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1．（2023·重庆·统考高考真题）
和
均可发生水解反应，其中
的水解机理示意图如下：
下列说法正确的是
A．
和
均为极性分子
B．
和
中的
均为
杂化
C．
和
的水解反应机理相同
D．
和
均能与
形成氢键
【答案】D
【解析】A．
中中心原子N 周围的价层电子对数为：3+
=4，故空间构型为三角锥形，其分子
中正、负电荷中心不重合，为极性分子，而
中中心原子周围的价层电子对数为：4+
=4，是
正四面体形结构，为非极性分子，A 错误；
B．
和
中中心原子N 周围的价层电子对数均为：3+
=4，故二者
均为
杂化，B 错误；
微专题50 分子的立体结构的判断
1
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C．由题干NCl3反应历程图可知，NCl3水解时首先H2O 中的H 原子与NCl3上的孤电子对结合，O 与Cl 结合形
成HClO，而SiCl4上无孤电子对，故SiCl4的水解反应机理与之不相同，C 错误；
D．
和
分子中均存在N-H 键和孤电子对，故均能与
形成氢键，D 正确；
故答案为：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
【答案】C
【解析】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。
判断分子或离子立体构型“三步曲”
第一步：确定中心原子上的价层电子对数
2
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a 为中心原子的价电子数减去离子的电荷数，b 为非中心原子所能接受的电子数，x 为非中心原子的原子个
数。
如NH 的中心原子为N，a＝5－1，b＝1，x＝4，所以中心原子孤电子对数＝(a－xb)＝×(4－4×1)＝0。
第二步：确定价层电子对的立体构型
由于价层电子对之间的相互排斥作用，它们趋向于尽可能地相互远离，这样已知价层电子对的数目，就可
以确定它们的立体构型。
价层电子对数为4，为四面体形；价层电子对数为3，为平面三角形；价层电子对数为2，为直线形
第三步：分子或离子立体构型的确定
价层电子对有成键电子对和孤电子对之分，价层电子对的总数减去成键电子对数，得孤电子对数。根据成
键电子对数和孤电子对数，可以确定相应的较稳定的分子立体构型。
一、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立体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)价层电子对互斥模型与分子立体构型的关系
价层电
子对数
成键
对数
孤电子
对数
电子对立
体构型
分子立体构型
实例
键角
2
2
0
直线形
直线形
BeCl2
CO2
180°
3
3
0
三角形
平面三角形
BF3
120°
2
1
V 形
SnBr2
105°
4
4
0
四面体形
正四面体形
CH4
109°28′
3
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3
1
三角锥形
NH3
107°
2
2
V 形
H2O
105°
2．杂化轨道理论
(1)杂化轨道的定义：在外界条件的影响下，原子内部能量_相近__的原子轨道重新组合的过程叫原子轨道
的杂化，组合后形成的一组新的原子轨道，叫杂化原子轨道，简称杂化轨道。
(2)杂化轨道的类型与分子立体构型的关系
(3)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 键个数。
代表物
杂化轨道数
中心原子杂化轨道类型
CO2
0＋2＝2
_sp__
CH2O
0＋3＝3
_sp
2 __
CH4
0＋4＝4
_sp
3 __
SO2
1＋2＝3
_sp
2 __
NH3
1＋3＝4
_sp
3 __
H2O
2＋2＝4
_sp
3 __
(4)中心原子杂化类型和分子构型的相互判断
分子组成
(A 为中心原子)
中心原子的
孤电子对数
中心原子的
杂化方式
分子空间构型
示例
AB2
0
sp
_直线形__
BeCl2
1
sp2
_V 形
__
SO2
2
sp3
_V 形
__
H2O
AB3
0
sp2
_平面三角形__
BF3
1
sp3
_三角锥形__
NH3
AB4
0
sp3
_正四面体形__
CH4
3.判断分子或离子中心原子的杂化类型的五种方法
(1)根据杂化轨道的空间分布构型判断。
4
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①若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形，则分子或离子的中心原子发生sp3杂化。
②若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则分子或离子的中心原子发生sp2杂化。
③若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则分子或离子的中心原子发生sp 杂化。
(2)根据杂化轨道之间的夹角判断。
若杂化轨道之间的夹角为109.5°，则分子或离子的中心原子发生sp3杂化；若杂化轨道之间的夹角为120°，
则分子或离子的中心原子发生sp2杂化；若杂化轨道之间的夹角为180°，则分子或离子的中心原子发生sp
杂化。
(3)根据等电子原理进行判断。
如CO2是直线形分子，CNS－、N 与CO2是等电子体，所以这些离子构型均为直线形，中心原子均采用sp 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，价电子对数为3，是sp2杂化，价电子对数为2，是sp 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，含一个π 键为sp2杂化，含两个π 键为sp 杂化。
1．（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
【答案】D
【解析】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；
5
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C．
是离子化合物，其电子式：
，故C 错误；
D．
的结构简式也可表示为
，其名称为3−甲基戊烷，故D 正确。
综上所述，答案为D。
2．（2023·湖南·统考高考真题）下列化学用语表述错误的是
A．HClO 的电子式：
B．中子数为10 的氧原子：
O
C．NH3分子的VSEPR 模型：
D．基态N 原子的价层电子排布图：
【答案】C
【解析】A．HClO 中O 元素呈负化合价，在结构中得到H 和Cl 共用的电子，因此HClO 的电子式为
，A 正确；
B．中子数为10，质子数为8 的O 原子其质量数为10+8=18，其原子表示为
O，B 正确；
C．根据VSEPR 模型计算，NH3分子中有1 对孤电子对，N 还连接有3 和H 原子，因此NH3的VSEPR 模型为
四面体型，C 错误；
D．基态N 原子的价层电子排布为2s22p3，其电子排布图为
，D 正确；
故答案选C
1．（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
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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
【答案】A
【解析】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．CH4为正四面体结构，为非极性分子，SF4中心原子有孤电子对，为极性分子，C 错误；
D．XeF2和XeO2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；
故选A。
2．（2023·辽宁·统考高考真题）下列化学用语或表述正确的是
A．BeCl2的空间结构：V 形
B．P4中的共价键类型：非极性键
C．基态Ni 原子价电子排布式：3d10
D．顺—2—丁烯的结构简式：
【答案】B
【解析】A．BeCl2的中心原子为Be，根据VSEPR 模型可以计算，BeCl2中不含有孤电子对，因此BeCl2为直
线型分子，A 错误；
B．P4分子中相邻两P 原子之间形成共价键，同种原子之间形成的共价键为非极性共价键，P4分子中的共价
键类型为非极性共价键，B 正确；
C．Ni 原子的原子序数为28，其基态原子的价电子排布为3d84s2，C 错误；
D．顺-2-丁烯的结构中两个甲基在双键的同一侧，其结构简式为
，D 错误；
故答案选B。
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3．（2023·福建·统考高考真题）抗癌药物
的结构如图。关于该药物的说法错误的是
A．能发生水解反应
B．含有2 个手性碳原子
C．能使
的
溶液褪色
D．碳原子杂化方式有
和
【答案】B
【解析】A．分子中有肽键，因此在酸或碱存在并加热条件下可以水解，A 正确；
B．
标注*这4 个碳原子各连有4 个各不相同的原子或原子团，因此为手性碳原
子，B 错误；
C．分子中含有碳碳双键，因此能使能使
的
溶液褪色，C 正确；
D．分子中双键碳原子为
杂化，饱和碳原子为
杂化，D 正确；
故选B。
4．（2023·江苏·统考高考真题）氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。
、
、
是氢
元素的3 种核素，基态H 原子
的核外电子排布，使得H 既可以形成
又可以形成
，还能形成
、
、
、
、
等重要化合物；水煤气法、电解水、光催化分解水都能获得
，如水煤气法
制氢反应中，
与足量
反应生成
和
吸收131.3kJ 的热量。
在金属冶炼、
新能源开发、碳中和等方面具有重要应用，如
在催化剂作用下与
反应可得到
。我国科学
家在氢气的制备和应用等方面都取得了重大成果。下列说法正确的是
A．
、
、
都属于氢元素
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B．
和
的中心原子轨道杂化类型均为
C．
分子中的化学键均为极性共价键
D．
晶体中存在Ca 与
之间的强烈相互作用
【答案】A
【解析】A．
、
、
都属于氢元素，三者互为同位素，统称为氢元素，A 正确；
B．
和
的中心原子轨道杂化类型均为
，B 错误；
C．
分子中的化学键既存在O-H 极性共价键，也存在O-O 非极性共价键，C 错误；
D．
晶体中存在Ca2+与
之间的离子键，为强烈相互作用，D 错误。
故选A。
5．（2023·广东·统考高考真题）化合物
可作肥料，所含的5 种元素位于主族，在每个短周期均
有分布，仅有Y 和M 同族。Y 的基态原子价层p 轨道半充满，X 的基态原子价层电子排布式为
，X 与M
同周期，E 在地壳中含量最多。下列说法正确的是
A．元素电负性：
B．氢化物沸点：
C．第一电离能：
D．
和
的空间结构均为三角锥形
【答案】A
【分析】E 在地壳中含量最多为氧元素，X 的基态原子价层电子排布式为
，所以
，
，X 为镁
或者
，X 为锂，Y 的基态原子价层p 轨道半充满所以可能为氮或磷，Y 和M 同族所以为氮或磷，根据X
与M 同周期、
化合价之和为零，可确定Z 为氢元素、M 为磷元素、X 为镁元素、E 为氧元素、Y
氮元素。
【解析】A．元素电负性：氧大于氮大于氢，A 正确；
B．磷化氢、氨气、水固体均是分子晶体，氨气、水固体中都存在氢键沸点高，磷化氢没有氢键沸点低，
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所以氢化物沸点：冰大于氨大于磷化氢，B 错误；
C．同周期第一电离能自左向右总趋势逐渐增大，当出现第ⅡA 族和第ⅤA 族时比左右两侧元素电离能都
要大，所以氮大于氧大于镁 ，C 错误；
D．
价层电子对为
，有一对孤电子对，空间结构为三角锥形，
价层电子对为
，没有
孤电子对，
空间结构为平面三角形，D 错误；
故选A。
6．（2023·北京·统考高考真题）中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔，是碳材料科学的一大进步。
下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是
A．三种物质中均有碳碳原子间的
键
B．三种物质中的碳原子都是
杂化
C．三种物质的晶体类型相同
D．三种物质均能导电
【答案】A
【解析】A．原子间优先形成
键，三种物质中均存在
键，A 项正确；
B．金刚石中所有碳原子均采用
杂化，石墨中所有碳原子均采用
杂化，石墨炔中苯环上的碳原子采
用
杂化，碳碳三键上的碳原子采用
杂化，B 项错误；
C．金刚石为共价晶体，石墨炔为分子晶体，石墨为混合晶体，C 项错误；
D．金刚石中没有自由移动电子，不能导电，D 项错误；
故选A。
7．（2023·湖南·统考高考真题）油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现，在不同的空气湿度和光
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照条件下，颜料雌黄
褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应：
下列说法正确的是
A．
和
的空间结构都是正四面体形
B．反应Ⅰ和Ⅱ中，元素
和S 都被氧化
C．反应Ⅰ和Ⅱ中，参加反应的
：Ⅰ<Ⅱ
D．反应Ⅰ和Ⅱ中，氧化
转移的电子数之比为3 7∶
【答案】D
【解析】A．
的中心原子S 形成的4 个σ 键的键长不一样，故其空间结构不是正四面体形，A 错误；
B．
中As 的化合价为+3 价，反应Ⅰ产物
中As 的化合价为+3 价，故该过程中As 没有被氧化，B
错误；
C．根据题给信息可知，反应I 的方程式为：
，反应Ⅱ的方程
式为：
，则反应Ⅰ和Ⅱ中，参加反应的
：Ⅰ>Ⅱ，C 错
误；
D．
中As 为+3 价，S 为-2 价，在经过反应Ⅰ后，As 的化合价没有变，S 变为+2 价，则1mol
失电
子3×4mol=12mol；在经过反应Ⅱ后，As 变为+5 价，S 变为+6 价，则1mol
失电子
2×2mol+3×8mol=28mol，则反应Ⅰ和Ⅱ中，氧化
转移的电子数之比为3 7∶，D 正确；
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故选D。
8．（2023·全国·统考高考真题）一种可吸附甲醇的材料，其化学式为
，部分
晶体结构如下图所示，其中
为平面结构。
下列说法正确的是
A．该晶体中存在N-H…O 氢键
B．基态原子的第一电离能：
C．基态原子未成对电子数：
D．晶体中B、N 和O 原子轨道的杂化类型相同
【答案】A
【解析】A．由晶体结构图可知，
中的
的
与
中的
形成氢键，因此，该晶
体中存在
氢键，A 说法正确；
B．同一周期元素原子的第一电离能呈递增趋势，但是第ⅡA、ⅤA 元素的原子结构比较稳定，其第一电离
能高于同周期的相邻元素的原子，因此，基态原子的第一电离能从小到大的顺序为C< O < N，B 说法不正
确；
C．B、C、O、N 的未成对电子数分别为1、2、2、3，因此，基态原子未成对电子数B<C=O<N，C 说法不正
确；
D．
为平面结构，则其中的C 和N 原子轨道杂化类型均为
；
中B 与4 个O 形成
了4 个σ 键，B 没有孤电子对，则B 的原子轨道杂化类型为
；
中O 分别与B 和C 形成了2
个σ 键，O 原子还有2 个孤电子对，则O 的原子轨道的杂化类型均为
；综上所述，晶体中B、О 和N 原
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子轨道的杂化类型不相同，D 说法不正确；
综上所述，本题选A。
9．（2022·天津·统考高考真题）下列关于苯丙氨酸甲酯的叙述，正确的是
A．具有碱性
B．不能发生水解
C．分子中不含手性碳原子
D．分子中采取
杂化的碳原子数目为6
【答案】A
【解析】A．苯丙氨酸甲酯含有氨基，具有碱性，故A 正确；
B．苯丙氨酸甲酯含有酯基，能发生水解，故B 错误；
C．分子中含手性碳原子，如图
标“*”为手性碳原子，故C 错误；
D．分子中采取
杂化的碳原子数目为7，苯环上6 个，酯基上的碳原子，故D 错误。
综上所述，答案为A。
14．（2023·浙江·校联考模拟预测）下列说法错误的是
A．基态
原子的价层电子排布图为
B．用电子式表示
的形成：
C．HClO 的分子的VSEPR 模型为四面体形
D．用电子云轮廓图表示
的
键形成的示意图：
【答案】A
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【解析】A．基态
原子的价层电子排布式为3d24s2，价层电子排布图为
，
故A 错误；
B．K2S 中钾原子失去电子，硫原子得到电子形成离子键，其电子式表示的形成过程规范正确，B 正确；
C．HClO 的分子中心原子价层电子对数为2+
=4，VSEPR 模型为四面体形，C 正确；
D．每个H 原子核外1s 能级的电子经过“头碰头”方式结合形成
键键，D 正确；
故选A。
10．（2024·广西·校联考模拟预测）工业上生产高纯铜的主要过程如下图所示。
下列说法错误的是
A．制备冰铜的反应方程式为2CuFeS2+2O2
Cu2S+2FeO+SO2
B．铜的基态电子排布式为[Ar]4s1
C．电解精炼铜阴极电极反应式为
D．生产粗铜过程中产生的SO2的价层电子对互斥模型为平面三角形
【答案】B
【分析】CuFeS2与氧气制备冰铜的反应方程式为2CuFeS2+2O2
Cu2S+2FeO+SO2，Cu2S 经过吹炼得到粗铜，
电解得到纯铜。
【解析】A．由流程可知，制备冰铜的反应物为CuFeS2和O2，产物为Cu2S、FeO、SO2，则方程式为
2CuFeS2+2O2
Cu2S+2FeO+SO2，A 项正确；
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B．铜为29 号元素，其基态电子排布式为[Ar]3d104s1，B 项错误；
C．电解精炼铜时粗铜为阳极，粗铜中比Cu 活泼的金属如Fe 等先失电子发生氧化反应、后Cu 失电子发生
氧化反应，即阳极反应式为Fe−2e−=Fe2+等、Cu−2e−=Cu2+(主要)，精铜为阴极，阴极电极反应式为Cu2+
+2e−=Cu，C 项正确；
D．SO2的中心原子价层电子数为6，价层电子对数为3，价层电子对互斥模型为平面三角形，D 项正确；
答案选B。
1．（2024·广西·校联考模拟预测）氧化铈(CeO2)常用作玻璃工业添加剂，在其立方晶胞中掺杂Y2O3，Y3+占
据原来Ce4+的位置，可以得到更稳定的结构，这种稳定的结构使得氧化铈具有许多独特的性质和应用。假
设CeO2晶胞边长为apm，下列说法错误的是
A．CeO2晶胞中
与最近
的核间距为
B．CeO2立方晶胞中铈离子的配位数为4
C．CeO2晶胞中氧离子填充在铈离子构成的四面体空隙中
D．若掺杂Y2O3后得到n(CeO2) n(Y
∶
2O3)=0.8 0.1
∶
的晶体，则此晶体中O2−的空缺率为5%
【答案】B
【解析】A．CeO2晶胞中
与最近
的核间距为晶胞对角线长度的四分之一，即
，选项A 正确；
B．由图知，CeO2立方晶胞中Ce 位于顶点和面心，O 位于8 个小立方体的体心，则铈离于的配位数为8，
选项B 错误；
C．结合选项B 可知，CeO2晶胞中氧离子填充在铈离子构成的四面体空隙中，选项C 正确；
D．氧化铈(CeO2)立方晶胞中掺杂Y2O3，Y3+占据原来Ce4+的位置，则未掺杂前每个晶胞中含4 个Ce8 个O、
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若掺杂Y2O3后得到n(CeO2) n(Y
∶
2O3)=0.8 0.1
∶
的晶体，每个晶胞中Ce 与Y 共4 个时含4×(0.8×2+0.1×3)=7.6 个
O，则此晶体中O2−的空缺率
=5%，选项D 正确；
答案选B。
2．（2023·浙江宁波·统考模拟预测）磷酰氯(
)是有机合成的催化剂，可用以下方法制取：
或
，
的分子空间结构模型如图所示，下列说法不正确的
是
A．
中只含有
键
B．
是非极性分子
C．
的空间构型是三角锥形
D．
可与
反应生成
【答案】A
【解析】A．
结构中含有P-O 键、P=O 键，故既含
键，也含
键，A 符合题意；
B．
为空间对称结构，是非极性分子，B 不符合题意；
C．
的中心原子P 的价层电子对数为
，由于中心P 原子有一对孤对电子，其空间构
型是三角锥形，C 不符合题意；
D．
可与
发生反应：
+3
→
+3HCl，D 不符合题意；
故选A。
3．（2024·广西·校联考一模）氟康唑是一种抗真菌药物，用于治疗真菌感染。其结构如图所示，其中
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五元环中所有原子都在同一个平面上。关于氟康唑的说法正确的是
A．氟康唑分子中所有原子共平面
B．氟康唑分子中有1 个手性碳原子
C．氟康唑分子中C 原子的杂化方式为sp2、sp3
D．氟康唑分子所有原子都满足8 电子稳定结构
【答案】C
【解析】A．氟康唑分子中含有饱和碳原子，所有原子不可能共平面，A 错误；
B．氟康唑分子中不存在手性碳原子，B 错误；
C．氟康唑分子中环上的C 原子的杂化方式为sp2，饱和碳原子是sp3，C 正确；
D．氟康唑分子氢原子满足2 电子稳定结构，D 错误；
答案选C。
4．（2023·浙江·校联考一模）下列化学用语或表述正确的是
A．SiO2的结构式：O=Si=O
B．
的VSEPR 模型：
C．
的名称：2-甲基丙醇
D．激发态的B 原子轨道表示式：
【答案】B
【解析】A．SiO2晶体为共价晶体，Si、O 原子间形成共价单键，结构式不是O=Si=O，A 不正确；
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B．
的中心S 原子的价层电子对数为4，发生sp3杂化，VSEPR 模型为
，B 正确；
C．
的分子呈直链结构，主链上有4 个碳原子，名称为2-丁醇，C 不正确；
D．在2p 轨道上，3 个轨道的能量相同，电子可以随意进入三个轨道中的任意一个，
表示基态的B 原子轨道表示式，D 不正确；
故选B。
5．（2023·海南·统考高考真题）近年来，我国航天科技事业取得了辉煌的成就。下列说法错误的是
A．我国科学家由嫦娥五号带回的月壤样品中，首次发现了天然玻璃纤维，该纤维中的主要氧化物
属于离子晶体
B．某型长征运载火箭以液氧和煤油为推进剂，液氧分子间靠范德华力凝聚在一起
C．“嫦娥石”
是我国科学家首次在月壤中发现的新型静态矿物，该矿物中的Fe 位于
周期表中的ds 区
D．航天员出舱服中应用了碳纤维增强复合材料。碳纤维中碳原子杂化轨道类型是
【答案】AC
【解析】A．天然玻璃纤维中主要氧化物
属于原子晶体，故A 错误；
B．液氧为分子晶体，分子间靠范德华力凝聚在一起。故B 正确；
C．Fe 位于周期表中的d 区，故C 错误；
D．碳纤维中碳原子杂化轨道类型是
，D 正确。
答案为：AC。
6．（2023·浙江·统考高考真题）氮的化合物种类繁多，应用广泛。
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请回答：
(1)基态N 原子的价层电子排布式是 。
(2)与碳氢化合物类似，N、H 两元素之间也可以形成氮烷、氮烯。
①下列说法不正确的是 。
A．能量最低的激发态N 原子的电子排布式：
B．化学键中离子键成分的百分数：
C．最简单的氮烯分子式：
D．氮烷中N 原子的杂化方式都是
②氮和氢形成的无环氮多烯，设分子中氮原子数为n，双键数为m，其分子式通式为 。
③给出
的能力：
(填“>”或“<”)，理由是 。
(3)某含氮化合物晶胞如图，其化学式为 ，每个阴离子团的配位数(紧邻的阳离子数)为
。
【答案】(1)2s22p3
(2) A NnHn+2−2m(
，m 为正整数) ＜
形成配位键后，由于Cu 对电子的吸
引，使得电子云向铜偏移，进一步使氮氢键的极性变大，故其更易断裂
(3) CaCN2 6
【解析】（1）N 核电荷数为7，核外有7 个电子，基态N 原子电子排布式为1s22s22p3，则基态N 原子的价
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层电子排布式是2s22p3；故答案为：2s22p3。
（2）①A．能量最低的激发态N 原子应该是2p 能级上一个电子跃迁到3s 能级，其电子排布式：
，故A 错误；B．钙的金属性比镁的金属性强，则化学键中离子键成分的百分数：
，故B 正确；C．氮有三个价键，最简单的氮烯即含一个氮氮双键，另一个价键与氢结合，
则其分子式：
，故C 正确；D．氮烷中N 原子有一对孤对电子，有三个价键，则氮原子的杂化方式都
是
，故D 正确；综上所述，答案为：A。
②氮和氢形成的无环氮多烯，一个氮的氮烷为NH3，两个氮的氮烷为N2H4，三个氮的氮烷为N3H5，四个氮
的氮烷为N4H6，设分子中氮原子数为n，其氮烷分子式通式为NnHn+2，根据又一个氮氮双键，则少2 个氢原
子，因此当双键数为m，其分子式通式为NnHn+2−2m(
，m 为正整数)；故答案为：NnHn+2−2m(
，m
为正整数)。
③
形成配位键后，由于Cu 对电子的吸引，使得电子云向铜偏移，进一步使氮氢键的极性变大，
故其更易断裂，因此给出
的能力：
＜
(填“>”或“<”)；故答案为：＜；
形成配
位键后，由于Cu 对电子的吸引，使得电子云向铜偏移，进一步使氮氢键的极性变大，故其更易断裂。
（3）钙个数为
，
个数为
，则其化学式为CaCN2；根据六方最密
堆积图
，以上面的面心分析下面红色的有3 个，同理上面也应该有3 个，本体中分析得到
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，以这个
进行分析，其俯视图为
，因此距离最近的钙离子个数为
6，其配位数为6；故答案为：CaCN2；6。
7．（2023·山东·统考高考真题）卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题：
(1)
时，
与冰反应生成
和
。常温常压下，
为无色气体，固态
的晶体类型为 ，
水解反应的产物为 (填化学式)。
(2)
中心原子为
，
中心原子为
，二者均为
形结构，但
中存在大
键
。
中
原子的轨道杂化方式 ；为
键角
键角(填“＞”“ ＜”或“=”)。比较
与
中
键的键长并说明原因 。
(3)一定条件下，
和
反应生成
和化合物
。已知
属于四方晶系，晶胞结构如图所示(晶胞
参数
)，其中
化合价为
。上述反应的化学方程式为 。若阿伏伽德罗常数
的值为
，化合物
的密度
(用含
的代数式表示)。
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【答案】(1) 分子晶体 HF 、
(2)
＞
分子中
键的键长小于
中
键的键长，其原因是：
分子中
既存在σ 键，又存在大
键，原子轨道重叠的程度较大，因此其中
键的键长较小，而
只存在普
通的σ 键。
(3)
【解析】（1）常温常压下，
为无色气体，则
的沸点较低，因此，固态HOF 的晶体类型为分子晶
体。
分子中F 显-1 价，其水解时结合
电离的
生成HF，则
结合
电离的
，两者反
应生成
，因此，
水解反应的产物为HF 、
。
（2）
中心原子为
，
中心原子为
，二者均为V 形结构，但
中存在大
键(
)。由
中
存在
可以推断，其中
原子只能提供1 对电子，有一个
原子提供1 个电子，另一个
原子提供1 对电
子，这5 个电子处于互相平行的
轨道中形成大
键，
提供孤电子对与其中一个
形成配位键，与另一
个
形成的是普通的共价键（σ 键，这个
只提供了一个电子参与形成大
键），
的价层电子对数为
3，则
原子的轨道杂化方式为
；
中心原子为
，根据价层电子对的计算公式可知
，
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因此，
的杂化方式为
；根据价层电子对互斥理论可知，
时，价电子对的几何构型为正四面体，
时，价电子对的几何构型平面正三角形，
杂化的键角一定大于
的，因此，虽然
和
均
为
形结构，但
键角大于
键角，孤电子对对成键电子对的排斥作用也改变不了这个结
论。
分子中
键的键长小于
中
键的键长，其原因是：
分子中既存在σ 键，又存在
大
键，原子轨道重叠的程度较大，因此其中
键的键长较小，而
只存在普通的σ 键。
（3）一定条件下，
、
和
反应生成
和化合物X。已知X 属于四方晶系，其中Cu 化合价为
+2。由晶胞结构图可知，该晶胞中含有黑球的个数为
、白球的个数为
、灰
色球的个数为
，则X 中含有3 种元素，其个数比为1:2:4,由于其中Cu 化合价为+2、
的化合价
为-1、K 的化合价为+1，根据化合价代数和为0，可以推断X 为
，上述反应的化学方程式为
。若阿伏加德罗常数的值为
，晶胞的质量为
，晶胞的体积为
，化合物X 的密度
。
8．（2023·全国·统考高考真题）中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星。探测发现火星上存在大量橄
榄石矿物(
)。回答下列问题：
(1)基态
原子的价电子排布式为 。橄榄石中，各元素电负性大小顺序为 ，铁的化合价为
。
(2)已知一些物质的熔点数据如下表：
物质
熔点/℃
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800.7
与
均为第三周期元素，
熔点明显高于
，原因是 。分析同族元素的氯化物
、
、
熔点变化趋势及其原因 。
的空间结构为 ，其中
的轨道杂化形式为
。
(3)一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于六方晶系，其晶体结构、晶胞沿c 轴的投影图如下所示，
晶胞中含有 个
。该物质化学式为 ，B-B 最近距离为 。
【答案】(1)
O＞Si＞Fe＞Mg +2
(2) 钠的电负性小于硅，氯化钠为离子晶体，而
为分子晶体 随着同族元素的电子层数的增
多，其熔点依次升高，其原因是：
、
、
均形成分子晶体，分子晶体的熔点由分子间作用
力决定，分子间作用力越大则其熔点越高；随着其相对分子质量增大，其分子间作用力依次增大 正
四面体
(3) 1
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【解析】（1）
为26 号元素，基态
原子的价电子排布式为
。元素的金属性越强，其电负性越小，
元素的非金属性越强则其电负性越大，因此，橄榄石(
)中，各元素电负性大小顺序为O＞Si＞
Fe＞Mg；因为
中
、
、
的化合价分别为+2、+4 和-2，x+2-x=2，根据化合物中各元素的
化合价的代数和为0，可以确定铁的化合价为+2。
（2）
与
均为第三周期元素，
熔点明显高于
，原因是：钠的电负性小于硅，氯化钠为离子
晶体，其熔点较高；而
为分子晶体，其熔点较低。由表中的数据可知，
、
、
熔点
变化趋势为：随着同族元素的电子层数的增多，其熔点依次升高，其原因是：
、
、
均形
成分子晶体，分子晶体的熔点由分子间作用力决定，分子间作用力越大则其熔点越高；随着其相对分子质
量增大，其分子间作用力依次增大。
的空间结构为正四面体，其中
的价层电子对数为4，因此
的
轨道杂化形式为
。
（3）由硼镁化合物的晶体结构可知
位于正六棱柱的顶点和面心，由均摊法可以求出正六棱柱中含有
个
，由晶胞沿c 轴的投影图可知本题所给晶体结构包含三个晶胞，则晶胞中Mg 的个数
为1；晶体结构中
在正六棱柱体内共6 个，则该物质的化学式为
；由晶胞沿c 轴的投影图可知，B
原子在图中两个正三角形的重心，该点到顶点的距离是该点到对边中点距离的2 倍，顶点到对边的垂线长
度为
，因此B-B 最近距离为
。
9．（2022·黑龙江齐齐哈尔·统考三模）臭氧(O3)在[Fe(H2O)6]2+催化下能将烟气中的SO2、NOx分别氧化为
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和
，NOx也可在其他条件下被还原为N2，回答下列问题：
(1)
中心原子轨道的杂化类型为 ；
的空间构型为 (用文字描述)。
(2)Fe2+基态核外电子排布式为 ；[Fe(H2O)6]2+中提供孤电子对的原子是 (用元素符
号表示)。
(3)N 的第一电离能 (填“大于”或“小于”)O 的第一电离能；H2SO4酸性强于H2SO3的原因是
。
(4)①离子晶体CaC2的晶胞结构如图所示。CaC2中包含的化学键为 。从钙离子看该晶体属于
堆积，一个晶胞中含有的π 键有 个。
②图中所示晶胞中，底面边长为anm，高为bnm2晶体密度为 g cm
⋅
﹣3(NA表示阿伏加德罗常数
的值，用含NA、a、b 的计算式表示)。
【答案】(1) sp3杂化 平面三角形
(2) 1s82s28p63s23p65d6 O
(3) 大于 H2SO4的非羟基O 原子数是2、H2SO3的非羟基O 数是1，非羟基氧原子数越多，中心原
子对羟基上电子的吸引力越强，酸性越强
(4) 离子键、非极性共价键 8 面心立方
【解析】（1）
中心S 原子的价层电子对数为4+
=4，VSEPR 模型为正四面体，sp3杂化；
中心N 原子的价层电子对数为3+
=3，3+
=3，无孤电子对，空间模构型为平面三
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角形；故答案为：sp3杂化；平面三角形；
（2）Fe 失去4s 轨道上的2 个电子变成Fe2+，Fe8+的基态核外电子排布式为1s22s22p53s22p63d6或[Ar]3d6，H2O
分子中O 原子含有孤电子对，Fe2+具有空轨道，由配位键的形成条件可知，[Fe(H2O)6]2+中提供孤电子对的原
子是O，故答案为：1s82s28p63s23p65d6；O；
（3）N、O 属于第二周期元素、O 为ⅥA 族，即N 的第一电离能大于O 的第一电离能；H2SO8的非羟基O
原子数是2、H2SO8的非羟基O 数是1，非羟基氧原子数越多，中心原子对羟基上电子的吸引力越强，酸性
越强，故答案为：大于；H2SO4的非羟基O 原子数是2、H2SO3的非羟基O 数是1，非羟基氧原子数越多，中
心原子对羟基上电子的吸引力越强，酸性越强；
（4）①CaC2是离子化合物，由Ca2+和
构成，则CaC2中包含的化学键为为离子键、非极性共价键Ca2+处
于晶胞的顶点与面心位置，类似于Cu 晶体的堆积方式；一个
，晶胞中
1+12×
=4，故答案为：离子
键、非极性共价键；8；
②CaC2晶体中Ca2+处于晶胞的顶点与面心位置，数目为3×
+6
=4，
1+12×
=4，
×64g=
g3b×10﹣21cm3，晶体密度ρ=
=
，故答案为：
。
27
