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第2章微粒间相互作用与物质性质单元练习
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第2章微粒间相互作用与物质性质单元练习2022-2023学年下学期高二化学鲁科版（2019）选择性必修2学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一种化学元素。下列说法正确的是A．沸点：B．分子是非极性分子C．C形成的单质中键与键个数之比为1∶2D．B、C、D形成的简单气态氢化物互为等电子体2．ⅤA族元素的原子R与A原子结合形成气态分子，其空间结构呈三角锥形。在气态和液态时的结构如图所示，下列关于分子的说法不正确的是A．分子中5个键键能不完全相同B．的键角有90°、120°、180°C．受热后会分解生成分子空间结构呈三角锥形的D．每个原子都达到8电子稳定结构3．根据等电子原理判断，下列说法中错误的是A．分子中所有原子均在同一平面上B．分子中存在双键，可发生加成反应C．和互为等电子体，均为三角锥形D．和互为等电子体，均为正四面体形4．下列判断正确的是（ ）A．BF3是三角锥形分子B．铵根离子呈平面形结构C．甲烷分子中的4个C-H键都是氢原子的1s轨道与碳原子的p轨道形成的s-pσ键D．甲烷分子中的4个C-H键都是氢原子的1s轨道与碳原子的4个sp3杂化轨道重叠形成的σ键5．科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3(如图)。已知该分子中N—N—N键角都是108.1°，下列有关N(NO2)3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．分子中四个氮原子共平面C．该分子中的中心氮原子采取sp3杂化 D．15.2g该物质含有6.02×1022个原子6．NA代表阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是A．NO2和N2O4组成的4.6 g混合气体所含氧原子数为0.3NAB．124 g P4（正四面体）中P－P键数目为4NAC．常温常压下，1.8 g D2O含有的质子数、电子数、中子数均为NAD．标准状况下，2.24 L乙烯中含有的π键数目为 0.1NA7．下列有关化学键类型的判断正确的是（ ）A．全部由非金属元素组成的化合物中肯定不存在离子键B．所有物质中都存在化学键C．已知乙炔的结构式为H—C≡C—H，则乙炔分子中存在2个σ键（C—H）和3个π键（C≡C）D．乙烷分子中只有σ键，即6个C—H键和1个C—C键都为σ键，不存在π键8．价层电子对互斥理论(VSEPR)是关于分子几何构型的经验规律，该理论认为，分子的稳定结构应使中心原子价层电子对之间的斥力最小，且不同价层电子对之间排斥力相对大小满足：孤对电子－孤对电子＞孤对电子－键对电子＞键对电子－键对电子。如H2O分子中∠H-O-H≈104.5°，下列推断不合理的是A．NH3分子中∠H-N-H<109.5°B．H2O键角∠H-O-H小于H3O+键角∠H-O-HC．已知P4分子为正四面体，P4O6中的∠O-P-O小于P4O10中的∠O-P-OD．[Zn(NH3)6]2+离子中∠H-N-H小于NH3分子中∠H-N-H9．短周期主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，其中W元素原子的最外层电子数是内层电子数的两倍。X与Z同主族，两原子的核外电子数之和为24。Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。下列说法正确的是A．简单离子半径：Z＞Y＞XB．如图所示实验可证明非金属性：Cl＞ZC．Y与X形成的二元化合物中不可能存在共价键D．W、Y、Z的单质分别与X2反应时，X2用量不同均会导致产物不同10．下列说法中正确的是( )A．分子中键能越大，键长越长，则分子越稳定B．元素周期表中的第ⅠA族和第ⅦA族元素的原子间可能形成共价键C．水分子可表示为H—O—H，分子中键角为180°D．电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，将吸收能量11．中国化学家研究出一种新型复合光催化剂(C3N4/CQDs)，能利用太阳光高效分解水，原理如图所示。下列说法不正确的是A．通过该催化反应，实现了太阳能向化学能的转化B．反应I中涉及到非极性键的断裂和极性键的形成C．反应II为2H2O22H2O+O2↑D．总反应为：2H2O2H2↑+O2↑二、多选题12．水是生命之源，下列从“结构化学的角度”对水的分析错误的是A．一个H2O中H、O原子间形成两个σ键B．H2O中H-O-H键的键角是180º，H2O是非极性分子C．H2O易与H+以配位键结合，形成H3O+D．冰中水分子间存在氢键，每摩尔冰最多存在4摩尔氢键13．X、Y、Z、M、W 为五种短周期元素。X、Y、Z 是原子序数依次递增的同周期元素，且最外 层电子数之和为 15，X 与 Z 可形成XZ2分子；Y 与 M 形成的气态化合物在标准状况下的密度为0.76 g/L；W 的质子数是 X、Y、Z、M 四种元素质子数之和的二分之一。下列说法正确的是A．原子半径：W>X>Y>Z>MB．XZ2、X2M2、W2Z2均为直线型的共价化合物C．由 X 元素形成的单质在自然条件下有多种同素异形体存在D．由 X、Y、Z、M 四种元素形成的化合物一定既有离子键，又有共价键14．下列说法中不正确的是A．葡萄糖分子(HOCH2−CHOH−CHOH−CHOH−CHOH−CHO)中的手性碳原子数为4B．基态铜原子的价电子排布图：C．[Co(NH3)4Cl2]+的中心离子配位数为6D．AB2是V形，其A为sp3杂化15．某化合物的结构示意图如图，下列关于该化合物的叙述中正确的是（ ）A．该化合物含有C、H、O、N、Ni四种元素B．该化合物是配合物，中心离子的配位数是2，配体是氮元素C．该化合物属于配合物，中心离子是ND．该化合物中含有σ键、π键、极性键、非极性键、配位键和氢键三、填空题16．I.有下列分子或离子：BF3、H2O、NH、SO2、HCHO、PCl3、CO2(1)粒子构型为直线型的为：______(2)粒子的立体构型为V型的为：______(3)粒子的立体构型为平面三角形的为：______(4)粒子的立体构型为三角锥型的为：______(5)粒子的立体构型为正四面体的为______II.在下列分子中，①H2，②CO2，③H2O2，④HCN(填序号)。分子中只有σ键的是______ ，分子中含有π键的是 ______ ，分子中所有原子都满足最外层为8个电子结构的是______，分子中含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是 ______，分子中含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是______，分子中既含有极性键又含有非极性键的是______。17．I.有以下物质：①HF、②Cl2、③H2O、④N2、⑤C2H4、⑥C2H6、⑦H2、⑧H2O2和⑨HCN。(1)只含有σ键的是______(填序号，下同)；既含有σ键又含有π键的是______。(2)含有由两个原子的s轨道重叠形成σ键的是______。(3)写出以下分子或离子的空间构型：NH3：______，H2O：______， SO2：______，BeCl2：______，CO2：______。II.