第06讲 共价分子的空间构型和分子的极性（复习讲义）（上海专用）2026年高考化学一轮复习讲练测

第06讲 共价分子的空间构型和分子的极性 目录 01 02 体系构建·思维可视 03 核心突破·靶向攻坚 考点一 杂化轨道理论 知识点1 杂化轨道理论 知识点2杂化轨道与分子立体构型的关系 考向1 判断原子轨道杂化类型 【思维建模】判断中心原子的杂化类型解题模型 考向2 杂化与分子空间结构 考点二 价层电子对互斥模型 知识点1 价层电子对互斥模型 知识点2 等电子原理 考向1 微观粒子空间结构的判断 考向2预测分子或离子的空间构型 考向3 分子结构与多样的空间结构 考点三 分子的性质及应用 知识点1 分子的极性 知识点2分子的性质及应用 考向1 共价健的极性和分子极性的判断 【思维建模】分子极性的判断方法 考向2 键的极性对分子性质的影响 【思维建模】无机含氧酸分子的酸性 04 考点要求 考查形式 2025年 2024年 杂化轨道理论 非选择题 上海卷T三，6 —— 价层电子对互斥模型 非选择题 上海卷T二，5 —— 分子的极性 非选择题 —— —— 考情分析： 1．从命题题型和内容上看，自2024年以来上海高考化学试题采用新的命题形式，共五个大题，均为非选择题，对共价分子的空间结构和分子的极性有所涉及，由于受题量限制，比较分散，但分子的空间构型判断为必考。 2．从命题思路上看，预测新的一年高考，将以典型元素化合物、新材料、新技术为背景为载体分子的空间结构和分子的极性将嵌入元素及化合物、物质结构与性质、化学工艺流程等大题中进行考查，重点关注：用杂化轨道理论解释含有孤电子对的分子的空间结构，应用价层电子对互斥模型预测简单分子或离子的空间结构，分子的极性判断。 复习目标： 1．结合实例了解杂化轨道理论的要点和类型(sp3、sp2、sp)。 2．能运用杂化轨道理论解释简单共价分子和离子的空间结构。 3．结合实例了解共价分子具有特定的空间结构，体会共价分子的多样性和复杂性。能借助实物模型等建立对分子的空间结构的直观认识。 4．能运用价层电子对互斥模型预测简单分子的空间结构，发展学生的模型认知能力。 5．知道分子可以分为极性分子和非极性分子，知道分子极性与分子中键的极性、分子的空间结构密切相关。 6．能根据分子结构的特点和键的极性判断分子的极性，并据此对分子的一些典型性质及其应用作出解释。 ( ) 考点一 杂化轨道理论 知识点1 杂化轨道理论 1．含义：在外界条件影响下，原子内部_________相近的原子轨道重新组合形成新的原子轨道的过程叫做原子轨道的_________。重新组合后的新的原子轨道，叫杂化原子轨道，简称_________。 2．要点： (1)能量相近：只有同一原子_________相近的原子轨道才能进行杂化。 (2)数目不变：形成的杂化轨道数与参与杂化的原子轨道数_________且杂化轨道的_________相同。 (3)成键能力增强：杂化改变原有轨道的_________和_________，使原子形成的共价键的能力更强，键能更大，键更__________。 ④排斥力最小：杂化轨道为使相互间的排斥力最小，故在空间取最大夹角分布，不同的杂化轨道__________不同但_________完全相同。 3．特点：杂化轨道的能量和空间伸展方向都发生了变化，使相应的电子云分布更集中，成键时轨道的重叠程度更大，所以成键能力更_________。例如，一个ns轨道和一个np轨道进行杂化，杂化前后轨道空间分布方向和分布情况的变化如图所示。 得分速记 4．类型： (1)sp3杂化： ( s ) ( p p p ) ( Sp 3 杂化 ) ( s ) (2)sp2杂化： ( s ) ( p p p ) ( Sp 2 杂化 ) ( p ) ( s ) (3) sp杂化： ( s ) ( p p p ) ( Sp杂化 ) ( s ) 知识点2 杂化轨道与分子立体构型的关系 1．当杂化轨道全部用于形成σ键时 杂化类型 sp sp2 sp3 轨道组成 _____个ns和_____个np _____个ns和_____个np ____个ns和____个np 轨道夹角 _________ _________ _________ 杂化轨道示意图 实例 BeCl2 BF3 CH4 分子结构示意图 分子空间结构 _________形 _________形 _________形 2．当杂化轨道中有未参与成键的孤电子对时 由于孤电子对参与互相排斥，会使分子的构型与杂化轨道的形状有所_________。如水分子中氧原子的sp3杂化轨道有2个杂化轨道由_________占据，其分子不呈_________形，而呈_____形；氨分子中氮原子的sp3杂化轨道有1个杂化轨道由_________占据，氨分子不呈_________形，而呈_________形。 分子组成(A为中心原子) 中心原子的弧电子对数 中心原子的杂化方式 分子空间构型 示例 AB2 0 sp _________形 BeCl2 1 sp2 _________形 SO2 2 sp3 _________形 H2O AB3 0 sp2 _________形 BF3 1 sp3 _________形 NH3 AB4 0 sp3 _________形 CH4 3．由杂化轨道数判断中心原子的杂化类型 杂化轨道用来形成σ键和容纳孤电子对，所以有关系式： 杂化轨道的数目＝中心原子上的_________＋中心原子的_______________(与中心原子直接相连的原子个数)＝中心原子的价层电子对数 得分速记 判断分子或离子中心原子的杂化类型的五种方法 (1)根据杂化轨道的空间分布构型判断。 ①若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形，则分子或离子的中心原子发生sp3杂化。 ②若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则分子或离子的中心原子发生sp2杂化。 ③若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则分子或离子的中心原子发生sp杂化。 (2)根据杂化轨道之间的夹角判断。若杂化轨道之间的夹角为109.5°，则分子或离子的中心原子发生sp3杂化；若杂化轨道之间的夹角为120°，则分子或离子的中心原子发生sp2杂化；若杂化轨道之间的夹角为180°，则分子或离子的中心原子发生sp杂化。 (3)根据等电子原理进行判断。如CO2是直线形分子，CNS－、N与CO2是等电子体，所以这些离子构型均为直线形，中心原子均采用sp杂化。 (4)根据中心原子的价电子对数判断。如中心原子的价电子对数为4，是sp3杂化，价电子对数为3，是sp2杂化，价电子对数为2，是sp杂化。 (5)根据分子或离子中有无π键及π键数目判断。如没有π键为sp3杂化，含一个π键为sp2杂化，含两个π键为sp杂化。 考向1 判断原子轨道杂化类型 例1下列关于原子轨道的说法正确的是___________。 A．sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道杂化形成的一组能量相同的新轨道 B．CH4中的sp3杂化轨道是由4个氢原子的1s轨道和碳原子的2p轨道杂化而形成的 C．凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子，其空间结构都是正四面体形 D．凡XY2型的共价化合物，其中心原子X均采用sp杂化轨道成键 思维建模 判断中心原子的杂化类型解题模型 (1)根据杂化轨道的空间结构 ①直线形—sp，②平面三角形—sp2，③四面体形—sp3。 (2)根据杂化轨道间的夹角 ①109°28′—sp3，②120°—sp2，③180°—sp。 (3)利用价层电子对数确定三种杂化类型(适用于中心粒子) 2对—sp杂化，3对—sp2杂化，4对—sp3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有机化合物：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。 【变式训练1·变载体】(2025·上海控江中学高三检测)CO2中，中心原子的杂化方式和价层电子对数分别为___________。 A．sp 1 B．sp 2 C．sp2 2 D．sp3 4 【变式训练2·变考法】下列有关杂化轨道的说法不正确的是___________。 A．杂化轨道全部参加形成化学键 B．sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109°28′、120°、180° C．四面体形、三角锥形、部分V形分子的结构可以用sp3杂化轨道解释 D．杂化前后的轨道数不变，但轨道的能量、方向和形状发生了改变 【变式训练3·变题型】下图表示某原子在形成分子时的杂化过程。关于该过程，下列说法正确的是___________。 A．该过程表示的是sp3杂化 B．图中的s轨道可能属于K层 C．杂化后，pz轨道可用于形成π键 D．杂化前，p轨道可能比s轨道的能量低 考向2 杂化与分子空间结构 例2下表中各粒子对应的空间结构及解释均正确的是___________。 选项 粒子 空间结构 解释 A 氨基负离子(N) 直线形 N原子采取sp杂化 B 二氧化硫(SO2) V形 S原子采取sp3杂化 C 碳酸根离子(CO32-) 三角锥形 C原子采取sp3杂化 D 乙炔(C2H2) 直线形 C原子采取sp杂化且C原子的价电子均参与成键 【变式训练1·变载体】下列分子中，杂化类型相同，空间结构也相同的是___________。 A．BeCl2、CO2 B．H2O、NH3 C．NH3、HCHO D．H2O、SO2 【变式训练2·变载体】下列分子或离子中，空间构型不为直线形的是___________。 A．C2Cl2 B．NO2+ C．I3+ D．SCN- 【变式训练3·变考法】下列分子或离子的立体构型和中心原子的杂化方式均正确的是___________。 A．AsH3 平面三角形 sp3杂化 B．