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考点 47 分子结构与性质
本知识点在全国卷中为选考题考查内容，近年来已有较多省市已列入高考必考题，重点考查从不同层
次认识分子的构型，并对共价键进行分类，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。
预测2023年继续重点考查共价键的不同类型，特别是σ键和π键的判断，考查分子的空间构型以及分
子的杂化类型，特别是杂化类型的判断是高考重点，复习时加以关注；能根据实物模型力来培养空间想象
力。
一、共价键、键参数
二、分子的空间构型
三、分子间作用力
共价键、键参数
1．本质：在原子之间形成共用电子对(电子云的重叠)。
2．特征：具有饱和性和方向性。
3．分类
分类依据 类型
形成共价键的原子轨道重 σ键 电子云“头碰头”重叠
叠方式 π键 电子云“肩并肩”重叠
形成共价键的电子对是否 极性键 共用电子对发生偏移
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
叁键 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
5．等电子原理
(1)等电子体：原子总数相同、价电子总数相同的粒子互称为等电子体。如：N 和CO、O 与SO 是等
2 3 2
电子体，但N 与C H 不是等电子体。
2 2 2
(2)等电子原理：等电子体具有相似的化学键特征，它们的许多性质相近，此原理称为等电子原理，例
如CO和N 的熔、沸点、溶解性等都非常相近。
2
【小试牛刀】
请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)共价键的成键原子只能是非金属原子( )
(2)σ键可以绕键轴旋转，π键不能绕键轴旋转( )
(3)气体单质中一定存在σ键，可能存在π键( )
(4)σ键比π键的电子云重叠程度大，形成的共价键强( )
(5)σ键能单独形成，而π键一定不能单独形成( )
(6)在任何情况下，都是σ键比π键强度大( )
(7)ss σ键与sp σ键的电子云形状对称性相同( )
(8)碳碳叁键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的3倍和2倍( )
(9)键长等于成键两原子的半径之和( )
(10)σ键可以绕键轴旋转，π键不能绕键轴旋转( )
(11)气体单质中一定存在σ键，可能存在π键( )
(12)σ键比π键的电子云重叠程度大，形成的共价键强(√)
答案：(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)√ (6)× (7)√ (8)× (9)× (10)√ (11)× (12)√
【典例】
例1 (2020•山东卷)B NH(无机苯)的结构与苯类似，也有大π键。下列关于B NH 的说法错误的是(
3 3 6 3 3 6
)
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】A项，无机苯是分子晶体，其熔点主要取决于分子间的作用力，A错误；B项，B原子最外
层3个电子，与其它原子形成3个σ键，N原子最外层5个电子，与其它原子形成3个σ键，还剩余2个电
子，故形成大π键的电子全部由N原子提供，B正确；C项，无机苯与苯等电子体，分子中含有大π键，
故分子中B、N原子的杂化方式为sp2杂化，C正确；D项，无机苯与苯等电子体，分子中含有大π键，故
分子中B、N原子的杂化方式为sp2杂化，所以分子中所有原子共平面，D正确；故选A。
例2 已知几种共价键的键能如下：
化学键 H—N N≡N Cl—Cl H—Cl
键能/kJ·mol－1 391 946 328 431
下列说法错误的是( )
A．键能：N≡N＞N==N＞N—N
B．H(g)＋Cl(g)===HCl(g) ΔH＝－431 kJ·mol－1
C．H—N键能小于H—Cl键能，所以NH 的沸点高于HCl
3
D．2NH (g)＋3Cl(g)===N (g)＋6HCl(g) ΔH＝－202 kJ·mol－1
3 2 2
【答案】C
【解析】A项，叁键键长小于双键键长小于单键键长，键长越短，键能越大，所以键能：N≡N＞
N===N＞N—N，正确；B项，H(g)＋Cl(g)===HCl(g)的焓变为H—Cl键能的相反数，则ΔH＝－431 kJ·mol
－1，正确；C项，NH 的沸点高于HCl是由于NH 形成分子间氢键，而HCl不能，键能不是主要原因，错
3 3
误；D项，根据ΔH＝E(反应物)－E(生成物)，则2NH (g)＋3Cl(g)===N(g)＋6HCl(g) ΔH＝6E(N—H)＋
3 2 2
3E(Cl—Cl)－E(N≡N)－6E(H—Cl)＝－202 kJ·mol－1，正确。
【对点提升】
对点1 下列有关化学键类型的说法错误的是( )
A．已知丙炔的结构简式为CHC CH，则丙炔分子中存在5个σ键和3个π键
3
B．乙烯分子中σ键、π键的电子云的对称性不同
C．物质中有σ键不一定有π键，有π键一定有σ键
D．乙烷分子中只存在σ键，即C-H和C-C均为σ键
【答案】A
【解析】A项，单键都是σ键，而三键是由1个σ键和2个π键构成的，所以丙炔分子中存在6个σ键
和2个π键，A项错误；B项，乙烯分子中σ键的电子云呈轴对称、π键的电子云呈镜面对称，对称性不同，
B项正确；C项，H原子、Cl原子中只有一个未成对电子，因而只能形成σ键，即有σ键不一定有π键；
若形成π键一定是原子间已形成σ键，即有π键一定有σ键，C项正确；D项，共价单键为σ键，乙烷分子的结构式为 ，其所含的6个C-H和1个C-C均为σ键，D项正确；故选A。
对点2 下列有关化学键知识的比较肯定错误的是( )
A．键能：C—N＜C===N＜C≡N
B．键长：I—I＞Br—Br＞Cl—Cl
C．分子中的键角：HO＞CO
2 2
D．相同元素原子间形成的共价键键能：σ键＞π键
【答案】C
【解析】C、N原子间形成的化学键，三键键能最大，单键键能最小，A正确；原子半径：I＞Br＞
Cl，则键长：I—I＞Br—Br＞Cl—Cl，B正确；HO分子中键角是105°，CO 分子中键角是180°，C错误；
2 2
相同元素原子之间形成的σ键的键能比π键的大，D正确。
【巧学妙记】
σ键、π键的判断
(1)由原子轨道重叠方式判断
“头碰头”重叠为σ键，“肩并肩”重叠为π键。
(2)由共价键数目判断
单键为σ键；双键或叁键，其中一个为σ键，其余为π键。
(3)由成键轨道类型判断
s轨道形成的共价键全是σ键；杂化轨道形成的共价键全为σ键。
分子的空间构型
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构型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。
(3)示例分析电子对数 σ键电子对数 孤电子对数 电子对空间构型 分子空间构型 实例
2 2 0 直线形 直线形 CO
2
3 0 平面三角形 BF
3
3 三角形
2 1 V形 SO
2
4 0 正四面体形 CH
4
4 3 1 四面体形 三角锥形 NH
3
2 2 V形 HO
2
2．杂化轨道理论
(1)理论要点
当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。杂化轨道
数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间结构不同。
(2)杂化轨道与分子空间构型的关系
杂化类型 杂化轨道数目 杂化轨道间夹角 空间构型 实例
sp1 2 180° 直线形 BeCl
2
sp2 3 120° 平面三角形 BF
3
sp3 4 109.5° 四面体形 CH
4
3．“五方法”判断分子中心原子的杂化类型
(1)根据杂化轨道的空间构型判断。
①若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形，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sp1杂化。
(2)根据杂化轨道之间的夹角判断
若杂化轨道之间的夹角为109.5°，则分子的中心原子发生sp3杂化；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；若杂化轨道之间的夹角为180°，则分子的中心原子发生sp1杂化。
(3)根据等电子原理进行判断
如CO 是直形线分子，CNS－、N与CO 互为等电子体，所以分子构型均为直线形，中心原子均采用
2 2
sp1杂化。
(4)根据中心原子的价电子对数判断
如中心原子的价电子对数为4，是sp3杂化，为3是sp2杂化，为2是sp1杂化。
(5)根据分子或离子中有无π键及π键数目判断
如没有π键为sp3杂化，含1个π键为sp2杂化，含2个π键为sp1杂化。
4．配位键
(1)孤电子对
分子或离子中没有跟其他原子共用的电子对称孤电子对。
(2)配位键
①配位键的形成：成键原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道形成共价键。
②配位键的表示：常用“―→”来表示配位键，箭头指向接受孤电子对的原子，如 NH可表示为，在NH中，虽然有一个N—H键形成过程与其他3个N—H键形成过程不同，但是一旦形
成之后，4个共价键就完全相同。
(3)配合物
①组成。如[Cu(NH )]SO
3 4 4
②形成条件。
【小试牛刀】
请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)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( )
(2)分子中中心原子若通过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)只要分子构型为平面三角形，中心原子均为sp2杂化( )
(5)中心原子是sp1杂化的，其分子构型不一定为直线形( )
(6)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( )
(7)PCl 分子是三角锥形，这是因为P原子是以sp2杂化的结果( )
3
(8)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( )
(9)凡中心原子采取sp3杂化的分子，其VSEPR模型都是四面体( )
(10)AB 型的分子空间构型必为平面三角形( )
3
(11)分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时，该分子不一定为正四面体结构( )
(12)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( )
(13)NH 和CH 两个分子中中心原子N和C都是通过sp3杂化轨道成键( )
3 4
(14)杂化轨道理论与VSEPR模型分析分子的空间构型结果常常相互矛盾( )
(15)配位键也是一种静电作用( )(16)形成配位键的电子对由成键双方原子提供( )
答案：(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)√ (7)× (8)× (9)√ (10)× (11)√ (12)√ (13)√ (14)×
(15)√ (16)×
【典例】
例1 根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型，判断下列分子或离子的空间结构正确的是( )
选项 分子或离子 中心原子杂化方式 价层电子对互斥模型 分子或离子的空间结构
A SO sp 直线形 直线形
2
B HCHO sp2 平面三角形 三角锥形
C NF sp2 四面体形 平面三角形
3
D
NH+
sp3 正四面体形 正四面体形
4
【答案】B
【解析】SO 分子中心原子杂化方式为sp2，价层电子对互斥模型为平面三角形，含有一对孤电子对，
2
分子的空间结构为V形，A错误；HCHO分子中心原子杂化方式为sp2，价层电子对互斥模型为平面三角
形，没有孤电子对，分子的空间结构为平面三角形，B错误；NF 分子中心原子杂化方式为sp3，价层电子
3
对互斥模型为四面体形，含有一对孤电子对，分子的空间结构为三角锥形，C错误；NH+
的中心原子杂化
4
方式为sp3，价层电子对互斥模型为正四面体形，没有孤电子对，离子的空间结构为正四面体形，D正确。
故选B。
例2 有几种阴离子的信息如下：
阴离子 ClO - ClO - M ClO-
4 3
中心元素化合价 +5 +3 +1
中心原子杂化类型 sp3 sp3
下列推断不正确的是( )
A．ClO -和CO2-的价电子总数相同 B．M的化学式为ClO -
3 3 2
C．ClO -、ClO-中氯原子的杂化类型都为sp3 D．M的空间结构为V形
3
【答案】A
【解析】A项，ClO -和CO2-的价电子总数分别为7+3×6+1＝26、4+3×6+2＝24，不相同，A项错误；
3 3
B项，M中Cl元素的化合价是+3价，杂化轨道类型是sp3，因此M的化学式为ClO -，B项正确；C项，
2
ClO -中价层电子对数是 ＝4，ClO-中价层电子对数是 ＝4，因此氯原子的杂
3化类型都为sp3，C项正确；D项，M中价层电子对数是 ＝4，含有2对孤对电子，所以空
间结构为V形，D项正确；故选A。
【对点提升】
对点1 有X、Y两种活性反应中间体微粒，均含有1个碳原子和3个氢原子，其球棍模型如图所示：
(X)， (Y)。下列说法错误的是( )
A．X的组成为CH B．Y的组成为CH
C．X的价层电子对数为4 D．Y中键角小于120°
【答案】C
【解析】由图可知，X为平面三角形结构，其碳原子应该有三对价层电子对，其组成为CH，A项正确，
C项错误；Y为三角锥形结构，其碳原子有四对价层电子对，故其组成为 CH，键角比120°小，B、D项正
确。故选C。
对点2 氮是一种典型的非金属元素，其单质及化合物在生活和生产中具有广泛的用途。回答下列问
题：
(1)磷元素与氮元素同主族，基态磷原子有________个未成对电子，白磷的分子式为P ，其结构如图甲
4
所示。科学家目前合成了 N 分子，N 分子中氮原子的杂化轨道类型是________，N—N—N 键角为
4 4
________；N 分解后能产生N 并释放出大量能量，推测其用途可为________。
4 2
(2)NH 与Zn2＋可形成[Zn(NH )]2＋，其部分结构如图乙所示。
3 3 6
①NH 的空间构型为________。
3
②[Zn(NH )]2＋中存在的化学键类型有________；NH 分子中H—N—H键角为107°，判断[Zn(NH )]2＋
3 6 3 3 6
离子中H—N—H键角________(填“>”“<”或“＝”)107°。
③肼(N H)可视为NH 分子中的一个氢原子被—NH 取代形成的另一种氮的氢化物。与NH 互为等电
2 4 3 2 2 4
子体的分子有________(写出一种即可)。
【答案】(1)3 sp3 60° 用于制造火箭推进剂或炸药(其他合理答案也可)
(2)①三角锥形 ②配位键、共价键 > ③CHOH(或CHSH等)
3 3
【解析】(1)磷原子的价电子排布式为3s23p3，基态原子有3个未成对电子；N 分子与P 分子的结构相
4 4
似，为正四面体形，N 分子中每个氮原子形成3个σ键、含有1对孤电子对，杂化轨道数目为4，氮原子
4
采取sp3杂化；正四面体中的每个面为正三角形，则N—N—N键角为60°；N 分解后能产生N 并释放出大
4 2量能量，可以用于制造火箭推进剂或炸药。(2)①NH 中氮原子形成3个σ键，有1对未成键的孤电子对，
3
杂化轨道数为4，采取sp3杂化，分子空间构型是三角锥形。②[Zn(NH )]2＋中存在的化学键类型有配位键、
3 6
共价键，受配位键的影响，[Zn(NH )]2＋中H—N—H键角大于107°。③等电子体是指原子总数相同、价电
3 6
子总数相同的分子或离子。与NH 互为等电子体的分子有CHOH、CHSH等。
2 4 3 3
【巧学妙记】
1．三原子分子空间结构
化学式 电子式 结构式 键角 空间结构 空间结构名称
CO O==C==O 180° 直线形
2
HO 105° V形
2
2．四原子分子空间结构
化学式 电子式 结构式 键角 空间结构 空间结构名称
CHO 约120° 平面三角形
2
NH 107° 三角锥形
3
3．五原子分子空间结构
化学式 电子式 结构式 键角 空间结构 空间结构名称
CH 109°28′ 正四面体形
4
CCl 109°28′ 正四面体形
4
4．其他多原子分子的空间结构分子间作用力
1．分子间作用力
(1)概念：物质分子之间普遍存在的相互作用力，称为分子间作用力。
(2)分类：分子间作用力最常见的是范德华力和氢键。
(3)强弱：范德华力＜氢键＜化学键。
(4)范德华力
范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质。范德华力越强，物质的熔点、沸点越高，硬
度越大。一般来说，组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的增加，范德华力逐渐增大。
(5)氢键
①形成：已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子(该氢原子几乎为裸露的质子)与另一个分子中
电负性很强的原子之间的作用力，称为氢键。
②表示方法：A—H…B
③特征：具有一定的方向性和饱和性。
④分类：氢键包括分子内氢键和分子间氢键两种。
⑤分子间氢键对物质性质的影响
主要表现为使物质的熔、沸点升高，对电离和溶解度等产生影响。
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。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。
②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
①手性异构：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手和右手一样互为镜像，在三维空
间里不能重叠的现象。
②手性分子：具有手性异构体的分子。
③手性碳原子：在有机物分子中，连有四个不同基团或原子的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子，如 。
(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，使R—O
m n
—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
2 3
＜HClO。
4
【小试牛刀】
请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)范德华力与化学键的区别是作用力的强弱不同( )
(2)任何分子间在任意情况下都会产生范德华力( )
(3)分子间作用力是分子间相互作用力的总称，包括氢键与范德华力( )
(4)范德华力的实质也是一种电性作用，所以范德华力是一种特殊的化学键( )
(5)范德华力非常微弱，故破坏范德华力不需要消耗能量( )
(6)氢键是一种特殊的化学键，它广泛存在于自然界中( )
(7)范德华力与物质的性质没有必然的联系( )
(8)范德华力能够影响物质的化学性质和物理性质( )
(9)范德华力仅是影响物质部分物理性质的一种因素( )
(10)范德华力是决定由分子构成的物质的熔点、沸点高低的唯一因素( )
(11)范德华力与氢键可同时存在于分子之间( )
(12)可燃冰(CH·8H O)中甲烷分子与水分子间形成了氢键( )
4 2
(13)乙醇分子和水分子间只存在范德华力( )
(14)氢键具有方向性和饱和性( )
(15)氢键的存在，使水凝结为冰时密度减小，体积增大( )
(16)H O 分子间存在氢键( )
2 2
(17)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增大( )
4
(18)氢键的存在一定能使物质的熔、沸点升高( )
(19)H O比HS稳定是因为水分子间存在氢键( )
2 2
(20)分子间氢键的形成除使物质的熔点、沸点升高外，对物质的溶解、电离等也都有影响( )
答案：(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)× (8)× (9)√ (10)× (11)√ (12)× (13) (14)√
(15)√ (16)√ (17)× (18)× (19)× (20)√
【典例】
例1 下列有关范德华力的叙述正确的是( )
A．范德华力的实质也是一种电性作用，所以范德华力是一种特殊的化学键
B．范德华力比化学键强度弱
C．任何分子间在任意情况下都会产生范德华力D．范德华力非常微弱，故破坏范德华力不需要消耗能量
【答案】B
【解析】化学键是强烈的相互作用(120～800 kJ·mol－1)，范德华力是一种弱的相互作用，只有几到几
十千焦每摩尔；虽然范德华力非常微弱，但破坏它时也要消耗能量；范德华力普遍存在于分子之间，但也
必须满足一定的距离要求，若分子间的距离足够大，分子之间也难产生相互作用。
例2 关于CS、SO 、NH 三种物质的说法中正确的是( )
2 2 3
A．CS 在水中的溶解度很小，是由于其属于极性分子
2
B．SO 和NH 均易溶于水，原因之一是它们都是极性分子
2 3
C．CS 为非极性分子，所以在三种物质中熔沸点最低
2
D．NH 在水中溶解度很大只是由于NH 分子有极性
3 3
【答案】B
【解析】根据“相似相溶”原理，水是极性分子，CS 是非极性分子，SO 和NH 都是极性分子，故A
2 2 3
项错误、B项正确；由于CS 常温下是液体，SO 和NH 常温下是气体，故C项错误；NH 在水中溶解度很
2 2 3 3
大，除了由于NH 分子有极性外，还因为NH 分子和HO分子之间可以形成氢键，故D项错误。故选B。
3 3 2
【对点提升】
对点1 若不断地升高温度，实现“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气”的变化。在变化的各阶段被破
坏的粒子间主要的相互作用依次是( )
A．氢键；分子间作用力；非极性键
B．氢键；氢键；极性键
C．氢键；极性键；分子间作用力
D．分子间作用力；氢键；非极性键
【答案】B
【解析】固态水和液态水分子间作用力相同，均为氢键和范德华力，且主要是氢键，区别在于氢键的
数目，故由固态水→液态水破坏氢键，同样由液态水→气态水，也是破坏氢键，而由 HO(气)→H (气)＋
2 2
O(气)时，破坏的是化学键。
2
对点2 下列对分子及其性质的解释中，不正确的是( )
A．液态氟化氢分子间存在氢键，所以氟化氢的沸点比氯化氢高
B．CH、CO、BF 都是含有极性键的非极性分子
4 2 3
C．[Cu(NH )]2+ 中含有离子键、极性键、配位键
3 4
D．因为非羟基氧原子数目逐渐减少，所以酸性HClO>H SO >H PO
4 2 4 3 4
【答案】C
【解析】A项，液态氟化氢中存在氢键，所以氟化氢的沸点比氯化氢高，A项正确；B项，CH、
4
CO、BF 都是含有极性键的非极性分子，B项正确；C项，[Cu(NH )]2+中含有极性键、配位键，C项错误；
2 3 3 4
D项，非羟基氧原子数目越多酸性越强，而在HClO 中有3个非羟基氧原子，HSO 中有2个非羟基氧原子，
4 2 4HPO 中有1个非羟基氧原子，所以酸性强弱的顺序为：HClO>H SO >H PO ，D项正确；故选C。
3 4 4 2 4 3 4
【巧学妙记】
范德华力、氢键、共价键的比较
作用力 范德华力 氢键 共价键
由已经与电负性很大
的原子形成共价键的 原子间通过共
物质分子之间普遍存在的一
概念 氢原子与另一个分子 用电子对所形
种相互作用力
中电负性很大的原子 成的相互作用
之间的作用力
分子内氢键、分子间 极性共价键、
分类
氢键 非极性共价键
有方向性、有
特征 无方向性、无饱和性 有方向性、有饱和性
饱和性
强度比较 共价键>氢键>范德华力
①随着分子极性和相对分子 成键原子半径
对于X—H…Y，X、Y
质量的增大而增大；②组成 越小，键长越
影响强度 的电负性越大，X、Y
和结构相似的物质，相对分 短，键能越
的因素 原子的半径越小，键
子质量越大，分子间作用力 大，共价键越
能越大
越大 稳定
分子间氢键的存在，
①影响分子的
影响物质的熔、沸点及溶解 使物质的熔、沸点升
稳定性
对物质性 度等物理性质；如熔、沸点 高，在水中的溶解度
②共价键键能
质的影响 FHS，HF>HCl，
4 4 4 2 2
定性越强
NH >PH
3 3
1．下列关于σ键和π键的理解不正确的是( )
A．含有π键的分子在进行化学反应时，分子中的π键比σ键活泼
B．在有些分子中，共价键可能只含有π键而没有σ键
C．有些原子在与其他原子形成分子时只能形成σ键，不能形成π键
D．当原子形成分子时，首先形成σ键，可能形成π键
【答案】B
【解析】同一分子中的π键不如σ键牢固，反应时比较容易断裂，A项正确；在共价单键中只含有σ
键，而含有π键的分子中一定含有σ键，B项错误、D项正确；氢原子、氯原子等跟其他原子形成分子时只能形成σ键，C项正确。
2．了解有机物分子中化学键特征以及成键方式是研究有机物性质的基础。下列关于有机物分子成键
方式的描述不正确的是( )
A．烷烃分子中碳原子均采取sp3杂化成键
B．炔烃分子中的碳碳三键由1个σ键、2个π键组成
C．苯分子中所有碳原子均采取sp2杂化成键，苯环中存在6个碳原子共有的大π键
D．甲苯分子中所有碳原子均采取sp2杂化成键
【答案】D
【解析】烷烃分子中碳原子均采取sp3杂化成键，由甲烷得到的甲基上的碳原子也采取sp3杂化，A正
确、D错误；三键一定是由1个σ键、2个π键组成的，B正确；苯环上的碳原子都采取sp2杂化，C正确。
3．下列物质性质的变化规律，与共价键的键能大小有关的是( )
A．F、Cl、Br 、I 的熔点、沸点逐渐升高
2 2 2 2
B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次增强
C．金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅
D．NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低
【答案】C
【解析】A项，F 、Cl 、Br 、I 属于分子晶体，影响熔沸点的因素是分子间作用力的大小，物质的相
2 2 2 2
对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高，与共价键的键能大小无关，错误；B项，HF、HI、
HBr、HCl属于共价化合物，影响稳定性的因素是共价键，共价键的键能越大越稳定，与共价键的键能大
小有关，但是HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱，错误；C项，金刚石、晶体硅属于原子晶体，原
子之间存在共价键，原子半径越小，键能越大，熔沸点越高，与共价键的键能大小有关，正确；D项，
NaF、NaCl、NaBr、NaI属于离子晶体，离子半径越大，键能越小，熔沸点越低，与共价键的键能大小无
关，错误。
4．根据等电子原理判断，下列说法中错误的是( )
A．B NH 分子中所有原子均在同一平面上
3 3 6
B．B NH 分子中存在双键，可发生加成反应
3 3 6
C．HO＋和NH 是等电子体，均为三角锥形
3 3
D．CH 和NH是等电子体，均为正四面体形
4
【答案】B
【解析】B NH 和苯是等电子体，其结构相似；C项，HO＋和NH 是等电子体，根据氨气分子的空间
3 3 6 3 3
构型判断水合氢离子的空间构型；D项，CH 和NH是等电子体，根据甲烷的空间构型判断铵根离子的空
4
间构型。
5．徐光宪在《分子共和国》一书中介绍了许多明星分子，如 HO 、CO 、BF 、CHCOOH等。下列
2 2 2 3 3
说法正确的是( )
A．HO 分子中的O为sp2杂化
2 2
B．CO 分子中C原子为sp1杂化
2C．BF 分子中的B原子为sp3杂化
3
D．CHCOOH分子中C原子均为sp2杂化
3
【答案】B
【解析】A项，HO 分子中氧原子形成2个σ键，含有2对孤电子对，采取sp3杂化，错误；B项，
2 2
CO 分子中C原子形成2个σ键，没有孤电子对，采取sp1杂化，正确；C项，BF 分子中的B原子的最外
2 3
层电子数为3，形成3个σ键，没有孤电子对，采取sp2杂化，错误；D项，CHCOOH分子中有2个碳原
3
子，其中甲基上的碳原子形成4个σ键，没有孤电子对，采取sp3杂化，错误。
6．下列中心原子的杂化轨道类型和分子几何构型不正确的是( )
A.PCl 中P原子sp3杂化，为三角锥形
3
B.BCl 中B原子sp2杂化，为平面三角形
3
C.CS 中C原子sp杂化，为直线形
2
D.HS分子中，S为sp杂化，为直线形
2
【答案】D
【解析】PCl 分子中P原子形成3个σ键，孤对电子数为－3＝1，为sp3杂化，三角锥形，A正确；
3
BCl 分子中B原子形成3个σ键，孤对电子数为－3＝0，为sp2杂化，平面三角形，B正确；CS 分子中C
3 2
原子形成2个σ键，孤对电子数为－2＝0，为sp杂化，直线形，C正确；HS分子中，S原子形成2个σ键，
2
孤对电子数为－2＝2，为sp3杂化，V形，D错误。
7．NF 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(NH HF )制得。下列有
3 4 2
关说法错误的是( )
A．NF 的空间构型为平面三角形
3
B．相关元素电负性由大到小的顺序为F＞N＞H
C．NF 和NH HF 中N原子的杂化方式均为sp3
3 4 2
D．NH HF 晶体中微粒间的作用有离子键、共价键、配位键、氢键
4 2
【答案】A
【解析】A项，NF 分子中N的周围形成3个σ键，孤电子对数= ，故其价层电子对为4，
3
故其的空间构型为三角锥形，A项错误；B项，同一周期从左往右元素的电负性依次增大，同一主族从上
往下依次减小，故相关元素电负性由大到小的顺序为，B项正确；C项，NF 分子中N的周围形成3个σ键，
3
孤电子对数= ，故其价层电子对为4，NH HF 中NH +周围有4个σ键，孤电子对数=
4 2 4
，故其价层电子对为4，NF 和NH HF 中N原子的杂化方式均为sp3，C项正确；D项，
3 4 2NH HF 晶体中NH +与HF -微粒内存在共价键和配位键，微粒间存在离子键，且HF -与HF -微粒间存在氢
4 2 4 2 2 2
键，D项正确；故选A。
8．六氟化硫分子呈正八面体结构(如图所示)，在高电压下仍有良好的绝缘性，性质稳定，在电器工业
方面有着广泛的用途，但逸散到空气中会引起强温室效应，下列有关六氟化硫的推测正确的是( )
A．六氟化硫中各原子均为8电子稳定结构
B．六氟化硫易燃烧生成二氧化硫
C．六氟化硫分子中含极性键、非极性键
D．S—F键是σ键，且键长、键能都相等
【答案】D
【解析】根据题图可知，每个F原子和1个S原子形成1对共用电子对，每个S原子和6个F原子形
成6对共用电子对，所以F原子都达到8电子稳定结构，但S原子最外层达到12电子，A项错误；六氟化
硫中F为－1价，S为＋6价，S元素不能再失去电子，所以不能被氧化，故六氟化硫不易燃烧生成二氧化
硫，B项错误；同种原子间形成非极性键，不同种原子间形成极性键，六氟化硫分子中的S—F键均为极性
键，不含非极性键，C项错误；六氟化硫分子中的S—F键都是σ键，为正八面体结构，所以键长、键能都
相等，D项正确。故选D。
9．已知运送卫星的火箭所需燃料除液态HO 外，还有另一种液态氮氢化合物。已知该化合物中氢元
2 2
素的质量分数为12.5%，相对分子质量为32，结构分析发现该化合物分子中只有单键。
(1)该氮氢化合物的电子式为 ，其中N原子采取 杂化，该分子是 (填“极
性”或“非极性”)分子。
(2)若该物质与液态HO 反应，产生两种无毒又不污染环境的物质，在该反应的反应物和生成物中既
2 2
含有极性键又含有非极性键的是 (填化学式，下同)，只含有非极性键的是 ，只含
有极性键的是 。
(3)已知NH 分子中的N原子有一对孤电子对，能发生反应:NH+HCl=NH Cl。试写出将上述液态氮氢
3 3 4
化合物加入足量盐酸中时，发生反应的化学方程式: 。
H H
·· ··
【答案】(1)H··N ··N ··H sp3 极性 (2)N H 和HO N HO
2 4 2 2 2 2
·· ··
(3)N H+2HCl= N HCl
2 4 2 6 2
【解析】(1)由该物质的相对分子质量和氢元素的质量分数可知其分子式为NH，分子中的键全部是单
2 4键，它的结构可看作是NH 分子中的一个H原子被—NH 取代后所得，故N原子的杂化方式与NH 分子中
3 2 3
的N原子杂化方式相同，是sp3杂化，该分子为极性分子。(2)N H 与HO 反应后得到N 和HO，两种反
2 4 2 2 2 2
应物中都含有极性键和非极性键，在生成物HO中只含有极性键，N 中只含有非极性键。(3)因为在NH
2 2 2 4
分子的每个N原子上各有一对孤电子对，故一分子NH 能与两分子HCl反应。
2 4
10．氯吡苯脲是一种常用的膨大剂，其结构简式为 ，它是经国家批准使用的植
物生长调节剂。
(1)氯元素基态原子核外电子的未成对电子数为________。
(2)氯吡苯脲晶体中，氮原子的杂化轨道类型为______，羰基碳原子的杂化轨道类型为________。
(3)查文献可知，可用2－氯－4－氨基吡啶与异氰酸苯酯反应，生成氯吡苯脲，
反应过程中，每生成1 mol氯吡苯脲，断裂________个σ键，断裂________个π键。
(4)膨大剂能在动物体内代谢，其产物较为复杂，其中有HO、NH 、CO 等。
2 3 2
①请用共价键知识解释HO分子比NH 分子稳定的原因：________________________。
2 3
② HO、NH 、CO 分子的空间构型分别是__________________，中心原子的杂化类型分别是
2 3 2
______________________________。
【答案】(1)1 (2)sp2、sp3 sp2 (3)N N
A A
(4)①H—O键的键能大于H—N键的键能 ②V形、三角锥形、直线形 sp3、sp3、sp
【解析】根据构造原理可知，氯元素基态原子核外电子排布式是 1s22s22p63s23p5，所以未成对电子数为
1。(2)根据氯吡苯脲的结构简式可知，有2个氮原子均形成3个单键，孤电子对数为1，属于sp3杂化；剩
余1个氮原子形成1个双键和1个单键，孤电子对数为1，属于sp2杂化；羰基碳原子形成2个单键和1个
双键，属于sp2杂化。(3)由于σ键比π键更稳定，根据反应方程式可以看出，断裂的化学键为异氰酸苯酯
分子中的N===C键中的π键和2－氯－4－氨基吡啶分子中的N—H键。(4)①O、N属于同周期元素，O的
非金属性大于N，H—O键的键能大于H—N键的键能，所以HO分子比NH 分子稳定。②HO分子中O
2 3 2
原子的价层电子对数＝2＋＝4，孤电子对数为2，所以为V形结构，O原子采用sp3杂化；NH 分子中N原
3
子的价层电子对数＝3＋＝4，孤电子对数为1，所以为三角锥形结构，N原子采用sp3杂化；CO 分子中C
2
原子的价层电子对数＝2＋＝2，不含孤电子对，所以是直线形结构，C原子采用sp杂化。
11．铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途，如金属铜用来制造电线电缆，五水硫酸铜可用作杀
菌剂。
(1)往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成[Cu(NH )]2＋配离子。已知NF 与NH 的空间构型都是三角
3 4 3 3锥形，但NF 不易与Cu2＋形成配离子，其原因是________________________________。
3
(2)向CuSO 溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu(OH) ]2－。不考虑空间构型，[Cu(OH) ]2－的结构可用
4 4 4
示意图表示为_________________________________。
【答案】(1)N、F、H三种元素的电负性：F＞N＞H，在NF 中，共用电子对偏向F原子，偏离N原子，
3
使得氮原子上的孤电子对难与Cu2＋形成配位键
(2)
【解析】(1)N、F、H三种元素的电负性：F>N>H，所以NH 中共用电子对偏向N原子，而在NF 中，
3 3
共用电子对偏向F原子，偏离N原子。(2)Cu2＋中存在空轨道，而OH－中O原子有孤对电子，故O与Cu之
间以配位键结合。
12．判断含氧酸酸性强弱的一条经验规律是含氧酸分子结构中含非羟基氧原子数越多，该含氧酸的酸
性越强。如下表所示：
含氧酸酸性强弱与非羟基氧原子数的关系
次氯酸 磷酸 硫酸 高氯酸
含氧酸 Cl—OH
非羟基氧
0 1 2 3
原子数
酸性 弱酸 中强酸 强酸 最强酸
(1)亚磷酸HPO 和亚砷酸HAsO 分子式相似，但它们的酸性差别很大，HPO 是中强酸，HAsO 既有
3 3 3 3 3 3 3 3
弱酸性又有弱碱性。由此可推出它们的结构简式分别为
①________________，②________________。
(2)H PO 和HAsO 与过量的NaOH溶液反应的化学方程式分别是
3 3 3 3
①________________________________________________________________________，
②________________________________________________________________________。
(3)在HPO 和HAsO 中分别加入浓盐酸，分析反应情况：______________________，写出化学方程
3 3 3 3
式：_____________________________________。
【答案】(1)① ②
(2)①HPO ＋2NaOH===Na HPO ＋2HO
3 3 2 3 2
②HAsO ＋3NaOH===Na AsO ＋3HO
3 3 3 3 2(3)H PO 为中强酸，不与盐酸反应，HAsO 可与盐酸反应
3 3 3 3
HAsO ＋3HCl===AsCl ＋3HO
3 3 3 2
【解析】(1)已知HPO 为中强酸，HAsO 为弱酸，依据题给信息可知HPO 中含1个非羟基氧原子，
3 3 3 3 3 3
HAsO 中不含非羟基氧原子。(2)与过量NaOH溶液反应的化学方程式的书写，需得知HPO 和HAsO 分
3 3 3 3 3 3
别为几元酸，从题给信息可知，含氧酸分子结构中含几个羟基氢，则该酸为几元酸。故 HPO 为二元酸，
3 3
HAsO 为三元酸。(3)H PO 为中强酸，不与盐酸反应；HAsO 为两性物质，可与盐酸反应。
3 3 3 3 3 3
13．黄铜矿(主要成分为CuFeS)是生产铜、铁和硫酸的原料。回答下列问题：
2
(1)基态Cu原子的价电子排布式为________。
(2)从原子结构角度分析，第一电离能 I(Fe)与 I(Cu)的关系是：I(Fe)________(填“>”“<”或
1 1 1
“＝”)I(Cu)。
1
(3)血红素是吡咯(C HN)的重要衍生物，血红素(含Fe2＋)可用于治疗缺铁性贫血。吡咯和血红素的结构
4 5
如下图：
①已知吡咯中的各个原子均在同一平面内，则吡咯分子中N原子的杂化类型为________。
②1 mol吡咯分子中所含的σ键总数为________个。分子中的大π键可用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，则吡咯环中的大π键应表示为________。
③C、N、O三种元素的简单氢化物中，沸点由低到高的顺序为________(填化学式)。
④血液中的O 是由血红素在人体内形成的血红蛋白来输送的，则血红蛋白中的 Fe2＋与O 是通过
2 2
________键相结合的。
(4)黄铜矿冶炼铜时产生的SO 可经过SO →SO →HSO 途径形成酸雨。SO 的空间构型为________。
2 2 3 2 4 2
HSO 的酸性强于HSO 的原因是________________________________。
2 4 2 3
【答案】(1)3d104s1 (2)>
(3)①sp2 ②10N Π ③CHI(Cu)。(3)①已知吡咯中的氮原子及与其相连的原子均在同一平面内且为平面
1 1
三角形，则吡咯分子中N原子的杂化类型为sp2。②根据分子结构可知1 mol吡咯分子中有8 mol单键、2
mol 双键，所以所含的σ键总数为10N ；吡咯环分子中形成大π键的原子数为5个；氮原子中未参与成键
A
