第03讲 分子结构与性质、化学键(培优专项训练)(全国通用)2027年高考化学一轮复习高效培优系列

2026-07-28
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摘要:

**基本信息** 以“结构决定性质”为核心,通过真题感知-进阶演练-拔高预测三级体系,系统整合键极性、VSEPR模型、杂化类型及分子性质的解题方法,强化微观探析与证据推理素养。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |真题·命题感知|4题|价层电子对互斥理论应用、键角比较三步法(定杂化-析孤对-比电负性)、元素推断“题眼”定位|从基础概念(键极性)到模型应用(VSEPR),构建“结构→性质”推导链条| |进阶·强化演练|16题(4考向)|杂化类型判断流程、分子极性对称分析法、配位键识别技巧|分考向深化,实现从单一知识点到综合应用的过渡| |拔高·模拟预测|20题|复杂分子构型比较、键能与稳定性关联、超分子结构分析|结合真实情境,提升科学思维与创新应用能力|

内容正文:

函学科网·上好课 第03讲 1.A 2.D 3.C 4.A >考向01键极性与分子极性 1.D 2.A 3.C 4.D 考向02 VSEPR模型 1.B 2.D 3.D 4.B ●考向03杂化类型的判断 1.c 2.B 3.A 4.D 考向04分子结构与性质 1.A 2.D 3.D 4.A 题号 www.zxxk.com 分子结构与性质、 真题•命题感知 h 进阶•强化演练 小拔高模拟预测 4 5 6 1/2 上好每一堂课 化学键 7 9 10 西学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 答案 B B B O C C A B 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 C B B D C D Y B D 2/2 第03讲 分子结构与性质、化学键 目 录 真题·命题感知 进阶·强化演练 考向01 键极性与分子极性 考向02 VSEPR模型 考向03 杂化类型的判断 考向04 分子结构与性质 拔高·模拟预测 真题·命题感知 1.(2026·重庆·高考真题)下列叙述正确的是 A.和的键角相等 B.的键能是的两倍 C.和的VSEPR模型相同 D.和都是非极性分子 命题情境 本题以碳族元素与氮族元素的化合物结构对比,以及碳、硫、硼、氮的常见分子为素材,巧妙融合了“结构决定性质”的核心化学思想。碳和氮的化合物广泛存在于天然气、化肥、制冷剂及高分子材料中,是化学工业的基石。题目不仅检验了基础知识的熟练度,更强调了“孤电子对”对分子结构产生的决定性影响,体现了高考对微观探析与宏观辨识素养的深度关注。 解题方法 解答此类结构判断题的核心武器是价层电子对互斥理论,但需注意“模型”与“空间结构”的区分。判断分子极性时,不能仅凭键的极性,必须关注分子的几何对称性。对于ABₙ型分子,若中心原子无孤对电子且配位原子相同,通常为非极性分子;否则多为极性分子。键能判断则需注意:双键键能并非单键的两倍,因π键键能小于σ键。 2.(2026·湖北·高考真题)关于粒子的结构与性质,下列说法错误的是 A.和的空间结构均为三角锥形 B.和的模型相同,分子空间结构也相同 C.键角:()() D.与都是非极性分子 命题情境 本题以磷的氯化物、水合氢离子、臭氧、二氧化硫及其衍生物和烯烃同分异构体为载体,构建了一个从无机小分子到有机同分异构体的立体结构分析网络。题目通过对比相同中心原子不同配体对键角的影响,以及顺反异构对分子极性的改变,深入考查了电负性、杂化轨道理论、价层电子对互斥模型及分子对称性的综合应用。 解题方法 针对“键角比较”类问题,应建立递进式的分析逻辑。第一步,定杂化:首先通过价层电子对数判断中心原子的杂化类型,杂化类型不同是键角差异的根本原因。第二步,析孤对:若杂化类型相同,孤电子对的排斥效应大于成键电子对,孤对电子越多,对成键电子对的压缩越强,键角越小。第三步,比电负性:若杂化类型和孤对电子数均相同,则比较配位原子或中心原子的电负性。配位原子电负性越大,成键电子对越远离中心原子,成键电子对之间排斥力减小,键角减小。 3.(2026·湖北·高考真题)、、、为原子序数依次增大的短周期主族元素。为所在周期金属性最强的元素,与同主族,的最外层电子数是最内层电子数的3倍。下列说法正确的是 A.电负性: B.为极性分子 C.第一电离能: D.为共价化合物 命题情境 本题以短周期主族元素推断为起点,构建了“位-构-性”三者关系的经典考查模型。题目从电负性、第一电离能、分子极性到化合物类型的多维度设问,要求考生在快速定位元素后,能够调用元素周期律对粒子性质进行准确排序和判断。 解题方法 元素推断题的破题关键在于找准“题眼” 。本题的“题眼”是“Y的最外层电子数是最内层电子数的3倍”,直接锁定Y为硫,进而结合“同主族”锁定M为氧。 4.(2026·山东·高考真题)下列分子空间构型相同的一组是 A.CO2、CS2 B.BF3、NF3 C.HCN、HClO D.SO3、PCl3 命题情境 本题以八种常见共价分子的空间构型对比为切入点,构建了一个涵盖主族元素。这些分子不仅是教材中讲解VSEPR模型和杂化轨道理论的经典范例,更是工业生产和生命活动中的重要参与者。 解题方法 解决此类“构型比较”题,最可靠的路径是建立标准化的计算流程。务必牢记特殊规定:①氧、硫作为配位原子时不提供价电子;②卤素、氢作为配位原子时各提供1个价电子;③对于阳离子要减去电荷数,阴离子要加上电荷数。 进阶·强化演练 考向01 键极性与分子极性 1.(2026·重庆涪陵·模拟预测)由徐光宪院士发起院士学子同创的《分子共和国》科普读物生动形象地戏说了BF3、NH3、H2S、CO2、CH3COOH、SO2等众多“分子共和国”中的明星。下列说法正确的是 A.电负性: B.第一电离能: C.分子极性: D.沸点: 2.(2026·福建泉州·模拟预测)是一种用于钙钛矿太阳能电池的钝化剂,其阴阳离子结构如下图,五种元素的原子序数之和为31,、、、同周期且原子半径依次增大。下列说法错误的是 A.简单氢化物的沸点:Y<X<Q B.共价键极性:Z-Q>Z-X>Z-P C.TFA负离子中,键角: D.PDA正离子中含有配位键 3.(2026·江苏连云港·三模)化合物Z是一种重要的医药中间体,部分合成路线如下: 下列说法正确的是 A.X中的σ键和π键的数目比为13∶4 B.Y存在对映异构体 C.Z分子中所有碳原子可能共面 D.Y、Z可以用酸性溶液鉴别 4.(2026·广东深圳·三模)甘氨酸铜是一种优质的有机铜源,其结构有顺式和反式两种。在甘氨酸铜中,铜和与其配位的四个原子共平面。下列说法正确的是 A.甘氨酸铜中铜的配体数为4 B.甘氨酸铜中键和键的数目之比为 C.该配合物中,碳原子的都是以sp3杂化 D.该配合物中含有极性键、非极性键和配位键 考向02 VSEPR模型 1.(2026·广东佛山·模拟预测)在下图所示的物质转化关系中,已知A是常见的制冷剂,E是红棕色气体,G是紫红色固体。下列说法错误的是 A.A与D的VSEPR模型相同 B.C是酸性氧化物,能与NaOH溶液反应 C.E与D反应生成1mol F时转移1mol电子 D.F与G反应生成C,体现了F的氧化性和酸性 2.(2026·江西赣州·模拟预测)高氯酸铵受热易分解:。下列说法正确的是 A.键长:O=O>Cl—Cl B.键角: C.的电子式: D.的VSEPR模型为正四面体形 3.(2026·甘肃武威·模拟预测)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,短周期主族元素中基态X原子的未成对电子数最多,Y的原子半径最大,基态Z原子的价层电子排布式为。下列叙述正确的是 A.简单氢化物分子的键角: B.最高价氧化物对应水化物的酸性: C.分子的空间结构和VSEPR模型一致 D.离子键百分数: 4.(2026·浙江金华·模拟预测)下列有关含磷化合物的说法中,不正确的是 A.的空间结构为四面体形 B.分子中所有O原子所处的化学环境均相同 C.牙膏中添入一氟磷酸钠(),可以防龋齿 D.根据亚磷酸的结构(),可知亚磷酸为二元酸 考向03 杂化类型的判断 1.