第03讲 分子结构与物质的性质“原因解释”题 （重难点讲义）化学苏教版选择性必修2

第03讲 分子结构与物质的性质“原因解释”题 重难目标 1.能从晶体类型、氢键、范德华力的角度解释熔沸点的差异，注意排除氢键对热稳定性的干扰。 2.能用相似相溶规则和氢键解释物质的溶解性，能判断“能否用相似相溶解释”。 3.能从键的极性、非羟基氧数目、中心原子电负性等角度解释无机含氧酸的酸性强弱。 4.能用键能、键长解释分子的热稳定性，规范书写“原因解释”类简答题的答题语言。 考情分析 “原因解释”是物质结构模块的标志性题型，江苏卷常以表格或选项形式给出事实与解释，判断对应关系，也常作为结构综合题最后一空。具有以下命题特点： 判断正误：给出一组“实例—解释”，判断解释是否合理，常见陷阱是用氢键解释热稳定性、用相似相溶解释与水反应的物质。 熔沸点比较：先比晶体类型，再比氢键，最后比范德华力（相对分子质量、极性），三步不能颠倒。 规范作答：解释要“结论＋证据＋落点”，如“H2O分子间存在氢键，H2S分子间只有范德华力，氢键强于范德华力，故H2O的沸点更高”。 一、熔沸点差异的解释 1.解释熔沸点差异的总思路：先看晶体类型（不同类型晶体：一般共价晶体＞离子晶体＞分子晶体），同类晶体再比较微粒间作用力。分子晶体间的作用力按“氢键＞范德华力”的顺序考虑，范德华力再按相对分子质量和极性细分。 2.分子晶体：组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越强，熔沸点越高，如F2＜Cl2＜Br2＜I2、CH4＜SiH4＜GeH4。相对分子质量相近时，分子的极性越大，范德华力越强。 3.氢键使熔沸点“反常”：NH3、H2O、HF因分子间存在氢键，沸点分别高于同族的PH3、H2S、HCl。注意：比较H2O与HF时，因水分子平均能形成2个氢键、HF只能形成1个，H2O的沸点更高。 4.常见陷阱：热稳定性与氢键无关。H2O的热稳定性强于H2S，是因为H—O键的键能大于H—S键的键能（O原子半径小、键长短），而不是因为水分子间存在氢键；氢键只影响熔沸点、溶解性等物理性质。 5.失分点提醒：解释沸点时不要写“化学键强弱”；离子晶体的熔沸点看晶格能（离子所带电荷数越多、离子半径越小，晶格能越大）；共价晶体的熔沸点看共价键强弱（键长越短、键能越大，如金刚石＞晶体硅）。 二、溶解性差异的解释 1.相似相溶规则：由极性分子构成的物质易溶于极性溶剂（水、氨等），由非极性分子构成的物质易溶于非极性溶剂（CCl4、苯、CS2等）。如I2、Br2易溶于CCl4而难溶于水；S8难溶于水、易溶于CS2。 2.氢键增大溶解性：溶质分子与水分子间能形成氢键时，溶解度显著增大，如NH3、HF、CH3CH2OH极易溶于水。 3.不能用相似相溶解释的情形要记住：①溶质与水发生化学反应的（Cl2、SO2、NH3与水反应）；②电解质在水中的溶解（NaCl电离，不是分子溶解）；③C2H5OH与水任意比互溶还与—OH与水形成氢键及烃基较小有关，不能只用“极性相近”解释。 4.规范作答模板：“××为极性（非极性）分子，水为极性溶剂，根据相似相溶规则，××易（难）溶于水”；若存在氢键，再加一句“且××分子与水分子之间形成氢键，溶解度进一步增大”。 三、酸性强弱的解释 1.同种元素的含氧酸：中心原子相同，分子中非羟基氧原子（不连H的氧）数目越多，羟基中O—H键的极性越强，越易电离出H+，酸性越强。如HClO＜HClO2＜HClO3＜HClO4；H2SO3＜H2SO4；H3PO4（非羟基氧1个）强于H3PO3中未电离的部分可按结构分析。 2.不同元素的含氧酸：中心原子的电负性越大（同周期从左到右）、价态越高，含氧酸的酸性越强。如HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2SiO3；HNO3强于H3PO4。 3.羧酸的酸性：羧基中羟基的极性越大，酸性越强。与羧基相连的基团吸电子能力越强，羟基的极性越大。如CCl3COOH＞CH3COOH（Cl的吸电子诱导效应使O—H极性增强）；比较HCOOH与C6H5COOH等可从取代基的电子效应入手。 4.易混点：酸性强弱是电离难易（化学性质），不要用氢键、范德华力解释；气态氢化物的“酸性”比较（如HCl与H2S）看键的极性与键能，与含氧酸规则不同。 5.注意比较对象：比较酸性要在水溶液中进行，且同为稀溶液；浓硫酸的强氧化性与酸性是两回事，不能混入“酸性比较”的答句。 四、其他性质的原因解释与答题规范 1.热稳定性：看分子内共价键的强弱。气态氢化物的稳定性按非金属性强弱比较（非金属性越强，氢化物越稳定），本质是键能；解释时落点应写“××键的键能大（键长短），断裂困难”。 2.性质与用途的对应：判断“性质决定用途”是否对应，必须存在直接因果关系，如O3的强氧化性对应杀菌消毒；液氨汽化吸热对应制冷剂；活性炭的吸附性对应除异味。用途由物理性质还是化学性质决定要分清。 3.结构解释类简答的三要素：①结论（谁强谁弱、谁大谁小）；②证据（结构上的差异：氢键有无、键能大小、非羟基氧数目等）；③落点（导致什么结果）。不写过程只写结论通常只得一半分。 4.常见不合理解释速查：用氢键解释热稳定性（错，应为键能）；用相似相溶解释NaCl溶于水（错，应说电离）；用“分子极性大”解释沸点高于氢键物质（错，氢键更强）；用“H—O键能大”解释水的沸点高（错，应为氢键）；用“范德华力大”解释氨气极易溶于水（不完整，主要是氢键）。 题型01 熔沸点差异的原因解释 【典例1】（2024-2025高一下·江苏扬州·期末）下列说法不正确的是 A．化学反应的本质是旧键的断裂和新键的形成 B．CH4、CF4、CCl4、CBr4的熔、沸点逐渐升高，原因是分子间作用力逐渐增大 C．NH3和H2O之间可以形成氢键，这也是氨极易溶于水的原因之一 D．NH4H中含有离子键、极性键、非极性键 【对练1】结构决定性质。对下列性质，结构解释错误的是 选项 性质 结构解释 A 硬度：SiO2>CO2 分子间作用力：SiO2>CO2 B 沸点：CH3CH2OH>CH3OCH3 CH3CH2OH存在分子间氢键 C 稳定性：H2O>H2S 键能：O-H>S-H D 酸性：ClCH2COOH>CH3COOH 极性：C-Cl>C-H A．A B．B C．C D．D 【对练2】下表所列的化学事实和对化学事实的解释均正确的是 化学事实 解释 A 常温常压下，氯单质为气态，溴单质为液态 键能：Cl—Cl<Br—Br B 熔点：Li>K Li原子半径比K的小，Li的金属键强于K C NH3沸点比PH3高 前者是极性分子 D He的化学性质很稳定 He分子中的共价键很牢固 A．A B．B C．C D．D 题型02 溶解性差异的原因解释 【典例2】（2022-2023高二下·江苏无锡·阶段检测）下列现象不能用“相似相溶”规律解释的是 A．甲烷难溶于水 B．氯气易溶于NaOH溶液 C．溴易溶于CCl4 D．酒精易溶于水 【对练3】下列关于物质结构与性质或性质与用途的说法不正确的是 A．H2O2中存在过氧键(-O-O-)，H2O2具有强氧化性 B．NH3分子间存在氢键，NH3极易溶于水 C．F的电负性大于Cl的电负性，CF3COOH的酸性强于CCl3COOH D．CH4为非极性分子，CH4难溶于水 【对练4】我们都知道极性分子是分子中正负电荷中心不重合的分子。极性分子的存在对物质的物理性质如溶解性、熔沸点等有重要影响。极性分子易溶于极性溶剂。极性越大，在同种极性溶剂中溶解度越大，这一现象被称为“相似相溶”原理。由此推断在以下4种气体中，在水中溶解度最大的气体是 A．CH4 B．NH3 C．HF D．O3 题型03 酸性强弱的原因解释 【典例3】（2025-2026高一下·江苏无锡·期末）下列对物质的性质或事实及其解释不正确的是 选项 性质或事实 解释 A 酸性： CH3COOH<CCl3COOH Cl的电负性大于H，使得O−H的极性增强而更容易断裂 B 熔点：SiO2>干冰 SiO2的相对分子质量大于CO2 C 石墨具有类似金属的导电性 碳原子中未参与杂化的p轨道中的电子，可在整个石墨层平面中运动 D 冠醚用于识别碱金属离子 冠醚的空穴与碱金属离子半径大小适配时形成超分子 A．A B．B C．C D．D 【对练5】物质的结构决定性质，下列事实与结构因素关系不大的是 事实 结构因素 A 三氧化硫具有强氧化性 三氧化硫的VSEPR模型为平面三角形 B 碳酸氢钠溶解度小于碳酸钠 碳酸氢根离子之间可以形成氢键 C 三氟乙酸酸性大于乙酸 三氟乙酸的羧基中羟基极性更大 D 钾与钠产生焰色不同 原子结构不同，电子跃迁能量变化不同 A．A B．B C．C D．D 【对练6】类比法是科学学习的重要方法之一，下表提供的是氧族元素的部分性质。 元素 氧(8O) 硫(16S) 硒(34Se) 单质熔点/℃ −218.4 x(斜方硫) 221 单质沸点/℃ −183 444.6(斜方硫) 685 主要化合价 −2 −2、+4、+6 −2、+4、+6 单质与H₂反应情况 点燃时易化合 加热时能化合 加热时难化合 下列说法正确的是 A．沸点：H2O<H2S B．斜方硫的熔点：x>221°C C．酸性：H2SO4<H2SeO4 D．氧、硫、硒简单气态氢化物热稳定性减弱 题型04 稳定性等其他性质的原因解释 【典例4】（2025-2026高二上·江苏南京·期末）下列对有关物质结构或性质的解释不合理的是 实例 解释 A 用He代替氢气填充探空气球更安全 He的电子构型稳定，不易得失电子 B 不存在稳定的NF5分子 N原子的价层有3个未成对电子，不容易形成5个N-F键 C H2S、H2Se、H2Te的沸点依次升高 它们均为分子晶体，随着相对分子质量增大，范德华力增大 D NO2+、NO3−、NO2−的键角依次减小 孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力 A．A B．B C．C D．D 【对练7】下列物质结构与性质不具有对应关系的是 A．尿素分子中所有原子共平面，尿素分子具有极性 B．X中的粒子都是带电荷的离子，X相对四氯化碳难挥发 C．HCOOH中H−O键的极性比H2CO3的大，HCOOH酸性强于H2CO3 D．甲醇和碳酸二甲酯形成分子间氢键，两者可形成共沸物 【对练8】低温下可发生反应2F2+2NaOH=2NaF+OF2+H2O。下列有关说法正确的是 A．F2：分子中存在p-p σ键和p-p π键 B．冰：由氢键结合形成的分子晶体 C．OF2：非极性分子 D．NaOH：电子式为 1．（2025-2026高二下·湖南岳阳·开学考试）结构决定性质是基本的化学学科思想。下列实验事实与理论解释不相符的是 选项 实验事实 理论解释 A 沸点：> 由于邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键，导致邻羟基苯甲醛的分子间氢键数目少于对羟基苯甲醛的分子间氢键数目 B 酸性：CF3COOH>CCl3COOH 元素电负性：F>Cl，导致CF3COOH羧基中的O-H键更易断裂 C 键角∠H−N−H:NH4+>NH3 孤电子对与键合电子对之间的斥力大于键合电子对与键合电子对之间的斥力 D 热稳定性：HF>HI HF分子间存在氢键，而HI分子间存在范德华力 A．A B．B C．C D．D 2．（2025-2026高二上·江苏盐城·阶段检测）下列有关比较正确的是 A．熔点：CH4>SiH4>GeH4 B．离子键强弱：NaBr>NaCl>MgO C．热稳定性：HF>H2O>NH3 D．键的极性：N-H键>O-H键>F-H键 3．（2024-2025高二上·江苏南通·阶段检测）制取尿素[CO(NH2)2]的反应为CO2+2NH3=CO(NH2)2+H2O。下列说法正确的是 A．CO2是极性分子 B．NH3易液化的原因是分子间的范德华力较大 C．CO(NH2)2分子中σ键和π键的比例是7:1 D．冰属于共价晶体 4．（2025-2026高三下·江苏·开学考试）F、Cl、Br位于周期表的VIIA族，下列说法正确的是 A．原子半径：F>Cl>Br B．沸点：HF>HCl>HBr C．酸性：HF>HCl D．电负性：F>Cl>Br 5．（2024-2025高一下·江苏南通·期中）KSCN溶液是检验Fe3+的灵敏试剂，下列说法不正确的是 A．半径：r(S2−)>r(K+) B．电负性：χ(O)>χ(N) C．沸点：H2S>H2O D．键角：H2S<NH3 6．（2025-2026高一下·江苏泰州·期末）下列物质的结构与性质或性质与用途描述正确且具有对应关系的是 A．冠醚能溶于水，可用于识别碱金属离子 B．臭氧是极性分子，它在H2O中溶解度比在CCl4中的大 C．SO2有毒，严禁将其添加到任何食品与饮品中 D．CCl4难溶于水、且比水更易溶解I2，可用CCl4萃取碘水中的I2 7．（2025-2026高三上·江苏盐城·阶段检测）“九三”阅兵展示了“东风-5C”液体洲际战略核导弹。其发动机可使用偏二甲肼[(CH3)2NNH2]/四氧化二氮燃料组合。其中关于(CH3)2NNH2的说法不正确的是 A．易溶于水 B．N采用sp3杂化 C．具有可燃性 D．是一种助燃剂 8．（2026·江苏南通·模拟预测）氨硼烷(H3NBH3)高效制氢的化学方程式为：催化剂。下列有关说法正确的是 A．酸性强弱：H2CO3>H3BO3 B．第一电离能：I1(O)>I1( N)>I1( C) C．CH3OH是非极性分子 D．原子半径：r( B)<r(C)<r( N) 9．含磷化合物的转化如图所示，下列说法正确的是 A．第一电离能：I1(Ca)>I1(Cu) B．稳定性：PH3>H2O C．H3PO2中键角：H−P=O>H−P−O D．酸性：H3PO2<H3PO4 10．（2025-2026高二下·江苏·阶段检测）氨硼烷(NH3BH3)、钛铁合金(Ti-Fe)、甲醇(CH3OH)均是应用潜力较大的储氢载体。下列说法正确的是 A．原子半径：B<N B．CH3OH分子中键角：H-C-H < C-O-H C．第一电离能：O>N >C D．CH3OH分子间可形成氢键 11．回答下列问题 (1)CO(NH2)2与F2反应可得到常用的芯片蚀刻剂三氟化氮(NF3)、四氟化碳(CF4)。常温下，三种物质在水中的溶解性：CF4＜NF3＜N2H4，原因是_______。 (2)对苯二酚在水中的溶解性大于苯酚，原因是_______。 (3)固体物质的熔点比它的一种同分异构体的熔点高得多，其原因是_______。 (4)与邻二甲苯的相对分子质量接近，但沸点却高于邻二甲苯，其原因是_______。 (5)已知：有机羧酸的酸性与羧基中O—H极性密切相关，一般情况下，O—H的极性越强，羧酸的酸性越强。比较F3CCOOH与Cl3CCOOH的酸性强弱，并说明理由：_______。 (6)比较H2S和C2H5SH酸性强弱，并从结构的角度说明理由：_______。 12．（2024-2025高一下·江苏无锡·期中）三卤化氮(NX3)如NF3、NCl3等有广泛的用途。NF3是液晶显示器生产过程中常用的化学清洗剂，NCl3可用于面粉的漂白和杀菌。回答下列问题： (1)元素F、O、N位于同一周期，其第一电离能由大到小的顺序是___________。 (2)液晶在放电过程中会产生NO2+和NO2−，键角：NO2+___________NO2−(填“<”或“=”或“>”)。 (3)已知热稳定性NF3高于NCl3，解释其原因是___________。 (4)NH4+的H-N-H键角___________(填“>”、“=”或“<”)NH3的H-N-H键角，原因___________。 (5)N2F2(二氟二氮烯)分子中，氮原子的杂化类型为sp2，则N2F2的结构式为___________。 (6)咪唑、噻唑、吡啶是含N或S的有机杂环类化合物，结构如图所示： 上述三种物质中，沸点最高的是___________(填化学名称)。 (7)拟卤素(CN)2、(SCN)2与卤素单质结构相似、性质相近，分子中所有原子都满足8电子结构。(SCN)2对应的酸有两种，测得硫氰酸(H-S-C≡N)的沸点低于异硫氰酸(H-N＝C＝S)，其原因是___________。 13．（2025-2026高一下·江苏·期中）H2O2(分子结构如图所示)中过氧键(-O-O-)赋予其独特的性质。 (1)H2O2是含有_______键和_______键的_______分子(填极性或非极性)。H2S2与H2O2分子结构类似，推测H2S2中键角_______96°52＇(填大于或小于)。 (2)H2O2和Fe2+可联合除去烟气中的NO、SO2，转化原理如下图所示。 ①写出(Ⅱ)中·OH氧化SO2生成H2SO4的化学方程式：_______。 ②当反应温度过高时，NO、SO2的脱除效率降低的原因是_______。 (3)一定条件下H2O2发生反应后2H2O2+H2CrO4=3H2O+CrO5(，其中Cr的化合价为+6价)，则该反应_______氧化还原反应(填是或不是)。 (4)化合物S2O6F2能把硒(Se)氧化为Se42+：4Se+S2O6F2=(Se4)(SO3F)2。 ①S2O6F2结构式为_______。 ②HSO3F的酸性_______H2SO4(填强于或弱于)。 ③反应中每氧化15.8 g硒，转移的电子的物质的量为_______mol。 14．（2025-2026高三下·江苏南京·阶段检测）H2是一种绿色燃料，制氢技术研究具有重要意义。 (1)肼硼烷水解制氢。石墨烯可用作肼硼烷水解的催化剂载体。在石墨烯上引入氨基，有利于催化剂均匀分散于水中，原因是_______。 (2)氨硼烷(NH3BH3)可以水解释氢和热分解释氢 ①实验室用[Cu(NH3)4]SO4和NaBH4以物质的量之比为1:2投料制备氨硼烷(NH3BH3)，反应过程中同时有两种单质生成，该反应的化学方程式为_______。 ②H3NBH3晶体的熔点远高于分子量相近且结构相似的乙烷(CH3CH3)，为解释该现象，科学家提出了“二氢键”的观点，二氢键可以表示为：。下列说法正确的是_______。 A．二氢键属于配位键的一种    B．电负性大小：N>H>B C．CH3CH3分子中均为极性共价键    D．联氨(H2N−NH2)分子中也存在二氢键 (3)电催化乙二醇制氢。在一定电压下，以1mol⋅L−1乙二醇和0.5mol⋅L−1KOH作电解液，用Pd−Ag/NF作催化剂，电解原理如题图所示。已知金属活动性：Pd<Ag ①OH−吸附在Pd−Ag/NF催化剂_______的表面(填“Pd”或“Ag”)。 ②阳极会产生少量CO32−，写出HOCH2CH2OH转化为CO32−的电极反应式为_______。 (4)储氢材料MgH2能与水反应放氢，但与纯水反应产生H2很少。MgCl2、NiCl2、CuCl2等盐溶液能提升MgH2的放氢性能。1mol/L的几种盐溶液与MgH2制备H2时MgH2转化率如图所示。 已知：i．Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10−12；Ksp[Ni(OH)2]=5.5×10−16；Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10−20；氧化性：Mg2+<Ni2+<H+<Cu2+ ii．MgH2在MCl2(M代表Mg、Ni、Cu)溶液中水解的示意图如图。 ①MgH2受热分解能放氢，采用与水反应放氢的优点是_______。 ③使用NiCl2溶液制备H2的反应速率大于MgCl2溶液，可能的原因是_______。 ④40min后，CuCl2溶液制备H2时MgH2转化率小于MgCl2溶液，可能的原因是_______。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 1 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 分子结构与物质的性质“原因解释”题 重难目标 1.能从晶体类型、氢键、范德华力的角度解释熔沸点的差异，注意排除氢键对热稳定性的干扰。 2.能用相似相溶规则和氢键解释物质的溶解性，能判断“能否用相似相溶解释”。 3.能从键的极性、非羟基氧数目、中心原子电负性等角度解释无机含氧酸的酸性强弱。 4.能用键能、键长解释分子的热稳定性，规范书写“原因解释”类简答题的答题语言。 考情分析 “原因解释”是物质结构模块的标志性题型，江苏卷常以表格或选项形式给出事实与解释，判断对应关系，也常作为结构综合题最后一空。具有以下命题特点： 判断正误：给出一组“实例—解释”，判断解释是否合理，常见陷阱是用氢键解释热稳定性、用相似相溶解释与水反应的物质。 熔沸点比较：先比晶体类型，再比氢键，最后比范德华力（相对分子质量、极性），三步不能颠倒。 规范作答：解释要“结论＋证据＋落点”，如“H2O分子间存在氢键，H2S分子间只有范德华力，氢键强于范德华力，故H2O的沸点更高”。 一、熔沸点差异的解释 1.解释熔沸点差异的总思路：先看晶体类型（不同类型晶体：一般共价晶体＞离子晶体＞分子晶体），同类晶体再比较微粒间作用力。分子晶体间的作用力按“氢键＞范德华力”的顺序考虑，范德华力再按相对分子质量和极性细分。 2.分子晶体：组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越强，熔沸点越高，如F2＜Cl2＜Br2＜I2、CH4＜SiH4＜GeH4。相对分子质量相近时，分子的极性越大，范德华力越强。 3.氢键使熔沸点“反常”：NH3、H2O、HF因分子间存在氢键，沸点分别高于同族的PH3、H2S、HCl。注意：比较H2O与HF时，因水分子平均能形成2个氢键、HF只能形成1个，H2O的沸点更高。 4.常见陷阱：热稳定性与氢键无关。H2O的热稳定性强于H2S，是因为H—O键的键能大于H—S键的键能（O原子半径小、键长短），而不是因为水分子间存在氢键；氢键只影响熔沸点、溶解性等物理性质。 5.失分点提醒：解释沸点时不要写“化学键强弱”；离子晶体的熔沸点看晶格能（离子所带电荷数越多、离子半径越小，晶格能越大）；共价晶体的熔沸点看共价键强弱（键长越短、键能越大，如金刚石＞晶体硅）。 二、溶解性差异的解释 1.相似相溶规则：由极性分子构成的物质易溶于极性溶剂（水、氨等），由非极性分子构成的物质易溶于非极性溶剂（CCl4、苯、CS2等）。如I2、Br2易溶于CCl4而难溶于水；S8难溶于水、易溶于CS2。 2.氢键增大溶解性：溶质分子与水分子间能形成氢键时，溶解度显著增大，如NH3、HF、CH3CH2OH极易溶于水。 3.不能用相似相溶解释的情形要记住：①溶质与水发生化学反应的（Cl2、SO2、NH3与水反应）；②电解质在水中的溶解（NaCl电离，不是分子溶解）；③C2H5OH与水任意比互溶还与—OH与水形成氢键及烃基较小有关，不能只用“极性相近”解释。 4.规范作答模板：“××为极性（非极性）分子，水为极性溶剂，根据相似相溶规则，××易（难）溶于水”；若存在氢键，再加一句“且××分子与水分子之间形成氢键，溶解度进一步增大”。 三、酸性强弱的解释 1.同种元素的含氧酸：中心原子相同，分子中非羟基氧原子（不连H的氧）数目越多，羟基中O—H键的极性越强，越易电离出H+，酸性越强。如HClO＜HClO2＜HClO3＜HClO4；H2SO3＜H2SO4；H3PO4（非羟基氧1个）强于H3PO3中未电离的部分可按结构分析。 2.不同元素的含氧酸：中心原子的电负性越大（同周期从左到右）、价态越高，含氧酸的酸性越强。如HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2SiO3；HNO3强于H3PO4。 3.羧酸的酸性：羧基中羟基的极性越大，酸性越强。与羧基相连的基团吸电子能力越强，羟基的极性越大。如CCl3COOH＞CH3COOH（Cl的吸电子诱导效应使O—H极性增强）；比较HCOOH与C6H5COOH等可从取代基的电子效应入手。 4.易混点：酸性强弱是电离难易（化学性质），不要用氢键、范德华力解释；气态氢化物的“酸性”比较（如HCl与H2S）看键的极性与键能，与含氧酸规则不同。 5.注意比较对象：比较酸性要在水溶液中进行，且同为稀溶液；浓硫酸的强氧化性与酸性是两回事，不能混入“酸性比较”的答句。 四、其他性质的原因解释与答题规范 1.热稳定性：看分子内共价键的强弱。气态氢化物的稳定性按非金属性强弱比较（非金属性越强，氢化物越稳定），本质是键能；解释时落点应写“××键的键能大（键长短），断裂困难”。 2.性质与用途的对应：判断“性质决定用途”是否对应，必须存在直接因果关系，如O3的强氧化性对应杀菌消毒；液氨汽化吸热对应制冷剂；活性炭的吸附性对应除异味。用途由物理性质还是化学性质决定要分清。 3.结构解释类简答的三要素：①结论（谁强谁弱、谁大谁小）；②证据（结构上的差异：氢键有无、键能大小、非羟基氧数目等）；③落点（导致什么结果）。不写过程只写结论通常只得一半分。 4.常见不合理解释速查：用氢键解释热稳定性（错，应为键能）；用相似相溶解释NaCl溶于水（错，应说电离）；用“分子极性大”解释沸点高于氢键物质（错，氢键更强）；用“H—O键能大”解释水的沸点高（错，应为氢键）；用“范德华力大”解释氨气极易溶于水（不完整，主要是氢键）。 题型01 熔沸点差异的原因解释 【典例1】（2024-2025高一下·江苏扬州·期末）下列说法不正确的是 A．化学反应的本质是旧键的断裂和新键的形成 B．CH4、CF4、CCl4、CBr4的熔、沸点逐渐升高，原因是分子间作用力逐渐增大 C．NH3和H2O之间可以形成氢键，这也是氨极易溶于水的原因之一 D．NH4H中含有离子键、极性键、非极性键 【答案】D 【解析】A．因化学反应中一定有物质的变化，则化学反应实质是旧键断裂、新键形成，A正确； B．CH4、CF4、CCl4、CBr4均为结构相似的分子晶体，相对分子质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增大，因此熔沸点逐渐升高，B正确； C．氨气与水分子间存在氢键，使得氨气在水中溶解度特大，与氢键有关，C正确； D．NH4H由NH4+和H−构成，NH4+与H−之间为离子键，NH4+内部N与H之间为极性共价键，不存在非极性键，D错误； 故选D。 【对练1】结构决定性质。对下列性质，结构解释错误的是 选项 性质 结构解释 A 硬度：SiO2>CO2 分子间作用力：SiO2>CO2 B 沸点：CH3CH2OH>CH3OCH3 CH3CH2OH存在分子间氢键 C 稳定性：H2O>H2S 键能：O-H>S-H D 酸性：ClCH2COOH>CH3COOH 极性：C-Cl>C-H A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【解析】A．SiO2属于共价晶体，不存在分子间作用力，其硬度大是因为晶体中Si-O共价键键能很高，CO2属于分子晶体，硬度由分子间作用力决定，A错误； B．CH3CH2OH分子含有羟基，可形成分子间氢键，CH3OCH3不存在分子间氢键，因此乙醇沸点更高，B正确； C．O原子半径小于S，O-H键键长更短、键能更大，因此H2O的稳定性强于H2S，C正确； D．Cl的电负性大于H，C-Cl键极性大于C-H，Cl的吸电子诱导效应更强，使羧基中O-H键极性更强、更易电离出H+，因此ClCH2COOH酸性更强，D正确； 故选A。 【对练2】下表所列的化学事实和对化学事实的解释均正确的是 化学事实 解释 A 常温常压下，氯单质为气态，溴单质为液态 键能：Cl—Cl<Br—Br B 熔点：Li>K Li原子半径比K的小，Li的金属键强于K C NH3沸点比PH3高 前者是极性分子 D He的化学性质很稳定 He分子中的共价键很牢固 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A．Cl2、Br2属于分子晶体且是非极性分子，Cl2相对分子质量小，分子间作用力小，沸点低，常温下是气态，Br2相对分子质量大，分子间作用力大，沸点高，常温下是液态，与键能无关，A错误； B．Li、K属于金属晶体，Li原子半径比K的小，Li的金属键强于K，所以Li的熔点比K的高，B正确； C．NH3、PH3均是极性分子，由于NH3分子间存在氢键，PH3则没有，因此NH3沸点比PH3高，C错误； D．He是单原子分子，没有共价键，由于He的最外层电子排布达到稳定结构，因此化学性质很稳定，D错误； 故选B。 题型02 溶解性差异的原因解释 【典例2】（2022-2023高二下·江苏无锡·阶段检测）下列现象不能用“相似相溶”规律解释的是 A．甲烷难溶于水 B．氯气易溶于NaOH溶液 C．溴易溶于CCl4 D．酒精易溶于水 【答案】B 【解析】A．甲烷是非极性分子、水是极性分子，所以甲烷难溶于水，能用“相似相溶”规律解释，A不合题意； B．氯气易溶于NaOH溶液是因为氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠、水，不能用“相似相溶”规律解释，B符合题意； C．溴、CCl4都是非极性分子，所以溴易溶于CCl4，能用“相似相溶”规律解释，C不合题意； D．酒精、水都是极性分子，所以酒精易溶于水，能用“相似相溶”规律解释，D不合题意； 故答案为：B。 【对练3】下列关于物质结构与性质或性质与用途的说法不正确的是 A．H2O2中存在过氧键(-O-O-)，H2O2具有强氧化性 B．NH3分子间存在氢键，NH3极易溶于水 C．F的电负性大于Cl的电负性，CF3COOH的酸性强于CCl3COOH D．CH4为非极性分子，CH4难溶于水 【答案】B 【解析】A．H2O2的结构中含有过氧键(-O-O-)，导致O为-1价，化学反应中容易变为-2价，使其具有强氧化性，A正确； B．NH3极易溶于水的主要原因是NH3与水分子之间形成氢键，而非NH3分子间氢键，B错误； C．F的电负性大于Cl，吸电子效应更强，使CF3COOH的羧基更易电离，酸性强于CCl3COOH，C正确； D．CH4为非极性分子，水为极性溶剂，根据相似相溶原理，CH4难溶于水，D正确； 故选B。 【对练4】我们都知道极性分子是分子中正负电荷中心不重合的分子。极性分子的存在对物质的物理性质如溶解性、熔沸点等有重要影响。极性分子易溶于极性溶剂。极性越大，在同种极性溶剂中溶解度越大，这一现象被称为“相似相溶”原理。由此推断在以下4种气体中，在水中溶解度最大的气体是 A．CH4 B．NH3 C．HF D．O3 【答案】C 【解析】水为极性分子，根据“相似相溶”原理，可知气体在水中的溶解度最大，说明该气体分子极性最强。CH4为非极性分子，NH3、HF、O3均为极性分子，但O3极性较弱。电负性：F>N，则HF的极性比NH3大，且HF能与水形成分子间氢键，在水中溶解度最大，故选C。 题型03 酸性强弱的原因解释 【典例3】（2025-2026高一下·江苏无锡·期末）下列对物质的性质或事实及其解释不正确的是 选项 性质或事实 解释 A 酸性： CH3COOH<CCl3COOH Cl的电负性大于H，使得O−H的极性增强而更容易断裂 B 熔点：SiO2>干冰 SiO2的相对分子质量大于CO2 C 石墨具有类似金属的导电性 碳原子中未参与杂化的p轨道中的电子，可在整个石墨层平面中运动 D 冠醚用于识别碱金属离子 冠醚的空穴与碱金属离子半径大小适配时形成超分子 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A．Cl的电负性大于H，吸电子诱导效应更强，使羧基中O-H键极性增强更易断裂电离出H+，故酸性CH3COOH<CCl3COOH，A正确； B．SiO2是共价晶体，熔化需破坏共价键，干冰是分子晶体，熔化只需破坏分子间作用力，共价键键能远大于分子间作用力，因此熔点SiO2高于干冰，与相对分子质量无关，B错误； C．石墨中C原子采取sp2杂化，未参与杂化的p轨道形成离域大π键，电子可在整个石墨层平面内自由移动，因此石墨具有类似金属的导电性，C正确； D．冠醚的空穴大小不同，当空穴与碱金属离子半径大小适配时，二者可通过分子间作用力形成超分子，因此冠醚可用于识别碱金属离子，D正确； 故选B。 【对练5】物质的结构决定性质，下列事实与结构因素关系不大的是 事实 结构因素 A 三氧化硫具有强氧化性 三氧化硫的VSEPR模型为平面三角形 B 碳酸氢钠溶解度小于碳酸钠 碳酸氢根离子之间可以形成氢键 C 三氟乙酸酸性大于乙酸 三氟乙酸的羧基中羟基极性更大 D 钾与钠产生焰色不同 原子结构不同，电子跃迁能量变化不同 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【解析】A．三氧化硫的强氧化性源于其中S元素为+6价（最高价态），易得电子体现氧化性，与其VSEPR模型为平面三角形的空间结构关系不大，A符合题意； B．碳酸氢根离子间可形成氢键导致其更易形成缔合离子，溶解时需要更多能量，因此碳酸氢钠溶解度小于碳酸钠，二者关系密切，B不符合题意； C．三氟甲基是强吸电子基团，使三氟乙酸羧基中羟基的O-H键极性更大，更易电离出H+，因此酸性强于乙酸，二者关系密切，C不符合题意； D．焰色反应的本质是金属原子的电子跃迁时释放的能量不同，对应光的波长不同，因此钾和钠焰色不同与原子结构不同直接相关，二者关系密切，D不符合题意； 故选A。 【对练6】类比法是科学学习的重要方法之一，下表提供的是氧族元素的部分性质。 元素 氧(8O) 硫(16S) 硒(34Se) 单质熔点/℃ −218.4 x(斜方硫) 221 单质沸点/℃ −183 444.6(斜方硫) 685 主要化合价 −2 −2、+4、+6 −2、+4、+6 单质与H₂反应情况 点燃时易化合 加热时能化合 加热时难化合 下列说法正确的是 A．沸点：H2O<H2S B．斜方硫的熔点：x>221°C C．酸性：H2SO4<H2SeO4 D．氧、硫、硒简单气态氢化物热稳定性减弱 【答案】D 【解析】A．H2O分子间存在氢键，沸点远高于H2S，即沸点H2O>H2S，A错误； B．氧族元素对应单质均为分子晶体，相对分子质量越大分子间作用力越强，熔点越高，因此硫的熔点低于硒的熔点221°C，即：x<221°C，B错误； C．元素非金属性越强，最高价氧化物对应水化物酸性越强，非金属性S>Se，因此酸性H2SO4>H2SeO4，C错误； D．元素非金属性越强，简单气态氢化物热稳定性越强，非金属性O>S>Se，因此三者简单气态氢化物热稳定性依次减弱，D正确； 故选D。 题型04 稳定性等其他性质的原因解释 【典例4】（2025-2026高二上·江苏南京·期末）下列对有关物质结构或性质的解释不合理的是 实例 解释 A 用He代替氢气填充探空气球更安全 He的电子构型稳定，不易得失电子 B 不存在稳定的NF5分子 N原子的价层有3个未成对电子，不容易形成5个N-F键 C H2S、H2Se、H2Te的沸点依次升高 它们均为分子晶体，随着相对分子质量增大，范德华力增大 D NO2+、NO3−、NO2−的键角依次减小 孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解析】A．He的电子构型稳定，不易得失电子，因此不易燃烧或爆炸，使用更安全，解释合理，A正确； B．N原子价层电子排布为2s22p3，有3个未成对电子，通常只能形成3个共价键，难以形成5个N-F键，解释合理，B正确； C．H2S、H2Se、H2Te均为分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间范德华力增强，导致沸点升高，解释合理，C正确； D．NO2+、NO3−、NO2−的键角依次减小（180°→120°→约115°），但解释仅提及孤电子对斥力影响，而键角减小还涉及杂化类型变化（NO2+为sp杂化，NO3−为sp2杂化且无孤对电子，NO2−为sp2杂化但有孤对电子），因此解释不全面，不合理，D错误； 故选D。 【对练7】下列物质结构与性质不具有对应关系的是 A．尿素分子中所有原子共平面，尿素分子具有极性 B．X中的粒子都是带电荷的离子，X相对四氯化碳难挥发 C．HCOOH中H−O键的极性比H2CO3的大，HCOOH酸性强于H2CO3 D．甲醇和碳酸二甲酯形成分子间氢键，两者可形成共沸物 【答案】A 【解析】A．尿素分子为平面分子，其分子结构不对称，是极性分子，但物质的平面结构与极性没有必然的对应关系，故选A； B．X中粒子均为带电荷的离子，说明X属于离子晶体，离子晶体熔沸点远高于分子晶体四氯化碳，故不选B； C．H-O键极性越大，共用电子对越偏向O原子，H越易以H+形式电离，对应酸的酸性越强，因此HCOOH酸性强于H2CO3，故不选C； D．甲醇中含有O-H键，碳酸二甲酯中含有O原子，两者能形成分子间氢键，从而形成共沸物，该对应关系成立，故D正确； 选A。 【对练8】低温下可发生反应2F2+2NaOH=2NaF+OF2+H2O。下列有关说法正确的是 A．F2：分子中存在p-p σ键和p-p π键 B．冰：由氢键结合形成的分子晶体 C．OF2：非极性分子 D．NaOH：电子式为 【答案】B 【解析】A．F2分子中两个原子之间只形成1个p-p σ键，单键不存在π键，A错误； B．冰是水分子构成的分子晶体，水分子间通过氢键结合形成冰的晶体结构，B正确； C．OF2与水分子结构类似，为V形，分子正负电荷中心不重合，属于极性分子，C错误； D．NaOH中OH−是整体，O与H以共价键结合，正确电子式为，D错误； 故答案选B。 1．（2025-2026高二下·湖南岳阳·开学考试）结构决定性质是基本的化学学科思想。下列实验事实与理论解释不相符的是 选项 实验事实 理论解释 A 沸点：> 由于邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键，导致邻羟基苯甲醛的分子间氢键数目少于对羟基苯甲醛的分子间氢键数目 B 酸性：CF3COOH>CCl3COOH 元素电负性：F>Cl，导致CF3COOH羧基中的O-H键更易断裂 C 键角∠H−N−H:NH4+>NH3 孤电子对与键合电子对之间的斥力大于键合电子对与键合电子对之间的斥力 D 热稳定性：HF>HI HF分子间存在氢键，而HI分子间存在范德华力 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解析】A．沸点：对羟基苯甲醛＞邻羟基苯甲醛，是因为对羟基苯甲醛形成分子间氢键，邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，所以对羟基苯甲醛分子间作用力较大，熔沸点也较高，A正确； B．F的电负性大于Cl，电负性越大，形成共价键的极性越强，因此，C−F的极性大于C−Cl的极性，使−CF3的极性大于−CCl3的极性，导致的羧基中的羟基极性更大，更容易电离出氢离子，酸性CF3COOH＞CCl3COOH，B正确； C．NH3中N原子有1对孤电子对，孤电子对与成键电子对的斥力>成键电子对之间的斥力，使键角被压缩（约107°）；NH4+中无孤电子对，4个成键电子对排斥力均匀，键角为正四面体的109°28′，C正确； D．热稳定性由分子内共价键的键能决定。HF的热稳定性高于HI，是因为F的非金属性比I强，H-F键的键能大于H-I键的键能。选项D用分子间作用力解释热稳定性，事实与理论解释不符，D错误； 故选D。 2．（2025-2026高二上·江苏盐城·阶段检测）下列有关比较正确的是 A．熔点：CH4>SiH4>GeH4 B．离子键强弱：NaBr>NaCl>MgO C．热稳定性：HF>H2O>NH3 D．键的极性：N-H键>O-H键>F-H键 【答案】C 【解析】A．CH4、SiH4、GeH4均为分子晶体，结构相似，熔点由分子间作用力决定，相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔点越高，因此熔点顺序应为GeH4>SiH4>CH4，A错误； B．离子键的强弱与离子电荷数和离子半径有关，离子电荷数越高、半径越小，离子键越强。MgO中离子电荷数为+2和−2，且Mg2+半径小于Na+，因此MgO的离子键最强；NaCl中Cl−半径小于Br−，离子键NaCl>NaBr，因此离子键强弱顺序应为MgO>NaCl>NaBr，B错误； C．元素的非金属性越强，对应的氢化物热稳定性越强。非金属性：F>O>N，因此热稳定性：HF>H2O>NH3，C正确； D．键的极性与成键原子的电负性差有关，电负性差越大，键的极性越强。电负性：F>O>N，因此电负性差：F−H>O−H>N−H，键的极性顺序应为F−H>O−H>N−H，D错误； 故选C。 3．（2024-2025高二上·江苏南通·阶段检测）制取尿素[CO(NH2)2]的反应为CO2+2NH3=CO(NH2)2+H2O。下列说法正确的是 A．CO2是极性分子 B．NH3易液化的原因是分子间的范德华力较大 C．CO(NH2)2分子中σ键和π键的比例是7:1 D．冰属于共价晶体 【答案】C 【解析】A．CO2​是直线形对称结构(O=C=O)，正负电荷中心重合，属于非极性分子，A错误； B．NH3​易液化的主要原因是NH3​分子间存在氢键，氢键比范德华力更强，使分子间作用力显著增大，易液化，B错误； C．尿素​的结构为，单键均为σ键，双键中含1个σ键和1个π键，则总共含7个σ键、1个π键，二者比例为7:1，C正确； D．冰是水的固态，水分子通过分子间作用力（氢键）连接，属于分子晶体，不属于共价晶体，D错误； 故答案为C。 4．（2025-2026高三下·江苏·开学考试）F、Cl、Br位于周期表的VIIA族，下列说法正确的是 A．原子半径：F>Cl>Br B．沸点：HF>HCl>HBr C．酸性：HF>HCl D．电负性：F>Cl>Br 【答案】D 【解析】A．同主族元素从上到下，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，因此原子半径顺序应为Br>Cl>F，A错误； B．HF分子间存在氢键，沸点最高；HCl、HBr均为分子晶体，相对分子质量越大分子间作用力越强，沸点越高，因此沸点顺序应为HF>HBr>HCl，B错误； C．卤族元素从上到下，H-X键键能逐渐减小，卤化氢酸性逐渐增强，HF为弱酸，HCl为强酸，因此酸性：HCl>HF，C错误； D．同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，电负性逐渐减小，因此电负性顺序为F>Cl>Br，D正确； 故选D。 5．（2024-2025高一下·江苏南通·期中）KSCN溶液是检验Fe3+的灵敏试剂，下列说法不正确的是 A．半径：r(S2−)>r(K+) B．电负性：χ(O)>χ(N) C．沸点：H2S>H2O D．键角：H2S<NH3 【答案】C 【解析】A．S2-和K+均为[Ar]型结构，核电荷数越大，半径越小，故r(S2-) > r(K+)，A正确； B．电负性在同一周期中从左到右递增，O在N右侧，故χ(O) > χ(N)，B正确； C．H2O分子间存在强氢键，沸点显著高于仅依赖范德华力的H2S（H2O沸点100℃，H2S沸点-60℃），C错误； D．H2S、NH3中心原子价电子对数都是4，均是sp3杂化，N原子有1对孤电子对、O原子有2个孤电子对，孤电子对对成键电子对的斥力较大，所以键角：H2S<NH3，D正确； 故选C。 6．（2025-2026高一下·江苏泰州·期末）下列物质的结构与性质或性质与用途描述正确且具有对应关系的是 A．冠醚能溶于水，可用于识别碱金属离子 B．臭氧是极性分子，它在H2O中溶解度比在CCl4中的大 C．SO2有毒，严禁将其添加到任何食品与饮品中 D．CCl4难溶于水、且比水更易溶解I2，可用CCl4萃取碘水中的I2 【答案】D 【解析】A．冠醚识别碱金属离子是因为其空腔大小与碱金属离子半径匹配，二者能形成超分子，与溶解性无关，A错误； B．臭氧虽为极性分子，但极性微弱，且臭氧分子间以色散力为主，与非极性的CCl4分子间作用力更匹配，故臭氧在CCl4中溶解度比在H2O中更大，B错误； C．符合限量标准的SO2可作为食品添加剂添加到葡萄酒等饮品中，起到抗氧化、杀菌的作用，并非严禁添加到任何食品与饮品中，C错误； D．CCl4与水不互溶，且I2在CCl4中的溶解度远大于在水中的溶解度，二者不发生反应，因此可用CCl4萃取碘水中的I2，性质与用途存在对应关系，D正确； 故选D。 7．（2025-2026高三上·江苏盐城·阶段检测）“九三”阅兵展示了“东风-5C”液体洲际战略核导弹。其发动机可使用偏二甲肼[(CH3)2NNH2]/四氧化二氮燃料组合。其中关于(CH3)2NNH2的说法不正确的是 A．易溶于水 B．N采用sp3杂化 C．具有可燃性 D．是一种助燃剂 【答案】D 【解析】A．偏二甲肼含有氨基，可以和水形成分子间氢键，则易溶解在水中，A正确； B．分子中每个N原子形成三个单键并有一对孤电子对，采用sp3杂化，B正确； C．偏二甲肼作为火箭燃料，具有可燃性，C正确； D．助燃剂是氧化剂（如四氧化二氮），而偏二甲肼是燃料（还原剂），D错误； 故选D。 8．（2026·江苏南通·模拟预测）氨硼烷(H3NBH3)高效制氢的化学方程式为：催化剂。下列有关说法正确的是 A．酸性强弱：H2CO3>H3BO3 B．第一电离能：I1(O)>I1( N)>I1( C) C．CH3OH是非极性分子 D．原子半径：r( B)<r(C)<r( N) 【答案】A 【解析】A．同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，非金属性C>B，最高价氧化物对应水化物的酸性随非金属性增强而增强，故酸性H2CO3>H3BO3，A正确； B．同周期元素第一电离能总体呈增大趋势，但N原子2p轨道为半充满稳定结构，第一电离能大于相邻的O，故第一电离能顺序为I1(N)>I1(O)>I1(C)，B错误； C．CH3OH分子结构不对称，正负电荷中心不重合，属于极性分子，C错误； D．同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，故原子半径顺序为r(B)>r(C)>r(N)，D错误； 故选A。 9．含磷化合物的转化如图所示，下列说法正确的是 A．第一电离能：I1(Ca)>I1(Cu) B．稳定性：PH3>H2O C．H3PO2中键角：H−P=O>H−P−O D．酸性：H3PO2<H3PO4 【答案】C 【解析】A．Ca和Cu同为第四周期元素，Cu核电荷数更大，原子半径更小，更难失去第一个电子，因此第一电离能I1(Ca)<I1(Cu)，A错误； B．非金属性O>P，非金属性越强，对应简单气态氢化物越稳定，因此稳定性PH3<H2O，B错误； C．根据价层电子对斥力规律：双键成键电子对的电子云密度更大，对相邻成键电子对的斥力大于单键成键电子对的斥力，因此键角H−P=O>H−P−O，C正确； D．次磷酸（H3PO2）中有2个氢原子直接与磷相连，这种结构导致强烈的极化作用，使负电荷偏向氢原子，降低了磷原子的电子密度，增大了磷原子的有效核电荷，从而增强了磷氧键，削弱了氢氧键，使得氢离子更容易电离出来，表现出更强的酸性，因此酸性：H3PO2>H3PO4，D错误； 故选C。 10．（2025-2026高二下·江苏·阶段检测）氨硼烷(NH3BH3)、钛铁合金(Ti-Fe)、甲醇(CH3OH)均是应用潜力较大的储氢载体。下列说法正确的是 A．原子半径：B<N B．CH3OH分子中键角：H-C-H < C-O-H C．第一电离能：O>N >C D．CH3OH分子间可形成氢键 【答案】D 【解析】A．同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，B和N均为第二周期元素，原子序数B<N，故原子半径B>N，A错误； B．CH3OH中C采取sp3杂化，无孤电子对，H-C-H键角接近109°28'；O采取sp3杂化，存在2对孤电子对，孤电子对的斥力使C-O-H键角小于109°28'，故键角H-C-H>C-O-H，B错误； C．同周期主族元素第一电离能呈增大趋势，但N的2p轨道为半充满稳定结构，第一电离能大于相邻的O，故第一电离能N>O>C，C错误； D．CH3OH分子中存在O-H键，O电负性大且有孤电子对，分子间可形成氢键，D正确； 故答案选D。 11．回答下列问题 (1)CO(NH2)2与F2反应可得到常用的芯片蚀刻剂三氟化氮(NF3)、四氟化碳(CF4)。常温下，三种物质在水中的溶解性：CF4＜NF3＜N2H4，原因是_______。 (2)对苯二酚在水中的溶解性大于苯酚，原因是_______。 (3)固体物质的熔点比它的一种同分异构体的熔点高得多，其原因是_______。 (4)与邻二甲苯的相对分子质量接近，但沸点却高于邻二甲苯，其原因是_______。 (5)已知：有机羧酸的酸性与羧基中O—H极性密切相关，一般情况下，O—H的极性越强，羧酸的酸性越强。比较F3CCOOH与Cl3CCOOH的酸性强弱，并说明理由：_______。 (6)比较H2S和C2H5SH酸性强弱，并从结构的角度说明理由：_______。 【答案】(1)CF4是非极性分子，NF3和N2H4是极性分子，但N2H4易与水形成分子间氢键 (2)对苯二酚分子中羟基比苯酚多一个，与水形成的分子间氢键更多 (3)易形成离子型内盐，熔点升高；易形成分子内氢键，熔点降低 (4)能形成分子间氢键，而邻二甲苯不能形成分子间氢键 (5)酸性：F3CCOOH>Cl3CCOOH。由于电负性：F>Cl，使得羧酸中O—H的共用电子对更偏向于氧，O—H的极性更强，更易电离出H＋，故F3CCOOH的酸性更强 (6)酸性：H2S>C2H5SH。—C2H5是推电子基团，使C2H5SH中H—S的极性降低，电离出H＋的能力减弱 【解析】（1）CF4是非极性分子，NF3、N2H4均为极性分子，根据相似相溶原理可知，CF4的溶解性最小，N2H4能与水分子间形成氢键，使的溶解性最大，则常温下，三种物质在水中的溶解性大小顺序为CF4＜NF3＜N2H4； （2）对苯二酚在水中的溶解性大于苯酚，这是由于羟基是亲水基，对苯二酚分子中羟基比苯酚多一个，与水分子形成的分子间氢键更多，因此水溶性更大； （3） 固体物质的熔点比它的一种同分异构体的熔点高得多，其原因是易形成离子型内盐，熔点升高；易形成分子内氢键，熔点降低； （4） 能形成分子间氢键的物质熔沸点较高，与邻二甲苯的相对分子质量接近，但沸点却高于邻二甲苯，其原因是能形成分子间氢键，而邻二甲苯不能形成分子间氢键； （5）一般情况下，O-H的极性越强，羧酸的酸性越强，由于电负性：F>Cl，使得羧酸中O—H的共用电子对更偏向于氧，O—H的极性更强，更易电离出H＋，故F3CCOOH的酸性更强，酸性：F3CCOOH>Cl3CCOOH； （6）—C2H5是推电子基团，使C2H5SH中H—S的极性降低，电离出H＋的能力减弱，故酸性：H2S>C2H5SH。 12．（2024-2025高一下·江苏无锡·期中）三卤化氮(NX3)如NF3、NCl3等有广泛的用途。NF3是液晶显示器生产过程中常用的化学清洗剂，NCl3可用于面粉的漂白和杀菌。回答下列问题： (1)元素F、O、N位于同一周期，其第一电离能由大到小的顺序是___________。 (2)液晶在放电过程中会产生NO2+和NO2−，键角：NO2+___________NO2−(填“<”或“=”或“>”)。 (3)已知热稳定性NF3高于NCl3，解释其原因是___________。 (4)NH4+的H-N-H键角___________(填“>”、“=”或“<”)NH3的H-N-H键角，原因___________。 (5)N2F2(二氟二氮烯)分子中，氮原子的杂化类型为sp2，则N2F2的结构式为___________。 (6)咪唑、噻唑、吡啶是含N或S的有机杂环类化合物，结构如图所示： 上述三种物质中，沸点最高的是___________(填化学名称)。 (7)拟卤素(CN)2、(SCN)2与卤素单质结构相似、性质相近，分子中所有原子都满足8电子结构。(SCN)2对应的酸有两种，测得硫氰酸(H-S-C≡N)的沸点低于异硫氰酸(H-N＝C＝S)，其原因是___________。 【答案】(1)F>N>O (2)> (3)Cl的半径大于F，F与N形成的化学键更短，键能大，更稳定 (4) > NH4+中N原子不存在孤电子对，而NH3中N原子含1对孤对电子，孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力，使得NH3中键角减小 (5)F-N＝N-F (6)咪唑 (7)异硫氰酸中存在分子间氢键，而硫氰酸中无分子间氢键 【解析】（1）同周期从左至右第一电离能呈增大趋势，但第ⅤA族元素的第一电离能大于其右边相邻元素，则第一电离能由大到小的顺序是：F>N>O； （2）NO2+的中心N原子的价层电子对数为2+=2，无孤电子对，采取sp杂化，NO2+的键角为180°；NO2−的中心N原子的价层电子对数为2+=3，有1对孤电子对，采取sp2杂化，NO2−的键角<120°，则键角：NO2+>NO2−； （3）物质的热稳定性与键能有关，NF3和NCl3分子的中心原子相同，但F原子半径小于Cl原子，因此N与F之间的键长更短，键能更大，热稳定性NF3高于NCl3，其原因是：Cl的半径大于F，F与N形成的化学键更短，键能大，更稳定； （4）NH4+中N原子的价层电子对数为4+=4，N原子上没有孤电子对，N原子采取sp3杂化；NH3中N原子的价层电子对数为3+=4，N原子上有1对孤电子对，N原子采取sp3杂化。NH4+和NH3的中心N原子杂化方式相同，但NH3分子中N原子上有1对孤电子对，孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力，使得NH3中键角减小，因此NH4+的H-N-H键角大于NH3的H-N-H键角，原因为：NH4+中N原子不存在孤电子对，而NH3中N原子含1对孤对电子，孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力，使得NH3中键角减小； （5）根据N2F2被称为二氟二氮烯以及N原子的杂化类型为sp2杂化，则N2F2分子中存在氮氮双键，N2F2的结构式为F-N＝N-F； （6）咪唑、噻唑、吡啶三者均为分子，但咪唑可形成分子间氢键，因此上述三种物质中，沸点最高的是咪唑； （7）由题给信息可知，硫氰酸(H-S-C≡N)不存在分子间氢键，异硫氰酸(H-N＝C＝S)可形成分子间氢键，因此前者沸点低于后者，其原因是：异硫氰酸中存在分子间氢键，而硫氰酸中无分子间氢键。 13．（2025-2026高一下·江苏·期中）H2O2(分子结构如图所示)中过氧键(-O-O-)赋予其独特的性质。 (1)H2O2是含有_______键和_______键的_______分子(填极性或非极性)。H2S2与H2O2分子结构类似，推测H2S2中键角_______96°52＇(填大于或小于)。 (2)H2O2和Fe2+可联合除去烟气中的NO、SO2，转化原理如下图所示。 ①写出(Ⅱ)中·OH氧化SO2生成H2SO4的化学方程式：_______。 ②当反应温度过高时，NO、SO2的脱除效率降低的原因是_______。 (3)一定条件下H2O2发生反应后2H2O2+H2CrO4=3H2O+CrO5(，其中Cr的化合价为+6价)，则该反应_______氧化还原反应(填是或不是)。 (4)化合物S2O6F2能把硒(Se)氧化为Se42+：4Se+S2O6F2=(Se4)(SO3F)2。 ①S2O6F2结构式为_______。 ②HSO3F的酸性_______H2SO4(填强于或弱于)。 ③反应中每氧化15.8 g硒，转移的电子的物质的量为_______mol。 【答案】(1) 极性 非极性 极性 小于 (2) 2·OH+SO2=H2SO4 温度过高过氧化氢分解生成氧气和水，使得生成的·OH浓度降低 (3)不是 (4) 强于 0.1 【解析】（1）H2O2的结构式为H-O-O-H，根据图示不难看出，过氧化氢分子中含有H-O极性键和O-O非极性键，因分子结构不对称，正负电荷中心不重合，因此为极性分子；H2O2与H2S2结构相似，中心原子的杂化类型和孤电子对数相同，但电负性：O＞S，则H2O2中中心O原子对共用电子对的吸引力更大，成键原子之间的排斥力更大，所以键角：H2S2＜H2O2； （2）①根据转化原理可知，反应I：过氧化氢与亚铁离子发生氧化还原反应转化为·OH，反应II：·OH氧化NO和二氧化硫生成硝酸和硫酸，据此分析解答。 根据原子守恒可知，(Ⅱ)中·OH氧化SO2生成H2SO4的化学方程式为：2·OH+SO2=H2SO4； ②·OH具有强氧化性，在反应中起到关键作用，温度过高，过氧化氢自身会分解生成水和氧气，产生的·OH浓度变小，所以NO、SO2的脱除效率降低； （3）上述方程式中Cr元素化合价均为+6，其他H、O元素化合价也无变化，所以2H2O2+H2CrO4=3H2O+CrO5不是氧化还原反应； （4） ①化合物S2O6F2类似于S2O82−，主要是由于分子内部有过氧键，所以有氧化性，中心S可形成6个共价键，其结构简式为：； ②因电负性：F＞O，导致F的吸电子效应更大，则HSO3F中-OH中H更易电离，所以HSO3F的酸性更强； ③反应4Se+S2O6F2=(Se4)(SO3F)2中，每4个Se被氧化，转移的电子数为2个，15.8 g硒的物质的量为，则转移的电子的物质的量为0.1mol。 14．（2025-2026高三下·江苏南京·阶段检测）H2是一种绿色燃料，制氢技术研究具有重要意义。 (1)肼硼烷水解制氢。石墨烯可用作肼硼烷水解的催化剂载体。在石墨烯上引入氨基，有利于催化剂均匀分散于水中，原因是_______。 (2)氨硼烷(NH3BH3)可以水解释氢和热分解释氢 ①实验室用[Cu(NH3)4]SO4和NaBH4以物质的量之比为1:2投料制备氨硼烷(NH3BH3)，反应过程中同时有两种单质生成，该反应的化学方程式为_______。 ②H3NBH3晶体的熔点远高于分子量相近且结构相似的乙烷(CH3CH3)，为解释该现象，科学家提出了“二氢键”的观点，二氢键可以表示为：。下列说法正确的是_______。 A．二氢键属于配位键的一种    B．电负性大小：N>H>B C．CH3CH3分子中均为极性共价键    D．联氨(H2N−NH2)分子中也存在二氢键 (3)电催化乙二醇制氢。在一定电压下，以1mol⋅L−1乙二醇和0.5mol⋅L−1KOH作电解液，用Pd−Ag/NF作催化剂，电解原理如题图所示。已知金属活动性：Pd<Ag ①OH−吸附在Pd−Ag/NF催化剂_______的表面(填“Pd”或“Ag”)。 ②阳极会产生少量CO32−，写出HOCH2CH2OH转化为CO32−的电极反应式为_______。 (4)储氢材料MgH2能与水反应放氢，但与纯水反应产生H2很少。MgCl2、NiCl2、CuCl2等盐溶液能提升MgH2的放氢性能。1mol/L的几种盐溶液与MgH2制备H2时MgH2转化率如图所示。 已知：i．Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10−12；Ksp[Ni(OH)2]=5.5×10−16；Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10−20；氧化性：Mg2+<Ni2+<H+<Cu2+ ii．MgH2在MCl2(M代表Mg、Ni、Cu)溶液中水解的示意图如图。 ①MgH2受热分解能放氢，采用与水反应放氢的优点是_______。 ③使用NiCl2溶液制备H2的反应速率大于MgCl2溶液，可能的原因是_______。 ④40min后，CuCl2溶液制备H2时MgH2转化率小于MgCl2溶液，可能的原因是_______。 【答案】(1)氨基与水分子之间形成氢键，增大了催化剂的水溶性 (2) [Cu(NH3)4]SO4+2NaBH4=2NH3BH3+Cu+Na2SO4+2NH3↑+H2↑ B (3) Ag HOCH2CH2OH+14OH−−10e−=2CO32−+10H2O (4) 不需要加热，能耗低；相同量的MgH2与水反应释放氢气更多 Ksp[Ni(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2]，Ni2+水解程度更大，生成H+浓度更大，且可防止生成Mg(OH)2覆盖，反应速率加快 Cu2+氧化性强，与H+竞争得电子生成Cu，覆盖在MgH2表面，MgH2转化率减小 【解析】（1）氨基与水分子之间形成氢键，同时氨基是极性亲水基团，增大了催化剂的水溶性； （2）①反应物物质的量比为1:2，Cu2+被还原为Cu单质，NaBH4中-1价H被氧化为H2，化学方程式：[Cu(NH3)4]SO4+2NaBH4=2NH3BH3+Cu+Na2SO4+2NH3↑+H2↑； ②A．二氢键是带不同部分电荷的氢原子之间的静电作用，不是配位键（配位键需要一方提供孤对电子、一方提供空轨道），A错误； B．由二氢键结构X−Hδ−...Hδ+−Y可知，N-H中H带δ+，说明电负性N>H；B-H中H带δ−，说明电负性H>B，故电负性N>H>B，B正确； C．CH3CH3中C-C键为非极性共价键，C错误； D．联氨H2N−NH2中所有H均为N-H结构的δ+，不存在δ−的H，不能形成二氢键，D错误； 故选B； （3）①在Pd-Ag双金属催化剂中，Ag具有更强的亲氧性，倾向于吸附OH⁻，而Pd主要吸附有机物，二者协同催化，因此OH⁻吸附在Ag的表面； ②乙二醇在阳极被氧化为CO32−，在碱性KOH电解液中，失电子发生氧化反应：HOCH2CH2OH+14OH−−10e−=2CO32−+10H2O； （4）①与氢化镁受热分解生成氢气的方程式为MgH2≜Mg+H2↑，氢化镁与水反应生成氢气的方程式为MgH2+2H2O= Mg(OH)2+2H2↑，由方程式可知，氢化镁与水反应的优点是不需要加热，能耗低；相同量的氢化镁与水反应释放氢气更多； ②由溶度积可知，氢氧化镍的溶度积小于氢氧化镁，说明镍离子在溶液中的水解程度大，氯化镍溶液中的氢离子浓度大于氯化镁溶液，且可防止生成氢氧化镁覆盖在氢化镁表面，所以使用氯化镍溶液制备氢气的反应速率大于氯化镁溶液； ③40min后，氯化铜溶液制备氢气时MgH2转化率小于MgCl2溶液的原因是铜离子氧化性强于氢离子，与氢离子竞争得电子生成铜，覆盖在氢化镁表面，导致氢化镁转化率减小。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $