内容正文:
个p轨道以头碰头方式发生重叠形成稳定的σ键,故为氯
气,选 A;同时含有③、④、⑤三种方式化学键的物质是氮
气,两个氮原子通过2p轨道形成σ键,同时另外两个p轨
道以肩并肩的方式形成2个π键,选C.
(3) CCHCH2
O
OH 中存在碳氢键、碳碳双键、碳碳
键、碳氧双键、碳氧键、氢氧键,在一个该分子中有8个σ
键,碳碳双键、碳氧双键中有2个 π键,碳氢键、碳氧双
键、碳氧键、氢氧键中有4种极性键,碳碳单键中有非极
性键.
答案:(1)①②③ (2) D B A C (3)8 2 4 有
高考冲浪
1.C 由图中信息可知,白色的小球可形成2个共价键,灰
色的小球只形成1个共价键,黑色的大球形成了4个共价
键,根据 O、F、I的电负性大小(F最大、I最小)及其价电
子数可以判断,白色的小球代表 O原子、灰色的小球代表
F原子,黑色的大球代表I原子.
A.图中⚫(白色的小球)代表 O 原子,灰色的小球代表 F
原子,A 不正确;B.根据该化合物结构片断可知,每个I
原子与3个 O原子形成共价键,根据均摊法可以判断必
须有2个O原子分别与2个I原子成键,才能确定该化合
物化学式为IO2F,因此,该化合物中不存在过氧键,B不
正确;C.I原子的价电子数为7,该化合物中 F元素的化
合价为-1,O元素的化合价为-2,则I元素的化合价为
+5,据此可以判断每个I原子与其他原子形成3个单键
和1个双键,I原子的价电子数不等于其形成共价键的数
目,因此,该化合物中I原子存在孤对电子,C正确;D.该
化合物中既存在I—O单键,又存在IO双键,单键和双
键的键长是不相等的,因此,该化合物中所有碘氧键键长
不相等,D不正确.
2.D A.O2 和 O8 是 O 元素形成的不同单质,两者互为同
素异形体,A项正确;B.O8 分子为平行六面体,由其结构
知,O8 中存在两种氧氧键:上下底面中的氧氧键、上下底
面间的氧氧键,B项正确;C.O2 转化为 O8 可表示为4O2
超高压
O8,气体分子数减少,故 O2 转化为 O8 是熵减反
应,C项正确;D.O2 在超高压下转化成O8,则在常压低温
下 O8 会转化成 O2,不能稳定存在,D项错误.
假期必刷17 分子的空间结构
1.C A.SiS2 分子类似于是 CO2 分子,由此推出与硫化钠
作用可生成 Na2SiS3,故 A 正确;B.SiS2 分子,其中硅元
素化合价为+4,硫元素化合价为-2价,故硫元素可以被
空气中氧气氧化,因此 SiS2 可以被点燃,故 B 正确;C.
SiS2 分子中成键电子对数为2,孤电子对数为0,因此为
sp杂化类型,其空间结构为直线形,故 C错误;D.SiS2 分
子遇水后水解,其中硅元素化合价为+4,硫元素化合价
为-2 价,因 此 水 解 产 物 可 能 为 H2SiO3 和 H2S,故 D
正确.
2.D A.C的孤电子对数为4-2×22 =0
,S的孤电子对数为
6-2×2
2 =1
,故 A 错 误;B.C 的 价 层 电 子 对 数 为 2+
4-2×2
2 =2
,S的价层电子对数为2+6-2×22 =3
,则 C
和S分别是sp杂化,sp2 杂化,故 B错误;C.C的价层电
子对数为2,孤电子对数为0,S的价层电子对数为3,S的
孤电子对数为1,则CO2 的空间结构是直线型,SO2 的空
间结构是 V型,故C错误;D.由C分析可知,CO2 的空间
结构是直线型,SO2 的空间结构是 V型,故 D正确.
3.B A.SO2 中S原子的价层电子对数=2+
6-2×2
2 =3
,
含一对孤电子对,VSEPR 模型为平面三角形,空间结构
为 V形,故 A错误;B.H2S中S原子杂化轨道数=σ键数
+孤对电子对数=2+6-22 =4
,所以采取sp3 杂化,分子
构型为 V型,NF3 中氮原子杂化轨道数=σ键数+孤对
电子对数=3+5-32 =4
,所以采取sp3 杂化,分子构型为
四面体型,CH4 中C原子杂化轨道数=δ键数+孤对电
子对数=4+0=4,所以采取sp3 杂化,分子构型为正四面
体型,中心原子都是sp3 杂化,孤电子对数不同,分子的键
角不相同,故B正确;C.铵根离子与甲烷分子结构相似,
都是正四面体结构,故C错误;D.SO2-3 中S原子孤电子
对数=6+2-2×32 =1
,价层电子对数=1+3=4,空间构
型为三角锥形;故 D错误.
4.A A.根据 H 核外一个成单电子,C有4个成单电子,N
有三个成单电子,故 HCN 的电子式为:HC
N,故
其结构式为:H-C≡N,A 错误;C正确;B.已知 HCN 中
心原子碳原子周围形成了2个σ键,孤电子对数为:12
(4
-1-3)=0,价层电子对数为2,根据价层电子互斥模型
可知,该分子是直线形,B正确;D.由B项分析可知,其价
层电子对数为2而且无孤电子对,故中心原子是sp杂化,
D正确.
5.D A.该分子中碳碳三键上的 C原子采取sp杂化,苯环
上的C原子采取sp2 杂化,其他碳原子采取sp3 杂化,A
正确;B.该分子中的 O原子有2对σ键电子对,有2对孤
电子对,故其采取sp3 杂化,B正确;C.“纳米小人”头部的
C原子均为sp3 杂化,C原子与周围的 H 原子形成四面
体,不在同一平面上,C正确;D.“纳米小人”手、脚部位的
碳原子都属于饱和碳原子,均采取sp3 杂化,D错误.
6.B A.乙炔分子中的C原子采用sp杂化,形成的杂化轨
道分别用于形成 C—Cσ键和 C—Hσ键,没有杂化的p
轨道“肩并肩”重叠形成π键,A 项错误;B.氯乙烯分子中
的C原子采用sp2 杂化,整个分子呈平面形,所有原子都
在同一平面上,B 项正确;C.氯乙烯分子中的 C 原子是
sp2 杂化,聚氯乙烯分子中的 C原子全部形成单键,均采
取sp3 杂化,C项错误;D.由流程可知,加成反应和加聚
反应中,均有π键的断裂,C原子的杂化方式也将随之发
生改变,D项错误.
7.BD A.三氯化磷分子中磷元素和氯元素都是第三周期
元素,分子中磷原子的价层电子对数为4,孤对电子对数
为1,分子空间结构为三角锥形,故 A 错误;B.三氯化硼
分子的价电子数为24,分子中硼原子的价层电子对数为
3,孤对电子对数为0,分子空间结构为平面三角形,故 B
正确;C.三氧化硫分子中硫元素和氧元素都是ⅥA 族元
素,分子中硫原子的价层电子对数为3,孤对电子对数为
0,分子空间结构为平面三角形,故C错误;D.氨分子和三
氯化氮分子中氮原子的价层电子对数都为4,孤电子对数
都为1,分子空间结构都为三角锥形,所以空间结构为三
角锥形的 AB3 分子可能为氨分子,故 D正确.
8.AC A.根据碳铂的结构简式可知,分子中的饱和碳原子
为sp3 杂化,存在四面体形结构,因此分子中所有碳原子
不可能在同一平面上,A正确;B.顺铂分子中 N原子形成
47
4个共价单键,因此杂化类型为sp3 杂化,B错误;C.碳铂
分子中sp3 杂化的碳原子有4个,sp2 杂化的碳原子有2
个,即数目之比为2∶1,C正确;D.由题中信息可知,1,1G
环丁二羧酸的结构简式为 ,补全碳环上的
氢原子,可得1mol此有机物含有σ键的数目为18NA,D
错误.
