题型07 原子、分子、晶体结构与性质-2025年高考化学二轮热点题型归纳与变式演练（新高考通用）

热点题型·选择题攻略 题型07 原子、分子、晶体结构与性质 目 录 题型综述 解题攻略 题组01 原子结构与性质的正误判断 题组02 分子结构与性质的正误判断 题组03 晶体结构与性质的正误判断 题组04 “位一构一性”的元素综合推断 题组05 晶胞结构分析与计算 高考练场 物质结构与性质的相关知识不论在必修模块还是选修模块中均处于相当重要的地位，是分析物质的结构和性质重要的理论依据，随着新课标新高考的实施，在选择题中涉及物质结构与性质的题目增多，创新增大，综合性增强。本专题的考查点主要围绕原子、分子和晶体的结构与性质设置的，根据试题的外观征以及考查模块的不同，可将本专题分为五个题组：一是原子结构与性质的正误判断；二是分子结构与性质的正误判断；三是晶体结构与性质的正误判断；四是“位一构一性”的元素综合推断；五是晶胞结构分析与计算。 题组01 原子结构与性质的正误判断 【例1-1】（2024·重庆卷）某合金含和等元素。下列说法正确的是 A．的电负性大于 B．和均为d区元素 C．的第一电离能小于 D．基态时，原子和原子的单电子数相等 【例1-2】（2024·上海卷）下列关于氟元素的性质说法正确的是 A．原子半径最小 B．原子第一电离能最大 C．元素的电负性最强 D．最高正化合价为+7 【提分秘籍】 1．原子或离子中各微粒间的数量关系 （1）对于原子:质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数。 （2）质量数=质子数+中子数。 （3）质子数=阳离子的核外电子数+阳离子所带正电荷数。 （4）质子数=阴离子的核外电子数-阴离子所带负电荷数。 2．元素、核素、同位素之间的关系 3．核外电子排布 （1）核外电子排布规律 （2）原子结构示意图 （3）基态原子的核外电子排布原理 1)能量最低原理：即电子尽可能地先占有能量低的轨道，然后进入能量高的轨道，使整个原子的能量处于最低状态。如图为构造原理示意图，即基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序图： 2)泡利不相容原理 每个原子轨道里最多只能容纳2个电子，且自旋状态相反。 如2s轨道上的电子排布为，不能表示为。 3)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，且自旋状态相同。如2p3的电子排布为 ，不能表示为或 洪特规则特例：当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低，如：24Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1。 （4）表示基态原子核外电子排布的四种方法 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) O: 4．明确“4个同”所代表的描述对象 （1）同位素——原子，如H、H； （2）同素异形体——单质，如O2、O3； （3）同系物——化合物，如CH3CH3、CH3CH2CH3； （4）同分异构体——化合物，如正戊烷、异戊烷、新戊烷。 5．通过“三看”比较微粒半径大小 在中学化学要求的范围内,可按“三看”规律来比较粒子半径的大小: （1）“一看”电子层数:一般情况下,当电子层数不同时,电子层数越多,半径越大。 例如:r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs)；r(O2-)<r(S2-)<r(Se2-)<r(Te2-)；r(Na)>r(Na+) （2）“二看”核电荷数:当电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小。 例如:r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)、r(O2-)>r(F-)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+) （3）“三看”核外电子数:当电子层数和核电荷数均相同时,核外电子数越多,半径越大。 例如:r(Cl-)>r(Cl)、r(Fe2+)>r(Fe3+) 【变式演练】 【变式1-1】（2024·四川泸州·一模）赤血盐{}可用于检验，也可用于蓝图印刷术等。下列说法正确的是 A．电负性： B．核外有9种不同空间运动状态的电子 C．的价电子排布式为 D．4种元素分布在元素周期表的s、p、ds区 【变式1-2】（2024·全国·模拟预测）绿柱石的主要成分为，下列说法正确的是 A．第一电离能：Be<Al B．四种元素均在p区 C．Be和Al的电负性相近，两种元素的性质相似 D．基态时，Si和O的单电子数不相同 题组02 分子结构与性质的正误判断 【例2-1】（2024·江西卷）科学家发现宇宙中存在100多种星际分子。下列关于星际分子说法正确的是 A．分子的极性：SiH4>NH3 B．键的极性：H—Cl>H—H C．键角：H2O>CH4 D．分子中三键的键长：HC≡N>HC≡CH 【例2-2】（2023·河北卷）下列说法正确的是 A．的价层电子对互斥模型和空间构型均为正四面体 B．若型分子的空间构型相同，其中心原子的杂化方式也相同 C．干冰和冰的结构表明范德华力和氢键通常都具有方向性 D．和都是既含键又含键的非极性分子 【提分秘籍】 1．σ键、π键的判断 （1）由轨道重叠方式判断：“头碰头”重叠为σ键，“肩并肩”重叠为π键 （2）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 （3）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 配合物中σ键的算法 配位键是一种特殊的共价键 1mol Ni(CO)4中含___molσ键 4个CO中含有4个σ键，外加4个配位键，也属于σ键，总共8个σ键 2．“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。 3．无机含氧酸分子的酸性 无机含氧酸可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，R的正电性越高，使R—O—H中O的电子向R偏移，在水分子的作用下越易电离出H＋，酸性越强，如酸性：HClO<HClO2<HClO3<HClO4。 4．等电子体的判断方法 （1）同主族变换法，如CO2与CS2、CF4与CCl4是等电子体； （2）左右移位法，如N2与CO，CO、NO 与SO3是等电子体。如果是阴离子，价电子应加上阴离子所带的电荷数；如果是阳离子，价电子应减去阳离子所带的电荷数。如NH价电子为8，CO价电子为24。 5．分子结构性质认识的5个易错易混点 （1）误认为分子的稳定性与分子间作用力和氢键有关,其实分子的稳定性与共价键的强弱有关。 （2）误认为组成相似的分子,中心原子的杂化类型相同,其实要看其σ键和孤电子对数是否分别相同。如CO2和SO2中心原子的杂化方式不同,CO2分子中C原子是sp杂化,SO2分子中S原子是sp2杂化。 （3）误认为只要含有氢键物质的熔、沸点就高,其实不一定,分子间的氢键会使物质的熔、沸点升高,而分子内氢键一般会使物质的熔、沸点降低。 （4）误认为只含有极性键的分子都一定是极性分子,其实不ー定。如CO2、BF3等是非极性分子。 （5）误认为杂化轨道构型和分子构型一致,其实不一定。如H2O中氧原子是sp3杂化,杂化轨道构型为四面体,但由于分子中存在孤对电子,根据价层电子对互斥理论可知,H2O的分子构型是V形。 【变式演练】 【变式2-1】（2024·全国·模拟预测）链状分子A上同时含有两个不同的识别位点，分别为位点1、位点2，当位点带正电荷时，就可以增强与环状分子B的作用。因此，通过加入酸和碱，可以实现分子梭在两个不同状态之间的切换。下列说法不正确的是 A．环状分子B属于冠醚 B．位点1、位点2的氮原子的价层电子对数相同 C．酸性条件下，位点2与环状分子B的作用增强 D．酸性和碱性条件下，分子A与分子B均可形成超分子 【变式2-2】（2024·全国·模拟预测）一种用于治疗癌症的新型嘧啶吡咯药物，其结构如图所示。下列有关说法不正确的是 A．该物质分子中含有手性碳原子 B．该物质因易与水分子形成氢键，所以口服生物利用度高 C．该物质可以发生氧化反应、加成反应、取代反应、消去反应 D．分子中含有σ键，不含π键 题组03 晶体结构与性质的正误判断 【例3-1】（2024·天津卷）我国学者在碳化硅表面制备出超高迁移率半导体外延石墨烯。下列说法正确的是 A．是离子化合物 B．晶体的熔点高、硬度大 C．核素的质子数为8 D．石墨烯属于烯烃 【例3-2】（2022·北京卷）2022年3月神舟十三号航天员在中国空间站进行了“天宫课堂”授课活动。其中太空“冰雪实验”演示了过饱和醋酸钠溶液的结晶现象。下列说法不正确的是 A．醋酸钠是强电解质 B．醋酸钠晶体与冰都是离子晶体 C．常温下，醋酸钠溶液的 D．该溶液中加入少量醋酸钠固体可以促进醋酸钠晶体析出 【解析】A．醋酸钠在水溶液中能完全电离，醋酸钠是强电解质，故A正确；B．醋酸钠晶体是离子晶体，冰是分子晶体，故B错误；C．醋酸钠是强碱弱酸盐，常温下，醋酸钠溶液的，故C正确；D．过饱和醋酸钠溶液处于亚稳态，加入少量醋酸钠固体可以促进醋酸钠晶体析出，形成饱和溶液，故D正确；选B。【提分秘籍】 1、晶体类型的判断 （1）依据物质的分类判断 ①金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(如NaOH、KOH等)和绝大多数的盐类是离子晶体。 ②大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼外)、气态氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、酸、绝大多数有机物(除有机盐外)都是分子晶体。 ③常见的共价晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等；常见的共价晶体化合物有碳化硅、二氧化硅等。 ④金属单质(除汞外)与合金是金属晶体。 （2）依据组成晶体的晶格质点和质点间的作用判断 ①离子晶体的晶格质点是阴、阳离子，质点间的作用是离子键； ②共价晶体的晶格质点是原子，质点间的作用是共价键； ③分子晶体的晶格质点是分子，质点间的作用为分子间作用力； ④金属晶体的晶格质点是金属离子和自由电子，质点间的作用是金属键。 （3）晶体的熔点判断 ①离子晶体的熔点较高，常在数百度至一千余度； ②共价晶体熔点高，常在一千度至几千度； ③分子晶体熔点低，常在数百度以下至很低温度； ④金属晶体多数熔点高，但也有相当低的。 (4 )依据导电性判断 ①离子晶体水溶液及熔化时能导电； ②共价晶体一般为非导体，但有些能导电，如晶体硅； ③分子晶体为非导体，而分子晶体中的电解质(如酸和部分非金属气态氢化物)溶于水，使分子内的化学键断裂形成自由离子也能导电； ④金属晶体是电的良导体。 （5）依据硬度和机械性能判断 ①离子晶体硬度较大或略硬而脆； ②共价晶体硬度大； ③分子晶体硬度小且较脆； ④金属晶体多数硬度大，但也有较低的，且具有延展性。 2、物质熔、沸点高低比较规律 （1）一般情况下,不同类型晶体的熔、沸点高低规律:原子晶体>离子晶体>分子晶体,如熔、沸点:金刚石>NaCl>Cl2;金属晶体>分子晶体,如熔、沸点:Na>Cl2(金属晶体熔、沸点有的很高,如钨、铂等,有的则很低,如汞等)。 （2）形成原子晶体的原子半径越小、键长越短,则键能越大,其熔、沸点就越高,如熔、沸点:金刚石>石英>碳化硅>晶体硅。 （3）形成离子晶体的阴阳离子所带的电荷数越多,离子半径越小,则离子键越强,熔、沸点就越高,如熔、沸点:MgO>MgCl2,NaCl>CsCl。 （4）金属晶体中金属离子半径越小,离子所带电荷数越多,其形成的金属键越强,金属单质的熔、沸点就越高,如Al>Mg>Na。 （5）分子晶体的熔、沸点比较规律。 ①组成和结构相似的分子,相对分子质量越大,其熔、沸点就越高,如:HI>HBr>HCl。 ②组成和结构不相似的分子,分子极性越大,其熔、沸点就越高,如:CO>N2。 ③同分异构体分子中,支链越少,其熔、沸点就越高,如:正戊烷>异戊烷>新戊烷。 ④同分异构体中的芳香烃及其衍生物,邻位取代物>间位取代物>对位取代物,如熔、沸点:邻二甲苯>间二甲苯>对二甲苯。 3、千万差别貌相似,谨防马虎大错误 （1）CO2和SiO2尽管有相似的化学组成,但二者物理性质有较大差异,原因是二者的晶体类型不同,CO2属于分子晶体,SiO2属于原子晶体,二者不能混淆。 （2）离子晶体中不一定都含有金属元素,如NH4Cl是离子晶体;金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体,如AlCl3是分子晶体;含有金属离子的晶体不一定是离子晶体,如金属晶体中含有金属离子。 （3）含阴离子的晶体中一定含有阳离子,但含阳离子的晶体中不一定含阴离子,如金属晶体。 （4）误认为金属晶体的熔点比分子晶体的熔点高,其实不一定,如Na的熔点为97 ℃,尿素的熔点为132.7 ℃。 【变式演练】 【变式3-1】（2024·湖北·一模）我国科研人员成功研制出了速度快、能耗低且超越硅基极限的10nm硒化铟(InSe)晶体管。下列说法错误的是 A．晶体Si是共价晶体 B．InSe晶体管属于胶体 C．Se位于周期表第四周期ⅥA族 D．InSe属于新型无机非金属材料 【变式3-2】（2025·四川内江·零模）下列关于晶体结构和性质的叙述正确的是 A．同一元素形成的单质可能具有不同的晶体结构 B．等离子体是由阴、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的气态物质 C．天然气水合物晶体是分子晶体，其中仅存在范德华力 D．冰和干冰都是分子晶体，因此二者晶体中每个分子周围的紧邻分子均为12个 题组04 “位一构一性”的元素综合推断 【例4-1】（2024·福建卷）某电解质阴离子的结构如图。X、Y、Z、Q为原子序数依序增大的同周期元素，Z的单质为空气的主要成分之一。下列说法错误的是 A．第一电离能： B．最简单氢化物沸点： C．键长： D．Y的最高价氧化物对应水化物在水中电离： 【例4-2】（2024·江西卷）某新材料阳离子为W36X18Y2Z6M+。W、X、Y、Z和M是原子序数依次增大的前20号主族元素，前四周期中M原子半径最大，X、Y、Z同周期。X6W6分子含有大π键()，XZ2分子呈直线形。下列说法正确的是 A．WYZ2是强酸 B．MZW是强碱 C．M2Z2是共价化合物 D．X2W2是离子化合物 【提分秘籍】 1．“位一构一性”的推断关系 （1）结构与位置的互推 ①明确四个关系式 a．电子层数＝周期序数。 b．质子数＝原子序数。 c．最外层电子数＝主族序数。 d．主族元素的最高正价＝最外层电子数。 最低负价＝－|8－最外层电子数|。 ②熟悉掌握周期表中的一些特殊规律 a．各周期所能容纳元素种数。 b．稀有气体的原子序数及在周期表中的位置。 c．同族上下相邻元素原子序数的关系。 （2）性质与位置互推 熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，根据元素性质可以推知元素在周期表中的位置，根据元素在周期表中的位置可以推知元素性质。主要包括： ①元素的金属性、非金属性。 ②气态氢化物的稳定性。 ③最高价氧化物对应水化物的酸碱性。 ④金属与H2O或酸反应的难易程度。 （3）结构和性质的互推 ①最外层电子数是决定元素原子的氧化性和还原性的主要因素。 ②原子半径决定了元素单质的性质；离子半径决定了元素组成化合物的性质。 ③同主族元素最外层电子数相同，性质相似。 2、关于元素周期律、元素周期表的认识误区 （1）误认为主族元素的最高正价一定等于族序数。但是，F无正价。 （2）误认为元素的非金属性越强，其氧化物对应水化物的酸性就越强。但是，HClO、H2SO3是弱酸，忽略了关键词“最高价”。 （3）误认为同周期相邻两主族元素原子序数之差等于1。忽视了相差11(第4、5周期)和25(第6、7周期)。 （4）误认为失电子难的原子得电子的能力一定强。碳原子、稀有气体元素的原子失电子难，得电子也难。 （5）误认为得失电子多的原子，得失电子的能力一定强。 （6）误认为最高正价和最低负价绝对值相等的元素只有第ⅣA族的某些元素。忽视了第ⅠA族的H的最高正价为＋1价，最低负价为－1价。 【变式演练】 【变式4-1】（2024·四川泸州·一模）X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Z可形成两种常见的液态化合物，其中一种分子为V形3原子分子；Y、Z为同周期相邻元素，基态W原子核外p能级电子数比s能级电子数多4个。下列说法不正确的是 A．单质沸点： B．第一电离能： C．简单氢化物的键角： D．简单离子半径： 【变式4-2】（2024·全国·模拟预测）W、X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期元素，其中X、Y位于同一周期，由五种元素组成的配合物的结构如图所示。下列说法正确的是 A．X、Y简单氢化物的键角：X<Y B．W、R的电负性：R<W C．该配合物中Y的杂化方式为sp杂化 D．所有原子都满足最外层8电子稳定结构 题组05 晶胞结构分析与计算 【例5-1】（2024·重庆卷）储氢材料的晶胞结构如图所示，的摩尔质量为，阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是 A．的配位数为2 B．晶胞中含有2个 C．晶体密度的计算式为 D．(i)和(ii)之间的距离为 【例5-2】（2024·江西卷）NbO的立方晶胞如图，晶胞参数为anm，P的分数坐标为(0，0，0)，阿伏加德罗常数的值M为NA，下列说法正确的是 A．Nb的配位数是6 B．Nb和O最短距离为anm C．晶体密度 D．M的分数坐标为 【提分秘籍】 1、均摊法确定晶胞组成 （1）方法：晶胞中任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有，那么，每个原子对这个晶胞的贡献就是。 （2）类型 ①长方体(正方体)晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献： ②非长方体(非正方体)晶胞中粒子对晶胞的贡献视具体情况而定。如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1个碳原子)对六边形的贡献为。在如图所示的正三棱柱形晶胞中： ③熟记几种常见的晶胞结构及晶胞含有的粒子数目。 A．NaCl(含4个Na＋，4个Cl－) B．干冰(含4个CO2) C．CaF2(含4个Ca2＋，8个F－) D．金刚石(含8个C) E．体心立方(含2个原子) F．面心立方(含4个原子) 2、计算晶体密度的方法 3、计算晶体中粒子间距离的方法 4．原子分数坐标的确定方法 （1）依据已知原子的坐标确定坐标系取向。 （2）一般以坐标轴所在六面体的棱长为1个单位。 （3）从原子所在位置分别向x、y、z轴作垂线或平行线，所得坐标轴上的截距即为该原子的分数坐标。 5．晶体中原子配位数的确定 （1）定义：原子周围最近的原子个数 （2）考法：①求某原子配位数；②求距离某原子最近的原子个数；③求某原子的成键数 （3）计算公式： ①顶点的配位数=晶胞内最近的原子数×8 注：a.晶胞内最近的原子数为均摊法出的原子数； b.最近距离：1/4的体心<棱心<面心<体心<其他顶点； c.规律：同种原子的配位数相同；同比例原子的配位数相同。 ②离子晶体中：阳离子数目×阳离子配位数=阴离子数目×阴离子配位数 ③当顶点在晶体内的配位原子排列为正梯形或倒梯形时，顶点的配位原子数为4。 【变式演练】 【变式5-1】（2024·四川自贡·一模）氢气的安全贮存和运输是氢能应用的关键，铁镁合金是已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，若该晶胞边长为dnm，其晶胞结构如图所示。下列说法正确的是 A．铁镁合金的化学式为Mg8Fe4 B．Fe原子与最近的Mg原子的距离是 C．若该晶体储氢时，H2填充在Fe原子组成的八面体空隙中心位置，则含Mg 96g的该储氢合金可储存标准状况下H2的体积约为22.4L D．若NA为阿伏加德罗常数的值，则该合金的密度为 【变式5-2】（2024·湖北·一模）某种离子型铁的氧化物晶胞如图2所示，它由图1中单元组成。若通过嵌入或脱嵌晶胞的棱心和体心，可将该晶体设计为某锂电池的正极材料。            图1                     图2 已知： 下列有关说法错误的是 A．一个晶胞能够嵌入的最多数目为4 B．放电时，该锂电池的正极反应为 C．若该正极材料中，，则脱嵌率为 D．中M原子分数坐标为，晶胞边长为1，则中N原子分数坐标为 1．（2024·四川自贡·一模）结构决定物质性质是研究化学的重要方法，下列对结构与性质的描述错误的是 A．①中冠醚属于超分子的一种，冠醚空腔的直径大小不同，可用于识别特定的离子 B．②中在纯金属中加入其它元素，使原子层之间的相对滑动变得困难导致合金的硬度变大 C．③中烷基磺酸根离子在水中会形成亲水基向内疏水基向外的胶束，而用作表面活性剂 D．④中石墨晶体是层状结构，每个碳原子的配位数为3，属于混合晶体，熔沸点高 2．（2024·安徽·二模）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 常温下S在CS2中的溶解度强于在H2O中的溶解度 分子的极性 B CH3NH2的碱性强于NH3的碱性 孤电子对的个数 C 金刚石的硬度大于钠的硬度 晶体的类型 D 对羟基苯甲酸的沸点高于邻羟基苯甲酸的沸点 氢键的类型 3．（2024·湖北·一模）铈(Ce，镧系元素)的氧化物是一种常用的催化剂，能作为汽车尾气的净化器。下图展示的是两种铈的氧化物的晶胞结构(晶胞参数为xnm)。图(b)晶胞中O原子出现缺陷，其中Ce的化合价有和。下列说法正确的是 A．Ce位于元素周期表中的ds区 B．图(a)晶胞中Ce的配位数为4 C．图(a)物质的摩尔体积为 D．图(b)晶胞中化合价为的Ce的个数为2 4．（2025·宁夏内蒙古·模拟预测）物质I是一种检测人体细胞内Ca2+浓度变化的荧光探针试剂，其检测机理如图所示。依据探针所显示的荧光变化确定Ca2+的存在。下列说法正确的是 A．物质I所含元素电负性从大到小的顺序为N>O> C>H B．物质I中N原子的杂化类型为sp2、sp3 C．物质II中H-O-H键角小于水中H-O-H的键角 D．物质II中Ca2+与O形成4个配位键 5．（2024·湖北·一模）下列类比或推理合理的是 选项 已知 方法 结论 A 钠保存煤油中 类比 锂保存在煤油中 B 是离子化合物 类比 是离子化合物 C 非金属性： 推理 沸点： D 是正盐 推理 是一元酸 6．（2024·甘肃兰州·一模）元素F、Cl、I位于元素周期表第VIIA族，下列说法错误的是 A．熔、沸点： B．离子半径： C．第一电离能： D．酸性： 7．（2025·宁夏内蒙古·模拟预测）铜的配合物非常丰富，下面为一种铜的配合物，结构如图所示： 下列说法正确的是 A．该配合物中四种非金属元素中第一电离能最大的是O B．配合物中sp2杂化的碳原子与sp3杂化的碳原子个数比为7：6 C．基态Cu2+的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为9：8 D．除铜外，四种元素形成的单质的晶体类型一定相同 8．（2024·山东威海·一模）X、Y、Z、M是四种短周期元素，Q是第四周期的过渡元素。X、Y、Z同周期，Z、M同主族，X的最高正价与最低负价的和为0，Y是同周期除稀有气体外半径最大的元素，基态M原子中s能级电子总数与p能级电子总数相等且M位于第二周期，Q的基态原子只有1个单电子且在外层。下列说法错误的是 A．基态原子的第一电离能：M>Z>X B．简单离子半径：Z>Y>M C．单质的熔点：Q>Z>Y D．Y、Z、Q分别与M均可组成多种二元化合物 9．（2024·湖南卷）是一种高活性的人工固氮产物，其合成反应为，晶胞如图所示，下列说法错误的是 A．合成反应中，还原剂是和C B．晶胞中含有的个数为4 C．每个周围与它最近且距离相等的有8个 D．为V型结构 10．（2023·辽宁卷）晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1)，进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是    A．图1晶体密度为g∙cm-3 B．图1中O原子的配位数为6 C．图2表示的化学式为 D．取代产生的空位有利于传导 11．（2024·湖南卷）通过理论计算方法优化了P和Q的分子结构，P和Q呈平面六元并环结构，原子的连接方式如图所示，下列说法错误的是 A．P为非极性分子，Q为极性分子 B．第一电离能： C．和所含电子数目相等 D．P和Q分子中C、B和N均为杂化 12．（2024·贵州卷）某化合物由原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z、Q组成(结构如图)。X的最外层电子数等于内层电子数，Y是有机物分子骨架元素，Q和W能形成两种室温下常见的液态化合物。下列说法错误的是 A．第一电离能： B．该化合物中Q和W之间可形成氢键 C．X与Al元素有相似的性质 D．W、Z、Q三种元素可形成离子化合物 13．（2024·重庆卷）R、X、Y和Z为短周期元素，的分子结构如下所示。R中电子只有一种自旋取向，X、Y和Z处于同一周期，X的核外电子数等于Y的最高能级电子数，且等于Z的最外层电子数。下列说法正确的是 A．原子半径： B．非金属性： C．单质的沸点： D．最高正化合价： 14．（2024·广西卷）白磷是不溶于水的固体，在空气中易自燃。下列有关白磷的说法错误的是 A．分子中每个原子的孤电子对数均为1 B．常保存于水中，说明白磷密度大于 C．难溶于水，是因为水是极性分子，是非极性分子 D．熔点低，是因为分子内的键弱 15．（2024·广西卷）如图所示的铼配合物离子能电催化还原。短周期元素的原子序数依次增大。标准状况下，WY和是等密度的无色气体，是黄绿色气体。下列说法错误的是 A．第一电离能： B．图中X原子的杂化方式为 C．元素以原子的形态与配位 D．Y的电负性大于中的化学键是极性键 16．（2024·甘肃卷）晶体中，多个晶胞无隙并置而成的结构如图甲所示，其中部分结构显示为图乙，下列说法错误的是 A．电负性： B．单质是金属晶体 C．晶体中存在范德华力 D．离子的配位数为3 17．（2024·全国·模拟预测）NiAs的晶体结构如图甲所示，沿线MN取得的截图如图乙所示，晶胞中含有两个As原子且其中一个的坐标为。下列说法错误的是 A．As原子的配位数为6 B．另一个As原子的坐标为 C．已知为阿伏加德罗常数的值，晶体密度为，则可表示为 D．Ni、As原子间的最短距离为 18．（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 19．（2024·河北卷）金属铋及其化合物广泛应用于电子设备、医药等领域。如图是铋的一种氟化物的立方晶胞及晶胞中MNPQ点的截面图，晶胞的边长为为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．该铋氟化物的化学式为 B．粒子S、T之间的距离为 C．该晶体的密度为 D．晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有6个 20．（2024·广西卷）一定条件下，存在缺陷位的LiH晶体能吸附使其分解为N，随后N占据缺陷位(如图)。下列说法错误的是 A． B．半径： C． D．LiH晶体为离子晶体 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 热点题型·选择题攻略 题型07 原子、分子、晶体结构与性质 目 录 题型综述 解题攻略 题组01 原子结构与性质的正误判断 题组02 分子结构与性质的正误判断 题组03 晶体结构与性质的正误判断 题组04 “位一构一性”的元素综合推断 题组05 晶胞结构分析与计算 高考练场 物质结构与性质的相关知识不论在必修模块还是选修模块中均处于相当重要的地位，是分析物质的结构和性质重要的理论依据，随着新课标新高考的实施，在选择题中涉及物质结构与性质的题目增多，创新增大，综合性增强。本专题的考查点主要围绕原子、分子和晶体的结构与性质设置的，根据试题的外观征以及考查模块的不同，可将本专题分为五个题组：一是原子结构与性质的正误判断；二是分子结构与性质的正误判断；三是晶体结构与性质的正误判断；四是“位一构一性”的元素综合推断；五是晶胞结构分析与计算。 题组01 原子结构与性质的正误判断 【例1-1】（2024·重庆卷）某合金含和等元素。下列说法正确的是 A．的电负性大于 B．和均为d区元素 C．的第一电离能小于 D．基态时，原子和原子的单电子数相等 【答案】A 【解析】A．同周期从左到右元素的电负性逐渐增大，Si电负性大于Al，A正确；B．基态Mn原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d54s2，为d区；基态Cu原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1，为ds区，B错误；C．基态Mg原子的价电子排布式为3s2，基态Al原子的价电子排布式为3s23p1，镁原子最外层3s轨道达到全充满结构，铝的3p轨道未达到半充满结构，故镁的第一电离能大于铝的第一电离能，C错误；D．基态Mg原子的价电子排布式为3s2，没有单电子，基态Mn价电子排布式为3d54s2，有5个单电子，单电子数不相等，D错误；故选A。 【例1-2】（2024·上海卷）下列关于氟元素的性质说法正确的是 A．原子半径最小 B．原子第一电离能最大 C．元素的电负性最强 D．最高正化合价为+7 【答案】C 【解析】A．同一周期主族元素从左至右，原子序数递增、原子半径递减，氟原子在本周期主族元素中半径最小，但氢原子半径小于氟原子半径，故A错误；B．同一周期主族元素从左至右，第一电离能有增大的趋势，氟原子在本周期主族元素中第一电离能最大，但氦原子的第一电离能大于氟原子，故B错误；C．据同一周期主族元素从左至右电负性增强、同一主族从上至下电负性减弱可知，氟元素的电负性最强，故C正确；D．氟元素无正化合价，故D错误；故答案为：C。 【提分秘籍】 1．原子或离子中各微粒间的数量关系 （1）对于原子:质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数。 （2）质量数=质子数+中子数。 （3）质子数=阳离子的核外电子数+阳离子所带正电荷数。 （4）质子数=阴离子的核外电子数-阴离子所带负电荷数。 2．元素、核素、同位素之间的关系 3．核外电子排布 （1）核外电子排布规律 （2）原子结构示意图 （3）基态原子的核外电子排布原理 1)能量最低原理：即电子尽可能地先占有能量低的轨道，然后进入能量高的轨道，使整个原子的能量处于最低状态。如图为构造原理示意图，即基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序图： 2)泡利不相容原理 每个原子轨道里最多只能容纳2个电子，且自旋状态相反。 如2s轨道上的电子排布为，不能表示为。 3)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，且自旋状态相同。如2p3的电子排布为 ，不能表示为或 洪特规则特例：当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低，如：24Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1。 （4）表示基态原子核外电子排布的四种方法 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) O: 4．明确“4个同”所代表的描述对象 （1）同位素——原子，如H、H； （2）同素异形体——单质，如O2、O3； （3）同系物——化合物，如CH3CH3、CH3CH2CH3； （4）同分异构体——化合物，如正戊烷、异戊烷、新戊烷。 5．通过“三看”比较微粒半径大小 在中学化学要求的范围内,可按“三看”规律来比较粒子半径的大小: （1）“一看”电子层数:一般情况下,当电子层数不同时,电子层数越多,半径越大。 例如:r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs)；r(O2-)<r(S2-)<r(Se2-)<r(Te2-)；r(Na)>r(Na+) （2）“二看”核电荷数:当电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小。 例如:r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)、r(O2-)>r(F-)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+) （3）“三看”核外电子数:当电子层数和核电荷数均相同时,核外电子数越多,半径越大。 例如:r(Cl-)>r(Cl)、r(Fe2+)>r(Fe3+) 【变式演练】 【变式1-1】（2024·四川泸州·一模）赤血盐{}可用于检验，也可用于蓝图印刷术等。下列说法正确的是 A．电负性： B．核外有9种不同空间运动状态的电子 C．的价电子排布式为 D．4种元素分布在元素周期表的s、p、ds区 【答案】B 【解析】A．元素非金属性越强电负性越大，元素金属性越强电负性越小，电负性：，故A错误；B．核外有18个电子，占用9个原子轨道，有9种不同空间运动状态的电子，故B正确；C．的价电子排布式为3d6，故C错误；D．K分布在元素周期表的s区，C、N分布在元素周期表的p区，Fe分布在元素周期表的d区，故D错误；选B。 【变式1-2】（2024·全国·模拟预测）绿柱石的主要成分为，下列说法正确的是 A．第一电离能：Be<Al B．四种元素均在p区 C．Be和Al的电负性相近，两种元素的性质相似 D．基态时，Si和O的单电子数不相同 【答案】C 【解析】A．同周期主族元素第一电离能从左往右呈增大趋势，但第ⅡA族和第ⅤA族元素第一电离能大于同周期相邻元素，所以第一电离能Be>B，同主族元素第一电离能从上往下逐渐减小，则第一电离能B>Al，所以第一电离能Be>Al，A错误；B．基态Be原子的价电子排布式为，Be元素在s区，其余三种元素在p区，B错误；C．Be和Al在元素周期表中位于对角线位置，根据对角线规则，Be和Al两种元素的性质相似，C正确；D．基态时，Si原子的价电子排布式为，O原子的价电子排布式为，两者单电子数均为2，D错误；答案选C。 题组02 分子结构与性质的正误判断 【例2-1】（2024·江西卷）科学家发现宇宙中存在100多种星际分子。下列关于星际分子说法正确的是 A．分子的极性：SiH4>NH3 B．键的极性：H—Cl>H—H C．键角：H2O>CH4 D．分子中三键的键长：HC≡N>HC≡CH 【答案】B 【解析】A．SiH4中四条Si—H键完全相同，均为极性键，但由于SiH4为正四面体结构，故为非极性分子，NH3为三角锥形结构，3条N—H键的极性不能抵消，故为极性分子，故A错误；B．H—H为非极性键，H—Cl为极性键，则键的极性：H—Cl＞H—H，故B正确；C．水分子为V形结构，含两对孤对电子，甲烷为正四面体结构，不含孤对电子，孤对电子对成键电子对斥力较大，则键角：H2O＜CH4，故C错误；D．原子半径C＞N，分子中三键的键长：HC≡N＜HC≡CH，故D错误；故选B。 【例2-2】（2023·河北卷）下列说法正确的是 A．的价层电子对互斥模型和空间构型均为正四面体 B．若型分子的空间构型相同，其中心原子的杂化方式也相同 C．干冰和冰的结构表明范德华力和氢键通常都具有方向性 D．和都是既含键又含键的非极性分子 【答案】A 【解析】A．甲烷分子中心原子形成四个σ键，没有孤电子对，所以价层电子对互斥模型和空间构型均为正四面体，A正确；B．SO2和OF2分子的空间构型均为V形，但前者中心原子为sp2杂化，后者中心原子为sp3杂化，B错误；C．冰的结构是水分子通过氢键结合形成的有空隙的空间结构，表明了氢键通常具有方向性，干冰的结构表现为分子密堆积，范德华力没有方向性，C错误；D．CO2和CCl4都是极性键形成的非极性分子，CO2既含σ键又含π键而CCl4只含σ键不含π键，D错误；故选A。 【提分秘籍】 1．σ键、π键的判断 （1）由轨道重叠方式判断：“头碰头”重叠为σ键，“肩并肩”重叠为π键 （2）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 （3）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 配合物中σ键的算法 配位键是一种特殊的共价键 1mol Ni(CO)4中含___molσ键 4个CO中含有4个σ键，外加4个配位键，也属于σ键，总共8个σ键 2．“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。 3．无机含氧酸分子的酸性 无机含氧酸可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，R的正电性越高，使R—O—H中O的电子向R偏移，在水分子的作用下越易电离出H＋，酸性越强，如酸性：HClO<HClO2<HClO3<HClO4。 4．等电子体的判断方法 （1）同主族变换法，如CO2与CS2、CF4与CCl4是等电子体； （2）左右移位法，如N2与CO，CO、NO 与SO3是等电子体。如果是阴离子，价电子应加上阴离子所带的电荷数；如果是阳离子，价电子应减去阳离子所带的电荷数。如NH价电子为8，CO价电子为24。 5．分子结构性质认识的5个易错易混点 （1）误认为分子的稳定性与分子间作用力和氢键有关,其实分子的稳定性与共价键的强弱有关。 （2）误认为组成相似的分子,中心原子的杂化类型相同,其实要看其σ键和孤电子对数是否分别相同。如CO2和SO2中心原子的杂化方式不同,CO2分子中C原子是sp杂化,SO2分子中S原子是sp2杂化。 （3）误认为只要含有氢键物质的熔、沸点就高,其实不一定,分子间的氢键会使物质的熔、沸点升高,而分子内氢键一般会使物质的熔、沸点降低。 （4）误认为只含有极性键的分子都一定是极性分子,其实不ー定。如CO2、BF3等是非极性分子。 （5）误认为杂化轨道构型和分子构型一致,其实不一定。如H2O中氧原子是sp3杂化,杂化轨道构型为四面体,但由于分子中存在孤对电子,根据价层电子对互斥理论可知,H2O的分子构型是V形。 【变式演练】 【变式2-1】（2024·全国·模拟预测）链状分子A上同时含有两个不同的识别位点，分别为位点1、位点2，当位点带正电荷时，就可以增强与环状分子B的作用。因此，通过加入酸和碱，可以实现分子梭在两个不同状态之间的切换。下列说法不正确的是 A．环状分子B属于冠醚 B．位点1、位点2的氮原子的价层电子对数相同 C．酸性条件下，位点2与环状分子B的作用增强 D．酸性和碱性条件下，分子A与分子B均可形成超分子 【答案】B 【解析】A．分子B是由醚键构成的环状分子，属于冠醚，A说法正确；B．由分子B的结构可知，位点1的氮原子的价层电子对数为3，位点2的氮原子的价层电子对数为4，B说法不正确；C．酸性条件下，位点2的氮原子结合显正电性，与环状分子B的作用增强，C说法正确；D．由题意和题图可知，酸性和碱性条件下，环状分子B均可通过与带正电荷的链状分子A上的位点结合形成超分子，D说法正确；答案选B。 【变式2-2】（2024·全国·模拟预测）一种用于治疗癌症的新型嘧啶吡咯药物，其结构如图所示。下列有关说法不正确的是 A．该物质分子中含有手性碳原子 B．该物质因易与水分子形成氢键，所以口服生物利用度高 C．该物质可以发生氧化反应、加成反应、取代反应、消去反应 D．分子中含有σ键，不含π键 【答案】D 【解析】A．连接四种不同基团的碳是手性碳原子，如图该分子存在手性碳原子，故A正确；B．该物质分子中含有、键，易与水分子形成氢键，所以口服生物利用度高，故B正确；C．分子中存在苯环，可发生加成反应、取代反应，与苯环相连的碳原子上有H原子，可以发生氧化反应，有羟基，可发生氧化反应、取代反应，且与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子，可发生消去反应，故C正确；D．分子中存在碳氧双键，既含σ键，又含π键，故D错误；故选D。 题组03 晶体结构与性质的正误判断 【例3-1】（2024·天津卷）我国学者在碳化硅表面制备出超高迁移率半导体外延石墨烯。下列说法正确的是 A．是离子化合物 B．晶体的熔点高、硬度大 C．核素的质子数为8 D．石墨烯属于烯烃 【答案】B 【解析】A．SiC晶体结构与金刚石相似，属于共价晶体，A错误；B．SiC晶体结构与金刚石相似，属于共价晶体，熔点高、硬度大，B正确；C．C元素为6号元素，故核素的质子数为6，C错误；D．石墨烯是碳元素构成的单质，不属于烯烃，D错误；故选B。 【例3-2】（2022·北京卷）2022年3月神舟十三号航天员在中国空间站进行了“天宫课堂”授课活动。其中太空“冰雪实验”演示了过饱和醋酸钠溶液的结晶现象。下列说法不正确的是 A．醋酸钠是强电解质 B．醋酸钠晶体与冰都是离子晶体 C．常温下，醋酸钠溶液的 D．该溶液中加入少量醋酸钠固体可以促进醋酸钠晶体析出 【答案】B 【解析】A．醋酸钠在水溶液中能完全电离，醋酸钠是强电解质，故A正确；B．醋酸钠晶体是离子晶体，冰是分子晶体，故B错误；C．醋酸钠是强碱弱酸盐，常温下，醋酸钠溶液的，故C正确；D．过饱和醋酸钠溶液处于亚稳态，加入少量醋酸钠固体可以促进醋酸钠晶体析出，形成饱和溶液，故D正确；选B。【提分秘籍】 1、晶体类型的判断 （1）依据物质的分类判断 ①金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(如NaOH、KOH等)和绝大多数的盐类是离子晶体。 ②大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼外)、气态氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、酸、绝大多数有机物(除有机盐外)都是分子晶体。 ③常见的共价晶体单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等；常见的共价晶体化合物有碳化硅、二氧化硅等。 ④金属单质(除汞外)与合金是金属晶体。 （2）依据组成晶体的晶格质点和质点间的作用判断 ①离子晶体的晶格质点是阴、阳离子，质点间的作用是离子键； ②共价晶体的晶格质点是原子，质点间的作用是共价键； ③分子晶体的晶格质点是分子，质点间的作用为分子间作用力； ④金属晶体的晶格质点是金属离子和自由电子，质点间的作用是金属键。 （3）晶体的熔点判断 ①离子晶体的熔点较高，常在数百度至一千余度； ②共价晶体熔点高，常在一千度至几千度； ③分子晶体熔点低，常在数百度以下至很低温度； ④金属晶体多数熔点高，但也有相当低的。 (4 )依据导电性判断 ①离子晶体水溶液及熔化时能导电； ②共价晶体一般为非导体，但有些能导电，如晶体硅； ③分子晶体为非导体，而分子晶体中的电解质(如酸和部分非金属气态氢化物)溶于水，使分子内的化学键断裂形成自由离子也能导电； ④金属晶体是电的良导体。 （5）依据硬度和机械性能判断 ①离子晶体硬度较大或略硬而脆； ②共价晶体硬度大； ③分子晶体硬度小且较脆； ④金属晶体多数硬度大，但也有较低的，且具有延展性。 2、物质熔、沸点高低比较规律 （1）一般情况下,不同类型晶体的熔、沸点高低规律:原子晶体>离子晶体>分子晶体,如熔、沸点:金刚石>NaCl>Cl2;金属晶体>分子晶体,如熔、沸点:Na>Cl2(金属晶体熔、沸点有的很高,如钨、铂等,有的则很低,如汞等)。 （2）形成原子晶体的原子半径越小、键长越短,则键能越大,其熔、沸点就越高,如熔、沸点:金刚石>石英>碳化硅>晶体硅。 （3）形成离子晶体的阴阳离子所带的电荷数越多,离子半径越小,则离子键越强,熔、沸点就越高,如熔、沸点:MgO>MgCl2,NaCl>CsCl。 （4）金属晶体中金属离子半径越小,离子所带电荷数越多,其形成的金属键越强,金属单质的熔、沸点就越高,如Al>Mg>Na。 （5）分子晶体的熔、沸点比较规律。 ①组成和结构相似的分子,相对分子质量越大,其熔、沸点就越高,如:HI>HBr>HCl。 ②组成和结构不相似的分子,分子极性越大,其熔、沸点就越高,如:CO>N2。 ③同分异构体分子中,支链越少,其熔、沸点就越高,如:正戊烷>异戊烷>新戊烷。 ④同分异构体中的芳香烃及其衍生物,邻位取代物>间位取代物>对位取代物,如熔、沸点:邻二甲苯>间二甲苯>对二甲苯。 3、千万差别貌相似,谨防马虎大错误 （1）CO2和SiO2尽管有相似的化学组成,但二者物理性质有较大差异,原因是二者的晶体类型不同,CO2属于分子晶体,SiO2属于原子晶体,二者不能混淆。 （2）离子晶体中不一定都含有金属元素,如NH4Cl是离子晶体;金属元素和非金属元素组成的晶体不一定是离子晶体,如AlCl3是分子晶体;含有金属离子的晶体不一定是离子晶体,如金属晶体中含有金属离子。 （3）含阴离子的晶体中一定含有阳离子,但含阳离子的晶体中不一定含阴离子,如金属晶体。 （4）误认为金属晶体的熔点比分子晶体的熔点高,其实不一定,如Na的熔点为97 ℃,尿素的熔点为132.7 ℃。 【变式演练】 【变式3-1】（2024·湖北·一模）我国科研人员成功研制出了速度快、能耗低且超越硅基极限的10nm硒化铟(InSe)晶体管。下列说法错误的是 A．晶体Si是共价晶体 B．InSe晶体管属于胶体 C．Se位于周期表第四周期ⅥA族 D．InSe属于新型无机非金属材料 【答案】B 【解析】A．晶体Si是通过共价键形成的共价晶体，A正确；B．10nm硒化铟是纯净物，只有形成分散系才属于胶体，B错误；C．Se是第34号元素，位于周期表第四周期ⅥA族，C正确；D．硒化铟是一种速度快、能耗低且超越硅基极限的晶体管，因此InSe属于新型无机非金属材料，D正确；故选B。 【变式3-2】（2025·四川内江·零模）下列关于晶体结构和性质的叙述正确的是 A．同一元素形成的单质可能具有不同的晶体结构 B．等离子体是由阴、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的气态物质 C．天然气水合物晶体是分子晶体，其中仅存在范德华力 D．冰和干冰都是分子晶体，因此二者晶体中每个分子周围的紧邻分子均为12个 【答案】A 【解析】A．金刚石是共价晶体，石墨是混合晶体，C60是分子晶体，它们都是碳元素的不同单质，故A正确；B．等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子组成的整体上呈电中性的气态物质，B错误；C．天然气水合物晶体是分子晶体，其中存在范德华力、氢键、共价键，C错误；D．干冰是由分子密堆积形成的晶体，一个分子周围有12个紧邻的分子，冰晶体中每个水分子周围只有4个紧邻的水分子形成四面体结构，D错误；本题选A。 题组04 “位一构一性”的元素综合推断 【例4-1】（2024·福建卷）某电解质阴离子的结构如图。X、Y、Z、Q为原子序数依序增大的同周期元素，Z的单质为空气的主要成分之一。下列说法错误的是 A．第一电离能： B．最简单氢化物沸点： C．键长： D．Y的最高价氧化物对应水化物在水中电离： 【答案】A 【分析】由该阴离子结构可知Z形成2条共价键，Z的单质为空气的主要成分之一，可知Z为O；Y形成4条共价键，Y为C，Q形成1条共价键，Q为F，X得1个电子后形成4条共价键，则X最外层电子数为3，X为B，据此分析解答。 【解析】A．B、C、O为同周期元素，从左到右，第一电离能呈增大趋势，则第一电离能：B<C<O，故A错误；B．CH4不能形成分子间氢键，H2O可以形成分子间氢键，沸点CH4<H2O，故B正确；C．原子半径：C>O>F，原子半径越小键长越短，则键长：C-C>C-O>C-F，故C正确；D．Y为C，其最高价氧化物的水化物为H2CO3，碳酸为二元弱酸，分步电离，电离方程式为：，故D正确；故选A。 【例4-2】（2024·江西卷）某新材料阳离子为W36X18Y2Z6M+。W、X、Y、Z和M是原子序数依次增大的前20号主族元素，前四周期中M原子半径最大，X、Y、Z同周期。X6W6分子含有大π键()，XZ2分子呈直线形。下列说法正确的是 A．WYZ2是强酸 B．MZW是强碱 C．M2Z2是共价化合物 D．X2W2是离子化合物 【答案】B 【分析】W、X、Y、Z和M是原子序数依次增大的前20号主族元素，前四周期中M原子半径最大，M为K元素，X、Y、Z同周期，X6W6分子含有大π键()，说明X6W6是苯，X为C元素，W为H元素，XZ2分子呈直线形，为CO2，Z为O元素，Y为N元素，以此解答。 【解析】A．由分析可知，W为H元素、Y为N元素、Z为O元素，HNO2是弱酸，不是强酸，A错误；B．由分析可知，M为K元素、Z为O元素，W为H元素，KOH是强碱，B正确；C．由分析可知，M为K元素、Z为O元素，K2O2中存在K+和，属于离子化合物，C错误；D．由分析可知，X为C元素、W为H元素，C2H2为乙炔的分子式，乙炔中没有离子键，属于共价化合物，D错误；故选B。 【提分秘籍】 1．“位一构一性”的推断关系 （1）结构与位置的互推 ①明确四个关系式 a．电子层数＝周期序数。 b．质子数＝原子序数。 c．最外层电子数＝主族序数。 d．主族元素的最高正价＝最外层电子数。 最低负价＝－|8－最外层电子数|。 ②熟悉掌握周期表中的一些特殊规律 a．各周期所能容纳元素种数。 b．稀有气体的原子序数及在周期表中的位置。 c．同族上下相邻元素原子序数的关系。 （2）性质与位置互推 熟悉元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律，根据元素性质可以推知元素在周期表中的位置，根据元素在周期表中的位置可以推知元素性质。主要包括： ①元素的金属性、非金属性。 ②气态氢化物的稳定性。 ③最高价氧化物对应水化物的酸碱性。 ④金属与H2O或酸反应的难易程度。 （3）结构和性质的互推 ①最外层电子数是决定元素原子的氧化性和还原性的主要因素。 ②原子半径决定了元素单质的性质；离子半径决定了元素组成化合物的性质。 ③同主族元素最外层电子数相同，性质相似。 2、关于元素周期律、元素周期表的认识误区 （1）误认为主族元素的最高正价一定等于族序数。但是，F无正价。 （2）误认为元素的非金属性越强，其氧化物对应水化物的酸性就越强。但是，HClO、H2SO3是弱酸，忽略了关键词“最高价”。 （3）误认为同周期相邻两主族元素原子序数之差等于1。忽视了相差11(第4、5周期)和25(第6、7周期)。 （4）误认为失电子难的原子得电子的能力一定强。碳原子、稀有气体元素的原子失电子难，得电子也难。 （5）误认为得失电子多的原子，得失电子的能力一定强。 （6）误认为最高正价和最低负价绝对值相等的元素只有第ⅣA族的某些元素。忽视了第ⅠA族的H的最高正价为＋1价，最低负价为－1价。 【变式演练】 【变式4-1】（2024·四川泸州·一模）X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Z可形成两种常见的液态化合物，其中一种分子为V形3原子分子；Y、Z为同周期相邻元素，基态W原子核外p能级电子数比s能级电子数多4个。下列说法不正确的是 A．单质沸点： B．第一电离能： C．简单氢化物的键角： D．简单离子半径： 【答案】C 【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，基态W原子核外p电子数比s电子数多4个，原子序数也是最大，可知基态W原子核外电子排布式为，可知W是硫元素；X、Z可形成两种常见通常状况下为液态的化合物，可知X是氢元素、Z是氧元素；Y、Z为同周期相邻元素，可知Y是氮元素；综合可知，X、Y、Z、W分别为H、N、O、S元素。 【解析】A．氧气和氢气均为分子晶体，氧气的相对分子质量大于氢气，则氧气分子间作用力大于氢气，其沸点高于氢气，故A正确；B．N、O同周期，N的最外层为半满稳定结构，其第一电离能大于O，故B正确；C．H2S、H2O的结构相似，但O原子半径小于S，O-H键长小于S-H键，则水分子中成键电子对距离更近，排斥力更大，则键角更大，故C错误；D．N3-、O2-离子的核外电子层排布相同，核电荷数N<O，则离子半径：N3->O2-，故D正确；故选：C。 【变式4-2】（2024·全国·模拟预测）W、X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期元素，其中X、Y位于同一周期，由五种元素组成的配合物的结构如图所示。下列说法正确的是 A．X、Y简单氢化物的键角：X<Y B．W、R的电负性：R<W C．该配合物中Y的杂化方式为sp杂化 D．所有原子都满足最外层8电子稳定结构 【答案】C 【分析】W、X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期元素，其中X、Y位于同一周期，且成键数W为1、X为4、Y为4、Z为4、R为1，可判断Z为+3价，则五种元素分别为H、C、N、Al、Cl。 【解析】A．X、Y简单氢化物分别为CH4、NH3，中心原子的杂化方式均为sp3杂化，但N原子含有一个孤电子对，对成键电子对有排斥作用，所以键角CH4>NH3，A错误；B．HCl中Cl的化合价为-1，故电负性Cl>H，B错误；C．由题给结构可知，Y形成2个σ键，则Y为sp杂化，C正确；D．H原子不满足最外层8电子稳定结构，D错误；答案选C。 题组05 晶胞结构分析与计算 【例5-1】（2024·重庆卷）储氢材料的晶胞结构如图所示，的摩尔质量为，阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是 A．的配位数为2 B．晶胞中含有2个 C．晶体密度的计算式为 D．(i)和(ii)之间的距离为 【答案】B 【解析】A．由图可知，与距离最近且等距离的的个数是3，则的配位数为3，A项错误；B．位于晶胞的顶点和体心上，该晶胞中的个数为，B项正确；C．该晶胞体积为，该晶胞中的个数为，的个数为，相当于晶胞中含有2个，晶体密度为，C项错误；D．(i)和(ii)之间的距离等于晶胞体对角线长度的一半，为，D项错误；答案选B。 【例5-2】（2024·江西卷）NbO的立方晶胞如图，晶胞参数为anm，P的分数坐标为(0，0，0)，阿伏加德罗常数的值M为NA，下列说法正确的是 A．Nb的配位数是6 B．Nb和O最短距离为anm C．晶体密度 D．M的分数坐标为 【答案】D 【解析】A．由图可知，NbO的立方晶胞中距离Nb原子最近且距离相等的O原子有4个，Nb的配位数是4，故A错误；B．由图可知，Nb和O最短距离为边长的，晶胞参数为anm，Nb和O最短距离为anm，故B错误；C．根据均摊法计算可知，Nb的个数为6×=3，O的个数为12×=3，即晶胞中含有3个NbO，晶胞密度为ρ=，故C错误；D．P的分数坐标为（0，0，0），M位于正方体的面心，M的分数坐标为（，，），故D正确；故选：D。 【提分秘籍】 1、均摊法确定晶胞组成 （1）方法：晶胞中任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有，那么，每个原子对这个晶胞的贡献就是。 （2）类型 ①长方体(正方体)晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献： ②非长方体(非正方体)晶胞中粒子对晶胞的贡献视具体情况而定。如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1个碳原子)对六边形的贡献为。在如图所示的正三棱柱形晶胞中： ③熟记几种常见的晶胞结构及晶胞含有的粒子数目。 A．NaCl(含4个Na＋，4个Cl－) B．干冰(含4个CO2) C．CaF2(含4个Ca2＋，8个F－) D．金刚石(含8个C) E．体心立方(含2个原子) F．面心立方(含4个原子) 2、计算晶体密度的方法 3、计算晶体中粒子间距离的方法 4．原子分数坐标的确定方法 （1）依据已知原子的坐标确定坐标系取向。 （2）一般以坐标轴所在六面体的棱长为1个单位。 （3）从原子所在位置分别向x、y、z轴作垂线或平行线，所得坐标轴上的截距即为该原子的分数坐标。 5．晶体中原子配位数的确定 （1）定义：原子周围最近的原子个数 （2）考法：①求某原子配位数；②求距离某原子最近的原子个数；③求某原子的成键数 （3）计算公式： ①顶点的配位数=晶胞内最近的原子数×8 注：a.晶胞内最近的原子数为均摊法出的原子数； b.最近距离：1/4的体心<棱心<面心<体心<其他顶点； c.规律：同种原子的配位数相同；同比例原子的配位数相同。 ②离子晶体中：阳离子数目×阳离子配位数=阴离子数目×阴离子配位数 ③当顶点在晶体内的配位原子排列为正梯形或倒梯形时，顶点的配位原子数为4。 【变式演练】 【变式5-1】（2024·四川自贡·一模）氢气的安全贮存和运输是氢能应用的关键，铁镁合金是已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，若该晶胞边长为dnm，其晶胞结构如图所示。下列说法正确的是 A．铁镁合金的化学式为Mg8Fe4 B．Fe原子与最近的Mg原子的距离是 C．若该晶体储氢时，H2填充在Fe原子组成的八面体空隙中心位置，则含Mg 96g的该储氢合金可储存标准状况下H2的体积约为22.4L D．若NA为阿伏加德罗常数的值，则该合金的密度为 【答案】D 【解析】A．在晶胞中，Fe原子位于顶点和面心，个数为：8×+6×=4，Mg原子在晶胞内，个数为8，Mg：Fe=4：8=1：2，铁镁合金的化学式为Mg2Fe，A错误；B．由题干晶胞示意图可知，Fe原子与最近的Mg原子的距离是晶胞的体对角线的，即，B错误；C．晶胞中Mg原子为8，若该晶体储氢时，H2填充在Fe原子组成的八面体空隙中心位置，相当于H2分子位于体心和棱心上，则H2为1+12×=4，96gMg物质的量为4mol，储存的H2物质的量为2mol，在标准状况下，体积为2mol×22.4L/mol=44.8L，C错误；D．由A项分析可知，晶胞质量为，晶胞体积为（d×10-7）3cm3，该合金的密度ρ===，D正确；故答案为：D。 【变式5-2】（2024·湖北·一模）某种离子型铁的氧化物晶胞如图2所示，它由图1中单元组成。若通过嵌入或脱嵌晶胞的棱心和体心，可将该晶体设计为某锂电池的正极材料。            图1                     图2 已知： 下列有关说法错误的是 A．一个晶胞能够嵌入的最多数目为4 B．放电时，该锂电池的正极反应为 C．若该正极材料中，，则脱嵌率为 D．中M原子分数坐标为，晶胞边长为1，则中N原子分数坐标为 【答案】B 【解析】A．嵌入或脱嵌晶胞的棱心和体心，一个晶胞能够嵌入的最多数目为 4，故A正确；B．放电时，正极得电子，锂离子嵌入正极，该锂电池的正极反应为，故B错误；C．根据均摊原则，一个晶胞中含有O2-数为32，Fe2+、Fe3+共24个，若该正极材料中，，Fe2+数为24、Fe3+数为15，根据电荷守恒，嵌入Li+数为1，一个晶胞能够嵌入的最多数目为4，该正极材料中脱嵌率为，故C正确；D．中M原子分数坐标为，M为坐标原点，晶胞边长为1，则中N原子分数坐标为，故D正确；选B。 1．（2024·四川自贡·一模）结构决定物质性质是研究化学的重要方法，下列对结构与性质的描述错误的是 A．①中冠醚属于超分子的一种，冠醚空腔的直径大小不同，可用于识别特定的离子 B．②中在纯金属中加入其它元素，使原子层之间的相对滑动变得困难导致合金的硬度变大 C．③中烷基磺酸根离子在水中会形成亲水基向内疏水基向外的胶束，而用作表面活性剂 D．④中石墨晶体是层状结构，每个碳原子的配位数为3，属于混合晶体，熔沸点高 【答案】C 【解析】A．①中冠醚属于超分子的一种，冠醚空腔的直径大小不同，超分子具有分子识别特征，可用于识别特定的离子，A正确；B．合金内存在不同大小的金属原子，使得原子层之间的相对滑动变得困难，所以合金的硬度一般比其成分金属更大，B正确；C．表面活性剂在水中会形成亲水基团向外、疏水基团向内的胶束，由于油污等污垢是疏水的，全被包裹在胶束内，从而达到去污效果，即③中烷基磺酸根离子在水中会形成亲水基向外疏水基向内的胶束，而用作表面活性剂，C错误；D．④中石墨晶体是层状结构的，每个碳原子连接三个碳原子，配位数为3，属于混合晶体，石墨的层内共价键键长比金刚石的键长短，作用力更大，破坏化学键需要更大能量，所以晶体的熔点金刚石＜石墨，故属于混合晶体，熔沸点高，D正确； 故答案为：C。 2．（2024·安徽·二模）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 常温下S在CS2中的溶解度强于在H2O中的溶解度 分子的极性 B CH3NH2的碱性强于NH3的碱性 孤电子对的个数 C 金刚石的硬度大于钠的硬度 晶体的类型 D 对羟基苯甲酸的沸点高于邻羟基苯甲酸的沸点 氢键的类型 【答案】B 【解析】A．S和CS2都属于非极性分子，H2O是极性分子，由“相似相溶”原理可知，A正确；B．CH3NH2的碱性强于NH3，甲基属于推电子基团，使得N上电子云密度增大，更容易结合氢离子，与孤电子对数没有关系，B错误；C．金刚石属于共价晶体，钠属于金属晶体，金刚石的硬度大于钠的硬度，C正确；D．对羟基苯甲酸中羧基和羟基相距较远，只能形成分子间氢键，使沸点升高，而邻羟基苯甲酸中羧基和羟基相距较近，形成分子内氢键，反而使沸点降低，D正确；故选B。 3．（2024·湖北·一模）铈(Ce，镧系元素)的氧化物是一种常用的催化剂，能作为汽车尾气的净化器。下图展示的是两种铈的氧化物的晶胞结构(晶胞参数为xnm)。图(b)晶胞中O原子出现缺陷，其中Ce的化合价有和。下列说法正确的是 A．Ce位于元素周期表中的ds区 B．图(a)晶胞中Ce的配位数为4 C．图(a)物质的摩尔体积为 D．图(b)晶胞中化合价为的Ce的个数为2 【答案】D 【解析】A．铈为镧系元素位于d区，A错误；B．如图所示，图a晶胞中Ce的配位数为8，B错误；C．根据均摊法，图a中Ce原子个数为：，O原子的个数为：8，每个晶胞的体积为(a×10-9)3m3， 故晶体的摩尔体积为：，C错误；D．图b中，Ce原子个数为：，O原子的个数为： 7，Ce的化合价有+3和+4，则根据化合价代数和为0，＋3 的Ce的数目为2，D正确；故选：D。 4．（2025·宁夏内蒙古·模拟预测）物质I是一种检测人体细胞内Ca2+浓度变化的荧光探针试剂，其检测机理如图所示。依据探针所显示的荧光变化确定Ca2+的存在。下列说法正确的是 A．物质I所含元素电负性从大到小的顺序为N>O> C>H B．物质I中N原子的杂化类型为sp2、sp3 C．物质II中H-O-H键角小于水中H-O-H的键角 D．物质II中Ca2+与O形成4个配位键 【答案】B 【解析】A．同周期，从左到右，元素的电负性逐渐增大，则电负性O>N>C，H与上述三种元素形成化合物，氢元素呈正化合价，则四种元素中H的电负性最小，则电负性，A错误；B．含双键的N原子的杂化方式为sp2，与乙基相连的N原子上还有一个孤电子对，N原子的杂化方式为sp3，B正确；C．物质Ⅱ中，的O与Ca形成了1个配位键，只有1对孤电子对，则其键角较大，C错误；D．结合物质Ⅱ的结构可知，Ca2+与O形成5个配位键，D错误；答案选B。 5．（2024·湖北·一模）下列类比或推理合理的是 选项 已知 方法 结论 A 钠保存煤油中 类比 锂保存在煤油中 B 是离子化合物 类比 是离子化合物 C 非金属性： 推理 沸点： D 是正盐 推理 是一元酸 【答案】D 【解析】A．金属锂的密度小于煤油的密度，则锂不能保存在煤油中，应保存在石蜡油中，故A错误；B．氯元素和铍元素的电负性差值为3.0—1.5=1.5＜1.7，则氯化铍是共价化合物，不是离子化合物，故B错误；C．水能形成分子间氢键，硫化氢不能形成分子间氢键，所以水的分子间作用力大于硫化氢，沸点高于硫化氢，则水的沸点高于硫化氢与氢键有关，与非金属性强弱无关，故C错误；D．由是正盐可知，是一元酸，与氢氧化钠溶液反应只能生成，D正确；故选D。 6．（2024·甘肃兰州·一模）元素F、Cl、I位于元素周期表第VIIA族，下列说法错误的是 A．熔、沸点： B．离子半径： C．第一电离能： D．酸性： 【答案】A 【解析】A．氟化氢能形成分子间氢键，而碘化氢和氯化氢不能形成分子间氢键，所以氟化氢的沸点高于碘化氢和氯化氢；碘化氢和氯化氢是结构相似的分子晶体，碘化氢的相对分子质量大于氯化氢，分子间作用力大于氯化氢，熔、沸点高于氯化氢，故A错误；B．同主族元素，从上到下离子半径依次增大，则离子半径的大小顺序为，故B正确；C．同主族元素，从上到下第一电离能依次减小，则第一电离能的大小顺序为，故C正确；D．氟原子和氯原子都是吸电子基，氟元素的电负性大于氯元素，三氟乙酸分子中羟基的极性强于三氯乙酸，电离出氢离子的能力强于三氯乙酸，酸性强于三氯乙酸，故D正确；故选A。 7．（2025·宁夏内蒙古·模拟预测）铜的配合物非常丰富，下面为一种铜的配合物，结构如图所示： 下列说法正确的是 A．该配合物中四种非金属元素中第一电离能最大的是O B．配合物中sp2杂化的碳原子与sp3杂化的碳原子个数比为7：6 C．基态Cu2+的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为9：8 D．除铜外，四种元素形成的单质的晶体类型一定相同 【答案】B 【解析】A．该配合物中四种非金属元素分别是：H、C、N、O。元素周期表中第一电离能的变化规律为：每个周期的第一种元素（氢和碱金属）的第一电离能最小，最后一种元素（稀有气体）的第一电离能最大；同族元素从上到下第一电离能变小。C、N、O位于第二周期，由于N的2p轨道为半充满的稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，则第一电离能大小关系为：N>O>C。根据教材，H、N的第一电离能大小关系为：N>H，故该配合物中四种非金属元素中第一电离能最大的是N。A错误；B．配合物中苯环碳、双键碳为sp2杂化，饱和碳为sp3杂化，故sp2杂化的碳原子与sp3杂化的碳原子个数比为14：12=7：6，B正确；C．Cu是29号元素，基态Cu2+的价电子排布式为：3d9，轨道表示式为：，两种自旋状态的电子数之比为5：4（或4：5），C错误；D．除铜外，四种元素形成的单质中，氧气、氮气、氢气均为分子晶体，碳的单质中，金刚石属于共价晶体，石墨属于混合型晶体，D错误。 8．（2024·山东威海·一模）X、Y、Z、M是四种短周期元素，Q是第四周期的过渡元素。X、Y、Z同周期，Z、M同主族，X的最高正价与最低负价的和为0，Y是同周期除稀有气体外半径最大的元素，基态M原子中s能级电子总数与p能级电子总数相等且M位于第二周期，Q的基态原子只有1个单电子且在外层。下列说法错误的是 A．基态原子的第一电离能：M>Z>X B．简单离子半径：Z>Y>M C．单质的熔点：Q>Z>Y D．Y、Z、Q分别与M均可组成多种二元化合物 【答案】B 【分析】M位于第二周期且基态M原子中s能级电子总数与p能级电子总数相等，说明M为O元素；Z、M同主族，说明Z为S元素；X的最高正价与最低负价的和为0，说明X为Si元素；Y是同周期除稀有气体外半径最大的元素，且X、Y、Z同周期，说明Y为Na元素；Q是第四周期的过渡元素，Q的基态原子只有1个单电子且在外层，Q为Cu元素。 【解析】A．同族元素从上到下，其基态原子第一电离能逐渐减小，同周期元素从左到右，其基态原子第一电离能呈逐渐增大变化趋势，则基态原子的第一电离能：，A正确；B．电子层数多，离子半径越大，电子层数相同，原子序数越大，离子半径越小，离子半径：，B错误；C．金属Na熔点较低，则单质熔点：，C正确；D．Na元素可组成二元化合物：、，S元素可组成二元化合物：、，Cu元素可组成二元化合物：、，D正确；答案选B。 9．（2024·湖南卷）是一种高活性的人工固氮产物，其合成反应为，晶胞如图所示，下列说法错误的是 A．合成反应中，还原剂是和C B．晶胞中含有的个数为4 C．每个周围与它最近且距离相等的有8个 D．为V型结构 【答案】D 【解析】A．LiH中H元素为-1价，由图中化合价可知， N元素为-3价，C元素为+4价，根据反应可知，H元素由-1价升高到0价，C元素由0价升高到+4价，N元素由0价降低到-3价，由此可知还原剂是和C，故A正确；B．根据均摊法可知，位于晶胞中的面上，则含有的个数为，故B正确；C．观察位于体心的可知，与它最近且距离相等的有8个，故C正确；D．的中心原子C原子的价层电子对数为，且与CO2互为等电子体，可知为直线型分子，故D错误；故答案选D。 10．（2023·辽宁卷）晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1)，进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是    A．图1晶体密度为g∙cm-3 B．图1中O原子的配位数为6 C．图2表示的化学式为 D．取代产生的空位有利于传导 【答案】C 【解析】A．根据均摊法，图1的晶胞中含Li：8×+1=3，O：2×=1，Cl：4×=1，1个晶胞的质量为g=g，晶胞的体积为(a×10-10cm)3=a3×10-30cm3，则晶体的密度为g÷(a3×10-30cm3)=g/cm3，A项正确；B．图1晶胞中，O位于面心，与O等距离最近的Li有6个，O原子的配位数为6，B项正确；C．根据均摊法，图2中Li：1，Mg或空位为8×=2。O：2×=1，Cl或Br：4×=1，Mg的个数小于2，根据正负化合价的代数和为0，图2的化学式为LiMgOClxBr1-x，C项错误；D．进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料，说明Mg2+取代产生的空位有利于Li+的传导，D项正确；答案选C。 11．（2024·湖南卷）通过理论计算方法优化了P和Q的分子结构，P和Q呈平面六元并环结构，原子的连接方式如图所示，下列说法错误的是 A．P为非极性分子，Q为极性分子 B．第一电离能： C．和所含电子数目相等 D．P和Q分子中C、B和N均为杂化 【答案】A 【解析】A．由所给分子结构图，P和Q分子都满足对称，正负电荷重心重合，都是非极性分子，A错误；B．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，第一电离能大于相邻元素，则第一电离能由小到大的顺序为B<C<N，故B正确；C．由所给分子结构可知，P分子式为C24H12，Q分子式为B12N12H12，P、Q分子都是含156个电子，故1mol P和1mol Q所含电子数目相等，C正确；D．由所给分子结构可知，P和Q分子中C、B和N均与其它三个原子成键，P和Q分子呈平面结构，故P和Q分子中C、B和N均为sp2杂化，D正确；本题选A。 12．（2024·贵州卷）某化合物由原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z、Q组成(结构如图)。X的最外层电子数等于内层电子数，Y是有机物分子骨架元素，Q和W能形成两种室温下常见的液态化合物。下列说法错误的是 A．第一电离能： B．该化合物中Q和W之间可形成氢键 C．X与Al元素有相似的性质 D．W、Z、Q三种元素可形成离子化合物 【答案】A 【分析】X的最外层电子数等于内层电子数，则X的核外电子排布式为，X为Be元素，W只能形成一条共价键，结合W的位置可知W为H元素，Y是有机物分子骨架元素，则Y为C元素，Q和W能形成两种室温下常见的液态化合物，则Q为O元素，则Z为N元素，据此解答。 【解析】A．同一周期，从左到右，元素的第一电离能呈增大的趋势，N原子中2p能级上电子为半满结构，较为稳定，第一电离能大于同周期与之相邻的元素，则第一电离能：C<O<N，故A错误；B．该化合物中O的电负性较大，可以和H之间形成氢键，故B正确；C．Be和Al处在元素周期表的对角线上，具有相似的化学性质，如都具有两性，故C正确；D．H、N、O可以形成离子化合物，如，故D正确；故选A。 13．（2024·重庆卷）R、X、Y和Z为短周期元素，的分子结构如下所示。R中电子只有一种自旋取向，X、Y和Z处于同一周期，X的核外电子数等于Y的最高能级电子数，且等于Z的最外层电子数。下列说法正确的是 A．原子半径： B．非金属性： C．单质的沸点： D．最高正化合价： 【答案】A 【分析】R、X、Y和Z为短周期元素，R中电子只有一种自旋取向，R为H元素；X、Y和Z处于同一周期，X的核外电子数等于Y的最高能级电子数，且等于Z的最外层电子数，XY3ZR3的分子中X、Z均形成4个共价键，则X为B元素、Z为N元素；Y只形成1个共价键，结合位置可知Y为F元素，以此来解答。 【解析】A．X为B元素、Z为N元素，同周期主族元素从左向右原子半径减小，则原子半径：Z＜X，故A正确；B．Y为F元素、Z为N元素，同周期主族元素从左向右非金属性增强，则非金属性：Y＞Z，故B错误；C．X为B元素、Y为F元素，X的单质为共价晶体，Y的单质为分子晶体，单质的沸点：X＞Y，故C错误；D．R为H元素、X为B元素，最高正化合价：X(+3)＞R(+1)，故D错误；故选：A。 14．（2024·广西卷）白磷是不溶于水的固体，在空气中易自燃。下列有关白磷的说法错误的是 A．分子中每个原子的孤电子对数均为1 B．常保存于水中，说明白磷密度大于 C．难溶于水，是因为水是极性分子，是非极性分子 D．熔点低，是因为分子内的键弱 【答案】D 【解析】A．白磷的分子式为P4，空间构型为正四面体，每个P原子采取sp3杂化，而每个P原子有5个价电子，所以每个P原子还剩一对孤电子对，A正确；B．白磷在空气中容易自燃，保存于水中隔绝空气，故其密度大于水，B正确；C．白磷的分子式为P4，空间构型为正四面体，为非极性分子，水为极性分子，根据相似相溶原理，白磷难溶于水，C正确；D．白磷的分子式为P4，为非极性分子，属于分子晶体，分子间作用力较弱，故其熔点低，熔点低与其共价键强弱无关，D错误；故选D。 15．（2024·广西卷）如图所示的铼配合物离子能电催化还原。短周期元素的原子序数依次增大。标准状况下，WY和是等密度的无色气体，是黄绿色气体。下列说法错误的是 A．第一电离能： B．图中X原子的杂化方式为 C．元素以原子的形态与配位 D．Y的电负性大于中的化学键是极性键 【答案】C 【分析】短周期元素的原子序数依次增大。是黄绿色气体，Z为氯；X形成3个共用电子对，X与Re2+之间为配位键，推测X为氮，标准状况下，WY和是等密度的无色气体，则WY为一氧化碳、为氮气，故W为碳、X为氮、Y为氧、Z为氯； 【解析】A．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，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，故第一电离能大小：N>O，A正确；B．图中X原子处于环中，且存在平面大π键，则其杂化方式为，B正确；C．由图可知，整个离子带1个单位正电荷，而其中带2个单位正电荷，则氯元素以Cl-的形态与配位，C错误； D．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；O的电负性大于C，则CO中的化学键是极性键，D正确；故选C。 16．（2024·甘肃卷）晶体中，多个晶胞无隙并置而成的结构如图甲所示，其中部分结构显示为图乙，下列说法错误的是 A．电负性： B．单质是金属晶体 C．晶体中存在范德华力 D．离子的配位数为3 【答案】D 【解析】A．电负性越大的元素吸引电子的能力越强，活泼金属的电负性小于活泼非金属，因此，Mg的电负性小于 Cl，A正确；B．金属晶体包括金属单质及合金，单质Mg是金属晶体，B正确；C．由晶体结构可知，该结构中存在层状结构，层与层之间存在范德华力，C正确；D．由图乙中结构可知，每 个与周围有6个最近且距离相等，因此 ，的配位数为6，D错误；综上所述，本题选D。 17．（2024·全国·模拟预测）NiAs的晶体结构如图甲所示，沿线MN取得的截图如图乙所示，晶胞中含有两个As原子且其中一个的坐标为。下列说法错误的是 A．As原子的配位数为6 B．另一个As原子的坐标为 C．已知为阿伏加德罗常数的值，晶体密度为，则可表示为 D．Ni、As原子间的最短距离为 【答案】D 【解析】A．根据化学式NiAs及晶胞中含有两个As可知，该晶胞中含有两个Ni原子，再结合题图乙得出晶胞的结构为，则As原子的配位数为6，A项正确；B．根据晶胞结构可知另一个As原子的坐标为，B项正确；C．1个晶胞中有2个NiAs，一个晶胞的体积，得出，C项正确；D．结合晶胞的结构，可得，则Ni、As之间的最短距离为，D项错误；答案选D。 18．（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 【分析】Q是ds区元素，焰色试验呈绿色，则Q为Cu元素；空间运动状态数是指电子占据的轨道数，基态X原子的核外电子有5种空间运动状态，则X为第2周期元素，满足此条件的主族元素有N(1s22s22p3)、O(1s22s22p4)、F(1s22s22p5)；X、Y、Z为原子序数依次增大，基态Y、Z原子有两个未成对电子，若Y、Z为第2周期元素，则满足条件的可能为C(1s22s22p2)或O(1s22s22p4)，C原子序数小于N，所以Y不可能为C，可以为O，若Y、Z为第3周期元素，则满足条件的可能为Si(1s22s22p63s23p2)或S(1s22s22p63s23p4)，Y、Z可与Cu形成CuZY4，而O、Si、S中只有O和S形成的才能形成CuZY4，所以Y、Z分别为O、S元素，则X只能为N；W能与X形成WX3，则W为IA族或VIIA族元素，但W原子序数小于N，所以W为H元素，综上所述，W、X、Y、Z、Q分别为H、N、O、S、Cu。 【解析】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。 19．（2024·河北卷）金属铋及其化合物广泛应用于电子设备、医药等领域。如图是铋的一种氟化物的立方晶胞及晶胞中MNPQ点的截面图，晶胞的边长为为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．该铋氟化物的化学式为 B．粒子S、T之间的距离为 C．该晶体的密度为 D．晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有6个 【答案】D 【解析】A．根据题给晶胞结构，由均摊法可知，每个晶胞中含有个，含有个F-，故该铋氟化物的化学式为，故A正确；B．将晶胞均分为8个小立方体，由晶胞中MNPQ点的截面图可知，晶胞体内的8个F-位于8个小立方体的体心，以M为原点建立坐标系，令N的原子分数坐标为，与Q、M均在同一条棱上的F-的原子分数坐标为，则T的原子分数坐标为， S的原子分数坐标为，所以粒子S、T之间的距离为，故B正确；C．由A项分析可知，每个晶胞中有4个Bi3+、12个F-，晶胞体积为，则晶体密度为=，故C正确；D．以晶胞体心处铋离子为分析对象，距离其最近且等距的氟离子位于晶胞体内，为将晶胞均分为8个小立方体后，每个小立方体的体心的F-，即有8个，故D错误；故答案为：D。 20．（2024·广西卷）一定条件下，存在缺陷位的LiH晶体能吸附使其分解为N，随后N占据缺陷位(如图)。下列说法错误的是 A． B．半径： C． D．LiH晶体为离子晶体 【答案】C 【解析】A．根据LiH立方晶胞的该部分结构以及晶胞参数为a可得，因此，故A正确；B．H原子和的电子层数均为1，但比氢原子多一个电子，电子的运动轨道不重合，内核对电子的束缚相对较弱，电子活动的范围更广，因此的半径较大，故B正确；C．根据LiH立方晶胞可知，b的长度如图，但当N占据了空缺位后，由于比的半径大，因此，故C错误；D．LiH晶体中含有Li+和，相互间作用是离子键，因此LiH晶体为离子晶体，故D正确；故答案选C。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$