专题16 原子、分子结构与性质 -备战2025年高考化学【二轮·突破提升】专题复习讲义（新高考通用）

备战2025年高考化学【二轮·突破提升】专题复习讲义 专题16 原子、分子结构与性质 讲义包含四部分：把握命题方向►精选高考真题►高效解题策略►各地最新模拟 原子、分子结构与性质是高中化学的重要内容，也是每年高考的热点之一，命题侧重结合新科技，新能源等社会热点为背景，该部分主要考点是： （1）核外电子（价电子）排布式、轨道式的书写； （2）杂化轨道理论和价层电子对互斥模型的应用，杂化类型及解释分子的空间构型； （3）化学键的判断、σ键或π键数目的计算、配合物等内容； （4）等电子原理的应用； （5）极性分子和非极性分子的性质差异； （6）分子间作用力和氢键对物质性质（溶解度、酸性等）的影响等。 预测2025年继续重点考查共价键的不同类型，特别是σ键、π键、配位键的判断，考查分子的空间构型以及分子的杂化类型，特别是杂化类型的判断是高考重点，考察分子的性质，特别是熔沸点、水溶性、键角大小、酸性强弱的原因解释，复习时加以关注。 1．（2025·浙江·高考真题）下列属于极性分子的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．HCl是由极性键形成的双原子分子，正负电荷中心不重合，属于极性分子，A符合题意； B．N2是非极性键形成的单质分子，正负电荷中心重合，属于非极性分子，B不符合题意； C．He是单原子分子，正负电荷中心重合，属于非极性分子，C不符合题意； D．CH4是由极性键形成的正四面体结构，正负电荷中心重合，属于非极性分子，D不符合题意； 答案选A。 2．（2024·江西·高考真题）科学家发现宇宙中存在100多种星际分子。下列关于星际分子说法正确的是 A．分子的极性：SiH4>NH3 B．键的极性：H—Cl>H—H C．键角：H2O>CH4 D．分子中三键的键长：HC≡N>HC≡CH 【答案】B 【详解】A．SiH4中四条Si—H键完全相同，均为极性键，但由于SiH4为正四面体结构，故为非极性分子，NH3为三角锥形结构，3条N—H键的极性不能抵消，故为极性分子，故A错误； B．H—H为非极性键，H—Cl为极性键，则键的极性：H—Cl＞H—H，故B正确； C．水分子为V形结构，含两对孤对电子，甲烷为正四面体结构，不含孤对电子，孤对电子对成键电子对斥力较大，则键角：H2O＜CH4，故C错误； D．原子半径C＞N，分子中三键的键长：HC≡N＜HC≡CH，故D错误； 故选B。 3．（2024·湖南·高考真题）通过理论计算方法优化了P和Q的分子结构，P和Q呈平面六元并环结构，原子的连接方式如图所示，下列说法错误的是 A．P为非极性分子，Q为极性分子 B．第一电离能： C．和所含电子数目相等 D．P和Q分子中C、B和N均为杂化 【答案】A 【详解】A．由所给分子结构图，P和Q分子都满足对称，正负电荷重心重合，都是非极性分子，A错误； B．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，第一电离能大于相邻元素，则第一电离能由小到大的顺序为B<C<N，故B正确； C．由所给分子结构可知，P分子式为C24H12，Q分子式为B12N12H12，P、Q分子都是含156个电子，故1mol P和1mol Q所含电子数目相等，C正确； D．由所给分子结构可知，P和Q分子中C、B和N均与其它三个原子成键，P和Q分子呈平面结构，故P和Q分子中C、B和N均为sp2杂化，D正确； 本题选A。 4．（2024·浙江·高考真题）X、Y、Z、M四种主族元素，原子序数依次增大，分别位于三个不同短周期，Y与M同主族，Y与Z核电荷数相差2，Z的原子最外层电子数是内层电子数的3倍。下列说法不正确的是 A．键角： B．分子的极性： C．共价晶体熔点： D．热稳定性： 【答案】B 【分析】X、Y、Z、M四种主族元素，原子序数依次增大，分别位于三个不同短周期，Y与M同主族，Y与Z核电荷数相差2，Z的原子最外层电子数是内层电子数的3倍，则Z为O元素，Y为C元素，X为H元素，M为Si元素。 A．为，其中C原子的杂化类型为，的空间构型为平面正三角形，键角为120°；为，其中C原子的杂化类型为，的空间构型为三角锥形，由于C原子还有1个孤电子对，故键角小于109°28´，因此，键角的大小关系为，A正确；     B．为，其为直线形分子，分子结构对称，分子中正负电荷的重心是重合的，故其为百极性分子；分子结构不对称，分子中正负电荷的重心是不重合的，故其为极性分子，因此，两者极性的大小关系为，B不正确； C．金则石和晶体硅均为共价晶体，但是由于C的原子半径小于Si，因此，C—C键的键能大于Si—Si键的，故共价晶体熔点较高的是金刚石，C正确；     D．元素的非金属性越强，其气态氢化物的热稳定性越强；C的非金属性强于Si，因此，甲烷的稳定热稳定性较高，D正确； 综上所述，本题选B。 5．（2024·河北·高考真题）是火箭固体燃料重要的氧载体，与某些易燃物作用可全部生成气态产物，如：。下列有关化学用语或表述正确的是 A．的形成过程可表示为 B．中的阴、阳离子有相同的VSEPR模型和空间结构 C．在、石墨、金刚石中，碳原子有和三种杂化方式 D．和都能作制冷剂是因为它们有相同类型的分子间作用力 【答案】B 【详解】A．是共价化合物，其电子式为，的形成过程可表示为，故A错误； B．中的中心N原子孤电子对数为，价层电子对数为4，的中心原子孤电子对数为，价层电子对数为4，则二者的模型和空间结构均为正四面体形，故B正确； C．、石墨、金刚石中碳原子的杂化方式分别为、、，共有2种杂化方式，故C错误； D．易液化，其汽化时吸收热量，可作制冷剂，干冰易升华，升华时吸收热量，也可作制冷剂，分子间作用力为氢键和范德华力，分子间仅存在范德华力，故D错误； 故选B。 6．（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．理论认为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．杂化轨道由1个s轨道和3个p轨道混杂而成 【答案】A 【详解】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； 故答案为：A。 7．（2024·安徽·高考真题）某催化剂结构简式如图所示。下列说法错误的是 A．该物质中为价 B．基态原子的第一电离能： C．该物质中C和P均采取杂化 D．基态原子价电子排布式为 【答案】C 【详解】A．由结构简式可知，P原子的3个孤电子与苯环形成共用电子对，P原子剩余的孤电子对与Ni形成配位键，提供孤电子对，与Ni形成配位键，由于整个分子呈电中性，故该物质中Ni为+2价，A项正确； B．同周期元素随着原子序数的增大，第一电离能有增大趋势，故基态原子的第一电离能：Cl＞P，B项正确； C．该物质中，C均存在于苯环上，采取sp2杂化，P与苯环形成3对共用电子对，剩余的孤电子对与Ni形成配位键，价层电子对数为4，采取sp3杂化，C项错误； D．Ni的原子序数为28，位于第四周期第Ⅷ族，基态Ni原子价电子排布式为3d84s2，D项正确； 故选C。 8．（2023·河北·高考真题）下列说法正确的是 A．的价层电子对互斥模型和空间构型均为正四面体 B．若型分子的空间构型相同，其中心原子的杂化方式也相同 C．干冰和冰的结构表明范德华力和氢键通常都具有方向性 D．和都是既含键又含键的非极性分子 【答案】A 【详解】A．甲烷分子中心原子形成四个σ键，没有孤电子对，所以价层电子对互斥模型和空间构型均为正四面体，A正确； B．SO2和OF2分子的空间构型均为V形，但前者中心原子为sp2杂化，后者中心原子为sp3杂化，B错误； C．冰的结构是水分子通过氢键结合形成的有空隙的空间结构，表明了氢键通常具有方向性，干冰的结构表现为分子密堆积，范德华力没有方向性，C错误； D．CO2和CCl4都是极性键形成的非极性分子，CO2既含σ键又含π键而CCl4只含σ键不含π键，D错误； 故选A。 9．（2023·天津·高考真题）下表列出25℃时不同羧酸的(即)。根据表中的数据推测，结论正确的是 羧酸 pKa 4.76 2.59 2.87 2.90 A．酸性强弱： B．对键合电子的吸引能力强弱：F<Cl<Br C．25℃时的pKa大小： D．25℃时0.1mol/L溶液的碱性强弱： 【答案】C 【详解】A．根据电负性F＞Cl＞Br＞I，CH2FCOOH、CH2ClCOOH、CH2BrCOOH的酸性逐渐减弱，则酸性CH2ICOOH＜CH2BrCOOH，A错误； B．电负性越大，对键合电子的吸引能力越强，电负性：F>Cl>Br，对键合电子的吸引能力强弱：F>Cl>Br，B错误； C．F是吸电子基团，F原子个数越多，吸电子能力越强，使得羧基中O—H键极性增强，更易电离，酸性增强，则25℃时的pKa大小：CHF2COOH<CH2FCOOH，C正确； D．根据pKa知，相同浓度下酸性CH3COOH＜CH2ClCOOH，酸性越强，其对应盐的水解程度越弱，碱性越弱，则相同浓度下碱性：CH2ClCOONa＜CH3COONa，D错误； 故答案为：C。 10．（2023·河北·高考真题）物质的结构决定其性质。下列实例与解释不相符的是 选项 实例 解释 A 用替代填充探空气球更安全 的电子构型稳定，不易得失电子 B 与形成配合物 中的B有空轨道接受中N的孤电子对 C 碱金属中的熔点最高 碱金属中的价电子数最少，金属键最强 D 不存在稳定的分子 N原子价层只有4个原子轨道，不能形成5个键 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．氢气具有可燃性，使用氢气填充气球存在一定的安全隐患，而相比之下,氦气是一种惰性气体,不易燃烧或爆炸，因此使用电子构型稳定，不易得失电子的氦气填充气球更加安全可靠，故A正确； B．三氟化硼分子中硼原子具有空轨道，能与氨分子中具有孤对电子的氮原子形成配位键，所以三氟化硼能与氨分子形成配合物，故B正确； C．碱金属元素的价电子数相等，都为1，锂离子的离子半径在碱金属中最小，形成的金属键最强，所以碱金属中锂的熔点最高，故C错误； D．氮原子价层只有4个原子轨道，3个不成对电子，由共价键的饱和性可知，氮原子不能形成5个氮氟键， 所以不存在稳定的五氟化氮分子，故D正确； 故选C。 11．（2023·重庆·高考真题）和均可发生水解反应，其中的水解机理示意图如下： 下列说法正确的是 A．和均为极性分子 B．和中的均为杂化 C．和的水解反应机理相同 D．和均能与形成氢键 【答案】D 【详解】A．中中心原子N周围的价层电子对数为：3+=4，故空间构型为三角锥形，其分子中正、负电荷中心不重合，为极性分子，而中中心原子周围的价层电子对数为：4+=4，是正四面体形结构，为非极性分子，A错误； B．和中中心原子N周围的价层电子对数均为：3+=4，故二者均为杂化，B错误； C．由题干NCl3反应历程图可知，NCl3水解时首先H2O中的H原子与NCl3上的孤电子对结合，O与Cl结合形成HClO，而SiCl4上无孤电子对，故SiCl4的水解反应机理与之不相同，C错误； D．和分子中均存在N-H键和孤电子对，故均能与形成氢键，D正确； 故答案为：D。 12．（2023·江苏·高考真题）氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。、、是氢元素的3种核素，基态H原子的核外电子排布，使得H既可以形成又可以形成，还能形成、、、、等重要化合物；水煤气法、电解水、光催化分解水都能获得，如水煤气法制氢反应中，与足量反应生成和吸收131.3kJ的热量。在金属冶炼、新能源开发、碳中和等方面具有重要应用，如在催化剂作用下与反应可得到。我国科学家在氢气的制备和应用等方面都取得了重大成果。下列说法正确的是 A．、、都属于氢元素 B．和的中心原子轨道杂化类型均为 C．分子中的化学键均为极性共价键 D．晶体中存在Ca与之间的强烈相互作用 【答案】A 【详解】A．、、都属于氢元素，三者互为同位素，统称为氢元素，A正确； B．和的中心原子轨道杂化类型均为，B错误； C．分子中的化学键既存在O-H极性共价键，也存在O-O非极性共价键，C错误； D．晶体中存在Ca2+与之间的离子键，为强烈相互作用，D错误。 故选A。 13．（2023·海南·高考真题）下列有关元素单质或化合物的叙述正确的是 A．分子呈正四面体，键角为 B．NaCl焰色试验为黄色，与Cl电子跃迁有关 C．Cu基态原子核外电子排布符合构造原理 D．是由极性键构成的极性分子 【答案】D 【详解】A．分子呈正四面体，磷原子在正四面体的四个顶点处，键角为，A错误； B．NaCl焰色试验为黄色，与Na电子跃迁有关，B错误； C．Cu基态原子核外电子排布不符合构造原理，考虑了半满规则和全满规则，价电子排布式为3d104s1，这样能量更低更稳定，C错误； D. 的构型是V形，因此是由极性键构成的极性分子，D正确； 故选D。 14．（2023·湖北·高考真题）物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是 选项 性质差异 结构因素 A 沸点：正戊烷(36.1℃)高于新戊烷(9.5℃) 分子间作用力 B 熔点：(1040℃)远高于(178℃升华) 晶体类型 C 酸性：()远强于() 羟基极性 D 溶解度(20℃)：(29g)大于(8g) 阴离子电荷 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．正戊烷和新戊烷形成的晶体都是分子晶体，由于新戊烷支链多，对称性好，分子间作用力小，所以沸点较低，故A正确； B．AlF3为离子化合物，形成的晶体为离子晶体，熔点较高，AlCl3为共价化合物，形成的晶体为分子晶体，熔点较低，则熔点远高于，故B正确； C．由于电负性F>H，C-F键极性大于C-H键，使得羧基上的羟基极性增强，氢原子更容易电离，酸性增强，故C正确； D．碳酸氢钠在水中的溶解度比碳酸钠小的原因是碳酸氢钠晶体中HCO间存在氢键，与晶格能大小无关，即与阴离子电荷无关，故D错误； 答案选D。 15．（2023·湖北·高考真题）价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是 A．和的VSEPR模型均为四面体 B．和的空间构型均为平面三角形 C．和均为非极性分子 D．与的键角相等 【答案】A 【详解】A．甲烷分子的中心原子的价层电子对为4，水分子的中心原子价层电子对也为4，所以他们的VSEPR模型都是四面体，A正确； B．SO的孤电子对为1，CO的孤电子对为0，所以SO的空间构型为三角锥形，CO的空间构型为平面三角形，B错误， C．CH4为正四面体结构，为非极性分子，SF4中心原子有孤电子对，为极性分子，C错误； D．XeF2和XeO2分子中，孤电子对不相等，孤电子对越多，排斥力越大，所以键角不等，D错误； 故选A。 16．（2023·北京·高考真题）下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是 A．键的键能小于键的键能 B．三氟乙酸的大于三氯乙酸的 C．氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性 D．气态氟化氢中存在，而气态氯化氢中是分子 【答案】A 【详解】A．F原子半径小，电子云密度大，两个原子间的斥力较强，键不稳定，因此键的键能小于键的键能，与电负性无关，A符合题意； B．氟的电负性大于氯的电负性。键的极性大于键的极性，使—的极性大于—的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基极性更大，更容易电离出氢离子，酸性更强，B不符合题意； C．氟的电负性大于氯的电负性，键的极性大于键的极性，导致分子极性强于，C不符合题意； D．氟的电负性大于氯的电负性，与氟原子相连的氢原子可以与另外的氟原子形成分子间氢键，因此气态氟化氢中存在，D不符合题意； 故选A。 17．（2023·浙江·高考真题）共价化合物中所有原子均满足8电子稳定结构，一定条件下可发生反应：，下列说法不正确的是 A．的结构式为 B．为非极性分子 C．该反应中的配位能力大于氯 D．比更难与发生反应 【答案】D 【详解】A．由双聚氯化铝分子中所有原子均满足8电子稳定结构可知，分子的结构式为，故A正确； B．由双聚氯化铝分子中所有原子均满足8电子稳定结构可知，分子的结构式为，则双聚氯化铝分子为结构对称的非极性分子，故B正确； C．由反应方程式可知，氨分子更易与具有空轨道的铝原子形成配位键，配位能力大于氯原子，故C正确； D．溴元素的电负性小于氯元素，原子的原子半径大于氯原子，则铝溴键弱于铝氯键，所以双聚溴化铝的铝溴键更易断裂，比双聚氯化铝更易与氨气反应，故D错误； 故选D。 （2024·安徽·高考真题）地球上的生物氮循环涉及多种含氮物质，转化关系之一如下图所示(X、Y均为氮氧化物)，羟胺()以中间产物的形式参与循环。常温常压下，羟胺易潮解，水溶液呈碱性，与盐酸反应的产物盐酸羟胺广泛用于药品、香料等的合成。已知时，，，。 完成下列小题。 18．下列有关物质结构或性质的比较中，正确的是 A．键角： B．熔点： C．同浓度水溶液的 D．羟胺分子间氢键的强弱： 【答案】D 【分析】A．中N原子的价层电子对数=，为sp3杂化，键角为107°，中N的价层电子对数=，为sp2杂化，键角为120°，故键角：，A错误； B．为分子晶体，为离子晶体，故熔点：，B错误； C．由题目信息可知，25℃下，，故的碱性比弱，故同浓度的水溶液中，的水解程度大于的水解程度，同浓度水溶液的pH：，C错误； D．O的电负性大于N，O-H键的极性大于N-H键，故羟胺分子间氢键的强弱，D正确； 故选D。 19．（2024·上海·高考真题）已知可二聚为下图的二聚体： (1)该二聚体中存在的化学键类型为_______。 A．极性键 B．非极性键 C．离子键 D．金属键 (2)将该二聚体溶于生成(结构如图所示)，已知其配离子为四面体形，中心原子杂化方式为 ，其中配体是 ，该配合物中有键 。 【答案】 (1)A (2)sp3 CH3CN、Br- 14 【详解】（1）从图中可知，该二聚体中Br和Al之间以极性键相连，该二聚体中存在的化学键类型为极性键，答案选A。 （2）该配离子中，中心原子Al形成4条单键，杂化方式为sp3杂化，其中N原子提供一对孤电子对，Br-提供一对孤电子对，配体为CH3CN和Br-，1个该配合物中含有12条单键，2条碳氮三键，其中碳氮三键中有1条σ键，因此1mol该配合物中σ键数量为14mol。 20．（2024·浙江·高考真题）氮和氧是构建化合物的常见元素。 已知： 请回答： (1)某化合物的晶胞如图，其化学式是 ，晶体类型是 。 (2)下列说法正确的是_______。 A．电负性： B．离子半径： C．第一电离能： D．基态2+的简化电子排布式： (3)①，其中的N原子杂化方式为 ；比较键角中的 中的(填“>”、“<”或“=”)，请说明理由 。 ②将与按物质的量之比1:2发生化合反应生成A，测得A由2种微粒构成，其中之一是。比较氧化性强弱： (填“>”、“<”或“=”)；写出A中阴离子的结构式 。 【答案】 (1) 分子晶体 (2)CD (3)sp3 ＜ 有孤电子对，孤电子对对成键电子排斥力大，键角变小 ＞ 【详解】（1）由晶胞图可知，化学式为；由晶胞图可知构成晶胞的粒子为分子，故为分子晶体； （2）A同一周期，从左到右，电负性依次增强，故顺序为，A错误； B核外电子排布相同，核电荷数越大，半径越小，故顺序为，B错误； C同一周期，从左到右，电离能增大的趋势，VA族和ⅥA族相反，故顺序为，C正确； D基态的简化电子排布式：，Cr2+的简化电子排布式为[Ar]3d4，D正确； 故选CD； （3）①的价层电子对数，故杂化方式为sp3；价层电子对数为4，有一对孤电子对，价层电子对数，无孤对电子，又因为孤电子对对成键电子的排斥力大于成键电子对成键电子的排斥力，故键角中的＜中的； ②将与按物质的量之比1:2发生化合反应生成A，测得A由2种微粒构成，其中之一是，则A为NO2HS2O7，为硝酸失去一个OH-，得电子能力更强，氧化性更强，故氧化性强弱： ＞；阴离子为根据已知可知其结构式为。 【策略1】熟练掌握核外电子的排布 （1）清晰梳理能层、能级与其容纳的最多电子数之间的关系 能层(n) 一 二 三 四 五 六 七 符号 K L M N O P Q 能级符号 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p …… …… …… 轨道数 1 1 3 1 3 5 1 3 5 7 1 3 能级最多 电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 …… …… …… 能层最多 电子数 2 8 18 32 …… …… 2n2 电子离核远近 近→远 电子能量高低 低→高 （2）熟练核外电子排布遵循的原则 能量最低原理 在构建基态原子时，电子将尽可能地占据能量最低的原子轨道，使整个原子的能量最低。 泡利原理 在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，而且它们的自旋状态相反，任何一个原子里绝不会出现运动状态完全相同的电子。如：2s轨道上的电子排布为，不能表示为。 洪特规则 当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同。如：2p3的电子排布为，不能表示为或。 洪特规则特例 当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)、全空(p0、d0、f0)时原子的能量较低，如24Cr的电子排布式为[Ar]3d54s1，29Cu的电子排布式为[Ar]3d104s1。 正确理解“两原理，一规则”： (1)原子核外电子排布符合能量最低原理、洪特规则、泡利不相容原理，若违背其一，则原子能量不处于最低状态。在写基态原子的轨道表示式时，常出现以下错误： (2)当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n－1)d、np的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把(n－1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2，而失电子时却先失4s轨道上的电子，Fe3＋：1s22s22p63s23p63d5。 (3)书写轨道表示式时，同一能级的空轨道不能省略。如C的轨道表示式为，而不是。 （3）电子排布图(轨道表示式) 核外电子排布图能直观地反映出原子的核外电子的自旋情况以及成对的电子对数和未成对电子数。 硫原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p4 a．运动状态等于电子数 S原子核外有16个电子，则有16种不同运动状态的电子 b．空间运动状态等于轨道数 S原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，其轨道数为1+1+3+1+3=9，则有9种不同的空间运动状态 c．伸展方向看轨道类型 S原子的s轨道为球形，只有1种伸展方向，p轨道有3种伸展方向，则共有4种不同的伸展方向 d．不同能量的电子看能级数 S原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，有5种不同能量的电子 e．运动范围看电子层 S原子的核外有3个电子层，有3种不同的运动范围 【策略2】熟悉化学键（σ键和π键）与大π键的判断方法 1．共价键 ①分类 分类依据 类型 形成共价键的原子轨道重叠方式 键 电子云“头碰头”重叠 键 电子云“肩并肩”重叠 形成共价键的电子对是否偏移 极性键 共用电子对发生偏移 非极性键 共用电子对不发生偏移 ②σ键和π键判断的一般规律 s­s σ键：两个成键原子均提供s轨道形成的共价键。 s­p σ键：两个成键原子分别提供s轨道和p轨道形成的共价键。 p­p σ键：两个成键原子均提供p轨道形成的共价键。 p轨道和p轨道形成π键的过程如图所示： 通过物质的结构式，可以快速有效地判断键的种类及数目，判断成键方式时，需掌握： 共价单键是σ键； 共价双键中含有个σ键，个π键； 共价三键中含有个σ键，个π键。 原子形成共价键时，优先形成σ键，σ键可以单独形成，π键不能单独形成。σ键形成过程中电子云重叠程度比π键大，更稳定，故含有π键的分子发生化学反应时先断裂π键。 ③共价键的键参数 概念 键参数对分子性质的影响 ①键能越大，键长越短，分子越稳定。 2．大π键的简介 （1）ABn型的分子或离子中m和n的计算方法 ①m为原子个数：一般粒子有几个原子，就是几个p轨道，如：SO2有3个原子形成π键，则m=3。 ②n值的计算 a．分析出参与形成离域π键的每个原子形成几个σ键。 b．形成σ键后，若只有一个成单电子，则该电子参与形成大π键，若没有成单电子，则最多有一对孤对电子参与形成大π键。 物质 分析方法 大π键 CO2 C、O原子的电子式分别为：、，中心原子C采取sp杂化，形成2个σ键，还有2个电子即1对孤对电子，中心C原子最多提供1对孤对电子形成大π键，O原子形成1个σ键后，还有5个电子，有1个单电子，则两个O原子的单电子参与形成大π键，由于带一个单位的负电荷，也要参与形成大π键，故n=2+2×1=4，因此CO2大π键为。 同理 SCN—、NO2+、N3－互为等电子体，则大π键是相同的，大π键为 CO C、O原子的电子式分别为：、，中心原子C采取sp2杂化，形成3个σ键，还有1个单电子，中心C原子最多提供1个单电子形成大π键，O原子形成1个σ键后，还有5个电子，有1个单电子，则3个O原子的单电子参与形成大π键，由于带2个单位的负电荷，也要参与形成大π键，故n=1+2+3×1=6，因此CO大π键为。 同理 NO3—、SO3互为等电子体，则大π键是相同的，大π键为 （2）多个中心原子(AmBn)型的分子或离子中m和n的计算方法 ①m为原子个数：一般粒子有几个原子，就是几个p轨道，如：SO2有3个原子形成π键，则m=3 ②n值的计算 a．分析出参与形成离域π键的每个原子形成几个σ键。 b．形成σ键后，若只有一个成单电子，则该电子参与形成大π键，若没有成单电子，则最多有一对孤对电子参与形成大π键。 物质 分析方法 大π键 C原子的电子式为：，每个C原子采取sp2杂化，形成3个σ键，每C原子有1个成单电子，该单电子参与形成大π键，因此其大π键为 C、N原子的电子式为：、，C原子都采取sp2杂化，形成3个σ键，每C原子有1个成单电子，该单电子参与形成大π键，N原子形成3个σ键，还有1对孤对电子，这对孤对电子一定参与形成大π键，所以n=4×1+2=6，因此其大π键为 C原子的电子式为：，C原子都采取sp2杂化，形成3个σ键，每C原子有1个成单电子，该单电子参与形成大π键，所以n=4×1=4，因此其大π键为 3．