专题03 共价分子的空间结构 （期中专项训练）高二化学下学期沪科版

**基本信息** 以VSEPR模型为核心，通过“模型-杂化-键角-极性-等电子体”逻辑链系统整合解题方法，强化科学思维与化学观念。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |VSEPR模型预测|5题|模型≠构型，孤电子对为核心，价电子数精准计算|从价层电子对排布到分子实际构型推导| |杂化轨道判断|5题|杂化类型=价层电子对数，多中心原子单独分析|基于VSEPR模型延伸的轨道理论应用| |键角比较|5题|三步骤：杂化类型→孤电子对数→电负性|构型与粒子间作用力对空间参数的影响| |分子极性判断|5题|对称结构→非极性，孤电子对破坏对称性|空间构型与化学键极性的综合判断| |等电子体应用|5题|原子总数+价电子总数相同，构型相似|结构相似性原理在性质推断中的迁移|

专题03共价分子的空间结构 题型1用VSEPR模型预测分子或离子的空间构型（重点） 题型2中心原子杂化轨道类型的判断（重点） 题型3键角大小比较与解释 题型4分子极性的判断（重点） 题型5 等电子体原理的应用 题型1 用VSEPR模型预测分子或离子的空间构型 1．【常见物质的VSEPR模型推断】（25-26高二下·吉林·月考）下列化学用语表示正确的是 A．氯化钠的分子式：NaCl B．p-pπ键形成的轨道重叠示意图： C．H2O的VSEPR模型： D．乙炔的结构式：CH≡CH 【答案】C 【详解】A．氯化钠是离子化合物，属于离子晶体，不存在分子，其化学式为NaCl，A错误； B．p-p π键由p轨道肩并肩重叠形成；图示为p轨道头碰头重叠，形成的是p-p σ键，不是π键，B错误； C．H2O中心O原子的价层电子对数=，孤电子对数为2，VSEPR模型为四面体形，C正确； D．结构式需要表示出所有共价键，乙炔的结构式为，D错误； 故选C。 2．【VSEPR模型和空间构型推断】（25-26高二下·黑龙江哈尔滨·月考）下列说法中正确的是 A．NH3和H3O+ VSEPR模型和空间构型均相同 B．CH4和SiO2化学键和晶体类型均相同 C．NaCl和CsCl晶胞中粒子数目和配位数均相同 D．Na2O和Mg17Al12 熔化时克服的作用力相同 【答案】A 【详解】A．中心N原子价层电子对数为，H3O+中心O原子价层电子对数为，二者VSEPR模型均为四面体形，均含1对孤电子对，空间构型均为三角锥形，A正确； B．属于分子晶体，内含共价键，属于共价晶体，内含共价键，二者晶体类型不同，B错误； C．NaCl晶胞中Na+、Cl-的数目均为4，配位数均为6；CsCl晶胞中Cs+、Cl-的数目均为1，配位数均为8，二者粒子数目、配位数均不相同，C错误； D．Na2O是离子晶体，熔化时克服离子键；Mg17Al12是金属晶体，熔化时克服金属键，二者克服的作用力不同，D错误； 故答案选A。 3．【离子的VSEPR模型】（25-26高二下·重庆大足·月考）下列关于微粒的结构和性质的叙述正确的是 A．是由非极性键构成的极性分子 B．的VSEPR模型为三角锥形 C．空间结构为直线形且难溶于水 D．和都是正四面体形分子，键角都为 【答案】C 【详解】A．分子的空间结构与水分子的相似，其分子有极性，其中的共价键是极性键，因此是由极性键构成的极性分子，A错误； B．的中心Cl原子的价层电子对数为，其VSEPR模型为四面体形，B错误； C．中心C原子的价层电子对数为2，采用sp杂化，其空间结构为直线形，属于非极性分子，根据相似相溶原理，难溶于极性溶剂水，C正确； D．是正四面体形分子，4个磷原子分别位于正四面体的4个顶点。任意两个P-P键之间的夹角是60°，即的键角为；也是正四面体形分子，碳原子位于正四面体的中心，4个氢原子位于顶点，的键角为，D错误； 故选C。 4．【VSEPR模型推测物质的空间构型】（25-26高二下·黑龙江哈尔滨·月考）下列叙述正确的是 A．丙烯分子中键和键个数比为8∶1 B．和的VSEPR模型均为V形 C．是由极性键构成的非极性分子 D．和的空间构型均为平面三角形 【答案】A 【详解】A．共价单键均为σ键，碳碳双键含1个σ键和1个π键；丙烯中，共有6个C−Hσ键，碳骨架含2个C−Cσ键（双键中1个、单键中1个），仅双键含1个π键，因此σ键总数为8，π键总数为1，个数比为8:1，A正确； B．VSEPR模型需要包含中心原子的孤电子对： ​和 中心原子价层电子对数均为，因此VSEPR模型为平面三角形，分子的空间构型才是V形，B错误； C．中心P原子价层电子对数为，含1对孤电子对，空间构型为三角锥形，正负电荷中心不重合，属于极性分子，C错误； D．中心S价层电子对数为，含1对孤电子对，空间构型为三角锥形；中N价层电子对数为​，无孤电子对，空间构型是平面三角形，D错误； ​ 故答案为：A。 易错提醒： （1）模型≠构型，孤电子对是核心：VSEPR模型是包括孤电子对的“价层电子对”空间排列；分子（离子）的实际空间构型是忽略孤电子对，只看原子位置的形状。孤电子对数决定了两者的差异。例如，NH₃的模型是四面体，但实际构型是三角锥。 中心原子价电子数计算要“精准”： 分子：中心原子价电子数 = 主族序数。 复杂离子：需考虑电荷！阳离子要减去电荷数，阴离子要加上电荷数。例如，SO₄²⁻中S的价电子数 = 6 + 2 = 8。 （2）孤电子对计算有“陷阱”：公式为 (a - xb) / 2，其中b是配体达到稳定结构所需电子数（H/卤素为1，O/S通常为2）。易错点是忽略某些配体（如O、N）的b值≠1。 5．【VSEPR模型的应用】（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 【答案】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； 题型2 中心原子杂化轨道类型的判断 6．【有机物杂化方式的判断】（25-26高二下·山西临汾·月考）水处理中用降解甲醇类污染物，其反应原理为。下列说法错误的是 A．分子中键与键数目之比为 B．中羟基的极性比水中羟基的极性强 C．中原子的杂化方式为 D．为极性分子 【答案】B 【详解】A．结构式为，分子中有2个键和2个键，数目之比为，A正确； B．甲基是推电子基团，会降低羟基的电子云偏向氧的程度，从而导致甲醇中羟基的极性比水中羟基的极性弱，B错误； C．中C原子的4个价电子分别形成4个单键（3个C-H键和1个C-O键），故杂化方式为，C正确； D．为V形结构，分子中正电中心和负电中心不重合，是极性分子，D正确； 故选B。 7．【VSEPR模型推测杂化方式】（25-26高二下·陕西·月考）已知：H和O可以形成多种分子和离子。下列说法错误的是 A．的VSEPR模型为 B．中无未成对电子 C．中O原子的杂化方式为 D．分子极性： 【答案】D 【详解】A．的中心O原子的价层电子对数为键数+孤电子对数，总价层电子对数为4，则VSEPR模型为四面体形，与题图结构一致，A正确； B．的总价电子数为6+1+1=8，其中O与H形成1个共价单键，同时O原子上还有3对孤对电子，所有价电子均已成对，不存在未成对电子，B正确； C．中每个O原子形成2个键，孤电子对数，价层电子总数为4，因此中O原子的杂化方式为，C正确； D．是同种元素组成的双原子分子，正负电荷中心重合，属于非极性分子；而为V形结构，正负电荷中心不重合，属于极性分子，因此分子极性：，D错误； 故答案为：D。 易错提醒： （1）中心原子的杂化类型由价层电子对数决定，而非直接相连的原子数。例如NH₃中N有3个N-H键，但价层电子对数=4（3对成键+1对孤对），故为sp³杂化，而非sp²。杂化类型“一对一”对应电子对数：杂化轨道数等于价层电子对数，有固定对应关系： 2对 → sp杂化；3对 → sp²杂化；4对 → sp³杂化；5对 → sp³d杂化；6对 → sp³d²杂化 （2）杂化轨道理论描述的是中心原子的原子轨道如何混合。多原子分子中，需对每个中心原子单独分析。例如乙烯（C₂H₄）中，每个C原子均为sp²杂化，而非整个分子是sp²杂化。 8．【结构图推断杂化方式】（25-26高二下·重庆·月考）过硫化氢（）与结构相似，可以看成是中过氧键被过硫键替代，结构如图所示。下列关于两种物质的说法错误的是 A．中硫原子采取杂化 B．是含有极性键和非极性键的极性分子，具有氧化性 C．的沸点低于的沸点 D．分子结构中键角大于分子结构中键角 【答案】D 【详解】A．H2S2中每个S原子形成2个σ键，含2对孤电子对，价层电子对数为4，采取sp3杂化，A正确； B．H2S2中S−S为非极性键，H−S为极性键，分子结构如题中所示，正负电荷中心不重合，属于极性分子，S为-1价不是最低价态，可以发生氧化还原反应降价，从而体现氧化性，B正确； C．H2O2分子间可形成氢键，且存在范德华力，而H2S2分子间只存在范德华力，氢键的作用力强于范德华力，故H2S2沸点更低，C正确； D．O的电负性大于S，H−O键的成键电子对更靠近中心原子，成键电子对间斥力更大，故H−O−O键角大于H−S−S键角，D错误； 故答案选D。 9．【杂化原子个数的计算】（25-26高二下·河南·月考）设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是 A．中含键数目为 B．12 g石墨中含六元环的数目为 C．分子中杂化的原子个数为 D．1 mol呋喃()中含有的σ键数目为 【答案】D 【详解】A．60g 的物质的量为1 mol，为共价晶体，每个Si原子形成4个键，故1mol 含键数目为，A正确； B．12g石墨中C原子物质的量为1 mol，石墨中每个C原子被3个六元环共用，每个六元环平均含2个C原子，故六元环数目为，B正确； C．中两个饱和C均采取杂化，羟基O原子价层电子对数为4，也采取杂化，故1 mol该分子中杂化的原子个数为，C正确； D．呋喃分子式为，分子中除五元环骨架的5个σ键外，还有4个σ键，共9个σ键，故1 mol呋喃含σ键数目为，D错误； 故选D。 10．【配合物杂化方式的判断】（25-26高二下·江西抚州·月考）已知卟啉环中所有原子共面，人体血红蛋白中含有Fe2+卟啉环配合物，结合O2后的基本结构如图所示。下列有关叙述错误的是 A．第一电离能：N>O>C B．卟啉环中N原子的杂化方式为sp2和sp3 C．Fe2+的配位数为6 D．Fe2+的基态电子的空间运动状态有14种 【答案】B 【详解】A．同周期第二周期元素，第一电离能总体随原子序数增大而增大，但N的轨道为半充满的稳定结构，第一电离能大于同周期相邻的O，因此第一电离能顺序：，A正确； B．