2.2 分子的空间结构【真题必刷】化学人教版选择性必修2

2.2 分子的空间结构 题型01 价电子互斥理论 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·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 3．（2024·福建·高考真题）我国科学家预测了稳定的氮单质分子(结构如图)。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．的键电子数为 B．的(价层)孤电子对数为 C．的杂化N原子数为 D．完全分解，产生的分子数为 4．（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 5．（2024·浙江·高考真题）下列表示不正确的是 A．中子数为10的氧原子： B．的价层电子对互斥(VSEPR)模型： C．用电子式表示的形成过程： D．的名称：2-甲基-4-乙基戊烷 6．（2023·北京·高考真题）下列化学用语或图示表达正确的是 A．的电子式为 B．的VSEPR模型为   C．电子云图为   D．基态原子的价层电子轨道表示式为   7．（2023·浙江·高考真题）下列化学用语表示正确的是 A．分子的球棍模型：   B．的价层电子对互斥模型：   C．的电子式： D．的名称：3−甲基戊烷 8．（2023·湖南·高考真题）下列化学用语表述错误的是 A．HClO的电子式：     B．中子数为10的氧原子：O C．NH3分子的VSEPR模型：     D．基态N原子的价层电子排布图：     9．（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 10．（2022·辽宁·高考真题）下列符号表征或说法正确的是 A．电离：H2S=HS- + H+ B．位于元素周期表p区 C．空间结构：平面三角形 D．电子式：   11．（2007·海南·高考真题）用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体结构，两个结论都正确的是 A．直线形；三角锥形 B．V形；三角锥形 C．直线形；平面三角形 D．V形；平面三角形 12．（2017·上海·高考真题）下列分子的空间构型属于直线形的是： A．氨气 B．甲烷 C．乙烯 D．乙炔 13．（2025·山东·高考真题）用硫酸和可制备一元弱酸。下列说法错误的是 A．的水溶液显碱性 B．的空间构型为V形 C．为含有共价键的离子化合物 D．的中心N原子所有价电子均参与成键 题型02 杂化理论 1．（2025·福建·高考真题）分子有超长碳碳—键(C1-C2键长180.6 pm)，被氧化过程如图。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．的杂化碳原子数为 B．的未成对电子数为 C．的杂化碳原子数为 D．完全氧化为，生成的阴离子数为 2．（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。 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 3．（2025·四川·高考真题）中医药学是中国传统文化的瑰宝。山道年是一种蒿类植物提取物，有驱虫功能，其结构如图所示。下列关于该分子的说法错误的是 A．分子式为 B．手性碳原子数目为4 C．杂化的碳原子数目为6 D．不能与溶液发生反应 4．（2024·天津·高考真题）柠檬烯是芳香植物和水果中的常见组分。下列有关它的说法错误的是 A．属于不饱和烃 B．所含碳原子采取或杂化 C．与氯气能发生1，2-加成和1.4-加成 D．可发生聚合反应 5．（2025·江苏·高考真题）化合物Z是一种具有生理活性的多环呋喃类化合物，部分合成路线如下： 下列说法正确的是 A．最多能和发生加成反应 B．Y分子中和杂化的碳原子数目比为 C．Z分子中所有碳原子均在同一个平面上 D．Z不能使的溶液褪色 6．（2025·河北·高考真题）丁香挥发油中含丁香色原酮(K)、香草酸(M)，其结构简式如下： 下列说法正确的是 A．K中含手性碳原子 B．M中碳原子都是杂化 C．K、M均能与反应 D．K、M共有四种含氧官能团 7．（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 8．（2024·重庆·高考真题）下列各分子既含有杂化的原子又能与形成氢键的是 A． B． C． D． 9．（2024·江西·高考真题）我国学者把游离态氮固定在碳上(示踪反应如下)，制得的[N=C=N]2﹣离子可用于合成核酸的结构单元。阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法正确的是 15N2+C(石墨)+2LiHLi2[15NC15N]+H2 A．22.4L15N2含有的中子数为16NA B．12gC(石墨)中sp2杂化轨道含有的电子数为6NA C．1mol[N=C=N]2﹣中含有的π键数为4NA D．生成1mol H2时，总反应转移的电子数为6NA 10．（2024·广东·高考真题）从我国南海的柳珊瑚中分离得到的柳珊瑚酸(下图)，具有独特的环系结构。下列关于柳珊瑚酸的说法不正确的是 A．能使溴的四氯化碳溶液褪色 B．能与氨基酸的氨基发生反应 C．其环系结构中3个五元环共平面 D．其中碳原子的杂化方式有和 11．（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 12．（2023·北京·高考真题）中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔，是碳材料科学的一大进步。 下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是 A．三种物质中均有碳碳原子间的键 B．三种物质中的碳原子都是杂化 C．三种物质的晶体类型相同 D．三种物质均能导电 13．（2022·天津·高考真题）下列关于苯丙氨酸甲酯的叙述，正确的是 A．具有碱性 B．不能发生水解 C．分子中不含手性碳原子 D．分子中采取杂化的碳原子数目为6 14．（2023·新课标卷·高考真题）一种可吸附甲醇的材料，其化学式为，部分晶体结构如下图所示，其中为平面结构。 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．基态原子未成对电子数： D．晶体中B、N和O原子轨道的杂化类型相同 15．（2022·北京·高考真题）我国科学家提出的聚集诱导发光机制已成为研究热点之一、一种具有聚集诱导发光性能的物质，其分子结构如图所示。下列说法不正确的是 A．分子中N原子有、两种杂化方式 B．分子中含有手性碳原子 C．该物质既有酸性又有碱性 D．该物质可发生取代反应、加成反应 16．（2022·辽宁·高考真题）理论化学模拟得到一种离子，结构如图。下列关于该离子的说法错误的是 A．所有原子均满足8电子结构 B．N原子的杂化方式有2种 C．空间结构为四面体形 D．常温下不稳定 17．（2021·山东·高考真题）关于CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2的结构与性质，下列说法错误的是 A．CH3OH为极性分子 B．N2H4空间结构为平面形 C．N2H4的沸点高于(CH3)2NNH2 D．CH3OH和(CH3)2NNH2中C、O、N杂化方式均相同 18．（2008·海南·高考真题）在硼酸[B(OH)3]分子中，B原子与3个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构。则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是 A．sp，范德华力 B．sp2，范德华力 C．sp2，氢键 D．sp3，氢键 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.2 分子的空间结构 题型01 价电子互斥理论 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 【解析】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·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 【解析】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。 3．（2024·福建·高考真题）我国科学家预测了稳定的氮单质分子(结构如图)。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．的键电子数为 B．的(价层)孤电子对数为 C．的杂化N原子数为 D．完全分解，产生的分子数为 【答案】B 【解析】A．1个分子中有8个键，每个键含有2个电子，共16个电子，的键电子数为，A正确；B．分子中所有原子共面可知1个分子1~6处的6个N原子采取sp2杂化，7、8两处N原子采取sp杂化，其中8、1、3、4、5、6六处N原子各有一对孤电子对即1个分子有6对孤电子对，的(价层)孤电子对数为，B错误；C．分子中所有原子共面可知，1个分子有6个N原子采取sp2杂化，的杂化N原子数为，C正确；D．为，含有8molN，根据氮原子守恒，完全分解产生4mol ，产生的N2分子数为4NA，D正确；故答案为：B。 4．（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 【解析】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。 5．（2024·浙江·高考真题）下列表示不正确的是 A．中子数为10的氧原子： B．的价层电子对互斥(VSEPR)模型： C．用电子式表示的形成过程： D．的名称：2-甲基-4-乙基戊烷 【答案】D 【解析】A．质子数为8，质量数为18，根据质量数=质子数+中子数，可算得中子数为10，A说法正确；B．中心原子S价层电子对数：，其价层电子对互斥(VSEPR)模型为平面三角形，B说法正确；C．为离子化合物，其电子式表示形成过程：，C说法正确；D．有机物主链上有6个碳原子，第2、4号碳原子上连有甲基，命名为：2，4-二甲基己烷，D说法错误；答案选D。 6．（2023·北京·高考真题）下列化学用语或图示表达正确的是 A．的电子式为 B．的VSEPR模型为   C．电子云图为   D．基态原子的价层电子轨道表示式为   【答案】C 【解析】A．氯化钠是离子化合物，其电子式是  ，A项错误；B．氨分子的VSEPR模型是四面体结构，B项错误：C．p能级电子云是哑铃(纺锤)形，C项正确；D．基态铬原子的价层电子轨道表示式是  ，D项错误；故选C。 7．（2023·浙江·高考真题）下列化学用语表示正确的是 A．分子的球棍模型：   B．的价层电子对互斥模型：   C．的电子式： D．的名称：3−甲基戊烷 【答案】D 【解析】A．分子是“V”形结构，因此该图不是分子的球棍模型，故A错误；B．中心原子价层电子对数为，其价层电子对互斥模型为平面三角形，故B错误；C．是离子化合物，其电子式：，故C错误；D．的结构简式也可表示为，其名称为3−甲基戊烷，故D正确。综上所述，答案为D。 8．（2023·湖南·高考真题）下列化学用语表述错误的是 A．HClO的电子式：     B．中子数为10的氧原子：O C．NH3分子的VSEPR模型：     D．基态N原子的价层电子排布图：     【答案】C 【解析】A．HClO中O元素呈负化合价，在结构中得到H和Cl共用的电子，因此HClO的电子式为，A正确；B．中子数为10，质子数为8的O原子其质量数为10+8=18，其原子表示为O，B正确；C．根据VSEPR模型计算，NH3分子中有1对孤电子对，N还连接有3和H原子，因此NH3的VSEPR模型为四面体型，C错误；D．基态N原子的价层电子排布为2s22p3，其电子排布图为，D正确；故答案选C。 9．（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 【解析】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。 10．（2022·辽宁·高考真题）下列符号表征或说法正确的是 A．电离：H2S=HS- + H+ B．位于元素周期表p区 C．空间结构：平面三角形 D．电子式：   【答案】C 【解析】A．H2S是二元弱酸，电离分步进行，其一级电离方程式为H2S⇌H++HS﹣，弱电解质电离应用可逆符号，故A错误；B．基态Na原子的价电子排布式是3s1，最后一个电子填充在s能级，位于元素周期表s区，故B错误；C．中心碳原子的价层电子对数为3+×（4+2﹣2×3）＝3，故其空间结构为平面三角形，故C正确；D．KOH是离子化合物，电子式为  ，故D错误；故选C。 11．（2007·海南·高考真题）用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体结构，两个结论都正确的是 A．直线形；三角锥形 B．V形；三角锥形 C．直线形；平面三角形 D．V形；平面三角形 【答案】D 【解析】H2S中S的孤电子对数为×（6-2×1）=2，σ键电子对数为2，S的价层电子对数为4，VSEPR模型为四面体型，去掉孤电子对，H2S的立体构型为V形；BF3中B的孤电子对数为×（3-3×1）=0，σ键电子对数为3，B的价层电子对数为3，VSEPR模型为平面三角形，由于B上没有孤电子对，BF3的立体构型为平面三角形；答案选D。 12．（2017·上海·高考真题）下列分子的空间构型属于直线形的是： A．氨气 B．甲烷 C．乙烯 D．乙炔 【答案】D 【解析】A．氨气中N原子采用sp3杂化，是三角锥形分子，故A不选；B．甲烷中C原子采用sp3杂化，是正四面体形分子，故B不选；C．乙烯中含有碳碳双键，C原子采用sp2杂化，是平面分子，故C不选；D．乙炔中含有碳碳三键，C原子采用sp杂化，是直线分子，故D选；故选D。 13．（2025·山东·高考真题）用硫酸和可制备一元弱酸。下列说法错误的是 A．的水溶液显碱性 B．的空间构型为V形 C．为含有共价键的离子化合物 D．的中心N原子所有价电子均参与成键 【答案】B 【解析】A．NaN3是强碱（NaOH）和弱酸（HN3）形成的盐，水解生成OH-，溶液显碱性，A正确。B．与CO2是等电子体，两者结构相似 ，其中心原子均为sp杂化，其空间构型均为直线形，而非V形，B错误。C．NaN3为离子化合物（Na+与通过离子键结合），内部三个N原子以共价键连接，C正确。D．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。 题型02 杂化理论 1．（2025·福建·高考真题）分子有超长碳碳—键(C1-C2键长180.6 pm)，被氧化过程如图。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．的杂化碳原子数为 B．的未成对电子数为 C．的杂化碳原子数为 D．完全氧化为，生成的阴离子数为 【答案】C 【解析】A．Z的分子结构中，只有C1和C2两个碳原子是sp3杂化，则的杂化碳原子数为，A正确；B．中C1和C2两个碳原子之间的键电子对失去一个电子，剩余一个单电子，其他的共价键均未被破坏，即1个的未成对电子数为1，则的未成对电子数为，B正确；C．结构中，所有碳原子(包括C1和C2)均采取sp2杂化，故的杂化碳原子数为，C错误；D．该反应式可表示为：，即1个完全氧化为，生成的阴离子数为2，则完全氧化为，生成的阴离子数为，D正确；故选C。 2．（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。 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 【答案】D 【解析】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。 3．（2025·四川·高考真题）中医药学是中国传统文化的瑰宝。山道年是一种蒿类植物提取物，有驱虫功能，其结构如图所示。下列关于该分子的说法错误的是 A．分子式为 B．手性碳原子数目为4 C．杂化的碳原子数目为6 D．不能与溶液发生反应 【答案】D 【解析】A．根据山道年的结构简式可知，其分子式为，A正确；B．连有4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子，由结构简式可知，分子中含有如图所示的4个手性碳原子（用*表示）：，B正确；C．羰基、碳碳双键、酯基上的C均为杂化，该分子中杂化的碳原子数目为6，C正确；D．分子中含有酯基，能与溶液发生反应，D错误；故选D。 4．（2024·天津·高考真题）柠檬烯是芳香植物和水果中的常见组分。下列有关它的说法错误的是 A．属于不饱和烃 B．所含碳原子采取或杂化 C．与氯气能发生1，2-加成和1.4-加成 D．可发生聚合反应 【答案】C 【解析】A．柠檬烯中含有碳碳双键，属于不饱和烃，A正确；B．柠檬烯中含有碳碳双键和单键，碳碳双键上的碳原子为杂化，饱和碳原子为杂化，B正确；C．柠檬烯不是共轭二烯烃，不能发生1，4-加成，C错误；D．柠檬烯中含有碳碳双键，能发生加聚反应，D正确； 故选C。 5．（2025·江苏·高考真题）化合物Z是一种具有生理活性的多环呋喃类化合物，部分合成路线如下： 下列说法正确的是 A．最多能和发生加成反应 B．Y分子中和杂化的碳原子数目比为 C．Z分子中所有碳原子均在同一个平面上 D．Z不能使的溶液褪色 【答案】B 【解析】A．X中不饱和键均可以与发生加成反应，1molX中苯环与3molH2发生加成反应、碳碳双键与1molH2发生加成反应、酮羰基与2molH2发生加成反应，则1molX最多能和发生加成反应，A错误；B．饱和碳原子采用杂化，碳碳双键的碳原子采用杂化，1个Y分子中，采用杂化的碳原子有2个，采用杂化的碳原子有4个，数目比为，B正确；C．中1号碳原子为饱和碳原子，与2、3、4号碳原子直接相连，这4个碳原子不可能全部共面，C错误；D．Z分子中含有碳碳双键，能使的溶液褪色，D错误；答案选B。 6．（2025·河北·高考真题）丁香挥发油中含丁香色原酮(K)、香草酸(M)，其结构简式如下： 下列说法正确的是 A．K中含手性碳原子 B．M中碳原子都是杂化 C．K、M均能与反应 D．K、M共有四种含氧官能团 【答案】D 【解析】A．