题型13 化学键、杂化轨道和分子空间结构的判断(题型专练)(山东专用)2026年高考化学二轮复习讲练测
2026-01-06
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2份
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55页
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1033人阅读
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 分子结构与性质 |
| 使用场景 | 高考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.80 MB |
| 发布时间 | 2026-01-06 |
| 更新时间 | 2026-01-06 |
| 作者 | 化学学习资料中心 |
| 品牌系列 | 上好课·二轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-01-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55821327.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
题型13 化学键、杂化轨道和分子空间结构的判断
目录
第一部分 题型解码 高屋建瓴,掌握全局
第二部分 考向破译 微观解剖,精细教学
典例引领 方法透视 变式演练
考向01 电子式书写、化学键类型判断
考向02 价层电子对互斥理论模型【重】
考向03 杂化轨道理论【重】
考向04 手性碳原子判定
考向05 分子空间结构的判断【重】
第三部分 综合巩固 整合应用,模拟实战
山东卷选择题将 “电子对排斥” 作为最高准则。面对任何分子,你的第一反应就是计算中心原子的价层电子对数。这个数字一旦确定,杂化类型、大致构型、键角范围就全部锁定。通过大量练习,使“电子对数→杂化→构型”的对应关系成为你的化学直觉,你便能在这类题目上实现“秒杀”。
考向01 电子式书写、化学键类型判断
【例1-1】(2025·安徽·高考真题)氟气通过碎冰表面,发生反应①,生成的遇水发生反应②。下列说法正确的是
A.的电子式为 B.为非极性分子
C.反应①中有非极性键的断裂和形成 D.反应②中为还原产物
【例1-2】(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:
1.离子键和共价键的比较
离子键
共价键
概念
阴、阳离子通过静电作用形成的化学键
原子间通过共用电子对所形成的化学键
成键粒子
阴、阳离子
原子
成键实质
阴、阳离子的静电作用
原子之间形成共用电子对(电子云的重叠)
成键条件
活泼金属元素与活泼非金属元素经电子得失,形成离子键
非金属元素的原子最外层未达到饱和状态(即8电子稳定结构),相互间通过共用电子对形成共价键
成键元素
一般是活泼的金属和活泼的非金属元素
一般是非金属元素之间
存在范围
只存在离子化合物中
①大多数盐类,如:NaCl、Na2SO4
②强碱,如:NaOH
③金属氧化物,如:Na2O、Na2O2
①非金属单质分子(稀有气体除外)如:H2
②非金属形成的化合物中,如:CO2、H2O
③部分离子化合物中,如:NaOH、Na2SO4
④某些金属和非金属形成的化合物中,如:AlCl3、BeCl2
键的特征
无饱和性和方向性
具有饱和性和方向性
2.离子化合物与共价化合物的比较
离子化合物
共价化合物
概念
由离子键构成的化合物
只含有共价键的化合物
构成微粒
阴、阳离子
原子
化学键类型
一定含有离子键,可能含有共价键
只含有共价键
构成元素
一般为活泼金属元素与活泼非金属元素
一般为不同种非金属元素
达到稳定结构的途径
通过电子得失达到稳定结构
通过形成共用电子对达到稳定结构
特点
较高的熔沸点,硬度,通常呈固态,熔融状态或水溶液中可导电
一般熔点、沸点较低,常温下为气体或液体,易挥发
物质类别
①大多数盐类,如:NaCl、Na2SO4
②强碱,如:NaOH
③金属氧化物,如:Na2O、Na2O2
①非金属氢化物,如:NH3、H2S
②非金属氧化物,如:CO、CO2
③酸,如:H2SO4、HNO3
④大多数有机化合物,如:CH4
⑤极少数盐,如:AlCl3、BeCl2
3.共价键的分类及判断方法
分类依据
类型
形成共价键的原子轨道重叠方式
σ键
电子云“头碰头”重叠
π键
电子云“肩并肩”重叠
形成共价键的电子对是否偏移
极性键
共用电子对发生偏移
非极性键
共用电子对不发生偏移
原子间共用电子对的数目
单键
原子间有一对共用电子对
双键
原子间有两对共用电子对
三键
原子间有三对共用电子对
(1)根据成键原子电子云重叠方式可分为σ键和π键
σ键
H2的σ键形成:
HCl的σ键形成:
Cl2的σ键形成:
π键
大π键
苯分子中的6个碳原子都以σ键与氢原子结合,每个碳原子再以2个σ键与其他碳原子结合,形成了一个以6个碳原子为中心的大π键,这种结构使任意两个相邻碳原子间共价键的键能和核间距离完全相同
(2)σ键与π键的判断
①由轨道重叠方式判断
a.“头碰头”重叠为σ键,σ键的特征:电子云为轴对称,即是以形成化学键的两个原子核的连线为轴作旋转操作,σ键电子云的图形不变。利用电子云描述σ键的形成过程:
b.“肩并肩”重叠为π键,π键的特征:π键电子云为镜像对称,即每个π键的电子云由两块组成,分别位于由两个原子核构成的平面的两侧;π键重叠程度较小,不稳定,容易断裂;若原子半径大,原子间形成的σ键较长,p-p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠,难以形成π键。
②由物质的结构式判断:共价单键都是σ键,共价双键中含有一个σ键、一个π键,共价三键中含有一个σ键、两个π键
③由成键轨道类型判断:s轨道形成的共价键全部是σ键;杂化轨道形成的共价键全部为σ键。
④依据强度判断:σ键的强度较大,较稳定;π键活泼,比较容易断裂
(3)极性键与非极性键的判断:不同种元素的原子之间形成的是极性共价键,同种元素的原子之间形成的是非极性共价键
4.电子式的书写
(1)电子式的书写
粒子的种类
电子式的表示方法
注意事项
举例
原子
元素符号周围标有价电子
价电子少于4时以电子分布,多于4时多出部分以分布
阳
离
子
单核
离子符号
右上方标明电荷
Na+ Mg2+ Al3+
多核
元素符号紧邻铺开,周围标清电子分布
用“[ ]”,并标明电荷
阴
离
子
单核
元素符号周围合理分布价电子及所得电子
用“[ ]”,右上方标明电荷
多核
元素符号紧邻铺开,合理分布价电子及所得电子
相同原子不得加和,用“[ ]”,右上方标明电荷
单
质
及
化
合
物
离子化合
物
用阳离子电子式和阴离子电子式组成
同性不相邻,离子合理分布
单质及共
价化合物
各原子紧邻铺开,标明价电子及成键电子情况
原子不加和,无“[ ]”,不标明电荷
(2)离子键的形成(离子化合物的形成过程):离子键的形成用电子式表示式时,前面写出成键原子的电子式,后面写出离子化合物的电子式,中间用一箭头“→”连起来即可,如:
(3)共价键的形成 (共价分子的形成过程):共价键的形成用电子式表示时,同样是前面写出成键原子的电子式,后面写出共价分子的电子式,中间用一箭头“→”连起来即可,如:
