第二章 分子结构与性质-2025-2026学年高二化学上学期期末复习系列（十年高考真题同步学与考）

考点 序号 考点名称 考试要求 （认知层级） 常考题型 备注 1 共价键类型（σ、π键）与键参数（键能、键长、键角） 知道→理解 选择、填空 能区分σ、π并解释键参数对性质的影响 2 价层电子对互斥理论（VSEPR） 理解→应用 填空、推断 判断分子（离子）空间构型 3 杂化轨道理论（sp、sp²、sp³） 理解→应用 选择、填空 与VSEPR联合判断中心原子杂化方式 4 极性键、非极性键与分子极性 理解→应用 选择、简答 会判断分子极性并解释“相似相溶” 5 分子间作用力（范德华力、氢键） 理解→综合应用 选择、实验分析 解释沸点、熔点、溶解度异常 6 氢键对物质性质的影响 理解→综合应用 选择、简答、计算 水的密度、DNA双螺旋等实例 7 配位键与配位化合物初步 知道→理解 选择、填空 能标出配位键并判断配位数 8 手性分子与对映异构（选学考点） 知道 选择 识别手性碳、了解对映体概念 9 分子结构与物质性质综合推断 综合应用 推断、大题 由结构→作用力→性质→用途 10 实验探究：氢键存在证据 综合应用 实验设计、评价 比较沸点、溶解度差异并解释 一、共价键 1．共价键的形成 （1）概念：原子间通过共用电子对所形成的相互作用。 （2）成键的粒子：一般为非金属原子(相同或不相同)或金属原子与非金属原子。 （3）本质：原子间通过共用电子对(即原子轨道重叠)产生的强烈作用。 2．共价键的特征 （1）饱和性：按照共价键的共用电子对理论，一个原子有几个未成对电子，便可和几个自旋状态相反的电子配对成键，这就是共价键的饱和性。 （2）方向性：除s轨道是球形对称外，其他原子轨道在空间都具有一定的分布特点。在形成共价键时，原子轨道重叠的越多，电子在核间出现的概率越大，所形成的共价键就越牢固，因此共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，所以共价键具有方向性，如图所示。 3．σ键 形成 由两个原子的s轨道或p轨道“头碰头”重叠形成 类型 s-s型 s-p型 p-p型 特征 以形成化学键的两原子核的连线为轴做旋转操作，共价键的电子云的图形不变，这种特征称为轴对称；σ键的强度较大 4．π键 形成 由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成 p-p π键 特征 π键的电子云具有镜面对称性，即每个π键的电子云由两块组成，分别位于由两原子核构成平面的两侧，如果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为镜像；π键不能旋转；不如σ键牢固，较易断裂 5．判断σ键、π键的一般规律 共价单键为σ键；共价双键中有一个σ键、一个π键；共价三键由一个σ键和两个π键构成。 二、键参数 1．键能的概念 气态分子中1_mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。它通常是298.15 K、101 kPa条件下的标准值，单位是kJ·mol－1。 2．键能的应用 （1）判断共价键的稳定性 原子间形成共价键时，原子轨道重叠程度越大，释放能量越多，所形成的共价键键能越大，共价键越稳定。 （2）判断分子的稳定性 一般来说，结构相似的分子，共价键的键能越大，分子越稳定。 （3）利用键能计算反应热 ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能。 3．键长的概念 构成化学键的两个原子的核间距。因此原子半径决定共价键的键长，原子半径越小，共价键的键长越短。 4．键长的应用 共价键的键长越短，往往键能越大，表明共价键越稳定，反之亦然。 5．键角的概念 在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角。 6．键角的应用 在多原子分子中键角是一定的，这表明共价键具有方向性，因此键角影响着共价分子的空间结构。 7．根据空间结构填写下列分子的键角 分子的空间结构 键角 实例 正四面体形 109°28′ CH4、CCl4 平面形 120° 苯、乙烯、BF3等 三角锥形 107° NH3 V形(角形) 105° H2O 直线形 180° CO2、CS2、CH≡CH 【辨析】 （1）水分子可表示为H—O—H，分子中的键角为180°(　 　) （2）多原子分子的键角是一定的，表明共价键具有方向性(　 　) （3）CH4和CH3Cl分子的空间结构都是正四面体(　 　) 1．（2024·山东·高考真题）由O、F、I组成化学式为的化合物，能体现其成键结构的片段如图所示。下列说法正确的是 A．图中O(白色小球)代表F原子 B．该化合物中存在过氧键 C．该化合物中I原子存在孤对电子 D．该化合物中所有碘氧键键长相等 2．（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 3．（2024·甘肃·高考真题）温室气体在催化剂作用下可分解为和，也可作为氧化剂氧化苯制苯酚。下列说法错误的是 A．相同条件下比稳定 B．与的空间构型相同 C．中键比键更易断裂 D．中键和大键的数目不相等 4．（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 一、价电子互斥理论 1．价层电子对互斥模型(VSEPR model) 对ABn型的分子或离子，中心原子A的价层电子对(包括成键的σ键电子对和未成键的孤电子对)之间由于存在排斥力，将使分子的空间结构总是采取电子对相互排斥最弱的那种结构，以使彼此之间斥力最小，分子或离子的体系能量最低，最稳定。 2．价层电子对的计算 （1）中心原子价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数。 （2） σ键电子对数的计算 由化学式确定，即中心原子形成几个σ键，就有几对σ键电子对。如H2O分子中， O有2对σ键电子对，NH3分子中， N有3对σ键电子对。 （3）中心原子上的孤电子对数的计算 中心原子上的孤电子对数＝(a－xb) ①a表示中心原子的价电子数； 对于主族元素：a＝最外层电子数； 对于阳离子：a＝价电子数－离子电荷数； 对于阴离子：a＝价电子数＋离子电荷数(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，其他原子为8－该原子的价电子数。 3．价层电子对的空间结构(即VSEPR模型) 4．VSEPR模型的应用——预测分子空间结构 由于价层电子对的相互排斥，可得到含有孤电子对的分子的VSEPR模型，然后，略去VSEPR模型中的中心原子上的孤电子对，便可得到分子的空间结构。 （1）中心原子不含孤电子对 分子或离子 价层电子对数 VSEPR模型及名称 分子或离子的空间结构及名称 CO2 2 直线形 直线形 CO 3 平面三角形 平面三角形 CH4 4 正四面体形 正四面体形 （2）中心原子含孤电子对 分子或离子 价层电子对数 孤电子对数 VSEPR模型及名称 分子或离子的空间结构及名称 NH3 4 1 四面体形 三角锥形 H2O 4 2 四面体形 V形 H3O＋ 4 1 SO2 3 1 平面三角形 V形 5．注意 （1）若ABn型分子中，A与B之间通过两对或三对电子(即通过双键或三键)结合而成，则价层电子对互斥模型把双键或三键作为一个电子对看待。 （2）由于孤电子对有较大斥力，含孤电子对的分子的实测键角几乎都小于VSEPR模型的预测值。 价层电子对之间相互排斥作用大小的一般规律：孤电子对与孤电子对＞孤电子对与成键电子对＞成键电子对与成键电子对。随着孤电子对数目的增多，成键电子对与成键电子对之间的斥力减小，键角也减小。 （3）价层电子对互斥模型不能用于预测以过渡金属为中心原子的分子。 【辨析】 （1）分子的VSEPR模型和相应分子的空间结构是相同的(　 　) （2）SO2与CO2的分子组成相似，故它们分子的空间结构相同(　 　) （3）由价层电子对互斥模型可知SnBr2分子中Sn—Br的键角小于180°(　 　) （4）根据价层电子对互斥模型可以判断H3O＋与NH3的分子(或离子)的空间结构一致(　 　) 二、杂化轨道理论 1．杂化轨道的含义 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。重新组合后的新的能量相同的原子轨道，叫做杂化原子轨道，简称杂化轨道。 2．原子轨道的杂化过程 3．杂化轨道的类型 （1）sp3杂化轨道——正四面体形 sp3杂化轨道是由1个s轨道和3个p轨道杂化而成，每个sp3杂化轨道都含有s和p的成分，sp3杂化轨道间的夹角为109°28′，空间结构为正四面体形。如图所示： （2）sp2杂化轨道——平面三角形 sp2杂化轨道是由1个s轨道和2个p轨道杂化而成的，每个sp2杂化轨道含有s和p的成分，sp2杂化轨道间的夹角都是120°，呈平面三角形，如图所示： （3）sp杂化——直线形 sp杂化轨道是由1个s轨道和1个p轨道杂化而成的，每个sp杂化轨道含有s和p的成分，sp杂化轨道间的夹角为180°，呈直线形，如图所示。 4．当杂化轨道全部用于形成σ键时，分子或离子的空间结构与杂化轨道的空间结构相同。 杂化类型 sp sp2 sp3 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 5．当杂化轨道中有未参与成键的孤电子对时，孤电子对对成键电子对的排斥作用，会使分子或离子的空间结构与杂化轨道的形状有所不同。 