内容正文:
专题三 物质结构 元素周期律
[考点1]
1.B A.顺式结构中,两个相同的原子或原子团位于双键
的同一侧;而反式结构中,两个相同的原子或基团分别
位于双键的两侧,所以 C
F
H
C
F
H
为顺G1,2G二氟乙
烯,A错误;B.二氯甲烷中含有两条碳氢键和两条碳氯
键,键长不一样,球棍模型为 ,B正确;C.基态
S原子的价电子排布式为3s23p4,轨道表示式:
↑↓
3s
↑↓ ↑ ↑
3p
,C错误;D.氯化铯为离子化合物,用电子
式表 示 CsCl的 形 成 过 程: ,D
错误.
2.D A.Si为14号元素,其基态价电子排布式为3s23p2,
故其基态价电子排布 图 为 ↑↓
3s
↑ ↑
3p
,A 项 正 确;
B.16O和18O为氧元素的两种同位素,18O 常用作同位素
标记,可作为有机反应的示踪原子,B项正确;C.SiCl4 为
分子晶体,Si与 Cl形成一对共用电子,故 SiCl4 的电子
式为︰Cl
‥
‥
︰Si
‥
︰Cl
‥
︰
‥
︰Cl
‥
︰
︰Cl
‥
‥
︰,C项正确;D.SiO2 为共价晶体,其
球棍模型应为三维骨架结构, 不能表示SiO2,
D项错误.
3.B X、Y、Z、W、Q分别为原子序数依次增大的短周期主
族元素.Y、Q基态原子的价电子数相同,说明 Y、Q 为
同主族元素,均为其 K 层电子数的3倍,说明价电子数
为6,为氧元素和硫元素;X与Z同族,W 为金属元素,其
原子序数等于 X与Z的原子序数之和,所以只能推出 W
为 Mg,则Z为 Na,X为 H,据此解答.
A.X与 Q组成的化合物为 H2S,其中 S处于最低价,具
有还原 性,A 正 确;B.Y 与 Q 形 成 的 化 合 物 为 SO2 或
SO3,溶于水生成亚硫酸或硫酸,溶液显酸性,B错误;C.
Z为 Na,W 为 Mg,都可以在空气中燃烧生成过氧化钠
和氧化镁,C正确;D.Z与 Y按原子数1∶1组成的化合
物为过氧化钠,其中 O为-1价,有氧化性,D正确.
4.C A.元素非金属性越强,电负性越大,故电负性:C<N
<O,A错误;B.同周期元素从左到右,原子半径递减,故
原子半径:C>N>O,B错误;C.碘的价电子数为7,I-3
中心原子I与两个碘通过共用电子对形成共价键,则两
边的碘存在3个孤电子对,中心原子I的孤电子对数是
7+1-2×1
2 =3
,C 正确;D.六元环内存在大 π键,大 π
键具有吸电子效应,N
+
—H 离大π键比较近,N—H 键极
性更大,D错误.
5.A A.HCl是由极性键形成的双原子分子,正负电荷中
心不重合,属于极性分子,A 符合题意;B.N2 是非极性
键形成的单质分子,正负电荷中心重合,属于非极性分
子,B不符合题意;C.He是单原子分子,正负电荷中心
重合,属于非极性分子,C不符合题意;D.CH4 是由极性
键形成的正四面体结构,正负电荷中心重合,属于非极
性分子,D不符合题意.
6.A A.硫原子质子数为16,位于第三周期第ⅥA族,基态S
原子的电子排布式:1s22s22p63s23p4,A错误;B.碳原子质子
数为6,质量数为14的碳原子表示为:146C,B正确;C.乙烯的
官能团是碳碳双键,结构简式为:CH2 CH2,C正确;D.水
是共价化合物,水分子中 O 原子是中心原子,电子式为
H︰O
‥
‥
︰H,D正确.
7.C A.CO2 中 C 和 O 之间有两对共用电子,其结构为
︰O
‥
︰︰C︰︰O
‥
︰,A错误;B.H2O 的中心原子为 O,
根据价层电子对互斥模型,其外层电子对数为4,VSEPR
模型为四面体形,O 原子与 H 原子形成共价键,剩余两
个孤电子对,因此,H2O 为 V 形分子,B错误;C.NH4Cl
由 NH+4 和 Cl- 组成的离子化合物,晶体类型为离子晶
体,C正确;D.NH4HCO3 溶液中含有 NH+4 和 HCO-3 ,
NH+4 可以与水分子形成氢键,增大了 NH+4 在水中的溶
解度,D错误.
8.B A.反应中各分子的σ键不全是pGpσ键.例如,H2O
中的 H—O是sGpσ键,而非pGpσ键,A错误;B.根据价
层电子对互斥模型,Cl2O 中 O 原子周围的孤电子对数
为1
2
(6-2×1)=2,还 含 有 2 个 成 键 电 子 对,因 此 其
VSEPR模型为四面体形;H2O 中 O 原子周围的孤电子
对数为1
2
(6-2×1)=2,还含有2个成键电子对,因此
其 VSEPR 模型为四面体形;HClO 中 O 原子周围的孤
电子对数为1
2
(6-2×1)=2,还含有2个成键电子对,
因此其 VSEPR 模 型 为 四 面 体 形;反 应 中 各 分 子 的
VSEPR模型均为四面体形,B正确;C.Cl的原子半径大
于 H,Cl—O 键长应大于 H—O 键 长,因 此 C 错 误;D.
HClO中 Cl的最外层电子数为7,其1个价电子与 O 形
成共价键,剩余6个价电子形成3个孤电子对,D错误.
9.C 氖原子的质子数为10,中子数为12,故氖核素:2210Ne,
A错误;氯 化 镁 为 离 子 化 合 物,电 子 式 为 [︰Cl
‥
‥
︰]-
Mg2+ [︰Cl
‥
‥
︰]- ,B错误;CO2-3 的中心原子 C上的孤电
子对数=4-
(-2)-2×3
2 =0
,价层电子对数为3,则价
层电子对互斥模型为平面正三角形,D错误.
10.D A.17470Yb的中子数为174-70=104,中子数与质子
数之差为104-70=34;B.17470Yb与17670Yb质子数相同、
中子数不同,是不同核素;C.基态 Yb原子价电子排布
为4f146s2,共有3d、4d能级上20个d电子;D.Yb的核
外电子排布满足第6周期元素特征,正确.
11.C 10n表示一个中子,A错误;63Li的基态原子核外电子
排布式为1s22s1,B错误;质子数相同而中子数不同的
同一元素的不同原子互称为同位素,31H 与21H 质子数
相同、中子数不同,二者互为同位素,C 正确;42He原子
核外只有2个电子,原子结构示意图为 ,D错误.
12.A A.CS2 与 CO2 结构类似,电子式为
︰S
‥
︰︰C︰︰S
‥
︰,A 正 确;B.Be是4号 元 素,基 态
Be原子的价电子排布式为2s2,B错误;C.乙炔的球棍
模型为 ,图中表示乙炔的空间填充模型,
C错误;D.反G2G丁烯的分子中,两个甲基位于双键的不
同侧,结构简式是 C
H3C
H
C
H
CH3
,D错误.
361
13.C A.氯化钠中的钠离子半径(Na+ )比氯化铯中的铯
离子半径(Cs+ )小,离子键强度更大,因此熔点更高,解
释正确,A正确;B.碘和四氯化碳均为非极性分子,符
合“相似相溶”规律,解释正确,B正确;C.草酸氢钠溶
液显酸性是因为草酸氢根(HC2O-4 )的电离程度(释放
H+ )大于水解程度(生成 OH- ),解释错误,C错误;D.
离子液体的导电性源于其内部可自由移动的阴、阳离
子,解释正确,D正确.
14.A A.NH3 的中心 N原子价层电子对数为3+
1
2
(5-
3×1)=4,且含有1个孤电子对,VSEPR模型为四面体
形,A正确;B.硫化钠是离子化合物,电子式:
Na+ [︰S
‥
‥
︰]2- Na+ ,B错误;C.氯是第17号元素,Cl
原子结构 示 意 图 为: ,C 错 误;D.Al2(SO4)3
是强电解质,溶于水完全电离,电离方程式:Al2(SO4)3
2Al3+ +3SO2-4 ,D错误;故选 A.
15.D A.O2 和 O8 是 O 元素形成的不同单质,两者互为
同素异形体,A项正确;B.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项正确;C.O2 转化为 O8 可表
示为4O2
超高压
O8,气 体 分 子 数 减 少,故 O2 转 化 为
O8 是熵减反 应,C 项 正 确;D.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
项错误.
16.A 由 W、X、Y均为短周期元素,简单离子 X2- 与 Y2+
具有相同的电 子 结 构,可 知 X 为 O 元 素,Y 为 Mg元
素;结合原子序数 W<X 及该矿物溶于稀盐酸生成无
色无味气体可确定 W 为 C元素,该矿物为 MgCO3.氧
元素常见化合价有-1、-2,如 Na2O2、Na2O中氧元素分
别为-1价和-2价,A正确;根据元素在周期表中的位
置,可确定原子半径:Mg>C>O,B错误;MgO 的水合
物 Mg(OH)2 不具有两性,C错误;碳元素可形成金刚
石、石墨、石墨烯、C60、碳纳米管等多种同素异形体,D
错误.
17.解析:(1)同一元素形成的不同单质之间互为同素异形
体.图1所示的几种碳单质,它们的组成元素均为碳元
素.因此,它们互为同素异形体;其中金刚石属于原子
晶体,石墨属于混合型晶体,C60属于分子晶体,碳纳米
管不属于原子晶体;C60间的作用力是范德华力;
(2)已知酞菁分子中所有原子共平面,则其分子中所有
的 C原子和所有的 N 原子均为sp2 杂化,且分子中存
在大π键,其中标号为①和②的 N 原子均有一对电子
占据了一个sp2 杂化轨道,其p轨道只能提供1个电子
参与形成大π键,标号为③的 N 原子的 p轨道能提供
一对电子参与形成大 π键,因此标号为③的 N 原子形
成的 N—H 易断裂从而电离出 H+ ;钴酞菁分子中,失
去了2个 H+ 的酞菁离子与钴离子通过配位键结合成
分子.因此,钴离子的化合价为+2,氮原子提供孤对
电子与钴离子形成配位键.
(3)由 Al2Cl6 的空间结构结合相关元素的原子结构可
知,Al原子价层电子对数是4,其与其周围的4个氯原
子形成四面体结构,因此,二聚体中 Al的轨道杂化类
型为 sp3.AlF3 的 熔 点 为1090 ℃,远 高 于 AlCl3 的
192℃,由于F的电负性最大,其吸引电子的能力最强,
因此,可以判断铝氟之间的化学键为离子键.由 AlF3
的晶胞结构可知,其中含灰色球的个数为12× 14 =3
,
小灰色球的个数为8×18=1
,则灰色的球为F- ,距F- 最
近且等距的Al3+ 有2个,则F- 的配位数为2.若晶胞参数
为apm,则晶胞的体积为(apm)3=a3×10-30cm3,晶胞的
质量为84g
NA
,则其晶体密度ρ=
84×1030
NAa3
gcm-3.
答案:(1)同素异形体 金刚石 范德华力
(2)③ +2 配位
(3)sp3 离子 2 84×10
30
NAa3
18.解析:(1)Fe为26号元素,基态 Fe原子的价电子排布
式为3d64s2.元素的金属性越强,其电负性越小,元素
的非 金 属 性 越 强 则 其 电 负 性 越 大,因 此,橄 榄 石
(MgxFe2-xSiO4)中,各元素电负性大小顺序为 O>Si>
Fe>Mg;因为 MgxFe2-xSiO4 中 Mg、Si、O 的化合价分
别为+2、+4和-2,x+2-x=2,根据化合物中各元素
的化合价的代数和为0,可以确定铁的化合价为+2.
(2)Na与 Si均 为 第 三 周 期 元 素,NaCl熔 点 明 显 高 于
SiCl4,原因是:钠的电负性小于硅,氯化钠为离子晶体,
其熔点较高;而 SiCl4 为分子晶体,其熔点较低.由表
中的数据可知,SiCl4、GeCl4、SnCl4 熔点变化趋势为随
着同族元素的电子层数的增多,其熔点依次升高,其原
因是:SiCl4、GeCl4、SnCl4 均形成分子晶体,分子晶体的
熔点由分子间作用力决定,分子间作用力越大则其熔
点越高;随着其相对分子质量增大,其分子间作用力依
次增大,SiCl4 的空间结构为正四面体形,其中 Si的价
层电子对数为4,因此Si的轨道杂化方式为sp3.
(3)结合投影图可知,晶体结构图中实线部分为1个晶
胞,Mg位于晶胞顶点,数目为4× 16+4×
1
12=1
;有2
个B位于晶胞体内,B原子数目为2,故该物质的化学
式为 MgB2;如图
,B位于边长为a 的正三角形的中
心,故B—B的最近距离为 32a×
1
3×2=
3
3a
.
答案:(1)3d64s2 O>Si>Fe>Mg +2
(2)钠的电负性小于硅,氯化钠为离子晶体、而SiCl4 为
分子晶体 随着同族元素的电子层数的增多,其熔点
依次升高,其原因是:SiCl4、GeCl4、SnCl4 均形成分子,
分子晶体的熔点由分子间作用力决定,分子间作用力
越大则其熔点越高;随着其相对分子质量增大,其分子
间作用力依次增大 正四面体 sp3
(3)1 MgB2
3
3a
19.解析:(1)已知 Ni是28号元素,故基态 Ni原子的价电
子排布式为:3d84s2,在周期表中第四横行第10纵列即
位于第4周期第Ⅷ族,故答案为:3d84s2;第4周期第Ⅷ
族;(2)由题干晶胞示意图可知,一个晶胞中含有 Ni2+
个数为:2×12 =1
,Zn2+ 个数为:8× 18 =1
,含有 CN-
个数为:8×12=4
,NH3 个数为:8×
1
4=2
,苯环个数为:
4×12=2
,则该晶胞的化学式为:Ni(CN)4Zn(NH3)2
2C6H6,且晶胞中每个 N原子均参与形成配位键 Ni2+ 周
围形成的配位键数目为:4,Zn2+ 周围形成的配位键数
目为:6,则 Ni2+ 与Zn2+ 的配位数之比4∶6=2∶3;x∶
y∶z=4∶2∶2=2∶1∶1;由以上分析可知,Ni2+ 的配
位数为4,则 Ni2+ 采用sp3 杂化,而Zn2+ 的配位数为6,
Zn2+ 采用sp3d2 杂化,即晶胞中有d轨道参与杂化的金
属离子是Zn2+ ,故答案为:2∶3;2∶1∶1;Zn2+ ;(3)吡
啶(
N
)替代苯也可形成类似的笼形包合物.已知
461
吡啶中含有与苯类似的 Π66 大π键,则说明吡啶中 N 原
子也是采用sp2 杂化,杂化轨道只用于形成σ键和存在
孤电子对,则吡啶中 N 原子的价层孤电子对占据sp2
杂化轨道,故答案为:D;(4)已知苯分子为非极性分子,
H2O分子为极性分子,且吡啶中 N 原子上含有孤电子
对,能与 H2O分子形成分子间氢键,从而导致在水中的
溶解度吡啶远大于苯,故答案为:吡啶能与 H2O分子形
成分子间氢键;吡啶和 H2O均为极性分子相似相溶,而
苯为非极性分子;(5)已知—CH3 为推电子基团,—Cl
是吸电子基团,则导致 N原子电子云密度大小顺序为:
N
CH3 >
N
>
N
Cl,结 合 题 干 信 息
可 知,其 中 碱 性 最 弱 的 为:
N
Cl,故 答 案
为:
N
Cl.
答案:(1)3d84s2 第4周期Ⅷ族
(2)2∶3 2∶1∶1 Zn2+ (3)D
(4)吡啶能与 H2O分子形成分子间氢键 吡啶和 H2O
均为极性分子相似相溶,而苯为非极性分子
(5)
N
Cl
20.B 根据图示的互变原理,具有羰基的酮式结构可以发
生互变异构转化为烯醇式,这种烯醇式具有的特点为
与羟基相连接的碳原子必须有双键连接,这样的烯醇
式就可以发生互变异构,据此原理分析下列选项.A.
水可以写成H—OH 的形式,与CH≡CH发生加成反应
生成 CH2 CHOH,烯醇式的 CH2 CHOH 不稳定
转化为酮式的乙醛,A不符合题意;B.3G羟基丙烯中,与
羟基相连接的碳原子不与双键连接,不会发生烯醇式
与酮式互变异构,B符合题意;C.
O
O
OCH3
水
解生成
OH
和 CH3OCOOH,
OH
可以发
生互 变 异 构 转 化 为
O
,C 不 符 合 题 意;D.
可 以 发 生 互 变 异 构 转 化 为
,即可形成分子内氢键,D 不符合题意;
故答案选B.