由图知，K中环上碳原子均为sp2杂化，饱和碳原子均为甲基碳原子，所以不含手性碳原子，A错误；B．M中环上碳原子和羧基上的碳原子均为sp2杂化，甲基碳原子为杂化，B错误；C．由于酸性：羧酸＞碳酸＞苯酚＞，所以K中的酚羟基不能与溶液反应，K中不含能与溶液反应的官能团，M中羧基可与溶液反应，C错误；D．K、M 中共有羟基、醚键、羰基、羧基四种含氧官能团，D正确； 故选D。 7．（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 【解析】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。 8．（2024·重庆·高考真题）下列各分子既含有杂化的原子又能与形成氢键的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A．CH3CH3中两个碳原子价层电子对数为4都采用sp3杂化，且和H2O不能形成分子间氢键，故A错误；B．CH2=CHBr中两个碳原子价层电子对数为3采用sp2杂化，但不能和H2O形成分子间氢键，故B错误；C．CH3COOH的—COOH中碳原子价层电子对数为3采用sp2杂化，且能和H2O形成分子间氢键，故C正确；D．CH3CH2NH2中C、N原子价层电子对数为4都采用sp3杂化，故D错误；故选：C。 9．（2024·江西·高考真题）我国学者把游离态氮固定在碳上(示踪反应如下)，制得的[N=C=N]2﹣离子可用于合成核酸的结构单元。阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法正确的是 15N2+C(石墨)+2LiHLi2[15NC15N]+H2 A．22.4L15N2含有的中子数为16NA B．12gC(石墨)中sp2杂化轨道含有的电子数为6NA C．1mol[N=C=N]2﹣中含有的π键数为4NA D．生成1mol H2时，总反应转移的电子数为6NA 【答案】D 【解析】A．22.4L15N2的温度压强不知，不能计算物质的量，故A错误；B．12gC（石墨）物质的量n1mol，C原子的杂化轨道上3个电子，有一个电子未参与杂化，sp2杂化轨道含有的电子数为3NA，故B错误；C．双键中一个σ键，一个π键，则1mol[N=C=N]2﹣中含有的π键数为2NA，故C错误；D．该反应中氮元素化合价0价降低到﹣3价，碳元素化合价0价升高到+4价，氢元素化合价﹣1价升高到0价，电子转移总数6e﹣，生成1mol H2时，总反应转移的电子数为6NA，故D正确；故选D。 10．（2024·广东·高考真题）从我国南海的柳珊瑚中分离得到的柳珊瑚酸(下图)，具有独特的环系结构。下列关于柳珊瑚酸的说法不正确的是 A．能使溴的四氯化碳溶液褪色 B．能与氨基酸的氨基发生反应 C．其环系结构中3个五元环共平面 D．其中碳原子的杂化方式有和 【答案】C 【解析】A．该物质含有碳碳双键，能使溴的四氯化碳溶液褪色，故A正确；B．该物质含有羧基，能与氨基酸的氨基发生反应，故B正确；C．如图：，图中所示C为sp3杂化，具有类似甲烷的四面体结构，即环系结构中3个五元环不可能共平面，故C错误；D．该物质饱和的碳原子为sp3杂化，形成双键的碳原子为sp2杂化，故D正确；故选C。 11．（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 【解析】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。 12．（2023·北京·高考真题）中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔，是碳材料科学的一大进步。 下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是 A．三种物质中均有碳碳原子间的键 B．三种物质中的碳原子都是杂化 C．三种物质的晶体类型相同 D．三种物质均能导电 【答案】A 【解析】A．原子间优先形成键，三种物质中均存在键，A项正确；B．金刚石中所有碳原子均采用杂化，石墨中所有碳原子均采用杂化，石墨炔中苯环上的碳原子采用杂化，碳碳三键上的碳原子采用杂化，B项错误；C．金刚石为共价晶体，石墨炔为分子晶体，石墨为混合晶体，C项错误；D．金刚石中没有自由移动电子，不能导电，D项错误；故选A。 13．（2022·天津·高考真题）下列关于苯丙氨酸甲酯的叙述，正确的是 A．具有碱性 B．不能发生水解 C．分子中不含手性碳原子 D．分子中采取杂化的碳原子数目为6 【答案】A 【解析】A．苯丙氨酸甲酯含有氨基，具有碱性，故A正确；B．苯丙氨酸甲酯含有酯基，能发生水解，故B错误；C．