专题01 分子结构与性质（期末培优讲义）高二化学下学期人教版

专题01 分子结构与性质 重点一 多样的分子空间结构 1．常见的分子空间结构 分子类型 化学式 空间结构 结构式 键角 空间填充模型 球棍模型 三原子 分子 CO2 ________形 O==C==O ________ H2O ________形 ________ 四原子 分子 CH2O ________形 ________ NH3 ________形 ________ 五原子 分子 CH4 ________形 ________ 2．其他多原子分子的空间结构 重点二 价层电子对互斥理论(VSEPR) 1．价层电子对互斥理论的要点 价层电子对互斥理论认为，分子中的价层电子对之间总是尽可能地互相排斥，均匀地分布在分子中。分子的空间结构是“价层电子对”互相排斥的结果。 2．中心原子上的价层电子对的计算 (1)公式：中心原子的价层电子对数＝中心原子的________________＋中心原子上________________ (2)σ键电子对数的计算 由分子式确定，即中心原子形成几个σ键，就有几对σ键电子对。如H2O的中心原子为O，形成两个H—Oσ键，即O有两对σ键电子对。 (3)中心原子上的孤电子对数的计算 中心原子上的孤电子对数＝(a－xb) 上式中a表示中心原子的价电子数；对于主族元素，a＝最外层电子数；对于阳离子，a＝价电子数－离子电荷数；对于阴离子，a＝价电子数＋|离子电荷数|。 x表示与中心原子结合的原子数 b表示与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，氢为1，其他原子＝8－该原子的价电子数。 3．计算中心原子上价层电子对数的另一种方法(速算法-----常用) 对ABm型分子或离子，其中心原子价层电子对数(n)的判断方法： n＝(中心A原子的________数＋每个B原子提供的________数×m ± 电荷数)。 规定B原子提供的价电子数：H或卤素原子X为________；氧族元素O或S原子为0；N原子为________ 例如NH3分子：价层电子对数＝(5＋1×3)=4；SO42-离子：价层电子对数＝(6＋0×4+2)=4； NO2分子：价层电子对数＝(5＋0×2)= 2．5 = 3(取整数) 4．价层电子对互斥理论判断分子或离子的空间构型的具体思路 由电子的排列方式VSEPR模型分子或离子的空间结构 价层电子对数 电子对的 排列方式 VSEPR模型 及名称 孤电子对数 略去孤电子对的空间结构 分子(或离子)的空间结构名称 2 直线形 0 ______________ 1 ______________ 3 平面三角形 0 ______________ 1 ______________ 2 ______________ 4 四面体形 0 ______________ 1 ______________ 2 ______________ 3 ______________ 5．常见分子或离子的空间结构的推测 分子或离子 中心原子上的孤电子对数 中心原子上的价层电子对数 VSEPR模型 VSEPR模型名称 空间结构 空间结构名称 CO2、BeCl2 ______________ ______________ 直线形 直线形 CO32—、BF3 ______________ ______________ ______________ 平面三角形 平面三角形 SO2、PbCl2 ______________ V形 CH4、CCl4 ______________ ______________ 正四面体形 正四面体形 NH3、NF3 ______________ 四面体形 三角锥形 重点三 杂货轨道理论 1．杂化轨道理论要点：中心原子上若干不同类型(主要是s、p轨道)、能量相近的______________混合起来，重新组合成同等数目、能量完全相同的新______________。 2．杂化轨道的类型 (1)sp3杂化：sp3杂化轨道是由__________个ns轨道和____________个np轨道杂化而成，每个sp3杂化轨道都含有s和p的成分，sp3杂化轨道间的夹角为______________，空间结构为______________形。如，CH4、CF4、CCl4 (2)sp2杂化：sp2杂化轨道是由___________个ns轨道和___________个np轨道杂化而成的，每个sp2杂化轨道含有s和p成分，sp2杂化轨道间的夹角都是_____________，呈_____________形。如，BF3 (3)sp杂化：sp杂化轨道是由__________个ns轨道和_________个np轨道杂化而成的，每个sp杂化轨道含有s和p的成分，sp杂化轨道间的夹角为_____________，呈直线形。如，BeCl2 3．判断中心原子杂化轨道类型的方法 (1)根据价层电子对互斥模型判断中心原子的杂化类型、空间结构。 在确定了分子或离子的中心原子上的成键电子对数和孤电子对数后，可以依据下面的方法确定其中心原子的杂化轨道类型：_____________对数(成键电子对数)+_____________对数=_____________对数=杂化轨道数。 根据杂化类型及孤电子对数即可判断分子或离子的空间结构，列表如下： 价层电子对数 杂化轨道类型 成键电子对数 孤电子对数 杂化轨道数 分子空间结构 实例 2 _____________ 2 0 2 _____________形 BeCl2、CO2、HCN 3 _____________ _____________ 3 0 3 _____________形 BF3、SO3、CO32— 2 1 _____________形 SnBr2、SO2、NO2— 4 _____________ 4 0 4 _____________形 CHCl3、SiCl4、PO43— 3 1 _____________形 NH3、PCl3、SO32— 2 2 _____________形 OF2、H2O、NH2— (2)有多个中心原子时，则根据：“杂化轨道数==价层电子对数==σ键电子对数＋孤电子对数”来判断 如：三聚氰胺分子的结构简式如图所示，分析氮原子、碳原子的杂化类型 杂化类型 价层电子对数 σ键电子对数 孤电子对数 孤电子对数确定方法 ①号氮原子 sp3 4 3 1 氮原子最外层有5个电子，形成了3对共用电子对，则有一对孤对电子 ②号氮原子 sp2 3 2 1 ③号碳原子 sp2 3 3 0 碳原子最外层4个电子，形成了4对共用电子对，所以碳上无孤对电子 (3)根据杂化轨道间的夹角判断 杂化轨道间的夹角 杂化轨道类型 109º28´ _____________ 120º _____________ 180º _____________ (4)根据分子或离子的空间结构判断 分子或离子的空间结构 杂化轨道类型 正四面体形 _____________ 平面三角形 _____________ 直线形 _____________ (5)根据共价键类型判断 由杂化轨道理论可知，原子之间成键时，未参与杂化的轨道用于形成π键，杂化轨道用于形成σ键或用来容纳未参与成键的孤电子对。对于能明确结构式的分子、离子，其中心原子的杂化轨道数n=中心原子形成的σ键数+中心原子上的孤电子对数，即可将结构式和电子式相结合，从而判断中心原子形成的σ键数和中心原子上的孤电子对数，进而判断杂化轨道数。例如： ①在SiF4分子中，基态硅原子有4个价电子，与4个氟原子形成4个σ键，没有孤电子对，n=4，则SiF4分子中硅原子采用sp3杂化。 ②在HCHO分子中，基态碳原子有4个价电子，与2个氢原子形成2个σ键，与氧原子形成C=O，C=O中有1个σ键、1个π键，没有孤电子对，n=3，则HCHO分子中碳原子采用sp2杂化。 ⑥以碳原子为中心原子的分子中碳原子的杂化类型 ①没有形成π键，为_____________杂化：CH4、CCl4、 ②形成一个π键，为_____________杂化：CH2=CH2、苯(大π键)、、 ③形成两个π键，为_____________杂化：CH≡CH、O=C=O(CO2)、S=C=S(CS2) 重点四 共价键的极性与分子的极性 1．键的极性 共价键 极性共价键 非极性共价键 成键原子 _____________原子(电负性不同) _____________原子(电负性相同) 电子对 发生_____________ 不发生_____________ 成键原子的电性 一个原子呈正电性(δ+)，一个原子呈负电性(δ—) 电中性 示例 H2、O2、Cl2等 注：(1)电负性差值越大的两原子形成的共价键的极性越强；(2)共用电子对偏移程度越大，键的极性越强 2．分子的极性 (1)基本概念 类型 非极性分子 极性分子 形成原因 正电几何中心和负电几何中心_____________的分子 正电几何中心和负电几何中心_____________的分子 存在的共价键 非极性键或极性键 非极性键或极性键 分子内原子排列 _____________ _____________ (2)分子极性的判断方法：分子的极性是由分子中所含共价键的极性与分子的立体构型两方面共同决定的。判断分子极性时，可根据以下原则进行 ①只含有非极性键的双原子分子或多原子分子大多是_____________分子，如：O2、H2、P4、C60 ②以极性键结合而成的双原子分子，都是_____________分子，如：HCl、HF、HBr ③以极性键结合而成的多原子分子 a．空间结构对称的分子(直线型、平面正三角型、正四面体型、三角双锥型、正八面体型)，是_____________分子，如：CO2、BF3、CH4、PCl5、SF6 b．空间结构不对称的分子(V形、三角锥形)，是_____________分子，如：H2O、NH3、CHCl3 3．判断ABn型分子极性的经验规律 (1)化合价法：若中心原子A的化合价的绝对值等于该原子的最外层电子数，则为_____________，此时分子的空间结构对称；若不相等则为_____________。 (2)孤电子对法：若中心原子有孤电子对，则为_____________；若无孤电子对，则为_____________。如H2S、SO2、NH3、PCl3为极性分子；CS2、BF3、SO3、CH4为非极性分子。 4．键的极性、分子空间构型与分子极性的关系　　 类型 实例 键的极性 空间构型 分子极性 X2 H2、N2 _____________ _____________ _____________ XY HCl、NO _____________ _____________ _____________ XY2 (X2Y) CO2、CS2 _____________ _____________ _____________ SO2 _____________ _____________ _____________ H2O、H2S _____________ _____________ _____________ XY3 BF3 _____________ _____________ _____________ NH3 _____________ _____________ _____________ XY4 CH4、CCl4 _____________ _____________ _____________ 重点五 分子间作用力 1．分子间作用力 (1)概念：物质分子之间普遍存在的相互作用力，称为__________________________。 (2)分类：分子间作用力最常见的是_____________和_____________。 (3)强弱：范德华力___________氢键___________化学键。 (4)范德华力 范德华力主要影响物质的__________________________等物理性质。范德华力越强，物质的熔点、沸点越高，硬度越大。一般来说，组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的增加，范德华力逐渐增大。 (5)氢键 ①形成：已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子(该氢原子几乎为裸露的质子)与另一个电负性很强的原子之间的作用力，称为_____________。 ②表示方法：A—H…B ③特征：具有一定的_____________和_____________。 ④分类：氢键包括_____________氢键和_____________氢键两种。 ⑤分子间氢键对物质性质的影响 主要表现为使物质的熔、沸点_____________，对电离和溶解性等产生影响。 2．范德华力、氢键、共价键对物质性质的影响 范德华力 氢键 共价键 作用微粒 分子或原子(稀有气体) 氢原子、电负性很大的原子 原子 强度比较 共价键_______氢键______范德华力 影响强度的因素 ①组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力_____________ ②相对分子质量相同的分子，范德华力随着_____________增大而增大 对于X—H…Y—，X、Y的电负性越大，原子的半径越小，氢键的作用力_____________ 成键原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越_____________ 对物质性质的影响 ①影响物质的熔、沸点等物理性质 ②一般组成和结构相似的物质，随相对分子质量的增大，物质的熔、沸点_____________，如熔、沸点：F2________Cl2_______Br2<I2，CF4_______CCl4________CBr4 ①分子间氢键的存在，使物质的熔、沸点_____________，在水中的溶解度增大，如熔、沸点：H2O>H2S，HF>HCl， NH3>PH3 ②分子内氢键使物质的熔、沸点_____________ 影响分子的稳定性(化学性质)，成键原子半径越小，共价键键能越大，分子稳定性越____________ 重点六 分子的溶解性 1．“相似相溶”的规律：非极性溶质一般能溶于____________性溶剂，极性溶质一般能溶于______性溶剂。如：NH3是极性分子，易溶于极性溶剂H2O中，难溶于非极性溶剂CCl4中；I2为非极性分子，______溶于非极性溶剂四氯化碳中，而______溶于极性溶剂H2O中。 2．氢键对溶解性的影响：如果溶质与溶剂之间能形成氢键，则溶质溶解度增大且氢键作用力越大，溶解性____________。如：NH3、HF极易溶于水；甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇、甲酸、乙酸、甲醛、乙醛、氨基乙酸、乙胺等易溶于水，就是因为它们与水形成__________________。 3．分子结构的相似性：溶质和溶剂的分子结构相似程度越大，其溶解性越____________。如：如烃基越大的醇(羧酸、醛)在水中的溶解度____________。乙醇与水互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小，随着溶质分子中憎水基个数的增大，溶质在水中的溶解度____________，因此乙醇和水能以任意比互溶，而戊醇在水中的溶解度则会明显____________。 4．溶质是否与水反应：溶质与水发生反应，溶质的溶解度会____________。如：SO2与水反应生成的H2SO3可溶于水，故SO2的溶解度____________。 重点七 分子的手性 1．手性异构体：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手与右手一样互为镜像，却在三维空间里不能叠合，互称____________异构体(或对映异构体) 2．手性分子：有手性异构体的分子叫做____________分子 3．手性分子的判断：判断一种有机物是否具有手性异构体，关键是看其含有的碳原子是否连有4个不同的________________________，即有机物分子中是否存在____________碳原子，如：，R1、R2、R3、R4互不相同，含有手性碳原子，该有机物分子具有____________。如：乳酸()分子的手型异构体：。 01 共价键类型的判断 【典例1】(2026山西朔州高二期中)下列关于共价键的描述正确的是( ) A．氧原子可以与氢原子形成H2O、H2O2，不能形成H3O B．σ键一般能单独存在，π键一般也能单独存在 C．Na2O2中既含有极性共价键又含有非极性共价键 D．气体单质中，一定有σ键，可能有π键 【答案】A 【解析】氧原子最外层最多容纳8个电子，形成中性分子时，最多只能和2个氢原子形成共价键，可以形成H2O、H2O2，不存在中性的H3O分子，A正确；σ键原子轨道头碰头重叠，键稳定，可以单独存在；π键是肩并肩重叠，只能在σ键的基础上成键，不能单独存在，B错误；Na2O2中含有钠离子和过氧根离子，只有离子键和O-O非极性共价键，不存在极性共价键，C错误；稀有气体是单原子分子的气体单质，不存在化学键，因此不一定存在键，D错误；故选A。 ■易错提醒 (1)σ键与π键 ①依据强度判断：σ键的强度较大，较稳定；π键活泼，比较容易断裂。 ②共价单键都是σ键，共价双键中含有一个σ键、一个π键，共价三键中含有一个σ键、两个π键。 (2)极性键与非极性键 不同种元素的原子之间形成的是极性共价键，同种元素的原子之间形成的是非极性共价键。 【即时检测1-1】(2026天津高二期中)下列关于σ键和π键的说法中，不正确的是( ) A．p轨道和p轨道之间既能形成π键，又能形成σ键 B．乙烯分子中σ键与π键的个数比为5：1 C．HCl分子中的σ键为s-s σ键 D．N2分子中的键为p-p π键，π键不能绕键轴旋转 【即时检测1-2】(2026广西北海高二期末)下列关于共价键的描述正确的是( ) A．Na2O2中既含有极性共价键又含有非极性共价键 B．σ键一般能单独存在，π键一般也能单独存在 C．氧原子可以与氢原子形成H2O、H2O2，不能形成H3O D．气体单质中，一定有σ键，可能有π键 02 键参数的分析方法 【典例2】(2026江西南昌高二期中)键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数，下列叙述正确的是( ) A．多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性 B．因为H-O的键能小于H-F的键能，所以O2、F2与H2反应的能力逐渐减弱 C．H-F的键长是H-X(X为卤素原子)中最长的 D．碳碳三键和碳碳双键的键能分别是单键键能的3倍和2倍 【答案】A 【解析】键角是分子中相邻共价键之间的夹角，其固定性反映了共价键的方向性(原子轨道需沿特定方向重叠)，A正确；H-O键能小于H-F键能，但F2的键能(F-F)远小于O2(O=O)，因此F2更易解离并与H2反应，即O2、F2与H2反应的能力逐渐增强，B错误；已知键长是指共价键中两个原子核之间的距离，近似可以认为两个原子半径之和，因F原子半径最小，H-F的键长是H-X(X为卤素原子)中最短的，C错误；因双键和三键包含σ键和π键，而π键键能较低，故碳碳三键和双键的键能并非单键的3倍和2倍，D错误；故选A。 ■易错提醒 (1)键能与反应活性：键能越小，化学键越易断裂，物质反应活性越强(如HI键能小，易分解为H2和I2)。 (2)键角与分子极性：键角决定分子空间对称性，对称性越高，分子极性越弱(如CO2键角180°，正负电荷中心重合，为非极性分子；H2O键角104．5°，正负电荷中心不重合，为极性分子)。 (3)键长与晶体硬度：共价晶体中，键长越短、键能越大，晶体硬度越高(如金刚石C-C键长154pm，硬度极大；硅晶体Si-Si键长234pm，硬度较小)。 【即时检测2-1】键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数，下列叙述正确的是( ) A．H—F的键长是H—X(X表示卤族元素)中最长的 B．水分子可表示为H—O—H，分子中键角为180° C．分子中通常键能越大，键长越短，分子越稳定 D．碳碳三键和碳碳双键的键能分别是单键键能的3倍和2倍 【即时检测2-2】(2026甘肃酒泉高二期中)已知化学键的键能数据如下表所示。 化学键 C-H Si-H C=O C-O 键能/(kJ·mol-1) 411 318 745 351 下列叙述错误的是( ) A．断裂1 mol 需要吸收411 kJ能量 B．键长：C=O<C-O C．稳定性：CH4＞SiH4 D．键长越长，键能越大 03 价层电子互拆模型 【典例3】(2026黑龙江大庆高二期中)含硫化合物应用广泛。下列有关粒子的空间结构的说法错误的是( ) A．SO2：直线形 B．SO3：平面三角形 C．SO32-：三角锥形 D．SO42-：正四面体形 【答案】A 【解析】中心S原子σ键数为2，孤电子对数，价层电子对数为3，空间结构为V形，不是直线形，A错误；中心S原子σ键数为3，孤电子对数，价层电子对数为3，空间结构为平面三角形，B正确；中心S原子σ键数为3，孤电子对数，价层电子对数为4，空间结构为三角锥形，C正确；中心S原子σ键数为4，孤电子对数，价层电子对数为4，空间结构为正四面体形，D正确；故选A。 ■易错提醒 (1)混淆“VSEPR模型”与“分子实际构型”，VSEPR模型是“价层电子对(成键电子对+孤电子对)”的排布模型，而分子实际空间构型只看“成键原子的位置”，孤电子对不直接体现在分子构型中。如误认为“NH3的VSEPR模型是三角锥形”，实际VSEPR模型是“四面体”(4对价层电子对)，分子实际构型才是“三角锥形”。又如认为“H2O的VSEPR模型是V形”，实际VSEPR模型是“四面体”(2对成键电子对+2对孤电子对)，分子实际构型才是“V形”(因2对孤电子对不参与构型描述)。正确逻辑：先判断VSEPR模型(价层电子对的空间排布)，再扣除孤电子对，得到分子实际构型。 (2)孤电子对与成键电子对的排斥力 > 成键电子对之间的排斥力，因此含孤电子对的分子，键角会小于理想VSEPR模型的键角(如NH3理想键角109.5°，实际107°；H2O理想键角109.5°，实际104．5°)。 【即时检测3-1】(2026河北雄安高二期中)下列分子的空间结构与其他三种不同的是( ) A．SO3 B．BF3 C．PCl3 D．HCHO 【即时检测3-2】(2026北京对外经贸大学附中高二期中)下列分子或离子中，VSEPR模型和空间结构一致的是( ) A．CH2O B．NF3 C．ClO3- D．NO2- 04 杂化轨道理论 【典例4】(2026黑龙江哈尔滨高二期中)NH4NO3由两种离子构成，则其阴离子的构型和阳离子中氮的杂化方式为( ) A．平面三角形     sp2杂化 B．形           sp2杂化 C．三角锥形       sp3杂化 D．平面三角形     sp3杂化 【答案】D 【解析】NH4NO3由阳离子NH4+和阴离子NO3-构成，阴离子NO3-的空间构型： 中心N原子的价层电子对数，无孤电子对，因此空间构型为平面三角形；阳离子NH4+中N的杂化方式： 中心N原子的价层电子对数，因此杂化方式为 sp3杂化；故选D。 ■易错提醒 “四方法”判断分子或离子中心原子的杂化轨道类型 (1)根据杂化轨道的空间结构判断 ①若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形，则分子或离子的中心原子发生sp3杂化。 ②若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则分子或离子的中心原子发生sp2杂化。 ③若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则分子或离子的中心原子发生sp杂化。 (2)根据杂化轨道之间的夹角判断 ①若杂化轨道之间的夹角为109°28'，则分子或离子的中心原子发生sp3杂化。 ②若杂化轨道之间的夹角为120°，则分子或离子的中心原子发生sp2杂化。 ③若杂化轨道之间的夹角为180°，则分子或离子的中心原子发生sp杂化。 (3)根据中心原子的价层电子对数判断 ①若中心原子的价层电子对数为4，是sp3杂化。 ②若中心原子的价层电子对数为3，是sp2杂化。 ③若中心原子的价层电子对数为2，是sp杂化。 (4)根据分子或离子中有无π键及π键数目(价层电子对数大于2)判断 如在有机物中C原子成键时，若没有形成π键为sp3杂化，形成1个π键为sp2杂化，形成2个π键为sp杂化。 【即时检测4-1】(2026安徽蚌埠高二期中)下列分子或者离子的中心原子采取sp2杂化且空间结构为V形的是( ) A．H2O B．CO2 C．NO2- D．I3+ 【即时检测4-2】(2026吉林东北师大附中高二期末)SiCl4是生产高纯硅的前驱体，可发生水解反应，机理如下： 反应的中间体SiCl4(H2O)中Si采取的杂化类型为( ) A． sp3 B．dsp2 C．sp3d D．sp3d2 05 键的极性与分子的极性 【典例5】(2026安徽合肥高二期中)下列各组物质中，都是由极性键构成的非极性分子的是( ) A．H2O2和H2O2 B．CO2和SO2 C．NH3和CH4 D．CH4和BF3 【答案】D 【解析】H2O是V形极性分子，H2O2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；SO2为V形结构，正负电荷中心不重合，是极性分子，B错误；NH3为三角锥形结构，正负电荷中心不重合，是极性分子，C错误；CH4是正四面体结构，BF3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。 ■易错提醒 【即时检测5-1】(2026山东学业水平联合检测)下列分子属于非极性分子的是( ) A． B．BF3 C．CH2Cl2 D．PH3 【即时检测5-2】(2026·浙江省嘉兴市高三一模)下列属于非极性分子的是( ) A．CH3Cl B．CS2 C．CH3OCH3 D．NaCl 06 分子间作用力与物质性质 【典例6】(2026·浙江省学军中学高二期末)物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是( ) 选项 性质差异 结构因素 A 沸点：正戊烷(36.1℃)高于新戊烷(9.5℃) 范德华力大小 B 沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛 氢键类型 C 溶解性：蔗糖在水中的溶解度大于萘在水中的溶解度 相似相溶 D 稳定性：H2O的分解温度(3000℃)远大于H2S(900℃) 有无氢键 【答案】D 【解析】A项，正戊烷和新戊烷形成的晶体都是分子晶体，由于新戊烷支链多，对称性好，分子间作用力小，所以沸点较低，故A正确；B项，对羟基苯甲醛分子间可以形成氢键，使其熔沸点升高，邻羟基苯甲醛形成的是分子内氢键，故沸点：对羟基苯甲醛＞邻羟基苯甲醛，故B正确；C项，蔗糖是极性分子，萘是非极性分子，而水是极性溶剂，根据相似相溶原理，蔗糖在水中的溶解度大于萘在水中的溶解度，故C正确；D项，H2O的分解温度(3000℃)远大于H2S(900℃)是因为氧原子半径小于硫，电负性氧大于硫，形成的氢氧键键能远大于氢硫键键能，故D错误。故选D。 ■易错提醒 (1)分子间作用力主要影响物质的熔点、沸点、溶解性等物理性质，分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高，但不影响物质的化学性质。 (2)存在分子间氢键的物质，具有较高的熔、沸点。例如：NH3、H2O和HF的熔、沸点比同主族相邻元素氢化物的熔、沸点高，这种反常现象是由于它们各自的分子间形成了氢键。 (3)互为同分异构体的物质，能形成分子内氢键的，其熔、沸点比能形成分子间氢键的物质的低。例如：邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键，而对羟基苯甲醛能形成分子间氢键，当对羟基苯甲醛熔化时，需要较多的能量克服分子间氢键，所以对羟基苯甲醛的熔、沸点高于邻羟基苯甲醛的熔、沸点。 【即时检测6-1】下列物质性质的变化规律与分子间作用力无关的是( ) A．在相同条件下，N2在水中的溶解度小于O2 B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱 C．F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高 D．CH3CH3、CH3CH2CH3、(CH3)2CHCH3、CH3CH2CH2CH3的沸点逐渐升高 【即时检测6-2】下列对分子性质的解释中，不正确的是( ) A．F2、Cl2、Br2、I2熔点随相对分子质量增大而升高 B．乳酸()分子中含有2个手性碳原子 C．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 D．氨气极易溶于水、邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛都能用氢键来解释 07 分子的手性 【典例7】下列分子为手性分子的是( ) A．CH3CH2Cl B．CH3CH2CHBrCH2CH2OH C．CH3CCl(CH3)CH2CH2CH3 D．CH3CH2C(CH3)2CH2Cl 【答案】B 【解析】A项，CH3CH2Cl中，两碳原子所连接的四个基团有一样的，没有手性碳原子，不属于手性分子，故A错误； B项，CH3CH2CHBrCH2CH2OH中第三个碳原子，连有四个不同取代基，该碳原子具有手性，属于手性分子，故B正确；C项，CH3CCl(CH3)CH2CH2CH3中第二个碳原子，连接两个甲基，没有手性碳原子，不属于手性分子，故C错误； D项，CH3CH2C(CH3)2CH2Cl中，四个碳原子所连接的四个基团有一样的，没有手性碳原子，不属于手性分子，故D错误；故选B。 ■易错提醒 仅当手性碳连4个不同基团时才是手性分子。 【即时检测7-1】下列有机物分子中属于手性分子的是(　　) ①乳酸 ②2-丁醇 ③ ④丙三醇 A．只有① B．①和② C．①②③ D．①②③④ 【即时检测7-2】丙氨酸[CH3CH(NH2)COOH]分子为手性分子，它存在对映异构，如图所示。 下列关于丙氨酸[CH3CH(NH2)COOH]的两种对映异构(Ⅰ和Ⅱ)的说法正确的是(　　) A．Ⅰ和Ⅱ结构和性质完全不相同 B．Ⅰ和Ⅱ呈镜面对称，具有不同的分子极性 C．Ⅰ和Ⅱ都属于非极性分子 D．Ⅰ和Ⅱ中化学键的种类与数目完全相同 夯实基础 1．(2026青海西宁高二期中)下列分子中，不含键的是( ) A．C2H4 B．H2S C．CO2 D．N2 2．(2026广西防城港高二期中)下列分子中，即含有σ键又有π键的是( ) A．CH4 B．H2O C．CH3CH2OH D．CO2 3．(2026浙江镇海高二期中)下列分子为手性分子的是( ) A．CH2Cl2 B．CH3CH2COOCH2CH3 C．CH3CH(OH)COOH D．HCOCl 4．(2026四川资阳高二开学考试)下列图示与所表示的化学含义不一致的是( ) A．s-sσ键示意图 B．s-pσ键示意图 C．p-p σ键示意图 D．s-p π 键示意图 5．(2026浙江师大附中高二期中)1mol分子中σ键的数目为( ) A．7 B．12 C．13 D．14 6．(2026·重庆二模)下列分子中所有碳原子的杂化方式均为sp2的是( ) A．1，3-丁二烯 B．甲苯 C．CO2 D．2-丁炔 7．(2026安徽蚌埠高二期中)下列事实不能用键能的大小来解释的是 A．