資源簡介

分子的空間結構--2025屆高中化學一輪復習特訓
一、單選題
1．下列有關粒子結構的描述錯誤的是( )
A.和均是價電子總數為8的分子
B.和均是正四面體的極性分子
C.和均是26電子的粒子
D.和均是分子中各原子都滿足最外層8電子結構的分子
2．最近，中科院大連化物所研究發現了以三元氧化物為催化劑時，加氫制甲醇的反應機理如圖所示(帶*微粒為催化劑表面的吸附物種)：
下列判斷錯誤的是( )
A.是該反應的氧化劑
B.生成的可用作車用燃料
C.催化劑能加快反應速率，但不改變反應的反應熱
D.該反應過程中既有非極性鍵的斷裂，又有非極性鍵的形成
3．實驗室可用螢石（）與濃硫酸制取HF，氫氟酸可用來刻蝕玻璃，發生反應：，的立方晶胞如圖所示，其晶胞參數為apm。下列說法不正確的是( )
A.氫化物的穩定性：
B.四者的中心原子的雜化方式相同
C.的晶體密度為（為阿伏伽德羅常數的值）
D.晶體中和之間的最近距離與F-和F-之間的最近距離之比為
4．化合物可作肥料，所含的5種元素位于主族，在每個短周期均有分布，僅有Y和M同族。Y的基態原子價層p軌道半充滿，X的基態原子價層電子排布式為，X與M同周期，E在地殼中含量最多。下列說法正確的是( )
A.元素電負性：
B.氫化物沸點：
C.第一電離能：
D.和的空間結構均為三角錐形
5．下列說法正確的是( )
A.Co位于元素周期表的ds區
B.和中N原子均采取雜化
C.1 mol 中含有12molσ鍵
D.灼燒時火焰呈現紫色的物質一定是鉀鹽
6．可用于低溫下催化氧化HCHO：。下列關于催化氧化甲醛的反應說法正確的是( )
A.該反應，
B.HCHO、、均為極性分子
C.升高溫度，增大，減小
D.使用催化劑降低了該反應的焓變
7．實驗室制乙炔的反應為，設為阿伏加德羅常數的值，下列說法錯誤的是( )
A.中含有鍵和鍵
B.0.5mol晶體中含有的離子數目為
C.25℃時，1LpH＝8的溶液中的數目為
D.1.8g水中含有的孤電子對數為0.2
8．化合物是一種潛在的儲氫材料，它可由六元環狀化合物通過反應
制得。下列敘述錯誤的是( )
A.分子中所有的原子在同一平面上
B.反應前后N與B原子的雜化軌道類型不變
C.、均為含極性共價鍵的非極性分子
D.中N原子提供孤電子對與B原子形成配位鍵
9．下列各組分子空間結構和極性均相同的是( )
A.和 B.和
C.和 D.和
10．可與某有機多齒配體形成具有較強熒光性能的配合物，其結構如圖所示。
下列說法不正確的是( )
A.該配合物中存在著鍵、鍵
B.的鍵角比小
C.配合物分子中N、C原子均存在和雜化軌道
D.1mol有機配體與形成的配位鍵有3mol
11．某種鎂鹽具有良好的電化學性能，其陰離子結構如下圖所示。W、X、Y、Z、Q是核電荷數依次增大的短周期元素，W、Y原子序數之和等于Z，Y原子價電子數是Q原子價電子數的2倍。下列說法錯誤的是( )
A.W與X形成的簡單化合物為極性分子
B.第一電離能Z>Y>X
C.Q的氧化物是兩性氧化物
D.該陰離子中含有配位鍵
12．阿替洛爾是一種治療高血壓藥，其結構如圖所示。關于該分子說法錯誤的是( )
A.有4種官能團
B.有兩種雜化方式的碳原子
C.有1個手性碳原子
D.NaOH乙醇溶液中加熱可發生消去反應
13．被譽為第三代半導體材料的氮化鎵（GaN）硬度大、熔點高，在光電子、高溫大功率器件和高頻微波器件應用前景廣闊。一定條件下由反應：制得GaN，下列敘述不正確的是( )
A.GaN為共價晶體
B.分子的VSEPR模型是三角錐形
C.基態Ga原子的價層電子排布式為
D.已知GaN和AlN的晶體類型相同，則熔點：GaN14．蛇烯醇（Serpentenynenynol）的結構如圖所示，特別像一條蛇。下列關于蛇烯醇說法錯誤的是( )
A.蛇烯醇可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色，說明其結構中含有碳碳雙鍵或碳碳三鍵
B.1mol該物質與足量溴水反應，最多可消耗6mol
C.蛇烯醇中碳原子有sp、和三種雜化方式
D.蛇烯醇可以進行催化氧化反應，得到醛類物質
15．下列關于、和的說法正確的是( )
A.為分子晶體
B.為非極性分子
C.的VSEPR構型為V形
D.基態Cl原子的核外電子有17種空間運動狀態
16．某有機物化合物X的燃燒產物只有和。該物質的蒸氣密度是相同條件下氫氣的29倍。下列敘述正確的是( )
A.若X為烷烴，均可由相同碳原子數的炔烴和氫氣加成得到
B.若X為烷烴，分子中可能存在手性碳原子
C.若X為烴的含氧衍生物，則有2種同分異構體
D.若X含有醛基，1molX與足量的銀氨溶液反應最多可生成4molAg
二、多選題
17．橙花醇的結構簡式如圖，根據乙烯和乙醇的有關性質，下列有關橙花醇的說法正確的是
A.分子式為
B.該分子中存在手性碳
C.與酸性高錳酸鉀反應有產生
D.能與溴的四氯化碳溶液發生加成反應生成三種產物
18．化合物Z具有廣譜抗菌活性，可利用X和Y反應獲得。下列有關說法正確的是( )
A.有機物X的分子式為
B.有機物Y中碳原子的雜化方式有兩種
C.有機物Y可以和乙二醇發生縮聚反應
D.1mol有機物Z與足量NaOH溶液反應最多消耗4molNaOH
19．中國科學家在國際上首次實現從到淀粉的實驗室人工合成，其部分合成路線如圖所示。下列有關說法不正確的是( )
A.甲醛和DHA的實驗式相同
B.升高溫度，反應③的反應速率一定會增大
C.DHA和淀粉中碳原子的成鍵方式完全相同
D.淀粉在人體內消化過程的可能產物是麥芽糖、葡萄糖
20．磷酸亞鐵鋰作為正極材料充放電過程中晶胞組成變化如下圖所示，在的晶胞中O圍繞Fe和P分別形成正八面體和正四面體空隙，它們通過共頂點、共棱形成空間鏈狀結構。下列說法錯誤的是( )
A.中x為
B.中的雜化方式為
C.中與的個數比為15：17
D.每個晶胞完全轉化為晶胞，轉移電子數為4
21．我國科學家成功利用人工合成淀粉，使淀粉生產方式從農業種植轉為工業制造成為可能，其原理如圖所示。下列說法錯誤的是( )
A.甲醇能與水完全互溶，甲醇中O—C的O可與中的H形成氫鍵
B.二羥基丙酮中的C原子雜化軌道類型均為
C.鋅在元素周期表中位于第四周期Ⅷ族
D.該過程有利于實現碳達峰、碳中和
三、填空題
22．有機物G是合成中草藥活性成分Psoralidin的中間體，其合成路線如下：
已知：酯分子中的α-碳原子上的氫比較活潑，使酯與酯之間能發生縮合反應：
回答下列問題：
（1）化合物A的名稱為___________；C中官能團的名稱為___________。
（2）結合已有知識，寫出E→F的方程式：___________；該反應類型為___________。
（3）下列關于反應F→G的說法中，正確的有______。
A.反應過程中有極性鍵、非極性鍵的斷裂和形成
B.化合物F存在順反異構體
C.該反應有乙醇生成
D.化合物G中碳原子的雜化方式有兩種
（4）化合物E的芳香族同分異構體中，同時滿足如下條件的有___________種，
a）只含一種官能團且能與碳酸鈉反應生成；
b）核磁共振氫譜確定分子中有9個化學環境相同的氫原子。
其中核磁共振氫譜有4組峰的結構簡式為___________。（寫出一種即可）
（5）對甲氧基苯甲酸（）可用作防腐劑或制備香料，結合上述信息，寫出以苯酚為主要原料制備的合成路線___________。
23．鉀、鐵和硒（Se）元素在醫藥、催化、材料等領域有廣泛應用。回答下列問題：
（1）基態鐵原子的價電子排布式為________。陰陽離子的電子云分布在對方離子的電場作用下發生變形的現象稱為離子極化，電荷密度越高，極化能力越強。和相比，化學鍵中共價鍵成分百分數較高的是________，原因是________。
（2）常溫常壓下，為無色液體，固態的晶體類型為________；中心原子的價層電子對數為________，下列對分子空間構型推斷合理的是________（填標號）。
a.
b.
c.
d.
e.
（3）鉀元素與氧元素形成的某些化合物可以作為宇宙飛船的供氧劑。其中一種化合物的晶胞在xy平面、xz平面、yz平面上的投影如圖所示，該化合物的化學式為________，其晶胞邊長為anm，為阿伏加德羅常數的值，該晶體的密度為________（用含a、的代數式表示）。
24．鈷及其化合物應用廣泛。回答下列問題：
（1）Co元素在元素周期表中位于第_______周期第_______族，基態Co原子的價層電子排布式為________。
（2）可由5—氰基四唑（結構簡式如圖）和反應制備起爆藥CP。
①5一氰基四唑分子中σ鍵與π鍵的數目之比為_____，C原子的雜化方式為__________。
②在配合物中，中心原子的配位數為_________，鈷元素的化合價為_________，的空間構型為_________。
四、實驗題
25．某固體混合物A由和組成，3種物質的物質的量之比為1∶1∶1。進行如下實驗：
已知：①Zn2+的化學性質與Al3+相似，但會形成[Zn(NH3)4]2+。
②一些陽離子的開始沉淀至完全沉淀的范圍：（6.3～8.3）、（1.5～2.8）、（5.4～8.0）、（4.7～6.2）。
③微溶于硝酸。
請回答：
(1)氣體B的主要成分為______________，2mol氣體B與1mol化合生成2mol C，C的空間構型為______________。
(2)溶液F中除外的陰離子還有______________。
(3)下列說法正確的是 。
A.根據實驗中的轉化關系可得：
B.調pH范圍應控制在2.8～5.4
C.X可以使用氨水或NaOH
D.氣體B是形成光化學煙霧的罪魁禍首之一
(4)請設計實驗檢驗A中的氯離子______________。
(5)新制藍色沉淀的懸濁液中通入，產生紫紅色固體，寫出該反應離子方程式：______________。
參考答案
1．答案：B
解析：A. 分子的價電子總數為：1×2+6=8，分子的價電子總數為：5+1×3=8，A正確；
B. 和中的C原子都雜化，但由于C一H鍵與C一C1鍵的鍵長不相同，故它們的分子構型都是四面體而不是正四面體，B錯誤； C. 和是同分異構體，分子式都是，其中電子數為6×2+8×1+6-26，C正確；
D. 和分子中的原子通過形成共價鍵共用電子，各原子都滿足最外層8電子結構，D正確。
故選B。
2．答案：D
解析：A.由題干圖示信息可知，該反應方程式為：，反應中中C的化合價降低，被還原，故是該反應的氧化劑，A正確；
B.甲醇汽車配備了專業的發動機和裝置，故生成的可用作車用燃料，B正確；
C.催化劑能降低反應所需要的活化能，從而加快反應速率，但不改變反應的反應熱，C正確；
D.由題干圖示信息可知，該反應過程中有非極性鍵和極性鍵的斷裂，但沒有非極性鍵的形成，有和極性鍵的形成，D錯誤；
故選D。
3．答案：D
解析：D.晶體中和之間的最近距離與和之間的最近距離之比為，故D錯誤；
故選D。
4．答案：A
解析：A.元素電負性：氧大于氮大于氫，A正確；
B.磷化氫、氨氣、水固體均是分子晶體，氨氣、水固體中都存在氫鍵沸點高，磷化氫沒有氫鍵沸點低，所以氫化物沸點：冰大于氨大于磷化氫，B錯誤；
C.同周期第一電離能自左向右總趨勢逐漸增大，當出現第ⅡA族和第ⅤA族時比左右兩側元素電離能都要大，所以氮大于氧大于鎂，C錯誤；
D.價層電子對為，有一對孤電子對，空間結構為三角錐形，價層電子對為，沒有孤電子對，空間結構為平面三角形，D錯誤；
故選A。
5．答案：B
A.CoA.Co原子序數27，價電子排布：，位于元素周期表d區，A錯誤；
B.中心原子N價層電子對數：，為雜化；中心原子N價層電子對數：，為雜化，B正確；
C.配位鍵是特殊的共價鍵，1 mol 中含有18molσ鍵，C錯誤；
D.灼燒時火焰呈現紫色的物質可能是鉀鹽，也可能是鉀的其它化合物，D錯誤；
答案選B。
6．答案：A
解析：A.根據方程式可知，該反應，根據反應可自發進行，放熱的熵減反應低溫可自發進行，所以判斷，A正確；
B.為直線形分子，屬于非極性分子，B錯誤；
C.升高溫度，正逆反應速率均增大，C錯誤；
D.催化劑可以改變反應活化能，不能改變反應焓變，D錯誤；
答案選A。
7．答案：C
解析：25℃時，pH＝8的溶液中，則1LpH＝8的溶液中的數目為，C項錯誤。
8．答案：B
解析：中B、N均采取雜化，中B、N均采取雜化，B項錯誤。
9．答案：C
解析：分子的空間結構為直線形，是非極性分子；分子的空間結構為V形，是極性分子，A不符合題意。分子的空間結構為平面三角形，是非極性分子；分子的空間結構為三角錐形，為極性分子，B不符合題意。和分子的空間結構均為正四面體形，都是非極性分子，C符合題意。中S原子采用雜化，空間結構類似，為極性分子；中C原子采用sp雜化，空間結構為直線形，為非極性分子，D不符合題意。
10．答案：B
解析：A.該配合物中存在著碳碳、碳氮等鍵、在碳氧雙鍵中存在鍵，A正確；
B.中N原子的價層電子對數為，N為sp雜化，是直線形分子，鍵角180°；中N原子的價層電子對數為，N為雜化，含有1對孤電子對，離子的空間構型為V形，鍵角小于180°，故的鍵角比大，B錯誤；
C.配合物分子中苯環碳原子為雜化，飽和碳原子為雜化；五元環中氮為雜化，下面六元環中氮為雜化，故N、C原子均存在和雜化軌道，C正確；
D.由圖可知，1個與2個氧、1個氮形成3個配位鍵，則1mol有機配體與形成的配位鍵有3mol，D正確；
故選B。
11．答案：A
解析：A.W與X的化合物不一定為極性分子，如就是非極性分子，A錯誤；
B.同周期元素從左到右第一電離能呈增大趨勢，則第一電離能F>O>C，B正確；
C.Q為Al，為兩性氧化物，C正確；
D.該陰離子中L與Al之間形成配位鍵，D正確；
故選A。
12．答案：D
解析：A.根據結構簡式可知含有酰胺基、醚鍵、羥基、亞氨基四種官能團，故A正確；
B.碳的雙鍵連接形式為雜化，如酰胺基中碳原子，碳原子連接四個單鍵為雜化，故B正確；
C.連接四個不同原子或原子團的原子是手性碳原子，該分子中1個手性碳原子，為連接醇羥基的碳原子，故C正確；
D.連接醇羥基碳原子相鄰碳原子上含有H原子，能發生消去反應，但需要在濃硫酸作催化劑、加熱條件下，故D錯誤；
故答案選D。
13．答案：B
解析：A.GaN具有硬度大、熔點高的特點，為半導體材料，GaN屬于共價晶體，A項正確；
B.分子中N的價層電子對數為3+×（5-3×1）=4，分子的VSEPR模型為四面體形，B項錯誤；
C.Ga原子核外有31個電子，基態Ga原子核外電子排布式為，基態Ga原子的價層電子排布式為，C項正確；
D.GaN和AlN都屬于共價晶體，原子半徑：Ga>Al，共價鍵鍵長：Ga-N鍵>Al-N鍵，鍵能：Ga-N鍵答案選B。
14．答案：A
解析：A.蛇烯醇能夠使酸性高錳酸鉀褪色的結構除了碳碳雙鍵、碳碳三鍵還有經基，A錯誤。
15．答案：A
解析：A.常溫下為氣體，屬于分子晶體，故A正確；
B.為折線形結構，正負電荷中心不重合，為極性分子，故B錯誤；
C.的價層電子對數，VSEPR構型為平面三角形，故C錯誤；
D.基態氯原子中核外電子空間運動狀態有1s，2s，3s分別有一種，2p和3p各有3種，共有3+3+3=9種，故D錯誤；
故選：A。
16．答案：D
解析：
17．答案：CD
解析：A.根據結構式可知，該有機物的分子式為，A錯誤；B.飽和碳原子四個基團必須是不同，該分子中不存在手性碳，B錯誤；C.橙花醇與酸性高錳酸鉀反應，右側雙鍵斷開，生成，持續被酸性高錳酸鉀氧化，會有乙二酸生成，乙二酸的還原性較強，可以在酸性環境下與高錳酸鉀反應產生二氧化碳，C正確；D.能與溴的四氮化碳溶液發生加成反應生成三種產物，左側雙鍵加成，右側雙鍵加成，以及兩個雙鍵的完全加成，D正確;故選CD。
18．答案：AC
解析：A.由X的結構可知，X的分子式為，A項正確；
B.有機物Y中碳原子的雜化方式為雜化，B項錯誤；
C.有機物Y中含有2個羧基，可以和乙二醇發生縮聚反應，C項正確；
D.有機物Z中，酚羥基、酯基、羧基均可以和NaOH反應，1mol有機物Z中含有2mol酚羥基、1mol羧基、1mol酯基，1mol酯基水解后又可形成1mol酚羥基和1mol羧基，則1mol有機物Z與足量NaOH溶液反應最多消耗5molNaOH，D項錯誤；
答案選AC。
19．答案：BC
解析：A.甲酔的分子式為的分子式為,二者的實驗式都為，A正確;
B.反應③是用甲酰酶作催化劑,酶在較高溫度下可能會發生變性,從而喪失催化能力,所以升高溫度,反應③的反應速率不一定會增大,B不正確；
C.DHA中碳原子發生雜化,淀粉中碳原子只發生雜化,所以DHA和淀粉中碳原子的成鍵方式不完全相同,C不正確；
D.淀粉在人體內消化,首先被口腔內的唾液淀粉酎初步消化成麥芽 ,再在小腸內在胰液和腸液消化酶的作用下被最終消化成葡萄糖,D正確；
故選BC。
20．答案：BC
解析：
A.在晶胞中，頂點、面心、棱上都是鋰離子，共有，則也各有4個，在晶胞中，鋰離子有，和晶胞相比少了個鋰離子，則中為，故A正確；
B.在的晶胞中圍繞形成正八面體空隙，則鐵的雜化軌道數為6，而的雜化軌道數為5，故B錯誤；
C.在中鋰離子的個數為，設中+2價鐵有個，則+3價鐵為個，根據正負化合價代數和為0，有，解得，所以中與的個數比為17:15，故C錯誤；
D.鐵的化合價從+2價升高到+3價，1個晶胞中有4個+2價鐵，則每個晶胞完全轉化為晶胞，轉移電子數為4，故D正確。
21．答案：BC
解析：A.甲醇中O—C的O可與中的H形成氫鍵，則甲醇能與水完全互溶，故A正確；
B.二羥基丙酮中存在和羰基，C原子雜化軌道類型為和，故B錯誤；
C.鋅在元素周期表中位于第四周期IIB族，故C錯誤；
D.該過程將二氧化碳轉化為淀粉，可以減少碳排放，有利于實現“碳達峰、碳中和”，故D正確；
故選BC。
22．答案：（1）間苯二酚；醚鍵、碳溴鍵
（2）；酯化反應或取代反應
（3）CD
（4）6；或
（5）
解析：（1）A的結構簡式為，名稱為間苯二酚，C為，C中官能團的名稱為醚鍵、碳溴鍵，故答案為：間苯二酚；醚鍵、碳溴鍵。
（2）根據解題思路可知，E和乙醇發生酯化反應生成F為，發生的反應為：，反應類型為：酯化反應或取代反應，故答案為：；酯化反應或取代反應。
（3）F為，F和發生取代反應生成G為，可知：
A.反應過程中只有極性鍵斷裂和形成，故A錯誤；
B.F為，碳碳雙鍵兩端有一端存在2個H原子，不存在順反異構，故B錯誤；
C.和在C2H5ONa的作用下生成，發生已知信息中的反應，反應中有乙醇產生，故C正確；
D.G為，苯環上的所有碳原子、碳碳雙鍵中碳原子、羰基和酯基上的碳均為，甲基、亞甲基上的碳均為雜化，因此碳原子的雜化方式有2種，故D正確；
故答案選CD。
（4）化合物E為，要求芳香族同分異構體中，同時滿足如下條件的有：只含一種官能團且能與碳酸鈉反應生成，說明含有羧基，且含有2個羧基才能產生；核磁共振氫譜確定分子中有9個化學環境相同的氫原子，說明剩余的甲基應該連在同一個碳原子上，因此取代基為-COOH、-COOH、-，因此同分異構體有6種，其中核磁共振氫譜有4組峰的結構簡式為或，故答案為：6；或。
（5）結合已知信息可知，以苯酚為主要原料制備的合成路線為：，故答案為：。
23．答案：（1）；；比電荷密度高，離子的極化能力強，電子云重疊程度大
（2）分子晶體；5；d
（3）；
解析：（1）鐵是26號元素，基態鐵原子的價電子排布式為，和相比，化學鍵中共價鍵成分百分數較高的是，原因是：比電荷密度高，離子的極化能力強，電子云重疊程度大。
（2）常溫常壓下，為無色液體，熔沸點較低，固態的晶體類型為分子晶體，中心原子的價層電子對數為4+=5，含有1個孤電子對，孤電子對對成鍵電子對的排斥較大，則分子空間構型可能為，故選d。
（3）根據晶胞的三視圖可以知道，K原子在晶胞的頂點和體心，一個晶胞含有K原子8+1=2，O原子有兩個在晶胞內，八個在棱上，一個晶胞中含有的O原子2+8=4，晶胞內K原子與0原子個數比為1:2，所以鉀元素和氧元素形成的化合物的化學式為，經推算，一個晶胞中含有2個K原子和4個O原子，再將題目所給數據代入密度計算公式，晶體密度為。
24．答案：（1）四；Ⅷ；
（2）①2：1；、sp
②6：+3：正四面體
解析：
25．答案：(1) NO；V形
(2)、、
(3)AD
(4)取少量固體A用蒸餾水溶解，加入過量溶液后過濾，取濾液滴加硝酸銀溶液，產生白色沉淀，再滴加稀硝酸，沉淀不溶解，說明有（或取少量固體A用蒸餾水溶解，滴加少量硝酸銀，產生白色沉淀，再滴加稀硝酸，沉淀不溶解，說明有）
(5)
解析：（1）根據解題思路，B為NO無色氣體，，NOCl分子中，以N為中心原子，價層電子對數=，則空間構型為V形。
（2）根據解題思路，最終生成沉淀，與過量的生成，則溶液F中含有的陰離子有、、、、。
（3）A.溶液D中加入NaOH溶液調節溶液的pH時，先生成沉淀，則，A正確；
B.調pH范圍時，要確保Fe3+完全沉淀，而不能生成沉淀，也就是溶液的pH應控制在2.8～4.7，B不正確；
C.由解題思路可知，X可以使用NaOH，但不能使用氨水，否則沒有藍色沉淀產生，C不正確；
D.氣體B為NO，它是形成光化學煙霧的罪魁禍首之一，D正確；
故選AD。
（4）在溶液中，檢驗時，通常加入，但也能與產生白色沉淀，從而干擾的檢驗，所以設計實驗時，應注意排除的干擾。微溶于，也可不使用，而是直接加入溶液，將生成的沉淀中加入足量稀硝酸。從而得出檢驗A中的氯離子的實驗方案為：取少量固體A用蒸餾水溶解，加入過量溶液后過濾，取濾液滴加硝酸銀溶液，產生白色沉淀，再滴加稀硝酸，沉淀不溶解，說明有（或取少量固體A用蒸餾水溶解，滴加少量硝酸銀，產生白色沉淀，再滴加稀硝酸，沉淀不溶解，說明有）。
（5）新制藍色沉淀的懸濁液中通入，產生紫紅色固體Cu，則被氧化為，該反應離子方程式：。

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