第二章《分子结构与性质》测试题
一、单选题（共12题）
1．下列化学用语的表述正确的是
A．水解的离子方程式：
B．分子的的空间构型：正三角形
C．过氧化钠的电子式：
D．的结构式：
2．煤炭的大量使用，导致地球二氧化碳的剧增，从而加剧了地球温室效应。煤炭燃烧的化学方程式可简单表示为。下列说法错误的是。
A．基态碳原子有2个未成对电子
B．含9mol中子
C．的核外电子排布式是
D．氧原子容纳电子的能级类型为3个
3．阴离子和二脲基分子能通过氢键作用形成超分子阴离子配合物，如下图所示(图中省略阴离子配合物中部分原子)。下列关于该阴离子配合物的说法错误的是
A．的空间构型为正四面体
B．二脲基分子中N-H的H和离子的O形成氢键
C．所含元素原子的杂化轨道类型均相同
D．所含元素基态原子的第一电离能最大的是N
4．硫的化合物种类繁多。下列有关H2S、SO2、SO、SO的说法正确的是
A．H2S的稳定性比H2O的强 B．SO2与H2S反应体现SO2的还原性
C．SO的空间构型为平面三角形 D．SO中S原子轨道杂化类型为sp3
5．第十四届中国航展“陆海空天电网”齐聚，体现了我国在航空、航天、军事等领域的大国自信。下列说法正确的是
A．航展首日中国空军军机在空中拉出的彩色烟带属于丁达尔效应
B．航天科技方面展示了SD－3运载火箭，其燃料偏二甲肼[(CH3)2NNH2]是极性分子
C．我国研发的航空发动机使用了含铼(Re)合金材料，合金是纯净物
D．航展上国产大型客机C919进行飞行表演，其机身使用的碳纤维属于有机高分子材料
6．下列关于N P及其化合物结构与性质的论述错误的是
A．键能：N-H>P-H，因此NH3的热稳定性强于PH3
B．电负性：N>P，因此NH3分子的极性大于PH3
C．相对分子质量：NH3
7．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形成杂化轨道
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．杂化轨道可用于形成键
8．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是
A．合成氨反应每生成标况下1.12 L氨气，转移的电子数为0.15NA
B．1L0.1mol/L的Na2CO3溶液中，阴、阳离子的总数大于0.3NA
C．NH5的结构类似于NH4Cl，则，1 mol NH5中所含σ键的数目为5NA
D．钢铁电化学腐蚀生成0.05 mol Fe2O3·nH2O，则负极反应失电子数为0.2NA
9．下列现象与氢键有关的是
①H2O的熔、沸点比VIA族其它元素氢化物的高
②水分子高温下也很稳定
③接近水的沸点的水蒸气的相对分子质量测定值比用化学式H2O计算出来的相对分子质量大一些
④邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低
A．①②③④ B．①③④ C．①②③ D．①②④
10．类比法是一种学习化学的重要方法。下列说法错误的是
A．Na2CO3溶液显碱性，则Na2CS3溶液显碱性
B．NF3为三角锥形分子，则PCl3为三角锥形分子
C．CaC2与水反应生成乙炔，则Al4C3与水反应生成丙炔
D．CCl3COOH酸性强于CH3COOH，则CF3COOH酸性强于CCl3COOH
11．下列叙述中正确的是
A．CS2为V形极性分子，形成分子晶体
B．ClO的空间结构为平面三角锥形
C．氯化硼BCl3的熔点为-107℃，氯化硼液态时能导电而固态时不导电
D．SiF4和SO的中心原子均为sp3杂化，SiCl2F2分子呈正四面体形
12．根据价层电子对互斥理论的分析，影响键角大小的因素主要有三：一是中心原子的杂化类型；二是中心原子的孤电子对数；三是中心原子的电负性大小等。下列关于键角的比较不正确的是
A．甲醛(HCHO)和光气(COCl2)分子中：键角
B．
C．
D．
二、非选择题（共10题）
13．南京理工大学化工学院胡炳成教授团队于2017年1月成功合成世界首个全氮阴离子盐，使氮原子簇化合物的研究又有了新的突破。请回答以下问题：
(1)基态N原子的电子排布图为___________，该原子中2p轨道上电子的排布遵循的原则是___________。
(2)第二周期元素原子的第一电离能介于B、N之间的有___________。
(3)科学家目前合成了N4分子，该分子中N—N—N的键角为___________；N4分解后能产生N2并释放出大量能量，推测其用途：___________(写出一种即可)。
(4)N8是一种由全氮阳离子和全氮阴离子构成的特殊物质，已知阳离子由5个氮原子排列成V形，每个氮原子均达到8电子稳定结构，则阳离子的电子式为___________。
14．呼吸面具中的Na2O2可吸收CO2放出O2，若用超氧化钾(KO2)代替Na2O2也可以得到类似的产物，起到同样的作用。
(1)标准状况下，若有30mL的CO2气体通过盛有足量的KO2的装置充分反应后，逸出气体的体积为_______mL；
(2)标准状况下，若一定量的CO2(过量)，通过盛有7.24gKO2和Na2O2的均匀混合物的装置充分反应后，逸出的气体中O2体积为1568mL，则混合物中KO2和Na2O2的物质的量分别为：KO2_______mol、Na2O2_______mol；
(3)比较Na2O2和KO2中氧氧键的键能大小，并说明理由：_______。
15．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、________________、______________。
16．I．请回答下列问题：
(1)常温常压下硼酸(H3BO3)晶体结构为层状，其二维平面结构如图。1 mol 硼酸(H3BO3)晶体中含有___ mol 氢键。从氢键的角度解释硼酸在冷水中的溶解度小而加热时溶解度增大：__________________。
(2)比较酸性的相对强弱：H2SO4__ HClO4 (填“＞”“=”或“＜”)，已知能发生反应：H2SO4(浓)+NaClO4HClO4+NaHSO4，说明该反应能发生的理由_______________。
Ⅱ．氮化铝(AlN)是一种性能优异的新型材料，在许多领域有广泛应用，前景广阔。某化学小组模拟工业制氮化铝原理欲在实验室制备氮化铝。查阅资料：①实验室用饱和NaNO2溶液与NH4Cl溶液共热制N2：NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O；②工业制氮化铝：Al2O3+3C+N22AlN+3CO，氮化铝在高温下能水解。
(1)氮化铝的制备
①实验中使用的装置如上图所示，请按照氮气流方向将各仪器接口连接：c→_____________。 (根据实验需要，上述装置可使用多次)
②D装置内氯化钯溶液的作用可能是_________________。
(2) AlN粉末会缓慢发生水解反应，粒径为100 nm的AlN粉末水解时溶液pH的变化如下图所示。
①AlN粉末水解的化学方程式是________________________。
②相同条件下，请在图中画出粒径为40 nm的AlN粉末水解的变化曲线__________。
17．在含单质碘的溶液中存在可逆反应：，为测定该反应的平衡常数K进行如下实验，实验步骤如下：
I.在装有的溶液的碘量瓶中加入足量，充分搅拌溶解，待过量的固体碘沉于瓶底后，取上层清液，用萃取，充分振荡、静置、分液，得到萃取后的水溶液、溶液。
II.取萃取后的溶液于碘量瓶中，加水充分振荡，再加入质量分数为溶液，充分振荡后，静置5分钟，用的标准溶液滴定至淡黄色时，注入的淀粉溶液，平行滴定3次，平均消耗溶液。
III.将萃取后的水溶液移入碘量瓶中，用的标准溶液滴定至淡黄色时，注入的淀粉溶液，平行滴定3次，平均消耗溶液。
已知：i.
ii.与难溶于
iii.室温下，达到溶解平衡后，在层和水层中的分配比为86∶1
回答下列问题：
(1)下列萃取分液操作中没有用到的仪器有_______(填标号)。
A． B． C． D．
(2)易溶于的原因是_______。
(3)滴定过程中标准溶液应装在_______滴定管(填“酸式”或“碱式”)，滴定终点的现象是_______。
(4)步骤II中加入溶液的目的是_______。
(5)步骤III测得萃取后的水溶液中_______，平衡常数_______(列出计算式即可)。
(6)下列关于实验误差分析的说法正确的是_______(填标号)。
A．步骤I中碘量瓶若没有充分振荡，则导致所测值偏大
B．步骤I中吸取上层清液时，不慎吸入碘固体，则测得的K偏小
C．步骤II中滴定前滴定管有气泡，滴定后气泡消失，则测得的K偏大
D．步骤III中滴定终点时俯视读数，则测得的K偏小
18．回答下列问题：
(1)1molCO2中含有的σ键个数为__。
(2)已知CO和CN-与N2结构相似，CO分子内σ键与π键个数之比为__。HCN分子中σ键与π键数目之比为___。
(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应如下：N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(g)。若该反应中有4molN—H键断裂，则形成的σ键有__mol。
(4)C、H元素形成的化合物分子中共有16个电子，该分子中σ键与π键的个数之比为__。
(5)1mol乙醛分子中含σ键的个数为__，1个CO(NH2)2分子中含有σ键的个数为__。
19．键能是气态分子中断裂共价键所吸收的能量。已知键的键能为，键的键能为，根据热化学方程式：，则键的键能是___________。
20．钒是人体不可缺少的元素，Heyliger 等首次报道了偏钒酸钠显著降低糖尿病大鼠血糖的作用后，钒化学的研究得到了很大发展。钒及其化合物也广泛应用于特种钢、催化剂、颜料、染料、电子材料及防腐剂等等领域。
(1)钒酸盐与磷酸盐结构相似。请画出VO、H2VO、VO2(H2O) 和V2O的空间构型__________。
(2)生理条件下的钒以多种氧化态存在，各种氧化态可以相互转化。通常细胞外的钒是V(V)， 。而细胞内的钒是V(IV)。研究表明，钒酸二氢根离子可与亚铁血红素(Mtrc-Fe2+)反应，写出该反应的离子方程式__________。
(3)①已知配合物[VON(CH2COO)3]在水溶液中的几何构型是唯一 的，画出它的空间构型图__________。
②理论推测上述配合物分子在晶体中是有手性的，指出产生手性的原因__________。
(4)钒酸钇晶体是近年来新开发出的优良双折射光学晶体，在光电产业中得到广泛应用。可以在弱碱性溶液中用偏钒酸铵和硝酸钇合成。写出以Y2O3与V2O5为主要原料合成钒酸钇的化学方程式__________。
(5)若以市售分析纯偏钒酸铵为原料制备高纯钒酸钇单晶，需将杂质铁离子含量降至一定数量级。设每升偏钒酸铵溶液中含三价铁离子为5.0 ×10-5 mol，用0.01 mol dm-3的鏊合剂除铁。
①说明不采取使铁离子水解析出沉淀的方法除铁的理由__________。
②通过计算说明如何选择螯合剂使偏钒酸铵含铁量降至10-30moldm-3以下__________。
配离子
[Fe(edta)]2-[Fe(edta)]-[Fe(phen)3]2+[Fe(phen)3]3+ 2.1×10141.7×10242.0×10211.3×1014
沉淀 Ksp
Fe(OH)2Fe(OH)3 8.0×10-164.0×10-38
21．A、B、C、D、E、F都为短周期元素，A是相对原子质量最小的元素；B的+1价阳离子和C的-1价阴离子都与氖原子具有相同的电子层结构；C、D位于同一主族；E和C为同一周期元素，其最高价氧化物对应的水化物为一种强酸；F是地壳中含量最多的金属元素。请根据以上信息回答下列问题。
(1)B元素在元素周期表中的位置是___________。
(2)画出D元素的原子结构示意图___________。
(3)BA的电子式___________。
(4)与E的简单氢化物分子所含电子总数相等的分子是___________(举一例、填化学式)。
(5) F的氧化物对应的水化物与B的最高价氧化物对应的水化物的溶液发生反应的离子方程式为___________。
(6) E的气态氢化物的水化物与其最高价氧化物对应的水化物发生反应生成产物中所含的化学键的类型是___________。
22．X、Y、Z、W、R、Q五种前四周期主族元素，原子序数依次增大。元素Z在地壳中含量最高，W元素的焰色试验呈黄色，R的最外层电子数与其电子总数之比为3:8，X能与W形成离子化合物且W+的半径大于X-的半径，Y的氧化物是形成酸雨的物质之一，Q原子p能级轨道上有三个单电子。
请回答下列问题：
(1)Q元素在周期表中的位置为_______。
(2)Y、Z、W、R这四种元素简单离子的离子半径从大到小的顺序是_______(用离子符号表示)。
(3)M和N均为上述六种元素中的三种组成的化合物，且M和N都为强电解质，M和N溶液反应既有沉淀出现又有气体产生，写出M和N反应的化学方程式：_______。
(4)基态Q原子的简化电子排布式为_______ 。单质Q的气态分子构型如图所示，在其中4条棱上各插入1个R原子，形成Q4R4，俗称雄黄，则雄黄可能有_______种不同的结构；0.5 mol Q4R4中含有_______mol Q-R键。
(5)X3QZ3形成的盐可用作长效杀虫剂和除草剂，QZ的空间构型为_______。
参考答案：
1．D
A．在水溶液中水解生成H2S和OH-，离子方程式为：，故A错误；
B．中心原子价层电子对数为2+=3，存在1个孤电子对，空间构型为V形，故B错误；
C．过氧化钠的电子式为： ，故C错误；
D．的结构式为：，故D正确；
故选D。
2．C
A．基态碳原子2p轨道有2个未成对电子，A正确；
B．的中子数为9，则含9mol中子，B正确；
C．基态的质子数为6，则核外电子数为6个，核外电子排布式是，C错误；
D．O原子容纳电子的能级为1s、2s、2p，故能级类型为3个，D正确；
故选C。
3．C
A．中P原子的价电子对数为，因此P原子为sp3杂化，空间构型为正四面体，A正确；
B．N、O元素的电负性较大，键中共用电子对偏向N原子，使得H原子带正电性()，因此二脲基分子中的H和离子的O形成氢键，B正确；
C．该阴离子配合物中，苯环上的C以及形成双键的C、N原子为sp2杂化，形成单键的N原子为sp3杂化，P原子的价电子对数为，因此P原子为sp3杂化，C错误；
D．同周期元素对应基态原子从左至右的第一电离能有逐渐增大的趋势，但N原子的2p轨道半充满，相对较稳定，更难失去电子，因此第一电离能：N>O>C，D正确；
故选C。
4．D
A．氧元素的非金属强于硫元素，则H2O的稳定性比H2S的强，A错误；
B．SO2与H2S反应生成S和H2O，SO2中硫元素化合价降低，体现氧化性，B错误；
C．SO的中心原子价层电子对数为3+=4，采取sp3杂化，有1对孤对电子，空间构型为三角锥形，C错误；
D．SO的中心原子S的价层电子对数为4+=4，采取sp3杂化，D正确；
答案选D。
5．B
A．飞机表演时在空中拉出的彩色烟带是汽化的彩色发烟剂在空气中遇冷后凝结形成的烟，不属于丁达尔效应，A错误；
B．偏二甲肼的结构简式为，其空间结构不对称，正电中心和负电中心不重合，属于极性分子，B正确；
C．合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)共熔制备出的特殊金属材料，属于混合物，C错误；
D．碳纤维属于新型无机非金属材料，D错误；
故选B。
6．C
A．键能：N-H>P-H，键能更大，稳定性更强，因此NH3的热稳定性大于PH3 ，A正确；
B．由于N的电负性大于P的电负性，因此N-H的极性大于P-H的极性，故NH3分子的极性较强，B正确；
C．一般对于分子晶体来说，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点就高，但氨分子之间存在氢键，则沸点大小为NH3> PH3，C错误；
D．由于N的电负性大于P的电负性，NH3中N-H键的键长比PH3中P-H键的键长要短，所以在NH3中成键电子对更靠近N，排斥力更大，以致键角更大，D正确；
故选C。
7．A
A．同一原子中参与杂化的原子轨道，其能量不能相差太大，如轨道与轨道能量相差太大，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项错误；
B．只有能量相近的原子轨道才能参与杂化，B项正确；
C．杂化轨道能量集中，形成牢固的化学键，C项正确；
D．杂化轨道可用于形成键，D项正确；
答案选A。
8．C
A．通过合成氨反应的化学方程式N2+3H22NH3，可知生成标况下44.8 L氨气，转移电子数为6NA，则生成标况下1.12 L氨气，转移的电子数为0.15NA，故A正确；
B．Na2CO3溶液中不仅有钠离子和碳酸根离子，还有氢离子和氢氧根离子等，故1L0.1mol/L的Na2CO3溶液中，阴、阳离子的总数大于0.3NA，故B正确；
C．NH5的结构类似于NH4Cl，而1 mol NH4Cl中所含σ键的数目为4NA，则1 mol NH5中所含σ键的数目为4NA，故C错误；
D．钢铁电化学腐蚀生成0.05 mol Fe2O3·nH2O，意味着有0.1 mol铁被氧化，则转移电子数为0.2NA，故D正确；
本题答案C。
9．B
①水分子之间能形成氢键，所以常温常压下，H2O的熔、沸点比第VIA族其它元素氢化物的高，①正确；
②水分子高温下也很稳定与氧元素的非金属性强，氢氧键的键能大有关，与氢键无关，②错误；
③接近水的沸点的水蒸气的相对分子质量测定值比用化学式H2O计算出来的相对分子质量大一些，其主要原因是接近水的沸点的水蒸气中水分子间因氢键而形成了“缔合分子”，③正确；
④邻羟基苯甲酸能形成分子内氢键，对羟基苯甲酸能形成分子间氢键，则邻羟基苯甲酸的分子间作用力小于对羟基苯甲酸，熔、沸点低于羟基苯甲酸，所以邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低与氢键有关，④正确；
正确的是：①③④；
故选B。
10．C
A．Na2CO3溶液显碱性原因为CO水解，据此可推测CS也会水解，使Na2CS3溶液显碱性，A正确；
B．NF3为三角锥形分子，P和N同主族，F和C1同主族，NF3和PCl3构型类似，为三角锥形分子，B正确；
C．CaC2和水反应生成乙炔，其中碳元素未变价，则1 mol Al4C3和水反应则生成3molCH4，C错误；
D．CCl3COOH酸性强于CH3COOH，观察组成元素推测原因为Cl的电负性大于H，又F的电负性大于Cl，所以推测CF3COOH酸性强于CCl3COOH，D正确；
故选C。
11．B
Ａ．二硫化碳是由分子形成的分子晶体，分子中碳原子的价层电子对数为2，孤对电子对数为0，分子的空间结构为结构对称的直线形，属于非极性分子，故A错误；
Ｂ．氯酸根离子中氯原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为1，离子的空间结构为三角锥形，故B正确；
Ｃ．氯化硼为熔点低的分子晶体，液态和固态时只存在分子，不存在离子，所以不能导电，故C错误；
Ｄ．四氟化硅分子中的硅原子和亚硫酸根离子中的硫原子的价层电子对数均为4，中心原子的杂化方式均为sp3杂化，由于Si-Cl与Si-F的键长不相同，故不能为正四面体，故D正确；
故选B。
12．C
A．甲醛和光气的中心原子碳原子均为sp2杂化，但甲醛中的H的电负性比光气中Cl的电负性小，中心碳原子周围的电子云密度大，价层电子对排斥力大，所以键角∠H-C-H>∠Cl-C-Cl，故A正确；
B．CH4、NH3、H2O的中心原子均为sp3杂化，CH4的中心原子C没有孤电子，NH3中心原子N上有一个孤电子对，H2O分子的中心原子O上有2个孤电子对，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，所以键角CH4＞NH3＞H2O，故B正确；
C．NH3、NCl3、NF3中心原子均为N，均为sp3杂化，电负性：H＜Cl＜F，NH3中心原子N周围的电子云密度大，价层电子对排斥力大，所以键角：NH3＞NCl3＞NF3，故C错误；
D．H2O、H2S、H2Se中心原子均为sp3杂化，电负性：O＞S＞Se，所以O周围的电子云密度大，价层电子对间的斥力大，H2O的键角最大，H2Se的键角最小，所以键角：H2O＞H2S＞H2Se，故D正确；
故选C。
13． 洪特规则 Be、C、O 60° 制造火箭推进剂或炸药(其他合理答案均可)
(1)N为7号元素，基态氮原子核外有7个电子，据此分析解答；
(2) 同一周期，从左到右，元素的第一电离能逐渐增大，但第ⅡA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素，据此分析判断；
(3)N4分子和P4分子类似，为正四面体结构，据此分析解答；
(4) N8是一种由全氮阳离子和全氮阴离子构成的特殊物质，阳离子由5个氮原子排列成V形，每个氮原子均达到8电子稳定结构，其结构为，两个N-N为配位键，电子对由靠近三键的N提供，故中间的N原子需失去一个电子达到稳定结构，所以N5分子碎片所带电荷是+1，该离子为N，据此分析解答。
(1)N为7号元素，基态氮原子核外有7个电子，其核外电子排布图为。2p轨道上3个电子各单独占据1个轨道且自旋状态相同，遵循洪特规则，故答案为：；洪特规则；
(2)Be原子2s能级处于全充满状态，其第一电离能比B大，N原子2p能级处于半充满状态，其第一电离能比O的大，所以第一电离能介于B和N之间的有Be、C、O，共三种，故答案为：Be、C、O；
(3)N4分子和P4分子类似，为正四面体结构，分子中N—N—N的键角为60°。N4分解后能产生N2并释放出大量能量，可以制造火箭推进剂或炸药，故答案为：60°；制造火箭推进剂或炸药；
(4) N8是一种由全氮阳离子和全氮阴离子构成的特殊物质，阳离子由5个氮原子排列成V形，每个氮原子均达到8电子稳定结构，其结构为，两个N-N为配位键，电子对由靠近三键的N提供，故中间的N原子需失去一个电子达到稳定结构，所以N5分子碎片所带电荷是+1，该离子为N，电子式为：，故答案为：。
14． 45 0.08 0.02 KO2键能大。因为 KO2键级大(或O电荷较O原子之间的排斥力小，键长短，键能大)
45
4KO2+ 2CO2=2K2CO3+ 3O2
故30 mL CO2和足量KO2反应后产生的O2为： 30 ×3/2= 45(mL)
(2)0.08 0.02
设：有x mol Na2O2、y mol KO2
2Na2O2+ 2CO2= 2Na2CO3+ O2
x x x/2
4KO2+ 2CO2= 2K2CO3+ 3O2
y. y/2 0.75y.
解得： x=0.02 mol， y= 0.08 mol
(3)KO2键能大因为 KO2键级大(或O2-电荷较O22-原子之间的排斥力小，键长短，键能大)
15．(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()
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。
（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()。
16． 3 硼酸分子之间形成氢键，使硼酸谛合成层状大分子，在冷水中溶解度小，而加热硼酸分子之间形成的氢键被破坏，硼酸分子与水分子之间形成大量的氢键而使加热时硼酸的溶解度增大 ＜ H2SO4的沸点高于HClO4，高沸点酸制取低沸点酸 a→b→d→e→g→f 吸收CO，防止污染空气 AlN+3H2OAl(OH)3+ NH3
I．(1)1个H3BO3周围形成6个氢键，每个氢键为1个H3BO3贡献率为，1个H3BO3单独占有氢键的数目为6×=3，则1 mol H3BO3晶体中含有3 mol 氢键；硼酸分子之间形成氢键，使硼酸谛合成层状大分子，在冷水中溶解度小，而加热时硼酸分子之间形成的氢键被破坏，硼酸分子与水分子之间形成大量的氢键而使加热时硼酸的溶解度增大，故答案为3；硼酸分子之间形成氢键，使硼酸谛合成层状大分子，在冷水中溶解度小，而加热时硼酸分子之间形成的氢键被破坏，硼酸分子与水分子之间形成大量的氢键而使加热时硼酸的溶解度增大。
(2)同周期主族非金属元素，随着核电荷数的增大，非金属性越来越强，S＜Cl，元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，所以酸性H2SO4＜HClO4；反应H2SO4(浓)+NaClO4HClO4+NaHSO4，能够发生是因为H2SO4的沸点高于HClO4，高沸点酸制取低沸点酸，故答案为＜；H2SO4的沸点高于HClO4，高沸点酸制取低沸点酸。
Ⅱ．(1)①A装置用来除去酸性气体和水蒸气，B装置用来制取N2，C装置用来制取AlN，D装置用来吸收CO，防止污染空气，按照氮气流方向各仪器接口连接顺序：c→a→b→d→e→g→f；
②D装置内氯化钯溶液的作用可能是吸收CO，防止污染空气，故答案为吸收CO，防止污染空气。
(2)①AlN粉末会发生水解，生成Al(OH)3和NH3，水解的化学方程式为AlN+3H2OAl(OH)3+ NH3，故答案为AlN+3H2OAl(OH)3+ NH3。
②相同条件下，由于粒径为40 nm的AlN粉末和水的接触面积更大，其水解速率大于粒径为100 nm的AlN粉末水解时的速率，由于固体不影响平衡，所以最终溶液的pH是相同的，粒径为40 nm的AlN粉末水解的变化曲线为。
17．(1)BD
(2)、均为非极性分子
(3) 碱式 最后一滴标准液加入后，溶液蓝色消失且半分钟被不褪色
(4)使碘单质从有机层中转移出
(5)
(6)BD
滴定实验的步骤是：滴定前的准备：滴定管：查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记录，锥形瓶：注液体→记体积→加指示剂；滴定：眼睛注视锥形瓶溶液颜色变化；终点判断：记录数据；数据处理：通过数据进行计算；
（1）萃取分液操作中需要使用烧杯、分液漏斗，故选BD；
（2）、均为非极性分子，根据相似相溶原理，易溶于；
（3）为强碱弱酸盐，溶液显碱性，故滴定过程中标准溶液应装在碱式滴定管；碘单质能使淀粉变蓝色，反应为，故滴定终点的现象是：最后一滴标准液加入后，溶液蓝色消失且半分钟被不褪色；
（4）在含单质碘的溶液中存在可逆反应：，步骤II中加入溶液的目的是促使平衡正向移动，使碘单质从有机层中转移出来；
（5），加入标准溶液，碘单质被反应，平衡逆向移动最终都转化为碘单质被反应，已知：，则步骤III测得萃取后的水溶液中；
根据化学方程式可知，四氯化碳中碘的浓度为，，，则；；
（6）A．步骤I中碘量瓶若没有充分振荡，碘不能充分溶解，导致所测值偏小，A错误；
B．步骤I中吸取上层清液时，不慎吸入碘固体，则导致偏大，测得的K偏小，B正确；
C．步骤II中滴定前滴定管有气泡，滴定后气泡消失，则偏大，测得的K偏小，C错误；
D．步骤III中滴定终点时俯视读数，则偏小，测得的K偏小，D正确；
故选BD。
18． 2NA(1.204×1024) 1:2 1:1 5.5 5:1 6NA(3.612×1024) 7
共价单键全是键，双键含1个键和1个π键，三键含1个键和2个π键，据此解答。
(1)分子内含有2个碳氧双键，双键中一个是键，另一个是π键，则中含有的键个数为(1.204×1024)；
(2)的结构式为，推知的结构式为，含有1个键、2个π键，即CO分子内σ键与π键个数之比为1:2；的结构式为，分子的结构式为，分子中键与π键均为2个，即CO分子内σ键与π键个数之比为1:1；
(3)反应中有键断裂，即有参加反应，生成和，则形成的键有；
(4)设分子式为，则，合理的是，n=4，即分子式为，结构式为，所以一个分子中共含有5个键和1个键，即该分子中σ键与π键的个数之比为5:1；
(5)1个乙醛分子中存在1个碳氧双键，5个单键，1个分子中存在1个碳氧双键，6个单键，故乙醛中含有键的个数为6NA(3.612×1024)，1个分子中含有7个键。
19．945.6
设键的键能为，已知，反应热=反应物的总键能－生成物的总键能，故，解得；故答案为945.6。
20． VO 、H2VO 、VO2(H2O) 和V2O Mtrc-Fe2+ + H2VO4 +4H+ = Mtrc-Fe3+ + VO2++ 3H2O 分子的手性来源于鳌环的扭曲导致镜面对称性破缺 Y2O3 + 6HNO3 = 2Y (NO3)3+ 3H2O、V2O5+ 2NH3·H2O = 2NH4VO3 + H2O、Y (NO3)3+ NH4VO3 + 2NH3·H2O = YVO4↓ + 3NH4NO3+H2O (1)如果在弱酸性条件下，采取沉淀法除铁，则有以下问题：
A．Fe3+在弱酸性条件水解难以将铁离子降低到所要求的程度。
B． Fe (OH)3具有胶体的性质，过滤困难。
(2)如果在弱碱性条件下水解，Fe (OH)3会与原料共沉淀而损失原料。
所以不能用沉淀法除去微量铁。@采用加入鳌合剂在氨水中二次重结晶的方法除去微量的铁离子。第一次重结晶时加入乙二胺四乙酸二钠盐，可以除去绝大多数Fe3+，第二次重结晶时加入邻二氨菲，进一步降低Fe3+的含量。 采用加入鳌合剂在氨水中二次重结晶的方法除去微量的铁离子。第一次重结晶时加入乙二胺四乙酸二钠盐，可以除去绝大多数Fe3+，第二次重结晶时加入邻二氨菲，进一步降低Fe3+的含量。
(1)第一步
设残余Fe3+浓度为x mol dm-3Fe3+ +edta4- = [Fe(edta)]-=1.7 ×1024x=2.9 ×10-27
(2)第二步
设残余Fe3+浓度为y mol dm-3Fe3+ + 3 phen = Fe(phen)33+= 1.3 ×1014y= 2.2 ×10-35
或者
(1)第一步
设残余Fe3+浓度为x mol dm-3Fe3+ + 3 phen = Fe(phen) = 1.3 ×10143.8 ×10-13
(2)第二步
设残余Fe3+浓度为y mol dm-3Fe3+ +edta4- = [Fe(edta)]-=1.7 ×1024y= 2.2 ×10-35
(1) VO43- (2)H2VO4- (3)VO2(H2O)4+ (4) V2O74-
以下画法不扣分。
VO2(H2O)4+ 等等，未画成双键不扣分。
1-2 Mtrc-Fe2+ + H2VO4 +4H+ = Mtrc-Fe3+ + VO2++ 3H2O
1-3
1-3-1
1-3-2分子的手性来源于鳌环的扭曲导致镜面对称性破缺。
1-4 Y2O3 + 6HNO3 = 2Y (NO3)3+ 3H2O
V2O5+ 2NH3·H2O = 2NH4VO3 + H2O
Y (NO3)3+ NH4VO3 + 2NH3·H2O = YVO4↓ + 3NH4NO3+H2O (1分， 未画↓不扣分) (共3分)
1-5
1-5-1 。
(1)如果在弱酸性条件下，采取沉淀法除铁，则有以下问题：
A．Fe3+在弱酸性条件水解难以将铁离子降低到所要求的程度。
B． Fe (OH)3具有胶体的性质，过滤困难。
(2)如果在弱碱性条件下水解，Fe (OH)3会与原料共沉淀而损失原料。
所以不能用沉淀法除去微量铁。
1-5-2采用加入鳌合剂在氨水中二次重结晶的方法除去微量的铁离子。第一次重结晶时加入乙二胺四乙酸二钠盐，可以除去绝大多数Fe3+，第二次重结晶时加入邻二氨菲，进一步降低Fe3+的含量。
(1)第一步
设残余Fe3+浓度为x mol dm-3Fe3+ +edta4- = [Fe(edta)]-=1.7 ×1024x=2.9 ×10-27
(2)第二步
设残余Fe3+浓度为y mol dm-3Fe3+ + 3 phen = Fe(phen) = 1.3 ×1014y= 2.2 ×10-35
或者
(1)第一步
设残余Fe3+浓度为x mol dm-3Fe3+ + 3 phen = Fe(phen)33+= 1.3 ×10143.8 ×10-13
(2)第二步
设残余Fe3+浓度为y mol dm-3Fe3+ +edta4- = [Fe(edta)]-=1.7 ×1024y= 2.2 ×10-35
21． 第三周期ⅠA族 CH4 H2O HF等或其他合理答案 Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]- 离子键 共价键
A是相对原子质量最小的元素，则A为氢元素；B的+1价阳离子和C的-1价阴离子都与氖原子具有相同的电子层排布，则B为Na元素，C为F元素；C、D位于同一主族，D为Cl；E和C为同一周期元素，其最高价氧化物对应的水化物为一种强酸，E为N；F是地壳中含量最多的金属元素，F为Al，以此来解答。
(1)B为Na元素，为13号元素，处于周期表中第三周期IA族；
(2)D为Cl元素，为17号元素，原子结构示意图为，
(3)BA为NaH，由Na+和H-构成，电子式为Na+[:H]-；
(4)E的氢化物分子为NH3，电子总数为10，与之所含电子总数相等的分子有H2O、HF、CH4等；
(5)F的氧化物对应的水化物为Al(OH)3，B的最高价氧化对应的水化物为NaOH，二者反应生成四羟基合铝酸钠，离子方程式为Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-；
(6)E的气态氢化物为NH3，水化物为NH3·H2O，其最高价氧化物对应的水化物为HNO3，二者反应生成NH4NO3，含有铵根和硝酸根形成的离子键，N原子和O原子、N原子和H原子形成的共价键。
22．(1)第四周期ⅤA族
(2)S2->N3->O2->Na+
(3)Na2S2O3+ H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+ H2O
(4) [Ar]3d104s24p3 2 4
(5)三角锥形
X、Y、Z、W、R、Q五种短周期主族元素的原子序数依次增大，元素Z在地壳中含量最高，Z为O元素；W元素的焰色反应呈黄色，则W为Na元素；R的最外层电子数与其电子总数比为3:8，可知最外层电子数为6、电子总数为16符合要求，则R为S元素；X能与W形成离子化合物，且Na+的半径大于X-的半径，X为H元素；Y的氧化物是形成酸雨的物质之一，结合原子序数可知Y为N元素，Q原子p能级轨道上有三个单电子，则Q核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s24p3，则Q 是33号As元素，以此来解答。
（1）根据上述分析可知：X是H，Y是N，Z是O，W是Na，R是S，Q是As元素。Q是As，原子核外电子排布是2、18、5，根据原子结构与元素在周期表的位置关系可知Q位于元素周期表第四周期第ⅤA族；
（2）Y是N，Z是O，W是Na，R是S，它们形成的简单离子中，N3-、O2-、Na+核外电子排布是2、8；S2-核外电子排布是2、8、8，离子核外电子层数越多，离子半径越大；对于电子层结构相同的离子来说，核电荷数越大，离子半径就越小，所以离子半径大小关系为：S2->N3->O2->Na+；
（3）M和N均为上述六种元素中的三种组成的化合物，且M和N都为强电解质，M和N溶液反应既有沉淀出现又有气体产生，则M和N分别是Na2S2O3、H2SO4中的一种物质，二者发生反应产生Na2SO4、S、SO2、H2O，反应的化学方程式为：Na2S2O3+ H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+ H2O；
（4）Q是As，根据构造原理可知基态As的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s24p3，则As原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p3；
单质As有6条棱，在其中4条棱上各插入1个S原子，形成As4S4，俗称雄黄，这4个S原子可以在连接1个As原子的3条棱上各有1个，另外1个S原子在其余棱边上；也可以是在与1个As原子连接的2条棱上，另外两个S连接在与另外1个As原子连接的2条棱上，则雄黄可能有2种不同结构；
在1个As4S4中含有8个As-S键，在1 mol As4S4中含有8 mol As-S键，则在0.5 mol As4S4中含有4 mol As-S键；
（5）X是H，Z是O，Q是As，X3QZ3是H3AsO3，形成的盐可用作长效杀虫剂和除草剂，中As原子价层电子对数是：3+=4，As原子上有1对孤电子对，所以的空间构型为三角锥形。
