专题11 物质结构与元素周期律（讲义）-【上好课】2025年高考化学二轮复习讲练测（新高考通用）

专题11 物质结构与元素周期律 目录 01考情透视·目标导航 02知识导图·思维引航 03核心精讲·题型突破 题型一 原子结构 核素 【真题研析】 【核心精讲】 1．原子结构 2．元素、核素、同位素 【命题预测】 题型二 元素周期表 元素周期律 【真题研析】 【核心精讲】 1．强化记忆元素周期表的结构 2．利用区间定位推断元素 3．粒子半径大小比较规律 4．金属性、非金属性强弱的判断 【命题预测】 考向1元素周期律 考向2通过元素推断判断递变规律 题型三 微粒间的相互作用力 【真题研析】 【核心精讲】 1．共价键、离子键、金属键的比较 2．几种典型物质的电子式、结构式和模型 3．共价键类型 4．范德华力、共价键、氢键的比较 【命题预测】 题型四 杂化轨道理论与分子空间构型 【真题研析】 【核心精讲】 1．键的极性与分子极性的关系 2．中心原子杂化类型和分子空间构型的相互判断 3．常见等电子体 【命题预测】 题型五 简单晶体结构分析及晶胞计算 【真题研析】 【核心精讲】 1．晶体类型及性质的比较 2．物质熔、沸点高低的比较 3．晶体结构的相关计算 【命题预测】 考向1晶体类型及性质的比较 考向2晶体结构的相关计算 考点要求 考题统计 考情分析 原子结构 核素 2024·江苏卷，1，3分；2024·北京卷，1，3分；2024·上海卷；2022•山东卷，3，3分；2022·浙江省1月卷，7，2分；2022·浙江省6月卷，7，2分； 物质结构和元素周期律，是历年高考的必考内容。试题以选择题为主，重点考查元素性质的递变规律，应用元素周期律和元素周期表进行元素推断。预测2025年该知识将是一个必考点，题型依然会以选择题为主，难度不会有大的变化。重点掌握通过结构理论来解释现象、性质比较、定性推断、归纳总结等。 元素周期表 元素周期律 2024·江西卷，2，3分；2024·重庆卷，5，3分；2024·甘肃卷，13，3分；2024·江苏卷，4，3分；2023•湖北卷，6，3分；2023•广东卷，14，3分；2022•辽宁卷，5，3分； 微粒间的相互作用力 2024·重庆卷，3，3分；2024·广西卷，1，3分；2024·海南卷，4，2分；2024·海南卷，11，4分；2024·甘肃卷，14，3分；2024·山东卷，9，2分；2024·湖北卷，12，3分；2024·浙江6月卷，14，3分；2022•江苏卷，5，3分； 杂化轨道理论与分子空间构型 2024·湖北卷，5，3分；2024·河北卷，9，3分；2024·福建卷，6，4分；2024·湖南卷，9，3分； 简单晶体结构分析及晶胞计算 2024·广西卷，1，3分；2024·重庆卷，10，3分；2024·贵州卷，8，3分；2024·江西卷，12，3分；2024·甘肃卷，12，3分；2024·安徽卷，14，3分；2024·湖北卷，11，3分；2024·湖南卷，12，3分；2024·河北卷，12，3分；2024·辽吉黑卷，14，3分； 题型一 原子结构 核素 1．(2024·江苏卷，1，3分)我国探月工程取得重大进展。月壤中含有Ca、Fe等元素的磷酸盐，下列元素位于元素周期表第二周期的是( ) A．O B．P C．Ca D．Fe 2．(2024·上海卷)下列关于18F与19F说法正确的是( ) A．是同种核素 B．是同素异形体 C．19F比18F多一个电子 D．19F比18F多一个中子 3．(2024·北京卷，1，3分)我国科研人员利用激光操控方法，从Ca原子束流中直接俘获41Ca原子，实现了对同位素41Ca的灵敏检测。的半衰期(放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间)长达10万年，是14C的17倍，可应用于地球科学与考古学。下列说法正确的是( ) 20   钙 40.08 A．41Ca的原子核内有21个中子 B．41Ca的半衰期长，说明41Ca难以失去电子 C．41Ca衰变一半所需的时间小于14C衰变一半所需的时间 D．从Ca原子束流中直接俘获41Ca原子的过程属于化学变化 1．原子结构 (1)微粒间“三个”数量关系 中性原子：核电荷数=核内质子数=核外电子数=原子序数 阴离子：核外电子数=质子数+所带的电荷数 阳离子：核外电子数=质子数-所带的电荷数 (2)核素(原子)的表示及其数量关系 ①表示：表示质子数为Z、质量数为A、中子数为A－Z的核素原子。 ③符号中各数字的含义 (3)10e-、18e-微粒 10电子体和18电子体是元素推断题的重要突破口。 以Ne为中心记忆10电子体： Ne 以Ar为中心记忆18电子体： Ar 此外，由10电子体中的CH4、NH3、H2O、HF失去一个H原子后的剩余部分如—CH3、—NH2、—OH、—F等为9电子体，两两组合得到的物质如CH3CH3、CH3OH、H2O2、N2H4、F2等为18电子体。 【易错提醒】 (1)同种元素，可以有若干种不同的核素，即核素种类远大于元素种类。 (2)同位素的研究对象是核素，因此分子之间、离子之间不可能互称为同位素。 (3)一种元素可以有多种核素，也可能只有一种核素，有多少种核素就有多少种原子。 (4)质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素，不指具体原子。 (5)不同的核素可能具有相同的质子数，如H与H；也可能具有相同的中子数，如6C与O；也可能具有相同的质量数，如C与N；也可能质子数、中子数、质量数均不相同，如H与C。 (6)同位素原子之间化学性质几乎完全相同，物理性质不同。 (7)不同核素之间的转化属于核反应，不属于化学反应。 2．元素、核素、同位素 (1)“三素”关系 同位素的“六同三不同” 【名师提醒】 “四同”的判断方法——关键是抓住描述的对象 ①同位素——原子，如HHH。 ②同素异形体——单质，如O2与O3，金刚石与石墨，红磷与白磷。 ③同系物——有机化合物，如CH3CH3、CH3CH2CH3。 ④同分异构体——化合物，如正戊烷与新戊烷。 (2)相对原子质量 1．下列有关元素及其化合物的判断正确的是( ) A．和等发生变化变成其他元素发生了化学变化 B．8个中子的碳原子的核素符号为 C．衰变放出两个质子后变成 D．是碘元素的一种放射性核素，加碘食盐中的“碘”不是碘 2．天然铊有两种稳定同位素Tl和Tl。下列有关铊的同位素说法中，不正确的是( ) A．Tl和Tl质子数相同 B．Tl和Tl互为同素异形体 C．Tl和Tl中子数之差为2 D．Tl原子核内中子数与核外电子数之差为43 3．钋－210属于极毒性放射性元素，以相同重量来比较，钋－210的毒性是氰化物的2．5亿倍，只需一颗尘埃大小就足以取人性命，而且没有解毒剂。下列有关21084PO说法正确的是( ) A． 与 互为同素异形体 B． 与互为同位素 C．的质子数为84，中子数为126 D．Po元素的相对原子质量为210 4．1934年约里奥—居里夫妇在核反应中用a粒子(即氦He)轰击金属原子X，得到核素X，开创了人造放射性核素的先河：X+He→Y+n，其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是( ) A．X的相对原子质量为26 B．X、Y均可形成三氯化物 C．X的原子半径小于Y的 D．Y仅有一种含氧酸 5．日本将福岛核废水排海，引起全世界强烈谴责。核废水中含有放射性的氚、碘-131、铯-134、铯-137、碳-14、钴-60和锶-90等。下列叙述正确的是( ) A．原子所含中子数与质子数之差为25 B．铯-134和铯-137是两种不同元素 C．氕、氘、氚三种核素都含有中子 D．和的核外电子数之差为1 6．地表水和地下水都来源于大气降水，但重水和轻水中同位素含量是不同的，有时差别还相当大，氢包括两种稳定核素：H和D，氧常见的核素16O、17O和18O，下列有关说法正确的是(　　) A．H2和D2互为同分异构体，其化学性质完全相同 B．HO、HO、HO互为同位素，都能与金属钠发生反应 C．18O2和18O3互为同素异形体，其密度之比为2∶3 D．电解一定量的DO时，阴、阳两极所得气体的质量之比约为2∶9 题型二 元素周期表 元素周期律 1．(2024·江西卷，2，3分)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 2．(2024·重庆卷，5，3分)某合金含Mg、Al、Si、Mn和Cu等元素。下列说法正确的是( ) A．Si的电负性大于Al B．Mn和Cu均为d区元素 C．Mg的第一电离能小于Al D．基态时，Mg原子和Mn原子的单电子数相等 3．(2024·甘肃卷，13，3分)温室气体N2O在催化剂作用下可分解为O2和N2，也可作为氧化剂氧化苯制苯酚。下列说法错误的是( ) A．原子半径：O<N<C B．第一电离能：C< N<O C．在水中的溶解度：苯<苯酚 D．苯和苯酚中C的杂化方式相同 4．(2024·江苏卷，4，3分)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]可用作净水剂。下列说法正确的是( ) A．半径： B．电负性： C．沸点：H2S＞H2O D．碱性：Al(OH)3＞KOH 1．强化记忆元素周期表的结构 2．利用区间定位推断元素 对于原子序数较大的元素，可采用区间定位确定元素。 元素周期表中各族的排列顺序由左到右依次为ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ、ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0，牢记各周期对应的0族元素的原子序数，可以快速确定周期数。 周期 一 二 三 四 五 六 七 起止序数 1~2 3~10 11~18 19~36 37~54 55~86 87~118 　3．粒子半径大小比较规律 在中学化学要求的范畴内，可按“三看”规律来比较粒子半径的大小： “一看”电子层数：当最外层电子数相同，电子层数不同时，电子层数越多，半径越大。 例：r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs)；r(O2-)<r(S2-)<r(Se2-)<r(Te2-)。 “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：r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)；r(O2-)>r(F-)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)。 “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：r(Cl-)>r(Cl)；r(Fe2+)>r(Fe3+)。 4．金属性、非金属性强弱的判断 金属性比较 本质 原子越易失电子，金属性越强(与原子失电子数目无关) 判断方法 ①在金属活动性顺序表中越靠前，金属性越强 ②单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强 ③单质还原性越强或阳离子氧化性越弱，金属性越强 ④最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强 ⑤若Xn＋＋Y→X＋Ym＋，则Y比X的金属性强 ⑥元素在周期表中的位置：左边或下方元素的金属性强 非金属性比较 本质 原子越易得电子，非金属性越强(与原子得电子数目无关) 判断方法 ①与H2化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强 ②单质氧化性越强或阴离子还原性越弱，非金属性越强 ③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强 ④元素在周期表中的位置：右边或上方元素的非金属性强 【易错提醒】 (1)对于主族元素而言，元素的最高正化合价和主族序数相同，但是氧无最高正价，氟无正价，一般为零价或负价。 (2)判断元素非金属性或金属性的强弱，依据是元素原子在化学反应中得失电子的难易而不是得失电子数目的多少。 (3)根据元素氧化物对应水化物的酸碱性的强弱判断元素非金属性或金属性的强弱时，必须是其最高价氧化物的水化物。 (4)不能根据热稳定性HF>HCl>HBr>HI，来判断酸性：HF>HCl>HBr>HI，实际是酸性HF<HCl<HBr<HI。 (5)元素的非金属性越强，其单质的活泼性不一定越强，，如N非金属性较强，但N2性质稳定。 (6)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”。 考向1 元素周期律 1．“神州十五号”飞船所使用的砷化镓太阳能电池是我国自主研发、自主生产的产品，拥有全部知识产权。砷(As)和镓(Ga)都位于第四周期，分别位于第VA族和第IIIA族。下列说法不正确的是( ) A．原子半径Ga> As>P B．热稳定性NH3> PH3> AsH3 C．酸性：H3AsO4>H2SO4>H3PO4 D．Ga(OH)3的化学性质可能与Al (OH)3相似 2．下列性质的比较，不能用元素周期律解释的是( ) A．非金属性： O＞S＞P B．热稳定性：NH3＞PH3＞SiH4 C．碱性： KOH＞NaOH＞Mg(OH)2 D．酸性：HCl＞HF＞H2S 3．(2025·浙江省部分学校高三选考模拟)下列说法正确的是( ) A．键能：H-O＞H-S，因此H2O的沸点高于H2S的沸点 B．原子轨道具有一定的伸展方向，所形成的共价键都具有方向性 C．杂化轨道可用于形成σ键和容纳未参与成键的孤电子对，不能用于形成π键 D．电负性越大，非金属性越强，第一电离能也越大 4．(2025·浙江省强基联高三联考)对金属材料中C、O、N、S的含量进行定性和定量分析，可以确定金属材料的等级。下列说法正确的是( ) A．半径：r(S2-)>r(O2-)>r(N3-) B．沸点：H2O> H2S>NH3＞CH4 C．键角：CH4>NH3＞H2O> H2S D．四种元素形成的单质的晶体类型一定相同 考向2 通过元素推断判断递变规律 5．(2025·浙江省七彩阳光新高考研究联盟高三返校联考)核电荷数依次增大的X、Y、Z、R和T五种主族元素，X原子的原子核只含质子，短周期中T元素的最高价氧化物的水化物的酸性最强，Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，Z与Y相邻，基态R原子的s能级电子数与p能级电子数比为6：7，下列说法不正确的是( ) A．原子半径：Z＜Y＜R B．键的极性：ZX3＜RT3 C．热稳定性：YX4＜Y4X10 D．熔、沸点：YT4＞YX4 6．(2025·浙江省杭州市浙南联盟高三10月联考)W、X、Y、Z、M为短周期主族元素，原子序数依次增大，分别位于三个不同短周期，最外层电子数之和为20。Z的最外层电子数与其K层电子数相等，XY2是形成酸雨的物质之一。下列说法不正确的是( ) A．熔点：ZY>ZM B．键角： XW3＞XW4+ C．热稳定性：XW3＜W2Y D．分子的极性：XY3＜XY2 7．[真题改编](2022•辽宁省选择性考试，5改编)短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子，W简单离子在同周期离子中半径最小，Q与Z同主族。下列说法错误的是( ) A．