07 考向7 分子结构与分子的性质（附答案解析）-备战2023年高考化学大二轮专题突破系列（全国通用）

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分子结构与分子的性质
【知识网络•悉考点】

【研析真题•明方向】
1．(2022·湖北卷)磷酰三叠氮是一种高能分子，结构简式为O＝P(N3)3。下列关于该分子的说法正确的是(　　)
A．为非极性分子 B．立体构型为正四面体形
C．加热条件下会分解并放出N2 D．分解产物NPO的电子式为
2．(2022·辽宁卷)理论化学模拟得到一种N13+离子，结构如图。下列关于该离子的说法错误的是(　　)

A．所有原子均满足8电子结构 B．N原子的杂化方式有2种
C．空间结构为四面体形 D．常温下不稳定
3．(2022·山东卷)AlN、GaN属于第三代半导体材料，二者成键结构与金刚石相似，晶体中只存在键、键。下列说法错误的是(　　)
A．GaN的熔点高于AlN
B．晶体中所有化学键均为极性键
C．晶体中所有原子均采取sp3杂化
D．晶体中所有原子配位数均相同
4．(2022·湖北卷)C60在高温高压下可转变为具有一定导电性、高硬度的非晶态碳玻璃。下列关于该碳玻璃的说法错误的是(　　)
A．具有自范性 B．与C60互为同素异形体
C．含有sp3杂化的碳原子 D．化学性质与金刚石有差异
5．(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)2NNH2
D．CH3OH和(CH3)2NNH2中C、O、N杂化方式均相同
6．(2021·湖北卷)下列关于N、P及其化合物的说法错误的是(　　)
A．N的电负性比P的大，可推断NCl3分子的极性比PCl3的极性大
B．N与N的π键比P与P的π键强，可推断N≡N 比P≡P更稳定
C．NH3的成键电子对间的排斥力较大，可推断NH3的键角比PH3的大
D．HNO3的分子间作用力比较小，可推断HNO3的熔点比H3PO4的低
7．(2020·山东卷)B3N3H6(无机苯)的结构与苯类似，也有大π键。下列关于B3N3H6的说法错误的是(　　)
A．其熔点主要取决于所含化学键的键能 B．形成大π键的电子全部由N提供
C．分子中B和N的杂化方式相同 D．分子中所有原子共平面
【重温知识•固基础】
1．分子构型与价层电子对互斥理论
(1)中心原子价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数

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)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
由电子的排列方式VSEPR模型分子或离子的空间结构
价层电子对数
电子对的
排列方式
VSEPR模型
及名称
孤电子对数
略去孤电子对的空间结构
分子(或离子)的空间结构名称
2

直线形
0

直线形
1

直线形
3

平面三角形
0

平面三角形
1

V形
2

直线形
4

四面体形
0

正四面体形
1

三角锥形
2

V形
3

直线形
2．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
3．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、CS2
BF3、SO3
CH4、NH4+
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
(6)配体体积对键角的影响：配体体积越大，电子云占据空间增大，对成键电子斥力增强，导致键角减小
键角：NH3＞NH2OH＞NH2(CH3)
3．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氢键的表示方法：X—H…Y—表示，式中X和Y表示F、O、N，“—”表示共价键，“…”表示氢键
②氢键的特征：具有一定的饱和性和方向性
③氢键的类型——可分为分子间氢键和分子内氢键
邻羟基苯甲醛存在分子内氢键
HF分子间存在分子间氢键

F—H…F—H
微点拨
分子间氢键由两分子形成，而分子内氢键是一个分子中就具有形成的氢键的原子和原子团
④氢键对物质性质的影响
a．当形成分子间氢键时，物质的熔、沸点将升高：分子间有氢键的物质熔化或汽化时，除了要克服纯粹的分子间作用力外，还必须提高温度、额外地提供一份能量来破坏分子间的氢键，所以这些物质的熔、沸点比同系列氢化物的熔、沸点高，如：HF、H2O、NH3沸点反常
b．当形成分子内氢键时，往往会降低分子间作用力，从而使使物质的熔、沸点降低，如：邻羟基苯甲醛(熔点：2℃，沸点：196.5℃)和对羟基苯甲醛(熔点：115℃，沸点：250℃)

c．氢键也影响物质的溶解：在极性溶剂中，如果溶质分子和溶剂分子之间可以形成氢键，则物质的溶解度增大，如：NH3极易溶于水，因NH3与H2O之间能形成氢键()，且都是极性分子
d．对物质密度的影响：氢键可使固体或液体的密度减小；使气体物质的密度增大
e．氢键的存在使分子间因氢键而发生“缔合”，形成“缔合分子”：相当多的H2O分子、HF分子“缔合”而形成(H2O)n分子、(HF)n分子(“缔合分子”)
(5)分子的手性——手性分子的判断：判断一种有机物是否具有手性异构体，关键是看其含有的碳原子是否连有4个不同的原子或原子团，即有机物分子中是否存在手性碳原子，如：，R1、R2、R3、R4互不相同，含有手性碳原子，该有机物分子具有手性
(6)无机含氧酸分子的酸性——无机含氧酸的酸性强弱的规律
①对于同一种元素的含氧酸来说，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强，如：HNO2 解释：无机含氧酸的通式可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，R的正电性越高，导致R—O—H中O的电子向R偏移，在水分子的作用下也就越容易电离出H＋，即酸性越强
②含氧酸的强度随着分子中连接在中心原子上的非羟基氧的个数增大而增大，即：(HO)mROn中，n值越大，酸性越强，如：H3PO4 5．配位化合物
(1)配位键
①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
②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
③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
①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
②形成条件
a．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
③组成结构——以“[Cu(NH3)4]SO4”为例

【题型突破•查漏缺】
1．Cl2能与过量的NH3反应得到一种固体M和单质H。下列说法正确的是(　　)
A．M中含离子键、共价键、配位键 B．NH3的电子式为
C．H中σ键与π键个数比为1∶1 D．NH3和Cl2都属于极性分子
2．我国科学家研制出一种催化剂，能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化，其反应如下：
HCHO＋O2CO2＋H2O。下列有关说法正确的是(　　)
A．HCHO分子中C的杂化类型为sp3杂化 B．CO2分子中的化学键为非极性键
C．HCHO分子中含σ键，又含π键 D．每生成1.8 g H2O消耗2.24 L O2
3．缺电子化合物是指电子数不符合路易斯结构(一个原子通过共享电子使其价层电子数达到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(　　)
A．NH3、BF3、BF中只有BF3是缺电子化合物
B．BF3、BF中心原子的杂化方式分别为sp2、sp3
C．BF3与NH3反应时有配位键生成
D．BF的键角小于NH3
4．在碱性溶液中，Cu2＋可以与缩二脲形成紫色配离子，其结构如下图所示。下列说法错误的是(　　)

A．该配离子与水分子形成氢键的原子只有N和O
B．该配离子中铜离子的配位数是4
C．基态Cu原子的价电子排布式是3d104s1
D．该配离子中非金属元素的电负性大小顺序为O>N>C>H
5．下列关于Be、Mg及其化合物结构与性质的论述错误的是(　　)
A．Mg的两种激发态[Ne]3s13p1和[Ne]3p2中，前者第二电离能更大
B．F－半径小，MgF2晶格能更高，故MgF2熔点高于BeCl2
C．BeH2、Be(OH)中心原子的杂化方式分别为sp、sp3
D．BeCl2在一定条件下可通过配位键形成多聚分子，结构如图所示
6．下列说法正确的是(　　)
A．甲醛(HCHO)和光气(COCl2)分子中：键角∠H—C—H<∠Cl—C—Cl
B．基态氮原子的价电子排布图：
C．3px所代表的含义：第三电子层沿x轴方向伸展的p轨道
D．四硼酸根离子Xm－(含B、O、H)的球棍模型如图，配位键存在于4、5和4、6原子之间

7．一水合甘氨酸锌是一种矿物类饲料添加剂，结构简式如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．一水合甘氨酸锌中C、N原子的杂化轨道类型都为sp3
B．一水合甘氨酸锌中Zn2＋的配位数为4，配位原子为O、N
C．基态Zn2＋价电子排布式为3d84s2
D．一水合甘氨酸锌中元素C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C
8．由EDTA制备食品铁强化剂Na[FeEDTA]的合成路线如下，下列有关说法正确的是(　　)

