2027届高三化学一轮复习试题规范练26“两大理论”与分子的空间结构（Word版附解析）

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命题角度1 VSEPR模型及其应用
1.(2025·河北唐山一模改编)反应2Cr2O72-+3CH3CH2OH+16H++13H2O4[Cr(H2O)6]3++3CH3COOH可用于乙醇的检验。下列说法错误的是( )
A.基态Cr3+核外价电子排布图为
B.H2O和NH3的VSEPR模型相同,均为四面体形
C.CH3COOH中C原子的杂化类型均为sp3
D.该反应中C的杂化类型存在变化:sp3→sp2
2.(2025·河北衡水中学调研)As2O3(分子结构如图所示)可用于白血病的治疗,As2O3是两性氧化物,溶于盐酸生成AsCl3,AsCl3用LiAlH4还原可得到AsH3。下列说法正确的是( )
A.As2O3分子中As原子的杂化方式为sp3
B.LiAlH4为共价化合物
C.AsCl3空间结构为平面正三角形
D.AsH3分子的键角大于109°28'
3.(2025·湖南部分学校联考)磷酸亚铁锂(LiFePO4)常用作锂离子电池的正极材料,可用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等为原料制备。下列说法正确的是( )
A.FeCl3分子中存在σ键和π键
B.NH4H2PO4中NH4+的空间结构为正四面体形
C.NH4H2PO4中P的sp3杂化轨道与O的2p轨道形成π键
D.苯胺()中C和N原子均采取sp2杂化
命题角度2 杂化轨道理论及其应用
4.(2025·湖北九校联考)磷的两种含氧酸的结构信息如图所示,下列说法正确的是( )
A.二者σ键数目均为6
B.磷原子均为sp2杂化
C.二者中心P原子的价层电子对数不同
D.PO43-的空间结构为正四面体形
5.(2026·河北衡水二中调研)我国科研团队成功合成全氮阴离子盐,其中一种合成路线如图所示。
下列说法正确的是( )
A.X中所有原子可能共平面
B.N3-中心原子的杂化轨道类型为sp
C.N5-(含有大π键)中的N原子为sp3杂化
D.全氮阴离子盐中的两种阳离子具有相同的空间结构
6.(2026·福建龙岩九校联考)我国科学家首次在实验室中实现从二氧化碳到淀粉的全合成,合成路径如图所示:
下列说法错误的是( )
A.相同条件下,沸点:DHA>丙酮
B.CO2、HCHO分子中的碳原子杂化方式分别为sp和sp2
C.甲醛分子中H—C—O键角小于甲醇分子中H—C—O键角
D.上述过程中合成的淀粉含手性碳原子
7.(2026·北京海淀区期中)叶绿素是Mg2+和卟啉形成的一类配位化合物。某种叶绿素的结构如下图,下列关于该叶绿素的说法不正确的是( )
A.含氧官能团有两种
B.所含元素第一电离能:N>O
C.N原子是配位原子
D.C原子均为sp2杂化
B级素能提升练
8.(2024·湖南卷)通过理论计算方法优化了P和Q的分子结构,P和Q呈平面六元并环结构,原子的连接方式如图所示,下列说法错误的是( )
A.P为非极性分子,Q为极性分子
B.第一电离能:BZ
11.(10分)快离子导体是一类具有优良离子导电能力的固体电解质,研究最多的是Ag、Cu、Li、Na、F、O等的快离子导体。
(1)Cu-e-Cu+的过程中,失去的电子是基态Cu原子 轨道上的电子。
(2)N、O、F的第一电离能从小到大的顺序为 (用元素符号表示);NH3、PH3的键角: > (填化学式)。
(3)CH3+、—CH3、CH3-都是重要的有机反应中间体。CH3+的空间结构为 , —CH3、CH3-中碳原子的杂化方式分别为 、 。
(4)中碳原子的杂化方式为 ,所有碳原子 (填“能”或“不能”)处于同一平面内。
参考答案
1.C 解析:CH3COOH中甲基C原子的杂化类型为sp3,中碳原子的杂化类型为sp2,C错误。
2.A 解析:As2O3分子中形成了3个As—O共价键,As原子上还有1个孤电子对,故As原子的杂化方式为sp3,A正确;LiAlH4为离子化合物,阳离子为Li+,阴离子为AlH4-,B错误;AsCl3的中心原子形成3个σ键,孤电子对数为12×(5-3×1)=1,As原子为sp3杂化,其空间结构为三角锥形,C错误;AsH3的中心原子形成3个σ键,有1个孤电子对,空间结构为三角锥形,其键角小于109°28',D错误。
3.B 解析:FeCl3分子中只存在Fe—Cl σ键,不存在π键,A错误;NH4+中心原子的价层电子对数为4,采取sp3杂化,则NH4+的空间结构为正四面体形,B正确;NH4H2PO4中P原子的价层电子对数为4,采取sp3杂化,杂化轨道只能形成σ键或容纳孤电子对,不能形成π键,C错误;苯胺中C原子采取sp2杂化,N原子采取sp3杂化,D错误。
4.D 解析:由图可知,磷酸分子中的σ键数目为7,A错误;H3PO3和H3PO4中P原子的价层电子对数都为4,P原子的杂化方式都为sp3,B错误;由图可知,H3PO3和H3PO4中P原子均形成3个单键和1个PO双键,故P原子的价层电子对数均为4,C错误。
5.B 解析:X中含2个甲基,则所有原子不可能共平面,A错误;N3-中心原子的价层电子对数为2+5+1-2×32=2,杂化轨道类型为sp,B正确;N5-含有大π键,则N5-为平面结构,其中的N原子为sp2杂化,C错误;全氮阴离子盐中的两种阳离子分别为H3O+和NH4+,H3O+空间结构为三角锥形,NH4+空间结构为正四面体形,D错误。
6.C 解析:DHA含羟基,能形成分子间氢键,丙酮不能形成分子间氢键,因此相同条件下,沸点:DHA>丙酮,A正确;CO2分子为直线形结构,碳原子杂化方式为sp,HCHO分子为平面三角形结构,碳原子杂化方式为sp2,B正确;甲醛中C为sp2杂化,键角约为120°,甲醇中C为sp3杂化,键角约为109°28',因此甲醛分子中H—C—O键角大于甲醇分子中H—C—O键角,C错误;由图可知,淀粉的结构中含多个手性碳原子,D正确。
7.D 解析:该叶绿素中的含氧官能团有酯基和酮羰基,共2种,A正确;第一电离能:N>O,B正确;Mg2+与N原子通过配位键结合,N原子提供孤电子对,N原子是配位原子,C正确;该结构中存在饱和碳原子(如甲基、亚甲基等),饱和C原子为sp3杂化,并非所有C原子均为sp2杂化,D错误。
8.A 解析:由所给分子结构图可知,P和Q分子都是对称结构,正电中心和负电中心重合,都是非极性分子,A项错误;同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,氮原子的2p轨道为半充满结构,能量较低较稳定,第一电离能大于同周期相邻元素,则第一电离能由小到大的顺序为B