专题02 杂化轨道理论与分子空间构型推断（重难点讲义） 化学鲁科版选择性必修2

专题02 杂化轨道理论与分子空间构型推断 1.掌握 sp、sp²、sp³ 杂化轨道的形成原理与特征，熟记常见分子的杂化类型及对应空间构型，理解杂化类型与分子空间构型的关联。 2.能根据分子化学式或结构信息推断中心原子杂化类型，运用杂化轨道理论解释分子空间构型，提升微观结构推理与宏观性质关联能力。 1、 杂化轨道理论 1.杂化轨道理论要点： 中心原子上若干不同类型(主要是s、p轨道)、能量相近的原子轨道混合起来，重新组合成同等数目、能量完全相同的新轨道 2.杂化轨道的类型 杂化类型 中心原子价层电子对数 杂化轨道构成（价电子轨道） 杂化轨道空间构型 典型 sp 杂化 2 1 个 s 轨道 + 1 个 p 轨道 直线形 BeCl₂、CO₂、C₂H₂（乙炔） sp² 杂化 3 1 个 s 轨道 + 2 个 p 轨道 平面三角形 BF₃、BCl₃、C₂H₄（乙烯）、苯（C₆H₆） sp³ 杂化 4 1 个 s 轨道 + 3 个 p 轨道 正四面体 CH₄、CCl₄、SiH₄；含孤电子对时为三角锥（NH₃）、V 形（H₂O） 【易错提醒】 ①sp2杂化后，未参与杂化的一个np轨道可以用于形成π键，如：乙烯分子中的C==C键的形成 ②sp杂化后，未参与杂化的两个np轨道可以用于形成π键，如：乙炔分子中的C≡C键的形成 4.判断中心原子杂化轨道类型的方法 杂化轨道只能用于形成σ键或者用来容纳未参与成键的孤电子对，而两个原子之间只能形成一个σ键，故有下列关系：杂化轨道数目＝价层电子对数目＝σ键电子对数目＋中心原子的孤电子对数目，再由杂化轨道数目确定杂化类型 ①根据中心原子价层电子对数(杂化轨道数目)判断：杂化轨道数=价层电子对数=σ键电子对数＋孤电子对数 价层电子对数 杂化类型 杂化轨道数目 杂化轨道间夹角 空间结构 实例 4 sp3杂化 4 109°28′ CH4 3 sp2杂化 3 120° BF3 2 sp杂化 2 180° BeCl2 ②有多个中心原子时，则根据：“杂化轨道数=价层电子对数=σ键电子对数＋孤电子对数”来判断 如：三聚氰胺分子的结构简式如图所示，分析氮原子、碳原子的杂化类型 杂化 类型 价层电 子对数 σ键电 子对数 孤电 子对数 孤电子对数 确定方法 ①号氮原子 sp3 4 3 1 氮原子最外层有5个电子，形成了3对共用电子对，则有一对孤对电子 ②号氮原子 sp2 3 2 1 ③号碳原子 sp2 3 3 0 碳原子最外层4个电子，形成了4对共用电子对，所以碳上无孤对电子 ③有机物分子中碳原子杂化类型的判断方法 饱和碳原子均采取sp3杂化；连接双键的碳原子均采取sp2杂化；连接三键的碳原子均采取sp杂化 二、价层电子对互斥模型 1.价层电子对数计算 价层电子对数(n) n＝σ键数＋中心原子上的孤电子对数 说明：σ键电子对数＝中心原子结合的原子数 中心原子上的孤电子对数(f) f＝(a－xb) ①a表示中心原子的价电子数 对于主族元素：a＝原子的最外层电子数 对于阳离子：a＝中心原子的价电子数－离子的电荷数 对于阴离子：a＝中心原子的价电子数＋离子的电荷数(绝对值) ②x表示与中心原子结合的原子数。 ③b表示与中心原子结合的原子最多能接受的电子数(氢为1，其他原子＝8－该原子的价电子数) 2.空间构型判断 价层电子对数 成键对数 孤电子对数 电子对空间构型(理想几何构型) 分子空间构型(实际几何械型) 实例 2 2 0 BeCl2 3 3 0 BF3 2 1 SnBr2 4 4 0 CH4 3 1 NH3 2 2 H2O 三、分子的空间结构 1.常见的分子空间结构 分子类型 化学式 空间结构 结构式 键角 空间填充模型 球棍模型 三原子 分子 CO2 形 O==C==O 180° H2O 形 105° 四原子 分子 CH2O 形 120° NH3 形 107° 五原子 分子 CH4 形 109°28′ 2.其他多原子分子的空间结构 3.常见分子或离子的空间结构的推测 分子或离子 中心原子上的孤电子对数 中心原子上的价层电子对数 VSEPR模型 VSEPR模型名称 空间结构 空间结构名称 CO2、BeCl2 直线形 直线形 CO32—、BF3 平面三角形 平面三角形 SO2、PbCl2 V形 CH4、CCl4 正四面体形 正四面体形 NH3、NF3 四面体形 三角锥形 H2O、H2S V形 4、 价层电子对互斥理论和杂化轨道理论 用价层电子对互斥理论和杂化轨道理论分析常见分子或离子的杂化方式和空间构型，理解两种理论之间的联系。 CO2 H2O BeCl2 PCl3 SO3 NH4＋ CO32－ 价层电子对 互斥理论 价层电子对数 2 4 2 4 3 4 3 空间构型 直线形 V形 直线形 三角锥形 平面三角形 正四面体 平面三角形 杂化轨道理论 杂化类型 sp sp3 sp sp3 sp2 sp3 sp2 题型01 原子杂化轨道类型的判断 【典例】（24-25高二下·山东东营·期末）下列说法或化学用语的使用正确的是 A．甲醛的球棍模型为： B．基态氧原子轨道表示式： C．的中心原子采取杂化 D．稀土元素镧位于元素周期表d区 【变式】（24-25高二下·上海·期末）Ge、As、Se为第4周期第14、15、16族元素。 (1)比较大小：原子半径As Se，第一电离能As Se．(两空均选填“>”或“<”)。 (2)Ge晶体具有与金刚石相似的结构，其中Ge原子的杂化方式为 ，微粒之间存在的作用力是 。 题型02 价层电子对数和孤对电子对的计算 【典例】（24-25高二下·广东东莞·期末）甲醇羰基化法(反应条件略)工业制乙酸，已逐步取代乙醛氧化法。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．32g甲醇中含有的非极性键数目为 B．22.4LCO中O的价层电子对数为 C．1mol乙醛氧化为乙酸转移电子数目为 D．乙酸溶液中的数目为 【变式】（24-25高二下·浙江温州·期末）已知反应：为阿伏加德罗常数的值，若消耗（标准状况），下列叙述错误的是 A．是氧化剂，是还原剂 B．生成的NaF质量为 C．转移的电子数为 D．生成的含有孤电子对数为 题型03 预测物质的空间构型 【典例】（24-25高二下·上海·期末）孔雀石的化学式为，根据所学预测的空间结构为 。 【变式】（24-25高二下·四川雅安·期末）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． B． C． D． 题型04 价层电子对互斥理论和杂化轨道理论综合应用 【典例】高氯酸三碳酰肼合镍化是一种新型的起爆药，回答下列问题： (1)基态铜原子的价电子的轨道表示式为 。 (2)基态碳原子核外电子有 种不同运动状态。 (3)的中心原子的价层电子对数为 ，的VSEPR模型是 。 (4)化学式中的CHZ为碳酰肼，其结构为，是一种新型的环保锅炉水除氧剂： ①CHZ中氮原子的杂化轨道类型为 。 ②1molCHZ中含有的键数目为 。 ③键角： （填“>”“<”或“=”）。 【变式】（24-25高二下·北京朝阳·期末）与在不同条件下反应，生成等产物。 (1)HCHO分子的VSEPR模型名称是 。 (2)HCHO中的键长 （填“>”或“<”）中的键长。 (3)与HCHO相对分子质量接近，的沸点高于HCHO，主要原因是 。 (4)请仿照分子的空间结构分析示例，判断并解释分子的空间结构 。 示例： 【巩固训练】 1．（24-25高二下·山东日照·期末）难溶于水，易溶于KI溶液形成（）。下列说法错误的是 A．为含共价键的离子化合物 B．中心碘原子的价层电子对数为5 C．基态碘原子的价电子排布式为 D．向溶液中加入淀粉溶液，溶液会变蓝 2．（24-25高二下·山东临沂·期末）下列化学用语或图示表达正确的是 A．的电子式为 B．异戊二烯的键线式为 C．中O的杂化轨道表示式为 D．的价层电子对互斥模型为 B．异戊二烯的键线式为，B错误；C．中O的价层电子对数为：，采用杂化，四个轨道中，有两个被2个孤电子对占据，另两个中各有一个单电子，用于和氯原子成键，C正确； D．的价层电子对数是：，无孤对电子，电子对互斥模型为平面三角形，D错误； 故选C。 3．图中1、2、3号碳原子的杂化类型分别是 A．sp3、sp、sp2 B．sp2、sp、sp2 C．sp2、sp2、sp3 D．sp2、sp2、sp2 4．（24-25高二下·山东·阶段练习）下列叙述中正确的是 A．为角形的极性分子，微粒间的作用力为范德华力 B．的空间结构为平面三角形 C．氯化硼()的B原子价电子对数为4，含有一对孤电子对，呈三角锥形 D．和的中心原子均为杂化，分子呈正四面体形，呈三角锥形 5．（24-25高二下·山东淄博·阶段练习）某心脑血管药物合成的过程中存在以下重要步骤。以下说法错误的是 A．X的名称为氯苯 B．Y中B原子的杂化方式为sp2 C．Z中所有原子可共平面 D．Z的二氯代物有10种 D．采用定一移一法确定二氯代物数目，，Z的二氯代物有：共7+4+1=12种，D错误；故选D。 6．（24-25高二下·山东泰安·阶段练习）下面关于微粒的空间构型判断正确的是 A．CH三角锥形 B．BF3平面三角形 C．P4三角锥形 D．H3O+平面三角形 7．H2O2的结构式为H—O—O—H，下列有关H2O2的说法正确的是 A．是直线形分子 B．是三角锥形分子 C．氧原子有1对孤电子对 D．氧原子的价层电子对数为4 8．（24-25高二下·山东·阶段练习）下列化学用语或图示正确的是 A．的电子式： B．分子的VSEPR模型： C．能量最低的激发态氮原子的价电子排布式： D．分子中σ键的形成示意图： 9．（24-25高三上·上海闵行·阶段练习）SiHCl3分子的空间结构为 A．三角锥形 B．四面体形 C．平面三角形 D．V形 10．回答下列问题： (1)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2，OF2分子空间结构为 ，其中氧原子的杂化轨道方式为 。 (2)CS2分子中，共价键的类型有 (选填σ键、π键)，C原子的杂化轨道类型是 杂化。 (3)磷和氯反应可生成组成比为1∶3的化合物，该化合物的空间结构为 ，中心原子的杂化轨道类型为 。 (4)化合物Cl2O的空间结构为 ，中心原子的价层电子对数为 。 11．有下列粒子： ①CH4　②CH2=CH2　③CH≡CH　④NH3　⑤⑥BF3　⑦H2O 填写下列空白(填序号)： (1)呈正四面体形的是 。 (2)中心原子轨道为sp3杂化的是 ，为sp2杂化的是 ，为sp杂化的是 。 (3)所有原子共平面的是 ，共线的是 。 (4)含有极性键的极性分子的是 。 12．回答下列问题： (1)比较下列分子或离子中的键角大小(填“>”“<”或“=”)： ①H2O CS2，原因是 。 ②SO3 SO。 ③BF3 NCl3. (2)比较下列分子或离子中的键角大小(填“>”“<”或“=”)： ①PH3 PO，原因是 。 ②SO SO。 13．（24-25高二下·北京丰台·期末）乙烯是重要的工业原料，可以合成多种有机化合物。 (1)基态C原子的价层电子排布式为 。 (2)环氧乙烷中碳原子、氧原子的杂化方式分别是 、 。 (3)和中，沸点较高的是 （填名称），理由是 。 (4)实验室制备1，2-二溴乙烷 ①将乙烯通入溴的四氯化碳溶液中，当观察到 时，停止通气。 ②1，2-二溴乙烷易溶于四氯化碳的原因是 。 ③不选用溴水的重要原因之一是乙烯与溴水中的 （填名称）反应产生副产物。 14．（24-25高二下·上海·期中）VIA族元素中硫、硒(Se)及其化合物在研究和生产中有重要用途。 (1)硫单质的一种结构(如图)，分子中S原子的杂化方式为 ，该物质 于水。 A．可溶    　　　B．难溶 (2)硫有多种含氧粒子：如、、、等，其中，的VSEPR模型为空间结构为 ；空间结构为 。 A．V形　　　B．平面三角形    　　C．三角锥形　　　D．正四面体形 (3)写出Se原子价电子排布式 ，Se常温下为 态，(填“气”或“液”或“固”)同周期的元素中含有最多未成对电子的元素是 (写元素符号)。 (4)下列说法不正确的是_______。 A．按照核外电子排布，可把元素周期表划分为4个区，Se位于元素周期表p区 B．Se原子的半径大于原子的半径 C．酸性： D．氢化物的稳定性：比稳定 (5)的还原性比强。用一个化学方程式证明此结论： 。 15．（24-25高二下·海南儋州·期中）铁、钴均为第四周期第Ⅷ族元素，它们的单质及其化合物均具有广泛用途。 (1)基态中未成对电子数为 ；Fe和Co的第三电离能： (填“”“”或“”)。 (2)化学上可用EDTA测定和的含量。EDTA的结构简式如图所示： EDTA中电负性最大的元素是 (填元素符号)，其中C原子的杂化轨道类型为 。 【强化训练】 1．（2025·北京·高考真题）下列化学用语或图示表达不正确的是 A．乙醇的分子模型： B．的模型： C．S的原子结构示意图： D．基态原子的价层电子排布式： 2．（2025·云南·高考真题）下列化学用语或图示表示正确的是 A．的VSEPR模型： B．的电子式： C．Cl的原子结构示意图： D．溶于水的电离方程式： 3．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）可用于水的杀菌消毒，遇水发生反应：。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．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 4．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）侯氏制碱法突破西方技术垄断，推动了世界制碱技术的发展，其主要反应为NaCl+。下列有关化学用语或说法正确的是 A．的电子式： B．的空间结构：直线形 C．的晶体类型：离子晶体 D．溶解度： 5．