2026届高三化学三轮复习 新题刷分9 化学键、杂化轨道和分子空间结构

2026高考三轮冲刺新题刷分9 化学键、杂化轨道和分子空间结构 一．刷题秘诀 1.微粒中原子杂化方式的判断 （1）公式计算法 ①适用范围：ABn型分子或AB型离子。 ②公式：价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数，孤电子对数＝（中心原子的价层电子数±电荷数－配位原子最多能接受的电子数之和）。　 ③当出现单电子时，单电子算一对。 （2）根据有机化合物的成键特点判断 键的类型 杂化方式 ①单键C、N、O(、—O—) sp3 ②双键C、N(、) sp2 ③三键C、N(—C≡C—、—C≡N) sp 2. 判断VSEPR模型及空间结构的思维模型 二．新题快练 题组一 基础保分题 1．（2026·重庆·一模）已知：，下列说法错误的是 A．的结构示意图为： B．为非极性分子 C．的中心原子杂化方式相同 D．键角： 2．（25-26高三下·吉林白山·开学考试）我国科研团队对嫦娥五号月壤的研究发现，月壤中存在一种含“水”矿物。下列化学用语或图示表达不正确的是 A．-OH的电子式： B．基态钙原子价电子排布式： C．的VSEPR模型： D．的中心原子杂化类型： 3．（2026·安徽·模拟预测）路易斯酸碱理论认为：凡是能接受电子对的物质都可称为酸，凡是能给出电子对的物质都可称为碱。与可发生如下转化：。下列说法错误的是 A．属于路易斯碱 B．属于非极性分子 C．中的键角为 D．转化后，硼元素的杂化类型发生改变 4．（2026·湖北武汉·一模）物质的结构决定性质。下列事实与所述结构因素没有关联的是 选项 事实 结构因素 A． 极性： 电负性差 B． 键长：乙烷>乙烯 碳原子杂化方式 C． 酸性： 吸电子效应 D． 沸点：乙腈(80℃)>丙炔() 氢键 A．A B．B C．C D．D 5．（2026·江苏南京·模拟预测）1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐是常见的离子液体，其结构为：，阳离子中五元环上的原子共平面。下列说法不正确的是 A．咪唑环上C原子和N原子均采取sp2杂化 B．在水中的溶解度比在苯中大 C．电负性：χ(P)<χ(N) D．第一电离能：I1(F)<I1(N) 6．（2026·海南·二模）氯雷他定是第二代抗组胺药物，常用于治疗过敏症状，结构如图所示。下列关于氯雷他定的说法错误的是 A．位于元素周期表的区 B．该分子组成元素中第一电离能和电负性最大的元素都是氧 C．分子间的范德华力决定其熔点高低 D．分子含极性键和非极性键 7．（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： 8．（2025·重庆·一模）三种磷元素的含氧酸结构如题图所示： 下列说法错误的是 A．沸点： B．中的键能： C．中磷原子的杂化方式是杂化 D．还原性： 9．（2026·甘肃·一模）某离子液体的结构简式如下图，下列说法错误的是 A．离子半径： B．第一电离能： C．的空间构型为正四面体 D．中的被取代后该离子液体的熔点增大 10．（25-26高三下·重庆·开学考试）锡在周期表中位于第五周期第ⅣA族，锡的卤化物熔点数据如下： 物质 熔点/℃ 442 -34 29 149 下列说法不正确的是 A．第一电离能： B．中存在键 C．空间构型为正四面体形 D．、、中分子间作用力依次增大 11．（25-26高三下·甘肃白银·月考）、、，的结构式如图所示。下列说法错误的是 A．氮氮键的键能： B．沸点： C．分子的极性： D．N—N—O的键角： 题组二 能力提升题 12．（25-26高三上·辽宁沈阳·期中）B原子因其缺电子性，可形成独特的“三中心两电子键”——桥键。例如通过氢桥键发生二聚，得到，氢桥键的示意图如图所示。用还原可以得到产率高、纯度较大的(未配平)。下列说法正确的是 A．的结构式为，与乙烷一样，都是非极性分子 B．分子中的键角小于离子中的键角 C．方程式中两种含氢物质之间可以形成分子间氢键 D．中的氢桥键是B的杂化轨道和H的s轨道重叠形成的 13．（25-26高三下·安徽阜阳·开学考试）利用Pt基催化剂载体表面的晶格氧可提高催化活性，甲醛催化氧化机理如图所示。 下列说法错误的是 A．HCOOH、HCHO和H2O均为极性分子 B．上述反应涉及氢键、非极性键和极性键的断裂 C．催化剂中Pt的化合价不变 D．若将O2替换为18O2，则反应后催化剂的晶格氧可能含有18O 14．（2026·安徽芜湖·模拟预测）中国科学院大连化学物理研究所在Cu、Ni双原子电催化剂上实现了高选择性氨合成的新突破，反应的机理如下图所示： 下列说法正确的是 A．和中氮的杂化方式相同 B．基态第一电离能大小为： C．的价层电子对互斥模型为 D．基态Cu和Ni的3d轨道上成对电子数相同 15．（2026·山东济南·一模）二维层状硼氧化合物[BO]中含有离域键，能体现其重复结构的片段如图所示。下列说法错误的是 A．图中白球代表氧原子 B．[BO]中所含共价键均为极性键 C．[BO]中形成离域键的电子全部由O提供 D．O的电负性较大会降低[BO]的导电能力 16．（2027·全国·一模）超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体。现有某种超分子结构如图所示。下列有关说法不正确的是 A．该超分子中原子为、杂化 B．甲基中的键角大于中的键角 C．该超分子由一个非极性分子和一个极性分子聚集而成 D．该超分子加热熔化时既破坏氢键，也破坏分子间作用力 17．（25-26高三上·江苏苏州·期末）一种可吸附甲醇的材料，其化学式为，部分晶体结构如下图所示，其中为平面结构。 下列说法不正确的是 A．晶体中B、N和O原子轨道的杂化类型相同 B．基态原子的第一电离能： C．电负性： D．该晶体中存在氢键 18．（2026·河北保定·一模）非金属的卤化物水解可以分为亲电水解和亲核水解，实例及部分机理示意如下。发生亲电水解的条件是中心原子显负电性且带有孤电子对，能接受的的进攻，如： 发生亲核水解的条件是中心原子显正电性且有空的价层轨道，空轨道用以容纳的配位电子，如： 下列说法错误的是 A．推测比更易发生亲核水解 B．水解过程中中心原子的杂化方式有2种 C．基态Cl原子核外有5种能量不同的电子 D．已知的水解产物为和HCl，推测其水解类型为亲核水解 19．（2026·新疆·一模）过氧乙酰硝酸酯是光化学烟雾中的一种成分，在光照条件下，空气中的与共同作用生成。下列有关说法正确的是 A．上述四种物质均为共价化合物 B．分子中只存在极性键 C．和分子中C的杂化类型完全相同 D．相同状况下，的沸点比的高 20．（25-26高三下·福建泉州·开学考试）肼()是一种高能量密度的燃料和重要化工还原剂，一种使用电化学-非电化学催化反应联合的方法合成肼的原理示意图如下。下列说法错误的是 A．环己醇中碳原子的杂化方式为 B．过程①发生在阳极一端 C．过程②涉及键的断裂和键的形成 D．N元素被氧化的步骤发生在③和④ 21．（2026·山东德州·一模）是大气中重要的痕量气体，分子存在三个氧原子的p轨道相互重叠形成的大键。该分子中的共价键是介于单、双键之间的特殊共价键，可用共振理论解释，其共振杂化式如下图所示。