2023版创新设计高考化学（新教材苏教版）总复习一轮课件专题六 物质结构与性质 元素周期律

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【课标要求】　1.初步认识分子空间构型、键角、极性分子、非极性分子、手性分子等概念。了解杂化轨道的类型(sp3、sp2、sp)，并能运用杂化轨道理论判断分子的空间构型。2.能根据价层电子对互斥模型判断简单分子或离子的空间构型。认识分子的空间构型与极性的关系，能运用有关理论预测分子的极性。3.了解人类对配合物结构认识的历史。知道简单配合物的基本组成和形成条件。掌握配合物的结构与性质之间的关系。认识配合物在生产生活和科学研究方面的广泛应用。
(1)轨道的杂化原子内部能量相近的原子轨道重新组合，形成与原轨道数目相等的一组新轨道的过程。(2)杂化轨道杂化后形成的新的____________________的一组原子轨道。
2.价层电子对互斥模型
【诊断1】 判断下列叙述的正误(正确的划“√”，错误的划“×”)。
1.极性分子与非极性分子
二、分子的极性和手性分子
(1)极性分子：正电荷重心和负电荷重心不相重合的分子。(2)非极性分子：正电荷重心和负电荷重心相重合的分子。
2.非极性分子、极性分子的判断方法
(1)双原子分子分子的极性取决于成键原子之间的共价键是否有极性，以极性键结合的双原子分子是极性分子，以非极性键结合的双原子分子是非极性分子。(2)以极性键结合的多原子分子(ABm型)分子的极性取决于分子的空间构型。若配位原子对称地分布在中心原子周围，整个分子的正、负电荷重心相重合，则为非极性分子。
非极性分子构成的物质一般易溶于__________溶剂，极性分子构成的物质一般易溶于______溶剂。
(1)手性异构体和手性分子组成和原子的排列方式完全相同，但如同左手和右手一样互为镜像，在三维空间里不能重叠的一对分子互称为手性异构体。有手性异构体的分子称为__________。(2)手性碳原子连接四个不同的原子或基团的碳原子称为手性碳原子。
【诊断2】 判断下列叙述的正误(正确的划“√”，错误的划“×”)。
1.实验探究配合物的形成
三、配合物的形成和应用
(1)概念由______孤电子对的配位体与______孤电子对的中心原子以配位键结合形成的化合物。(2)组成
(1)产生异构现象的原因。a.含有两种或两种以上配位体。b.配位体空间排列方式不同。(2)
(3)异构体的性质：顺、反异构体在颜色、极性、溶解性、抗癌活性等方面都有差异。
(1)实验探究①Ag＋氧化葡萄糖的实验
(2)配合物的应用①在实验研究中，常用形成配合物的方法来检验金属离子、分离物质、定量测定物质的组成。②在生产中，配合物被广泛应用于染色、电镀、硬水软化、金属冶炼领域。③在许多尖端领域如激光材料、超导材料、抗癌药物的研究、催化剂的研制等方面，配合物发挥着越来越大的作用。
【诊断3】 判断下列叙述的正误(正确的划“√”，错误的划“×”)。
(1)形成配位键的条件是一方有空轨道，另一方有孤电子对( )(2)NH4NO3、H2SO4都含有配位键( )(3)[Cu(NH3)4]2＋的配位体是NH3，配位数是4( )(4)1 ml [Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O溶于水后，与足量的AgNO3溶液反应，能得到3 ml AgCl沉淀( )
考点二　分子间作用力、分子的性质
考点一　分子的空间结构与杂化类型的判断
考点三　配合物的性质与应用
题组一　分子的空间构型
1.(2021·沈阳模拟)下列分子VSEPR模型不是四面体形的是(　　)
A.SO3 B.H2O C.NH3 D.CH4
2.(2021·烟台模拟)根据杂化轨道理论和价层电子对互斥理论模型判断，下列分子或离子的中心原子杂化方式及空间构型正确的是(　　)
题组二　杂化轨道类型的判断
3.下列分子中，各分子的立体构型和中心原子的杂化方式均正确的是(　　)
4.BeCl2是共价分子，可以以单体、二聚体和多聚体形式存在。它们的结构简式如下，请写出单体、二聚体和多聚体中Be的杂化轨道类型：
“四方法”判断分子中中心原子的杂化类型
❶根据杂化轨道的空间结构判断①若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形，则分子的中心原子发生sp3杂化。②若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则分子的中心原子发生sp2杂化。③若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则分子的中心原子发生sp杂化。
❷根据杂化轨道之间的夹角判断若杂化轨道之间的夹角为109°28′，则分子的中心原子发生sp3杂化；若杂化轨道之间的夹角为120°，则分子的中心原子发生sp2杂化；若杂化轨道之间的夹角为180°，则分子的中心原子发生sp杂化。❸根据中心原子的价电子对数判断如中心原子的价电子对数为4，是sp3杂化；为3是sp2杂化；为2，则是sp杂化。❹根据分子或离子中有无π键及π键数目判断。如没有π键为sp3杂化，含1个π键为sp2杂化，含2个π键为sp杂化。
题组一　分子的极性与手性的判断
1.已知化合物M是某合成路线中的中间产物，其结构简式如图所示，下列有关M的叙述不正确的是(　　)
A.分子中含有非极性键，且为极性分子B.分子中的碳的杂化方式有2种C.与足量氢气反应所得产物中含有3个手性碳原子D.M的同分异构体中存在同时含有羟基、醛基和碳碳三键的芳香族化合物
解析　M与足量氢气反应所得产物中只含有两个手性碳原子(六元环上与乙基相连的两个碳原子)。
2.下列叙述正确的是(　　)
A.NH3是极性分子，N原子处在3个H原子所组成的三角形的中心B.CCl4是非极性分子，C原子处在4个Cl原子所组成的正方形的中心C.H2O是极性分子，O原子不处在2个H原子所连成的直线的中央D.CO2是非极性分子，C原子不处在2个O原子所连成的直线的中央
解析　NH3是极性分子，N原子处在三角锥形的顶点，3个H原子处于锥底，A项错误；CCl4是非极性分子，四个Cl原子构成的是正四面体结构，C原子处在4个Cl原子所组成的正四面体的中心，B项错误；H2O是极性分子，呈V形，O原子不处在2个H原子所连成直线的中央，C项正确；CO2是非极性分子，三个原子在一条直线上，C原子处在2个O原子所连成的直线的中央，D项错误。
分子极性的判断❶共价键的极性与分子极性的关系
❷判断ABn型分子极性的经验规律若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数，则为非极性分子，若不等则为极性分子。如SO2为极性分子，SO3为非极性分子。
题组二　分子间作用力对物质性质的影响
3.(2021·厦门模拟)下列说法错误的是(　　)
4.(2021·潍坊模拟)氢键是强极性键上的氢原子与电负性很大且含孤电子对的原子之间的作用力。下列事实与氢键无关的是(　　)
A.相同压强下，H2O的沸点高于HF的沸点B.一定条件下，NH3与BF3可以形成NH3·BF3C.羊毛制品水洗再晒干后变形D.H2O和CH3COCH3的结构和极性并不相似，但两者能完全互溶
粒子间作用力对物质性质的影响
1.某物质的实验式为PtCl4·2NH3，其水溶液不导电，加入AgNO3溶液也不产生沉淀，以强碱处理并没有NH3放出，则关于此化合物的说法中正确的是(　　)
A.配合物中中心原子的电荷数和配位数均为6B.该配合物可能是平面正方形结构C.Cl－和NH3分子均与Pt4＋配位D.配合物中Cl－与Pt4＋配位，而NH3分子与Pt4＋不配位
解析　在PtCl4·2NH3水溶液中加入AgNO3溶液无沉淀生成，以强碱处理无NH3放出，说明Cl－、NH3均处于配合物的内界，故该配合物中中心原子的配位数为6，电荷数为4，Cl－和NH3分子均与Pt4＋配位，A、D错误，C正确；因为配位体在中心原子周围配位时采取对称分布状态以达到能量上的稳定状态，Pt4＋配位数为6，则其空间构型为八面体型，B错误。
2.配位化合物在生产生活中有重要应用，请根据要求回答下列问题：
(1)光谱证实单质铝与强碱性溶液反应有[Al(OH)4]－生成，则[Al(OH)4]－中存在　　　　(填字母)。a.共价键 b.非极性键c.配位键 d.σ键 e.π键(2)C(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物，结构分别为[CBr(NH3)5]SO4和[C(SO4)(NH3)5]Br。已知C3＋的配位数是6，为确定钴的配合物的结构，现对两种配合物进行了如下实验：在第一种配合物的溶液中加BaCl2溶液时，产生白色沉淀，在第二种配合物的溶液中加BaCl2溶液时，则无明显现象。则第一种配合物的结构可表示为　　　　　　　　　　　，第二种配合物的结构可表示为　　　　　　　　　　。若在第二种配合物的溶液中滴加AgNO3溶液，则产生的现象是____________________________。(提示：TiCl(H2O)5Cl2这种配合物的结构可表示为[TiCl(H2O)5]Cl2。)
[CBr(NH3)5]SO4
[C(SO4)(NH3)5]Br
解析　(1)光谱证实单质Al与强碱性溶液反应有[Al(OH)4]－生成，可看作铝原子和三个羟基形成三对共用电子对，形成三个极性共价键，形成Al(OH)3，Al(OH)3溶解在强碱性溶液中，和OH－结合形成[Al(OH)4]－，利用的是铝原子的空轨道和OH－的孤电子对形成的配位键；[Al(OH)4]－中与H之间及配位键为σ键。(2)由[CBr(NH3)5]SO4的结构可知，硫酸根离子为配合物的外界，在水溶液中以离子形式存在，所以会与钡离子结合生成白色沉淀，若加入BaCl2溶液时无明显现象，说明硫酸根离子在内界，所以配合物的结构为[C(SO4)(NH3)5]Br；溴离子为配合物的外界，在水溶液中以离子形式存在，若加入AgNO3溶液，会产生淡黄色溴化银沉淀。
❶基本组成：[中心原子或离子(配体)n][外界]如[Ni(NH3)6]SO4或[中心原子或离子(配体)n]如Ni(CO)4。❷①中心原子结构特点：一般是金属离子，特别是过渡金属离子，必须有空轨道。②配体结构特点：分子或离子(如NH3、H2O、CO、Cl－、SCN－等)，其中的配位原子含有孤电子对。③配合物所含化学键：配体和中心原子间通过配位键结合；内界和外界间通过离子键结合；配体或外界中可能还含有共价键。
题组一　“溶解性”的比较
微专题16　分子结构类简答题的规范解答
(1)PH3是　　　　(填“极性”或“非极性”)分子，其在水中的溶解度比NH3的小，原因是______________________________________________________。(2)(CH3)3N能溶于水的原因是__________________________________________。(3)ZnF2具有较高的熔点(872 ℃)，其化学键类型是　　　　　　　　；ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，原因是___________________________________________________________________。
NH3能与H2O形成分子间氢键，而PH3不能
(CH3)3N为极性分子且可与H2O形成分子间氢键
ZnF2为离子化合物，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2中的化学键以共价键为主、极性较小
咖啡因与水杨酸钠之间形成了氢键
(2)配合物Pt(NH3)2Cl4有两种不同的结构，其中呈橙黄色的物质的结构比较不稳定，在水中的溶解度大；呈亮黄色的物质的结构较稳定，在水中的溶解度小，如图2所示的物质中呈亮黄色的是　　　　(填“A”或“B”)，理由是__________________________________________________________________________________________________________________________________。
A为对称性结构，为非极性分子，B为非对称性结构，为极性分子，根据相似相溶规律，A在水中的溶解度小
题组二　原子成键特点的原因分析
3.Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、三键，但Ge原子之间难以形成双键或三键。从原子结构角度分析，原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
Ge原子半径大，原子间形成的σ单键较长，p－p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键，不易形成双键或三键
4.硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：
(1)硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________。
C—C和C—H的键能较大，所形成的烷烃稳定。而硅烷中Si—Si和Si—H的键能较小，易断裂，导致长链硅烷难以生成
C—H的键能大于C—O，C—H比C—O稳定。而Si—H的键能却小于Si—O，所以Si—H不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O
题组三　键角的大小比较及原因分析
5.比较下列物质键角的大小并指明原因
F的电负性比H大，NF3中N周围电子云密度减小，成键电子对之间的排斥力较小
由于NH3提供孤电子对与Cu2＋形成配位键后，N—H成键电子对受到的排斥力减小
N原子上有孤电子对，由于孤电子对与成键电子对的排斥力更大，使得Si—N—Si键角较小
N原子的电负性强于P原子，对成键电子对吸引能力更强，成键电子对离中心原子更近，成键电子对之间距离更小，排斥力更大致使键角更大，因而PH3的键角小于NH3或N原子的电负性强于P原子，PH3中P周围的电子密度小于NH3中N周围的电子密度，故PH3的键角小于NH3
题组四　“氢键”对物质熔沸点的影响
NH3分子间能形成氢键
O—H键>氢键>范德华力
形成分子间氢键，分子间氢键使分子间作用力增大，沸点升高
(1)乙二胺分子(H2N—CH2—CH2—NH2)中氮原子杂化类型为sp3，乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高得多，原因是__________________________________________________________________。(2)丙酸钠(CH3CH2COONa)和氨基乙酸钠均能水解，水解产物有丙酸(CH3CH2COOH)和氨基乙酸(H2NCH2COOH)，常温下丙酸为液体，而氨基乙酸为固体，主要原因是____________________________________________________________________________________________________________。
乙二胺分子间可以形成氢键，三甲胺分子间不能形成氢键
羧基的存在使丙酸形成分子间氢键，而氨基乙酸分子中，羧基和氨基均能形成分子间氢键
尿素分子间存在氢键，使其熔、沸点升高，而硝酸分子内存在氢键，使其熔、沸点降低
联氨分子间形成的氢键数目多于氨分子间形成的氢键数目
影响键角大小的因素主要有中心原子的杂化类型。中心原子孤电子对数，配位原子的电负性大小，中心原子的电负性大小等，这几个影响键角的因素都是有条件的，在影响键角的能力方面也是有区别的。(1)电子对斥力大小的顺序孤电子对之间的斥力>孤电子对与成键电子对之间的斥力>成键电子对之间的斥力。
方法篇 共价分子中键角大小的比较方法
例如：CH4、NH3·H2O三种分子的中心原子价层电子对数均为4，VSEPR模型均为四面体形，CH4、NH3和H2O中孤电子对数分别是0、1、2，故键角大小顺序为CH4>NH3>H2O，图示如下：
(2)双键之间的斥力>双键与单键之间的斥力>单键之间的斥力。例如：SO2Cl2的VSEPR模型为四面体形，因S—O是双键，S—Cl是单键，依据斥力的大小顺序判断：“∠O—S—O”>109°28′ “∠Cl—S—Cl”<“∠O—S—Cl”<109°28′(3)斥力大小顺序xW—xW>xW－xS>xS－xS(其中x代表配位原子的电负性，下标W为弱，S为强)例如：SO2F2中“∠F—S—F”为98°，而SO2Cl2中“∠Cl—S—Cl”为102°，后者键角较大的原因就是Cl的电负性小于F，Cl—S—Cl中价层电子对的斥力大于F—S—F中价层电子对的斥力，故SO2Cl2分子中键角大。
NH3>PH3>AsH3
H2O、NH3分子中的O原子、N原子均为sp3杂化，其中心原子的孤电子对数分别为2、1，由于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，因此孤电子对数越多，键角越小
解析　(1)N、P、As属于同一主族元素，其电负性N>P>As，因三种氢化物分子中的中心原子电负性逐渐减弱，则分子中成键电子对逐渐远离中心原子，致使成键电子对的排斥降低，键角逐渐减小，即键角由大到小的顺序为NH3>PH3>AsH3。(2)由题图可知，PH3的中心原子P形成3个σ键电子对和1个孤电子对，则其杂化方式为sp3。H2O、NH3分子中的O原子、N原子均为sp3杂化，其中心原子的孤电子对数分别为2、1，由于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，因此孤电子对数越多，键角越小。
【模板构建】　键角大小比较的解题流程
[PtCl4(NH3)2]形成过程中，NH3中N原子的孤电子对与Pt形成配位键，N→Pt配位键相比于孤电子对，对其他成键电子对的排斥作用减小，造成H—N—H的键角增大
解析　(1)两种物质中碳原子都采用sp2杂化，都没有孤电子对，氯的电负性比氢大，甲醛的共用电子对更向碳原子集中，碳氢键的斥力更大，键角更大。(2)键角α是双键—单键之间的斥力，而键角β是单键—单键之间的斥力，双键—单键的斥力大于单键—单键的斥力，故键角α>β。(3)[PtCl4(NH3)2]中N原子形成3个N—H键和1个N→Pt配位键，N→Pt配位键相比于孤对电子，对其他成键电子对的排斥作用减小，故其H—N—H键之间的夹角大于NH3分子中的H—N—H键角。
H2O中氧原子有两对孤电子对，H3O＋中氧原子有一对孤电子对，排斥力较小
C===O双键对C—C键的斥力大于C—O单键对C—C键的斥力
解析　(1)BF3分子的空间结构为平面三角形，键角为120°；CCl4分子的空间结构为正四面体形，键角为109°28′。(2)H2O、H3O＋的中心原子的价层电子对数均为4，H2O中O原子有两对孤电子对，H3O＋中O原子有一对孤电子对，因为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H3O＋中H—O—H的键角比H2O中H—O—H的键角大。(3)由于双键对单键的斥力大于单键对单键的斥力，故乙酸分子结构中键角1大于键角2。
1.(2021·山东卷)关于CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2的结构与性质，下列说法错误的是(　　)
A.CH3OH为极性分子B.N2H4空间结构为平面形C.N2H4的沸点高于(CH3)2NNH2D.CH3OH和(CH3)2NNH2中C、O、N杂化方式均相同
(2)Xe是第五周期的稀有气体元素，与F形成的XeF2室温下易升华。XeF2中心原子的价层电子对数为　　　　　　，下列对XeF2中心原子杂化方式推断合理的是　　　　　　(填标号)。A.sp B.sp2 C.sp3 D.sp3d
2.(2021·山东卷节选)(1)OF2分子的空间构型为　　　　。
含s、p、d轨道的杂化类型有：①dsp2、②sp3d、③sp3d2，中间体SiCl4(H2O)中Si采取的杂化类型为　　　　(填标号)。(2)CO2分子中存在　　　　个σ键和　　　　个π键。(3)甲醇的沸点(64.7 ℃)介于水(100 ℃)和甲硫醇(CH3SH，7.6 ℃)之间，其原因是________________________________________________________________。
3.(2021·全国甲卷节选)(1)SiCl4是生产高纯硅的前驱体，其中Si采取的杂化类型为　　　　。SiCl4可发生水解反应，机理如下：
甲醇和水均能形成分子间氢键，而甲硫醇不能，且水比甲醇的氢键多
解析　SiCl4的中心原子硅原子周围有4对成键电子对，则Si采取sp3杂化。由中间体SiCl4(H2O)的结构可知，Si原子周围有5对成键电子对，故该杂化轨道含1个s杂化轨道、3个p杂化轨道和1个d杂化轨道，则Si采取的杂化类型为sp3d。(2)CO2分子的结构为O===C===O，则1个CO2分子中含2个σ键和2个π键。(3)甲醇的结构简式是CH3OH，1个甲醇分子可形成1个分子间氢键，而1个H2O分子可形成2个分子间氢键，水中氢键比例比甲醇高，故水的沸点比甲醇高，甲硫醇中不存在氢键，其沸点最低。
(1)H2S、CH4、H2O的沸点由高到低顺序为_________________。
4.(2021·广东卷节选)很多含巯基(－SH)的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如，解毒剂化合物Ⅰ可与氧化汞生成化合物Ⅱ。
H2O>H2S>CH4
解析　(1)H2O分子间能形成氢键，H2S、CH4分子间均不存在氢键，H2O的沸点大于H2S、CH4；随着相对分子质量增大，氢化物的沸点逐渐增大，则沸点：H2S>CH4，所以三者的沸点由高到低的顺序为H2O>H2S>CH4。
(2)化合物Ⅲ也是一种汞解毒剂。化合物Ⅳ是一种强酸。下列说法正确的有　　　　。A.在Ⅰ中S原子采取sp3杂化B.在Ⅱ中S元素的电负性最大C.在Ⅰ中C—C—C键角是180°D.在Ⅲ中存在离子键与共价键E.在Ⅳ中硫氧键的键能均相等(3)汞解毒剂的水溶性好，有利于体内重金属元素汞的解毒。化合物Ⅰ与化合物Ⅲ相比，水溶性较好的是　　　　。
解析　(2)化合物Ⅰ中S原子价层电子对数均为4，采用sp3杂化，A正确；化合物Ⅱ中含C、H、O、S、Hg五种元素，其中非金属性最强的是O元素，故化合物Ⅱ中O元素的电负性最大，B错误；化合物Ⅲ中C原子价层电子对数均为4，采用sp3杂化，键角约为109°28′，C错误；化合物Ⅲ为有机钠盐，故Ⅲ中存在离子键和共价键，D正确；化合物Ⅳ中存在的S===O键和S—O键是两种不同的化学键，键能不同，E错误。(3)化合物Ⅰ与化合物Ⅲ相比，化合物Ⅰ中有一个—OH，而化合物Ⅲ中对应的是—SO3Na，—OH的亲水性没有—SO3Na中的离子键强，故水溶性较好的是化合物Ⅲ。
1.下列化学粒子的中心原子是以sp2杂化的是(　　)
A.BCl3 B.NH3C.CH4 D.BeCl2
解析　NH3分子中N原子采用sp3杂化，CH4分子中C原子采用sp3杂化；BeCl2分子中Be原子采用sp杂化。
2.氮的最高价氧化物为无色晶体，它由两种离子构成，已知其阴离子的空间结构为平面三角形，则其阳离子的空间结构和阳离子中氮的杂化方式为(　　)
A.直线形　sp杂化B.V形　sp2杂化C.三角锥形　sp3杂化D.平面三角形　sp2杂化
解析　C===N键中N原子采取sp2杂化，—NH2中N原子采取sp3杂化，A错误；1个三聚氰胺分子中含有6个N—H键、6个C—N键和3个C===N键，每个双键中含有1个σ键，故1个三聚氰胺分子中含有15个σ键，B正确；由三聚氰胺的结构简式可知，该分子结构对称，是非极性分子，C错误；三聚氰胺分子中只含有极性键，不含非极性键，D错误。
4.(2021·汕头模拟)缺电子化合物是指电子数不符合路易斯结构(一个原子通过共用电子使其价电子数达到8、H原子达到2所形成的稳定分子结构)要求的一类化合物。下列说法错误的是(　　)
5.(2021·淄博一模)NF3是微电子工业中一种优良的等离子蚀刻气体，可通过电解熔融氟化氢铵(NH4HF2)制得。下列有关说法错误的是(　　)
A.NF3的空间构型为平面三角形B.相关元素电负性由大到小的顺序为F>N>HC.NF3和NH4HF2中N原子的杂化方式均为sp3D.NH4HF2晶体中微粒间的作用有离子键、共价键、配位键、氢键
解析　A分子中碳、氮原子各形成了3个σ键，氮原子有一对孤电子对而碳原子没有、羰基上的碳原子还有1个π键，故氮原子是sp3杂化而碳原子是sp2杂化，A项错误，B项正确；A分子中有一个碳氧双键，故有12个共用电子对、11个σ键，C项错误；由于氮原子为sp3杂化故相应的四个原子形成的是三角锥形结构，不可能共平面，D项错误。
7.(2021·山东济宁统考)科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3(如图所示)。已知该分子中N—N—N键角都是108.1°，下列有关N(NO2)3的说法正确的是(　　)
A.分子中N、O间形成的共价键是非极性键B.分子中四个氮原子共平面C.15.2 g该物质含有6.02×1022个原子D.该分子中有一个N原子可能采用sp3杂化
解析　N和O两种原子属于不同的非金属元素，它们之间形成的共价键是极性键，A错误；该分子中N—N—N键角都是108.1°，所以该分子不可能是平面形结构，而是三角锥形，B错误；N(NO2)3的摩尔质量是152 g/ml，15.2 g该物质的物质的量为0.1 ml，含有的原子数为0.1×10×6.02×1023＝6.02×1023，C错误；因N(NO2)3为三角锥形，N(NO2)3中与—NO2相连的N原子存在1对孤电子对，同时这个N原子与另外3个N原子相连，故这个N原子可能为sp3杂化，D正确。
9.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O原子为sp2杂化B.CO2分子中C原子为sp杂化C.BF3分子中B原子为sp3杂化D.CH3COOH分子中C原子均为sp2杂化
解析　杂化轨道只能用于形成σ键或容纳未参与成键的孤电子对。H2O2的分子结构为H—O—O—H，每个O原子形成2个σ键，每个O原子含2对孤电子对，则O原子采取sp3杂化，A错误；CO2的结构式为O===C===O，C原子形成2个σ键和2个π键，则C原子采取sp杂化，B正确；BF3中B原子形成3个σ键，不含孤电子对，则B原子采取sp2杂化，C错误；CH3COOH分子中甲基中C原子采取sp3杂化，—COOH中C原子采取sp2杂化，D错误。
10.用价层电子对互斥理论可以预测空间构型，也可以推测键角大小，下列判断正确的是(　　)
A.SO2、CS2、BeCl2都是直线形的分子B.BF3键角为120°，NF3键角大于120°C.CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子D.NH3、PCl3、SF6都是三角锥形的分子
11.(2021·湖南卷节选)(1)①气态SiX4分子的空间构型是　　 　　；
N－甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为　 　　，1个M2＋中含有　　　个σ键；
3倍的N—N键的键能小于N≡N键的键能，而3倍的P—P键的键能大于P≡P键的键能
12.(2021·晋江模拟)(1)Cu2＋处于[Cu(NH3)4]2＋的中心，若将配离子[Cu(NH3)4]2＋中的2个NH3换为CN－，则有2种结构，则Cu2＋是否为sp3杂化　　　　(填“是”或“否”)，理由为___________________________________________________________________________________________________________________。(2)用价电子对互斥理论推断甲醛中H—C—H的键角　　　　120°(填“>”“<”或“＝”)。
若是sp3杂化，[Cu(NH3)4]2＋的空间构型为正四面体形，将配离子[Cu(NH3)4]2＋中的2个NH3换为CN－，则只有1种结构
解析　(1)Cu2＋处于[Cu(NH3)4]2＋的中心，若将配离子[Cu(NH3)4]2＋中的2个NH3换为CN－，则有2种结构，说明[Cu(NH3)4]2＋应为平面正方形，产生异构体，由此判断Cu2＋不为sp3杂化，理由：若是sp3杂化，[Cu(NH3)4]2＋的空间构型为正四面体形，将配离子[Cu(NH3)4]2＋中的2个NH3换为CN－，则只有1种结构。(2)甲醛碳氧之间为双键，根据价层电子对互斥理论可知双键与单键之间的斥力大于单键与单键之间的斥力，所以H—C—H的键角小于120°。
(3)SO2Cl2和SO2F2都属于AX4E0型分子，S===O之间以双键结合，S—Cl、S—F之间以单键结合，请你预测SO2Cl2和SO2F2分子的立体构型为______________。SO2Cl2分子中∠Cl—S—Cl　　　　(填“<”“>”或“＝”)SO2F2分子中∠F—S—F。(4)抗坏血酸的分子结构如图所示，该分子中碳原子的轨道杂化类型为____________。
解析　(3)当中心原子的价层电子对数为4时，VSEPR模型为四面体形，硫原子无孤电子对，所以分子构型为四面体；因为X原子得电子能力越弱，A—X形成的共用电子对之间的斥力越强，F原子的得电子能力大于氯原子，所以SO2Cl2分子中∠Cl—S—Cl>SO2F2分子中∠F—S—F。(4)由图可知，碳原子杂化类型分别为sp2和sp3。
13.(2021·菏泽模拟)水合硫酸四氨合铜[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4在工业上用途广泛，主要用于印染、纤维、杀虫剂及制备某些含铜的化合物。下列叙述错误的是(　　)
14.(2021·邢台模拟)茶文化是中国人民对世界饮食文化的一大贡献，茶叶中含有少量的咖啡因(结构简式如图)。下列关于咖啡因的说法错误的是(　　)
A.咖啡因的组成元素均位于元素周期表p区B.咖啡因分子中C、N 均有 sp2、sp3两种杂化方式C.咖啡因与足量 H2加成的产物含有 4 个手性碳原子D.咖啡因分子间不存在氢键
15.已知A、B、C、D、E、F为元素周期表前四周期原子序数依次增大的六种元素，其中A的一种同位素原子中无中子，B的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代，D与E同主族，且E的原子序数是D的2倍，F元素在地壳中的含量位于金属元素的第二位。试回答下列问题：
(1)关于B2A2的下列说法中正确的是_________。①B2A2中的所有原子都满足8电子稳定结构②B2A2是由极性键和非极性键形成的非极性分子③每个B2A2分子中σ键和π键数目比为1∶1④B2A2分子中的A—B键属于s－sp σ键
解析　A的一种同位素原子中无中子，则A为H元素；B的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代，则B为C元素；D与E同主族，且E的原子序数是D的2倍，则D为O元素、E为S元素；C的原子序数介于碳、氧之间，应为N元素；F元素在地壳中的含量位于金属元素的第二位，则F为Fe元素。(1)①H原子核外不满足8电子稳定结构，错误；③C2H2分子的结构式为H—C≡C—H，一个分子中有3个σ键、2个π键，错误；④C2H2分子中C原子采取sp杂化，所以H、C之间形成的是s－sp σ键，正确。
H2O分子之间存在氢键