2.2 共价键与分子的空间结构 第1课时（分层作业）化学鲁科版选择性必修2

第二节 共价键与分子的空间结构 课时1 分子空间结构的理论分析 分层作业 1．用Pauling的杂化轨道理论解释甲烷分子的四面体结构，下列说法不正确的是（      ） A．C原子的四个杂化轨道的能量一样 B．C原子的sp3杂化轨道之间夹角一样 C．C原子的4个价电子分别占据4个sp3杂化轨道 D．C原子有1个sp3杂化轨道由孤对电子占据 【答案】D 【详解】A.杂化前的轨道能量不同，形成杂化轨道后能量就完全一样，A项正确； B.杂化轨道之间的夹角也是一样的，B项正确； C.形成杂化轨道后，碳原子原来的4个价电子将分别占据4个杂化轨道，C项正确； D.形成杂化轨道后，碳原子原来的4个价电子将分别占据4个杂化轨道，D项错误； 答案选D。 2．下列关于杂化轨道的说法错误的是 A．所有原子轨道都参与杂化 B．同一原子中能量相近的原子轨道参与杂化 C．杂化轨道能量集中，有利于牢固成键 D．杂化轨道中不一定有电子 【答案】A 【详解】A．参与杂化的原子轨道，其能量不能相差太大，如1s轨道与2s、2p轨道能量相差太大，不能形成杂化轨道，即只有能量相近的原子轨道才能参与杂化，A错误； B．同一原子中能量相近的原子轨道参与杂化，B正确； C．杂化轨道的电子云一头大一头小，成键时利用大的一头，可使电子云重叠程度更大，形成牢固的化学键，C正确； D．并不是所有的杂化轨道中都会有电子，也可以是空轨道，也可以有一对孤电子对，D正确； 故选A。 3．（25-26高三上·天津滨海新·月考）下列化学用语表达正确的是 A．F-的离子结构示意图： B．基态碳原子的轨道表示式： C．HClO的结构式：H-O-Cl D．SO3分子的球棍模型为： 【答案】C 【详解】 A．F-最外层有8个电子，离子结构示意图：，A错误； B．根据洪特规则，基态碳原子的轨道表示式：，B错误； C．HClO的中心原子是O，结构式为H-O-Cl，C正确； D．SO3的中心原子价层电子对数是，无孤对电子，空间构型为平面三角形，其球棍模型为，D错误； 故答案选C。 4．（25-26高三上·天津·期中）下列分子中的键数目多于键的是 A． B． C． D．HCOOH 【答案】D 【分析】共价单键均为σ键，共价双键或三键均有1个σ键，其余为π键。 【详解】 A．的结构式为，σ键和π键的个数都是2，A错误； B．的结构式为，σ键和π键的个数都是2，B错误； C．的结构式为，σ键的个数是1、π键的个数是2，C错误； D．的结构式为，σ键的个数是4、π键的个数是1，D正确； 选D。 5．有关苯分子中的化学键描述正确的是（       ） ①每个碳原子的sp2杂化轨道中的其中一个形成大π键 ②每个碳原子的未参加杂化的2p轨道形成大π键 ③碳原子的三个sp2杂化轨道与其他原子形成三个σ键 ④碳原子的未参加杂化的2p轨道与其他原子形成σ键 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 【答案】B 【详解】苯分子中每个碳原子中的三个sp2杂化轨道分别与两个碳原子和一个氢原子形成σ键。同时每个碳原子还有一个未参加杂化的2p轨道，它们均有一个未成对电子。这些2p轨道相互平行，以“肩并肩”方式相互重叠，形成一个多电子的大π键，故②③正确，B正确。 6．如图所示，在乙烯分子中有5个σ键和一个π键，它们分别是 A．sp2杂化轨道形成σ键，未杂化的2p轨道形成π键 B．sp2杂化轨道形成π键，未杂化的2p轨道形成σ键 C．C—H之间是sp2形成σ键，C—C之间是未参加杂化的2p轨道形成π键 D．C—C之间是sp2形成σ键，C—H之间是未参加杂化的2p轨道形成π键 【答案】A 【详解】在乙烯分子中碳原子与相连的氢原子、碳原子形成平面三角形，所以乙烯分子中每个碳原子均采取sp2杂化，其中杂化轨道形成5个σ键，未杂化的2p轨道形成π键，故选：A。 