下列关于臭氧分子结构与性质的说法错误的是 A．臭氧分子在水中的溶解度大于氧气 B．各共振式中中心氧原子均采取杂化 C．可通过红外光谱检测分子中的O=O双键和O-O单键 D．大键的形成使分子电子云分布更均匀，分子稳定性有所提升 22．（25-26高三上·北京顺义·期末）吡啶是一种无色液体，能与水混溶。吡啶类化合物在医药、农药以及化工等领域有广泛应用。某种以乙醛、甲醛和氨为原料生产3-甲基吡啶同时获得吡啶的方法如下。 下列说法不正确的是 A．乙醛分子中含有的键、键比值为 B．甲醛、3-甲基吡啶分子均为极性分子 C．吡啶分子与水分子可形成氢键 D．键角： 23．（2026·山东烟台·一模）CO2与H2在金属催化剂M的作用下可发生多种反应，机理如图。下列说法错误的是 A．X的分子构型为直线形 B．产物HCOOH、HCHO、CO均为极性分子 C．反应过程中涉及极性键的断裂与生成 D．当生成等物质的量的含碳产物时，参与反应的为3:2 参考答案与解析 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D A D D B C C A B 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 D D C A B C A A D D 题号 21 22 23 答案 C A D 1．B 【详解】 A．O2-有8个质子和10个电子，结构示意图为，A正确； B．根据等电子原理，O3与SO2是等电子体，结构相似，O3中位于中心O原子两端的O原子所处的化学环境不同，二者的化学键也有一定的差异，因此O3中的化学键属于极性键，故与SO2相同，O3也为含有极性键的极性分子，B错误； C．的中心N原子的价层电子对数为，为杂化，的中心O原子的价层电子对数为，为杂化，C正确； D．的中心N原子的价层电子对数为，为杂化，无孤电子对，O-N-O键角为120°，的中心S原子的价层电子对数为，为杂化，无孤电子对，O-S-O键角为109.5°，键角，D正确； 故答案为B。 2．D 【详解】 A．-OH的电子式可表示为，A正确； B．基态钙原子的原子序数为20，其核外电子排布为，价电子排布式为，B正确； C．分子的中心O原子的价层电子对数为，VSEPR模型为四面体形，图示符合，C正确； D．的中心P原子的价层电子对数为，中心P原子的杂化方式为杂化，D错误； 故答案选D。 3．A 【详解】A．BF3在反应中接受电子对，属于路易斯酸，不是路易斯碱，因此A错误； B．BF3分子呈平面三角形，结构对称，正负电荷重心重合，属于非极性分子，因此B正确； C．离子为四面体结构，键角为109°28′，符合标准四面体键角，因此C正确； D．反应前BF3中B原子为sp2杂化，反应后中B原子为sp3杂化，杂化类型发生改变，因此D正确； 故选A。 4．D 【详解】A．H与O的电负性差大于O与F的电负性差，H-O键极性更强，分子偶极矩更大，故极性，和电负性差有关联，A正确； B．乙烷中C为杂化，乙烯中C为杂化；杂化的s轨道成分更高，成键时键长更短，故C-H键长：乙烷>乙烯，和碳原子杂化方式有关联，B正确； C．Cl是吸电子基团，吸电子效应使羧基的O-H键极性增强，更易电离出，故酸性，和吸电子效应有关联，C正确； D．氢键形成需要存在键结构，乙腈中N没有直接连接H，丙炔也无法形成分子间氢键，二者沸点差异是因为乙腈极性远大于丙炔，分子间范德华力更强，和氢键无关，D错误； 故答案选D。 5．D 【详解】A．题干明确说明阳离子中五元环上的原子共平面，环上存在双键，说明所有环上的C、N原子都有1个未参与杂化的p轨道形成π键，因此均采取杂化，A正确； B．