（2025·江西·高考真题）是一种钠离子电池电解质的主要成分。X、Y、Z、W均为短周期元素，价层电子数总和为23，原子半径，X、Z不同周期，Z、W同主族。下列说法正确的是 A．电负性： B．是直线形分子 C．与中Z的杂化轨道类型不同 D．易燃 （2025·广西·高考真题）阅读材料：硅胶可由原硅酸脱水缩合制得，如图。硅胶添加无水，呈蓝色；吸水后，因转化为配合物而呈粉红色。据此完成下列小题。 6．下列说法正确的是 A．的电子式为 B．的中子数为27 C．硅胶中O采取杂化 D．的空间结构为正四面体 7．下列有关结构与性质或应用之间的因果关系错误的是 选项 结构 性质或应用 A 原硅酸分子中含有多个 可脱水制成硅胶 B 硅胶与形成分子间氢键 烘干失水后可再用 C 无水中存在离子键 易溶于水 D 配合物中与配位 可使硅胶变色 A．A B．B C．C D．D 8．（2025·湖南·高考真题）是一种合成聚酯的催化剂，可用“硝酸钠法”制备，反应方程式为。下列说法错误的是 A．中元素的化合价为 B．的空间结构为平面三角形 C．反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 D．反应中消耗，转移 9．（2025·全国卷·高考真题）研究发现水微滴表面有强电场，能引发反应。三唑水溶液微滴表面接触发生反应，可能的反应机理如图所示。 根据上述反应机理，下列叙述错误的是 A．三唑在反应循环中起催化作用 B．换成，可生成 C．碳原子轨道的杂化存在从到的转变 D．总反应为 10．（2025·甘肃·高考真题）我国化学家合成了一种带有空腔的杯状主体分子(结构式如图a)，该分子和客体分子可形成主客体包合物：被固定在空腔内部(结构示意图见图b)。下列说法错误的是 A．主体分子存在分子内氢键 B．主客体分子之间存在共价键 C．磺酸基中的S—O键能比小 D．和中N均采用杂化 11．（2025·天津·高考真题）硫是一种重要的非金属元素。 (1)基态S原子的价层电子的轨道表示式为 。H2S的VSEPR模型名称为 ，其空间结构为 。 (2)H2O、H2S、H2Se的沸点由高到低的顺序为 。 (3)NH4HS的电子式为 。在25℃和101 kPa下，NH3与H2S两种气体反应生成1 mol NH4HS固体时，放出90.4 kJ的热量，该反应的热化学方程式为 。 (4)25℃时，H2S的Ka1和Ka2分别为1.1×10-7、1.3×10-13，NH3·H2O的Kb为1.8×10-5，则NH4HS水溶液显 (填“酸性”“中性”“碱性”)。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 杂化轨道理论与分子空间构型推断 1.掌握 sp、sp²、sp³ 杂化轨道的形成原理与特征，熟记常见分子的杂化类型及对应空间构型，理解杂化类型与分子空间构型的关联。 2.能根据分子化学式或结构信息推断中心原子杂化类型，运用杂化轨道理论解释分子空间构型，提升微观结构推理与宏观性质关联能力。 1、 杂化轨道理论 1.杂化轨道理论要点： 中心原子上若干不同类型(主要是s、p轨道)、能量相近的原子轨道混合起来，重新组合成同等数目、能量完全相同的新轨道 2.杂化轨道的类型 杂化类型 中心原子价层电子对数 杂化轨道构成（价电子轨道） 杂化轨道空间构型 典型 sp 杂化 2 1 个 s 轨道 + 1 个 p 轨道 直线形 BeCl₂、CO₂、C₂H₂（乙炔） sp² 杂化 3 1 个 s 轨道 + 2 个 p 轨道 平面三角形 BF₃、BCl₃、C₂H₄（乙烯）、苯（C₆H₆） sp³ 杂化 4 1 个 s 轨道 + 3 个 p 轨道 正四面体 CH₄、CCl₄、SiH₄；含孤电子对时为三角锥（NH₃）、V 形（H₂O） 【易错提醒】 ①sp2杂化后，未参与杂化的一个np轨道可以用于形成π键，如：乙烯分子中的C==C键的形成 ②sp杂化后，未参与杂化的两个np轨道可以用于形成π键，如：乙炔分子中的C≡C键的形成 4.判断中心原子杂化轨道类型的方法 杂化轨道只能用于形成σ键或者用来容纳未参与成键的孤电子对，而两个原子之间只能形成一个σ键，故有下列关系：杂化轨道数目＝价层电子对数目＝σ键电子对数目＋中心原子的孤电子对数目，再由杂化轨道数目确定杂化类型 ①根据中心原子价层电子对数(杂化轨道数目)判断：杂化轨道数=价层电子对数=σ键电子对数＋孤电子对数 价层电子对数 杂化类型 杂化轨道数目 杂化轨道间夹角 空间结构 实例 4 sp3杂化 4 109°28′ 正四面体形 CH4 3 sp2杂化 3 120° 平面三角形 BF3 2 sp杂化 2 180° 直线形 BeCl2 ②有多个中心原子时，则根据：“杂化轨道数=价层电子对数=σ键电子对数＋孤电子对数”来判断 如：三聚氰胺分子的结构简式如图所示，分析氮原子、碳原子的杂化类型 杂化 类型 价层电 子对数 σ键电 子对数 孤电 子对数 孤电子对数 确定方法 ①号氮原子 sp3 4 3 1 氮原子最外层有5个电子，形成了3对共用电子对，则有一对孤对电子 ②号氮原子 sp2 3 2 1 ③号碳原子 sp2 3 3 0 碳原子最外层4个电子，形成了4对共用电子对，所以碳上无孤对电子 ③有机物分子中碳原子杂化类型的判断方法 饱和碳原子均采取sp3杂化；连接双键的碳原子均采取sp2杂化；连接三键的碳原子均采取sp杂化 二、价层电子对互斥模型 1.价层电子对数计算 价层电子对数(n) n＝σ键数＋中心原子上的孤电子对数 说明：σ键电子对数＝中心原子结合的原子数 中心原子上的孤电子对数(f) f＝(a－xb) ①a表示中心原子的价电子数 对于主族元素：a＝原子的最外层电子数 对于阳离子：a＝中心原子的价电子数－离子的电荷数 对于阴离子：a＝中心原子的价电子数＋离子的电荷数(绝对值) ②x表示与中心原子结合的原子数。 ③b表示与中心原子结合的原子最多能接受的电子数(氢为1，其他原子＝8－该原子的价电子数) 2.空间构型判断 价层电子对数 成键对数 孤电子对数 电子对空间构型(理想几何构型) 分子空间构型(实际几何械型) 实例 2 2 0 直线形 直线形 BeCl2 3 3 0 平面正三角形 三角形 BF3 2 1 V形 SnBr2 4 4 0 正四面体形 正四面体形 CH4 3 1 三角锥形 NH3 2 2 V形 H2O 三、分子的空间结构 1.常见的分子空间结构 分子类型 化学式 空间结构 结构式 键角 空间填充模型 球棍模型 三原子 分子 CO2 直线形 O==C==O 180° H2O V形 105° 四原子 分子 CH2O 平面三角形 120° NH3 三角锥形 107° 五原子 分子 CH4 四面体形 109°28′ 2.其他多原子分子的空间结构 3.常见分子或离子的空间结构的推测 分子或离子 中心原子上的孤电子对数 中心原子上的价层电子对数 VSEPR模型 VSEPR模型名称 空间结构 空间结构名称 CO2、BeCl2 0 2 直线形 直线形 CO32—、BF3 0 3 平面三角形 平面三角形 SO2、PbCl2 1 V形 CH4、CCl4 0 4 正四面体形 正四面体形 NH3、NF3 1 四面体形 三角锥形 H2O、H2S 2 V形 4、 价层电子对互斥理论和杂化轨道理论 用价层电子对互斥理论和杂化轨道理论分析常见分子或离子的杂化方式和空间构型，理解两种理论之间的联系。 CO2 H2O BeCl2 PCl3 SO3 NH4＋ CO32－ 价层电子对 互斥理论 价层电子对数 2 4 2 4 3 4 3 空间构型 直线形 V形 直线形 三角锥形 平面三角形 正四面体 平面三角形 杂化轨道理论 杂化类型 sp sp3 sp sp3 sp2 sp3 sp2 题型01 原子杂化轨道类型的判断 【典例】（24-25高二下·山东东营·期末）下列说法或化学用语的使用正确的是 A．甲醛的球棍模型为： B．基态氧原子轨道表示式： C．的中心原子采取杂化 D．稀土元素镧位于元素周期表d区 【答案】C 【详解】A．图示为甲醛的空间填充模型，A错误； B．基态氧原子轨道表示式：，B错误； C．的中心原子C的价层电子对数为：，采取杂化，C正确； D．稀土元素镧位于元素周期表f区，D错误； 故选C。 【变式】（24-25高二下·上海·期末）Ge、As、Se为第4周期第14、15、16族元素。 (1)比较大小：原子半径As Se，第一电离能As Se．(两空均选填“>”或“<”)。 (2)Ge晶体具有与金刚石相似的结构，其中Ge原子的杂化方式为 ，微粒之间存在的作用力是 。 【答案】(1) > > (2) sp3杂化 共价键 【分析】同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势，金刚石中C原子采取sp3杂化，Ge晶体与金刚石结构相似，金刚石中微粒间作用力是共价键，Ge晶体结构与金刚石相似。 【详解】（1）As、Se 均为第4周期元素，同周期元素从左到右原子半径逐渐减小。As位于第15族，Se位于第16族，即原子序数As < Se ，所以原子半径As > Se。 同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势，但As的4p轨道为半充满状态（4p3），半充满结构更稳定，其第一电离能出现反常，大于相邻元素Se的第一电离能，所以第一电离能As > Se。 （2）金刚石中C原子采取sp3杂化，Ge晶体与金刚石结构相似，所以Ge原子的杂化方式也为sp3杂化。 金刚石中微粒间作用力是共价键，Ge晶体结构与金刚石相似，Ge原子通过共价键结合，所以微粒之间存在的作用力是共价键。 题型02 价层电子对数和孤对电子对的计算 【典例】（24-25高二下·广东东莞·期末）甲醇羰基化法(反应条件略)工业制乙酸，已逐步取代乙醛氧化法。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．32g甲醇中含有的非极性键数目为 B．22.4LCO中O的价层电子对数为 C．1mol乙醛氧化为乙酸转移电子数目为 D．乙酸溶液中的数目为 【答案】C 【详解】A．甲醇（CH3OH）分子中只含有C-H、C-O、O-H等极性键，不含非极性键，因此32g（1mol）甲醇中的非极性键数目为0。A错误； B．22.4L CO在标准状况下为1mol，题目未明确条件，无法求算物质的量，B错误； C．乙醛（CH3CHO）氧化为乙酸（CH3COOH）时，增加了1个O原子，1mol乙醛转移2mol电子，对应电子数目为2NA，C正确； D．乙酸为弱酸，不会完全电离，1mol/L乙酸溶液中H⁺的浓度远小于1mol/L，且未给出溶液体积，因此无法确定H⁺数目，D错误； 故答案选C。 【变式】（24-25高二下·浙江温州·期末）已知反应：为阿伏加德罗常数的值，若消耗（标准状况），下列叙述错误的是 A．是氧化剂，是还原剂 B．生成的NaF质量为 C．转移的电子数为 D．生成的含有孤电子对数为 【答案】D 【详解】A．F2中F的化合价从0降至-1，作为氧化剂；NaOH中的O从-2升至+2（在OF2中），作为还原剂，A正确； B．根据反应式，标准状况44.8 L F2为2mol ，生成2mol NaF，质量为2mol×42g/mol=84g，B正确； C．总反应中F2被还原，每个F原子得到1e-，2mol F₂对应4mol e-转移，即转移电子数4NA，C正确； D．H2O中O有2对孤电子对，生成1mol H2O孤电子对数为2NA，D错误； 故答案选D。 题型03 预测物质的空间构型 【典例】（24-25高二下·上海·期末）孔雀石的化学式为，根据所学预测的空间结构为 。 【答案】平面三角形 【详解】中心原子价层电子对数，sp2杂化，无孤电子对，空间结构为平面三角形。 【变式】（24-25高二下·四川雅安·期末）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． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．SO2的价层电子对数为3（2个σ键+1对孤电子对），VSEPR模型为平面三角形，空间结构为V形，A不符合题意； B．NF3的价层电子对数为4（3个σ键+1对孤电子对），VSEPR模型为四面体，空间结构为三角锥形，B符合题意； C．的价层电子对数为4（4个σ键+0对孤电子对），VSEPR模型为四面体，空间结构为正四面体，C不符合题意； D．OF2的价层电子对数为4（2个σ键+2对孤电子对），VSEPR模型为四面体，空间结构为V形，D不符合题意； 故答案选B。 题型04 价层电子对互斥理论和杂化轨道理论综合应用 【典例】高氯酸三碳酰肼合镍化是一种新型的起爆药，回答下列问题： (1)基态铜原子的价电子的轨道表示式为 。 (2)基态碳原子核外电子有 种不同运动状态。 (3)的中心原子的价层电子对数为 ，的VSEPR模型是 。 (4)化学式中的CHZ为碳酰肼，其结构为，是一种新型的环保锅炉水除氧剂： ①CHZ中氮原子的杂化轨道类型为 。 ②1molCHZ中含有的键数目为 。 ③键角： （填“>”“<”或“=”）。 【答案】(1) (2)6 (3) 4 正四面体形 (4) sp3 11 = 【详解】（1） 铜元素的原子序数为29，基态原子的价电子排布式为3d104s1，轨道表示式为，故答案为：； （2）碳元素的原子序数为6，基态原子的电子排布式为1s22s22p2，由泡利不相容原理可知，原子核外电子有6种不同运动状态，故答案为：6； （3）高氯酸根离子中氯原子的价层电子对数为4，离子的VSEPR模型为正四面体形，故答案为：4；正四面体形； （4）①由结构简式可知，碳酰肼分子中饱和氮原子的杂化方式为sp3杂化，故答案为：sp3； ②碳酰肼分子中单键为σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，则1mol碳酰肼分子中含有的σ键数目为1mol×11×NAmol—1=11NA，故答案为：11； ③碳酸根离子和硝酸根离子的原子个数都为4、价电子数都为24，互为等电子体，等电子体具有相同的空间构型，则碳酸根离子的键角与硝酸根离子的键角相等，故答案为：=。 【变式】（24-25高二下·北京朝阳·期末）与在不同条件下反应，生成等产物。 (1)HCHO分子的VSEPR模型名称是 。 (2)HCHO中的键长 （填“>”或“<”）中的键长。 (3)与HCHO相对分子质量接近，的沸点高于HCHO，主要原因是 。 (4)请仿照分子的空间结构分析示例，判断并解释分子的空间结构 。 示例： 【答案】(1)平面三角形 (2)< (3)两者均由分子构成，能形成分子间氢键 (4) 【详解】（1）HCHO分子中C原子的价层电子对数为=3，其VSEPR模型为平面三角形，故答案为：平面三角形； （2）C=O和C-O的组成元素相同，且C=O中含有π键，电子云重叠程度高于单键，键长缩短，所以HCHO中的键长小于中的键长，故答案为：<； （3）与HCHO相对分子质量接近，均为分子晶体，但分子间能形成氢键，使的沸点高于HCHO，故答案为：两者均由分子构成，能形成分子间氢键； （4） CO2分子中C原子采用sp杂化，其分子空间构型为直线型，即C原子的1个2s轨道和1个2p轨道杂化形成2个sp杂化轨道，C原子的杂化轨道与O的2p轨道形成键，C的另外2个2p轨道与O的2p轨道形成π键，即，故答案为：。 【巩固训练】 1．（24-25高二下·山东日照·期末）难溶于水，易溶于KI溶液形成（）。下列说法错误的是 A．为含共价键的离子化合物 B．中心碘原子的价层电子对数为5 C．基态碘原子的价电子排布式为 D．向溶液中加入淀粉溶液，溶液会变蓝 【答案】C 【详解】A．KI3由K+和通过离子键结合，内部存在共价键，因此是含共价键的离子化合物，A正确； B．中心I原子的价层电子对数为2+×(7+1-2×1)=5，B正确； C．基态碘原子位于第五周期第ⅦA族，价电子排布式为5s25p5，而非6s26p5，C错误； D．KI3溶液中存在⇌I-+I2的动态平衡，溶液中含I2，遇淀粉变蓝，D正确； 答案选C。 2．（24-25高二下·山东临沂·期末）下列化学用语或图示表达正确的是 A．的电子式为 B．异戊二烯的键线式为 C．中O的杂化轨道表示式为 D．的价层电子对互斥模型为 【答案】C 【详解】 A．是共价化合物，碳和硫原子间形成两对共用电子，，A错误； B．异戊二烯的键线式为，B错误；C．中O的价层电子对数为：，采用杂化，四个轨道中，有两个被2个孤电子对占据，另两个中各有一个单电子，用于和氯原子成键，C正确； D．的价层电子对数是：，无孤对电子，电子对互斥模型为平面三角形，D错误； 故选C。 3．图中1、2、3号碳原子的杂化类型分别是 A．sp3、sp、sp2 B．sp2、sp、sp2 C．sp2、sp2、sp3 D．sp2、sp2、sp2 【答案】D 【详解】双键含有1个π键，1个σ键，CH2=CH-COOH分子中1、2号C原子形成碳碳双键，双键C价层电子对个数=σ键个数＋孤电子对个数=3＋0=3，不含孤电子对，所以图中1、2号C原子采用sp2杂化；-COOH中，3号C原子与O原子形成碳氧双键，碳原子价层电子对个数=3＋0=3，形成3个σ键，无孤电子对，杂化方式为sp2杂化，所以图中3号C原子采用sp2杂化。 故选D。 4．（24-25高二下·山东·阶段练习）下列叙述中正确的是 A．为角形的极性分子，微粒间的作用力为范德华力 B．的空间结构为平面三角形 C．氯化硼()的B原子价电子对数为4，含有一对孤电子对，呈三角锥形 D．和的中心原子均为杂化，分子呈正四面体形，呈三角锥形 【答案】D 【详解】A．中心原子C的价电子对数是，是sp杂化，分子为直线形非极性分子，微粒间的作用力为范德华力，A错误； B．中心原子Cl的价电子对数是，是杂化，成键电子对数为3，其空间结构为三角锥形，B错误； C．氯化硼()的B原子价电子对数为，没有孤电子对，是杂化，分子呈平面三角形，C错误； D．(价电子对数为)和(价电子对数为)的中心原子均为杂化，分子有四个键，呈正四面体形，有三个键，呈三角锥形，D正确； 故选D。 5．（24-25高二下·山东淄博·阶段练习）某心脑血管药物合成的过程中存在以下重要步骤。以下说法错误的是 A．X的名称为氯苯 B．Y中B原子的杂化方式为sp2 C．Z中所有原子可共平面 D．Z的二氯代物有10种 【答案】D 【详解】A．X 中苯环连接一个氯原子，其名称为氯苯，A正确； B．Y 中 B 原子价层电子对数 = σ 键数 + 孤电子对数 = 3 + 0 = 3，根据价层电子对互斥理论，B 原子杂化方式为 杂化，B正确； C．Z 是联苯，苯环是平面正六边形结构，单键可旋转，两个苯环可以共平面，所以 Z 中所有原子可共平面，C正确； D．采用定一移一法确定二氯代物数目，，Z的二氯代物有：共7+4+1=12种，D错误；故选D。 6．（24-25高二下·山东泰安·阶段练习）下面关于微粒的空间构型判断正确的是 A．CH三角锥形 B．BF3平面三角形 C．P4三角锥形 D．H3O+平面三角形 【答案】B 【详解】A．中心原子C价层电子对数：，无孤电子对，空间结构为平面三角形，A错误； B．BF3中心原子价层电子对数为3+ =3，无孤对电子，空间结构为平面三角形，B正确； C．分子中每个磷原子处于四面体的顶点，其空间构型为正四面体，C错误； D．中心原子O价层电子对数：，有1对孤电子对，空间结构为三角锥形，D错误； 故选B。 7．H2O2的结构式为H—O—O—H，下列有关H2O2的说法正确的是 A．是直线形分子 B．是三角锥形分子 C．氧原子有1对孤电子对 D．氧原子的价层电子对数为4 【答案】D 【详解】H2O2中的每个氧原子有6个价电子，形成了2个σ键，故还有4个电子没有成键，孤电子对数为2，价层电子对数为4，C项错误，D项正确；以氧为中心的三个原子呈V形结构，H2O2中相当于有两个V形结构，故不可能是直线形或三角锥形分子，A、B项错误。 综上所述，D项符合题意。 8．（24-25高二下·山东·阶段练习）下列化学用语或图示正确的是 A．的电子式： B．分子的VSEPR模型： C．能量最低的激发态氮原子的价电子排布式： D．分子中σ键的形成示意图： 【答案】B 【详解】 A．CCl4为共价化合物，碳原子与4个氯原子各共用一对电子，其电子式为，A错误； B．NH3分子中N原子价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数=3+×（5-3×1）=4，有1对孤电子对，VSEPR模型为四面体结构，B正确； C．基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，2p能级上电子没有排满，能级能量由小到大的顺序为1s＜2s＜2p＜3s，激发态氮原子的价电子排布式为2s12p33s1时是2s能级上1个电子跃迁到3s能级上，不是能量最低的激发态氮原子，C错误； D．O原子的价层电子对数为2+=4，O发生sp3杂化，分子中σ键是由H和O原子形成的sp3-s O-H 键，而图示表示的是s-pσ键的形成过程，D错误； 故选B。 9．（24-25高三上·上海闵行·阶段练习）SiHCl3分子的空间结构为 A．三角锥形 B．四面体形 C．平面三角形 D．V形 【答案】B 【详解】SiHCl3中心Si原子的价层电子对数为：，无孤对电子，分子构型为四面体形，故B正确； 故选：B。 10．回答下列问题： (1)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2，OF2分子空间结构为 ，其中氧原子的杂化轨道方式为 。 (2)CS2分子中，共价键的类型有 (选填σ键、π键)，C原子的杂化轨道类型是 杂化。 (3)磷和氯反应可生成组成比为1∶3的化合物，该化合物的空间结构为 ，中心原子的杂化轨道类型为 。 (4)化合物Cl2O的空间结构为 ，中心原子的价层电子对数为 。 【答案】(1) V形 sp3 (2) σ键和π键 sp (3) 三角锥形 sp3 (4) V形 4 【详解】（1）在OF2分子中心原子价层电子对数，O原子发生sp3杂化，O原子的最外层有2个孤电子对，则空间结构为V形； （2）CS2分子中C原子与2个S原子形成2个σ键和2个π键，孤电子对数为=0，则C为sp杂化； （3）磷和氯反应可生成组成比为1∶3的化合物为PCl3，该化合物中P原子的价层电子对数为3+×(5−3×1)＝3+1＝4，中心原子的杂化轨道类型为sp3杂化，立体构型为三角锥形； （4）中中心原子为O，可以与两个Cl形成单键，此时氧原子存在两个键和两对孤电子对，所以的空间构型为V形，中心原子的价层电子对数为4。 11．有下列粒子： ①CH4　②CH2=CH2　③CH≡CH　④NH3　⑤⑥BF3　⑦H2O 填写下列空白(填序号)： (1)呈正四面体形的是 。 (2)中心原子轨道为sp3杂化的是 ，为sp2杂化的是 ，为sp杂化的是 。 (3)所有原子共平面的是 ，共线的是 。 (4)含有极性键的极性分子的是 。 【答案】(1)①⑤ (2) ①④⑤⑦ ②⑥ ③ (3) ②③⑥⑦ ③ (4)④⑦ 【分析】①中碳原子杂化轨道数键数＋孤电子对数，所以采取杂化，空间结构为正四面体形结构； ②中碳原子杂化轨道数键数＋孤电子对数，所以采取杂化，空间结构为平面形分子； ③中碳原子杂化轨道数键数＋孤电子对数，所以采取杂化，空间结构为直线形分子； ④中氮原子杂化轨道数键数＋孤电子对数，所以采取杂化，空间结构为三角锥形分子； ⑤中氮原子杂化轨道数键数＋孤电子对数，所以采取杂化，空间结构为正四面体结构； ⑥中硼原子杂化轨道数键数＋孤电子对数，所以采取杂化，空间结构为平面三角形分子； ⑦中氧原子杂化轨道数键数＋孤电子对数，所以采取杂化，空间结构为V形分子； 【详解】（1）由分析可知，呈正四面体形的是①⑤； （2）由分析可知，中心原子轨道为杂化的是①④⑤⑦，中心原子轨道为杂化的是②⑥；为杂化的是③； （3）①是正四面体形结构，所有原子不共面也不共线， ②是平面形分子，所有原子共平面而不共线； ③是直线形分子，所有原子共平面也共线； ④是三角锥形分子，所有原子不共面也不共线， ⑤是正四面体结构，所有原子不共面也不共线， ⑥是平面三角形分子，所有原子共平面而不共线； ⑦是V形分子，所有原子共平面而不共线； 所有原子共平面的是②③⑥⑦，共线的是③； （4）①中上无孤电子对，形成4个键，为正四面体形结构，只含极性键，结构对称，为非极性分子； ②中上无孤电子对，每个形成3个键，为平面结构，含键，为非极性分子； ③中上无孤电子对，每个形成2个键，为直线形结构，含键，为非极性分子； ④中上有1个孤电子对，形成3个键，为三角锥形，只含键，为极性分子； ⑤中上无孤电子对，形成4个键，为正四面体结构，只含键，为非极性分子； ⑥中上无孤电子对，形成3个键，为平面三角形，只含键，为非极性分子； ⑦中上有2个孤电子对，形成2个键，为V形，含极性键，为极性分子。 含有极性键的极性分子的是④⑦。 12．回答下列问题： (1)比较下列分子或离子中的键角大小(填“>”“<”或“=”)： ①H2O CS2，原因是 。 ②SO3 SO。 ③BF3 NCl3. (2)比较下列分子或离子中的键角大小(填“>”“<”或“=”)： ①PH3 PO，原因是 。 ②SO SO。 【答案】(1) < H2O中中心O原子采取sp3杂化，键角约为105°；CS2中中心C原子采取sp杂化，键角为180° > > (2) < PH3与PO中中心P原子都采取sp3杂化，PO中无孤电子对，PH3分子中含有1个孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥作用较大，因而键角较小 < 【详解】（1）①H2O的中心O原子的价层电子对数为，采取sp3杂化，键角约为105°；CS2的中心C原子的价层电子对数为，采取sp杂化，键角为180°，则键角：H2O<CS2，原因是：H2O中中心O原子采取sp3杂化，键角约为105°；CS2中中心C原子采取sp杂化，键角为180°； ②SO3的中心S原子的价层电子对数为，采取sp2杂化；的中心S原子的价层电子对数为，采取sp3杂化，中心原子采取sp2杂化的键角大于中心原子采取sp3杂化的键角，则键角：SO3>； ③BF3的中心B原子的价层电子对数为，采取sp2杂化；NCl3的中心N原子的价层电子对数为，采取sp3杂化，中心原子采取sp2杂化的键角大于中心原子采取sp3杂化的键角，则键角：BF3>NCl3； （2）①PH3的中心P原子的价层电子对数为，有一对孤电子对，采取sp3杂化；的中心P原子的价层电子对数为，无孤电子对，采取sp3杂化，即两者的中心P原子的杂化方式相同，但PH3分子中含有1个孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥作用较大，因而PH3键角较小，则键角：PH3<，原因是：PH3与中中心P原子都采取sp3杂化，中无孤电子对，PH3分子中含有1个孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥作用较大，因而PH3键角较小； ②的中心S原子的价层电子对数为，有一对孤电子对，采取sp3杂化；的中心S原子的价层电子对数为，无孤电子对，采取sp3杂化，即两者的中心S原子的杂化方式相同，但中含有1个孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥作用较大，因而键角较小，则键角：。 13．（24-25高二下·北京丰台·期末）乙烯是重要的工业原料，可以合成多种有机化合物。 (1)基态C原子的价层电子排布式为 。 (2)环氧乙烷中碳原子、氧原子的杂化方式分别是 、 。 (3)和中，沸点较高的是 （填名称），理由是 。 (4)实验室制备1，2-二溴乙烷 ①将乙烯通入溴的四氯化碳溶液中，当观察到 时，停止通气。 ②1，2-二溴乙烷易溶于四氯化碳的原因是 。 ③不选用溴水的重要原因之一是乙烯与溴水中的 （填名称）反应产生副产物。 【答案】(1) (2) (3) 乙二醇 乙二醇形成分子间氢键数目更多 (4) 溶液由橙红色变为无色 1，2-二溴乙烷和四氯化碳都是非极性分子，根据“相似相溶原理”，1，2-二溴乙烷易溶于四氯化碳溶液 次溴酸 【详解】（1）C原子为6号元素，故价层电子排布式为。 （2）环氧乙烷中碳原子周围都是单键，为sp3杂化，O原子也为sp3杂化。 （3）形成的分子间氢键数目更多，故沸点高于乙醇。 （4）①乙烯和溴发生加成反应而使溶液由橙红色变为无色，反应完成，此时停止通气； ②1，2-二溴乙烷和四氯化碳都是非极性分子，根据“相似相溶原理”，1，2-二溴乙烷易溶于四氯化碳溶液； ③溴和水反应生成HBr和HBrO，HBrO和乙烯可能会发生加成反应生成。 14．（24-25高二下·上海·期中）VIA族元素中硫、硒(Se)及其化合物在研究和生产中有重要用途。 (1)硫单质的一种结构(如图)，分子中S原子的杂化方式为 ，该物质 于水。 A．可溶    　　　B．难溶 (2)硫有多种含氧粒子：如、、、等，其中，的VSEPR模型为空间结构为 ；空间结构为 。 A．V形　　　B．平面三角形    　　C．三角锥形　　　D．正四面体形 (3)写出Se原子价电子排布式 ，Se常温下为 态，(填“气”或“液”或“固”)同周期的元素中含有最多未成对电子的元素是 (写元素符号)。 (4)下列说法不正确的是_______。 A．按照核外电子排布，可把元素周期表划分为4个区，Se位于元素周期表p区 B．Se原子的半径大于原子的半径 C．酸性： D．氢化物的稳定性：比稳定 (5)的还原性比强。用一个化学方程式证明此结论： 。 【答案】(1) sp3 B (2) B D (3) 4s24p4 固 Cr (4)ABD (5)O2+2=2S+2H2O 【详解】（1）由图可知，结构中的S原子形成2个S-S键，有2对孤电子对，价电子对数为4，故分子中S原子杂化方式为：sp3杂化，该物质属于非极性分子，水是极性分子，根据相似相溶原理，该物质难溶于水； （2）中S的价层电子对数为2+=3，VSEPR模型为空间结构为平面三角形，答案为B；中S的价层电子对数为4+=4，没有孤电子对，空间构型为正四面体形，答案选D； （3）Se是34号元素，位于硫元素的下方，基态Se原子的核外电子排布式为1s,1s22s22p63s23p63d104s24p4，价层电子排布式为4s24p4；常温下硫单质是固体，与Se同周期的所有元素的基态原子中未成对电子数最多的是：Cr,价电子排布式为：3d54s1，有6个单电子； （4）A．元素周期表根据核外电子排布划分为s、p、d、ds、f五个区，Se的最外层电子构型为4s24p4，属于p区，故A错误； B．同周期从左到右原子半径逐渐减小，As在Se的前面，Se原子的半径小于原子的半径，故B错误； C．S元素在Se上面，S的非金属性强于Se，故酸性：，故C正确； D．S的非金属性强于Se，故氢化物的稳定性：比稳定，故D错误； 答案为ABD； （5）O2能将氧化为单质S，化学方程式为O2+2=2S+2H2O，H2S是还原剂，H2O是还原产物，说明H2S的还原性比强。 15．（24-25高二下·海南儋州·期中）铁、钴均为第四周期第Ⅷ族元素，它们的单质及其化合物均具有广泛用途。 (1)基态中未成对电子数为 ；Fe和Co的第三电离能： (填“”“”或“”)。 (2)化学上可用EDTA测定和的含量。EDTA的结构简式如图所示： EDTA中电负性最大的元素是 (填元素符号)，其中C原子的杂化轨道类型为 。 【答案】(1) 3 (2) O 、 【详解】（1）Co为27号元素，核外电子排布式为，失去2个电子形成，Co2+核外电子排布式为，3d轨道上有3个单电子；Co失去两个电子可形成，再失去第三个电子形成，Fe失去两个电子形成，再失去第三个电子可形成d轨道半满的，半满结构较稳定，故Fe更容易失去第三个电子，所以； （2）由EDTA的结构简式可知，EDTA中含有、、、四种元素，非金属性越强，电负性越强，非金属性，故电负性最大的元素是O；结构中羧基(-COOH)中有碳氧双键，与双键相连的C为杂化，其它C原子均形成的单键，为杂化。 【强化训练】 1．（2025·北京·高考真题）下列化学用语或图示表达不正确的是 A．乙醇的分子模型： B．的模型： C．S的原子结构示意图： D．基态原子的价层电子排布式： 【答案】C 【详解】 A．乙醇的结构简式为，分子模型为：，A正确； B．BF3分子中B原子的价层电子对数为3+(3-1×3)=3，无孤电子对，其空间构型和VSEPR模型均为平面三角形，B正确； C．S的原子有16个电子，结构示意图，C错误； D．锌是30号元素，基态原子的电子排布式为[Ar] 3d104s2，价电子排布式为3d104s2，D正确； 故选C。 2．（2025·云南·高考真题）下列化学用语或图示表示正确的是 A．的VSEPR模型： B．的电子式： C．Cl的原子结构示意图： D．溶于水的电离方程式： 【答案】A 【详解】A．的中心原子价层电子对数为3+=4，且含有1个孤电子对，VSEPR模型为四面体形，A正确； B．硫化钠是离子化合物，电子式：，B错误； C．氯是第17号元素，Cl原子结构示意图为：，C错误； D．是强电解质，溶于水完全电离，电离方程式：，D错误； 故选A。 3．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）可用于水的杀菌消毒，遇水发生反应：。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．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 【详解】A．H2O中的H-O键是s-sp3 σ键，而非p-pσ键，A错误； B．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．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．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； 故答案选B。 4．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）侯氏制碱法突破西方技术垄断，推动了世界制碱技术的发展，其主要反应为NaCl+。下列有关化学用语或说法正确的是 A．的电子式： B．的空间结构：直线形 C．的晶体类型：离子晶体 D．溶解度： 【答案】C 【详解】 A．CO2中C和O之间有两对共用电子，其结构为，A错误； B．H2O的中心原子为O，根据价层电子对互斥理论，其外层电子对数为4，VSEPR模型为四面体形，O原子与H原子形成共价键，剩余两对孤电子对，因此，H2O为V形分子，B错误； C．NH4Cl由NH和Cl-组成为离子化合物，晶体类型为离子晶体，C正确； D．NH4HCO3溶液中含有NH和HCO，NH可以与水分子形成氢键，增大了NH在水中的溶解度，D错误； 故答案选C。 5．（2025·江西·高考真题）是一种钠离子电池电解质的主要成分。X、Y、Z、W均为短周期元素，价层电子数总和为23，原子半径，X、Z不同周期，Z、W同主族。下列说法正确的是 A．电负性： B．是直线形分子 C．与中Z的杂化轨道类型不同 D．易燃 【答案】B 【分析】是一种钠离子电池电解质的主要成分，且X、Y、Z、W均为短周期元素，Z和W同主族，结合原子半径顺序Y<W<X<Z，则原子序数：X<W<Y<Z；又由于价层电子数总和为23，则X、Y、Z、W四种元素应分别为IVA族、VIIA族、VIA族、VIA族，则推测X为C（IVA族）、Y为F（VIIA族）、Z为S（VIA族）、W为O（VIA族），价层电子数总和：C（4）+ F（7）+ S（6）+ O（6）= 23，符合条件。 【详解】A．X为C（IVA族）、Y为F（VIIA族）、W为O（VIA族）；同周期元素，原子序数越大，电负性越大；则电负性顺序为F > O > C，即Y > W > X，A错误； B．C3O2（O=C=C=C=O）为直线形分子，B正确； C．SO2中S的价层电子对数为，为sp2杂化，SO3中S的价层电子对数为，为sp2杂化，杂化类型相同，C错误； D．HCF3SO3含磺酸基（-SO3H），性质稳定不易燃，D错误； 故选B。 （2025·广西·高考真题）阅读材料：硅胶可由原硅酸脱水缩合制得，如图。硅胶添加无水，呈蓝色；吸水后，因转化为配合物而呈粉红色。据此完成下列小题。 6．下列说法正确的是 A．的电子式为 B．的中子数为27 C．硅胶中O采取杂化 D．的空间结构为正四面体 7．下列有关结构与性质或应用之间的因果关系错误的是 选项 结构 性质或应用 A 原硅酸分子中含有多个 可脱水制成硅胶 B 硅胶与形成分子间氢键 烘干失水后可再用 C 无水中存在离子键 易溶于水 D 配合物中与配位 可使硅胶变色 A．A B．B C．C D．D 【答案】6．D 7．C 【解析】6． A．Cl-核外含有18个电子，电子式应为，A错误； B．的中子数=质量数-质子数=59-27=32，B错误； C．硅胶中O与Si形成Si-O键，O原子形成2个单键，且含有2对孤对电子，O的价层电子对数为4，杂化方式为sp3，C错误； D．中Si的价层电子对数为=4，且不含孤电子对，空间结构为正四面体，D正确； 故选D。 7．A．原硅酸含多个-OH，可通过分子间脱水缩合形成硅胶（Si-O-Si键），因果关系正确，A不符合题意； B．硅胶表面的-OH可与H2O形成分子间氢键，烘干后氢键断裂失水可再用，因果关系正确，B不符合题意； C．存在离子键的化合物不一定易溶于水（如BaSO4），CoCl2易溶于水是因其晶格能小于水合能，与“存在离子键”无必然因果关系，C符合题意； D．Co2+与H2O、Cl-配位形成的配合物与无水CoCl2颜色不同，可以通过改变配体的种类，使硅胶变色，因果关系正确，D不符合题意； 故选C。 8．（2025·湖南·高考真题）是一种合成聚酯的催化剂，可用“硝酸钠法”制备，反应方程式为。下列说法错误的是 A．中元素的化合价为 B．的空间结构为平面三角形 C．反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 D．反应中消耗，转移 【答案】C 【详解】A．NaSbO3中Na为+1，O为-2，根据电荷守恒，Sb的化合价为+5，A正确； B．的中心N原子价层电子对数是，采用杂化，无孤电子对，空间结构为平面三角形，B正确； C．反应中氧化剂为NaNO3中的N（4mol）和O2（3mol），总物质的量7mol；还原剂为Sb（4mol）。氧化剂与还原剂物质的量之比为7:4，而非4:7，C错误； D．O2、NaNO3同时做氧化剂，3mol O2参与反应，有4molSb做还原剂，整个反应总电子转移为20mol（Sb的氧化，化合价：0→+5），D正确； 故选C。 9．（2025·全国卷·高考真题）研究发现水微滴表面有强电场，能引发反应。三唑水溶液微滴表面接触发生反应，可能的反应机理如图所示。 根据上述反应机理，下列叙述错误的是 A．三唑在反应循环中起催化作用 B．换成，可生成 C．碳原子轨道的杂化存在从到的转变 D．总反应为 【答案】B 【详解】A．由机理图可知，三唑在反应循环中，化学性质和质量没有变化，作催化剂，A正确； B．由机理图可知，换成，可生成，B错误； C．由机理图可知，转化为，因此碳原子轨道的杂化存在从到的转变，C正确； D．由机理图可知，和反应生成和，总反应为，D正确； 故选B。 10．（2025·甘肃·高考真题）我国化学家合成了一种带有空腔的杯状主体分子(结构式如图a)，该分子和客体分子可形成主客体包合物：被固定在空腔内部(结构示意图见图b)。下列说法错误的是 A．主体分子存在分子内氢键 B．主客体分子之间存在共价键 C．磺酸基中的S—O键能比小 D．和中N均采用杂化 【答案】B 【详解】A．主体分子内羟基与磺酸基相邻较近，磺酸基中含有羟基的结构，可以形成分子内氢键，A正确； B．主体与客体间通过非共价键形成超分子，B错误； C．已知单键的键能小于双键，则S-O的键能比S=O键能小，C正确； D．N原子价电子数为5，中N有4条键，失去1个电子形成阳离子，无孤对电子，采用sp3杂化，中N有3条键，1对孤对电子，价层电子对数为4，采用sp3杂化，D正确； 故选B。 11．（2025·天津·高考真题）硫是一种重要的非金属元素。 (1)基态S原子的价层电子的轨道表示式为 。H2S的VSEPR模型名称为 ，其空间结构为 。 (2)H2O、H2S、H2Se的沸点由高到低的顺序为 。 (3)NH4HS的电子式为 。在25℃和101 kPa下，NH3与H2S两种气体反应生成1 mol NH4HS固体时，放出90.4 kJ的热量，该反应的热化学方程式为 。 (4)25℃时，H2S的Ka1和Ka2分别为1.1×10-7、1.3×10-13，NH3·H2O的Kb为1.8×10-5，则NH4HS水溶液显 (填“酸性”“中性”“碱性”)。 【答案】(1) 四面体形 V形 (2) (3) (4)碱性 【详解】（1） S是16号元素，基态S原子的价层电子排布式为3s23p4，轨道表示式为。H2S中S原子价电子对数为4，VSEPR模型名称为四面体形，S原子有2个孤电子对，其空间结构为V形。 （2）H2O、H2S、H2Se都是分子晶体，结构相似，H2O能形成分子间氢键，沸点最高；H2S的相对分子质量小于H2Se，范德华力H2S<H2Se，所以沸点由高到低的顺序为； （3） NH4HS是离子化合物，电子式为。在25℃和101 kPa下，NH3与H2S两种气体反应生成1 mol NH4HS固体时，放出90.4 kJ的热量，放热反应焓变为负值，该反应的热化学方程式为； （4）25℃时，H2S的Ka1为1.1×10-7，NH3·H2O的Kb为1.8×10-5，根据“谁强显谁性”，NH4HS水溶液显碱性。 / 学科网（北京）股份有限公司 $