专题十四互斥杂化轨道理论与分子性质-2024年高考化学二轮复习讲与练

专题十四互斥、杂化轨道理论与分子性质1.掌握原子结构中微粒数目的关系，了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理。2.能正确书写1～36号元素原子核外电子排布式、价电子排布式和轨道表示式。3.能运用相关的理论来解释或预测简单分子(离子)的空间结构，掌握键角大小原因解释的规范描述。4.了解分子的性质，了解范德华力、氢键的含义及对物质性质的影响，了解配位键、超分子的含义。考点一共价键杂化轨道与分子的空间结构一、共价键1.共价键(1)分类(2)σ键和π键的判断方法共价单键为σ键，双键中有一个σ键和一个π键，三键中有一个σ键和两个π键。(3)大π键①简介：大π键一般是三个或更多个原子间形成的，是未杂化轨道中原子轨道“肩并肩”重叠形成的π键。②表达式：∏mn，m③常见分子和离子中的大π键SO2、O3、NO2SO3、CO32−、NO3−、BF吡咯∏52.配位键与配位化合物的结构(以[Cu(NH3)4]SO4为例)配合物的组成①配体：含有孤电子对的分子或离子，如NH3、H2O、CO、Cl－、Br－、I－、SCN－等。②中心离子：一般是金属离子，特别是过渡金属离子，如Cu2＋、Fe3＋等。③配位数：直接同中心原子(或离子)配位的含有孤电子对的分子(或离子)的数目。④常见配合物：如[Cu(NH3)4](OH)2、[Cu(NH3)4]SO4、[Ag(NH3)2]OH、Fe(SCN)3、Fe(CO)5等。二、杂化类型1．“四方法”判断分子中心原子的杂化类型(1)根据杂化轨道的空间构型判断①若杂化轨道在空间的分布为正四面体形，则分子的中心原子发生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°，则分子的中心原子发生sp杂化。(3)根据中心原子的价层电子对数判断如中心原子的价层电子对数为4，是sp3杂化，为3是sp2杂化，为2是sp杂化。(4)根据分子或离子中化学键类型判断如没有π键为sp3杂化，含1个π键(如碳碳双键、碳氧双键)为sp2杂化，含2个π键(如碳碳三键、碳氮三键)为sp杂化。2．用价层电子对互斥理论(VSEPR)推测分子的空间结构(1)价层电子对数的计算(2)应用价层电子对数σ键电子对数孤电子对数VSEPR模型名称分子的空间结构实例220直线形直线形CO2330三角形平面三角形BF321V形SO2440四面体形正四面体形CH431三角锥形NH322V形H2O3.键角大小的判断方法(1)不同杂化类型：如键角：CH4<BF3<CO2。(2)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。(3)杂化类型相同，中心原子孤电子对数越多，键角越小，如键角：CH4>NH3>H2O；NH4+>NH3；H3O＋>H(4)杂化类型和孤电子对数均相同，中心原子的电负性越大，键角越大，如键角：NH3>PH3>AsH3。(5)杂化类型和孤电子对数相同，配位原子电负性越大，键角越小，如键角：NF3<NH3。1.1s22s12p1表示的是激发态原子的电子排布()2．价电子对互斥理论中，π键电子对数不计入中心原子的价电子对数()3．N2分子中N原子没有杂化，分子中有1个σ键、2个π键()4．只要分子的空间结构为平面三角形，中心原子均为sp2杂化()5．分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时，该分子一定为正四面体结构()6．SiF4与SOeq\o\al(2－,3)的中心原子均为sp3杂化()【提示】1.√2.√3.√4.√5.×6.√1.（2023·新课标卷第9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NH…O氢键B.基态原子的第一电离能：C<N<OC.基态原子未成对电子数：B<C<O<ND.晶体中B、N和O原子轨道的杂化类型相同【答案】A【解析】由晶体结构图可知，中的NH2的H与中的O形成氢键，因此，该晶体中存在氢键，A正确；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不正确；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不正确；为平面结构，则其中的C和N原子轨道杂化类型均为sp2；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sp3；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sp3；综上所述，晶体中B、О和N原子轨道的杂化类型不相同，D不正确；故选A。2.（2023·北京卷第1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σ键 B.三种物质中的碳原子都是sp3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】原子间优先形成σ键，三种物质中均存在σ键，A项正确；金刚石中所有碳原子均采用sp3杂化，石墨中所有碳原子均采用sp2杂化，石墨炔中苯环上的碳原子采用sp2杂化，碳碳三键上的碳原子采用sp杂化，B项错误；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；金刚石中没有自由移动电子，不能导电，D项错误；故选A。3.（2023·重庆卷第10题）NCl3和SiCl4均可发生水解反应，其中NCl3的水解机理示意图如下：下列说法正确的是A.NCl3和SiCl4均为极性分子 B.NCl3和NH3中的N均为sp2杂化C.NCl3和SiCl4的水解反应机理相同 D.NHCl2和NH3均能与H2O形成氢键【答案】D【解析】NCl3中中心原子N周围的价层电子对数为：3+1=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SiCl4中中心原子周围的价层电子对数为：4+0=4，是正四面体形结构，为非极性分子，A错误；NCl3和NH3中中心原子N周围的价层电子对数均为：3+1=4，故二者N均为sp3杂化，B错误；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；NHCl2和NH3分子中均存在NH键和孤电子对，故均能与H2O形成氢键，D正确；故选D。4.（2023·江苏卷第5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】、、都属于氢元素，三者互为同位素，统称为氢元素，A正确；和H2O的中心原子轨道杂化类型均为，B错误；H2O2分子中的化学键既存在OH极性共价键，也存在OO非极性共价键，C错误；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。1．（2023·广东·惠州一中校联考三模）我国科学家首次在实验室实现到淀粉的合成，其路线如下，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A．含有的π键数目为B．含有的极性键数目为C．由生成1molHCHO转移电子数为D．1molDHA中杂化的原子数为【答案】B【解析】A．CO2的结构简式为O=C=O，1个分子含有2个π键，则标准状况下，11.2LCO2含有的π键数目为0.5mol×2=1mol，即NA，但选项并非标准状况下，A错误；B．1个CH3OH分子含有5个极性键，则16gCH3OH含有的极性键数目为，即2.5NA，B正确；C．CH3OH被氧化生成1个HCHO转移2个电子，则生成1molHCHO转移电子数为2mol，即2NA，C错误；D．DHA中sp3杂化的原子为2个亚甲基中的碳原子和2个羟基中的氧原子，共4个原子，即4NA，D错误；故选B。2．（2023·黑龙江大庆·校考模拟预测）下列说法正确的是A．基态Cr原子有6个未成对电子B．元素Ga的核外电子排布式为，位于元素周期表中p区C．NH3中N—H间的键角比CH4中C—H间的键角大D．XY2分子为V形，则X原子一定为sp2杂化【答案】A【解析】A．铬为24号元素，基态Cr原子价电子排布为3d54s1，基态Cr原子有6个未成对电子，A正确；

B．．元素Ga为31号元素，位于元素周期表中p区，其核外电子排布式为[Ar]3d104s24p1，B错误；C．NH3是三角锥形含有1对孤电子对，CH4是正四面体形无孤电子对，因此NH3中N－H间的键角比CH4中C－H间的键角小，C错误；

D．XY2分子中原子个数比为1：2，XY2分子为V形，则X原子不一定为sp2杂化，也可能含有2对孤电子对为sp3杂化，D错误；故选A。3．（2023·江西·校联考模拟预测）氧化石墨烯是一种淡柠檬黄色、不稳定的新型化合物，其单层局部结构如图所示。下列关于该化合物的说法正确的是

A．氧化石墨烯的导电性优于石墨烯B．氧化石墨烯的抗氧化能力比石墨烯弱C．氧化石墨烯中CC键的键能比CO键大D．氧化石墨烯中所有C原子均为sp3杂化【答案】B【解析】A．石墨烯变为氧化石墨烯，大π键遭到破坏，故导电性减弱，A项错误；B．氧化石墨烯中含有碳碳双键和羟基，易被氧化，故抗氧化能力比石墨烯弱，B项正确；C．氧化石墨烯中CC键和CO键均为共价键，CC键的键长比CO键长，故CC键的键能比CO键小，C项错误；D．氧化石墨烯中，C原子的杂化方式为sp2和sp3，D项错误；故选B。4．（2023·辽宁大连·大连八中校考模拟预测）三硫化四磷()是黄绿色针状晶体，易燃、有毒，分子结构如图所示。下列有关的说法中正确的是A．中仅P原子最外层均满足8电子稳定结构B．键角：C．中P原子为杂化，S原子为杂化D．分子中含有6mol极性共价键【答案】D【解析】A．P最外层5个电子，形成了3个共价键，S最外层6个电子，形成了2个键，因此都满足8电子稳定结构，不仅仅是P原子，故A错误；B．均采用sp3杂化，PCl3的中心原子有一对孤电子，而无孤电子对，因为孤电子对对成键电子对有排斥力，所以导致ClPCl键角更小，即键角比较：，故B错误；C．S原子价层电子对数是4，则S原子是sp3杂化，故C错误；D．根据结构简式可知1mol分子中含有6mol极性共价键，3mol非极性共价键，故D正确；故选D。考点二分子性质与分子间作用力一、分子的性质1．分子的极性类型非极性分子极性分子形成原因正电荷重心和负电荷重心重合的分子正电荷重心和负电荷重心不重合的分子存在的共价键非极性键或极性键非极性键或极性键分子内原子排列对称不对称【方法技巧】分子极性的判断方法(1)只含非极性键的分子一定是非极性分子。(2)含极性键的双原子分子一定是极性分子。(3)ABn(n≥2)型分子：①根据分子结构判断若分子是对称的，则为非极性分子，否则是极性分子。②利用孤电子对判断若中心原子A中无孤电子对，则为非极性分子；若有孤电子对，则为极性分子。③利用化合价判断中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数，则为非极性分子；若不等，则为极性分子。2.分子极性与化学键、分子空间结构的关系3．分子的手性具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手与右手一样相似但不能重叠，互称为对映异构体。对于仅通过单键连接其他原子的碳原子，当其所连接的四个原子或基团均不相同时，这个碳原子称为不对称碳原子，常根据有无不对称碳原子推测分子是否为手性分子。4．分子的溶解性(1)“相似相溶”原理：非极性分子易溶于非极性溶剂，极性分子易溶于极性溶剂。(2)若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键，则溶质的溶解度增大。(3)随着溶质分子中疏水基个数的增多，溶质在水中的溶解度减小。如甲醇、乙醇和水以任意比互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小。二、分子间作用力1．范德华力、氢键的对比范德华力氢键作用微粒分子或原子(稀有气体分子)H与N、O、F等电负性很大的原子分类分子内氢键和分子间氢键特征无方向性和饱和性有饱和性和方向性强度共价键＞氢键＞范德华力影响其强度的因素①组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大；②分子的极性越大，范德华力越大X—H…Y强弱与X和Y的电负性有关对物质性质的影响主要影响物理性质(如熔、沸点)2.氢键的表示方法(以HF分子间氢键为例)1．以极性键结合起来的分子一定是极性分子()2．碘化氢的沸点高于氯化氢的沸点是因为碘化氢分子间存在氢键()3．为手性分子()4．非极性分子中，一定含有非极性共价键()5．卤素单质、卤素氢化物、卤素碳化物(即CX4)的熔、沸点均随着相对分子质量的增大而增大()6．BCl3与NCl3均为三角锥形，为极性分子()7．氢键是一种特殊的化学键()8．氨水中氨分子与水分子间形成了氢键()9．H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键()10．氢键的存在一定能使物质的熔、沸点升高()【提示】1.×2.×3.×4.×5.×6.×7.×8.√9.×10.×1.（2023·海南卷第4题）下列有关元素单质或化合物的叙述正确的是A.P4分子呈正四面体，键角为B.NaCl焰色试验为黄色，与Cl电子跃迁有关C.Cu基态原子核外电子排布符合构造原理D.OF2是由极性键构成的极性分子【答案】D【解析】P4分子呈正四面体，磷原子在正四面体的四个顶点处，键角为60°，A错误；NaCl焰色试验为黄色，与Na电子跃迁有关，B错误；Cu基态原子核外电子排布不符合构造原理，考虑了半满规则和全满规则，价电子排布式为3d104s1，这样能量更低更稳定，C错误；OF2的构型是V形，因此是由极性键构成的极性分子，D正确；故选D。2.（2023·浙江选考第12题）共价化合物Al2Cl6中所有原子均满足8电子稳定结构，一定条件下可发生反应：，下列说法不正确的是（）A.Al2Cl6的结构式为B.Al2Cl6为非极性分子C.该反应中NH3的配位能力大于氯D.Al2Br6比Al2Cl6更难与NH3发生反应【答案】D【解析】由双聚氯化铝分子中所有原子均满足8电子稳定结构可知，分子的结构式为，故A正确；由双聚氯化铝分子中所有原子均满足8电子稳定结构可知，分子的结构式为，则双聚氯化铝分子为结构对称的非极性分子，故B正确；由反应方程式可知，氨分子更易与具有空轨道的铝原子形成配位键，配位能力大于氯原子，故C正确；溴元素的电负性小于氯元素，原子的原子半径大于氯原子，则铝溴键弱于铝氯键，所以双聚溴化铝的铝溴键更易断裂，比双聚氯化铝更易与氨气反应，故D错误；故选D。3.（2023·辽宁卷第9题）某种镁盐具有良好的电化学性能，其阴离子结构如下图所示。W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素，W、Y原子序数之和等于Z，Y原子价电子数是Q原子价电子数的2倍。下列说法错误的是（）A.W与Y的化合物为极性分子 B.第一电离能C.Q的氧化物是两性氧化物 D.该阴离子中含有配位键【答案】B【解析】W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素，W形成1条单键且核电荷数最小，W为H，X形成4条键，核电荷数大于H，且小于其他三种元素，X为C，Y形成2条单键，核电荷数大于C，Y为O，W、Y原子序数之和等于Z，Z为F，Y原子价电子数为Q原子价电子数的2倍，Q为Al。W与X的化合物不一定为极性分子，如H2O是极性分子，A正确；同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，则第一电离能F>O>C，B错误；Q为Al，Al2O3为两性氧化物，C正确；该阴离子中L与Q之间形成配位键，D正确；故选B。4.（2023·山东卷第3题）下列分子属于极性分子的是（）A.CS2 B.NF3 C.SO3 D.SiF4【答案】B【解析】CS2中C上的孤电子对数为EQ\f(1,2)×(42×2)=0，σ键电子对数为2，价层电子对数为2，CS2的空间构型为直线形，分子中正负电中心重合，CS2属于非极性分子，A项不符合题意；NF3中N上的孤电子对数为EQ\f(1,2)×(53×1)=1，σ键电子对数为3，价层电子对数为4，NF3的空间构型为三角锥形，分子中正负电中心不重合，NF3属于极性分子，B项符合题意；SO3中S上的孤电子对数为EQ\f(1,2)×(63×2)=0，σ键电子对数为3，价层电子对数为3，SO3的空间构型为平面正三角形，分子中正负电中心重合，SO3属于非极性分子，C项不符合题意；SiF4中Si上的孤电子对数为EQ\f(1,2)×(44×1)=0，σ键电子对数为4，价层电子对数为4，SiF4的空间构型为正四面体形，分子中正负电中心重合，SiF4属于非极性分子，D项不符合题意；故选B。1．（2023·江西·校联考模拟预测）下列分子属于极性分子的是A．OF2 B．CS2 C．SiCl4 D．O2【答案】A【解析】A．OF2分子中氧原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2，分子的空间构型为V形，则OF2分子是结构不对称的极性分子，故A正确；B．二硫化碳分子中碳原子的价层电子对数为2、孤对电子对数为0，分子的空间构型为直线形，则二硫化碳是结构对称的非极性分子，故B错误；C．四氯化硅分子中硅原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，分子的空间构型为正四面体形，则四氯化硅是结构对称的非极性分子，故C错误；D．氧气分子是同种元素形成的双原子分子，正负电荷中心重合，属于非极性分子，故D错误；故选A。2．（2023·北京西城·统考二模）我国科学家合成了检测的荧光探针A，其结构简式如图。下列关于荧光探针A分子的说法不正确的是A．不存在手性碳原子 B．能形成分子内氢键C．能与饱和溴水发生取代反应和加成反应 D．探针A最多能与反应【答案】D【解析】A．手性碳原子是指连接4个不同的原子或原子团的碳原子，该有机物中不含手性碳原子，A说法正确；B．该分子中存在OH和多个O、N，可形成分子内氢键，B说法正确；C．该分子具有碳碳双键，能与饱和溴水发生加成反应，Br2可以取代酚羟基邻位或对位的H，发生取代反应，C说法正确；D．酚羟基、酯基水解生成的酚羟基和羧基都能和NaOH反应，探针A最多能与反应，D说法错误；故选D。3．（2023·吉林长春·统考一模）是一种新型的电解质锂盐，具有较高的电化学稳定性和电导率，被广泛用于目前的锂电池中。的结构如图所示，其中元素M、X、Y、Z位于同一短周期，X原子核外的s轨道与p轨道上的电子数之比为，下列叙述正确的是A．X、Y、Z的简单气态氢化物分子之间均能形成氢键B．X、Y两元素组成的分子一定为极性分子C．该化合物形成的晶体熔点比晶体高D．该化合物中有极性键、非极性键、配位键和离子键【答案】D【分析】元素M、X、Y、Z位于同一短周期，X原子核外的s轨道与p轨道上的电子数之比为，X的核外电子排布式为1s22s22p2为C元素为第二周期元素，Y可以形成两个共价键则Y为O元素，Z可以形成一个共价键为F，M为B可以形成四个共价键其中一个为配位共价键。【解析】A．X氢化物为甲烷等烃类化合物，不可以形成氢键，Y氢化物为水可以形成氢键，Z的氢化物为HF，可以形成氢键，故A不符合题意；B．X、Y两元素组成的分子可以是二氧化碳是非极性分子，故B不符合题意；C．中氯离子的半径比中的阴离子半径小，形成的离子键更强，熔点更高，故C不符合题意；D．该化合物中有碳氧等极性键、碳碳非极性键、硼氟配位键和阴离子和锂离子形成的离子键，故D符合题意；故选D。4．（2023·广西南宁·南宁三中校联考模拟预测）TCCA是一种高效消毒剂，由原子序数依次增大的W、X、Y、Z四种元素构成，且位于两个不同短周期。W元素的K层电子数与其p能级上的电子数相等，基态Y原子s能级电子总数与p能级电子总数相等，其原子半径小于W原子，Z元素的原子半径为同周期主族元素最小。下列叙述正确的是A．电负性大小：X＞Y＞WB．简单离子半径：Z＞Y＞XC．Y的氢化物的沸点一定高于W的氢化物D．化合物WY2中，W的杂化方式为sp，为非极性分子【答案】D【分析】原子序数依次增大的W、X、Y、Z四种元素构成，且位于两个不同短周期。W元素的K层电子数与其p能级上的电子数相等，则W为碳；基态Y原子s能级电子总数与p能级电子总数相等，其原子半径小于碳原子，则Y与碳同周期，为氧，那么X原子序数位于碳氧之间，X为氮；Z元素的原子半径为同周期主族元素最小，为第三周期的氯；【解析】A．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；电负性大小：O＞N＞C，A错误；B．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；简单离子半径：Cl＞N3＞O2，B错误；C．碳可以形成相对分子质量很大的高聚物氢化物，故氧的的氢化物的沸点不一定高于碳的氢化物，C错误；

D．化合物CO2中分子构型为直线形，碳的杂化方式为sp，分子正负电荷中心重合，为非极性分子，D正确；故选D。1．（2024·江西·统考模拟预测）关于反应，下列说法正确的是A．分子中没有极性键 B．的模型和空间结构一致C．的电子式为 D．分子之间的范德华力强于氢键【答案】B【解析】A．分子中键为极性键，A错误；B．的中心C原子为sp杂化，模型和空间结构都为直线型，B正确；C．为离子化合物，电子式为，C错误；D．分子之间的氢键强于范德华力，D错误；故选B。2．（2024·河南·统考模拟预测）可用于印染、畜牧等领域，其晶体的部分结构如下图所示。下列说法正确的是A．电负性：B．基态的价层电子排布式为C．晶体中和原子的轨道杂化类型均为D．晶体中微粒间的相互作用只有离子键、共价键和配位键【答案】C【解析】A．一般非金属的电负性强于金属，故H的非金属性强于铁，电负性由强到弱的顺序为：，故A错误；B．基态的价层电子排布式为，失去最外层2个电子变成，故基态的价层电子排布式为，故B错误；C．晶体中N原子和S原子都连有4个共价键，故都采用杂化，故C正确；D．晶体中微粒间的相互作用有离子键、共价键和配位键，还有分子间作用力，氢键，故D错误。故选C。3．（2024·河北·统考模拟预测）甲酸甲酯作为潜在的储氢材料受到关注，科学家发现使用配合物催化剂可以使甲酸甲酯温和释氢，其可能的反应过程如下图所示。下列说法错误的是A．为极性分子，为非极性分子B．每消耗生成C．总反应为D．反应涉及键断裂和键形成【答案】B【解析】A．H2O分子中中心O原子价层电子对数为2+=4，O原子上含有2对孤电子对，分子是V形分子，由于分子中正负电荷重心不重合，因此H2O是极性分子；为直线形分子，分子中正负电荷重心重合，为非极性分子，A正确；B．由流程可知，分子中OCH3转化为HCOO，反应为++2H2，故每消耗生成，B错误；C．由图可知，总反应为甲酸甲酯和水催化生成氢气和二氧化碳：，C正确；D．结合C分析可知，甲酸甲酯转化为二氧化碳，则涉及键断裂，反应中生成氢气，涉及键形成，D正确；故选B。4．（2024·四川绵阳·统考二模）一种麻醉剂只含有短周期元素，其分子结构如图所示。元素的一种原子不含中子，元素的原子序数依次增大，和同族。下列叙述中正确的是A．简单氢化物的沸点： B．原子半径大小关系是：C．与组成的化合物可能含有非极性键 D．组成的酸一定是弱酸【答案】C【分析】X的一种原子不含中子，X是氢；W和E都只能形成1个键，还是短周期同族元素，W的原子序数比E小，那么W只能是氟，E是氯；Z能形成2个键，原子序数比氟小，Z是氧；Y能形成4个键，原子序数比氧小，Y是碳。【解析】A．HF沸点高于HCI，因为HF能形成氢键，故，A错误；B．同周期元素中，原子序数越大，原子半径越小（稀有气体除外），所以原子半径是碳>氧>氟，B错误；C．氢和氧形成的H2O2中含有非极性键OO键，C正确；D．氢、氧、氯组成的HClO4是强酸，D错误；故选C。5．（2024·吉林·统考模拟预测）电解重水（）是制取氘气（）的一种方法。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是A．分子间存在氢键 B．的熔、沸点比高C．含中子数目为 D．制取转移的电子数目为【答案】D【解析】A．O原子电负性较大，分子间存在氢键，故A正确；B．和分子间都能形成氢键，但相对分子之间大于H2O，范德华力较大，熔沸点较高，故B正确；C．中含有2+168=10个中子，的物质的量为=0.1mol，含中子数目为，故C正确；D．未说明气体所处的温度和压强，无法计算的物质的量，故D错误；故选D。6．（2024·甘肃·模拟预测）下列关于物质的结构与性质描述错误的是A．石英的熔点、硬度比金刚石的小B．分子中存在非极性共价键C．既含有离子键又含有共价键D．