高考第二轮复习化学选择题专项练习11 题型十一　分子结构与性质

这是一份高考第二轮复习化学选择题专项练习11 题型十一　分子结构与性质，共18页。试卷主要包含了微粒中的共价键，分子的性质，N和P为同主族相邻元素等内容，欢迎下载使用。
1．微粒中的共价键
2.微粒中原子杂化方式的判断
(1)公式计算法
①
注意：对于阳离子，a＝中心原子价电子数－离子电荷数；对于阴离子，a＝中心原子价电子数＋|离子电荷数|。
②判断：价层电子对数为2，为sp杂化；价层电子对数为3，为sp2杂化；价层电子对数为4，为sp3杂化。
(2)根据有机物的成键特点判断
(3)根据微粒构型判断
3.常见微粒的VSEPR模型、空间结构
4．分子的性质
(1)分子结构与分子极性的关系
(2)键的极性对化学性质的影响
①酸性：CCl3COOH＞CHCl2COOH，其原因是Cl3C—的极性大于Cl2HC—的极性，导致CCl3COOH的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出H＋。
②酸性：CH3COOH＞CH3CH2COOH，其原因是烷基是推电子基因，烷基越长推电子效应越大，使羧基中的羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱。
(3)物质的溶解性
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。
②氢键对溶解性的影响
与水形成分子间氢键有利于溶质在水中溶解，溶质分子内形成氢键时不利于溶质在水中溶解。
1．(2025·黑吉辽内蒙古卷，3)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：B H的唯一电子位于1s轨道，H原子与其他原子形成的σ键只能是s-s σ键或s-p σ键，A错误；Cl2O、H2O和HClO的中心原子O均为sp3杂化，分子的VSEPR模型均为四面体形，B正确；原子半径：Cl>H，则键长：Cl—O键>H—O键，C错误；HClO分子的结构式为H—O—Cl，Cl原子只形成一个共用电子对，故其有3个孤电子对，D错误。
2．(2025·安徽卷，5)氟气通过碎冰表面，发生反应①F2＋H2O-40 ℃ HOF＋HF，生成的HOF遇水发生反应②HOF＋H2O===HF＋H2O2。下列说法正确的是( )
A．HOF的电子式为
B．H2O2为非极性分子
C．反应①中有非极性键的断裂和形成
D．反应②中HF为还原产物
解析：A H︰O‥‥︰F‥‥︰中各原子均达到稳定结构，A正确；H2O2的结构为，其正、负电中心不重合，是极性分子，B错误；反应①中有F—F非极性键的断裂，但生成物中只含极性键，故没有非极性键的形成，C错误；F的非金属性非常强，在HOF中F为－1价，H为＋1价、O为0价，故在反应②中，H、F元素的化合价均没有发生变化，HF既不是还原产物也不是氧化产物，D错误。
3．(2025·湖北卷，13)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
解析：A KNO3中硝酸根离子带1个单位负电荷，K3PO4中磷酸根离子带3个单位负电荷，K3PO4的离子键更强，熔点更高，A项错误；磷原子半径较大，原子间形成三键时，原子轨道重叠程度较小，键能较小，不稳定，所以磷单质通常不以P2形式存在，B项正确；次磷酸结构中，H—O键极性小，H原子不容易电离出来，硝酸中H—O键极性相对较大，H原子易电离，所以次磷酸比硝酸的酸性弱，C项正确；P的原子半径比N大，价层电子轨道更多，有更多的空间和轨道来容纳电子，所以P可以形成PF5，而N由于半径小，价层电子轨道少，只能形成NF3，D项正确。
4．(2025·重庆卷，7)三种氮氧化合物的结构式如图所示：
有关说法正确的是( )
A.氮氮键的键能：N2O>N2O3
