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第二章 《分子结构与性质》单元检测
一、选择题(本题包括25小题，每小题只有一个选项符合题意)
1．下列反应中既有离子键、极性共价键、非极性共价键的断裂又有其形成的反应是
A．NH4ClNH3↑+HCl B．2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2↑
C．2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ D．2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O
【答案】B
【解析】A项，该反应中没有非极性共价键的断裂，A项不符合题意；B项，该反应中钠离子和过氧根之间的离子键断裂，钠离子和氢氧根之间的离子键形成，过氧根中非极性键断裂，氧气中非极性键形成，水中极性键断裂，氢氧根中极性键形成，B项符合题意；C项，该反应中没有非极性共价键的断裂，C项不符合题意；D项，该反应中没有非极性共价键的形成，D项不符合题意；故选B。
2．磷酰三叠氮是一种高能分子，结构简式为O=P(N3)3。下列关于该分子的说法正确的是( )
A．为非极性分子 B．立体构型为正四面体形
C．加热条件下会分解并放出 D．分解产物NPO的电子式为
【答案】C
【解析】A项，磷酰三叠氮分子不是对称结构，分子中的正负电荷重心是不重合的，是极性分子，A项错误；B项，磷酰三叠氮分子含有三个P-N键及一个P=O双键，则立体构型为四面体构型，B项错误；C项，磷酰三叠氮是一种高能分子，加热条件下会分解并放出N2，C项正确；D项，NPO为共价化合物，则电子式为，D项错误；故选C。
3．了解有机物分子中化学键特征以及成键方式是研究有机物性质的基础。下列关于有机物分子成键方式的描述不正确的是(　　)
A．烷烃分子中碳原子均采取sp3杂化成键
B．炔烃分子中的碳碳三键由1个σ键、2个π键组成
C．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
D．甲苯分子中所有碳原子均采取sp2杂化成键
【答案】D
【解析】烷烃分子中碳原子均采取sp3杂化成键，由甲烷得到的甲基上的碳原子也采取sp3杂化，A正确、D错误；三键一定是由1个σ键、2个π键组成的，B正确；苯环上的碳原子都采取sp2杂化，C正确。
4．下列有关化学键类型的说法错误的是(　　)
A．已知丙炔的结构简式为CH3CCH，则丙炔分子中存在5个σ键和3个π键
B．乙烯分子中σ键、π键的电子云的对称性不同
C．物质中有σ键不一定有π键，有π键一定有σ键
D．乙烷分子中只存在σ键，即C-H和C-C均为σ键
【答案】A
【解析】A项，单键都是σ键，而三键是由1个σ键和2个π键构成的，所以丙炔分子中存在6个σ键和2个π键，A项错误；B项，乙烯分子中σ键的电子云呈轴对称、π键的电子云呈镜面对称，对称性不同，B项正确；C项，H原子、Cl原子中只有一个未成对电子，因而只能形成σ键，即有σ键不一定有π键；若形成π键一定是原子间已形成σ键，即有π键一定有σ键，C项正确；D项，共价单键为σ键，乙烷分子的结构式为，其所含的6个C-H和1个C-C均为σ键，D项正确；故选A。
5．下列关于价层电子对互斥理论及杂化轨道理论的叙述不正确的是(　　)
A．价层电子对互斥理论将分子分成两类：中心原子有孤电子对的和无孤电子对的
B．价层电子对互斥理论既适用于单质分子，也适用于化合物分子
C．sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道通过杂化形成的一组能量相近的新轨道
D．AB2型共价化合物的中心原子A采取的杂化方式可能不同
【答案】B
【解析】在VSEPR理论中，将分子分成了中心原子含孤电子对与不含孤电子对两种情况，显然分子的VSEPR模型与立体构型可能相同(不含孤电子对的情况下)，也可能不同(含孤电子对的情况下)，A项正确；VSEPR模型的研究对象仅限于化合物分子，不适用于单质分子，B项错误；AB2型共价化合物由于其中心原子具有的孤电子对数和σ键电子对数可能不同，则其采取的杂化方式也可能不同，D项正确。