9.解析:(1)①HCN分子中C原子孤电子对数为4-1-32 =
0,C原子形成2个σ键,所以 HCN 为直线形分子,键角
180°;②SiF4 分子中Si原子价电子对数是4,VSEPR构型
为正四面体,无孤电子对;③SCl2 分子中S原子价电子对
数是4,VSEPR 构 型 为 正 四 面 体,有 2 个 孤 电 子 对;④
CO2-3 中碳原子价电子对数为3,VSEPR 构型为平面三
角形,无孤电子对;⑤H3O+ 中 O 原子价电子对数是4,
VSEPR构型为正四面体,有1个孤电子对;所以键角按
由大到小的顺序排列为①④②⑤③;
(2)ClO- 是2个原子构成的微粒,立体构型为直线形;
ClO-2 中Cl价电子对数是4,有2个孤电子对,立体构型
为V形;ClO-3 中Cl价电子对数是4,有1个孤电子对,立
体构型为三角锥形;ClO-4 中 Cl价电子对数是4,无孤电
子对,立体构型为正四面体形;
(3)S8 中S原子孤电子对数为
6-2
2 =2
,有2个σ键,S原
子采用的轨道杂化方式是sp3 杂化;
(4)N2H4 分 子 中 氮 原 子 形 成 3个 σ键,孤 电 子 对 数 为
5-3
2 =1
,轨道的杂化类型是sp3 杂化,N2H4 中的六个原
子不在同一个平面上.
答案:(1)①④②⑤③ (2)直线形 V 形 三角锥形
正四面体形 (3)sp3 (4)sp3 不在
高考冲浪
1.A A.VSEPR模型是价层电子对的空间结构模型,而分
子的空间结构指的是成键电子对的空间结构,不包括孤
电子对,当中心原子无孤电子对时,两者空间结构相同,
当中心原子有孤电子对时,两者空间结构不同,故 A 错
误;B.元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性的
变化,这一规律叫元素周期律,元素性质的周期性的变化
是元素原子的核外电子排布周期性变化的必然结果,故B
正确;C.在一个原子轨道里,最多只能容纳2个电子,它
们的自旋相反,这个原理被称为泡利原理,故C正确;D.1
个s轨道和3个p轨道混杂形成4个能量相同、方向不同
的轨道,称为sp3 杂化轨道,故 D正确.
2.D X半径最小为 H,短周期中电负性最小,则 M 为 Na,
Z原子的s能级与p能级的电子数相等,则 Z为 O,Z与
Y、Q相邻,Y 为 N,Q 为S,以此分析;A.H2O 中含有氢
键,则 沸 点 高 于 H2S,A 正 确;B.Na与 O 形 成 Na2O、
Na2O2,则S与 O 同族,化学性质相似,B正确;C.Na2O
的电 子 式 为 Na+ [︰ O
‥
‥
︰]2- Na+,Na2S 的 电 子 式 为
Na+[︰S
‥
‥
︰]2-Na+,离子键百分比=(电负性差值/总
电负性差值),O的电负性大于S,则 Na2O离子键成分的
百分数大于 Na2S,C正确;D.NO-3 中心原子 N 为sp2 杂
化,孤电子对为0,为平面三角形,SO2-3 中心原子 S为
sp3 杂化,孤电子对数为1,为三角锥形,D错误.
假期必刷18 反应热
1.B A.已知电负性F>O>N,则键的极性:N-H 键<O
-H 键<F-H 键,A 错误;B.已知电负性 F>O>N,即
非金属性 F>O>N,简单气态氢化物的热稳定性与其非
金属性一致即 HF>H2O>NH3,B正确;C.氢键是一种
分子间作用力,其强度介于化学键和范德华力之间,其强
度:化学键>氢键>范德华力,C错误;D.由于邻羟基苯
甲酸能够形成分子内氢键,沸点降低,而对羟基苯甲酸只
能形成分子间氢键,导致沸点升高,故沸点:邻羟基苯甲
酸小于对羟基苯甲酸,D错误.
2.C A.水分子内不存在氢键,氢键存在于水分子之间,故
A错误;B.干冰为二氧化碳,其中没有氢键,故B错误;C.
DNA中的碱基互补配对是通过氢键来实现的,故 C 正
确;D.H2O 是一种稳定的化合物,是由于 O-H 键键能
较大的原因,与氢键无关,氢键只影响物质的物理性质,
故 D错误.