(2026·福建福州·模拟预测)离子液体“2-羟基丁酸-1-丁基-3-甲基咪唑弱酸盐”是第一例具有手性阴离子的化合物。其结构如图所示。下列有关说法错误的是 A.1个阳离子中有3个杂化碳原子 B.该离子液体中存在离子键、极性键、大π键 C.1个阴离子中有2个手性碳原子 D.阳离子中至少10个原子共平面 2.(2026·福建福州·模拟预测)Au最外层电子位于P能层,价层电子排布与Cu相似,一种Au的有机配合物结构如图所示,其中两个五元环共平面。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,且位于三个不同的周期。下列说法错误的是 A.Au的价电子排布式为5d106s1 B.第一电离能: C.该配合物中X原子的杂化方式有2种 D.原子半径: 3.(2026·重庆·模拟预测)BF3与一定量的水形成(H2O)2·BF3,一定条件下(H2O)2·BF3可发生如图所示转化,下列说法中错误的是 A.熔化前后,B原子的杂化方式不同 B.分子的极性:H2O>OF2 C.分子的键角:BF3>H2O D.(H2O)2·BF3分子间存在氢键和范德华力 4.(2026·山东青岛·一模)三氟化硼与乙醚发生如下反应,下列说法错误的是 A.反应前后B的杂化方式改变 B.反应前后B-F键键长变长 C.B、O、F三种元素的第一电离能依次增大 D.三氟化硼中B满足8电子稳定结构 考向04 分子结构与性质 1.(2026·山西晋城·三模)一种含锰配合物的手性催化剂的结构如图所示。下列叙述错误的是 A.第三电离能: B.Mn的配位数为5 C.电负性: D.采用杂化的碳原子与采用杂化的碳原子个数比为 2.(2026·福建福州·模拟预测)达菲是一种抗流感病毒的特效药,结构如图所示。下列说法错误的是 A.该有机物中含有5种官能团 B.1 mol该有机物最多能与2 mol NaOH反应 C.该有机物中存在6个C-O σ键 D.与足量加成后的产物分子中含有3个手性碳原子 3.(2026·广东佛山·二模)喹啉是平面分子,含有大π键,结构如图。下列关于该分子说法正确的是 A.有2个碳碳双键 B.分子式C9H9N C.一氯代物有4种 D.C和N原子杂化方式相同 4.(2026·陕西榆林·模拟预测)一种广泛使用于化妆品物质的结构如图所示,其中X、Y、Z、W是元素周期表中原子序数依次增大的短周期主族元素,Y与W同主族。下列说法正确的是 A.该化合物中,Y、Z、W的杂化方式都是 B.简单氢化物的沸点: C.原子半径: D.W的高价氧化物为两性氧化物 拔高·模拟预测 1.(2026·辽宁朝阳·一模)是有机合成中温和的氟化试剂。已知,下列说法错误的是 A.分子的键为 键 B.及其同素异形体均属于非极性分子 C.分子中,键角: D.反应过程中既有极性键、非极性键的断裂,又有极性键、非极性键的形成 2.(2026·山西晋城·一模)草甘膦广泛用于铁路、公路、森林防火道和公园的杂草清理,结构如图所示。已知R、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中基态Z原子的电子总数是其最外层电子数的3倍。 下列叙述正确的是 A.草甘膦分子中3个Y-R键的极性均相同 B.简单氢化物的键角:W>X>Z C.与Z同周期且第一电离能比Z大的元素有3种 D.氧化物对应水化物的酸性:X>W 3.(2026·山西忻州·模拟预测)敌百虫是一种低毒农药,其结构如图所示。已知W、X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期元素,基态X原子和基态Y原子的2p能级均有2个未成对电子,Z的第一电离能比同周期紧邻的原子都大。下列说法正确的是 A.原子半径: B.键的极性: C.Y简单氢化物的键角小于 D.含氧酸的酸性: 4.(2026·浙江杭州·模拟预测)是无色晶体,易溶于水、乙醇、乙醚。下列说法不正确的是: A.在水中会缓慢分解生成和 B.中的杂化方式是杂化 C.可以发生聚合生成三聚氰胺 D.中键和键个数比为 5.(2026·福建·模拟预测)氧杂环丁基叠氮聚合物制备反应原理如图: 下列说法错误的是 A.反应①的催化剂中含有配位键 B.生成1mol叠氮聚合物需要消耗2n molNaN3 C.中O和Cl上的孤电子对均位于sp3轨道 D.可用红外光谱仪检测叠氮聚合物的生成 6.(2026·山西晋城·三模)下列物质的性质与解释均正确且具有对应关系的是 选项 物质的性质 解释 A 纤维素难溶于水 其结构中不含亲水基团 B 沸点:乙腈(,)>丙炔() 乙腈分子间可形成氢键 C 酸性:> 的电负性比大,使羧基中极性更大,更易电离出 D 稳定性: 氢化物的稳定性: A.A B.B C.C D.D 7.(2026·广东汕头·三模)下列选项中由结构不能推测出对应性质的是 选项 结构 性质 A 石墨和聚乙炔中均存在共轭π键体系 两者均有导电性 B 中Pt、Cl、N共平面 存在顺反异构 C 质子数: 熔点: D 与的中心原子杂化类型相同,但孤对电子数不同 键角: A.A B.B C.C D.D 8.(2026·山东济南·模拟预测)不同浓度的硝酸与Zn反应,可生成不同价态的还原产物,如等。下列说法正确的是 A.可用排水法收集 B.中阴阳离子空间构型相同 C.的中心原子所有价电子均参与成键 D.NO与血红蛋白结合时,O原子更容易提供孤电子对 9.(2026·福建泉州·模拟预测)短周期主族元素Z、Y、Z、W、O原子序数依次增大,X的原子半径在周期表中最小,Y、Z、W相邻,且W、Q同主族,五种元素组成的环状物质a和b结构如图。下列说法正确的是 A.第一电离能: B.一定为非极性分子 C.中含键与键的数目之比为2∶1 D.b分子中键长:①>② 10.(2026·浙江杭州·模拟预测)无水盐固态时具有链状结构,结构如图,气态时存在二聚体分子。下列说法不正确的是 A.固态中含有的作用力为:共价键、范德华力 B.中所有氯原子所处化学环境相同 C.充分加热晶体,可生成固体 D.与过量溶液反应: 11.(2026·山西忻州·模拟预测)某含铜催化剂的阴离子的结构如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中、、位于同一周期,基态原子的价层电子排布式为,在周期表中的非金属性最强。下列说法错误的是 A.电负性: B.熔、沸点: C.氢键大小: D.键能: 12.(25-26高三下·云南昭通·阶段检测)如图所示的化合物M是一种重要的化工原料,X、Y、Z、V、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中Y的最高价含氧酸具有强氧化性,Z、W同族,V元素的焰色试验呈黄色,下列说法正确的是 A.第一电离能: B.原子半径: C.化合物M中含有的化学键为离子键、配位键、氢键 D.简单氢化物键角: 13.(2026·河南许昌·三模)化合物M是重要的有机合成中间体,广泛用于药品、香料等领域,结构如图所示。已知X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,且分布于三个不同周期,元素Z最外层电子数是电子层数的三倍。 下列叙述错误的是 A.最高价氧化物对应水化物的酸性: B.Y单质的晶体类型可为分子晶体、共价晶体、混合晶体 C.分子间存在氢键 D.的空间结构为三角锥形 14.(2026·河北衡水·二模)X、Y、Z、M、Q五种元素的原子序数依次增大,其中X、Y、Z、Q分别位于周期表中前四个不同周期,X、Y同主族,Z、M基态原子核外都有5种能量不同的电子,且都只有一个未成对电子,Q元素位于元素周期表第6列,下列说法错误的是 A.X和Y形成的化合物中,半径:阳离子大于阴离子 B.Z和M形成的化合物ZM3和Z2M6均为非极性分子 C.基态Q原子的核外电子存在15种空间运动状态 D.X、Y、Q三种元素的基态原子最外层电子数相同 15.(2026·湖北荆州·模拟预测)物质的微观结构决定其宏观性质,下列说法错误的是 A.是平面四边形结构,中心不是杂化 B.酸性:,F的电负性大于H,使的羧基中羟基极性更大,更易电离出 C.石墨能导电而金刚石不导电,石墨晶体中存在自由移动的电子,而金刚石中没有 D.“杯酚”可分离和,“杯酚”是超分子,具有分子识别的特性 16.(2026·福建·模拟预测)人形机器人的肢体骨骼及关节结构件,采用高强度、低密度的高分子材料PEEK(聚醚醚酮)制造。PEEK可由X和Y在一定条件下反应制得,相应结构简式如图,下列说法错误的是 A.可用红外光谱法区分Y与PEEK B.X能发生还原、氧化、取代、缩聚反应 C.Y中最多有5个碳原子在同一直线上 D.Y与足量H2发生加成反应,生成的产物不含手性碳原子 17.(2026·福建·模拟预测)某离子化合物结构如图所示,X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的五种短周期主族元素。下列说法错误的是 A.基态Q原子核外电子有7种空间运动状态 B.键角大小:ZX3>ZW3 C.该离子化合物的阴离子中含有配位键 D.单质W2能与NaCl溶液反应,置换出Cl2 18.(2026·福建福州·模拟预测)离子液体是一类应用价值很高的绿色溶剂,由五种短周期主族元素P、Q、X、Y、Z组成的某离子液体的结构如图所示。Q、X、Y、Z处于同一周期,基态P原子的电子层数与核外电子总数相等,基态X原子的p能级处于半充满状态。下列说法错误的是 A.Q、X分别与P形成的化合物的沸点: B.同周期元素中,第一电离能介于X、Y之间的有3种 C.该离子液体的阴离子中存在配位键 D.基态Z原子的核外电子占据的最高能层有4个原子轨道 19.(2026·广西柳州·模拟预测)原子序数依次增大的前四周期元素、、、、形成的一种化合物(分子结构如图)被广泛应用于染料和电池等领域,和能形成室温下常见的两种液态化合物,的基态原子层填满电子,层填充了1个电子。下列说法错误的是 A.第一电离能: B.氢化物的沸点: C.电负性: D.基态核外电子排布式为 20.(2026·福建福州·模拟预测)一种对称的阴离子(结构如图)由原子半径依次增大的X、Y、Z、M、W五种短周期的p区元素组成,基态原子中未成对电子数目,Y与W为同主族元素。下列说法错误的是 A.该阴离子呈现锯齿状 B.该阴离子与季铵离子()能形成离子液体 C.M的氢化物的沸点不一定比Y的氢化物低 D.第一电离能大小: 1 / 19 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $ 第03讲 分子结构与性质、化学键 目 录 真题·命题感知 进阶·强化演练 考向01 键极性与分子极性 考向02 VSEPR模型 考向03 杂化类型的判断 考向04 分子结构与性质 拔高·模拟预测 真题·命题感知 1.(2026·重庆·高考真题)下列叙述正确的是 A.和的键角相等 B.的键能是的两倍 C.和的VSEPR模型相同 D.和都是非极性分子 【答案】A 【解析】中心C原子价层电子对数为4,无孤电子对,为正四面体结构;中心P原子价层电子对数为,无孤电子对,也为正四面体结构,二者键角均为109°28′,键角相等,A正确;中含1个σ键和1个π键,π键键能小于σ键,故键能小于键能的两倍,B错误;中心C价层电子对数为2,VSEPR模型为直线形;中心S价层电子对数为=3,VSEPR模型为平面三角形,二者模型不同,C错误;中心B原子价层电子对数为=3,且不含孤电子对,为平面正三角形结构,正负电荷中心重合,是非极性分子;中心N原子价层电子对数为=4,且含1个孤电子对,为三角锥形结构,正负电荷中心不重合,是极性分子,D错误;故选A。 命题情境 本题以碳族元素与氮族元素的化合物结构对比,以及碳、硫、硼、氮的常见分子为素材,巧妙融合了“结构决定性质”的核心化学思想。碳和氮的化合物广泛存在于天然气、化肥、制冷剂及高分子材料中,是化学工业的基石。题目不仅检验了基础知识的熟练度,更强调了“孤电子对”对分子结构产生的决定性影响,体现了高考对微观探析与宏观辨识素养的深度关注。 解题方法 解答此类结构判断题的核心武器是价层电子对互斥理论,但需注意“模型”与“空间结构”的区分。判断分子极性时,不能仅凭键的极性,必须关注分子的几何对称性。对于ABₙ型分子,若中心原子无孤对电子且配位原子相同,通常为非极性分子;否则多为极性分子。键能判断则需注意:双键键能并非单键的两倍,因π键键能小于σ键。 2.(2026·湖北·高考真题)关于粒子的结构与性质,下列说法错误的是 A.和的空间结构均为三角锥形 B.和的模型相同,分子空间结构也相同 C.键角:()() D.与都是非极性分子 【答案】D 【解析】中心P价层电子对数为,含1对孤对电子,空间结构为三角锥形;中心O价层电子对数为,含1对孤对电子,空间结构也为三角锥形,A正确;和中心原子价层电子对数均为3,含1对孤对电子,VSEPR模型均为平面三角形,分子空间结构均为V形,B正确;和中S均为sp3杂化,F电负性大于Cl,S−F键成键电子对更远离中心S,成键电子对间斥力更小,故键角 ,C正确;乙烯结构对称,为非极性分子;图2为顺-1,2-二氯乙烯,正负电荷中心不重合,为极性分子,不是非极性分子,D错误;故选D。 命题情境 本题以磷的氯化物、水合氢离子、臭氧、二氧化硫及其衍生物和烯烃同分异构体为载体,构建了一个从无机小分子到有机同分异构体的立体结构分析网络。题目通过对比相同中心原子不同配体对键角的影响,以及顺反异构对分子极性的改变,深入考查了电负性、杂化轨道理论、价层电子对互斥模型及分子对称性的综合应用。 解题方法 针对“键角比较”类问题,应建立递进式的分析逻辑。第一步,定杂化:首先通过价层电子对数判断中心原子的杂化类型,杂化类型不同是键角差异的根本原因。第二步,析孤对:若杂化类型相同,孤电子对的排斥效应大于成键电子对,孤对电子越多,对成键电子对的压缩越强,键角越小。第三步,比电负性:若杂化类型和孤对电子数均相同,则比较配位原子或中心原子的电负性。配位原子电负性越大,成键电子对越远离中心原子,成键电子对之间排斥力减小,键角减小。 3.(2026·湖北·高考真题)、、、为原子序数依次增大的短周期主族元素。为所在周期金属性最强的元素,与同主族,的最外层电子数是最内层电子数的3倍。下列说法正确的是 A.电负性: B.为极性分子 C.第一电离能: D.为共价化合物 【答案】C 【分析】、、、为原子序数依次增大的短周期主族元素。Y的最外层电子数是最内层电子数的3倍,短周期元素最内层电子数为2,因此Y最外层电子数为6,属于第ⅥA族;M与Y同主族,且原子序数M<Y,因此M为,Y为。Z原子序数大于,为短周期主族元素,故Z为,为所在周期金属性最强的元素,介于O和S之间,故X为Na; 【解析】同主族元素从上到下电负性依次减小,同周期主族元素从左到右电负性依次增大,电负性顺序为:,即,A错误;为,中心原子价层电子对数为=3,且不含孤电子对,空间构型为平面正三角形,正负电荷中心重合,属于非极性分子,B错误;同主族元素从上到下第一电离能依次减小,为活泼金属,第一电离能远小于和O,则第一电离能:,即,C正确;为,由和构成,属于离子化合物,D错误;故选C。 命题情境 本题以短周期主族元素推断为起点,构建了“位-构-性”三者关系的经典考查模型。题目从电负性、第一电离能、分子极性到化合物类型的多维度设问,要求考生在快速定位元素后,能够调用元素周期律对粒子性质进行准确排序和判断。 解题方法 元素推断题的破题关键在于找准“题眼” 。本题的“题眼”是“Y的最外层电子数是最内层电子数的3倍”,直接锁定Y为硫,进而结合“同主族”锁定M为氧。 4.(2026·山东·高考真题)下列分子空间构型相同的一组是 A.CO2、CS2 B.BF3、NF3 C.HCN、HClO D.SO3、PCl3 【答案】A 【解析】CO2的中心原子碳原子的价层电子对数为,孤电子对数为0,分子空间构型为直线形;CS2的中心原子碳原子的价层电子对数为,孤电子对数为0,分子空间构型为直线型,二者空间构型相同,A符合题意;BF3的中心原子硼原子的价层电子对数为,孤电子对数为0,分子空间构型为平面三角形;NF3的中心原子氮原子的价层电子对数为,孤电子对数为1,分子空间构型为三角锥形,二者空间构型不同,B不符合题意;HCN的中心原子碳原子的价层电子对数为,孤电子对数为0,分子空间构型为直线形;HClO的中心原子氧原子的价层电子对数为,孤电子对数为2,分子空间构型为角形,二者空间构型不同,C不符合题意;SO3的中心原子硫原子的价层电子对数为,孤电子对数为0,分子空间构型为平面三角形;PCl3的中心原子磷原子的价层电子对数为,孤电子对数为1,分子空间构型为三角锥形,二者空间构型不同,D不符合题意;故选A。 命题情境 本题以八种常见共价分子的空间构型对比为切入点,构建了一个涵盖主族元素。这些分子不仅是教材中讲解VSEPR模型和杂化轨道理论的经典范例,更是工业生产和生命活动中的重要参与者。 解题方法 解决此类“构型比较”题,最可靠的路径是建立标准化的计算流程。务必牢记特殊规定:①氧、硫作为配位原子时不提供价电子;②卤素、氢作为配位原子时各提供1个价电子;③对于阳离子要减去电荷数,阴离子要加上电荷数。 进阶·强化演练 考向01 键极性与分子极性 1.(2026·重庆涪陵·模拟预测)由徐光宪院士发起院士学子同创的《分子共和国》科普读物生动形象地戏说了BF3、NH3、H2S、CO2、CH3COOH、SO2等众多“分子共和国”中的明星。下列说法正确的是 A.电负性: B.第一电离能: C.分子极性: D.沸点: 【答案】D 【解析】同周期从左到右电负性增大,即,同主族从上到下电负性减小,即,由于硫酸酸性强于碳酸,则S的非金属性强于C,非金属越强,则电负性越大,即,故电负性顺序为,A错误;第二周期第一电离能整体呈增大趋势,N的2p轨道为半满稳定结构,第一电离能大于O,故第一电离能顺序为,B错误;​为平面正三角形结构,结构对称,正负电中心重合,属于非极性分子,极性最小,不可能极性大于​、,C错误;三种物质均为分子晶体,分子间可形成氢键,沸点最高;相对分子质量大于,相对分子质量越大,范德华力更强,沸点高于,故沸点顺序为,D正确;故选D。 2.(2026·福建泉州·模拟预测)是一种用于钙钛矿太阳能电池的钝化剂,其阴阳离子结构如下图,五种元素的原子序数之和为31,、、、同周期且原子半径依次增大。下列说法错误的是 A.简单氢化物的沸点:Y<X<Q B.共价键极性:Z-Q>Z-X>Z-P C.TFA负离子中,键角: D.PDA正离子中含有配位键 【答案】A 【分析】五种元素原子序数之和为31,Q、X、Y、Z同周期,且原子半径依次增大,同周期原子序数越大原子半径越小,故原子序数:,结合成键特点和原子序数和推导: P形成1个键,为H;Q原子序数最大且形成1个键,Q为F;X形成2个键为O;Z形成4个键为C;剩余Y为N,第二周期满足。 【解析】简单氢化物分别为:、、,沸点规律:常温下分子间氢键多于,沸点最大,F电负性大于N,分子间氢键强于,沸点,因此沸点:,A错误;共价键极性和电负性差正相关,电负性:,因此C与它们的电负性差:,即共价键极性,B正确;为三氟乙酸根,即,中心C为杂化,键角约;即,中心羧基C为杂化,键角约,因此,C正确;为,N原子提供孤对电子,提供空轨道,N与之间形成配位键,D正确;故选A。 3.(2026·江苏连云港·三模)化合物Z是一种重要的医药中间体,部分合成路线如下: 下列说法正确的是 A.X中的σ键和π键的数目比为13∶4 B.Y存在对映异构体 C.Z分子中所有碳原子可能共面 D.Y、Z可以用酸性溶液鉴别 【答案】C 【解析】X是苯甲醛(): 单键均为键,双键含1个键和1个键,苯环含有大键。 键总数:苯环内6个+ 苯环上5个 + 苯环侧链1个 + 醛基内1个 + 醛基中1个 = 个, 键:键 ,A错误;对映异构体的前提是分子中存在手性碳原子(连有4种不同基团的饱和碳原子),Y的结构为,不存在手性碳原子,因此没有对映异构体,B错误;Z的结构为: 苯环为平面结构、碳碳双键为平面结构,中与双键直接相连的饱和碳原子的单键可以旋转,可将甲基碳原子旋转到苯环/双键所在的平面,因此所有碳原子可能共面,C正确;Y中含有碳碳双键,Z中含有碳碳双键和α-H的醇羟基,两者都可以被酸性高锰酸钾氧化,均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,无法鉴别,D错误;故选C。 4.(2026·广东深圳·三模)甘氨酸铜是一种优质的有机铜源,其结构有顺式和反式两种。在甘氨酸铜中,铜和与其配位的四个原子共平面。下列说法正确的是 A.甘氨酸铜中铜的配体数为4 B.甘氨酸铜中键和键的数目之比为 C.该配合物中,碳原子的都是以sp3杂化 D.该配合物中含有极性键、非极性键和配位键 【答案】D 【解析】甘氨酸根为双齿配体,每个甘氨酸根可提供一个N和一个O与Cu2+配位,因此甘氨酸铜中铜的配位数为4,配体数为2,A错误;甘氨酸铜结构中,每个甘氨酸根中含有10个键(其中含2个配位键)、1个键;因此甘氨酸铜中共20个键,2个键,比例应为10:1,B错误;甘氨酸铜中形成碳氧双键的碳原子为sp2杂化,并未所有碳原子的都是sp3杂化,C错误;甘氨酸铜中C-C键为非极性键,C-H、C-N、N-H、C-O等均为极性键,Cu2+与O、N 原子间形成了配位键,D正确;故答案为D。 考向02 VSEPR模型 1.(2026·广东佛山·模拟预测)在下图所示的物质转化关系中,已知A是常见的制冷剂,E是红棕色气体,G是紫红色固体。下列说法错误的是 A.A与D的VSEPR模型相同 B.C是酸性氧化物,能与NaOH溶液反应 C.E与D反应生成1mol F时转移1mol电子 D.F与G反应生成C,体现了F的氧化性和酸性 【答案】B 【分析】A是常见制冷剂→A=NH3(液氨常用作制冷剂),E是红棕色气体→E=NO2,G是紫红色固体→G=Cu;由NH3 + B → C + D、CE(NO2)得:C被B氧化得到NO2,说明C是NO,B是O2; 反应:4NH3 + 5O24NO + 6H2O;因此:C=NO,D=H2O;E(NO2) + D(H2O) → F,反应:4NO2 + H2O = 2HNO3 + NO,得F=HNO3;验证闭环:F(HNO3) + G(Cu) → C(NO); 稀硝酸和Cu反应:3Cu + 8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O,完全匹配转化关系;汇总各物质:A=NH3、B=O2、C=NO、D=H2O、E=NO2、F=HNO3、G=Cu; 【解析】NH3:中心N价层电子对数 =3+=4,VSEPR模型四面体形;H2O:中心O价层电子对数 =2+=4,VSEPR模型四面体形; 二者VSEPR模型相同,A正确;C为NO;酸性氧化物定义:与碱反应只生成盐和水、中心元素化合价不变;NO不与NaOH反应,属于不成盐氧化物,不是酸性氧化物;B错误;反应:3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO,N元素歧化:2个N从+4→+5(失电子),1个N从+4→+2(得电子);3 mol NO2参与反应,生成2 mol HNO3,转移总电子 2 mol;则生成1 mol HNO3转移电子1 mol;C正确; 反应:3Cu + 8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O,生成Cu(NO3)2(硝酸盐):HNO3体现酸性;N从+5→+2(NO),化合价降低被还原:HNO3体现氧化性; D正确;故选B。 2.(2026·江西赣州·模拟预测)高氯酸铵受热易分解:。下列说法正确的是 A.键长:O=O>Cl—Cl B.键角: C.的电子式: D.的VSEPR模型为正四面体形 【答案】D 【解析】原子半径,且O=O为双键键长更短,故键长,A错误;为正四面体结构,键角为109°28′,为V形结构,O原子有2对孤电子对,孤电子对对成键电子对的斥力更大使键角减小,故键角,B错误; 中每个N原子除三对共用电子外,还各有1对孤电子对,正确电子式为,C错误;中心Cl原子的σ键数为4,孤电子对数为,价层电子对数为4,故VSEPR模型为正四面体形,D正确;故选D。 3.(2026·甘肃武威·模拟预测)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,短周期主族元素中基态X原子的未成对电子数最多,Y的原子半径最大,基态Z原子的价层电子排布式为。下列叙述正确的是 A.简单氢化物分子的键角: B.最高价氧化物对应水化物的酸性: C.分子的空间结构和VSEPR模型一致 D.离子键百分数: 【答案】D 【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,且Y是短周期原子半径最大的主族元素,Y为Na,因此X在前三周期靠前位置,基态未成对电子数最多的是,价电子排布,3个未成对电子,Z价层电子排布,轨道最多填2个电子,因此,得,价层排布为,故Z为S;W是原子序数大于S的短周期主族元素,故W为Cl。 【解析】X的简单氢化物为,Z的为。中心N原子价层电子对数为=4,且含有1个孤电子对,为sp3杂化,中心S原子价层电子对数为=4,且含有2个孤电子对,为sp3杂化,孤电子对对成键电子的斥力更大,孤电子对越多,键角越小,则键角,A错误;同周期从左到右非金属性增强,最高价氧化物对应水化物酸性增强,非金属性:S<Cl,则酸性,B错误;即,中心N价层电子对数,且含有1个孤电子对,VSEPR模型为四面体形,分子空间结构为三角锥形,二者不一致,C错误;成键两元素电负性差越大,离子键百分数越高。Y均为Na,电负性,Na与Cl的电负性差大于Na与S的电负性差,因此离子键百分数:,D正确;故选D。 4.(2026·浙江金华·模拟预测)下列有关含磷化合物的说法中,不正确的是 A.的空间结构为四面体形 B.分子中所有O原子所处的化学环境均相同 C.牙膏中添入一氟磷酸钠(),可以防龋齿 D.根据亚磷酸的结构(),可知亚磷酸为二元酸 【答案】B 【解析】的中心P原子的价层电子对数为,无孤电子对,因此​空间结构为四面体形,A正确;​​(空间结构为)中存在两种不同化学环境的O原子,一种是位于两个P原子之间的桥连O原子,一种是连在P原子端位的双键O原子,化学环境不相同,B错误;一氟磷酸钠中的F能增强牙齿的抗腐蚀能力,添加到牙膏中可以防龋齿,C正确;只有羟基(-OH)上的H可以电离,由结构可知亚磷酸只含2个-OH,因此为二元酸,D正确;故选B。 考向03 杂化类型的判断 1.(2026·福建福州·模拟预测)离子液体“2-羟基丁酸-1-丁基-3-甲基咪唑弱酸盐”是第一例具有手性阴离子的化合物。其结构如图所示。下列有关说法错误的是 A.1个阳离子中有3个杂化碳原子 B.该离子液体中存在离子键、极性键、大π键 C.1个阴离子中有2个手性碳原子 D.阳离子中至少10个原子共平面 【答案】C 【解析】咪唑五元环内3个碳原子均参与共轭双键,为杂化;甲基、丁基烷基碳是,因此1个阳离子中有3个杂化C,A正确;该离子液体中阴阳离子之间为离子键,C-H、C-O、C-N、N-H等为极性共价键,咪唑芳香五元环存在离域大π键,B正确;手性碳是指饱和碳原子上连4种完全不同基团,如图(带*号),只有1个手性碳原子,C错误;咪唑芳香环是平面结构,环上3个C、2个N、3个C上连接的H,共8个原子,与环N直接相连的甲基上的C可在环平面;另一侧N连接丁基的第一个-CH2-碳也可共面,故至少10个原子共平面,D正确;故选C。 2.(2026·福建福州·模拟预测)Au最外层电子位于P能层,价层电子排布与Cu相似,一种Au的有机配合物结构如图所示,其中两个五元环共平面。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,且位于三个不同的周期。下列说法错误的是 A.Au的价电子排布式为5d106s1 B.第一电离能: C.该配合物中X原子的杂化方式有2种 D.原子半径: 【答案】B 【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,位于三个不同周期,W为H元素。从配合物结构看,X可以形成4个共价键,推测X为C元素;Y形成3个共价键,推测Y为N元素;Z原子序数大于N,在第三周期,形成2个单键,最外层6个电子,故Z为S。 【解析】Au最外层电子位于P能层,则Au位于第六周期,价层电子排布与Cu相似,故Au的价电子排布式为,A正确;同周期从左到右第一电离能呈增大趋势,但N(ⅤA,半满稳定)>O(ⅥA),同主族元素第一电离能从上到下呈减小趋势,故O>S,因此第一电离能N> S,即Y>Z,B错误;该配合物中的X(C)原子,有的形成4个键,为sp3杂化,有的形成3个键,为sp2杂化,杂化方式有两种,C正确;一般来说,电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越多,原子半径越小,因此,D正确;故选B。 3.(2026·重庆·模拟预测)BF3与一定量的水形成(H2O)2·BF3,一定条件下(H2O)2·BF3可发生如图所示转化,下列说法中错误的是 A.熔化前后,B原子的杂化方式不同 B.分子的极性:H2O>OF2 C.分子的键角:BF3>H2O D.(H2O)2·BF3分子间存在氢键和范德华力 【答案】A 【解析】熔化前,B原子与三个F原子和一个水分子中的O原子形成了4个键,B原子的价层电子对数为4,采取sp3杂化;熔化后,B原子与三个F原子和一个羟基中的O原子形成了4个键,B原子的价层电子对数为4,采取sp3杂化,熔化前后B原子的杂化方式相同,A错误;H2O和OF2都是V形分子,在H2O中,由于O的电负性大于H,共用电子对偏向氧原子,偶极矩方向一致叠加,极性较强;在OF2中,由于F的电负性大于O,共用电子对偏向氟原子,偶极矩方向相反,导致部分抵消,极性较弱,分子的极性H2O>OF2,B正确;BF3中心原子B没有孤电子对,采用sp2杂化,空间构型为平面三角形,键角为120°;H2O中心原子O有两个孤电子对,采用sp3杂化,由于孤电子对的排斥作用,键角为104.5°,因此分子的键角BF3>H2O,C正确;(H2O)2·BF3是由分子构成的物质,图中明确画出了水分子之间的氢键,分子之间普遍存在范德华力,D正确;故选A。 4.(2026·山东青岛·一模)三氟化硼与乙醚发生如下反应,下列说法错误的是 A.反应前后B的杂化方式改变 B.反应前后B-F键键长变长 C.B、O、F三种元素的第一电离能依次增大 D.三氟化硼中B满足8电子稳定结构 【答案】D 【解析】反应前中的B原子形成3个σ键,无孤电子对,为杂化,平面三角形; 反应后配合物中B形成4个σ键,为杂化, 杂化方式改变,A正确;中B存在空p轨道,可与F的孤电子对形成离域π键,键级大、键长短; 形成配位键后,B的空轨道被O的孤电子对填充,B-F之间的离域π键消失,键级减小,B-F键键长变长,B正确;同周期主族元素第一电离能:从左到右总体增大,,三者依次增大,C正确;中B原子最外层电子:3个自身价电子+3个F各提供1个成键电子 = 6个电子,不满足8电子稳定结构,D错误;故选D。 考向04 分子结构与性质 1.(2026·山西晋城·三模)一种含锰配合物的手性催化剂的结构如图所示。下列叙述错误的是 A.第三电离能: B.Mn的配位数为5 C.电负性: D.采用杂化的碳原子与采用杂化的碳原子个数比为 【答案】A 【解析】基态Mn2+、Fe2+的价层电子排布分别为3d5、3d6,基态Mn2+达到半充满稳定结构,再失去一个电子较难,而基态Fe2+较容易再失去一个电子达到半充满结构,则第三电离能:Mn>Fe,A错误;根据图示信息,Mn的配位数为5,B正确;根据同周期元素从左到右电负性逐渐增大,电负性:,C正确;苯环和形成双键的碳原子采用杂化,形成四个单键的碳原子采用杂化,采用杂化的碳原子与采用杂化的碳原子个数比为14:22=,D正确;故选A。 2.(2026·福建福州·模拟预测)达菲是一种抗流感病毒的特效药,结构如图所示。下列说法错误的是 A.该有机物中含有5种官能团 B.1 mol该有机物最多能与2 mol NaOH反应 C.该有机物中存在6个C-O σ键 D.与足量加成后的产物分子中含有3个手性碳原子 【答案】D 【解析】由题意可知,该有机物含:醚键、酰胺基、氨基、酯基、碳碳双键共5种官能团,A正确;1 mol该有机物酯基水解消耗1mol NaOH、酰胺基水解消耗1mol NaOH,则其最多能与2 mol NaOH反应,B正确;如图所示,该有机化合物中存在6个C-O σ键:,C正确;如图所示,与足量加成后的产物分子中含有4个手性碳原子:,D错误;故选D。 3.(2026·广东佛山·二模)喹啉是平面分子,含有大π键,结构如图。下列关于该分子说法正确的是 A.有2个碳碳双键 B.分子式C9H9N C.一氯代物有4种 D.C和N原子杂化方式相同 【答案】D 【解析】喹啉含有大π键,不含典型的碳碳双键,故A错误;由喹啉结构可知,喹啉的分子式为C9H7N,故B错误;喹啉分子结构不对称,有7种等效氢,一氯代物有7种,故C错误;喹啉是平面分子,C和N原子均采用sp2杂化,故D正确;故选D。 4.(2026·陕西榆林·模拟预测)一种广泛使用于化妆品物质的结构如图所示,其中X、Y、Z、W是元素周期表中原子序数依次增大的短周期主族元素,Y与W同主族。下列说法正确的是 A.该化合物中,Y、Z、W的杂化方式都是 B.简单氢化物的沸点: C.原子半径: D.W的高价氧化物为两性氧化物 【答案】A 【分析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,X只形成1个共价键且原子序数最小,可推断为H;Y形成4个共价键,为C;Z在结构中形成2个共价键,结合原子序数顺序,为O;W形成4个共价键且原子序数最大,为Si。 【解析】在该化合物中,Y(C)、W(Si)均形成4个σ键,杂化方式为sp3,Z(O)形成2个σ键且有2对孤电子对,杂化方式也为sp3,因此Y、Z、W的杂化方式都是sp3,A正确;Y的最简单氢化物为CH4,Z的最简单氢化物为H2O,H2O分子间存在氢键,沸点更高,故沸点H2O>CH4,即Z>Y,B错误;Si具有三个电子层,原子半径最大,H具有1个电子层,原子半径最小,C和O均为2个电子层,C的核电荷数小于O,则原子半径C>O,故原子半径应为Si>C>O>H,即W>Y>Z>X,C错误;W(Si)的氧化物SiO2可以碱反应,不与除HF外的酸反应,属于酸性氧化物,D错误;故选A。 拔高·模拟预测 1.(2026·辽宁朝阳·一模)是有机合成中温和的氟化试剂。已知,下列说法错误的是 A.分子的键为 键 B.及其同素异形体均属于非极性分子 C.分子中,键角: D.反应过程中既有极性键、非极性键的断裂,又有极性键、非极性键的形成 【答案】B 【解析】基态F原子的价层电子排布式为,未成对电子位于2p轨道,2个F原子通过 键形成分子,A正确;O2是非极性分子,其同素异形体是极性分子,B错误;同一分子中,双键之间的斥力大于单键之间的斥力,故在分子中,键角:,C正确;根据已知反应方程式可知,反应中,既有氟氟键(非极性键)、硫氧键的断裂(极性键),又有氟硫键(极性键)、氧氧键(非极性键)的形成,D正确;故选B。 2.(2026·山西晋城·一模)草甘膦广泛用于铁路、公路、森林防火道和公园的杂草清理,结构如图所示。已知R、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中基态Z原子的电子总数是其最外层电子数的3倍。 下列叙述正确的是 A.草甘膦分子中3个Y-R键的极性均相同 B.简单氢化物的键角:W>X>Z C.与Z同周期且第一电离能比Z大的元素有3种 D.氧化物对应水化物的酸性:X>W 【答案】B 【分析】基态Z原子的电子总数是其最外层电子数的3倍,由结构图可知,Z形成5个共价键,说明Z的最外层电子数为5,则Z为磷;R形成1个共价键且原子序数最小,则R为H,X形成3个共价键,则最外层电子数为5,X为N,W形成4个共价键,且原子序数小于N,则W为C,Y形成2个共价键且原子序数小于P大于N,则Y为O,据此分析。 【解析】键为键,但分子中键的环境不同(如羧基的和磷酸基团的,周围电子云密度、化学环境存在差异),键的极性受环境影响,因此3个键的极性不完全相同,A错误;W、、的简单氢化物分别为、和,三者中心原子价层电子对数均为4,分子中无孤对电子,和均含有1对孤对电子,孤对电子对成键电子的排斥力更大,使键角减小,故键角最大;电负性:,共用电子对距近,成键电子对斥力大于,键角:,故键角,B正确;与同周期且第一电离能比大的元素有2种:、,C错误;“氧化物对应水化物的酸性”需明确最高价氧化物对应水化物才有比较规律(非最高价水化物酸性无固定递变规律),D错误;故选B。 3.(2026·山西忻州·模拟预测)敌百虫是一种低毒农药,其结构如图所示。已知W、X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期元素,基态X原子和基态Y原子的2p能级均有2个未成对电子,Z的第一电离能比同周期紧邻的原子都大。下列说法正确的是 A.原子半径: B.键的极性: C.Y简单氢化物的键角小于 D.含氧酸的酸性: 【答案】C 【分析】W形成1个单键,原子序数最小为H;X和Y的2p能级均有2个未成对电子,可能为C(2p2)或O(2p4),因原子序数递增且X在Y前,X为碳(C),Y为氧(O);Z的第一电离能高于同周期相邻元素,符合第VA族特征,原子序数大于O,Z为磷(P) ;R:原子序数大于P的短周期元素,R为氯(Cl)。 【解析】碳原子的半径小于氯原子,A项错误;键极性取决于成键原子电负性差,O的电负性大于C,故极性,B项错误;Y的简单氢化物为,中心O价层电子对数为4,的杂化类型为,中O的价层电子对中的孤电子对数目为2对,对成键电子对排斥力较大,故键角小于,C项正确;没有说明是最高价含氧酸,酸性不一定满足,而且的酸性小于,D项错误;故选C。 4.(2026·浙江杭州·模拟预测)是无色晶体,易溶于水、乙醇、乙醚。下列说法不正确的是: A.在水中会缓慢分解生成和 B.中的杂化方式是杂化 C.可以发生聚合生成三聚氰胺 D.中键和键个数比为 【答案】B 【分析】题中H2CN2应表示氰胺,其结构可写为H2N-C≡N。分子中含有-NH2和-C≡N结构,碳原子与一个N形成单键、与另一个N形成三键,价层电子对呈直线型分布,因此C为sp杂化。图中所示六元含氮环、连有3个-NH2的物质是三聚氰胺,可由H2CN2发生聚合得到; 【解析】H2CN2在水中可缓慢水解,最终生成H2CO3和NH3,A正确; H2CN2的结构可表示为H2N-C≡N,C原子形成1个C-N单键和1个C≡N三键,价层电子对数为2,采取sp杂化,不是sp2杂化,B错误; H2CN2可发生聚合反应,3个H2CN2分子聚合生成三聚氰胺,分子式为C3H6N6,C正确; H2CN2中有2个N-Hσ键、1个C-Nσ键、1个C≡N中的σ键,共4个σ键;C≡N中还有2个π键,所以σ键和π键个数比为4:2=2:1,D正确;故选B。 5.(2026·福建·模拟预测)氧杂环丁基叠氮聚合物制备反应原理如图: 下列说法错误的是 A.反应①的催化剂中含有配位键 B.生成1mol叠氮聚合物需要消耗2n molNaN3 C.中O和Cl上的孤电子对均位于sp3轨道 D.可用红外光谱仪检测叠氮聚合物的生成 【答案】C 【解析】反应①的催化剂中B能提供空轨道、氧能提供孤电子对,两者形成配位键,A正确;根据反应②,一个-Cl对应一个,生成叠氮聚合物需要消耗,B正确;中O为中心原子,O上的孤电子对参与杂化,位于sp3轨道,Cl原子为端基,不参与杂化,故Cl上的孤电子对位于3s和3p原子轨道,C错误;用红外光谱得到分子中含有的化学键或官能团信息,故可用红外光谱仪检测叠氮聚合物的生成,D正确;故选C。 6.(2026·山西晋城·三模)下列物质的性质与解释均正确且具有对应关系的是 选项 物质的性质 解释 A 纤维素难溶于水 其结构中不含亲水基团 B 沸点:乙腈(,)>丙炔() 乙腈分子间可形成氢键 C 酸性:> 的电负性比大,使羧基中极性更大,更易电离出 D 稳定性: 氢化物的稳定性: A.A B.B C.C D.D 【答案】C 【解析】纤维素的基本结构单元是葡萄糖,每个葡萄糖单元含有多个羟基(-OH),羟基属于典型的亲水基团,因此纤维素难溶于水的原因并非结构中不含亲水基团,A错误;分子间形成氢键的条件是分子中存在与电负性大的原子(如N、O、F)直接相连的氢原子;乙腈(CH3CN)中,N原子仅与C原子相连,没有直接连接H原子,因此乙腈分子间无法形成分子间氢键;乙腈沸点更高是因为其极性远大于丙炔,分子间范德华力更强,B错误;羧酸的酸性强弱取决于羧基中O-H键的极性,极性越大越容易电离出H+;O的电负性大于S,电负性大的原子会增强羧基中O-H键的极性,使H+更易电离,因此含O的环状二元羧酸酸性强于含S的类似结构羧酸,性质与解释均正确且对应,C正确;配离子的稳定性取决于中心离子与配体之间的配位键强度,与配体氢化物的稳定性无关;[Cu(NH3)4]2+比[Cu(H2O)4]2+稳定,是因为NH3中N原子的电负性小于H2O中O原子,更易提供孤电子对,与Cu2+形成的配位键更强,D错误;故选C。 7.(2026·广东汕头·三模)下列选项中由结构不能推测出对应性质的是 选项 结构 性质 A 石墨和聚乙炔中均存在共轭π键体系 两者均有导电性 B 中Pt、Cl、N共平面 存在顺反异构 C 质子数: 熔点: D 与的中心原子杂化类型相同,但孤对电子数不同 键角: A.A B.B C.C D.D 【答案】C 【解析】共轭π键体系中存在可自由移动的电子,可推测两者均有导电性,A不符合题意;中中心与、共平面,说明该配合物是平面四边形结构,配体为两种且各占2个时存在顺反异构,可推测该物质有顺反异构,B不符合题意;金属熔点由金属键强弱决定,金属键强弱和阳离子电荷、半径相关,与质子数多少无直接因果关系,无法通过质子数推测熔点,C符合题意;杂化的中心原子,孤对电子数越多,对成键电子对斥力越大,键角越小,孤对电子数为2,为1,可推测键角,D不符合题意;故选C。 8.(2026·山东济南·模拟预测)不同浓度的硝酸与Zn反应,可生成不同价态的还原产物,如等。下列说法正确的是 A.可用排水法收集 B.中阴阳离子空间构型相同 C.的中心原子所有价电子均参与成键 D.NO与血红蛋白结合时,O原子更容易提供孤电子对 【答案】C 【解析】NO2可与水发生反应,不能用排水法收集,A错误;NH4NO3中阳离子的中心价层电子对数为:,为正四面体构型;阴离子的中心价层电子对数为:,为平面正三角形构型,二者空间构型不同,B错误;N2O与CO2互为等电子体,为直线形结构,中心N原子采取sp杂化,无孤电子对,所有价电子均参与成键,C正确;NO中N的电负性小于O,N原子更容易给出孤电子对,因此与血红蛋白结合时是N原子更易提供孤电子对,D错误;故选C。 9.(2026·福建泉州·模拟预测)短周期主族元素Z、Y、Z、W、O原子序数依次增大,X的原子半径在周期表中最小,Y、Z、W相邻,且W、Q同主族,五种元素组成的环状物质a和b结构如图。下列说法正确的是 A.第一电离能: B.一定为非极性分子 C.中含键与键的数目之比为2∶1 D.b分子中键长:①>② 【答案】A 【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大,X的原子半径在周期表中最小,则X为H元素;a中Y、Z形成的共价键数目为4、3,b中W形成2个共价键,Y、Z、W相邻,则Y为C元素、Z为N元素、W为O元素;W、Q同主族,则Q为S元素。 【解析】同周期元素,从左至右第一电离能呈增大趋势,氮原子的2p轨道处于较稳定的半充满状态,第一电离能大于相邻元素,则第一电离能的大小顺序为:N>O>C,即Z>W>Y,A正确;分子中氮原子形成3个σ键,孤对电子对数为1,两个-NH2不在同一个平面,则分子的正负电荷中心不重合,属于极性分子,B错误;为,中心C原子价层电子对数为,采取杂化,存在1个四中心六电子大π键;有3个键,1个离域大π键,因此键与键的数目之比为3∶1,C错误;由图可知,①为S=O双键,②为S-O单键,由于双键的键长小于单键键长,所以键长①<②,D错误;故选A。 10.(2026·浙江杭州·模拟预测)无水盐固态时具有链状结构,结构如图,气态时存在二聚体分子。下列说法不正确的是 A.固态中含有的作用力为:共价键、范德华力 B.中所有氯原子所处化学环境相同 C.充分加热晶体,可生成固体 D.与过量溶液反应: 【答案】B 【解析】固态内Be和Cl以共价键结合,链间靠范德华力,A正确;有两种Cl,桥连Cl连两个Be,端位Cl只连一个Be,化学环境不一样,B不正确;易水解,加热晶体,水解生成的HCl挥发,最终得到BeO固体,C正确;是两性氢氧化物,和过量NaOH反应生成 ,D正确;故选B。 11.(2026·山西忻州·模拟预测)某含铜催化剂的阴离子的结构如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中、、位于同一周期,基态原子的价层电子排布式为,在周期表中的非金属性最强。下列说法错误的是 A.电负性: B.熔、沸点: C.氢键大小: D.键能: 【答案】C 【分析】基态X原子的价电子排布式为可知n=2,X为C,W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中X、Y、Z位于同一周期,结合图示,即W为H,Y为N,Z为F,据此回答。 【解析】同周期主族元素从左往右,电负性依次增大,且中C元素的化合价为-4价,则电负性:,A正确;和均为分子晶体,相对分子质量,相对分子质量越大,范德华力越大,熔、沸点越高,则熔、沸点:,B正确;氢键强度与成键原子的电负性、半径有关,F电负性比N大、原子半径更小,使HF中氢原子正电性更强,分子间静电作用更显著,氢键大小:,C错误;中含有,键能大于中的,故键能,D正确;故选C。 12.(25-26高三下·云南昭通·阶段检测)如图所示的化合物M是一种重要的化工原料,X、Y、Z、V、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中Y的最高价含氧酸具有强氧化性,Z、W同族,V元素的焰色试验呈黄色,下列说法正确的是 A.第一电离能: B.原子半径: C.化合物M中含有的化学键为离子键、配位键、氢键 D.简单氢化物键角: 【答案】B 【分析】由题干信息可知,X、Y、Z、V、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,化合物M中W周围形成6个共用电子对,Z形成2个共用电子对,Z、W同族,则Z为O、W为S,X形成1个共用电子对,其中Y的最高价含氧酸具有强氧化性,则X为H、Y为N,具有强氧化性,V元素的焰色试验呈黄色,即V为; 【解析】X为、Y为、Z为,同周期第二周期元素,N的2p轨道为半满稳定结构,第一电离能,即第一电离能顺序为,A错误;W为S,X为、Y为、Z为,电子层数越多半径越大,同周期原子半径逐渐减小,因此原子半径顺序为,B正确;由题干M的结构式可知,化合物M中含有的化学键为与,与之间离子键,以及内存在配位键,但不存在氢键,且氢键不是化学键,C错误;Z为、W为,简单氢化物和中心原子周围价层电子对数均为4,孤电子对数相同,的电负性大于,价电子对的排斥力更大,则键角:,D错误。故选B。 13.(2026·河南许昌·三模)化合物M是重要的有机合成中间体,广泛用于药品、香料等领域,结构如图所示。已知X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,且分布于三个不同周期,元素Z最外层电子数是电子层数的三倍。 下列叙述错误的是 A.最高价氧化物对应水化物的酸性: B.Y单质的晶体类型可为分子晶体、共价晶体、混合晶体 C.分子间存在氢键 D.的空间结构为三角锥形 【答案】B 【分析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,分布于三个不同周期,则X为H,Z最外层电子数是电子层数的三倍,Z为O,Y位于第二周期,W位于第三周期,根据结构图,Y形成4个共价键,且离子团带1个正电荷,可知Y为N,W的简单阴离子带1个负电荷,W为Cl。 【解析】非金属性Cl>N,最高价氧化物对应水化物的酸性:,HClO4是无机含氧酸中的最强酸,A正确;Y为N,其常见单质N2的晶体类型为分子晶体,B错误;分子中存在N-H键、O-H键,可以形成分子间氢键,C正确;中心N原子的价层电子对数为3+=4,有1个孤电子对,分子的空间结构为三角锥形,D正确;故选B。 14.(2026·河北衡水·二模)X、Y、Z、M、Q五种元素的原子序数依次增大,其中X、Y、Z、Q分别位于周期表中前四个不同周期,X、Y同主族,Z、M基态原子核外都有5种能量不同的电子,且都只有一个未成对电子,Q元素位于元素周期表第6列,下列说法错误的是 A.X和Y形成的化合物中,半径:阳离子大于阴离子 B.Z和M形成的化合物ZM3和Z2M6均为非极性分子 C.基态Q原子的核外电子存在15种空间运动状态 D.X、Y、Q三种元素的基态原子最外层电子数相同 【答案】A 【分析】X为原子序数最小的第一周期元素,故X为H。X、Y同主族,结合X、Y、Z、Q分属前四个不同周期,可知Y位于第二周期,故Y为Li。Z位于第三周期,基态原子核外有5种能量不同的电子,对应能级为、、、、,且只有1个未成对电子,故Z为Al。M原子序数大于Z,同周期且符合5种能量电子、1个未成对电子的条件,故M为Cl。Q位于第四周期第6列,故Q为Cr。 【解析】X和Y形成的化合物为LiH,与电子层结构相同,核电荷数Li大于H,离子半径<,阳离子半径小于阴离子,A错误;Z和M形成的为,气态单分子为平面三角形结构,正负电荷中心重合,为非极性分子;为,结构对称,正负电荷中心重合,为非极性分子,B正确;Q为Cr,基态电子排布为,空间运动状态数等于原子轨道总数,、、、各1个轨道,、各3个轨道,有5个轨道,总和为,C正确;X为H,基态原子最外层1个电子;Y为Li,基态原子最外层1个电子;Q为Cr,基态原子最外层为,最外层1个电子,三者最外层电子数相同,D正确;故选A。 15.(2026·湖北荆州·模拟预测)物质的微观结构决定其宏观性质,下列说法错误的是 A.是平面四边形结构,中心不是杂化 B.酸性:,F的电负性大于H,使的羧基中羟基极性更大,更易电离出 C.石墨能导电而金刚石不导电,石墨晶体中存在自由移动的电子,而金刚石中没有 D.“杯酚”可分离和,“杯酚”是超分子,具有分子识别的特性 【答案】D 【解析】为平面四边形结构,若中心为杂化,空间构型应为正四面体形,因此不是杂化,A正确;F电负性大于H,吸电子诱导效应使中羧基的羟基极性更强,更易电离出,故酸性,B正确;石墨为层状结构,层内存在离域大键,有自由移动电子,故可以导电,金刚石为空间网状结构,C原子均为杂化,价电子全部成键无自由移动电子,故不导电,C正确;“杯酚”本身是单个分子,不属于超分子,其可选择性结合形成超分子从而实现和的分离,D错误;故选D。 16.(2026·福建·模拟预测)人形机器人的肢体骨骼及关节结构件,采用高强度、低密度的高分子材料PEEK(聚醚醚酮)制造。PEEK可由X和Y在一定条件下反应制得,相应结构简式如图,下列说法错误的是 A.可用红外光谱法区分Y与PEEK B.X能发生还原、氧化、取代、缩聚反应 C.Y中最多有5个碳原子在同一直线上 D.Y与足量H2发生加成反应,生成的产物不含手性碳原子 【答案】C 【解析】红外光谱法可以检测有机物中的官能团种类:Y的特征官能团是C-F键和羰基,PEEK的特征官能团是醚键(C-O-C)、羰基,二者的官能团种类存在差异,因此可以用红外光谱法区分,A正确;X为对苯二酚,可发生还原反应(苯环可以和氢气加成),氧化反应(酚羟基易被氧化,也可以燃烧),取代反应(酚羟基邻位的氢可以发生卤代,苯环上的氢也可发生其他取代,羟基也能发生酯化类取代),缩聚反应(酚类可以和醛类发生缩聚,也可以和题目中的Y发生缩聚生成PEEK),B正确;Y的结构为两个对氟苯基连接在羰基上,羰基碳原子为sp2杂化,两个苯环与羰基相连的C-C键夹角约为120°,最多共线的碳原子数小于5个,C错误;Y与足量H2加成后,苯环变为环己基结构,产物中所有饱和碳原子的连接基团都存在对称性,没有出现连有4个不同原子/基团的手性碳原子,D正确;故选C。 17.(2026·福建·模拟预测)某离子化合物结构如图所示,X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的五种短周期主族元素。下列说法错误的是 A.基态Q原子核外电子有7种空间运动状态 B.键角大小:ZX3>ZW3 C.该离子化合物的阴离子中含有配位键 D.单质W2能与NaCl溶液反应,置换出Cl2 【答案】D 【分析】首先推断元素:X为H(仅形成1个单键,原子序数最小),Y为C(可形成单键、双键,含甲基、亚甲基结构),Z为N(与C形成共轭五元环),W为F(中1条是配位键),Q为Al(第三周期缺电子元素,可形成配位键)。 【解析】Q为Al,基态Al核外电子排布为,空间运动状态数等于原子轨道数,共种,A正确;为,为,中成键电子对偏向电负性更大的N,成键电子对斥力更强,键角更大,故键角,B正确;阴离子为,Al有空轨道,F有孤电子对,二者形成配位键满足Al的8电子结构,阴离子含配位键,C正确;为,通入NaCl溶液时优先与水反应生成HF和,无法置换出,D错误;故选D。 18.(2026·福建福州·模拟预测)离子液体是一类应用价值很高的绿色溶剂,由五种短周期主族元素P、Q、X、Y、Z组成的某离子液体的结构如图所示。Q、X、Y、Z处于同一周期,基态P原子的电子层数与核外电子总数相等,基态X原子的p能级处于半充满状态。下列说法错误的是 A.Q、X分别与P形成的化合物的沸点: B.同周期元素中,第一电离能介于X、Y之间的有3种 C.该离子液体的阴离子中存在配位键 D.基态Z原子的核外电子占据的最高能层有4个原子轨道 【答案】A 【分析】基态P原子的电子层数与核外电子总数相等,则P为H元素,根据Q连接H原子数目,判断Q为C元素;Q、X、Y、Z处于同一周期,Z形成1个价键,说明Z为第ⅦA族元素,则Z为F元素,由阴离子带一个单位的负电荷可知,Y为第ⅢA族元素,则Y为B元素,基态X原子的p能级处于半充满状态,与Q、Y、Z处于同一周期,则X为N元素; 【解析】Q为C元素,X为N元素, P为H元素,碳氢形成的有机化合物有多种,沸点有的高有的低,无法比较其沸点,A错误;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,X为N元素,Y为B元素,同周期元素中,第一电离能介于X、Y之间的有:Be、C、O共3种,B正确;Y为B元素,中B提供空轨道、其中1个F提供孤电子对,存在1个B-F配位键,C正确;Z为F元素,基态Z原子的核外电子占据的最高能层为L层,有4个原子轨道,D正确;故选A。 19.(2026·广西柳州·模拟预测)原子序数依次增大的前四周期元素、、、、形成的一种化合物(分子结构如图)被广泛应用于染料和电池等领域,和能形成室温下常见的两种液态化合物,的基态原子层填满电子,层填充了1个电子。下列说法错误的是 A.第一电离能: B.氢化物的沸点: C.电负性: D.基态核外电子排布式为 【答案】B 【分析】首先推断元素:Z和W形成室温下两种常见液态化合物、,故W为、Z为;R基态原子M层填满、N层1个电子,电子排布为,故R为;结合原子序数递增、成键特征,可知X为、Y为。 【解析】同周期第一电离能随原子序数增大呈增大趋势,的2p轨道为半充满稳定结构,第一电离能大于,故第一电离能,即,A正确;X为,其氢化物为烃类,相对分子质量较大的烃沸点可高于的氢化物(如),未限定为最简单氢化物时无法比较沸点,B错误;同周期主族元素电负性从左到右逐渐增大,且电负性大于,故电负性,即,C正确;基态原子电子排布为,失去2个电子时先失4s电子再失1个3d电子,故基态核外电子排布式为,D正确;故选B。 20.(2026·福建福州·模拟预测)一种对称的阴离子(结构如图)由原子半径依次增大的X、Y、Z、M、W五种短周期的p区元素组成,基态原子中未成对电子数目,Y与W为同主族元素。下列说法错误的是 A.该阴离子呈现锯齿状 B.该阴离子与季铵离子()能形成离子液体 C.M的氢化物的沸点不一定比Y的氢化物低 D.第一电离能大小: 【答案】D 【分析】由图可知,阴离子中X、Y、Z、M、W形成共价键的数目为1、2、2、4、6,X、Y、Z、M、W五种短周期的p区元素的原子半径依次增大,基态原子中未成对电子数目Z>Y=M>X,则X为F元素、Y为O元素、Z为N元素、M为C元素、W为S元素。 【解析】由图可知,阴离子中碳原子、硫原子、氧原子的价层电子对数都为4,孤对电子对数分别为0、0、2,原子的空间构型依次为四面体形、四面体形、V形,所以阴离子的空间结构呈现锯齿状,A正确;阴离子与季铵离子的体积都很大,阴阳离子间形成的离子键较弱,所以能形成难挥发的离子液体,B正确;碳元素的氢化物可能是气态烃、液态烃、固态烃,气态烃的沸点低于水和过氧化氢,固态烃的沸点高于水和过氧化氢,所以碳元素的氢化物的沸点不一定低于氧元素的氢化物,C正确; 同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,氮原子的2p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,则氮元素的第一电离能大于氧元素,D错误;故选D。 1 / 19 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $

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第03讲 分子结构与性质、化学键(培优专项训练)(全国通用)2027年高考化学一轮复习高效培优系列
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