考点20 分子结构与性质（核心考点精讲精练）-备战2024年高考化学一轮复习考点帮（新高考专用）

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2.精练高考真题，明确方向。经过对近几年高考题的横、纵向分析，可以得出以下三点：一是主干知识考查“集中化”，二是基础知识新视角，推陈出新，三是能力考查“综合化”。
3.摸清问题所在，对症下药。要提高后期的备考质量，还要真正了解学生存在的问题，只有如此，复习备考才能更加科学有效。所以，必须加大信息反馈，深入总结学情，明确备考方向，对症开方下药，才能使学生的知识结构更加符合高考立体网络化要求，才能实现基础→能力→分数的转化。
4.切实回归基础，提高能力。复习训练的步骤包括强化基础，突破难点，规范作答，总结方法，通过这样的总结，学生印象深刻，应用更加灵活。
考点20 分子结构与性质
1．3年真题考点分布
2．命题规律及备考策略
【命题规律】近3年新高考卷对于该专题主要考查：
1．分子的空间构型，侧重价层电子对互斥理论、者杂化轨道理论推测原子的杂化方式、简单分子或离子的立体结构
2．分子的性质，侧重极性分子和非极性分子的判断、分子间作用力和氢键对物质的性质的影响
【备考策略】能多角度、动态地分析分子的立体结构及性质，并运用相关理论解决实际问题；能运用价层电子对互斥模型和杂化轨道理论等解释分子的立体结构及性质，揭示现象的本质与规律；能列举存在氢键的物质，并能解释氢键对物质性质的影响。
【命题预测】分子结构与性质是高中化学的重要内容，也是每年高考的热点之一，该部分主要考点是杂化轨道理论和价层电子对互斥模型的应用，等电子原理的应用，极性分子和非极性分子的性质差异，分子间作用力和氢键对物质性质的影响等。分子的立体结构和分子之间的作用力也是理解分子结构与性质关系的重要内容，常见题型为选择题和填空题，本部分考查内容的规律性强，命题空间广阔，考查方式会向多方位、多层次发展。
考法1 分子的立体构型
1.
2.VSEPR模型和分子(离子)立体构型与中心原子杂化类型
【典例1】(1) OF2分子构型为 ，其中氧原子的杂化方式为 。
(2) ①V2O5常用作SO2 转化为SO3的催化剂。SO2 分子中S原子价层电子对数是 对，分子的立体构型为 ；SO3气态为单分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为 ；SO3的三聚体环状结构如图1所示，该结构中S原子的杂化轨道类型为 ；该结构中S—O键长有两类，一类键长约140 pm，另一类键长约160 pm，较短的键为 (填图1中字母)，该分子中含有 个σ键。
图1
图2
②V2O5 溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠(Na3VO4)，该盐阴离子的立体构型为 ；也可以得到偏钒酸钠，其阴离子呈如图2所示的无限链状结构，则偏钒酸钠的化学式为 。
(3)①碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是 。
②CS2分子中，共价键的类型有 ，C原子的杂化轨道类型是 ，写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子 。
【解析】(1)OF2分子中，中心原子的价层电子对数为eq \f(1,2)×(6＋1×2)＝4，成键电子对数为2，因此分子构型为V形，O原子的杂化方式为sp3杂化。
(2)①SO2 分子中S原子价层电子对数是3对，分子的立体构型为V形；SO3气态为单分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为sp2杂化；SO3的三聚体环状结构如图1所示，该结构中S原子的杂化轨道类型为sp3杂化；该结构中S—O键长有两类，一类键长约140 pm，另一类键长约为160 pm，其中a为硫氧双键，b为硫氧单键，较短的键为a，该分子中含有12个σ键。
②VOeq \\al(3－,4)中，V形成4个σ键，孤电子对数为eq \f(5＋3－4×2,2)＝0，为正四面体结构；由链状结构可知每个V与3个O形成阴离子，且V的化合价为＋5，则形成的化合物的化学式为NaVO3。
(3)①碳原子核外最外层有4个电子，在化学反应中很难失去4个电子形成阳离子，也很难得到4个电子形成阴离子。因此，碳在形成化合物时，主要通过共用电子对形成共价键。
②CS2分子中，存在σ键和π键。CS2分子中，C原子的价层电子对数为2，杂化轨道类型为sp。根据等电子理论，与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子有CO2、COS和N2O，离子有NOeq \\al(＋,2)、SCN－。
【答案】(1)V形 sp3杂化
(2)①3 V形 sp2杂化 sp3杂化 a 12
②正四面体形 NaVO3
(3)①C有4个价电子且半径小，难以通过得或失电子达到稳定电子结构
②σ键和π键 sp CO2、SCN－(或COS等)
【归纳总结】“五方法”判断中心原子的杂化类型
(1)根据杂化轨道的空间分布判断
①若杂化轨道在空间的分布呈四面体形，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。
(2)根据杂化轨道之间的夹角判断
①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。
②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。
③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。
(3)根据中心原子上的价层电子对数判断
①若中心原子上的价层电子对数为4，则是sp3杂化。
②若中心原子上的价层电子对数为3，则是sp2杂化。
③若中心原子上的价层电子对数为2，则是sp杂化。
(4)根据分子中是否有π键及π键数目判断
①若不含π键，则为sp3杂化。
②若含一个π键，则为sp2杂化。
③若含两个π键，则为sp杂化。
(5)根据等电子原理：如CO2是直线形分子，CNS－、Neq \\al(－,3)与CO2是等电子体，所以分子构型均为直线形，中心原子均采用sp杂化。
【典例2】（1）6­氨基青霉烷酸结构中S原子的杂化方式是________，组成中C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是_______________。
（2）在硼酸[B(OH)3]分子中，B原子与3个羟基相连，B原子杂化轨道的类型是______杂化；NOeq \\al(＋,2)的构型为______，氮的杂化方式为______杂化。
（3）H2SeO3的中心原子杂化类型是 ，SeO32-的立体构型是 ，与SeO32-互为等电体的分子有 (写一种物质的化学式即可)。
（4）B(OCH3)3中B采用的杂化类型是____________。写出两个与B(OCH3)3具有相同空间构型的分子或离子__________。
（5）松脂酸铜中π键的个数____；加“*”碳原子的杂化方式为__________________。
【解析】（4）B(OCH3)3中B最外层有3个电子，采用的轨道杂化类型是sp2，发生sp2 杂化的分子或离子有 SO3、COeq \\al(2－,3)。（5）一个碳碳双键或碳氧双键含有一个π键，1个松脂酸铜的结构单元中含有三个双键，因此一个松脂酸铜含有六个π键。加“*”碳原子形成四个单键，需要四个杂化轨道，因此该碳原子的杂化方式为sp3。
【答案】（1）sp3 N>O>C（2）sp2 sp 直线形（3）sp3 三角锥形 PCl3（4）sp2 SO3、COeq \\al(2－,3)(其他合理答案均可)（5）6 sp3
1．（2023·广西南宁·南宁三中校联考模拟预测）TCCA是一种高效消毒剂，由原子序数依次增大的W、X、Y、Z四种元素构成，且位于两个不同短周期。W元素的K层电子数与其p能级上的电子数相等，基态Y原子s能级电子总数与p能级电子总数相等，其原子半径小于W原子，Z元素的原子半径为同周期主族元素最小。下列叙述正确的是
A．电负性大小：X＞Y＞W
B．简单离子半径：Z＞Y＞X
C．Y的氢化物的沸点一定高于W的氢化物
D．化合物WY2中，W的杂化方式为sp，为非极性分子
D【分析】原子序数依次增大的W、X、Y、Z四种元素构成，且位于两个不同短周期。W元素的K层电子数与其p能级上的电子数相等，则W为碳；基态Y原子s能级电子总数与p能级电子总数相等，其原子半径小于碳原子，则Y与碳同周期，为氧，那么X原子序数位于碳氧之间，X为氮；Z元素的原子半径为同周期主族元素最小，为第三周期的氯；
A．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；电负性大小：O＞N＞C，A错误；
B．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；简单离子半径：Cl-＞N3-＞O2-，B错误；
C．碳可以形成相对分子质量很大的高聚物氢化物，故氧的的氢化物的沸点不一定高于碳的氢化物，C错误；
D．化合物CO2中分子构型为直线形，碳的杂化方式为sp，分子正负电荷中心重合，为非极性分子，D正确；
故选D。
2．（2023·河北唐山·统考模拟预测）中科院发现深海处的含硫物质在微生物作用下会发生如下图所示变化(已略去部分不含硫物质)。有关转化过程的说法错误的是

A．第一电离能由弱到强的顺序是：CB．图中a=21，b=24
C．SCN-的空间结构为直线形
D．1 ml S2O经步骤②生成HS-转移电子数为8NA
A【详解】A．同周期元素原子的第一电离能从左到右呈增大趋势，但ⅡA族，ⅤA族最高能级全满或者半满，第一电离能反常高，则第一电离能由弱到强的顺序是：CB．由信息知存在离子方程式， ，则a=21，b=24，故B正确；
C． SCN-中，C、N原子之间为三键结构，则SCN-的空间结构为直线形，故C正确；
D． S2O中S元素化合价平均+2，HS-中S元素化合价为-2，则1ml S2O可生成2 ml HS-，转移电子数为8ml，即8NA，故D正确；
故选A。
3．（2023·四川南充·统考模拟预测）白磷(P4)是磷的单质之一，与卤素单质反应生成卤化磷。卤化磷通常有三卤化磷和五卤化磷(PCl5分子结构如图所示，其中Cl原子有两种不同位置)。回答下列问题：

(1)基态P原子的价电子排布式为 。P、S、Cl的第一电离能由小到大顺序为 。
(2)PCl5水解产生一种无色油状中间产物POCl3，该分子的空间结构为 。
(3)PCl5中P的轨道杂化类型为_____(填字母标号)。
A．sp3B．sp3dC．d2sp3D．dsp2
(4)三卤化磷的熔点见下表，分析变化趋势及原因是 。
(5)PCl5晶体呈CsCl(晶胞结构如下图)型构造，其中含有等量的和正四面体形的 (填化学式)，两者之间形成 键。晶胞中含有的P原子的个数为 。

(6)白磷(P4)的晶胞结构如上图。已知晶胞边长为acm，阿伏加德罗常数为，则该晶体密度为 (用含NA、a的式子表示)。
(1) 3s23p3 S(2)四面体形
(3)B
(4)PF3、PCl3、PBr3、PI3均为分子晶体，相对分子质量逐渐增大，熔点逐渐升高
(5) [PCl4]+ 离子 2
(6)
【详解】（1）P元素的位于第三周期VA族，所以基态P原子的价电子排布式为3s23p3；同周期主族元素的第一电离能从左到右逐渐增大，但是第VA族第一电离能大于VIA族第一电离能，所以P、S、Cl的第一电离能由小到大顺序为S（2）POCl3的孤电子对数为，价层电子对数为0＋4＝4，所以该分子的空间结构为四面体形；
（3）PCl5的价层电子对数为，所以P的轨道杂化类型为sp3d，故答案为B；
（4）PF3、PCl3、PBr3、PI3均为分子晶体，影响分子晶体的主要因素为相对分子质量，PF3、PCl3、PBr3、PI3的相对分子质量逐渐增大，所以熔点逐渐升高；
（5）根据原子守恒以及电荷守恒，可知PCl5晶体中含有等量的和[PCl4]+；两者为阴、阳离子，之间可形成离子键；每个晶胞中含有1个和[PCl4]+，所以每个晶胞中含有P原子的个数为2；
（6）由晶胞结构可知，每个晶胞中含有白磷分子的个数为，所以该晶体的密度。
考法2 分子的性质
【典例3】(1) Mn(NO3)2中的化学键除了σ键外，还存在________________________。
(2)磷酸亚铁锂(LiFePO4)可用作锂离子电池正极材料，具有稳定性好、循环性能优良、安全性高等特点，文献报道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作为原料制备。
①苯胺( NH2)的晶体类型是________。苯胺与甲苯(CH3)的相对分子质量相近，但苯胺的熔点(－5.9 ℃)、沸点(184.4 ℃)分别高于甲苯的熔点(－95 ℃)、沸点(110.6 ℃)，原因是____________________________________________________。
②NH4H2PO4 中，电负性最高的元素是________；P的________杂化轨道与O的2p轨道形成________键。
③NH4H2PO4 和LiFePO4 属于简单磷酸盐，而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐，如焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如下图所示：
这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为________(用n代表P原子数)。
【解析】(1)Mn(NO3)2是离子化合物，存在离子键；此外在NOeq \\al(－,3)中，3个O原子和中心原子N之间还形成一个4中心6电子的大π键(Πeq \\al(6,4)键)，所以Mn(NO3)2中的化学键有σ键、π键和离子键。
(2)①苯胺为有机物，结合题给信息中苯胺的熔、沸点可知苯胺为分子晶体。苯胺中有—NH2，分子间可形成氢键，而甲苯分子间不能形成氢键，分子间氢键可明显地提升分子晶体的熔、沸点。②同周期从左到右，主族元素的电负性逐渐增强，故O的电负性大于N，同主族从上到下，元素的电负性逐渐减小，故N的电负性大于P，又H的电负性小于O，因此NH4H2PO4中电负性最高的元素是O。P的价层电子对数为4，故P为sp3杂化，P的sp3杂化轨道与O的2p轨道形成σ键。③由三磷酸根离子的结构可知，中间P原子连接的4个O原子中，2个O原子完全属于该P原子，另外2个O原子分别属于2个P原子，故属于该P原子的O原子数为2＋2×eq \f(1,2)＝3，属于左、右两边的2个P原子的O原子数为3×2＋eq \f(1,2)×2 ＝7，故若这类磷酸根离子中含n个P原子，则O原子个数为3n＋1，又O元素的化合价为－2，P元素的化合价为＋5，故该离子所带电荷为－2×(3n＋1)＋5n＝－n－2，这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为(PnO3n＋1)(n＋2)－。
【答案】(1)离子键和π键(Πeq \\al(6,4)键)
(2)①分子晶体 苯胺分子之间存在氢键 ②O sp3 σ
③(PnO3n＋1)(n＋2)－
【易错警示】影响分子中键角大小的因素
（1）中心原子杂化类式是决定键角大小的最根本的原因，如CH4、BF3、CO2这一分子序列，中心原子分别为sp3、sp2和sp杂化，它们对应的键角为109°28′、120°、180°，键角会依次增大。
（2）由于中心原子的孤对电子对成键电子对有较大的排斥力，所以孤对电子能使成键电子对彼此离得更近，键角被压缩而变小，且中心原子的孤电子对数越多，键角会变得越小，如H2O、NH3、CH4分子系列。这3个分子的中心原子采取的都是sp3杂化，但孤电子对数不同。其孤电子对数分别为2、1、0，在H2O分子中，键角要受2个孤电子对的压缩，键角应该会最小。
（3）当同一种原子中心原子种类相同、杂化类型也相同，而配原子种类不同时，由于配原子的电负性不同，会使键角有区别，因为当相邻的两个成键电子对更靠近中心原子时、相互间的斥力会增大。反之，当相邻的两个成键电子对远离近中心原子时、相互间的斥力会变小。如NF3与NH3的中心原子都是N原子、且都为sp3杂化，但因为F原子的电负性大于H原子，使成键电子离N原子更远，两个N-F键间的斥力减小、可以靠的更近，所以其键角更小。
（4）当同主族中心原子种类不同，但杂化类型相同、且配原子种类相同时，中心原子的电负性大，成键电子对更靠近中心原子，成键电子对间的斥力要变大，键角要变大。反之，中心原子电负性小的分子，成键电子对要远离中心原子，成键电子对间的斥力要变小，键角要变小。如H2O与H2S中O与S原子都采取了sp3杂化，都有2个孤电子对，但O原子的电负性大，键角应该H2O比H2S中的键角大。
（5）在同一个分子中，与单键相比较重键的成键电子数目要多一些，对另一单键电子对的斥力也要更大些。重键的存在，可使其相邻的由单键组成的键角变小。如在COCl2分子中，C原子为sp2杂化，虽然等性sp2杂化的键角是120°，但由于C原子与O原子间以双键C=O结合，该双键对C-Cl键的斥力要更大些。所以。∠O-C-Cl键角要大于∠Cl-C-Cl键角。
（6）当配体基团的体积较大时，基团电子云占据的空间也会相应增大，对相邻的键也会有很强的排斥作用。如NH3、NH2OH、NH2(CH3)的∠H-N-H键角依次减小，而NF3与NF2(CH3)也是后者的∠F-N-F键角更小。
【典例4】（1）X、Y两者物理性质有差异的主要原因是__________。
（2） CO(NH2)2分子中C原子的杂化方式为_____，1 ml 该分子中σ键的数目为__________，该物质易溶于水的主要原因是_______________________________________________。
（3）F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物，例如ClF3、BrF3等。已知反应Cl2(g)＋3F2(g)===2ClF3(g) ΔH＝－313 kJ·ml－1，F—F键的键能为159 kJ·ml－1，Cl—Cl键的键能为242 kJ·ml－1，则ClF3中Cl—F键的平均键能为________kJ·ml－1。ClF3的熔、沸点比BrF3的________(填“高”或“低”)。
（4）一定条件下，CH4、CO2都能与H2O形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体，其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。
“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是________。为开采深海海底的“可燃冰”，有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586 nm，根据下述图表，从物质结构及性质的角度分析，该设想的依据是______________________。
（5）维生素B1的结构式如图，晶体溶于水的过程中要克服的微粒间作用力有________。
【解析】设Cl—F键的平均键能为x。根据反应的焓变＝反应物的键能总和－生成物的键能总和可知，Cl2(g)＋3F2(g)===2ClF3(g)的ΔH＝242 kJ·ml－1＋159 kJ·ml－1×3－6x＝－313 kJ·ml－1，则x＝172 kJ·ml－1。ClF3和BrF3为结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，其熔、沸点越高，因ClF3的相对分子质量小于BrF3，故ClF3的熔、沸点低于BrF3。（4）可燃冰中存在分子间作用力即范德华力，另外水分子间还存在氢键。分子与H2O的结合能越大表明越容易与H2O结合。
【答案】（1）N、O、F X物质形成分子内氢键，Y物质形成分子间氢键，分子间氢键使分子间作用力增大（2）sp2 7NA CO(NH2)2分子与水分子之间能形成氢键（3）172 低（4）氢键、范德华力 CO2的分子直径小于笼状结构空腔直径，且与H2O的结合能大于CH4（5）离子键、氢键、范德华力
1．（2023·浙江绍兴·校联考模拟预测）下列“类比”合理的是
A．乙醇能与水以任意比互溶，则戊醇也可以与水以任意比互溶
B．是非极性分子，则也是非极性分子
C．氨可还原氧化铜，则肼也可还原氧化铜
D．与反应生成和，则与反应生成和
C【详解】A．乙醇中的憎水基团甲基小，则乙醇的-OH和水中的-OH之间的氢键使乙醇能与水以任意比互溶，而戊醇中的烃基较大、亲油性强，使戊醇微溶于水，A不符合题意；
B．三氟化硼里中心原子B形成三个B-F键，无孤对电子，其空间结构为平面三角形，里中心原子N除形成三个N-F键外，还有一对孤对电子，其空间结构为三角锥形，是极性分子，B不符合题意；
C．中氮元素为-2价，具有还原性，可还原氧化铜为铜单质，C符合题意；
D．Fe与水蒸气反应生成和，D不符合题意；
故选C。
2．（2023·辽宁大连·大连八中校考模拟预测）化合物A的结构如图所示，其广泛应用于新材料的生产及电化学研究。其中X、Y、Z、E、Q、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z与Q、E与W分别位于同一主族。下列有关说法错误的是
A． Y2X2是含有极性键的非极性分子B．氢化物的沸点：YC．原子序数为83的元素与Z位于同一主族D．第一电离能：E>W>Q
B【分析】X、Y、Z、E、Q、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，根据原子的成共价键的数量和所带电荷数可判断X为H，Y为C，Z为N。根据原子序数大小，且Z与Q、E与W分别位于同一主族，可知Q为P，E为F，W为Cl。
A．由分析可知，Y为C，X为H，Y2X2为乙炔，为含有极性键的非极性分子，A正确；
B．由分析可知，Y为C，Z为N，由于C的氢化物有很多，有固态、液态和气态，而N的氢化物为NH3和N2H4等，故无法比较它们氢化物的沸点，B错误；
C．原子序数为83的元素为铋，其位于第六周期第ⅤA族，与N位于同一主族，C正确；
D．由分析可知，E为F、W为Cl、Q为P，根据同一周期元素的第一电离从左往右增大趋势但ⅡA与ⅢA、ⅤA与ⅥA反常，同一主族从上往下依次减小，故三种元素的第一电离能大小顺序为：F＞Cl＞P即E>W>Q，D正确；
故答案为：B。
3．（2023·海南海口·校联考模拟预测）氧族元素包括氧、硫、硒等，这些元素的单质及其化合物在工农业生产和科学研究中具有广泛的用途。回答下列问题：
(1)下列属于氧原子激发态的轨道表示式的有 (填字母，下同)，其中失去最外层上一个电子所需能量最低的是 。
a． b．
c． d．
(2)科学研究表明，过硫化氢(也叫二硫化氢)加入烯烃中可制备硫醇，其熔沸点及制备方法如下表所示：
①的结构为 ，其中2个S原子的 杂化轨道形成S—S (填“”或“”)共价键。
②分子结构中H—O—O键角为，则分子结构中H—S—S键角 (填“=”“>”或“<”)。
③的熔沸点比的熔沸点低的原因是 。
(3)在能源逐渐匮乏的形势下，超导材料显得尤为重要。Li、Fe、Se三种元素组成的某新型超导材料的晶胞结构如图所示：

1个晶胞中的Se原子数为 。晶胞的部分参数如图所示，且晶胞棱边夹角均为90°，晶体密度为，则阿伏加德罗常数的值为 (列式表示)。
(1) bc b
(2) < 中存在分子间氢键，而中只存在范德华力
(3) 4
【详解】（1）a． 是基态氧原子的电子排布图，故不选a；
b． 是基态氧原子2p能级的1个电子激发到3s能级，为激发态氧原子的轨道表示式，故选b；
c． 是基态氧原子2s能级的1个电子激发到2p能级，为激发态氧原子的轨道表示式，故选c；
d． 违背洪特规则，不是激发态氧原子的轨道表示式，故不选d；
选bc。
（2）①的结构为 ，S原子形成2个σ键，有2个孤电子对，S原子采用sp3杂化，其中2个S原子的sp3杂化轨道形成S—S 共价键。
②分子结构中H—O—O键角为，S原子半径大于O原子，成键电子对的排斥作用小，所以分子结构中H—S—S键角<。
③中存在分子间氢键，而中只存在范德华力，所以的熔沸点比的熔沸点低。
（3）根据均摊原则，1个晶胞中的Se原子数为、Li原子数为、Fe原子数，且晶胞棱边夹角均为90°，晶体密度为，即，则阿伏加德罗常数的值NA=。
【基础过关】
1．（2023·浙江温州·乐清市知临中学校考一模）物质的结构决定性质，下列比较，不正确的是
A．碱性：大于；小于
B．热稳定性：小于；金刚石大于硅晶体
C．沸点：大于；正丁烷大于异丁烷
D．酸性：大于；大于
D【详解】A．碱性：大于；Cl原子电负性比C强，使共用电子对偏向Cl，不利于-NH2结合水电离H+，生成更多的OH-，故碱性小于，A正确；
B．非金属性越强，氢化物的热稳定性越好，N的非金属性弱于O，故热稳定性小于；C-C的键长比Si-Si更短，键长越短，键能越大，热稳定性越好，故金刚石大于硅晶体，故B正确；
C．两者均为分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高，故大于；同分异构体，支链越多，沸点越低，故正丁烷大于异丁烷，故C正确；
D．Cl电负性强于H，使得更容易电离出H+，故酸性小于；为强酸，为弱酸，故D错误。
答案为D。
2．（2023·山西·校联考模拟预测）下列说法正确的是
A．O3为极性分子
B．SF6分子的键角为90°
C．Ge位于元素周期表的d区
D．氢氟酸电离方程式： HF= F-+H+
A【详解】A．O3分子正负电荷中心不重合，是极性分子，A正确；
B．SF6分子为正八面体结构，其中F-S-F的键角部分为90°，部分为180°，B错误；
C．Ge位于元素周期表的p区，C错误；
D．HF为弱电解质，其电离方程式为HFH++F-，D错误；
故答案选A。
3．(2023·石家庄市石家庄二中高三月考)SF6可用作高压发电系统的绝缘气体，分子呈正八面体结构，如图所示。有关SF6的说法正确的是( )
A．是非极性分子
B．键角∠FSF都等于90°
C．S与F之间共用电子对偏向S
D．S原子满足8电子稳定结构
A【解析】A.结构对称、正负电荷中心重合的分子为非极性分子，SF6分子呈正八面体结构，S 原子位于正八面体的中心，该分子结构对称、正负电荷中心重合，所以为非极性分子，A正确；B.SF6是结构对称、正负电荷中心重合的分子，故键角∠FSF不都等于90°，B错误；C.由于F的电负性比S的大，S与F之间共用电子对偏向F，C错误；D.中心原子价电子数＋化合价的绝对值＝8时，该分子中所有原子都达到8电子稳定结构，但氢化物除外，该化合物中S原子价电子数＋|化合价|＝6＋6＝12，则S原子不是8电子稳定结构，D错误。
4．（2023·江苏盐城·盐城市伍佑中学校考模拟预测）卤族元素单质及其化合物应用广泛。具有与卤素单质相似的化学性质。在常温下能与Cu反应生成致密的氟化物薄膜，还能与熔融的反应生成硫酰氟()。与浓硫酸反应可制得HF，常温下，测得氟化氢的相对分子质量约为37.通入酸性溶液中可制得黄绿色气体，该气体常用作自来水消毒剂。工业用制备的热化学方程式为 。下列说法不正确的是
A．是由极性键构成的极性分子
B．、中心原子的杂化方式均为
C．常温下，氟化氢可能以分子的形式存在
D．与熔融反应时一定有氧元素化合价升高
A【详解】A． (CN)2分子内碳原子有1个碳碳单键、1个碳氮三键，则C原子为sp杂化，直线形，正负电荷中心重叠，是由极性键、非极性键构成的非极性分子，A错误；
B． 中心原子的孤电子对为，价层电子对个数=1+3=4 ，所以中心原子为杂化，硫酸根离子中心原子的孤电子对为，价层电子对个数=4+0=4 ，所以中心原子为杂化，B正确；
C． 常温下，氟化氢分子间存在氢键、存在缔合分子，且常温下测得氟化氢的相对分子质量约为37，故可能以(HF)2子的形式存在，C正确；
D． 与熔融反应生成硫酰氟()，氟化合价降低，钠和S已是最高价态，则反应时一定有氧元素化合价升高，D正确；
答案选A。
5．（2023·江苏淮安·淮阴中学校考模拟预测）可发生水解反应，下列说法正确的是
A．分子空间构型为三角锥型
B．的VSEPR模
C．质量数为35、中子数为18的Cl原子，
D．用电子式表示的形成过程：
A【详解】A．中氮原子形成了3个σ键，有1对孤电子对，价层电子对数为4，其空间构型为：三角锥形，A正确；
B．中氧原子形成了2个σ键，有2对孤电子对，价层电子对数为4，其VSEPR模型为四面体型，B错误；
C．质量数为35、中子数为18的Cl原子，，C错误；
D．水为共价化合物，则用电子式表示的形成过程为： ，D错误；
故选A。
6．（2023·江苏淮安·淮阴中学校考模拟预测）周期表中ⅢA族单质及其化合物应用广泛。极易水解生成(在水中完全电离为和)和硼酸()，硼酸是一元弱酸，能溶于水。硼酸和甲醇在浓硫酸存在下生成挥发性的硼酸甲酯[]，硼酸甲酯主要用作热稳定剂、木材防腐剂等。高温下和焦炭在氯气的氛围中获得。GaN的结构与晶体硅类似，是第三代半导体研究的热点。铊(Tl)位于元素周期表中第6周期，于1861年发现。下列说法正确的是
A．硼酸电离方程式：
B．分子间能形成氢键
C．Tl原子基态外围电子排布式为
D．GaN属于分子晶体
A【详解】A．硼酸为一元弱酸，A正确；
B．硼酸甲酯分子不含O-H等结构，分子间间形不成氢键，B错误；
C．Tl原子基态外围电子排布式为，C错误；
D．氮化镓的结构与晶体硅类似，属于共价晶体，D错误；
故选A。
7．（2023·上海青浦·统考二模）磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素，它的单质和化合物在工农业生产中应用广泛。白磷可通过反应2Ca3(PO4)2+10C→6CaO+P4+10CO获得。完成下列填空：
(1)磷原子的最外层电子排布式是 ，氧原子核外有 种不同运动状态的电子。白磷在空气中露置时间长了会因温度达到着火点而自燃，使白磷升温的热量主要来自 。
(2)N和P在周期表中位于 族，PH3分子的空间构型为 ，是 分子(填“极性”或“非极性”)。下列能说明N和P非金属性相对强弱的是 (填编号)。
a.NH3的稳定性比PH3强 b.NH3的沸点比PH3高
c.硝酸酸性比磷酸强 d.N原子半径比P原子小
铜既能与浓硝酸反应，也能与稀硝酸反应，当铜与一定浓度硝酸反应时，可将化学方程式表示为：Cu+HNO3→Cu(NO3)2+NO↑+NO2↑+H2O(未配平，不考虑2NO2N2O4)。完成下列填空：
(3)3Cu+10HNO3→Cu(NO3)2+NO↑+NO2↑+H2O。配平上述化学方程式，用单线桥法标出电子转移方向和数目。
(4)0.3mlCu被硝酸完全溶解后，如果得到的NO和NO2物质的量相同，则参加反应的硝酸的物质的量是 。
(1) 3s23p3 8 白磷缓慢氧化释放的热量
(2) VA 三角锥 极性 ac
(3)
(4)0.9ml
【详解】（1）磷是15号元素，P原子核外有15个电子，磷原子的最外层电子排布式是3s23p3；氧是8号元素，核外有8个电子，氧原子核外有8种不同运动状态的电子。白磷在空气中露置时间长了会因温度达到着火点而自燃，使白磷升温的热量主要来自白磷缓慢氧化释放的热量。
（2）N和P最外层都有5个电子，在周期表中位于VA族，PH3分子中P原子价电子对数为4，有1个孤电子对，空间构型为三角锥形，空间结构不对称，是极性分子。
A．气态氢化物越稳定，元素非金属性越强，NH3的稳定性比PH3强，说明N的非金属性比P强，故选a；
B．分子晶体的沸点与分子间作用力有关，与元素非金属性无关，NH3的沸点比PH3高，不能说明N的非金属性比P强，故不选b；
C．元素非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，硝酸酸性比磷酸强，说明N的非金属性比P强，故选c；
D．原子半径与电子层数、最外层电子数有关，N原子半径比P原子小，不能说明N的非金属性比P强，故不选d；
选ac。
（3）铜和浓硝酸反应，铜元素化合价由0升高为+2、硝酸中N元素化合价由+5降低为+4、+2，根据得失电子守恒， NO2、NO的比为3:1，配平方程式为3Cu+10HNO3=3Cu(NO3)2+3NO↑+NO2↑+5H2O。用单线桥法标出电子转移方向和数目为
（4）0.3mlCu被硝酸完全溶解后，转移电子0.6ml，表现酸性的硝酸为0.6ml，如果得到的NO和NO2物质的量相同，则生成NO和NO2都是0.15ml，表现氧化性的硝酸为0.3ml，则参加反应的硝酸的物质的量是0.9ml。
8．（2023·上海徐汇·统考一模）磷是生物体内不可或缺的元素之一，自然界主要以磷酸盐的形式存在。磷酸盐可用于制备白磷(P4)，白磷在加热条件下，能转化为红磷(P)，白磷还能与足量热的浓碱发生如下反应：P4+3KOH+3H2OPH3↑+3KH2PO2。
(1)磷原子的最外层核外电子排布式为 。
(2)PH3的电子式为 。热稳定性：NH3 PH3(选填“>”或“<”)。
(3)P4的分子构型为正四面体，P4为 分子(选填“极性”或“非极性”)。
(4)白磷和红磷互为 。
(5)利用磷酸钙矿混以石英砂(SiO2)和炭粉在电炉中加热可以制备白磷。
______Ca3(PO4)2+______SiO2+______C______CaSiO3+______P4+______CO↑
配平上述化学方程式 。
(6)次磷酸(H3PO2)是 弱酸(选填“一元”、“二元”或“三元”)。KH2PO2稀溶液中存在：c(K+)= 。
(1)3s23p3
(2) >
(3)非极性
(4)同素异形体
(5)2Ca3(PO4)2+6SiO2+10C6CaSiO3+P4+10CO↑
(6) 一元 c(K+)= c(H2PO)+ c(H3PO2)
【详解】（1）磷是15号元素，其最外层为5个电子，最外层核外电子排布式为3s23p3；
（2）PH3中存下3个P—H键，其电子式为：；非金属性N大于P，非金属性越强，其氢化物越稳定，故热稳定性：NH3>PH3；
（3）P4的分子构型为正四面体，其正负电荷中心重合，为非极性分子；
（4）白磷和红磷为同种元素构成的结构不同的单质，为同素异形体；
（5）该反应中磷的化合价由+5价降低到0价，碳的化合价由0价升高到+2价，根据得失电子守恒可知，配平后的方程式为：2Ca3(PO4)2+6SiO2+10C6CaSiO3+P4+10CO↑；
（6）次磷酸(H3PO2)只能电离出1个氢离子，故属于一元弱酸，根据物料守恒可知，c(K+)= c(H2PO)+ c(H3PO2)。
【能力提升】
1（2023·河北衡水·衡水市第二中学校考三模）卟啉铜配合物正极材料用于高稳定性有机钾离子电池，如图为卟啉铜配合物正极在钾离子电池中的得失电子过程示意图。下列说法中错误的是
A．三种物质中Cu的配位数均为4B．三种物质中乙的水溶性最差
C．中所有原子都满足8电子稳定结构D．甲、乙、丙中碳原子均存在sp和两种杂化方式
C【详解】A．由图可知三种物质中Cu的配位数均为4，A正确；
B．甲和丙为离子化合物，因此水溶性较好，乙的水溶性最差，B正确；
C．中P原子的价层电子对数为6，其最外层有12个电子，不是8，C错误；
D．甲、乙、丙中均含有碳碳双键、苯环和碳碳三键，所以均存在sp和两种杂化方式的碳原子，D正确；
故选C。
2．（2023·广东梅州·统考三模）已知：B元素的电负性小于H，硼氢化钠被称为“万能还原剂”，与水反应可产生，其一种催化反应的历程如图所示。

下列说法不正确的是
A．的空间结构为正四面体
B．整个过程中，B的化合价不断升高
C．若中的H用D代替，反应后生成的气体中含有、和
D．与盐酸反应的化学方程式为
B【详解】A．中B形成4个共价键且无孤电子对，空间结构为正四面体，A正确；
B．电负性：，整个过程中B的化合价均为，B错误；
C．中氢在①中转化为氢分子，在②中转化为氢分子中的1个氢原子，在④中得到部分氢分子中氢全部来自水中氢，故中若用D代替H，形成过程中原子重新组合，生成的氢气有、、，C正确；
D．与盐酸反应的过程为先与水反应产生硼酸钠和，硼酸钠再与盐酸反应生成硼酸，其化学方程式为，D正确；
故选B。
3．（2023·黑龙江哈尔滨·哈师大附中校考模拟预测）某溶液吸收CO的反应为[ Cu(NH3)2]++CO+NH3[Cu(NH3)3CO]+，下列说法错误的是
A．1ml [ Cu( NH3)2]+中含有6ml σ键
B．第一电离能：N>O>C
C．[Cu(NH3)3CO]+中H—N—H的键角比NH3中的大
D．[Cu(NH3)3CO]+的结构表示为
A【详解】A．配离子中配位键和氮氢键均为σ键，则1ml配离子中含有σ键的物质的量为8ml，故A错误；
B．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相邻元素，则第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C，故B正确；
C．氨分子中氮原子含有一对孤对电子，而配离子中氨分子为配体，氨分子中的氮原子不含有孤对电子，孤对电子会对成键电子对产生斥力，导致H—N—H的键角减小，所以配离子中H—N—H的键角比氨分子中的大，故C正确；
D．配离子中亚铜离子为中心离子，氨分子、一氧化碳为配体，配位数为4，配离子的结构可表示为 ，故D正确；
故选A。
4．（2023·河北沧州·沧州市第二中学校联考三模）科学家利用非平衡等离子体从空气中固氮，对农业生产具有重大的意义，其固氮原理如图所示。下列叙述正确的是
A．甲、乙都是共价化合物B．m、a都是非极性分子
C．f和c分子间能形成氢键D．c分别和d、e生成乙和甲的反应均为氧化还原反应
C【详解】A．甲乙都是铵盐，铵盐是离子化合物，A错误；
B．NO是极性分子，B错误；
C．氢原子与电负性大的原子X以共价键结合，若与电负性大、半径小的原子Y（O F N等）接近，在X与Y之间以氢为媒介，生成X-H…Y形式的一种特殊的分子间或分子内相互作用，称为氢键。水和氨气之间可以形成氢键，C正确；
D．c分别和d、e生成乙和甲的反应均为酸碱中和反应，为非氧化还原反应，D错误；
故选C。
5.（2023苏州实验中学高三月考）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．第一电离能：CB．“杯酚”分子中存在大π键
C．“杯酚”与C60形成氢键
D．C60与金刚石晶体类型不同
C【解析】A项，同周期从左到右，元素的第一电离能总体上呈增大趋势，所以第一电离能：C6．（2023确山县第一高级中学高三月考）普伐他汀是一种调节血脂的药物其结构如图所示。下列有关该有机物的说法正确的是
A．其熔点主要取决于所含化学键的键能
B．分子中碳原子的杂化方式有sp2、sp3杂化
C．分子中存在的化学键有σ键、π键和氢键
D．分子中所含元素的基态原子的第一电离能大小顺序为C>O>H
B【解析】A．普伐他汀是有机物，其晶体属于分子晶体，其熔点取决于分子间作用力，与化学键的键能无关，故A错误；
B．分子中碳原子的成键方式有单键和双键，全部是单键的碳原子采用的是sp3杂化，成碳碳双键或碳氧双键的碳原子采取的是sp2杂化，故B正确；
C．氢键不属于化学键，故C错误；
D．同周期元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，分子中所含元素的基态原子的第一电离能大小顺序为O>H>C，故D错误。
7．（2023黄石市有色第一中学高三月考）(1)非金属氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。
①OF2分子的空间结构为________；OF2的熔、沸点________(填“高于”或“低于”)Cl2O，原因是_________________。
②Xe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)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。
①H2S、CH4、H2O的沸点由高到低顺序为________________。
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Ⅲ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________。
(3)硅和卤素单质反应可以得到 SiX4。
SiX4的熔、沸点
①0 ℃时，SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4呈液态的是______(填化学式)，沸点依次升高的原因是_________________________，气态SiX4分子的空间结构是________。
②SiCl4与N­甲基咪唑( )反应可以得到M2＋，其结构如图所示：
N­甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为________，H、C、N的电负性由大到小的顺序为________，1个M2＋中含有________个σ键。
(1) ①V形 低于 OF2和Cl2O都是分子晶体，结构相似，Cl2O的相对分子质量大，范德华力大，故Cl2O的熔、沸点高②5 D
(2) ①H2O>H2S>CH4②AD③Ⅲ
(3) ①SiCl4 SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4均为分子晶体，结构相似，相对分子质量依次增大，范德华力依次增大 正四面体形②sp2、sp3 N>C>H 54
【解析】(1) ①OF2的中心原子O的价层电子对数为2＋eq \f(6－1×2,2)＝4，含有2个孤电子对，则OF2分子的空间结构是V形；OF2和Cl2O都是分子晶体，结构相似，Cl2O的相对分子质量大，范德华力大，故Cl2O的熔、沸点高。②XeF2易升华，所以是分子晶体，其中心原子的价层电子对数为2＋eq \f(8－1×2,2)＝5，其中心原子的杂化方式应为sp3d。
(2) ①H2O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，C—C—C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中的S===O和S—O是两种不同的化学键，二者键能不相等，E错误。③化合物Ⅰ与化合物Ⅲ相比，化合物Ⅰ中有—OH，而化合物Ⅲ中有—SO3Na，—OH的亲水性没有—SO3Na强，故水溶性较好的是化合物Ⅲ。
(3) ①0 ℃≈273 K，由题表中的数据可知，只有SiCl4的熔点低于273 K，沸点高于273 K，则SiCl4在0 ℃时为液态。SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4均为分子晶体，结构相似，相对分子质量依次增大，范德华力依次增大，沸点依次升高。SiX4的中心原子Si的价层电子对数＝4＋eq \f(1,2)×(4－1×4)＝4，无孤电子对，则空间结构为正四面体形。②中甲基碳原子为饱和碳原子，是sp3杂化，碳碳双键中的碳原子为sp2杂化。同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大，且H的电负性比C小，故电负性由大到小的顺序是N>C>H。中1个基团有1个N—Si、4个N—C、1个N===C、1个C===C、6个C—H，共有13个σ键，则4个基团含有13×4＝52个σ键，另外还含有2个Si—Cl，故1个中含有54个σ键。
8．（2023长春市第二实验中学高三月考）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，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、E四种元素中的两种或三种元素可组成多种物质，分子①、②、③④中，属于极性分子的是___________(填序号，下同)；中心原子采取杂化的是___________。
(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，该物质在中的溶解度___________(填“大于”或“小于”)其在中的溶解度。
(3)阴离子与的VSEPR模型名称分别为___________、___________，其VSEPR模型与空间结构不一致的是___________(填离子符号)。
(4)、和的沸点由高到低的顺序为___________(用化学式表示)。
（1）③④；②③④ （2）；大于（3）平面三角形；四面体形； （4）
【解析】由A、B、C、D、E为短周期的非金属元素及s轨道最多可容纳2个电子可得 ， ，即A为H，B为C(碳)，C为O；由D与B同主族可知，D为Si；由E位于C的下一周期，且E是同周期元素中电负性最大的可知，E为Cl。
(1)①、②、③、④分别为、、、，其中、为极性分子，其他均为非极性分子；中C原子上的价层电子对数为，则分子中C原子采取sp杂化，中Si原子上的价层电子对数为，则分子中Si原子采取杂化，分子中O原子上的孤电子对数为2，σ键电子对数为2，故中O原子采取杂化，中C原子上的价层电子对数为，则中C原子采取杂化；
(2)该溶剂为苯()，为非极性分子，苯易溶于非极性溶剂中，相同条件下，该物质在 CCl4中的溶解度大于其在 H2O 中的溶解度；
(3)中Si原子的价层电子对数为，VSEPR模型名称为平面三角形，中Cl原子的价层电子对数为，VSEPR模型名称为四面体形；中Si原子上无孤电子对，中Cl原子上有孤电子对，则的VSEPR模型与空间结构不一致；
(4)、、分别为、、，三者结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大，故它们的沸点由高到低的顺序为＞＞。
【真题感知】
1．（2023·海南·统考高考真题）下列有关元素单质或化合物的叙述正确的是
A．分子呈正四面体，键角为
B．NaCl焰色试验为黄色，与Cl电子跃迁有关
C．Cu基态原子核外电子排布符合构造原理
D．是由极性键构成的极性分子
D【详解】A．分子呈正四面体，磷原子在正四面体的四个顶点处，键角为，A错误；
B．NaCl焰色试验为黄色，与Na电子跃迁有关，B错误；
C．Cu基态原子核外电子排布不符合构造原理，考虑了半满规则和全满规则，价电子排布式为3d104s1，这样能量更低更稳定，C错误；
D. 的构型是V形，因此是由极性键构成的极性分子，D正确；
故选D。
2．（2023·北京·统考高考真题）下列化学用语或图示表达正确的是
A．的电子式为
B．的VSEPR模型为
C．电子云图为
D．基态原子的价层电子轨道表示式为
C【详解】A．氯化钠是离子化合物，其电子式是 ，A项错误；
B．氨分子的VSEPR模型是四面体结构，B项错误：
C．p能级电子云是哑铃(纺锤)形，C项正确；
D．基态铬原子的价层电子轨道表示式是 ，D项错误；
故选C。
3．（2023·浙江·统考高考真题）下列化学用语表示正确的是
A．分子的球棍模型：
B．的价层电子对互斥模型：
C．的电子式：
D．的名称：3−甲基戊烷
D【详解】A．分子是“V”形结构，因此该图不是分子的球棍模型，故A错误；
B．中心原子价层电子对数为，其价层电子对互斥模型为平面三角形，故B错误；
C．是离子化合物，其电子式：，故C错误；
D．的结构简式为，其名称为3−甲基戊烷，故D正确。
综上所述，答案为D。
4．（2023·山东·统考高考真题）下列分子属于极性分子的是
A．B．C．D．
B【详解】A．CS2中C上的孤电子对数为×(4-2×2)=0，σ键电子对数为2，价层电子对数为2，CS2的空间构型为直线形，分子中正负电中心重合，CS2属于非极性分子，A项不符合题意；
B．NF3中N上的孤电子对数为×(5-3×1)=1，σ键电子对数为3，价层电子对数为4，NF3的空间构型为三角锥形，分子中正负电中心不重合，NF3属于极性分子，B项符合题意；
C．SO3中S上的孤电子对数为×(6-3×2)=0，σ键电子对数为3，价层电子对数为3，SO3的空间构型为平面正三角形，分子中正负电中心重合，SO3属于非极性分子，C项不符合题意；
D．SiF4中Si上的孤电子对数为×(4-4×1)=0，σ键电子对数为4，价层电子对数为4，SiF4的空间构型为正四面体形，分子中正负电中心重合，SiF4属于非极性分子，D项不符合题意；
答案选B。
5．（2023·湖北·统考高考真题）价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是
A．和的VSEPR模型均为四面体
B．和的空间构型均为平面三角形
C．和均为非极性分子
D．与的键角相等
A【详解】A．甲烷分子的中心原子的价层电子对为4，水分子的中心原子价层电子对也为4，所以他们的VSEPR模型都是四面体，A正确；
B．SO的孤电子对为1，CO的孤电子对为0，所以SO的空间构型为三角锥形，CO的空间构型为平面三角形，B错误，
C．CH4为正四面体结构，为非极性分子，SF4中心原子有孤电子对，为极性分子，C错误；
D．XeF2和XeO2分子中，孤电子对不相等，孤电子对越多，排斥力越大，所以键角不等，D错误；
故选A。年份
卷区
考点分布
分子的立体构型
极性分子和非极性分子
分子间作用力和氢键
综合应用
2023
重庆
√
√
√
江苏
√
√
√
√
广东
√
√
北京
√
√
浙江
√
√
山东
√
湖南
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湖北
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辽宁
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2022
辽宁
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江苏
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海南
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辽宁
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山东
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价电子互斥理论
基本要点
ABn型分子（离子）中中心原子A周围的价电子对的几何构型，主要取决于价电子对数（n），价电子对尽量远离，使它们之间斥力最小
价层电子对互斥模型是价层电子对的立体构型，而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型，不包括孤电子对。两者是否一致取决于中心原子上有无孤电子对(未用于形成共价键的电子对)，当中心原子上无孤电子对时，两者的构型一致；当中心原子上有孤电子对时，两者的构型不一致
价层电子对
对于主族元素，中心原子价电子数=最外层电子数，配位原子按提供的价电子数（负化合价的绝对值）计算，如PCl5中
O、S作为配位原子时按不提供价电子计算，作中心原子时价电子数为6
离子的价电子对数计算，如
NH4+：
SO42- ：
孤电子对
对于主族元素，中心原子价电子数=最外层电子数，配位原子按提供的价电子数（负化合价的绝对值）计算，如
NH3的中心原子孤电子对数＝×(5－1×3)＝1
NH的中心原子孤电子对数＝×(5－4×1—1)＝0
立体构型
杂化轨道理论
基本要点
能量相近的原子轨道才能参与杂化
杂化后的轨道一头大，一头小，电子云密度大的一端与成键原子的原子轨道沿键轴方向重叠，形成σ键；由于杂化后原子轨道重叠更大，形成的共价键比原有原子轨道形成的共价键稳定
杂化轨道能量相同，成分相同，如：每个sp3杂化轨道占有1个s轨道、3个p轨道
杂化轨道总数等于参与杂化的原子轨道数目之和
应用范围
只应用于形成σ键或者用来容纳未参加成键的孤对电子
判断方法
根据中心原子的价层电子对数判断，中心原子的电子对数为4是sp3杂化，为3是sp2杂化，为2是sp杂化
根据杂化轨道的空间分布构型判断，若杂化轨道在空间的分布为正四面体形，则分子的中心原子发生sp3杂化，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，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
根据等电子原理进行判断，如CO2是直线形分子，CNS－、N与CO2是等电子体，所以分子构型均为直线形，中心原子均采用sp杂化
根据分子或离子中有无π键及π键数目判断，没有π键为sp3杂化，含一个π键为sp2杂化，含二个π键为sp杂化
化学式
孤电子对数
σ键电
子对数
价层电
子对数
VSEPR模型
名称
分子或离子的立体构型名称
中心原子
杂化类型
H2S
2
2
4
四面体形
V形
sp3
SO2
1
2
3
平面三角形
V形
sp2
SO3
0
3
3
平面三角形
平面三角形
sp2
CH4
0
4
4
正四面体形
正四面体形
sp3
NCl3
1
3
4
四面体形
三角锥形
sp3
HCN
0
2
2
直线形
直线形
sp
HCHO
0
3
3
平面三角形
平面三角形
sp2
NO
0
3
3
平面三角形
平面三角形
sp2
ClO－
3
1
4
四面体形
直线形
sp3
H3O＋
1
3
4
四面体形
三角锥形
sp3
ClO
1
3
4
四面体形
三角锥形
sp3
PO
0
4
4
正四面体形
正四面体形
sp3
CH≡CH
直线形
sp
CH2===CH2
平面形
sp2
C6H6
平面六边形
sp2
CH3COOH
sp3、sp2
三卤化磷
PF3
PCl3
PBr3
PI3
熔点/℃
-151.5
-93.6
-41.5
61.2
分子的极性
极性分子
正电中心和负电中心不重合的分子
非极性分子
正电中心和负电中心重合的分子
判断方法
单原子分子子中不存在化学键，故没有极性分子或非极性分子之说，如He、Ne等
双原子分子若含极性键，就是极性分子，如HCl、HBr等；若含非极性键，就是非极性分子，如O2、I2等
以极性键结合的多原子分子，主要由分子中各键在空间的排列位置决定分子的极性。若分子中的电荷分布均匀，即排列位置对称，则为非极性分子，如BF3、CH4等。若分子中的电荷分布不均匀，即排列位置不对称，则为极性分子，如NH3、SO2等
根据XY n的中心原子X的最外层价电子是否全部参与形成了同样的共价键（或X是否达最高价），若达最高价则为非极性分子，若不达最高价则为极性分子
分子间作用力
概念
物质分子之间普遍存在的相互作用力，称为分子间作用力，又称为范德华力。范德华力约比化学键的键能小1～2个数量级
影响因素
随着分子极性和相对分子质量的增大而增大
组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大
应用
影响物质的熔沸点、溶解度等物理性质
组成和结构相似的物质，随相对分子质量的增大，物质的熔、沸点升高，如F2＜Cl2＜Br2＜I2，CF4＜CCl4＜CBr4
氢键
概念
由已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子(如水分子中的氢原子)与另一个电负性很强的原子(如水分子中的氧原子)之间的作用力
氢键具有一定的方向性和饱和性
共价键＞氢键＞范德华力
影响因素
对于A—H…B—，A、B的电负性越大，B原子的半径越小，氢键键能越大
应用
分子间氢键的存在，使物质的熔、沸点升高，在水中的溶解度增大，如熔沸点：H2O＞H2S，HF＞HCl，NH3＞PH3
分子内氢键使物质的熔、沸点降低
分子的性质
溶解性
“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。“相似相溶”中“相似”指的是分子的极性相似
“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
如果存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。相反无氢键相互作用的溶质在有氢键的水中的溶解度就比较小
手性
具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手与右手一样互为镜像，却在三维空间里不能重叠，互称手性异构体（又称对映异构体、光学异构体）。含有手性异构体的分子叫做手性分子
判断一种有机物是否具有手性异构体，可以看其含有的碳原子是否连有四个不同的原子或原子团，符合上述条件的碳原子叫做手性碳原子。手性碳原子必须是饱和碳原子，饱和碳原子所连有的原子和原子团必须不同
含氧酸的酸性
无机含氧酸可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，R的正电性越高，使R—O—H中O的电子向R偏移，在水分子的作用下越易电离出H＋，酸性越强，如HClO＜HClO2＜HClO3＜HClO4
酸的元数等于酸中羟基上的氢原子数，不一定等于酸中的氢原子数（有的酸中有些氢原子不是连在氧原子上）
含氧酸可表示为（HO）mROn,酸的强度与酸中的非羟基氧原子数n有关，n越大，酸性越强。n=0 弱酸，n=1 中强酸，n=2强酸，n=3 超强酸
代号
结构简式
水中溶解度/g(25 ℃)
熔点/ ℃
沸点/ ℃
X
0.2
45
100
Y
1.7
114
295
参数
分子
分子直径/nm
分子与H2O的结合能
E/kJ·ml－1
CH4
0.436
16.40
CO2
0.512
29.91
物质
熔点/℃
沸点/℃
制备方法
-90.0
71.0
加热至熔融，再把硫溶入其中，得多硫化钠溶液。在263K下，将该溶液注入稀硫酸中，得多硫化氢混合物，分离、干燥、真空蒸馏，即得
-0.4
150.0
SiF4
SiCl4
SiBr4
SiI4
熔点/K
183.0
203.2
278.6
393.7
沸点/K
187.2
330.8
427.2
560.7