B．熔点：N2O3>N2O4
C．分子的极性：N2O4>N2O
D．N—N—O的键角：a>b
解析：A 由图中数据可知，氮氮键的键长：N2O＜N2O3，则氮氮键的键能：N2O>N2O3，A正确；N2O3、N2O4均为分子构成的物质，分子间作用力：N2O3＜N2O4，熔点：N2O3＜N2O4，B错误；N2O4为对称的平面结构，极性较弱，而N2O结构不对称，正负电荷中心不重合，属于典型的极性分子，故分子极性：N2O4＜N2O，C错误；N2O3结构为O===N—NO2，中心原子N存在1个孤电子对，中心原子N为sp2杂化，受孤电子对影响，键角略小于120°；而N2O4中心原子N的孤电子对数为5-2×2-1×12＝0，价层电子对数为3，也是sp2杂化，没有孤电子对的影响，故键角a＜b，D错误。
5．(2025·甘肃卷，9)我国化学家合成了一种带有空腔的杯状主体分子(结构式如图a)，该分子和客体分子(CH3)4NCl可形成主客体包合物：(CH3)4N＋被固定在空腔内部(结构示意图见图b)。下列说法错误的是( )
A．主体分子存在分子内氢键
B．主客体分子之间存在共价键
C．磺酸基中的S—O键能比S===O小
D．(CH3)4N＋和(CH3)3N中N均采用sp3杂化
解析：B 根据主体分子的结构可知，其中含有的—SO3H和—OH可形成分子内氢键，A正确；主客体分子之间形成的包合物属于超分子，二者之间的作用力不是共价键，主客体分子之间没有形成化学键，B错误；S===O电子云重叠程度比S—O大，S===O键长更短，故磺酸基中S—O键能比S===O小，C正确；(CH3)4N＋中N形成4个σ键，且N上无孤电子对，故N采取sp3杂化，(CH3)3N中N形成3个σ键，且N上含有1个孤电子对，故N采取sp3杂化，D正确。
6．(2025·山东卷，8)物质性质与组成元素的性质有关，下列对物质性质差异解释错误的是( )
解析：A H2O可形成分子间氢键，故沸点H2O>H2S，A错误；元素电负性：Cl>Br，故HClO中O—H键极性大，更易断裂，故酸性：HClO>HBrO，B正确；原子半径：Si>C，则键长：Si—Si键>C—C键，键能：Si—Si键晶体硅，C正确；离子晶体的熔点大小与离子键强弱有关，离子所带电荷数越多、离子半径越小，离子键越强，物质熔点越高，离子电荷：Mg2+>Na＋、O2->F－，故熔点：MgO>NaF，D正确。
7．(2025·河北卷，8)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( )
解析：D 由于N2分子中存在氮氮三键，该共价键键能较大，断键需要较多能量，所以常温下很难与其他物质反应，可稳定存在于自然界中，A正确；苯分子中不存在单双键交替的结构，而是形成了稳定的大π键，所以不能与溴发生加成反应而使溴的CCl4溶液褪色，B正确；水晶为SiO2晶体，为共价晶体，由Si原子和O原子通过共价键在三维空间里周期性有序排列而成，呈现规则的多面体外形，C正确；NaCl属于离子晶体，微粒间作用力为离子键，而AlCl3属于分子晶体，相邻分子间只存在范德华力，分子晶体有低熔点的特性，AlCl3熔点低于NaCl，D错误。
8．(2024·山东卷，9)由O、F、I组成化学式为IO2F的化合物，能体现其成键结构的片段如图所示。下列说法正确的是( )
A．图中代表F原子
B．该化合物中存在过氧键
C．该化合物中I原子存在孤对电子
D．该化合物中所有碘氧键键长相等
