第18讲 化学键 分子结构与性质-【勤径学升】2026年高考化学一轮总复习教师用书Word

第18讲　化学键　分子结构与性质 1.能说出微粒间作用（离子键、共价键和分子间作用力等）的主要类型、特征和实质。 2.能根据给定的信息分析常见简单分子的空间结构，能利用相关理论解释简单的共价分子的空间结构。 3.能利用电负性判断共价键的极性，能根据共价分子的结构特点说明简单分子的某些性质；能说明分子间作用力（含氢键）对物质熔、沸点等性质的影响，能列举含有氢键的物质及其性质特点。 4.能根据分子结构特点和键的极性来判断分子的极性，并据此对分子的一些典型性质及其应用作出解释。结合实例初步认识分子的手性对其性质的影响。 考点1 化学键 ➢ 对应学生用书P102 1.化学键 （1）化学键的定义及分类 （2）离子键、共价键的比较 离子键 共价键 成键粒子 阴、阳离子 原子 成键实质 阴、阳离子的静电作用 共用电子对与成键原子间的静电作用 形成条件 活泼金属与活泼非金属经电子得失，形成离子键；铵根离子与酸根离子之间形成离子键 同种元素原子之间成键 不同种元素原子之间成键 形成的 物质 离子化合物 非金属单质（稀有气体除外）；某些共价化合物或离子化合物 共价化合物或某些离子化合物 2.共价键 （1）特征：具有饱和性和方向性。 （2）分类 分类依据 类型 形成共价键的原子 原子轨道“头碰头”重叠 σ键 轨道重叠方式 原子轨道“肩并肩”重叠 π键 形成共价键的共用电子对是否偏移 共用电子对发生偏移 极性键 共用电子对不发生偏移 非极性键 原子间共用电子对的数目 原子间有一个共用电子对 单键 原子间有两个共用电子对 双键 原子间有三个共用电子对 三键 （3）键参数 ①概念 ②键参数对分子性质的影响 a.键能越大，键长越短，分子越稳定。 b. 3.化学键的表示方法——电子式 （1）概念：在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子的式子。 （2）电子式书写常见的6大误区 内容 实例 误区1 漏写未参与成键的电子 N2的电子式误写为N︙︙H，应写为︰N︙︙N︰ 误区2 化合物类型不清楚，漏写或多写[　]及错写电荷数 NaCl误写为Na＋︰︰，应写为Na＋[︰︰]－； HF误写为H＋[︰︰]－，应写为H︰︰ 误区3 书写不规范，错写共用电子对 N2的电子式误写为︰N︰︰︰N︰或︰︰︰或·N‥︰· 误区4 不考虑原子间的结合顺序 HClO的电子式误写为H︰︰︰，应写为H︰︰︰ 误区5 不考虑原子最外层有几个电子，均写成8电子结构 C的电子式误写为[H︰︰H]＋，应写为[H︰︰H]＋ 误区6 不考虑AB2型离子化合物中2个B是分开写还是一起写 CaBr2的电子式为 [︰︰]－Ca2＋[︰︰]－； CaC2的电子式为Ca2＋[︰C︙︙C︰]2－ （3）用电子式表示化合物的形成过程 ①离子化合物 如NaCl：。 ②共价化合物 如HCl：H×＋·︰︰。 易丨错丨易丨混 判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。 1.某元素的原子最外层只有一个电子，它跟卤素原子结合时，所形成的化学键一定是离子键。 （ × ） 2.共价键的成键原子只能是非金属原子。 （ × ） 3.共价键键长是成键的两个原子半径之和。 （ × ） 4.所有的共价键都有方向性。 （ × ） 5.σ键能单独形成，而π键一定不能单独形成。 （ √ ） 6.σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转。 （ √ ） 题组一　化学键与物质类型的关系 1.化学键是相邻原子之间强烈的相互作用。下列有关化学键的说法正确的是(　　) A.KOH中既含有离子键也含有共价键，属于离子化合物 B.N2属于单质，不存在化学键 C.MgCl2中既含有离子键，又含有共价键 D.NH4Cl中含有共价键，又全部由非金属元素组成，属于共价化合物 解析　N2中存在共价键；MgCl2中只含有离子键；NH4Cl中虽然含有共价键，又全部由非金属元素组成，但也含有离子键，属于离子化合物。故选A。 答案　A 2．(2025·吉林白城一中高三期末)在下列变化中，既有离子键被破坏又有共价键被破坏的是(　　) A．将NH3通入水中 B．氢氧化钠熔化 C．将HBr通入水中 D．硫酸氢钾溶于水 解析　NH3通入水中生成NH3·H2O，只破坏了共价键，A不符合题意，NaOH熔化后电离生成Na＋、OH－，只破坏了离子键，B不符合题意；HBr通入水中发生电离，只破坏了共价键，C不符合题意；KHSO4溶于水电离出K＋、H＋和SO，既破坏了离子键又破坏了共价键，D符合题意。 答案　D 化学键与物质类别的关系 （1）除稀有气体内部无化学键外，其他物质内部都存在化学键。 （2）只含有极性共价键的物质一般是不同种非金属元素形成的共价化合物，如SiO2、HCl、CH4等。 （3）只含有非极性共价键的物质是同种非金属元素形成的单质，如Cl2、P4、金刚石等。 （4）既有极性键又有非极性键的共价化合物一般由多个原子组成，如H2O2、C2H4等。 （5）只含离子键的物质主要是由活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物，如Na2S、CaCl2、NaCl等。 （6）既有离子键又有极性共价键的物质，如NaOH、K2SO4等；既有离子键又有非极性共价键的物质，如Na2O2等。 （7）仅由非金属元素形成的离子化合物，如NH4Cl、NH4NO3等。 （8）金属元素和非金属元素之间可能存在共价键，如AlCl3等。 题组二　电子式的相关判断 3.下列表达正确的是 （　　） A.HClO的电子式为H︰︰︰ B.H2S的电子式可表示为H＋[︰︰]H＋ C.用电子式表示Na2O的形成过程：2Na·＋··2Na＋[︰︰]2－ D.BaCl2的电子式为[︰︰]－Ba2＋[︰︰]－ 解析　HClO分子中，氧原子分别与氢原子、氯原子形成共价键，电子式为H︰︰︰，故A错误；H2S是共价化合物，电子式可表示为H︰︰H，故B错误；用电子式表示Na2O的形成过程时，2个Na＋不能合并，且Na2O的电子式书写错误，正确的表达方式为，故C错误；BaCl2是离子化合物，电子式为[︰︰]－Ba2＋[︰︰]－，故D正确。 答案　D 4.写出下列物质的电子式。 (1)—OH______________，OH－______________，H3O＋______________，NH______________； (2)HClO______________，CCl4______________，CO2______________，N2H4______________； (3)Na2S_____________，NaH______________，NaBH4______________，Na2O2_____________。 答案　(1) (2) (3) 题组三　共价键类别及其键参数 5．关于键长、键能和键角，下列说法错误的是(　　) A．键角是描述分子空间结构的重要参数 B．键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关 C．C==C键能等于C—C键能的2倍 D．因为O—H的键能小于H—F的键能，所以O2、F2与H2反应的能力逐渐增强 解析　C==C由一个σ键和一个π键构成，C—C为σ键，二者键能不是2倍的关系，C项错误；原子半径：O＞F，键长：O—H＞H—F，键能：O—H＜H—F，形成化学键时放出的能量：O—H＜H—F，H—F更稳定，F2跟H2反应的能力更强，D项正确。 答案　C 6.含碳元素的物质是化学世界中最庞大的家族。回答下列问题： （1）CH4中的化学键从形成过程来看，属于　　　　（填“σ”或“π”）键。 （2）已知CN－与N2结构相似，推算HCN分子中σ键与π键数目之比为　　　　。 （3）C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成共价键，且每个碳原子最外层都满足8电子稳定结构，则C60分子中π键的数目为　　　　。 （4）利用CO可以合成化工原料COCl2，COCl2分子的结构式为，每个COCl2分子内含有的σ键、π键数目分别为　　　　（填字母）。 A.4个σ键 B.2个σ键、2个π键 C.2个σ键、1个π键 D.3个σ键、1个π键 答案　（1）σ　（2）1∶1　（3）30　（4）D 考点2 分子的空间结构 ➢ 对应学生用书P104 1.价层电子对互斥（VSEPR）模型 （1）理论要点 ①价层电子对在空间上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最低。 ②孤电子对的排斥力较大，孤电子对数越多，排斥力越强，键角越小。 （2）用价层电子对互斥理论推测分子的空间结构 其中：a是中心原子的价电子数（阳离子要减去离子的电荷数，阴离子要加上离子的电荷数），b是与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，x是与中心原子结合的原子数。 （3）示例分析 中心原子 上的价层 电子对数 σ键电 子对数 中心原子 上的孤电 子对数 VSEPR 模型的空 间结构 分子的空 间结构 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 2.杂化轨道理论 （1）理论要点 当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间结构不同。 （2）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 空间结构 实例 sp 2 180° 直线形 BeCl2 sp2 3 120° 平面三角形 BF3 sp3 4 109°28' 正四面体形 CH4 （3）中心原子杂化类型和分子空间结构的相互判断 分子（A为中心原子） 中心原子上的孤电子对数 中心原子的杂化方式 分子的空间结构 实例 AB2 0 sp 直线形 BeCl2 1 sp2 V形 SO2 2 sp3 V形 H2O AB3 0 sp2 平面三角形 BF3 1 sp3 三角锥形 NH3 AB4 0 sp3 正四面体形 CH4 易丨错丨易丨混 判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。 1.价层电子对互斥模型中，π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数。 （ √ ） 2.分子中的中心原子若通过sp3杂化轨道成键，则该分子一定为正四面体结构。 （ × ） 3.NH3分子为三角锥形，N原子发生sp2杂化。 （ × ） 4.只要分子的空间结构为平面三角形，中心原子均为sp2杂化。 （ √ ） 5.中心原子是sp杂化的，其分子空间结构不一定为直线形。 （ × ） 6.杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对。 （ √ ） 1．(2025·八省联考四川卷)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PCl的空间结构都是四面体形 POCl3和PCl中P原子轨道的杂化类型均为sp3 B NO、NO、NO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 SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4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 解析　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，PCl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.NO中中心N原子价层电子对数是2＋＝2，无孤电子对，因此N采用sp杂化，空间结构为直线形，键角为180°，NO的中心N原子价层电子对数是3＋＝3，无孤电子对，因此N采用sp2杂化，空间结构为平面三角形，键角为120°，NO的中心N原子价层电子对数是2＋＝3，有1对孤电子对，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°，NO、NO、NO的键角依次减小，这不仅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SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4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。故选B。 答案　B 2.(1)在硼酸[B(OH)3]分子中，B原子与3个羟基相连，B原子杂化轨道的类型是________杂化；NO的空间结构为________，氮的杂化方式为________杂化。 (2)H2SeO3的中心原子杂化类型是________，SeO的空间结构是________。 (3)B(OCH3)3中B采用的杂化类型是________。写出两个与B(OCH3)3具有相同空间结构的分子或离子________。 (4)松脂酸铜中π键的个数为________；加“*”碳原子的杂化方式为________。 解析　(3)B(OCH3)3中B最外层有3个电子，采用的轨道杂化类型是sp2，发生sp2杂化的分子或离子有SO3、CO。(4)一个碳碳双键或碳氧双键含有一个π键，一个松脂酸铜中两个有机链，每个有机链含有三个双键，因此一个松脂酸铜含有六个π键。加“*”碳原子形成四个单键，需要四个杂化轨道，因此该碳原子的杂化方式为sp3。 答案　(1)sp2　直线形　sp　(2)sp3　三角锥形　(3)sp2　SO3、CO(其他合理答案均可)　 (4)6　sp3 “四方法”判断分子中中心原子的杂化轨道类型 （1）根据杂化轨道的空间分布判断 ①若杂化轨道在空间的分布呈四面体形，则分子的中心原子发生sp3杂化。 ②若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则分子的中心原子发生sp2杂化。 ③若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则分子的中心原子发生sp杂化。 （2）根据杂化轨道之间的夹角判断 ①若杂化轨道之间的夹角为109°28'，则分子的中心原子发生sp3杂化。 ②若杂化轨道之间的夹角为120°，则分子的中心原子发生sp2杂化。 ③若杂化轨道之间的夹角为180°，则分子的中心原子发生sp杂化。 （3）根据中心原子上的价层电子对数判断 若中心原子上的价层电子对数为4，则是sp3杂化；若中心原子上的价层电子对数为3，则是sp2杂化；若中心原子上的价层电子对数为2，则是sp杂化。 （4）根据分子中是否有π键及π键数目判断 若不含π键，则为sp3杂化；若含一个π键，则为sp2杂化；若含两个π键，则为sp杂化。 考点3 分子结构与物质的性质 ➢ 对应学生用书P106 1.分子的极性 （1）非极性分子与极性分子的判断 （2）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 分子空间结构 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）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 2.分子间作用力 （1）概念：物质分子之间普遍存在的一种相互作用力，称之为分子间作用力，其主要分为范德华力和氢键。 （2）范德华力 实质 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，范德华力逐渐增强；②相对分子质量相近的分子，分子的极性越大，范德华力越强 对物质性 质的影响 范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质，范德华力越强，物质的熔、沸点越高，硬度越大 （3）氢键 形成 由已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子之间形成的作用力 表示 方法 X—H···Y— ①X、Y为电负性很大的原子，一般为N、O、F ②X、Y可以相同，也可以不同 ③“—”表示共价键，“···”表示氢键 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 对物质性 质的影响 分子内氢键使物质的熔、沸点降低，而分子间氢键使物质的熔、沸点升高，对电离和溶解度等也有影响 3.分子的溶解性 （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。若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键，则溶质的溶解度增大。 （2）随着溶质分子中憎水基个数的增多，溶质在水中的溶解度减小。如甲醇、乙醇和水以任意比互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小。 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，如同左手与右手一样互为镜像，却在三维空间里不能叠合，互称手性异构体（或对映异构体）。 （2）手性分子：有手性异构体的分子。 （3）手性碳原子：在有机化合物分子中，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（标*的为手性碳原子）。 易丨错丨易丨混 判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。 1.非极性分子中，一定含有非极性共价键。 （ × ） 2.碘化氢的沸点高于氯化氢的沸点是因为碘化氢分子间存在氢键。 （ × ） 3.为手性分子。 （ × ） 4.卤素单质、卤素氢化物、卤素碳化物（即CX4）的熔、沸点均随着相对分子质量的增大而增大。 （ × ） 5.BCl3与NCl3均为三角锥形，为极性分子。 （ × ） 6.H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键。 （ × ） 7.可燃冰（CH4·8H2O）中甲烷分子与水分子之间形成了氢键。 （ × ） 题组一　分子的极性和化学键的极性 1．(2025·河北省高三期末省级联测考试)强热条件下硫酸铵发生的分解反应如下：3(NH4)2SO44NH3↑＋3SO2↑＋N2↑＋6H2O。下列叙述错误的是(　　) A．(NH4)2SO4是含配位键的离子晶体 B．H2O和NH3的VSEPR模型相同 C．SO2的沸点高于N2 D．SO2是非极性分子 解析　A．NH中存在配位键，NH与SO之间是离子键，故(NH4)2SO4是含配位键的离子晶体，A正确；B.H2O和NH3分子中O、N原子价层电子对数均为4，VSEPR模型为四面体，B正确；C.SO2是极性分子，且相对分子质量较大，其分子间作用力远大于N2分子间的作用力，所以SO2的沸点高于N2，C正确；D.SO2分子的空间结构是V形，正电中心不重合，故SO2是极性分子，D错误。故选D。 答案　D 2．(2024·龙岩连城一中月考)下列叙述中正确的是(　　) A．以非极性键结合起来的分子一定是非极性分子 B．键角：NH3>PH3 C．NCl3与BF3均为三角锥形结构，均为极性分子 D．非极性分子中一定含有非极性键 解析　A．臭氧和二氧化硫的价电子数和原子个数相同，互为等电子体，等电子体具有相同的空间结构，二氧化硫的价层电子对数为3、孤电子对数为1，分子的空间结构为V形，则含有非极性键的臭氧分子是结构不对称的极性分子，所以以非极性键结合起来的分子不一定是非极性分子，故A错误；B.