A．Na[FeEDTA]中的Fe元素的化合价为＋2价 B．1 mol Na[FeEDTA]中含有6 mol配位键
C．[FeEDTA]－中碳原子的杂化类型为sp2 D．EDTA分子间可通过取代反应形成肽键
9．下列关于物质结构与性质的论述错误的是(　　)
A．I的空间结构为V形
B．斜方硫和单斜硫都易溶于CS2，是因为这两种物质的分子都属于非极性分子
C．PH3和H2O分子中均含有孤电子对，且PH3提供孤电子对的能力强于H2O
D．键能：O—H＞S—H＞Se—H＞Te—H，因此水的沸点在同族氢化物中最高
10．短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。W是宇宙中最丰富的元素，W2X是维持生命过程的必需物质，WY可用于玻璃的刻蚀，ZX2是酸雨的主要形成原因之一，室温下化合物ZY4是气体。下列说法错误的是(　　)
A．Y的第一电离能在四种元素中最大
B．W2X和ZX2的中心原子分别为sp3和sp2杂化
C．W2X的沸点高于W2Z的沸点
D．ZY4分子中原子均为8电子结构
【题型特训•练高分】
1．下列有关氨的说法正确的是(　　)
A．NH3的空间构型为平面三角形 B．NH3与H2O能形成分子间氢键
C．NH3的水溶液不能导电 D．氨催化氧化制硝酸是利用了NH3的氧化性
2．亚铁氰化钾属于欧盟批准使用的食品添加剂，受热易分解： 3K4[Fe(CN)6]12KCN＋Fe3C＋2(CN)2↑＋N2↑＋C，下列关于该反应说法错误的是(　　)
A．Fe2＋的最高能层电子排布为 3d6
B．配合物K4[Fe(CN)6]中配位原子是碳原子
C．(CN)2分子中σ键和π键数目比为 3∶4
D. 已知 Fe3C 晶胞中每个碳原子被 6 个铁原子包围，则铁的配位数是 2
3．下列说法错误的是(　　)
A．水分子间存在氢键，故H2O比H2S的稳定性强
B．原子最外层电子为ns1的元素可以形成离子化合物，也可形成共价化合物
C．N、O、S的第一电离能逐渐减小，其氢化物分子中键角逐渐减小
D．铟(49In)是第五周期第ⅢA族元素，位于元素周期表p区
4．嘌呤类是含有氮的杂环结构的一类化合物，一种平面型结构如图所示。下列说法错误的是(　　)

A．分子结构中C和N原子的杂化方式均为sp2 B．分子中含有极性共价键和非极性共价键
C．轨道之间的夹角∠1比∠2大 D．分子间可以形成氢键使嘌呤变得更稳定
5．关于[Ti(NH3)5Cl]Cl2的说法中正确的是(　　)
A．1 mol [Ti(NH3)5Cl]Cl2含有σ键的数目为15NA
B．中心原子的化合价为＋3价
C．中心原子的配位数是5
D．含1 mol [Ti(NH3)5Cl]Cl2的水溶液中加入足量AgNO3溶液，产生3 mol白色沉淀
6．下列关于配合物[Zn(NH3)4]Cl4的说法正确的是(　　)
A．配位数为6 B．配体为NH3和Cl－ C．[Zn(NH3)4]2＋为内界 D．Zn2＋和NH3以离子键结合
7．B2O3的气态分子结构如图1所示，硼酸(H3BO3)晶体结构为层状，其二维平面结构如图2所示。下列说法错误的是(　　)

A．两分子中B原子分别采用sp杂化、sp2杂化
B．硼酸晶体中层与层之前存在范德华力
C．1 mol H3BO3晶体中含有6 mol氢键
D．硼原子可提供空轨道，硼酸的电离方程式为H3BO3＋H2O[B(OH)4]－＋H＋
8．下列关于N、P及其化合物结构与性质的论述正确的是(　　)
A．键能：N—N>P—P、N—H>P—H，因此N2H4的沸点大于P2H4
B．N4与P4均为正四面体形的分子晶体，因此都难以分解和氧化
C．NH3与PH3溶于水均显碱性，由于NH3键角大，因此氨水的碱性更强
D．离子晶体PCl5和PBr5的阴离子分别为[PCl6]－和Br－，存在差异的原因是Br－半径大
9．结构中含有两个或两个以上中心原子(离子)的配合物称为多核配合物。一种Co(Ⅱ)双核配合物的内界结构如图所示，内界中存在Cl、OH配位，外界为Cl。下列说法正确的是(　　)

A．中心离子Co2＋的配位数为5
B．该内界结构中含有极性键、非极性键和离子键
C．的一氯代物有5种
D．常温下，向含有1 mol该配合物的溶液中加入足量AgNO3溶液，最终生成2 mol AgCl沉淀
10．某化合物的结构示意图如图，下列关于该化合物的叙述中正确的是(　　)

A．该化合物含有 H、O、N、Ni 四种元素
B．该化合物是配合物，中心离子的配位数是2，配体是氮元素
C．该化合物属于配合物，中心离子是 N
D．该化合物中含有σ键、π键、极性键、非极性键、配位键和氢键
11．硫在不同温度下的状态和分子结构不同，单质硫S8环状分子的结构如图。把硫加热超过其熔点就变成黄色液体；433 K以上液态硫颜色变深，黏度增加；523 K以上黏度下降；717.6 K时硫变为蒸汽，蒸汽中存在3S84S66S412S2，温度越高，蒸汽的平均相对分子质量越小。下列说法正确的是(　　)

A．该系列转化3S84S66S412S2，ΔH<0
B．S8分子中，原子数与共价键数之比为1∶2
C．S8为立体结构，所以是极性分子，能溶于水等极性溶剂
D．S8、S6、S4、S2互为同素异形体，其相互转化为化学变化
12．下列关于物质结构的说法错误的是(　　)
A．铝晶体中的作用力没有方向性和饱和性
B．CH4和NH都是正四面体结构，键角均为109°28′
C．氨基氰(NH2CN)分子内σ键与π键数目之比为2∶1
D．甲醛(HCHO)的键角约为120°，分子之间存在氢键
13．B和Al为同族元素，下列说法错误的是(　　)
A．BF3和AlF3都可以与F－形成配位键
B．H3BO3为三元酸，Al(OH)3呈两性
C．共价键的方向性使晶体B有脆性，原子层的相对滑动使金属Al有延展性
D．B和Al分别与N形成的共价晶体，均具有较高硬度和熔点
14．下列关于C、Si及其化合物结构与性质的论述错误的是(　　)
A．键能C—C>Si—Si、C—H>Si—H，因此C2H6稳定性大于Si2H6
B．立方型SiC是与金刚石成键、结构均相似的共价晶体，因此具有很高的硬度
C．SiH4中Si的化合价为＋4，CH4中C的化合价为－4，因此SiH4还原性小于CH4
D．Si原子间难形成双键而C原子间可以，是因为Si的原子半径大于C，难形成p­p π键
【分子结构与分子的性质】答案
【知识网络•悉考点】
1．C。解析：A．磷酰三叠氮分子不是对称结构，分子中的正负电荷重心是不重合的，是极性分子，A项错误；B．磷酰三叠氮分子含有三个P-N键及一个P=O双键，则立体构型为四面体构型，B项错误；C．磷酰三叠氮是一种高能分子，加热条件下会分解并放出N2，C项正确；D．NPO为共价化合物，则电子式为，D项错误；答案选C。
2．B。解析：A．由N13+的结构式可知，所有N原子均满足8电子稳定结构，A正确；B．中心N原子为sp3杂化，与中心N原子直接相连的N原子为sp2杂化，与端位N原子直接相连的N原子为sp杂化，端位N原子为sp2杂化，则N原子的杂化方式有3种，B错误；C．中心N原子为sp3杂化，则其空间结构为四面体形，C正确；
D．N13+中含叠氮结构()，常温下不稳定，D正确；故答案选B。
3．A。解析：Al和Ga均为第ⅢA元素，N属于第ⅤA元素，AlN、GaN的成键结构与金刚石相似，则其为共价晶体，且其与金刚石互为等电子体，等电子体之间的结构和性质相似。AlN、GaN晶体中，N原子与其相邻的原子形成3个普通共价键和1个配位键。A．因为AlN、GaN为结构相似的共价晶体，由于Al原子的半径小于Ga，N—Al的键长小于N—Ga的，则N—Al的键能较大，键能越大则其对应的共价晶体的熔点越高，故GaN的熔点低于AlN，A说错误；B．不同种元素的原子之间形成的共价键为极性键，故两种晶体中所有化学键均为极性键，B说法正确；C．金刚石中每个C原子形成4个共价键（即C原子的价层电子对数为4），C原子无孤电子对，故C原子均采取sp3杂化；由于AlN、GaN与金刚石互为等电子体，则其晶体中所有原子均采取sp3杂化，C说法正确；D．金刚石中每个C原子与其周围4个C原子形成共价键，即C原子的配位数是4，由于AlN、GaN与金刚石互为等电子体，则其晶体中所有原子的配位数也均为4，D说法正确。综上所述，本题选A。
4．A。解析：A．自范性是晶体性质，碳玻璃为非晶态，所以没有自范性，A错误；B．碳玻璃和C60均是由碳元素形成的不同的单质，所以是同素异形体，B正确；C．碳玻璃具有高硬度，与物理性质金刚石类似，因而结构具有一定的相似性，所以含有sp3杂化的碳原子形成化学键，C正确；D．金刚石与碳玻璃属于同素异形体，性质差异主要表现在物理性质上，化学性质上也有着活性的差异，D正确；故选A。
5．B。解析：A．甲醇可看成是甲烷中的一个氢原子被羟基取代得到的，为四面体结构，是由极性键组成的极性分子，A正确；B.N2H4中N原子的杂化方式为sp3，不是平面形，B错误；C.N2H4分子中连接N原子的H原子数多，存在氢键的数目多，而偏二甲肼[(CH3)2NNH2]只有一端可以形成氢键，另一端的两个甲基基团比较大，影响了分子的排列，沸点较N2H4的低，C正确；D.CH3OH为四面体结构，—OH结构类似于水的结构，(CH3)2NNH2的结构简式为，两者分子中C、O、N杂化方式均为sp3，D正确。故选B。
6．A。解析：A选项，P和Cl的电负性差值比N和Cl的电负性差值大，故PCl分子的极性比NCl分子的极性大，错误；B选项，N与N的π键比P与P的强，故N2的稳定性比P2的高，正确；C选项，N的电负性比P的大，N原子半径比P的半径小，故NH3中成键电子对距离N比PH3中成键电子对距离P近，NH3中成键电子对间的斥力更大，导致NH3中的键角比PH3的更大，正确；D选项，HNO3分子间氢键数目小于H3PO4分子间氢键数目，导致HNO3的分子间作用力更小，熔点更低，正确。
7．A。解析：无机苯属于分子晶体，其熔点与分子间作用力有关，与键能无关，A项错误；B的最外层电子排布式为2s22p1，N的最外层电子排布式为2s22p3，经过sp2轨道杂化后，N原子剩下一对孤电子对，B原子剩下一个空的p轨道，所以形成大π键的电子全部由N提供，B项正确；B和N都是sp2杂化，键角为120°，分子中所有原子其共平面，C项、D项正确。
【题型突破•查漏缺】
1．A。解析：Cl2能与过量的NH3反应生成氮气和氯化铵，化学方程式为3Cl2＋8NH3===N2＋6NH4Cl，则固体M为NH4Cl，单质H为N2，M中含离子键、共价键、配位键，故A正确；NH3分子中含有3个氮氢共价键，则NH3的电子式为，故B错误；H为N2，N2中N原子之间形成三对共用电子对，则σ键与π键个数比为1∶2，故C错误；Cl2分子正负电荷中心重合，为非极性分子，故D错误。
2．C。解析：已知甲醛分子为平面形分子，且存在π键，所以应为sp2杂化，故A错误；二氧化碳的结构为O===C===O，为极性键，故B错误；甲醛中，含有碳氧双键以及两个碳氢单键，故其中有3个σ键，1个π键，故C正确；每生成1.8 g H2O消耗氧气的物质的量为0.1，没有标明状况，故不一定为2.24 L，故D错误。
3．D。解析：NH3电子式为，符合路易斯结构，BF3电子式为，B原子价层电子数为6，不符合路易斯结构，BF电子式为，符合路易斯结构，只有BF3是缺电子化合物，故A正确；BF3中心B原子价层电子对数为3＋×(3－1×3)＝3，为sp2杂化，BF中心B原子价层电子对数为4＋×(3＋1－4×1)＝4，为sp3杂化，故B正确；BF3与NH3反应时，NH3中N原子有孤电子对，BF3中B原子有空轨道，可生成配位键，故C正确；BF和NH3的中心原子均为sp3杂化，BF中心原子无孤电子对，NH3有一对孤电子对，根据价层电子对互斥理论，孤电子对对成键电子的斥力增大，键角减小，则BF的键角大于NH3，故D错误。