化学键对物质性质的影响 （1）对物理性质的影响 金刚石、晶体硅、石英、金刚砂等物质硬度大、熔点高，就是因为其中的共价键很强，破坏时需消耗很多的能量。 NaCl等部分离子化合物，有很强的离子键，故熔点也较高。 （2）对化学性质的影响 N2分子中有很强的共价键，故在通常状况下，N2很稳定，H2S、HI等分子中的共价键较弱，故它们受热时易分解。 （3）物质熔化、溶解时化学键的变化 离子化合物的溶解或熔化过程：离子化合物溶于水或熔化后均电离出自由移动的阴、阳离子，离子键被破坏。 共价化合物的溶解过程： ①有些共价化合物溶于水后，能与水反应，其分子内共价键被破坏，如CO2和SO2等。 ②有些共价化合物溶于水后，与水分子作用形成水合离子，从而发生电离，形成阴、阳离子，其分子内的共价键被破坏，如HCl、H2SO4等。 ③有些共价化合物溶于水后，其分子内的共价键不被破坏，如蔗糖(C12H22O11)、酒精(C2H5OH)等。 【策略3】掌握配合物与超分子的概念及应用 1．配位化合物 （1）概念：通常把金属离子或原子(称为中心离子或原子)与某些分子或离子(称为配体或配位体)以配位键结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。 （2）配合物的组成：如[Cu(NH3)4]SO4 a．配体（配位体）：含有孤电子对的分子或离子，如NH3、H2O、CO、F－、Cl－、Br－、I－、SCN－、CN－、OH－等。当配体中有两原子有孤电子对时，电负性小的原子为配位原子，如CO作配体时C为配位原子。 b．配位原子：配体中提供孤对电子的原子叫配位原子，如H2O中的O原子，NH3中的N原子。 c．中心离子(或原子)：一般是金属离子，特别是过渡金属离子，中心原子有空轨道，如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等。 d．配位数：直接同中心原子(或离子)配位的含有孤电子对的分子(或离子)的数目，中心原子(或离子)的配位数一般为2、4、6、8等。如：[Cu(NH3)4]2+的配位数为4，[Ag(NH3)2]+的配位数为2，[Fe(CN)6]4－中配位数为6。 e．配离子：由中心原子(或离子)和配位体组成的离子叫做配离子，如[Cu(NH3)4]2+、[Ag(NH3)2]+。 f．配合物在水溶液中电离成内界和外界两部分， 如2Cl－，而内界微粒很难电离，因此，配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2内界中的Cl－不能被Ag＋沉淀，只有外界的Cl－才能与硝酸银溶液反应产生沉淀。 （3）配合物中化学键的类型及共价键数目的判断 若配体为单核离子如Cl－等，可以不予计入，若为分子，需要用配体分子内的共价键数乘以该配体的个数，此外，还要加上中心原子与配体形成的配位键，这也是σ键。如：[Cu(NH3)4]SO4化学键的类型：离子键、共价键、配位键，共价键数(σ键)为3×4＋4＋4＝20 （4）典型配合物 [Cu(NH3)4]SO4 K3[Fe(CN)6] [Ag(NH3)2]OH Na3[AlF6] 中心离子 Cu2＋ Fe3＋ Ag＋ Al3＋ 配体 NH3 CN－ NH3 F－ 配位原子 N C N F 配位数(n) 4 6 2 6 外界 SO K＋ OH－ Na＋ （5）其他特殊配合物 多齿配位 配体有多个配位原子，与中心原子形成螯合物，如：铜离子与乙二胺形成配离子 金属羰基配合物 是过渡金属和一氧化碳配位形成的配合物，如：四羰基镍[Ni(CO)4] 2．配合物的生成实验探究 配合物形成时性质的改变： ①溶解度的改变：一些难溶于水的金属化合物形成配合物后，易溶解，如AgCl→[Ag(NH3)2]＋。 ②颜色的改变：当简单离子形成配合物时颜色会发生改变，如Fe(SCN)3的形成，利用此性质可检验铁离子的存在。 ③稳定性改变：形成配合物后，物质的稳定性增强。 （1）CuSO4溶液Cu(OH)2(蓝色沉淀)[Cu(NH3)4]2＋(深蓝色)，其反应的离子方程式为 Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH， Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－。 （2）FeCl3溶液Fe(SCN)3(血红色)，KSCN溶液检验Fe3＋。 （3）NaCl溶液AgCl(白色沉淀)[Ag(NH3)2]＋，反应的离子方程式为 Cl－＋Ag＋===AgCl↓， AgCl＋2NH3===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－。 3．超分子 （1）定义：由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体。这里的分子也包含离子。 （2）特点：超分子这种分子聚集体，有的是有限的，有的是无限伸展的。 （3）应用 示例一：分离C60和C70 示例二：冠醚识别碱金属离子：冠醚与合适的碱金属离子形成超分子。 （4）特征：超分子的两特征分别为分子识别和自组装。 【策略4】熟练杂化方式与分子空间结构的判断方法 1．价层电子对互斥模型(VSEPR模型) （1）用价层电子对互斥模型推测分子的空间结构 ①价层电子对的计算 式中a为中心原子的价电子数，x为与中心原子结合的原子数，b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数(H为1，其他原子为“8－该原子的价电子数”)，对于阳离子来说a为中心原子的价电子数减去离子的电荷数，对于阴离子来说a为中心原子的价电子数加上离子的电荷数(绝对值)。 如SO的中心原子为S，a＝6＋2＝8，b＝2，x＝4，中心原子上的孤电子对数＝×(8－4×2)＝0，价层电子对数为4。 ②价层电子对互斥(VSEPR)模型与分子空间结构的关系 价层电 子对数 σ键电 子对数 孤电子 对数 VSEPR 模型名称 分子空间 结构名称 实例 2 2 0 直线形 直线形 CO2 3 3 0 平面 三角形 平面三角形 BF3 2 1 V形 SO2 4 4 0 四面体形 正四面体形 CH4 3 1 三角锥形 NH3 2 2 V形 H2O 5 5 0 三角双锥 三角双锥 PCl5 2 3 三角双锥 V形 XeF2 6 6 0 正八面体 正八面体 SF6 2．杂化轨道理论 （1）杂化轨道的类型 （3）杂化轨道与分子空间结构的关系 杂化类型 杂化轨道数目 杂化轨道间夹角 分子空间结构名称 实例 sp 2 180° 直线形 BeCl2 sp2 3 120° 平面三角形 BF3 sp3 4 109°28′ 四面体形 CH4 sp3d 5 120°，90° 三角双锥 PCl5 sp3d2 6 180°，90° 正八面体 SF6 3．价层电子对互斥模型与分子的空间结构的区别 价层电子对互斥模型指的是价层电子对的空间结构，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。 （1）当中心原子无孤电子对时，两者的结构一致。 （2）当中心原子有孤电子对时，两者的结构不一致。 如中心原子采取sp3杂化的分子，其价层电子对互斥模型为四面体形，其分子结构可以为四面体形(如CH4)，也可以为三角锥形(如NH3)，也可以为V形(如H2O)。 4．判断分子中中心原子的杂化轨道类型的方法 （1）根据分子的空间结构判断 ①若分子的空间结构为正四面体形或三角锥形，则分子的中心原子发生sp3杂化。 ②若分子的空间结构呈平面三角形，则分子的中心原子发生sp2杂化。 ③若分子的空间结构呈直线形，则分子的中心原子发生sp杂化。 （2）根据键角判断 若键角为109°28′，则分子的中心原子发生sp3杂化；若键角为120°，则分子的中心原子发生sp2杂化；若键角为180°，则分子的中心原子发生sp杂化。 （3）根据中心原子的价层电子对数判断 如中心原子的价层电子对数为4，是sp3杂化，为3是sp2杂化，为2，则是sp杂化。 （4）根据σ键数与孤电子对数(适用于结构式已知的粒子) ①含C有机物：2个σ—sp，3个σ—sp2，4个σ—sp3。 ②含N化合物：2个σ—sp2，3个σ—sp3。 ③含O(S)化合物：2个σ—sp3。 5．分子键角的大小比较 （1）杂化类型不同：sp>sp2>sp3。 （2）杂化类型相同 ①孤电子对数越多，键角越小，如H2O<NH3。 ②孤电子对数相同，中心原子电负性越大，键角越大，如H2O＞H2S。 ③孤电子对数相同，中心原子相同，配位原子电负性越大，键角越小，如NF3＜NCl3。 （3）在同一分子中，π键电子斥力大，键角大。 【策略5】正确理解分子间作用力与分子的性质之间的关系 1．分子间作用力 （1）范德华力与物质性质 实质 物质分子之间普遍存在的相互作用力，范德华力的实质是电性作用，无饱和性和方向性。 影响因素 ①一般来说，组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的增大，范德华力逐渐增大； ②相对分子质量相近的分子，分子的极性越大，范德华力越大。 ③有机物的同分异构体，支链越多，范德华力越小，熔沸点越低。 范德华力与物质性质 范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质。范德华力越大，物质的熔、沸点越高，硬度越大。 （2）氢键与物质性质 形成 已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子(该氢原子几乎为裸露的质子)与另一个分子中电负性很大的原子之间的作用力称为氢键。 氢键属于一种较强的分子间作用力，但不属于化学键。常见的能形成氢键的物质有NH3、H2O、HF、醇、羧酸等。 表示方法 A—H…B ①A、B为电负性很大的原子，一般为N、O、F三种元素的原子。 ②A、B可以相同，也可以不同。 ③A—H…B中A、B的电负性越强，半径越小，氢键越强。 如F—H…F>O—H…O>N—H…N。 特征 具有一定的方向性和饱和性。 分类 分子内氢键和分子间氢键。 物质性质 分子间氢键使物质的熔、沸点升高，会对电离和溶解度等产生影响。同分异构体中，形成分子间氢键的物质的熔沸点大于形成分子内氢键的物质。如对羟基苯甲醛(形成分子间氢键)的沸点高于邻羟基苯甲醛(形成分子内氢键)的沸点。 （3）范德华力、氢键和共价键的比较 范德华力 氢键 共价键 作用粒子 分子 氢原子与氟、氮或氧原子 (分子内，分子间) 原子 强度比较 共价键>氢键>范德华力 影响其强度的因素 ①随着分子极性和相对分子质量的增大而增大。 ②组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大。 对于A—H…B，A、B的电负性越大，B原子的半径越小，作用力越大。 成键原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越牢固。 对物质性质的影响 ①影响物质的熔、沸点和溶解度等物理性质 ②组成和结构相似的物质，随相对分子质量的增大，物质熔、沸点升高，如熔、沸点：F2<Cl2<Br2<I2，CF4<CCl4<CBr4 ①分子间氢键的存在，使物质的熔、沸点升高，在水中的溶解度增大，如熔、沸点：H2O>H2S，HF>HCl，NH3>PH3。 ②分子内氢键使物质的熔、沸点降低。 ①影响分子的稳定性。 ②共价键键能越大，分子稳定性越强。 2．分子的极性 （1）非极性分子与极性分子的判断方法 ①依据分子的正电中心和负电中心是否重合 极性分子中正电中心和负电中心不重合，分子的某一个部分呈正电性(δ＋)，另一部分呈负电性(δ－)；非极性分子的正电中心和负电中心重合。 ②依据分子中化学键的极性的向量和 只含非极性键的分子一定是非极性分子；含极性键的分子，若分子中各个键的极性的向量和等于零为非极性分子，否则是极性分子。 ③对于ABn型分子，一般情况下，若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数，则该分子为非极性分子，否则为极性分子。如：CH4、BF3、CO2等都是非极性分子，而H2O、NH3、NF3等为极性分子。 （2）键的极性对化学性质的影响 酸性强弱 理论解释 三氟乙酸>三氯乙酸 氟的电负性大于氯的电负性，F—C的极性大于Cl—C的极性，使F3C—的极性大于Cl3C—的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子。 三氯乙酸>二氯乙酸>氯乙酸 Cl3C—的极性>Cl2HC—的极性>ClH2C—的极性，极性越强，羧基中的羟基的极性就越大，就越易电离出氢离子。 甲酸>乙酸>丙酸 烃基是推电子基团，烃基越长推电子效应越大，使羧基中的羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱。 键的极性对物质的化学性质有重要影响。例如，羧酸是一大类含羧基(—COOH)的有机酸，羧基可电离出H＋而呈酸性。羧酸的酸性可用pKa的大小来衡量，pKa越小，酸性越强。