21.C A.由 LaH2 的晶胞结构可知,La位于顶角和面心,
晶胞内8个小立方体的中心各有1个 H 原子,若以顶
角 La研究,与之最近的 H 原子有8个,则La的配位数
为8,A正确;B.由 LaHx 晶胞结构可知,每个 H 结合4
个 H 形成类似 CH4 的结构,H 和 H 之间的最短距离
变小,则晶体中 H 和 H 的最短距离:LaH2>LaHx,B
正确;C.由题干信息可知,在 LaHx 晶胞中,每个 H 结
合4个 H 形成类似 CH4 的结构,这样的结构有8个,
顶点数为4×8=32,且不是闭合的结构,C 错误;D.1
个LaHx 晶胞中含有5×8=40个 H 原子,含 H 质量为
40
NAg
,晶 胞 的 体 积 为 (484.0×10-10cm)3 = (484×
10-8)3cm3,则 LaHx 单位体积中含氢质量的计算式为
40
(4.84×10-8)3×6.02×1023g
cm-3,D 正 确;答 案
选 C.
22.C A.根据均摊法,图1的晶胞中含 Li:8×14+1=3
,
O:2× 12 =1
,Cl:4× 14 =1
,1 个 晶 胞 的 质 量 为
3×7+16+35.5
NA g
=72.5NAg
,晶胞的体积为(a×10-10cm)3=
a3×10-30cm3,则晶体的密度为72.5NA g
÷(a3×10-30cm3)=
72.5
NA×a3×10-30
g/cm3,A 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正确;C.根据均摊法,图2中 Li:1,Mg或空位为8
×14=2
.O:2× 12 =1
,Cl或 Br:4× 14 =1
,Mg的个
数小于2,根据化合物元素正负化合价的代数和为0,图2
的化学式为LiMgOClxBr1-x,C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正确;答案选C.
23.B A.BeCl2 的中心原子为 Be,根据 VSEPR 模型可以
计算,BeCl2 中不含有孤电子对,因此BeCl2 为直线形分
子,A错误;B.P4 分子中相邻两 P原子之间形成共价
键,同种原子之间形成的共价键为非极性共价键,P4 分
子中的共价键类型为非极性共价键,B正确;C.Ni原子
的原子序数为28,其基态原子的价电子排布为3d84s2,
C错误;D.顺G2G丁烯的结构中两个甲基在双键的同一
侧,其结构简式为 C
H3C
H
C
CH3
H
,D 错误;故答案
选B.
24.B 分子的极性.根据价层电子对互斥模型可知,CS2
的中心原子 C的价层电子对数=2+12×
(4-2×2)=
2,无孤电子对,CS2 的空间结构为直线形,正、负电中心
重合,为非极性分子;NF3 的中心原子 N 的价层电子对
数=3+ 12 ×
(5-3×1)=4,有一个孤电子对,NF3 的
空间结构为三角锥形,正、负电中心不重合,为极性分
子;SO3 的中心原子S的价层电子对数=3+
1
2×
(6-3
×2)=3,无 孤 电 子 对,SO3 的 空 间 结 构 为 平 面 正 三 角
形,正、负电中心重合,为非极性分子;SiF4 的中心原子
Si的价层电子对数=4+12×
(4-4×1)=4,无孤电子
对,SiF4 的空间结构为正四面体,正、负电中心重合,为
非极性分子.故本题选B.
25.B 石墨导电的原因是石墨层间有自由移动的电子,石
墨层间插入 F得到层状结构化合物(CF)x 后,可自由
移动的电子减少,导电性减弱,A错误;石墨层间插入 F
后形成的 C—F键极短,键能极大,分子结构稳定性增
强,抗氧化性增强,B正确;随原子序数递增,同周期主
族元素的原子半径逐渐减小,因此(CF)x 中 C—C的键
长比 C—F长,C错误;由题图知,(CF)x 中每个碳原子
形成3个 C—C键、1个 C—F键,其中每个 C—C键被
2个碳原子共用,则1mol(CF)x中含有2.5x mol共价
单键,D错误.
26.C HClO分子中 O 与 H、Cl分别形成共价键,每个原
子最外层均达到稳定结构,A项正确;中子数为10的氧
原子,其质量数为8+10=18,可表示为188O,B项正确;
NH3 中中心原子 N形成3个σ键,孤电子对数为
1
2×
(5-3×1)=1,价层电子对数为4,故 NH3 的 VSEPR
模型为四面体形,图示给出的是 NH3 的空间结构,C项
错误;基态 N原子的价层电子排布式为2s22p3,2s轨道
上的2个电子自旋相反,2p轨道上的3个电子分别占
据3个轨道,自旋平行,D项正确.
561
知识归纳 中心原子的价层电子对数=σ键数+孤电
子对数,中心原子上的孤电子对数=12
(a-xb),a为中
心原子的 价 电 子 数,x 为 与 中 心 原 子 结 合 的 原 子 数,
b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数.
27.A 物质结构与性质.连有4个不同原子或原子团的
饱和碳原子为手性碳原子,手性分子是指与其镜像不
相同,不能互相重合的具有一定构型或构象的分子,含
有 手 性 碳 原 子 的 分 子 不 一 定 为 手 性 分 子,如
HOOC
OH
OH
COOH
,A项错误;邻羟基苯甲醛存在分
子内氢键,而对羟基苯甲醛存在分子间氢键,故邻羟基
苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛,B项正确;酰胺中的
酰胺基在酸或碱存在并加热时可发生水解反应,C项正
确;冠醚(18G冠G6)的空腔直径与 K+ 尺寸适配,二者可
通过弱相互作用形成超分子,D项正确.
28.C 由题图可知,晶胞中 K 处于顶角,数目为 18 ×8=
1,Ca在晶胞的体心,数目为1,B在晶胞的面上,数目为
1
2×2×6=6
,C也在晶胞的面上,数目为 12 ×2×6=
6,故晶体的最简化学式为 KCaB6C6,A项正确;由晶胞图
可知,与 Ca2+ 最近且距离相等的 K+ 有8个,而晶胞中
Ca2+ 、K+ 数目之比为1∶1,故与 K+ 最近且距离相等的
Ca2+ 有8个,B项正确;结合图示可知,B、C原子围成的
多面体,有6个面位于晶胞的六个面上,上半部分和下
半部分还各有4个面,故该多面体中共有14个面,C项
错误;该晶胞的摩尔质量为217gmol-1,晶胞体积为
(a×10-10)3cm3,故 晶 体 密 度 为2.17×10
32
a3NA
gcm-3,
D项正确.
29.B 根据质量守恒可知,X微粒为62He,Y微粒为42He,据
此分析解题.A.由分析可知,X微粒为62He,根据质量
数等于质子数加中子数可知,该微粒的中子数为4,A
错误;B.由分析可知,X 微粒为62He,Y 微粒为42He,二
者是具有相同的质子数而不同的中子数的原子,故互
为同位素,B正确;C.由题干信息可知,138O 与158O 的半
衰期很短,故不适宜用作示踪原子研究化学反应历程,
C错误;D.自然界中不存在138O2 与158O2 并不是其化学
键不稳定,而是由于138O与158O的半衰期很短,很容易发
生核变化,转化为其他原子,OO 的键能与形成该键
的核素无关,D错误;故答案为:B.
30.A A.因为 AlN、GaN为结构相似的共价晶体,由于 Al
原子的半径小于 Ga,N—Al的键长小于 N—Ga的,则
N—Al的键能较大,键能越大则其对应的共价晶体的
熔点越高,故 GaN 的熔点低于 AlN,A 说法错误;B.不
同种元素的原子之间形成的共价键为极性键,故两种
晶体中所有化学键均为极性键,B说法正确;C.金刚石
中每个 C原子形成4个共价键(即 C原子的价层电子
对数为4),C原子无孤电子对,故 C原子均采取sp3 杂
化;由于 AlN、GaN 成键结构与金刚石相似,则其晶体
中所有原子均采取sp3 杂化,C说法正确;D.金刚石中
每个 C原子与其周围4个 C原子形成共价键,即 C原
子的配位数是4,由于 AlN、GaN 成键结构与金刚石相
似,则其晶体中所有原子的配位数也均为4,D 说法正
确.综上所述,本题选 A.
31.A A.离子键和共价键都属于化学键,氢键属于分子
间作用力,A说法错误;B.第一张元素周期表是俄国化
学家门捷列夫编制的,B说法正确;C.药剂师和营养师
的工作分别与药剂和营养物质有关,因此必须具备相
关的化学专业知识才能胜任相关工作,C说法正确;D.
制造玻璃的主要原料是石灰石、石英和纯碱,制造水泥
的主要原料是石灰石和黏土,D说法正确;综上所述,本
题选 A.
32.解析:(1)基态硫原子价电子排布式为3s23p4,Se与 S
同族,Se为第四周期元素,因此基态硒原子价电子排布
式为4s24p4;故答案为:4s24p4.(2)H2Se的沸点低于
H2O,其原因是两者都是分子晶体,由于水存在分子间
氢键,沸点高;故答案为:两者都是分子晶体,由于水存
在分子间氢键,沸点高.(3)A.Ⅰ中有σ键,还有大 π
键,故 A 错误;B.Se—Se是同种元素,因此Ⅰ中的Se—Se
键为非极性共价键,故 B正确;C.烃都难溶于水,因此
Ⅱ难溶于水,故 C错误;D.Ⅱ中苯环上的碳原子和碳碳
双键上的碳原子杂化类型为sp2,碳碳三键上的碳原子
杂化类型为sp,故D正确;E.根据同周期从左到右电负
性逐渐增大,同主族从上到下电负性逐渐减小,因此Ⅰ
~Ⅲ含有的元素中,O 电负性最大,故 E 正确;综上所
述,答案为:BDE.(4)根据题中信息Ⅳ中 O、Se都有孤
对电子,碳、氢、硫 都 没 有 孤 对 电 子;故 答 案 为:O、Se.
(5)根据非羟基氧越多,酸性越强,因此硒的两种含氧
酸的酸性强弱为 H2SeO4>H2SeO3.SeO2-4 中Se价层
电子对数为4+ 12
(6+2-2×4)=4,其立体构型为正
四面体形;故答案为:>;正四面体形.(6)①根据晶胞
结构得到 K有8个,含有SeBr2-6 的数目是8×
1
8+6×
1
2=4
,则 X的化学式为 K2SeBr6;故答案为:K2SeBr6.
②设 X的最简式的式量为 Mr,晶体密度为ρgcm
-3,
设晶胞参数为anm,得到ρ=
m
V =
Mrgmol-1
NAmol-1
×4
(a×10-7cm)3
=
ρgcm
-3,解得a=
3
4Mr
NAρ
×107nm,X 中相邻 K 之间
的最短距离为晶胞参数的一半即1
2×
3
4Mr
NAρ
×107nm;
故答案为:1
2×
3
4Mr
NAρ
×107nm.
答案:(1)4s24p4
(2)两者都是分子晶体,由于水存在分子间氢键,沸点高
(3)BDE (4)O、Se (5)> 正四面体形
(6)①K2SeBr6 ②
1
2×
3
4Mr
NAρ
×107
33.解析:(1)①硒元素的原子序数为34,基态原子的电子
排布式为[Ar]3d104s24p4,故答案为:[Ar]3d104s24p4;
②由结构简式可知,乙烷硒啉的分子结构对称,分子中
含有8种化学环境不同的碳原子,故答案为:8;③三氧
化硒分子中硒原子的价层电子对数为3,孤对电子对数
为0,分子的空间构型为平面三角形,键角为120°,亚硒
酸根离子中硒原子的价层电子对数为4,孤对电子对数
为1,离子的空间构型为三角锥形,键角小于120°,故答
案为:>;SeO3 的空间构型为平面三角形,SeO2-3 的空
间构型为三角锥形;(2)①由结构模型可知,富马酸的
结构 式 为 HOOCCH CHCOOH,分 子 中 的 单 键 为
σ键,双键中含有1个σ键和1个π键,则分子中σ键和
π键的数目比为11∶3,故答案为:11∶3;②金属元素的
电负性小于非金属元素,则铁元素的电负性最小,非金
属元素的非金属性越强,电负性越大,氢碳氧的非金属
性依次增强,则电负性依次增大,所以富马酸亚铁中四
种元素的电负性由大到小的顺序为 O>C>H>Fe,故
答案为:O>C>H>Fe;(3)①由结构简式可知,产物中
氮原子的价层电子对数为4,原子的杂化方式为sp3 杂
化,故答案为:sp3 杂化;②水分子和氨基阴离子的原子
个数都为3、价电子数都为8,互为等电子体,故答案为
H2O;(4)①由平面投影图可知,晶胞中位于顶点和体
心的钾原子个数为8×18+1=2
,均位于棱上和面上的
铁原子和硒原子的个数为12× 14+2×
1
2=4
,则超导
661
材料最简化学式为 KFe2Se2;②由平面投影图可知,位
于棱上的铁原子与位于面上的硒原子的距离最近,所
以铁原子的配位数为4;③设晶体的密度为dg/cm3,由
晶胞的质量公式可得:2×(39+56×2+79×2)
NA
=abc×
10—21×d,解得d=2×
(39+56×2+79×2)
NAabc×10-21
.
答案:(1)①[Ar]3d104s24p4 ②8 ③> SeO3 的空
间构型为平面三角形,SeO2-3 的空间构型为三角锥形
(2)①11∶3 ②O>C>H>Fe
(3)①sp3 杂化 H2O
(4)①KFe2Se2 ②4 ③
2×(39+56×2+79×2)
NAabc×10-21
34.解析:(1)F为第9号元素其电子排布式为1s22s22p5,
则其价电子排布图为 .
(2)C、N、O、F四种元素在同一周期,同一周期第一电离
能的总体趋势是依次升高的,但由于 N 元素的2p能级
为半充满状态,因此 N元素的第一电离能较 C、O 两种
元素高,因此 C、N、O、F四种元素的第一电离能从小到
大的顺序为 C<O<N<F,满足这一规律的图像为图
a,气态基态+2价阳离子失去1个电子生成气态基态
+3价阳离子所需要的能量为该原子的第三电离能,同
一周期原子的第三电离能的总体趋势也依次升高,但
由于C原子在失去2个电子之后的2s能级为全充满状
态,因此其再失去一个电子需要的能量稍高,则满足这
一规律的图像为图b,故答案为:图a;同一周期第一电
离能的总体趋势是依次升高的,但由于 N 元素的2p能
级为半充满状态,因此 N元素的第一电离能较 C、O 两
种元素高;图b.(3)固体 HF中存在氢键,则(HF)3 的
链状结构为
H
F F
H
F
H
.(4)CF2 CF2 中 C
原子存在3对共用电子对,其 C原子的杂化方式为sp2
杂化,但其共聚物 ETFE中 C 原子存在4对共用电子
对,其C原子为sp3 杂化;由于F元素的电负性较大,因
此在与 C原子的结合过程中形成的 C-F键的键能大
于聚乙烯中C-H 的键能,键能的强弱决定物质的化学
性质,键能越大,化学性质越稳定,因此聚四氟乙烯的
化学稳定性高于聚乙烯,故答案为:sp2、sp3、C-F键的
键能大于聚乙烯中 C-H 的键能,键能越大,化学性质
越稳定.(5)根据萤石晶胞结构,浅色 X离子分布在晶
胞的顶点和面心上,则1个晶胞中浅色 X离子共有8×
1
8+6×
1
2 =4
个,深色 Y 离子分布在晶胞内部,则1
个晶胞中共有8个深色 Y 离子,因此该晶胞的化学式
应为 XY2,结合萤石的化学式可知,X 为 Ca2+ ;根据晶
胞,将晶胞分成8个相等的小 正 方 体,仔 细 观 察 CaF2
的晶胞结构不难发现 F- 位于晶胞中8个小立方体中
互不 相 邻 的 4 个 小 立 方 体 的 体 心,小 立 方 体 边 长 为
1
2a
,体对角线为 3
2a
,Ca2+ 与 F- 之间距离就是小晶胞
体对角线的一半,因此晶体中正负离子的核间距的最
小的距离为 3
4apm
.
答案:(1) (2)图a 同一周期第一电离
能的总体趋势是依次升高的,但由于 N元素的2p能级
为半充满状态,因此 N元素的第一电离能较 C、O两种
元素高 图b
(3)
H
F F
H
F
H
(4)sp2 sp3 聚四氟乙烯
C-F键的键能大于聚乙烯中C-H的键能,键能越大,
化学性质越稳定 (5)Ca2+ 34a
35.解析:(1)乙醇和水均可形成分子晶体,且其均可形成
分子间氢键,但是,水分子中的2个 H 均可参与形成氢
键,而乙醇分子中只有羟基上的1个 H 可以参与形成
氢键,故水分子间形成氢键的数量较多,水分子间的作
用力较大,水的沸点较高而乙醇的沸点较低.因此,乙
醇的挥发性比水的强的原因是:乙醇分子间形成氢键
的数量比水分子间形成氢键的数量少,分子间作用力
小.(2)KH 和 NaH 均可形成离子晶体,Na+ 半径小于
K+ ,故 NaH 的晶格能较大,Na+ 与 H— 的离子键作用较
强,其中的 H— 更难失电子、还原性更弱,因此,KH 的还原
性比 NaH的强的原因是:Na+ 半径小于 K+ ,Na+ 与 H— 的
离子键作用强,H— 更难失电子,还原性更弱.
