文档文本内容
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
考点42 分子结构与性质
【基础过关】
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．下列反应中既有离子键、极性共价键、非极性共价键的断裂又有其形成的反应是( )
A．NH4Cl
NH3↑+HCl
B．2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2↑
C．2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
D．2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O
【答案】B
【解析】A 项，该反应中没有非极性共价键的断裂，A 项不符合题意；B 项，该反应中钠离子和过氧
根之间的离子键断裂，钠离子和氢氧根之间的离子键形成，过氧根中非极性键断裂，氧气中非极性键形成，
水中极性键断裂，氢氧根中极性键形成，B 项符合题意；C 项，该反应中没有非极性共价键的断裂，C 项
不符合题意；D 项，该反应中没有非极性共价键的形成，D 项不符合题意；故选B。
3．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：H2O＞CO2
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；H2O 分子中键角是105°，CO2分子中键角是180°，C 错误；
相同元素原子之间形成的σ 键的键能比π 键的大，D 正确。
4．NF3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(NH4HF2 )制得。下列有
关说法错误的是( )
A．NF3的空间构型为平面三角形
B．相关元素电负性由大到小的顺序为F＞N＞H
C．NF3和NH4HF2中N 原子的杂化方式均为sp3
1
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
D．NH4HF2晶体中微粒间的作用有离子键、共价键、配位键、氢键
【答案】A
【解析】A 项，NF3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，
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，NF3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，NH4HF2中NH4
+周围有4 个σ 键，孤电子对数=
，故其价层电子对为4，NF3和NH4HF2中N 原子的杂化方式均为sp3，C 项正确；D 项，
NH4HF2晶体中NH4
+与HF2
-微粒内存在共价键和配位键，微粒间存在离子键，且HF2
-与HF2
-微粒间存在氢
键，D 项正确；故选A。
5．一定条件下发生反应：Fe＋6HCN＋2K2CO3=K4[Fe(CN)6]＋H2↑＋2CO2↑＋2H2O。下列说法正确的是
( )
A．K4[Fe(CN)6]的中心原子的核外电子排布式为[Ar]3d5
B．该反应中只存在离子键和共价键的断裂和形成
C．HCN、CO2、CO3
2-中碳的杂化方式和空间构型均相同
D．HCN 水溶液中存在 4 种氢键
【答案】D
【解析】A 项，K4[Fe(CN)6]的中心原子为Fe，核外电子排布式为[Ar]3d64S2，A 错误；B 项，反应存在
离子键、共价键的断裂和形成，还有配位键的形成，B 错误；C 项，HCN 为 sp 杂化，CO2为 sp 杂化，碳
酸根离子中心原子属于sp2杂化，C 错误；D 项，HCN 水溶液中存在 4 种氢键，H-CN······H-CN、
H2O········H-CN、H-CN·········H-O-H、H2O·······H-O-H ，D 正确；故选D。
6．甲醛分子式为CH2O，有强烈刺激性气味，甲醛在常温下是气态，已被世界卫生组织确定为致癌和
致畸形物质。下列关于其结构及性质的分析正确的是( )
A.C 原子采取sp3杂化，O 原子采取sp 杂化
B.甲醛分子中中心原子价层电子对数为4，含有一对孤电子对，是三角锥形结构
C.一个甲醛分子中含有3 个σ 键和1 个π 键
D.甲醛分子为非极性分子
【答案】C
【解析】一个甲醛分子中含有两个碳氢键，一个碳氧双键，C 原子采取sp2杂化，氧原子形成一个碳氧
双键，含有2 对孤电子对，O 原子采取sp2杂化，A 项错误；甲醛分子中中心原子价层电子对数为3，不含
2
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
孤电子对，是平面三角形结构，B 项错误；一个甲醛分子中含有两个碳氢键、一个碳氧双键，双键含有一
个σ 键和一个π 键，所以共含有3 个σ 键和1 个π 键，C 项正确；甲醛分子为平面三角形结构，碳原子位于
三角形内部，空间结构不对称，所以为极性分子，D 项错误。故选C。
7．CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2均为常见的燃料，关于这三者的结构与性质，下列说法错误的是(
)
A．CH3OH 的电子式为
B．N2H4空间结构为平面形
C．CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2都易溶于水
D．CH3OH 和(CH3)2NNH 中C、O、N 杂化方式均相同
【答案】B
【解析】A 项，甲醇可看成是甲烷中的一个氢原子被羟基取代得到的，CH3OH 的电子式为
，
A 正确；B 项，N2H4中N 原子的杂化方式为sp3，不是平面形，B 错误；C 项，CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2
都能和水分子形成氢键，都易溶于水，C 正确；D 项，CH3OH 为四面体结构，-OH 结构类似于水的结构，
(CH3)2NNH2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。
8．徐光宪在《分子共和国》一书中介绍了许多明星分子，如H2O2、CO2、BF3、CH3COOH 等。下列
说法正确的是( )
A．H2O2分子中的O 为sp2杂化 B．CO2分子中C 原子为sp1杂化
C．BF3分子中的B 原子为sp3杂化 D．CH3COOH 分子中C 原子均为sp2杂化
【答案】B
【解析】A 项，H2O2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，
CO2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，BF3分子中的B 原子的最外
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，CH3COOH 分子中有2 个碳原
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。
9．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
3
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
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。
10．NF3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(NH4HF2 )制得。下列
有关说法错误的是( )
A．NF3的空间构型为平面三角形
B．相关元素电负性由大到小的顺序为F＞N＞H
C．NF3和NH4HF2中N 原子的杂化方式均为sp3
D．NH4HF2晶体中微粒间的作用有离子键、共价键、配位键、氢键
【答案】A
【解析】A 项，NF3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，
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，NF3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，NH4HF2中NH4
+周围有4 个σ 键，孤电子对数=
，故其价层电子对为4，NF3和NH4HF2中N 原子的杂化方式均为sp3，C 项正确；D 项，
NH4HF2晶体中NH4
+与HF2
-微粒内存在共价键和配位键，微粒间存在离子键，且HF2
-与HF2
-微粒间存在氢
键，D 项正确；故选A。
11．催化剂作用下，SO2与Cl2反应生成SO2Cl2；对SO2水溶液的光谱分析可以检测到HSO3
-、S2O3
2-和
痕量的SO3
2-，三氧化硫在液态时有单分子SO3和三聚的(SO3)3(结构如下图所示)两种形式，在高温时能将
HBr 氧化为Br2。关于说法正确的是( )
A．SO2、SO3都是非极性分子
B．SO2Cl2为正四面体结构
C．SO3、SO3
2-中S 原子都是sp2杂化
4
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
D．1 mol (SO3)3分子中含有12 mol σ 键
【答案】D
【解析】A 项，SO2分子中正负电荷重心不重合，因此属于极性分子，而SO3分子中正负电荷重心重
合，因此该分子属于非极性分子，A 错误；B 项，SO2Cl2分子中与中心S 原子形成共价键的O、Cl 原子半
径不同，因此该分子呈四面体结构，但不是正四面体结构，B 错误；C 项，SO3分子中的中心S 原子价层电
子对数为3+
=3，则S 原子是sp2杂化；SO3
2-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 项，根据(SO3)3分子结构可知：在1 个(SO3)3分子中含有12 个σ 键，则在1
mol (SO3)3分子中含有12 mol σ 键，D 正确；故选D。
12．(2023·浙江省衢州市期末)SO3及其三聚体环状结构如图所示。下列说法不正确的是( )
A．SO3与CO3
2-、NO3
-互为等电子体，空间结构都为平面三角形
B．SO3为非极性分子，中心原子杂化类型sp3
C．三聚体环状结构中S 与O 形成的共价键的键长有a、b 两类
D．该三聚体环状结构中含有12 个σ 键
【答案】B
【解析】A 项，具有相同价电子数和相同原子数的分子或离子是等电子体，则SO3与CO3
2-、NO3
-互为
等电子体，等电子体具有相同的结构特征，它们的中心原子孤电子对数=0、价层电子对数=3+0=3，故为
sp2杂化、空间结构都为平面三角形，A 正确；B 项，结合选项A 可知SO3中心原子杂化类型sp2，B 不正确；
C 项，由图知：三聚体环状结构中S 与O 形成的共价键的键长有a、b 两类，C 正确；D 项，该三聚体环状
结构中每个S 原子形成4 个σ 键，则分子内含有12 个σ 键，D 正确；故选B。
13．氨是一种重要的化工原料，主要用于化肥工业，也广泛用于硝酸、纯碱、制药等工业；合成氨反
应为N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1。实验室用加热NH4Cl 和Ca(OH)2固体混合物的方法制取
少量氨气；侯氏制碱法用氨气、二氧化碳，与饱和食盐水制备纯碱碳酸钠。下列有关NH3、NF3、NH4
+、
NO2
-、NO3
-等含氮粒子的说法正确的是( )
A．NH3中N-H 键角比NH4
+中N-H 键角大
B．NH3极易溶于水，主要原因是NH3分子间能形成氢键
C．NH3的水溶液能导电，但一水合氨不能完全电离，因此NH3属于弱电解质
5
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
D．NH3、NF3的空间构型都是三角锥型，NO2
-、NO3
-中的N 都是sp2杂化
【答案】D
【解析】A 项，分子中中心原子上的孤电子对数越多，键角越小，故NH3中N-H 键角比NH4
+中N-H
键角小，故A 错误；B 项，NH3极易溶于水，主要原因是NH3分子与水分子间能形成氢键，故B 错误；C
项，NH3自身不能电离，NH3是非电解质，故C 错误；D 项，NH3、NF3均为sp3杂化，一个孤电子对，故
为三角锥形，NO 的价层电子对数为2+
=3，NO3
-的价层电子对数为3+
=3，故N 原子
都是sp2杂化，故D 正确；故选D。
14．铜有Cu(Ⅰ)和Cu(Ⅱ)两种离子，铜的离子是人体内多种酶的辅因子，人工模拟酶是当前研究的热点。
铜的离子可与多种配体形成配位化合物，有一种配离子结构如图。下列有关说法中错误的是( )
A．该配离子中所含基态铜离子的价层电子排布图为
B．该离子的配体中，N 原子采用了sp2和sp3两种杂化方式
C．该配离子中铜的配位数和所含配位键的数目均为4
D．从核外电子排布角度分析，稳定性：Cu(Ⅰ)＜Cu(Ⅱ)
【答案】D
【解析】A 项，该配离子中铜离子为+1 价，所以价层电子排布图为
，A 正确；B 项，
该离子的配体中，N 原子采用了sp2和sp3两种杂化方式，B 正确；C 项，由图可知铜离子配位数和每个离
子所含配位键数均为4，C 正确；D 项，由于Cu(Ⅰ)的3d 轨道全充满，所以更稳定，故D 错误。故选D。
15．某种硫化橡胶的部分结构如图所示。下列说法错误的是( )
6
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A．图中元素位于s 区和p 区的种数之比为1：2
B．基态硫原子和碳原子最高能级电子云轮廓图均为哑铃形
C．图中的硫原子和碳原子共有两种杂化方式
D．图示结构中含有σ 键、π 键和氢键等作用力
【答案】D
【解析】A 项，位于s 区的元素有H 元素，位于p 区的元素有C、S 元素，则图中元素位于s 区和p 区
的种数之比为1：2，A 正确；B 项，p 能级的电子电子云轮廓图为哑铃形，s 能级的电子电子云轮廓图为球
形，基态S 原子最高能级为3p 能级、基态C 原子最高能级为2p 能级，所以电子云轮廓图都是哑铃形，B
正确；C 项，连接双键的碳原子采用sp2杂化，价层电子对数是4 的碳原子、硫原子采用sp3杂化，所以
C、S 原子共有两种杂化方式，C 正确；D 项，图中不存在氢键，存在σ 键、π 键，D 错误；故选D。
16．已知运送卫星的火箭所需燃料除液态H2O2外，还有另一种液态氮氢化合物。已知该化合物中氢元
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H2O2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
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NH3分子中的N 原子有一对孤电子对，能发生反应:NH3+HCl=NH4Cl。试写出将上述液态氮氢
化合物加入足量盐酸中时，发生反应的化学方程式: 。
【答案】(1)H·· N
··
H
·· ·· N
··
H
·· ··H sp3 极性 (2)N2H4和H2O2 N2 H2O
(3)N2H4+2HCl= N2H6Cl2
【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N2H4，分子中的键全部是单
键，它的结构可看作是NH3分子中的一个H 原子被—NH2取代后所得，故N 原子的杂化方式与NH3分子中
的N 原子杂化方式相同，是sp3杂化，该分子为极性分子。(2)N2H4与H2O2反应后得到N2和H2O，两种反
应物中都含有极性键和非极性键，在生成物H2O 中只含有极性键，N2中只含有非极性键。(3)因为在N2H4
分子的每个N 原子上各有一对孤电子对，故一分子N2H4能与两分子HCl 反应。
17．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：
7
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(1)三甲基卤硅烷【(CH3)3SiX，X 为Cl、Br、I】是重要的化工原料。
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：I1(Br)____I1(I)(填“大于”“小于”或“等于”)。
③常温下，(CH3)3SiI 中Si—I 键比(CH3)3SiCl 中Si—Cl 键易断裂的原因是____。
(2)(CH3)3SiCl 可作为下列有机合成反应的催化剂。
①1 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____。
③CH3CN 中σ 键与π 键的个数比为____。
【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
【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I1(Br)大于I1(I)；③I 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)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。
【能力提升】
18．离子液体是在室温或接近室温时呈液态的盐类物质，应用广泛。1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离
子液体结构如图所示，下列相关叙述错误的是( )
A．该离子液体中C、N 杂化方式均有sp2和sp3两种
B．阴离子呈正四面体形，存在共价键和配位键
C．阳离子中σ 键数目是π 键数目的10 倍
8
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
D．该离子液体与水能够形成氢键
【答案】C
【解析】A 项，该离子液体中根据C 原子接的化学键有1 个双键判断应采用的是sp2杂化，还有碳原子
接的是四个单键，判断采用的是sp3杂化。N 原子接的有1 个双键判断是sp2杂化，另一个N 原子接的都是
单键判断是sp3，故A 正确；B 项，阴离子BF4
-中的B 原子采用sp3杂化，根据VSEPR 模型判断空间构型是
正四面体。根据杂化理论判断B 原子中有空轨道，F-有孤对电子，故还含有配位键，故B 正确；C 项，根
据单键是σ 键，双键是π 键判断该物质中含有σ 键是19 个，π 键2，σ 键数目不是π 键数目的10 倍。故C
错误；D 项，该物质中含有电负性大的N 和F 原子故能与水中的氢原子形成氢键，故D 正确。
19．[Zn(CN)4]2-在水溶液中可与HCHO 发生反应生成[Zn(H2O)4]2+和HOCH2CN，下列说法错误的是(
)
A．Zn2+基态核外电子排布式为[Ar]3d10
B．1mol HCHO 分子中含有σ 键的数目为1.806×1024
C．HOCH2CN 分子中碳原子轨道的杂化类型是sp3
D．[Zn(CN)4]2-中Zn2+与CN-的C 原子形成配位键，结构可表示为
【答案】C
【解析】A 项，Zn 原子序数为30，位于ⅡB 族，所以，Zn2+基态核外电子排布式为[Ar]3d10，A 正确；
B 项，1 分子HCHO 含2 个C-H 键和1 个C=O 键，共有3 个σ 键，所以，1molHCHO 分子中含有σ 键的物
质的量为3mol，数目为1.806×1024，B 正确；C 项，HOCH2CN 分子中与羟基相连的C 为sp3杂化，-CN(-
C≡N)中的C 为sp 杂化，C 错误；D 项，[Zn(CN)4]2-中Zn2+与CN-的C 原子形成配位键，Zn 为sp3杂化，配
位原子形成正四面体，所以，[Zn(CN)4]2-结构可表示为
，D 正确；故选C。
20．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P4，其结构如图甲
所示。科学家目前合成了N4 分子，N4 分子中氮原子的杂化轨道类型是________，N—N—N 键角为
________；N4分解后能产生N2并释放出大量能量，推测其用途可为________。
9
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(2)NH3与Zn2＋可形成[Zn(NH3)6]2＋，其部分结构如图乙所示。
①NH3的空间构型为________。
②[Zn(NH3)6]2＋中存在的化学键类型有________；NH3分子中H—N—H 键角为107°，判断[Zn(NH3)6]2＋
离子中H—N—H 键角________(填“>”“<”或“＝”)107°。
③肼(N2H4)可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2取代形成的另一种氮的氢化物。与N2H4互为等电
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 > ③CH3OH(或CH3SH 等)
【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；N4分子与P4分子的结构相
似，为正四面体形，N4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
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°；N4分解后能产生N2并释放出大
量能量，可以用于制造火箭推进剂或炸药。(2)①NH3中氮原子形成3 个σ 键，有1 对未成键的孤电子对，
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(NH3)6]2＋中存在的化学键类型有配位键、
共价键，受配位键的影响，[Zn(NH3)6]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
子总数相同的分子或离子。与N2H4互为等电子体的分子有CH3OH、CH3SH 等。
21．黄铜矿(主要成分为CuFeS2)是生产铜、铁和硫酸的原料。回答下列问题：
(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I1(Fe) 与I1(Cu) 的关系是：I1(Fe)________( 填“ >”“<” 或
“＝”)I1(Cu)。
(3)血红素是吡咯(C4H5N)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
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O2 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O2 是通过
________键相结合的。
10
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(4)黄铜矿冶炼铜时产生的SO2可经过SO2→SO3→H2SO4途径形成酸雨。SO2的空间构型为________。
H2SO4的酸性强于H2SO3的原因是________________________________。
【答案】(1)3d104s1 (2)>
(3)①sp2 ②10NA Π ③CH4<NH3<H2O ④配位
(4)V 形 SO2(OH)2(或H2SO4)中S 的化合价为＋6，S 的正电性强于SO(OH)2(或H2SO3)中的S，使羧基
中O、H 间的共用电子对更易偏向O 原子，羟基更容易电离出H＋
【解析】(1)Cu 原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，基态Cu 原子的价电子排布式为3d104s1。
(2)Cu 原子失去1 个电子后，3d10为全充满状态，结构稳定，所以铜原子易失去1 个电子，第一电离能较小；
而铁原子价电子排布式为3d64s2，失去1 个电子后，不是稳定结构，所以，铁原子不易失去1 个电子，第
一电离能较大，所以I1(Fe)>I1(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
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10NA；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
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。③CH4分子间无氢键，沸点最低，而NH3、H2O 分子间均含氢键，由于
氧原子的电负性大于氮原子，所以H2O 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
高的顺序为CH4<NH3<H2O。④Fe2＋提供空轨道，O2提供孤电子对，通过配位键相结合。(4)SO2中S 原子的
价层电子对数＝2＋(6－2×2)＝3，孤电子对数为1，则SO2的空间构型为V 形；SO2(OH)2(或H2SO4)中S 的
化合价为＋6，S 的正电性强于SO(OH)2(或H2SO3)中的S，使羟基中O、H 间的共用电子对更易偏向O 原子，
羟基更容易电离出H＋，故酸性H2SO4强于H2SO3。
22．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LiFeO4、LiNiO2、LiPF6、
LiAsF6等物质。
(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)。
11
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
①Li+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
②LiAsF6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___________。
(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(C5H5
-)中的大
键可表示为___________。
【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)
【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；②LiAsF6的
阴离子是AsF6
-，AsF6
-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(C5H5
-)中5 个原子共用6 个电子，其大
键可表示为
。
23．有机金属化合物的应用研究是目前科学研究的前沿之一、二茂铁[(C5H5)2Fe]的发现是有机金属化
合物研究中具有里程碑意义的事件，它开辟了有机金属化合物研究的新领域。二茂铁分子是一种金属有机
配合物，熔点173℃，沸点249℃，100℃以上能升华；不溶于水，易溶于苯、乙醚、汽油等有机溶剂。环
12
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
戊二烯和二茂铁的结构如图所示。回答下列问题。
(1)环戊二烯分子中σ 键和π 键的个数比为___________。
(2)下列关于环戊二烯和二茂铁的说法不正确的是___________ (填字母序号)。
A．环戊二烯分子中五个碳原子均发生sp2杂化
B．在一定的条件下，环戊二烯能与氢气发生加成反应生成环戊烷
C．二茂铁晶体是分子晶体
D．环戊二烯的同分异构体可能是含两个碳碳三键的炔烃
(3)环戊二烯能使溴的四氯化碳溶液褪色。写出环戊二烯与足量的溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式
___________。
(4)已知环戊二烯阴离子(C5H )的结构与苯分子相似，具有芳香性。二茂铁[(C5H5)2Fe]晶体中存在的微
粒间的作用力有___________(填字母序号)。
a．离子键 b．σ 键 c．π 键 d．氢键 e．配位键
(5)钴的一种配位聚合物的化学式为{[Co(bte)2(H2O)2](NO3)2}n。其中bte 的分子式为C6H8N6，其结构简
式为
。
①[Co(bte)2(H2O)2]2+中，与Co2+形成配位键的原子是____和____(填元素符号)。
②C、H、N 的电负性从大到小顺序为____。
③bte 分子中碳原子轨道杂化类型为____和____。
④1mol bte 分子中含
键的数目为____mol。
【答案】(1)11：2 (2)AD
(3)
+2Br2→
(4)bce
(5)①N O ②N、C、H ③sp2 sp3 ④21
【解析】(1)环戊二烯分子中含有6 个碳氢单键、3 个碳碳单键，2 个碳碳双键，单键全为σ 键，一个碳
碳双键含有1 个σ 键和1 个π 键，因此环戊二烯分子中σ 键和π 键的个数比为11：2；(2)A．环戊二烯中有
4 个碳原子形成碳碳双键，这4 个碳原子的杂化方式为sp2，有1 个碳原子为饱和碳原子，该碳原子的杂化
13
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
方式为sp3，A 错误；B．环戊二烯中含有碳碳双键，在一定的条件下，环戊二烯能与氢气发生加成反应生
成环戊烷，B 正确；C．二茂铁的熔沸点比较低，易升华，不溶于水，易溶于苯、乙醚、汽油等有机溶剂，
属于分子晶体，C 正确；D．环戊二烯共有3 个不饱和度，而1 个碳碳三键就有2 个不饱和度，因此环戊二
烯的同分异构体不可能是含两个碳碳三键的炔烃，D 错误；故选AD；(3)环戊二烯中含有碳碳双键，可与
Br2发生加成反应，环戊二烯与足量的溴的四氯化碳溶液反应的化学反应方程式为
+2Br2→
；(4)由题干信息，二茂铁分子中含有两个环戊二烯阴离子，环戊二烯阴离子的结构与
苯分子相似，所以含有σ 键和π 键，环戊二烯阴离子和Fe2+形成配位键，故选bce；(5) ①bte 的分子中只
有N 原子有孤电子对，H2O 中只有O 原子有孤电子对，所以与Co2+形成配位键的原子是N 原子和O 原子；
②C、N 元素位于同一周期，同一周期元素从左往右，电负性增大，所以电负性C<N， H 元素位于第一周
期，电负性值为2.1，小于C 的2.5，N 的3.0，所以 C、H、N 的电负性从大到小顺序为：N、C、H；③从
bte 分子的结构简式中，可以看出C 原子和C 原子之间是以sp3轨道方式杂化的， C 原子和N 原子之间以
sp2轨道方式杂化的；④1 个 bte 分子中含
键的数目为
，加起来3ⅹ4+7+1ⅹ2=21，因
为C 原子和C 原子之间是以sp3轨道方式杂化，C 原子和N 原子之间以sp2轨道方式杂化，结构中的N 和N
原子之间还存在一个σ 键，故1mol bte 分子中含σ 键的数目为21 mol。
14
