1、第二章单元评估第卷(选择题，共40分)一、选择题(每小题2分，共40分)1下列分子中含有两个键的是(C)HCN(HCN)H2ON2H2O2C2H4C2H2ABCD解析：含有两个键的分子一般含有一个共价三键或两个共价双键。2下列关于键长、键能和键角的说法中不正确的是(C)A键角是描述分子立体结构的重要参数B键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关CC=C键的键能等于CC键键能的2倍D因为OH键的键能小于HF键的键能，所以O2、F2与H2反应的能力逐渐增强解析：键角是描述分子立体结构的重要参数，如H2O中的两个HO键的键角为105，故H2O为V形分子，A项正确；键长的大小与成键原子的半径有关，如C
2、l的原子半径小于I的原子半径，ClCl键的键长小于II键的键长，此外，键长还与成键数目有关，如乙烯分子中C=C键的键长比乙炔分子中CC键的键长要大，B项正确；C=C键的键能为615 kJmol1，CC键的键能为347.7 kJmol1，二者不是2倍的关系，C项错误；OH键的键能为462.8 kJmol1，HF键的键能为568 kJmol1，OH键与HF键的键能依次增大，意味着形成这些键时放出的能量依次增大，化学键越来越稳定，O2、F2跟H2反应的能力依次增强，D项正确。3下列关于范德华力与氢键的叙述中正确的是(B)A任何物质中都存在范德华力，而氢键只存在于含有N、O、F的物质中B范德华力比氢键
3、的作用还要弱C范德华力与氢键共同决定物质的物理性质D范德华力与氢键的强弱都只与相对分子质量有关解析：只有由分子组成的物质中才存在范德华力，A项错误；范德华力弱于氢键，B项正确；只有由分子组成且分子之间存在氢键的物质，其物理性质才由范德华力和氢键共同决定，C项错误；氢键的强弱主要与形成氢键的原子的电负性有关，D项错误。4根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型判断，下列分子或者离子的中心原子杂化方式及空间构型正确的是(D)选项分子或离子中心原子杂化方式价层电子对互斥模型分子或离子的立体构型ASO2sp直线形直线形BHCHOsp2平面三角形三角锥形CNF3sp2四面体形平面三角形DNHsp3正四面体形
4、正四面体形解析：选项分子或离子中心原子杂化方式价层电子对互斥模型分子或离子的立体构型ASO2sp2平面三角形V形BHCHOsp2平面三角形平面三角形CNF3sp3四面体形三角锥形DNHsp3正四面体形正四面体形5.在水中，水分子可彼此通过氢键形成(H2O)n小集团。在一定温度下，(H2O)n的n5，每个水分子被4个水分子包围着，形成四面体(如图所示)。(H2O)n的n5时，下列说法法正确的是(B)A(H2O)n是一种新的水分子B(H2O)n仍保留着水的化学性质C1 mol(H2O)n中有2个氢键D1 mol(H2O)n中有4 mol氢键解析：(H2O)n是H2O分子之间通过氢键结合而成的，氢键
5、不属于化学键，因此(H2O)n不是一种新的分子，(H2O)n仍保留着水的化学性质。(H2O)n中每个氢原子平均形成一个氢键，即1 mol (H2O)n中有2nNA个氢键(NA为阿伏加德罗常数的值)。6下列有机物分子中有3个手性碳原子的是(D)A乳酸CH3CHOHCOOHB甘油CH2OHCHOHCH2OHC脱氧核糖CH2OHCHOHCHOHCH2CHOD核糖CH2OHCHOHCHOHCHOHCHO解析：乳酸CH3CHOHCOOH中次甲基上的碳原子连有四个不同的原子或原子团，故只有1个手性碳原子，A项错误；甘油CH2OHCHOHCH2OH中没有手性碳原子，B项错误；脱氧核糖CH2OHCHOHCHO
6、HCH2CHO中次甲基上的碳原子连有四个不同的原子或原子团，故含有2个手性碳原子，C项错误；核糖CH2OHCHOHCHOHCHOHCHO中次甲基上的碳原子连有四个不同的原子或原子团，故有3个手性碳原子，D项正确。7据Science 报道，大气中存在一种潜在的温室气体SF5CF3，虽然其数量有限，但它是已知气体中吸热最高的气体。关于SF5CF3的说法正确的是(C)A.分子中有键也有键B所有原子在同一平面内CCF4与CH4都是正四面体结构D0.1 mol SF5CF3分子中电子数为8 mol解析：SF5CF3的结构为，所以分子中有硫氟、碳氟、硫碳键，无键；由于含有饱和碳原子的结构，所有原子不可能在