解析：C 由图中信息可知，白色的小球可形成2个共价键，灰色的小球只形成1个共价键，黑色的大球形成了4个共价键，根据O、F、I的电负性大小(F最大、I最小)及其价电子数可以判断，白色的小球代表O原子、灰色的小球代表F原子，黑色的大球代表I原子，A不正确；根据该化合物结构片段可知，每个I原子与3个O原子形成共价键，根据均摊法可以判断其中必须有2个O原子分别与2个I原子成键，才能确定该化合物化学式为IO2F，因此，该化合物中不存在过氧键，B不正确；I原子的价电子数为7，该化合物中F元素的化合价为－1，O元素的化合价为－2，则I元素的化合价为＋5，据此可以判断每个I原子与其他原子形成3个单键和1个双键，I原子的价电子数不等于其形成共价键的数目，因此，该化合物中I原子存在孤对电子，C正确；该化合物中既存在I—O键，又存在I===O键，单键和双键的键长是不相等的，因此，该化合物中所有碘氧键键长不完全相等，D不正确。
限时规范训练
(建议用时：30分钟 满分：45分)
选择题：每小题3分，共45分。
1．(2025·泸州一模)胍的结构如图所示，其衍生物可作为肠道消炎药。胍得到质子后转化为具有平面结构的胍阳离子[C(NH2)3]＋。下列有关说法中正确的是( )
A．胍为非极性分子且难溶于水
B．胍分子中最多有4个原子共平面
C．1个胍阳离子中有9个σ键
D．胍阳离子中N的杂化类型为sp3
解析：C 胍的结构简式为，正负电荷中心不重合，为极性分子，A错误；由结构简式可知，胍分子中C===N为平面结构，则最多共面的原子个数为7，B错误；胍阳离子CNH23 ＋中H原子只形成σ键，C原子分别与N原子之间形成1个σ键，则1个该离子中含9个σ键，C正确；[C(NH2)3]＋为平面结构，则N原子的杂化方式为sp2，D错误。
2．(2025·河南部分高中二模)BF3与一定量的水可形成物质R(如图所示)。下列说法错误的是( )
A．R中阴、阳离子均含有配位键
B．阳离子的空间结构为三角锥形
C．BF3形成R后，B的杂化方式未发生改变
D．R中的阴、阳离子与水分子之间均可形成氢键
解析：C R中的阳离子(H3O＋)，是由H＋提供空轨道，H2O中O原子提供孤电子对形成配位键；阴离子中是B原子提供空轨道，O原子提供孤电子对形成配位键，A正确；H3O＋的中心原子为sp3杂化，故空间结构为三角锥形，B正确；BF3中，B是sp2杂化，R中B形成了4个σ键，杂化方式为sp3，C错误；H3O＋中的H可以与H2O中的O形成氢键，H2O中的H也可以与H3O＋中的O形成氢键，R中的H可以与H2O中的O形成氢键，R中的F也可以与H2O中的H形成氢键，D正确。
3．(2025·甘肃卷，7)物质的结构决定性质，下列事实与结构因素无关的是( )
解析：C K和Na产生的焰色不同，是因为能量是量子化的，二者核外电子从高能级跃迁回低能级的能量差不同，发出的光的波长不同，A正确；SiH4和CH4均为分子晶体，SiH4的相对分子质量更大，分子间作用力更强，故SiH4的沸点高于CH4，B正确；当金属受到外力作用时，晶体中的原子层间会发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，所以金属有良好的延展性，金属中不存在离子键，C错误；刚玉(Al2O3)为共价晶体，原子间以共价键连接，形成共价键三维骨架结构，故其硬度大、熔点高，D正确。
4．(2025·甘肃卷，10)我国科学家制备了具有优良双折射性能的C3H8N6I6·3H2O材料。下列说法正确的是( )
C3H8N6I6
A．电负性：N乙
D．丙中O—C===O键角大于C—S—H键角
解析：D N原子2p轨道半充满，结构稳定，难失电子，O、S同主族，所以第一电离能：N>O>S，A错误；同周期元素从左到右电负性增大，即SNH3
D．顺铂治疗癌症时，对人体无毒副作用
解析：D 由题给信息知，顺铂和反铂互为同分异构体，故顺铂和反铂分子均为平面四边形结构，A正确；顺铂的正、负电荷中心不重合，为极性分子，反铂的正、负电荷中心重合，为非极性分子，故极性：顺铂>反铂，B正确；顺铂和NH3中的N均为sp3杂化，NH3的中心原子N有1个孤电子对，而顺铂中N上的孤电子对进入Pt的空轨道中形成配位键，则顺铂中的N无孤电子对，故H—N—H键角：顺铂>NH3，C正确；Pt属于重金属，故顺铂对人体有毒副作用，D错误。