3.B A.水为极性分子,乙烷、溴、四氯化碳都为非极性分
子,所以乙烷难溶于水、溴易溶于四氯化碳都可用相似相
溶原理解释,A正确;B.酸性的强弱与分子中氢原子数目
的多少无关,酸性:H2CO3>HClO,是因为 H2CO3 分子
中的非羟基氧原子数目比 HClO 多,B不正确;C.羟基乙
酸[CH2(OH)COOH]分子中没有手性碳原子,所以不属
于手性分子,C正确;D.CH3CH2OH 分子中含有-OH,
能形成分子间的氢键,而 CH3OCH3 分子间不能形成氢
键,所以CH3CH2OH 的沸点高于CH3OCH3,D正确.
4.A A.胍分子中 H 与 N 相连,可以与另外一个分子中的
N形成氢键,A正确;B.1个胍分子中含有的σ键数为8
个,π键的数目为1个,所以二者数目之比为8∶1,B错
误;C.氨基有一个单电子,N 不满足8电子的结构,C错
误;D.N的质子数为7,中子数为8,则质量数为15,故 N
的原子为157N,D错误.
5.D 若魔方的四个面分别代表短周期中原子序数依次增
大的四种元素 W、X、Y、Z,其中 W、Z分别是短周期主族
元素中原子半径最小和最大的元素,则 W 为 H 元素、Z
为 Na元素;X的氢化物与其最高价氧化物的水化物能反
应生成盐,则X为 N元素;Y的最外层电子数是其电子层
数的3倍,则 Y为 O元素;每个顶点代表由三个面的元素
形成的一种化合物,则四种化合物如图所示:
A.X、Y 的 简 单 氢 化 物 分 别 为
氨气和水,水分子形 成 的 氢 键
数目多于氨分子,分 子 间 作 用
力高于氨分子,沸点 高 于 氨 分
子,故 A正确;B.钠原子的原子
半径是短周期主族元素中最大
的,同周期元素,从左到右原子
半径依次减小,则氧、氮、钠 三
种原子的原子半径依次减小,故B正确;C.联氨具有还原
性,过氧化氢具有氧化性,一定条件下联氨和过氧化氢反
应生成氮气和水,故C正确;D.由分析可知,四种物质中
硝酸钠、亚硝酸钠属于盐类,故 D错误.
6.B A.由结构简式可知,F中含有2个酰胺基,故A正确,
B.由结构简式可知,高分子 Y一定条件下发生水解反应生
成
H2N COOH
NH2
和 ,故 B 错误;C.由
57
假期必刷17 分子的空间结构
分
子
的
空
间
结
构
分子结构
的测定
红外光谱
分子中含化学键和官能团的信息
晶体X射线衍射
多样的分子
空间结构
三原子分子
直线形
CO2
V形
H2O
四原子分子
平面三角形
CH2O
三角锥形
NH3
五原子分子 正四面体形
CH4
价层电子对
互斥模型
价层电子对数
σ键电子对数+孤电子对数
孤电子对数
1
2
(a-xb)
VSEPR模型
一、价层电子对互斥模型
1.价层电子对互斥模型(VSEPRmodel):对
ABn 型的分子或离子,中心原子 A的价层
电子对(包括成键的 和未成键的
)之间由于存在排斥力,将使分子
的空间结构总是采取电子对 最弱
的那种结构,以使彼此之间 最小,
分子或 离 子 的 体 系 能 量 最 ,最
稳定.
2.价层电子对的计算
(1)中心原子价层电子对数=
.
(2)σ键电子对数的计算
由化学式确定,即中心原子形成几个
键,就有几对 键电子对.如
H2O分子中,O有 对 键
电子对.NH3 分子中,N有 对
键电子对.
(3)中心原子上的孤电子对数的计算
中心原子上的孤电子对数=12
(a-xb)
①a表示中心原子的价电子数;
对主族元素:a= ;
对于阳离子:a= ;
对于阴离子:a= .
②x表示与 结合的原子数.
③b表示与中心原子结合的原子最多能接
受的 ,氢为1,其他原子=
.
3.价层电子对的空间结构(即VSEPR模型)
价层电子对数目:
VSEPR模型:
二、杂化轨道理论要点
1.原子在成键时,同一原子中能量 的
原子轨道可重新组合成杂化轨道.
2.杂化前后原子轨道数目不变,且杂化轨道的
相同.
3.杂化改变了原子轨道的形状、方向.杂化使
原子的成键能力增 .杂化轨道在
角度分布上比单纯的s或p轨道在某一方
向上更集中,例如s轨道与p轨道杂化后形
成的杂化轨道一头大一头小,如图 ,
成键时根据 重叠原理,使它的大头
与其他原子轨道重叠, 程度更大,
形成的 更牢固.
4.为使相互间的排斥最 ,杂化轨道在
空间取最大夹角分布.同一组杂化轨道的
伸展方向不同,但形状完全相同.
三、杂化轨道类型与分子空间结构的关系
1.sp3 杂化轨道———正四面体形
sp3 杂化轨道是由 ns轨道和
np轨道杂化而成,每个sp3 杂化轨道都
含有1
4s
和3
4p
的成分,sp3 杂化轨道间的夹
角为109°28′,空间结构为正四面体形.
2.sp2 杂化轨道———平面三角形
sp2 杂化轨道是由 ns轨道和
np轨道杂化而成的,每个sp2 杂化轨道
含有1
3s
和2
3p
成分,sp2 杂化轨道间的夹
角都是120°,呈平面三角形.
94
3.sp杂化———直线形
sp杂化轨道是由 ns轨道和
np轨道杂化而成的,每个sp杂化轨道含
有1
2s
和1
2p
的成分,sp杂化轨道间的夹角
为180°,呈直线形.
一、1.σ键电子对 孤电子对 相互排斥 斥
力 低 2.(1)σ键电子对数+孤电子对
数 (2)σ σ 2 σ 3 σ (3)最外层电
子数 价电子数-离子所带电荷数 价电
子数+离子所带电荷数 中心原子 电子
数 8-该原子的价电子数
3.2、3、4 直线形、平面三角形、正四面
体形
二、1.相近 2.能量 3.加 最大 重叠 共
价键 4.小
三、1.1个 3个 2.1个 2个 3.1个 1个
1.硫化硅分子式为SiS2,遇水会发生水解.下
列推测不合理
的是 ( )
A.与硫化钠作用可生成Na2SiS3
B.SiS2 在空气中可以被点燃
C.SiS2 的空间结构为V形
D.水解产物可能为 H2SiO3 和 H2S
2.关于CO2 和SO2 的说法中,正确的是
( )
A.C和S上都没有孤电子对
B.C和S都是sp3 杂化
C.都是AB2 型,所以空间结构都是直线型
D.CO2 的空间结构是直线型,SO2 的空间
结构是V型
3.下列说法正确的是 ( )
A.SO2 的 VSEPR模型与分子的空间结构
相同
B.H2S、NF3、CH4 这一组粒子的中心原子
杂化类型相同,分子或离子的键 角 不
相等
C.NH+4 的电子式为[H
N
H
H
H]+,离子呈
平面正方形结构,SF6 分子是正八面体形
D.SO2-3 中心S原子的孤电子对数为0,故
其结构为平面三角形
4.氢氰酸(化学式为 HCN)分子中所有的原子
都通过化学键而达到稳定结构,则下列关于
氢氰酸分子结构的表述中,错误的是( )
A.H-N≡C B.分子是直线形
C.H-C≡N D.中心原子是sp杂化
5.多位化学家用简单的偶联反应合成了如下
这个有趣的“纳米小人”分子.有关该分子
的结构说法不正确的是 ( )
A.该分子中的C原子采取的杂化方式有:
sp、sp2、sp3
B.该分子中的O原子采取sp3 杂化
C.“纳米小人”头部的所有原子不能在同一
平面内
D.“纳米小人”手、脚部位的碳原子不杂化
6.世界上产量最大的通用塑料聚氯乙烯的一
种制备流程如下:
CH≡CH
HCl
→CH2CHCl
加聚反应
→ CH2 CH
Cl
乙炔 氯乙烯
对于该流程中涉及的几种物质及反应,下列
说法正确的是 ( )
A.乙炔分子中的C原子用sp杂化轨道形
成了一个σ键和两个π键
B.氯乙烯分子中所有原子都在同一平面上
C.氯乙烯和聚氯乙烯分子中C原子采取的
杂化方式相同
D.加成反应和加聚反应的过程中,C原子的
杂化方式不一定发生改变
7.(双选)短周期主族元素A、B可形成AB3 分
子,下列有关叙述正确的是 ( )
A.若A、B为同一周期元素,则AB3 分子一
定为平面三角形
B.若AB3 分子的价电子数为24,则AB3 分
子可能为平面三角形
C.若A、B为同一主族元素,则AB3 分子一
定为三角锥形
D.若AB3 分子为三角锥形,则AB3 分子可
能为NH3
05
8.(双选)顺铂[Pt(NH3)2Cl2]是1969年发现
的第一种具有抗癌活性的金属配合物;碳铂
是1,1G环丁二羧酸二氨合铂(Ⅱ)的简称,属
于第二代铂族抗癌药物,结构如图所示,其
毒副作用低于顺铂.下列说法正确的是
( )
A.碳铂中所有碳原子不在同一平面上
B.顺铂分子 中 氮 原 子 的 杂 化 方 式 是sp2
杂化
C.碳铂分子中sp3 杂化的碳原子与sp2 杂
化的碳原子数目之比为2∶1
D.1mol1,1G环丁二羧酸含有σ键的数目为
12NA
9.请依据相关化学知识与原理完成下列各题.
(1)下列一组微粒中键角按由大到小的顺序
排列为 (填编号).
①HCN ②SiF4 ③SCl2 ④CO2-3
⑤H3O+
(2)ClO-、ClO-2 、ClO-3 、ClO-4 中,Cl都是以
sp3 杂化轨道方式与O原子成键,将它们的
立体构型填入表格中:
离子 ClO- ClO-2 ClO-3 ClO-4
立体构型
(3)S单质的常见形式为S8,其环状结构如
图所示,S原子采用的轨道杂化方式是
杂化.
(4)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.N2H4 分子中氮原子轨道
的杂化类型是 杂化,N2H4 中的
六个原子 (填“在”或“不在”)同一个
平面上.
1.(2024湖北高考真题)基本概念和理论
是化学思维的基石.下列叙述错误的是
( )
A.VSEPR理论认为VSEPR模型与分子的
空间结构相同
B.元素性质随着原子序数递增而呈周期性
变化的规律称为元素周期律
C.泡利原理认为一个原子轨道内最多只能
容纳两个自旋相反的电子
D.sp3 杂化轨道由1个s轨道和3个p轨道
混杂而成
2.(2024浙江高考真题)X、Y、Z、M 和 Q
五种主族元素,原子序数依次增大,X原子
半径最小,短周期中 M 电负性最小,Z与
Y、Q相邻,基态Z原子的s能级与p能级
的电子数相等,下列说法不正确
的是( )
A.沸点:X2Z>X2Q
B.M与Q可形成化合物 M2Q、M2Q2
C.化 学 键 中 离 子 键 成 分 的 百 分 数:M2Z
>M2Q
D.YZ-3 与QZ2-3 空间结构均为三角锥形
X射线衍射分析
X射线衍射分析是利用晶体形成的X射
线衍射,对物质进行内部原子在空间分布状况
的结构分析的方法.将具有一定波长的X射
线照射到结晶性物质上时,X射线因在结晶内
遇到规则排列的原子或离子而发生散射,散射
的X射线在某些方向上相位得到加强,从而
显示与结晶结构相对应的特有的衍射现象.
1912年劳埃等人根据理论预见,并用实
验证实了X射线与晶体相遇时能发生衍射现
象,证明了X射线具有电磁波的性质,成为X
射线衍射学的第一个里程碑.当一束单色X
射线入射到晶体时,由于晶体是由原子规则排
列成的晶胞组成,这些规则排列的原子间距离
与入射X射线波长有相同数量级,故由不同
原子散射的X射线相互干涉,在某些特殊方
向上产生强X射线衍射 ,衍射线在空间分布
的方位和强度,与晶体结构密切相关.这就是
X射线衍射的基本原理.
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