羧酸的酸性大小与其分子的组成和结构有关，如下表所示： 不同羧酸的pKa 羧酸 pKa 丙酸(C2H5COOH) 4.88 乙酸(CH3COOH) 4.76 甲酸(HCOOH) 3.75 氯乙酸(CH2ClCOOH) 2.86 二氯乙酸(CHCl2COOH) 1.29 三氯乙酸(CCl3COOH) 0.65 三氟乙酸(CF3COOH) 0.23 （3）键的极性、分子空间结构与分子极性的关系 类型 实例 键的极性 空间结构 分子极性 X2 H2、N2 非极性键 直线形 非极性分子 XY HCl、NO 极性键 直线形 极性分子 XY2 (X2Y) CO2、CS2 极性键 直线形 非极性分子 SO2 极性键 V形 极性分子 H2O、H2S 极性键 V形 极性分子 XY3 BF3 极性键 平面正三角形 非极性分子 NH3 极性键 三角锥形 极性分子 XY4 CH4、CCl4 极性键 正四面体形 非极性分子 3．溶解性 （1）“相似相溶”的规律： 非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。如果存在氢键，则溶剂与溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。 （2）随着溶质分子中憎水基个数的增大，溶质在水中的溶解度减小。如甲醇、乙醇和水能以任意比互溶，而戊醇中的烃基较大，故在水中的溶解度明显减小。 （3）分子与H2O反应，也能促进分子在水中的溶解，如SO2、NO2。 4．分子的手性 （1）手性异构体：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手和右手一样互为镜像，却在三维空间里不能重叠，互称手性异构体。 （2）手性分子：具有手性异构体的分子。 （3）手性碳原子：在有机物分子中，连有四个不同基团或原子的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子，如中*C为手性碳原子。 1．（2024·河北石家庄·模拟预测）属于共价化合物，可以单体分子、二聚体分子(图a)和多聚体分子(图b)等形式存在。下列说法错误的是 A．的第一电离能大于同周期相邻元素的第一电离能 B．单体分子的空间结构为直线形 C．二聚体分子中的杂化轨道类型为 D．多聚体分子中存在配位键 【答案】C 【详解】A．Be的价电子为2s2，为全满状态，故的第一电离能大于同周期相邻元素的第一电离能，A正确； B．的成键电子对为2，孤对电子对为0，故分子的空间结构为直线形，B正确； C．二聚体分子中，Be周围有三个成键电子对，孤对电子对为0，为平面三角形，的杂化轨道类型为，C错误； D．多聚体分子中氯提供孤对电子，Be提供空轨道，形成配位键，D正确； 答案选C。 2．（2024·河北石家庄·模拟预测）结构决定性质，性质反映结构。下列对物质性质的解释错误的是 选项 性质 解释 A 某些金属灼烧时有特征焰色 核外电子受热吸收能量跃迁至较高能级 B 易溶于 和均为非极性分子，相似相溶 C 冰的密度比水小 氢键具有方向性，冰中水分子的空间利用率小 D 晶体具有自范性 晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．焰色试验是电子从高能到低能释放能量所发出的光波，不是从低能级跃迁至较高能级时吸收光，故A错误； B．I2和CCl4是非极性分子，根据相似相溶原理可知碘易溶于四氯化碳，故B正确； C．冰中氢键具有方向性和饱和性，每个水分子能与4个水分子形成4个氢键，降低了水分子的空间利用率，导致冰的密度小于水，故C正确； D．晶体的自范性是指：在适宜的条件下，晶体能够自发地呈现封闭的规则和凸面体外形的性质，晶体的自范性是晶体中粒子微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象，故D正确； 故选：A。 3．（2024·河北·模拟预测）下列事实的原因分析错误的是 事实 原因 A 水中的溶解度： 为非极性分子，的空间结构与水相似，分子显弱极性，水是极性溶剂 B 分子极性： N的电负性小于与Cl的电负性差值大于N与Cl的电负性差值 C 晶体中的配位数：干冰>冰 冰晶体中有氢键，氢键的方向性使得分子不可密堆积；干冰中无氢键，只有范德华力，分子是密堆积的 D 摩氏硬度：金刚石>碳化硅 金刚石中C原子半径小于碳化硅中硅原子半径，C-C键键长比C-Si键键长短，键能大 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．为非极性分子，而的空间构型为V形，与水相似，分子显弱极性，水也是极性溶剂，依据“相似相溶原理”，水中的溶解度：，A正确； B．N的电负性大于P，P与Cl的电负性差值大于N与Cl的电负性差值，故分子极性： B错误； C．冰晶体中有氢键，氢键的方向性使得分子不可密堆积，干冰中无氢键，只有范德华力，分子是密堆积的，故晶体中的配位数：干冰冰，C正确； D．两者均为共价晶体，金刚石中C原子半径小于碳化硅中硅原子半径，键键长比键键长短，键能大，故摩氏硬度：金刚石>碳化硅，D正确； 答案选B。 4．（2024·河北·模拟预测）科学家研究发现超分子有许多特殊的化学性质。12-冠-4可与作用而不与作用；18-冠-6可与作用(如下图)，但不与或作用。下列说法错误的是 A．18-冠-6分子中，C原子和O原子的杂化轨道类型均为杂化 B．18-冠-6分子中的O原子与间不存在离子键 C．18-冠-6分子与作用，不与或作用，体现了超分子的“自组装”的特征 D．18-冠-6分子中，所有原子不可能共平面 【答案】C 【详解】A．18-冠-6中，C和O的价层电子对数均为4，杂化轨道类型均为杂化，A正确； B．18-冠-6分子中的O原子与间通过配位键自组装成超分子，不存在离子键，B正确； C．18-冠-6与作用，不与或作用，这反映了超分子的“分子识别”的特征，C错误； D．18-冠-6分子中，C原子和O原子的杂化轨道类型均为杂化，所有原子不可能共平面，D正确； 故选C。 5．（2024·浙江杭州·一模）从结构探析物质性质和用途是学习化学的有效方法。下列实例与解释不相符的是 选项 实例 解释 A 将95%乙醇加入溶液中析出深蓝色晶体 乙醇极性较小，降低了的溶解 B 铁丝在酒精喷灯上灼烧，焰色无明显变化 铁原子核外电子在灼烧时没有发生跃迁 C 中碱基A与T、G与C的互补配对 分子间氢键作用实现了超分子的分子识别 D 熔点： 引入乙基减弱了离子间的相互作用 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．将95%乙醇加入溶液中析出深蓝色晶体，原因是乙醇分子的极性小，加入乙醇后溶剂的极性减小，降低了的溶解，故A不符合题意； B．焰色试验是金属单质或离子的电子在吸收能量后，从基态跃迁到激发态，激发态不稳定，跃迁到低能量级时，会释放光子，光子的频率若在可见光频率范围内，则金属表现为有焰色。铁丝在酒精喷灯上灼烧，焰色无明显变化，并不是铁原子核外电子在灼烧时没有发生跃迁，而是放出的光子频率不在可见光频率范围内，故B符合题意； C．O元素、N元素的电负性较大，能与氢形成分子间氢键，DNA中的碱基A与T、G与C的互补配对是通过氢键来实现的，分子间氢键作用实现了超分子的分子识别，故C不符合题意； D．硝酸铵中铵根离子和硝酸根离子间存在离子键，铵根离子其中一个H被乙基替代，引入乙基减弱了离子间的相互作用，所以熔点：，故D不符合题意； 故选B。 6．（2024·河北·模拟预测）对下列事实解释错误的是 事实 解释 A 在水中的溶解度：O3＞O2 O3是极性分子，O2是非极性分子，H2O是极性溶剂 B 熔点：SiO2＞CO2 SiO2的相对分子质量大于CO2，分子间作用力强于CO2 C 酸性：FCH2COOH＞ClCH2COOH F的电负性强于Cl，FCH2COOH中O-H键的极性更强 D 硬度：金刚石碳化硅 C-C键的键长较短，键能较大 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．O3的空间结构为V形，分子中正电中心和负电中心不重合，故臭氧为极性分子，氧气为非极性分子，水为极性分子，依据相似相溶原理，在水中的溶解度：O3＞O2，A正确； B．SiO2为共价晶体，熔融时破坏的是共价键，而CO2为分子晶体，熔融时克服的是分子间作用力，而共价键的强度远强于分子间作用力，故SiO2晶体沸点高于干冰，和两者的相对分子质量无关，B错误； C．F电负性大于Cl，导致C-F的极性大于C-Cl的极性，导致羟基电子云更偏向O，而使FCH2COOH的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出H+，性质及解释均正确，C正确； D．键长C—C键＜C—Si，共价晶体的键长越短、键能越大，则其硬度越大，则硬度：金刚石＞碳化硅，D正确； 故答案为：B。 7．（2024·河北·模拟预测）下列关于物质结构的说法错误的是 A．和SO2的VSEPR模型均为平面三角形 B．单层石墨烯的层内结构中只存在共价键，不存在范德华力 C．熔化冰和食盐时破坏的微粒间作用力类型不同 D．Cl2O和CS2均为由极性键构成的非极性分子 【答案】D 【详解】A．中心原子N周围的价层电子对数为：2+=3，SO2的中心原子S周围的价层电子对数为：2+=3，根据价层电子对互斥理论可知，它们的VSEPR模型均为平面三角形，A正确； B．单层石墨烯的层内结构中只存在共价键，不存在范德华力，层与层之间靠范德华力结合，B正确； C．已知冰为分子晶体，NaCl固体为离子晶体，故熔化冰和食盐时破坏的微粒间作用力分别为分子间作用力和离子键，故类型不同，C正确； D．Cl2O的空间构型为V形，分子中正、负电荷中心不重合，是极性键构成的极性分子，而CS2为直线形分子，分子中正、负电荷中心重合为由极性键构成的非极性分子，D错误； 故答案为：D。 8．（2024·浙江杭州·一模）X、Y、Z、M四种主族元素，原子序数依次增大，分别位于三个不同短周期，Z与M同主族，Y与Z核电荷数相差1，基态Z原子的p轨道半充满，下列说法正确的是 A．沸点： B．原子半径： C．最高价氧化物对应水化物的酸性： D．键角：中的中的 【答案】C 【分析】X、Y、Z、M四种主族元素，原子序数依次增大，分别位于三个不同短周期，则X为H元素；Z与M同主族，Y与Z核电荷数相差1，基态Z原子的p轨道半充满，则Y为C元素、Z为N元素、M为P元素。 A．氨分子能形成分子间氢键，磷化氢不能形成分子间氢键，所以氨分子的分子间作用力大于磷化氢，沸点高于磷化氢，故A错误； B．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则氮原子的原子半径小于碳原子，故B错误； C．同主族元素，从上到下非金属性依次减弱，最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱，则硝酸的酸性强于磷酸，故C正确； D．肼分子中氮原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1，原子的空间构型为四面体形，乙烯分子中碳原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0，原子的空间构型为平面形，所以肼分子中小于乙烯分子中，故D错误； 故选C。 9．（2024·甘肃兰州·一模）已知反应：，R为烃基，该反应可用于提纯炔烃。下列说法错误的是 A．中C原子的杂化方式为sp B．不能形成分子间氢键 C．的键角小于烃基中碳碳键之间的键角 D．中键和键的数目之比为 【答案】D 【详解】A．中存在碳氮叁键，为直线形分子，C原子的杂化方式为sp， A正确； B．当氢原子连接在电负性大且原子半径小的原子（例如氟、氧、氮）上时，可以形成氢键；不能形成分子间氢键，B正确； C．中O为sp3杂化，且存在2对孤电子对，烃基中碳为sp3或sp2、sp杂化，且无孤电子对；孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力，则的键角小于烃基中碳碳键之间的键角，C正确； D．中含有Ag+和CN-之间的配位键，CN-内含有叁键，故该络合离子中σ键与π键的个数比为4:4=1:1，D错误； 故选D。 10．（2025·广东·模拟预测）广东省在甲醇生产方面进行了多元化发展，包括传统甲醇的生产以及生物质绿色甲醇的研发和生产，为广东省及周边地区的能源结构和环境改善做出了贡献。下列叙述错误的是 A．甲醇分子是极性分子 B．甲醇分子之间能形成氢键 C．甲醇分子的VSEPR模型为正四面体形 D．甲醇分子只含极性共价键 【答案】C 【详解】A．甲醇分子的结构简式为CH3OH，结构不对称，是极性分子，A正确； B．甲醇分子中含有-OH，分子之间能形成O—H…O氢键，B正确； C．甲醇分子中，中心O原子的价层电子对数为=4，发生sp3杂化，则VSEPR模型为四面体形，但不是正四面体形，C错误； D．甲醇分子中含有C-H、C-O、O-H键，它们都是极性共价键，D正确； 故选C。 11．（2024·陕西·一模）物质的结构决定性质，下列关于物质的结构和性质的说法正确的是 A．是极性分子，故易溶于水 B．AgCl溶于氨水，是由于AgCl与反应生成了可溶性配合物 C．的酸性比的酸性弱 D．晶体硅用碳原子取代部分硅原子，会导致该晶体导电性增强 【答案】B 【详解】A．分子的中心原子硫原子的价层电子对数为，无孤电子对，是平面三角形结构，结构对称，分子中正负电荷中心重合，为非极性分子，A错误； B．AgCl与可以形成可溶性配合物，所以AgCl溶于氨水，B正确； C．F的电负性比H大，吸电子效应比H强，的羧基中的羟基极性更大，更易电离出氢离子，因此的酸性比的酸性强，C错误； D．晶体硅用碳原子取代部分硅原子，形成的晶体不导电，而硅为半导体材料，即该晶体导电性下降，D错误； 故选B。 12．（2024·山东威海·一模）化学是源自生活和生产实践的基础自然科学。