题干明确说明卟啉环中所有原子共面：若N原子为杂化，N为四面体构型，必然导致部分原子不共面；实际上卟啉环中所有N原子的价层电子对数均为3，均为杂化，不存在杂化，B错误； C．由结构图可知，与卟啉环中4个N、1个中的O、蛋白质中1个N形成配位键，配位数为，C正确； D．原子序数为26，核外电子排布为，电子的空间运动状态数等于轨道数，总轨道数为，因此空间运动状态共14种，D正确； 故选B。 题型3 键角大小比较与解释 11．【VSEPR预测键角大小】（24-25高二下·河北唐山·月考）用价电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型，也可推测键角大小，下列判断正确的是 A．CS2是V形分子 B．NH3键角小于H2O C．BF3是三角锥形分子 D．和CH4的空间结构相同 【答案】D 【详解】A．CS2分子中，中心C原子的价层电子对数为2+=2，采取sp杂化，且中心原子的最外层不存在孤电子对，是直线形分子，A不正确； B．NH3和H2O分子中，中心N、O原子的价层电子对数都为4，都采取sp3杂化，但N原子的最外层有1个孤电子对，O原子的最外层有2个孤电子对，孤电子对与孤电子对之间的排斥作用＞孤电子对与成键电子对之间的排斥作用＞成键电子对与成键电子对之间的排斥作用，所以NH3键角大于H2O，B不正确； C．BF3分子中，中心B原子的价层电子对数为3+=3，发生sp2杂化，且中心原子的最外层无孤对电子，是平面正三角形分子，C不正确； D．和CH4的中心N、C原子的价层电子对数都为4，都发生sp3杂化，且中心原子的最外层不存在孤电子对，所以空间结构都呈正四面体形，D正确； 故选D。 易错提醒： （1）比较键角大小时，必须遵循以下固定顺序进行分析，不可跳跃： 一看杂化类型（sp > sp² > sp³）。二同杂化看孤电子对数（孤电子对排斥力 > 成键电子对排斥力，孤电子对越多，键角越小。如CH₄ > NH₃ > H₂O）。三同杂化、同孤电子对数看电负性（中心原子电负性大 → 键角小；配体电负性大 → 键角大）。 （2）若中心原子电负性大（如N），它会将成键电子对“拉”得更近，电子对间斥力减小，键角变小（如NF₃ < NH₃）。若配体原子电负性大（如F），它会将成键电子对“吸”向自己，电子对“远离”中心原子，电子对间斥力减小，键角也变小。但通常配体电负性影响更复杂，需具体分析，但比较中心原子电负性是更常见的考点。 （3）当存在d轨道参与（如sp³d杂化）或特殊分子时，d电子分布会影响构型和键角。但高中阶段主要掌握：孤电子对占据杂化轨道时，排斥力最大，是影响键角的主要因素。 12．【键角大小的判断】（24-25高二上·重庆·月考）下列说法不正确的是 A．是极性分子 B．中氮原子的杂化方式为杂化 C．键角大小： D．分子间存在氢键所以较稳定 【答案】D 【详解】A．中心S原子的价层电子对数为，含一对孤对电子，分子呈V形结构，正负电中心不重合，为极性分子，故A正确； B．中心N原子的价层电子对数为，氮原子的杂化方式为杂化，故B正确； C．中N采取sp3杂化，为正四面体结构，键角约为109°28′，中S采取sp2杂化，为V形结构，键角接近120°，则键角，故C正确； D．稳定性与分子内H-O键键能有关，与水分子间氢键无关，故D错误； 故选：D。 13．【依据杂化方式预测键角大小】（2024·江西·模拟预测）下列关于N、O、F及其相关微粒的说法错误的是 A．、OF2、NF3的键角大小顺序为＞NF3＞OF2 B．基态N3-、O2-、F-核外电子空间运动状态均为5种 C．N、O、F三种元素形成的单质分子均为非极性分子 D．、的VSEPR模型相同，均为平面三角形 【答案】C 【详解】A．、OF2、NF3中心原子杂化方式分别为sp、sp3、sp3，是直线型分子，键角是180°；sp3、sp3的VSEPR模型是四面体形，但NF3分子中的中心N原子有1对孤电子对，OF2中的中心O原子上有2对孤电子对，由于孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对的排斥作用，导致键角减小，故键角由大到小的顺序为：＞NF3＞OF2，A正确； B．N3-、O2-、F-三种离子均为10电子微粒，电子排布式为1s22s22p6，故基态离子的核外电子空间运动状态均为5种，B正确； C．O3为由非极性键构成的极性分子，C错误； D．和中N原子杂化方式均为sp2，VSEPR模型相同，均为平面三角形，D正确； 故合理选项是C。 14．【键角大小的规律性】（23-24高二上·河南开封·月考）用VSEPR模型可以判断许多分子或离子的空间结构，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是 A．和的空间构型均为三角锥 B．、、键角由大到小的顺序为 C．分子的键角是120° D．和均为非极性分子 【答案】A 【详解】A．中S原子的价层电子对数为：，空间构型为三角锥形，中Cl原子的价层电子对数为：，空间构型为三角锥形，A正确； B．、、中中心原子都是杂化，都有1个孤电子对，分子的中心原子N的电负性最大，成键电子对距离中心原子最近，键角最大，键角由大到小的顺序为，B错误； C．是直线形分子，键角是180°，C错误； D．中C原子的价层电子对为：，正四面体构型，为非极性分子，中S原子的价层电子对为：，空间构型不对称，为极性分子，D错误； 答案选A。 