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第 67 讲 分子结构与性质
复习目标 1.了解共价键的形成、极性、类型(σ键和π键)。2.能用键能、键长、键角等说
明简单分子的某些性质。3.了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3)。4.能用
价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测简单分子或离子的立体构型。5.了解范德华力的
含义及其对物质性质的影响。6.了解氢键的含义，能列举存在氢键的物质，并能解释氢键对
物质性质的影响。
考点一 共价键
1．本质
原子间通过共用电子对(原子轨道的重叠)所形成的相互作用。
2．特征
具有饱和性和方向性。
3．分类
分类依据 类型
σ 键 轨道“头碰头”重叠
形成共价键的原子轨道重叠方式
π 键 轨道“肩并肩”重叠
极性键 共用电子对发生偏移
形成共价键的电子对是否偏移
非极性键 共用电子对不发生偏移
单键 原子间有一对共用电子对
原子间共用电子对的数目 双键 原子间有两对共用电子对
三键 原子间有三对共用电子对
4.键参数
(1)概念(2)键参数对分子性质的影响
①键能越大，键长越短，分子越稳定。
②
1．共价键的成键原子只能是非金属原子( )
2．共价键键长是成键的两个原子半径之和( )
3．所有的共价键都有方向性( )
4．s-s σ键与s-p σ键的电子云形状对称性相同( )
5．σ键能单独形成，而π键一定不能单独形成( )
6．σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转( )
7．碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的3倍和2倍( )
答案 1.× 2.× 3.× 4.√ 5.√ 6.√ 7.×
共价键类型及数目的判断
1．CH 中的化学键从形成过程来看，属于______(填“σ”或“π”)键，从其极性来看属于
4
________键。
答案 σ 极性
2．已知CN－与N 结构相似，推算HCN分子中σ键与π键数目之比为________。
2
答案 1∶1
3．C 分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成共价键，且每个碳原子最外层都满足 8
60
电子稳定结构，则一个C 分子中π键的数目为________。
60
答案 30
4．利用CO可以合成化工原料COCl ，COCl 分子的结构式为 ，每个COCl 分子
2 2 2
内含有的σ键、π键数目为________(填字母)。
A．4个σ键 B．2个σ键、2个π键
C．2个σ键、1个π键 D．3个σ键、1个π键
答案 D
5．1 mol丙酮分子中含有的σ键数目为__________。
答案 9N
A通过物质的结构式，可以快速有效地判断键的种类及数目；判断成键方式时，需掌握：共价
单键全为σ键，共价双键中有一个σ键和一个π键，共价三键中有一个σ键和两个π键。
考点二 分子的立体构型
1．价层电子对互斥理论
(1)理论要点
①价层电子对在空间上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最低。
②孤电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。
(2)用价层电子对互斥理论推测分子的空间结构的关键是判断分子中的中心原子上的价层电
子对数。
其中：a是中心原子的价电子数(阳离子要减去电荷数、阴离子要加上电荷数)，b是与中心
原子结合的原子最多能接受的电子数，x是与中心原子结合的原子数。
2．杂化轨道理论
(1)理论要点：中心原子上若干不同类型(主要是s、p轨道)、能量相近的原子轨道混合起来，
重新组合成同等数目、能量完全相同的新轨道。
(2)杂化轨道的类型
(3)中心原子的杂化轨道数和杂化类型判断
杂化轨道用来形成σ键和容纳孤电子对，所以有关系式：
杂化轨道的数目＝中心原子上的孤电子对数＋中心原子的 σ键电子对数(与中心原子直接相
连的原子个数)＝中心原子的价层电子对数
(4)分子(AB 型)、离子(AB型)的空间结构分析示例
n价层电子对数 σ键电 孤电子 中心原子的杂 VSEPR 分子或离子
实例
(即杂化轨道数) 子对数 对数 化轨道类型 模型 的空间结构
BeCl 直线形 直线形
2
2 2 0 sp
CO 直线形 直线形
2
BF 3 0 平面三 平面三角形
3
3 sp 2
SO 2 1 角形 V 形
2
CH 4 0 正四面体形
4
四面
NH 4 3 1 sp 3 三角锥形
3
体形
HO 2 2 V 形
2
平面三
CO 3 3 0 sp 2 平面三角形
角形
四面
NH 4 4 0 sp 3 正四面体形
