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文档简介
专题12物质结构与性质
目录
01析·考情精解................................................................................................................................................................1
02构·知能架构..............................................................................................................................错误!未定义书签。
03破·题型攻坚.........................................................................................................错误!未定义书签。
题型一杂化轨道理论与分子空间构型....................................................................错误!未定义书签。
真题动向与传统文化艺术结合、与真实应用情境结合
知识1键的极性与分子极性的关系
必备知识知识2中心原子杂化类型和分子空间构型的相互判断
知识3等电子体
关键能力能力键角大小比较思维模型
命题预测考向1键的极性与分子极性考向2杂化类型和分子空间构型
题型二电子排布、电负性、电离能...........................................................................................................24
真题动向与传统文化艺术结合、与真实应用情境结合
知识1原子核外电子的排布规律知识2基态原子核外电子排布的四种方法
必备知识
知识3电离能、电负性
关键能力能力常见结构与性质问题的原因解释
命题预测考向1电子排布、电负性与电离能考向2常见结构与性质的原因解释
题型三晶体和晶胞............................................................................................................................................24
真题动向与传统文化艺术结合、与真实应用情境结合
知识1晶体及性质的比较知识2晶体化学式及粒子数的确定
必备知识
知识3晶胞参数的计算
关键能力能力原子分数坐标
命题预测考向1晶体类型及性质考向2晶胞的计算考向3配合物
从近三年高考试题来看,试题以选择题和填空题为主,题目难度适中。命题趋势:
命题一是情境真实化,依托工业生产、材料研发、药物合成等背景设问,如锗提取、钨酸
轨迹钙陶瓷等素材;二是素养导向,强化宏微结合、模型认知能力考查,避免纯记忆性试
透视题。近年趋势是模块融合加深,与反应原理、有机化学等交叉,同时出现冷门知识点
偶尔考查的情况。整体难度适中,侧重基础应用与逻辑推导。
考点2025年2024年
杂化轨道理论与
上海卷T2(5)上海卷T3(2)
考点分子空间构型
频次
电子排布、电负上海卷T1(1)上海卷T1(1)
总结
性、电离能上海卷T5(3)
晶体、晶胞和配上海卷T2(3)(6)上海卷T3(2)(4)
合物(7)、上海卷T5(5)(5)(6)
2026预计在2026年高考中,会以上海科创领域的新型材料为载体,将基础理论与实际应
命题用结合。核心考点聚焦四方面:一是电子排布式书写,侧重过渡金属及其离子;二是
预测化学键与分子间作用力,氢键对物质熔沸点、溶解性的影响是高频点,需区分配位键
的形成条件;三是晶体结构分析,晶胞参数计算、微粒配位数判断是难点;四是杂化
轨道类型与分子空间构型,结合价层电子对互斥理论进行推导。命题趋势上,减少纯
记忆性考点,强化信息提取与逻辑推理,常与元素周期律、反应原理模块交叉考查,
对化学用语规范书写要求严格。
考点一杂化轨道理论与分子空间构型
1.(2025上海,T2(5))钨(W)为银白色有光泽的金属,常温下不受空气侵蚀,化学性质比
