第二章 分子结构与性质（A卷·知识通关练）-【单元测试】2022-2023学年高二化学分层训练AB卷（人教版2019选择性必修2）

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第二章 分子结构与性质（A卷·知识通关练）
核心知识1 共价键的特征与类型
1． 下列不属于共价键成键因素的是
A．共用电子在两原子核之间高概率出现
B．成键原子的原子轨道在空间重叠
C．成键后体系能量降低，趋于稳定
D．两原子核体积大小要适中
【答案】D
【详解】成键原子的原子轨道在空间重叠，形成稳定的共价键后体系能量降低，共用电子在两原子核之间高概率出现是共价键的成键因素，故A、B、C正确；成键原子的原子核体积的大小对共价键的形成没有影响，故D错误；
答案为D。
2． 下列说法正确的是　（　　）
A．气体单质中，一定有σ键，可能有π键
B．基态C原子有两个未成对电子，所以最多只能形成2个共价键
C．1个N原子最多只能与3个H原子结合形成NH3分子，是由共价键的饱和性所决定的
D．所有的原子轨道都具有一定的伸展方向，因此所有的共价键都具有方向性
【答案】C
【详解】分析：A．惰性气体为单原子分子；B．基态C原子有两个未成对电子，但可杂化形成4个等同的sp3杂化轨道；C．N最外层有5个电子，未成对电子数为3；D．s电子在形成共价键时，没有方向性．
解析：A. 惰性气体为单原子分子，没有化学键，故A错误；B. 基态C原子有两个未成对电子，但可杂化形成4个等同的sp3杂化轨道，可形成4个共价键，故B错误；C. N最外层有5个电子,未成对电子数为3，则1个N原子最多只能与3个H原子结合形成NH3分子，是由共价键的饱和性决定的，故C正确；D. s电子在形成共价键时，没有方向性，则不能所有的共价键都具有方向性，如p−p电子重叠需具有方向性，故D错误；故选C。
3． 下列关于σ键和π键的说法中错误的是
A．双原子单质分子中只存在σ键，无π键
B．共价双键中有1个σ键和1个π键
C．σ键是原子轨道“头碰头”重叠，π键则为“肩并肩”重叠
D．乙烯分子中σ键比π键稳定，不易断裂
【答案】A
【详解】A．双原子单质分子中可以既存在σ键，又存在π键，如N2中存在1个σ键和2个π键，选项A错误；
B．分子中单键中只含σ键，双键中含1个π键和1个σ键和三键中含2个π键和1个σ键，选项B正确；
C．σ键为球对称，π键为镜面对称，则σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转，选项C正确；
D．σ键的重叠程度比π键大，σ键键能比π键键能大，所以σ键更稳定，选项D正确；
答案选A。
4． 为阿伏加德罗常数的值.下列说法不正确的是
A．甲苯中键总数为
B．标准状况下，中含有的原子总数为
C．正丁烷和异丁烷的混合物中含共价键数目为
D．的乙醇溶液中，含键的数目为
【答案】B
【详解】A．1个甲苯有15个键，甲苯(物质的量为1mol)中键总数为，故A正确；
B．标准状况下，是液体，无法计算物质的量，故B错误；
C．正丁烷和异丁烷含有共价键数目都为13个，正丁烷和异丁烷的混合物(物质的量共0.5mol)中含共价键数目为，故C正确；
D．的乙醇溶液中乙醇质量为46g(物质的量为1mol)，水质量为54g(物质的量为3mol)，因此含键的数目为(1+3×2) =，故D正确。
综上所述，答案为B。
5． 回答下列问题
(1)下列分子中，只含有键的是___________(填序号，下同)，既含有键又含有键的是___________。
①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩
(2)在①乙烷(、②乙烯()、③乙炔()分子中碳碳键键长大小顺序是___________(用序号表示)。
【答案】(1)     ①②③④⑨⑩     ⑤⑥⑦⑧
(2)①>②>③

【详解】1)原子间的共价单键是键，若出现了双键或三键则必有键和键。在题中所给的物质中，()和()含有双键，()和()含有三键，故只有键的是①②③④⑨⑩，既含有键又含有键的是⑤⑥⑦⑧。
2)一般，键能越大，相应的键的键长越短，由键能可知碳碳键键长①>②>③。

核心知识2 共价键的键参数
6． 下列有关共价键和键参数的说法不正确的是
A．1个乙烯()分子中含有5个键和1个键
B．C—H键比Si—H键的键长更短，故比更稳定
C．、、三种分子的键角依次增大
D．碳碳双键比碳碳单键的键能更大，故碳碳双键更稳定
【答案】D
【详解】A．1个乙烯分子中含有4个C—H键和1个碳碳双键，单键是键，双键中有1个键和1个键，则分子中含有5个键和1个键，故A正确；
B．非金属原子间形成共价键的键长越短，共价键越强，分子越稳定，C—H键比Si—H键的键长短，则C—H键比Si—H键的键能大，故比更稳定，故B正确；
C．是V形结构，键角为105°，是正四面体形结构，键角为，是直线形结构，键角为180°，三种分子的键角依次增大，故C正确；
D．碳碳双键比碳碳单键的键能大，但碳碳双键中含有1个键和1个键，碳碳单键只含有1个键，碳碳双键中的键易断裂，所以碳碳单键更稳定，故D错误；
故选D。
7． 从实验测得不同物质中氧氧之间的键长和键能的数据：

O
O
O2
O
键长(10-12m)
149
128
121
112
键能(kJ·mol-1)
x
y
z=494
w=628

其中x、y的键能数据尚未测定，但可根据规律推导键能的大小顺序为w>z>y>x；该规律是A．成键的电子数越多，键能越大 B．键长越长，键能越小
C．成键所用的电子数越少，键能越小 D．成键时电子对越偏移，键能越大
【答案】B
【详解】A．成键的电子数越多，形成的共价键越多，但与键能大小无关，A错误；
B．键长O＞O＞O2＞O，而键能w＞z＞y＞x，可知键长越长，键能越小，B正确；
C．O2和O成键所用电子数均为4个，但键能不同，分别为：494kJ/mol、628kJ/mol，说明键能与成键所用的电子数无关，C错误；
D．这些微粒都是由相同的原子组成，电子对无偏移，且电子对偏移程度与键能无关，而是与原子吸引电子能力的相对大小有关，D错误；
综上所述答案为B。
8． 分析下表数据，有关说法错误的是
化学键
O-O
O=O
N-N
N=N
N≡N
键能
142
497.3
193
418
948
化学键
C-C
C=C
C≡C
C-H
H-H
键能
347.7
615
812
413.4
436

A．不能发生加成反应是因为其中的π键比σ键更稳定
B．
C．O存在，N存在；同样，C可能存在
D．键长：；同样的：
【答案】A
【详解】A．氮气分子中两个氮原子间是NN。N-N的键能为193kJ/mol，NN的键能为948kJ/mol，远大于N-N键能的3倍，说明N2中的π键比σ键更稳定，加成反应需要断裂π键，所以氮气难以发生加成反应，但N2不是不能发生加成反应，在一定条件下，N2也能发生加成反应，故A错误；
B．在反应CH2=CH2(g)+H2=CH3CH3(g)中，可以用反应物的总键能减去生成物的总键能计算反应热，即ΔH=4×413.4kJ/mol+615kJ/mol+436kJ/mol-6×413.4kJ/mol-347.7kJ/mol=-123.5kJ/mol，故B正确；
C．O最外层有6个电子，共用两对电子后达到8电子稳定结构，即存在 O=O ，同样，N最外层有5个电子，共用三对电子后达到8电子稳定结构，存在 N≡N ；C最外层有4个电子，可能存在CC ，C原子进行sp杂化，每个碳原子都形成1个C-Cσ键和1个C-Hσ键，两个碳原子间还有2个π键，故C正确；
D．键能越大，键长越短，所以键长：C-C＞C=C＞C≡C ；同样的： N-N＞N=N＞N≡N，故D正确；
故选A。
9． 化学键的键能是指气态原子间形成1mol化学键时释放的能量，如：H(g)＋I(g)→H—I(g)＋297kJ，即H—I的键能为297kJ·mol-1，也可以理解为破坏1molH—I需要吸收297kJ的热量。化学反应的发生可以看成旧化学键的破坏和新化学键的形成，下表是一些键能数据(单位：kJ·mol-1)：

键能

键能

键能
H-H
436
Cl-Cl
243
H-Cl
432
S=S
255
H-S
339
C-F
427
C-Cl
330
C-I
218
H-F
565
C-O
347
H-O
464



阅读上述信息，下列说法不正确的是A．键能越大，物质的热稳定性越强
B．每生成2molHCl气体，则释放出185kJ能量
C．H—O的键能大于H—S的键能，所以H2O的溶沸点高于H2S的溶沸点
D．C—Br的键能应在218～330kJ·mol-1之间
【答案】C
【详解】A．键能越大，破坏该物质中的化学键所需能量越多，物质的热稳定性越强，A正确；
B．生成HCl气体的化学方程式为H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)，1mol氢气和1mol氯气反应可以生成2molHCl气体，根据题目所给数据可知，断键共吸收(436+243)kJ=679kJ，成键共释放432kJ×2=864kJ能量，所以每生成2molHCl气体，则释放出864kJ-679kJ=185kJ能量，B正确；
C．H2O和H2S的沸点与键能大小无关，H2O的溶沸点高于H2S的溶沸点是因为水分子间存在氢键，C错误；
D．Br原子半径介于Cl和I之间，则C—Br的键能应在C-Cl和C-I键的键能之间，即218～330kJ·mol-1之间，D正确；
综上所述答案为C。
10． (1)完全燃烧一定质量的无水乙醇，放出的热量为QkJ，为完全吸收生成的CO2，并使之生成正盐，消耗0.8mol／L NaOH溶液50mL，则燃烧1mol酒精放出的热量是_________________。
(2)白磷与氧可发生如下反应：P4+5O2=P4O10。
已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：
P－P akJ·mol－1、P－O bkJ·mol－1、
P＝O ckJ·mol－1、O＝O dkJ·mol－1

根据图示的分子结构和有关数据计算该反应的反应热__________________。
(3)现根据下列3个热化学反应方程式：
Fe2O3(s)+3CO(g)＝2Fe(s)+3CO2(g) △H＝-24.8kJ／mol
3Fe2O3(s)+ CO(g)＝2Fe3O4(s)+ CO2(g) △H＝-47.2kJ／mol
Fe3O4(s)+CO(g)＝3FeO(s)+CO2(g) △H＝-19.4kJ／mol
写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学反应方程式：_______________。
【答案】(1)100Q kJ；
(2)(6a+5d－4c－12b) kJ·mol－1
(3)FeO(s)＋CO(g)＝Fe(s)＋CO2(g)ΔH＝－11kJ·mol－1
【详解】试题分析：(1)0.8mol/L的NaOH溶液50ml：n(NaOH)=0.05L×0.8mol/L=0.04mol，CO2与NaOH溶液反应：2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O，则由CO2～2NaOH可知，n(CO2)=0.02mol，则n(C2H6O)=×n(CO2)=0.01mol，放出的热量为QkJ，所以1mol乙醇完全燃烧放出的热量为100QkJ，故答案为100Q kJ；
(2)各化学键键能为P-P a kJ•mol-1、P-O b kJ•mol-1、P="O" c kJ•mol-1、O=O d kJ•mol-1。反应热△H=反应物总键能-生成物总键能，所以反应P4+5O2=P4O10的反应热△H=6akJ•mol-1+5dkJ•mol-1- (4ckJ•mol-1+12bkJ•mol-1)=(6a+5d-4c-12b)kJ•mol-1，故答案为(6a+5d-4c-12b)kJ•mol-1；
(3)Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-24.8kJ/mol……①，
3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) △H=-47.2kJ/mol……②，
Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H=-19.4kJ/mol……③，
①×3-②-③×2得：6CO(g)+6FeO(s)=6Fe(s)+6CO2(g)
△H=(-24.8kJ/mol)×3-(-47.2kJ/mol)-(-19.4kJ/mol)×2=－11kJ/mol，
即 CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=－11kJ/mol，
故答案为CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=－11kJ/mol。
考点：考查了反应热的计算、盖斯定律的应用的相关知识。

核心知识3 价层电子对互斥模型及其应用
11． 关于价层电子对互斥理论说法错误的是
A．价层电子对包括σ键电子对和中心原子上的孤电子对
B．分子中键角越大，价层电子对相互排斥力越小，分子越稳定
C．用该理论预测H2S和BF3的空间结构为V形和平面三角形
D．该理论一定能预测出多中心原子的分子、离子或原子团的空间构型
【答案】D
【详解】A．价层电子对包括σ键电子对和中心原子上的孤电子对，不包含π键中的电子对，A正确；
B．分子中键角越大，价层电子对之间的距离越小，相互排斥力越小，则分子越稳定，B正确；
C．H2S中S原子价层电子对数为：2+=4，且含有2个孤电子对，分子呈V形结构；BF3中B原子价层电子对数为：3+=3，且不含孤电子对，分子呈平面三角形结构，C正确；
D．该理论不能预测所有分子或离子的空间构型，如：许多过渡金属化合物的几何构型不能用VSEPR模型理论解释，D错误；
故合理选项是D。
12． 根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型，判断下列分子或者离子的空间构型正确的是
选项
分子式
中心原子杂化方式
VSEPR模型名称
空间结构
A

sp
V形
V形
B

sp2
平面三角形
三角锥形
C

sp2
四面体形
平面三角形
D

sp3
正四面体形
正四面体形

A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【分析】根据价层电子对互斥理论确定分子空间构型及中心原子杂化方式，价层电子对个数=配原子个数+孤电子对个数。
【详解】A．分子中心原子杂化方式sp价层电子对互斥模型为直线形，没有孤电子对，分子的立体构型为直线形，故A错误；
B．HCHO分子中心原子杂化方式sp2价层电子对互斥模型为平面三角形，没有孤电子对，分子的立体构型为平面三角形，故B错误；
C．离子中心原子杂化方式sp2价层电子对互斥模型为平面三角形，没有孤电子对，离子的立体构型为平面三角形，故C错误；
D．离子中心原子杂化方式sp3价层电子对互斥模型为正四面体，没有孤电子对，离子的立体构型为平面三角形，故D正确；
故选D。
13． 用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是
A．SO2、CS2、HI都是直线形的分子
B．BF3键角为120°，SiCl4键角大于120°
C．COCl2、BF3、SO3都是平面三角形的分子
D．PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形的分子
【答案】C
【详解】试题分析：A．SO2中价层电子对个数=2+（6-2×2）÷2=3且含有1个孤电子对，所以二氧化硫为V型结构，CS2、HI为直线形结构，A项错误；B．BF3中价层电子对个数=3+（3-3×1）÷2=3，所以为平面三角形结构；SiCl4中价层电子对个数=4+（4-4×1）÷2=4，为正四面体型结构，所以BF3键角为120°，SiCl4的键角等于109°28′，小于120°，B项错误；C．COCl2、BF3、SO3中中心原子价层电子对个数都是3且不含孤电子对，所以这三种分子都是平面三角形结构，C项正确；D．NH3、PCl3中价层电子对个数=3+（5-3×1）÷2=4且含有一个孤电子对，所以NH3、PCl3为三角锥形结构；PCl5中价层电子对个数=5+（5-5×1）÷2=5且不含孤电子对，为三角双锥结构，D项错误；答案选C。
【考点定位】考查价层电子对互斥理论。
【名师点睛】本题考查价层电子对互斥理论。根据价层电子对互斥理论确定分子空间构型，分子中孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，据此分析解答。
14． 根据价层电子对互斥理论填空：
（1）OF2分子中，中心原子上的σ键电子对数为___，孤电子对数为___，价层电子对数为___，中心原子的杂化方式为___杂化，VSEPR构型为____________，分子的立体构型为___________。
（2）BF3分子中，中心原子上的σ键电子对数为___，孤电子对数为___，价层电子对数为___，中心原子的杂化方式为___杂化，VSEPR构型为____________，分子的立体构型为___________。
（3）SO42-分子中，中心原子上的σ键电子对数为___，孤电子对数为___，价层电子对数为___，中心原子的杂化方式为___杂化，VSEPR构型为____________，分子的立体构型为___________。
【答案】     2     2     4     sp3     正四面体     V形     3     0     3     sp2     平面正三角形     平面正三角形     4     0     4     sp3     正四面体     正四面体
【分析】根据价层电子对的计算公式计算出价层电子对数和孤电子对数，分析其VSEPR构型和分子的空间构型。
【详解】（1）O原子最外层有6个电子，F原子最外层有7个电子。OF2分子中， O和F之间形成单键，中心原子为O原子，其与2个F原子形成σ键，故σ键电子对数为2，孤电子对数为[(6+2)-2´2]÷2=2，价层电子对数为σ键电子对数与孤电子对数之和，即2+2=4，中心原子的杂化方式为sp3杂化，VSEPR构型为正四面体，分子的立体构型为V形。
（2）B的最外层有3个电子，F的最外层有7个电子。BF3分子中，中心原子上的σ键电子对数为3，孤电子对数为0，价层电子对数为3，中心原子的杂化方式为sp2杂化，VSEPR构型为平面正三角形，分子的立体构型为平面正三角形。
（3）SO42-分子中，中心原子为S原子，其与4个O原子形成σ键，故σ键电子对数为4，孤电子对数为（6+2）-4´2=0，价层电子对数为（6+2）÷2=4，中心原子的杂化方式为sp3杂化，VSEPR构型为正四面体，分子的立体构型为正四面体。
15． 已知：①CS2  ②PCl3  ③H2S  ④CH2O  ⑤H3O+  ⑥  ⑦BF3  ⑧SO2。请回答下列问题：
(1)中心原子没有孤电子对的是______(填序号，下同)。
(2)空间结构为直线形的分子或离子有______；空间结构为平面三角形的分子或离子有______。
(3)空间结构为V形的分子或离子有______。
(4)空间结构为三角锥形的分子或离子有______；空间结构为正四面体形的分子或离子有______。
【答案】     ①④⑥⑦     ①     ④⑦     ③⑧     ②⑤     ⑥
【详解】(1)①CS2分子中的中心C原子的4个价电子全部形成化学键，无孤电子对；
②PCl3分子中的中心P原子有5个价电子，其中3个价电子与Cl形成化学键，有1对孤电子对；
③H2S分子中的中心S原子有6个价电子，其中2个价电子与H形成化学键，有2对孤对电子；  ④CH2O的中心C原子价电子数是4，其中2个价电子与2个H原子形成共价单键，有2个与O原子形成C=O双键，4个价电子全部形成化学键，无孤对电子；
⑤H3O+的中心O原子价电子数是6，有2个价电子与H原子形成共价键，有1对与H+形成配位键，还有1对孤对电子；  
⑥的中心原子N原子的价电子数是5，其中3个价电子与H原子形成共用电子对，1对孤对电子与H+形成配位键，无孤电子对；
⑦BF3的中心原子是B原子，价电子数是3个，全部与F原子形成共用电子对，无孤电子对；
⑧SO2的中心原子是S原子，价电子数是6个，其中4个与O原子形成共价键，还有1对孤电子对；
综上所述可知：分子中的中心原子上没有孤电子对的是①④⑥⑦；
(2)①CS2的中心C原子的价层电子对数=2+=2，不含孤电子对，故CS2为直线形分子；
④CH2O的中心C原子的价层电子对数为3，不含孤电子对，故为平面三角形；
⑦BF3的中心B原子的价层电子对数=3+=3，不含孤电子对，故为平面三角形；
故空间结构为直线形的分子或离子是①；空间结构为平面三角形的分子或离子是④⑦；
(3)③H2S的中心S原子的价层电子对数=2+=4，孤电子对数为2，故H2S分子结构为V形结构；
⑧SO2的中心S原子的价层电子对数=2+=3，孤电子对数为1，故SO2分子的空间构型为V形结构；
综上所述可知：分子的空间构型为V性的有③⑧；
(4)②PCl3分子中的中心P原子价电子对数为3+=4，孤电子对数为1，故PCl3分子空间构型为三角锥形；
⑤H3O+的中心O原子的价层电子对数=3+=4，含有1对孤电子对，故H3O+的空间构型为三角锥形；
综上所述可知：分子的空间构型为三角锥形的分子或离子有②⑤；
⑥的中心原子N原子的价电子对数=4+=4，不含孤电子对，故的空间构型为正四面体形。

核心知识4 原子轨道的杂化与杂化轨道类型
16． 下列有关杂化轨道的说法不正确的是
A．四面体形、三角锥形、V形分子的结构可以用杂化轨道解释
B．、、sp杂化轨道的夹角分别为109°28'、120°、180°
C．杂化轨道全部参加形成化学键
D．杂化前后的轨道数不变，但轨道的形状发生了改变
【答案】C
【详解】A．中心原子采取 杂化的分子， 模型是四面体，但其立体构形不一定是正四面体，如：水和氨气分子中中心原子采取 杂化，但 是 形， 是三角锥形，故四面体形、三角锥形、V形分子的结构可以用杂化轨道解释，故A正确；
B． 、 、 杂化轨道其空间构型分别是正四面体、平面三角形、直线形，所以其夹角分别为 、 、 ，故B正确；
C．杂化轨道可以部分参加形成化学键，例如 中 发生了 杂化，形成了 个 杂化轨道，但是只有 个参与形成化学键，故C错误；
D．杂化前后的轨道数不变，杂化后，各个轨道尽可能分散，对称分布，导致轨道的形状发生了改变，故D正确；
故答案为C。
17． 下列图形表示杂化轨道的电子云轮廓图的是
A． B． C． D．
【答案】D
【详解】A．该杂化轨道的空间结构为直线形，夹角为180°，共有2个杂化轨道，为杂化，故A错误；
B．未形成杂化轨道，故B错误；
C．杂化轨道的空间结构为正四面体形，共有4个杂化轨道，为杂化，故C错误；
D．杂化轨道的空间结构为平面三角形，夹角为120°，共有3个杂化轨道，为杂化，故D正确；
故选D。
18． 在乙烯分子中有5个键、1个键，它们分别是
A．杂化轨道形成的键、未杂化的轨道形成的键
B．杂化轨道形成的键、未杂化的轨道形成的键
C．、之间是形成的键，、之间是未参加杂化的轨道形成的键
D．、之间是形成的键，、之间是未参加杂化的轨道形成的键
【答案】A
【详解】乙烯分子中存在4个键和1个键，C原子没有孤电子对，键电子对数为3，则原子采取杂化，、之间为杂化轨道形成的键，双键中有1个是杂化轨道形成的键，还有1个是未参加杂化的轨道形成的键，故A正确；
故选A。
19． 从微粒结构角度分析，下列说法错误的是
A．的空间结构为直线形，中心原子的杂化方式为sp
B．H2CO3中C原子的杂化方式为sp2
C．三氧化硫有单分子气体和三聚分子固体()两种存在形式，两种形式中S原子的杂化轨道类型相同
D．(相当于中一个氧被硫替代)中心原子S的杂化方式为sp3
【答案】C
【详解】A．与CO2是等电子体，根据二氧化碳的空间结构，可知为直线形，中心原子的杂化方式为sp，故A正确；
B．H2CO3中C原子形成3个σ键，无孤电子对，杂化方式为sp2，故B正确；
C．三氧化硫有单分子气体中S原子有3个价电子对，采用sp2杂化，三聚三氧化硫分子固体()中S原子形成4个σ键，S原子采用sp3杂化，故C错误；
D．(相当于中一个氧被硫替代)中心原子S原子形成4个σ键，杂化方式为sp3，故D正确；
选C。
20． 根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型，对下列分子或者离子的判断完全正确的是
选项
化学式
中心原子杂化方式
价层电子对互斥模型
分子或离子的立体构型
A

sp2
正四面体形
三角锥形
B
H2O
sp2
四面体形
V形
C
NH3
sp3
三角锥形
平面三角形
D
CH4
sp3
正四面体形
正四面体形

A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【详解】A．的中心S原子的价层电子对数为4，发生sp3杂化，A不正确；
B．H2O的中心O原子的价层电子对数为4，发生sp3杂化，B不正确；
C．NH3的中心N原子价层电子对数为4，由于孤对电子的排斥作用，分子呈三角锥形，C不正确；
D．CH4的中心C原子的价层电子对数为4，发生sp3杂化，所以价层电子对互斥模型、分子或离子的立体构型都呈正四面体形，D正确；
故选D。

核心知识5 杂化轨道类型与分子空间结构的关系
21． 鲍林提出杂化轨道理论能解释分子的空间结构，下列关于粒子的描述正确的是
选项
粒子
空间结构
解释
A
SO2
V形
S原子采取sp2杂化
B
CO2
直线形
C原子采取sp2杂化
C
C2H4
平面形
C原子采取sp3杂化
D

四面体形
Cl原子采取sp3杂化

A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【详解】A．二氧化硫分子中硫原子的价电子对数=，采取sp2杂化，含有1对孤对电子，空间结构为V形，选项A正确；
B．CO2的C原子的价层电子对数为2+=2+0=2，C原子采用sp杂化，不含孤电子对，CO2的空间构型为直线形，选项B错误；
C．乙烯分子中每个碳原子均形成3个σ键和1个π键，价层电子对数是3，采取sp2杂化，为平面形，选项C错误；
D．氯酸根离子中氯原子的价电子对数=，氯原子采取sp3杂化，含有一对孤对电子，空间结构为三角锥形，选项D错误；
答案选A。
22． 有几种阴离子的信息如下：
阴离子


M

中心元素化合价




中心原子杂化类型





下列推断不正确的是
A．和的价电子总数相同 B．M的化学式为
C．、中氯原子的杂化类型都为 D．M的空间结构为V形
【答案】A
【详解】A．和的价电子总数分别为7+3×6+1＝26、4+3×6+2＝24，不相同，A错误；
B．M中Cl元素的化合价是+3价，杂化轨道类型是，因此M的化学式为，B正确；
C．中价层电子对数是＝4，中价层电子对数是＝4，因此氯原子的杂化类型都为，C正确；
D．M中价层电子对数是＝4，含有2对孤对电子，所以空间结构为V形，D正确；
答案选A。
23． 化合物A是近年来采用的锅炉水添加剂，其结构式如图所示，A能除去锅炉水中溶解的氧气。下列说法正确的是

A．A分子中所有原子都在同一平面内
B．A分子中所含的σ键与π键个数之比为10：1
C．A分子中C、N均为sp2杂化
D．A与足量O2反应生成CO2、N2、H2O的物质的量之比为1：2：3
【答案】D
【详解】A．由于氨气分子空间结构为三角锥形，即氮原子与所连的三个原子不在同一平面，所以A分子中所有原子不可能共平面，A错误；
B．共价单键都是σ，共价双键中一个是σ键，一个是π键。根据A结构式可知：在1个A分子中含有11个σ键和1个π键，σ键与π键个数之比为11：1，B错误；
C．A分子中N原子价层电子对数为3+=4，所以N原子杂化类型为sp3杂化，C错误；
D．根据质量守恒定律可知：1 mol A与足量O2反应生成CO2、N2、H2O的物质的量分别为1 mol、2 mol、3 mol，则A与足量O2反应生成CO2、N2、H2O的物质的量之比为1：2：3，D正确；
故合理选项是D。
24． 下列关于物质结构的说法错误几项是
①的空间结构为四面体形
②基态氮原子有7种能量不同的电子，电子有5种空间运动状态
③表示处于激发态的B的电子排布图
④甲醛()和光气()分子中的键角
⑤含有非极性键的分子一定是非极性分子
⑥氢键的存在一定能使物质的熔、沸点升高
⑦、、均易溶于水的原因之一是与均能形成氢键
⑧的沸点高于
⑨只要分子的空间结构为平面三角形，中心原子均为杂化
⑩分子中的键角
A．三项 B．四项 C．五项 D．六项
【答案】C
【详解】①中S的价层电子对数为4+ =4，VSEPR模型为正四面体，相当是中的1个O原子被S取代，二者是等电子体，则的空间构型是四面体，故①正确；
②N原子核外电子排布式为1s22s22p3，1s、2s能级各有1个轨道，2p能级有3个轨道，电子有5种空间运动状态，1s、2s、2p能级能量不同，同一能级不同轨道中的电子能量相同，故有3种能量不同的电子，故②错误；
③激发态的B原子的2p电子跃迁到3s轨道，2p的三个轨道能量相同，不是激发态，故③错误；
④两分子中碳原子均为sp2杂化，均为平面三角形，电负性Cl＞C＞H，光气中C-Cl键中共用电子对偏离C原子，而C-H键中共用电子对偏向C原子，甲醛分子中形成C-H键的共用电子对之间的排斥力大于光气分子中形成C-Cl的共用电子对之间的排斥力，故键角∠H-C-H＞∠Cl-C-Cl，故④正确；
⑤含非极性键的分子可能是极性分子，如：O3，故⑤错误；
⑥分子晶体中分子间氢键使物质的熔、沸点升高，分子内氢键使物质的熔、沸点降低，故⑥错误；
⑦NH3、C2H5OH分别含有易得电子的氧原子和氮原子，NH3、C2H5OH易溶于水的原因之一是与H2O分子间均能形成氢键，HCl与水不能形成氢键，故⑦错误；
⑧N2H4分子中连接N原子的H原子数多，存在氢键的数目多，而偏二甲肼(CH3)2NNH2只有一端可以形成氢键，另一端的两个甲基基团比较大，影响了分子的排列，沸点比N2H4的低，故⑧正确；
⑨价层电子对=σ键电子对+中心原子上的孤电子对，微粒立体构型是平面三角形，说明中心原子价层电子对个数是3且不含孤电子对，中心原子是以sp2杂化，如BCl3中价层电子对个数=3+=3，立体构型是平面三角形，中心原子是以sp2杂化，故⑨正确；
⑩SnBr2分子中，Sn原子的价电子对数=2+=3，Sn原子的轨道杂化方式为sp2杂化，杂化轨道的空间构型为三角形，键角为120°，由于中心Sn原子有一对孤电子对，故SnBr2分子的空间构型为V形，Br-Sn-Br的键角减小，小于120°，故⑩正确；
错误的有②③⑤⑥⑦共五项，故选：C。
25． 氮元素可以形成多种化合物。回答以下问题：
（1）基态氮原子的价电子排布式是_________________。
（2）肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被－NH2（氨基）取代形成的另一种氮的氢化物。
①N2H4的结构式为_____。
②肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：N2O4(l)＋2N2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)
若该反应中有4mol N－H键断裂，则形成的π键有______mol。
③肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。N2H6SO4与硫酸铵晶体类型相同，则N2H6SO4的晶体内不存在____。
A．离子键     B．共价键     C．配位键    D．范德华力
（3）FeCl3溶液与KSCN溶液混合，得到含多种配合物的红色溶液，其中配位数为5的配合物的化学式是__________。KSCN中的阴离子与CO2互为等电子体，该阴离子的电子式是______________。
（4）美国科学家合成了结构呈“V”形对称的N5+，已知该离子中各原子均达到8电子稳定结构。则有关该离子的下列说法中正确的是_______________________。
A．每个N5+中含有35个质子和36个电子
B．该离子中有非极性键和配位键
C．该离子中含有2个π键                
D．与PCl4+互为等电子体
（5）图1表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点（见图2），分子内存在空腔，能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。

下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是_________（填标号）。
a．CF4 b．CH4 c．NH4＋ d．H2O
（6）N的最高价氧化物为无色晶体，它由两种离子构成：已知其阴离子构型为平面正三角形，则其阳离子的构型为________形，阳离子中氮的杂化方式为_________。
【答案】     2s22p3          3     D     K2［Fe (SCN)5］          B     c     直线形     sp
【详解】试题分析：（1）N是7号元素，N原子核外价电子排布式是2s22p3。（4）①N2H4分子中两个N原子分别与2个H原子形成两个N-H共价键，两个N原子之间形成一个N-N共价键，所以N2H4的结构式为；②肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：N2O4(l)＋2N2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)；若该反应中有4mol N－H键断裂，即有1mol N2H4发生反应，根据方程式可知：每有2mol N2H4发生反应，产生3molN2，形成6molπ键。则1mol N2H4发生反应，形成的π键有3mol。③肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。N2H6SO4与硫酸铵晶体类型相同，是离子晶体，则N2H6SO4的晶体内存在离子键、共价键、配位键，不存在范德华力，故选项是D。（3）FeCl3溶液与KSCN溶液混合，得到含多种配合物的红色溶液，根据化合物中正负化合价的代数和为0的原则可知，其中配位数为5的配合物的化学式是K2［Fe (SCN)5］，KSCN中的阴离子与CO2互为等电子体，等电子体结构相似，则该阴离子的电子式是；（4）A．每个N5+中含有35个质子和34个电子，错误；B．该离子中有非极性键和配位键，正确；C．该离子中含有4个π键，错误；D．N5+与PCl4+原子个数相等，电子数不等，不能互为等电子体，错误；（5）由于嵌入的微粒可以形成氢键，根据形成氢键的元素是N、O、F、H，而且形成4个氢键，则可能微粒是NH4＋，故选项是c；（6）N的最高价氧化物N2O5为无色晶体，它由两种离子构成：已知其阴离子构型为平面正三角形，则该离子是NO3-，其阳离子是NO2+，其中心原子价电子对数是：（5-1）÷2=2，所以N原子杂化类型是sp杂化，离子的构型为直线形。
考点：考查氮元素的化合物的结构与性质、原子的杂化等知识。

核心知识6 键的极性、分子的极性及其判断
26． 下列化学反应中，既有离子键、极性键、非极性键断裂，又有离子键、极性键、非极性键形成的是
A．2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2
B．Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑
C．2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O
D．NH4Cl+NaOH=NaCl+NH3↑+H2O
【答案】A
【详解】A．2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑中有离子键、极性键、非极性键断裂，又有离子键、极性键、非极性键形成，选项A选；B．该反应中没有非极性共价键的形成，选项B不选；C．该反应中没有非极性键的断裂和形成，选项C不选；D．该反应中没有非极性键的断裂和形成，选项D不选；答案选A。
点睛：本题考查化学键和化学反应，明确化学反应的实质为旧键断裂和新键形成及常见物质中的化学键即可解答，注意利用化学键判断的一般规律，一般金属元素与非金属元素形成离子键，同种非金属元素之间形成非极性共价键，不同非金属元素之间形成极性共价键，以此来解答。
27． 下列叙述中正确的是
A．以非极性键结合起来的双原子分子一定是非极性分子
B．以极性键结合起来的分子一定是极性分子
C．非极性分子只能是双原子单质分子
D．金属银晶体为面心立方最密堆积，其配位数为8
【答案】A
【详解】A．全由非极性键结合的分子为非极性分子，如氧气、氮气、氯气等，故A正确；B．以极性键结合起来的分子可能为非极性分子，如甲烷、二氧化碳等，故B错误；C．非极性分子可能为多原子分子，如甲烷、二氧化碳等，故C错误；D．金属银晶体为面心立方最密堆积，其配位数为12，故D错误；故答案为A。
28． 下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的是
A．和 B．和 C．和 D．和
【答案】A
【分析】不同种元素的原子间形成的共价键为极性键；正负电荷中心不重合的分子为极性分子。
【详解】A． 和中的O-F键和O-S键均为极性键，且两者均为V形结构，正负电荷中心不重合，为极性分子，故A选；
B． 和中的P-Cl、B -F键均为极性键，为三角锥形结构，正负电荷中心不重合，是极性分子，但为正三角形结构，正负电荷中心重合，为非极性分子，故B不选；
C． 和中的C=O、O-H键均为极性键，且前者为直线形结构，正负电荷中心重合，为非极性分子，水为V形结构，正负电荷中心不重合，为极性分子，故C不选；
D． 和中的Si-F键和C-Cl键均为极性键，且两者均为正四面体结构，正负电荷中心重合，故均为非极性分子，故D不选；
故选A。
29． 数据是科学推理中的重要证据，出下表中的数据，所得推论正确的是
羧酸

丙酸
4.88
乙酸
4.76
甲酸
3.75
氯乙酸
2.86
二氯乙酸
1.29
三氯乙酸
0.65
三氟乙酸
0.23

A．相同浓度下，乙酸的酸性一定强于氯乙酸
B．烃基是吸电子基团，烃基越长，吸电子效应越大，使羧基中的羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱
C．卤素原子是推电子基团，卤素原子使得羧基中羟基的极性变小，导致二氯乙酸的酸性强于一氯乙酸
D．氟原子的电负性大于氯原子，使—的极性大于—的极性，使三氟乙酸羧基中羟基的极性增大，导致三氟乙酸容易电离出氢离子
【答案】D
【详解】A．由表可知电离平衡常数Ka=10-4.76，Ka=10-2.86，电离平衡常数越大电离程度越大，则相同浓度下，氯乙酸的酸性强于乙酸，A错误；
B．烃基为推电子基团，碳原子数越多，推电子能力越强，则酸性越弱，故酸性有：甲酸＞乙酸＞丙酸，B错误；
C．卤素原子为吸电子基团，卤素元素电负性越大，吸电子能力越强，故酸性：二氯乙酸＞一氯乙酸，C错误；
D．电负性越大吸引电子能力越强，F的电负性大于Cl，则F-C极性大于Cl-C的极性，F元素吸引电子能力较大导致F3C-C极性大于Cl3C-C的极性，则三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子，所以三氟乙酸的酸性较强，D正确；
故选：D。
30． 已知N、P同属于元素周期表的第VA族元素，N在第2周期，P在第3周期。NH3分子呈三角锥形，氮原子位于锥顶，三个氢原子位于锥底，N—H键间的夹角是107°。
（1）PH3分子与NH3分子的构型关系是________（填“相同”或“相似”或“不相似”)，P—H______极性（填“有”或“无”)，PH3分子________极性（填“有”或“无”)。
（2）NH3与PH3相比，热稳定性________更强（填化学式)。
（3）NH3、PH3在常温、常压下都是气体，但NH3比PH3易液化，其主要原因是________.
A．键的极性N—H比P—H强
B．分子的极性NH3比PH3强
C．相对分子质量PH3比NH3大
D．NH3分子之间存在特殊的分子间作用力

（4）笑气（N2O)是一种麻醉剂，有关理论认为N2O与CO2分子具有相似的结构（包括电子式）。已知N2O分子中氮原子只与氧原子相连，N2O的电子式为____，其空间构型是____，由此可知它是____（填“极性”或“非极性”）分子。
【答案】     相似     有     有     NH3     D          直线     极性
【详解】试题分析：（1）N、P是同一主族的元素，形成的化合物结构相似，NH3分子是三角锥形，PH3分子也是三角锥形。P—H键是不同元素形成的共价键，是极性共价键；PH3分子是三角锥形分子，由于各个化学键的排列不对称，因此该分子是极性分子。（2）（2）NH3与PH3相比，由于共价键N—H>P—H，共价键越强，断裂就越难，物质的稳定性就越强。所以热稳定性NH3更强。（3）NH3、PH3在常温、常压下都是气体，但NH3比PH3易液化，其主要原因是氨分子之间除了存在分子间作用力外，还存在氢键，增加了分子之间的吸引力，使物质更容易由气态变为液态。故选项是D。（4）笑气（N2O)是一种麻醉剂，有关理论认为N2O与CO2分子具有相似的结构（包括电子式）。已知N2O分子中氮原子只与氧原子相连，N2O的电子式为，等电子体结构相似，CO2是直线型分子，N2O其空间构型也是直线型，由于分子中各个原子的空间排列对称，所以它是非极性分子。
考点：考查同一主族的元素形成的化合物的性质比较、等电子体的电子式、分子的空间构型及分子极性的判断的知识。

核心知识7 分子间作用力 分子的手性
31． 下列说法正确的是(　　)
A．范德华力是一种分子间作用力，也是一种特殊的化学键
B．非极性分子中，各原子间都以非极性键结合
C．常温常压下，卤素单质从F2→I2由气态、液态到固态的原因是范德华力逐渐增大
D．H2O是一种非常稳定的化合物，这是由于水分子间存在氢键
【答案】C
【详解】A、范德华力是分子间较弱的作用力，是一种分子间作用力，不是化学键，选项A错误；
B、非极性分子中，各原子间也可以以非极性键结合，如甲烷分子就是以四个极性键形成的非极性分子，选项B错误；
C、卤素单质从F2到I2结构相似，都是分子晶体，相对分子质量依次增大，相对分子质量越大，范德华力就越大，选项C正确；
D、H2O是一种非常稳定的化合物，与H-O键有关，而与氢键无关，选项D错误。
答案选C。
32． 物质的下列性质或数据与氢键无关的是
A．水的沸点高于硫化氢
B．邻羟基苯甲酸( )的熔点为1.59°C，对羟基苯甲酸( )的熔点为213°C
C．乙醇可与水以任意比混溶
D．HF的热稳定性大于HCl
【答案】D
【详解】A．水分子中有氢键的作用力大于范德华力，导致熔沸点变大，硫化氢分子间没有氢键，所以水的沸点比硫化氢的沸点高，选项A氢键有关；
B．邻羟基苯甲酸形成分子内氢键，而对羟基苯甲酸形成分子间氢键，分子间氢键增大了分子间作用力，使对羟基苯甲酸的熔、沸点比邻羟基苯甲酸的高，与氢键相关，选项B氢键有关；
C．乙醇中的羟基能与水形成氢键，是乙醇在水中的溶解度增大，选项C氢键有关；
D．HF分解时吸收的热量比HCl分解时吸收的热星多的原因是H-F键的键能比H-Cl键的键能大，选项D氢键无关；
答案选D。
33． 2001年诺贝尔化学奖授予在“手性碳原子的催化氢化、氧化反应”研究领域做出贡献的美、日三位科学家。在有机物分子中，当碳原子连有四个不同的原子或基团时，这种碳原子称为“手性碳原子”，凡具有一个手性碳原子的化合物一定具有光学活性。下列分子中含有“手性碳原子”的是
A．CBr2F2 B．CH3CH2OH
C．CH3CH2CH3 D．CH3CH(OH)COOH
【答案】D
【分析】手性碳原子是连有四个不同的原子或原子团饱和碳原子。
【详解】A．CBr2F2分子中的饱和碳原子连有相同的溴原子和氟原子，分子中不含有手性碳原子，故A错误；
B．CH3CH2OH分子中的2个饱和碳原子连有相同的氢原子，分子中不含有手性碳原子，故B错误；
C．CH3CH2CH3分子中的3个饱和碳原子连有相同的氢原子，分子中不含有手性碳原子，故C错误；
D．CH3CH(OH)COOH分子中与羟基和羧基相连的饱和碳原子连有四个不同的原子或原子团，分子中含有手性碳原子，故D正确；
故选D。
34． 完成下列问题。
(1)3-氯-2-丁氨酸的结构简式为，1个该有机物分子中含有_______个手性碳原子，其中-NH2中N原子的杂化轨道类型是_______。
(2)青蒿素是从黄花蒿中提取得到的一种无色针状晶体，分子结构如下图所示，则青蒿素分子中含有_______个手性碳原子。

【答案】(1)     2     sp3
(2)7

【解析】（1）
连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子，3-氯-2-丁氨酸的结构简式为，标“*”的碳原子为手性碳原子，所以1个该有机物分子中含有2个手性碳原子，其中中原子的价层电子对数为4，采取杂化。
（2）
连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子，故青蒿素分子中手性碳原子标识如图：，共7个。
35． (1)在水中的溶解度是常见气体中最大的。下列因素与的水溶性没有关系的是___________(填序号)。
a．和都是极性分子
b．在水中易形成氢键
c．溶于水建立了如下平衡：
d．是一种易液化的气体
(2)常温下为深红色液体，能与、等互溶，据此可判断是___________(填“极性”或“非极性”)分子。
(3)在①苯、②、③HCHO、④、⑤五种有机溶剂中，碳原子采取杂化的分子有___________(填序号)，分子的空间结构是___________。与相比，___________的熔点较高。
(4)甲醛、甲醇和甲酸等碳原子个数较少的醛、醇和羧酸均易溶于水的原因是___________。
【答案】     d     非极性     ①③     直线形          甲醛、甲醇和甲酸等碳原子个数较少的醛、醇羧酸都能与形成分子间氢键
【详解】(1)极易溶于水主要是因为分子与分子间形成氢键，另外和都是极性分子，和能够发生化学反应也是影响的水溶性的因素，a、b、c不符合题意；易液化是因为分子之间易形成氢键，与其水溶性无关，d符合题意。故答案为：d。
(2)、是非极性溶剂，根据“相似相溶”规律可知，是非极性分子。故答案为：非极性。
(3)苯、、、、分子中碳原子的杂化方式分别是、、、、。与的空间结构类似，都是直线形。结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大，熔、沸点越高，故的熔点高于。故答案为：①③；直线形；。
(4)甲醛、甲醇和甲酸等碳原子个数较少的醛、醇和羧酸均易溶于水的原因是他们与水分子之间能形成氢键。故答案为：都能与形成分子间氢键。