课时分层检测(28)化学键分子的空间结构-【创新大课堂】2026年高三化学一轮总复习

课时分层检测（二十八） 1.下表物质与其所含化学键类型、所属化合物类 型完全正确的一组是 选项 1 B C D 物质 MgCl2 C02 HCI NaOH 所含化学 离子键、 共价键 离子键 离子键、 键类型 共价键 共价键 所属化合 离子化 共价化 离子化 共价化 物类型 合物 合物 合物 合物 2.下列有关电子式表示正确的是 ( 。 ①次氯酸的电子式：H:C1:O: :O: ②甲醛的电子式：H:C:H ③HCI的电子式：H+[:CI:] ④由Na和Cl形成离子键的过程： Naf.Ci:→Na[Ci:] A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ 3.VSEPR模型和杂化轨道理论常用于预测和解 释分子的空间结构。下列说法正确的是() A.凡是AB3型的共价化合物，其中心原子A均 采用sp2杂化轨道成键 B.凡是中心原子采取sp3杂化的分子，其空间 结构都是正四面体形 C.杂化轨道只用于形成。键或用于容纳未参与 成键的孤电子对 D.凡是分子中形成π键的原子，均采用sp 杂化 4.下列有机物分子中的碳原子既有sp3杂化又有 sp杂化的是 A.CH3CH-CH2 B.CH3-C=CH C.CHs CH2 OH D.CH=CH 5.(2024·山东卷)由O、F、I组成化学式为IO2F 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 3 化学键分子的空间结构 A.图中O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 6.(2024·河北卷)NH4C1O4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：NH4CO4+2C一NH3个十 2CO2↑+HC1个。下列有关化学用语或表述正 确的是 () A.HCl的形成过程可表示为H.+.C→H[C1门 B.NH4CIO4中的阴、阳离子有相同的VSEPR 模型和空间结构 C.在C6、石墨、金刚石中，碳原子有sp、sp2和 sp3三种杂化方式 D.NH3和CO2都能作制冷剂是因为它们有相 同类型的分子间作用力 7.(2022·辽宁卷)理论化学模拟得到一种N 离子，结构如图。下列关于该离子的说法错 误的是 N=N=N、N=N=N] LN-N-NN-N-NI 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 8.(2024·河北卷)从微观视角探析物质结构及性 质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不 符的是 选项 实例 解释 原子光谱是不连续的 A 原子的能级是量子化的 线状谱线 孤电子对与成键电子对 CO2,CH2O、CCL4键角 B 的斥力大于成键电子对 依次减小 之间的斥力 CsCl晶体中Cs+与8 个C1-配位，而NaCl 晶体中Na+与6个 Cs+比Na+的半径大 C1配位 逐个断开CH中的C 各步中的C一H键所处 一H键，每步所需能量 化学环境不同 不同 61 9.下表中各粒子、粒子对应的空间结构及解释均 正确的是 ( ) 选项 粒子 空间结构 解释 氨基负离子 A 直线形 N原子采取sp杂化 (NH2) B 二氧化硫 V形 S原子采取sp3杂化 碳酸根离子 C 三角锥形 C原子采取sp3杂化 (CO C原子采取sp杂化且 D 乙炔(C2H2) 直线形 C原子的价电子均参 与成键 10.下列分子或离子中键角由大到小排列的顺 序是 ( ①BCL3 ②NH3 ③H20 ④PCIH ⑤HgCl2 A.⑤④①②③ B.⑤①④②③ C.④①②⑤③ D.③②④①⑤ 11.氯元素有多种化合价，可形成C12O、C1、 C1O、C1O2、C1O3、ClO4等微粒。下列说法 错误的是 A.键角：C1O2>C1O3>C1O4 B.C12O的空间结构为V形 C.ClO2、C1O3、C1O4中C1的杂化方式相同 D.基态C1原子核外电子的空间运动状态有 9种 12.三硫化磷(P4S3)是黄绿色针状晶 体，易燃、有毒，分子结构之一如 图所示。已知其燃烧时P被氧化 为P4O10,下列有关P4S3的说法不正确的是 A.P4S3属于共价化合物 B.1molP4S3分子中含有9mol极性共价键 C.分子中每个原子最外层均达到8电子稳定 结构 D.P4S3充分燃烧会产生SO2 13.(1)1mol化合物A(0 )中含有的。键 OH 数目为 362 (2)1mol碳酸二乙酯(DEC,一 中含有。键的数目为 (3)1mol[Ni(NH3)6]SO4中o键的数目为 14.(1)Cu2+处于[Cu(NH3)4]2+的中心，若将配 离子[Cu(NH3)4]2+中的2个NH3换为 CN,则有2种结构，则Cu2+是否为sp3杂 化？ (填“是”或“否”)，理由为 (2)用价层电子对互斥模型推断甲醛中H一 C一H的键角 (填“>”“<”或 “=”)120°。 (3)SO2Cl2和SO2F2中S一O之间以双键结 合，S一Cl、S一F之间以单键结合。请你预测 SO2Cl2和SO2F2分子的空间结构为 。S02Cl2分子中∠C1-S-C1 SO2F2分子中∠F—S-F(填“<“>”或“=”)。 (4)抗坏血酸的分子结构如图所示，该分子中 碳原子的杂化轨道类型为 OH 0、0 CH,OH HO OH 15.短周期元素D、E、X、Y、Z的原子序数逐渐增 大，它们的最简单氢化物分子的空间结构依次 是正四面体形、三角锥形、正四面体形、V形、 直线形。回答下列问题： (1)Z的氢化物的结构式为 ,HZO分 子的中心原子价层电子对数的计算式为 ,该分子 的空间结构为 (2)Y的价层电子排布式为 ,Y的 最高价氧化物的VSEPR模型为 (3)X与Z形成的最简单化合物的化学式是 ,该分子中的 键角是 (4)D、E的最简单氢化物的分子空间结构分别 是正四面体形与三角锥形，这是因为 (填字母)。 a.两种分子的中心原子的价层电子对数不同 b.D、E的非金属性不同 c.E的氢化物分子中有一个孤电子对，而D的 氢化物分子中没有(2)C1硫元素和氯元素电子层数相同，氯原子半径小于硫原子半 径，氯原子核电荷数大于硫原子，氯原子原子核对最外层电子吸引 能力强于硫原子，故非金属更强的是CI(3)AC (4)3d5由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满 状态转变为不稳定的3d状态需要的能量较多；而Fe2+转化为 Fe3+时，3d能级由不稳定的3d5状态转变为较稳定的3d5半充满 状态需要的能量相对要少 解析由元素在周期表中的位置可知①为C,②为N,③为O,④为 Al,⑤为S,⑥为Cl;(1)元素C最简单的气态氢化物为甲烷，甲烷 为正四面体构型；可根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱比 较元素非金属性的强弱，相关反应：2HNO3+Na2CO3 2NaNO3+CO2个+H2O:(2)⑤为S,⑥为Cl;疏元素和氯元素电 子层数相同，氯原子半径小于硫原子半径，氯原子核电荷数大于硫 原子，氯原子原子核对最外层电子吸引能力强于硫原子，故非金属 更强的是Cl;(3)As、Se、Br为同周期元素，从左到右第一电离能呈 增大趋势，但第VA族最外层为半满稳定结构，其第一电离能大于 同周期的第MA族元素，则第一电离能：Br>As>Se,故AC正确； (4)Mn为25号元素，基态Mn2+的价层电子排布式：3d5;由Mn2+ 转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳 定的3d状态需要的能量较多；而Fe2+转化为Fe3+时，3d能级由 不稳定的3d状态转变为较稳定的3d5半充满状态需要的能量相 对要少。 课时分层检测（二十八） 1.B[A项，MgCl2仅含离子键；C项，HCI仅含共价键，是共价化合 物：D项，NaOH含有离子键、共价键，是离子化合物。] 2.D[HCIO的电子式应为H:O:Cl:,①错误：HCl的电子式为 H:C1:,③错误。] 3.C[AB3型的共价化合物，如BF3中B原子采用sp2杂化，NH3中 N原子采用sp杂化，故A错误；中心原子果取sp3杂化的分子，其 空间结构可能是正四面体形、三角锥形、V形，CCL4、NH3、H2O中 中心原子都采取$p3杂化，但其空间结构分别是正四面体形、三角 锥形、V形，故B错误；分子中形成π键的原子，可能采用sp杂化， 也可能采用sp杂化，如HC三CH分子的C原子可形成π键，采用 sp杂化，故D错误。] 4.B[CH3CH一CH2中双键碳为sp2杂化、单键碳为sp3杂化，故不 选A;CH3一C=CH中三键碳为sp杂化、单能碳为sp3杂化，故选 B;CH3CH2OH中碳原子均为sp3杂化，故不选C;CH三CH中碳原 子只有sp杂化，故不选D。] 5.C[图中O(白色的小球)代表O原子，灰色的小球代表F原子，A 不正确；根据该化合物结构片断可知，每个I原子与3个O原子形 成共价键，根据均摊法可以判断必须有2个O原子分别与2个I原 子成键，才能确定该化合物化学式为IO2F,因此，该化合物中不存 在过氧键，B不正确；I原子的价电子数为7，该化合物中F元素的化 合价为一1,0元素的化合价为一2，则I元素的化合价为十5，据此可 以判断每I原子与其他原子形成3个单键和1个双键，1原子的价电 子数不等于其形成共价锭的数目，因此，该化合物中I原子存在孤 对电子，C正确；该化合物中既存在I一O单健，又存在I一0双健， 单键和双键的键长是不相等的，因此，该化合物中所有碘氧键键长 不相等，D不正确。故选C。] 6.B[HC1是共价化合物，其电子式为H:C1:,HCI的形成过程可 表示为HX+CI:→H文CI:,故A错误；NH4CIO4中NH寸的 中心N原子孤电子对教为号×(5-1-4)=0，价层电子对教为4， C10的中心C1原子孤电子对数为？×(7+1-2×4④)=0，价层电 子对数为4，则二者的VSEPR模型和空间结构均为正四面体形，故 B正确；C60、石墨，金刚石中碳原子的杂化方式分别为sp2、sp2、sp3, 共有2种杂化方式，故C错误；NH3易液化，其气化时吸收热量，可 作制冷剂，干冰易升华，升华时吸收热量，也可作制冷剂，NH分子 间作用力氢键和范德华力，CO2分子间仅存在范德华力，故D错误。 故选B。] 5 7.B[由N的结构式可知，所有N原子均满足8电子稳定结构，A 正确；中心N原子为sp3杂化，与中心N原子直接相连的N原子为 sp杂化，与端位N原子直接相连的N原子为sP杂化，端位N原子 为$p2杂化，则N原子的杂化方式有3种，B错误；中心N原子为 sp3杂化，则其空间结构为四面体形，C正确；N3中含一N=N一 N,常温下不稳定，D正确。] 8.B[原子光谱是不连续的线状谱线，说明原子的能级是不连续的， 即原子能级是量子化的，故A正确；CO2中心C原子为sp杂化，键 角为180°，CH2O中心C原子为sp2杂化，键角大约为120°，CH4中 心C原子为sp3杂化，键角为109°28'，三种物质中心C原子都没有 孤电子对，三者键角大小与孤电子对无关，故B错误；离子晶体的配 位数取决于阴、阳离子半径的相对大小，离子半径比越大，配位数越 大，Cs+周围最多能排布8个CI一，Na+周围最多能排布6个CI, 说明Cs十比Na十半径大，故C正确；断开第一个键时，碳原子周围 的共用电子对多，原子核对共用电子对的吸引力较弱，需要能量较 小，断开C一H键越多，碳原子周围共用电子对越少，原子核对共用 电子对的吸引力越大，需要的能量变大，所以各步中的C一H键所 处化学环境不同，每步所需能量不同，故D正确。故选B。] 9.D[NH中N原子的价层电子对数为2+5+)一2=4，孤电子对 2 数为2，采取sp3杂化，空间结构为V形，故A错误；SO2中S原子 的价层电子对数为2+6一2X2-3,孤电子对数为1，采取5即p杂化， 2 空间结构为V形，故B错误；CO层中C原子的价层电子对数为3十 4十2,2X3=3,孤电子对数为0，采取sp2杂化，空间结构为平面三 角形，故C错误。] 10.B[①BC12中B的价层电子对数为3+3-】X3=3,中心B原子 2 为sp2杂化，键角为120°；②NH3中N的价层电子对数为3十 5-1X3=4,中心N原子为sp3杂化，由于NH3分子中有孤电子 2 对存在，使熊角小于109°28'；③H20中0的价层电子对数为2十 6-】X2-=4,中心0原子为sp杂化，理论上正四面体结构健角为 109°28'，由于H2O分子中存在两个孤电子对，使得键角比NH3分 子的键角还小；④PC时中P的价层电子对数为4+5-1)一4X] =4,中心P原子为sp3杂化，锭角为109°28′；⑤HgCl2中Hg的价 层电子对数为2+2-)X2=2,中心Hg原子为s即杂化，键角为 180°；综上，健角由大到小的顺序为⑤①④②③。] 11.A[ClO2、C1O5和C1O:的价层电子对数都为4，孤电子对数分 别为2、1、0，孤电子对数越多，对成键电子对的斥力越大，成键原子 的键角越小，则键角的大小顺序为ClO2<ClO3<ClO,,选项A 错误；C2O中O有两个孤电子对，价层电子对数为2十2=4，所以 O为sp3杂化，Cl2O的空间结构为V形，选项B正确；C1O2中CI 原子价层电子对数为2+7+1,2X2=4,C105中C1原子价层电 子对教为3+7+1,3X2=4,C10,中C1原子价层电子对数为4 十7十1一4X2=4,所以这几种微粒中C原子都采用s即杂化，选 2 项C正确；氯元素的原子序数为17，电子排布式为 1s22s22p3s23p°，核外有9种原子轨道，故基态原子的核外电子的 空间运动状态有9种，选项D正确。] 12.B[三硫化磷分子中存在P一P共价健和S一P共价键，为共价化 合物，故A正确：由图可知，P4S3分子中存在6个P一S极性键，故 B错误；由图可知，P原子最外层有5个电子，每个P原子形成3个 共价键，S原子最外层有6个电子，每个S原子形成2个共价键，故 分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构，故C正确；已知 PSg燃烧时P被氧化为POo,充分燃烧时S会生成SO2,故D正 确。] 13.(1)24NA(2)17NA(3)28NA 14.答案(1)否若是sp3杂化，[Cu(NH3)4]2+的空间结构为正四 面体形，将配离子Cu(NH3)4]2+中的2个NH3换为CN一，则只 有1种结构(2)<(3)四面体形>(4)sp2、sp 解析(2)甲醛分子中，碳氧之间为双键，根据价层电子对互斥模 型可知双锭与单键之间的斥力大于单健与单健之间的斥力，所以 H一C一H的键角小于120°。(3)当中心原子的价层电子对数为4 时，VSEPR模型为四面体形，硫原子无孤电子对，所以空间结构为 四面体形；配位原子得电子能力越弱，其与中心原子形成的共用电 子对之间的斥力越强，F原子的得电子能力大于氯原子，所以 SO2Cl2分子中∠C1-S-C1>SO2F2分子中∠F-S—F. 15.答案(1)H-C2+号×(6-1X1-1×1)V形(2)3s23p 平面三角形(3)SiCl4109°28′(4)c 解析由题意可推出D、E、X、Y、Z分别为C、N、Si、S、Cl。 (1)HCI0中氧原子是中心原子，其价层电子对数为2+2×(6一1 ×1一1×1)=4，所以HC10分子的空间结构为V形。(2)S03中 硫原子的价层电子对数为3，VSEPR模型为平面三角形。 (3)SiCL4是正四面体结构，键角为109°28'。(4)CH4、NH3的中心 原子价层电子对数均为4，分子空间结构不同的根本原因是NH 分子中有孤电子对而CH4分子中没有，分子空间结构与元素的非 金属性强弱无关。 课时分层检测（二十九） 1.B[CS2与二氧化碳相似，都是直线形分子，为非极性分子，而水是 极性溶剂，根据相似相溶原理，则二硫化碳在水中的溶解度不大，错 误；二氧化硫为V形分子，氨气为三角锥形分子，都是极性分子，所 以易溶于水，正确；二硫化碳为非极性分子，常温下为液体，但二氧 化硫、氨气在常温下均为气体，所以二硫化碳的熔沸点最高，错误； 氨气在水中的溶解度大不仅仅是因为氨气分子有极性，还因为氨气 与水分子间能形成氢键，增大氨气的溶解度，错误。] 2.C[H2O2分子构型为半开书页型，分子结构不对称，正负电荷中 心不重合，为极性分子，A不正确；CO2分子中，中心C原子的价层 电子对数为2，C原子发生sp杂化，B不正确；BF3分子中，B原子的 价层电子对数为3，发生S即杂化，且B原子不存在孤电子对，所以 分子呈平面三角形，C正确；CH3COOH分子间可形成氢键，所以分 子间存在氢键和范德华力，D不正确。] 3.B[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；N2H1中N原子的杂 化方式为sp3,不是平面形，B错误；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，点比N2H4的低，C正确；CH3OH和(CH3)2NNH2中C、O、 N杂化方式均为sp3,D正确。] 4.C[水分子内不存在氢键，氢键存在于水分子之间，故A错误；千 冰为二氧化碳，分子间不存在氢键，故B错误；H2O是一种稳定的 化合物，是由于O一H能能较大的原因，与氢键无关，氢键只影响物 质的物理性质，故D错误。] 5.A[Cl、P的电负性差值大于Cl、N的电负性差值，三氯化氮、三氯 化磷的空间结构都是三角锥形，故三氯化氨分子的极性小于三氯化 磷，A项错误；分子的稳定性与键能、键数目有关，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，B项正确；NH3、 PH3分子空间结构都是三角锥形NH3、PH3,N、P原子孤电子对数 都为1，杂化类型都是sp3,但是N原子半径小于P,N的电负性大于 P,NH3分子中成键电子对之间排斥力大于PH3,故NH3键角大于 PH3,C项正确；晶体熔，点高低由构成晶体的微粒之间作用力大小 决定，它们都是分子晶体，HNO3分子间作用力小于H3PO4, H3PO4的熔，点高于HNO3,D项正确。] 6.D[由双聚氯化铝分子中所有原子均满足8电子稳定结构可知，分 CI 子的结构式为 Al Al,是结构对称的非极性分子，故 CI Cl A、B正确；由反应方程式可知，氨分子更易与具有空轨道的铝原子 形成配位键，配位能力大于氟原子，故C正确；溴元素的电负性小于 氯元素，澳原子半径大于氯原子，则铝涣键弱于铝氯键，所以双聚溴 化铝的铝溴键更易断裂，比双聚氯化铝更易与氨气反应，故D 错误。」 7.B[Li+半径小于Na+;则二苯并-18-冠-6不能适配Li计，B错误； 该冠醚分子中苯环碳原子为sp杂化、其他碳原子为sp3杂化，C正 确；由结构简式可知，一个配离子中配位能的数目为6，D正确。] 8.A[NH对中心原子N价层电子对=。电子对十孤电子对=4十 5-11X4=4,没有孤电子对，空间构型为正四面体形，NH3中心 2 原子N价层电子对=。电子对+孤电子对=3+5一3X1=4,含有 一对孤电子对，空间构型为三角锥形，因此两者空间结构不相同，故 A错误；H2O2的结构式为H一O一O一H,既含极性键O一H,又含 非极性键O一O,故B正确；每个NH3配体与中心Co3+间形成一根 配位键，故1mol该配离子中含6mol配位键，故C正确；由于电负 性O>N,故N对电子吸引能力弱，所以NH3中N更容易给出自身 孤电子对形成配位键，故D正确。故选A。] 9.C[同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则原子半径：C>N >O,故A错误；碳元素的氢化物不能形成分子间氢键，故B错误： 由图可知，螯合物中M+与氨原子和氧原子形成配位键，配位数为 6,故C正确；由图可知，螯合物中氨原子的杂化方式都为sp3杂化， 孤电子对用于形成配位键，则氮碳键的夹角均大于107°，故D 错误。门 10.A[吡啶( )含有与苯环类似的大π键，则吡啶中N原子也 发生sp2杂化，所以价层孤电子对占据了一个参与杂化的p轨道， A不正确；吡啶是极性分子且能与水分子间形成氢健，而苯为非极 性分子，故吡啶在水中的溶解度比苯大，B正确；因为吡啶呈碱性， 能与盐酸反应生成水溶性物质，所以除去苯中含有的少量吡览，可 用盐酸洗涤、分液、千燥有机层，C正确；烷基是推电子基团， 分子中N原子电子云密度比 大，故 碱性 较强，D正确。] 11.D[HCH0中C原子价层电子对教为3+4-1X?-2X1=3,不 含孤电子对，为平面三角形结构，正、负电荷中心不重合，为极性分 子，H2为直线形分子，为非极性分子，选项A错误；CO2分子中C 原子的价层电子对教为2十4一？X2=2,无孤电子对，空间结构为 2 直线形，选项B错误；H2O不含非极性键，选项C错误；分子晶体 相对分子质量越大，熔点越高，分子间含有氢键时熔点较高， CH3OH分子间存在氢键，则熔点为HCHO<CH3OH,选项D 正确。] 12.(1)C的电负性比O小，C原子提供孤电子对的倾向更大，更易形 成配位键 (2)N-H…ON-H…N 13.答案(1)S2O⅓中的中心原子S的价层电子对数为4，无孤电子 对，不能做配位原子；端基S原子含有孤电子对，能做配位原子 (2)N、OC16(3)61(4)乙二胺的两个N提供孤电子对与 金属离子形成配位键Cu2+ 解析(3)由题给图示可知，1个Cd2+与C、N杂环上的4个N原 子分别形成4个配位键，与2个O原子分别形成2个配位键，因此 1mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有6mol。 (4)乙二胺中2个氨原子捉供孤电子对与金属镁离子或铜离子形 成稳定的配位键，故能形成稳定环状离子。由于铜离子半径大于 镁离子，形成配位键时头碰头重叠程度较大，其与乙二胺形成的化 合物较稳定。 课时分层检测（三十） 1.A[玻璃是非晶体，选项A错误；晶体由于内部质点排列的高度有 序性导致其许多物理性质表现出各向异性，选项B正确；等离子体 是由电子、阳离子和电中性粒子组成，在整体上表现为近似电中性 的电离气体，选项C正确；晶体具有自范性和各向异性，水晶属于晶 体，选项D正确。] 2.B[晶体形成后其结构是有序和可复制的，与大小无关，所以从水 晶柱上切削下来的粉末也是晶体，故B错误。] 3.C[A、B选项中的熔点高，不是分子晶体的性质，D选项是金属钠 的性质，钠不是分子晶体。] 4.C[金属能导电是因为自由电子在外加电场作用下定向移动，A错 误；自由电子在热的作用下与金属阳离子发生碰撞，实现热的传导， B错误；合金与纯金属相比，由于增加了不同的金属或非金属，相当 于填补了金属阳离子之间的空隙，所以一般情况下合金的延展性比 纯金属弱，硬度比纯金属大，D错误。]