H3O+ 平面三角形 sp2杂化 C．H2Se V形 sp3杂化 D．CO32- 三角锥形 sp3杂化 ( ) 考点二 价层电子对互斥理论 知识点1 价层电子对互斥模型 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______，体系的能量最______。 (2)孤电子对与成键电子对的排斥力较______，孤电子对越______，排斥力越______，键角越______。 2．判断分子中的中心原子上的价层电子对数的方法 (1)方法I：用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型的关键是判断分子中的中心原子上的价层电子对数。 其中：a是中心原子的价电子数(阳离子要减去电荷数、阴离子要加上电荷数)，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。 (2)方法II： 说明：(1)中心原子配位的原子总数是指与中心原子直接结合的_________，氧族元素原子作配位原子时，______计算配位原子个数。 (2)粒子的电荷数是离子所带电荷数，阳离子用“______”，阴离子用“______”。 (3)计算结果为中心原子的____________，根据中心原子的价层电子对数可以确定_____________。 (4)孤电子对数=价层电子对数-中心原子配位的原子_________。 3．价层电子对互斥理论与分子构型 价层电子对数 σ键电子对数 孤电子对数 电子对的排列方式 VSEPR模型名称 分子或离子的空间结构名称 实例 2 ______ ______ _________ _________ _________________ 3 ______ ______ _________ _________ _________ ______ ______ _________ _________ 4 ______ ______ _________ _________ _________ ______ ______ _________ _________ ______ ______ _________ _________ 得分速记 用VSEPR模型预测分子空间结构 (1)中心原子不含孤电子对 (2)中心原子含孤电子对 知识点3 等电子原理 1．含义：_________相同、__________________相同的分子(或离子)互为等电子体。 2．特点：等电子体具有相似的_________ (立体结构和化学键类型)及相近的_________。 3．确定等电子体的方法 同主族代换或同周期相邻元素替换，交换过程中注意电荷变化。 4．“等电子体”的判断方法 (1)将粒子中的两个原子换成原子序数分别增加n和减少n(n＝1,2等)的原子，如N2与CO、N3-和CNO－均互为等电子体。 (2)将粒子中一个或几个原子换成原子序数增加(或减少)n的元素的带n个单位电荷的阳离子(或阴离子)，如N2O和N3-互为等电子体。 (3)同主族元素最外层电子数相等，故可将粒子中原子换成同主族元素原子，如O3和SO2互为等电子体。 5．常见的等电子体汇总 等电子类型 常见等电子体 空间结构 2原子10电子 N2，CN-，C22-，NO＋ _________ 2原子14电子 F2，O22-，Cl2 _________ 3原子16电子 CO2，N2O，CNO-，N3-，NO2+，SCN-，HgCl2，BeCl2(g) _________ 3原子18电子 O3，SO2，NO2- _________ 4原子8电子 NH3，PH3，CH3−，H3O＋ _________ 4原子24电子 SO3(g)，CO32-，NO3-，BO33-，BF3 _________ 4原子26电子 SO32-，ClO3-，BrO3-，IO3-，XeO3 _________ 5原子8电子 CH4，SiH4，NH4+，PH4+，BH4- _________ 5原子32电子 CCl4，SiF4，SiO44-，SO42-，ClO4- _________ 7原子48电子 AlF63-，SiF62-，PF6-，SF6 _________ 12原子30电子 C6H6，N3B3H6(俗称无机苯) _________ 得分速记 等电子体的应用 (1)判断分子或离子的立体构型：利用等电子原理可以判断一些简单分子或离子的立体构型。如NH3和H3O＋，原子总数和价电子总数都相等，其立体构型相同(三角锥形)；SiCl4、SO、SiO44-、PO43-等的原子数目和价电子总数都相等，互为等电子体，都呈正四面体形。 (2)制造新材料：等电子体不仅有相似的立体构型，而且有相似的性质。如晶体硅、锗是良好的半导体材料，它们的等电子体AlP、GaAs也都是良好的半导体材料。 考向1 微粒粒子空间结构的判断 例1下列分子或离子的空间结构相同的是___________。 A．BeCl2和SO2 B．BF3和PCl3 C．SO42-和NH4+ D．SO3和ClO3- 思维建模 判断分子或离子立体构型“三步曲” 第一步：确定中心原子上的价层电子对数 第二步：确定价层电子对的立体构型 由于价层电子对之间的相互排斥作用，它们趋向于尽可能地相互远离，这样已知价层电子对的数目，就可以确定它们的立体构型。 第三步：分子立体构型的确定 价层电子对有成键电子对和孤电子对之分，价层电子对的总数减去成键电子对数，得孤电子对数。根据成键电子对数和孤电子对数，可以确定相应的较稳定的分子立体构型。 【变式训练1·变载体】下列粒子的VSEPR模型为四面体且其空间结构为三角锥形的是___________。 A．H3O+ B．BF3 C．SO42- D．CO2 【变式训练2·变题型】对于短周期元素形成的各分子，下表所述的对应关系错误的是( ) 选项 A B C D 分子式 CH4 NH3 CO2 SCl2 VSEPR模型 正四面体形 四面体形 直线形 四面体形 分子的立体构型 正四面体形 平面三角形 直线形 V形 【变式训练3·变考法】下列离子的VSEPR模型与其空间结构一致的是___________。 A．SO32- B．ClO4- C．NO2- D．ClO3- 考向2 预测分子或离子的空间构型 例2用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是___________。 A．SO2、CO2都是直线形的分子 B．H2O键角为，O3键角为 C．BF3和PCl5都是三角锥形的分子 D．CO32-、SO3都是平面三角形的粒子 思维建模 用价层电子对互斥理论推测分子或离子构型的思维程序 【变式训练1·变载体】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．CO2和SO2的空间构型均为直线型 B．NH3和H2S的价层电子对互斥模型均为四面体 C．BF3和NF3均为非极性分子 D．SO32-与CO32-的键角相等 【变式训练2·变载体】用价层电子对互斥模型可以预测许多分子或离子的空间构型，也可推测键角大小，下列判断正确的是___________。 A．PCl3为平面三角形 B．SO3与CO32-为平面三角形 C．SO2键角大于120° D．BF3是三角锥形分子 【变式训练3·变载体】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．PCl3和PCl5均为极性分子 B．XeF2与XeO2的键角相等 C．NH3和H3O+的VSEPR模型均为四面体形 D．SO32-和CH2O的空间构型均为平面三角形 考向3 分子结构与多样的空间结构 例3确定BF3、NH4+和SO32-的VSEPR模型和空间结构，判断下列说法正确的是___________。 A．BF3和SO32-的空间结构分别为平面正三角形、三角锥形 B．BF3、NH4+和SO32-的VSEPR模型和空间结构完全相同 C．NH4+的空间结构为三角锥形 D．BF3、NH4+和SO32-的VSEPR模型和空间结构均为平面正三角形 思维建模 轨道构型和微粒构型的关系 微粒 杂化方式 VSEPR模型 微粒构型 分子极性 SO2 sp2 正四面体形 三角锥形 极性分子 SO3 sp2 正四面体形 平面正三角形 非极性分子 NO2－ sp2 平面正三角形 三角锥形 NO3－ sp2 平面正三角形 平面正三角形 NO2+ sp 直线形 直线形 【变式训练1·变载体】下列离子的VSEPR模型与其空间结构一致的是___________。 A．SO32- B．ClO4- C．NO2- D．ClO3- 【变式训练2·变考法】下表中各粒子对应的空间结构及解释均正确的是___________。 选项 粒子 空间结构 解释 A 氨基负离子(NH2-) 直线形 N原子采取sp杂化 B 二氧化硫(SO2) V形 S原子采取sp3杂化 C 碳酸根离子(CO32-) 三角锥形 C原子采取sp3杂化 D 乙炔(C2H2) 直线形 C原子采取sp杂化且C原子的价电子均参与成键 【变式训练3·变考法】根据杂化轨逆理论和价层电子对互斥模型判断，下列分子的立体构型不正确的是___________。 选项 分子 中心原子杂化方式 VSEPR模型 分子的立体构型 A CO2 sp 直线形 直线形 B HCHO sp2 平面三角形 平面三角形 C PCl3 sp3 四面体形 三角锥形 D SO3 sp2 平面三角形 V形 ( ) 考点三 分子的性质及应用 知识点1 分子的极性 1．非极性分子与极性分子的比较 类型 非极性分子 极性分子 形成原因 正电中心和负电中心_________的分子 正电中心和负电中心_________的分子 存在的共价键 非极性键或极性键 非极性键或极性键 分子内原子排列 _________ 不_________ 2．键的极性与分子的极性关系 分子的极性是分子中化学键的极性的_________和。 由非极性键形成的双原子或多原子分子，其正电中心和负电中心重合，所以都是_________分子。例如H2、N2、C60、P4等。 含极性键的分子有没有极性，必须依据分子中极性键的极性的向量和是否等于_________而定。当分子中各个键的极性的向量和等于_________时，是非极性分子，如CO2、BF3、CH4等；当分子中各个键的极性的向量和不等于零时，是_________分子，如HCl、H2O、H2O2、NH3等。 可见，只含有非极性键的分子一定是非极性分子，含有极性键的分子不一定是极性分子。 3．键的极性、分子空间构型与分子极性的关系 类型 实例 键的极性 空间构型 分子极性 X2 H2、N2 _________ _________ _________ XY HCl、NO _________ _________ _________ XY2 (X2Y) CO2、CS2 _________ _________ _________ SO2 _________ _________ _________ H2O、H2S _________ _________ _________ XY3 BF3 _________ _________ _________ NH3 _________ _________ _________ XY4 CH4、CCl4 _________ _________ _________ 4．极性分子和非极性分子的判断方法 (1)根据分子组成判断 ①所有的惰性气体都为非极性分子。 ②以非极性键结合的双原子分子必为非极性分子，如：H2()、Cl2()… ③以极性键结合的双原子分子一定是极性分子，如：HCI()、CO、NO… ④含有极性键的多原子分子，空间结构对称的是非极性分子，如CCl4。空间结构不对称的是极性分子，如NH3。 (2)根据分子空间结构判断：以极性键结合的多原子分子，是否是极性分子，由该分子的空间构型决定。 ①空间构型对称，为非极性分子，如：CH4()、CO2()、CS2、BF3、C2H2… ②空间构型不对称，为极性分子，如：NH3()、H2O()、H2O2… (3)ABn型分子可参考使用以下经验规律判断 ①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，则为非极性分子，若不等则为极性分子； ②若中心原子有孤对电子(未参与成键的电子对)，则为极性分子，若无孤对电子，则为非极性分子 5．分子的溶解性 (1)“相似相溶”的规律：_________溶质一般能溶于非极性溶剂，_________溶质一般能溶于极性溶剂。 (2)若溶剂和溶质分子之间可以形成_________，则溶质的溶解度增大。 (3)随着溶质分子中憎水基个数的增多，溶质在水中的溶解度_________。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。 知识点2 键的极性对物质化学性质的影响 1．有机羧酸的酸性 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 (1)羧基中羟基的极性越_________，越_________电离出H+,则羧酸的酸性越_________。 (2)与羧基相邻的共价键的极性越_________，羧酸的酸性越_________。 (3)一般地，饱和烃基越_______，推电子效应越_______，羧酸的酸性越_______。 2．无机含氧酸分子的酸性 无机含氧酸的通式可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越_______，R的正电性越_______，使R—O—H中O的电子向R偏移，在水分子的作用下越_________电离出H＋，酸性越______，如酸性：HClO______HClO2______HClO3______HClO4。 五、无机含氧酸的酸性 1．酸的元数＝酸中羟基上的氢原子数，不一定等于酸中的氢原子数 磷的含氧酸 磷酸 偏磷酸 亚磷酸 次磷酸 结构式 羟基氢原子数 _________ _________ _________ _________ 酸的元数 _________ _________ _________ _________ 2．无机含氧酸［(HO)mROn］的酸性 (1)非羟基氧原子数不同 ①基本规律：非羟基氧原子数n越多，酸性越_____ ②典型实例：HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H4SiO4，HClO4＞HClO3＞HClO2＞HClO ③宏观解释：______________________________________ ④微观解释：__________________________________________________________________________ (2)非羟基氧原子数相同 ①基本规律：中心元素的非金属性越强，酸性越______ ②典型实例：HClO4＞HBrO4，H2CO3＞H2SiO3，H3PO4＞H3AsO4 ③微观解释：_________________________________________________________________________ 考向1 共价键的极性和分子极性的判断 例1下列关于键的极性和分子极性的说法中，错误的是___________。 A．只有非极性键的分子一定是非极性分子 B．含极性键的非极性分子，其空间结构是对称的 C．不同元素形成的双原子分子一定是极性分子 D．极性分子中一定只含有极性键 思维建模 分子极性的判断方法 (1)只含非极性键的分子一定是非极性分子，如H2、P4等。 (2)含极性键的双原子分子一定是极性分子，如HCl、CO等。 (3)ABn(n≥2)型分子： ①根据分子结构判断 若分子是对称的(直线形、正三角形、正四面体形等)，极性键的极性向量和等于零时，为非极性分子，否则是极性分子。如CH4、CO2等含有极性键，是非极性分子；H2O、NH3等含有极性键，是极性分子。 ②利用孤电子对判断 若中心原子A中无孤电子对，则为非极性分子；若有孤电子对，则为极性分子。 ③利用化合价判断 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，则为非极性分子；若不等，则为极性分子。如BCl3、CO2是非极性分子；SO2、NF3是极性分子。 【变式训练1·变考法】X、Y为两种不同的元素，下列化学式一定为极性分子的是( ) A．XY B．XY2 C．XY3 D．XY4 【变式训练2·变载体】下列物质中，既有极性键，又有非极性键的非极性分子是___________。 A．二氧化硫 B．四氯化碳 C．双氧水 D．乙炔 【变式训练3·变载体】下列分子属于非极性分子的是___________。 A．SO2 B．NCl3 C．ClO2 D．SiF4 考向2键的极性对分子性质的影响 例2下列羧酸的酸性比较错误的是___________。 A．甲酸>乙酸>丙酸 B．氟乙酸>氯乙酸>溴乙酸 C．氯乙酸>二氯乙酸>三氯乙酸 D．二氟乙酸>二氯乙酸>二溴乙酸 思维建模 无机含氧酸分子的酸性 (1)无机含氧酸可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，酸性越强，如HClO<HClO2<HClO3<HClO4。 (2)非羟基氧原子数目越多，酸性越强。 【变式训练1·变载体】下列物质中，酸性最强的是___________。 A．HCOOH B．HOCOOH C．CH3COOH D．C6H13COOH 【变式训练2·变考法】元素X和Y属于同一个主族。元素X的负二价氢化物在通常状况下是一种液体，其中X的质量分数为88.9%；元素X和元素Y可以形成两种化合物。在这两种化合物中，X的质量分数分别为50%和60%。下列说法正确的是___________。 A．两种元素分别为C和Si，且酸性H2CO3>H2SiO3 B．两种元素分别为N和P，且酸性HNO3>H3PO4 C．两种元素分别为O和S，且酸性H2SO4>H2SO3 D．两种元素分别是Mg和Ca，且碱性Ca(OH)2>Mg(OH)2 【逻辑思维与科学建模】【变式训练3】20世纪60年代，美国化学家鲍林提出了一个经验规则：设含氧酸的化学式为HnROm，其中(m－n)为非羟基氧原子数。鲍林认为含氧酸的酸性强弱与非羟基氧原子数(m－n)的关系如下表： m－n 0 1 2 3 含氧酸酸性强弱 弱 中强 强 很强 实例 HClO H3PO4 HNO3 HClO4 试简要回答下列问题： (1)按此规则判断，H3AsO4、H2CrO4、HMnO4酸性由弱到强的顺序为 。 (2)H3PO3和H3AsO3的形式一样，但酸性强弱相差很大。已知H3PO3为中强酸，H3AsO3为弱酸，试推断H3PO3和H3AsO3的分子结构： 。 (3)按此规则判断碳酸应属于 酸，与通常认为的碳酸的强度是否一致？ ，其可能的原因是 。 1．(2025·上海卷T二，5)根据价层电子对斥理论，WO42-的价层电子对数是 。 2．(2025·上海卷T三，6)关于化合物E()的说法中正确的是_______。 A．碳的杂化方式有sp2和sp两种 B．能与茚三酮反应 C．能与NaHCO3反应产生CO2 D．能形成分子间氢键 3．(2025·浙江1月卷，1，3分)下列属于极性分子的是( ) A．HCl B．N2 C．He D．CH4 4．(2025·重庆卷，7，3分)三种氮氧化物的结构如下所示： 下列说法正确的是___________。 A．氮氮键键能：N2O＞N2O3 B．熔点：N2O3＞N2O4 C．分子的极性：N2O4＞N2O D．N-N-O的键角：a＞b 5．(2025•辽吉黑内卷，3，3分)Cl2O可用于水的杀菌消毒，遇水发生反应：Cl2O+H2O=2HClO。下列说法正确的是___________。 A．反应中各分子的键均为键 B．反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形 C．Cl-O键长小于H—O键长 D．HClO分子中Cl的价电子层有2个孤电子对 6．(2025•山东卷，7，2分)用硫酸和NaN3可制备一元弱酸HN3。下列说法错误的是___________。 A．NaN3的水溶液显碱性 B．N3-的空间构型为V形 C．NaN3为含有共价键的离子化合物 D．N3-的中心N原子所有价电子均参与成键 7．(2024·江西卷，2，3分)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 8．(2024·河北卷，9，3分)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 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 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第06讲 共价分子的空间构型和分子的极性 目录 01 02 体系构建·思维可视 03 核心突破·靶向攻坚 考点一 杂化轨道理论 知识点1 杂化轨道理论 知识点2杂化轨道与分子立体构型的关系 考向1 判断原子轨道杂化类型 【思维建模】判断中心原子的杂化类型解题模型 考向2 杂化与分子空间结构 考点二 价层电子对互斥模型 知识点1 价层电子对互斥模型 知识点2 等电子原理 考向1 微观粒子空间结构的判断 考向2预测分子或离子的空间构型 考向3 分子结构与多样的空间结构 考点三 分子的性质及应用 知识点1 分子的极性 知识点2分子的性质及应用 考向1 共价健的极性和分子极性的判断 【思维建模】分子极性的判断方法 考向2 键的极性对分子性质的影响 【思维建模】无机含氧酸分子的酸性 04 考点要求 考查形式 2025年 2024年 杂化轨道理论 非选择题 上海卷T三，6 —— 价层电子对互斥模型 非选择题 上海卷T二，5 —— 分子的极性 非选择题 —— —— 考情分析： 1．从命题题型和内容上看，自2024年以来上海高考化学试题采用新的命题形式，共五个大题，均为非选择题，对共价分子的空间结构和分子的极性有所涉及，由于受题量限制，比较分散，但分子的空间构型判断为必考。 2．从命题思路上看，预测新的一年高考，将以典型元素化合物、新材料、新技术为背景为载体分子的空间结构和分子的极性将嵌入元素及化合物、物质结构与性质、化学工艺流程等大题中进行考查，重点关注：用杂化轨道理论解释含有孤电子对的分子的空间结构，应用价层电子对互斥模型预测简单分子或离子的空间结构，分子的极性判断。 复习目标： 1．结合实例了解杂化轨道理论的要点和类型(sp3、sp2、sp)。 2．能运用杂化轨道理论解释简单共价分子和离子的空间结构。 3．结合实例了解共价分子具有特定的空间结构，体会共价分子的多样性和复杂性。能借助实物模型等建立对分子的空间结构的直观认识。 4．能运用价层电子对互斥模型预测简单分子的空间结构，发展学生的模型认知能力。 5．知道分子可以分为极性分子和非极性分子，知道分子极性与分子中键的极性、分子的空间结构密切相关。 6．能根据分子结构的特点和键的极性判断分子的极性，并据此对分子的一些典型性质及其应用作出解释。 ( ) 考点一 杂化轨道理论 知识点1 杂化轨道理论 1．含义：在外界条件影响下，原子内部能量相近的原子轨道重新组合形成新的原子轨道的过程叫做原子轨道的杂化。重新组合后的新的原子轨道，叫杂化原子轨道，简称杂化轨道。 2．要点： (1)能量相近：只有同一原子能量相近的原子轨道才能进行杂化。 (2)数目不变：形成的杂化轨道数与参与杂化的原子轨道数相等且杂化轨道的能量相同。 (3)成键能力增强：杂化改变原有轨道的形状和伸展方向，使原子形成的共价键的能力更强，键能更大，键更牢固。 ④排斥力最小：杂化轨道为使相互间的排斥力最小，故在空间取最大夹角分布，不同的杂化轨道伸展方向不同但形状完全相同。 3．特点：杂化轨道的能量和空间伸展方向都发生了变化，使相应的电子云分布更集中，成键时轨道的重叠程度更大，所以成键能力更强。例如，一个ns轨道和一个np轨道进行杂化，杂化前后轨道空间分布方向和分布情况的变化如图所示。 得分速记 4．类型： (1)sp3杂化： ( s ) ( p p p ) ( Sp 3 杂化 ) ( s ) (2)sp2杂化： ( s ) ( p p p ) ( Sp 2 杂化 ) ( p ) ( s ) (3) sp杂化： ( s ) ( p p p ) ( Sp杂化 ) ( s ) 知识点2 杂化轨道与分子立体构型的关系 1．当杂化轨道全部用于形成σ键时 杂化类型 sp sp2 sp3 轨道组成 1个ns和1个np 1个ns和2个np 1个ns和3个np 轨道夹角 180° 120° 109°28′ 杂化轨道示意图 实例 BeCl2 BF3 CH4 分子结构示意图 分子空间结构 直线形 平面三角形 正四面体形 2．当杂化轨道中有未参与成键的孤电子对时 由于孤电子对参与互相排斥，会使分子的构型与杂化轨道的形状有所区别。如水分子中氧原子的sp3杂化轨道有2个杂化轨道由孤电子对占据，其分子不呈正四面体形，而呈V形；氨分子中氮原子的sp3杂化轨道有1个杂化轨道由孤电子对占据，氨分子不呈正四面体形，而呈三角锥形。 分子组成(A为中心原子) 中心原子的弧电子对数 中心原子的杂化方式 分子空间构型 示例 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 3．由杂化轨道数判断中心原子的杂化类型 杂化轨道用来形成σ键和容纳孤电子对，所以有关系式： 杂化轨道的数目＝中心原子上的孤电子对数＋中心原子的σ键电子对数(与中心原子直接相连的原子个数)＝中心原子的价层电子对数 得分速记 判断分子或离子中心原子的杂化类型的五种方法 (1)根据杂化轨道的空间分布构型判断。 ①若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形，则分子或离子的中心原子发生sp3杂化。 ②若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则分子或离子的中心原子发生sp2杂化。 ③若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则分子或离子的中心原子发生sp杂化。 (2)根据杂化轨道之间的夹角判断。若杂化轨道之间的夹角为109.5°，则分子或离子的中心原子发生sp3杂化；若杂化轨道之间的夹角为120°，则分子或离子的中心原子发生sp2杂化；若杂化轨道之间的夹角为180°，则分子或离子的中心原子发生sp杂化。 (3)根据等电子原理进行判断。如CO2是直线形分子，CNS－、N与CO2是等电子体，所以这些离子构型均为直线形，中心原子均采用sp杂化。 (4)根据中心原子的价电子对数判断。如中心原子的价电子对数为4，是sp3杂化，价电子对数为3，是sp2杂化，价电子对数为2，是sp杂化。 (5)根据分子或离子中有无π键及π键数目判断。如没有π键为sp3杂化，含一个π键为sp2杂化，含两个π键为sp杂化。 考向1 判断原子轨道杂化类型 例1下列关于原子轨道的说法正确的是___________。 A．sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道杂化形成的一组能量相同的新轨道 B．CH4中的sp3杂化轨道是由4个氢原子的1s轨道和碳原子的2p轨道杂化而形成的 C．凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子，其空间结构都是正四面体形 D．凡XY2型的共价化合物，其中心原子X均采用sp杂化轨道成键 【答案】A 【解析】sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的1个s轨道和3个p轨道杂化形成的一组能量相同的新轨道，A正确；CH4中的sp3杂化轨道是由碳原子的2s轨道和2p轨道杂化而形成的，B错误；由于孤电子对也会占据杂化轨道，所以中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子的空间结构不一定是正四面体形，如水分子为V形，氨分子为三角锥形，C错误；XY2型的共价化合物，中心原子X也可以是sp2杂化、sp3杂化，如H2O中O为sp3杂化，SO2中S为sp2杂化，D错误。 思维建模 判断中心原子的杂化类型解题模型 (1)根据杂化轨道的空间结构 ①直线形—sp，②平面三角形—sp2，③四面体形—sp3。 (2)根据杂化轨道间的夹角 ①109°28′—sp3，②120°—sp2，③180°—sp。 (3)利用价层电子对数确定三种杂化类型(适用于中心粒子) 2对—sp杂化，3对—sp2杂化，4对—sp3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有机化合物：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。 【变式训练1·变载体】(2025·上海控江中学高三检测)CO2中，中心原子的杂化方式和价层电子对数分别为___________。 A．sp 1 B．sp 2 C．sp2 2 D．sp3 4 【答案】B 【解析】CO2中心原子为碳原子，与2个O原子形成2个键，孤电子对数为，价层电子对数为2+0=2，杂化方式为sp杂化，直线形分子，B正确；故选B。 【变式训练2·变考法】下列有关杂化轨道的说法不正确的是___________。 A．杂化轨道全部参加形成化学键 B．sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109°28′、120°、180° C．四面体形、三角锥形、部分V形分子的结构可以用sp3杂化轨道解释 D．杂化前后的轨道数不变，但轨道的能量、方向和形状发生了改变 【答案】A 【解析】A项，杂化轨道可以部分参加形成化学键，例如NH3中N发生了sp3杂化，形成了4个杂化轨道，但是只有3个参与形成化学键，A错误；B项，sp3、sp2、sp杂化轨道其空间理论构型分别是正四面体、平面三角形、直线型，所以其夹角分别为109°28′、120°、180°，B正确；C项，采用sp3杂化的分子根据其含有的孤电子对个数确定其实际空间构型，C正确；D项，杂化前后的轨道数不变，杂化后，各个轨道尽可能分散、对称分布，导致轨道的形状发生了改变，D正确；故选A。 【变式训练3·变题型】下图表示某原子在形成分子时的杂化过程。关于该过程，下列说法正确的是___________。 A．该过程表示的是sp3杂化 B．图中的s轨道可能属于K层 C．杂化后，pz轨道可用于形成π键 D．杂化前，p轨道可能比s轨道的能量低 【答案】C 【解析】A项，该过程为sp2杂化，同一能层上的1个s轨道和2个p轨道杂化形成键角为120°的3个sp2，还有1个pz轨道未参与杂化，A错误；B项，K层上只有1s轨道，没有p轨道，则图中的s轨道不可能属于K层，应该在L层及以后能层，B错误；C项，由图可知，该过程表示sp2杂化，未参与杂化的pz轨道用于形成派键，C正确；D项，由杂化原则可知，只有能量相近的轨道才能相互杂化，即同一能级上的ns和np轨道才能杂化，则杂化前，p轨道比s轨道的能量高，D错误；故选C。 考向2 杂化与分子空间结构 例2下表中各粒子对应的空间结构及解释均正确的是___________。 选项 粒子 空间结构 解释 A 氨基负离子(N) 直线形 N原子采取sp杂化 B 二氧化硫(SO2) V形 S原子采取sp3杂化 C 碳酸根离子(CO32-) 三角锥形 C原子采取sp3杂化 D 乙炔(C2H2) 直线形 C原子采取sp杂化且C原子的价电子均参与成键 【答案】D 【解析】NH2-中N原子采取sp3杂化，且孤电子对数为2，离子的空间结构为V形，A项错误；SO2中S原子的价层电子对数=σ键个数+孤电子对数=2+×(6-2×2)=3，杂化轨道数为3，采取sp2杂化，孤电子对数为1，分子的空间结构为V形，B项错误； CO32-中C原子的价层电子对数=3+×(4+2-3×2)=3，不含孤电子对，杂化轨道数为3，采取sp2杂化，离子空间结构为平面三角形，C项错误；C2H2中C原子采取sp杂化，且C原子的价电子均参与成键，所以分子的空间结构为直线形，D项正确。 【变式训练1·变载体】下列分子中，杂化类型相同，空间结构也相同的是___________。 A．BeCl2、CO2 B．H2O、NH3 C．NH3、HCHO D．H2O、SO2 【答案】A 【解析】A项，氯化铍分子中铍原子的价层电子对数2、孤对电子对数为0，铍原子的杂化方式为sp杂化，分子的空间结构为直线形，二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数2、孤对电子对数为0，碳原子的杂化方式为sp杂化，分子的空间结构为直线形，则两者的杂化类型相同，空间结构也相同，故A正确；B项，水分子中氧原子的价层电子对数4、孤对电子对数为2，分子的空间结构为V形，氨分子中氮原子的价层电子对数4、孤对电子对数为1，分子的空间结构为三角锥形，两者的空间结构比同，故B错误；C项，氨分子中氮原子的价层电子对数4，氮原子的杂化方式为sp3杂化，甲醛分子中双键碳原子的杂化方式为sp2杂化，两者的杂化方式不同，故C错误；D项，水分子中氧原子的价层电子对数4，氧原子的杂化方式为sp3杂化，二氧化硫分子中硫原子的杂化方式为sp2杂化，两者的杂化方式不同，故D错误；故选A。 【变式训练2·变载体】下列分子或离子中，空间构型不为直线形的是___________。 A．C2Cl2 B．NO2+ C．I3+ D．SCN- 【答案】C 【解析】A项，C2Cl2的结构式为Cl-C≡C-Cl，碳碳三键为直线结构，故C2Cl2分子空间构型为直线形，A不符合题意；B项，NO2+和CO2是等电子体，结构相似，CO2为直线结构，故NO2+的空间构型是直线形，B不符合题意；C项，I3+中心原子I原子为sp3杂化，有两对孤对电子，空间构型为角形，C符合题意；D项，SCN-和CO2是等电子体，结构相似，CO2为直线结构，故SCN-的空间构型是直线形，D不符合题意；本题选C。 【变式训练3·变考法】下列分子或离子的立体构型和中心原子的杂化方式均正确的是___________。 A．AsH3 平面三角形 sp3杂化 B．H3O+ 平面三角形 sp2杂化 C．H2Se V形 sp3杂化 D．CO32- 三角锥形 sp3杂化 【答案】C 【解析】A项，AsH3中心原子的价层电子对数=3+(5-3×1)=4，As的杂化方式为sp3，含有一对孤电子对，分子的立体构型为三角锥形，A错误；B项，H3O+的中心原子的价层电子对数=3+ (6-1-3×1)=4，O的杂化方式为sp3，含有一对孤电子对，分子的立体构型为三角锥形，B错误；C项，H2Se中心原子的价层电子对数=2+ (6-2×1)=4，Se的杂化方式为sp3，含有两对孤电子对，分子的立体构型为V形，C正确；D项，CO32-中心原子的价层电子对数=3+ (4+2-3×2)=3，C的杂化方式为sp2，没有孤电子对，分子的立体构型为平面三角形，D错误；故选C。 ( ) 考点二 价层电子对互斥理论 知识点1 价层电子对互斥模型 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)孤电子对与成键电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。 2．判断分子中的中心原子上的价层电子对数的方法 (1)方法I：用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型的关键是判断分子中的中心原子上的价层电子对数。 其中：a是中心原子的价电子数(阳离子要减去电荷数、阴离子要加上电荷数)，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。 (2)方法II： 说明：(1)中心原子配位的原子总数是指与中心原子直接结合的原子个数，氧族元素原子作配位原子时，不计算配位原子个数。 (2)粒子的电荷数是离子所带电荷数，阳离子用“-”，阴离子用“+”。 (3)计算结果为中心原子的价层电子对数，根据中心原子的价层电子对数可以确定价层电子对互斥模型。 (4)孤电子对数=价层电子对数-中心原子配位的原子总数。 3．价层电子对互斥理论与分子构型 价层电子对数 σ键电子对数 孤电子对数 电子对的排列方式 VSEPR模型名称 分子或离子的空间结构名称 实例 2 2 0 直线形 直线形 CO2、CS2、BeCl2 3 3 0 平面三角形 平面三角形 BF3、SO3、 N、C 2 1 V形 SO2、O3、N 4 4 0 四面体形 正四面体形 CH4、CCl4、N 3 1 三角锥形 NF3、NH3、H3O＋ 2 2 V形 H2O、H2S 得分速记 用VSEPR模型预测分子空间结构 (1)中心原子不含孤电子对 (2)中心原子含孤电子对 知识点3 等电子原理 1．含义：原子总数相同、价电子总数相同的分子(或离子)互为等电子体。 2．特点：等电子体具有相似的结构特征(立体结构和化学键类型)及相近的性质。 3．确定等电子体的方法 同主族代换或同周期相邻元素替换，交换过程中注意电荷变化。 4．“等电子体”的判断方法 (1)将粒子中的两个原子换成原子序数分别增加n和减少n(n＝1,2等)的原子，如N2与CO、N3-和CNO－均互为等电子体。 (2)将粒子中一个或几个原子换成原子序数增加(或减少)n的元素的带n个单位电荷的阳离子(或阴离子)，如N2O和N3-互为等电子体。 (3)同主族元素最外层电子数相等，故可将粒子中原子换成同主族元素原子，如O3和SO2互为等电子体。 5．常见的等电子体汇总 等电子类型 常见等电子体 空间结构 2原子10电子 N2，CN-，C22-，NO＋ 直线形 2原子14电子 F2，O22-，Cl2 直线形 3原子16电子 CO2，N2O，CNO-，N3-，NO2+，SCN-，HgCl2，BeCl2(g) 直线形 3原子18电子 O3，SO2，NO2- V形 4原子8电子 NH3，PH3，CH3−，H3O＋ 三角锥形 4原子24电子 SO3(g)，CO32-，NO3-，BO33-，BF3 平面三角形 4原子26电子 SO32-，ClO3-，BrO3-，IO3-，XeO3 三角锥形 5原子8电子 CH4，SiH4，NH4+，PH4+，BH4- 正四面体形 5原子32电子 CCl4，SiF4，SiO44-，SO42-，ClO4- 正四面体形 7原子48电子 AlF63-，SiF62-，PF6-，SF6 八面体形 12原子30电子 C6H6，N3B3H6(俗称无机苯) 平面六边形 得分速记 等电子体的应用 (1)判断分子或离子的立体构型：利用等电子原理可以判断一些简单分子或离子的立体构型。如NH3和H3O＋，原子总数和价电子总数都相等，其立体构型相同(三角锥形)；SiCl4、SO、SiO44-、PO43-等的原子数目和价电子总数都相等，互为等电子体，都呈正四面体形。 (2)制造新材料：等电子体不仅有相似的立体构型，而且有相似的性质。如晶体硅、锗是良好的半导体材料，它们的等电子体AlP、GaAs也都是良好的半导体材料。 考向1 微粒粒子空间结构的判断 例1下列分子或离子的空间结构相同的是___________。 A．BeCl2和SO2 B．BF3和PCl3 C．SO42-和NH4+ D．SO3和ClO3- 【答案】C 【解析】A项，BeCl2分子中中心原子σ键数为2，孤电子对数为，空间结构为直线形，SO2分子中中心原子σ键数为2，孤电子对数为，空间结构为V形，故A错误；B项，BF3分子中中心原子σ键数为3，孤电子对数为，空间结构为平面三角形，PCl3分子中中心原子σ键数为3，孤电子对数为，空间结构为三角锥形，故B错误；C项，SO42-中中心原子原子σ键数为4，孤电子对数为，空间结构为正四面体形，NH4+中中心原子σ键数为4，孤电子对数为，空间结构为正四面体形，故C正确；D项，SO3分子中中心原子σ键数为3，孤电子对数为，空间结构为平面三角形，ClO3-中中心原子σ键数为3，孤电子对数为，空间结构为三角锥形，故D错误；故选C。 思维建模 判断分子或离子立体构型“三步曲” 第一步：确定中心原子上的价层电子对数 第二步：确定价层电子对的立体构型 由于价层电子对之间的相互排斥作用，它们趋向于尽可能地相互远离，这样已知价层电子对的数目，就可以确定它们的立体构型。 第三步：分子立体构型的确定 价层电子对有成键电子对和孤电子对之分，价层电子对的总数减去成键电子对数，得孤电子对数。根据成键电子对数和孤电子对数，可以确定相应的较稳定的分子立体构型。 【变式训练1·变载体】下列粒子的VSEPR模型为四面体且其空间结构为三角锥形的是___________。 A．H3O+ B．BF3 C．SO42- D．CO2 【答案】A 【解析】A项，H3O+中O价层电子对数为，孤电子对数为1，VSEPR模型为四面体，其空间结构为三角锥形，故A正确；B项，BF3中B价层电子对数为，无孤电子对，VSEPR模型为平面三角形，其空间结构为平面三角形，故B错误；C项，SO42-中S价层电子对数为，无孤电子对，VSEPR模型为四面体形，其空间结构为正四面体形，故C错误；D项，CO2中C价层电子对数为，无孤电子对，VSEPR模型为直线形，其空间结构为直线形，故D错误；故选A。 【变式训练2·变题型】对于短周期元素形成的各分子，下表所述的对应关系错误的是( ) 选项 A B C D 分子式 CH4 NH3 CO2 SCl2 VSEPR模型 正四面体形 四面体形 直线形 四面体形 分子的立体构型 正四面体形 平面三角形 直线形 V形 【答案】B 【解析】C原子形成了4个σ键，孤电子对数为0，VSEPR模型及分子的立体构型均是正四面体形，A项正确；N原子有1对孤电子对且形成了3个σ键，VSEPR模型为四面体形，分子的立体构型为三角锥形，B项错误；C原子的价层电子对数为2＋2 (1)×(4－2×2)＝2，VSEPR模型为直线形，分子的立体构型也为直线形，C项正确；S原子有2对孤电子对且形成了2个σ键，VSEPR模型为四面体形，分子的立体构型为V形，D项正确。 【变式训练3·变考法】下列离子的VSEPR模型与其空间结构一致的是___________。 A．SO32- B．ClO4- C．NO2- D．ClO3- 【答案】B 【解析】A项，亚硫酸根离子中硫原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为1，离子的VSEPR模型为正四面体形，空间结构为三角锥形，所以离子的空间结构模型与空间结构不一致，故A错误；B项，高氯酸根离子中氯原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为0，离子的VSEPR模型和空间结构都为正四面体形，所以离子的空间结构模型与空间结构一致，故B正确；C项，亚硝酸根离子中氮原子的价层电子对数为3，孤对电子对数为1，离子的VSEPR模型为三角锥形，空间结构为V形，所以离子的空间结构模型与空间结构不一致，故C错误；D项，氯酸根离子中氯原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为1，离子的VSEPR模型为正四面体形，空间结构为三角锥形，所以离子的空间结构模型与空间结构不一致，故D错误。 考向2 预测分子或离子的空间构型 例2用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是___________。 A．SO2、CO2都是直线形的分子 B．H2O键角为，O3键角为 C．BF3和PCl5都是三角锥形的分子 D．CO32-、SO3都是平面三角形的粒子 【答案】D 【解析】A项，SO2中中心S原子价层电子对数为，为sp2杂化，有1个孤电子对，分子空间构型为V形，CO2是直线形的分子，故A错误；B项，H2O中心O原子价层电子对数为，为sp3杂化，有2个孤电子对，分子空间构型为V形，键角为104.5°；O3中心O原子价层电子对数为，为sp2杂化，有1个孤电子对，分子空间构型为V形，键角小于180°，故B错误；C项，BF3中中心B原子价层电子对数为，为sp2杂化，没有孤电子对，为平面三角形，PCl5中中心P原子价层电子对数为，为sp3杂化，有一对孤电子对，为三角锥形，故C错误；D项，CO32-中中心C原子价层电子对数为，为sp2杂化，没有孤电子对，是平面三角形；SO3中中心S原子价层电子对数为，为sp2杂化，没有孤电子对，为平面三角形，故D正确；故选D。 思维建模 用价层电子对互斥理论推测分子或离子构型的思维程序 【变式训练1·变载体】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．CO2和SO2的空间构型均为直线型 B．NH3和H2S的价层电子对互斥模型均为四面体 C．BF3和NF3均为非极性分子 D．SO32-与CO32-的键角相等 【答案】B 【解析】A项，CO2价层电子对数，无孤电子对，分子为直线形，SO2价层电子对数，有1对孤电子对，分子为V形，A错误；B项，NH3的价层电子对数为，H2S的价层电子对数为，价层电子对互斥模型均为四面体形，B正确；C项，BF3的价层电子对数为，无孤电子对，为平面三角形，是非极性分子；NF3的价层电子对数为，有1对孤电子对，为三角锥形，是极性分子，C错误；D项，SO32-的价层电子对数为，CO32-的价层电子对数为，键角不同，D错误；故选B。 【变式训练2·变载体】用价层电子对互斥模型可以预测许多分子或离子的空间构型，也可推测键角大小，下列判断正确的是___________。 A．PCl3为平面三角形 B．SO3与CO32-为平面三角形 C．SO2键角大于120° D．BF3是三角锥形分子 【答案】B 【解析】PCl3分子中，P原子的价层电子对数为3+2 (1)×(5-3×1)=4，含有1个孤电子对，分子应为三角锥形，A错误；SO3和CO32-中S和C的价层电子对数均为3，中心原子无孤电子对，微粒结构均为平面三角形，B项正确；SO2的中心原子为硫原子，其价层电子对数为2+2 (1)×(6-2×2)=3，有1个孤电子对，孤电子对对两个成键电子对的斥力大，键角小于120°，C错误；BF3的中心原子为B原子，其价层电子对数为3+×(3-3×1)=3，无孤电子对，空间结构为平面三角形，D错误。 【变式训练3·变载体】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．PCl3和PCl5均为极性分子 B．XeF2与XeO2的键角相等 C．NH3和H3O+的VSEPR模型均为四面体形 D．SO32-和CH2O的空间构型均为平面三角形 【答案】C 【解析】A项，PCl3中P原子的价层电子对数为，空间构型为三角锥形，是极性分子，PCl5中P原子的价层电子对数为，空间构型为三角双锥，为非极性分子，A错误；B项，XeF2中Xe原子的价层电子对数为，XeO2中Xe原子的价层电子对数为，VSEPR模型不同，键角不相等，B错误；C项，NH3中N原子的价层电子对数为，H3O+中O原子的价层电子对数为，VSEPR模型均为四面体形，C正确；D项，SO32-中S原子的价层电子对数为，离子空间构型为三角锥形，CH2O的结构简式为：，碳氧之间为双键，空间构型为平面三角形，D错误；故选C。 考向3 分子结构与多样的空间结构 例3确定BF3、NH4+和SO32-的VSEPR模型和空间结构，判断下列说法正确的是___________。 A．BF3和SO32-的空间结构分别为平面正三角形、三角锥形 B．BF3、NH4+和SO32-的VSEPR模型和空间结构完全相同 C．NH4+的空间结构为三角锥形 D．BF3、NH4+和SO32-的VSEPR模型和空间结构均为平面正三角形 【答案】A 【解析】BF3、NH4+和SO32-的σ键电子对数(n)、中心原子上的孤电子对数(m)、中心原子上的价层电子对数(n+m)分别为3、4、3，0、0、1，3、4、4，VSEPR模型分别为平面正三角形、正四面体形、四面体形，BF3和NH4+中心原子上没有孤电子对，空间结构与VSEPR模型相同，分别为平面正三角形、正四面体形，而SO32-的空间结构为三角锥形。A项，由上面分析知BF3和SO32-的空间结构分别为平面正三角形、三角锥形，故A正确；B项，BF3、NH4+和SO32-的VSEPR模型和空间结构不完全相同，分别为平面正三角形、正四面体形，而SO32-的空间结构为三角锥形,故B错误；C项，NH4+的空间结构为正四面体形,故C错误；D项，BF3、NH4+和SO32-的VSEPR模型和空间结构中只有BF3为平面正三角形，故D错误；故选A。 思维建模 轨道构型和微粒构型的关系 微粒 杂化方式 VSEPR模型 微粒构型 分子极性 SO2 sp2 正四面体形 三角锥形 极性分子 SO3 sp2 正四面体形 平面正三角形 非极性分子 NO2－ sp2 平面正三角形 三角锥形 NO3－ sp2 平面正三角形 平面正三角形 NO2+ sp 直线形 直线形 【变式训练1·变载体】下列离子的VSEPR模型与其空间结构一致的是___________。 A．SO32- B．ClO4- C．NO2- D．ClO3- 【答案】B 【解析】A项，亚硫酸根离子中硫原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为1，离子的VSEPR模型为正四面体形，空间结构为三角锥形，所以离子的空间结构模型与空间结构不一致，故A错误；B项，高氯酸根离子中氯原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为0，离子的VSEPR模型和空间结构都为正四面体形，所以离子的空间结构模型与空间结构一致，故B正确；C项，亚硝酸根离子中氮原子的价层电子对数为3，孤对电子对数为1，离子的VSEPR模型为三角锥形，空间结构为V形，所以离子的空间结构模型与空间结构不一致，故C错误；D项，氯酸根离子中氯原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为1，离子的VSEPR模型为正四面体形，空间结构为三角锥形，所以离子的空间结构模型与空间结构不一致，故D错误；故选B。 【变式训练2·变考法】下表中各粒子对应的空间结构及解释均正确的是___________。 选项 粒子 空间结构 解释 A 氨基负离子(NH2-) 直线形 N原子采取sp杂化 B 二氧化硫(SO2) V形 S原子采取sp3杂化 C 碳酸根离子(CO32-) 三角锥形 C原子采取sp3杂化 D 乙炔(C2H2) 直线形 C原子采取sp杂化且C原子的价电子均参与成键 【答案】D 【解析】NH2-中N原子采取sp3杂化，且孤电子对数为2，离子的空间结构为V形，A项错误；SO2中S原子的价层电子对数=σ键个数+孤电子对数=2+×(6-2×2)=3，杂化轨道数为3，采取sp2杂化，孤电子对数为1，分子的空间结构为V形，B项错误； CO32-中C原子的价层电子对数=3+×(4+2-3×2)=3，不含孤电子对，杂化轨道数为3，采取sp2杂化，离子空间结构为平面三角形，C项错误；C2H2中C原子采取sp杂化，且C原子的价电子均参与成键，所以分子的空间结构为直线形，D项正确。 【变式训练3·变考法】根据杂化轨逆理论和价层电子对互斥模型判断，下列分子的立体构型不正确的是___________。 选项 分子 中心原子杂化方式 VSEPR模型 分子的立体构型 A CO2 sp 直线形 直线形 B HCHO sp2 平面三角形 平面三角形 C PCl3 sp3 四面体形 三角锥形 D SO3 sp2 平面三角形 V形 【答案】D 【解析】A项，CO2中心原子杂化方式sp，价层电子对互斥模型为直线型，分子的立体构型直线型，A正确；B项，HCHO分子中心原子杂化方式sp2，价层电子对互斥模型为平面三角形，没有孤电子对，分子的立体构型为平面三角形，B正确；C项，PCl3分子中心原子杂化方式sp3，价层电子对互斥模型为四面体形；由于P原子上含有一个孤电子对，因此分子的立体构型为三角锥形，C正确；D项，SO3的中心原子杂化方式sp2，价层电子对互斥模型为平面三角形；S 原子上没有孤电子对，分子的立体构型为平面三角形，而不是V形，D错误；故选D。 ( ) 考点三 分子的性质及应用 知识点1 分子的极性 1．非极性分子与极性分子的比较 类型 非极性分子 极性分子 形成原因 正电中心和负电中心重合的分子 正电中心和负电中心不重合的分子 存在的共价键 非极性键或极性键 非极性键或极性键 分子内原子排列 对称 不对称 2．键的极性与分子的极性关系 分子的极性是分子中化学键的极性的向量和。 由非极性键形成的双原子或多原子分子，其正电中心和负电中心重合，所以都是非极性分子。例如H2、N2、C60、P4等。 含极性键的分子有没有极性，必须依据分子中极性键的极性的向量和是否等于零而定。当分子中各个键的极性的向量和等于零时，是非极性分子，如CO2、BF3、CH4等；当分子中各个键的极性的向量和不等于零时，是极性分子，如HCl、H2O、H2O2、NH3等。 可见，只含有非极性键的分子一定是非极性分子，含有极性键的分子不一定是极性分子。 3．键的极性、分子空间构型与分子极性的关系 类型 实例 键的极性 空间构型 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 形 极性分子 H2O、H2S 极性键 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 4．极性分子和非极性分子的判断方法 (1)根据分子组成判断 ①所有的惰性气体都为非极性分子。 ②以非极性键结合的双原子分子必为非极性分子，如：H2()、Cl2()… ③以极性键结合的双原子分子一定是极性分子，如：HCI()、CO、NO… ④含有极性键的多原子分子，空间结构对称的是非极性分子，如CCl4。空间结构不对称的是极性分子，如NH3。 (2)根据分子空间结构判断：以极性键结合的多原子分子，是否是极性分子，由该分子的空间构型决定。 ①空间构型对称，为非极性分子，如：CH4()、CO2()、CS2、BF3、C2H2… ②空间构型不对称，为极性分子，如：NH3()、H2O()、H2O2… (3)ABn型分子可参考使用以下经验规律判断 ①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，则为非极性分子，若不等则为极性分子； ②若中心原子有孤对电子(未参与成键的电子对)，则为极性分子，若无孤对电子，则为非极性分子 5．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。 (2)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。 (3)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。 知识点2 键的极性对物质化学性质的影响 1．有机羧酸的酸性 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 (1)羧基中羟基的极性越大，越容易电离出H+,则羧酸的酸性越大。 (2)与羧基相邻的共价键的极性越大，羧酸的酸性越大。 (3)一般地，饱和烃基越长，推电子效应越大，羧酸的酸性越小。 2．无机含氧酸分子的酸性 无机含氧酸的通式可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，R的正电性越高，使R—O—H中O的电子向R偏移，在水分子的作用下越易电离出H＋，酸性越强，如酸性：HClO＜HClO2＜HClO3＜HClO4。 五、无机含氧酸的酸性 1．酸的元数＝酸中羟基上的氢原子数，不一定等于酸中的氢原子数 磷的含氧酸 磷酸 偏磷酸 亚磷酸 次磷酸 结构式 羟基氢原子数 3 1 2 1 酸的元数 三元酸 一元酸 二元酸 一元酸 2．无机含氧酸［(HO)mROn］的酸性 (1)非羟基氧原子数不同 ①基本规律：非羟基氧原子数n越多，酸性越强 ②典型实例：HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H4SiO4，HClO4＞HClO3＞HClO2＞HClO ③宏观解释：非羟基氧原子数n越多，酸性越强 ④微观解释：羟基氧原子数越多，氧原子所带的负电荷越多，中心原子上带的正电荷越多，中心原子对羟基氧原子的吸引力越强，氧原子多氢原子的吸引力越弱，氢离子越容易电离，酸性越强 (2)非羟基氧原子数相同 ①基本规律：中心元素的非金属性越强，酸性越强 ②典型实例：HClO4＞HBrO4，H2CO3＞H2SiO3，H3PO4＞H3AsO4 ③微观解释：中心元素的非金属性越强，中心原子所带正电荷越多，中心原子对羟基氧原子的吸引力越强，氧原子多氢原子的吸引力越弱，氢离子越容易电离，酸性越强 考向1 共价键的极性和分子极性的判断 例1下列关于键的极性和分子极性的说法中，错误的是___________。 A．只有非极性键的分子一定是非极性分子 B．含极性键的非极性分子，其空间结构是对称的 C．不同元素形成的双原子分子一定是极性分子 D．极性分子中一定只含有极性键 【答案】D 【解析】A项，只有非极性键的分子一定是非极性分子，如氢气、氧气都是非极性分子，故A正确；B．含极性键的非极性分子，其空间结构是对称的，如甲烷、四氯化碳，故B正确；C．不同元素形成的双原子分子一定是极性分子，如氯化氢是极性分子，故C正确；D．极性分子中不一定只含有极性键，如H2O2是极性分子，含有极性键和非极性键，故D错误；故选D。 思维建模 分子极性的判断方法 (1)只含非极性键的分子一定是非极性分子，如H2、P4等。 (2)含极性键的双原子分子一定是极性分子，如HCl、CO等。 (3)ABn(n≥2)型分子： ①根据分子结构判断 若分子是对称的(直线形、正三角形、正四面体形等)，极性键的极性向量和等于零时，为非极性分子，否则是极性分子。如CH4、CO2等含有极性键，是非极性分子；H2O、NH3等含有极性键，是极性分子。 ②利用孤电子对判断 若中心原子A中无孤电子对，则为非极性分子；若有孤电子对，则为极性分子。 ③利用化合价判断 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，则为非极性分子；若不等，则为极性分子。如BCl3、CO2是非极性分子；SO2、NF3是极性分子。 【变式训练1·变考法】X、Y为两种不同的元素，下列化学式一定为极性分子的是( ) A．XY B．XY2 C．XY3 D．XY4 【答案】A 【解析】A项中在XY分子中X、Y是不同的原子，吸引电子能力不同，正、负电荷中心不重合，一定是极性分子；B项中三原子在同一条直线上时就是非极性分子，如CO2；C项中四原子若在同一平面内就是非极性分子，如BF3，不在同一平面内就是极性分子，如NH3；D项中该分子无论是四面体结构还是平面结构都是对称性分子，是非极性分子。 【变式训练2·变载体】下列物质中，既有极性键，又有非极性键的非极性分子是___________。 A．二氧化硫 B．四氯化碳 C．双氧水 D．乙炔 【答案】D 【解析】分子中既有极性键又有非极性键，则分子中必须既有同种元素原子间所形成的键，又有不同种元素原子间所形成的键，而在A、B选项中同种原子间没有成键，没有非极性键。要求分子为非极性分子，则分子的空间构型一定是对称的，只有这样才能使分子中正、负电荷的中心重合，使分子无极性。故选D。 【变式训练3·变载体】下列分子属于非极性分子的是___________。 A．SO2 B．NCl3 C．ClO2 D．SiF4 【答案】D 【解析】A项，SO2的价层电子对数为，为V形结构，正负电荷中心不重合，为极性分子，A错误；B项，NCl3的价层电子对数为，为三角锥形结构，正负电荷中心不重合，是极性分子，B错误；C项，ClO2的价层电子对数为，为V形结构，正负电荷的重心不重合，电荷分布不均匀，属极性分子，C错误； D项，SiF4的价层电子对数为，为正四面体结构，正负电荷中心重合，为非极性分子，D正确；故选D。 考向2键的极性对分子性质的影响 例2下列羧酸的酸性比较错误的是___________。 A．甲酸>乙酸>丙酸 B．氟乙酸>氯乙酸>溴乙酸 C．氯乙酸>二氯乙酸>三氯乙酸 D．二氟乙酸>二氯乙酸>二溴乙酸 【答案】C 【解析】A项，乙酸中存在甲基，甲基使得羧基中羟基的极性减弱，不容易电离出氢离子，同理碳原子数越多，极性越弱，酸性越弱，故甲酸＞乙酸>丙酸，A正确；B项，电负性F>Cl>Br，电负性越强，使得羧基中羟基的极性增强，容易电离出氢离子，酸性增强，故氟乙酸>氯乙酸>溴乙酸，B正确；C项，随氯原子增加，吸引力增强，导致羧基中羟基的极性增大，酸性越来越强，故氯乙酸<二氯乙酸<三氯乙酸，C错误；D项，同B分析，卤原子使得羧基中羟基的极性增强，容易电离出氢离子，酸性增强，故二氟乙酸>二氯乙酸>二溴乙酸，D正确；故选C。 思维建模 无机含氧酸分子的酸性 (1)无机含氧酸可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，酸性越强，如HClO<HClO2<HClO3<HClO4。 (2)非羟基氧原子数目越多，酸性越强。 【变式训练1·变载体】下列物质中，酸性最强的是___________。 A．HCOOH B．HOCOOH C．CH3COOH D．C6H13COOH 【答案】A 【解析】推电子效应—C6H13>—CH3>—H，HOCOOH是碳酸，故酸性HCOOH>CH3COOH>HOCOOH>C6H13COOH。 【变式训练2·变考法】元素X和Y属于同一个主族。元素X的负二价氢化物在通常状况下是一种液体，其中X的质量分数为88.9%；元素X和元素Y可以形成两种化合物。在这两种化合物中，X的质量分数分别为50%和60%。下列说法正确的是___________。 A．两种元素分别为C和Si，且酸性H2CO3>H2SiO3 B．两种元素分别为N和P，且酸性HNO3>H3PO4 C．两种元素分别为O和S，且酸性H2SO4>H2SO3 D．两种元素分别是Mg和Ca，且碱性Ca(OH)2>Mg(OH)2 【答案】C 【解析】根据负二价的元素X与氢化合的产物在通常状况下是一种液体，可知该元素为O，则Y为S元素；根据非羟基氧原子数越多，酸的酸性越强可知，酸性H2SO4>H2SO3。 【逻辑思维与科学建模】【变式训练3】20世纪60年代，美国化学家鲍林提出了一个经验规则：设含氧酸的化学式为HnROm，其中(m－n)为非羟基氧原子数。鲍林认为含氧酸的酸性强弱与非羟基氧原子数(m－n)的关系如下表： m－n 0 1 2 3 含氧酸酸性强弱 弱 中强 强 很强 实例 HClO H3PO4 HNO3 HClO4 试简要回答下列问题： (1)按此规则判断，H3AsO4、H2CrO4、HMnO4酸性由弱到强的顺序为 。 (2)H3PO3和H3AsO3的形式一样，但酸性强弱相差很大。已知H3PO3为中强酸，H3AsO3为弱酸，试推断H3PO3和H3AsO3的分子结构： 。 (3)按此规则判断碳酸应属于 酸，与通常认为的碳酸的强度是否一致？ ，其可能的原因是 。 【答案】(1)H3AsO4<H2CrO4<HMnO4。(2)。 (3)中强 不一致， 溶于水的那部分CO2不能完全转化为H2CO3。 【解析】(1)根据题中非羟基氧原子数与酸性强弱的关系可得： 酸 H3AsO4 H2CrO4 HMnO4 m－n 1 2 3 酸性：H3AsO4<H2CrO4<HMnO4。(2)根据鲍林经验规则，H3PO3为中强酸，分子中非羟基氧原子数目应为1，而H3AsO3为弱酸，可推知H3AsO3中没有非羟基氧原子，它们的分子结构分别为。(3)H2CO3中非羟基氧原子数为1，应为中强酸，与通常认为的碳酸是弱酸不一致。其可能原因是溶于水的那部分CO2并不能完全转化为H2CO3。 1．(2025·上海卷T二，5)根据价层电子对斥理论，WO42-的价层电子对数是 。 【答案】4 【解析】； 2．(2025·上海卷T三，6)关于化合物E()的说法中正确的是_______。 A．碳的杂化方式有sp2和sp两种 B．能与茚三酮反应 C．能与NaHCO3反应产生CO2 D．能形成分子间氢键 【答案】CD 【解析】A项，苯环碳、羰基碳为sp2杂化，饱和碳为sp3杂化，错误；B项，茚三酮反应是一种化学反应，是指在加热条件及弱酸环境下，氨基酸或肽与茚三酮作用生成有特殊颜色的化合物及相应的醛和二氧化碳的反应。由E结构可知其不能与茚三酮反应，错误；C项，分子中含羧基，能与NaHCO3反应产生CO2，正确；D项，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；分子中含有N、羧基，则能形成分子间氢键，正确；故选CD； 3．(2025·浙江1月卷，1，3分)下列属于极性分子的是( ) A．HCl B．N2 C．He D．CH4 【答案】A 【解析】A项，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项，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项，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项，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；故选A。 4．(2025·重庆卷，7，3分)三种氮氧化物的结构如下所示： 下列说法正确的是___________。 A．氮氮键键能：N2O＞N2O3 B．熔点：N2O3＞N2O4 C．分子的极性：N2O4＞N2O D．N-N-O的键角：a＞b 【答案】A 【解析】A项，由图中数据可知，氮氮键的键长：N2O＜N2O3，则氮氮键的键能：N2O＞N2O3，A正确；B项，二者均为分子构成的物质，分子间作用力：N2O3＜N2O4，熔点：N2O3＜N2O4，B错误；C项，N2O4为对称的平面结构，极性较弱，而N2O结构不对称，正负电荷中心不能重合，属于典型的极性分子，故分子极性：N2O4＜N2O，C错误；D项，N2O3结构为O=N-NO2，中心原子N存在对孤对电子，中心原子N为sp2杂化，受孤对电子影响，键角略小于120°；而N2O4中心原子N的孤对电子为，价电子数为3，也是sp2杂化，没有孤对电子的影响，故键角a＜b，D错误；故选A。 5．(2025•辽吉黑内卷，3，3分)Cl2O可用于水的杀菌消毒，遇水发生反应：Cl2O+H2O=2HClO。下列说法正确的是___________。 A．反应中各分子的键均为键 B．反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形 C．Cl-O键长小于H—O键长 D．HClO分子中Cl的价电子层有2个孤电子对 【答案】B 【解析】A项，反应中各分子的σ键不全是p-p σ键。例如，H2O中的H-O键是s-p σ键，而非p-pσ键，A错误；B项，根据价层电子对互斥理论，Cl2O中O原子周围的孤电子对数为(6-2×1)=2，还含有2个成键电子对，因此其VSEPR模型为四面体形；H2O中O原子周围的孤电子对数为(6-2×1)=2，还含有2个成键电子对，因此其VSEPR模型为四面体形；HClO中O原子周围的孤电子对数为(6-2×1)=2，还含有2个成键电子对，因此其VSEPR模型为四面体形；反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形，B正确；C项，Cl的原子半径大于H，Cl-O键长应大于H-O键长，因此C错误；D项，HClO中Cl的最外层电子数为7，其1个价电子与O形成共价键，剩余6个价电子形成3对孤电子对，D错误；故选B。 6．(2025•山东卷，7，2分)用硫酸和NaN3可制备一元弱酸HN3。下列说法错误的是___________。 A．NaN3的水溶液显碱性 B．N3-的空间构型为V形 C．NaN3为含有共价键的离子化合物 D．N3-的中心N原子所有价电子均参与成键 【答案】B 【解析】A项，NaN3是强碱(NaOH)和弱酸(HN3)形成的盐，N3-水解生成OH-，溶液显碱性，A正确；B项，N3-与CO2是等电子体，两者结构相似 ，其中心原子均为sp杂化，其电空间构型均为直线型，而非V形，B错误；C项，NaN3为离子化合物(Na+与N3-通过离子键结合)，N3-内部三个N原子以共价键连接，C正确；D项，中心N原子通过sp杂化形成两个双键，无孤电子对，所有价电子参与成键，D正确。故选B。 7．(2024·江西卷，2，3分)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 【解析】A项，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项，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项，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项，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。 8．(2024·河北卷，9，3分)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 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 【答案】B 【解析】 【解析】A项，HCl是共价化合物，其电子式为，HCl的形成过程可表示为，故A错误；B项，NH4ClO4中NH4+的中心N原子孤电子对数为，价层电子对数为4，ClO4-的中心Cl原子孤电子对数为，价层电子对数为4，则二者的VSEPR模型和空间结构均为正四面体形，故B正确；C项，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，故C错误；D项，NH3易液化，其气化时吸收热量，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，故D错误；故选B。 22 / 28 学科网（北京）股份有限公司 $$