【化学】分子的空间结构 综合复习 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

2.2分子的空间结构综合复习2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2一、单选题1．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2．下列关于有机化合物的说法正确的是（）A．有机物的分子量可用质谱法精确测得B．2-丙醇可被KMnO4氧化为丙酸C．甲苯、乙苯、苯乙烯均是苯的同系物D．乙醇和乙醚互为同分异构体3．某有机物A质谱图、核磁共振氢谱图如图，则A的结构简式可能为（）A．CH3OCH2CH3 B．CH3CH2OHC．CH3CHO D．CH3CH2CH2COOH4．A、B两种有机物都属于烃类，都含有6个氢原子，它们的核磁共振氢谱如图。下列说法一定错误的是A．A是，B是B．A是，B是C．A是，B是D．A是，B是5．下列哪种现代物理实验方法可以用来快速测定有机物分子的相对分子质量（）A．红外光谱法 B．核磁共振氢谱法C．色谱法 D．质谱法6．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．PCl3中P原子sp3杂化，为三角锥形B．BCl3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中S原子sp杂化，为直线形7．下列有关C2H6、C2H4、C2H2的叙述正确的是（）A．C原子的轨道杂化类型分别为sp，sp2、sp3B．π键总数：C2H6>C2H4>C2H2C．碳碳键间的键能：C2H6>C2H4>C2H2D．σ键总数：C2H6>C2H4>C2H28．侯氏制碱法以氯化钠、二氧化碳、氨和水为原料，发生反应NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。将析出的固体灼烧获取纯碱，向析出固体后的母液中加入食盐可获得副产品氯化铵。下列说法正确的是（）A．CO中C原子的轨道杂化类型为sp3B．相同温度下，NH4Cl在水中的溶解度大于在NaCl溶液中的溶解度C．用澄清石灰水可以鉴别Na2CO3与NaHCO3D．NaHCO3的热稳定性比Na2CO3强9．下列微粒中心原子的杂化轨道类型相同的一组是（）A．CO2和SO2 B．和C．NH3和BF3 D．CCl4和H2O10．配合物XY(ZW)5的结构如图所示，Y位于第四周期且基态原子中含5个单电子，Z与W位于第二周期的p区，ZW结构与N2相似，Z的电负性小于W。下列说法错误的是A．第一电离能：W>ZB．XY(ZW)5中Y的配位数是5C．W3的熔点低于YW2D．Z的某种同素异形体具有良好导电性，其中Z原子的杂化方式均为sp211．乙烯与溴单质发生加成反应的反应机理如图所示。下列有关叙述不正确的是（）A．溴鎓离子中溴原子的杂化方式为sp3B．加成反应过程中，有非极性键的断裂以及极性键的形成C．将乙烯通入溴水中，理论上会有一定量的CH2BrCH2OH生成D．将乙烯分别通入等浓度的溴的CCl4溶液和溴水中，反应速率：前者＞后者12．在抗击新冠病毒肺炎中瑞德西韦是主要药物之一。瑞德西韦的结构如图所示，下列说法正确的是（）A．瑞德西韦中N、O、P元素的电负性：N>O>PB．瑞德西韦中的N-H键的键能大于O-H键的键能C．瑞德西韦中所有Ｎ都为sp3杂化D．瑞德西韦结构中存在o键、π键和大π键13．下列有关、、、的说法正确的是（）A．第一电离能： B．的空间构型为直线形C．与中的键角相等 D．中心原子采取杂化14．下列物质，中心原子的“杂化方式”及“分子立体构型”与CH2O(甲醛)相同的是()A．H2S B．NH3 C．CH2Br2 D．BF315．人工合成信息素可用于诱捕害虫、测报虫情等。一种信息素的分子结构简式如图所示，关于该化合物说法正确的是（）A．σ键与π键数目之比是6：1B．碳原子的杂化方式有sp、sp2、sp3C．存在3个手性碳原子D．具有一定的挥发性16．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的说法错误的是（）A．该分子中既含有非极性键又含有极性键B．分子中四个氮原子不共平面C．该物质既有氧化性又有还原性D．15.2g该物质含有6.02×1022个原子17．4-氨基苯乙酸(药物X)是一种上皮肽转运蛋白PepT1抑制剂，科学家利用水微滴制备的原理如图所示。下列叙述错误的是（）A．药物X的分子式为B．甲中碳原子采用杂化C．乙分子中苯环上的二溴代物有6种D．药物X不能使酸性溶液褪色18．下列关于化学用语的表示错误的是（）A．Na+的轨道表示式：B．氯离子的结构示意图：C．原子核内有8个中子的氧原子：D．硫离子的核外电子排布式：1s22s22p63s23p619．已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示，下列说法中错误的是（）A．由红外光谱可知，该有机物中至少有三种不同的化学键B．由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子C．由其质谱图可以得知A分子的相对分子量为46D．综合分析化学式为C2H6O，则其结构简式为CH3-O-CH320．磷酸聚合可以生成链状多磷酸和环状多磷酸，三分子磷酸聚合形成的链状三磷酸结构如图所示。下列说法正确的是（）A．键能：B．元素的电负性：C．的空间构型：平面四边形D．六元环状三磷酸的分子式：二、综合题21．有五种短周期元素，它们的结构、性质等信息如下表所述：元素结构、性质等信息A是短周期中(除稀有气体外)原子半径最大的元素，该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂BB与A同周期，其最高价氧化物的水化物呈两性C元素的气态氢化物极易溶于水，可用作制冷剂D是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素，其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂EL层上有2对成对电子请根据表中信息填空：（1）A原子的核外电子排布式为。（2）B元素在周期表中的位置：；离子半径：BA(填“大于”或“小于”)（3）C原子的价电子排布图是，其原子核外有个未成对电子，能量最高的电子为轨道上的电子，其轨道呈形。（4）D原子的电子排布式为。D-的结构示意图是（5）C，E元素的第一电离能的大小关系是(用元素符号表示)。（6）已知CD3分子中D元素为+1价，则C、D的电负性大小关系是(用元素符号表示)，CD3与水反应后的产物是和。22．判断下列粒子的空间构型（1）CO2：（2）H2S：（3）SO2：（4）NH4+：（5）CO32-：23．氮元素可以形成多种化合物。回答以下问题：（1）基态氮原子的核外电子排布式是。（2）N原子的第一电离能比O原子的第一电离能要大，可能原因是。（3）肼分子可视为分子中的一个氢原子被(氨基)所取代形成的另一种氮的氢化物。分子的VSEPR模型名称是；分子中氮原子轨道的杂化类型是。（4）图1表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点(见图2)，分子内存在空腔，能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是____(填标号)。A． B． C． D．（5）下列说法正确的是____。A．、、分子中没有一个分子中原子的最外层电子都满足了8电子稳定结构B．HCN的分子结构为直线形C．离子的VSEPR模型与空间结构是一致的D．分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作用较强24．X、Y、Z、R、W为原子序数依次增大的前四周期元素，X的2p轨道为半充满状态，Y、Z位于同主族，常温下，Z的单质为淡黄色固体，Z和R相邻，R、W的原子序数之和为44。请用相关知识回答下列问题：（1）W在元素周期表中的位置为，其基态原子中成对电子数与未成对电子数之比为。（2）X、Y、Z三种元素的第一电离能由大到小的顺序是(用元素符号表示)。（3）X的最简单氢化物与其最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为，产物的阴、阳离子的空间结构分别为、。（4）向溶液中加入过量水溶液，生成的产物阳离子含有的化学键类型为。（5）最简单氢化物的键角：Y(填“＞”或“＜”)Z，原因是。25．完成下列问题（1）据科技日报网报道，南开大学科研团队借助镍和苯基硼酸共催化剂，首次实现烯丙醇高效、绿色合成。烯丙醇的结构简式为。请回答下列问题：①基态镍原子的价电子排布式为。②，烯丙醇分子中碳原子的杂化类型为。③某种含Cu2+的化合物可催化烯丙醇制备丙醛的反应：HOCH2CH=CH2→CH3CH2CHO，在烯丙醇分子中σ键和π键的个数比为。（2）具有对称的空间构型，若其中两个NH3被两个Cl-取代，能得到两种不同结构的产物，则中的配位数为，配离子的空间构型为。（3）铜是重要的过渡元素，能形成多种配合物，如Cu2+与乙二胺可形成如图所示配离子。①Cu2+与乙二胺所形成的配离子内部不含有的化学键类型是(填字母序号)。a.配位键b.极性键c.离子键d.非极性键②乙二胺和三甲胺均属于胺。但乙二胺比三甲胺的沸点高很多，原因是。

答案解析部分1．【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；2．【答案】A【解析】【解答】A．利用质谱法可以精确的测定有机化合物的相对分子质量，A符合题意；B.2-丙醇中羟基直接相连碳原子上有一个氢原子，所以可被KMnO4氧化为丙酮，B不符合题意；C．苯分子中的氢原子被烷基取代后得到的一系列化合物为苯的同系物，苯乙烯不是苯的同系物，C不符合题意；D．乙醇和甲醚互为同分异构体，乙醚分子中含有四个碳原子，和乙醇不互为同分异构体，D不符合题意；故答案为：A。

【分析】A、质谱法可以测定有机物的相对分子质量；

B、羟基所连碳原子含有2个氢原子才可以被氧化为羧基；

C、苯的同系物指的是苯环上连接烷基的芳香烃；

D、乙醚和乙醇的分子式不同。3．【答案】B【解析】【解答】A．CH3OCH2CH3质荷比为60，而有机物A质荷比为46，故A不符合题意；B．CH3CH2OH质荷比为46，有三种位置的氢，与题中信息一致，故B符合题意；C．CH3CHO质荷比为44，有两种位置的氢，与题中信息不一致，故C不符合题意；D．CH3CH2CH2COOH质荷比为88，有四种位置的氢，与题中信息不一致，故D不符合题意。故答案为：B。

【分析】核磁共振氢谱图可以判断氢原子种类，有几个峰就有几个氢原子；质谱图可以确定有机物的相对分子质量。4．【答案】A【解析】【解答】A．A是只有1种氢原子，B是也是1种氢原子，A符合题意；B．A是只有1种氢原子，B是含有3种氢原子，B不合题意；C．A是只有1种氢原子，B是含有3种氢原子，C不合题意；D．A是只有1种氢原子，B是含有3种氢原子，D不合题意；故答案为：A。

【分析】依据等效氢的数目分析。5．【答案】D【解析】【解答】A.红外光谱是用于鉴定有机物中所含的各种官能团的,双键,三键,羟基,羧基，羰基等等,A不符合题意；B.核磁共振是检验不同环境的H的数量.有多少种不同的H,就有多少个峰,各个峰的高度大致上能显示各种H的数量比例,无法确定有机物的相对分子质量,B不符合题意；色谱法又称“色谱分析”、“色谱分析法”、“层析法”,是一种分离和分析方法,在分析化学、有机化学、生物化学等领域有着非常广泛的应用,无法确定有机物的相对分子质量,C不符合题意；D.质谱仪其实是把有机物打成很多小块,会有很多不同的分子量出现,其中最大的那个就是该有机物的分子量,D符合题意；故答案为：D。

【分析】质谱法即用电场和磁场将运动的离子（带电荷的原子、分子或分子碎片，有分子离子、同位素离子、碎片离子、重排离子、多电荷离子、亚稳离子、负离子和离子－分子相互作用产生的离子）按它们的质荷比分离后进行检测的方法。测出离子准确质量即可确定离子的化合物组成。6．【答案】D【解析】【解答】A.该分子中心原子的价层电子对数为=4，孤电子对数为1，根据价层电子对互斥理论判断其中心原子杂化类型是sp3，实际空间构型为三角锥形，故A不符合题意；B．该离子中B原子价层电子对个数==3且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断B原子为sp2杂化，为平面三角形，故B不符合题意；C．该分子中C原子价层电子对个数==2，且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断C原子采用sp杂化，为直线形结构，故C不符合题意；D．该分子中S原子价层电子对个数==4，且含有两对孤电子对，根据价层电子对判断S原子sp3杂化，分子构型为V形，故D符合题意；故答案为：D。

【分析】首先判断中心原子形成的化学键数目，然后判断孤电子对数目，再判断杂化类型，结合价层电子对互斥理论可以判断出分子空间构型。7．【答案】D【解析】【解答】A.乙烷是烷烃，碳原子全部是sp3杂化，乙烯是平面型结构，含有碳碳双键，碳原子是sp2杂化，乙炔是直线型结构，分子中含有碳碳三键，碳原子是sp杂化，A不符合题意；B.单键都是σ键，双键中一个是σ键，另一个是π键，碳碳三键是由1个σ键和2个π键组成，所以π键总数：C2H6＜C2H4＜C2H2，B不符合题意；C.碳碳三键键能大于碳碳双键键能，碳碳双键键能大于碳碳单键键能，则碳碳键间的键能：C2H6＜C2H4＜C2H2，C不符合题意；D.1个C2H6分子中含7个σ键，1个C2H4分子中含5个σ键和1个π键，1个C2H2分子中含3个σ键和2个π键，所以σ键总数：C2H6>C2H4>C2H2，D符合题意；故答案为：D【分析】A.根据价层电子对互斥理论确定分子中原子杂化方式，价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数；

B.单键为σ键，双键中有1个σ键、1个π键，三键中有1个σ键和两个π键；

C.碳碳三键的键能大于碳碳双键的键能，碳碳双键的键能大于碳碳单键的键能，但不是2倍关系；

D.单键为σ键，双键中有1个σ键，三键中有1个σ键；8．【答案】B【解析】【解答】A．中C原子价层电子对数=3+=3，故C原子的轨道杂化类型为sp2杂化，A不符合题意；B．依据NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl，析出固体后的母液中加入食盐可获得副产品氯化铵，可知相同温度下，NH4Cl在水中的溶解度大于在NaCl溶液中的溶解度，B符合题意；C．氢氧化钙与碳酸氢钠和碳酸钠反应都生成碳酸钙沉淀，二者现象相同，无法鉴别，C不符合题意；D．碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，所以热稳定性弱于碳酸钠，D不符合题意；故答案为：B。【分析】A.中C原子价层电子对数3；

C.澄清石灰水与Na2CO3与NaHCO3反应均生成碳酸钙，现象相同；

D.碳酸钠的热稳定性比碳酸氢钠强。9．【答案】D【解析】【解答】A．CO2中中心原子C存在两对成键电子对且无孤电子对，C为sp杂化；SO2中中心原子S存在两对成键电子对同时存在一对孤电子，S为sp2杂化，A不同；B．中中心原子S存在四对成键电子且无孤电子对，S为sp3杂化；中中心原子N存在3对成键电子且无孤电子对，N为sp2杂化，B不同；C．NH3中中心原子N存在三对成键电子且同时存在一对孤电子，N为sp3杂化；BF3中中心原子B存在三对成键电子且无孤电子对，B为sp2杂化，C不同；D．CCl4中中心原子C存在四对成键电子且无孤电子对，C为sp3杂化；H2O中中心原子O存在两对成键电子且同时存在两对孤电子对，O为sp3杂化，D相同；故答案为：D。【分析】根据价层电子对互斥理论判断中心原子的杂化轨道类型。10．【答案】B【解析】【解答】A．同一周期从左到右，元素的第一电离能总体上呈递增趋势，氧比碳的第一电离能大，故A不符合题意；B．由图示和配合物的化学式XY(ZW)5知，该配合物的配体为CO，配位数为6，故B符合题意；C．通常状况下，O3是气体，MnO2是固体，O3比MnO2的熔点低，故C不符合题意；D．碳的有两种常见的单质，具有良好导电性的是石墨，石墨中碳原子的杂化方式为sp2，故D不符合题意；故答案为：B。【分析】Y位于第四周期且基态原子中含5个单电子，则Y为Mn元素，Z与W位于第二周期的p区，ZW结构与N2相似，则ZW为氮气为等电子体，Z的电负性小于W，则Z为C元素，W为O元素。11．【答案】D【解析】【解答】A、溴鎓离子中溴原子的价层电子对数为4，采用sp3杂化，故A正确；

B、加成反应过程中，断裂碳碳双键，形成C-Br键，碳碳双键为非极性键，C-Br为极性键，故B正确；

C、溴水中含有的HBrO参与加成会生成CH2BrCH2OH，故C正确；

D、水为极性分子，四氯化碳为非极性分子，水的环境诱导能力比CCl4强，有利于增强Br2中Br-Br的极性，所以将乙烯分别通入等浓度的溴的CCl4溶液和溴水中，反应速率：前者<后者，故D错误；

故答案为：D。

【分析】A、溴鎓离子中溴原子的价层电子对数为4；

B、反应过程碳碳双键断裂，形成C-Br键；

C、溴水中含有的HBrO参与加成；

D、水为极性分子，四氯化碳为非极性分子，水的环境诱导能力比CCl4强。12．【答案】D【解析】【解答】A.非金属性越强，电负性越强，因此三种元素的电负性强弱为O>N>P，A不符合题意；B.由于O原子的半径小于N原子的半径，且O的电负性大于N，因此O-H键的键能大于N-H键的键能，B不符合题意；C.由所给结构可知，氮原子形成N=C和N≡C，因此氮原子的杂化方式为sp2、sp3杂化，C不符合题意；D.由所给结构可知，分子结构中含有双键，因此含有π键，含有单键，因此含有σ键，分子结构中含有苯环，因此含有大π键，D符合题意；故答案为：D【分析】A.结合电负性的递变规律分析；B.根据化学键键能影响因素分析；C.根据氮原子的成键情况分析；D.根据所给物质的结构分析；13．【答案】D【解析】【解答】A．同一主族随原子序数变大，原子半径变大，第一电离能变小；第一电离能：，A不符合题意；B．的中心原子S原子的价层电子对数为，为sp2杂化，空间构型为V形，B不符合题意；C．的中心原子S原子的价层电子对数为，为sp3杂化，空间构型为正四面体形；中为S为sp2杂化，空间构型为平面三角形；两者键角不相等，C不符合题意；D．的中心原子S原子的价层电子对数为，为sp3杂化，D符合题意；故答案为：D。

【分析】A．同一主族随原子序数变大，原子半径变大，第一电离能变小；

B．依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数，由价层电子对数确定VSEPR模型，再确定空间立体构型；

C．同B项判断；

D．依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数，由价层电子对数确定杂化类型；14．【答案】D【解析】【解答】CH2O分子中的碳原子采取sp2杂化，而H2S、NH3、CH2Br2的中心原子都是采用sp3杂化。故D符合题意

故正确答案是：D【分析】根据计算出给出的化学式中中心原子的孤对电子和价电子对即可判断构型即可15．【答案】D【解析】【解答】A．该物质中，单键都是σ键，双键中含有一个σ键和一个π键，由图可知，该物质分子中含有1个C=O键，1个C=C键，20个C-H键，10个C-C键，2个C-O键，则σ键与π键数目之比是17：1，故A不符合题意；B．由图可知，该物质中的碳原子有的形成4个σ键，有的形成3个σ键，则碳原子的杂化方式有sp2、sp3，故B不符合题意；C．手性碳原子是指与四个各不相同的原子或基团相连的碳原子，该物质中含有2个手性碳原子，如图所示(用“*”标记)，故C不符合题意；D．根据题干信息，人工合成信息素可用于诱捕害虫、测报虫情，说明人工合成信息素具有一定的挥发性，能使害虫通过嗅觉器官察觉，故D符合题意；故答案为：D。

【分析】A.单键均为σ键，双键含有1个σ键和1个π键；

B.该物质中形成4个σ键的碳原子采用sp3杂化，形成3个σ键的碳原子采用sp2杂化；

C.手性碳是指连有四个不同原子团的碳原子；

D.人工合成信息素具有一定的挥发性，能使害虫通过嗅觉器官察觉。16．【答案】D【解析】【解答】A.N(NO2)3是一种共价化合物，氮氧原子之间形成的化学键是极性键，氮原子之间形成非极性键，A不符合题意；

B.该分子中氮氮键角都是108.1°，推知分子中4个氮原子在空间呈四面体型，所以分子中四个氧原子不可能共平面，B不符合题意；

C.该分子中的氮既有-3价又有+5价，氮原子既有氧化性又有还原性，C不符合题意；

D.N(NO2)3的相对分子质量为152，15.2g该物质为0.1mol，该物质的分子中含原子为1mol，即6.02×1023个原子，D符合题意

故答案为：D

【分析】A、同种原子形成非极性键，不同种原子间形成极性键；

B、四个N原子形成四面体；

C、N原子分别处于最高和最低价态，可以升高也可以降低；

D、该物质摩尔质量为152g/mol，一个分子含有10个原子；’17．【答案】D【解析】【解答】A：药物X的分子式为，故A不符合题意；

B：甲中苯环碳原子采用sp2杂化，甲基采用sp3杂化，故B不符合题意；

C：乙分子中苯环上的二溴代物有6种，故C不符合题意；

D：氨基能被酸性高锰酸钾溶液氧化，则药物X能使酸性溶液褪色，故D符合题意；

故答案为：D

【分析】氨基能被酸性高锰酸钾溶液氧化。18．【答案】A【解析】【解答】A．Na+的轨道表示式：，违背了泡利原理，应该为，故A符合题意；B．Cl有17个质子，氯离子核外有18个电子，其离子的结构示意图：，故B不符合题意；C．氧原子核内有8个中子，氧原子质子数为8，质量数为16，氧原子符号为：，故C不符合题意；D．硫离子的核外有18个电子，其离子电子排布式：1s22s22p63s23p6，故D不符合题意。故答案为：A。【分析】A.Na+的核外电子排布式为1s22s22p6，结合刨利原理，洪特规则画出轨道表达式。

B.氯离子和外有18个电子，有3个电子层，由里到外各层电子数依次为2，8，8。

C.原子符号表示为AZX，其中左下角Z代表质子数，左上角A代表质量数，而质量数等于质子数加上中子数。

D.硫离子核外电子数为18，根据能量最低原理书写核外电子排布式。19．【答案】D【解析】【解答】A．A的红外光谱可知，有机物A含C-H、H-O和C-O键，有3种不同化学环境的H，故A不符合题意；B．有机物A的核磁共振氢谱中有三个不同的峰，表示该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子，故B不符合题意；C．由A的质谱图可以得知A分子的相对分子量为46，故C不符合题意；D．根据上述三个图分析可知，有机物A有三种H，而CH3-O-CH3只有一种H，C2H6O应为CH3CH2OH，故D符合题意；故答案为：D。

【分析】A．红外光谱显示至少有C-H、H-O和C-O键；

B．核磁共振氢谱有三组不同的峰，说明有三种氢；

C．质谱最后一条数值最大的峰为相对分子质量；

D．CH3-O-CH3只有一种H。20．【答案】D【解析】【解答】A、双键键能大于单键键能，则键能：，故A错误；B、元素的非金属性越强，电负性越大，则电负性：，故B错误；C、的价层电子对数，无孤电子对，其空间构型为正四面体形，故C错误；D、六元环状三磷酸的结构式为，则其分子式为，故D正确；

故答案为：D。【分析】A、双键键能大于单键键能；

B、元素的非金属性越强，电负性越大；

C、的价层电子对数为4，不含孤电子对；

D、六元环状三磷酸的结构式为。21．【答案】（1）1s22s22p63s1（2）第三周期第IIIA族；小于（3）；3；2p；哑铃（4）1s22s22p63s23p5；（5）N>O（6）N>Cl；HClO；NH3【解析】【解答】短周期元素中，A是短周期中（除稀有气体外）原子半径最大的元素，该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂，则A为Na；B与A同周期，其最高价氧化物的水化物呈两性，则B为Al；C元素的气态氢化物极易溶于水，可用作制冷剂，则C为N元素；D是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素，其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂，则D为Cl，E和L层上有2对成对电子，则E为O。（1）A为Na，其核外电子排布式为1s22s22p63s1；（2）B为Al，位于周期表中第三周期第IIIA族；Na+与Al3+核外电子排布相同，核电荷数Al3+大于Na+，故r（Al3+）＜r（Na+），故答案为：小于；（3）C为N元素，原子的价电子排布图为，其原子核外有3个未成对电子；能量最高的电子为2p轨道上的电子，其轨道呈哑铃形；（4）D为Cl，电子排布式为1s22s22p63s23p5；D-的结构示意图是；（5）C、E分别为N和O，由于Np轨道上半充满，故第一电离能反常的升高，故第一电离能的大小关系是N＞O；(6)已知NCl3分子中N为-3价，Cl为+1价，则电负性大小关系是N>Cl，NCl3与水反应后的产物是HClO和NH3。【分析】短周期元素中，A是短周期中（除稀有气体外）原子半径最大的元素，该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂，则A为Na；B与A同周期，其最高价氧化物的水化物呈两性，则B为Al；C元素的气态氢化物极易溶于水，可用作制冷剂，则C为N元素；D是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素，其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂，则D为Cl，E的L层上有2对成对电子，则E为O，据此解答。22．【答案】（1）直线形（2）V形（3）V形（4）正四面体形（5）平面三角形【解析】【解答】（1）CO2中中心原子C上的孤电子对数为（4-22）=0，成键电子对数为2，价层电子对数为0+2=2，VSEPR模型为直线形，C原子没有孤电子对，CO2为直线形。

（2）H2S中中心原子S上的孤电子对数为（6-21）=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S原子上的两对孤电子对，H2S为V形。

（3）SO2中中心原子S上的孤电子对数为（6-22）=1，成键电子对数为2，价层电子对数为1+2=3，VSEPR模型为平面三角形，略去S原子上的一对孤电子对，SO2为V形。

（4）NH4+中中心原子N上的孤电子对数为（5-1-41）=0，成键电子对数为4，价层电子对数为0+4=4，VSEPR模型为正四面体形，N原子没有孤电子对，NH4+为正四面体形。

（5）CO32-中中心原子C上的孤电子对数为（4+2-32）=0，成键电子对数为3，价层电子对数为0+3=3，VSEPR模型为平面三角形，C原子没有孤电子对，CO32-为平面三角形。

【分析】根据中心原子的电子对互斥理论判断分子的空间构型即可。23．【答案】（1）（2）N原子的价电子排布中p轨道是半充满的，比较稳定，所以第一电离能较高（3）四面体；（4）C（5）B；D【解析】【解答】(1)氮是7号元素，核外电子数是5，核外电子排布式为；(2)N原子的价电子排布中p轨道是半充满的，比较稳定，所以第一电离能较高，所以N原子的第一电离能比O原子的第一电离能要大；(3)NH3中N原子成3个σ键，有一对未成键的孤对电子，杂化轨道数为4，采取sp3型杂化杂化，VSEPR模型为四面体形；在N2H4中，氮原子价层电子对数为=4，所以氮原子的杂化方式为sp3杂化；(4)要形成氢键，就要掌握形成氢键的条件：一是要有H原子，二是要电负性比较强，半径比较小的原子比如F、O、N等构成的分子间形成的特殊的分子间作用力。符合这样的选项就是C和D，但题中要求形成4个氢键，氢键具有饱和性，这样只有选C；(5)A．二氧化氮分子中，N元素位于第VA族，则5+2=7，所以不满足8电子稳定结构，三氟化硼分子中，B元素位于第IIIA族，则3+3=6，所以不满足8电子稳定结构，三氯化氮分子中，氮原子为有第VA族，则5+3=8，所以满足8电子结构，选项A不正确；B．HCN结构中价层电子对数为4对，VSEPR模型分子为直线形，选项B正确；C．中价层电子对个数=2+×（5+1-2×2）=3且含有一个孤电子对，所以其VSEPR模型是平面三角形，实际上是V形，选项C不正确；D．分子中，孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对对成键电子对的排斥力，所以NH3分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作用较强，选项D正确；故答案为：BD。

【分析】(1)、N原子核外有7个电子，最外层有5个电子，根据构造原理顺序确定其价电子排布式；

(2)、同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，但第IIA族和第VA族元素的第一电离能大于相邻元素；

(3)、根据价层电子对互斥理论确定分子空间构型和原子的杂化方式；

(4)、能被该有机物识别即能嵌入空腔形成4个氢键，则要求某分子或离子是正四面体结构且能形成氢键，据此解题；

(5)、在ABn型化合物中，中心元素A的族序数+成键数=8时，满足分子中所有原子都满足最外层8电子结构；HCN结构中价层电子对数为4对；中价层电子对个数是3；同一分子中，孤电子对的排斥力大于成键电子对的排斥力。

24．【答案】（1）第四周期第VIII族；8：1（2）N＞O＞S（3）；平面三角形；正四面体形（4）共价(极性)键、配位键（5）＞；O的电负性强于S，中心原子的电负性越大，成键电子对离中心原子越近，成键电子对之间的距离越小，成键电子对之间的斥力越大，键角越大【解析】【解答】X、Y、Z、R、W为原子序数依次增大的前四周期元素，X的2p轨道为半充满状态，则X为