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2023版高考化学一轮总复习第十三章第二节分子结构与性质课件
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这是一份2023版高考化学一轮总复习第十三章第二节分子结构与性质课件，共60页。PPT课件主要包含了稳定性，空间结构，°28′，发生偏移，不发生偏移等内容，欢迎下载使用。
[自主测评]1.易错易混辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)氯气的化学式是 Cl2 而不是 Cl3，是由共价键的饱和性决
(2)共价键只能是非金属原子之间成键。((3)N2 分子中σ键与π键的个数比是 2∶1。(
(4)σ键能单独形成，而π键一定不能单独形成。(
(5)只要分子结构为平面三角形，中心原子均为 sp2 杂化。
)(6)中心原子是 sp 杂化的，其分子结构不一定为直线形。)
错因：某些金属原子与非金属原子间也可形成共价
键，如AlCl3 中有共价键。
错因：氮氮三键中有一个σ键两个π键，个数比为(5)√错因：中心原子是sp 杂化的，其分子结构一定为直
(3)×1∶2。(4)√(6)×线形。
2.(教材选择性必修2 P62 第3 题改编题)下列物质中既有极
性键又有非极性键的极性分子的是(
(1)根据上面背景信息分析 BCl3 的价层电子对数、价层电子对空间结构、分子空间结构是怎样的？(2)NF3 的价层电子对、价层电子对空间结构、分子空间结构是怎样的？(3)通过(1)、(2)两例分析价层电子对的空间结构与分子的空间结构一定相同吗？二者之间有何规律存在？
答案：(1)BCl3 的价层电子对数有 3 对，价层电子对空间结
构为平面三角形，分子空间结构为平面三角形。
(2)NF3 的价层电子对为 4 对，价层电子对空间结构为四面
体形，分子空间结构为三角锥形。
(3)价层电子对的空间结构与分子的空间结构不一定一致，分子的空间结构指的是成键电子对的空间结构，不包括孤电子对(未用于形成共价键的电子对)。两者是否一致取决于中心原子上有无孤电子对，当中心原子上无孤电子对时，两者的空间结构一致；当中心原子上有孤电子对时，两者的空间结构不一致。
(1)共价键的本质和特征
(2)共价键的类型(按成键原子的原子轨道重叠方式分类)
2.键参数——键能、键长与键角①概念
②键参数对分子性质的影响③键参数与分子稳定性的关系
键能越________，键长越________，分子越稳定。
成的单质是黑火药的成分之一，下列说法错误的是(
【练1】(2021年山东青岛期末)原子序数依次增大的 V、W、X、Y、Z 五种短周期元素，V 与其他元素均不在同一周期，W元素形成的化合物种类最多，X 元素的简单氢化物与它的最高价氧化物对应水化物能反应生成盐，Y 与 Z 同主族，Z 元素形
A.V 和 W 或 V 和 Y 形成的化合物均可能存在非极性共价
B.WY2 分子中各原子均满足 8e－稳定结构C.Y 和 Z 形成的化合物均能使品红溶液褪色
D.仅由 V、X、Y 三种元素形成的化合物可能是离子化合物
解析：原子序数依次增大的 V、W、X、Y、Z 五种短周期元素，W 元素形成的化合物种类最多，则 W 为 C 元素；X 元素的简单氢化物与它的最高价氧化物对应水化物能反应生成盐，则 X为 N 元素；Y 与 Z 同主族，Z 元素形成的单质是黑火药的成分之一，则 Y 为 O 元素、Z 为 S 元素；V 与其他元素均不在同一周期，则 V 为 H 元素。碳原子个数大于 1 的烃中含有碳碳非极性键，过氧化氢中含有氧氧非极性键，A 正确；二氧化碳分子中的碳原子和氧原子均满足 8e－稳定结构，B 正确；三氧化硫不具有漂白性，不能使品红溶液褪色，C 错误；硝酸铵和亚硝酸铵均是由 H、N、O 三种元素形成的离子化合物，D 正确。
【练 2】(2021 年青岛期末)短周期主族元素 X、Y、Z、W的原子序数依次增大，最外层电子数满足 Z＝X＋Y；化合物Y2X4 的电子总数为 18 个；基态 Z 原子的电子总数是其最高能级电子数的 2 倍，且最高能级有两个未成对电子；W 的氢化物
)A.X、Y、W 三种元素能形成离子化合物B.X2Y—YX2 的水溶液呈碱性C.元素的电负性：Y＜ZD.Y2Z 分子中只含σ键，不含π键
解析：Y2X4 型常见化合物有 N2O4、C2H4、N2H4，根据电子总数为 18，推测 Y2X4 为 N2H4，即 X 为 H，Y 为 N，Z 的最外层＝X 最外层＋Y 最外层＝6，故 X 可能为 O 或 S，又 Z 电子总数是最高能级电子数的 2 倍，O 和 S 最高能级均为 4 个电子，即 np4，故 Z 的电子总数为 8，故 Z 为 O，W 的氢化物为强酸，短周期满足此要求的只有 HCl，故 W 为 Cl。X 为 H，Y为 N，W 为 Cl，三者可形成离子化合物 NH4Cl，A 正确；该化合物 X2Y—YX2 为两个氨基相连，即 N2H4(肼)，肼溶于水能发
生类似 NH3 与水的反应，且生成物能电离出 OH－，故溶液显碱性，B 正确；Y 为 N，Z 为 O，电负性：O＞N，C 正确；Y2Z即 N2O，其等电子体为 CO2，故两者结构相同，根据 CO2 结构式 O==C==O，可知 N2O 结构式为 N==N==O，双键中有一根为σ键，另一根为π键，D 错误。
判断共价键类型的方法(1)σ键与π键的判断方法①轨道重叠方式
形成σ键时，原子轨道以“头碰头”的方式重叠；形成π键
时，原子轨道以“肩并肩”的方式重叠。
②电子云的对称性，σ键的电子云是以形成化学键的两原子核的连线为轴旋转对称，为轴对称；π键的电子云是由两块组成，它们互为镜像，为镜面对称。
③原子间共用电子对数目,单键均为σ键，双键含有1 个σ键
和1 个π键，三键含有1 个σ键和2 个π键。
④共价键强度,σ键强度较大，较稳定；π键活泼，比较容易
注意：N≡N 中π键较稳定。
(2)极性键与非极性键的判断,看形成共价键的两原子，不同种元素的原子之间形成的是极性共价键，同种元素的原子之间形成的是非极性共价键。
【练3】(2021年石家庄模拟)已知各共价键的键能如表所
示，下列说法正确的是(
A.稳定性：H—I＞H—Cl＞H—FB.表中看出F2能量最低C.432 kJ·ml－1＞E(H—Br)＞299 kJ·ml－1D.H2(g)＋F2(g)===2HF(g) ΔH＝＋25 kJ·ml－1
解析：键能越大，共价键越稳定，根据题表中数据，H—F最稳定，A 错误；键能越大，形成的分子越稳定，能量越低。根据数据，H—F 最稳定，HF 能量最低，F—F 最不稳定，F2能量最高，B 错误；同主族从上往下半径逐渐增大，即 Br 的半径介于 Cl 和 I 之间，因此，H—Br 的键能介于 H—Cl 和 H—I之间，C 正确；根据ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总
和＝(436＋157－2×568) kJ·ml－1＝－543 kJ·ml－1，D错误。
【练4】(2021 年菏泽期末)下列有关共价键的键参数的说
解析：CH4、C2H4、CO2 分别为正四面体形(109°28′)、平面三角形(120°)、直线形(180°)，所以分子中的键角依次增大，A 正确；原子半径越大，形成的共价键的键长越长，O、S、Se的原子半径依次增大，所以与 H 形成的共价键的键长依次增大，B 正确；非金属性越强，形成的共价键越稳定，共价键的键能越大，则 H2O、H2S、H2Se 分子中的键能依次减小，C 正确；影响分子晶体熔、沸点高低的因素是分子间作用力，分子间作用力越大，熔、沸点越高，与共价键的键能无关，D 错误。
1.分子结构的测定(1)红外光谱工作原理红外线透过分子时，分子会吸收跟它的某些化学键的________相同的红外线，再记录到图谱上呈现吸收峰。通过和已有谱图库比对，或通过量子化学计算，可以得知分子中含有何种________或官能团的信息。
(2)红外光谱仪原理示意图
2.多样的分子空间结构
3.价层电子对互斥模型
(1)价层电子对互斥模型
分子的空间结构是中心原子周围的“价层电子对”相互________的结果。(2)中心原子上价层电子对的计算
σ键电子对中心原子上的孤电子对
σ键电子对的计算：由化学式确定，即中心原子形成几个σ键，就有几对σ键电子对。如H2O 分子中，O 有______个σ键电子对，NH3 分子中，N 有________个σ键电子对。中心原子上的孤电子对的计算：中心原子上的孤电子对数
中心原子的最外层电子数
a.a 表示中心原子的____________。对于主族元素：a＝______________________。
对于阳离子：a＝____________________－_____________。对于阴离子：a＝____________________＋_____________
___________。
b.x 表示____________________________。
c.b 表示与中心原子结合的原子_____________________，氢为________，其他原子＝______________________。
与中心原子结合的原子数
③VSEPR 模型与分子或离子的空间结构
(1)用杂化轨道理论解释甲烷分子的形成在形成 CH4 分子时，碳原子的一个_____轨道和 3 个______轨道发生混杂，形成 4 个能量相同、方向不同的________杂化轨道。4 个________杂化轨道分别与 4 个 H 原子的 1s 轨道重叠形成 4 个 C—H________键，所以呈正四面体形的空间结构。
(2)杂化轨道的形成及其特点
(3)杂化轨道类型及其空间结构
sp3 杂化轨道是由____个 s 轨道和____个 p 轨道杂化形成的。sp3 杂化轨道间的夹角是 109°28′，空间结构为______________。
sp2 杂化轨道是由______个 s 轨道和______个 p 轨道杂化而成的。sp2 杂化轨道间的夹角是______，呈_____________。
sp 杂化轨道是由______个 s 轨道和______个 p 轨道杂化而成的。sp 杂化轨道间的夹角是______，呈________。
(4)VSEPR 模型与中心原子的杂化轨道类型
(5)中心原子杂化类型和分子构型的相互判断
(6)由杂化轨道数判断中心原子的杂化类型杂化轨道用来形成σ键和容纳孤电子对。所以有公式：杂化轨道数＝中心原子的孤电子对数＋中心原子的σ键数。
价层电子对互斥理论及其应用
【练1】(2021年合肥模拟)用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间结构，有时也能用来推测键角
大小，下列判断正确的是(
A.H2S、CS2、HI 都是直线形的分子B.COCl2、BF3、SO2 都是平面三角形的分子C.BF3 键角为 120°，SnBr2 键角小于 120°D.PCl3、NH3、PCl5 的 VSEPR 结构相同
结构，B错误；BF3中价层电子对数＝3＋—×(3－3×1)＝3，为
平面三角形结构，SnBr2中价层电子对数＝2＋—×(4－2×1)＝3，
解析：硫化氢分子呈Ⅴ形，CS2、HI 都是直线形的分子，A 错误；二氧化硫为Ⅴ形结构，COCl2、BF3 中心原子价层电子对数都是 3 且不含孤电子对，所以这两种分子都是平面三角形
且含有一个孤电子对，为Ⅴ形结构，孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，所以 BF3 键角为120°，SnBr2 键角小于 120°，C 正确；NH3、PCl3 中价层电子对
数＝3＋—×(5－3×1)＝4；且含有一个孤电子对，所以NH3、
PCl3为三角锥形结构，PCl5中价层电子对数＝5＋—×(5－5×1)
＝5 且不含孤电子对，为三角双锥结构，D 错误。
【练2】(2020年泰安二模)下列分子或离子中，VSEPR(价层电子对互斥理论)模型名称与分子或离子的空间结构名称不
子对个数＝4＋—×(4－1×4)＝4，VSEPR模型为正四面体结构，
含有 2 个孤电子对，去掉孤电子对后，实际上其空间结构是 V形，VSEPR 模型与空间结构名称不一致，C 错误；CCl4 分子中，中心原子 C 原子原子价层电子对个数＝σ键电子对个数＋孤电
中心原子不含有孤电子对，为正四面体结构，VSEPR 模型与空间结构名称一致，D 正确。
分子的立体结构及中心原子杂化类型的判断
【练3】(2021 年济宁一模)向 K2[PtCl4]的稀盐酸溶液中通入乙烯气体可得到金黄色沉淀 K[Pt(C2H4)Cl3]，该沉淀的阴离子
结构如图所示.下列有关该沉淀的阴离子说法正确的是(A.该沉淀的阴离子所有原子共平面B.乙烯分子中碳原子的杂化方式为 sp2 杂化C.配位键的形成均为电子给予体提供孤电子对D.由其组成的物质不能燃烧
解析：乙烯是平面形分子，而整个阴离子中所有原子不共平面，A 错误；乙烯分子中含有碳碳双键，所以碳原子的杂化方式为 sp2 杂化，B 正确；在阴离子[Pt(C2H4)Cl3]－中，中心原子是 Pt，分别与 3 个氯离子形成σ键和一个乙烯分子形成配位键，根据题图可知，配位键中 2 个 C 原子各提供 1 个电子，C 错误；该物质为有机配位化合物，可以燃烧，D 错误。
【练4】(2021年青岛期末)偶氮苯(一种分子机器)作为光开关，可对外部刺激(例如光或热)作出响应。其结构简式如图所
示。下列分析正确的是(
A.分子中 C 和 N 原子均采用 sp2 杂化方式B.分子中所有原子一定处于同一平面上C.1 ml 偶氮苯中含有 7 ml π键D.该物质所形成的晶体为分子晶体，其熔点主要取决于所含化学键的键能
解析：该分子中苯环上的 C 原子均形成 3 个σ键，且无孤电子对，则 C 采取 sp2 杂化，N 原子形成 2 个σ键，且有 1 对孤电子对，则价层电子对数为 3，也采用 sp2 杂化，A 正确；苯环上的原子以及与苯环直接相连的原子是在同一平面上的，但是单键可以旋转，则分子中所有原子不一定处于同一平面上，B错误；苯环不含有碳碳双键，而是含有 1 个大π键，则 1 ml 偶氮苯中含有 3 ml π键，C 错误；该物质所形成的晶体为分子晶体，其熔点主要取决于分子间作用力，D 错误。
【练5】(2021 年日照期末)短周期主族元素 X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X 与 Y 同族但不相邻，基态 Z 原子价电
子排布 nsn－1npn＋1。下列说法正确的是(
A.简单离子半径：W>Z>Y>XB.简单阴离子还原性：Z>WC.电负性：Z>WD.Z 与 W 的简单气态氢化物互为等电子体
解析：X 与 Y 同族但不相邻，又是短周期，X 为 H，Y 为Na，基态 Z 原子价电子排布 nsn－1npn＋1，Z 原子核外电子排布式为 1s22s22p63s23p4，则 Z 为 S，W 为 Cl，据此解题。离子半径比较，先看电子层数，同层原子序数小对应离子半径大，则离子半径：Z>W>Y>X，A 错误；单质非金属性越强阴离子还原性越弱，还原性：Z>W，B 正确；非金属性越强电负性越强，则电负性：W>Z，C 错误；H2S 与 HCl 原子数不同，不是等电子体，D 错误。
(1)原子总数相同、价电子总数相同的分子(即等电子体)具有相似的化学键特征，它们的许多性质相似，如CO 和N2。(2)常见的等电子体汇总
分子间的作用力与分子的性质
1.键的极性和分子的极性(1)键的极性(2)分子的极性
(3)键的极性、分子空间结构与分子极性的关系
(1)范德华力及其对物质性质的影响。①概念：范德华力是______之间普遍存在的___________，它使得许多物质能以一定的凝聚态(固态和液态)存在。②特征：很________(比化学键的键能小 1～2 个数量级)，
③影响因素：a.结构和组成相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越_____；b.分子的极性越大，范德华力越_____。④对物质性质的影响：范德华力主要影响物质的______性质，如熔点、沸点，范德华力越大，熔、沸点越______。
(2)氢键及其对物质性质的影响。
①概念：已经与________很大的原子(如 N、F、O)形成共价键的________与另一个________很大的原子之间的作用力。②表示方法：氢键通常用___________表示，其中 A、B 为______、______、______，“—”表示________，“…”表示
③分类：氢键可分为________氢键和________氢键两类。
存在________氢键，
氢键。前者的沸点________后者。
④特征：氢键不属于化学键，属于一种较弱的作用力，比
化学键的键能小 1～2 个数量级。
⑤氢键对物质性质的影响：氢键主要影响物质的熔、沸点，
分子间氢键使物质熔、沸点________。
(1)相似相溶规律非极性溶质一般能溶于________溶剂，极性溶质一般能溶于________溶剂。如蔗糖和氨________溶于水，____溶于四氯化碳。萘和碘________溶于四氯化碳，____溶于水。
(2)影响物质溶解性的因素
①外界因素：主要有________、________等。②氢键：溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越________(填“好”或“差”)。
③分子结构的相似性：溶质和溶剂的分子结构相似程度越大，其溶解性越________。如乙醇与水________，而戊醇在水
④溶质是否与水反应：溶质与水发生反应，溶质的溶解度会________。如 SO2 与水反应生成的 H2SO3 可溶于水，故 SO2的溶解度________。
(1)手性异构体：具有完全相同的________和____________的一对分子，如同左手和右手一样互为________，却在三维空
间里不能________，互称手性异构体。
(2)手性分子：有____________的分子。(3)手性碳原子：连接四个互不相同的原子或基团的碳原子称为手性碳原子。用*C 来标记。具有手性的有机物，是因为其
, R1、R2、R3、R4 是互不相同
的原子或基团。判断一种有机物是否具有手性异构体，就看其含有的碳原子是否连有四个互不相同的原子或基团。
如图所示。下列有关说法错误的是(
【练1】(2021 年泉州模拟)S2Cl2 的分子结构与 H2O2 相似，
A.S2Cl2 是极性分子B.S2Cl2 分子中所有原子均满足 8电子稳定结构C.S2Cl2 分子中既含有极性键又含有非极性键D.S2Cl2 的相对分子质量比 H2O2 大，熔、沸点高
解析：该分子中，电荷的分布是不均匀的，不对称的，正负电荷中心不重合，所以是极性分子，A 正确；硫原子形成了2 对共用电子对，最外层有 6 个电子，故硫原子满足 8 电子稳定结构，氯原子形成了一个共用电子对，氯原子最外层有 7 个电子，所以氯原子满足 8 电子稳定结构，B 正确；S2Cl2 分子中S—S 键为非极性键，S—Cl 键为极性键，C 正确；H2O2 分子间可以形成氢键，其熔、沸点高于 S2Cl2，D 错误。
【练2】(2021年广东模拟)在下列物质中：含非极性键的
⑨H2O2B.③④⑦D.③④⑧⑨
⑦CuSO4·5H2OA.①②⑥C.④⑨答案：C
(1)共价键的极性与分子极性的关系
(2)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，若不等于则为极性分子。如SO2 为极性分子，SO3 为非极性分子。
分子间作用力对物质性质的影响
A.氯化氢易溶于水B.用 CCl4 萃取碘水中的碘C.氯气易溶于 NaOH 溶液D.苯与水混合静置后分层
解析：氯化氢和水分子均是极性分子，根据“相似相溶”原理：极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂，A 错误；碘和四氯化碳都是非极性分子，根据“相似相溶”原理知，碘易溶于四氯化碳，B 错误；氯气和氢氧化钠之间发生反应生成可溶性的盐溶液，不符合“相似相溶”原理，C 正确；溶液分层，说明苯不溶于水，D 错误。
【练4】(2021 年长沙模拟)下列现象与氢键有关的是(①乙醇、乙酸可以和水以任意比互溶②NH3 的熔、沸点比 PH3 的熔、沸点高③稳定性：HF＞HCl④冰的密度比液态水的密度小⑤水分子高温下也很稳定
A.①②③④⑤C.①②④
B.①②⑤D.①③④⑤
解析：①乙醇、乙酸与水分子之间能形成氢键，则可以和水以任意比互溶，故①选；②氨气和磷化氢的结构相似，但氨气分子中存在氢键，磷化氢中只含分子间作用力，氢键的存在导致物质的熔、沸点升高，故②选；③HF、HCl 的热稳定性依次减弱，是因为 H—X 共价键稳定性依次减弱，与氢键无关，故③不选；④冰中存在氢键，其体积变大，则相同质量时冰的密度比液态水的密度小，故④选；⑤水分子高温下也很稳定，其稳定性与化学键有关，而与氢键无关，故⑤不选。
【练5】(2021 年南京模拟)维生素 C 的结构简式是，它能防治坏血病，该分子中有几个手性
解析：该分子中属于手性碳原子的是左边第二、三号碳，它们均是连接四个不同原子或原子团的碳原子，所以含有 2 个手性碳原子。
【练6】(2021年日照期末)下列关于链状葡萄糖(结构如图)
A.分子中含有σ键和π键两种共价键B.分子间存在氢键，使其熔、沸点较高C.2～6 号碳原子价层电子对空间结构为四面体形D.每个分子中有 5 个手性碳原子
解析：由链状葡萄糖的分子结构可知，其官能团为醛基、羟基，一个链状葡萄糖的分子中含有 5 个羟基，一个醛基，由此分析。单键都是σ键，双键中含有一个σ键、一个π键，故链状葡萄糖的分子中含有σ键和π键两种共价键，A 正确；链状葡萄糖的分子中含有羟基，氢原子直接与氧原子相连，可形成分子间氢键，使其熔、沸点较高，B 正确；2～6 号碳原子均成四个单键，价层电子对数都为 4 对，空间结构为四面体形，C 正确；2～5 号碳原子均连 4 个不同基团，为手性碳原子；但 6 号碳原子连两个氢原子，连有相同基团，不是手性碳原子；1 号碳原子连有三个基团，也不是手性碳原子，故每个分子中有 4 个手性碳原子，D 错误。
1.(2021 年广东卷节选)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。
(1)基态硫原子价电子排布式为________。
(2)H2S、CH4、H2O 的沸点由高到低顺序为____________。(3)汞的原子序数为 80，位于元素周期表第_______周期第
(4)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
(5)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：(1)基态硫原子核外电子排布式为 1s22s22p63s23p4，因此基态硫原子价电子排布式为 3s23p4。(2)H2S、CH4、H2O 均为分子晶体，H2O 分子间存在氢键，沸点较高，H2S、CH4 的分子间范德华力随相对分子质量增大而增加，因此沸点由高到低顺序为 H2O>H2S>CH4。
(3)第六周期 0 族元素的原子序数为 86，因此第 80 号元素
汞位于第六周期第ⅡB 族。
中 S 原子的价层电子对数＝2＋
因此 S 原子采取 sp3 杂化，A 正确；
素为 H、C、O、S、Hg，同周期元素从左至右元素的电负性逐
渐增大，同主族元素从上至下元素的电负性逐渐减小，因此 5
种元素中电负性最大的为O元素，B 错误；
原子成键均为单键，因此C原子采取 sp3 杂化，所以 C—C—C
键角接近109°28′，C错误；
中存在C—H、C—C、
C—S、S==O、S—O、S—H共价键和
中硫氧键分为硫氧单键和硫氧
双键，共价键种类不同，因此二者的键能不同，E 错误。综上所述，说法正确的是 AD 项，故答案为 AD。
中羟基能与水分子之间形成分子间氢键，为易溶于水的钠盐，溶于水后电离出的中 O 原子均能与水分子之间形成氢键，相同物质的
形成的氢键更多，因此化合
物Ⅲ更易溶于水。答案：(1)3s23p4 (2)H2O>H2S>CH4
2.(2021 年湖南卷节选)硅、锗(Ge)及其化合物广泛应用于光
电材料领域。回答下列问题：
(1)基态硅原子最外层的电子排布图为__________，晶体硅
和碳化硅熔点较高的是________(填化学式)；
(2)硅和卤素单质反应可以得到 SiX4，SiX4 的熔、沸点如下
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 分子的空间构型是________；
反应可以得到 M2＋，
②SiCl4 与 N-甲基咪唑其结构如图所示：
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。解析：(1)硅元素的原子序数为 14，价电子排布式为 3s23p2，
；原子晶体的熔点取决于共价
键的强弱，晶体硅和碳化硅都是原子晶体，碳原子的原子半径小于硅原子，非金属性强于硅原子，碳硅键的键能大于硅硅键、键长小于硅硅键，则碳硅键强于硅硅键，碳化硅的熔点高于晶体硅。(2)①由题给熔、沸点数据可知，0 ℃时，四氟化硅为气
为N>C>H；M2+离子的结构中含有单键、双键和配位键，单键
态，四氯化硅为液态，四溴化硅、四碘化硅为固态；分子晶体的沸点取决于分子间作用力的大小，SiX4 是结构相似的分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大，则 SiX4的沸点依次升高；SiX4 分子中硅原子的价层电子对数为 4，孤对电子对数为 0，则分子的空间构型为正四面体形。②由 M2＋离子的结构可知，离子中含有杂化方式为 sp3 杂化的单键碳原子和 sp2 杂化的双键碳原子；元素的非金属性越强，其电负性越大，元素的非金属性强弱顺序为 N>C>H，则元素电负性的大小顺序
和配位键都是σ键，双键中含有1个σ键，则离子中含有54个σ键。
答案：(1)(2)①SiCl4
SiCSiX4 是结构相似的分子晶体，相对分子质量依
次增大，分子间作用力依次增大，沸点依次升高
②sp2、sp3 N>C>H
3.(2021 年河北卷节选) KH2PO4 晶体具有优异的非线性光学性能。我国科学工作者制备的超大 KH2PO4 晶体已应用于大功率固体激光器，填补了国家战略空白。回答下列问题：(1) 在 KH2PO4 的四种组成元素各自所能形成的简单离子
中，核外电子排布相同的是________(填离子符号)。(2)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋
子数。对于基态的磷原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为________。
(3)已知有关氨、磷的单键和三键的键能(kJ·ml－1)如下表：
从能量角度看，氮以 N2 、而白磷以 P4( 结构式可表示为
)形式存在的原因是_______________________________
_____________________________________________________。(4) 已 知 KH2PO4 是 次磷酸的正盐 ， H3PO2 的结构式为
________，其中 P 采取________杂化方式。
(5)与 PO3－电子总数相同的等电子体的分子式为________。(6)磷酸通过分子间脱水缩合形成多磷酸，如：
如果有 n 个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸，则相应的
酸根可写为________。
能量为 946 kJ×2＝1892 kJ，显然，形成 N2 分子放出的能量更多，故在 N 数目相同的条件下，N2 具有更低的能量，能量越低越稳定。同理，若 6 ml P 形成 P4 分子，可以释放出的能量为197 kJ×6＝1182 kJ；若 6 ml P 形成 P2 分子，则可释放的能量为 489 kJ×2＝978 kJ，显然，形成 P4 分子放出的能量更多，故在 P 数目相同的条件下，P4 具有更低的能量，能量越低越稳定。(4)含氧酸分子中只有羟基上的 H 可以电离；由 KH2PO2 是次磷酸的正盐可知，H3PO2 为一元酸，其分子中只有一个羟基，另外 2 个 H 与 P 成键，还有一个 O 与 P 形成双键，故其结构式为
4 电子总数相同的等电子体分子为
，其中 P 共形成 4 个σ键、没有孤电子对，故其价层电子对数为 4，其采取 sp3 杂化。(5)等电子体之间的原子总数和价电子总数都相同，根据前加后减、前减后加、总数不变
的原则，可以找到与 PO
