文档内容
考点 20 分子结构与性质
1．3年真题考点分布
年 考点分布
卷区
份 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
重庆 √ √ √
江苏 √ √ √ √
广东 √ √
北京 √ √
202
浙江 √ √
3
山东 √
湖南 √ √
湖北 √ √
辽宁 √ √
辽宁 √ √
天津 √
202 福建 √ √
2 北京 √ √
山东 √ √
河北 √
江苏 √
202 海南 √ √ √
1 辽宁 √ √
山东 √ √ √
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.
AB 型分子（离子）中中心原子A周围的价电子对的几何构型，
n
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
基本要点
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
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 PCl 中
5
价层电子对
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
价电子互斥理论
离子的价电子对数计算，如
NH +：
4
SO 2- ：
4
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
孤电子对 提供的价电子数（负化合价的绝对值）计算，如
NH 的中心原子孤电子对数＝×(5－1×3)＝1
3
NH的中心原子孤电子对数＝×(5－4×1—1)＝0
立体构型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
基本要点
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
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
杂化轨道理论
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
判断方法 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CO 是直线形分子，CNS－、N与
2
CO 是等电子体，所以分子构型均为直线形，中心原子均采用sp
2
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
2.VSEPR模型和分子(离子)立体构型与中心原子杂化类型
孤电子 σ键电 价层电 VSEPR模型 分子或离子的立 中心原子
化学式
对数 子对数 子对数 名称 体构型名称 杂化类型
HS 2 2 4 四面体形 V形 sp3
2
SO 1 2 3 平面三角形 V形 sp2
2
SO 0 3 3 平面三角形 平面三角形 sp2
3
CH 0 4 4 正四面体形 正四面体形 sp3
4
NCl 1 3 4 四面体形 三角锥形 sp3
3
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
HO＋ 1 3 4 四面体形 三角锥形 sp3
3
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
CH===CH 平面形 sp2
2 2
C H 平面六边形 sp2
6 6
CHCOOH sp3、sp2
3【典例1】(1) OF 分子构型为 ，其中氧原子的杂化方式为 。
2
(2) ①VO 常用作SO 转化为SO 的催化剂。SO 分子中S原子价层电子对数是 对，分子的立体
2 5 2 3 2
构型为 ；SO 气态为单分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为 ；SO 的三聚体环状结构
3 3
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
②VO 溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠(Na VO )，该盐阴离子的立体构型为 ；也可以得到
2 5 3 4
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 。
②CS 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CS 具有相同
2 2
空间构型和键合形式的分子或离子 。
【解析】(1)OF 分子中，中心原子的价层电子对数为×(6＋1×2)＝4，成键电子对数为2，因此分子构型为V
2
形，O原子的杂化方式为sp3杂化。
(2)①SO 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；SO 气态为单分子，该分子中S原
2 3
子的杂化轨道类型为sp2杂化；SO 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
3
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。
②VO中，V形成4个σ键，孤电子对数为＝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NaVO 。
3
(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。
②CS 分子中，存在σ键和π键。CS 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
2 2
子理论，与CS 具有相同空间构型和键合形式的分子有CO、COS和NO，离子有NO、SCN－。
2 2 2
【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 NaVO
3
(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 CO、SCN－(或COS等)
2
【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CO 是直线形分子，CNS－、N与CO 是等电子体，所以分子构型均为直线形，中
2 2
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) ]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；NO的构型
3
为______，氮的杂化方式为______杂化。
（3）HSeO 的中心原子杂化类型是
，SeO2-
的立体构型是
，与SeO2-
互为等电
2 3 3 3
体的分子有 (写一种物质的化学式即可)。
（4）B(OCH ) 中B采用的杂化类型是____________。写出两个与B(OCH ) 具有相同空间构型的分子或离
3 3 3 3
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(OCH ) 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
3 3
有 SO 、CO。（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，
3
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 PCl （4）sp2 SO 、CO(其他合理
3 3
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WY 中，W的杂化方式为sp，为非极性分子
2
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CO 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
2
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：CW>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，YX 为乙炔，为含有极性键的非极性分子，A正确；
2 2
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：
熔 沸
物质 制备方法
点/℃ 点/℃
-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
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N =
A
。【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-NH 结合
2
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．O 为极性分子
3
B．SF 分子的键角为90°
6
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．O 分子正负电荷中心不重合，是极性分子，A正确；
3
B．SF 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；
6
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HF H++F-，D错误；故答案选A。
3．(2023·石家庄市石家庄二中高三月考)SF 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
6
所示。有关SF 的说法正确的是( )
6
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，SF 分子呈正八面体结构，S 原子位于正
6
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.SF 是结构对称、正
6
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) 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
2
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) 子的形式存在，C正确；
2
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2Ca (PO )+10C→6CaO+P +10CO获得。完成下列填空：
3 4 2 4
(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，PH 分子的空间构型为 ，是 分子(填“极性”或“非极性”)。
3
下列能说明N和P非金属性相对强弱的是 (填编号)。
a.NH 的稳定性比PH 强 b.NH 的沸点比PH 高
3 3 3 3
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+HNO →Cu(NO )+NO↑+NO ↑+H O(未配平，不考虑2NO NO)。完成下列填空：
3 3 2 2 2 2 2 4
(3)3Cu+10HNO → Cu(NO )+ NO↑+ NO ↑+ HO。配平上述化学方程式，用单线桥法标出电子
3 3 2 2 2
转移方向和数目。
(4)0.3molCu被硝酸完全溶解后，如果得到的NO和NO 物质的量相同，则参加反应的硝酸的物质的量是
2
。
(1) 3s23p3 8 白磷缓慢氧化释放的热量
(2) VA 三角锥 极性 ac
(3)
(4)0.9mol
【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，PH 分子中P原子价电子对数为4，有1个孤电
3
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，NH 的稳定性比PH 强，说明N的非金属性比P强，故选a；
3 3
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，NH 的沸点比PH 高，不能说明N的非
3 3
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， NO 、NO的比为3:1，配平方程式为3Cu+10HNO =3Cu(NO)+3NO↑+NO ↑+5H O。用单线桥
2 3 3 2 2 2法标出电子转移方向和数目为
（4）0.3molCu被硝酸完全溶解后，转移电子0.6mol，表现酸性的硝酸为0.6mol，如果得到的NO和NO
2
物质的量相同，则生成NO和NO 都是0.15mol，表现氧化性的硝酸为0.3mol，则参加反应的硝酸的物质的
2
量是0.9mol。
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(P )，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：
4
P+3KOH+3H O PH ↑+3KHPO 。
4 2 3 2 2
(1)磷原子的最外层核外电子排布式为 。
(2)PH 的电子式为 。热稳定性：NH PH (选填“>”或“<”)。
3 3 3
(3)P 的分子构型为正四面体，P 为 分子(选填“极性”或“非极性”)。
4 4
(4)白磷和红磷互为 。
(5)利用磷酸钙矿混以石英砂(SiO)和炭粉在电炉中加热可以制备白磷。
2
______Ca (PO )+______SiO +______C ______CaSiO +______P +______CO↑
3 4 2 2 3 4
配平上述化学方程式 。
(6)次磷酸(H PO )是 弱酸(选填“一元”、“二元”或“三元”)。KH PO 稀溶液中存在：c(K+)=
3 2 2 2
。
(1)3s23p3
(2) >
(3)非极性
(4)同素异形体
(5)2Ca (PO )+6SiO +10C 6CaSiO +P +10CO↑
3 4 2 2 3 4
(6) 一元 c(K+)= c(HPO )+ c(HPO )
2 3 2【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）PH 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
3
定，故热稳定性：NH >PH；
3 3
（3）P 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
（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：2Ca (PO )+6SiO +10C 6CaSiO +P +10CO↑；
3 4 2 2 3 4
（6）次磷酸(H PO )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(HPO )+
3 2 2
c(HPO )。
3 2
【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4 B．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(NH)]++CO+NH
3 2 3
[Cu(NH )CO]+，下列说法错误的是
3 3
A．1mol [ Cu( NH )]+中含有6mol σ键
3 2
B．第一电离能：N>O>C
C．[Cu(NH )CO]+中H—N—H的键角比NH 中的大
3 3 3
D．[Cu(NH )CO]+的结构表示为
3 3
A【详解】A．配离子中配位键和氮氢键均为σ键，则1mol配离子中含有σ键的物质的量为8mol，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C 和C 。将C 、C 混合物加入一种空腔大小适配
60 70 60 70
C 的“杯酚”中进行分离的流程如图。下列说法错误的是( )
60
A．第一电离能：CO>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。
① OF 分子的空间结构为________；OF 的熔、沸点________(填“高于”或“低于”)Cl O，原因是
2 2 2
_________________。
②Xe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 中心原子的价层电子对数为
2 2
________，下列对XeF 中心原子杂化方式推断合理的是________(填标号)。
2
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。①HS、CH、HO的沸点由高到低顺序为________________。
2 4 2
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 SiX。
4
SiX 的熔、沸点
4
SiF SiCl SiBr SiI
4 4 4 4
熔点/K 183.0 203.2 278.6 393.7
沸点/K 187.2 330.8 427.2 560.7
① 0 ℃时，SiF 、SiCl 、SiBr 、SiI 呈液态的是______(填化学式)，沸点依次升高的原因是
4 4 4 4
_________________________，气态SiX 分子的空间结构是________。
4
②SiCl 与N甲基咪唑( )反应可以得到M2＋，其结构如图所示：
4
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 OF 和ClO都是分子晶体，结构相似，ClO的相对分子质量大，范德华力大，故
2 2 2
ClO的熔、沸点高②5 D
2
(2) ①HO>HS>CH ②AD③Ⅲ
2 2 4
(3) ①SiCl SiF、SiCl 、SiBr 、SiI 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
4 4 4 4 4
大 正四面体形②sp2、sp3 N>C>H 54【解析】(1) ①OF 的中心原子O的价层电子对数为2＋＝4，含有2个孤电子对，则OF 分子的空间结构
2 2
是V形；OF 和ClO都是分子晶体，结构相似，ClO的相对分子质量大，范德华力大，故ClO的熔、沸
2 2 2 2
点高。②XeF 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
2
应为sp3d。
(2) ①HO分子间能形成氢键，HS、CH 分子间均不存在氢键，HO的沸点大于HS、CH ；随着相对分
2 2 4 2 2 4
子质量增大，氢化物的沸点逐渐增大，则沸点：HS>CH ，所以三者的沸点由高到低的顺序为
2 4
HO>HS>CH 。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、
2 2 4
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—SO Na，—OH
3
的亲水性没有—SO Na强，故水溶性较好的是化合物Ⅲ。
3
(3) ①0 ℃≈273 K，由题表中的数据可知，只有SiCl 的熔点低于273 K，沸点高于273 K，则SiCl 在0 ℃
4 4
时为液态。SiF 、SiCl 、SiBr 、SiI 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
4 4 4 4
大，沸点依次升高。SiX 的中心原子Si的价层电子对数＝4＋×(4－1×4)＝4，无孤电子对，则空间结构为
4
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 、③ ④
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 CCl
4
中的溶解度大于其在 HO 中的溶解度；
2
(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．CS 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，CS 的空
2 2
间构型为直线形，分子中正负电中心重合，CS 属于非极性分子，A项不符合题意；
2
B．NF 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，NF 的空间构型为三
3 3
角锥形，分子中正负电中心不重合，NF 属于极性分子，B项符合题意；
3
C．SO 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，SO 的空间构型为平
3 3
面正三角形，分子中正负电中心重合，SO 属于非极性分子，C项不符合题意；
3
D．SiF 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，SiF 的空间构型为正
4 4
四面体形，分子中正负电中心重合，SiF 属于非极性分子，D项不符合题意；
4
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．CH 为正四面体结构，为非极性分子，SF 中心原子有孤电子对，为极性分子，C错误；
4 4
D．XeF 和XeO 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；
2 2
故选A。
