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第五章
物质结构与性质
第26讲　分子的性质　配合物与超分子
复习目标 1．认识分子间存在相互作用，知道范德华力和氢键是两种常见的分子间作用力，了解分子内氢键和分子间氢键在自然界中的广泛存在及重要作用。
2．知道配位键的特点，认识简单的配位化合物的成键特征，了解配位化合物的存在与应用。
3．知道分子可以分为极性分子和非极性分子，知道分子极性、分子中键的极性与分子的空间结构密切相关。结合实例初步认识分子的手性对其性质的影响。
考点二
提能训练　练案[26]
考点一
考点一　键的极性与分子的性质
1．共价键的极性
(1)键的极性
不同种
同种
发生
不发生
【微思考1】　如何判断共价键极性的强弱？
________________________________________________________。
提示：成键元素电负性值差异越大，共价键的极性越强
(2)键的极性对化学性质的影响
键的极性对羧酸酸性大小的影响：实质是通过改变羧基中羟基的________而实现的，羧基中羟基的极性越大，越__________________，则羧酸的酸性越强。
①与羧基相邻的共价键的极性越大，羧基中__________________，则羧酸的酸性越强。
②烷基是推电子基团，从而减小羧基中羟基的________，导致羧酸的酸性减小。一般地，烷基越长，推电子效应________，羧酸的酸性________。
极性
容易电离出H＋
羟基的极性越大
极性
越大
越弱
【微思考2】　(1)试比较下列有机酸的酸性强弱。
①CF3COOH　②CCl3COOH　③CHCl2COOH
④CH2ClCOOH　⑤CH3COOH　⑥CH3CH2COOH
________________________________________________________。
(2)氟乙酸酸性大于氯乙酸酸性的原因是________________________ ____________________________________________________________。
(3)甲酸酸性大于乙酸酸性的原因是____________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________。
提示：(1)①>②>③>④>⑤>⑥
(2)电负性：F>Cl，C—F的极性大于C—Cl的极性，导致氟乙酸羧基中的羟基的极性更大，更易电离出H＋，故氟乙酸的酸性大于氯乙酸的酸性
(3)烷基(R—)是推电子基团，烷基越长推电子效应越大，使羧基中的羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱
(3)极性分子和非极性分子
①极性分子和非极性分子的比较
类型 非极性分子 极性分子
形成原因 正电中心和负电中心________的分子 正电中心和负电中心__________的分子
存在的共价键 非极性键或极性键 ____________________
分子内原子排列 ________ __________
注意：臭氧分子是含有极性键的极性分子。
重合
不重合
非极性键或极性键
对称
不对称
②极性分子和非极性分子的判断方法
ⅰ.A—A型分子一定是非极性分子、A—B型分子一定是极性分子。
ⅱ.判断ABn型分子极性的两条经验规律
a．中心原子A化合价的绝对值等于该元素原子最外层电子数，则为非极性分子，反之则为极性分子。
b．中心原子A没有孤电子对，则为非极性分子，反之则为极性分子。
(4)分子极性与化学键、分子空间结构的关系
2．分子间的作用力
(1)范德华力及其对物质性质的影响
普通
很弱
越大
越大
越高
越大
(2)氢键及其对物质性质的影响
①表示及特征
很大
氢原子
很大
方向
饱和
②氢键的强弱对物质性质的影响
较弱
强
降低
升高
升高
【微思考3】　(1)以HF为例表示出共价键、氢键及其键长：______ ________。
(3)分子的溶解性
①“相似相溶”的规律：非极性溶质一般能溶于__________溶剂，极性溶质一般能溶于________溶剂。若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键，则溶质的溶解度________。
②“相似相溶”还适用于分子结构的__________。乙醇中的—OH与水分子的—OH相近，因而乙醇能与水互溶。
非极性
极性
增大
相似性
【微思考4】　(1)H2O2难溶于CS2，简要说明理由：_____________ __________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)NH3、CH3CH2OH、CH3CHO都极易溶于水的原因是__________ __________________________________________________________________________________________________________________________。
提示：(1)H2O2为极性分子，而CS2为非极性溶剂，根据“相似相溶”规律，H2O2难溶于CS2
(2)NH3、CH3CH2OH、CH3CHO都是极性分子，且都能与H2O形成氢键
(4)分子的手性
镜像
不能重合
手性异构体
基因
或原子
(5)配位键 可看作一类特殊的共价键，成键方式不同
①定义：成键原子一方提供____________，另一方提供空轨道形成共价键，这类“电子对给予—接受”键称为配位键。
孤电子对
【易错辨析】
(1)H2O的稳定性大于H2S，是因为水分子间存在氢键。(　　)
[提示]　×　H2O的稳定性大于H2S是因为H—O的键能大于H—S的键能。
(2)以极性键结合起来的分子一定是极性分子。(　　)
[提示]　×　极性键结合的分子，若其正电中心和负电中心重合，则为非极性分子，如CO2。
(3)非极性分子中，一定含有非极性共价键。(　　)
[提示]　×　非极性分子中，可能只含有极性共价键，如CH4、CO2等含有极性键，是非极性分子。
(4)单质分子也可能是极性分子。(　　)
[提示]　√　臭氧分子属于极性分子。
(5)CCl4和CHCl3均是四面体形的非极性分子。(　　)
[提示]　×　CHCl3正电中心和负电中心不重合，是极性分子。
(6)HF和HCl分子的极性相同。(　　)
[提示]　×　HF和HCl都是含极性键的极性分子，极性大小：HF>HCl。
(7)氢键是一种特殊的化学键。(　　)
[提示]　×　氢键是除范德华力之外的另一种分子间作用力。
(8)乙醇分子和水分子间只存在范德华力。(　　)
[提示]　×　乙醇分子、水分子中都有—OH，分子间还存在氢键。
(9)氢键的存在一定能使物质的熔、沸点升高。(　　)
[提示]　×　分子内氢键能使物质的熔、沸点降低。
(10)提供孤电子对的微粒既可以是分子，也可以是离子。(　　)
1．(2023·山东卷)下列分子属于极性分子的是(　　)
A．CS2 B．NF3
C．SO3 D．SiF4
[答案]　B
微考点1　键的极性和分子的极性
[解析]　CS2与CO2分子的空间结构一样，为直线形，且二者正电中心和负电中心重合，故属于非极性分子，A错误；NF3与NH3结构类似，其空间结构为三角锥形，属于极性分子，B正确；SO3分子中，中心S原子采取sp2杂化，SO3分子的空间结构为平面正三角形，属于非极性分子，C错误；SiF4分子的空间结构为正四面体形，属于非极性分子，D错误。
2.(2025·福建南平第一次质检)如图所示，六氟化硫分子呈正八面体形。若分子中有一个—F被—CF3取代，则会变成温室气体SF5—CF3。下列说法正确的是(　　)
A．SF5—CF3分子中有σ键也有π键
B．SF5—CF3分子中存在极性键和非极性键
C．SF6分子是非极性分子
D．SF6易溶于水，难溶于四氯化碳
[答案]　C
[解析]　SF6分子中只含S—F，—CF3中只含C—F，1个—F被—CF3取代变成SF5—CF3，推测SF5—CF3分子中只含σ键，不含π键，A错误；SF5—CF3分子存在S—F、C—F和S—C，只有极性键，不含非极性键，B错误；SF6分子中只含S—F，分子呈正八面体形，正、负电荷中心重合，故属于非极性分子，C正确；SF6、CCl4是非极性分子，H2O是极性分子，根据“相似相溶”规律推测，SF6难溶于水，易溶于四氯化碳，D错误。
3．(2025·广东深圳翠园中学月考)下列有关物质结构与性质的说法正确的是(　　)
A．CO2和SO2都是由极性键构成的非极性分子
B．氟的电负性大于氯的电负性，导致三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性
C．CH3OH为非极性分子
D．碘易溶于浓碘化钾溶液、甲烷难溶于水都可用“相似相溶”原理解释
[答案]　B
键的极性与分子极性的关系
4．(1)(2024·山东卷，节选)MnOx可作HMF转化为FDCA的催化剂(见下图)。FDCA的熔点远大于HMF，除相对分子质量存在差异外，另一重要原因是__________________________________________________ ____________________________________________________________。
微考点2　分子间作用力及其对物质性质的影响
(2)(2024·浙江6月选考卷，节选)化合物HA、HB、HC和HD的结构如图所示。
HA、HB和HC中羟基与水均可形成氢键(—O—H…OH2)，按照氢键由强到弱对三种酸排序：________________，请说明理由：________ __________________________________________________________________________________________________________________________。
[答案]　(1)FDCA形成的分子间氢键更多
(2)HC>HB>HA　O、S、Se的电负性逐渐减小，键的极性：C===O>C===S>C===Se，使得HA、HB、HC中羟基的极性逐渐增大，其中羟基与H2O形成的氢键逐渐增强
[解析]　(1)由HMF和FDCA的结构可知，HMF和FDCA均能形成分子间氢键，但FDCA形成的分子间氢键更多，使FDCA的熔点远大于HMF。
5.最近科学家对一种新型储氢材料(C16S8)进行研究，从理论角度证明这种分子中的原子都处于同一平面上(结构如图所示)，每个小平面上最多可吸附10个H2分子。
(1)C16S8与H2间以________(填微粒间作用力类型)结合。
(2)C16S8中C—S键的共用电子对偏向于S，举出一个事实，说明硫的非金属性比碳强(用化学方程式表示)：_____________________________ ___________________________________________________________________________________________________________________。
[答案]　(1)范德华力
(2)H2SO4＋Na2CO3===Na2SO4＋H2O＋CO2↑
[解析]　(1)新型储氢材料(C16S8)的每个小平面上最多可吸附10个H2分子，则C16S8与H2间以范德华力结合。(2)非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，碳酸钠和硫酸反应生成二氧化碳、水和硫酸钠，说明硫的非金属性比碳强，化学方程式为H2SO4＋Na2CO3=== Na2SO4＋H2O＋CO2↑。
6．有关物质的熔、沸点，回答下列问题。
(2)如图为S8的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为________________________________________________ ____________________________________________________________。
(3)在CO2低压合成甲醇反应(CO2＋3H2===CH3OH＋H2O)所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为_______________________________ _________________________________________，原因是_____________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
[答案]　(1)A　A易形成分子内氢键，B易形成分子间氢键，所以B的沸点比A的高
(2)S8相对分子质量大，分子间范德华力大
(3)H2O>CH3OH>CO2>H2　H2O与CH3OH均为极性分子且能形成分子间氢键，等物质的量的H2O中氢键比甲醇多；CO2与H2均为非极性分子，CO2相对分子质量较大，范德华力较大
7．下列化学事实中，主要用“相似相溶”原理解释的有________ (填序号)。
①O2、N2难溶于水，但Cl2能溶于水
②戊醇在水中溶解度较小，但戊醇与己烷互溶
③碘难溶于水，碘溶于酒精形成碘酒
④NaCl能溶于水形成溶液，NaCl“溶”于酒精形成胶体
⑤NH3在水中的溶解度达到了1∶700(体积比)
[答案]　②③④
微考点3　物质溶解性判断
8．乙醇与甲醚互为同分异构体，乙醇能与水以任意比例互溶，而甲醚却不溶于水。其原因是什么？预测乙醇与甲醚的熔、沸点哪个高？
________________________________________________________________________________________________________________________
[答案]　乙醇能与水形成氢键，而甲醚不能；乙醇熔、沸点高。
考点二　配合物与超分子
1．配位化合物
(1)定义：通常把金属离子或原子(称为中心离子或原子)与某些分子或离子(称为配体或配位体)以__________结合形成的化合物称为配位化合物，简称配合物。
配位键
(2)组成：以[Cu(NH3)4]SO4为例
配位原子
中心原子
配位体
配位数
(3)形成条件
(4)配位原子及配位数
①配位原子：配位体中提供孤电子对的原子叫配位原子，如：H2O中的O原子，NH3中的N原子。
②配位数：作为配位体直接与中心原子结合的离子或分子的数目，即形成的配位键的数目称为配位数。如：[Cu(NH3)4]2＋的配位数为4，[Ag(NH3)2]＋的配位数为2。
(5)内界和外界
2．超分子
(1)定义：由两种或两种以上的分子通过__________________形成的分子聚集体。
(2)存在形式：超分子定义中的分子是广义的，包括离子。
(3)分子聚集体的大小：超分子这种分子聚集体，有的是有限的，有的是无限伸展的。
分子间相互作用
(4)超分子的重要特征有____________和__________。
示例如下：
①“杯酚”分离C60和C70。
将C60和C70的混合物加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”中，“杯酚”像个碗似的把C60装起来而不能装下C70；加入甲苯溶剂，甲苯将未装入碗里的C70溶解，过滤后分离C70；再向不溶物中加入氯仿，氯仿溶解“杯酚”而将不溶解的C60释放出来并沉淀。
②冠醚识别碱金属离子。
冠醚是皇冠状的分子，可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子，利用此性质可以识别碱金属离子。
③细胞和细胞器的双分子膜。
分子识别
自组装
【易错辨析】
(1)提供孤电子对的微粒既可以是分子，也可以是离子。(　　)
[提示]　√
(2)有配位键的化合物就是配位化合物。(　　)
[提示]　×　含有配位键的化合物不一定是配位化合物，如氯化铵。
(3)在水溶液中配位化合物的外界可以电离。(　　)
[提示]　√
(4)在配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2中的Cl－均可与AgNO3反应生成AgCl沉淀。(　　)
[提示]　×　配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2内界中的Cl－不能被Ag＋沉淀，只有外界的Cl－才能与AgNO3溶液反应产生沉淀。
(5)配合物[Cu(NH3)4]SO4中只存在配位键和共价键。(　　)
[提示]　×　[Cu(NH3)4]SO4中含有的化学键有离子键、共价键和配位键。
(6)超分子即大分子或高分子化合物。(　　)
[提示]　×　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，不属于大分子或高分子。
(7)分子以共价键聚合形成超分子。(　　)
[提示]　×　超分子内部分子之间通过非共价键相结合，可以通过氢键、静电作用、疏水作用等结合在一起。
(8)超分子都是无限伸展的。(　　)
[提示]　×　超分子有的是有限的，有的是无限伸展的。
(9)冠醚是一种超分子，可以识别碱金属离子。(　　)
[提示]　√　冠醚通过大小不同的空穴适配不同大小的碱金属离子。
(10)利用“杯酚”可以分离C60和C70。(　　)
[提示]　√　C60和C70的大小不同，可利用“杯酚”进行分离。
1．(2023·浙江1月选考卷)共价化合物Al2Cl6中所有原子均满足8电子稳定结构，一定条件下可发生反应：Al2Cl6＋2NH3===2Al(NH3)Cl3，下列说法不正确的是(　　)
微考点1　配位键和配位化合物
B．Al2Cl6为非极性分子
C．该反应中NH3的配位能力大于氯原子
D．Al2Br6比Al2Cl6更难与NH3发生反应
[答案]　D
2.过渡金属配合物的一些特有性质的研究正受到许多研究人员的关注，因为这方面的研究无论是理论上还是工业应用上都有重要意义。氯化铁溶液用于检验食用香精乙酰乙酸乙酯时，会生成紫色配合物，其配离子结构如图所示。下列有关该配离子的说法正确的是(　　)
A．1 mol该配离子中含有π键的个数是6×6.02×1023
