2026年高考化学二轮复习题型15化学键、杂化轨道和分子空间结构的判断全国解析版

题型15化学键、杂化轨道和分子空间结构的判断目录目录第一部分题型解码高屋建瓴，掌握全局第二部分考向破译微观解剖，精细教学典例引领方法透视变式演练考向01共价键的形成与特征考向02手性碳原子与手性分子考向03互斥模型及其应用【重难】考向04杂化轨道类型及其应用【重难】 考向05化学键的极性和分子的极性考向06化学键的判断及其应用【重难】第三部分综合巩固整合应用，模拟实战该专题是理解分子世界的基础，考查方式从单纯记忆转向对原理的理解和应用，综合性极强。常见题型有判断物质中含有离子键、共价键（极性、非极性）、配位键以及σ键、π键的数目，根据具体分子或离子（特别是复杂有机物或陌生粒子），判断中心原子的杂化方式，判断分子的空间构型和分子极性等。预测2026年高考试题考查更加综合化，一道题可能同时考查化学键、杂化方式、空间构型、分子极性，要求学生建立完整的分析链条。背景更加新颖陌生，题干将更多提供药物分子、新材料、催化剂活性中心等陌生结构式，考查学生的知识迁移和应用能力。融入元素周期律，结合电负性判断键的极性，或比较不同元素形成的相似分子的键角、空间构型差异。考向01共价键的形成与特征【例1-1】（2025·黑吉辽蒙卷）化学家用无机物甲YW4ZXY成功制备了有机物乙YW22XZ，开创了有机化学人工合成的新纪元。其中W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y、Z同周期，基态XA．第一电离能：Z>Y>X B．甲中不存在配位键C．乙中σ键和π键的数目比为6:1 D．甲和乙中X杂化方式分别为sp和sp【答案】D【分析】(YW2)2XZ为有机物，基态X、Z原子均有2个单电子，X、Z分别为IVA族和VIA族元素，X、Y、Z同周期、原子序数依次增大，若X、Y、Z为第三周期元素，则X、Y、Z分别为Si、P、S；若X、Y、Z为第二周期元素，则X、Y、Z分别为C、N、O；又YW4ZXY为无机物，(YW2)2XZ为有机物，所以X、Y、Z分别为C、N、O，W、X、Y、Z原子序数依次增大，能形成YW4ZXY，则W为H，综上所述，W、X、Y、Z分别为H、C、N、O。【解析】C、N、O同周期，同一周期主族元素，从左到右第一电离能有逐渐增大的趋势，第VA族的第一电离能大于同周期相邻的两种元素，则第一电离能N＞O＞C，故A错误；甲为NH4OCN，NH4+中有N原子提供孤对电子、H+提供空轨道形成的N→H配位键，故B错误；乙为，其中有4个N-H、2个C-N、碳氧原子之间1个σ键，则一个中有7个σ键、1个π键，σ键与π键的数目比为7：1，故C错误；甲为NH4OCN，其中的C原子与N原子形成三键、与O原子形成单键，σ键电子对数为2，无孤对电子，C原子采取sp杂化，乙为，其中的C原子形成3个σ键，即σ键电子对数为3，无孤对电子，C原子采取sp2杂化，故D正确；故选D。【例1-2】（2025·重庆卷）三种氮氧化物的结构如下所示：下列说法正确的是A．氮氮键的键能：N2O>C．分子的极性：N2O4>N【答案】A【解析】由图中数据可知，氮氮键的键长：N2O＜N2O3，则氮氮键的键能：N2O>N2O3，A正确；二者均为分子构成的物质，分子间作用力：N2O3＜N2O4，熔点：N2O3＜N2O4，B错误；N2O4为对称的平面结构，极性较弱，而N2O结构不对称，正负电荷中心不能重合，属于典型的极性分子，故分子极性：：N21.共价键的特征(1)饱和性按照共价键的共用电子对理论，一个原子有几个未成对电子，便可和几个自旋状态相反的电子配对成键，这就是共价键的饱和性。(2)方向性除s轨道是球形对称外，其他原子轨道在空间都具有一定的分布特点。在形成共价键时，原子轨道重叠的越多，电子在核间出现的概率越大，所形成的共价键就越牢固，因此共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，所以共价键具有方向性。2.σ键和π键的一般判断规律共价单键σ键共价双键一个σ键、一个π键共价三键一个σ键、两个π键3．常见分子的键角分子的空间结构键角实例正四面体形109°28′CH4、CCl4平面形120°苯、乙烯、BF3等三角锥形107°NH3V形(角形)105°H2O直线形180°CO2、CS2、CH≡CH【变式1-1】（2025·河南许昌·三模）下列关于物质结构的说法正确的是A．HCN和SO2均为直线形分子 B．SOC．基态Cr和Fe2+的未成对电子数相同 D．H【答案】B【解析】HCN中C价层电子对数为2+4-1-32=2，采取sp杂化，为直线形分子，SO2中S价层电子对数为2+6-2×22=3，采取sp2杂化，且含有一对孤电子，所以为V形分子，A错误；SO42-的价层电子对数为4，无孤对电子，空间结构为正四面体形，B正确；基态Cr的电子排布为[Ar]3d54s1，未成对电子数为6；Fe2+的电子排布为[Ar]3d6，未成对电子数为4，两者不同，C错误；H2O2中O-O【变式1-2】（2025·甘肃白银·模拟预测）乙炔水化法、乙烯氧化法是工业上制备乙醛的两个重要方法，反应原理分别为HC≡CH+H2O→ΔA．基态O原子的价层电子轨道表示式： B．键的极性：HC．键角：H2D．键长：H【答案】C【解析】基态O原子价层电子排布为2s22p4，2s轨道全充满（↑↓），2p轨道有3个轨道，4个电子按洪特规则分占不同轨道，其中一个轨道成对（↑↓），另两个轨道各1个电子（↑、↑），与图示一致，A正确；键的极性取决于成键原子电负性差值，O电负性大于C，H-O键电负性差值大于H-C键，则极性H-O>H-C，B正确；H2O中O为sp3杂化，含2对孤电子对，HC≡CH中C为sp杂化，为直线形分子，则键角H2O<HC≡CH，C错误；乙烯含C=C键，乙炔含C≡C键，碳碳键长：双键>三键，故键长H2C=CH2>HC≡CH，考向02手性碳原子与手性分子【例2-1】（2025·福建卷）头孢菌素抑制转肽酶的机制如图。下列说法错误的是A．头孢菌素能发生酯化反应 B．头孢菌素虚框内有5个sp2C．产物实框内有2个手性碳原子 D．CH3COOH中最多有【答案】B【解析】头孢菌素中含羧基，故能发生酯化反应，A正确；故选头孢菌素虚框内的羰基碳、双键碳均为sp2杂化，则有6个sp2杂化碳原子，B错误；手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子；产物实框内有2个手性碳原子，C正确；CH3COOH中羰基碳为sp2杂化，与其直接相连的原子共面，碳氢单键、氧氢单键可以旋转，则分子中最多有6个原子共平面，D正确；故选【例2-2】（2025·广西卷）枫叶所含鞣酸在铁锅中加热后会形成黑色色素，故能用于制作黑色糯米饭。下列有关鞣酸的说法正确的是A．属于芳香烃 B．能与溴水反应 C．有4个手性碳原子 D．可与NaHCO3【答案】B【解析】芳香烃仅含C、H元素且含苯环，鞣酸结构中含O（羟基、酯基等），不属于烃，A错误；鞣酸结构中含酚羟基（苯环连-OH），酚羟基邻对位H活泼，能与溴水发生取代反应，B正确；手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，鞣酸中含有5个手性碳原子，分别为，C错误；与NaHCO3反应需羧基（酸性强于碳酸），鞣酸仅含酚羟基（酸性弱于碳酸），不能与NaHCO3反应，D错误；故选B。1.手性碳原子：有机物分子中连有四个各不相同的原子或基团的碳原子。如，R1、R2、R3、R4互不相同，即eq\o(C,\s\up6(*))是手性碳原子。2．手性分子的判断：存在手性碳原子的有机物分子是手性分子。【变式2-1】（2025·贵州·模拟预测）左旋多巴是一种治疗帕金森病的药物，临床疗效佳。左旋多巴的结构简式如图，下列有关左旋多巴的说法错误的是A．分子中含有手性碳原子 B．分子中所有碳原子可能共平面C．化学式为C9H12NO【答案】C【解析】分子中与-NH2和-COOH相连的碳原子连有四个不同基团，为手性碳原子，A正确；苯环为平面结构，与苯环相连的碳原子通过单键旋转可共平面，羧基碳也可通过单键旋转进入苯环平面，所有碳原子可能共平面，B正确；左旋多巴结构含9个C（苯环6个+侧链3个）、11个H、1个N、4个O，化学式应为C9H11NO4，选项中H为12，C错误；分子含酚羟基（苯环直接连-OH），能与FeCl3溶液显色，D正确；故选C。【变式2-2】（2025·山西·模拟预测）化合物Y是一种优良的氧化还原催化剂，尤其适用于有机合成中的选择性氧化反应。下列说法正确的是A．化合物X的分子式为C16H8N2O2B．化合物Y中存在1个手性碳原子C．化合物X分子中所有原子共平面D．化合物Y可与CH3OH形成分子间氢键【答案】D【解析】化合物X分子式为C15H8N2O2，A错误；手性碳原子需连四个不同基团且为饱和碳，Y中C均为苯环或羰基中的sp2杂化碳（双键），无饱和碳，不存在手性碳，B错误；X中的N原子的杂化方式为sp2、sp3杂化，，所有原子不可能共平面，C错误；Y含羰基O（有孤对电子），CH3OH含O-H键（H可作氢键供体），Y的O可与CH3OH的H形成分子间氢键（O-H…O），D正确；故选D。考向03互斥模型及其应用【例3-1】（2025·黑吉辽蒙卷）Cl2O可用于水的杀菌消毒，遇水发生反应：A．反应中各分子的σ键均为p-B．反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形C．Cl-O键长小于D．HClO分子中Cl的价电子层有2个孤电子对【答案】B【解析】H2O中的H-O键是s-sp3σ键，而非p-pσ键，A错误；根据价层电子对互斥理论，Cl2O中O原子周围的孤电子对数为12(6-2×1)=2，还含有2个成键电子对，因此其VSEPR模型为四面体形；H2O中O原子周围的孤电子对数为12(6-2×1)=2，还含有2个成键电子对，因此其VSEPR模型为四面体形；HClO中O原子周围的孤电子对数为12(6-2×1)=2，还含有2个成键电子对，因此其VSEPR模型为四面体形；反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形，B正确；Cl的原子半径大于H，Cl-O键长应大于H-O键长，因此C错误；HClO中Cl的最外层电子数为7，其1个价电子与O形成共价键，剩余6个价电子形成3对孤电子对，D错误【例3-2】（2025·四川卷）生产磷肥时，利用纯碱溶液吸收SiF4的反应如下：3SiFA．Na2B．SiF4和HC．CO2和SiOD．CO32-的【答案】B【解析】Na2SiF6的阴离子SiF62-中有Si提供空d轨道，F-提供孤对电子形成的配位键，A正确；SiF4中心原子Si的价层电子对数是4+4-4×12=4，无孤对电子，为正四面体结构，分子对称，属于非极性分子；H2O为极性分子，B错误；CO2晶体为分子晶体（分子间作用力），SiO2为共价晶体（原子间共价键），C正确；CO32-中心原子C的价层电子对数是3+4+2-2×31.