【2026版化学高考步步高大二轮专题复习讲义广东专用版专题三第14练化学键杂化轨道类型分子空间结构与性质

[分值：50分]

1.(5分)[2024·浙江6月选考，17(3)]化合物HA、HB、HC和HD的结构如图。

①HA、HB和HC中羟基与水均可形成氢键(—O—H…OH₂)，按照氢键由强到弱对三种酸排序：，请说明理由：。 

②已知HC、HD钠盐的碱性：NaC>NaD，请从结构角度说明理由：。 

答案①HC>HB>HA　O、S、Se的电负性逐渐减小，键的极性：C==O>C==S>C==Se，使得HA、HB、HC中羟基的极性逐渐增大，羟基与H₂O形成的氢键逐渐增强　②原子半径：S>O，键长：S—H>O—H，S—H更易断键电离，因此HD酸性更强，酸根不易水解，故钠盐的碱性：NaC>NaD

2.(4分)[2021·河北，17(3)(4)](3)已知有关氮、磷的单键和三键的键能(kJ·mol^-1)如表：

从能量角度看，氮以N₂而白磷以P₄(结构式可表示为)形式存在的原因是。 

(4)已知KH₂PO₂是次磷酸的正盐，H₃PO₂的结构式为，其中P采取杂化方式。 

答案　(3)在原子数目相同的条件下，N₂比N₄具有更低的能量，而P₄比P₂具有更低的能量，能量越低越稳定　(4) 　sp³

3.(3分)[2020·山东，17(2)]NH₃、PH₃、AsH₃的沸点由高到低的顺序为(填化学式，下同)，还原性由强到弱的顺序为，键角由大到小的顺序为。 

答案　NH₃、AsH₃、PH₃　AsH₃、PH₃、NH₃　NH₃、PH₃、AsH₃

4.(3分)碳和氧是构建化合物的常见元素。

某烃结构如图，带星号碳原子的杂化方式为；带星号碳原子与碳原子之间的键长比一般碳碳单键的键长要长，请从碳成键轨道的成分角度分析其原因：。 

答案　sp²杂化　带星号的碳原子与碳原子之间是通过未杂化的两个p轨道形成的σ键，一般的碳碳单键是sp³杂化轨道“头碰头”形成，p轨道比sp³杂化轨道要伸展得更长，因此带星号碳原子与碳原子之间的键长更长

5.(3分)氨硼烷(NH₃BH₃)具有良好的储氢能力，分子中有配位键。则氨硼烷中H—N—H的键角(填“>”“<”或“=”)H—B—H的键角，理由是。 

答案　>　N和B的杂化方式相同，但N的电负性大于B，共用电子对偏向N，因此N附近电子对排斥力大，使得H—N—H的键角较大

6.(3分)S₂()中的O —O比H₂O₂中的更(填“难”或“易”)断裂。其原因是。 

答案　易　S₂中的O —O与S相连，S的电负性大于H，即S对O —O中电子对的吸引力大于H对O —O中电子对的吸引力

7.(3分)BF₃形成的化合物中配位键的强度：BF₃·Cl(填“>”“<”或“=”)BF₃·N(CH₃)Cl₂，理由是。 

答案　>　Cl电负性大，N(CH₃)Cl₂中Cl原子多，使N电子云密度降低，N的孤电子对不易给出，与BF₃形成配位键，即形成的配位键稳定性低

8.(2分)常温下 AlCl₃在四氯化碳中的溶解度大于MgCl₂，理由是。 

三乙基铝是一种金属有机物，结构简式为Al(C₂H₅)₃，可作高能火箭燃料，原因是。 

答案　AlCl₃是非极性分子，极性比MgCl₂小，四氯化碳是非极性溶剂，故AlCl₃的溶解度更大　燃烧时释放出大量的热和大量气体

9.(2分)S₂作为配体可提供孤电子对与Ag⁺形成。分析判断S₂中的中心S原子和端基S原子能否作配位原子并说明理由：。 

答案　S₂中的中心原子S的价层电子对数为4，无孤电子对，不能作配位原子；端基S原子含有孤电子对，能作配位原子

10.(4分)(1)已知HSCN的结构有两种，这两种分子结构中除氢外各原子均满足8电子稳定结构(无配位键)，请画出沸点高的分子的结构式：。 

(2)杂环化合物咪唑结构如图，其分子中的大π键可表示为，则其结合质子能力更强的氮原子是(填“①”或“②”)，其原因是。 

答案　(1)H—N==C==S　(2)①①号N原子的一个单电子和②号N原子的一个孤电子对参与形成大π键，①号N原子剩余1个孤电子对，使得①号N原子的电子云密度较大

11.(5分)(1)碘单质在CS₂中的溶解度比在水中的大，解释原因：。 

(2)HI主要用于药物合成，通常用I₂和P反应生成PI₃，PI₃再水解制备HI。PI₃的空间结构是，PI₃水解生成HI的化学方程式是。 

答案　(1)碘单质、CS₂均为非极性分子，水为极性分子，所以根据相似相溶原理，碘单质在CS₂中的溶解度比在水中的大　(2)三角锥形　PI₃+3H₂O===3HI+ H₃PO₃

12.(3分)同周期中第一电离能大于砷的元素有种。CH₃As(OH)₂与(CH₃)₂AsOH两种含砷有机酸中沸点较高的是(填化学式)， 原因为。 

答案　2　CH₃As(OH)₂　CH₃As(OH)₂与(CH₃)₂AsOH两种含砷有机酸均属于分子晶体，CH₃As(OH)₂含两个羟基，形成的氢键数目多，沸点高

13.(4分)(1)Mg和SiO₂在高温下制备Si，同时生成MgO。MgO的熔点高于MgCl₂的原因是。 

(2)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。EDTA可用于水的软化，软化水过程中形成的一种螯合物如图所示。1 mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有mol，配合物中碳原子的杂化方式为，键角1(填“>”“<”或“=”)键角2。 

答案　(1)O^2-半径小于Cl^-半径，且O^2-所带电荷数多，所以MgO的离子键较强，熔点较高　(2)6　sp²、sp³　>

解析(2)根据图中结构可知，1mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有6mol。配合物中饱和碳原子的杂化方式为sp^3，C==O中碳原子的杂化方式为sp²。键角1的碳原子是sp²杂化，键角2的碳原子是sp³杂化，中心原子杂化轨道越多，形成的键角越小，故键角1>键角2。

14.(6分)向CuSO₄溶液中加入少量氨水，得到浅蓝色的碱式硫酸铜的沉淀；若继续加入氨水，沉淀溶解，得到深蓝色的含[Cu]²⁺的铜氨溶液。

(1)比较键角：NH₃(填“大于”“小于”或“等于”，下同)N。 

(2)该实验中，Cu²⁺与NH₃结合能力Cu²⁺与H₂O结合能力，解释原因：。 

(3)经实验发现：金属铜与氨水和过氧化氢的混合溶液反应也可得到。金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应，其原因是， 反应的离子方程式为。 

答案　(1)小于　(2)大于　电负性：O>N，因此Cu²⁺与H₂O形成的配位键极性比Cu²⁺与NH₃形成的配位键极性要强，更易断裂，即Cu²⁺与NH₃的结合能力更强　(3)过氧化氢作氧化剂，可氧化Cu生成Cu²⁺，氨与Cu²⁺形成配离子，两者相互促进使反应进行　Cu+4NH₃·H₂O+H₂O₂===[Cu]²⁺+4H₂O+2OH^-

解析(1)NH₃中N原子的价层电子对数为4，有1个孤电子对，为sp³杂化，中N原子的价层电子对数为4，没有孤电子对，为sp³杂化，由于孤电子对对成键电子对的排斥力比成键电子对之间的排斥力大，因此的键角更大。

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