下列事实或现象解释错误的是 选项 事实或现象 解  释 A 王水(浓盐酸和浓硝酸的混合液)溶解铂 浓盐酸增强了浓硝酸的氧化性   B SnF4(442℃)的熔点远高于SnCl4(−34℃) SnF4是离子晶体，SnCl4是分子晶体 C 不同溶剂中I2的溶解度：CCl4＞H2O I2 、CCl4为非极性分子，而H2O为极性分子   D 某些金属盐灼烧时呈现不同焰色 电子从低能级轨道跃迁至高能级轨道后，又从高能级轨道跃迁至低能级轨道，释放出不同波长的光 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．浓盐酸中的氯离子与金离子形成配合物，增强了金的还原性，易被浓硝酸氧化，并未改变浓硝酸的氧化性，A错误； B．SnCl4的熔点低，则形成分子晶体，SnF4(442℃)的熔点远高于SnCl4(−34℃)，则SnF4不是形成分子晶体，而是形成离子晶体，B正确； C．I2为非金属单质，形成非极性分子，不同溶剂中I2的溶解度：CCl4＞H2O，则依据相似相溶原理，CCl4为非极性分子，H2O为极性分子，C正确； D．某些金属盐灼烧时，电子从低能级轨道跃迁到高能级轨道，然后再将能量以光的形式释放出来，释放的能量不同，产生光的波长不同，所以会呈现不同焰色，D正确； 故选A。 13．（2024·湖北·一模）研究物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列事实解释错误的是 选项 实例 解释 A 由与组成的离子液体常温下呈液态 与其离子的体积较大有关 B 和都能作制冷剂 具有完全相同类型的分子间作用力 C 晶体中配位数为8，而晶体中配位数为6 比的半径大 D 逐步断开中的键，每步所需能量不同 各步的键所处化学环境不同 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．大多数离子液体含有体积很大的阴、阳离子，可知由与组成的离子液体常温下呈液态，与其离子的体积较大有关，故A正确； B．NH3易液化，其汽化时吸收能量，可作制冷剂，干冰易升华，升华时吸收热量，也可用作制冷剂，NH3分子间作用力为氢键和范德华力，CO2分子间仅存在范德华力，故B错误； C．离子晶体的配位数取决于阴、阳离子半径的相对大小，离子半径比越大，配位数越大，Cs+周围最多能排布8个Cl-，Na+周围最多能排布6个Cl-，说明Cs+比Na+半径大，故C正确； D．断开第一个键时，碳原子周围的共用电子对多，原子核对共用电子对的吸引力较弱，需要能量较小，断开键越多，碳原子周围共用电子对越少，原子核对共用电子对的吸引力越大，需要的能量变大，所以各步中的键所处化学环境不同，每步所需能量不同，故D正确； 故选B。 14．（2024·四川南充·一模）丁二酮肟常用于检验。在稀氨水介质中，丁二酮肟与反应生成鲜红色沉淀，其结构如图。下列关于该分子说法错误的是 A．电负性： B．原子提供空轨道与形成配位键 C．氢氧原子间存在的作用有共价键或氢键 D．的配位数为4 【答案】B 【详解】A．同一周期随着原子序数变大，电负性变大，故电负性，A正确； B．根据结构可知，具有空轨道，是共用电子对的接受者，是配合物的中心原子，B错误； C．由图可知，该结构中存在有氢氧极性键，同时分子中还存在氢键，C正确； D．与4个N形成配位键，的配位数为4，D正确； 故选B。 15．（2024·山西·模拟预测）下列有关说法正确的是 A．浓磷酸的粘稠性质与磷酸分子间的氢键有关 B．穴醚与碱金属离子可通过离子键形成超分子 C．雷公藤甲素中存在10个手性碳原子 D．在氮杂茂分子中氮原子采取的杂化方式为 【答案】A 【详解】A．磷酸分子中存在羟基，因此磷酸可形成分子间氢键，故较为粘稠，A项正确； B．穴醚与碱金属离子通过配位键形成超分子，B项错误； C．手性碳原子是连接4个不同的原子或原子团的碳原子，雷公藤甲素中存在9个手性碳原子，，C项错误； D．氮杂茂为平面结构，因此氮原子采取的杂化方式为sp2，D项错误； 故选A。 16．（2024·河南·二模）下列说法错误的是 A．由于水的沸点高于氟化氢，可推测的键能大于的键能 B．由于N的电负性小于F，可推测结合的能力： C．由于孤电子对排斥作用，可推测游离态水分子中小于中 D．由于臭氧的极性微弱，可推测臭氧在四氯化碳中的溶解度高于在水中的溶解度 【答案】A 【详解】A．氢键属于分子间作用力，水的沸点高于氟化氢的沸点是因为氢键的数目，前者更多，A项错误； B．由于N的电负性小于F，但是NF3中F元素电负性强，使得N原子呈正电性，难与H+结合，则结合的能力：，B项正确； C．单个水分子中，O的2对孤对电子排斥O-H键，使得变小，而在中，O的孤对电子和Cu2+的空轨道配位，O上只有1对孤对电子，减弱了O的孤对电子对O-H键的排斥，因此中大于单个水分子中，C项正确； D．臭氧是弱极性分子，水是极性溶剂，四氯化碳是非极性溶剂，根据“相似相溶”原理，所以臭氧在四氯化碳中的溶解度高于在水中的溶解度，D项正确； 答案选A。 17．（2024·河南·模拟预测）下列说法中正确的是 A．基态碳原子核外有三种能量不同的电子 B．的酸性小于 C．的中心原子价层电子对数为3 D．分子中有2个手性碳原子 【答案】A 【详解】A．基态碳原子的核外电子核外电子排布式为1s22s22p2，占据三个能级，所以有三种能量不同的电子，A正确； B．吸电子基团越强越多的，酸性越强。氟的电负性最大，吸电子能力强，所以三氟乙酸的酸性强于三溴乙酸，B错误； C．的中心原子价层电子对数为，C错误； D．由结构简式可知，乳酸分子中与羟基和羧基相连的碳原子为连有4个不同原子或原子团的手性碳原子，含有1个手性碳原子，D错误； 故选A。 18．（2024·河南·模拟预测）下列微粒的VSEPR模型与空间结构不一致的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．CO2的中心原子C的价层电子对数=2+(4-2)=2+0=2，无孤电子对，VSEPR模型和其空间构型均为直线形，故A不符合题意； B．的中心原子C的价层电子对数=3+(4+2-3)=3+0=3，无孤电子对，VSEPR模型和其空间构型均为平面三角形，故B不符合题意； C．CH4的中心原子C的价层电子对数=4+(4-4)=4+0=4，无孤电子对，VSEPR模型和其空间构型均为正四面体形，故C不符合题意； D．H2O的中心原子O的价层电子对数=2+(6-2)=2+2=4，有2个孤电子对，VSEPR模型是四面体形，空间构型为V形，故D符合题意； 故答案选D。 19．（2024·河南·模拟预测）物质的结构决定其性质。下列实例与解释相符的是 选项 实例 解释 A 、、键角依次减小 孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力 B 熔点： 熔化时要断开化学键，只需克服范德华力 C 不存在稳定的分子 原子价层只有4个原子轨道，不能形成5个键 D 焰色试验为黄色 与电子跃迁有关 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．的价层电子数为，无孤对电子，因此N采用sp杂化，空间结构为直线形，键角为180°，的价层电子数为，无孤对电子，因此N采用sp2杂化，空间结构为平面三角形，键角为120°，的价层电子数为，无孤对电子，因此N采用sp3杂化，空间结构为正四面体，键角为109°28′，都无孤电子对，无法得出孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力，故A错误； B．和均为分子晶体，融化时均需克服范德华力，优于分子范德华力大，故熔点：，故B错误； C．原子价层只有2s、2p合计4个原子轨道，由共价键的饱和性可知，所以不能形成5个键，所以不存在稳定的分子，故C正确； D．焰色试验为黄色，与Na电子跃迁有关，故D错误； 答案选C。 20．（2024·河南·模拟预测）含有两个或两个以上配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过整合配位成环而形成的配合物称为螯合物。的一种螯合物的结构如图所示，下列说法错误的是 A．第一电离能： B．氢化物的沸点： C．该配合物中、原子杂化方式相同 D．该配合物中通过螯合作用形成的配位键有 【答案】D 【详解】A．N原子电子排布为1s22s22p3，2p轨道上为半满状态，因此氮的第一电离能相对较高；H原子电子排布为1s1，氢原子只有一个电子，且原子半径非常小，其第一电离能相对较高；C原子电子排布为1s22s22p2，2p轨道上的电子相对容易失去，因此碳的第一电离能相对较低，第一电离能：N>H>C，A正确； B．氨分子间形成氢键，故沸点高，HCl和CH4均为分子晶体，HCl相对分子质量较大，范德华力大，沸点高，故氢化物的沸点：NH3>HCl>CH4，B正确； C．该配合物中碳原子形成4个单键，无孤电子对，为sp3杂化，氮原子形成3个单键，有1对孤电子对与Ni2+形成配位键，为sp3杂化，C正确； D．由题意可知，只有成环的配位键才能起到螯合作用，由结构可知，1mol该配合物通过螯合作用形成的配位键有4mol，D错误； 故答案选D。 21．（2024·河南·模拟预测）制备肼可利用反应。下列说法正确的是 A．基态原子的轨道表示式： B．分子间能形成氢键 C．与均为非极性分子 D．中仅含有离子键 【答案】B 【详解】A．O是第8号元素，图示违背洪特规则，基态原子的轨道表示式为：，A错误； B．N的非金属性较强，N2H4分子间能形成氢键()，B正确； C．中心价层电子对数为4，含一对孤电子对，中心价层电子对数为4，含两对孤电子对，正负电荷中心不重合，均为极性分子，C错误； D．中次氯酸根含有极性键，含有离子键和极性键，D错误； 故选B。 22．（2025·四川·模拟预测）下列对有关物质结构或性质的解释不合理的是 选项 实例 解释 A POCl3和的空间结构都是四面体形 POCl3和中P原子轨道的杂化类型均为sp3 B 的键角依次减小 孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力 C 的沸点依次升高 SiX4均为分子晶体，随着相对分子质量增大，范德华力增大 D 邻硝基苯酚的熔点低于对硝基苯酚 前者存在分子内氢键，后者存在的分子间氢键使分子间作用力大于前者 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．POCl3的中心P原子价层电子对数是4+=4，因此采用sp3杂化，空间结构为四面体形；的中心P原子价层电子对数是4+=4，因此也是采用sp3杂化，空间结构为四面体形，A正确； B．的中心N原子价层电子对数是2+=2，无孤对电子，因此N采用sp杂化，空间结构为直线形，键角为180°；的中心N原子价层电子对数是3+=3，无孤对电子，因此N采用sp2杂化，空间结构为平面三角形，键角为120°；的中心N原子价层电子对数是2+=3，有1对孤对电子，因此N采用sp2杂化，由于孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力，导致其键角小于120°，的键角依次减小，这不仅与与孤电子对与成键电子对的作用力有关，也与中心N原子的杂化类型有关，B错误； C．SiX4均为分子晶体，分子之间以分子间作用力结合。随着物质分子的相对分子质量增大，范德华力逐渐增大，因此的熔沸点逐渐升高，C正确； D．对硝基苯酚的分子间不仅存在范德华力，还存在氢键，使其熔沸点升高；而邻硝基苯酚分子内存在氢键，分子之间只存在范德华力，使物质的熔、沸点比存在分子间氢键的对硝基苯酚低，故物质的沸点：邻硝基苯酚的熔点低于对硝基苯酚，D正确； 故合理选项是B。 23．（2025·河南·模拟预测）配合物间的结构转变是一种有趣的现象。配合物1经过加热可转变为配合物2，如图所示。 下列说法错误的是 A．配合物1中含有2种配体 B．配合物2中N原子采取杂化 C．转变过程中涉及配位键的断裂和形成 D．转变前后，Co的化合价由价变为0价 【答案】D 【详解】A．配合物1中，中氧原子提供孤对电子，Co2+提供空轨道形成配位键；配合物1右侧N、O分别提供一对孤电子，与Co2+形成配位键，则配合物1中含有2种配体，A正确； B．由配合物2的结构可知，N形成2个键，一个配位键，故采取sp2杂化，B正确； C．转变过程中，配合物1中断裂2个与Co2+形成的配位键，配合物2中，中的O与Co2+形成2个配位键，涉及配位键的断裂和形成，C正确； D．配合物1、2中Co都为+2价，Co的化合价没有发生变化，D错误； 故选D。 24．（2025·宁夏陕西·模拟预测）物质结构决定性质。下列物质性质差异与结构因素没有关联的是 选项 性质差异 结构因素 A 极性： 分子空间构型 B 酸性：二氯乙酸<二氟乙酸 分子间氢键 C 熔点： 晶体类型 D 识别K+的能力：18-冠-6>12-冠-4 冠醚空腔直径 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．是平面三角形，是三角锥型，极性和分子空间构型有关联，故A不符合题意； B．由于F的电负性比Cl大，吸引电子的能力更强，三氟乙酸羧基中的O-H键的极性更大，更易电离出H+，酸性更强，酸性和分子间氢键没有关联，故B符合题意； C．是离子晶体，是分子晶体，离子晶体一般来说比分子及个体熔点高，熔点和晶体类型有关联，故C不符合题意； D．18-冠-6空腔的直径与K+的直径相当，12-冠-4空腔的直径小于K+的直径，所以识别K+的能力与冠醚空腔直径有关联，故D不符合题意； 答案选B。 （2024·全国·模拟预测）阅读下列材料，完成下列问题。 实验室利用白色粉末CuCl探究+1价、+2价Cu与NH3形成的配合物的颜色、稳定性、氧化性等。实验步骤及现象与对应Cu的配合物如图所示： 25．中N—Cu—N为直线形。下列有关物质结构和性质的说法中，正确的是 A．和中键角： B．中，中心离子为sp杂化 C．中，N提供孤电子对 D．中的N形成了共价键、配位键、氢键 【答案】C 【详解】A．NH3中存在孤电子对对成键电子对的排斥，中N原子与H2O中的H原子形成氢键，孤电子对对成键电子对的斥力变小，故比小，A错误； B．中Cu的价电子所在能级为3d，故其杂化方式不可能为sp杂化，B错误； C．中，提供空轨道，N提供孤电子对，C正确； D．中的N形成了3个N—H共价键和1个Cu—N配位键，没有形成氢键，D错误； 答案选C。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 备战2025年高考化学【二轮·突破提升】专题复习讲义 专题16 原子、分子结构与性质 讲义包含四部分：把握命题方向►精选高考真题►高效解题策略►各地最新模拟 原子、分子结构与性质是高中化学的重要内容，也是每年高考的热点之一，命题侧重结合新科技，新能源等社会热点为背景，该部分主要考点是： （1）核外电子（价电子）排布式、轨道式的书写； （2）杂化轨道理论和价层电子对互斥模型的应用，杂化类型及解释分子的空间构型； （3）化学键的判断、σ键或π键数目的计算、配合物等内容； （4）等电子原理的应用； （5）极性分子和非极性分子的性质差异； （6）分子间作用力和氢键对物质性质（溶解度、酸性等）的影响等。 预测2025年继续重点考查共价键的不同类型，特别是σ键、π键、配位键的判断，考查分子的空间构型以及分子的杂化类型，特别是杂化类型的判断是高考重点，考察分子的性质，特别是熔沸点、水溶性、键角大小、酸性强弱的原因解释，复习时加以关注。 1．（2025·浙江·高考真题）下列属于极性分子的是 A． B． C． D． 2．（2024·江西·高考真题）科学家发现宇宙中存在100多种星际分子。下列关于星际分子说法正确的是 A．分子的极性：SiH4>NH3 B．键的极性：H—Cl>H—H C．键角：H2O>CH4 D．分子中三键的键长：HC≡N>HC≡CH 3．（2024·湖南·高考真题）通过理论计算方法优化了P和Q的分子结构，P和Q呈平面六元并环结构，原子的连接方式如图所示，下列说法错误的是 A．P为非极性分子，Q为极性分子 B．第一电离能： C．和所含电子数目相等 D．P和Q分子中C、B和N均为杂化 4．（2024·浙江·高考真题）X、Y、Z、M四种主族元素，原子序数依次增大，分别位于三个不同短周期，Y与M同主族，Y与Z核电荷数相差2，Z的原子最外层电子数是内层电子数的3倍。下列说法不正确的是 A．键角： B．分子的极性： C．共价晶体熔点： D．热稳定性： 5．（2024·河北·高考真题）是火箭固体燃料重要的氧载体，与某些易燃物作用可全部生成气态产物，如：。下列有关化学用语或表述正确的是 A．的形成过程可表示为 B．中的阴、阳离子有相同的VSEPR模型和空间结构 C．在、石墨、金刚石中，碳原子有和三种杂化方式 D．和都能作制冷剂是因为它们有相同类型的分子间作用力 6．（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．理论认为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．杂化轨道由1个s轨道和3个p轨道混杂而成 7．（2024·安徽·高考真题）某催化剂结构简式如图所示。下列说法错误的是 A．该物质中为价 B．基态原子的第一电离能： C．该物质中C和P均采取杂化 D．基态原子价电子排布式为 8．（2023·河北·高考真题）下列说法正确的是 A．的价层电子对互斥模型和空间构型均为正四面体 B．若型分子的空间构型相同，其中心原子的杂化方式也相同 C．干冰和冰的结构表明范德华力和氢键通常都具有方向性 D．和都是既含键又含键的非极性分子 9．（2023·天津·高考真题）下表列出25℃时不同羧酸的(即)。根据表中的数据推测，结论正确的是 羧酸 pKa 4.76 2.59 2.87 2.90 A．酸性强弱： B．对键合电子的吸引能力强弱：F<Cl<Br C．25℃时的pKa大小： D．25℃时0.1mol/L溶液的碱性强弱： 10．（2023·河北·高考真题）物质的结构决定其性质。下列实例与解释不相符的是 选项 实例 解释 A 用替代填充探空气球更安全 的电子构型稳定，不易得失电子 B 与形成配合物 中的B有空轨道接受中N的孤电子对 C 碱金属中的熔点最高 碱金属中的价电子数最少，金属键最强 D 不存在稳定的分子 N原子价层只有4个原子轨道，不能形成5个键 A．A B．B C．C D．D 11．（2023·重庆·高考真题）和均可发生水解反应，其中的水解机理示意图如下： 下列说法正确的是 A．和均为极性分子 B．和中的均为杂化 C．和的水解反应机理相同 D．和均能与形成氢键 12．（2023·江苏·高考真题）氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。、、是氢元素的3种核素，基态H原子的核外电子排布，使得H既可以形成又可以形成，还能形成、、、、等重要化合物；水煤气法、电解水、光催化分解水都能获得，如水煤气法制氢反应中，与足量反应生成和吸收131.3kJ的热量。在金属冶炼、新能源开发、碳中和等方面具有重要应用，如在催化剂作用下与反应可得到。我国科学家在氢气的制备和应用等方面都取得了重大成果。下列说法正确的是 A．、、都属于氢元素 B．和的中心原子轨道杂化类型均为 C．分子中的化学键均为极性共价键 D．晶体中存在Ca与之间的强烈相互作用 13．（2023·海南·高考真题）下列有关元素单质或化合物的叙述正确的是 A．分子呈正四面体，键角为 B．NaCl焰色试验为黄色，与Cl电子跃迁有关 C．Cu基态原子核外电子排布符合构造原理 D．是由极性键构成的极性分子 14．（2023·湖北·高考真题）物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是 选项 性质差异 结构因素 A 沸点：正戊烷(36.1℃)高于新戊烷(9.5℃) 分子间作用力 B 熔点：(1040℃)远高于(178℃升华) 晶体类型 C 酸性：()远强于() 羟基极性 D 溶解度(20℃)：(29g)大于(8g) 阴离子电荷 A．A B．B C．C D．D 15．（2023·湖北·高考真题）价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是 A．和的VSEPR模型均为四面体 B．和的空间构型均为平面三角形 C．和均为非极性分子 D．与的键角相等 16．（2023·北京·高考真题）下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是 A．键的键能小于键的键能 B．三氟乙酸的大于三氯乙酸的 C．氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性 D．气态氟化氢中存在，而气态氯化氢中是分子 17．（2023·浙江·高考真题）共价化合物中所有原子均满足8电子稳定结构，一定条件下可发生反应：，下列说法不正确的是 A．的结构式为 B．为非极性分子 C．该反应中的配位能力大于氯 D．比更难与发生反应 （2024·安徽·高考真题）地球上的生物氮循环涉及多种含氮物质，转化关系之一如下图所示(X、Y均为氮氧化物)，羟胺()以中间产物的形式参与循环。常温常压下，羟胺易潮解，水溶液呈碱性，与盐酸反应的产物盐酸羟胺广泛用于药品、香料等的合成。已知时，，，。 完成下列小题。 18．下列有关物质结构或性质的比较中，正确的是 A．键角： B．熔点： C．同浓度水溶液的 D．羟胺分子间氢键的强弱： 19．（2024·上海·高考真题）已知可二聚为下图的二聚体： (1)该二聚体中存在的化学键类型为_______。 A．极性键 B．非极性键 C．离子键 D．金属键 (2)将该二聚体溶于生成(结构如图所示)，已知其配离子为四面体形，中心原子杂化方式为 ，其中配体是 ，该配合物中有键 。 20．（2024·浙江·高考真题）氮和氧是构建化合物的常见元素。 已知： 请回答： (1)某化合物的晶胞如图，其化学式是 ，晶体类型是 。 (2)下列说法正确的是_______。 A．电负性： B．离子半径： C．第一电离能： D．基态2+的简化电子排布式： (3)①，其中的N原子杂化方式为 ；比较键角中的 中的(填“>”、“<”或“=”)，请说明理由 。 ②将与按物质的量之比1:2发生化合反应生成A，测得A由2种微粒构成，其中之一是。比较氧化性强弱： (填“>”、“<”或“=”)；写出A中阴离子的结构式 。 【策略1】熟练掌握核外电子的排布 （1）清晰梳理能层、能级与其容纳的最多电子数之间的关系 能层(n) 一 二 三 四 五 六 七 符号 K L M N O P Q 能级符号 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p …… …… …… 轨道数 1 1 3 1 3 5 1 3 5 7 1 3 能级最多 电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 6 …… …… …… 能层最多 电子数 2 8 18 32 …… …… 2n2 电子离核远近 近→远 电子能量高低 低→高 （2）熟练核外电子排布遵循的原则 能量最低原理 在构建基态原子时，电子将尽可能地占据能量最低的原子轨道，使整个原子的能量最低。 泡利原理 在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，而且它们的自旋状态相反，任何一个原子里绝不会出现运动状态完全相同的电子。如：2s轨道上的电子排布为，不能表示为。 洪特规则 当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同。如：2p3的电子排布为，不能表示为或。 洪特规则特例 当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)、全空(p0、d0、f0)时原子的能量较低，如24Cr的电子排布式为[Ar]3d54s1，29Cu的电子排布式为[Ar]3d104s1。 正确理解“两原理，一规则”： (1)原子核外电子排布符合能量最低原理、洪特规则、泡利不相容原理，若违背其一，则原子能量不处于最低状态。在写基态原子的轨道表示式时，常出现以下错误： (2)当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n－1)d、np的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把(n－1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2，而失电子时却先失4s轨道上的电子，Fe3＋：1s22s22p63s23p63d5。 (3)书写轨道表示式时，同一能级的空轨道不能省略。如C的轨道表示式为，而不是。 （3）电子排布图(轨道表示式) 核外电子排布图能直观地反映出原子的核外电子的自旋情况以及成对的电子对数和未成对电子数。 硫原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p4 a．运动状态等于电子数 S原子核外有16个电子，则有16种不同运动状态的电子 b．空间运动状态等于轨道数 S原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，其轨道数为1+1+3+1+3=9，则有9种不同的空间运动状态 c．伸展方向看轨道类型 S原子的s轨道为球形，只有1种伸展方向，p轨道有3种伸展方向，则共有4种不同的伸展方向 d．不同能量的电子看能级数 S原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，有5种不同能量的电子 e．运动范围看电子层 S原子的核外有3个电子层，有3种不同的运动范围 【策略2】熟悉化学键（σ键和π键）与大π键的判断方法 1．共价键 ①分类 分类依据 类型 形成共价键的原子轨道重叠方式 键 电子云“头碰头”重叠 键 电子云“肩并肩”重叠 形成共价键的电子对是否偏移 极性键 共用电子对发生偏移 非极性键 共用电子对不发生偏移 ②σ键和π键判断的一般规律 s­s σ键：两个成键原子均提供s轨道形成的共价键。 s­p σ键：两个成键原子分别提供s轨道和p轨道形成的共价键。 p­p σ键：两个成键原子均提供p轨道形成的共价键。 p轨道和p轨道形成π键的过程如图所示： 通过物质的结构式，可以快速有效地判断键的种类及数目，判断成键方式时，需掌握： 共价单键是σ键； 共价双键中含有个σ键，个π键； 共价三键中含有个σ键，个π键。 原子形成共价键时，优先形成σ键，σ键可以单独形成，π键不能单独形成。σ键形成过程中电子云重叠程度比π键大，更稳定，故含有π键的分子发生化学反应时先断裂π键。 ③共价键的键参数 概念 键参数对分子性质的影响 ①键能越大，键长越短，分子越稳定。 2．大π键的简介 （1）ABn型的分子或离子中m和n的计算方法 ①m为原子个数：一般粒子有几个原子，就是几个p轨道，如：SO2有3个原子形成π键，则m=3。 ②n值的计算 a．分析出参与形成离域π键的每个原子形成几个σ键。 b．形成σ键后，若只有一个成单电子，则该电子参与形成大π键，若没有成单电子，则最多有一对孤对电子参与形成大π键。 物质 分析方法 大π键 CO2 C、O原子的电子式分别为：、，中心原子C采取sp杂化，形成2个σ键，还有2个电子即1对孤对电子，中心C原子最多提供1对孤对电子形成大π键，O原子形成1个σ键后，还有5个电子，有1个单电子，则两个O原子的单电子参与形成大π键，由于带一个单位的负电荷，也要参与形成大π键，故n=2+2×1=4，因此CO2大π键为。 同理 SCN—、NO2+、N3－互为等电子体，则大π键是相同的，大π键为 CO C、O原子的电子式分别为：、，中心原子C采取sp2杂化，形成3个σ键，还有1个单电子，中心C原子最多提供1个单电子形成大π键，O原子形成1个σ键后，还有5个电子，有1个单电子，则3个O原子的单电子参与形成大π键，由于带2个单位的负电荷，也要参与形成大π键，故n=1+2+3×1=6，因此CO大π键为。 同理 NO3—、SO3互为等电子体，则大π键是相同的，大π键为 （2）多个中心原子(AmBn)型的分子或离子中m和n的计算方法 ①m为原子个数：一般粒子有几个原子，就是几个p轨道，如：SO2有3个原子形成π键，则m=3 ②n值的计算 a．分析出参与形成离域π键的每个原子形成几个σ键。 b．形成σ键后，若只有一个成单电子，则该电子参与形成大π键，若没有成单电子，则最多有一对孤对电子参与形成大π键。 物质 分析方法 大π键 C原子的电子式为：，每个C原子采取sp2杂化，形成3个σ键，每C原子有1个成单电子，该单电子参与形成大π键，因此其大π键为 C、N原子的电子式为：、，C原子都采取sp2杂化，形成3个σ键，每C原子有1个成单电子，该单电子参与形成大π键，N原子形成3个σ键，还有1对孤对电子，这对孤对电子一定参与形成大π键，所以n=4×1+2=6，因此其大π键为 C原子的电子式为：，C原子都采取sp2杂化，形成3个σ键，每C原子有1个成单电子，该单电子参与形成大π键，所以n=4×1=4，因此其大π键为 3．化学键对物质性质的影响 （1）对物理性质的影响 金刚石、晶体硅、石英、金刚砂等物质硬度大、熔点高，就是因为其中的共价键很强，破坏时需消耗很多的能量。 NaCl等部分离子化合物，有很强的离子键，故熔点也较高。 （2）对化学性质的影响 N2分子中有很强的共价键，故在通常状况下，N2很稳定，H2S、HI等分子中的共价键较弱，故它们受热时易分解。 （3）物质熔化、溶解时化学键的变化 离子化合物的溶解或熔化过程：离子化合物溶于水或熔化后均电离出自由移动的阴、阳离子，离子键被破坏。 共价化合物的溶解过程： ①有些共价化合物溶于水后，能与水反应，其分子内共价键被破坏，如CO2和SO2等。 ②有些共价化合物溶于水后，与水分子作用形成水合离子，从而发生电离，形成阴、阳离子，其分子内的共价键被破坏，如HCl、H2SO4等。 ③有些共价化合物溶于水后，其分子内的共价键不被破坏，如蔗糖(C12H22O11)、酒精(C2H5OH)等。 【策略3】掌握配合物与超分子的概念及应用 1．配位化合物 （1）概念：通常把金属离子或原子(称为中心离子或原子)与某些分子或离子(称为配体或配位体)以配位键结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。 （2）配合物的组成：如[Cu(NH3)4]SO4 a．配体（配位体）：含有孤电子对的分子或离子，如NH3、H2O、CO、F－、Cl－、Br－、I－、SCN－、CN－、OH－等。当配体中有两原子有孤电子对时，电负性小的原子为配位原子，如CO作配体时C为配位原子。 b．配位原子：配体中提供孤对电子的原子叫配位原子，如H2O中的O原子，NH3中的N原子。 c．中心离子(或原子)：一般是金属离子，特别是过渡金属离子，中心原子有空轨道，如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等。 d．配位数：直接同中心原子(或离子)配位的含有孤电子对的分子(或离子)的数目，中心原子(或离子)的配位数一般为2、4、6、8等。如：[Cu(NH3)4]2+的配位数为4，[Ag(NH3)2]+的配位数为2，[Fe(CN)6]4－中配位数为6。 e．配离子：由中心原子(或离子)和配位体组成的离子叫做配离子，如[Cu(NH3)4]2+、[Ag(NH3)2]+。 f．配合物在水溶液中电离成内界和外界两部分， 如2Cl－，而内界微粒很难电离，因此，配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2内界中的Cl－不能被Ag＋沉淀，只有外界的Cl－才能与硝酸银溶液反应产生沉淀。 （3）配合物中化学键的类型及共价键数目的判断 若配体为单核离子如Cl－等，可以不予计入，若为分子，需要用配体分子内的共价键数乘以该配体的个数，此外，还要加上中心原子与配体形成的配位键，这也是σ键。如：[Cu(NH3)4]SO4化学键的类型：离子键、共价键、配位键，共价键数(σ键)为3×4＋4＋4＝20 （4）典型配合物 [Cu(NH3)4]SO4 K3[Fe(CN)6] [Ag(NH3)2]OH Na3[AlF6] 中心离子 Cu2＋ Fe3＋ Ag＋ Al3＋ 配体 NH3 CN－ NH3 F－ 配位原子 N C N F 配位数(n) 4 6 2 6 外界 SO K＋ OH－ Na＋ （5）其他特殊配合物 多齿配位 配体有多个配位原子，与中心原子形成螯合物，如：铜离子与乙二胺形成配离子 金属羰基配合物 是过渡金属和一氧化碳配位形成的配合物，如：四羰基镍[Ni(CO)4] 2．配合物的生成实验探究 配合物形成时性质的改变： ①溶解度的改变：一些难溶于水的金属化合物形成配合物后，易溶解，如AgCl→[Ag(NH3)2]＋。 ②颜色的改变：当简单离子形成配合物时颜色会发生改变，如Fe(SCN)3的形成，利用此性质可检验铁离子的存在。 ③稳定性改变：形成配合物后，物质的稳定性增强。 （1）CuSO4溶液Cu(OH)2(蓝色沉淀)[Cu(NH3)4]2＋(深蓝色)，其反应的离子方程式为 Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH， Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－。 （2）FeCl3溶液Fe(SCN)3(血红色)，KSCN溶液检验Fe3＋。 （3）NaCl溶液AgCl(白色沉淀)[Ag(NH3)2]＋，反应的离子方程式为 Cl－＋Ag＋===AgCl↓， AgCl＋2NH3===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－。 3．超分子 （1）定义：由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体。这里的分子也包含离子。 （2）特点：超分子这种分子聚集体，有的是有限的，有的是无限伸展的。 （3）应用 示例一：分离C60和C70 示例二：冠醚识别碱金属离子：冠醚与合适的碱金属离子形成超分子。 （4）特征：超分子的两特征分别为分子识别和自组装。 【策略4】熟练杂化方式与分子空间结构的判断方法 1．价层电子对互斥模型(VSEPR模型) （1）用价层电子对互斥模型推测分子的空间结构 ①价层电子对的计算 式中a为中心原子的价电子数，x为与中心原子结合的原子数，b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数(H为1，其他原子为“8－该原子的价电子数”)，对于阳离子来说a为中心原子的价电子数减去离子的电荷数，对于阴离子来说a为中心原子的价电子数加上离子的电荷数(绝对值)。 如SO的中心原子为S，a＝6＋2＝8，b＝2，x＝4，中心原子上的孤电子对数＝×(8－4×2)＝0，价层电子对数为4。 ②价层电子对互斥(VSEPR)模型与分子空间结构的关系 价层电 子对数 σ键电 子对数 孤电子 对数 VSEPR 模型名称 分子空间 结构名称 实例 2 2 0 直线形 直线形 CO2 3 3 0 平面 三角形 平面三角形 BF3 2 1 V形 SO2 4 4 0 四面体形 正四面体形 CH4 3 1 三角锥形 NH3 2 2 V形 H2O 5 5 0 三角双锥 三角双锥 PCl5 2 3 三角双锥 V形 XeF2 6 6 0 正八面体 正八面体 SF6 2．杂化轨道理论 （1）杂化轨道的类型 （3）杂化轨道与分子空间结构的关系 杂化类型 杂化轨道数目 杂化轨道间夹角 分子空间结构名称 实例 sp 2 180° 直线形 BeCl2 sp2 3 120° 平面三角形 BF3 sp3 4 109°28′ 四面体形 CH4 sp3d 5 120°，90° 三角双锥 PCl5 sp3d2 6 180°，90° 正八面体 SF6 3．价层电子对互斥模型与分子的空间结构的区别 价层电子对互斥模型指的是价层电子对的空间结构，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。 （1）当中心原子无孤电子对时，两者的结构一致。 （2）当中心原子有孤电子对时，两者的结构不一致。 如中心原子采取sp3杂化的分子，其价层电子对互斥模型为四面体形，其分子结构可以为四面体形(如CH4)，也可以为三角锥形(如NH3)，也可以为V形(如H2O)。 4．判断分子中中心原子的杂化轨道类型的方法 （1）根据分子的空间结构判断 ①若分子的空间结构为正四面体形或三角锥形，则分子的中心原子发生sp3杂化。 ②若分子的空间结构呈平面三角形，则分子的中心原子发生sp2杂化。 ③若分子的空间结构呈直线形，则分子的中心原子发生sp杂化。 （2）根据键角判断 若键角为109°28′，则分子的中心原子发生sp3杂化；若键角为120°，则分子的中心原子发生sp2杂化；若键角为180°，则分子的中心原子发生sp杂化。 （3）根据中心原子的价层电子对数判断 如中心原子的价层电子对数为4，是sp3杂化，为3是sp2杂化，为2，则是sp杂化。 （4）根据σ键数与孤电子对数(适用于结构式已知的粒子) ①含C有机物：2个σ—sp，3个σ—sp2，4个σ—sp3。 ②含N化合物：2个σ—sp2，3个σ—sp3。 ③含O(S)化合物：2个σ—sp3。 5．分子键角的大小比较 （1）杂化类型不同：sp>sp2>sp3。 （2）杂化类型相同 ①孤电子对数越多，键角越小，如H2O<NH3。 ②孤电子对数相同，中心原子电负性越大，键角越大，如H2O＞H2S。 ③孤电子对数相同，中心原子相同，配位原子电负性越大，键角越小，如NF3＜NCl3。 （3）在同一分子中，π键电子斥力大，键角大。 【策略5】正确理解分子间作用力与分子的性质之间的关系 1．分子间作用力 （1）范德华力与物质性质 实质 物质分子之间普遍存在的相互作用力，范德华力的实质是电性作用，无饱和性和方向性。 影响因素 ①一般来说，组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的增大，范德华力逐渐增大； ②相对分子质量相近的分子，分子的极性越大，范德华力越大。 ③有机物的同分异构体，支链越多，范德华力越小，熔沸点越低。 范德华力与物质性质 范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质。范德华力越大，物质的熔、沸点越高，硬度越大。 （2）氢键与物质性质 形成 已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子(该氢原子几乎为裸露的质子)与另一个分子中电负性很大的原子之间的作用力称为氢键。 氢键属于一种较强的分子间作用力，但不属于化学键。常见的能形成氢键的物质有NH3、H2O、HF、醇、羧酸等。 表示方法 A—H…B ①A、B为电负性很大的原子，一般为N、O、F三种元素的原子。 ②A、B可以相同，也可以不同。 ③A—H…B中A、B的电负性越强，半径越小，氢键越强。 如F—H…F>O—H…O>N—H…N。 特征 具有一定的方向性和饱和性。 分类 分子内氢键和分子间氢键。 物质性质 分子间氢键使物质的熔、沸点升高，会对电离和溶解度等产生影响。同分异构体中，形成分子间氢键的物质的熔沸点大于形成分子内氢键的物质。如对羟基苯甲醛(形成分子间氢键)的沸点高于邻羟基苯甲醛(形成分子内氢键)的沸点。 （3）范德华力、氢键和共价键的比较 范德华力 氢键 共价键 作用粒子 分子 氢原子与氟、氮或氧原子 (分子内，分子间) 原子 强度比较 共价键>氢键>范德华力 影响其强度的因素 ①随着分子极性和相对分子质量的增大而增大。 ②组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大。 对于A—H…B，A、B的电负性越大，B原子的半径越小，作用力越大。 成键原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越牢固。 对物质性质的影响 ①影响物质的熔、沸点和溶解度等物理性质 ②组成和结构相似的物质，随相对分子质量的增大，物质熔、沸点升高，如熔、沸点：F2<Cl2<Br2<I2，CF4<CCl4<CBr4 ①分子间氢键的存在，使物质的熔、沸点升高，在水中的溶解度增大，如熔、沸点：H2O>H2S，HF>HCl，NH3>PH3。 ②分子内氢键使物质的熔、沸点降低。 ①影响分子的稳定性。 ②共价键键能越大，分子稳定性越强。 2．分子的极性 （1）非极性分子与极性分子的判断方法 ①依据分子的正电中心和负电中心是否重合 极性分子中正电中心和负电中心不重合，分子的某一个部分呈正电性(δ＋)，另一部分呈负电性(δ－)；非极性分子的正电中心和负电中心重合。 ②依据分子中化学键的极性的向量和 只含非极性键的分子一定是非极性分子；含极性键的分子，若分子中各个键的极性的向量和等于零为非极性分子，否则是极性分子。 ③对于ABn型分子，一般情况下，若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数，则该分子为非极性分子，否则为极性分子。如：CH4、BF3、CO2等都是非极性分子，而H2O、NH3、NF3等为极性分子。 （2）键的极性对化学性质的影响 酸性强弱 理论解释 三氟乙酸>三氯乙酸 氟的电负性大于氯的电负性，F—C的极性大于Cl—C的极性，使F3C—的极性大于Cl3C—的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子。 三氯乙酸>二氯乙酸>氯乙酸 Cl3C—的极性>Cl2HC—的极性>ClH2C—的极性，极性越强，羧基中的羟基的极性就越大，就越易电离出氢离子。 甲酸>乙酸>丙酸 烃基是推电子基团，烃基越长推电子效应越大，使羧基中的羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱。 键的极性对物质的化学性质有重要影响。例如，羧酸是一大类含羧基(—COOH)的有机酸，羧基可电离出H＋而呈酸性。羧酸的酸性可用pKa的大小来衡量，pKa越小，酸性越强。羧酸的酸性大小与其分子的组成和结构有关，如下表所示： 不同羧酸的pKa 羧酸 pKa 丙酸(C2H5COOH) 4.88 乙酸(CH3COOH) 4.76 甲酸(HCOOH) 3.75 氯乙酸(CH2ClCOOH) 2.86 二氯乙酸(CHCl2COOH) 1.29 三氯乙酸(CCl3COOH) 0.65 三氟乙酸(CF3COOH) 0.23 （3）键的极性、分子空间结构与分子极性的关系 类型 实例 键的极性 空间结构 分子极性 X2 H2、N2 非极性键 直线形 非极性分子 XY HCl、NO 极性键 直线形 极性分子 XY2 (X2Y) CO2、CS2 极性键 直线形 非极性分子 SO2 极性键 V形 极性分子 H2O、H2S 极性键 V形 极性分子 XY3 BF3 极性键 平面正三角形 非极性分子 NH3 极性键 三角锥形 极性分子 XY4 CH4、CCl4 极性键 正四面体形 非极性分子 3．溶解性 （1）“相似相溶”的规律： 非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。如果存在氢键，则溶剂与溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。 （2）随着溶质分子中憎水基个数的增大，溶质在水中的溶解度减小。如甲醇、乙醇和水能以任意比互溶，而戊醇中的烃基较大，故在水中的溶解度明显减小。 （3）分子与H2O反应，也能促进分子在水中的溶解，如SO2、NO2。 4．分子的手性 （1）手性异构体：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手和右手一样互为镜像，却在三维空间里不能重叠，互称手性异构体。 （2）手性分子：具有手性异构体的分子。 （3）手性碳原子：在有机物分子中，连有四个不同基团或原子的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子，如中*C为手性碳原子。 1．（2024·河北石家庄·模拟预测）属于共价化合物，可以单体分子、二聚体分子(图a)和多聚体分子(图b)等形式存在。下列说法错误的是 A．的第一电离能大于同周期相邻元素的第一电离能 B．单体分子的空间结构为直线形 C．二聚体分子中的杂化轨道类型为 D．多聚体分子中存在配位键 2．（2024·河北石家庄·模拟预测）结构决定性质，性质反映结构。下列对物质性质的解释错误的是 选项 性质 解释 A 某些金属灼烧时有特征焰色 核外电子受热吸收能量跃迁至较高能级 B 易溶于 和均为非极性分子，相似相溶 C 冰的密度比水小 氢键具有方向性，冰中水分子的空间利用率小 D 晶体具有自范性 晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列 A．A B．B C．C D．D 3．（2024·河北·模拟预测）下列事实的原因分析错误的是 事实 原因 A 水中的溶解度： 为非极性分子，的空间结构与水相似，分子显弱极性，水是极性溶剂 B 分子极性： N的电负性小于与Cl的电负性差值大于N与Cl的电负性差值 C 晶体中的配位数：干冰>冰 冰晶体中有氢键，氢键的方向性使得分子不可密堆积；干冰中无氢键，只有范德华力，分子是密堆积的 D 摩氏硬度：金刚石>碳化硅 金刚石中C原子半径小于碳化硅中硅原子半径，C-C键键长比C-Si键键长短，键能大 A．A B．B C．C D．D 4．（2024·河北·模拟预测）科学家研究发现超分子有许多特殊的化学性质。12-冠-4可与作用而不与作用；18-冠-6可与作用(如下图)，但不与或作用。下列说法错误的是 A．18-冠-6分子中，C原子和O原子的杂化轨道类型均为杂化 B．18-冠-6分子中的O原子与间不存在离子键 C．18-冠-6分子与作用，不与或作用，体现了超分子的“自组装”的特征 D．18-冠-6分子中，所有原子不可能共平面 5．（2024·浙江杭州·一模）从结构探析物质性质和用途是学习化学的有效方法。下列实例与解释不相符的是 选项 实例 解释 A 将95%乙醇加入溶液中析出深蓝色晶体 乙醇极性较小，降低了的溶解 B 铁丝在酒精喷灯上灼烧，焰色无明显变化 铁原子核外电子在灼烧时没有发生跃迁 C 中碱基A与T、G与C的互补配对 分子间氢键作用实现了超分子的分子识别 D 熔点： 引入乙基减弱了离子间的相互作用 A．A B．B C．C D．D 6．（2024·河北·模拟预测）对下列事实解释错误的是 事实 解释 A 在水中的溶解度：O3＞O2 O3是极性分子，O2是非极性分子，H2O是极性溶剂 B 熔点：SiO2＞CO2 SiO2的相对分子质量大于CO2，分子间作用力强于CO2 C 酸性：FCH2COOH＞ClCH2COOH F的电负性强于Cl，FCH2COOH中O-H键的极性更强 D 硬度：金刚石碳化硅 C-C键的键长较短，键能较大 A．A B．B C．C D．D 7．（2024·河北·模拟预测）下列关于物质结构的说法错误的是 A．和SO2的VSEPR模型均为平面三角形 B．单层石墨烯的层内结构中只存在共价键，不存在范德华力 C．熔化冰和食盐时破坏的微粒间作用力类型不同 D．Cl2O和CS2均为由极性键构成的非极性分子 8．（2024·浙江杭州·一模）X、Y、Z、M四种主族元素，原子序数依次增大，分别位于三个不同短周期，Z与M同主族，Y与Z核电荷数相差1，基态Z原子的p轨道半充满，下列说法正确的是 A．沸点： B．原子半径： C．最高价氧化物对应水化物的酸性： D．键角：中的中的 9．（2024·甘肃兰州·一模）已知反应：，R为烃基，该反应可用于提纯炔烃。下列说法错误的是 A．中C原子的杂化方式为sp B．不能形成分子间氢键 C．的键角小于烃基中碳碳键之间的键角 D．中键和键的数目之比为 10．（2025·广东·模拟预测）广东省在甲醇生产方面进行了多元化发展，包括传统甲醇的生产以及生物质绿色甲醇的研发和生产，为广东省及周边地区的能源结构和环境改善做出了贡献。下列叙述错误的是 A．甲醇分子是极性分子 B．甲醇分子之间能形成氢键 C．甲醇分子的VSEPR模型为正四面体形 D．甲醇分子只含极性共价键 11．（2024·陕西·一模）物质的结构决定性质，下列关于物质的结构和性质的说法正确的是 A．是极性分子，故易溶于水 B．AgCl溶于氨水，是由于AgCl与反应生成了可溶性配合物 C．的酸性比的酸性弱 D．晶体硅用碳原子取代部分硅原子，会导致该晶体导电性增强 12．（2024·山东威海·一模）化学是源自生活和生产实践的基础自然科学。下列事实或现象解释错误的是 选项 事实或现象 解  释 A 王水(浓盐酸和浓硝酸的混合液)溶解铂 浓盐酸增强了浓硝酸的氧化性   B SnF4(442℃)的熔点远高于SnCl4(−34℃) SnF4是离子晶体，SnCl4是分子晶体 C 不同溶剂中I2的溶解度：CCl4＞H2O I2 、CCl4为非极性分子，而H2O为极性分子   D 某些金属盐灼烧时呈现不同焰色 电子从低能级轨道跃迁至高能级轨道后，又从高能级轨道跃迁至低能级轨道，释放出不同波长的光 A．A B．B C．C D．D 13．（2024·湖北·一模）研究物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列事实解释错误的是 选项 实例 解释 A 由与组成的离子液体常温下呈液态 与其离子的体积较大有关 B 和都能作制冷剂 具有完全相同类型的分子间作用力 C 晶体中配位数为8，而晶体中配位数为6 比的半径大 D 逐步断开中的键，每步所需能量不同 各步的键所处化学环境不同 A．A B．B C．C D．D 14．（2024·四川南充·一模）丁二酮肟常用于检验。在稀氨水介质中，丁二酮肟与反应生成鲜红色沉淀，其结构如图。下列关于该分子说法错误的是 A．电负性： B．原子提供空轨道与形成配位键 C．氢氧原子间存在的作用有共价键或氢键 D．的配位数为4 15．（2024·山西·模拟预测）下列有关说法正确的是 A．浓磷酸的粘稠性质与磷酸分子间的氢键有关 B．穴醚与碱金属离子可通过离子键形成超分子 C．雷公藤甲素中存在10个手性碳原子 D．在氮杂茂分子中氮原子采取的杂化方式为 16．（2024·河南·二模）下列说法错误的是 A．由于水的沸点高于氟化氢，可推测的键能大于的键能 B．由于N的电负性小于F，可推测结合的能力： C．由于孤电子对排斥作用，可推测游离态水分子中小于中 D．由于臭氧的极性微弱，可推测臭氧在四氯化碳中的溶解度高于在水中的溶解度 17．（2024·河南·模拟预测）下列说法中正确的是 A．基态碳原子核外有三种能量不同的电子 B．的酸性小于 C．的中心原子价层电子对数为3 D．分子中有2个手性碳原子 18．（2024·河南·模拟预测）下列微粒的VSEPR模型与空间结构不一致的是 A． B． C． D． 19．（2024·河南·模拟预测）物质的结构决定其性质。下列实例与解释相符的是 选项 实例 解释 A 、、键角依次减小 孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力 B 熔点： 熔化时要断开化学键，只需克服范德华力 C 不存在稳定的分子 原子价层只有4个原子轨道，不能形成5个键 D 焰色试验为黄色 与电子跃迁有关 A．A B．B C．C D．D 20．（2024·河南·模拟预测）含有两个或两个以上配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过整合配位成环而形成的配合物称为螯合物。的一种螯合物的结构如图所示，下列说法错误的是 A．第一电离能： B．氢化物的沸点： C．该配合物中、原子杂化方式相同 D．该配合物中通过螯合作用形成的配位键有 21．（2024·河南·模拟预测）制备肼可利用反应。下列说法正确的是 A．基态原子的轨道表示式： B．分子间能形成氢键 C．与均为非极性分子 D．中仅含有离子键 22．（2025·四川·模拟预测）下列对有关物质结构或性质的解释不合理的是 选项 实例 解释 A POCl3和的空间结构都是四面体形 POCl3和中P原子轨道的杂化类型均为sp3 B 的键角依次减小 孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力 C 的沸点依次升高 SiX4均为分子晶体，随着相对分子质量增大，范德华力增大 D 邻硝基苯酚的熔点低于对硝基苯酚 前者存在分子内氢键，后者存在的分子间氢键使分子间作用力大于前者 A．A B．B C．C D．D 23．（2025·河南·模拟预测）配合物间的结构转变是一种有趣的现象。配合物1经过加热可转变为配合物2，如图所示。 下列说法错误的是 A．配合物1中含有2种配体 B．配合物2中N原子采取杂化 C．转变过程中涉及配位键的断裂和形成 D．转变前后，Co的化合价由价变为0价 24．（2025·宁夏陕西·模拟预测）物质结构决定性质。下列物质性质差异与结构因素没有关联的是 选项 性质差异 结构因素 A 极性： 分子空间构型 B 酸性：二氯乙酸<二氟乙酸 分子间氢键 C 熔点： 晶体类型 D 识别K+的能力：18-冠-6>12-冠-4 冠醚空腔直径 A．A B．B C．C D．D （2024·全国·模拟预测）阅读下列材料，完成下列问题。 实验室利用白色粉末CuCl探究+1价、+2价Cu与NH3形成的配合物的颜色、稳定性、氧化性等。实验步骤及现象与对应Cu的配合物如图所示： 25．中N—Cu—N为直线形。下列有关物质结构和性质的说法中，正确的是 A．和中键角： B．中，中心离子为sp杂化 C．中，N提供孤电子对 D．中的N形成了共价键、配位键、氢键 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$