内容正文:
第5讲 分子的性质
【高考考向预测】
分子性质主要考查分子极性判断、氢键与范德华力对熔沸点、溶解性的影响、手性分子及无机含氧酸酸性规律,常配合杂化、晶体结构综合设问;近三年集中在物质结构大题零散小空,考频稳定;预测2027年侧重结合新型有机物、配位分子对比熔沸点与溶解度,强化氢键类型辨析和含氧酸酸性递变应用。
考点一 键的极性和分子的极性对化学性质的影响
【核心梳理●明考点】
1.键的极性
(1)极性键与非极性键的比较
极性键
非极性键
成键原子
不同种元素的原子间
同种元素的原子间
电子对
发生偏移(电荷分布不均匀)
不发生偏移(电荷分布均匀)
成键原子
的电性
—
呈电中性
(2)共价键极性的强弱的判断
成键元素电负性值差异越大,共价键的极性越强。
(3)键的极性对化学性质的影响
键的极性对羧酸酸性大小的影响实质是通过改变羧基中羟基的极性而实现的,羧基中羟基的极性越大,越容易电离出H+,则羧酸的酸性越强。
①与羧基相邻的共价键的极性越大,羧基中羟基的极性越大,则羧酸的酸性越强。
②烷基是推电子基团,从而减小羧基中羟基的极性,导致羧酸的酸性减小。一般地,烷基越长,推电子效应越大,羧酸的酸性越弱。
2.极性分子和非极性分子
(1)概念
极性分子:分子的正电中心和负电中心不重合,键的极性的向量和不等于零。
非极性分子:分子的正电中心和负电中心重合,键的极性的向量和等于零。
(2)极性分子和非极性分子的判断方法
①A—A型分子一定是非极性分子、A—B型分子一定是极性分子。
②判断ABn型分子极性的两条经验规律
a.中心原子A化合价的绝对值等于该元素原子最外层电子数,则为非极性分子,反之则为极性分子。
b.中心原子A没有孤电子对,则为非极性分子,反之则为极性分子。
【考点突破●明方向】
1.已知CH3COOH+Cl2ClCH2COOH+HCl,ClCH2COOH的酸性比CH3COOH强。下列有关说法正确的是( )
A.HCl的电子式为H+[︰︰]-
B.Cl—Cl的键长、键能都比I—I大
C.CH3COOH分子中只有σ键
D.ClCH2COOH的酸性比ICH2COOH强
【答案】D
【解析】HCl是共价化合物,其电子式为H︰︰,A错误;Cl原子半径小于I,则Cl—Cl的键长比I—I短,B错误;CH3COOH分子中含有σ键和π键,C错误;Cl的电负性大于I,ClCH2—的吸电子能力强于ICH2—,故ClCH2COOH的酸性比ICH2COOH强,D正确。
2.键能是衡量共价键稳定性的参数之一。甲醇的结构式为:
(1)甲醇分子的键参数中有 种键能数据。
(2)甲醇和水都含有H—O键,解释“甲醇为非电解质,而水为弱电解质”的原因
。
【答案】(1)3 (2)甲醇中H—O键的键能比水中H—O键的键能大,化学键不容易断裂
3.(1)已知吡啶()中含有与苯类似的大π键、则吡啶中N原子的价层孤电子对占据 (填标号)。
A.2s轨道 B.2p轨道
C.sp2杂化轨道 D.sp杂化轨道
(2)、、的碱性随N原子电子云密度的增大而增强,其中碱性最强的是 ,简述判断的理由
。
【答案】(1)C (2) 已知—CH3为推电子基团,—Cl为吸电子基团,则导致N原子电子云密度最大,结合题干信息可知,其中碱性最强的为
考点二 分子间作用力及对物理性质的影响
【核心梳理●明考点】
1.分子间作用力及其对物质性质的影响
(1)分子间作用力
①范德华力与氢键的比较
范德华力
氢键
作用微粒
分子或原子(稀有气体分子)
H与N、O、F等电负性很大的原子
分类
-
分子内氢键和分子间氢键
特征
无方向性和饱和性
有饱和性和方向性
强度
共价键>氢键>范德华力
影响其强
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分子的极性越大,范德华力越大
X—H…Y强弱与X和Y的电负性有关
对物质性
质的影响
主要影响物理性质(如熔、沸点)
②氢键的表示方法(以HF分子间氢键为例)
2.物质的溶解性
(1)“相似相溶”规律
①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。
②分子结构相似的物质易互溶。
(2)氢键对分子溶解性的影响
若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键,则溶质的溶解度增大。
3.分子的手性
(1)手性异构:具有完全相同的组成和原子排列的一对分子,如同左手和右手一样互为镜像,在三维空间里不能叠合的现象。
(2)手性分子:具有手性异构体的分子。
(3)手性碳原子:在有机物分子中,连有四个不同基团或原子的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子。
【考点突破●明方向】
1.液氨、液氯、清洗剂、萃取剂等重点品种使用企业和白酒企业,应加强储罐区、危化品库房、危化品输送等的管理,确保化工生产安全。下列说法正确的是( )
A.液氨中只存在范德华力
B.液氨分子间作用力强,所以其稳定性大于PH3
C.液氯挥发导致人体吸入后中毒,是因为液氯分子中的共价键键能较小
D.萃取剂CCl4的沸点高于CH4的沸点
【答案】D
【解析】液氨中还存在共价键、氢键等作用力,A项错误;分子间作用力只影响物质的物理性质,与其稳定性无关,B项错误;由于液氯中Cl2分子间作用力弱,液氯沸点低,极易挥发而被人体吸入引起中毒,与共价键键能大小无关,C项错误;由于CCl4与CH4结构相似,且均为共价化合物,CCl4的相对分子质量大于CH4的,其沸点也高于CH4的沸点,D项正确。
2.下列关于氢键的说法正确的是( )
A.每一个水分子内含有两个氢键
B.冰和干冰分子间都存在氢键
C.DNA中的碱基互补配对是通过氢键来实现的
D.H2O是一种非常稳定的化合物是因为水分子间可以形成氢键
【答案】C
【解析】水分子内不存在氢键,氢键存在于水分子之间,故A错误;干冰为二氧化碳,分子间不存在氢键,故B错误;H2O是一种稳定的化合物,是由于O—H键能较大的原因,与氢键无关,氢键只影响物质的物理性质,故D错误。
3.从结构的角度分析物质性质变化的原因:
(1)的熔点比的低,其原因是
。
(2)已知(A)
(B),比较A和B在水中溶解度的大小,并说明理由:
。
(3)固体物质的熔点比它的
一种同分异构体的熔点高得多,其原因是
。
(4)有一类组成最简单的有机硅化合物叫硅烷。硅烷的沸点与相对分子质量的关系如图所示,呈现这种变化的原因是
。
【答案】(1)能形成分子间氢键,而不能形成分子间氢键
(2)B在水中的溶解度大,因为B分子能与水分子形成分子间氢键
(3)易形成离子型内盐,熔点升高,易形成分子内氢键,熔点降低
(4)硅烷为分子晶体,随相对分子质量的增大,范德华力增强,沸点升高。
本讲感悟
疑点:
盲点:
【真题再现●明考向】
3.(2025·四川卷)O3和HI发生反应:O3+2HI===I2+O2+H2O,NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A.O3是非极性键形成的极性分子
B.HI的电子式是H︰︰
C.O3和O2互为同素异形体
D.1 mol 1O含有的中子数是8NA
【答案】A
【解析】A.臭氧分子的中心氧原子和两个配位氧原子之间的O—O具有极性,电子云偏向配位氧原子,故O3是由极性键形成的极性分子,A错误;B.HI是共价化合物,氢和碘之间共用一对电子,故HI的电子式是H︰︰,B正确;C.O3和O2是由氧元素形成的不同的单质,互为同素异形体,C正确;D.1O中H没有中子,O有16-8=8个中子,故1 mol 1O含有的中子数是8NA,D正确。
2.(2024·江西卷)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.分子的极性:SiH4>NH3
B.键的极性:H—Cl>H—H
C.键角:H2O>CH4
D.分子中三键的键长:HC≡N>HC≡CH
【答案】B
【解析】SiH4为非极性分子,NH3为极性分子,故分子的极性:SiH4<NH3,A项错误;H—Cl为极性键,H—H为非极性键,故键的极性:H—Cl>H—H,B项正确;H2O、CH4中O、C均为sp3杂化,O有两个孤电子对,C无孤电子对,根据孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力,知键角:H2O<CH4,C项错误;C的原子半径大于N,则分子中三键的键长:HC≡N<HC≡CH,D项错误。
3.(2024·上海卷)液态氟化氢(HF)的电离方式为:3HFX+H,其中X为 。
H的结构为F—H…F-,其中F-与HF依靠 相连接。
【答案】H2F+ 氢键
【解析】根据元素守恒和电荷守恒知,X为H2F+;F的电负性很大,能与H形成氢键,结合H的结构为F—H…F-,知F-与HF依靠氢键连接。
4.(2024·浙江6月选考)氧是构建化合物的重要元素。请回答:
化合物HA、HB、HC和HD的结构如图。
①HA、HB和HC中羟基与水均可形成氢键(—O—H…OH2),按照氢键由强到弱对三种酸排序 ,请说明理由
。
②已知HC、HD钠盐的碱性NaC>NaD,请从结构角度说明理由
。
【答案】①HC>HB>HA O、S、Se的电负性逐渐减小,键的极性:CO>CS>CSe,使得HA、HB、HC中羟基的极性逐渐增大,其中羟基与H2O形成的氢键逐渐增强 ②S的原子半径大于O的原子半径,S—H的键长大于O—H,S—H的键能小于O—H,同时HC可形成分子间氢键,使得HD比HC更易电离出H+,酸性HD>HC,C-的水解能力大于D-,碱性NaC>NaD
【解析】①O、S、Se的电负性逐渐减小,键的极性:CO>CS>CSe,使得HA、HB、HC中羟基的极性逐渐增大,其中羟基与水形成的氢键由强到弱的顺序为HC>HB>HA;②HC、HD钠盐的碱性NaC>NaD,说明酸性HC<HD,原因是:S的原子半径大于O的原子半径,S—H的键长大于O—H,S—H的键能小于O—H,同时HC可形成分子间氢键,使得HD比HC更易电离出H+,酸性HD>HC,C-的水解能力大于D-,钠盐的碱性NaC>NaD。
高考热点总结
【限时训练】
(60分钟)
一、单选题
1.(2026·浙江·高考真题)物质的结构决定性质,下列说法不正确的是
A.()的性质很稳定 B.(I-I)单质在(S=C=S)中溶解度大
C.苯酚()水溶液呈酸性 D.金刚石呈空间网状结构,导电性好
【答案】D
【详解】A.()的氮氮三键键能较大,性质很稳定,A正确;
B.单质和均为非极性分子,根据相似相溶原理,单质在中溶解度大,B正确;
C.苯酚能微弱的电离出氢离子,俗称石炭酸,水溶液呈酸性,C正确;
D.金刚石不具有导电性,其呈空间网状结构决定了其硬度大,熔点高的性质,D错误;
故选D。
2.(2025·贵州·高考真题)四奎烷(±)-CrinipellinB是一种具有潜在生物活性的天然产物,分子结构如图。下列说法错误的是
A.通过X射线衍射可测定分子的空间结构
B.分子中有8个手性碳原子
C.与足量反应后分子的水溶性增强
D.在NaOH的乙醇溶液中加热,羟基五元环上可形成键
【答案】D
【详解】A.X射线衍射技术可测定晶体的空间结构,进而确定分子的空间结构,A正确;
B.分子中连接不同基团的饱和碳原子为手性碳,如图所示,,该分子含8个手性碳原子,B正确;
C.与足量加成后,羰基转化为羟基,羟基数目增加,分子极性增强,水溶性增强,C正确;
D.NaOH的乙醇溶液中加热是碳卤键发生消去反应的条件,该物质中含醇羟基、不含碳卤键,醇羟基发生消去反应的条件是浓硫酸、加热,且需满足与羟基相连碳的邻位碳上有氢,但该分子中与羟基相连碳的邻位碳无氢原子,不能发生消去反应形成π键,D错误;
故答案选D。
3.(2026·安徽宿州·三模)唾液酸是神经节苷脂的传递递质,也是大脑的组成成分之一。唾液酸的结构简式如图所示。下列有关该物质的说法错误的是
A.分子式为 B.1个分子中含有6个手性碳原子
C.能发生缩聚反应 D.含有五种官能团
【答案】D
【详解】A.根据唾液酸的结构简式,可知其分子式为,故A正确;
B.分子中含有6个手性碳原子(*标出),故B正确;
C.唾液酸分子中含有1个羧基、多个羟基,能发生脱水缩合反应,故C正确;
D.唾液酸分子中含有羟基、羧基、醚键、酰胺基,共四种官能团,故D错误;
选D。
4.(2026·河南濮阳·模拟预测)反应可用于处理尾气。下列说法错误的是
A.属于极性分子 B.的空间结构为三角锥形
C.NaOH晶体中含有两种化学键 D.沸点:
【答案】D
【详解】A.中心原子价层电子对数为,且含有1个孤电子对,为V形结构,正负电荷中心不重合,属于极性分子,A正确;
B.中心S原子价层电子对数为,含1对孤电子对,空间结构为三角锥形,B正确;
C.NaOH晶体中与之间为离子键,内部O与H之间为共价键,含有两种化学键,C正确;
D.分子间存在氢键,沸点高于,故沸点,D错误;
故选D。
5.(2026·湖北孝感·三模)某分子的结构如图所示,、、、、五种元素是原子序数依次增大的短周期元素,五种元素位于三个周期中,其中和同主族,、、同周期。下列说法正确的是
A.最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序:
B.同周期中第一电离能比高的元素只有1种
C.简单氢化物的沸点:
D.基态W原子核外有8种不同空间运动状态的电子
【答案】A
【分析】五种元素为原子序数依次增大的短周期元素,且分布在三个周期中,因此原子序数最小的 M 为第一周期的 H元素;X、Y、Z 同处于第二周期,且Y与W同主族、W处于第三周期;结合成键特征,X 形成4个共价键,为C元素,Y形成3个共价键,为N元素,Z形成2个共价键,为O元素,与Y同主族的W则为P元素。
【详解】A.Y(N)的最高价含氧酸为,W(P)的为。非金属性N>P,因此酸性即Y>W,A正确;
B.Y是N元素,位于第二周期,第二周期第一电离能比N高的元素有:O的第一电离能低于N,但Ne、F的第一电离能都高于N,共2种,B错误;
C.X、Y、Z的简单氢化物分别为。沸点顺序为,即Z>Y>X,C错误;
D.W为P元素,核外电子排布为。电子的空间运动状态由轨道数决定:9种,D错误;
故选A。
6.(2026·河南新乡·模拟预测)某药物中间体C的合成路线如下。
下列说法正确的是
A.若(中间体),则该反应为加成反应
B.B完全氢化后每个产物分子中有6个手性碳原子
C.可用新制氢氧化铜悬浊液来鉴别B和C
D.1 mol C最多可消耗4 mol NaOH
【答案】C
【详解】A.A的分子式为C8H7O3Br,M的分子式C8H11NO,根据质量守恒,可知A与M反应生成C16H16NO3Br和H2O,不是加成反应,故A错误;
B.B的结构含两个苯环,完全氢化后两个苯环均转化为环己烷环,结构中所有不饱和键(苯环)被还原为饱和单键,左侧环己烷环氢化后,该环己烷环上有4个取代基:-Br、-OCH₃、-OH、-CH₂NH-,分别连接在不同的碳原子上,其中与-CH₂NH-相连的碳为手性碳原子(连接4个基团:-CH₂NH-、环上含-Br一侧的碳链、环上含-OH一侧的碳链、环上的氢原子),这4个基团互不相同,因此是手性碳;右侧环己烷环(原含-OH 的苯环)氢化后,该环己烷环上有 2 个关键取代基:-OH、-CH₂CH₂NH-,分别连接在对位的碳原子上,其中与-CH₂CH₂NH-相连的碳为手性碳原子(连接-CH₂CH₂NH-、环上靠近对位-OH一侧的碳链、
环上远离对位-OH一侧的碳链、环上的氢原子)这4个基团互不相同,因此是手性碳;因此该物质完全氢化后,产物分子中共有2个手性碳原子,故B错误;
C.物质B分子中不含醛基,物质C分子中含有醛基,可与新制氢氧化铜悬浊液在加热条件下反应生成砖红色沉淀,可鉴别B和C,故C正确;
D.酚羟基、碳溴键、酰胺基均可与NaOH反应,可知1 mol C最多可消耗5 mol NaOH,故D错误;
因此答案选C。
7.(2026·海南海口·模拟预测)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。W的一种气态氢化物是天然气的主要成分;X的简单氢化物分子中含有10个电子,且其水溶液呈碱性;同周期简单阴离子中Y的半径最小;Z的最高价氧化物对应水化物是最强的含氧酸。下列说法错误的是
A.是由极性键形成的极性分子 B.基态原子未成对电子数:X>W>Z
C.第一电离能:X>Y>Z D.X、Z的简单氢化物相遇产生白烟
【答案】C
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W的一种气态氢化物是天然气的主要成分,天然气的主要成分是甲烷,W是C元素;X 的简单氢化物分子中含有 10 个电子,且其水溶液呈碱性,该氢化物是氨气(),X是N元素;Z的最高价氧化物对应水化物是最强的含氧酸,即HClO4,Z为Cl元素;根据原子序数依次增大且同周期简单阴离子中Y的半径最小,Y是F元素。
【详解】A.为,为极性共价键,中心原子价层电子对数为=4,且含有1个孤电子对,分子空间构型为三角锥形,正负电荷中心不重合,属于极性分子,A正确;
B.基态N原子价层电子排布式为2s22p3,未成对电子数为3,基态C原子价层电子排布式为2s22p2,未成对电子数为2,基态Cl原子价层电子排布式为3s23p5,未成对电子数为1,基态原子未成对电子数:N>C>Cl,B正确;
C.第一电离能同周期从左到右有增大的趋势,同主族元素,从上到下第一电离能减小,故第一电离能,C错误;
D.与相遇反应生成固体小颗粒,产生白烟,D正确;
故选C。
8.(2025·浙江·模拟预测)根据元素周期律,下列说法不正确的是
A.热稳定性: B.碱性:
C.得电子能力: D.极性大小:
【答案】B
【详解】A.O和S同主族,O的非金属性强于S,非金属性越强,简单气态氢化物热稳定性越强,故热稳定性,A正确;
B.同周期从左到右非金属性增强,故非金属性As<Se,最高价氧化物对应水化物酸性;酸的酸性越弱,其对应共轭碱的碱性越强,故碱性,B错误;
C.Be和Mg同主族,Be的金属性弱于Mg,金属性越弱,对应阳离子的得电子能力(氧化性)越强,故得电子能力,C正确;
D.为同种元素构成的分子,仅因结构不对称产生弱极性;中S和O电负性差异大,键的极性强,分子整体极性更大,故极性,D正确;
故答案选B。
9.(2026·江西南昌·三模)近年来我国在航空航天、新能源等领域科技成果丰硕,下列相关说法错误的是
A.新能源汽车能源系统所用石墨烯中存在大π键
B.光伏电池所用的高纯硅属于共价晶体
C.航天服中的聚酯纤维是通过加聚反应生成的
D.朱雀三号火箭使用的推进剂液氧和甲烷均是非极性分子
【答案】C
【详解】A.石墨烯中碳原子为杂化,未参与杂化的p轨道共同形成离域大π键,A正确;
B.高纯硅中硅原子以共价键结合形成空间网状结构,属于共价晶体,B正确;
C.聚酯纤维由二元酸与二元醇经缩聚反应合成,反应有小分子副产物生成,并非加聚反应,C错误;
D.是同种原子构成的双原子分子,为正四面体对称结构,二者正负电荷中心均重合,都属于非极性分子,D正确;
故选C。
10.(2026·北京西城·二模)化合物L和M是合成巴比妥类药物的重要中间体,G和K反应生成L和M的转化关系如下。
已知:(X为N或CH)
下列说法正确的是
A.G分子中有手性碳原子
B.K是H2NCHO
C.L水解可得到G和K
D.一定条件下G和K能发生缩聚反应生成高分子
【答案】D
【分析】
根据反应物G(丙二酸二乙酯)和产物M(巴比妥酸)的结构,可知K为尿素(H2NCONH2)。G与K发生缩合反应生成M,L是M的同分异构体,结合已知信息可知,L的结构简式为,据此解答。
【详解】A.G为丙二酸二乙酯,分子中碳原子均未连接4种不同的基团,不存在手性碳原子,A错误;
B.结合M的结构逆推,K应为尿素H2NCONH2,不是H2NCHO,B错误;
C.L是G和K发生酯的氨解反应、脱除乙醇生成的环状酰胺,L水解后产物为丙二酸和尿素,无法得到酯类物质G,C错误;
D.G含有2个酯基,K含有2个氨基,二者可发生缩聚反应,不断脱除乙醇生成聚酰胺类高分子,D正确;
答案选D。
11.(2026·江苏苏州·三模)盐酸氯丙嗪的某步合成反应如下:
下列说法正确的是
A.X中所有原子可能共平面 B.1 mol Y最多能和4 mol 发生反应
C.Z中含1个手性碳原子 D.Z可以发生取代和缩聚反应
【答案】D
【详解】A.X中氨基的氮原子为杂化,N及其直接相连的三个原子形成三角锥形结构,因此所有原子不可能共平面,A错误;
B.Y中只有苯环可与发生加成反应,1mol苯环最多消耗3mol ,羧基中的碳氧双键不能与加成,因此1mol Y最多能和3mol 发生反应,B错误;
C.手性碳原子为连接4种不同原子或基团的饱和碳原子,Z中所有碳原子均为苯环上的不饱和碳或羧基中的不饱和碳,无符合条件的饱和碳原子,因此Z中不含手性碳原子,C错误;
D.Z中苯环可发生卤代、硝化等取代反应,羧基可发生酯化反应,均属于取代反应;Z同时含有亚氨基和羧基,可发生缩聚反应生成聚酰胺类高分子,D正确;
故选 D。
12.(2026·河北保定·三模)物质结构决定性质。下列针对物质性质差异作出的解释正确的是
选项
性质差异
解释
A
酸性:
非金属性:
B
熔点:
相对分子质量:
C
导电性:石墨金刚石
石墨中碳原子采取杂化后形成离域键
D
在水中的溶解度:
是极性分子,更易溶于极性溶剂水
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.同周期主族元素从左到右非金属性递增,非金属性,且不是的最高价氧化物对应水化物,无法通过二者酸性比较非金属性,A错误;
B.是共价晶体,熔化需要破坏共价键,是分子晶体,熔化仅需破坏分子间作用力,所以熔点>,与相对分子质量无关,B错误;
C.石墨中碳原子采取杂化,形成平面结构,未参与杂化的p轨道形成离域键,因此能导电,金刚石中碳原子采取杂化,无自由移动的电子,不导电,C错误;
D.是非极性分子,是极性分子,水为极性溶剂,根据相似相溶原理,极性分子更易溶于极性溶剂水,所以在水中的溶解度<,D正确;
故答案选D。
13.(2025·山西朔州·模拟预测)下列对客观事实的解释错误的是
选项
客观事实
解释
A
热稳定性:
F的电负性强于的稳定性强于更易夺取中的生成HF
B
硬度:金刚石>石墨
碳原子的结构不同
C
还原性:KH
的半径大于中的离子键较弱,发生化学反应时,中的离子键更易断裂生成
D
密度:冰<水
冰中水分子间通过氢键形成空间网状结构,而液态水中水分子间形成氢键的数目比冰中少
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.F电负性强于Cl,结合的能力更强,更易夺取中的,因此更易分解,热稳定性,解释正确,A不符合题意;
B.金刚石和石墨中的碳原子结构完全相同,二者硬度差异是因为碳原子的成键方式、空间排列方式不同:金刚石是空间网状共价晶体,石墨是层状结构,层间为较弱的范德华力,解释错误,B符合题意;
C.半径大于,KH中离子键键能弱于NaH,反应时更易断裂释放,故还原性,解释正确,C不符合题意;
D.冰中水分子间通过氢键形成空隙较大的空间网状结构,液态水部分氢键断裂,分子间空隙更小,故密度冰<水,解释正确,D不符合题意;
故此题选B。
14.(2026·湖南长沙·一模)下列关于物质的结构或性质的描述及解释错误的是
A.O3与O2在水中溶解度前者大,是由于O3和水均为极性分子
B.LiNH2与NaNH2结构相似,LiNH2与NaNH2的熔点后者高
C.水的沸点高于硫化氢,是由于水分子间存在氢键
D.苯不能使溴的CCl4溶液褪色,是由于苯分子中碳原子形成了稳定的大π键
【答案】B
【详解】A.根据相似相溶原理,水为极性分子,是极性分子、是非极性分子,因此在水中溶解度更大,A正确;
B.和均为离子晶体,离子所带电荷数相同时,离子半径越小晶格能越大、熔点越高,半径小于,因此熔点更高,即前者熔点更高,B错误;
C.水分子间存在氢键,硫化氢分子间仅存在范德华力,氢键作用力强于范德华力,因此水的沸点高于硫化氢,C正确;
D.苯分子中碳原子形成了稳定的离域大键,不存在普通碳碳双键,无法与溴发生加成反应,因此不能使溴的溶液褪色,D正确;
故选B。
15.(2026·江苏扬州·模拟预测)在酸催化下与反应生成酯的机理为:
下列说法正确的是
A.中C原子的轨道杂化类型均为
B.与醇发生酯化反应时,中只有C-O键断裂
C.相同条件下乙酸酸性比乙醇的强,是因为乙酸中的使得O-H键的极性增强
D.与酯化时,中多个烃基的存在使该醇中C-O键比O-H键更易断裂
【答案】D
【分析】
在催化下先结合,再消去生成中间产物,后续碳正离子与反应生成,最后脱去得到目标酯,总反应为,为反应催化剂。
【详解】A.中带正电荷的中心C原子价层电子对数为3,无孤电子对,杂化类型为,并非所有C原子均为杂化,A错误;
B.由反应机理可知,该酯化反应中断裂的是键,B错误;
C.相同条件下乙酸酸性比乙醇强,是因为乙酸中的羰基为吸电子基团,使得键的极性增强,易电离出,与无关,C错误;
D.由反应机理可知,与酯化时,优先断裂键生成碳正离子,说明多个烃基的存在使该醇中键比键更易断裂,D正确;
故选D。
16.(2026·江苏扬州·模拟预测)化合物Z是抗菌、抗病毒有效药理成分之一,部分合成路线如下。下列说法不正确的是
A.X分子中手性碳原子数目为2 B.Z能与发生缩聚反应
C.X→Y反应分两步进行:先加成再消去 D.Z分子中存在顺反异构
【答案】C
【详解】A.手性碳原子是指连有4个不同原子或基团的饱和碳原子,符合条件的手性碳原子有2个,如图所示,A正确;
B.Z分子中有酚羟基,且酚羟基的邻位有未被取代的氢原子符合酚和发生缩聚反应的条件,B正确;
C.X→Y反应分三步进行:X先加成,再脱去水分子,最后再加成得到缩酮Y,C错误;
D.Z分子中存在碳碳双键,且双键两端的每个碳原子都连接了不同的原子/基团,因此存在顺反异构,D正确;
故答案选C。
17.(2026·湖南长沙·二模)X、Y、Z、W、Q分别为原子序数依次增大的短周期主族元素。Y、Q基态原子的价电子数相同,均为其K层电子数的3倍,X与Z同族,W为金属元素,其原子序数等于X与Z的原子序数之和。下列说法错误的是
A.X分别Q、Z组成的化合物都具有还原性 B.简单离子半径:
C.Z、W的单质均可在空气中燃烧 D.Y与Q组成的化合物都为极性分子
【答案】D
【分析】首先推断元素:Y、Q价电子数为K层电子数的3倍,K层电子数为2,故价电子数为6,二者为同主族短周期元素,原子序数Y<Q,因此Y为O,Q为S;X与Z同族,W为金属元素,原子序数等于X与Z原子序数之和,结合原子序数依次增大,可推知X为H,Z为Na,W为Mg(1+11=12)。
【详解】A.X为H,与Q(S)组成的中S为-2价,与Z(Na)组成的中H为-1价,均具有还原性,A正确;
B.简单离子中有3个电子层,半径最大;、、电子层结构相同,核电荷数越大半径越小,故半径顺序为,B正确;
C.Na、Mg单质均可在空气中燃烧,Na燃烧生成,Mg燃烧生成或,C正确;
D.Y与Q组成的化合物有、,其中为平面正三角形结构,正负电荷中心重合,属于非极性分子,并非都为极性分子,D错误;
故选D。
18.(2026·江苏泰州·模拟预测)胞嘧啶是一种碱基,结构如图所示,分子中所有原子共平面。下列说法正确的是
A.胞嘧啶是非极性分子 B.第一电离能:
C.胞嘧啶中1号N原子碱性最强 D.胞嘧啶中所有N原子杂化轨道类型相同
【答案】D
【详解】A.非极性分子要求分子正负电荷中心重合,胞嘧啶分子结构不对称,含有多个极性基团,正负电荷中心不重合,属于极性分子,A错误;
B.同周期主族元素第一电离能从左到右呈递增趋势,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,因此正确顺序为,B错误;
C.由题可知,胞嘧啶分子中所有原子共平面,则分子中的1号N和3号N的孤对电子、2号N原子的单电子参与共轭形成大键,2号N原子的孤对电子在sp2杂化轨道上不参与形成大键,2号N原子的孤对电子更容易给出,碱性最强,C错误;
D.由题可知,胞嘧啶分子中所有原子共平面,则分子内所有碳原子、氮原子、氧原子采用杂化,D正确;
故选D。
19.(2026·湖北宜昌·二模)某化合物的分子式为,Y为该分子的中心原子,X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Y位于同一主族,元素X常见的两种氢化物在常温常压下都是液体。下列叙述正确的是
A.第一电离能:
B.简单离子半径:
C.X与Y形成的化合物都为极性分子
D.分子的空间结构为正四面体形
【答案】A
【分析】首先推断元素:X常见的两种氢化物常温下均为液体,故X为O;X、Y同主族且原子序数Y更大,故Y为S;分子式为即,Z原子序数大于S且为短周期主族元素,故Z为Cl。
【详解】A.同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小,O的第一电离能大于S,故第一电离能,A正确;
B.和核外电子排布相同,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径,即,B错误;
C.X与Y形成的化合物有、等,为平面正三角形结构,属于非极性分子,并非都为极性分子,C错误;
D.为,中心S为杂化,但连接的原子为2个O和2个Cl,键长不相等,空间结构为四面体形,不是正四面体形,D错误;
故答案为A。
二、解答题
20.(2026·浙江·高考真题)回答下列问题:
(1)的晶胞如图。请回答:
①的电子式:_______;
②旁边最近的有_______个;
③荧光掺入,代替_______(A或B)。
(2)将HF与按等物质的量发生化合反应生成,写出的结构式:_______。
(3)已知:,则:
①中S原子的杂化方式:_______。
②熔点:LiF_______(填“>”、“<”或“=”),原因:_______。
③与反应生成与X,X的结构简式:_______。
④等物质的量、混合,主要产物为,原因:_______。
⑤与足量NaOH生成气体的化学方程式:_______;
【答案】(1) 12 B
(2)
(3) > 氟离子半径小,离子键强 中吸电子,N-H键极性较大,H容易以H+的形式解离,中推电子,N上的电子云密度大,容易与H+形成配位键
【详解】(1)
①Ca原子最外层有2个电子,F原子最外层有7个电子,Ca原子失去最外层2个电子形成Ca2+,两个F原子各得到1个电子形成F-,达到最外层8电子稳定结构,所以的电子式为;②示意图中,A离子共8个,均位于晶胞内,B离子有8个位于顶点,在1个晶胞内贡献个B离子,有6个位于面心,在1个晶胞内贡献个B离子,因此1个晶胞内含有4个B离子,晶胞中A与B的离子数之比为2:1,与化学式CaF2对应可知,A离子为F-,B离子为Ca2+,Ca2+旁边最近的Ca2+有12个,距离均为晶胞边长的倍(可以视为顶点对于面心);
③掺入后,Er3+为阳离子,代替的是原有阳离子Ca2+,即B;
(2)
硝酸分子中氮原子(N) 和另外两个端基氧原子参与形成了大π键。所以大π键的原子中心数是 3。N提供其p轨道上的 2个电子,两个端基氧原子各自提供其p轨道上的 1个电子(每个氧的单电子)。总电子数:2 + 1 + 1 = 4个电子。故的结构式为,硝酸结合HF中的氢离子后,羟基氧原子上的孤对电子未参与离域大π键,电子云更集中,碱性更强,更容易接受质子。所以的结构式为;
(3)①S原子形成2个S=O双键和两个S-F键,键数为4,孤对电子数为0,所以中心原子S采取sp3杂化;
②因为F-的离子半径小,离子键更强,阴阳离子间作用力更强,所以LiF的熔点高于;
③与反应的产物之一是,说明N-Si键发生断裂,两分子各断裂一个S-F键,掉落一个F原子,剩余部分与结合生成,所以这两个F原子与结合生成;④中F的电负性很大,的吸电子能力很强,N-H键极性较大,H容易以H+的形式解离,而中由于乙基的推电子效应,导致N电子云密度较大,容易与H+结合(形成配位键),生成;
⑤先水解生成、HF、,则与足量NaOH反应会产生气体为,其余两种酸与NaOH反应,因此反应方程式为。
21.(2025·贵州·高考真题)喹吖啶酮衍生物(化合物G)可作为OLED(有机发光二极管)发光层材料,一种合成路线如图。
回答下列问题:
(1)化合物B的官能团名称为________。
(2)化合物C在核磁共振氢谱上有________组吸收峰。
(3)化合物D中碳原子的杂化类型为________。
(4)化合物D→E分两步进行,第①步的化学方程式为________。(此处可用-PTZ表示)
(5)化合物E→F反应中,转化为________(写结构简式)。从分子设计角度考虑,F转化为G,性质如何变化?________(答两点)。
(6)H为C的同系物,以化合物H为起始原料合成K,合成路线与C→G反应类似,如图,H的结构简式为________。同等条件下,该路线中化合物I转化为J的产率比E转化为F的产率高,分析可能的原因是________。
【答案】(1)碳溴键、羧基
(2)4
(3)、
(4)+2NaOH+2CH3CH2OH
(5) 更不容易被氧化、在水中溶解度增大、发光性能得到提高
(6) I为中心对称,E为轴对称,E中两个PTZ基团因空间位阻无法自由旋转而I可以,因此的产率更高
【分析】
该合成路线以含溴苯环化合物A为原料:A经氧化(苯环侧链氧化为羧基)得到B();与乙醇发生酯化反应生成C();C经取代反应得到D;D先发生酯的水解反应生成,酸化生成E(),E脱水成环得到F;F与乙酸经氧化反应得到目标产物G(喹吖啶酮衍生物)。
【详解】(1)
由分析可知,B的结构简式为:,因此B的官能团是碳溴键、羧基,故答案为:碳溴键、羧基;
(2)
由分析可知,C的结构简式为:,分子中不同化学环境的H原子有4种,因此核磁共振氢谱有4组吸收峰,故答案为:4;
(3)由D的结构简式可知,D含苯环和不饱和键(C为杂化,形成平面结构)和饱和碳原子(C为杂化,形成四面体结构),因此碳原子的杂化类型为、,故答案为:、;
(4)
由分析可知,D→E第①步是酯的水解反应,化学方程式为:+2NaOH+2CH3CH2OH;
(5)E→F反应中会生成水,(酸酐)水解生成,因此转化产物是;F转化为G过程中,发生的是氧化反应,故该物质更不容易被氧化,同时形成更多的S=O键,极性增强,同时会与水分子形成氢键,提升在水中的溶解性,由题干信息可知,化合物G可作为OLED发光层材料,由此可知,F转化为G会提升发光性能;
(6)
H为C的同系物,结合H的分子式及反应路线,H的结构简式为:,结合I→J的反应条件,可知该过程发生的是题目中E→F的反应,则I的结构简式为,J的结构简式为,J发生F→G的反应生成K,I是中心对称结构,空间位阻小,E是轴对称结构,两个PTZ基团因空间位阻无法自由旋转而I可以,因此的产率更高。
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第5讲 分子的性质
【高考考向预测】
分子性质主要考查分子极性判断、氢键与范德华力对熔沸点、溶解性的影响、手性分子及无机含氧酸酸性规律,常配合杂化、晶体结构综合设问;近三年集中在物质结构大题零散小空,考频稳定;预测2027年侧重结合新型有机物、配位分子对比熔沸点与溶解度,强化氢键类型辨析和含氧酸酸性递变应用。
考点一 键的极性和分子的极性对化学性质的影响
【核心梳理●明考点】
1.键的极性
(1)极性键与非极性键的比较
极性键
非极性键
成键原子
不同种元素的原子间
同种元素的原子间
电子对
发生偏移(电荷分布不均匀)
不发生偏移(电荷分布均匀)
成键原子
的电性
—
呈电中性
(2)共价键极性的强弱的判断
成键元素电负性值差异越大,共价键的极性越强。
(3)键的极性对化学性质的影响
键的极性对羧酸酸性大小的影响实质是通过改变羧基中羟基的极性而实现的,羧基中羟基的极性越大,越容易电离出H+,则羧酸的酸性越强。
①与羧基相邻的共价键的极性越大,羧基中羟基的极性越大,则羧酸的酸性越强。
②烷基是推电子基团,从而减小羧基中羟基的极性,导致羧酸的酸性减小。一般地,烷基越长,推电子效应越大,羧酸的酸性越弱。
2.极性分子和非极性分子
(1)概念
极性分子:分子的正电中心和负电中心不重合,键的极性的向量和不等于零。
非极性分子:分子的正电中心和负电中心重合,键的极性的向量和等于零。
(2)极性分子和非极性分子的判断方法
①A—A型分子一定是非极性分子、A—B型分子一定是极性分子。
②判断ABn型分子极性的两条经验规律
a.中心原子A化合价的绝对值等于该元素原子最外层电子数,则为非极性分子,反之则为极性分子。
b.中心原子A没有孤电子对,则为非极性分子,反之则为极性分子。
【考点突破●明方向】
1.已知CH3COOH+Cl2ClCH2COOH+HCl,ClCH2COOH的酸性比CH3COOH强。下列有关说法正确的是( )
A.HCl的电子式为H+[︰︰]-
B.Cl—Cl的键长、键能都比I—I大
C.CH3COOH分子中只有σ键
D.ClCH2COOH的酸性比ICH2COOH强
2.键能是衡量共价键稳定性的参数之一。甲醇的结构式为:
(1)甲醇分子的键参数中有 种键能数据。
(2)甲醇和水都含有H—O键,解释“甲醇为非电解质,而水为弱电解质”的原因
。
3.(1)已知吡啶()中含有与苯类似的大π键、则吡啶中N原子的价层孤电子对占据 (填标号)。
A.2s轨道 B.2p轨道
C.sp2杂化轨道 D.sp杂化轨道
(2)、、的碱性随N原子电子云密度的增大而增强,其中碱性最强的是 ,简述判断的理由
。
考点二 分子间作用力及对物理性质的影响
【核心梳理●明考点】
1.分子间作用力及其对物质性质的影响
(1)分子间作用力
①范德华力与氢键的比较
范德华力
氢键
作用微粒
分子或原子(稀有气体分子)
H与N、O、F等电负性很大的原子
分类
-
分子内氢键和分子间氢键
特征
无方向性和饱和性
有饱和性和方向性
强度
共价键>氢键>范德华力
影响其强
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分子的极性越大,范德华力越大
X—H…Y强弱与X和Y的电负性有关
对物质性
质的影响
主要影响物理性质(如熔、沸点)
②氢键的表示方法(以HF分子间氢键为例)
2.物质的溶解性
(1)“相似相溶”规律
①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。
②分子结构相似的物质易互溶。
(2)氢键对分子溶解性的影响
若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键,则溶质的溶解度增大。
3.分子的手性
(1)手性异构:具有完全相同的组成和原子排列的一对分子,如同左手和右手一样互为镜像,在三维空间里不能叠合的现象。
(2)手性分子:具有手性异构体的分子。
(3)手性碳原子:在有机物分子中,连有四个不同基团或原子的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子。
【考点突破●明方向】
1.液氨、液氯、清洗剂、萃取剂等重点品种使用企业和白酒企业,应加强储罐区、危化品库房、危化品输送等的管理,确保化工生产安全。下列说法正确的是( )
A.液氨中只存在范德华力
B.液氨分子间作用力强,所以其稳定性大于PH3
C.液氯挥发导致人体吸入后中毒,是因为液氯分子中的共价键键能较小
D.萃取剂CCl4的沸点高于CH4的沸点
2.下列关于氢键的说法正确的是( )
A.每一个水分子内含有两个氢键
B.冰和干冰分子间都存在氢键
C.DNA中的碱基互补配对是通过氢键来实现的
D.H2O是一种非常稳定的化合物是因为水分子间可以形成氢键
3.从结构的角度分析物质性质变化的原因:
(1)的熔点比的低,其原因是
。
(2)已知(A)
(B),比较A和B在水中溶解度的大小,并说明理由:
。
(3)固体物质的熔点比它的
一种同分异构体的熔点高得多,其原因是
。
(4)有一类组成最简单的有机硅化合物叫硅烷。硅烷的沸点与相对分子质量的关系如图所示,呈现这种变化的原因是
。
【真题再现●明考向】
3.(2025·四川卷)O3和HI发生反应:O3+2HI===I2+O2+H2O,NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A.O3是非极性键形成的极性分子
B.HI的电子式是H︰︰
C.O3和O2互为同素异形体
D.1 mol 1O含有的中子数是8NA
2.(2024·江西卷)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.分子的极性:SiH4>NH3
B.键的极性:H—Cl>H—H
C.键角:H2O>CH4
D.分子中三键的键长:HC≡N>HC≡CH
3.(2024·上海卷)液态氟化氢(HF)的电离方式为:3HFX+H,其中X为 。
H的结构为F—H…F-,其中F-与HF依靠 相连接。
4.(2024·浙江6月选考)氧是构建化合物的重要元素。请回答:
化合物HA、HB、HC和HD的结构如图。
①HA、HB和HC中羟基与水均可形成氢键(—O—H…OH2),按照氢键由强到弱对三种酸排序 ,请说明理由
。
②已知HC、HD钠盐的碱性NaC>NaD,请从结构角度说明理由
。
【限时训练】
(60分钟)
一、单选题
1.(2026·浙江·高考真题)物质的结构决定性质,下列说法不正确的是
A.()的性质很稳定 B.(I-I)单质在(S=C=S)中溶解度大
C.苯酚()水溶液呈酸性 D.金刚石呈空间网状结构,导电性好
2.(2025·贵州·高考真题)四奎烷(±)-CrinipellinB是一种具有潜在生物活性的天然产物,分子结构如图。下列说法错误的是
A.通过X射线衍射可测定分子的空间结构
B.分子中有8个手性碳原子
C.与足量反应后分子的水溶性增强
D.在NaOH的乙醇溶液中加热,羟基五元环上可形成键
3.(2026·安徽宿州·三模)唾液酸是神经节苷脂的传递递质,也是大脑的组成成分之一。唾液酸的结构简式如图所示。下列有关该物质的说法错误的是
A.分子式为 B.1个分子中含有6个手性碳原子
C.能发生缩聚反应 D.含有五种官能团
4.(2026·河南濮阳·模拟预测)反应可用于处理尾气。下列说法错误的是
A.属于极性分子 B.的空间结构为三角锥形
C.NaOH晶体中含有两种化学键 D.沸点:
5.(2026·湖北孝感·三模)某分子的结构如图所示,、、、、五种元素是原子序数依次增大的短周期元素,五种元素位于三个周期中,其中和同主族,、、同周期。下列说法正确的是
A.最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序:
B.同周期中第一电离能比高的元素只有1种
C.简单氢化物的沸点:
D.基态W原子核外有8种不同空间运动状态的电子
6.(2026·河南新乡·模拟预测)某药物中间体C的合成路线如下。
下列说法正确的是
A.若(中间体),则该反应为加成反应
B.B完全氢化后每个产物分子中有6个手性碳原子
C.可用新制氢氧化铜悬浊液来鉴别B和C
D.1 mol C最多可消耗4 mol NaOH
7.(2026·海南海口·模拟预测)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。W的一种气态氢化物是天然气的主要成分;X的简单氢化物分子中含有10个电子,且其水溶液呈碱性;同周期简单阴离子中Y的半径最小;Z的最高价氧化物对应水化物是最强的含氧酸。下列说法错误的是
A.是由极性键形成的极性分子 B.基态原子未成对电子数:X>W>Z
C.第一电离能:X>Y>Z D.X、Z的简单氢化物相遇产生白烟
8.(2025·浙江·模拟预测)根据元素周期律,下列说法不正确的是
A.热稳定性: B.碱性:
C.得电子能力: D.极性大小:
9.(2026·江西南昌·三模)近年来我国在航空航天、新能源等领域科技成果丰硕,下列相关说法错误的是
A.新能源汽车能源系统所用石墨烯中存在大π键
B.光伏电池所用的高纯硅属于共价晶体
C.航天服中的聚酯纤维是通过加聚反应生成的
D.朱雀三号火箭使用的推进剂液氧和甲烷均是非极性分子
10.(2026·北京西城·二模)化合物L和M是合成巴比妥类药物的重要中间体,G和K反应生成L和M的转化关系如下。
已知:(X为N或CH)
下列说法正确的是
A.G分子中有手性碳原子
B.K是H2NCHO
C.L水解可得到G和K
D.一定条件下G和K能发生缩聚反应生成高分子
11.(2026·江苏苏州·三模)盐酸氯丙嗪的某步合成反应如下:
下列说法正确的是
A.X中所有原子可能共平面 B.1 mol Y最多能和4 mol 发生反应
C.Z中含1个手性碳原子 D.Z可以发生取代和缩聚反应
12.(2026·河北保定·三模)物质结构决定性质。下列针对物质性质差异作出的解释正确的是
选项
性质差异
解释
A
酸性:
非金属性:
B
熔点:
相对分子质量:
C
导电性:石墨金刚石
石墨中碳原子采取杂化后形成离域键
D
在水中的溶解度:
是极性分子,更易溶于极性溶剂水
A.A B.B C.C D.D
13.(2025·山西朔州·模拟预测)下列对客观事实的解释错误的是
选项
客观事实
解释
A
热稳定性:
F的电负性强于的稳定性强于更易夺取中的生成HF
B
硬度:金刚石>石墨
碳原子的结构不同
C
还原性:KH
的半径大于中的离子键较弱,发生化学反应时,中的离子键更易断裂生成
D
密度:冰<水
冰中水分子间通过氢键形成空间网状结构,而液态水中水分子间形成氢键的数目比冰中少
A.A B.B C.C D.D
14.(2026·湖南长沙·一模)下列关于物质的结构或性质的描述及解释错误的是
A.O3与O2在水中溶解度前者大,是由于O3和水均为极性分子
B.LiNH2与NaNH2结构相似,LiNH2与NaNH2的熔点后者高
C.水的沸点高于硫化氢,是由于水分子间存在氢键
D.苯不能使溴的CCl4溶液褪色,是由于苯分子中碳原子形成了稳定的大π键
15.(2026·江苏扬州·模拟预测)在酸催化下与反应生成酯的机理为:
下列说法正确的是
A.中C原子的轨道杂化类型均为
B.与醇发生酯化反应时,中只有C-O键断裂
C.相同条件下乙酸酸性比乙醇的强,是因为乙酸中的使得O-H键的极性增强
D.与酯化时,中多个烃基的存在使该醇中C-O键比O-H键更易断裂
16.(2026·江苏扬州·模拟预测)化合物Z是抗菌、抗病毒有效药理成分之一,部分合成路线如下。下列说法不正确的是
A.X分子中手性碳原子数目为2 B.Z能与发生缩聚反应
C.X→Y反应分两步进行:先加成再消去 D.Z分子中存在顺反异构
17.(2026·湖南长沙·二模)X、Y、Z、W、Q分别为原子序数依次增大的短周期主族元素。Y、Q基态原子的价电子数相同,均为其K层电子数的3倍,X与Z同族,W为金属元素,其原子序数等于X与Z的原子序数之和。下列说法错误的是
A.X分别Q、Z组成的化合物都具有还原性 B.简单离子半径:
C.Z、W的单质均可在空气中燃烧 D.Y与Q组成的化合物都为极性分子
18.(2026·江苏泰州·模拟预测)胞嘧啶是一种碱基,结构如图所示,分子中所有原子共平面。下列说法正确的是
A.胞嘧啶是非极性分子 B.第一电离能:
C.胞嘧啶中1号N原子碱性最强 D.胞嘧啶中所有N原子杂化轨道类型相同
19.(2026·湖北宜昌·二模)某化合物的分子式为,Y为该分子的中心原子,X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Y位于同一主族,元素X常见的两种氢化物在常温常压下都是液体。下列叙述正确的是
A.第一电离能:
B.简单离子半径:
C.X与Y形成的化合物都为极性分子
D.分子的空间结构为正四面体形
二、解答题
20.(2026·浙江·高考真题)回答下列问题:
(1)的晶胞如图。请回答:
①的电子式:_______;
②旁边最近的有_______个;
③荧光掺入,代替_______(A或B)。
(2)将HF与按等物质的量发生化合反应生成,写出的结构式:_______。
(3)已知:,则:
①中S原子的杂化方式:_______。
②熔点:LiF_______(填“>”、“<”或“=”),原因:_______。
③与反应生成与X,X的结构简式:_______。
④等物质的量、混合,主要产物为,原因:_______。
⑤与足量NaOH生成气体的化学方程式:_______;
21.(2025·贵州·高考真题)喹吖啶酮衍生物(化合物G)可作为OLED(有机发光二极管)发光层材料,一种合成路线如图。
回答下列问题:
(1)化合物B的官能团名称为________。
(2)化合物C在核磁共振氢谱上有________组吸收峰。
(3)化合物D中碳原子的杂化类型为________。
(4)化合物D→E分两步进行,第①步的化学方程式为________。(此处可用-PTZ表示)
(5)化合物E→F反应中,转化为________(写结构简式)。从分子设计角度考虑,F转化为G,性质如何变化?________(答两点)。
(6)H为C的同系物,以化合物H为起始原料合成K,合成路线与C→G反应类似,如图,H的结构简式为________。同等条件下,该路线中化合物I转化为J的产率比E转化为F的产率高,分析可能的原因是________。
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