价层电子对互斥模型(VSEPR)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(离子)的空间结构①价层电子对数的计算其中：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。②实例价层电子对数σ键电子对数孤电子对数VSEPR模型分子空间结构实例220直线形直线形CO2330平面三角形平面三角形BF321V形SO2440正四面体形正四面体形CH431三角锥形NH322V形H2O3.方法技巧(1)若ABn型分子中，A与B之间通过两对或三对电子(即通过双键或三键)结合而成，则价层电子对互斥模型把双键或三键作为一个电子对看待。(2)由于孤电子对有较大斥力，含孤电子对的分子的实测键角几乎都小于VSEPR模型的预测值。价层电子对之间相互排斥作用大小的一般规律：孤电子对与孤电子对>孤电子对与成键电子对>成键电子对与成键电子对。随着孤电子对数目的增多，成键电子对与成键电子对之间的斥力减小，键角也减小。(3)价层电子对互斥模型不能用于预测以过渡金属为中心原子的分子。【变式3-1】（2025·湖北黄冈·三模）元素A、B、E的原子半径依次增大，A的基态原子价电子排布为nsnnpn+1,A．电负性：AB．E位于元素周期表的ds区C．A和B的简单氢化物均为极性分子D．用VSEPR模型可预测A3【答案】C【分析】A的基态原子价电子排布为nsnnpn+1，由于np轨道填充电子，说明ns轨道已填满，即n=2，则价电子排布为2s22p3，A为N。B的基态原子2p能级有2个单电子，2p能级电子排布为2p2或2p4；又因为原子半径A<B，所以B为C。基态E2+的M能层为最外层且全充满，M层全充满为3d10，则【解析】同周期从左到右主族元素的电负性逐渐增大，电负性N＞C，A正确；基态Zn的电子排布为[Ar]3d104s2，属于ds区，B正确；NH3为三角锥形，分子中正负电中心不重合、为极性分子，CH4为正四面体形，分子中正负电中心重合、为非极性分子，C错误；N3-（叠氮离子）中心N原子的价层电子对数为2+12×(5+1-2×3)=2，孤电子对数为0，VSEPR模型为直线形，D【变式3-2】（2025·重庆·模拟预测）化合物A是一种常见的食品添加剂，被广泛应用于酱油等调味品中，A的结构如图所示，其中X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，Q的原子最外层电子数是电子层数的3倍。下列说法错误的是A．简单氢化物沸点：Q>YB．最高价氧化物对应的水化物酸性：Z>YC．键角大小：ZXD．XYZ和ZQ2-的空间结构均为【答案】D【分析】X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期主族元素。Q的最外层电子数是电子层数的3倍，短周期中只有O（2层电子，最外层6电子）符合，故Q为O；W+为+1价阳离子且原子序数大于O，故W为Na；X形成单键且原子序数最小，为H；Y、Z原子序数介于H和O之间，结合结构中Y形成4个键（含双键）、Z形成3个单键，推知Y=C、Z=N。综上：X=H，Y=C，Z=N，Q=O，W=Na。【解析】Q的简单氢化物为H2O，Y的为CH4，常温下，H2O为液体，CH4为气体，沸点H2O>CH4，A正确；由分析知，Z的最高价氧化物对应的水化物为HNO3（强酸），Y最高价氧化物对应的水化物为H2CO3（弱酸），酸性HNO3>H2CO3，B正确；由分析知，ZX3为NH3，N原子的价层电子对数为3+12(5-3×1)=4，孤对电子数为1，X2Q为H2O，O原子的价层电子对数为2+12(6-2×1)=4，孤对电子数为2，故NH3和H2O均为sp3杂化，但孤对电子数H2O>NH3，孤对电子数越多，键角越小，故键角NH3>H2O，C正确；由分析知，XYZ为HCN，中心原子C的价层电子对数为2+12(4-1-3)=2，空间构型为直线形，ZQ2-为NO2-，中心考向04杂化轨道类型及其应用【例4-1】（2025·四川卷）中医药学是中国传统文化的瑰宝。α-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C15H18C．sp2杂化的碳原子数目为6 D．不能与NaOH【答案】D【解析】根据α-山道年的结构简式可知，其分子式为C15H18O3，A正确；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；羰基、碳碳双键、酯基上的C均为sp2杂化，该分子中sp2杂化的碳原子数目为6，C正确；分子中含有酯基，能与NaOH溶液发生反应，【例4-2】（2025·江苏卷）化合物Z是一种具有生理活性的多环呋喃类化合物，部分合成路线如下：下列说法正确的是A．1molX最多能和4molH2B．Y分子中sp3和sp2C．Z分子中所有碳原子均在同一个平面上D．Z不能使Br2的CCl【答案】B【解析】X中不饱和键均可以与H2发生加成反应，1molX中苯环与3molH2发生加成反应、碳碳双键与1molH2发生加成反应、酮羰基与2molH2发生加成反应，则1molX最多能和6molH2发生加成反应，A错误；饱和碳原子采用sp3杂化，碳碳双键的碳原子采用sp2杂化，1个Y分子中，采用sp3杂化的碳原子有2个，采用sp2杂化的碳原子有4个，数目比为1:2，B正确；中1号碳原子为饱和碳原子，与2、3、4号碳原子直接相连，这4个碳原子不可能全部共面，C错误；Z分子中含有碳碳双键，能使Br2的1.杂化轨道与分子空间结构的关系杂化类型杂化轨道数目杂化轨道间夹角分子空间结构示例sp2180°直线形BeCl2sp23120°平面三角形BF3sp34109°28′正四面体形CH42.中心原子杂化类型和分子空间构型的相互判断(实例)分子(A为中心原子)中心原子孤电子对数中心原子杂化方式分子空间结构示例AB20sp直线形BeCl21sp2V形SO22sp3V形H2OAB30sp2平面三角形BF31sp3三角锥形NH3AB40sp3正四面体形CH43.判断分子或离子中心原子的杂化轨道类型(1)根据杂化轨道的空间结构判断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①若杂化轨道之间的夹角为109°28′，则分子或离子的中心原子发生sp3杂化。②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。③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)根据中心原子的价层电子对数判断①若中心原子的价层电子对数为4，是sp3杂化。②若中心原子的价层电子对数为3，是sp2杂化。③若中心原子的价层电子对数为2，是sp杂化。(4)根据分子或离子中有无π键及π键数目(价层电子对数大于2)判断如在有机物中C原子成键时，若没有π键为sp3杂化，含1个π键为sp2杂化，含2个π键为sp杂化。【变式4-1】（2025·云南玉溪·三模）氨硼烷NH3⋅BH3是一种颇具潜力的固体储氢材料，具有较高的稳定性和环境友好性。在催化剂作用下氨硼烷可发生水解：3NH3⋅A．氨硼烷不溶于水B．1molNH3C．该反应过程中B原子均为sp3D．NH3⋅BH3分子中【答案】B【解析】氨硼烷能发生水解反应3NH3⋅BH3+6H2O=3NH4++B3O63-+9H2↑，说明氨硼烷能溶于水，A错误；在反应3NH3⋅BH3+6H2O=3NH4++B3O63-+9H2↑中，NH3⋅BH3中B为+3价，H为-1价和+1价，H2O中H为+1价，反应生成H2，3molNH3⋅BH3反应时，有9molH(来自NH3⋅BH3中-1价的H）与9molH（来自H2O中+1价的H）结合生成9molH【变式4-2】（2025·福建三明·三模）二甘氨酸合铜(Ⅱ)是最早被发现的电中性内配盐，在细胞线粒体中有推动电子传递、清除自由基等生理功能。制备顺式和反式二甘氨酸合铜(Ⅱ)的方法如下图所示。已知：CuNHA．与Cu2+的配位能力：B．CuNH342+C．0.5mol二甘氨酸合铜(Ⅱ)中含有8molσ键D．顺式二甘氨酸合铜(Ⅱ)的极性比反式的强【答案】D【解析】NH3为强配体，NH3的孤对电子与Cu2+形成的配位键更稳定，所以NH3能取代[Cu(H2O)4]2+中的H2O生成[Cu(NH3)4]2+，故配位能力NH3>H2O，A错误；[Cu(NH3)4]2+的二元取代物有两种结构，说明其空间构型为平面四边形（四面体二元取代物仅一种），Cu(Ⅱ)杂化方式为dsp2而非sp3，B错误；二甘氨酸合铜(Ⅱ)中，每个甘氨酸配体含8个σ键：2个N-H、1个C-N考向05化学键的极性和分子的极性【例5-1】（2025·海南卷）有机硒化合物的研究意义重大。调控有机物Ⅰ与Se的用量比，可分别得到Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ(Ph-代表苯基)。下列说法正确的是A．Ⅰ中所有磷原子共平面B．Ⅱ和Ⅲ均为极性分子C．等量的Ⅰ分别完全转化为Ⅱ和Ⅲ消耗Se的物质的量之比为2:1D．产物Ⅳ的红外光谱中存在P=【答案】D【解析】Ⅰ中P原子的价层电子对数为3+5-3×12=4，孤电子对数为1，采用sp3杂化，每个P原子与其相连2个P原子、1个C原子构成三角锥形，故Ⅰ中所有磷原子不共平面，A错误；Ⅱ分子结构不对称，正、负电荷中心不重合，为极性分子，Ⅲ分子结构对称，正、负电荷中心重合，为非极性分子，B错误；Ⅰ转化为Ⅱ的化学方程式为3+15Se→5，Ⅰ转化为Ⅲ的化学方程式为2+20Se→5，则等量的Ⅰ分别完全转化为Ⅱ和Ⅲ消耗Se的物质的量之比为5:10=1:2，C错误；产物Ⅳ的红外光谱中存在P=Se键的吸收峰，说明产物Ⅳ中混有Ⅱ、Ⅲ等杂质，即产物不纯，D正确；故选D【例5-2】（2025·安徽卷）氟气通过碎冰表面，发生反应①F2+H2O-40℃A．HOF的电子式为 B．H2OC．反应①中有非极性键的断裂和形成 D．反应②中HF为还原产物【答案】A【解析】HOF中心原子为O，与H、F通过共用电子对形成共价键，电子式为，A正确；H2O2空间结构为半开页书形，正负电荷中心不重合，属于极性分子，B错误；反应①中F-F非极性键断裂，但没有非极性键的形成，C错误；F的电负性大于O，HOF中氟表现为-1价，O为0价，H为+1价，生成物HF中氟还是-1价，F的化合价没有变化，反应②中氧化剂为HOF，还原剂为H2O，H2O2既是氧化产物也是还原产物，1.化学键的极性①极性键与非极性键的比较极性键非极性键成键原子不同种元素的原子间同种元素的原子间电子对发生偏移(电荷分布不均匀)不发生偏移(电荷分布均匀)成键原子的电性eq\o(H,\s\up6(δ＋))—eq\o(Cl,\s\up6(δ－))呈电中性②键的极性对化学性质的影响键的极性对羧酸酸性大小的影响实质是通过改变羧基中羟基的极性而实现的，羧基中羟基的极性越大，越容易电离出H＋，则羧酸的酸性越强。a.与羧基相邻的共价键的极性越大，羧基中羟基的极性越大，则羧酸的酸性越强。b.烷基是推电子基团，从而减小羟基的极性，导致羧酸的酸性减小。一般地，烷基越长，推电子效应越大，羧酸的酸性越弱。2.极性分子和非极性分子①概念极性分子：分子的正电中心和负电中心不重合，键的极性的向量和不等于零。非极性分子：分子的正电中心和负电中心重合，键的极性的向量和等于零。②极性分子和非极性分子的判断方法a.A—A型分子一定是非极性分子、A—B型分子一定是极性分子。b.判断ABn型分子极性的两条经验规律ⅰ.中心原子A化合价的绝对值等于该元素原子最外层电子数，则为非极性分子，反之则为极性分子。ⅱ.中心原子A没有孤电子对，则为非极性分子，反之则为极性分子。【变式5-1】（2025·辽宁·二模）下列说法错误的是A．共价键键能：HFB．沸点：AlClC．分子的极性：SOD．H-N【答案】B【解析】原子半径：F＜Cl＜Br，键长：H-F＜H-Cl＜H-Br，故共价键键能：HF＞HCl＞HBr，A正确；AlCl3为分子晶体，沸点低于离子晶体的NaCl和MgCl2，而MgCl2中Mg2+所带电荷高于Na+，MgCl2中的离子键更强，其沸点应高于NaCl，故正确的顺序为MgCl2＞NaCl＞AlCl3，B错误；SO2中心原子S的价层电子对数是2+6-2×22=3，含有1对孤对电子，为极性分子（V形结构）；SO3中心原子S的价层电子对数是3+6-3×22=3，无孤对电子，为非极性分子（平面三角形），故分子极性：SO2＞SO3，C正确；NH3中N采取sp3杂化且N有一对孤电子对，[Ag(NH3)2]+中N也采取sp3杂化，没有孤电子对(N的孤电子对与银离子形成配位键)，由于孤电子对对成键电子对的排斥作用较大，络离子中的H-N-H键角比NH3中的大，故H-N-H键角：[Ag(NH3)2]OH＞NH3【变式5-2】（2025·山西·模拟预测）XY4M(ZQ4)2⋅12Y2Q是一种高效的无机絮凝剂。Y、X、Q、Z分别为原子序数依次增大的短周期主族元素；元素X在所处周期中未成对电子数最多；元素Y的原子半径在元素周期表中最小；元素QA．Y2Q的键角大于Y2Z的键角B．XY4C．M3+的核外电子排布式为3dD．Y2Q2分子是非极性分子【答案】A【分析】Y原子半径最小，为H；Q最外层电子数是内层的3倍（O：内层2，外层6），Q为O；Z与Q同族，为S；X在周期中未成对电子数最多（N：2p3，3个未成对电子），X为N；M为Fe（参与血红蛋白合成），化合物为NH4Fe(SO4)2·12H2O。【解析】H2O中O的电负性大于H2S中S的电负性，成键电子对更靠近中心原子，排斥力更强，故H2O的键角大于H2S的键角，A正确；NH4+含共价键和配位键，无离子键，B错误；Fe3+电子排布式应为[Ar]3d5，选项未完整描述，C错误；H2O2分子结构不对称（含极性键且正负电荷中心不重合），属于极性分子，D错误；故选考向06化学键的判断及其应用【例6】（2025·山东卷）用硫酸和NaN3可制备一元弱酸HNA．NaN3B．N3-的空间构型为C．NaN3D．N3-的中心【答案】B【解析】NaN3是强碱（NaOH）和弱酸（HN3）形成的盐，N3-水解生成OH-，溶液显碱性，A正确。N3-与CO2是等电子体，两者结构相似，其中心原子均为sp杂化，其空间构型均为直线形，而非V形，B错误。NaN3为离子化合物（Na+与N3-通过离子键结合），N3-内部三个N原子以共价键连接，C正确。中心N1.离子键、共价键的比较离子键共价键成键粒子阴、阳离子原子成键实质阴、阳离子间的静电作用共用电子对与成键原子间的静电作用形成条件活泼金属与活泼非金属经电子得失，形成离子键；铵根离子与酸根离子之间形成离子键同种元素原子之间形成非极性共价键不同种元素原子之间形成极性共价键形成的物质离子化合物非金属单质；某些共价化合物或离子化合物共价化合物或某些离子化合物2.离子化合物与共价化合物的比较项目离子化合物共价化合物定义含有离子键的化合物只含有共价键的化合物构成微粒阴、阳离子原子化学键类型一定含有离子键，可能含有共价键只含有共价键3.化学键的应用(1)共价键不仅存在于共价化合物中，也可以存在于离子化合物中，如NaOH、NH4Cl中都含有共价键，还可以存在于非金属单质中，如H2、O3等。(2)非金属元素之间并不是只形成共价键，也可以形成离子键，如NH4NO3只由非金属元素组成，但是含有离子键。(3)活泼的金属元素和非金属元素之间也可以形成共价键，如AlCl3中只有共价键。(4)所有共价键都有饱和性，但并不是所有的共价键都有方向性，如氢气中的共价键就没有方向性。【变式6-1】（2025·山西吕梁·三模）离子液体在化学、材料科学，能源、环境等领域有广泛的应用，如图所示为某离子液体的结构式，已知R、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，X与Z同族，下列说法错误的是A．原子半径：Z>X>Y>RB．最高价氧化物对应水化物的酸性：X>ZC．键角：WRD．由R、X、Z可以形成含有共价键的离子化合物【答案】C【分析】R、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，X与Z同族，Z为P，X为N；Y只形成1个共价键，Y为F；R形成１个共价键，R为H；W为C。【解析】同主族从上到下原子半径增大（P>N），同周期从左到右原子半径减小（N>F），H为半径最小原子，故Z（P）>X（N）>Y（F）>R（H），A正确；最高价氧化物对应水化物酸性：X（HNO3）>Z（H3PO4），B正确；CH4为正四面体结构（键角109°28′），NH3为三角锥形（键角107°），故CH4键角大于NH3，C错误；H、N、P可形成（NH4）3PO4等，含离子键（NH4+与PO43-）和共价键（N-H、P-O），为离子化合物，D【变式6-2】（2025·河南南阳·模拟预测）某离子液体结构中，Q、R、T、X、Y和Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，基态T原子和Y原子最外层均有两个单电子，Q、R、X和Z质子数均为奇数且和为22，下列说法正确的是A．第一电离能：TB．Q、Y、T可形成既含离子键又含共价键的化合物C．该阴离子含有共价键、配位键D．该物质的熔点高于NaZ【答案】C【分析】Q、R、T、X、Y和Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，阳离子结构中Q只形成一个价键，则Q为IA族或VIIA族元素，阴离子结构中Z只形成一个价键，则Z为VIIA族元素，Q、R、X和Z质子数均为奇数且和为22，Q的原子序数最小，则Q为H元素，Z为F元素；基态T原子和Y原子最外层均有两个单电子，原子序数小于F，则T和Y的价电子排布式分别为2s22p2、2s22p4，即T和Y分别为C、O元素；X原子序数介于C、O元素之间，则X为N元素；R的原子序数为22-1-7-9=5，所以R为B元素，综上所述，Q、R、T、X、Y和Z分别为H、B、C、N、O、F。【解析】T、X、Y分别为C、N、O元素，同一周期从左至右第一电离能有增大的趋势，但VA的第一电离能大于同周期相邻的两种元素，所以第一电离能：T<Y<X，故A错误；Q、Y、T分别为H、O、C元素，C、O、H三种元素不能形成阳离子，所以不能形成既含离子键又含共价键的化合物，故B错误；R和Z分别为B和F，该阴离子含有B与F之间的共价键，B最外层有3个电子，只能形成3个共价键，所以阴离子内还有B、F原子之间的配位键，故C正确；该物质的阴离子和F-一样带一个单位的负电荷，阳离子和Na+一样带一个单位的正电荷，但NaF的阴、阳离子半径更小，即NaF的离子键更强，所以NaF的熔点更高，故D1.（2025·江西·模拟预测）科学家成功合成了一种新型全碳分子——环[48]碳(C48)(如图)。由48个碳原子组成的环碳像穿项链般穿过3个小型“保护套”分子，从而形成稳定的“套环”结构。下列叙述错误的是A．环[48]碳与足球烯(C60)互为同素异形体B．环[48]碳中含有极性键和非极性键C．“保护套”分子属于芳香族化合物D．环[48]碳中碳原子采用sp杂化【答案】B【解析】环[48]碳与C60均为由碳元素组成的不同单质，互为同素异形体，A正确；环[48]碳为全碳分子，分子内只含C-C非极性键，不含极性键，B错误；由题干信息可知，“保护套”分子含有苯环结构，故其属于芳香族化合物，C正确；环[48]碳是由碳碳单键和碳碳三键交替连接而成，每个碳原子都形成2个σ键，没有孤电子对，即碳原子周围的价层电子对数为2，故采用sp杂化，D正确；故选B。2.（2025·江西·模拟预测）下列叙述正确的是A．SO2和COB．CO32-的空间结构模型和C．CuS2OD．硫升华时克服了非极性键和范德华力【答案】B【解析】SO2中S原子价电子对数为2+6-2×22=3，有1个孤电子对，是V形分子，结构不对称，为极性分子；CO2中C原子价电子对数为2+4-2×22=2，无孤电子对，是直线形对称结构，属于非极性分子，故A错误；CO32-的价层电子对数为3+4+2-3×22=3，无孤对电子，VSEPR模型与实际空间结构均为平面三角形，故B正确；配位键由配体S2O33.（2025·辽宁沈阳·二模）含S元素的某钠盐a能发生如图转化。下列说法错误的是A．d为含极性键的极性分子B．反应②中还可能生成淡黄色沉淀C．a只能由三种元素组成D．c为不溶于盐酸的白色沉淀【答案】C【分析】由题干信息可知，含S元素的钠盐a与足量的稀盐酸产生刺激性气味气体d，d能使KMnO4溶液褪色，故d为SO2，则盐a为Na2SO3或者NaHSO3，也可能是Na2S2O3，盐a与足量Cl2反应后将生成SO42-，与BaCl2溶液反应得到沉淀c，故c为BaSO【解析】d为SO2，分子中硫氧键为极性键，分子结构为V形，正负电荷中心不重合，为极性分子，SO2为含极性键的极性分子，A正确；若a为硫代硫酸钠（Na2S2O3），与盐酸反应为Na2S2O3+2HCl=2NaCl+SO2↑+S↓+H2O，会生成淡黄色S沉淀，故反应②中可能生成淡黄色沉淀，B正确；a可以是亚硫酸氢钠（NaHSO3），其组成元素为Na、H、S、O四种，C错误；反应①中Cl2将a中S元素氧化为SO42-，溶液b含SO4.（2025·广东江门·一模）吲哚是一种含有苯环和吡咯环的平面分子，在药物合成中应用广泛。下列说法正确的是A．分子式为C8HC．碳和氮原子均采取sp2杂化 D【答案】C【解析】由结构简式可知，该分子中含有8个碳原子、7个H原子和1个N原子，其分子式为C8H7N，A错误；该分子中含有C、H、N元素，不属于烃，B错误；吲哚是一种含有苯环和吡咯环的平面分子，该分子苯环和碳碳双键中的碳原子均采取sp2杂化，氮原子也参与吡咯环的共轭，则碳和氮原子均采取sp2杂化，C正确；5.（2025·广东清远·一模）W、X、Y、Z是四种短周期主族元素，W的核外电子总数与其族序数相同，X是地壳中含量最多的元素；Y原子电子总数与X原子的最外层电子数相同；Z的基态原子中未成对电子数与成对电子数之比为3：4.下列说法错误的是A．ZX2-的空间结构为直线形 BC．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y<Z D．分子极性：Y【答案】A【分析】W、X、Y、Z是四种短周期主族元素，W的核外电子总数等于其族序数，则W为H(核外电子总数为1，位于第IA族)；X是地壳中含量最多的元素是O，则X为O；Y的原子电子总数等于O的最外层电子数6，则Y为C；Z的基态原子未成对电子数与成对电子数之比为3∶4，则Z为N(N的基态原子电子排布为1s22s22p3，未成对电子数为3，成对电子数为4)，据此解答。【解析】ZX2-为NO2-，其中心原子的价层电子对数为2+5+1-2×22=3，含有1对孤电子对，其空间结构为V形，不是直线形，A错误；同周期主族元素从左至右，元素的第一电离能呈增大趋势，但N的2p轨道达到半充满稳定状态，其第一电离能大于右边相邻元素，则第一电离能：C<O<N，即Y<X<Z，B正确；元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，因非金属性：C<N，则最高价氧化物对应水化物的酸性：H2CO3<HNO3，即Y<Z，C正确；Y2W4为C2H4，结构对称，正、负电中心重合，属于非极性分子；W2X2为H2O2，结构不对称，正、负电中心不重合，属于极性分子，则分子极性：C2H4<H2O2，即Y2W4<W6.（2025·广东清远·一模）新泽茉莉醛是一种名贵的香料，其结构如图所示。下列有关该化合物的说法错误的是A．能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B．既能发生加成反应，又能发生取代反应C．能使氯化铁溶液显紫色 D．分子中含有1个手性碳原子【答案】C【解析】该化合物含醛基（-CHO），醛基具有还原性，能被酸性高锰酸钾氧化，且苯环侧链有α-H也可被氧化，故能使酸性高锰酸钾溶液褪色，A正确；苯环可发生加成（如与H2加成）和取代反应（如卤代），醛基可发生加成反应（加氢还原），故既能发生加成反应又能发生取代反应，B正确；氯化铁溶液显紫色需含酚羟基（-OH直接连苯环），该化合物中苯环左侧为环状醚结构（二氧戊环），无酚羟基，不能使氯化铁溶液显紫色，C错误；手性碳原子需连4个不同基团。分子中右侧侧链-*CH(CH3)-CHO的中间碳（标记为*）连有-H、-CH3、-CHO、-CH2-，4个基团不同，为手性碳，且分子中仅1个手性碳，D正确；故选C。7.（2025·广东肇庆·一模）卟啉配合物血红素是血红蛋白的组成成分，其结构如图所示。关于该分子，下列说法正确的是A．存在共价键、离子键和配位键 B．中心离子为Fe2+，配位数为C．C、N、O原子均存在孤电子对 D．血红素属于有机高分子化合物【答案】B【解析】血红素分子中含有共价键和配位键，不含离子键，A错误；该分子中，Fe2+为中心离子，配位数为4，B正确；该分子中，C原子不存在孤电子对，C错误；血红素配合物不属于高分子化合物，D错误；故选B8.（2025·贵州·模拟预测）金丝桃素能散发出特殊的清香，具有抑制中枢神经和镇静的作用，添加到保健品中可增强免疫力。其结构简式如图。下列说法错误的是A．分子中有2种含氧官能团B．分子中的所有碳原子共平面C．该物质可发生取代反应、加成反应和氧化反应D．分子中碳原子的杂化类型均是sp2【答案】D【解析】分子中含有(酚)羟基、(酮)羰基2种含氧官能团，A正确；六元环中的碳原子均为sp2杂化，两个甲基中的碳原子与连接的苯环共平面，B正确；(酚)羟基邻位氢原子可发生取代反应，(酮)羰基和苯环可发生加成反应，(酚)羟基易被氧化，C正确；甲基中的碳原子为sp3杂化，D错误；故选D。9.（2025·山东潍坊·模拟预测）THR1442(结构如图)是治疗糖尿病的药物。下列关于THR1442的说法正确的是A．与足量NaOH溶液反应，最多消耗6molNaOHB．苯环上的一氯代物有7种C．有5个手性碳原子D．sp2和sp3【答案】C【解析】由结构简式可知，THR1442分子中苯环上的碳氯键能与氢氧化钠溶液反应，则与足量氢氧化钠溶液反应，1mol该物质最多消耗2mol氢氧化钠，A错误；由结构简式可知，THR1442分子中苯环上有如图所示的5类氢原子：，则苯环上的一氯代物有5种，B错误；由结构简式可知，THR1442分子中含有如图⁕所示的5个手性碳原子：，C正确；由结构简式可知，THR1442分子中饱和碳原子的杂化方式为sp3杂化，苯环上碳原子的杂化方式为sp2杂化，则sp2杂化和sp3杂化的碳原子数之比为12：11，D错误；故选C。10.（2025·广东·模拟预测）科研团队在距离地球约124光年的太阳系外行星的大气中检测到了可能表明生命存在的化学指纹DMS和DMDS，这两种化学物质的结构如图所示。X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中W与Q同主族，Z的基态原子价层p轨道半充满。下列叙述正确的是A．简单氢化物的沸点：QB．YW32-和QW4C．第一电离能：WD．原子半径：Y【答案】D【解析】X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素。根据“Z的基态原子价层p轨道半充满”，推知Z价电子为2s22p3(N)或3s23p3(P)；结合“W与Q同主族”及DMS、DMDS的结构（含Y连接多X，Q为中心原子），推断X为H（原子序数1，单键）、Y为C（原子序数6，四键）、Z为N（原子序数7）、W为O（原子序数8，VIA族）、Q为S（原子序数A．简单氢化物沸点比较中H2O、NH3分子间存在氢键沸点较大，H2S沸点最低，H2O分子间的氢键比NH3的更强，故H2O的沸点比NH3的更高故沸点：W＞Z＞Q，A错误；YW32-为CO32-，中心C的价层电子对数=3+0=3，VSEPR模型为平面三角形；QW42-为SO42-，中心S的价层电子对数=4+0=4，VSEPR模型为正四面体形，二者模型不同，B错误；第一电离能：同周期从左到右增大，N（Z）因2p轨道半充满，第一电离能大于O（W），即Z（N）＞W（O）＞Y（C），C错误；原子半径：H（X）半径最小，同周期11.（2025·四川德阳·模拟预测）阿斯巴甜是一种甜味剂，其结构简式如图。下列有关阿斯巴甜的说法正确的是A．属于糖类 B．分子中含氧官能团有2种C．分子中含有2个手性碳原子 D．在人体内分解的产物均为氨基酸【答案】C【解析】糖类是多羟基醛、酮及其缩聚物，一般只含C、H、O元素，阿斯巴甜含N元素（氨基、酰胺键），不属于糖类，A错误；分子中含氧官能团有酯基、酰胺基、羧基，共3种，B错误；手性碳原子为连有4个不同基团的饱和碳。结构中与酯基相连的C和与氨基相连的C均为手性碳，共2个，C正确；阿斯巴甜含酯基和酰胺键，水解产物有甲醇、苯丙氨酸等，甲醇不是氨基酸，D错误；故选C。12.（2025·湖南湘西·一模）Cl2在化学工业上常用于生产漂白粉、氯化铁、盐酸等化工产品，其在加热条件下与NaOH溶液反应生成NaClO3，NaClO3A．Fe与盐酸反应可制得氯化铁B．ClO2C．NaClO3D．一旦发现氯气泄漏，可用蘸有浓NaOH溶液的湿毛巾捂住口鼻自救【答案】C【解析】铁与盐酸反应生成FeCl2而非FeCl3，因为Fe在盐酸中常温下被氧化为+2价，A错误；ClO2用于消毒主要依赖其强氧化性，而非还原性，B错误；ClO3-的中心Cl原子价层电子对数=3+7+1-3×22=4，含3个成键电子对和1个孤电子对，空间结构为三角锥形，C正确；浓NaOH腐蚀性强，直接接触会损伤皮肤，自救应选用弱碱性溶液（如肥皂水），D13.（2025·四川·一模）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，它们组成的物质有如图所示转化关系。基态Z原子s、p能级上的电子总数相等，W形成的单质可用于自来水杀菌消毒，X2A．简单氢化物的沸点：YB．电负性：YC．简单离子半径：WD．ZYX2和【答案】B【解析】根据题目分析，X为H、Y为O、Z为Mg、W为Cl。A．Y的简单氢化物为H2O（含氢键），W的为HCl（分子间作用力），沸点H2O>HCl，A错误；电负性：O>H>Mg（Y>X>Z），B正确；简单离子半径：Cl->O2->Mg2+（W>Y>Z），C错误；Z(YX)2为Mg(OH)2（离子化合物，含O-H共价键），ZW2为MgCl2（仅含离子键，无共价键），D错误；故选B。14.（2025·四川·一模）我国某科研团队设计了一种新型共轭聚合分子反应器，实现CO2和硝酸盐的高效C-NA．CO2的电子式为B．NO3-的C．CONH22分子中含有6D．基态N原子的电子排布式为【答案】B【解析】CO2的电子式应为O=C=O，每个氧原子与碳原子形成双键，即包含两对共用电子对，正确电子式为:Ö::C::Ö:（氧原子各有两对孤对电子），题目中的电子式仅为单键，A错误；NO3-中中心N原子价层电子对数=（5+1）/2=3（含1个负电荷），无孤电子对，VSEPR模型为平面三角形，B正确；CO(NH2)2（尿素）结构为H2N-CO-NH2，σ键包括：4个N-H键、2个C-N键、1个C=O中的σ键，共7个σ键，C错误；基态N原子电子排布式为1s22s22p3，题目中为轨道表示式，并非电子排布式，二者概念不同，D错误；故选15.（2025·河南·模拟预测）W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，由这些元素可组成一种生物细胞中的常见分子，其结构如图所示。W的原子半径在周期表中最小，X、Z、Y的最外层电子数分别为4、5、6。下列说法错误的是A．非金属性；该分子中每个原子最外层均满足8电子的稳定结构C．该分子结构中含极性键和非极性键D．该分子在水溶液中显酸性【答案】B【分析】根据成键特征，W原子半径最小，且只形成一个共价键，为H，X最外层有4个电子，且形成4个共价键，原子序数紧接X，且这些元素构成细胞中的常见分子（细胞均为碳基生物），所以X一定不是Si，X为C，Y的最外层电子数为6，形成2个共价键，且构成细胞常见分子，Y为O，Z最外层电子数为5，形成5个共价键的富电子结构（含有配位键），原子序数最大，为P。【解析】Y为O，Z为P，Y的原子半径小，所以Y的电负性较大，A正确；该结构中P原子最外层因配位键的存在超过8电子结构，H原子外层只有2个电子，B错误；该分子中有X原子与X原子之间构成的非极性键，其余不同种原子构型的为极性键，C正确；该分子中具有羧基（-COOH），在水溶液中可以电离出氢离子，溶液显酸性，D正确；故选B。16.（2025·陕西西安·模拟预测）槐角苷是一种从槐花中分离得到的异黄酮糖苷，具有抗炎、抗癌和免疫抑制作用，其结构如图所示。下列有关该化合物的说法错误的是A．分子中含有5个手性碳原子 B．分子中有6个碳原子采取sp3杂化C．1mol槐角苷最多能与7molH2发生加成反应 D．该化合物能发生缩聚反应【答案】C【解析】手性碳原子是连有四个不同原子或原子团的饱和碳原