该物质是由阴阳离子构成的离子化合物，极性较强；根据相似相溶原理，水是极性溶剂，苯是非极性溶剂，因此该物质在水中的溶解度比在苯中大，B正确； C．同主族元素从上到下电负性逐渐减小，N和P同主族，N在P上方，因此电负性，C正确； D．同周期主族元素第一电离能从左到右整体呈增大趋势，第二周期元素第一电离能顺序为：，因此第一电离能，D错误； 故选择D。 6．B 【详解】A．基态核外17个电子，价电子排布式为，位于区，A正确； B．第一电离能最大的元素是，电负性最大的元素是，B错误； C．该物质由分子组成，其熔点由分子间的范德华力决定，C正确； D．该分子含有、等极性键，也含有碳碳键为非极性键，D正确； 故选B。 7．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。 8．C 【详解】A．从结构的角度来说，的羟基数目多于，且相对分子质量更大，分子间作用力更强，因此沸点：，A正确； B．原子与原子之间形成双键，电子云重叠程度更大，键能更大，故键能：，B正确； C．中磷原子的杂化方式与相同，中心原子磷原子有四个键电子对，没有孤电子对，是杂化，C错误； D．中P处于最高价态+5价，不可再升，而中原子为+1价，且该价态不稳定，有强烈趋势被氧化为更高价态，故还原性：，D正确； 故选C。 9．A 【详解】A．等电子体大小规律为：核电荷数越大，半径越小。由核电荷数Al为13，N为7可知，N3-和Al3+虽同为10e-的等电子体，但N3-的半径大于Al3+，而Cl-是第三周期阴离子，电子层更多，半径最大。所以正确的顺序为r (Cl-) > r (N3-) > r (Al3+)，A错误，故答案选A； B．第一电离能大小规律为同周期从左到右增大，同主族从上到下减小，而N位于第二周期ⅤA族，C位于第二周期ⅣA族，Al位于第三周期ⅢA族，且N为2p3半充满结构，较为稳定，所以第一电离能的大小顺序为N > C > Al，B正确； C．中心原子Al3+与4个Cl-配位，价层电子对数为4，无孤对电子对，空间构型为正四面体，C正确； D．Cl⁻被F⁻取代后，阴离子半径减小，阴阳离子间静电作用力增强，因此该离子液体的熔点增大，D正确； 10．B 【详解】A．第一电离能Si大于Sn，因为同主族元素从上到下，原子半径增大，第一电离能减小，Si在第三周期，Sn在第五周期，故Si的第一电离能大于Sn，A正确； B．熔点较高，属于离子化合物，不存在sp3杂化和sp3-pσ键，sp3-pσ键指sp3杂化轨道与p轨道形成的σ键，存在于共价分子中，B错误； C．SnCl4熔点为-34℃，较低，属于分子化合物，中心原子Sn原子的价层电子对数为，为sp3杂化，空间构型为正四面体形，C正确； D．、、均为分子化合物，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增强，熔点依次升高，D正确； 故选B。 11．D 【详解】A．一般来说，键长越短，键能越大，由图可知，中氮氮键键长（113 pm）小于中氮氮键键长（186 pm），因此氮氮键键能：，A正确； B．和均为分子晶体，一般来说，分子晶体沸点随相对分子质量增大而升高：相对分子质量（76）小于（92），因此沸点：，B正确； C．由图可知，结构不对称，正负电中心不重合，属于极性分子；结构对称，正负电中心重合，属于非极性分子，因此分子极性：，C正确； D．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，会压缩成键键角，中形成键角的N原子含有1对孤对电子，键角被压缩；中形成键角的N原子没有孤对电子，因此键角：，D错误； 故选D。 12．D 【详解】A．如图所示，通过氢桥键发生二聚生成B2H6，B2H6中不存在B-B键，但分子具有对称性，正负电荷中心重合，B2H6是非极性分子，A错误； B．BF3中的B原子为sp2杂化，为平面三角形结构，键角为120°，中的B原子为sp3杂化，为正四面体结构，键角为109°28′，BF3分子中的键角大于离子中的键角，B错误； C．形成氢键的条件是H原子与电负性很强的原子(如N、O、F)形成共价键。在NaBH4和B2H6中，H原子与电负性较小的B原子成键，不满足形成氢键的条件，故C错误； D．在B2H6分子中，每个B原子与2个端基H原子和2个桥基H原子相连，价层电子对数为4，B原子为sp3杂化，则B的杂化轨道和H的s轨道重叠形成氢桥键，D正确； 故答案为D。 13．C 【详解】A．HCOOH、HCHO和H2O均为非中心对称结构，它们为极性分子，A项正确； B．反应中O2的非极性键断裂，步骤Ⅳ中有氢键的断裂，步骤Ⅱ、Ⅲ中均有极性键的断裂，B项正确； C．从反应机理来看，Pt最开始为单质，中间形成Pt-O键，最后又变为单质，Pt的化合价发生了改变，C项错误； D．由题图可知，氧气中的氧原子一个参与催化反应生成水，另一个与晶格氧进行了交换，产物中的氧原子一个来自甲醛，一个来自晶格氧，所以若将O2替换为18O2，则反应后催化剂的晶格氧可能含有18O，D项正确； 故答案为C。 14．A 【详解】A．和中氮原子有5个价电子，得1个电子共有6个价电子，中N与O用去6个电子，没有孤对电子，共有3个轨道，为杂化，有一对孤对电子，2个键，也有3个轨道，故两者的杂化方式相同，A正确； B．同一周期第一电离能从左到右逐渐增大，但氮元素价电子排布为，2p轨道形成半充满的稳定状态，第一电离能比氧元素大，所以第一电离能大小顺序为：，B错误； C．中N有一对孤对电子，有3个键，故价层电子对数为4，所以的价层电子对互斥模型为，C错误； D．基态Cu原子的电子排布式为，有5对成对电子，基态Ni原子的电子排布式为，上有3对成对电子，故两者3d轨道上成对电子数不相同，D错误； 故选A。 15．B 【详解】A．B和O分别形成3和2个共价键，则白球表示氧原子，A正确； B．依据结构判断和化学式[BO]可知应该还含有B-B非极性键，B错误； C．B缺电子，O具有孤电子对，可形成离域键，C正确； D．O的电负性较大会降低[BO]的导电能力，D正确； 故答案为B。 16．C 【详解】A．该分子中杂环碳原子杂化类型为，饱和键碳原子为杂化，A正确； B．该超分子中中心原子和中心原子均为，但原子有一对孤对电子，所以键角小些，B正确； C．该超分子由2个极性分子聚集而成，因此‘该超分子由一个非极性分子和一个极性分子聚集而成’的说法是错误的，C错误； D．该超分子分子间作用力有氢键与范德华力，所以加热熔化时既破坏氢键，也破坏分子间作用力，D正确； 故答案选C。 17．A 【详解】A．为平面结构，则其中的C和N原子轨道杂化类型均为，中B与4个O形成了4个键，B没有孤电子对，则B的原子轨道杂化类型为，中O分别与B和C形成了2个键，O原子还有2个孤电子对，则O的原子轨道的杂化类型为，故晶体中B、O和N原子轨道的杂化类型不相同，A符合题意； B．同周期主族元素第一电离能随原子序数增大而呈增大趋势，但N原子的2p轨道为半充满的稳定结构，第一电离能大于同周期相邻元素，因此基态原子的第一电离能顺序为，B不符合题意； C．同周期主族元素电负性随原子序数增大而增大，B和C处于同周期，且原子序数，因此电负性，C不符合题意； D．由晶体结构图可知，中的基团中的H原子与中的O原子形成氢键，因此该晶体中存在氢键，D不符合题意； 故答案选A。 18．A 【详解】A．C原子最外层为L层，没有d轨道接受水分子中的孤电子对，可以推测CCl4比SiCl4难发生亲核水解，A错误； B．SiCl4、SiCl3OH、H4SiO4中，Si原子均采用sp3杂化，图示过程是亲核水解，中心原子Si第一步产物中Si原子的杂化方式为sp3d杂化，杂化方式发生改变，故水解过程中，中心原子的杂化方式有2种，B正确； C．不同能级中电子能量不同，同一能级中的电子能量相同，基态Cl原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，则核外有5种能量不同的电子，C正确； D．PCl3中心原子P具有正电性(δ+)和空的价层轨道，接受H2O的孤电子对进攻，且水解产物为和HCl，根据亲核水解机理示意图，可知其水解类型为亲核水解，D正确； 答案选A。 19．D 【详解】A．是单质，不属于共价化合物，A错误； B．结构为，其中键为极性键，键为非极性键，B错误； C．中所有碳原子均为杂化，中甲基碳的碳原子为杂化，羰基碳的碳原子为杂化，C错误； D．为非极性分子，只存在范德华力，分子间作用力很弱，沸点较低，为极性分子，分子间作用力更强，而且还会二聚成，分子变大、作用力进一步增强，沸点明显更高， D正确； 故答案选D。 20．D 【详解】A．环己醇中所有碳原子均为饱和碳原子，每个碳原子都形成4个σ键，无孤电子对，杂化方式均为，A正确； B．过程①失去电子，阳极发生失电子的氧化反应，因此过程①发生在阳极，B正确； C．过程②是环己醇（羟基）被氧化为环己酮（羰基），反应中断裂了C-H、O-H等键，形成C=O双键时生成了新的键，C正确； D．步骤③是环己酮与脱水缩合生成，属于非氧化还原反应，N元素化合价不发生变化（始终为-3价）；过程④中脱去N上的H原子，N元素化合价升高，发生氧化反应，因此N元素被氧化仅发生在步骤④，D错误； 故选D。 21．C 【详解】A．臭氧是极性分子，氧气是非极性分子，水为极性溶剂，根据相似相溶原理，臭氧在水中溶解度大于氧气，A正确； B．臭氧中心氧原子形成2个σ键，还有1对孤电子对，价层电子对数为，因此所有共振式中中心氧原子均为杂化，B正确； C．臭氧分子中不存在独立的单键和双键，两个氧氧键完全等同，都是介于单、双键之间的特殊共价键，因此无法通过红外光谱检测到单独的单键和双键，C错误； D．离域大π键的形成会使电子云分布更均匀，分子能量降低，分子稳定性提升，D正确； 故选C。 22．A 【详解】A．乙醛结构为，单键均为键，双键中含1个键和1个键：乙醛共含个键、个键，键与键比值为，不是，A错误； B．甲醛分子结构不对称，正负电荷中心不重合；3-甲基吡啶分子结构也不对称，正负电荷中心不重合，二者均为极性分子，B正确； C．吡啶分子中含有电负性大、带孤对电子的原子，可以与水分子的原子形成氢键，C正确； D．二者均为杂化，中心原子只有对孤对电子，中心原子有对孤对电子，孤对电子对成键电子对的排斥力更大，键角更小，因此键角：，D正确； 故选A。 23．D 【详解】A．根据原子守恒，脱去1分子得到，为，中心原子C的价层电子对数为2，分子构型为直线形，A正确； B．极性分子是正负电荷中心不重合的分子：（甲酸）结构不对称，（甲醛）结构不对称，是不同原子构成的双原子分子，三者均为极性分子，B正确； C．反应过程中，中极性键断裂，产物中生成、等极性键，因此涉及极性键的断裂与生成，C正确； D．三种含碳产物、、，假设各生成（等物质的量）：生成：，消耗、；生成：，消耗、；生成：，消耗、，总，，，D错误； 故选D。 学科网（北京）股份有限公司 $