类型一 分子结构与性质
1.（2023·山东高考3题）下列分子属于极性分子的是（ ）
A.CS2 B.NF3 C.SO3 D.SiF4
2.（2023·辽宁高考6题）在光照下，螺吡喃发生开、闭环转换而变色，过程如下。下列关于开、闭环螺吡喃说法正确的是（ ）
A.均有手性
B.互为同分异构体
C.N原子杂化方式相同
D.闭环螺吡喃亲水性更好
类型二 共价键
3.（2022·海南高考10题改编）已知
CH3COOH＋Cl2ClCH2COOH＋HCl，ClCH2COOH的酸性比CH3COOH强。下列有关说法正确的是（ ）
A.HCl的电子式为H＋[︰︰]－
B.Cl—Cl的键长比I—I短
C.CH3COOH分子中只有σ键
D.ClCH2COOH的酸性比ICH2COOH弱
4.（2022·全国乙卷35题）（1）一氯乙烯（C2H3Cl）分子中，C的一个 杂化轨道与Cl的3px轨道形成C—Cl 键，并且Cl的3pz轨道与C的2pz轨道形成3中心4电子的大π键（） 。
（2）一氯乙烷（C2H5Cl）、一氯乙烯（C2H3Cl）、一氯乙炔（C2HCl）分子中，C—Cl键长的顺序是
，
理由：（ⅰ）C的杂化轨道中s成分越多，形成的C—Cl 越强；（ⅱ） 。
类型三 微粒的空间结构与杂化轨道类型
5.（2023·湖北高考9题）价层电子对互斥模型可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是（ ）
A.CH4和H2O的VSEPR模型均为四面体
B.S和C的空间结构均为平面三角形
C.CF4和SF4均为非极性分子
D.XeF2与XeO2的键角相等
6.按要求完成下列填空：
（1）（2023·全国乙卷）SiCl4的空间结构为 ，其中Si的轨道杂化形式为 。
（2）（2023·浙江1月选考）Si（NH2）4分子的空间结构（以Si为中心）名称为 ，分子中氮原子的杂化轨道类型是 。
（3）（2022·河北高考）SnC的几何构型为 ，其中心离子杂化方式为 。
（4）（2022·全国甲卷）2008年北京奥运会的“水立方”，在2022年冬奥会上华丽转身为“冰立方”，实现了奥运场馆的再利用，其美丽的透光气囊材料由乙烯（CH2CH2）与四氟乙烯（CF2CF2）的共聚物（ETFE）制成。CF2CF2和ETFE分子中C的杂化轨道类型分别为 和 。
类型四 分子间作用力对物质性质的影响
7.（2022·全国甲卷35题）固态氟化氢中存在（HF）n形式，画出（HF）3的链状结构 。
8.（2022·山东高考16题）在水中的溶解度，吡啶远大于苯，主要原因是① ，② 。
9.（2021·重庆高考）H2O2 分子的氧原子的杂化轨道类型为 ；H2O2和H2O能以任意比例互溶的原因是
。
章末整合提升
典题引领
1.B 根据价层电子对互斥模型可知，CS2的中心原子C的价层电子对数＝2＋×（4－2×2）＝2，无孤电子对，CS2的空间结构为直线形，正、负电中心重合，为非极性分子；NF3的中心原子N的价层电子对数＝3＋×（5－3×1）＝4，有一个孤电子对，NF3的空间结构为三角锥形，正、负电中心不重合，为极性分子；SO3的中心原子S的价层电子对数＝3＋×（6－3×2）＝3，无孤电子对，SO3的空间结构为平面正三角形，正、负电中心重合，为非极性分子；SiF4的中心原子Si的价层电子对数＝4＋×（4－4×1）＝4，无孤电子对，SiF4的空间结构为正四面体形，正、负电中心重合，为非极性分子。本题选B。
2.B 开环螺吡喃中不含手性碳原子，不具有手性，A项错误；二者分子式均为C19H19NO，结构不同，因此互为同分异构体，B项正确；闭环螺吡喃中的N原子形成3个σ键，有一个孤电子对，为sp3杂化，开环螺吡喃中的N原子形成3个σ键，无孤电子对，为sp2杂化，C项错误；开环螺吡喃为带有正、负电荷的离子，其亲水性更好，D项错误。
3.B HCl为共价化合物，H原子和Cl原子间形成共用电子对，其电子式为︰，A错误；原子半径：Cl＜I，故键长：Cl—Cl＜I—I，B正确；CH3COOH分子中，羧基的碳氧双键中含有π键，C错误；电负性：Cl＞I，Cl对羧基中的羟基的共用电子对具有更强的吸引作用，导致羟基更易电离出H＋，故而酸性增加，即ClCH2COOH的酸性比ICH2COOH的强，D错误。
4.（1）sp2 σ （2）一氯乙烷（C2H5Cl）＞一氯乙烯（C2H3Cl）＞一氯乙炔（C2HCl） Cl参与形成的大π键越多，形成的C—Cl越强
解析：（1）杂化轨道形成共价键时只形成σ键。（2）因为一氯乙烷（C2H5Cl）、一氯乙烯（C2H3Cl）、一氯乙炔（C2HCl）分子中的碳原子的杂化方式分别是sp3、sp2、sp，由“（ⅰ）C的杂化轨道中s成分越多，形成的C—Cl越强”，说明一氯乙烷（C2H5Cl）、一氯乙烯（C2H3Cl）、一氯乙炔（C2HCl）分子中，C—Cl键长依次变短；一氯乙烯中Cl的3pz轨道与C的2pz轨道形成3中心4电子的大π键，分析可知一氯乙炔中Cl的2个3p轨道分别与C的2个2p轨道形成2个3中心4电子的大π键，一氯乙烷中不含大π键，因此可推知Cl参与形成的大π键越多，形成的C—Cl越强，对应的C—Cl越短。
5.A CH4和H2O的中心原子的价层电子对数均为4，故CH4和H2O的VSEPR模型均为四面体，A正确；S的中心原子S的价层电子对数为3＋＝4，含有1个孤电子对，故S的空间结构为三角锥形，B错误；CF4的结构与甲烷相似，正、负电中心重合，为非极性分子，SF4中S的价层电子对数为4＋＝5，含有1个孤电子对，SF4的结构不对称，正、负电中心不重合，为极性分子，C错误；XeF2、XeO2中Xe的孤电子对数不同，F、O的电负性不同，成键电子对间的排斥力不同，键角不相等，D错误。
6.（1）正四面体形 sp3 （2）四面体形 sp3
（3）三角锥形 sp3 （4）sp2 sp3
解析：（1）SiCl4的空间结构为正四面体形，其中Si的价层电子对数为4，因此Si的轨道杂化形式为sp3。（2）Si（NH2）4分子可视为SiH4分子中的4个氢原子被—NH2（氨基）取代形成的，所以Si（NH2）4分子中Si原子轨道的杂化类型是sp3，分子的空间结构（以Si为中心）名称为四面体形；氨基（—NH2）氮原子形成3个σ键，含有1个孤电子对，N原子杂化轨道数目为4，N原子轨道的杂化类型是sp3。（3）Sn是第ⅣA族元素，SnC的中心离子Sn2＋价层电子对数为3＋＝4，有1个孤电子对，中心离子是sp3杂化，SnC的几何构型是三角锥形。（4）CF2CF2中C原子存在3个σ键，其C原子的杂化方式为sp2杂化，但其共聚物ETFE中C原子存在4个σ键，其C原子为sp3杂化。
7.
解析：F的电负性较大，HF分子之间可以形成氢键，进而形成（HF）2、（HF）3等缔合分子，由此可画出（HF）3的链状结构。
8.吡啶能与H2O分子形成分子间氢键 吡啶和H2O均为极性分子，相似相溶，而苯为非极性分子
解析：已知苯分子为非极性分子，吡啶和H2O分子均为极性分子，且吡啶中N原子上含有孤电子对，能与H2O分子形成分子间氢键，从而导致在水中的溶解度：吡啶远大于苯。
9.sp3 水分子和过氧化氢分子同为极性分子，它们的结构相似，相似相溶，且相互之间可以形成氢键，互相吸引，所以可以任意比例互溶
解析：H2O2 分子的结构为H—O—O—H，氧原子形成两个σ键并含有两个孤电子对，杂化轨道类型为sp3；H2O2和H2O能以任意比例互溶，这是由于水分子和过氧化氢分子同为极性分子，它们的结构相似，相似相溶，且相互之间可以形成氢键，互相吸引。
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章末整合提升
类型一 分子结构与性质
1. （2023·山东高考3题）下列分子属于极性分子的是（ ）
A. CS2 B. NF3 C. SO3 D. SiF4
解析： 根据价层电子对互斥模型可知，CS2的中心原子C的价层
电子对数＝2＋ ×（4－2×2）＝2，无孤电子对，CS2的空间结构
为直线形，正、负电中心重合，为非极性分子；NF3的中心原子N
的价层电子对数＝3＋ ×（5－3×1）＝4，有一个孤电子对，NF3
的空间结构为三角锥形，正、负电中心不重合，为极性分子；SO3
的中心原子S的价层电子对数＝3＋ ×（6－3×2）＝3，无孤电子
对，SO3的空间结构为平面正三角形，正、负电中心重合，为非极
性分子；SiF4的中心原子Si的价层电子对数＝4＋ ×（4－4×1）＝4，无孤电子对，SiF4的空间结构为正四面体形，正、负电中心重合，为非极性分子。本题选B。
2. （2023·辽宁高考6题）在光照下，螺吡喃发生开、闭环转换而变
色，过程如下。下列关于开、闭环螺吡喃说法正确的是（ ）
A. 均有手性
B. 互为同分异构体
C. N原子杂化方式相同
D. 闭环螺吡喃亲水性更好
解析： 开环螺吡喃中不含手性碳原子，不具有手性，A项错
误；二者分子式均为C19H19NO，结构不同，因此互为同分异构
体，B项正确；闭环螺吡喃中的N原子形成3个σ键，有一个孤电子
对，为sp3杂化，开环螺吡喃中的N原子形成3个σ键，无孤电子对，
为sp2杂化，C项错误；开环螺吡喃为带有正、负电荷的离子，其亲
水性更好，D项错误。
类型二 共价键
3. （2022·海南高考10题改编）已知CH3COOH＋Cl2 ClCH2COOH
＋HCl，ClCH2COOH的酸性比CH3COOH强。下列有关说法正确的
是（ ）
B. Cl—Cl的键长比I—I短
C. CH3COOH分子中只有σ键
D. ClCH2COOH的酸性比ICH2COOH弱
解析： HCl为共价化合物，H原子和Cl原子间形成共用电子对，
其电子式为 ︰，A错误；原子半径：Cl＜I，故键长：Cl—Cl
＜I—I，B正确；CH3COOH分子中，羧基的碳氧双键中含有π键，
C错误；电负性：Cl＞I，Cl对羧基中的羟基的共用电子对具有更强
的吸引作用，导致羟基更易电离出H＋，故而酸性增加，即
ClCH2COOH的酸性比ICH2COOH的强，D错误。
4. （2022·全国乙卷35题）（1）一氯乙烯（C2H3Cl）分子中，C的一
个 杂化轨道与Cl的3p x 轨道形成C—Cl 键，并且Cl的3p z 轨道
与C的2p z 轨道形成3中心4电子的大π键（ ） 。
解析：杂化轨道形成共价键时只形成σ键。
（2）一氯乙烷（C2H5Cl）、一氯乙烯（C2H3Cl）、一氯乙炔
（C2HCl）分子中，C—Cl键长的顺序是
，
理由：（ⅰ）C的杂化轨道中s成分越多，形成的C—Cl 越强；
（ⅱ） 。
sp2
σ
一氯乙烷
（C2H5Cl）＞一氯乙烯（C2H3Cl）＞一氯乙炔（C2HCl）
Cl参与形成的大π键越多，形成的C—Cl越强
解析：因为一氯乙烷（C2H5Cl）、一氯乙烯（C2H3Cl）、一氯乙炔（C2HCl）分子中的碳原子的杂化方式分别是sp3、sp2、sp，由“（ⅰ）C的杂化轨道中s成分越多，形成的C—Cl越强”，说明一氯乙烷（C2H5Cl）、一氯乙烯（C2H3Cl）、一氯乙炔（C2HCl）分子中，C—Cl键长依次变短；一氯乙烯中Cl的3p z 轨道与C的2p z 轨道形成3中心4电
子的大π键，分析可知一氯乙炔中Cl的2个3p轨道分别与C的2个2p轨道形成2个3中心4电子的大π键，一氯乙烷中不含大π键，因此可推知Cl参与形成的大π键越多，形成的C—Cl越强，对应的C—Cl越短。
类型三 微粒的空间结构与杂化轨道类型
5. （2023·湖北高考9题）价层电子对互斥模型可以预测某些微粒的空
间结构。下列说法正确的是（ ）
A. CH4和H2O的VSEPR模型均为四面体
C. CF4和SF4均为非极性分子
D. XeF2与XeO2的键角相等
解析： CH4和H2O的中心原子的价层电子对数均为4，故CH4和
H2O的VSEPR模型均为四面体，A正确；S 的中心原子S的价层
电子对数为3＋ ＝4，含有1个孤电子对，故S 的空间结
构为三角锥形，B错误；CF4的结构与甲烷相似，正、负电中心重
合，为非极性分子，SF4中S的价层电子对数为4＋ ＝5，含有
1个孤电子对，SF4的结构不对称，正、负电中心不重合，为极性分
子，C错误；XeF2、XeO2中Xe的孤电子对数不同，F、O的电负性
不同，成键电子对间的排斥力不同，键角不相等，D错误。
6. 按要求完成下列填空：
（1）（2023·全国乙卷）SiCl4的空间结构为 ，其中Si
的轨道杂化形式为 。
解析：SiCl4的空间结构为正四面体形，其中Si的价层电
子对数为4，因此Si的轨道杂化形式为sp3。
正四面体形
sp3
（2）（2023·浙江1月选考）Si（NH2）4分子的空间结构（以Si为
中心）名称为 ，分子中氮原子的杂化轨道类型
是 。
解析：Si（NH2）4分子可视为SiH4分子中的4个氢原子被—NH2（氨基）取代形成的，所以Si（NH2）4分子中Si原子轨道的杂化类型是sp3，分子的空间结构（以Si为中心）名称为四面体形；氨基（—NH2）氮原子形成3个σ键，含有1个孤电子对，N原子杂化轨道数目为4，N原子轨道的杂化类型是sp3。
四面体形
sp3
（3）（2022·河北高考）SnC 的几何构型为 ，其中心
离子杂化方式为 。
解析：Sn是第ⅣA族元素，SnC 的中心离子Sn2＋价层电子对数为3＋ ＝4，有1个孤电子对，中心离子是sp3杂化，SnC 的几何构型是三角锥形。
三角锥形
sp3
（4）（2022·全国甲卷）2008年北京奥运会的“水立方”，在2022
年冬奥会上华丽转身为“冰立方”，实现了奥运场馆的再利
用，其美丽的透光气囊材料由乙烯（CH2 CH2）与四氟
乙烯（CF2 CF2）的共聚物（ETFE）制成。CF2 CF2
和ETFE分子中C的杂化轨道类型分别为 和 。
解析：CF2 CF2中C原子存在3个σ键，其C原子的杂化方式为sp2杂化，但其共聚物ETFE中C原子存在4个σ键，其C原子为sp3杂化。
sp2
sp3
类型四 分子间作用力对物质性质的影响
7. （2022·全国甲卷35题）固态氟化氢中存在（HF） n 形式，画出
（HF）3的链状结构 。
解析：F的电负性较大，HF分子之间可以形成氢键，进而形成
（HF）2、（HF）3等缔合分子，由此可画出（HF）3的链状结构。
8. （2022·山东高考16题）在水中的溶解度，吡啶 远大于苯，主要
原因是① ，
② 。
解析：已知苯分子为非极性分子，吡啶和H2O分子均为极性分子，
且吡啶中N原子上含有孤电子对，能与H2O分子形成分子间氢键，
从而导致在水中的溶解度：吡啶远大于苯。
吡啶能与H2O分子形成分子间氢键
吡啶和H2O均为极性分子，相似相溶，而苯为非极性分子
9. （2021·重庆高考）H2O2 分子的氧原子的杂化轨道类型为 ；
H2O2和H2O能以任意比例互溶的原因是
。
解析：H2O2 分子的结构为H—O—O—H，氧原子形成两个σ键并含
有两个孤电子对，杂化轨道类型为sp3；H2O2和H2O能以任意比例
互溶，这是由于水分子和过氧化氢分子同为极性分子，它们的结构
相似，相似相溶，且相互之间可以形成氢键，互相吸引。
sp3
水分子和过氧化氢分子同
为极性分子，它们的结构相似，相似相溶，且相互之间可以形成氢
键，互相吸引，所以可以任意比例互溶