钴的一种配位聚合物的化学式为{[Co(bte)2(H2O)2](NO3)2}n。(1)Co2+基态核外电子排布式为______；NO的空间结构为______。(2)bte的分子式为C6H8N6，其结构简式如图所示。①[Co(bte)2(H2O)2]2+中，与Co2+形成配位键的原子是______和______(填元素符号)。②C、H、N的电负性从大到小顺序为______。③bte分子中碳原子轨道杂化类型为______和______。④1mol bte分子中含键的数目为______mol。四、工业流程题18．用含砷氧化铜矿[含CuO、Cu2(OH)2CO3、As2O3及重金属盐等]制取Cu2(OH)2SO4的工艺流程如下：(1)步骤I“氨浸”时，控制温度为50～55℃，pH约为9.5，含铜化合物转化为[Cu(NH3)4]SO4溶液。①CuO被浸取的离子方程式为________。②浸取温度不宜超过55℃，其原因是________。③关于[Cu(NH3)4]SO4溶液，下列说法不正确的是________。(填字母)。a.[Cu(NH3)4]SO4组成元素中电负性最大的是N元素b.[Cu(NH3)4]SO4中S原子的杂化方式为sp3C．[Cu(NH3)4]SO4所含有的化学键有离子键、极性共价键和配位键d.NH3分子内的H－N－H键角小于H2O分子内的H－O－H键角e.[Cu(NH3)4]2＋中，N原子是配位原子④[CuNH3)4]2＋结构中，若用两个H2O分子代替两个NH3分子，可以得到两种不同结构的化合物，由此推测[Cu(NH3)4]2＋的空间构型为________。(2)“蒸氨”时发生反应的化学方程式为__________。(3)为了实现生产过程中物质充分利用，循环使用的物质为_________。五、结构与性质19．研究表明，利用FeCl2、NH4H2PO4、Li2CO3和苯胺( )制备的磷酸亚铁锂(LiFePO4)可用作电池的正极材料。(1)Fe2+基态核外电子排布式为________。(2) N、P、O三种元素的电负性由大到小的顺序为________。(3) CO32-中心原子轨道的杂化类型为________；与CO32-互为等电子体的一种分子为________(填化学式)。(4) 1mol苯胺分子中含有σ键的数目为________；苯胺与甲苯的相对分子质量相近，但苯胺的沸点高于甲苯，其原因是________________________________。六、元素或物质推断题20．X、Y、Z、W是元素周期表中前四周期的常见元素，其相关信息如下表；(1)X位于元素周期表中的位置______。X的一种单质熔点很高，硬度很大，则这种单质的晶体属于______晶体。(2)XY2的电子式是______；分子空间构型为______。(3)Z2Y2中含有的化学键类型有______；阴、阳离子的个数比为______。21．已知A、B、C、D、E是原子序数依次增大的前30号元素，A元素形成的一种微粒是最简单的原子，B元素基态原子的核外有3个能级，每个能级上的电子数都相同；D的最外层电子数与能层数之比为3：1；E是第四周期元素，最外层只有一个电子，其余各层电子均充满。回答下列问题(用元素符号或化学式表示)：(1)E在元素周期表中位于____区。(2)B、C、D的原子半径由大到小的顺序为_____(填元素符号)，A分别与B、C、D能形成10电子的化合物，它们的沸点由高到低的顺序是____(填分子式)。(3)C2A4在碱性溶液中能够将ED还原为E2D。C2A4分子中C的杂化方式是____，由C元素原子组成的单质分子(C2)中含____个π键，与单质分子(C2)互为等电子体的分子有____。 元素相关信息XX的基态原子核外3个能级上有电子，且每个能级上的电子数相等Y原子最外层电子数是次外层的三倍Z单质及其化合物的焰色反应为黄色WW为前四周期中未成对电子数最多的元素参考答案：1．C【详解】根据各元素在周期表中的位置知，A为氢，B为碳，C为氮，D为氧，X为硫，Y为氯。A．为，存在氢键，为，沸点，选项A错误；B．为，是极性分子，选项B错误；C．中含有氮氮三键，三键中含有有1个键，2个键，选项C正确；D．B、C、D的简单气态氢化物分别是、、，原子数不同，不能互为等电子体，选项D错误；答案选C。2．D【详解】A．键长越短，键能越大，分子中键键长不同，所以键能不完全相同，故A正确；B．上下两个顶点氯原子与中心R原子形成的键的键角为180°，中间为平面三角形，构成三角形的键角为120°，上下两个顶点氯原子与中心R原子形成的键与平面形成的夹角为90°，所以的键角有90°、120°、180°，故B正确；C．RCl5RCl3＋Cl2，则受热后会分解生成分子空间结构呈三角锥形的，故C正确；D．R原子最外层有5个电子，形成5对共用电子对，所以中R的最外层电子数为10，不满足8电子稳定结构，故D错误；答案为D。3．B【详解】A．和苯互为等电子体，其结构相似，因此分子中所有原子均在同一平面上，A项正确，B．和苯互为等电子体，其结构相似，因此分子中不存在双键，B项错误；C．和原子数均为4，价电子数均为8，因此互为等电子体，中心O、N成键电子对数均为4，均有1对孤电子对，空间构型均为三角锥形，C项正确；D．和原子数均为5，价电子数均为8，因此互为等电子体，根据甲烷的空间结构可知二者空间结构均为正四面体形，D项正确；答案选B。4．D【详解】A．BF3分子中B原子的价层电子对数为，发生sp2杂化，分子呈平面正三角形结构，A不正确；B．铵根离子的中心N原子价层电子对数为=4，不含孤电子对，分子呈正四面体结构，B不正确；C．甲烷分子中碳原子的1个s轨道与3个p轨道发生sp3杂化，形成杂化sp3轨道，与氢原子的1s轨道重叠形成σ键，C不正确； D．甲烷分子呈正四面体结构，4个C-H键是完全相同的4个σ键，每个σ键都由氢原子的1s轨道与碳原子的sp3杂化轨道重叠形成，D正确；故选D。5．C【详解】A．分子中N、O间形成的共价键是极性键，A错误；B．根据结构可知，分子中四个氮原子构成三角锥形，B错误；C．该分子是立体结构，三角锥形，其中心氮原子采取sp3杂化，C正确；D．该物质的摩尔质量为152g/mol，则15.2g该物质含有6.02×1023个原子，D错误；答案选C。6．D【详解】A.NO2和N2O4的最简式相同，都是NO2，4.6 g NO2的物质的量为0.1mol，所含氧原子数为0.2NA，故A错误；B.P4分子中含有6个P－P键，124 g P4分子的物质的量为1mol，则1mol P4分子中含有P－P键数目为6NA，故B错误；C.D2O含有的质子数为10、电子数为10、中子数10，1.8 g D2O的物质的量为0.9mol，则0.9mol D2O含有的质子数、电子数、中子数均为0.9NA，故C错误；D.乙烯分子的结构简式为CH2=CH2，双键中含有1个δ键和1个π键，标准状况下，2.24 L乙烯的物质的量为1mol，则1mol乙烯中含有的π键数目为 0.1NA，故D正确；故选D。7．D【详解】A．全部由非金属元素组成的化合物中可能存在离子键，例如NH4Cl中就存在离子键，A错误；B．不是所有物质中都存在化学键，如He、Ne、Ar等稀有气体单原子分子就只存在分子间作用力，不存在化学键，B错误；C．共价键中所有的单键均为σ键，双键是一个σ键和一个π键，三键是一个σ键和两个π键，故已知乙炔的结构式为H—C≡C—H，则乙炔分子中存在3个σ键和2个π键，C错误；D．由于乙烷分子中所有的化学键均为单键，故乙烷分子中只有σ键，即6个C—H键和1个C—C键都为σ键，不存在π键，D正确；故答案为：D。8．D【详解】A．NH3分子中N原子的最外层有1对孤对电子，而中N原子最外层没有孤对电子，所以∠H-N-H＜109.5°，A合理；B．因为H2O中O原子的最外层有2对孤对电子，而H3O+中O原子最外层只有1对孤对电子，所以键角∠H-O-H小于H3O+键角∠H-O-H，B合理；C．已知P4O6和P4O10的结构式分别为和，前者P原子的最外层有1对孤对电子，所以P4O6中的∠O-P-O小于P4O10中的∠O-P-O，C合理；D．[Zn(NH3)6]2+离子中N原子的最外层孤对电子形成了配位键，对N-H键不再产生排斥作用，所以∠H-N-H大于NH3分子中∠H-N-H，D不合理；故选D。9．B【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，其中W元素原子的最外层电子数是内层电子数的两倍，为C元素；X与Z同主族，两原子的核外电子数之和为24，则X是O、Z为S元素；Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，为Na元素，以此解答。【详解】A. 电子层结构相同的离子，离子半径随着原子序数增大而减小，离子核外电子层数越多其离子半径越大，所以离子半径Z>X>Y，故A错误；B. 元素的非金属性越强，其单质的氧化性越强，高锰酸钾溶液氧化浓盐酸生成氯气，氯气和硫化氢反应生成S，氯气是氧化剂、S是氧化产物，则氧化性：氯气大于S，所以非金属性Cl>S，故B正确；C. 过氧化钠中含有离子键和共价键，故C错误；D. C与氧气反应时其产物成分与氧气的量有关，少量氧气生成CO、过量氧气生成二氧化碳，Na、S与氧气反应产物与氧气的量无关，Na和氧气反应与反应条件有关，故D错误；故选B。10．B【详解】A．分子中键能越大，键长越短，则分子越稳定，故A不符合题意；B．元素周期表中的第ⅠA族包括氢元素和碱金属元素，第ⅦA族元素为卤族元素，若为氢原子和卤素原子间形成共价键，若为碱金属元素和卤素原子间易形成离子键，故B符合题意；C．水分子中氧原子和氢原子各形成一对共价键，结构式可表示为H—O—H，水是V形分子，分子中键角为104.5∘，故C不符合题意；D．电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，将释放能量，故D不符合题意；答案选B。11．B【分析】根据图示可知，反应I为水在光和催化剂作用下分解生成过氧化氢和氢气，反应II是过氧化氢转化为水与氧气，由此分析。【详解】A．由图可知，该过程是利用太阳能实现高效分解水，在反应中太阳能转化为化学能，A正确；B．反应I是水反应生成氢气与过氧化氢，水中存在极性共价键，氢气中存在非极性共价键，过氧化氢中既有极性键又有非极性键，涉及极性键的断裂和极性键、非极性键的形成，B错误；C．反应II是过氧化氢转化为水与氧气，反应过程可表示为：2H2O22H2O+O2↑，故C正确；D．整个过程是将水转化为氢气和氧气，总反应为：2H2O2H2↑+O2↑，故D正确；答案选B。12．BD【详解】A．水分子中氧原子采取sp3杂化，与两个氢原子分别形成一个σ键，同时还有两对孤电子对，故A正确；B．由于孤单子对对成键电子对的排斥作用较大，所以水分子中H-O-H键的键角为104.5º，分子的空间构型为V形，所以正负电荷中心不重合，为极性分子，故B错误；C．H2O分子中氧原子有孤电子对，氢离子有空轨道，所以二者易形成配位键，形成H3O+，故C正确；D．由于水分子间存在氢键，且氢键具有方向性，所以冰中一个水分子与周围4个水分子形成类似金刚石的正四面体形，每两个水分子形成一个氢键，每个水分子参与形成4个氢键，所以冰中水分子和氢键的个数比为1:2，则每摩尔冰最多存在2摩尔氢键，故D错误；故选BD。13．AC【分析】X、Y、Z为同周期，且X、Z能形成XZ2分子，故X为C元素，Z为O元素；根据X、Y、Z最外层电子数之和为15，则Y的最外层电子数为15-6-4=5，为N元素；在标况下，密度为0.76g/L的气体，其相对分子质量为=g/mol，故M为H元素，X、Y、Z、M的质子数之和为6+7+8+1=22，所以W的原子序数为11，为Na元素。【详解】A．同一周期从左到右，原子半径依次减小，短周期中Na的原子半径最大，H的原子半径最小，因此，原子半径从大到小的顺序为Na>C>N>O>H，故A正确；B．Na2O2属于离子化合物，故B错误；C．由C元素形成的单质在自然条件下有多种同素异形体存在，如金刚石、石墨等，故C正确；D．由 C、N、O、H 四种元素形成的化合物不一定既有离子键又有共价键，如CO(NH2)2只含有共价键，故D错误；故选AC。14．BD【详解】A．葡萄糖分子(HOCH2−CHOH−CHOH−CHOH−CHOH−CHO)中，4个-CHOH-上的碳原子都是手性碳原子，故A正确；B．基态铜原子的价电子排布图应为，故B错误；C．[Co(NH3)4Cl2]+的中心离子分别与4个NH3分子中的N原子、2个Cl-形成6个配位键，故C正确；D．AB2是V形，表明A原子的最外层至少有1对孤对电子，则A的价层电子对数可能为3，其A可能为sp2杂化，故D错误；故选BD。15．AD【详解】A．键线式中各个点代表C原子，结合结构示意图中的N、H、O元素，所以该化合物有四种元素组成，A正确；B．该化合物存在配位键N→Ni，属于配合物，中心离子形成了4根配位键，故配位数为4，N原子是配原子，B错误；C．中心离子是提供空轨道的是Ni2+，C错误；D．结构中单键属于σ键，C=N双键有1个σ键和1个π键，且是极性键，C—C属于非极性键，N→Ni属于配位键，HO属于氢键，D正确。故答案选AD。16． CO2 H2O、SO2 BF3、HCHO PCl3 NH ①③ ②④ ② ① ③④ ③【详解】I.根据价层电子对互斥理论可知，BF3、NH、HCHO、CO2的中心原子没有孤对电子；水中氧原子有2对孤对电子，SO2中硫原子有1对孤对电子；PCl3中磷原子有1对孤对电子，所以BF3、HCHO平面三角形；H2O、SO2是V型。NH是正四面体型；PCl3是三角锥形，CO2是直线型。(1)粒子构型为直线型的为：CO2，故答案为：CO2；(2)粒子的立体构型为V型的为：H2O、SO2，故答案为：H2O、SO2；(3)粒子的立体构型为平面三角形的为：BF3、 HCHO，故答案为：BF3、 HCHO；(4)粒子的立体构型为三角锥型的为：PCl3，故答案为：PCl3；(5)粒子的立体构型为正四面体的为：NH，故答案为：NH。Ⅱ.分子中只有σ键，说明分子中只含有单键，则①③符合；②④中分别含有C=O键、C≡N键，则含有π键；分子中所有原子都满足最外层为8个电子结构，应排除氢化物，题中②符合；分子中含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键，只有①，即氢气符合；分子中含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键，则应含有H原子与其它原子形成的共价键，③④符合；双氧水中含O-H极性键和O-O非极性键，故答案为：①③；②④；②；①；③④；③。17． ①②③⑥⑦⑧ ④⑤⑨ ⑦ 三角锥形 V形 V形 直线形 直线形 [Ar]3d7或1s22s22p63s23p63d7 平面三角形 N O N、C、H sp2 sp3 21【详解】I．(1)键是头碰头的方式形成的，而键是以肩并肩的方式形成的；单键都是键，而双键或三键中才含有键，所以只含有σ键的是①②③⑥⑦⑧；既含有σ键又含有π键的是④⑤⑨，故填①②③⑥⑦⑧、④⑤⑨；(2)原子成键时最外层电子的电子云发生交叠，H原子只有1s电子，形成H2时两个H原子的s轨道重叠形成σ键，故填⑦；(3)根据价层电子对互斥理论，NH3的价层电子对数为3+×(5-3×1)=4，孤电子对数为1，为三角锥形；H2O的价层电子对数为2+×(6-2×1)=4，孤电子对数为2，为V形；SO2的价层电子对数为2+×(6-2×2)=3，孤电子对数为1，为V形；BeCl2的价层电子对数为2+×(2-2×1)=2，孤电子对数为0，为直线形；CO2的价层电子对数为2+×(4-2×2)=2，孤电子对数为0，为直线形，故填三角锥形、V形、V形、直线形、直线形；II．