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专题检测卷4分子空间结构与物质性质
一、 单项选择题(本题共13小题，每小题3分，共39分)
1. [2025盐城期末]下列说法正确的是(　　)
A. 第一电离能：I1(O)>I1(N)>I1(C)
B. 沸点：N2H4>C2H6
C. NH2OH属于共价晶体
D. NO转化为NO时，键角变大
2. [2026扬州中学月考]下列说法不正确的是(　　)
A. 铍铝合金具有低密度高强度的特点
B. BCl3分子中键角为120°
C. As的核外电子排布式为[Ar]4s24p3
D. GeCl4和NH3中心原子杂化类型相同
3. 配离子[Zn(CN)4]2-在水溶液中与HCHO发生反应：4HCHO＋[Zn(CN)4]2-＋4H＋＋4H2O===[Zn(H2O)4]2+＋4HOCH2CN，设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(　　)
A. HOCH2CN的沸点高于HCHO
B. 1 mol HCHO分子中含有σ键数目为4NA
C. [Zn(CN)4]2-和[Zn(H2O)4]2+的中心原子配位数均为4
D. [Zn(CN)4]2-中提供孤电子对形成配位键的原子是C
4. 下列有关说法正确的是(　　)
A. HCl与NaCl的晶体类型相同
B. ClO和ClO的键角都为109°28′
C. CuCl2中Cu2+基态时未成对电子数为5
D. Cl2O与HClO都是由极性键构成的极性分子
5. 下列说法正确的是(　　)
A. CCl4和CO2均为含有极性键的非极性分子
B. NH3分子中的键角与NH中的键角相同
C. PCl3为极性分子，其空间结构为平面三角形
D. O3为非极性分子，所含化学键均为极性键
6. 元素周期表中ⅥA族元素单质及其化合物有着广泛应用。O3具有杀菌、消毒、漂白等作用。硫有多种单质，如斜方硫、单斜硫等。用SO2与SeO2的水溶液反应可制备硒。下列说法正确的是(　　)
A. O3的中心原子采用sp3杂化，为V形分子
B. 斜方硫和单斜硫互为同素异形体
C. SO2是由极性键构成的非极性分子
D. SeO2分子中O—Se—O的键角大于120°
7. [2025盐城期末]下列说法正确的是(　　)
A. NH3转化为NH，键角∠H—N—H变小
B. NCl3转化为NH3，分子空间结构的类型不变
C. CO2转化为尿素，C的化合价升高
D. H3PO2转化为H3PO4，P原子的杂化方式发生改变
8. [2025南京六校联合体期末]下列有关说法正确的是(　　)
A. Cu位于元素周期表的d区
B. NH3中所含键角大于H2O中所含键角
C. [CuCl2]－中Cu＋提供孤电子对与Cl－形成配位键
D. CuCl晶胞(如图所示)中距离每个Cl－最近的Cu＋有2个
9. [2025南通开学考试][Cu(NH3)4]SO4·H2O(硫酸四氨合铜晶体)常用作杀虫剂，在碱性镀铜中也常用作电镀液的主要成分。下列叙述正确的是(　　)
A. NH3的电子式为
B. [Cu(NH3)4]2+中存在离子键、配位键和极性共价键
C. NH3分子中H—N—H的键角小于H2O分子中H—O—H的键角
D. NH3和H2O与Cu2+的配位能力：NH3>H2O
10. [2025无锡一中月考]现有三种组成均为CrCl3·6H2O的配合物，甲为亮绿色，乙为暗绿色，丙为紫色。取相同物质的量的甲、乙、丙各溶于适量蒸馏水中，再分别加入足量的AgNO3溶液，析出的AgCl的物质的量之比为2∶1∶3。已知铬离子的配位数为6，下列说法正确的是(　　)
A. 相关元素的原子半径：N＞O＞H，第一电离能：O＞N
B. 三种配合物互为同素异形体，铬元素都显＋3价
C. 配合物甲所含阳离子为[Cr(H2O)5Cl]2+，1 mol [Cr(H2O)5Cl]2+中含有10 mol σ键
D. 在配合物乙中，配位原子有O和Cl，两者物质的量之比为2∶1
11. 已知HNO3、H2SO4的结构如图所示，下列说法不正确的是(　　)
　
A. NO、SO的空间结构分别为平面三角形、四面体形
B. HNO3、H2SO4分子中N、S的杂化类型分别为sp2、sp3
C. 等物质的量的NO、SO中含σ键的个数之比为2∶3
D. HNO3、H2SO4都能与水形成分子间氢键
12. 在碱性溶液中，Cu2+可与缩二脲形成紫色配离子(结构如图)。下列说法错误的是(　　)
A. 电负性：O>N>C>H
B. 该配离子中，能与水分子形成氢键的原子有N、O和H
C. 1 mol该配离子中含有6 mol配位键
D. 已知缩二脲的分子式为C2H5N3O2，则由尿素[CO(NH2)2]生成缩二脲的反应类型为取代反应
13. [2025江苏百校联考]非金属的卤化物水解可以分为亲电水解和亲核水解，实例及部分机理示意如下。发生亲电水解的条件是中心原子显负电性且带有孤电子对，能接受H2O的H＋的进攻，如：
发生亲核水解的条件是中心原子显正电性且有空的价层轨道，空轨道用以容纳H2O的配位电子，如：
下列说法错误的是(　　)
A. 基态Si原子核外有5种能量不同的电子
B. NCl3和SiCl4水解过程中，中心原子的杂化方式不变
C. 推测CCl4比SiCl4难发生亲核水解
D. 已知AsCl3的水解产物为H3AsO3和HCl，推测其水解类型为亲核水解
二、 非选择题(本题共4题，共61分)
14. (15分)电极活性物质Cu4O(PO4)2的制备，可通过下列反应制备：2Na3PO4＋4CuSO4＋2NH3·H2O===Cu4O(PO4)2↓＋3Na2SO4＋(NH4)2SO4＋H2O。
(1) 上述反应涉及的元素中不属于元素周期表p区元素的是____________，写出基态Cu2+的电子排布式：________________________。
(2) 第一电离能：P________(填“>”或“<”)S，原因是______________________
________________________________________________________。
(3) O的基态原子核外有________种不同能量的电子，其简单氢化物的沸点高于H2S的原因是________________________________________________。
(4) 向CuSO4溶液中逐滴加入氨水，先产生蓝色沉淀，后蓝色沉淀溶解又得到深蓝色溶液[Cu(NH3)4](OH)2，加入乙醇后有深蓝色沉淀析出，关于该深蓝色沉淀的说法错误的是________(填字母)。
A. 该物质阳离子的中心是Cu原子　　　
B. 该配合物的配体数等于配位数
C. 外界离子的中心原子的杂化方式为sp3　
D. 乙醇的作用是将配合物转化为Cu(OH)2
写出沉淀溶解生成深蓝色溶液的离子方程式：_____________________
___________________________________________________。
(5) ①在CuSO4溶液中加入过量KCN溶液，生成配合物[Cu(CN)4]2-，则1 mol该配合物中含π键的数目为________(设NA为阿伏加德罗常数的值)。
②画出[Cu(CN)4]2-的结构：________________(用“→”将配位键表示出来)。
15. (14分)氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)材料是最成熟的第三代半导体的代表，GaN通常以GaCl3为镓源，NH3为氮源制备，具有出色的抗击穿能力，能耐受更高的电子密度。
(1) Ga、C、N和O的电负性由小到大的顺序为________________，离子晶体N2O5由NO和NO构成，NO的空间结构为____________。键角：NO________(填“>”或“<”)NO。
(2) GaCl3·4NH3是一种配位数为6的配合物，向含1 mol GaCl3·4NH3的溶液中加入足量AgNO3溶液，有难溶于硝酸的白色沉淀生成；过滤后，充分加热滤液，有氨气逸出，且又有上述沉淀生成，两次沉淀的物质的量之比为1∶2。写出表示GaCl3·4NH3配合物组成结构的化学式：__________________。
(3) 与Ga同主族的B具有缺电子性，硼砂(四硼酸钠，Na2B4O7·10H2O)中B4O是由两个H3BO3和两个[B(OH)4]－缩合而成的双六元环，应写成[B4O5(OH)4]2-的形式，结构如图所示。
①[B4O5(OH)4]2-中存在的作用力含有______(填字母)。
A. 非极性键　　B. 极性键　　C. 离子键　　D. 配位键
②B原子的杂化方式为__________。
(4) GaN也可采用MOCVD(金属有机物化学气相淀积)技术制得：以合成的Ga(CH3)3为原料，使其与NH3发生系列反应得到GaN和另一种产物，该过程的化学方程式为__________________________________(反应条件略)。
16. (16分)[2025苏州期末]磷元素可形成种类丰富的物质，结构各异，性质多样。
(1) 磷的氢化物
①PH3中P原子的杂化方式为____________，PH3的空间结构为____________。
②NH3与Cu2+形成配位键的能力弱于PH3的原因是_________________
____________________________________________________________(从电负性的角度解释)。基态Cu2+的电子排布式为______________________。
③P2H4的沸点(54 ℃)低于N2H4的沸点(113.5 ℃)的主要原因是____________
____________________________________。
(2) 磷的含氧酸
已知：磷的含氧酸中的羟基(—OH)可发生电离，两个羟基可脱去一分子H2O。
①磷酸()可通过脱水缩合生成焦磷酸(H4P2O7)。焦磷酸的结构式可表示为______________________。
②次磷酸(H3PO2)结构式为，次磷酸与NaOH溶液反应的化学方程式为______________________________________________。
(3) 磷铁化合物
图1 图2
①某种磷铁化合物的晶胞如图1所示，该磷铁化合物的化学式为____________。
②全磷二茂铁的结构如图2所示，[FeP8]2-中P提供孤电子对，使Fe2+的3d、4s、4p轨道形成共18电子的稳定结构，2个P共提供________个电子与Fe2+形成配位键。
17. (16分)[2026南通期中]B、Cu等元素在医药、材料领域应用广泛。
(1) 氧化亚铜(Cu2O )常用作杀菌剂、着色剂、红色玻璃染色剂等。可用废铜屑与H2O2和H2SO4发生反应，先制得胆矾CuSO4·5H2O，再加热到1 000 ℃以上会分解得到Cu2O。
请回答下列问题：
①基态Cu的核外电子有________种不同的运动状态。
②已知H2O2的结构如图1所示，其属于________(填“极性”或“非极性”)分子。
图1 图2 图3
③已知Cu2O的晶胞如图2所示，其中黑球表示________(填“Cu”或“O”)。
④胆矾也可写成[Cu(H2O)4]SO4·H2O，则1 mol [Cu(H2O)4]2+中含有______mol σ键。
(2) [Emim]＋[BF4]－是一种常用的离子液体，[Emim]＋的结构如图3所示。
①第2周期中，第一电离能介于B与N之间的元素有________(填字母)。
A. 1种　　　　　 B. 2种　 　　　　C. 3种　　　　　 D. 4种
②在BF3分子中，硼原子的杂化轨道类型为________，[BF4]－的空间结构是________。
③B元素形成的一种化合物氨硼烷(H3BNH3)是一种安全、高效的储氢材料，其分子中含有配位键。请画出H3BNH3的结构式：________________(用“→”标出配位键)。
专题检测卷4　分子空间结构与物质性质
1. B　N原子2p轨道半充满，更稳定，第一电离能I1(N)>I1(O)>I1(C)，A错误；N2H4能形成分子间氢键，沸点高于C2H6，B正确；NH2OH是由分子构成的，属于分子晶体，C错误；NO、NO的中心原子N均采取sp2杂化，后者孤电子对数为1，孤电子对越多，键角越小，故NO转化为NO时，键角变小，D错误。
2. C　铍铝合金密度低、强度高，常用于航空材料，A正确；BCl3为平面三角形结构，键角为120°，B正确；As的电子排布应为[Ar]3d104s24p3，选项漏写3d10，C错误；GeCl4和NH3中心原子均采取sp3杂化，D正确。
3. B　HOCH2CN存在分子间氢键，故沸点高于HCHO，A正确；甲醛分子中含有3个σ键，故1 mol HCHO分子中含有σ键数目为3NA，B错误；由化学式[Zn(CN)4]2-、[Zn(H2O)4]2+知，二者中心原子配位数均为4，C正确；C的电负性小于N，故[Zn(CN)4]2-中的配位键由C原子提供孤电子对与Zn2+的空轨道形成，D正确。
4. D　HCl为分子晶体，NaCl为离子晶体，A错误；ClO中氯原子的价层电子对数＝＝4，无孤电子对，离子空间结构为正四面体形，键角为109°28′，ClO中氯原子的价层电子对数＝＝4，孤电子对数为1，离子空间结构为三角锥形，键角小于109°28′，B错误；Cu2+基态时价层电子排布式为3d9，未成对电子数为1，C错误；Cl2O中氧原子的价层电子数＝＝4，为sp3杂化，分子空间结构为V形，为极性键构成的极性分子，HClO结构式为H—O—Cl，为极性键构成的极性分子，D正确。
5. A　CCl4中含有C—Cl极性键，空间结构与甲烷一样，为正四面体形结构，属于非极性分子；CO2中碳氧键是极性共价键，空间结构为直线形，属于非极性分子，A正确。NH3中含有孤电子对，对成键电子对有斥力，NH3分子中的键角比NH中的键角要小，B错误。PCl3的中心原子P采用sp3杂化，孤电子对数为1，PCl3为极性分子，其空间结构为三角锥形，C错误。O3为极性分子，D错误。
6. B　O3的中心原子O的价电子对数为＝3，采用sp2杂化，孤电子对数为1，其空间结构为V形，A错误；斜方硫和单斜硫均是硫元素组成的不同单质，互为同素异形体，B正确；SO2是V形结构，是由极性键构成的极性分子，C错误；SeO2分子中的Se采用sp2杂化，Se的价电子对数为＝3，孤电子对数为1，孤电子对对成键电子对有排斥作用，故O—Se—O的键角小于120°，D错误。
7. B　NH3、NH的中心原子N均采取sp3杂化，前者有1个孤电子对，孤电子对越多，键角越小，故NH3转化为NH，键角∠H—N—H变大，A错误；NCl3、NH3的中心原子N均采取sp3杂化，均含有1个孤电子对，故NCl3转化为NH3，分子空间结构的类型不变，B正确； CO2中C的化合价为＋4，CO(NH2)2中C的化合价也为＋4，化合价不变，C错误；H3PO2(次磷酸)和H3PO4的中心原子P均采取sp3 杂化(P连4个σ键)，故H3PO2转化为H3PO4，P原子的杂化方式不变，D错误。
8. B　Cu位于元素周期表的ds区，A错误；NH3、H2O的中心原子均采取sp3杂化，孤电子对数依次为1、2，孤电子对越多，键角越小，故NH3中所含键角大于H2O中所含键角，B正确；[CuCl2]－中Cu＋提供空轨道与Cl－形成配位键，C错误；由晶胞图知，距离每个Cl－最近的Cu＋有4个，D错误。
9. D　NH3的电子式为，A错误；[Cu(NH3)4]2+中不存在离子键，B错误；H2O中O原子有2个孤电子对，NH3分子中N原子有1个孤电子对，由于孤电子对间的排斥力＞孤电子对与成键电子对间的排斥力＞成键电子对间的排斥力，导致NH3分子中H—N—H键角比H2O中H—O—H键角大，C错误；N的电负性小于O，NH3中N原子上的孤电子对更容易贡献出来，NH3的配位能力强于H2O，D正确。
10. D　第一电离能O11. C　NO的中心原子N的价电子对数为3，孤电子对数为0，采用的是sp2杂化，空间结构为平面三角形，SO的中心原子S的价电子对数为4，孤电子对数为0，采用的是sp3杂化，空间结构为四面体形，A、B正确；等物质的量的NO、SO中含σ键的个数之比为3∶4，C错误；HNO3、H2SO4分子中均含有—OH，均能与水形成分子间氢键，D正确。
12. C　该配离子的中心离子为Cu2+，配体为C2H3N3O和OH－，每个Cu2+与2个O、2个N配位，故1 mol该配离子中含有8 mol配位键，C错误。
13. B　能量不同的电子的种数与能级数目一致，基态Si原子核外电子排布式涉及的能级有1s、2s、2p、3s、3p，共5个能级，故基态Si原子核外有5种能量不同的电子，A正确；SiCl4水解过程中，中心原子Si的成键数目发生变化，故Si的杂化方式改变，B错误；CCl4中的C原子不含空轨道，故推测CCl4比SiCl4难发生亲核水解，C正确；AsCl3中心原子As带正电性(δ＋)，且有空轨道，能接受H2O的孤电子对进攻，且水解产物为H3AsO3和HCl，根据亲核水解机理示意图可知，其水解类型为亲核水解，D正确。
14. (1) H、Na、Cu　1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9
(2) >　P原子3p轨道上的电子处于半充满状态，结构稳定，比S难失去电子
(3) 3　H2O分子间能形成氢键，H2S分子间不能形成氢键
(4) D　Cu(OH)2＋4NH3===[Cu(NH3)4]2+＋2OH－或Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2+＋2OH－＋4H2O
(5) ①8NA　②
15. (1) Ga
(2) [Ga(NH3)4Cl2]Cl
(3) ①BD　②sp3、sp2
(4) Ga(CH3)3＋NH3===3CH4＋GaN
16. (1) ①sp3　三角锥形　②N的电负性大于P，N对孤电子对的吸引能力比P强，NH3不易提供孤电子对与Cu2+形成配位键　[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9　③N2H4分子之间存在氢键，P2H4分子间不能形成氢键
(2) ①　②H3PO2＋NaOH===NaH2PO2＋H2O
(3) ①FeP　②12
解析：(2) ②含氧酸分子中，只有—OH上的H才表现酸性，次磷酸(H3PO2)结构式为，为一元酸，次磷酸与NaOH溶液反应生成的正盐为NaH2PO2。(3) ①由晶胞图知，N(Fe)＝8×＋4×＝2、N(P)＝2，化学式为FeP。②Fe2+的价电子排布式为3d6，P提供孤电子对使Fe2+的3d、4s、4p轨道形成共18电子的稳定结构，P需要提供12个电子，故2个P共提供12个电子与Fe2+形成配位键。
17. (1) ①29　②极性　③Cu　④12
(2) ①C　②sp2　正四面体形　③
解析：(1) 基态Cu核外有多少个电子，核外电子就有多少种运动状态，Cu是元素周期表中第29号元素，故基态Cu的核外电子有29种不同的运动状态。②H2O2分子结构呈展开的书页形，结构不对称，属于极性分子。③由化学式Cu2O知，晶胞中数目多的球表示Cu，N(白球)＝8×＋1＝2、N(黑球)＝4，故黑球表示Cu。④配位键也是σ键，1 mol [Cu(H2O)4]2+中含有12 mol σ键。(2) ①第2周期中，第一电离能介于B与N之间的元素为Be、C、O，有3种，故选C。②BF3的中心原子B价层电子对数为3，采取sp2杂化。[BF4]－中心原子B价层电子对数为4，采取sp3杂化，空间结构是四面体形。

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