专题4 分子空间结构与物质性质 真题演练-【学霸黑白题】2025-2026学年高中化学选择性必修2（苏教版）

18个σ键，所以1mol1,1-环丁二羧酸分子中含有18NA个σ键 (3)由结构简式可知，反铂分子的结构对称，正、负电荷重心重合， 属于非极性分子，顺铂分子的结构不对称，正、负电荷重心不重合， 属于极性分子，由相似相溶原理可知，只有顺铂分子易溶于水。 (4)乙烯酮分子的结构简式为0一C一CH2,分子中形成一个双键 的碳原子的杂化方式为s即杂化，形成2个碳碳双键的碳原子的杂 化方式为即杂化；双乙烯酮分子中单键是σ键，双键中含有1个σ 键和1个T键，则分子中σ键和π键的数目之比为10：2=5：1。 (5)由题意可知，乙酸分子间也可形成的含有氢键的二聚体。 16.(1)V形低于0F,和CL20都是分子晶体，结构相似，CL20的相 对分子质量大，范德华力大，故C20的熔、沸点高 (2)①H20>H2S>CH4②AD③I、Ⅱ、Ⅲ (3)①SiCl4正四面体②sp2、sp3N>C>H 解析：(1)0F,的中心原子0的价电子对数为6+2x1 =4，含有2对孤 电子对，则OF,分子的空间结构是V形：OF,和C120都是分子晶 体，结构相似，C120的相对分子质量大，范德华力大，故C20的熔 沸点高。（(2)①H20分子间能形成氢键，H2S、CH4分子间均不存在 氢键，H20的沸点大于H,S、CH4;随着相对分子质量增大，氢化物 的沸点逐渐增大，则沸点：H2S>CH4,所以三者的沸点由高到低的 顺序为H20>H2S>CH4;②化合物I中S原子价电子对数均为4，采 用sp3杂化，A正确；化合物Ⅱ中含C、H、0、S、Hg五种元素，其中非 金属性最强的是0元素，故化合物Ⅱ中0元素的电负性最大，B错 误；化合物Ⅲ中C原子价电子对数均为4，采用s即杂化， C一C一C键角约为109°28'，C错误：化合物Ⅲ为有机钠盐，故Ⅲ中 存在离子键和共价键，D正确：化合物V中的S一0和S一0是两 种不同的化学键，二者键能不相等，E错误：③I、Ⅱ、Ⅲ中的中间 碳连接的四个基团都各不相同，而V中的碳连接了三个相同的H。 (3)①0℃≈273K,由题表中的数据可知，只有SiCl4的熔点低 于273K,沸点高于273K,则SiCl4在0℃时为液态：SiX的中心原 子S1的价电子对数4+4 =4,无孤电子对，则空间结构为正四面体 形：②H,C一 N N 中甲基碳原子为饱和碳原子，是即3杂化，五元 环中的碳原子为s杂化。同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增 大，且H的电负性比C小，故电负性由大到小的顺序是N>C>H。 专题4真题演练 黑题 真题体验 题号12345678 答案AAABBBAA 1.A解析：由图中数据可知，氮氮键的键长：N20<N203,则氨氨键的 键能：N20>N203,A正确；二者均为分子构成的物质，分子间作用 力：N203<N204,熔点：N203<N204,B错误；N204为对称的平面结 构，极性较弱，而N,0结构不对称，正负电荷重心不能重合，属于典 型的极性分子，故分子极性：N204<N20,C错误；N203结构为 0一N-N02,中心原子N存在5-2X】-1X1=1对孤电子对，中心原 2 子N为sp2杂化，受孤电子对影响，键角略小于120°；而N204中心 原子N的孤电子对数为5-2x2-1x1=0,价电子对数为3，也是p2 2 杂化，没有孤电子对的影响，故键角：a<b,D错误。 2.A解析：甲烷分子的中心原子的价电子对数为4，水分子的中心原 子价电子对数也为4，所以它们的价层电子对互斥模型都是四面 体，A正确；S0的孤电子对数为1，C0子的孤电子对数为0，所 以S0}的空间结构为三角锥形，C0}的空间结构为平面三角形 B错误，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；XcF2和Xc02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。 3.A解析：原子间优先形成σ键，三种物质中均存在σ键，A项正确； 金刚石中所有碳原子均采用s即3杂化，石墨中所有碳原子均采用s即2 杂化，石墨炔中苯环上的碳原子采用s即2杂化，碳碳三键上的碳原子 正本参考答案 采用8即杂化，B项错误；金刚石为共价晶体，石墨炔为分子晶体，石 墨为混合型晶体，C项错误：金刚石中没有自由移动的电子，不能导 电，D项错误。 4.B解析：NaN3是强碱(NaOH)和弱酸(HN3)形成的盐，N3水解生成 0H,溶液显碱性，A正确：N,与C0,是等电子体，两者结构相似 其中心原子均为s即杂化，其空间构型均为直线形，而非V形，B错 误；NaN3为离子化合物(Na与N?通过离子键结合)，N5内部三 个N原子以共价键连接，C正确；中心N原子通过sp杂化形成两个 双键，无孤电子对，所有价电子参与成键，D正确。 5.B解析：HCl是共价化合物，其电子式为H:Cl:,HCl的形成过程 可表示为Hx+·Ci··→HxCi:,A错误；NHL,C104中NH时的中 心N原子孤电子对数为×(5-1-4)=0，价电子对数为4，C0:的 中心C原子孤电子对数为2×(7+1-2x4)=0,价电子对数为4，则 二者的价层电子对互斥模型和空间结构均为正四面体形，B正确； C60、石墨、金刚石中碳原子的杂化方式分别为p2、sp2、即3，共有两种 杂化方式，C错误；NH3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，NH3分子间作用力为氢 键和范德华力，C02分子间仅存在范德华力，D错误。 6.B解析：H20中的H一0键是s-即3σ键，而非p一pσ键，A错误； 根据价层电子对互斥模型，C120中0原子周围的孤电子对数为 2×(6-2×1)=2,还含有2对成键电子对，因此其VSEPR模型为四 面体形：，0中0原子周围的狐电子对数为之×(6-2×1)=2，还含 有2对成键电子对，因此其VSEPR模型为四面体形；HCIO中0原 子周围的孤电子对数为7×(6-2×1)=2，还含有2对成键电子对， 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：C1的原子半径大于H,C一0键长应大于H一0 键长，C错误：HC0中C1的最外层电子数为7，其1个价电子与0形 成共价键，剩余6个价电子形成3对孤电子对，D错误。 7.A解析：W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且W、X、Y属于不同族的 短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍，则W为C元 素；每个周期的ⅡA和VA族的元素的第一电离能都比左右相邻元 素的高，由于配合物Y3[Z(WX)6]2中Y在外界，Y可形成简单阳 离子，则Y属于金属元素，故X和Y分别为N和Mg;Z的M层未成 对电子数为4，则其3d轨道上有4个不成对电子，其价电子排布式 为3d4s2,Z为Fe元素，Y3[Z(WX)6]2为Mg[Fe(CN)6]2。W、 X、Y、Z四种元素的单质中，N元素的单质形成分子晶体，Mg和Fε 均形成金属晶体，C元素既可以形成金刚石又可以形成石墨，石墨的 熔点最高，A错误；X的简单氢化物是NH3,其中N原子轨道杂化类 型为s即3，B正确；Y的氢氧化物是Mg(OH)2,其属于中强碱，其难溶 于水，难溶于NaCl溶液，但是，由于NH4CI电离产生的NH可以破 坏Mg(OH)2的沉淀溶解平衡，因此Mg(OH)2可以溶于NH4CI溶液 C正确；Mg[Fe(CN)6]2中CN提供电子对与Fe3+形成配位键， D正确。 8.A解析：由图可知，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：同周期元素，从左到右第一电离能呈增大 趋势，氨原子的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,B正确：由所给分子 结构可知，P分子式为C24H2,Q分子式为B12N12H2,P、Q分子都含 156个电子，故1molP和1molQ所含电子数目相等，C正确：由所 给分子结构可知，P和Q分子中C、B和N均与其他三个原子成键，P 和Q分子呈平面结构，故P和Q分子中C、B和N均为p杂化 D正确。 9.(1)不是(2)中和X与HY反应生成的H,使平衡正向移动，有利 于Z的生成(3)充分搅拌、剧烈振荡(4)①bl②5.9cy m (5)具有温度指示功能的水杯，水杯外壁涂有配位化合物W(含少量 丙酮)并以透明材料密封，并附有比色卡，水温可通过所示颜色与比 色卡比较，大致判断，是否适合饮用 黑白题31 解析：红色配合物Z的制备实验步骤及传感原理为： /1)Na,C03C02 H -NH 0= +Ni2*+ O=2)NaB(C H) [B(CHS)T HY Z(红色) 2L H T≤5℃ [B(C.H)a] -2L T≥55℃ W(蓝绿色) 将N(NO3)2·6H20和去离子水加入圆底烧瓶中，搅拌至完全溶 解，再依次加入乙酰丙酮(HY)、无水Na2CO3和N,N,N'-三甲基乙 二胺(X)溶液，继续搅拌5min,加入NaC03的目的是中和X与HY 反应生成的H,使平衡正向移动，有利于Z的生成，加入 NaB(C。H)4溶液，立即生成红色沉淀，室温下继续反应35min,再 经过减压过滤、洗涤、干燥得到配合物Z。(1)已知配合物Z中Ni、N 和0五个原子共平面，N2+的杂化方式为dsp2杂化，不是sp3杂化。 (2)步骤I中，加入Na2CO3的目的是中和X与HY反应生成的H 使平衡正向移动，有利于Z的生成。(3)步骤Ⅱ中，为避免沉淀包裹 反应物共沉，可采取的操作是充分搅拌、剧烈振荡。(4)①称取mg 的配合物Z需要电子天平，加去离子水可以使用洗瓶，滴定过程需 要用到滴定管和锥形瓶，所以上述测定实验步骤中，使用的仪器除 了滴定管外，还有天平、锥形瓶、洗瓶：故选bcd;②根据题意有关系 式：EDTA~Ni2+,则n(Ni)=n(Ni2+)=n(EDTA)=cV×10-3mol,所 以Ni的质量百分含量为X103molx59g·mo -×100% 5.9cV%。 m g m (5)利用上述配合物的变色原理（温差约10℃时，颜色有明显变 化)，设计一种实用温度传感装置，该装置可以是具有温度指示功能 的水杯，水杯外壁涂有配位化合物W(含少量丙酮)并以透明材料密 封，并附有比色卡，水温可通过所示颜色与比色卡比较，大致判断， 是否适合饮用。 全书综合检测 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 C 题号 8 9 1011 12 13 D 1.D解析：基态氧原子核外电子排布式为1s22s22p4,能量最高的电 子位于2p能级，该能级电子云的形状为(X),A正确； K为19号元素，K原子核外有19个电子，有19种不同运动状态的 电子，B正确；基态氧原子核外电子的轨道表示式为 日四1十C正确：碘为53号元素，位于元素周期表第 Is 2s 2p 5周期IA族，基态碘原子的价层电子排布式为5s25p,D错误。 2.A解析：N中心原子价电子对数为5-1十41=4，没有孤电子对， 2 NH;中心原子价电子对数为5+12X1=4,有2对孤电子对，价电子 对数相同，孤电子对对成键电子排斥力更大，NH,键角更小，A错 误：[AF,]中心原子价电子对数为+1十6X1=6,没有孤电子对，空 2 间结构为正八面体形，B正确：F的电负性更强，分子间氢键作用力 更强，沸点：HF>NH3,C正确；该物质中N原子形成2个共价双键或 者1个共价三键的杂化方式为s即，形成1个共价双键的杂化方式为 $p2,D正确。 3.A解析：该氨化碳晶体硬度接近金刚石，说明其结构为共价晶体 (共价键三维网状结构)，而非分子品体（分子间作用力），A错误；共 价晶体的高硬度源于原子间强共价键，碳氨共价键的存在符合这 特性，B正确：高能量密度物质适合用于炸药，且氮的电负性高于碳， 通常显-3价（如C3N4中），C正确：题目明确提到氮化碳在压力下 选择性必修2·SJ 产生电信号，与传感器应用直接相关，D正确。 H、 4.C解析：1，中H一、一0H中N原子形成3个共价键，存在一 H 对孤电子对，I2中H一N一0八H 与Fe形成配位键，不存在孤电子 对，孤电子对与成键电子对的排斥力大于成键电子对之间的排斥 力，则I,中H一N一0的键角小于I2中H一N一0的键角，A正确： 根据图中信息，NH2OH、NH3和H20都不是中心对称分子，因此均 为极性分子，B正确；反应物中不存在非极性键，因此不涉及非极性 键的断裂，C错误；由图示可知，Fe2+配合物中心Fe2+在I2中失去1 个电子转化为Fe3+,故I3中催化中心离子为Fe3+,D正确。 5.C解析：戊的最高价氧化物对应水化物为强酸，戊可能是S,也可能 为C,如果戊是S,则乙为0，丁为P,丙为Si,甲为C,如果戊是C1,则 乙为F,丁为S,丙为P,甲为N。同主族从上到下，原子半径依次增 大，同周期从左向右，原子半径依次减小（稀有气体除外），原子半径 大小顺序有丙>甲>乙，A正确：同周期元素从左到右，电负性逐渐增 大，故元素电负性强弱有戊>丁>丙，B正确；同周期元素从左到右， 元素第一电离能逐渐增大，但P的3p轨道上的电子为半充满状态 比较稳定，故P的第一电离能比S大，故元素的第一电离能大小为 CI>P>S或P>S>Si,C错误：若丙为Si,最高价氧化物对应水化物是 H,Si03,能与碱反应，若丙为P,最高价氧化物对应水化物是 H,P04,也能与碱反应，D正确。 6.C解析：磷脂双分子膜头基是极性基团而尾基是非极性基团，由于 细胞膜两侧都是水溶液，故双分子膜以头向外尾向内的方式排列 这样可以使极性头基与水溶液接触，非极性尾基远离水溶液，A正 确；磷脂分子主要依靠范德华力和疏水作用形成磷脂双分子层，范 德华力是分子间的一种弱作用力，疏水作用是由于非极性尾基之间 的相互作用，B正确：磷脂双分子膜的结构形成属于超分子自组装 不涉及超分子的分子识别特征，分子识别主要由膜蛋白完成，C错 误：根据表面活性剂的性质，磷脂作为两亲分子（兼具亲水头部和疏 水尾部)，在水中可自组装形成双分子膜，与表面活性剂的胶束化行 为本质一致，D正确。 7.C解析：C与0同属第2周期元素，根据同周期元素原子半径从左 到右原子半径减小，则r(C)>(0),A正确；根据同周期元素从左到 右第一电离能总体呈增大趋势，则第一电离能：C<0,B正确；根据 C2204结构简式可知，含有C=0为极性共价键，含有的C一C、C=C 为非极性共价键，C错误：C原子序数为6，最外层电子数为4，价层 电子排布式：2s22p2,D正确。 8.C解析：图1中冠醚中氧原子与K+之间并非离子键，而是通过配位 键结合，A错误：图2中阳离子基团较大，离子键较弱，所以熔、沸点 较低，则图2物质相较NaBF4具有更低的熔、沸点，B错误；图2中碳 原子有碳碳双键、碳氨单键、碳氨双键、碳碳单键，则杂化方式 为即2、即3，C正确；该结构的最小重复单元如图 最小重复单元中Si原子个数为4+4×2 6,0原子个数为14+6× 2=17,Si元素化合价为+4价、0元素化合 价为-2价，则(Si601,)整体化合价为-10，所以该硅酸盐结构的通式 为(Si6017)1,D错误。 9.D解析：该晶体层内存在共价键，层间通过范德华力结合，同时具 有共价晶体和分子晶体的特征，属于混合型晶体，A正确：由单层俯 视图可知，每个Mo原子周围有6个S原子，每个S原子周围有3 个Mo原子，故Mo与S的原子个数比 1 =1:2,化学式 1 6* 为MoS2,B正确：该晶体层间存在范德华力，层间易滑动，类似石墨 可用作润滑剂，C正确；S原子的配位数指其周围距离最近且等距离 的Mo原子数，由单层俯视图可知，每个S原子周围有3个Mo原子， 故S原子的配位数为3，D错误。 IO.D解析：Na、Cu、Si、H、C、N等元素单质中，Na、Cu为金属晶体，均 是热和电的良导体，C、Si的单质为共价晶体，且C单质的熔点大 于S晶体的熔点，H、N对应的单质为分子晶体，其中氢气的熔点最 低，由题图熔点的高低顺序可知a为H,b为N,c为Na,d为Cu,e 黑白题32专题4真题演练 黑题 直题体验 限时：30min 1.**(2025·重庆，T7,3分)三种氮氧化物的 制备一元弱酸HN3。下列说法错误的是 结构如下所示： 186pm A.NaN3的水溶液显碱性 113pm ●● B.N?的空间构型为V形 N,0 C.NaN,为含有共价键的离子化合物 下列说法正确的是 D.N?的中心N原子所有价电子均参与成键 A.氮氮键的键能：N2O>N,0, 5.*(2024·河北，T9,3分)NH,Cl04是火箭 B.熔点：N203>N204 固体燃料重要的氧载体，与某些易燃物作用 C.分子的极性：N204>N20 可全部生成气态产物，如：NH,Cl0,+2C D.N一N一O的键角：a>b NH,↑+2C02↑+HCI↑。下列有关化学用语 2.*(2023·湖北，T9,3分)价层电子对互斥 或表述正确的是 ( ) 理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说 法正确的是 A.HCl的形成过程可表示为H·+·CI: ( A.CH4和H,0的价层电子对互斥模型均为 →H*[:C1:] 四面体 B.NH4ClO4中的阴、阳离子有相同的价层电 B.S0?和CO?的空间结构均为平面三角形 子对互斥模型和空间结构 C.CF4和SF4均为非极性分子 C.在C0、石墨、金刚石中，碳原子有sp、sp和 D.XeF2与XeO,的键角相等 sp3三种杂化方式 3.**(2023·北京，T1,3分)中国科学家首次 D.NH3和CO2都能作制冷剂是因为它们有相 成功制得大面积单晶石墨炔，是碳材料科学 同类型的分子间作用力 的一大进步。 6.*(2025·黑吉辽蒙，T3,3分)CL,0可用于 水的杀菌消毒，遇水发生反应：CL,0+H0 一=2HCI0。下列说法正确的是 ()》 A.反应中各分子的σ键均为p-pσ键 金刚石 石墨 石墨炔 B.反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形 下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确 C.C1一0键长小于H一0键长 的是 D.HCl0分子中Cl的价电子层有2对孤电 A.三种物质中均有碳碳原子间的σ键 子对 B.三种物质中的碳原子都是sp3杂化 7.*(2024·新课标，T5,3分)我 C.三种物质的晶体类型相同 国科学家最近研究的一种无机盐 解⊙ D.三种物质均能导电 Y,[Z(WX)6]2纳米药物具有高效的细胞内 4.*(2025·山东，T7,3分)用硫酸和NaN3可 亚铁离子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z的 选择性必修2·SJ黑白题86 原子序数依次增加，且W、X、Y属于不同族的 I.将Ni(NO3)2·6H,0和去离子水加人圆 短周期元素。W的外层电子数是其内层电子 底烧瓶中，搅拌至完全溶解，再依次加入乙酰 数的2倍，X和Y的第一电离能都比左右相 丙酮(HY)、无水Na,C0,和N,N,N'-三甲基 邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。 乙二胺(X)溶液，继续搅拌5min; 下列叙述错误的是 Ⅱ.加入NaB(CsH)4溶液，立即生成红色沉 A.W、X、Y、Z四种元素的单质中Z的熔点 淀，室温下继续反应35min; 最高 Ⅲ.减压过滤，用去离子水洗涤3次，烘干，重 B.在X的简单氢化物中X原子轨道杂化类 结晶，得到配合物Z; 型为sp3 V.室温下，将适量Z溶于丙酮(L),温度降 C.Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液，可以溶于 至15℃，溶液经混合色逐渐转为蓝绿色，得 NH,CI溶液 到配合物W的溶液。 D.Y,[Z(WX)6]2中WX提供电子对与Z+ (1)已知配合物Z中Ni、N和0五个原子共 形成配位键 平面，N2+的杂化方式 (填“是”或 8.*(2024·湖南，T9,3分)通过理论计算方 “不是”)sp3。 法优化了P和Q的分子结构，P和Q呈平面 (2)步骤I中，加入Na,C0,的目的是 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 (3)步骤Ⅱ中，为避免沉淀包裹反应物共沉， 可采取的操作是 (4)采用EDTA配位滴定法测定Ni的含量。 实验步骤如下： o H o c i.准确称取mg的配合物Z; OB ⅱ.加入稀硝酸使样品完全溶解，再加入去离 ●N A.P为非极性分子，Q为极性分子 子水，用20%醋酸钠溶液调节pH至4~5； B.第一电离能：B<C<N i.以PAN为指示剂，用cmol·L1EDTA标 准溶液滴定，平行测定三次，平均消耗EDTA C.1molP和1molQ所含电子数目相等 D.P和Q分子中C、B和N均为sp2杂化 体积VmLe 已知：EDTA与N2+化学计量数之比为1：1。 9.*(2024·江西，T17节选)一种可用于温 ①除了滴定管外，上述测定实验步骤中，使用 度传感的红色配合物Z,其制备实验步骤及 的仪器有 传感原理如图（反应物均按化学计量数之比 (填字母)。 进行投料)： 1Na,COCO NH +Ni2++ B(C6H)a】 洗瓶 锥形瓶 2)NaB(C.H) 容量瓶 天平 HY Z(红色 ②Ni的质量百分含量为 %。 2L 、H T≤5℃N (5)利用上述配合物的变色原理（温差约 [B(CH)T -2L 10℃时，颜色有明显变化)，设计一种实用温 T≥55℃ W(蓝绿色) 度传感装置 专题4黑白题87