(1)Co2+核外25个电子，基态核外电子排布式为[Ar]3d7或1s22s22p63s23p63d7，故填[Ar]3d7或1s22s22p63s23p63d7；NO中N作为中心原子提供5个电子，第VIA族的元素O作为周围原子时，不提供电子，NO有一个负电荷，多1个电子，所以价电子一共6个，即3对，没有孤对电子，N元素属于sp2杂化，离子构型是平面三角形，故填平面三角形；(2)①Co2+离子含有空轨道，bte中N原子、水中O原子均有提供孤电子对，形成配位键，故填N、O；②同周期自左而右电负性增大，C、N的氢化物中它们均表现负化合价，说明它们的电负性都大于氢元素的，故电负性由大到小顺序为：N>C>H，故填N、C、H；③bte分子中环上碳原子形成3个σ键，亚甲基中碳原子形成4个σ键，杂化轨道数目分别为3、4，碳原子分别采取sp2、sp3杂化，故填sp2、sp3；④单键为σ键，双键中含有1个σ键，bte的分子含有21个σ键，1mol bte分子中含σ键的数目为21mol，故填21。18． CuO+2NH3+2═[Cu(NH3)4]2++H2O 温度过高，会加速NH3的挥发 ad 平面正方形 2H2O+2[Cu(NH3)4]SO4Cu2(OH)2SO4↓+6NH3↑+(NH4)2SO4 NH3+(NH4)2SO4浸取液【分析】用NH3和(NH4)2SO4组成的溶液氨浸含砷氧化铜矿[含CuO、Cu2(OH)2CO3、As2O3及重金属盐等]，含铜化合物转化为[Cu(NH3)4]SO4溶液，同时混有重金属盐和，加入硫化铵除去重金属离子，再加入(NH4)2S2O8和FeSO4，沉淀，过滤FeAsO4和Fe(OH)3沉淀，得到的溶液主要为(NH4)2SO4和[Cu(NH3)4]SO4溶液，蒸氨、过滤、洗涤得到产品Cu2(OH)2SO4。【详解】(1)①CuO被NH3和(NH4)2SO4组成的溶液浸取得到[Cu(NH3)4]SO4，离子反应为CuO+2NH3+2NH4+═[Cu(NH3)4]2++H2O；②温度过高，会加速NH3的挥发则浸取温度不宜超过55℃；③a．[Cu(NH3)4]SO4组成元素中非金属性越强，则电负性越大，电负性最大的是O元素，a说法错误；b．[Cu(NH3)4]SO4中S原子有4条共价键，无孤电子对，杂化方式为sp3，b说法错误；c．[Cu(NH3)4]SO4所含有的化学键有[Cu(NH3)4]2+与间存在离子键、N-H和S、O间的极性共价键和氨分子与铜离子间的配位键，c说法正确；d．NH3分子内含有1对孤电子对，而H2O分子内含有2对孤电子对，孤电子对比成键电子对的作用力大，则NH3分子内H－N－H键角大于H2O分子内的H－O－H键角，d说法错误；e．[Cu(NH3)4]2＋中，N原子含有孤电子对，是配位原子，e说法正确；答案为ad；④[CuNH3)4]2＋结构中，若用两个H2O分子代替两个NH3分子，可以得到两种不同结构的化合物，可判断其空间构型为平面正方形；(2)“蒸氨”时，[Cu(NH3)4]SO4受热分解生成Cu2(OH)2CO3、氨气和硫酸铵，反应的化学方程式为2H2O+2[Cu(NH3)4]SO4Cu2(OH)2SO4↓+6NH3↑+(NH4)2SO4；(3)根据流程图可知，生成的氨气及硫酸铵溶液可循环利用。19． [Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6 O>N>P sp2 SO3 14mol 苯胺分子间可形成氢键【详解】（1）铁是26号元素，其基态电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2，失去2个电子变成亚铁离子Fe2+，Fe2+基态核外电子排布式为[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6；（2）同周期从左到右、同主族从下到上，电负性逐渐增大，根据元素在元素周期表中的位置，可知N、P、O三种元素的电负性由大到小的顺序为：O＞N＞P；（3）CO32-中心原子碳原子孤对电子对数==0，杂化轨道数目=3+0=3，碳原子采取sp2杂化；CO32-的原子数为4，价电子数为24，等电子体是指具有相同原子数和相同价电子数的分子或原子团，根据等电子体的定义可知，与CO32-互为等电子体的分子有SO3、BF3等，答案为：sp2；SO3；（4）苯胺（ ）中C-C键、C-H键、C-N键、N-H键均是或含有σ键，1 mol苯胺分子中含有σ键的数目共计为14mol；苯胺为分子晶体，由分子构成，苯胺与甲苯的相对分子质量相近，但苯胺的沸点（184.4℃）高于甲苯的沸点（110.6℃），原因是苯胺分子之间存在氢键，答案为：14mol；苯胺分子间可形成氢键。【点睛】氢键存在于分子之间而不是分子内，强度大于分子间作用力，弱于化学键。20． 第二周期第IVA族 原子 直线形 离子键、非极性键(或共价键) 1∶2【分析】根据洪特规则和泡利原理，X元素的基态电子排布为，为C元素；Y元素的次外层电子数为2，最外层电子数为6，为O元素；Z元素的单质及其化合物的焰色反应为黄色，为Na元素；根据题意，W元素的价电子排布为，为Mn元素。【详解】(1)X为C元素，原子核外有2个电子层，最外层电子数为6，位于周期表第二周期ⅣA族，其对应的单质中金刚石的熔点高、硬度大，为原子晶体，故填第二周期ⅣA、原子；(2)C和O位于周期表相同周期，同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增强，则电负性较强的为O，XY2为CO2，为共价化合物，电子式为，分子中含有2个C=C键，其中有2个σ键，分子构型是直线形；故填、直线形；(3)Z2Y2为Na2O2，为离子化合物，含有，含有离子键和非极性键，阴、阳离子的个数比为1:2，故填离子键、非极性键(或共价键)、1:2。21． ds C>N>O H2O＞NH3＞CH4 sp3 2 CO【分析】A、B、C、D、E是原子序数依次增大的前30号元素，A元素形成的一种微粒是最简单的原子，则A为氢；B元素基态原子的核外有3个能级，每个能级上的电子数都相同，则电子排布式为1s22s22p2，B为碳；D的最外层电子数与能层数之比为3：1，则电子排布式为1s22s22p4，D为氧，从而得出C为氮；E是第四周期元素，最外层只有一个电子，其余各层电子均充满，则E为铜。从而得出A、B、C、D、E分别为H、C、N、O、Cu。【详解】(1)E为铜，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，在元素周期表中位于ds区。答案为：ds；(2)B、C、D分别为C、N、O，三者的电子层数相同，最外层电子数越大，原子半径越小，原子半径由大到小的顺序为C>N>O，A分别与B、C、D能形成10电子的化合物分别为CH4、NH3、H2O，它们的沸点由高到低的顺序是H2O＞NH3＞CH4。答案为：C>N>O；H2O＞NH3＞CH4；(3)C2A4为N2H4，在碱性溶液中能够将CuO还原为Cu2O。N2H4分子中N原子的价层电子对数为4，杂化方式是sp3，由N原子组成的单质分子(N2)，结构式为N≡N，含2个π键，与单质分子(N2)互为等电子体的分子为CO。答案为：sp3；2；CO。【点睛】两个非金属原子间形成共价键时，只能形成1个σ键，其它键都为π键。
第2章微粒间相互作用与物质性质单元练习2022-2023学年下学期高二化学鲁科版（2019）选择性必修2学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一种化学元素。下列说法正确的是A．沸点：B．分子是非极性分子C．C形成的单质中键与键个数之比为1∶2D．B、C、D形成的简单气态氢化物互为等电子体2．ⅤA族元素的原子R与A原子结合形成气态分子，其空间结构呈三角锥形。在气态和液态时的结构如图所示，下列关于分子的说法不正确的是A．分子中5个键键能不完全相同B．的键角有90°、120°、180°C．受热后会分解生成分子空间结构呈三角锥形的D．每个原子都达到8电子稳定结构3．根据等电子原理判断，下列说法中错误的是A．分子中所有原子均在同一平面上B．分子中存在双键，可发生加成反应C．和互为等电子体，均为三角锥形D．和互为等电子体，均为正四面体形4．下列判断正确的是（ ）A．BF3是三角锥形分子B．铵根离子呈平面形结构C．甲烷分子中的4个C-H键都是氢原子的1s轨道与碳原子的p轨道形成的s-pσ键D．甲烷分子中的4个C-H键都是氢原子的1s轨道与碳原子的4个sp3杂化轨道重叠形成的σ键5．科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3(如图)。已知该分子中N—N—N键角都是108.1°，下列有关N(NO2)3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．分子中四个氮原子共平面C．该分子中的中心氮原子采取sp3杂化 D．15.2g该物质含有6.02×1022个原子6．NA代表阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是A．NO2和N2O4组成的4.6 g混合气体所含氧原子数为0.3NAB．124 g P4（正四面体）中P－P键数目为4NAC．常温常压下，1.8 g D2O含有的质子数、电子数、中子数均为NAD．标准状况下，2.24 L乙烯中含有的π键数目为 0.1NA7．下列有关化学键类型的判断正确的是（ ）A．全部由非金属元素组成的化合物中肯定不存在离子键B．所有物质中都存在化学键C．已知乙炔的结构式为H—C≡C—H，则乙炔分子中存在2个σ键（C—H）和3个π键（C≡C）D．乙烷分子中只有σ键，即6个C—H键和1个C—C键都为σ键，不存在π键8．价层电子对互斥理论(VSEPR)是关于分子几何构型的经验规律，该理论认为，分子的稳定结构应使中心原子价层电子对之间的斥力最小，且不同价层电子对之间排斥力相对大小满足：孤对电子－孤对电子＞孤对电子－键对电子＞键对电子－键对电子。如H2O分子中∠H-O-H≈104.5°，下列推断不合理的是A．NH3分子中∠H-N-H<109.5°B．H2O键角∠H-O-H小于H3O+键角∠H-O-HC．已知P4分子为正四面体，P4O6中的∠O-P-O小于P4O10中的∠O-P-OD．[Zn(NH3)6]2+离子中∠H-N-H小于NH3分子中∠H-N-H9．短周期主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，其中W元素原子的最外层电子数是内层电子数的两倍。X与Z同主族，两原子的核外电子数之和为24。Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。下列说法正确的是A．简单离子半径：Z＞Y＞XB．如图所示实验可证明非金属性：Cl＞ZC．Y与X形成的二元化合物中不可能存在共价键D．W、Y、Z的单质分别与X2反应时，X2用量不同均会导致产物不同10．下列说法中正确的是( )A．分子中键能越大，键长越长，则分子越稳定B．元素周期表中的第ⅠA族和第ⅦA族元素的原子间可能形成共价键C．水分子可表示为H—O—H，分子中键角为180°D．电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，将吸收能量11．中国化学家研究出一种新型复合光催化剂(C3N4/CQDs)，能利用太阳光高效分解水，原理如图所示。下列说法不正确的是A．通过该催化反应，实现了太阳能向化学能的转化B．反应I中涉及到非极性键的断裂和极性键的形成C．反应II为2H2O22H2O+O2↑D．总反应为：2H2O2H2↑+O2↑二、多选题12．水是生命之源，下列从“结构化学的角度”对水的分析错误的是A．一个H2O中H、O原子间形成两个σ键B．H2O中H-O-H键的键角是180º，H2O是非极性分子C．H2O易与H+以配位键结合，形成H3O+D．冰中水分子间存在氢键，每摩尔冰最多存在4摩尔氢键13．X、Y、Z、M、W 为五种短周期元素。X、Y、Z 是原子序数依次递增的同周期元素，且最外 层电子数之和为 15，X 与 Z 可形成XZ2分子；Y 与 M 形成的气态化合物在标准状况下的密度为0.76 g/L；W 的质子数是 X、Y、Z、M 四种元素质子数之和的二分之一。下列说法正确的是A．原子半径：W>X>Y>Z>MB．XZ2、X2M2、W2Z2均为直线型的共价化合物C．由 X 元素形成的单质在自然条件下有多种同素异形体存在D．由 X、Y、Z、M 四种元素形成的化合物一定既有离子键，又有共价键14．下列说法中不正确的是A．葡萄糖分子(HOCH2−CHOH−CHOH−CHOH−CHOH−CHO)中的手性碳原子数为4B．基态铜原子的价电子排布图：C．[Co(NH3)4Cl2]+的中心离子配位数为6D．AB2是V形，其A为sp3杂化15．某化合物的结构示意图如图，下列关于该化合物的叙述中正确的是（ ）A．该化合物含有C、H、O、N、Ni四种元素B．该化合物是配合物，中心离子的配位数是2，配体是氮元素C．该化合物属于配合物，中心离子是ND．该化合物中含有σ键、π键、极性键、非极性键、配位键和氢键三、填空题16．I.有下列分子或离子：BF3、H2O、NH、SO2、HCHO、PCl3、CO2(1)粒子构型为直线型的为：______(2)粒子的立体构型为V型的为：______(3)粒子的立体构型为平面三角形的为：______(4)粒子的立体构型为三角锥型的为：______(5)粒子的立体构型为正四面体的为______II.在下列分子中，①H2，②CO2，③H2O2，④HCN(填序号)。分子中只有σ键的是______ ，分子中含有π键的是 ______ ，分子中所有原子都满足最外层为8个电子结构的是______，分子中含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是 ______，分子中含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是______，分子中既含有极性键又含有非极性键的是______。17．I.有以下物质：①HF、②Cl2、③H2O、④N2、⑤C2H4、⑥C2H6、⑦H2、⑧H2O2和⑨HCN。(1)只含有σ键的是______(填序号，下同)；既含有σ键又含有π键的是______。(2)含有由两个原子的s轨道重叠形成σ键的是______。(3)写出以下分子或离子的空间构型：NH3：______，H2O：______， SO2：______，BeCl2：______，CO2：______。II.钴的一种配位聚合物的化学式为{[Co(bte)2(H2O)2](NO3)2}n。(1)Co2+基态核外电子排布式为______；NO的空间结构为______。(2)bte的分子式为C6H8N6，其结构简式如图所示。①[Co(bte)2(H2O)2]2+中，与Co2+形成配位键的原子是______和______(填元素符号)。②C、H、N的电负性从大到小顺序为______。③bte分子中碳原子轨道杂化类型为______和______。④1mol bte分子中含键的数目为______mol。四、工业流程题18．用含砷氧化铜矿[含CuO、Cu2(OH)2CO3、As2O3及重金属盐等]制取Cu2(OH)2SO4的工艺流程如下：(1)步骤I“氨浸”时，控制温度为50～55℃，pH约为9.5，含铜化合物转化为[Cu(NH3)4]SO4溶液。①CuO被浸取的离子方程式为________。②浸取温度不宜超过55℃，其原因是________。③关于[Cu(NH3)4]SO4溶液，下列说法不正确的是________。(填字母)。a.[Cu(NH3)4]SO4组成元素中电负性最大的是N元素b.[Cu(NH3)4]SO4中S原子的杂化方式为sp3C．[Cu(NH3)4]SO4所含有的化学键有离子键、极性共价键和配位键d.NH3分子内的H－N－H键角小于H2O分子内的H－O－H键角e.[Cu(NH3)4]2＋中，N原子是配位原子④[CuNH3)4]2＋结构中，若用两个H2O分子代替两个NH3分子，可以得到两种不同结构的化合物，由此推测[Cu(NH3)4]2＋的空间构型为________。(2)“蒸氨”时发生反应的化学方程式为__________。(3)为了实现生产过程中物质充分利用，循环使用的物质为_________。五、结构与性质19．研究表明，利用FeCl2、NH4H2PO4、Li2CO3和苯胺( )制备的磷酸亚铁锂(LiFePO4)可用作电池的正极材料。(1)Fe2+基态核外电子排布式为________。(2) N、P、O三种元素的电负性由大到小的顺序为________。(3) CO32-中心原子轨道的杂化类型为________；与CO32-互为等电子体的一种分子为________(填化学式)。(4) 1mol苯胺分子中含有σ键的数目为________；苯胺与甲苯的相对分子质量相近，但苯胺的沸点高于甲苯，其原因是________________________________。六、元素或物质推断题20．X、Y、Z、W是元素周期表中前四周期的常见元素，其相关信息如下表；(1)X位于元素周期表中的位置______。X的一种单质熔点很高，硬度很大，则这种单质的晶体属于______晶体。(2)XY2的电子式是______；分子空间构型为______。(3)Z2Y2中含有的化学键类型有______；阴、阳离子的个数比为______。21．已知A、B、C、D、E是原子序数依次增大的前30号元素，A元素形成的一种微粒是最简单的原子，B元素基态原子的核外有3个能级，每个能级上的电子数都相同；D的最外层电子数与能层数之比为3：1；E是第四周期元素，最外层只有一个电子，其余各层电子均充满。回答下列问题(用元素符号或化学式表示)：(1)E在元素周期表中位于____区。(2)B、C、D的原子半径由大到小的顺序为_____(填元素符号)，A分别与B、C、D能形成10电子的化合物，它们的沸点由高到低的顺序是____(填分子式)。(3)C2A4在碱性溶液中能够将ED还原为E2D。C2A4分子中C的杂化方式是____，由C元素原子组成的单质分子(C2)中含____个π键，与单质分子(C2)互为等电子体的分子有____。 元素相关信息XX的基态原子核外3个能级上有电子，且每个能级上的电子数相等Y原子最外层电子数是次外层的三倍Z单质及其化合物的焰色反应为黄色WW为前四周期中未成对电子数最多的元素参考答案：1．C【详解】根据各元素在周期表中的位置知，A为氢，B为碳，C为氮，D为氧，X为硫，Y为氯。A．为，存在氢键，为，沸点，选项A错误；B．为，是极性分子，选项B错误；C．中含有氮氮三键，三键中含有有1个键，2个键，选项C正确；D．B、C、D的简单气态氢化物分别是、、，原子数不同，不能互为等电子体，选项D错误；答案选C。2．D【详解】A．键长越短，键能越大，分子中键键长不同，所以键能不完全相同，故A正确；B．上下两个顶点氯原子与中心R原子形成的键的键角为180°，中间为平面三角形，构成三角形的键角为120°，上下两个顶点氯原子与中心R原子形成的键与平面形成的夹角为90°，所以的键角有90°、120°、180°，故B正确；C．RCl5RCl3＋Cl2，则受热后会分解生成分子空间结构呈三角锥形的，故C正确；D．R原子最外层有5个电子，形成5对共用电子对，所以中R的最外层电子数为10，不满足8电子稳定结构，故D错误；答案为D。3．B【详解】A．和苯互为等电子体，其结构相似，因此分子中所有原子均在同一平面上，A项正确，B．和苯互为等电子体，其结构相似，因此分子中不存在双键，B项错误；C．和原子数均为4，价电子数均为8，因此互为等电子体，中心O、N成键电子对数均为4，均有1对孤电子对，空间构型均为三角锥形，C项正确；D．和原子数均为5，价电子数均为8，因此互为等电子体，根据甲烷的空间结构可知二者空间结构均为正四面体形，D项正确；答案选B。4．D【详解】A．BF3分子中B原子的价层电子对数为，发生sp2杂化，分子呈平面正三角形结构，A不正确；B．铵根离子的中心N原子价层电子对数为=4，不含孤电子对，分子呈正四面体结构，B不正确；C．甲烷分子中碳原子的1个s轨道与3个p轨道发生sp3杂化，形成杂化sp3轨道，与氢原子的1s轨道重叠形成σ键，C不正确； D．甲烷分子呈正四面体结构，4个C-H键是完全相同的4个σ键，每个σ键都由氢原子的1s轨道与碳原子的sp3杂化轨道重叠形成，D正确；故选D。5．C【详解】A．分子中N、O间形成的共价键是极性键，A错误；B．根据结构可知，分子中四个氮原子构成三角锥形，B错误；C．该分子是立体结构，三角锥形，其中心氮原子采取sp3杂化，C正确；D．该物质的摩尔质量为152g/mol，则15.2g该物质含有6.02×1023个原子，D错误；答案选C。6．D【详解】A.NO2和N2O4的最简式相同，都是NO2，4.6 g NO2的物质的量为0.1mol，所含氧原子数为0.2NA，故A错误；B.P4分子中含有6个P－P键，124 g P4分子的物质的量为1mol，则1mol P4分子中含有P－P键数目为6NA，故B错误；C.D2O含有的质子数为10、电子数为10、中子数10，1.8 g D2O的物质的量为0.9mol，则0.9mol D2O含有的质子数、电子数、中子数均为0.9NA，故C错误；D.乙烯分子的结构简式为CH2=CH2，双键中含有1个δ键和1个π键，标准状况下，2.24 L乙烯的物质的量为1mol，则1mol乙烯中含有的π键数目为 0.1NA，故D正确；故选D。7．D【详解】A．全部由非金属元素组成的化合物中可能存在离子键，例如NH4Cl中就存在离子键，A错误；B．不是所有物质中都存在化学键，如He、Ne、Ar等稀有气体单原子分子就只存在分子间作用力，不存在化学键，B错误；C．共价键中所有的单键均为σ键，双键是一个σ键和一个π键，三键是一个σ键和两个π键，故已知乙炔的结构式为H—C≡C—H，则乙炔分子中存在3个σ键和2个π键，C错误；D．由于乙烷分子中所有的化学键均为单键，故乙烷分子中只有σ键，即6个C—H键和1个C—C键都为σ键，不存在π键，D正确；故答案为：D。8．D【详解】A．NH3分子中N原子的最外层有1对孤对电子，而中N原子最外层没有孤对电子，所以∠H-N-H＜109.5°，A合理；B．因为H2O中O原子的最外层有2对孤对电子，而H3O+中O原子最外层只有1对孤对电子，所以键角∠H-O-H小于H3O+键角∠H-O-H，B合理；C．