体形
3.等电子原理
(1)含义：化学通式相同且价电子总数相等的分子(或离子)互为等电子体。
(2)特点：等电子体具有相同的空间结构和相同的化学键类型等结构特征及相近的性质。
(3)确定等电子体的方法
同主族元素代换或同周期相邻元素替换，交换过程中注意电荷变化。
如：―――――――――――→
――――――――――――――→
――――――――――――――――→
1．价层电子对互斥理论中，π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数( )
2．分子中的中心原子若通过sp3杂化轨道成键，则该分子一定为正四面体结构( )
3．NH 分子为三角锥形，N原子发生sp2杂化( )
3
4．只要分子的立体构型为平面三角形，中心原子均为sp2杂化( )
5．中心原子是sp杂化的，其分子空间结构不一定为直线形( )
6．杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对( )
答案 1.√ 2.× 3.× 4.√ 5.× 6.√
一、杂化类型和分子立体构型的判断
1．(1)AsCl 分子的空间结构为___________________________________________________，
3
其中As的杂化轨道类型为____________。
(2)CS 分子中，C原子的杂化轨道类型是____，写出两个与CS 具有相同空间结构和键合形
2 2式的分子或离子：__________。
(3)乙醛中碳原子的杂化轨道类型为________。
(4)在硅酸盐中，SiO四面体[如图(a)]通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网
状四大类结构形式。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中Si原子的杂化轨道类型
为__________，Si与O的原子数之比为______________，化学式为______________。
答案 (1)三角锥形 sp3
(2)sp CO、SCN－(或COS等)
2
(3)sp3、sp2
(4)sp3 1∶3 [SiO](或SiO)
3
解析 (1)AsCl 的中心原子(As原子)的价层电子对数为3＋×(5－1×3)＝4，所以是sp3杂化，
3
AsCl 分子的空间结构为三角锥形。(4)依据图(a)可知，SiO的空间结构类似于甲烷分子，为
3
正四面体形，硅原子的杂化轨道类型和甲烷分子中碳原子的杂化轨道类型相同，为 sp3；图
(b)是一种无限长单链结构的多硅酸根，每个结构单元中两个氧原子与另外两个结构单元顶
角共用，所以每个结构单元含有 1个Si原子、3个O原子，Si和O的原子数之比为1∶3，
化学式可表示为[SiO]或SiO。
3
判断分子中中心原子的杂化轨道类型的方法
(1)根据VSEPR模型、中心原子价层电子对数判断
如(AB 型)中心原子的价层电子对数为4，中心原子的杂化轨道类型为sp3；价层电子对数为
m
3，中心原子的杂化轨道类型为sp2；价层电子对数为2，中心原子的杂化轨道类型为sp。
(2)根据等电子原理进行判断
如CO 是直线形分子，SCN－、N与CO 是等电子体，所以分子的空间结构均为直线形，结
2 2
构式类似，中心原子均采用sp杂化。
(3)根据分子或离子中有无π键及π键数目判断
没有π键的为sp3杂化，如CH 中的C原子；含1个π键的为sp2杂化，如甲醛中的C原子以
4
及苯环中的C原子；含2个π键的为sp杂化，如二氧化碳分子和乙炔分子中的碳原子。
二、键角的大小比较
2．(1)比较下列分子或离子中的键角大小(填“＞”“＜”或“＝”)：
①BF______NCl ，HO________CS 。
3 3 2 2
②HO________NH________CH，SO ________SO。
2 3 4 3③HO________H S，NCl ________PCl 。
2 2 3 3
④NF ________NCl ，PCl ________PBr 。
3 3 3 3
(2)在 分子中，键角∠HCO________(填“＞”“＜”或“＝”)∠HCH。理由是
_______________________________________________________________________________。
答案 (1)①＞ ＜ ②＜ ＜ ＞ ③＞ ＞ ④＜ ＜ (2)＞ π键斥力大于σ键斥力
比较键角大小的三种思维模型
(1)杂化轨道类型不同：sp＞sp2＞sp3。
(2)
(3)在同一分子中，π键电子斥力大，键角大。
考点三 分子间作用力与分子的性质
1．分子间作用力及其对性质的影响
范德华力 氢键
已经与电负性很大的原子形成共价
存在 分子间普遍存在 键的氢原子与另一个电负性很大的
原子之间
特征 无方向性、无饱和性 具有一定的方向性和饱和性