X能与多种元素形成共价键 B．简单氢化物沸点： C．第一电离能： D．电负性： 8．[真题改编](2022•全国甲卷，12改编)Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，其最外层电子数之和为19。Q与X、Y、Z位于不同周期，X、Y相邻，Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍。下列说法正确的是( ) A．非金属性： B．单质的熔点： C．简单氢化物的沸点： D．最高价含氧酸的酸性： 题型三 微粒间的相互作用力 1．(2024·重庆卷，3，3分)下列各分子既含有sp2杂化的原子又能与H2O形成氢键的是( ) A．CH3CH3 B．CH2=CHBr C．CH3COOH D．CH3CH2NH2 2．(2024·甘肃卷，14，3分)温室气体N2O在催化剂作用下可分解为O2和N2，也可作为氧化剂氧化苯制苯酚。下列说法错误的是( ) A．相同条件下N2比O2稳定 B．N2O与NO2+的空间构型相同 C．N2O中键比键更易断裂 D．N2O中键和大键的数目不相等 3．(2024·广西卷，1，3分)白磷(P4)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1g· cm-3 C．难溶于水，是因为水是极性分子，P4是非极性分子 D．熔点低，是因为P4分子内的P-P键弱 4．(2024·海南卷，4，2分)过氧化脲[CO(NH2)2·2H2O2]是一种常用的消毒剂，可由过氧化氢(H2O2)和脲[CO(NH2)2]加合而成，代表性结构如图所示。下列关于过氧化脲的说法正确的是( ) A．所有原子处于同一平面 B．氧的化合价均为-2价 C．杀菌能力源于其氧化性 D．所有共价键均为极性键 5．(2024·海南卷，11，4分)某温控质子驱动反应如图所示，下列说法错误的是( ) A．I转化为Ⅱ后，N1-C2键长变短 B．基态N+离子的核外电子排式为1s22s22p3 C．I具备在热敏指示剂方面的应用前景 D．加热时，Ⅰ的O1与H+结合，O1-C1键断开 6．(2024·山东卷，9，2分)由O、F、I组成化学式为IOF2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O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 7．(2024·湖北卷，12，3分) O2在超高压下转化为平行六面体的O8分子(如图)。下列说法错误的是( ) A．O2和O8互为同素异形体 B．O8中存在不同的氧氧键 C．O2转化为O8是熵减反应 D．常压低温下O8能稳定存在 8．(2024·浙江6月卷，14，3分)Si5Cl10中的Si原子均通过sp3杂化轨道成键，与NaOH溶液反应Si元素均转化成Na2SiO3。下列说法不正确的是( ) A．Si5Cl10分子结构可能是 B．Si5Cl10与水反应可生成一种强酸 C．Si5Cl10与NaOH溶液反应会产生H2 D．Si5Cl10沸点低于相同结构的Si5Br10 1．共价键、离子键、金属键的比较 共价键 离子键 金属键 存在 分子或物质内部 强弱判断 键长越短，键能越大，共价键越强 ①电荷越大，离子键越强；②成键的阴、阳离子半径越小，离子键越强 ①与金属阳离子所带电荷成正比； ②与阳离子半径成反比； ③与价电子数多少成正比 对物质性 质的影响 化学性质 物理性质和化学性质 物理性质和化学性质 【易错提醒】 ①在离子化合物中一般既含有金属元素又含有非金属元素(铵盐除外)；共价化合物一般只含有非金属元素，但个别含有金属元素，如AlCl3；只含有非金属元素的化合物不一定是共价化合物，如铵盐。 ②非金属单质只含共价键或不含化学键(稀有气体)。 ③气态氢化物是共价化合物，只含共价键；而金属氢化物(如NaH)是离子化合物，含离子键。 ④分子的稳定性与分子间作用力无关，而与分子内部化学键的强弱有关。 2．几种典型物质的电子式、结构式和模型 物质 HCl Cl2 H2O NH3 CH4 电子式 结构式 H—Cl Cl—Cl H—O—H 球棍模型 比例模型 3．共价键类型 分类依据 类型 形成共价键的原子轨道重叠方式 σ键 电子云“头碰头”重叠 π键 电子云“肩并肩”重叠 形成共价键的电子对是否偏移 极性键 共用电子对发生偏移 非极性键 共用电子对不发生偏移 原子间共用电子对的数目 单键 原子间有一对共用电子对 双键 原子间有两对共用电子对 叁键 原子间有三对共用电子对 4．范德华力、共价键、氢键的比较 范德华力 氢键 共价键 作用微粒 分子 H与N、O、F 原子 强度比较 共价键>氢键>范德华力 影响因素 组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大 A—H…B中形成氢键元素的电负性(A、B的电负性) 原子半径 对性质 的影响 影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质 分子间氢键使熔点、沸点升高，溶解度增大 键能越大，稳定性越强 【易错提醒】 (1)并不是所有物质中都存在化学键，如稀有气体分子是单原子分子，分子中无化学键。 (2)金属元素与非金属元素间形成的化学键不一定是离子键，如氯化铝中是共价键。 (3)由阳离子和阴离子结合生成的化合物不一定是离子化合物，如H＋＋OH－===H2O。 (4)化学变化中一定有化学键的断裂和形成。 (5)有化学键断裂或形成的变化不一定是化学变化。如NaCl熔化、HCl溶于水等，只有旧化学键的断裂没有新化学键的形成；从溶液中析出晶体时，无化学键的断裂但有化学键的形成，均未发生化学变化。 (6)非金属元素的两个原子之间能形成共价键，但多个非金属元素原子间也可能形成离子键，如NH4Cl。 (7)离子键存在于强碱、绝大多数盐(包括铵盐)、活泼金属氧化物、过氧化物等离子化合物中。 (8)分子之间一定存在分子间作用力，分子间作用力只存在于分子之间。 (9)离子晶体熔化时破坏离子键，共价晶体熔化时破坏共价键，而分子晶体熔化时破坏分子间作用力。 (10)分子的稳定性与分子间的作用力无关，而与分子内部的化学键的强弱有关。 1．下列物质中含有相同的化学键类型的是(　　) A．NaCl、HCl、H2O、NaOH B．Cl2、Na2S、HCl、SO2 C．HBr、CO2、H2O、CS2 D．Na2O2、H2O2、H2O、O3 2．在下列化学反应中，既有离子键、共价键断裂，又有离子键、共价键形成的是( ) A．2Na +2H2O = 2NaOH + H2↑ B．SO2+2H2S = 3S↓+2H2O C．Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑ D．AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3 3．下列说法正确的是( ) A．二氧化硅，碳化硅和金刚石中只存在共价键，都是共价化合物 B．CCl4和NaCl两种分子中，每个原子的最外层都具有8电子稳定结构 C．NH3溶于水，既有共价键的断裂，也有共价键和离子键的形成 D．醋酸钠溶于水，破坏了离子键和共价键 4．下列说法正确的是( ) A．NaOH固体熔化的过程中，离于键和共价键均被破坏 B．NaHSO4在水溶液中或熔融状态下，都能电高出H+ C．CO2和PCl3分子中，每个原子最外层都具有8电子稳定结构 D．HBr比HCl的热稳定性差，说明HBr的分子间作用力比HC1弱 5．(2025·浙江部分高中高三开学考试)2023年诺贝尔化学奖颁发给量子点的发现与研究。其中巯基乙酸(HSCH2COOH)是量子点合成过程中的一种保护剂。下列说法不正确的是( ) A．亲水性：羧基(-COOH)＞巯基(-SH) B．酸性：巯基乙酸(HSCH2COOH)＞乙酸(CH3COOH) C．与量子点上的过渡金属离子配位的原子是S，结合后水溶性降低 D．与水分子形成的氢键强度：HSCH2CO-OH＞HSCH2CS-OH＞HSCH2CSe-OH 6．(2025·浙江省Z20名校联盟高三开学考试)加热煮沸的浓NaOH溶液和白磷反应可制PH3，该过程同时可获得P2H4。其中一个反应为：P4+3NaOH+3H2O=3NaHPO2+ PH3↑。下列说法不正确的是( ) A．热稳定性：NH3＞PH3，沸点：N2H4＜P2H4 B．P4、PH3与P2H4都是分子晶体 C．制备过程中有极性键、非极性键的断裂，也有极性键、非极性键的形成 D．已知PH3的配位能力比NH3强，这是由于PH3配体中的P存在3d空轨道 题型四 杂化轨道理论与分子空间构型 1．(2024·湖北卷，5，3分)基本概念和理论是化学思维基石。下列叙述错误的是( ) A．理论认为模型与分子的空间结构相同 B．元素性质随着原子序数递增而呈周期性变化的规律称为元素周期律 C．泡利原理认为一个原子轨道内最多只能容纳两个自旋相反的电子 D．sp3杂化轨道由1个s轨道和3个p轨道混杂而成 2．(2024·河北卷，9，3分)NH4ClO4是火箭固体燃料重要的氧载体，与某些易燃物作用可全部生成气态产物，如：NH4ClO4+2C=NH3↑+2CO2↑+ HCl↑。下列有关化学用语或表述正确的是( ) A．HCl的形成过程可表示为 B．NH4ClO4中的阴、阳离子有相同的VSEPR模型和空间结构 C．在C60、石墨、金刚石中，碳原子有sp、sp2和sp3三种杂化方式 D．NH3和CO2都能作制冷剂是因为它们有相同类型的分子间作用力 3．(2024·福建卷，6，4分)我国科学家预测了稳定的氮单质分子N8(结构如图)。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( ) A．1.0molN8的σ键电子数为16NA B．1.0molN8的(价层)孤电子对数为7NA C．1.0molN8的sp2杂化N原子数为6NA D．112.0gN8完全分解，产生的N2分子数为4mol 4．(2024·湖南卷，9，3分)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：B<C<N C．1mol P和1mol Q所含电子数目相等 D． P和Q分子中C、B和N均为sp2杂化 5．(2023•山东卷，3)下列分子属于极性分子的是( ) A．CS2 B．NF3 C．SO3 D．SiF4 6．(2023•北京卷，10)下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是( ) A．键的键能小于Cl-Cl键的键能 B．三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的Ka C．氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性 D．气态氟化氢中存在(HF)2，而气态氯化氢中是分子 7．(2023•湖北省选择性考试，9)价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是( ) A．CH4和H2O的VSEPR模型均为四面体 B．SO32-和CO32-的空间构型均为平面三角形 C．CF4和SF4均为非极性分子 D．XeF2和XeO2的键角相等 1．键的极性与分子极性的关系 类型 实例 两个键之间的夹角 键的极性 分子的极性 空间构型 X2 H2、N2 － 非极性键 非极性分子 直线型 XY HCl、NO － 极性键 极性分子 直线型 XY2(X2Y) CO2、CS2 180° 极性键 非极性分子 直线型 SO2 120° 极性键 极性分子 三角形 H2O、H2S 104.5° 极性键 极性分子 V形 XY3 BF3 120° 极性键 非极性分子 平面三角形 NH3 107.3° 极性键 非极性分子 三角锥形 XY4 CH4、CCl4 109.5° 极性键 非极性分子 正四面体 2．中心原子杂化类型和分子空间构型的相互判断 分子(A为中心原子) 中心原子杂化方式 中心原子孤电子对数 分子构型 示例 AB2 sp 0 直线形 BeCl2 sp2 1 V形 SO2 sp3 2 V形 H2O AB3 sp2 0 平面三角形 BF3 sp3 1 三角锥形 NH3 AB4 sp3 0 正四面体形 CH4 3．常见等电子体 粒子 通式 价电子总数 立体构型 CO2、SCN－、NO、N、N2O、COS、CS2 AX2 16e－ 直线形 CO、NO、SO3 AX3 24e－ 平面三角形 SO2、O3、NO AX2 18e－ V形 SO、PO AX4 32e－ 正四面体形 PO、SO、ClO AX3 26e－ 三角锥形 CO、N2、C AX 10e－ 直线形 CH4、NH AX4 8e－ 正四面体形 1．(2025·江浙皖高中发展共同体高三10月联考)下列有关SO2、SO3、SO42-、H2SO4的说法正确的是( ) A． SO2的空间构型为四面体 B． SO3分子中S采取sp3杂化方式 C．SO42-中的键角大于SO3中的键角 D．浓H2SO4中H2SO4分子间能形成氢键 2．氯元素有多种化合价，可形成Cl2O、Cl-、ClO-、ClO2-、ClO3-、ClO4-等微粒。下列说法错误的是( ) A．ClO2-、ClO3-、ClO4-中Cl原子的杂化方式相同 B．基态Cl原子核外电子的空间运动状态有9种 C．键角：ClO2-＞ClO3-＞ClO4- D．Cl2O的空间构型为V形 3．(2025·浙江省名校协作体高三联考)三聚氰胺(已知分子内所有C、N原子共平面)结构如图所示，下列关于三聚氰胺的说法，不正确的是( ) A．分子中的为sp2杂化 B．分子中的原子均能与H2O形成分子间氢键 C．该物质可由尿素在一定条件下制得 D．三聚氰胺是非极性分子，不溶于水 4．(2025·江浙皖高中发展共同体高三10月联考)下列有关SO2、SO3、SO42-、H2SO4的说法正确的是( ) A． SO2的空间构型为四面体 B． SO3分子中S采取sp3杂化方式 C．SO42-中的键角大于SO3中的键角 D．浓H2SO4中H2SO4分子间能形成氢键 5．乙二胺四乙酸又叫EDTA，是化学中一种良好的配合剂，形成的配合物又叫螯合物。在配合滴定中经常用到，一般是测定金属离子的含量。已知：EDTA配离子结构如图。下列叙述错误的是( ) A．EDTA中氮原子杂化方式sp3 B．M元素可以是Cu、或 C．M元素的配位数是6 D．EDTANa-Fe(III)的化学键有：σ键、配位键、π键和离子键 题型五 简单晶体结构分析及晶胞计算 1．(2024·广西卷，1，3分)一定条件下，存在H-缺陷位的LiH晶体能吸附N2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．c＞0.5a B．半径：r(H-)＞r(H) C．b=d D．LiH晶体为离子晶体 2．(2024·重庆卷，10，3分)储氢材料MgH2的晶胞结构如图所示，MgH2的摩尔质量为Mg·molˉ1，阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是( ) A．H-的配位数为2 B．晶胞中含有2个Mg2+ C．晶体密度的计算式为 D．Mg2+ (i)和Mg2+ (ii)之间的距离为 3．(2024·贵州卷，8，3分)我国科学家首次合成了化合物[K(2，2，2-crypt)]5[K@Au12Sb20]。其阴离子[K@Au12Sb20]5-为全金属富勒烯(结构如图)，具有与富勒烯C60相似的高对称性。下列说法错误的是( ) A．富勒烯C60是分子晶体 B．图示中的K+位于Au形成的二十面体笼内 C．全金属富勒烯和富勒烯C60互为同素异形体 D．锑(Sb)位于第五周期第ⅤA族，则其基态原子价层电子排布式是5s25p3 4．(2024·江西卷，12，3分)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 5．(2024·甘肃卷，12，3分)β-MgCl2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：Mg＜Cl B．单质是金属晶体 C．晶体中存在范德华力 D．Mg2+离子的配位数为3 6．(2024·安徽卷，14，3分)研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物(LixLayTiO3)，其立方晶胞和导电时迁移过程如下图所示。已知该氧化物中为价，为价。下列说法错误的是( ) A．导电时，Ti和La的价态不变 B．若，Li+与空位的数目相等 C．与体心最邻近的O原子数为12 D．导电时、空位移动方向与电流方向相反 7．(2024·湖北卷，11，3分)黄金按质量分数分级，纯金为。Au-Cu合金的三种晶胞结构如图，Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列说法错误的是( ) A．I为金 B．Ⅱ中的配位数是12 C．Ⅲ中最小核间距Au-Cu＜Au-Au D．I、Ⅱ、Ⅲ中，Au和Cu原子个数比依次为1：1、1：3、3：1 8．(2024·湖南卷，12，3分)Li2CN2是一种高活性的人工固氮产物，其合成反应为2LiH+C+N2Li2CN2+H2↑，晶胞如图所示，下列说法错误的是( ) A． 合成反应中，还原剂是LiH和C B． 晶胞中含有的个数为4 C． 每个CN22-周围与它最近且距离相等的Li+有8个 D．CN22-为V型结构 9．(2024·河北卷，12，3分)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apm，NA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BiF3 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 10．(2024·辽吉黑卷，14，3分)某锂离子电池电极材料结构如图。结构1是钴硫化物晶胞的一部分，可代表其组成和结构；晶胞2是充电后的晶胞结构；所有晶胞均为立方晶胞。下列说法错误的是( ) A．结构1钴硫化物的化学式为Co9S8 B．晶胞2中S与S的最短距离为当 C．晶胞2中距Li最近的S有4个 D．晶胞2和晶胞3表示同一晶体 1．晶体类型及性质的比较 晶体类型 离子晶体 分子晶体 共价晶体 金属晶体 构成晶体的粒子 阳离子、阴离子 分子 原子 金属离子、自由电子 组成晶体粒子间相互作用 离子键 范德华力(有的存在氢键) 共价键 金属键 典型实例 NaCl 冰(H2O)、干冰(CO2) 金刚石、晶体硅、SiO2、SiC及Si3N4等大多数新型高温结构陶瓷 除汞外的金属及合金 晶体的物理性质 熔、沸点 熔点较高，沸点高 熔、沸点低 熔、沸点高 易导电、易导热，大多数具有较好的延展性，密度、硬度、熔、沸点等差别较大 导热性 不良 不良 不良 导电性 固态不导电，熔化或溶于水能导电 固体、熔融不导电，部分化合物溶于水能导电 不导电 机械加工性能 不良 不良 不良 硬度 略硬而脆 硬度低 高硬度 2．物质熔、沸点高低的比较 一般情况下，共价晶体>离子晶体>分子晶体，如：金刚石>NaCl>Cl2；金属晶体>分子晶体，如：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) 共价晶体 →→，如：金刚石>石英>晶体硅 离子晶体 一般地说，阴阳离子的电荷数越多，离子半径越小，离子键越强，晶格能越大，熔、沸点就越高。如：MgO>MgCl2，NaCl>CsCl 金属晶体 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 分子晶体 ①分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有分子间氢键的分子晶体熔、沸点反常的高。如H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S ②组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，如SnH4＞GeH4＞SiH4＞CH4 ③组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极性越大，其熔沸点越高，如CO＞N2 在同分异构体中，一般支链越多，熔、沸点越低，如正戊烷＞异戊烷＞新戊烷 3．晶体结构的相关计算 (1)晶胞中粒子数目的计算——均摊法 立方体中粒子周围粒子的个数判断 (2)晶体微粒与M、ρ之间的关系 若1个晶胞(立方晶胞)中含有x个微粒，则1 mol该晶胞中含有x mol 微粒，其质量为xM g(M为微粒的相对分子质量)；又1个晶胞的质量为ρa3 g(a3为晶胞的体积)，则1 mol晶胞的质量为ρa3NA g，因此有xM＝ρa3NA。 (3)金属晶体中体心立方堆积、面心立方堆积中的几组公式(设棱长为a) ①面对角线长＝a。 ②体对角线长＝a。 ③体心立方堆积4r＝a(r为原子半径)。 ④面心立方堆积4r＝a(r为原子半径)。 (4)空间利用率＝。 考向1 晶体类型及性质的比较 1．下列各组物质的晶体中，化学键类型相同、晶体类型也相同的是 A．SO3和SiO2 B．CO2和H2O C．NaCl和HCl D．CCl4和KCl 2．下列每组物质发生状态变化所克服的微粒间的相互作用属同种类型是 A．食盐和蔗糖的熔化 B．白磷和硫的熔化 C．氯化铵固体和干冰受热后的气化 D．氧化镁和金属镁的熔化 3．下表所列物质的晶体类型全部正确的一组是(　　) 共价晶体 离子晶体 分子晶体 A 氯化硅 磷酸 单质硫 B 单晶硅 碳酸氢铵 白磷 C 金刚石 尿素 冰 D 铁 烧碱 冰醋酸 4．(2025·浙江省天域全国名校协作体高三联考)科学家合成了由氮原子组成的N5+、N5-等高能量微粒，它们的结构如图： 已知：N5+的5个N原子在同一平面上，属于V形结构；N5-属五元环结构，结构类似于苯；N8是立方结构；N10为两个五元环互相垂直连接。下列判断合理的是( ) A．N5AsF6与Na3AsO4中As化合价不同 B．N5-中N原子轨道杂化形式有sp2、sp3 C．N5+N5-属于离子化合物 D．N5-比N5+稳定 5．(2025·浙江省新阵地教育联盟高三第一次联考)实验室将KF溶入18-冠-6 (结构如图1)的乙腈(CH3CN)溶液中可轻松实现氯的取代，反应过程如图2所示： 下列说法不正确的是( ) A．18-冠-6可循环使用 B．KF与18-冠-6形成的化合物熔点比KF低 C．KF与18-冠-6形成化合物的过程体现超分子自组装的特征 D．相同条件下，比更快被取代生成相应的氟化物 6．[新考法](2025·四川省绵阳市高三适应性考试)下，P2O3在CH2Cl2中与臭氧反应生成P4O18 (结构如图所示)，下列说法正确的是( ) A．P4O18属于超分子 B．CH2Cl2分子空间构型为正四面体形 C．P4O18中含有极性键和非极性键 D．O3是极性分子，在水中的溶解度大于在CCl4中的溶解度 7．[新题型](2025·上海市进才中学高三期中)配合物顺铂[Pt(NH3)2Cl2] (结构如图所示)是临床使用的第一代铂类抗癌药物。其抗癌机理为在铜转运蛋白的作用下，顺铂进入人体细胞发生水解，生成的[Pt(NH3)2(OH)Cl]与DNA结合，破坏DNA的结构，阻止癌细胞增殖。其同分异构体反铂不具有抗癌作用。下列说法错误的是( ) A．[Pt(NH3)2Cl2]中的配位数为4 B．顺铂在水中的溶解度大于反铂 C．OH-与Pt2+的结合能力小于Cl-与Pt2+的结合能力 D．配合物[Pt(NH3)2Cl2]存在顺反异构，说明该配合物为平面结构而非四面体结构 考向2 晶体结构的相关计算 8．[原创题]一种新型半导体材料砷化硼的晶胞结构如下图。设该晶胞的边长均为apm，阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法错误的是( ) A．砷化硼的化学式为BAs B．晶胞中As的配位数为4 C．晶胞中As原子处于B原子形成的正四面体空隙中 D．该晶体的密度为g·cm-3 9．(2024·江西景德镇市高三第一次质量检测联考)KIO3晶体具有钙钛矿型的立方结构，其一种晶胞如图所示，其中顶点为K，晶胞边长为a pm，下列说法正确的是( ) A．碘氧键的键长为 B．距离K最近的O有12个 C．KIO3的另一种晶胞图中，若I在顶点，则O在体心 D．晶体密度 10．(2024·重庆渝中高三期中)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)，在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中O 原子的配位数为8 B．图1 晶体密度为 C．图2 表示的化学式为LiMgOClxBr1-x D．Mg2+取代产生的空位有利于Li⁺传导 11．(2024·河南高三联考)Fe xCuyN晶胞结构如图所示，若晶胞参数为apm，NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( ) A． B． B．若以N为顶点建立晶胞，则Fe位于棱心的位置 C． 相邻两铁原子间最短距离为 D．晶体密度为 12．砷化镓(GaAs)作为第二代半导体材料的代表，是目前研究最成熟、生产量最大的半导体材料。GaAs晶胞结构如图所示，晶胞边长为apm，下列说法正确的是( ) A．GaAs属于离子晶体 B．基态砷原子价电子排布图为 C．As的配位数为4 D．该晶体密度为 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 28 / 29 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题11 物质结构与元素周期律 目录 01考情透视·目标导航 02知识导图·思维引航 03核心精讲·题型突破 题型一 原子结构 核素 【真题研析】 【核心精讲】 1．原子结构 2．元素、核素、同位素 【命题预测】 题型二 元素周期表 元素周期律 【真题研析】 【核心精讲】 1．强化记忆元素周期表的结构 2．利用区间定位推断元素 3．粒子半径大小比较规律 4．金属性、非金属性强弱的判断 【命题预测】 考向1元素周期律 考向2通过元素推断判断递变规律 题型三 微粒间的相互作用力 【真题研析】 【核心精讲】 1．共价键、离子键、金属键的比较 2．几种典型物质的电子式、结构式和模型 3．共价键类型 4．范德华力、共价键、氢键的比较 【命题预测】 题型四 杂化轨道理论与分子空间构型 【真题研析】 【核心精讲】 1．键的极性与分子极性的关系 2．中心原子杂化类型和分子空间构型的相互判断 3．常见等电子体 【命题预测】 题型五 简单晶体结构分析及晶胞计算 【真题研析】 【核心精讲】 1．晶体类型及性质的比较 2．物质熔、沸点高低的比较 3．晶体结构的相关计算 【命题预测】 考向1晶体类型及性质的比较 考向2晶体结构的相关计算 考点要求 考题统计 考情分析 原子结构 核素 2024·江苏卷，1，3分；2024·北京卷，1，3分；2024·上海卷；2022•山东卷，3，3分；2022·浙江省1月卷，7，2分；2022·浙江省6月卷，7，2分； 物质结构和元素周期律，是历年高考的必考内容。试题以选择题为主，重点考查元素性质的递变规律，应用元素周期律和元素周期表进行元素推断。预测2025年该知识将是一个必考点，题型依然会以选择题为主，难度不会有大的变化。重点掌握通过结构理论来解释现象、性质比较、定性推断、归纳总结等。 元素周期表 元素周期律 2024·江西卷，2，3分；2024·重庆卷，5，3分；2024·甘肃卷，13，3分；2024·江苏卷，4，3分；2023•湖北卷，6，3分；2023•广东卷，14，3分；2022•辽宁卷，5，3分； 微粒间的相互作用力 2024·重庆卷，3，3分；2024·广西卷，1，3分；2024·海南卷，4，2分；2024·海南卷，11，4分；2024·甘肃卷，14，3分；2024·山东卷，9，2分；2024·湖北卷，12，3分；2024·浙江6月卷，14，3分；2022•江苏卷，5，3分； 杂化轨道理论与分子空间构型 2024·湖北卷，5，3分；2024·河北卷，9，3分；2024·福建卷，6，4分；2024·湖南卷，9，3分； 简单晶体结构分析及晶胞计算 2024·广西卷，1，3分；2024·重庆卷，10，3分；2024·贵州卷，8，3分；2024·江西卷，12，3分；2024·甘肃卷，12，3分；2024·安徽卷，14，3分；2024·湖北卷，11，3分；2024·湖南卷，12，3分；2024·河北卷，12，3分；2024·辽吉黑卷，14，3分； 题型一 原子结构 核素 1．(2024·江苏卷，1，3分)我国探月工程取得重大进展。月壤中含有Ca、Fe等元素的磷酸盐，下列元素位于元素周期表第二周期的是( ) A．O B．P C．Ca D．Fe 【答案】A 【解析】A项，O元素位于元素周期表第二周期ⅥA，A符合题意；B项，P元素位于元素周期表第三周期ⅤA，B不符合题意；C项，Ca元素位于元素周期表第四周期ⅡA，C不符合题意；D项，Fe元素位于元素周期表第四周期Ⅷ族，D不符合题意；故选A。 2．(2024·上海卷)下列关于18F与19F说法正确的是( ) A．是同种核素 B．是同素异形体 C．19F比18F多一个电子 D．19F比18F多一个中子 【答案】D 【解析】A项，18F与19F质子数相同、中子数不同，因此两者是不同种核素，A错误；B项，同素异形体指的是同种元素的不同单质；18F与19F是两种不同的原子，不是单质，因此两者不是同素异形体，B错误；C项，同位素之间质子数和电子数均相同，19F比18F多一个中子，C错误；D项，19F的中子数是10，18F只有9个中子，19F比18F多一个中子，D正确。故选D。 3．(2024·北京卷，1，3分)我国科研人员利用激光操控方法，从Ca原子束流中直接俘获41Ca原子，实现了对同位素41Ca的灵敏检测。的半衰期(放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间)长达10万年，是14C的17倍，可应用于地球科学与考古学。下列说法正确的是( ) 20   钙 40.08 A．41Ca的原子核内有21个中子 B．41Ca的半衰期长，说明41Ca难以失去电子 C．41Ca衰变一半所需的时间小于14C衰变一半所需的时间 D．从Ca原子束流中直接俘获41Ca原子的过程属于化学变化 【答案】A 【解析】A项，41Ca的质量数为41，质子数为20，所以中子数为41-20=21，A正确；B项，41Ca的半衰期长短与得失电子能力没有关系，B错误；C项，根据题意41Ca衰变一半所需的时间要大于14C衰变半所需的时间，C错误；D项，从Ca原子束流中直接俘获41Ca原子的过程没有新物质产生，不属于化学变化，D错误；故选A。 1．原子结构 (1)微粒间“三个”数量关系 中性原子：核电荷数=核内质子数=核外电子数=原子序数 阴离子：核外电子数=质子数+所带的电荷数 阳离子：核外电子数=质子数-所带的电荷数 (2)核素(原子)的表示及其数量关系 ①表示：表示质子数为Z、质量数为A、中子数为A－Z的核素原子。 ③符号中各数字的含义 (3)10e-、18e-微粒 10电子体和18电子体是元素推断题的重要突破口。 以Ne为中心记忆10电子体： Ne 以Ar为中心记忆18电子体： Ar 此外，由10电子体中的CH4、NH3、H2O、HF失去一个H原子后的剩余部分如—CH3、—NH2、—OH、—F等为9电子体，两两组合得到的物质如CH3CH3、CH3OH、H2O2、N2H4、F2等为18电子体。 【易错提醒】 (1)同种元素，可以有若干种不同的核素，即核素种类远大于元素种类。 (2)同位素的研究对象是核素，因此分子之间、离子之间不可能互称为同位素。 (3)一种元素可以有多种核素，也可能只有一种核素，有多少种核素就有多少种原子。 (4)质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素，不指具体原子。 (5)不同的核素可能具有相同的质子数，如H与H；也可能具有相同的中子数，如6C与O；也可能具有相同的质量数，如C与N；也可能质子数、中子数、质量数均不相同，如H与C。 (6)同位素原子之间化学性质几乎完全相同，物理性质不同。 (7)不同核素之间的转化属于核反应，不属于化学反应。 2．元素、核素、同位素 (1)“三素”关系 同位素的“六同三不同” 【名师提醒】 “四同”的判断方法——关键是抓住描述的对象 ①同位素——原子，如HHH。 ②同素异形体——单质，如O2与O3，金刚石与石墨，红磷与白磷。 ③同系物——有机化合物，如CH3CH3、CH3CH2CH3。 ④同分异构体——化合物，如正戊烷与新戊烷。 (2)相对原子质量 1．下列有关元素及其化合物的判断正确的是( ) A．和等发生变化变成其他元素发生了化学变化 B．8个中子的碳原子的核素符号为 C．衰变放出两个质子后变成 D．是碘元素的一种放射性核素，加碘食盐中的“碘”不是碘 【答案】D 【解析】A项，和等发生变化变成其他元素，属核变，发生物理变化，故A错误；B项，8个中子的碳原子的质量数为14，核素符号为，故B错误；C项，衰变放出两个质子后质子数为24，为铬元素，中子数不变，则变成，故C错误；D项，是碘元素的一种放射性核素，影响人体健康，则加碘食盐中的“碘”不能是碘，故D正确；故选D。 2．天然铊有两种稳定同位素Tl和Tl。下列有关铊的同位素说法中，不正确的是( ) A．Tl和Tl质子数相同 B．Tl和Tl互为同素异形体 C．Tl和Tl中子数之差为2 D．Tl原子核内中子数与核外电子数之差为43 【答案】B 【解析】A项，同位素是质子数相同，中子数不同的同种元素的不同原子，两种核素均为铊元素的核素，质子数相同，均为81，故A正确；B项，同种元素构成的不同种单质互称为同素异形体，此为两种原子，不是单质，故B错误；C项，中子数=质量数-质子数，Tl的中子数为203-81=122，Tl的中子数为205-81=124，两者之差为2，故C正确；D项，原子的核外电子数=质子数，Tl的电子数为81，中子数为205-81=124，两者之差为124-81=43，故D正确。故选B。 3．钋－210属于极毒性放射性元素，以相同重量来比较，钋－210的毒性是氰化物的2．5亿倍，只需一颗尘埃大小就足以取人性命，而且没有解毒剂。下列有关21084PO说法正确的是( ) A． 与 互为同素异形体 B． 与互为同位素 C．的质子数为84，中子数为126 D．Po元素的相对原子质量为210 【答案】C 【解析】A项，与是同种元素的不同核素，应互为同位素，故A错误；B项，与为两种不同元素的核素，不能称为同位素，故B错误；C项，的质子数为84，中子数为210-84=126，故C正确；D项，钋-210的近似相对原子质量为210，钋元素的相对原子质量不是210，故D错误；故选C。 4．1934年约里奥—居里夫妇在核反应中用a粒子(即氦He)轰击金属原子X，得到核素X，开创了人造放射性核素的先河：X+He→Y+n，其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是( ) A．X的相对原子质量为26 B．X、Y均可形成三氯化物 C．X的原子半径小于Y的 D．Y仅有一种含氧酸 【答案】B 【解析】由质量守恒可得：W=30+1—4=27，设X的最外层电子数为x，由元素X、Y的最外层电子数之和为8可得：x+x+2=8，解得x=3，Y的质量数为30，则X为Al元素、Y为P元素。A项，由分析可知，X的质量数是27， 2713 Al的相对原子质量近似为27，Al元素的相对原子质量需要根据铝的各种同位素的相对原子质量和它们在自然界中的原子百分比计算平均值，故A错误；B项，铝元素、磷元素都能与氯元素形成三氯化物，如三氯化铝、三氯化磷，故B正确；C项，同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则铝原子的原子半径大于磷原子，故C错误；D项，磷元素可以形成磷酸、亚磷酸、偏磷酸等多种含氧酸，故D错误；故选B。 5．日本将福岛核废水排海，引起全世界强烈谴责。核废水中含有放射性的氚、碘-131、铯-134、铯-137、碳-14、钴-60和锶-90等。下列叙述正确的是( ) A．原子所含中子数与质子数之差为25 B．铯-134和铯-137是两种不同元素 C．氕、氘、氚三种核素都含有中子 D．和的核外电子数之差为1 【答案】A 【解析】A项，原子所含中子数为131-53=78，中子数与质子数之差为78-53=25，A正确；B项，铯-134和铯-137是同种元素，B错误；C项，氕不含中子，C错误；D项，和的核外电子数相等，D错误；故选A。 6．地表水和地下水都来源于大气降水，但重水和轻水中同位素含量是不同的，有时差别还相当大，氢包括两种稳定核素：H和D，氧常见的核素16O、17O和18O，下列有关说法正确的是(　　) A．H2和D2互为同分异构体，其化学性质完全相同 B．HO、HO、HO互为同位素，都能与金属钠发生反应 C．18O2和18O3互为同素异形体，其密度之比为2∶3 D．电解一定量的DO时，阴、阳两极所得气体的质量之比约为2∶9 【答案】D 【解析】同分异构体一般指分子式相同，结构不同的有机物，H2和D2为组成和结构都相同的无机物，A错误；16O、17O、18O互为同位素，HO、HO、HO既不互为同位素，也不是同素异形体，B错误；18O2和18O3互为同素异形体，但只有在同温同压下，它们的密度之比才为2∶3，C错误；电解一定量的DO时，阴、阳两极会收集到物质的量之比为2∶1的D2和18O2，其质量之比约为2∶9，D正确。 题型二 元素周期表 元素周期律 1．(2024·江西卷，2，3分)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项，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项，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项，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项，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。 2．(2024·重庆卷，5，3分)某合金含Mg、Al、Si、Mn和Cu等元素。下列说法正确的是( ) A．Si的电负性大于Al B．Mn和Cu均为d区元素 C．Mg的第一电离能小于Al D．基态时，Mg原子和Mn原子的单电子数相等 【答案】A 【解析】A项，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项，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项，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项，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 3．(2024·甘肃卷，13，3分)温室气体N2O在催化剂作用下可分解为O2和N2，也可作为氧化剂氧化苯制苯酚。下列说法错误的是( ) A．原子半径：O<N<C B．第一电离能：C< N<O C．在水中的溶解度：苯<苯酚 D．苯和苯酚中C的杂化方式相同 【答案】B 【解析】A项， C 、N 、O都是第二周期的元素，其原子序数依次递增；同一周期的元素，从左到右原子半径依次减小，因此，原子半径从小到大的顺序为O<N<C，A正确；B项，同一周期的元素，从左到右电负性呈递增的趋势，其中ⅡA和ⅤA的元素因其原子结构相对较稳定而出现反常，使其电负性大于同周期相邻的元素，因此，第一电离能从小到大的顺序为C< O< N，B不正确；C项，苯是非极性分子，苯酚是极性分子，且苯酚与水分子之间可以形成氢键，根据相似相溶规则可知，苯酚在水中的溶解度大于苯，C正确；D项，苯和苯酚中C的杂化方式均为sp2，杂化方式相同，D正确；故选B。 4．(2024·江苏卷，4，3分)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]可用作净水剂。下列说法正确的是( ) A．半径： B．电负性： C．沸点：H2S＞H2O D．碱性：Al(OH)3＞KOH 【答案】B 【解析】A项，Al3+有2个电子层，而K+有3个电子层，因此，K+的半径较大，A错误；B项，同一主族的元素，其电负性从上到下依次减小，O和S都是ⅥA的元素，O元素的电负性较大，B正确；C项，虽然H2S的相对分子质量较大，但是H2O分子间可形成氢键，因此H2O的沸点较高，C错误；D项，元素的金属性越强，其最高价的氧化物的水化物的碱性越强，K的金属性强于Al，因此KOH的碱性较强，D错误；故选B。 1．强化记忆元素周期表的结构 2．利用区间定位推断元素 对于原子序数较大的元素，可采用区间定位确定元素。 元素周期表中各族的排列顺序由左到右依次为ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ、ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0，牢记各周期对应的0族元素的原子序数，可以快速确定周期数。 周期 一 二 三 四 五 六 七 起止序数 1~2 3~10 11~18 19~36 37~54 55~86 87~118 　3．粒子半径大小比较规律 在中学化学要求的范畴内，可按“三看”规律来比较粒子半径的大小： “一看”电子层数：当最外层电子数相同，电子层数不同时，电子层数越多，半径越大。 例：r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs)；r(O2-)<r(S2-)<r(Se2-)<r(Te2-)。 “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：r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)；r(O2-)>r(F-)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)。 “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：r(Cl-)>r(Cl)；r(Fe2+)>r(Fe3+)。 4．金属性、非金属性强弱的判断 金属性比较 本质 原子越易失电子，金属性越强(与原子失电子数目无关) 判断方法 ①在金属活动性顺序表中越靠前，金属性越强 ②单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强 ③单质还原性越强或阳离子氧化性越弱，金属性越强 ④最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强 ⑤若Xn＋＋Y→X＋Ym＋，则Y比X的金属性强 ⑥元素在周期表中的位置：左边或下方元素的金属性强 非金属性比较 本质 原子越易得电子，非金属性越强(与原子得电子数目无关) 判断方法 ①与H2化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强 ②单质氧化性越强或阴离子还原性越弱，非金属性越强 ③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强 ④元素在周期表中的位置：右边或上方元素的非金属性强 【易错提醒】 (1)对于主族元素而言，元素的最高正化合价和主族序数相同，但是氧无最高正价，氟无正价，一般为零价或负价。 (2)判断元素非金属性或金属性的强弱，依据是元素原子在化学反应中得失电子的难易而不是得失电子数目的多少。 (3)根据元素氧化物对应水化物的酸碱性的强弱判断元素非金属性或金属性的强弱时，必须是其最高价氧化物的水化物。 (4)不能根据热稳定性HF>HCl>HBr>HI，来判断酸性：HF>HCl>HBr>HI，实际是酸性HF<HCl<HBr<HI。 (5)元素的非金属性越强，其单质的活泼性不一定越强，，如N非金属性较强，但N2性质稳定。 (6)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”。 考向1 元素周期律 1．“神州十五号”飞船所使用的砷化镓太阳能电池是我国自主研发、自主生产的产品，拥有全部知识产权。砷(As)和镓(Ga)都位于第四周期，分别位于第VA族和第IIIA族。下列说法不正确的是( ) A．原子半径Ga> As>P B．热稳定性NH3> PH3> AsH3 C．酸性：H3AsO4>H2SO4>H3PO4 D．Ga(OH)3的化学性质可能与Al (OH)3相似 【答案】C 【解析】A项，同周期自左而右，原子半径减小，Ga和As位于同一周期，原子序数As>Ga，原子半径Ga>As；同主族自上而下原子半径增大，As在P的下一周期，原子半径As>P，所以原子半径Ga> As>P，A正确；B项，同主族自上而下非金属性减弱，非金属性N>P> As，非金属性越强，氢化物越稳定，所以热稳定性NH3> PH3> AsH3，B正确；C项，同周期自左而右，非金属性增强，非金属性S>P，同主族自上而下非金属性减弱，P> As，所以非金属性S>P>As，所以酸性H2SO4>H3PO4>H3AsO4，C错误；D项，镓(Ga)是第四周期IIIA族元素，与Al同族，与Al具有相似性质，氢氧化铝是两性氢氧化物，Ga金属性虽然比Al强，但可能具有两性，D正确；故选C。 2．下列性质的比较，不能用元素周期律解释的是( ) A．非金属性： O＞S＞P B．热稳定性：NH3＞PH3＞SiH4 C．碱性： KOH＞NaOH＞Mg(OH)2 D．酸性：HCl＞HF＞H2S 【答案】D 【解析】A项，非金属性同周期从左到右逐渐增强，同周期从上到下逐渐减弱，非金属性：O＞S＞P，A正确；B项，非金属性越强，气态氢化物稳定性越强，热稳定性：NH3＞PH3＞SiH4，B正确；C项，金属性越强对应的碱性越强，同主族从上到下金属性减弱，碱性：KOH＞NaOH＞Mg(OH)2，C正确；D项，酸性与元素周期律不相关，判断酸性强弱的唯一标准就是判断其中的氢在水中是否容易电离成氢离子，一种酸越易电离，它的酸性越强，D错误；故选D。 3．(2025·浙江省部分学校高三选考模拟)下列说法正确的是( ) A．键能：H-O＞H-S，因此H2O的沸点高于H2S的沸点 B．原子轨道具有一定的伸展方向，所形成的共价键都具有方向性 C．杂化轨道可用于形成σ键和容纳未参与成键的孤电子对，不能用于形成π键 D．电负性越大，非金属性越强，第一电离能也越大 【答案】C 【解析】A项，H2O和H2S都形成分子晶体，沸点的高低受分子间作用力的影响，与分子内化学键的键能的大小无关，分子的稳定性受键能的影响，A不正确；B项，s轨道是球形对称的，没有伸展方向，s轨道与s轨道形成的共价键没有方向性，B不正确；C项，原子轨道中价电子所在轨道或与价电子所在轨道能量相近的轨道，可能全部发生杂化，也可能部分发生杂化，其中杂化轨道可用于形成σ键、容纳未参与成键的孤电子对，未杂化的p轨道可用于形成π键，C正确；D项，电负性越大，非金属性越强，但第一电离能不一定越大，如非金属性N＜O，但第一电离能N＞O，D不正确；故选C。 4．(2025·浙江省强基联高三联考)对金属材料中C、O、N、S的含量进行定性和定量分析，可以确定金属材料的等级。下列说法正确的是( ) A．半径：r(S2-)>r(O2-)>r(N3-) B．沸点：H2O> H2S>NH3＞CH4 C．键角：CH4>NH3＞H2O> H2S D．四种元素形成的单质的晶体类型一定相同 【答案】C 【解析】A项，S2-的核外电子排布为三层，O2-和N3-的核外电子排布相同，但只有两层，阴离子的电子层数越多则离子半径越大，但N的核电荷数小，核外电子层数相同时，原子序数越大半径越小，则半径大小为：r(S2-)>r(N3-)>r(O2-)，A错误；B项，H2S、H2O、NH3、CH4均为分子晶体，而水分子、氨分子间均存在氢键，但相同状态下，水分子形成的氢键更多，且形成的氢键更稳定，因此水分子的沸点更高，CH4、H2S两者分子间不会形成氢键，沸点取决于分子质量大小，故H2S＞CH4，因此沸点： H2O>NH3> H2S，B错误；C项，由于孤对电子数对成键电子对有较大的排斥力，所以孤对电子能使成键电子对彼此离得更近，键角被压缩而变小，通过计算孤对电子数，CH4、NH3、H2O、H2S的孤对电子数分别为0、1、2、2，由于水分子和硫化氢的孤对电子、杂化方式均相同，但中心原子电负性O＞S，则键角H2O＞H2S，故键角大小为CH4>NH3＞H2O> H2S，C正确；D项，四种元素形成的单质中，氧气、氮气、硫单质均为分子晶体，但是金刚石属于原子晶体，D错误；故选C。 考向2 通过元素推断判断递变规律 5．(2025·浙江省七彩阳光新高考研究联盟高三返校联考)核电荷数依次增大的X、Y、Z、R和T五种主族元素，X原子的原子核只含质子，短周期中T元素的最高价氧化物的水化物的酸性最强，Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，Z与Y相邻，基态R原子的s能级电子数与p能级电子数比为6：7，下列说法不正确的是( ) A．原子半径：Z＜Y＜R B．键的极性：ZX3＜RT3 C．热稳定性：YX4＜Y4X10 D．熔、沸点：YT4＞YX4 【答案】C 【解析】核电荷数依次增大的X、Y、Z、R和T五种主族元素，X原子的原子核只含质子，则X是H；短周期中T元素的最高价氧化物的水化物的酸性最强，则T是Cl元素；Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，则Y核外电子排布式2、4，因此Y是C元素；Z与Y相邻，则Z是N元素；基态R原子的s能级电子数与p能级电子数比为6：7，则R核外电子排布式是1s22s22p63s23p1，因此R是13号Al元素。根据上述分析可知：X是H，Y是C，Z是N，R是Al，T是Cl元素。A项，同一周期元素，原子序数越大，原子半径越小；不同周期元素，原子核外电子层数越多，原子半径就越大。Y是C，Z是N，二者核外有2个电子层，R是Al，有3个电子层，所以原子半径：Z(N)＜Y(C)＜R(Al)，A正确；B项，X是H，Z是N，R是Al，T是Cl元素。ZX3是NH3，RT3是AlCl3。形成物质分子中的两种元素的电负性差别越大，则键的极性就越强。非金属元素的电负性一般大于1.8，金属的电负性一般小于1.8，而N、Cl的电负性接近，故N、H的电负性差值小于Al、Cl的电负性差值，故键的极性：ZX3(NH3)＜RT3(AlCl3)，B正确；C项，X是H，Y是C，YX4表示CH4，Y4X10表示C4H10，C4H10在催化剂、加热、加压条件下可以裂解为CH4和C3H6，说明稳定性：YX4(CH4)＞Y4X10(C4H10)，C错误；D项，X是H，Y是C，T是Cl，YT4是CCl4，YX4是CH4，CCl4在常温下为液态，CH4常温下为气体，说明物质的熔、沸点：YT4(CCl4)＞YX4 (CH4)，D正确；故选C。 6．(2025·浙江省杭州市浙南联盟高三10月联考)W、X、Y、Z、M为短周期主族元素，原子序数依次增大，分别位于三个不同短周期，最外层电子数之和为20。Z的最外层电子数与其K层电子数相等，XY2是形成酸雨的物质之一。下列说法不正确的是( ) A．熔点：ZY>ZM B．键角： XW3＞XW4+ C．热稳定性：XW3＜W2Y D．分子的极性：XY3＜XY2 【答案】B 【解析】W、X、Y、Z、M为短周期主族元素，原子序数依次增大，分别位于三个不同短周期，最外层电子数之和为20。则W应为H元素；Z的最外层电子数与其K层电子数相等，应该电子层电子数分别为2、8、2，为Mg元素；XY2是形成酸雨的物质之一，则为NO2，X为N，Y为O，则M的最外层电子数为20-1-5-6-2=6，故M为S元素。A项，MgO和MgS均为离子晶体，氧离子半径小于硫离子，离子半径小晶格能越大，熔点越高，故熔点：ZY>ZM，故A正确； B项，氨气分子中氮原子上有一对孤电子对，铵根离子中氮原子上没有孤电子对，排斥力小，则键角大，故键角：XW3＜XW4+，故B不正确；C项，元素非金属性越强热稳定性越大，故热稳定性：NH3＜H2O，故C正确；D项，SO2是极性分子，SO3是非极性分子，故分子的极性SO2大于SO3分子的极性： XY3＜XY2，故D正确；故选B。 7．[真题改编](2022•辽宁省选择性考试，5改编)短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子，W简单离子在同周期离子中半径最小，Q与Z同主族。下列说法错误的是( ) A．X能与多种元素形成共价键 B．简单氢化物沸点： C．第一电离能： D．电负性： 【答案】B 【解析】短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大，W简单离子在同周期离子中半径最小，说明W为第三周期元素Al。短周期元素的基态原子中有两个单电子，可分类讨论：①为第二周期元素时，最外层电子排布为2s22p2或2s22p4，即C或O；②为第三周期元素时，最外层电子排布为3s23p2或3s23p4，即Si或S。Q与Z同主族，结合原子序数大小关系可知，则X、Z、Q分别为C、O和S，则Y为N。A项，X为C，能与多种元素(H、O、N、P、S等)形成共价键，A正确；B项，Z和Q形成的简单氢化物为H2O和H2S，由于H2O分子间能形成氢键，故H2O沸点高于H2S，B错误；C项，Y为N，Z为O，N的最外层p轨道电子为半充满结构，比较稳定，故其第一电离能比O大，C正确；D项，W为Al，Z为O，O的电负性更大，D正确；故选B。 8．[真题改编](2022•全国甲卷，12改编)Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，其最外层电子数之和为19。Q与X、Y、Z位于不同周期，X、Y相邻，Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍。下列说法正确的是( ) A．非金属性： B．单质的熔点： C．简单氢化物的沸点： D．最高价含氧酸的酸性： 【答案】D 【解析】Q、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Q与X、Y、Z不在同一周期，Y原子最外层电子数为Q元原子内层电子数的2倍，则Q应为第二周期元素，X、Y、Z位于第三周期，Y的最外层电子数为4，则Y为Si元素，X、Y相邻，且X的原子序数小于Y，则X为Al元素，Q、X、Y、Z的最外层电子数之和为19，则Q、Z的最外层电子数之和为19-3-4=12，主族元素的最外层电子数最多为7，若Q的最外层电子数为7，为F元素，Z的最外层电子数为5，为P元素，若Q的最外层电子数为6，为O元素，则Z的最外层电子数为6，为S元素，若Q的最外层电子数为5，为N元素，Z的最外层电子数为7，为Cl元素；综上所述，Q为N或O或F，X为Al，Y为Si，Z为Cl或S或P。A项，X为Al，Q为N或O或F，同一周期从左往右元素非金属性依次增强，同一主族从上往下依次减弱，故非金属性：Q>X，A错误；B项，X为Al属于金属晶体，Y为Si属于共价晶体或共价晶体，故单质熔点Si>Al，即Y>X，B错误；C项，含有氢键的物质沸点升高，由分析可知Q为N或O或F，其简单氢化物为H2O或NH3或HF，Z为Cl或S或P，其简单氢化物为HCl或H2S或PH3，由于前者物质中存在分子间氢键，而后者物质中不存在，故沸点Q>Z，C错误；D项，元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强，P、S、Cl的非金属性均强于Si，因此最高价含氧酸酸性：Z>Y，D正确；故选D。 题型三 微粒间的相互作用力 1．(2024·重庆卷，3，3分)下列各分子既含有sp2杂化的原子又能与H2O形成氢键的是( ) A．CH3CH3 B．CH2=CHBr C．CH3COOH D．CH3CH2NH2 【答案】C 【解析】A项，CH3CH3中两个碳原子价层电子对数为4都采用sp3杂化，且和H2O不能形成分子间氢键，故A错误；B项，CH2=CHBr中两个碳原子价层电子对数为3采用sp2杂化，但不能和H2O形成分子间氢键，故B错误；C项，CH3COOH的—COOH中碳原子价层电子对数为3采用sp2杂化，且能和H2O形成分子间氢键，故C正确；D项，CH3CH2NH2中C、N原子价层电子对数为4都采用sp3杂化，故D错误；故选C。 2．(2024·甘肃卷，14，3分)温室气体N2O在催化剂作用下可分解为O2和N2，也可作为氧化剂氧化苯制苯酚。下列说法错误的是( ) A．相同条件下N2比O2稳定 B．N2O与NO2+的空间构型相同 C．N2O中键比键更易断裂 D．N2O中键和大键的数目不相等 【答案】D 【解析】A项，N2分子中存在的N≡N，O2分子中虽然也存在叁键，但是其键能小于N≡N，因此，相同条件下N2比O2稳定，A正确；B项，N2O与NO2+均为CO2的等电子体，故其均为直线形分子，两者空间构型相同，B正确；C项，N2O的中心原子是N，其在催化剂作用下可分解为O2和N2，说明N2O中N-O键比N-N键更易断裂，C正确；D项，N2O中σ键和大π键的数目均为2，因此，σ键和大π键的数目相等，D不正确；故选D。 3．(2024·广西卷，1，3分)白磷(P4)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1g· cm-3 C．难溶于水，是因为水是极性分子，P4是非极性分子 D．熔点低，是因为P4分子内的P-P键弱 【答案】D 【解析】A项，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项，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项，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项，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。 4．(2024·海南卷，4，2分)过氧化脲[CO(NH2)2·2H2O2]是一种常用的消毒剂，可由过氧化氢(H2O2)和脲[CO(NH2)2]加合而成，代表性结构如图所示。下列关于过氧化脲的说法正确的是( ) A．所有原子处于同一平面 B．氧的化合价均为-2价 C．杀菌能力源于其氧化性 D．所有共价键均为极性键 【答案】C 【解析】A项，由题干物质结构式可知，分子中含有sp3杂化的N原子，故不可能所有原子处于同一平面，A错误；B项，由题干物质结构式可知，分子中存在过氧键，其中O的化合价为-1价，其余氧的化合价为-2价，B错误；C项，由题干物质结构式可知，分子中存在过氧键，具有强氧化性，能使蛋白质变质，则杀菌能力源于其氧化性，C正确；D项，由题干物质结构式可知，分子中存在过氧键，过氧键为非极性键，其余共价键均为极性键，D错误；故选C。 5．(2024·海南卷，11，4分)某温控质子驱动反应如图所示，下列说法错误的是( ) A．I转化为Ⅱ后，N1-C2键长变短 B．基态N+离子的核外电子排式为1s22s22p3 C．I具备在热敏指示剂方面的应用前景 D．加热时，Ⅰ的O1与H+结合，O1-C1键断开 【答案】BD 【解析】A项，由图可知，化合物I中碳氮单键转化为Ⅱ中碳氮双键，所以I转化为Ⅱ后，N1-C2键长变短，故A正确；B项，氮元素的原子序数为7，基态N+离子的核外电子排式为1s22s22p2，故B错误；C项，由图可知，I与氢离子共热反应生成Ⅱ，说明I具备热敏性，在热敏指示剂方面的应用前景，故C正确；D项，由图可知，加热时，Ⅰ的O1与H+结合，O1-C1键断开，故D错误；故选BD。 6．(2024·山东卷，9，2分)由O、F、I组成化学式为IOF2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O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 【答案】C 【解析】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项，图中O(白色的小球)代表O原子，灰色的小球代表F原子，A不正确；B项，根据该化合物结构片断可知，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IOF2，因此，该化合物中不存在过氧键，B不正确；C项，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；D项，该化合物中既存在I—O单键，又存在I=O双键，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相等，D不正确；故选C。 7．(2024·湖北卷，12，3分) O2在超高压下转化为平行六面体的O8分子(如图)。下列说法错误的是( ) A．O2和O8互为同素异形体 B．O8中存在不同的氧氧键 C．O2转化为O8是熵减反应 D．常压低温下O8能稳定存在 【答案】D 【解析】A项，O2和O8是O元素形成的不同单质，两者互为同素异形体，A正确；B项，O8分子为平行六面体，由其结构知，O8中存在两种氧氧键：上下底面中的氧氧键、上下底面间的氧氧键，B正确；C项，O2转化为O8可表示为4O2O8，气体分子数减少，故O2转化为O8是熵减反应，C正确；D项，O2在超高压下转化成O8，则在常压低温下O8会转化成O2，不能稳定存在，D错误；故选D。 8．(2024·浙江6月卷，14，3分)Si5Cl10中的Si原子均通过sp3杂化轨道成键，与NaOH溶液反应Si元素均转化成Na2SiO3。下列说法不正确的是( ) A．Si5Cl10分子结构可能是 B．Si5Cl10与水反应可生成一种强酸 C．Si5Cl10与NaOH溶液反应会产生H2 D．Si5Cl10沸点低于相同结构的Si5Br10 【答案】A 【解析】A项，该结构中，如图所示的两个Cl，Cl最外层有7个电子，形成了两个共价键，因此其中1个应为配位键，而Si不具备空轨道来接受孤电子对，因此结构是错误的，故A错误；B项，Si5Cl10与水反应可生成HCl，HCl是一种强酸，故B正确；C项，Si5Cl10与NaOH溶液反应Si元素均转化成Na2SiO3，Si的化合价升高，根据得失电子守恒可知，H元素的化合价降低，会有H2生成，故C正确；D项，Si5Br10的相对分子质量大于Si5Cl10，因此Si5Br10的范德华力更大，沸点更高，故D正确；故选A。 1．共价键、离子键、金属键的比较 共价键 离子键 金属键 存在 分子或物质内部 强弱判断 键长越短，键能越大，共价键越强 ①电荷越大，离子键越强；②成键的阴、阳离子半径越小，离子键越强 ①与金属阳离子所带电荷成正比； ②与阳离子半径成反比； ③与价电子数多少成正比 对物质性 质的影响 化学性质 物理性质和化学性质 物理性质和化学性质 【易错提醒】 ①在离子化合物中一般既含有金属元素又含有非金属元素(铵盐除外)；共价化合物一般只含有非金属元素，但个别含有金属元素，如AlCl3；只含有非金属元素的化合物不一定是共价化合物，如铵盐。 ②非金属单质只含共价键或不含化学键(稀有气体)。 ③气态氢化物是共价化合物，只含共价键；而金属氢化物(如NaH)是离子化合物，含离子键。 ④分子的稳定性与分子间作用力无关，而与分子内部化学键的强弱有关。 2．几种典型物质的电子式、结构式和模型 物质 HCl Cl2 H2O NH3 CH4 电子式 结构式 H—Cl Cl—Cl H—O—H 球棍模型 比例模型 3．共价键类型 分类依据 类型 形成共价键的原子轨道重叠方式 σ键 电子云“头碰头”重叠 π键 电子云“肩并肩”重叠 形成共价键的电子对是否偏移 极性键 共用电子对发生偏移 非极性键 共用电子对不发生偏移 原子间共用电子对的数目 单键 原子间有一对共用电子对 双键 原子间有两对共用电子对 叁键 原子间有三对共用电子对 4．范德华力、共价键、氢键的比较 范德华力 氢键 共价键 作用微粒 分子 H与N、O、F 原子 强度比较 共价键>氢键>范德华力 影响因素 组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大 A—H…B中形成氢键元素的电负性(A、B的电负性) 原子半径 对性质 的影响 影响物质的熔点、沸点、溶解度等物理性质 分子间氢键使熔点、沸点升高，溶解度增大 键能越大，稳定性越强 【易错提醒】 (1)并不是所有物质中都存在化学键，如稀有气体分子是单原子分子，分子中无化学键。 (2)金属元素与非金属元素间形成的化学键不一定是离子键，如氯化铝中是共价键。 (3)由阳离子和阴离子结合生成的化合物不一定是离子化合物，如H＋＋OH－===H2O。 (4)化学变化中一定有化学键的断裂和形成。 (5)有化学键断裂或形成的变化不一定是化学变化。如NaCl熔化、HCl溶于水等，只有旧化学键的断裂没有新化学键的形成；从溶液中析出晶体时，无化学键的断裂但有化学键的形成，均未发生化学变化。 (6)非金属元素的两个原子之间能形成共价键，但多个非金属元素原子间也可能形成离子键，如NH4Cl。 (7)离子键存在于强碱、绝大多数盐(包括铵盐)、活泼金属氧化物、过氧化物等离子化合物中。 (8)分子之间一定存在分子间作用力，分子间作用力只存在于分子之间。 (9)离子晶体熔化时破坏离子键，共价晶体熔化时破坏共价键，而分子晶体熔化时破坏分子间作用力。 (10)分子的稳定性与分子间的作用力无关，而与分子内部的化学键的强弱有关。 1．下列物质中含有相同的化学键类型的是(　　) A．NaCl、HCl、H2O、NaOH B．Cl2、Na2S、HCl、SO2 C．HBr、CO2、H2O、CS2 D．Na2O2、H2O2、H2O、O3 【答案】C 【解析】A项，NaCl只含有离子键，HCl、H2O只含有共价键，NaOH既有离子键又有共价键；B项，Cl2、HCl、SO2分子中只有共价键，而Na2S中只有离子键；D项，Na2O2既有离子键又有共价键，H2O2、H2O、O3分子中只有共价键。 2．在下列化学反应中，既有离子键、共价键断裂，又有离子键、共价键形成的是( ) A．2Na +2H2O = 2NaOH + H2↑ B．SO2+2H2S = 3S↓+2H2O C．Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑ D．AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3 【答案】C 【解析】A项，2Na +2H2O = 2NaOH + H2↑，反应中只断裂了共价键，A错误；B项，SO2+2H2S = 3S↓+2H2O，反应中断裂了共价键，也只形成了共价键，B错误；C项，Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑，反应中即断裂了离子键又断裂了共价键，同时有离子键和共价键形成，C正确；D项，反应中只断裂和形成了离子键，D错误。 3．下列说法正确的是( ) A．二氧化硅，碳化硅和金刚石中只存在共价键，都是共价化合物 B．CCl4和NaCl两种分子中，每个原子的最外层都具有8电子稳定结构 C．NH3溶于水，既有共价键的断裂，也有共价键和离子键的形成 D．醋酸钠溶于水，破坏了离子键和共价键 【答案】D 【解析】A项，金刚石是共价单质，A错误；B项， NaCl是离子化合物，以钠离子和氯离子结合，不存在分子，B错误；C项，NH3溶于水生成一水合氨，未形成离子键，C错误；D项， 醋酸钠溶于水发生电离得到钠离子和醋酸根离子，破坏了离子键，醋酸根离子水解破坏水中共价键，D正确。故选D。 4．下列说法正确的是( ) A．NaOH固体熔化的过程中，离于键和共价键均被破坏 B．NaHSO4在水溶液中或熔融状态下，都能电高出H+ C．CO2和PCl3分子中，每个原子最外层都具有8电子稳定结构 D．HBr比HCl的热稳定性差，说明HBr的分子间作用力比HC1弱 【答案】C 【解析】A项，氢氧化钠熔化时只有离子键被破坏，故错误；B项，硫酸氢钠在水溶液中电离出钠离子和氢离子和硫酸根离子，在熔融状态下电离出钠离子和硫酸氢根离子，故错误；C项，二氧化碳中碳的最外层电子数为4+4=8，氧的最外层电子数为6+2=8，三氯化磷中磷的最外层电子数为5+3=8，氯原子的最外层电子数为7+1=8，都满足8电子结构，故正确；D项，溴化氢比氯化氢的稳定性差说明溴氢键比氯氢键弱，故错误。故选C。 5．(2025·浙江部分高中高三开学考试)2023年诺贝尔化学奖颁发给量子点的发现与研究。其中巯基乙酸(HSCH2COOH)是量子点合成过程中的一种保护剂。下列说法不正确的是( ) A．亲水性：羧基(-COOH)＞巯基(-SH) B．酸性：巯基乙酸(HSCH2COOH)＞乙酸(CH3COOH) C．与量子点上的过渡金属离子配位的原子是S，结合后水溶性降低 D．与水分子形成的氢键强度：HSCH2CO-OH＞HSCH2CS-OH＞HSCH2CSe-OH 【答案】C 【解析】A项，羧基和巯基都具有亲水性，但羧基中的氧原子能够与水分子形成氢键，故亲水性：羧基(-COOH)＞巯基(-SH)，A正确；B项，硫基乙酸和巯基乙酸都是弱酸，但巯基乙酸中巯基和羧基均可电离出氢离子，故酸性：巯基乙酸(HSCH2COOH)＞乙酸(CH3COOH)，B正确；C项，-SH基团中的硫原子具有孤对电子，能够与过渡金属离子形成配位键，配位键将巯基乙酸引入量子点表面，可以增强量子点与水相之间的亲和性，从而使水溶性升高，C错误；D项，三种分子中均含有-OH，与-OH相连的碳原子分别与O原子、S原子、Se原子形成双键，电负性：O>S>Se，受三种原子的影响，三种分子与水分子形成的氢键强度：HSCH2CO-OH＞HSCH2CS-OH＞HSCH2CSe-OH，D正确；故选C。 6．(2025·浙江省Z20名校联盟高三开学考试)加热煮沸的浓NaOH溶液和白磷反应可制PH3，该过程同时可获得P2H4。其中一个反应为：P4+3NaOH+3H2O=3NaHPO2+ PH3↑。下列说法不正确的是( ) A．热稳定性：NH3＞PH3，沸点：N2H4＜P2H4 B．P4、PH3与P2H4都是分子晶体 C．制备过程中有极性键、非极性键的断裂，也有极性键、非极性键的形成 D．已知PH3的配位能力比NH3强，这是由于PH3配体中的P存在3d空轨道 【答案】A 【解析】A项，N2H4分子能与水分子形成分子间氢键，增大其沸点，P2H4只存在范德华力，则沸点：N2H4＞P2H4，故A项错误；B项，P4、PH3与P2H4都是由分子组成，只含有共价键，都是分子晶体，故B项正确；C项，反应过程中有水分子中的O-H极性键断裂、分子中的P-P非极性键的断裂，分子中有P-H极性键形成、P2H4分子中有P-P非极性共价键形成，故C项正确；D项，NH3利用N的孤电子对与过渡金属配位形成配位键，而PH3的中心原子P有空的d轨道，可以接受过渡金属d轨道上的电子形成配位键，使PH3与过渡金属生成的配合物更加稳定，因此与金属离子的配位能力NH3＜PH3，故D项正确；故选A。 题型四 杂化轨道理论与分子空间构型 1．(2024·湖北卷，5，3分)基本概念和理论是化学思维基石。下列叙述错误的是( ) A．理论认为模型与分子的空间结构相同 B．元素性质随着原子序数递增而呈周期性变化的规律称为元素周期律 C．泡利原理认为一个原子轨道内最多只能容纳两个自旋相反的电子 D．sp3杂化轨道由1个s轨道和3个p轨道混杂而成 【答案】A 【解析】A项，VSEPR模型是价层电子对的空间结构模型，而分子的空间结构指的是成键电子对的空间结构，不包括孤电子对，当中心原子无孤电子对时，两者空间结构相同，当中心原子有孤电子对时，两者空间结构不同，A错误；B项，元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性的变化，这一规律叫元素周期律，元素性质的周期性的变化是元素原子的核外电子排布周期性变化的必然结果，B正确；C项，在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，它们的自旋相反，这个原理被称为泡利原理，C正确；D项，1个s轨道和3个p轨道混杂形成4个能量相同、方向不同的轨道，称为sp3杂化轨道，D正确；故选A。 2．(2024·河北卷，9，3分)NH4ClO4是火箭固体燃料重要的氧载体，与某些易燃物作用可全部生成气态产物，如：NH4ClO4+2C=NH3↑+2CO2↑+ HCl↑。下列有关化学用语或表述正确的是( ) A．HCl的形成过程可表示为 B．NH4ClO4中的阴、阳离子有相同的VSEPR模型和空间结构 C．在C60、石墨、金刚石中，碳原子有sp、sp2和sp3三种杂化方式 D．NH3和CO2都能作制冷剂是因为它们有相同类型的分子间作用力 【答案】B 【解析】A项，HCl是共价化合物，其电子式为，HCl的形成过程可表示为，故A错误；B项，NH4ClO4中NH4+的中心N原子孤电子对数为，价层电子对数为4，ClO4-的中心Cl原子孤电子对数为，价层电子对数为4，则二者的VSEPR模型和空间结构均为正四面体形，故B正确；C项，C60、石墨、金刚石中碳原子的杂化方式分别为sp2、sp2、sp3，共有2种杂化方式，故C错误；D项，NH3易液化，其气化时吸收热量，可作制冷剂，干冰易升华，升华时吸收热量，也可作制冷剂，NH3分子间作用力为氢键和范德华力，CO2分子间仅存在范德华力，故D错误；故选B。 3．(2024·福建卷，6，4分)我国科学家预测了稳定的氮单质分子N8(结构如图)。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( ) A．1.0molN8的σ键电子数为16NA B．1.0molN8的(价层)孤电子对数为7NA C．1.0molN8的sp2杂化N原子数为6NA D．112.0gN8完全分解，产生的N2分子数为4mol 【答案】B 【解析】A项，1个N8分子中有8个σ键，每个σ键含有2个电子，共16个电子，1.0molN8的σ键电子数为16NA，A正确；B项，N8分子中所有原子共面可知1个N8分子1~6处的6个N原子采取sp2杂化，7、8两处N原子采取sp杂化，其中8、1、3、4、5、6六处N原子各有一对孤电子对即1个N8分子有6对孤电子对，1.0molN8的(价层)孤电子对数为6NA，B错误；C项，N8分子中所有原子共面可知，1个N8分子有6个N原子采取sp2杂化，1.0molN8的sp2杂化N原子数为6NA，C正确；D项，112.0gN8为，含有8molN，根据氮原子守恒，1.0molN8完全分解产生4molN2，D正确；故选B。 4．(2024·湖南卷，9，3分)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：B<C<N C．1mol P和1mol Q所含电子数目相等 D． P和Q分子中C、B和N均为sp2杂化 【答案】A 【解析】A项，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项，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，B正确；C项，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项，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；故选A。 5．(2023•山东卷，3)下列分子属于极性分子的是( ) A．CS2 B．NF3 C．SO3 D．SiF4 【答案】B 【解析】A项，CS2中C上的孤电子对数为×(4-2×2)=0，σ键电子对数为2，价层电子对数为2，CS2的空间构型为直线形，分子中正负电中心重合，CS2属于非极性分子，A项不符合题意；B项，NF3中N上的孤电子对数为×(5-3×1)=1，σ键电子对数为3，价层电子对数为4，NF3的空间构型为三角锥形，分子中正负电中心不重合，NF3属于极性分子，B项符合题意；C项，SO3中S上的孤电子对数为×(6-3×2)=0，σ键电子对数为3，价层电子对数为3，SO3的空间构型为平面正三角形，分子中正负电中心重合，SO3属于非极性分子，C项不符合题意；D项，SiF4中Si上的孤电子对数为×(4-4×1)=0，σ键电子对数为4，价层电子对数为4，SiF4的空间构型为正四面体形，分子中正负电中心重合，SiF4属于非极性分子，D项不符合题意；故选B。 6．(2023•北京卷，10)下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是( ) A．键的键能小于Cl-Cl键的键能 B．三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的Ka C．氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性 D．气态氟化氢中存在(HF)2，而气态氯化氢中是分子 【答案】A 【解析】A项，F原子半径小，电子云密度大，两个原子间的斥力较强，F-F键不稳定，因此F-F键的键能小于Cl-Cl键的键能，与电负性无关，A符合题意；B项，氟的电负性大于氯的电负性。F-C键的极性大于Cl-C键的极性，使F3C—的极性大于Cl3C—的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基极性更大，更容易电离出氢离子，酸性更强，B不符合题意；C项，氟的电负性大于氯的电负性，F-H键的极性大于Cl-H键的极性，导致HF分子极性强于HCl，C不符合题意；D项，氟的电负性大于氯的电负性，与氟原子相连的氢原子可以与另外的氟原子形成分子间氢键，因此气态氟化氢中存在(HF)2，D不符合题意；故选A。 7．(2023•湖北省选择性考试，9)价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是( ) A．CH4和H2O的VSEPR模型均为四面体 B．SO32-和CO32-的空间构型均为平面三角形 C．CF4和SF4均为非极性分子 D．XeF2和XeO2的键角相等 【答案】A 【解析】A项，甲烷分子的中心原子的价层电子对为4，水分子的中心原子价层电子对也为4，所以他们的VSEPR模型都是四面体，A正确；B项，SO32-的孤电子对为1，CO32-的孤电子对为0，所以SO32-的空间构型为三角锥形，CO32-的空间构型为平面三角形，B错误，C项，CH4为正四面体结构，为非极性分子，SF4中心原子有孤电子对，为极性分子，C错误；D项，XeF2和XeO2分子中，孤电子对不相等，孤电子对越多，排斥力越大，所以键角不等，D错误；故选A。 1．键的极性与分子极性的关系 类型 实例 两个键之间的夹角 键的极性 分子的极性 空间构型 X2 H2、N2 － 非极性键 非极性分子 直线型 XY HCl、NO － 极性键 极性分子 直线型 XY2(X2Y) CO2、CS2 180° 极性键 非极性分子 直线型 SO2 120° 极性键 极性分子 三角形 H2O、H2S 104.5° 极性键 极性分子 V形 XY3 BF3 120° 极性键 非极性分子 平面三角形 NH3 107.3° 极性键 非极性分子 三角锥形 XY4 CH4、CCl4 109.5° 极性键 非极性分子 正四面体 2．中心原子杂化类型和分子空间构型的相互判断 分子(A为中心原子) 中心原子杂化方式 中心原子孤电子对数 分子构型 示例 AB2 sp 0 直线形 BeCl2 sp2 1 V形 SO2 sp3 2 V形 H2O AB3 sp2 0 平面三角形 BF3 sp3 1 三角锥形 NH3 AB4 sp3 0 正四面体形 CH4 3．常见等电子体 粒子 通式 价电子总数 立体构型 CO2、SCN－、NO、N、N2O、COS、CS2 AX2 16e－ 直线形 CO、NO、SO3 AX3 24e－ 平面三角形 SO2、O3、NO AX2 18e－ V形 SO、PO AX4 32e－ 正四面体形 PO、SO、ClO AX3 26e－ 三角锥形 CO、N2、C AX 10e－ 直线形 CH4、NH AX4 8e－ 正四面体形 1．(2025·江浙皖高中发展共同体高三10月联考)下列有关SO2、SO3、SO42-、H2SO4的说法正确的是( ) A． SO2的空间构型为四面体 B． SO3分子中S采取sp3杂化方式 C．SO42-中的键角大于SO3中的键角 D．浓H2SO4中H2SO4分子间能形成氢键 【答案】D 【解析】A项，SO2的中心S原子的价层电子对数为=3，发生sp2杂化，则空间构型为平面三角形，A不正确；B项，SO3分子的中心S原子的价层电子对数为=3，采取sp2杂化方式，B不正确；C项，SO42-中心S原子的价层电子对数为=4，发生sp3杂化，SO3分子中S原子发生sp2杂化，则SO42-中的键角小于SO3中的键角，C不正确；D项，浓H2SO4的粘稠度大，表明分子间的作用力大，从而表明H2SO4分子间能形成氢键，D正确；故选D。 2．氯元素有多种化合价，可形成Cl2O、Cl-、ClO-、ClO2-、ClO3-、ClO4-等微粒。下列说法错误的是( ) A．ClO2-、ClO3-、ClO4-中Cl原子的杂化方式相同 B．基态Cl原子核外电子的空间运动状态有9种 C．键角：ClO2-＞ClO3-＞ClO4- D．Cl2O的空间构型为V形 【答案】C 【解析】A项，ClO2-的结构式为：，ClO3-的结构式为：，ClO4-的结构式为，VSEPR模型均为四面体，因此Cl的杂化方式都是sp3，A正确；B项，量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道，基态Cl原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p5，s能级各有一个轨道，p能级各有3个轨道，共9个轨道。因此基态Cl原子的核外电子的空间运动状态有9种，B正确；C项，三种离子的Cl原子均为sp3杂化，ClO2-空间结构呈V形，键角为105，ClO3-空间结构呈三角锥形，键角为107，ClO4-空间结构呈四面体形，键角为10928，键角关系为：ClO2-＜ClO3-＜ClO4-，C错误；D项，Cl2O中心原子为O原子，杂化方式为sp3，结构式为 ，因此空间构型为形，D正确；故选C。 3．(2025·浙江省名校协作体高三联考)三聚氰胺(已知分子内所有C、N原子共平面)结构如图所示，下列关于三聚氰胺的说法，不正确的是( ) A．分子中的为sp2杂化 B．分子中的原子均能与H2O形成分子间氢键 C．该物质可由尿素在一定条件下制得 D．三聚氰胺是非极性分子，不溶于水 【答案】AD 【解析】A项，分子中六元环上的N为sp2杂化，氨基中的N原子sp3杂化，故A错误；B项，N原子电负性大，分子中的N原子均能与H2O形成分子间氢键，故B正确；C项，尿素发生缩合反应可生成三聚氰胺，故C正确；D项，三聚氰胺能与水分子形成氢键，所以三聚氰胺易溶于水，故D错误；故选AD。 4．(2025·江浙皖高中发展共同体高三10月联考)下列有关SO2、SO3、SO42-、H2SO4的说法正确的是( ) A． SO2的空间构型为四面体 B． SO3分子中S采取sp3杂化方式 C．SO42-中的键角大于SO3中的键角 D．浓H2SO4中H2SO4分子间能形成氢键 【答案】D 【解析】A项，SO2的中心S原子的价层电子对数为=3，发生sp2杂化，则空间构型为平面三角形，A不正确；B项，SO3分子的中心S原子的价层电子对数为=3，采取sp2杂化方式，B不正确；C项，SO42-中心S原子的价层电子对数为=4，发生sp3杂化，SO3分子中S原子发生sp2杂化，则SO42-中的键角小于SO3中的键角，C不正确；D项，浓H2SO4的粘稠度大，表明分子间的作用力大，从而表明H2SO4分子间能形成氢键，D正确；故选D。 5．乙二胺四乙酸又叫EDTA，是化学中一种良好的配合剂，形成的配合物又叫螯合物。在配合滴定中经常用到，一般是测定金属离子的含量。已知：EDTA配离子结构如图。下列叙述错误的是( ) A．EDTA中氮原子杂化方式sp3 B．M元素可以是Cu、或 C．M元素的配位数是6 D．EDTANa-Fe(III)的化学键有：σ键、配位键、π键和离子键 【答案】B 【解析】A项，根据该配离子结构，氮原子成四个单键(有1个配位键)，属于杂化方式sp3，故A正确；B项，依图可知，M的配位数为6，而Cu的配位数为4，故B项错误；C项，根据该配离子结构，M元素的配位数是6，故C正确；D项，EDTANa-Fe(III)是离子化合物，含有离子键；阴离子是复杂离子，含有共价单键、共价双键，单键为σ键、双键含σ键、π键，铁离子含有空轨道，与之结合的氮原子、氧原子含有孤电子对，与铁离子形成配位键，故D正确；故选B。 题型五 简单晶体结构分析及晶胞计算 1．(2024·广西卷，1，3分)一定条件下，存在H-缺陷位的LiH晶体能吸附N2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．c＞0.5a B．半径：r(H-)＞r(H) C．b=d D．LiH晶体为离子晶体 【答案】C 【解析】A项，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项，H原子和H-的电子层数均为1，但H-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H-的半径较大，故B正确；C项，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H-的半径大，因此，故C错误；D项，LiH晶体中含有Li+和H-，相互间作用是离子键，因此LiH晶体为离子晶体，故D正确；故选C。 2．(2024·重庆卷，10，3分)储氢材料MgH2的晶胞结构如图所示，MgH2的摩尔质量为Mg·molˉ1，阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是( ) A．H-的配位数为2 B．晶胞中含有2个Mg2+ C．晶体密度的计算式为 D．Mg2+ (i)和Mg2+ (ii)之间的距离为 【答案】B 【解析】A项，由图可知，与H-距离最近且等距离的Mg2+的个数是3，则H-的配位数为3，A项错误；B项，Mg2+位于晶胞的顶点和体心上，该晶胞中Mg2+的个数为，B项正确；C项，该晶胞体积为，该晶胞中Mg2+的个数为，H-的个数为，相当于晶胞中含有2个MgH2，晶体密度为，C项错误；D项，Mg2+ (i)和Mg2+ (ii)之间的距离等于晶胞体对角线长度的一半，为，D项错误；故选B。 3．(2024·贵州卷，8，3分)我国科学家首次合成了化合物[K(2，2，2-crypt)]5[K@Au12Sb20]。其阴离子[K@Au12Sb20]5-为全金属富勒烯(结构如图)，具有与富勒烯C60相似的高对称性。下列说法错误的是( ) A．富勒烯C60是分子晶体 B．图示中的K+位于Au形成的二十面体笼内 C．全金属富勒烯和富勒烯C60互为同素异形体 D．锑(Sb)位于第五周期第ⅤA族，则其基态原子价层电子排布式是5s25p3 【答案】C 【解析】A项，富勒烯C60是由C60分子通过范德华力结合形成的分子晶体，A正确；B项，由题图可知，中心K+周围有12个Au形成二十面体笼(每个面为三角形，上、中、下层分别有5、10、5个面)，B正确；C项，全金属富勒烯不是碳元素的单质，因此其与富勒烯C60不能互为同素异形体，C错误；D项，锑(Sb)位于第五周期第ⅤA族，则根据元素位置与原子结构关系可知：其基态原子价层电子排布式是5s25p3，D正确；故选C。 4．(2024·江西卷，12，3分)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项，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项，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项，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项，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。 5．(2024·甘肃卷，12，3分)β-MgCl2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：Mg＜Cl B．单质是金属晶体 C．晶体中存在范德华力 D．Mg2+离子的配位数为3 【答案】D 【解析】A项，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项，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项，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项，由图乙中结构可知，每个Mg2+与周围有6个Cl-最近且距离相等，因此，Mg2+的配位数为6，D错误；故选D。 6．(2024·安徽卷，14，3分)研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物(LixLayTiO3)，其立方晶胞和导电时迁移过程如下图所示。已知该氧化物中为价，为价。下列说法错误的是( ) A．导电时，Ti和La的价态不变 B．若，Li+与空位的数目相等 C．与体心最邻近的O原子数为12 D．导电时、空位移动方向与电流方向相反 【答案】B 【解析】A项，根据题意，导电时Li+发生迁移，化合价不变，则Ti和La的价态不变，A项正确；B项，根据“均摊法”，1个晶胞中含Ti：8×=1个，含O：12×=3个，含La或Li或空位共：1个，若x=，则La和空位共，n(La)+n(空位)=，结合正负化合价代数和为0，(+1)×+(+3)×n(La)+(+4)×1+(-2)×3=0，解得n(La)=、n(空位)=，Li+与空位数目不相等，B项错误；C项，由立方晶胞的结构可知，与体心最邻近的O原子数为12，即位于棱心的12个O原子，C项正确；D．导电时Li+向阴极移动方向，即与电流方向相同，则空位移动方向与电流方向相反，D项正确；故选B。 7．(2024·湖北卷，11，3分)黄金按质量分数分级，纯金为。Au-Cu合金的三种晶胞结构如图，Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列说法错误的是( ) A．I为金 B．Ⅱ中的配位数是12 C．Ⅲ中最小核间距Au-Cu＜Au-Au D．I、Ⅱ、Ⅲ中，Au和Cu原子个数比依次为1：1、1：3、3：1 【答案】C 【解析】A项，由24K金的质量分数为100%，则18K金的质量分数为： ，I中Au和Cu原子个数比值为1：1，则Au的质量分数为： ，A正确；B项，Ⅱ中Au处于立方体的八个顶点，Au的配位数指距离最近的Cu，Cu处于面心处，类似于二氧化碳晶胞结构，二氧化碳分子周围距离最近的二氧化碳有12个，则Au的配位数为12，B正确；C项，设Ⅲ的晶胞参数为a，Au-Cu的核间距为，Au-Au的最小核间距也为 ，最小核间距Au-Cu=Au-Au，C错误；D项，I中，Au处于内部，Cu处于晶胞的八个顶点，其原子个数比为1：1；Ⅱ中，Au处于立方体的八个顶点，Cu 处于面心，其原子个数比为：；Ⅲ中，Au处于立方体的面心，Cu处于顶点，其原子个数比为；D正确；故选C。 8．(2024·湖南卷，12，3分)Li2CN2是一种高活性的人工固氮产物，其合成反应为2LiH+C+N2Li2CN2+H2↑，晶胞如图所示，下列说法错误的是( ) A． 合成反应中，还原剂是LiH和C B． 晶胞中含有的个数为4 C． 每个CN22-周围与它最近且距离相等的Li+有8个 D．CN22-为V型结构 【答案】D 【解析】A项，LiH中H元素为-1价，由图中CN22-化合价可知， N元素为-3价，C元素为+4价，根据反应2LiH+C+N2Li2CN2+H2↑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LiH和C，故A正确；B项，根据均摊法可知，Li+位于晶胞中的面上，则含有的Li+个数为，故B正确；C项，观察位于体心的CN22-可知，与它最近且距离相等的Li+有8个，故C正确；D项，CN22-的中心原子C原子的价层电子对数为，且CN22-与CO2互为等电子体，可知CN22-为直线型分子，故D错误；故选D。 9．(2024·河北卷，12，3分)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apm，NA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BiF3 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项，根据题给晶胞结构，由均摊法可知，每个晶胞中含有个Bi3+，含有个F-，故该铋氟化物的化学式为BiF3，故A正确；B项，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(0，0，1)，与Q、M均在同一条棱上的F-的原子分数坐标为(1，0，0)，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项，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项，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；故选D。 10．(2024·辽吉黑卷，14，3分)某锂离子电池电极材料结构如图。结构1是钴硫化物晶胞的一部分，可代表其组成和结构；晶胞2是充电后的晶胞结构；所有晶胞均为立方晶胞。下列说法错误的是( ) A．结构1钴硫化物的化学式为Co9S8 B．晶胞2中S与S的最短距离为当 C．晶胞2中距Li最近的S有4个 D．晶胞2和晶胞3表示同一晶体 【答案】B 【解析】A项，由均摊法得，结构1中含有Co的数目为，含有S的数目为，Co与S的原子个数比为9：8，因此结构1的化学式为Co9S8，A正确；B项，由图可知，晶胞2中S与S的最短距离为面对角线的，晶胞边长为a，即S与S的最短距离为：，B错误；C项，如图：，以图中的Li为例，与其最近的S共4个，C正确；D项，如图，当2个晶胞2放在一起时，图中红框截取的部分就是晶胞3，晶胞2和晶胞3表示同一晶体，D正确；故选B。 1．晶体类型及性质的比较 晶体类型 离子晶体 分子晶体 共价晶体 金属晶体 构成晶体的粒子 阳离子、阴离子 分子 原子 金属离子、自由电子 组成晶体粒子间相互作用 离子键 范德华力(有的存在氢键) 共价键 金属键 典型实例 NaCl 冰(H2O)、干冰(CO2) 金刚石、晶体硅、SiO2、SiC及Si3N4等大多数新型高温结构陶瓷 除汞外的金属及合金 晶体的物理性质 熔、沸点 熔点较高，沸点高 熔、沸点低 熔、沸点高 易导电、易导热，大多数具有较好的延展性，密度、硬度、熔、沸点等差别较大 导热性 不良 不良 不良 导电性 固态不导电，熔化或溶于水能导电 固体、熔融不导电，部分化合物溶于水能导电 不导电 机械加工性能 不良 不良 不良 硬度 略硬而脆 硬度低 高硬度 2．物质熔、沸点高低的比较 一般情况下，共价晶体>离子晶体>分子晶体，如：金刚石>NaCl>Cl2；金属晶体>分子晶体，如：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) 共价晶体 →→，如：金刚石>石英>晶体硅 离子晶体 一般地说，阴阳离子的电荷数越多，离子半径越小，离子键越强，晶格能越大，熔、沸点就越高。如：MgO>MgCl2，NaCl>CsCl 金属晶体 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 分子晶体 ①分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有分子间氢键的分子晶体熔、沸点反常的高。如H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S ②组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，如SnH4＞GeH4＞SiH4＞CH4 ③组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极性越大，其熔沸点越高，如CO＞N2 在同分异构体中，一般支链越多，熔、沸点越低，如正戊烷＞异戊烷＞新戊烷 3．晶体结构的相关计算 (1)晶胞中粒子数目的计算——均摊法 立方体中粒子周围粒子的个数判断 (2)晶体微粒与M、ρ之间的关系 若1个晶胞(立方晶胞)中含有x个微粒，则1 mol该晶胞中含有x mol 微粒，其质量为xM g(M为微粒的相对分子质量)；又1个晶胞的质量为ρa3 g(a3为晶胞的体积)，则1 mol晶胞的质量为ρa3NA g，因此有xM＝ρa3NA。 (3)金属晶体中体心立方堆积、面心立方堆积中的几组公式(设棱长为a) ①面对角线长＝a。 ②体对角线长＝a。 ③体心立方堆积4r＝a(r为原子半径)。 ④面心立方堆积4r＝a(r为原子半径)。 (4)空间利用率＝。 考向1 晶体类型及性质的比较 1．下列各组物质的晶体中，化学键类型相同、晶体类型也相同的是 A．SO3和SiO2 B．CO2和H2O C．NaCl和HCl D．CCl4和KCl 【答案】B 【解析】A中SO3为分子晶体、S—O键是共价键，SiO2为共价晶体；B中CO2、H2O都是分子晶体，C—O键、O—H键均为共价键；C中NaCl为离子晶体，阴、阳离子靠离子键结合在一起，HCl为分子晶体，H—Cl键为共价键；D中CCl4为分子晶体，C—Cl键为共价键，KCl为离子晶体。 2．下列每组物质发生状态变化所克服的微粒间的相互作用属同种类型是 A．食盐和蔗糖的熔化 B．白磷和硫的熔化 C．氯化铵固体和干冰受热后的气化 D．氧化镁和金属镁的熔化 【答案】B 【解析】食盐为离子晶体，熔化时克服的是离子键，蔗糖为分子晶体，熔化时克服的是分子间作用力，二者不同，A错误；白磷和硫都是分子晶体，熔化时克服的是分子间作用力，二者相同，B正确；氯化铵为离子晶体，受热易分解，分解时克服的是离子键和共价键，干冰为分子晶体，升华时克服的是分子间作用力，二者不同，C错误；氧化镁为离子晶体，熔化时克服的是离子键，金属镁为金属晶体，熔化时克服的是金属键，二者不同，D错误。 3．下表所列物质的晶体类型全部正确的一组是(　　) 共价晶体 离子晶体 分子晶体 A 氯化硅 磷酸 单质硫 B 单晶硅 碳酸氢铵 白磷 C 金刚石 尿素 冰 D 铁 烧碱 冰醋酸 【答案】B 【解析】A项，SiCl4、H3PO4、单质硫均为分子晶体；C项，尿素属于分子晶体；D项，铁属于金属晶体。 4．(2025·浙江省天域全国名校协作体高三联考)科学家合成了由氮原子组成的N5+、N5-等高能量微粒，它们的结构如图： 已知：N5+的5个N原子在同一平面上，属于V形结构；N5-属五元环结构，结构类似于苯；N8是立方结构；N10为两个五元环互相垂直连接。下列判断合理的是( ) A．N5AsF6与Na3AsO4中As化合价不同 B．N5-中N原子轨道杂化形式有sp2、sp3 C．N5+N5-属于离子化合物 D．N5-比N5+稳定 【答案】D 【解析】A项，N5AsF6 中含有N5-，F的化合价为-1，化合物中各元素的化合价代数和为零的原则，可以计算出As的化合价为+5，而在化合物Na3AsO4 中，Na的化合价为+1，O元素显-2价，根据化合物中各元素的化合价代数和为零的原则，可以计算出As的化合价为+5，A错误；B项，N5-属五元环结构，结构类似于苯，由其结构式可知，N原子的价层电子对数均为3，轨道杂化形式有sp2，B错误；C项，N5+N5-中只含有N元素，属于单质，不属于离子化合物，C错误；D项，N5-属五元环结构，结构类似于苯，具有稳定的化学性质，则N5-比N5+稳定，D正确；故选D。 5．(2025·浙江省新阵地教育联盟高三第一次联考)实验室将KF溶入18-冠-6 (结构如图1)的乙腈(CH3CN)溶液中可轻松实现氯的取代，反应过程如图2所示： 下列说法不正确的是( ) A．18-冠-6可循环使用 B．KF与18-冠-6形成的化合物熔点比KF低 C．KF与18-冠-6形成化合物的过程体现超分子自组装的特征 D．相同条件下，比更快被取代生成相应的氟化物 【答案】C 【解析】A项，18-冠-6是一种可以循环使用的化学物质，A正确；B项，KF与18-冠-6形成的化合物中阳离子半径更大，离子晶体熔点由离子所带电荷量及离子半径决定，电荷量越多，离子半径越小，熔点越高，B正确；C项，KF与18-冠-6形成化合物的过程体现超分子的分子识别特征，C错误；D项，中C-Br键较中C-Cl键更容易断裂，则相同条件下，用代替 参与上述反应，反应速率会加快，D正确； 故选C。 6．[新考法](2025·四川省绵阳市高三适应性考试)下，P2O3在CH2Cl2中与臭氧反应生成P4O18 (结构如图所示)，下列说法正确的是( ) A．P4O18属于超分子 B．CH2Cl2分子空间构型为正四面体形 C．P4O18中含有极性键和非极性键 D．O3是极性分子，在水中的溶解度大于在CCl4中的溶解度 【答案】C 【解析】A项，超分子指的是两个或两个以上分子通过非共价键的作用力结合而成的分子，P4O18不属于超分子，A错误；B项，CH2Cl2中的4根化学键不完全相同，因此分子的空构型为四面体形，不是正四面体形，B错误；C项，根据结构式可知，该分子中含有P-Q极性键和O-O非极性键，C正确；D项，O3为含有极性键的极性分子，但是其分子极性较弱，反而更易溶于非极性溶剂，在极性溶剂水中溶解度小于在非极性溶剂四氯化碳中的溶解度，D错误；故选C。 7．[新题型](2025·上海市进才中学高三期中)配合物顺铂[Pt(NH3)2Cl2] (结构如图所示)是临床使用的第一代铂类抗癌药物。其抗癌机理为在铜转运蛋白的作用下，顺铂进入人体细胞发生水解，生成的[Pt(NH3)2(OH)Cl]与DNA结合，破坏DNA的结构，阻止癌细胞增殖。其同分异构体反铂不具有抗癌作用。下列说法错误的是( ) A．[Pt(NH3)2Cl2]中的配位数为4 B．顺铂在水中的溶解度大于反铂 C．OH-与Pt2+的结合能力小于Cl-与Pt2+的结合能力 D．配合物[Pt(NH3)2Cl2]存在顺反异构，说明该配合物为平面结构而非四面体结构 【答案】C 【解析A项，由[Pt(NH3)2Cl2]的结构可知，Pt2+的配位数为4，A正确；B项，顺铂为极性分子，反铂为非极性分子，水是极性溶剂，根据“相似相溶”原理，极性大的顺铂在水中溶解度更大，B正确；C项，顺铂进入人体细胞发生水解，生成[Pt(NH3)2(OH)Cl]，说明OH-与Pt2+的结合能力大于Cl-与Pt2+的结合能力，C错误；D项，配合物[Pt(NH3)2Cl2]若为四面体结构，则不存在顺反异构，根据顺铂和反铂两种结构不同可说明该配合物为平面结构，D正确；故选C。 考向2 晶体结构的相关计算 8．[原创题]一种新型半导体材料砷化硼的晶胞结构如下图。设该晶胞的边长均为apm，阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法错误的是( ) A．砷化硼的化学式为BAs B．晶胞中As的配位数为4 C．晶胞中As原子处于B原子形成的正四面体空隙中 D．该晶体的密度为g·cm-3 【答案】B 【解析】A项，由晶胞结构可知硼原子位于晶胞的顶点和面心，所以一个晶胞均摊硼原子的个数，砷原子处于晶胞的内部有4个，所以化学式BAs，A正确；B项，晶胞中距离As最近的硼原子有4个，B正确；C项，围城一个正四面体的结构，所以晶胞中As的配位数为4，该晶胞中As原子处于B原子形成的正四面体空隙中C错误；D项，根据 ，D正确。故选C。 9．(2024·江西景德镇市高三第一次质量检测联考)KIO3晶体具有钙钛矿型的立方结构，其一种晶胞如图所示，其中顶点为K，晶胞边长为a pm，下列说法正确的是( ) A．碘氧键的键长为 B．距离K最近的O有12个 C．KIO3的另一种晶胞图中，若I在顶点，则O在体心 D．晶体密度 【答案】B 【解析】根据均摊原则，顶点原子数 、体心原子数为1、面心原子数，顶点为K，根据化学式KIO3，可知体心为I、面心为O。A项，体心为I、面心为O，碘氧键的键长为晶胞边长的一半，碘氧键的键长为，故A错误；B项，顶点为K、面心为O，所以距离K最近的O有12个，故B正确；C项，KIO3的另一种晶胞图中，若I在顶点，则O在棱心，故C错误；D项，晶体密度，故D错误；选B。 10．(2024·重庆渝中高三期中)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)，在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中O 原子的配位数为8 B．图1 晶体密度为 C．图2 表示的化学式为LiMgOClxBr1-x D．Mg2+取代产生的空位有利于Li⁺传导 【答案】A 【解析】A项，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，A符合题意；B项，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)=，B不符合题意；C项，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不符合题意；D项，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不符合题意；故选A。 11．(2024·河南高三联考)Fe xCuyN晶胞结构如图所示，若晶胞参数为apm，NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( ) A． B． B．若以N为顶点建立晶胞，则Fe位于棱心的位置 C． 相邻两铁原子间最短距离为 D．晶体密度为 【答案】D 【解析】A项，晶胞中Cu个数为，Fe个数为，N个数为1，则，故A正确；B项，若以N为顶点建立晶胞，则Fe位于棱心的位置，按照均摊法棱心位置Fe原子数为3个，故B正确；C项，相邻两铁原子间最短距离为的棱长，即，故C正确；D项，晶体密度等于晶胞质量除以晶胞体积，其中晶胞体积为，晶胞的质量为，晶体的密度为，故D错误；故选D。 12．砷化镓(GaAs)作为第二代半导体材料的代表，是目前研究最成熟、生产量最大的半导体材料。GaAs晶胞结构如图所示，晶胞边长为apm，下列说法正确的是( ) A．GaAs属于离子晶体 B．基态砷原子价电子排布图为 C．As的配位数为4 D．该晶体密度为 【答案】C 【解析】A项，根据题中GaAs晶胞结构图，可知该晶胞含有Ga原子和As原子，微粒间的作用力是共价键，属于共价晶体，A错误；B项，砷元素的质子数为33，依据构造原理写出核外电子排布式为[Ar]4s24p3，价电子排布式为4s24p3，则价电子排布图为 ，B错误；C项，由GaAs晶胞结构图，可知与砷原子距离最近的镓原子的个数为4，则As的配位数为4，C正确；D项，根据GaAs晶胞结构图，可得出位于晶体内部的砷原子的个数为4，位于顶点和面心的镓原子个数为，设晶体的密度为dg/cm3，则，D错误；故选C。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 46 / 46 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$