专题4 专题探究5 粒子的空间结构-【学霸黑白题】2025-2026学年高中化学选择性必修2（苏教版）

专题探究5粒子的空间结构 黑题 专题强化 限时：35min 1.*N2F,分子中的所有原子均符合8电子稳 B.CH的键角比CH?的键角小 定结构，对该分子的有关说法正确的是 C.CH;与NH3、HO互为等电子体，VSEPR ( 模型均为四面体形 A.2个σ键，2个T键 D.CH与OH形成的化合物的空间结构为正 B.3个σ键，1个T键 四面体形 C.分子中的四个原子在一条直线上 5.(2025·山东潍坊高二期末)“超级炸药” D.分子中的N原子采取sp杂化 八硝基立方烷的结构模型如图。下列说法正 2.*(2025·广西梧州高二期中)由短周期元 确的是 素组成的粒子，只要其原子数相同，各原子最 外层电子数之和相同，可互称为等电子体。 等电子体的空间结构相似。根据上述原理， 下列各组粒子中，空间结构不相似的是 ( A.O代表氢原子 A.C和0 B.CH4和PH B.所有C原子的杂化方式相同 C.CCl4和Si03 D.CS2和N20 C.键角：-N02>NO 3.*(2025·河北衡水高二期中)用价层电子 D.第一电离能：0>N>C 对互斥模型(VSEPR)可以预测许多分子或离 6.*科技前沿(2024·山东青岛高二期末) 子的空间结构，也可推测键角大小与杂化方 咪唑(a)和N-甲基咪唑(b)都是合成医药中 式。下列判断错误的是 间体的重要原料，其分子中有多个相互平行 A.NH的价层电子对互斥模型：C 的p轨道连贯重叠构成一个大π键，对于这 个大π键一般用上标表示重叠轨道数，下标 B.NH,键角大于HO 表示电子数，a、b结构如图。下列说法正确 C.NH中的N原子采取sp3杂化 的是 D.NH,CIO4中的阴、阳离子有相同的VSEPR 模型和空间结构 4.*(2025·福建福州高二期中） H CH、一CH3、CH都是重要的有机 讲解⊙ A.大π键均表示为 反应中间体，有关说法正确的是 B.C一N的键长：①<② A.它们的碳原子均采取sp杂化，其中CH、 C.C、N原子均为sp2杂化 CH?的结构示意图分别为 D.a、b所有原子均在同一平面上 7.*C,02是金星大气的成分之一，化学性质与 C0相似。C,02分子结构为0=C=C=C=0, 选择性必修2·SJ黑白题74 下列说法中不正确的是 10.*(2024·吉林长春高二期中节选)非金 A.一个C,02分子价电子总数为24 属元素及其化合物广泛应用于生产、生活、 B.C0分子中σ键和π键的个数比为1：1 国防等多个领域。请回答下列问题： C.C02分子中C原子的杂化方式均为sp (1)NH,的VSEPR模型名称为 D.C302与C02分子空间结构相同 分子的空间结构名称为 中心原 8.*(2024·湖南衡阳高二期末)由原子序数 子有 个杂化轨道。 依次增大的短周期元素X、Y、Z、W、R组成的 (2)氮可形成多种氧化物，NO2和N20(直线 一种离子液体（其阳离子中五元环上5个原 形分子)的中心原子均为N原子，但二者中 子共面)，其结构如图。Z的最简单氢化物易 液化，可用作制冷剂。W的氢化物的水溶液 心原子的杂化方式不同，二者均存在大π键 能腐蚀玻璃，Z、R为同一主族元素。下列说 (Π中，3为形成大π键的原子数，4为大T 法错误的是 键中的共用电子个数)，N,0中心氮原子的 轨道杂化方式为 ；NO2中的 0-N一0键角 (填“>”“=”或 “<”)N,0中的N一N一0键角。 11.*回答下列问题： A.阳离子中所有的Z和Y都满足8电子结构 (1)LiAIH4是有机合成中常用的还原剂， B.该离子液体中Y原子有sp2和sp3两种杂化 LiAIH,中阴离子的空间结构是 方式 、,中 心原子的杂化类型为 C.RW。空间结构中W一R一W的键角为90° 或180° (2)根据价层电子对互斥模型，H2S、S02、S0, D.Z、W最高价氧化物对应水化物均为强酸 的气态分子中，中心原子价电子对数不同于 9.*X、Y、Z、Q、E、M六种元素中， 其他分子的是 气态三氧化硫以 X原子的基态价层电子排布式 单分子形式存在，其分子的空间结构为 为2s2,Y的基态原子核外有5种运动状态不 形；固体三氧化硫中存在如图所示 同的电子，Z元素的两种同位素原子通常作 的三聚分子，该分子中S原子的杂化轨道类 为示踪原子研究生物化学反应和测定文物 型为 的年代，Q是元素周期表中电负性最大的元 素，E的阳离子通常存在于硝石、明矾和草木 灰中，M的原子序数比E大5。下列说法正 确的是 ( (3)《中华本草》等中医典籍中，记载了炉甘石 A.EYQ4中阴离子中心原子的杂化方式为sp杂化 (ZnCO3)入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创 B.X、Y元素的第一电离能大小关系：X<Y 伤。ZnC0中，C原子的杂化方式为 C.Z与氧元素形成的离子ZO?的空间结构 H.C CHa 为V形 (4)化合物 H 中碳原子的杂化类 D.M为元素周期表前4周期基态原子未成对 CH-CH 电子最多的元素 型有 专题4黑白题75孤电子对，所以S?的离子结构为V形。S?的中心原子S上有2对 孤电子对，S0,的中心原子S上只有1对孤电子对，孤电子对间的排 斥力大，所以S?中S-S-S键角比S02中0一S一0键角大。 专题探究5粒子的空间结构 黑题 专题强化 题号123456789 答案BCAC BABD D 1.B解析：在NF2分子中，所有原子均符合8电子稳定结构，N原子 形成三个共用电子对，F原子形成一个共用电子对，则N2F2分子的 /H 结构式为N二N,双键中含有1个σ键和1个T键，单键中含 有1个σ键，因此1个N2F2分子中含有3个σ键，1个T键，根据双 键的结构特点可知，四个原子处于同一平面，N原子的价电子对数= =3,因此N原子采取sp2杂化，故选B。 5+1 2.C解析：C号和0*原子数均为2，价电子数之和均为10，属于等电 子体，结构均为直线形，空间结构相似，A不符合题意；CH4和PH原 子数均为5，价电子数之和均为8，属于等电子体，结构均为正四面体 形，空间结构相似，B不符合题意；CCl4原子数为5，Si0原子数为 4,原子数不同，不满足等电子体条件，CCl4为正四面体，Si0}为平面 三角形，空间结构不相似，C符合题意：CS,和N20原子数均为3，最 外层电子数之和均为16，属于等电子体，结构均为直线形，空间结构 相似，D不符合题意。 3.A解析：NH,中心原子价电子对数为5牛3=4，价层电子对互斥模型 为四面体形，A错误：H20和NH3中心原子都采用sp3杂化，0上有2 个孤电子对，N上有1个孤电子对，孤电子对有更大的排斥力，键角 变小，放健角：l,>,0B正确：NH,中心原子价电子对数为生 4,故为sp杂化，C正确；NH4CI04中阴离子为CI04,阳离子为NH4, C0:中心原子价电子对数为生1=4，且没有孤电子对，N中心原 2 子价层电子对数为5-14X1=4,且没有孤电子对，则阴、阳离子有相 同的VSEPR模型（四面体形）和空间结构（正四面体形），D正确。 4.C解析：CH中C的价电子对数为3，无孤电子对，为sp2杂化，CH5 中C的价电子对数为4，有一对孤电子对，为sp杂化，A错误； 由A项分析知，CH;中C的价电子对数为3，无孤电子对，为即杂 化，为平面三角形，键角为120°，CH5中C的价电子对数为4，有一对 孤电子对，为sp3杂化，为三角锥形，键角小于120°，故CH的键角比 CH的键角大，B错误；价电子总数、原子总数相等的分子或离子互 为等电子体，则CH与NH、H,O+互为等电子体，VSEPR模型均为 四面体形，C正确；CH砖与OH形成的化合物为甲醇，非正四面体形， D错误。 5.B解析：由八硝基立方烷的结构模型可知， 代表硝基，○代 表0原子，A错误；八硝基立方烷是对称的结构，所有C原子的杂化 方式均为p,B正确；一N0,中N原子价电子对数为5牛-3，杂化类 2 型为sp,NO;中N原子价电子对数为5，=2，杂化类型为sp,则键 2 角：一NO2<NO5,C错误：同一周期元素的第一电离能随着原子序数 的增大而呈增大的趋势，但第ⅡA族和第VA族元素的第一电离能 大于相邻元素，则第一电离能：N>0>C,D错误。 6.A解析：已知咪唑分子具有类似苯环的结构，则C、N都为即2杂化， 在形成大π键过程中，每个C原子提供1个电子，与H原子相连的N 原子提供2个电子，另一N原子提供1个电子，形成的大π键表示为 Π，N-甲基咪唑分子中，每个C原子提供1个电子，与甲基相连的N 原子提供2个电子，另一N原子提供1个电子，形成的大π键表示为 ,在形成大π键过程中每个原子首先形成单键，余下的最外层单 电子或者孤电子对成大π键，则有电子3×1+2×2-1=6，故分子中的 大π键均可表示为，A正确；N-甲基咪唑(b)分子中的甲基是推 正本参考答案 电子基，C一N的键长：①>②，B错误；咪唑(a)和N-甲基咪唑(b)都 含大π键，a和b分子中的N原子都采取sp杂化，环上的C原子采 取$p2杂化，但甲基上碳原子采取s即3杂化，C错误；与碳碳双键和碳 H 氮双键直接相连的原子共面，则H,C一N 与 )中C、N原子 均在同一平面上，但甲基中氢原子一定不能都共平面，D错误。 7.B解析：主族元素的价电子数等于主族序数等于最外层电子数，故 C302的价电子总数为24，A正确；C0中含有三键，故σ键和T键的 个数比为1：2，B不正确；根据C302的结构式及杂化方式的基本判 断方法，C原子的杂化方式为s即，C正确：根据碳原子的杂化方式判 断，C302和C02的杂化方式相同，故分子的空间结构相同，D正确。 8.D解析：X形成1个化学键，则X可能为H、F、C1,Y形成4个键，则 Y可能为C、Si,Z失去1个电子，形成4个共价键，则Z为N或P,W 形成1个化学键，则W可能为H、F、Cl,阴离子带1个负电荷，则R为 P或N,W的氢化物的水溶液能腐蚀玻璃，则W为F,Z的最简单氢 化物易液化，可用作制冷剂，又因元素原子序数依次增大，则X、Y、Z、 W、R分别为H、C、N、F、P。所有的Y(碳)都连接了四个共价键，满 足8电子结构，两个Z(氨)一个连接了三个共价键，满足8电子结 构，另一个连接了四个共价键，多出一个电子，但是由于在阳离子中， 阳离子的一个正电荷消去了多出的电子，仍然满足8电子结构，A正 确；Y为C元素，该离子液体中饱和碳原子周围有4个σ键，采取s即3 杂化，碳碳双键上的C原子采取s即杂化，B正确：PF。有6个成键电 子对，孤电子对数为5+11x6=0,空间结构为正八面体形，F一P-F 2 的键角为90°或180°，C正确：W为F元素，无最高正价，不存在最高 价氧化物对应的水化物，D错误。 9.D解析：X、Y、Z、Q、E、M六种元素中，X的原子的基态价层电子排 布式为2s2,X为Be:Y的基态原子核外有5种运动状态不同的电子， Y的质子数为5，Y为B:Z元素的两种同位素原子通常作为示踪原子 研究生物化学反应和测定文物的年代，Z为C;Q是元素周期表中电 负性最大的元素，Q为F:E的阳离子通常存在于硝石、明矾和草木灰 中，E为K:M的原子序数比E大5，M为C,由上述分析可知，X为 Be、Y为B、Z为C、Q为F、E为K、M为Cr。KBF4中阴离子的中心原 子预电子对数为3+1 =0,价电子对数为4+0=4，则阴离子中心 原子的杂化方式为sp3杂化，A错误；Be的最外层电子数全满，为稳 定结构，第一电离能较大，则X、Y元素的第一电离能大小关系：X> Y,B错误；C0g中中心原子孤电子对数为4+22X3=0,价电子对数 为3+0=3，则中心原子的杂化方式为sp2杂化，空间结构为平面三角 形，C错误；M即Cr为24号元素，价层电子排布式为3d54s1,是元素 周期表前4周期基态原子未成对电子最多的元素，D正确。 10.(1)四面体形三角锥形4(2)sp< 11.(1)正四面体形p3(2)H2S平面三角p3(3)p2 (4)sp3、sp2 解析：(1)LiA1H4中的阴离子为AH4,中心A1原子的价电子对数 为4，无孤电子对，则空间结构是正四面体形，中心原子的杂化类型 为sp3。(2)根据价层电子对互斥模型，H2S、S02、S03的气态分子 中，H2S的中心原子价电子对数为4，S02、S03的中心原子价电子 对数为3，则中心原子价电子对数不同于其他分子的是H2$。气态 三氧化硫分子中，S原子发生s即2杂化，其空间结构为平面三角形； 三聚分子中，S原子形成4个σ键，则杂化轨道类型为sp3。 (3)ZC03中，阴离子C0}的中心C原子的价电子对数为3，C原 子的杂化方式为s即2。(4)根据化合物结构简式可知，双键碳原子 发生p2杂化，单键碳原子发生p3杂化，则C原子的杂化类型 有sp3、sp2。 专题探究6 微粒间作用力对物质性质的影响 黑题 专题强化 题号12345 答案CB CC B 1.C解析：因HF分子间存在氢键，所以HF的沸点最高，A正确；氢键 黑白题27