2026届高三化学一轮复习 分子结构与性质 晶体结构与性质

分子结构与性质 晶体结构与性质 【刷高考题】 1．（2024·全国新课标卷·5）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，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，可以溶于NH4Cl溶液 D．Y3[Z(WX)6]2中WX-提供电子对与Z3+形成配位键 2．（2024·浙江1月·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．YZ3-与QZ32-离子空间结构均为三角锥形 3．（2024·浙江·10）X、Y、Z、M四种主族元素，原子序数依次增大，分别位于三个不同短周期，Y与M同主族，Y与Z核电荷数相差2，Z的原子最外层电子数是内层电子数的3倍。下列说法不正确的是 A．键角：YX3+ >YX3- B．分子的极性：Y2X2>X2Z2 C．共价晶体熔点：Y>M D．热稳定性：YX4>MX4 4．（2024·河北·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 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 5．（2024·湖南·12）Li2CN2是一种高活性的人工固氮产物，其合成反应为2LiH+C+N2 ，晶胞如图所示，下列说法错误的是高温 Li2CN2+H2 A．合成反应中，还原剂是LiH和C B．晶胞中含有的Li+个数为4 C．每个周围与它最近且距离相等的Li+有8个 D．CN22-为V型结构 6．（2024·重庆·3）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 7．（2024·吉林·14）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 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 8．（2024·浙江6月·17）氧是构建化合物的重要元素。请回答： (1)某化合物的晶胞如图1，Cl-的配位数(紧邻的阳离子数)为 ；写出该化合物的化学式 ，写出该化合物与足量NH4Cl溶液反应的化学方程式 。 (2)下列有关单核微粒的描述正确的是_______。 A．Ar的基态原子电子排布方式只有一种 B．Na的第二电离能的第一电离能 C．Ge的基态原子简化电子排布式为[Ar]4s24p2 D．Fe原子变成Fe+，优先失去3d轨道上的电子 (3)化合物HA、HB、HC和HD的结构如图2。 ①HA、HB和HC中羟基与水均可形成氢键()，按照氢键由强到弱对三种酸排序 ，请说明理由 。 ②已知HC、HD钠盐的碱性NaC>NaD，请从结构角度说明理由 。 9.（2024·山东·节选）锰氧化物具有较大应用价值，回答下列问题： 成对电子数比多的元素是 (填元素符号)。 (1)如某种氧化物的四方晶胞及其在xy平面的投影如图所示，该氧化物化学式为 。 当晶体有O原子脱出时，出现O空位，的化合价 (填“升高”“降低”或“不变”)，O空位的产生使晶体具有半导体性质。下列氧化物晶体难以通过该方式获有半导体性质的是 (填标号)。 A．       B．        C．       D． (2)(见图)是晶型转变的诱导剂。的空间构型为 ；中咪唑环存在大键，则N原子采取的轨道杂化方式为 。 (3)可作转化为的催化剂(见下图)。的熔点远大于，除相对分子质量存在差异外，另一重要原因是 。 【刷模拟题】 1．下列说法正确的是 A．O3是极性分子，因此在水中的溶解度比在CCl4中的大 B．干冰中分子的堆积比冰的紧密，因此干冰的密度比冰的大 C．向饱和食盐水中加入浓盐酸可以促进晶体析出是通过改变溶剂极性实现的 D．使用硫化剂可将线型橡胶连接为网状结构，交联程度越大，弹性、耐磨性越好 2．从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是 选项 实例 解释 A 原子光谱是不连续的线状谱线 原子的能级是量子化的 B CO2、CH2O、CCl4键角依次减小 孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力 C 冰的密度小于干冰 冰晶体中水分子间形成氢键后空隙变大，的空间利用率相对较低 D 逐个断开CH4中的C-H键，每步所需能量不同 各步中的C-H键所处化学环境不同 A．A B．B C．C D．D 3．W、M、N、X、Y、Z六种主族元素，原子序数依次增大，W原子最外层电子数是内层电子数的2倍，W与Z相邻，M的一种简单氢化物常用作制冷剂，X元素在骨骼和牙齿的形成中有重要作用，基态Y原子的s能级与p能级电子数相等，下列说法不正确的是 A．化学键中离子键成分的百分数：Y2W>Y2Z B．键角：MN2+<MN3- C．Y的第一电离能大于其同周期相邻元素 D．