【变式1-1】(24-25高三上·山东淄博·期末)下列化学用语或图示正确的是
A.的电子式: B.分子的空间结构模型:
C.中键电子云轮廓图: D.天然橡胶的结构简式:
【变式1-2】(2024·山东济南·三模)我国学者用氮气为氮源制备物质甲的过程如下:
下列说法正确的是
A.的电子式:Li:H
B.基态原子的价层电子排布图:
C.中C原子的杂化方式:
D.的球棍模型:
考向02 价层电子对互斥理论模型【重】
【例2-1】(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:
【例2-2】(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
VSEPR模型与分子或离子的空间结构
σ键电子对数+孤电子对数=价层电子对数VSEPR模型分子或离子的空间结构。
分子或离子
孤电子对数
价层电子对数
VSEPR
模型名称
分子或离子
的空间结构名称
CO2、BeCl2
0
2
直线形
直线形
SO2、PbCl2
1
3
平面三角形
V形
CO、BF3
0
3
平面三角形
平面三角形
H2O、H2S
2
4
四面体形
V形
NH3、NF3
1
4
四面体形
三角锥形
CH4、CCl4
0
4
正四面体形
正四面体形
【变式2-1】(24-25高三上·山东济宁·期末)下列化学用语表示正确的是
A.的VSEPR模型为
B.固体HF中的链状结构:
C.对基态氧原子核外电子运动状态描述最祥尽的是:
D.二氯化二硫()的电子式为
【变式2-2】(24-25高三上·山东临沂·期末)下列化学用语或图示错误的是
A.的电子式:
B.的离子结构示意图:
C.的模型:
D.电子云图:
考向03 杂化轨道理论【重】
【例3-1】(2025·江西·高考真题)乙烯是植物激素,可以催熟果实。植物体内乙烯的生物合成反应为:
阿伏加德罗常数的值为,下列说法正确的是
A.中键的数目为 B.中π电子的数目为
C.中孤电子对的数目为 D.消耗,产物中杂化C原子数目为
【例3-2】(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
杂化轨道类型的判断方法
1. 根据杂化轨道数目判断
对于ABm型分子(或离子),中心原子A的价层电子对数为其杂化轨道数。可先确定分子或离子的VSEPR模型,然后确定中心原子的杂化轨道类型。如ClO3-、ClO4-的价层电子对数为4,则杂化轨道数均为4。
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°28′,则中心原子发生sp3杂化;
若杂化轨道之间的夹角为120°,则中心原子发生sp2杂化;
若杂化轨道之间的夹角为180°,则中心原子发生sp杂化。
3.根据共价键类型判断
没有形成π键,为sp3杂化:CH4
形成一个π键,为sp2杂化:CH2==CH2
形成两个π键,为sp杂化:CH≡CH、O==C==O
4. 有机物中碳原子杂化类型的判断:
饱和碳原子采取sp3杂化,连接双键的碳原子采取sp2杂化,连接三键的碳原子采取sp杂化。
5.取代法
(1)如(CH3)3N可看作三个甲基取代了NH3分子中的三个氢原子而得,所以其分子中氮原子采用采取sp3杂化。
(2)CH3CH==CH2分子可以看作乙烯基取代了CH4分子中的一个氢原子而得,则甲基中碳原子为sp3杂化,也可看作甲基取代了CH2==CH2分子中的一个氢原子而得,故两个不饱和碳为sp2杂化。
【变式3-1】(25-26高三上·山东潍坊·开学考试)无的醛在浓溶液中加热会发生Cannizzaro反应,如苯甲醛与甲醛混合反应的部分历程如图。下列说法错误的是
A.上述历程中碳原子的杂化方式发生了改变
B.上述反应中,每生成,转移
C.甲醛发生Cannizzaro反应的产物为甲酸和甲醇
D.若用乙醛代替苯甲醛,则产物为和
【变式3-2】(25-26高三上·山东潍坊·开学考试)物质结构决定性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是
选项
性质差异
结构因素
A
熔点:二氧化硅>硅
共价键的强弱:键键
B
键角:
中心氮原子采取杂化,中心氮原子采取杂化
C
在水中的溶解度:乙醇>乙醚
乙醇是极性分子,乙醚是非极性分子
D
酸性:
—比—吸电子能力更强
考向04 手性碳原子判定
【例4-1】(2023·新课标卷·高考真题)光学性能优良的高分子材料聚碳酸异山梨醇酯可由如下反应制备。
下列说法错误的是
A.该高分子材料可降解 B.异山梨醇分子中有3个手性碳
C.反应式中化合物X为甲醇 D.该聚合反应为缩聚反应
【例4-2】(2025·重庆·高考真题)温郁金是一种中药材,其含有的某化学成分 M 的结构简式如下所示:
下列说法正确的是
A.分子式为C15H24O2
B.手性碳有3个
C.为M的加成反应产物
D.为M的缩聚反应产物
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叫做手性分子。
如乳酸()分子。
【变式4-1】(24-25高三上·山东潍坊·月考)有机物P是一种治疗心律失常的药物,其部分合成路线如图所示(部分反应条件已略去)。
下列说法中错误的是
A.M→N为取代反应
B.M与溴水反应最多消耗
C.P完全氢化后有4个手性碳
D.P不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【变式4-2】(2024·湖北·高考真题)鹰爪甲素(如图)可从治疗疟疾的有效药物鹰爪根中分离得到。下列说法错误的是
A.有5个手性碳 B.在条件下干燥样品
C.同分异构体的结构中不可能含有苯环 D.红外光谱中出现了以上的吸收峰
考向05 分子空间结构的判断【重】
【例5-1】(2025·贵州·高考真题)某离子液体可作为制备质子交换膜的关键材料,结构如图。下列说法错误的是
A.的空间结构为平面三角形 B.阳离子侧链的立体构型为顺式
C.该化合物中存在氢键 D.该化合物具有良好的导电性
【例5-2】(2024·广东·高考真题)一种可为运动员补充能量的物质,其分子结构式如图。已知R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z和Y同族,则
A.沸点: B.最高价氧化物的水化物的酸性:
C.第一电离能: D.和空间结构均为平面三角形
【变式5-1】(2025·山东济宁·一模)下列化学用语正确的是
A.钢铁发生吸氧腐蚀,负极反应:
B.H原子的一种激发态的轨道表示式:
C.AlCl3的空间结构:
D.邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
【变式5-2】(24-25高三下·山东·开学考试)下列化学用语表示正确的是
A.中子数为10的氧原子:
B.基态氮原子的核外电子轨道表示式:
C.的空间结构:平面三角形
D.HCl的形成过程:
1.下列化学用语或图示表达正确的是
A.HCl的电子式为 B.乙醚的结构简式为CH3OCH3
C.电子云图为 D.NH3的VSEPR模型为
2.物质结构决定物质性质。下列性质差异与主要结构因素匹配错误的是
性质差异
主要结构因素
A
沸点:
分子间氢键
B
熔点:
晶体类型
C
键角:
中心原子的电负性
D
稳定性:
键能大小
3.下列化学用语或图示表达正确的是
A.的电子式: B.的模型:
C.的价电子排布式: D.聚四氟乙烯的结构简式:
4.反应8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl可用于氯气管道的检漏,下列化学用语错误的是
A.NH3的球棍模型: B.N基态原子的价层电子轨道表达式:2s22p3
C.N2的电子式: D.Cl-的结构示意图:
5.配合物[Cu(NH3)4]Cl2可用于蚀刻铜,蚀刻后的产物[Cu(NH3)4]Cl可在氧气中再生,再生反应为。下列说法正确的是
A.Cu+的电子排布式为
B.[Cu(NH3)4]2+中有16个键
C.NH3的晶体类型为共价晶体
D.NH4Cl属于共价化合物
6.下列化学用语表述错误的是
A.HIO的电子式
B.中键的电子云轮廓图
C.的VSEPR模型
D.的结构示意图
7.下列化学用语或图示表示正确的是
A.氯化镁的电子式:
B.的VSEPR模型:
C.基态S原子的价电子轨道表示式:
D.溶液中的水合离子:
8.下列化学用语不正确的是
A.氢气分子的电子云轮廓图: B.NaClO的电子式:
C.的VSEPR模型: D.环氧乙烷的键线式:
9.下列有关物质表示方法不正确的是
A.乙烷的结构式:
B.乙烯的球棍模型:
C.乙炔分子中的C原子用sp杂化轨道形成了一个σ键和两个π键
D.CH3COOH中C原子的杂化轨道类型为sp3、sp2
10.我国在可控核聚变研究上处于世界领先水平。核聚变原料的制备与核聚变的产物如图。
下列说法不正确的是
A.、互为同位素 B.、的化学性质基本相同
C.的中子数为3 D.元素的第一电离能:H>He>Li
11.化合物乙是一种治疗神经类疾病的药物,可由化合物甲经多步反应得到。下列有关化合物甲、乙的说法正确的是
A.甲、乙均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.甲分子不存在顺反异构
C.乙分子中含有3个手性碳原子
D.乙最多能与反应
12.“钙-羧酸”是一种双邻羟基偶氮类显色剂。其在为的溶液中呈蓝色,能作钙、镁、锌、镉、锰等离子络合滴定的指示剂。“钙-羧酸”的结构式如图所示。下列说法正确的是
A.分子式为
B.“钙-羧酸”中,存在2种可与反应的含氧官能团
C.“钙-羧酸”中氮原子的杂化方式均为
D.“钙-羧酸”中最多有20个碳原子共面
13.化学用语是学习化学的工具。下列化学用语正确的是
A.的系统名称:2-羟基丙烷
B.水分子的电离示意图:
C.氯化铵的电子式:
D.的价层电子对互斥模型:
14.人们在金星大气中探测到,据此推断金星大气层或存在生命。反应可制备。下列说法正确的是
A.为非极性分子 B.的结构示意图为
C.的电子式为 D.的VSEPR模型为形
15.化学以其独特的语言,勾勒出一幅幅绚烂多彩的自然画卷,展现出万物构成的奥秘。下列说法正确的是
A.邻羟基苯甲醛的分子内氢键: B.基态溴原子的简化电子排布式:
C.的VSEPR模型: D.的空间结构:正四面体
16.下列化学用语或图示表示正确的是
A.的VSEPR模型:
B.中子数为21的钾核素:
C.的原子结构示意图:
D.基态价层电子的轨道表示式:
17.下列化学用语表示不正确的是
A.的电子式: B.的VSEPR模型:
C.分子的分子结构模型: D.顺式聚异戊二烯结构简式:
18.近期,科学家合成出了一种化合物(如图所示),其中W、X、Y、Z为短周期元素且最高能层均有空的d轨道,Z的最外层电子数是X核外电子数的一半。下列说法错误的是
A.第一电离能:
B.正盐的水溶液显中性
C.化合物中X、Y原子均采取杂化
D.高温下X的单质与Z的简单氢化物可以反应
19.下列表示不正确的是
A.质量数为18的氧原子:
B.的电子式:
C.中键的电子云轮廓图:
D.的价层电子对互斥(VSEPR)模型:
20.下列化学用语或图示表示正确的是
A.中共价键形成的轨道重叠示意图:
B.酚醛树脂的结构简式:
C.溶液中的水合离子:
D.邻羟基苯甲醛形成分子内氢键:
21.马来酸酐与呋喃发生双烯加成反应得到或,反应过程的能量变化如图所示。
下列说法不正确的是
A.可用质谱法鉴别马来酸酐和呋喃
B.每个X、Y分子中均有4个手性碳原子
C.X能与NaOH溶液反应,最多消耗2 mol NaOH
D.刚开始生成更容易,但达平衡后为主要产物
22.下列化学用语表达正确的是
A.-二甲基苯甲酰胺的结构简式:
B.基态离子的价电子排布图为:
C.分子的球棍模型:
D.的电子式:
23.植物提取物阿魏萜宁具有抗菌活性,其结构简式如下图所示。下列关于阿魏萜宁的说法不正确的是
A.阿魏萜宁分子中存在5个手性碳 B.发生消去反应的产物最多有3种
C.酸性条件下的水解产物均可生成高聚物 D.碳原子的杂化类型有、
24.下列化学用语或图示表达不正确的是
A.甲醛(HCHO)的分子空间结构模型:
B.的VSEPR模型:
C.的电子式:
D.基态原子的价层电子排布式:
25.化合物C是一种具有生物活性的苯并呋喃衍生物,部分合成路线如下:
下列说法不正确的是
A.1molA中含有5mol碳氧σ键 B.A、B可用溶液鉴别
C.B→C的反应为加成反应 D.C分子中含有2个手性碳原子
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山东卷选择题将 “电子对排斥” 作为最高准则。面对任何分子,你的第一反应就是计算中心原子的价层电子对数。这个数字一旦确定,杂化类型、大致构型、键角范围就全部锁定。通过大量练习,使“电子对数→杂化→构型”的对应关系成为你的化学直觉,你便能在这类题目上实现“秒杀”。
考向01 电子式书写、化学键类型判断
【例1-1】(2025·安徽·高考真题)氟气通过碎冰表面,发生反应①,生成的遇水发生反应②。下列说法正确的是
A.的电子式为 B.为非极性分子
C.反应①中有非极性键的断裂和形成 D.反应②中为还原产物
【答案】A
【解析】
A.HOF中心原子为O,与H、F通过共用电子对形成共价键,电子式为,A正确
B.空间结构为半开页书形,正负电荷中心不重合,属于极性分子,B错误;
C.反应①中F-F非极性键断裂,但没有非极性键的形成,C错误;
D.F的电负性大于O,HOF中氟表现为-1价,O为0价,H为+1价,生成物HF中氟还是-1价,F的化合价没有变化,反应②中氧化剂为HOF,还原剂为,既是氧化产物也是还原产物,HF既不是氧化产物也不是还原产物,D错误;
故选A。
【例1-2】(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
【解析】
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。
1.离子键和共价键的比较
离子键
共价键
概念
阴、阳离子通过静电作用形成的化学键
原子间通过共用电子对所形成的化学键
成键粒子
阴、阳离子
原子
成键实质
阴、阳离子的静电作用
原子之间形成共用电子对(电子云的重叠)
成键条件
活泼金属元素与活泼非金属元素经电子得失,形成离子键
非金属元素的原子最外层未达到饱和状态(即8电子稳定结构),相互间通过共用电子对形成共价键
成键元素
一般是活泼的金属和活泼的非金属元素
一般是非金属元素之间
存在范围
只存在离子化合物中
①大多数盐类,如:NaCl、Na2SO4
②强碱,如:NaOH
③金属氧化物,如:Na2O、Na2O2
①非金属单质分子(稀有气体除外)如:H2
②非金属形成的化合物中,如:CO2、H2O
③部分离子化合物中,如:NaOH、Na2SO4
④某些金属和非金属形成的化合物中,如:AlCl3、BeCl2
键的特征
无饱和性和方向性
具有饱和性和方向性
2.离子化合物与共价化合物的比较
离子化合物
共价化合物
概念
由离子键构成的化合物
只含有共价键的化合物
构成微粒
阴、阳离子
原子
化学键类型
一定含有离子键,可能含有共价键
只含有共价键
构成元素
一般为活泼金属元素与活泼非金属元素
一般为不同种非金属元素
达到稳定结构的途径
通过电子得失达到稳定结构
通过形成共用电子对达到稳定结构
特点
较高的熔沸点,硬度,通常呈固态,熔融状态或水溶液中可导电
一般熔点、沸点较低,常温下为气体或液体,易挥发
物质类别
①大多数盐类,如:NaCl、Na2SO4
②强碱,如:NaOH
③金属氧化物,如:Na2O、Na2O2
①非金属氢化物,如:NH3、H2S
②非金属氧化物,如:CO、CO2
③酸,如:H2SO4、HNO3
④大多数有机化合物,如:CH4
⑤极少数盐,如:AlCl3、BeCl2
3.共价键的分类及判断方法
分类依据
类型
形成共价键的原子轨道重叠方式
σ键
电子云“头碰头”重叠
π键
电子云“肩并肩”重叠
形成共价键的电子对是否偏移
极性键
共用电子对发生偏移
非极性键
共用电子对不发生偏移
原子间共用电子对的数目
单键
原子间有一对共用电子对
双键
原子间有两对共用电子对
三键
原子间有三对共用电子对
(1)根据成键原子电子云重叠方式可分为σ键和π键
σ键
H2的σ键形成:
HCl的σ键形成:
Cl2的σ键形成:
π键
大π键
苯分子中的6个碳原子都以σ键与氢原子结合,每个碳原子再以2个σ键与其他碳原子结合,形成了一个以6个碳原子为中心的大π键,这种结构使任意两个相邻碳原子间共价键的键能和核间距离完全相同
(2)σ键与π键的判断
①由轨道重叠方式判断
a.“头碰头”重叠为σ键,σ键的特征:电子云为轴对称,即是以形成化学键的两个原子核的连线为轴作旋转操作,σ键电子云的图形不变。利用电子云描述σ键的形成过程:
b.“肩并肩”重叠为π键,π键的特征:π键电子云为镜像对称,即每个π键的电子云由两块组成,分别位于由两个原子核构成的平面的两侧;π键重叠程度较小,不稳定,容易断裂;若原子半径大,原子间形成的σ键较长,p-p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠,难以形成π键。
②由物质的结构式判断:共价单键都是σ键,共价双键中含有一个σ键、一个π键,共价三键中含有一个σ键、两个π键
③由成键轨道类型判断:s轨道形成的共价键全部是σ键;杂化轨道形成的共价键全部为σ键。
④依据强度判断:σ键的强度较大,较稳定;π键活泼,比较容易断裂
(3)极性键与非极性键的判断:不同种元素的原子之间形成的是极性共价键,同种元素的原子之间形成的是非极性共价键
4.电子式的书写
(1)电子式的书写
粒子的种类
电子式的表示方法
注意事项
举例
原子
元素符号周围标有价电子
价电子少于4时以单电子分布,多于4时多出部分以电子对分布
阳
离
子
单核
离子符号
右上方标明电荷
Na+ Mg2+ Al3+
多核
元素符号紧邻铺开,周围标清电子分布
用“[ ]”,并标明电荷
阴
离
子
单核
元素符号周围合理分布价电子及所得电子
用“[ ]”,右上方标明电荷
多核
元素符号紧邻铺开,合理分布价电子及所得电子
相同原子不得加和,用“[ ]”,右上方标明电荷
单
质
及
化
合
物
离子化合
物
用阳离子电子式和阴离子电子式组成
同性不相邻,离子合理分布
单质及共
价化合物
各原子紧邻铺开,标明价电子及成键电子情况
原子不加和,无“[ ]”,不标明电荷
(2)离子键的形成(离子化合物的形成过程):离子键的形成用电子式表示式时,前面写出成键原子的电子式,后面写出离子化合物的电子式,中间用一箭头“→”连起来即可,如:
(3)共价键的形成 (共价分子的形成过程):共价键的形成用电子式表示时,同样是前面写出成键原子的电子式,后面写出共价分子的电子式,中间用一箭头“→”连起来即可,如:
【变式1-1】(24-25高三上·山东淄博·期末)下列化学用语或图示正确的是
A.的电子式: B.分子的空间结构模型:
C.中键电子云轮廓图: D.天然橡胶的结构简式:
【答案】D
【解析】A.NH4Cl是由铵根离子和氯离子通过离子键形成的离子化合物,NH4Cl的电子式为,A错误;
B.的中心原子P价层电子对数,有一对孤电子,NH3键角是107°,电负性N>P,键角NH3>,键角小于107°,B错误;
C.中键是N的2p轨道“头碰头”重叠形成的,电子云轮廓图为,C错误;
D.天然橡胶是顺式聚异戊二烯,结构简式为:,D正确;
故选D。
【变式1-2】(2024·山东济南·三模)我国学者用氮气为氮源制备物质甲的过程如下:
下列说法正确的是
A.的电子式:Li:H
B.基态原子的价层电子排布图:
C.中C原子的杂化方式:
D.的球棍模型:
【答案】C
【解析】
A.是离子化合物,它的电子式:,A错误;
B.基态Si原子的价层电子排布图:,B错误;
C.中C周围有2个键,且C的孤电子对数为,则C的价层电子对数为2,其杂化方式为,C正确;
D.中C杂化方式为,则其球棍模型:,D错误;
故选C。
考向02 价层电子对互斥理论模型【重】
【例2-1】(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。
【例2-2】(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。
VSEPR模型与分子或离子的空间结构
σ键电子对数+孤电子对数=价层电子对数VSEPR模型分子或离子的空间结构。
分子或离子
孤电子对数
价层电子对数
VSEPR
模型名称
分子或离子
的空间结构名称
CO2、BeCl2
0
2
直线形
直线形
SO2、PbCl2
1
3
平面三角形
V形
CO、BF3
0
3
平面三角形
平面三角形
H2O、H2S
2
4
四面体形
V形
NH3、NF3
1
4
四面体形
三角锥形
CH4、CCl4
0
4
正四面体形
正四面体形
【变式2-1】(24-25高三上·山东济宁·期末)下列化学用语表示正确的是
A.的VSEPR模型为
B.固体HF中的链状结构:
C.对基态氧原子核外电子运动状态描述最祥尽的是:
D.二氯化二硫()的电子式为
【答案】D
【解析】A.OF2中心原子O的价层电子对为,有两个孤电子对,O半径大于F半径,则其VSPER模型为正四面体,即为,故A错误;
B.固体HF分子间存在氢键,则链状结构为,故 B错误;
C.电子式只能表示最外层电子数,原子的结构示意图只表示核外电子的分层排布情况,核外电子排布式具体到亚层的电子数,核外电子排布图包含了电子层数、亚层数以及轨道内电子的自旋方向,是对原子核外电子运动状态描述最祥尽的描述,基态氧原子的核外电子排布图为,故C错误;
D.二氯化二硫的结构式为Cl—S—S—Cl,其电子式为,故D正确;
故答案为D。
【变式2-2】(24-25高三上·山东临沂·期末)下列化学用语或图示错误的是
A.的电子式:
B.的离子结构示意图:
C.的模型:
D.电子云图:
【答案】C
【解析】
A.H2O2的结构式为H—O—O—H,电子式为: ,A正确;
B. Na+的离子结构示意图为:,B正确;
C.SO3中S的价层电子对数为=3,VSEPR模型为 ,C错误;
D. 2pz电子云图:,D正确;
故答案选C;
考向03 杂化轨道理论【重】
【例3-1】(2025·江西·高考真题)乙烯是植物激素,可以催熟果实。植物体内乙烯的生物合成反应为:
阿伏加德罗常数的值为,下列说法正确的是
A.中键的数目为 B.中π电子的数目为
C.中孤电子对的数目为 D.消耗,产物中杂化C原子数目为
【答案】D
【解析】A.未指明标准状况,无法确定其物质的量,A错误;
B.HCN结构式为H-C≡N,C≡N三键含2个π键,每个π键2电子,故每个HCN分子含4个π电子,0.1 mol HCN含0.4 NAπ电子,B错误;
C.H2O中心原子孤电子对数为=2,9 g H2O为=0.5 mol,0.5 mol水含1 NA孤电子对,C错误;
D.该反应中消耗1 mol O2生成2 mol HCN和2 mol CO2。HCN中C为sp杂化(2个σ键),CO2中C为sp杂化(2个σ键),共4 mol sp杂化C原子,数目为4 NA,D正确;
故选D。
【例3-2】(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。
杂化轨道类型的判断方法
1. 根据杂化轨道数目判断
对于ABm型分子(或离子),中心原子A的价层电子对数为其杂化轨道数。可先确定分子或离子的VSEPR模型,然后确定中心原子的杂化轨道类型。如ClO3-、ClO4-的价层电子对数为4,则杂化轨道数均为4。
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°28′,则中心原子发生sp3杂化;
若杂化轨道之间的夹角为120°,则中心原子发生sp2杂化;
若杂化轨道之间的夹角为180°,则中心原子发生sp杂化。
3.根据共价键类型判断
没有形成π键,为sp3杂化:CH4
形成一个π键,为sp2杂化:CH2==CH2
形成两个π键,为sp杂化:CH≡CH、O==C==O
4. 有机物中碳原子杂化类型的判断:
饱和碳原子采取sp3杂化,连接双键的碳原子采取sp2杂化,连接三键的碳原子采取sp杂化。
5.取代法
(1)如(CH3)3N可看作三个甲基取代了NH3分子中的三个氢原子而得,所以其分子中氮原子采用采取sp3杂化。
(2)CH3CH==CH2分子可以看作乙烯基取代了CH4分子中的一个氢原子而得,则甲基中碳原子为sp3杂化,也可看作甲基取代了CH2==CH2分子中的一个氢原子而得,故两个不饱和碳为sp2杂化。
【变式3-1】(25-26高三上·山东潍坊·开学考试)无的醛在浓溶液中加热会发生Cannizzaro反应,如苯甲醛与甲醛混合反应的部分历程如图。下列说法错误的是
A.上述历程中碳原子的杂化方式发生了改变
B.上述反应中,每生成,转移
C.甲醛发生Cannizzaro反应的产物为甲酸和甲醇
D.若用乙醛代替苯甲醛,则产物为和
【答案】D
【解析】
A.中C原子形成双键,杂化方式为sp2,中C原子连接4各单键,杂化方式为sp3,A正确;
B.上述反应中,甲醛被氧化为甲酸,每生成,转移,B正确;
C.由图示反应原理可知,甲醛为原料发生Cannizzaro反应,继续与HCHO发生反应得到甲酸和甲醇,C正确;
D.若用乙醛代替苯甲醛,乙醛含有,不能发生上述第二步反应,产物没有乙醇,D错误;
故选D。
【变式3-2】(25-26高三上·山东潍坊·开学考试)物质结构决定性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是
选项
性质差异
结构因素
A
熔点:二氧化硅>硅
共价键的强弱:键键
B
键角:
中心氮原子采取杂化,中心氮原子采取杂化
C
在水中的溶解度:乙醇>乙醚
乙醇是极性分子,乙醚是非极性分子
D
酸性:
—比—吸电子能力更强
【答案】C
【解析】A.二氧化硅为共价晶体,硅也为共价晶体,Si原子的半径大于O原子,键长:Si—O<Si—Si,Si—O键键能大于Si—Si键,熔点差异由共价键强度决定,结构因素正确,A正确;
B.NH3中心原子价层电子对数为3+=4,为sp3杂化,中心原子价层电子对数为3+=3,为sp2杂化,键角差异由杂化方式不同导致,B正确;
C.在水中的溶解度:乙醇>乙醚,原因是乙醇能与水形成氢键,溶解度大,C错误;
D.F的电负性大于Cl,-CF3的吸电子诱导效应强于-CCl3,导致羧酸中—OH更易解离,酸性更强,D正确;
故选C。
考向04 手性碳原子判定
【例4-1】(2023·新课标卷·高考真题)光学性能优良的高分子材料聚碳酸异山梨醇酯可由如下反应制备。
下列说法错误的是
A.该高分子材料可降解 B.异山梨醇分子中有3个手性碳
C.反应式中化合物X为甲醇 D.该聚合反应为缩聚反应
【答案】B
【解析】A.该高分子材料中含有酯基,可以降解,A正确;
B.异山梨醇中 四处的碳原子为手性碳原子,故异山梨醇分子中有4个手性碳,B错误;
C.反应式中异山梨醇释放出一个氢原子与碳酸二甲酯释放出的甲氧基结合生成甲醇,故反应式中X为甲醇,C正确;
D.该反应在生产高聚物的同时还有小分子的物质生成,属于缩聚反应,D正确;
故答案选B。
【例4-2】(2025·重庆·高考真题)温郁金是一种中药材,其含有的某化学成分 M 的结构简式如下所示:
下列说法正确的是
A.分子式为C15H24O2
B.手性碳有3个
C.为M的加成反应产物
D.为M的缩聚反应产物
【答案】D
【解析】A.该物质分子不饱和度为3,碳原子数为15,则其中含有的H原子个数为15×2+2-3×2=26,含有的O原子数为2,故其化学式为:C15H26O2,A错误;
B.连接四个互不相同的原子或原子团的碳原子是手性碳原子,根据该分子结构可知:该物质分子中含有5个手性碳原子,用“*”标注为,B错误;
C.根据其结构简式,若其与HCl发生加成反应,产物为或,不存在选项中的加成产物,C错误;
D.若发生缩聚反应,平均每个分子两个羟基一个脱去羟基,一个脱去羟基的H原子形成醚,同时反应产生水,缩聚反应产生的有机物分子可以是,D正确;
故合理选项是D。
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叫做手性分子。
如乳酸()分子。
【变式4-1】(24-25高三上·山东潍坊·月考)有机物P是一种治疗心律失常的药物,其部分合成路线如图所示(部分反应条件已略去)。
下列说法中错误的是
A.M→N为取代反应
B.M与溴水反应最多消耗
C.P完全氢化后有4个手性碳
D.P不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】D
【解析】A.观察M→N的反应,M中酚羟基的氢原子被取代,该反应为取代反应,A正确;
B.M中含有酚羟基,酚羟基的邻、对位可与溴水发生取代反应,M分子中酚羟基的邻、对位有2个位置可被取代,所以1mol M与溴水反应最多消耗2molBr2,B正确;
C.手性碳是连有4个不同原子或原子团的碳原子,P完全氢化后产物为,其中有4个手性碳如图所示,C正确;D.P中含有醇羟基,且与羟基相连的碳原子上有氢原子,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,从而使酸性高锰酸钾溶液褪色,D错误;
故选D。
【变式4-2】(2024·湖北·高考真题)鹰爪甲素(如图)可从治疗疟疾的有效药物鹰爪根中分离得到。下列说法错误的是
A.有5个手性碳 B.在条件下干燥样品
C.同分异构体的结构中不可能含有苯环 D.红外光谱中出现了以上的吸收峰
【答案】B
【解析】
A.连4个不同原子或原子团的碳原子称为手性碳原子,分子中有5个手性碳原子,如图中用星号标记的碳原子:,故A正确;
B.由鹰爪甲素的结构简式可知,其分子中有过氧键,过氧键热稳定性差,所以不能在120℃条件下干燥样品,故B错误;
C.鹰爪甲素的分子式为C15H26O4,如果有苯环,则分子中最多含2n-6=15×2-6=24个氢原子,则其同分异构体的结构中不可能含有苯环,故C正确;
D.由鹰爪甲素的结构简式可知,其分子中含羟基,即有氧氢键,所以其红外光谱图中会出现3000cm-1以上的吸收峰,故D正确;
故答案为:B。
考向05 分子空间结构的判断【重】
【例5-1】(2025·贵州·高考真题)某离子液体可作为制备质子交换膜的关键材料,结构如图。下列说法错误的是
A.的空间结构为平面三角形 B.阳离子侧链的立体构型为顺式
C.该化合物中存在氢键 D.该化合物具有良好的导电性
【答案】B
【解析】A.的中心原子S的孤电子对数为,σ键数为3,采取sp2杂化,空间结构也为平面三角形,A正确;
B.顺式异构的前提是碳碳双键两端的每个碳原子均连接两个不同基团,且存在相同的原子或原子团。阳离子侧链的双键部分中,一个碳原子连接烷基和H,另一个碳原子连接咪唑基和H,若H在双键同侧,为顺式;若在异侧,为反式。但仅从结构无法确定其构型一定为顺式,B错误;
C.该化合物阳离子中-NH,N电负性较大,H带有部分正电荷,阴离子中的O电负性大,故阳离子中-NH的H可与阴离子中O形成氢键,C正确;
D.该化合物为离子液体,液态时存在可自由移动的离子,因此具有良好的导电性,D正确。
故选B。
【例5-2】(2024·广东·高考真题)一种可为运动员补充能量的物质,其分子结构式如图。已知R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z和Y同族,则
A.沸点: B.最高价氧化物的水化物的酸性:
C.第一电离能: D.和空间结构均为平面三角形
【答案】D
【分析】Y可形成5个共价键,Z可形成3个共价键,Z和Y同族,Y原子序数比Z大,即Z为N元素,Y为P元素,W可形成4个共价键,原子序数比N小,即W为C元素,R可形成1个共价键,原子序数比C小,即R为H元素,X可形成2个共价键,原子序数在N和P之间,即X为O元素,综上:R为H元素、W为C元素、Z为N元素、X为O元素、Y为P元素。
【解析】A.由于NH3可形成分子间氢键,而PH3不能,因此沸点:NH3>YH3,故A错误;
B.W为C元素、Z为N元素,由于非金属性:C<N,因此最高价氧化物的水化物的酸性:H2CO3<HNO3,故B错误;
C.同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势,ⅡA族、ⅤA族原子第一电离能大于同周期相邻元素,即第一电离能:,故C错误;
D.的中心原子价层电子对数为,属于sp2杂化,为平面三角形, 的中心原子价层电子对数为,属于sp2杂化,为平面三角形,故D正确;
故选D。
【变式5-1】(2025·山东济宁·一模)下列化学用语正确的是
A.钢铁发生吸氧腐蚀,负极反应:
B.H原子的一种激发态的轨道表示式:
C.AlCl3的空间结构:
D.邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
【答案】A
【解析】A.钢铁发生吸氧腐蚀,负极上铁失去电子生成Fe2+,电极反应式为:,A正确;
B.第一能层没有p轨道,B错误;
C.AlCl3的中心原子为Al,价电子为3,全部与Cl成键,孤电子对为0,空间结构为平面三角形,C错误;
D.氢键是与N、O、F形成共价键的H原子与另一个N、O、F之间的作用力为氢键,邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:,D错误;
答案选A。
【变式5-2】(24-25高三下·山东·开学考试)下列化学用语表示正确的是
A.中子数为10的氧原子:
B.基态氮原子的核外电子轨道表示式:
C.的空间结构:平面三角形
D.HCl的形成过程:
【答案】D
【解析】A.中子数为10的氧原子:,A错误;
B.N为7号元素,核外电子排布式为,基态氮原子的核外电子轨道表示式:,B错误;
C.的中心原子P原子价层电子对数, 孤电子对数为1,空间构型为三角锥形,C错误;
D.HCl为共价化合物,H和Cl共用一对电子,故形成过程:,D正确;
故选D。
1.下列化学用语或图示表达正确的是
A.HCl的电子式为 B.乙醚的结构简式为CH3OCH3
C.电子云图为 D.NH3的VSEPR模型为
【答案】C
【解析】
A.HCl是共价化合物,分子中H与Cl原子形成一对共用电子对,其电子式为:,A错误;
B.乙醚的结构简式应为C2H5OC2H5,而CH3OCH3是二甲醚(或甲醚),B错误;
C.2pz电子云的形状为哑铃形,且沿 z 轴方向伸展,其电子云图为:,C正确;
D.NH3中N原子价层电子对数为3+ =4,有一对孤电子对,则NH3的VSEPR模型为四面体:,D错误;
故选C。
2.物质结构决定物质性质。下列性质差异与主要结构因素匹配错误的是
性质差异
主要结构因素
A
沸点:
分子间氢键
B
熔点:
晶体类型
C
键角:
中心原子的电负性
D
稳定性:
键能大小
【答案】C
【解析】A.乙醇()能形成分子间氢键,而溴乙烷()不能,氢键作用强于范德华力,因此沸点更高,A不符合题意;
B.为离子晶体,熔点较高;为分子晶体,熔点较低,晶体类型不同导致熔点差异,B不符合题意;
C.键角为180°(直线形,sp杂化),角约为120°(V形,sp²杂化且有孤对电子),差异主要源于中心原子的杂化方式和孤对电子,而非中心原子的电负性,C符合题意;
D.C-C键能大于Si-Si键能,因此乙烷()比乙硅烷()稳定,键能大小导致稳定性差异,D不符合题意;
故选C。
3.下列化学用语或图示表达正确的是
A.的电子式: B.的模型:
C.的价电子排布式: D.聚四氟乙烯的结构简式:
【答案】D
【解析】
A.中N、H原子间形成3对共用电子对,同时N原子上有一对孤电子对,其电子式为: ,A错误;
B.SO3的中心S原子的价层电子对数为3+=3,无孤电子对,采取sp2杂化,的模型为平面三角形,B错误;
C.Fe的原子序数为26,基态Fe原子的价电子排布式为,是Fe原子失去2个4s电子形成的,所以的价电子排布式为,C错误;
D.聚四氟乙烯由加聚反应得到,则聚四氟乙烯的结构简式为:,D正确;
故选D。
4.反应8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl可用于氯气管道的检漏,下列化学用语错误的是
A.NH3的球棍模型: B.N基态原子的价层电子轨道表达式:2s22p3
C.N2的电子式: D.Cl-的结构示意图:
【答案】B
【解析】
A.NH3空间构型为三角锥形,氮原子半径大于氢原子,球棍模型为,A正确;
B.N基态原子的价层电子轨道表达式,选项给出的是价层电子排布式,B错误;
C.N2是共价分子,氮原子之间共用三对电子,电子式:,C正确;
D.氯是17号元素,Cl-的核电荷数为17,核外电子数为18,Cl-的结构示意图为,D正确;
答案选B。
5.配合物[Cu(NH3)4]Cl2可用于蚀刻铜,蚀刻后的产物[Cu(NH3)4]Cl可在氧气中再生,再生反应为。下列说法正确的是
A.Cu+的电子排布式为
B.[Cu(NH3)4]2+中有16个键
C.NH3的晶体类型为共价晶体
