备考2025届高考化学一轮复习分层练习第五章物质结构与性质元素周期律第4讲化学键分子的空间结构

第4讲化学键分子的空间结构1.[浙江高考]有共价键的离子化合物是（A）A.Na2O2 B.H2SO4C.CH2Cl2 D.SiC解析Na2O2中含有离子键（Na＋和O22－之间）和非极性共价键（O22－内部），是含有共价键的离子化合物，A项正确；H2SO4、CH2Cl2、SiC均为只含共价键的共价化合物，2.[2024模拟组合]下列说法错误的是（B）A.[北京丰台区模拟]NH4Cl中含有离子键、共价键和配位键B.[北京丰台区模拟]NH3和HCl中的共价键均是s－sσ键C.[湖北宜昌联考]CH3COOH分子中σ键和π键的数目之比为7∶1D.[吉林模拟]NaClO中既含有离子键又含有共价键解析氯化铵中铵根离子和氯离子之间形成离子键，铵根离子中含有共价键和配位键，A项正确；NH3和HCl中的共价键均是s－pσ键，B项错误；1个CH3COOH分子中含有3个C—H键、1个C—C键、1个CO键、1个C—O键、1个O—H键，其中1个单键中含有1个σ键，1个双键中含有1个σ键和1个π键，因此CH3COOH分子中σ键和π键的数目之比为7∶1，C项正确；NaClO是离子化合物，Cl和O之间为共价键，Na与ClO－之间形成离子键，因此NaClO中既含有离子键又含有共价键，D项正确。3.[2024贵阳等模拟改编]下列有关化学用语表达正确的是（C）A.氨的电子式：B.醛基的电子式：C.NH5的电子式：D.溴化钠的电子式：Na∶Br··解析氨气为共价化合物，分子中N原子与每个H原子共用1对电子，N原子有1个孤电子对，其电子式为，A错误。醛基可以看成是甲醛分子失去1个H后剩余的部分，所以碳原子上还有1个单电子，故醛基的电子式为，B错误。NH5是NH4H，属于离子化合物，其电子式为，C正确。溴化钠为离子化合物，电子式为Na＋[∶Br····∶]－，D错误。4.[2024模拟组合]下列化学用语错误的是（C）A.[江西联考]SO32－和POB.[贵阳摸底]H2O的VSEPR模型：C.[浙江名校联考]OF2分子的空间结构为直线形D.[山东淄博模拟]SeO4解析SO32－中S的价层电子对数为3＋6+2－2×32＝4，SO32－的VSEPR模型为四面体形，PO43－中P的价层电子对数为4＋5+3－2×42＝4，PO43－的VSEPR模型为正四面体形，A项正确；H2O中O的价层电子对数为2＋12×（6－2×1）＝4，故H2O的VSEPR模型为四面体形，B项正确；OF2分子中O的孤电子对数为6－1×22＝2，OF2的空间结构为V5.[2024南京六校联考]下列说法正确的是（A）A.14N、15N都属于氮元素B.NH3和H2O的中心原子轨道杂化类型均为sp2C.N2H4分子中的化学键均为极性共价键D.CaCl2晶体中存在Ca与Cl2之间猛烈的相互作用解析14N和15N是氮元素的不同核素，A正确；NH3和H2O的中心原子轨道杂化类型均为sp3，B错误；N2H4分子中存在N—N非极性键，C错误；CaCl2由Ca2＋和Cl－组成，其晶体中存在的是Ca2＋与Cl－之间的猛烈相互作用，D错误。6.[2024广东六校联考改编]由徐光宪院士发起院士学子同创的《分子共和国》科普读物生动形象地戏说了BF3、NH3、O3、SOCl2等众多“分子共和国”中的明星。下列说法正确的是（A）A.BF3中心原子为sp2杂化B.BF3和NH3都属于非极性分子C.全部分子都只存在σ键，不存在π键D.O3分子的空间结构为直线形解析BF3分子的中心原子B的价层电子对数为3＋3－3×12＝3，杂化方式为sp2杂化，A项正确；BF3分子为平面正三角形结构，结构对称，为非极性分子，NH3分子为三角锥形结构，属于极性分子，B项错误；单键是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，SOCl2中含有硫氧双键，C项错误；O3分子的中心原子O的价层电子对数＝2＋6－2×22＝3，有1个孤电子对，所以O7.[2024鄂东南省级示范中学联考]下列有关说法错误的是（A）A.Fe（CO）5中O供应孤电子对与Fe的空轨道形成配位键B.O的电负性大于S，可推断H2O的键角大于H2S的键角C.因为存在分子间氢键，可以形成缔合分子（H2O）n、（HF）nD.向Fe（SCN）3溶液中滴加NaF溶液，红色褪去，说明F－与Fe3＋的结合实力更强解析O的电负性大于C，C对孤电子对的吸引力更小，CO中由C供应孤电子对与Fe的空轨道形成配位键，A项错误；电负性O＞S，使得H2O中成键电子对间的斥力更大，键角更大，B项正确；分子间依靠氢键结合，不引起化学性质变更的现象叫氢键缔合，H2O、HF分子间均存在氢键，可分别形成缔合分子（H2O）n、（HF）n，C项正确；向Fe（SCN）3溶液中滴加NaF溶液，红色褪去，说明F－与Fe3＋的结合实力更强，D项正确。8.（1）CO2分子中的C原子实行sp杂化，分子的结构式为，空间结构呈直线形。（2）HCHO中的C原子实行sp2杂化，分子的结构式为，空间结构呈平面三角形。（3）H2S分子中的S原子实行sp3杂化，分子的结构式为，空间结构呈V形。解析（1）CO2分子中C原子的价层电子对数为2＋4－2×22＝2，C原子实行sp杂化，分子的空间结构为直线形。（2）HCHO中C原子与2个H原子形成2个σ键，与O原子形成1个σ键和1个π键，无孤电子对，故中心原子的杂化轨道数为3，实行sp2杂化，分子的空间结构为平面三角形。（3）H2S分子中S原子的价层电子对数为2＋6－2×12＝4，S原子实行sp3杂化，VSEPR模型为四面体形，S原子上的孤电子对数为2，故9.（1）[2024浙江名校联考]C、Si为同一主族的元素，CO2和SiO2化学式相像，但结构和性质有很大不同。从原子半径和共价键成键的角度分析，C、O原子间易形成CO键，而Si、O原子间不易形成SiO键的缘由是Si原子比C原子半径大，Si、O原子间距离较大，p－p轨道肩并肩重叠程度较小，不能形成稳定的π键。（2）[2024昆明模拟]键长越短，往往键能越大，表明共价键越稳定。卤素单质的键能数据如表。化学键键能/（kJ·mol－1）F—F157Cl—Cl242.7Br—Br193.7请说明其中Br—Br键键能介于F—F键和Cl—Cl键键能之间的缘由F—F键之间由于F原子的半径小，成键时外层电子之间的斥力增加，使其键能下降，而Cl—Cl键键长小于Br—Br键键长，故键能更大。（3）[2024湖南六校模拟]已知：[Co（CN）6]4－是强还原剂，与水反应能生成[Co（CN）6]3－。CN－中含有σ键与π键的数目之比为1∶2，该离子中C的杂化方式为sp。解析（3）CN－中C、N以三键连接，三键中含有1个σ键、2个π键，故σ键与π键的数目之比为1∶2；CN－中C的杂化方式为sp。10.（1）[2024长春三联]NH3和PH3均为三角锥形分子，H—N—H的键角为107°，H—P—H的键角为93.6°，PH3的键角小于NH3的缘由是N的电负性较大，成键电子对更靠近氮，N—H键键长较小，3个N—H键之间排斥力较大（从P的角度分析亦可）。（2）BF3的键角大于NF3的键角，说明其缘由：依据价层电子对互斥理论，BF3的中心原子B接受sp2杂化，BF3的空间结构为平面三角形，键角为120°，NF3的中心原子N接受sp3杂化，NF3的空间结构为三角锥形，键角小于120°。（3）[2024河南适应性考试]雌黄（）中As—S—As的键角小于（填“大于”“小于”或“等于”）S—As—S的键角。（4）陶瓷材料氮化硅中N、Si的成键方式为，键角N—Si—N＞（填“＞”“＝”或“＜”）Si—N—Si，理由是依据题给氮化硅的成键方式可知，N、Si原子均为sp3杂化，但N原子上有1个孤电子对，孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对间的斥力，故键角N—Si—N＞Si—N—Si。解析（3）孤电子对之间的排斥力＞孤电子对和成键电子对之间的排斥力＞成键电子对间的排斥力，雌黄中As原子含有1个孤电子对，S原子含有2个孤电子对，所以雌黄中As—S—As的键角小于S—As—S的键角。11.[2024湖南雅礼中学等模拟组合]依据要求回答下列问题：（1）药物法匹拉韦的主要成分中氮原子的杂化轨道类型为sp3、sp2。（2）HClO的VSEPR模型为四面体形，其中氧原子的杂化方式为sp3，其分子的空间结构为V形。（3）N2O与CO2互为等电子体，且N2O中O只与一个N相连，则N2O的空间结构为直线形。解析（1）由物质的结构可知，分子中有2个氮原子均形成3个单键，且各有1个孤电子对，故其价层电子对数均为4，这2个氮原子均实行sp3杂化；有1个氮原子形成1个双键和1个单键，其价层电子对数为3，实行sp2杂化。（2）HClO的中心原子O的价层电子对数为2＋6－1×22＝4，O实行sp3杂化，则HClO的VSEPR模型为四面体形，O含有2个孤电子对，则HClO分子的空间结构为V形。（3）等电子体具有相像的空间结构和化学键类型，CO2的中心原子C的价层电子对数为2＋4－2×22＝12.[大π键]在多原子分子中如有相互平行的p轨道，它们连贯地重叠在一起构成一个整体，p电子在多个原子间运动形成π型化学键，这种不局限在两个原子之间的π键称为离域π键，简称大π键。大π键可用符号Πmn表示，其中m代表参加形成大π键的原子数，n代表参加形成大π键的电子数（如苯分子中的大π键可表示为（1）[2024济南模拟改编]氮杂氟硼二吡咯具有作为光动力学治疗（PDT）光敏剂的潜能，结构如图所示，分子内含有一个大π键，该大π键的表示形式为Π5（2）[2024江西五校联考]NO3－中的大π键为（3）[2024贵阳模拟改编]已知阿伏加德罗常数的值为NA，1molC2O42－中含有σ键的数目为5NA，C2O42－解析（1）由题干中氮杂氟硼二吡咯的结构简式可知，分子内含有一个大π键，该大π键由4个C和1个N构成，每个C给出1个电子参加形成大π键，每个N给出2个电子参加形成大π键，则该大π键的表示形式为Π56。（2）NO3－中4个原子的6个电子形成大π键，可表示为Π46。（3）C2O42－的结构式为[]2－，其中碳氧双键中含1个σ键和1个π键，碳氧单键、碳碳单键均为σ键，故1molC2O42－中存在5NA个σ键；C2O42－13.[新情境][2024武汉调研]我国科学家利用黑磷实现了高速场效应晶体管的应用尝试，黑磷的结构如图所示。下列