SiF4、SO2F2 等。(6)由题中信息可知，n 个磷酸分子间脱去(n－1)个水分子形成链状的多磷酸，因此，如果有 n 个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸，则可脱去 n 个水分子得到(HPO3)n，其失
[自主测评]1.易错易混辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)氯气的化学式是 Cl2 而不是 Cl3，是由共价键的饱和性决
(2)共价键只能是非金属原子之间成键。((3)N2 分子中σ键与π键的个数比是 2∶1。(
(4)σ键能单独形成，而π键一定不能单独形成。(
(5)只要分子结构为平面三角形，中心原子均为 sp2 杂化。
)(6)中心原子是 sp 杂化的，其分子结构不一定为直线形。)
错因：某些金属原子与非金属原子间也可形成共价
键，如AlCl3 中有共价键。
错因：氮氮三键中有一个σ键两个π键，个数比为(5)√错因：中心原子是sp 杂化的，其分子结构一定为直
(3)×1∶2。(4)√(6)×线形。
2.(教材选择性必修2 P62 第3 题改编题)下列物质中既有极
性键又有非极性键的极性分子的是(
(1)根据上面背景信息分析 BCl3 的价层电子对数、价层电子对空间结构、分子空间结构是怎样的？(2)NF3 的价层电子对、价层电子对空间结构、分子空间结构是怎样的？(3)通过(1)、(2)两例分析价层电子对的空间结构与分子的空间结构一定相同吗？二者之间有何规律存在？
答案：(1)BCl3 的价层电子对数有 3 对，价层电子对空间结
构为平面三角形，分子空间结构为平面三角形。
(2)NF3 的价层电子对为 4 对，价层电子对空间结构为四面
体形，分子空间结构为三角锥形。
(3)价层电子对的空间结构与分子的空间结构不一定一致，分子的空间结构指的是成键电子对的空间结构，不包括孤电子对(未用于形成共价键的电子对)。两者是否一致取决于中心原子上有无孤电子对，当中心原子上无孤电子对时，两者的空间结构一致；当中心原子上有孤电子对时，两者的空间结构不一致。
(1)共价键的本质和特征
(2)共价键的类型(按成键原子的原子轨道重叠方式分类)
2.键参数——键能、键长与键角①概念
②键参数对分子性质的影响③键参数与分子稳定性的关系
键能越________，键长越________，分子越稳定。
成的单质是黑火药的成分之一，下列说法错误的是(
【练1】(2021年山东青岛期末)原子序数依次增大的 V、W、X、Y、Z 五种短周期元素，V 与其他元素均不在同一周期，W元素形成的化合物种类最多，X 元素的简单氢化物与它的最高价氧化物对应水化物能反应生成盐，Y 与 Z 同主族，Z 元素形
A.V 和 W 或 V 和 Y 形成的化合物均可能存在非极性共价
B.WY2 分子中各原子均满足 8e－稳定结构C.Y 和 Z 形成的化合物均能使品红溶液褪色
D.仅由 V、X、Y 三种元素形成的化合物可能是离子化合物
解析：原子序数依次增大的 V、W、X、Y、Z 五种短周期元素，W 元素形成的化合物种类最多，则 W 为 C 元素；X 元素的简单氢化物与它的最高价氧化物对应水化物能反应生成盐，则 X为 N 元素；Y 与 Z 同主族，Z 元素形成的单质是黑火药的成分之一，则 Y 为 O 元素、Z 为 S 元素；V 与其他元素均不在同一周期，则 V 为 H 元素。碳原子个数大于 1 的烃中含有碳碳非极性键，过氧化氢中含有氧氧非极性键，A 正确；二氧化碳分子中的碳原子和氧原子均满足 8e－稳定结构，B 正确；三氧化硫不具有漂白性，不能使品红溶液褪色，C 错误；硝酸铵和亚硝酸铵均是由 H、N、O 三种元素形成的离子化合物，D 正确。
【练 2】(2021 年青岛期末)短周期主族元素 X、Y、Z、W的原子序数依次增大，最外层电子数满足 Z＝X＋Y；化合物Y2X4 的电子总数为 18 个；基态 Z 原子的电子总数是其最高能级电子数的 2 倍，且最高能级有两个未成对电子；W 的氢化物
)A.X、Y、W 三种元素能形成离子化合物B.X2Y—YX2 的水溶液呈碱性C.元素的电负性：Y＜ZD.Y2Z 分子中只含σ键，不含π键
解析：Y2X4 型常见化合物有 N2O4、C2H4、N2H4，根据电子总数为 18，推测 Y2X4 为 N2H4，即 X 为 H，Y 为 N，Z 的最外层＝X 最外层＋Y 最外层＝6，故 X 可能为 O 或 S，又 Z 电子总数是最高能级电子数的 2 倍，O 和 S 最高能级均为 4 个电子，即 np4，故 Z 的电子总数为 8，故 Z 为 O，W 的氢化物为强酸，短周期满足此要求的只有 HCl，故 W 为 Cl。X 为 H，Y为 N，W 为 Cl，三者可形成离子化合物 NH4Cl，A 正确；该化合物 X2Y—YX2 为两个氨基相连，即 N2H4(肼)，肼溶于水能发
生类似 NH3 与水的反应，且生成物能电离出 OH－，故溶液显碱性，B 正确；Y 为 N，Z 为 O，电负性：O＞N，C 正确；Y2Z即 N2O，其等电子体为 CO2，故两者结构相同，根据 CO2 结构式 O==C==O，可知 N2O 结构式为 N==N==O，双键中有一根为σ键，另一根为π键，D 错误。
判断共价键类型的方法(1)σ键与π键的判断方法①轨道重叠方式
形成σ键时，原子轨道以“头碰头”的方式重叠；形成π键
时，原子轨道以“肩并肩”的方式重叠。
②电子云的对称性，σ键的电子云是以形成化学键的两原子核的连线为轴旋转对称，为轴对称；π键的电子云是由两块组成，它们互为镜像，为镜面对称。
③原子间共用电子对数目,单键均为σ键，双键含有1 个σ键
和1 个π键，三键含有1 个σ键和2 个π键。
④共价键强度,σ键强度较大，较稳定；π键活泼，比较容易
注意：N≡N 中π键较稳定。
(2)极性键与非极性键的判断,看形成共价键的两原子，不同种元素的原子之间形成的是极性共价键，同种元素的原子之间形成的是非极性共价键。
【练3】(2021年石家庄模拟)已知各共价键的键能如表所
示，下列说法正确的是(
A.稳定性：H—I＞H—Cl＞H—FB.表中看出F2能量最低C.432 kJ·ml－1＞E(H—Br)＞299 kJ·ml－1D.H2(g)＋F2(g)===2HF(g) ΔH＝＋25 kJ·ml－1
解析：键能越大，共价键越稳定，根据题表中数据，H—F最稳定，A 错误；键能越大，形成的分子越稳定，能量越低。根据数据，H—F 最稳定，HF 能量最低，F—F 最不稳定，F2能量最高，B 错误；同主族从上往下半径逐渐增大，即 Br 的半径介于 Cl 和 I 之间，因此，H—Br 的键能介于 H—Cl 和 H—I之间，C 正确；根据ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总
和＝(436＋157－2×568) kJ·ml－1＝－543 kJ·ml－1，D错误。
【练4】(2021 年菏泽期末)下列有关共价键的键参数的说
解析：CH4、C2H4、CO2 分别为正四面体形(109°28′)、平面三角形(120°)、直线形(180°)，所以分子中的键角依次增大，A 正确；原子半径越大，形成的共价键的键长越长，O、S、Se的原子半径依次增大，所以与 H 形成的共价键的键长依次增大，B 正确；非金属性越强，形成的共价键越稳定，共价键的键能越大，则 H2O、H2S、H2Se 分子中的键能依次减小，C 正确；影响分子晶体熔、沸点高低的因素是分子间作用力，分子间作用力越大，熔、沸点越高，与共价键的键能无关，D 错误。
1.分子结构的测定(1)红外光谱工作原理红外线透过分子时，分子会吸收跟它的某些化学键的________相同的红外线，再记录到图谱上呈现吸收峰。通过和已有谱图库比对，或通过量子化学计算，可以得知分子中含有何种________或官能团的信息。
(2)红外光谱仪原理示意图
2.多样的分子空间结构
3.价层电子对互斥模型
(1)价层电子对互斥模型
分子的空间结构是中心原子周围的“价层电子对”相互________的结果。(2)中心原子上价层电子对的计算
σ键电子对中心原子上的孤电子对
σ键电子对的计算：由化学式确定，即中心原子形成几个σ键，就有几对σ键电子对。如H2O 分子中，O 有______个σ键电子对，NH3 分子中，N 有________个σ键电子对。中心原子上的孤电子对的计算：中心原子上的孤电子对数
中心原子的最外层电子数
a.a 表示中心原子的____________。对于主族元素：a＝______________________。
对于阳离子：a＝____________________－_____________。对于阴离子：a＝____________________＋_____________
___________。
b.x 表示____________________________。
c.b 表示与中心原子结合的原子_____________________，氢为________，其他原子＝______________________。
与中心原子结合的原子数
③VSEPR 模型与分子或离子的空间结构
(1)用杂化轨道理论解释甲烷分子的形成在形成 CH4 分子时，碳原子的一个_____轨道和 3 个______轨道发生混杂，形成 4 个能量相同、方向不同的________杂化轨道。4 个________杂化轨道分别与 4 个 H 原子的 1s 轨道重叠形成 4 个 C—H________键，所以呈正四面体形的空间结构。
(2)杂化轨道的形成及其特点
(3)杂化轨道类型及其空间结构
sp3 杂化轨道是由____个 s 轨道和____个 p 轨道杂化形成的。sp3 杂化轨道间的夹角是 109°28′，空间结构为______________。
sp2 杂化轨道是由______个 s 轨道和______个 p 轨道杂化而成的。sp2 杂化轨道间的夹角是______，呈_____________。
sp 杂化轨道是由______个 s 轨道和______个 p 轨道杂化而成的。sp 杂化轨道间的夹角是______，呈________。
(4)VSEPR 模型与中心原子的杂化轨道类型
(5)中心原子杂化类型和分子构型的相互判断
(6)由杂化轨道数判断中心原子的杂化类型杂化轨道用来形成σ键和容纳孤电子对。所以有公式：杂化轨道数＝中心原子的孤电子对数＋中心原子的σ键数。
价层电子对互斥理论及其应用
【练1】(2021年合肥模拟)用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间结构，有时也能用来推测键角
大小，下列判断正确的是(
A.H2S、CS2、HI 都是直线形的分子B.COCl2、BF3、SO2 都是平面三角形的分子C.BF3 键角为 120°，SnBr2 键角小于 120°D.PCl3、NH3、PCl5 的 VSEPR 结构相同
结构，B错误；BF3中价层电子对数＝3＋—×(3－3×1)＝3，为
平面三角形结构，SnBr2中价层电子对数＝2＋—×(4－2×1)＝3，
解析：硫化氢分子呈Ⅴ形，CS2、HI 都是直线形的分子，A 错误；二氧化硫为Ⅴ形结构，COCl2、BF3 中心原子价层电子对数都是 3 且不含孤电子对，所以这两种分子都是平面三角形
且含有一个孤电子对，为Ⅴ形结构，孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，所以 BF3 键角为120°，SnBr2 键角小于 120°，C 正确；NH3、PCl3 中价层电子对
数＝3＋—×(5－3×1)＝4；且含有一个孤电子对，所以NH3、
PCl3为三角锥形结构，PCl5中价层电子对数＝5＋—×(5－5×1)
＝5 且不含孤电子对，为三角双锥结构，D 错误。
【练2】(2020年泰安二模)下列分子或离子中，VSEPR(价层电子对互斥理论)模型名称与分子或离子的空间结构名称不
子对个数＝4＋—×(4－1×4)＝4，VSEPR模型为正四面体结构，
含有 2 个孤电子对，去掉孤电子对后，实际上其空间结构是 V形，VSEPR 模型与空间结构名称不一致，C 错误；CCl4 分子中，中心原子 C 原子原子价层电子对个数＝σ键电子对个数＋孤电
中心原子不含有孤电子对，为正四面体结构，VSEPR 模型与空间结构名称一致，D 正确。
分子的立体结构及中心原子杂化类型的判断
【练3】(2021 年济宁一模)向 K2[PtCl4]的稀盐酸溶液中通入乙烯气体可得到金黄色沉淀 K[Pt(C2H4)Cl3]，该沉淀的阴离子
结构如图所示.下列有关该沉淀的阴离子说法正确的是(A.该沉淀的阴离子所有原子共平面B.乙烯分子中碳原子的杂化方式为 sp2 杂化C.配位键的形成均为电子给予体提供孤电子对D.由其组成的物质不能燃烧
解析：乙烯是平面形分子，而整个阴离子中所有原子不共平面，A 错误；乙烯分子中含有碳碳双键，所以碳原子的杂化方式为 sp2 杂化，B 正确；在阴离子[Pt(C2H4)Cl3]－中，中心原子是 Pt，分别与 3 个氯离子形成σ键和一个乙烯分子形成配位键，根据题图可知，配位键中 2 个 C 原子各提供 1 个电子，C 错误；该物质为有机配位化合物，可以燃烧，D 错误。
【练4】(2021年青岛期末)偶氮苯(一种分子机器)作为光开关，可对外部刺激(例如光或热)作出响应。其结构简式如图所
示。下列分析正确的是(
A.分子中 C 和 N 原子均采用 sp2 杂化方式B.分子中所有原子一定处于同一平面上C.1 ml 偶氮苯中含有 7 ml π键D.该物质所形成的晶体为分子晶体，其熔点主要取决于所含化学键的键能
解析：该分子中苯环上的 C 原子均形成 3 个σ键，且无孤电子对，则 C 采取 sp2 杂化，N 原子形成 2 个σ键，且有 1 对孤电子对，则价层电子对数为 3，也采用 sp2 杂化，A 正确；苯环上的原子以及与苯环直接相连的原子是在同一平面上的，但是单键可以旋转，则分子中所有原子不一定处于同一平面上，B错误；苯环不含有碳碳双键，而是含有 1 个大π键，则 1 ml 偶氮苯中含有 3 ml π键，C 错误；该物质所形成的晶体为分子晶体，其熔点主要取决于分子间作用力，D 错误。
【练5】(2021 年日照期末)短周期主族元素 X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X 与 Y 同族但不相邻，基态 Z 原子价电
子排布 nsn－1npn＋1。下列说法正确的是(
A.简单离子半径：W>Z>Y>XB.简单阴离子还原性：Z>WC.电负性：Z>WD.Z 与 W 的简单气态氢化物互为等电子体
解析：X 与 Y 同族但不相邻，又是短周期，X 为 H，Y 为Na，基态 Z 原子价电子排布 nsn－1npn＋1，Z 原子核外电子排布式为 1s22s22p63s23p4，则 Z 为 S，W 为 Cl，据此解题。离子半径比较，先看电子层数，同层原子序数小对应离子半径大，则离子半径：Z>W>Y>X，A 错误；单质非金属性越强阴离子还原性越弱，还原性：Z>W，B 正确；非金属性越强电负性越强，则电负性：W>Z，C 错误；H2S 与 HCl 原子数不同，不是等电子体，D 错误。
(1)原子总数相同、价电子总数相同的分子(即等电子体)具有相似的化学键特征，它们的许多性质相似，如CO 和N2。(2)常见的等电子体汇总
分子间的作用力与分子的性质
1.键的极性和分子的极性(1)键的极性(2)分子的极性
(3)键的极性、分子空间结构与分子极性的关系
(1)范德华力及其对物质性质的影响。①概念：范德华力是______之间普遍存在的___________，它使得许多物质能以一定的凝聚态(固态和液态)存在。②特征：很________(比化学键的键能小 1～2 个数量级)，
③影响因素：a.结构和组成相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越_____；b.分子的极性越大，范德华力越_____。④对物质性质的影响：范德华力主要影响物质的______性质，如熔点、沸点，范德华力越大，熔、沸点越______。
(2)氢键及其对物质性质的影响。
①概念：已经与________很大的原子(如 N、F、O)形成共价键的________与另一个________很大的原子之间的作用力。②表示方法：氢键通常用___________表示，其中 A、B 为______、______、______，“—”表示________，“…”表示
③分类：氢键可分为________氢键和________氢键两类。
存在________氢键，
氢键。前者的沸点________后者。
④特征：氢键不属于化学键，属于一种较弱的作用力，比
化学键的键能小 1～2 个数量级。
⑤氢键对物质性质的影响：氢键主要影响物质的熔、沸点，
分子间氢键使物质熔、沸点________。
(1)相似相溶规律非极性溶质一般能溶于________溶剂，极性溶质一般能溶于________溶剂。如蔗糖和氨________溶于水，____溶于四氯化碳。萘和碘________溶于四氯化碳，____溶于水。
(2)影响物质溶解性的因素
①外界因素：主要有________、________等。②氢键：溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越________(填“好”或“差”)。
③分子结构的相似性：溶质和溶剂的分子结构相似程度越大，其溶解性越________。如乙醇与水________，而戊醇在水
④溶质是否与水反应：溶质与水发生反应，溶质的溶解度会________。如 SO2 与水反应生成的 H2SO3 可溶于水，故 SO2的溶解度________。
(1)手性异构体：具有完全相同的________和____________的一对分子，如同左手和右手一样互为________，却在三维空
间里不能________，互称手性异构体。
(2)手性分子：有____________的分子。(3)手性碳原子：连接四个互不相同的原子或基团的碳原子称为手性碳原子。用*C 来标记。具有手性的有机物，是因为其
, R1、R2、R3、R4 是互不相同
的原子或基团。判断一种有机物是否具有手性异构体，就看其含有的碳原子是否连有四个互不相同的原子或基团。
如图所示。下列有关说法错误的是(
【练1】(2021 年泉州模拟)S2Cl2 的分子结构与 H2O2 相似，
A.S2Cl2 是极性分子B.S2Cl2 分子中所有原子均满足 8电子稳定结构C.S2Cl2 分子中既含有极性键又含有非极性键D.S2Cl2 的相对分子质量比 H2O2 大，熔、沸点高
解析：该分子中，电荷的分布是不均匀的，不对称的，正负电荷中心不重合，所以是极性分子，A 正确；硫原子形成了2 对共用电子对，最外层有 6 个电子，故硫原子满足 8 电子稳定结构，氯原子形成了一个共用电子对，氯原子最外层有 7 个电子，所以氯原子满足 8 电子稳定结构，B 正确；S2Cl2 分子中S—S 键为非极性键，S—Cl 键为极性键，C 正确；H2O2 分子间可以形成氢键，其熔、沸点高于 S2Cl2，D 错误。
【练2】(2021年广东模拟)在下列物质中：含非极性键的
⑨H2O2B.③④⑦D.③④⑧⑨
⑦CuSO4·5H2OA.①②⑥C.④⑨答案：C
(1)共价键的极性与分子极性的关系
(2)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，若不等于则为极性分子。如SO2 为极性分子，SO3 为非极性分子。
分子间作用力对物质性质的影响
A.氯化氢易溶于水B.用 CCl4 萃取碘水中的碘C.氯气易溶于 NaOH 溶液D.苯与水混合静置后分层
解析：氯化氢和水分子均是极性分子，根据“相似相溶”原理：极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂，A 错误；碘和四氯化碳都是非极性分子，根据“相似相溶”原理知，碘易溶于四氯化碳，B 错误；氯气和氢氧化钠之间发生反应生成可溶性的盐溶液，不符合“相似相溶”原理，C 正确；溶液分层，说明苯不溶于水，D 错误。
【练4】(2021 年长沙模拟)下列现象与氢键有关的是(①乙醇、乙酸可以和水以任意比互溶②NH3 的熔、沸点比 PH3 的熔、沸点高③稳定性：HF＞HCl④冰的密度比液态水的密度小⑤水分子高温下也很稳定
A.①②③④⑤C.①②④
B.①②⑤D.①③④⑤
解析：①乙醇、乙酸与水分子之间能形成氢键，则可以和水以任意比互溶，故①选；②氨气和磷化氢的结构相似，但氨气分子中存在氢键，磷化氢中只含分子间作用力，氢键的存在导致物质的熔、沸点升高，故②选；③HF、HCl 的热稳定性依次减弱，是因为 H—X 共价键稳定性依次减弱，与氢键无关，故③不选；④冰中存在氢键，其体积变大，则相同质量时冰的密度比液态水的密度小，故④选；⑤水分子高温下也很稳定，其稳定性与化学键有关，而与氢键无关，故⑤不选。
【练5】(2021 年南京模拟)维生素 C 的结构简式是，它能防治坏血病，该分子中有几个手性
解析：该分子中属于手性碳原子的是左边第二、三号碳，它们均是连接四个不同原子或原子团的碳原子，所以含有 2 个手性碳原子。
【练6】(2021年日照期末)下列关于链状葡萄糖(结构如图)
A.分子中含有σ键和π键两种共价键B.分子间存在氢键，使其熔、沸点较高C.2～6 号碳原子价层电子对空间结构为四面体形D.每个分子中有 5 个手性碳原子
解析：由链状葡萄糖的分子结构可知，其官能团为醛基、羟基，一个链状葡萄糖的分子中含有 5 个羟基，一个醛基，由此分析。单键都是σ键，双键中含有一个σ键、一个π键，故链状葡萄糖的分子中含有σ键和π键两种共价键，A 正确；链状葡萄糖的分子中含有羟基，氢原子直接与氧原子相连，可形成分子间氢键，使其熔、沸点较高，B 正确；2～6 号碳原子均成四个单键，价层电子对数都为 4 对，空间结构为四面体形，C 正确；2～5 号碳原子均连 4 个不同基团，为手性碳原子；但 6 号碳原子连两个氢原子，连有相同基团，不是手性碳原子；1 号碳原子连有三个基团，也不是手性碳原子，故每个分子中有 4 个手性碳原子，D 错误。