7、同一平面内；0.1 mol SF5CF3分子中电子数为9.4 mol。8下列说法正确的是(B)ANH3是极性分子，分子中N原子处在3个H原子所组成的三角形的中心B氨气易溶于水的原因之一是氨气分子与水分子之间能形成氢键C乙醇分子与水分子之间只存在范德华力D氯的各种含氧酸的酸性由强到弱的排列顺序为HClOHClO2HClO3HClO4解析：NH3分子的立体构型为三角锥形，A项不正确；乙醇分子与水分子之间存在范德华力和氢键，C项不正确；D项中酸性由强到弱的顺序为HClO4HClO3HClO2HClO。9下列物质中都存在离子键、极性键和配位键的是(B)A氢氧化钠、过氧化钠、硫酸四氨合铜Cu(NH3)4
8、SO4、氢化钠B硝酸铵、氢化铵、氢氧化二氨合银Ag(NH3)2OH、硫酸铵C硫酸、氢氧化钠、氮化钙、氢氧化钡D氯化铵、氢氧化钠、双氧水、过氧化钙解析：铵离子中存在极性共价键和配位键，氨分子中氮原子上有孤电子对，H、Cu2、Ag有空轨道，能形成配位键。A项，只有硫酸四氨合铜中含有离子键、共价键和配位键，A项错误；C项和D项中都不含配位键，C和D项错误。10N2的结构可以表示为，CO的结构可以表示为，其中椭圆框表示键，下列说法不正确的是(D)AN2分子与CO分子中都含有三键BCO分子中有一个键是配位键CN2与CO互为等电子体DN2与CO的化学性质相同解析：由题意可知N2分子中N原子之间及CO分子中
9、C、O原子之间均通过2个键和1个键结合，其中CO分子中有一个键是由O原子单方面提供孤电子对、C原子提供空轨道形成的配位键。N2的化学性质相对稳定，CO具有比较强的还原性，二者化学性质不同。11下列各组粒子的中心原子杂化类型相同，其键角不相等的是(B)ACCl4、SiCl4、SiH4 BH2S、NF3、CH4CBCl3、CH2=CHCl、环己烷 DSO3、C6H6(苯)、CH3CCH解析：A项，中心原子都采用sp3杂化，空间构型均为正四面体形，其键角相等；B项，中心原子都是sp3杂化，但空间构型不同，H2S为V形，NF3为三角锥形，CH4为正四面体形，分子的键角不相等；C项，三氯化硼和氯乙烯的中
10、心原子都是sp2杂化，环己烷中碳原子为sp3杂化；D项，SO3和苯的中心原子都是sp2杂化，而丙炔中碳原子为sp和sp3杂化。12下列说法不正确的是(B)ANH4NO3、NaOH中既有离子键，又有极性共价键，其中NH4NO3中还有配位键B氢键比范德华力强，且氢键是一种特殊的化学键C范德华力与氢键可同时存在于分子之间D水的沸点是100 ，硫化氢的分子结构跟水相似，但它的沸点却很低，是60.7 ，引起这种差异的主要原因是水分子间有氢键解析：氢键不是化学键，故B选项错误。13我国科学家研制出一种能在室温下高效催化空气中的甲醛氧化的催化剂，其反应如下：HCHOO2CO2H2O。下列有关说法正确的是(C
11、)A反应物和生成物都是非极性分子BHCHO的空间构型为四面体形CHCHO、CO2分子的中心原子的杂化类型不同D液态水中只存在一种作用力解析：A项，HCHO、H2O都是极性分子，错误；B项，HCHO为平面三角形分子，错误；C项，HCHO分子的中心原子采取sp2杂化，CO2分子的中心原子采取sp杂化，正确；D项，液态水中存在范德华力、氢键、共价键等，错误。14根据“相似相溶”规律，下列能说明溴单质、碘单质在四氯化碳中的溶解度比在水中大的是(C)A溴单质、碘单质和四氯化碳中都含有卤素B溴、碘是单质，四氯化碳是化合物CBr2、I2是非极性分子，CCl4也是非极性分子，而H2O是极性分子D以上说法都不对