的熔点比的高，因为氨分子间存在氢键【答案】B【解析】A．石英中SiO键键长比金刚石中CC键键长长，键能小，故石英的熔点、硬度比金刚石的小，A正确；B．分子碳原子和硫原子之间存在极性共价键，B错误；C．中铵根离子和之间为离子键，中中心原子和配体之间为共价键（配位键），C正确；D．氨分子间存在氢键，PH3分子之间不存在氢键，故的熔点比的高，D正确；故选B。7．（2024·云南·联考模拟预测）氢键对生命活动具有重要意义。DNA中四种碱基间的配对方式如下图(～代表糖苷键)。下列说法错误的是A．所涉及的四种元素电负性大小关系：H<C<O<NB．鸟嘌呤分子中2号N原子的杂化类型为C．基态氧原子核外的电子有5种不同的空间运动状态D．氢键的强度较小，在DNA解旋和复制时容易断裂和形成【答案】A【解析】A．同周期从左往右电负性增强，电负性：H<C<N<O，A错误；B．鸟嘌呤分子中2号N原子形成一个单键和一个双键，其杂化类型为杂化，B正确；C．基态氧原子核外的电子排布：，占据5个原子轨道，则有5种不同的空间运动状态，C正确；D．氢键为分子间作用力，强度较弱，在DNA解旋和复制时容易断裂和形成，D正确；故选A。8．（2024·湖南株洲·统考一模）下列有关物质结构和性质的说法正确的是A．在配位化合物中，配体数等于配位键数B．比稳定是因为水分子间存在氢键C．分子为极性分子，分子中的共价键是极性键D．中心原子杂化类型为的分子，空间构型为正四面体【答案】A【解析】A．配位数等于配位原子的数目，即配体数等于配位键数，故A正确；B．H2O比H2S稳定，是因为共价键键能前者大于后者，故B错误；C．分子为极性分子，分子中的共价键是OO非极性键，故C错误；D．中心原子杂化类型为的分子，空间构型不一定为正四面体，如氨气、H2O等，故D错误；故选A。9．（2024·河南南阳·校联考模拟预测）近日，河北农业大学王春课题组将LDH衍生的Ni基催化剂用于木质素衍生物的高效加氢脱氧，历程如图所示。下列叙述正确的是A．反应(3)和(5)原子利用率均为100%B．反应(5)的产物熔化时要破坏分子间作用力C．上述循环中，的空间结构为正四面体形D．上述循环中，断裂和形成了键和键【答案】B【解析】A．反应(3)，(5)中都有副产物水生成，原子利用率均小于100%，A项错误；B．反应(5)产物为分子晶体，熔化时破坏分子间作用力，B项正确；C．的空间结构不是正四面体形，C项错误；D．上述循环中，没有形成键，D项错误。故选B。10．（2024·山东·模拟预测）黑磷与石墨类似，也具有层状结构(如图1)。科学家最近研发了黑磷石墨复合负极材料，其单层结构的俯视图如图2所示。下列说法错误的是A．黑磷区中P—P的键能不完全相同B．单层复合材料中C和P间的作用力为共价键C．基态磷原子核外电子中，两种自旋状态的电子数之比为3：2D．黑磷中P原子的杂化方式和石墨中C原子的杂化方式相同【答案】D【解析】A．根据黑磷中键的键长不相同可知，黑磷区中键的键能不完全相同，A项正确；B．黑磷与石墨以共价键相连，B项正确；C．基态磷原子核外电子排布式为，两种自旋状态的电子数之比为3：2，C项正确；D．黑磷中每个原子与周围3个原子成键，还有一对孤对电子，为杂化，石墨中原子为杂化，D项错误。故选D。11．（2024·河北·校联考模拟预测）草酸(H2C2O4)使酸性高锰酸钾溶液褪色的化学方程式为：，下列说法错误的是(NA是阿伏加德罗常数的值)A．反应生成18gH2O转移的电子数是1.25NAB．90gH2C2O4中含有σ键的数目为7NAC．1L1MnSO4溶液含有氧原子的数目为4NAD．标准状况下，22.4LCO2与足量Na2O2充分反应转移的电子数为NA【答案】C【解析】A．由方程式可知，反应生成8mol水，反应转移10mol电子，则反应生成18g水，反应转移的电子数是××10×NAmol—1=1.25NA，故A正确；B．草酸分子中单键为σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，则草酸分子中含有7个σ键，所以90g草酸分子中含有σ键的数目为×7×NAmol—1=7NA，故B正确；C．硫酸锰溶液中硫酸锰和水分子中都含有氧原子，则1L0.1mo