D.NH4Cl属于共价化合物
【答案】B
【解析】A.Cu的原子序数为29,基态Cu的电子排布式为[Ar]3d104s1,失去4s轨道的1个电子形成Cu+,则Cu+的电子排布式为[Ar]3d10,A错误;
B.每个NH3含3个N-Hσ键,4个NH3共12个σ键;4个NH3中的N与Cu2+的配位键(σ键),总计16个σ键,B正确;
C.NH3的晶体由氨分子构成,属于分子晶体,C错误;
D.NH4Cl含和Cl-,通过离子键结合,属于离子化合物,D错误;
故答案选B。
6.下列化学用语表述错误的是
A.HIO的电子式
B.中键的电子云轮廓图
C.的VSEPR模型
D.的结构示意图
【答案】C
【解析】
A.在HIO中,O原子在H和I原子中间各形成一对共用电子对,其电子式为,A正确;
B.中是p-p键,其电子云轮廓图为纺锤形对称,,B正确;
C.BCl3为平面三角形结构,不存在孤电子对,C错误;
D.核内16个质子,核外有三个电子层,各层电子数分别为2、8、8,其结构示意图为,D正确;
答案选C。
7.下列化学用语或图示表示正确的是
A.氯化镁的电子式:
B.的VSEPR模型:
C.基态S原子的价电子轨道表示式:
D.溶液中的水合离子:
【答案】B
【解析】
A.氯化镁是离子化合物,电子式为,A错误;
B.的价层电子对数是3,(其中成键电子对数为3,孤电子对数目为0),因此VSEPR模型是平面三角形,B正确;
C.基态S原子的价层电子排布式为,因此价层电子的轨道表示式为,C错误;
D.NaCl溶液中,离子半径Na+<Cl-,故体积较大的是Cl-,其周围的水分子应该是氢(显正电性)朝向Cl-,体积较小的是Na+,其周围的水分子应该是氧(显负电性)朝向Na+,D错误;
答案选B。
8.下列化学用语不正确的是
A.氢气分子的电子云轮廓图: B.NaClO的电子式:
C.的VSEPR模型: D.环氧乙烷的键线式:
【答案】B
【解析】
A.氢气分子中2个H原子的1s轨电子云头碰头重叠形成键,电子云轮廓图为,A正确;
B.NaClO是离子化合物,其电子式为,B错误;
C.中心N原子价层电子对数为3+=4,且含1个孤电子对,VSEPR模型:,C正确;
D.环氧乙烷的分子式为C2H4O,键线式为:,D正确;
故答案选:B。
9.下列有关物质表示方法不正确的是
A.乙烷的结构式:
B.乙烯的球棍模型:
C.乙炔分子中的C原子用sp杂化轨道形成了一个σ键和两个π键
D.CH3COOH中C原子的杂化轨道类型为sp3、sp2
【答案】C
【解析】
A.乙烷的分子式为,则结构式,A正确;
B.乙烯的结构简式为,球棍模型,B正确;
C.乙炔分子中的C原子采用sp杂化,形成的杂化轨道分别用于形成C—C σ键和C—H σ键(2个σ键),未参与杂化的p轨道“肩并肩”重叠形成π键,C错误;
D.分子中,和—COOH上的碳原子的杂化轨道类型分别是sp3和sp2,D正确;
故答案选C。
10.我国在可控核聚变研究上处于世界领先水平。核聚变原料的制备与核聚变的产物如图。
下列说法不正确的是
A.、互为同位素 B.、的化学性质基本相同
C.的中子数为3 D.元素的第一电离能:H>He>Li
【答案】D
【解析】A.、质子数相同(均为1)、中子数不同(分别为1和2),互为同位素,A正确;
B.同位素的化学性质基本相同,、互为同位素,化学性质基本相同,B正确;
C.的质子数为3,质量数为6,中子数=质量数-质子数=6-3=3,C正确;
D.第一电离能:He(稀有气体,稳定结构)>H(1s1)>Li(电子层数多,原子半径大,易失去电子),应为He>H>Li,D错误;
故选D。
11.化合物乙是一种治疗神经类疾病的药物,可由化合物甲经多步反应得到。下列有关化合物甲、乙的说法正确的是
A.甲、乙均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.甲分子不存在顺反异构
C.乙分子中含有3个手性碳原子
D.乙最多能与反应
【答案】A
【解析】A.甲中含有碳碳双键,乙中含有酚羟基,均能使酸性高锰酸钾氧化,所以均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A正确;
B.由题干有机物甲的结构简式可知,甲分子中含有碳碳双键,且双键两端的碳原子连有互不相同的原子或原子团,故甲存在顺反异构,B错误;
C.同时连有4个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,故乙分子中含有2个手性碳原子,如图所示:,C错误;
D.由题干乙分子结构简式可知,酚羟基、酯基都能和NaOH溶液反应,1个酯基水解生成1个羧基和1个酚羟基、1个酯基水解生成1个羧基、含有1个醇羟基、1个溴原子在NaOH溶液中发生水解(或取代反应)消耗 1 m o l NaOH,所以1mol乙最多能与5molNaOH反应,D错误;
故答案选A。
12.“钙-羧酸”是一种双邻羟基偶氮类显色剂。其在为的溶液中呈蓝色,能作钙、镁、锌、镉、锰等离子络合滴定的指示剂。“钙-羧酸”的结构式如图所示。下列说法正确的是
A.分子式为
B.“钙-羧酸”中,存在2种可与反应的含氧官能团
C.“钙-羧酸”中氮原子的杂化方式均为
D.“钙-羧酸”中最多有20个碳原子共面
【答案】B
【解析】A.根据题中结构可知,“钙-羧酸”的分子式为,A错误;
B.“钙-羧酸”中,磺酸基和羧基都能与反应生成二氧化碳,磺酸基和羧基是2种含氧官能团,B正确;
C.分子中有两个氮原子,均位于偶氮基(-N=N-)中。它们形成双键(一个σ键和一个π键),且每个氮原子上有1个孤对电子,故这两个氮原子均为sp2杂化,C错误;
D.苯环、萘环(稠合苯环)、氮氮双键、羧基的碳原子均为平面结构,单键可旋转使各平面共面。结构中含21个碳原子,则所有碳原子均可能共面,最多21个,D错误;
故选B。
13.化学用语是学习化学的工具。下列化学用语正确的是
A.的系统名称:2-羟基丙烷
B.水分子的电离示意图:
C.氯化铵的电子式:
D.的价层电子对互斥模型:
【答案】B
【解析】
A.的系统名称为2-丙醇,A错误;
B.水分子的电离方程式为,电离示意图为,B正确;
C.氯化铵的电子式为,C错误;
D.中C原子的价层电子对数为,价层电子对互斥模型为平面三角形:,D错误;
故选B。
14.人们在金星大气中探测到,据此推断金星大气层或存在生命。反应可制备。下列说法正确的是
A.为非极性分子 B.的结构示意图为
C.的电子式为 D.的VSEPR模型为形
【答案】A
【解析】
A.P4分子呈正四面体结构,正负电荷中心重合,为非极性分子,A正确;
B.K+的核外有18个电子,结构示意图为,B不正确;
C. PH3分子中,1个P与3个H各形成一对共用电子,另外P的最外层还有1个孤电子对,电子式为,C不正确;
D.H2O中氧原子的价层电子对个数为2+=4且含有2个孤电子对,VSEPR模型为四面体形,D不正确;
答案选A。
15.化学以其独特的语言,勾勒出一幅幅绚烂多彩的自然画卷,展现出万物构成的奥秘。下列说法正确的是
A.邻羟基苯甲醛的分子内氢键: B.基态溴原子的简化电子排布式:
C.的VSEPR模型: D.的空间结构:正四面体
【答案】D
【解析】
A.邻羟基苯甲醛中-OH中的H原子与醛基中的O原子之间形成氢键,表示为,A错误;
B.基态Br原子核外电子排布式为,B错误;
C.三氧化硫分子中,中心原子硫价层电子对个数=键个数+孤电子对个数=,不含孤电子对,所以三氧化硫分子VSEPR模型为平面三角形结构,C错误;
D.中,中心原子B价层电子对个数=键个数+孤电子对个数=,不含孤电子对,所以为正四面体结构,D正确;
故答案选D。
16.下列化学用语或图示表示正确的是
A.的VSEPR模型:
B.中子数为21的钾核素:
C.的原子结构示意图:
D.基态价层电子的轨道表示式:
【答案】A
【解析】A.的中心原子价层电子对数为,含有1个孤电子对,VSEPR模型为四面体形,A正确;
B.中子数为21的钾核素,质量数为40;表示为,B错误;
C.氯是第17号元素,原子结构示意图为,C错误;
D.基态价层电子排布式:,轨道表示式为,D错误;
故答案选A。
17.下列化学用语表示不正确的是
A.的电子式: B.的VSEPR模型:
C.分子的分子结构模型: D.顺式聚异戊二烯结构简式:
【答案】A
【解析】
A.的电子式为,A错误;
B.中S原子价层电子对数=3,VSEPR模型为,B正确;
C.分子的结构为平面构型,结构模型为, C正确;
D.顺式聚异戊二烯的单体为异戊二烯,相同的原子或原子团位于双键同一侧的为顺式结构,顺式聚异戊二烯的结构简式为,D正确;
故答案为A。
18.近期,科学家合成出了一种化合物(如图所示),其中W、X、Y、Z为短周期元素且最高能层均有空的d轨道,Z的最外层电子数是X核外电子数的一半。下列说法错误的是
A.第一电离能:
B.正盐的水溶液显中性
C.化合物中X、Y原子均采取杂化
D.高温下X的单质与Z的简单氢化物可以反应
【答案】B
【分析】短周期元素且最高能层均有空的d轨道的只能是第三周期元素,W为带一个单位正电荷的阳离子,W是Na,由化合物结构式可知X可以形成四个共价键则其为Si,Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半,且Z形成了一个共价键,则Z为Cl,Y形成两个共价键,化合物中阴离子带一个单位负电荷,阴离子中只含有一个Y,所以Y为P,需要从外界得到一个电子而稳定,综上所述,W、X、Y、Z分别为Na、Si、P、Cl。
【解析】A.同周期从左到右第一电离能呈递增趋势,第一电离能:,A正确;
B.正盐为,为强碱弱酸盐,其水溶液显碱性,B错误;
C.由图知,化合物中X的键为4,无孤对电子,采取杂化;Y原子价层电子对数是,采取杂化,C正确;
D.X的单质为Si,Z的简单氢化物为HCl,二者可以发生反应,D正确;
故答案选B。
19.下列表示不正确的是
A.质量数为18的氧原子:
B.的电子式:
C.中键的电子云轮廓图:
D.的价层电子对互斥(VSEPR)模型:
【答案】B
【解析】A.质量数为18的氧原子中质子数为8,表示为,A正确;
B.是共价化合物,B原子不满足8电子稳定状态,电子式:,B错误;
C.中2个氯原子的3p轨道头碰头形成p-p键,电子云轮廓图:,C正确;
D.中心原子价层电子对数为2+=3,含有1个孤电子对,价层电子对互斥(VSEPR)模型:,D正确;
故选B。
20.下列化学用语或图示表示正确的是
A.中共价键形成的轨道重叠示意图:
B.酚醛树脂的结构简式:
C.溶液中的水合离子:
D.邻羟基苯甲醛形成分子内氢键:
【答案】A
【解析】A.中的共价键为p-p共价键,中共价键形成的轨道重叠示意图为,A正确;
B.苯酚与甲醛在催化剂作用下缩聚形成酚醛树脂,结构简式为,B错误;
C.溶液中电离出的Na+带正电荷,与带负电荷的O之间有作用力,带负电荷的Cl-与带正电荷的H之间有作用力,溶液中的水合离子为,C错误;
D.邻羟基苯甲醛形成分子内氢键为:,D错误;
故选A。
21.马来酸酐与呋喃发生双烯加成反应得到或,反应过程的能量变化如图所示。
下列说法不正确的是
A.可用质谱法鉴别马来酸酐和呋喃
B.每个X、Y分子中均有4个手性碳原子
C.X能与NaOH溶液反应,最多消耗2 mol NaOH
D.刚开始生成更容易,但达平衡后为主要产物
【答案】C
【解析】A.质谱法可测定有机物的相对分子质量,并通过分子离子裂解产生的碎片峰辅助解析化合物结构,故可用质谱法鉴别马来酸酐和呋喃,A正确;
B.、每个X、Y分子中均有4个手性碳原子,B正确;
C.1 mol的X与NaOH溶液反应,最多消耗2 mol NaOH,但X的物质的量未知,C错误;
D.生成X的活化能更低,更容易反应,但达平衡后,以能量低的Y为主,D正确;
故选C。
22.下列化学用语表达正确的是
A.-二甲基苯甲酰胺的结构简式:
B.基态离子的价电子排布图为:
C.分子的球棍模型:
D.的电子式:
【答案】A
【解析】
A.N,N-二甲基苯甲酰胺中的氮原子与苯环直接相连的碳原子相连,同时该氮原子还与两个甲基相连,结构简式为:,故A正确;
B.基态Fe2+的价电子排布应为3d6,Fe原子失电子时先失4s电子,故Fe2+无4s电子,价电子排布图为:,故B错误;
C.O3分子为三原子V形结构,为臭氧分子的VSEPR模型,故C错误;
D.是由钙离子和过氧根离子构成的,过氧根中两个氧原子之间形成共价键,电子式为,故D错误;
故答案选A。
23.植物提取物阿魏萜宁具有抗菌活性,其结构简式如下图所示。下列关于阿魏萜宁的说法不正确的是
A.阿魏萜宁分子中存在5个手性碳 B.发生消去反应的产物最多有3种
C.酸性条件下的水解产物均可生成高聚物 D.碳原子的杂化类型有、
【答案】A
【解析】
A.由结构简式可知,阿魏萜宁分子中含有如图⁕所示的4个手性碳原子:,A错误;
B.由结构简式可知,阿魏萜宁分子中含有的醇羟基一定条件下能发生消去反应,与羟基所连碳原子相邻的原子上都有氢原子,都可以与羟基消去,故所得产物最多有3种,B正确;
C.由结构简式可知,阿魏萜宁分子酸性条件下酯基水解生成和,一定条件下分子中含有的碳碳双键能发生加聚反应生成高聚物,含有的2个醇羟基也能发生缩聚反应生成高聚物,一定条件下分子中含有的羧基和酚羟基能发生缩聚反应生成高聚物,则水解产物均可生成高聚物,C正确;
D.由结构简式可知,阿魏萜宁分子中存在碳碳单键与碳碳双键,故碳原子的杂化类型有、,D正确;
故选A。
24.下列化学用语或图示表达不正确的是
A.甲醛(HCHO)的分子空间结构模型:
B.的VSEPR模型:
C.的电子式:
D.基态原子的价层电子排布式:
【答案】C
【解析】A.是平面结构的分子,含有和,且原子半径:,该空间结构模型正确,A正确;
B.分子中B原子的价层电子对数为,无孤电子对,其空间结构和VSEPR模型均为平面三角形,B正确;
C.中C和O之间有两对共用电子,其电子式为,C错误;
D.锌是30号元素,基态原子的电子排布式为,价电子排布式为,D正确;
故答案为C。
25.化合物C是一种具有生物活性的苯并呋喃衍生物,部分合成路线如下:
下列说法不正确的是
A.1molA中含有5mol碳氧σ键 B.A、B可用溶液鉴别
C.B→C的反应为加成反应 D.C分子中含有2个手性碳原子
【答案】A
【解析】A.由A的结构可知,1个分子中有5个C-O键(5个σ键)和一个C=O键(1个σ键和1个π键),共6个σ键,A错误;
B.A含有酚羟基,可以与溶液发生显色反应,而B不含有酚羟基,与溶液不发生显色反应,故可用溶液鉴别,B正确;
C.B→C的过程是发生了醛基的加成反应,C正确;
D.手性碳原子分别连有4个不同的原子(或原子团),C分子中含有2个手性碳原子,分别为五元环上的具有四个单键的碳原子(共2个),D正确;
故答案选A。
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