6．下列说法中正确的是(　　)
A．卤化氢中，以HF沸点最高，是由于HF分子间存在氢键
B．邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点高
C．H2O的沸点比HF的沸点高，是由于水中氢键键能大
D．氢键X—H…Y的三个原子总在一条直线上
【答案】A
【解析】B项，分子内氢键使熔、沸点降低，分子间氢键使熔、沸点升高；C项，水中氢键键能比HF中氢键键能小；D项，X—H…Y的三原子不一定在一条直线上。
7．使用微波炉加热，具有使物质受热均匀，表里一致、速度快、热效率高等优点，其工作原理是通电炉内的微波场以几亿的高频改变电场的方向，水分子因而能迅速摆动，产生热效应，这是因为(　　)
A．水分子具有极性共价键　 B．水分子中有共用电子对
C．水由氢、氧两元素组成 D．水分子是极性分子
【答案】D
【解析】只有极性分子才能在电场中定向移动，非极性分子几乎不发生定向移动。水分子是由极性键构成的极性分子。
8．在硼酸[B(OH)3]分子中，B原子与3个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构。则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是(　　)
A．sp，范德华力 B．sp2，范德华力 C．sp2，氢键 D．sp3，氢键
【答案】C
【解析】B原子最外层的3个电子都参与成键，故B原子可以形成sp2杂化轨道；B(OH)3分子中的—OH可以与相邻分子中的H原子形成氢键。
9．SF6是一种无色气体，且具有很强的稳定性，可用于灭火。下列有关说法中正确的是(　　)
A．电负性：S>F
B．SF6分子是正四面体结构
C．SF6分子中硫原子周围无孤对电子
D．氟原子的电子排布图(轨道表示式)为
【答案】C
【解析】F电负性最大，A项错误；SF6分子中硫原子有6对价层电子对，不是正四面体形结构，B项错误；D项违背泡利原理，错误。
10．据报道，大气中存在一些潜在的温室气体SF5－CF3，虽然其数量有限，但它是已知气体中吸热最高的气体。关于SF5－CF3的说法正确的是(　　)
A．分子中有σ键也有π键 B．所有原子在同一平面内
C．CF4与CH4都是正四面体结构 D．0.1 mol SF5－CF3分子中电子数为8 mol
【答案】C
【解析】A项，分子中都是σ键，无π键；B项，碳原子与其相连的四个原子形成四面体结构，不可能所有原子共平面；D项，一个分子中有94个电子。
11．下表为元素周期表前4周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中，正确的是(　　)

A．W、R元素单质分子内都存在非极性键
B．X、Z元素都能形成双原子分子
C．键长W—H<Y—H，键的极性Y—H>W—H
D．键长X—H<W—H，键能X—H<W—H
【答案】B
【解析】由元素在周期表中的位置可知，X为N、W为P、Y为S、R为Ar、Z为Br。白磷单质中存在非极性键，但稀有气体分子为单原子分子，分子中没有化学键，A错误；氮气、溴单质都是双原子分子，B正确；原子半径W>Y，故键长W—H>Y—H，电负性W<Y，元素电负性越大，对键合电子吸引力越大，与H元素形成的化学键极性越大，故键的极性Y—H>W—H，C错误；原子半径W>X，故键长W—H>X—H，键长越短，键能越大，故键能W—H<X—H，D错误。
12．短周期元素X、Y、Z和W的原子序数依次增大，X原子的s能级电子总数是p能级电子总数的2倍，Y与X同主族，Z和W原子中未成对电子数之比为2∶1。下列说法错误的是(　　)
A．XW4为非极性分子
B．Y、Z、W的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序是Y＜Z＜W
C．X、Y的氢化物由固态转化为气态时，克服相同的作用力
D．XW4、YW4、ZW2分子中的中心原子均为sp杂化
【答案】D
【解析】短周期元素X、Y、Z和W的原子序数依次增大，X原子的s能级电子总数是p能级电子总数的2倍，则X是C元素，Y与X同主族，则Y是Si元素，Z和W原子中未成对电子数之比为2∶1，且二者原子序数都大于Y，则Z是S元素、W是Cl元素。CCl4为正四面体结构，正负电荷重心重合，为非极性分子， A正确；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，非金属性Si＜S＜Cl元素，所以Y、Z、W的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序是Y＜Z＜W， B正确； X、Y的氢化物分别是CH4、SiH4，二者都是分子晶体，所以由固态转化为气态时，克服相同的作用力，都是分子间作用力， C正确； CCl4、SiCl4、SCl2分子中的中心原子价层电子对个数都是4，所以均为sp3杂化， D错误。
13．下列模型分别表示C2H2、S8、SF6的结构，下列说法正确的是(　　)

A．32 g S8分子中含有0.125 mol σ键 B．SF6是由非极性键构成的分子
C．1 mol C2H4分子中有5 mol σ键和1 mol π键 D．C2H2分子中不含非极性键
【答案】C
【解析】1 mol S8分子中含有8 mol σ键，因此32 g S8分子中所含σ键为×8＝1 mol，A项错误；根据SF6的结构模型可知，SF6是由S—F极性键构成的，B项错误；成键原子之间最多形成1个σ键，双键中有1个π键，因此1 mol乙烯中含有5 mol σ键和1 mol π键，C项正确；C2H2分子中所含的碳碳三键是非极性键，D项错误。
14．二甘醇的结构简式是HO—CH2CH2—O—CH2CH2—OH。下列有关二甘醇的叙述正确的是 (　　)
A．二甘醇分子中有一个手性碳原子 B．分子间能形成氢键
C．分子间不存在范德华力 D．能溶于水，不溶于乙醇
【答案】B
【解析】二甘醇分子中没有手性碳原子，A错误；二甘醇分子之间能形成氢键，也存在范德华力，B正确、C错误；由“相似相溶”规律可知，二甘醇能溶于水和乙醇，D错误。
15．我国科学家研制出一种催化剂，能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化，其反应的化学方程式为HCHO+O2 CO2+H2O。下列有关说法正确的是(　　)
A．反应物和生成物都是非极性分子
B．HCHO的空间结构为四面体形
C．HCHO、CO2分子的中心原子的杂化轨道类型不同
D．液态水中只存在一种作用力
【答案】C
【解析】反应物中甲醛为极性分子、氧气为非极性分子，产物中二氧化碳为非极性分子、水为极性分子，故A错误；甲醛中碳原子采取sp2杂化，则分子的空间结构为平面三角形，故B错误；甲醛中碳原子采取sp2杂化，CO2分子中C原子采取sp杂化，故C正确；液态水中存在范德华力、氢键和共价键，故D错误。
16．氨基乙酸钠(H2N—CH2COONa)用于有机产品的合成，也可用于工业洗涤剂中间体的生产以及生化研究。下列说法正确的是(　　)
A．碳、氮原子的杂化类型相同
B．氨基乙酸钠中N原子的价层电子对数为4
C．1 mol氨基乙酸钠分子中所含σ键的物质的量为10 mol
D．氮原子和与其成键的另外三个原子在同一平面内
【答案】B
【解析】氨基乙酸钠中氮原子采取sp3杂化，而碳原子采取sp3、sp2杂化，A错误；氨基乙酸钠中N原子价层电子对数=σ键个数+孤电子对数，则N原子的价层电子对数为4，B正确；1 mol氨基乙酸钠分子中有8 mol σ键，C错误；由于氮原子为sp3杂化，与其成键的另外三个原子不可能共平面，D错误。
17．二氯化二硫(S2Cl2)是广泛用于橡胶工业的硫化剂，其分子结构如图所示。常温下，S2Cl2是一种橙黄色的液体，遇水剧烈反应，并产生能使品红溶液褪色的气体。下列说法错误的是 (　　)

A．S2Cl2分子中的两个S原子均是sp3杂化
B．S2Br2与S2Cl2结构相似，熔、沸点：S2Br2>S2Cl2
C．S2Cl2与H2O反应的化学方程式可能为2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl
D．S2Cl2分子中的S为+1价，S2Cl2是含有极性键和非极性键的非极性分子
【答案】D
【解析】S2Cl2分子中两个S原子均形成2个σ键，且均含有2个孤电子对，为sp3杂化，故A正确；S2Br2与S2Cl2结构相似，相对分子质量S2Br2>S2Cl2，则分子间作用力S2Br2>S2Cl2，熔、沸点：S2Br2>S2Cl2，故B正确；S2Cl2遇水剧烈反应，并产生能使品红溶液褪色的气体，S元素自身发生氧化还原反应，反应的化学方程式为2S2Cl2+2H2O= SO2↑+3S↓+4HCl，故C正确；结合化合物中各元素正、负化合价代数和为0，可知分子中S为+1价，S—S键为非极性共价键，S—Cl键为极性共价键，该分子空间结构不对称，为极性分子，即S2Cl2为含有极性键和非极性键的极性分子，故D错误。
18．C2O3是一种无色无味的气体，结构式为，可溶于水生成草酸：C2O3+H2O=HOOCCOOH。下列说法正确的是(　　)
A．甲酸与草酸互为同系物
B．C2O3是非极性分子
C．熔点：草酸>三氧化二碳>干冰
D．CO2、C2O3和HOOCCOOH分子中碳原子的杂化方式均相同
【答案】C
【解析】结构相似、分子组成上相差1个或若干个CH2原子团的化合物互为同系物，甲酸(HCOOH)与草酸(HOOCCOOH)不符合要求，不互为同系物，A错误；由题图可知C2O3正电中心和负电中心不重合，是极性分子，B错误；草酸分子间能形成氢键，而C2O3不能，故草酸熔点比C2O3高，CO2相对分子质量比C2O3小，因此CO2熔点低于C2O3，熔点：草酸>三氧化二碳>干冰，C正确；CO2中碳原子的杂化方式为sp，C2O3中碳原子的杂化方式为sp2，HOOCCOOH分子中碳原子的杂化方式为sp2，杂化方式不完全相同，D错误。
19．CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2均为常见的燃料，关于这三者的结构与性质，下列说法错误的是( )
A．CH3OH的电子式为
B．N2H4空间结构为平面形
C．CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2都易溶于水
D．CH3OH和(CH3)2NNH中C、O、N杂化方式均相同
【答案】B
【解析】A项，甲醇可看成是甲烷中的一个氢原子被羟基取代得到的，CH3OH的电子式为，A正确；B项，N2H4中N原子的杂化方式为sp3，不是平面形，B错误；C项，CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2都能和水分子形成氢键，都易溶于水，C正确；D项，CH3OH为四面体结构，-OH结构类似于水的结构，(CH3)2NNH2的结构简式为，两者分子中C、O、N杂化方式均为sp3，D正确；故选B。
20．推理是学习化学知识的一种重要方法。下列推理合理的是(　　)
A．SO2中硫原子采取sp2杂化，则CO2中碳原子也采取sp2杂化
B．NH3分子的空间结构是三角锥形，则NCl3分子的空间结构也是三角锥形
C．H2O分子的键角是105°，则H2S分子的键角也是105°
D．PCl3分子中每个原子最外层达到8电子稳定结构，则BF3分子中每个原子最外层也能达到8电子稳定结构
【答案】B
【解析】一个二氧化碳分子中含有2个σ键且中心原子不含孤电子对，所以碳原子采取sp杂化而不是sp2杂化，A项错误；NH3、NCl3中N原子都采取sp3杂化，有1对孤电子对，所以分子的空间结构都是三角锥形，B项正确；S的电负性比O小，而且原子半径大，所以S—H键上的电子对偏向S并没有H2O中O—H键上的电子对偏向O那么严重，所以排斥力也相应比较小，键角也稍小，C项错误；BF3分子中B元素化合价为+3价，B原子最外层未达8电子结构，D项错误。
21．一定条件下发生反应：Fe＋6HCN＋2K2CO3=K4[Fe(CN)6]＋H2↑＋2CO2↑＋2H2O。下列说法正确的是( )
A．K4[Fe(CN)6]的中心原子的核外电子排布式为[Ar]3d5
B．该反应中只存在离子键和共价键的断裂和形成
C．HCN、CO2、CO32-中碳的杂化方式和空间构型均相同
D．HCN 水溶液中存在 4 种氢键
【答案】D
【解析】A项，K4[Fe(CN)6]的中心原子为Fe，核外电子排布式为[Ar]3d64S2，A错误；B项，反应存在离子键、共价键的断裂和形成，还有配位键的形成，B错误；C项，HCN为 sp杂化，CO2为 sp杂化，碳酸根离子中心原子属于sp2杂化，C错误；D项，HCN 水溶液中存在 4 种氢键，H-CN······H-CN、H2O········H-CN、H-CN·········H-O-H、H2O·······H-O-H ，D正确；故选D。
22．LiAlH4是重要的还原剂与储氢材料，在120℃下的干燥空气中相对稳定，其合成方法为：NaAlH4+LiCl=LiAlH4+NaCl。下列说法正确的是( )
A．基态铝原子核外有7种不同空间运动状态的电子
B．该反应可以在水溶液中进行
C．AlH4-与AlCl3中Al原子杂化方式相同
D．AlH4-与PH4+互为等电子体，其空间构型均为正方形
【答案】A
【解析】A项，基态铝原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p1，共占据7个轨道，所以有7种不同空间运动状态的电子，A项正确；B项，LiAlH4会和水反应，该反应不能在水溶液中进行，B项错误；C项，AlH4-中Al原子价层电子对数为=4，为sp3杂化，AlCl3中Al原子价层电子对数为3，为sp2杂化，C项错误；D项，AlH4-和PH4+中心原子的价层电子对数为4，不含孤电子对，为正四面体构型，D项错误；故选A。
23．已知X、Y是短周期的两种元素，下列相关结论一定正确的是(　　)
选项
条件
结论
A
若原子半径：X>Y
则原子序数：X<Y
B
若X、Y分别属于金属、非金属元素
则X、Y之间形成离子键
C
若分子式为XY2
则该分子的VSEPR模型为直线型
D
若XYa中X显负价
则元素的电负性：X>Y
【答案】D
【解析】A项，同周期主族元素，核电荷数越大，原子半径越小，若X、Y同周期，原子半径：X>Y，则原子序数：X<Y；若X、Y为短周期同主族元素，原子半径：X>Y，可知X的周期数大于Y，即原子序数X＞Y，故A项错误；B项，金属元素与非金属元素之间可能形成共价键，如AlCl3是共价化合物，Al与Cl形成的是共价键，故B项错误；C项，SO2分子中中心原子S是sp2杂化，则VSEPR模型为平面三角形，故C项错误；D项，电负性大的元素得电子能力强，在化合物中显负价，化合物中X显负价，则元素的电负性：X>Y，故D项正确；故选D。
24．中国化学家研究出一种新型复合光催化剂能利用太阳光高效分解水原理如图所示，下列说法正确的是(    )

A．H2O2中存在非极性共价键，是非极性分子
B．反应Ⅰ中涉及极性键的断裂和非极性键的形成
C．非极性分子中一定有非极性键，极性分子中一定有极性键
D．H2O由于是非极性分子而稳定性强
【答案】B
【解析】A项，H2O2是极性分子，A项错误；B项，反应Ⅰ是在催化剂作用下H2O分解生成H2和H2O2，涉及极性键H-O键的断裂和非极性键H-H键、O-O键的形成，B项正确；C项，分子的极性与分子内共价键的极性和分子的空间结构密切相关，分子中的正、负电中心重合的是非极性分子，不重合的是极性分子，如CO2为直线形分子，只有极性键C=O，由于正、负电中心重合，故属于非极性分子；再如O3只含有非极性键，为V形分子，正、负电中心不重合，为极性分子，C项错误；D项，H2O分子是极性分子，由于H—O键键能大，故H 2O稳定性强，D项错误；故选B。
25．催化剂作用下，SO2与Cl2反应生成SO2Cl2；对SO2水溶液的光谱分析可以检测到HSO3-、S2O32-和痕量的SO32-，三氧化硫在液态时有单分子SO3和三聚的(SO3)3(结构如下图所示)两种形式，在高温时能将HBr氧化为Br2。关于说法正确的是( )

A．SO2、SO3都是非极性分子 B．SO2Cl2为正四面体结构
C．SO3、SO32-中S原子都是sp2杂化 D．1 mol (SO3)3分子中含有12 mol σ键
【答案】D
【解析】A项，SO2分子中正负电荷重心不重合，因此属于极性分子，而SO3分子中正负电荷重心重合，因此该分子属于非极性分子，A错误；B项，SO2Cl2分子中与中心S原子形成共价键的O、Cl原子半径不同，因此该分子呈四面体结构，但不是正四面体结构，B错误；C项，SO3分子中的中心S原子价层电子对数为3+=3，则S原子是sp2杂化；SO32-中S原子价层电子对数是3+=4，因此S原子杂化类型是sp3杂化，C错误；D项，根据(SO3)3分子结构可知：在1个(SO3)3分子中含有12个σ键，则在1 mol (SO3)3分子中含有12 mol σ键，D正确；故选D。
二、非选择题(本题包括6小题)
26．已知和碳元素同主族的X元素位于元素周期表中的第一个长周期，短周期元素Y原子的最外层电子数比内层电子总数少3，它们形成的化合物的分子式是XY4。试回答：
(1)X元素的基态原子的核外电子排布式为__________________________，Y元素原子最外层电子排布图为______________________。
(2)若X、Y两元素的电负性分别为1.8和3.0，则XY4中X与Y之间的化学键为________(填“共价键”或“离子键”)。
(3)XY4的立体构型为________________形，中心原子采取________________杂化，分子为____________(填“极性分子”或“非极性分子”)。
(4)XY4的沸点与SiCl4比较：__________(填化学式)的高，原因是_____________________________________________________。
【答案】(1)1s22s22p63s23p63d104s24p2(或[Ar]4s24p2)　 　
(2)共价键　
(3)正四面体　sp3　非极性分子　
(4)GeCl4　组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点越高
【解析】第四周期ⅣA族元素为Ge，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]4s24p2，Y元素原子的最外层电子数比内层电子总数少3，Y是氯，Y元素原子最外层电子排布图为 。XY4中X与Y形成的是共价键，立体构型为正四面体形，中心原子为sp3杂化，为非极性分子，分子间的作用力是范德华力。
27．已知：①红磷在氯气中燃烧可以生成两种化合物——PCl3和PCl5；氮与氢也可形成两种化合物——NH3和NH5。
②PCl5分子中，P原子的1个3s轨道、3个3p轨道和1个3d轨道发生杂化形成5个sp3d杂化轨道；PCl5分子呈三角双锥形()。
(1)NH3、PCl3和PCl5分子中，所有原子的最外层电子数都是8个的是__________(填分子式)，该分子的立体构型是________。
(2)有同学认为，NH5与PCl5类似，N原子的1个2s轨道、3个2p轨道和1个2d轨道可能发生sp3d杂化。请你对该同学的观点进行评价：
________________________________________________________________________。
(3)经测定，NH5中存在离子键，N原子的最外层电子数是8，所有氢原子的最外层电子数都是2，则NH5的电子式是______________。
【答案】(1)PCl3　三角锥形
(2)不对，因为N原子没有2d轨道
(3)
【解析】(1)写出NH3、PCl3和PCl5分子的电子式不难发现，氢原子是2e－稳定，氯原子是8e－稳定。在PCl3中磷原子外围是8e－，PCl5中磷原子外围是10e－，所有原子的最外层电子数都是8个的只有PCl3；联想到氨分子的立体构型，PCl3分子的立体构型是三角锥形；(3)要满足N原子的最外层电子数是8，所有氢原子的最外层电子数都是2，则NH5的电子式应是。
28．A、B、C、D、E为短周期元素且它们的原子序数依次增大，A的核外电子总数与其周期数相同；其中D原子的L电子层中，成对电子与未成对电子占据的轨道数相同，并且无空轨道；B原子的L电子层中未成对电子数与D相同，但有空轨道；D与E同族，请回答下列问题：
(1)A与其他元素形成的二元共价化合物中，一种化合物分子呈三角锥形，该分子的化学式为__________，其中心原子的杂化方式为________，A分别与B、C、D形成的共价化合物中既含有极性共价键，又含有非极性共价键的化合物是_________(填化学式，任意写出三种)。
(2)这些元素形成的含氧酸根离子中，其中心原子的价层电子对数为3的酸根离子是____________________________(填化学式)；酸根离子呈三角锥形结构的是__________。
(3)BA4分子的立体构型为________；根据电子云重叠方式的不同，该分子中共价键的类型为________。
(4)B的一种氢化物的相对分子质量是26，其分子中σ键和π键的数目之比为________。
【答案】(1)NH3　sp3　C2H4、N2H4、H2O2
(2)NO、NO、CO　SO　(3)正四面体形　σ键
(4)3∶2
【解析】由“A的核外电子总数与其周期数相同”可知A是H元素；由“D原子的L电子层中，成对电子与未成对电子占据的轨道数相同，并且无空轨道”可知D是O元素；由“B原子的L电子层中未成对电子数与D相同，但有空轨道”可知B是C元素；由“A、B、C、D、E的原子序数依次增大”可知C是N元素；由“A、B、C、D、E为短周期元素”和“D与E同族”可知E是S元素。(1)H与其他元素形成的二元共价化合物中，一种化合物分子呈三角锥形，该分子的化学式为NH3，其中心原子的价层电子对数为4，所以中心原子的杂化方式为sp3，H分别与C、N、O形成的共价化合物中既含有极性共价键，又含有非极性共价键的化合物是C2H4、N2H4、H2O2等；(2)这些元素形成的含氧酸根离子中，其中心原子的价层电子对数为3的酸根离子是NO、NO、CO；酸根离子呈三角锥形结构的是SO；(3)CH4分子的立体构型为正四面体形；根据电子云重叠方式的不同，该分子中共价键的类型为σ键；(4)B的一种氢化物的相对分子质量是26，该氢化物的分子式为C2H2，结构式为H—C≡C—H，其分子中σ键和π键的数目之比为3∶2。
29．有A、B、C、D四种主族元素，原子序数依次增大，A元素原子2p轨道上有2个未成对电子。B元素原子的p轨道中有3个未成对电子，其简单气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大。C的最高化合价和最低化合价的代数和为4，其最高价氧化物中含C的质量分数为40%，且其核内质子数等于中子数。D元素原子得一个电子填入3p轨道后，3p轨道为全充满状态。请回答下列问题：
(1)AC2分子中含有________个π键，属于________(填“极性”或“非极性”)分子。
(2)B的简单气态氢化物的立体构型为________，B原子采用________杂化。
(3)写出A的常见氧化物与B的氧化物中互为等电子体的一组物质：______________。
(4)C元素的电负性________(填“＞”“＜”或“＝”)D元素的电负性，用一个化学方程式表示：________________________________________________________________。
【答案】(1)2　非极性　(2)三角锥形　sp3　(3)CO2和N2O　
(4)＜　H2S＋Cl2==2HCl＋S↓
【解析】由题意可知，A元素原子的核外电子排布式为1s22s22p2或1s22s22p4，A可能为碳元素或氧元素。B元素原子的价电子排布式为ns2np3，为第ⅤA族元素，由B的气态氢化物的溶解度可知B为氮元素，则A为碳元素。C的最高正价和最低负价的代数和为4，其为第ⅥA族元素，为硫元素。D元素原子的价电子排布式为3s23p5，D为氯元素。(1)CS2的结构式为S=C=S，含有2个π键，为直线形结构，属于非极性分子。(2)NH3分子中N原子采用sp3杂化，其中一个杂化轨道被孤电子对占有，立体构型为三角锥形。(3)碳元素的常见氧化物有CO和CO2，其中CO2与氮的氧化物N2O互为等电子体。(4)硫、氯同周期，一般来说，同周期元素的电负性随原子序数的递增而增大，所以电负性：S＜Cl。
30．氮元素是地球大气中含量最多的元素。
(1)氮元素基态原子核外电子成对电子数与未成对电子数之比为________。
(2)氨分子中氮原子与氢原子之间的作用力是_________，而在氨水中，分子间的作用力有____________。
(3)甘氨酸(结构简式如下)是最简单的一种氨基酸，其相对分子质量为75，而戊烷相对分子质量为72，与甘氨酸相差不大，但甘氨酸易溶解于水，戊烷却难溶解于水，出现这种差异的原因是_____________________________________。

(4)氮的氢化物除氨气外，还有联氨，其结构简式为NH2—NH2。在联氨分子中，N原子采取________杂化，联氨中的六个原子__________(填“在”或“不在”)同一个平面上。
(5)三聚氰胺()俗称“蛋白精”。动物摄入三聚氰胺和三聚氰酸()后，三聚氰酸与三聚氰胺分子相互之间通过______结合。在肾脏内易形成结石。
【答案】(1)4∶3　
(2)共价键　氢键、范德华力(或分子间作用力)
(3)甘氨酸分子与水分子之间存在氢键，而戊烷与水分子不能形成氢键
(4)sp3　不在　(5)氢键
【解析】(1)基态氮原子核外电子排布式为1s22s22p3，故有两对成对电子，即4个成对电子，3个未成对电子；(2)氨水中，氨分子与水分子，氨分子与氨分子，水分子与水分子之间都存在氢键及分子间作用力；(3)甘氨酸分子中存在羧基和氨基，羧基中的羟基氧原子与水分子中氢原子，羟基氢原子与水分子中的氧原子、氨基氮原子与水分子中氢原子，氨基氢原子与水分子中的氧原子都能形成氢键；(4)NH2—NH2分子中，每个N原子的三个未成对电子与两个H原子和另外一个N原子形成单键，氮原子外层还有一对孤电子对，故每个氮原子周围是4对电子(3对成键电子和1对孤电子对)，故N原子采取sp3杂化；由此可推知，一个氮原子和与其相连的两个氢原子及另外一个氮原子类似于氨气的三角锥形结构，故六个原子不可能共面。
31．氯吡苯脲是一种常用的膨大剂，其结构简式为 ，它是经国家批准使用的植物生长调节剂。
(1)氯元素基态原子核外电子的未成对电子数为　　　。 
(2)氯吡苯脲晶体中，氮原子的杂化轨道类型为　　　　　，羰基碳原子的杂化轨道类型为　　　。 
(3)查文献可知，可用2-氯-4-氨基吡啶与异氰酸苯酯反应，生成氯吡苯脲：

反应过程中，每生成1 mol氯吡苯脲，断裂　　个σ键，断裂　　　个π键(设NA为阿伏加德罗常数的值)。 
(4)膨大剂能在动物体内代谢，其产物较为复杂，其中有H2O、NH3、CO2等。
①请用共价键知识解释H2O分子比NH3分子稳定的原因：　　　　　　　　　　　　　　　　。 
②H2O、NH3、CO2分子的空间结构分别是　　　　　　，中心原子的杂化轨道类型分别是　　　　　　　　　　　。 
【答案】(1)1 (2)sp2、sp3　sp2 (3)NA　NA
(4)①H—O键的键能大于H—N键的键能　②V形、三角锥形、直线形　sp3、sp3、sp
【解析】(1)根据构造原理可知，氯元素基态原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p5，所以未成对电子数为1。(2)根据氯吡苯脲的结构简式可知，有2个氮原子均形成3个单键，孤电子对数均为1，属于sp3杂化；剩余的1个氮原子形成1个双键和1个单键，孤电子对数为1，是sp2杂化；羰基碳原子形成2个单键和1个双键，为sp2杂化。(3)一般，σ键比π键更稳定，根据反应方程式可以看出，断裂的化学键为异氰酸苯酯分子中N=C键中的π键和2-氯-4-氨基吡啶分子中的N—H键。(4)①O、N属于同周期元素，O的非金属性大于N，原子半径O<N，H—O键的键长小于H—N键的键长，H—O键的键能大于H—N键的键能，所以H2O分子比NH3分子稳定。②H2O分子中O原子的价层电子对数=2+12×(6-2×1)=4，孤电子对数为2，所以为V形结构，O原子为sp3杂化；NH3分子中N原子的价层电子对数=3+12×(5-3×1)=4，孤电子对数为1，所以为三角锥形结构，N原子为sp3杂化；CO2分子中C原子的价层电子对数=2+12×(4-2×2)=2，不含孤电子对，所以是直线形结构，C原子为sp杂化。