选择题突破2 分子的结构与分子的性质(含解析)2026届高考化学二轮专题复习 模块二 物质结构与性质

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选择题突破2 分子的结构与分子的性质(含解析)2026届高考化学二轮专题复习 模块二 物质结构与性质

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分子的结构与分子的性质
【知识网络 悉考点】
【真题研析 明方向】
1.(2025·湖北卷)N和P为同主族相邻元素。下列关于物质性质或现象的解释错误的是(  )
A.KNO3的熔点比K3PO4的低,因为KNO3的离子键更强
B.磷单质通常不以P2形式存在,因为磷磷之间难以形成三键
C.次磷酸比硝酸的酸性弱,因为前者的O-H键极性小
D.P形成PF5而N形成NF3,因为P的价层电子轨道更多且半径更大
2.(2025·甘肃卷)我国科学家制备了具有优良双折射性能的C3H8N6I6·3H2O材料。下列说法正确的是(  )
A.电负性N<C<O B.原子半径C<N<O
C.I中所有I的孤电子对数相同 D.C3H8N中所有N-H极性相同
3.(2025·四川卷)生产磷肥时,利用纯碱溶液吸收SiF4的反应如下:3SiF4+2Na2CO3+2H2O===2Na2SiF6↓+H4SiO4+2CO2。下列说法错误的是(  )
A.Na2SiF6中含有配位键 B.SiF4和H2O都是由极性键构成的极性分子
C.CO2和SiO2晶体分别为分子晶体和共价晶体 D.CO的VSEPR模型和空间结构都为平面三角形
4.(2025·重庆卷)三种氮氧化物的结构如下所示:
下列说法正确的是(  )
A.氮氮键的键能:N2O>N2O3 B.熔点:N2O3>N2O4
C.分子的极性:N2O4>N2O D.N-N-O的键角:a>b
5.(2025·安徽卷)氨是其他含氨化合物的生产原料。氨可在氧气中燃烧生成N2。金属钠的液氨溶液放置时缓慢放出气体,同时生成NaNH2。NaNH2遇水转化为NaOH。Cu(OH)2溶于氨水得到深蓝色[Cu(NH3)4](OH)2溶液,加入稀硫酸又转化为蓝色[Cu(H2O)4]SO4溶液。氨可以发生类似于水解反应的氨解反应,浓氨水与HgCl2溶液反应生成Hg(NH2)Cl沉淀。下列有关物质结构或性质的比较中,正确的是(  )
A.与H+结合的能力:OH->NH B.与氨形成配位键的能力:H+>Cu2+
C.H2O和NH3分子中的键长:O-H>N-H D.微粒所含电子数:NH>NH
6.(2025·甘肃卷)我国化学家合成了一种带有空腔的杯状主体分子(结构式如图a),该分子和客体分子(CH3)4NCl可形成主客体包合物:(CH3)4N+被固定在空腔内部(结构示意图见图b)。下列说法错误的是(  )
A.主体分子存在分子内氢键 B.主客体分子之间存在共价键
C.磺酸基中的S-O键能比S==O小 D.(CH3)4N+和(CH3)3N中N均采用sp3杂化
7.(2025·陕晋宁青卷) “机械键”是两个或多个分子在空间上穿插互锁的一种结合形式。我国科研人员合成了由两个全苯基大环分子组成的具有“机械键”的索烃,结构如图,下列说法错误的是(  )
A.该索烃属于芳香烃 B.该索烃的相对分子质量可用质谱仪测定
C.该索烃的两个大环之间不存在范德华力 D.破坏该索烃中的“机械键”需要断裂共价键
8.(2025·黑吉辽蒙卷)Cl2O可用于水的杀菌消毒,遇水发生反应:Cl2O+H2O===2HClO。下列说法正确的是(  )
A.反应中各分子的σ键均为p-pσ键
B.反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形
C.Cl-O键长小于H-O键长
D.HClO分子中Cl的价电子层有2个孤电子对
9.(2025·浙江1月卷)下列属于极性分子的是(  )
A.HCl B.N2 C.He D.CH4
【核心考点精讲 固基础】
1.共价键
(1)共价键的分类
(2)配位键与配位化合物
①配位键
概念 成键原子一方提供孤电子对,另一方提供空轨道形成的共价键。即:共用电子对由一个原子单方向提供给另一原子共用所形成的共价键
配位键的形成 成键原子一方能提供孤电子对,另一方能提供空轨道
表示方法 配位键可以用AB来表示,其中A是提供孤电子对的原子,B是接受孤电子对的原子,如:NH可表示为
②配位化合物
概念 金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物。如:[Cu(NH3)4]SO4
形成条件 a.配体有孤电子对,中性分子如H2O、NH3和CO等;离子如F-、Cl-、CN-等,对于配体中两端均有孤电子对时,电负性小的原子为配位原子,如配体CO、CN-中的C为配位原子b.中心原子有空轨道,如Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+等
组成结构
2.价层电子对互斥理论判断分子或离子的空间构型的具体步骤
(1)第一步,确定中心原子价层电子对数:中心原子价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数
【方法1】中心原子价层电子对数=
①配位原子是指中心原子以外的其它原子,即:与中心原子结合的原子
②若是离子,则应加上或减去与离子所带的电荷数,即:阴加阳减
③氧、硫原子若为配位原子,则其化合价规定为“零”,若为中心原子,则价电子数为6
(2)第二步,确定中心原子的σ键数目:由分子式确定,即中心原子形成几个σ键,就有几对σ键电子对,如:H2O分子中,O有2对σ键电子对,NH3分子中,N有3对σ键电子对,即:ABn型的分子或离子就有n个σ键
(3)第三步,确定中心原子上的孤电子对数:中心原子上的孤电子对数=中心原子价层电子对数-σ键电子对数
【方法2】
其中:a是中心原子的价电子数(阳离子要减去电荷数、阴离子要加上电荷数),b是与中心原子结合的原子最多能接受的电子数,x是与中心原子结合的原子数
(4)价层电子对互斥理论判断分子或离子的空间构型的具体思路
由中心原子的价层电子对数VSEPR模型及构型分子或离子的空间结构
价层电子对数 VSEPR模型及构型 σ键电子对数 孤电子对数 分子(或离子)的空间结构 实例
2 (直线形) 2 0 (直线形) CO2、BeCl2
3 (平面三角形) 3 0 (平面三角形) BF3、NO
(平面三角形) 2 1 (V形) SO2、SnBr2
4 (四面体形) 4 0 (正面体形) CH4、NH
(四面体形) 3 1 (三角锥形) NH3、SO
(四面体形) 2 2 (V形) H2O
5 (三角双锥形) 5 0 (三角双锥形) PCl5
6 (正八面体形) 6 0 (正八面体形) SF6
3.判断中心原子杂化轨道类型的方法
(1)根据中心原子价层电子对数(杂化轨道数目)判断:杂化轨道数=价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数
价层电子对数 杂化类型 杂化轨道数目 杂化轨道间夹角 空间结构 实例
4 sp3杂化 4 109°28′ 正四面体形 CH4
3 sp2杂化 3 120° 平面三角形 BF3
2 sp杂化 2 180° 直线形 BeCl2
(2)有多个中心原子时,则根据:“杂化轨道数=价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数”来判断
如:三聚氰胺分子的结构简式如图所示,分析氮原子、碳原子的杂化类型
杂化类型 价层电子对数 σ键电子对数 孤电子对数 孤电子对数确定方法
①号氮原子 sp3 4 3 1 氮原子最外层有5个电子,形成了3对共用电子对,则有一对孤对电子
②号氮原子 sp2 3 2 1
③号碳原子 sp2 3 3 0 碳原子最外层4个电子,形成了4对共用电子对,所以碳上无孤对电子
(3)有机物分子中碳原子杂化类型的判断方法
饱和碳原子均采取sp3杂化;连接双键的碳原子均采取sp2杂化;连接三键的碳原子均采取sp杂化
4.键角大小的判断方法
(1)中心原子的杂化方式不同且中心原子无孤对电子——看中心原子杂化方式:sp(1800)>sp2(1200)>sp3(109028')
分子 CO2 BF3 CH4
杂化方式 sp sp2 sp3
分子构型 直线型 平面三角形 正四面体
键角 1800 1200 109028'
(2)中心原子杂化方式相同且中心原子有孤对电子——看中心原子的孤电子对数
排斥力大小顺序:孤电子对-孤电子对>孤电子对-成键电子对>成键电子对-成键电子对,中心原子孤电子对数越多,对成键电子对的排斥力越大,键角越小
分子 CH4 NH3 H2O
杂化方式 sp3 sp3 sp3
孤电子对数 0 1 2
键角 109028' 107018' 104030'
分子构型 正四面体 三角锥形 V形
(3)中心原子不同,配位原子及中心原子孤电子对数相同且结构相似——看中心原子的电负性:中心原子的电负性越大,成键电子对越靠近中心原子,成键电子对排斥力增大,键角增大
键角:NH3>PH3>AsH3;H2O>H2S>H2Se
(4)中心原子及孤电子对数相同,配位原子不同且结构相似——看配位原子的电负性:配位原子电负性越大,成键电子对越偏离中心原子,成键电子对排斥力减小,键角越小
键角:NF3<NCl3<NBr3;NF3<NH3;OF2<H2O
(5)单键、双键、三键的影响
三键、双键、单键之间的排斥力大小顺序:三键-三键>三键-双键>双键-双键>双键-单键>单键-单键
乙烯分子中键角①(121.3°)>键角②(117.4°)原因是斥力大小:双键-单键>单键-单键
5.分子的性质
(1)分子构型与分子极性的关系
分子构型与分子极性的关系 判断分子极性的常见方法
①An型(单质):非极性分子(O3除外)②AB型:极性分子③ABn型:A上无孤对电子:非极性分子A上有孤对电子:极性分子
(2)溶解性
①“相似相溶”规律:非极性溶质一般能溶于非极性溶剂,极性溶质一般能溶于极性溶剂,若存在氢键,则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大,溶解性越好
②“相似相溶”还适用于分子结构的相似性,如乙醇和水互溶,而戊醇在水中的溶解度明显减小
(3)范德华力对物质性质的影响
①一般来说,组成和性质相似的物质,相对分子质量越大,范德华力越大,物质的熔沸点也就越高
如沸点:F2<Cl2<Br2<I2
②相对分子质量相同或相近时,分子的极性越大,范德华力也越大,物质的熔沸点也就越高
如沸点:N2<CO
③分子组成相同但结构不同的物质,分子的对称性越强,范德华力越小,物质的熔沸点也就越低
如沸点:对二甲苯<间二甲苯<邻二甲苯
(4)氢键及其对物质性质的影响
①对沸点和熔点的影响
分子间氢键的形成使物质的沸点和熔点升高 沸点:NH3>PH3、HF>HCl、C2H5OH>CH3OCH3
分子内氢键的形成使物质的沸点和熔点降低 沸点:
②对溶解度的影响:在极性溶剂里,如果溶质分子与溶剂分子间可以生成氢键,则溶质的溶解度增大。如NH3、C2H5OH、H2O2、CH3COOH等易溶于水。如果溶质分子内形成氢键,则在极性溶剂里的溶解度减小
③对黏度的影响:分子间有氢键的液体,一般黏度较大。例如甘油、磷酸、浓硫酸等多羟基化合物,由于分子间可形成众多的氢键,这些物质通常为黏稠状液体
④对密度的影响:水结冰后,体积膨胀并漂浮在水面上(水分子间形成氢键,体积变大,密度变小)
⑤液体分子间若形成氢键,有可能发生缔合现象:如液态HF,在通常条件下,除了简单的HF分子外,还有通过氢键联系在一起的复杂分子(HF)n。(HF)n中的n可以是2,3,4,…
⑥对酸性的影响:如苯甲酸的电离常数为K,则在邻位、间位、对位上带有羟基时,电离常数依次为15.9K、1.26K和0.44K,如左右两边邻位上各取代一羟基,则电离常数为800K。这是由于邻位上的羟基与苯甲酸根生成带氢键的稳定的阴离子,从而增大了羧基中氢原子的电离度
⑦图示氢键
HF分子间的氢键 邻位形成分子内氢键 以分子间氢键缔合而成的二聚体结构
(5)分子的手性
①手性分子:具有手性异构体的分子
②手性碳原子(不对称碳原子):所连接的四个原子或原子团均不相同的碳原子。手性碳原子一定是饱和碳原子
【精准演练 提能力】
1.下列说法错误的是(  )
A.胶体粒子对光线散射产生丁达尔效应
B.合成高分子是通过聚合反应得到的一类纯净物
C.配位化合物通过“电子对给予-接受”形成配位键
D.超分子可以由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成
2.NaNH2易被O2氧化,与H2O反应放出NH3,需在N2保护下储存。下列说法正确的是(  )
A.NaNH2中N元素的化合价为-2 B.键能大小:O2<N2
C.NH3分子的VSEPR模型为 D.键角大小:H2O>NH3
3.烟道气中含有SO2,通过一系列反应可得重要的硫氮化合物M(SxNx,相对分子质量为184),M不溶于水,可溶于CS2。下列说法错误的是(  )
A.SO(NH2)2、NH3均能与H2O形成氢键 B.SOCl2的空间结构为平面三角形
C.S2Cl2中S的杂化轨道类型为sp3 D.硫氮化合物M(S4N4)为非极性分子
4.下列说法正确的是(  )
A.基态Mn原子价层电子排布图为 B.沸点:CO<N2
C.键角:NH3<H2O D.S8中S原子的杂化方式为sp3
5.下列说法错误的是(  )
A.NH的价层电子对互斥模型和空间结构均为正四面体形
B.O3为极性分子,其中的共价键是极性键
C.三氟乙酸(CF3COOH)的酸性强于乙酸
D.SO2与CS2分子的空间结构及中心原子的杂化方式均相同
6.“结构决定性质”,下列有关物质结构与性质的说法中正确的是(  )
A.温度相同时,水溶液中电离常数:CF3COOHB.熔点:NaCl<MgCl2<AlCl3
C.分子的极性:O2<O3
D.F2、Cl2、Br2三种分子中的键能:F-F<Cl-Cl<Br-Br
7.对于超分子聚合物和材料的组装而言,B-N配位键的动态性质和易于调节的特性起着重要作用。某种超分子的结构如图。下列叙述错误的是(  )
已知:Me-为甲基
A.该超分子形成的B-N配位键中,N原子提供孤电子对
B.该超分子中涉及的元素均为p区元素
C.超分子具有分子识别和自组装的特征
D.第一电离能:F>N>O>C>B
8.键角是重要的键参数之一。下列键角的大小比较正确的是(  )
选项 键角 键角的大小比较
A ∠H-N-H [Cu(NH3)4]2+>NH3
B ∠C-C-C 金刚石>石墨
C ∠O-S-O SO3<SO
D ∠H-C-H CH<CH
9.一种Ni的金属串配合物结构如图所示,其中每个含N配体带有1个单位负电荷。下列关于该配合物的说法正确的是(  )
A.配合物中Ni的杂化方式可能为dsp2
B.配合物中Ni元素的平均化合价为+3
C.每个含N配体中的所有原子可能处于同一平面内
D.理想情况下该配合物中含有3种化学环境不同的N原子
10.钴(Co)在化学上称为铁系元素,其化合物在生产生活中应用广泛。以甲醇为溶剂,Co2+可与色胺酮分子配位结合形成对DNA具有切割作用的色胺酮钴配合物(合成过程如图所示),下列说法错误的是(  )
A.色胺酮分子中所含元素第一电离能由大到小的顺序为N>O>H>C
B.色胺酮分子中N原子均为sp3杂化
C.色胺酮钴配合物中钴的配位数为4
D.X射线衍射分析显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个CH3OH分子,CH3OH是通过氢键作用与色胺酮钴配合物相结合
11.铜盐中毒可用青霉胺解毒,解毒原理如下:Cu2+能与青霉胺形成环状配合物,其结构如图所示。该环状配合物无毒、易溶于水,可经尿液排出。下列说法错误的是(  )
A.比较硫化氢与氨气键角的大小:H2SB.第二周期元素中,第一电离能大于N的元素有2种
C.该环状配合物易溶于水的主要原因是其与水可形成分子间氢键
D.该环状配合物中,VSEPR模型为四面体或正四面体的非金属原子共有13个
12.元素周期表中第二周期元素及其化合物广泛应用于材料领域。锂常用作电池的电极材料;C60可用作超导体材料;冠醚是一种环状碳的化合物,可用于识别Li+与K+;NF3用于蚀刻微电子材料中Si、Si3N4等,还常用于与HF联合刻蚀玻璃材料,NF3可由电解熔融氟化氢铵(NH4HF2)制得,也可由NH3与F2反应生成。下列说法正确的是(  )
A.NF3与NH4HF2形成的晶体类型相同
B.电解熔融NH4HF2制备NF3时,NF3在阴极生成
C.NH4HF2晶体中存在氢键、离子键、共价键
D.NF3中N—F的键角大于NH4HF2中N-H的键角
13.氯化二乙基铝(CH3CH2)2AlCl既能形成稳定的二聚体,也能形成三聚体。(CH3CH2)2AlCl三聚体所有原子最外层电子均达到稳定结构,结构如图所示,下列推测不合理的是(  )
A.(CH3CH2)2AlCl三聚体分子中含有3个配位键,每个Al的配位数是4
B.(CH3CH2)2AlCl的三聚体为非极性分子
C.(CH3CH2)2AlCl与O2完全反应生成二氧化碳、水、氧化铝和氯化氢
D.(CH3CH2)2AlCl比(CH3CH2)2AlBr更易水解
14.下列有关物质结构和性质的说法正确的是(  )
A.在配位化合物中,配位数等于配位键数
B.H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键
C.O3分子为极性分子,分子中的共价键是极性键
D.中心原子杂化类型为sp3的分子,空间构型为正四面体
15.三聚SO3的结构如图所示,下列关于三聚SO3的推测合理的是(  )
A.S原子的杂化方式与SO3分子中S原子的杂化方式相同 B.S原子与O原子间的键长均相同
C.SO3自发转变为三聚SO3的过程放热 D.在水中的溶解度较小
16.冠醚在水相和油相均有一定的溶解度,是重要的相转移催化剂。18-冠-6是冠醚的一种,其结构如图A,下列说法不正确的是(  )
图A       图B 图C       图D
A.18-冠-6中氧原子的杂化类型为sp3
B.表示18-冠-6在油相中结构的是图B而不是图C
C.图D中K+与18-冠-6的空腔大小相近,且与氧原子之间通过弱相互作用形成稳定的超分子结构,体现超分子的分子识别功能
D.若18-冠-6的部分氢原子被氟原子取代,与K+形成的超分子稳定性将增强
17.下列有关物质结构与性质的表述正确的是(  )
A.N-H键的极性大于C-H键的极性,NH3分子的极性小于CH4
B.I2易溶于CCl4,可从I2和CCl4都是非极性分子的角度解释
C.HNO3中的氢键数量比H3PO4少,可推断HNO3的稳定性比H3PO4差
D.超分子是两种或两种以上的分子(包括离子)通过化学键形成的分子聚集体
18.3-氨基-1-金刚烷醇可用于合成药物维格列汀(治疗2型糖尿病),其分子结构如图所示。下列说法不正确的是(  )
A.分子中O原子和N原子均为sp3杂化 B.分子中的键角:∠(C-N-H)<109°28′
C.电负性:χ(O)>χ(N)>χ(C) D.第一电离能:I1(O)>I1(N)>I1(C)>I1(H)
19.穴醚是一类可以与碱金属离子发生配位的双环或多环多齿配体。某种穴醚的键线式如图。下列说法错误的是(  )
A.使用穴醚可以增大某些碱金属盐在有机溶剂中的溶解度
B.该穴醚分子中碳原子和氮原子的杂化轨道类型相同
C.该穴醚的核磁共振氢谱显示有4组吸收峰
D.选取适当的穴醚,可以将不同的碱金属离子分离
20.液态氟化氢的电离方程式为:3HFH2F++HF。下列说法错误的是(  )
A.H2F+的结构为[H-F→H]+,其结构中存在配位键
B.HF的结构为[F…H-F]-,其结构中存在氢键
C.利用CaF2与浓硫酸共热制备HF气体,反应中体现浓硫酸的强氧化性
D.电解KHF2与HF混合物时阳极有F2生成
22.某种离子液体的结构如图所示,下列说法正确的是(  )
A.BF中各原子均达到8电子稳定结构
B.该物质阳离子中C原子均采取sp2杂化
C.第一电离能由大到小的顺序为:F>O>N
D.H分别与C、N、F形成的二元化合物中既有极性键又有非极性键
23.超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体。某种超分子结构如图所示。下列有关说法正确的是(  )
A.该超分子中-CH3的键角∠HCH小于-NH2的键角∠HNH
B.该超分子中存在配位键、氢键等化学键
C.该超分子具有自组装的特征
D.该超分子不能发生水解反应
24.下列关于物质结构与性质的说法正确的是(  )
A.臭氧是由极性键构成的极性分子,因此其在水中的溶解度大于在四氯化碳中的溶解度
B.O-H…O的键能大于F-H…F的键能,因此水的沸点高于氟化氢的沸点
C.石墨层间靠范德华力维系,因此石墨的熔点较低
D.水晶内部微观粒子呈现周期性有序排列,因此水晶不同方向的导热性不同
25.由金属钛、铝形成的特伯试剂常用作有机反应的烯化试剂,其结构如图所示。下列说法正确的是(  )
A.Al3+与Cl-具有相同的电子层结构 B.该结构中不存在配位键
C.特伯试剂中的Al原子轨道杂化类型为sp3 D.该结构中Al的化合价为+4
26.我国科学家在烷烃的羰基化方面进行了相关的研究,如乙烷在氯化1-戊基吡啶()与无水AlCl3等组成的超强酸性室温离子液体中与Co的直接羰基化反应,产物为丙酮(CH3COCH3)。下列说法正确的是(  )
A.丙酮中σ键与π键个数之比为8∶1
B.氯化1-戊基吡啶与丙酮的晶体类型相同
C.氯化1-戊基吡啶中的碳原子与丙酮中的碳原子的杂化方式相同
D.吡啶()与苯都是非极性分子
【分子的结构与分子的性质】答案
【真题研析 明方向】
1.A。解析:A.熔点的差异源于离子键的强度。K3PO4中PO带3个负电荷,而KNO3中NO只带1个负电荷;离子电荷越高,静电引力越强,离子键越强,熔点越高。因此,K3PO4的离子键比KNO3更强,A错误;
B.氮因原子半径小,p轨道有效重叠,能形成稳定的N≡N三键;磷原子半径大,p轨道重叠差,难以形成稳定的P≡P三键,因此倾向于形成P4四面体结构,B正确;C.含氧酸的酸性与O-H键极性有关。中心原子电负性越高,O-H键极性越大,越易解离H+;氮电负性高于磷,因此HNO3中 O-H键极性大,酸性强;H3PO2中P电负性低,O-H键极性小,酸性弱,C正确;D.氮价层仅有2s和2p轨道,NF3的中心原子N形成sp3杂化后有3个σ键和1个孤对电子;磷有3d轨道可参与sp3d杂化,且原子半径大,能容纳5个配体,故形成PF5,D正确;故选A。
2.C。解析:A.非金属性越强,电负性越大,故电负性:C<N<O,A错误;B.同周期从左到右,原子半径递减,故原子半径:C>N>O,B错误;C.碘的价电子数为7,I中心原子I与两个碘通过共用电子对形成共价键,则两边的碘存在3对孤对电子,中心原子I的孤对电子是(7+1-2×1)=3 ,C正确;D.六元环内存在大π键,大π键具有吸电子效应,-H离大π键比较近,N-H键极性更大,D错误;故选C。
3.B。解析:A.Na2SiF6的阴离子SiF中有Si提供空d轨道,F-提供孤对电子形成的配位键,A正确;
B.SiF4中心原子Si的价层电子对数是4+(4-4×1)=4,无孤对电子,为正四面体结构,分子对称,属于非极性分子;H2O为极性分子,B错误;C.CO2晶体为分子晶体(分子间作用力),SiO2为共价晶体(原子间共价键),C正确;D.CO中心原子C的价层电子对数是3+(4+2-2×2)=3,无孤对电子,VSEPR模型为平面三角形,实际空间结构也为平面三角形,D正确;故选B。
4.A。解析:A.由图中数据可知,氮氮键的键长:N2O<N2O3,则氮氮键的键能:N2O>N2O3,A正确;
B.二者均为分子构成的物质,分子间作用力:N2O3<N2O4,熔点:N2O3<N2O4,B错误;
C.N2O4为对称的平面结构,极性较弱,而N2O结构不对称,正负电荷中心不能重合,属于典型的极性分子,故分子极性::N2O4<N2O,C错误;D.N2O3结构为O==N-NO2,中心原子N存在=1对孤对电子,中心原子N为sp2杂化,受孤对电子影响,键角略小于120°;而N2O4中心原子N的孤对电子为=0,价电子数为3,也是sp2杂化,没有孤对电子的影响,故键角a<b,D错误;故选A。
5.B。解析:A.根据题干信息,NaNH2遇水转化为NaOH,反应为:2NaNH2+H-OH===NaOH+H-NH2,说明NH结合H+能力更强,A错误;B.根据题干信息,深蓝色[Cu(NH3)4](OH)2溶液,加入稀硫酸又转化为蓝色[Cu(H2O)4]SO4溶液,说明NH3更容易与H+配位形成NH,故与氨形成配位键的能力:H+>Cu2+,B正确;
C.原子半径N>O,则键长:O-H<N-H,C错误;D.NH所含电子数为10,NH所含电子数10,相同数量的两种微粒所含电子数相等,D错误;故选B。
6.B。解析:A.主体分子内羟基与磺酸基相邻较近,磺酸基中含有羟基的结构,可以形成分子内氢键,A正确;
B.主体与客体间通过非共价键形成超分子,B错误;C.已知单键的键能小于双键,则S-O的键能比S==O键能小,C正确;D.N原子价电子数为5,(CH3)4N+中N有4条σ键,失去1个电子形成阳离子,无孤对电子,采用sp3杂化,(CH3)3N中N有3条σ键,1对孤对电子,价层电子对数为4,采用sp3杂化,D正确;故选B。
7.C。解析:本题考查有机物结构和性质、范德华力、共价键等。该索烃仅含有C、H两种元素,且含有苯环,属于芳香烃,A正确;质谱仪可测定相对分子质量,质谱图上最大质荷比即为相对分子质量,B正确;该物质由分子构成,两个大环由分子构成,分子间存在范德华力,C错;该索烃两个大环分子互相穿插互锁,因此破坏“机械键”时需要断裂共价键,D正确;本题选C。
8.B。解析:A.H2O中的H-O键是s-sp3 σ键,而非p-pσ键,A错误;B.根据价层电子对互斥理论,Cl2O中O原子周围的孤电子对数为(6-2×1)=2,还含有2个成键电子对,因此其VSEPR模型为四面体形;H2O中O原子周围的孤电子对数为(6-2×1)=2,还含有2个成键电子对,因此其VSEPR模型为四面体形;HClO中O原子周围的孤电子对数为(6-2×1)=2,还含有2个成键电子对,因此其VSEPR模型为四面体形;反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形,B正确;C.Cl的原子半径大于H,Cl-O键长应大于H-O键长,因此C错误;D.HClO中Cl的最外层电子数为7,其1个价电子与O形成共价键,剩余6个价电子形成3对孤电子对,D错误。
9.A 。解析:HCl正负电荷的中心不重合,为极性分子,A选项正确;N2的正负电荷的中心重合,为非极性分子,B选项错误;He是单原子分子,不是极性分子,C选项错误;CH4为正四面体结构,正负电荷的中心重合,为非极性分子,D选项错误。提醒:对于双原子分子而言,A-A型正负电荷中心重合的分子为非极性分子,A-B正负电荷中心不重合的分子为极性分子。对于多原子分子而言,分子的极性除了要考虑键的极性外,还需考虑分子的空间构型。
【精准演练 提能力】
1.B。解析:A.胶体粒子对光线散射产生丁达尔效应,正确描述了丁达尔效应的成因,A正确;
B.合成高分子通过聚合反应生成,但由于聚合度不同,分子链长度和分子量存在差异,因此是混合物而非纯净物,B错误;C.配位键的形成本质是电子对给予-接受,符合配位化合物的定义,C正确;D.超分子由多种分子通过分子间相互作用(如氢键、静电作用、以及金属离子与分子间的弱配位键等)形成,D正确;故选B。
2.B。解析:NaNH2中Na元素为+1价,H元素为+1价,则N元素的化合价为-3,A错误;NH3分子中N原子的价层电子对数=3+=4,含有1个孤电子对,其VSEPR模型为四面体形,分子的空间结构为三角锥形,C错误;H2O分子中O原子的价层电子对数=2+=4,含有2个孤电子对,孤电子对与孤电子对之间的斥力>孤电子对与成键电子对之间的斥力>成键电子对与成键电子对之间的斥力,所以键角:H2O<NH3,D错误。
3.B。解析:SO(NH2)2、NH3含有电负性较强的N,与H2O中的H可形成氢键,A项正确;SOCl2中S的价层电子对数为3+1,则其空间结构为三角锥形,B项错误;S2Cl2中S的价层电子对数为2+2,则S2Cl2中S的杂化轨道类型为sp3,C项正确;x==4,硫氮化合物M的分子式为S4N4,M不溶于水,可溶于CS2,根据“相似相溶”可知其为非极性分子,D项正确。
4.D。解析:基态Mn原子的价层电子排布图为,A错误;二者相对分子质量虽然相同,但极性:CO>N2,分子的极性越大,范德华力越大,故CO的沸点更高,B错误;NH3、H2O的中心原子均采取sp3杂化,N原子有1个孤电子对,而O原子有2个孤电子对,孤电子对数越多,键角越小,故键角:NH3>H2O,C错误;S8的分子结构为,每个S原子形成2个σ键,还有2个孤电子对,S原子采取sp3杂化,D正确。
5.D。解析:NH的中心原子N原子的价层电子对数为4+=4,为sp3杂化,无孤电子对,则价层电子对互斥模型和空间结构均为正四面体形,A正确;O3是由弱极性键构成的极性分子,B正确;电负性F>H,则吸电子能力F>H,吸电子能力增强导致酸性增强,故酸性CH3COOH6.C。解析:由于电负性:F>Cl,F-C的极性大于Cl-C的极性,使F3C-的极性大于Cl3C-的极性,导致CF3COOH的羧基中的羟基的极性更大,更容易电离出氢离子,所以温度相同时,水溶液中电离常数:CF3COOH>CCl3COOH,A错误;AlCl3属于分子晶体,NaCl、MgCl2均属于离子晶体,一般离子晶体的熔点高于分子晶体,则AlCl3的熔点最低,B错误;O3为极性分子,O2为非极性分子,故分子的极性:O2<O3,C正确;F2、Cl2、Br2三种分子中的键能:F-F7.B。解析:该超分子形成的B-N配位键中,N原子提供孤电子对,B提供空轨道,故A正确;H元素不属于p区元素,故B错误;超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体,具有分子识别和自组装的特征,故C正确;同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势,ⅡA族原子s能级全充满、ⅤA族原子p能级半充满,结构稳定,第一电离能大于同周期相邻元素,同一主族,随着能层数的增加,第一电离能依次减小,因此第一电离能:F>N>O>C>B,故D正确。
8.A。解析:氨分子中氮原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1,四氨合铜离子中中心离子为提供空轨道的铜离子,配体为提供孤对电子的氨分子,配离子中氮原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0,孤对电子对数越多,对成键电子对的斥力越大,键角越小,则四氨合铜离子的键角∠H-N-H大于氨分子,故A正确;金刚石中碳原子的杂化方式为sp3杂化,石墨中碳原子的杂化方式为sp2杂化,则金刚石中键角∠C-C-C小于石墨,故B错误;三氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0,分子的空间构型为平面三角形,亚硫酸根离子中硫原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1,离子的空间构型为三角锥形,则三氧化硫分子中键角∠O-S-O大于亚硫酸根离子,故C错误;CH中碳原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0,离子的空间构型为平面三角形,CH中碳原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1,离子的空间构型为三角锥形,则CH中键角∠H-C-H大于CH,故D错误。
9.C。解析:由配体上下均乘以2,可知配合物中Ni每个应该有6个键,故杂化方式不可能为dsp2,A错误;每个含N配体带有1个单位负电荷,配合物中含有3个Ni,4个含N配体,2个氯离子,根据化合价代数和为0,Ni元素的平均化合价为+=+2,B错误;每个含N配体,中间的N原子采用sp3,根据单键可以旋转知,中间的N所连的两个六元环的所有原子可能处于同一平面内,C正确;理想情况下该配合物中含有2种化学环境不同的N原子,D错误。
10.B。解析:同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构,元素的第一电离能大于O,则第一电离能由大到小的顺序为N>O>C,氢原子的原子半径小,核外电子受到原子核的引力大于碳原子,失去1个电子消耗的能量大于碳,第一电离能大于碳,则元素第一电离能由大到小的顺序为N>O>H>C,故A正确;由结构简式可知,色胺酮分子中形成双键的氮原子的杂化方式为sp2杂化,故B错误;由结构简式可知,色胺酮钴配合物中钴离子与2个氮原子和2个氧原子形成配位键,其配位数为4,故C正确;甲醇分子中的羟基可以形成氢键,则X射线衍射分析显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个甲醇分子说明甲醇通过氢键作用与色胺酮钴配合物相结合,故D正确。
11.D。解析:A.氨分子的孤电子对数为1,H2S的孤电子对数为2,H2S中孤电子对对成键电子对的排斥力比NH3的大,所以NH3的键角比H2S的大,A正确;B.同周期元素自左至右第一电离能呈增大趋势,但由于N原子的2p能级为半充满状态,第一电离能大于相邻的O原子,所以第二周期中第一电离能大于N的有F、Ne,B正确;C.该配合物容易与水分子之间形成分子间氢键,提高其在水中的溶解度,C正确;D.该环状配合物中的N原子、饱和C原子和S原子及-OH中的O原子的价层电子对数都为4,则该配合物分子中VSEPR模型为四面体或正四面体的非金属原子有14个,D错误。
12.C。解析:NF3可由电解熔融NH4HF2制得,说明NH4HF2为离子化合物,而NF3为共价化合物,A错误;电解熔融NH4HF2制备NF3时,氮元素化合价升高,NH4HF2在阳极发生氧化反应生成NF3,B错误;NH4HF2为离子化合物,存在离子键,铵根离子中存在共价键,氟元素电负性较强能形成氢键,C正确;NF3中存在1个孤电子对,铵根离子中不存在孤电子对,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,故N—F的键角小于NH4HF2中N-H的键角,D错误。
13.D。解析:A.由图可知,(CH3CH2)2AlCl三聚体分子中中心离子是铝离子,氯离子和乙基是配体,铝离子的配位数为4,故A正确;B.由图可知,(CH3CH2)2AlCl三聚体分子是结构对称的非极性分子,故B正确;C.由质量守恒定律可知,(CH3CH2)2AlCl一定条件下与氧气完全反应生成二氧化碳、水、氧化铝和氯化氢,故C正确;D.氯元素的电负性大于溴元素,铝氯键强于铝溴键,则水解时(CH3CH2)2AlCl的铝氯键比(CH3CH2)2AlBr的铝溴键难以断裂,比(CH3CH2)2AlBr更难水解,故D错误。
14.C。解析:在配位化合物中,配位数和配位键数不一定相等,如氯化铝二聚物中铝的配位数为4,配位键数为2,二者不相等,A错误;H—O键的键能大于H—S键的键能,则H2O比H2S稳定,B错误;O3分子的中心原子为sp2杂化,空间构型为V形,正、负电荷中心不重合,为极性分子,分子中的共价键是极性键,C正确;中心原子为sp3杂化的分子,空间构型不一定为正四面体,如NH3、H2O分子的中心原子均为sp3杂化,NH3的空间构型为三角锥形,H2O的空间构型为V形,D错误。
15.C。解析:A.SO3分子中S原子的杂化方式为sp2,三聚三氧化硫的S原子杂化方式为sp3,A错误;B.S原子与O原子间存在双键和单键,单键和双键键长不相同,B错误;C.SO3自发转变为三聚SO3的过程是成键的过程,为放热,C正确;D.由三聚SO3的结构可知,其为极性分子,根据相似相溶原理,在水中的溶解度较大,D错误。
16.D。解析:18-冠-6分子中氧原子形成2个共价键且存在2个孤电子对,都采用sp3杂化,A正确;烃基亲油,O原子亲水,则能表示18-冠-6在油相中结构的是图B,B正确;冠醚只能与空腔大小相接近的离子形成稳定结构,体现出超分子的分子识别特征,C正确;F原子比O原子电负性大,吸引电子能力比O原子强,导致O电荷密度减少,配位能力降低,与K+形成的超分子稳定性将减弱,D错误。
17.B。解析:电负性:N>C,则N-H键的极性大于C-H键的极性,NH3分子正、负电荷中心不重合,为极性分子,CH4分子正、负电荷中心重合,为非极性分子,则分子的极性:NH3>CH4,A错误;I2和CCl4均为非极性分子,根据相似相溶规律可知,I2易溶于CCl4,B正确;稳定性与氢键数量无关,C错误;超分子是由两种或两种以上的分子(包括离子)通过分子间相互作用形成的分子聚集体,D错误。
18.D。解析:分子中O原子形成2个共价键且存在2个孤电子对,N原子形成3个共价键且存在1个孤电子对,价层电子对数均为4,故均为sp3杂化,A正确;N原子形成3个共价键且存在1个孤电子对,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,故键角:∠(C-N-H)<109°28′,B正确;同周期元素从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性增大,电负性:χ(O)>χ(N)>χ(C),C正确;同一周期随着原子序数变大,第一电离能呈增大趋势,但N的最外层电子达到半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素,故第一电离能:I1(N)>I1(O)>I1(H)>I1(C),D错误。
19.C。解析:穴醚易溶于有机溶剂,其空穴可容纳碱金属离子,可增大碱金属盐在有机溶剂中的溶解度,故A正确;该穴醚分子中碳原子和氮原子价层电子对数均为4,属于sp3杂化,故B正确;根据键线式可知,该穴醚有3种等效氢,即核磁共振氢谱显示有3组吸收峰,故C错误;穴醚有大小不同的空穴适配不同大小的碱金属离子,选取适当的穴醚,可以将不同的碱金属离子分离,故D正确。
21.C。解析:H2F+的结构为[H-F→H]+,其中H原子提供空轨道,F原子提供孤电子对,形成配位键,A项正确;HF的结构为[F…H-F]-,其中存在氢键,B项正确;利用CaF2与浓硫酸共热制备HF气体,反应中主要体现浓硫酸的难挥发性,C项错误。
22.A。解析:BF中B原子形成了4个σ键,其中含有一个F-与B原子形成的配位键,所有原子均达到了8电子稳定结构,故A正确;该物质阳离子中五元环上的C原子采取sp2杂化,而烃基中的C原子采取sp3杂化,故B错误;同周期第一电离能从左向右具有增大趋势,由于N原子2p能级处于半充满状态,能量较低,第一电离能大于相邻元素,故第一电离能由大到小的顺序为:F>N>O,故C错误;H分别与C、N、F形成的二元化合物中CH4、NH3、HF均不含有非极性键,故D错误。
23.C。解析: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,甲基的碳原子无孤电子对,氨基的氮原子上有1个孤电子对,键角∠HCH大于键角∠HNH,A错误;氢键属于分子间作用力,不属于化学键,且该分子中无配位键,B错误;由题意分析超分子具有自组装的特征,C正确;该分子中含有酰胺基和氯原子,可发生水解反应,D错误。
24.D。解析:臭氧是弱极性分子,在水中的溶解度小于在四氯化碳中的溶解度,A错误;因为水分子间形成的氢键数目大于氟化氢分子间形成的的氢键数目,因此水的沸点高于氟化氢的沸点,B错误;石墨层间靠范德华力维系,但是共价键键能强,石墨的熔点很高,C错误。
25.C。解析:A.Al3+的核外电子数为10,有2个电子层,Cl-的核外电子数为18,有3个电子层,其电子层结构不相同,故A错误;B.Al原子的最外层电子数为3,最多形成3个共价键,但该结构中Al提供空轨道,Cl提供孤电子对,二者形成配位键,故B错误;C.特伯试剂中Al形成4个σ键,无孤电子对,VSEPR模型为四面体形,Al原子采取sp3杂化,故C正确;D.该结构中Al与Cl原子间以配位键结合,C的电负性大于Al,则Al的化合价为+3,故D错误。
26.C。解析:共价单键都是σ键,共价双键中有一个σ键、一个π键,则根据丙酮结构简式可知该物质分子中含有9个σ键和1个π键,因此该物质分子中含有的σ键与π键个数之比为9∶1,A错误;氯化1-戊基吡啶是离子化合物,在固态时属于离子晶体;丙酮是由分子构成的物质,在固态时属于分子晶体,因此二者的晶体类型不相同,B错误;在氯化1-戊基吡啶中侧链含有的饱和C原子采用sp3杂化,含有的六元环上不饱和C原子采用sp2杂化;在丙酮分子中,2个甲基上饱和C原子采用sp3杂化,羰基C原子采用sp2杂化,因此两种物质中碳原子的杂化方式相同,C正确;吡啶分子中正负电荷重心不重合,因此吡啶分子属于极性分子;苯分子中正负电荷重心重合,故苯分子属于非极性分子,D错误。
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