7．下列分子中，在形成共价键时中心原子采用sp3杂化的分子有 ①H2O　②NH3　③CH4　④PCl3　⑤CO2　⑥N2 A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 【答案】B 【详解】①H2O中中心原子的价层电子对数中心原子采用sp3杂化； ②NH3中中心原子的价层电子对数中心原子采用sp3杂化； ③CH4中中心原子的价层电子对数中心原子采用sp3杂化； ④PCl3中中心原子的价层电子对数中心原子采用sp3杂化； ⑤CO2中中心原子的价层电子对数中心原子采用sp杂化； ⑥N2是直线形结构，N原子均采用sp杂化。 答案选B。 8．下列对于和的说法正确的是 A．都是直线形结构 B．中心原子都采取杂化 C．为三角锥形结构，为直线形结构 D．N原子和C原子上都没有孤电子对 【答案】C 【详解】A．和分子的中心原子分别采取杂化和杂化，但分子的N原子上有1对孤电子对，根据杂化轨道理论，的空间结构为三角锥形，的空间结构为直线形，A错误； B．和分子的中心原子分别采取杂化和杂化，B错误； C．根据杂化轨道理论，的空间结构为三角锥形，的空间结构为直线形，C正确； D．分子的N原子上有1对孤电子对，D错误； 故选C。 9．有关乙炔分子中的化学键描述不正确的是  (　　 ) A．两个碳原子采用sp杂化方式 B．两个碳原子采用sp2杂化方式 C．每个碳原子都有两个未参与杂化的2p轨道形成π键 D．两个碳原子间形成两个π键和一个σ键 【答案】B 【分析】乙炔的结构式为H-C≡C-H，每个碳原子含有2个价层电子对且不含孤电子对，据此判断碳原子杂化方式，每个碳原子未参与杂化的轨道肩并肩重叠形成π键。 【详解】乙炔的结构式为H-C≡C-H。A．乙炔中每个碳原子价层电子对个数是2且不含孤电子对，所以碳原子采用sp杂化，故A正确；B．根据A知，两个碳原子都采用sp杂化，故B错误；C．每个碳原子中两个未杂化的2p轨道肩并肩重叠形成π键，故C正确；D．两个碳原子之间形成1个σ键2个π键，故D正确；故选B。 10．中心原子采取sp杂化的分子是 A．NH3 B．BeCl2 C．PCl3 D．H2O 【答案】B 【详解】A．NH3中心原子N原子价层电子对数：，杂化轨道数为4，杂化类型sp3杂化，故A不符合题意； B．BeCl2中心原子Be原子价层电子对数：，杂化轨道数为2，杂化类型sp杂化，故B符合题意； C．PCl3中心原子P原子价层电子对数：，杂化轨道数为4，杂化类型sp3杂化，故C不符合题意； D．H2O中心原子O原子价层电子对数：，杂化轨道数为4，杂化类型sp3杂化，故D不符合题意； 答案选B。 11．（25-26高二上·山东潍坊·开学考试）法国一家公司研发出一种比锂电池成本更低、寿命更长、充电速度更快的钠离子电池，该电池的负极材料为Na2Co2TeO6(制备原料为Na2CO3、Co3O4和TeO2)，电解液为NaClO4的碳酸丙烯酯溶液。回答下列问题： (1)C、O、Cl三种元素的电负性由大到小的顺序为 。 (2)基态Na原子中，核外不同运动状态的电子有 种，Te位于元素周期表中 区，其基态原子的价层电子排布式为 。 (3)碳酸丙烯酯的结构简式如图()所示，其中碳原子的杂化轨道类型为 。 【答案】(1)O＞Cl＞C (2) 11 p (3) 【详解】（1）元素的非金属性越强，其电负性越大，O、Cl、C的非金属性大小顺序是O＞Cl＞C，所以其电负性大小顺序是O＞Cl＞C，故答案为：O＞Cl＞C。 （2）Na元素的原子序数为11，基态原子的电子排布式为：，核外有11个不同运动状态的电子；Te是Se的下一周期同族元素，为52号元素，位于周期表第五周期、第族，价电子排布式为，属于p区元素，故答案为：11；p；。 （3）由碳酸丙烯酯的结构简式可知，酯基中碳原子形成3个σ键，其它碳原子形成4个σ键，杂化方式分别为。 12．X、Y、Z均为短周期元素，可形成X2Z和YZ2两种化合物。X、Y、Z的原子序数依次增大，X原子的K层的电子数目只有一个，Y位于X的下一周期，它的最外层电子数比K层多2个，而Z原子核外的最外层电子数比次外层电子数少2个。 (1)它们的元素符号分别为X 、Y 、Z 。 (2)用价电子对互斥理论判断： 物质 价电子对数 轨道杂化形式 分子的形状 成键电子对数 孤电子对数 X2Z YZ2 【答案】(1) H C S (2) 2 2 sp3 V形 2 0 sp 直线形 【分析】 X、Y、Z均为短周期元素，原子序数依次增大，X原子的K层的电子数目为1，则X为氢元素；Y位于X的下一周期，它的最外层电子数比K层多2个，其原子结构示意图为，则Y为C元素；而Z原子核外的最外层电子数比次外层电子数少2个且原子序数：Z>Y，则Z为S元素； 【详解】（1）根据分析，X、Y、Z对应元素分别是：H、C、S； （2）据分析可知：X2Z为H2S，中心原子S原子价层电子对数：，成键电子对数为2，有2对孤电子对，轨道杂化为sp3杂化，分子形状为V形；YZ2为CS2，中心原子C原子价层电子对数：，成键电子对数为2，无孤电子对，轨道杂化为sp杂化，分子形状为直线型； 1．（25-26高三上·天津·期中）下列说法不正确的是 A．第一电离能： B．键角： C．原子半径： D．碱性： 【答案】A 【详解】A．第一电离能是基态的气态原子失去最外层的一个电子所需能量。同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，但ⅡA族、ⅤA族元素的第一电离能出现反常，因为ⅡA族元素的ns轨道全充满，ⅤA族元素的np轨道半充满，稳定性较高，第一电离能比相邻元素大；N位于ⅤA族，O位于ⅥA族，所以第一电离能N＞O，故A错误； B．氨气中N原子采取sp3杂化，有一对孤电子对，孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力；水中O原子采取sp3杂化，有两对孤电子对，孤电子对越多，对成键电子对的排斥力越大，键角越小；所以键角NH3＞H2O，故B正确； C．同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大。Br和Cl同主族，Br在Cl的下方，所以原子半径Br＞Cl，故C正确； D．同主族元素从上到下，金属性逐渐增强，元素的金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强；Mg和Be同主族，Mg在Be的下方，金属性Mg＞Be，所以碱性，故D正确； 故选：A。 2．格氏试剂(RMgX)是有机合成的常用试剂，在乙醚溶液中结晶析出获得，其结构如图所示(H原子未标出)。下列说法错误的是 A．O原子存在孤电子对 B．共价键成分： C．基态原子第一电离能： D．图中○代表C原子，杂化方式为 【答案】B 【详解】A．氧原子的最外层有6个电子，在该化合物中氧原子形成2个共价键达8电子稳定结构，所以O还存在2个孤电子对，A正确； B．电负性：，的电负性差值大于，的离子键成分更多，共价键成分更少，即共价键成分：，B错误； C．同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，即基态原子第一电离能：，C正确； D．图中○有10个，而在组成中C有10个，故图中○代表C原子（碳氢键省略），形成4个单键，故C采取杂化，D正确； 故选B。 3．（25-26高三上·辽宁·期中）短周期主族元素、、、原子序数依次增大，基态、原子的价层电子数相等且的核电荷数是的2倍，的单质是空气的主要成分之一，的原子半径在短周期主族元素中最大。下列说法正确的是 A．与形成的化合物、均为酸性氧化物 B．W和X在其简单氢化物中的杂化方式不同 C．第一电离能： D．和形成的化合物中只含离子键 【答案】A 【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，基态X、Z原子的价层电子数相等且Z的核电荷数是X的2倍，则X为O元素、Z为S元素；W的单质是空气的主要成分之一，W为N元素；Y的原子半径在短周期主族元素中最大，Y为Na元素。 【详解】A．Z（S）与X（O）形成的化合物SO2、SO3均能与碱反应生成盐和水，均属于酸性氧化物，A正确； B．W（N）的简单氢化物NH3中N为sp3杂化，X（O）的简单氢化物H2O中O也为sp3杂化，杂化方式相同，B错误； C．同周期从左到右主族元素的第一电离能呈增大趋势，第ⅡA、ⅤA大于同周期相邻元素，同主族从上到下元素的第一电离能逐渐减小，第一电离能顺序为N（W）＞O（X）＞S（Z），C错误； D．X（O）和Y（Na）形成的化合物如Na2O2中含O-O共价键，并非只含离子键，D错误； 选A。 4．（25-26高三上·河南三门峡·期中）和可组成一系列负二价阴离子，结构如图。下列说法正确的是 硫酸根 焦硫酸根 过二硫酸根 硫代硫酸根 A．四种负二价阴离子均不存在非极性键 B．硫代硫酸根的硫原子的杂化方式为 C．过二硫酸根具有极强氧化性，原因是其中S元素处于+7价 D．焦硫酸根和水反应的离子方程式为： 【答案】D 【详解】A．由图可知，过二硫酸根中存在O-O键，为非极性共价键，A错误； B．硫代硫酸根离子可看作中的一个原子被原子替代的产物，的中心硫原子的杂化方式与的中心硫原子的杂化方式相同为，B错误； C．过二硫酸根离子中含有过氧键，S为+6价，其具有较强的氧化性是因为其中含有过氧键，C错误； D．焦硫酸根和水反应生成硫酸，其离子方程式为：，D正确； 故选D。 5．（2025·贵州六盘水·一模）麻醉剂是现代医学手术中不可或缺的药物。如图为一种麻醉剂的分子结构，其中X的基态原子的电子排布式为；元素Y、Z、W原子序数依次增大，且均位于X的下一周期；元素E的原子比W原子多8个电子。下列说法错误的是 A．是强酸 B．中Y原子采用sp杂化 C．简单氢化物的热稳定性： D．简单离子半径大小： 【答案】C 【分析】X的基态原子的电子排布式为是H元素；元素Y、Z、W均位于X的下一周期，即第二周期，原子序数依次增大，结合其在一种麻醉剂中的成键情况，推断Y是C元素，Z是O元素，W是F元素；元素E的原子比W原子多8个电子，E是Cl元素，据此分析； 【详解】A．为HClO4是Cl的最高价氧化物对应的水化物在水溶液中能完全电离，是一种强酸，A正确； B．的价层电子对数为，Y原子采用sp杂化，B正确； C．由分析可知，Y为C，Z为O，W为F，同周期越靠右，非金属性越强，其简单氢化物越稳定，则氢化物的稳定性：，C错误； D．Cl-、O2-、F-，Cl-的电子层最多，O2-、F-核外电子结构相同，质子数多的，半径小，故简单离子半径大小：，D正确； 故选C。 6．（25-26高三上·山西·期中）某离子液体的阳离子由、、、四种原子序数依次增大的短周期主族元素组成，其结构如图所示（五元环为平面结构），基态原子核外电子空间运动状态有五种。下列说法正确的是 A．简单氢化物稳定性： B．元素第一电离能： C．原子的杂化轨道类型均为 D．仅由、、元素不能形成离子化合物 【答案】C 【分析】由图可知，形成一个单键，形成四个共价键，形成三个共价键，形成两个共价键；基态原子核外电子空间运动状态种类由电子轨道数决定，元素基态原子有5种空间运动状态，说明其电子排布涉及、、三个能级，符合原子的电子排布式，是，根据、、三种原子序数依次增大，故是，是，是，据此作答。 【详解】A．简单氢化物稳定性：，A错误； B．元素第一电离能：，B错误； C．五元环为平面结构，故原子均采取杂化，C正确； D．H、N、O组成的化合物中，为离子化合物，D错误； 故答案选C。 7．（25-26高三上·河南·期中）由硅酸盐可以形成笼状沸石，化学家尝试在笼中用小分子合成大分子，以实现特定的笼中化合物，如我国科学家利用邻苯二甲腈（）和合成了被缚在笼中具有平面结构的铁酞菁（结构如图所示），该笼中化合物具备特定且高效的催化功能。下列说法正确的是 A．合成铁酞菁需要在还原性氛围中进行 B．可用溶液检验 C．电负性： D．铁酞菁分子中的杂化方式为 【答案】A 【详解】A．合成过程中邻苯二甲腈和反应，Fe2+易被氧化，需要在还原性氛围中进行，A项正确； B．与溶液反应生成蓝色沉淀，用于的检验，B项错误； C．元素非金属性越强电负性越大，则电负性：，C项错误； D．信息提供铁酞菁分子为平面结构，所以的杂化方式不是，D项错误。 答案选A。 8．（25-26高三上·上海·阶段检测）Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂()、磷酸铁锂()等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。回答下列问题： (1)下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低的是______。 A． B． C． D． (2)氢化锂(LiH)是由两种单核离子构成的离子化合物，判断LiH中两种离子半径的大小 (选填“>”或“<”)。 (3)基态Fe核外共有 种不同能量的电子，核外电子共占据 个原子轨道，的结构式示意图是 。 (4)磷酸铁锂中负离子的空间结构为 ，中心原子杂化类型是 。 (5)碳酸亚乙酯()是一种锂离子电池电解液的添加剂。lmol碳酸亚乙酯分子中含有 mol 键、 mol 键，分子中碳原子的杂化方式是 。 【答案】(1)D (2)< (3) 7 15 (4) 正四面体 sp3 (5) 10 1 sp2、sp3 【详解】（1）基态原子能量最低，基态Li原子的核外电子排布为1s22s1，根据图知，答案为：D； （2）电子层数相同时，核电荷数越大，离子半径越小，Li+与H−具有相同的电子构型，但Li+的核电荷数大于H−，则半径：Li+ <H−； （3） 基态Fe核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2，共有7个能级，则核外共有7种不同能量的电子；各能级的轨道数：s能级1个轨道，p能级3个轨道，d能级5个轨道，则Fe核外电子共占据15个原子轨道，Fe2+的结构式示意图是； （4）LiFePO4中负离子为，中心原子P的价层电子对数为：，无孤电子对，则的空间结构为正四面体，中心原子杂化类型是sp3； （5）由碳酸亚乙酯分子结构可知，1 mol碳酸亚乙酯分子中含有1 molC=O，4 molC-O键，4 molC-H键，1 molC-C键，1 molC=O键中含有1 molσ键和1 mol π键，4 molC-O键中含有4个σ键，4 molC-H键中含有4个σ键，1 molC-C键中含有1个σ键，则1 mol碳酸亚乙酯分子中含有10 mol σ键、1 mol π键；碳酸亚乙酯分子中碳氧双键中碳原子形成3个σ键，没有孤电子对，为sp2杂化，另外两个碳原子均形成4个σ键，没有孤电子对，为sp3杂化，则分子中碳原子的杂化方式是sp2、sp3。 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 【详解】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·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。 3．（2025·福建·高考真题）某电解质阴离子的结构如图。X、Y、Z、Q、R为原子序数依次增大短周期元素，下列说法错误的是 A．键角： B．电负性： C．最简单氢化物沸点： D．X、Y、R均可与Z组成标况下为气态的化合物 【答案】A 【分析】X、Y、Z、Q、R为原子序数依次增大短周期元素，由图，X形成4个共价键且原子序数小，X为碳，Z形成2个共价键、R形成6个共价键，则Z为氧、R为硫，那么Y为氮；Q形成1个共价键且原子序数大于氧，则为氟； 【详解】A．二氧化碳中碳的价层电子对数为，为sp杂化，为直线形结构，二氧化硫中硫的价层电子对数为，为sp2杂化，为V形结构，则键角：，A错误；    B．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；电负性：，B正确； C．水分子形成氢键数大于氨气分子，则水沸点高于氨气，甲烷不能形成氢键，沸点最低，故最简单氢化物沸点：，C正确； D．一氧化碳、二氧化碳、一氧化氮、二氧化硫均为标况下的气态化合物，D正确； 故选A。 4．（2025·安徽·高考真题）某化合物的结构如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，其中X、Z位于同一主族。下列说法错误的是 A．元素电负性： B．该物质中Y和Z均采取杂化 C．基态原子未成对电子数： D．基态原子的第一电离能： 【答案】D 【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，其中X、Z位于同一主族，且X、Z均形成2个共价键，则X为O，Z为S；Y形成5个共价键且原子序数位于O、S之间，则Y为P；W形成1个共价键，原子序数最小，则W为H； 【详解】A．同周期从左向右电负性逐渐增大，同主族从上向下电负性逐渐减小，故元素电负性O>S>P，即X>Z>Y，A项正确； B．由该物质结构可知，P形成4个σ键，P上没有孤电子对，P原子的价层电子对数为4，为sp3杂化，S形成2个σ键，S上有2对孤电子对，S原子的价层电子对数为4，为sp3杂化，B项正确； C．基态H原子未成对电子数为1，基态O原子的价电子排布式为2s22p4，未成对电子数为2，基态P原子的价电子排布式为3s23p3，未成对电子数为3，则基态原子未成对电子数，即，C项正确； D．基态原子的第一电离能同周期从左向右逐渐增大，由于VA族原子的p轨道处于半充满状态，第一电离能大于同周期相邻主族元素，即P>S，D项错误； 故选D。 5．（2025·湖北·高考真题）某化合物的分子式为。X、Y、Z三种元素位于同一短周期且原子序数依次增大，三者的原子核外电子层数之和与未成对电子数之和相等，Z是周期表中电负性最大的元素。下列说法正确的是 A．三者中Z的原子半径最大 B．三者中Y的第一电离能最小 C．X的最高化合价为 D．与键角相等 【答案】B 【分析】Z是周期表中电负性最大的元素，Z为F，电子层数为2，未成对电子数为1；X、Y、Z三种元素位于同短周期且原子序数依次增大，三者的原子核外电子层数之和与未成对电子数之和相等，则X和Y未成对电子数之和为5，X为C和Y为N或X为N和Y为O；化合物分子式为XY2Z，则X和2个Y总化合价为+1价，NO2F符合，故X为N，Y为O，Z为F。 【详解】A．X为N，Y为O，Z为F，N、O、F位于同周期，F在最右边，F的原子半径最小，A错误； B．X为N，Y为O，Z为F，同周期从左往右，第一电离能呈增大趋势，N的2p轨道半充满，第一电离能大于O，故三者中O的第一电离能最小，B正确； C．X为N，N的最高正化合价为+5，C错误； D．X为N，Z为F，NF3和NH3的中心原子均为sp3杂化，孤电子对数均为1，前者成键电子对离中心N较远，成键电子对之间的斥力较小，键角较小，D错误； 答案选B。 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二节 共价键与分子的空间结构 课时1 分子空间结构的理论分析 分层作业 1．用Pauling的杂化轨道理论解释甲烷分子的四面体结构，下列说法不正确的是（      ） A．C原子的四个杂化轨道的能量一样 B．C原子的sp3杂化轨道之间夹角一样 C．C原子的4个价电子分别占据4个sp3杂化轨道 D．C原子有1个sp3杂化轨道由孤对电子占据 2．下列关于杂化轨道的说法错误的是 A．所有原子轨道都参与杂化 B．同一原子中能量相近的原子轨道参与杂化 C．杂化轨道能量集中，有利于牢固成键 D．杂化轨道中不一定有电子 3．（25-26高三上·天津滨海新·月考）下列化学用语表达正确的是 A．F-的离子结构示意图： B．基态碳原子的轨道表示式： C．HClO的结构式：H-O-Cl D．SO3分子的球棍模型为： 4．（25-26高三上·天津·期中）下列分子中的键数目多于键的是 A． B． C． D．HCOOH 5．有关苯分子中的化学键描述正确的是（       ） ①每个碳原子的sp2杂化轨道中的其中一个形成大π键 ②每个碳原子的未参加杂化的2p轨道形成大π键 ③碳原子的三个sp2杂化轨道与其他原子形成三个σ键 ④碳原子的未参加杂化的2p轨道与其他原子形成σ键 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 6．如图所示，在乙烯分子中有5个σ键和一个π键，它们分别是 A．sp2杂化轨道形成σ键，未杂化的2p轨道形成π键 B．sp2杂化轨道形成π键，未杂化的2p轨道形成σ键 C．C—H之间是sp2形成σ键，C—C之间是未参加杂化的2p轨道形成π键 D．C—C之间是sp2形成σ键，C—H之间是未参加杂化的2p轨道形成π键 7．下列分子中，在形成共价键时中心原子采用sp3杂化的分子有 ①H2O　②NH3　③CH4　④PCl3　⑤CO2　⑥N2 A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 8．下列对于和的说法正确的是 A．都是直线形结构 B．中心原子都采取杂化 C．为三角锥形结构，为直线形结构 D．N原子和C原子上都没有孤电子对 9．有关乙炔分子中的化学键描述不正确的是  (　　 ) A．两个碳原子采用sp杂化方式 B．两个碳原子采用sp2杂化方式 C．每个碳原子都有两个未参与杂化的2p轨道形成π键 D．两个碳原子间形成两个π键和一个σ键 10．中心原子采取sp杂化的分子是 A．NH3 B．BeCl2 C．PCl3 D．H2O 11．（25-26高二上·山东潍坊·开学考试）法国一家公司研发出一种比锂电池成本更低、寿命更长、充电速度更快的钠离子电池，该电池的负极材料为Na2Co2TeO6(制备原料为Na2CO3、Co3O4和TeO2)，电解液为NaClO4的碳酸丙烯酯溶液。回答下列问题： (1)C、O、Cl三种元素的电负性由大到小的顺序为 。 (2)基态Na原子中，核外不同运动状态的电子有 种，Te位于元素周期表中 区，其基态原子的价层电子排布式为 。 (3)碳酸丙烯酯的结构简式如图()所示，其中碳原子的杂化轨道类型为 。 12．X、Y、Z均为短周期元素，可形成X2Z和YZ2两种化合物。X、Y、Z的原子序数依次增大，X原子的K层的电子数目只有一个，Y位于X的下一周期，它的最外层电子数比K层多2个，而Z原子核外的最外层电子数比次外层电子数少2个。 (1)它们的元素符号分别为X 、Y 、Z 。 (2)用价电子对互斥理论判断： 物质 价电子对数 轨道杂化形式 分子的形状 成键电子对数 孤电子对数 X2Z YZ2 1．（25-26高三上·天津·期中）下列说法不正确的是 A．第一电离能： B．键角： C．原子半径： D．碱性： 2．格氏试剂(RMgX)是有机合成的常用试剂，在乙醚溶液中结晶析出获得，其结构如图所示(H原子未标出)。下列说法错误的是 A．O原子存在孤电子对 B．共价键成分： C．基态原子第一电离能： D．图中○代表C原子，杂化方式为 3．（25-26高三上·辽宁·期中）短周期主族元素、、、原子序数依次增大，基态、原子的价层电子数相等且的核电荷数是的2倍，的单质是空气的主要成分之一，的原子半径在短周期主族元素中最大。下列说法正确的是 A．与形成的化合物、均为酸性氧化物 B．W和X在其简单氢化物中的杂化方式不同 C．第一电离能： D．和形成的化合物中只含离子键 4．（25-26高三上·河南三门峡·期中）和可组成一系列负二价阴离子，结构如图。下列说法正确的是 硫酸根 焦硫酸根 过二硫酸根 硫代硫酸根 A．四种负二价阴离子均不存在非极性键 B．硫代硫酸根的硫原子的杂化方式为 C．过二硫酸根具有极强氧化性，原因是其中S元素处于+7价 D．焦硫酸根和水反应的离子方程式为： 5．（2025·贵州六盘水·一模）麻醉剂是现代医学手术中不可或缺的药物。如图为一种麻醉剂的分子结构，其中X的基态原子的电子排布式为；元素Y、Z、W原子序数依次增大，且均位于X的下一周期；元素E的原子比W原子多8个电子。下列说法错误的是 A．是强酸 B．中Y原子采用sp杂化 C．简单氢化物的热稳定性： D．简单离子半径大小： 6．（25-26高三上·山西·期中）某离子液体的阳离子由、、、四种原子序数依次增大的短周期主族元素组成，其结构如图所示（五元环为平面结构），基态原子核外电子空间运动状态有五种。下列说法正确的是 A．简单氢化物稳定性： B．元素第一电离能： C．原子的杂化轨道类型均为 D．仅由、、元素不能形成离子化合物 7．（25-26高三上·河南·期中）由硅酸盐可以形成笼状沸石，化学家尝试在笼中用小分子合成大分子，以实现特定的笼中化合物，如我国科学家利用邻苯二甲腈（）和合成了被缚在笼中具有平面结构的铁酞菁（结构如图所示），该笼中化合物具备特定且高效的催化功能。下列说法正确的是 A．合成铁酞菁需要在还原性氛围中进行 B．可用溶液检验 C．电负性： D．铁酞菁分子中的杂化方式为 8．（25-26高三上·上海·阶段检测）Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂()、磷酸铁锂()等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。回答下列问题： (1)下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低的是______。 A． B． C． D． (2)氢化锂(LiH)是由两种单核离子构成的离子化合物，判断LiH中两种离子半径的大小 (选填“>”或“<”)。 (3)基态Fe核外共有 种不同能量的电子，核外电子共占据 个原子轨道，的结构式示意图是 。 (4)磷酸铁锂中负离子的空间结构为 ，中心原子杂化类型是 。 (5)碳酸亚乙酯()是一种锂离子电池电解液的添加剂。lmol碳酸亚乙酯分子中含有 mol 键、 mol 键，分子中碳原子的杂化方式是 。 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·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 3．（2025·福建·高考真题）某电解质阴离子的结构如图。X、Y、Z、Q、R为原子序数依次增大短周期元素，下列说法错误的是 A．键角： B．电负性： C．最简单氢化物沸点： D．X、Y、R均可与Z组成标况下为气态的化合物 4．（2025·安徽·高考真题）某化合物的结构如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，其中X、Z位于同一主族。下列说法错误的是 A．元素电负性： B．该物质中Y和Z均采取杂化 C．基态原子未成对电子数： D．基态原子的第一电离能： 5．（2025·湖北·高考真题）某化合物的分子式为。X、Y、Z三种元素位于同一短周期且原子序数依次增大，三者的原子核外电子层数之和与未成对电子数之和相等，Z是周期表中电负性最大的元素。下列说法正确的是 A．三者中Z的原子半径最大 B．三者中Y的第一电离能最小 C．X的最高化合价为 D．与键角相等 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $