1．中心原子不存在孤电子对的微粒是( )
A．H2O B．NH3
C．OH－ D．CH4
【答案】 D
2．下列分子的空间构型可用sp2杂化轨道来解释的是( )
①BF3 ②CH2===CH2 ③ ④CH≡CH
⑤NH3 ⑥CH4
A．①②③ B．①⑤⑥
C．②③④ D．③⑤⑥
【解析】 sp2杂化轨道形成夹角为120°的平面三角形，①BF3为平面三角形且B—F键夹角为120°；②C2H4中碳原子以sp2杂化，且未杂化的2p轨道形成π键；③同②相似；④乙炔中的碳原子为sp杂化；⑤NH3中的氮原子为sp3杂化；⑥CH4中的碳原子为sp3杂化。
【答案】 A
3．在中，中间的碳原子和两边的碳原子分别采用的杂化方式是( )
A．sp2 sp2 B．sp3 sp3
C．sp2 sp3 D．sp sp3
【解析】 —CH3中C原子杂化轨道数为4，采用sp3杂化；—C—O中C原子杂化轨道数为3，采用sp2杂化。
【答案】 C
4．在硼酸[B(OH)3]分子中，B原子与3个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构。则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是( )
A．sp，范德华力 B．sp2，范德华力
C．sp2，氢键 D．sp3，氢键
【解析】 由于石墨的结构是平面六边形，每个碳原子以sp2杂化轨道的类型形成的3个共价键是平面三角形构型，而硼酸[B(OH)3]分子中，B原子与3个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构，因此B原子杂化轨道的类型为sp2，且羟基之间作用力为氢键。
【答案】 C
5．(2013·苏州高二质检)下列说法中，正确的是( )
A．凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子，其空间构型都是正四面体
B．CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个H的1s轨道和C的2p轨道混合起来而形成的
C．sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道混合起来形成的一组能量相近的新轨道
D．在NH3和BF3分子中，中心原子均为sp2杂化
【解析】 A项，NH3和H2O都不是正四面体构型；B项，sp3杂化是一个C原子中的1个2s和3个2p轨道杂化；D项，BF3中B是sp2杂化，NH3中N是sp3杂化。
【答案】 C
6．下列分子或离子的空间构型为平面三角形的是( )
A．NO B．NH3
C．H3O＋ D．CO2
【解析】 NO中N的孤电子对数＝(5＋1－3×2)/2＝0，所以NO中无孤电子对，N原子通过三对电子与O成键，空间构型为平面三角形；NH3中N的孤电子对数为(5－3)/2＝1，H3O＋中O的孤电子对数为(6－3－1)/2＝1，在NH3和H3O＋中都有1对孤电子对，还有3对电子成键，所以NH3、H3O＋的空间构型都为三角锥型；在CO2中C的孤电子对数为(4－2×2)/2＝0，没有孤电子对，只有2对σ键电子对，故CO2分子为直线形。
【答案】 A
7．根据价层电子对互斥理论及原子的杂化理论判断NF3分子的空间构型和中心原子的杂化方式分别为 ( )
A．直线形、sp杂化
B．三角形、sp2杂化
C．三角锥型、sp2杂化
D．三角锥型、sp3杂化
【解析】 N原子的杂化轨道数为3＋1＝4，采用sp3杂化。N原子的价电子对数为＝4，N原子结合了3个原子故该分子呈三角锥型。
【答案】 D
8. 下列分子或离子中，中心原子价层电子对的几何构型为四面体且分子或离子的空间构型为V形的是( )
A．NH B．PH3
C．H3O＋ D．OF2
【解析】 如果中心原子价层电子对的几何构型为四面体，则应该是sp3杂化，V形结构由3个原子组成，所以D选项正确；A选项中，三角锥型的NH3结合一个H＋变为四面体结构；B选项中，PH3为三角锥型；C选项中，H2O为V形，H2O结合一个H＋变为三角锥型结构。
【答案】 D
9．下列关于等电子体的说法中，正确的是( )
A．N2与CO不属于等电子体，故它们的熔、沸点、溶解度相差较大
B．PO与SO不属于等电子体，故结构不相似
C．NO与O3属于等电子体，故NO为O2的同素异形体
D．苯与硼氮苯(如图)属于等电子体，故硼氮苯中含有大π键，且形成大π键的电子都由N原子提供
【解析】 选项A、B中的CO和N2、PO与SO均属于等电子体。选项C中NO与O3属于等电子体，但NO与O2不是同素异形体。
【答案】 D
10．氢元素与其他元素形成的化合物称为氢化物，下列有关氢化物的叙述不正确的是( )
A．D2O分子的空间构型为直线形
B．NH3的结构式为
C．HCl分子中含有3个孤电子对
D．H2S和H2O分子的中心原子都采用sp3杂化
【解析】 D2O为重水分子，它的空间构型为V形。HCl的电子式为，在Cl原子上有3个孤电子对。H2O和H2S具有相同类型的化学键和分子空间构型，中心原子采用sp3杂化。
【答案】 A
11．(2013·四川高考)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X原子的最外层电子数之比为4∶3，Z原子比X原子的核外电子数多4。下列说法正确的是( )
A．W、Y、Z的电负性大小顺序一定是Z>Y>W。
B．W、X、Y、Z的原子半径大小顺序可能是W>X>Y>Z
C．Y、Z形成的分子的空间构型可能是正四面体
D．WY2分子中，σ键与π键的数目之比是2∶1
【解析】 根据所给信息和原子的结构推断出具体的元素，然后根据具体的元素及其化合物性质进行解答。
因为原子的最外层电子数不超过8个，且W、X为主族元素，故W、X的最外层电子数分别为4和3，结合Z的电子数比X多4且W、X、Y、Z原子序数依次增大可知，W为C元素，则X为Al元素，Z为Cl元素，Y为Si、P、S三种元素中的一种。A.若Y为Si元素，则电负性Cl>C>Si。B.因为C元素在第二周期，其余三种元素在第三周期，故原子半径X>Y>Z>W。C.若Y为Si元素，SiCl4的空间构型为正四面体。D.CS2分子的结构式为S===C===S，一个分子中含有两个σ键和两个π键。
【答案】 C
12．乙烯分子中，碳原子的原子轨道采用sp2杂化，形成乙烯分子时，两个碳原子各用________上的电子相互配对，形成一个σ键；每个碳原子另外的________分别与两个氢原子s轨道上的电子配对形成两个σ键(C—H共价键)；每个碳原子剩下的一个未参与杂化的______的未成对电子相互配对形成一个________键。
【解析】 乙烯分子是平面形分子，成键的中心原子碳原子一定采用的是sp2杂化。三个杂化轨道分别与另一个碳原子的sp2杂化轨道、两个氢原子的s轨道形成三个σ键；但两个碳原子都各有一个p轨道(有一个电子)未杂化，所以采用“肩并肩”的方式，形成一个π键。
【答案】 一个sp2杂化轨道 两个sp2杂化轨道
p轨道 π
13．指出下列原子的杂化轨道类型及分子的结构式、空间构型。
(1)CO2分子中的C________杂化，分子的结构式________，空间构型________；
(2)CH2O中的C________杂化，分子的结构式为________，空间构型________；
(3)CH4分子中的C________杂化，分子的结构式________，空间构型________；
(4)H2S分子中的S________杂化，分子的结构式________，空间构型________。
【解析】 杂化轨道所用原子轨道的能量相近，且杂化轨道只能用于形成σ键，剩余的p轨道还可以形成π键。杂化轨道类型决定了分子(或离子)的空间构型，如sp2杂化轨道的键角为120°，空间构型为平面三角形。因此，也可根据分子的空间构型确定分子(或离子)中杂化轨道的类型，如CO2为直线形分子，因此分子中杂化轨道类型为sp杂化。
【答案】 (1)sp O===C===O 直线形
14．(2013·江苏高考改编)S与O可形成SO。
(1)SO的空间构型为________(用文字描述)。
(2)写出一种与SO互为等电子体的分子的化学式：
________。
【解析】 (1)SO中S原子采用sp3杂化，SO为正四面体型结构。与SO互为等电子体的分子可以是CCl4或SiCl4等。
【答案】 (1)正四面体 (2)CCl4或SiCl4等
15．常见分子的空间构型通常有两种表示方法，一是比例模型，二是球棍模型。请你用短线将下列几种分子的比例模型、球棍模型连接起来。
【解析】 本题主要考查常见分子的空间构型。H2O分子为三原子分子呈V形，应选E—c；NH3分子为四原子分子呈三角锥型，应选B—d；CH2O分子为四原子分子呈平面三角形，应选D—e；CCl4分子为五原子分子呈正四面体型，应选C—a；CO2分子为三原子分子呈直线形，应选A—b。
【答案】 ①—E—c ②—B—d ③—D—e ④—C—a ⑤—A—b
16．(1)BF3是平面三角形，但NF3却是三角锥型，试用杂化轨道理论加以说明。
(2)甲烷中的碳原子是sp3杂化，下列用*表示的碳原子的杂化和甲烷中的碳原子杂化方式相同的是( )
A．CH2===CHH2CH3
B.H2===CHCH3
C．CH2===HCH3
D．CH2===H2
【解析】 (1)BF3中B原子以sp2杂化轨道与三个F原子的各一个2p轨道重叠形成三个sp2－p的σ键。由于三个sp2杂化轨道在同一平面上，而且夹角为120°，所以BF3为平面三角形的结构。而NF3分子中N原子采用不等性sp3杂化，有一对孤电子对占据一个杂化轨道，三个sp3杂化轨道与F原子的2p轨道形成三个共价键，由于孤电子对占据四面体的一角，使NF3分子形状成为三角锥型。
(2)当碳原子以sp3杂化轨道成键时，应形成4个σ键，A项符合题意。其他选项中带星号的碳原子均形成了1个π键(杂化方式是sp2杂化)，不符合题意。
【答案】 (1)BF3中B原子采用sp2杂化轨道成键，没有未参加杂化的p电子，所以其分子构型是平面三角形；NF3中N原子采用sp3杂化轨道成键且杂化轨道中有1个由孤电子对占据，所以其分子构型是三角锥型。
(2)A
17．CrO3、NaBH4常用于醛、酮与醇的相互转化，由硼酸[H3BO3或B(OH)3]可以合成NaBH4。
(1)写出Cr元素原子在基态时的核外电子排布式：________；
(2)硼酸是一元弱酸，它的水溶液之所以呈弱酸性并非本身能电离出H＋，而是它加合了一个OH－，这种电离方式可表示为：B(OH)3＋H2OH＋＋________(用结构式表示，如有配位键，请用“→”表示)；在其电离产生的阴离子中B原子的杂化方式为________________________________________________________________________。
(3)与BH互为等电子体的一种阳离子是________，BH离子的空间构型为 ________。
(4)硼酸是一种片层状结构白色晶体，层内的H3BO3分子通过氢键相连(如下图)。下列有关说法正确的是________。
H3BO3的层状结构
A．硼酸晶体属于原子晶体
B．H3BO3分子的稳定性与氢键有关
C．分子中硼原子最外层为8e－稳定结构
D．含1 mol H3BO3的晶体中有3 mol氢键
【解析】 (1)Cr为24号元素，注意3d轨道应为半充满的特殊性。(2)硼酸结合水电离出的OH－，使溶液呈酸性；由于与3个OH－结合后，B周围只有6个成键电子，所以再加合一个OH－后，O与B之间形成配位键，B相当于形成四个共价键，且没有孤电子对，故B应为sp3杂化。(3)等电子体必须符合原子数目及最外层电子数相等的条件；NH类似于BH，也为sp3杂化，为正四面体型结构。(4)硼酸中存在氢键，故为分子晶体，A项错；稳定性与键能有关，氢键只影响熔沸点、溶解性等，B项错；B原子最外层只有6个电子，C项错；每个硼酸分子占有的氢键为6×1/2＝3个，D项正确。
【答案】 (1)1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1
(2) (3)NH 正四面体(4)D
1．氨气分子的空间构型是三角锥型，而甲烷是正四面体型，这是因为( )
A．两种分子的中心原子杂化轨道类型不同，NH3为sp2杂化，而CH4为sp3杂化
B．NH3分子中N原子形成3个杂化轨道，CH4分子中C原子形成4个杂化轨道
C．NH3分子中有一个未成键的孤电子对，它对成键电子对的排斥作用较强
D．氨气分子是极性分子，而甲烷分子是非极性分子
【解析】 NH3、CH4的中心原子都采取sp3杂化，但NH3中有孤电子对，CH4中无孤电子对，孤电子对对成键电子的排斥作用较大，使NH3呈三角锥型结构。
【答案】 C
2．(2010·海南高考)下列描述中正确的是 ( )
A．CS2为V形的极性分子
B．ClO的空间构型为平面三角形
C．SF6中有6对完全相同的成键电子对
D．SiF4和SO的中心原子均为sp3杂化
【解析】 依据价层电子对互斥理论可知，CS2为直线形的非极性分子，A错误；由价层电子对互斥理论可知，ClO的中心原子的孤电子对数是1/2×(8－3×2)＝1，所以ClO是三角锥型，B错误；硫原子最外层有6个电子，和氟原子之间有6个完全相同的成键电子对，C正确；SiF4和SO的空间构型分别为正四面体型和三角锥型，但中心原子均采用的是sp3杂化，D正确。
【答案】 CD
3．(2013·延安高二质检)下列关于粒子结构的描述不正确的是( )
A．H2S和NH3均是价电子总数为8的极性分子
B．HS－和HCl均是含一个极性键的18电子粒子
C．CH2Cl2和CCl4均是四面体型的非极性分子
D．CO2和CH4所含的化学键类型和分子的极性皆相同
【解析】 CH2Cl2是极性分子，CCl4是非极性分子。
【答案】 C
4．X、Y为两种不同元素，由它们组成的下列物质的分子中，肯定有极性的是( )
A．XY4 B．XY3
C．XY2 D．XY
【解析】 若A、B、C空间结构均匀对称，即：A为正四面体结构，B为平面三角形，C为直线形，则均为非极性分子，但D为双原子构成的化合物一定为极性分子。
【答案】 D
5．已知CO2、BF3、CH4、SO3都是非极性分子，NH3、H2S、H2O、SO2都是极性分子，由此可推知ABn型分子是非极性分子的经验规律是 ( )
A．分子中所有原子都在同一平面内
B．分子中不含氢原子
C．在ABn型分子中，A元素为最高正价
D．在ABn型分子中，A原子最外层电子都已成键
【解析】 结合所给出的实例分析可知，当A元素的最外层电子均已成键时，分子无极性，此时A元素的化合价的绝对值等于最外层电子数，所以D项正确。
【答案】 D
6．经验规律(相似相溶规则)：一般来说，由极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂，非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂。以下事实中可以用相似相溶规则说明的是( )
A．HCl易溶于水 B．I2可溶于水
C．Cl2可溶于水 D．NH3易溶于水
【解析】 HCl、NH3是极性分子，I2、Cl2是非极性分子，H2O是极性溶剂。
【答案】 AD
7．下列推论正确的是( )
A．SiH4的沸点高于CH4，可推测PH3的沸点高于NH3
B．NH为正四面体结构，可推测PH也为正四面体结构
C．CO2晶体是分子晶体，可推测SiO2晶体也是分子晶体
D．C2H6是碳链为直线形的非极性分子，可推测C3H8也是碳链为直线形的非极性分子
【解析】 A项NH3分子间存在氢键，其沸点反常的高，即NH3的沸点高于PH3；C项SiO2为原子晶体；D项C3H8为碳链呈锯齿形的分子。
【答案】 B
8．在烷烃的同系物中，含有手性碳原子且碳原子数最少的烷烃是( )
A．C5H12 B．C6H14
C．C7H16 D．C8H18
【解析】 碳原子上连1个氢原子、1个甲基、1个乙基、1个丙基，此时该烷烃为含手性碳原子且碳原子数最少的烷烃。
【答案】 C
9．有下列微粒：
①CH4 ②CH2===CH2 ③CH≡CH ④NH3
⑤NH ⑥BF3 ⑦P4 ⑧H2O ⑨H2O2
填写下列空白(填序号)：
(1)呈正四面体的是________。
(2)中心原子轨道为sp3杂化的是________，为sp2杂化的是________，为sp杂化的是________。
(3)所有原子共平面的是________，共线的是____。
(4)含有极性键的极性分子是________。
【解析】 CH4、NH3、NH、P4、H2O、H2O2中心原子各有四对电子，为sp3杂化，这些微粒空间构型分别为正四面体型、三角锥型、正四面体型、正四面体型、V形、二面角形。BF3、CH2===CH2的中心原子为sp2杂化，分别为平面三角形、平面形。CH≡CH中心原子为sp杂化，直线形。
【答案】 (1)①⑤⑦ (2)①④⑤⑦⑧⑨ ②⑥ ③
(3)②③⑥ ③ (4)④⑧⑨
10. 某有机物分子式为C4H10O，其中含有手性碳原子的结构简式为________。葡萄糖分子中含有________个手性碳原子，其加氢后手性碳原子变为________个。
【解析】 本题考查有关手性碳原子的判断和性质。C4H10O中的四个不同的基团分别为—H，—OH，—CH3，—CH2CH3，都连在同一个碳原子上。葡萄糖的结构简式为
CH2OHCHOHCHOHCHOHCHOHCHO，手性碳原子上标“*”号，
【答案】 CH3CH2CHCH3OH 4 4
11．双氧水(H2O2)是一种医用消毒杀菌剂。已知H2O2分子的结构如右图所示，H2O2分子不是直线形的，两个H原子犹如在半展开的书的两面纸上，书面角为93°52′，而两个O—H键与O—O键的夹角均为96°52′。试回答：
(1)H2O2分子的电子式为________，结构式为________。
(2)H2O2分子中存在________键和________键，为________(填“极性”或“非极性”)分子。
(3)H2O2难溶于CS2，其原因是________________________________________________________________________。
(4)H2O2分子中氧元素的化合价为__________，原因是________________________________________________________________________。
【解析】 (1)H2O2分子的空间构型为不对称结构，应为极性分子，含有O—O非极性键和O—H极性键。(2)根据“相似相溶规则”可知，H2O2难溶于非极性溶剂CS2。(3)共用电子对的偏移决定了元素在化合物中的化合价。
【答案】 (2)极性 非极性 极性 (3)因为H2O2为极性分子，CS2为非极性分子，根据“相似相溶规则”可知，H2O2难溶于CS2 (4)－1 因为O—O键为非极性键，O—H键为极性键，共用电子对偏向于氧，故氧元素显－1价
12．(2013·延安高二质检)短周期的5种非金属元素，其中A、B、C的最外层电子排布式可表示为：A：asa，B：bsbbpb，C：csccp2c，D与B同主族，E在C的下一周期，且是同周期元素中电负性最大的元素。
回答下列问题：
(1)由A、B、C、E四种元素中的两种元素可形成多种分子，下列分子①BC2 ②BA4 ③A2C2 ④BE4，其中属于极性分子的是________(填序号)。
(2)C的氢化物比下周期同族元素的氢化物沸点还要高，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)B、C两元素能和A元素组成两种常见的溶剂，其分子式为________、__________。DE4在前者中的溶解性________(填“大于”或“小于”)在后者中的溶解性。
(4)BA4、BE4和DE4的沸点从高到低的顺序为_____________________(填化学式)。
【解析】 由题意可知：A：H，B：C，C：O，D：Si，E：Cl。
(1)①、②、③、④分别为CO2、CH4、H2O2、CCl4，其中H2O2为极性分子，其他为非极性分子。
(2)C的氢化物为H2O，H2O分子间可形成氢键是其沸点较高的重要原因。
(3)B、A两元素组成苯，C、A两元素组成水，两者都为常见的溶剂，SiCl4为非极性分子，易溶于非极性溶剂苯中。
(4)BA4、BE4、DE4分别为CH4、CCl4、SiCl4，三者组成和结构相似，相对分子质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增强，故它们的沸点顺序为SiCl4>CCl4>CH4。
【答案】 (1)③ (2)H2O分子间形成氢键
(3)C6H6 H2O 大于 (4)SiCl4>CCl4>CH4
13．在有机物分子中，若某碳原子连接四个各不相同的原子或基团，则这种碳原子被称为手性碳原子，例如中*C就是手性碳原子，含手性碳原子的物质通常具有不同的光学特征(称为光学活性)。
(1)根据报道最新合成的有机物A：
具有光学活性，若要使A通过反应失去光学活性，则发生的反应类型不可能是(填代号)：________。
A．酯化反应 B．水解反应
C．氧化反应 D．还原反应
E．消去反应 F．加成反应
G．银镜反应
(2)某链烃B的分子式为C7H10，在B的各种结构(不考虑、结构)中，都含有手性碳原子，且与足量H2发生加成反应后仍具有光学活性的有机物有五种，已知其中两种的结构简式为：
则另三种的结构简式为：________，________，________。
【解析】 本题考查手性碳原子和手性分子的判断及应用。手性碳原子是指连有四个各不相同取代基的C原子。(1)中只有银镜反应符合要求。A中与乙酸酯化出现2个，B中出现两个—CH2OH，C中出现两个—CHO，D中出现两个—CH2OH，E中出现双键，F中出现两个—CH2OH。
【答案】 (1)G