B．该配离子中碳原子的杂化类型均为sp2
C．该配离子含有的非金属元素中电负性最大的是碳
D．该配离子中含有的化学键有离子键、共价键、配位键
[答案]　A
[解析]　根据配离子结构示意图可知，1 mol该配离子中含有π键的个数是6NA，即6×6.02×1023，故A正确；该配离子中碳原子的杂化类型有sp2、sp3，故B错误；该配离子含有的非金属元素有C、O、H，电负性最大的是氧，故C错误；该配离子中含有的化学键有共价键、配位键，故D错误。
3.(2024·上海卷)已知AlBr3可二聚为右图二聚体：
(1)该二聚体中存在的化学键类型为________。
A．极性键 B．非极性键
C．离子键 D．金属键
(2)将该二聚体溶于CH3CN生成[Al(CH3CN)2Br2]Br(结构如图所示)，已知其配离子为四面体形，中心原子杂化方式为________，其中配体是________；1 mol该配合物中含有σ键共________mol。
[答案]　(1)A
(2)sp3杂化　CH3CN、Br－　14
判断中心原子(或离子)的配位数
(1)配位数就是配位体中与中心原子(或离子)成键的配位原子的总数。
(2)若是由单齿配体(1个配体提供1个配位原子)形成的配合物，中心原子(或离子)的配位数＝配位体的数目。
(3)若是由双齿配体(1个配体提供2个配位原子)形成的配合物，中心原子(或离子)的配位数＝配位体的数目×2。
1
比较配位键的稳定性
一般情况下，与同种金属原子(或离子)形成配位键时，配位原子的电负性越小，形成配位键就越稳定。例如，电负性：N[Cu(H2O)4]2＋。
2
4．(2025·辽宁锦州名校联考)某超分子的结构如图所示，下列有关超分子的描述不正确的是(　　)
微考点2　超分子的结构、性质及应用
A．超分子就是高分子化合物
B．超分子的特征是分子识别和分子自组装
C．图示中的超分子是两种不同的分子通过氢键形成的分子聚集体
D．图示中的超分子中的N原子采取sp2、sp3两种杂化方式
[答案]　A
[解析]　超分子通常是指由两种或两种以上分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体，超分子不同于高分子化合物，A错误，C正确；超分子的特征是分子识别和分子自组装，B正确；图示中的超分子中的N原子形成了双键、单键，则采取sp2、sp3杂化，D正确。
5．利用超分子可分离C60和C70。将C60、C70混合物加入一种空腔大小适配C60的“杯酚”中进行分离的流程如图。下列说法错误的是(　　)
A．第二电离能：CC．杯酚与C60形成氢键 D．C60与金刚石的晶体类型不同
[答案]　C
[解析]　C和O分别失去一个电子后的价层电子排布式为2s22p1和2s22p3，失去一个电子后，O的2p能级是半充满结构，比较稳定，所以O的第二电离能大于C的第二电离能，A项正确；杯酚分子中含有苯环结构，存在大π键，B项正确；C60中只含有C元素，无法与杯酚形成氢键，C项错误；金刚石为共价晶体，C60为分子晶体，D项正确。
6.W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，可“组合”成一种具有高效催化性能的超分子，其结构如图所示，W、X、Z分别位于不同的周期。下列说法正确的是(　　)
A．氢化物的沸点：Y>X
B．XY2形成的晶体中，一个微粒周围紧邻的微粒数为8
C．XY分子可作配体，其中X原子提供孤电子对
D．该超分子具有分子识别的特征，能识别所有的碱金属离子
[答案]　C
[解析]　W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，且W、X、Z分别位于不同的周期，故W、X、Z分别位于第一、二、三周期，根据超分子结构中的成键情况可知，W为氢元素，X为碳元素，Y为氧元素，Z为钠元素，据此分析回答。氧元素和碳元素的氢化物均不止一种，相对分子质量较大的烷烃的沸点比水的沸点高，A错误；二氧化碳晶体属于分子晶体，一个微粒周围紧邻的微粒数为12，B错误；CO分子可作为配体，碳原子和氧原子均能提供孤电子对，电负性小的碳原子更易提供孤电子对形成配位键，C正确；超分子根据空穴大小适配不同大小的碱金属离子，并不能识别所有的碱金属离子，D错误。
1．分子极性判断方法
(1)通过共价键极性与分子极性的关系判断
(2)通过ABn型分子极性的经验规律判断
①若中心原子无孤电子对，则该分子为非极性分子；有孤电子对，则为极性分子。如CH4为非极性分子，NH3为极性分子。
②若中心原子A的化合价绝对值等于该元素所在的主族序数，则为非极性分子，否则为极性分子，如SO2、PCl3为极性分子，SO3、PCl5为非极性分子。
2．氢键
注意：①分子的稳定性与共价键有关，与范德华力或氢键无关。②氢键(X—H…Y)中的三个原子在一条直线上时，作用力最强；但三个原子不在一条直线上时，也能形成氢键，如有些分子内氢键。
3．超分子
(1)超分子的重要特征：分子识别、自组装。
(2)超分子的应用
①“杯酚”可用于分离C60和C70。
②冠醚识别碱金属离子：冠醚能随环的大小不同而与不同的碱金属阳离子作用，将阳离子以及对应的阴离子都带入有机溶剂中，因而成为有机反应中很好的催化剂。
提能训练　练案[26]
下列说法正确的是(　　)
A．苄氯是非极性分子
B．电负性：χ(F)<χ(Cl)
C．离子半径：r(F－)>r(Na＋)
D．X中15-冠-5与Na＋间存在离子键
[答案]　C
[解析]　苄氯分子中正、负电中心不重合，是极性分子，A项错误；同主族元素从上到下，电负性逐渐减小，故χ(F)>χ(Cl)，B项错误；Na＋和F－核外电子排布相同，核电荷数越小半径越大，故r(F－)> r(Na＋)，C项正确；离子键只存在于阴、阳离子之间，15-冠-5由分子构成，故15-冠-5和Na＋间不存在离子键，D项错误。
[知识再现]　形成X的过程体现了超分子的“分子识别”功能，15-冠-5可识别Na＋，18-冠-6可识别K＋、Rb＋。
2．(2025·河南卷)自旋交叉化合物在分子开关、信息存储等方面具有潜在的应用价值。某自旋交叉化合物的结构及在氦气气氛下的热重曲线分别如图1和图2所示。该化合物的相对分子质量Mr＝870＋32x(x为整数)。
下列说法正确的是(　　)
A．x＝1
B．第一电离能：CC．该化合物中不存在离子键
D．该化合物中配位数与配体个数相等
[答案]　A
3．(2024·广西卷)白磷(P4)是不溶于水的固体，在空气中易自燃。下列有关白磷的说法错误的是(　　)
A．分子中每个P原子的孤电子对数均为1
B．常保存于水中，说明白磷密度大于1 g·cm－3
C．难溶于水，是因为水是极性分子，P4是非极性分子
D．熔点低，是因为P4分子内的P—P键弱
[答案]　D
4．(2025·山东卷)物质性质与组成元素的性质有关，下列对物质性质差异解释错误的是(　　)
选项 性质差异 主要原因
A 沸点：H2O>H2S 电离能：O>S
B 酸性：HClO>HBrO 电负性：Cl>Br
C 硬度：金刚石>晶体硅 原子半径：Si>C
D 熔点：MgO>NaF 离子电荷：Mg2＋>Na＋，O2－>F－
[答案]　A
[解析]　H2O可形成分子间氢键，故沸点H2O>H2S，A错误；元素电负性：Cl>Br，故HClO中O—H键极性大，更易断裂，故酸性：HClO>HBrO，B正确；原子半径：Si>C，则键长：Si—Si键>C—C键，键能：Si—Si键晶体硅，C正确；离子晶体的熔点大小与离子键强弱有关，离子所带电荷数越多、离子半径越小，离子键越强，晶格能越大，物质熔点越高，离子电荷：Mg2＋>Na＋、O2－>F－，故熔点：MgO>NaF，D正确。
5．(2025·天津部分区期末)下列事实不能用氢键解释的是(　　)
A．溶解性(水中)：CH3OH>CH4
B．沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛
C．稳定性：HF>H2O
D．密度：H2O(l)>H2O(s)
[答案]　C
[解析]　CH3OH与水会形成氢键，增加了CH3OH与水分子之间的吸引作用，导致其在水中的溶解性比不能与水形成氢键的CH4好，能用氢键解释，A不符合题意；邻羟基苯甲醛会形成分子内的氢键，而对羟基苯甲醛会形成分子之间的氢键，增加了分子之间的吸引作用，导致对羟基苯甲醛的熔、沸点比形成分子内氢键的邻羟基苯甲醛的高，能用氢键解释，B不符合题意；元素的非金属性越强，其与H元素形成的化学键就越稳定，元素的非金属性：F>O，因此分子内的化学键的稳定性：H—F>H—O，物质分子内的化学键稳定性越强，含有该化学键的物质就越稳定，故物质的稳定性：HF>H2O，可见物质的稳定性与分子之间
是否形成氢键无关，因此不能用氢键解释，C符合题意；在液体水以及固态水分子之间都存在氢键，但由于氢键具有方向性和饱和性，使得在固态水中单位体积内含有的水的分子数目比在液态水中单位体积内含有的水的分子数目少，因此水的密度：H2O(l)>H2O(s)，能用氢键解释，D不符合题意。
6．铜是重要过渡元素，能形成多种配合物，如Cu2＋与乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)可形成如图所示配离子。下列说法不正确的是(　　)
A．1 mol乙二胺分子中含有11NA个σ键
B．乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为sp3
C．Cu2＋与乙二胺形成的配离子内部含有极性键、非极性键、配位键和离子键
D．乙二胺和三甲胺[分子式为N(CH3)3]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高很多，原因为乙二胺分子间可形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键
[答案]　C
7．X为含Cu2＋的配合物，实验室制备X的一种方法如图。下列说法不正确的是(　　)
B．在①和②中，氨水参与反应的微粒相同
D．X的析出利用了其在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度
[答案]　B
8．(2026·重庆模拟预测)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。现有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C原子均为sp3杂化
B．甲基中的键角∠HCH小于—NH2中的键角∠HNH
C．该超分子由一个非极性分子和一个极性分子聚集而成
D．该超分子加热熔化时既破坏氢键，也破坏分子间作用力
[答案]　D
[解析]　该分子中双键碳原子杂化类型为sp2，单键碳原子为sp3杂化，A错误；该超分子中—CH3中心原子C和—NH2中心原子N均为sp3杂化，但N原子有一个孤电子对，所以∠HNH夹角小些，B错误；该超分子由2个极性分子聚集而成，C错误；该超分子的分子间作用力有氢键与范德华力，所以加热熔化时既破坏氢键，也破坏分子间作用力，D正确。
9．(2026·湖北黄冈模拟预测)物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是(　　)
选项 性质差异 结构因素
A 沸点：乙醇(78.3 ℃)高于乙醛(20.8 ℃) 分子间氢键
B 熔点：KAl2Cl7熔点远高于Al2Cl6的熔点 分子间作用力
C 键角：PF3(94°)小于PCl3(109.5°) 电负性差异
D 分解温度：HBr(500 ℃)高于HI(300 ℃) 键能大小
[答案]　B
[解析]　由于乙醇中存在和氧原子相连的氢原子，存在分子间氢键，而乙醛中不存在，导致乙醇(78.3 ℃)的沸点高于乙醛(20.8 ℃)，即与氢键作用有关，A不符合题意；KAl2Cl7是离子晶体，Al2Cl6是分子晶体，作用力：离子键>范德华力，导致KAl2Cl7的熔点远高于Al2Cl6，则KAl2Cl7的熔点远高于Al2Cl6与晶体类型有关，B符合题意；电负性：F>Cl，故PF3中共用电子对离P更远，排斥力更小，键角更小，即键角与F、Cl的电负性差异有关，C不符合题意；由于半径：I>Br，导致H—Br的键能比H—I的键能大，所以热分解温度：HBr大于HI，D不符合题意。
10．(2026·广东深圳期初调研)将3D打印制备的固载铜离子陶瓷催化材料，用于化学催化和生物催化一体化技术，以实现化合物Ⅲ的绿色合成，示意图如下(反应条件略)。
关于上述示意图中的相关物质及转化，下列说法不正确的是(　　)
A．由化合物Ⅰ到Ⅱ的转化中，有π键的断裂与形成
B．由葡萄糖到葡萄糖酸内酯的转化中，葡萄糖被还原
C．葡萄糖易溶于水，是因为其分子中有多个羟基，能与水分子形成氢键
D．由化合物Ⅱ到Ⅲ的转化中，存在C、O原子杂化方式的改变，有手性碳原子形成
[答案]　B
11．(2026·湖南永州三模)通过给电子主体Y和吸电子客体Z作用，可制备一种延迟荧光材料的通用超分子主客体共晶，制备路线如下。下列说法错误的是(　　)
A．X与足量H2加成所得产物中含有4个手性碳原子
B．Z中所含元素的第一电离能：F>N>C>H
C．Y与Z通过分子间相互作用和尺寸匹配形成超分子
D．该超分子材料发射荧光的原理与原子核外电子跃迁有关
[答案]　B
12．(2026·北京顺义区统考)为研究配合物的形成及性质，研究小组进行如下实验。下列说法不正确的是(　　)
序号 实验步骤 实验现象或结论
① 向CuSO4溶液中逐滴加入氨水至过量 产生蓝色沉淀，后溶解，得到深蓝色的溶液
② 再加入无水乙醇 得到深蓝色晶体
③ 测定深蓝色晶体的结构 晶体的化学式为[Cu(NH3)4]SO4·H2O
④ 将深蓝色晶体洗净后溶于水配成溶液，再加入稀NaOH溶液 无蓝色沉淀生成
⑤ 向实验①溶液中插入光亮铁丝 一段时间后铁丝表面有金属光泽的红色固体析出
A．加入乙醇有晶体析出是因为离子晶体在极性较弱的乙醇中溶解度小
B．该实验条件下，Cu2＋与NH3的结合能力小于Cu2＋与OH－的结合能力
C．向④中深蓝色溶液中加入BaCl2溶液，会产生白色沉淀
D．由实验⑤可知，铜离子与NH3形成配合物的过程是可逆反应
[答案]　B
13．(2025·重庆涪陵区调研)NCl3和SiCl4均可发生水解反应，其中NCl3的水解机理示意图如下：
下列说法正确的是(　　)
A．NCl3和SiCl4均为极性分子
B．NCl3和NH3中的N均为sp2杂化
C．NCl3和SiCl4的水解反应机理相同
D．NHCl2和NH3均能与H2O形成氢键
[答案]　D
14．碳是地球上组成生命的最基本元素之一，与其他元素结合成不计其数的无机物和有机化合物，构成了丰富多彩的世界。碳及其化合物在研究和生产中有许多重要用途。回答下列问题：
(1)冠醚是由多个二元醇分子之间失水形成的环状化合物。X、Y、Z是常见的三种冠醚，其结构如图所示。它们能与碱金属离子作用，并且随着环的大小不同而与不同金属离子作用。
Li＋与X的空腔大小相近，恰好能进入X的环内，且与氧原子的一个孤电子对作用形成稳定结构W(如图)。基态碳原子核外有________种运动状态不同的电子，其价层电子轨道表示式为____________________。W中Li＋与孤电子对之间的作用属于________(填字母)。
A．离子键 B．共价键
C．氢键 D．配位键
E．以上都不是
(2)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氢原子与带负电的氢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________(填字母)。
a．Be—H…H—O b．O—H…H—N
c．B—H…H—N d．Si—H…H—Al
(2)bd
位键，故选D。(2)Be—H…H—O中前边氢原子带负电，后边氢原子带正电，可形成双氢键，a不符合题意；O—H…H—N中两个氢原子都带正电，不能形成双氢键，b符合题意；B—H…H—N中前边氢原子带负电，后边氢原子带正电，可形成双氢键，c不符合题意：Si—H…H—Al中两个氢原子都带负电，不能形成双氢键，d符合题意。
15．氮族、氧族元素及其化合物种类繁多，有许多用途，部分物质的熔、沸点如表所示：
项目 H2O H2S S8 SO2 SO3 H2SO4 N2H4
熔点/℃ 0 －85.5 115.2 －75.5 16.8 10.3 1.4
沸点/℃ 100 －60.3 444.6 －10.0 45.0 337.0 113.5
(1)H2O、N2H4的熔、沸点要比H2S的熔、沸点高很多，主要原因为____________________________________________________________。
(2)根据价层电子对互斥模型，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是________。
(3)N2H4是火箭发射常用的燃料，N2H4的电子式为________，它属于________(填“极性”或“非极性”)分子。
[答案]　(1)H2O、N2H4存在分子间氢键
(2)H2S
16．A、B、C、D、E为短周期的五种非金属元素，其中A、B、C的基态原子的价层电子排布式分别为asa、bsbbpb、csccp2c，D与B同主族，E位于C的下一周期，且E是同周期元素中电负性最大的。试回答下列问题。
(1)由A、B、C、D、E五种元素中的两种或三种元素可组成多种物质，分子①BC2、②DE4、③A2C、④BA3E中，属于极性分子的是________(填序号，下同)；中心原子采取sp3杂化的是________。
(2)A、B两元素能组成一种分子中原子个数比为1∶1的常见溶剂，其分子式为________；相同条件下，该物质在BE4中的溶解度________(填“大于”或“小于”)其在A2C中的溶解度。
(4)BA4、DA4和DE4的沸点由高到低的顺序为____________________ (用化学式表示)。
[答案]　(1)③④　②③④
(2)C6H6　大于
(3)平面三角形　四面体形　ClO
(4)SiCl4>SiH4>CH4
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