N2的化学性质很稳定 B．H2O比H2S更稳定 C．NH3的沸点比PH3高 D．HCl、HBr、HI的酸性逐渐增强 8．(2026福建三明高二月考)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( ) A．22．4 L H2S分子中共用电子对数目为2NA B．S8的分子结构为，16 g S8中含有共价键数为NA C．1 mol 中含极性键的数目是6NA D．1 mol (连二硫酸)中σ和π数目之和为13NA 9．(2026山东青岛高二期中)下列结论错误的是( ) 化学键 C-H Si-H C=O C-O 键能/kJ·mol-1 411 318 799 358 A．稳定性：CH4>SiH4 B．极性：C-H>Si-H C．键长：C=O<C-O D．C=O中π键键能小于σ键 10．(2026北京第八十中学高二期中)下列图示不正确的是( ) A．Cl2中的键 B．SO2分子的空间结构 C．水分子的VSEPR模型 D．基态原子的价层电子的轨道表示式 11．(2026甘肃金昌高二期中)甲烷分子(CH4)失去一个H+，形成甲基阴离子(CH3-)。在这个过程中，下列叙述不合理的是( ) A．微粒的空间结构发生了改变 B．碳原子的杂化类型发生了改变 C．微粒的稳定性发生了改变 D．微粒中的键角发生了改变 12．(2026河北衡水高二期末)关于下表所列四种粒子的各项描述完全正确的是( ) 选项 A B C D 分子或离子的化学式 SO32- ClO3- OF2 I3+ 中心原子的杂化轨道类型 sp2 sp3 sp2 sp VSEPR模型名称 平面三角形 四面体形 平面三角形 直线形 分子或离子的空间结构名称 平面三角形 三角锥形 V形 直线形 13．(2026天津河东高二期中)下列中心原子的杂化轨道类型和分子空间结构不正确的是( ) A．NO2-中N原子sp2杂化，为形 B．NH4+中N原子sp3杂化，为正四面体形 C．NF3中N原子sp2杂化，为平面三角形 D．SO2中S原子sp2杂化，为形 14．(2026青海西宁高二期中)CO2低压合成甲醇反应(CO2+3H2=CH3OH+H2O)可助力“碳中和”。回答下列问题： (1)该反应所涉及的分子中属于非极性分子的是_______(填分子式)。 (2)干冰升华时克服的作用力为_______。 (3)H2中的σ键属于_______(填“s-sσ键”“s-pσ键”或“p-pσ键”)。 (4)CH3OH中各元素电负性由大到小的顺序为_______(用元素符号表示)。CH3OH易溶于水，原因是_______。CH3OH中_______(填“含有”或“不含”)手性碳原子。 (5)CH3OH中H-C-H的键角_______(填“>”“<”或“=”)H2O中H-O-H的键角，理由是_______。 15．(2026黑龙江齐齐哈尔高二期中)第VIA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含第VIA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。 (1)基态Se原子核外电子占据的最高能级符号为_______，该能级的电子云轮廓图为_______形。 (2)气态SeO3分子的空间结构为_______。 (3)键角：SO2________(填“>”“=”或“<”)SO3。 (4)HSCN结构有两种，分别为硫氰酸(H-S-C≡N)、异硫氰酸(H-N=C=S)，硫氰酸的沸点_______(填“高于”或“低于”)异硫氰酸，原因是_______。 (5)H+可与H2O形成H3O+，H3O+与H2O中心原子杂化类型_______(填“相同”或“不相同”)。 (6)TMTSF()中σ键与π键数目之比是_______。 16．(2026甘肃酒泉高二期中)已知三种煤烟气脱硫方法的原理如下。 方法1 用NH3·H2O将SO2转化为NH4HSO3，再将NH4HSO3氧化为(NH4)2SO3 方法2 用生物质热解气(主要成分为CO、CH4、H2)将SO2在高温条件下还原为单质硫 方法3 用CaCO3粉末加水制成浆液吸收SO2生成CaSO3和CO2，再将CaSO3氧化为CaSO4 请回答下列问题： (1)在NH3、CH4、CO2、SO2中，属于非极性分子的是_______，属于极性分子的是_______。 (2)比较CH4、NH3、H2O的键角大小、沸点高低。 ①键角由大到小的顺序为_______(填化学式，下同)。 ②沸点由高到低的顺序为_______。 (3)相同条件下，SO2与CO2在水中的溶解度较大的是_______(填化学式)，可能的原因是_______。 (4)运用价层电子对互斥模型预测CO32-、SO32-的空间结构。 ①CO32-的空间结构为_______。 ②SO32-的空间结构为_______。 综合运用 17．(2026江西抚州高三模拟)关于NF3、Cl2O和OF2的结构与性质，下列说法错误的是( ) A．沸点：Cl2O＞OF2 B．键角：OF2＜Cl2O C．中心原子杂化方式相同 D．第一电离能：F＞O＞N 18．(2026天津第一中高二期末)已知氢元素和氧元素可以形成H2O、H2O2和H3O+等分子或离子。下列说法错误的是( ) A．键角：H2O>H3O+ B．H2O2与O3均为极性分子 C．H3O+空间结构为三角锥形，H2O为V形 D．H3O+、H2O和H2O2中O原子均为sp3杂化 19．(2026·四川绵阳三模)利用克劳斯法辅助反应2NO2+4H2S=N2+4S↓+4H2O，可从炼油厂尾气中回收得到高纯度的硫磺，下列涉及该反应中反应物、产物的说法正确的是( ) A．分子中S-H键长小于O-H键长 B．各分子的σ键均为p-pσ键 C．NO2与NO2+中N的杂化形式相同 D．H2O与H3O+的VSEPR模型相同 20．(2026云南大理高二期中)下列描述中，正确的是( ) A．CS2是VSEPR模型为Ⅴ形 B．NO3-中所有的原子不都在一个平面上 C．ClO3-的空间结构为平面三角形 D．SiF4和SO32-的中心原子的杂化轨道类型均为 sp3杂化 21．(2026黑龙江哈尔滨高二期中)下列叙述正确的是( ) A．丙烯(CH2=CHCH3)分子中键和键个数比为8∶1 B．SO2和O3的VSEPR模型均为V形 C．PCl3是由极性键构成的非极性分子 D．SO32-和NO3-的空间构型均为平面三角形 22．(2026河南郑州高二期中)下列有关NO2、NO3-、NO2-的说法不正确的是( ) A．NO3-与NO2-中心原子杂化轨道类型相同，均采取 sp2杂化 B．NO3-的空间结构为三角锥形 C．NO2与碱性溶液反应可以生成NO3-和NO2- D．NO3-和NO2-中的键角前者大 23．(2026天津静海高二期中)科学家发现宇宙中存在100多种星际分子。下列关于星际分子说法正确的是( ) A．NH3与PH3的键角相等 B．SO32-和CO32-的空间构型均为平面三角形 C．分子中三键的键长：HC≡N>HC≡CH D．NH3和H2O的VSEPR模型均为四面体 24．(2026河南郑州高二期中)已知某些化学键键能如下，下列说法不正确的是( ) 化学键 H-H Cl-Cl Br-Br H-Cl H-Br 键能/kJ·mol-1 436 243 194 432 a A．键能越大，物质的热稳定性越强 B．根据原子半径可知键长：H-Cl＜H-Br，进而推测a＜432 C． H2(g)与Bl2(g)反应生成2mol HBr(g)时，放出热量小于185kJ D．常温下Cl2和Br2的状态不同，与Cl-Cl和Br-Br的键能有关 25．(2026河北衡水高二期末)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是( ) A．60 g SiO2晶体中含Si-O键的个数为4NA B．1 mol K3[Fe(CN)6]中键的个数为12NA C．标准状况下，22．4 L SF6(沸点：-51℃)的价层电子对数为6NA D．1 mol SO2F2分子中键的个数为2NA 26．(2026四川绵阳三模)利用克劳斯法辅助反应2NO2+4H2S=N2+4S↓ +4H2O，可从炼油厂尾气中回收得到高纯度的硫磺，下列涉及该反应中反应物、产物的说法正确的是( ) A．分子中S-H键长小于O-H键长 B．各分子的σ键均为p-pσ键 C．NO2与NO2+中N的杂化形式相同 D．H2O与H3O+的VSEPR模型相同 27．(2026福建宁德高二期中)CH3+、CH3-都是重要的有机反应中间体，结构示意图分别为：。有关说法正确的是( ) A．CH3+、CH3-碳原子杂化类型相同 B．CH3-与NH3、H3O+ 互为等电子体 C．CH3+的键角比 CH3-的键角小 D．CH3+的键长比CH3-的长 28．(2026云南师大附中高二期中)我国科学家制备了具有优良双折射性能的C3H8N6I6·3H2O材料。下列说法正确的是( ) A．电负性N＜C＜O B．离子半径：N3->O2- C．I3-的VSEPR模型为平面三角形 D．C3H8N62+中所有N原子的杂化方式都为sp2杂化 29．(2026广东肇庆一模)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态W原子s轨道电子数与p轨道电子数相等，且W元素的第一电离能小于同周期相邻元素的第一电离能，由X、Y、Z组成的化合物M的结构如图所示。下列说法正确的是( ) X+[Z=Y=Z]2-X+ A．化合物M的阴离子中Y原子为 sp2杂化 B．YW32-和ZW-的空间结构相同 C．化合物M中所有元素原子(或离子)的最外层均达到稳定结构 D．简单离子的半径：X>Z>W 30．(2026辽宁朝阳高二期中)化学在资源、材料、健康、环境等领域发挥着越来越重要的作用。回答下列问题： (1)以H2、N2合成NH3，Fe是常用催化剂的主要成分。 ①基态N原子的第一电离能大于基态O原子的原因是___________。 ②在NH3、NF3分子中，H-N-H键角___________F-N-F键角(填“＞”或“＜”)。 (2)化工学家侯德榜利用反应：Na＋+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4+，最终制得了纯碱。 ①NH3极易溶于水的原因是___________ (写出两点即可)。 ②反应涉及的非金属元素电负性从大到小的顺序为___________。 ③反应涉及的分子和离子中VSEPR模型为四面体的有___________(写化学式)。 关于NH3、CO2、H2O分子，下列说法错误的是___________(填字母)。 a．键角：CO2＞NH3＞H2O      b．沸点：NH3＞H2O＞CO2 c．原子半径：C＞N＞O＞H       d．键能：N-H＞O-H ④NaHCO3分解得Na2CO3，HCO3-的碳原子杂化轨道类型为___________。分子中的大π键可用符号πmn表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数，则CO32-中的大π键应表示为___________。 31．(2026贵州安顺高二期末)磷是人体必需元素，其单质及化合物有着广泛的应用。回答下列问题： (1)基态磷原子核外未成对电子数为_______。第三周期中，比基态磷原子的第一电离能大的元素有_______种。 (2)上图所示的几种磷单质，它们互为_______，P4分子呈正四面体，键角为_______。 (3)牙齿表面有一薄层釉质保护着，釉质层的主要成分是羟基磷灰石[Ca5(PO4)3OH]。该化合物中不存在的化学键类型为_______(填“离子键”“极性键”或“非极性键”)，电负性最大的元素为_______(填元素符号)，PO43-的空间结构为_______，其中P采取的杂化类型为_______。 (4)PCl5常用作氯化剂、催化剂等。含s、p、d轨道的杂化类型有①dsp2、②sp3d、③sp3d2，液态PCl5中P采取的杂化类型为_______(填标号)。PCl5易水解，当水量不足时，部分水解成三氯氧磷(POCl3)，反应的化学方程式为_______。 思维拔高 32．(2026宁夏陕西高二期中)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．NO3-和NO2-中氮的杂化方式相同 B．基态第一电离能大小为：O＞N＞C C．NH3的价层电子对数为4，空间构型为正四面体形 D．基态Cu和Ni的3d轨道上成对电子数相同 33．(2026安徽合肥高二期中)三核铁配位离子[Fe3O(CH3COO)6(H2O)3]+的结构如图所示(H原子均省略，表示单键或双键等)，三个Fe与O1共平面，且化学环境相同。下列说法错误的是( ) A．配位离子中C只有1种杂化方式 B．H2O的VSEPR模型名称为四面体形 C．与Fe直接相连的O围成八面体结构 D．结构中存在2种不同化学环境的H 34．(2026福建龙岩高二期中)研究发现水微滴表面有强电场，能引发反应。三唑水溶液微滴表面接触CO2发生反应，可能的反应机理如图所示。 根据上述反应机理，下列叙述不正确的是( ) A．键角∠OCO：CO2>HCOOH B．CO2换成C18O2，总反应为2H2O+C18O2=HCOOH+H218O2 C．碳原子轨道的杂化存在从sp到sp2的转变 D．该循环中存在极性键和非极性键的断裂和形成 35．(2026安徽淮北高二期中)硼(B)、钴(Co)和锰(Mn)形成物质时比较复杂和变化多端。 (1)基态Co的价层电子排布式为___________，在第二周期主族元素中，第一电离能比B低的元素是___________。 (2)硝酸锰是工业制备中常用的催化剂，Mn(NO3)2中NO3-的空间结构为___________；写出两种与NO3-互为等电子体的微粒的化学式：___________。 (3)①偏硼酸根离子的一种无限长的链式结构如图1所示，其化学式可表示为___________(用n表示硼原子的个数)。 ②一种五硼酸根离子的结构如图2所示，其中B原子的杂化方式为___________。 36．(2026河南南阳高二期中)我们日常用的手机电池多为钴酸锂电池，新能源汽车、充电宝、电动自行车主流用磷酸铁锂电池。磷酸亚铁锂(LiFePO4)具有热稳定性好、循环性能优良、安全性高等特点而广泛使用。回答下列问题： (1)Fe在周期表的位置是___________。基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为___________。 (2)下列状态的锂原子中，能量最低的是___________。 A．1s22s2 B．1s02s22p1 C．1s02s12p2 D．1s22s1 (3)在LiFePO4中，磷酸根离子的空间构型为___________，其中P的 sp3杂化轨道与O的2p轨道形成___________键(填“σ”或“π”)。 (4)碳酸亚乙酯()是一种锂离子电池电解液的添加剂。1 mol碳酸亚乙酯分子中含有___________σmol 键，分子中碳原子的杂化方式是___________。 (5)PCl5是一种白色晶体，熔融时形成一种能导电的液体，测得其中含有一种正四面体形阳离子和一种正八面体形阴离子，其晶胞如图A所示。PCl5气态分子呈三角双锥形，其结构如图B所示。 ①写出PCl5熔融时的电离方程式___________。 ②PCl5气态分子中Cl-P-Cl键角为___________。(填键角的度数) 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题01 分子结构与性质 重点一 多样的分子空间结构 1．常见的分子空间结构 分子类型 化学式 空间结构 结构式 键角 空间填充模型 球棍模型 三原子 分子 CO2 直线形 O==C==O 180° H2O V形 105° 四原子 分子 CH2O 平面三角形 120° NH3 三角锥形 107° 五原子 分子 CH4 四面体形 109°28′ 2．其他多原子分子的空间结构 重点二 价层电子对互斥理论(VSEPR) 1．价层电子对互斥理论的要点 价层电子对互斥理论认为，分子中的价层电子对之间总是尽可能地互相排斥，均匀地分布在分子中。分子的空间结构是“价层电子对”互相排斥的结果。 2．中心原子上的价层电子对的计算 (1)公式：中心原子的价层电子对数＝中心原子的σ键电子对数＋中心原子上孤电子对数 (2)σ键电子对数的计算 由分子式确定，即中心原子形成几个σ键，就有几对σ键电子对。如H2O的中心原子为O，形成两个H—Oσ键，即O有两对σ键电子对。 (3)中心原子上的孤电子对数的计算 中心原子上的孤电子对数＝(a－xb) 上式中a表示中心原子的价电子数；对于主族元素，a＝最外层电子数；对于阳离子，a＝价电子数－离子电荷数；对于阴离子，a＝价电子数＋|离子电荷数|。 x表示与中心原子结合的原子数 b表示与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，氢为1，其他原子＝8－该原子的价电子数。 3．计算中心原子上价层电子对数的另一种方法(速算法-----常用) 对ABm型分子或离子，其中心原子价层电子对数(n)的判断方法： n＝(中心A原子的价电子数＋每个B原子提供的价电子数×m ± 电荷数)。 规定B原子提供的价电子数：H或卤素原子X为1；氧族元素O或S原子为0；N原子为-1 例如NH3分子：价层电子对数＝(5＋1×3)=4；SO42-离子：价层电子对数＝(6＋0×4+2)=4； NO2分子：价层电子对数＝(5＋0×2)= 2．5 = 3(取整数) 4．价层电子对互斥理论判断分子或离子的空间构型的具体思路 由电子的排列方式VSEPR模型分子或离子的空间结构 价层电子对数 电子对的 排列方式 VSEPR模型 及名称 孤电子对数 略去孤电子对的空间结构 分子(或离子)的空间结构名称 2 直线形 0 直线形 1 直线形 3 平面三角形 0 平面三角形 1 V形 2 直线形 4 四面体形 0 正四面体形 1 三角锥形 2 V形 3 直线形 5．常见分子或离子的空间结构的推测 分子或离子 中心原子上的孤电子对数 中心原子上的价层电子对数 VSEPR模型 VSEPR模型名称 空间结构 空间结构名称 CO2、BeCl2 0 2 直线形 直线形 CO32—、BF3 0 3 平面三角形 平面三角形 SO2、PbCl2 1 V形 CH4、CCl4 0 4 正四面体形 正四面体形 NH3、NF3 1 四面体形 三角锥形 重点三 杂货轨道理论 1．杂化轨道理论要点：中心原子上若干不同类型(主要是s、p轨道)、能量相近的原子轨道混合起来，重新组合成同等数目、能量完全相同的新轨道。 2．杂化轨道的类型 (1)sp3杂化：sp3杂化轨道是由1个ns轨道和3个np轨道杂化而成，每个sp3杂化轨道都含有s和p的成分，sp3杂化轨道间的夹角为109°28′，空间结构为正四面体形。如，CH4、CF4、CCl4 (2)sp2杂化：sp2杂化轨道是由1个ns轨道和2个np轨道杂化而成的，每个sp2杂化轨道含有s和p成分，sp2杂化轨道间的夹角都是120°，呈平面三角形。如，BF3 (3)sp杂化：sp杂化轨道是由1个ns轨道和1个np轨道杂化而成的，每个sp杂化轨道含有s和p的成分，sp杂化轨道间的夹角为180°，呈直线形。如，BeCl2 3．判断中心原子杂化轨道类型的方法 (1)根据价层电子对互斥模型判断中心原子的杂化类型、空间结构。 在确定了分子或离子的中心原子上的成键电子对数和孤电子对数后，可以依据下面的方法确定其中心原子的杂化轨道类型：σ键电子对数(成键电子对数)+孤电子对数=价电子对数=杂化轨道数。 根据杂化类型及孤电子对数即可判断分子或离子的空间结构，列表如下： 价层电子对数 杂化轨道类型 成键电子对数 孤电子对数 杂化轨道数 分子空间结构 实例 2 sp 2 0 2 直线形 BeCl2、CO2、HCN 3 sp2 3 0 3 平面三角形 BF3、SO3、CO32— 2 1 V形 SnBr2、SO2、NO2— 4 sp3 4 0 4 四面体形 CHCl3、SiCl4、PO43— 3 1 三角锥形 NH3、PCl3、SO32— 2 2 V形 OF2、H2O、NH2— (2)有多个中心原子时，则根据：“杂化轨道数==价层电子对数==σ键电子对数＋孤电子对数”来判断 如：三聚氰胺分子的结构简式如图所示，分析氮原子、碳原子的杂化类型 杂化类型 价层电子对数 σ键电子对数 孤电子对数 孤电子对数确定方法 ①号氮原子 sp3 4 3 1 氮原子最外层有5个电子，形成了3对共用电子对，则有一对孤对电子 ②号氮原子 sp2 3 2 1 ③号碳原子 sp2 3 3 0 碳原子最外层4个电子，形成了4对共用电子对，所以碳上无孤对电子 (3)根据杂化轨道间的夹角判断 杂化轨道间的夹角 杂化轨道类型 109º28´ sp3 120º sp2 180º sp (4)根据分子或离子的空间结构判断 分子或离子的空间结构 杂化轨道类型 正四面体形 sp3 平面三角形 sp2 直线形 sp (5)根据共价键类型判断 由杂化轨道理论可知，原子之间成键时，未参与杂化的轨道用于形成π键，杂化轨道用于形成σ键或用来容纳未参与成键的孤电子对。对于能明确结构式的分子、离子，其中心原子的杂化轨道数n=中心原子形成的σ键数+中心原子上的孤电子对数，即可将结构式和电子式相结合，从而判断中心原子形成的σ键数和中心原子上的孤电子对数，进而判断杂化轨道数。例如： ①在SiF4分子中，基态硅原子有4个价电子，与4个氟原子形成4个σ键，没有孤电子对，n=4，则SiF4分子中硅原子采用sp3杂化。 ②在HCHO分子中，基态碳原子有4个价电子，与2个氢原子形成2个σ键，与氧原子形成C=O，C=O中有1个σ键、1个π键，没有孤电子对，n=3，则HCHO分子中碳原子采用sp2杂化。 ⑥以碳原子为中心原子的分子中碳原子的杂化类型 ①没有形成π键，为sp3杂化：CH4、CCl4、 ②形成一个π键，为sp2杂化：CH2=CH2、苯(大π键)、、 ③形成两个π键，为sp杂化：CH≡CH、O=C=O(CO2)、S=C=S(CS2) 重点四 共价键的极性与分子的极性 1．键的极性 共价键 极性共价键 非极性共价键 成键原子 不同种原子(电负性不同) 同种原子(电负性相同) 电子对 发生偏移 不发生偏移 成键原子的电性 一个原子呈正电性(δ+)，一个原子呈负电性(δ—) 电中性 示例 H2、O2、Cl2等 注：(1)电负性差值越大的两原子形成的共价键的极性越强；(2)共用电子对偏移程度越大，键的极性越强 2．分子的极性 (1)基本概念 类型 非极性分子 极性分子 形成原因 正电几何中心和负电几何中心重合的分子 正电几何中心和负电几何中心不重合的分子 存在的共价键 非极性键或极性键 非极性键或极性键 分子内原子排列 对称 不对称 (2)分子极性的判断方法：分子的极性是由分子中所含共价键的极性与分子的立体构型两方面共同决定的。判断分子极性时，可根据以下原则进行 ①只含有非极性键的双原子分子或多原子分子大多是非极性分子，如：O2、H2、P4、C60 ②以极性键结合而成的双原子分子，都是极性分子，如：HCl、HF、HBr ③以极性键结合而成的多原子分子 a．空间结构对称的分子(直线型、平面正三角型、正四面体型、三角双锥型、正八面体型)，是非极性分子，如：CO2、BF3、CH4、PCl5、SF6 b．空间结构不对称的分子(V形、三角锥形)，是极性分子，如：H2O、NH3、CHCl3 3．判断ABn型分子极性的经验规律 (1)化合价法：若中心原子A的化合价的绝对值等于该原子的最外层电子数，则为非极性分子，此时分子的空间结构对称；若不相等则为极性分子。 (2)孤电子对法：若中心原子有孤电子对，则为极性分子；若无孤电子对，则为非极性分子。如H2S、SO2、NH3、PCl3为极性分子；CS2、BF3、SO3、CH4为非极性分子。 4．键的极性、分子空间构型与分子极性的关系　　 类型 实例 键的极性 空间构型 分子极性 X2 H2、N2 非极性键 直线形 非极性分子 XY HCl、NO 极性键 直线形 极性分子 XY2 (X2Y) CO2、CS2 极性键 直线形 非极性分子 SO2 极性键 V形 极性分子 H2O、H2S 极性键 V形 极性分子 XY3 BF3 极性键 平面正三角形 非极性分子 NH3 极性键 三角锥形 极性分子 XY4 CH4、CCl4 极性键 正四面体形 非极性分子 重点五 分子间作用力 1．分子间作用力 (1)概念：物质分子之间普遍存在的相互作用力，称为分子间作用力。 (2)分类：分子间作用力最常见的是范德华力和氢键。 (3)强弱：范德华力氢键化学键。 (4)范德华力 范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质。范德华力越强，物质的熔点、沸点越高，硬度越大。一般来说，组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的增加，范德华力逐渐增大。 (5)氢键 ①形成：已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子(该氢原子几乎为裸露的质子)与另一个电负性很强的原子之间的作用力，称为氢键。 ②表示方法：A—H…B ③特征：具有一定的方向性和饱和性。 ④分类：氢键包括分子内氢键和分子间氢键两种。 ⑤分子间氢键对物质性质的影响 主要表现为使物质的熔、沸点升高，对电离和溶解性等产生影响。 2．范德华力、氢键、共价键对物质性质的影响 范德华力 氢键 共价键 作用微粒 分子或原子(稀有气体) 氢原子、电负性很大的原子 原子 强度比较 共价键>氢键>范德华力 影响强度的因素 ①组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大 ②相对分子质量相同的分子，范德华力随着分子极性增大而增大 对于X—H…Y—，X、Y的电负性越大，原子的半径越小，氢键的作用力越大 成键原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越稳定 对物质性质的影响 ①影响物质的熔、沸点等物理性质 ②一般组成和结构相似的物质，随相对分子质量的增大，物质的熔、沸点升高，如熔、沸点：F2<Cl2<Br2<I2，CF4<CCl4<CBr4 ①分子间氢键的存在，使物质的熔、沸点升高，在水中的溶解度增大，如熔、沸点：H2O>H2S，HF>HCl， NH3>PH3 ②分子内氢键使物质的熔、沸点降低 影响分子的稳定性(化学性质)，成键原子半径越小，共价键键能越大，分子稳定性越强 重点六 分子的溶解性 1．“相似相溶”的规律：非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。如：NH3是极性分子，易溶于极性溶剂H2O中，难溶于非极性溶剂CCl4中；I2为非极性分子，易溶于非极性溶剂四氯化碳中，而难溶于极性溶剂H2O中。 2．氢键对溶解性的影响：如果溶质与溶剂之间能形成氢键，则溶质溶解度增大且氢键作用力越大，溶解性越好。如：NH3、HF极易溶于水；甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇、甲酸、乙酸、甲醛、乙醛、氨基乙酸、乙胺等易溶于水，就是因为它们与水形成分子间氢键。 3．分子结构的相似性：溶质和溶剂的分子结构相似程度越大，其溶解性越大。如：如烃基越大的醇(羧酸、醛)在水中的溶解度越小。乙醇与水互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小，随着溶质分子中憎水基个数的增大，溶质在水中的溶解度减小，因此乙醇和水能以任意比互溶，而戊醇在水中的溶解度则会明显减小。 4．溶质是否与水反应：溶质与水发生反应，溶质的溶解度会增大。如：SO2与水反应生成的H2SO3可溶于水，故SO2的溶解度增大。 重点七 分子的手性 1．手性异构体：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手与右手一样互为镜像，却在三维空间里不能叠合，互称手性异构体(或对映异构体) 2．手性分子：有手性异构体的分子叫做手性分子 3．手性分子的判断：判断一种有机物是否具有手性异构体，关键是看其含有的碳原子是否连有4个不同的原子或原子团，即有机物分子中是否存在手性碳原子，如：，R1、R2、R3、R4互不相同，含有手性碳原子，该有机物分子具有手性。如：乳酸()分子的手型异构体：。 01 共价键类型的判断 【典例1】(2026山西朔州高二期中)下列关于共价键的描述正确的是( ) A．氧原子可以与氢原子形成H2O、H2O2，不能形成H3O B．σ键一般能单独存在，π键一般也能单独存在 C．Na2O2中既含有极性共价键又含有非极性共价键 D．气体单质中，一定有σ键，可能有π键 【答案】A 【解析】氧原子最外层最多容纳8个电子，形成中性分子时，最多只能和2个氢原子形成共价键，可以形成H2O、H2O2，不存在中性的H3O分子，A正确；σ键原子轨道头碰头重叠，键稳定，可以单独存在；π键是肩并肩重叠，只能在σ键的基础上成键，不能单独存在，B错误；Na2O2中含有钠离子和过氧根离子，只有离子键和O-O非极性共价键，不存在极性共价键，C错误；稀有气体是单原子分子的气体单质，不存在化学键，因此不一定存在键，D错误；故选A。 ■易错提醒 (1)σ键与π键 ①依据强度判断：σ键的强度较大，较稳定；π键活泼，比较容易断裂。 ②共价单键都是σ键，共价双键中含有一个σ键、一个π键，共价三键中含有一个σ键、两个π键。 (2)极性键与非极性键 不同种元素的原子之间形成的是极性共价键，同种元素的原子之间形成的是非极性共价键。 【即时检测1-1】(2026天津高二期中)下列关于σ键和π键的说法中，不正确的是( ) A．p轨道和p轨道之间既能形成π键，又能形成σ键 B．乙烯分子中σ键与π键的个数比为5：1 C．HCl分子中的σ键为s-s σ键 D．N2分子中的键为p-p π键，π键不能绕键轴旋转 【答案】C 【解析】p轨道和p轨道以“头碰头”方式重叠可形成σ键，以“肩并肩”方式重叠可形成π键，因此既能形成π键，又能形成σ键，故A正确；乙烯分子结构为CH2=CH2，分子中4个C-H单键均为σ键，碳碳双键中含有1个σ键和1个π键，因此σ键与π键的个数比为5：1，故B正确；HCl分子中H原子的成键轨道为1s轨道，Cl原子的成键轨道为3p轨道，二者形成的σ键为s-p σ键，故C错误；N2分子的结构式为N≡N，三键中含有2个p轨道肩并肩重叠形成的p-p π键，π键的电子云重叠特征决定其不能绕键轴旋转，故D正确；选C。 【即时检测1-2】(2026广西北海高二期末)下列关于共价键的描述正确的是( ) A．Na2O2中既含有极性共价键又含有非极性共价键 B．σ键一般能单独存在，π键一般也能单独存在 C．氧原子可以与氢原子形成H2O、H2O2，不能形成H3O D．气体单质中，一定有σ键，可能有π键 【答案】C 【解析】A．Na2O2是离子化合物，含有离子键，过氧根内部只有O-O非极性共价键，不存在极性共价键，A错误；B．σ键重叠程度大，可单独存在；π键重叠程度小，只能在σ键的基础上形成，不能单独存在，B错误；C．根据共价键的饱和性，中性分子中氧原子只能形成2个共价单键或一个双键，因此可以形成H2O、H2O2，不能形成中性分子H3O，C正确；D．稀有气体是单原子分子，分子内不存在化学键，因此气体单质中不一定有σ键，D错误。 02 键参数的分析方法 【典例2】(2026江西南昌高二期中)键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数，下列叙述正确的是( ) A．多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性 B．因为H-O的键能小于H-F的键能，所以O2、F2与H2反应的能力逐渐减弱 C．H-F的键长是H-X(X为卤素原子)中最长的 D．碳碳三键和碳碳双键的键能分别是单键键能的3倍和2倍 【答案】A 【解析】键角是分子中相邻共价键之间的夹角，其固定性反映了共价键的方向性(原子轨道需沿特定方向重叠)，A正确；H-O键能小于H-F键能，但F2的键能(F-F)远小于O2(O=O)，因此F2更易解离并与H2反应，即O2、F2与H2反应的能力逐渐增强，B错误；已知键长是指共价键中两个原子核之间的距离，近似可以认为两个原子半径之和，因F原子半径最小，H-F的键长是H-X(X为卤素原子)中最短的，C错误；因双键和三键包含σ键和π键，而π键键能较低，故碳碳三键和双键的键能并非单键的3倍和2倍，D错误；故选A。 ■易错提醒 (1)键能与反应活性：键能越小，化学键越易断裂，物质反应活性越强(如HI键能小，易分解为H2和I2)。 (2)键角与分子极性：键角决定分子空间对称性，对称性越高，分子极性越弱(如CO2键角180°，正负电荷中心重合，为非极性分子；H2O键角104．5°，正负电荷中心不重合，为极性分子)。 (3)键长与晶体硬度：共价晶体中，键长越短、键能越大，晶体硬度越高(如金刚石C-C键长154pm，硬度极大；硅晶体Si-Si键长234pm，硬度较小)。 【即时检测2-1】键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数，下列叙述正确的是( ) A．H—F的键长是H—X(X表示卤族元素)中最长的 B．水分子可表示为H—O—H，分子中键角为180° C．分子中通常键能越大，键长越短，分子越稳定 D．碳碳三键和碳碳双键的键能分别是单键键能的3倍和2倍 【答案】C 【解析】A项，卤族元素中F的原子半径最小，则H—F的键长是H—X中最短的，A项错误；B项，水分子的结构式为H—O—H，H2O中中心原子O上的孤电子对数为×(6-2×1)=2、σ键电子对数为2、价层电子对数为4，H2O分子的空间结构为V形，分子中键角为105°，B项错误；C项，分子中通常键长越短、键能越大，分子越稳定，C项正确；D项，碳碳三键中含2个π键和1个σ键，碳碳双键中含1个π键和1个σ键，其中π键弱于σ键，故碳碳三键的键能比单键键能的3倍小，碳碳双键的键能比单键键能的2倍小，D项错误；故选C。 【即时检测2-2】(2026甘肃酒泉高二期中)已知化学键的键能数据如下表所示。 化学键 C-H Si-H C=O C-O 键能/(kJ·mol-1) 411 318 745 351 下列叙述错误的是( ) A．断裂1 mol 需要吸收411 kJ能量 B．键长：C=O<C-O C．稳定性：CH4＞SiH4 D．键长越长，键能越大 【答案】D 【解析】键能的定义为断开1mol气态化学键所需吸收的能量，由表可知，C-H键能为411 kJ·mol-1，故断裂1 mol C-H需要吸收411 kJ能量，A正确；键能C=O(745 kJ·mol-1)大于C-O(351 kJ·mol-1)，键能越大键长越短，故键长C=O<C-O，B正确；物质的稳定性与键能正相关，C-H键能(411 kJ·mol-1)大于Si-H键能(318 kJ·mol-1)，故CH4的稳定性强于SiH4，C正确；一般情况下，键长越长，原子间作用力越弱，键能越小，D错误；故选D。 03 价层电子互拆模型 【典例3】(2026黑龙江大庆高二期中)含硫化合物应用广泛。下列有关粒子的空间结构的说法错误的是( ) A．SO2：直线形 B．SO3：平面三角形 C．SO32-：三角锥形 D．SO42-：正四面体形 【答案】A 【解析】中心S原子σ键数为2，孤电子对数，价层电子对数为3，空间结构为V形，不是直线形，A错误；中心S原子σ键数为3，孤电子对数，价层电子对数为3，空间结构为平面三角形，B正确；中心S原子σ键数为3，孤电子对数，价层电子对数为4，空间结构为三角锥形，C正确；中心S原子σ键数为4，孤电子对数，价层电子对数为4，空间结构为正四面体形，D正确；故选A。 ■易错提醒 (1)混淆“VSEPR模型”与“分子实际构型”，VSEPR模型是“价层电子对(成键电子对+孤电子对)”的排布模型，而分子实际空间构型只看“成键原子的位置”，孤电子对不直接体现在分子构型中。如误认为“NH3的VSEPR模型是三角锥形”，实际VSEPR模型是“四面体”(4对价层电子对)，分子实际构型才是“三角锥形”。又如认为“H2O的VSEPR模型是V形”，实际VSEPR模型是“四面体”(2对成键电子对+2对孤电子对)，分子实际构型才是“V形”(因2对孤电子对不参与构型描述)。正确逻辑：先判断VSEPR模型(价层电子对的空间排布)，再扣除孤电子对，得到分子实际构型。 (2)孤电子对与成键电子对的排斥力 > 成键电子对之间的排斥力，因此含孤电子对的分子，键角会小于理想VSEPR模型的键角(如NH3理想键角109.5°，实际107°；H2O理想键角109.5°，实际104．5°)。 【即时检测3-1】(2026河北雄安高二期中)下列分子的空间结构与其他三种不同的是( ) A．SO3 B．BF3 C．PCl3 D．HCHO 【答案】C 【解析】SO3中心S原子价层电子对数为3，无孤电子对，空间结构为平面三角形，A不符合题意；BF3中心B原子价层电子对数为3，无孤电子对，空间结构为平面三角形，B不符合题意；PCl3中心P原子价层电子对数为4，含1对孤电子对，空间结构为三角锥形，与其他三种不同，C符合题意；HCHO中心C原子价层电子对数为3，无孤电子对，空间结构为平面三角形，D不符合题意；故选C。 【即时检测3-2】(2026北京对外经贸大学附中高二期中)下列分子或离子中，VSEPR模型和空间结构一致的是( ) A．CH2O B．NF3 C．ClO3- D．NO2- 【答案】A 【解析】CH2O中心原子C的孤电子对数为，σ键电子对数为3，价层电子对数为3，无孤电子对，VSEPR模型和空间结构均为平面三角形，A符合题意；NF3中心原子N的孤电子对数为，σ键电子对数为3，价层电子对数为4，VSEPR模型为四面体形，空间结构为三角锥形，二者不一致，B不符合题意；ClO3-中心原子Cl的孤电子对数为，σ键电子对数为3，价层电子对数为4，VSEPR模型为四面体形，空间结构为三角锥形，二者不一致，C不符合题意；NO2-中心原子N的孤电子对数为，σ键电子对数为2，价层电子对数为3，VSEPR模型为平面三角形，空间结构为V形，二者不一致，D不符合题意；故选A。 04 杂化轨道理论 【典例4】(2026黑龙江哈尔滨高二期中)NH4NO3由两种离子构成，则其阴离子的构型和阳离子中氮的杂化方式为( ) A．平面三角形     sp2杂化 B．形           sp2杂化 C．三角锥形       sp3杂化 D．平面三角形     sp3杂化 【答案】D 【解析】NH4NO3由阳离子NH4+和阴离子NO3-构成，阴离子NO3-的空间构型： 中心N原子的价层电子对数，无孤电子对，因此空间构型为平面三角形；阳离子NH4+中N的杂化方式： 中心N原子的价层电子对数，因此杂化方式为 sp3杂化；故选D。 ■易错提醒 “四方法”判断分子或离子中心原子的杂化轨道类型 (1)根据杂化轨道的空间结构判断 ①若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形，则分子或离子的中心原子发生sp3杂化。 ②若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则分子或离子的中心原子发生sp2杂化。 ③若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则分子或离子的中心原子发生sp杂化。 (2)根据杂化轨道之间的夹角判断 ①若杂化轨道之间的夹角为109°28'，则分子或离子的中心原子发生sp3杂化。 ②若杂化轨道之间的夹角为120°，则分子或离子的中心原子发生sp2杂化。 ③若杂化轨道之间的夹角为180°，则分子或离子的中心原子发生sp杂化。 (3)根据中心原子的价层电子对数判断 ①若中心原子的价层电子对数为4，是sp3杂化。 ②若中心原子的价层电子对数为3，是sp2杂化。 ③若中心原子的价层电子对数为2，是sp杂化。 (4)根据分子或离子中有无π键及π键数目(价层电子对数大于2)判断 如在有机物中C原子成键时，若没有形成π键为sp3杂化，形成1个π键为sp2杂化，形成2个π键为sp杂化。 【即时检测4-1】(2026安徽蚌埠高二期中)下列分子或者离子的中心原子采取sp2杂化且空间结构为V形的是( ) A．H2O B．CO2 C．NO2- D．I3+ 【答案】C 【解析】H2O中心原子的价层电子对数为2+=2+2，采取p3杂化，空间结构为V形，故A错误；CO2中心原子的价层电子对数为2+=2，采取sp杂化，空间结构为直线形，故B错误；NO2-中心原子的价层电子对数为2+=2+1，采取sp2杂化，空间结构为V形，故C正确；I3+中心原子的价层电子对数为2+=2+2，采取p3杂化，空间结构为V形，故D错误；故选C。 【即时检测4-2】(2026吉林东北师大附中高二期末)SiCl4是生产高纯硅的前驱体，可发生水解反应，机理如下： 反应的中间体SiCl4(H2O)中Si采取的杂化类型为( ) A． sp3 B．dsp2 C．sp3d D．sp3d2 【答案】C 【解析】由题目反应机理所示中间体SiCl4(H2O)可知，中心原子为Si，1个Si与4个Cl形成共价单键，H2O中氧原子提供孤对电子，Si提供空轨道，形成配位键，分子空间构型为三角双锥形，杂化轨道数为5，硅为第三周期元素，有空的3d轨道能参与杂化，原子轨道杂化前后数目不变，所以，该中间体中Si的杂化轨道类型为s、p、d能级原子轨道杂化形成的sp3d，故选C。 05 键的极性与分子的极性 【典例5】(2026安徽合肥高二期中)下列各组物质中，都是由极性键构成的非极性分子的是( ) A．H2O2和H2O2 B．CO2和SO2 C．NH3和CH4 D．CH4和BF3 【答案】D 【解析】H2O是V形极性分子，H2O2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；SO2为V形结构，正负电荷中心不重合，是极性分子，B错误；NH3为三角锥形结构，正负电荷中心不重合，是极性分子，C错误；CH4是正四面体结构，BF3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。 ■易错提醒 【即时检测5-1】(2026山东学业水平联合检测)下列分子属于非极性分子的是( ) A． B．BF3 C．CH2Cl2 D．PH3 【答案】B 【解析】O3为V形结构，正负电荷中心不重合，属于极性分子，A错误；BF3为平面正三角形结构，分子中正电中心和负电中心重合，属于非极性分子，B正确；CH2Cl2不是正四面体形结构，分子中正电中心和负电中心不重合，属于极性分子，C错误；PH3是三角锥形结构，分子中正电中心和负电中心不重合，属于极性分子，D错误；故选B。 【即时检测5-2】(2026·浙江省嘉兴市高三一模)下列属于非极性分子的是( ) A．CH3Cl B．CS2 C．CH3OCH3 D．NaCl 【答案】B 【解析】非极性分子是指分子中正负电荷中心重合、偶极矩为零的分子。判断依据包括分子的几何对称性和键的极性是否相互抵消。A项，CH3Cl分子中，碳原子形成4个σ键，为sp3杂化，呈四面体结构，Cl电负性大于C和H，C-Cl键为极性键，且分子不对称(三个H原子与一个Cl原子不同)，导致正负电荷中心不重合，为极性分子，A不选；B项，CS2分子中，碳原子形成2个σ键，无孤电子对，为sp杂化，呈直线型结构(S=C=S)，键角180°。虽然C=S键为极性键，但分子高度对称，两个C=S键的偶极矩大小相等、方向相反，完全抵消，正负电荷中心重合，为非极性分子，B选；C项，CH3OCH3分子中，氧原子形成2个σ键和2个孤电子对，为sp3杂化，分子呈V形(弯曲)。O电负性大于C，C-O键为极性键，且分子虽有两个相同甲基，但分子构型不对称，偶极矩不能完全抵消，正负电荷中心不重合，为极性分子，C不选；D项，NaCl是离子化合物，在固态以离子晶体形式存在，无独立分子结构，D不选；故选B。 06 分子间作用力与物质性质 【典例6】(2026·浙江省学军中学高二期末)物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是( ) 选项 性质差异 结构因素 A 沸点：正戊烷(36.1℃)高于新戊烷(9.5℃) 范德华力大小 B 沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛 氢键类型 C 溶解性：蔗糖在水中的溶解度大于萘在水中的溶解度 相似相溶 D 稳定性：H2O的分解温度(3000℃)远大于H2S(900℃) 有无氢键 【答案】D 【解析】A项，正戊烷和新戊烷形成的晶体都是分子晶体，由于新戊烷支链多，对称性好，分子间作用力小，所以沸点较低，故A正确；B项，对羟基苯甲醛分子间可以形成氢键，使其熔沸点升高，邻羟基苯甲醛形成的是分子内氢键，故沸点：对羟基苯甲醛＞邻羟基苯甲醛，故B正确；C项，蔗糖是极性分子，萘是非极性分子，而水是极性溶剂，根据相似相溶原理，蔗糖在水中的溶解度大于萘在水中的溶解度，故C正确；D项，H2O的分解温度(3000℃)远大于H2S(900℃)是因为氧原子半径小于硫，电负性氧大于硫，形成的氢氧键键能远大于氢硫键键能，故D错误。故选D。 ■易错提醒 (1)分子间作用力主要影响物质的熔点、沸点、溶解性等物理性质，分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高，但不影响物质的化学性质。 (2)存在分子间氢键的物质，具有较高的熔、沸点。例如：NH3、H2O和HF的熔、沸点比同主族相邻元素氢化物的熔、沸点高，这种反常现象是由于它们各自的分子间形成了氢键。 (3)互为同分异构体的物质，能形成分子内氢键的，其熔、沸点比能形成分子间氢键的物质的低。例如：邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键，而对羟基苯甲醛能形成分子间氢键，当对羟基苯甲醛熔化时，需要较多的能量克服分子间氢键，所以对羟基苯甲醛的熔、沸点高于邻羟基苯甲醛的熔、沸点。 【即时检测6-1】下列物质性质的变化规律与分子间作用力无关的是( ) A．在相同条件下，N2在水中的溶解度小于O2 B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱 C．F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高 D．CH3CH3、CH3CH2CH3、(CH3)2CHCH3、CH3CH2CH2CH3的沸点逐渐升高 【答案】B 【解析】A项，在相同条件下，氧气与水分子之间的作用力比N2与水分子之间的作用力大，因此N2在水中的溶解度小于O2，故A不符合题意；B项，HF、HCl、HBr、HI的热稳定性与分子中的氢卤键的强弱有关，而与分子间作用力无关，故B符合题意；C项，F2、Cl2、Br2、I2结构相似，分子间作用力随相对分子质量的增大而增大，因此F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高，故C不符合题意；D项，烷烃分子之间作用力随相对分子质量的增大而增大，因此乙烷、丙烷、丁烷的沸点逐渐升高，在烷烃同分异构体中，支链越多分子结构越对称，分子间作用力越小，沸点越低，因此(CH3)2CHCH3的沸点小于CH3CH2CH2CH3的沸点，故D不符合题意。故选B。 【即时检测6-2】下列对分子性质的解释中，不正确的是( ) A．F2、Cl2、Br2、I2熔点随相对分子质量增大而升高 B．乳酸()分子中含有2个手性碳原子 C．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 D．氨气极易溶于水、邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛都能用氢键来解释 【答案】B 【解析】A项，F2、Cl2、Br2、I2是组成和结构相似的分子，熔点随相对分子质量增大而升高，故A正确；B项，中间碳原子上连有四个不一样的基团：氢原子、甲基、羧基和羟基，是手性碳原子，只有1个，故B错误；C项，碘、四氯化碳、甲烷都为非极性分子，水为极性分子，分子极性相似的分子易溶，故C正确；D项，氨气分子和水分子之间能形成氢键，所以氨气极易溶于水，邻羟基苯甲醛分子内存在氢键，而对羟基苯甲醛分子间存在氢键，所以邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛，故D正确；故选B。 07 分子的手性 【典例7】下列分子为手性分子的是( ) A．CH3CH2Cl B．CH3CH2CHBrCH2CH2OH C．CH3CCl(CH3)CH2CH2CH3 D．CH3CH2C(CH3)2CH2Cl 【答案】B 【解析】A项，CH3CH2Cl中，两碳原子所连接的四个基团有一样的，没有手性碳原子，不属于手性分子，故A错误； B项，CH3CH2CHBrCH2CH2OH中第三个碳原子，连有四个不同取代基，该碳原子具有手性，属于手性分子，故B正确；C项，CH3CCl(CH3)CH2CH2CH3中第二个碳原子，连接两个甲基，没有手性碳原子，不属于手性分子，故C错误； D项，CH3CH2C(CH3)2CH2Cl中，四个碳原子所连接的四个基团有一样的，没有手性碳原子，不属于手性分子，故D错误；故选B。 ■易错提醒 仅当手性碳连4个不同基团时才是手性分子。 【即时检测7-1】下列有机物分子中属于手性分子的是(　　) ①乳酸 ②2-丁醇 ③ ④丙三醇 A．只有① B．①和② C．①②③ D．①②③④ 【答案】C 【解析】连有４个不同原子或原子团的饱和碳原子为手性碳原子(用*标记)，由结构简式可知，①乳酸分子中存在如图所示的手性碳原子：  ，②2-丁醇分子中存在如图所示的手性碳原子：  ，③  分子中存在如图所示的手性碳原子：  ，④丙三醇分子中不存在手性碳原子，则①②③中存在手性碳原子，C正确；故选C。 【即时检测7-2】丙氨酸[CH3CH(NH2)COOH]分子为手性分子，它存在对映异构，如图所示。 下列关于丙氨酸[CH3CH(NH2)COOH]的两种对映异构(Ⅰ和Ⅱ)的说法正确的是(　　) A．Ⅰ和Ⅱ结构和性质完全不相同 B．Ⅰ和Ⅱ呈镜面对称，具有不同的分子极性 C．Ⅰ和Ⅱ都属于非极性分子 D．Ⅰ和Ⅱ中化学键的种类与数目完全相同 【答案】D 【解析】当四个不同的原子或原子团连接在同一个C原子上时，这个C原子称为手性C原子。但是，这种对称只对物理性质有较大影响，无论是化学键还是分子的极性都是相同的。 夯实基础 1．(2026青海西宁高二期中)下列分子中，不含键的是( ) A．C2H4 B．H2S C．CO2 D．N2 【答案】B 【解析】C2H4中存在碳碳双键，既含σ键又含π键，A不符合题意；H2S的结构式为H-S-H，只含σ键不含π键，B符合题意；CO2的结构式为O=C=O，既含σ键又含π键，C不符合题意；N2的结构式为N ≡N，既含σ键又含π键，D不符合题意；故选B。 2．(2026广西防城港高二期中)下列分子中，即含有σ键又有π键的是( ) A．CH4 B．H2O C．CH3CH2OH D．CO2 【答案】D 【解析】单键都是σ键，双键中一个σ键，一个π键，三键中一个σ键，两个π键。CH4只有单键，A不符合题意；H2O只有单键，B不符合题意；CH3CH2OH，只有单键，C不符合题意；CO2的C=O双键包含1个σ键和1个π键，D符合题意；故选D。 3．(2026浙江镇海高二期中)下列分子为手性分子的是( ) A．CH2Cl2 B．CH3CH2COOCH2CH3 C．CH3CH(OH)COOH D．HCOCl 【答案】C 【解析】C项乳酸分子的中间碳原子连有—CH3、—H、—OH、—COOH四种不同的原子或原子团，应是手性分子。 4．(2026四川资阳高二开学考试)下列图示与所表示的化学含义不一致的是( ) A．s-sσ键示意图 B．s-pσ键示意图 C．p-p σ键示意图 D．s-p π 键示意图 【答案】D 【解析】A．s-sσ键由两个s轨道头碰头重叠形成，图示与含义一致，A不符合题意；B．s-p σ键是s轨道与p轨道沿键轴方向头碰头重叠，图示为球形的s轨道与哑铃形的p轨道头碰头重叠，图示与含义一致，B符合题意；C．p-p σ键是两个p轨道沿键轴方向头碰头重叠，图示为两个哑铃形轨道的头碰头重叠，图示与含义一致，C不符合题意；D．π键是p轨道之间肩并肩重叠，而s轨道没有肩并肩重叠的方式，s-p不能形成π键，图示表示的是p-p π 键，图示与含义不一致，D符合题意。 5．(2026浙江师大附中高二期中)1mol分子中σ键的数目为( ) A．7 B．12 C．13 D．14 【答案】C 【解析】单键都是σ键，双键中含1个σ键和1个π键，由图易得1 mol分子中，含有6 molC-H σ键、5 molC-O σ键、2 molC-C σ键，则共含σ键的数目为13NA，故选C。 6．(2026·重庆二模)下列分子中所有碳原子的杂化方式均为sp2的是( ) A．1，3-丁二烯 B．甲苯 C．CO2 D．2-丁炔 【答案】A 【解析】A．1，3-丁二烯的结构为CH2=CH-CH=CH2，所有碳原子均形成3个σ键，无孤电子对，价层电子对数为3，杂化方式均为sp2，A符合题意；B．甲苯中苯环上的碳原子为sp2杂化，但甲基上的碳原子形成4个σ键，价层电子对数为4，为sp3杂化，不是所有碳原子均为sp2杂化，B不符合题意；C．CO2分子中仅含1个碳原子，该碳原子价层电子对数为2，杂化方式为sp，不符合要求，C不符合题意；D．2-丁炔的结构为CH3-C≡C-CH3 ，甲基碳原子为sp3杂化，三键上的碳原子价层电子对数为2，为sp杂化，无sp2杂化的碳原子，D不符合题意。 7．(2026安徽蚌埠高二期中)下列事实不能用键能的大小来解释的是 A．N2的化学性质很稳定 B．H2O比H2S更稳定 C．NH3的沸点比PH3高 D．HCl、HBr、HI的酸性逐渐增强 【答案】C 【解析】A．由于N2分子中存在N≡N键，键能较大，故N2的化学性质很稳定，故A正确；B．由于H-O键的键能大于H-S键，所以H2O比H2S更稳定，故B正确；C．NH3分子间存在氢键，导致NH3的沸点比PH3高，与键能无关，故C错误D．卤族元素从F到I，原子半径逐渐增大，其氢化物中化学键的键长逐渐变长，键能逐渐变小，所以稳定性逐渐减弱，酸性增强故，D正确。 8．(2026福建三明高二月考)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( ) A．22．4 L H2S分子中共用电子对数目为2NA B．S8的分子结构为，16 g S8中含有共价键数为NA C．1 mol 中含极性键的数目是6NA D．1 mol (连二硫酸)中σ和π数目之和为13NA 【答案】D 【解析】A．22．4 L H2S 没有说明是否在标准状况下，无法确定其物质的量，不能判断共用电子对数为2 NA，故A错误；B．S8为环状结构，含有8个S-S键，16 g S8的物质的量为，对应共价键为=0.5 NA，故B错误；C．该分子含极性键有4个C-H、1个N-H、2个C-N，共有7个极性键，故1 mol 该分子含极性键数为7 NA，故C错误；D．连二硫酸结构中，σ键有1个S-S，4个S=O中的σ键，2个S-O，2个O-H键，共有9个，π键有4个S=O中的π键，共4个，故1 mol 连二硫酸中σ和π数目之和为13 NA，故D正确。 9．(2026山东青岛高二期中)下列结论错误的是( ) 化学键 C-H Si-H C=O C-O 键能/kJ·mol-1 411 318 799 358 A．稳定性：CH4>SiH4 B．极性：C-H>Si-H C．键长：C=O<C-O D．C=O中π键键能小于σ键 【答案】D 【解析】键能越大，共价键越稳定，C-H键能大于Si-H键能，因此稳定性：CH4>SiH4，A正确；成键原子的电负性差值越大，键的极性越大，电负性：C>Si，则C与H的电负性差值更大，所以极性：C-H>Si-H，B正确；键能越大，键长越短，C=O键能大于C-O，所以键长：C=O<C-O，C正确；C=O键含有1个σ键和1个π键，其中σ键键能等于C-O单键的键能()，则π键键能为则C=O中π键键能大于σ键，D错误；故选D。 10．(2026北京第八十中学高二期中)下列图示不正确的是( ) A．Cl2中的键 B．SO2分子的空间结构 C．水分子的VSEPR模型 D．基态原子的价层电子的轨道表示式 【答案】A 【解析】Cl2分子中，两个氯原子通过3p轨道“头碰头”重叠形成σ键，图示为p轨道侧向重叠，形成的是p-p π键，与选项文字描述的p-p σ键不符，A错误；S原子价层电子对数为3(2个成键对 + 1个孤对)，VSEPR模型为平面三角形，分子空间构型为V形。图示呈现V形结构，与实际一致，B正确；O原子价层电子对数为4(2个成键对 + 2个孤对)，VSEPR模型为四面体形。图示展示的是四面体构型，符合VSEPR理论，C正确；S原子价层电子排布为3s23p4。根据洪特规则，3p轨道应优先单电子占据不同轨道且自旋平行，再成对填充，价层电子的轨道表示式为，D正确；故选A。 11．(2026甘肃金昌高二期中)甲烷分子(CH4)失去一个H+，形成甲基阴离子(CH3-)。在这个过程中，下列叙述不合理的是( ) A．微粒的空间结构发生了改变 B．碳原子的杂化类型发生了改变 C．微粒的稳定性发生了改变 D．微粒中的键角发生了改变 【答案】B 【解析】CH4为正四面体结构，CH3-为三角锥形结构，微粒空间结构发生改变，A合理；CH4中C价层电子对数为4，为sp3杂化；CH3-中C价层电子对数为，仍为sp3杂化，杂化类型没有发生改变，B不合理；CH4是中性稳定分子，CH3-是带负电的阴离子，微粒稳定性发生改变，C合理；CH4无孤电子对，键角为109°28′，CH3-有1对孤电子对，孤电子对的斥力大于成键电子对，键角减小，微粒中的键角发生改变，D合理；故选B。 12．(2026河北衡水高二期末)关于下表所列四种粒子的各项描述完全正确的是( ) 选项 A B C D 分子或离子的化学式 SO32- ClO3- OF2 I3+ 中心原子的杂化轨道类型 sp2 sp3 sp2 sp VSEPR模型名称 平面三角形 四面体形 平面三角形 直线形 分子或离子的空间结构名称 平面三角形 三角锥形 V形 直线形 【答案】B 【解析】SO32-中心原子S的价层电子对数为，含有一对孤对电子，sp3杂化，VSEPR模型为四面体形，空间结构为三角锥形，A错误；B．ClO3-中心原子Cl的价层电子对数为，含有一对孤对电子，sp3杂化，VSEPR模型为四面体形，空间结构为三角锥形，B正确；C．OF2中心原子O的价层电子对数为，含有两对孤对电子，sp3杂化，VSEPR模型为四面体形，空间结构为V形，C错误；D．I3+中心原子I的价层电子对数为，含有两 13．(2026天津河东高二期中)下列中心原子的杂化轨道类型和分子空间结构不正确的是( ) A．NO2-中N原子sp2杂化，为形 B．NH4+中N原子sp3杂化，为正四面体形 C．NF3中N原子sp2杂化，为平面三角形 D．SO2中S原子sp2杂化，为形 【答案】C 【解析】NO2-中N原子价层电子对数为3(两个成键电子对和一个孤电子对)，sp2杂化，V形结构，A正确；NH4+中N原子价层电子对数为4(四个成键电子对，无孤电子对)，sp3杂化，正四面体形结构，B正确；NF3中N原子价层电子对数为4(三个成键电子对和一个孤电子对)，sp3杂化，空间结构应为三角锥形，不是平面三角形，C不正确；SO2中S原子价层电子对数为3(两个成键电子对和一个孤电子对)，sp2杂化，V形结构，D正确；故选C。 14．(2026青海西宁高二期中)CO2低压合成甲醇反应(CO2+3H2=CH3OH+H2O)可助力“碳中和”。回答下列问题： (1)该反应所涉及的分子中属于非极性分子的是_______(填分子式)。 (2)干冰升华时克服的作用力为_______。 (3)H2中的σ键属于_______(填“s-sσ键”“s-pσ键”或“p-pσ键”)。 (4)CH3OH中各元素电负性由大到小的顺序为_______(用元素符号表示)。CH3OH易溶于水，原因是_______。CH3OH中_______(填“含有”或“不含”)手性碳原子。 (5)CH3OH中H-C-H的键角_______(填“>”“<”或“=”)H2O中H-O-H的键角，理由是_______。 【答案】(1)CO2、H2 (2)范德华力 (3)键 (4) O＞C＞H CH3OH与水均为极性分子，且CH3OH可以与水形成氢键 不含 (5) > C、O均为 sp3杂化，C无孤电子对，O有2对孤电子对，孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力 【解析】(1)非极性分子的正负电荷中心重合，CO2为直线形对称结构，正负电荷中心重合，属于非极性分子，H2为双原子单质分子，正负电荷中心重合，属于非极性分子，CH3OH和H2O分子结构不对称，正负电荷中心不重合，属于极性分子； (2)CO2是分子晶体，分子间存在范德华力，所以干冰升华时，CO2需要克服的作用力是范德华力； (3)H2分子中两个H原子的1s轨道沿键轴方向重叠形成σ键，属于s-sσ键； (4)电负性随元素周期表中位置变化的规律为同周期主族元素从左到右逐渐增大，同主族元素从上到下逐渐减小，O、C、H的电负性大小为O＞C＞H ；CH3OH易溶于水，是因为CH3OH与水均为极性分子，且CH3OH中-OH的可与水分子形成氢键，增强分子间相互作用，提升溶解性；手性C原子是指C原子上连4个不同的原子或原子团，故CH3OH不含手性碳； (5)CH3OH中C原子为sp3杂化，无孤电子对，H2O中O原子为sp3杂化，有2对孤电子对，根据价层电子对互斥理论，孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力，因此CH3OH中H-C-H的键角大于H2O中H-O-H的键角。 15．(2026黑龙江齐齐哈尔高二期中)第VIA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含第VIA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。 (1)基态Se原子核外电子占据的最高能级符号为_______，该能级的电子云轮廓图为_______形。 (2)气态SeO3分子的空间结构为_______。 (3)键角：SO2________(填“>”“=”或“<”)SO3。 (4)HSCN结构有两种，分别为硫氰酸(H-S-C≡N)、异硫氰酸(H-N=C=S)，硫氰酸的沸点_______(填“高于”或“低于”)异硫氰酸，原因是_______。 (5)H+可与H2O形成H3O+，H3O+与H2O中心原子杂化类型_______(填“相同”或“不相同”)。 (6)TMTSF()中σ键与π键数目之比是_______。 【答案】(1) 4p 哑铃(或纺锤) (2)平面三角形 (3)< (4) 低于 异硫氰酸分子间可形成氢键，沸点较高 (5)相同 (6)9：1 【解析】(1)Se(硒)的原子序数是34，其基态电子排布为：，最高能级是4p，p能级的电子云轮廓图是哑铃形(或纺锤)； (2)在SeO3分子中，中心原子Se的价层电子对数为=3，且没有孤对电子，根据价层电子对互斥理论(VSEPR)，其空间构型为平面三角形； (3)SO2分子中，中心S原子的价层电子对数为=3，有1对孤对电子，杂化方式为sp2，而SO3分子中，中心S原子的价层电子对数为=3，没有孤电子对，杂化方式为sp2，孤电子对对成键电子对的排斥力较强，使键角较小，则键角：SO2<SO3； (4)异硫氰酸(H-N=C=S)分子中，H原子与电负性强的N原子相连，分子间可以形成N-H···N氢键，而硫氰酸(H-S-C≡N)分子中，H原子与电负性较弱的S原子相连，分子间无法形成氢键。氢键是比范德华力强得多的分子间作用力，因此异硫氰酸的沸点远高于硫氰酸； (5)在H2O分子中，中心O原子的价层电子对数为=4，采取 sp3杂化，在H3O+离子中，中心O原子的价层电子对数为=4，同样采取 sp3； (6)单键是σ键，双键中含有1个σ键和1个键，TMTSF中共含有27个σ键和3个键，σ键与π键数目之比是9：1。 16．(2026甘肃酒泉高二期中)已知三种煤烟气脱硫方法的原理如下。 方法1 用NH3·H2O将SO2转化为NH4HSO3，再将NH4HSO3氧化为(NH4)2SO3 方法2 用生物质热解气(主要成分为CO、CH4、H2)将SO2在高温条件下还原为单质硫 方法3 用CaCO3粉末加水制成浆液吸收SO2生成CaSO3和CO2，再将CaSO3氧化为CaSO4 请回答下列问题： (1)在NH3、CH4、CO2、SO2中，属于非极性分子的是_______，属于极性分子的是_______。 (2)比较CH4、NH3、H2O的键角大小、沸点高低。 ①键角由大到小的顺序为_______(填化学式，下同)。 ②沸点由高到低的顺序为_______。 (3)相同条件下，SO2与CO2在水中的溶解度较大的是_______(填化学式)，可能的原因是_______。 (4)运用价层电子对互斥模型预测CO32-、SO32-的空间结构。 ①CO32-的空间结构为_______。 ②SO32-的空间结构为_______。 【答案】(1) CH4、CO2​ NH3、SO2 (2) CH4＞NH3＞H2O H2O＞NH3＞CH4 (3) SO2 SO2是极性分子，CO2为非极性分子，水为极性溶剂，根据相似相溶原理，SO2更易溶于水，且SO2可与水反应，溶解度更大 (4) 平面正三角形 三角锥形 【解析】(1)分子正负电荷中心重合为非极性分子，反之为极性分子。CH4为正四面体形对称结构，CO2为直线形对称结构，正负中心重合，属于非极性分子；NH3中心原子N的价层电子对数为，有1对孤对电子，为三角锥形、SO2中心原子S的价层电子对数为，有1对孤对电子，为V形，正负中心不重合，属于极性分子。 (2) ① 三者中心原子均为 sp3杂化，孤电子对越多，对成键电子对的排斥力越大，键角被压缩越小。CH4无孤电子对，NH3有1对孤电子对，H2O有2对孤电子对，故键角：CH4＞NH3＞H2O。 ② NH3、H2O都能形成分子间氢键，H2O分子间氢键数目多于NH3，CH4不能形成氢键，分子间作用力最小，故沸点：H2O＞NH3＞CH4； (3)根据相似相溶原理，极性分子易溶于极性溶剂，SO2为极性分子，CO2为非极性分子，水是极性溶剂，且SO2可与水反应，因此SO2溶解度远大于CO2。 (4)① CO32-中心C的价层电子对数，无孤电子对，空间结构为平面正三角形。② SO32-中心S的价层电子对数，含1对孤电子对，空间结构为三角锥形。 综合运用 17．(2026江西抚州高三模拟)关于NF3、Cl2O和OF2的结构与性质，下列说法错误的是( ) A．沸点：Cl2O＞OF2 B．键角：OF2＜Cl2O C．中心原子杂化方式相同 D．第一电离能：F＞O＞N 【答案】B 【解析】Cl2O和OF2均为分子晶体，Cl2O相对分子质量更大，范德华力更强，沸点更高，故A正确；OF2的中心O的价层电子对数均为，中心O均为sp3杂化，含2个孤电子对，F电负性大于Cl，OF2中成键电子对更靠近F，成键电子对间斥力更小，且Cl原子半径大于F，Cl2O中两个Cl的空间位阻更大、斥力更强，故键角Cl2O＞OF2，故B错误；NF3中心N价层电子对数为，Cl2O、OF2中心O价层电子对数均为4，三者中心原子均为sp3杂化，杂化方式相同，故C正确；同周期元素第一电离能呈增大趋势，但由于N的2p轨道为半充满稳定结构，其第一电离能大于O，故第一电离能F＞O＞N，故D正确；故选B。 18．(2026天津第一中高二期末)已知氢元素和氧元素可以形成H2O、H2O2和H3O+等分子或离子。下列说法错误的是( ) A．键角：H2O>H3O+ B．H2O2与O3均为极性分子 C．H3O+空间结构为三角锥形，H2O为V形 D．H3O+、H2O和H2O2中O原子均为sp3杂化 【答案】A 【解析】H3O+、H2O均为sp3杂化，H3O+有一对孤电子对，H2O有两对孤电子对，故键角H3O+＞H2O，A错误；H2O2分子结构不对称，是极性分子；O3分子结构不对称，是极性分子，B正确；H3O+中心O原子有三对成键电子和一对孤电子对，空间结构为三角锥形；H2O中心O原子有两对成键电子和两对孤电子对，空间结构为V形，C正确；H3O+中O原子价层电子对数为4(三对成键，一对孤对)，sp3杂化；H2O中O原子价层电子对数为4(两对成键，两对孤对)，sp3杂化；H2O2中每个O原子价层电子对数为4(两对成键，两对孤对)，sp3杂化，D正确；故选A。 19．(2026·四川绵阳三模)利用克劳斯法辅助反应2NO2+4H2S=N2+4S↓+4H2O，可从炼油厂尾气中回收得到高纯度的硫磺，下列涉及该反应中反应物、产物的说法正确的是( ) A．分子中S-H键长小于O-H键长 B．各分子的σ键均为p-pσ键 C．NO2与NO2+中N的杂化形式相同 D．H2O与H3O+的VSEPR模型相同 【答案】D 【解析】A．S原子半径大于O原子，因此S-H键长大于O-H键长，A错误；B．H原子的价电子位于1s轨道，H2S、H2O中的S-H、O-H键为s-pσ键，并非所有σ键都是p-pσ键，B错误；C．NO2中N价层电子对数为，由于存在单电子，按3对电子考虑，杂化方式为sp2；NO2+中N价层电子对数为，杂化方式为sp，二者杂化形式不同，C错误；D．H2O中心O的价层电子对数为，H3O+中心O的价层电子对数为，二者VSEPR模型均为四面体形，模型相同，D正确。 20．(2026云南大理高二期中)下列描述中，正确的是( ) A．CS2是VSEPR模型为Ⅴ形 B．NO3-中所有的原子不都在一个平面上 C．ClO3-的空间结构为平面三角形 D．SiF4和SO32-的中心原子的杂化轨道类型均为 sp3杂化 【答案】D 【解析】CS2中心C原子的价层电子对数为，不含孤电子对，VSEPR模型为直线形，A错误；NO3-中心N原子的价层电子对数为，N为 sp2杂化，空间构型为平面三角形，所有原子都在同一平面上，B错误；ClO3-中心Cl原子的价层电子对数为，含1对孤电子对，空间结构为三角锥形，C错误；SiF4中心Si原子的价层电子对数为，SO32-中心S原子的价层电子对数为，二者中心原子均为 sp3杂化，D正确；故选D。 21．(2026黑龙江哈尔滨高二期中)下列叙述正确的是( ) A．丙烯(CH2=CHCH3)分子中键和键个数比为8∶1 B．SO2和O3的VSEPR模型均为V形 C．PCl3是由极性键构成的非极性分子 D．SO32-和NO3-的空间构型均为平面三角形 【答案】A 【解析】共价单键均为σ键，碳碳双键含1个σ键和1个π键；丙烯(CH2=CHCH3)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；VSEPR模型需要包含中心原子的孤电子对：SO2和O3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；PCl3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；SO32-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；NO3-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； 故选A。 22．(2026河南郑州高二期中)下列有关NO2、NO3-、NO2-的说法不正确的是( ) A．NO3-与NO2-中心原子杂化轨道类型相同，均采取 sp2杂化 B．NO3-的空间结构为三角锥形 C．NO2与碱性溶液反应可以生成NO3-和NO2- D．NO3-和NO2-中的键角前者大 【答案】B 【解析】NO3-中心N价层电子对数为，NO2-中心N价层电子对数为，二者均采取 sp2杂化，A正确；NO3-中心N无孤电子对，空间结构为平面正三角形，不是三角锥形，B错误；NO2与碱发生歧化反应2NO2+2OH-=NO2-+NO3-+H2O，生成两种离子，C正确；孤电子对的排斥作用大于成键电子对，NO3-无孤电子对，NO2-有1对孤电子对，NO2-键角被挤压更小，故NO3-键角更大，D正确；故选B。 23．(2026天津静海高二期中)科学家发现宇宙中存在100多种星际分子。下列关于星际分子说法正确的是( ) A．NH3与PH3的键角相等 B．SO32-和CO32-的空间构型均为平面三角形 C．分子中三键的键长：HC≡N>HC≡CH D．NH3和H2O的VSEPR模型均为四面体 【答案】D 【解析】 N的电负性大于P，NH3中成键电子对更靠近中心N原子，成键电子对间斥力更大，故NH3键角大于PH3，A错误；CO32-中心C的价层电子对数为3，无孤电子对，空间构型为平面三角形；SO32-中心S的价层电子对数为4，，含1对孤电子对，空间构型为三角锥形，B错误；同周期主族元素原子半径C>N，故C≡C键长大于C≡N键长，即三键键长HC≡N<HC≡CH，C错误；NH3中心N的价层电子对数为，H2O中心O的价层电子对数为，二者的VSEPR模型均为四面体，D正确；故选D。 24．(2026河南郑州高二期中)已知某些化学键键能如下，下列说法不正确的是( ) 化学键 H-H Cl-Cl Br-Br H-Cl H-Br 键能/kJ·mol-1 436 243 194 432 a A．键能越大，物质的热稳定性越强 B．根据原子半径可知键长：H-Cl＜H-Br，进而推测a＜432 C． H2(g)与Bl2(g)反应生成2mol HBr(g)时，放出热量小于185kJ D．常温下Cl2和Br2的状态不同，与Cl-Cl和Br-Br的键能有关 【答案】D 【解析】键能越大，断键需要吸收的能量越多，越难断键，物质的热稳定性越强，A正确；Cl原子半径小于Br原子，H-Cl键的键长比H-Br键长短，H-Cl键的键能比H-Br键大，进而推测a＜432，B正确；反应 H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应热，即生成2mol HCl(g)放出185kJ的热量；对于反应 H2(g)+Br2(g)=2HBrl(g)，由于Br的非金属性弱于Cl，该反应的剧烈程度弱于氯气与氢气的反应，放出的热量更少，因此小于185kJ，C正确；Cl-Cl键能大于Br-Br键能，说明Cl2分子比Br2分子稳定，但不是导致状态不同的原因，而状态与分子间作用力有关，D错误； 故选D。 25．(2026河北衡水高二期末)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是( ) A．60 g SiO2晶体中含Si-O键的个数为4NA B．1 mol K3[Fe(CN)6]中键的个数为12NA C．标准状况下，22．4 L SF6(沸点：-51℃)的价层电子对数为6NA D．1 mol SO2F2分子中键的个数为2NA 【答案】D 【解析】 60 g SiO2为1 mol，SiO2晶体中每个Si原子形成4个Si-O键，故含4 mol Si-O键，即4NA，A正确；K3[Fe(CN)6]中，1个[Fe(CN)6]3-含6个Fe-C σ键(配位键)和6个C-N σ键(每个CN-含1个σ键)，共12 个 σ键，故1 molK3[Fe(CN)6]中含12NAσ键，B正确；标准状况下SF6沸点(-51℃)低于0℃，故为气体，22．4 L SF6为1 mol；每个SF6分子中，中心S原子的价层电子对数为6(均为成键电子对)，故为6NA，C正确；SO2F2分子结构含两个S-O σ键和两个S-F σ键，共4个σ键，故1 mol SO2F2含4 mol σ键，即4NA 个，D错误；故选D。 26．(2026四川绵阳三模)利用克劳斯法辅助反应2NO2+4H2S=N2+4S↓ +4H2O，可从炼油厂尾气中回收得到高纯度的硫磺，下列涉及该反应中反应物、产物的说法正确的是( ) A．分子中S-H键长小于O-H键长 B．各分子的σ键均为p-pσ键 C．NO2与NO2+中N的杂化形式相同 D．H2O与H3O+的VSEPR模型相同 【答案】D 【解析】S原子半径大于O原子，因此S-H键长大于O-H键长，A错误；H原子的价电子位于1s轨道，H2S、H2O中的S-H、O-H键为s-pσ键，并非所有σ键都是p-pσ键，B错误；NO2中N价层电子对数为，由于存在单电子，按3对电子考虑，杂化方式为 sp2；NO2+中N价层电子对数为，杂化方式为 sp，二者杂化形式不同，C错误；H2O中心O的价层电子对数为，H3O+中心O的价层电子对数为，二者VSEPR模型均为四面体形，模型相同，D正确；故选D。 27．(2026福建宁德高二期中)CH3+、CH3-都是重要的有机反应中间体，结构示意图分别为：。有关说法正确的是( ) A．CH3+、CH3-碳原子杂化类型相同 B．CH3-与NH3、H3O+ 互为等电子体 C．CH3+的键角比 CH3-的键角小 D．CH3+的键长比CH3-的长 【答案】B 【解析】A．计算中心C原子的价层电子对数：CH3+中，C价电子数为4-1=3，形成3个σ键，无孤电子对，价层电子对数为3，杂化类型为sp2；CH3-中，C价电子数为4+1=5，形成3个σ键，含1对孤电子对，价层电子对数为4，杂化类型为sp3，二者杂化类型不同，A错误；B．等电子体定义为：原子总数相同、价电子总数相同的微粒互为等电子体。CH3-原子总数为4，价电子总数；NH3原子总数为4，价电子总数；H3O+原子总数为4，价电子总数，三者原子总数、价电子总数均相等，互为等电子体，B正确；C．CH3+为平面三角形结构，键角约为120°；CH3-为三角锥形，孤电子对对成键电子对有排斥作用，键角小于109°28′，因此CH3+的键角比CH3-更大，C错误；D． 杂化轨道中s成分越多，形成的化学键键长越短，CH3+中C为sp2杂化，s成分比CH3-的sp3杂化更多，因此CH3+的键长比CH3-更短，D错误。 28．(2026云南师大附中高二期中)我国科学家制备了具有优良双折射性能的C3H8N6I6·3H2O材料。下列说法正确的是( ) A．电负性N＜C＜O B．离子半径：N3->O2- C．I3-的VSEPR模型为平面三角形 D．C3H8N62+中所有N原子的杂化方式都为sp2杂化 【答案】B 【解析】非金属性越强，电负性越大，故电负性：C＜N＜O，A错误；电子层结构相同时，核电荷数越大，对核外电子的吸引作用越强，离子半径越小同周期从左到右，原子半径递减，故离子半径：N3->O2-，B正确；中心原子为I，中心I原子的价层电子对数，价层电子对数为5的VSEPR模型不属于平面三角形，C错误；环上连接的氨基(-NH2)中N的杂化方式为 sp3杂化，故D错误；故选B。 29．(2026广东肇庆一模)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态W原子s轨道电子数与p轨道电子数相等，且W元素的第一电离能小于同周期相邻元素的第一电离能，由X、Y、Z组成的化合物M的结构如图所示。下列说法正确的是( ) X+[Z=Y=Z]2-X+ A．化合物M的阴离子中Y原子为 sp2杂化 B．YW32-和ZW-的空间结构相同 C．化合物M中所有元素原子(或离子)的最外层均达到稳定结构 D．简单离子的半径：X>Z>W 【答案】B 【解析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态W原子s轨道电子数与p轨道电子数相等，且W元素的第一电离能小于同周期相邻元素的第一电离能，则W为O元素；由化合物M的结构可知，X可以形成带1个单位正电荷的X+，则X为Li元素；阴离子中Y、Z形成的共价键数目4、2，则Y为C元素、Z为N元素。阴离子中碳原子形成2个σ键，孤对电子对数为0，则原子的杂化方式为sp杂化，A错误；硝酸根离子与碳酸根离子的原子个数相同，都为4，价电子数都为24，则硝酸根离子与碳酸根离子互为等电子体，等电子体具有相同的空间结构，则硝酸根离子与碳酸根离子的空间结构相同，B正确；化合物M中锂离子的最外层电子数为2，不满足8e-稳定结构，C错误；离子的电子层数越少，离子半径越小，则三种离子中锂离子的离子半径最小；电子层数相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则氮离子的离子半径大于氧离子，所以离子半径的大小顺序为：N3->O2->Li+，即Z>W>X，D错误；故选B。 30．(2026辽宁朝阳高二期中)化学在资源、材料、健康、环境等领域发挥着越来越重要的作用。回答下列问题： (1)以H2、N2合成NH3，Fe是常用催化剂的主要成分。 ①基态N原子的第一电离能大于基态O原子的原因是___________。 ②在NH3、NF3分子中，H-N-H键角___________F-N-F键角(填“＞”或“＜”)。 (2)化工学家侯德榜利用反应：Na＋+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4+，最终制得了纯碱。 ①NH3极易溶于水的原因是___________ (写出两点即可)。 ②反应涉及的非金属元素电负性从大到小的顺序为___________。 ③反应涉及的分子和离子中VSEPR模型为四面体的有___________(写化学式)。 关于NH3、CO2、H2O分子，下列说法错误的是___________(填字母)。 a．键角：CO2＞NH3＞H2O      b．沸点：NH3＞H2O＞CO2 c．原子半径：C＞N＞O＞H       d．键能：N-H＞O-H ④NaHCO3分解得Na2CO3，HCO3-的碳原子杂化轨道类型为___________。分子中的大π键可用符号πmn表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数，则CO32-中的大π键应表示为___________。 【答案】(1)①同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素 ②＞ (2)① NH3和水均为极性分子，根据相似相溶原理知，NH3易溶于水，且NH3能与水分子形成分子间氢键，从而导致氨气极易溶于水 ②O>N>C>H ③NH3、H2O、NH4+ bd ④sp2 π46 【解析】(1)①同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，故第一电离能大小：N>O；②在NH3、NF3分子中，中心原子N原子的价层电子对数均为4，均含有1对孤电子对，均采用sp3杂化，F的电负性大于H，NF3中F会强烈吸引N-F键的电子云，使成键电子对更靠近F，成键电子对之间排斥力减小，键角减小，故在NH3、NF3分子中，H-N-H键角大于F-N-F键角； (2)①NH3和水均为极性分子，根据相似相溶原理知，NH3易溶于水，且NH3能与水分子形成分子间氢键，从而导致氨气极易溶于水；②同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；反应涉及的非金属元素电负性从大到小的顺序为O>N>C>H；③NH3、H2O、NH4+的中心原子均为sp3杂化，其VSEPR模型均为四面体；CO2的中心原子为sp杂化，键角为180°，NH3的中心原子为sp3杂化，且有一对孤电子对，键角约107°，H2O的中心原子为sp3杂化，且有两对孤电子对，键角约104．5°，故键角：CO2＞NH3＞H2O，a正确；H2O比NH3分子间氢键多，CO2分子间只有范德华力，故沸点：H2O＞NH3＞CO2，b错误； 电子层越多半径越大，电子层相同时，原子序数越大半径越小，故原子半径：C＞N＞O＞H，c正确； 原子半径越小，键长越短，键能越大，故键能O-H > N-H，d错误；故选bd。④HCO3-的中心原子C形成3个σ键，无孤对电子，价层电子对数为3，所以杂化轨道类型为sp2；在CO32-中，参与形成大π键的原子有4个，即m=4，参与形成大π键的电子为6个电子，即n=6，故其中的大π键应表示为π46。 31．(2026贵州安顺高二期末)磷是人体必需元素，其单质及化合物有着广泛的应用。回答下列问题： (1)基态磷原子核外未成对电子数为_______。第三周期中，比基态磷原子的第一电离能大的元素有_______种。 (2)上图所示的几种磷单质，它们互为_______，P4分子呈正四面体，键角为_______。 (3)牙齿表面有一薄层釉质保护着，釉质层的主要成分是羟基磷灰石[Ca5(PO4)3OH]。该化合物中不存在的化学键类型为_______(填“离子键”“极性键”或“非极性键”)，电负性最大的元素为_______(填元素符号)，PO43-的空间结构为_______，其中P采取的杂化类型为_______。 (4)PCl5常用作氯化剂、催化剂等。含s、p、d轨道的杂化类型有①dsp2、②sp3d、③sp3d2，液态PCl5中P采取的杂化类型为_______(填标号)。PCl5易水解，当水量不足时，部分水解成三氯氧磷(POCl3)，反应的化学方程式为_______。 【答案】(1) 3 2 (2) 同素异形体 (3) 非极性键 O 正四面体形 sp3 (4) ② PCl5+H2O=POCl3+2HCl 【解析】(1)磷元素的原子序数为15，基态原子核外原子的价电子排布式为3s23p3，未成对电子数为3；同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，磷原子的3p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则第三周期中，第一电离能大于磷元素的元素为氯元素、氩元素，共有2种； (2)白磷、红磷、黑磷都是磷元素形成的不同种单质，互为同素异形体；白磷分子的空间结构为正四面体形，键角为60º； (3)由化学式可知，羟基磷灰石中含有离子键、极性键，不含有非极性键；金属元素的电负性小于非金属元素，非金属元素的非金属性越强，电负性越大，化合物中氧元素的非金属性最强，则电负性最大的元素为氧元素；磷酸根离子中磷原子的价层电子对数为：4+(5-2×4+3) ×=4，孤对电子对数为：(5-2×4+3) ×=0，则磷原子的杂化方式为sp3杂化，离子的空间结构为正四面体形； (4)五氯化磷分子中磷原子形成5个σ键，没有2d轨道，所以液态PCl5中P采取外轨型杂化，磷原子的杂化方式为sp3d杂化，故选②；由图可知，五氯化磷在溶液中部分水解生成三氯氧磷和盐酸，反应的化学方程式为：PCl5+H2O=POCl3+2HCl。 思维拔高 32．(2026宁夏陕西高二期中)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．NO3-和NO2-中氮的杂化方式相同 B．基态第一电离能大小为：O＞N＞C C．NH3的价层电子对数为4，空间构型为正四面体形 D．基态Cu和Ni的3d轨道上成对电子数相同 【答案】A 【解析】在NO3-中，中心N原子形成3个σ键，无孤对电子，价层电子对数为3，N原子为 sp2杂化。在NO2-中，中心N原子形成2个σ键，有1对孤对电子，价层电子对数也为3，N原子为 sp2杂化，故两者的杂化方式相同，A正确；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2s22p3，2p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：N＞O＞C，B错误；NH3中N有一对孤对电子，有3个σ键，故价层电子对数为4，所以NH3的价层电子对互斥模型为，空间构型为三角锥形，C错误；基态Cu原子的电子排布式为s22s22p63s23p63d104s1，3d10有5对成对电子，基态Ni原子的电子排布式为s22s22p63s23p63d84s2，3d8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。 33．(2026安徽合肥高二期中)三核铁配位离子[Fe3O(CH3COO)6(H2O)3]+的结构如图所示(H原子均省略，表示单键或双键等)，三个Fe与O1共平面，且化学环境相同。下列说法错误的是( ) A．配位离子中C只有1种杂化方式 B．H2O的VSEPR模型名称为四面体形 C．与Fe直接相连的O围成八面体结构 D．结构中存在2种不同化学环境的H 【答案】A 【解析】该配位离子中含乙酸根CH3COO-，乙酸根中有两种C原子：甲基的C形成4个σ键，为 sp3杂化，羧基的中心C形成3个σ键，为 sp2杂化，因此C有2种杂化方式，A错误；H2O中O的价层电子对数，因此H2O的VSEPR模型名称为四面体形，B正确；每个Fe为六配位，直接与Fe相连的O共形成6个顶点，整体对称后，这些O围成八面体结构，C正确；三个Fe化学环境相同，整个结构对称：所有乙酸根中甲基的H化学环境相同，所有配位水的H化学环境相同，共存在2种不同化学环境的H，D正确；故选A。 34．(2026福建龙岩高二期中)研究发现水微滴表面有强电场，能引发反应。三唑水溶液微滴表面接触CO2发生反应，可能的反应机理如图所示。 根据上述反应机理，下列叙述不正确的是( ) A．键角∠OCO：CO2>HCOOH B．CO2换成C18O2，总反应为2H2O+C18O2=HCOOH+H218O2 C．碳原子轨道的杂化存在从sp到sp2的转变 D．该循环中存在极性键和非极性键的断裂和形成 【答案】B 【解析】A．CO2中心碳原子价层电子对数为，杂化方式为sp，HCOOH中存在碳氧双键，C原子的杂化方式sp2，则键角∠OCO：CO2>HCOOH，A正确；B．二氧化碳(CO2)分子中的两个氧原子，在整个反应过程中都与碳原子相连，最终全部转移到了产物甲酸(HCOOH)中。如果将CO2替换为同位素标记的C18O2，18O原子会出现在甲酸(HC18O18OH)中，而不会出现在过氧化氢中，B错误；C．由机理图可知，CO2转化为HCOOH，因此碳原子轨道的杂化存在从sp到sp2的转变，C正确；D．由图像可知，循环中涉及σ(O-H)、π(C=O) 、σ(N-H)、π(N=N)的断裂和σ(O-O)、σ(N-C)、σ(N-H)、σ(C-H)、π(N=N)的生成，存在极性键和非极性键的断裂和生成，D正确B。 35．(2026安徽淮北高二期中)硼(B)、钴(Co)和锰(Mn)形成物质时比较复杂和变化多端。 (1)基态Co的价层电子排布式为___________，在第二周期主族元素中，第一电离能比B低的元素是___________。 (2)硝酸锰是工业制备中常用的催化剂，Mn(NO3)2中NO3-的空间结构为___________；写出两种与NO3-互为等电子体的微粒的化学式：___________。 (3)①偏硼酸根离子的一种无限长的链式结构如图1所示，其化学式可表示为___________(用n表示硼原子的个数)。 ②一种五硼酸根离子的结构如图2所示，其中B原子的杂化方式为___________。 【答案】(1)3d74s2 Li (2) 平面三角形 CO32-、SO3、BF3等 (3) 或 sp2、 sp3 【解析】(1)Co是27号元素，其基态原子的价层电子排布式为3d74s2；同一周期主族元素，元素的第一电离能随着原子序数的增大而整体呈增大的趋势，但第ⅡA族元素的第一电离能大于第ⅢA族元素，第ⅤA族元素的第一电离能大于第ⅥA族元素，所以第二周期主族元素中第一电离能比B低的元素是Li。 (2)NO3-的中心原子N的价层电子对数为，没有孤电子对，NO3-的空间结构为平面三角形；与NO3-互为等电子体的粒子含有4个原子、价电子总数为24，有CO32-、SO3、BF3等。 (3)①根据“均摊法”，无限长的链式偏硼酸根离子结构中，一个B原子占有O原子的数目为，所以其化学式可表示为或。②根据杂化轨道理论，五硼酸根离子中，形成3个σ键的B原子为 sp2杂化，形成4个σ键的B原子为 sp3杂化。 36．(2026河南南阳高二期中)我们日常用的手机电池多为钴酸锂电池，新能源汽车、充电宝、电动自行车主流用磷酸铁锂电池。磷酸亚铁锂(LiFePO4)具有热稳定性好、循环性能优良、安全性高等特点而广泛使用。回答下列问题： (1)Fe在周期表的位置是___________。基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为___________。 (2)下列状态的锂原子中，能量最低的是___________。 A．1s22s2 B．1s02s22p1 C．1s02s12p2 D．1s22s1 (3)在LiFePO4中，磷酸根离子的空间构型为___________，其中P的 sp3杂化轨道与O的2p轨道形成___________键(填“σ”或“π”)。 (4)碳酸亚乙酯()是一种锂离子电池电解液的添加剂。1 mol碳酸亚乙酯分子中含有___________σmol 键，分子中碳原子的杂化方式是___________。 (5)PCl5是一种白色晶体，熔融时形成一种能导电的液体，测得其中含有一种正四面体形阳离子和一种正八面体形阴离子，其晶胞如图A所示。PCl5气态分子呈三角双锥形，其结构如图B所示。 ①写出PCl5熔融时的电离方程式___________。 ②PCl5气态分子中Cl-P-Cl键角为___________。(填键角的度数) 【答案】(1) 第四周期Ⅷ族 4：5 (2)D (3) 正四面体形 σ (4) 10 sp2和 sp3 (5)2PCl5(熔融)=PCl4++PCl6- 90°、120°和180° 【解析】(1)Fe为26号元素位于第四周期Ⅷ族。则基态Fe2+与Fe3+的核外电子排布式分别为：1s22s22p63s23p63d6、1s22s22p63s23p63d5，则它们未成对的电子数之比为4：5； (2)1s22s2、1s02s22p1、1s02s12p2均为锂的激发态，1s22s1为基态锂；锂原子的核外电子排布为1s22s1，完全符合能量最低原理，是锂原子的基态，能量最低，故选D。 （3） PO43-中价电子对数为，采取 sp3杂化方式，无孤对电子，离子的空间构型为正四面体形；杂化轨道用于形成σ 键或容纳孤电子对，LiFePO4中P的 sp3杂化轨道和O的2p轨道形成σ 键。 （4） (4)单键全部为σ键，双键包含1个σ 键和1个π键，该分子中有1个双键，9个单键，总计10个σ 键、1个π键；亚甲基上的两个碳原子形成4个单键，价层电子对数为4属于 sp3杂化，羰基上的碳原子形成1个双键和2个单键，价层电子对数为3属于 sp2杂化。 （5） (5)①PCl5是一种白色晶体，熔融时形成一种能导电的液体，熔融状态形成的一种正四面体形阳离子为PCl4+，正八面体形阴离子为PCl6-，则电离方程式为：2PCl5(熔融)=PCl4++PCl6-；②由图B可知，PCl5分子中Cl-P-Cl键角有三种，分别为90°、120°和180°。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $