2027届高考化学一轮复习考点过关：课时规范练26 “两大理论”与分子的空间结构（含解析）

这是一份2027届高考化学一轮复习考点过关：课时规范练26 “两大理论”与分子的空间结构（含解析），共16页。试卷主要包含了已知，回答下列问题等内容，欢迎下载使用。
1.下列粒子的VSEPR模型为四面体形且其空间结构为V形的是( )
A.CO2B.SO32-
C.H3O+D.H2O
2.关于BF3、NH3、H2S、O3、CH3COOH、SOCl2等分子,下列说法正确的是( )
A.所有分子都只存在σ键,不存在π键
B.SOCl2分子中S原子的价层电子对数为3
C.NH3与BF3的VSEPR模型和分子的空间结构均不同
D.H2S、O3分子的空间结构均为直线形
3.(2025·广东梅州梅雁中学月考)类推是一种重要的学习方法,但有时会产生错误的结论。下列类推结论正确的是( )
A.CO2为直线形分子,则SiO2也是直线形分子
B.甲烷分子中的键角是109°28',则白磷(P4)分子中的键角也是109°28'
C.PH3的空间结构为三角锥形,则BH3的空间结构也为三角锥形
D.NH3分子中N原子的杂化方式为sp3,则AsH3分子中As原子的杂化方式也为sp3
4.磷酸氯喹在临床上主要用于治疗疟疾病,根据研究发现,该药物在细胞水平上能有效抑制新型冠状病毒的感染。已知磷酸氯喹的结构简式如图所示。下列说法正确的是( )
A.第一电离能:O>N>P
B.分子中的化学键全部都是极性键
C.磷酸氯喹分子中C、N原子均存在孤电子对
D.磷酸氯喹分子中C、N原子的杂化方式均有sp2、sp3杂化
5.(2025·湖南长沙长郡中学调研)已知:硫代硫酸根(S2O32-)可看作是SO42-中的一个O原子被S原子取代的产物,S2O32-作为配体可提供孤电子对与Au+形成[Au(S2O3)2]3-。下列有关说法正确的是( )
A.SO3与SO32-的键角相等
B.SO32-与S2O32-的空间结构相同
C.SO3是极性分子,故SO3易溶于水
D.S2O32-作为配体时,两种硫原子中只有端基硫原子能提供孤电子对
6.(12分)回答下列问题。
(1)指出下列粒子的空间结构。
①OF2 ;②BeF2 ;
③PF3 ;④SO3 。
(2)在BF3分子中,F—B—F的键角是 ,硼原子的杂化轨道类型为 。BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,BF4-的空间结构为 。
(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。NH3分子的空间结构是 ;N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是 。
(4)H+可与H2O形成H3O+,H3O+中氧原子采用 杂化。H3O+中H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大,原因为 。
层次2综合性
7.(2025·河北保定十校联考)化合物H3BNH3是一种潜在的储氢材料,它可由六元环状化合物(HBNH)3通过反应3CH4+2(HBNH)3+6H2O3CO2+6H3BNH3制得。下列叙述错误的是( )
A.(HBNH)3分子中所有的原子在同一平面上
B.反应前后N与B原子的杂化轨道类型不变
C.CH4、CO2均为含极性共价键的非极性分子
D.H3BNH3中N原子提供孤电子对与B原子形成配位键
8.(2026·广东部分学校联考)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的空间结构为平面三角形
B.相关元素电负性由大到小的顺序为F>N>H
C.NF3和NH4HF2中N原子的杂化方式均为sp3
D.NH4HF2晶体中微粒间存在离子键、共价键、配位键、氢键
9.(2025·山东卷)用硫酸和NaN3可制备一元弱酸HN3。下列说法错误的是( )
A.NaN3的水溶液显碱性
B.N3-的空间结构为V形
C.NaN3为含有共价键的离子化合物
D.N3-的中心N原子所有价电子均参与成键
10.Ni单原子催化剂具有良好的电催化性能,催化转化CO2的历程如图所示。
下列说法不正确的是( )
A.CO2在催化条件下转化的产物是CO和H2O
B.过程②→③涉及化学键的断裂与生成
C.反应过程中,碳原子的杂化方式未发生改变
D.CO2和H2O中心原子的价层电子对数不同,杂化方式不同
11.(2025·江西上饶六校联考)我国某科学团队利用二维氮化硼陶瓷片在特定方向上具有超高热导的性质造出一款新型热界面材料。以天然硼砂为起始物,可制备得到BF3和BN,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.硼酸分子间存在氢键
B.NH3与BF3都具有极性键,但前者为极性分子后者为非极性分子
C.平面二维氮化硼BN中,B、N都为sp2杂化
D.NH3分子与NF3分子的键角,后者大于前者
12.有几种含氯阴离子的信息见下表:
下列推断不正确的是( )
A.ClO3-和CO32-的价电子总数相同
B.M的化学式为ClO2-
C.ClO3-、ClO-中氯原子的杂化类型都为sp3
D.M的空间结构为V形
层次3创新性
13.(10分)根据分子或离子的结构,填写下列空白。
(1)P4S3可用于制造火柴,其分子结构如图所示(设NA为阿伏加德罗常数的值)。
①P4S3分子中硫原子的杂化轨道类型为 。
②1 ml P4S3分子中孤电子对的数目为 。
③∠S—P—S (填“>”“O>P,A错误;分子中碳碳键属于非极性键,B错误;饱和碳原子最外层4个电子全部参与成键,没有孤电子对,C错误;磷酸氯喹分子中C原子的杂化方式有sp2、sp3杂化,磷酸氯喹分子中N原子的杂化方式也有sp2、sp3杂化,D正确。
5.D 解析:SO3中心原子S的价层电子对数为3+12(6-3×2)=3,则SO3空间结构为平面正三角形,而SO32-中心原子S的价层电子对数为3+12(6+2-3×2)=4,则其空间结构为三角锥形,故二者的键角不相等,A错误;SO32-空间结构为三角锥形,而S2O32-中心原子S的价层电子对数为4+12(6+2-3×2-2)=4,则其空间结构为四面体形,即二者的空间结构不相同,B错误;SO3是非极性分子,但由于SO3与水会发生反应,SO3在水中溶解度大,即SO3易溶于水,C错误;S2O32-的中心S原子价层电子对数为4且不含孤电子对,则中心S原子不能做配位原子,端基S原子含有孤电子对,能做配位原子,即S2O32-作为配体时,两种硫原子中只有端基硫原子能提供孤电子对,D正确。
6.答案:(1)①V形 ②直线形 ③三角锥形 ④平面三角形
(2)120° sp2 正四面体形
(3)三角锥形 sp3
(4)sp3 H2O中氧原子有2个孤电子对,H3O+中氧原子只有1个孤电子对,排斥力较小
解析:(1)①OF2的中心原子O的价层电子对数为2+12(6-2×1)=4,有2个孤电子对,分子的空间结构为V形。②BeF2的中心原子Be的价层电子对数为2+12(2-2×1)=2,无孤电子对,故空间结构为直线形。③PF3的中心原子P的价层电子对数为3+12(5-3×1)=4,孤电子对数为1,分子的空间结构为三角锥形。④SO3的中心原子S的价层电子对数为3+12(6-3×2)=3,无孤电子对,故分子的空间结构为平面三角形。
(2)BF3的中心原子的价层电子对数为3,B原子采用sp2杂化,B原子上没有孤电子对,则BF3分子的空间结构为平面三角形,F—B—F的键角为120°,BF4-中B原子的价层电子对数为4,B原子采用sp3杂化,没有孤电子对,则BF4-的空间结构为正四面体形。
(3)NH3分子的中心原子N的价层电子对数为3+12(5-3×1)=4,N原子采用sp3杂化,分子的空间结构为三角锥形;N2H4中氮原子与NH3中氮原子杂化类型相同,均为sp3杂化。
(4)H3O+中价层电子对数为3+12(6-1-3×1)=4,O采用sp3杂化。H3O+中H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大,是因为H2O中氧原子有2个孤电子对,H3O+中氧原子只有1个孤电子对,排斥力较小。
7.B 解析:(HBNH)3分子中N、B原子都是sp2杂化,故所有的原子在同一平面上,A正确;(HBNH)3分子中N、B原子都是sp2杂化,H3BNH3分子中N、B原子都是sp3杂化,B错误;CH4、CO2均为含极性共价键的非极性分子,即正、负电荷的中心都重合,C正确;H3BNH3中N原子提供孤电子对,B原子提供空轨道,形成配位键,D正确。
8.A 解析:NF3分子中N的周围形成3个σ键,孤电子对数为5-3×12=1,故其价层电子对数为4,空间结构为三角锥形,A错误;一般来说,同一周期从左到右,元素的电负性逐渐增大,同一主族从上到下,元素的电负性逐渐减小,故相关元素电负性由大到小的顺序为F>N>H,B正确;由上述分析可知,NF3分子中N的价层电子对数为4,NH4+中N原子形成4个σ键,孤电子对数为5-1-4×12=0,其价层电子对数为4,故NF3和NH4HF2中N原子的杂化方式均为sp3,C正确;NH4HF2晶体中NH4+内存在共价键和配位键,NH4+与HF2-间存在离子键,NH4HF2间存在氢键,D正确。
9.B 解析:NaN3是强碱(NaOH)和弱酸(HN3)形成的盐,N3-水解生成OH-,溶液显碱性,A正确;N3-与CO2是等电子体,两者结构相似,其中心原子均为sp杂化,其空间结构均为直线形,而非V形,B错误;NaN3为离子化合物(Na+与N3-通过离子键结合),N3-内部三个N原子以共价键连接,C正确;中心N原子通过sp杂化形成两个双键,无孤电子对,所有价电子均参与成键,D正确。
10.C 解析:由转化过程可知,Ni是催化剂,CO2在催化条件下转化生成H2O和CO,A正确;过程②→③涉及碳氧键的断裂和氧氢键的生成,B正确;CO2中C采取sp杂化,在②中C形成三条键,则C采取sp2杂化,因此反应过程中,碳的杂化方式发生改变,C错误;CO2和H2O中心原子的价层电子对数分别为2、4,前者采取sp杂化,后者采取sp3杂化,D正确。
11.D 解析:硼酸分子之间能形成分子间氢键,A正确;NH3是由极性键构成的极性分子,中心N原子上有一个孤电子对,BF3是由极性键构成的非极性分子,其中心B原子上没有孤电子对,电荷分布均匀,B正确;平面二维氮化硼BN与石墨结构相似,采取sp2杂化,C正确;NH3的空间结构是三角锥形,NF3的空间结构也是三角锥形,但电负性F>H,成键电子对更靠近于F,故NH3的键角大于NF3的键角,D错误。
12.A 解析:ClO3-和CO32-的价电子总数分别为7+3×6+1=26、4+3×6+2=24,二者价电子总数不相同,A项错误;M中Cl元素的化合价是+3价,氯原子的杂化轨道类型是sp3,因此M的化学式为ClO2-,B项正确;ClO3-中氯原子上的价层电子对数是3+7+1-3×22=4,ClO-中氯原子上的价层电子对数是1+7+1-1×22=4,因此氯原子的杂化类型都为sp3,C项正确;ClO2-中Cl原子上的价层电子对数是2+7+1-2×22=4,含有2个孤电子对,所以空间结构为V形,D项正确。
13.答案:(1)①sp3 ②10NA ③C>H
(3)四面体形 sp3
解析:(1)①S原子核外有6个价电子,由P4S3的结构式可知,在P4S3分子中,S的2个价电子用于形成σ键,还有2个孤电子对,故价层电子对数为4,则硫原子的杂化轨道类型为sp3。②在P4S3分子中,每个P原子有1个孤电子对,故1 ml P4S3分子中孤电子对的数目为(4×1+3×2)NA=10NA。③P原子的杂化轨道类型为sp3,且P有1个孤电子对,孤电子对与成键电子对间的排斥力比成键电子对间的排斥力大,故∠S—P—S