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考法突破9 杂化轨道类型及
分子极性的判断
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高考真题
1.★(2025浙江1月选考,1,3分)下列属于极性分子的是 ( )
A.HCl B.N2 C.He D.CH4
A
解析 HCl为含有极性键的极性分子。N2为含有非极性键的非极性分子。He为单原子
分子,属于非极性分子。CH4分子的正电中心和负电中心重合,为非极性分子;故选A。
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2.★(2024重庆,3,3分)下列各分子既含有sp2杂化的原子又能与H2O形成氢键的是
( )
A.CH3CH3 B.CH2 CHBr
C.CH3COOH D.CH3CH2NH2
C
解析 符合条件的分子需要满足:①含有sp2杂化的原子;②与水分子可以形成氢键[提
示:注意形成氢键的条件]。根据①可排除A、D,根据②可排除B,故选C。
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3.★★(2025四川,6,3分)生产磷肥时,利用纯碱溶液吸收SiF4的反应如下:3SiF4+2Na2CO3
+2H2O 2Na2SiF6↓+H4SiO4+2CO2。下列说法错误的是 ( )
A.Na2SiF6中含有配位键
B.SiF4和H2O都是由极性键构成的极性分子
C.CO2和SiO2晶体分别为分子晶体和共价晶体
D.C 的VSEPR模型和空间结构都为平面三角形
B
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解析 Na2SiF6的阴离子Si 中Si提供空的d轨道,F-提供孤电子对形成配位键,A正确;
SiF4中心原子Si的价层电子对数是4+ =4,无孤电子对,属于非极性分子,B错误;CO
2为分子晶体,SiO2为共价晶体,C正确;C 中心原子C的价层电子对数是3+ =
3,无孤电子对,VSEPR模型和空间结构相同,都为平面三角形,D正确。
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4.★★(2025江苏,4,3分)在溶有15-冠-5( )的有机溶剂中,苄氯( )与NaF
发生反应:
+NaF+ +
下列说法正确的是 ( )
A.苄氯是非极性分子 B.电负性:χ(F)<χ(Cl)
C.离子半径:r(F-)>r(Na+) D.X中15-冠-5与Na+间存在离子键
C
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解析 A项,苄氯分子中正、负电中心不重合,是极性分子,错误。B项,同主族元素从上
到下,电负性逐渐减小,故χ(F)>χ(Cl),错误。C项,Na+和F-核外电子排布相同,核电荷数越
小半径越大,故r(F-)>r(Na+),正确。D项,离子键只存在于阴、阳离子之间,15-冠-5由分子
构成,故15-冠-5和Na+间不存在离子键,错误。
知识再现 形成X的过程体现了超分子的“分子识别”功能,15-冠-5可识别Na+,18-冠-
6可识别K+、Rb+。
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5.★★(2024安徽,8,3分)某催化剂结构简式如图所示。下列说法错误的是 ( )
A.该物质中Ni为+2价
B.基态原子的第一电离能:Cl>P
C.该物质中C和P均采取sp2杂化
D.基态Ni原子价电子排布式为3d84s2
C
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解析 A项,由结构简式知,P原子最外层的5个电子中有3个与苯环形成共价键,剩余的1
个孤电子对与Ni形成配位键;Cl-提供孤电子对与Ni形成配位键,由于整个分子呈电中
性,则该物质中Ni为+2价,正确;B项,同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,则第
一电离能:Cl>P,正确;C项,该物质中的C原子均采取sp2杂化,而P原子形成4个σ键,无孤电
子对,价层电子数为4,采取sp3杂化,错误;D项,Ni为第28号元素,其基态原子价电子排布
式为3d84s2,正确。
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6.★★(2025甘肃,9,3分)我国化学家合成了一种带有空腔的杯状主体分子(结构式如
图a),该分子和客体分子(CH3)4NCl可形成主客体包合物:(CH3)4N+被固定在空腔内部(结
构示意图见图b)。
下列说法错误的是 ( )
A.主体分子存在分子内氢键
B.主客体分子之间存在共价键
C.磺酸基中的S—O键能比 小
D.(CH3)4N+和(CH3)3N中N均采用sp3杂化
B
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解析 由题图a可知,主体分子—OH中的H原子与邻位—CH2SO3H中的O原子可形成分
子内氢键,A正确;主客体分子之间是通过非共价键结合在一起的,B错误;键长:S—O键>
S O键,故键能:S—O键<S O键,C正确;(CH3)4N+和(CH3)3N中的中心N原子的价层电子
对数均为4,故N原子均采用sp3杂化,D正确。
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7.★★★(2025海南,11,4分)有机硒化合物的研究意义重大。调控有机物Ⅰ与Se的用量
比,可分别得到Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ(Ph—代表苯基)。
下列说法正确的是 ( )
A.Ⅰ中所有磷原子共平面
B.Ⅱ和Ⅲ均为极性分子
C.等量的Ⅰ分别完全转化为Ⅱ和Ⅲ消耗Se的物质的量之比为2∶1
D.产物Ⅳ的红外光谱中存在P Se键的吸收峰,说明产物不纯
D
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解析 Ⅰ中P原子的价层电子对数为3+ =4,有1个孤电子对,杂化方式为sp3,故Ⅰ
中所有P原子不可能共平面,A错误。Ⅱ分子结构不对称,正、负电中心不重合,为极性
分子;Ⅲ分子结构对称,正、负电中心重合,为非极性分子,B错误。根据原子守恒,Ⅰ转
化为Ⅱ的化学方程式为3 +15Se 5 ,Ⅰ转化为Ⅲ的化学方程式为2 +20
Se 5 ,则等量的Ⅰ分别完全转化为Ⅱ和Ⅲ消耗Se的物质的量之比为5∶10
=1∶2,C错误。产物Ⅳ的红外光谱中存在P Se键的吸收峰,而Ⅳ中没有P Se键,说明
产物不纯,D正确。
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高考模拟
8.★★★(2026届黑龙江龙西北开学考,10改编)过氧化氢(H2O2)的水溶液可用于制备工
业上的漂白剂、医疗上的消毒剂、实验室里的制氧剂等。过氧化氢的空间结构如图
所示。下列说法错误的是 ( )
A.O原子为sp3杂化
B.O—O—H键角小于109°28'的原因是孤电子对的斥力较大
C.过氧化氢具有强氧化性,可用作消毒剂和漂白剂
D.H2O2分子间不存在氢键
D
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解析 H2O2中O原子的价层电子对数为2+2=4,故O原子采用sp3杂化,O原子上有2个孤
电子对,孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对间的斥力,使O—O—H键角小于
109°28',A、B正确。H2O2具有强氧化性,能杀菌消毒,具有漂白性,故可用作消毒剂和漂
白剂,C正确。H2O2分子间存在氢键[拓展:H2O2分子间具有较强的氢键,形成缔合分子,
使其沸点比水的高,但其熔点和水接近,能与水以任意比例混溶],D错误。
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9.★★★(2025安徽蚌埠二模,8)由10个或14个碳原子组成的芳香性环形纯碳分子材料
的合成方法如图所示。
下列说法错误的是 ( )
A.环形C10的熔点低于金刚石
B.C10Cl8分子属于极性分子
C.C14Cl10分子中含有的σ键类型为p-sp2 σ键和sp2-sp2 σ键
D.基态Cl原子核外电子的空间运动状态有9种
B
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解析 由结构知,环形C10为分子晶体,金刚石为共价晶体,熔点:环形C10<金刚石,A正确;
由结构知,C10Cl8为平面结构且结构对称,分子的正、负电中心重合,为非极性分子,B错
误;C14Cl10中C原子为sp2杂化,C—C σ键类型为sp2-sp2 σ键,C—Cl σ键类型为p-sp2 σ键,C正
确;基态Cl原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p5,共占据9个原子轨道,则空间运动状态
有9种,D正确。
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10.★★★(2026届四川成都树德中学开学考,3)N2O5在HClO4中发生反应:N2O5+3HClO4
2N +H3O++3Cl 。N2O5的结构如图所示,可看作是H2O分子中H原子被硝基取代
而形成的。下列说法错误的是 ( )
A.N2O5是极性分子
B.N 空间构型为直线形
C.H3O+的键角小于H2O的键角
D.Cl 中Cl杂化轨道类型为sp3
C
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解析 N2O5可看作H2O分子中的—H被—NO2取代,则分子的正、负电中心不重合,为极
性分子,A正确。N 中心N原子的价层电子对数为2,空间构型为直线形,B正确。H3O+
中心O原子的价层电子对数为4,有1个孤电子对;H2O中心O原子的价层电子对数为4,有
2个孤电子对,二者均为sp3杂化,孤电子对数越多,对成键电子对的斥力越大,键角越小,
即H3O+的键角大于H2O的键角,C错误。Cl 中心Cl原子的价层电子对数为4,为sp3杂化,
D正确。
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11.★★★(2025湖北随州八校三模,7)阴离子P 和二脲基分子能通过氢键作用形成超
分子阴离子配合物,如下图所示(图中省略阴离子配合物中部分原子)。
下列关于该阴离子配合物的说法错误的是 ( )
A.P 的空间结构为正四面体形
B.二脲基分子中N—H的H和P 中的O可形成氢键
C.所含元素原子的杂化轨道类型均相同
D.所含元素基态原子的第一电离能最大的是N
C
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解析 P 中心P原子的价层电子对数为4+ =4,没有孤电子对,其空间结构为
正四面体形,A正确。二脲基分子中含有N—H键,可与P 中的氧原子形成氢键(N—H
…O),B正确。该阴离子配合物中,苯环上的C原子及酰胺基上的C原子为sp2杂化,其
他C、N原子为sp3杂化,P原子为sp3杂化,C错误。同周期元素从左到右第一电离能呈增
大趋势,但第ⅤA族元素原子的最外层p轨道半充满,第一电离能大于同周期相邻元素;
同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小,则所有元素中第一电离能最大的是N,D正
确。
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12.★★★(2025湖南永州三模,6)科学家合成了平面芳香杂环分子P、Q,原子的连接方
式如图所示。下列说法错误的是 ( )
A.P、Q均为非极性分子
B.第一电离能:S>Se
C.1 mol P和1 mol Q所含价电子总数相等
D.P分子中C、S的p轨道上均有1个电子参
与形成大π键
D
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解析 P、Q均为平面结构,结构对称,正、负电中心重合,为非极性分子,A正确;同主族
元素从上到下第一电离能逐渐减小,则第一电离能:S>Se,B正确;由P、Q结构知,Q相当
于P中的4个S原子被4个Se原子取代,S、Se的价电子数均为6,故P、Q的价电子总数相
等,C正确;P分子为平面结构,C、S原子均为sp2杂化,C原子形成sp2杂化轨道后p轨道上1
个电子参与形成大π键,S原子形成sp2杂化轨道后p轨道上2个电子参与形成大π键[提示:
S形成2个σ后,还剩下2个孤电子对,则其中1个孤电子对参与形成大π键],D错误。
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