已知P4O6和P4O10的结构式分别为和，前者P原子的最外层有1对孤对电子，所以P4O6中的∠O-P-O小于P4O10中的∠O-P-O，C合理；D．[Zn(NH3)6]2+离子中N原子的最外层孤对电子形成了配位键，对N-H键不再产生排斥作用，所以∠H-N-H大于NH3分子中∠H-N-H，D不合理；故选D。9．B【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，其中W元素原子的最外层电子数是内层电子数的两倍，为C元素；X与Z同主族，两原子的核外电子数之和为24，则X是O、Z为S元素；Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，为Na元素，以此解答。【详解】A. 电子层结构相同的离子，离子半径随着原子序数增大而减小，离子核外电子层数越多其离子半径越大，所以离子半径Z>X>Y，故A错误；B. 元素的非金属性越强，其单质的氧化性越强，高锰酸钾溶液氧化浓盐酸生成氯气，氯气和硫化氢反应生成S，氯气是氧化剂、S是氧化产物，则氧化性：氯气大于S，所以非金属性Cl>S，故B正确；C. 过氧化钠中含有离子键和共价键，故C错误；D. C与氧气反应时其产物成分与氧气的量有关，少量氧气生成CO、过量氧气生成二氧化碳，Na、S与氧气反应产物与氧气的量无关，Na和氧气反应与反应条件有关，故D错误；故选B。10．B【详解】A．分子中键能越大，键长越短，则分子越稳定，故A不符合题意；B．元素周期表中的第ⅠA族包括氢元素和碱金属元素，第ⅦA族元素为卤族元素，若为氢原子和卤素原子间形成共价键，若为碱金属元素和卤素原子间易形成离子键，故B符合题意；C．水分子中氧原子和氢原子各形成一对共价键，结构式可表示为H—O—H，水是V形分子，分子中键角为104.5∘，故C不符合题意；D．电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，将释放能量，故D不符合题意；答案选B。11．B【分析】根据图示可知，反应I为水在光和催化剂作用下分解生成过氧化氢和氢气，反应II是过氧化氢转化为水与氧气，由此分析。【详解】A．由图可知，该过程是利用太阳能实现高效分解水，在反应中太阳能转化为化学能，A正确；B．反应I是水反应生成氢气与过氧化氢，水中存在极性共价键，氢气中存在非极性共价键，过氧化氢中既有极性键又有非极性键，涉及极性键的断裂和极性键、非极性键的形成，B错误；C．反应II是过氧化氢转化为水与氧气，反应过程可表示为：2H2O22H2O+O2↑，故C正确；D．整个过程是将水转化为氢气和氧气，总反应为：2H2O2H2↑+O2↑，故D正确；答案选B。12．BD【详解】A．水分子中氧原子采取sp3杂化，与两个氢原子分别形成一个σ键，同时还有两对孤电子对，故A正确；B．由于孤单子对对成键电子对的排斥作用较大，所以水分子中H-O-H键的键角为104.5º，分子的空间构型为V形，所以正负电荷中心不重合，为极性分子，故B错误；C．H2O分子中氧原子有孤电子对，氢离子有空轨道，所以二者易形成配位键，形成H3O+，故C正确；D．由于水分子间存在氢键，且氢键具有方向性，所以冰中一个水分子与周围4个水分子形成类似金刚石的正四面体形，每两个水分子形成一个氢键，每个水分子参与形成4个氢键，所以冰中水分子和氢键的个数比为1:2，则每摩尔冰最多存在2摩尔氢键，故D错误；故选BD。13．AC【分析】X、Y、Z为同周期，且X、Z能形成XZ2分子，故X为C元素，Z为O元素；根据X、Y、Z最外层电子数之和为15，则Y的最外层电子数为15-6-4=5，为N元素；在标况下，密度为0.76g/L的气体，其相对分子质量为=g/mol，故M为H元素，X、Y、Z、M的质子数之和为6+7+8+1=22，所以W的原子序数为11，为Na元素。【详解】A．同一周期从左到右，原子半径依次减小，短周期中Na的原子半径最大，H的原子半径最小，因此，原子半径从大到小的顺序为Na>C>N>O>H，故A正确；B．Na2O2属于离子化合物，故B错误；C．由C元素形成的单质在自然条件下有多种同素异形体存在，如金刚石、石墨等，故C正确；D．由 C、N、O、H 四种元素形成的化合物不一定既有离子键又有共价键，如CO(NH2)2只含有共价键，故D错误；故选AC。14．BD【详解】A．葡萄糖分子(HOCH2−CHOH−CHOH−CHOH−CHOH−CHO)中，4个-CHOH-上的碳原子都是手性碳原子，故A正确；B．基态铜原子的价电子排布图应为，故B错误；C．[Co(NH3)4Cl2]+的中心离子分别与4个NH3分子中的N原子、2个Cl-形成6个配位键，故C正确；D．AB2是V形，表明A原子的最外层至少有1对孤对电子，则A的价层电子对数可能为3，其A可能为sp2杂化，故D错误；故选BD。15．AD【详解】A．键线式中各个点代表C原子，结合结构示意图中的N、H、O元素，所以该化合物有四种元素组成，A正确；B．该化合物存在配位键N→Ni，属于配合物，中心离子形成了4根配位键，故配位数为4，N原子是配原子，B错误；C．中心离子是提供空轨道的是Ni2+，C错误；D．结构中单键属于σ键，C=N双键有1个σ键和1个π键，且是极性键，C—C属于非极性键，N→Ni属于配位键，HO属于氢键，D正确。故答案选AD。16． CO2 H2O、SO2 BF3、HCHO PCl3 NH ①③ ②④ ② ① ③④ ③【详解】I.根据价层电子对互斥理论可知，BF3、NH、HCHO、CO2的中心原子没有孤对电子；水中氧原子有2对孤对电子，SO2中硫原子有1对孤对电子；PCl3中磷原子有1对孤对电子，所以BF3、HCHO平面三角形；H2O、SO2是V型。NH是正四面体型；PCl3是三角锥形，CO2是直线型。(1)粒子构型为直线型的为：CO2，故答案为：CO2；(2)粒子的立体构型为V型的为：H2O、SO2，故答案为：H2O、SO2；(3)粒子的立体构型为平面三角形的为：BF3、 HCHO，故答案为：BF3、 HCHO；(4)粒子的立体构型为三角锥型的为：PCl3，故答案为：PCl3；(5)粒子的立体构型为正四面体的为：NH，故答案为：NH。Ⅱ.分子中只有σ键，说明分子中只含有单键，则①③符合；②④中分别含有C=O键、C≡N键，则含有π键；分子中所有原子都满足最外层为8个电子结构，应排除氢化物，题中②符合；分子中含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键，只有①，即氢气符合；分子中含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键，则应含有H原子与其它原子形成的共价键，③④符合；双氧水中含O-H极性键和O-O非极性键，故答案为：①③；②④；②；①；③④；③。17． ①②③⑥⑦⑧ ④⑤⑨ ⑦ 三角锥形 V形 V形 直线形 直线形 [Ar]3d7或1s22s22p63s23p63d7 平面三角形 N O N、C、H sp2 sp3 21【详解】I．(1)键是头碰头的方式形成的，而键是以肩并肩的方式形成的；单键都是键，而双键或三键中才含有键，所以只含有σ键的是①②③⑥⑦⑧；既含有σ键又含有π键的是④⑤⑨，故填①②③⑥⑦⑧、④⑤⑨；(2)原子成键时最外层电子的电子云发生交叠，H原子只有1s电子，形成H2时两个H原子的s轨道重叠形成σ键，故填⑦；(3)根据价层电子对互斥理论，NH3的价层电子对数为3+×(5-3×1)=4，孤电子对数为1，为三角锥形；H2O的价层电子对数为2+×(6-2×1)=4，孤电子对数为2，为V形；SO2的价层电子对数为2+×(6-2×2)=3，孤电子对数为1，为V形；BeCl2的价层电子对数为2+×(2-2×1)=2，孤电子对数为0，为直线形；CO2的价层电子对数为2+×(4-2×2)=2，孤电子对数为0，为直线形，故填三角锥形、V形、V形、直线形、直线形；II．