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高频考点 38 分子结构与性质
1．（2022·湖北卷）磷酰三叠氮是一种高能分子，结构简式为 。下列关于该分子的说法正确的
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 D．分解产物 的电子式为
1.C A．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．
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．磷酰三叠氮是
一种高能分子，加热条件下会分解并放出 ，C项正确；D． 为共价化合物，则电子式为 ，
D项错误；答案选C。
2.（双选）（2022·海南卷）已知 ， 的酸性比
强。下列有关说法正确的是（ ）
A．HCl的电子式为 B．Cl-Cl键的键长比I-I键短
C． 分子中只有σ键 D． 的酸性比 强
2.BD A．HCl为共价化合物，H原子和Cl原子间形成共用电子对，其电子式为 ，A错误；B．原子
半径Cl＜I，故键长：Cl—Cl＜I—I，B正确；C．CH COOH分子中，羧基的碳氧双键中含有π键，C错误；
3
D．电负性Cl＞I，-Cl能使-COOH上的H原子具有更大的活动性，因此ClCH COOH的酸性比ICH COOH强，D
2 2
正确；答案选BD。
3．（2021·江苏卷）N 是合成氨工业的重要原料，NH 不仅可制造化肥，还能通过催化氧化生产HNO ；
2 3 3
HNO 能溶解Cu、Ag等金属，也能与许多有机化合物发生反应；在高温或放电条件下，N 与O 反应生成
3 2 2
NO，NO进一步氧化生成NO 。2NO(g)+O (g)=2NO (g) ΔH=-116.4kJ·mol-1。大气中过量的NO 和水体中过量
2 2 2 x的NH 、NO 均是污染物。通过催化还原的方法，可将烟气和机动车尾气中的NO转化为N ，也可将水体
2
中的NO -转化为N 。下列有关NH 、NH 、NO 的说法正确的是（ ）
3 2 3
A．NH 能形成分子间氢键
3
B．NO 的空间构型为三角锥形
C．NH 与NH 中的键角相等
3
D．NH 与Ag+形成的[Ag(NH ) ]+中有6个配位键
3 3 2
3.A A．NH 能形成分子间氢键，氨分子是一个极性分子，氮原子带有部分负电荷,氢原子带有部分正电荷，
3
当氨分子互相靠近时，由于取向力的作用，带有部分正电荷的氢原子与另外一个氨分子中的带有部分负电
荷的氮原子发生异性电荷的吸引进一步靠拢，A正确；B．硝酸根离子的空间构型是个标准的正三角形，N
在中间，O位于三角形顶点，N和O都是sp2杂化，B错误；C．NH 和NH 都是sp3杂化，但NH 中存在一
3 3
个孤电子对，是三角锥结构，而NH 为标准的正四面体，所以键角是不一样的，NH 中每两个N—H键之间
3
夹角为107°18＇,正四面体为109°28＇，C错误；D．N-H为σ键，配位键也为σ键，则[Ag(NH ) ]+中含有8
3 2
个σ键，2个配位键，D错误；答案选A。
4．（2021·湖北卷）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H PO 的低
3 3 3 4
4.A A．P和Cl的电负性差值比N和Cl的电负性差值大，因此PCl 分子的极性比NCl 分子极性大，A项错
3 3
误；B．N与N的 键比P与P的强，故 的稳定性比 的高，B项正确；C．N的电负性比P大，
NH 中成键电子对距离N比PH 中成键电子对距离P近，NH 中成键电子对间的斥力大，因此NH 的键角比
3 3 3 3
PH 的大，C项正确；
3
D．相对分子质量：HNO <H PO ，因此HNO 的分子间作用力比磷酸的分子间作用力小，从而导致HNO 的
3 3 4 3 3
熔点比H PO 的低，D项正确；故选A。
3 4
5．（2021·山东卷）关于CH OH、N H 和(CH ) NNH 的结构与性质，下列说法错误的是（ ）
3 2 4 3 2 2A．CH OH为极性分子 B．N H 空间结构为平面形
3 2 4
C．N H 的沸点高于(CH ) NNH D．CH OH和(CH ) NNH 中C、O、N杂化方式均相同
2 4 3 2 2 3 3 2 2
5.B A．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；B．N H 中N原子的杂化方式为sp3，不是平面形，B错误；C．N H 分子中连接N原子的H原
2 4 2 4
子数多，存在氢键的数目多，而偏二甲肼（(CH ) NNH ）只有一端可以形成氢键，另一端的两个甲基基团
3 2 2
比较大，影响了分子的排列，沸点较N H 的低，C正确；D．CH OH为四面体结构，-OH结构类似于水的结
2 4 3
构，(CH ) NNH 的结构简式为 ，两者分子中C、O、N杂化方式均为sp3，D正确；故选B。
3 2 2
6．（2022·江苏省木渎高级中学模拟预测）下列有关 、 、 和 的说法正确的是（ ）
A． 中S原子的杂化方式为
B． 的空间构型为平面正方形
C． 分子中的键角小于 分子中的键角
D． 分子是极性分子
6.CA．SO 离子中S原子孤电子对数= =1，价层电子对数=3+1=4，形成4条新的杂化轨道，采用了
sp3杂化，A选项错误；B．SO 中S的价层电子对数为4，无孤对电子，空间构型为正四面体，B选项错误；
C．SO 中的S采用sp2杂化，三对价层电子对理想化是平面正三角形，但其中的1对孤电子对2对成键电子
2
对有排斥作用，所以键角小于120°，SO 中的S为+6价，所有电子均参与成键，没有孤对电子，空间构型
3
为堆成的平面正三角形，键角为120°，即SO 分子中的键角小于SO ，C选项正确；
2 3
D．SO 为平面正三角形分子，键角120°，分子内正负电荷抵消为非极性分子，D选项错误；答案选C。
3
7．（2022·广东·梅州市梅江区梅州中学模拟预测）由徐光宪院士发起院士学子同创的《分子共和国》科普
读物生动形象地戏说了 、 、 、 、 、 等众多“分子共和国”中的明星。下
列说法正确的是（ ）A．键角：
B．酸性：
C． 分子中只存在 键，不存在π键．
D． 、 分子的空间结构均为直线形，且均为非极性分子
7.A A． 中心原子sp3杂化，有一对孤电子对，由于孤电子对的斥力，为三角锥形，键角为107.3°，
而 中心原子sp2杂化，无孤电子对，为平面三角形，键角为120°，故键角： ，A项正确；B．
氟原子是吸电子基团，会使羧基中氢氧键的极性增强，易于电离出氢离子，酸性增强，则酸性：CH COOH
3
＜CF COOH，B项错误；
3
C．SOCl (结构式： )中存在硫氧双键，则分子中存在σ键，也存在π键，C项错误；
2
D．H S分子中心S原子价层电子对数为 ，有2个孤电子对，H S分子是V形，O 分子中心O
2 2 3
原子价层电子对数为 ，有1个孤电子对，分子呈V形，二者均为极性分子，D项错误；答案
选A。
8．（2022·山东·德州市教育科学研究院三模）某离子液体的部分结构如下。短周期主族元素R、X、Y、Z、
W中Y的原子半径最小，X、Z同主族，且Z的电子数等于Y、W电子数之和，X与R、W形成的二原子化合
物均为常见的城市空气污染物。以下说法正确的是（ ）A． 做配体时，W提供孤电子对
B． 、 、 分子中的键角依次减小
C．第一电离能：Y＞W＞X＞R
D．氢化物的熔沸点大小顺序一定为：R＜Z＜W
7.C 根据分析可知，R为C，X为O，Y为F，Z为S，W为N，A．RW-为CN-，CN-做配体时，应该是C(R)提
供孤电子对，故A错误；B．RZ 、WY 、RY 分别为CS 、NF 、CF ，CS 为直线形，其键角最大，NF 、CF 的
2 3 4 2 3 4 2 3 4
VSEPR模型均为四面体，但NF 的中心原子N含有1个孤电子对，CF 的中心原子C没有孤电子对，孤电子
3 4
对越多键角越小，则CF 的键角较大，所以键角大小为：CS ＞CF ＞NF ，故B错误；C．主族元素同周期从
4 2 4 3
左向右第一电离能呈增大趋势，N的2p能级处于半满稳定状态，其第一电离能大于同周期相邻元素，则第
一电离能：Y＞W＞X＞R，故C正确；D．R的氢化物为烃，碳原子数较多的烃常温下为固态，其沸点大于
氨气、硫化氢、肼，故D错误；
故选：C。
8．（2022·江苏泰州·模拟预测）催化剂作用下，SO 与Cl 反应生成SO Cl ；对SO 水溶液的光谱分析可以检
2 2 2 2 2
测到 、 和痕量的 ，三氧化硫在液态时有单分子SO 和三聚的(SO ) (结构如下图所示)两种形
3 3 3
式，在高温时能将HBr氧化为Br 。关于说法正确的是（）
2
A．SO 、SO 都是非极性分子
2 3
B．SO Cl 为正四面体结构
2 2
C．SO 、 中S原子都是sp2杂化
3
D．1 mol (SO ) 分子中含有12 mol σ键
3 3
8.DA．SO 分子中正负电荷重心不重合，因此属于极性分子，而SO 分子中正负电荷重心重合，因此该分子
2 3
属于非极性分子，A错误；B．SO Cl 分子中与中心S原子形成共价键的O、Cl原子半径不同，因此该分子
2 2呈四面体结构，但不是正四面体结构，B错误；C．SO 分子中的中心S原子价层电子对数为3+ =3，
3
则S原子是sp2杂化； 中S原子价层电子对数是3+ =4，因此S原子杂化类型是sp3杂化，C错
误；
D．根据(SO ) 分子结构可知：在1个(SO ) 分子中含有12个σ键，则在1 mol (SO ) 分子中含有12 mol σ键，
3 3 3 3 3 3
D正确；故合理选项是D。
9．（2022·山东聊城·三模）乙腈(CH CN)在酸性条件水解，CH CN+H++2H O→CH COOH+NH 。下列说法错误
3 3 2 3
的是（ ）
A．CH CN、CH COOH都是极性分子
3 3
B．键角：NH <NH <NH
3
C．CH COOH的酸性比ClCH COOH的弱
3 2
D．反应中部分碳原子的杂化方式发生了改变
9.B A．CH CN、CH COOH二者结构不对称，正负电荷的中心不重合，都是极性分子，A正确；B．NH +中，
3 3 4
含0对孤电子，氨气分子中含1对孤电子，NH -含2对孤电子，含有孤电子对越多，分子中的键角越小，
2
所以键角大小关系：NH +＞NH ＞NH -，B错误；C．CH COOH是一种弱酸，而ClCH COOH的酸性强于
4 3 2 3 2
CH COOH，这是因为-Cl是一种强吸电子基团，能使-OH上的H原子具有更大的活动性，CH COOH的酸性比
3 3
ClCH COOH的弱，C正确；D ．CH CN中甲基上的碳原子形成4个单键，是sp3杂化，-CN形成一个单键和
2 3
一个碳氮三键，是sp杂化，CH COOH中甲基上的碳原子形成4个单键，是sp3杂化，羧基上的碳原子形成
3
1个碳氧双键、2个单键，是sp2杂化，反应中碳原子的sp杂化变成sp2杂化，D正确；故选B。
10．（2022·全国乙卷）卤素单质及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用。回答下列问题：
(1)氟原子激发态的电子排布式有_______，其中能量较高的是_______。(填标号)
a. b. c. d.
(2)①一氯乙烯 分子中，C的一个_______杂化轨道与Cl的 轨道形成 _______键，并且Cl
的 轨道与C的 轨道形成3中心4电子的大 键 。
②一氯乙烷 、一氯乙烯 、一氯乙炔 分子中， 键长的顺序是_______，理由：(ⅰ)C的杂化轨道中s成分越多，形成的 键越强；(ⅱ)_______。
(3)卤化物 受热发生非氧化还原反应，生成无色晶体X和红棕色液体Y。X为_______。解释X的熔点
比Y高的原因_______。
(4) 晶体中 离子作体心立方堆积(如图所示)， 主要分布在由 构成的四面体、八面体等空隙中。
在电场作用下， 不需要克服太大的阻力即可发生迁移。因此， 晶体在电池中可作为_______。
已知阿伏加德罗常数为 ，则 晶体的摩尔体积 _______ (列出算式)。
10.(1) ad d
(2) sp2 σ 一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔 Cl参与形成的大π键越多，形成的C-Cl键的键长越
短
(3) CsCl CsCl为离子晶体，ICl为分子晶体
(4) 电解质
解析：（1）F的原子序数为9，其基态原子电子排布式为1s22s22p5，a．1s22s22p43s1，基态氟原子2p能级
上的1个电子跃迁到3s能级上，属于氟原子的激发态，a正确；b．1s22s22p43d2，核外共10个电子，不是
氟原子，b错误；
c．1s22s12p5，核外共8个电子，不是氟原子，c错误；d．1s22s22p33p2，基态氟原子2p能级上的2个电子
跃迁到3p能级上，属于氟原子的激发态，d正确；
答案选ad；而同一原子3p能级的能量比3s能级的能量高，因此能量最高的是1s22s22p33p2，答案选d；（2）①一氯乙烯的结构式为 ，碳为双键碳，采取sp2杂化，因此C的一个sp2杂化轨道与Cl的
3p 轨道形成C-Clσ键；
x
②C的杂化轨道中s成分越多，形成的C-Cl键越强，C-Cl键的键长越短，一氯乙烷中碳采取sp3杂化，一氯
乙烯中碳采取sp2杂化，一氯乙炔中碳采取sp杂化，sp杂化时p成分少，sp3杂化时p成分多，因此三种物
质中C-Cl键键长顺序为：一氯乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔，同时Cl参与形成的大π键越多，形成的C-Cl键的
键长越短，一氯乙烯中Cl的3p 轨道与C的2p 轨道形成3中心4电子的大π键( )，一氯乙炔中Cl的3p
z z z
轨道与C的2p 轨道形成2套3中心4电子的大π键( )，因此三种物质中C-Cl键键长顺序为：一氯乙烷>
z
一氯乙烯>一氯乙炔；
（3）CsICl 发生非氧化还原反应，各元素化合价不变，生成无色晶体和红棕色液体，则无色晶体为CsCl，
2
红棕色液体为ICl，而CsCl为离子晶体，熔化时，克服的是离子键，ICl为分子晶体，熔化时，克服的是分
子间作用力，因此CsCl的熔点比ICl高；
（4）由题意可知，在电场作用下，Ag+不需要克服太大阻力即可发生迁移，因此α-AgI晶体是优良的离子导
体，在电池中可作为电解质；每个晶胞中含碘离子的个数为8 +1=2个，依据化学式AgI可知，银离子个
数也为2个，晶胞的物质的量n= mol= mol，晶胞体积V=a3pm3=(504 10-12)3m3，则α-AgI晶体的摩尔
体积V = = = m3/mol。
m
11．（2022·海南·高三专题练习）材料是人类进步的基石，深入认识物质的结构有助于进一步开发新的材
料。回答下列问题：
(1)按照杂化轨道理论，基态B原子的价电子先激发，再杂化成键形成BCl 。杂化前，处于激发态的B原子
3
的价电子轨道表示式为_______ ( 选填标号)。
A． B．C． D．
(2)已知：第四周期中3d轨道上没有未成对电子的过渡元素离子的水合离子为无色。下列离子形成的水合
离子为无色的是_______。
A．Sc3+ B．Cr3+ C．Fe3+ D．Zn2+
(3)K [Fe(CN) ]中所含元素电负性由大到小的顺序为_______，lmol K [Fe(CN) ]含有_______ molσ键；Ti3+能形
3 6 3 6
成化合物[TiCl(H O) ]Cl ·H O，该化合物中Ti3+的配位数为_______。
2 5 2 2
(4)Ni(CO) 常温下呈液态，其分子空间构型为正四面体。解释其易溶于CCl 、苯等有机溶剂的原因：
4 4
_______。
(5)纯水电离产生H O+、OH-，研究发现在某些水溶液中还存在 、 等微粒。
3
①H O分子的键角小于H O+离子的键角，原因是_______。
2 3
②画出 可能的一种结构式_______。
11.(1)C(2)AD(3) N>C>Fe>K 12 6
(4)Ni(CO) 是非极性分子溶质，CCl 、 苯是非极性分子溶剂，根据相似相溶原理，Ni(CO) 易溶于CCl 、苯
4 4 4 4
(5) H O和H O+中O原子都是sp3杂化，但H O分子中O原子上有两对孤电子对，对成键电子的排斥力大，
2 3 2
而H O+中O原子上只有一对孤电子对，对成键电子的排斥力小 或
3(6)
解析：(1)按照杂化轨道理论，基态B原子的价电子2s22p1先激发，再杂化组成sp2三个杂化轨道，成键形成
BCl 。杂化前，处于激发态的B原子的价电子轨道表示式为C. ，故答案为：C；
3
(2)A. Sc3+核外电子排布是：1s22s22p63s23p6，没有3d电子，则其水合离子为无颜色；B. Cr3+核外电子排布是：
1s22s22p63s23p63d3，有未成对d电子，其水合离子为有颜色；C. Fe3+核外电子排布是：1s22s22p63s23p63d5，
有未成对d电子，其水合离子为有颜色； D. Zn2+核外电子排布是：1s22s22p63s23p63d10，没有未成对d电子，
其水合离子为无色；故答案为：AD；
(3)周期表中同主族从下到上，同周期从左到右，元素的非金属性增强，电负性增大，K [Fe(CN) ]中所含元
3 6
素电负性由大到小的顺序为N>C>Fe>K，K [Fe(CN) ]分子中铁和CN-形成6个配位键，6个C-N共价键，lmol
3 6
K [Fe(CN) ]含有12 molσ键；Ti3+能形成化合物[TiCl(H O) ]Cl ·H O，该化合物中Ti3+的配位数为5+1=6。故答案
3 6 2 5 2 2
为：N>C>Fe>K；12；6；
(4)Ni(CO) 常温下呈液态，其分子空间构型为正四面体，说明Ni(CO) 属于分子晶体。其易溶于CCl 、苯等有
4 4 4
机溶剂的原因：Ni(CO) 是非极性分子溶质，CCl 、 苯是非极性分子溶剂，根据相似相溶原理，Ni(CO) 易溶
4 4 4
于CCl 、苯。故答案为：Ni(CO) 是非极性分子溶质，CCl 、 苯是非极性分子溶剂，根据相似相溶原理，
4 4 4
Ni(CO) 易溶于CCl 、苯；
4 4
(5)①H O分子的键角小于H O+离子的键角，原因是H O和H O+中O原子都是sp3杂化，但H O分子中O原
2 3 2 3 2
子上有两对孤电子对，对成键电子的排斥力大，而H O+中O原子上只有一对孤电子对，对成键电子的排斥
3
力小。故答案为：H O和H O+中O原子都是sp3杂化，但H O分子中O原子上有两对孤电子对，对成键电
2 3 2
子的排斥力大，而H O+中O原子上只有一对孤电子对，对成键电子的排斥力小；
3
②画出 可能的一种结构式 或 。
12. 以 、ZnO等半导体材料制作的传感器和芯片具有能耗低、效率高的优势。回答问题：
(1)基态O原子的电子排布式_______，其中未成对电子有_______个。
(2)Cu、Zn等金属具有良好的导电性，从金属键的理论看，原因是_______。(3)酞菁的铜、锌配合物在光电传感器方面有着重要的应用价值。酞菁分子结构如下图，分子中所有原子共
平面，所有N原子的杂化轨道类型相同，均采取_______杂化。邻苯二甲酸酐( )和邻苯二甲酰
亚胺( )都是合成酞菁的原料，后者熔点高于前者，主要原因是_______。
(4)金属Zn能溶于氨水，生成以氨为配体，配位数为4的配离子，Zn与氨水反应的离子方程式为_______。
(5)ZnO晶体中部分O原子被N原子替代后可以改善半导体的性能，Zn-N键中离子键成分的百分数小于Zn-O
键，原因是_______。
12.(1) 1s22s22p4或[He]2s22p4 2
(2)自由电子在外加电场中作定向移动
(3) sp2 两者均为分子晶体，后者能形成分子间氢键，使分子间作用力增大，熔点更高
(4)Zn+4NH +2H O=[Zn(NH ) ]2++2OH-+H ↑
3 2 3 4 2
(5)电负性O＞N，O对电子的吸引能力更强，Zn和O更易形成离子键
解析：（1）O为8号元素，其基态O原子核外有8个电子，因此基态O原子的电子排布式为1s22s22p4或
[He]2s22p4，其2p轨道有2个未成对电子，即O原子有2个未成对电子；
（2）由于金属的自由电子可在外加电场中作定向移动，因此Cu、Zn等金属具有良好的导电性；
（3）根据结构式可知，N原子以双键或以NH三键的形式存在，故N原子的杂化方式均为sp2，由于邻苯二甲酸酐和邻苯二甲酰亚胺均为分子晶体，而后者能形成分子间氢键，使分子间作用力增大，因此熔点更
高；
（4）金属Zn与氨水反应可生成[Zn(NH ) ](OH) 和H ，反应的离子方程式为Zn+4NH +2H O=[Zn(NH ) ]2++2OH-
3 4 2 2 3 2 3 4
+H ↑；
2
（5）由于电负性O＞N，O对电子的吸引能力更强，Zn和O更易形成离子键，因此Zn—N键中离子键成分
的百分数小于Zn—O键；