答案:(1)乙醇分子间形成氢键的数量比水分子间形成
氢键的数量少,分子间作用力小
(2)Na+ 半径小于 K+ ,Na+ 与 H— 的离子键作用强,H—
更难失电子,还原性更弱
36.D A.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.由分析可知,X为 Al属于
金属晶体,Y为Si属于原子晶体或共价晶体,故单质熔
点Si>Al,即 Y>X,B错误;C.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.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;故答案为:D.
37.B A.白磷的化学式为:P4,A不合题意;B.2G甲基丁烷
的结构简式为:(CH3)2CHCH2CH3,B符合题意;C.胆
矾的化学式为:CuSO45H2O,而FeSO47H2O是绿矾的
化学式,C不合题意;D.硬脂酸的化学式为:C17H35COOH,
而 C15H31COOH 是软脂酸的化学式,D不合题意;故答
案为:B.
38.D A.乙醛含醛基,其结构简式为:CH3CHO,A 错误;
B.2G丁烯的结构简式为 CH3CH CHCH3,键线式为: ,B错误;C.硫的原子序数为16,硫原子最外层
有6个电子,得2个电子形成硫离子,硫离子的结构示
意图为: ,C 错误;D.过氧化钠为离子化
合物,含 离 子 键 和 氧 氧 非 极 性 共 价 键,其 电 子 式 为:
Na+ [︰O
︰O
︰]2-Na+ ,D正确;答案选 D.
39.A A.结构相似,组成上相差若干个—CH2 原子团的
有机化合物为同系物,乙醇(CH3CH2OH)是饱和一元
醇,丙三醇是饱和三元醇,两者所含官能团数目不同,
不互为同系物,A 错误;B.质子数相同、中子数不同的
同种元素互 为 同 位 素,35Cl的 质 子 数 为 17,中 子 数 为
18,37Cl的质子数为17,中子数为20,两者质子数相同、
中子数不同,互为同位素,B正确;C.由同种元素组成
的不同的单质互为同素异形体,O2 和 O3 是由氧元素
组成 的 不 同 的 单 质,两 者 互 为 同 素 异 形 体,C 正 确;
D.分子式相同、结构不同的化合物互为同分异构体,丙
酮和环氧丙烷的分子式相同、结构不同,两者互为同分
异构体,D正确;答案选 A.
40.解析:(1)A.基态原子满足能量最低原理,Cr有24个核
外电子,轨道处于半充满时体系总能量低,核外电子排
布应为[Ar]3d54s1,A 正确;B.根据核外电子的电子云
图,4s电子运动的区域不一定比3s电子运动的区域离
核更远,B错 误;C.电 负 性 为 原 子 对 键 合 电 子 的 吸 引
力,同周期除零族原子序数越大电负性越强,钾与铬位
于同周期,铬原子序数大于钾,故铬电负性比钾高,原
761
子对键合 电 子 的 吸 引 力 比 钾 大,C 正 确;故 答 案 为:
AC;(2)[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+ 中三价铬离子提供空
轨道,N、O、Cl提供孤对电子与三价铬离子形成 配 位
键,中心离子的配位数为 N、O、Cl三种原子的个数和即
3+2+1=6,故答案为:N、O、Cl;6;(3)PH3 的价层电子
对为3+1=4,故PH3 中 P的杂化类型是sp3;N 原子
电负 性 较 强,NH3 分 子 之 间 存 在 分 子 间 氢 键,因 此
NH3 的沸点比PH3 的高;H2O的键角小于 NH3 的,原
因是:NH3 含有一对孤对电子,而 H2O 含有两对孤对
电子,H2O中的孤对电子对成键电子对的排斥作用较
大,故答案为:sp3;高;NH3 存在分子间氢键;NH3 含有
一对孤对电子,而 H2O 含有两对孤对电子,H2O 中的
孤对电子 对 成 键 电 子 对 的 排 斥 作 用 较 大;(4)已 知
AlCr2具有体心四方结构,如图所示,黑球个数为8×
1
8
+1=2,白球个数为8× 14 +2=4
,结合化学式 AlCr2
可知,白球为Cr,黑球为 Al,即处于顶角位置的是 Al原
子.设 Cr和 Al原子半径分别为rCr和rAl,则金属原子
的体积为
4πr3Cr
3 ×4+
4πr3Al
3 ×2=
8π(2r3Cr+r3Al)
3
,故金属
原 子 空 间 占 有 率 =
8π(2r3Cr+r3Al)
3
a2c
× 100% =
8π(2r3Cr+r3Al)
3a2c
×100%,故 答 案 为:Al;
8π(2r3Cr+r3Al)
3a2c
×100.
答案:(1)AC (2)N、O、Cl 6 (3)sp3 高 NH3 存
在分子间氢键 NH3 含有一对孤对电子,而 H2O含有
两对孤对电子,H2O 中的孤对电子对成键电子对的排
斥作用较大
(4)Al
8π(2r3Cr+r3Al)
3a2c
×100
[考点2]
1.D Q、W、X、Y 和 Z为 原 子 序 数 依 次 增 大 的 短 周 期 元
素,基态 X原子的s轨道中电子总数比p轨道中电子数
多1,X是 N;X所在族的族序数等于 Q 的质子数,Q 是
B,所以 W 是C;基态 Y和Z原子的原子核外均只有1个
未成对电子,且二者核电荷数之和为 Q 的4倍,即质子
数之和为20,所以 Y是F,Z是 Na.
A.BF3 为平面正三角形结构,结构对称,属于非极性分
子,A 错误;B.NaF是离子晶体,B错误;C.同周期元素
自左向右原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下原子
半径逐渐增大,则原子半径 C<Li<Na,C错误;D.N2 分
子中含有三键,所以含有2个π键,D正确.
2.C A.根据同周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋
势,ⅡA与ⅢA,ⅤA 与ⅥA 反常,故第一电离能:N>O
>S,A正确;B.已知同周期从左往右元素的电负性依次
增大,电负性Si<P<Cl,电负性差值越大,键的极性越
大,故化合物中键的极性:SiCl4>PCl3,B正确;C.同主
族从上往下元素的金属性依次增大,金属性 Li<K,故碱
性:LiOH<KOH,C错误;D.已知同周期从左往右元素
的电负性依次增大,即电负性 Mg<Al,故 Mg与 O 的电
负性差值>Al与 O 的电负性差值,电负性差值越大离
子键百分 数 越 大,故 化 合 物 中 离 子 键 百 分 数:MgO>
Al2O3,D正确.
3.D (YW2)2XZ为有机物,基态 X、Z原子均有2个单电
子,X、Z分别为ⅣA族和ⅥA族元素,X、Y、Z同周期、原
子序数依次增大,若 X、Y、Z为第三周期元素,则 X、Y、Z
分别为Si、P、S;若 X、Y、Z为第二周期元素,则 X、Y、Z
分别为 C、N、O;又 YW4ZXY为无机物,(YW2)2XZ为有
机物,所以 X、Y、Z分别为 C、N、O,W、X、Y、Z原子序数
依次增大,能形成 YW4ZXY,则 W 为 H,综上所述,W、
X、Y、Z分别为 H、C、N、O.
A.C、N、O同周期,同一周期主族元素,从左到右第一电
离能有逐渐增大的趋势,第ⅤA 族的第一电离能大于同
周期相邻的两种元素,则第一电离能 N>O>C,故 A 错
误;B.甲为 NH4OCN,NH+4 中有 N 原子提供孤电子对、
H+ 提供空轨道形成的 N→H 配位键,故B错误;C.乙为
H2N C
O
NH2 ,其中有4个N—H、2个 C—N、碳氧
原子之间1个σ键,则一个 H2N C
O
NH2 中有7个σ
键、1个π键,σ键与π键的数目比为7∶1,故 C错误;
D.甲为 NH4OCN,其中的 C原子与 N原子形成三键、与
O原子形成单键,σ键电子对数为2,无孤电子对,C原子
采取sp杂化,乙为 H2N C
O
NH2 ,其中的 C原子形
成3个σ键,即σ键电子对数为3,无孤电子对,C原子采
取sp2 杂化,故 D正确.
4.D W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,其中
X、Z位于同一主族,且 X、Z均形成2个共价键,则 X 为
O,Z为S;Y形成5个共价键且原子序数位于 O、S之间,
则 Y 为 P;W 形 成 1 个 共 价 键,原 子 序 数 最 小,则 W
为 H;
A.同周期从左向右电负性逐渐增大,同主族从上向下电
负性逐渐减小,故元素电负性 O>S>P,即 X>Z>Y,A
项正确;B.该 物 质 中,P 原 子 的 价 层 电 子 对 数 为 4+
5-1×2-1-2
2 =4
,为sp3 杂化,S原子的价层电子对数
为2+6-1-12 =4
,为sp3 杂化,B项正确;C.基态 H 原
子未成对电 子 数 为1,基 态 O 原 子 的 价 电 子 排 布 式 为
2s22p4,未成对电子数为2,基态 P原子的价电子排布式
为3s23p3,未成对电子数为3,则基态原子未成对电子数
H<O<P,即 W<X<Y ,C项正确;D.基态原子的第一
电离能同周期从左向右逐渐增大,由于ⅤA 族原子的 p
轨道处于半充满状态,第一电离能大于同周期相邻主族
元素,即P>S,D项错误.
5.A A.H2O 沸点高于 H2S是因为 H2O 存在氢键,与电
离能无关,解释错误;B.HClO酸性强于 HBrO是因为Cl
和Br的电负性差异导致羟基中 O—H 键极性不同;C.
金刚石硬度大于晶体硅是因为 C原子半径小于Si,共价
键键能更大;D.MgO 熔点高于 NaF是因为 Mg2+ 、O2-
电荷数多于 Na+ 、F- ,离子键更强.
6.C 苄氯分子含有饱和 C原子,且饱和碳原子连有三种
不同的基团,分子空间结构不对称,故苄氯为极性分子,
A错误;同主族元素从上到下电负性逐渐减小,故电负
性:χ(F)>χ(Cl),B错误;电子层结构相同时,离子半径
随原子序数增大而减小,故离子半径:r(F- )>r(Na+ ),
C正确;15G冠G5是分子,与阳离子 Na+ 之间不存在离子
键,二者通过分子间相互作用形成超分子,D 错误.
7.D 同素异形体是同种元素形成的不同单质间的互称,
S2- 是离子不是单质,A错误;根据信息可知青蒿素中含
有—O—O—,不稳定,高温条件下易分解,B错误;NH3
中心原子 N原子价层电子对数为3+12×
(5-1×3)=
4采用sp3 杂化,孤电子对数为1,CH4 中心原子 C原子
价层电子对数为4+12×
(4-1×4)=4,采用sp3 杂化,
孤电子对数为0,中心原子杂化方式相同时,孤电子对数
越多,孤电子对对成键电子对的排斥力越大,键角越小,
则 NH3 分 子 中 H—N—H 键 角 小 于 CH4 分 子 中
H—C—H 键 角,C 错 误;鸟 嘌 呤、胞 嘧 啶 中 含 有
—NH—、—NH2、O原子、N 原 子,可 形 成 氢 键,从 而 实
现互补配对,如图所示: ,D正确.
861
8.A 由 题 意 分 析 W、X、Y、Z 依 次 为 S、O、N、F.基 态
X(O)原子失去一个电子后电子排布式为1s22s22p3,基
态 Y(N)原子失去一个电子后电子排布式为1s22s22p2,
基态 O原子失去一个电子后为半充满的稳定结构,则第
二电离能:O>N,即 X>Y,A 错误;同主族元素从上到
下,原子半径逐渐增大,则原子半径:O<S,同周期主族
元素从左到右,原子半径逐渐减小,则原子半径:F<O,
故原子半径:F<S,即 Z<W,B正确;Y 的单质为 N2,Z
的单质为F2,二者均为分子晶体,一般来说,相对分子质
量越大,沸点越高,则单质沸点:N2<F2,即 Y<Z,C 正
确;同主族元素从上到下,元素的电负性逐渐变小,则电
负性:S<O,即 W<X,D正确.
9.D X、Y价电子数相等,X、Y属于同一主族,且 X形成5
个键,Y形成3个键,基态 Y 的2p轨道半充满,则 X 为
P元素,Y为 N元素,X、Z电子层数相同,Z的最外层只
有1个未成对电子,Z 形 成 1个 键,Z 为 Cl元 素,以 此
分析.
A.第一电离能同周期元素从左到右有增大趋势,第一电
离能:Cl>P,A错误;B.X、Y 的简单氢化物分别为:PH3
和 NH3,电负性:N>P,共用电子对距 N近,成键电子对
斥力 N—H 大于P—H,键角:NH3>PH3,B错误;C.元
素的非金属性越强,其最高价含氧酸酸性越强,非金属
性:Cl>N>P,酸性:HClO4>HNO3>H3PO4,C错误;
D.P、N、Cl均能形成多种氧化物,D正确.
10.A M 是原子半径最小的为 H,Q 是形成物质种类最
多的元素,则为 C,R是地壳中含量最高的元素,为 O,
T、X、Y同周期且原子序数递增.Q(C)和 X均与 Y 相
邻,结合Z的原子序数 Z=M+R+T=1+8+T,Z≤
20,得 T=11(Na),Z =20(Ca).又因为 T、X、Y 同周
期,Q、X均与 Y相邻,可推出 Q(C)与 Y(Si)同主族相
邻,X(Al)与 Y(Si)相邻且 T(Na)、X(Al)、Y(Si)同属第
三周期,故推出 M 为 H、Q为 C、R为 O、T为 Na、X为
Al、Y为Si、Z为 Ca,据此解答.
A.H 与Ca形成CaH2,为活泼金属形成的氢化物,为离
子化合物,A正确;B.同周期元素原子半径从左到右逐
渐减小,同主族元素原子半径从上到下逐渐增大,R 为
O、T为 Na、X为 Al,则它们的原子半径大小为 O<Al
<Na,即 R<X<T,B错误;C.QR2 为 CO2,为直线形
的非极性分子,C错误;D.同周期元素电负性从左到右
逐渐增大,同主族元素电负性从下到上逐渐增大,Q 为
C、R为 O、Y为Si,则电负性Si<C<O,正确顺序为 Y
<Q<R,D错误.
11.A W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,且
能形成离子化合物 W+ [ZY6]- ,则 W 为Li或 Na;又由
于 W 和 X原子序数之和等于 Y- 的核外电子数,若 W
为 Na,X原子序数大于 Na,则 W 和 X原子序数之和大
于18,不符合题意,因此 W 只能为 Li元素;由于 Y 可
形成 Y- ,故 Y为ⅦA族元素,且原子序数Z大于 Y,故
Y不可能为 Cl元素,因此 Y 为 F元素,X 的原子序数
为10-3=7,X为 N元素;根据 W、Y、Z形成离子化合
物 W+ [ZY6]- ,可知Z为P元素;综上所述,W 为Li元
素,X为 N元素,Y 为 F元素,Z为 P元素.A.由分析
可知,X为 N元素,Z为P元素,X和 Z属于同一主族,
A项正确;B.由分析可知,X为 N 元素,Y 为 F元素,Z
为P元素,非金属性:F>N>P,B项错误;C.由分析可
知,Y为F元素,Z为 P元素,非金属性越强,其简单气
态氢化物的稳定性越强,即气态氢化物的稳定性:HF
>PH3,C项错误;D.由分析可知,W 为 Li元素,X为 N
元素,Y为F元素,同周期主族元素原子半径随着原子
序数的增大而减小,故原子半径:Li>N>F,D项错误.
12.D X半 径 最 小 为 H,短 周 期 中 电 负 性 最 小,则 M 为
Na,Z原子的s能级与p能级的电子数相等,则Z为 O,
Z与 Y、Q相邻,Y为 N,Q为S,以此分析;A.H2O中含
有氢键,则 沸 点 高 于 H2S,A 正 确;B.Na与 O 形 成
Na2O、Na2O2,则 S与 O 同族,化学性质相似,B正确;
C.Na2O的电子式为 Na+ [︰O
‥
‥
︰]2- Na+ ,Na2S的电
子式为 Na+ [︰S
‥
‥
︰]2-Na+ ,离子键百分比=(电负性
差值/总电负性差值),O 的电负性大于 S,则 Na2O 离
子键成分的百分数大于 Na2S,C正确;D.NO-3 中心原
子 N 为sp2 杂化,孤电子对为0,为平面三角形,SO2-3
中心原子S为sp3 杂化,孤电子对数为1,为三角锥形,
D错误.
13.C 由分析可知,Q 为 Na,R 为 Cl,Y 为 N,W 为 H,X
为 C,Z为 O.一般原子的电子层数越多半径越大,电
子层数相同时,核电荷数越大,半径越小,则原子半径:
H<N<C,A错误;同周期从左到右元素第一电离能呈
增大趋势,第ⅤA 族元素第一电离能反常,大于第ⅥA
族元素,则第一电离能:N>O>C,B错误;O2、Cl2 为分
子晶体,相对分子质量越大,沸点越高,二者在常温下
均为气体,Na在常温下为固体,则沸点:O2<Cl2<Na,
C正确;元素非金属性越强,电负性越大,非金属性:Na
<H<Cl,则电负性:Na<H<Cl,D错误.
14.A W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且 W、X、Y 属于
不同族的短周期元素.W 的外层电子数是其内层电子
数的2倍,则 W 为C元素;每个周期的ⅡA族和ⅤA族
的元素的第一电离都比左右相邻元素的高,由于配合
物 Y3[Z(WX)6]2 中 Y在外界,Y可形成简单阳离子,则
Y属于金属元素,故X和 Y分别为 N和 Mg;Z的 M 层未
成对电子数为4,则其3d轨道上有4个未成对电子,其价
电子 排 布 式 为 3d64s2,Z 为 Fe 元 素,Y3 [Z(WX)6]2
为Mg3[Fe(CN)6]2.
A.W、X、Y、Z四种元素的单质中,N元素的单质形成分
子晶体,Mg和Fe均形成金属晶体,C元素既可以形成
金刚石又可以形成石墨,石墨的熔点最高,A不正确;B.X
的简单氢化物是 NH3,其中 N原子轨道杂化类型为sp3,B
正确;C.Y的氢氧化物是 Mg(OH)2,其属于中强碱,难溶
于水,难溶于 NaCl溶液,但是,由于 NH4Cl电离产生的
NH+4 可以破坏 Mg(OH)2 的沉淀溶解平衡,因此Mg(OH)2
可溶于NH4Cl溶液,C正确;D.Mg3[Fe(CN)6]2 中 CN-
提供电子对与Fe3+ 形成配位键,D 正确;综上所述,本
题选 A.
15.C W、X、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增大,
WX2 是形成酸雨的物质之一,根据原子序数的规律,则
W 为 N,X为 O,Y的最外层电子数与其 K 层电子数相
等,又因为 Y 的 原 子 序 数 大 于 氧 的,则 Y 电 子 层 为3
层,最外层电子数为2,所以 Y 为 Mg,四种元素最外层
电子数之和为19,则Z的最外层电子数为6,Z为S,据
此解答.A.X 为 O,W 为 N,同周期从左往右,原子半
径依次减小,所以半径大小为 W>X,A 错误;B.X 为
O,Z为S,X的简单氢化物为 H2O,含有分子间氢键,Z
的简单氢化物为 H2S,没有氢键,所以简单氢化物的沸
点为 X>Z,B 错 误;C.Y 为 Mg,X 为 O,他 们 可 形 成
MgO,为离子化合物,C正确;D.Z为 S,硫的最高价含
氧酸为硫酸,是强酸,D错误;故选 C.
16.A A.由晶体结构图可知,[C(NH2)3]+ 中 的-NH2
的 H 与[B(OCH3)4]- 中的 O 形成氢键,因此,该晶体
中存在 N—HO氢键,A 说法正确;B.同一周期元素
原子的第一电离能呈递增趋势,但是第ⅡA、ⅤA 元素
的原子结构比较稳定,其第一电离能高于同周期的相
邻元素的原子.因此,基态原子的第一电离能从小到
大的顺序为C<O<N,B说法不正确;C.B、C、O、N 的
未成对电子数分别为1、2、2、3.因此,基态原子未成对
电子数B<C=O<N,C说法不正确;D.[C(NH2)3]+
为平面结构,则其中的 C和 N 原子轨道杂化类型均为
sp2;[B(OCH3)4]- 中 B与4个 O 形成了4个σ键,B
没有 孤 电 子 对,则 B 的 原 子 轨 道 杂 化 类 型 为 sp3;
[B(OCH3)4]- 中 O分别与B和 C形成了2个σ键,O
961
原子还有2个孤电子对,则 O 的原子轨道的杂化类型
均为sp3;综上所述,晶体中B、О和 N 原子轨道的杂化
类型不相同,D说法不正确;综上所述,本题选 A.
17.A Z2 是氧化性最强的单质,则 Z是 F,X、Y、Z相邻,
且 X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素,则
X为 N,Y为 O,W 的核外电子数与 X的价层电子数相
等,则 W 为B,即:W 为B,X为 N,Y为 O,Z是 F,以此
解题.A.由分析可知,W 为 B,X为 N,Z是 F,WZ3 为
BF3,XZ3 为 NF3,其中前者的价层电子对数为3,空间
结构为平面三角形,为非极性分子,后者的价层电子对
数为4,有一个孤电子对,空间结构为三角锥形,为极性
分子,则分子的极性:WZ3<XZ3,A 正确;B.由分析可
知,X为 N,Y为 O,Z是 F,同一周期越靠右,第一电离
能越大,但是 N的价层电子排布式为2s22p3,为半充满
稳定结构,其第一电离能大于相邻主族的元素,则第一
电离能:Y<X<Z,B错误;C.由分析可知,W 为B,X为
N,Y为 O,则 X2Y3 为 N2O3,W2Y3 为 B2O3,两种化合
物中 N和B的化合价都是+3价,但是 N 的非金属性
更强一些,故 N2O3 的氧化性更强一些,C错误;D.由分
析可知,X为 N,Y 为 O,Z是 F,其中 N 对应的单质为
氮气,其中包含三键,键能较大,D错误;故选 A.
18.A W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素,
W 形成1条单键且核电荷数最小,W 为 H,X形成4条
单键,核电荷数大于 H,且小于其他三种元素,X 为 C,
Y形成2条单键,核电荷数大于 C,Y 为 O,W、Y 原子
序数之和等于 Z,Z为 F,Y 原子价电子数为 Q 原子价
电子数的2倍,Q为 Al.A.W 与 X的化合物不一定为
极性分子,如 CH4 就是非极性分子,A 错误;B.同周期
元素从左到右第一电离能呈增大趋势,则第一电离能 F
>O>C,B正确;C.Q为 Al,Al2O3 为两性氧化物,C正
确;D.该阴离子中 L与 Q 之间形成配位键,D 正确;故
答案选 A.
19.C 根据基态 X原子s轨道上的电子数与 p轨道上的
电子数相等,可知 X 的电子排布式为1s22s22p4,为 O
元素,基态 O原子的未成对电子数为2,则基态 Y、Z原
子的未成对电子数分别为1、3,结合原子序数关系可确定
Y为F元素或 Na元素,Z为P元素,则该荧光粉的主要成
分为3W3(PO4)2WF2,结合化合物中各元素化合价代
数和为0可确定 W 为+2价,又其原子序数最大,故 W
为 Ca元素,Y为F元素.
元素电负性:F>O>P>Ca,A项错误;原子半径:F<O
<P<Ca,B项错误;F2、Ca与水反应生成的气体分别为
O2 和 H2,C项正确;P元素的最高价氧化物对应的水
化物 H3PO4 不具有强氧化性,D项错误.
20.C A.根据层多径大,同电子层结构核多径小原则,则
原子半径:丁>戊>乙,故 A 正确;B.根据同周期从左
到右非金属性逐渐增强,则非金属性:戊>丁>丙,故 B
正确;C.甲的氢化物可能为氨气、甲烷、乙烷等,若是氨
气,则遇氯化氢一定有白烟产生;若是甲烷、乙烷等,则
遇氯化氢不反应,没有白烟生成,故 C错误;D.丙的最
高价氧化物对应的水化物可能是硅酸、也可能是磷酸,
都一定能与强碱反应,故D正确.综上所述,答案为C.
21.C A.同周期元素,从左到右原子半径依次减小,则 C、
O、F的原子半径大小顺序为 C>O>F,故 A 正确;B.
同周期元素,从左到右元素的非金属性依次增强,同主
族元素,从上到下元素的非金属性依次减弱,则 C、O、Si
的非金属性强弱顺序为 O>C>Si,故 B正确;C.位于
元素周期表右上角的氟元素的非金属性最强,单质具
有很强的氧化性,故 C错误;D.原子序数为82的元素
为铅元素,与硅元素都位于元素周期表ⅣA 族,故 D正
确;故选 C.
22.D A.X(B)的单质常温下为固体,故 A错误;B.根据非
金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,则最
高价氧化物的水化物酸性:X(H3BO3)<Y(HNO3),故 B
错误;C.根据前面已知200℃以下热分解时无刺激性气
体逸出,则说明失去的是水,若100~200℃阶段热分解
失去4个 H2O,则质量分数
14+4+11×5+16×8
14+4+11×5+16×8+18×4×100%≈73.6%
,则说明
不是失去4个 H2O,故 C错误;D.化合物(NH4B5O8
4H2O)在 500 ℃ 热 分 解 后 若 生 成 固 体 化 合 物 X2Z3
(B2O3),根据硼元素守恒,则得到关系式2NH4B5O8
4H2O~5B2O3,则 固 体 化 合 物 B2O3 质 量 分 数 为
(11×2+16×3)×5
(14+4+11×5+16×8+18×4)×2×100%≈64.1%
,说
明假设正确,故 D正确.综上所述,答案为 D.
23.B A.由分析可知 X为 H,Z为 O,则其形成的10电子
微粒有 H2O、OH- 、H3O+ ,A错误;B.由分析可知Z为
O,Q为 Cl,可 形 成 ClO2,有 氧 化 性,可 用 于 自 来 水 消
毒,B正确;C.由分析可知Z为 O,M 为 Na,Q 为 Cl,则
M2Z为 Na2O,为离子晶体,MQ 为 NaCl,为离子晶体,
晶体类型相同,C错误;D.由分析可知 X为 H,Y 为 N,
Z为 O,这三种元素可以形成 NH3H2O,其溶液显碱
性,D错误;故选B.
[考点3]
1.A A.该化合物在氦气的气氛中加热,先失去 CH3OH,
若x=1,CH3OH 的 质 量 分 数 为
32
870+32×100% ≈
3.5%,结合图像可知,该化合物中x=1,故 A 项说法正
确;B.同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,但
N原子2p轨道为半充满稳定结构,第一电离能:N>O>
C,故B项说法错误;C.该化合物中,配离子与 NO-3 之间
为离子键,故 C项说法错误;D.该化合物中,根据 O、N
原子成键数可知,O—Fe为共价键,N—Fe为配位键,配
位数为与中心原子或离子键合的原子总数,因此配位数
为6,配体为与中心原子或离子形成配位键的分子或离
子个数,因此配体个数为2,故 D项说法错误;综上所述,
说法正确的为 A项.
2.C A.焰色试验的本质是电子跃迁释放特定波长的光,
不同元素的原子能级(能量量子化)导致焰色差异,事实
与结构因素有关,A不符合题意;B.SiH4 和 CH4 均为分
子晶体,沸 点 差 异 由 分 子 间 作 用 力(范 德 华 力)强 弱 决
定,事实与结构因素有关,B不符合题意;C.金属延展性
源于金属键的特性(自由电子使原子层滑动),而离子键
对应离子晶体(延展性差),事实与结构因素无关,C符合
题意;D.四大晶体类型只是理想的模型,共价晶体与离
子晶 体 没 有 明 显 的 边 界,二 者 间 存 在 过 渡 区 域,刚 玉
(Al2O3)的硬 度 大,熔 点 高,说 明 其 具 有 共 价 晶 体 的 特
征,事实与结构因素有关,D不符合题意.
3.B A.主体分子内羟基与磺酸基相邻较近,磺酸基中含
有羟基的结构,可以形成分子内氢键,A 正确;B.主体与
客体间通过非共价键形成超分子,B错误;C.已知单键
的键能小于双键,则S—O的键能比SO 键能小,C正
确;D.N 原子价电子数为5,(CH3)4N+ 中 N 有 4条 σ
键,失去1个电子形成阳离子,无孤电子对,采用sp3 杂
化,(CH3)3N中 N有3条σ键,1个孤电子对,价层电子
对数为4,采用sp3 杂化,D正确.
4.A A.葡萄糖分子中含有醛基,具有还原性,能发生银
镜反应,可与银氨溶液反应制作银镜,A 符合题意;B.橡
胶的分子链可以交联,交联后的橡胶受外力作用发生变
形时,具有迅速复原的能力,因此其弹性好,强度高,且
具有良好的物理力学性能和化学稳定性,故可用作汽车
轮胎材料,B不符合题意;C.SiC中原子以共价键形成空
间网状结构,熔点高、硬度大,可用作砂轮、砂纸的磨料,
C不符合 题 意;D.NaHCO3 可 中 和 酸 生 成 二 氧 化 碳 气
体,并受热分解产生大量二氧化碳气体,可用作食品膨
松剂,D不符合题意.
5.D A.由图可知该化合物中存在离子键、配位键和分子
间作用力,故晶体类型为混合晶体,A正确;B.NH3 与二
价 铁 通 过 配 位 键 形 成 [Fe(NH3 )2 ]2+ ,B 正 确;
C.Fe(NH3)2Cl2与水反应可以生成Fe(OH)2 沉淀,方程
071
式为Fe(NH3)2Cl2+2H2OFe(OH)2↓+2NH4Cl,C
正确;D.Fe(NH3)2Cl中[Fe(NH3)2]2+ 半径大于 Fe2+ ,
[Fe(NH3)2]2+ 与 Cl- 之间的键能小于 Fe2+ 与 Cl- 之间
的键能,Fe(NH3)2Cl2 热稳定性小于FeCl2,D错误.
6.B A.W 位于立方体的顶角,以顶角 W 为例,在此晶胞
内,离该顶角最近且距离相等的 O 原子位于该顶角所在
3条棱的棱心,由于该顶角在8个晶胞里,而棱上的原子
被4个晶胞共有,所以与 W 最近且距离相等的 O 原子
有3×8×14=6
,故 A正确;B.O元素化合价为-2价,负
化合价总数为-6,设 W 元素的平均化合价为y,据正负化
合价代数和为0可得:-6+y+x=0,y=6-x,x的值增大
y减小,即 W 元素的平均化合价降低,故B错误;C.0.44≤
x≤0.95时,立方晶胞中 W 个数为8×18=1
、O个数为12
×14=3
,若x=0.5,晶胞质量为m=184+16×3+23xNA g
,晶
胞 体 积 为 V = (a×10-10)3cm3,则 密 度 ρ=
m
V =
184+16×3+23×0.5
NA
(a×10-10)3 g
/cm3=243.5×10
30
a3NA
g/cm3,所以密度
为243.5×10
30
a3NA
gcm-3时,x=0.5,故C正确;D.NaxWO3晶
体因x变化形成空位而导致颜色各异,即空位数不同,吸收
的可见光波长不同,故D正确.
7.B A.根据题干信息,NaNH2 遇水转化为 NaOH,反应
为:NaNH2+H—OHNaOH+H—NH2,说明 NH-2
结合 H+ 能 力 更 强,A 错 误;B.根 据 题 干 信 息,深 蓝 色
[Cu(NH3)4](OH)2 溶 液,加 入 稀 硫 酸 又 转 化 为 蓝 色
[Cu(H2O)4]SO4溶 液,说 明 NH3 更 容 易 与 H+ 配 位 形 成
NH+4 ,故与氨形成配位键的能力:H+ >Cu2+ ,B正确;C.原子
半径N>O,则键长:O—H<N—H,C错误;D.NH+4 所含电
子数为7+4-1=10,NH-2 所含电子数7+2+1=10,相同数
量的两种微粒所含电子数相等,D错误.
8.D 由于 N2 分子中存在氮氮三键,该共价键键能较大,
断键需要较多能量,所以常温下很难与其他物质反应,
可稳定存在于自然界中,A 正确;苯分子中不存在单双
键交替的结构,而是形成了稳定的大 π键,所以不能与
溴发生加成反应而使溴的 CCl4 溶液褪色,B正确;水晶
为SiO2 晶体,为共价晶体,由Si原子和 O原子通过共价
键在三维空间里周期性有序排列而成,呈现规则的多面
体外形,C正确;NaCl属于离子晶体,微粒间作用力为离
子键,而 AlCl3 属于分子晶体,相邻分子间只存在范德华
力,分子晶体有低熔点的特性,AlCl3 熔点低于 NaCl,D
错误.
9.D 白球位于体心,晶胞中数目为1,黑球位于顶角、棱
心、晶胞内,晶胞中数目为8× 18 +8×
1
4 +2=5
,结合
题意知,白球为Sm、黑球为Co,该物质化学式为SmCo5,
A 正 确;体 心 原 子 位 于 晶 胞 的 中 心,其 分 数 坐 标 为
1
2
,1
2
,1
2( ) ,B正确;每个 晶 胞 中 含 有1个“SmCo5”,
晶胞底面为菱形,晶胞体积为 3
2a
2cpm3,则晶体密度=
1
NA
(150+59×5)g
3
2a
2cpm3
= 890 3
3NA×10-22
gcm-3,C正确;原
子 Q的分数坐标为 0,12
,1( ) ,由体心原子向上底面作
垂线,垂足为上底面面心,连接该面心与原子 Q、体心与
原子 Q可得直角三角形; ,则
原子 Q 到体心的距离= 2502+2002 pm=50 41pm,
D错误.
10.A A.由晶胞图可知,晶胞中 Ag位于体心,B位于顶
角,C、N位于体对角线上,沿晶胞体对角线方向投影,
体对角线上的原子投影到中心(重叠),其余6个顶角原
子分别投影到六元环的顶角上,其他体内的 C、N 原子
投影到对应顶角原子投影与体心的连线上,则投影图
为 ,A错误;B.Ag位于体心,与周围4个
N原子成键,价层电子对数为4,且与4个 N 原子形成
正四面体,则 Ag为sp3 杂化;由晶胞中成键情况知,共
用顶角B原子的8个晶胞中,有4个晶胞中存在1个C
原子与该B原子成键,即 B原子的价层电子对数为4,
为sp3 杂化,B正确;C.晶胞中 Ag位于体心,与 Ag最
近且距离相等的 Ag就是该晶胞上、下、左、右、前、后6
个相邻的晶胞体心中的 Ag原子,为6个,C正确;D.B
位于顶角,其个数为8× 18 =1
,Ag、C、N 均位于晶胞
内,个数分别为1、4、4,故晶体化学式为 AgB(CN)4,由
晶胞密度可知晶胞参数a=
3
108+11+12×4+14×4
NAd
×1010pm,Ag和 B的最短距离为体对角线的一半,即
3
2×
3
223
NAd
×1010pm.
11.C A.由晶胞结构可知,Sc原子分布在晶胞的8个棱
心和4个面心,由均摊法算出其原子个数为8× 14 +4
×12=4
,由晶体的化学式(Li0.45La0.85)ScO3 可 知,O
原子的个数是Sc的3倍,因此,每个晶胞中 O2- 个数为
12,A正确;B.由晶胞结构可知,该晶胞在yz平面的投
影就是其前视图 ,B正确;C.Ce4+ 取代
La3+ 后,Li+ 数目减小并产生空位,因此,根据化合价的
代数和为0可知,取代后该电解质的化学式为(Li0.45-y
La0.85-yCey)ScO3,C错误;D.Li
+ 与电子所带的电荷数
目相同,只是电性不同,原电池中内电路和外电路通过
的电量相等,因此,若只有 Li+ 发生迁移,外电路转移的
电子数与通过截面 MNPQ的 Li+ 数目相等,D正确.
171
12.B A.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.根据“均摊法”,1个
晶胞中含 Ti:8× 18 =1
个,含 O:12× 14 =3
个,含 La
或 Li或 空 位 共 1 个,若 x= 13
,则 La和 空 位 共 23
,
n(La)+n(空位)=23
,结合化合物各元素正、负化合价
代数和为0,(+1)×13+
(+3)×n(La)+(+4)×1+
(-2)×3=0,解得n(La)=59
、n(空位)= 19
,Li+ 与空
位数目不相等,B项错误;C.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+ 向阴极方向移动,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.
13.B 金刚石(C)、单晶硅(Si)、金刚砂(SiC)、立方氮化硼
(BN)都为共价晶体,结构相似,则原子半径越大,键长
越长,键能越小,熔、沸点越低,在这几种晶体中,键长
Si-Si>Si-C>B-N>C-C,所以熔点最低的为单晶
硅.故选B.
14.D 根据题给晶胞结构,由均摊法可知,每个晶胞中含
有1+12×14=4
个Bi,含有8+8×18+6×
1
2=12
个
F,故该铋氟化物的化学式为 BiF3,A 正确;将晶胞均分
为8个小立方体,则晶胞体内的8个F位于8个小立方
体的体心,以 M 为原点建立坐标系,设 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
1,12
,1
2( ) ,与 Q、M 均在同一条棱上的F的原子分数
坐标为(1,0,0),S的原子分数坐标为 14
,1
4
,3
4( ) ,故
粒 子 S、 T 之 间 的 距 离 为
1-14( )
2
+ 12-
1
4( )
2
+ 12-
3
4( )
2
× a pm =
11
4 apm
,B正确;由 A 项分析可知,每个晶胞中有4
个BiF3 单元,晶胞体积为a3×10-30cm3,则晶体密度为
4×266
NA×a3×10-30
gcm-3= 1064NA×a3×10-30
gcm-3,C
正确;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,有8个,D错误.
15.D A.NH2OH,NH3,H2O的电荷分布都不均匀,不对
称,为极性分子,A正确;B.由反应历程可知,有 N-H,
N-O键断裂,还有 N-N 键的生成,B正确;C.由反应
历程可知,反应过程中,Fe2+ 先失去电子发生氧化反应
生成Fe3+ ,后面又得到电子生成 Fe2+ ,C正确;D.由反
应历程可知,反应过程中,生成的 NH2NH2 有两个氢
来源于 NH3,所以将 NH2OH 替换为 ND2OD,不可能
得到 ND2ND2,得到 ND2NH2 和 HDO,D错误;故选D.
16.D A.根据反应机理的图示知,含 N 分子发生的反应
有 NO+OOH NO2+OH、NO+NO2+H2O
2HONO、NO2 + C3H7 C3H6 + HONO、
HONONO+OH,含 N 分 子 NO、NO2、HONO
中 N元素的化合价依次为+2价、+4价、+3价,上述
反应中均有元素化合价的升降,都为氧化还原反应,一
定有电 子 转 移,A 项 正 确;B.根 据 图 示,由 NO 生 成
HONO的反应历程有2种,B项正确;C.NO是催化剂,
增大 NO 的 量,C3H8 的 平 衡 转 化 率 不 变,C 项 正 确;
D.无论反应历程如何,在 NO催化下丙烷与 O2 反应制
备丙烯的总反应都为2C3H8+O2
NO
2C3H6+2H2O,
当主要发生包含②的历程时,最终生成的水不变,D 项
错误;答案选 D.
17.D 根据图示写出过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的反应式如下:
Ⅰ.NO-2 +2H+ +e- NO+H2O
Ⅱ.NO+NH+4 +2H+ +3e- N2H4+H2O
Ⅲ.N2H4 N2+4H+ +4e-
过程Ⅰ NO-2 得电子发生还原反应,A 错误.根据过程
Ⅰ、Ⅱ的反应式可知a和b转移的e- 数目之比为1∶3,
B错误.过程Ⅱ中n(NO)∶n(NH+4 )=1∶1,C错误.
将三个反应式相加可知,D正确.
18.AD A.由图中信息可知,进程Ⅰ中S的总能量大于产
物P的总能量,因此进程Ⅰ是放热反应,A 说法正确;
B.进程Ⅱ中使用了催化剂 X,但是催化剂不能改变平
衡产率,因此在两个进程中平衡时 P的产率相同,B说
法不正确;C.进程Ⅲ中由SY 转化为 PY 的活化能
高于进程Ⅱ中由SX转化为 PX的活化能,由于这
两步反应分别是两个进程的决速步骤,因此生成 P的
速率为Ⅲ<Ⅱ,C说法不正确;D.由图中信息可知,进
程Ⅳ中S吸附到Z表面生成SZ,然后SZ转化为产
物PZ,由于PZ没有转化为 P+Z,因此,Z没有表
现出催化作用,D说法正确;综上所述,本题选 AD.
19.B A.一般来说,反应的活化能越高,反应速率越慢,由
图可知,反应Ⅰ和反应Ⅳ的活化能较高,因此反应的决
速步为反应Ⅰ、Ⅳ,故 A错误;B.反应Ⅰ为加成反应,而
CH3C
18O-
OH
OCH3 与 CH3C
18OH
O-
OCH3 为 快 速 平 衡,
反应 Ⅱ 的 成 键 和 断 键 方 式 为 或
,后者能生成18OH- ,因此反应结束
后,溶液中存在18OH- ,故 B正确;C.反应Ⅲ的成键和
断键方式为 或 ,因
此反应结束后溶液中不会存在 CH318OH,故 C 错误;
D.该总反应对应反应物的总能量高于生成物总能量,
总反应为放热反应,因此 CH3C
18O
OH 和 CH3O- 的
总能量与 CH3C
18O
OCH3 和 OH- 的 总 能 量 之 差 等
于图示总反应的焓变,故D错误;综上所述,正确的是B
项,故答案为B.
20.解析:(1)Fe为26号元素,位于元素周期表中第四周期
Ⅷ族;基态Fe原子电子排布式为[Ar]3d64s2,未成对电
子数为4,基态 Fe3+ 电子排布式为[Ar]3d5,未成对电
子数为5.
(2)①同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,
但 N原子2p轨道为半充满稳定结构,第一电离能:N>
O>C;同周期元素从左到右,电负性逐渐增大,因此电
负性:O>N>C.
②尿素分子(H2NCONH2)中 C原子形成3个σ键,无
孤电子对,采取的轨道杂化方式为sp2 杂化.
③八面体配离子[Fe(H2NCONH2)6]3+ 中 Fe3+ 的配位
数为6,碳氮键的键长均相等,因此 N 原子不会参与形
成配位键,说明CO中O原子参与配位,所以与Fe3+
配位的原子是 O.
271
(3)①αGFe为体心立方晶胞,晶胞边长为apm,体对角
线长度为 3apm,体心立方晶胞中 Fe原子半径r与体
对角线关系为4r= 3a,因此Fe原子的半径为 3a4 pm
.
②m 截面面积Sm=a2pm2,每个角原子被 4个相邻晶
胞共享(二 维 共 享),如 图 所 示: ,每 个 晶
胞的顶点原子贡献1
4
个原子给该晶面,所含原子数为4
×14=1
,单位面积原子数为 1
a2
个pm-2,n截面面积
为a× 2a= 2a2pm2,每个角原子被4个相邻晶胞共
享,体 心 原 子 完 全 属 于 本 截 面,所 含 原 子 数 为
4×14( ) +1=2,单 位 面 积 原 子 数 为
2
2a2
= 2
a2
个
pm-2,因此催化活性较低的是n截面,该截面单位面积
含有的Fe原子为 2
a2
个pm-2.
答案:(1)4 Ⅷ 4∶5 (2)①N O ②sp2 ③O
(3)① 3a4 ②n
2
a2
21.解析:(1)A.基态 P原子价层电子排布式为3s23p3,根
据洪特规则,3p轨道上的3个电子自旋方向相同,故 A
正确;B.基态 As原子价层电子排布式为4s24p3,As3+
的价层电子排布式为4s2,最外层电子数为2,故 B错
误;C.P3+ 比 P5+ 多一个电子层,所以 P3+ 的半径大于
P5+ 的半径,故 C错误;D.基态 P原子的电子排布式为
[Ne]3s23p3,电子排布式为[Ne]3s13p4 的 P原子处于
激发态,故 D正确;选 AD.
(2)①根据均摊法原则,晶胞中 Cl原子数6× 12 =3
、P
原子数8×18=1
、Ca原子数12× 14 =3
,所以化学式
是 Ca3PCl3;
②Ca3PCl3 中P显-3价,将0.01mol该化合物加入到
含少量石蕊的10mLH2O中,反应生成氯化钙、氢氧化
钙、PH3 气体,溶液呈碱性,实验现象是溶液变蓝,有气
体放出.
(3)当两分子 H3PO4 脱水聚合时,结构发生变化,聚合
结构的体积更大,负电荷分布更分散,更容易电离出氢
离子,而PO3-4 的负电荷密度大,更易结合氢离子,所以
聚合后的Ka3值增大;
(4)① 方 法 Ⅰ 中,Ca5 (PO4 )3OH、Ca5 (PO4 )3F、
Ca5(PO4)3Cl和浓硫酸反应生成硫酸钙、磷酸、氢氟酸、
盐酸,氢 氟 酸 和 SiO2 反 应 生 成 SiF4 气 体 和 水,所 得
H3PO4 溶液中含有的杂质酸是盐酸、氢氟酸.
②碳酸钠和硫酸钙反应,硫酸钙转化为碳酸钙沉淀和
硫酸钠,溶液 A 是碳酸钠溶液;过滤出碳酸钙,得硫酸
钠、碳酸钠混合液,加硫酸除碳酸钠,蒸发浓缩、冷却结
晶、过滤、洗涤得 Na2SO4xH2O,系列操作 B是过滤、
加硫酸、蒸 发 浓 缩、冷 却 结 晶、过 滤、洗 涤,Na2SO4
xH2O加热脱水得无水硫酸钠,操作 C是加热脱水.
③方 法 Ⅱ 中,脱 水 得 到 的 Ca10 (PO4)6O(足 量)与 炭
(C)、SiO2 高温下反应,生成白磷(P4)和另一种可燃性
气体,根据元素守恒,可燃性气体为 CO,该反应的化学
方程式是2Ca10(PO4)6O+30C+20SiO2
高温
20CaSiO3
+3P4+30CO↑.
答案:(1)AD (2)①Ca3PCl3 ②溶液变蓝,有气体
放出
(3)PO3-4 的负电荷密度大,更易结合氢离子
(4)①盐酸、氢氟酸 ②碳酸钠溶液 过滤、加硫酸、蒸
发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤 加热脱水
③2Ca10(PO4)6O+30C+20SiO2
高温
20CaSiO3+3P4+
30CO↑
22.解析:(1)由晶胞图可知,化学式为 CrCl24H2O;构成
晶胞的粒子为 CrCl24H2O分子,故为分子晶体;
(2)A.同一周期元素,从左到右,电负性依次增强,故顺
序为 O>N>B,A 错误;B.核外电子排布相同,核电荷
数越大,半径越小,故顺序为 P3- >S2- >Cl- ,B错误;
C.同一周期,从左到右,第一电离能呈增大的趋势,ⅤA
族和ⅥA族相反,故顺序为 Ge<Se<As,C正确;D.基
态 Cr的简化电子排布式:[Ar]3d54s1,Cr2+ 的简化电子
排布式为[Ar]3d4,D正确;故选 CD;
(3)①-NH2 的价层电子对数为3+
5-1×3
2 =4
,故杂
化方式为sp3;-NH2 价层电子对数为4,有一个孤电
子对,-NH+3 价层电子对数4+
5-1-1×4
2 =4
,无孤
电子对,又因为孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键
电子 对 对 成 键 电 子 对 的 排 斥 力,故 键 角 ∠HNH:
H2N-NH2中的-NH2<H2N-NH+3 中的-NH+3 ;
②HNO3 与SO3 按物质的量之比1∶2发生化合反应
生成 A,测得 A由2种微粒构成,其中之一是 NO+2 ,则
A为 NO2HS2O7,NO+2 为硝酸失去一个 OH- ,得电子
能力更强,氧化性更强,故氧化性强弱:NO+2 >HNO3;
阴 离 子 为 HS2O-7 根 据 已 知 可 知 其 结 构 式
为 S
O
O
O O S
O
O
O H
é
ë
ê
ê
êê
ù
û
ú
ú
úú
-
.
答案:(1)CrCl24H2O 分子晶体 (2)CD
(3)①sp3 < -NH2 有孤电子对,孤电子对成键电
子 排 斥 力 大, 键 角 变 小 ② >
S
O
O
O O S
O
O
O H
é
ë
ê
ê
êê
ù
û
ú
ú
úú
-
23.解析:(1)ⅣA 族 元 素 基 态 原 子 的 价 层 电 子 排 布 为
ns2np2,其核外未成对电子数为2,因最外层电子数均
为4,所以在与其他元素形成化合物时,呈现的最高化
合价为+4;
(2)CaC2 俗 称 电 石,为 离 子 化 合 物,由 Ca2+ 和 C2-2 构
成,两种离子间存在离子键,C2-2 中两个 C原子之间存
在非极性共价键,因此,该化合物中不存在的化学键类
型为极性共价键和配位键,故选bd;
(3)聚甲基硅烷Si
CH3
H
,含 C、Si、H 三种元素,其电负性
大小顺序:C>H>Si,则电负性最大的元素是 C,硅原
子与周围的4个原子形成共价键,没有孤电子对,价层
电子对数为4,则硅原子的杂化轨道类型为sp3;
(4)根据表中数据可知,SnF4 的熔点均远高于其余三种
物质,SnF4 属于离子晶体,SnCl4、SnBr4、SnI4 属于分子
晶体,离子晶体的熔点比分子晶体的高,SnCl4、SnBr4、
SnI4 三种物质的相对分子质量依次增大,分子间作用
力依次增强,熔点升高,故原因为:SnF4 属于离子晶体,
SnCl4、SnBr4、SnI4 属于分子晶体,离子晶体的熔点比分
子晶体的高,分子晶体的相对分子质量越大,分子间作
用力越强,熔点越高;
371
(5)由PbS晶胞结构图可知,该晶胞中有4个 Pb和4
个S,距离每个Pb原子周围最近的S原子数均为6,因
此Pb的配位数为6.设 NA 为阿伏加德罗常数的值,
则 NA 个晶胞的质量为4×(207+32)g,NA 个晶胞的
体积 为 NA ×(594×10-10cm)3,因 此 该 晶 体 密 度 为
4×(207+32)
NA×(594×10-10)3
gcm-3
(或 956
NA×(594×10-10)3
gcm-3).
答案:(1)2 +4
(2)bd
(3)C sp3
(4)SnF4 属于离子晶体,SnCl4、SnBr4、SnI4 属于分子晶
体,离子晶体的熔点比分子晶体的高,分子晶体的相对
分子质量越大,分子间作用力越强,熔点越高
(5)6 4×
(207+32)
NA×(594×10-10)3
g cm-3 (或
956
NA×(594×10-10)3
gcm-3)
24.解析:(1)在化学反应中,断开化学键要消耗能量,形成
化学键要释放能量,反应的焓变等于反应物的键能总
和与生成物的键能总和的差,因此,由图1数据可知,反
应1
2N2
(g)+32H2
(g)NH3(g)的 ΔH=(473+654
-436-397-339)kJmol-1=-45kJmol-1.
(2)由图1中信息可知,12N2
(g)N(g)的ΔH=+473kJ
mol-1,则 N≡N的键能为946kJmol-1;32H2
(g)
3H(g)的 ΔH=+654kJmol-1,则 H-H 的 键 能 为
436kJmol-1.在化学反应中,最大的能垒为速率控
制步骤,而断开化学键的步骤都属于能垒,由于 N≡N
的键能比 H-H 的大很多,因此,在上述反应机理中,
速率控制步骤为(ⅱ).
(3)已知αGFe属于立方晶系,晶胞参数a=287pm,密度为
7.8gcm-3,设其晶胞中含有Fe的原子数为x,则αGFe
晶体密度ρ=
56x×1030
NA2873
gcm-3=7.8gcm-3,解之得x
=
7.8×2873NA
56×1030
,即αGFe晶 胞 中 含 有 Fe 的 原 子 数
为
7.8×2873NA
56×1030
.
(4)①合成氨的反应中,压强越大越有利于氨的合成,
因此,压强越大平衡时氨的摩尔分数越大.由图中信
息可知,在相 同 温 度 下,反 应 达 平 衡 时 氨 的 摩 尔 分 数
p1<p2<p3.因此,图中压强由小到大的顺序为p1<
p2<p3,判断的依据是:合成氨的反应为气体分子数减
少的反应,压强越大平衡时氨的摩尔分数越大.②对
比图3和图4中的信息可知,在相同温度和相同压强
下,图4中平衡时氨的摩尔分数较小.在恒压下充入惰
性气体 Ar,反应混合物中各组分的浓度减小,各组分的
分压也减小,化学平衡要向气体分子数增大的方向移
动.因此,充入惰性气体 Ar不利于合成氨,进料组成
中含有惰性气体 Ar的图是图4.③图3中,进料组成
为xH2=0.75、xN2 =0.25两者物质的量之比为3∶1.
假设 进 料 中 氢 气 和 氮 气 的 物 质 的 量 分 别 为3mol和
1mol,达到平衡时氮气的变化量为xmol,则有:
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
始(mol) 1 3 0
变(mol) x 3x 2x
平(mol) 1-x 3-3x 2x
当p2=20MPa、xNH3 =0.20时,xNH3 =
2x
4-2x=0.20
,
解之得x=13
,则氮气的转化率α=13≈33.33%
,平衡
时 N2、H2、NH3 的 物 质 的 量 分 别 为
2
3 mol
、2 mol、
2
3 mol
,其物质的量分数分别为 1
5
、3
5
、1
5
,则该温度
下K′p=
1
5p2( )
2
1
5p2×
3
5p2( )
3=
25
27×400
(MPa)-2因此,该
温度时,反应1
2N2
(g)+ 32H2
(g) NH3(g)的平衡
常数Kp= K′p=
25
27×400
(MPa)-2= 1432
(MPa)-1.
答案:(1)-45
(2)(ⅱ) 在化学反应中,最大的能垒为速率控制步
骤,而断开化学键的步骤都属于能垒,由于 N≡N 的键
能比 H-H 的大很多.因此,在上述反应机理中,速率
控制步骤为(ⅱ)
(3)
7.8×2873NA
56×1030
(4)①p1<p2<p3 合成氨的反应为气体分子数减少
的反应,压强越大平衡时氨的摩尔分数越大 ②图4
③33.33% 1432
专题四 化学反应与能量
[考点1]
1.D 观察历程图,反应ⅰ的反应物 Ga2O3(s)+NH3(g)
的相 对 能 量 为 0,经 TS1、TS2、TS3 完 成 反 应,生 成
Ga2O2NH(s)和 H2O,此时的相对能量为0.05eV,因此
体系能量在反应中增加,则该反应为吸热过程,A 正确;
反应ⅲ中因 H2O(g)脱去步骤需要经过 TS5,则活化能
为0.70eV与 TS5的相对能量差,即3.39eV-0.70eV
=2.69eV,B正确:反应ⅱ从 Ga2ON2H2(s)生成2GaN(s)+
H2O(g)经历过渡态TS6、TS7,说明该反应分两步进行,包含
2个基元反应,C正确;整个反应历程中,活化能最高的步骤
是反应ⅲ中TS7对应的步骤(活化能为3.07eV),所以总反
应的速控步包含在反应ⅲ中,D错误.
2.A 550 ℃ 时,n(H2)=5 mol,n(CO2)=2.2 mol,
n(CH4)=n(CO)=0.4 mol,根 据 C 原 子 守 恒,可 得
n(C3H8O3)=
n(C)-n(CO2)-n(CO)-n(CH4)
3 =0
,根
据 O 原 子 守 恒, 可 得 n (H2O ) =
n(O)-2n(CO2)-n(CO)-3n(C3H8O3)
1 =7.2mol
(也
可利用 H 原 子 守 恒 计 算,结 果 相 同),则α(H2O)=
9mol-7.2mol
9mol ×100% =20%
,A 正 确;550 ℃ 时,
n(CO2)=2.2 mol,n(CO)=0.4 mol,则 n(CO2)∶
n(CO)=11∶2,B错误;400~550℃范围,随温度升高,
反应Ⅱ、Ⅲ平衡均逆向移动,n(CO2)增大,说明反应Ⅲ逆
向移动程度更大,则 H2O 的物质的量减小,C错误;增大
压强,反应Ⅰ平衡逆向移动,反应Ⅱ平衡不移动,反应Ⅲ
平衡正向移动,H2 的物质的量减小,D错误.
3.C A.由图可知,Ⅰ到Ⅱ的过程中消耗了氢离子和电子,
属于还原反应,A 错误;B.Ⅱ到Ⅲ的过程中生成了一个
C—H 键,如图 ,有 极 性 键 生 成,不 是 非 极 性
键,B错误;C.Ⅱ到Ⅲ的过程中生成了一个 C—H 键,由
471
专题三 物质结构 元素周期律
考点1 原子结构 化学键 化学用语
1.(2025河南卷,2)下列化学用语或图示正确的是 ( )
A.反G1,2G二氟乙烯的结构式: C
F
H
C
F
H
B.二氯甲烷分子的球棍模型:
C.基态S原子的价电子轨道表示式:↓↑
3s
↓↑↓↑
3p
D.用电子式表示CsCl的形成过程:
2.(2025甘肃卷,2)马家窑文化遗址出土了大量新石器时代陶制文物,陶制文物的主要成分为
硅酸盐,下列有关表述错误的是 ( )
A.基态Si原子的价层电子排布图:↑↓
3s
↑ ↑
3p
B.168O的同位素188O可作为有机反应示踪原子
C.SiCl4 的电子式为:︰Cl
‥
‥
︰Si
‥
︰Cl
‥
︰
‥
︰Cl
‥
︰
︰Cl
‥
‥
︰
D.SiO2 的球棍模型为:
3.(2025甘肃卷,5)X、Y、Z、W、Q分别为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y、Q基态原子
的价电子数相同,均为其K层电子数的3倍,X与Z同族,W 为金属元素,其原子序数等于X
与Z的原子序数之和.下列说法错误的是 ( )
A.X与Q组成的化合物具有还原性
B.Y与Q组成的化合物水溶液显碱性
C.Z、W的单质均可在空气中燃烧
D.Z与Y按原子数1∶1组成的化合物具有氧化性
C3H8N6I6
4.(2025甘肃卷,10)我国科学家制备了具有优良双折射性能的C3H8N6I6
3H2O材料.下列说法正确的是 ( )
A.电负性N<C<O
B.原子半径C<N<O
C.I-3 中所有I的孤电子对数相同
D.C3H8N62+中所有N—H极性相同
5.(2025浙江1月卷,1)下列属于极性分子的是 ( )
A.HCl B.N2 C.He D.CH4
31
6.(2025浙江1月卷,2)下列化学用语表示不正确
的是 ( )
A.基态S原子的电子排布式:2s22p4 B.质量数为14的碳原子:146C
C.乙烯的结构简式:CH2CH2 D.H2O的电子式:H︰O
‥
‥
︰H
7.(2025黑吉辽蒙卷,2)侯氏制碱法突破西方技术垄断,推动了世界制碱技术的发展,其主要反
应为NaCl+CO2+NH3+H2ONaHCO3↓+NH4Cl.下列有关化学用语或说法正确的是
( )
A.CO2 的电子式:O
‥
‥
︰C
‥
‥
︰O
‥
‥
B.H2O的空间结构:直线形
C.NH4Cl的晶体类型:离子晶体 D.溶解度:NaHCO3>NH4HCO3
8.(2025黑吉辽蒙卷,3)Cl2O可用于水的杀菌消毒,遇水发生反应:Cl2O+H2O2HClO.下列
说法正确的是 ( )
A.反应中各分子的σ键均为pGpσ键
B.反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形
C.Cl—O键长小于 H—O键长
D.HClO分子中Cl的价电子层有2个孤电子对
9.(2025河北卷,5)下列化学用语表述正确的是 ( )
A.中子数为12的氖核素:2212Ne B.氯化镁的电子式:︰Cl
‥
‥
︰Mg︰Cl
‥
‥
︰
C.甲醛分子的球棍模型: D.CO2-3 的价层电子对互斥模型:
10.(2025山东卷,6)第70号元素镱(Yb)的基态原子价电子排布式为4f146s2.下列说法正确
的是 ( )
A.17470Yb的中子数与质子数之差为104 B.17470Yb与17670Yb是同一种核素
C.基态Yb原子核外共有10个d电子 D.Yb位于元素周期表中第6周期
11.(2025江苏卷,2)科学家通过核反应10n+63Li →31H+42He发现氚(31H).下列说法正确
的是 ( )
A.10n表示一个质子
B.63Li的基态原子核外电子排布式为1s12s2
C.31H与21H互为同位素
D.42He的原子结构示意图为
12.(2025陕晋青宁卷,2)下列化学用语或图示表达正确的是 ( )
A.CS2 的电子式为︰S
‥
︰︰C︰︰S
‥
︰ B.基态Be原子的价电子排布式为2s22p2
C.C2H2 的球棍模型为 D.反G2G丁烯的结构简式为 C
H3C
H
C
CH3
H
13.(2025陕晋青宁卷,6)下列对物质性质的解释错误的是 ( )
选项 物质性质 解释
A 氯化钠熔点高于氯化铯 氯化钠离子键强于氯化铯
B 碘易溶于四氯化碳 碘和四氯化碳都是非极性分子
C 草酸氢钠溶液显酸性 草酸氢根离子水解程度大于电离程度
D 离子液体导电性良好 离子液体中有可移动的阴、阳离子
41
14.(2025云南卷,2)下列化学用语或图示表示正确的是 ( )
A.NH3 的VSEPR模型:
B.Na2S的电子式:Na+2 [︰S
‥
‥
︰]2-
C.Cl的原子结构示意图:
D.Al2(SO4)3 溶于水的电离方程式:Al2(SO4)3 2Al3++3SO2-4
15.(2024湖北卷,12)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
16.(2023全国乙卷,10)一种矿物由短周期元素 W、X、Y组成,溶于稀盐酸有无色无味气体生
成.W、X、Y原子序数依次增大.简单离子X2-与Y2+具有相同的电子结构.下列叙述正确
的是 ( )
A.X的常见化合价有-1、-2 B.原子半径大小为Y>X>W
C.YX的水合物具有两性 D.W单质只有4种同素异形体
17.(2023全国甲卷,35)将酞菁—钴酞菁—三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上,制得一种高效催
化还原二氧化碳的催化剂.回答下列问题:
(1)如图1所示的几种碳单质,它们互为 ,其中属于原子晶体的是 ,C60间的
作用力是 .
(2)酞菁和钴酞菁的分子结构如图2所示.
酞菁分子中所有原子共平面,其中p轨道能提供一对电子的N原子是 (填图2
酞菁中N原子的标号).钴酞菁分子中,钴离子的化合价为 ,氮原子提供孤对电子与
钴离子形成 键.
(3)气态AlCl3 通常以二聚体Al2Cl6 的形式存在,其空间结
构如图3a所示,二聚体中Al的轨道杂化类型为 .
AlF3 的熔点为1090℃,远高于AlCl3 的192℃,由此可以
判断铝氟之间的化学键为 键.AlF3 结构属立方晶
系,晶胞如图3b所示,F-的配位数为 .若晶胞参数
为apm,晶体密度ρ= gcm
-3(列出计算式,阿伏
加德罗常数的值为NA).
51
18.(2023全国乙卷,35)中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星.探测发现火星上存在大量橄榄
石矿物(MgxFe2-xSiO4).回答下列问题:
(1)基态Fe原子的价电子排布式为 .橄榄石中,各元素电负性大小顺序为
,铁的化合价为 .
(2)已知一些物质的熔点数据如下表:
物质 熔点/℃
NaCl 800.7
SiCl4 -68.8
GeCl4 -51.5
SnCl4 -34.1
Na与Si均为第三周期元素,NaCl熔点明显高于SiCl4,原因是 .
分析同族元素的氯化物SiCl4、GeCl4、SnCl4 熔点变化趋势及其原因
.SiCl4 的空间结构为 ,其中Si的轨道杂化形式为 .
(3)一种硼镁化合物具有超导性能,晶体结构属于六方晶系,其晶体结构、晶胞沿c轴的投影
图如图所示,晶胞中含有 个 Mg.该物质化学式为 ,B—B最近距
离为 .
19.(2022山东卷,16)研究笼形包合物结构和性质具有重要意义.化
学式为Ni(CN)xZn(NH3)yzC6H6 的笼形包合物四方晶胞结构
如图所示(H原子未画出),每个苯环只有一半属于该晶胞.晶胞参
数为a=b≠c,α=β=γ=90°.回答下列问题:
(1)基态Ni原子的价电子排布式为 ,在元素周期表中位置
为 .
(2)晶胞中N原子均参与形成配位键,Ni2+与Zn2+的配位数之比为 ;x∶y∶z=
;晶胞中有d轨道参与杂化的金属离子是 .
(3)吡啶(
N
)替代苯也可形成类似的笼形包合物.已知吡啶中含有与苯类似的Π66 大π
键,则吡啶中N原子的价层孤电子对占据 (填标号).
A.2s轨道 B.2p轨道 C.sp杂化轨道 D.sp2 杂化轨道
(4)在水中的溶解度,吡啶远大于苯,主要原因是① ,② .
(5)
N
、
N
CH3
、
N
Cl
的碱性随N原子电子云密度的增大而增强,其中碱性
最弱的是 .
61
20.(2023湖北卷,12)下列事实不涉及烯醇式与酮式互变异构原理的是 ( )
C
O
CH2 R CCH
OH
R (R为烃基或氢)
酮式 烯醇式
A.HC≡CH能与水反应生成CH3CHO
B.
OH
可与 H2 反应生成
C.
O
O
OCH3
水解生成
O
D. 中存在具有分子内氢键的异构体
21.(2023湖北卷,15)镧La和 H可以形成一系列晶体材料LaHn,在储氢和超导等领域具有重
要应用.LaHn 属于立方晶系,晶胞结构和参数如图所示.高压下,LaH2 中的每个 H结合4
个 H形成类似CH4 的结构,即得到晶体LaHx.下列说法错误的是 ( )
A.LaH2 晶体中La的配位数为8
B.晶体中 H和 H的最短距离:LaH2>LaHx
C.在LaHx 晶胞中,H形成一个顶点数为40的闭合多面体笼
D.LaHx 单位体积中含氢质量的计算式为
40
(4.84×10-8)3×6.02×1023g
cm-3
22.(2023辽宁卷,14)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72.5/(NA×a3×10-30)gcm-3
B.图1中O原子的配位数为6
C.图2表示的化学式为LiMg2OClxBr1-x
D.Mg2+取代产生的空位有利于Li+传导
23.(2023辽宁卷,2)下列化学用语或表述正确的是 ( )
A.BeCl2 的空间结构:V形 B.P4 中的共价键类型:非极性键
C.基态Ni原子价电子排布式:3d10 D.顺G2G丁烯的结构简式: C
CH3
H
C
H
CH3
71
24.(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
25.(2023山东卷,5)石墨与F2 在450℃反应,石墨层间插入F得到层
状结构化合物(CF)x,该物质仍具润滑性,其单层局部结构如图所示.
下列关于该化合物的说法正确的是 ( )
A.与石墨相比,(CF)x 导电性增强
B.与石墨相比,(CF)x 抗氧化性增强
C.(CF)x 中C—C的键长比C—F短
D.1mol(CF)x 中含有2xmol共价单键
26.(2023湖南卷,2)下列化学用语表述错误的是 ( )
A.HClO的电子式:H︰O
‥
‥
︰Cl
‥
‥
︰
B.中子数为10的氧原子:188O
C.NH3 分子的VSEPR模型:
D.基态N原子的价层电子排布图:↑↓ ↑ ↑ ↑
2s 2p
27.(2023湖南卷,4)下列有关物质结构和性质的说法错误的是 ( )
A.含有手性碳原子的分子叫做手性分子
B.邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点
C.酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可发生水解反应
D.冠醚(18G冠G6)的空穴与K+尺寸适配,两者能通过弱相互作用形成超分子
28.(2023湖南卷,11)科学家合成了一种高温超导材料,其晶胞结构如
图所示,该立方晶胞参数为apm.阿伏加德罗常数的值为NA.下列说
法错误的是 ( )
A.晶体最简化学式为KCaB6C6
B.晶体中与K+最近且距离相等的Ca2+有8个
C.晶胞中B和C原子构成的多面体有12个面
D.晶体的密度为2.17×10
32
a3NA
gcm-3
29.(2022山东卷,3)138O、158O的半衰期很短,自然界中不能稳定存在.人工合成反应如下:
16
8O+32He →138O+abX;168O+32He →158O+mnY.下列说法正确的是 ( )
A.X的中子数为2
B.X、Y互为同位素
C.138O、158O可用作示踪原子研究化学反应历程
D.自然界不存在138O2、158O2 分子是因其化学键不稳定
30.(2022山东卷,5)AlN、GaN属于第三代半导体材料,二者成键结构与金刚石相似,晶体中只
存在N—Al键、N—Ga键.下列说法错误的是 ( )
A.GaN的熔点高于AlN B.晶体中所有化学键均为极性键
C.晶体中所有原子均采取sp3 杂化 D.晶体中所有原子的配位数均相同
31.(2022湖南卷,2)下列说法错误的是 ( )
A.氢键、离子键和共价键都属于化学键
B.化学家门捷列夫编制了第一张元素周期表
C.药剂师和营养师必须具备化学相关专业知识
D.石灰石是制造玻璃和水泥的主要原料之一
81
32.(2022广东卷,20)硒(Se)是人体必需微量元素之一,含硒化合物在材料和药物领域具有重
要应用.自我国科学家发现聚集诱导发光(AIE)效应以来,AIE在发光材料、生物医学等领
域引起广泛关注.一种含Se的新型AIE分子Ⅳ的合成路线如下:
Se
Se
+
C
C
C C H
+
S
O
O
N
H
N
H
H
→
C
C
C
Se
C
H
S
O
O
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
(1)Se与S同族,基态硒原子价电子排布式为 .
(2)H2Se的沸点低于 H2O,其原因是 .
(3)关于Ⅰ~Ⅲ三种反应物,下列说法正确的有 .
A.Ⅰ中仅有σ键 B.Ⅰ中的Se—Se键为非极性共价键
C.Ⅱ易溶于水 D.Ⅱ中原子的杂化轨道类型只有sp与sp2
E.Ⅰ~Ⅲ含有的元素中,O电负性最大
(4)Ⅳ中具有孤对电子的原子有 .
(5)硒的两种含氧酸的酸性强弱为 H2SeO4 H2SeO3(填“>”或“<”).研究发现,给
小鼠喂 食 适 量 硒 酸 钠(Na2SeO4)可 减 轻 重 金 属 铊 引 起 的 中 毒.SeO2-4 的 立 体 构 型
为 .
(6)我国科学家发展了一种理论计算方法,可利用材料的晶体结构数据预测其热电性能,该方
法有助于加速新型热电材料的研发进程.化合物X是通过该方法筛选出的潜在热电材料之
一,其晶胞结构如图a,沿x、y、z轴方向的投影均为图b.
①X的化学式为 .
②设X的最简式的式量为 Mr,晶体密度为ρgcm
-3,则X中相邻 K之间的最短距离为
nm(列出计算式,NA 为阿伏加德罗常数的值).
33.(2022湖南卷,18)铁和硒(Se)都是人体所必需的微量元素,且在医药、催化、材料等领域有
广泛应用.回答下列问题:
(1)乙烷硒啉(Ethaselen)是一种抗癌新药,其结构式如下:
①基态Se原子的核外电子排布式为[Ar] ;
②该新药分子中有 种不同化学环境的C原子;
91
③比较键角大小:气态SeO3 分子 SeO2-3 离子(填“>”“<”或“=”),原因是
.
(2)富马酸亚铁(FeC4H2O4)是一种补铁剂.富马酸分子的结构模型如图所示;
①富马酸分子中σ键与π键的数目比为 ;
②富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为 .
(3)科学家近期合成了一种固氮酶模型配合物,该物质可以在温和条件下直接活化 H2,将
N3-转化为NH-2 ,反应过程如图所示:
①产物中N原子的杂化轨道类型为 ;
②与NH-2 互为等电子体的一种分子为 (填化学式).
(4)钾、铁、硒可以形成一种超导材料,其晶胞在xz、yz和xy 平
面投影分别如图所示;
①该超导材料的最简化学式为 ;
②Fe原子的配位数为 ;
③该晶胞参数a=b=0.4nm、c=1.4nm,阿伏加德罗常数的值为
NA,则该晶体的密度为 gcm-3(列出计算式).
34.(2022全国甲卷,35)2008年北京奥运会的“水立方”,在2022年冬奥会上华丽转身为“冰立
方”,实现了奥运场馆的再利用,其美丽的透光气囊材料由乙烯(CH2 CH2)与四氟乙烯
(CF2CF2)的共聚物(ETFE)制成.回答下列问题:
(1)基态F原子的价电子排布图(轨道表示式)为 .
(2)图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能I变化趋势(纵坐标的标度不同).第一电
离能的变化图是 (填标号),判断的根据是 ;第三电离能的变化图
是 (填标号).
(3)固态氟化氢中存在(HF)n 形式,画出(HF)3 的链状结构 .
(4)CF2CF2 和ETFE分子中C的杂化轨道类型分别为 和
;聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯,从化学键的角度
解释原因 .
(5)萤石(CaF2)是自然界中常见的含氟矿物,其晶胞结构如图所示,X代
表的离子是 ;若该立方晶胞参数为apm,正负离子的核间
距最小为 pm.
35.(2022浙江卷,26)回答下列问题:
(1)乙醇的挥发性比水的强,原因是 .
(2)金属氢化物是应用广泛的还原剂.KH的还原性比NaH的强,原因是
.
02
36.(2022全国甲卷,12)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:X>Q B.单质的熔点:X>Y
C.简单氢化物的沸点:Z>Q D.最高价含氧酸的酸性:Z>Y
37.(2022浙江卷,4)下列物质对应的化学式正确的是 ( )
A.白磷:P2 B.2G甲基丁烷:(CH3)2CHCH2CH3
C.胆矾:FeSO47H2O D.硬脂酸:C15H31COOH
38.(2022浙江卷,5)下列表示正确的是 ( )
A.乙醛的结构简式:CH3COH
B.2G丁烯的键线式:
C.S2-的结构示意图:
D.过氧化钠的电子式:Na+[︰O
︰O
︰]2-Na+
39.(2022浙江卷,7)下列说法不正确
的是 ( )
A.乙醇和丙三醇互为同系物
B.35Cl和37Cl互为同位素
C.O2 和O3 互为同素异形体
D.丙酮(
CH3C CH3
O
)和环氧丙烷(
O
CH3CH CH2
)互为同分异构体
40.(2021全国乙卷,35)过渡金属元素铬(Cr)是不锈钢的重要成分,在工农业生产和国防建设中有
着广泛应用.回答下列问题.
(1)对于基态Cr原子,下列叙述正确的是 (填标号).
A.轨道处于半充满时体系总能量低,核外电子排布应为[Ar]3d54s1
B.4s电子能量较高,总是在比3s电子离核更远的地方运动
C.电负性比钾高,原子对键合电子的吸引力比钾大
(2)三价铬离子能形成多种配位化合物.[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中提供电子对形成配位键
的原子是 ,中心离子的配位数为 .
(3)[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中配体分子NH3、H2O以及分子PH3 的空间结构和相应的键角
如下图所示.
PH3 中P的杂化类型是 .NH3 的沸点比PH3 的 ,原因是
.H2O的键角小于NH3 的,分析原因 .
(4)在金属材料中添加 AlCr2 颗粒,可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能.
AlCr2 具有体心四方结构,如图所示.处于顶角位置的是 原子.设Cr和Al
原子半径分别为rCr和rAl,则金属原子空间占有率为 %(列出计算表达式).
12
考点2 元素周期表与元素周期律
1.(2025河南卷,6)我国科研人员合成了一种深紫外双折射晶体材料,其由原子序数依次增大
的五种短周期元素Q、W、X、Y和Z组成.基态X原子的s轨道中电子总数比p轨道中电子数
多1,X所在族的族序数等于Q的质子数,基态Y和Z原子的原子核外均只有1个未成对电
子,且二者核电荷数之和为Q的4倍.下列说法正确的是 ( )
A.QY3 为极性分子 B.ZY为共价晶体
C.原子半径:W>Z D.1个X2 分子中有2个π键
2.(2025浙江1月卷,4)根据元素周期律,下列说法不正确
的是 ( )
A.第一电离能:N>O>S B.化合物中键的极性:SiCl4>PCl3
C.碱性:LiOH>KOH D.化合物中离子键百分数:MgO>Al2O3
3.(2025黑吉辽蒙卷,7)化学家用无机物甲(YW4ZXY)成功制备了有机物乙[(YW2)2XZ],开
创了有机化学人工合成的新纪元.其中 W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y、Z同周期,基态
X、Z原子均有2个单电子.下列说法正确的是 ( )
A.第一电离能:Z>Y>X B.甲中不存在配位键
C.乙中σ键和π键的数目比为6∶1 D.甲和乙中X杂化方式分别为sp和sp2
4.(2025安徽卷,9)某化合物的结构如图所示.W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元
素,其中X、Z位于同一主族.下列说法错误的是 ( )
W X Y
X
X
W
Z Z Y
X
X
W
X W
A.元素电负性:X>Z>Y B.该物质中Y和Z均采取sp3 杂化
C.基态原子未成对电子数:W<X<Y D.基态原子的第一电离能:X>Z>Y
5.(2025山东卷,8)物质性质与组成元素的性质有关,下列对物质性质差异解释错误的是
( )
选项 性质差异 主要原因
A 沸点:H2O>H2S 电离能:O>S
B 酸性:HClO>HBrO 电负性:Cl>Br
C 硬度:金刚石>晶体硅 原子半径:Si>C
D 熔点:MgO>NaF 离子电荷:Mg2+>Na+,O2->F-
6.(2025江苏卷,4)在溶有15G冠G5( )的有机溶剂中,苄氯(
Cl
)与NaF发生反应:
下列说法正确的是 ( )
A.苄氯是非极性分子 B.电负性:χ(F)<χ(Cl)
C.离子半径:r(F-)>r(Na+) D.X中15G冠G5与Na+间存在离子键
22
(2025江苏卷,5)阅读下列材料,完成下题:
中国对人类科学进步与技术发展贡献卓著.黑火药(主要成分:KNO3、S和C)是中国古代
四大发明之一.侯德榜发明的“联合制碱法”将合成氨法与氨碱法联合,突破了国外制碱技术封
锁.我国科学家在世界上首次人工合成结晶牛胰岛素;采用有机合成与酶促合成相结合的方法,
人工合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸.徐光宪提出的稀土串级萃取理论使我国稀土提取技术取
得重大进步.屠呦呦等采用低温、乙醚冷浸提取的青蒿素(C15H22O5,含—O—O—)在治疗疟疾
中起到重要作用.闵恩泽研制新型催化剂解决了重油裂解难题.
7.下列说法正确的是 ( )
A.硫黄有S2、S2-、S4 等多种同素异形体
B.高温下青蒿素分子结构稳定
C.NH3 分子中 H—N—H键角大于CH4 分子中 H—C—H键角
D.题图所示的碱基鸟嘌呤与胞嘧啶通过氢键互补配对
8.(2025河北卷,9)W、X、Y、Z为四种短周期非金属元素,W 原子中电子排布已充满的能级数
与最高能级中的电子数相等,X与 W 同族,Y与X相邻且Y原子比X原子多一个未成对电
子,Z位于 W的对角线位置.下列说法错误的是 ( )
A.第二电离能:X<Y B.原子半径:Z<W
C.单质沸点:Y<Z D.电负性:W<X
9.(2025陕晋青宁卷,9)一种高聚物(XYZ2)n 被称为“无机橡胶”,可由如图所示的环状三聚体
制备.X、Y和Z都是短周期元素,X、Y价电子数相等,X、Z电子层数相同,基态Y的2p轨道
半充满,Z的最外层只有1个未成对电子.下列说法正确的是 ( )
A.X、Z的第一电离能:X>Z B.X、Y的简单氢化物的键角:X>Y
C.最高价含氧酸的酸性:Z>X>Y D.X、Y、Z均能形成多种氧化物
10.(2025云南卷,9)钙霞石是一种生产玻璃陶瓷的原料,所含 M、Q、R、T、X、Y、Z为原子序数
依次增大的前20号主族元素,M 是原子半径最小的元素,Q是形成物质种类最多的元素,R
是地壳中含量最高的元素;T、X、Y同周期,Q、X均与Y相邻,Z的原子序数等于 M、R和T
的原子序数之和.下列说法正确的是 ( )
A.M与Z可形成离子化合物 B.原子半径:R<T<X
C.QR2 是极性分子 D.电负性:Y<R<Q
11.(2024全国甲卷,11)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素.W和X原子序数之和
等于Y-的核外电子数,化合物 W+[ZY6]-可用作化学电源的电解质.下列叙述正确的是
( )
A.X和Z属于同一主族 B.非金属性:X>Y>Z
C.气态氢化物的稳定性:Z>Y D.原子半径:Y>X>W
32
12.(2024浙江1月卷,12)X、Y、Z、M 和 Q五种主族元素,原子序数依次增大,X原子半径最
小,短周期中 M电负性最小,Z与Y、Q相邻,基态Z原子的s能级与p能级的电子数相等,下
列说法不正确
的是 ( )
A.沸点:X2Z>X2Q
B.M与Q可形成化合物 M2Q、M2Q2
C.化学键中离子键成分的百分数:M2Z>M2Q
D.YZ-3 与QZ2-3 空间结构均为三角锥形
13.(2024河北卷,7)侯氏制碱法工艺流程中的主反应为QR+YW3+XZ2+W2ZQWXZ3
+YW4R,其中 W、X、Y、Z、Q、R分别代表相关化学元素.下列说法正确的是 ( )
A.原子半径:W<X<Y B.第一电离能:X<Y<Z
C.单质沸点:Z<R<Q D.电负性:W<Q<R
14.(2024新课标卷,11)我国科学家最近研究的一种无机盐Y3[Z(WX)6]2 纳米药物,具有高效
的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力.W、X、Y、Z的原子序数依次递增,且 W、X、Y属于不
同族的短周期元素.W的外层电子数是其内层电子数的2倍,X和Y的第一电离能都比左、
右相邻元素的高.Z的 M层未成对电子数为4.下列叙述错误的是 ( )
A.W、X、Y、Z四种元素的单质中Z的熔点最高
B.在X的简单氢化物中X原子轨道杂化类型为sp3
C.Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液,可溶于NH4Cl溶液
D.Y3[Z(WX)6]2 中 WX-提供电子对与Z3+形成配位键
15.(2023全国甲卷,11)W、X、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增大,最外层电子数之和
为19.Y的最外层电子数与其K层电子数相等,WX2 是形成酸雨的物质之一.下列说法正
确的是 ( )
A.原子半径:X>W B.简单氢化物的沸点:X<Z
C.Y与X可形成离子化合物 D.Z的最高价含氧酸是弱酸
16.(2023新课标卷,9)一种可吸附甲醇的材料,其化学式
为[C(NH2)3]4[B(OCH3)4]3Cl,部分晶体结构如图所
示,其中[C(NH2)3]+为平面结构.
下列说法正确的是 ( )
A.该晶体中存在N—HO氢键
B.基态原子的第一电离能:C<N<O
C.基态原子未成对电子数:B<C<O<N
D.晶体中B、N和O原子轨道的杂化类型相同
17.(2023湖北卷,6)W、X、Y、Z为原子序数依次增加的同一短周期元素,其中X、Y、Z相邻,W
的核外电子数与X的价层电子数相等,Z2 是氧化性最强的单质,4种元素可形成离子化合物
(XY)+(WZ4)-.下列说法正确的是 ( )
A.分子的极性:WZ3<XZ3 B.第一电离能:X<Y<Z
C.氧化性:X2Y3<W2Y3 D.键能:X2<Y2<Z2
18.(2023辽宁卷,9)某种镁盐具有良好的电化学性能,其阴离子结构如图所示.W、X、Y、Z、Q
是核电荷数依次增大的短周期元素,W、Y原子序数之和等于Z,Y原子价电子数是Q原子价
电子数的2倍.下列说法错误的是 ( )
Q
L
L
L
L
é
ë
ê
ê
ê
ê
ù
û
ú
ú
ú
ú
-
L为 XZ3X
W
Y
XZ3
A.W与X的化合物为极性分子 B.第一电离能Z>Y>X
C.Q的氧化物是两性氧化物 D.该阴离子中含有配位键
42
19.(2023湖南卷,6)日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为
3W3(ZX4)2WY2.已知:X、Y、Z和 W 为原子序数依次增大的前
20号元素,W为金属元素.基态X原子s轨道上的电子数和p轨
道上的电子数相等,基态 X、Y、Z原子的未成对电子数之比为
2∶1∶3.下列说法正确的是 ( )
A.电负性:X>Y>Z>W
B.原子半径:X<Y<Z<W
C.Y和 W的单质都能与水反应生成气体
D.Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性
20.(2022广东卷,7)甲~戊均为短周期元素,在元素周期表中的相对位置如图所示;戊的最高
价氧化物对应的水化物为强酸.下列说法不正确的是 ( )
A.原子半径:丁>戊>乙
B.非金属性:戊>丁>丙
C.甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生
D.丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
21.(2022湖南卷,5)科学家合成一种新的共价化合物(结构如图所示),X、Y、Z、
W为原子序数依次增大的短周期元素,W 的原子序数等于X与Y的原子序数之和,下列说
法错误的是 ( )
Z5X2 W
X2Z5
X2Z5
Y W
X2Z5
X2Z5
X2Z5
A.原子半径:X>Y>Z
B.非金属性:Y>X>W
C.Z的单质具有较强的还原性
D.原子序数为82的元素与 W位于同一主族
22.(2022全国乙卷,11)化合物(YW4X5Z84W2Z)可用于电
讯器材、高级玻璃的制造.W、X、Y、Z为短周期元素,原子序
数依次增加,且加和为21.YZ2 分子的总电子数为奇数,常
温下为气体.该化合物的热重曲线如图所示,在200℃以下
热分解时无刺激性气体逸出.下列叙述正确的是 ( )
A.W、X、Y、Z的单质常温下均为气体
B.最高价氧化物的水化物酸性:Y<X
C.100~200℃阶段热分解失去4个 W2Z
D.500℃热分解后生成固体化合物X2Z3
23.(2022浙江卷,16)X、Y、Z、M、Q五种短周期主族元素,原子序数依次增大.X的核外电子
数等于其周期数,YX3 分子呈三角锥形,Z的核外电子数等于X、Y核外电子数之和.M与X
同主族,Q是同周期中非金属性最强的元素.下列说法正确的是 ( )
A.X与Z形成的10电子微粒有2种
B.Z与Q形成的一种化合物可用于饮用水的消毒
C.M2Z与 MQ的晶体类型不同
D.由X、Y、Z三种元素组成的化合物的水溶液均显酸性
52
考点3 物质结构与性质
1.(2025河南卷,9)自旋交叉化合物在分子开关、信息存储等方面具有潜在的应用价值.某自
旋交叉化合物的结构及在氦气气氛下的热重曲线分别如图1和图2所示.该化合物的相对分
子质量 Mr=870+32x(x为整数).
图1 图2
下列说法正确的是 ( )
A.x=1 B.第一电离能:C<N<O
C.该化合物中不存在离子键 D.该化合物中配位数与配体个数相等
2.(2025甘肃卷,7)物质的结构决定性质,下列事实与结构因素无关的是 ( )
选项 事实 结构因素
A K与Na产生的焰色不同 能量量子化
B SiH4 的沸点高于CH4 分子间作用力
C 金属有良好的延展性 离子键
D 刚玉(Al2O3)的硬度大,熔点高 共价晶体
3.(2025甘肃卷,9)我国化学家合成了一种带有空腔的杯状主体分子(结构式如图a),该分子和
客体分子(CH3)4NCl可形成主客体包合物:(CH3)4N+被固定在空腔内部(结构示意图见图
b).下列说法错误的是 ( )
图a 图b
A.主体分子存在分子内氢键
B.主客体分子之间存在共价键
C.磺酸基中的S—O键能比SO小
D.(CH3)4N+和(CH3)3N中N均采用sp3 杂化
4.(2025浙江1月卷,7)下列物质的结构或性质不能
说明其用途的是 ( )
A.葡萄糖分子结构中有多个羟基,故葡萄糖可与银氨溶液反应制作银镜
B.具有网状结构的交联橡胶弹性好、强度高,故可用作汽车轮胎材料
C.SiC的碳、硅原子间通过共价键形成空间网状结构,硬度大,故SiC可用作砂轮磨料
D.NaHCO3 能中和酸并受热分解产生气体,故可用作加工馒头的膨松剂
62
5.(2025浙江1月卷,13)某化合物Fe(NH3)2Cl2 的晶胞如图所示,下列说法
不正确
的是 ( )
A.晶体类型为混合晶体
B.NH3 与二价铁形成配位键
C.该化合物与水反应有难溶物生成
D.该化合物热稳定性比FeCl2 高
6.(2025黑吉辽蒙卷,9)NaxWO3晶体因x变化形成空位而导致颜
色各异,当0.44≤x≤0.95时,其立方晶胞结构如图.设 NA 为
阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是 ( )
A.与 W最近且等距的O有6个
B.x增大时,W的平均价态升高
C.密度为243.5×10
30
a3NA
gcm-3时,x=0.5
D.空位数不同,吸收的可见光波长不同
7.(2025安徽卷,7)下列有关物质结构或性质的比较中,正确的是 ( )
A.与 H+结合的能力:OH->NH-2
B.与氨形成配位键的能力:H+>Cu2+
C.H2O和NH3 分子中的键长:O—H>N—H
D.微粒所含电子数:NH+4 >NH-2
8.(2025河北卷,8)化学研究应当注重宏观与微观相结合.下列宏观现象与微观解释不符的是
( )
选项 宏观现象 微观解释
A 氮气稳定存在于自然界中
氮分子中存在氮氮三键,断开该共价键需要较多的
能量
B 苯不能使溴的CCl4 溶液褪色 苯分子中碳原子形成了稳定的大π键
C 天然水晶呈现多面体外形 原子在三维空间里呈周期性有序排列
D 氯化钠晶体熔点高于氯化铝晶体
离子晶体中离子所带电荷数越少,离子半径越大,离
子晶体熔点越低
9.(2025河北卷,11)SmCok(k>1)是一种具有优异磁性能的稀土永磁材料,在航空航天等领域
中获得重要应用.SmCok 的六方晶胞示意图如下,晶胞参数a=500pm、c=400pm,M、N原
子的分数坐标分别为 5
6
,1
6
,1
2
æ
è
ç
ö
ø
÷、1
6
,5
6
,1
2
æ
è
ç
ö
ø
÷.设NA 是阿伏加德罗常数的值.
下列说法错误的是 ( )
A.该物质的化学式为SmCo5 B.体心原子的分数坐标为
1
2
,1
2
,1
2
æ
è
ç
ö
ø
÷
C.晶体的密度为 8903
3NA×10-22
gcm-3 D.原子Q到体心的距离为100 41pm
72
10.(2025陕晋青宁卷,8)一种负热膨胀材料的立方晶胞结构如图,晶胞密
度为dgcm-3,阿伏加德罗常数的值为NA.下列说法错误的是
( )
A.沿晶胞体对角线方向的投影图为
B.Ag和B均为sp3 杂化
C.晶体中与Ag最近且距离相等的Ag有6个
D.Ag和B的最短距离为 32×
3
223
NAd
×1010pm
11.(2025云南卷,13)(Li0.45La0.85)ScO3 是优良的固态电解质材料,Ce4+取代部分La3+后产生
空位,可提升Li+传导性能.取代后材料的晶胞结构示意图(O2-未画出)及其作为电解质的
电池装置如下.下列说法错误的是 ( )
A.每个晶胞中O2-个数为12
B.该晶胞在yz平面的投影为
C.Ce4+取代后,该电解质的化学式为(Li0.45La0.85-yCey)ScO3
D.若只有Li+发生迁移,外电路转移的电子数与通过截面 MNPQ的Li+数目相等
12.(2024安徽卷,14)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Li+迁移过程如图所示.已知该氧化物中Ti为+4价,La为+3价.下列说
法错误的是 ( )
A.导电时,Ti和La的价态不变 B.若x=13
,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
13.(2024山东卷,4)下列物质均为共价晶体且成键结构相似,其中熔点最低的是 ( )
A.金刚石(C) B.单晶硅(Si)
C.金刚砂(SiC) D.氮化硼(BN,立方相)
82
14.(2024河北卷,12)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 114apm
C.该晶体的密度为 1064
NA×a3×10-30
gcm-3
D.晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有6个
15.(2023新课标卷,12)“肼合成酶”以其中的Fe2+配合物为催化中心,可将NH2OH与NH3
转化为肼(NH2NH2),其反应历程如图所示.
下列说法错误的是 ( )
A.NH2OH、NH3 和 H2O均为极性分子
B.反应涉及N—H、N—O键断裂和N—N键生成
C.催化中心的Fe2+被氧化为Fe3+,后又被还原为Fe2+
D.将NH2OH替换为ND2OD,反应可得ND2ND2
16.(2022山东卷,10)在NO催化下,丙烷与氧气反应制备丙
烯的部分反应机理如图所示.下列说法错误的是 ( )
A.含N分子参与的反应一定有电子转移
B.由NO生成 HONO的反应历程有2种
C.增大NO的量,C3H8 的平衡转化率不变
D.当主要发生包含②的历程时,最终生成的水减少
17.(2022湖南卷,9)科学家发现某些生物酶体系可以促进H+和e-的转移(如a、b和c),能将海洋
中的NO-2 转化为N2 进入大气层,反应过程如图所示.下列说法正确的是 ( )
A.过程Ⅰ中NO-2 发生氧化反应
B.a和b中转移的e-数目相等
C.过程Ⅱ中参与反应的n(NO)∶n(NH+4 )=1∶4
D.过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NO-2 +NH+4 N2↑+2H2O
18.(多选)(2022湖南卷,12)反应物(S)转化为产物(P或PZ)的能量与反应进程的关系如
图所示:
下列有关四种不同反应进程的说法正确的是 ( )
A.进程Ⅰ是放热反应 B.平衡时P的产率:Ⅱ>Ⅰ
C.生成P的速率:Ⅲ>Ⅱ D.进程Ⅳ中,Z没有催化作用
92
19.(2021山东卷,14)18O标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解,部分反应历程可表示为:
H3C C
18O
OCH3 +OH-
Ⅰ
Ⅱ CH3C
18O-
OH
OCH3
Ⅲ
Ⅳ H3C C
18O
OH +CH3O-能量变化如
图所示,已知 CH3C
18O-
OH
OCH3 CH3C
18OH
O-
OCH3 为快速平衡,下列说法正确的是 ( )
A.反应Ⅱ、Ⅲ为决速步
B.反应结束后,溶液中存在18OH-
C.反应结束后,溶液中存在CH318OH
D.反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变
20.(2025山东卷,16)(12分)Fe单质及其化合物应用广泛.回答下列问题:
(1)在元素周期表中,Fe位于第 周期 族.基态Fe原子与基态Fe3+未成对
电子数之比为 .
(2)尿素分子(H2NCONH2)与Fe3+形成配离子的硝酸盐[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3,俗称
尿素铁,既可作铁肥,又可作缓释氮肥.
①元素C、N、O中,第一电离能最大的是 ,电负性最大的是 .
②尿素分子中,C原子采取的轨道杂化方式为 .
③八面体配离子[Fe(H2NCONH2)6]3+ 中Fe3+ 的配位数为6,碳氮键的键长均相等,则与
Fe3+配位的原子是 (填元素符号).
(3)αGFe可用作合成氨催化剂,其体心立方晶胞如图所示(晶胞边长为apm).
①αGFe晶胞中Fe原子的半径为 pm.
②研究发现,αGFe晶胞中阴影所示m,n两个截面的催化活性不同,截面单位面积含有Fe原
子个数越多,催化活性越低.m,n截面中,催化活性较低的是 ,该截面单位面积含有
的Fe原子为 个pm-2.
21.(2025浙江1月卷,17)(16分)磷是生命活动中不可或缺的元素.请回答:
(1)关于ⅤA族元素原子结构的描述,下列说法正确的是 (填标号).
A.基态P原子3p轨道上的电子自旋方向相同
B.As3+的最外层电子数为18
C.P3+的半径小于P5+的半径
D.电子排布为[Ne]3s13p4 的P原子处于激发态
(2)某化合物的晶胞如图.
①化学式是 .
03
②将0.01mol该化合物加入到含少量石蕊的10mLH2O中,实验现象是 (从酸碱性
和溶解性角度推测).
(3)两分子 H3PO4(Ka3=4.8×10-13)脱水聚合得到一分子 H4P2O7(Ka3=2.0×10-7),从
PO3-4 、HP2O3-7 的结构角度分析Ka3差异的原因: .
(4)兴趣小组对某磷灰石[主要成分为Ca5(PO4)3OH、Ca5(PO4)3F、Ca5(PO4)3Cl和少量
SiO2]进行探究,设计了两种制备 H3PO4 的方法:
Ⅰ.用稍过量的浓 H2SO4 与磷灰石反应,得到 H3PO4 溶液、少量SiF4 气体、渣(主要成分为
CaSO4).
Ⅱ.将磷灰石脱水、还原,得到的白磷(P4)燃烧后与水反应制得 H3PO4 溶液.
①方法Ⅰ,所得 H3PO4 溶液中含有的杂质酸是 .
②以方法Ⅰ中所得渣为硫源,设计实验制备无水Na2SO4,流程如下:
无水Na2SO4
操作C
→Na2SO4
xH2O
系列操作B
→
充分反应
→
渣(CaSO4)
溶液A
溶液A是 ,系列操作B是 ,操作C是 .
③方法Ⅱ中,脱水得到的Ca10(PO4)6O(足量)与炭(C)、SiO2 高温下反应,生成白磷(P4)和另
一种可燃性气体,该反应的化学方程式是 .
22.(2024浙江1月卷,17)(10分)氮和氧是构建化合物的常见
元素.
已知: S
O
O
O
+H2O → S
O
O
HO OH
请回答:
(1)某化合物的晶胞如图,其化学式是 ,晶体类型是 .
(2)下列说法正确的是 .
A.电负性:B>N>O B.离子半径:P3-<S2-<Cl-
C.第一电离能:Ge<Se<As D.基态Cr2+的简化电子排布式:[Ar]3d4
(3)①H2N-NH2+H+ →H2N-NH+3 ,其中-NH2 的 N原子杂化方式为 ;比
较键角∠HNH:H2N-NH2 中的-NH2 H2N-NH+3 中的-NH+3 (填“>”“<”或
“=”),请说明理由 .
②HNO3 与SO3 按物质的量之比1∶2发生化合反应生成A,测得A由2种微粒构成,其中之
一是NO+2 .比较氧化性强弱:NO+2 HNO3(填“>”“<”或“=”);写出A中阴离子的
结构式 .
23.(2024全国甲卷,35)[化学—选修3:物质结构与性质](15分)
ⅣA族元素具有丰富的化学性质,其化合物有着广泛的应用.回答下列问题:
(1)该族元素基态原子核外未成对电子数为 ,在与其他元素形成化合物时,呈现的
最高化合价为 .
(2)CaC2 俗称电石,该化合物中不存在的化学键类型为 (填标号).
a.离子键 b.极性共价键 c.非极性共价键 d.配位键
(3)一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷 Si
CH3
H
,其中电负性最大的元素是 ,硅原
子的杂化轨道类型为 .
13
(4)早在青铜器时代,人类就认识了锡.锡的卤化物熔点数据如下表,结合变化规律说明原
因:
.
物质 SnF4 SnCl4 SnBr4 SnI4
熔点/℃ 442 -34 29 143
(5)结晶型PbS可作为放射性探测器元件材料,其立方晶胞如图所示.其中Pb的
配位数为 .设 NA 为阿伏加德罗常数的值,则该晶体密度为
gcm-3(列出计算式).
24.(2023新课标卷,29)氨是最重要的化学品之一,我国目前氨的生产能力位居世界首位.回
答下列问题:
(1)根据图1数据计算反应12N2
(g)+32H2
(g)NH3(g)的ΔH= kJmol-1.
(2)研究表明,合成氨反应在Fe催化剂上可能通过图2机理进行(∗表示催化剂表面吸附位,
N∗2 表示被吸附于催化剂表面的 N2).判断上述反应机理中,速率控制步骤(即速率最慢步
骤)为 (填步骤前的标号),理由是 .
(3)合成氨催化剂前驱体(主要成分为Fe3O4)使用前经H2 还原,生成αGFe包裹的Fe3O4.已
知αGFe属于立方晶系,晶胞参数a=287pm,密度为7.8gcm-3.则αGFe晶胞中含有Fe的
原子数为 (列出计算式,阿伏加德罗常数的值为NA).
(4)在不同压强下,以两种不同组成进料,反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如图所示.
其中一种进料组成为xH2=0.75、xN2=0.25,另一种为xH2=0.675、xN2=0.225、xAr=0.10.(物质i的
摩尔分数:xi=ni/n总)
①图中压强由小到大的顺序为 ,判断的依据是 .
②进料组成中含有惰性气体Ar的图是 .
③图3中,当p2=20MPa、xNH3=0.20时,氮气的转化率α= .该温度时,反应
1
2N2
(g)+32H2
(g) NH3(g)的平衡常数Kp= (MPa)
-1(化为最简式).
23