12、解析：根据“相似相溶”规律，Br2、I2是非极性分子，它们易溶于非极性溶剂CCl4中，而在极性溶剂水中的溶解度较小。15短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如表所示，其中X元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半，则下列说法正确的是(B)XYZWQA.X与Y形成的化合物中一定不存在配位键BW与Q可形成共价化合物W2Q2CQ的氢化物在熔融状态下能导电DHY键的键能小于HW键的键能解析：由“X元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半”可推出X为C，则Y为O，Z为Si，W为S，Q为Cl。A项，CO分子中存在配位键，错误；B项，S原子最外层有6个电子，Cl原子最外层有7个电子，二者可形成C
13、lSSCl，正确；C项，HCl为共价化合物，熔融状态下不导电，错误；D项，HO键的键能大于HS键的键能，错误。16下列说法正确的是(B)A乙烯中C=C键的键能是乙烷中CC键的键能的2倍B氮气分子中含有1个键和2个键CNO键的极性比CO键的极性大DNH中4个NH键的键能不相等解析：有机化合物中，碳原子与碳原子的原子轨道之间以“肩并肩”的方式形成键的重叠程度要比以“头碰头”的方式形成键的重叠程度小得多。两个碳原子之间形成的键比键牢固，键的键能大于键。乙烯中两个碳原子间存在一个键和一个键，乙烷中两个碳原子间存在一个键，乙烯中C=C键的键能应当大于乙烷中CC键的键能且小于乙烷中CC键的键能的2倍，A项
14、错误。氮气分子中有1个键和2个键，所以B项正确。形成共价键的两个原子对电子的吸引能力差别越大，共价键的极性就越强，N原子与O原子吸引电子能力的差别小于C原子与O原子吸引电子能力的差别，NO键的极性比CO键的极性小，C项错误。在NH中参与成键的8个电子分布在4个能量相等的sp3杂化轨道中，4个NH键的键能、键长都相等，D项错误。17下列对一些实验事实的理论解释，正确的是(C)选项实验事实理论解释ASO2溶于水形成的溶液能导电SO2是电解质B白磷为正四面体分子白磷分子中PP键的键角是10928C1体积水可以溶解700体积氨气氨是极性分子且有氢键影响DHF的沸点高于HClHF的键长比HCl的短解析：
15、A项，SO2的水溶液能导电，是因为SO2与H2O反应，生成电解质H2SO3，SO2本身不能电离，不属于电解质；B项，白磷分子为P4,4个磷原子位于正四面体的4个顶点，每个面都是正三角形，PP键的键角为60；C项，NH3与H2O都是极性分子，且相互间可以形成氢键，所以NH3在H2O中溶解度很大；D项，HF和HCl的熔、沸点与分子内的共价键无关，只与分子间作用力有关，HF分子间可以形成氢键，所以HF比HCl沸点高。18下列说法正确的是(A)AABn型分子中，若中心原子没有孤对电子，则ABn为空间对称结构，属于非极性分子B水很稳定是因为水中含有大量的氢键CH2O、NH3、CH4分子中的O、N、C分别
16、形成2个、3个、4个键，故O、N、C分别采取sp、sp2、sp3杂化D配合物Cu(H2O)4SO4中，中心离子是Cu2，配体是SO，配位数是1解析：依据判断极性分子和非极性分子的经验规律可知A项正确；H2O很稳定是因为HO键的键能大，B项错误；在NH3、H2O、CH4中N、O、C均采取sp3杂化，只不过NH3、H2O分子中孤电子对占据着杂化轨道，C项错误；Cu(H2O)4SO4中配体是H2O，配位数是4，D项错误。19第A族元素的原子R与A原子结合形成RA3气态分子，其立体结构呈三角锥形。RCl5在气态和液态时，分子结构如下图所示，下列关于RCl5分子的说法中不正确的是(A)A每个原子都达到8
17、电子稳定结构B键角(ClRCl)有90、120、180几种CRCl5受热后会分解生成分子立体结构呈三角锥形的RCl3D分子中5个RCl键键能不都相同解析：从RCl5的分子结构图可知键角正确；RCl有两类键长可知键能不完全相同；RCl5Cl2。20有五种元素X、Y、Z、Q、T。X元素为主族元素，X原子的M层上有两个未成对电子且无空轨道；Y原子的特征电子构型为3d64s2；Z原子的L电子层的p亚层上有一个空轨道；Q原子的L电子层的p亚层上只有一对成对电子；T原子的M电子层上p轨道半充满。下列叙述不正确的是(C)A元素Y和Q可形成一种化合物Y2Q3BT和Z各有一种单质的空间构型为正四面体形CX和Q结
18、合生成的化合物为离子化合物DZO2是极性键构成的非极性分子解析：X的电子排布式为1s22s22p63s23p4，为S元素；Y的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，为Fe元素；Z的电子排布式为1s22s22p2，为C元素；Q的电子排布式为1s22s22p4，为O元素；T的电子排布式为1s22s22p63s23p3，为P元素。C项中X与Q形成的化合物SO2或SO3都为共价化合物，故C项不正确。第卷(非选择题，共60分)二、非选择题(共60分)21(8分)在以下6种物质中选取序号填空(仅填序号，可重复选填)。二氧化碳过氧化氢氯化铵氟化钙甲醛醋酸(1)含有非极性键的是；(2)含有配
19、位键的是；(3)分子间形成氢键的是；(4)既含有键又含有键的是；(5)分子的立体结构呈平面三角形的是；(6)属于非极性分子的是；(7)属于离子化合物的是；(8)中心原子采用sp3杂化轨道成键的是。解析：中的O、中的N、中的C均采用sp3杂化轨道成键；甲醛采用sp2杂化轨道成键形成平面三角形分子；双键中含一个键和一个键。22(8分)N、P同属于元素周期表中第VA族元素。(1)基态磷原子的价电子排布图是。(2)NCl3的VSEPR模型的名称是四面体形，中心原子的杂化轨道类型是sp3杂化。(3)“笑气”(N2O)是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一。有关理论认为原子总数相同、价电子总数相同的粒子即等电子
20、体具有相似的化学键特征，它们的许多性质是接近的。写出N2O的一种由第二周期非金属元素组成的等电子体分子：CO2。(4)沸点比较：PH3”“”或“”)NH3，理由是NH3分子间存在氢键。(5)已知：HH键的键能为436 kJmol1，NH键的键能为391 kJmol1，NN键的键能为945.6 kJmol1。则反应N23H22NH3生成2 mol NH3时，共放热92.4kJ。(6)NH3极易溶于水，原因有NH3和水都是极性分子，相似相溶；NH3分子和水分子之间存在氢键；NH3和水发生化学反应。解析：(1)基态磷原子的价电子排布式为3s23p3，根据泡利原理和洪特规则可得其价电子排布图为。(2)
21、根据价层电子对互斥理论可知，NCl3中氮原子含有的孤电子对数是(513)21，N原子的价层电子对数为314，则NCl3的VSEPR模型的名称是四面体形，中心原子的杂化轨道类型为sp3杂化。(3)根据等电子体的特点可知，原子总数相同、价电子总数相同的不同粒子互为等电子体。N2O的原子总数为3，价电子总数为16，则由第二周期非金属元素组成的等电子体分子为CO2。(4)因NH3分子之间存在氢键，故其沸点比PH3的高。(5)反应N23H22NH3的反应热反应物的总键能生成物的总键能945.6 kJmol1436 kJmol13391 kJmol1692.4 kJmol1，则生成2 mol NH3时，共
22、放热92.4 kJ。(6)NH3极易溶于水，是因为NH3和水都是极性分子，相似相溶；NH3分子和水分子之间存在氢键；NH3和水发生化学反应。23(10分)三种常见元素原子的结构信息如表所示，试回答下列问题。 元素ABC结构信息原子核外有2个电子层，最外层有3个未成对电子原子核外M层有1对成对的p电子原子核外M层充满电子，N层有1个未成对s电子(1)C元素位于元素周期表中ds区，C元素原子的外围电子排布式为3d104s1。(2)写出A的简单氢化物的水溶液中存在的所有氢键：NHN、NHO、OHN、OHO；A的简单氢化物分子结合一个H形成阳离子后，其键角变大(填“变大”“变小”或“不变”)。(3)向
23、C元素的硫酸盐溶液中逐滴加入过量A元素的简单氢化物的水溶液，生成的配合物的化学式为Cu(NH3)4SO4。(4)胆矾的结构可表示如下：则胆矾晶体中含有ABCE(填序号)。A配位键 B离子键C极性共价键 D金属键E氢键 F非极性共价键(5)下列分子结构图中“”表示某种元素的原子，中“”表示A元素的原子，中“”表示的原子其元素与A元素同周期，中“”表示的原子其元素与B元素同主族且与A元素同周期，“”均表示氢原子，小黑点“”均表示没有参与形成共价键的电子，短线均表示共价键。上述四种物质的分子式分别为NH3、C2H2、CH4、H2O，中心原子采取sp3杂化的是(填序号)。解析：A元素原子核外有2个电子
24、层，最外层有3个未成对电子，则A元素原子的外围电子排布式为2s22p3，故A为N元素；B元素原子核外M层有1对成对的p电子，则B元素原子的外围电子排布式为3s23p4，故B为S元素；C元素原子核外M层充满电子，N层有1个未成对s电子，则C元素原子核外电子数为2818129，故C为Cu元素。(1)C为Cu，位于第四周期第B族，属于ds区元素，外围电子排布式为3d104s1。(2)A的简单氢化物为NH3，在氨水中由于N和O的电负性较大，可形成氢键，故氨水中存在的氢键有NHN、NHO、OHN、OHO；氨气分子为三角锥形，结合一个H形成NH，NH为正四面体形，故键角变大。(3)向硫酸铜溶液中逐滴加入过
25、量氨水，生成的配合物为Cu(NH3)4SO4。(4)由胆矾晶体的结构可知，水分子与铜离子之间形成配位键，硫酸根离子和配离子之间形成离子键，水分子与水分子或硫酸根离子间形成氢键，水分子中氢原子和氧原子之间形成极性共价键，硫酸根离子中氧原子与硫原子之间形成极性共价键。(5)为NH3，中心原子N有3对键电子对，含有1对孤电子对，则杂化轨道数为4，采取sp3杂化；为CHCH，中心原子C有2对键电子对，没有孤电子对，杂化轨道数为2，采取sp杂化；为CH4，中心原子C有4对键电子对，没有孤电子对，则杂化轨道数为4，采取sp3杂化；为H2O，中心原子O有2对键电子对，含有2对孤电子对，则杂化轨道数为4，采取
26、sp3杂化。24(10分)A、B、C、D、E、F都是含有10个电子的分子或离子，其中A、E均是由非金属元素原子构成的阳离子。且AB=CD，EB=2D，EC=AD。在水溶液中，F有下列变化：试回答下列问题。(1)E、F的化学式或离子符号为EH3O，FAl3。(2)C分子极易溶于水的主要原因是NH3分子与H2O分子间能形成氢键(或NH3分子与H2O分子均为极性分子)。(3)A的空间构型为正四面体形，其中心原子的杂化轨道类型为sp3。(4)写出在溶液中进行的下列反应的离子方程式。A与B加热NHOHNH3H2O；反应Al(OH)3OH=AlO2H2O。解析：A、E是由非金属元素原子构成的10电子阳离子
27、，则是NH、H3O中的一种。结合A、B、C、D、E、F都是10个电子的分子或离子和EB=2D可推知，E为H3O，H3OOH=2H2O可推知B为OH，D为H2O，则A为NH；根据AB=CD、EC=AD可推知C为NH3。而F与B反应先产生白色沉淀，继续与B反应沉淀溶解，说明F为Al3。25(14分)已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大。其中A、B、C是同一周期的非金属元素。化合物DC为离子化合物，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。AC2为非极性分子。B、C的氢化物的沸点比它们同主族相邻周期元素的氢化物的沸点高。E是前四周期中原子核外电子排布中未成对
28、电子数最多的元素，ECl3能与B、C的氢化物形成六配位的配合物，且B、C的氢化物物质的量之比为21，三个氯离子位于外界。请根据以上情况，回答下列问题：(1)A、B、C的电负性由小到大的顺序为CNO(用对应元素符号表示，下同)。(2)A的氢化物中有一种组成为A2H2的分子，其中A原子的轨道杂化类型为sp杂化，1 mol A2H2所含键的数目为36.021023。(3)写出化合物AC2的电子式；一种由B、C组成的化合物与AC2互为等电子体，其化学式为N2O。(4)E的价电子排布式是3d54s1，ECl3与B、C的氢化物形成的配合物的化学式为Cr(NH3)4(H2O)2Cl3。(5)B的最高价氧化物
29、对应的水化物的稀溶液与D的单质反应时，B被还原到最低价，该反应的化学方程式是4Mg10HNO3(稀)=4Mg(NO3)2NH4NO33H2O。解析：A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大，化合物DC为离子化合物，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构，C形成2价阴离子，且D位于C的下一周期，B、C的氢化物的沸点比它们同主族相邻周期元素的氢化物的沸点高，即氢化物分子中存在氢键，C形成2价阴离子，则C为氧元素，D为镁元素，核电荷数BC，则B为氮元素；其中A、B、C是同一周期的非金属元素，AC2为非极性分子，则A为碳元素；E是前四周期中原子核外电子排布中未成对电
30、子数最多的元素，则E的原子序数为24，为Cr元素。(1)A为碳元素、B为氮元素、C为氧元素，同周期元素自左向右电负性逐渐增大，则电负性由小到大的顺序为CNO。(2)A的氢化物中一种组成为A2H2的分子是C2H2，此分子中C原子的轨道杂化类型为sp杂化，乙炔的结构式为HCCH，1个乙炔分子中有3个键，则1 mol CHCH分子中所含键的数目为36.021023。(3)化合物AC2是CO2，分子中碳原子与氧原子之间有2对共用电子对，电子式为；由N元素、O元素组成且与CO2互为等电子体的化合物的化学式为N2O。(4)E为Cr元素，原子序数为24，原子核外有24个电子，价电子排布式是3d54s1；Cr
31、Cl3能与NH3、H2O形成六配位的配合物，且两种配体的物质的量之比为21，则配体中含有4个NH3、2个H2O，三个氯离子位于外界，该配合物为Cr(NH3)4(H2O)2Cl3。(5)B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液为稀硝酸，D的单质为Mg，稀硝酸与Mg反应时，N被还原到最低价，即生成硝酸铵，根据得失电子守恒和原子守恒可知，该反应的化学方程式为4Mg10HNO3(稀)=4Mg(NO3)2NH4NO33H2O。26(10分)2017年5月海底天然气水合物(俗称“可燃冰”)试采成功，这是我国能源开发的一次历史性突破。一定条件下，CH4和CO2都能与H2O形成如右图所示的笼状结构(表面的小球是水
32、分子，内部的大球是CH4分子或CO2分子；“可燃冰”是CH4与H2O形成的水合物)，其相关参数见下表。参数分子分子直径/nm分子与H2O的结合能E/kJmol1CH40.43616.40CO20.51229.91(1)CH4和CO2 所含的三种元素电负性从大到小的顺序为_OCH；碳原子的最高能级的符号是2p，其电子云形状是哑铃形。(2)CO2分子中碳原子的杂化轨道类型为sp杂化，分子的立体构型为直线型。CO2与SO2相同条件下在水中的溶解度较大的是SO2，理由是SO2为极性分子，CO2为非极性分子，H2O为极性溶剂，极性分子易溶于极性溶剂，故SO2的溶解度较大。(3)为开采海底的“可燃冰”，有
33、科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586 nm，根据上述图表，从物质结构及性质的角度分析，该设想的依据是CO2的分子直径小于笼状空腔直径，且与H2O的结合力大于CH4。(4)“可燃冰”中分子间存在的作用力是氢键和范德华力，上图中最小的环中连接的原子总数是10。解析：(1)一般来说，元素的非金属性越强，电负性越强，所以顺序为：OCH。碳为第6号元素，原子核外有6个电子，其最高能级为2p。p电子云的形状是哑铃形。(2)根据价层电子对互斥理论，CO2的中心原子C的价电子对为2(422)2对，所以CO2的空间构型为直线型，C的杂化类型为sp杂化。CO2为直线型分子，所以是非极性分子，而SO2为折线形，所以是极性分子，根据相似相溶的原理，SO2在极性溶剂(水)中的溶解度更大。(3)已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586 nm，根据上述图表，得到CO2分子的直径小于空腔直径，可以嵌入笼状结构中，同时二氧化碳与水分子的结合能高于甲烷，说明二氧化碳更易于与水结合，有可能将已经嵌入笼中的甲烷置换出来。(4)分子之间存在的力除氢键以外，只可能是范德华力。图中最小的环是由5个水分子通过氢键构成的，其结构为，其中虚线代表氢键，实线代表共价键，所以最小的环中连接的原子为10个。