氮原子的电子排布式1s22s22p3，其价层电子排布图为 ，故答案为：2； ；
（2）OF2分子中O原子价层电子对数为4，则O原子为sp3杂化，孤对电子数为2，则其空间构型为V形，故答案为：V形；sp3；
（3）由题意可知CuSO4溶液与P4发生氧化还原反应生成铜、磷酸和硫酸，反应的化学方程式为P4+10CuSO4+16H2O＝10Cu+4H3PO4+10H2SO4，故答案为：P4+10CuSO4+16H2O＝10Cu+4H3PO4+10H2SO4。
【分析】（1）根据构造原理分析；
（2）根据中心原子的价层电子对数和孤对电子数确定其空间构型和杂化方式；
（3）根据题干信息确定反应物和生成物，结合原子个数守恒书写反应的化学方程式；
25．【答案】（1）3
（2）哑铃
（3）；铍
（4）三角锥形；低；由于砷的原子半径大于磷，As-H键的键长大于P-H键的键长，As-H键的键能小于P-H键的键能，故稳定性：
（5）
（6）四面体形；
【解析】【解答】由分析可知，U、V、W、X、Y、Z分别是氢元素、氧元素、钠元素、铝元素、磷元素、硫元素。
（1）同周期元素的电离能从左到右呈增大趋势，但当基态原子s能级电子刚充满，且p能级上没有电子或半充满或全充满时较稳定，所以第ⅡA族元素的电离能大于第ⅢA族，第ⅤA族元素的电离能大于第ⅥA族，即第一电离能介于X（铝元素）和Y（磷元素）之间的第三周期的元素共有三种：Mg、Si、S；
（2）Na+的电子排布式为1s22s22p6，最高能级是p能级，其电子云轮廓图为哑铃形；
（3）O原子的价电子排布式为2s22p4，则其轨道排布图为；
（4）R元素与Y（磷元素）的原子序数相差18，可推出R是砷元素，与磷元素属于同主族，且位于磷元素的下方，则其氢化物分子的立体构型与PH3类似，均为三角锥形；非金属越强，其氢化物的稳定性越强，由于同族元素的非金属性从上到下逐渐减弱，所以AsH3的稳定比PH3弱，从原子结构角度分析，是由于砷原子半径大于磷，As-H键的键长大于P-H键，所以As-H键的键能小于P-H键，即AsH3的稳定比PH3弱。
（5）这三种离子分别是O2-、Na+、S2-，根据粒子的电子层数越多其半径越大，可推出r(S2-)最大，根据粒子的电子层结构相同时，核电荷数越大，粒子半径越小，可推出r(O2-)＞r(Na+)，所以三种离子的半径大小是S2-＞O2-＞Na+；
（6）S2O32-的VSEPR模型名称与SO42-相同，由于SO42-的中心原子S的价层电子对数为=4，且没有孤电子对，所以其VSEPR模型名称为正四面体；Na2S2O3与H2SO4反应生成SO2、S沉淀和H2O，其离子方程式为2H++S2O32-=SO2↑+S↓+H2O。
【分析】U、V、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，根据表格中U元素的信息，可推出U位于第ⅠA族，为氢元素；根据表格中V元素的信息，结合核外电子排布原则可知，V元素基态原子L层p能级电子数为2×2=4，则V元素原子有两个电子层，且最外层有6个电子，推出V是氧元素；根据表格中W元素的信息可推出W原子的质子数为23-12=11，推出W是钠元素；根据表格中X元素的信息，结合s能级最多容纳2个电子，所以n-1=2，n=3，所以X原子有3个电子层，且最外层电子数为3，推出X是铝元素；根据表格中Y的信息可推出Y是磷元素；根据表格中Z的信息及SO2的漂白性，可推出Z是硫元素。据此分析。U
最高正价与最低负价的代数和为0，基态原子p能级上无电子
V
基态原子L层p能级电子数是L层s能级电子数的2倍
W
存在质量数为23，中子数为12的核素
X
基态原子的价电子排布为
Y
单质：正四面体结构，有剧毒，易自燃
Z
能使品红溶液褪色，加热后品红能恢复红色