专题4检测试卷 ［满分：100分］
一、选择题（本题共16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题意）
1.下列对分子及其性质的解释不正确的是 （ ）
A.碘易溶于四氯化碳、甲烷难溶于水都可用“相似相溶规则”解释
B.乳酸［CH3CH（OH）COOH］分子中存在一个手性碳原子
C.H2O比H2S稳定是由于水分子间可以形成氢键
D.实验测定，接近100 ℃的水蒸气的相对分子质量较大，这与水分子的相互缔合有关
2.（2024·郑州高二期末）下列说法不正确的是 （ ）
A.SCl2属于极性分子
B.XeF4中心原子的价电子对数为4
C.C2H2和H2O2分子空间结构不同
D.N的价层电子对互斥模型、空间结构均为平面三角形
3.在［RuBr2（NH3）4］+中，Ru的化合价和配位数分别是 （ ）
A.+2和4 B.+2和6
C.+3和4 D.+3和 6
4.我国科学家研制出一种催化剂，能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化，其反应如下：HCHO+O2CO2+H2O。下列有关说法正确的是 （ ）
A.反应物和生成物都含有π键
B.0.5 mol HCHO含有σ键的数目为NA
C.HCHO、CO2分子中中心原子杂化类型相同
D.HCHO能溶解在H2O中
5.氯的含氧酸根离子有ClO-、Cl、Cl、Cl等，下列关于它们的说法不正确的是 （ ）
A.Cl的Cl原子采取sp3杂化
B.Cl的空间结构为三角锥形
C.Cl的空间结构为直线形
D.ClO-中Cl原子的杂化类型与Cl相同
6.配合物［Cu（En）2］SO4的名称是硫酸二乙二胺合铜，是铜的一种重要化合物。其中En是乙二胺（H2N—CH2—CH2—NH2）的简写。下列有关说法正确的是 （ ）
A.该配合物中含有离子键、极性共价键、非极性共价键、配位键、氢键等化学键
B.配位体乙二胺分子中氮原子、碳原子轨道的杂化类型不同
C.该配合物中金属离子的外围电子排布为3d10
D.该配合物的配位数为4
7.下列各组物质不互为等电子体的是 （ ）
A.CO和N2 B.CO2和N2O
C.C和N D.CO2和SO2
8.甲醛分子的结构式如图所示，用2个Cl取代甲醛分子中的H可得到碳酰氯，下列描述正确的是 （ ）
A.甲醛分子中有4个σ键
B.碳酰氯分子中的C原子为sp3杂化
C.甲醛分子中的H—C—H的键角与碳酰氯分子中的Cl—C—Cl的键角相等
D.碳酰氯分子为平面三角形，分子中存在一个π键
9.（2023·黑龙江富锦一中高二段考）硫的化合物很多，如SO2、SO3、SO2Cl2、Na2SO3、三聚的等，三聚的的结构如图所示。下列说法正确的是 （ ）
A.SO2Cl2为正四面体结构
B.SO2、SO3分子的价层电子对互斥模型不一样
C.、中S原子都是sp3杂化
D.40 g （SO3）3分子中含有σ键的数目为2.5NA
10.（2024·苏州高二期末）下列说法正确的是 （ ）
A.键角：CH4>BF3>NH3>H2O
B.中σ键和π键个数比为7∶1
C.N2与互为等电子体，1 mol 中含有的π键数目为2NA
D.SiH4、CH4、P4分子的空间结构为正四面体形，键角都相同
11.（2023·吉林梅河口一中高二期末）常温下，S2Cl2是一种橙黄色的液体，遇水剧烈反应，并产生能使品红溶液褪色的气体。下列说法错误的是 （ ）
A.S2Cl2分子中的两个S原子均是sp2杂化
B.S2Cl2晶体为分子晶体
C.S2Cl2与H2O反应的化学方程式可能为2S2Cl2+2H2O===SO2↑+3S↓+4HCl
D.S2Br2与S2Cl2结构相似，熔、沸点：S2Br2>S2Cl2
12.（2024·山东烟台一中高二月考）下列关于碳、氮、硅和硫及其化合物的叙述错误的是 （ ）
A.Na2S3中阴离子中心原子的杂化方式为sp3
B.在CCl4、SiCl4、NCl3中，键能：N—Cl>C—Cl>Si—Cl
C.和SCN-互为等电子体，空间结构均为直线形
D.噻吩（ ）相对分子质量大于吡咯（），故噻吩的沸点高于吡咯
13.在有机物分子中，连有4个不同原子或基团的碳原子称为手性碳原子，具有手性碳原子的化合物具有光学活性。结构简式如图所示的有机物分子中含有一个手性碳原子，该有机物具有光学活性。当该有机物发生下列化学变化时，生成的新有机物无光学活性的是（已知：+H2） （ ）
A.与新制银氨溶液共热
B.与甲酸（HCOOH）发生酯化反应
C.与金属钠发生置换反应
D.与H2发生加成反应
14.已知：铜离子的配位数通常为4，和均为深蓝色。某化学小组设计如下实验制备铜的配合物。
下列说法不正确的是 （ ）
A.b中得到配合物Na2［Cu（OH）4］，其配体为OH-
B.硫酸铜溶液呈蓝色的原因是的颜色所致
C.由实验可知，NH3的配位能力比OH-弱
D.加热c中溶液有可能得到蓝色浑浊液
15.我国科学家成功合成了世界上首个五氮阴离子盐（N5）6（H3O）3（NH4）4Cl，其局部结构如图所示，下列说法错误的是 （ ）
A.该化合物中两种阳离子的中心原子均采取sp3杂化
B.该化合物中两种阳离子的空间结构分别为正四面体形和三角锥形
C.阴离子中的σ键总数为5个
D.该化合物中只存在共价键、氢键和配位键三种作用力
16.（2024·成都高二期末）一种织物防火剂的结构如图。X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，基态Z原子的核外电子总数是其最高能级电子数目的2倍。下列说法错误的是 （ ）
A.X和Z可形成含有非极性键的极性分子
B.Y原子的杂化类型为sp3
C.Z、Y、W的简单氢化物的沸点依次减小
D.该物质中，Y、Z和W均满足最外层8电子稳定结构
二、非选择题（本题共5小题，共52分）
17.（10分）（2023·武汉六中高二段考）H与O可以形成H2O和H2O2两种化合物。请回答：
（1）H2O2分子结构如图所示，∠α、∠β、∠γ中相等的角是 ，H2O2是 （填“极性”或“非极性”）分子。H2O2晶体中有4种作用力：①O—O键、②O—H键、③范德华力、④氢键，这4种作用力由强到弱依次为 （用序号表示）。
（2）哈勃 韦斯（Haber Weiss）原理表明，某些金属离子可以催化双氧水分解的原因是其次外层未排满的d轨道可以存取电子，降低活化能，使分解反应容易发生。根据以上原理，下列金属离子不能催化双氧水分解的是 （填字母，下同）。
A.Al3+ B.Mg2+
C.Cu2+ D.Mn2+
E.Fe2+
（3）SF6分子的空间结构为正八面体形，如图所示。1 mol SF6中含有 mol S—F键，它的二氯代物SF4Cl2有 种。
18.（10分）Ⅰ.（1）基态Cr原子外围电子轨道表示式为 ；核外有 种不同运动状态的电子。
（2）CH3CH2OH与H2O能以任意比例互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为 。
Ⅱ.（1）纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，纳米TiO2催化的一个实例如图所示。化合物甲的分子中采取sp2方式杂化的碳原子数为 ，化合物乙中采取sp3方式杂化的原子对应的元素的电负性由大到小的顺序为 。
（2）试预测N2O的空间结构为 。
（3）仅由第2周期元素组成的共价分子中互为等电子体的有 组。
19.（10分）氧元素与多种元素具有亲和力，所形成化合物的种类很多。
（1）氮、氧、氟元素的第一电离能从大到小的顺序为 （用元素符号表示）。氧元素与氟元素能形成OF2分子，该分子的空间结构为 。
（2）根据等电子原理，在N中氮原子的杂化轨道类型是 。
（3）氧元素和过渡元素可形成多种价态的金属氧化物，如和铬可形成Cr2O3、CrO3、CrO5等。基态Cr3+的电子排布式为 。
（4）下列物质的分子与O3分子的结构最相似的是 （填字母）。
A.H2O B.CO2
C.SO2 D.BeCl2
（5）O3分子是否为极性分子？ （填“是”或“否”）。
20.（10分）钴及其化合物在生产生活中有广泛的应用。回答下列问题：
（1）基态钴原子外围电子排布式为 。
（2）Co3+在水中易被还原成Co2+，而在氨水中可稳定存在，其原因为 。
（3）［Co（N）4］2-中Co2+的配位数为4，配位体中N的杂化方式为 ，该配离子中各元素的I1由小到大的顺序为 （填元素符号），1 mol该配离子中含σ键的数目为 NA。
（4）配合物Co2（CO）8的结构如图，该配合物中存在的作用力类型有 （填字母）。
A.金属键 B.离子键
C.极性共价键 D.配位键
E.氢键 F.范德华力
21.（12分）（2024·河北衡水二中高二期末）回答下列问题：
（1）一水合甘氨酸锌是一种矿物类饲料添加剂，结构简式如图所示。Zn2+的配位数为 。甘氨酸中碳原子的杂化轨道类型为 ；配体水分子的价层电子对互斥模型为 ；甘氨酸易溶于水，试从结构角度解释 。
（2）基态硼原子的核外电子轨道表示式为 ，其最简单氢化物的空间结构为 ，H3BO3显酸性的原因类似于NH3显碱性的原因，请写出H3BO3的电离方程式： 。
答案精析
1.C ［水比硫化氢稳定是因为氧元素的非金属性强于硫元素，与水分子间可以形成氢键无关，C错误。］
2.B ［SCl2的中心原子的价电子对数为×（6+2）=4，其中有2对孤电子对，其空间结构为V形，属于极性分子，A正确；XeF4中心原子的价电子对数为×（8+4）=6，B错误；N中心原子的价电子对数为×（5+1+0）=3，没有孤电子对，价层电子对互斥模型、空间结构均为平面三角形，D正确。］
3.D ［设在［RuBr2（NH3）4］+中Ru的化合价为x，x-1×2+0×4=+1，解得x=+3；含有空轨道的金属阳离子为中心原子，所以中心原子为Ru3+，有孤电子对的分子或离子为配位体，所以配位体为Br-、NH3，配位数就是配位体的个数，所以配位数为2+4=6。］
4.D ［H2O中共价键均为单键，不含有π键，故A错误；根据结构式可知，0.5 mol HCHO含有σ键的数目为1.5NA，故B错误；HCHO、CO2分子中中心原子分别采取sp2、sp杂化，故C错误；HCHO和H2O都属于极性分子，HCHO能溶解在H2O中，故D正确。］
5.C ［Cl的Cl原子的孤电子对数为0，与中心Cl原子结合的O原子数为4，则Cl原子采取sp3杂化，A正确；Cl的中心Cl原子的价电子对数为=4，且含有1对孤电子对，空间结构为三角锥形，B正确；Cl中Cl原子的价电子对数为=4，且含有2对孤电子对，空间结构为V形，C错误；ClO-中Cl原子的孤电子对数为3，与Cl原子结合的O原子数为1，Cl原子采取sp3杂化，根据C项解析Cl中Cl原子采取sp3杂化，D正确。］
6.D ［氢键不属于化学键，A错误；乙二胺分子中氮原子形成3个σ键，价电子对数是=4，氮原子的杂化轨道类型为sp3，碳原子形成4个σ键，价电子对数是=4，碳原子的杂化轨道类型为sp3，二者杂化类型相同，B错误；En是乙二胺，分子整体显0价，硫酸根离子显-2价，则根据“正负化合价的代数和等于零”可以判断铜显+2价，其外围电子排布为3d9，C错误。］