4．A。解析：根据其结构可知，该配离子中的N和O可与水分子中的H形成氢键，而水分子中的O也可与配离子中的H形成氢键，A错误；根据配离子的结构可知，铜离子的配位数为4，B正确；根据铜原子的电子排布式可知，基态Cu原子的价电子排布式是3d104s1，C正确；根据同一周期，主族元素的电负性从左到右逐渐增大，同一主族，元素的电负性从上到下呈现减小的趋势，由非金属元素电负性大小排列顺序可知，该配离子中非金属元素的电负性大小顺序为O>N>C>H，D正确。
5．B。解析：Mg的激发态[Ne]3s13p1第二电离能失去3s1，激发态[Ne]3p2中第二电离能失去3p1,3p能量高而需要能量少，则前者第二电离能更大，A正确；MgF2是离子晶体，熔沸点和晶格能有关，BeCl2为分子晶体，熔沸点和范德华力有关，即MgF2熔点高于BeCl2是因为晶体类型不同而与F－半径无关，B错误；BeH2中价电子对数为2＋0＝2，sp杂化，Be(OH)价电子对数为4＋0＝4，sp3杂化，C正确；Be周围的四个键中有2个配位键，如图，Be提供两个空轨道参与配位键，D正确。
6．C。解析：H的电负性比Cl小，HCHO中H—C的共用电子对比COCl2中Cl—C的共用电子对更靠近碳原子，H—C中C的两对成键电子对排斥力更大，键角更大，故键角∠H—C—H>∠Cl—C—Cl，A项错误；B项所示价电子排布图违反了洪特规则，正确的价电子排布图是 ，B项错误；能级前的数字代表能层，p能级有x、y、z三个不同伸展方向的轨道，C项正确；4号B原子形成4个化学键，其中包括3个共价键和1个配位键，即4、5号原子之间为配位键，其他为共价键，D项错误。
7．D。解析：一水合甘氨酸锌中还含有碳氧双键，碳氧双键中碳原子的杂化轨道类型都为sp2，故A错误；由图可知，一水合甘氨酸锌中Zn2＋与2个氮原子和3个氧原子成键，配位数为5，故B错误；锌元素的原子序数为30，锌原子失去2个电子形成锌离子，则基态锌离子价电子排布式为3d10，故C错误；同周期元素，从左到右第一电离能呈增大的趋势，氮原子的2p轨道为半充满的稳定结构，第一电离能大于相邻元素，则C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C，故D正确。
8．B。解析：根据化合物化合价代数和为0可判断Na[FeEDTA]中的Fe元素的化合价为＋3价，A错误；根据示意图可知4个O和2个N与Fe形成配位键，则1 mol Na[FeEDTA]中含有6 mol配位键，B正确；[FeEDTA]－中碳原子的杂化类型有sp2、sp3两种，C错误；EDTA分子中N原子上没有氢原子，分子间不能通过取代反应形成肽键，D错误。
9．D。解析：I的成键数为2，孤电子对数为×(7－1－2×1)＝2，价层电子对数是4，所以其空间结构与水相似，为V形，A正确；CS2分子属于非极性分子，根据相似相溶原理，由非极性分子构成的溶质易溶于由非极性分子构成的溶剂中，由斜方硫和单斜硫都易溶于CS2可知，这两种物质的分子都属于非极性分子，B正确；PH3和H2O分子中的中心P、O原子上均含有孤电子对，由于元素的非金属性：O＞P，所以对孤电子对的吸引能力：O＞P，因此PH3提供孤电子对的能力强于H2O，C正确；同族元素形成的氢化物的分子结构相似，物质的相对分子质量越大，分子间作用力就越大，物质的熔、沸点就越高。但由于H2O的分子之间还存在氢键，增加了分子之间的吸引作用，导致水的沸点在同族氢化物中最高，这与分子中化学键的键能无关，D错误。
10．D。解析：W是宇宙中最丰富的元素，则W是H；W2X是维持生命过程的必需物质，则X为O；WY可用于玻璃的刻蚀，则WY为HF，Y为F；ZX2是酸雨的主要形成原因之一，且Z的原子序数比Y大，则Z为S；综上所述，W、X、Y和Z分别为H、O、F、S。一般规律：非金属性越强，第一电离能越大，第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能比同周期相邻元素大，因此F的第一电离能在四种元素中最大，A正确；H2O中O的价层电子对数为2＋＝4，SO2中S的价层电子对数为2＋＝3，因此H2O和SO2的中心原子分别为sp3和sp2杂化，B正确；O和S属于同主族元素，但H2O分子间存在氢键，而H2S分子间不存在氢键，因此H2O的沸点高于H2S的沸点，C正确；SF4中，S的最外层电子数为10，D错误。
【题型特训•练高分】
1．B。解析：NH3的孤电子对数为1，价层电子对数为4，空间构型为三角锥形，故A错误；NH3与H2O之间存在分子间氢键，故B正确；NH3溶于水得到氨水，氨水中存在自由移动的铵根离子和氢氧根离子，即可导电，故C错误；氨催化氧化制硝酸，NH3中N元素的化合价升高，做还原剂，利用的是NH3的还原性，故D错误。
2．A。解析：Fe为26号元素，其原子核外共有26个电子，Fe原子失去4s轨道上的2个电子得到Fe2＋，则Fe2＋的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，其最高能层电子排布为3s23p63d6，A选项错误；配合物K4[Fe(CN)6]中配体为CN－，由于电负性N＞C，所以C原子提供孤对电子，即配位原子是碳原子，B选项正确；(CN)2分子的结构式为N≡C—C≡N，单键为σ键，三键含有1个σ键和2个π键，因此(CN)2分子中σ键和π键数目比为3∶4，C选项正确；Fe3C的晶胞结构中碳原子的配位数为6，配位数之比等于相应原子数目反比，则Fe原子配位数为6×＝2，D选项正确。
3．A。解析：氢键是分子间的作用力，决定物质的物理性质，不会影响分子稳定性，分子稳定性是其被破坏的难易程度，和化学键有关，A项错误；最外层电子为ns1的元素有H、Li、Na、K、Rb、Cs等，可以形成离子化合物(如NaCl)，也可形成共价化合物(如HCl)，B项正确；铟(49In)是一种金属元素，元素符号为In，原子序数为49，位于元素周期表第五周期第ⅢA族，因此它位于p区，D项正确。
4．D。解析：分子中所有原子在一个平面上，所以分子结构中C和N原子的杂化方式均为sp2，故A正确；分子中有碳碳键为非极性键，有碳氮键、碳氢键和氮氢键均为极性键，故B正确；孤电子对和成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，斥力越大键角越大，故嘌呤中轨道之间的夹角∠1比∠2大，故C正确；分子中有电负性较大的N原子，存在氮氢键，分子间可以形成氢键，氢键主要影响物质的物理性质，不影响物质的稳定性，故D错误。
5．B。解析：NH3和Cl－分别与Ti3＋形成的配位键为σ键，一个NH3分子中含有3个σ键，所以1 mol [Ti(NH3)5Cl]Cl2含σ键的数目为3×5＋6＝21 mol即21NA，A错误；NH3不带电荷，Cl带一个单位负电荷，整体呈电中性，所以中心原子的化合价为＋3价，B正确；NH3和Cl－均为配体，所以中心原子的配位数为6，C错误；配合物外界完全电离，内界不电离，所以1 mol [Ti(NH3)5Cl]Cl2只能电离产生2 mol Cl－，加入足量AgNO3溶液，产生2 mol白色沉淀，D错误。
6．C。解析：配合物[Zn(NH3)4]Cl4中外界是Cl－，内界是[Zn(NH3)4]2＋，Cl－和[Zn(NH3)4]2＋以离子键结合，[Zn(NH3)4]2＋中Zn2＋是中心离子，NH3是配体，Zn2＋和NH3以配位键结合，配位数为4。
7．C。解析：B最外层有3个电子，在图1分子中每个B原子形成了2个σ 键，且其没有孤电子对，故其采用sp杂化；在图2分子中每个B原子形成了3个σ键，且其没有孤电子对，故其采用sp2杂化，A正确；由题中信息可知，硼酸晶体为层状结构，类比石墨的晶体结构可知其层与层之间存在范德华力，故B正确；由图中信息可知，每个硼酸分子有3个羟基，其O原子和H原子均可与邻近的硼酸分子形成氢键，平均每个硼酸分子形成了3个氢键，因此，1 mol H3BO3晶体中含有3 mol氢键，故C错误；硼原子的2p轨道有空轨道，水电离的OH－中有孤电子对，故两者可形成配位键并破坏了水的电离平衡使溶液显酸性，其电离方程式为H3BO3＋H2O[B(OH)4]－＋H＋，故D正确。
8．D。解析：N2H4和P2H4均为分子晶体，沸点与其共价键强弱无关，N2H4沸点较高是因为分子间可以形成氢键，A错误；P4在空气中易燃烧，即P4易被氧化，B错误；氮的电负性更大，易吸引氢离子，生成配位键，所以氨水的水溶液碱性大，与键角无关，C错误；Br－半径比Cl－大，所以P原子周围没有足够的空间容纳6个Br－，则无法形成[PBr6]－，D正确。
9．D。解析：中心离子Co2＋与5个N原子、1个Cl－或5个N原子、1个OH－形成配位键，则配位数为6，故A错误；该物质中含有C—H、C—N极性键、C—C非极性键，不含有离子键，故B错误；的一氯代物有6种，故C错误；中心离子为Co2＋，则1 mol该配合物外界有2 mol Cl－，加入足量AgNO3溶液，最终生成2 mol AgCl沉淀，故D正确。
10．D。解析：由图可知，结构中含有C、H、N、O、Ni五种元素，故A错误；该物质中，Ni提供空轨道，氮原子提供孤电子对而形成配位键，所以该物质属于配合物，中心离子为Ni，中心离子的配位数是4，配体是氮元素，故B错误；Ni含有空轨道，N原子含有孤对电子对，N原子与Ni形成配位键，中心离子是Ni，故C错误；由该化合物的结构示意图可知：N元素连接的氧原子与氧元素连接H原子之间形成氢键，N原子与Ni原子之间形成配位键，同时存在C===N双键，因此该化合物中含有σ键、π键、极性键、非极性键、配位键和氢键，故D正确。
11．D。解析：由“温度越高，蒸汽的平均相对分子质量越小”可知，升高温度时气体的分子数增加，即3S84S66S412S2平衡正向移动，ΔH＞0，A错误；由S8分子的结构可知，在一个S8分子中存在8个S原子，8个S—S共价键，S原子数与共价键数之比为1∶1，B错误；S8分子是由S原子间形成的非极性键构成的非极性分子，水是极性分子，根据相似相溶原理，S8不能溶于水等极性溶剂，C错误；同素异形体是同种元素形成的不同种单质，其相互转化过程中产生了新物质，属于化学变化，D正确。
12．D。解析：铝晶体是金属晶体，金属晶体中的作用力是金属离子和自由电子之间的静电作用力，没有方向性和饱和性，A正确；CH4和NH的中心原子都采取sp3杂化，都是正四面体结构，键角均为109°28′，B正确；1个氨基氰分子中含σ键数为4，π键数为2，故分子内σ键与π键数目之比为2∶1，C正确；甲醛中没有与O原子直接相连的H原子，分子间不存在氢键，D错误。
13．B。解析：BF3和AlF3中B和Al均有空轨道，F－有孤电子，因此BF3和AlF3都可以与F－形成配位键，A正确；H3BO3为一元弱酸，Al(OH)3为两性氢氧化物，B错误；晶体B为共价晶体，共价键的方向性使晶体B有脆性，Al为金属晶体，原子层的相对滑动使金属Al有延展性，C正确；B和Al分别与N通过共价键形成共价晶体，共价晶体具有较高硬度和熔点，D正确。
14．C。解析：化合物中键能越大，该物质越稳定，由于键能C—C>Si—Si、C—H>Si—H，故可判断稳定性：C2H6>Si2H6，A项正确；SiC与金刚石均为立体网状的共价晶体，二者成键和结构均相似，均具有很高的硬度，B项正确；根据H－具有较强还原性，可知还原性：SiH4>CH4，C项错误；由于原子半径：Si>C，Si原子间难形成p­p π键，故决定了Si原子间很难形成双键，D项正确。