第03讲 化学键 分子空间结构(专项训练)(上海专用)2027年高考化学一轮复习讲练测
2026-09-18
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摘要:
**基本信息**
以“化学键分类-共价键性质-键参数-分子构型-杂化类型”为逻辑主线,通过基础、重难、真题三级演练构建化学键与分子结构的系统认知,强化结构决定性质的化学观念与证据推理的科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|模拟·基础演练|8考向35题|选择与填空结合,聚焦概念辨析(如化学键类型判断、杂化方式识别)|从化学键分类到键参数,再到分子构型,形成“概念-性质-应用”递进链条|
|重难·创新演练|35题|综合计算与结构分析(如键能计算、离域π键判断)|整合键能与反应热、杂化与空间构型的跨知识点应用|
|真题·实战演练|14题|高考真题再现,注重实际情境(如荧光探针、储氢材料)|对接高考命题趋势,强化复杂体系中结构与性质关系的科学思维|
内容正文:
第03讲 化学键 分子空间结构((专项训练)
参考答案
模拟·基础演练
1
2
3A
C
A
4.【答案】(1)N
(2)平面三角形
(3)D
5.A
6.【答案】(1)D
(2)4
7.【答案】 5:1 sp2
8.【答案】 12 [Fe(CN)6]4-无毒,CN-是一种配位能力很强的配体,[Fe(CN)6]4-难以解离出CN-,所以可以安全添加
9.【答案】 < 硫原子半径小于硒原子半径,所以S—S的键长小于Se—Se的键长,S—S键的键能更大,对应的波长更短
10.【答案】 B 键角①处的O原子是杂化键角约,键角②处的C原子是杂化键角约
11.【答案】 < CS2>CH4>H2S
12.【答案】 < 两种物质中的P都为sp3杂化,但P4O6中P有一对孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥力较大,故P4O6中∠O-P-O小于P4O10中∠O-P-O
13.
【答案】(1)
(2)A
(3) 分子中既存在σ键,又存在大键,电子云重叠程度大,而只存在普通的σ键
14.【答案】>
15.【答案】B
16.【答案】 A A
17.【答案】和中心原子均为sp3杂化,且都含有1个孤电子对,N的电负性大,N原子半径比P原子半径小,NH3分子中成键电子对间的距离较近,成键电子对之间的斥力更大,使NH3的键角比PH3的键角大
18.【答案】 原子半径S<P<Si,键长S-H<P-H<Si-H,故键能:S-H>P-H>Si-H
19.【答案】(1)C
(2)b>a>c
20.【答案】 sp2杂化 D
21.【答案】 ③ sp2 N> C> H> Co +2 配位
22.【答案】C
23.【答案】正四面体形
24.【答案】(1)三角锥形
(2)-1625.8
25.【答案】
26.【答案】 B SiF4+4H2O=H4SiO4↓+4HF
27.【答案】 2 平面三角形
28.【答案】11
29.【答案】平面三角形
30.【答案】四面体形
31.【答案】A
32.【答案】 sp3 V形
33.【答案】A
34.【答案】(1)2
(2)A
(3)B
35.【答案】 6 平面三角形
重难·创新演练
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
BC
C
D
B
B
A
A
A
A
C
A
B
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
C
B
D
C
D
CD
AD
BD
CD
BD
BD
AD
25.【答案】(1)945.6 kJ/mol
(2)小于
26.【答案】2:1
27.【答案】(1)11:3
(2)富马酸是反式结构,主要形成分子间氢键,分子间作用力强;马来酸是顺式结构,主要形成分子内氢键,分子间作用力弱,故富马酸熔点更高
(3)>
28.【答案】(1) 1s22s22p3 球形
(2)D
(3) Mg的一种同位素的相对原子质量
(4)AB
(5)Mg3N2+6NH4Cl=3MgCl2+8NH3
(6) NH3和HCl NH3、HCl、NH4Cl
(7)A
(8)
(9)Mg(OH)2+2HClO4=2H2O+Mg(ClO4)2
(10)3Cl2+2NH3═6HCl+N2
(11)H2O的稳定性强于HCl
(12)最后生成NH3可以在过程②中循环利用
29.【答案】(1)
(2)生成的是分解的催化剂
(3)A
30.【答案】(1) L 4
(2)A
(3)CD
(4)
(5)B
(6)
(7)AC
(8)5.6
(9)B
31.【答案】
32.【答案】 三角锥
33.【答案】(1)A
(2)CD
34.【答案】 sp2、sp3 4
35.【答案】(1)D
(2)<
(3) 7 15
(4) 正四面体 sp3
(5) 10 1 sp2、sp3
真题·实战演练
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A
A
D
C
B
D
B
C
A
10.【答案】(2)BC
(9) 中原子有1对孤电子对,中原子有2对孤电子对,孤电子对越多对成键电子对的排斥力越大,键角越小
11.C
12.【答案】(1)A (2)sp3 CH3CN 14
13.4
14.【答案】CD
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第03讲 化学键 分子空间结构(专项训练)
目 录
模拟·基础演练
考向01 化学键的分类
考向02 共价键类别与判断
考向03 键参数
考向04 常见物质的键角及分子构型
考向05 判断原子轨道杂化类型
考向06 杂化与分子空间结构
考向07 预测分子或离子的空间构型
考向08 微观粒子空间结构的判断
重难·创新演练
真题·实战演练
模拟·基础演练
考向01 化学键的分类
1.(24-25高三下·上海·阶段检测)已知NH4Cl与PH4I的性质相似,则对PH4I性质的推测不正确的是
A.含有离子键和共价键 B.能与NaOH溶液反应
C.与NH4Cl受热分解产物的种类完全一样 D.能与溴水反应
2.(24-25高三上·上海·阶段检测)溴化铝可用作分析试剂、催化剂和制冷剂。溴化铝的固体以二聚体分子形式存在。其结构如下图所示:
关于中化学键描述正确的是
A.含有极性键 B.含有离子键
C.含有非极性键 D.含有金属键
3.(24-25高三上·上海闵行·阶段检测)硅单质可由二氧化硅(SiO2)与碳在电弧炉中反应获得。该反应中SiO2断裂的化学键类型为
A.极性键 B.配位键 C.离子键 D.π键
4.(24-25高三上·上海·期中)在配合物[Zn(NH3)4]CO3中。
(1)配位原子是_______。
(2)外界离子的空间结构为_______。
(3)在[Zn(NH3)4]CO3晶体中不存在的作用力有_______。
A.离子键 B.极性共价键 C.配位键 D.非极性共价键
考向02 共价键类别与判断
5.(24-25高三上·上海·期末)下列化学用语表达错误的是
A.的晶胞:
B.中键的形成:
C.的模型:
D.的键电子云轮廓图:
A.不能“无隙并置”,不是NaCl的晶胞,NaCl的晶胞结构图为,A项错误;B.HCl中的共价键是由氢原子提供的未成对电子的1s原子轨道和氯原子提供的未成对电子的3p原子轨道重叠形成的σ键,B项正确;
D.Cl2中的共价键是由2个氯原子各提供1个未成对电子的3p原子轨道重叠形成的p-pσ键,其电子云轮廓图为,D项正确;答案选A。
6.(25-26高三上·上海·开学考试)肼是火箭常用的高能燃料,常温下为液体,肼能与双氧水发生反应:,用表示阿伏加德罗常数。
(1)下列说法正确的是___________。
A.25 ℃、101 kPa下,中含有的电子数为
B.标准状况下,中含有的原子数为
C.的溶液中含有的氧原子数为
D.常温常压下,与个分子中含有的氢原子数相同
(2)若该反应中有8 molN-H键断裂,则形成的π键有___________mol。
7.(2025·上海崇明·一模)乙烯分子中键和π键个数之比为___________,分子中碳原子的杂化方式为___________。
8.(24-25高三上·上海青浦·期末)HCN的酸根CN-是一种配位能力很强的配体,食盐中常用的抗结剂K4[Fe(CN)6]就是一种由CN-形成的配合物,其配离子[Fe(CN)6]4-的结构如下图所示:
1mol K4[Fe(CN)6]中含有键________mol。请结合配离子结构特点解释,食盐中为什么可以安全添加K4[Fe(CN)6]作为抗结剂__________。
考向03 键参数
9.(2025·上海·三模)动态共价键是一种能在特定条件下断开并复原的化学键。二硒键和二硫键是重要的光响应动态共价键,其光响应原理可用图表示:
已知光的波长与能量成反比,则图中实现光响应的波长:_______(填“>”、“<”或“=”),其原因是_______。
10.(2025·上海黄浦·二模)的键角①_______键角②。
A.> B.< C.=
判断的理由是___________。
11.(2025·上海金山·二模)工业上可以用硫(S8)与CH4为原料制备CS2,加热时S8分解为S2,然后发生反应:2S2(g)+CH4(g)CS2(g)+2H2S(g) ΔH<0。共价键键能如下表所示:
共价键
S=S
C-H
C=S
S-H
键能/kJ·mol-1
a
b
c
d
则(a+2b)_______(c+2d)(选填“>”“<”或“=”);该反应涉及化合物分子中键角由大到小的顺序是_______。
12.(24-25高三下·上海·阶段检测)已知P4O6与P4O10的结构如图,则P4O6中的键角∠O-P-O___________P4O10中的键角∠O-P-O。(A.大于 B.小于 C.等于)原因是___________。
考向04 常见物质的键角及分子构型
13.(24-25高三上·上海·期末)根据表格信息,回答下列问题。
分子
中心原子
空间构型
大键
形
形
无
(1)的中心原子的轨道杂化方式为___________;
(2)与分子的键角比较:___________
A.> B.< C.=
(3)两分子中,键键长较长的是___________(选填“”或“”),原因是___________。
14.(23-24高三上·上海·期中)比较键角的大小:气态SO3分子_______离子(填“>”“<”或“=”)。
15.(24-25高三上·上海·期中)已知P4O6与P4O10的结构如图,则P4O6中的键角∠O-P-O___________P4O10中的键角∠O-P-O。
A.大于 B.小于 C.等于
16.(24-25高三上·上海·期中)第一电离能:P___________S(单选,下同);键角:PH3___________H2S。
A.大于 B.小于
17.(24-25高三上·上海·期中)已知分子的键角约为94°,而同主族氮的氢化物分子的键角约为107°,试用价层电子对互斥模型解释的键角比的键角大的原因:___________。(电负性N=3.0、P=2.1)
18.(24-25高三上·上海青浦·阶段检测)Si、S、P形成的气态氢化物的稳定性的从大到小的顺序是_______,从键长和键能的角度解释原因:_______。
考向05 判断原子轨道杂化类型
19.(24-25高三下·上海·开学考试)分子结构如图。
(1)分子中O的杂化轨道类型_______。
A.sp杂化 B.杂化 C.杂化
(2)键长a、b、c从长到短的顺序为_______。
20.(24-25高三上·上海青浦·期末)(无机苯)的结构与苯类似,也有大键,结构式如下图所示。该分子中,N原子的杂化形式为________。该分子的大π键中含有________个电子。
A.1 B.2 C.3 D.6
21.(24-25高三上·上海·期末)酞菁和钴酞菁的分子结构如图所示。酞菁分子中所有原子共平面,其中轨道能提供一对电子的原子是___________(选填图中“①”“②”或“③”),酞菁分子原子的杂化类型为___________。钴酞菁分子中所含元素(、、、)电负性由大到小的顺序为___________,钴离子的化合价为___________,氮原子提供孤对电子与钴离子形成___________键。
22.(2025·上海静安·一模)甲醇分子中碳原子的杂化方式是___________。
A.sp杂化 B.sp2杂化 C.sp3杂化
考向06 杂化与分子空间结构
23.(24-25高三上·上海·期中)熔融时能导电,形成和。离子的空间结构为_______。
24.(25-26高三上·上海·阶段检测)还原技术是目前高效、成熟的去除的技术之一。
已知:反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
(1)的空间结构为___________。
(2)反应 ___________。
25.(24-25高三上·上海·期中)短周期元素形成的各微粒中,与空间构型相同的正离子有___________(任写一种)。与钒同周期的所有元素的基态原子中,未成对电子数最多的是___________(填元素符号)。
26.(24-25高三上·上海·期中)白色絮状沉淀是由于水解而生成的原硅酸(),的空间结构为_____,写出生成絮状沉淀的反应方程式:______。
A. B. C. D.
考向07 预测分子或离子的空间构型
27.(24-25高三上·上海·阶段检测)1molCO2中含有_______molπ键,的空间构型为_______。
28.(24-25高三下·上海·阶段检测)Cu2+可形成[Cu (en)2NH3](BF4)2,其中en代表H2N- CH2-CH2- NH2,[Cu(en)2NH3](BF4)2中VSEPR模型为四面体的非金属原子共有___________个 。
29.(24-25高三下·上海·阶段检测)的价层电子对空间结构是___________。
30.(24-25高三上·上海·期中)ClO离子的价层电子对互斥模型的空间结构是___________。
考向08 微观粒子空间结构的判断
31.(24-25高三上·上海·阶段检测)V2O5 溶解 NaOH 溶液中,可得到钒酸钠(Na3VO4),已知空间构型与相同,中心原子价层孤电子对数目为
A.0 B.1 C.2 D.3
32.(24-25高三上·上海·期中)SCl2常作消毒剂,其合成途径之一为S4+4Cl2=4SCl2。S4()中硫原子的杂化类型为___________;SCl2分子空间构型为___________。
33.(2024·上海普陀·一模)氟硼酸钾是制备氟硼铍酸钾的原料之一,氟硼酸钾在高温下分解为KF和。的中心原子的价层电子对空间构型是___________。
34.(24-25高三上·上海·期中)硅元素在地壳含量丰富,为半导体核心材料,广泛应用于芯片、太阳能板及建材领域。
(1)基态Si原子核外自旋状态不同的电子数的差值为_______。
(2)下列有关硅元素及其化合物的说法中,正确的是_______。
A.酸性: B.第一电离能: C.热稳定性: D.电负性:
(3)将粗硅与氯化氢气体反应可制得三氯硅烷()。分子的空间结构为_______。
A.三角锥形 B.四面体形 C.平面三角形 D.V形
35.(2025·上海奉贤·一模)古埃及人很早就开始利用含钴矿石制作颜料。是一种黄色颜料,中心离子是___________,其配位数是___________,其配体的模型为___________。
重难·创新演练
1.(2025·上海宝山·二模)硫酸是重要的化工原料。已知硫酸的结构式如图,关于硫酸的描述正确的是
A.硫酸分子中含有配位键 B.硫酸分子中含有极性键
C.硫酸分子之间能形成氢键 D.硫酸分子是非极性分子
2.(24-25高三下·上海·阶段检测)已知NH4Cl与PH4I的性质相似,则对PH4I性质的推测不正确的是
A.含有离子键和共价键 B.能与NaOH溶液反应
C.与NH4Cl受热分解产物的种类完全一样 D.能与溴水反应
3.(24-25高三上·上海·期中)在硫酸铜溶液中加入过量KCN,生成配合物[Cu(CN)4]2-,则1mol该配合物含有π键的数目为_______NA。
A.2 B.4 C.6 D.8
4.(24-25高三上·上海·阶段检测)晶体X射线衍射技术不能测定晶体的
A.化学键的键长 B.化学键的键能
C.化学键的键角 D.原子、分子的排列
5.(24-25高三上·上海·阶段检测)分子形成过程中体系能量变化如图所示,有关说法正确的是
A.电子式:
B.键的键长:
C.键的键能:
D.形成键的两个氢原子,电子运动状态相同
6.(24-25高三上·上海·阶段检测)比较和中键之间的夹角大小:_____
A. B. C. D.不确定
7.(24-25高三上·上海·阶段检测)溴化铝可用作分析试剂、催化剂和制冷剂。溴化铝的固体以二聚体分子形式存在。其结构如下图所示:
关于中化学键描述正确的是
A.含有极性键 B.含有离子键
C.含有非极性键 D.含有金属键
8.(24-25高三上·上海·期中)已知分子中键角为,则中键角
A.大于 B.小于 C.等于 D.等于120°
9.(24-25高三上·上海闵行·阶段检测)硅单质可由二氧化硅(SiO2)与碳在电弧炉中反应获得。该反应中SiO2断裂的化学键类型为
A.极性键 B.配位键 C.离子键 D.π键
10.(24-25高三上·上海杨浦·期中)某锂电池材料的结构如图所示,下列有关该材料说法正确的是
A.其中所有元素均位于元素周期表中p区
B.该结构中负离子部分基态原子的第一电离能:F>C>O>B
C.该化合物中B原子最外层满足8电子稳定结构
D.该化合物中只含有离子键和极性键
11.(24-25高三上·上海·期中)TiCl4易与PCl3形成TiCl4·PCl3。下列关于PCl3分子说法错误的是
A.键角为120° B.含有极性共价键
C.含有σ键 D.中心原子采取sp3杂化
12.(24-25高三上·上海·期中)研究发现,在CO2低压合成甲醇的反应(CO2+3H2=CH3OH+H2O)中,Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性,显示出良好的应用前景。下列说法中错误的是
A.Co和Mn都属于金属晶体
B.CO2和CH3OH分子中C原子的杂化类型相同
C.该反应中H2做还原剂
D.干冰晶体中每个CO2分子周围有12个与之紧密相邻的CO2分子
13.(25-26高三上·上海·阶段检测)是高强度曝光的增敏剂,用于激光照相材料,其阴离子中的价层电子对数为6,该离子的空间结构为
A.正四面体 B.平面正方形 C.正八面体 D.三角锥形
14.(25-26高三上·上海·阶段检测)已知分子中S为中心原子,其中心原子的杂化方式和分子结构分别为
A.,角形 B.,三角锥形
C.,平面三角形 D.,四面体形
15.(25-26高三上·上海·阶段检测)下列关于、的叙述错误的是
A.均为酸性氧化物 B.均为非电解质
C.VSEPR模型均为平面三角形 D.均为非极性分子
16.(2025·上海黄浦·二模)中的中心原子的价层电子对数为
A.4 B.5 C.6 D.7
17.(2025·上海宝山·二模)硫代硫酸(H2S2O3)是一种无机物。硫代硫酸根离子()可看作是中的一个非羟基氧原子被硫原子取代的产物。因此,的空间结构是
A.V形 B.平面三角形 C.三角锥形 D.四面体形
18.(25-26高三上·上海·开学考试)氮氧化物()是硝酸和肼等工业的主要污染物。一种以沸石笼作为载体对氮氧化物进行催化还原的原理如图1所示,反应物A在沸石笼内转化为B、C、D等中间体的过程如图2所示。下列说法正确的是
A.过程Ⅰ涉及非极性共价键的断裂与生成
B.过程Ⅱ中,脱除转移6mol电子
C.A在沸石笼内转化为B、C、D等中间体的过程都是放热反应
D.图1总反应的化学方程式为
19.(24-25高三上·上海徐汇·期中)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成Na2[Cu(OH)4]。Na2[Cu(OH)4]中除了配位键外,还存在的化学键类型有
A.离子键 B.金属键 C.非极性共价键 D.极性共价键
20.(24-25高三下·上海·阶段检测)工业上提取砷的某步反应如下图所示,关于I~IV四种物质的说法正确的是
A.I中仅有键
B.II中部分元素的第一电离能:
C.III中含有的元素中砷的电负性最大
D.IV中含有的化学键为离子键、共价键
21.(24-25高三上·上海·期中)已知:离子键和共价键没有绝对的界限,成键元素的电负性相差越大,则形成的晶体中离子键的百分含量越大。晶体中离子键的百分数为41%,分析、MgO、、中离子键的百分数小于41%的有
A. B.MgO C. D.
22.(24-25高三上·上海·期中)关于、、的说法正确的是(不定项)
A. 的分子结构与VSEPR模型相同,均为角形
B.键角:
C. 的价层电子对互斥模型:
D.的空间填充模型:
23.(24-25高三上·上海嘉定·阶段检测)火星土壤中三价铁的形成与氯氧酸盐()有关。与是氯氧酸盐的两种稳定形态。关于两者比较正确的是
A.结合能力: B.O-Cl-O 键角:
C.含有相同数量的σ键 D.Cl原子杂化方式相同
24.(24-25高三上·上海·期中)已知多原子分子中,若原子都在同一平面上且这些原子有相互平行的p轨道,则p电子可在多个原子间运动,形成“离域键”(或大键)。下列微粒中存在“离域键”的是
A. B.
C. D.
25.(24-25高三上·上海·阶段检测)已知 :H—H键的键能为436 kJ·mol-1,H—N键的键能为391 kJ·mol-1,根据热化学方程式:N2 (g)+3H2 (g)2NH3 (g) ΔH= -92.4kJ ·mol-1。
(1)请计算出氮氮叁键的键能为______________________。
(2)若向处于上述热化学方程式相同温度和体积一定的容器中,通入1 molN2和3molH2,充分反应后,恢复原温度时放出的热量_________92.4kJ(填“大于”“小于”或“等于”)。
26.(25-26高三上·上海·阶段检测)丙烯腈分子中σ键与π键的数目之比为_____。
27.(25-26高三上·上海·阶段检测)富马酸()和马来酸()为顺反异构体,两者的熔点及电离平衡常数如下表:
物质名称
熔点
富马酸
300℃
a
c
马来酸
140℃
b
d
(1)富马酸分子中的键和键个数比为_______。
(2)解释富马酸的熔点比马来酸的熔点高的原因_______。
(3)预测c_______d(填“>”、“<”或“=”)。
28.(25-26高三上·上海·阶段检测)2021年,中国化学家发明了一种常压固氮的MCC法,部分流程示意如下:
完成下列填空:
(1)MCC法涉及的各元素原子中,未成对电子数最多的元素原子核外电子排布式为_______;原子半径最大的元素原子核外能量最高的轨道的电子云形状为_______。
(2)下列关于MCC法中涉及的各元素的说法正确的是_______。(不定项)
A.微粒半径: B.酸性:
C.第一电离能: D.电负性:
(3)天然存在的镁有三种同位素。镁元素的相对原子质量计算式可以表示为:镁元素的相对原子质量。其中24.986的含义是_______,后两种同位素原子在自然界中的质量比为_______(列式)。
(4)过程①中,断裂的化学键有_______。(不定项)
A.金属键 B.共价键 C.离子键 D.配位键
(5)过程③的化学方程式为_______。
(6)上述方法所涉及的物质中,属于极性分子的是_____;含有极性共价键的是_______。
(7)属于_______。
A.离子化合物 B.共价化合物 C.共价分子 D.共价单质
(8)写出的电子式_______。
(9)写出镁的最高价氧化物对应水化物和氯的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式_______。
(10)请用化学方程式说明氯的非金属性比氮强。_______。
(11)写出一个能说明氧和氯非金属性强弱的实验事实。_______
(12)MCC法的特点是循环利用物质:如反应③产物可通过电解转化为原料与,请再写出该法中的一种循环路径:_______。
29.(2025·上海·三模)过氧化氢()的结构如下:
(1)在上图中用向量表示其中的极性键___________。
(2)将少量酸性高锰酸钾溶液滴入溶液中,高锰酸钾溶液的紫红色褪去后,溶液中仍有大量气泡产生,原因是___________。
(3)已知为二元弱酸。将固体加入稀盐酸中,可生成,反应的离子方程式为:。要计算该反应的平衡常数,不需要的数据为___________。(不定项)
A.水离子积 B.的 C.的 D.的
30.(25-26高三上·上海·期中)1798年Vauguelin从绿柱石中分离出铍的氧化物。1828年Wohler和Bussy分别用金属钾与熔融氯化铍反应得到金属铍。1957年,IUPAC正式确认其元素名称为Beryllium,来源于绿柱石的英文名称beryl。
(1)基态铍原子核外能量最高的电子所在能层符号是_______,该能层上最多有_______个原子轨道。
(2)铍的某种同位.素只形成于地球的最上层表面,可用于确定地表年龄。关于微粒的说法正确的是_______。
A.中子数为6 B.电子数为4 C.质量数为8 D.质子数为10
(3)元素周期表中,Be与其相邻的主族元素如图所示,关于这四种元素说法正确的是_______。
A.都属于s区元素 B.第一电离能:
C.原子半径: D.电负性:
(4)含铍矿物组成复杂,常可以表示为氧化物形式,如金绿玉()的氧化物形式为。已知绿柱石的化学式为,其氧化物形式为_______。
氯化铍熔点约400℃,液态不导电,在气态时存在二聚体(结构如下)。
(5)中Be原子的杂化方式为_______。
A.sp杂化 B.杂化 C.杂化
金属铍的冶炼常用氯化铍熔盐电解法,电解前需加入氯化钠,发生如下反应:。
(6)电解时析出金属Be的电极反应式为_______。
(7)电解制Be时加入氯化钠的作用是_______。
A.降低氯化铍的熔点 B.增加氯化铍的稳定性
C.增强熔融液的导电性 D.减少氯气的产生
向含溶液中加入NaOH溶液,先生成沉淀,随后沉淀溶解生成。
(8)已知。沉淀完全时溶液pH至少为_______。(精确到0.1)
(9)欲从和混合溶液中制得沉淀,应选用的试剂是_______。
A.NaOH溶液 B.氨水 C. D.盐酸
31.(上海南汇中学2025学年度第一学期高三化学期中考试试卷)根据价层电子对互斥理论,、和的键角从大到小的顺序为___________。
32.(25-26高三上·上海·期中)磷化氢的电子式为___________;磷化氢分子的空间结构为___________形。
33.(25-26高三上·上海·阶段检测)氨硼烷是颇具潜力的化学储氢材料之一,其结构与乙烷相似。氨硼烷分子球棍模型如图所示。已知电负性:H-2.1,B-2.0,N-3.0。
(1)氨硼烷分子属于_______。
A.极性分子 B.非极性分子
(2)氨硼烷分子中存在N-B配位键,下列说法正确的是_______。(不定项)
A.为杂化,为杂化 B.原子提供空轨道,原子提供孤电子对
C.、均为杂化 D.原子提供孤电子对,原子提供空轨道
34.(25-26高三上·上海·阶段检测)某种的配合物正离子,其结构如图所示。该离子中N的杂化方式为_____;该离子中Ir原子形成的配位键有_____mol。
35.(25-26高三上·上海·阶段检测)Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂()、磷酸铁锂()等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。回答下列问题:
(1)下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最低的是______。
A. B.
C. D.
(2)氢化锂(LiH)是由两种单核离子构成的离子化合物,判断LiH中两种离子半径的大小______(选填“>”或“<”)。
(3)基态Fe核外共有______种不同能量的电子,核外电子共占据______个原子轨道,的结构式示意图是______。
(4)磷酸铁锂中负离子的空间结构为______,中心原子杂化类型是______。
(5)碳酸亚乙酯()是一种锂离子电池电解液的添加剂。lmol碳酸亚乙酯分子中含有______mol 键、______mol 键,分子中碳原子的杂化方式是______。
真题·实战演练
1.(2026·江苏·高考真题)反应可除去锅炉水中少量。下列说法正确的是
A.分子中含有键 B.O的原子结构示意图为
C.的结构式为 D.的电子式为
2.(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
3.(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
4.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)“机械键”是两个或多个分子在空间上穿插互锁的一种结合形式。我国科研人员合成了由两个全苯基大环分子组成的具有“机械键”的索烃,结构如图,下列说法错误的是
A.该索烃属于芳香烃 B.该索烃的相对分子质量可用质谱仪测定
C.该索烃的两个大环之间不存在范德华力 D.破坏该索烃中的“机械键”需要断裂共价键
5.(2026·浙江·高考真题)某化合物的组成元素为N、Cl、S(电负性:),其分子中原子的连接方式如图(白球代表S)。有关该化合物的说法正确的是
A.结构式为
B.N、S的化合价分别为-3、+4
C.N、S的杂化方式均为
D.水解产物是3种酸
6.(2026·广西·高考真题)某大学科研团队研发出了一种固态超离子水,其中的能够像金属晶体一样传递自由电子,可在内部自由移动。下列说法正确的是
A.的核外电子数为1 B.的电子式:
C.中氧原子为杂化 D.该固态超离子水能够导电
7.(2026·四川·高考真题)与水发生反应:。下列说法正确的是
A.为极性键构成的极性分子 B.晶体中存在分子间氢键和范德华力
C.的中心原子采取杂化 D.和的VSEPR模型均为正四面体形
8.(2026·贵州·高考真题)一种能有效检测重金属的荧光探针及其检测机理如图。
下列说法错误的是
A.Ⅰ不存在顺反异构体
B.Ⅰ中碳原子的杂化轨道类型为sp、
C.Ⅱ中汞元素的化合价为0
D.该探针不适合直接检测强酸性样品
9.(2026·江西·高考真题)下列粒子的VSEPR模型为平面三角形且其空间结构为V形的是
A. B. C. D.
10.(2026·上海·高考真题)黄铜矿的湿法冶金技术,主要包括直接酸浸、氧化焙烧、硫酸化焙烧。下列是利用酸浸出黄铜矿(主要成分,含有少量杂质)回收其中铜和铁的工艺流程如图:
(2)离子液体[]可用于萃取分离铜离子,该离子溶液中存在的作用力有___________(不定项)。
A.配位键 B.离子间静电作用 C.氢键 D.金属键
(9)、、三种微粒的键角从大到小的顺序是___________。并说明和键角不同的原因是___________。
11.(2025·上海卷T1,(4))1mol分了中σ键的数目为_______。
A.7 B.12 C.13 D.14
12.(2024·上海卷T3)已知可二聚为下图的二聚体:
(1)该二聚体中存在的化学键类型为_______。
A.极性键 B.非极性键 C.离子键 D.金属键
(2)将该二聚体溶于生成(结构如图所示),已知其配离子为四面体形,中心原子杂化方式为 ,其中配体是 ,该配合物中有键 。
13.(2025·上海卷T2)根据价层电子对斥理论,WO42-的价层电子对数是 。
14.(2025·上海卷T3(6))关于化合物E()的说法中正确的是_______。
A.碳的杂化方式有sp2和sp两种 B.能与茚三酮反应
C.能与NaHCO3反应产生CO2 D.能形成分子间氢键
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第03讲 化学键 分子空间结构(专项训练)
目 录
模拟·基础演练
考向01 化学键的分类
考向02 共价键类别与判断
考向03 键参数
考向04 常见物质的键角及分子构型
考向05 判断原子轨道杂化类型
考向06 杂化与分子空间结构
考向07 预测分子或离子的空间构型
考向08 微观粒子空间结构的判断
重难·创新演练
真题·实战演练
模拟·基础演练
考向01 化学键的分类
1.(24-25高三下·上海·阶段检测)已知NH4Cl与PH4I的性质相似,则对PH4I性质的推测不正确的是
A.含有离子键和共价键 B.能与NaOH溶液反应
C.与NH4Cl受热分解产物的种类完全一样 D.能与溴水反应
【答案】C
【详解】A.NH4Cl是离子化合物,PH4I与之性质相似,因此也属于离子化合物,与I−之间存在离子键,内P与H之间存在共价键,A正确;
B.NH4I能与NaOH反应生成NH3,因此PH4I也能与NaOH反应,B正确;
C.PH4I加热分解生成PH3和HI,HI不稳定,加热时也分解,生成H2和I2,因此与NH4Cl加热分解产物种类不一样,C错误;
D.已知Br2的氧化性强于I2,PH4I能够电离出I-,故能与溴水发生置换反应,方程式为:2PH4I+Br2=2PH4Br+I2,D正确;
故答案为:C。
2.(24-25高三上·上海·阶段检测)溴化铝可用作分析试剂、催化剂和制冷剂。溴化铝的固体以二聚体分子形式存在。其结构如下图所示:
关于中化学键描述正确的是
A.含有极性键 B.含有离子键
C.含有非极性键 D.含有金属键
【答案】A
【详解】为金属原子和非金属原子组成的分子,属于共价化合物,故不含离子键、金属键,结合分子结构,分子中存在Al-Br极性键,不存在非极性键,故选A。
3.(24-25高三上·上海闵行·阶段检测)硅单质可由二氧化硅(SiO2)与碳在电弧炉中反应获得。该反应中SiO2断裂的化学键类型为
A.极性键 B.配位键 C.离子键 D.π键
【答案】A
【详解】SiO2是共价晶体,存在Si-O极性共价键,所以断开的是极性共价键,故答案选A。
4.(24-25高三上·上海·期中)在配合物[Zn(NH3)4]CO3中。
(1)配位原子是_______。
(2)外界离子的空间结构为_______。
(3)在[Zn(NH3)4]CO3晶体中不存在的作用力有_______。
A.离子键 B.极性共价键 C.配位键 D.非极性共价键
【答案】(1)N
(2)平面三角形
(3)D
【详解】(1)在中,中心离子是,配位体是,中N原子有孤电子对,提供空轨道,N原子与形成配位键,所以配位原子是N;
(2)外界离子是,对于,中心C原子的价层电子对数=键数 +孤电子对数,中C原子形成3个键,孤电子对数==0,根据价层电子对互斥理论,价层电子对数为3且无孤电子对,其空间结构为平面三角形;
(3)是离子晶体,内界与外界之间存在离子键,中N - H是极性共价键,中与之间是配位键,该配合物中不存在非极性共价键,故答案选D。
考向02 共价键类别与判断
5.(24-25高三上·上海·期末)下列化学用语表达错误的是
A.的晶胞:
B.中键的形成:
C.的模型:
D.的键电子云轮廓图:
【答案】A
【详解】
A.不能“无隙并置”,不是NaCl的晶胞,NaCl的晶胞结构图为,A项错误;B.HCl中的共价键是由氢原子提供的未成对电子的1s原子轨道和氯原子提供的未成对电子的3p原子轨道重叠形成的σ键,B项正确;
C.H2O中中心O原子上的孤电子对数为×(6-2×1)=2、σ键电子对数为2,价层电子对数为4,VSEPR模型为,C项正确;
D.Cl2中的共价键是由2个氯原子各提供1个未成对电子的3p原子轨道重叠形成的p-pσ键,其电子云轮廓图为,D项正确;答案选A。
6.(25-26高三上·上海·开学考试)肼是火箭常用的高能燃料,常温下为液体,肼能与双氧水发生反应:,用表示阿伏加德罗常数。
(1)下列说法正确的是___________。
A.25 ℃、101 kPa下,中含有的电子数为
B.标准状况下,中含有的原子数为
C.的溶液中含有的氧原子数为
D.常温常压下,与个分子中含有的氢原子数相同
(2)若该反应中有8 molN-H键断裂,则形成的π键有___________mol。
【答案】(1)D
(2)4
【详解】(1)A.25 ℃、101 kPa非标况,无法计算11.2 L的物质的量从而无法计算电子数,A错误;
B.标况下,肼为液体,无法利用气体摩尔体积计算物质的量,B错误;
C.的溶液中除过氧化氢外水中也存在氧原子,故氧原子数大于,C错误;
D.含有个氢原子,个分子中含有个氢原子,D正确;
故选D。
(2)中含4个N-H键,生成物中仅氮气分子含有π键,每个氮气分子含有2个π键,8 molN-H键断裂,即消耗2 mol,生成2 mol,则形成的π键有4 mol。
7.(2025·上海崇明·一模)乙烯分子中键和π键个数之比为___________,分子中碳原子的杂化方式为___________。
【答案】 5:1 sp2
【详解】乙烯(CH2=CH2)分子中单键是键,双键有1个是键,一个是π键,则键和π键个数之比为5:1;
乙烯(CH2=CH2)分子是平面结构,碳原子采取sp2杂化。
8.(24-25高三上·上海青浦·期末)HCN的酸根CN-是一种配位能力很强的配体,食盐中常用的抗结剂K4[Fe(CN)6]就是一种由CN-形成的配合物,其配离子[Fe(CN)6]4-的结构如下图所示:
1mol K4[Fe(CN)6]中含有键________mol。请结合配离子结构特点解释,食盐中为什么可以安全添加K4[Fe(CN)6]作为抗结剂__________。
【答案】 12 [Fe(CN)6]4-无毒,CN-是一种配位能力很强的配体,[Fe(CN)6]4-难以解离出CN-,所以可以安全添加
【详解】配离子[Fe(CN)6]4-中存在C≡N键和C原子与Fe形成的配位键,三键含有1个σ键和2个π键,则1mol K4[Fe(CN)6]中含有的σ键为(6+6)mol=12mol;[Fe(CN)6]4-无毒,CN-是一种配位能力很强的配体,[Fe(CN)6]4-难以解离出CN-,不会产生有毒物质,所以可以安全添加故答案为:12;[Fe(CN)6]4—无毒,CN-是一种配位能力很强的配体,[Fe(CN)6]4-难以解离出CN-,所以可以安全添加。
考向03 键参数
9.(2025·上海·三模)动态共价键是一种能在特定条件下断开并复原的化学键。二硒键和二硫键是重要的光响应动态共价键,其光响应原理可用图表示:
已知光的波长与能量成反比,则图中实现光响应的波长:_______(填“>”、“<”或“=”),其原因是_______。
【答案】 < 硫原子半径小于硒原子半径,所以S—S的键长小于Se—Se的键长,S—S键的键能更大,对应的波长更短
【详解】由于Se的原子半径比S的原子半径大,Se-Se键的键长大于S-S键的键长,Se-Se键的键能比S-S键的键能小,断裂Se-Se键所需要的最低能量更小,对应的光波的波长较长,所以图中实现光响应的波长<,故答案为<;硫原子半径小于硒原子半径,所以S—S的键长小于Se—Se的键长,S—S键的键能更大,对应的波长更短。
10.(2025·上海黄浦·二模)的键角①_______键角②。
A.> B.< C.=
判断的理由是___________。
【答案】 B 键角①处的O原子是杂化键角约,键角②处的C原子是杂化键角约
【详解】因键角①处的O原子是杂化键角约,键角②处的C原子是杂化键角约,故键角①<键角②。
11.(2025·上海金山·二模)工业上可以用硫(S8)与CH4为原料制备CS2,加热时S8分解为S2,然后发生反应:2S2(g)+CH4(g)CS2(g)+2H2S(g) ΔH<0。共价键键能如下表所示:
共价键
S=S
C-H
C=S
S-H
键能/kJ·mol-1
a
b
c
d
则(a+2b)_______(c+2d)(选填“>”“<”或“=”);该反应涉及化合物分子中键角由大到小的顺序是_______。
【答案】 < CS2>CH4>H2S
【详解】由反应△H=反应物总键能—生成物总键能可得:(2a+4b)—(2c+4d) <0,解得(a+2b) <(c+2d);甲烷分子中碳原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0,分子的空间构型为正四面体形,二硫化碳分子中碳原子的价层电子对数为2、孤对电子对数为0,分子的空间构型为直线形,硫化氢分子中硫的价层电子对数为4、孤对电子对数为2,分子的空间构型为V形,则键角由大到小的顺序为CS2>CH4>H2S,故答案为:<;CS2>CH4>H2S。
12.(24-25高三下·上海·阶段检测)已知P4O6与P4O10的结构如图,则P4O6中的键角∠O-P-O___________P4O10中的键角∠O-P-O。(A.大于 B.小于 C.等于)原因是___________。
【答案】 < 两种物质中的P都为sp3杂化,但P4O6中P有一对孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥力较大,故P4O6中∠O-P-O小于P4O10中∠O-P-O
【详解】中P原子的价层电子对数是,中P原子的价层电子对数是,两种物质中的P都为sp3杂化,但P4O6中P有一对孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥力较大,故P4O6中∠O-P-O小于P4O10中∠O-P-O。
考向04 常见物质的键角及分子构型
13.(24-25高三上·上海·期末)根据表格信息,回答下列问题。
分子
中心原子
空间构型
大键
形
形
无
(1)的中心原子的轨道杂化方式为___________;
(2)与分子的键角比较:___________
A.> B.< C.=
(3)两分子中,键键长较长的是___________(选填“”或“”),原因是___________。
【答案】(1)
(2)A
(3) 分子中既存在σ键,又存在大键,电子云重叠程度大,而只存在普通的σ键
【详解】(1)根据题意可知分子为V形结构,且存在大键,故的中心原子Cl原子的轨道杂化方式为杂化;
(2)ClO2中Cl原子的轨道杂化方式为,价层电子对数为3;中心原子为O,根据价层电子对的计算公式可知,O的杂化方式为;根据价层电子对互斥理论可知,时,价电子对的几何构型为正四面体,时,价电子对的几何构型平面三角形,杂化的键角大于的,因此虽然和均为V形结构,但键角大于键角;答案选A;
(3)分子中既存在σ键,存在大键,电子云重叠程度大,而只存在普通的σ键,故键键长。
14.(23-24高三上·上海·期中)比较键角的大小:气态SO3分子_______离子(填“>”“<”或“=”)。
【答案】>
【详解】SO3中S原子的价层电子对数为,分子空间构型为平面三角形,键角为120º;中S原子的价层电子对数为,空间构型为三角锥形,键角小于120º,故气态SO3分子的键角大于离子的键角。
15.(24-25高三上·上海·期中)已知P4O6与P4O10的结构如图,则P4O6中的键角∠O-P-O___________P4O10中的键角∠O-P-O。
A.大于 B.小于 C.等于
【答案】B
【详解】两种物质中的P都为sp3杂化,但P4O6中P有一对孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥力较大,故P4O6中∠O-P-O小于P4O10中∠O-P-O,故选B。
【点睛】
16.(24-25高三上·上海·期中)第一电离能:P___________S(单选,下同);键角:PH3___________H2S。
A.大于 B.小于
【答案】 A A
【详解】P的价电子排布为半充满,更稳定,第一电离能大于S,故选A;两种物质的中心原子都为sp3杂化,但P有1对孤电子对,S有两对孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥力更大,故PH3的键角大于H2S的键角,选A。
17.(24-25高三上·上海·期中)已知分子的键角约为94°,而同主族氮的氢化物分子的键角约为107°,试用价层电子对互斥模型解释的键角比的键角大的原因:___________。(电负性N=3.0、P=2.1)
【答案】和中心原子均为sp3杂化,且都含有1个孤电子对,N的电负性大,N原子半径比P原子半径小,NH3分子中成键电子对间的距离较近,成键电子对之间的斥力更大,使NH3的键角比PH3的键角大
【详解】和中心原子均为sp3杂化,且都含有1个孤电子对,N的电负性大,N原子半径比P原子半径小,NH3分子中成键电子对间的距离较近,成键电子对之间的斥力更大,使NH3的键角比PH3的键角大。
18.(24-25高三上·上海青浦·阶段检测)Si、S、P形成的气态氢化物的稳定性的从大到小的顺序是_______,从键长和键能的角度解释原因:_______。
【答案】 原子半径S<P<Si,键长S-H<P-H<Si-H,故键能:S-H>P-H>Si-H
【详解】同周期从左往右原子半径在减小,原子半径S<P<Si且键长S-H<P-H<Si-H,故键能:S-H>P-H>Si-H,故Si、S、P形成的气态氢化物的稳定性的从大到小的顺序是H2S>PH3>SiH4,故答案为:H2S>PH3>SiH4;电负性S>P>Si,且原子半径S<P<Si,故键能:S-H>P-H>Si-H;
考向05 判断原子轨道杂化类型
19.(24-25高三下·上海·开学考试)分子结构如图。
(1)分子中O的杂化轨道类型_______。
A.sp杂化 B.杂化 C.杂化
(2)键长a、b、c从长到短的顺序为_______。
【答案】(1)C
(2)b>a>c
【详解】(1)分子中O有2个σ键,有两个孤电子对,杂化轨道类型为杂化,故选C;
(2)原子半径C>O>H,则键长a、b、c从长到短的顺序为b>a>c。
20.(24-25高三上·上海青浦·期末)(无机苯)的结构与苯类似,也有大键,结构式如下图所示。该分子中,N原子的杂化形式为________。该分子的大π键中含有________个电子。
A.1 B.2 C.3 D.6
【答案】 sp2杂化 D
【详解】无机苯的结构与苯相似,为平面结构,分子中B和N的杂化方式相同且为sp2杂化,分子中大π键是三个N提供三对孤对电子,三个B提供三个空P轨道,形成六中心六电子的大π键,故答案为:sp2杂化,D。
21.(24-25高三上·上海·期末)酞菁和钴酞菁的分子结构如图所示。酞菁分子中所有原子共平面,其中轨道能提供一对电子的原子是___________(选填图中“①”“②”或“③”),酞菁分子原子的杂化类型为___________。钴酞菁分子中所含元素(、、、)电负性由大到小的顺序为___________,钴离子的化合价为___________,氮原子提供孤对电子与钴离子形成___________键。
【答案】 ③ sp2 N> C> H> Co +2 配位
【详解】酞菁分子中所有原子共平面,则其中N为sp2杂化,且分子中存在大π键,①②N原子除形成C-Nσ键外,还形成C-Nπ键,未参与杂化的p轨道只有1个电子,孤电子对在杂化轨道上,③号氮分别与2个C、1个氢形成3个σ键,即3个sp2轨道上各有1个电子,孤电子对在参与杂化的2p轨道,故p轨道能提供一对电子的N原子是③;通常金属元素电负性比非金属的小,同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;同主族由上而下,金属性增强,非金属性逐渐减弱,元素电负性减弱,酞菁分子中所含元素(H、C、N、Co)电负性由大到小的顺序为N> C> H> Co;酞菁分子中③号N失去2个氢形成-2价阴离子,与钴离子形成钴酞菁,按电中性,则钴离子的化合价为+2;氮原子提供孤对电子与钴离子形成配位键。
22.(2025·上海静安·一模)甲醇分子中碳原子的杂化方式是___________。
A.sp杂化 B.sp2杂化 C.sp3杂化
【答案】C
【详解】甲醇分子的结构简式为,碳原子为饱和碳原子,杂化方式为杂化,故选C。
考向06 杂化与分子空间结构
23.(24-25高三上·上海·期中)熔融时能导电,形成和。离子的空间结构为_______。
【答案】正四面体形
【详解】中心原子价层电子对数为4+=4,且没有孤电子对,空间结构为正四面体形。
24.(25-26高三上·上海·阶段检测)还原技术是目前高效、成熟的去除的技术之一。
已知:反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
(1)的空间结构为___________。
(2)反应 ___________。
【答案】(1)三角锥形
(2)-1625.8
【详解】(1)的价层电子数为,含有一个孤电子对,空间结构为三角锥形。
(2)根据盖斯定律,反应I-4×反应II得,则。
25.(24-25高三上·上海·期中)短周期元素形成的各微粒中,与空间构型相同的正离子有___________(任写一种)。与钒同周期的所有元素的基态原子中,未成对电子数最多的是___________(填元素符号)。
【答案】
【详解】中心原子价层电子对数为4+=4,且没有孤电子对,则其空间构型为正四面体形,与空间构型相同的正离子有。V为第四周期元素,与V同周期的所有元素的基态原子中未成对电子数最多的是:Cr,价电子排布式为:3d54s1,有6个成单电子。
26.(24-25高三上·上海·期中)白色絮状沉淀是由于水解而生成的原硅酸(),的空间结构为_____,写出生成絮状沉淀的反应方程式:______。
A. B. C. D.
【答案】 B SiF4+4H2O=H4SiO4↓+4HF
【详解】四氟化硅分子中硅原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0,分子的空间构型为正四面体形,故选B;生成絮状沉淀的反应为四氟化硅与水反应生成原硅酸沉淀和氢氟酸,反应的化学方程式为SiF4+4H2O=H4SiO4↓+4HF,故答案为:B;SiF4+4H2O=H4SiO4↓+4HF。
考向07 预测分子或离子的空间构型
27.(24-25高三上·上海·阶段检测)1molCO2中含有_______molπ键,的空间构型为_______。
【答案】 2 平面三角形
【详解】CO2的结构式为O=C=O,碳氧双键中含有1个π键,则1molCO2中含有2molπ键,中心原子价层电子对数为3+=3,且没有孤电子对,空间构型为平面三角形。
28.(24-25高三下·上海·阶段检测)Cu2+可形成[Cu (en)2NH3](BF4)2,其中en代表H2N- CH2-CH2- NH2,[Cu(en)2NH3](BF4)2中VSEPR模型为四面体的非金属原子共有___________个 。
【答案】11
【详解】H2N- CH2-CH2- NH2中C的价层电子对数为,N的价层电子对数均为,均采用杂化,分子中,N的价层电子对数均为,采用杂化,中B原子价层电子对数为,其中一个是配位键,也采用杂化,采用杂化的原子的VSEPR模型为四面体,故共有个非金属原子。
29.(24-25高三下·上海·阶段检测)的价层电子对空间结构是___________。
【答案】平面三角形
【详解】中Sn的价层电子对数为,根据价层电子对互斥理论,当价层电子对数为3时,价层电子对空间结构为平面三角形。
30.(24-25高三上·上海·期中)ClO离子的价层电子对互斥模型的空间结构是___________。
【答案】四面体形
【详解】中性原子价层电子对数为2+=4,离子的价层电子对互斥模型的空间结构是四面体形。
考向08 微观粒子空间结构的判断
31.(24-25高三上·上海·阶段检测)V2O5 溶解 NaOH 溶液中,可得到钒酸钠(Na3VO4),已知空间构型与相同,中心原子价层孤电子对数目为
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】A
【详解】由于空间构型与相同,则两者的中心原子价层孤电子对数相同。中心原子价层孤电子对数,则中心原子价层孤电子对数目为0,A符合题意;
答案选A。
32.(24-25高三上·上海·期中)SCl2常作消毒剂,其合成途径之一为S4+4Cl2=4SCl2。S4()中硫原子的杂化类型为___________;SCl2分子空间构型为___________。
【答案】 sp3 V形
【详解】由S4结构可知,每个S原子与两个S原子形成共价键,每个S原子接受另外1个S原子提供的1个电子形成共价键,则S的价层电子对数为,则硫原子的杂化类型为sp3,SCl2分子中S的价层电子对数为,含有两对孤对电子,空间构型为V形;
33.(2024·上海普陀·一模)氟硼酸钾是制备氟硼铍酸钾的原料之一,氟硼酸钾在高温下分解为KF和。的中心原子的价层电子对空间构型是___________。
【答案】A
【详解】的中心原子B的价层电子对数为,为杂化,空间构型为平面三角形。由图可以看出A.是杂化轨道的空间构型示意图,符合题意;B.是sp3杂化轨道的空间构型示意图,不符合题意;C.是形成键的示意图,不符合题意;故答案选A。
34.(24-25高三上·上海·期中)硅元素在地壳含量丰富,为半导体核心材料,广泛应用于芯片、太阳能板及建材领域。
(1)基态Si原子核外自旋状态不同的电子数的差值为_______。
(2)下列有关硅元素及其化合物的说法中,正确的是_______。
A.酸性: B.第一电离能: C.热稳定性: D.电负性:
(3)将粗硅与氯化氢气体反应可制得三氯硅烷()。分子的空间结构为_______。
A.三角锥形 B.四面体形 C.平面三角形 D.V形
【答案】(1)2
(2)A
(3)B
【详解】(1)基态Si原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2,自旋状态不同的电子数的差值为2;
(2)A.非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,非金属性C>Si,则酸性,A正确;
B.同周期从左到右第一电离能有逐渐增大的趋势,且P的3p轨道半充满稳定,第一电离能大于Si,B错误;
C.非金属性越强,简单气态氢化物的稳定性越强,非金属性P>Si,则,C错误;
D.非金属性越强,电负性越大,非金属性C>Si,电负性C>Si,D错误;
答案选A;
(3)三氯硅烷()中心原子为Si,价层电子对为4,杂化方式为sp3,空间构型为四面体形,答案选B。
35.(2025·上海奉贤·一模)古埃及人很早就开始利用含钴矿石制作颜料。是一种黄色颜料,中心离子是___________,其配位数是___________,其配体的模型为___________。
【答案】 6 平面三角形
【详解】中Co显+3价,Co3+与6个 形成配离子,中心离子是,其配位数是6,配体是,N原子价层电子对数为3,模型为平面三角形。
重难·创新演练
1.(2025·上海宝山·二模)硫酸是重要的化工原料。已知硫酸的结构式如图,关于硫酸的描述正确的是
A.硫酸分子中含有配位键 B.硫酸分子中含有极性键
C.硫酸分子之间能形成氢键 D.硫酸分子是非极性分子
【答案】BC
【详解】A.配位键是指一方提供孤电子对,另一方提供空轨道形成的共价键,在硫酸中,硫原子最外层有6个电子,通过sp3杂化形成4个σ键,已满足其价层电子需求,因此不存在配位键,A错误;
B.硫酸分子中S-O键属于极性键,O-H键也是极性键,B正确;
C.硫酸分子中含有羟基,硫酸分子之间能形成氢键,C正确;
D.硫酸分子由中心硫原子与四个氧原子通过极性共价键连接,其中两个氧原子与氢原子形成羟基(—OH),另两个氧原子通过双键与硫原子结合,这种四面体构型导致正负电荷中心不重合,整体呈现极性,D错误;
故选BC。
2.(24-25高三下·上海·阶段检测)已知NH4Cl与PH4I的性质相似,则对PH4I性质的推测不正确的是
A.含有离子键和共价键 B.能与NaOH溶液反应
C.与NH4Cl受热分解产物的种类完全一样 D.能与溴水反应
【答案】C
【详解】A.NH4Cl是离子化合物,PH4I与之性质相似,因此也属于离子化合物,与I−之间存在离子键,内P与H之间存在共价键,A正确;
B.NH4I能与NaOH反应生成NH3,因此PH4I也能与NaOH反应,B正确;
C.PH4I加热分解生成PH3和HI,HI不稳定,加热时也分解,生成H2和I2,因此与NH4Cl加热分解产物种类不一样,C错误;
D.已知Br2的氧化性强于I2,PH4I能够电离出I-,故能与溴水发生置换反应,方程式为:2PH4I+Br2=2PH4Br+I2,D正确;
故答案为:C。
3.(24-25高三上·上海·期中)在硫酸铜溶液中加入过量KCN,生成配合物[Cu(CN)4]2-,则1mol该配合物含有π键的数目为_______NA。
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】D
【详解】单键均为σ键,叁键含有1个σ键2个π键;CN-存在碳氮三键,1个碳氮三键中有2个π键,所以1mol该配合物含有8molπ键,数目为8NA,故选D。
4.(24-25高三上·上海·阶段检测)晶体X射线衍射技术不能测定晶体的
A.化学键的键长 B.化学键的键能
C.化学键的键角 D.原子、分子的排列
【答案】B
【详解】通过晶体的晶体X射线衍射技术可以测定晶体的键长、键角以及原子和分子的排列,但是不能测化学键的键能,B不符题意。
5.(24-25高三上·上海·阶段检测)分子形成过程中体系能量变化如图所示,有关说法正确的是
A.电子式:
B.键的键长:
C.键的键能:
D.形成键的两个氢原子,电子运动状态相同
【答案】B
【详解】
A.H2分子是共价化合物,电子式为,A错误;
B.由图可知,H-H键的键长为0.074nm,B正确;
C.由图可知,能量越低越稳定,则H-H键能为436kJ·mol-1,C错误;
D.根据泡利不相容原理,在同一轨道中不允许有相同量子态的电子存在,形成氢分子的两个氢原子中电子的自旋方向必须相反,D错误;
故答案选B。
6.(24-25高三上·上海·阶段检测)比较和中键之间的夹角大小:_____
A. B. C. D.不确定
【答案】A
【详解】中心P原子的价层电子对数为:,无孤对电子,该离子呈正四面体构型,键角109°28′,中心P原子的价层电子对数为:,有一对孤对电子,该分子呈三角锥形,键角约107°18′,故A正确;
故选:A。
7.(24-25高三上·上海·阶段检测)溴化铝可用作分析试剂、催化剂和制冷剂。溴化铝的固体以二聚体分子形式存在。其结构如下图所示:
关于中化学键描述正确的是
A.含有极性键 B.含有离子键
C.含有非极性键 D.含有金属键
【答案】A
【详解】为金属原子和非金属原子组成的分子,属于共价化合物,故不含离子键、金属键,结合分子结构,分子中存在Al-Br极性键,不存在非极性键,故选A。
8.(24-25高三上·上海·期中)已知分子中键角为,则中键角
A.大于 B.小于 C.等于 D.等于120°
【答案】A
【详解】NH3分子中N原子的孤对电子与Cu+形成配位键后,N-Cu键的成键电子对相比NH3中的孤对电子对对N-H键的排斥力变小,所以中H-N-H键角变大,故中键角大于,但NH3分子仍为三角锥形,键角小于120°,故选A。
9.(24-25高三上·上海闵行·阶段检测)硅单质可由二氧化硅(SiO2)与碳在电弧炉中反应获得。该反应中SiO2断裂的化学键类型为
A.极性键 B.配位键 C.离子键 D.π键
【答案】A
【详解】SiO2是共价晶体,存在Si-O极性共价键,所以断开的是极性共价键,故答案选A。
10.(24-25高三上·上海杨浦·期中)某锂电池材料的结构如图所示,下列有关该材料说法正确的是
A.其中所有元素均位于元素周期表中p区
B.该结构中负离子部分基态原子的第一电离能:F>C>O>B
C.该化合物中B原子最外层满足8电子稳定结构
D.该化合物中只含有离子键和极性键
【答案】C
【详解】A.B、C、O、F元素均位于元素周期表中p区,Li元素位于s区,A错误;
B.根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势,但ⅡA与ⅢA、ⅤA与ⅥA反常可知,基态原子的第一电离能:F>O>C>B,B错误;
C.由图可知,F形成1个共价键、O形成2个共价键、C形成4个共价键,B最外层3个电子、形成4个共价键,阴离子带一个单位负电荷,故该化合物中B原子最外层满足8电子稳定结构,C正确;
D.由图可知,该化合物中除了含有离子键和极性键外,还存在C-C非极性键,D错误;
故答案选C。
11.(24-25高三上·上海·期中)TiCl4易与PCl3形成TiCl4·PCl3。下列关于PCl3分子说法错误的是
A.键角为120° B.含有极性共价键
C.含有σ键 D.中心原子采取sp3杂化
【答案】A
【详解】A.PCl3分子中P原子价层电子对数为且含有1个孤电子对,空间构型为三角锥形,键角小于120°,A错误;
B.该分子含有极性共价键P-Cl键,B正确;
C.该分子中存在3个共价单键,即σ键,C正确;
D..PCl3分子中P原子价层电子对数为,P原子采取sp3杂化,D正确;
答案选A。
12.(24-25高三上·上海·期中)研究发现,在CO2低压合成甲醇的反应(CO2+3H2=CH3OH+H2O)中,Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性,显示出良好的应用前景。下列说法中错误的是
A.Co和Mn都属于金属晶体
B.CO2和CH3OH分子中C原子的杂化类型相同
C.该反应中H2做还原剂
D.干冰晶体中每个CO2分子周围有12个与之紧密相邻的CO2分子
【答案】B
【详解】A.Co和Mn均为金属单质,属于金属晶体,A正确;
B.CO2分子中C原子的价层电子对数为,为sp杂化,CH3OH分子中C原子的价层电子对数为,为杂化,二者杂化类型不同,B错误;
C.该反应中H元素化合价由0价升高为+1价,H2失电子作还原剂,C正确;
D.二氧化碳晶体属于面心立方,采用沿X、Y、Z三轴切割的方法判断二氧化碳分子的个数为12,所以在CO2晶体中,与每个CO2分子周围紧邻的有12个CO2分子,D正确;
故选B。
13.(25-26高三上·上海·阶段检测)是高强度曝光的增敏剂,用于激光照相材料,其阴离子中的价层电子对数为6,该离子的空间结构为
A.正四面体 B.平面正方形 C.正八面体 D.三角锥形
【答案】C
【详解】A.正四面体结构对应价层电子对数为4,而题目中Ir的价层电子对数为6,不符合题意,A错误;
B.平面正方形通常对应价层电子对数为6且有2个孤对电子(如XeF4),而此处电子对数为6且无孤对,B错误;
C.正八面体是价层电子对数为6时的典型结构(如SF6),与题目条件完全一致,C正确;
D.三角锥形对应价层电子对数为4且含孤对(如NH3),与题目条件不符,D错误;
答案选C。
14.(25-26高三上·上海·阶段检测)已知分子中S为中心原子,其中心原子的杂化方式和分子结构分别为
A.,角形 B.,三角锥形
C.,平面三角形 D.,四面体形
【答案】B
【详解】SOCl2分子中硫原子的价层电子对数为:3+(6-2-1×2) ×=4,孤对电子对数为:(6-2-1×2) ×=1,则原子的杂化方式为sp3杂化,分子结构为三角锥形,故选B。
15.(25-26高三上·上海·阶段检测)下列关于、的叙述错误的是
A.均为酸性氧化物 B.均为非电解质
C.VSEPR模型均为平面三角形 D.均为非极性分子
【答案】D
【详解】A.SO2和SO3均能与强碱反应生成盐和水,因此均为酸性氧化物,A正确;
B.非电解质是在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物。SO2和SO3本身不能电离出离子,在水溶液中导电是因为与水反应分别生成的亚硫酸和硫酸电离,所以二者均为非电解质,B正确;
C.根据VSEPR理论,SO2的S原子的价层电子对数为3(其中有1个孤电子对),SO3的S原子的价层电子对数为3(无孤电子对),VSEPR模型均为平面三角形,C正确;
D.SO3为平面三角形的对称结构,是非极性分子;但SO2为V形结构,是极性分子,D错误;
故选D。
16.(2025·上海黄浦·二模)中的中心原子的价层电子对数为
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】C
【详解】中P的价层电子对数为=6,故选C。
17.(2025·上海宝山·二模)硫代硫酸(H2S2O3)是一种无机物。硫代硫酸根离子()可看作是中的一个非羟基氧原子被硫原子取代的产物。因此,的空间结构是
A.V形 B.平面三角形 C.三角锥形 D.四面体形
【答案】D
【详解】硫酸根离子的空间结构为四面体形,中心硫原子采用杂化,与四个氧原子形成四面体构型。根据题目描述,硫代硫酸根离子可视为硫酸根中一个非羟基氧原子被硫原子取代的产物。取代后,中心硫原子仍与三个氧原子和一个硫原子结合,周围共有四个原子(),仍是四面体形。
故选D。
18.(25-26高三上·上海·开学考试)氮氧化物()是硝酸和肼等工业的主要污染物。一种以沸石笼作为载体对氮氧化物进行催化还原的原理如图1所示,反应物A在沸石笼内转化为B、C、D等中间体的过程如图2所示。下列说法正确的是
A.过程Ⅰ涉及非极性共价键的断裂与生成
B.过程Ⅱ中,脱除转移6mol电子
C.A在沸石笼内转化为B、C、D等中间体的过程都是放热反应
D.图1总反应的化学方程式为
【答案】CD
【详解】A.过程Ⅰ的反应物NO、NH3、无非极性键,仅生成物N2中存在非极性共价键,故该过程涉及非极性共价键的生成,但没有非极性共价键的断裂,A错误;
B.过程Ⅱ中脱除NO时,NO中N为+2价,最终转化为N2中0价的N,1 mol NO得到2 mol电子,即转移2 mol电子,B错误;
C.放热反应的判断依据是生成物总能量低于反应物总能量,从A到D的转化过程中,总能量逐步降低,该转化每一步生成物能量均低于上一步反应物,A在沸石笼内转化为B、C、D等中间体的过程都是放热反应,C正确;
D.将图1中所有过程消去循环的催化剂中间体,总反应整理得,D正确;
故选CD。
19.(24-25高三上·上海徐汇·期中)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成Na2[Cu(OH)4]。Na2[Cu(OH)4]中除了配位键外,还存在的化学键类型有
A.离子键 B.金属键 C.非极性共价键 D.极性共价键
【答案】AD
【详解】
Na2[Cu(OH)4]中之间存在离子键,O和H之间存在极性共价键,Na2[Cu(OH)4]中除了配位键外,还存在的化学键类型有离子键和极性共价键,选AD。
20.(24-25高三下·上海·阶段检测)工业上提取砷的某步反应如下图所示,关于I~IV四种物质的说法正确的是
A.I中仅有键
B.II中部分元素的第一电离能:
C.III中含有的元素中砷的电负性最大
D.IV中含有的化学键为离子键、共价键
【答案】BD
【详解】A.双键中有1个键,1个π键,I中含有碳氧双键,含有π键,A错误;
B.同主族元素,从上至下,第一电离能逐渐增大,第一电离能:,B正确;
C.元素非金属性越强,电负性越大,III中含有的元素中氧的电负性最大,C错误;
D.IV为碳酸钠,含有的化学键为离子键、共价键,D正确;
故选BD。
21.(24-25高三上·上海·期中)已知:离子键和共价键没有绝对的界限,成键元素的电负性相差越大,则形成的晶体中离子键的百分含量越大。晶体中离子键的百分数为41%,分析、MgO、、中离子键的百分数小于41%的有
A. B.MgO C. D.
【答案】CD
【分析】元素非金属性越强,电负性越大,金属性越强,电负性越小。
【详解】A.钠的金属性强于铝,则氧化钠中的化学键中离子键成分的百分数大于41%,A不选;
B.镁的金属性强于铝,则氧化镁中的化学键中离子键成分的百分数大于41%,B不选;
C.Si的非金属性大于Al,则中离子键成分的百分数小于41%,C选;
D.P的非金属性大于Al,则中离子键成分的百分数小于41%,D选;
答案为CD。
22.(24-25高三上·上海·期中)关于、、的说法正确的是(不定项)
A. 的分子结构与VSEPR模型相同,均为角形
B.键角:
C. 的价层电子对互斥模型:
D.的空间填充模型:
【答案】BD
【详解】A.的结构中,键电子对数为2,孤电子对数为,VSEPR模型为平面三角形,空间构型为V形,二者形状不同,A项错误;
B.空间构型为平面三角形,键角为,空间构型为V形,含有1对孤电子对,键角为,的空间构型为正四面体,键角为,故键角,B项正确;
C.的结构中,键电子对数为3,孤电子对数为,VSEPR模型为平面三角形,C项错误;
D.的结构中,键电子对数为4,孤电子对数为,空间构型为正四面体,其空间填充模型为,D项正确;
答案选BD。
23.(24-25高三上·上海嘉定·阶段检测)火星土壤中三价铁的形成与氯氧酸盐()有关。与是氯氧酸盐的两种稳定形态。关于两者比较正确的是
A.结合能力: B.O-Cl-O 键角:
C.含有相同数量的σ键 D.Cl原子杂化方式相同
【答案】BD
【详解】A.同一元素不同化合价的含氧酸,化合价越高,酸性越强,则酸性:;酸性越强,电离出的能力越强,相应酸根结合氢离子的能力越弱,则结合氢离子能力:,A错误;
B.的中心原子的价层电子对数是:。的中心原子的价层电子对数是:,含有对孤电子对,由于孤电子对对成键电子对的排斥作用,使得中的键角减小,因此键角:,B正确;
C.中含有键,中含有键,键数目不相同,C错误;
D.的中心原子的价层电子对数是:,采用;的中心原子的价层电子对数是:,采用,D正确;
故选BD。
24.(24-25高三上·上海·期中)已知多原子分子中,若原子都在同一平面上且这些原子有相互平行的p轨道,则p电子可在多个原子间运动,形成“离域键”(或大键)。下列微粒中存在“离域键”的是
A. B.
C. D.
【答案】AD
【分析】依题意,形成离域π键的要求是:①原子共平面;②有相互平行的p轨道,以此解题。
【详解】A.乙烯为平面结构、碳碳单键可以旋转,CH2=CH-CH=CH2有可能所有原子共平面,碳原子有相互平行的p轨道,A正确;
B.CCl4为正四面体,B错误;
C.H2O中O原子采用sp3杂化,VSEPR构型为正四面体,且H原子没有p轨道,C错误;
D.SO2 中S原子采用sp2杂化,VSEPR构型为平面结构,有相互平行的p轨道,D正确;
本题选AD。
25.(24-25高三上·上海·阶段检测)已知 :H—H键的键能为436 kJ·mol-1,H—N键的键能为391 kJ·mol-1,根据热化学方程式:N2 (g)+3H2 (g)2NH3 (g) ΔH= -92.4kJ ·mol-1。
(1)请计算出氮氮叁键的键能为______________________。
(2)若向处于上述热化学方程式相同温度和体积一定的容器中,通入1 molN2和3molH2,充分反应后,恢复原温度时放出的热量_________92.4kJ(填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】(1)945.6 kJ/mol
(2)小于
【详解】(1)根据化学反应的焓变与键能的关系:反应热 。设氮氮叁键的键能为 ,已知 键的键能为 , 键的键能为 ,且 中含有 键。代入公式可得:,解得 。故氮氮叁键的键能为 。
(2)热化学方程式 表示 气体与 气体完全反应生成 气体时放出 的热量。由于合成氨反应是可逆反应,反应物无法 转化为生成物,因此向容器中通入 和 ,充分反应后实际生成的 小于 ,故放出的热量小于 。
26.(25-26高三上·上海·阶段检测)丙烯腈分子中σ键与π键的数目之比为_____。
【答案】2:1
【详解】丙烯腈分子的结构简式为CH2=CHC≡N,分子中含有的碳氢单键为σ键,含有的碳碳单键中含有1个σ键,含有的碳碳双键中含有1个σ键、1个π键,含有的碳氮三键中含有1个σ键、2个π键,则分子中σ键和π键的个数之比=6:3=2:1。
27.(25-26高三上·上海·阶段检测)富马酸()和马来酸()为顺反异构体,两者的熔点及电离平衡常数如下表:
物质名称
熔点
富马酸
300℃
a
c
马来酸
140℃
b
d
(1)富马酸分子中的键和键个数比为_______。
(2)解释富马酸的熔点比马来酸的熔点高的原因_______。
(3)预测c_______d(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)11:3
(2)富马酸是反式结构,主要形成分子间氢键,分子间作用力强;马来酸是顺式结构,主要形成分子内氢键,分子间作用力弱,故富马酸熔点更高
(3)>
【详解】(1)富马酸分子中含有2个碳氧双键、1个碳碳双键,双键中有1个键和1个键,单键全是键,富马酸键和键个数比为11:3。
(2)富马酸是反式结构,主要形成分子间氢键,分子间作用力强;马来酸是顺式结构,主要形成分子内氢键,分子间作用力弱,故富马酸熔点更高。
(3)马来酸一级电离后生成的酸根离子可形成稳定的分子内氢键,导致其二级电离更加困难,值较小。富马酸的酸根离子无法形成分子内氢键,二级电离相对容易。因此,富马酸的大于马来酸的,即c>d。
28.(25-26高三上·上海·阶段检测)2021年,中国化学家发明了一种常压固氮的MCC法,部分流程示意如下:
完成下列填空:
(1)MCC法涉及的各元素原子中,未成对电子数最多的元素原子核外电子排布式为_______;原子半径最大的元素原子核外能量最高的轨道的电子云形状为_______。
(2)下列关于MCC法中涉及的各元素的说法正确的是_______。(不定项)
A.微粒半径: B.酸性:
C.第一电离能: D.电负性:
(3)天然存在的镁有三种同位素。镁元素的相对原子质量计算式可以表示为:镁元素的相对原子质量。其中24.986的含义是_______,后两种同位素原子在自然界中的质量比为_______(列式)。
(4)过程①中,断裂的化学键有_______。(不定项)
A.金属键 B.共价键 C.离子键 D.配位键
(5)过程③的化学方程式为_______。
(6)上述方法所涉及的物质中,属于极性分子的是_____;含有极性共价键的是_______。
(7)属于_______。
A.离子化合物 B.共价化合物 C.共价分子 D.共价单质
(8)写出的电子式_______。
(9)写出镁的最高价氧化物对应水化物和氯的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式_______。
(10)请用化学方程式说明氯的非金属性比氮强。_______。
(11)写出一个能说明氧和氯非金属性强弱的实验事实。_______
(12)MCC法的特点是循环利用物质:如反应③产物可通过电解转化为原料与,请再写出该法中的一种循环路径:_______。
【答案】(1) 1s22s22p3 球形
(2)D
(3) Mg的一种同位素的相对原子质量
(4)AB
(5)Mg3N2+6NH4Cl=3MgCl2+8NH3
(6) NH3和HCl NH3、HCl、NH4Cl
(7)A
(8)
(9)Mg(OH)2+2HClO4=2H2O+Mg(ClO4)2
(10)3Cl2+2NH3═6HCl+N2
(11)H2O的稳定性强于HCl
(12)最后生成NH3可以在过程②中循环利用
【详解】(1)MCC法涉及的各元素原子中,未成对电子数最多的元素是N,基态原子核外电子排布式为1s22s22p3;原子半径最大的元素原子是Mg原子,核外能量最高的轨道是3s,电子云形状为球形;
(2)A.Cl-有3个电子层,是最多的,故半径最大,N3-和Mg2+都是两个电子层,电子层结构也相同,N3-的核电荷数小,半径大;而H+没有核外电子,半径最小,故半径由大到小为,故A错误;
B.HClO3不是Cl的最高价含氧酸,不能说明其酸性强于HNO3,故B错误;
C.同周期自左至右第一电离能呈增大趋势,但N失去的是2p3半满结构的电子,第一电离能大于O,故C错误;
D.Mg是金属,电负性最小,O的得电子能力强于Cl,电负性大于Cl,Cl的电负性大于H,故电负性:,故D正确;
答案选D;
(3)24.986的含义是Mg的一种同位素的相对原子质量;后两种同位素原子在自然界中的质量比为;
(4)过程①是Mg和N2生成Mg3N2,Mg断开金属键,N2断开共价键(非极性键);答案为AB;
(5)过程③是Mg3N2和NH4Cl反应生成MgCl2和NH3,化学方程式为Mg3N2+6NH4Cl=3MgCl2+8NH3;
(6)上述方法所涉及的物质中,属于极性分子的是NH3和HCl;含有极性共价键的是NH3、HCl、NH4Cl;
(7)由Mg2+和N3-构成,是离子化合物,答案为A;
(8)
NH4Cl是离子化合物,电子式为:;
(9)镁的最高价氧化物对应水化物是Mg(OH)2,氯的最高价氧化物对应水化物是HClO4,两者反应的化学方程式为Mg(OH)2+2HClO4=2H2O+Mg(ClO4)2;
(10)反应3Cl2+2NH3═6HCl+N2可以发生,说明Cl2的氧化性强于N2,故说明Cl的非金属性比N强;
(11)H2O的稳定性强于HCl,说明O的非金属性比Cl强;
(12)最后生成NH3可以在过程②中循环利用。
29.(2025·上海·三模)过氧化氢()的结构如下:
(1)在上图中用向量表示其中的极性键___________。
(2)将少量酸性高锰酸钾溶液滴入溶液中,高锰酸钾溶液的紫红色褪去后,溶液中仍有大量气泡产生,原因是___________。
(3)已知为二元弱酸。将固体加入稀盐酸中,可生成,反应的离子方程式为:。要计算该反应的平衡常数,不需要的数据为___________。(不定项)
A.水离子积 B.的 C.的 D.的
【答案】(1)
(2)生成的是分解的催化剂
(3)A
【详解】(1)
键头由正电中心指向负电中心:;
(2)少量酸性高锰酸钾溶液滴入溶液中,高锰酸钾发生还原反应生成,是分解的催化剂;
(3)为二元弱酸,故,,,,不需要水的离子积,故选A。
30.(25-26高三上·上海·期中)1798年Vauguelin从绿柱石中分离出铍的氧化物。1828年Wohler和Bussy分别用金属钾与熔融氯化铍反应得到金属铍。1957年,IUPAC正式确认其元素名称为Beryllium,来源于绿柱石的英文名称beryl。
(1)基态铍原子核外能量最高的电子所在能层符号是_______,该能层上最多有_______个原子轨道。
(2)铍的某种同位.素只形成于地球的最上层表面,可用于确定地表年龄。关于微粒的说法正确的是_______。
A.中子数为6 B.电子数为4 C.质量数为8 D.质子数为10
(3)元素周期表中,Be与其相邻的主族元素如图所示,关于这四种元素说法正确的是_______。
A.都属于s区元素 B.第一电离能:
C.原子半径: D.电负性:
(4)含铍矿物组成复杂,常可以表示为氧化物形式,如金绿玉()的氧化物形式为。已知绿柱石的化学式为,其氧化物形式为_______。
氯化铍熔点约400℃,液态不导电,在气态时存在二聚体(结构如下)。
(5)中Be原子的杂化方式为_______。
A.sp杂化 B.杂化 C.杂化
金属铍的冶炼常用氯化铍熔盐电解法,电解前需加入氯化钠,发生如下反应:。
(6)电解时析出金属Be的电极反应式为_______。
(7)电解制Be时加入氯化钠的作用是_______。
A.降低氯化铍的熔点 B.增加氯化铍的稳定性
C.增强熔融液的导电性 D.减少氯气的产生
向含溶液中加入NaOH溶液,先生成沉淀,随后沉淀溶解生成。
(8)已知。沉淀完全时溶液pH至少为_______。(精确到0.1)
(9)欲从和混合溶液中制得沉淀,应选用的试剂是_______。
A.NaOH溶液 B.氨水 C. D.盐酸
【答案】(1) L 4
(2)A
(3)CD
(4)
(5)B
(6)
(7)AC
(8)5.6
(9)B
【详解】(1)Be的原子序数为4,基态原子核外电子排布式为,最高能级为2s,能层符号为L;L层包含S能级(1个轨道)和P能级(3个轨道),所以该能层上最多有4个原子轨道;
(2)A.中,中子数=质量数质子数=104=6,A正确;
B.电子数=质子数-电荷数=4-2=2,B错误;
C.质量数=10,C错误;
D.质子数=原子序数=4,D错误;
故答案选A。
(3)A.Li、Be、Mg属于s区元素,B属于p区元素,A错误;
B.同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势,但Be的2s轨道全满,第一电离能大于B,B错误;
C.同周期元素原子半径从左到右逐渐减小,所以原子半径:Li>Be,C正确;
D.同主族元素电负性从上到下逐渐减小,所以电负性:Be>Mg,D正确;
故答案选CD。
(4)将绿柱石的化学式改写成氧化物形式,按照活泼金属氧化物·较活泼金属氧化物·二氧化硅·水的顺序,可得;
(5)中,每个Be原子与3个Cl原子形成共价键(其中一个是配位键),且没有孤电子对,所以Be原子的杂化方式为杂化;
(6)电解时, Be在阴极析出,中的+2价Be得到电子生成Be,电极反应式为:;
(7)A.加入NaCl可形成混合熔融体系,降低氯化铍的熔点,A正确;
B. NaCl对氯化铍的稳定性无增加作用,B错误;
C. 氯化铍是共价化合物熔融状态下不导电,NaCl在熔融状态下能电离出离子,增强熔融盐的导电性,C正确;
D. NaCl的加入与减少氯气产生无关,D错误;
故答案选AC。
(8)沉淀完全时,,的,,,;
(9)A.NaOH溶液是强碱溶液,已知向含溶液中加入NaOH溶液,沉淀会溶解生成,所以NaOH溶液不能使转化为沉淀,A错误;
B.氨水是弱碱,与氨水反应时会转化为沉淀;而与氨水不反应,这样就能从混合溶液中制得沉淀,B正确;
C.通入混合溶液中,会与反应生成沉淀,同时与反应也会生成沉淀,这样会得到两种沉淀,无法单独制得沉淀,C错误;
D.盐酸是强酸,加入盐酸后,会与盐酸反应生成沉淀,与盐酸反应,沉淀会溶解,最终不能得到沉淀,D错误;
故答案选B。
31.(上海南汇中学2025学年度第一学期高三化学期中考试试卷)根据价层电子对互斥理论,、和的键角从大到小的顺序为___________。
【答案】
【详解】中心原子N的价层电子对数是,孤对电子数为1,VSEPR模型是四面体形,空间构型是三角锥形;
中心原子N的价层电子对数是,孤对电子数为1,VSEPR模型是四面体形,空间构型是三角锥形;
中心原子N的价层电子对数是,孤对电子数为0,VSEPR模型是四面体形,空间构型是正四面体;
则的键角最大,由于电负性,在中,成键电子对更靠近F原子,远离中心N原子,使得成键电子对之间的斥力减小,键角减小;而在中,成键电子对更靠近中心N原子,成键电子对之间的斥力相对较大,键角较大。因此,的键角大于,故键角由大到小的顺序是。
32.(25-26高三上·上海·期中)磷化氢的电子式为___________;磷化氢分子的空间结构为___________形。
【答案】 三角锥
【详解】
磷与氮同族,形成的氢化物结构相似,所以磷化氢电子式为:;中心原子价层电子对数=,为sp3杂化,有一对孤电子对,所以空间构型为三角锥形。
33.(25-26高三上·上海·阶段检测)氨硼烷是颇具潜力的化学储氢材料之一,其结构与乙烷相似。氨硼烷分子球棍模型如图所示。已知电负性:H-2.1,B-2.0,N-3.0。
(1)氨硼烷分子属于_______。
A.极性分子 B.非极性分子
(2)氨硼烷分子中存在N-B配位键,下列说法正确的是_______。(不定项)
A.为杂化,为杂化 B.原子提供空轨道,原子提供孤电子对
C.、均为杂化 D.原子提供孤电子对,原子提供空轨道
【答案】(1)A
(2)CD
【详解】(1)氨硼烷虽结构与乙烷相似,但由于 N(电负性 3.0)和 B(电负性 2.0)电负性存在差异,分子中正负电荷中心不重合,因此属于极性分子;
(2)N和B均形成4个σ键,均采取sp3杂化,N原子价层5个电子,与3个H原子形成σ键,还有一对孤对电子占据1个sp3轨道,B原子价层3个电子,与3个H原子形成σ键后,还有一个空sp3轨道,因此N原子提供孤电子对,B原子提供空轨道形成配位键,故选CD。
34.(25-26高三上·上海·阶段检测)某种的配合物正离子,其结构如图所示。该离子中N的杂化方式为_____;该离子中Ir原子形成的配位键有_____mol。
【答案】 sp2、sp3 4
【详解】
由图,离子中中氮形成3个σ键,还形成π键,为sp2杂化;、-NH-中氮形成3个σ键,还存在1对孤电子对,为sp3杂化;离子中六元环中氮提供孤电子对、Ir提供空轨道,两者形成4个配位键,则该离子中Ir原子形成的配位键有4mol。
35.(25-26高三上·上海·阶段检测)Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂()、磷酸铁锂()等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。回答下列问题:
(1)下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最低的是______。
A. B.
C. D.
(2)氢化锂(LiH)是由两种单核离子构成的离子化合物,判断LiH中两种离子半径的大小______(选填“>”或“<”)。
(3)基态Fe核外共有______种不同能量的电子,核外电子共占据______个原子轨道,的结构式示意图是______。
(4)磷酸铁锂中负离子的空间结构为______,中心原子杂化类型是______。
(5)碳酸亚乙酯()是一种锂离子电池电解液的添加剂。lmol碳酸亚乙酯分子中含有______mol 键、______mol 键,分子中碳原子的杂化方式是______。
【答案】(1)D
(2)<
(3) 7 15
(4) 正四面体 sp3
(5) 10 1 sp2、sp3
【详解】(1)基态原子能量最低,基态Li原子的核外电子排布为1s22s1,根据图知,答案为:D;
(2)电子层数相同时,核电荷数越大,离子半径越小,Li+与H−具有相同的电子构型,但Li+的核电荷数大于H−,则半径:Li+ <H−;
(3)
基态Fe核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d64s2,共有7个能级,则核外共有7种不同能量的电子;各能级的轨道数:s能级1个轨道,p能级3个轨道,d能级5个轨道,则Fe核外电子共占据15个原子轨道,Fe2+的结构式示意图是;
(4)LiFePO4中负离子为,中心原子P的价层电子对数为:,无孤电子对,则的空间结构为正四面体,中心原子杂化类型是sp3;
(5)由碳酸亚乙酯分子结构可知,1 mol碳酸亚乙酯分子中含有1 molC=O,4 molC-O键,4 molC-H键,1 molC-C键,1 molC=O键中含有1 molσ键和1 mol π键,4 molC-O键中含有4个σ键,4 molC-H键中含有4个σ键,1 molC-C键中含有1个σ键,则1 mol碳酸亚乙酯分子中含有10 mol σ键、1 mol π键;碳酸亚乙酯分子中碳氧双键中碳原子形成3个σ键,没有孤电子对,为sp2杂化,另外两个碳原子均形成4个σ键,没有孤电子对,为sp3杂化,则分子中碳原子的杂化方式是sp2、sp3。
真题·实战演练
1.(2026·江苏·高考真题)反应可除去锅炉水中少量。下列说法正确的是
A.分子中含有键 B.O的原子结构示意图为
C.的结构式为 D.的电子式为
【答案】A
【详解】
A.CO2分子中含有σ键CO2的结构式为,每个双键包含1个σ键和1个π键,因此分子中共有2个σ键,A正确;
B.氧原子核电荷数为8,核外电子排布应为第一层2个、第二层6个(即2,6),而图示为2,8,对应的是氧离子O2-,非氧原子,B错误;
C.N2分子中氮原子间为三键,正确结构式为,而非双键N=N,C错误;
D.正确电子式应体现氧原子上的两对孤对电子,写作,题中未标出孤对电子,不完整,D错误;
故选A。
2.(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
【详解】A.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;
B.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;
C.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;
D.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。
3.(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
【详解】A.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;
B.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;
C.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;
D.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。
4.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)“机械键”是两个或多个分子在空间上穿插互锁的一种结合形式。我国科研人员合成了由两个全苯基大环分子组成的具有“机械键”的索烃,结构如图,下列说法错误的是
A.该索烃属于芳香烃 B.该索烃的相对分子质量可用质谱仪测定
C.该索烃的两个大环之间不存在范德华力 D.破坏该索烃中的“机械键”需要断裂共价键
【答案】C
【详解】A.该物质是由两个全苯基大环分子组成的具有“机械键”的索烃,含有苯环,属于芳香烃,A正确;
B.质谱仪可测定相对分子质量,质谱图上最大质荷比即为相对分子质量,B正确;
C.该物质为分子晶体,分子间存在范德华力,C错误;
D.该物质含有共价键,破坏 “机械键”时需要断裂共价键,D正确;
故选C。
5.(2026·浙江·高考真题)某化合物的组成元素为N、Cl、S(电负性:),其分子中原子的连接方式如图(白球代表S)。有关该化合物的说法正确的是
A.结构式为
B.N、S的化合价分别为-3、+4
C.N、S的杂化方式均为
D.水解产物是3种酸
【答案】B
【详解】A.该化合物化学式为,六元环由、原子交替构成,对于N原子,正常情况下应形成三条共价键,图中只画出两条,推测与S之间是以双键连接的,结构式应为,A错误;
B.电负性,对于S元素: 在该分子中,每个S原子与 2 个N原子和 1 个Cl原子成键。因为N和Cl 的电负性都比S大,所以共用电子对偏离S。S 原子最外层有6个电子,在此结构中形成4个共价键,其还有1对孤电子对,这4个成键电子全部偏离,故S的化合价为 +4;对于 N 元素: 每个 N 原子与 2 个 S 原子成键(形成3个共价键,如1个双键和1个单键)。因为 N 的电负性大于 S,共用电子对全部偏向 N。N 获得了相当于 3 个电子的偏向,故 N 的化合价为 -3,B正确;
C.根据选项B的分析可知,的价层电子对数为(3个键+1对孤电子对),为杂化,的价层电子对数为(2个键+1对孤电子对),为杂化,二者杂化方式不同,C错误;
D.发生水解反应时,元素的化合价通常保持不变。根据前面推断的化合价:-3价的 N 水解会生成,+4价的 S 水解会生成,-1价的 Cl 水解生成,仅存在2种酸,D错误;
故选B。
6.(2026·广西·高考真题)某大学科研团队研发出了一种固态超离子水,其中的能够像金属晶体一样传递自由电子,可在内部自由移动。下列说法正确的是
A.的核外电子数为1 B.的电子式:
C.中氧原子为杂化 D.该固态超离子水能够导电
【答案】D
【详解】A.是原子失去1个核外电子得到的,核外电子数为0,A错误;
B.的最外层有8个电子,电子式为:,B错误;
C.中氧原子的价层电子对数为,为杂化,不是杂化,C错误;
D.该固态超离子水中存在可自由移动的和可传递的自由电子,存在可自由移动的带电粒子,因此能够导电,D正确;
故选D。
7.(2026·四川·高考真题)与水发生反应:。下列说法正确的是
A.为极性键构成的极性分子 B.晶体中存在分子间氢键和范德华力
C.的中心原子采取杂化 D.和的VSEPR模型均为正四面体形
【答案】B
【详解】A.中B原子采取杂化,没有孤电子对,为平面正三角形结构,虽然B-F键为极性键,但分子结构对称,正负电荷中心重合,属于非极性分子,A错误;
B.属于分子晶体,分子间存在范德华力,且分子中含有羟基,分子间可形成氢键,B正确;
C.中心O原子的价层电子对数为,采取杂化,C错误;
D.中心B原子价层电子对数为4,VSEPR模型为正四面体形;中心B原子价层电子对数为3,VSEPR模型为平面三角形,D错误;
故选B。
8.(2026·贵州·高考真题)一种能有效检测重金属的荧光探针及其检测机理如图。
下列说法错误的是
A.Ⅰ不存在顺反异构体
B.Ⅰ中碳原子的杂化轨道类型为sp、
C.Ⅱ中汞元素的化合价为0
D.该探针不适合直接检测强酸性样品
【答案】C
【详解】A.顺反异构体要求碳碳双键两端碳原子均连接2种不同基团,但Ⅰ中碳碳双键受限于六元杂环,不存在顺反异构体,A正确;
B.Ⅰ中-CN的碳原子为杂化,其余碳原子(苯环、吡啶环、酯基、双键碳)均为杂化,无杂化碳原子,杂化类型只有、,B正确;
C.Ⅱ中Hg与两个、两个形成配位键,是氨基去质子产物,故汞元素化合价为+2价,C错误;
D.强酸性条件下探针中的氨基会与形成配位键,无法与汞离子配位,因此不适合直接检测强酸性样品,D正确;
故选C。
9.(2026·江西·高考真题)下列粒子的VSEPR模型为平面三角形且其空间结构为V形的是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】A.中心原子S的价层电子对数为,VSEPR模型为平面三角形,含1对孤电子对,空间结构为V形,A符合题意;
B.中心原子C的价层电子对数为,无孤电子对,VSEPR模型和空间结构均为直线形,B不符合题意;
C.中心原子B的价层电子对数为,无孤电子对,VSEPR模型和空间结构均为平面三角形,C不符合题意;
D.中心原子O的价层电子对数为,含2对孤电子对,VSEPR模型为四面体形,空间结构为V形,D不符合题意;
故选A。
10.(2026·上海·高考真题)黄铜矿的湿法冶金技术,主要包括直接酸浸、氧化焙烧、硫酸化焙烧。下列是利用酸浸出黄铜矿(主要成分,含有少量杂质)回收其中铜和铁的工艺流程如图:
(2)离子液体[]可用于萃取分离铜离子,该离子溶液中存在的作用力有___________(不定项)。
A.配位键 B.离子间静电作用 C.氢键 D.金属键
(9)、、三种微粒的键角从大到小的顺序是___________。并说明和键角不同的原因是___________。
【答案】(2)BC
(9) 中原子有1对孤电子对,中原子有2对孤电子对,孤电子对越多对成键电子对的排斥力越大,键角越小
【详解】(2)该离子液体中阴阳离子之间存在离子间静电作用,阳离子中的键可与阴离子中的形成氢键,金属键仅存在于金属晶体中,不存在金属键,故选BC。
(9)、、的中心原子均为杂化,中有1对孤电子对,中有1对孤电子对但的电负性小于,孤电子对排斥力更小,中有2对孤电子对,孤电子对排斥力更大,故键角顺序为;和键角不同的原因是中原子有1对孤电子对,中原子有2对孤电子对,孤电子对越多对成键电子对的排斥力越大,键角越小。
11.(2025·上海卷T1,(4))1mol分了中σ键的数目为_______。
A.7 B.12 C.13 D.14
【答案】C
【解析】单键都是σ键,双键中含1个σ键和1个π键,由图易得1mol分子中键的数目为13NA,故选C。
12.(2024·上海卷T3)已知可二聚为下图的二聚体:
(1)该二聚体中存在的化学键类型为_______。
A.极性键 B.非极性键 C.离子键 D.金属键
(2)将该二聚体溶于生成(结构如图所示),已知其配离子为四面体形,中心原子杂化方式为 ,其中配体是 ,该配合物中有键 。
【答案】(1)A (2)sp3 CH3CN 14
【解析】(1)从图中可知,该二聚体中Br和Al之间以极性键相连,该二聚体中存在的化学键类型为极性键,故选A。(2)该配离子中,中心原子Al形成4条单键,杂化方式为sp3杂化,其中N原子提供一对孤电子对,配体为CH3CN,1个该配合物中含有12条单键,2条碳氮三键,其中碳氮三键中有1条σ键,因此1mol该配合物中σ键数量为14mol。
13.(2025·上海卷T2)根据价层电子对斥理论,WO42-的价层电子对数是 。
【答案】4
【解析】;
14.(2025·上海卷T3(6))关于化合物E()的说法中正确的是_______。
A.碳的杂化方式有sp2和sp两种 B.能与茚三酮反应
C.能与NaHCO3反应产生CO2 D.能形成分子间氢键
【答案】CD
【解析】A项,苯环碳、羰基碳为sp2杂化,饱和碳为sp3杂化,错误;B项,茚三酮反应是一种化学反应,是指在加热条件及弱酸环境下,氨基酸或肽与茚三酮作用生成有特殊颜色的化合物及相应的醛和二氧化碳的反应。由E结构可知其不能与茚三酮反应,错误;C项,分子中含羧基,能与NaHCO3反应产生CO2,正确;D项,当氢原子连接在电负性大且原子半径小的原子(例如氟、氧、氮)上时,可以形成氢键;分子中含有N、羧基,则能形成分子间氢键,正确;故选CD。
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