7.D ［CO和N2的原子总数都为2，价电子总数都为10，二者互为等电子体，A不符合题意；CO2和N2O的原子总数都为3，价电子总数都为16，二者互为等电子体，B不符合题意；C和N的原子总数都为4，价电子总数都为24，二者互为等电子体，C不符合题意；CO2和SO2的原子总数都为3，价电子总数分别为16、18，不互为等电子体，D符合题意。］
8.D ［甲醛分子中有3个σ键，A不正确；碳酰氯分子中的C原子为sp2杂化，B不正确；根据价层电子对互斥模型可知，碳酰氯分子中的氯原子有3对孤电子对，孤电子对对成键电子对有更强的排斥作用，所以，甲醛分子中的H—C—H的键角与碳酰氯分子中的Cl—C—Cl的键角不相等，C不正确；碳酰氯分子为平面三角形，碳与氧形成的双键中有一个π键，D正确。］
9.C ［SO2Cl2中氧原子、氯原子大小不同，不为正四面体结构，A错误；SO2、SO3分子的S原子的价电子对数分别为=3、=3，S原子均采用sp2杂化，价层电子对互斥模型一样，B错误；单键均为σ键，1分子中含有12个σ键，40 g （SO3）3为 mol，分子中含有σ键的数目为2NA，D错误。］
10.C ［三氟化硼的键角为120°，甲烷的键角为109°28'，氨气的键角为107°18'，水分子的键角为104°30'，A错误；单键都为σ键，双键含有一个σ键和一个π键，中σ键和π键个数比为9∶1，B错误；N2与互为等电子体，故化学键类型一样，则1 mol 中含有的π键数目为2NA，C正确；SiH4、CH4、P4的空间结构为正四面体形，SiH4、CH4的键角为109°28'，白磷的键角为60°，D错误。］
11.A ［每个S均形成2个单键，还有两对孤电子对，是sp3杂化，A错误；S2Cl2常温下是液体，熔、沸点较低，分子中S原子与Cl原子以共价键结合，属于分子晶体，B正确；根据题给信息，S2Cl2与H2O反应的化学方程式可能为2S2Cl2+2H2OSO2↑+3S↓+4HCl，C正确；组成与结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，则熔、沸点：S2Br2>S2Cl2，D正确。］
12.D ［中心原子S原子的价电子对数为=4，为sp3杂化，A正确；原子半径：NC—Cl>Si—Cl，B正确；中N为sp杂化，为直线形；和SCN-互为等电子体，空间结构均为直线形，C正确；吡咯可以形成氢键，导致其沸点升高，故噻吩的沸点低于吡咯，D错误。］
13.D ［若生成的新有机物为无光学活性的物质，则原有机物中的手性碳原子上至少有一个原子或基团发生转化使至少两个原子或基团具有相同的结构。A项，反应后—CHO转化为—COONH4，手性碳原子仍存在；B项，反应后—CH2OH转化为，手性碳原子仍存在；C项，反应后—CH2OH转化为—CH2ONa，手性碳原子仍存在；D项，反应后—CHO转化为—CH2OH，与原有机物手性碳原子上的一个基团结构相同，不再存在手性碳原子。］
14.C ［和均为深蓝色，b加入过量的氢氧化钠得到配合物Na2［Cu（OH）4］，由化学式可知，其配体为OH-，A正确；水分子中氧原子可以提供孤电子对，能和铜离子形成配离子，硫酸铜溶液呈蓝色的原因是的颜色所致，B正确；由实验a、c可知，NH3的配位能力比OH-强，C错误；加热c中溶液会促进一水合氨向电离的方向进行，使得一水合氨浓度减小，导致转化为氢氧化铜沉淀，故有可能得到蓝色浑浊液，D正确。］
15.D ［由题意知两种阳离子分别为铵根离子和水合氢离子，中心原子氮原子和氧原子价电子对数均为4，故均采取sp3杂化，其中氮原子无孤电子对，氧原子有1对孤电子对，所以铵根离子和水合氢离子的空间结构分别为正四面体形、三角锥形，A、B正确；由局部结构图知，阴离子中的σ键总数为5个，C正确；五氮阴离子盐（N5）6（H3O）3（NH4）4Cl还存在离子键，D错误。］
16.D ［X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，基态Z原子的核外电子总数是其最高能级电子数目的2倍，则Z为氧；X形成1个共价键且原子序数最小，为氢；Y形成四个共价键，形成阳离子，为氮；W形成5个共价键，为磷。X和Z可形成含有非极性键的极性分子，例如过氧化氢分子，A正确；三者的简单氢化物均为分子晶体，H2O和NH3均能形成氢键，且H2O形成的氢键数目多，则沸点：H2O>NH3>PH3，故Z、Y、W的简单氢化物的沸点依次减小，C正确；磷形成5个共价键，是10电子结构，D错误。］
17.（1）∠α=∠γ 极性 ②>①>④>③
（2）AB （3）6 2
解析 （1）H2O2分子中两个O原子均形成2个σ键，均有两对孤电子对，对H—O键和O—O键的排斥力相同，所以H—O键和O—O键形成的键角相等，即∠α=∠γ，根据H2O2分子结构可知，该分子不存在对称结构，为极性分子；作用力由强到弱的顺序：化学键>氢键>范德华力；O—O键键长大于O—H键，键能小，即O—O键作用力小于O—H键；综上所述，这4种作用力由强到弱依次为②>①>④>③。（2）根据题意，若金属离子次外层d轨道未排满电子，则可催化H2O2分解，Al3+和Mg2+均为第3周期元素，不存在d轨道，Cu2+外围电子排布为3d9、Mn2+外围电子排布为3d5、Fe2+外围电子排布为3d6，d轨道上均未排满电子，能催化H2O2分解，综上所述，A、B符合题意。（3）SF6分子中含有6个F原子，形成6个S—F键，所以1 mol SF6中含有6 mol S—F键，SF6分子的空间结构为正八面体形，其中6个F原子均等效，根据定一移一原则，它的二氯代物SF4Cl2有2种。
18.Ⅰ.（1） 24 （2）H2O与CH3CH2OH分子间能形成氢键
Ⅱ.（1）7 O>N>C （2）直线形 （3）2
解析 Ⅰ.（1）Cr为24号元素，外围电子排布式为3d54s1，轨道表示式为；Cr原子核外有24个电子，每个电子的运动状态各不相同。
（2）CH3CH2OH含有羟基，可以和水分子间形成氢键，增大溶解度。
Ⅱ.（1）苯环上的碳原子以及形成双键的碳原子均为sp2杂化，所以有7个；化合物乙中羟基中的O原子、氨基中的N原子以及非苯环上的C原子均为sp3杂化，非金属性越强，电负性越大，所以电负性：O>N>C。
（2）N2O与CO2所含原子总数相同，价电子总数相同，互为等电子体，根据CO2的空间结构可知N2O应为直线形。
（3）仅由第2周期元素组成的共价分子中互为等电子体的有CO和N2、CO2和N2O，共2组。
19.（1）F>N>O V形 （2）sp
（3）1s22s22p63s23p63d3 （4）C （5）是
解析 （1）氮元素的第一电离能大于氧元素，小于氟元素；由价层电子对互斥模型可知，OF2分子的空间结构是V形。（2）根据等电子原理，N与CO2互为等电子体，两者的结构相似，N中氮原子的杂化方式与CO2中碳原子的杂化方式相同，都是sp杂化。（5）可根据价层电子对互斥模型分析，SO2与O3分子的结构相似，且都是极性分子。
20.（1）3d74s2 （2）Co3+可与NH3形成较稳定的配合物
（3）sp2 Co解析 （3）［Co（N）4］2-中Co2+的配位数为4，配体中N原子价电子对数为3，为平面三角形，N的杂化方式为sp2；由于N的电子排布是半充满稳定结构，该配离子中各元素的I1由小到大的顺序为Co21.（1）5 sp2、sp3 四面体形 甘氨酸为极性分子，且分子中的氨基和羧基都能与水分子形成氢键
（2） 平面三角形 H3BO3+H2OH++［B（OH）4］-
解析 （1）由一水合甘氨酸锌的结构可知，Zn2+与O原子、N原子形成配位键，则Zn2+的配位数为5；上碳原子为sp2杂化，—CH2—上碳原子为sp3杂化。（2）B的最简单氢化物为BH3，BH3分子中心B原子的价电子对数为=3，不含孤电子对，所以空间结构为平面三角形；H3BO3显酸性的原因类似于NH3显碱性的原因，所以H3BO3分子应结合水电离出的OH-，从而使溶液显酸性，电离方程式为H3BO3+H2OH++［B（OH）4］-。(共56张PPT)
专题4检测试卷
1.下列对分子及其性质的解释不正确的是
A.碘易溶于四氯化碳、甲烷难溶于水都可用“相似相溶规则”解释
B.乳酸[CH3CH(OH)COOH]分子中存在一个手性碳原子
C.H2O比H2S稳定是由于水分子间可以形成氢键
D.实验测定，接近100 ℃的水蒸气的相对分子质量较大，这与水分子的相互缔
合有关
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水比硫化氢稳定是因为氧元素的非金属性强于硫元素，与水分子间可以形成氢键无关，C错误。
2.(2024·郑州高二期末)下列说法不正确的是
A.SCl2属于极性分子
B.XeF4中心原子的价电子对数为4
C.C2H2和H2O2分子空间结构不同
D.N的价层电子对互斥模型、空间结构均为平面三角形
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SCl2的中心原子的价电子对数为×(6+2)=4，其中有2对孤电子对，其空间结构为V形，属于极性分子，A正确；
XeF4中心原子的价电子对数为×(8+4)=6，B错误；
N×(5+1+0)=3，没有孤电子对，价层电子对互斥模型、空间结构均为平面三角形，D正确。
3.在[RuBr2(NH3)4]+中，Ru的化合价和配位数分别是
A.+2和4 B.+2和6 C.+3和4 D.+3和 6
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设在[RuBr2(NH3)4]+中Ru的化合价为x，x-1×2+0×4=+1，解得x=+3；含有空轨道的金属阳离子为中心原子，所以中心原子为Ru3+，有孤电子对的分子或离子为配位体，所以配位体为Br-、NH3，配位数就是配位体的个数，所以配位数为2+4=6。
4.我国科学家研制出一种催化剂，能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化，其反应如下：HCHO+O2 CO2+H2O。下列有关说法正确的是
A.反应物和生成物都含有π键
B.0.5 mol HCHO含有σ键的数目为NA
C.HCHO、CO2分子中中心原子杂化类型相同
D.HCHO能溶解在H2O中
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H2O中共价键均为单键，不含有π键，故A错误；
根据结构式 可知，0.5 mol HCHO含有σ键的数目为1.5NA，故B错误；
HCHO、CO2分子中中心原子分别采取sp2、sp杂化，故C错误；
HCHO和H2O都属于极性分子，HCHO能溶解在H2O中，故D正确。
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5.氯的含氧酸根离子有ClO-、Cl、Cl、Cl等，下列关于它们的说法不正确的是