10．(2025·南宁二模)下列对一些实验事实的理论解释，错误的是( )
解析：D NH3、NF3中心原子均为sp3杂化，且都有一个孤电子对，中心原子相同，配位原子H的电负性小于F，N—F的成键电子对更偏向氟，氮周围电子云密度较小，斥力较小，键角较小，A正确；氟的电负性大于氯的电负性，F—C的极性大于Cl—C的极性，使—CF3的极性大于—CCl3的极性，导致CF3COOH的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出H＋，故酸性：CF3COOH>CCl3COOH，B正确；对羟基苯甲酸形成分子间氢键，邻羟基苯甲酸形成分子内氢键，分子间氢键能使物质的熔、沸点升高，分子内氢键能使物质的熔、沸点降低，则沸点：对羟基苯甲酸>邻羟基苯甲酸，C正确；用杯酚分离C60和C70体现了超分子具有分子识别的特征，不是体现了具有自组装特征，D错误。
11．(2025·宝鸡一模)联氨(N2H4)可用于处理锅炉水中的溶解氧，防止锅炉被腐蚀，其中一种反应机理如图所示。下列叙述错误的是( )
A．H—N—H键角：[Cu(NH3)4]2+异戊烷，C正确；3p轨道的能量高于3s的，钠原子的核外电子排布由[Ne]3s1变为[Ne]3p1时，钠原子由基态变为激发态，会吸收能量，形成吸收光谱，D正确。
13．(2025·长沙一模)若配合物中心离子含有单电子，则配合物为顺磁性物质，将顺磁性物质置于外磁场中，会使磁场强度增大。某金属发光配合物的结构如下(—Ph代表苯环)。下列叙述错误的是( )
A．苯分子中有12个σ键
B．该配合物不属于顺磁性物质
C．苯中碳的未杂化的2p轨道形成6中心6电子的大π键
D．该配合物中含有的化学键有配位键、氢键、共价键
解析：D 苯分子中有12个σ键，其中有6个C—H σ键，6个C—C σ键，A正确；观察结构，配合物中的铜元素显＋1价，Cu＋的价电子排布式为3d10，不含有单电子，不属于顺磁性物质，B正确；苯中环上的每个碳原子存在一个未杂化的2p轨道，每个轨道中含1个电子，苯中碳的未杂化的2p轨道形成6中心6电子的大π键，C正确；氢键不属于化学键，D错误。
14．(2025·郑州二模)Ca2+一般不形成配位化合物，但可与乙二胺四乙酸(EDTA)通过配位键形成稳定的螯合离子，其结构如图所示。NA为阿伏加德罗常数的值。
下列说法错误的是( )
A．螯合离子中含5个五元环
B．0.5 ml螯合离子中含π键数为4NA
C．乙二胺四乙酸分子中碳原子的杂化类型有sp2、sp3两种
D．螯合离子中与Ca2+形成配位键的原子在空间上构成八面体形
解析：B 根据图示，每个螯合离子中含有5个五元环：，A正确；一个Ca2+与一个乙二胺四乙酸(EDTA)形成螯合离子，每个乙二胺四乙酸中有4个C===O即4个π键，故0.5 ml螯合离子中含π键数为2NA，B错误；乙二胺四乙酸分子中形成双键的碳原子，采用sp2杂化，单键碳原子，采用sp3杂化，C正确；根据图知，螯合离子中与Ca2+形成配位键的原子为N原子和连接单键的O原子，共6个配位原子，与Ca2+在空间上构成八面体形，D正确。
15．(2025·江西名校联考)星际分子XY11Z中，X、Y和Z是原子序数依次增大的不同族短周期元素。研究发现XY11Z为直线形分子，燃烧产物中含有气体Z2。下列有关说法正确的是( )
A．XY11Z分子中Y、Z最外层达到8电子稳定结构
B．XY11Z分子中Y原子杂化方式为sp2、sp
C．XY11Z分子含有11中心11电子的大π键
D．Z2分子不稳定，易转化为Z4
解析：A 根据XY11Z为直线形分子可知，11个Y原子均是sp杂化，形成—Y≡Y—Y≡Y—Y≡Y—Y≡Y—Y≡Y—Y≡，则Y为C，又因为X、Y和Z是原子序数依次增大的不同族短周期元素，且XY11Z的燃烧产物中含有气体Z2，则Z为N、X为H，XY11Z结构为H—C≡C—C≡C—C≡C—C≡C—C≡C—C≡N。由上述分析可知，C、N最外层均达到8电子稳定结构，A正确；HC11N中的C原子均为sp杂化，B错误；HC11N分子含有12中心12电子的大π键，C错误；N2中含有氮氮三键，N2分子很稳定，不易转化，D错误。
非极性键
和极性键
同种原子间形成非极性键，如Cl2；不同种原子间形成极性键，如HCl
σ键和π键
σ键“头碰头”形成，电子云呈轴对称如s-p σ键；π键“肩并肩”形成，电子云呈镜面对称，如p-p π键
单键、双
键和三键
单键都是σ键，双键中1个σ键、1个π键，三键中1个σ键、2个π键
大π键
用mn 表示，m代表形成大π键的原子数，n代表形成大π键的电子数。一些常见物质中的大π键如下所示，苯：66，N5-：56，NO3-：46，SO2：34，O3：34，CO32-：46
配位键
键的类型
杂化方式
单键C、N、O(—O—)
sp3
双键C、N、O(
sp2
三键C、N(—C≡C—、—C≡N)
sp
微粒
构型
四面
体形
三角
锥形
平面形
V形
直线形
杂化
方式
sp3
sp3
sp2
sp3或
sp2
sp
常见
微粒
中心原子的杂
化方式
VSEPR模型
中心原子上的
孤电子对数
空间结构
CH4
sp3
四面体形
0
正四面体形
H2O
sp3
四面体形
2
V形
NH3
sp3
四面体形
1
三角锥形
SO42-
sp3
四面体形
0
正四面体形
BF3
sp2
平面三角形
0
平面三角形
SO2
sp2
平面三角形
1
V形
CO2
sp
直线形
0
直线形
选项
性质差异
主要原因
A
沸点：H2O>H2S
电离能：O>S
B
酸性：HClO>HBrO
电负性：Cl>Br
C
硬度：金刚石>晶体硅
原子半径：Si>C
D
熔点：MgO>NaF
离子电荷：Mg2+>
Na＋，O2->F－
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
选项
事实
结构因素
A
K与Na产生的焰色不同
能量量子化
B
SiH4的沸点高于CH4
分子间作用力
C
金属有良好的延展性
离子键
D
刚玉(Al2O3)的硬度大，熔点高
共价晶体
选项
物质性质
解释
A
氯化钠熔点高于氯化铯
氯化钠离子键强于氯化铯
B
碘易溶于四氯化碳
碘和四氯化碳都是非极性分子
C
草酸氢钠溶液显酸性
草酸氢根离子水解程度大于电离程度
D
离子液体导电性良好
离子液体中有可移动的阴、阳离子
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
邻硝基苯酚沸点低于对硝基苯酚
邻硝基苯酚能形成分子内氢键
B
F—F键的键能>Cl—Cl键的键能
F—F键键长小于Cl—Cl键键长
C
CH3COOH的pKa大于HCOOH的pKa
前者羟基的极性强
D
CH4的稳定性强于H2S
C的电负性大于S
选项
实验事实
理论解释
A
键角：NH3>NF3
氟的电负性大于氢，N—F的成键电子对更偏向氟，氮周围电子云密度较小，斥力较小，键角较小
B
酸性：CF3COOH>CCl3COOH
氟的电负性大于氯，导致CF3COOH的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出H＋
C
沸点：
前者形成分子间氢键，后者形成分子内氢键
D
用杯酚分离C60和C70
超分子具有自组装特征
选项
实例
解释
A
H2O的热稳定性强于H2S
H2O分子间可形成氢键
B
HF分子的极性强于HCl分子
F比Cl电负性强，H—F键中共用电子对更偏向F
C
正戊烷的沸点高于异戊烷
异戊烷分子支链多，分子间距大，分子间作用力弱
D
钠原子的核外电子排布由[Ne]3s1变为[Ne]3p1时，形成吸收光谱
钠原子由基态变为激发态时会吸收能量