15．【空间构型与键角大小】（23-24高二上·安徽阜阳·月考）用价层电子对互斥理论（VSEPR）可以预测许多分子或离子的空间结构，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是 A．、、HCN分子的键角都是180° B．的键角为120°，的键角为180° C．、、都是三角锥形分子 D．HCHO（甲醛）、、的空间结构都是平面三角 【答案】D 【详解】A．二氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为1，分子的空间构型为V形，键角小于180°，故A错误； B．水分子中氧原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2，分子的空间构型为V形，键角键角为104.5°，故B错误； C．三氯化镓分子中镓原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0，分子的空间构型为平面三角形分子，不是三角锥形分子，C错误； D．甲醛分子中的碳原子、三氯化硼分子中的硼原子、三氧化硫分子中的硫原子的价层电子对数都为3、孤对电子对数都为0，分子的空间构型都为平面三角形分子，故D正确； 故选D。 题型4 分子极性的判断 16．【结构图预测分子极性】（2026·山东青岛·一模）三硫化四磷()是安全火柴的重要成分，结构如图。下列说法正确的是 A．是非极性分子 B．中和白磷()相同 C．中P与S的杂化方式不同 D．与足量氧气反应消耗 【答案】B 【详解】A．非极性分子要求正负电荷中心重合，结构不对称，P和S电负性不同，正负电荷中心不重合，属于极性分子，A错误； B．白磷为正四面体结构，所有均为；中底面的3个P原子仍为正三角形结构，为，因此和白磷中相同，B正确； C．S原子形成2个键，含2对孤对电子，价层电子对数，为杂化；P原子形成3个键，含1对孤对电子，价层电子对数，也为杂化； 二者杂化方式相同，C错误； D．在足量氧气中完全燃烧，生成和，反应为：，消耗，D错误； 答案选B。 17．【常见分子极性的判断】（25-26高二下·福建三明·月考）下列对分子性质的解释中，不正确的是 A．“碘易溶于四氯化碳”“甲烷难溶于水”都可用相似相溶原理解释 B．H2O2分子的结构如图所示，可知H2O2为极性分子 C．水很稳定(1000℃以上才会部分分解)，是因为水中含有大量的氢键 D．苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，是因为苯分子中含大π键，没有碳碳双键，大π键稳定性较强 【答案】C 【详解】A．甲烷、碘、四氯化碳均为非极性分子，水分子为极性分子，根据相似相溶原理，碘易溶于四氯化碳、甲烷难溶于水，A正确； B．H2O2分子的结构中正负电荷中心不重叠，故H2O2分子为极性分子，B正确； C．水分子中的氢氧键键能高，难断键，故水分子稳定，C错误； D．苯分子中含有大π键，没有碳碳双键，故不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，D正确； 故选C。 解题要点： （1）判断极性分子与否，关键在于分子空间构型是否高度对称，使各化学键的极性向量和为零。对称→非极性；不对称→极性。这是核心思路。 （2）分子中有极性键是分子有极性的必要条件，但非充分条件。关键在于键的排列是否对称。例如，CO₂（O=C=O）虽有C=O极性键，但分子为直线对称，是非极性分子。 （3）常见模型速判： 直线形（对称，如CO₂、C₂H₂）→ 非极性 平面正三角形（对称，如BF₃、SO₃）→ 非极性 正四面体（对称，如CH₄、CCl₄）→ 非极性 V形（不对称，如H₂O、SO₂）→ 极性 三角锥形（不对称，如NH₃、PCl₃）→ 极性 不规则四面体（不对称，如CH₃Cl、CH₂Cl₂）→ 极性 （4）抓住孤电子对：孤电子对是破坏分子对称性、导致极性的关键因素。通常，分子中有孤电子对（在中心原子上）时，分子往往不对称，为极性分子（如NH₃、H₂O）。但需注意，分子的极性是整体属性，孤电子对本身是局部因素，其影响体现在破坏对称性上。 18．【空间结构与分子的极性判断】（25-26高二下·福建三明·月考）下列关于微粒的结构叙述正确的是 A．P4和CH4都是正四面体形分子且键角都为 B．CS2是空间结构为V形的极性分子 C．中心原子的价层电子对数为3，空间构型为平面三角形 D．BF3、CCl4都是含有极性键的非极性分子 【答案】D 【详解】A．CH4是正四面体形分子，键角为，但P4的4个P原子位于正四面体顶点，每个P与相邻3个P成键，键角为，A错误； B．CS2与CO2互为等电子体，空间结构为直线形，结构对称，属于非极性分子，B错误； C．中心S原子的价层电子对数=σ键数+孤电子对数=，含有1对孤电子对，空间构型为三角锥形，C错误； D．BF3为平面正三角形结构，CCl4为正四面体形结构，二者均含极性共价键，且结构对称、正负电荷中心重合，都属于非极性分子，D正确； 故选D。 19．【化学键与分子极性的判断】（25-26高二下·内蒙古呼伦贝尔·月考）下列关于氨气和甲烷的说法不正确的是 A．两种分子的VSEPR模型相同 B．NH3是由极性键形成的极性分子，CH4是由极性键形成的非极性分子 C．NH3分子中有一对未成键的孤电子对，而甲烷分子中没有孤电子对，两分子的空间结构不同 D．NH3分子可以与H+结合生成，这个过程N原子的杂化类型发生改变 【答案】D 【详解】A．NH3中N原子价层电子对数为3+=3+1=4，CH4中C原子价层电子对数为4+=4+0=4，VSEPR模型均为四面体形，A正确； B．NH3含N-H极性键，空间结构为三角锥形，正负电荷中心不重合，为极性分子；CH4含C-H极性键，空间结构为正四面体形，正负电荷中心重合，为非极性分子，B正确； C．NH3有1对未成键孤电子对，空间结构为三角锥形，CH4无孤电子对，空间结构为正四面体形，二者空间结构不同，C正确； D．NH3和中N原子价层电子对数均为4，杂化类型均为sp3，杂化类型未发生改变，D错误； 故答案为：D。 20．【非极性分子的判断】（25-26高二下·安徽合肥·月考）下列各组物质中，都是由极性键构成的非极性分子的是 A．和 B．和 C．和 D．和 【答案】D 【详解】A．是V形极性分子，为展开书页形结构，正负电荷中心不重合，属于极性分子，A错误； B．为V形结构，正负电荷中心不重合，是极性分子，B错误； C．为三角锥形结构，正负电荷中心不重合，是极性分子，C错误； D．是正四面体结构，是平面正三角形结构，二者均只含极性键，且正负电荷中心重合，属于非极性分子，D正确； 故选D。 题型5 等电子体原理的应用 21．【等电子体的概念】（25-26高二下·福建莆田·月考）Fe3+的配位化合物较稳定且应用广泛。Fe3+可与、、等配体形成使溶液呈浅紫色的、红色的、无色的配离子。某同学按如下步骤完成实验： 已知：向的溶液中加入KSCN溶液生成蓝色的配离子；不能与F-形成配离子。下列说法不正确的是 A．与CO2互为等电子体 B．I中溶液呈黄色可能是由Fe3+水解产物的颜色造成 C．可用NaF和KSCN溶液检验溶液中是否含有 D．Fe第四电离能()小于其第三电离能() 【答案】D 【详解】A．等电子体是指原子总数相同、价电子总数相同的微粒。SCN-的原子总数为3，价电子总数为：6(S)+4(C)+5(N)+1(负电荷)=16；CO2的原子总数为3，价电子总数为：4(C)+6(O)×2=16，A正确； B．Ⅰ中Fe(NO3)3溶于水后，Fe3+发生部分水解生成Fe(OH)3等，使溶液呈黄色，因此溶液I呈黄色可能是Fe3+水解产物的颜色导致，B正确； C．要检验FeCl3溶液中的Co2+，需排除Fe3+的干扰：加入NaF，Fe3+与F-形成无色的[FeF6]3-，消除Fe3+的颜色干扰；再加入KSCN，若溶液变蓝色([Co(SCN)4]2-的颜色)，则证明存在Co2+(已知Co2+不与F-形成配离子)。因此可用NaF和KSCN检验Co2+，C正确； D．Fe的核外电子排布为：[Ar]3d64s2；第三电离能I3：Fe2+Fe3+，Fe2+价电子为3d6，失去1个电子后变为3d5(半满稳定结构)，失去该电子较容易；第四电离能I4：Fe3+Fe4+，Fe3+价电子为3d5(半满稳定)，再失去电子需破坏半满稳定结构，难度极大。 因此Fe的第四电离能I4大于第三电离能I3，D错误； 故选D。 22．【等电子体与化学键】（22-23高二下·安徽安庆·月考）下列说法正确的是 A．第一电离能： B．中键和键比例为 C．N2与互为等电子体，中含有的键数目为 D．CH3-中的所有原子均共面 【答案】C 【详解】A．同周期元素第一电离能从左向右有增大趋势，Mg具有3s2电子结构，较稳定，第一电离能大于Al的，故第一电离能Mg>Al>Na，A项错误； B．该分子中有16个单键和2个双键，则σ 键和 π 键比例为 9∶1，B项错误； C．N2和都含有14个电子，互为等电子体，存在，故1mol中含有的π键数目为 2NA，C项正确； D．-CH3中C为sp3杂化，其所有原子不会共平面，D项错误。 答案选C。 23．【等电子体与物性】（21-22高二上·山西朔州·月考）下列关于等电子体的说法中，正确的是 A．N2与CO不互为等电子体，故它们的熔沸点、溶解度相差较大 B．与不互为等电子体，故结构不相似 C．与O3互为等电子体，故为O3的同素异形体 D．苯与硼氮苯(路易斯结构式如图)互为等电子体，故硼氮苯中含有大π键 【答案】D 【详解】A．与CO的原子数相等,价电子总数相等,互为等电子体，A项错误； B．与原子数相等,价电子总数相等,互为等电子体,结构相似，B项错误； C．与互为等电子体,但不互为同素异形体，C项错误； D．苯与硼氮苯互为等电子体,结构相似,苯分子结构中含有大π键,则硼氮苯中同样含有大π键，D项正确； 答案选D。 24．【等电子体的空间构型】（22-23高二下·山东青岛·月考）下列对一些实验事实的理论解释正确的是 选项 实验事实 理论解释 A SO、NH3空间构型为三角锥 SO、NH3中心原子均为sp3杂化且均有一对孤对电子 B 白磷为正四面体分子 白磷分子中P-Р键间的夹角是109.5° C HF的沸点高于HCl H-F的键能比H-Cl的键能大 D H2O、SO2空间构型均为角形 SO2和H2O是等电子体 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A． SO、NH3空间构型为三角锥是因为他们的中心原子S或N都是sp3杂化且均有一对孤对电子，A正确； B．白磷为正四面体分子，P-Р键间的夹角是60°，B错误； C．HF的沸点高于HCl是因为HF中含有氢键，C错误； D．H2O、SO2空间构型均为角形，但它们不是等电子体（价电子总数分别为：SO2为18个电子，H2O为10个电子），D错误。 故答案为：A。 易错提醒： （1）互为等电子的粒子，必须原子总数相同、价电子总数相同，两者缺一不可。易错是只比较其中一个。例如，CO与N₂原子总数相同（2个），价电子总数也相同（10个），是等电子体；但O₃与SO₂原子总数相同（3个），价电子总数不同（O₃: 18，SO₂: 18，实际上相同，此为举例辨析），SO₂是18，O₃是18，但需注意某些粒子价电子计算。 （2）等电子体空间构型相同，化学键类型相似，但物理化学性质（如熔沸点、稳定性、反应活性）有差异。例如，CO与N₂均为直线形、三键结构，但CO有配位键，具有还原性和毒性，N₂化学性质稳定。 （3）“价电子”计算要准确： 对于分子：价电子总数 = 所有原子的最外层电子数之和。 对于离子：需考虑电荷！阳离子减去电荷数，阴离子加上电荷数。例如，N₃⁻（直线形）的价电子数 = 5×3 + 1 = 16，与CO₂（4+6×2=16）相同。 25．【等电子体判断空间构型】（22-23高二上·山东菏泽·开学考试）关于碳、氮、硅和硫及其化合物的叙述错误的是 A．中阴离子中心原子的杂化方式为 B．在、、中；键能： C．离子和互为等电子体，空间构型均为直线形 D．噻吩( )相对分子质量大于吡咯( )，故噻吩的沸点高于吡咯 【答案】D 【详解】A．中心原子S原子的价层电子对数为，为sp3杂化，故A正确； B．原子半径N<C<Si，则键长，故键能，故B正确； C．等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团，有些等电子体化学键和构型类似；离子中N为sp杂化，为直线形构型；离子和互为等电子体，空间构型均为直线形，故C正确； D．吡咯可以形成氢键，导致其沸点升高，故噻吩的沸点低于吡咯，故D错误； 故选D。 1 / 1学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03共价分子的空间结构 题型1 用VSEPR模型预测分子或离子的空间构型（重点） 1.C 2.A 3.C 4.A 5.A 题型2 中心原子杂化轨道类型的判断（重点） 6.B 7.D 8D 9.D 10.B 题型3 键角大小比较与解释 11.D 12.D 13.C 14.A 15.D 题型4 分子极性的判断（重点） 16.B 17.C 18.D 19.D 20.D 题型5 等电子体原理的应用 21.D 22.C 23.D 24.A 25.D 1 / 1学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03共价分子的空间结构 题型1用VSEPR模型预测分子或离子的空间构型（重点） 题型2中心原子杂化轨道类型的判断（重点） 题型3键角大小比较与解释 题型4分子极性的判断（重点） 题型5 等电子体原理的应用 题型1 用VSEPR模型预测分子或离子的空间构型 1．【常见物质的VSEPR模型推断】（25-26高二下·吉林·月考）下列化学用语表示正确的是 A．氯化钠的分子式：NaCl B．p-pπ键形成的轨道重叠示意图： C．H2O的VSEPR模型： D．乙炔的结构式：CH≡CH 2．【VSEPR模型和空间构型推断】（25-26高二下·黑龙江哈尔滨·月考）下列说法中正确的是 A．NH3和H3O+ VSEPR模型和空间构型均相同 B．CH4和SiO2化学键和晶体类型均相同 C．NaCl和CsCl晶胞中粒子数目和配位数均相同 D．Na2O和Mg17Al12 熔化时克服的作用力相同 3．【离子的VSEPR模型】（25-26高二下·重庆大足·月考）下列关于微粒的结构和性质的叙述正确的是 A．是由非极性键构成的极性分子 B．的VSEPR模型为三角锥形 C．空间结构为直线形且难溶于水 D．和都是正四面体形分子，键角都为 4．【VSEPR模型推测物质的空间构型】（25-26高二下·黑龙江哈尔滨·月考）下列叙述正确的是 A．丙烯分子中键和键个数比为8∶1 B．和的VSEPR模型均为V形 C．是由极性键构成的非极性分子 D．和的空间构型均为平面三角形 易错提醒： （1）模型≠构型，孤电子对是核心：VSEPR模型是包括孤电子对的“价层电子对”空间排列；分子（离子）的实际空间构型是忽略孤电子对，只看原子位置的形状。孤电子对数决定了两者的差异。例如，NH₃的模型是四面体，但实际构型是三角锥。 中心原子价电子数计算要“精准”： 分子：中心原子价电子数 = 主族序数。 复杂离子：需考虑电荷！阳离子要减去电荷数，阴离子要加上电荷数。例如，SO₄²⁻中S的价电子数 = 6 + 2 = 8。 （2）孤电子对计算有“陷阱”：公式为 (a - xb) / 2，其中b是配体达到稳定结构所需电子数（H/卤素为1，O/S通常为2）。易错点是忽略某些配体（如O、N）的b值≠1。 5．【VSEPR模型的应用】（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 题型2 中心原子杂化轨道类型的判断 6．【有机物杂化方式的判断】（25-26高二下·山西临汾·月考）水处理中用降解甲醇类污染物，其反应原理为。下列说法错误的是 A．分子中键与键数目之比为 B．中羟基的极性比水中羟基的极性强 C．中原子的杂化方式为 D．为极性分子 7．【VSEPR模型推测杂化方式】（25-26高二下·陕西·月考）已知：H和O可以形成多种分子和离子。下列说法错误的是 A．的VSEPR模型为 B．中无未成对电子 C．中O原子的杂化方式为 D．分子极性： 易错提醒： （1）中心原子的杂化类型由价层电子对数决定，而非直接相连的原子数。例如NH₃中N有3个N-H键，但价层电子对数=4（3对成键+1对孤对），故为sp³杂化，而非sp²。杂化类型“一对一”对应电子对数：杂化轨道数等于价层电子对数，有固定对应关系： 2对 → sp杂化；3对 → sp²杂化；4对 → sp³杂化；5对 → sp³d杂化；6对 → sp³d²杂化 （2）杂化轨道理论描述的是中心原子的原子轨道如何混合。多原子分子中，需对每个中心原子单独分析。例如乙烯（C₂H₄）中，每个C原子均为sp²杂化，而非整个分子是sp²杂化。 8．【结构图推断杂化方式】（25-26高二下·重庆·月考）过硫化氢（）与结构相似，可以看成是中过氧键被过硫键替代，结构如图所示。下列关于两种物质的说法错误的是 A．中硫原子采取杂化 B．是含有极性键和非极性键的极性分子，具有氧化性 C．的沸点低于的沸点 D．分子结构中键角大于分子结构中键角 9．【杂化原子个数的计算】（25-26高二下·河南·月考）设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是 A．中含键数目为 B．12 g石墨中含六元环的数目为 C．分子中杂化的原子个数为 D．1 mol呋喃()中含有的σ键数目为 10．【配合物杂化方式的判断】（25-26高二下·江西抚州·月考）已知卟啉环中所有原子共面，人体血红蛋白中含有Fe2+卟啉环配合物，结合O2后的基本结构如图所示。下列有关叙述错误的是 A．第一电离能：N>O>C B．卟啉环中N原子的杂化方式为sp2和sp3 C．Fe2+的配位数为6 D．Fe2+的基态电子的空间运动状态有14种 题型3 键角大小比较与解释 11．【VSEPR预测键角大小】（24-25高二下·河北唐山·月考）用价电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型，也可推测键角大小，下列判断正确的是 A．CS2是V形分子 B．NH3键角小于H2O C．BF3是三角锥形分子 D．和CH4的空间结构相同 易错提醒： （1）比较键角大小时，必须遵循以下固定顺序进行分析，不可跳跃： 一看杂化类型（sp > sp² > sp³）。二同杂化看孤电子对数（孤电子对排斥力 > 成键电子对排斥力，孤电子对越多，键角越小。如CH₄ > NH₃ > H₂O）。三同杂化、同孤电子对数看电负性（中心原子电负性大 → 键角小；配体电负性大 → 键角大）。 （2）若中心原子电负性大（如N），它会将成键电子对“拉”得更近，电子对间斥力减小，键角变小（如NF₃ < NH₃）。若配体原子电负性大（如F），它会将成键电子对“吸”向自己，电子对“远离”中心原子，电子对间斥力减小，键角也变小。但通常配体电负性影响更复杂，需具体分析，但比较中心原子电负性是更常见的考点。 （3）当存在d轨道参与（如sp³d杂化）或特殊分子时，d电子分布会影响构型和键角。但高中阶段主要掌握：孤电子对占据杂化轨道时，排斥力最大，是影响键角的主要因素。 12．【键角大小的判断】（24-25高二上·重庆·月考）下列说法不正确的是 A．是极性分子 B．中氮原子的杂化方式为杂化 C．键角大小： D．分子间存在氢键所以较稳定 13．【依据杂化方式预测键角大小】（2024·江西·模拟预测）下列关于N、O、F及其相关微粒的说法错误的是 A．、OF2、NF3的键角大小顺序为＞NF3＞OF2 B．基态N3-、O2-、F-核外电子空间运动状态均为5种 C．N、O、F三种元素形成的单质分子均为非极性分子 D．、的VSEPR模型相同，均为平面三角形 14．【键角大小的规律性】（23-24高二上·河南开封·月考）用VSEPR模型可以判断许多分子或离子的空间结构，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是 A．和的空间构型均为三角锥 B．、、键角由大到小的顺序为 C．分子的键角是120° D．和均为非极性分子 15．【空间构型与键角大小】（23-24高二上·安徽阜阳·月考）用价层电子对互斥理论（VSEPR）可以预测许多分子或离子的空间结构，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是 A．、、HCN分子的键角都是180° B．的键角为120°，的键角为180° C．、、都是三角锥形分子 D．HCHO（甲醛）、、的空间结构都是平面三角 题型4 分子极性的判断 16．【结构图预测分子极性】（2026·山东青岛·一模）三硫化四磷()是安全火柴的重要成分，结构如图。下列说法正确的是 A．是非极性分子 B．中和白磷()相同 C．中P与S的杂化方式不同 D．与足量氧气反应消耗 17．【常见分子极性的判断】（25-26高二下·福建三明·月考）下列对分子性质的解释中，不正确的是 A．“碘易溶于四氯化碳”“甲烷难溶于水”都可用相似相溶原理解释 B．