1.(2021 年广东卷节选)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。
(1)基态硫原子价电子排布式为________。
(2)H2S、CH4、H2O 的沸点由高到低顺序为____________。(3)汞的原子序数为 80，位于元素周期表第_______周期第
(4)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
(5)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：(1)基态硫原子核外电子排布式为 1s22s22p63s23p4，因此基态硫原子价电子排布式为 3s23p4。(2)H2S、CH4、H2O 均为分子晶体，H2O 分子间存在氢键，沸点较高，H2S、CH4 的分子间范德华力随相对分子质量增大而增加，因此沸点由高到低顺序为 H2O>H2S>CH4。
(3)第六周期 0 族元素的原子序数为 86，因此第 80 号元素
汞位于第六周期第ⅡB 族。
中 S 原子的价层电子对数＝2＋
因此 S 原子采取 sp3 杂化，A 正确；
素为 H、C、O、S、Hg，同周期元素从左至右元素的电负性逐
渐增大，同主族元素从上至下元素的电负性逐渐减小，因此 5
种元素中电负性最大的为O元素，B 错误；
原子成键均为单键，因此C原子采取 sp3 杂化，所以 C—C—C
键角接近109°28′，C错误；
中存在C—H、C—C、
C—S、S==O、S—O、S—H共价键和
中硫氧键分为硫氧单键和硫氧
双键，共价键种类不同，因此二者的键能不同，E 错误。综上所述，说法正确的是 AD 项，故答案为 AD。
中羟基能与水分子之间形成分子间氢键，为易溶于水的钠盐，溶于水后电离出的中 O 原子均能与水分子之间形成氢键，相同物质的
形成的氢键更多，因此化合
物Ⅲ更易溶于水。答案：(1)3s23p4 (2)H2O>H2S>CH4
2.(2021 年湖南卷节选)硅、锗(Ge)及其化合物广泛应用于光
电材料领域。回答下列问题：
(1)基态硅原子最外层的电子排布图为__________，晶体硅
和碳化硅熔点较高的是________(填化学式)；
(2)硅和卤素单质反应可以得到 SiX4，SiX4 的熔、沸点如下
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 分子的空间构型是________；
反应可以得到 M2＋，
②SiCl4 与 N-甲基咪唑其结构如图所示：
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。解析：(1)硅元素的原子序数为 14，价电子排布式为 3s23p2，
；原子晶体的熔点取决于共价
键的强弱，晶体硅和碳化硅都是原子晶体，碳原子的原子半径小于硅原子，非金属性强于硅原子，碳硅键的键能大于硅硅键、键长小于硅硅键，则碳硅键强于硅硅键，碳化硅的熔点高于晶体硅。(2)①由题给熔、沸点数据可知，0 ℃时，四氟化硅为气
为N>C>H；M2+离子的结构中含有单键、双键和配位键，单键
态，四氯化硅为液态，四溴化硅、四碘化硅为固态；分子晶体的沸点取决于分子间作用力的大小，SiX4 是结构相似的分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大，则 SiX4的沸点依次升高；SiX4 分子中硅原子的价层电子对数为 4，孤对电子对数为 0，则分子的空间构型为正四面体形。②由 M2＋离子的结构可知，离子中含有杂化方式为 sp3 杂化的单键碳原子和 sp2 杂化的双键碳原子；元素的非金属性越强，其电负性越大，元素的非金属性强弱顺序为 N>C>H，则元素电负性的大小顺序
和配位键都是σ键，双键中含有1个σ键，则离子中含有54个σ键。
答案：(1)(2)①SiCl4
SiCSiX4 是结构相似的分子晶体，相对分子质量依
次增大，分子间作用力依次增大，沸点依次升高
②sp2、sp3 N>C>H
3.(2021 年河北卷节选) KH2PO4 晶体具有优异的非线性光学性能。我国科学工作者制备的超大 KH2PO4 晶体已应用于大功率固体激光器，填补了国家战略空白。回答下列问题：(1) 在 KH2PO4 的四种组成元素各自所能形成的简单离子
中，核外电子排布相同的是________(填离子符号)。(2)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋
子数。对于基态的磷原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为________。
(3)已知有关氨、磷的单键和三键的键能(kJ·ml－1)如下表：
从能量角度看，氮以 N2 、而白磷以 P4( 结构式可表示为
)形式存在的原因是_______________________________
_____________________________________________________。(4) 已 知 KH2PO4 是 次磷酸的正盐 ， H3PO2 的结构式为
________，其中 P 采取________杂化方式。
(5)与 PO3－电子总数相同的等电子体的分子式为________。(6)磷酸通过分子间脱水缩合形成多磷酸，如：
如果有 n 个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸，则相应的
酸根可写为________。
能量为 946 kJ×2＝1892 kJ，显然，形成 N2 分子放出的能量更多，故在 N 数目相同的条件下，N2 具有更低的能量，能量越低越稳定。同理，若 6 ml P 形成 P4 分子，可以释放出的能量为197 kJ×6＝1182 kJ；若 6 ml P 形成 P2 分子，则可释放的能量为 489 kJ×2＝978 kJ，显然，形成 P4 分子放出的能量更多，故在 P 数目相同的条件下，P4 具有更低的能量，能量越低越稳定。(4)含氧酸分子中只有羟基上的 H 可以电离；由 KH2PO2 是次磷酸的正盐可知，H3PO2 为一元酸，其分子中只有一个羟基，另外 2 个 H 与 P 成键，还有一个 O 与 P 形成双键，故其结构式为
4 电子总数相同的等电子体分子为
，其中 P 共形成 4 个σ键、没有孤电子对，故其价层电子对数为 4，其采取 sp3 杂化。(5)等电子体之间的原子总数和价电子总数都相同，根据前加后减、前减后加、总数不变
的原则，可以找到与 PO
SiF4、SO2F2 等。(6)由题中信息可知，n 个磷酸分子间脱去(n－1)个水分子形成链状的多磷酸，因此，如果有 n 个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸，则可脱去 n 个水分子得到(HPO3)n，其失
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