(1)Co2+核外25个电子，基态核外电子排布式为[Ar]3d7或1s22s22p63s23p63d7，故填[Ar]3d7或1s22s22p63s23p63d7；NO中N作为中心原子提供5个电子，第VIA族的元素O作为周围原子时，不提供电子，NO有一个负电荷，多1个电子，所以价电子一共6个，即3对，没有孤对电子，N元素属于sp2杂化，离子构型是平面三角形，故填平面三角形；(2)①Co2+离子含有空轨道，bte中N原子、水中O原子均有提供孤电子对，形成配位键，故填N、O；②同周期自左而右电负性增大，C、N的氢化物中它们均表现负化合价，说明它们的电负性都大于氢元素的，故电负性由大到小顺序为：N>C>H，故填N、C、H；③bte分子中环上碳原子形成3个σ键，亚甲基中碳原子形成4个σ键，杂化轨道数目分别为3、4，碳原子分别采取sp2、sp3杂化，故填sp2、sp3；④单键为σ键，双键中含有1个σ键，bte的分子含有21个σ键，1mol bte分子中含σ键的数目为21mol，故填21。18． CuO+2NH3+2═[Cu(NH3)4]2++H2O 温度过高，会加速NH3的挥发 ad 平面正方形 2H2O+2[Cu(NH3)4]SO4Cu2(OH)2SO4↓+6NH3↑+(NH4)2SO4 NH3+(NH4)2SO4浸取液【分析】用NH3和(NH4)2SO4组成的溶液氨浸含砷氧化铜矿[含CuO、Cu2(OH)2CO3、As2O3及重金属盐等]，含铜化合物转化为[Cu(NH3)4]SO4溶液，同时混有重金属盐和，加入硫化铵除去重金属离子，再加入(NH4)2S2O8和FeSO4，沉淀，过滤FeAsO4和Fe(OH)3沉淀，得到的溶液主要为(NH4)2SO4和[Cu(NH3)4]SO4溶液，蒸氨、过滤、洗涤得到产品Cu2(OH)2SO4。【详解】(1)①CuO被NH3和(NH4)2SO4组成的溶液浸取得到[Cu(NH3)4]SO4，离子反应为CuO+2NH3+2NH4+═[Cu(NH3)4]2++H2O；②温度过高，会加速NH3的挥发则浸取温度不宜超过55℃；③a．[Cu(NH3)4]SO4组成元素中非金属性越强，则电负性越大，电负性最大的是O元素，a说法错误；b．[Cu(NH3)4]SO4中S原子有4条共价键，无孤电子对，杂化方式为sp3，b说法错误；c．[Cu(NH3)4]SO4所含有的化学键有[Cu(NH3)4]2+与间存在离子键、N-H和S、O间的极性共价键和氨分子与铜离子间的配位键，c说法正确；d．NH3分子内含有1对孤电子对，而H2O分子内含有2对孤电子对，孤电子对比成键电子对的作用力大，则NH3分子内H－N－H键角大于H2O分子内的H－O－H键角，d说法错误；e．[Cu(NH3)4]2＋中，N原子含有孤电子对，是配位原子，e说法正确；答案为ad；④[CuNH3)4]2＋结构中，若用两个H2O分子代替两个NH3分子，可以得到两种不同结构的化合物，可判断其空间构型为平面正方形；(2)“蒸氨”时，[Cu(NH3)4]SO4受热分解生成Cu2(OH)2CO3、氨气和硫酸铵，反应的化学方程式为2H2O+2[Cu(NH3)4]SO4Cu2(OH)2SO4↓+6NH3↑+(NH4)2SO4；(3)根据流程图可知，生成的氨气及硫酸铵溶液可循环利用。19． [Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6 O>N>P sp2 SO3 14mol 苯胺分子间可形成氢键【详解】（1）铁是26号元素，其基态电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2，失去2个电子变成亚铁离子Fe2+，Fe2+基态核外电子排布式为[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6；（2）同周期从左到右、同主族从下到上，电负性逐渐增大，根据元素在元素周期表中的位置，可知N、P、O三种元素的电负性由大到小的顺序为：O＞N＞P；（3）CO32-中心原子碳原子孤对电子对数==0，杂化轨道数目=3+0=3，碳原子采取sp2杂化；CO32-的原子数为4，价电子数为24，等电子体是指具有相同原子数和相同价电子数的分子或原子团，根据等电子体的定义可知，与CO32-互为等电子体的分子有SO3、BF3等，答案为：sp2；SO3；（4）苯胺（ ）中C-C键、C-H键、C-N键、N-H键均是或含有σ键，1 mol苯胺分子中含有σ键的数目共计为14mol；苯胺为分子晶体，由分子构成，苯胺与甲苯的相对分子质量相近，但苯胺的沸点（184.4℃）高于甲苯的沸点（110.6℃），原因是苯胺分子之间存在氢键，答案为：14mol；苯胺分子间可形成氢键。【点睛】氢键存在于分子之间而不是分子内，强度大于分子间作用力，弱于化学键。20． 第二周期第IVA族 原子 直线形 离子键、非极性键(或共价键) 1∶2【分析】根据洪特规则和泡利原理，X元素的基态电子排布为，为C元素；Y元素的次外层电子数为2，最外层电子数为6，为O元素；Z元素的单质及其化合物的焰色反应为黄色，为Na元素；根据题意，W元素的价电子排布为，为Mn元素。【详解】(1)X为C元素，原子核外有2个电子层，最外层电子数为6，位于周期表第二周期ⅣA族，其对应的单质中金刚石的熔点高、硬度大，为原子晶体，故填第二周期ⅣA、原子；(2)C和O位于周期表相同周期，同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增强，则电负性较强的为O，XY2为CO2，为共价化合物，电子式为，分子中含有2个C=C键，其中有2个σ键，分子构型是直线形；故填、直线形；(3)Z2Y2为Na2O2，为离子化合物，含有，含有离子键和非极性键，阴、阳离子的个数比为1:2，故填离子键、非极性键(或共价键)、1:2。21． ds C>N>O H2O＞NH3＞CH4 sp3 2 CO【分析】A、B、C、D、E是原子序数依次增大的前30号元素，A元素形成的一种微粒是最简单的原子，则A为氢；B元素基态原子的核外有3个能级，每个能级上的电子数都相同，则电子排布式为1s22s22p2，B为碳；D的最外层电子数与能层数之比为3：1，则电子排布式为1s22s22p4，D为氧，从而得出C为氮；E是第四周期元素，最外层只有一个电子，其余各层电子均充满，则E为铜。从而得出A、B、C、D、E分别为H、C、N、O、Cu。【详解】(1)E为铜，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，在元素周期表中位于ds区。答案为：ds；(2)B、C、D分别为C、N、O，三者的电子层数相同，最外层电子数越大，原子半径越小，原子半径由大到小的顺序为C>N>O，A分别与B、C、D能形成10电子的化合物分别为CH4、NH3、H2O，它们的沸点由高到低的顺序是H2O＞NH3＞CH4。答案为：C>N>O；H2O＞NH3＞CH4；(3)C2A4为N2H4，在碱性溶液中能够将CuO还原为Cu2O。N2H4分子中N原子的价层电子对数为4，杂化方式是sp3，由N原子组成的单质分子(N2)，结构式为N≡N，含2个π键，与单质分子(N2)互为等电子体的分子为CO。答案为：sp3；2；CO。【点睛】两个非金属原子间形成共价键时，只能形成1个σ键，其它键都为π键。
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