重难点08 原子、分子、晶体结构与性质-2025年高考化学【热点·重点·难点】专练（西北四省通用）（陕西、山西、宁夏、青海）

重难点08 原子、分子、晶体结构与性质 考点 2025考向预测 考向1 原子结构、化学键及化学用语 预计2025年高考仍会借助新科技、新能源为背景，围绕某一主题考查原子核外电子排布式(图)、电离能、电负性、σ键、π键、杂化方式、分子或离子的空间构型(价层电子对互斥理论)、化学键及氢键、晶体结构特点及微粒间作用力、晶体的熔、沸点比较及晶胞的计算，特别是对空间想象能力和计算能力的考查，是近几年的考查重点，复习时加以重视! 考向2 原子结构与性质 考向3 分子结构与分子的性质 考向4 晶体结构与性质 【思维导图】 【高分技巧】 一、原子结构、化学键及化学用语 1．原子结构　 (1)原子结构——核素的表示方法 (2)微粒中“各数”间的定量关系 ①原子或离子：质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)②原子：核电荷数＝质子数＝原子序数＝核外电子数 ③阴离子：核外电子数＝质子数＋离子电荷数④阳离子：核外电子数＝质子数－离子电荷数 2．核外电子排布 (1)牢记基态原子核外电子排布的三规律 能量最低原理 原子核外电子总是先占有能量最低的原子轨道，即1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s… 泡利原理 每个原子轨道上最多只容纳2个自旋状态相反的电子 洪特规则 当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同 (2)明确表示基态原子核外电子排布的四方法 表示方法 举例 电子排布式 Cr：1s22s22p63s23p63d54s1 简化表示式 Cu：[Ar]3d104s1 价电子排布式 Fe：3d64s2 电子排布图(或轨道表示式) Na： 3．常见微粒的电子式 (1)离子 钠离子 镁离子 Cl－ O2－ S2－ N3－ Na＋ Mg2＋ NH4+ H3O+ OH－ O22－ S22－ C22－ (2)离子化合物的电子式 CaO K2O CaF2 NaOH NaH CaC2 Na2O2 FeS2 NH4Cl NH5 Mg3N2 Na3N Al2S3 (3)共价化合物(共价分子)的电子式及结构式 分子 Cl2 O2 N2 H2O 电子式 结构式 分子 CH4 CO2 H2O2 HClO 电子式 结构式 分子 CCl4 BF3 PCl3 PCl5 电子式 结构式 二、分子结构与分子的性质 1．分子构型与价层电子对互斥理论 (1)中心原子价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数 (2)价层电子对互斥理论判断分子或离子的空间构型的具体思路 由电子的排列方式VSEPR模型分子或离子的空间结构 价层电子对数 电子对的 排列方式 VSEPR模型 及名称 孤电子对数 略去孤电子对的空间结构 分子(或离子)的空间结构名称 2 直线形 0 直线形 1 直线形 3 平面三角形 0 平面三角形 1 V形 2 直线形 4 四面体形 0 正四面体形 1 三角锥形 2 V形 3 直线形 2．判断中心原子杂化轨道类型的方法 (1)根据中心原子价层电子对数(杂化轨道数目)判断：杂化轨道数==价层电子对数==σ键电子对数＋孤电子对数 价层电子对数 杂化类型 杂化轨道数目 杂化轨道间夹角 空间结构 实例 4 sp3杂化 4 109°28′ 正四面体形 CH4 3 sp2杂化 3 120° 平面三角形 BF3 2 sp杂化 2 180° 直线形 BeCl2 (2)有多个中心原子时，则根据：“杂化轨道数==价层电子对数==σ键电子对数＋孤电子对数”来判断 如：三聚氰胺分子的结构简式如图所示，分析氮原子、碳原子的杂化类型 杂化 类型 价层电 子对数 σ键电 子对数 孤电 子对数 孤电子对数确定方法 ①号氮原子 sp3 4 3 1 氮原子最外层有5个电子，形成了3对共用电子对，则有一对孤对电子 ②号氮原子 sp2 3 2 1 ③号碳原子 sp2 3 3 0 碳原子最外层4个电子，形成了4对共用电子对，所以碳上无孤对电子 (3)有机物分子中碳原子杂化类型的判断方法 饱和碳原子均采取sp3杂化；连接双键的碳原子均采取sp2杂化；连接三键的碳原子均采取sp杂化 3．键角大小的判断方法 (1)中心原子的杂化方式不同且中心原子无孤对电子——看中心原子杂化方式：sp(1800)＞sp2(1200)＞sp3(109028＇) 分子 CO2、CS2 BF3、SO3 CH4、NH4+ 杂化方式 sp sp2 sp3 分子构型 直线型 平面三角形 正四面体 键角 1800 1200 109028＇ (2)中心原子杂化方式相同且中心原子有孤对电子——看中心原子的孤电子对数 排斥力大小顺序：孤电子对—孤电子对＞孤电子对—成键电子对＞成键电子对—成键电子对，中心原子孤电子对数越多，对成键电子对的排斥力越大，键角越小 分子 CH4 NH3 H2O 杂化方式 sp3 sp3 sp3 孤电子对数 0 1 2 键角 109028＇ 107018＇ 104030＇ 分子构型 正四面体 三角锥形 V形 (3)中心原子不同，配位原子及中心原子孤电子对数相同且结构相似——看中心原子的电负性：中心原子的电负性越大，成键电子对越靠近中心原子，成键电子对排斥力增大，键角增大 键角：NH3＞PH3＞AsH3；H2O＞H2S＞H2Se (4)中心原子及孤电子对数相同，配位原子不同且结构相似——看配位原子的电负性：配位原子电负性越大，成键电子对越偏离中心原子，成键电子对排斥力减小，键角越小 键角：NF3＜NCl3＜NBr3；NF3＜NH3；OF2＜H2O (5)单键、双键、三键的影响 三键、双键、单键之间的排斥力大小顺序：三键—三键＞三键—双键＞双键—双键＞双键—单键＞单键—单键 乙烯分子中键角①(121.3°)＞键角②(117.4°) 原因是斥力大小：双键—单键＞单键—单键 (6)配体体积对键角的影响：配体体积越大，电子云占据空间增大，对成键电子斥力增强，导致键角减小 键角：NH3＞NH2OH＞NH2(CH3) 3．分子的性质 (1)分子构型与分子极性的关系 分子构型与分子极性的关系 判断分子极性的常见方法 ①An型(单质)：非极性分子(O3除外) ②AB型：极性分子 ③ABn型： A上无孤对电子：非极性分子 A上有孤对电子：极性分子 (2)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作用力越大，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 (3)范德华力对物质性质的影响 ①一般来说，组成和性质相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大，物质的熔沸点也就越高 如沸点：F2＜Cl2＜Br2＜I2 ②相对分子质量相同或相近时，分子的极性越大，范德华力也越大，物质的熔沸点也就越高 如沸点：N2＜CO ③分子组成相同但结构不同的物质，分子的对称性越强，范德华力越小，物质的熔沸点也就越低 如沸点：对二甲苯＜间二甲苯＜邻二甲苯 (4)氢键及其对物质性质的影响 ①氢键的表示方法：X—H…Y—表示，式中X和Y表示F、O、N，“—”表示共价键，“…”表示氢键 ②氢键的特征：具有一定的饱和性和方向性 ③氢键的类型——可分为分子间氢键和分子内氢键 邻羟基苯甲醛存在分子内氢键 HF分子间存在分子间氢键 F—H…F—H ④氢键对物质性质的影响 a．当形成分子间氢键时，物质的熔、沸点将升高：分子间有氢键的物质熔化或汽化时，除了要克服纯粹的分子间作用力外，还必须提高温度、额外地提供一份能量来破坏分子间的氢键，所以这些物质的熔、沸点比同系列氢化物的熔、沸点高，如：HF、H2O、NH3沸点反常 b．当形成分子内氢键时，往往会降低分子间作用力，从而使使物质的熔、沸点降低，如：邻羟基苯甲醛(熔点：2℃，沸点：196.5℃)和对羟基苯甲醛(熔点：115℃，沸点：250℃) c．氢键也影响物质的溶解：在极性溶剂中，如果溶质分子和溶剂分子之间可以形成氢键，则物质的溶解度增大，如：NH3极易溶于水，因NH3与H2O之间能形成氢键()，且都是极性分子 d．对物质密度的影响：氢键可使固体或液体的密度减小；使气体物质的密度增大 e．氢键的存在使分子间因氢键而发生“缔合”，形成“缔合分子”：相当多的H2O分子、HF分子“缔合”而形成(H2O)n分子、(HF)n分子(“缔合分子”) (5)分子的手性——手性分子的判断：判断一种有机物是否具有手性异构体，关键是看其含有的碳原子是否连有4个不同的原子或原子团，即有机物分子中是否存在手性碳原子，如：，R1、R2、R3、R4互不相同，含有手性碳原子，该有机物分子具有手性 (6)无机含氧酸分子的酸性 ①对于同一种元素的含氧酸来说，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强，如：HNO2<HNO3；H2SO3<H2SO4 ②含氧酸的强度随着分子中连接在中心原子上的非羟基氧的个数增大而增大，即：(HO)mROn中，n值越大，酸性越强，如：H3PO4<H2SO4<HClO4，H3PO4可写成(HO)3PO，H2SO4可写成(HO)2SO2，HClO4可写成(HO)ClO3，非羟基氧越多，酸性越强 5．配位化合物 (1)配位键 ①概念：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。即：共用电子对由一个原子单方向提供给另一原子共用所形成的共价键 ②配位键的形成：成键原子一方能提供孤电子对，另一方能提供空轨道 ③表示方法：配位键可以用AB来表示，其中A是提供孤电子对的原子，B是接受孤电子对的原子 (2)配位化合物 ①概念：金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物。如：[Cu(NH3)4]SO4 ②形成条件 a．体有孤电子对，中性分子如H2O、NH3和CO等；离子如F－、Cl－、CN－等，对于配体中两端均有孤电子对时，电负性小的原子为配位原子，如配体CO、CN－中的C为配位原子 b．中心原子有空轨道，如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等 ③组成结构——以“[Cu(NH3)4]SO4”为例 三、晶体结构与性质 1．熟知典型的晶体结构模型 (1)常见分子晶体结构分析 晶体 晶体结构 结构分析 干冰 ①每8个CO2分子构成1个立方体且在6个面的面心又各有1个CO2分子，每个晶胞中有4个CO2分子 ②每个CO2分子周围紧邻的CO2分子有个 ③密度＝ g·cm－3(a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值) 白磷 (1)面心立方最密堆积 (2)密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数) 冰 (1)每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接 (2)每个水分子实际拥有2个“氢键” (3)冰晶体和金刚石晶胞相似的原因：每个水分子与周围四个水分子形成氢键 (2)常见共价晶体结构分析 晶体 晶体结构 结构分析 金 刚 石 硅 晶 体 原子半径(r)与边长(a)的关系：a=8r ①每个碳与相邻4个碳以共价键结合，形成正四面体结构，键角均为109°28′ ②金刚石晶胞的每个顶点和面心均有1个C原子，晶胞内部有4个C原子，每个金刚石晶胞中含有8×＋6×＋4＝8个碳原子，最小的碳环为6元环，并且不在同一平面(实际为椅式结构)，碳原子为sp3杂化 ③每个碳原子被12个六元环共用，每个共价键被6个六元环共用，一个六元环实际拥有个碳原子 ④C原子数与C—C键数之比为1∶2，12g金刚石中有2 mol共价键 ⑤密度＝ g·cm－3(a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值) SiO2 ①SiO2晶体中最小的环为12元环，即：每个12元环上有6个O，6个Si ②每个Si与4个O以共价键结合，形成正四面体结构，每个正四面体占有1个Si，4个“O”，n(Si)∶n(O)＝1∶2 ③每个Si原子被12个十二元环共用，每个O原子被 6个十二元环共用 ④每个SiO2晶胞中含有8个Si原子，含有16个O原子 ⑤硅原子与Si—O共价键之比为1：4，1mol Si O2晶体中有4mol共价键 ⑥密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值) SiC BN AlN ①每个原子与另外4个不同种类的原子形成正四面体结构 ②密度：ρ(SiC)＝；ρ(BN)＝； ρ(AlN)＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值) ③若Si与C最近距离为d，则边长(a)与最近距离(d)的关系：a=4d (3)常见金属晶体结构分析——金属晶体的四种堆积模型分析 堆积模型 简单立方堆积 体心立方堆积 (钾型) 面心立方最密堆积 (铜型) 六方最密堆积 (镁型) 晶胞 或 代表金属 Po Na K Fe Cu Ag Au Mg Zn Ti 配位数 6 8 12 12 晶胞内原子数目 1 2 4 2 原子半径(r)和晶胞边长(a)的关系 r＝ r＝ r＝ (4)典型离子晶体模型 晶体 晶体结构 结构分析 NaCl ①一个NaCl晶胞中，有4个Na+，有4个Cl－ ②在NaCl晶体中，每个Na+同时强烈吸引6个Cl－，形成正八面体形； 每 个Cl－同时强烈吸引6个Na+ ③在NaCl晶体中，Na+ 和Cl－的配位数分别为6、6 ④在NaCl晶体中，每个Na+周围与它最接近且距离相等的Na+共有12个， 每个Cl－周围与它最接近且距离相等的Cl－共有12个 ⑤密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值) CsCl ①一个CsCl晶胞中，有1个Cs+，有1个Cl－ ②在CsCl晶体中，每个Cs+同时强烈吸引8个Cl－，即：Cs+的配位数为8， 每个Cl－ 同时强烈吸引8个Cs+，即：Cl－的配位数为8 ③在CsCl晶体中，每个Cs+周围与它最接近且距离相等的Cs+共有6个，形成正八面体形，在CsCl晶体中，每个Cl－周围与它最接近且距离相等的Cl－共有6个 ④密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值) ZnS ①1个ZnS晶胞中，有4个S2－，有4个Zn2＋ ②Zn2＋的配位数为4，S2－的配位数为4 ③密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值) CaF2 ①1个CaF2的晶胞中，有4个Ca2＋，有8个F－ ②CaF2晶体中，Ca2＋和F－的配位数不同，Ca2＋配位数是8，F－的配位数是4 ③密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值) 2．晶体结构的计算方法 (1)“均摊法”计算复杂型晶体中晶胞粒子数目及化学式 ①长方体(正方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算 a．处于顶点上的粒子，同时为8个晶胞所共有，每个粒子有属于该晶胞 b．处于棱边上的粒子，同时为4个晶胞所共有，每个粒子有属于该晶胞 c．处于晶面上的粒子，同时为2个晶胞所共有，每个粒子有属于该晶胞 d．处于晶胞内部的粒子，则完全属于该晶胞 ②非长方体晶胞中粒子视具体情况而定 三棱柱 六棱柱 平面型 石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1个碳原子)被三个六边形共有，每个六边形占 (2)晶体密度及微粒间距离的计算 晶体密度的计算公式推导过程 若1个晶胞中含有x个微粒，则晶胞的物质的量为：n＝＝mol 晶胞的质量为：m＝n·M＝g，则密度为：ρ＝ 右图为CsCl晶体的晶胞 假设相邻的两个Cs＋的核间距为a cm，NA为阿伏加德罗常数，CsCl的摩尔质量用M g·mol－1表示，则CsCl晶体的密度为ρ＝g·cm－3 (3)金属晶体空间利用率的计算方法 ①空间利用率(η)：指构成晶体的原子、离子或分子总体积在整个晶体空间中所占有的体积百分比 ② （建议用时：40分钟） 考向1 原子结构、化学键及化学用语 1．（2024·山西运城·一模）已知CH3COOH在PX3催化下可与X2（X指Cl或Br）发生如下反应：，下列各项比较中正确的是 A．键能：Br—Br>Cl—Cl B．键角：PBr3>PCl3 C．分子极性：PCl3<PBr3 D．酸性：CH2ClCOOH<CH2BrCOOH 【答案】B 【详解】A．Cl原子半径小，Cl—Cl键长较短，键能较大，则键能：Br—Br<Cl—Cl，A错误； B．中心原子相同，配位原子的电负性越大，键角越小，电负性：Br<Cl，则键角：，B正确； C．PCl3和PBr3的空间构型均为三角锥形，为极性分子，正负电中心不重合，由于Cl的电负性大于Br，则极性大于，C错误； D．Cl、Br属于吸电子基团，Cl吸引电子能力强于Br，中—OH极性更强，更加容易电离出H+，酸性强于，D错误； 故选B。 2．（2024·山西运城·一模）下列化学用语表述正确的是 A．的空间结构模型： B．2-丁烯的键线式： C．甲基的电子式： D．HF分子中σ键的形成示意图： 【答案】D 【详解】A．中C原子价电子对数为3+=3，无孤电子对，空间结构为平面三角形，A错误； B．主链上有4个碳原子，1号位和3号位上有双键，系统命名为：1，3-丁二烯，B错误； C．甲基含有9个电子，电子式为，C错误； D．HF分子中键为键，形成示意图为，D正确； 故选D。 3．（2024·山西朔州·模拟预测）我国科研人员通过对嫦娥五号钻采岩屑月壤的观察分析，首次发现天然形成的少层石墨烯(2∼7层)，研究成果发表在2024年6月份NationalScienceReview(国家科学评论)期刊上。这一发现为人类认识月球的地质活动和演变历史以及月球的环境特点提供了新见解。下列说法错误的是 A．天宫空间站使用石墨烯存储器，石墨烯与足球烯()互为同素异形体 B．月壤中的嫦娥石[]，其成分属于无机盐 C．嫦娥五号、嫦娥六号探测器均装有太阳能电池板，其主要成分是高纯 D．长征五号遥八运载火箭使用了煤油液氧推进剂，其中煤油是煤经过干馏获得的产物 【答案】D 【详解】A．石墨烯与足球烯()都是碳元素形成的性质不同的两种单质，互为同素异形体，故A正确； B．由化学式可知，月壤中的嫦娥石成分属于无机盐，故B正确； C．太阳能电池板的主要成分是半导体材料高纯硅，故C正确； D．煤油是石油分馏得到的产品，不是煤干馏的产品，故D错误； 故选D。 4．（2024·山西大同·模拟预测）下列相关微粒的说法正确的是 A．羟基的电子式： B．中子数为20的氯原子： C．的结构示意图： D．的VSEPR模型为四面体型 【答案】D 【详解】 A．羟基为中性基团，故其电子式为：    ，A错误； B．已知质量数等于质子数加中子数，故中子数为20的氯原子表示为：，B错误； C．的结构示意图为：，C错误； D．中心原子S周围的价层电子对数为：3+=4，根据价层电子对互斥理论可知，其VSEPR模型为四面体型，D正确； 故答案为：D。 5．（2024·陕西·一模）化学用语的选择和书写是化学学习的基础，下列化学用语正确的是 A．基态C原子核外价电子的轨道表达式： B．NH3分子的VSEPR模型： C．HClO的电子式： D．和互为同素异形体 【答案】C 【详解】 A．已知C是6号元素，根据洪特规则可知，基态C原子核外价电子的轨道表达式：，A错误； B ．NH3分子中中心原子N周围的价层电子对数为：3+=4，根据价层电子对互斥理论可知，其VSEPR模型为：，B错误； C．已知HClO是共价化合物，H、Cl周围能够形成1对共用电子对，O周围能够形成2对共用电子对，故HClO的电子式为：，C正确； D．和是质子数相同而中子数不同的原子，故互为同位素，D错误； 故答案为：C。 6．（2024·陕西·模拟预测）下列化学用语错误的是 A．Al2Cl6分子的结构式： B．溴的简化电子排布式：[Ar]4s24p5 C．基态As原子的价层电子轨道表示式： D．HF分子中σ键的形成示意图为 【答案】B 【详解】 A．双聚氯化铝分子中具有空轨道的铝原子与具有孤对电子对的氯原子形成配位键，结构式为，故A正确； B．溴元素的原子序数为35，简化电子排布式为[Ar]3d104s24p5，故B错误； C．砷元素的原子序数为33，价层电子的排布式为4s24p3，轨道表示式为，故C正确； D．氟化氢分子中氢原子的1s轨道与氟原子的p轨道形成s—pσ键，分子中σ键的形成示意图为，故D正确； 故选B。 考向2 原子结构与性质 7．（2024·陕西·一模）物质的结构决定性质，下列关于物质的结构和性质的说法正确的是 A．是极性分子，故易溶于水 B．AgCl溶于氨水，是由于AgCl与反应生成了可溶性配合物 C．的酸性比的酸性弱 D．晶体硅用碳原子取代部分硅原子，会导致该晶体导电性增强 【答案】B 【详解】A．分子的中心原子硫原子的价层电子对数为，无孤电子对，是平面三角形结构，结构对称，分子中正负电荷中心重合，为非极性分子，A错误； B．AgCl与可以形成可溶性配合物，所以AgCl溶于氨水，B正确； C．F的电负性比H大，吸电子效应比H强，的羧基中的羟基极性更大，更易电离出氢离子，因此的酸性比的酸性强，C错误； D．晶体硅用碳原子取代部分硅原子，形成的晶体不导电，而硅为半导体材料，即该晶体导电性下降，D错误； 故选B。 8．（2024·陕西·一模）如下反应相关元素中，W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，基态X原子的核外电子有5种空间运动状态，基态Y、Z原子有两个未成对电子，Q是ds区元素，焰色试验呈绿色。下列说法正确的是 溶液溶液 A．第一电离能：Y>X>Z>W B．单质沸点：Z<Y<W C．简单氢化物键角：X<Y D．是配合物，配位原子是X 【答案】D 【详解】A．同周期从左到右，第一电离能增大，而N的价电子排布式2s22p3，半充满，第一电离能比O大，同主族由上到下，第一电离能减小的，第一电离能，O大于S，因此第一电离能：N> O>S>H，A错误； B．S单质为固体，沸点最高，H2和O2都是分子晶体，相对分质量越大，沸点越高，故单质沸点： H <O< S，B错误； C．简单氢化物键角：NH3、H2O 中心原子的杂化轨道类型均为sp3，孤电子对数为1、2，孤电子对越多，对成键电子对的斥力越大，键角越小，键角：NH3>H2O，C错误； D．是Cu(NH3)4SO4配合物，配位体是NH3，配位原子是NH3中的N，D正确； 故选D。 9．（2024·陕西渭南·模拟预测）M、Q、Z、Y、X、T是原子半径依次增大的短周期主族元素，除M外其他元素均为同周期元素，M与Q形成的化合物能刻蚀玻璃，这六种元素形成的一种化合物结构如图所示。下列说法正确的是 A．M与X、Y形成的化合物中，前者的沸点一定低于后者 B．Y、X、T三种元素中，Y的最高价含氧酸酸性最强 C．与Z同周期且第一电离能大于Z的元素有2种 D．该化合物为离子化合物，熔点很高，高于MgO 【答案】B 【详解】A．与形成的化合物种类有很多，例如苯的沸点比与形成的化合物的沸点高，A错误； B．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，Y、X、T三种元素中，氮的最高价含氧酸酸性最强，B正确； C．与Z同周期且第一电离能大于Z的元素有氮、氟、氖3种，C错误；   D．该化合物为离子化合物，其阳离子、阴离子半径很大，离子键弱于氧化镁中离子键，则其熔点低于MgO，D错误 ； 故选B。 10．（2024·陕西西安·模拟预测）下列化学用语表示正确的是 A．NH3分子的VSEPR模型： B．中子数为18的氯原子： C．HCl的形成过程： D．碳的基态原子轨道表示式： 【答案】D 【详解】 A．NH3的价电子对数为4，有一对孤电子对，VSEPR模型为，A错误； B．质量数=质子数+中子数，质量数标注于元素符号左上角，质子数标注于左下角，中子数为18的氯原子的质量数为17+18=35，核素符号为，B错误； C．HCl是共价化合物，不存在电子得失，其形成过程应为，故C错误； D．基态碳原子的核外电子排布式为1s22s22p2，根据洪特规则，2p轨道上的2个电子应该分别在2个轨道上，且自旋方向相同，轨道表示式：，D正确； 答案选D。 11．（2024·山西运城·三模）W、X、Y、Z为原子序数依次递增的短周期元素，最外层电子数均为奇数。只有X为金属元素，W核外电子数等于Y的最外层电子数，且W、Y处在不同周期，Z的单质常温下为气体。下列说法错误的是 A．分子为平面三角形的非极性分子 B．X单质可与氢氧化钠溶液反应产生氢气 C．Z的氧化物对应的水化物为强酸 D．Y的第一电离能比同周期相邻两元素的高 【答案】C 【详解】A．BCl3中心原子形成3个共价键且无孤电子对，B为sp2杂化，是平面三角形结构，正负电中心重合，为非极性分子，A正确； B．X为Na或Al元素，Na和Al都可以与氢氧化钠溶液反应产生氢气，B正确； C．Cl的最高价氧化物对应的水化物为HClO4，HClO4为强酸，而HClO是弱酸，C错误； D．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，但是P原子价电子为3s23p3，3p轨道半充模较稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，D正确； 故选C。 12．（2024·山西运城·一模）联氨（N2H4）为二元弱碱，在水中性质与氨相似，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。 下列说法正确的是 A．N2H4中N的杂化类型为sp2 B．中配位原子是H C．基态原子核外未成对电子数：N>O D．第一电离能： 【答案】C 【详解】A．中N价电子对数为4，杂化类型为，故A错误； B．N原子含有孤电子对，中配位原子是N，故B错误； C．基态N原子有3个未成对电子，基态O原子有2个未成对电子，基态原子核外未成对电子数，故C正确； D．N原子2p能级半充满，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，第一电离能：，故D错误； 选C。 考向3 分子结构与分子的性质 13．（2024·山西运城·三模）肼()是一种重要的燃料。向恒容密闭容器内加入3 mol ，一定条件下体系中存在以下平衡： Ⅰ．     Ⅱ． 不同温度下达到平衡时，均几乎完全分解，分解产物的物质的量如图。 下列说法不正确的是 A．、中心原子杂化类型相同 B．曲线a对应的物质是 C．低于M点对应温度时，以反应Ⅱ为主 D．N点时，体系内为3∶4 【答案】D 【详解】A．、中N原子均形成3个键且都含有1个孤电子对，则二者中心原子杂化类型相同，均为sp3杂化，A正确； B．图中为分解产物的物质的量，当温度升高时，NH3趋于0，此时以反应Ⅰ为主，根据反应可知，H2的物质的大于N2，曲线a对应的物质是H2，B正确； C．低于M点对应温度时，NH3含量最高，以反应Ⅱ为主，C正确； D．设n(N2)=n(NH3)=amol，则由反应Ⅱ生成的N2为0.25a mol，由反应①生成的N2为0.75a mol，反应Ⅰ生成的H2为2×0.75a mol，体系内为2∶3，故D错误； 故选D。 14．（2024·山西运城·三模）实验室中可通过香草胺与8-甲基壬酸为原料合成二氢辣椒素，下列有关说法不正确的是 A．香草胺中含有三种官能团 B．二氢辣椒素结构中具有一个手性碳原子 C．1 mol二氢辣椒素与过量NaOH溶液作用，最多可消耗2 mol NaOH D．产物提纯后，可通过红外光谱检测酰胺基的存在，初步确定此合成是否成功 【答案】B 【详解】A．根据题目中香草胺的结构可以得到，香草胺中含有羟基、醚键、氨基三种官能团，A正确； B．手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，二氢辣椒素结构中没有手性碳原子，B错误； C．二氢辣椒素中的酚羟基、酰胺基能消耗氢氧化钠，1 mol二氢辣椒素与过量NaOH溶液作用，最多可消耗2 mol NaOH，C正确； D．二氢辣椒素中含有酰胺基，红外光谱可以检测有机物中的官能团，可通过红外光谱检测酰胺基的存在，初步确定此合成是否成功，D正确； 故选B。 15．（2024·山西晋中·模拟预测）下列有关物质结构与性质的说法正确的是 A．和中C、O、N杂化方式均相同 B．含有手性碳原子的分子叫做手性分子 C．NaClO和NaCl均为离子化合物，他们所含的化学键类型相同 D．的空间结构为V形 【答案】A 【详解】A．和中C形成4个共价键为sp3杂化，O形成2个共价键且存在2对孤电子对为sp3杂化，N形成3个共价键其存在1对孤电子对为sp3杂化，杂化方式均相同，A正确； B．有手性碳原子的分子不一定是手性分子，某些化合物分子中存在手性碳原子，但由于分子内存在对称因素，使得分子没有旋光性，B错误； C．NaClO含有离子键和氯氧共价键，NaCl只含有离子键，所含的化学键类型不相同，C错误； D．的Be形成2个共价键且无孤电子对，空间结构为直线形，D错误； 故选A。 16．（2024·山西·模拟预测）利用基催化剂载体表面的晶格氧可提高甲醛催化氧化的催化活性，机理如图所示： 下列说法正确的是 A．上述反应历程中反应物与生成物均为极性分子 B．上述反应历程中断裂的作用力仅涉及非极性键 C．上述反应历程中C的化合价不变 D．若将替换为，则反应后催化剂的晶格氧可能会有 【答案】D 【详解】A．和都是直线型结构，空间结构对称，正负电荷重心重合，均为非极性分子，A项错误； B．由图可知，还涉及极性键的断裂，B项错误； C．从反应历程看，C的化合价发生了改变，C项错误； D．由图可知，氧气中的O原子与晶格氧进行了交换，所以若将替换为，则反应后催化剂的晶格氧可能会有，D项正确； 故选D。 17．（2024·陕西·模拟预测）某非线性光学晶体由钾元素(K)和原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种短周期主族元素组成。X与Y，Z与W均为同周期相邻元素，X的核外电子总数为最外层电子数的2倍，Z为地壳中含量最多的元素。下列说法正确的是 A．简单氢化物的沸点：Z>W B．YW3分子的空间构型为三角锥形 C．原子半径：Y<X<Z<W D．X的最高价氧化物对应的水化物的碱性强于KOH 【答案】A 【详解】A．H2O、HF分子间均会形成氢键，但水分子形成氢键数量大于HF，则简单氢化物沸点H2O>HF，故A正确； B．YW3为BF3，中心B原子有3对价电子且没有孤电子对，空间构型为平面三角形，故B错误； C．同周期元素从左到右半径依次减小，原子半径：F<O<B<Be，故C错误； D．Be元素与Al元素处在对角线上，Be(OH)2具有两性，因此Be(OH)2碱性比KOH弱，故D错误； 故选A。 18．（2024·陕西宝鸡·一模）下列有关反应描述正确的是 A．CH3CH2OH催化氧化为CH3CHO，CH3CH2OH断裂C－O键 B．石墨转化为金刚石，碳原子轨道的杂化类型由sp3转变为sp2 C．氟氯烃破坏臭氧层，氟氯烃产生的氯自由基改变O3分解的历程 D．丁烷催化裂化为乙烷和乙烯，丁烷断裂σ键和π键 【答案】C 【详解】A．CH3CH2OH催化氧化为CH3CHO的原理是羟基中O-H键及与羟基相连碳上一个C-H键断裂，形成碳氧双键，A项错误； B．石墨中碳原子为sp2杂化，金刚石中碳原子为sp3杂化，石墨转化为金刚石，碳原子轨道的杂化类型由sp2转变为sp3，B项错误； C．催化剂能够改变反应历程，加快反应速率，C项正确； D．丁烷分子中不存在π键，D项错误； 答案选C。 考向4 晶体结构与性质 19．（2024·陕西·一模）磷化硼是一种半导体材料，其晶胞结构如下图所示。已知阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法错误的是 A．晶胞结构中，硼原子的配位数为4 B．磷化硼为分子晶体 C．硼原子与磷原子间的最短距离为nm D．磷化硼晶体g·cm-3 【答案】B 【详解】A．根据磷化硼的晶胞结构图可知，每个B原子与4个P原子形成4个共价键，故晶胞结构中，硼原子的配位数为4，A项正确； B．磷化硼是一种半导体材料，其晶体的微观空间里没有分子，不是分子晶体，而是共价晶体，B项错误； C．晶胞中P原子和B原子之间最短的距离为体对角线长度的，而体对角线长度等于晶胞棱长的倍，则P原子与B原子的最短距离为nm，C项正确； D．根据磷化硼的晶胞结构图可知，该晶胞中B原子位于立方体内，个数为4，P原子位于顶点和面心，个数为8×+6×=4，则磷化硼的化学式为BP，晶胞质量为g，晶胞体积为(a×10-7)3cm3，晶胞密度g·cm-3，D项正确； 答案选B。 20．（2024·陕西渭南·模拟预测）硫化锌是一种优良的宽带隙半导体锂离子电池的负极材料，具有在充电的同时发生合金化反应的特点。在充电过程中负极材料晶胞的组成变化如图所示，下列说法正确的是 A．x∶y=3∶1 B．当完全转化为时，和转化为LiZn(合金相)，每转移6mol 理论上生成3mol LiZn C．晶体中的配位数是12 D．若的晶胞参数为a nm，则E、F间的距离为nm 【答案】D 【详解】A．根据分析知，x∶y=6∶1，A错误； B．当完全转化为时，和转化为LiZn(合金相)，当生成3mol LiZn，转移电子：3mol+6mol=9mol，因此每转移6mol理论上生成2mol LiZn ，B错误； C．一个晶胞中距离最近且等距离的有8个，则的配位数是8，C错误； D．晶胞中，E位于内部小正方体的体心，8个构成正方体，边长为晶胞参数的一半，则E、F间的距离为nm，D正确； 故选D。 21．（2024·陕西·模拟预测）蔗糖水解可以生成单糖，实验如下： 步骤1：加入少量蔗糖和水制成溶液 步骤2：加入少量稀硫酸，水浴加热 步骤3：加入溶液中和酸并调节pH至溶液呈碱性 步骤4：加入新制备的，水浴加热，观察到有砖红色沉淀 下列说法正确的是 A．步骤2中稀硫酸的作用为氧化剂 B．步骤3中可用甲基橙来检验酸碱性 C．步骤4中产生砖红色沉淀说明蔗糖已水解 D．如图所示铜的晶胞中与铜原子紧邻且等距离的铜原子有4个 【答案】C 【详解】A．蔗糖为二糖，在酸的催化作用下可水解成果糖和葡萄糖，A项错误； B．甲基橙的变色pH范围是3.1-4.4，不能指示出溶液呈碱性，B项错误； C．砖红色沉淀为，是水解产物葡萄糖与反应得到的，故证明蔗糖已水解，C项正确； D．图示铜的晶胞是面心立方晶胞，以顶点铜原子为例，紧邻且等距离的铜原子在其所在面的面心，共有=12个，D项错误； 故选C。 22．（2024·陕西西安·模拟预测）储氢材料多为易与氢起作用起作用的某些过渡族金属、合金或金属间化合物。某种新型储氢材料的晶胞如图，八面体中心为金属亚铁离子，顶点均为 NH3配体；四面体中心为硼原子，顶点均为氢原子。下列说法错误的是 A．Fe元素位于周期表中的ds区 B．该化合物中配位体NH3中N是sp3杂化 C．晶体最简化学式为［Fe(NH3)6］(BH4)2 D．晶体中阳离子的配位数为8 【答案】A 【详解】A．Fe元素位于周期表中的d区，故A错误； B．NH3中N原子的价层电子对数为3+1=4，杂化方式为sp3杂化，故B正确； C．八面体中心为亚铁离子，顶点为NH3配体，则一个八面体表示为[Fe(NH3)6]2+，根据均摊法，黑球位于顶点和面心，则黑球个数为=4，白球位于晶胞内，其个数为8，白球表示为，则该物质的化学式为［Fe(NH3)6］(BH4)2，故C正确； D．该晶胞中，以面心的[Fe(NH3)6]2+为对象，其距离最近的4个位于晶胞内部，面心[Fe(NH3)6]2+被两个晶胞共用，则其配位数为8，故D正确； 故选A。 23．（2024·山西运城·一模）图1为γ-AgI立方晶胞结构（Ag+未画出），晶胞中I-处于顶点和面心；γ-AgI晶胞沿x、y、z轴方向的投影均如图2所示，已知NA表示阿伏加德罗常数的值。γ-AgI晶胞的密度为ρg⋅cm-³，下列说法正确的是 A．Ag与Cu同族，Ag在元素周期表中位于d区 B．Ag+填充在I-构成的正四面体空隙中 C．与I-等距离且最近的I-有6个 D．晶胞中两个最近的Ag+之间的距离为 【答案】B 【详解】A．第IB和IIB族为ds区，Ag与Cu位于同一族，属于第IB族，所以属于ds区，A错误； B．由图2可知，填充在晶胞平分切割成的8个小立方体的体心且交错分布在其中4个小立方体的体心，则填充在构成的正四面体空隙中，B正确； B．由图1可知，与等距离且最近的有12个，C错误； D．由图1可知，晶胞中两个最近的之间的距离为面对角线的，即，D错误； 故选B。 24．（2024·山西临汾·三模）观察模型或示意图，结合已学知识进行判断。下列相关说法错误的是 碳60晶胞 冰的微观结构 氢原子能级跃迁图 A．O3分子中的共价键是极性键，中心氧原子呈正电性 B．P4O6分子中所有原子均为sp3杂化 C．碳60晶体中C60分子的配位数为12，冰中H2O分子的配位数是4，其原因是H2O分子间存在氢键，氢键具有方向性 D．基态H原子和Li原子1s电子能量相同 【答案】D 【详解】A．臭氧是极性分子，则臭氧分子中的共价键是极性键，其中心氧原子带正电性，而端位的两个氧原子带负电性，A正确； B．P4O6分子中每个P原子除形成3个σ键外，还各有1个孤电子对，每个O原子除形成2个σ键外，还各有2个孤电子对，则P、O的价层电子对数都为4，P原子和O原子均为sp3杂化，B正确； C．碳60为面心立方结构，碳60的配位数为=12，冰晶胞中，每个H2O分子与周围的4个H2O构成正四面体结构，则H2O的配位数为4，其原因是H2O分子间存在氢键，氢键具有方向性，C正确； D．基态H和Li原子核电荷数不同，原子核对1s电子的吸引能力不同，则1s电子能量不同，D错误； 故选D。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 重难点08 原子、分子、晶体结构与性质 考点 2025考向预测 考向1 原子结构、化学键及化学用语 预计2025年高考仍会借助新科技、新能源为背景，围绕某一主题考查原子核外电子排布式(图)、电离能、电负性、σ键、π键、杂化方式、分子或离子的空间构型(价层电子对互斥理论)、化学键及氢键、晶体结构特点及微粒间作用力、晶体的熔、沸点比较及晶胞的计算，特别是对空间想象能力和计算能力的考查，是近几年的考查重点，复习时加以重视! 考向2 原子结构与性质 考向3 分子结构与分子的性质 考向4 晶体结构与性质 【思维导图】 【高分技巧】 一、原子结构、化学键及化学用语 1．原子结构　 (1)原子结构——核素的表示方法 (2)微粒中“各数”间的定量关系 ①原子或离子：质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)②原子：核电荷数＝质子数＝原子序数＝核外电子数 ③阴离子：核外电子数＝质子数＋离子电荷数④阳离子：核外电子数＝质子数－离子电荷数 2．核外电子排布 (1)牢记基态原子核外电子排布的三规律 能量最低原理 原子核外电子总是先占有能量最低的原子轨道，即1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s… 泡利原理 每个原子轨道上最多只容纳2个自旋状态相反的电子 洪特规则 当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同 (2)明确表示基态原子核外电子排布的四方法 表示方法 举例 电子排布式 Cr：1s22s22p63s23p63d54s1 简化表示式 Cu：[Ar]3d104s1 价电子排布式 Fe：3d64s2 电子排布图(或轨道表示式) Na： 3．常见微粒的电子式 (1)离子 钠离子 镁离子 Cl－ O2－ S2－ N3－ Na＋ Mg2＋ NH4+ H3O+ OH－ O22－ S22－ C22－ (2)离子化合物的电子式 CaO K2O CaF2 NaOH NaH CaC2 Na2O2 FeS2 NH4Cl NH5 Mg3N2 Na3N Al2S3 (3)共价化合物(共价分子)的电子式及结构式 分子 Cl2 O2 N2 H2O 电子式 结构式 分子 CH4 CO2 H2O2 HClO 电子式 结构式 分子 CCl4 BF3 PCl3 PCl5 电子式 结构式 二、分子结构与分子的性质 1．分子构型与价层电子对互斥理论 (1)中心原子价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数 (2)价层电子对互斥理论判断分子或离子的空间构型的具体思路 由电子的排列方式VSEPR模型分子或离子的空间结构 价层电子对数 电子对的 排列方式 VSEPR模型 及名称 孤电子对数 略去孤电子对的空间结构 分子(或离子)的空间结构名称 2 直线形 0 直线形 1 直线形 3 平面三角形 0 平面三角形 1 V形 2 直线形 4 四面体形 0 正四面体形 1 三角锥形 2 V形 3 直线形 2．判断中心原子杂化轨道类型的方法 (1)根据中心原子价层电子对数(杂化轨道数目)判断：杂化轨道数==价层电子对数==σ键电子对数＋孤电子对数 价层电子对数 杂化类型 杂化轨道数目 杂化轨道间夹角 空间结构 实例 4 sp3杂化 4 109°28′ 正四面体形 CH4 3 sp2杂化 3 120° 平面三角形 BF3 2 sp杂化 2 180° 直线形 BeCl2 (2)有多个中心原子时，则根据：“杂化轨道数==价层电子对数==σ键电子对数＋孤电子对数”来判断 如：三聚氰胺分子的结构简式如图所示，分析氮原子、碳原子的杂化类型 杂化 类型 价层电 子对数 σ键电 子对数 孤电 子对数 孤电子对数确定方法 ①号氮原子 sp3 4 3 1 氮原子最外层有5个电子，形成了3对共用电子对，则有一对孤对电子 ②号氮原子 sp2 3 2 1 ③号碳原子 sp2 3 3 0 碳原子最外层4个电子，形成了4对共用电子对，所以碳上无孤对电子 (3)有机物分子中碳原子杂化类型的判断方法 饱和碳原子均采取sp3杂化；连接双键的碳原子均采取sp2杂化；连接三键的碳原子均采取sp杂化 3．键角大小的判断方法 (1)中心原子的杂化方式不同且中心原子无孤对电子——看中心原子杂化方式：sp(1800)＞sp2(1200)＞sp3(109028＇) 分子 CO2、CS2 BF3、SO3 CH4、NH4+ 杂化方式 sp sp2 sp3 分子构型 直线型 平面三角形 正四面体 键角 1800 1200 109028＇ (2)中心原子杂化方式相同且中心原子有孤对电子——看中心原子的孤电子对数 排斥力大小顺序：孤电子对—孤电子对＞孤电子对—成键电子对＞成键电子对—成键电子对，中心原子孤电子对数越多，对成键电子对的排斥力越大，键角越小 分子 CH4 NH3 H2O 杂化方式 sp3 sp3 sp3 孤电子对数 0 1 2 键角 109028＇ 107018＇ 104030＇ 分子构型 正四面体 三角锥形 V形 (3)中心原子不同，配位原子及中心原子孤电子对数相同且结构相似——看中心原子的电负性：中心原子的电负性越大，成键电子对越靠近中心原子，成键电子对排斥力增大，键角增大 键角：NH3＞PH3＞AsH3；H2O＞H2S＞H2Se (4)中心原子及孤电子对数相同，配位原子不同且结构相似——看配位原子的电负性：配位原子电负性越大，成键电子对越偏离中心原子，成键电子对排斥力减小，键角越小 键角：NF3＜NCl3＜NBr3；NF3＜NH3；OF2＜H2O (5)单键、双键、三键的影响 三键、双键、单键之间的排斥力大小顺序：三键—三键＞三键—双键＞双键—双键＞双键—单键＞单键—单键 乙烯分子中键角①(121.3°)＞键角②(117.4°) 原因是斥力大小：双键—单键＞单键—单键 (6)配体体积对键角的影响：配体体积越大，电子云占据空间增大，对成键电子斥力增强，导致键角减小 键角：NH3＞NH2OH＞NH2(CH3) 3．分子的性质 (1)分子构型与分子极性的关系 分子构型与分子极性的关系 判断分子极性的常见方法 ①An型(单质)：非极性分子(O3除外) ②AB型：极性分子 ③ABn型： A上无孤对电子：非极性分子 A上有孤对电子：极性分子 (2)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作用力越大，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 (3)范德华力对物质性质的影响 ①一般来说，组成和性质相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大，物质的熔沸点也就越高 如沸点：F2＜Cl2＜Br2＜I2 ②相对分子质量相同或相近时，分子的极性越大，范德华力也越大，物质的熔沸点也就越高 如沸点：N2＜CO ③分子组成相同但结构不同的物质，分子的对称性越强，范德华力越小，物质的熔沸点也就越低 如沸点：对二甲苯＜间二甲苯＜邻二甲苯 (4)氢键及其对物质性质的影响 ①氢键的表示方法：X—H…Y—表示，式中X和Y表示F、O、N，“—”表示共价键，“…”表示氢键 ②氢键的特征：具有一定的饱和性和方向性 ③氢键的类型——可分为分子间氢键和分子内氢键 邻羟基苯甲醛存在分子内氢键 HF分子间存在分子间氢键 F—H…F—H ④氢键对物质性质的影响 a．当形成分子间氢键时，物质的熔、沸点将升高：分子间有氢键的物质熔化或汽化时，除了要克服纯粹的分子间作用力外，还必须提高温度、额外地提供一份能量来破坏分子间的氢键，所以这些物质的熔、沸点比同系列氢化物的熔、沸点高，如：HF、H2O、NH3沸点反常 b．当形成分子内氢键时，往往会降低分子间作用力，从而使使物质的熔、沸点降低，如：邻羟基苯甲醛(熔点：2℃，沸点：196.5℃)和对羟基苯甲醛(熔点：115℃，沸点：250℃) c．氢键也影响物质的溶解：在极性溶剂中，如果溶质分子和溶剂分子之间可以形成氢键，则物质的溶解度增大，如：NH3极易溶于水，因NH3与H2O之间能形成氢键()，且都是极性分子 d．对物质密度的影响：氢键可使固体或液体的密度减小；使气体物质的密度增大 e．氢键的存在使分子间因氢键而发生“缔合”，形成“缔合分子”：相当多的H2O分子、HF分子“缔合”而形成(H2O)n分子、(HF)n分子(“缔合分子”) (5)分子的手性——手性分子的判断：判断一种有机物是否具有手性异构体，关键是看其含有的碳原子是否连有4个不同的原子或原子团，即有机物分子中是否存在手性碳原子，如：，R1、R2、R3、R4互不相同，含有手性碳原子，该有机物分子具有手性 (6)无机含氧酸分子的酸性 ①对于同一种元素的含氧酸来说，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强，如：HNO2<HNO3；H2SO3<H2SO4 ②含氧酸的强度随着分子中连接在中心原子上的非羟基氧的个数增大而增大，即：(HO)mROn中，n值越大，酸性越强，如：H3PO4<H2SO4<HClO4，H3PO4可写成(HO)3PO，H2SO4可写成(HO)2SO2，HClO4可写成(HO)ClO3，非羟基氧越多，酸性越强 5．配位化合物 (1)配位键 ①概念：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。即：共用电子对由一个原子单方向提供给另一原子共用所形成的共价键 ②配位键的形成：成键原子一方能提供孤电子对，另一方能提供空轨道 ③表示方法：配位键可以用AB来表示，其中A是提供孤电子对的原子，B是接受孤电子对的原子 (2)配位化合物 ①概念：金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物。如：[Cu(NH3)4]SO4 ②形成条件 a．体有孤电子对，中性分子如H2O、NH3和CO等；离子如F－、Cl－、CN－等，对于配体中两端均有孤电子对时，电负性小的原子为配位原子，如配体CO、CN－中的C为配位原子 b．中心原子有空轨道，如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等 ③组成结构——以“[Cu(NH3)4]SO4”为例 三、晶体结构与性质 1．熟知典型的晶体结构模型 (1)常见分子晶体结构分析 晶体 晶体结构 结构分析 干冰 ①每8个CO2分子构成1个立方体且在6个面的面心又各有1个CO2分子，每个晶胞中有4个CO2分子 ②每个CO2分子周围紧邻的CO2分子有个 ③密度＝ g·cm－3(a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值) 白磷 (1)面心立方最密堆积 (2)密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数) 冰 (1)每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接 (2)每个水分子实际拥有2个“氢键” (3)冰晶体和金刚石晶胞相似的原因：每个水分子与周围四个水分子形成氢键 (2)常见共价晶体结构分析 晶体 晶体结构 结构分析 金 刚 石 硅 晶 体 原子半径(r)与边长(a)的关系：a=8r ①每个碳与相邻4个碳以共价键结合，形成正四面体结构，键角均为109°28′ ②金刚石晶胞的每个顶点和面心均有1个C原子，晶胞内部有4个C原子，每个金刚石晶胞中含有8×＋6×＋4＝8个碳原子，最小的碳环为6元环，并且不在同一平面(实际为椅式结构)，碳原子为sp3杂化 ③每个碳原子被12个六元环共用，每个共价键被6个六元环共用，一个六元环实际拥有个碳原子 ④C原子数与C—C键数之比为1∶2，12g金刚石中有2 mol共价键 ⑤密度＝ g·cm－3(a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值) SiO2 ①SiO2晶体中最小的环为12元环，即：每个12元环上有6个O，6个Si ②每个Si与4个O以共价键结合，形成正四面体结构，每个正四面体占有1个Si，4个“O”，n(Si)∶n(O)＝1∶2 ③每个Si原子被12个十二元环共用，每个O原子被 6个十二元环共用 ④每个SiO2晶胞中含有8个Si原子，含有16个O原子 ⑤硅原子与Si—O共价键之比为1：4，1mol Si O2晶体中有4mol共价键 ⑥密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值) SiC BN AlN ①每个原子与另外4个不同种类的原子形成正四面体结构 ②密度：ρ(SiC)＝；ρ(BN)＝； ρ(AlN)＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值) ③若Si与C最近距离为d，则边长(a)与最近距离(d)的关系：a=4d (3)常见金属晶体结构分析——金属晶体的四种堆积模型分析 堆积模型 简单立方堆积 体心立方堆积 (钾型) 面心立方最密堆积 (铜型) 六方最密堆积 (镁型) 晶胞 或 代表金属 Po Na K Fe Cu Ag Au Mg Zn Ti 配位数 6 8 12 12 晶胞内原子数目 1 2 4 2 原子半径(r)和晶胞边长(a)的关系 r＝ r＝ r＝ (4)典型离子晶体模型 晶体 晶体结构 结构分析 NaCl ①一个NaCl晶胞中，有4个Na+，有4个Cl－ ②在NaCl晶体中，每个Na+同时强烈吸引6个Cl－，形成正八面体形； 每 个Cl－同时强烈吸引6个Na+ ③在NaCl晶体中，Na+ 和Cl－的配位数分别为6、6 ④在NaCl晶体中，每个Na+周围与它最接近且距离相等的Na+共有12个， 每个Cl－周围与它最接近且距离相等的Cl－共有12个 ⑤密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值) CsCl ①一个CsCl晶胞中，有1个Cs+，有1个Cl－ ②在CsCl晶体中，每个Cs+同时强烈吸引8个Cl－，即：Cs+的配位数为8， 每个Cl－ 同时强烈吸引8个Cs+，即：Cl－的配位数为8 ③在CsCl晶体中，每个Cs+周围与它最接近且距离相等的Cs+共有6个，形成正八面体形，在CsCl晶体中，每个Cl－周围与它最接近且距离相等的Cl－共有6个 ④密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值) ZnS ①1个ZnS晶胞中，有4个S2－，有4个Zn2＋ ②Zn2＋的配位数为4，S2－的配位数为4 ③密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值) CaF2 ①1个CaF2的晶胞中，有4个Ca2＋，有8个F－ ②CaF2晶体中，Ca2＋和F－的配位数不同，Ca2＋配位数是8，F－的配位数是4 ③密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值) 2．晶体结构的计算方法 (1)“均摊法”计算复杂型晶体中晶胞粒子数目及化学式 ①长方体(正方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算 a．处于顶点上的粒子，同时为8个晶胞所共有，每个粒子有属于该晶胞 b．处于棱边上的粒子，同时为4个晶胞所共有，每个粒子有属于该晶胞 c．处于晶面上的粒子，同时为2个晶胞所共有，每个粒子有属于该晶胞 d．处于晶胞内部的粒子，则完全属于该晶胞 ②非长方体晶胞中粒子视具体情况而定 三棱柱 六棱柱 平面型 石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1个碳原子)被三个六边形共有，每个六边形占 (2)晶体密度及微粒间距离的计算 晶体密度的计算公式推导过程 若1个晶胞中含有x个微粒，则晶胞的物质的量为：n＝＝mol 晶胞的质量为：m＝n·M＝g，则密度为：ρ＝ 右图为CsCl晶体的晶胞 假设相邻的两个Cs＋的核间距为a cm，NA为阿伏加德罗常数，CsCl的摩尔质量用M g·mol－1表示，则CsCl晶体的密度为ρ＝g·cm－3 (3)金属晶体空间利用率的计算方法 ①空间利用率(η)：指构成晶体的原子、离子或分子总体积在整个晶体空间中所占有的体积百分比 ② （建议用时：40分钟） 考向1 原子结构、化学键及化学用语 1．（2024·山西运城·一模）已知CH3COOH在PX3催化下可与X2（X指Cl或Br）发生如下反应：，下列各项比较中正确的是 A．键能：Br—Br>Cl—Cl B．键角：PBr3>PCl3 C．分子极性：PCl3<PBr3 D．酸性：CH2ClCOOH<CH2BrCOOH 2．（2024·山西运城·一模）下列化学用语表述正确的是 A．的空间结构模型： B．2-丁烯的键线式： C．甲基的电子式： D．HF分子中σ键的形成示意图： 3．（2024·山西朔州·模拟预测）我国科研人员通过对嫦娥五号钻采岩屑月壤的观察分析，首次发现天然形成的少层石墨烯(2∼7层)，研究成果发表在2024年6月份NationalScienceReview(国家科学评论)期刊上。这一发现为人类认识月球的地质活动和演变历史以及月球的环境特点提供了新见解。下列说法错误的是 A．天宫空间站使用石墨烯存储器，石墨烯与足球烯()互为同素异形体 B．月壤中的嫦娥石[]，其成分属于无机盐 C．嫦娥五号、嫦娥六号探测器均装有太阳能电池板，其主要成分是高纯 D．长征五号遥八运载火箭使用了煤油液氧推进剂，其中煤油是煤经过干馏获得的产物 4．（2024·山西大同·模拟预测）下列相关微粒的说法正确的是 A．羟基的电子式： B．中子数为20的氯原子： C．的结构示意图： D．的VSEPR模型为四面体型 5．（2024·陕西·一模）化学用语的选择和书写是化学学习的基础，下列化学用语正确的是 A．基态C原子核外价电子的轨道表达式： B．NH3分子的VSEPR模型： C．HClO的电子式： D．和互为同素异形体 6．（2024·陕西·模拟预测）下列化学用语错误的是 A．Al2Cl6分子的结构式： B．溴的简化电子排布式：[Ar]4s24p5 C．基态As原子的价层电子轨道表示式： D．HF分子中σ键的形成示意图为 考向2 原子结构与性质 7．（2024·陕西·一模）物质的结构决定性质，下列关于物质的结构和性质的说法正确的是 A．是极性分子，故易溶于水 B．AgCl溶于氨水，是由于AgCl与反应生成了可溶性配合物 C．的酸性比的酸性弱 D．晶体硅用碳原子取代部分硅原子，会导致该晶体导电性增强 8．（2024·陕西·一模）如下反应相关元素中，W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，基态X原子的核外电子有5种空间运动状态，基态Y、Z原子有两个未成对电子，Q是ds区元素，焰色试验呈绿色。下列说法正确的是 溶液溶液 A．第一电离能：Y>X>Z>W B．单质沸点：Z<Y<W C．简单氢化物键角：X<Y D．是配合物，配位原子是X 9．（2024·陕西渭南·模拟预测）M、Q、Z、Y、X、T是原子半径依次增大的短周期主族元素，除M外其他元素均为同周期元素，M与Q形成的化合物能刻蚀玻璃，这六种元素形成的一种化合物结构如图所示。下列说法正确的是 A．M与X、Y形成的化合物中，前者的沸点一定低于后者 B．Y、X、T三种元素中，Y的最高价含氧酸酸性最强 C．与Z同周期且第一电离能大于Z的元素有2种 D．该化合物为离子化合物，熔点很高，高于MgO 10．（2024·陕西西安·模拟预测）下列化学用语表示正确的是 A．NH3分子的VSEPR模型： B．中子数为18的氯原子： C．HCl的形成过程： D．碳的基态原子轨道表示式： 11．（2024·山西运城·三模）W、X、Y、Z为原子序数依次递增的短周期元素，最外层电子数均为奇数。只有X为金属元素，W核外电子数等于Y的最外层电子数，且W、Y处在不同周期，Z的单质常温下为气体。下列说法错误的是 A．分子为平面三角形的非极性分子 B．X单质可与氢氧化钠溶液反应产生氢气 C．Z的氧化物对应的水化物为强酸 D．Y的第一电离能比同周期相邻两元素的高 12．（2024·山西运城·一模）联氨（N2H4）为二元弱碱，在水中性质与氨相似，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。 下列说法正确的是 A．N2H4中N的杂化类型为sp2 B．中配位原子是H C．基态原子核外未成对电子数：N>O D．第一电离能： 考向3 分子结构与分子的性质 13．（2024·山西运城·三模）肼()是一种重要的燃料。向恒容密闭容器内加入3 mol ，一定条件下体系中存在以下平衡： Ⅰ．     Ⅱ． 不同温度下达到平衡时，均几乎完全分解，分解产物的物质的量如图。 下列说法不正确的是 A．、中心原子杂化类型相同 B．曲线a对应的物质是 C．低于M点对应温度时，以反应Ⅱ为主 D．N点时，体系内为3∶4 14．（2024·山西运城·三模）实验室中可通过香草胺与8-甲基壬酸为原料合成二氢辣椒素，下列有关说法不正确的是 A．香草胺中含有三种官能团 B．二氢辣椒素结构中具有一个手性碳原子 C．1 mol二氢辣椒素与过量NaOH溶液作用，最多可消耗2 mol NaOH D．产物提纯后，可通过红外光谱检测酰胺基的存在，初步确定此合成是否成功 15．（2024·山西晋中·模拟预测）下列有关物质结构与性质的说法正确的是 A．和中C、O、N杂化方式均相同 B．含有手性碳原子的分子叫做手性分子 C．NaClO和NaCl均为离子化合物，他们所含的化学键类型相同 D．的空间结构为V形 16．（2024·山西·模拟预测）利用基催化剂载体表面的晶格氧可提高甲醛催化氧化的催化活性，机理如图所示： 下列说法正确的是 A．上述反应历程中反应物与生成物均为极性分子 B．上述反应历程中断裂的作用力仅涉及非极性键 C．上述反应历程中C的化合价不变 D．若将替换为，则反应后催化剂的晶格氧可能会有 17．（2024·陕西·模拟预测）某非线性光学晶体由钾元素(K)和原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种短周期主族元素组成。X与Y，Z与W均为同周期相邻元素，X的核外电子总数为最外层电子数的2倍，Z为地壳中含量最多的元素。下列说法正确的是 A．简单氢化物的沸点：Z>W B．YW3分子的空间构型为三角锥形 C．原子半径：Y<X<Z<W D．X的最高价氧化物对应的水化物的碱性强于KOH 18．（2024·陕西宝鸡·一模）下列有关反应描述正确的是 A．CH3CH2OH催化氧化为CH3CHO，CH3CH2OH断裂C－O键 B．石墨转化为金刚石，碳原子轨道的杂化类型由sp3转变为sp2 C．氟氯烃破坏臭氧层，氟氯烃产生的氯自由基改变O3分解的历程 D．丁烷催化裂化为乙烷和乙烯，丁烷断裂σ键和π键 考向4 晶体结构与性质 19．（2024·陕西·一模）磷化硼是一种半导体材料，其晶胞结构如下图所示。已知阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法错误的是 A．晶胞结构中，硼原子的配位数为4 B．磷化硼为分子晶体 C．硼原子与磷原子间的最短距离为nm D．磷化硼晶体g·cm-3 20．（2024·陕西渭南·模拟预测）硫化锌是一种优良的宽带隙半导体锂离子电池的负极材料，具有在充电的同时发生合金化反应的特点。在充电过程中负极材料晶胞的组成变化如图所示，下列说法正确的是 A．x∶y=3∶1 B．当完全转化为时，和转化为LiZn(合金相)，每转移6mol 理论上生成3mol LiZn C．晶体中的配位数是12 D．若的晶胞参数为a nm，则E、F间的距离为nm 21．（2024·陕西·模拟预测）蔗糖水解可以生成单糖，实验如下： 步骤1：加入少量蔗糖和水制成溶液 步骤2：加入少量稀硫酸，水浴加热 步骤3：加入溶液中和酸并调节pH至溶液呈碱性 步骤4：加入新制备的，水浴加热，观察到有砖红色沉淀 下列说法正确的是 A．步骤2中稀硫酸的作用为氧化剂 B．步骤3中可用甲基橙来检验酸碱性 C．步骤4中产生砖红色沉淀说明蔗糖已水解 D．如图所示铜的晶胞中与铜原子紧邻且等距离的铜原子有4个 22．（2024·陕西西安·模拟预测）储氢材料多为易与氢起作用起作用的某些过渡族金属、合金或金属间化合物。某种新型储氢材料的晶胞如图，八面体中心为金属亚铁离子，顶点均为 NH3配体；四面体中心为硼原子，顶点均为氢原子。下列说法错误的是 A．Fe元素位于周期表中的ds区 B．该化合物中配位体NH3中N是sp3杂化 C．晶体最简化学式为［Fe(NH3)6］(BH4)2 D．晶体中阳离子的配位数为8 23．（2024·山西运城·一模）图1为γ-AgI立方晶胞结构（Ag+未画出），晶胞中I-处于顶点和面心；γ-AgI晶胞沿x、y、z轴方向的投影均如图2所示，已知NA表示阿伏加德罗常数的值。γ-AgI晶胞的密度为ρg⋅cm-³，下列说法正确的是 A．Ag与Cu同族，Ag在元素周期表中位于d区 B．Ag+填充在I-构成的正四面体空隙中 C．与I-等距离且最近的I-有6个 D．晶胞中两个最近的Ag+之间的距离为 24．（2024·山西临汾·三模）观察模型或示意图，结合已学知识进行判断。下列相关说法错误的是 碳60晶胞 冰的微观结构 氢原子能级跃迁图 A．O3分子中的共价键是极性键，中心氧原子呈正电性 B．P4O6分子中所有原子均为sp3杂化 C．碳60晶体中C60分子的配位数为12，冰中H2O分子的配位数是4，其原因是H2O分子间存在氢键，氢键具有方向性 D．基态H原子和Li原子1s电子能量相同 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$