强度 共价键＞氢键＞范德华力
①组成和结构相似的物质，相对分 对于A—H…B，A、B的电负性越
影响其强度
子质量越大，范德华力越大； 大，B原子的半径越小，氢键键能
的因素
②分子的极性越大，范德华力越大 越大
分子间氢键的存在，使物质的熔、
范德华力主要影响物质的物理性
对物质性质 沸点升高，分子内氢键使物质的
质，如熔、沸点等。范德华力越
的影响 熔、沸点降低，对电离、溶解度等
大，物质的熔、沸点越高
产生影响2.分子的性质
(1)分子的极性
类型 非极性分子 极性分子
正电中心和负电中心重合的 正电中心和负电中心不重合的
形成原因
分子 分子
存在的共价键 非极性键或极性键 非极性键或极性键
分子内原子排列 对称 不对称
(2)分子的溶解性
①“相似相溶”的规律：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。
②若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键，则溶质的溶解度增大。
③随着溶质分子中憎水基个数的增多，溶质在水中的溶解度减小。如甲醇、乙醇和水以任意
比互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小。
(3)分子的手性
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
里不能叠合，互称手性异构体(或对映异构体)。有手性异构体的分子叫手性分子。
(4)无机含氧酸分子的酸性
无机含氧酸的通式可写成(HO) RO ，如果成酸元素R相同，则n值越大，R的正电性越高，
m n
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，如酸性：
HClO＜HClO＜HClO＜HClO。
2 3 4
1．以极性键结合起来的分子一定是极性分子( )
2．碘化氢的沸点高于氯化氢的沸点是因为碘化氢分子间存在氢键( )
3． 为手性分子( )
4．非极性分子中，一定含有非极性共价键( )
5．卤素单质、卤素氢化物、卤素碳化物(即CX)的熔、沸点均随着相对分子质量的增大而
4
增大( )
6．BCl 与NCl 均为三角锥形，为极性分子( )
3 3
7．HO比HS稳定是因为水分子间存在氢键( )
2 2
8．可燃冰(CH·8H O)中甲烷分子与水分子之间形成了氢键( )
4 2
答案 1.× 2.× 3.× 4.× 5.× 6.× 7.× 8.×一、键的极性与分子的极性判断
1．下列各组分子中，都属于含极性键的非极性分子的是( )
A．CO、HS B．C H、CH
2 2 2 4 4
C．Cl、C H D．NH 、HCl
2 2 2 3
答案 B
解析 HS和NH 、HCl都是含极性键的极性分子；Cl 是含有非极性键的非极性分子；
2 3 2
CO 、CH 是只含有极性键的非极性分子；C H 和C H 是含有极性键和非极性键的非极性分
2 4 2 4 2 2
子。
2．下列叙述正确的是( )
A．以非极性键结合起来的双原子分子一定是非极性分子
B．以极性键结合起来的分子一定是极性分子
C．非极性分子只能是双原子单质分子
D．非极性分子中，一定含有非极性共价键
答案 A
分子极性的判断方法
(1)只含非极性键的分子一定是非极性分子，如H、P 等。
2 4
(2)含极性键的双原子分子一定是极性分子，如HCl、CO等。
(3)AB (n≥2)型分子：
n
①根据分子结构判断
若分子是对称的(直线形、正三角形、正四面体形等)，极性键的极性向量和等于零时，为非
极性分子，否则是极性分子。如CH 、CO 等含有极性键，是非极性分子；HO、NH 等含
4 2 2 3
有极性键，是极性分子。
②利用孤电子对判断
若中心原子A中无孤电子对，则为非极性分子；若有孤电子对，则为极性分子。
③利用化合价判断
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，
则为极性分子。如BCl 、CO 是非极性分子；SO 、NF 是极性分子。
3 2 2 3
二、分子间作用力对物质性质的影响
3．(1)H O在乙醇中的溶解度大于HS，其原因是_________________________________
2 2
____________________________________________________________________________。(2)已知苯酚( )具有弱酸性，其K＝1.1×10－10；水杨酸第一步电离形成的离
子 能形成分子内氢键，据此判断，相同温度下电离平衡常数 K (水杨
2
酸)________K(苯酚)(填“>”或“<”)，其原因是_____________________________________
_______________________________________________________________________________
。
(3)H O分子内的O—H、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为_____________________。
2
的沸点比 高，原因是_________________________。
(4)有一类组成最简单的有机硅化合物叫硅烷。硅烷的沸点与相对分子质量的关系如图所示，
呈现这种变化的原因是__________________________________________________________。
(5)纳米TiO 是一种应用广泛的催化剂，其催化的一个实例如下所示。化合物乙的沸点明显
2
高于化合物甲，主要原因是
_________________________________________________________。
―――――→
化合物甲
化合物乙
答案 (1)水分子与乙醇分子之间能形成氢键
(2)< 能形成分子内氢键，使其更难电离出 H＋ (3)O—H>氢键>范德华力形成分子内氢键，而 形成分子间氢键，分子间氢键
使分子间作用力增大，沸点升高 (4)硅烷为分子晶体，随相对分子质量的增大，分子间作
用力增强，沸点升高 (5)化合物乙分子间存在氢键
1．(2021·山东，9)关于CHOH、NH 和(CH)NNH 的结构与性质，下列说法错误的是(
3 2 4 3 2 2
)
A．CHOH为极性分子
3
B．NH 空间结构为平面形
2 4
C．NH 的沸点高于(CH)NNH
2 4 3 2 2
D．CHOH和(CH)NNH 中C、O、N杂化方式均相同
3 3 2 2
答案 B
解析 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；NH 中N原子的杂化方式为sp3，NH 的空间结构不是平面形，B
2 4 2 4
错误；NH 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
2 4
[(CH )NNH]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，
3 2 2
沸点比NH 的低，C正确；CHOH和(CH)NNH 中C、O、N杂化方式均为sp3，D正确。
2 4 3 3 2 2
2．(2020·山东，7)B NH(无机苯)的结构与苯类似，也有大π键。下列关于B NH 的说法错
3 3 6 3 3 6
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
答案 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1个孤电子对，B原子剩下1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°，分子中所有原子共平面，C、D项正确。
3．[2021·全国乙卷，35(3)][Cr(NH )(H O) Cl]2＋中配体分子NH 、HO以及分子PH 的空间
3 3 2 2 3 2 3
结构和相应的键角如下图所示。PH 中P的杂化类型是__________，NH 的沸点比PH 的________，原因是_______________。
3 3 3
HO 的键角小于NH 的，分析原因______________________________________________。
2 3
答案 sp3 高 NH 存在分子间氢键 NH 含有1个孤电子对，而HO含有2个孤电子对，
3 3 2
HO中的孤电子对对成键电子对的排斥作用较大
2
解析 PH 中P的价层电子对数为3＋1＝4，故PH 中P的杂化类型是sp3;N原子的电负性较
3 3
强，NH 存在分子间氢键，因此NH 的沸点比PH 的高；HO的键角小于NH 的键角，原因
3 3 3 2 3
是NH 含有1个孤电子对，而HO含有2个孤电子对，HO中的孤电子对对成键电子对的排
3 2 2
斥作用较大。
4 ． [2021· 河 北 ， 17(4)](4) 已 知 KH PO 是 次 磷 酸 的 正 盐 ， HPO 的 结 构 式 为
2 2 3 2
______________________，其中P采取______________杂化方式。
(5)与PO电子总数相同的等电子体的分子式为______。
答案 (4) sp3 (5)SiF、SO F 等
4 2 2
解析 (4)含氧酸分子中只有羟基上的H可以电离；由KH PO 是次磷酸的正盐可知，HPO
2 2 3 2
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 ，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，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电子总数相同的等电子体分子为SiF、SO F 等。
4 2 2
5．[2020·山东，17(2)]NH 、PH 、AsH 的沸点由高到低的顺序为____________(填化学式，
3 3 3
下同)，还原性由强到弱的顺序为____________，键角由大到小的顺序为____________。
答案 NH 、AsH 、PH AsH 、PH 、NH NH 、PH 、AsH
3 3 3 3 3 3 3 3 3
解析 NH 、PH 、AsH 均为分子晶体，NH 分子间形成氢键，因此沸点高于PH 、AsH ；
3 3 3 3 3 3
AsH 、PH 的分子结构相似，AsH 的相对分子质量大于PH ，因此AsH 的沸点高于PH ，即
3 3 3 3 3 3
三者沸点由高到低的顺序为NH 、AsH 、PH 。非金属性：N＞P＞As，因此氢化物的还原性
3 3 3
由强到弱的顺序为AsH 、PH 、NH 。NH 、PH 、AsH 分子中，N、P、As均形成3个共用
3 3 3 3 3 3
电子对和1个孤电子对，原子半径：As＞P＞N，键长：As—H＞P—H＞N—H，因此σ键电
子对之间的排斥力由强到弱的顺序为N＞P＞As，即键角由大到小的顺序为NH 、PH 、
3 3AsH 。
3
6．[2021·山东，16(2)(3)](2)OF 分子的空间结构为 ________。
2
(3)Xe是第五周期的稀有气体元素，与F形成的XeF 室温下易升华。XeF 中心原子的价层电
2 2
子对数为____________，下列对XeF 中心原子杂化方式推断合理的是______________(填字
2
母)。
A．sp B．sp2 C．sp3 D．sp3d
答案 (2)角(V)形 (3)5 D
解析 (2)中心原子O的价层电子对数为＋2＝4，则OF 分子的空间结构是角(V)形。(3)XeF
2 2
易升华，所以是分子晶体，其中心原子的价层电子对数为2＋＝5，其中心原子的杂化方式
应为sp3d。
7．[2020·全国卷Ⅲ，35(2)(3)](2)氨硼烷在催化剂作用下水解释放氢气：
3NH BH＋6HO3NH＋B O＋9H↑
3 3 2 3 2
B O 的结构为 。在该反应中，B 原子的杂化轨道类型由________变为
3
________。
(3)NH BH 分子中，与N原子相连的H呈正电性(Hδ＋)，与B原子相连的H呈负电性(Hδ－)，
3 3
电负性大小顺序是________________。与 NH BH 原子总数相等的等电子体是
3 3
__________________(写分子式)，其熔点比NH BH________(填“高”或“低”)，原因是在
3 3
NH BH 分子之间，存在________________作用，也称“双氢键”。
3 3
答案 (2)sp3 sp2 (3)N＞H＞B C H 低 Hδ＋与Hδ－的静电引力
2 6
解析 (2)NH BH 中B原子形成3个B—H和1个B—N，B原子周围有4个成键电子对，则
3 3
B原子采取sp3杂化； 中每个B原子均形成3个B—O，且B原子最外层不含
孤电子对，则B原子采取sp2杂化，故在该反应中，B原子的杂化轨道类型由sp3变为sp2。
(3)NH BH 分子中，与N原子相连的H呈正电性(Hδ＋)，与B原子相连的H呈负电性(Hδ－)，
3 3
说明N的电负性强于H，B的电负性弱于H，故电负性：N＞H＞B。NH BH 分子含8个原
3 3
子，其价电子总数为14，与其互为等电子体的分子是C H。NH BH 分子间存在“双氢键”，
2 6 3 3
类比“氢键”的形成原理，则CHCH 熔点比NH BH 低的原因是在NH BH 分子之间存在
3 3 3 3 3 3
Hδ＋与Hδ－的静电引力。
8．[2017·全国卷Ⅱ，35(3)]经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图所示。①从结构角度分析，R中两种阳离子的相同之处为________，不同之处为________。(填字
母)
A．中心原子的杂化轨道类型
B．中心原子的价层电子对数
C．立体结构
D．共价键类型
②R中阴离子N中的σ键总数为________个。分子中的大π键可用符号Π表示，其中m代
表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为
Π)，则N中的大π键应表示为________。
③ 图 中 虚 线 代 表 氢 键 ， 其 表 示 式 为 (NH)N—H…Cl 、 ________________ 、
________________________________________________________________________。
答案 ①ABD C ②5 Π ③(H O＋)O—H…N(N) (NH)N—H…N(N)
3
课时精练
1．(2022·大连质检)下列说法正确的是( )
A．PCl 分子的立体构型是三角锥形，这是因为P原子是以sp2杂化的结果
3
B．sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的四个sp3杂化轨道
C．凡中心原子采取sp3杂化的分子，其VSEPR模型都是四面体形
D．AB 型分子的立体构型必为平面三角形
3
答案 C
解析 A项，PCl 分子的中心原子P含有3个成键电子对和1个孤电子对，为sp3杂化，立
3
体构型为三角锥形，错误；B项，能量相近的s轨道和p轨道形成杂化轨道，错误；C项，
凡中心原子采取sp3杂化的分子，其VSEPR模型都是四面体形，而分子的立体构型还与含有
的孤电子对数有关，正确；D项，AB 型分子的立体构型与中心原子的孤电子对数也有关，
3
如BF 中B原子没有孤电子对，为平面三角形，NH 中N原子有1个孤电子对，为三角锥形，
3 3
错误。
2．下列有关描述正确的是( )
A．NO为V形分子
B．ClO的立体构型为平面三角形C．NO的VSEPR模型、立体构型均为平面三角形
D．ClO的VSEPR模型、立体构型相同
答案 C
解析 NO中N原子的价层电子对数为3＋×(5＋1－2×3)＝3，没有孤电子对，立体构型为
平面三角形，A项错误，C项正确；ClO中氯原子的价层电子对数为3＋×(7＋1－3×2)＝
4，有1个孤电子对，VSEPR模型为四面体形，而立体构型为三角锥形，B、D项错误。
3．下列对分子性质的解释，不正确的是( )
A．碘易溶于四氯化碳，甲烷难溶于水都可用相似相溶规律解释
B．酸性：HPO >HClO，因为 HPO 的非羟基氧原子数比 HClO 的多
3 4 3 4
C．SiCl 分子中硅氯键的极性比CCl 中碳氯键的极性弱
4 4
D．青蒿素分子式为C H O，结构如图，该分子中包含7个手性碳原子
15 22 5
答案 C
解析 碘是非极性分子，易溶于非极性溶剂四氯化碳，甲烷是非极性分子，难溶于极性溶剂
水，所以都可用相似相溶规律解释，故A正确；HPO 的非羟基氧原子数比HClO的多，含
3 4
氧酸中非羟基氧原子数越多，酸性越强，所以磷酸的酸性强于次氯酸，故B正确；碳元素
的电负性大于硅元素，因此Si、Cl间的电负性差值较大，Si—Cl的极性强，故C错误；手
性碳原子是指碳原子周围相连的4个原子或原子团都不相同，根据青蒿素的结构简式知，该
分子中包含 7 个手性碳原子，故D正确。
4．尿的主要成分是尿素，化学式为 CO(NH) ，结构简式可表示为 。下列有
2 2
关说法正确的是( )
A．1 mol CO(NH ) 分子中含有3 mol σ键
2 2
B．CO(NH) 分子中C原子、N原子的杂化轨道类型均为sp3
2 2
C．组成尿素的四种元素的第一电离能由大到小的顺序是O、N、C、H
D．根据结构推测，尿素可能易溶于水，熔、沸点高于丙酮
答案 D
解析 单键是σ键，双键中有一个σ键，所以1 mol CO(NH ) 分子中含有7 mol σ键，故A
2 2
错误；CO(NH) 分子中C原子形成三个σ键、N原子形成三个σ键和1个孤电子对，所以C
2 2原子、N原子的杂化轨道类型分别为sp2、sp3，故B错误；同一周期元素，其第一电离能随
着原子序数的增大而呈增大趋势，但第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能大于其相邻元
素，这四种元素的第一电离能由大到小的顺序是 N、O、C、H，故C错误；尿素分子与水
分子间易形成氢键，所以尿素可能易溶于水，尿素分子间也可形成氢键，所以尿素的熔、沸
点高于丙酮，故D正确。
5．下列说法正确的是( )
①S 分子中S原子采用的杂化轨道类型为sp3
8
②C H 分子中只有以s轨道与sp2杂化轨道“头碰头”方式重叠而成的σ键
2 4
③SnBr 分子中Br—Sn—Br的键角<120°
2
④HO＋中H—O—H的键角比HO中H—O—H的键角大
3 2
A．①② B．③④
C．①②③ D．①③④
答案 D
解析 ①S 是一个环形分子，每个S与两个其他S原子相连，S原子形成两个孤电子对，两
8
个σ键，所以S是sp3杂化，正确；②碳碳双键中一个是σ键，还有一个是π键，错误；
③SnBr 分子中，Sn原子的价层电子对数是×(4－2×1)＋2＝3，含有1个孤电子对，SnBr
2 2
的立体构型为V形，根据价层电子对互斥理论可以判断其键角小于120°，正确；④HO＋的
3
价层电子对互斥模型为四面体形，氧原子采取 sp3杂化，HO中O原子有两个孤电子对，
2
HO＋中O原子有1个孤电子对，导致HO＋中H—O—H的键角比HO中H—O—H的键角
3 3 2
大，正确。
6．下列有关说法不正确的是( )
A．C H 中碳原子都采取的是sp3杂化
3 8
B．O、CO、N 都是非极性分子
2 2 2
C．酸性：HCO＜HPO ＜HSO ＜HClO
2 3 3 4 2 4
D．SnCl 的立体构型为正四面体形
4
答案 C
解析 C H 分子中每个C原子含有4个σ键，所以每个C原子价层电子对数是4，采取sp3
3 8
杂化，故A正确；O 、N 都是以非极性键结合的双原子分子，一定为非极性分子，CO 中
2 2 2
含有极性键，为直线形分子，结构对称，为非极性分子，故 B正确；非金属性：C＜P＜S＜
Cl，元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，HClO不是氯元素的最
高价氧化物对应的水化物，则酸性：HClO ＜HCO，故C错误。
2 3
7．通常情况下，NCl 是一种油状液体，其分子立体构型与NH 相似，下列对NCl 和NH 的
3 3 3 3
有关叙述错误的是( )
A．分子中N—Cl的键长与CCl 分子中C—Cl的键长不相等
4
B．NCl 分子是极性分子
3C．NBr 比NCl 易挥发
3 3
D．在氨水中，大部分 NH 与 HO 以氢键(用“…”表示)结合形成 NH ·H O 分子，则
3 2 3 2
NH ·H O的结构式为
3 2
答案 C
解析 C原子的原子半径大于N原子的原子半径，所以CCl 中C—Cl的键长比NCl 中N—
4 3
Cl的键长长，故A正确；NCl 分子的立体构型与氨分子相似，都是三角锥形，氨分子是极
3
性分子，所以NCl 分子也是极性分子，故B正确；分子晶体中物质的熔、沸点与相对分子
3
质量有关，相对分子质量越大其熔、沸点越高，所以NBr 比NCl 的熔、沸点高，NCl 比
3 3 3
NBr 易挥发，故C错误；在氨水中， NH 与HO以氢键(用“…”表示)结合形成NH ·H O
3 3 2 3 2
分子，则NH ·H O的结构式为 ，故D正确。
3 2
8．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．NH 、BF、BF中只有BF 是缺电子化合物
3 3 3
B．BF、BF中心原子的杂化方式分别为sp2、sp3
3
C．BF 与NH 反应时有配位键生成
3 3
D．BF的键角小于NH
3
答案 D
解析 NH 的电子式为 ，BF 的电子式为 ，BF的电子式为 ，只
3 3
有BF 是缺电子化合物，故A正确；BF 中心原子B的价层电子对数为3＋×(3－1×3)＝3，
3 3
则杂化方式为sp2；BF中心原子B的价层电子对数为4＋×(3＋1－4×1)＝4，则杂化方式为
sp3，故B正确；BF 与NH 反应时，NH 中N原子有孤电子对，BF 中B有空轨道，可生成
3 3 3 3
配位键，故C正确；BF和NH 均为sp3杂化，BF中心原子无孤电子对，NH 有1个孤电子
3 3
对，根据价层电子对互斥理论，孤电子对数增多，对成键电子的斥力增大，键角减小，则
BF的键角大于NH ，故D错误。
3
9．CH、—CH、CH都是重要的有机反应中间体，下列有关它们的说法错误的是( )
3
A．CH与HO＋的立体构型均为三角锥形
3
B．它们的C均采取sp2杂化
C．CH中的所有原子均共面D．CH与OH－形成的化合物中不含有离子键
答案 B
解析 CH与HO＋中C原子与O原子价层电子对数都是4，且都含有1个孤电子对，均为三
3
角锥形结构，A项正确；CH、—CH 、CH中C的价层电子对数分别是3、4、4，根据价层
3
电子对互斥模型知，C原子杂化类型分别是sp2、sp3、sp3，B项错误；CH中的碳原子采取
sp2杂化，所有原子均共面，C项正确；CH与OH－形成的化合物是CHOH，属于共价化合
3
物，不含离子键，D项正确。
10．(2022·黄石市模拟)下列说法错误的是( )
A．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱与化学键强弱有关
B．三硫化磷(P S)分子结构如图： ，1 mol P S 分子中含有9 mol共价键
4 3 4 3
C．丙烯腈 分子中，碳原子的杂化方式有sp3、sp2
D．CO的结构可以表示为 ，所以CO分子中有一个π键是配位键
答案 C
解析 键能：H—F＞H—Cl＞H—Br＞H—I，其热稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI，A项正确；
由题图可知，1个PS 分子中有6个P—S、3个P—P共价键，则1 mol P S 分子中含有9
4 3 4 3
mol共价键，B项正确；由丙烯腈的结构可知，碳原子的杂化方式有sp、sp2，C项错误。
11．(2022·东营市联考)氨基氰(CHN)中C、N原子均满足8电子稳定结构，福州大学王新晨
2 2
教授以其为原料制得类石墨相氮化碳(g－C N)，其单层结构如图所示。下列说法错误的是(
3 4
)
A．氨基氰的结构式：
B．氮化碳的单层结构中，所有原子可能共平面
C．氨基氰易溶于水，氮化碳能导电
D．氨基氰和氮化碳中，N原子杂化方式均为sp2和sp3
答案 D解析 氨基氰(CHN)中C、N原子均满足8电子稳定结构，每个N原子形成3个共价键、C
2 2
原子形成4个共价键，则该分子的结构式为 ，故A正确；类比石墨结构可知，
氮化碳的单层结构中，所有原子可能共平面，故B正确；氨基氰易与水形成氢键，则易溶
于水，类比石墨能导电，则氮化碳也能导电，故C正确；氨基氰的结构式为 ，
碳氮三键中N原子采取sp杂化、氨基中N原子采取sp3杂化，故D错误。
12．下列描述正确的是( )
①CS 为V形的极性分子 ②ClO的立体构型为平面三角形 ③SF 中有6个完全相同的成
2 6
键电子对 ④SiF 和SO的中心原子均为sp3杂化 ⑤HCHO分子中既含σ键又含π键
4
A．①②③ B．②③④
C．③④⑤ D．①④⑤
答案 C
解析 ①CS 是直线形的非极性分子，错误；②ClO中Cl原子形成3个σ键，含有的孤电
2
子对数为×(7＋1－3×2)＝1，则Cl原子采取sp3杂化，ClO的立体构型为三角锥形，错误；
④SiF 中Si原子形成4个σ键，SO中S原子形成3个σ键且有1个孤电子对，故Si、S原
4
子均采取sp3杂化，正确；⑤HCHO分子的结构式为 ，每个HCHO分子中含有3
个σ键和1个π键，正确。
13．1985年，Rousssin研究发现了第一个金属原子簇类配位化合物，其结构如图所示，金
属原子簇类化合物与金属原子表面性质相似，具有良好的催化活性等功能。
请回答下列问题：
(1)硫可以形成SOCl 化合物，则该化合物的立体构型为________。
2
(2)除了氮的氧化物之外，氮还可以形成NO。请写出氮原子的杂化方式：____________。
(3)上述原子簇类配合物，中心原子铁的配位原子是________________。
(4)配合物Fe(CO) 的熔点为－20 ℃，沸点为103 ℃。可用于制备纯铁。Fe(CO) 的结构如图
5 5
所示。下列关于Fe(CO) 的说法正确的是________(填字母)。
5A．Fe(CO) 是非极性分子，CO是极性分子
5
B．Fe(CO) 中Fe原子以sp3杂化方式与CO成键
5
C．1 mol Fe(CO) 含有10 mol配位键
5
D．Fe(CO) ===Fe＋5CO反应中没有新化学键生成
5
答案 (1)三角锥形 (2)sp (3)S、N (4)AC
解析 (2)根据VSEPR模型，N原子的价层电子对数为2＋×(5－1－2×2)＝2，则N原子为
sp杂化。(3)直接与中心原子成键的为配位原子，所以中心原子铁的配位原子是N、S。(4)A
项，Fe(CO) 结构对称，是非极性分子，CO结构不对称，是极性分子，正确；B项，铁的杂
5
化轨道数为5，Fe(CO) 中Fe原子不是以sp3杂化方式与CO成键，错误；C项，碳与氧、铁
5
与碳之间均形成配位键，1 mol Fe(CO) 含有10 mol配位键，正确；D项，反应生成金属键，
5
错误。
14．(1)Cu2＋处于[Cu(NH )]2＋的中心，若将配离子[Cu(NH )]2＋中的2个NH 换为CN－，则
3 4 3 4 3
有2种结构，则Cu2＋是否为sp3杂化？________(填“是”或“否”)，理由为
_________________
_______________________________________________________________________________
。
(2)用价层电子对互斥理论推断甲醛中H—C—H的键角________120 °(填“＞”“＜”或
“＝”)。
(3)SO Cl 和SO F 都属于AX E 型分子，S==O之间以双键结合，S—Cl、S—F之间以单键
2 2 2 2 4 0
结合。请你预测SO Cl 和SO F 分子的立体构型为__________________。SO Cl 分子中∠Cl
2 2 2 2 2 2
—S—Cl______SO F 分子中∠F—S—F(填“＜”“＞”或“＝”)。
2 2
(4)抗坏血酸的分子结构如图所示，该分子中碳原子的杂化轨道类型为_________________。
答案 (1)否 若是sp3杂化，[Cu(NH )]2＋的立体构型为正四面体形，将配离子[Cu(NH )]2＋
3 4 3 4
中的2个NH 换为CN－，则只有1种结构 (2)＜ (3)四面体形 ＞ (4)sp2、sp3
3
解析 (2)甲醛分子中，碳氧之间为双键，根据价层电子对互斥理论可知双键与单键之间的
斥力大于单键与单键之间的斥力，所以H—C—H的键角小于120°。(3)当中心原子的价层电
子对数为4时，VSEPR模型为四面体形，硫原子无孤电子对，所以立体构型为四面体形；X
原子得电子能力越弱，A—X形成的共用电子对之间的斥力越强，F原子的得电子能力大于
氯原子，所以SO Cl 分子中∠Cl—S—Cl＞SO F 分子中∠F—S—F。
2 2 2 2
