基础小专题8 分子结构与性质
角度一
【深研真题】
例1 B [解析] H2O中的H—O是s-sp3 σ键,Cl2O中的Cl—O是p-sp3 σ键,HClO中的O—Cl是p-sp3 σ键,O—H是s-sp3 σ键,A错误。根据价层电子对互斥模型,Cl2O中心O原子的价层电子对数为2+×(6-2×1)=4,因此其VSEPR模型为四面体形;H2O中心O原子的价层电子对数为2+×(6-2×1)=4,因此其VSEPR模型为四面体形;HClO中心O原子的价层电子对数为2+×(6-2×1)=4,因此其VSEPR模型为四面体形;反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形,B正确。Cl的原子半径大于H,Cl—O键长应大于H—O键长,因此C错误。Cl原子的价层电子数为7,HClO中Cl的1个价电子与O形成共价键,剩余6个价电子形成3个孤电子对,D错误。
例2 B [解析] HCl是共价化合物,其电子式为H::,HCl的形成过程可表示为H·+···H::,故A错误;NH4ClO4中N的中心N原子上的孤电子对数为×(5-1-4×1)=0,价层电子对数为4,Cl的中心Cl原子上的孤电子对数为×(7+1-4×2)=0,价层电子对数为4,则二者的VSEPR模型和空间结构均为正四面体形,故B正确;C60、石墨、金刚石中碳原子的杂化方式分别为sp2、sp2、sp3,共有2种杂化方式,故C错误;液氨汽化时吸收热量,可作制冷剂,干冰易升华,升华时吸收热量,也可作制冷剂,NH3分子间作用力为氢键和范德华力,CO2分子间仅存在范德华力,故D错误。
例3 A [解析] 该化合物在氮气的气氛中加热,先失去CH3OH,若x=1,CH3OH的质量分数为×100%≈3.5%,符合图乙,则该化合物中x=1,故A项正确;同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但N原子2p轨道为半充满稳定结构,第一电离能大于其同周期相邻元素,第一电离能:N>O>C,故B项错误;该化合物中,配离子与N之间为离子键,故C项错误;配位化合物中的中心离子配位数是指和中心离子直接成键的原子的数目,中心离子为Fe3+,有6个原子直接与Fe3+成键,因此配位数为6,配体为与中心原子或离子形成配位键的分子或离子个数,因此配体个数为2,故D项错误。
【对点精练】
1.A [解析] 氟元素电负性较大,可以和另一个HF分子形成分子间氢键,其氢键可表示为F—H…F—,A正确;N2H4分子中N原子形成3个σ键,有一个孤电子对,其杂化方式为sp3,B错误;NH3分子的中心N原子上的价层电子对数为3+×(5-3×1)=4,其VSEPR模型为四面体形,C错误;H2O2分子的空间结构为,H2O2的分子是书页状的结构,就好像打开的一本书,两个H分别在半展开的书的两面上,分子是不对称的结构,正电中心与负电中心不重合,可推测出H2O2为极性分子,D错误。
2.B [解析] SiCl4分子中Si形成4个σ键,且不存在孤电子对,其结构与甲烷相似,空间结构是正四面体形,A正确;共价单键为σ键、共价双键中含有1个σ键、1个π键,配位键为σ键,则中含有12个σ键,所以1个中含有12×4+6=54个σ键,B错误;根据同一周期从左往右元素的电负性依次增强,同一主族从上往下电负性依次减弱,故H、C、N的电负性由大到小的顺序为N>C>H,C正确;由结构简式可知,N-甲基咪唑分子中存在甲基和碳碳双键,故碳原子的杂化轨道类型为sp2、sp3,D正确。
3.(1)①BC ② ABC
(2)<
(3)端基
[解析] (1)①二茂铁中Fe2+与环戊二烯负离子通过配位键结合,环戊二烯负离子内部含有大π键,故选BC。②C5结构与苯相似,存在的大π键,说明每个碳原子各提供一个单电子,同时得到一个电子,形成5中心6电子的大π键,P和N同主族,每个磷原子形成2个共价键和1个配位键,则中,每个磷原子各提供一个单电子,同时得到两个电子,形成4中心6电子的大π键,表示为。氮原子杂化方式为sp2,碳、氮原子各提供一个单电子用于形成6中心6电子的大π键,为,可以和Fe2+形成类似二茂铁结构,A选;环上存在一个C+,说明该碳原子失去了一个电子,即该碳原子形成3个共价键,不再提供单电子形成大π键,其大π键表示为,可以和Fe2+形成类似二茂铁结构,B选;结构中,每个氮原子提供一个单电子,再得到一个电子,形成的大π键,可以和Fe2+形成类似二茂铁结构,C选;中存在共轭双键,双键上的碳原子采取sp2杂化,每个双键碳上还有一个没有杂化的p轨道彼此相互平行,且每个没有杂化的轨道上有一个单电子,形成,D不选;中双键之间间隔两个单键,没有大π键,E不选。(2)①中N—N两个氮原子均为两个p轨道的电子参与形成两个π键,剩下一个p轨道和s轨道形成sp杂化轨道,②中右边的N,只形成1个π键,两个p轨道和一个s轨道形成sp2杂化轨道,因此键长①<②。
(3)配位原子需要提供孤电子对与其他原子形成配位键,则S2常作为配体与金属阳离子形成配合物,除O原子外可作配位原子的是端基S原子。
角度二
【深研真题】
例1 D [解析] 氮气的稳定性源于氮分子中的氮氮三键键能高,难以断裂,A正确;苯因大π键结构稳定,难以与溴发生加成反应,B正确;水晶的规则外形由原子在三维空间里呈周期性有序排列(晶体结构)导致,C正确;氯化钠熔点高于氯化铝的真实原因是氯化钠为离子晶体,而氯化铝为分子晶体,选项中将二者均视为离子晶体并用离子所带电荷和半径解释,不符合实际,D错误。
例2 C [解析] —CH3是推电子基团,使乙酸中羟基的极性减弱,导致乙酸的酸性弱于甲酸,A解释正确;C2H5N的体积大于N,导致其硝酸盐中离子的相互作用较弱,熔点更低,B解释正确;Fe的熔点高于Na是因为其金属键更强,而不是因为Fe的金属性比钠弱,金属性是金属失电子的能力,与金属熔点无关,C解释错误;H2O分子间存在的氢键使其沸点反常地高于H2S,D解释正确。
例3 A [解析] 二者熔点的差异源于离子键的强度,K3PO4中P带3个单位负电荷,而KNO3中N只带1个单位负电荷,离子所带电荷越多,静电引力就越强,离子键越强,熔点越高,因此K3PO4的离子键比KNO3强,A错误。氮原子半径小,2个氮原子的p轨道能有效重叠,形成稳定的N≡N;磷原子半径大,2个磷原子的p轨道重叠程度小,难以形成稳定的P≡P,B正确。含氧酸的酸性与O—H极性有关,中心原子电负性越高,O—H极性越大,越易解离出H+,氮元素的电负性大于磷元素,因此HNO3中O—H极性大,酸性强,H3PO2中P元素电负性低,O—H极性小,酸性弱,C正确。N原子半径较小,NF3的中心原子N的sp3杂化轨道上容有3个σ键和1个孤电子对,P有3d轨道,可形成sp3d杂化轨道,且原子半径较大,能容纳5个配体,故形成PF5,D正确。
【对点精练】
1.A [解析] 石墨熔点比金刚石高是因为石墨晶体中碳碳键键长小于金刚石中碳碳键,键能大于金刚石中碳碳键,共价键强于金刚石中碳碳键所致,与石墨晶体中的分子间作用力无关,故A符合题意;向硫酸四氨合铜溶液中加入乙醇,使溶剂极性减小,硫酸四氨合铜的溶解度减小,有利于深蓝色的一水合硫酸四氨合铜晶体析出,故B不符合题意;氮氮三键的键能大于氮氮单键的3倍,说明氮气分子中氮氮三键中π键的强度比σ键的大,故C不符合题意;三氯硅烷与水反应放出氢气是因为三氯硅烷中氢元素化合价为-1价,说明氢元素的电负性大于硅元素,故D不符合题意。
2.C [解析] 电子从能量较高的能级跃迁至能量较低的能级,以光的形式释放能量,故含Na元素的物质焰色为黄色,与Na原子的核外电子跃迁有关,A正确;石墨的层状结构间以范德华力结合,范德华力较弱,故石墨有润滑作用,B正确;NH3分子间能形成氢键,PH3分子间不能形成氢键,沸点NH3高于PH3,与键能无关,C错误;超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚合体,该冠醚的空穴与K+尺寸适配,两者可以通过相互作用形成超分子,故冠醚(18-冠-6)能识别K+,D正确。
3.C [解析] 甘油分子中有3个羟基,极易与水分子间形成氢键,所以甘油吸湿性极强,A项实例与解释相符;电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态及至基态时,将释放能量,释放的能量以不同波长的光表现出来,即为焰色试验,B项实例与解释相符;Cl2O分子的中心原子氧原子采取sp3杂化,而ClO2分子中存在大π键(),则中心Cl原子采取sp2杂化,所以ClO2比Cl2O的键角大,但其键角大小与键能无关,C项实例与解释不符;可用杯酚分离C60与C70,C60与杯酚通过分子间作用力形成超分子,D项实例与解释相符。限时集训(八)
1.C [解析] 与BF3类似,若分子的空间结构为平面三角形,则中心原子价层电子对数为3,其杂化方式为sp2,A正确;H3BO3中B原子含有空轨道,与H2O电离出的OH-形成配位键,则H3BO3为一元弱酸,B正确;H2O中O原子的杂化类型为sp3,形成4条sp3杂化轨道,其中2条杂化轨道与H原子的1s轨道形成共价键,另外2条杂化轨道用于容纳孤电子对,C错误;H—F中原子轨道发生重叠,故H—F的键长小于H原子和F原子半径之和,D正确。
2.A [解析] H2O的中心原子O含2个孤电子对,S的中心原子S不含孤电子对,均采取sp3杂化,孤电子对数越多,对成键电子对的斥力越大,键角越小,形成∠1的水分子提供孤电子对与Fe2+形成配位键,键角大于∠2,即键角大小:∠3>∠1>∠2,A错误;S的中心原子S的价层电子对数为4+×(6+2-4×2)=4,无孤电子对,空间结构为正四面体形,B正确;根据图示可知,Fe2+提供空轨道,H2O中O提供孤电子对,1个Fe2+与6个H2O形成6个配位键,C正确;S中存在电负性较大的O原子,由图示可知,水分子中的H与S中的O形成氢键,D正确。
3.B [解析] 第二周期主族元素从左向右电负性逐渐增大,因此电负性:O>N>C,故A正确;中原子在同一平面,则C、N原子的价层电子对数均为3,杂化方式均为sp2,故B错误;根据结构式可知该配合物中Ru的配位数是6,故C正确;P中的中心P原子上的价层电子对数为4,无孤电子对,空间结构为正四面体形,故D正确。
4.C [解析] 由图可知,该配合物中有2个配体,分别为Py和含4个N原子的大环物质,A正确;中N形成2个σ键,有1个孤电子对,氮原子的杂化方式为sp2,B正确;Ga(CH3)3中Ga形成3个σ键,Ga原子为sp2杂化,Ga(CH3)3(NH3)中Ga形成4个σ键,其中含有1个配位键,Ga原子为sp3杂化,则∠C—Ga—C:Ga(CH3)3>Ga(CH3)3(NH3),C错误;镓位于第四周期第ⅢA族,价层电子排布为4s24p1,最高能级为4p,电子云轮廓图为哑铃形,D正确。
5.B [解析] 根据配合物1的结构图,中心原子Co与5个氧原子和1个N原子形成配位键,故内界中心原子配位数为6,A正确;配合物1中有离子键,配合物2中没有离子键,故转变过程中一定涉及离子键的断裂,B错误;两种配合物中,类似苯环的含N环状结构中有大π键,C正确;配合物1和配合物2中Co的化合价都是+2价,转变前后,Co的化合价没有发生变化,D正确。
6.B [解析] 同一周期元素随原子序数增大,第一电离能呈增大趋势,N的2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素,故邻苯二脲基元中元素的第一电离能:N>O>C;H原子半径小,对核外电子的吸引能力强,所以第一电离能H>C,故第一电离能:N>O>H>C,A错误。P的中心P原子上的价层电子对数为4+=4,为sp3杂化,空间结构为正四面体形,N的中心N原子上的价层电子对数为4+=4,为sp3杂化,空间结构为正四面体形,二者空间结构相同,B正确。氢键是分子间作用力,不是化学键,C错误。该超分子组装体所含元素为H、C、N、O,基态H原子的未成对电子数为1,基态N原子的未成对电子数为3,基态C、O原子的未成对电子数均为2,D错误。
7.B [解析] 环己烷和苯中的C—H键能比较除了考虑杂化类型外,还需要考虑离域效应,A错误;C3H8分子中的碳碳单键是σ键,旋转不影响原子轨道重叠程度,不影响键能,B正确;—CF3和—CCl3都是推电子基团,F电负性更大,—CF3会使羧基中O—H的极性增强,更容易电离出氢离子,酸性更强,C错误;H2O的沸点比HF高,是因为相同物质的量的H2O分子间可形成更多的氢键,D错误。
8.C [解析] 聚乙炔具有共轭双键结构,形成大π键,使π电子离域并在碳原子间自由移动,解释合理,A不符合题意;壁虎的足与墙体之间的作用力在本质上是它足上的纤毛与墙体之间的范德华力,B不符合题意;二甲醚(CH3OCH3)中C—O—C键角(约111°)大于水的H—O—H键角(104.5°),主要原因是氧原子连接的甲基体积较大,减小了孤电子对对键角的压缩效应,而非C的电负性大于H,电负性差异并非直接原因,C符合题意;C2H5N离子体积大于N,导致与N的离子键较弱,熔点更低,解释合理,D不符合题意。
9.C [解析] 接近水的沸点的水蒸气中存在相当量的水分子因氢键而形成缔合分子,从而使测得的相对分子质量偏高,A不符合题意;甲醛的相对分子质量低于CO2,但甲醛沸点高,说明分子的极性对范德华力的影响较大,B不符合题意;SO2的中心S原子为sp2杂化,SCl2的中心S原子为sp3杂化,中心原子杂化方式不同,导致键角SO2>SCl2,C符合题意;烃基为推电子基,因此甲胺(CH3NH2)的碱性强于氨,D不符合题意。
10.A [解析] CO2中心C原子的价层电子对数为2+=2、孤电子对数为0,分子的空间结构为直线形;甲醛分子CH2O中心C原子的价层电子对数为3+=3、孤电子对数为0,分子的空间结构为平面三角形;CCl4中心C原子的价层电子对数为4+=4、孤电子对数为0,分子的空间结构为正四面体形,三种物质的中心碳原子都没有孤电子对,所以三者键角大小与中心碳原子的杂化方式有关,与孤电子对无关,故A符合题意。氟元素的电负性大于氯元素,碳氟键的极性大于碳氯键的极性,使F3C—的极性大于Cl3C—的极性,导致三氟乙酸羧基中氢氧键的极性更大,更易电离出氢离子,所以三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性,故B不符合题意;I2和CCl4均为结构对称的非极性分子,H2O为结构不对称的极性分子,由“相似相溶”规律可知,非极性分子I2易溶于非极性溶剂CCl4而不易溶于极性溶剂H2O,故C不符合题意。冠醚的环状空穴直接影响其识别能力,18-冠-6的空腔直径与钾离子直径适配,所以18-冠-6能选择性识别钾离子而形成超分子,故D不符合题意。
11.B [解析] 碳酸氢钠在水中的溶解度比碳酸钠小的原因是碳酸氢钠晶体中HC间存在氢键,导致与水分子间作用力减弱,与阴离子电荷数无关,A不正确;分子间存在氢键,则沸点:>,性质差异与结构因素匹配,B正确;H2O和NH3的中心原子的杂化方式均为sp3,其键角差异的原因是H2O的中心O原子上有2个孤电子对,NH3的中心N原子上有1个孤电子对,孤电子对数越多对成键电子对的斥力越大,因此NH3的键角大于H2O,C不正确;与NaBF4均为离子化合物,判断离子化合物的熔点高低通常用离子键强度,前者的阳离子半径大于Na+,因此前者离子键强度小,熔点低,D不正确。
12.C [解析] 羟基是亲水基,含 —OH越多的分子在水中溶解度越大,卤代烃不溶于水,则室温下,在水中的溶解度:丙三醇>苯酚>1-氯丁烷,故A正确;石墨晶体为层状结构,相邻碳原子平面之间相隔较远,电子不能从一个平面跳跃到另一个平面,垂直于碳原子平面的未参与杂化的p轨道相互重叠,所以石墨的导电性只能沿石墨平面的方向,故B正确;CO2中CO的键能比HCHO中CO的键能大,原因是CO2中有两组3中心4电子大π键,电子云分布更均匀,分子较为稳定,能量更低,故C错误;乙酰胺发生水解反应生成CH3COOH和NH3,酸和碱均可与水解产物反应,增大水解程度,酸性条件下的产物是羧酸和铵盐,碱性条件下的产物是羧酸盐和氨,故D正确。基础小专题8 分子结构与性质
角度一 分子的结构
例1 [2025·黑吉辽内蒙古卷] Cl2O可用于水的杀菌消毒,遇水发生反应:Cl2O+H2O2HClO。下列说法正确的是 ( )
A.反应中各分子的σ键均为p-p σ键
B.反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形
C.Cl—O键长小于H—O键长
D.HClO分子中Cl的价电子层有2个孤电子对
例2 [2024·河北卷] NH4ClO4是火箭固体燃料重要的氧载体,与某些易燃物作用可全部生成气态产物,如:NH4ClO4+2CNH3↑+2CO2↑+HCl↑。下列有关化学用语或表述正确的是 ( )
A.HCl的形成过程可表示为H·+·:H+[::]-
B.NH4ClO4中的阴、阳离子有相同的VSEPR模型和空间结构
C.在C60、石墨、金刚石中,碳原子有sp、sp2和sp3三种杂化方式
D.NH3和CO2都能作制冷剂是因为它们有相同类型的分子间作用力
例3 [2025·河南卷] 自旋交叉化合物在分子开关、信息存储等方面具有潜在的应用价值。某自旋交叉化合物的结构及在氮气气氛下的热重曲线分别如图甲和图乙所示。该化合物的相对分子质量Mr=870+32x(x为整数)。
下列说法正确的是 ( )
A.x=1
B.第一电离能:CC.该化合物中不存在离子键
D.该化合物中配位数与配体个数相等
1.共价键及键参数
(1)判断σ键、π键的两种方法
判断依据 判断方法
由共用电子对数判断 单键为σ键;双键或三键,其中一个为σ键,其余为π键
由成键轨道类型判断 s轨道形成的共价键全部是σ键,杂化轨道形成的共价键全部为σ键
(2)大π键的形成及表示
①简介:大π键一般是三个或更多个原子间形成的,是未杂化轨道中原子轨道“肩并肩”重叠形成的π键。
②表达式:m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数。 如常见分子(或离子)中的大π键:中大π键可表示为;CH2CH—CHCH2中的大π键可表示为;中的大π键可表示为。
(3)键参数
①键能:指气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量,键能越大,化学键越稳定。
②键长:指构成共价键的两个原子之间的核间距,键长越短,共价键越稳定。
③键角:在多原子分子中,两个相邻共价键之间的夹角。
【微点拨】 键参数对分子性质的影响:键长越短,键能越大,分子越稳定。
2.认识配位键和配位化合物
(1)孤电子对
分子或离子中没有跟其他原子共用的电子对称为孤电子对。
(2)配位键
①配位键的形成:成键原子一方提供孤电子对,另一方提供空轨道形成的共价键。
②配位键的表示:配位键可以用A—B来表示,如N可表示为,在N中,虽然有一个N—H形成的过程与其他3个N—H形成的过程不同,但是一旦形成之后,4个共价键就完全相同。
(3)配位化合物{以[Cu(NH3)4]SO4为例}
配体有孤电子对,如H2O、NH3、CO、F-、Cl-、CN-等。中心原子(或离子)有空轨道,如Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+等。
3.利用价层电子对互斥模型推测分子的空间结构
价层电子对互斥模型(VSEPR模型)反映价层电子对的空间结构,而分子的空间结构仅是成键电子对的空间结构,不包括孤电子对。
价层电子对数 成键电子对数 孤电子对数 VSEPR模型 分子或离子 的空间结构 实例
2 2 0 直线形 直线形 BeCl2
3 3 0 平面 三角形 平面三角形 BF3
2 1 V形 SO2
4 4 0 四面 体形 四面体形 CH4
3 1 三角锥形 NH3
2 2 V形 H2O
【微点拨】 当中心原子无孤电子对时,分子或离子的空间结构与VSEPR模型一致;当有孤电子对时,分子或离子的空间结构为去掉孤电子对后剩余部分的空间结构,且孤电子对会对分子或离子的空间结构产生“挤压”效果,使键角变小。
4.杂化轨道理论
(1)杂化轨道理论的要点
当原子成键时,原子的价层电子轨道相互混杂,形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。杂化轨道数不同,轨道间的夹角不同,形成分子的空间结构不同。
杂化类型 杂化轨道数目 杂化轨道夹角 空间结构 实例
sp 2 180° 直线形 BeCl2
sp2 3 120° 平面三角形 BF3
sp3 4 109°28' 正四面体形 CH4
(2)中心原子的杂化轨道类型和分子或离子空间结构的相互判断
分子或离子组成(A为 中心原子) 价层电子对数(杂化轨道数) 中心原子的孤电子对数 中心原子的杂化方式 分子空间结构 实例
AB2 2 0 sp 直线形 CO2、BeCl2
3 1 sp2 V形 SO2、 SnCl2、PbCl2
4 2 sp3 V形 H2O、H2S
AB3 3 0 sp2 平面 三角形 BF3、SO3
4 1 sp3 三角 锥形 NH3、PH3
AB4 4 0 sp3 正四 面体形 CH4、S、 CCl4、N
5.分子结构与分子极性的关系
1.[2025·河北沧州三模] 下列说法正确的是( )
A.HF分子间氢键可表示为F—H…F—
B.N2H4分子中N原子的杂化方式为sp2
C.NH3的VSEPR模型为三角锥形
D.H2O2分子的空间结构为,可推测出H2O2为非极性分子
2.[2025·辽宁沈阳模拟] 硅及其化合物广泛应用于光电材料领域,其中SiCl4与N-甲基咪唑()反应可以得到M2+,其结构如图所示。下列叙述错误的是 ( )
A.SiCl4的空间结构为正四面体形
B.1个M2+中含有42个σ键
C.H、C、N的电负性由大到小的顺序为N>C>H
D.N-甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为sp2、sp3
3.(1)[2025·山东泰安一模] 二茂铁[Fe(C5H5)2]是一种在化学、生物医学等多个领域有广泛应用的有机金属化合物,其结构为,由环戊二烯负离子(C5)与Fe2+构成。已知:C5结构与苯相似,存在的大π键。
①二茂铁中存在的作用力有 (填标号)
A.氢键 B.配位键 C.π键 D.离子键
②结构类似C5的微粒可与Fe2+形成类似二茂铁结构。如与Fe2+形成的类似二茂铁结构如图所示,则中存在的大π键可表示为 ;下列可以与Fe2+形成类似二茂铁结构的微粒有 (填序号)。
A. B. C. D. E.
(2)[2024·山东潍坊二模] 叠氮酸(HN3)常用作引爆剂,可用联氨(H2N—NH2)制取。叠氮酸结构如图所示:,*N为sp2杂化,已知:参与形成π键的电子越多,键长越短,则键长:① (填“>”“<”或“=”)②。
(3)[2024·山东烟台一模] 硫代硫酸根离子(S2)可看作是S中的一个O原子被S原子取代的产物,工业上,S2常作为配体与金属阳离子形成配合物,除O原子外可作配位原子的是 (填“中心”或“端基”)S原子。
角度二 分子的性质
例1 [2025·河北卷] 化学研究应当注重宏观与微观相结合。下列宏观现象与微观解释不符的是( )
选项 宏观现象 微观解释
A 氮气稳定存在于自然界中 氮分子中存在氮氮三键,断开该共价键需要较多的能量
B 苯不能使溴的CCl4溶液褪色 苯分子中碳原子形成了稳定的大π键
C 天然水晶呈现多面体外形 原子在三维空间里呈周期性有序排列
D 氯化钠晶体熔点高于氯化铝晶体 离子晶体中离子所带电荷数越少,离子半径越大,离子晶体熔点越低
例2 [2025·湖南卷] 下列有关物质性质的解释错误的是 ( )
性质 解释
A 酸性:CH3COOHB 熔点:C2H5NH3NO3C 熔点:Fe>Na Fe比Na的金属性弱
D 沸点:H2O>H2S H2O分子间存在氢键
例3 [2025·湖北卷] N和P为同主族相邻元素。下列关于物质性质或现象的解释错误的是 ( )
A.KNO3的熔点比K3PO4的低,因为KNO3的离子键更强
B.磷单质通常不以P2形式存在,因为磷磷之间难以形成三键
C.次磷酸比硝酸的酸性弱,因为前者的H—O键极性小
D.P形成PF5而N形成NF3,因为P的价层电子轨道更多且半径更大
1.正确理解微粒间的作用力及对物质性质的影响
(1)强度:化学键>氢键>范德华力。
(2)范德华力与物质的组成、熔沸点:由分子构成的物质,若组成和结构相似,一般来说,物质的相对分子质量越大,范德华力越强,熔沸点越高。如沸点:HI>HBr>HCl。
(3)氢键与物质的熔沸点:H2O的熔沸点高于H2S,因水分子间存在氢键,H2S分子间只存在范德华力。常见的非金属性较强的元素如N、O、F的氢化物分子间可形成氢键。
2.认识分子的性质
(1)空间结构与分子极性的关系
(2)键的极性对分子性质——有机酸的酸性的影响
①三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性,三氯乙酸的酸性大于二氯乙酸的酸性。
②烷基越长,羧酸的酸性越弱。
(3)溶解性
①“相似相溶”规律:非极性溶质一般能溶于非极性溶剂,极性溶质一般能溶于极性溶剂,若存在氢键,则溶剂和溶质之间的氢键越强,溶解性越好。
②“相似相溶”还适用于分子结构的相似性,如乙醇和水互溶,而戊醇在水中的溶解度明显减小。
(4)氢键对物质性质的影响
①熔沸点:分子间氢键使物质的熔沸点升高;分子内氢键使物质的熔沸点降低。
②水溶性:分子与水分子间形成氢键,使水溶性增大。如NH3、C2H5OH、H2O2、CH3COOH等易溶于水。
③解释一些特殊现象:液态水结冰时体积膨胀;接近沸点的水蒸气相对分子质量测定值比按化学式H2O计算出来的相对分子质量大。
1.[2025·河北沧州模拟] 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列解释与实例不符的是 ( )
选项 实例 解释
A 石墨熔点比金刚石高 石墨晶体内存在共价键、分子间作用力,而金刚石晶体内只存在共价键
B 向[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入乙醇,析出深蓝色晶体 加入乙醇,使溶剂极性减小,[Cu(NH3)4]SO4溶解度减小
C 键能:N≡N>3N—N N≡N中π键的强度比σ键的大
D SiHCl3可以和H2O反应放出H2 电负性:H>Si
2.[2025·山西晋中二模] 物质的结构决定性质。下列事实与解释不符的是 ( )
选项 事实 解释
A 含Na元素的物质焰色为黄色 与Na原子的核外电子跃迁有关
B 石墨有润滑作用 石墨的层状结构间以范德华力结合
C NH3沸点高于PH3 N—H的键能比P—H大
D 冠醚(18-冠-6)能识别K+ 该冠醚的空穴与K+尺寸适配,两者可以通过相互作用形成超分子
3.[2025·河北邯郸三模] 从微观视角探析物质结构及性质是研究和学习化学的重要方法。下列实例与解释不符的是 ( )
选项 实例 解释
A 甘油吸湿性较强 甘油分子中有3个羟基,易与水形成氢键
B 某些金属及其化合物灼烧时呈现不同焰色 电子发生能级跃迁,释放出不同波长的光
C ClO2分子中存在大π键(),ClO2比Cl2O的键角大 ClO2中Cl—O的键能比Cl2O的大
D 用杯酚分离C60和C70 杯酚与C60通过分子间作用力形成超分子 限时集训(八) 基础小专题8 分子结构与性质
角度一 分子的结构
1.[2025·河北石家庄二模] BF3可与H2O发生反应:BF3+3H2OH3BO3+3HF。下列说法错误的是 ( )
A.与BF3类似,若分子的空间结构为平面三角形,则中心原子采用sp2杂化
B.根据H3BO3+H2OH++[B(OH)4]- ,可推知H3BO3为一元弱酸
C.H2O中O原子的杂化轨道只用于形成共价键
D.H—F的键长小于H原子和F原子的半径之和
2.[2025·重庆部分学校三模] 已知FeSO4·7H2O的结构如图,下列有关说法错误的是( )
A.键角1、2、3的大小顺序为∠3>∠2>∠1
B.S的空间结构为正四面体形
C.1个Fe2+与6个H2O形成6个配位键
D.S与水分子之间存在氢键
3.[2025·湖南普通高中名校联考一模] 近年来,光催化剂的研究是材料领域的热点。一种Ru配合物(如图所示)复合光催化剂可将CO2转化为HCOOH。下列说法错误的是 ( )
A.Ru配合物中第二周期元素的电负性:O>N>C
B.吡啶(,原子在同一平面)中C、N原子的杂化方式分别为sp2、sp3
C.该配合物中Ru的配位数是6
D.P中的中心P原子上的价层电子对数为4,空间结构为正四面体形
4.[2025·河北保定一模] 为维护国家安全和利益,我国自2023年8月1日起对镓、锗相关物项实施出口管制。一种镓的配合物如图所示(Py=)。下列说法错误的是 ( )
A.该配合物中配体有2种
B.Py中氮原子的杂化方式为sp2
C.分子中∠C—Ga—C:D.基态镓原子中占据的最高能级的电子云轮廓图为哑铃形
5.配合物间的结构转变是一种有趣的现象。配合物1经过加热可转变为配合物2,如图所示。
下列说法错误的是 ( )
A.配合物1内界中心原子配位数为6
B.转变过程中只涉及配位键的断裂与形成
C.两种配合物中均含有大π键
D.转变前后,Co的化合价没有发生变化
6.[2025·湖南永州模拟] 某教授团队基于邻苯二脲基元与磷酸根离子(P)的相互作用,构筑了一系列超分子组装体,如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.邻苯二脲基元中元素的第一电离能:N>O>C>H
B.P与N的空间结构相同
C.阴离子配合物中含有的化学键是共价键和氢键
D.该超分子组装体所含元素的基态原子未成对电子数为2的只有一种
角度二 分子的性质
7.[2025·湖南师范大学附中一模] 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列说法正确的是 ( )
A.环己烷中的碳原子为sp3杂化,苯中的碳原子为sp2杂化,因此苯中的C—H键能大于环己烷中的C—H键能
B.C3H8分子中的碳碳单键可以围绕键轴旋转,旋转时键的强度不会发生改变
C.—CF3是吸电子基团,—CCl3是推电子基团,因此F3CCOOH的酸性强于 Cl3CCOOH
D.O—H…O氢键的作用力大于F—H…F氢键的作用力,因此H2O的沸点比HF高
8.[2025·河北石家庄正定中学二模] 物质的结构决定其性质,性质决定用途。下列性质或用途与解释不相符的是 ( )
A.聚乙炔可用于制备导电高分子材料,因为聚乙炔分子形成大π键,π电子可以在碳原子之间自由移动
B.壁虎能在天花板上爬行自如,因为壁虎足上的纤毛与墙体之间能形成范德华力
C.CH3OCH3结构中C—O—C的键角大于H2O中的H—O—H键角,因为C的电负性大于H
D.C2H5NH3NO3的熔点低于NH4NO3的熔点,因为C2H5N离子体积大,与N形成的离子键较弱
9.[2025·山西吕梁二模] 物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是 ( )
选项 性质差异 结构因素
A 测定接近沸点的水蒸气的相对分子质量,结果比按化学式计算出的值偏高 水分子会因氢键而形成缔合分子
B 相同条件下,CO2的沸点低于甲醛的沸点 分子的极性影响范德华力的大小
C SO2的键角大于SCl2的键角 中心原子杂化方式相同时,孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力
D 碱性:甲胺(CH3NH2)强于氨 烃基为推电子基
10.[2025·河南开封三模] 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与微观解释不符的是 ( )
选项 实例 微观解释
A CO2、CH2O、CCl4的键角依次减小 孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力
B 三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性 F—C的极性大于Cl—C的极性,使F3C—的极性大于Cl3C—的极性,导致三氟乙酸羧基中O—H 的极性更大,更易电离出H+
C 碘易溶于四氯化碳而不易溶于水 I2和CCl4均为非极性分子,H2O为极性分子。根据“相似相溶”规律,I2易溶于CCl4而不易溶于H2O
D 18-冠-6能选择性识别钾离子 18-冠-6的空腔直径与钾离子直径适配
11.[2024·湖南邵阳二中三模] 物质的结构决定性质,下列性质差异与结构因素匹配正确的是 ( )
选项 性质差异 结构因素
A 溶解度(20 ℃):Na2CO3(22 g)大于NaHCO3(9.6 g) 阴离子电荷数
B 沸点:(131 ℃)>(31.4 ℃) 分子间氢键
C 键角:H2O(105°)大于NH3(107°) 中心原子的杂化方式
D 熔点:低于NaBF4 晶体类型
12.[2025·黑龙江哈尔滨二模] 结构决定性质,性质决定用途。对下列事实解释错误的是 ( )
事实 解释
A 室温下,在水中的溶解度:丙三醇>苯酚>1-氯丁烷 三种分子与水分子形成氢键情况和氢键数目不同
B 石墨的导电性只能沿石墨平面的方向 相邻碳原子平面之间相隔较远,未杂化的p轨道重叠使电子几乎只能在整个碳原子平面中运动
C CO2中CO的键能比HCHO中CO的键能大 CO2中有两组3中心4电子大π键,电子云分布更均匀,能量更高
D 乙酰胺在酸性或碱性条件下均能发生水解反应 酸和碱均可与水解产物反应,增大水解程度(共64张PPT)
基础小专题8
分子结构与性质
01
角度一 分子的结构
02
角度二 分子的性质
深研真题
考点透析
对点精练
深研真题
考点透析
对点精练
角度一
分子的结构
例1 [2025·黑吉辽内蒙古卷] Cl2O可用于水的杀菌消毒,遇水发生反应:Cl2O+H2O=2HClO。下列说法正确的是 ( )
A.反应中各分子的σ键均为p-p σ键
B.反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形
C.Cl—O键长小于H—O键长
D.HClO分子中Cl的价电子层有2个孤电子对
√
[解析] H2O中的H—O是s-sp3 σ键,Cl2O中的Cl—O是p-sp3 σ键,HClO中的O—Cl是p-sp3 σ键,O—H是s-sp3 σ键,A错误。
根据价层电子对互斥模型,Cl2O中心O原子的价层电子对数为2+×(6-2×1)=4,因此其VSEPR模型为四面体形;H2O中心O原子的价层电子对数为2+×(6-2×1)=4,因此其VSEPR模型为四面体形;HClO中心O原子的价层电子对数为2+×(6-2×1)=4,因此其VSEPR模型为四面体形;反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形,B正确。
Cl的原子半径大于H,Cl—O键长应大于H—O键长,因此C错误。
Cl原子的价层电子数为7,HClO中Cl的1个价电子与O形成共价键,剩余6个价电子形成3个孤电子对,D错误。
例2 [2024·河北卷] 是火箭固体燃料重要的氧载体，与某些
易燃物作用可全部生成气态产物，如：
。下列有关化学用语或表
述正确的是( )
A. 的形成过程可表示为
B.中的阴、阳离子有相同的 模型和空间结构
C.在、石墨、金刚石中，碳原子有、和 三种杂化方式
D.和 都能作制冷剂是因为它们有相同类型的分子间作用力
√
[解析] 是共价化合物，其电子式为 ， 的形成过程可
表示为 ，故A错误；
中的中心 原子上的孤电子对数为 ，
价层电子对数为4，的中心原子上的孤电子对数为
，价层电子对数为4，则二者的 模型和
空间结构均为正四面体形，故B正确；
、石墨、金刚石中碳原子的杂化方式分别为、、 ，共
有2种杂化方式，故C错误；
液氨汽化时吸收热量，可作制冷剂，干冰易升华，升华时吸收热量，
也可作制冷剂， 分子间作用力为氢键和范德华力， 分子间仅
存在范德华力，故D错误。
例3 [2025·河南卷] 自旋交叉化合物在分子开关、信息存储等方面具有潜在的应用价值。某自旋交叉化合物的结构及在氮气气氛下的热重曲线分别如图甲和图乙所示。该化合物的相对分子质量Mr=870+32x(x为整数)。下列说法正确的是 ( )
A.x=1
B.第一电离能:CC.该化合物中不存在离子键
D.该化合物中配位数与配体
个数相等
√
[解析] 该化合物在氮气的气氛中加热,先失去CH3OH,若x=1,CH3OH的质量分数为×100%≈3.5%,符合图乙,则该化合物中x=1,故A项正确;
同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但N原子2p轨道为半充满稳定结
构,第一电离能大于其同周期相邻元素,第一电离能:N>O>C,故B项错误;
该化合物中,配离子与N之间为离子键,故C项错误;
配位化合物中的中心离子配位数是指和中心离子直接成键的原子的数目,中心离子为Fe3+,有6个原子直接与Fe3+成键,因此配位数为6,配体为与中心原子或离子形成配位键的分子或离子个数,因此配体个数为2,故D项错误。
1.共价键及键参数
(1)判断 键、 键的两种方法
判断依据 判断方法
由共用电子对数 判断
由成键轨道类型 判断
(2)大 键的形成及表示
①简介:大 键一般是三个或更多个原子间形成的,是未杂化轨道中原
子轨道“肩并肩”重叠形成的 键。
②表达式代表参与形成大键的原子数,代表参与形成大 键
的电子数。 如常见分子(或离子)中的大 键： 中大 键可表
示为；中的大 键可表示为; 中的大
键可表示为 。
(3)键参数
①键能：指气态分子中 化学键解离成气态原子所吸收的能量，
键能越大，化学键越稳定。
②键长：指构成共价键的两个原子之间的核间距，键长越短，共价
键越稳定。
③键角：在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角。
【微点拨】键参数对分子性质的
影响：键长越短，键能越大，分
子越稳定。
2.认识配位键和配位化合物
(1)孤电子对
分子或离子中没有跟其他原子共用的电子对称为孤电子对。
(2)配位键
①配位键的形成：成键原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道
形成的共价键。
②配位键的表示：配位键可以用来表示，如 可表示
为 ，在中，虽然有一个 形成的过程与其他3个
形成的过程不同，但是一旦形成之后，4个共价键就完全相同。
(3)配位化合物{以 为例}
配体有孤电子对，如、、、、、 等。中心原子
(或离子)有空轨道，如、、、 等。
3.利用价层电子对互斥模型推测分子的空间结构
价层电子对互斥模型(模型)反映价层电子对的空间结构，而分
子的空间结构仅是成键电子对的空间结构，不包括孤电子对。
价层电子 对数 成键电子 对数 孤电子 对数 分子或离子的空 间结构 实例
2 2 0 直线形 直线形
3 3 0 平面三角 形 平面三角形
2 1
4 4 0 四面体形 四面体形
3 1 三角锥形
2 2
【微点拨】当中心原子无孤电子对时，分子或离子的空间结构与
模型一致；当有孤电子对时，分子或离子的空间结构为去掉
孤电子对后剩余部分的空间结构，且孤电子对会对分子或离子的空
间结构产生“挤压”效果，使键角变小。
4.杂化轨道理论
(1)杂化轨道理论的要点
当原子成键时，原子的价层电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相
等且能量相同的杂化轨道。杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，
形成分子的空间结构不同。
杂化类型 杂化轨道数目 杂化轨道夹角 空间结构 实例
2 直线形
3 平面三角形
4 正四面体形
(2)中心原子的杂化轨道类型和分子或离子空间结构的相互判断
分子或离子 组成 (A为中心原 子) 价层电 子对数 (杂化轨 道数) 中心原 子的孤 电子对 数 中心原 子的杂 化方式 分子空 间结构 实例
2 0 直线形
3 1
4 2
分子或离子 组成 (A为中心原 子) 价层电 子对数 (杂化轨 道数) 中心原 子的孤 电子对 数 中心原 子的杂 化方式 分子空 间结构 实例
3 0 平面三 角形
4 1 三角锥 形
续表
分子或离子 组成 (A为中心原 子) 价层电 子对数 (杂化轨 道数) 中心原 子的孤 电子对 数 中心原 子的杂 化方式 分子空 间结构 实例
4 0 正四面 体形
续表
5.分子结构与分子极性的关系
1.[2025·河北沧州三模]下列说法正确的是( )
A.分子间氢键可表示为
B.分子中原子的杂化方式为
C.的 模型为三角锥形
D.分子的空间结构为 ，可推测出 为非极
性分子
√
[解析] 氟元素电负性较大，可以和另一个 分子形成分子间氢键，其氢键可表
示为，A正确；
分子中原子形成3个 键，有一个孤电子对，其杂化方式为，B错误；
分子的中心 原子上的价层电子对数为，其 模
型为四面体形，C错误；
分子的空间结构为 ，的分子是书页状的结构，就好像
打开的一本书，两个 分别在半展开的书的两面上，分子是不对称的结构，正电
中心与负电中心不重合，可推测出 为极性分子，D错误。
2.[2025·辽宁沈阳模拟]硅及其化合物广泛应用于光电材料领域，其
中与甲基咪唑( )反应可以得到 ，其结构如
图所示。下列叙述错误的是( )
A. 的空间结构为正四面体形
B.1个中含有42个 键
C.、C、 的电负性由大到小的顺序为
D. 甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为、
√
[解析] 分子中形成4个 键，且不存在孤电子对，其结构与甲烷相似，
空间结构是正四面体形，A正确；
共价单键为 键、共价双键中含有1个 键、1个 键，配位键为 键，则
中含有12个 键，所以1个 中含有
个 键，B错误；
根据同一周期从左往右元素的电负性依次增强，同一主族从上往下电负性依
次减弱，故、C、 的电负性由大到小的顺序为 ，C正确；
由结构简式可知， 甲基咪唑分子中存在甲基和碳碳双键，故碳原子的杂化
轨道类型为、 ，D正确。
3.(1)[2025·山东泰安一模] 二茂铁 是一种在化学、生物医
学等多个领域有广泛应用的有机金属化合物，其结构为 ，由
环戊二烯负离子与构成。已知： 结构与苯相似，存
在的大 键。
①二茂铁中存在的作用力有_____(填标号)
A.氢键 B.配位键 C. 键 D.离子键
[解析] 二茂铁中 与环戊二烯负离子通过配位键结合，环戊二烯
负离子内部含有大 键，故选 。
√
√
②结构类似的微粒可与 形成类似二茂铁结构。
如与形成的类似二茂铁结构如图所示，则
中存在的大 键可表示为____；下列可以与 形成
类似二茂铁结构的微粒有_____(填序号)。
A. B. C.
D. E.
[解析] 结构与苯相似，存在的大 键，说明每
个碳原子各提供一个单电子，同时得到一个电子，形成5
中心6电子的大 键，和 同主族，每个磷原子形成2个
共价键和1个配位键，则 中，每个磷原子各提供一个
单电子，同时得到两个电子，形成4中心6电子的大 键，
表示为。氮原子杂化方式为 ，碳、氮原子各提供一个单电子用
于形成6中心6电子的大 键，为，可以和 形成类似二茂铁结
构，A选；
环上存在一个 ，说明该碳原子失去了一个电子，即该 碳原子形成
3个共价键，不再提供单电子形成大 键，其大 键表
示为，可以和形成类似二茂铁结构，B选；
结构中，每个氮原子提供一个单电子，再得到一个电
子，形成的大 键，可以和 形成类似二茂铁结构，C选；
中存在共轭双键，双键上的碳原子采取 杂化，每个双键碳上
还有一个没有杂化的 轨道彼此相互平行，且每个没有杂化的轨道上
有一个单电子，形成 ，D不选；
中双键之间间隔两个单键，没有大 键， 不选。
(2)[2024·山东潍坊二模] 叠氮酸 常用作引爆剂，可用联氨
制取。叠氮酸结构如图所示： ， 为
杂化，已知：参与形成 键的电子越多，键长越短，则键长：①
___(填“ ”“ ”或“ ”)②。
[解析] ①中两个氮原子均为两个轨道的电子参与形成两个
键，剩下一个轨道和轨道形成杂化轨道，②中右边的 ，只形成
1个 键，两个轨道和一个轨道形成 杂化轨道，因此键长
。
(3)[2024·山东烟台一模] 硫代硫酸根离子可看作是 中的
一个原子被原子取代的产物，工业上， 常作为配体与金属
阳离子形成配合物，除 原子外可作配位原子的是______
(填“中心”或“端基”) 原子。
端基
[解析] 配位原子需要提供孤电子对与其他原子形成配位键，则
常作为配体与金属阳离子形成配合物，除 原子外可作配位原
子的是端基 原子。
角度二
分子的性质
例1 [2025·河北卷] 化学研究应当注重宏观与微观相结合。下列宏观
现象与微观解释不符的是( )
选项 宏观现象 微观解释
A 氮气稳定存在于自然界中 氮分子中存在氮氮三键，断开该共价
键需要较多的能量
B
C 天然水晶呈现多面体外形 原子在三维空间里呈周期性有序排列
D 氯化钠晶体熔点高于氯化铝晶体 离子晶体中离子所带电荷数越少，离
子半径越大，离子晶体熔点越低
√
[解析] 氮气的稳定性源于氮分子中的氮氮三键键能高，难以断裂，
A正确；
苯因大 键结构稳定，难以与溴发生加成反应，B正确；
水晶的规则外形由原子在三维空间里呈周期性有序排列(晶体结构)
导致，C正确；
氯化钠熔点高于氯化铝的真实原因是氯化钠为离子晶体，而氯化铝
为分子晶体，选项中将二者均视为离子晶体并用离子所带电荷和半
径解释，不符合实际，D错误。
例2 [2025·湖南卷] 下列有关物质性质的解释错误的是( )
性质 解释
A
B
C
D
√
[解析] 是推电子基团，使乙酸中羟基的极性减弱，导致乙酸
的酸性弱于甲酸，A解释正确；
的体积大于 ，导致其硝酸盐中离子的相互作用较弱，
熔点更低，B解释正确；
的熔点高于是因为其金属键更强，而不是因为 的金属性比钠
弱，金属性是金属失电子的能力，与金属熔点无关，C解释错误；
分子间存在的氢键使其沸点反常地高于 ，D解释正确。
例3 [2025·湖北卷]和 为同主族相邻元素。下列关于物质性质或现
象的解释错误的是( )
A.的熔点比的低，因为 的离子键更强
B.磷单质通常不以 形式存在，因为磷磷之间难以形成三键
C.次磷酸 比硝酸 的酸性弱，因为前者的 键极
性小
D.形成而形成，因为 的价层电子轨道更多且半径更大
√
[解析] 二者熔点的差异源于离子键的强度，中 带3个单位
负电荷，而中 只带1个单位负电荷，离子所带电荷越多，
静电引力就越强，离子键越强，熔点越高，因此 的离子键比
强，A错误。
氮原子半径小，2个氮原子的 轨道能有效重叠，形成稳定的；
磷原子半径大，2个磷原子的 轨道重叠程度小，难以形成稳定的
，B正确。
含氧酸的酸性与 极性有关，中心原子电负性越高，极性越
大，越易解离出 ，氮元素的电负性大于磷元素，因此中
极性大，酸性强，中 元素电负性低，极性小，酸性弱，
C正确。
原子半径较小， 的中心原子的杂化轨道上容有3个 键和1
个孤电子对，有 轨道，可形成 杂化轨道，且原子半径较大，
能容纳5个配体，故形成 ，D正确。
1.正确理解微粒间的作用力及对物质性质的影响
(1)强度:化学键 氢键 范德华力。
(2)范德华力与物质的组成、熔沸点:由分子构成的物质,若组成和结构
相似,一般来说,物质的相对分子质量越大,范德华力越强,熔沸点越高。
如沸点:。
(3)氢键与物质的熔沸点:的熔沸点高于,因水分子间存在氢键,
分子间只存在范德华力。常见的非金属性较强的元素如、、
的氢化物分子间可形成氢键。
2.认识分子的性质
(1)空间结构与分子极性的关系
(2)键的极性对分子性质——有机酸的酸
性的影响
①三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性,
三氯乙酸的酸性大于二氯乙酸的酸性。
②烷基越长,羧酸的酸性越弱。
(3)溶解性
①“相似相溶”规律:非极性溶质一般能溶于非极性溶剂,极性溶质一般能
溶于极性溶剂,若存在氢键,则溶剂和溶质之间的氢键越强,溶解性越好。
②“相似相溶”还适用于分子结构的相似性,如乙醇和水互溶,而戊醇在
水中的溶解度明显减小。
(4)氢键对物质性质的影响
①熔沸点:分子间氢键使物质的熔沸点升高;分子内氢键使物质的熔沸
点降低。
②水溶性:分子与水分子间形成氢键,使水溶性增大。如 、
、、 等易溶于水。
③解释一些特殊现象:液态水结冰时体积膨胀;接近沸点的水蒸气相
对分子质量测定值比按化学式 计算出来的相对分子质量大。
1.[2025·河北沧州模拟] 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学
的有效方法。下列解释与实例不符的是( )
选项 实例 解释
A 石墨熔点比金刚石高 石墨晶体内存在共价键、分子间作用力，而金刚石晶体内只存在共价键
B
C
D
√
[解析] 石墨熔点比金刚石高是因为石墨晶体中碳碳键键长小于金刚石中碳
碳键，键能大于金刚石中碳碳键，共价键强于金刚石中碳碳键所致，与石
墨晶体中的分子间作用力无关，故A符合题意；
向硫酸四氨合铜溶液中加入乙醇，使溶剂极性减小，硫酸四氨合铜的溶解
度减小，有利于深蓝色的一水合硫酸四氨合铜晶体析出，故B不符合题意；
氮氮三键的键能大于氮氮单键的3倍，说明氮气分子中氮氮三键中 键的强
度比 键的大，故C不符合题意；
三氯硅烷与水反应放出氢气是因为三氯硅烷中氢元素化合价为 价，说明
氢元素的电负性大于硅元素，故D不符合题意。
2. [2025·山西晋中二模] 物质的结构决定性质。下列事实与解释不符的是 ( )
√
选项 事实 解释
A 含Na元素的物质焰色为黄色 与Na原子的核外电子跃迁有关
B 石墨有润滑作用 石墨的层状结构间以范德华力结合
C NH3沸点高于PH3 N—H的键能比P—H大
D 冠醚(18-冠-6)能识别K+ 该冠醚的空穴与K+尺寸适配,两者可以通过相互作用形成超分子
[解析] 电子从能量较高的能级跃迁至能量较低的能级,以光的形式释放能量,故含Na元素的物质焰色为黄色,与Na原子的核外电子跃迁有关,A正确;
石墨的层状结构间以范德华力结合,范德华力较弱,故石墨有润滑作用,B正确;
NH3分子间能形成氢键,PH3分子间不能形成氢键,沸点NH3高于PH3,与键能无关,C错误;
超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚合体,该冠醚的空穴与K+尺寸适配,两者可以通过相互作用形成超分子,故冠醚(18-冠-6)能识别K+,D正确。
3.[2025·河北邯郸三模] 从微观视角探析物质结构及性质是研究和学
习化学的重要方法。下列实例与解释不符的是( )
选项 实例 解释
A 甘油吸湿性较强 甘油分子中有3个羟基，易与水形成氢键
B 某些金属及其化合物灼烧时呈现不同焰色 电子发生能级跃迁，释放出不同波长的光
C
D
√
[解析] 甘油分子中有3个羟基，极易与水分子间形成氢键，所以甘油
吸湿性极强，A项实例与解释相符；
电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态及至基态时，将释放能
量，释放的能量以不同波长的光表现出来，即为焰色试验，B项实例与解
释相符；
分子的中心原子氧原子采取杂化，而分子中存在大 键 ，
则中心原子采取杂化，所以比 的键角大，但其键角大小与
键能无关，C项实例与解释不符；
可用杯酚分离与， 与杯酚通过分子间作用力形成超分子，D项实
例与解释相符。
A.钛酸钡晶体中和 的粒子的配位数分别为12和6
B. 中含有的化学键为离子键、共价键、
氢键、配位键
C.中的杂化方式为
D.通过螯合作用形成的配位键有
1.[2024·山东青岛三模]钛酸钡粉体是电子陶瓷元器件的重要基础原
料。钛酸钡晶体与 的结构如图所示。
下列说法正确的是( )
√
[解析] 由晶胞结构图可知， 的粒子位于晶胞体心，与其距离最近的是处
于棱心的的粒子且所有的粒子与 的粒子的距离都相等，故的粒子
的配位数为12，的粒子处于晶胞顶角，位于 的粒子形成的正八面体空
隙中，故 的粒子的配位数为6，A正确；
中没有离子键，氢键不属于化学键，B错误；
连接5个原子，不是杂化，C错误；
两个草酸根离子和 分别通过螯合作用形成两个
配位键，故 通过螯合作用形
成的配位键有 ，D错误。
2.[2025·湖北新八校协作体联考] 从微观视角探析物质结构及性质是
学习化学的有效方法。下列对事实的解释错误的是( )
选项 事实 解释
A 甘油是黏稠液体 甘油分子间存在氢键
B
C
D
√
[解析] 甘油的分子间可以形成氢键，增加了其黏稠度，A正确；
、的中心原子均为 杂化，且有一个孤电子对，氟原子的电
负性较大，成键电子对更靠近氟原子，孤电子对对成键电子对的斥
力减小，键角变大，所以的键角大于 ，B错误；
碳碳双键和碳氧双键形成 共轭体系，能量更低，所以乙醛羟醛缩合
反应的产物为而不是 ，C正确；
王水中的氯离子可以与金和铂形成配合物，使其溶解，增强了、
的还原性，从而使、 溶于王水，D正确。
3.[2023·重庆卷]和 均可发生水解反应，其中 的水解机理
示意图如下：下列说法正确的是( )
A.和 均为极性分子
B.和中的均为 杂化
C.和 的水解反应机理相同
D.和均能与 形成氢键
√
[解析] 的中心原子的价层电子对数为 ，
有1个孤电子对，故空间结构为三角锥形，其分子中正电中心与负电
中心不重合，为极性分子；的中心原子 的价层电子对数为
，无孤电子对，故空间结构是正四面体形，
其分子中正电中心与负电中心重合，为非极性分子，A错误。
和的中心原子的价层电子对数均为4，故二者的均为
杂化，B错误。
由题干反应历程图可知，水解时首先是中的 原子与
中的原子的孤电子对结合，与结合形成 ，而的中心原
子上无孤电子对，故的水解反应机理与 不相同，C错误。
和分子中均存在且中心原子 上存在孤电子对，故均
能与 形成氢键，D正确。
4.[2024·山东师大附中模拟] “点击化学”的研究获得诺贝尔化学奖表
彰，如图所示是点击化学的化学反应，所得的产物中含有大 键。
已知杂化轨道中 成分越多，所形成的化学键越稳定。
(1)产物中___(填“ ”或“ ”)位置的 原子更容易形成配位键。
[解析] 所得产物中含有大 键，提供1个电子参与形成大
键，提供1对电子参与形成大 键， 位置的 原子中含有1个
孤电子对，容易形成配位键，而 位置的 原子无孤电子对，故产
物中 、 两位置的原子中， 位置的 原子更容易形成配位键。
(2)反应物中氮氮键键长___产物中氮氮键键长(填“ ”“ ”或“ ”)，
原因是 ____________________________________________________
___________________________________________________________
_____________________________ 。
[解析] 已知杂化轨道中 成分越多，所形成的化学键越稳定；反应物
中 位置的氮原子为杂化，产物中所有氮原子为 杂化，则反应
物中氮氮键更稳定、键长更短，故反应物中氮氮键比产物中氮氮键
的键长短。
反应物中， 位置的氮原子采用杂化，而产物中的 原
子均采用杂化，反应物中原子杂化轨道中 成分多，所形成的化
学键更稳定，氮氮键的键长短
