内容正文:
考法突破10 键参数大小的比较
大π键分析
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1.★★(2025江西,2,3分)下列说法正确的是 ( )
A.键长:CO>CO2 B.沸点:HI>HCl
C.键能:O2>N2 D.键角:N >N
高考真题
B
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解析 CO中为碳氧三键,CO2中为碳氧双键,三键键长小于双键键长,故键长:CO<CO2,A
错误。HI和HCl均为分子晶体,相对分子质量:HI>HCl,范德华力:HI>HCl,范德华力越
大,沸点越高,则沸点:HI>HCl,B正确。N2化学性质稳定,O2比较活泼,键能越大,越稳定,
则键能:O2<N2,C错误。N 中心N原子的价层电子对数为4+ =4,杂化方式为sp
3;N 中心N原子的价层电子对数为3+ =3,杂化方式为sp2,则键角:N <N ,D
错误。
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2.★★(2024江西,2,3分)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: >
B
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解析 SiH4是非极性分子,NH3是极性分子,分子的极性:SiH4<NH3,A错误;CH4和H2O的
中心原子都采用sp3杂化,但是H2O的中心原子上有孤电子对,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,则键角:H2O<CH4,C错误;原子半径:N<
C,分子中三键的键长: < ,D错误。
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3.★★(2025黑吉辽蒙,3,3分)Cl2O可用于水的杀菌消毒,遇水发生反应:Cl2O+H2O
2HClO。下列说法正确的是 ( )
A.反应中各分子的σ键均为p-p σ键
B.反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形
C.Cl—O键长小于H—O键长
D.HClO分子中Cl的价电子层有2个孤电子对
B
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解析 A项,Cl2O(结构式为Cl—O—Cl)、H2O和HClO(结构式为H—O—Cl)中的Cl—O
键均为p-sp3 σ键,H—O键均为s-sp3 σ键,错误。B项,Cl2O、H2O和HClO的中心O原子的
价层电子对数均为2+ ×(6-2×1)=4,VSEPR模型均为四面体形,正确。C项,原子半径:Cl>
H,故键长:Cl—O>H—O,错误。D项,HClO的电子式为 ,故Cl的价电子层有3个
孤电子对,错误。
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4.★★(2024山东,9,2分)由O、F、I组成化学式为IO2F的化合物,能体现其成键结构的片
段如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.图中 代表F原子
B.该化合物中存在过氧键
C.该化合物中I原子存在孤对电子
D.该化合物中所有碘氧键键长相等
C
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解析 根据O、F原子的成键特点,O原子一般形成2个共价键,F原子一般形成1个共价
键,则小白球代表O原子,小灰球代表F原子,则大黑球代表I原子,A错误;结合A中对成键
数目的分析可知,该化合物中存在碘氧双键、碘氧单键和碘氟单键,不存在过氧键,B错
误;I原子有7个价电子,由题图可知1个I原子形成1个碘氧双键、2个碘氧单键和1个碘氟
单键,故I原子还有1个孤对电子,C正确;该化合物中碘氧双键与碘氧单键的键长不相等,
D错误。
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5.★★★(2025安徽,7,3分)氨是其他含氮化合物的生产原料。氨可在氧气中燃烧生成
N2。金属钠的液氨溶液放置时缓慢放出气体,同时生成NaNH2。NaNH2遇水转化为
NaOH。Cu(OH)2溶于氨水得到深蓝色[Cu(NH3)4](OH)2溶液,加入稀硫酸又转化为蓝色
[Cu(H2O)4]SO4溶液。氨可以发生类似于水解反应的氨解反应,浓氨水与HgCl2溶液反应
生成Hg(NH2)Cl沉淀。
下列有关物质结构或性质的比较中,正确的是 ( )
A.与H+结合的能力:OH->N
B.与氨形成配位键的能力:H+>Cu2+
C.H2O和NH3分子中的键长:O—H>N—H
D.微粒所含电子数:N >N
B
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解析 A项,根据题给信息,NaNH2遇水转化为NaOH,即发生反应NaNH2+H2O NaOH
+NH3↑,N 与H2O反应转化为NH3和OH-,说明与H+结合的能力:N >OH-,错误。B项,
根据题给信息,加入稀硫酸后,[Cu(NH3)4](OH)2转化为[Cu(H2O)4]SO4,同时应有(NH4)2SO4
生成,即[Cu(NH3)4]2+中的配位键断裂,H+与NH3形成配位键得到N ,说明与NH3形成配
位键的能力:H+>Cu2+,正确。C项,原子半径:O<N,故键长:O—H<N—H,错误。D项,1个N
所含电子数为7+1×4-1=10,1个N 所含电子数为7+1×2+1=10,两者所含电子数相等,
错误。
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6.★★★(2025江苏,5,3分)中国对人类科学进步与技术发展贡献卓著。屠呦呦等采用
低温、乙醚冷浸提取的青蒿素(C15H22O5,含—O—O—)在治疗疟疾中起到重要作用。闵
恩泽研制新型催化剂解决了重油裂解难题。
下列说法正确的是 ( )
A.硫黄有S2、S2-、S4等多种同素异形体
B.高温下青蒿素分子结构稳定
C.NH3分子中H—N—H键角大于CH4分子中H—C—H键角
D.如图所示的碱基鸟嘌呤与胞嘧啶通过氢键互补配对
D
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解析 A项,由同一种元素形成的几种性质不同的单质互为同素异形体,硫黄有S2、S4
等多种同素异形体,而S2-不是单质,不属于硫黄的同素异形体,错误。B项,根据材料信
息,青蒿素中含有—O—O—(过氧键),高温时易断裂,错误。C项,NH3、CH4的中心原子
均采用sp3杂化,但是NH3的中心原子N上有1个孤电子对,CH4的中心原子C上无孤电子
对,孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对之间的斥力,故NH3分子中的H—N
—H键角小于CH4分子中的H—C—H键角,错误。D项,鸟嘌呤和胞嘧啶的分子结构中均
含有N—H键,分子间可以形成氢键,故可以通过氢键互补配对,正确。
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7.★★★(2024浙江1月选考,17节选)(3)①H2N—NH2+H+ H2N—N ,其中—NH2的N
原子杂化方式为________;比较键角∠HNH:H2N—NH2中的—NH2______H2N—N 中的
—N (填“>”“<”或“=”),请说明理由_____________________________________
__________________________________________________________________________
______________________________________________。
电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力
—NH2中N原子上有1个孤电子对,而—N 中N原子上没有孤电子对,孤电子对与成键
—NH2和— 中N原子均采取sp3杂化,
<
sp3
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解析 (3)①根据H2N—NH2的分子结构可知,N原子上的σ键电子对数为3,孤电子对数为
1,价层电子对数为4,则N原子的杂化方式为sp3;H+与—NH2中N原子形成配位键后得到
—N ,故—N 中N原子上的σ键电子对数为4,孤电子对数为0,价层电子对数为4,则
—N 中N原子的杂化方式也为sp3。
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8.★★★★(2023山东,16节选)卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问
题:
(1)-40 ℃时,F2与冰反应生成HOF和HF。常温常压下,HOF为无色气体,固态HOF的晶体
类型为_________,HOF水解反应的产物为____________(填化学式)。
(2)ClO2中心原子为Cl,Cl2O中心原子为O,二者均为V形结构,但ClO2中存在大π键( )。
ClO2中Cl原子的轨道杂化方式为________;O—Cl—O键角______Cl—O—Cl键角(填“>”
“<”或“=”)。比较ClO2与Cl2O中Cl—O键的键长并说明原因____________________
______________________________________________________。
ClO2中存在大π键,
>
sp2
HF和H2O2
分子晶体
Cl2O中仅存在Cl—O σ键,所以ClO2中Cl—O键的键长更短
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解析 (1)常温常压下,HOF为无色气体,说明其沸点低,可推知固态HOF为分子晶体;F的
电负性大于O,HOF水解时H+与显负电性的F结合,OH-与显正电性的HO结合,生成HF和
H2O2。(2)由于ClO2中存在大π键,故Cl原子必须有垂直于分子所在平面的未杂化的p轨
道以参与形成大π键,因此Cl原子的轨道杂化方式为sp2;ClO2 中Cl原子为sp2杂化,Cl2O中
O原子为sp3杂化,因此O—Cl—O键角更大。
【疑难突破】 紧扣信息“ClO2中存在大π键”,推测ClO2 分子中Cl原子为sp2杂化,而不是
用通常方法计算Cl原子的价层电子对数。
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9.★★(2026届贵州铜仁摸底考,8)铝离子电池一般用离子液体作电解质,某离子液体的
结构如图所示。下列说法错误的是 ( )
A.该化合物中阴离子的空间结构为正四面体形
B.阳离子中键角∠C—N—C与N(CH3)3分子中∠C—N—C相等
C.阳离子中碳原子的杂化方式为sp3
D.离子液体导电性良好的原因是离子浓度大且能自由移动
高考模拟
B
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解析 AlC 中心Al原子的价层电子对数为4+ =4,无孤电子对,故空间结构为
正四面体形,A正确。[NH(CH3)3]+中心N原子的价层电子对数为4,无孤电子对;N(CH3)3
中心N原子的价层电子对数为4(采用sp3杂化),有1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,故[NH(CH3)3]+分子中的∠C—N—C大于N(CH3)3分子
中的,B错误、C正确。离子液体中阴、阳离子浓度大且能自由移动,则离子液体导电
性良好,D正确。
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10.★★(2026届湖北武汉9月调研,13)N和P为同主族相邻元素。下列有关N、P的化合
物说法错误的是 ( )
A.NH3的稳定性比PH3大,原因是N—H键的键能大于P—H键
B.NCl3的极性比PCl5的大,原因是N—Cl键的极性比P—Cl键的大
C.NH3的键角比PH3的大,原因是NH3的成键电子对间斥力较大
D. 的沸点比 低,原因是 可形成分子内氢键
B
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解析 N的原子半径小于P,N—H键键长更短,N—H键键能大于P—H键,故稳定性:NH3>
PH3,A正确。NCl3中心N原子的价层电子对数为4,有1个孤电子对,为极性分子;PCl5中心
P原子的价层电子对数为5,无孤电子对,为非极性分子,而电负性:N=Cl>P,则键的极性:N
—Cl<P—Cl,则NCl3的极性比PCl5的大与键的极性无关,与分子结构有关,B错误。NH3、
PH3中心原子均采用sp3杂化,N的电负性更大,成键电子对更靠近N,成键电子对间斥力
更大,则键角更大,C正确。从分子结构知, 可形成分子内氢键,沸点降低,D正确。
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11.★★★(2026届安徽阜阳临泉二中开学考,3)能体现某链状化合物成键结构的片段如
图所示,下列说法正确的是 ( )
A.该化合物中S原子和O原子个数比为1∶4
B.该化合物中S原子存在孤电子对
C.键角1大于键角2
D.该化合物属于共价晶体
C
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解析 由题图知,该化合物中S原子和O原子个数比为1∶(2+2× )=1∶3,A错误;由题图
知,每个S原子与2个O原子形成单键,与另外2个O原子形成双键,S原子的价电子数为6,
则该化合物中S原子不存在孤电子对,B错误;键角1是硫氧双键间的夹角,键角2是硫氧
双键和硫氧单键间的夹角,双键的电子云密度更大,斥力更强,故键角1大于键角2,C正
确;该化合物为链状化合物,属于分子晶体,D错误。
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12.★★★(2025安徽马鞍山二模,7改编)SiCl4与N-甲基咪唑( )反应可以得到M
2+,其结构如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A.C原子的杂化轨道类型为sp2和sp3
B.N-甲基咪唑分子中存在 的大π键
C.M2+中存在54个σ键
D.中心原子硅的化合价为+6
D
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解析 N-甲基咪唑中,环上的C原子参与形成大π键,为sp2杂化;甲基(—CH3)中的C原子
为sp3杂化,A正确。N-甲基咪唑中环上形成大π键的原子数为5,与甲基相连的N原子提
供1个孤电子对(2个电子)、另一个N原子提供1个电子、3个C原子各提供1个电子形成
大π键,故大π键可表示为 ,B正确。M2+中Si4+与4个N-甲基咪唑分子形成配位键,与2个
Cl-形成共价键,1个N-甲基咪唑的σ键有12个,则M2+中σ键个数为12×4+4+2=54,C正确;Si
位于第ⅣA族,最高正价为+4,D错误。
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13.★★★(2025河北保定一模,9)一种镓的配合物如图所示(Py= )。下列说法错误
的是 ( )
A.该配合物中配体有2种
B.Py中氮原子的杂化方式为sp2
C.分子中∠C—Ga—C:Ga(CH3)3(NH3)>Ga(CH3)3
D.基态镓原子中占据的最高能级的电子云轮廓
图为哑铃形
C
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解析 由题图知,该配合物中有Py和含4个N原子的大环物质两种配体,A正确。Py中N
原子形成2个σ键,有1个孤电子对,价层电子对数为3,杂化方式为sp2,B正确。Ga原子最
外层有3个电子,Ga(CH3)3中Ga原子价层电子对数为3,杂化方式为sp2;Ga(CH3)3(NH3)中
Ga形成4个σ键,其中1个是配位键,Ga采用sp3杂化,则∠C—Ga—C:Ga(CH3)3>Ga(CH3)3
(NH3),C错误。Ga位于第四周期第ⅢA族,价电子排布式为4s24p1,最高能级为4p,电子云
轮廓图为哑铃形,D正确。
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14.★★★(2025山东临沂二模,6)α-酮戊二酸(KGA)是有机合成的重要中间体,可由下列
反应制得。下列说法正确的是 ( )
A.H—O键极性:HMF>KGA
B.在水中溶解度:KGA>HMF
C.HMF含有平面形五元环,大π键可表示为
D.HMF中碳氧键的键长均相等
B
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解析 电负性:O>C,C O键为吸电子基,使KGA中的H—O键极性增强,则H—O键极性:
HMF<KGA,A错误;KGA比HMF能形成更多的氢键,且HMF中含有的五元环会降低其
在水中的溶解度,故在水中溶解度:KGA>HMF,B正确;HMF五元环中O原子提供2个电
子,4个C原子各提供1个电子,形成大π键,则大π键表示为 ,C错误;C—O键和C O键的
键长不相等,D错误。
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