第二章《 分子结构与性质》
一、单选题
1．当碘升华时，下列所述各项中，发生变化的是
A．分子间距离 B．碘分子结构 C．分子内共价键 D．分子的化学性质
2．乙腈(CH3CN)在酸性条件水解，CH3CN+H++2H2O→CH3COOH+NH。下列说法错误的是
A．CH3CN、CH3COOH都是极性分子
B．键角：NH
D．反应中部分碳原子的杂化方式发生了改变
3．我国研究人员研发了一种新型纳米催化剂，实现CO2和H2反应得到CH4，部分微粒转化过程如图(吸附在催化剂表面上的物种用*标注)。下列说法不正确的是
A．过程②吸收热量
B．过程③涉及极性键的断裂和形成
C．结合过程③，过程④的方程式为*C+2*OH+6H→CH4+2H2O
D．CO2和H2O的空间结构均为直线形
4．下列有关σ键和π键说法正确的是
A．所有的σ键的强度都比π键的大 B．σ键可以绕键轴旋转，π键不能
C．σ键只有s-sσ键和s-pσ键两种 D．σ键和π键的电子云形状特征都是轴对称
5．某电池材料结构如图所示。X、Y、Z、M、W为同周期主族元素。X原子的最外层电子数是W原子次外层电子数的3倍，下列说法正确的是
A．实验室保存M的单质，需使用到Z的多种氢化物形成的混合物
B．该电池材料中存在离子键、极性键、非极性键、配位键、氢键
C．最简单氢化物的沸点为X
A．的电子式 B．砷原子的简化电子排布式为：
C．的模型 D．中的键电子云轮廓图
7．下列说法不正确的是
A．根据共价键的键能可以估算化学反应的热效应
B．氧原子的电子排布图： 最外层违背了泡利原理
C．碳原子发生sp3杂化后，2s、2p能级的所有原子轨道能量完全相同
D．非金属元素形成的共价化合物中，原子的最外层电子数不一定是8
8．工业废水进行无害化处理过程中主要存在ClO﹣、N2、、CNO﹣ 、Cl﹣等微粒，对溶液中部分离子浓度进行了跟踪监测，监测结果如图。下列说法正确的是
A．中碳原子的杂化方式为sp3
B．处理过程中发生反应：2CNO﹣＋3ClO﹣＋H2O＝2＋N2＋3Cl﹣
C．处理过程中每产生22.4L N2转移6 mol e﹣
D．处理过程中加入硫酸使溶液呈强酸性，可达到更好的处理效果
9．随着科学的发展，许多新物质被发现或被合成出来，为新能源开发和新材料研制开拓出更大的空间。中科院科学家最近合成了一种新型材料，其结构简式如图。下列有关判断正确的是
A．该分子中4个N原子共形成9个σ键、3个π键
B．基态硒原子的核外电子排布式为4s24p4
C．第一电离能：C＜O
D．基态氟原子中电子占据最高能级的电子云有5种空间伸展方向
10．在碱性条件下，硫砷铁矿主要采取氧压浸出的方法脱砷，有关反应的离子方程式为：(未配平)。下列说法不正确的是
A．该反应中是氧化剂，被氧化
B．参加反应的
C．中As的轨道杂化类型为，的空间结构为正四面体形
D．基态As原子核外未成对电子数为3，Fe在周期表中属于d区元素
11．臭氧通常存在于距离地面25km左右的高层大气中，它能有效阻挡紫外线，保护人类健康。但是在近地面，臭氧却是一种污染物。已知O3的空间结构为V形，分子中正电中心和负电中心不重合。下列说法不正确的是
A．O3和O2互为同素异形体
B．在水中的溶解度：O3>O2
C．O3是极性分子，O2是非极性分子
D．O3分子中的共价键是极性键
12．氯吡苯脲是一种常用的膨大剂，其结构简式如图，它是经国家批准使用的植物生长调节剂。下列说法正确的是
A．碳元素基态原子电子占有5种原子轨道 B．氯吡苯脲中，氮原子的杂化轨道类型为sp2
C．氯吡苯脲中不含手性碳原子 D．氯吡苯脲中共有28个σ键以及7个π键
13．某种净水剂由原子序数依次增大的R、W、X、Y、Z五种主族元素组成。五种元素分处三个短周期，且包含地壳中含量前三的三种元素。五种元素原子的最外层电子数之和为20。下列说法正确的是
A．简单离子半径：Z>X>W
B．最简单氢化物的稳定性：W>Y>Z
C．W分别与R、Z形成的三原子分子均为V形分子
D．常见单质的熔点：X>Y>Z>W>R
14．已知氢化铝锂是有机合成中非常重要的还原剂，遇水即爆炸性分解，发生反应。下列说法正确的是
A．电负性：O>Li>H>Al B．碱性：
C．离子半径： D．既含有离子键又含有共价键
二、填空题
15．氢能是一种洁净的可再生能源，制备和储存氢气是氢能开发的关键环节。
I．C60可用作储存氢气的材料，结构如下图所示。
(1)继C60后，科学家合成了Si60、N60，三者结构相似。下列说法正确的是_______(填序号)
A．C60、Si60、N60都属于共价晶体
B．C60、Si60、N60分子内共用电子对数目相同
C．由于N-N键能小于N≡N，故N60的稳定性弱于N2
D．由于C-C键长小于Si-Si键，所以C60熔沸点低于Si60
II．最近科学家对一种新型储氢材料(C16S8)进行研究，从理论角度证明这种分子中的原子都处于同一平面上(结构如下图所示)，每个平面小上下最多可吸附10个H2分子。
(2)C16S8与H2间以 (填微粒间作用力类型)结合。
(3)C16S8中C-S键的共用电子对偏向于S，举出一个事实，说明硫的非金属性比碳强(用化学方程式表示)： 。
III．LiBH4是储氢材料，已知其由Li+和BH构成，LiBH4释放氢气的原理为2LiBH4→2LiH+2B+3H2↑。
(4)锂位于元素周期表的 。
(5)由元素周期律能得到_______。(填序号)。
A．碱性：LiOH
A．离子键 B．共价键 C．金属键 D．分子间作用力
(7)氢化锂(LiH)是离子化合物，写出其电子式 ，LiH中负离子半径大于正离子半径，其原因是 。
(8)若该反应中释放67.2LH2(标况下)，则转移的电子数为 个。
16．按要求回答下列问题：
(1)漂白粉的有效成分是 。
(2)NaCN是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构，NaCN的电子式是 。
(3)向氯化铁溶液中通入少量气体，写出该反应的离子方程式 。
(4)在常压下，的沸点比的沸点高，主要原因是 。
17．用序号回答：①HCl②NaOH③Cl2④H2O⑤NH4Cl⑥P4⑦NH3·H2O⑧Na2O2⑨HClO⑩CaO HF MgCl2。
（1）只存在离子键的是 。
（2）属于共价化合物的是 。
（3）既存在离子键又存在共价键的是 。
18．、、是重要的族化合物。回答下列问题：
(1)固体属于 晶体，的VSEPR模型是 。
(2)乙二胺()易溶于水，可用于制造燃料、药物等。
①C、N、O元素的电负性由大到小的顺序为 。
②乙二胺易溶于水的原因是 ，其分子中采取杂化的原子是 (填元素符号)。
(3)分子中含有σ键的数目为 ，其晶体中含有的作用力为 (填标号)。
a.氢键 b.离子键 c.极性键 d.范德华力
19．已知下列微粒：①CH4 ②CH2=CH2③CH≡ CH④NH3 ⑤NH4＋ ⑥BF3 ⑦H2O ⑧H2O2。试回答下列问题。
(1)分子空间构型为正四面体形的是 (填序号，下同)。
(2)中心原子为sp3杂化的是 ，中心原子为sp2杂化的是 ，中心原子为sp1杂化的是 。
(3)所有原子共平面(含共直线)的是 ，共直线的是 。
20．下表是元素周期表前三周期，针对表中的①~⑧元素，回答下列问题：
⑤ ⑥
① ② ③ ④ ⑦ ⑧
(1)元素④在周期表中的位置是 。
(2)在这些元素原子中，得电子能力最强的是 (填元素符号)。
(3)单质化学性质最不活泼的元素是 (填元素符号)，元素②原子结构示意图为 。
(4)元素⑥、⑦形成的氢化物中，沸点高的是 (填化学式)。
(5)元素①的最高价氧化物对应的水化物所含化学键的类型是 。
(6)元素⑤最简单的氢化物和最高价氧化物对应的水化物相互反应的产物是 。
(7)写出元素③的单质与稀盐酸反应的离子方程式 。
21．有以下物质：① ② ③HF ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨HCN() ⑩
(1)只含有非极性键的是 ；
(2)只含有极性键的是 ；
(3)既有极性键，又有非极性键的是 ；
(4)只有σ键的是 ；
(5)既有σ键又有π键的是 ；
(6)含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是 。
22．在HF、H2O、NH3、CS2、CH4、H2O2、N2分子中：
(1)以非极性键结合的非极性分子是 (填化学式，下同)。
(2)以极性键结合，具有直线形结构的非极性分子是 。
(3)以极性键结合，具有正四面体结构的非极性分子是 。
(4)以极性键结合，具有三角锥形结构的极性分子是 。
(5)含有非极性键的极性分子是 。
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参考答案：
1．A
【分析】固体碘是分子晶体，分子之间以分子间作用力结合。升华是由固体I2变为气态I2，物质 的分子结构不变。
【详解】A．当碘升华时，克服的是I2分子间微弱的作用力，使物质分子之间距离增大，A符合题意；
B．当碘升华时，克服的是I2分子间微弱的作用力,而I2分子中的化学键没有断裂，因此碘分子结构不变，B不符合题意；
C．碘升华是物质状态的变化，物质变化属于物理变化，破坏的作用力是分子间作用力，而物质分子内的化学键不变，C不符合题意；
D．碘升华时物质状态发生变化，物质变化是物理变化，由于没有新物质产生，因此物质分子的化学性质不变，D不符合题意；
故合理选项是A。
2．B
【详解】A．CH3CN、CH3COOH二者结构不对称，正负电荷的中心不重合，都是极性分子，A正确；
B．NH4+中，含0对孤电子，氨气分子中含1对孤电子，NH2-含2对孤电子，含有孤电子对越多，分子中的键角越小，所以键角大小关系：NH4+＞NH3＞NH2-，B错误；
C．CH3COOH是一种弱酸，而ClCH2COOH的酸性强于CH3COOH，这是因为-Cl是一种强吸电子基团，能使-OH上的H原子具有更大的活动性，CH3COOH的酸性比ClCH2COOH的弱，C正确；
D ．CH3CN中甲基上的碳原子形成4个单键，是sp3杂化，-CN形成一个单键和一个碳氮三键，是sp杂化，CH3COOH中甲基上的碳原子形成4个单键，是sp3杂化，羧基上的碳原子形成1个碳氧双键、2个单键，是sp2杂化，反应中碳原子的sp杂化变成sp2杂化，D正确；
故选B。
3．D
【详解】A．过程②为*CO2→*CO+*O，涉及共价键断裂，断键需要吸收能量，故A正确；
B．过程③为*CO+*O+2H→*C+2*OH，涉及碳氧键断裂与氧氢键形成，且都为极性键，故B正确；
C．结合过程*CO+*O+2H→*C+2*OH，可知，过程④的方程式为*C+2*OH+6H→CH4+2H2O，故C正确；
D．H2O的空间结构为V形，CO2的空间结构为直线形，故D错误；
答案选D。
4．B
【详解】A． σ键不一定比π键强度大，如氮气中σ键的强度比π键强度小，故A错误；
B． σ键为轴对称，π键为镜面对称，则σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转，故B正确；
C． σ键除s-sσ键和s-pσ键两种外，还有p-pσ键等，故C错误；
D． σ键“头碰头”重叠为轴对称，π键“肩并肩”重叠为镜面对称，故D错误；
故选B。
5．A
【分析】X原子的最外层电子数是W原子次外层电子数的3倍，W的次外层电子数为2，则五种元素均为第二周期，X为O元素，Z能形成4个共价键，次外层电子数为2，Z为C元素，Y只形成1个共价键，Y为F元素，阴离子只有1个W，且得到1个电子后带1个单位的负电荷，W最外层只有3个电子，W为B元素，M带一个单位的正电荷，M为Li元素。
【详解】A．M为Li元素，应保存在石蜡油中，石蜡是多种烃的混合物，Z为C元素，其氢化物为烃，A正确；
B．该电池中不含有H元素，不存在氢键，B错误；
C．X为O元素，Y为F元素，简单氢化物的沸点：，C错误；
D．X为O元素，Y为F元素，Z为C元素，M为Li元素，W为B元素，原子半径的大小为：，D错误；
故选A。
6．D
【详解】A．NaCl是离子化合物，电子式为，故A错误；
B．砷是第33号元素，砷原子的简化电子排布式为，故B错误；
C．SO2价电子对数为3，VSEPR模型为平面三角形，故C错误；
D．Cl原子的价层电子排布式为3s23p5，p轨道上由1个未成对电子，所以两个Cl原子形成的中的键电子云轮廓图，故D正确；
选D。
7．B
【详解】A．反应的热效应=E反应物的总键能-E生成物的总键能，所以共价键的键能可以估算化学反应的热效应，A项正确；
B．泡利原理为每个轨道最多容纳两个电子且自旋方向相反，该排布违背了洪特规则：能量相同的轨道时，电子优先独占且自旋方向相同，B项错误；
C．sp3杂化是能量相近的s轨道和3个p轨道杂化形成能量相同的4个sp3轨道，C项正确；
D．非金属元素形成的共价化合物中不是所有原子一定为8，比如含氢的化合物中H原子不可能达到8e-，再比如AlCl3中Al未达8e-，D项正确；
故选B。
8．B
【详解】A．中C原子的杂化方式与相同，中C原子的键数为3，孤电子对数为，所以C原子的价电子对数为3+0=3，应为sp2杂化，A项不符合题意；
B．根据得失电子守恒、电荷守恒。元素守恒知该过程中发生的反应是：2CNO﹣＋3ClO﹣＋H2O=2＋N2＋3Cl﹣，B项符合题意；
C．该题不是在标准状况下，无法计算，C项不符合题意；
D．本题的目的是要对工业废水进行无害化处理，加入硫酸后溶液显强酸性，不符合题目要求，D项不符合题意；
故正确选项为B
9．C
【详解】A．共价单键都是σ键，共价双键中1个是σ键，1个是π键。根据物质分子结构可知：在该分子中4个N原子共形成9个σ键、2个π键，A错误；
B．基态硒原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4，价层电子排布式是4s24p4，B错误；
C．同一周期元素的第一电离能所原子序数的增大而增大，所以第一电离能：C＜O，C正确；
D．F是9号元素，基态氟原子中电子占据最高能级是2p能级，2p能级的电子云有3种空间伸展方向，D错误；
故合理选项是C。
10．B
【详解】A．该反应中O2做氧化剂，氧元素由0价降低到-2价，中As和S元素化合价升高，做还原剂，被氧化，A正确；
B．根据电子转移总数守恒及电荷守恒配平离子方程式，故参加反应的，B错误；
C．中中心原子价层电子对，As的轨道杂化类型为，的 键电子对为4，孤电子对为0，空间结构为正四面体形，C正确；
D．基态As原子核外价电子排布4s24p3,4p轨道上的3个电子为单电子，未成对电子数为3，Fe在周期表中属于Ⅷ族元素，属于d区元素，D正确；
故答案选B。
11．D
【详解】A．O3和O2是氧元素组成的不同单质，互为同素异形体，故A正确；
B．O3是极性分子、O2是非极性分子，根据相似相溶原理，在水中的溶解度：O3>O2，故B正确；
C． O3的空间结构为V形，分子中正负电荷中心不重合，O3是极性分子，O2是非极性分子，故C正确；
D．O3分子中的共价键是非极性键，故D错误；
选D。
12．C
【详解】A．碳元素基态原子核外电子排布式是1s22s22p2，碳元素基态原子电子占有,4种原子轨道，A错误；
B．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，孤电子对数为1，属于sp3杂化；环中氮原子形成1个双键和1个单键，孤电子对数为1，是sp2杂化，B错误；
C．根据氯吡苯脲的结构简式可知，氯吡苯脲中没有饱和碳原子，则不含手性碳原子，C正确；
D． 苯环中没有碳碳双键，存在大π键，则氯吡苯脲中不存在7个π键，D错误；
答案选C。
13．C
【分析】五种元素分处三个短周期，且原子序数依次增大，则R为H；五种元素包含地壳中含量前三的元素，五种元素原子最外层电子数之和为20，则另一种元素为S，故R为H，W为O，X为，Y为，Z为S，根据此分析解答
【详解】A．电子层结构相同的离子，原子序数越大，半径越小，所以，A错误；
B．非金属性：，所以最简单氢化物的稳定性：，B错误；
C．W分别与R、Z形成的三原子分子分别为H2O和SO2，H2O中心原子孤电子对，价层电子对为4，sp3杂化，理论模型为四面体，实际构型为V形分子，SO2中心原子孤电子对，价层电子对为3，sp2杂化，理论模型为平面三角形，实际构型为V形分子，C正确；
D．晶体硅属于共价晶体，其熔点要比铝单质高，D错误；
故答案选：C。
14．D
【详解】A．元素非金属性越强其电负性越大，则电负性：H >Li，故A错误；
B. Li的金属性大于Al，金属性越强最高价氧化物的水化物碱性越强，碱性，故B错误；
C．电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小，离子半径：，故C错误；
D．由Li+和[AlH4]-构成，属于离子化合物，既含有离子键又含有共价键，故D正确；
选D。
15．(1)C
(2)范德华力
(3)Na2CO3+ H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑
(4)第2周期IA族
(5)AB
(6)CD
(7) Li+和H-的核外电子排布相同，且Li的核电荷数比H的大
(8)3.612×1024
【详解】（1）A．由题干信息可知，C60、Si60、N60三者结构相似，由分子组成的分子晶体，都不属于共价晶体，A错误；
B．1个碳原子、硅原子形成4对共用电子对，1个单原子形成3对共用电子对，C60、Si60分子内共用电子对数目相同，与N60分子内的共用电子对数目不同，B错误；
C．由于N-N键能小于N≡N，键能越小越不稳定，故N60的稳定性弱于N2，C正确；
D．由于C60和Si60都是分子晶体，相对分子质量越大，分子晶体的熔点越高，所以C60熔沸点低于Si60，与键能无关，D错误；
故答案为：C；
（2）由题干信息可知，C16S8与H2均为分子晶体，分子之间存在范德华力，则C16S8与H2间以范德华力结合，故答案为：范德华力；
（3）已知非金属元素的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱与其非金属性一致，则根据反应：Na2CO3+ H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑可知H2SO4的酸性强于H2CO3，即说明S的非金属性比C强，则C16S8中C-S键的共用电子对偏向于S，故答案为：Na2CO3+ H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑；
（4）已知Li是3号元素，则锂位于元素周期表的第2周期IA族，故答案为：第2周期IA族；
（5）A．已知Li位于Na的同一主族的上一周期，同一主族从上往下元素金属性依次增强，最高价氧化物对应水化物的碱性也是依次增强，故根据元素周期律可以得到碱性：LiOH
（6）已知LiBH4是由Li+和组成的离子化合物，则其中Li+与之间的离子键，中还存在B-H共价键，故其中不存在的作用力有金属键和分子间作用力，故答案为：CD；
（7）氢化锂(LiH)是离子化合物，则其电子式为：，由于Li+和H-的核外电子排布相同，且Li的核电荷数比H的大，则导致LiH中负离子半径大于正离子半径，故答案为：；Li+和H-的核外电子排布相同，且Li的核电荷数比H的大；
（8）已知2LiBH4→2LiH+2B+3H2↑中转移电子数目为6，则若该反应中释放67.2LH2(标况下)即，则转移电子为6mol，即转移的电子数为6mol×6.02×1023=3.612×1024个，故答案为：3.612×1024。
16．(1)
(2)
(3)
(4)水分子间能形成氢键
【详解】（1）漂白粉主要成分是氯化钙和次氯酸钙，次氯酸钙具有强氧化性，漂白粉的有效成分是。故答案为：；
（2）NaCN是离子化合物，各原子均满足8电子稳定结构，CN-中碳和氮之间形成叁键，NaCN的电子式是。故答案为：；
（3）向氯化铁溶液中通入少量气体生成硫酸亚铁和硫酸，该反应的离子方程式。故答案为：；
（4）在常压下，的沸点比的沸点高，主要原因是水分子间能形成氢键，故答案为：水分子间能形成氢键。
17． ⑩ ①④⑦⑨ ②⑤⑧
【详解】①HCl只含有极性键，是共价化合物；
②NaOH存在离子键和极性键，是离子化合物；
③Cl2只含有非极性键，是单质；
④H2O只含有极性键，是共价化合物；
⑤NH4Cl存在离子键和极性键，是离子化合物；
⑥P4只含有非极性键，是单质；
⑦NH3·H2O只含有极性键，是共价化合物；
⑧Na2O2存在离子键和非极性键，是离子化合物；
⑨HClO只含有极性键，是共价化合物；
⑩CaO只含有离子键，是离子化合物；
HF只含有极性键，是共价化合物；
MgCl2只含有离子键，是离子化合物；
(1)只存在离子键的是⑩ ；故答案为：⑩ ；
(2)属于共价化合物的是①④⑦⑨ ；故答案为：①④⑦⑨ ；
(3)既存在离子键又存在共价键的是②⑤⑧。
18．(1) 分子 四面体形
(2) 乙二胺能与水分子形成氢键 、
(3) 7 acd
【详解】（1）是由分子构成的分子晶体；的中心原子As的σ键是3个，孤电子对数为1，则As的价层电子对为4，其VSEPR模型是四面体形；
（2）①同周期元素的电负性从左到右依次增大，故C、N、O元素的电负性由大到小的顺序为；
②乙二胺中存在N—H键，则其可以和水形成分子间氢键，从而增大其溶解度，其中的C和N的价层电子对数都为4，其杂化方式为；
（3）磷酸的分子式为：，则其中含有σ键的数目为7；其中含有O—H键，且磷酸属于分子晶体，则其晶体中含有的作用力为氢键，极性键，范德华力，故选acd。
19． ①⑤ ①④⑤⑦⑧ ②⑥ ③ ②③⑥⑦ ③
【详解】①CH4中C原子杂化轨道数键数+孤电子对数，所以C原子采取sp3杂化，CH4的空间构型为正四面体形；
②CH2=CH2中C原子杂化轨道数键数+孤电子对数，所以C原子采取sp2杂化，CH2=CH2中所有原子共平面；
③CH≡CH中C原子杂化轨道数键数+孤电子对数，所以C原子采取sp1杂化，CH≡CH的空间构型为直线形；
④NH3中原子杂化轨道数键数+孤电子对数，所以N原子采取sp3杂化，NH3的空间构型为三角锥形；
⑤NH4＋中N原子杂化轨道数键数+孤电子对数，所以N原子采取sp3杂化，NH4＋的空间构型为正四面体形；
⑥BF3中B原子杂化轨道数键数+孤电子对数，所以B原子采取sp2杂化，BF3的空间构型为平面三角形；
⑦H2O中O原子杂化轨道数键数+孤电子对数，所以O原子采取sp3杂化，H2O的空间构型为V形；
⑧H2O2中O原子杂化轨道数键数+孤电子对数，所以O原子采取sp3杂化，H2O2中两个原子犹如在半展开的书的两面纸上并有一定夹角，两个O原子在书的夹缝上。
（1）分子空间构型为正四面体形的是①⑤(填序号，下同)。
故答案为：①⑤；
（2）中心原子为杂化的是①④⑤⑦⑧，中心原子为杂化的是②⑥，中心原子为sp1杂化的是③。
故答案为：①④⑤⑦⑧；②⑥； ③ ；
（3）所有原子共平面(含共直线)的是②③⑥⑦，共直线的是③。
故答案为： ②③⑥⑦；③。
【点睛】本题考查原子杂化方式判断及微粒空间构型判断，明确价层电子对互斥理论是解本题关键，易错点是孤电子对的计算方法，难点（3）原子共平面的判断，。
20． 第三周期 ⅣA 族 O 或 离子键、共价键 或 硝酸铵
【分析】由元素在周期表中的位置可知，①为Na，②为Mg，③为Al，④为Si，⑤为N，⑥为O，⑦为S，⑧为Ar，结合元素周期律分析回答；
【详解】(1)元素④为Si，在周期表中的位置是第三周期 ⅣA 族；
(2)在这些元素原子中，非金属性最强的是氧，则得电子能力最强的是O；
(3)八种元素对应的单质中存在稀有气体，稀有气体化学性质最不活泼，故该元素是；元素②为Mg，原子结构示意图为；
(4)元素⑥为O、⑦为S，形成的氢化物中，沸点高的是或；因为或分子间存在氢键；
(5)元素①为Na，最高价氧化物对应的水化物为NaOH，所含化学键的类型是离子键、共价键；
(6)元素⑤为N，最简单的氢化物和最高价氧化物对应的水化物分别为氨气和硝酸，相互反应的产物是或 硝酸铵；
(7)元素③为Al，单质与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，离子方程式为：。
【点睛】熟悉元素在周期表中的位置及元素周期律是解题的关键。
21．(1)②④⑦
(2)①③⑧⑨
(3)⑤⑥⑩
(4)①②③⑤⑦⑩
(5)④⑥⑧⑨
(6)②
【详解】（1）只含有非极性键的是②④⑦。
（2）只含有极性键的是①③⑧⑨。
（3）既有极性键，又有非极性键的是⑤⑥⑩。
（4）只有σ键的是①②③⑤⑦⑩。
（5）既有σ键又有π键的是④⑥⑧⑨。
（6）含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是②。
22．(1)N2
(2)CS2
(3)CH4
(4)NH3
(5)H2O2
【详解】（1）同种原子之间形成的共价键为非极性共价键，上述分子中氮气中只存在非极性键，正负电荷中心重合，为非极性分子，故答案为N2。
（2）上述分子中HF、N2和CS2为直线形结构，HF是极性分子，N2以非极性键结合，CS2是极性键结合的非极性分子，故答案为CS2。
（3）上述分子中只有CH4是正四面体结构，具有高度对称性，正负电中心重合，是非极性分子。
（4）NH3中氮原子杂化方式为sp3杂化，有一对孤对电子，空间结构为三角锥形，正负电荷中心不重合，为极性分子，故答案为NH3。
（5）上述分子中，过氧化氢中既存在极性键又存在非极性键，正负电中心不重合，是极性分子，故答案为H2O2