分子中含手性碳原子，如图 标“*”为手性碳原子，故C错误；D．分子中采取杂化的碳原子数目为7，苯环上6个，酯基上的碳原子，故D错误。综上所述，答案为A。 14．（2023·新课标卷·高考真题）一种可吸附甲醇的材料，其化学式为，部分晶体结构如下图所示，其中为平面结构。 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．基态原子未成对电子数： D．晶体中B、N和O原子轨道的杂化类型相同 【答案】A 【解析】A．由晶体结构图可知，中的的与中的形成氢键，因此，该晶体中存在氢键，A说法正确；B．同一周期元素原子的第一电离能呈递增趋势，但是第ⅡA、ⅤA元素的原子结构比较稳定，其第一电离能高于同周期的相邻元素的原子，因此，基态原子的第一电离能从小到大的顺序为C< O < N，B说法不正确；C．B、C、O、N的未成对电子数分别为1、2、2、3，因此，基态原子未成对电子数B<C=O<N，C说法不正确；D．为平面结构，则其中的C和N原子轨道杂化类型均为；中B与4个O形成了4个σ键，B没有孤电子对，则B的原子轨道杂化类型为；中O分别与B和C形成了2个σ键，O原子还有2个孤电子对，则O的原子轨道的杂化类型均为；综上所述，晶体中B、О和N原子轨道的杂化类型不相同，D说法不正确；综上所述，本题选A。 15．（2022·北京·高考真题）我国科学家提出的聚集诱导发光机制已成为研究热点之一、一种具有聚集诱导发光性能的物质，其分子结构如图所示。下列说法不正确的是 A．分子中N原子有、两种杂化方式 B．分子中含有手性碳原子 C．该物质既有酸性又有碱性 D．该物质可发生取代反应、加成反应 【答案】B 【解析】A．该有机物中从左往右第一个N原子有一个孤对电子和两个σ键，为杂化；第二个N原子有一个孤对电子和三个σ键，为杂化，A正确；B．手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，该有机物中没有手性碳原子，B错误；C．该物质中存在羧基，具有酸性；该物质中还含有 ，具有碱性，C正确；D．该物质中存在苯环可以发生加成反应，含有甲基可以发生取代反应，D正确；故选B。 16．（2022·辽宁·高考真题）理论化学模拟得到一种离子，结构如图。下列关于该离子的说法错误的是 A．所有原子均满足8电子结构 B．N原子的杂化方式有2种 C．空间结构为四面体形 D．常温下不稳定 【答案】B 【解析】A．由的结构式可知，所有N原子均满足8电子稳定结构，A正确；B．中心N原子为杂化，与中心N原子直接相连的N原子为杂化，与端位N原子直接相连的N原子为杂化，端位N原子为杂化，则N原子的杂化方式有3种，B错误；C．中心N原子为杂化，则其空间结构为四面体形，C正确；D．中含叠氮结构()，常温下不稳定，D正确；故答案选B。 17．（2021·山东·高考真题）关于CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2的结构与性质，下列说法错误的是 A．CH3OH为极性分子 B．N2H4空间结构为平面形 C．N2H4的沸点高于(CH3)2NNH2 D．CH3OH和(CH3)2NNH2中C、O、N杂化方式均相同 【答案】B 【解析】A．甲醇可看成是甲烷中的一个氢原子被羟基取代得到的，为四面体结构，是由极性键组成的极性分子，A正确；B．N2H4中N原子的杂化方式为sp3，不是平面形，B错误；C．N2H4分子中连接N原子的H原子数多，存在氢键的数目多，而偏二甲肼（(CH3)2NNH2）只有一端可以形成氢键，另一端的两个甲基基团比较大，影响了分子的排列，沸点较N2H4的低，C正确；D．CH3OH为四面体结构，-OH结构类似于水的结构，(CH3)2NNH2的结构简式为  ，两者分子中C、O、N杂化方式均为sp3，D正确；故选B。 18．（2008·海南·高考真题）在硼酸[B(OH)3]分子中，B原子与3个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构。则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是 A．sp，范德华力 B．sp2，范德华力 C．sp2，氢键 D．sp3，氢键 【答案】C 【解析】与石墨结构相似，则为sp2杂化；羟基间可形成氢键。在硼酸[B(OH)3]分子中，B原子与3个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构。则分子中B原子杂化轨道的类型与石墨中的碳原子相似，同为sp2杂化，同层分子间的主要作用力为氢键，层与层之间的作用力是范德华力，C正确，选C。 学科网（北京）股份有限公司 $