氨分子和磷化氢分子的空间结构都为三角锥形，氮原子的原子半径小于磷原子，则氨分子中成键电子对的斥力大于磷化氢分子，键角大于磷化氢分子，故B正确；C.三氟化硼分子中硼原子的价层电子对数为3、孤电子对数为0，分子的空间结构为平面正三角形，则三氟化硼分子为结构对称的非极性分子，故C错误；D.二氧化碳的空间结构是直线形，是只含有极性键的结构对称的非极性分子，所以非极性分子中不一定含有非极性键，故D错误。 答案　B 题组二　范德华力、氢键及其对物质性质的影响 3．(2023·河南创新发展联盟月考)下列事实与氢键无关的是(　　) A．冰中1个水分子周围只有4个紧邻分子 B．常温下，互为同分异构体的乙醇与甲醚的状态不同 C．NH3的稳定性比CH4的强 D．HF、HCl、HBr、HI各自的水溶液中，只有HF的水溶液为弱酸 解析　A．冰中的水分子间主要以氢键结合，而氢键具有方向性和饱和性，故1个水分子周围只有4个紧邻分子，A不符合题意；B.互为同分异构体的乙醇与甲醚的状态不同，前者为液态，后者为气态，这与乙醇分子间形成了氢键而甲醚间没有形成氢键有关，B不符合题意；C.氨气和甲烷的稳定性分别与N—H和C—H的键能有关，跟氢键无关，C符合题意；D.由于HF分子间能形成氢键，使得其在水中不能完全电离，其为弱酸，D不符合题意。 答案　C 4.按要求回答下列问题： （1）HCHO分子的空间结构为　　　　形，它与氢气的加成产物的熔、沸点比CH4的熔、沸点高，其主要原因是（须指明加成产物是何物质）　 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）S位于周期表中第　　　　族，该族元素的氢化物中，H2Te比H2S沸点高的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，H2O比H2Te沸点高的原因是　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）有一类组成最简单的有机硅化合物叫硅烷。硅烷的沸点与相对分子质量的关系如图所示，呈现这种变化的原因是　　　　　　　 　　　　　　 　　 　　　　　。 （2） 氨是一种易液化的气体，请简述其易液化的原因：　 　 　　 　　　　　　　　　　　　　。 （4）H2S在乙醇中的溶解度小于H2O的原因是　　 　　 　　 　　 　　　　。 答案　（1）平面三角　加成产物CH3OH分子之间能形成氢键　（2）ⅥA　二者均为分子晶体且结构相似，H2Te的相对分子质量比H2S的大，范德华力更强　二者均为分子晶体，H2O分子间存在氢键　（3）硅烷为分子晶体，随相对分子质量的增大，范德华力增强，沸点升高　（4）氨分子间存在氢键，分子间作用力大，易液化　（5）H2O与乙醇分子间可形成氢键 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X—H…Y，X、Y的电负性越大，Y原子的半径越小，键能越大 成键原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越稳定 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（CI4在168℃下分解） 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共价键的键能越大，分子稳定性越强 题组三　分子的溶解性和手性 5.（1）CrO2Cl2常温下为深红色液体，能与CCl4、CS2等互溶，据此可判断CrO2Cl2是　　　　（填“极性”或“非极性”）分子。 （2）金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液体Ni（CO）4，呈正四面体结构。Ni（CO）4易溶于下列物质中的　　　　（填字母）。 a.水 b.CCl4 c.C6H6（苯） d.NiSO4溶液 （3）甲醛、甲醇和甲酸等碳原子个数较少的醛、醇和羧酸均易溶于水，而甲烷、甲酸甲酯难溶于水，试解释其原因：　 　　　　 　　 　　　　 　　。 （4）下列分子中若有手性分子，请用“*”标出其手性碳原子；若无手性分子，此小题不必作答。 a. b. c. d.CH3CHClCH2CHO 解析　（1）CCl4、CS2是非极性溶剂，根据“相似相溶”规律可推知，CrO2Cl2是非极性分子。 （2）由常温下Ni（CO）4易挥发可知，Ni（CO）4为共价化合物，由Ni（CO）4为正四面体形可知，Ni（CO）4为非极性分子，根据“相似相溶”规律可推知，Ni（CO）4易溶于CCl4和苯。 （3）从有机化合物与H2O分子间能否形成氢键的角度思考其原因。 （4）手性碳原子必须是连有4个不同的原子或原子团的碳原子。 答案　（1）非极性　（2）bc　（3）甲醛、甲醇和甲酸等碳原子个数较少的醛、醇、羧酸都能与H2O分子间形成氢键，而CH4、HCOOCH3与水分子间难形成氢键 （4）a. d.CH3HClCH2CHO [对应学生用书P109] 1．(2024·高考黑吉辽卷)下列化学用语或表述正确的是(　　) A．中子数为1的氦核素：He B．SiO2的晶体类型：分子晶体 C．F2的共价键类型：p­p σ键 D．PCl3的空间结构：平面三角形 解析　A．中子数为1的He核素其质量数为1＋2＝3，故其表示应为He，A错误；B.SiO2晶体中只含有共价键，为共价晶体，B错误；C.两个F原子的2p轨道单电子相互重叠形成p­p σ键，C正确；D.PCl3的中心原子存在1对孤电子对，其VSEPR模型为四面体形，PCl3的空间结构为三角锥形，D错误。故选C。 答案　C 2．(2024·高考河北卷)NH4ClO4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：NH4ClO4＋2C===NH3↑＋2CO2↑＋HCl↑。下列有关化学用语或表述正确的是(　　) A．HCl的形成过程可表示为H＋——→H＋[]－ B．NH4ClO4中的阴、阳离子有相同的VSEPR模型和空间结构 C．在C60、石墨、金刚石中，碳原子有sp、sp2和sp3三种杂化方式 D．NH3和CO2都能作制冷剂是因为它们有相同类型的分子间作用力 解析　A．HCl是共价化合物，电子式为H∶，其形成过程可表示为H×＋——→H∶，A错误；B.NH4ClO4中NH的中心N原子孤电子对数为×(5－1－4)＝0，价层电子对数为4，ClO的中心Cl原子孤电子对数为×(7＋1－2×4)＝0，价层电子对数为4，则二者的VSEPR模型和空间结构都相同，B正确；C.C60、石墨、金刚石中碳原子的杂化方式分别为sp2、sp2、sp3，共有2种杂化方式，C错误；D.NH3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，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，D错误。 答案　B 3．(2024·高考湖南卷)下列化学用语表述错误的是(　　) A．NaOH的电子式：Na＋[H]－ B．异丙基的结构简式： C．NaCl溶液中的水合离子： D.Cl2分子中σ键的形成： 解析　A．NaOH是离子化合物，其电子式为Na＋[H]－，故A正确；B．异丙基的结构简式为，故B正确；C.Na＋离子半径比Cl－小，水分子电荷情况如图，Cl－带负电荷，水分子在Cl－周围时，呈正电性的H朝向Cl－，水分子在Na＋周围时，呈负电性的O朝向Na＋，NaCl溶液中的水合离子应为，故C错误；D.Cl2分子中的共价键是由2个氯原子各提供1个未成对电子的3p原子轨道重叠形成的p­p σ键，形成过程为，故D正确。 答案　C 4.(2023·高考山东卷)石墨与F2在450 ℃反应，石墨层间插入F得到层状结构化合物(CF)x，该物质仍具润滑性，其单层局部结构如图所示。下列关于该化合物的说法正确的是(　　) A.与石墨相比，(CF)x导电性增强 B.与石墨相比，(CF)x抗氧化性增强 C.(CF)x中C—C的键长比C—F短 D.1 mol (CF)x中含有2x mol共价单键 解析　石墨中的碳原子为sp2杂化，平面内存在大π键，导电性强，插入F后，碳原子为sp3杂化，层状结构改变，且破坏了大π键，导电性减弱，A错误；相比石墨中的大π键，(CF)x中C原子只形成σ键，键能更大，更难与O2反应，B正确；碳原子的半径大于氟原子的半径，因此C—C的键长比C—F长，C错误；每个碳原子与3个碳原子和1个氟原子相连，则1 mol (CF)x中含有x mol C—F与x mol C—C，共含有x mol共价单键，D错误。故选B。 答案　B 5.(2023·高考新课标卷)一种可吸附甲醇的材料，其化学式为[C(NH2)3]4[B(OCH3)4]3Cl，部分晶体结构如下图所示，其中[C(NH2)3]＋为平面结构。下列说法正确的是(　　) A.该晶体中存在N—H···O氢键 B.基态原子的第一电离能：C<N<O C.基态原子未成对电子数：B<C<O<N D.晶体中B、N和O原子轨道的杂化类型相同 解析　A项，由题图可知晶体中存在N—H···O氢键，正确。B项，同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，但第ⅤA族元素原子的p轨道处于半充满稳定状态，其第一电离能大于第ⅥA族的，则基态原子的第一电离能：N>O>C，错误。C项，基态B原子的核外电子排布式为1s22s22p1，未成对电子数为1；基态C原子的核外电子排布式为1s22s22p2，未成对电子数为2；基态O原子的核外电子排布式为1s22s22p4，未成对电子数为2；基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，未成对电子数为3；则基态原子未成对电子数：B<C＝O<N，错误。D项，由题图可知，O、B原子均为sp3杂化，[C(NH2)3]＋为平面结构，N原子应为sp2杂化，错误。故选A。 答案　A 学科网（北京）股份有限公司 $$