的电子为1对，碳碳原子间除了形成σ键外，还有4个碳分别提供1个电子形成π键，共有电子数为6，所以吡咯环中的大π键应表示为Π。③CH 分子间无氢键，沸点最低，而NH 、HO分子间均含氢键，由于
4 3 2
氧原子的电负性大于氮原子，所以HO分子间氢键较强，水的沸点最高；因此，三种氢化物的沸点由低到
2
高的顺序为CHPb>Cs
B． 中 的配位数为6
C．三联呲啶中N原子的杂化方式为sp2
D．CO 还原过程中有极性键、非极性键断裂和形成
2
【答案】D
【解析】A项，同周期元素电负性从左往右增大，同主族元素电负性长上往下减小，电负性：
Br>Ge>Pb>Cs，则电负性：Br>Pb>Cs，A正确；B项，根据 中 与三联吡啶螯合配位成环，配位
键数目为6，B正确；C项，三联吡啶中N原子形成C-N键及C=N双键，N原子形成三个 键，没有孤电
子对，其杂化方式为sp2，C正确；D项，CO 与HO还原为CO和CH 的过程中只有极性键和形成，D错
2 2 4
误；故选D。
7．(2022·北京市西城区一模)Zn2+、三乙撑二胺和对苯二甲酸根离子可形成晶体M，其晶胞示意图如下。
(1) Zn2+的价层电子排布式是_______。
(2)C、O、N的电负性从大到小的顺序是_______。(3)三乙撑二胺( )与Zn2+能形成配位键的原因是_______。
(4)在晶体M每个空腔中装入一个顺式偶氮苯分子后形成晶体M，晶胞示意图如图。一定条件下随着
1
偶氮苯顺反结构的变化，晶体骨架发生畸变，晶体在M 和M 两种结构之间相互转化，可以吸收和释放
1 2
N，被称为“会呼吸”的晶体。
2
晶体 装载分子 晶胞中Zn2+个数 晶胞体积/cm3
M 顺式偶氮苯 x
1
M 反式偶氮苯 4
2
资料：ⅰ．
ⅱ．M 和M 相互转化时，Zn2+的配体和配体数均不变
1 2
①N 的电子式是_______。
2
②偶氮苯( )中N的杂化轨道类型是_______。偶氮苯存在顺反异构的
原因是分子中两个氮原子间存在_______(填“σ键”或“π键”)。
③x=_______。
④晶胞密度小则晶体内部的空隙大。能让“会呼吸”的晶体吸收N 的条件是_______光照射。
2
【答案】(1)3d10 (2)O＞N＞C
(3)三乙撑二胺中的N给出孤电子对，Zn2+有空轨道能接受孤电子对
(4) sp2 π键 2 紫外
【解析】(1)Zn2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d10，则其价层电子排布式是3d10；(2)C、O、N为同周期元素，从左到右的排列顺序为C、N、O，非金属依次增强，所以电负性从大到小的顺序是O＞N＞C；
(3)Zn2+具有空轨道，三乙撑二胺( )中的N原子具有孤对电子，所以三乙撑二胺与Zn2+能形成配位键
的原因是：三乙撑二胺中的N给出孤电子对，Zn2+有空轨道能接受孤电子对；(4)①N原子的价电子数为
5，需要形成三对共用电子，所以N 的电子式是 ；②偶氮苯( )中N的价
2
层电子对数为3，则杂化轨道类型是sp2。偶氮苯分子中，双键氮原子存在孤对电子，所以存在顺反异构，
其原因是分子中两个氮原子间存在π键；③在晶体M的晶胞中，Zn2+位于棱上，每个棱被4个晶胞共用，
则x= =2；④M 和M 相互转化时，Zn2+的配体和配体数均不变，即Zn2+、三乙撑二胺和对苯二甲酸根
1 2
离子的个数比不变，现M 和M 中Zn2+个数比为2:4=1:2，所以相对分子质量比也为1:2，而M 的体积为
1 2 1
cm3，M 的体积为 cm3，所以二者的密度比为 ＜1:1，所以M 的
2 1
密度小。晶胞密度小则晶体内部的空隙大，从而得出M 能让“会呼吸”的晶体吸收N，依据“
1 2
”，可得出条件是紫外光照射。
8．(2022·湖南省娄底市高考仿真模拟)我国科学家预测全固态氟离子电池(CsPb KF )可能替代锂离子
1-x x 3-x
电池。回答下列问题：
(1)基态K原子核外电子云轮廓图呈球形的能级上占据电子总数为_______。基态氟离子的电子排布式
为_______。
(2)常见的含氟分子有HF、SiF、OF 其中，属于非极性分子的有_______(填化学式)，氟的电负性大于
4 2.
氯，但是HF的酸性比HCl的弱，其主要原因是_______(提示：从分子间作用力角度分析)。
(3)我国科学家研究发现，在锂/氟化石墨电池中添加BF，会提高能量转化效率。放电时，发生反应为
3
LiF(s)+BF (g)=LiBF (aq)，BF-的空间结构为_______，上述反应中B原子的杂化类型变化为_______。
3 4 4
(4)CsF、KF的熔点分别为682℃、858℃，其熔点差异的主要原因是_______。
(5)铯、金、氯组成一种晶体，已知金元素有+1、+3价，它的晶胞如图1所示。大灰球为Cs，小黑球
为Cl，其余球为Au。该晶体的化学式为_______，其中金原子有2种不同的化学环境，形成2种不同的离
子，它们是_______和_______。(6)铅单质的面心立方最密晶胞如图2所示。它的晶胞空隙率为_______(用含π的式子表示；提示：晶
胞空隙率=1- )。
【答案】(1) 7 1s22s22p6
(2) SiF HF分子间形成氢键，电离能力减弱
4
(3) 正四面体形 sp2杂化变为sp3杂化
(4)KF、CsF都是离子晶体，K+离子半径小于Cs+，KF中离子键比CsF的强
(5) CsAuCl AuCl - AuCl -
3 2 4
(6)
【解析】(1)基态K原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，s能级上共有7个电子。基态氟离子的电子
排布式为1s22s22p6；(2)HF是极性分子；OF 呈V形，是极性分子；SiF 呈正四面体形，是非极性分子。HF
2 4
分子间形成氢键，电离H+能力减弱，故HF的酸性比HCl弱；(3)BF -呈正四面体形结构，BF 呈平面三角
4 3
形结构，故该反应中B原子杂化类型由sp2杂化变为sp3杂化；(4)从晶体类型与作用力的影响因素角度分析，
KF、CsF都是离子晶体，K+的离子半径小于Cs+，KF中离子键比CsF的强，故KF的熔点较高；(5)观察晶
胞图示，8个铯离子位于面上，金原子构成两种离子，分别是AuCl 、AuCl - 。4个AuCl - 位于立方体棱上，
4 2 22个AuCl - 位于面心，8个AuCl -位于顶点、1个AuCl -位于体内，所以，1个晶胞含4个Cs+、2个AuCl -
2 4 4 2
和2个AuCl -，该晶体的化学式为CsAuCl ；(6)铅晶胞是面心立方最密堆积，面上3个铅相切。设晶胞参
4 3
数为a，则铅原子半径为r= ，晶胞中空隙率为φ=1- 。
9．(2022·山东省枣庄市高三第二次模拟)聚合物锂离子电池具有超薄化特征，适用于多种设备，电极
材料涵盖LiFeO 、LiNiO 、LiPF 、LiAsF 等物质。
4 2 6 6
(1)磷酸为磷的最高价含氧酸，其空间结构如图：
①键角大小比较：α__________β(填“大于”“等于”或“小于”)。
②纯净的磷酸黏度极大，随温度升高黏度迅速下降，原因是___________。
(2)聚合物锂离子电池工作时， 沿聚乙二醇分子中的碳氧链迁移，过程如图所示(图中阴离子未画出)。
① 迁移过程中与聚乙二醇分子中O原子间的作用力为___________(填标号)。
a．分子间作用力 b．离子键
c．共价键
②LiAsF 的阴离子的空间构型为___________；基态As原子的最高能级组轨道排布式为___________。
6(3)二茂镍 是具有导电性的有机配合物。镍在周期表中的位置是___________(填写对应周
期、族)。x个原子共用y个电子可表示为 ，则环戊二烯离子(C H-)中的大 键可表示为___________。
5 5
(4)图1为NiO晶胞，与O2-距离最近的O2-有___________个。
一定温度下，NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”，可以认为O2-作密置单层排列，Ni2+填充
其中(如图2)，该“单分子层”面积密度为mg· cm-2，则O2-的半径为___________nm。(用m、N 表示)
A
【答案】(1) 小于 温度升高，磷酸分子间氢键被破坏
(2) c 正八面体
(3) 第四周期Ⅷ族
(4) 12
【解析】(1)①P=O键和P−O键的排斥力大于P−O键和P−O键之间的排斥力，所以键角α小于β；②
磷酸分子间有氢键，温度升高，氢键被破坏，所以纯净的磷酸黏度极大，随温度升高黏度迅速下降；(2)①
根据图示，Li +迁移过程中与聚乙二醇分子中O原子间形成配位键，作用力为共价键，选c；② 的阴离子是 ， 中As原子价电子对数是 ，无孤电子对，空间构型为正八面体；基态As原
子的最高能级组包括4s、3d、4p三个能级，轨道排布式为
；(3)镍是28号元素，在周期表中的位置是第
四周期Ⅷ族。环戊二烯离子(C H-)中5个原子共用6个电子，其大 键可表示为 ；(4)由晶胞图以体心的
5 5
O2- 分析，与氧离子距离最近的氧离子有12个；根据图 ，单分子层重复单元呈平
行四边形，是相邻四个球中心的连线，每个重复单元包括一个O2-和一个Ni2+，作三角形，设O2-的半径为
anm，三角形高为 ，三角形面积为 ，平行四边形面
积为 ，NiO的相对分子质量为75，每平方厘米面积上分散的该晶体的质量为“单分子
层”面积密度 ，则O2-的半径为 。
10．(2022·广东省深圳市二模)硅及其化合物在生产生活中有广泛应用。根据所学知识，回答下列问题：
(1)三甲基卤硅烷【(CH)SiX，X为Cl、Br、I】是重要的化工原料。
3 3
①氯元素基态原子的价电子排布式为___；按照核外电子排布对元素周期表分区，溴元素位于___区；
基态硅原子中有____种运动状态不同的电子。
②Br、I的第一电离能的大小关系：I(Br)____I (I)(填“大于”“小于”或“等于”)。
1 1
③常温下，(CH)SiI中Si—I键比(CH)SiCl中Si—Cl键易断裂的原因是____。
3 3 3 3
(2)(CH )SiCl可作为下列有机合成反应的催化剂。
3 3①1个有机物A分子中采取sp2杂化的碳原子有____个。
②有机物B的沸点低于对羟基苯甲醛( )的沸点，其原因是____。
③CHCN中σ键与π键的个数比为____。
3
(3)一种钛硅碳新型材料可用作高铁车体与供电网的连接材料。该材料的晶胞属于六方晶系(a、b方向
的夹角为120°，c方向垂直于a、b方向，棱长a+b≠c)，如图甲所示；晶胞中碳原子的投影位置如图乙所示。
①该钛硅碳新型材料的化学式为____。
②已知该新型材料的密度为4.51g•cm-3，且a、b的长度均为307pm，阿伏加德罗常数的值用N 表示，
A
则c的长度为____pm (列出计算式)。
【答案】(1) 3s23p5 p 14 大于 I原子半径比Cl的原子半径大，导致Si-I键键能较小，
较易断裂；而Si-Cl键键能较大，较不易断裂
(2) 7 邻羟基苯甲醛主要形成分子内氢键，而对羟基苯甲醛只能形成分子间氢键，所以后者的熔点
高于前者 5：2
(3) TiSiC
3 2
【解析】(1)①Cl原子核外有17个电子，核外电子排布式为[Ne] 3s23p5，价电子为3s23p5；溴原子的价
电子为4s24p5，属于p区；硅原子核外有14个电子，每个电子的运动状态各不相同，即有14种运动状态不同的电子；②同主族自上而下第一电离能减小，所以I(Br)大于I(I)；③I原子半径比Cl的原子半径大，导
1 1
致Si-I键键能较小，较易断裂；而Si-Cl键键能较大，较不易断裂；(2)①苯环上的碳原子以及碳氧双键中
的碳原子为sp2杂化，共有7个；②B为邻羟基苯甲醛，羟基与醛基距离较近，主要形成分子内氢键，而
对羟基苯甲醛只能形成分子间氢键，分子间氢键可以增大熔点，所以后者的熔点高于前者；③单键均为σ
键，碳氮三键中有一个σ键、两个π键，所以σ键与π键的个数比为5：2；(3)①根据均摊法，Ti原子的个
数为8× +4× +4=6，Si原子的个数为8× =2，C原子的个数为4，Ti、Si、C原子的个数比为
6:2:4=3:1:2，所以化学式为Ti SiC ；②晶胞的质量为 g= g，密度为4.51g•cm-3，所以晶
3 2
胞的体积为 cm3= pm，底面为边长307pm的菱形，则底面积为 ×3072pm3，所以c
的长度为 pm。
11．(2022·甘肃省兰州市一模)我国科学家研发的全球首套千吨级太阳能燃料合成项目被形象地称为
“液态阳光”计划，太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。
(1)与硅同主族的锗元素的价层电子排布式为____。
(2)NCl 、SiCl 、SCl 的键角由大到小的顺序为____，其中SCl 的分子构型为____。
3 4 2 2
(3)环戊基二乙基硅基乙炔分子结构为 ，分子中σ键和π键的个数比为____。
(4)碳与硅元素同主族，但形成的晶体性质却有不同。单晶硅不导电，但石墨能导电，石墨能够导电的
原因是____。
(5)SiC和单晶硅具有相似的晶体结构，但SiC熔点更高，其原因是____。
(6)晶胞中原子的位置通常可用原子分数坐标表示(原子分数坐标：将原子位置的坐标表示为晶胞棱长
的分数)。复杂结构的三维表示往往难以在二维图上绘制和解释，可以从晶胞的一个方向(通常选择晶胞的
一个轴的方向)往下看，某面心立方晶胞的投影图如图1所示。某种硫化硅晶体的晶胞结构的投影图如图2所示。
①该硫化硅晶体的化学式为____。
②在该晶胞中与S距离最近的Si的数目为____。
③若距离最近的Si和S的核间距为dnm，阿伏加德罗常数的值为N ，则该硫化硅晶体的密度为
A
____g·cm-3(列出算式即可)。
【答案】(1)4s24p2
(2) SiCl 、NCl 、SCl V形或折角形
4 3 2
(3)16：1
(4)石墨中每个碳原子均为sp2杂化，剩余1个p电子可在层间自由移动
(5)同为原子晶体，r(C)C>H (4)BC
(5)当阳离子所带电荷相同时，阳离子半径越小，其结合氧离子能力就越强，对应的碳酸盐就越容易分
解
(6)
【解析】(1)基态14C原子，轨道表示式为 ，所以有2对成对电子，成对电子中两
个电子自旋方向相反；同周期元素第一电离能呈增大趋势，但IIA>IIIA，VA>VIA，所以Be、B、C的第一
电离能顺序为BC，而H是电负性最小的非金属，所以电负性由大到小的顺序为N>C>H；(4)在CO转化成CO 的反应过程中，A项，CO分子中含有2对孤对
2
电子，CO 分子中含有4对孤对电子，故A项错误；B项，CO为极性分子， CO 为非极性分子，故B项
2 2
正确；C项，CO中存在碳氧三键，CO 中存在碳氧双键，分子间成键方式改变，，故C项正确；D项，
2
CO和CO 都可以形成分子晶体，转化过程中，相对分子质量增大，分子间作用力会增强，故D错误；故
2
选BC；(5)因为碳酸盐的分解过程实际上是晶体中阳离子结合CO2-中的氧离子，使CO2-分解为CO 的过程，
3 3 2
所以当阳离子所带电荷相同时，阳离子半径越小，其结合氧离子能力就越强，对应的碳酸盐就越容易分解；
(6)根据晶胞结构图，晶胞中含有的正四面体结构的数目是 ，每个正四面体结构含有4个
碳原子，晶胞的质量是 ，已知T-碳晶胞参数为apm，则T-碳的密度为 。
13．(2022·天津市高三模拟预测)含镓(Ga)化合物在半导体材料、医药行业等领域发挥重要作用。回答
下列问题：
(1)基态镓原子最外层的电子排布图为___________。
(2)Ga与Zn的第一电离能大小关系为：Ga___________Zn(填“＞”“＜”或“=”)。
(3) GaX 的熔沸点如下表所示。
3
镓的卤化物 GaCl GaBr GaI
3 3 3
熔点/℃ 77.75 122.3 211.5
沸点/℃ 201.2 279 346
①100℃，GaCl 、GaBr 和GaI 呈液态的是___________(填化学式)，沸点依次升高的原因是
3 3 3
___________。
②GaF 的熔点约1000℃，远高于GaCl 的熔点，原因是___________。
3 3
(4)镓配合物具有高的反应活性和良好的选择性。在药物领域得到广泛的关注。GaCl 与2-甲基8-羟基
3
喹啉( )在一定条件下反应可以得到一种喹啉类镓配合物(M)，其结构如图所示。2-甲
基-8-羟基喹啉分子中碳原子的杂化轨道类型为___________；H、C、N的原子半径由大到小的顺序为
___________。(5)作为第二代半导体，砷化镓单晶因其价格昂贵而素有“半导体贵族”之称。砷化镓是由Ga(CH ) 和
3 3
AsH 在一定条件下制备得到，同时得到另一物质，该物质分子是___________(填“极性分子”或“非极性
3
分子”)，AsH 分子的空间形状为___________。
3
(6)GaN是制造LED的重要材料，被誉为“第三代半导体材料”。其晶体结构如图所示：
①在GaN晶体中，距离每个Ga原子最近的Ga原子有___________个，N原子的配位数为___________。
②GaN的密度为___________ g· cm-3。(设阿伏加德罗常数的值为N ，用含a、c、N 的代数式表示)
A A
【答案】(1) 或
(2)＜
(3) GaCl 三者均属于分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力增强，熔沸点依次升
3
高 GaF 属于离子晶体，GaCl 为分子晶体，离子晶体熔点高于分子晶体
3 3
(4) sp2、sp3 C＞N＞H
(5) 非极性分子 三角锥形(6) 6 4
【解析】(1)镓原子原子序数为31，价电子排布为4s24p1，故最外层电子排布图为
或 ；(2)原子轨道中电子处于半满、全满、全空时较稳定，原子
越稳定，其第一电离能越大；Zn是全充满，相对Ga更稳定，故Zn第一电离能更大；(3)①根据表格中熔
沸点信息，可知呈液态的是GaCl ；GaCl 、GaBr 和GaI 均属于分子晶体，相对分子质量依次增大，分子
3 3 3 3
间作用力增强，熔沸点依次升高；②GaF 属于离子晶体，GaCl 为分子晶体，离子晶体熔点高于分子晶体；
3 3
(4)2-甲基-8-羟基喹啉分子中，苯环和双键上碳原子的杂化轨道类型为sp2，甲基中碳原子的杂化轨道类型
为sp3；同一周期从左到右，原子半径依次减小，故H、C、N的原子半径由大到小的顺序为C>N>H；(5)
Ga(CH ) 和AsH 在一定条件下制备得到GaAs，根据原子守恒推知另一种产物为CH，CH 为非极性分子；
3 3 3 4 4
AsH 分子中有一个孤电子对和三个单键，故As原子采取sp3杂化，分子空间结构为三角锥形；(6)①GaN
3
晶体中，距离每个Ga原子最近的Ga原子有6个，N原子周围最近的Ga原子有4个，N原子的配位数为
4；观察GaN晶体结构，含Ga原子数 ，含N原子数 个。故氮化镓的密
度为 。
1．【2022•湖北省选择性考试】磷酰三叠氮是一种高能分子，结构简式为O=P(N )。下列关于该分子
3 3
的说法正确的是( )
A．为非极性分子 B．立体构型为正四面体形
C．加热条件下会分解并放出N D．分解产物 的电子式为
2
【答案】C【解析】A项，磷酰三叠氮分子不是对称结构，分子中的正负电荷重心是不重合的，是极性分子，A
项错误；B项，磷酰三叠氮分子含有三个P-N键及一个P=O双键，则立体构型为四面体构型，B项错误；
C项，磷酰三叠氮是一种高能分子，加热条件下会分解并放出N，C项正确；D项，NPO为共价化合物，
2
则电子式为 ，D项错误；故选C。
2．【2022•湖北省选择性考试】Be2+和Al3+的电荷与半径之比相近，导致两元素性质相似。下列说法错
误的是( )
A．Be2+与Al3+都能在水中与氨形成配合物
B．BeCl 和AlCl 的熔点都比MgCl 的低
2 3 2
C．Be(OH) 和Al(OH) 均可表现出弱酸性
2 3
D．Be和Al的氢化物都不能在酸中稳定存在
【答案】A
【解析】A项，Al3+半径小，不能容纳6个氮原子和它配位，则不能在水中与氨形成配合物，A项错误；
B项，BeCl 和AlCl 属于分子晶体，而MgCl 属于离子晶体，则BeCl 和AlCl 的熔点都比MgCl 的低，B
2 3 2 2 3 2
项正确；C项，Be(OH) 和Al(OH) 均为两性氢氧化物，则均可表现出弱酸性，C项正确；D项，Be和Al
2 3
的氢化物与酸反应，生成对应的盐和氢气，则都不能在酸中稳定存在，D项正确；故选A。
3．【2022•湖北省选择性考试】C 在高温高压下可转变为具有一定导电性、高硬度的非晶态碳玻璃。
60
下列关于该碳玻璃的说法错误的是( )
A．具有自范性 B．与C 互为同素异形体
60
C．含有sp3杂化的碳原子 D．化学性质与金刚石有差异
【答案】A
【解析】A项，自范性是晶体的性质，碳玻璃为非晶态，所以没有自范性，A错误；B项，碳玻璃和
C 均是由碳元素形成的不同的单质，所以是同素异形体，B正确；C项，碳玻璃具有高硬度，与物理性质
60
金刚石类似，因而结构具有一定的相似性，所以含有sp3杂化的碳原子形成化学键，C正确；D项，金刚石
与碳玻璃属于同素异形体，性质差异主要表现在物理性质上，化学性质上也有着活性的差异，D正确；故
选A。
4．【2022•山东卷】AlN、GaN属于第三代半导体材料，二者成键结构与金刚石相似，晶体中只存在
键、 键。下列说法错误的是( )
A． 的熔点高于 B．晶体中所有化学键均为极性键
C．晶体中所有原子均采取sp3杂化 D．晶体中所有原子的配位数均相同【答案】A
【解析】根据元素周期表，Al和Ga均为第ⅢA元素，N属于第ⅤA元素，结合题意AlN、GaN的成
键结构与金刚石相似，则其为共价晶体，且其与金刚石互为等电子体，等电子体之间的结构和性质相似，
AlN、GaN晶体中，N原子与其相邻的原子形成3个普通共价键和1个配位键。A项，因为AlN、GaN为
结构相似的共价晶体，由于Al原子的半径小于Ga，N—Al的键长小于N—Ga的，则N—Al的键能较大，
键能越大则其对应的共价晶体的熔点越高，故GaN的熔点低于AlN，A说错误；B项，不同种元素的原子
之间形成的共价键为极性键，故两种晶体中所有化学键均为极性键，B说法正确；C项，金刚石中每个C
原子形成4个共价键(即C原子的价层电子对数为4)，C原子无孤电子对，故C原子均采取sp３杂化；由于
AlN、GaN与金刚石互为等电子体，则其晶体中所有原子均采取sp3杂化，C说法正确；D项，金刚石中每
个C原子与其周围4个C原子形成共价键，即C原子的配位数是4，由于AlN、GaN与金刚石互为等电子
体，则其晶体中所有原子的配位数也均为4，D说法正确。故选A。
5．【2021•湖北省选择性考试】金属Na溶解于液氨中形成氨合钠离子和氨合电子，向该溶液中加入穴
醚类配体L，得到首个含碱金属阴离子的金黄色化合物[NaL]＋Na－。下列说法错误的是( )
A．Na的半径比F的大 B．Na的还原性比Na的强
C．Na的第一电离能比H的大 D．该事实说明Na也可表现非金属性
【答案】C
【解析】Na核外有3个电子层，而F核外有2个电子层，故Na的半径比F的大，A项正确；Na的
半径比Na的大，Na中的原子核对最外层电子的吸引力小，易失去电子，故Na的还原性比Na的强，B项
正确；H的1s上有2个电子，为全充满稳定结构，不易失去电子，而Na最外层有2个电子，很活泼，故
Na的第一电离能比H的小，C项错误；该事实说明可以形成Na，Na表现出非金属性，D项正确。
6．【2021•湖北省选择性考试】下列有关N、P及其化合物的说法错误的是( )
A．N的电负性比P的大，可推断NCl 分子的极性比PCl 的大
3 3
B．N与N的π键比P与P的强，可推断N≡N的稳定性比P≡P的高
C．NH 的成键电子对间排斥力较大，可推断NH 的键角比PH 的大
3 3 3
D．HNO 的分子间作用力较小，可推断HNO 的熔点比HPO 的低
3 3 3 4
【答案】A
【解析】Cl、P的电负性差值大于Cl、N的电负性差值，三氯化氮、三氯化磷的空间结构都是三角锥
形，故三氯化氮的分子极性小于三氯化磷，A项错误；分子的稳定性与键能、键数目有关，N与N的π键
比P与P的强，可推断N≡N的稳定性比P≡P的高，B项正确；NH 、PH 分子空间结构都是三角锥形，N、
3 3
P原子价层孤电子对数都为1，杂化类型都是sp3，但是N原子半径小于P，N的电负性大于P，NH 分子中
3
成键电子对之间排斥力大于PH ，故NH 键角大于PH ，C项正确；晶体熔点高低由构成晶体的微粒之间
3 ３ ３作用力大小决定，它们都是分子晶体，硝酸的相对分子质量小于磷酸，HNO 分子间作用力小于HPO ，磷
3 3 4
酸的熔点高于硝酸，D项正确。
7．【2021•海南省选择性考试】SF 可用作高压发电系统的绝缘气体，分子呈正八面体结构，如图所示。
6
有关SF 的说法正确的是( )
6
A．是非极性分子 B．键角 都等于90°
C． 与 之间共用电子对偏向S D． 原子满足8电子稳定结构
【答案】A
【解析】A项，结构对称、正负电荷重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
6
位于正八面体的中心，该分子结构对称、正负电荷重心重合，所以为非极性分子，A正确；B项，SF 是结
6
构对称、正负电荷重心重合的分子，故键角 不都等于90°，B错误；C项，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项，中心元素价电子数+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元素化合价+价电子数=6+6=12，则S原子不是8电
子稳定结构，D错误；故选A。
8．【2021•海南省选择性考试】关于NH 性质的解释合理的是( )
3
选项 性质 解释
A 比PH 容易液化 NH 分子间的范德华力更大
3 3
B 熔点高于PH N-H键的键能比P-H大
3
C 能与Ag以配位键结合 NH 中氮原子有孤电子对
3
D 氨水中存在NH + NH ·H O是离子化合物
4 3 2
【答案】C
【解析】A项，NH 和PH 都属于同一主族是氢化物，分子晶体的沸点与其相对分子质量成正比，但
3 3
氨气中含有氢键， PH 不含氢键，氢键的存在导致氨气的沸点升高，故A错误；B项，NH 熔点高于
3 3
PH ，是因为氨气中含有氢键，氢键的存在导致氨气的熔点升高，不是N-H键的键能比P-H大，故B错误；
3
C项，NH 中氮原子有孤电子对，使Ag+和NH 以配位键结合形成[Ag(NH)]+，故C正确；D项，NH ·H O
3 3 3 2 3 2
是共价化合物，是弱碱，在水溶液中部分电离出NH +和OH-，故D错误；故选C。
4
9．【2021•全国乙卷】(2)三价铬离子能形成多种配位化合物。[Cr(NH )(H O) Cl]2+中提供电子对形成
3 3 2 2配位键的原子是_______，中心离子的配位数为_______。
(3) [Cr(NH )(H O) Cl]2+中配体分子NH 、HO以及分子PH 的空间结构和相应的键角如图所示。
3 3 2 2 3 2 3
PH 中P的杂化类型是_______。NH 的沸点比PH 的_______，原因是_______，HO的键角小于NH
3 3 3 2 3
的，分析原因_______。
【答案】(2)N、O、Cl 6
(3)sp3 高 NH 存在分子间氢键 NH 含有一对孤对电子，而HO含有两对孤对电子，HO中
3 3 2 2
的孤对电子对成键电子对的排斥作用较大
【解析】(2) [Cr(NH )(H O) Cl]2+中三价铬离子提供空轨道，N、O、Cl提供孤对电子与三价铬离子形
3 3 2 2
成配位键，中心离子的配位数为N、O、Cl三种原子的个数和即3+2+1=6；(3) PH 的价层电子对为
3
3+1=4，故PH 中P的杂化类型是sp3； N原子电负性较强，NH 分子之间存在分子间氢键，因此NH 的沸
3 3 3
点比PH 的高；HO的键角小于NH 的，原因是：NH 含有一对孤对电子，而HO含有两对孤对电子，
3 2 3 3 2
HO中的孤对电子对成键电子对的排斥作用较大。
2
10．【2021•全国甲卷】(1)太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。Si的价电子层的电子排式为
________；单晶硅的晶体类型为_________。SiCl 是生产高纯硅的前驱体，其中Si采取的杂化类型为
4
_______。SiCl 可发生水解反应，机理如下：
4
含s、p、d轨道的杂化类型有：
①dsp2、②sp3d、③sp3d2，中间体SiCl (H O)中Si采取的杂化类型为________(填标号)。
4 2
(2)CO 分子中存在_______个 键和______个 键。
2
(3)甲醇的沸点(64.7℃)介于水(100℃)和甲硫醇(CHSH，7.6℃)之间，其原因是________。
3
【答案】(1)3s23p2 原子晶体(共价晶体) sp3 ②
(2) 2 2
(3)甲硫醇不能形成分子间氢键，而水和甲醇均能，且水比甲醇的氢键多【解析】(1)基态Si原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，因此Si的价电子层的电子排式为
3s23p2；晶体硅中Si原子与Si原子之间通过共价键相互结合，整块晶体是一个三维的共价键网状结构，因
此晶体硅为原子晶体；SiCl 中Si原子价层电子对数为4+ =4，因此Si原子采取sp3杂化；由图可知，
4
SiCl (H O)中Si原子的δ键数为5，说明Si原子的杂化轨道数为5，由此可知Si原子的杂化类型为sp3d；
4 2
(2)CO 的结构式为O=C=O，1个双键中含有1个δ键和1个π键，因此1个CO 分子中含有2个δ键和2个
2 2
π键；(3)甲醇分子之间和水分子之间都存在氢键，因此沸点高于不含分子间氢键的甲硫醇，甲醇分子之间
氢键的总强度低于水分子之间氢键的总强度，因此甲醇的沸点介于水和甲硫醇之间。
11．【2021•河北选择性考试】(3)已知有关氨、磷的单键和三键的键能(kJ•mol-1)如表：
N—N N≡N P—P P≡P
193 946 197 489
从能量角度看，氮以N、而白磷以P(结构式可表示为 )形式存在的原因是
2 4
_______________________________________。
(4)已知KH PO 是次磷酸的正盐，HPO 的结构式为_____________________，其中P采取
2 4 3 2
____________杂化方式。
(5)与PO 3-电子总数相同的等电子体的分子式为___________。
4
(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___________。
【答案】(3)在原子数目相同的条件下，N 比N 具有更低的能量，而P 比P 具有更低的能量，能量越
2 4 4 2
低越稳定
(4) sp3 (5)SiF 、SO F 等
4 2 2
【解析】(3)根据表中的相关共价键的键能可知，若6mol N形成类似白磷分子结构的N 分子，可以释
4
放出的能量为193kJ6=1158kJ；若6mol N形成N 分子，则可释放的能量为946kJ2=1892kJ，显然，形成
2N 分子放出的能量更多，故在N数目相同的条件下，N 具有更低的能量，能量越低越稳定。同理，若
2 2
6mol P形成P 分子，可以释放出的能量为197kJ6=1182kJ；若6mol P形成P 分子，则可释放的能量为
4 2
489kJ2=978kJ，显然，形成P 分子放出的能量更多，故在P数目相同的条件下，P 具有更低的能量，能
4 4
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KH PO 是次磷酸的正盐可知，HPO 为一
2 2 3 2
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，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 3-
4
电子总数相同的等电子体分子为SiF、SO F 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
4 2 2
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
(HPO )，其失去H+后得到相应的酸根，故该酸根可写为PO n-。
3 n n 3n
12．【2021•湖南选择性考试】(2)硅和卤素单质反应可以得到SiX。
4
SX 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
①0℃时，SiF 、SiCl 、SiBr 、SiI 呈液态的是 (填化学式)，沸点依次升高的原
4 4 4 4
因是 ，气态SiX 分子的空间构型是 ；
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；
【答案】(2)①SiCl SiX 都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
4 4
大 正四面体形 ② sp2、sp3 N>C>H 54(3)①O Mg GeO ② ×1021
2 4
【解析】(2)①0℃为273K，呈液态的物质是：熔点＜273K＜沸点；根据表中数据知，SiF 的熔沸点都
4
比273K低，而SiBr 和SiI 的熔沸点都比273K高，只有SiCl 的熔点低于273K，沸点高于273K；根据表
4 4 4
中数据知，其熔沸点依次升高，这4种物质熔沸点都较低，说明为分子晶体，且都不含有氢键，结构相似
的分子晶体熔沸点与分子间作用力成正比，其相对分子质量依次增大，分子间作用力逐渐增强，所以其熔
1
沸点依次升高；根据价层电子对互斥理论，SiX 分子的中心原子的价层电子对数个数为4+ (4﹣4×1)＝4，
4 2
则分子空间构型为正四面体构型；②甲基的C原子形成4个σ键，无孤电子对，C原子价层电子对个数是
4，为sp3杂化；环上C原子形成3个σ键，无孤电子对，价层电子对个数是3，为sp2杂化；元素非金属性
越强，其电负性越大，元素的非金属性大小：N＞C＞H，则电负性大小顺序为N＞C＞H；共价单键为σ键、
共价双键中含有 1 个 σ 键、1 个 π 键，配位键为 σ 键，则 中含有 12 个 σ 键，则 1 个
分子中含有12×4+6＝54个σ键，则1mol该物质中含有54molσ键。
13．【2021•广东选择性考试】(2)H S、CH、HO的沸点由高到低顺序为__________。
2 4 2
(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________。
【答案】(2)H O>HS>CH (4)D (5)化合物III
2 2 4
【解析】(2)H S、CH、HO均为分子晶体，HO分子间存在氢键，沸点较高，HS、CH 的分子间范
2 4 2 2 2 4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：HO>HS>CH；(4)A项， 中S原
2 2 4
子的价层电子对数=2+ =4，因此S原子采取sp3杂化，故A正确；B项， 中含有的元素为
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，故B错误；C项， 中C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109º28’，故C错误；D项， 中存在C-H、C-C、C-
S、S=O、S-O、S-H共价键和 与Na+之间的离子键，故D正确；故选BD。(5) 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，相同物质的量两种物质溶于水后， 形成的氢键更多，因此化合物III更易溶于水。14．【2020•新课标Ⅰ卷】(3)磷酸根离子的空间构型为_______，其中P的价层电子对数为_______、
杂化轨道类型为_______。
【答案】(3)正四面体形 4 sp3
15．【2020•新课标Ⅱ卷】(2)Ti的四卤化物熔点如下表所示，TiF 熔点高于其他三种卤化物，自TiCl
4 4
至TiI 熔点依次升高，原因是____________。
4
化合物 TiF TiCl TiBr TiI
4 4 4 4
熔点/℃ 377 ﹣24.12 38.3 155
【答案】(2)TiF 为离子化合物，熔点高，其他三种均为共价化合物，随相对分子质量的增大分子间作
4
用力增大，熔点逐渐升高
16．【2020•新课标Ⅲ卷】(2)NH BH 分子中，N—B化学键称为____键，其电子对由____提供。氨硼
3 3
烷在催化剂作用下水解释放氢气：3NH BH+6H O=3NH +B O3-+9H ，B O3-的结构如图所示：
3 3 2 3 3 6 2 3 6
在该反应中，B原子的杂化轨道类型由______变为______。
(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-)，电负性大小
3 3
顺序是__________。与NH BH 原子总数相等的等电子体是_________(写分子式)，其熔点比
3 3
NH BH____________(填“高”或“低”)，原因是在NH BH 分子之间，存在____________________，也
3 3 3 3
称“双氢键”。
【答案】(2)配位 N sp3 sp2
(3)N＞H＞B CH CH 低 Hδ+与Hδ−的静电引力
3 3
17．【2020•江苏卷】(2)NH 分子中氮原子的轨道杂化类型是____________；C、N、O元素的第一电
3
离能由大到小的顺序为_______________。
(3)与NH +互为等电子体的一种分子为_______________(填化学式)。
4
(4)柠檬酸的结构简式见图。1 mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的数目为_________mol。
【答案】(2)sp3 N＞O＞C (3)CH 或SiH (4)7
4 4
18．【2020•山东卷】(1)Sn为ⅣA族元素，单质Sn与干燥Cl 反应生成SnCl 。常温常压下SnCl 为无色
2 4 4液体，SnCl 空间构型为_____________，其固体的晶体类型为_____________。
4
(2)NH 、PH 、AsH 的沸点由高到低的顺序为_____________(填化学式，下同)，还原性由强到弱的顺序
3 3 3
为____________，键角由大到小的顺序为_____________。
(3)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种
Cd2+配合物的结构如图所示，1mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有_________mol，该螯合物中N
的杂化方式有__________种。
【答案】(1)正四面体形 分子晶体 (2)NH 、AsH 、PH AsH 、PH 、NH NH 、PH 、AsH
3 3 3 3 3 3 3 3 3
(3)6 1
19．【2020•天津卷】(1)Fe、Co、Ni在周期表中的位置为_________，基态Fe原子的电子排布式为
__________。
【答案】(1)第四周期第VIII族 1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2
20．【2019•新课标Ⅰ】(2)乙二胺(H NCH CHNH )是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别
2 2 2 2
是 、 。乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子，其原因是 ，
其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是 (填“Mg2+”或“Cu2+”)。
【答案】(2)sp3 sp3 乙二胺的两个N提供孤对电子给金属离子形成配位键 Cu2+
21．【2019•新课标Ⅱ】(1)元素As与N同族。预测As的氢化物分子的立体结构为_______，其沸点比
NH 的_______(填“高”或“低”)，其判断理由是________________________。
3
【答案】(1)三角锥形 低 NH 分子间存在氢键
3
22．【2019•新课标Ⅲ】(2)FeCl 中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl 的
3 3
结构式为________，其中Fe的配位数为_____________。
【答案】(2) 4
23．【2019•江苏卷】(2) 的空间构型为_____________(用文字描述)；Cu2+与OH−反应能生成[Cu(OH) ]2−，[Cu(OH) ]2−中的配位原子为__________(填元素符号)。
4 4
【答案】(2)正四面体 O