A.Cl的Cl原子采取sp3杂化
B.Cl的空间结构为三角锥形
C.Cl的空间结构为直线形
D.ClO-中Cl原子的杂化类型与Cl相同
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Cl的Cl原子的孤电子对数为0，与中心Cl原子结合的O原子数为4，则Cl原子采取sp3杂化，A正确；
Cl的中心Cl原子的价电子对数为=4，且含有1对孤电子对，空间结构
为三角锥形，B正确；
Cl中Cl原子的价电子对数为=4，且含有2对孤电子对，空间结构为V
形，C错误；
ClO-中Cl原子的孤电子对数为3，与Cl原子结合的O原子数为1，Cl原子采取sp3杂化，根据C项解析Cl中Cl原子采取sp3杂化，D正确。
6.配合物[Cu(En)2]SO4的名称是硫酸二乙二胺合铜，是铜的一种重要化合物。其中En是乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)的简写。下列有关说法正确的是
A.该配合物中含有离子键、极性共价键、非极性共价键、配位键、氢键
等化学键
B.配位体乙二胺分子中氮原子、碳原子轨道的杂化类型不同
C.该配合物中金属离子的外围电子排布为3d10
D.该配合物的配位数为4
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氢键不属于化学键，A错误；
乙二胺分子中氮原子形成3个σ键，价电子对数是=4，氮原子的杂化轨道类型为sp3，碳原子形成4个σ键，价电子对数是=4，碳原子
的杂化轨道类型为sp3，二者杂化类型相同，B错误；
En是乙二胺，分子整体显0价，硫酸根离子显-2价，则根据“正负化合价的代数和等于零”可以判断铜显+2价，其外围电子排布为3d9，C错误。
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7.下列各组物质不互为等电子体的是
A.CO和N2 B.CO2和N2O
C.C和N D.CO2和SO2
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CO和N2的原子总数都为2，价电子总数都为10，二者互为等电子体，A不符合题意；
CO2和N2O的原子总数都为3，价电子总数都为16，二者互为等电子体，B不符合题意；
C和N的原子总数都为4，价电子总数都为24，二者互为等电子体，C不符合题意；
CO2和SO2的原子总数都为3，价电子总数分别为16、18，不互为等电子体，D符合题意。
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8.甲醛分子的结构式如图所示，用2个Cl取代甲醛分子中的H可得到碳酰氯，下列描述正确的是
A.甲醛分子中有4个σ键
B.碳酰氯分子中的C原子为sp3杂化
C.甲醛分子中的H—C—H的键角与碳酰氯分子中的Cl—C—Cl的键角相等
D.碳酰氯分子为平面三角形，分子中存在一个π键
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甲醛分子中有3个σ键，A不正确；
碳酰氯分子中的C原子为sp2杂化，B不正确；
根据价层电子对互斥模型可知，碳酰氯分子中的氯原子有3对孤电子对，孤电子对对成键电子对有更强的排斥作用，所以，甲醛分子中的H—C—H的键角与碳酰氯分子中的Cl—C—Cl的键角不相等，C不正确；
碳酰氯分子为平面三角形，碳与氧形成的双键中有一个π键，D正确。
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9.(2023·黑龙江富锦一中高二段考)硫的化合物很多，如SO2、SO3、SO2Cl2、Na2SO3、三聚的等，三聚的的结构如图所示。下列说法正确的是
A.SO2Cl2为正四面体结构
B.SO2、SO3分子的价层电子对互斥模型不一样
C.、中S原子都是sp3杂化
D.40 g (SO3)3分子中含有σ键的数目为2.5NA
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SO2Cl2中氧原子、氯原子大小不同，不为正四面体结构，
A错误；
SO2、SO3分子的S原子的价电子对数分别为=3、=3，
S原子均采用sp2杂化，价层电子对互斥模型一样，B错误；
单键均为σ键，1分子中含有12个σ键，40 g (SO3)3为 mol，分子
中含有σ键的数目为2NA，D错误。
21
10.(2024·苏州高二期末)下列说法正确的是
A.键角：CH4>BF3>NH3>H2O
B. 中σ键和π键个数比为7∶1
C.N2与互为等电子体，1 mol 中含有的π键数目为2NA
D.SiH4、CH4、P4分子的空间结构为正四面体形，键角都相同
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三氟化硼的键角为120°，甲烷的键角为109°28'，氨气的键角为107°18'，水分子的键角为104°30'，A错误；
单键都为σ键，双键含有一个σ键和一个π键，
中σ键和π键个数比为9∶1，B错误；
N2与互为等电子体，故化学键类型一样，则1 mol 中含有的π键数目为2NA，C正确；
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SiH4、CH4、P4的空间结构为正四面体形，SiH4、CH4的键角为109°28'，白磷的键角为60°，D错误。
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11.(2023·吉林梅河口一中高二期末)常温下，S2Cl2是一种橙黄色的液体，遇水剧烈反应，并产生能使品红溶液褪色的气体。下列说法错误的是
A.S2Cl2分子中的两个S原子均是sp2杂化
B.S2Cl2晶体为分子晶体
C.S2Cl2与H2O反应的化学方程式可能为2S2Cl2+2H2O
===SO2↑+3S↓+4HCl
D.S2Br2与S2Cl2结构相似，熔、沸点：S2Br2>S2Cl2
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每个S均形成2个单键，还有两对孤电子对，是sp3杂化，A错误；
S2Cl2常温下是液体，熔、沸点较低，分子中S原子与Cl原子以共价键结合，属于分子晶体，B正确；
根据题给信息，S2Cl2与H2O反应的化学方程式可能为2S2Cl2
+2H2O===SO2↑+3S↓+4HCl，C正确；
组成与结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点
越高，则熔、沸点：S2Br2>S2Cl2，D正确。
21
12.(2024·山东烟台一中高二月考)下列关于碳、氮、硅和硫及其化合物的叙述错误的是
A.Na2S3中阴离子中心原子的杂化方式为sp3
B.在CCl4、SiCl4、NCl3中，键能：N—Cl>C—Cl>Si—Cl
C.和SCN-互为等电子体，空间结构均为直线形
D.噻吩( )相对分子质量大于吡咯( )，故噻吩的沸点高于吡咯
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中心原子S原子的价电子对数为=4，为sp3杂化，A正确；
原子半径：N
C—Cl>Si—Cl，B正确；
中N为sp杂化，为直线形；和SCN-互为等电子体，空间结构均为直线形，C正确；
吡咯可以形成氢键，导致其沸点升高，故噻吩的沸点低于吡咯，D错误。
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13.在有机物分子中，连有4个不同原子或基团的碳原子称为手性碳原子，具有手性碳原子的化合物具有光学活性。结构简式如图所示的有机物分子中含有一个手性碳原子，该有机物具有光学活性。当该有机物发生下列化学变化时，生成的新有机物
无光学活性的是(已知： +H2―→ )
A.与新制银氨溶液共热
B.与甲酸(HCOOH)发生酯化反应
C.与金属钠发生置换反应
D.与H2发生加成反应
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若生成的新有机物为无光学活性的物质，则原有机
物中的手性碳原子上至少有一个原子或基团发生转
化使至少两个原子或基团具有相同的结构。
A项，反应后—CHO转化为—COONH4，手性碳原子仍存在；
B项，反应后—CH2OH转化为 ，手性碳原子仍存在；
C项，反应后—CH2OH转化为—CH2ONa，手性碳原子仍存在；
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D项，反应后—CHO转化为—CH2OH，与原有机物手性碳原子上的一个基团结构相同，不再存在手性碳原子。
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14.已知：铜离子的配位数通常为4，和均为深蓝色。某化学小组设计如下实验制备铜的配合物。
下列说法不正确的是
A.b中得到配合物Na2[Cu(OH)4]，其配体为OH-
B.硫酸铜溶液呈蓝色的原因是的
颜色所致
C.由实验可知，NH3的配位能力比OH-弱
D.加热c中溶液有可能得到蓝色浑浊液
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均为深蓝
色，b加入过量的氢氧化钠得到配合物
Na2[Cu(OH)4]，由化学式可知，其配体
为OH-，A正确；
水分子中氧原子可以提供孤电子对，能和铜离子形成配离子，硫酸铜溶液呈蓝色的原因是的颜色所致，B正确；
由实验a、c可知，NH3的配位能力比OH-强，C错误；
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加热c中溶液会促进一水合氨向电离的方向进行，使得一水合氨浓度减小，导致转化为氢氧化铜沉淀，故有可能得到蓝色浑浊液，D正确。
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15.我国科学家成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl，其局部结构如图所示，下列说法错误的是
A.该化合物中两种阳离子的中心原子均采取sp3杂化
B.该化合物中两种阳离子的空间结构分别为正四面
体形和三角锥形
C.阴离子中的σ键总数为5个
D.该化合物中只存在共价键、氢键和配位键三种作用力
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由题意知两种阳离子分别为铵根离子和水合氢离子，中心
原子氮原子和氧原子价电子对数均为4，故均采取sp3杂化，
其中氮原子无孤电子对，氧原子有1对孤电子对，所以铵根
离子和水合氢离子的空间结构分别为正四面体形、三角锥形，A、B正确；
由局部结构图 知，阴离子中的σ键总数为5个，C正确；
五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl还存在离子键，D错误。
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16.(2024·成都高二期末)一种织物防火剂的结构如图。X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，基态Z原子的核外电子总数是其最高能级电子数目的2倍。下列说法错误的是
A.X和Z可形成含有非极性键的极性分子
B.Y原子的杂化类型为sp3
C.Z、Y、W的简单氢化物的沸点依次减小
D.该物质中，Y、Z和W均满足最外层8电子稳定结构
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X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四
种短周期主族元素，基态Z原子的核外电
子总数是其最高能级电子数目的2倍，则
Z为氧；X形成1个共价键且原子序数最小，为氢；Y形成四个共价键，形成阳离子，为氮；W形成5个共价键，为磷。X和Z可形成含有非极性键的极性分子，例如过氧化氢分子，A正确；
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三者的简单氢化物均为分子晶体，H2O和NH3均能形成氢键，且H2O形成的氢键数目多，则沸点：H2O>NH3>PH3，故Z、Y、W的简单氢化物的沸点依次减小，C正确；
磷形成5个共价键，是10电子结构，D错误。
21
17.(2023·武汉六中高二段考)H与O可以形成H2O和H2O2两种化合物。请回答：
(1)H2O2分子结构如图所示，∠α、∠β、∠γ中相等的角是
，H2O2是 (填“极性”或“非极性”)分子。
H2O2晶体中有4种作用力：①O—O键、②O—H键、③范
德华力、④氢键，这4种作用力由强到弱依次为 (用序号表示)。
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∠α=∠γ
极性
②>①>④>③
H2O2分子中两个O原子均形成2个σ键，均有两对孤电子
对，对H—O键和O—O键的排斥力相同，所以H—O键
和O—O键形成的键角相等，即∠α=∠γ，根据H2O2分
子结构可知，该分子不存在对称结构，为极性分子；
作用力由强到弱的顺序：化学键>氢键>范德华力；O—O键键长大于O—H键，键能小，即O—O键作用力小于O—H键；综上所述，这4种作用力由强到弱依次为②>①>④>③。
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(2)哈勃 韦斯(Haber Weiss)原理表明，某些金属离子可以催化双氧水分解的原因是其次外层未排满的d轨道可以存取电子，降低活化能，使分解反应容易发生。根据以上原理，下列金属离子不能催化双氧水分解的是
(填字母，下同)。
A.Al3+ B.Mg2+ C.Cu2+ D.Mn2+ E.Fe2+
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AB
根据题意，若金属离子次外层d轨道未排满电子，则可催化H2O2分解，Al3+和Mg2+均为第3周期元素，不存在d轨道，Cu2+外围电子排布为3d9、Mn2+外围电子排布为3d5、Fe2+外围电子排布为3d6，d轨道上均未排满电子，能催化H2O2分解，综上所述，A、B符合题意。
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(3)SF6分子的空间结构为正八面体形，如图所示。1 mol SF6中含有 mol S—F键，它的二氯代物SF4Cl2有 种。
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SF6分子中含有6个F原子，形成6个S—F键，所以1 mol SF6中含有6 mol
S—F键，SF6分子的空间结构为正八面体形，其中6个F原子均等效，根据定一移一原则，它的二氯代物SF4Cl2有2种。
18.Ⅰ.(1)基态Cr原子外围电子轨道表示式为 ；核外有
种不同运动状态的电子。
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Cr为24号元素，外围电子排布式为3d54s1，轨道表示式为
；Cr原子核外有24个电子，每个电子的运动状态各不相同。
(2)CH3CH2OH与H2O能以任意比例互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为 。
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H2O与CH3CH2OH分子间能形成氢键
CH3CH2OH含有羟基，可以和水分子间形成氢键，增大溶解度。
Ⅱ.(1)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，纳米TiO2催化的一个实例如图所示。化合物甲的分子中采取sp2方式杂化的碳原子数为 ，化合物乙中采取sp3方式杂化的原子对应的元素的电负性由大到小的顺序为 。
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O>N>C
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苯环上的碳原子以及形成双键的碳原子均为sp2杂化，所以有7个；化合物乙中羟基中的O原子、氨基中的N原子以及非苯环上的C原子均为sp3杂化，非金属性越强，电负性越大，所以电负性：O>N>C。
(2)试预测N2O的空间结构为 。
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直线形
N2O与CO2所含原子总数相同，价电子总数相同，互为等电子体，根据CO2的空间结构可知N2O应为直线形。
(3)仅由第2周期元素组成的共价分子中互为等电子体的有 组。
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仅由第2周期元素组成的共价分子中互为等电子体的有CO和N2、CO2和N2O，共2组。
19.氧元素与多种元素具有亲和力，所形成化合物的种类很多。
(1)氮、氧、氟元素的第一电离能从大到小的顺序为 (用元素符号表示)。氧元素与氟元素能形成OF2分子，该分子的空间结构为 。
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F>N>O
V形
氮元素的第一电离能大于氧元素，小于氟元素；由价层电子对互斥模型可知，OF2分子的空间结构是V形。
(2)根据等电子原理，在N中氮原子的杂化轨道类型是 。
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根据等电子原理，N与CO2互为等电子体，两者的结构相似，N中氮原子的杂化方式与CO2中碳原子的杂化方式相同，都是sp杂化。
sp
(3)氧元素和过渡元素可形成多种价态的金属氧化物，如和铬可形成Cr2O3、
CrO3、CrO5等。基态Cr3+的电子排布式为 。
(4)下列物质的分子与O3分子的结构最相似的是 (填字母)。
A.H2O B.CO2 C.SO2 D.BeCl2
(5)O3分子是否为极性分子？ (填“是”或“否”)。
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1s22s22p63s23p63d3
C
是
可根据价层电子对互斥模型分析，SO2与O3分子的结构相似，且都是极性分子。
20.钴及其化合物在生产生活中有广泛的应用。回答下列问题：
(1)基态钴原子外围电子排布式为 。
(2)Co3+在水中易被还原成Co2+，而在氨水中可稳定存在，其原因为_____
。
(3)[Co(N)4]2-中Co2+的配位数为4，配位体中N的杂化方式为 ，该配离子中各元素的I1由小到大的顺序为 (填元素符号)，1 mol该配离子中含σ键的数目为 NA。
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3d74s2
Co3+
可与NH3形成较稳定的配合物
sp2
Co16
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[Co(N)4]2-中Co2+的配位数为4，配体中N原子价电子对数为3，为平面三角形，N的杂化方式为sp2；由于N的电子排布是半充满稳定结构，该配离子中各元素的I1由小到大的顺序为Co21
(4)配合物Co2(CO)8的结构如图，该配合物中存在的作用力类型有_______
(填字母)。
A.金属键 B.离子键
C.极性共价键 D.配位键
E.氢键 F.范德华力
ACDF
根据图示结构，两个Co原子间存在金属键，碳原子和氧原子间属于极性共价键，Co与CO间是配位键，该配合物属于分子晶体，所以还存在范德华力。
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21.(2024·河北衡水二中高二期末)回答下列问题：
(1)一水合甘氨酸锌是一种矿物类饲料添加剂，结构
简式如图所示。Zn2+的配位数为 。甘氨酸中碳
原子的杂化轨道类型为 ；配体水分子的价
层电子对互斥模型为 ；甘氨酸易溶于水，试从结构角度解释
。
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sp2、sp3
四面体形
甘氨酸为极性分子，且分子中的氨基和羧基都能与水分子形成氢键
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由一水合甘氨酸锌的结构可知，Zn2+与O原子、N
原子形成配位键，则Zn2+的配位数为5； 上碳原子为sp2杂化，—CH2—上碳原子为sp3杂化。
(2)基态硼原子的核外电子轨道表示式为__________
，其最简单氢化物的空间结构为_____
，H3BO3显酸性的原因类似于NH3显碱性的原因，请写出H3BO3的电离方程式： 。
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平面
三角形
H3BO3+H2O H++[B(OH)4]-
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B的最简单氢化物为BH3，BH3分子中心B原子的价
电子对数为=3，不含孤电子对，所以空间结
构为平面三角形；H3BO3显酸性的原因类似于NH3
显碱性的原因，所以H3BO3分子应结合水电离出的OH-，从而使溶液显酸性，电离方程式为H3BO3+H2O H++[B(OH)4]-。