较稳定,主要用来制造灯丝和制作耐磨工具。
白钨矿的主要成分的钨酸钙(CaWO4),CaWO4的晶胞结构如下图:
2
(5)根据价层电子对斥理论,可知WO4中W的价层电子对数为。
【答案】
(5)4
【详解】
6422
(5)WO2-中心原子价层电子对数为4,孤对电子数为0,故答案为4;
42
新情境:以钨的工业应用(制造灯丝、耐磨工具)和白钨矿晶胞为真实情境,既贴合
上海高考“情境驱动、素养立意”的命题趋势,又将价层电子对互斥理论的核心考点
融入矿物结构分析,体现了化学在资源利用中的学科价值。
新考法:题目突破了“直接给出分子/离子化学式判断构型”的传统模式,而是结合
命题解读晶胞结构与离子化学式,要求学生通过公式计算价层电子对数:价层电子对数=σ键数+
孤电子对数。这种考法更注重对理论本质的理解,而非机械套用结论。
新角度:题目以晶胞结构为载体,将微观离子的价层电子对分析与宏观矿物的晶体结
构相联系,呼应了上海高考“宏观—微观—符号”三重表征的考查要求。同时,
选项设计聚焦孤电子对数的计算细节,引导学生建立“离子组成—键型分析—电
子对计算”的逻辑链,避免死记硬背。题目也渗透了对矿产资源开发利用的隐性考查,
让学生体会化学在工业生产中的核心作用。
2.(2024上海,T3(2))溴化铝可用作分析试剂、催化剂和制冷剂。溴化铝的固体以二聚体
分子形式存在。其结构如下图所示:
(2)Al2Br6溶于乙腈(CH3C≡N)会生成配合物。该配合物的组成如图所示:
a.已知该配合物中心离子的价层电子对的空间结构为四面体形,则中心离子的杂化类型为。
A.spB.sp2C.sp3
b.该配离子中所含的配体有。(化学式)
c.1mol该配离子中含σ键mol。
A.4B.12C.14D.18
-
【答案】(2)CCH3CN、BrC
【详解】(2)a.sp杂化为直线形,sp2杂化为平面三角形,sp3杂化为四面体形;已知该配合物中心离子的
价层电子对的空间结构为四面体形,则中心离子的杂化类型为sp3杂化,故选C;
-
b.由结构,该配离子中所含的配体有CH3CN、Br,其中氮原子、溴离子提供孤电子对;
c.单键均为σ键,双键中含有1个σ键和1个π键,三键含有1个σ键和2个π键;1个该配合物中含有12条
单键,2条碳氮三键,其中碳氮三键中有1条σ键,因此1mol该配合物中σ键数量为14mol;故选C;
知识1键的极性与分子极性的关系
类型实例两个键之间的夹角键的极性分子的极性空间构型
X2H2、N2-非极性键非极性分子直线型
XYHCl、NO-极性键极性分子直线型
CO2、CS2180°极性键非极性分子直线型
XY2(X2Y)
SO2120°极性键极性分子三角形
H2O、H2S104.5°极性键极性分子V形
BF3120°极性键非极性分子平面三角形
XY3
NH3107.3°极性键非极性分子三角锥形
XY4CH4、CCl4109.5°极性键非极性分子正四面体
知识2中心原子杂化类型和分子空间构型的相互判断
分子(A为中中心原子杂化中心原子孤电
分子构型示例
心原子)方式子对数
sp0直线形BeCl2
2
AB2sp1V形SO2
3
sp2V形H2O
2
sp0平面三角形BF3
AB3
3
sp1三角锥形NH3
3
AB4sp0正四面体形CH4
知识3常见等电子体
粒子通式价电子总数立体构型
-+--
CO2、SCN、NO2、N3、N2O、COS、CS2AX216e直线形
2---
CO3、NO3、SO3AX324e平面三角形
--
SO2、O3、NO2AX218eV形
2-3--
SO4、PO4AX432e正四面体形
3-2---
PO3、SO3、ClO3AX326e三角锥形
2--
CO、N2、C2AX10e直线形
+-
CH4、NH4AX48e正四面体形
能力键角大小比较思维模型
考向1键的极性与分子极性
(25-26高三上·上海·阶段练习)北京冬奥会的速滑馆采用了二氧化碳跨临界直接制冰技术。
1.CO2由气体变成固体的过程中,下列判断正确的是
A.H0,S0B.H0,S0
C.H0,S0D.H0,S0
2.关于CO2叙述不正确的是
A.CO2属于酸性氧化物B.CO2分子中含有极性键
C.CO2属于非电解质D.CO2是极性分子
3.为吸收CO2,下列处理CO2的转化关系不能实现是
CO2g
CO2(g)
A.NaOH(aq)Na2CO3(aq)B.
NaClaqNaHCO3s
CO(g)
2CO2(g)
C.Ca(ClO)2(aq)CaCO3(s)D.
【答案】1.D2.D3.B
【解析】1.二氧化碳由气态变为固态的过程中放出能量,气体分子数减少,因此H0,S0;
2.A.二氧化碳能和碱反应生成盐和水,所以属于酸性氧化物,故A对;
B.二氧化碳中碳氧键为极性共价键,故B对;
C.二氧化碳属于化合物,但是溶于水之后生成碳酸才导电,熔融态下不导电,故属于非电解质,故C对;
D.二氧化碳分子虽然碳氧之间的化学键为极性键,但是分子为对称结构,分子属于非极性分子,故D错;
故答案选D。
3.A.二氧化碳为酸性氧化物,和碱反应生成盐和水,和氢氧化钠反应生成碳酸钠,故A对;
B.氯化钠溶液中通入二氧化碳不发生反应,故B错;
C.碳酸的酸性强于次氯酸,故次氯酸钙溶液可以与二氧化碳反应生成碳酸钙,故C对;
D.碳酸的酸性强于苯酚,根据强酸制弱酸的原理苯酚钠溶液通入二氧化碳可以制取苯酚,故D对;
故答案选B。
4.(25-26高三上·上海·月考)下列关于SO2、SO3的叙述错误的是
A.均为酸性氧化物B.均为非电解质
C.VSEPR模型均为平面三角形D.均为非极性分子
【答案】D
【详解】A.SO2和SO3均能与强碱反应生成盐和水,因此均为酸性氧化物,A正确;
B.非电解质是在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物。SO2和SO3本身不能电离出离子,在水溶液
中导电是因为与水反应分别生成的亚硫酸和硫酸电离,所以二者均为非电解质,B正确;
C.根据VSEPR理论,SO2的S原子的价层电子对数为3(其中有1个孤电子对),SO3的S原子的价层电
子对数为3(无孤电子对),VSEPR模型均为平面三角形,C正确;
D.SO3为平面三角形的对称结构,是非极性分子;但SO2为V形结构,是极性分子,D错误;
故选D。
5.(2025·上海宝山·二模)硫酸是重要的化工原料。已知硫酸的结构式如图,关于硫酸的描述正确的是
A.硫酸分子中含有配位键B.硫酸分子中含有极性键
C.硫酸分子之间能形成氢键D.硫酸分子是非极性分子
【答案】BC
【详解】A.配位键是指一方提供孤电子对,另一方提供空轨道形成的共价键,在硫酸中,硫原子最外层有
6个电子,通过sp3杂化形成4个σ键,已满足其价层电子需求,因此不存在配位键,A错误;
B.硫酸分子中S-O键属于极性键,O-H键也是极性键,B正确;
C.硫酸分子中含有羟基,硫酸分子之间能形成氢键,C正确;
D.硫酸分子由中心硫原子与四个氧原子通过极性共价键连接,其中两个氧原子与氢原子形成羟基(—OH),
另两个氧原子通过双键与硫原子结合,这种四面体构型导致正负电荷中心不重合,整体呈现极性,D错误;
故选BC。
6.(2025·上海金山·二模)硫在自然界中既有游离态又有化合态。在硫酸工业的接触室中发生的反应为2SO2(g)
-1
+O2(g)2SO3(g)ΔH=-198kJ·mol。下列说法正确的是
A.SO2是含有极性键的非极性分子
B.SO2能使紫色石蕊试液先变红后褪色
C.接触室中的催化剂为铁触媒
D.硫酸分子间能形成氢键
【答案】D
622
【详解】A.二氧化硫分子中孤对电子对数为1,价层电子对数为2+1=3,分子的空间构型是结构
2
不对称的V形,属于极性分子,故A错误;
B.二氧化硫具有漂白性,但不能使紫色石蕊溶液褪色,故B错误;
C.接触室中的催化剂为五氧化二钒,铁触媒是合成氨的催化剂,故C错误;
D.硫酸分子中含有羟基,能形成分子间氢键,故D正确;
故选D。
7.(24-25高三上·上海·期中)MnO2催化降解甲醛的机理如图。下列说法正确的是
A.CO2的电子式为:
B.在催化降解过程中,涉及到的分子均为非极性分子
C.HCHO与CO2中C的杂化方式相同
MnO2
D.降解的总反应式为:HCHO+O2CO2+H2O
【答案】D
【详解】
A.二氧化碳分子中碳原子与两个氧原子各形成双键,氧原子各有两个孤对电子,写成“”,
A错误;
B.反应过程中明显有极性分子参与,例如H2O和HCHO均为极性分子,故不能说所涉及分子“均为非极性”,
B错误;
1
C.二氧化碳分子中,中心碳原子的价层电子对数为24222,因此采取sp杂化,分子呈直线形
2
结构;甲醛分子中,碳原子与2个H原子和1个O原子一共形成3个σ键,同时与O原子形成一个π键。
由于价层电子对数为3,C原子采取sp2杂化,分子呈平面三角形结构,C错误;
D.分析题中催化机理图,除去中间产物,可得该反应总反应为:HCHOO2CO2H2O,D正确;
MnO2
故选D。
8.(24-25高三上·上海浦东新·期中)有人认为CH4是四棱锥型分子,碳原子位于四棱锥的顶点(如图)。
下列说法不能排除该观点的是
A.CH4是非极性分子B.一氯甲烷只有一种结构
C.二氯甲烷只有一种沸点D.CH4中的键角109°28'
【答案】B
【详解】A.C-H键为极性键,若甲烷为四棱锥结构,正负电荷一定不重合,不可能是非极性分子,A不符
合题意;
B.甲烷为四面体构型,一氯甲烷只有一种结构,若是四棱锥构型甲烷也只有一种一氯代物,B符合题意;
C.正四面体中任意两个Cl取代均等价,仅一种结构;而四棱锥型中可能存在不同取代位置(如底面相邻
或相对),导致不同沸点。若实验仅测到一种沸点,说明其不能是四棱锥型分子,C不符合题意;
3
D.CH4分子中碳氢键的夹角均为109°28'说明是正四面体的特征值(由sp杂化决定),而不是四棱锥型,D
不符合题意;
故本题选B。
9.(24-25高三上·上海杨浦·期中)下列物质属于非极性分子的化合物是
A.Cl2B.HClC.HClOD.CCl4
【答案】D
【详解】A.Cl2是单质,是非极性分子,A不符合题意;
B.HCl是不同元素组成的化合物,是极性分子,B不符合题意;
C.HClO中心原子O有两个成键电子,两个孤对电子对,为V形结构,是极性分子,C不符合题意;
D.CCl4是正四面体结构,是非极性分子的化合物,D符合题意;
答案选D。
10.(24-25高三上·上海·期中)分析PCl3分子,下列说法正确的是
A.价层电子对的空间结构为三角锥型B.含有极性键,是非极性分子
C.分子空间结构为平面正三角型D.在苯、CCl4中溶解性差
【答案】D
1
【分析】PCl3的成键电子对是3,孤对电子对是5311,价层电子对是4。
2
【详解】A.价层电子对是4,价电子对互斥模型是四面体形,A错误;
B.分子空间结构是三角锥形,是含有极性键的极性分子,B错误;
C.价层电子对是4,有一对孤对电子对,空间结构是三角锥形,C错误;
D.空间结构是三角锥形,是极性分子,故在苯和四氯化碳非极性溶剂中溶解性差,D正确;
答案选D。
11.(24-25高三下·上海虹口·期中)下列液态有机化合物中存在氢键的有
A.乙醇B.乙醛C.乙酸D.乙酸乙酯
【答案】AC
【分析】氢键是由已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子之间形成的作
用力,表达式为X-H…Y,其中X、Y为电负性大,且原子半径小的N、O、F原子。
【详解】A.乙醇分子中含有O—H,O原子电负性大,则乙醇分子间存在氢键,A符合题意;
B.乙醛分子中含有羰基的C、O双键,无O—H键,则乙醛分子间不存在氢键,B不符合题意﹔
C..乙酸分子中含有O—H,O原子电负性大,则乙酸分子间存在氢键,C符合题意;
D.乙酸乙酯分子中含有酯基的C、O双键,无O—H键,则乙酸乙酯分子间不存在氢键,D不符合题意;
故合理选项是AC。
12.(2024·上海普陀·一模)下列关于二氧化碳的说法正确的是(不定项)
A.电子式为:B.空间填充模型为
C.CO2能溶于水,因此是极性分子D.CO2的水溶液能够导电,但CO2是非电解质
【答案】BD
【详解】
A.二氧化碳是共价化合物,电子式为,A错误;
B.CO2中碳采取sp杂化,直线形,空间填充模型为,B正确;
C.CO2分子中正负电中心重合,是非极性分子,C错误;
D.CO2能与水反应生成碳酸,碳酸是电解质,能电离出氢离子、碳酸氢根离子和碳酸根离子而导电,故
CO2的水溶液能够导电,但CO2是非电解质,D正确;
故选BD。
13.(25-26高三上·上海·月考)氨硼烷常温下为固态,它的熔点比乙烷的熔点高近300℃。进一步检测发现
其晶体中分子间除了分子间作用力外,还存在正电性H(用“”表示)和负电性H(用“”表示)的相互作用,
这种作用称为“双氢键”。
(1)测定氨硼烷晶体结构可使用的仪器分析技术是_______。
A.原子发射光谱B.紫外-可见光光谱C.红外光谱D.X射线晶体衍射
(2)仿照氢键的表示方法:“X-H…Y”,上述“双氢键”可表示为_______。
A.B.C.D.
【答案】(1)D
(2)B
【详解】(1)A.原子发射光谱:用于测定物质中元素的种类和含量,不能用于晶体结构分析;
B.紫外﹣可见光光谱:用于研究物质的电子跃迁行为,常用于分析有机物的结构或溶液中物质的浓度,不
适用于晶体结构测定;
C.红外光谱:用于分析分子的振动和化学键信息,可以提供分子结构信息,但无法提供晶体的三维结构
信息;
D.X射线晶体衍射:这是测定晶体结构的最常用和最有效的方法,通过X射线在晶体中的衍射图样,可以
精确测定晶体中原子的排列方式和空间结构。
故选D。
(2)分子中N—H键上的H因氮的较高电负性而带部分正电(δ+),B—H键上的H则带部分负电(δ−),
二者通过H(δ+)⋯H(δ−)相互吸引形成所谓的“双氢键”。故可写作B。
14.(24-25高三上·上海青浦·期末)HCN是分子。
A.极性B.非极性
【答案】A
【详解】HCN为直线型结构,负电荷中心偏向N,分子结构不对称,正负电荷不重合,为极性分子。
15.(24-25高三上·上海·期中)写出CO2的电子式;1molCO2中含有molσ键、
molπ键;CO2的分子空间结构和分子极性分别是。
A.直线形极性分子B.角形极性分子
C.直线形非极性分子D.角形非极性分子
【答案】2mol2molC
【详解】①二氧化碳是共价化合物,形成共价键碳和氧原子之间形成两对共用电子对,其电子式为:
。答案为:。
②二氧化碳的结构式为:OCO,每个CO中各含有一个σ键和一个π键,因此1molCO2中含有2molσ
键和2molπ键,答案为:2mol;2mol。
③二氧化碳中心原子碳原子没有孤对电子,碳原子为sp杂化,所以三个原子位于一条直线上,因此其空间
构型为直线形;其分子结构是对称的,碳原子位于中间,两个氧原子分别在两边,分子中正负电荷中心重
合,整个分子对外不显示极性,为非极性分子,答案选C。
16.(23-24高三上·上海浦东新·阶段练习)CS2的结构与CO2相似:
(1)二者形成晶体时的熔点高低为:CS2CO2(填“>、=、<”)。
(2)有关二硫化碳分子的描述正确的是___________。
A.含有非极性键B.是直线形分子C.属于极性分子D.结构式为C=S=S
【答案】(1)>
(2)B
【详解】(1)CS2和CO2均为分子晶体,CS2相对分子质量大,分子间的范德华力大,熔点更高;
(2)A.二硫化碳分子中只存在CS极性键,A错误;
B.二硫化碳与二氧化碳分子相似,属于直线形分子,B正确;
C.二硫化碳空间结构对称,正负电荷中心重合,属于非极性分子,C错误;
D.二硫化碳结构简式:SCS,D错误;
答案选B。
17.(24-25高三上·上海·阶段练习)AsH3是(A.极性B.非极性)分子,其沸点
NH3(A.>B.<C.=)。
【答案】AB
【详解】AsH3的空间构型为NH3类似,是三角锥形,故为极性分子,因为NH3分子间能形成氢键,故AsH3
的沸点低于NH3。
18.(24-25高三上·上海·阶段练习)下列是非极性分子的有。(选填编号)
①BeCl2②CH2Cl2③C2H2④H2O2⑤NH3⑥HClO
【答案】①③
1
【详解】①BeCl2中心Be原子中心价电子对数为:2(212)2,无孤电子对,为直线结构,正负电
2
荷中性重合,属于非极性分子;
②CH2Cl2为四面体结构,正负电荷中心不能重合,属于极性分子;
③C2H2为乙炔,中心C原子形成三键,直线结构,属非极性分子;
④H2O2为折线结构,正负电荷中心不能重合,为极性分子;
⑤NH3为三角锥型,正负电荷中心不重合,属于极性分子;
⑥HClO为V形结构,正负电荷中心不重合,为极性分子;
故答案为:①③。
考向2杂化类型和分子空间构型
1.【热门话题与学科知识结合】(25-26高三上·上海·阶段练习)K3IrBr6是高强度曝光的增敏
3
剂,用于激光照相材料,其阴离子IrBr6中Ir的价层电子对数为6,该离子的空间结构为
A.正四面体B.平面正方形C.正八面体D.三角锥形
【答案】C
【详解】A.正四面体结构对应价层电子对数为4,而题目中Ir的价层电子对数为6,不符合题意,A错误;
B.平面正方形通常对应价层电子对数为6且有2个孤对电子(如XeF4),而此处电子对数为6且无孤对,
B错误;
C.正八面体是价层电子对数为6时的典型结构(如SF6),与题目条件完全一致,C正确;
D.三角锥形对应价层电子对数为4且含孤对(如NH3),与题目条件不符,D错误;
答案选C。
2.(25-26高三上·上海·阶段练习)已知SOCl2分子中S为中心原子,其中心原子的杂化方式和分子结构分
别为
A.sp2,角形B.sp3,三角锥形
C.sp2,平面三角形D.sp3,四面体形
【答案】B
11
【详解】SOCl2分子中硫原子的价层电子对数为:3+(6-2-1×2)×=4,孤对电子对数为:(6-2-1×2)×=1,
22
则原子的杂化方式为sp3杂化,分子结构为三角锥形,故选B。
3.(25-26高三上·上海·月考)类比法是一种学习化学的重要方法,下列类比法结论错误的是
A.NF3的空间结构为三角锥形,则PCl3的空间结构也为三角锥形
B.乙炔的分子结构为直线形,则HCN的分子结构也为直线形
C.CCl3COOH酸性强于CBr3COOH,则CF3COOH酸性强于CCl3COOH
D.NaCl固体与浓硫酸共热可制HCl,则NaI固体与浓硫酸共热可制HI
【答案】D
【详解】A.NF3和PCl3的中心原子N和P均为VA族,价层电子对数为4(3对成键电子+1对孤对电子),
空间结构均为三角锥形,A正确;
B.乙炔(H-C≡C-H)和HCN(H-C≡N)均含三键,中心原子为sp杂化,分子结构均为直线形,B正确;
C.Cl的电负性大于Br,CCl3COOH的酸性强于CBr3COOH;F的电负性更大,CF3COOH的吸电子效应更
强,酸性应强于CCl3COOH,C正确;
D.浓硫酸具有强氧化性,HI的还原性强,会被浓硫酸氧化生成I2等产物,无法通过NaI与浓硫酸共热制
取HI,D错误;
故选D。
4.(25-26高三上·上海·期中)根据价层电子对互斥理论,NF3、NH3和NH4的键角从大到小的顺序
为。
【答案】NH4>NH3>NF3
531
【详解】NF中心原子N的价层电子对数是34,孤对电子数为1,VSEPR模型是四面体形,空
32
间构型是三角锥形;
531
NH中心原子N的价层电子对数是34,孤对电子数为1,VSEPR模型是四面体形,空间构型是
32
三角锥形;
5141
NH中心原子N的价层电子对数是44,孤对电子数为0,VSEPR模型是四面体形,空间构
42
型是正四面体;
则NH4的键角最大,由于电负性FNH,在NF3中,成键电子对更靠近F原子,远离中心N原子,使得
成键电子对之间的斥力减小,键角减小;而在NH3中,成键电子对更靠近中心N原子,成键电子对之间的
斥力相对较大,键角较大。因此,NH3的键角大于NF3,故键角由大到小的顺序是NH4>NH3>NF3。
5.(25-26高三上·上海·月考)氨硼烷是颇具潜力的化学储氢材料之一,其结构与乙烷相似。氨
硼烷分子球棍模型如图所示。已知电负性:H-2.1,B-2.0,N-3.0。
(1)氨硼烷分子属于_______。
A.极性分子B.非极性分子
(2)氨硼烷分子中存在N-B配位键,下列说法正确的是_______。(不定项)
A.N为sp3杂化,B为sp2杂化B.N原子提供空轨道,B原子提供孤电子对
C.N、B均为sp3杂化D.N原子提供孤电子对,B原子提供空轨道
【答案】(1)A
(2)CD
【详解】(1)氨硼烷虽结构与乙烷相似,但由于N(电负性3.0)和B(电负性2.0)电负性存在差异,
分子中正负电荷中心不重合,因此属于极性分子;
(2)N和B均形成4个σ键,均采取sp3杂化,N原子价层5个电子,与3个H原子形成σ键,还有一对孤
对电子占据1个sp3轨道,B原子价层3个电子,与3个H原子形成σ键后,还有一个空sp3轨道,因此N
原子提供孤电子对,B原子提供空轨道形成配位键,故选CD。
6.(25-26高三上·上海·阶段练习)某种Ir的配合物正离子,其结构如图所示。该离子中N的杂化方式为;
1mol该离子中Ir原子形成的配位键有mol。
【答案】sp2、sp34
【详解】
由图,离子中中氮形成3个σ键,还形成π键,为sp2杂化;、-NH-中氮形成3个σ键,还存在
1对孤电子对,为sp3杂化;离子中六元环中氮提供孤电子对、Ir提供空轨道,两者形成4个配位键,则1mol
该离子中Ir原子形成的配位键有4mol。
7.(25-26高三上·上海·阶段练习)Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂(LiCoO2)、磷酸铁锂(LiFePO4)
等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。回答下列问题:
(1)下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最低的是______。
A.B.
C.D.
(2)氢化锂(LiH)是由两种单核离子构成的离子化合物,判断LiH中两种离子半径的大小Li+H(选填“>”
或“<”)。
(3)基态Fe核外共有种不同能量的电子,核外电子共占据个原子轨道,Fe2的结构式示意图
是。
3
(4)磷酸铁锂LiFePO4中负离子PO4的空间结构为,中心原子杂化类型是。
(5)碳酸亚乙酯()是一种锂离子电池电解液的添加剂。lmol碳酸亚乙酯分子中含有mol键、
molπ键,分子中碳原子的杂化方式是。
【答案】(1)D
(2)<
(3)715
(4)正四面体sp3
(5)101sp2、sp3
【详解】(1)基态原子能量最低,基态Li原子的核外电子排布为1s22s1,根据图知,答案为:D;
(2)电子层数相同时,核电荷数越大,离子半径越小,Li+与H−具有相同的电子构型,但Li+的核电荷数大
于H−,则半径:Li+<H−;
(3)
基态Fe核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d64s2,共有7个能级,则核外共有7种不同能量的电子;各能
级的轨道数:s能级1个轨道,p能级3个轨道,d能级5个轨道,则Fe核外电子共占据15个原子轨道,
Fe2+的结构式示意图是;
313
(4)LiFePO4中负离子为PO,中心原子P的价层电子对数为:453244,无孤电子对,则PO
424
的空间结构为正四面体,中心原子杂化类型是sp3;
(5)由碳酸亚乙酯分子结构可知,1mol碳酸亚乙酯分子中含有1molC=O,4molC-O键,4molC-H键,1
molC-C键,1molC=O键中含有1molσ键和1molπ键,4molC-O键中含有4个σ键,4molC-H键中含有4
个σ键,1molC-C键中含有1个σ键,则1mol碳酸亚乙酯分子中含有10molσ键、1molπ键;碳酸亚乙酯
分子中碳氧双键中碳原子形成3个σ键,没有孤电子对,为sp2杂化,另外两个碳原子均形成4个σ键,没有
孤电子对,为sp3杂化,则分子中碳原子的杂化方式是sp2、sp3。
8.(25-26高三上·上海徐汇·阶段练习)硒的两种含氧酸的酸性强弱为H2SeO4H2SeO3(填“>”或“<”)。
2
研究发现,给小鼠喂食适量硒酸钠(Na2SeO4)可减轻重金属铊引起的中毒。SeO4的空间构型为。
【答案】>正四面体形
【详解】H2SeO4中含有2个非羟基氧,H2SeO3中含有1个非羟基氧,含氧酸中非羟基氧越多酸性越强,酸
6242
性强弱为HSeO>HSeO。SeO2中Se原子价电子对数为44,无孤电子对,空间构型为正
242342
四面体形。
9.(2025·上海·三模)根据等电子体理论,N2O与CO2具有相似的结构,但N2O为极性分子。
(1)N2O分子的中心原子种类及杂化方式分别为_______。
A.氧原子、sp2杂化B.氮原子、sp2杂化
C.氧原子、sp杂化D.氮原子、sp杂化
(2)含有相同数目原子的N2O和CO2,下列数值不一定相同的是_______。
A.质子数B.电子数C.体积D.分子数
【答案】(1)D
(2)C
【详解】(1)根据等电子体理论,N2O与CO2结构均为直线形。CO2中心原子为C,采用sp杂化,N2O为
极性分子,类比可知N2O中心原子为N,杂化方式为sp,选D正确;
(2)N2O和CO2均含22个质子、22个电子。假设均含3mol原子,则分子的物质的量均为1mol,质子数
均为22NA、电子数均为22NA,分子数均为NA,由于题干未指明物质的状态以及温度、压强等条件,所以体
积不一定相等,故选C。
10.(24-25高三下·上海虹口·期中)碳酸二甲酯()中的碳原子的杂化方式
有。
A.sp3杂化B.sp2杂化C.sp杂化
【答案】AB
【详解】在中存在2种不同的C原子,其中C=O双键中的C原子形成的是平面
结构,则其中的C原子采用的杂化方式为:sp2杂化;另外2个甲基中的C原子属于饱和烷烃的四面体结构,
则其中的C原子采用的杂化方式为:sp3杂化,
11.(2026·上海·一模)氨硼烷(BH3NH3,熔点为104℃)因其高储氢含量以及室温稳定特性受到人们关
THF
注。氨硼烷的一种制备方法如下:2NaBH4(NH4)2SO440C2NH3BH3Na2SO42H2。
已知:①若多原子分子中各原子在同一平面,且有相互平行的p轨道,则p电子可在多个原子间运动,形
成大π键。
②原子总数相同、价电子总数相同的微粒互为等电子体,互为等电子体的微粒具有相同的空间构型。
请回答下列问题:
(1)基态B原子中电子占据最高能级的电子云轮廓图形状为。
(2)第二周期中,第一电离能位于硼元素与氮元素之间的元素有种。
(3)①常温下,F2与硼单质反应生成BF3,BF3为缺电子结构,通入水中产生的三种酸分别为HF、HBF4和
(填化学式)。
-1-1
②实验测得BF3中B—F键的键能是646kJ·mol,而NF3中N—F键的键能是280kJ·mol,BF3中B—F键
能大于NF3中N—F键能的原因是。
(4)氨硼烷与乙烷互为等电子体。氨硼烷晶体中各种微粒间的作用力涉及___________(填标号)。
A.范德华力B.离子键C.配位键D.金属键
(5)环硼氮烷B3H6N3又称无机苯,其球棍模型如图。其中氮原子的杂化类型为
【答案】(1)哑铃形或纺锤形
(2)3(或三)
(3)H3BO3或B(OH)3NF3中不存在大π键,BF3中存在大π键,使B—F键比N—F键更短,B—F
键能更大
(4)AC
(5)sp2
【详解】(1)基态B原子中电子占据最高能级为2p能级,电子云轮廓图形状为哑铃形或纺锤形;
(2)同一周期元素,元素第一电离能随着原子序数增大而增大,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大
于其相邻元素,第二周期元素中,第一电离能介于B、N之间的元素为Be、C、O,所以在第二周期元素中,
第一电离能介于B、N之间的元素种类数为3种元素;
(3)①BF3通入水中会生成HF,说明发生了水解反应BF3+3H2O=3HF+H3BO3,因此产生的三种酸分别为
HF、HBF4和H3BO3或B(OH)3;
②BF3中B-F键能大于NF3中N-F键能的原因是NF3中不存在大π键,BF3中存在大π键,使B-F键比N-F键
更短,B-F键能更大;
(4)氨硼烷(BH3NH3)中,BH3的B缺电子,NH3的N有孤对电子,B与N形成配位键;氨硼烷是分子晶
体,分子间存在范德华力;并不是离子晶体或金属晶体,因此不含离子键和金属键,故选AC;
(5)
根据B、N的最外层电子数可知,B、N分别形成三条共价键,其结构式为,故N原子的
杂化方式为sp2;
12.(25-26高三上·上海·阶段练习)三氟化氮是一种比较稳定的无色、无味、有毒的气体,是电子工业领
域中一种重要的强氧化剂、助燃剂和蚀刻剂。
(1)下列N原子的轨道表示式表示的状态中,能量由高到低的顺序是_______。
①②
③④
A.③④②①B.④③②①C.④②③①D.②④③①
(2)NCl3是一种黄色油状液体,极不稳定,易爆炸分解。请从共价键稳定性的角度解释NF3稳定性强于
NCl3。
(3)根据价层电子对互斥理论,NF3、NH3和NH4的键角从大到小的顺序为。
【答案】(1)C
(2)原子半径Cl>F,因此N-Cl键比N-F键键长更长,键长越短键能越大,因此N-F键键能更大,所以NF3
更稳定
(3)NH4NH3NF3
【详解】(1)由于能量2p>2s>1s,题中N原子的轨道表示式表示的状态中,能量由高到低的顺序为④②③①,
故选C;
(2)因原子半径Cl>F,故N-Cl键比N-F键键长更长,键长越短键能越大,因此N-F键键能更大,所以
NF3更稳定;
513
(3)根据价层电子对互斥理论,NF中心N原子的价层电子对数为34,NH中心N原子的价
323
513541
层电子对数为34,NH中心N原子的价
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