ABn型分子 中心原子杂化轨道类型 中心原子孤电子对数 空间结构 实例 AB2 sp2 1 V形 SO2 AB3 sp3 1 三角锥形 NH3、PCl3、NF3、H3O＋ AB2或(B2A) 2 V形 H2S、NH 【辨析】 （1）杂化轨道的空间结构与分子的空间结构不一定一致(　 　) （2）杂化轨道间的夹角与分子内的键角一定相同(　 　) （3）凡AB3型共价化合物，其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键(　 　) （4）NH3分子的空间结构为三角锥形，则氮原子的杂化方式为sp3(　 　) （5）C2H4分子中的键角都约是120°，则碳原子的杂化方式是sp2(　 　) 1．（2023·河北·高考真题）下列说法正确的是 A．的价层电子对互斥模型和空间构型均为正四面体 B．若型分子的空间构型相同，其中心原子的杂化方式也相同 C．干冰和冰的结构表明范德华力和氢键通常都具有方向性 D．和都是既含键又含键的非极性分子 2．（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：   3．（2024·河北·高考真题）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：。下列有关化学用语或表述正确的是 A．的形成过程可表示为 B．中的阴、阳离子有相同的VSEPR模型和空间结构 C．在、石墨、金刚石中，碳原子有和三种杂化方式 D．和都能作制冷剂是因为它们有相同类型的分子间作用力 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．（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 一、共价键的极性 1．共价键的极性 极性键 非极性键 定义 由不同原子形成的共价键，电子对发生偏移 电子对不发生偏移的共价键 原子吸引电子能力 不同 相同 共用电子对 共用电子对偏向吸引电子能力强的原子 共用电子对不发生偏移 成键原子电性 显电性 电中性 成键元素 一般是不同种非金属元素 同种非金属元素 举例 H—Cl、 Cl—Cl、H—H 说明：（1）根据元素电负性的大小判断共价键中键合原子的电性。形成共价键的两个原子，电负性大的原子呈负电性(用δ－表示)，电负性小的原子呈正电性(用δ＋表示)。 （2）电负性差值越大的两原子形成的共价键的极性越强。 2．分子的极性 （1）极性分子与非极性分子 （2）含极性键的双原子分子是极性分子，含非极性键的双原子分子是非极性分子。 （3）判断ABn型分子的极性 分子 BeCl2 SO2 NH3 BF3 CH4 空间结构 直线形 V形 三角锥形 平面正三角形 正四面体形 正、负电中心是否重合 重合 不重合 不重合 重合 重合 分子的极性 非极性分子 极性分子 极性分子 非极性分子 非极性分子 二、分子间作用力 1．范德华力及其对物质性质的影响 （1）概念：是分子间普遍存在的相互作用力，它使得许多物质能以一定的凝聚态(固态和液态)存在。 （2）特征：很弱，比化学键的键能小1～2个数量级。 （3）影响因素：分子的极性越大，范德华力越大；组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大。 （4）对物质性质的影响：范德华力主要影响物质的物理性质，如熔、沸点，组成和结构相似的物质，范德华力越大，物质熔、沸点越高。 2．氢键及其对物质性质的影响 （1）概念：由已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子(如水分子中的氢)与另一个电负性很大的原子(如水分子中的氧)之间的作用力。 （2）表示方法：氢键通常用X—H…Y—表示，其中X、Y为N、O、F，“—”表示共价键，“…”表示形成的氢键。 （3）氢键的本质和性质 氢键的本质是静电相互作用，它比化学键弱得多，通常把氢键看作是一种比较强的分子间作用力。 氢键具有方向性和饱和性，但本质上与共价键的方向性和饱和性不同。 ①方向性：X—H…Y—三个原子一般在同一方向上。原因是在这样的方向上成键两原子电子云之间的排斥力最小，形成的氢键最强，体系最稳定。 ②饱和性：每一个X—H只能与一个Y原子形成氢键，原因是H原子半径很小，再有一个原子接近时，会受到X、Y原子电子云的排斥。 （4）分类：氢键可分为分子间氢键和分子内氢键两类。 存在分子内氢键，存在分子间氢键。前者的沸点低于后者的沸点。 （5）氢键对物质性质的影响 ①对物质熔、沸点的影响 a．某些氢化物分子间存在氢键，如H2O、NH3、HF等，使其熔、沸点高于同族元素氢化物。 b．同分异构体中分子间形成氢键的物质比分子内形成氢键的物质熔、沸点高，如熔、沸点：邻羟基苯甲酸()<对羟基苯甲酸()。 ②对物质溶解度的影响 溶剂和溶质之间形成氢键使溶质的溶解度增大，如氨、甲醇、甲醛、甲酸等易溶于水。 ③对物质密度的影响 如图所示，在冰中水分子间以氢键互相联结，形成相当疏松的晶体，从而在结构中有许多空隙，造成体积膨胀，密度减小。 3．溶解性 （1）“相似相溶”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，如蔗糖和氨易溶于水，难溶于四氯化碳；萘和碘易溶于四氯化碳，难溶于水。 （2）影响物质溶解性的因素 ①外界因素：主要有温度、压强等。 ②氢键：溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。 ③分子结构的相似性：溶质和溶剂的分子结构相似程度越大，其溶解性越大，如乙醇与水互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小。 三、手性 1．分子手性的概念 （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：具有手性异构体的分子。 2．手性分子的判断 （1）判断方法：有机物分子中是否存在手性碳原子。 （2）手性碳原子：有机物分子中连有四个各不相同的原子或基团的碳原子。如，R1、R2、R3、R4互不相同，即是手性碳原子。 【辨析】 （1）HI分子间的范德华力大于HCl分子间的范德华力，故HI的沸点比HCl的高(　 　) （2）CO的沸点大于N2(　 　) （3）氢键的键长是指“X—H…Y”中“H…Y”的长度(　 　) （4）H2O的热稳定性大于H2S，是因为H2O分子间存在氢键(　 　) （5）冰融化成水，仅仅破坏氢键(　 　) 1．（2021·湖北·高考真题）“碳中和”有利于全球气候改善。下列有关CO2的说法错误的是 A．CO2是Ⅴ形的极性分子 B．CO2可催化还原为甲酸 C．CO2晶体可用于人工增雨 D．CO2是侯氏制碱法的原料之一 2．（2022·湖北·高考真题）磷酰三叠氮是一种高能分子，结构简式为。下列关于该分子的说法正确的是 A．为非极性分子 B．立体构型为正四面体形 C．加热条件下会分解并放出 D．分解产物的电子式为 3．（2025·浙江·高考真题）下列属于极性分子的是 A． B． C． D． 4．（2024·湖南·高考真题）通过理论计算方法优化了P和Q的分子结构，P和Q呈平面六元并环结构，原子的连接方式如图所示，下列说法错误的是 A．P为非极性分子，Q为极性分子 B．第一电离能： C．和所含电子数目相等 D．P和Q分子中C．B和N均为杂化 5．（2007·天津·高考真题）下列关于粒子结构的描述不正确的是 A．H2S和NH3均是价电子总数为8的极性分子 B．HS－和HCl均是含一个极性键的18电子粒子 C．CH2C12和CCl4均是四面体构型的非极性分子 D．1 mol D216O中含中子、质子、电子各10 NA（NA代表阿伏加德罗常数的值） 6．（2021·湖北·高考真题）下列有关N、P及其化合物的说法错误的是 A．N的电负性比P的大，可推断NCl3分子的极性比PCl3的大 B．N与N的π键比P与P的强，可推断N≡N的稳定性比P≡P的高 C．NH3的成键电子对间排斥力较大，可推断NH3的键角比PH3的大 D．HNO3的分子间作用力较小，可推断HNO3的熔点比H3PO4的低 7．（2022·山东·高考真题）、属于第三代半导体材料，二者成键结构与金刚石相似，晶体中只存在键、键。下列说法错误的是 A．的熔点高于 B．晶体中所有化学键均为极性键 C．晶体中所有原子均采取杂化 D．晶体中所有原子的配位数均相同 8．（2022·天津·高考真题）下列物质沸点的比较，正确的是 A． B．HF>HCl C． D． 9．（2022·湖北·高考真题）硫代碳酸钠能用于处理废水中的重金属离子，可通过如下反应制备：，下列说法正确的是 A．不能被氧化 B．溶液显碱性 C．该制备反应是熵减过程 D．的热稳定性比的高 10．（2024·湖北·高考真题）在超高压下转化为平行六面体的分子(如图)。下列说法错误的是 A．和互为同素异形体 B．中存在不同的氧氧键 C．转化为是熵减反应 D．常压低温下能稳定存在 11．（2025·湖北·高考真题）N和P为同主族相邻元素。下列关于物质性质或现象的解释错误的是 A．的熔点比的低，因为的离子键更强 B．磷单质通常不以形式存在，因为磷磷之间难以形成三键 C．次磷酸比硝酸的酸性弱，因为前者的键极性小 D．P形成而N形成，因为P的价层电子轨道更多且半径更大 12．（2025·贵州·高考真题）四奎烷(±)-CrinipellinB是一种具有潜在生物活性的天然产物，分子结构如图。下列说法错误的是 A．通过X射线衍射可测定分子的空间结构 B．分子中有8个手性碳原子 C．与足量反应后分子的水溶性增强 D．在NaOH的乙醇溶液中加热，羟基五元环上可形成键 一、选择题（每题只有一个正确答案，每题3分，共54分） 1．（2016·浙江·高考真题）下列说法正确的是 A．HCl属于共价化合物，溶于水能电离出H+和Cl- B．NaOH是离子化合物，该物质中只含离子键 C．HI气体受热分解的过程中，只需克服分子间作用力 D．石英和干冰均为原子晶体 2．（2025·重庆·高考真题）三种氮氧化物的结构如下所示： 下列说法正确的是 A．氮氮键的键能： B．熔点： C．分子的极性： D．的键角： 3．（2022·北京·高考真题）由键能数据大小，不能解释下列事实的是 化学键 键能/ 411 318 799 358 452 346 222 A．稳定性： B．键长： C．熔点： D．硬度：金刚石>晶体硅 4．（2023·北京·高考真题）下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是 A．键的键能小于键的键能 B．三氟乙酸的大于三氯乙酸的 C．氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性 D．气态氟化氢中存在，而气态氯化氢中是分子 5．（2024·江西·高考真题）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 6．（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 7．（2023·山东·高考真题）下列分子属于极性分子的是 A． B． C． D． 8．（2023·重庆·高考真题）和均可发生水解反应，其中的水解机理示意图如下： 下列说法正确的是 A．和均为极性分子 B．和中的均为杂化 C．和的水解反应机理相同 D．和均能与形成氢键 9．（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． 10．（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 11．（2024·浙江·高考真题）X、Y、Z、M和Q五种主族元素，原子序数依次增大，X原子半径最小，短周期中M电负性最小，Z与Y、Q相邻，基态Z原子的s能级与p能级的电子数相等，下列说法不正确的是 A．沸点： B．M与Q可形成化合物、 C．化学键中离子键成分的百分数： D．与离子空间结构均为三角锥形 12．（2024·海南·高考真题）过氧化脲[]是一种常用的消毒剂，可由过氧化氢()和脲加合而成，代表性结构如图所示。下列关于过氧化脲的说法正确的是 A．所有原子处于同一平面 B．氧的化合价均为-2价 C．杀菌能力源于其氧化性 D．所有共价键均为极性键 13．（2023·天津·高考真题）常温下，二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体，具有强氧化性，已被联合国卫生组织(WTO)列为Al级高效安全消毒剂。已知，工业上制备二氧化氯的方法之一是用甲醇在酸性条件下与氯酸钠反应，其反应的化学方程式：CH3OH+6NaClO3+3H2SO4=CO2↑+6ClO2↑+3Na2SO4+5H2O，则下列说法正确的是 A．CO2是非极性分子 B．键角：ClO<ClO C．NaClO3在反应中做还原剂 D．ClO2分子空间构型为直线形 14．（2025·贵州·高考真题）下列实验操作及现象得出的结论正确的是 选项 实验操作及现象 结论 A 常温下，浓硫酸中加入Al片无明显气泡生成，稀硫酸中加入Al片产生大量气泡 氧化性：稀浓 B 向溴的四氯化碳溶液中通入，溶液不褪色；向溴的四氯化碳溶液中通入，溶液褪色 键能： C 常温下，分别向等体积等pH的苯甲酸和对硝基苯甲酸溶液中加蒸馏水稀释至等体积，测得pH：对硝基苯甲酸>苯甲酸 酸性：苯甲酸>对硝基苯甲酸 D 向溶液与过量氨水反应后的深蓝色溶液中加入乙醇，析出深蓝色晶体 分子的极性： 15．（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 16．（2023·天津·高考真题）下表列出25℃时不同羧酸的(即)。根据表中的数据推测，结论正确的是 羧酸 pKa 4.76 2.59 2.87 2.90 A．酸性强弱： B．对键合电子的吸引能力强弱：F<Cl<Br C．25℃时的pKa大小： D．25℃时0.1mol/L溶液的碱性强弱： 17．（2023·新课标卷·高考真题）“肼合成酶”以其中的配合物为催化中心，可将与转化为肼()，其反应历程如下所示。 下列说法错误的是 A．、和均为极性分子 B．反应涉及、键断裂和键生成 C．催化中心的被氧化为，后又被还原为 D．将替换为，反应可得 18．（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 二、解答题（共46分） 19．（2024·北京·高考真题）（6分）锡()是现代“五金”之一，广泛应用于合金、半导体工业等。 （1）位于元素周期表的第5周期第IVA族。写出的基态原子最外层轨道表示式： 。 （2）和是锡的常见氯化物，可被氧化得到。 ①分子的模型名称是 。 ②的键是由锡的 轨道与氯的轨道重叠形成σ键。 20．（2020·全国·高考真题）（12分）氨硼烷(NH3BH3)含氢量高、热稳定性好，是一种具有潜力的固体储氢材料。回答下列问题： （1）H、B．N中，原子半径最大的是 。根据对角线规则，B的一些化学性质与元素 的相似。 （2）NH3BH3分子中，N—B化学键称为 键，其电子对由 提供。氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气：3NH3BH3+6H2O=3NH3++9H2，的结构如图所示：；在该反应中，B原子的杂化轨道类型由 变为 。 （3）NH3BH3分子中，与N原子相连的H呈正电性(Hδ+)，与B原子相连的H呈负电性(Hδ-)，电负性大小顺序是 。与NH3BH3原子总数相等的等电子体是 (写分子式)，其熔点比NH3BH3 (填“高”或“低”)，原因是在NH3BH3分子之间，存在 ，也称“双氢键”。 21．（2016·江苏·高考真题）（10分）[Zn(CN)4]2–在水溶液中与HCHO发生如下反应： 4HCHO+[Zn(CN)4]2–+4H++4H2O=[Zn(H2O)4]2++4HOCH2CN （1）Zn2+基态核外电子排布式为 。 （2）1 mol HCHO分子中含有σ键的数目为 mol。 （3）HOCH2CN分子中碳原子轨道的杂化类型是 。 （4）与H2O分子互为等电子体的阴离子为 。 （5）[Zn(CN)4]2–中Zn2+与CN–的C原子形成配位键。不考虑空间构型，[Zn(CN)4]2–的结构可用示意图表示为 。 22．（2018·江苏·高考真题）（18分）臭氧（O3）在[Fe(H2O)6]2+催化下能将烟气中的SO2、NOx分别氧化为和，NOx也可在其他条件下被还原为N2。 （1）中心原子轨道的杂化类型为 ；的空间构型为 （用文字描述）。 （2）Fe2+基态核外电子排布式为 。 （3）与O3分子互为等电子体的一种阴离子为 （填化学式）。 （4）N2分子中σ键与π键的数目比n（σ）∶n（π）= 。 （5）[Fe(H2O)6]2+与NO反应生成的[Fe(NO)(H2O)5]2+中，NO以N原子与Fe2+形成配位键。请在[Fe(NO)(H2O)5]2+结构示意图的相应位置补填缺少的配体。 11 / 21 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $ 考点 序号 考点名称 考试要求 （认知层级） 常考题型 备注 1 共价键类型（σ、π键）与键参数（键能、键长、键角） 知道→理解 选择、填空 能区分σ、π并解释键参数对性质的影响 2 价层电子对互斥理论（VSEPR） 理解→应用 填空、推断 判断分子（离子）空间构型 3 杂化轨道理论（sp、sp²、sp³） 理解→应用 选择、填空 与VSEPR联合判断中心原子杂化方式 4 极性键、非极性键与分子极性 理解→应用 选择、简答 会判断分子极性并解释“相似相溶” 5 分子间作用力（范德华力、氢键） 理解→综合应用 选择、实验分析 解释沸点、熔点、溶解度异常 6 氢键对物质性质的影响 理解→综合应用 选择、简答、计算 水的密度、DNA双螺旋等实例 7 配位键与配位化合物初步 知道→理解 选择、填空 能标出配位键并判断配位数 8 手性分子与对映异构（选学考点） 知道 选择 识别手性碳、了解对映体概念 9 分子结构与物质性质综合推断 综合应用 推断、大题 由结构→作用力→性质→用途 10 实验探究：氢键存在证据 综合应用 实验设计、评价 比较沸点、溶解度差异并解释 一、共价键 1．共价键的形成 （1）概念：原子间通过共用电子对所形成的相互作用。 （2）成键的粒子：一般为非金属原子(相同或不相同)或金属原子与非金属原子。 （3）本质：原子间通过共用电子对(即原子轨道重叠)产生的强烈作用。 2．共价键的特征 （1）饱和性：按照共价键的共用电子对理论，一个原子有几个未成对电子，便可和几个自旋状态相反的电子配对成键，这就是共价键的饱和性。 （2）方向性：除s轨道是球形对称外，其他原子轨道在空间都具有一定的分布特点。在形成共价键时，原子轨道重叠的越多，电子在核间出现的概率越大，所形成的共价键就越牢固，因此共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，所以共价键具有方向性，如图所示。 3．σ键 形成 由两个原子的s轨道或p轨道“头碰头”重叠形成 类型 s-s型 s-p型 p-p型 特征 以形成化学键的两原子核的连线为轴做旋转操作，共价键的电子云的图形不变，这种特征称为轴对称；σ键的强度较大 4．π键 形成 由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成 p-p π键 特征 π键的电子云具有镜面对称性，即每个π键的电子云由两块组成，分别位于由两原子核构成平面的两侧，如果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为镜像；π键不能旋转；不如σ键牢固，较易断裂 5．判断σ键、π键的一般规律 共价单键为σ键；共价双键中有一个σ键、一个π键；共价三键由一个σ键和两个π键构成。 二、键参数 1．键能的概念 气态分子中1_mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。它通常是298.15 K、101 kPa条件下的标准值，单位是kJ·mol－1。 2．键能的应用 （1）判断共价键的稳定性 原子间形成共价键时，原子轨道重叠程度越大，释放能量越多，所形成的共价键键能越大，共价键越稳定。 （2）判断分子的稳定性 一般来说，结构相似的分子，共价键的键能越大，分子越稳定。 （3）利用键能计算反应热 ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能。 3．键长的概念 构成化学键的两个原子的核间距。因此原子半径决定共价键的键长，原子半径越小，共价键的键长越短。 4．键长的应用 共价键的键长越短，往往键能越大，表明共价键越稳定，反之亦然。 5．键角的概念 在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角。 6．键角的应用 在多原子分子中键角是一定的，这表明共价键具有方向性，因此键角影响着共价分子的空间结构。 7．根据空间结构填写下列分子的键角 分子的空间结构 键角 实例 正四面体形 109°28′ CH4、CCl4 平面形 120° 苯、乙烯、BF3等 三角锥形 107° NH3 V形(角形) 105° H2O 直线形 180° CO2、CS2、CH≡CH 【辨析】 （1）水分子可表示为H—O—H，分子中的键角为180°(　 　) （2）多原子分子的键角是一定的，表明共价键具有方向性(　 　) （3）CH4和CH3Cl分子的空间结构都是正四面体(　 　) 【答案】（1）× （2）√ （3）× 1．（2024·山东·高考真题）由O、F、I组成化学式为的化合物，能体现其成键结构的片段如图所示。下列说法正确的是 A．图中O(白色小球)代表F原子 B．该化合物中存在过氧键 C．该化合物中I原子存在孤对电子 D．该化合物中所有碘氧键键长相等 【答案】C 【解析】由图中信息可知，白色的小球可形成2个共价键，灰色的小球只形成1个共价键，黑色的大球形成了4个共价键，根据O、F、I的电负性大小（F最大、I最小）及其价电子数可以判断，白色的小球代表O原子、灰色的小球代表F原子，黑色的大球代表I原子。A．图中O（白色的小球）代表O原子，灰色的小球代表F原子，A不正确；B．根据该化合物结构片段可知，每个I原子与3个O原子形成共价键，根据均摊法可以判断必须有2个O原子分别与2个I原子成键，才能确定该化合物化学式为，因此，该化合物中不存在过氧键，B不正确；C．I原子的价电子数为7，该化合物中F元素的化合价为-1，O元素的化合价为-2，则I元素的化合价为+5，据此可以判断每I原子与其他原子形成3个单键和1个双键，I原子的价电子数不等于其形成共价键的数目，因此，该化合物中I原子存在孤对电子，C正确；D．该化合物中既存在I—O单键，又存在I=O双键，单键和双键的键长是不相等的，因此，该化合物中所有碘氧键键长不相等，D不正确；综上所述，本题选C。 2．（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。 3．（2024·甘肃·高考真题）温室气体在催化剂作用下可分解为和，也可作为氧化剂氧化苯制苯酚。下列说法错误的是 A．相同条件下比稳定 B．与的空间构型相同 C．中键比键更易断裂 D．中键和大键的数目不相等 【答案】D 【解析】A．分子中存在的，分子中虽然也存在双键，但是其键能小于，因此，相同条件下比稳定，A正确；B．与均为的等电子体，故其均为直线形分子，两者空间构型相同，B正确；C．的中心原子是N，其在催化剂作用下可分解为和，说明中键比键更易断裂，C正确；D．N2O的结构式 N≡N→O，在一氧化二氮分子中，中心的氮原子采取sp轨道杂化，形成在同一条直线上的两个sp杂化轨道，分别与两侧的原子形成O-N和N-N两个σ键，另两个与其垂直的未杂化2p轨道与两侧原子的同位置2p轨道互相“肩并肩”重叠，形成两个互相垂直的三中心大π键：，中键和大键的数目均为2，因此，键和大键的数目相等，D不正确；综上所述，本题选D。 4．（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。 一、价电子互斥理论 1．价层电子对互斥模型(VSEPR model) 对ABn型的分子或离子，中心原子A的价层电子对(包括成键的σ键电子对和未成键的孤电子对)之间由于存在排斥力，将使分子的空间结构总是采取电子对相互排斥最弱的那种结构，以使彼此之间斥力最小，分子或离子的体系能量最低，最稳定。 2．价层电子对的计算 （1）中心原子价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数。 （2） σ键电子对数的计算 由化学式确定，即中心原子形成几个σ键，就有几对σ键电子对。如H2O分子中， O有2对σ键电子对，NH3分子中， N有3对σ键电子对。 （3）中心原子上的孤电子对数的计算 中心原子上的孤电子对数＝(a－xb) ①a表示中心原子的价电子数； 对于主族元素：a＝最外层电子数； 对于阳离子：a＝价电子数－离子电荷数； 对于阴离子：a＝价电子数＋离子电荷数(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，其他原子为8－该原子的价电子数。 3．价层电子对的空间结构(即VSEPR模型) 4．VSEPR模型的应用——预测分子空间结构 由于价层电子对的相互排斥，可得到含有孤电子对的分子的VSEPR模型，然后，略去VSEPR模型中的中心原子上的孤电子对，便可得到分子的空间结构。 （1）中心原子不含孤电子对 分子或离子 价层电子对数 VSEPR模型及名称 分子或离子的空间结构及名称 CO2 2 直线形 直线形 CO 3 平面三角形 平面三角形 CH4 4 正四面体形 正四面体形 （2）中心原子含孤电子对 分子或离子 价层电子对数 孤电子对数 VSEPR模型及名称 分子或离子的空间结构及名称 NH3 4 1 四面体形 三角锥形 H2O 4 2 四面体形 V形 H3O＋ 4 1 SO2 3 1 平面三角形 V形 5．注意 （1）若ABn型分子中，A与B之间通过两对或三对电子(即通过双键或三键)结合而成，则价层电子对互斥模型把双键或三键作为一个电子对看待。 （2）由于孤电子对有较大斥力，含孤电子对的分子的实测键角几乎都小于VSEPR模型的预测值。 价层电子对之间相互排斥作用大小的一般规律：孤电子对与孤电子对＞孤电子对与成键电子对＞成键电子对与成键电子对。随着孤电子对数目的增多，成键电子对与成键电子对之间的斥力减小，键角也减小。 （3）价层电子对互斥模型不能用于预测以过渡金属为中心原子的分子。 【辨析】 （1）分子的VSEPR模型和相应分子的空间结构是相同的(　 　) （2）SO2与CO2的分子组成相似，故它们分子的空间结构相同(　 　) （3）由价层电子对互斥模型可知SnBr2分子中Sn—Br的键角小于180°(　 　) （4）根据价层电子对互斥模型可以判断H3O＋与NH3的分子(或离子)的空间结构一致(　 　) 【答案】（1）× （2）× （3）√ （4）√ 二、杂化轨道理论 1．杂化轨道的含义 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。重新组合后的新的能量相同的原子轨道，叫做杂化原子轨道，简称杂化轨道。 2．原子轨道的杂化过程 3．杂化轨道的类型 （1）sp3杂化轨道——正四面体形 sp3杂化轨道是由1个s轨道和3个p轨道杂化而成，每个sp3杂化轨道都含有s和p的成分，sp3杂化轨道间的夹角为109°28′，空间结构为正四面体形。如图所示： （2）sp2杂化轨道——平面三角形 sp2杂化轨道是由1个s轨道和2个p轨道杂化而成的，每个sp2杂化轨道含有s和p的成分，sp2杂化轨道间的夹角都是120°，呈平面三角形，如图所示： （3）sp杂化——直线形 sp杂化轨道是由1个s轨道和1个p轨道杂化而成的，每个sp杂化轨道含有s和p的成分，sp杂化轨道间的夹角为180°，呈直线形，如图所示。 4．当杂化轨道全部用于形成σ键时，分子或离子的空间结构与杂化轨道的空间结构相同。 杂化类型 sp sp2 sp3 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 5．当杂化轨道中有未参与成键的孤电子对时，孤电子对对成键电子对的排斥作用，会使分子或离子的空间结构与杂化轨道的形状有所不同。 ABn型分子 中心原子杂化轨道类型 中心原子孤电子对数 空间结构 实例 AB2 sp2 1 V形 SO2 AB3 sp3 1 三角锥形 NH3、PCl3、NF3、H3O＋ AB2或(B2A) 2 V形 H2S、NH 【辨析】 （1）杂化轨道的空间结构与分子的空间结构不一定一致(　 　) （2）杂化轨道间的夹角与分子内的键角一定相同(　 　) （3）凡AB3型共价化合物，其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键(　 　) （4）NH3分子的空间结构为三角锥形，则氮原子的杂化方式为sp3(　 　) （5）C2H4分子中的键角都约是120°，则碳原子的杂化方式是sp2(　 　) 【答案】（1）√ （2）× （3）× （4）√ （5）√ 1．（2023·河北·高考真题）下列说法正确的是 A．的价层电子对互斥模型和空间构型均为正四面体 B．若型分子的空间构型相同，其中心原子的杂化方式也相同 C．干冰和冰的结构表明范德华力和氢键通常都具有方向性 D．和都是既含键又含键的非极性分子 【答案】A 【解析】A．甲烷分子中心原子形成四个σ键，没有孤电子对，所以价层电子对互斥模型和空间构型均为正四面体，A正确；B．SO2和OF2分子的空间构型均为V形，但前者中心原子为sp2杂化，后者中心原子为sp3杂化，B错误；C．冰的结构是水分子通过氢键结合形成的有空隙的空间结构，表明了氢键通常具有方向性，干冰的结构表现为分子密堆积，范德华力没有方向性，C错误；D．CO2和CCl4都是极性键形成的非极性分子，CO2既含σ键又含π键而CCl4只含σ键不含π键，D错误； 故选A。 2．（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。 3．（2024·河北·高考真题）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：。下列有关化学用语或表述正确的是 A．的形成过程可表示为 B．中的阴、阳离子有相同的VSEPR模型和空间结构 C．在、石墨、金刚石中，碳原子有和三种杂化方式 D．和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】A．是共价化合物，其电子式为，的形成过程可表示为，故A错误；B．中的中心N原子孤电子对数为，价层电子对数为4，的中心原子孤电子对数为，价层电子对数为4，则二者的模型和空间结构均为正四面体形，故B正确；C．、石墨、金刚石中碳原子的杂化方式分别为、、，共有2种杂化方式，故C错误；D．易液化，其汽化时吸收热量，可作制冷剂，干冰易升华，升华时吸收热量，也可作制冷剂，分子间作用力为氢键和范德华力，分子间仅存在范德华力，故D错误；故选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．（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。 一、共价键的极性 1．共价键的极性 极性键 非极性键 定义 由不同原子形成的共价键，电子对发生偏移 电子对不发生偏移的共价键 原子吸引电子能力 不同 相同 共用电子对 共用电子对偏向吸引电子能力强的原子 共用电子对不发生偏移 成键原子电性 显电性 电中性 成键元素 一般是不同种非金属元素 同种非金属元素 举例 H—Cl、 Cl—Cl、H—H 说明：（1）根据元素电负性的大小判断共价键中键合原子的电性。形成共价键的两个原子，电负性大的原子呈负电性(用δ－表示)，电负性小的原子呈正电性(用δ＋表示)。 （2）电负性差值越大的两原子形成的共价键的极性越强。 2．分子的极性 （1）极性分子与非极性分子 （2）含极性键的双原子分子是极性分子，含非极性键的双原子分子是非极性分子。 （3）判断ABn型分子的极性 分子 BeCl2 SO2 NH3 BF3 CH4 空间结构 直线形 V形 三角锥形 平面正三角形 正四面体形 正、负电中心是否重合 重合 不重合 不重合 重合 重合 分子的极性 非极性分子 极性分子 极性分子 非极性分子 非极性分子 二、分子间作用力 1．范德华力及其对物质性质的影响 （1）概念：是分子间普遍存在的相互作用力，它使得许多物质能以一定的凝聚态(固态和液态)存在。 （2）特征：很弱，比化学键的键能小1～2个数量级。 （3）影响因素：分子的极性越大，范德华力越大；组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大。 （4）对物质性质的影响：范德华力主要影响物质的物理性质，如熔、沸点，组成和结构相似的物质，范德华力越大，物质熔、沸点越高。 2．氢键及其对物质性质的影响 （1）概念：由已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子(如水分子中的氢)与另一个电负性很大的原子(如水分子中的氧)之间的作用力。 （2）表示方法：氢键通常用X—H…Y—表示，其中X、Y为N、O、F，“—”表示共价键，“…”表示形成的氢键。 （3）氢键的本质和性质 氢键的本质是静电相互作用，它比化学键弱得多，通常把氢键看作是一种比较强的分子间作用力。 氢键具有方向性和饱和性，但本质上与共价键的方向性和饱和性不同。 ①方向性：X—H…Y—三个原子一般在同一方向上。原因是在这样的方向上成键两原子电子云之间的排斥力最小，形成的氢键最强，体系最稳定。 ②饱和性：每一个X—H只能与一个Y原子形成氢键，原因是H原子半径很小，再有一个原子接近时，会受到X、Y原子电子云的排斥。 （4）分类：氢键可分为分子间氢键和分子内氢键两类。 存在分子内氢键，存在分子间氢键。前者的沸点低于后者的沸点。 （5）氢键对物质性质的影响 ①对物质熔、沸点的影响 a．某些氢化物分子间存在氢键，如H2O、NH3、HF等，使其熔、沸点高于同族元素氢化物。 b．同分异构体中分子间形成氢键的物质比分子内形成氢键的物质熔、沸点高，如熔、沸点：邻羟基苯甲酸()<对羟基苯甲酸()。 ②对物质溶解度的影响 溶剂和溶质之间形成氢键使溶质的溶解度增大，如氨、甲醇、甲醛、甲酸等易溶于水。 ③对物质密度的影响 如图所示，在冰中水分子间以氢键互相联结，形成相当疏松的晶体，从而在结构中有许多空隙，造成体积膨胀，密度减小。 3．溶解性 （1）“相似相溶”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，如蔗糖和氨易溶于水，难溶于四氯化碳；萘和碘易溶于四氯化碳，难溶于水。 （2）影响物质溶解性的因素 ①外界因素：主要有温度、压强等。 ②氢键：溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。 ③分子结构的相似性：溶质和溶剂的分子结构相似程度越大，其溶解性越大，如乙醇与水互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小。 三、手性 1．分子手性的概念 （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：具有手性异构体的分子。 2．手性分子的判断 （1）判断方法：有机物分子中是否存在手性碳原子。 （2）手性碳原子：有机物分子中连有四个各不相同的原子或基团的碳原子。如，R1、R2、R3、R4互不相同，即是手性碳原子。 【辨析】 （1）HI分子间的范德华力大于HCl分子间的范德华力，故HI的沸点比HCl的高(　 　) （2）CO的沸点大于N2(　 　) （3）氢键的键长是指“X—H…Y”中“H…Y”的长度(　 　) （4）H2O的热稳定性大于H2S，是因为H2O分子间存在氢键(　 　) （5）冰融化成水，仅仅破坏氢键(　 　) 【答案】（1）√ （2）√ （3）× （4）× （5）× 1．（2021·湖北·高考真题）“碳中和”有利于全球气候改善。下列有关CO2的说法错误的是 A．CO2是Ⅴ形的极性分子 B．CO2可催化还原为甲酸 C．CO2晶体可用于人工增雨 D．CO2是侯氏制碱法的原料之一 【答案】A 【解析】A．CO2的中心原子C的价层电子对数为2，无孤电子对，CO2的空间构型为直线形，其正负电荷中心重合，为非极性分子，A项错误；B．CO2可以被H2在催化剂作用下还原为甲酸，B项正确；C．固态二氧化碳(干冰)升华时吸热，可用于人工增雨，C项正确；D．侯氏制碱法中发生反应： NaC1 + H2O + NH3 +CO2= NaHCO3↓+NH4C1，CO2是生产原料之一，D项正确；故选A。 2．（2022·湖北·高考真题）磷酰三叠氮是一种高能分子，结构简式为。下列关于该分子的说法正确的是 A．为非极性分子 B．立体构型为正四面体形 C．加热条件下会分解并放出 D．分解产物的电子式为 【答案】C 【解析】A．磷酰三叠氮分子不是对称结构，分子中的正负电荷重心是不重合的，是极性分子，A项错误；B．磷酰三叠氮分子含有三个P-N键及一个P=O双键，则立体构型为四面体构型，B项错误；C．磷酰三叠氮是一种高能分子，加热条件下会分解并放出，C项正确；D．为共价化合物，则电子式为，D项错误；答案选C。 3．（2025·浙江·高考真题）下列属于极性分子的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A．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．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．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．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；答案选A。 4．（2024·湖南·高考真题）通过理论计算方法优化了P和Q的分子结构，P和Q呈平面六元并环结构，原子的连接方式如图所示，下列说法错误的是 A．P为非极性分子，Q为极性分子 B．第一电离能： C．和所含电子数目相等 D．P和Q分子中C．B和N均为杂化 【答案】A 【解析】A．由所给分子结构图，P和Q分子都满足对称，正负电荷重心重合，都是非极性分子，A错误；B．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，第一电离能大于相邻元素，则第一电离能由小到大的顺序为B<C<N，故B正确；C．由所给分子结构可知，P分子式为C24H12，Q分子式为B12N12H12，P、Q分子都是含156个电子，故1mol P和1mol Q所含电子数目相等，C正确；D．由所给分子结构可知，P和Q分子中C．B和N均与其它三个原子成键，P和Q分子呈平面结构，故P和Q分子中C．B和N均为sp2杂化，D正确；本题选A。 5．（2007·天津·高考真题）下列关于粒子结构的描述不正确的是 A．H2S和NH3均是价电子总数为8的极性分子 B．HS－和HCl均是含一个极性键的18电子粒子 C．CH2C12和CCl4均是四面体构型的非极性分子 D．1 mol D216O中含中子、质子、电子各10 NA（NA代表阿伏加德罗常数的值） 【答案】C 【解析】A．H2S中H、S元素形成的极性键，但结构不对称，属于极性分子，价电子总数为1×2+6=8；NH3中含有极性键，空间结构为三角锥形，正负电荷的中心不重合，属于极性分子，价电子总数为5+1×3=8，A正确；B．HS-和HCl都只含一个极性键，HS-中电子数为1+16+1=18，HCl中电子数为1+17=18，两者都具有18个电子，B正确；C．CH2C12是四面体构型，但是正负电荷的中心不重合，是极性分子，C错误；D．1 个D216O中含中子、质子、电子都为10个，故1 mol D216O中含中子、质子、电子分别为10 NA，D正确；故答案为：C。 6．（2021·湖北·高考真题）下列有关N、P及其化合物的说法错误的是 A．N的电负性比P的大，可推断NCl3分子的极性比PCl3的大 B．N与N的π键比P与P的强，可推断N≡N的稳定性比P≡P的高 C．NH3的成键电子对间排斥力较大，可推断NH3的键角比PH3的大 D．HNO3的分子间作用力较小，可推断HNO3的熔点比H3PO4的低 【答案】A 【解析】A．P和Cl的电负性差值比N和Cl的电负性差值大，因此PCl3分子的极性比NCl3分子极性大，A项错误；B．N与N的键比P与P的强，故的稳定性比的高，B项正确；C．N的电负性比P大，NH3中成键电子对距离N比PH3中成键电子对距离P近，NH3中成键电子对间的斥力大，因此NH3的键角比PH3的大，C项正确；D．相对分子质量：HNO3<H3PO4，因此HNO3的分子间作用力比磷酸的分子间作用力小，从而导致HNO3的熔点比H3PO4的低，D项正确；故选A。 7．（2022·山东·高考真题）、属于第三代半导体材料，二者成键结构与金刚石相似，晶体中只存在键、键。下列说法错误的是 A．的熔点高于 B．晶体中所有化学键均为极性键 C．晶体中所有原子均采取杂化 D．晶体中所有原子的配位数均相同 【答案】A 【解析】Al和Ga均为第ⅢA元素，N属于第ⅤA元素，AlN、GaN的成键结构与金刚石相似，则其为共价晶体，且其与金刚石互为等电子体，等电子体之间的结构和性质相似。AlN、GaN晶体中，N原子与其相邻的原子形成3个普通共价键和1个配位键。A．因为AlN、GaN为结构相似的共价晶体，由于Al原子的半径小于Ga，N—Al的键长小于N—Ga的，则N—Al的键能较大，键能越大则其对应的共价晶体的熔点越高，故GaN的熔点低于AlN，A说错误；B．不同种元素的原子之间形成的共价键为极性键，故两种晶体中所有化学键均为极性键，B说法正确；C．金刚石中每个C原子形成4个共价键（即C原子的价层电子对数为4），C原子无孤电子对，故C原子均采取sp３杂化；由于AlN、GaN与金刚石互为等电子体，则其晶体中所有原子均采取sp3杂化，C说法正确；D．金刚石中每个C原子与其周围4个C原子形成共价键，即C原子的配位数是4，由于AlN、GaN与金刚石互为等电子体，则其晶体中所有原子的配位数也均为4，D说法正确。综上所述，本题选A。 8．（2022·天津·高考真题）下列物质沸点的比较，正确的是 A． B．HF>HCl C． D． 【答案】B 【解析】A．甲烷和乙烷组成结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高，因此沸点，故A错误；B．HF存在分子间氢键，因此沸点HF＞HCl，故B正确；C．组成结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高，因此沸点，故C错误；D．相同碳原子的烷烃，支链越多，沸点越低，因此，故D错误。综上所述，答案为B。 9．（2022·湖北·高考真题）硫代碳酸钠能用于处理废水中的重金属离子，可通过如下反应制备：，下列说法正确的是 A．不能被氧化 B．溶液显碱性 C．该制备反应是熵减过程 D．的热稳定性比的高 【答案】B 【解析】A． 中硫元素为-2价，还原性比较强，能被氧化，故A错误；B． 类比溶液，O与S同主族，可知溶液显碱性，故B正确；C． 由反应方程式可知，固体与液体反应制备了硫化氢气体，故该制备反应是熵增过程，故C错误；D． S的原子半径比O大，故C=S键长比C=O键长长，键能小，故的热稳定性比的低，故D错误；故选B。 10．（2024·湖北·高考真题）在超高压下转化为平行六面体的分子(如图)。下列说法错误的是 A．和互为同素异形体 B．中存在不同的氧氧键 C．转化为是熵减反应 D．常压低温下能稳定存在 【答案】D 【解析】A．O2和O8是O元素形成的不同单质，两者互为同素异形体，A项正确；B．O8分子为平行六面体，由其结构知，O8中存在两种氧氧键：上下底面中的氧氧键、上下底面间的氧氧键，B项正确；C．O2转化为O8可表示为4O2O8，气体分子数减少，故O2转化为O8是熵减反应，C项正确；D．O2在超高压下转化成O8，则在常压低温下O8会转化成O2，不能稳定存在，D项错误；答案选D。 11．（2025·湖北·高考真题）N和P为同主族相邻元素。下列关于物质性质或现象的解释错误的是 A．的熔点比的低，因为的离子键更强 B．磷单质通常不以形式存在，因为磷磷之间难以形成三键 C．次磷酸比硝酸的酸性弱，因为前者的键极性小 D．P形成而N形成，因为P的价层电子轨道更多且半径更大 【答案】A 【解析】A．熔点的差异源于离子键的强度。中带3个负电荷，而中只带1个负电荷；离子电荷越高，静电引力越强，离子键越强，熔点越高。因此，的离子键比更强，A错误；B．氮因原子半径小，p轨道有效重叠，能形成稳定的N≡N三键；磷原子半径大，p轨道重叠差，难以形成稳定的P≡P三键，因此倾向于形成四面体结构，B正确；C．含氧酸的酸性与O-H键极性有关。中心原子电负性越高，O-H键极性越大，越易解离；氮电负性高于磷，因此中O-H键极性大，酸性强；中P电负性低，O-H键极性小，酸性弱，C正确；D．氮价层仅有2s和2p轨道，的中心原子N形成杂化后有3个键和1个孤对电子；磷有3d轨道可参与杂化，且原子半径大，能容纳5个配体，故形成，D正确；故选A。 12．（2025·贵州·高考真题）四奎烷(±)-CrinipellinB是一种具有潜在生物活性的天然产物，分子结构如图。下列说法错误的是 A．通过X射线衍射可测定分子的空间结构 B．分子中有8个手性碳原子 C．与足量反应后分子的水溶性增强 D．在NaOH的乙醇溶液中加热，羟基五元环上可形成键 【答案】D 【解析】A．X射线衍射技术可测定晶体的空间结构，进而确定分子的空间结构，A正确；B．分子中连接不同基团的饱和碳原子为手性碳，如图所示，，该分子含8个手性碳原子，B正确；C．与足量加成后，羰基转化为羟基，羟基数目增加，分子极性增强，水溶性增强，C正确；D．NaOH的乙醇溶液中加热是碳卤键发生消去反应的条件，该物质中含醇羟基、不含碳卤键，醇羟基发生消去反应的条件是浓硫酸、加热，且需满足与羟基相连碳的邻位碳上有氢，但该分子中与羟基相连碳的邻位碳无氢原子，不能发生消去反应形成π键，D错误；故答案选D。 一、选择题（每题只有一个正确答案，每题3分，共54分） 1．（2016·浙江·高考真题）下列说法正确的是 A．HCl属于共价化合物，溶于水能电离出H+和Cl- B．NaOH是离子化合物，该物质中只含离子键 C．HI气体受热分解的过程中，只需克服分子间作用力 D．石英和干冰均为原子晶体 【答案】A 【解析】A．HCl为共价化合物，在水分子的作用下完全电离，为强电解质，故A正确；B．NaOH为离子化合物含有离子键和O-H共价键，故B错误；C．HI不稳定，易分解，分解破坏共价键，故C错误；D．干冰熔沸点较低，为分子晶体，故D错误；故选A。 2．（2025·重庆·高考真题）三种氮氧化物的结构如下所示： 下列说法正确的是 A．氮氮键的键能： B．熔点： C．分子的极性： D．的键角： 【答案】A 【解析】A．由图中数据可知，氮氮键的键长：，则氮氮键的键能：，A正确；B．二者均为分子构成的物质，分子间作用力：，熔点：，B错误；C．为对称的平面结构，极性较弱，而结构不对称，正负电荷中心不能重合，属于典型的极性分子，故分子极性：：，C错误；D．结构为，中心原子N存在对孤对电子，中心原子N为杂化，受孤对电子影响，键角略小于120°；而中心原子N的孤对电子为，价电子数为3，也是杂化，没有孤对电子的影响，故键角，D错误；故选A。 3．（2022·北京·高考真题）由键能数据大小，不能解释下列事实的是 化学键 键能/ 411 318 799 358 452 346 222 A．稳定性： B．键长： C．熔点： D．硬度：金刚石>晶体硅 【答案】C 【解析】A．键能越大越稳定，键能大于，所以稳定性：，故不选A；B．键能越大，键长越短，键能大于，所以键长：，故不选B；C．CO2是分子晶体，熔点由分子间作用力决定，SiO2是共价晶体，所以熔点，不能用键能解释熔点，故选C； D．金刚石、晶体硅都是共价晶体，共价晶体中键能越大，晶体的硬度越大，的键能大于，所以硬度：金刚石>晶体硅，故不选D；选C。 4．（2023·北京·高考真题）下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是 A．键的键能小于键的键能 B．三氟乙酸的大于三氯乙酸的 C．氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性 D．气态氟化氢中存在，而气态氯化氢中是分子 【答案】A 【解析】A．F原子半径小，电子云密度大，两个原子间的斥力较强，键不稳定，因此键的键能小于键的键能，与电负性无关，A符合题意；B．氟的电负性大于氯的电负性。键的极性大于键的极性，使—的极性大于—的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基极性更大，更容易电离出氢离子，酸性更强，B不符合题意；C．氟的电负性大于氯的电负性，键的极性大于键的极性，导致分子极性强于，C不符合题意；D．氟的电负性大于氯的电负性，与氟原子相连的氢原子可以与另外的氟原子形成分子间氢键，因此气态氟化氢中存在，D不符合题意；故选A。 5．（2024·江西·高考真题）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．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．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．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．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。 6．（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。 7．（2023·山东·高考真题）下列分子属于极性分子的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A．CS2中C上的孤电子对数为×(4-2×2)=0，σ键电子对数为2，价层电子对数为2，CS2的空间构型为直线形，分子中正负电中心重合，CS2属于非极性分子，A项不符合题意；B．NF3中N上的孤电子对数为×(5-3×1)=1，σ键电子对数为3，价层电子对数为4，NF3的空间构型为三角锥形，分子中正负电中心不重合，NF3属于极性分子，B项符合题意；C．SO3中S上的孤电子对数为×(6-3×2)=0，σ键电子对数为3，价层电子对数为3，SO3的空间构型为平面正三角形，分子中正负电中心重合，SO3属于非极性分子，C项不符合题意；D．SiF4中Si上的孤电子对数为×(4-4×1)=0，σ键电子对数为4，价层电子对数为4，SiF4的空间构型为正四面体形，分子中正负电中心重合，SiF4属于非极性分子，D项不符合题意；答案选B。 8．（2023·重庆·高考真题）和均可发生水解反应，其中的水解机理示意图如下： 下列说法正确的是 A．和均为极性分子 B．和中的均为杂化 C．和的水解反应机理相同 D．和均能与形成氢键 【答案】D 【解析】A．中中心原子N周围的价层电子对数为：3+=4，故空间构型为三角锥形，其分子中正、负电荷中心不重合，为极性分子，而中中心原子周围的价层电子对数为：4+=4，是正四面体形结构，为非极性分子，A错误；B．和中中心原子N周围的价层电子对数均为：3+=4，故二者均为杂化，B错误；C．由题干NCl3反应历程图可知，NCl3水解时首先H2O中的H原子与NCl3上的孤电子对结合，O与Cl结合形成HClO，而SiCl4上无孤电子对，故SiCl4的水解反应机理与之不相同，C错误；D．和分子中均存在N-H键和孤电子对，故均能与形成氢键，D正确；故答案为：D。 9．（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。 10．（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。 11．（2024·浙江·高考真题）X、Y、Z、M和Q五种主族元素，原子序数依次增大，X原子半径最小，短周期中M电负性最小，Z与Y、Q相邻，基态Z原子的s能级与p能级的电子数相等，下列说法不正确的是 A．沸点： B．M与Q可形成化合物、 C．化学键中离子键成分的百分数： D．与离子空间结构均为三角锥形 【答案】D 【解析】X半径最小为H，短周期电负性最小则M为Na，Z原子的s能级与p能级的电子数相等，则Z为O，Z与Y、Q相邻，Y为N，Q为S，以此分析；A．H2O中含有氢键，则沸点高于H2S，A正确；B．Na与O形成Na2O、Na2O2，则O与S同族化学性质性质相似，B正确；C．Na2O的电子式为，Na2S的电子式为，离子键百分比 = (电负性差值 / 总电负性差值)，O的电负性大于S，则Na2O离子键成分的百分数大于Na2S，C正确；D．为sp2杂化，孤电子对为0，为平面三角形，为sp3杂化，孤电子对为1，三角锥形，D错误；故选D。 12．（2024·海南·高考真题）过氧化脲[]是一种常用的消毒剂，可由过氧化氢()和脲加合而成，代表性结构如图所示。下列关于过氧化脲的说法正确的是 A．所有原子处于同一平面 B．氧的化合价均为-2价 C．杀菌能力源于其氧化性 D．所有共价键均为极性键 【答案】C 【解析】A．由题干物质结构式可知，过氧化氢为非平面分子，故不可能所有原子处于同一平面，A错误；B．由题干物质结构式可知，分子中存在过氧键，其中O的化合价为-1价，其余氧的化合价为-2价，B错误；C．由题干物质结构式可知，分子中存在过氧键，具有强氧化性，能使蛋白质变质，则杀菌能力源于其氧化性，C正确；D．由题干物质结构式可知，分子中存在过氧键，过氧键为非极性键，其余共价键均为极性键，D错误；故答案为：C。 13．（2023·天津·高考真题）常温下，二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体，具有强氧化性，已被联合国卫生组织(WTO)列为Al级高效安全消毒剂。已知，工业上制备二氧化氯的方法之一是用甲醇在酸性条件下与氯酸钠反应，其反应的化学方程式：CH3OH+6NaClO3+3H2SO4=CO2↑+6ClO2↑+3Na2SO4+5H2O，则下列说法正确的是 A．CO2是非极性分子 B．键角：ClO<ClO C．NaClO3在反应中做还原剂 D．ClO2分子空间构型为直线形 【答案】A 【解析】A．CO2的中心原子C原子的价层电子对数为2，C原子杂化类型为sp，CO2是非极性分子，A正确；B．ClO与ClO中氯原子的价层电子对数均为4，杂化类型均为sp3，ClO中氯原子有一个孤电子对，ClO中氯原子有二个孤电子对，ClO中孤电子对与成键电子对之间的排斥力小于ClO中孤电子对与成键电子对之间的排斥力，导致键角：ClO>ClO，B错误；C．该反应中，碳元素化合价由−2价变为+4价，氯元素化合价由+5价变为+4价，所以氧化剂是NaClO3，还原剂是甲醇，C错误；D．ClO2中Cl原子提供1对电子，有一个O原子提供1个电子，另一个O原子提供1对电子，这5个电子处于互相平行的轨道中形成大π键，Cl提供孤电子对与其中一个O形成配位键，Cl与另一个O形成的是普通的共价键（σ键，这个O只提供了一个电子参与形成大π键），Cl的价层电子对数3，则Cl原子的轨道杂化方式为sp2，ClO2分子空间构型为V形，D错误； 故选A。 14．（2025·贵州·高考真题）下列实验操作及现象得出的结论正确的是 选项 实验操作及现象 结论 A 常温下，浓硫酸中加入Al片无明显气泡生成，稀硫酸中加入Al片产生大量气泡 氧化性：稀浓 B 向溴的四氯化碳溶液中通入，溶液不褪色；向溴的四氯化碳溶液中通入，溶液褪色 键能： C 常温下，分别向等体积等pH的苯甲酸和对硝基苯甲酸溶液中加蒸馏水稀释至等体积，测得pH：对硝基苯甲酸>苯甲酸 酸性：苯甲酸>对硝基苯甲酸 D 向溶液与过量氨水反应后的深蓝色溶液中加入乙醇，析出深蓝色晶体 分子的极性： 【答案】D 【解析】A．铝在浓硫酸中因钝化而无明显气泡，在稀硫酸中反应产生氢气，但浓硫酸的氧化性强于稀硫酸，A错误；B．乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色是因加成反应，乙烷不能，但C=C双键的总键能大于C-C单键，B错误；C．等pH的两种弱酸溶液稀释相同倍数，酸性越强的酸，其pH变化越大，稀释后溶液的pH也越高。根据实验现象可知pH是对硝基苯甲酸大于苯甲酸，可知酸性为对硝基苯甲酸大于苯甲酸，C错误；D．加入乙醇后析出晶体是因乙醇极性小于水，降低了络合物溶解度，D正确；故答案选D。 15．（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。 16．（2023·天津·高考真题）下表列出25℃时不同羧酸的(即)。根据表中的数据推测，结论正确的是 羧酸 pKa 4.76 2.59 2.87 2.90 A．酸性强弱： B．对键合电子的吸引能力强弱：F<Cl<Br C．25℃时的pKa大小： D．25℃时0.1mol/L溶液的碱性强弱： 【答案】C 【解析】A．根据电负性F＞Cl＞Br＞I，CH2FCOOH、CH2ClCOOH、CH2BrCOOH的酸性逐渐减弱，则酸性CH2ICOOH＜CH2BrCOOH，A错误；B．电负性越大，对键合电子的吸引能力越强，电负性：F>Cl>Br，对键合电子的吸引能力强弱：F>Cl>Br，B错误；C．F是吸电子基团，F原子个数越多，吸电子能力越强，使得羧基中O—H键极性增强，更易电离，酸性增强，则25℃时的pKa大小：CHF2COOH<CH2FCOOH，C正确；D．根据pKa知，相同浓度下酸性CH3COOH＜CH2ClCOOH，酸性越强，其对应盐的水解程度越弱，碱性越弱，则相同浓度下碱性：CH2ClCOONa＜CH3COONa，D错误；故答案为：C。 17．（2023·新课标卷·高考真题）“肼合成酶”以其中的配合物为催化中心，可将与转化为肼()，其反应历程如下所示。 下列说法错误的是 A．、和均为极性分子 B．反应涉及、键断裂和键生成 C．催化中心的被氧化为，后又被还原为 D．将替换为，反应可得 【答案】D 【解析】A．NH2OH，NH3，H2O的电荷分布都不均匀，不对称，为极性分子，A正确；B．由反应历程可知，有N－H，N－O键断裂，还有N－H键的生成，B正确；C．由反应历程可知，反应过程中，Fe2+先失去电子发生氧化反应生成Fe3+，后面又得到电子生成Fe2+，C正确；D．由反应历程可知，反应过程中，生成的NH2NH2有两个氢来源于NH3，所以将NH2OH替换为ND2OD，不可能得到ND2ND2，得到ND2NH2和HDO，D错误；故选D。 18．（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。 二、解答题（共46分） 19．（2024·北京·高考真题）（6分）锡()是现代“五金”之一，广泛应用于合金、半导体工业等。 （1）位于元素周期表的第5周期第IVA族。写出的基态原子最外层轨道表示式： 。 （2）和是锡的常见氯化物，可被氧化得到。 ①分子的模型名称是 。 ②的键是由锡的 轨道与氯的轨道重叠形成σ键。 【答案】（1） （2） 平面三角形 杂化 【解析】（1）Sn位于元素周期表的第5周期ⅣA族，基态Sn原子的最外层电子排布式为5s25p2，Sn的基态原子最外层轨道表示式为； （2）①SnCl2中Sn的价层电子对数为2+×(4-2×1)=3，故SnCl2分子的VSEPR模型名称是平面三角形； ②SnCl4中Sn的价层电子对数为4+×(4-4×1)=4，有4个σ键、无孤电子对，故Sn采取sp3杂化，则SnCl4的Sn—Cl键是由锡的sp3杂化轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键； 20．（2020·全国·高考真题）（12分）氨硼烷(NH3BH3)含氢量高、热稳定性好，是一种具有潜力的固体储氢材料。回答下列问题： （1）H、B．N中，原子半径最大的是 。根据对角线规则，B的一些化学性质与元素 的相似。 （2）NH3BH3分子中，N—B化学键称为 键，其电子对由 提供。氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气：3NH3BH3+6H2O=3NH3++9H2，的结构如图所示：；在该反应中，B原子的杂化轨道类型由 变为 。 （3）NH3BH3分子中，与N原子相连的H呈正电性(Hδ+)，与B原子相连的H呈负电性(Hδ-)，电负性大小顺序是 。与NH3BH3原子总数相等的等电子体是 (写分子式)，其熔点比NH3BH3 (填“高”或“低”)，原因是在NH3BH3分子之间，存在 ，也称“双氢键”。 【答案】 （1） B Si(硅) （2）配位 N sp3 sp2 （3） N＞H＞B CH3CH3 低 Hδ+与Hδ−的静电引力 【解析】根据元素在周期表中的位置比较和判断元素的相关性质；根据中心原子的价层电子对数确定其杂化轨道的类型；运用等量代换的方法寻找等电子体；根据电负性对化合价的影响比较不同元素的电负性；根据晶胞的质量和体积求晶体的密度。 【解析】（1）在所有元素中，H原子的半径是最小的，同一周期从左到右，原子半径依次减小，所以，H、B．N中原子半径最大是B。B与Si在元素周期表中处于对角张的位置，根据对角线规则，B的一些化学性质与Si元素相似。 （2）B原子最外层有3个电子，其与3个H原子形成共价键后，其价层电子对只有3对，还有一个空轨道；在NH3中，N原子有一对孤对电子，故在NH3BH3分子中，N—B键为配位键，其电子对由N原子提供。NH3BH3分子中，B原子的价层电子对数为4，故其杂化方式为sp3。NH3BH3在催化剂的作用下水解生成氢气和B3O63-，由图中信息可知，B3O63-中每个B原子只形成3个σ键，其中的B原子的杂化方式为sp2，因此，B原子的杂化轨道类型由sp3变为sp2。 （3） NH3BH3分子中，与N原子相连的H呈正电性，说明N的电负性大于H；与B原子相连的H呈负电性，说明H的电负性大于B，因此3种元素电负性由大到小的顺序为N＞H＞B。NH3BH3分子中有8个原子，其价电子总数为14，N和B的价电子数的平均值为4，依据等量代换的原则，可以找到其等电子体为CH3CH3。由于NH3BH3分子属于极性分子，而CH3CH3属于非极性分子，两者相对分子质量接近，但是极性分子的分子间作用力较大，故CH3CH3熔点比NH3BH3低。NH3BH3分子间存在“双氢键”，类比氢键的形成原理，说明其分子间存在Hδ+与Hδ-的静电引力。 21．（2016·江苏·高考真题）（10分）[Zn(CN)4]2–在水溶液中与HCHO发生如下反应： 4HCHO+[Zn(CN)4]2–+4H++4H2O=[Zn(H2O)4]2++4HOCH2CN （1）Zn2+基态核外电子排布式为 。 （2）1 mol HCHO分子中含有σ键的数目为 mol。 （3）HOCH2CN分子中碳原子轨道的杂化类型是 。 （4）与H2O分子互为等电子体的阴离子为 。 （5）[Zn(CN)4]2–中Zn2+与CN–的C原子形成配位键。不考虑空间构型，[Zn(CN)4]2–的结构可用示意图表示为 。 【答案】 1s22s22p62s23p63d10（或[Ar] 3d10） 3 sp3和sp 或 【解析】（1）Zn是30号元素，Zn2+核外有28个电子，根据原子核外电子排布规律可知基态Zn2+核外电子排布式为1s22s22p62s23p63d10； （2）甲醛的结构式是，由于单键都是σ键，双键中有一个σ键和一个π键，因此在一个甲醛分子中含有3个σ键和1个π键，所以在1 mol HCHO分子中含有σ键的数目为3 mol； （3）根据HOCH2CN的结构简式可知在HOCH2CN分子中，连有羟基－OH的碳原子形成4个单键，因此杂化类型是sp3杂化，—CN中的碳原子与N原子形成三键，则其杂化轨道类型是sp杂化； （4）原子数和价电子数分别都相等的是等电子体，H2O含有10个电子，则与H2O分子互为等电子体的阴离子为； （5）在[Zn(CN)4]2–中Zn2+与CN-的C原子形成配位键，C原子提供一对孤对电子，Zn2+的空轨道接受电子对，因此若不考虑空间构型，[Zn(CN)4]2–的结构可用示意图表示为或。 22．（2018·江苏·高考真题）（18分）臭氧（O3）在[Fe(H2O)6]2+催化下能将烟气中的SO2、NOx分别氧化为和，NOx也可在其他条件下被还原为N2。 （1）中心原子轨道的杂化类型为 ；的空间构型为 （用文字描述）。 （2）Fe2+基态核外电子排布式为 。 （3）与O3分子互为等电子体的一种阴离子为 （填化学式）。 （4）N2分子中σ键与π键的数目比n（σ）∶n（π）= 。 （5）[Fe(H2O)6]2+与NO反应生成的[Fe(NO)(H2O)5]2+中，NO以N原子与Fe2+形成配位键。请在[Fe(NO)(H2O)5]2+结构示意图的相应位置补填缺少的配体。 【答案】 （1） sp3 平面（正）三角形 （2） [Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6 （3） NO2− （4） 1∶2 （5） 【解析】（1）SO42-中中心原子S的价层电子对数为，SO42-中S为sp3杂化。NO3－中中心原子N的孤电子对数为，成键电子对数为3，价层电子对数为3，VSEPR模型为平面三角形，由于N原子上没有孤电子对，NO3－的空间构型为平面(正)三角形； （2）Fe原子核外有26个电子，根据构造原理，基态Fe的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，基态Fe2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6； （3）用替代法，与O3互为等电子体的一种阴离子为NO2－； （4）N2的结构式为NN，三键中含1个σ键和2个π键，N2分子中σ键与π键的数目比为n(σ)：n(π)=1:2； （5）根据化学式，缺少的配体是NO和H2O，NO中N为配位原子，H2O中O上有孤电子对，O为配位原子，答案为：。 1 / 10 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $