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价层电子对互斥模型(VSEPR models)和杂化轨道理论都是高考必考内容，二者互相联系，相互渗透，
基本内容易于掌握，但易错点较多，较分散，需要学生多记多背这部分内容。尤其是部分分子或离子的立
体结构更需要记忆。
1．（2024·河北·高考真题）
是火箭固体燃料重要的氧载体，与某些易燃物作用可全部生成气态产
物，如：
。下列有关化学用语或表述正确的是
A．
的形成过程可表示为
B．
中的阴、阳离子有相同的VSEPR 模型和空间结构
C．在
、石墨、金刚石中，碳原子有
和
三种杂化方式
D．
和
都能作制冷剂是因为它们有相同类型的分子间作用力
【答案】B
【解析】
A．
是共价化合物，其电子式为
，
的形成过程可表示为
，故A
错误；
第50 讲 分子的立体结构的判断
01 考情分析 02 真题精研 03 规律·方法·技巧 04 经典变式练
05 核心知识精炼 06 基础测评 07 能力提升
考情分析
真题精研
1
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B．
中
的中心N 原子孤电子对数为
，价层电子对数为4，
的中心
原子孤
电子对数为
，价层电子对数为4，则二者的
模型和空间结构均为正四面体形，故B
正确；
C．
、石墨、金刚石中碳原子的杂化方式分别为
、
、
，共有2 种杂化方式，故C 错误；
D．
易液化，其汽化时吸收热量，可作制冷剂，干冰易升华，升华时吸收热量，也可作制冷剂，
分子间作用力为氢键和范德华力，
分子间仅存在范德华力，故D 错误；
故选B。
2．（2024·广东·高考真题）一种可为运动员补充能量的物质，其分子结构式如图。已知R、W、Z、X、Y
为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z 和Y 同族，则
A．沸点：
B．最高价氧化物的水化物的酸性：
C．第一电离能：
D．
和
空间结构均为平面三角形
【答案】D
【分析】Y 可形成5 个共价键，Z 可形成3 个共价键，Z 和Y 同族，Y 原子序数比Z 大，即Z 为N 元素，Y
为P 元素，W 可形成4 个共价键，原子序数比N 小，即W 为C 元素，R 可形成1 个共价键，原子序数比C
小，即R 为H 元素，X 可形成2 个共价键，原子序数在N 和P 之间，即X 为O 元素，综上：R 为H 元素、
W 为C 元素、Z 为N 元素、X 为O 元素、Y 为P 元素。
【解析】A．由于NH3可形成分子间氢键，而PH3不能，因此沸点：NH3＞YH3，故A 错误；
B．W 为C 元素、Z 为N 元素，由于非金属性：C＜N，因此最高价氧化物的水化物的酸性：H2CO3＜
2
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HNO3，故B 错误；
C．同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势，ⅡA 族、ⅤA 族原子第一电离能大于同周期相邻元素，
即第一电离能：
，故C 错误；
D．
的中心原子价层电子对数为
，属于sp2杂化，为平面三角形，
的中心原子
价层电子对数为
，属于sp2杂化，为平面三角形，故D 正确；
故选D。
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
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。
1．（2024·江苏·高考真题）反应
可用于壁画修复。下列说法正确的是
A．
的结构示意图为
B．
中既含离子键又含共价键
C．
中S 元素的化合价为
D．
的空间构型为直线形
规律·方法·技巧
经典变式练
3
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【答案】C
【解析】
A．
核外有18 个电子，其结构示意图为
，A 错误；
B．
是共价化合物，其中只含共价键，B 错误；
C．
中O 元素化合价为-2，S 元素的化合价为+6，C 正确；
D．
中的O 的杂化类型为
，O 有2 个孤电子对，因此
的空间构型为V 形，D 错误；
综上所述，本题选C。
2．（2024·贵州·高考真题）下列叙述正确的是
A．KBr 的电子式：
B．聚乙炔的结构简式：
C．
的空间结构：平面三角形
D．
的名称：2-甲基-2-丁烯
【答案】B
【解析】A．KBr 的电子式为
，A 错误；
B．聚乙炔的结构为单双键交替结构，结构简式为
，B 正确；
C．
中心原子的价层电子对数为4，孤电子对数为1，空间结构为三角锥形，C 错误；
D．CH3CH2C(CH3)=CH2的系统命名为2-甲基-1-丁烯，D 错误；
故选B。
一、分子的立体构型
1．价层电子对互斥理论
核心知识精炼
4
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(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
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__
5
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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。
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．（2024·广东·高考真题）从我国南海的柳珊瑚中分离得到的柳珊瑚酸(下图)，具有独特的环系结构。下
列关于柳珊瑚酸的说法不正确的是
基础测评
6
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A．能使溴的四氯化碳溶液褪色
B．能与氨基酸的氨基发生反应
C．其环系结构中3 个五元环共平面
D．其中碳原子的杂化方式有
和
【答案】C
【解析】A．该物质含有碳碳双键，能使溴的四氯化碳溶液褪色，故A 正确；
B．该物质含有羧基，能与氨基酸的氨基发生反应，故B 正确；
C．如图：
，图中所示C 为sp3杂化，具有类似甲烷的四面体结构，即环系结构中3 个五
元环不可能共平面，故C 错误；
D．该物质饱和的碳原子为sp3杂化，形成双键的碳原子为sp2杂化，故D 正确；
故选C。
2．（2024·安徽·高考真题）某催化剂结构简式如图所示。下列说法错误的是
A．该物质中
为
价
B．基态原子的第一电离能：
C．该物质中C 和P 均采取
杂化
D．基态
原子价电子排布式为
【答案】C
【解析】A．由结构简式可知，P 原子的3 个孤电子与苯环形成共用电子对，P 原子剩余的孤电子对与Ni
形成配位键，
提供孤电子对，与Ni 形成配位键，由于整个分子呈电中性，故该物质中Ni 为+2 价，A
项正确；
7
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B．同周期元素随着原子序数的增大，第一电离能有增大趋势，故基态原子的第一电离能：Cl＞P，B 项正
确；
C．该物质中，C 均存在于苯环上，采取sp2杂化，P 与苯环形成3 对共用电子对，剩余的孤电子对与Ni 形
成配位键，价层电子对数为4，采取sp3杂化，C 项错误；
D．Ni 的原子序数为28，位于第四周期第Ⅷ族，基态Ni 原子价电子排布式为3d84s2，D 项正确；
故选C。
3．（2024·浙江·高考真题）下列表示不正确的是
A．
的电子式：
B．
中共价键的电子云图：
C．
的空间填充模型：
D．3，3-二甲基戊烷的键线式：
【答案】A
【解析】
A．
的电子式：
，故A 错误；
B．Cl2中的共价键是由2 个氯原子各提供1 个未成对电子的3p 原子轨道重叠形成的，共价键电子云图为：
，故B 正确；
C．
的中心原子N 形成3 个σ 键和1 个孤电子对，为sp3杂化，
为三角锥形，空间填充模型：
，
故C 正确；
D．3，3-二甲基戊烷的主链上有5 个C，3 号碳上连接有2 个甲基，键线式为：
，故D 正确；
故选A。
（2024·甘肃·高考真题）温室气体
在催化剂作用下可分解为
和
，也可作为氧化剂氧化苯制苯酚。
据此完成下面小题。
4．下列说法错误的是
A．原子半径：
B．第一电离能：
C．在水中的溶解度：苯<苯酚
D．苯和苯酚中C 的杂化方式相同
5．下列说法错误的是
A．相同条件下
比
稳定
B．
与
的空间构型相同
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C．
中
键比
键更易断裂
D．
中
键和大
键的数目不相等
【答案】4．B 5．D
【解析】4．A． C 、N 、O 都是第二周期的元素，其原子序数依次递增；同一周期的元素，从左到右原
子半径依次减小，因此，原子半径从小到大的顺序为O<N<C，A 正确；
B．同一周期的元素，从左到右电负性呈递增的趋势，其中ⅡA 和ⅤA 的元素因其原子结构相对较稳定而
出现反常，使其电负性大于同周期相邻的元素，因此，第一电离能从小到大的顺序为C< O< N，B 不正确；
C．苯是非极性分子，苯酚是极性分子，且苯酚与水分子之间可以形成氢键，根据相似相溶规则可知，苯
酚在水中的溶解度大于苯，C 正确；
D．苯和苯酚中C 的杂化方式均为
，杂化方式相同，D 正确；
综上所述，本题选B。
5．A．
分子中存在的
，
分子中虽然也存在叁键，但是其键能小于
，因此，相同条件下
比
稳定，A 正确；
B．
与
均为
的等电子体，故其均为直线形分子，两者空间构型相同，B 正确；
C．
的中心原子是N，其在催化剂作用下可分解为
和
，说明
中
键比
键更易断裂，
C 正确；
D．
中
键和大
键的数目均为2，因此，
键和大
键的数目相等，D 不正确；
综上所述，本题选D。
6．（2024·湖南·高考真题）
是一种高活性的人工固氮产物，其合成反应为
，晶胞如图所示，下列说法错误的是
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A．合成反应中，还原剂是
和C
B．晶胞中含有的
个数为4
C．每个
周围与它最近且距离相等的
有8 个
D．
为V 型结构
【答案】D
【解析】A．LiH 中H 元素为-1 价，由图中
化合价可知， N 元素为-3 价，C 元素为+4 价，根据反应
可知，H 元素由-1 价升高到0 价，C 元素由0 价升高到+4 价，N 元素由0 价
降低到-3 价，由此可知还原剂是
和C，故A 正确；
B．根据均摊法可知，
位于晶胞中的面上，则含有的
个数为
，故B 正确；
C．观察位于体心的
可知，与它最近且距离相等的
有8 个，故C 正确；
D．
的中心原子C 原子的价层电子对数为
，且
与CO2互为等电子体，可知
为直线型分子，故D 错误；
故答案选D。
7．（2024·湖南·高考真题）通过理论计算方法优化了P 和Q 的分子结构，P 和Q 呈平面六元并环结构，原
子的连接方式如图所示，下列说法错误的是
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A．P 为非极性分子，Q 为极性分子
B．第一电离能：
C．
和
所含电子数目相等
D．P 和Q 分子中C、B 和N 均为
杂化
【答案】A
【解析】A．由所给分子结构图，P 和Q 分子都满足对称，正负电荷重心重合，都是非极性分子，A 错误；
B．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p 轨道为稳定的半充满结构，第一电离能大
于相邻元素，则第一电离能由小到大的顺序为B<C<N，故B 正确；
C．由所给分子结构可知，P 分子式为C24H12，Q 分子式为B12N12H12，P、Q 分子都是含156 个电子，故
1mol P 和1mol Q 所含电子数目相等，C 正确；
D．由所给分子结构可知，P 和Q 分子中C、B 和N 均与其它三个原子成键，P 和Q 分子呈平面结构，故P
和Q 分子中C、B 和N 均为sp2杂化，D 正确；
本题选A。
8．（2024·湖南·高考真题）下列有关化学概念或性质的判断错误的是
A．
分子是正四面体结构，则
没有同分异构体
B．环己烷与苯分子中
键的键能相等
C．甲苯的质谱图中，质荷比为92 的峰归属于
D．由
与
组成的离子液体常温下呈液态，与其离子的体积较大有关
【答案】B
【解析】A．
为四面体结构，其中任何两个顶点都是相邻关系，因此
没有同分异构体，故A
项说法正确；
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B．环己烷中碳原子采用sp3杂化，苯分子中碳原子采用sp2杂化，由于同能层中s 轨道更接近原子核，因此
杂化轨道的s 成分越多，其杂化轨道更接近原子核，由此可知sp2杂化轨道参与组成的C-H 共价键的电子云
更偏向碳原子核，即苯分子中的C-H 键长小于环己烷，键能更高，故B 项说法错误；
C．
带1 个单位电荷，其相对分子质量为92，因此其质荷比为92，故C 项说法正确；
D．当阴阳离子体积较大时，其电荷较为分散，导致它们之间的作用力较低，以至于熔点接近室温，故D
项说法正确；
综上所述，错误的是B 项。
9．（2024·湖北·高考真题）基本概念和理论是化学思维的基石。下列叙述错误的是
A．
理论认为
模型与分子的空间结构相同
B．元素性质随着原子序数递增而呈周期性变化的规律称为元素周期律
C．泡利原理认为一个原子轨道内最多只能容纳两个自旋相反的电子
D．
杂化轨道由1 个s 轨道和3 个p 轨道混杂而成
【答案】A
【解析】A．VSEPR 模型是价层电子对的空间结构模型，而分子的空间结构指的是成键电子对的空间结构，
不包括孤电子对，当中心原子无孤电子对时，两者空间结构相同，当中心原子有孤电子对时，两者空间结
构不同，故A 错误；
B．元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性的变化，这一规律叫元素周期律，元素性质的周期性的
变化是元素原子的核外电子排布周期性变化的必然结果，故B 正确；
C．在一个原子轨道里，最多只能容纳2 个电子，它们的自旋相反，这个原理被称为泡利原理，故C 正确；
D．1 个s 轨道和3 个p 轨道混杂形成4 个能量相同、方向不同的轨道，称为sp3杂化轨道，故D 正确；
故答案为：A。
10．（2024·吉林·高考真题）下列化学用语或表述正确的是
A．中子数为1 的氦核素：
B．
的晶体类型：分子晶体
C．
的共价键类型：
键
D．
的空间结构：平面三角形
【答案】C
【解析】A．中子数为1 的He 核素其质量数为1+2=3，故其表示应为He，A 错误；
B．SiO2晶体中只含有共价键，为共价晶体，B 错误；
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C．两个F 原子的2p 轨道单电子相互重叠形成p-p σ 键，C 正确；
D．PCl3的中心原子存在1 对孤电子对，其VSEPR 模型为四面体型，PCl3的空间结构为三角锥型，D 错误；
故答案选C。
1．（2024·全国·高考真题）我国科学家最近研究的一种无机盐
纳米药物具有高效的细胞内亚
铁离子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z 的原子序数依次增加，且W、X、Y 属于不同族的短周期元素。
W 的外层电子数是其内层电子数的2 倍，X 和Y 的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z 的M 层未成对电
子数为4。下列叙述错误的是
A．W、X、Y、Z 四种元素的单质中Z 的熔点最高
B．在X 的简单氢化物中X 原子轨道杂化类型为
C．Y 的氢氧化物难溶于NaCl 溶液，可以溶于
溶液
D．
中
提供电子对与
形成配位键
【答案】A
【分析】W、X 、Y、Z 的原子序数依次增加，且W、X、Y 属于不同族的短周期元素。W 的外层电子数
是其内层电子数的2 倍，则W 为C 元素；每个周期的ⅡA 和ⅤA 的元素的第一电离能都比左右相邻元素
的高，由于配合物
中Y 在外界，Y 可形成简单阳离子，则Y 属于金属元素，故X 和Y 分别为
N 和Mg；Z 的M 层未成对电子数为4，则其3d 轨道上有4 个不成对电子，其价电子排布式为
，Z 为
Fe 元素，
为
。
【解析】A．W、X、 Y、Z 四种元素的单质中，N 元素的单质形成分子晶体，Mg 和Fe 均形成金属晶体，
C 元素既可以形成金刚石又可以形成石墨，石墨的熔点最高，A 不正确；
B．在X 的简单氢化物是
，其中C 原子轨道杂化类型为
，B 正确；
C．Y 的氢氧化物是
，其属于中强碱，其难溶于水，难溶于
溶液，但是，由于
电离产
能力提升
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生的
可以破坏
的沉淀溶解平衡，因此
可以溶于
溶液，C 正确；
D．
中
提供电子对与
形成配位键，D 正确；
综上所述，本题选A。
2．（2023·河北·高考真题）下列说法正确的是
A．
的价层电子对互斥模型和空间构型均为正四面体
B．若
型分子的空间构型相同，其中心原子的杂化方式也相同
C．干冰和冰的结构表明范德华力和氢键通常都具有方向性
D．
和
都是既含
键又含
键的非极性分子
【答案】A
【解析】A．甲烷分子中心原子形成四个σ 键，没有孤电子对，所以价层电子对互斥模型和空间构型均为
正四面体，A 正确；
B．SO2和OF2分子的空间构型均为V 形，但前者中心原子为sp2杂化，后者中心原子为sp3杂化，B 错误；
C．冰的结构是水分子通过氢键结合形成的有空隙的空间结构，表明了氢键通常具有方向性，干冰的结构
表现为分子密堆积，范德华力没有方向性，C 错误；
D．CO2和CCl4都是极性键形成的非极性分子，CO2既含σ 键又含π 键而CCl4只含σ 键不含π 键，D 错误；
故选A。
3．（2023·天津·高考真题）常温下，二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体，具有强氧化性，已被联合国卫生
组织(WTO)列为Al 级高效安全消毒剂。已知，工业上制备二氧化氯的方法之一是用甲醇在酸性条件下与氯
酸钠反应，其反应的化学方程式：CH3OH+6NaClO3+3H2SO4=CO2↑+6ClO2↑+3Na2SO4+5H2O，则下列说法正
确的是
A．CO2是非极性分子
B．键角：ClO <ClO
C．NaClO3在反应中做还原剂
D．ClO2分子空间构型为直线形
【答案】A
【解析】A．CO2的中心原子C 原子的价层电子对数为2，C 原子杂化类型为sp，CO2是非极性分子，A 正
确；
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B．ClO 与ClO 中氯原子的价层电子对数均为4，杂化类型均为sp3，ClO 中氯原子有一个孤电子对，
ClO 中氯原子有二个孤电子对，ClO 中孤电子对与成键电子对之间的排斥力小于ClO 中孤电子对与成键
电子对之间的排斥力，导致键角：ClO >ClO ，B 错误；
C．该反应中，碳元素化合价由−2 价变为+4 价，氯元素化合价由+5 价变为+4 价，所以氧化剂是NaClO3，
还原剂是甲醇，C 错误；
D．ClO2中Cl 原子提供1 对电子，有一个O 原子提供1 个电子，另一个O 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π 键，Cl 提供孤电子对与其中一个O 形成配位键，Cl 与另一个O 形成的是普
通的共价键（σ 键，这个O 只提供了一个电子参与形成大π 键），Cl 的价层电子对数3，则Cl 原子的轨道
杂化方式为sp2，ClO2分子空间构型为V 形，D 错误；
故选A。
4．（2024·浙江·高考真题）X、Y、Z、M 和Q 五种主族元素，原子序数依次增大，X 原子半径最小，短周
期中M 电负性最小，Z 与Y、Q 相邻，基态Z 原子的s 能级与p 能级的电子数相等，下列说法不正确的是
A．沸点：
B．M 与Q 可形成化合物
、
C．化学键中离子键成分的百分数：
D．
与
离子空间结构均为三角锥形
【答案】D
【分析】X 半径最小为H，短周期电负性最小则M 为Na，Z 原子的s 能级与p 能级的电子数相等，则Z 为
O，Z 与Y、Q 相邻，Y 为N，Q 为S，以此分析；
【解析】A．H2O 中含有氢键，则沸点高于H2S，A 正确；
B．Na 与O 形成Na2O、Na2O2，则O 与S 同族化学性质性质相似，B 正确；
C．Na2O 的电子式为
，Na2S 的电子式为
，离子键百分比 = (电
负性差值 / 总电负性差值)，O 的电负性大于S，则Na2O 离子键成分的百分数大于Na2S，C 正确；
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D.
为sp2杂化，孤电子对为0，为平面三角形，
为sp3杂化，孤电子对为1，三角锥形，D 错误；
故选D。
5．（2024·浙江·高考真题）下列表示不正确的是
A．中子数为10 的氧原子：
B．
的价层电子对互斥(VSEPR)模型：
C．用电子式表示
的形成过程：
D．
的名称：2-甲基-4-乙基戊烷
【答案】D
【解析】A．
质子数为8，质量数为18，根据质量数=质子数+中子数，可算得中子数为10，A 说法正
确；
B．
中心原子S 价层电子对数：
，其价层电子对互斥(VSEPR)模型为平面三角形，B
说法正确；
C．
为离子化合物，其电子式表示形成过程：
，C 说法正确；
D．有机物
主链上有6 个碳原子，第2、4 号碳原子上连有甲基，命名为：2，4-二
甲基己烷，D 说法错误；
答案选D。
6．（2023·福建·高考真题）某含锰着色剂的化学式为
，Y、X、Q、Z 为原子序数依次增大的
短周期元素，其中
具有正四面体空间结构，
结构如图所示。下列说法正确的是
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A．键角：
B．简单氢化物沸点：
C．第一电离能：
D．最高价氧化物对应的水化物酸性：
【答案】C
【分析】由题意，Y、X、Q、Z 为原子序数依次增大的短周期元素，其中
具有正四面体空间结构，可
知
为
，故Y 为H，X 为N；同时分析
结构，可知Q 正常情况应该成两根键，Q 为ⅥA 的元
素，同时Z 也成5 根键，Z 为ⅤA 的元素，故Q 为O,Z 为P。
【解析】A．
和
都是sp3杂化，但是
中有一对孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥作用
更大，在一个
是三角锥形结构，而
是正四面体结构，故键角：
＜
，A 错误；
B．X、Q、Z 分别为N、O、P，沸点顺序为
,正确顺序为Q＞X＞Z，B 错误;
C．同主族元素从上到下第一电离能减小，同周期从左到右第一电离能有增大的趋势，故第一电离能：N＞
O＞Mn，C 正确;
D．Z 的最高价氧化物对应的水化物为
,X 最高价氧化物对应的水化物为
,前者为中强酸而后者
为强酸，D 错误；
故选C。
7．（2023·福建·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
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【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。
8．（2023·重庆·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；
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；
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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。
9．（2023·江苏·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
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。
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10．（2023·广东·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，
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。
11．（2024·山东·高考真题）锰氧化物具有较大应用价值，回答下列问题：
(1)
在元素周期表中位于第 周期 族；同周期中，基态原子未成对电子数比
多的元素
是 (填元素符号)。
(2)
如某种氧化物
的四方晶胞及其在xy 平面的投影如图所示，该氧化物化学式为 。
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当
晶体有O 原子脱出时，出现O 空位，
的化合价 (填“升高”“降低”或“不变”)，O
空位的产生使晶体具有半导体性质。下列氧化物晶体难以通过该方式获有半导体性质的是 (填标号)。
A．
B．
C．
D．
(3)
(见图)是
晶型转变的诱导剂。
的空间构型为 ；
中咪唑环存在
大
键，则N 原子采取的轨道杂化方式为 。
(4)
可作
转化为
的催化剂(见下图)。
的熔点远大于
，除相对分子质量存在差
异外，另一重要原因是 。
【答案】(1) 四 ⅦB Cr
(2) MnO2 降低 A
(3) 正四面体形 sp2
(4)FDCA 形成的分子间氢键更多
【解析】（1）Mn 的原子序数为25，位于元素周期表第四周期ⅦB 族；基态Mn 的电子排布式为：
，未成对电子数有5 个，同周期中，基态原子未成对电子数比Mn 多的元素是Cr，基态Cr 的电
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子排布式为
，有6 个未成对电子；
（2）由均摊法得，晶胞中Mn 的数目为
，O 的数目为
，即该氧化物的化学式为
MnO2；
晶体有O 原子脱出时，出现O 空位，即x 减小，
的化合价为+2x，即Mn 的化合价降低；
CaO 中Ca 的化合价为+2 价、V2O5中V 的化合价为+5 价、Fe2O3中Fe 的化合价为+3、CuO 中Cu 的化合价
为+2，其中CaO 中Ca 的化合价下降只能为0，其余可下降得到比0 大的价态，说明CaO 不能通过这种方
式获得半导体性质；
（3）
中B 形成4 个σ 键（其中有1 个配位键），为sp3杂化，空间构型为正四面体形；咪唑环存在
大
键，N 原子形成3 个σ 键，杂化方式为sp2；
（4）由HMF 和FDCA 的结构可知，HMF 和FDCA 均能形成分子间氢键，但FDCA 形成的分子间氢键更
多，使得FDCA 的熔点远大于HMF。
12．（2024·浙江·高考真题）氮和氧是构建化合物的常见元素。
已知：
请回答：
(1)某化合物的晶胞如图，其化学式是 ，晶体类型是 。
(2)下列说法正确的是_______。
A．电负性：
B．离子半径：
C．第一电离能：
D．基态
2+的简化电子排布式：
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(3)①
，其中
的N 原子杂化方式为 ；比较键角
中的
中的
(填“>”、“<”或“=”)，请说明理由 。
②将
与
按物质的量之比1:2 发生化合反应生成A，测得A 由2 种微粒构成，其中之一是
。比
较氧化性强弱：
(填“>”、“<”或“=”)；写出A 中阴离子的结构式 。
【答案】(1)
分子晶体
(2)CD
(3) sp3 ＜
有孤电子对，孤电子对对成键电子排斥力大，键角变小 ＞
【解析】（1）由晶胞图可知，化学式为
；由晶胞图可知构成晶胞的粒子为
分子，
故为分子晶体；
（2）A 同一周期，从左到右，电负性依次增强，故顺序为
，A 错误；
B 核外电子排布相同，核电荷数越大，半径越小，故顺序为
，B 错误；
C 同一周期，从左到右，电离能增大的趋势，VA 族和ⅥA 族相反，故顺序为
，C 正确；
D 基态
的简化电子排布式：
，Cr2+的简化电子排布式为[Ar]3d4，D 正确；
故选CD；
（3）①
的价层电子对数
，故杂化方式为sp3；
价层电子对数为4，有一对孤电子
对，
价层电子对数
，无孤对电子，又因为孤电子对对成键电子的排斥力大于成键电
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子对成键电子的排斥力，故键角
中的
＜
中的
；
②将与按物质的量之比1:2 发生化合反应生成A，测得A 由2 种微粒构成，其中之一是，则A 为
NO2HS2O7，为硝酸失去一个OH-，得电子能力更强，氧化性更强，故氧化性强弱： ＞；阴离子为根据已
知可知其结构式为。
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