H2O2分子的结构如图所示，可知H2O2为极性分子 C．水很稳定(1000℃以上才会部分分解)，是因为水中含有大量的氢键 D．苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，是因为苯分子中含大π键，没有碳碳双键，大π键稳定性较强 解题要点： （1）判断极性分子与否，关键在于分子空间构型是否高度对称，使各化学键的极性向量和为零。对称→非极性；不对称→极性。这是核心思路。 （2）分子中有极性键是分子有极性的必要条件，但非充分条件。关键在于键的排列是否对称。例如，CO₂（O=C=O）虽有C=O极性键，但分子为直线对称，是非极性分子。 （3）常见模型速判： 直线形（对称，如CO₂、C₂H₂）→ 非极性 平面正三角形（对称，如BF₃、SO₃）→ 非极性 正四面体（对称，如CH₄、CCl₄）→ 非极性 V形（不对称，如H₂O、SO₂）→ 极性 三角锥形（不对称，如NH₃、PCl₃）→ 极性 不规则四面体（不对称，如CH₃Cl、CH₂Cl₂）→ 极性 （4）抓住孤电子对：孤电子对是破坏分子对称性、导致极性的关键因素。通常，分子中有孤电子对（在中心原子上）时，分子往往不对称，为极性分子（如NH₃、H₂O）。但需注意，分子的极性是整体属性，孤电子对本身是局部因素，其影响体现在破坏对称性上。 18．【空间结构与分子的极性判断】（25-26高二下·福建三明·月考）下列关于微粒的结构叙述正确的是 A．P4和CH4都是正四面体形分子且键角都为 B．CS2是空间结构为V形的极性分子 C．中心原子的价层电子对数为3，空间构型为平面三角形 D．BF3、CCl4都是含有极性键的非极性分子 19．【化学键与分子极性的判断】（25-26高二下·内蒙古呼伦贝尔·月考）下列关于氨气和甲烷的说法不正确的是 A．两种分子的VSEPR模型相同 B．NH3是由极性键形成的极性分子，CH4是由极性键形成的非极性分子 C．NH3分子中有一对未成键的孤电子对，而甲烷分子中没有孤电子对，两分子的空间结构不同 D．NH3分子可以与H+结合生成，这个过程N原子的杂化类型发生改变 20．【非极性分子的判断】（25-26高二下·安徽合肥·月考）下列各组物质中，都是由极性键构成的非极性分子的是 A．和 B．和 C．和 D．和 题型5 等电子体原理的应用 21．【等电子体的概念】（25-26高二下·福建莆田·月考）Fe3+的配位化合物较稳定且应用广泛。Fe3+可与、、等配体形成使溶液呈浅紫色的、红色的、无色的配离子。某同学按如下步骤完成实验： 已知：向的溶液中加入KSCN溶液生成蓝色的配离子；不能与F-形成配离子。下列说法不正确的是 A．与CO2互为等电子体 B．I中溶液呈黄色可能是由Fe3+水解产物的颜色造成 C．可用NaF和KSCN溶液检验溶液中是否含有 D．Fe第四电离能()小于其第三电离能() 22．【等电子体与化学键】（22-23高二下·安徽安庆·月考）下列说法正确的是 A．第一电离能： B．中键和键比例为 C．N2与互为等电子体，中含有的键数目为 D．CH3-中的所有原子均共面 23．【等电子体与物性】（21-22高二上·山西朔州·月考）下列关于等电子体的说法中，正确的是 A．N2与CO不互为等电子体，故它们的熔沸点、溶解度相差较大 B．与不互为等电子体，故结构不相似 C．与O3互为等电子体，故为O3的同素异形体 D．苯与硼氮苯(路易斯结构式如图)互为等电子体，故硼氮苯中含有大π键 24．【等电子体的空间构型】（22-23高二下·山东青岛·月考）下列对一些实验事实的理论解释正确的是 选项 实验事实 理论解释 A SO、NH3空间构型为三角锥 SO、NH3中心原子均为sp3杂化且均有一对孤对电子 B 白磷为正四面体分子 白磷分子中P-Р键间的夹角是109.5° C HF的沸点高于HCl H-F的键能比H-Cl的键能大 D H2O、SO2空间构型均为角形 SO2和H2O是等电子体 A．A B．B C．C D．D 易错提醒： （1）互为等电子的粒子，必须原子总数相同、价电子总数相同，两者缺一不可。易错是只比较其中一个。例如，CO与N₂原子总数相同（2个），价电子总数也相同（10个），是等电子体；但O₃与SO₂原子总数相同（3个），价电子总数不同（O₃: 18，SO₂: 18，实际上相同，此为举例辨析），SO₂是18，O₃是18，但需注意某些粒子价电子计算。 （2）等电子体空间构型相同，化学键类型相似，但物理化学性质（如熔沸点、稳定性、反应活性）有差异。例如，CO与N₂均为直线形、三键结构，但CO有配位键，具有还原性和毒性，N₂化学性质稳定。 （3）“价电子”计算要准确： 对于分子：价电子总数 = 所有原子的最外层电子数之和。 对于离子：需考虑电荷！阳离子减去电荷数，阴离子加上电荷数。例如，N₃⁻（直线形）的价电子数 = 5×3 + 1 = 16，与CO₂（4+6×2=16）相同。 25．【等电子体判断空间构型】（22-23高二上·山东菏泽·开学考试）关于碳、氮、硅和硫及其化合物的叙述错误的是 A．中阴离子中心原子的杂化方式为 B．在、、中；键能： C．离子和互为等电子体，空间构型均为直线形 D．噻吩( )相对分子质量大于吡咯( )，故噻吩的沸点高于吡咯 1 / 1学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $