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备战2026 年高考化学【一轮·夯基提能】精讲精练复习讲义
第31 讲 键角比较、分子的性质、超分子 （讲义）
讲义
夯基·知识精讲
【知识点1】键角大小的比较方法+5 道例题
【知识点2】分子间作用力——范德华力+5 道例题
【知识点3】分子间作用力——氢键+5 道例题
【知识点4】超分子+5 道例题
【知识点5】分子的极性+5 道例题
【知识点6】分子的其他性质+5 道例题
练习
提能·课后精练
选择题：
15
题
非选择题：
5
题
建议时长：
75
分钟
实际时长： 分钟
【知识点1】键角大小的比较方法
1．中心原子的杂化方式不同且中心原子无孤对电子——看中心原子杂化方式
sp(1800)＞sp2(1200)＞sp3(109028＇)
分子
CO2、CS2
BF3、SO3
CH4、NH4
+
杂化方式
sp
sp2
sp3
分子构型
直线型
平面三角形
正四面体
键角
1800
1200
109028＇
2．中心原子杂化方式相同且中心原子有孤对电子——看中心原子的孤电子对数
价层电子对之间相互排斥作用大小的一般规律：
孤电子对—孤电子对＞孤电子对—成键电子对＞成键电子对—成键电子对，
中心原子孤电子对数越多，对成键电子对的排斥力越大，键角越小，如：CH4、NH3和H2O 分子中的键角
依次减小。
分子
CH4
NH3
H2O
杂化方式
sp3
sp3
sp3
孤电子对数
0
1
2
键角
109028＇
107018＇
104030＇
分子构型
正四面体
三角锥形
V 形
孤电子对对键角影响的理论解释：
（1）H2O 的VSEPR 构型为四面体形，中心原子价层电子和对中心原子构成的夹角是109°28′，但氧原子上
的两对孤电子对，且孤电子对对成键电子对的排斥力较大，会使两个成键电子相互靠拢，键角会变小，从
而使键角小于109°28′，变成105°；
（2）NH3分子中氮原子上有一对孤电子对，且孤电子对对成键电子对的排斥力较大，会使成键电子相互靠
拢，键角会变小，NH3化学键键角会小于109°28′，变成107°。
（3）H2O 和H2S 的VSEPR 构型为四面体形，有两个成键电子对和孤电子对。氧的半径比硫要小，氧的孤
1
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电子对对成键电子排斥力力度更大，所以H2O 的键角会比H2S 要大。
3．中心原子不同，配位原子及中心原子孤电子对数相同且结构相似——看中心原子的电负性
中心原子的电负性越大，成键电子对越靠近中心原子，成键电子对排斥力增大，键角增大。
键角：NH3＞PH3＞AsH3；
H2O＞H2S＞H2Se；
4．中心原子及孤电子对数相同，配位原子不同且结构相似——看配位原子的电负性
配位原子电负性越大，成键电子对越偏离中心原子，成键电子对排斥力减小，键角越小。
键角：NF3＜NCl3＜NBr3；
NF3＜NH3；
OF2＜H2O
5．单键、双键、三键的影响
三键、双键、单键之间的排斥力大小顺序：
三键—三键＞三键—双键＞双键—双键＞双键—单键＞单键—单键。
C
C
H
H
H
H
j
k
乙烯分子中键角** 错误的表达式 **(121.3°)
＞键角** 错误的表达式 **(117.4°)；
原因是斥力大小：双键—单键＞单键—单键；
6．配体体积对键角的影响：
配体体积越大，电子云占据空间增大，对成键电子斥力增强，导致键角减小。
键角：NH3＞NH2OH＞NH2(CH3)
【例1】下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
某冠醚空腔直径(260-320pm)与
直径
(276pm)接近
该冠醚可识别
，能增大
在有机溶剂中的溶解度
B
键角：
孤电子对与成键电子对的斥力>成键
电子对之间的斥力
C
酸性：
电负性：
D
乳酸
可用于合成聚
乳酸，用作手术缝合线
合成聚乳酸的反应是加聚反应
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】A
【详解】A．冠醚的空腔直径与K+匹配，能通过配位作用提高KMnO4在有机溶剂中的溶解度，陈述Ⅰ和Ⅱ
均正确且存在因果关系，A 正确；
B．CO2为直线构型，C 原子为sp 杂化，BF3为平面三角形，B 原子为sp2杂化，但两者的键角差异由杂化
方式决定，而非孤电子对斥力，陈述Ⅱ错误，B 错误；
C．CF3COOH 酸性强于CCl3COOH 是因F 的电负性更大，陈述Ⅱ错误，C 错误；
D．聚乳酸通过缩聚反应合成，陈述Ⅱ错误，D 错误；
故选A。
【例2】前四周期元素
的原子序数依次增大，且都不在同一周期。X 的价层电子排布式为
，Y 的最高能级的单电子数是W 的3 倍，Z 元素原子的最外层只有一个电子，其次外层内的所有
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轨道的电子均成对。下列说法不正确的是
A．Z 元素在周期表中的位置可能为第四周期第VIB 族
B．
的键角比
的键角大
C．X 元素的第一电离能高于同周期的相邻元素
D．
是分子晶体
【答案】A
【详解】W 在第一周期，为H(单电子数1)，X 在第二周期，价电子排布为ns2np3（x=2），为N，Y 在第三
周期，最高能级单电子数3（3p3），为P，Z 在第四周期，最外层1 电子且次外层电子成对，可能为K(IA)
或Cu(IB)。
A．VIB 族(如Cr)次外层d 轨道未完全成对，Z 不可能是VIB 族，A 不正确；
B．NH3、PH3，中心原子均为sp3杂化且有一对孤电子对，因N 电负性更大，成键电子对离中心原子更
近，成键电子对之间的排斥作用更强，所以NH3键角更大，B 正确；
C．N 的p 轨道半充满，电离能高于相邻的O 和C，C 正确；
D．P4为分子晶体，通过范德华力结合，D 正确；
答案选A。
【例3】下列比较关系正确的是
A．键角：
B．沸点：
>
C．电负性：
D．酸性：
【答案】A
【详解】A．
的中心原子的价层电子对数都是4，N、As 原子都是采用
杂化，但是元素的电
负性
，中心原子的电负性越小，成键电子对之间的斥力越小，键角越小，所以键角：
，故A 正确；
B．
存在分子间氢键、而
可形成分子内氢键，因而
的沸点低于
，故B 错误；
C．C 与Si 为同主族元素，碳原子的电子层数少，半径更小，对键合电子的吸引能力更强，电负性更大，
故C 错误；
D．F 的电负性大于Cl，
的酸性强于
，故D 错误；
答案选A。
【例4】铜元素在生命体系和超导领域研究中发挥着至关重要的作用，双核铜物种存在于色素细胞中，某
大环双核铜配合物的配离子结构如图。下列说法错误的是
3
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A．基态原子的第一电离能：
B．配离子中两个铜原子的化合价相同
C．键角：
D．该配离子中存在极性共价键和非极性共价键
【答案】B
【详解】A．同周期元素的第一电离能呈增大趋势，但是第VA 族大于第VIA 族，故第一电离能：
，故A 正确；
B．配离子中心原子Cu 与4 个N 形成的配位键中的电子均来自N 原子的孤电子对和RO-的O 的孤电子对，
离子带一个正电荷，故两个Cu 原子1 个为+1 价，1 个为+2 价，故B 错误；
C．N=C 中N 原子采取sp2杂化，饱和碳原子采取sp3杂化，使得键角α＞β，故C 正确；
D．该配离子中存在C=N、C-H 等极性共价键和C-C 非极性共价键，故D 正确；
答案选B。
【例5】已知
分子中
的键角为
，则配合物
中
的键角
107.3°(选填“>、<或=”)。
【答案】>
【详解】在NH3分子中，氮原子的孤对电子导致键角压缩至
。而在配合物[Cu(NH3)4]SO4中，Cu2+为
四配位，通常形成平面正方形结构。此时，配体NH3的孤对电子参与配位，孤对电子对成键电子对的排斥
减弱，导致H-N-H 键角增大，接近四面体键角(109.5°)，因此键角应大于107.3°。故答案为“>”。
【知识点2】分子间作用力——范德华力
1、实质：物质分子之间普遍存在的相互作用力，范德华力的实质是电性作用，无饱和性和方向性，只要
分子周围空间允许，分子总是尽可能多地吸引其他分子。范德华力约比化学键的键能小1～2 个数量级。
2、影响因素：
（1）一般来说，组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的增大，范德华力逐渐增大，物质的熔沸点
也就越高。如：
沸点：F2＜Cl2＜Br2＜I2
（2）相对分子质量相近的分子，分子的极性越大，范德华力越大，物质的熔沸点也就越高。如：
沸点：N2＜CO
（3）有机物的同分异构体之间，支链越多，范德华力越小（分子的对称性越强，范德华力越小），熔沸
点越低。如：
沸点：对二甲苯＜间二甲苯＜邻二甲苯
3．范德华力与物质性质
范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质。范德华力越大，物质的熔、沸点越高，硬度
越大。
【例1】下列对有关事实的解释错误的是
选项
事实
解释
A
熔点：
是离子晶体，
是分子晶体
4
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B
沸点：
HI 的相对分子质量较大，范德华力较强
C
硬度：
半径较小，与
形成的离子键较强
D
水中的溶解度：
HBr 可与水分子形成氢键
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】D
【详解】A．AlF3为离子晶体，AlCl3为分子晶体，一般离子晶体熔点高于分子晶体熔点，A 正确；
B．两者组成结构相似，均为分子晶体，HI 相对分子质量大于HCl，HI 范德华力强，HI 沸点高，B 正确；
C．同一主族从上到下离子半径逐渐增大，Mg2+半径小于Ca2+，Mg2+与O2-形成的离子键较强，MgO 硬度
大，C 正确；
D．HBr 与水分子不能形成氢键，HBr 为极性分子，水为极性分子，Br2为非极性分子，根据相似相溶原理
可知，在水中溶解度
，D 错误；
故选D。
【例2】下列关于物质宏观性质及其微观解释均正确的有几个
物质的宏观性质
微观解释
①
三氟乙酸的酸性大于三氯乙
酸的酸性
F3C—的极性大于Cl3C—的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极
性更大，更易电离出氢离子
②
卤素单质从F2到I2的熔、沸
点越来越高
从F2到I2的相对分子质量逐渐增大，范德华力逐渐增大
③
低温石英具有手性
石英微观结构中存在手性原子
④
碘易溶于四氯化碳而难溶于
水
碘和四氯化碳都是非极性分子，而水是极性分子，根据相似相溶原
理，I2易溶于CCl4而难溶于H2O
⑤
干冰的密度小于冰
干冰中CO2的堆积方式使空间利用率低
⑥
对羟基苯甲醛的沸点高于邻
羟基苯甲醛
对羟基苯甲醛可形成分子间氢键，而邻羟基苯甲醛可形成分子内氢键
A．3
B．4
C．5
D．6
【答案】B
【详解】①正确：F3C—的极性大于Cl3C—的极性，吸电子效应增强，导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极
性更大，更易电离出氢离子；
②正确：卤素单质熔沸点升高因范德华力增大；
③错误：石英手性源于结构而非原子；
④正确：碘与CCl4均为非极性分子，相似相溶，I2易溶于CCl4；
⑤错误：干冰密度实际大于冰；
⑥正确：对羟基苯甲醛存在分子间氢键沸点升高；
综上，正确共4 个；故选B。
【例3】下列对有关物质的结构或性质的解释，不合理的是
选项
实例
解释
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A
和
的空间结构都是四
面体形
和
中P 原子的轨道杂化类型均为
B
的沸点
依次升高
均为分子晶体，随着相对分子质量增大，范德华力增大
C
邻硝基苯酚的熔点低于对硝基苯
酚
前者存在分子内氢键，后者存在分子间氢键且使分子间作用力
大于前者
D
的键角依次减
小
孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】D
【详解】A．POCl3的中心P 原子价层电子对数是4+
=4，因此采用sp3杂化，空间结构为四面体
形；
的中心P 原子价层电子对数是4+
=4，因此也是采用sp3杂化，空间结构为四面体形，A
正确；
B．SiX4均为分子晶体，分子之间以分子间作用力结合。随着物质分子的相对分子质量增大，范德华力逐
渐增大，因此SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4的熔沸点逐渐升高，B 正确；
C．邻硝基苯酚因分子内氢键使熔点降低，对硝基苯酚因分子间氢键使得其熔点升高，导致邻硝基苯酚的
熔点低于对硝基苯酚，C 正确；
D．在
中N 原子的价层电子对数为
，N 为sp 杂化，键角180°；在
中N 原子的价
层电子对数为
，N 为sp2杂化，键角120°；在
中N 原子的价层电子对数为
，N 为sp2杂化，含1 对孤电子对，孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之
间的斥力，键角小于120°；解释中仅用“孤对斥力”说明键角差异，未提及
的杂化类型不同导致键角
差异，解释不全面，D 错误；
故选D。
【例4】物质性质决定用途。下列两者关系对应错误的是
A．过氧碳酸钠可用于漂白衣物：Na2CO4具有较强氧化性
B．福尔马林可用于浸制动物标本：HCHO 能使蛋白质变性
C．明矾可用于净水：明矾溶于水后会产生比表面积大的Al(OH)3沉淀吸附杂质
D．石墨可用作润滑剂：石墨层与层之间的相互作用力为范德华力
【答案】C
【详解】A．过氧碳酸钠中含有过氧根，具有较强氧化性，可用于漂白衣物，A 正确；
B．HCHO 能使蛋白质变性，福尔马林是甲醛的水溶液，能够防腐，可用于浸制动物标本，B 正确；
C．明矾用于净水的原理是其溶于水后水解生成Al(OH)3胶体，吸附杂质，而非沉淀，C 错误；
D．石墨层与层之间的相互作用力为范德华力，这种力相对较弱，使得石墨层之间容易滑动，因此石墨可
用作润滑剂，D 正确；
故选C。
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【例5】下列关于物质结构与性质的描述及解释均正确的是
A．键角：
，是由于
中O 原子上的孤电子对数比
中O 上的少
B．酸性：
，是由于
的羧基中
键的极性更弱
C．稳定性：
，是由于水分子的相对分子质量较小
D．沸点：对羟基苯甲醛
邻羟基苯甲醛，是由于对羟基苯甲醛分子间范德华力更强
【答案】A
【详解】A．随着孤电子对数增多，对成健电子对的斥力增大，键角减小，
的孤电子对数为2，
的孤电子对数为1，所以键角大小为
，A 项正确；
B．Cl 的电负性大于H，电负性越大，形成共价键的极性越强，因此，
键的极性大于
键的极
性，导致
的羧基中的羟基极性更大，更容易电离出氢离子，酸性：
，B 项错误；
C．稳定性：
，是因为非金属性：
，C 项错误；
D．沸点：对羟基苯甲醛＞邻羟基苯甲醛，是因为对羟基苯甲醛形成分子间氢键，邻羟基苯甲醛形成分子
内氢键，所以对羟基苯甲醛分子间作用力较大，熔沸点也较高，D 项错误；
故选A。
【知识点3】分子间作用力——氢键
1、与电负性很大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大的原
子之间的作用力称为氢键。氢键属于一种较强的分子间作用力，但不属于化学键，具有一定的方向性和饱
和性。常见的能形成氢键的物质有NH3、H2O、HF、醇、羧酸等。
作用力强弱：范德华力<氢键<化学键。
2、表示方法：A—H·····B
A
①、B 为电负性很大的原子，一般为N、O、F 三种元素的原子，A、B 可以相同，也可以不同。
②A、B 的电负性越强，半径越小，氢键越强。如F—H·····F>O—H·····O>N—H·····N。
例如，氢氟酸中存在的氢键有：F—H·····F、F—H·····O、O—H·····F、O—H·····O。
3、氢键的分类与物质性质
（1）分子间氢键：
当形成分子间氢键时，物质的熔、沸点将升高。分子间有氢键的物质熔化或汽化时，除了要克服纯粹
的分子间作用力外，还必须提高温度、额外地提供一份能量来破坏分子间的氢键，所以这些物质的熔、沸
点比同系列氢化物的熔、沸点高，如：HF、H2O、NH3沸点反常。
（2）分子内氢键：
当形成分子内氢键时，往往会降低分子间作用力，从而使使物质的熔、沸点降低，如：邻羟基苯甲醛
(熔点：2℃，沸点：196.5℃)和对羟基苯甲醛(熔点：115℃，沸点：250℃)。
（3）氢键也影响物质的溶解：
在极性溶剂中，如果溶质分子和溶剂分子之间可以形成氢键，则物质的溶解度增大，如：NH3极易溶
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于水，因NH3与H2O 之间能形成氢键(
)，且都是极性分子。
（4）对物质密度的影响：氢键可使固体或液体的密度减小，使气体物质的密度增大
水除了熔、沸点显著高于同族外，还有另一个反常现象，就是它在4℃ 时密度最大。这是因为在4 ℃
以上时，分子的热运动是主要的，使水的体积膨胀，密度减小；在4℃ 以下时，分子间的热运动降低，形
成氢键的倾向增加，形成分子间氢键越多，分子间的空隙越大。当水结成冰时，全部水分子都以氢键连
接，形成空旷的结构。
（5）氢键的存在使分子间因氢键而发生“缔合”，形成“缔合分子”：相当多的H2O 分子、HF 分子“缔
合”而形成(H2O)n分子、(HF)n分子(“缔合分子”)。
【例1】下列事实与解释不对应的是：
选项
事实
解释
A
第一电离能：
Na 与K 位于同一主族，原子半径：
，原子
核对外层电子的吸引能力：
B
晶体中每个分子紧邻的分子数：硫化氢晶体
(12 个)
冰(4 个)
冰中水分子间主要以氢键结合，硫化氢晶体中硫化
氢分子间主要以范德华力结合
C
在不同溶剂中的溶解度：
为非极性分子，
为弱极性分子，
为极
性分子，相似相溶
D
熔点：
属于共价晶体，
属于分子晶体
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】D
【详解】A．Na 与K 位于同一主族，原子半径：
，原子核对外层电子的吸引能力：
，因此
第一电离能：
，A 正确；
B．冰中水分子间主要以氢键结合，是分子密堆积，硫化氢晶体中硫化氢分子间主要以范德华力结合，是
分子非密堆积，晶体中每个分子紧邻的分子数：硫化氢晶体(12 个)
冰(4 个)，B 正确；
C．
为弱极性分子，
为极性分子，
为非极性分子，根据相似相溶，
在不同溶剂中的溶解
度：
，C 正确；
D．
属于离子晶体，
属于分子晶体，因此熔点：
，D 错误；
故选D。
【例2】下列事实不能用电负性解释的是
A．氯原子与钠原子形成离子键，氯原子与氢原子形成共价键
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B．
键能小于
键能
C．氟化氢分子间有氢键，氟化氢沸点比溴化氢的沸点高
D．
与
发生加成反应的产物是
而不是
【答案】B
【详解】A．氯与钠电负性差值大于1.7 形成离子键，氯与氢电负性差值小于1.7 形成共价键，能用电负性
解释，故A 不选；
B．F 原子半径小，电子云密度大，两个原子间的斥力较强，F-F 键不稳定，因此F-F 键的键能小于Cl-Cl
键的键能，与电负性无关，故B 选；
C．F 元素电负性较大，HF 中F 原子与其它HF 中H 原子能形成分子间氢键，因此气态HF 中存在氢键，气
态溴化氢中不存在氢键，使氟化氢沸点比溴化氢的沸点高，能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解
释，故C 不选；
D．CH3CHO 中存在C=O 键，O 的电负性大于C，O 呈部分负电性、C 呈部分正电性，与HCN 发生加成反
应时，O 与带正电的H 原子结合、C 与带负电的CN-结合，得到产物CH3CH(OH)CN，能用电负性解释，故
D 不选；
答案选B。
【例3】下列化学用语表示正确的是
A．3，3-二甲基戊烷的键线式：
B．
和H2O 的空间填充模型均为：
C．邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图：
D．
键的电子云形状：
【答案】A
【详解】A．根据烷烃的系统命名法可知，3，3-二甲基戊烷的键线式为：
，A 正确；
B．
中心原子N 周围的价层电子对数为：2+
=3 则空间构型为V 形， H2O 中心原子O 周围
的价层电子对数为：2+
=4 则空间构型为V 形，且N 的原子半径比O 大，O 的原子半径比H 大，
故它们的球棍模型均为：
，空间填充模型均为：
，B 错误；
C．邻羟基苯甲醛中的—OH 中的H 原子与醛基中的O 原子之间形成氢键，表示为
，C 错误；
D．p 轨道通过“肩并肩”的方式重叠形成p-pπ 键，则p-pπ 键的电子云轮廓图：
，D 错误；
故答案为：A。
【例4】某化合物的结构简式如图所示，W、Z、X、Y、Q 为五种原子序数依次增大的短周期主族元素，
其中Q 的单质可与水发生置换反应。下列说法错误的是
A．该化合物中阴离子含有共价键和配位键
B．Y 的氢化物分子间可形成氢键，故氢化物的沸点：
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C．电负性：
D．
和
分子的VSEPR 模型不同
【答案】B
【详解】W、Z、X、Y、Q 为五种原子序数依次增大的短周期主族元素，其中Q 的单质可与水发生置换反
应，Q 形成1 个共价键，Q 为F 元素，W 形成1 个共价键，W 为H 元素，Z 形成4 个共价键，阴离子带1
个负电荷，Z 为B 元素，X 形成4 个共价键，X 为C 元素，Y 形成3 个共价键，Y 为N 元素，以此解答。
A．B 与F 形成4 个共价键，其中有1 个是配位键，A 正确；
B．未说明是否为简单氢化物，不可比较沸点，且
和
的沸点可能小于C 的氢化物的，B 错误；
C．同短周期主族元素，从左往右，电负性依次增大，则电负性
，C 正确；
D．
中心原子价层电子对数为3+
=4，且含有1 个孤电子对，VSEPR 模型为四面体形，
中心原子价层电子对数为3+
=3，且不含孤电子对，VSEPR 模型为平面三角形，D 正确；
故选B。
【例5】
是有机合成常用的催化剂，一定条件下可发生如图转化。下列说法错误的是
A．
是极性分子
B．键角：
C．
中存在氢键和配位键
D．
熔化可产生阴、阳离子
【答案】A
【详解】A．
中心原子B 的价层电子对数是
，无孤对电子，空间构型为平面三角形，结
构对称，是仅含
极性共价键的非极性分子，故A 错误；
B．
分子的中心原子价层电子对数为
，采取
杂化，孤电子对数为2，键角约为
价层电子对数为3，采用的是
杂化，空间构型为平面三角形，键角约为
的键角小于
，故B 正确；
C．
分子间的
与
之间形成氢键，分子中
原子提供孤电子对，
原子提供空轨道，
与
原子之间存在配位键，故C 正确；
D．从题干给定的转化可以看出，
熔化后得到的物质为
，由阴、阳离子构
成，故D 正确；
故选A。
【知识点4】超分子
由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体，这里的分子也包含离子。超分子这
种分子聚集体，有的是有限的，有的是无限伸展的。
超分子内部分子之间通过非共价键相结合，包括氢键、静电作用、范德华力、疏水作用以及一些分子
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与金属离子形成的弱配位键等。
关于超分子的两个重要特征：分子识别和自组装
（1）分子识别
①分离C60 和C70 实验：将C60 和C70 的混合物加入一种空腔大小适配C60 的“杯酚”（超分子）中，
C60 就会装入“杯酚”中。
再加入甲苯溶剂，将未装入“杯酚”的C70 溶解，过滤并分离得到C70。
再向不溶物中加入氯仿，氯仿溶解“杯酚”，不溶的C60 得到释放并沉淀，过滤分离。
②冠醚识别碱金属离子：冠醚是皇冠状分子，不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子。利用不同的冠
醚，就能分离不同的碱金属离子。
（2）自组装：自组装是指基本结构单元(分子、纳米材料、微米或更大尺度的物质）自发形成有序结构的
一种技术。在自组装的过程中，基本结构单元在基于非共价键的相互作用下自发地组织或聚集为一个稳
定、具有一定规则几何外观的结构。
【例1】化学与生活、科技密切相关，下列说法错误的是
A．等离子体因其良好的导电性和流动性，可用于制造显示器
B．利用“杯酚”识别分离
和
，体现了超分子自组装的特性
C．医院用苯酚消毒，但含苯酚的废水不能直接排放
D．氯乙烷汽化时大量吸热，可起到冷冻麻醉的作用
【答案】B
【详解】A．等离子体可用作制造显示器，因为等离子体中含带电粒子且能自由运动，导致等离子体具有
良好的导电性和流动性，故A 正确；
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B．“杯酚”可以识别与其空腔直径吻合的分子；“杯酚”能分离C60和C70，体现了超分子的“分子识
别”特性，故B 错误；
C．苯酚虽有消毒作用，但其毒性需处理后排放，故C 正确；
D．氯乙烷低沸点特性使其汽化吸热，用于局部冷冻麻醉，故D 正确；
答案选B。
【例2】环六糊精(D-吡喃葡萄糖缩合物)具有空腔结构，腔内极性较小，腔外极性较大，可包合某些分子形
成超分子。图1、图2 和图3 分别表示环六糊精结构、超分子示意图及相关应用。下列说法错误的是
A．环六糊精属于寡糖
B．环六糊精可溶解在水中，因此可用萃取法分离环六糊精和氯代苯甲醚
C．图2 中甲氧基对位暴露在反应环境中，易发生取代反应
D．非极性分子均能被环六糊精以化学键包合形成超分子
【答案】D
【详解】A．1mol 糖水解后能产生2~10mol 单糖的糖称为寡糖或者低聚糖，环六糊精是葡萄糖的缩合物，
属于寡糖，A 正确；
B．环六糊精空腔外有多个羟基，可以和水形成分子间氢键，故环六糊精能溶解在水中，而氯代苯甲醚不
溶于水，所以可以选择水作为萃取剂分离环六糊精和氯代苯甲醚，B 正确；
C．环六糊精(D-吡喃葡萄糖缩合物)腔内极性小，可以将苯环包含在其中，由图3 可知，苯甲醚直接和
HOCl 反应时，Cl 原子取代苯甲醚中苯环的邻位和对位H 原子的物质的量的比为2：3，而加入环六糊精后
Cl 原子取代苯环对位H 原子的物质的量的远大于邻位，说明图2 中甲氧基对位暴露在反应环境中，易发生
取代反应，C 正确；
D．要和环六糊精形成超分子，该分子的直径必须要匹配环六糊精的空腔尺寸，故不是所有的非极性分子
都可以被环六糊精包含形成超分子，D 错误；
故选D。
【例3】科学家发现偶氮苯
冠-5 在光照和暗处时可相互转化，其顺、反式结构对部分碱金属离子的识
别率见表。
结构状态
顺式识别率／％
5.3
55.2
68.8
反式识别率／％
29.6
1.3
29.3
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总识别率／％
34.9
56.5
98.1
下列说法正确的是
A．在暗处时，偶氮苯
冠-5 对碱金属离子的识别率更高
B．偶氮苯
冠-5 与碱金属离子形成的超分子时，碱金属离子的配位数是10
C．偶氮苯
冠-5 对
的总识别率大于
D．可在光照条件下利用偶氮苯
冠-5 有效分离
和
【答案】D
【详解】A．在暗处时，转化为反式结构，对碱金属离子
、
的识别率降低，A 错误；
B．偶氮苯
冠-5 与碱金属离子形成的超分子时，O 原子提供孤电子对，碱金属离子的配为数是5，B
错误；
C．根据表格数据，随着离子半径减小，偶氮苯
冠-5 对碱金属离子的总识别率减小，偶氮苯
冠-5 对
的总识别率小于
，C 错误；
D．光照条件转化为顺式结构，对
和
的识别率相差大，故可在光照条件下利用偶氮苯
冠-5 有
效分离
和
，D 正确；
故选D。
【例4】下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确，但不具备因果关系的是
选项
陈述I
陈述II
A
酸性强弱：
烷基为吸电子基团，使羟基极性减弱，酸性减弱
B
非金属性：O>S
沸点
C
离子半径大小：
熔点：
D
某冠醚与
能形成超分子，与
则不能
该冠醚可与
形成稳定的离子键
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】B
【详解】A．甲基是推电子基团，会减弱羧基中羟基的极性，导致乙酸酸性减弱，而非“吸电子基团”；
陈述Ⅱ错误，A 错误；
B．同主族从上到下非金属性减弱，则非金属性：O>S；水的沸点高直接由氢键引起，而非非金属性本
身；两陈述正确但无直接因果关系，B 正确；
C．同主族从上到下离子半径递增离子，半径小直接导致离子键强度大，熔点高，存在因果关系，C 错
误；
D．某冠醚与
能形成超分子，与
则不能，体现了超分子具有分子识别功能，冠醚与
结合属于配
位作用，而非离子键，陈述Ⅱ错误，D 错误；
故选B。
【例5】我国科学家研究出三合一超分子纳米药物KGN&FP@CV-2，能同时治疗慢性关节炎症、润滑
功能障碍和软骨组织退化，为骨关节炎提供了长期的治疗效果。合成示意图如图所示。下列说法错误的是
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A．CV-2、KGN 和FP 中均不含手性碳原子
B．CV-2 与KGN 和FP 均可形成分子间氢键
C．KGN 和FP 均含有羧基
D．超分子纳米药物KGN&FP@CV-2 可缓慢释放药物有效成分
【答案】A
【详解】A．连接四个不同基团的饱和碳原子是手性碳原子，FP 中有一个饱和碳原子，分别连接了氢原
子、苯环、羧基和甲基，这个饱和碳原子是手性碳原子，A 错误；
B．CV-2 含N、-NH-，KGN 含羧基和酰胺基，FP 含羧基，结合已知：CV-2、KGN 和FP 能自组装成三合
一超分子纳米药物KGN&FP@CV-2，结合图示可知，CV-2 与KGN 和FP 均可形成分子间氢键，B 正
确；
C．据图可知KGN 和FP 均含有羧基，C 正确；
D．已知三合一超分子纳米药物KGN&FP@CV-2，为骨关节炎提供了长期的治疗效果，则超分子纳米
药物KGN&FP@CV-2 可缓慢释放药物有效成分，D 正确；
故选A。
【知识点5】分子的极性
1、非极性分子与极性分子
类型
非极性分子
极性分子
形成原因
正电几何中心和负电几何中心重合
正电几何中心和负电几何中心不重合，
分子的某一个部分呈正电性(δ＋)，
另一部分呈负电性(δ－)；
分子内原子排
列
对称
不对称
2、非极性分子与极性分子的判断方法
分子的极性是由分子中所含共价键的极性与分子的立体构型两方面共同决定的。
（1）只含有非极性键的双原子分子或多原子分子大多是非极性分子，如：O2、H2、P4、C60 (O3除外)。
（2）以极性键结合而成的双原子分子，都是极性分子，如：HCl、HF、HBr。
（3）以极性键结合而成的多原子分子：空间结构对称的分子(直线型、平面正三角型、正四面体型、三角
双锥型、正八面体型)，是非极性分子，如：CO2、BF3、CH4、PCl5、SF6；空间结构不对称的分子(V 形、
三角锥形)，是极性分子，如：H2O、NH3、CHCl3。
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（4）判断ABn型分子极性的经验规律：
经验规律一：若中心原子有孤电子对，则为极性分子，如H2S、SO2、NH3、PCl3；若中心原子无孤电
子对，则为非极性分子，如CS2、BF3、SO3、CH4；
分子式
中心原子
分子的极性
元素符号
有无孤电子对
CS2
C
无
非极性分子
CH4
C
无
非极性分子
SO2
S
有
极性分子
H2S
S
有
极性分子
NH3
N
有
极性分子
H2O
O
有
极性分子
PCl3
P
有
极性分子
经验规律二：对于ABn型分子，一般情况下，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，则该分子为非极性分子，如CH4、BF3、CO2等，否则为极性分子，如H2O、NH3、NF3等。
【例1】下列属于极性分子的是
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【详解】A．H2O2正负电荷的中心不重合，属于极性分子，故A 符合；
B．CCl4为正四面体形，正负电荷的中心重合，属于非极性分子，故B 不符合；
C．N2为直线形，正负电荷的中心重合，属于非极性分子，故C 不符合；
D．NaCl 为离子化合物，不属于分子，故D 不符合；
故选：A。
【例2】
存在两种异构体，抗癌药物顺铂可由以下途径得到：
(顺式-二氯二氨合铂)
下列说法不正确的是
A．
空间结构一定为平面正方形
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B．①②过程中Pt 的化合价保持
价不变
C．该变化过程说明
的配位能力大于
D．相同条件下，
在苯中的溶解度小于
【答案】D
【详解】A．根据
是顺式二氯二氨合铂可知还存在反式
−
-二氯二氨合铂，则说明
不是正
四面体结构，
是平面正方形，A 正确；
B．
带1 个负电荷，
不带电荷，可知①②过程中Pt 的化合价保持
价不变，B 正确；
C．
取代了
，说明该变化过程说明
的配位能力大于
，C 正确；
D．相同条件下，
结构对称、正负电荷中心重叠、是非极性分子，苯是非极性分子，
是极性分子，根据相似相溶原理，则
在苯中的溶解度大于
，D 错误；
故选D。
【例3】
可与HF 反应生成
。下列说法正确的是
A．
的B-F 键是由硼的
轨道与氟的2p 轨道重叠形成σ 键
B．HF 中共价键的形成：
C．
中含有的配位键由B 原子提供孤电子对
D．
、HF 均为极性分子
【答案】A
【详解】A．BF3中B 形成3 个共价键且无孤电子对，采用sp2杂化，故B-F 键是由硼的sp2杂化轨道与氟的
2p 轨道重叠形成的σ 键，A 正确；
B．HF 中H 的1s 轨道与F 的2p 轨道之间形成s-pσ 键，可表示为：
，B 错误；
C．B 最外层有3 个电子，结合HBF4 结构可知，其中含有的配位键由B 原子提供空轨道，F 原子提供孤电
子对，C 错误；
D．
中B 的价层电子对数为3，没有孤电子对，是平面三角形，是非极性分子，D 错误；
故选A。
【例4】下列关于元素或物质的性质，说法不正确的是
A．第二电离能：
B．分子的极性：
C．熔点：金刚石>金刚砂
D．酸性：
【答案】A
【详解】A．第二电离能应为O＞N＞S。O 失去一个电子后形成O⁺（2p3半充满结构更稳定），其第二电
离能高于N（失去第二个电子破坏半充满结构）。S 因原子半径大，电离能最低。A 错误；
B．N2H4（联氨）分子结构不对称，极性较强；C2H4（乙烯）结构对称，极性较弱。B 正确；
C．金刚石（C-C 键）的键能比金刚砂（Si-C 键）更大，原子间作用更强，熔点更高。C 正确；
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D．HBr 的酸性强于HCl。HBr 的H 与Br 键能较弱，更易解离，酸性更强，D 正确；
答案选A。
【例5】将
与过量的
混合，可以制得
。该化合物和
具有相似的结构（如下图
所示）与性质。下列说法中不正确的是
A．制备
时发生的反应为：
B．
为非极性分子，易溶于苯和
C．
彻底水解时，产物之一为强酸
D．
与
共热时可能生成
【答案】C
【详解】A．根据题目描述，PCl3与过量的CH3NH2混合可以制得P4(NCH3)6，根据原子守恒，化学反应方
程式为
，A 正确；
B．由P4(NCH3)6分子的结构可知，P4(NCH3)6结构对称，是非极性分子，由于非极性分子易溶于非极性溶
剂，因此P4(NCH3)6易溶于苯和CCl4，B 正确；
C．因该化合物和
具有相似的结构与性质，所以P4(NCH3)6彻底水解时，产物之一为亚磷酸， 亚磷酸
不是强酸，C 错误；
D．因该化合物和
具有相似的结构与性质，
与O2共热时可以生成
，所以P4(NCH3)6与O2共
热时，可能生成P4(NCH3)6O4，D 正确；
答案选C。
【知识点6】分子的其他性质
1．键的极性对化学性质的影响
键的极性对物质的化学性质有重要影响。例如，羧酸是一大类含羧基(—COOH)的有机酸，羧基可电
离出H＋而呈酸性。
酸性强弱
理论解释
三氟乙酸>三氯乙酸
氟的电负性大于氯的电负性，F—C 的极性大于Cl—C 的极
性，使F3C—的极性大于Cl3C—的极性，导致三氟乙酸的
羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子。
三氯乙酸>二氯乙酸>氯乙酸
Cl3C—的极性>Cl2HC—的极性>ClH2C—的极性，极性越
强，羧基中的羟基的极性就越大，就越易电离出氢离子。
甲酸>乙酸>丙酸
烃基是推电子基团，烃基越长推电子效应越大，使羧基中
的羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱。
羧酸的酸性可用pKa的大小来衡量，pKa越小，酸性越强。羧酸的酸性大小与其分子的组成和结构有
关，如下表所示：
不同羧酸的pKa
羧酸
pKa
羧酸
pKa
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丙酸(C2H5COOH)
4.88
二氯乙酸(CHCl2COOH)
1.29
乙酸(CH3COOH)
4.76
三氯乙酸(CCl3COOH)
0.65
甲酸(HCOOH)
3.75
三氟乙酸(CF3COOH)
0.23
氯乙酸(CH2ClCOOH)
2.86
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。如果存在氢键，则溶剂与溶质之
间的氢键作用力越大，溶解性越好。如：
NH3是极性分子，易溶于极性溶剂H2O 中，难溶于非极性溶剂CCl4中；
I2为非极性分子，易溶于非极性溶剂四氯化碳中，而难溶于极性溶剂H2O 中。
（2）随着溶质分子中憎水基个数的增大，溶质在水中的溶解度减小。如甲醇、乙醇和水能以任意比互
溶，而戊醇中的烃基较大，故在水中的溶解度明显减小。
常见的亲水基团
—OH、—CHO、—COOH、—NH2、磺酸基(—SO₃H)等。
常见的憎水基团
所有的烃基(—CnH2n+1、—CH=CH2、—C6H5 等)、卤原子（—
X）、硝基（—NO2）、酯基(—COOR)等。
（3）分子与H2O 反应，也能促进分子在水中的溶解，如SO2、NO2。
3．分子的手性
（1）手性异构体：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，却在三
维空间里不能重叠，互称手性异构体(或对映异构体)。如：乳酸(
)分子的手型异构体：
（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
（R1、R2、R3、R4
互不相同）。含有手性碳原子的分子是手性分子，如
中*C 为手性碳原子。
4．无机含氧酸分子的酸性
（1）无机含氧酸的结构：无机含氧酸分子之所以显示酸性，是因为其分子中含有—OH，而—OH 上的O
—H 键在水分子的作用下发生断裂而能够解离出H+而显示一定的酸性。在含氧酸中，氢离子是和酸根上的
一个氧相连接的。
（2）无机含氧酸的酸性强弱的规律
①对于同一种元素的含氧酸来说，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强。
如：HClO<HClO2<HClO3<HClO4；HNO2<HNO3；H2SO3<H2SO4
解释：无机含氧酸的通式可写成(HO)mROn，如果成酸元素R 相同，则n 值越大，R 的正电性越高，导
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致R—O—H 中O 的电子向R 偏移，在水分子的作用下也就越容易电离出H＋，即酸性越强。
②含氧酸的强度随着分子中连接在中心原子上的非羟基氧的个数增大而增大，即：(HO)mROn中，n 值
越大，酸性越强。
含氧酸酸性强弱与非羟基氧原子数的关系
含氧酸
次氯酸
磷酸
硫酸
高氯酸
结构简式
Cl—OH
非羟基氧原子数
0
1
2
3
酸性
弱酸
中强酸
强酸
最强酸
（3）常考几种无机含氧酸的结构
含氧酸
结构简式
含氧酸
结构简式
高氯酸
磷酸
、
硫酸
、
亚磷酸
(H3PO3)
、
硫代硫酸
(H2S2O3)
次磷酸
(H3PO2)
过二硫酸
(H2S2O8)
亚砷酸
硼酸
次氯酸
Cl—OH
【例1】中医药学是中国传统文化的瑰宝。
山道年是一种蒿类植物提取物，有驱虫功能，其结构如图所
示。下列关于该分子的说法错误的是
A．分子式为
B．手性碳原子数目为4
C．
杂化的碳原子数目为6
D．不能与
溶液发生反应
【答案】D
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【详解】A．根据
山道年的结构简式
可知，其分子式为
，A 正确；
B．连有4 个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子，由结构简式可知，分子中含有如图所示的4 个手
性碳原子（用*表示）：
，B 正确；
C．羰基、碳碳双键、酯基上的C 均为
杂化，该分子中
杂化的碳原子数目为6，C 正确；
D．分子中含有酯基，能与
溶液发生反应，D 错误；
故选D。
【例2】下列粒子微观性质及其对应的物质宏观性质表述都正确的是
选项
粒子微观性质
物质宏观性质
A
键的极性：
比
小
的酸性比
强
B
共价键的极性H-Cl 大于H-I
HCl 的沸点比HI 的沸点高
C
石墨晶体层与层之间为范德华力
小于金刚石晶体内C-C 键的键能
石墨熔点比金刚石低
D
能形成分子内氢键，
形成分子间氢键
蒸馏
和
的混合物，
先被蒸出的是
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】D
【详解】A．氟的电负性大于氯的，使F3C－的极性大于Cl3C－的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基的
极性更大，更易电离出氢离子，因此，三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性，故A 错误；
B．HI 的相对分子质量大于HCl，故范德华力HI 大于HCl，故HCl 的沸点比HI 的沸点小，与共价键的极
性无关，故B 错误；
C．石墨中碳原子是sp2杂化，s 轨道成分比金刚石多，
键重叠程度大，C－C 键长比金刚石短，石墨的键
能大，石墨熔点比金刚石高，故C 错误；
D．
形成分子间氢键，使其沸点升高，而
可形成分子内氢键，使其沸点低于
，则蒸馏
和
的混合物，先被蒸出的是
，故D 正确；
故选：D。
【例3】下列对事实的解释或说明正确的是
事实
解释或说明
A
熔点：SiO2>SiCl4
键能：Si-O 键>Si-Cl 键
B
用杯酚分离C60和C70
杯酚与C60通过配位键形成超分子
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C
缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl 溶液中慢
慢变为完美的立方体
晶体具有各向异性
D
单质硫(
)难溶于水，易溶于
是极性分子，
和
是非极性分
子
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】D
【详解】A．SiO2是共价晶体，SiCl4是分子晶体，共价晶体熔化破坏共价键，分子晶体熔化破坏分子间作
用力，共价键强度高于分子间作用力，SiO2的熔点比SiCl4高，A 错误；
B．“杯酚”通过空腔的大小来识别分子，并与C60通过分子间作用力来形成超分子，B 错误；
C．缺角的氯化钠晶体在饱和NaCl 溶液中慢慢变为完美的立方体块，体现了晶体的自范性，C 错误；
D．
和
均为非极性分子，
为极性分子，符合“相似相溶”原理，D 正确；
故选D。
【例4】由下列事实推出的结论正确的是
选
项
事实
结论
A
电负性：
酸性：
B
键强度：
稳定性：
C
键长：
沸点：
D
分子间存在较强氢键
浓硫酸呈黏稠状
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】D
【详解】A．电负性F＞Br，F-C 的极性大于Br-C。使F3C-的极性大于Br3C-的极性，对羧基的吸电子能力
更大，CF3COOH 更易电离出氢离子，F3CCOOH 的酸性强于Br3CCOOH，A 错误；
B．O2和S2分子的稳定性分别取决于O=O 双键和S=S 双键的键能，而事实给出的是O-O 和S-S 单键的强
度，二者没有直接的因果关系，因此无法由事实推出结论，B 错误；
C．H2O 的沸点高于H2S 是因为H2O 分子间能形成氢键，而H2S 分子间不能形成氢键，与H-S 键和H-O 键
的键长无关，C 错误；
D．H2SO4的分子间能形成较强的氢键，氢键的存在使浓硫酸的分子间作用力增大，导致浓硫酸呈黏稠状，
D 正确；
故答案为D。
【例5】结构决定性质，性质决定用途。下列事实解释错误的是
选项
事实
原因解释
A
H2O 的键角大于H2S
O 的电负性大于S
B
顺-2-丁烯的沸点高于反-2-丁烯的沸点
前者分子极性大于后者
C
[ Cu(NH₃)4]²+的稳定性强于[Cu(H2O)4]²+
前者配体的稳定性强于后者
21
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D
酸性：丙炔酸>丙烯酸
吸电子能力：
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】C
【详解】A．O 的电负性大于S，导致H2O 中成键电子对间斥力更大，键角更大，故H2O 的键角大于H2S，
A 正确；
B．顺式结构极性大，分子间作用力强，沸点更高，B 正确；
C．[Cu(NH3)4]²⁺稳定性强是因NH3配位能力更强，而非配体本身稳定性，C 错误；
D．-C≡CH 吸电子能力强于-CH=CH2，增强羧酸酸性，D 正确；
故选C。
第31 讲 键角比较、分子的性质、超分子 （练习）
一、选择题：本题共15 小题，每小题3 分，共45 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要
求．
1．下列物质中属于含极性共价键的非极性分子的是
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【详解】A．H2O 分子中O-H 为极性共价键，但分子呈V 形结构，电荷分布不对称，是极性分子，A 项不
符合题意；
B．CO2分子中C=O 为极性共价键，分子呈直线对称结构，极性键的矢量相互抵消，整体为非极性分子，
B 项符合题意；
C．NH3分子中N-H 为极性共价键，分子呈三角锥形结构，电荷分布不对称，是极性分子，C 项不符合题
意；
D．P4分子中P-P 为同种原子间的非极性共价键，且分子结构对称，属于含非极性键的非极性分子，D 项不
符合题意；
答案选B。
2．物质的结构决定性质。下列性质差异与结构因素不匹配的是
选项
性质差异
结构因素
A
熔点：
晶体类型
B
在
中的溶解度：
分子极性
C
沸点：对羟基苯甲酸>邻羟基苯甲酸
氢键类型
D
电离常数
范德华力
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】D
【详解】A．SiO2是共价晶体，熔化时需要破坏共价键，所以熔点高，SiH4是分子晶体，熔化时需要克服
分子间作用力，熔点较低，所以一般熔点大小：共价晶体＞分子晶体，A 项不符合题意；
B．I2、CCl4是非极性分子，HI 是极性分子，根据“相似相溶”原理，I2在CCl4中的溶解度大于HI，这是
由分子极性决定的，B 项不符合题意；
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C．对羟基苯甲酸能形成分子间氢键，邻羟基苯甲酸能形成分子内氢键，前者沸点高于后者是有氢键类型
不同决定的，C 项不符合题意；
D．由于F 原子电负性大，使得CF3COOH 中的O-H 键极性增强，更易电离出氢离子，酸性更强，其电离
常数更大，与范德华力无关，D 项符合题意；
故答案选D。
3．硫的化合物有很多，如
、
、
、
、
等，
的结构如图所示。下列说法
正确的是
A．
分子中S 原子杂化方式为
B．
、
中心原子的价层电子对数不相同
C．
、
的空间结构均为平面三角形
D．
为正四面体形，
中键角为90°
【答案】A
【详解】A．
分子中S 原子形成4 个
键，杂化方式为
，A 正确；
B．
中心S 原子的价层电子对数为
，
中心S 原子的价层电子对数为
，两者均为
杂化，B 错误；
C．
中心S 原子的价层电子对数为
，
中心S 原子的价层电子对数为
，前者为平面三角形，后者S 原子上存在孤电子对，为三角锥形，C 错误；
D．
中心S 原子的价层电子对数为4，为正四面体形，
中键角为109°28'，D 错误；
故答案为A。
4．人们可以用图式表示物质的组成、结构等。下列图式正确的是
A．
的电子式：
B．基态Cr 原子的外围电子轨道表示式为：
C．HF 分子间的氢键：
D．
过程中可形成发射光谱
【答案】B
【详解】A．
的电子式：
，A 错误；
B．Cr 为24 号元素，3d 轨道半充满稳定，基态Cr 原子的外围电子排布式为3d54s1，轨道表示式为：
，B 正确；
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C．氢键有方向性，HF 分子间的氢键：
，C 错误；
D．2px和2py能量相同，
过程中不能形成发射光谱，D 错误；
答案选B。
5．下列表述正确的是
A．分子的极性：
B．碱性：CH3NH2<
C．
的VSEPR 模型：平面三角形
D．沸点：
【答案】D
【详解】A．
为非极性分子，
为极性分子，分子极性：
，A 错误；
B．苯胺中苯环使
上孤电子对难给出，碱性弱于甲胺（
），即碱性：
>苯胺，B 错
误；
C．
中
原子价层电子对数
，VSEPR 模型为四面体，C 错误；
D．
分子间形成氢键比
多，分子间作用力大，沸点：
，D 正确；
故选D。
6．海洋是一个巨大的资源库，利用海洋资源可制出重要的化工原料[如
、
、
、
、
、
、
等]、镁合金、氮肥[如
、
等]。已知
是二元弱碱，25℃时，
，
；
。下列有关物质结构或性质的说法，错误的是
A．键角：
B．熔点：
C．
分子间可形成
氢键
D．结合
能力：
【答案】D
【详解】A．
中I 的价层电子对数为
，有一对孤电子对；
中C 的价层电子对数
，无孤电子对，所以键角
，故A 正确；
B．
是离子晶体，
是分子晶体，一般离子晶体熔点高于分子晶体，所以熔点
，
故B 正确；
C．
分子中N 原子上有孤电子对，O 原子电负性大，分子间可形成
氢键，故C 正确；
D．
，
，
的碱性强于
，则结合
能力
， 故D 错误；
选D。
7．下列有关物质结构或性质的比较中，正确的是
A．键角：NH3>
B．熔点：NH2OH>[NH3OH]Cl
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C．25℃同浓度水溶液的pH：[NH3OH]Cl>NH4Cl
D．羟胺分子间氢键的强弱：O-H∙∙∙O>N-H∙∙∙N
【答案】D
【详解】A．
的中心原子N 的价层电子对数为：
，为sp3杂化，
中心原子N 的价
层电子对数为：
，为sp2杂化，故NH3键角更小，A 错误；
B．NH2OH 为分子晶体，[NH3OH]Cl 为离子晶体，离子晶体熔点更高，B 错误；
C．[NH3OH]+的中氧的电负性大，使得N 的电子云密度降低，结合OH-能力变强，[NH3OH]Cl 水解程度更
大，溶液酸性更强，pH 更小，C 错误；
D．羟胺(NH2OH)中O 的电负性大于N，O-H∙∙∙O 的氢键强于N-H∙∙∙N，D 正确；
故选D。
8．某离子液体的阴离子的结构如图所示，其中X、Y、Z、W、R 是原子序数依次增大的短周期非金属元
素，Y 是有机分子的骨架元素。下列说法正确的是
A．
的空间结构为正四面体形
B．上述元素中Z 原子未成对电子数最多
C．第一电离能：
D．分子的键角：
【答案】B
【详解】观察阴离子结构可知，X 原子形成1 个单键且原子序数最小，故X 是H 元素；Y 是有机分子的骨
架元素，且能形成4 个单键，则Y 为C 元素；R 原子序数大于W，R 原子能形成6 个键，最外层有6 个电
子，R 为S 元素，W 只能形成2 个键，则W 为O 元素；最后介于Y 和W 之间的Z 为N 元素，据此分析解
答。
A．
为
，价电子对数为3，无孤电子对，则其空间结构为平面三角形，A 错误；
B．氮原子（Z）未成对电子数为3，该五种元素中N 原子的未成对电子数最多，B 正确；
C．N 原子因2p 能级半充满，第一电离能反而比O 原子高，所以第一电离能顺序为：N、O、S 依次减小，
C 错误；
D．
为直线形，键角最大，O 的原子半径小于S，
分子中成键电子对排斥力大于
，故键角：
，D 错误；
故答案为：B。
9．在溶有15-冠
(
)的有机溶剂中，苄氯(
)与
发生反应：
下列说法正确的是
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A．苄氯是非极性分子
B．电负性：
C．离子半径：
D．X 中15-冠
与
间存在离子键
【答案】C
【详解】A．苄氯分子含有饱和C 原子，且饱和碳原子连有三种不同的基团，分子空间结构不对称，故苄
氯为极性分子，A 错误；
B．同主族元素从上到下电负性逐渐减小，故电负性：
，B 错误；
C．电子层结构相同时，离子半径随原子序数增大而减小，故离子半径：
，C 正确；
D．15-冠-5 是分子，与阳离子
之间不存在离子键，二者通过非共价键形成超分子，D 错误；
故选C。
10．物质的结构决定其性质，性质决定用途。下列性质或用途与解释不相符的是
A．聚乙炔可用于制备导电高分子材料，因为聚乙炔分子形成大π 键，π 电子可以在碳原子之间自由移
动
B．壁虎能在天花板上爬行自如，因为壁虎足上的纤毛与墙壁之间能形成范德华力
C．
结构中C—O—C 的键角大于
中的H—O—H 键角，因为C 的电负性大于H
D．
的熔点低于
的熔点，因为
离子体积大，与
形成的离子键较弱
【答案】C
【详解】A．聚乙炔具有共轭双键结构，形成大π 键，使π 电子离域并在碳原子间自由移动，解释合理，A
不符合题意；
B．壁虎的足与墙体之间的作用力在本质上是它的细毛与墙体之间的范德华力，B 不符合题意；
C．二甲醚(
)中C—O—C 键角(约111°)大于水的H—O—H 键角(104.5°)，主要原因是氧原子连接
的甲基体积较大，减小了孤对电子对键角的压缩效应，而非C 的电负性大于H，电负性差异并非直接原
因，C 符合题意；
D．
离子体积大于
，导致与
的离子键较弱，熔点更低，解释合理，D 不符合题意；
故选C。
11．物质结构决定其性质，下列实例与解释有错误的
选项
实例
解释
A
聚乙炔可用于制备导电高分子材料
聚乙炔中含共轭大
键，
电子能够在分子链
上自由移动而具有导电性
B
臭氧
在四氯化碳中的溶解度高于
在水中的溶解度
臭氧
是极性分子，但分子极性较小
C
、
、
键角依次减小
中心原子杂化方式不同、孤电子对与成键电子
对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力
D
识别K+的能力18-冠-6<12-冠-4
冠醚空腔直径
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】D
【详解】A．聚乙炔的共轭大π 键使π 电子离域，能导电，A 正确；
B．臭氧为极性分子但极性较小，更易溶于非极性CCl4，B 正确；
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C．
（sp 杂化，无孤对）、
（sp2杂化，无孤对）、
（sp2杂化，有孤对）键角依次减小，C
正确；
D．18-冠-6 的空腔更大，更适合K+，实例中“识别能力更弱”错误，但解释正确；实例与结论矛盾，D 错
误；
故选D。
12．下列说法正确的是
A．电负性：
B．离子半径：
C．热稳定性：
D．酸性：
【答案】C
【详解】A．已知SiH4中Si 显正电性，H 显负电性，故电负性：
，A 错误；
B．已知Na+、F-具有相同的核外电子排布，核电荷数越大半径越小，即离子半径：
，B 错误；
C．Cu(NH3)4SO4中存在配位键，受热易分解，热稳定性：CuSO4＞Cu(NH3)4SO4，C 正确；
D．同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物酸性逐渐增强，酸性：
，D 错误；
故答案为：C。
13．瓜环(简称CB[n]，n=5~8，10，13~15)形似南瓜，简化示意图如图，是继杯芳烃之后被控掘出的第四
代大环分子。瓜环的环壁上含有4 倍于其结构单元数的氮原子，可以包结有机分子、气体分子和其他客体
小分子。已知：苯环直径为0.34nm，根据下列信息下列说法错误的是
CB[n]
CB[5]
CB[6]
CB[7]
端口直径/nm
0.24
0.39
0.54
空腔直径/nm
0.44
0.58
0.73
高度/nm
0.91
0.91
0.91
A．由化合物I 和H2C=O 生成1mol CB[7]的同时生成14molH2O
B．瓜环在识别分子时可通过非共价键作用形成超分子
C．化合物I 既能与盐酸反应又能与NaOH 溶液反应
D．苯环可被包结进入CB[5]的空腔中
【答案】D
【详解】A．化合物I 和发生缩合反应并失水，根据结构简式可推知生成1molCB[7]的同时生成14mol 水，
A 正确；
B．瓜环在识别分子时可通过非共价键作用，如分子间作用力形成超分子，B 正确；
C．化合物I 中含有酰胺基，既能与稀盐酸反应又能与NaOH 溶液反应，C 正确；
D．由表中数据可知，CB[5]的端口直径仅0.24 nm，而苯环直径约 0.34 nm，苯环无法通过如此小的端口进
入CB[5]的空腔，D 错误；
故答案选D。
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14．N 和P 为同主族相邻元素。下列关于物质性质或现象的解释错误的是
A．
的熔点比
的低，因为
的离子键更强
B．磷单质通常不以
形式存在，因为磷磷之间难以形成三键
C．次磷酸
比硝酸
的酸性弱，因为前者的
键极性小
D．P 形成
而N 形成
，因为P 的价层电子轨道更多且半径更大
【答案】A
【详解】A．熔点的差异源于离子键的强度。
中
带3 个负电荷，而
中
只带1 个负电
荷；离子电荷越高，静电引力越强，离子键越强，熔点越高。因此，
的离子键比
更强，A 错
误；
B．氮因原子半径小，p 轨道有效重叠，能形成稳定的N≡N 三键；磷原子半径大，p 轨道重叠差，难以形
成稳定的P≡P 三键，因此倾向于形成
四面体结构，B 正确；
C．含氧酸的酸性与O-H 键极性有关。中心原子电负性越高，O-H 键极性越大，越易解离
；氮电负性高
于磷，因此
中O-H 键极性大，酸性强；
中P 电负性低，O-H 键极性小，酸性弱，C 正确；
D．氮价层仅有2s 和2p 轨道，
的中心原子N 形成
杂化后有3 个
键和1 个孤对电子；磷有3d 轨道
可参与
杂化，且原子半径大，能容纳5 个配体，故形成
，D 正确；
故选A。
15．近日，南开大学周其林教授团队开发了一种新型手性螺环二亚磷酸酯配体分子（
），实现了铱
（Ir）催化的
烯烃（
，R 为烷基）与丙烯酰胺的高度对映选择性氢烯基化反应，催化循环
过程如图所示。
已知：烯烃可通过提供一对π 键电子对充当配体，每提供一对π 电子，中心原子的配位数
。
代表苯
基；
代表
。
下列说法错误的是
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A．反应过程中Ir 的化合价发生了变化
B．仅Ⅲ中Ir 的配位数为6
C．化合物V 中只有一个手性碳原子
D．Ⅲ→Ⅳ过程中有非极性键的断裂和形成
【答案】C
【详解】A．I 中Ir 的化合价为+5，II 中Ir 的化合价为+6，III 中Ir 的化合价为+7，IV 中Ir 的化合价为+5，
故反应过程中Ir 的化合价发生了变化，故A 正确；
B．由图示可知，III 中与Ir 相连的有6 根键，即配位数为6，故B 正确；
C．V 中有2 个
，连一个H 的C 为手性碳，
中连甲基的碳也为手性碳，共有
3 个手性碳，故C 错误；
D．Ⅲ→Ⅳ过程中有碳碳键的断裂和形成，即有非极性键的断裂和形成，故D 正确；
答案选C。
二、非选择题：本题共5 小题，共55 分。
16．氮元素被称为“生命元素”，不仅是蛋白质的重要组成元素，还在医药、化工、农业生产等领域应用
广泛。回答下列问题：
(1)基态氮原子中两种自旋状态相反的电子数之比为 。
(2)亚甲基双丙烯酰胺(
)、乙胺(CH3CH2NH2)和2-羟基乙胺(HOCH2CH2NH2)均可用于染
料合成。
①亚甲基双丙烯酰胺属于 分子(填“极性”或“非极性”)，分子中含有的σ 键和π 键数目之比
为 。
②乙胺和2-羟基乙胺的碱性随N 原子电子云密度增大而增强，二者碱性更强的是 (填结构简
式)。
(3)1-甲基咪唑(
)常用于配合物的制备，在酸性环境中其配位能力会 (填“增强”、
“减弱”或“不变”)。1-甲基咪唑的某种衍生物与甘氨酸形成的离子化合物如图，常温下为液态而非固
态，原因是 。
(4)某含氮催化剂的六方晶胞如图，晶胞参数为a=b≠c，α=β=90°，γ=120°。其化学式为 ；若A
点原子的分数坐标为(1，0，0)，则B 点原子的分数坐标为 。
【答案】
(1)2：5 或5：2
(2)极性 5：1 CH3CH2NH2
(3)减弱 阴阳离子间距离较大，导致离子间作用力较弱，熔点较低
(4)Li2CoN (
，
，
)
【详解】（1）氮处于周期表中第2 周期第ⅤA 族，一个原子轨道中，占据一对自旋相反的电子，N 的核外
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电子排布式为1s22s22p3，所以基态氮原子核外两种不同自旋状态的电子数之比为2：5（或5：2）；
故答案为2：5（或5：2）；
（2）①亚甲基双丙烯酰胺可以看成甲烷分子中的两个H 原子被两个丙烯酰胺基取代，甲烷为正四面体结
构，因此亚甲基双丙烯酰胺分子正负电荷中心不重叠，属于极性分子，根据结构简式可知，分子中含有的
σ 键和π 键数目之比为20：4=5：1；
②胺的碱性强弱取决于氮原子孤对电子和质子结合的难易，而氮原子接受质子的能力，又与氮原子上电子
云密度大小以及氮原子上所连基团的空间阻碍有关，烃基是推电子基，羟基这里做吸电子基，乙胺和2-羟
基乙胺的碱性随N 原子电子云密度增大而增强，二者碱性更强的是CH3CH2NH2；
故答案为极性；5：1；CH3CH2NH2；
（3）在酸性条件下，1-甲基咪唑的氮原子容易与质子（H+）结合，形成质子化的1-甲基咪唑（1-甲基咪
唑-H+）。质子化后，氮原子的孤对电子被占据，无法再与金属离子配位，导致配位能力减弱；
1-甲基咪唑的某种衍生物与甘氨酸形成的离子化合物，阴离子体积较大，阴阳离子间距离较大，导致离子
间作用力较弱，熔点较低，故常温下为液态而非固态；
故答案为减弱；阴阳离子间距离较大，导致离子间作用力较弱，熔点较低；
（4）根据均摊法可知，晶胞中含有2 个Li、 Co 的个数为
、N 的个数为
，故
化学式为Li2CoN；若A 点原子的分数坐标为(1，0，0)， B 点在对角线的三分之二处，根据坐标可知，则
B 点原子的分数坐标为(
，
，
)；故答案为Li2CoN；(
，
，
)。
17．氮族元素、氧族元素可以形成许多结构和性质特殊的物质，请回答下列问题：
(1)基态N 原子核外电子的运动状态有 种：由氮元素形成的三种微粒：①
；②
；
③
。叙述正确的是 。
A．微粒半径： ③>
>
①②
B．失去一个电子所需最低能量：①>
>
②③
C．电子排布属于激发态的是：③
D． 得电子能力：①>②
(2)已知烷基的推电子效应强于H 原子，CH3CH2NH2与NH3结合H+能力更强的是 (填化学式)。
(3)已知：
+H2O
，类比SO3与CH3OH 反应生成液态酯
(一元强酸)，其熔沸
点 H2SO4(填“>”或“<”)，写出该产物与足量NaOH 溶液在加热条件下反应的离子方程式 。
(4)已知H2S2O3的结构式为
，推测酸性
(填“>”或“<”)，从结构角度
解释原因是 。
(5)基态 Se 原子简化电子排布式为 ，下列有关 Se 的说法正确的是 。
A．按照核外电子排布，可把元素周期表划分为4 个区，Se 位于元素周期表P 区
B．与Se 同周期的元素中含有最多未成对电子的元素是Cr
C． Se=O 不稳定，因为其键长较长，π 键重叠较弱
D．已知
不能使溴的四氯化碳溶液褪色，推测 Se 的杂化方式为sp3
【答案】
(1)7 AC
(2)CH3CH2NH2
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(3)＜
+H++2OH-
CH3OH+H2O+
(4)＜ O 的电负性比S 的大，导致吸电子能量S=S 小于S=O，使得硫代硫酸中羟基极性较小，更难断
裂，酸性比硫酸小
(5)[Ar]3d104s24p4 BC
【详解】（1）已知N 为7 号元素，核外有7 个电子，根据鲍利原理可知，基态N 原子核外电子的运动状
态有7 种：由氮元素形成的三种微粒：①
即为基态N 原子；②
即为基态N+；③
是激发态N 原子；
A．一般电子层数越多原子半径越大，而N 原子失电子数越多，原子半径越小，则微粒半径：③＞①＞
②，A 正确；
B．能量越高越容易失电子，基态原子的第一电离能小于第二电离能，则电离一个电子所需最低能量：②
＞①＞③，B 错误；
C．由上述分析可知，原子核外电子排布符合构造原理、能量最低原理的原子属于基态原子或离子，则①
基态N 原子，②为基态N+；③是激发态N 原子，C 正确；
D．能量越低越易得电子，则得电子能力：②＞①，D 错误；
故答案为：7；AC；
（2）已知烷基的推电子效应强于H 原子，导致CH3CH2NH2中N 原子周围的电子云密度比NH3更大，则
CH3CH2NH2结合H+能力更强，故答案为：CH3CH2NH2；
（3）根据硫酸的结构简式可推知液态酯CH3OSO3H 的结构简式为：
，故H2SO4分子周围形
成氢键数目比液态酯CH3OSO3H 周围形成的氢键多，则其熔沸点＜H2SO4，根据酯的水解反应可知，该产
物即CH3OSO3H 与足量NaOH 溶液在加热条件下反应的离子方程式为：
+H++2OH-
CH3OH+H2O+
，故答案为：＜；
+H++2OH-
CH3OH+H2O+
；
（4）已知H2S2O3的结构式为
，由于O 的电负性比S 的大，导致吸电子能量S=S 小于S=O，
使得硫代硫酸中羟基极性较小，更难断裂，酸性比硫酸小，故可推测酸性
＜
，故答案为：
小于；O 的电负性比S 的大，导致吸电子能量S=S 小于S=O，使得硫代硫酸中羟基极性较小，更难断裂，
酸性比硫酸小；
（5）已知Se 是34 号元素，根据能级构造原理可知，基态Se 原子简化电子排布式为[Ar]3d104s24p4，
A．按照核外电子排布，可把元素周期表划分为s、p、d、ds 和f5 个区，其中Se 的电子最后进入p 能级，
则Se 位于元素周期表P 区，A 错误；
B．由Se 的原子核外电子排布式可知，Se 位于第4 周期，与Se 同周期的元素中含有最多未成对电子即
3d54s1有6 个未成对电子，该元素是Cr，B 正确；
C．一般键长越长键能越小，越不稳定，故Se=O 不稳定，因为其键长较长，π 键重叠较弱，C 正确；
D．已知
不能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明该分子中没有碳碳双键，即存在一个5 原子6 电子的大π
键，故推测Se 周围的价层电子对数为2+1=3，则其杂化方式为sp2，D 错误；
故答案为：[Ar]3d104s24p4；BC。
18．氮的化合物应用广泛。
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(1)Reineckesalt 的结构如图所示：
其中配位原子为 (填元素符号)，阳离子的空间结构为 ，
中碳原子杂化方式为
。
(2)重铬酸铵
为桔黄色单斜结晶，常用作有机合成催化剂，
的结构如图。
中N、O、Cr 三种元素第一电离能由大到小的顺序是 (填元素符号)
(3)
是
的一种配合物，
的结构为
。
的某种衍生物与甘氨酸形成
的离子化合物
常温下为液态而非固态，原因是 。
(4)已知：多原子分子中，若原子都在同一平面上且这些原子有相互平行的p 轨道，则p 电子可在多个原子
间运动，形成“离域
键”(或大
键)。大
键可用
表示，其中m、n 分别代表参与形成大
键的原子个
数和电子数，如苯分子中大
键表示为
。
①下列微粒中存在“离域
键”的是 。
A．
B．
C．
D．
②
中阴离子
与
互为等电子体，均为直线型结构，
中的2 个大
键可表示为 。
(5)符号“
”没有给出的信息是___________。
A．能层
B．能级
C．电子云在空间的伸展方向
D．电子的自旋方向
(6)下列实验事实不能用氢键来解释的是___________。
A．
比
稳定
B．乙醇能与水以任意比互溶
C．邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛
D．接近沸点的水蒸气的相对分子质量测量值大于18
【答案】
(1)Cr 正四面体形 sp 杂化
(2)N＞O＞Cr
(3)阴阳离子半径较大，所带电荷较小，导致形成的离子键键能小，熔点低
(4)AD
(5)D
(6)A
【详解】（1）由图可知，配位原子为 Cr，阳离子为
，价层电子对数为
，无孤对电子，
其空间结构为正四面体型，NCS-的结构式为[N≡C-S]-，碳原子杂化方式为sp 杂化，故答案为：Cr；正四面
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体型；sp 杂化；
（2）金属元素的第一电离能较小，N 的第一电离能大于O，所以(NH4)2Cr2O7中N、O、Cr 三种元素第一电
离能由大到小的顺序是N＞O＞Cr；
（3）该化合物常温下为液态而非固态，原因是：阴阳离子半径较大，所带电荷较小，导致形成的离子键
键能小，熔点低；
（4）①根据多原子分子中，若原子都在同一平面上且这些原子有相互平行的p 轨道，则p 电子可在多个原
子间运动，形成“离域π 键(或大π 键)，故A、D 符合，B 为正四面体结构，C 中H 原子和O 原子没有平行
的p 轨道，故答案为：AD；
②
与CO2互为等电子体，等电子体之间结构相似，
的结构式为[N=N=N]-，该离子中两边的N 原子提
供1 个电子，中间N 原子提供2 个电子，形成大π 键，所以形成的大π 键为：
；
（5）3px表示原子核外第3 能层(电子层)p 能级(电子亚层)轨道，其中p 轨道应有3 个不同伸展方向的轨
道，可分别表示为px、py、pz，同一个原子轨道中最多含有2 个自旋相反的电子，所以从符号“3px”中不能
看出电子的自旋方向，故答案为：D；
（6）A．氢化物稳定性与共价键的强弱有关，与氢键无关，且二者均不能形成氢键，故A 正确；
B．乙醇能与水形成氢键，所以和水以任意比互溶，故B 错误；
C．邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，对羟基苯甲醛形成分子间氢键，所以邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基
苯甲醛，故C 错误；
D．水蒸气分子之间除了存在分之间作用力外还存在氢键，使水蒸气分之间间隙变小，导致其相对分子质
量测量值大于18，故D 错误；
故答案为：A。
19．短周期元素在自然界中比较常见，它们的化合物及其合金在社会生活中有着很重要的作用。请回答下
列问题：
(1)硫代硫酸盐可用作浸金试剂。硫代硫酸根(
)可看作是
中的一个O 原子被S 原子取代的产物。
①基态O 原子的核外电子中，两种自旋状态的电子数之比为 。
的空间结构是 。
②浸金时，
作为配体可提供孤电子对与
形成
。分别判断
中的中心S 原子和
端基S 原子能否做配位原子并说明理由： 。
(2)一定条件下，将F 插入石墨层间可得到具有润滑性的层状结构化合物
，其单层局部结构如图所
示：
中C 原子的杂化方式为 ，与石墨相比，
的导电性将 ，原因是 。
(3)①呋喃(
)和吡咯(
)均是重要化工原料，请解释呋喃沸点低于吡咯沸点的原因 。
②卤代乙酸可增强乙酸的酸性，则酸性：三氯乙酸(
) 三氟乙酸(
)(填“>”、“<”或
“=”)。
(4)Mg-Fe 合金是当前储氢密度最高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示。
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①距离Fe 原子最近的Mg 原子个数是 。
②若该晶胞的棱长为a pm，阿伏加德罗常数的值为
，则该合金的密度为
。
【答案】
(1) 5∶或5：3 四面体形
中的中心S 原子的价层电子对数为4，无孤电子对，不能做配位原
子；端基S 原子含有孤电子对能做配位原子
(2)sp3 减弱 与石墨相比，
中C 原子均为饱和碳原子，分子中没有未参与杂化的2p 轨道上的
电子，导电性减弱
(3)吡咯容易形成分子间氢键导致呋喃沸点低于吡咯 <
(4)8
【详解】（1）①基态O 原子的核外电子排布1s22s22p4，两种自旋状态的电子数之比为3 5∶或5：3；
的中心原子S 的价层电子对数为
，空间构型为正四面体，硫代硫酸根(
)可看作是
中的一个O 原子被S 原子取代的产物，故
的空间结构为四面体形；
②
中的中心S 原子的价层电子对数为4，无孤电子对，不能做配位原子；端基S 原子含有孤电子对能
做配位原子
（2）石墨中碳原子采用的是sp2，
中C 原子均为饱和碳原子，杂化方式为sp3，与石墨相比，
中C 原子均为饱和碳原子，分子中没有未参与杂化的2p 轨道上的电子，导电性减弱；
（3）①吡咯容易形成分子间氢键导致呋喃沸点低于吡咯；
②氟的电负性强于氯，有强烈的吸电子作用，使得羧酸中羟基极性增大容易电离出氢离子，故三氟乙酸酸
性更强；
（4）①由晶胞结构示意图可知距离Fe 原子最近的Mg 原子个数是8；
Fe
②
位于顶点和面心，其个数：
；Mg 位于晶胞内，个数为8；晶胞质量：
，晶胞体积：
，则晶胞密度：
。
20．I、(1)以
、
合成
，
是常用的催化剂，
①基态
原子价层电子轨道表示式为 ；基态N 原子核外电子排布式为 。
②我国科学家开发出
等双中心催化剂，在合成
中显示出高催化活性。第一电离能
，从原子结构角度解释原因 。
(2)化学工业科学家侯德榜利用下列反应最终制得了高质量的纯碱。
①
极易溶于水的原因是 。
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②在
分子中，
键角
(填“>”或“<”)，原因为 。
③
分解得
。
空间结构为 。
(3)
、
(氨硼烷)储氢量高，是具有广泛应用前景的储氢材料。
比较熔点：
(填“>”或“<”)。原因为 。
比较溶水能力：
(填“>”或“<”)。原因为 。
Ⅱ、(4)基态S 原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形。
(5)根据价层电子对互斥理论，
、
、
的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的
是 。
(6)下图为
的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为 。
(7)气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的立体构型为 形，其中共价键的类型有
种；固体三氧化硫中存在如图所示的三聚分子，该分子中S 原子的杂化轨道类型为 。
【答案】
(1)
位于同一主族，价电子数相同，自上而下，电
子层数增多，原子半径逐渐增大，原子核对外层电子的有效吸引作用逐渐减弱，第一电离能逐渐减小
(2)
与
分子间能形成氢键 < 中心N 原子以
杂化，N 原子有孤电子对，孤电子对与成
键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力，因此键角小于
平面三角形
(3)> 二者均为分子晶体，
分子间存在氢键，而
分子间不存在氢键，且
分子
极性大于
分子，使
分子间作用力强于
，
熔点高于
>
分子与水分子间能够形成氢键，而
分子与水分子不能形成氢键；且
分子极性大
于
分子，根据“相似相溶”原理，
溶水能力强于
(4)哑铃
(5)
(6)二者均为分子晶体，
相对分子质量大，分子间范德华力强
(7)平面(正)三角 2
【详解】（1）①基态Fe 原子价电子排布式为3d64s2，轨道表示式为
。基态N 原子核
外电子排布式为
。
②
位于同一主族，价电子数相同，自上而下，电子层数增多，原子半径逐渐增大，原子核对外
层电子的有效吸引作用逐渐减弱，第一电离能逐渐减小。
（2）①NH3能与水分子形成分子间氢键，从而导致氨气极易溶于水。
NH
②
3分子空间构型为三角锥形，其中心原子N 存在一对孤电子对，对成键电子的排斥作用强于成键电子
对成键电子的排斥作用，因此H-N-H 键角<109°28′。
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③
中C 的价层电子对数为3+
=3，无孤电子对，采用sp2杂化，空间构型为平面三角形。
（3）二者均为分子晶体，
分子间存在氢键，而
分子间不存在氢键，且
分子极性
大于
分子，使
分子间作用力强于
，
熔点高于
。
分子与水分子间能够形成氢键，而
分子与水分子不能形成氢键；且
分子极性大
于
分子，根据“相似相溶”原理，
溶水能力强于
。
（4）基态S 原子电子排布式为1s22s22p63s23p4，电子占据最高能级为3p 能级，电子云轮廓图为哑铃形。
（5）H2S 中中心原子S 的价层电子对数为
=4，SO2中S 价层电子对数为2+
=3，SO3
中S 价层电子对数为3+
=3，因此H2S 中心原子价层电子对数不同于其他分子。
（6）S8和SO2都是分子晶体，但是
相对分子质量大，分子间范德华力强。
（7）SO3中S 价层电子对数为3，采用sp2杂化，无孤电子对，空间构型为平面正三角形。SO3中存在S-Oσ
键和大π 键，共价键类型有2 种。从图中可知，S 与周围4 个O 形成4 条单键，该分子中S 原子的杂化方式
为sp3杂化。
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