4.1 分子的空间结构 第2课时(分层作业)化学苏教版选择性必修2
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内容正文:
第一单元 分子的空间结构
第2课时 价层电子对互斥模型 等电子原理
分层作业
1.(四川省遂宁市2026届高三上学期一诊考试化学试题)下列化学用语或图示错误的是
A.用电子云轮廓图示意键的形成:
B.sp2杂化轨道示意图:
C.用电子式表示的形成过程:
D.SO2的VSEPR模型:
2.(2026·湖北襄阳·一模)化学用语可以表达物质结构和化学过程。下列化学用语表达正确的是
A.基态As原子简化的电子排布式:[Ar] 4s24p3
B.SO3的VSEPR模型:
C.H2分子中键的形成:
D.邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
3.(2026·湖南株洲·一模)下列有关化学用语使用错误的是
A.基态Ca原子的简化电子排布式:
B.氚的原子结构模型:
C.的电子式为
D.分子的VSEPR模型:
4.(25-26高二上·黑龙江牡丹江·期末)下列化学用语正确的是
A.基态Se原子的价层电子排布式:
B.丙烯的键线式为
C.HCl分子中σ键的形成:
D.SO3的VSEPR模型:
5.(25-26高二上·河北衡水·期末)关于下表所列四种粒子的各项描述完全正确的是
选项
A
B
C
D
分子或离子的化学式
中心原子的杂化轨道类型
sp
VSEPR模型名称
平面三角形
四面体形
平面三角形
直线形
分子或离子的空间结构名称
平面三角形
三角锥形
V形
直线形
A.A B.B C.C D.D
6.(2026·吉林长春·一模)氯化铯(CsCl)是一种分析试剂,制备原理为。下列说法错误的是
A.HCl中的共价键:s-p键 B.的VSEPR模型名称:V形
C.CsCl的晶体类型:离子晶体 D.的电子式:
7.下列有关的说法不正确的是
A.分子中S采取杂化方式
B.分子空间构型为平面三角形
C.中的键角大于中的键角
D.工业上用浓吸收
8.(25-26高二上·吉林·期末)根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型判断,下列分子的中心原子杂化方式、VSEPR模型及空间结构均正确的是
选项
分子
中心原子杂化方式
VSEPR模型
空间结构
A
平面三角形
V形
B
平面三角形
三角锥形
C
四面体形
平面三角形
D
正四面体形
正四面体形
A.A B.B C.C D.D
9.(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·期末)下列关于反应的叙述错误的是
A.分子的空间结构和VSEPR模型不一致
B.基态N原子的电子排布式:
C.和中所有原子均满足8电子稳定结构
D.的中心原子采用sp杂化
10.(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·期末)下列说法错误的是
A.分子中,中心原子上的孤电子对数最多的是
B.有机物中,σ键和π键的比例为9:1
C.某元素气态基态原子的逐级电离能()依次为:738、1451、7733、10540、13630……,当它与氯气反应时生成物的化学式为
D.和都是正四面体形分子,键角均为109°28′
11.(25-26高一上·辽宁抚顺·期末)“类比”是预测物质结构、性质与化学反应的重要方法之一,下列有关类比合理的是
A.钠在空气中加热能生成过氧化钠,则锂在空气中加热也能生成过氧化锂
B.的分子空间结构呈V形,则的分子空间结构也呈V形
C.分子中有1对共用电子对,则分子中也有1对共用电子对
D.已知溶解度:,推测溶解度:
12.(2026·河南江西·一模)侯氏制碱法在1926年获得美国费城“万国博览会金质奖”,其反应的化学原理如下:①;②。下列说法错误的是
A.和的中心原子的杂化方式相同
B.和中键能大小:N-H<O-H
C.中键和键数目之比为2:1
D.和中∠H-N-H的大小:
1.(25-26高二上·河北衡水·期末)(硒代硫酸钠,其中可看作是中的一个原子被原子取代的产物)在某些肿瘤治疗中能够提高治愈率。其制备和转化关系如下:
下列说法正确的是
A.位于第五周期第ⅣA族
B.的空间结构是四面体
C.基态原子处于最高能级的电子有8种运动状态
D.电负性:
2.(2026·河北·一模)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.萘()中含有的碳碳双键数为
B.的HCOONa溶液中的数目小于
C.粉和足量S完全反应,转移的电子数目为
D.中的价层电子对数为
3.(25-26高二上·辽宁葫芦岛·期末)主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y的价层电子数相等,Z的价电子所在能层有16个轨道,4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是
A.简单氢化物稳定性:
B.该化合物灼烧时火焰呈黄色
C.由X、Y形成的分子VSEPR模型为平面三角形
D.基态原子的未成对电子数:W>X
4.(2026高三·全国·专题练习)胍()得到质子后转化为胍阳离子,为平面结构,
下列有关说法错误的是
A.胍阳离子的中心C原子采取杂化
B.胍阳离子中存在大π键,可表示为
C.与胍阳离子互为等电子体的一种分子为BF3(或SO3)
D.胍阳离子中所有键的键长和键能都完全相同
5.(25-26高二上·黑龙江鸡西·期末)某种离子液体的结构如图所示,X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的五种短周期非金属元素,Z的原子序数等于X、Y原子序数之和,Q为非金属性最强的元素。下列说法正确的是
A.原子半径:M>Z>X B.的键能小于的键能
C.的VSEPR模型为正四面体形 D.的键角大于的键角
6.(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·期末)是一种高效的无机絮凝剂。Y、X、Q、Z分别为原子序数依次增大的短周期主族元素;基态X原子的未成对电子数是其所在周期所有元素中最多的;元素Y的原子半径在元素周期表中最小;基态Q原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍;Q与Z同族;元素M是人体必需的微量元素,参与血红蛋白的合成、运输O2,下列说法正确的是
A.、的中心原子的价层电子对数目均为4
B.第一电离能:Q>X>Z>M
C.基态M原子的核外电子有26种空间运动状态
D.Y2Q、Y2Z的键角:∠Y−Q−Y<∠Y−Z−Y
7.(山东省山东省大联考2025-2026学年高三上学期12月月考化学试题)用Ni/CaO为催化剂实现CO2的捕获和转化,可减少CO2排放并实现资源利用,其原理如图所示。下列说法错误的是
A.分子的空间结构分别是直线形、V形、正四面体形
B.捕获的反应属于氧化还原反应
C.转化过程中形成了C-H键和O-H键
D.转化为的化学方程式是
8.(24-25高三上·福建漳州·期末)雄黄()有解毒杀虫等功效,分子结构如图所示,在空气中加热可生成,设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.1 mol 中含个As—As键 B.0.5 mol 的孤电子对数为
C.0.2 mol 的杂化原子数为 D.0.1 mol 与足量反应可生成19.8 g
9.(2026高三·全国·专题练习)我国科学家预测了稳定的氮单质分子N8(结构如图)。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.1.0mol N8的σ键电子数为16NA
B.1.0mol N8的(价层)孤电子对数为7NA
C.1.0mol N8的sp2杂化N原子数为6NA
D.112.0g N8完全分解,产生的N2分子数为4mol
10.(2026高三·全国·专题练习)原子数相同、电子总数相同的粒子,互称为等电子体。硼元素可形成三个等电子体阴离子:、和,则m、n值分别为 、 。
1.(2026高三·全国·专题练习)氮和氧是构建化合物的常见元素。
已知:
请回答:
(1)H2N-NH2+H+→H2N-NH,其中-NH2的N原子杂化方式为 ;比较键角:中的-NH2 H2N-NH中的-NH(填“>”、“<”或“=”),请说明理由 。
(2)将HNO3与SO3按物质的量之比1:2发生化合反应生成A,测得A由2种微粒构成,其中之一是NO。比较氧化性强弱:NO HNO3 (填“>”、“<”或“=”);写出A中阴离子的结构式 。
2.(25-26高二上·辽宁朝阳·期末)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,其主要反应的离子方程式为。
(1)基态Na原子核外电子的运动状态有 种。
(2)第二周期第一电离能大于O的主族元素有 种。
(3)反应涉及的非金属元素电负性从大到小的顺序为 。
(4)反应涉及的分子和离子中VSEPR模型为四面体的有 。(写化学式)
(5)关于NH3、CO2、H2O分子,下列说法错误的是 。
a.键角:CO2>NH3>H2O b.沸点:NH3>H2O>CO2
c.原子半径:C>N>O>H d.键能:N-H>O-H
(6)NaHCO3中C原子的杂化方式为 。
(7)分子中的大π键可用符号表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数,则CO2中的大π键应表示为 。
3.(25-26高一上·上海·月考)等电子体的结构相似、物理性质相近,称为等电子原理。如N2和CO为等电子体。下表为部分元素等电子体分类、空间结构表。
等电子体类型
代表物质
空间结构
四原子24电子等电子体
SO3
平面三角形
四原子26电子等电子体
三角锥形
五原子32电子等电子体
CCl4
四面体形
六原子40电子等电子体
PCl5
三角双锥形
七原子48电子等电子体
SF6
八面体形
(1)的空间结构是 。
(2)由第1、2周期元素组成,与F2互为等电子体的离子的电子式是 。
(3)SF6的空间结构如图1所示,请再按照图1的表示方法在图2中表示OSF4分子中O、S、F原子的空间位置 。
4.(25-26高二上·上海·课后作业)我国某科研工作者制备了一种高性能的钾离子电池负极材料(),如图所示。回答下列问题:
(1)铋的原子序数为83,则基态铋原子的价层电子排布式为 ,能量最高的电子所占据的原子轨道的电子云轮廓图为 形。
(2)中的VSEPR模型为 形,的立体构型为 形,的键角 (填“>”、“<”或“=”)的键角。
(3)的第一电离能由小到大的顺序为 ,BTC中原子的杂化类型有 。
5.(25-26高二上·浙江·阶段练习)通常农药所含有的氟、氯、硫、磷等元素在周期表中位置靠近,对这个区域内的元素进行研究,有助于制造出新品种的农药。
(1)F元素在元素周期表中的位置是 。
(2)H2S 分子的空间构型为 (用文字描述)。
(3)室温下 为红棕色液体,具有较高的电导率, 下变为红棕色固体,研究表明固态( 为离子化合物, 与水反应生成氯酸和高氯酸。固态( 中含有的两种离子为 。
(4)焦磷酸根离子、三磷酸根离子如图所示,这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为(用n 代表P原子数) 。
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第一单元 分子的空间结构
第2课时 价层电子对互斥模型 等电子原理
分层作业
1.(四川省遂宁市2026届高三上学期一诊考试化学试题)下列化学用语或图示错误的是
A.用电子云轮廓图示意键的形成:
B.sp2杂化轨道示意图:
C.用电子式表示的形成过程:
D.SO2的VSEPR模型:
【答案】B
【详解】
A.键是由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成:,A正确;
B.sp2杂化是中心原子的一个s轨道与两个p轨道杂化,形成三个sp2杂化轨道,同时保留一个未杂化的p轨道,sp2杂化轨道的夹角应为120°,呈平面三角形分布:,B错误;
C.是离子化合物,由2个Na+和1个构成,在形成过程中,两个Na原子各失去1个电子,两个O原子共用1对电子并各获得1个电子,形成,形成过程为:,C正确;
D.SO2分子中,S原子的价层电子对数为:,且含有1个孤电子对,VSEPR模型为平面三角形:,D正确;
故选B。
2.(2026·湖北襄阳·一模)化学用语可以表达物质结构和化学过程。下列化学用语表达正确的是
A.基态As原子简化的电子排布式:[Ar] 4s24p3
B.SO3的VSEPR模型:
C.H2分子中键的形成:
D.邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
【答案】D
【详解】A.As为33号元素,位于第4周期第ⅤA族,基态As原子简化的电子排布式为[Ar]3d104s24p3,A错误;
B.三氧化硫分子中,中心原子硫的价层电子对数=σ键数+孤电子对数 =3+=3+0=3,不含孤电子对,所以三氧化硫分子的VSEPR模型为平面三角形结构,而不是图示的三角锥形,B错误;
C.H2分子中两个H原子的1s轨道相互重叠,形成σ键,用电子云轮廓图表示H-H键的形成过程时,两个氢原子的1s轨道互相靠拢,头碰头重叠形成σ键:,原图错误, C错误;
D.图中的羟基和醛基距离较近,邻羟基苯甲醛中的O-H与醛基的O之间可形成分子内氢键,即,D正确;
故答案为:D。
3.(2026·湖南株洲·一模)下列有关化学用语使用错误的是
A.基态Ca原子的简化电子排布式:
B.氚的原子结构模型:
C.的电子式为
D.分子的VSEPR模型:
【答案】C
【详解】A.基态Ca原子的原子序数为20,其电子排布式为,简化电子排布式为,A正确;
B.氚()的原子核内含有1个质子和2个中子,核外有1个电子,该模型表示正确,B正确;
C.是离子化合物,由和构成,的电子式必须标出最外层的8个电子,正确写法的电子式为,C错误;
D.分子的中心原子为O,价层电子对数为4(2个σ键和2对孤对电子),VSEPR模型为四面体形,D正确;
故答案选C。
4.(25-26高二上·黑龙江牡丹江·期末)下列化学用语正确的是
A.基态Se原子的价层电子排布式:
B.丙烯的键线式为
C.HCl分子中σ键的形成:
D.SO3的VSEPR模型:
【答案】C
【详解】A.Se是第四周期ⅥA族元素,基态Se原子的价层电子排布式为,A错误;
B.丙烯的键线式为,而是2-丁烯的键线式,B错误;
C.H原子的s轨道和Cl原子的p轨道“头碰头”形成HCl中的σ键,C正确;
D.SO3的中心原子是S,中心原子的价层电子对数,对应的VSEPR模型(价层电子对的空间结构)是(不含孤电子对的平面三角形),而是有一个孤电子对的四面体形,D错误;
故选C。
5.(25-26高二上·河北衡水·期末)关于下表所列四种粒子的各项描述完全正确的是
选项
A
B
C
D
分子或离子的化学式
中心原子的杂化轨道类型
sp
VSEPR模型名称
平面三角形
四面体形
平面三角形
直线形
分子或离子的空间结构名称
平面三角形
三角锥形
V形
直线形
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.中心原子S的价层电子对数为,含有一对孤对电子,杂化,VSEPR模型为四面体形,空间结构为三角锥形,A错误;
B.中心原子Cl的价层电子对数为,含有一对孤对电子,杂化,VSEPR模型为四面体形,空间结构为三角锥形,B正确;
C.中心原子O的价层电子对数为,含有两对孤对电子,杂化,VSEPR模型为四面体形,空间结构为V形,C错误;
D.中心原子的价层电子对数为,含有两对孤对电子,杂化,VSEPR模型为四面体形,空间结构为V形,D错误;
故选B。
6.(2026·吉林长春·一模)氯化铯(CsCl)是一种分析试剂,制备原理为。下列说法错误的是
A.HCl中的共价键:s-p键 B.的VSEPR模型名称:V形
C.CsCl的晶体类型:离子晶体 D.的电子式:
【答案】B
【详解】A.HCl分子中,H的1s轨道与Cl的3p轨道头碰头重叠形成σ键,为s-p σ键,A正确;
B.中的O的价电子对数=2(成键电子对)+2(孤电子对)=4,VSEPR模型为四面体形,分子空间构型为V形,B错误;
C.由和通过离子键结合,晶体类型为离子晶体,C正确;
D.二氧化碳中,碳原子与每个氧原子之间共用两对电子,电子式书写正确,D正确;
故选B。
7.下列有关的说法不正确的是
A.分子中S采取杂化方式
B.分子空间构型为平面三角形
C.中的键角大于中的键角
D.工业上用浓吸收
【答案】C
【详解】A.SO2分子中S原子价层电子对数为,采取sp2杂化方式,A正确;
B.SO3分子中S原子价层电子对数为,孤电子对数为0,空间构型为平面三角形,B正确;
C.中S原子价层电子对数为,孤电子对数为0,采取sp3杂化,键角约为109.5°;SO3中S原子采取sp2杂化,键角为120°,故中的键角小于SO3中的键角,C错误;
D.工业上用98.3%浓H2SO4吸收SO3,可避免生成酸雾并提高吸收效率,D正确;
故选C。
8.(25-26高二上·吉林·期末)根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型判断,下列分子的中心原子杂化方式、VSEPR模型及空间结构均正确的是
选项
分子
中心原子杂化方式
VSEPR模型
空间结构
A
平面三角形
V形
B
平面三角形
三角锥形
C
四面体形
平面三角形
D
正四面体形
正四面体形
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.中心原子S的价层电子对数为4(键2对,孤电子对2对),杂化方式应为,VSEPR模型为四面体形,空间结构为V形,A错误;
B.中心原子S的价层电子对数为4(键3对,孤电子对1对),杂化方式应为,VSEPR模型为四面体形,空间结构为三角锥形,B错误;
C.中心原子N的价层电子对数为4(键3对,孤电子对1对),杂化方式,VSEPR模型四面体形,空间结构为三角锥形,C错误;
D.中心原子Si的价层电子对数为4(键4对,孤电子对0对),杂化方式,VSEPR模型正四面体形,空间结构正四面体形,D正确;
故选D。
9.(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·期末)下列关于反应的叙述错误的是
A.分子的空间结构和VSEPR模型不一致
B.基态N原子的电子排布式:
C.和中所有原子均满足8电子稳定结构
D.的中心原子采用sp杂化
【答案】C
【详解】A.的价层电子对数为,孤电子对数为2,空间结构为V形,VSEPR模型为四面体形,分子的空间结构和VSEPR模型不一致,因此A正确;
B.基态N原子核外有7个电子,电子排布式为1s22s22p3,因此B正确;
C.在中,H原子只有2个电子,不满足8电子稳定结构;在中,H原子也只有2个电子,不满足8电子稳定结构,因此C错误;
D.的结构式为,中心原子C的价层电子对数为2,采用sp杂化,因此D正确;
故答案选C。
10.(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·期末)下列说法错误的是
A.分子中,中心原子上的孤电子对数最多的是
B.有机物中,σ键和π键的比例为9:1
C.某元素气态基态原子的逐级电离能()依次为:738、1451、7733、10540、13630……,当它与氯气反应时生成物的化学式为
D.和都是正四面体形分子,键角均为109°28′
【答案】D
【详解】A.中N有1对孤电子对,中O有2对孤电子对,中C没有孤电子对,因此中心原子孤电子对数最多的是,A正确;
B.分子中,单键均为σ键(共8个:2个N-H、2个C-H、1个C-N、1个C-C、1个C-O、1个O-H),羧基中C=O双键含1个σ键和1个π键,故σ键总数9个,π键1个,比例为9:1,B正确;
C.电离能数据中,第三电离能(7733 kJ·mol-1)远大于第一(738 kJ·mol-1)和第二电离能(1451 kJ·mol-1),表明该元素为第IIA族元素(如Mg),易形成+2价化合物,与氯气反应生成,C正确;
D.分子为正四面体结构,但键角为60°(因P原子位于顶点直接相连);分子为正四面体结构,键角为109°28′(C原子位于中心),因此键角并非均为109°28′,D错误;
故答案选D。
11.(25-26高一上·辽宁抚顺·期末)“类比”是预测物质结构、性质与化学反应的重要方法之一,下列有关类比合理的是
A.钠在空气中加热能生成过氧化钠,则锂在空气中加热也能生成过氧化锂
B.的分子空间结构呈V形,则的分子空间结构也呈V形
C.分子中有1对共用电子对,则分子中也有1对共用电子对
D.已知溶解度:,推测溶解度:
【答案】B
【详解】A.锂在空气中加热生成氧化锂(Li2O),而非过氧化锂,因为锂的离子半径小、金属性在同族中最弱,类比不合理,A不符合题意;
B. H2O和H2S的中心原子均为VIA族元素,具有相似价层电子对排布(均为四面体构型,含两对孤对电子),分子空间结构均呈V形,类比合理,B符合题意;
C. Cl2分子中Cl原子间为单键(1对共用电子对),而N2分子中N原子间为三键(3对共用电子对),类比不合理,C不符合题意;
D. CaCO3难溶而Ca(HCO3)2可溶,但钠盐中Na2CO3溶解度大于NaHCO3,类比不合理,D不符合题意;
故选B。
12.(2026·河南江西·一模)侯氏制碱法在1926年获得美国费城“万国博览会金质奖”,其反应的化学原理如下:①;②。下列说法错误的是
A.和的中心原子的杂化方式相同
B.和中键能大小:N-H<O-H
C.中键和键数目之比为2:1
D.和中∠H-N-H的大小:
【答案】C
【详解】A.中原子的价层电子对数为,中原子的价层电子对数为,二者中心原子均采取杂化;杂化方式相同,A不符合题意;
B.键能与键长相关,键长大于键长,键长越长键能越小,因此键能小于键能,B不符合题意;
C.的结构式为,每个双键含个键和个键,因此中键为个,键为个,键和键数目之比为;并非,C符合题意;
D.中原子含对孤电子对,中原子无孤电子对,孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力,因此中小于中,D不符合题意;
故选C。
1.(25-26高二上·河北衡水·期末)(硒代硫酸钠,其中可看作是中的一个原子被原子取代的产物)在某些肿瘤治疗中能够提高治愈率。其制备和转化关系如下:
下列说法正确的是
A.位于第五周期第ⅣA族
B.的空间结构是四面体
C.基态原子处于最高能级的电子有8种运动状态
D.电负性:
【答案】B
【详解】A.原子序数为34,位于元素周期表第四周期第ⅥA族,A项错误;
B.可看作是中的一个原子被原子取代,中心原子为,中心原子的价层电子对数为4,且无孤对电子,VSEPR模型为四面体形,分子空间结构为四面体形,B项正确;
C.的电子排布为,最高能级2p能级有4个电子,每个电子运动状态均不同,所以基态O原子中处于最高能级的电子的运动状态共有4种,C项错误;
D.、、位于同一周期,原子序数逐渐增大,同周期元素从左到右,元素的电负性逐渐变大,故电负性强弱关系为,D错误;
故答案选B。
2.(2026·河北·一模)设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.萘()中含有的碳碳双键数为
B.的HCOONa溶液中的数目小于
C.粉和足量S完全反应,转移的电子数目为
D.中的价层电子对数为
【答案】D
【详解】A.萘结构中不含碳碳双键,A错误;
B.溶液中会发生水解,导致<由于题中并未给出溶液体积,因此无法确定的数目是否小于,B错误;
C.铁粉与硫磺的反应为,1 mol 铁粉发生反应转移2 mol 电子,则28 g 铁粉发生反应,转移电子数目为,C错误;
D.中的价层电子对数为,则1 mol中的价层电子对数为,D正确;
故选D。
3.(25-26高二上·辽宁葫芦岛·期末)主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y的价层电子数相等,Z的价电子所在能层有16个轨道,4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是
A.简单氢化物稳定性:
B.该化合物灼烧时火焰呈黄色
C.由X、Y形成的分子VSEPR模型为平面三角形
D.基态原子的未成对电子数:W>X
【答案】C
【分析】主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,Z的价电子所在能层有16个轨道,则Z属于第四周期元素,其形成Z+,则Z原子的价电子数为1,其为K元素;X、Y的价电子数相等,其为同主族元素,Y的最外层有6个电子,则X为O元素、Y为S元素;W只形成1个共价键,则其最外层电子数为1,其为H元素。则W为H元素、X为O元素、Y为S元素、Z为K元素。
【详解】A.元素的非金属性越强,简单氢化物稳定性越强,氧元素的非金属性强于硫元素,所以水分子的稳定性强于硫化氢,A错误;
B.由分析可知,该化合物为钾盐,灼烧时透过蓝色钴玻璃片可观察到火焰呈紫色,B错误;
C.二氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为:2+(6-2×2) ×=3,三氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为:3+(6-2×3) ×=3,则二氧化硫和三氧化硫的分子VSEPR模型为平面三角形,C正确;
D.氢元素的原子序数为1,基态原子的电子排布式为:1s1,未成对电子数为1,氧元素的原子序数为8,基态原子的价电子排布式为:2s22p4,未成对电子数为2,则氧原子的未成对电子数大于氢原子,D错误;
故选C。
4.(2026高三·全国·专题练习)胍()得到质子后转化为胍阳离子,为平面结构,
下列有关说法错误的是
A.胍阳离子的中心C原子采取杂化
B.胍阳离子中存在大π键,可表示为
C.与胍阳离子互为等电子体的一种分子为BF3(或SO3)
D.胍阳离子中所有键的键长和键能都完全相同
【答案】D
【详解】A.为平面结构,则中心C原子、N原子的杂化方式均为sp2,A正确;
B.中C碳原子杂化方式为,有1个p轨道未参与杂化,-NH2中含有1个孤电子对,大π键是指在多原子分子中,如有相互平行的p轨道,它们连贯重叠在一起构成一个整体,p电子在多个原子间运动形成的π型化学键,胍阳离子中存在大键,B正确;
C.胍阳离子的原子数为10,价电子总数为4+3×5+6×1−1=24。BF3、SO3均为4原子、24价电子,互为等电子体,C正确;
D.胍阳离子中,3个C-N键与6个N-H中C-N和N-H的键长和键能不会相同,D错误;
故答案选D。
5.(25-26高二上·黑龙江鸡西·期末)某种离子液体的结构如图所示,X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的五种短周期非金属元素,Z的原子序数等于X、Y原子序数之和,Q为非金属性最强的元素。下列说法正确的是
A.原子半径:M>Z>X B.的键能小于的键能
C.的VSEPR模型为正四面体形 D.的键角大于的键角
【答案】C
【分析】X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的五种短周期非金属元素,Q为非金属性最强的元素,则Q为F元素;阴离子中,Y得到一个电子形成四个键,Y最外层为3个电子,且Y是非金属,Y为B元素,阳离子中,X形成一个键且序数最小,X为H元素,Z的原子序数等于X、Y原子序数之和,Z为C元素,一个M形成三个键,另外一个M失去一个电子后形成四个键,则M为N元素。
【详解】A.X为H元素、Z为C元素、M为N元素,原子半径:C>N>H,故A错误;
B.氮气分子中氮氮三键的键能大于氟气分子中氟氟单键的键能,故B错误;
C.四氟合硼离子中硼原子的价层电子对数为4,孤对电子对数为0,离子的VSEPR模型为正四面体形,故C正确;
D.氨分子中氮原子和甲烷分子中碳原子的价层电子对数均为4,氨分子中氮原子的孤电子对数为1,甲烷分子中碳原子的孤电子对数为0,孤电子对数越多,对成键电子对的斥力越大,分子的键角越小,所以甲烷分子的键角大于氨分子,故D错误;
故选C。
6.(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·期末)是一种高效的无机絮凝剂。Y、X、Q、Z分别为原子序数依次增大的短周期主族元素;基态X原子的未成对电子数是其所在周期所有元素中最多的;元素Y的原子半径在元素周期表中最小;基态Q原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍;Q与Z同族;元素M是人体必需的微量元素,参与血红蛋白的合成、运输O2,下列说法正确的是
A.、的中心原子的价层电子对数目均为4
B.第一电离能:Q>X>Z>M
C.基态M原子的核外电子有26种空间运动状态
D.Y2Q、Y2Z的键角:∠Y−Q−Y<∠Y−Z−Y
【答案】A
【分析】根据题干信息,Y原子半径最小,Y为H元素;基态Q原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍;Q为O元素;Z与Q同族,Z为S元素;X在短周期中未成对电子数最多且原子序数比O小,X为N元素;M为人体必需微量元素,参与血红蛋白的合成、运输O2,M为Fe元素。
【详解】元素推断:
A.中N原子的价层电子对数为、中S原子的价层电子对数为,A正确;
B.同一周期从左到右,第一电离能有增大的趋势,因N原子2p轨道半满稳定,第一电离能大于O原子,故Q>X不成立,B错误;
C.M为Fe元素,Fe原子序数26,基态电子排布为,共有15个原子轨道即15种空间运动状态,C错误;
D.H2O中O原子价层电子对数,H2S中S原子价层电子对数,因O的电负性大于S,使得H-O键电子对更靠近O原子,成键电子对之间的斥力增大,键角更大,故∠Y-Q-Y > ∠Y-Z-Y,D错误;
故选A。
7.(山东省山东省大联考2025-2026学年高三上学期12月月考化学试题)用Ni/CaO为催化剂实现CO2的捕获和转化,可减少CO2排放并实现资源利用,其原理如图所示。下列说法错误的是
A.分子的空间结构分别是直线形、V形、正四面体形
B.捕获的反应属于氧化还原反应
C.转化过程中形成了C-H键和O-H键
D.转化为的化学方程式是
【答案】B
【详解】A.分子的空间结构分别是直线形、V形、正四面体形,A正确;
B.捕获的反应为,属于非氧化还原反应,B错误;
C.由图可知,在催化剂Ni/CaO作用下,二氧化碳与氢气反应生成甲烷和水,反应中有C-H键和O-H键的形成,C正确;
D.由图可知,转化为的化学方程式是,D正确;
故答案选B。
8.(24-25高三上·福建漳州·期末)雄黄()有解毒杀虫等功效,分子结构如图所示,在空气中加热可生成,设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.1 mol 中含个As—As键 B.0.5 mol 的孤电子对数为
C.0.2 mol 的杂化原子数为 D.0.1 mol 与足量反应可生成19.8 g
【答案】D
【分析】As最外层有5个电子,可以形成3个共价键,S最外层有6个电子,可以形成2个共价键,由分子结构判断“●”为As,“○”为S。
【详解】A.1个分子中有2个As—As键,则1 mol 中含个As—As键,A正确;
B.该分子中As有1对孤电子对,S有2对孤电子对,1个分子有12对孤电子对,因此0.5 mol 的孤电子对数为,B正确;
C.该分子中As和S都是杂化,1 mol 的杂化原子数为,C正确;
D.根据原子守恒可知0.1 mol 生成0.2 mol ,0.2 mol 质量为,D错误;
故答案选D。
9.(2026高三·全国·专题练习)我国科学家预测了稳定的氮单质分子N8(结构如图)。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.1.0mol N8的σ键电子数为16NA
B.1.0mol N8的(价层)孤电子对数为7NA
C.1.0mol N8的sp2杂化N原子数为6NA
D.112.0g N8完全分解,产生的N2分子数为4mol
【答案】B
【详解】A.1个N8分子中有8个σ键,每个σ键含有2个电子,共16个电子,则1.0 mol N8的σ键电子数为16NA,故A正确;
B.N8分子中所有原子共面可知1个N8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,2和7两处的氮原子未参与杂化的p轨道上的电子对参与了离域π键的形成,结构中无孤对电子,其中8、1、3、4、5、6六处N原子各有一对孤电子对,即1个N8分子有6对孤电子对,则1.0molN8的(价层)孤电子对数为6NA,故B错误;
C.N8分子中所有原子共面可知,1个N8分子有6个N原子采取sp2杂化,则1.0mol N8的sp2杂化N原子数为6NA,故C正确;
D.112.0g N8的物质的量为:,则1mol N8含有8mol N,根据氮原子守恒,1.0mol N8完全分解产生4mol N2,故D正确;
故答案选B。
10.(2026高三·全国·专题练习)原子数相同、电子总数相同的粒子,互称为等电子体。硼元素可形成三个等电子体阴离子:、和,则m、n值分别为 、 。
【答案】 5 3
【详解】根据题干定义,等电子体是原子数相同、电子总数相同的粒子。、和的原子数均为3。的电子总数为。因为是等电子体,所以的电子总数也为22,即,解得m=5。的电子总数也为22,即,解得n=3。
1.(2026高三·全国·专题练习)氮和氧是构建化合物的常见元素。
已知:
请回答:
(1)H2N-NH2+H+→H2N-NH,其中-NH2的N原子杂化方式为 ;比较键角:中的-NH2 H2N-NH中的-NH(填“>”、“<”或“=”),请说明理由 。
(2)将HNO3与SO3按物质的量之比1:2发生化合反应生成A,测得A由2种微粒构成,其中之一是NO。比较氧化性强弱:NO HNO3 (填“>”、“<”或“=”);写出A中阴离子的结构式 。
【答案】(1) sp3 < -NH2有孤电子对,孤电子对对成键电子排斥力大,键角变小
(2) >
【详解】(1)的价层电子对数为,故杂化方式为sp3;价层电子对数为4,有一对孤电子对,的价层电子对数为,无孤电子对,又因为孤电子对对成键电子的排斥力大于成键电子对成键电子的排斥力,故键角:中的<H2N-NH中的-NH;
(2)
与中N元素均呈+5价,从电性角度来看,而带正电荷,对电子的吸引能力更强一些,则比更易得到电子,所以的氧化性更强,填“>”;与按物质的量之比发生化合反应生成A,A由2种微粒构成,其中之一是(相当于一个脱去了一个),则每2个结合了1个,各元素的化合价均不变化,所以生成的阴离子为,结构式可表示为。
2.(25-26高二上·辽宁朝阳·期末)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,其主要反应的离子方程式为。
(1)基态Na原子核外电子的运动状态有 种。
(2)第二周期第一电离能大于O的主族元素有 种。
(3)反应涉及的非金属元素电负性从大到小的顺序为 。
(4)反应涉及的分子和离子中VSEPR模型为四面体的有 。(写化学式)
(5)关于NH3、CO2、H2O分子,下列说法错误的是 。
a.键角:CO2>NH3>H2O b.沸点:NH3>H2O>CO2
c.原子半径:C>N>O>H d.键能:N-H>O-H
(6)NaHCO3中C原子的杂化方式为 。
(7)分子中的大π键可用符号表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数,则CO2中的大π键应表示为 。
【答案】(1)11
(2)2
(3)O > N > C > H
(4)、、
(5)bd
(6)
(7)
【详解】(1)基态Na原子的核外电子数为11,每个电子的运动状态都不同,所以核外电子的运动状态有11种;
(2)第二周期主族元素中,第一电离能大于O的有N(半满稳定结构)、F,共2种;
(3)反应涉及的非金属元素有N、H、C、O,C、N、O为同周期电负性从左往右依次增大,在甲烷()中C显负价,故电负性C > H,故电负性从大到小的顺序为O > N > C > H;
(4)、和的中心原子均为杂化,故VSEPR模型均为四面体;
(5)a.的中心原子为杂化键角为180°,的中心原子(有一对孤电子对)为杂化键角约107°,的中心原子(有两对孤电子对)为杂化键角约104.5°,故键角:>>,a正确;
b.比分子间氢键多,分子间只有范德华力,故沸点>>,b错误;
c.电子层越多半径越大,电子层相同时,原子序数越大半径越小,故原子半径:C>N>O>H,c正确;
d.原子半径越小,键长越短,键能越大,故键能O-H > N-H,d错误;
故答案选bd。
(6)中C原子与3个O原子形成3个键,无孤电子对,故杂化方式为;
(7)在分子中,参与形成大π键的原子有3个,即m=3,参与形成大π键的电子为两个π键中的4个电子,即n=4,故中的大π键应表示为。
3.(25-26高一上·上海·月考)等电子体的结构相似、物理性质相近,称为等电子原理。如N2和CO为等电子体。下表为部分元素等电子体分类、空间结构表。
等电子体类型
代表物质
空间结构
四原子24电子等电子体
SO3
平面三角形
四原子26电子等电子体
三角锥形
五原子32电子等电子体
CCl4
四面体形
六原子40电子等电子体
PCl5
三角双锥形
七原子48电子等电子体
SF6
八面体形
(1)的空间结构是 。
(2)由第1、2周期元素组成,与F2互为等电子体的离子的电子式是 。
(3)SF6的空间结构如图1所示,请再按照图1的表示方法在图2中表示OSF4分子中O、S、F原子的空间位置 。
【答案】(1)三角锥形 (2) (3)
【解析】(1)中心原子价层电子对数为3+=4,且含有1个孤电子对,空间结构是三角锥形。
(2)等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团,F2为双原子14价电子体,由第1、2周期元素组成,与F2互为等电子体的离子是,其电子式为:。
(3)SF6为七原子48电子体,空间构型为八面体形,如图1;OSF4为六原子40电子体,其空间构型与PCl5相同,为三角双锥形:。
4.(25-26高二上·上海·课后作业)我国某科研工作者制备了一种高性能的钾离子电池负极材料(),如图所示。回答下列问题:
(1)铋的原子序数为83,则基态铋原子的价层电子排布式为 ,能量最高的电子所占据的原子轨道的电子云轮廓图为 形。
(2)中的VSEPR模型为 形,的立体构型为 形,的键角 (填“>”、“<”或“=”)的键角。
(3)的第一电离能由小到大的顺序为 ,BTC中原子的杂化类型有 。
【答案】(1) 6s26p3 哑铃或纺锤
(2) 四面体 平面三角 <
(3) C<O<N sp2、sp3
【详解】(1)铋元素的原子序数为83,则其基态原子的价层电子排布式为6s26p3,能量最高的电子所占据的原子轨道电子云轮廓图为哑铃形或纺锤形的6p轨道,故答案为:6s26p3;哑铃或纺锤。
(2)中氧原子的价层电子对数为,孤对电子对数为2,氧原子的杂化方式为sp3杂化,分子的VSEPR模型为四面体形,空间结构为V形,孤电子对数越多,键角越小,因此键角小于109°28′;硝酸根离子中氮原子的价层电子对数为,孤对电子对数为0,氮原子的杂化方式为sp2杂化,离子的空间结构为平面正三角形,键角为120°,则水分子的键角小于硝酸根离子,故答案为:四面体形;平面三角形;<
(3)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,元素的第一电离能大于同周期相邻元素,则第一电离能由小到大的顺序为C<O<N;由结构简式可知,BTC中饱和碳原子的杂化方式为sp3杂化,双键碳原子的杂化方式为sp2杂化,故答案为:C<O<N;sp2、sp3。
5.(25-26高二上·浙江·阶段练习)通常农药所含有的氟、氯、硫、磷等元素在周期表中位置靠近,对这个区域内的元素进行研究,有助于制造出新品种的农药。
(1)F元素在元素周期表中的位置是 。
(2)H2S 分子的空间构型为 (用文字描述)。
(3)室温下 为红棕色液体,具有较高的电导率, 下变为红棕色固体,研究表明固态( 为离子化合物, 与水反应生成氯酸和高氯酸。固态( 中含有的两种离子为 。
(4)焦磷酸根离子、三磷酸根离子如图所示,这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为(用n 代表P原子数) 。
【答案】(1)第二周期第VIIA族
(2)V型
(3)和
(4)
【详解】(1)F在第二周期第VIIA族。
(2)H2S分子中S的价层电子对数为,孤电子对数为2,所以分子构型为V型。
(3)根据Cl2O6与水反应生成+5价的HClO3与+7价的HClO4,Cl2O6中含有离子为和。
(4)根据图示结构,氧原子数为4n-(n-1)=3n+1,电荷数为-(3+n-1)=-n-2,通式为。
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