小题与大题双向突破3 化学键 杂化类型和空间结构(专题跟踪检测)-【领跑高中】2026年高考化学二轮专题复习学生用书Word

小题与大题双向突破3　化学键　杂化类型和空间结构 1.D　镁离子的核外有10个电子，核外电子轨道表示式为A错误；阳离子是，Mg2＋与6个水分子形成6个配位键，空间结构为八面体，B错误；根据为五元平面环状结构，则其中N原子均为sp2杂化，C错误；中间体中配位体分子是H2O，H2O分子中O原子价层电子对数为4，VSEPR模型为四面体形，D正确。 2.B　白磷（P4）为正四面体形结构，其P—P键角为60°，导致较大张力，使白磷更活泼，易自燃，红磷结构更稳定，A正确；CH4键角（109°28'）大于NH3（107°），但两者中心原子均为sp3杂化，键角差异源于NH3中孤电子对的排斥作用，而非杂化类型不同，B错误；纳米铅因表面积大、表面能高，熔点低于块状铅，C正确；冠醚空腔直径与离子尺寸匹配决定识别能力，15-冠-5空腔与Na＋匹配更佳，D正确。 3.C　由图可知，该配合物中有2个配体，分别为Py和含4个N原子的大环物质，A正确；中N形成2个σ键，有1个孤电子对，氮原子的杂化方式为sp2，B正确；Ga（CH3）3中Ga形成3个σ键，Ga原子为sp2杂化，Ga（CH3）3（NH3）中Ga形成4个σ键，其中含有1个配位键，Ga原子为sp3杂化，则∠C—Ga—C：Ga（CH3）3＞Ga（CH3）3（NH3），C错误；镓位于第四周期第ⅢA族，价层电子排布式为4s24p1，最高能级为4p，电子云轮廓图为哑铃形，D正确。 4.B　离子液体中含有大量离子，难挥发，A正确；图中两个N原子的杂化类型不相同，分别为sp3和sp2杂化，B错误；纤维素中含有羟基，故存在大量的氢键，C正确；和的空间结构相似，均为正四面体形，D正确。 5.B　羟胺单磺酸钠由H、S、N、O、Na元素组成，元素非金属性越强，电负性越大，故电负性最大的元素是氧元素，A正确；丁二酮单肟分子中含有CO、CN，其中双键中有1个σ键、1个π键，而结构中还含有C—C、C—H、N—O、O—H，单键是σ键，故1个丁二酮单肟分子中含有13个σ键，B错误；丁酮和丁二酮肟分子中CO或CN碳原子采取sp2杂化、而—CH3或—CH2—碳原子为sp3杂化，C正确；根据相似相溶原理，乙醇与水均为极性分子，二者互溶，且两者结构中都含有羟基，二者之间易形成氢键，D正确。 6.D　该物质中存在碳氢、碳氮、氮氧极性共价键和碳碳非极性共价键，A正确；镍为28号元素，镍原子失去2个电子形成镍离子，Ni2＋的价层电子排布式为3d8，B正确；Ni2＋与4个N形成配位键，Ni2＋的配位数为4，C正确；基态C、O原子的电子排布式分别为1s22s22p2、1s22s22p4，未成对电子数均为2个，D错误。 7.C　N的电负性大于P，成键电子离N近，N—H键斥力大，键角：NH3＞PH3，类比推理：S的电负性大于Se，S—H键斥力大，键角：H2S＞H2Se，A正确；BF3和BBr3中心原子都是B，价层电子对数为3＋＝3，空间结构为平面三角形，B正确；SiCl4的中心原子价层电子对数为4＋＝4，没有孤电子对，而SF4中心原子价层电子对数为4＋＝5，有1个孤电子对，SF4是极性分子，C错误；电负性：F＞Cl，使CF3COOH中的O—H极性大，酸性：CF3COOH＞CCl3COOH，同样电负性：Cl＞Br，得出酸性ClCH2COOH＞BrCH2COOH，D正确。 8.A　配合物a中含1种配体，A错误；由图可知，Cd与S和N原子形成4个配位键，即配位数为4，B正确；配位原子N的杂化方式为sp3，S的杂化方式为sp3，杂化方式相同，C正确；配合物a中N的电负性大，能通过氢键形成聚集体，故形成超分子结构可借助氢键作用，D正确。 9.A　扩环卟啉分子P和Q均不对称，正、负电中心均不重合，故都是极性分子，A错误；同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA、第ⅤA族比同周期相邻主族的大，故第一电离：C＜O＜N，B正确；由图可知，反应物P含有更多氢，双键比Q少，P→Q去氢被氧化，则X为氧化剂，逆反应中试剂Y则起还原剂作用，C正确；除去芳香基团（—Ar）外，P和Q分子中所有原子共平面，卟啉大环体系要保持平面共轭，环上所有C、N原子均为sp2杂化，D正确。 10.（1）（CH3）2NH＋H2O（CH3）2＋OH－　N＞O＞C＞B　＞　2NA （2）sp3　 解析：（1）二甲胺[（CH3）2NH]水溶液显碱性的原因是（CH3）2NH结合H2O电离的H＋生成和OH－，离子方程式为（CH3）2NH＋H2O（CH3）2＋OH－；由结构图可知，X所含第二周期元素为B、C、N、O，同一周期主族元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能大于其相邻元素，则第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C＞B；二甲胺和X的阳离子中，氮原子均采用sp3杂化，二甲胺中氮原子上含有1个孤电子对，X的阳离子中氮原子上没有孤电子对，孤电子对对成键电子对的斥力较大，导致二甲胺中C—N—C的键角较小，则X的阳离子中C—N—C的键角＞二甲胺中C—N—C的键角；X的阳离子和阴离子中各含有1个配位键，则1 mol X中含有配位键的数目为2NA。（2）N≡N——NN—N—N≡N中①号N原子形成2个σ键，同时含有2个孤电子对，其价层电子对数为4，则①号N原子的杂化方式为sp3，该分子中含有氮氮双键，也可以形成类似烯烃结构的顺反异构体，则其顺式结构分子的结构式为。 11.sp2　＜　铜离子比镁离子的半径大，空间位阻小 解析：酚羟基中的氢原子保持与苯环共平面说明①号氧原子的杂化方式为sp2杂化，酚羟基的氧原子直接连在sp2杂化的碳原子上，氧原子的杂化状态也为sp2杂化，形成平面结构，氧上的孤电子对能与苯环的π电子发生p-π共轭，使C—O具有部分双键特性，导致C—O的键长小于乙醇分子中的C—O；铜离子比镁离子的半径大，空间位阻小，所以铜离子更易与联咪唑形成螯合物。 12.（1）F＞P＞Li　1s22s22p6　正八面体形　（2）c　大于 解析：（1）在周期表中，同一周期元素的电负性从左到右逐渐增大，同一主族元素从上到下逐渐降低，同时非金属性越强，电负性越强，由非金属性F＞P＞Li可得Li、P、F的电负性由大到小的排序为F＞P＞Li；F－得到1个电子后核外共有10个电子，则其电子排布式为1s22s22p6；在中，P原子采用sp3d2杂化方式，杂化后形成6个等价的杂化轨道，构成正八面体结构，则的空间结构为正八面体形。（2）在PF5中，中心原子P原子有5个价层电子对数，且全是成键电子对，没有孤电子对，P原子需要提供5个杂化轨道来容纳这5个成键电子对，故杂化类型为sp3d，几何构型为三角双锥形，结合题目提供的四组选项，只有c选项符合题意；根据PF5的三角双锥形结构可知PF5为非极性分子，CCl4为非极性分子，CH3CH2OH为极性分子，根据相似相溶原理可知，PF5在CCl4中的溶解度大于在乙醇中的溶解度。 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $ 小题与大题双向突破3　化学键　杂化类型和空间结构 1.（2025·河北唐山二模）我国研究团队成功合成“超级炸药”引起了世界瞩目。[Mg（H2O）6]2＋[（N5）2（H2O）4]2－是其一种中间体，下列说法正确的是（　　） A.镁离子的核外电子轨道表示式为 B.阳离子的空间结构为立方体形 C.已知为五元平面环状结构，则其中N原子均为sp3杂化 D.中间体中配位体分子的VSEPR模型为四面体形 2.（2025·河北唐山二模）物质结构决定性质。下列物质的性质差异与解释不符的是（　　） 选项 性质差异 解释 A 白磷比红磷易自燃 白磷中P—P张力较大 B CH4键角比NH3大 中心原子杂化类型不同 C 铅的纳米晶体熔点明显低于大块晶体 纳米晶体的表面积增大 D 15-冠-5比18-冠-6识别Na＋能力强 冠醚15-冠-5空腔直径与Na＋直径匹配 3.（2025·河北保定一模）为维护国家安全和利益，我国自2023年8月1日起对镓、锗相关物项实施出口管制。一种镓的配合物如图所示（Py＝）。下列说法错误的是（　　） A.该配合物中配体有2种 B.Py中氮原子的杂化方式为sp2 C.分子中∠C—Ga—C：Ga（CH3）3＜Ga（CH3）3（NH3） D.基态镓原子中占据的最高能级的电子云轮廓图为哑铃形 4.（2025·黑龙江九师联盟质检）离子液体是由有机阳离子和无机阴离子组成的，在100 ℃以下呈液体状态的盐类，离子液体可作为特殊溶剂溶解纤维素。常见的无机阴离子有、、等。如图为1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体的结构。下列说法错误的是（　　） A.离子液体难挥发 B.图中两个N原子的杂化类型完全相同 C.纤维素中含有大量的氢键 D.和的空间结构相似 5.（2025·河南鹤壁四市联考）丁二酮肟可用于镍的检验和测定。丁二酮肟的制备反应如下： ①CH3COCH2C＋CH3CH2＋CH3CH2 ②＋NaHSO4 下列说法错误的是（　　） A.羟胺单磺酸钠中电负性最大的元素是氧元素 B.1个丁二酮单肟分子中含有6个σ键 C.丁酮和丁二酮肟中碳原子均采取sp2、sp3杂化 D.乙醇与水互溶是因为它们均为极性分子且两者之间易形成氢键 6.（2025·河南商丘一模）丁二酮肟常用于检验废水中的Ni2＋：在稀氨水介质中，丁二酮肟与Ni2＋反应可生成鲜红色沉淀，该沉淀的结构如图所示。下列对该鲜红色沉淀的说法错误的是（　　） A.该物质中存在极性共价键和非极性共价键 B.基态Ni2＋的价层电子排布式为3d8 C.Ni2＋的配位原子是N，配位数是4 D.基态C、O原子的未成对电子数不相同 7.（2025·河南新乡一模）类比是学习化学的重要方法。下列类比错误的是（　　） A.由键角NH3＞PH3，类比推理：键角H2S＞H2Se B.由BF3空间结构为平面三角形，类比推理：BBr3空间结构为平面三角形 C.由SiCl4是非极性分子，类比推理：SF4是非极性分子 D.由酸性：CF3COOH＞CCl3COOH，类比推理：酸性：ClCH2COOH＞BrCH2COOH 8.（2025·湖南湘潭联考）配合物a分子（如图所示）可形成超分子结构。下列说法错误的是（　　） A.配合物a中含4种配体 B.Cd的配位数为4 C.配合物a中配位原子的杂化方式相同 D.配合物a形成超分子结构可借助氢键作用 9.（2025·湖南岳阳一模）化学在众多领域有广泛应用。下列有关扩环卟啉分子P和Q（—Ar为芳香基团，除—Ar外，P和Q分子中所有原子共平面）的说法错误的是（　　） A.P为非极性分子，Q为极性分子 B.第一电离能：C＜O＜N C.X是氧化剂，Y是还原剂 D.除—Ar外，P和Q分子中C原子、N原子均为sp2杂化 10.（2025·山东济宁一模）氮及其化合物具有较大应用价值，回答下列问题： （1）二甲胺[（CH3）2NH]常用作医药、农药等有机中间体的原料，其水溶液显碱性的原因　　　　　　　　　　　　　　　（用离子方程式解释）；二甲胺可用于制备某储氢材料X，其结构如图，X所含第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序为　　　　　　　　　；X的阳离子中C—N—C的键角　　　　二甲胺中C—N—C的键角（填“＞”“＜”或“＝”）；1 mol X中含有配位键的数目为　　　。 （2）一种N8分子的结构为N≡N——NN—N—N≡N，已知该分子中N原子采用了4种不同的成键方式，则①号N原子的杂化方式为　　　　　　　　　　　，该分子也可以形成类似烯烃结构的顺反异构体，其顺式结构分子的结构式为　　　　　　　　。 11.铜元素在生命体系和超导领域研究中发挥着至关重要的作用。已知含有多个配位原子的配体与同一中心离子（或原子）通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。以5-磺基水杨酸和咪唑衍生物为配体合成了单核心的铜配合物如图所示： 上图中酚羟基中的H保持与苯环共平面，①号O原子的杂化方式为　　　　，a处C—O键长　　　　乙醇中C—O键长（填“＜”“＞”或“＝”），与Mg2＋相比Cu2＋更易与联咪唑（）形成螯合物，原因是　　　　　　　 　　　　　　　。 12.回答下列问题： （1）六氟磷酸锂（LiPF6）是锂离子电池的常用电解质，其中Li、P、F的电负性由大到小的排序是　　　　；F－的电子排布式为　　　　；的空间结构为　　　　　。 （2）制备LiPF6的反应为PF5＋LiFLiPF6，PF5的中心原子杂化类型为　　　　（填字母）。 a.sp3 b.dsp3 c.sp3d d.sp3d2 PF5在CCl4中的溶解度　　　　（填“大于”或“小于”）在乙醇中的溶解度。 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $