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第1课时　共价键的极性
题组一　键的极性与分子的极性
1.下列分子中，既具有极性键又具有非极性键的分子是（　　）
A.CH2Cl2 B.HCHO
C.H2O D.CH2CH—CH3
2.（2025·浙江选考）下列属于极性分子的是（　　）
A.HCl B.N2
C.He D.CH4
3.（教材改编题）下列说法正确的是（　　）
A.由同一种原子形成的分子可能有极性
B.非极性分子中无极性键
C.三原子分子AB2一定为非极性分子
D.四原子分子AB3一定为非极性分子
4.共价键①H—H、②H—F、③H—O、④N—H的极性按由小到大的顺序排列正确的是（　　）
A.①②③④ B.④③②①
C.①④③② D.②③④①
5.两种非金属元素A、B所形成的下列分子中一定属于极性分子的是（　　）
A. B.B—A—B
C. D.
6.（2025·天津红桥区高二检测）下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的是（　　）
A.PCl3和NCl3 B.BeCl2（g）和HCl
C.NH3和BH3 D.CO2和SO2
题组二　键的极性对化学性质的影响
7.苯甲酸的酸性比乙酸的强，可能的原因是（　　）
A.苯甲酸的相对分子质量比乙酸大
B.苯甲酸比乙酸易溶于水
C.苯基的吸电子能力大于乙基
D.苯甲酸属于强酸
8.下列各物质的酸性强弱关系正确的是（　　）
A.CH2Cl—COOH＞CHCl2—COOH
B.CCl3—COOH＜CFCl2—COOH
C.CH3CF2—COOH＞CHF2—COOH
D.C17H35—COOH＞C4H9—COOH
9.（原创题）苯酚（）具有弱酸性，乙醇是非电解质，水是弱电解质，三种物质中都含有—OH，在这三种物质中，氢氧键的极性由强到弱的顺序是（　　）
A.苯酚＞乙醇＞水 B.乙醇＞水＞苯酚
C.水＞苯酚＞乙醇 D.苯酚＞水＞乙醇
10.①PH3的空间结构为三角锥形，②BeCl2的空间结构为直线形，③CH4的空间结构为正四面体形，④CO2为直线形分子，⑤BF3的空间结构为平面三角形，⑥NF3的空间结构为三角锥形。下面对分子极性的判断正确的是（　　）
A.①⑥为极性分子，②③④⑤为非极性分子
B.只有④为非极性分子，其余为极性分子
C.只有②⑤是极性分子，其余为非极性分子
D.只有①③是非极性分子，其余是极性分子
11.（教材改编题）有一种AB2C2型分子，在该分子中A为中心原子。下列关于该分子的空间结构和极性的说法中，正确的是（　　）
A.假设为平面四边形，则该分子一定为非极性分子
B.假设为四面体形，则该分子一定为非极性分子
C.假设为平面四边形，则该分子可能为非极性分子
D.假设为四面体形，则该分子可能为非极性分子
12.（2023·天津高考11题）下表列出25 ℃时不同羧酸的pKa（即－lg Ka）。根据表中的数据推测，结论正确的是（　　）
羧酸 CH3COOH CH2FCOOH
pKa 4.76 2.59
羧酸 CH2ClCOOH CH2BrCOOH
pKa 2.87 2.90
A.酸性强弱：CH2ICOOH＞CH2BrCOOH
B.对键合电子的吸引能力强弱：F＜Cl＜Br
C.25 ℃时的pKa大小：CHF2COOH＜CH2FCOOH
D.25 ℃时0.1 mol·L－1溶液的碱性强弱：CH3COONa＜CH2ClCOONa
13.CH3COOH是一种弱酸，而氯乙酸（ClCH2COOH）的酸性强于CH3COOH，这是因为—Cl是一种强吸电子基团，能使—OH上的H原子具有更大的活泼性。有的基团属于斥电子基团，能减弱—OH上H原子的活泼性。试依据上述规律填空：
（1）HCOOH显酸性，而H2O显中性，这是由于HCOOH分子中存在　　　　（填“吸”或“斥”）电子基团，这种基团是　　　　。
（2）CH3COOH的酸性弱于HCOOH，这是由于CH3COOH分子中存在　　　　（填“吸”或“斥”）电子基团，这种基团是　　　　。
（3）—C6H5也属于吸电子基团，故C6H5COOH的酸性比CH3COOH的酸性　　　　（填“强”或“弱”）。
（4）下列酸中：CF3COOH、CCl3COOH、CHCl2COOH、CH2ClCOOH，酸性最强的是　　　　。
14.Ⅰ.已知运送卫星的火箭所需反应物除液态过氧化氢外，还有另一种液态氮氢化合物。已知该化合物中氢元素的质量分数为12.5％，相对分子质量为32，结构分析发现该分子结构中只有单键。
（1）该氮氢化合物的结构式为　　　　　　　，其中N原子采取　　　　　　　杂化方式，该分子是　　　　　　　（填“极性”或“非极性”）分子。
（2）若该物质与液态过氧化氢恰好完全反应，产生两种无毒又不污染环境的物质，在该反应的反应物和生成物中既含有极性键又含有非极性键的是　　　　　　　，只含有非极性键的是　　　　　　　，只含有极性键的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）NH3分子中的N原子上有1个孤电子对，能发生反应：NH3＋HClNH4Cl。试写出将题中所述发射卫星时所用的氮氢化合物通入足量盐酸时，发生反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
Ⅱ.（4）CO2的资源化利用是解决温室效应的重要途径。以下是在一定条件下用NH3捕获CO2生成重要化工产品三聚氰酸的反应：NH3＋CO2＋H2O。
三聚氰酸分子中C原子采取　　　　杂化，分子中碳原子形成的是　　　　（填“极性”或“非极性”）键，三聚氰酸属于　　　　（填“极性”或“非极性”）分子。
（5）氰气[（CN）2]为无色可燃气体，剧毒、有苦杏仁味，和卤素单质的结构相似，已知氰分子键之间夹角为180°并有对称性，（CN）2分子为　　　　　　（填“极性”或“非极性”）分子。
3 / 3第1课时　共价键
题组一　共价键的形成与特征
1.（教材改编题）在氟化氢分子中，形成共价键的原子轨道是（　　）
A.氟原子的2p轨道和氢原子的1s轨道
B.氟原子的2p轨道和氢原子的2p轨道
C.氟原子的2s轨道和氢原子的1s轨道
D.氟原子的3p轨道和氢原子的2s轨道
2.下列分子的结构式与共价键的饱和性不相符的是（　　）
A.H2O2：H—OO—H
B.N2H4：
C.C2H5SH：
D.SiHCl3：
3.H2S分子中两个共价键的夹角接近90°，其原因是（　　）
A.共价键的饱和性
B.硫原子的电子排布
C.共价键的方向性
D.硫原子中p轨道的形状
题组二　共价键的类型及判断
4.下列关于化学键叙述正确的是（　　）
A.CH3COOH分子中只有σ键
B.一个N2H4分子中有4个σ键
C.用电子云轮廓图表示H—H的s-s σ键形成的示意图：
D.NaClO和NaCl均为离子化合物，它们所含的化学键类型相同
5.（2025·杭州师大附中高二检测）下列分子中既不存在s-p σ键，也不存在p-p π键的是（　　）
A.HCl B.HF
C.CO2 D.SCl2
6.下列有关CH2CH—C≡N分子所含共价键数目的说法正确的是（　　）
A.3个σ键，3个π键 B.4个σ键，3个π键
C.6个σ键，2个π键 D.6个σ键，3个π键
7.（2025·淄博实验中学高二期末）观察如图所示原子轨道重叠情况，下列说法正确的是（　　）
A.s轨道与p轨道取向适当时发生重叠可形成σ键（如图1）
B.s轨道与p轨道取向适当时发生重叠可形成π键（如图2）
C.图1中阴影区域的电子云最稀疏
D.只有s轨道与p轨道可形成σ键，p轨道之间只能形成π键
8.某有机物的结构简式为，该分子中σ键与π键的个数比为（　　）
A.9∶1 B.15∶1
C.7∶1 D.8∶1
9.丁烯二酸（HOOCCHCHCOOH）分子结构中含有σ键、π键的个数分别是（　　）
A.4个σ键，1个π键 B.11个σ键，3个π键
C.4个σ键，3个π键 D.9个σ键，5个π键
10.对三硫化四磷分子的结构研究表明，该分子中全部为单键，且各原子的最外层均已达到了8个电子的稳定结构。则一个三硫化四磷分子中含有的共价键个数是（　　）
A.7个 B.9个
C.19个 D.不能确定
11.（2025·驻马店高二月考）某有机物的结构简式为，该分子中σ键与π键的个数之比为（　　）
A.9∶1 B.8∶1
C.7∶1 D.19∶3
12.回答下列问题：
（1）指出如图所表示的共价键类型的名称，并列举含有该共价键的一种物质，写出其分子式。
①图1　　　　键，　　　　；
②图2　　　　键，　　　　；
③图3　　　　键，　　　　；
④图4　　　　键，　　　　；
⑤图5　　　　键，　　　　。
（2）C、H两种元素形成的化合物其相对分子质量为28，该分子中σ键与π键的个数之比为　　　　。
（3）1 mol乙醛（）分子中含σ键的数目为　　　　，1个CO（NH2）2分子中含有σ键的个数为　　　　。
（4）CH4、NH3、H2O、HF分子中σ键由多到少的顺序是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
13.（2025·长沙高二检测改编）X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素，其原子序数依次增大。X元素的一种核素的质量数为12，中子数为6；Y元素是动植物生长不可缺少的、构成蛋白质的重要组成元素；Z的基态原子核外9个原子轨道上填充了电子且有2个未成对电子，与Y不同族；W是一种常见元素，可以形成3种氧化物，其中一种氧化物是具有磁性的黑色晶体。
（1）Y2分子中存在的σ键和π键个数之比为　　　　。
（2）元素X的一种氧化物XO和XY－与Y2结构相似，XO分子内σ键与π键个数之比为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
X、Y与氢元素形成的一种化合物HXY分子中σ键与π键数目之比为　　　　　。
（3）W基态原子的价层电子排布式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（4）元素X的一种单质是一种由单层X原子构成的平面结构新型材料，如图，1号X与相邻X形成σ键的个数为　　　　　。
3 / 3第1课时　分子结构的测定、多样的分子空间结构、价层电子对互斥模型
题组一　分子结构的测定
1.利用红外光谱对有机化合物分子进行测试并记录，可初步判断该有机物分子拥有的（　　）
A.同分异构体数 B.原子个数
C.化学键和官能团种类 D.有机化合物的分子式
2.（2025·齐齐哈尔高二月考）如图是某有机化合物分子的质谱图，由图可知该分子的相对分子质量为（　　）
A.58 B.214
C.229 D.231
3.某有机化合物的分子式为C4H10O，其红外光谱如图所示，则该有机化合物的结构简式为（　　）
A.CH3OCH2CH2CH3 B.CH3CH2OCH2CH3
C.CH3OCH（CH3）2 D.CH3CH2CH2CH2OH
题组二　多样的分子空间结构
4.（教材改编题）下列分子的空间结构错误的是（　　）
A.SO2： B.NH3：
C.CO2： D.CH4：
5.下列分子中键角最大的是（　　）
A.H2O B.CO2
C.CH2O D.NH3
题组三　价层电子对互斥模型
6.（2025·哈尔滨高二期中改编）下列分子中，含有孤电子对的是（　　）
A.H2O B.CH4
C.SiH4 D.CO2
7.（教材改编题）若ABn的中心原子A上没有孤电子对，运用价层电子对互斥模型，下列说法正确的是（　　）
A.若n＝2，则分子的空间结构为V形
B.若n＝3，则分子的空间结构为三角锥形
C.若n＝4，则分子的空间结构为正四面体形
D.以上说法都不正确
8.（2025·上海晋元中学高二月考）肼（N2H4）分子中心原子的VSEPR模型为（　　）
A.平面三角形 B.三角锥形
C.四面体形 D.正四面体形
9.（2025·盐城高二月考）根据价层电子对互斥模型，判断下列分子或离子的空间结构正确的是（　　）
序号 分子式 价层电子对互斥模型 分子或离子的空间结构
① AsCl3 四面体形 三角锥形
② HCHO 平面三角形 三角锥形
③ NF3 四面体形 平面三角形
④ N 正四面体形 正四面体形
A.①② B.①④
C.②④ D.②③
10.下列有关键角与分子空间结构的说法错误的是（　　）
A.键角为180°的分子，空间结构是直线形
B.键角为120°的分子，空间结构是平面三角形
C.键角为60°的分子，空间结构可能是正四面体形
D.键角为90°～109°28'之间的分子，空间结构可能是V形
11.（2025·重庆八中高二月考）下列微粒中所有原子都在同一平面上的一组是（　　）
A.N和NF3 B.H3O＋和Cl
C.N和SO3 D.P和S
12.用价层电子对互斥模型可以预测许多分子或离子的空间结构或推测键角大小，下列判断正确的是（　　）
A.SO2的空间结构与CO2类似，均为直线形
B.SO3是三角锥形分子
C.BF3的键角为120°
D.PCl3是平面三角形分子
13.（2025·北京师大附中高二期中）我国科学家成功合成了世界上首个五氮阴离子盐（N5）6（H3O）3（NH4）4Cl（用R代表），经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图所示。从结构角度分析，R中两种阳离子不同之处为（　　）
A.中心原子的VSEPR模型
B.中心原子的价层电子对数
C.空间结构
D.共价键类型
14.（1）在BBr3分子中，Br—B—Br的键角是　　　　。
（2）羰基硫（COS）与CO2的结构相似，羰基硫（COS）分子的结构式为　　　　；光气（COCl2）各原子最外层都满足8电子稳定结构，则光气分子的空间结构为　　　　　　　　（用文字描述）。
（3）N的空间结构是　　　　。
（4）KNO3中N的空间结构为　　　　，写出与N结构相同的一种阴离子：　　　　。
（5）用价层电子对互斥模型推断SnBr2分子中Sn—Br的键角　　　　（填“＞”“＜”或“＝”）120°。
15.回答下列问题：
（1）利用VSEPR模型推测下列物质的分子或离子的空间结构：
Cl：　　　　　　　；AlBr3（共价分子）：　　　　　。
（2）有两种活性反应中间体，它们的粒子中均含有1个碳原子和3个氢原子，依据图中给出的这两种粒子的球棍模型，写出这两种活性反应中间体的相应化学符号：
（3）按要求写出由第二周期非金属元素的原子构成的中性分子的化学式：
平面三角形分子　　　；三角锥形分子　　　；四面体形分子　　　。
（4）SO2Cl2和SO2F2都属AXmEn型分子，S与O之间以双键结合，S与Cl、S与F之间以单键结合。请你预测SO2Cl2和SO2F2分子的空间结构：　　　　　，SO2Cl2分子中∠Cl—S—Cl　　　　（填“＜”“＞”或“＝”）SO2F2分子中∠F—S—F。
（5）O3分子的空间结构为　　　　　　。
3 / 3阶段重点练（二）　价层电子对互斥模型与杂化轨道理论
一、选择题
1.（2024·揭阳高二月考）下列微粒的中心原子的价层电子对数正确的是（　　）
A.HCHO　3 B.CS2　1
C.BCl3　2 D.SO3　2
2.下列有关乙烯分子的描述错误的是（　　）
A.两个碳原子采用sp杂化方式
B.两个碳原子采用sp2杂化方式
C.两个碳原子未参与杂化的2p轨道形成π键
D.两个碳原子之间形成一个π键和一个σ键
3.下列图形属于sp杂化轨道的是（　　）
4.在白磷（P4）分子中，4个P分别处在正四面体的四个顶点，结合有关P的成键特点，下列有关白磷的说法正确的是（　　）
A.白磷分子的键角为109°28'
B.分子中共有4个共用电子对
C.白磷分子的键角为60°
D.分子中有6个孤电子对
5.徐光宪在《分子共和国》一书中介绍了许多明星分子，如H2O2、CO2、BF3、CH3COOH等。下列说法正确的是（　　）
A.H2O2分子中的O为sp2杂化
B.CO2分子中的C原子为sp杂化
C.BF3分子中的B原子为sp3杂化
D.CH3COOH分子中的C原子均为sp2杂化
6.（2024·广州高二月考）用价层电子对互斥模型（VSEPR）可以预测许多分子或离子的空间结构，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
7.（2025·邯郸高二检测）有机物（如图）中标有数字“1”“2”“3”的碳原子的杂化方式依次为（　　）
A.sp、sp2、sp3 B.sp2、sp、sp3
C.sp3、sp2、sp D.sp、sp、sp3
8.下列一组粒子的中心原子杂化轨道类型相同，分子或离子的键角不相等的是（　　）
A.CCl4、SiCl4、SiH4 B.H2S、NF3、CH4
C.BCl3、NH3、CO2 D.SO3、BF3、H3O＋
9.短周期主族元素A、B形成AB3型分子，下列有关叙述正确的是（　　）
A.若A、B为同一周期元素，则AB3分子的空间结构一定为平面三角形
B.若AB3分子中的价电子数为24，则AB3分子的空间结构为平面三角形
C.若A、B为同一主族元素，则AB3分子的空间结构一定为三角锥形
D.若AB3分子的空间结构为三角锥形，则AB3分子一定为NH3
10.（2025·常德高二月考）下表中关于各微粒的描述完全正确的一项是（　　）
选项 A B C D
分子或离子的化学式 H2F＋ PCl3 N B
中心原子的杂化轨道类型 sp3 sp3 sp2 sp3
VSEPR模型名称 平面三角形 四面体形 平面三角形 正四面体形
分子或离子的空间结构 V形 正四面体形 V形 三角锥形
11.（2025·菏泽高二月考）用短线“—”表示共用电子对，用“”表示未成键孤电子对的式子叫路易斯结构式。R分子的路易斯结构式可以表示为，下列叙述错误的是（　　）
A.R与BF3的空间结构相同
B.键角：PH3＜NH3＜109°28'
C.R可以是PH3或AsH3
D.R分子的中心原子上的价层电子对数为4
12.（2025·杭州二中高二检测）在价层电子对互斥模型中，电子对斥力大小顺序可认为：孤电子对与孤电子对＞孤电子对与成键电子对＞成键电子对与成键电子对，当电子对之间的夹角大于90°时，斥力可忽略。当价层电子对数为5时，结构为三角双锥。PCl5是典型的三角双锥分子，两个编号为①的Cl原子和P原子在一条直线上，三个编号为②的Cl原子构成平面正三角形。SF4和BrF3价层电子对数也都是5，但它们分别有1个和2个孤电子对，以如图为参照。则它们的孤电子对分别占据什么位置时，价层电子对间斥力最小（　　）
A B C D
SF4 ① ① ② ②
BrF3 ①① ②② ①① ②②
二、非选择题
13.（2025·绍兴高二检测）短周期元素D、E、X、Y、Z的原子序数逐渐增大，它们的最简单氢化物分子的空间结构依次是正四面体形、三角锥形、正四面体形、V形、直线形。
（1）HZO分子的中心原子价层电子对数的计算式为　　　　　　　　　　，该分子的空间结构为　　　　　。
（2）Y的价层电子排布式为　　　　　，Y的最高价氧化物的VSEPR模型为　　　　　　　。
（3）X与Z形成的最简单化合物的化学式是　　　　，该分子中的键角是　　　　。
（4）D、E的最简单氢化物的分子空间结构分别是正四面体形与三角锥形，这是因为　　　　（填字母）。
a.两种分子的中心原子的价层电子对数不同
b.D、E的非金属性不同
c.E的氢化物分子中有一个孤电子对，而D的氢化物分子中没有
14.回答下列问题：
（1）SnCl2和SnCl4是锡的常见氯化物，SnCl2可被氧化得到SnCl4。
。
①SnCl2分子的VSEPR模型名称是　　　　　　。
②SnCl4的Sn—Cl是由锡的　　　　轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键。
（2）一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷，其中电负性最大的元素是　　　　，硅原子的杂化轨道类型为　　　　。
（3）S2的空间结构是　　　　　。
（4）配合物中R'代表芳基（含苯环），V－O－R'空间结构呈V形，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（5）在硅酸盐中，Si四面体如图a通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构形式。图b为一种无限长单链结构的多硅酸根离子，其中Si原子的杂化轨道类型为　　　　　　　　　，Si与O的原子数之比为　　　　，化学式为　　　　。
　
3 / 3第2课时　杂化轨道理论简介
题组一　杂化轨道理论
1.（2025·云南师大附中高二月考）下列说法错误的是（　　）
A.只要分子的空间结构为平面三角形，中心原子均为sp2杂化
B.中心原子是sp杂化的，其分子的空间结构不一定为直线形
C.当中心原子无孤电子对时，价层电子对互斥模型和分子空间结构就会完全相同
D.杂化轨道不可能形成π键
2.（2025·成都高二月考）如图所示，在乙烯分子中有5个σ键、1个π键，下列表述正确的是（　　）
A.C、C之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键
B.C、H之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键
C.sp2杂化轨道形成σ键，未杂化的2p轨道形成π键
D.sp2杂化轨道形成π键，未杂化的2p轨道形成σ键
3.（2025·西安高二检测）化合物N2O称为“笑气”，有关理论认为N2O与CO2分子具有相似的结构（包括电子式）；又已知N2O分子中氧原子只与一个氮原子相连，则“笑气”分子中中心N原子的价层电子对占据（　　）
A.2s轨道 B.2p轨道
C.sp杂化轨道 D.sp2杂化轨道
4.甲醛分子的结构式为，下列描述正确的是（　　）
A.甲醛分子中有4个σ键
B.甲醛分子中的C原子为sp3杂化
C.甲醛分子的空间结构为三角锥形
D.甲醛分子的空间结构为平面三角形，有一个π键垂直于三角形平面
题组二　杂化轨道类型与粒子空间结构的判断
5.（鲁科版习题）下列分子的中心原子形成sp2杂化轨道的是（　　）
A.H2O B.C2H4
C.C2H2 D.CH4
6.水是动物生命活动的必需物质，请判断水分子的VSEPR模型名称和中心原子O采取的杂化方式分别是（　　）
A.四面体形、sp3 B.V形、sp2
C.平面三角形、sp2 D.三角锥形、sp3
7.下列四种分子或离子中，中心原子的杂化方式与其他三种不同的是（　　）
A.SOCl2 B.B
C.CH2Br2 D.BCl3
8.（2025·太原高二期中）简单分子的空间结构可以用价层电子对互斥模型预测，用杂化轨道理论解释。下列表格中说法错误的是（　　）
选项 分子 中心原子的价层电子对数 VSEPR模型 空间结构 中心原子的杂化轨道类型
A SCl2 4 四面体形 V形 sp3
B NF3 3 四面体形 三角锥形 sp2
C HCN 2 直线形 直线形 sp
D CH2O 3 平面三角形 平面三角形 sp2
9.（1）指出下列中心原子的杂化轨道类型。
①CO2　　　　　　。②SiF4　　　　　　。
③NF3　　　　　　。④N　　　　　　。
⑤N2H4　　　　　　。
（2）ClO－、Cl、Cl、Cl中，Cl原子都是以sp3杂化轨道方式与O原子成键，则ClO－的空间结构是　　　　；Cl的空间结构是　　　　；Cl的空间结构是　　　　；Cl的空间结构是　　　　。
10.（2025·上海黄浦区高二检测）碳酸丙烯酯的结构式为，其中杂化方式不同的碳原子序号为（　　）
A.1 B.2
C.3 D.4
11.氮的最高价氧化物为无色晶体，它由N和N构成，已知其阴离子空间结构为平面三角形，阳离子中氮的杂化方式为sp杂化，则其阳离子的空间结构和阴离子中氮的杂化方式为（　　）
A.直线形　sp2杂化
B.V形　sp杂化
C.平面三角形　sp2杂化
D.平面三角形　sp3杂化
12.（2025·渭南高二期中）As2O3（砒霜）是两性氧化物，分子结构如图所示，与盐酸反应能生成AsCl3，AsCl3和LiAlH4反应的产物之一为AsH3。下列说法错误的是（　　）
A.As2O3分子中As原子的杂化方式为sp3
B.Al中心原子Al原子为sp3杂化
C.AsCl3的空间结构为平面三角形，As原子的杂化方式为sp3
D.AsH3分子的键角小于109°28'
13.根据杂化轨道理论可以判断分子的空间结构，试根据相关知识填空：
（1）COCl2分子中所有原子均满足8电子构型，COCl2分子中σ键和π键的个数之比为　　　　，中心原子的杂化方式为　　　　。
（2）一种有机化合物的结构简式如下：
①该分子中有　　　　　　个sp2杂化碳原子；　　　　个sp3杂化碳原子；
②该分子中有　　　　个sp2-sp3σ键；　　　　个sp3-sp3σ键。
（3）SCN－与N的结构相同，微粒呈　　　　形，中心原子都采取　　　　杂化。
（4）C、N等微粒具有相同的原子个数，它们的价电子总数都是　　　　，空间结构呈　　　形，中心原子都采取　　　　杂化。
14.（2025·石家庄高二月考）氯吡苯脲是一种常用的膨大剂，其结构简式为，它是经国家批准使用的植物生长调节剂。
（1）氯元素基态原子核外电子的未成对电子数为　　　　　。
（2）氯吡苯脲分子中，氮原子的杂化轨道类型有　　　　　　，羰基碳原子的杂化轨道类型为　　　　　。
（3）已知可用异氰酸苯酯与2-氯-4-氨基吡啶反应生成氯吡苯脲：
＋　　
反应过程中，每生成1 mol氯吡苯脲，断裂　　　　mol σ键，断裂　　　　　mol π键。
（4）膨大剂能在动物体内代谢，其产物较为复杂，其中有H2O、NH3、CO2等。
①请用共价键的相关知识解释H2O分子比NH3分子稳定的原因：　　　　　　　　　；
②NH3分子的空间结构是　　　　　　　，H2O分子中心原子的杂化类型是　　　　　。
3 / 3第3课时　溶解性　分子的手性
题组一　溶解性
1.下列现象中，不能用“相似相溶”规律解释的是（　　）
A.乙醇与水以任意比例互溶
B.用纯碱洗涤油脂
C.氨气易溶于水
D.用苯将溴水中的溴萃取出来
2.（2025·济宁一中高二月考）关于CS2、SO2、NH3三种物质的说法中正确的是（　　）
A.CS2在水中的溶解度很小，是由于其属于极性分子
B.SO2和NH3均易溶于水，原因之一是它们都是极性分子
C.CS2为非极性分子，所以在三种物质中熔、沸点最低
D.NH3在水中溶解度很大只是由于NH3分子为极性分子
3.下列说法中正确的是（　　）
A.极性分子构成的溶质一定易溶于极性分子构成的溶剂之中，非极性分子构成的溶质一定易溶于非极性分子构成的溶剂中
B.溴分子和水分子是极性分子，四氯化碳分子是非极性分子，所以溴难溶于水而易溶于四氯化碳
C.白磷分子是非极性分子，水分子是极性分子，而二硫化碳是非极性分子，所以白磷难溶于水而易溶于二硫化碳
D.水分子是极性分子，二氧化碳可溶于水，因此二氧化碳是极性分子
4.某同学在所收到的信封上发现有收藏价值的邮票，便将邮票剪下来浸入水中，以去除邮票背面的黏合剂。根据“相似相溶”规律判断，该黏合剂的成分可能是（　　）
A. CH2—CH2 B.
C. D.
题组二　分子的手性
5.下列说法错误的是（　　）
A.互为手性异构体的分子互为镜像
B.利用手性催化剂可主要得到一种手性分子
C.手性异构体分子组成相同
D.手性异构体性质相同
6.（2025·南昌高二月考）莽草酸的分子结构模型如图所示（分子中只有C、H、O三种原子）。其分子中手性碳原子的个数为（　　）
A.1 B.2
C.3 D.4
7.有且只有一个手性碳的有机分子为手性分子，下列有机物分子中属于手性分子的是（　　）
①新戊烷（CH3）4C　②乳酸CH3CH（OH）COOH
③甘油　④
A.①②③ B.②和④
C.①和③ D.②③④
8.（2025·重庆高二期末）如果甲烷的三个氢原子被三个不同的原子取代，例如，氯溴碘代甲烷（），它有两种异构体。这两种异构体就像人的左手和右手，互为镜像却不能重合，通常将这样的异构现象称为对映异构，也称手性异构。有手性异构体的分子叫手性分子。下列说法正确的是（　　）
A.CH2Cl2是手性分子
B.2-丁醇（）是手性分子
C.和互为手性异构体
D. 和互为手性异
9.（2025·上海浦东新区高二检测）有效成分为手性分子的药物称为手性药物。下列有关手性药物叙述正确的是（　　）
①化学反应生成手性药物时一定是成对生成它们的手性异构体
②存在少量手性催化剂时可只生成手性异构体中的一种
③手性药物中两种手性异构体的医药作用几乎没有区别
④手性异构体的医药作用可能完全不同
A.①② B.②④
C.②③ D.③
10.已知O3分子为V形结构，O3在水中的溶解度和O2比较（　　）
A.O3在水中的溶解度和O2一样
B.O3在水中的溶解度比O2小
C.O3在水中的溶解度比O2大
D.无法比较
11.（2025·山东实验中学高二月考）药物结构的修饰有助于新药的开发与利用。由青蒿素可以获得双氢青蒿素，其变化过程示意图如图所示。下列说法错误的是（　　）
A.青蒿素的分子式为C15H20O5
B.双氢青蒿素分子中氧原子的杂化方式为sp3杂化
C.双氢青蒿素分子中的手性碳原子比青蒿素分子多1个
D.与青蒿素相比，双氢青蒿素具有更好的水溶性，疗效更佳
12.按要求完成下列问题。
（1）NH3在水中的溶解度是常见气体中最大的。下列因素与NH3的水溶性没有关系的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
（填字母）。
a.NH3和H2O都是极性分子
b.NH3在水中易形成氢键
c.NH3溶于水建立了以下平衡：NH3＋H2ONH3·H2ON＋OH－
d.NH3是一种易液化的气体
（2）CrO2Cl2常温下为深红色液体，能与CCl4、CS2等互溶，据此可判断CrO2Cl2是　　　　（填“极性”或“非极性”）分子。
（3）铁的一种化合物的化学式为[Fe（Htrz）3]（ClO4）2，其中Htrz为1，2，4-三氮唑（）。
1，2，4-三氮唑与环戊二烯（）的物理性质如下：
环戊二烯 1，2，4-三氮唑
相对分子质量 66 69
物理性质 无色液体，不溶于水，沸点为42.5 ℃ 无色晶体，溶于水，沸点为260 ℃
它们的沸点和水溶性差异很大的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（4）金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液体Ni（CO）4，呈正四面体结构。Ni（CO）4易溶于下列　　　　（填字母）。
a.水　　　　b.CCl4　　　　　c.NiSO4溶液
（5）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，而甲烷、甲酸甲酯难溶于水，试解释其原因　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
13.（鲁科版习题）X、Y、Z、T四种元素中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳内含量（质量分数）最高的元素，T在元素周期表的各元素中电负性最大。请回答下列问题。
（1）X元素符号为　　　　，Y属于　　　　　　　　区元素，T元素基态原子的电子排布式为　　　　　　　。
（2）XZ2与YZ2分子的空间结构分别是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
和　　　　，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是　　　　（写分子式），理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）XZ3中X原子采取的杂化方式是　　　　　　　，XZ3分子的空间结构是　　　　　。
（4）X、Y、Z的最简单气态氢化物的沸点由高到低的排列顺序是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（5）T的氢化物溶液中存在的氢键类型有　　　　种。
4 / 4课时跟踪检测部分
第一章　原子结构与性质
第一节　原子结构
第1课时　能层与能级　基态与激发态　原子光谱
1.D　第一能层只有s能级，选D。
2.C　f能级最多容纳14个电子，d能级最多容纳10个电子，p能级最多容纳6个电子，s能级最多容纳2个电子。
3.D　M能层有s、p、d三个能级，s能级最多容纳2个电子，p能级最多容纳6个电子，d能级最多容纳10个电子，所以M能层最多能容纳的电子数为18。
4.C　M能层有s、p、d 3个能级，最多可容纳18个电子，A错误； 3d能级最多可容纳10个电子，B错误；C项，每个能层都从s能级开始，且s能级最多可容纳2个电子，C正确； K能层只有s能级，不含有p能级，D错误。
5.D　每一能层含有的能级数与其能层序数n相等，A错误；各能层中最多可容纳的电子数是2n2，B错误；K层只有s一个能级，L层有s、p两个能级，M层有s、p、d三个能级，依次类推，所以各能层的能级都是从s能级开始，但并不都是至f能级结束，C错误；s能级最多容纳电子数为2，p能级最多容纳电子数为6，d能级最多容纳电子数为10，f能级最多容纳电子数为14，D正确。
6.D　由于E（4d）＞E（4s），电子由4d能级跃迁至4s能级时，需释放能量，故光谱仪摄取的是发射光谱，D项正确。
7.C　同一原子处于激发态时能量较高，较不稳定，A、B错误；原子光谱分为吸收光谱和发射光谱，电子从激发态跃迁到基态时，也会产生原子光谱，D错误。
8.A　在电场作用下，基态氩原子的电子吸收能量跃迁到能量较高的能级，变为激发态原子，这一过程不会发出蓝紫色光；而电子从较高能量的能级跃迁到较低能量的能级时，将释放能量，从而产生蓝紫色光，A项正确。
9.D　不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素原子的吸收光谱或发射光谱，同一种元素原子的吸收光谱和发射光谱的特征谱线相同，A、C正确；光（辐射）是电子跃迁释放能量的重要形式，焰色试验是利用元素的特征原子光谱鉴别某些元素，B正确；每种元素都有自己的特征谱线，在历史上许多元素是通过原子光谱发现的，如铯和铷，但目前发现的元素并不都是通过原子光谱发现的，D错误。
10.B　L能层为第二电子层，该能层上有两个能级，分别为2s、2p，A正确；钠原子3s能级的电子跃迁至低能级，可以是3s到2p、3s到2s、3s到1s、2p到2s、2p到1s以及2s到1s，因此最多会出现6条谱线，B错误；钾元素原子的核外电子由低能状态跃迁到高能状态，再由高能状态跃迁到低能状态时释放的能量与紫光的能量相同，从而呈现出紫色，C正确；基态砷原子核外有4个电子层，其中能量最高的能层为N能层，D正确。
11.D　元素K的焰色试验呈紫色，紫色光波长范围为400～430 nm，A错误；该实验装置测得的是氢原子的发射光谱，B错误；原子光谱有吸收光谱和发射光谱两种，电子由基态跃迁到激发态时会产生原子吸收光谱，C错误；原子光谱可以用于定性鉴定元素，D正确。
12.D　由题可知，W、X、Y、Z分别为H、N、P、Cl元素。Y（P）、Z（Cl）均为第三周期元素，原子核外有三个电子层，L能层上均有2s、2p两个能级，A正确；W（H）元素原子核外只有1个电子，B正确；Z（Cl）元素原子的M层有3s、3p、3d共3个能级，M能层有7个电子，C正确；X（N）、Y（P）、Z（Cl）元素形成的简单离子分别为N3－、P3－和Cl－，其中P3－和Cl－具有相同的电子层结构，D错误。
13.（1）1s　3s、3p、3d　4s、4p、4d、4f
（2）2＋6＋10＋14＝32
（3）6　K、L　3　2p　6
解析：（1）K能层是第一能层，只有1s 1个能级。M能层是第三能层，有3个能级，即3s、3p、3d。N能层是第四能层，有4个能级，即4s、4p、4d、4f。（2）N能层是第四能层，有4个能级，即4s、4p、4d、4f，所以最多可容纳的电子数为2＋6＋10＋14＝32。（3）C是第6号元素，故其基态原子核外有2个电子层、有6个电子，结构示意图为，有2个电子层，占据的能级有1s、2s、2p，其中能量最高的能级为2p，此能级最多可容纳6个电子。
14.（1）原子光谱　（2）DE　（3）2p
（4）M　3　4
解析：（1）用光谱仪摄取各种元素原子的吸收光谱或发射光谱总称原子光谱，不同元素原子的吸收光谱或发射光谱不同，所以可以利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素。（2）激光的产生与电子跃迁有关，A不符合题意；焰色试验与电子跃迁有关，B不符合题意；原子光谱的产生是原子核外电子发生能级跃迁的结果，与电子跃迁有关，C不符合题意；燃烧放热是化学能转化为热能，与电子跃迁无关，D符合题意；石墨导电，与电子跃迁无关，E符合题意。（3）基态O原子能量最高的电子所在的能级是2p能级。（4）基态Si原子核外有14个电子，K、L、M能层上分别有2、8、4个电子，所以电子占据的最高能层为M能层，该能层有3s、3p、3d三个能级，排有4个电子。
第2课时　构造原理与电子排布式
1.B　根据构造原理可知，电子填入能级的顺序为……4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s……从而可以看出②③中前面的能级先填入电子，选B。
2.D　某基态原子的第4电子层有3个电子，则第4能层上电子的排布式为4s24p1，根据构造原理可知，第3能层s、p、d能级充满电子，即第3能层电子排布式为3s23p63d10，共18个电子。
3.C　基态Cr、Cu等原子的核外电子排布不遵循构造原理。
4.B　按照构造原理，核外电子排布中存在能级交错，①错误。
5.B　1s22s22p43s2的2p能级没有充满，而电子填充到了能量更高的3s能级，原子能量较高，处于激发态，选B。
6.B　Cr为24号元素，简化电子排布式为[Ar]3d54s1，A正确； Br为35号元素，简化电子排布式为[Ar]3d104s24p5，B错误；Cu为29号元素，简化电子排布式为[Ar]3d104s1，C正确； Si为14号元素，简化电子排布式为[Ne]3s23p2，D正确。
7.D　M－的最外层电子排布式为3s23p6，则M－是Cl－，M是氯元素，不是稀有气体元素，A错误；基态M原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，价层电子排布为3s23p5，B、C错误；氯原子的最外层电子排布式为3s23p5，有7个电子，D正确。
8.D　12C和13C核外电子数相同，电子排布式相同，A不符合题意；Na＋和N3－的电子排布式均为1s22s22p6，B不符合题意；Cl－和Ar的电子排布式均为1s22s22p63s23p6，C不符合题意；Fe3＋和V核外均有23个电子，但是二者电子排布式分别为1s22s22p63s23p63d5、1s22s22p63s23p63d34s2，D符合题意。
9.D　[He]2s22p2是C，[He]2s22p4是O，二者可由单质直接化合形成AB2型化合物CO2；[Ne]3s23p4是S，[He]2s22p4是O，二者可通过单质化合反应形成AB2型化合物SO2；[Ne]3s2是Mg，[He]2s22p5是F，二者可通过单质化合形成AB2型化合物MgF2；[Ar]3d64s2是Fe，[Ne]3s23p4是S，Fe与S在加热时可发生化合反应产生FeS，不能形成AB2型化合物。
10.C　若价层电子排布为3d104s1，该原子为29号元素Cu，电子排布式为[Ar]3d104s1；若价层电子排布为3d104s2，该原子为30号元素Zn，电子排布式为[Ar]3d104s2；若价层电子排布为4s24p2，该原子为32号元素Ge，电子排布式为[Ar]3d104s24p2；若价层电子排布为3s23p6，该原子为18号元素Ar，电子排布式为1s22s22p63s23p6，3d能级上没有电子，C错误。
11.A　根据构造原理原子核外电子填充顺序为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p……，A错误；1s22s2为基态Be原子，1s22s12p1为激发态Be原子，B正确；基态溴原子的核外有35个电子，分4层排布，基态溴原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p5，C正确；Mg原子的核外电子数为12，价层电子排布式为3s2，D正确。
12.C　X、Y、Z为三种主族元素的原子，X最外层电子排布为ns1，则X常见化合价为＋1价，Y最外层电子排布为3s23p2，Y是Si元素，常见化合价为＋4价，Z最外层电子排布为2s22p4，Z为O元素，常见化合价为－2价。根据上述分析，化学式为XYZ3、XYZ4、X3YZ4时，均不符合化合物中元素化合价代数和为零的规律，A、B、D项错误；当化学式为X2YZ3时，符合化合物中元素化合价代数和为零的规律，化合物X2YZ3存在，这三种元素组成的化合物的化学式可以是H2SiO3、Na2SiO3等，C项正确。
13.A　3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电子排布为1s22s22p63s23p2的原子都是指Si原子，A正确；M层全充满而N层为4s2的原子是Zn原子，核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2的原子是Fe原子，B错误；最外层电子数是核外电子总数的的原子是Br，Br原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s24p5，价电子排布式为ns2np5的是ⅦA族的元素，不一定是溴，C错误；2p能级有一个未成对电子的基态原子可能是B或F，价电子排布为2s22p1的原子是B，D错误。
14.（1）2　2p　（2）Cl　K　3s23p5
（3）Cu　1s22s22p63s23p63d104s1
解析：（1）s能级最多只能容纳2个电子，s能级排满之后电子才会填入下一能级，故n＝2，所以A基态原子最外层电子排布式为2s22p3，A是N元素；根据构造原理可知氮原子核外电子中2p电子能量最高。（2）B－、C＋的电子层结构都与Ar相同，即核外都有18个电子，则B为17号Cl元素，C为19号K元素，基态Cl原子的电子排布式为1s22s22p63s23p5，价层电子排布式为3s23p5。（3）由题意可知基态D原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，该元素为29号元素Cu。
15.（1）Si　1s22s22p63s23p2（或[Ne]3s23p2）
（2）Na　[Ne]3s1 　（3）P　3s23p3 　（4）N
（5）Fe　
解析：（1）A、B、C、D是四种短周期元素，A元素原子的结构示意图为，则x＝2，故A为Si元素。（2）A、B、C为同周期元素，即均处于第三周期，B元素原子是同周期除稀有气体元素原子外半径最大的元素原子，则B为Na元素。（3）C元素原子M层p能级上有3个电子，则其价层电子排布为3s23p3，C为P元素。（4）因C、D为同主族元素，D为N元素。（5）E是过渡元素，其原子的价层电子排布为3d64s2，E为Fe元素。
第3课时　电子云与原子轨道　泡利原理、洪特规则、能量最低原理
1.C　电子并不在固定轨道上运行，而是在核外空间各处都有可能出现，A项错误；小点是1s电子在原子核外出现的概率密度的形象化描述，B项错误；2px、2py、2pz轨道相互垂直，但能量相同，即能量：2px＝2py＝2pz，D项错误。
2.D　能层序数越小，s能级的原子轨道半径越小，则s能级的原子轨道半径与能层序数有关，A错误；s能级原子轨道为球形，p能级原子轨道为哑铃形，轨道形状不相同，B错误；钠原子的电子占据1s、2s、2p、3s共4个能级、6个原子轨道，则11个电子在6个原子轨道上高速运动，C错误；每个p能级都有3个原子轨道，D正确。
3.D　3d能级有5个原子轨道，A错误；同一原子的2p、3p、4p能级的原子轨道数都是3，B错误；原子不可能有运动状态完全相同的电子，但处于同一能级的电子的能量是完全相同的，C错误；电子概率分布图中，小黑点的疏密程度表示电子出现的概率大小，D正确。
4.B　硫原子的2s轨道能量比3p轨道低，A错误；s轨道为球形，所以铯原子的2s与5s轨道均为球形，B正确；p能级的原子轨道呈哑铃形，p能级含有3个原子轨道，能层序数增大，p能级原子轨道数目不变，C错误；能层序数n＝4的原子轨道数为16，最多可容纳32个电子，D错误。
5.C　根据洪特规则，电子排布到能量相同的原子轨道时，优先以自旋平行的方式分别占据不同的原子轨道，15P原子的电子排布式是1s22s22p63s2333，写成1s22s22p63s233违背了洪特规则，选C。
6.C　2p能级的一个原子轨道中容纳的两个电子自旋平行，不符合泡利原理，C项错误。
7.C　①⑤符合洪特规则、泡利原理；③同一个原子轨道中不应有自旋平行的电子，违反了泡利原理；基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行，②④⑥违反了洪特规则。
8.D　违背了洪特规则，A错误；违背了泡利原理，B错误；违背了洪特规则，C错误；根据能量最低原理可知，基态锰原子核外电子排布式为[Ar]3d54s2，根据洪特规则和泡利原理可知，正确的基态锰原子的价层电子排布图为
D正确。
9.D　由题给的四种元素原子的轨道表示式可知，在一个原子轨道里，最多能容纳2个电子，A项正确；当电子排布在同一能级的不同轨道上时，总是优先单独占据一个轨道，即符合洪特规则，B项正确；任一能层的原子能级数等于该能层序数，C项正确；若一个原子轨道里有2个电子，则它们自旋相反，D项错误。
10.D　在原子轨道中，能量关系为1s＜2s＜2px＝2py ＝2pz。A中2s原子轨道有2个电子，最高能量电子所在的原子轨道为2px，但只有1个电子；B中最高能量电子所在的轨道为2s，低于2px轨道的能量；C中最高能量电子所在的轨道为2s，低于2px轨道的能量，原子处于基态，能量最低；D中2s电子有1个，最高能量电子所在的轨道为2px，且有2个电子，原子的能量最高，选D。
11.D　基态钛原子的价层电子排布式为3d24s2，3d轨道的2个电子自旋平行，4s轨道的2个电子自旋相反，则其价层电子自旋磁量子数的代数和为2×＝＋1或2×＝－1，选D。
12.A　Br－的电子排布式为[Ar]3d104s24p6，正确，评价错误，A错误；电子应先单独分占同能级的轨道，题中O原子的轨道表示式违反了洪特规则，B正确；K原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，题中K原子的电子排布式违反能量最低原理，C正确；泡利原理的内容为在一个原子轨道上最多只能容纳2个自旋相反的电子，D项违反泡利原理，D正确。
13.A　X元素基态原子的4p轨道上有3个未成对电子，X是砷元素，Y元素基态原子的2p轨道上有2个未成对电子，Y是碳元素或氧元素，X与Y可形成化合物X2Y3，所以Y是氧元素，X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42，所以Z是氢元素。X元素基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p3，A错误；X元素是33号As元素，其价层电子排布式为4s24p3，其价层电子排布图为B正确；Y元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p4，C正确；H元素为非金属元素，D正确。
14.（1）洪特规则　（2）5　（3）1s22s22p3 解析：A、B、C为短周期主族元素，D为第四周期元素，它们的原子序数依次增大，A元素形成的物质种类繁多，其形成的一种固体单质工业上常用作切割工具，则A为C元素；B元素原子的核外p电子数比s电子数少1，则B为N元素；C元素基态原子p轨道有两个未成对电子，其单质为气体，则C为O元素；D元素基态原子的电子排布式为[Ar]3d64s2，则D为Fe元素。
15.（1）3d　（2）[Ar]3d5
（3）　Cu2O中Cu＋的价层电子排布处于稳定的全充满状态
（4）B　（5）CD
解析：（1）基态钛原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d24s2，但3d的能量高于4s，所以基态钛原子中电子占据能量最高能级的符号为3d。（2）基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，失去3个电子后形成Fe3＋，所以Fe3＋的简化电子排布式为[Ar]3d5。（3）Cu原子价层电子排布式为3d104s1，价层电子排布图为。从结构上看，Cu原子价层电子排布为3d104s1，当Cu原子失去一个电子的时候，最外层为全充满状态，说明＋1价铜更稳定，所以高温下CuO 容易转化为Cu2O。（4）处于激发态的电子数越多，原子能量越高。由Li原子电子排布图可知，A中只有1个1s电子跃迁到2s轨道，所以A中能量高于基态Li原子能量；B中1s轨道中的两个电子一个跃迁到2s轨道，另一个跃迁到2p轨道，故能量高于A；C为基态Li原子电子排布图，能量最低，所以Li原子电子排布图表示的状态中，能量最高的为B。（5）在一个原子轨道里最多只能容纳 2 个电子， 符合的是泡利原理，而不是洪特规则，A错误；轨道表示式中，没有电子优先占据空轨道，违反了洪特规则，B错误；同一能级上有不同的原子轨道，且即使在同一个原子轨道中，两个电子的自旋相反，运动状态也不相同，C正确；每个轨道中最多容纳2个自旋相反的电子，核外电子数为奇数的基态原子，其一定存在至少一个轨道中只有一个电子，即“未成对电子”，D正确。
第二节　原子结构与元素的性质
第1课时　原子结构与元素周期表
1.D　该元素基态原子的电子排布式为[Ar]4s2，故为第ⅡA族元素。
2.C　基态原子的N层上只有一个电子的元素，可能为K、Cr或Cu，K为第ⅠA族元素，Cr、Cu分别为第Ⅵ B、ⅠB族元素，A项错误；0族元素（He除外）原子的价层电子排布式也符合ns2np1～6，B项错误；基态原子的p能级处于半充满状态的元素，电子最后填充p能级，属于p区，C项正确；基态原子的价层电子排布式为（n－1）dxnsy的元素，若是第ⅠB、ⅡB族元素，其族序数等于价层电子排布式中s能级所含电子数y，D项错误。
3.C　M元素原子的价层电子排布式为ns2npn＋1，且核外有9个原子轨道，故可知n＝3时符合，核外电子排布为1s22s22p63s23p4，M为S元素；由元素X、Y、Z、M在周期表中的相对位置可知，X为O，Y为P，Z为Ge。M为S，最外层电子数为6，价层电子排布为3s23p4，A正确；Y为P，价层电子排布式为3s23p3，有三个未成对电子，B正确；X为O，核外电子排布式为1s22s22p4，核外有8个电子，电子的运动状态有8种，C错误；Z为Ge，在第四周期第ⅣA族，D正确。
4.D　铼原子的价层电子排布为5d56s2，最高能层序数为6，价电子数为7，其位于第六周期第ⅦB族，A正确；从第ⅢB～Ⅷ族均位于d区，所以铼元素位于周期表中的d区，B正确；基态铼原子价层电子轨道表示式为有5个未成对电子，C正确；因为铼原子的价电子数为7，最高价为＋7价，最高价氧化物的化学式为Re2O7，D错误。
5.（1）1s22s22p63s23p63d104s24p1　第四周期第ⅢA族
（2）Ca2O3、GaCl3
（3）①Ti：1s22s22p63s23p63d24s2
②Mn：1s22s22p63s23p63d54s2
解析：（1）根据原子序数为31，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1，最高能层为第4层，位于第四周期，价层电子排布为4s24p1，价电子数为3，位于第ⅢA族。（2）Ga位于第ⅢA族，则其最高正价为＋3价，最高价氧化物为Ga2O3，氯化物为GaCl3。（3）①第四周期第ⅣB族元素是Ti元素，基态Ti原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d24s2；②第四周期第ⅦB族元素是Mn元素，基态Mn原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s2。
6.D　在选项的四种元素中，Ne是稀有气体元素，位于p区；Al是第ⅢA族元素，位于p区；Pb是第ⅣA族元素，位于p区；而Cu是第ⅠB族元素，位于ds区。
7.B　p区元素的最后一个电子填充到p能级上（He除外），包括第ⅢA族至第ⅦA族和0族，不包括副族元素，A正确；f区指的是镧系和锕系，镧系和锕系在第六、第七周期的第ⅢB族，第五周期不含f区元素，B错误；d区和ds区元素为过渡元素，过渡元素都是金属元素，C正确；s区包括所有的第ⅠA族和第ⅡA族元素，D正确。
8.C　由题意可知，该元素＋2价离子的核外有27个电子，则该元素原子核外有29个电子，即该元素是Cu，位于第四周期第ⅠB族，属于ds区。
9.A　同一周期元素，从左到右，金属性减弱，非金属性增强，同一主族元素，从上到下，金属性增强，非金属性减弱，金属性最强的位于第ⅠA族（H除外），为s区元素，非金属性最强的位于第ⅦA族，为p区元素，常温下呈液态的金属为Hg，位于ds区，A项正确。
10.D　Mn为25号元素，属于第ⅦB族，A正确；图中4s轨道只有一个电子的元素共三种：K、Cr、Cu，其余元素4s轨道有两个电子，B正确；K、Ca位于s区，Cu、Zn位于ds区，剩余8种元素属于d区，C正确；Fe、Ni位于第Ⅷ族，Ca位于第ⅡA族，D错误。
11.B　依据对角线规则，MgSO4易溶于水，则Li2SO4也易溶于水，A项错误；Mg与N2反应生成Mg3N2，则Li与N2反应生成Li3N，B项正确；Mg（OH）2难溶于水，受热分解生成MgO和水，则LiOH也难溶于水，受热分解生成Li2O和水，C、D项错误。
12.D　根据X的电子排布式可知，X必为d区元素，A正确；若n＝3，基态X原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或1s22s22p63s23p63d54s2，则Z为24或25，B正确；若n＝4，该原子核外有5个电子层，处于第五周期，C正确；若X是第四周期元素，则具有ns2np6nd5排布的元素有Cr、Mn，但可能存在同位素，因此原子不止2种，D错误。
13.B　若原子的价层电子排布为ns2np6，为稀有气体元素，不是主族元素，A错误；基态原子的p能级有4个电子的元素，其价层电子排布为ns2np4，一定是第ⅥA族元素，B正确；价层电子排布为（n－1）d6～8ns2的元素是第Ⅷ族元素，属于d区元素，C错误；基态原子的N层上有两个电子的元素，可能为Sc、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn，属于过渡元素，D错误。
14.（1）球形　（2）Fe2＋：1s22s22p63s23p63d6，
Fe3＋：1s22s22p63s23p63d5　Fe3＋
（3）3d104s2　（4）　（5）f
解析：（1）s区包括第ⅠA族、第ⅡA族元素，符合条件的元素为Be，其电子排布式为1s22s2，价层电子的电子云形状为球形。（2）d区包括第ⅢB族～第ⅦB族、第Ⅷ族，族序数最大且原子序数最小的元素为Fe，常见离子为Fe2＋、Fe3＋，电子排布式分别为1s22s22p63s23p63d6、1s22s22p63s23p63d5，由离子的电子排布式可知，Fe3＋的3d轨道“半充满”，其稳定性强于Fe2＋。（3）ds区符合条件的元素为Zn，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，价层电子排布式为3d104s2。（4）该题中符合题意的元素为N，其价层电子轨道表示式为。（5）铀和钚均为锕系元素，位于f区。
15.（1）S　Mg　（2）s　ⅠA　（3）1s22s22p3　（4）　（5）1
解析：A、B、C、D、E、F、G七种元素，除E为第四周期元素外，其余均为短周期元素，A、E、G位于元素周期表的s区，A、E的原子价层电子排布相同，A的原子中没有成对电子，则A为H，E为第四周期第ⅠA族元素，即E为K；B、C、D、F元素位于p区，C元素原子的价层电子排布式为nsnnpn＋1，n＝2时符合，则C为N元素；B元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道且每种轨道中的电子总数相同，电子排布式为1s22s22p2，则B为C元素；D元素单质的氧化性在同周期主族元素的单质中排第二位，则D为S或O；F的基态原子核外成对电子数是单电子数的3倍，F的基态原子的电子排布式为1s22s22p4，即F为O元素，则D只能为S；G的基态原子占据两种形状的原子轨道，且两种形状轨道中的电子总数相同，G位于元素周期表的s区，则G的电子排布式为1s22s22p63s2，则G为Mg元素。
第2课时　元素周期律
1.C　同一周期主族元素原子半径随着原子序数的递增而减小，磷的半径在硅和硫之间，为1.02×10－10～1.17×10－10 m，以此可推出C正确。
2.B　题中阳离子半径由小到大的顺序为r（Mg2＋）＜r（Na＋）＜r（K＋）＜r（Ba2＋），阴离子半径由大到小的顺序为r（I－）＞r（Br－）＞r（F－）。要使最小，应取r（阳）最小的与r（阴）最大的相比，即最小。
3.C　X的原子结构示意图为，则X为S原子；基态Y原子的价层电子排布式为3s23p5，则Y为Cl原子；基态Z2－的轨道表示式为 则Z2－为S2－；基态W原子有2个能层，结合电子式可知，W为F原子。同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，则半径：F＜Cl，同周期主族元素随原子序数增大，原子半径逐渐减小，则半径：S＞Cl，同种元素的阴离子的半径大于原子半径，则半径：S＜S2－。所以半径：S2－＞S＞Cl＞F，即③＞①＞②＞④，选C。
4.B　由题图知，同周期元素随原子序数的增加，从左到右X值呈增大趋势，但第ⅢA族比第ⅡA族的小，第ⅥA族比第ⅤA族的小，满足这一特点的是第一电离能。
5.B　R的第三电离能剧增，说明该原子最外层有2个电子，处于第ⅡA族，R元素可能是位于元素周期表第ⅡA族的镁元素或铍元素，其最高正化合价均为＋2价，①正确；R元素基态原子的电子排布式为1s22s2或1s22s22p63s2，②错误；R元素最外层电子排布式为2s2或3s2，p能级为全空状态，为稳定结构，第一电离能大于同周期相邻的元素，则同周期元素中第一电离能小于R的元素有二种，③错误；R元素位于元素周期表中第ⅡA族，④正确。
6.C　在第三周期元素中，Na 失去 1 个电子后，核外电子排布式为 1s22s22p6，已经达到稳定结构，所以 Na的第二电离能最大；Mg失去最外层1个电子后价层电子排布式变为3s1， Mg的第二电离能较小；Al失去1个最外层电子后3p是全空状态，Al的第二电离能比相邻元素的大，S失去1个最外层电子后价层电子排布式变为3s23p3，3p3是较为稳定的半充满的结构，S的第二电离能要高于相邻元素。
7.D　氢化物水溶液的酸性与电负性无必然关系，D符合题意。
8.B　根据题意可知，A、B、C处于同一周期，且原子序数：C＞B＞A，C、D处于同一主族，且C在D的下一周期，其在周期表中相对位置关系为，依据同周期、同主族元素电负性变化规律确定其电负性顺序：D＞C＞B＞A。
9.D　Be和Cl两元素电负性差值为1.5，小于1.7，故Be和Cl形成共价键，A正确；电负性F大于O，在O和F形成的化合物中O显正价，B正确；Ge的电负性为1.8，既具有金属性，又具有非金属性，C正确；Mg的金属性弱于Na，强于Be，故电负性的最小范围为0.9～1.5，D错误。
10.A　由题图，且已知X基态原子的价层电子排布为nsnnpn＋1，s能级最多容纳2个电子，则n＝2，X基态原子的价层电子排布为2s22p3，位于第二周期第ⅤA族，为N元素，结合Y的相对位置可知，Y为Si元素。氮元素在周期表中位于第二周期第ⅤA族，A错误；同周期主族元素从左向右原子半径逐渐减小，则原子半径：Mg＞Y，B正确；同周期元素从左向右电负性逐渐增强，同主族元素从上到下电负性逐渐减小，则X元素的电负性大于Y，C正确；同周期元素从左向右第一电离能呈增大趋势，第一电离能：N＞C，同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，则第一电离能：C＞Si，所以X元素的第一电离能大于Y，D正确。
11.B　根据元素的基态原子的价层电子排布图可知①是N元素，②是F元素，③是S元素，④是P元素。一般来说，原子核外电子层数越多，原子半径越大，同周期主族元素，原子序数越大，原子半径越小，则原子半径：④＞③＞①＞②，A错误；根据元素的基态原子的价层电子排布图可知原子核外未成对电子数：①＝④＞③＞②，B正确；同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大，同主族元素从上到下，电负性逐渐减小，则电负性：②＞①＞③＞④，C错误；同周期主族元素从左至右第一电离能呈增大趋势，若元素处于第ⅡA族、第ⅤA族，其最高能级电子排布处于全空、半充满的稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，同主族元素的第一电离能随原子序数的增大而减小，则第一电离能：②＞①＞④＞③，D错误。
12.B　短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大，W简单离子在同周期离子中半径最小，说明W为第三周期Al元素；短周期元素的基态原子中有两个单电子，①若为第二周期元素时，最外层电子排布为2s22p2或2s22p4，即C或O；②若为第三周期元素时，最外层电子排布为3s23p2或3s23p4，即Si或S；Q与Z同主族，结合原子序数大小关系可知，X、Z、Q分别为C、O和S，Y为N。X为C，能与多种元素（H、O、N、P、S等）形成共价键，A正确；Z和Q形成的简单氢化物分别为H2O和H2S，由于H2O分子间能形成氢键，故H2O的沸点高于H2S，B错误；Y为N，Z为O，N的最外层p轨道电子为半充满结构，比较稳定，故其第一电离能比O大，C正确；W为Al，Z为O，O的电负性更大，D正确。
13.（1）K　O　（2）K＞Na＞Mg　（3）HClO4
（4）Na＋[︰︰︰]2－Na＋　Si＜S＜P
解析：根据元素在周期表中的位置可知，A为Na，B为K，C为Mg，D为Al，E为C，F为Si，G为O，H为S，I为Cl，J为Br，W为P，R为Ar。（1）在A～R元素中金属性最强的是K，电负性最大的是O。（2）由分析可知A为Na，B为K，C为Mg， Na与K同主族，半径逐渐增大，Na与Mg同周期，半径逐渐减小，故原子半径大小关系为K＞Na＞Mg。（3）最高价氧化物对应水化物的酸性最强的物质为HClO4。（4）A为Na，G为O，两者形成原子个数比为1∶1的化合物为Na2O2，Na2O2的电子式为Na＋[︰︰︰]2－Na＋；F为Si，H为S，W为P，三种元素中P的3p能级处于半充满状态，比较稳定，第一电离能较大，故三种元素的第一电离能大小顺序为Si＜S＜P。
14.（1）球　（2）ⅤA　p　（3）Mg（OH）2　（4）P　（5）S2－＞K＋
解析：A是宇宙中最丰富的元素，A为H元素；B元素原子的核外p电子数比s电子数少1，B为N元素；C元素原子的第三电离能发生突变，C位于第ⅡA族，为Mg元素；D元素原子核外所有p轨道半充满，D为P元素；E元素的主族序数与周期数之差为3，E位于第三周期第ⅥA族，为S元素；F是前四周期中金属性最强的元素，为K元素；G的价层电子排布式为3d64s2，为Fe元素。（1）A基态原子核外电子排布式为1s1，则原子轨道的形状为球形。（2）B为N元素，位于第ⅤA族，属于p区元素。（3）C为Mg元素，C的最高价氧化物的水化物的化学式为Mg（OH）2。（4）同周期元素从左至右第一电离能呈增大趋势，但基态P原子3p轨道是半充满的，比较稳定，所以第一电离能比同周期相邻元素的高，则D和E的基态原子中第一电离能较大的是P。（5）具有相同电子排布的离子，原子序数大的离子半径小，则E和F的简单离子半径由大到小的顺序为S2－＞K＋。
阶段重点练（一）　元素“位—构—性”综合推断
1.D　离子aW3＋、bX＋、cY2－、dZ－具有相同的电子层结构，则有a－3＝b－1＝c＋2＝d＋1，可知原子序数：a＞b＞d＞c，Y、Z为非金属元素，处于第二周期，Y为O元素，Z为F元素，W、X为金属元素，处于第三周期，W为Al元素，X为Na元素。
2.A　Z的化合价有＋6价和－2价，则Z为S元素，W和T的化合价均为－1价，W的原子半径小于T，则W为F元素，T为Cl元素，X的化合价为＋2价，Y的化合价为＋3价，且原子半径均大于F，则X为Mg元素，Y为Al元素。A项，Mg的价层电子排布式为3s2，3p轨道为全空的稳定状态，所以Mg的第一电离能比相邻的Al要大，正确；B项，F的非金属性强于S，F得电子能力强于S，所以F的电负性大于S，错误；C项，HF的稳定性比HCl的强，错误；D项，没有指明“最高价”氧化物对应水化物，若氯的低价氧化物对应的水化物，如HClO是弱酸，而H2SO4是强酸，错误。
3.D　根据元素在周期表的位置可知，X为F元素，W为P元素，Y为S元素，R为Ar元素，Z为Br元素。X为F元素，核外电子排布式为1s22s22p5，最外层p轨道上有1个未成对电子，A错误；元素非金属性越强，对应的简单气态氢化物越稳定，气态氢化物稳定性：HF＞H2S，B错误； Br元素基态原子价层电子排布为4s24p5，C错误；同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势，P核外电子排布处于3p能级半充满的较稳定状态，其第一电离能大于同周期相邻族元素，第一电离能：Ar＞P＞S，D正确。
4.C　宇宙中含量最多的元素为氢元素，X为H；Z元素原子的价层电子排布为nsnnp2n，n＝2，故Z的电子排布式为1s22s22p4，即为O元素；Y原子序数介于H与O之间，且最高能级属于半充满结构，Y的电子排布式为1s22s22p3（N），同周期中简单离子半径最小的为原子序数最大的金属元素，W为Al。W为Al，价层电子排布为3s23p1，属于p区元素，A错误；Y元素原子最高能级为p能级，电子云轮廓图为哑铃形，B错误；原子半径r（O）＜r（N）＜r（Al），C正确；三种元素的电负性：H＜N＜O，D错误。
5.B　短周期元素中，a为－2价，e为＋6价，均处于第ⅥA族，可推知a为O，e为S，b为＋1价，原子序数大于O，则b为Na，由原子序数可知，d处于第三周期，化合价为＋5价，则d为P。31P和33P质子数相同，中子数不同，是不同的核素，互为同位素，A错误；同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但是P原子的3p轨道为半充满稳定状态，第一电离能较大，则第一电离能：P＞S，电负性：P＜S，B正确；元素的非金属性越强，其气态氢化物的稳定性越强，则稳定性：H2O＞H2S＞PH3，C错误；O和Na形成的化合物Na2O2中含有共价键，D错误。
6.C　X有4个价键，Y有3个价键，Z有2个价键，X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期元素，W的原子半径大于Z的原子半径，说明Z在W的上一周期，且W形成1个共价键，则X、Y、Z、W分别是C、N、O、Cl。核外电子排布相同，核电荷数越大离子半径越小，则简单离子半径：O2－＜N3－，A错误。碳可以形成相对分子质量很大的烃，其沸点很高，故碳形成的氢化物的沸点可能高于氮形成氢化物的沸点，B错误。同周期主族元素从左到右，金属性减弱，非金属性增强，元素的电负性增强；同主族元素由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱，元素的电负性：Z＞W，C正确。HClO的酸性弱于H2CO3的酸性，D错误。
7.B　根据周期表的结构可知，元素X、Y、Z位于第二周期，R位于第三周期，W位于第四周期，J位于第五周期，因J为0族元素，由此可推断出X为N、Y为O、Z为F、R为S、W为Br、J为Xe。R为S，位于周期表第三周期第ⅥA族，A项错误；6种元素在元素周期表中均处于p区，B项正确； O和F位于同周期，O的第一电离能小于F的第一电离能，C项错误；同周期元素从左往右电负性逐渐增大，同主族元素从上往下电负性逐渐减小，表中电负性最大的元素为F，D项错误。
8.B　X原子最外层电子数是能层数的2倍，X原子最外层电子排布为2s22p2，则X为C元素；Y元素的单质是工业合成氨的原料，则Y为N元素；Z为核外无未成对电子的主族元素，则Z为Mg元素；Q的价层电子排布为nsn－1npn＋1，s轨道填满，即n－1＝2，n＝3，为3s23p4，则Q为S元素；M为第四周期第ⅥB元素，则M为Cr元素。X为C，Y为N，根据同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势，第ⅡA族与第ⅢA族，第ⅤA族与第ⅥA族反常，故第一电离能：C小于N，即X＜Y，A正确；Q为S，Y为N，在S和N的化合物中N显负电性，S显正电性，则电负性：N＞S，即Y＞Q，B错误；Z为Mg，基态Z原子核外电子轨道表示式为C正确；M为Cr，是24号元素，基态M原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，D正确。
9.D　短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子最高能级有3个未成对电子，则X为N元素；Z与X形成的化合物ZX3常用于汽车的安全气囊，则Z为Na元素；Y、W处于同一主族，则Y为O元素、W为S元素或Y为F元素、W为Cl元素。电子层数越多，原子半径越大，同周期元素从左到右原子半径依次减小，则四种元素的原子半径的大小顺序为Z＞W＞X＞Y，A正确；Y为O元素、W为S元素或Y为F元素、W为Cl元素，同主族元素，从上到下元素的非金属性逐渐减弱，氢化物的还原性依次增强，氢化物溶液的酸性依次增强，则水的还原性弱于硫化氢、氟化氢的还原性弱于氯化氢，水的酸性弱于氢硫酸、氢氟酸的酸性弱于盐酸，B正确；叠氮化钠是含有离子键、非极性共价键的离子化合物，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，N元素的第一电离能大于相邻元素，则第一电离能小于氮元素的元素有锂、铍、硼、碳、氧，共有5种，D错误。
10.B　基态X原子核外只有三个能级，且各能级电子数相等，则其电子排布式为1s22s22p2，X为C。Z原子的核外电子有8种运动状态，即核外有8个电子，Z为O；结合核电荷数大小，可知Y为N。Z与W元素位于同一族，W为S元素。P原子核外有4个能层，最外层只有1个电子，其余各层均排满电子，P的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，则P为Cu。Cu和O2反应生成CuO，Cu的化合价为＋2价；Cu和S反应生成Cu2S，Cu的化合价为＋1价，两者中Cu的化合价不同，A错误。Y为N，基态N原子的轨道表示式：B正确。P为Cu，价层电子排布为3d104s1，C错误。C、N、O、S位于元素周期表的p区，而Cu位于元素周期表的ds区，D错误。
11.B　X的最高正价与最低负价的代数和等于0，X为第一周期的氢元素，X为H；Y在第二周期，原子的最外层电子数是核外电子总数的，Y为C；Z的原子半径是同周期主族元素中最大的，即为第三周期第ⅠA族的钠元素，Z为Na；W在第四周期，基态原子的最外层电子排布为4s1 ，W可以是K、Cr、Cu。金属的第一电离能较小，氢原子核外只有1个电子，第一电离能大于C，故第一电离能大小关系为H＞C＞Na，A错误；Y可以分别和X、Z形成1∶1型化合物：C2H2、Na2C2，B正确；用焰色试验检验W离子（W可以是K、Cr、Cu），透过蓝色钴玻璃，观察到的火焰不一定呈紫色，C错误；常温下，Z单质在纯氧中反应，生成Na2O，D错误。
12.D　基态X原子的2p能级上只有1个电子，则X为B；Z原子的最外层电子数与电子层数相同，且其原子序数比X大，则Z为Al；R、Y分别能形成R＋、Y＋，且R的原子序数小于B，Y的原子序数在B和Al之间，故R为Li，Y为Na；W和B、Al分别构成两种阴离子[BW4]－和[AlW4]－，且W的原子序数比B小，则W为H。综上所述，W为H，R为Li，X为B，Y为Na，Z为Al，甲为NaBH4，乙为LiAlH4。W为H，R为Li，Y为Na，三者均位于元素周期表中第ⅠA族，A正确；W为H，甲为NaBH4，乙为LiAlH4，两种物质中，H都显－1价，B正确；Y为Na，Z为Al，Al的非金属性比Na强，所以Al的电负性大于Na，C正确；Z为Al，其最高价氧化物对应的水化物为Al（OH）3，是两性氢氧化物，既可以和酸反应，也能与碱反应，D错误。
13.（1）ds　（2）O　N
（3）Al2O3＋2OH－＋3H2O2[Al（OH）4]－
（4）C3N4
解析：C元素是地壳中含量最多的非金属元素，为O元素，A元素原子核外有6种运动状态不同的电子，为C元素；B元素原子的核外p电子数比s电子数少1个，因此B元素的基态电子排布式为1s22s22p3，为N元素；D元素基态原子核外有6个原子轨道排有电子，且只有1个未成对电子，D元素的基态电子排布式为1s22s22p63s1，因此D为Na元素；E3＋是第三周期中半径最小的简单离子，离子核外电子层数越多，离子半径越大，当离子核外电子层结构相同时，离子的核电荷数越大离子半径越小，则E元素为Al， F＋的各能级电子均充满，因此F元素的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，F元素为Cu。（1）F元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，F是ds区的元素。（2）元素周期表中，同周期主族元素从左向右电负性逐渐增强，A、B、C元素中，电负性最大的是O；同周期元素从左至右第一电离能呈增大趋势，但N原子第一电离能高于O，原因是基态N原子2p轨道是半充满的，比较稳定，所以第一电离能较高，则第一电离能最大的是N。（3）E元素的最高价氧化物与D的最高价氧化物对应水化物反应，离子方程式：Al2O3＋2OH－＋3H2O2[Al（OH）4]－。（4）该化合物每个A原子与4个B原子形成共价键，每个B原子与3个A原子形成共价键，所以C的化合价为＋4价，N的化合价为－3价，所以其化学式为C3N4。
14.（1）3
（2）钠和钾的原子结构不同，电子跃迁时能量的变化不同，则放出的光的波长不同，所以产生的焰色也不同
（3）第四周期第Ⅷ族　ds　M
（4）[Ar]3d104s24p3　18
（5）同周期元素随核电荷数的增大，原子的电负性增大，得电子的能力增强，故结合一个电子释放的能量逐渐增大。基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，N原子的2p轨道为半充满状态，相对稳定，不易得电子
解析：根据元素周期表，元素①～⑥分别表示O、Na、K、Fe、Cu、As，据此回答问题。（1）同周期从左到右，元素的第一电离能（除第ⅡA族、第ⅤA族反常外）逐渐增大，故第二周期元素中，第一电离能比O大的有N、F、Ne，共3种。（2）元素Na与K焰色不同的原因是钠和钾的原子结构不同，电子跃迁时能量的变化不同，则放出的光的波长不同，所以产生的焰色也不同。（3）Fe元素的原子序数为26，在周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族；元素Cu的价层电子排布式为3d104s1，位于元素周期表ds区，其基态正二价离子的价层电子排布式为3d9，因此最高能层的能层符号为M。（4）元素As的原子序数为33，其基态原子简化的电子排布式为[Ar]3d104s24p3，原子中所有电子占据18个轨道，该元素对应基态原子具有18种空间运动状态不同的电子。（5）元素氮的E1最小，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是：同周期元素随核电荷数的增大，元素的电负性增大，得电子的能力增强，故结合一个电子释放的能量逐渐增大。基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，N原子的2p轨道为半充满状态，相对稳定，不易得电子。
第二章　分子结构与性质
第一节　共价键
第1课时　共价键
1.A　氢原子和氟原子的核外电子排布式分别为1s1和1s22s22p5，由此可以看出，氢原子的1s轨道和氟原子的2p轨道上各有一个未成对电子，故两者在形成氟化氢分子时，形成共价键的原子轨道是氟原子的2p轨道和氢原子的1s轨道。
2.A　由共价键的饱和性可知，C、Si均形成4个共价键，H、Cl均形成1个共价键，N形成3个共价键，O、S均形成2个共价键。A项中O原子间是双键，且每个氧原子与1个氢原子形成1个单键，则每个氧原子形成3个共价键，与其饱和性不相符。
3.C　共价键的方向性决定了分子中共价键之间的夹角。
4.C　CH3COOH分子中，羧基的碳氧双键中含有π键，A错误；N2H4的结构式为，分子中含有5个σ键，B错误；NaClO含有离子键和共价键，NaCl只含有离子键，都是离子化合物，所含的化学键类型不同，D错误。
5.D　HCl、HF分子中都含有H原子，s电子云与p电子云形成s-p σ键，A、B项不符合题意；CO2分子中含有CO，有p—p π键存在，C项不符合题意；SCl2（Cl—S—Cl）分子中只存在2个p-p σ键（S—Cl），D项符合题意。
6.D　共价单键均为σ键，共价双键中含一个σ键和一个π键，共价三键中含一个σ键和两个π键，故CH2CH—C≡N分子中含6个σ键和3个π键。
7.A　图2中，1s轨道沿非x轴方向与2px轨道重叠，重叠程度小，不能形成共价键，且不存在s-p π键，B错误；电子在题图1中的阴影区域出现的概率最大，是电子云最密集的区域，C错误；p轨道若以“头碰头”方式重叠可形成σ键，若以“肩并肩”方式重叠可形成π键，D错误。
8.D　由有机物的结构可知，该分子中σ键数目为16个，π键数目为2个，选D。
9.B　丁烯二酸的结构可写为，单键均为σ键，双键有一个σ键和一个π键，可知，σ键个数为11，π键个数为3。
10.B　三硫化四磷分子中全部为单键，且各原子的最外层均已达到了8电子的稳定结构，P元素原子可形成3个共价键，S元素原子可形成2个共价键，因此一个三硫化四磷分子中含有的共价键个数为＝9个。
11.D　单键均为σ键，双键中有一个σ键和一个π键，由有机物的结构可知，该分子中σ键数目为19，π键数目为3，个数之比为19∶3。
12.（1）①s-s σ　H2　②s-p σ　HCl　③p-p σ　Cl2
④pz-pz π　N2　⑤py-py π　N2　（2）5∶1
（3）6NA（或3.612×1024）　7
（4）CH4＞NH3＞H2O＞HF
解析：（2）设分子式为CmHn，则12m＋n＝28，则m＝2，n＝4，即C2H4，结构式为，单键为σ键，双键有1个σ键和1个π键，所以一个C2H4分子中共含有5个σ键和1个π键，个数之比为5∶1。（3）乙醛的结构简式为，1个乙醛中含6个σ键，故1 mol乙醛中含有σ键6 mol，即6NA个，CO（NH2）2的结构简式为，1个CO（NH2）2分子中含有7个σ键。（4）CH4、NH3、H2O、HF中的σ键数目分别为4、3、2、1，故σ键数目由多到少的顺序是CH4＞NH3＞H2O＞HF。
13.（1）1∶2　（2）1∶2　1∶1　（3）3d64s2　（4）3
解析：X、Y、Z、W分别为C、N、S、Fe。（1）N2中有N≡N，其中有1个σ键、2个π键。（2）元素X的一种氧化物CO和CN－与N2结构相似，推知CO的结构式为C≡O，含有1个σ键、2个π键；CN－的结构式为[C≡N]－，HCN的结构式为H—C≡N，HCN中σ键与π键均为2个。（3）铁的原子序数为26，其基态原子的价层电子排布式为3d64s2。（4）由题图可看出每个碳原子能与三个碳原子形成单键，故能形成3个σ键。
第2课时　键参数——键能、键长与键角
1.C　由于π键的键能比σ键键能小，双键中有一个π键和一个σ键，所以双键的键能小于单键的键能的2倍。
2.C　表中四种粒子所含的价层电子数从左到右依次减少，其键能依次增大，A项错误，C项正确；对比给出的粒子中键长和键能的大小可知，B项错误；四种粒子中的共用电子对不发生偏移，D项错误。
3.C　根据ΔH＝反应物键能总和－生成物键能总和可知，生成2 mol HCl放热183 kJ，生成2 mol HBr放热83 kJ，生成2 mol HI放热11 kJ，则在Cl2中完全反应放出的热量最多，A错误；拆开等物质的量的HI和HCl，由于HCl的键能大，所以拆开HCl消耗的能量多，B错误；键长：H—F＜H—Cl，共价键键长越短，键能越大，则H—F的键能大于431 kJ·mol－1，C正确；化学键键能越大，化合物越稳定，则HCl比HI稳定，D错误。
4.A　根据键能只能计算C2H6（g）＋Cl2（g）C2H5Cl（g）＋HCl（g）　ΔH＝－126.2 kJ·mol－1，还存在C2H5Cl（g）C2H5Cl（l）的焓变，A错误；H—Cl的键能是431.8 kJ·mol－1，断键吸热，因此HCl（g）H（g）＋Cl（g）的焓变　ΔH＝＋431.8 kJ·mol－1，B正确；由键能可知C—Cl的键能小于C—H的键能，因此C—Cl比C—H更容易断裂，C正确；碳碳三键键长小于碳碳双键键长，碳碳双键键长小于碳碳单键键长，因此键能：C≡C＞CC＞C—C，D正确。
5.A　BF3分子中键角均为120°时，BF3分子中的4个原子共面且构成平面三角形。
6.C　键能越大，键长越短，共价键越强，共价化合物越稳定，C错误。
7.A　原子半径：Cl＜Br＜I，半径越小，核间距越小，核间距：Cl2＜Br2＜I2；核间距越小，键能越大，原子形成分子时，放出的能量越多，分子的能量就越低，选A。
8.C　CH4分子内的键角和键长都相等，可能有两种情况，一是平面正方形，二是正四面体形。如果键角为109°28'，则为正四面体形。
9.D　C、N原子间形成的化学键，三键键能最大，单键键能最小，A正确；原子半径：I＞Br＞Cl，则键长：I—I＞Br—Br＞Cl—Cl，B正确；H2O分子中键角是105°，CO2分子中键角是180°，C正确；一般来说，相同元素原子之间形成的σ键的键能比π键的大，D错误。
10.D　H2O、CH4、CO2分子中的键角分别为105°、109°28'、180°，依次增大，A正确；因为F、Cl、Br的原子半径依次增大，与H形成的共价键的键长依次增长，B正确；O、S、Se的原子半径依次增大，与H形成的共价键的键长依次增长，键能依次减小，C正确；物质的熔、沸点与分子间作用力有关，与共价键的键能无关，D错误。
11.D　键能越大，共价键越稳定，由表中数据可知，稳定性：H—I＜H—Cl＜H—F，A正确；键能越大，共价键越稳定，形成的物质能量越低，由表中数据知，H2、F2、HF中F2的能量最高，B正确；由H—F、H—Cl、H—I的键能可知，卤族元素的非金属性越强，对应氢卤键的键能越大，则298.7 kJ·mol－1＜H—Br的键能＜431.8 kJ·mol－1，C正确；焓变等于断键吸收的能量减去成键释放的能量，则H2（g）＋F2（g）2HF（g）　ΔH＝（436.0＋157－568×2）kJ·mol－1＝－543 kJ·mol－1，D错误。
12.（1）0.074 nm　①＞⑤＞②＞③＞④　（2）BC　（3）①＞　②522.7 kJ　
解析：（1）由题图知，H—H的键长为0.074 nm；由题图知，体系能量由高到低的顺序是①＞⑤＞②＞③＞④。（2）一个氢气分子中含有一个σ键，A项错误；共价键的本质就是高概率地出现在原子核间的电子与原子核间的电性作用，B项正确；④已经达到稳定状态，由题图可以看出⑤的能量比④高，C项正确；一个氢气分子中含有一个非极性共价键，D项错误。（3）①Si—Si的键长比Si—C的键长大，键能小。②由Si（s）＋O2（g）SiO2（g），1 mol硅完全燃烧放出的热量约为368 kJ·mol－1×4 mol－497.3 kJ·mol－1×1 mol－226 kJ·mol－1×2 mol＝522.7 kJ。
13.（1）不能　（2）216　339　（3）C　（4）ACD
解析：（1）原子半径：F＞H，由表中数据可知，键能：H—F＞H—H，则不能得出半径越小的原子形成的共价键越牢固的结论。（2）Br的原子半径介于Cl与I的原子半径之间，C—Br的键能介于C—I与C—Cl的键能之间。（3）因H—Cl的键能比H—F的键能小，则HCl溶于水时，比HF更容易电离，所以盐酸的酸性强于氢氟酸的酸性，A正确；分子中共价键的键能越大，含有该键的分子越稳定，H—F的键能比H—Cl的键能大，所以HF更稳定、难分解，B正确，C错误。（4）N4是由氮元素形成的一种单质，不是新型的化合物，A错误；氮原子与氮原子之间形成的是σ键，B正确；N4分子是正四面体结构，键角是60°，C错误；已知断裂1 mol N—N吸收193 kJ热量，生成1 mol N≡N放出946 kJ热量，则1 mol N4转变成N2时的反应热ΔH＝6×193 kJ·mol－1－2×946 kJ·mol－1＝－734 kJ·mol－1，即该反应是放热反应，因此1 mol N4转变成N2将放出734 kJ热量，D错误。
第二节　分子的空间结构
第1课时　分子结构的测定、多样的
分子空间结构、价层电子对互斥模型
1.C　利用红外光谱对有机化合物分子进行测试并记录，可以清晰地记录出不同基团的吸收峰，所以可初步判断该有机物分子拥有的化学键和官能团种类。
2.D　质谱图中的质荷比最大的值对应的就是未知物的相对分子质量，D项正确。
3.B　CH3CH2OCH2CH3中含有对称的—CH3、对称的—CH2—和C—O—C，选B。
4.B　NH3的空间结构是三角锥形，B项错误。
5.B　H2O分子呈V形，键角为105°；CO2分子呈直线形，键角为180°；CH2O分子呈平面三角形，键角约为120°；NH3呈三角锥形，键角为107°。
6.A　H2O分子中含有2个孤电子对；CH4的中心原子上的孤电子对数＝×（4－4×1）＝0；SiH4的中心原子上的孤电子对数＝×（4－4×1）＝0；CO2的中心原子上的孤电子对数＝×（4－2×2）＝0。
7.C　若中心原子A上没有孤电子对，则根据斥力最小的原则，当n＝2时，分子的空间结构为直线形；当n＝3时，分子的空间结构为平面三角形；当n＝4时，分子的空间结构为正四面体形。
8.C　N2H4分子中N原子的价层电子对数为4，1个孤电子对，3个σ键，则分子的VSEPR模型为四面体形，选C。
9.B　AsCl3分子中中心As原子的价层电子对数为4，价层电子对互斥模型为四面体形，含有1个孤电子对，分子的空间结构为三角锥形，①正确；甲醛（HCHO）分子中中心C原子的价层电子对数为3（有1个双键），价层电子对互斥模型为平面三角形，没有孤电子对，分子的空间结构为平面三角形，②错误；NF3分子中中心N原子的价层电子对数为4，价层电子对互斥模型为四面体形，含有1个孤电子对，分子的空间结构为三角锥形，③错误；N中中心N原子的价层电子对数为4，价层电子对互斥模型为正四面体形，没有孤电子对，离子的空间结构为正四面体形，④正确。
10.B　键角为180°的分子，空间结构是直线形，例如CO2分子是直线形分子，A正确；苯分子的键角为120°，但其空间结构是平面正六边形，B错误；白磷分子的键角为60°，空间结构为正四面体形，C正确；水分子的键角为105°，空间结构为V形，D正确。
11.C　N空间结构为V形，所有原子在同一平面，NF3空间结构为三角锥形，所有原子不在同一平面；H3O＋空间结构为三角锥形，所有原子不在同一平面，Cl空间结构为三角锥形，所有原子不在同一平面；N空间结构为平面三角形，所有原子在同一平面，SO3空间结构为平面三角形，所有原子在同一平面；P空间结构为正四面体形，所有原子不在同一平面，S空间结构为三角锥形，所有原子不在同一平面。
12.C　CO2中中心原子C的价层电子对数为2＋×（4－2×2）＝2，无孤电子对，其空间结构为直线形，SO2中中心原子S的价层电子对数为2＋×（6－2×2）＝3，有1个孤电子对，其空间结构为V形，A错误；SO3中中心原子S的价层电子对数为3＋×（6－3×2）＝3，无孤电子对，空间结构是平面三角形，B错误；BF3中中心原子B的价层电子对数为3＋×（3－3×1）＝3，无孤电子对，空间结构是平面三角形，其键角为120°，C正确；PCl3中中心原子P的价层电子对数为3＋×（5－3×1）＝4，有1个孤电子对，则其空间结构是三角锥形，D错误。
13.C　R中两种阳离子分别是H3O＋、N，二者的中心原子的VSEPR模型都是四面体形，中心原子的价层电子对数都是4，共价键类型都为极性键，H3O＋、N的空间结构分别为三角锥形、正四面体形。
14.（1）120°　（2）OCS　平面三角形　
（3）V形　（4）平面三角形　C（合理即可）　（5）＜
解析：（1）BBr3分子中B的价层电子对数为3，没有孤电子对，所以空间结构为平面三角形，Br—B—Br的键角是120°。（2）羰基硫（COS）与CO2的结构相似，故羰基硫（COS）结构式为OCS；光气分子的结构式为，碳原子有3个σ键，没有孤电子对，故COCl2为平面三角形。（3）N中N的价层电子对数为3，有1个孤电子对，所以空间结构是V形。（4）KNO3中N的空间结构为平面三角形，C与N结构相同。（5）SnBr2分子中，Sn原子的价层电子对数是＋2＝3，含有1个孤电子对，SnBr2空间结构为V形，键角小于120°。
15.（1）三角锥形　平面三角形　（2）C　C　（3）BF3　NF3　CF4　（4）四面体形　＞　（5）V形
解析：（1）Cl是AB3型离子，中心Cl原子的价层电子对数是4，孤电子对数是1，为三角锥形；AlBr3是AB3型分子，中心Al原子的价层电子对数是3，孤电子对数为0，是平面三角形。（2）AB3型分子或离子中，中心原子无孤电子对的呈平面三角形，有一个孤电子对的呈三角锥形，所以分别是C、C。（3）由第二周期非金属元素构成的中性分子中，呈三角锥形的是NF3，呈平面三角形的是BF3，呈四面体形的是CF4。（4）SO2Cl2和SO2F2中的硫原子是中心原子，此时m＋n＝4且没有孤电子对，由于原子种类不同，是四面体形。氟元素的电负性大于氯元素，氟原子的得电子能力大于氯原子，Cl—S形成的共用电子对的斥力强，所以SO2Cl2分子中∠Cl—S—Cl大于SO2F2分子中∠F—S—F。（5）臭氧分子中，中间的氧原子含有1个孤电子对，价层电子对数为3，故O3分子的空间结构为V形。
第2课时　杂化轨道理论简介
1.B　中心原子是sp杂化，其分子的空间结构只能为直线形，B错误。
2.C　C与C之间sp2杂化轨道形成的σ键，未参加杂化的2p轨道形成的π键，A错误；C与H之间是C的sp2杂化轨道与H的1s轨道形成的σ键，B错误；sp2杂化轨道形成σ键，未杂化的2p轨道形成π键，C正确，D错误。
3.C　N2O与CO2分子具有相似的结构，则N2O中心N原子采用sp杂化，两个sp杂化轨道分别与N、O原子形成σ键，中心N原子的价层电子对占据sp杂化轨道，C正确。
4.D　甲醛分子结构中有3个σ键、1个π键，A项错误；甲醛分子中心C原子形成一个双键，发生杂化时去掉一个p轨道，杂化类型为sp2，孤电子对数为0，空间结构为平面三角形，B、C项错误。
5.B　H2O中O原子价层电子对数为2＋＝4，中心原子形成sp3杂化；C2H4中C原子无孤电子对，形成3个σ键，中心原子形成sp2杂化；C2H2中C原子无孤电子对，形成2个σ键，中心原子形成sp杂化；CH4中C原子价层电子对数为4＋＝4，中心原子形成sp3杂化。
6.A　H2O中中心O原子的价层电子对数为2＋＝4，且含有2个孤电子对，所以H2O的VSEPR模型为四面体形，分子空间结构为V形，中心原子O杂化方式为sp3。
7.D　SOCl2、B、CH2Br2中中心原子的价层电子对数均为4，均采取sp3杂化，而BCl3中中心原子的价层电子对数为3，采取sp2杂化，选D。
8.B　SCl2中心原子价层电子对数为2＋＝4，VSEPR模型为四面体形，有2个孤电子对，分子的空间结构为V形，杂化方式为sp3，A正确；NF3中心原子价层电子对数为3＋＝4，VSEPR模型为四面体形，有1个孤电子对，分子的空间结构为三角锥形，杂化方式为sp3，B错误；HCN中心原子价层电子对数为2＋＝2，VSEPR模型为直线形，无孤电子对，分子的空间结构为直线形，杂化方式为sp，C正确；CH2O中心原子价层电子对数为3＋＝3，VSEPR模型为平面三角形，无孤电子对，分子的空间结构为平面三角形，杂化方式为sp2，D正确。
9.（1）①sp　②sp3　③sp3　④sp2　⑤sp3
（2）直线形　V形　三角锥形　正四面体形
10.D　由图中结构式可知，1、2、3号碳原子的价层电子对数为4，采用sp3杂化，4号碳原子的价层电子对数为3，采用sp2杂化，D符合题意。
11.A　N空间结构为平面三角形，中心氮原子价层电子对数为3，其杂化类型为sp2杂化；N中氮的杂化方式为sp杂化，有2个σ键，空间结构为直线形。
12.C　由As2O3的分子结构可知，As与3个O形成三角锥形结构，中心原子As上有1个孤电子对和3个成键电子对，则As原子的杂化方式为sp3，A正确；Al中心Al原子的价层电子对数是4＋（3＋1－4×1）＝4，为sp3杂化，B正确；AsCl3中心原子含1个孤电子对和3个成键电子对，空间结构为三角锥形，C错误；AsH3中心原子含有1个孤电子对和3个成键电子对，空间结构为三角锥形，键角小于109°28'，D正确。
13.（1）3∶1　sp2　（2）①2　6　②3　3　（3）直线　sp
（4）24　平面三角　sp2
解析：（1）COCl2分子中所有原子均满足8电子构型，则其结构式应为，单键均为σ键，双键中有一个π键一个σ键，所以COCl2分子中σ键和π键的个数之比为3∶1；中心C原子形成一个双键，杂化方式为sp2。（2）有机物中饱和碳原子采取sp3杂化，双键上的碳原子采取sp2杂化，三键上的碳原子是采取sp杂化。①该分子中有2个sp2杂化碳原子，6个sp3杂化碳原子；②该分子中有3个sp2-sp3σ键；3个sp3-sp3σ键。（3）SCN－与N的中心原子采取sp杂化，形成直线形分子。（4）C、N与SO3为等电子体，SO3中S采取sp2杂化形成平面三角形分子。
14.（1）1　（2）sp2、sp3　sp2　（3）1　1　
（4）①H—O的键能大于H—N的键能　②三角锥形　sp3
解析：（1）氯元素基态原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p5，未成对电子数为1。（2）根据氯吡苯脲的结构简式可知，有2个氮原子均形成3个单键，孤电子对数为1，采取sp3杂化，剩余的1个氮原子形成1个双键和1个单键，孤电子对数为1，采取sp2杂化；羰基碳原子形成2个单键和1个双键，采取sp2杂化。（3）由于σ键比π键稳定，根据反应的方程式可知，断裂的化学键为异氰酸苯酯分子中的NC中的π键和2-氯-4-氨基吡啶分子中的N—H。（4）①O、N属于同周期元素，O的原子半径小于N，H—O的键能大于H—N的键能，所以H2O分子比NH3分子稳定；②NH3分子中N原子的价层电子对数是4，孤电子对数为1，所以其空间结构为三角锥形，N原子采取sp3杂化；H2O分子中O原子的价层电子对数是4，孤电子对数为2，所以其空间结构为V形，O原子采取sp3杂化。
阶段重点练（二）　价层电子对互斥模型
与杂化轨道理论
1.A　在HCHO中，碳原子形成3个σ键，孤电子对数为0，价层电子对数为3，A正确；在CS2中，碳原子价层电子对数为2，B错误；在BCl3中，B原子价层电子对数为3，C错误；在SO3中，S原子价层电子对数为3，D错误。
2.A　乙烯分子中两个碳原子之间为双键，两个碳原子均为sp2杂化，A错误。
3.D　sp杂化轨道夹角为180°，C项属于未杂化的p轨道。
4.C　白磷分子的空间结构为，键角为60°，分子中共有6个共用电子对，有4个孤电子对，选C。
5.B　H2O2分子中氧原子形成2个σ键，含有2个孤电子对，所以O为sp3杂化；CO2分子为直线形结构，C原子为sp杂化；BF3分子中B与F形成3个σ键，所以B原子为sp2杂化；CH3COOH分子中羧基中C原子形成3个σ键，没有孤电子对，采取sp2杂化，但甲基中碳原子形成4个σ键，没有孤电子对，采取sp3杂化。
6.C　SO2中S的价层电子对数为3且含有1个孤电子对，SO2分子为V形结构，A项错误；SiCl4中Si的价层电子对数为4，为正四面体形结构，键角等于109°28'，小于120°，B项错误；COCl2、BF3、SO3中中心原子价层电子对数都是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；PCl5中P的价层电子对数为5＋＝5且不含孤电子对，为三角双锥形结构，D项错误。
7.B　“1”苯环上碳原子杂化方式是sp2；“2”碳碳三键两端的C原子形成2个σ键，则碳原子采用sp杂化；“3”甲基上的碳原子形成4个σ键，则碳原子采用sp3杂化，三个碳原子的杂化方式分别为sp2、sp、sp3。
8.B　CCl4、SiCl4、SiH4中心原子的价层电子对数均为4，杂化方式为sp3杂化，键角都是109°28'，A错误；H2S、NF3、CH4中心原子的杂化方式均为sp3杂化，但由于分子中孤电子对的数目不同，分子中的键角不同，B正确；BCl3、NH3、CO2分子中的中心原子的杂化方式不同，C错误；SO3、BF3中的S和B都采用sp2杂化，H3O＋中的O原子采用的是sp3杂化，D错误。
9.B　A、B均为短周期主族元素，且能形成AB3型分子，若A、B为同一周期元素，当A为P元素、B为Cl元素时，中心原子P为sp3杂化，有1个孤电子对，空间结构为三角锥形，A错误；若AB3分子中的价电子数为24，则A为B、O或Al，B为F（或Cl）、S或Cl（或F），中心原子均为sp2杂化，无孤电子对，空间结构为平面三角形，B正确；若A、B为同一主族元素，则AB3为SO3，中心原子S为sp2杂化，无孤电子对，空间结构为平面三角形，C错误；若AB3分子为三角锥形，则A可能为N元素，也可能为P元素，D错误。
10.C　H2F＋中氟原子的价层电子对数为4，则离子的VSEPR模型为四面体形，A错误；三氯化磷分子中磷原子的价层电子对数为4，孤电子对数为1，则分子的VSEPR模型为四面体形、分子的空间结构为三角锥形，B错误；亚硝酸根离子中氮原子的价层电子对数为3，孤电子对数为1，则原子的杂化方式为sp2杂化，离子的VSEPR模型为平面三角形、分子的空间结构为V形，C正确；四氢合硼离子中硼原子的价层电子对数为4，孤电子对数为0，则离子的空间结构为正四面体形，D错误。
11.A　R的空间结构为三角锥形，BF3空间结构是平面三角形，A错误；PH3、NH3都为三角锥形，键角小于109°28'，而N的电负性大，吸引电子的能力比P强，NH3共用电子对之间的排斥力比PH3共用电子对之间的排斥力大，其键角大，所以键角：PH3＜NH3＜109°28'，B正确；可能为NH3，根据第ⅤA族元素原子的特点得到R可以是PH3或AsH3，C正确；R分子的中心原子上有三对成键电子和一个孤电子对，价层电子对数为4，D正确。
12.D　SF4的孤电子对若在①位置时，孤电子对与成键电子对夹角为90°的有3组，而SF4的孤电子对在②位置时，孤电子对与成键电子对夹角为90°的有2组，孤电子对在②位置时价层电子对间斥力最小；BrF3有2个孤电子对，若均在①上，则孤电子对与成键电子对夹角为90°的有6组，斥力太大，若1个在①上，1个在②上，则还有孤电子对与孤电子对之间夹角为90°的1组，孤电子对与成键电子对夹角为90°的有3组，斥力较大，若两个孤电子对均在②上，则孤电子对与成键电子对夹角为90°的为4组，此时价层电子对之间斥力最小。
13.（1）2＋×（6－1×1－1×1）　V形
（2）3s23p4　平面三角形　（3）SiCl4　109°28'　（4）c
解析：由题意可推出D、E、X、Y、Z分别为C、N、Si、S、Cl。
14.（1）①平面三角形　②sp3杂化　（2）C　sp3　（3）四面体形　（4）根据VSEPR模型，氧原子的价层电子对数为4，其中孤电子对数为2，成键电子对之间呈V形
（5）sp3　1∶3　[SiO3（或Si）
解析：（1）①SnCl2的中心原子Sn的价层电子对数为2＋＝3，因此SnCl2分子的VSEPR模型名称是平面三角形；②SnCl4的中心原子Sn的价层电子对数为4＋＝4，中心原子采取sp3杂化，因此SnCl4的Sn—Cl是由锡的sp3杂化轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键。（2）聚甲基硅烷含C、Si、H三种元素，其电负性大小：C＞H＞Si，则电负性最大的元素是C；硅原子与周围的4个原子形成共价键，没有孤电子对，价层电子对数为4，则硅原子的杂化轨道类型为sp3。（3）S2中S有4个σ键，孤电子对数是＝0，因此价层电子对数为4，空间结构是四面体形。（4）根据VSEPR模型，中心原子氧原子的孤电子对数为＝2，价层电子对数为2＋2＝4，空间结构呈V形。（5）在多硅酸根离子中每个硅原子都与4个O形成4个Si—O单键，因而Si原子都是sp3杂化；观察图b可知，每个四面体通过两个氧原子与其他四面体连接形成链状结构，因而每个四面体中硅原子数是1，氧原子数＝2＋2×＝3，即Si与O的原子个数之比为1∶3，其中硅和氧的化合价分别为＋4价和－2价，所以化学式为[SiO3或Si。
第三节　分子结构与物质的性质
第1课时　共价键的极性
1.D　既具有极性键又具有非极性键的分子是CH2CH—CH3，D正确。
2.A　HCl是由极性键形成的双原子分子，正、负电荷中心不重合，属于极性分子，A符合题意。
3.A　由同一种原子形成的分子可能有极性，也可能没有极性，如O3是极性分子，而O2为非极性分子，A正确；CH4是由极性键C—H构成的非极性分子，B错误；三原子分子AB2中若正、负电荷的中心不重合，就属于极性分子，如H2O为极性分子，C错误；四原子分子AB3如NH3，该分子属于极性分子，D错误。
4.C　元素的非金属性越强（或电负性越大），其原子与氢原子形成的共价键的极性越强。同周期主族元素从左到右，非金属性逐渐增强，与氢原子形成共价键时，键的极性由小到大的顺序是N—H＜H—O＜H—F；H—H是同种元素原子形成的非极性键，故键的极性由小到大的顺序为①④③②，C项正确。
5.D　分析分子的空间结构，结构对称的为非极性分子。
6.A　PCl3和NCl3中P—Cl、N—Cl均为极性键，中心原子含有一个孤电子对，为极性分子，A符合题意；BeCl2为非极性分子，B不符合题意；BH3分子为平面三角形，结构对称，为非极性分子，C不符合题意；CO2为直线形，结构对称，含有极性键且为非极性分子，D不符合题意。
7.C　羧酸的酸性强弱与其分子的组成和结构有关，苯基的吸电子能力强，羧基电离出氢离子能力增强，烃基属于推电子基团，羧基电离出氢离子能力减弱，综上所述，答案选C。
8.B　羧酸的酸性强弱与其分子的组成和结构有关。羧基所连基团的极性越强，羧基中羟基的极性越强，越容易电离出H＋，酸性越强，酸性：CH2Cl—COOH＜CHCl2—COOH，A错误；CCl3—COOH＜CFCl2—COOH，B正确；烃基是推电子基团，烃基越长推电子效应越大，使羧基中的羟基的极性越小，酸性越弱，CH3CF2—COOH＜CHF2—COOH，C错误；C17H35—COOH＜C4H9—COOH，D错误。
9.D　苯酚具有弱酸性，说明苯酚分子结构中的—OH的极性较强，在水溶液中能够发生电离；水属于弱电解质，乙醇是非电解质，说明乙醇分子结构中的—OH的极性比水、苯酚弱，在有机反应中，氧氢键容易断裂的是苯酚，氢氧键的极性由强到弱的顺序是苯酚＞水＞乙醇。
10.A　①⑥的空间结构为三角锥形，正、负电中心不重合，为极性分子。②④为直线形分子，结构对称，正、负电中心重合，为非极性分子。③为正四面体形，⑤为平面三角形，正、负电中心重合，为非极性分子。
11.C　当AB2C2型分子呈平面四边形且B、C按对角分布时（），该分子的正、负电中心可以重合，所以有可能是非极性分子；当AB2C2型分子呈四面体形时（），正、负电中心不能重合，是极性分子。
12.C　根据电负性：F＞Cl＞Br＞I，CH2FCOOH、CH2ClCOOH、CH2BrCOOH的酸性逐渐减弱，则酸性CH2ICOOH＜CH2BrCOOH，A错误；电负性越大，对键合电子的吸引能力越强，电负性：F＞Cl＞Br，对键合电子的吸引能力强弱：F＞Cl＞Br，B错误；F是吸电子基团，F原子个数越多，吸电子能力越强，使得羧基中O—H极性增强，更易电离，酸性增强，则25 ℃时的pKa大小：CHF2COOH＜CH2FCOOH，C正确；根据pKa知，相同浓度下酸性CH3COOH＜CH2ClCOOH，酸性越强，其对应盐的水解程度越弱，碱性越弱，则相同浓度下碱性：CH2ClCOONa＜CH3COONa，D错误。
13.（1）吸　—CHO　（2）斥　—CH3　（3）强　（4）CF3COOH
解析：（1）HCOOH显酸性，H2O呈中性，说明甲酸分子中存在强吸电子基团，能使—OH上的H原子活泼性增强，甲酸中含有醛基，故醛基属于强吸电子基团。（2）CH3COOH酸性弱于HCOOH，说明乙酸分子中存在斥电子基团，能减弱—OH上H原子的活泼性而使该物质的酸性减弱，乙酸中含有—CH3，故—CH3属于斥电子基团，导致乙酸的酸性弱于甲酸。（3）由题给信息可知，—C6H5属于吸电子基团，—CH3属于斥电子基团，故C6H5COOH的酸性比CH3COOH的酸性强。（4）—F、—Cl、—H的吸电子的能力由大到小的顺序为—F＞—Cl＞—H，故酸性最强的是CF3COOH。
14.Ⅰ.（1）　sp3　极性　（2）N2H4和H2O2
N2　H2O　（3）N2H4＋2HClN2H6Cl2　Ⅱ.（4）sp2　极性　非极性　（5）非极性
解析：Ⅰ.（1）由该物质的相对分子质量和氢元素的质量分数计算可知，其分子式为N2H4，结构式为，分子中的键全部是单键，故N原子的杂化方式为sp3杂化，该分子为极性分子。（2）两者反应后生成的物质无毒又不污染环境，故得到的是N2和H2O，反应的化学方程式为N2H4＋2H2O2N2＋4H2O，两种反应物中都含有极性键和非极性键，在生成物H2O中只含有极性键，N2中只含有非极性键。（3）因为在N2H4分子中的N原子上各有1个孤电子对，故一分子N2H4能与两分子HCl反应，反应的化学方程式为N2H4＋2HClN2H6Cl2。Ⅱ.（4）三聚氰酸分子中C形成2个单键和1个双键，则应采取sp2杂化，碳原子与氧、氮原子间形成极性键。三聚氰酸分子各键排列对称，为非极性分子。（5）（CN）2的结构式为N≡C—C≡N，是非极性分子。
第2课时　分子间的作用力
1.A　碘的升华，只是状态发生了变化，破坏的是范德华力，没有破坏化学键；KCl溶于水，会破坏离子键；乙醇由液态变为气态，破坏的是范德华力和氢键；NH4Cl受热分解，破坏的是化学键（包括共价键和离子键）。
2.D　范德华力是分子间较弱的作用力，它不是化学键，且范德华力比化学键弱，范德华力只对由分子构成的物质的熔、沸点有影响；分子间都存在范德华力，则稀有气体原子之间存在范德华力。
3.C　H2O、NH3、HF分子间均存在氢键，而CH4分子间只存在范德华力。
4.D　对于组成和结构相似的由分子构成的物质，相对分子质量越大，范德华力越大，熔、沸点越高，A中熔、沸点顺序应为CI4＞CBr4＞CCl4＞CF4，B中熔、沸点为CS2＞CO2，D中熔、沸点为Xe＞Kr＞Ar＞Ne；C中H2O分子间存在氢键，熔、沸点最高，其他同主族氢化物按相对分子质量大小应为H2Te＞H2Se＞H2S。
5.B　F的电负性大且原子半径小，HF分子间能形成氢键，表示为F—H…F，B正确。
6.C　CH3CH3中两个碳原子及CH3CH2NH2中C、N原子均采用sp3杂化；CH2CHBr中两个碳原子价层电子对数为3采用sp2杂化，但不能和H2O形成分子间氢键；CH3COOH的—COOH中碳原子采用sp2杂化，且能和H2O形成分子间氢键。
7.B　水分子之间能形成氢键，分子内不存在氢键，A错误；冰、水中都存在氢键，B正确；分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高，C错误；分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高，邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键，对羟基苯甲醛能形成分子间氢键，故邻羟基苯甲醛的沸点比对羟基苯甲醛的沸点低，D错误。
8.D　水很稳定是因为H2O分子内的共价键较强，与氢键无关，A错误；能形成分子间氢键的物质熔、沸点高，邻羟基苯甲醛是分子内形成氢键，对羟基苯甲醛是分子间形成氢键，邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点低，B错误；甲烷分子与水分子之间不存在氢键，C错误；氨分子与水分子之间形成了氢键，使氨气的溶解度增大，D正确。
9.D　水分子的稳定性好，是由水分子内氢氧共价键的键能决定的，与分子间形成的氢键无关，A错误；分子间不存在共价键，应该是通过氢键形成空间网状结构，B错误；分子间不存在共价键，应该是氢键个数减少，C错误；当温度达到一定数值时，“准液体”中的水分子与下层冰连接的氢键被破坏，使一部分水分子能够自由流动，从而产生“流动性的水分子”，造成冰面变滑，D正确。
10.B　固态水中和液态水中都含有氢键，“雪花→水→水蒸气”主要是氢键被破坏，属于物理变化，共价键没有被破坏，“水蒸气→氧气和氢气”为化学变化，破坏的是极性共价键，B项正确。
11.C　Be—H中H显－1价，H—O中H显＋1价，Be—H…H—O有可能形成双氢键，A不符合题意；K—H中H显－1价，H—N中H显＋1价，K—H…H—N有可能形成双氢键，B不符合题意；O—H中H显＋1价，H—N中H显＋1价，O—H…H—N不可能形成双氢键，C符合题意；F—H中H显＋1价，H—Al中H显－1价，F—H…H—Al有可能形成双氢键，D不符合题意。
12.D　当分子形成分子内氢键时，熔、沸点降低，A正确；间硝基苯酚中与N原子相连的O原子易与水分子中的H原子形成氢键，B正确；对硝基苯酚能形成分子间氢键，使其熔、沸点升高，但不能形成分子内氢键，C正确，D错误。
13.（1）O—H　氢键　范德华力　（2）NH3　AsH3　PH3　（3）F—H…F—、O—H…O—、F—H…O—、O—H…F—
（4）c
解析：（1）O—H属于化学键，氢键和范德华力均属于分子间作用力，但氢键比范德华力强。（2）N、P、As元素形成的简单氢化物分别为NH3、PH3、AsH3，NH3能形成分子间氢键，其沸点最高。AsH3的相对分子质量大于PH3，则AsH3的范德华力强于PH3的范德华力，故AsH3的沸点高于PH3的沸点。（4）能被该有机物识别即能嵌入空腔形成4个氢键，则要求该分子或离子是正四面体结构且能形成4个氢键，只有N符合要求。
14.（1）2　（2）AB　（3）H2O2分子间的氢键数目比H2O多　（4）20　（5）b
解析：（1）冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形的正四面体，则1 mol冰中含有氢键的物质的量为＝2 mol。（2）2Na＋2H2O2NaOH＋H2↑，即1个水分子与钠反应产生0.5个氢分子，但1个（H2O）2含有2个水分子，与钠反应产生1个氢气分子，水蒸气中常含有部分（H2O）2，则1 L水蒸气冷凝后与足量金属钠反应，因1个（H2O）2分子与钠反应产生1个氢气分子，所以产生氢气体积增大，可确定（H2O）2的存在，A符合题意；（H2O）2含有2个水分子，也能被浓硫酸吸收，若1 L水蒸气通过浓硫酸后，相对H2O而言，（H2O）2的相对分子质量大，所以分子数目相同时，浓硫酸增重的质量大，可确定（H2O）2的存在，B符合题意；该物质的pH也等于7，无论该物质是否存在，pH都等于7，不能确定（H2O）2的存在，C不符合题意；该物质的分子中氢氧原子个数比也为2∶1，无论（H2O）2是否存在，氢氧原子个数比仍为2∶1，不能确定（H2O）2的存在，D不符合题意。（3）已知在相同条件下双氧水的沸点明显高于水的沸点，其可能原因是：H2O2分子间的氢键数目比H2O多。（4）1 mol冰升华吸收的总能量为51 kJ，克服范德华力吸收的能量为11 kJ，则克服氢键吸收的总能量为40 kJ，而1 mol冰中含有2 mol氢键，故冰晶体中氢键的能量是20 kJ·mol－1。（5）因为NH3·H2O的电离方程式为NH3·H2ON＋OH－，所以水分子断开O—H，H原子与NH3分子形成N，则形成的NH3·H2O的合理结构是b。
第3课时　溶解性　分子的手性
1.B　乙醇与水分子均为极性分子，且二者还能形成分子间氢键，A项不符合题意；Na2CO3水解使溶液显碱性，油脂在碱性条件下发生水解，与“相似相溶”规律无关，B项符合题意；NH3与H2O均是极性分子，且二者还能形成分子间氢键，增大了NH3的溶解度，C项不符合题意；苯与Br2均为非极性分子，H2O为极性分子，故可用苯将溴水中的溴萃取出来，D项不符合题意。
2.B　根据“相似相溶”规律，水是极性分子，CS2是非极性分子，SO2和NH3都是极性分子，A错误，B正确；CS2常温下是液体，SO2和NH3常温下是气体，C错误；NH3在水中的溶解度很大，除了由于NH3分子为极性分子外，还因为NH3分子和H2O分子之间可形成氢键，D错误。
3.C　一些有机物分子属于极性分子，但因为极性很弱，所以大部分难溶于水，而有机物之间的溶解度却很大，A项错误；溴分子是非极性分子，B项错误；二氧化碳（OCO）是非极性分子，D项错误。
4.B　根据选项中物质的结构可知，四种物质中只有 中的—OH与水分子的—OH相近，由“相似相溶”规律可知，该物质能溶于水，其余三种物质均难溶于水，B正确。
5.D　手性异构体的物理性质有差异，D错误。
6.C　由图中的分子结构模型可知，莽草酸的结构简式为，故连有羟基的三个碳原子都是手性碳原子。
7.B　在②乳酸分子中，与羟基相连的碳原子为手性碳原子，在④所示的分子中，连有羟基的碳原子也为手性碳原子，①新戊烷和③甘油[CH2（OH）CH（OH）CH2OH]中均没有手性碳原子。
8.B　分子中的C原子连接的原子有相同的，没有手性碳原子，不是手性分子，A错误；分子中羟基所在的C原子连接的四个原子或原子团各不相同，该C原子为手性碳原子，该分子为手性分子，B正确；中C原子连接3个原子或原子团，不存在手性碳原子，不是手性分子，不存在手性异构，和为同一分子，C错误；两种物质为同一种物质，D错误。
9.B　①如果没有手性催化剂，则手性药物大多数是两种手性异构体同时生成的，错误；②在手性催化剂作用下，可以主要生成一种手性异构体，正确；③一对手性异构体化学性质几乎相同，但生物性质会截然不同，错误；④一对手性异构体化学性质几乎相同，但生物性质会截然不同，一种有疗效，另一种可能没有疗效甚至有害，正确。
10.C　因O3为V形结构，为极性分子，O2为非极性分子，根据“相似相溶”规律可知，O3在水中的溶解度比O2大，C正确。
11.A　根据青蒿素的结构可知，其分子式为C15H22O5，A项错误；双氢青蒿素分子中氧原子的价层电子对数为4，采取sp3杂化，B项正确；青蒿素修饰过程中，碳氧双键变为单键，多了一个手性碳原子，C项正确；与青蒿素相比，双氢青蒿素分子中含有羟基，与水分子能形成氢键，故水溶性更佳，疗效更佳，D项正确。
12.（1）d　（2）非极性　（3）1，2，4-三氮唑分子间与水分子间都可以形成氢键　（4）b　（5）甲醛、甲醇和甲酸等碳原子个数较少的醛、醇、羧酸都能与H2O分子间形成氢键
解析：（1）NH3极易溶于水，主要是因为NH3分子与H2O分子间形成氢键，在水中存在平衡NH3＋H2ONH3·H2ON＋OH－，另外，NH3和H2O都是极性分子，NH3与H2O能够发生化学反应，NH3易液化是因为NH3分子之间易形成氢键，而不是NH3与H2O分子之间的作用，d项错误，答案选d。（2）CCl4、CS2是非极性溶剂，根据“相似相溶”原理，CrO2Cl2是非极性分子。（3）两者结构相似，相对分子质量非常接近，但1，2，4-三氮唑分子中有N—H，N原子半径小，电负性大，1，2，4-三氮唑分子间可以形成氢键，也可以与水分子间形成氢键。（4）由常温下Ni（CO）4易挥发可知，Ni（CO）4为共价化合物分子，由于Ni（CO）4分子为正四面体形，所以Ni（CO）4为非极性分子，根据“相似相溶”原理，易溶于CCl4，答案选b。（5）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，而甲烷、甲酸甲酯难溶于水，是因为甲醛、甲醇和甲酸等碳原子个数较少的醛、醇、羧酸都能与水分子间形成氢键。
13.（1）S　p　1s22s22p5　（2）V形　直线形　SO2　SO2和H2O都是极性分子，根据“相似相溶”原理，SO2在H2O中的溶解度较大　（3）sp2　平面三角形　（4）H2O＞H2S＞CH4　H2O分子间存在氢键，熔、沸点最高，相对分子质量：H2S＞CH4，H2S分子间作用力更大，熔、沸点高于CH4
（5）4
解析：X原子核外的M层中只有两对成对电子，核外电子排布应为1s22s22p63s23p4，为S元素，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，则Y有2个电子层，最外层电子数为4，Y为C元素，Z是地壳内含量最高的元素，为O元素，T在元素周期表的各元素中电负性最大，为F元素。
（1）X元素符号为S，Y为C元素，属于p区元素，T为F元素，基态原子的电子排布式为1s22s22p5。（2）XZ2为SO2，SO2中S原子的孤电子对数为＝1，价层电子对数为2＋1＝3，分子的空间结构为V形；YZ2为CO2，分子的空间结构为直线形；相同条件下两者在水中的溶解度较大的是SO2，SO2是极性分子，CO2是非极性分子，SO2和H2O都是极性分子，根据“相似相溶”原理，SO2在H2O中的溶解度较大。（3）XZ3为SO3，SO3中S原子的孤电子对数为＝0，价层电子对数为3，X原子采取的杂化方式是sp2，SO3分子的空间结构是平面三角形。（4）X、Y、Z的最简单气态氢化物的沸点由高到低的排列顺序是H2O＞H2S＞CH4，H2O分子间存在氢键，熔、沸点最高，相对分子质量：H2S＞CH4，H2S分子间作用力更大，熔、沸点高于CH4。（5）HF溶液中存在的氢键类型有4种，表示为：F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O。
第三章　晶体结构与性质
第一节　物质的聚集状态与晶体的常识
1.D　晶体与非晶体的根本区别在于粒子在微观空间是否呈周期性的有序排列，A错误；离子液体是仅由离子组成的液体物质，B错误；液晶的最大特点是既具有液体的流动性，又具有晶体的各向异性，C错误。
2.D　等离子体显示器中，紫外光可以使气体转变为等离子体；日光灯和霓虹灯的灯管里，放电时可以将空气转变为等离子体；将水温升高到几千摄氏度，高温时能够将水分子转变为等离子体；液晶显示器是液晶的重要应用。
3.D　晶体与非晶体最本质的区别是组成物质的粒子在微观空间是否呈周期性有序排列，X射线衍射可以看到微观结构，所以区分晶体和非晶体最科学的方法是对固体进行X射线衍射实验。
4.B　从晶体与非晶体的角度分析，普通玻璃和水晶的根本区别是普通玻璃的基本构成粒子相对无序排列，水晶的基本构成粒子呈周期性有序排列，所以普通玻璃不是晶体。
5.C　晶体的特点是具有规则的几何外形、有固定的熔点、某些物理性质具有各向异性，但晶体不一定是无色透明的。
6.D　具有规则外形的不一定是晶体，例如玻璃，晶体研碎后并没有改变晶体基本构成粒子的结构排列，仍然是晶体，A错误；饱和溶液缓慢冷却才能得到较大颗粒的晶体，急速冷却得到的是细小颗粒，B错误；晶体中在不同方向上物质微粒的排列情况不同，即为各向异性，晶体的对称性是微观粒子按一定规律做周期性重复排列，两者没有矛盾，C错误。
7.C　晶胞中的粒子数不一定为晶体的化学式，如金属铜的晶胞中，铜原子个数为4，A错误；平行六面体晶胞，侧棱上的粒子为4个晶胞共用，B错误；晶胞是晶体结构中最小的重复单元，C正确；晶胞内可能存在多个粒子，如NaCl晶胞，D错误。
8.B　同一种物质的晶体状态和非晶体状态的X射线衍射图谱不同。
9.A　该晶胞中“”个数＝8×＋6×＝4，“”个数＝12×＋8＝11，根据冰晶石的化学式可知，冰晶石中Na＋和Al的个数之比为3∶1，据此可判断出大立方体的体心“”所代表的粒子与“”代表的粒子相同，为Na＋。
10.D　由题图可知，该晶胞中Cl－个数为1，Cs＋个数为8×＝1，相邻两个Cs＋的核间距离为a cm，即其棱长为a cm，晶胞体积V＝a3 cm3，密度ρ＝＝ g·cm－3＝ g·cm－3。
11.B　晶体在固态时不能自发形成新的晶体，A错误；溶质从溶液中析出，可形成有规则几何外形的晶体，B正确；玻璃属于非晶体，不具有自范性，C错误；圆形容器中结出的冰是圆形的，不是自发形成的，D错误。
12.B　该结构中含A原子个数为6×＝，B原子个数为6×＋3×＝2，C原子个数为1，则A、B、C原子的个数比为∶2∶1＝1∶4∶2。
13.C　C60和石墨烯为同种元素形成的不同单质，互为同素异形体，A错误；该晶胞中含有K的个数为12×＝6，C60的个数为8×＋1＝2，故该富勒烯化合物的化学式为K3C60，B、D错误；以体心的C60为例，与其等距且距离最近的C60为顶角的8个C60，C正确。
14.（1）各向异性　各向同性　规范而有序　（2）平面三角形　sp2　（3）①冷却碘蒸气　②烧杯中充满紫色的蒸气，在表面皿上有紫黑色的晶体形成　③晶体　④凝华　熔融态物质的凝固　结晶（溶质从溶液中析出）
解析：（1）从甲图可看出，石墨中与层垂直的方向上的导电性和与层平行的方向上的导电性不同，说明晶体具有各向异性；乙图中，水晶片上的石蜡熔化成椭圆形，说明水晶在不同方向上的导热性不同，即有各向异性，而玻璃片上的石蜡熔化的形状是圆形，说明玻璃在各个方向上的导热性相同，即具有各向同性；丙说明晶体内部的微粒排列规范而有序，而非晶体内部微粒排列无序。（2）ZnCO3中的阴离子C中C原子的价层电子对数为3＋＝3，没有孤电子对，空间结构为平面三角形；C原子的杂化形式为sp2。（3）①在表面皿上加少量冷水的作用是冷却碘蒸气；②观察到的实验现象是烧杯中充满紫色的蒸气，在表面皿上有紫黑色的晶体形成；③在表面皿上的碘是晶体；④这种方法是凝华，制取晶体的方法还有熔融态物质的凝固、结晶。
15.（1）CaTiO3　12　（2）6　（3）
解析：（1）由晶胞结构可知：钙位于体心，个数为1，钛位于顶点，则其个数为×8＝1，氧位于棱边的中点，则其个数为×12＝3，故晶胞的化学式为CaTiO3，立方体晶胞共有12个边，每条边的中点有一个氧原子，共12个氧原子，包围着中心的钙离子，Ca第2课时　键参数——键能、键长与键角
题组一　键能
1.（2025·武汉高二检测改编）根据π键的成键特征判断CC的键能是C—C的键能的（　　）
A.2倍 B.大于2倍
C.小于2倍 D.无法确定
2.实验测得不同粒子中氧原子之间的键长和键能的数据如表：
粒子 O2
键长/（10－12 m） 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，但可根据规律推导出键能的大小顺序为w＞z＞y＞x，该规律可能是（　　）
A.粒子所含的价层电子数越多，键能越大
B.键长越长，键能越大
C.粒子所含的价层电子数越少，键能越大
D.成键时电子对越偏移，键能越大
3.（教材改编题）某些化学键的键能如下：
化学键 H—H Cl—Cl Br—Br I—I
键能/（kJ·mol－1） 436 243 193 151
化学键 H—Cl H—Br H—I
键能/（kJ·mol－1） 431 356 299
下列说法中正确的是（　　）
A.1 mol H2分别与Cl2、Br2、I2反应，则在碘中完全反应放出的热量最多
B.拆开等物质的量的HI和HCl，HI消耗的能量多
C.H—F的键能大于431 kJ·mol－1
D.HI比HCl稳定
4.已知几种共价键的键能如下：
化学键 C—Cl C—H Cl—Cl H—Cl
键能/（kJ·mol－1） 350.5 413.4 242.7 431.8
下列说法中错误的是（　　）
A.C2H6（g）＋Cl2（g）C2H5Cl（l）＋HCl（g）　ΔH＝－126.2 kJ·mol－1
B.HCl（g）H（g）＋Cl（g）　　ΔH＝＋431.8 kJ·mol－1
C.由键能可知，C—Cl比C—H更容易断裂
D.键能：C≡C＞CC＞C—C
题组二　键长与键角
5.能说明BF3分子中的4个原子在同一平面的理由是（　　）
A.B—F之间夹角为120°
B.B—F为σ键
C.3个B—F的键能相同
D.3个B—F的键长相等
6.（鲁科版习题）下列关于键长、键角和键能的说法中，错误的是（　　）
A.键角是描述分子空间结构的重要参数
B.键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关
C.键能越大，键长越长，共价化合物越稳定
D.键角的大小与键长、键能的大小无关
7.（教材改编题）卤素原子在形成分子的过程中能量变化和原子核间距变化如图所示，其中Cl2、Br2、I2均为气态分子，表示正确的是（　　）
题组三　键能、键长、键角的应用
8.CH4分子的空间结构是正四面体形而不是平面正方形，最充分的理由是（　　）
A.CH4分子内4个C—H的键长均相等
B.CH4分子内4个C—H的键角和键长均相等
C.CH4分子内4个C—H的键长相等，键角都等于109°28'
D.CH4分子内4个C—H的键长相等，键角都等于90°
9.下列有关化学键知识的比较可能错误的是（　　）
A.键能：C—N＜CN＜C≡N
B.键长：I—I＞Br—Br＞Cl—Cl
C.分子中的键角：H2O＜CO2
D.相同元素原子间形成的共价键键能：σ键＜π键
10.（2025·衡水高二调研）下列有关共价键的键参数的说法错误的是（　　）
A.H2O、CH4、CO2分子中的键角依次增大
B.HF、HCl、HBr分子中的键长依次增长
C.H2O、H2S、H2Se分子中的键能依次减小
D.物质的分子中共价键的键能越大，物质的熔、沸点越高
11.（2025·广东实验中学高二期中）已知各共价键的键能如表所示，下列说法错误的是（　　）
化学键 H—H F—F H—F H—Cl H—I
键能/（kJ·mol－1） 436.0 157 568 431.8 298.7
A.稳定性：H—I＜H—Cl＜H—F
B.H2、F2、HF中，F2的能量最高
C.298.7 kJ·mol－1＜H—Br的键能＜431.8 kJ·mol－1
D.H2（g）＋F2（g）2HF（g）
ΔH＝＋25 kJ·mol－1
12.氢气分子的形成过程示意图如下，请据图回答相关问题。
氢气分子的形成过程示意图
（1）H—H的键长为　　　　，①～⑤中，体系能量由高到低的顺序是　　　　　。
（2）下列说法正确的是　　　　（填字母）。
A.一个氢气分子中含有一个π键
B.由①到④，电子在核间出现的概率增大
C.由④到⑤，必须消耗外界的能量
D.一个氢气分子中含有一个极性共价键
（3）几种常见化学键的键能如下表所示：
化学键 Si—O H—O OO Si—Si Si—C
键能/（kJ·mol－1） 368 462.8 497.3 226 X
①试比较Si—Si与Si—C的键能大小：X kJ·mol－1　　　　226 kJ·mol－1（填“＞”“＜”或“＝”）。
②每摩尔硅完全燃烧放出的热量约为　　　　（已知1 mol Si中含2 mol Si—Si，1 mol SiO2中含4 mol Si—O）。
13.共价键的键能是指气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。如表所示是一些键能数据：
共价键 键能/（kJ·mol－1） 共价键 键能/（kJ·mol－1） 共价键 键能/（kJ·mol－1）
H—H 436 C—Cl 339 H—F 568
S—S 266 C—I 216 H—Cl 431.8
H—S 339 H—O 462.8 C—F 453
回答下列问题：
（1）有同学认为，半径越小的原子形成的共价键越牢固（即键能越大），由表中数据能否得出这样的结论：　　　　（填“能”或“不能”）。
（2）试预测C—Br的键能范围：　　　　　kJ·mol－1＜C—Br的键能＜　　　　kJ·mol－1。
（3）根据H—Cl、H—F的键能数据，无法得出的结论有　　　　（填字母，下同）。
A.溶于水时，HCl比HF更容易电离，所以盐酸的酸性强于氢氟酸的酸性
B.H—F的键能比H—Cl的键能大，所以HF难分解
C.H—F的键能比H—Cl的键能大，所以HCl更稳定
（4）某大学获得了极具理论研究意义的气态N4分子，其分子结构如图所示。已知断裂1 mol N—N吸收193 kJ热量，生成1 mol N≡N放出946 kJ热量。根据以上信息和数据，判断下列说法错误的是　　　　。
A.N4属于一种新型的化合物
B.N4分子中存在σ键
C.N4分子中N—N键角为109°28'
D.1 mol N4转变成N2将吸收734 kJ热量
4 / 4第2课时　分子间的作用力
题组一　范德华力及其对物质性质的影响
1.（2025·北京海淀区高二期中）下列物质的变化，破坏的主要是范德华力的是（　　）
A.碘单质的升华
B.KCl溶于水
C.将乙醇加热变为气态
D.NH4Cl受热分解
2.下列关于范德华力的叙述正确的是（　　）
A.是一种较弱的化学键
B.分子间存在的强于化学键的相互作用
C.直接影响所有物质的熔、沸点
D.稀有气体的分子间存在范德华力
3.下列物质中，分子间仅存在范德华力的是（　　）
A.H2O B.NH3
C.CH4 D.HF
4.下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是（　　）
A.CF4＞CCl4＞CBr4＞CI4
B.CO2＞CS2
C.H2O＞H2S＞H2Se＞H2Te
D.Xe＞Kr＞Ar＞Ne
题组二　氢键及其对物质性质的影响
5.（2025·北京房山区高二月考）下列物质中，分子间能形成氢键的是（　　）
A.N2 B.HF
C.HBr D.H2S
6.（2024·重庆高考3题）下列各分子中既含有sp2杂化的原子又能与H2O形成氢键的是（　　）
A.CH3CH3 B.CH2CHBr
C.CH3COOH D.CH3CH2NH2
7.关于氢键的说法正确的是（　　）
A.每一个水分子内含有两个氢键
B.冰、水中都存在氢键
C.分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点降低
D.邻羟基苯甲醛的沸点比对羟基苯甲醛的沸点高
8.下列说法正确的是（　　）
A.水稳定是因为水中含有大量的氢键
B.邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点高
C.可燃冰（CH4·8H2O）的形成是由于甲烷分子与水分子之间存在氢键
D.氨气极易溶于水，原因之一是氨分子与水分子之间形成了氢键
9.（2025·福州高二月考）“冰面为什么滑？”，这与冰层表面的结构有关，下列有关说法正确的是（　　）
A.由于氢键的存在，水分子的稳定性好，高温下也很难分解
B.第一层固态冰中，水分子间通过共价键形成空间网状结构
C.第二层“准液体”中，水分子间形成共价键机会减少，形成氢键的机会增加
D.当高于一定温度时，“准液体”中的水分子与下层冰连接的氢键断裂，产生“流动性的水分子”，使冰面变滑
10.若不断地升高温度，会实现“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气”的转化。在转化的各阶段被破坏的主要作用依次是（　　）
A.氢键、分子间作用力、非极性键
B.氢键、氢键、极性键
C.氢键、极性键、分子间作用力
D.分子间作用力、氢键、非极性键
11.氢键的本质是缺电子的氢原子和富电子的原子或原子团之间的一种弱的电性作用。近年来，人们发现了双氢键，双氢键是指带正电的H原子与带负电的H原子之间的一种弱电性相互作用。下列不可能形成双氢键的是（　　）
A.Be—H…H—O B.K—H…H—N
C.O—H…H—N D.F—H…H—Al
12.（2025·赤峰高二月考）已知各种硝基苯酚的性质如下表：
名称 结构式 25 ℃水中溶解度/g 熔点/℃ 沸点/℃
邻硝 基苯酚 0.2 45 100
间硝 基苯酚 1.4 96 194
对硝 基苯酚 1.7 114 295
下列关于三种硝基苯酚的叙述错误的是（　　）
A.邻硝基苯酚分子内形成氢键，使其熔、沸点低于另外两种硝基苯酚
B.间硝基苯酚不仅分子间能形成氢键，也能与水分子形成氢键
C.对硝基苯酚分子间能形成氢键，使其熔、沸点较高
D.三种硝基苯酚都能形成分子内氢键
13.氧是地壳中含量最多的元素，氮是空气中含量最多的元素。
（1）H2O中的O—H、分子间的范德华力和氢键由强到弱的顺序依次为　　　　＞　　　　＞　　　　。
（2）N、P、As都属于第ⅤA族元素，形成简单氢化物的沸点由高到低的顺序为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
（填分子式，下同）＞　　　　＞　　　　。
（3）画出氢氟酸溶液中可能存在的氢键形式：　　　　　　　　　　　。
（4）如图1表示某种含氮有机化合物的结构简式，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，能嵌入某种离子或分子并形成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　　　　（填字母）。
a.CF4 b.CH4
c.N d.H2O
14.（2025·驻马店高二月考）水分子间存在一种“氢键”的作用（作用力介于范德华力与化学键之间）彼此结合而形成（H2O）n。在冰中每个水分子被4个水分子包围形成变形的正四面体，通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体。
（1）1 mol冰中有　　　　mol“氢键”。
（2）水蒸气中常含有部分（H2O）2，要确定（H2O）2的存在，可采用的方法是　　　　　　（填字母）。
A.把1 L水蒸气冷凝后与足量金属钠反应，测产生氢气的体积
B.把1 L水蒸气通过浓硫酸后，测浓硫酸增重的质量
C.该水蒸气冷凝后，测水的pH
D.该水蒸气冷凝后，测氢氧原子个数比
（3）已知在相同条件下双氧水的沸点明显高于水的沸点，其可能原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（4）在冰的结构中，每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接。在冰晶体中除氢键外，还存在范德华力（11 kJ·mol－1）。已知冰的升华热是51 kJ·mol－1，则冰晶体中氢键的能量是　　　　　kJ·mol－1。
（5）氨气极易溶于水的原因之一也是与氢键有关。请判断NH3溶于水后，形成的NH3·H2O的合理结构是　　　　（填字母）。
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