第7章 第28讲 化学键 分子空间结构（Word练习）-【精讲精练】2027年高考化学一轮复习（人教版）

**基本信息** 聚焦物质结构与性质核心模块，以高考真题与模拟题构建知识网络，强化化学观念与科学思维 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |化学用语与基础概念|选择题1-4题（含2024河北卷等真题）|概念辨析与化学用语正误判断|从化学用语表达切入，构建“结构-性质”认知链条| |分子结构与性质分析|选择题5-10题+非选择题11题|杂化类型/空间结构/键角比较等原理应用|以VSEPR模型和杂化理论为核心，推导分子空间结构与性质关系| |综合应用与计算|非选择题12题（含2024多省高考真题）|结合真实情境的综合知识迁移|整合电离能、电负性等概念，实现跨知识点综合应用|

说明：选择题每题3分；非选择题共30分；本试卷共60分。 一、选择题：每小题只有一个选项符合题目要求。 1．下列化学用语或图示表达正确的是(　　) A．CS2的电子式为 B．基态Be原子的价电子排布式为2s22p2 C．C2H2的球棍模型为 D．氯化镁的电子式： 解析　CS2与CO2结构类似，电子式为，A正确；Be是4号元素，基态Be原子的价电子排布式为2s2，B错误；乙炔的球棍模型为，题图中表示乙炔的空间填充模型，C错误；氯化镁为离子化合物，电子式为 ，D错误。 答案　A 2．VSEPR模型和杂化轨道理论常用于预测和解释分子的空间结构。下列说法正确的是(　　) A．凡是AB3型的共价化合物，其中心原子A均采用sp2杂化轨道成键 B．凡是中心原子采取sp3杂化的分子，其空间结构都是正四面体形 C．杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对 D．凡是分子中形成π键的原子，均采用sp2杂化 解析　AB3型的共价化合物，如BF3中B原子采用sp2杂化，NH3中N原子采用sp3杂化，故A错误；中心原子采取sp3杂化的分子，其空间结构可能是正四面体形、三角锥形、V形，CCl4、NH3、H2O中中心原子都采取sp3杂化，但其空间结构分别是正四面体形、三角锥形、V形，故B错误；分子中形成π键的原子，可能采用sp2杂化，也可能采用sp杂化，如HC≡CH分子的C原子可形成π键，采用sp杂化，故D错误。 答案　C 3．氯元素有多种化合价，可形成Cl－、ClO－、ClO、ClO、ClO等离子。下列说法错误的是(　　) A．基态Cl－核外电子的运动状态有17种 B．键角：ClO<ClO<ClO C．ClO－的中心原子是O，价层电子对数为4 D．ClO的空间结构为三角锥形 解析　氯离子含有18个电子，每个电子的运动状态由量子数唯一确定，因此基态Cl－核外电子的运动状态有18种，A错误；ClO的价层电子对数是2＋×＝4，含有2对孤电子对；ClO的价层电子对数是3＋×＝4，含有1对孤电子对，空间结构为三角锥形；ClO的价层电子对数是4＋×＝4，没有孤电子对，根据孤电子对越多，键角越小的原则，三者的键角关系是：ClO<ClO<ClO，B、D正确；次氯酸根的中心原子是氧，价层电子对数为1＋×＝4，C正确。 答案　A 4．(2024·河北卷)NH4ClO4是火箭固体燃料重要的氧载体，与某些易燃物作用可全部生成气态产物，如：NH4ClO4＋2C===NH3↑＋2CO2↑＋HCl↑ 下列有关化学用语或表述正确的是(　　) A．HCl的形成过程可表示为 B．NH4ClO4中的阴、阳离子有相同的VSEPR模型和空间结构 C．在C60、石墨、金刚石中，碳原子有sp、sp2和sp3三种杂化方式 D．NH3和CO2都能作制冷剂是因为它们有相同类型的分子间作用力 解析　HCl是共价化合物，氢原子和氯原子各提供1个电子形成共价键，故正确表达式为，A错误；NH的中心N原子为sp3杂化，且孤电子对数为0，ClO的中心Cl原子为sp3杂化，且孤电子对数为0，故NH和ClO的VSEPR模型和空间结构都相同，B正确；C60和石墨中的碳原子为sp2杂化，金刚石中的碳原子为sp3杂化，C错误；NH3分子间含有氢键和范德华力，CO2分子间只存在范德华力，D错误。 答案　B 5．(2025·江西卷)乙烯是植物激素，可以催熟果实。植物体内乙烯的生物合成反应为： ＋O22C2H4＋2HCN＋2CO2＋2H2O 阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法正确的是(　　) A.2.24 L C2H4中σ键的数目为0.5NA B．0.1 mol HCN中π电子的数目为0.3NA C．9 g H2O中孤电子对的数目为0.5NA D．消耗1 mol O2，产物中sp杂化C原子数目为4NA 解析　2.24 L C2H4未指明标准状况，无法确定其物质的量，A错误；HCN结构式为H—C≡N，C≡N含2个π键，每个π键含2个电子，故每个HCN分子含4个π电子，0.1 mol HCN含0.4NAπ电子，B错误；H2O中心原子孤电子对数为＝2，9 g H2O为＝0.5 mol，0.5 mol水含1NA孤电子对，C错误；该反应中消耗1 mol O2生成2 mol HCN和2 mol CO2。HCN中C为sp杂化(2个σ键)，CO2中C为sp杂化(2个σ键)，共4 mol sp杂化C原子，数目为4NA，D正确。 答案　D 6．(2025·山东日照模拟)下列关于N、O、F及其相关微粒的说法错误的是(　　) A．NO、OF2、NF3的键角大小顺序为NO>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．NO、NO的VSEPR模型相同，均为平面三角形 解析　NO、OF2、NF3中心原子杂化方式分别为sp、sp3、sp3，NO是直线形分子，键角是180°，NF3分子中的中心N原子上有1个孤电子对，OF2中的中心O原子上有2个孤电子对，由于孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对间的排斥作用，导致键角减小，故键角由大到小的顺序为NO>NF3>OF2，A正确；N3-、O2-、F－三种离子均为10电子微粒，核外电子排布式均为1s22s22p6，故基态离子的核外电子空间运动状态均为5种，B正确；O3为由非极性键构成的极性分子，C错误；NO和NO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。 答案　C 7．FeSO4·7H2O的结构如图，下列说法正确的是(　　) A．Fe2+的价层电子排布式为3d44s2 B．Fe2+的配位数为7 C．晶体FeSO4·7H2O中的作用力类型为共价键、配位键、氢键 D．H2O分子中的H—O—H键角小于SO中的O—S—O键角 解析　Fe基态原子电子排布式为[Ar]3d64s2，失去2个电子形成Fe2+时，先失去4s轨道电子，故Fe2+价层电子排布式为3d6，A错误；Fe2+的配位数是指直接与其配位的原子数，七水合硫酸亚铁中Fe2+的配位数为6，B错误；在FeSO4·7H2O中，H2O作为配体与Fe2+形成配位键(属于共价键)，H2O与H2O、H2O与SO之间存在氢键的作用，Fe2+与SO之间存在离子键，C错误；H2O中O采取sp3杂化，有2个孤电子对，为V形，H—O—H键角约为104.5°，SO中S采取sp3杂化，无孤电子对，为正四面体结构，O—S—O键角约为109.5°，D正确。 答案　D 8．CH、—CH3、CH都是重要的有机反应中间体，下列有关它们的说法错误的是(　　) A．CH与H3O＋的空间结构均为三角锥形 B．它们的C均采取sp2杂化 C．CH中的所有原子均共面 D．CH与OH－形成的化合物中不含有离子键 解析　CH与H3O＋中C原子与O原子的价层电子对数都是4，且都含有1个孤电子对，均为三角锥形结构，A项正确；CH、—CH3、CH中C的价层电子对数分别是3、3.5、4，根据价电子对互斥理论知，C原子的杂化类型分别是sp2、sp3、sp3，B项错误；CH中的碳原子采取sp2杂化，所有原子均共面，C项正确；CH与OH－形成的化合物是CH3OH，属于共价化合物，不含离子键，D项正确。 答案　B 9．(2025·甘肃卷)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．原子半径：C<N<O C．I中所有I的孤电子对数相同 D．C3H8N中所有N—H极性相同 解析　非金属性越强，电负性越大，故电负性：C＜N＜O，A错误；同周期从左到右，原子半径递减，故原子半径：C＞N＞O，B错误；碘的价电子数为7，I中心原子I与两个碘通过共用电子对形成共价键，则两边的碘存在3对孤电子对，中心原子I的孤电子对是＝3，C正确；六元环内存在大π键，大π键具有吸电子效应，—H离大π键比较近，N—H键极性更大，D错误。 答案　C 10．(2026·安徽安庆模拟)聚吡咯可以用作柔性电极材料，其单体为吡咯()，吡咯中所有原子共平面，且分子中含有与苯类似的大π键(∏nm，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)。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　) A．1 mol吡咯中含有的σ键数目为5NA B．吡咯分子中氮原子的杂化轨道类型为sp3 C．吡咯的熔点远高于环戊二烯()的熔点 D．吡咯中的大π键表示为 解析　每个吡咯分子中含有4个C—H，2个C===C，1个C—C，2个C—N，1个N—H，1 mol吡咯中含有的σ键数目为10NA，A错误；吡咯分子中所有原子共平面，氮原子采取sp2杂化，B错误；吡咯的熔点远高于环戊二烯的熔点，主要原因是吡咯分子间存在氢键，而环戊二烯分子间没有氢键，C正确；吡咯分子中4个碳原子和1个氮原子参与形成大π键，4个碳原子各提供1个电子，1个氮原子提供1个孤电子对，因此吡咯中的大π键表示为，D错误。 答案　C 二、非选择题 11．(14分)(2025·山东菏泽一模)全固态电池在性能和稳定性上具有良好的前景，是顺应全球能源转型和需求的新型电池，某固态电池的固体电解质由Li、铌(Nb)、Cl和O元素组成。回答下列问题： (1)基态O原子价电子的空间运动状态有________种，V与Nb同一副族，与V同周期且基态原子核外的单电子数与V相同的元素还有________种。(2分) (2)二氯二茂铌{[Nb(C5H5)2]Cl2}广泛应用于化工、医药等行业，其中C5H为典型的三齿配体，则二氯二茂铌中存在的化学键有________(填字母)，中心原子的配位数为________，物质中含有的大π键，可用符号表示，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(如苯分子中的大π键可表示为)，则C5H中的大π键可表示为________。(6分) a．离子键 b．共价键 c．配位键 d．氢键 e．金属键 (3)O、S、Se气态氢化物的键角由大到小的顺序为________________________(填化学式)。(2分) (4)“依布硒”是一种有机硒化物，具有良好的抗炎活性，其结构简式如图所示。“依布硒”中Se原子的杂化类型为__________，元素Se、O、N的第一电离能由大到小的顺序为__________。(4分) 解析　(1)基态氧原子价电子排布为2s22p4，因此空间运动状态有4种；V价电子排布为3d34s2，基态价电子排布单电子数同为3个的还有Co(3d74s2)、As(4s24p3)。 (2)[Nb(C5H5)2]Cl2中存在内外界阴阳离子间的离子键作用，碳氢原子、碳碳原子间的共价键作用，配体与中心离子间的配位键作用；中心原子配位数为3×2＝6；在C5H中，大π键的电子数来自于5个碳原子共提供5个电子、从外界得到一个电子，因此大π键表示为。 (3)H2O、H2S、H2Se分子中O、S、Se都发生sp3杂化，中心原子最外层都存在2个孤电子对，电负性：O＞S＞Se，电负性越大，成键电子对越靠近中心原子，斥力越大、键角越大，所以H2O、H2S、H2Se键角由大到小的顺序为H2O>H2S>H2Se。 (4)“依布硒”中Se原子形成2个σ键，孤电子对数为2，价层电子对数为4，其杂化类型为sp3；O、N元素同周期，N为ⅤA族元素，第一电离能大于同周期相邻的两种元素，即第一电离能：N＞O，Se、O元素同主族，同一主族从上至下第一电离能逐渐减小，所以Se、O、N的第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞Se。 答案　(1)4　2　(2)abc　6　　(3)H2O>H2S>H2Se　(4)sp3杂化　N>O>Se 12．(16分)回答下列问题： (1)(2024·北京卷节选)SnCl2和SnCl4是锡的常见氯化物，SnCl2可被氧化得到SnCl4。 ①SnCl2分子的VSEPR模型名称是______。 ②SnCl4的Sn—Cl键是由锡的__________轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键。(4分) (2)(2024·山东卷节选)[BMIM]＋BF(如图)是MnOx晶型转变的诱导剂。BF的空间结构为__________；[BMIM]＋中咪唑环存在大π键，则N原子采取的轨道杂化方式为________。(4分) (3)(2024·全国甲卷节选)一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷，其中电负性最大的元素是__________，硅原子的杂化轨道类型为______________。(4分) (4)(2024·新课标卷节选)Ni4结构如图所示，其中含有σ键的数目为______。(2分) (5)(2024·全国甲卷节选)CaC2俗称电石，该化合物中不存在的化学键类型为__________ (填字母)。(2分) a．离子键 b．极性共价键 c．非极性共价键 d．配位键 答案　(1)①平面三角形　②sp3杂化　(2)正四面体形　sp2　(3)C　sp3　(4)8　(5)bd 学科网（北京）股份有限公司 $