分子的极性：MX3>WX4 4．三氟化氮()常用于微电子工业，可用以下反应制备：4NH3+3F2=NF3+3NH4F，下列说法中，正确的是 A．NF3的电子式为 B．NH4F中仅含离子键 C．在制备NF3的反应中，NH3表现出还原性 D．NH3比NF3的键角小 5．下列有关物质结构或性质的描述中，正确的是 A．SO32-的空间构型为平面三角形 B．键角：NH3>CH4 C．F的电负性大于Cl的电负性，所以酸性：CF3COOH>CCl3COOH D．HF分子间的氢键：氢键 6．下列对事实的分析正确的是 选项 事实 分析 A 键角：CH4>NH3>H2O 电负性：C<N<O B 第一电离能：Mg>Al 原子半径：Mg>Al C 沸点：CO>N2 CO为极性分子，N2为非极性分子 D 热稳定性：HF>HCl HF中存在氢键，HCl中不存在氢键 A．A B．B C．C D．D 7．氢氟酸在腐蚀玻璃时会产生白雾和白色絮状沉淀。白雾的成因是与水形成氢键，而溶于水蒸气形成酸雾，在白雾中存在的一系列氢键中最强的是 A． B． C． D． 8．（24-25高三上·辽宁沈阳·期中）超分子@18-冠-6的合成过程如图所示。 已知：18-冠-6的空腔直径为260-320pm，的直径为276pm。 下列说法正确的是 A．水中溶解性：化合物Ⅰ<化合物Ⅱ B．18-冠-6的空穴与钾离子尺寸适配，二者通过弱作用力形成超分子 C．18-冠-6亦可与Li+、Na+形成稳定的超分子 D．超分子只可以是分子，不可以是离子 9．氮元素及其化合物在生产、生活中用途广泛。 (1)三硝基胺N(NO2)3(其结构为)是一种新型的火箭燃料，因硝基吸电子能力强，中心N原子上无孤电子对，则中心N原子的杂化方式为 ，并且与三个硝基中的N构成 形。 (2)(CN)2、(SCN)2的性质与卤素单质的相似，称为拟卤素。其分子内各原子均达到8电子稳定结构，则1mol(CN)2分子中含 molπ键，SCN-的空间构型为 形。 (3)白磷在氯气中燃烧可以得到PCl3和PCl5，研究发现固态PCl4和PBr5均为离子晶体，但其结构分别为[PCl4]+[PCl6]-和[PBr4]+Br-，分析PCl5和PBr5结构存在差异的原因： 。 10.（2024·北京·节选）锡()是现代“五金”之一，广泛应用于合金、半导体工业等。 (1)和是锡的常见氯化物，可被氧化得到。 ①分子的模型名称是 。 ②的键是由锡的 轨道与氯的轨道重叠形成σ键。 (2)白锡和灰锡是单质的常见同素异形体。二者晶胞如图：白锡具有体心四方结构；灰锡具有立方金刚石结构。 ①灰锡中每个原子周围与它最近且距离相等的原子有 个。 ②若白锡和灰锡的晶胞体积分别为和，则白锡和灰锡晶体的密度之比是 。 学科网（北京）股份有限公司 $ 分子结构与性质 晶体结构与性质 【刷高考题】 1．（2024·全国新课标卷·5）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，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，可以溶于NH4Cl溶液 D．Y3[Z(WX)6]2中WX-提供电子对与Z3+形成配位键 【答案】A 【分析】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和ⅤA的元素的第一电离能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个不成对电子，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。 【解析】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．在X的简单氢化物是NH3，其中C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，其难溶于水，难溶于NaCl溶液，但是，由于NH4Cl电离产生的NH4+可以破坏Mg(OH)2的沉淀溶解平衡，因此Mg(OH)2可以溶于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。 2．（2024·浙江1月·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．YZ3-与QZ32-离子空间结构均为三角锥形 【答案】D 【分析】X半径最小为H，短周期电负性最小则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； 【解析】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O与S同族化学性质性质相似，B正确； C．Na2O的电子式为，Na2S的电子式为，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.NO3-为sp2杂化，孤电子对为0，为平面三角形，SO32-为sp3杂化，孤电子对为1，三角锥形，D错误；故选D。 3．（2024·浙江·10）X、Y、Z、M四种主族元素，原子序数依次增大，分别位于三个不同短周期，Y与M同主族，Y与Z核电荷数相差2，Z的原子最外层电子数是内层电子数的3倍。下列说法不正确的是 A．键角：YX3+ >YX3- B．分子的极性：Y2X2>X2Z2 C．共价晶体熔点：Y>M D．热稳定性：YX4>MX4 【答案】B 【分析】X、Y、Z、M四种主族元素，原子序数依次增大，分别位于三个不同短周期，Y与M同主族，Y与Z核电荷数相差2，Z的原子最外层电子数是内层电子数的3倍，则Z为O元素，Y为C元素，X为H元素，M为Si元素。 【解析】A．YX3+为CH3+，其中C原子的杂化类型为sp2，CH3+的空间构型为平面正三角形，键角为120°；YX3-为CH3-，其中C原子的杂化类型为sp3，CH3-的空间构型为三角锥形，由于C原子还有1个孤电子对，故键角小于109°28´，因此，键角的大小关系为YX3+>YX3-，A正确；     B．Y2X2为C2H2，其为直线形分子，分子结构对称，分子中正负电荷的重心是重合的，故其为百极性分子；H2O2分子结构不对称，分子中正负电荷的重心是不重合的，故其为极性分子，因此，两者极性的大小关系为Y2X2<X2Z2，B不正确； C．金则石和晶体硅均为共价晶体，但是由于C的原子半径小于Si，因此，C—C键的键能大于Si—Si键的，故共价晶体熔点较高的是金刚石，C正确；     D．元素的非金属性越强，其气态氢化物的热稳定性越强；C的非金属性强于Si，因此，甲烷的稳定热稳定性较高，D正确； 综上所述，本题选B。 4．（2024·河北·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 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 【详解】A．根据题给晶胞结构，由均摊法可知，每个晶胞中含有1+12×=4个Bi3+，含有8+8×+6×=12个F-，故该铋氟化物的化学式为BiF3，故A正确； B．将晶胞均分为8个小立方体，由晶胞中MNPQ点的截面图可知，晶胞体内的8个F-位于8个小立方体的体心，以M为原点建立坐标系，令N的原子分数坐标为（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，，）， S的原子分数坐标为（，，），所以粒子S、T之间的距离为，故B正确； C．由A项分析可知，每个晶胞中有4个Bi3+、12个F-，晶胞体积为，则晶体密度为=，故C正确； D．以晶胞体心处铋离子为分析对象，距离其最近且等距的氟离子位于晶胞体内，为将晶胞均分为8个小立方体后，每个小立方体的体心的F-，即有8个，故D错误；故答案为：D。 5．（2024·湖南·12）Li2CN2是一种高活性的人工固氮产物，其合成反应为2LiH+C+N2 ，晶胞如图所示，下列说法错误的是高温 Li2CN2+H2 A．合成反应中，还原剂是LiH和C B．晶胞中含有的Li+个数为4 C．每个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．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+N2 Li2CN2+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；高温 B．根据均摊法可知，Li+位于晶胞中的面上，则含有的li+个数为8×=4，故B正确； C．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．CN22-的中心原子C原子的价层电子对数为2+（4+2-3×2）=2，且CN22-与CO2互为等电子体，可知CN22-为直线型分子，故D错误； 故答案选D。 6．（2024·重庆·3）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 【详解】A．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．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．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．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。 7．（2024·吉林·14）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 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．由均摊法得，结构1中含有Co的数目为4+4×=4.5，含有S的数目为1+12×=4，Co与S的原子个数比为9：8，因此结构1的化学式为Co9S8，故A正确； B．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：，故B错误； C．如图：，以图中的Li为例，与其最近的S共4个，故C正确； D．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，故D正确； 故选B。 8．（2024·浙江6月·17）氧是构建化合物的重要元素。请回答： (1)某化合物的晶胞如图1，Cl-的配位数(紧邻的阳离子数)为 ；写出该化合物的化学式 ，写出该化合物与足量NH4Cl溶液反应的化学方程式 。 (2)下列有关单核微粒的描述正确的是_______。 A．Ar的基态原子电子排布方式只有一种 B．Na的第二电离能的第一电离能 C．Ge的基态原子简化电子排布式为[Ar]4s24p2 D．Fe原子变成Fe+，优先失去3d轨道上的电子 (3)化合物HA、HB、HC和HD的结构如图2。 ①HA、HB和HC中羟基与水均可形成氢键()，按照氢键由强到弱对三种酸排序 ，请说明理由 。 ②已知HC、HD钠盐的碱性NaC>NaD，请从结构角度说明理由 。 【答案】(1) 12 K3ClO K3ClO+2NH4Cl+H2O=3KCl+2NH3∙H2O (2)AB (3) HC>HB>HA O、S、Se的电负性逐渐减小，键的极性：C=O＞C=S＞C=Se，使得HA、HB、HC中羟基的极性逐渐增大，其中羟基与H2O形成的氢键逐渐增强 S的原子半径大于O的原子半径，S—H键的键长大于O—H键，S—H键的键能小于O—H键，同时HC可形成分子间氢键，使得HD比HC更易电离出H+，酸性HD＞HC，C-的水解能力大于D-，碱性NaC＞NaD 【详解】（1）由晶胞结构知，Cl位于8个顶点，O位于体心，K位于面心，1个晶胞中含Cl：8×=1个、含O：1个、含K：6×=3个，该化合物的化学式为K3ClO；由图可知，Cl-的配位数为=12；该化合物可看成KCl∙K2O，故该化合物与足量NH4Cl溶液反应生成KCl和NH3∙H2O，反应的化学方程式为K3ClO+2NH4Cl+H2O=3KCl+2NH3∙H2O。 （2）A．根据原子核外电子排布规律，基态Ar原子的电子排布方式只有1s22s22p63s23p6一种，A项正确； B．Na的第二电离能指气态基态Na+失去一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量，Na+和Ne具有相同的电子层结构，Na+的核电荷数大于Ne，Na+的原子核对外层电子的引力大于Ne的，故Na的第二电离能＞Ne的第一电离能，B项正确； C．Ge的原子序数为32，基态Ge原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p2，C项错误； D．基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2，Fe原子变成Fe+，优先失去4s轨道上的电子，D项错误； 答案选AB。 （3）①O、S、Se的电负性逐渐减小，键的极性：C=O>C=S>C=Se，使得HA、HB、HC中羟基的极性逐渐增大，从而其中羟基与水形成的氢键由强到弱的顺序为HC>HB>HA； ②HC、HD钠盐的碱性NaC>NaD，说明酸性HC<HD，原因是：S的原子半径大于O的原子半径，S—H键的键长大于O—H键，S—H键的键能小于O—H键，同时HC可形成分子间氢键，使得HD比HC更易电离出H+，酸性HD>HC，C-的水解能力大于D-，钠盐的碱性NaC>NaD。 9.（2024·山东·节选）锰氧化物具有较大应用价值，回答下列问题： 成对电子数比多的元素是 (填元素符号)。 (1)如某种氧化物的四方晶胞及其在xy平面的投影如图所示，该氧化物化学式为 。 当晶体有O原子脱出时，出现O空位，的化合价 (填“升高”“降低”或“不变”)，O空位的产生使晶体具有半导体性质。下列氧化物晶体难以通过该方式获有半导体性质的是 (填标号)。 A．       B．        C．       D． (2)(见图)是晶型转变的诱导剂。的空间构型为 ；中咪唑环存在大键，则N原子采取的轨道杂化方式为 。 (3)可作转化为的催化剂(见下图)。的熔点远大于，除相对分子质量存在差异外，另一重要原因是 。 【答案】(1) MnO2 降低 A (2) 正四面体形 sp2 (3)FDCA形成的分子间氢键更多 【解析】（1）由均摊法得，晶胞中Mn的数目为，O的数目为，即该氧化物的化学式为MnO2；晶体有O原子脱出时，出现O空位，即x减小，的化合价为+2x，即Mn的化合价降低；CaO中Ca的化合价为+2价、V2O5中V的化合价为+5价、Fe2O3中Fe的化合价为+3、CuO中Cu的化合价为+2，其中CaO中Ca的化合价下降只能为0，其余可下降得到比0大的价态，说明CaO不能通过这种方式获得半导体性质； （2）中B形成4个σ键（其中有1个配位键），为sp3杂化，空间构型为正四面体形；咪唑环存在大键，N原子形成3个σ键，杂化方式为sp2； （3）由HMF和FDCA的结构可知，HMF和FDCA均能形成分子间氢键，但FDCA形成的分子间氢键更多，使得FDCA的熔点远大于HMF。 【刷模拟题】 1．下列说法正确的是 A．O3是极性分子，因此在水中的溶解度比在CCl4中的大 B．干冰中分子的堆积比冰的紧密，因此干冰的密度比冰的大 C．向饱和食盐水中加入浓盐酸可以促进晶体析出是通过改变溶剂极性实现的 D．使用硫化剂可将线型橡胶连接为网状结构，交联程度越大，弹性、耐磨性越好 【答案】B 【解析】A．O3虽然是极性分子，但极性微弱，其在水中的溶解度仍比在CCl4中的小，A不正确； B．干冰中，二氧化碳分子采取面心立方堆积，而冰中每个水分子与周围的4个水分子以氢键相连，干冰比冰分子排列紧密，且CO2的相对分子质量(44)大于水的相对分子质量(18)，因此干冰的密度比冰的大，B正确； C．向饱和食盐水中加入浓盐酸，增大了溶液中的c(Cl-)，从而降低NaCl的溶解度，所以浓盐酸可以促进晶体析出是通过改变溶质浓度实现的，C不正确； D．使用硫化剂可将线型橡胶连接为网状结构，橡胶的交联程度越大，弹性越差，但耐磨性越好，D不正确；故选B。 2．从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是 选项 实例 解释 A 原子光谱是不连续的线状谱线 原子的能级是量子化的 B CO2、CH2O、CCl4键角依次减小 孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力 C 冰的密度小于干冰 冰晶体中水分子间形成氢键后空隙变大，的空间利用率相对较低 D 逐个断开CH4中的C-H键，每步所需能量不同 各步中的C-H键所处化学环境不同 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A．原子光谱是不连续的线状谱线，说明原子的能级是不连续的，即原子能级是量子化的，故A正确； B．CO2中中心C原子为杂化，键角为180°，CH2O中中心C原子为sp2杂化，键角大约为120°，CCl4中中心C原子为sp3杂化，键角为109°28’，三种物质中心C原子都没有孤电子对，三者键角大小与孤电子对无关，故B错误； C．水分子间有氢键，固体冰晶体中水分子间形成氢键后空隙变大，空间利用率低，密度小，故C正确； D．断开第一个键时，碳原子周围的共用电子对多，原子核对共用电子对的吸引力较弱，需要能量较小，断开键越多，碳原子周围共用电子对越少，原子核对共用电子对的吸引力越大，需要的能量变大，所以各步中的键所处化学环境不同，每步所需能量不同，故D正确；答案选B。 3．W、M、N、X、Y、Z六种主族元素，原子序数依次增大，W原子最外层电子数是内层电子数的2倍，W与Z相邻，M的一种简单氢化物常用作制冷剂，X元素在骨骼和牙齿的形成中有重要作用，基态Y原子的s能级与p能级电子数相等，下列说法不正确的是 A．化学键中离子键成分的百分数：Y2W>Y2Z B．键角：MN2+<MN3- C．Y的第一电离能大于其同周期相邻元素 D．分子的极性：MX3>WX4 【答案】B 【分析】W、M、N、X、Y、Z六种主族元素，原子序数依次增大，W原子最外层电子数是内层电子数的2倍，则W为C，M的一种简单氢化物常用作制冷剂，M是N元素，W与Z相邻，且Z的原子序数在6种中最大，则W位于C的正下方，即Z为Si，X元素在骨骼和牙齿的形成中有重要作用，则X为F，由原子序数依次增大可知，N为O元素，基态Y原子的s能级与p能级电子数相等，Y原子序数大于C元素，则Y为1s22s22p63s2，即Y为Mg，据此作答。 【解析】A．C的电负性强于Si，Mg和C的电负性差值大于Mg和Si的电负性差值，所以离子键成分的百分数Mg2C>Mg2Si，A正确； B．NO2+的中心原子N的价电子对数为2+(5-1-2×2)=2，故采取sp杂化，为直线型，键角为180°，NO3-的中心原子N的价电子对数为3+(5+1-3×2)=3，故采取sp2杂化，为平面平面三角形，键角为120°，B错误； C．Mg为第族元素，3p轨道半充满，较稳定，第一电离能大于其同周期相邻元素，C正确； D．NF3中心原子N的价电子对数为3+(5-3×1)=4，有一个孤电子对，空间构型为三角锥形，正负电荷中心不重合，属于极性分子，CF4中心原子C的价电子对数为4+(4-4×1)=4，无孤电子对，空间构型为正四面体，正负电荷中心重合，属于非极性分子，所以分子的极性NF3>CF4，D正确； 故选B。 4．三氟化氮()常用于微电子工业，可用以下反应制备：4NH3+3F2=NF3+3NH4F，下列说法中，正确的是 A．NF3的电子式为 B．NH4F中仅含离子键 C．在制备NF3的反应中，NH3表现出还原性 D．NH3比NF3的键角小 【答案】C 【解析】 A．NF3为共价化合物，但F原子外围还有3对孤对电子，则NF3的电子式为，故A错误； B．NH4F是离子化合物，NH4F中铵根与氟离子之间为离子键，而铵根内还含有共价键，故B错误； C．该反应中，NH3→NF3，氮元素的化合价由-3价→+3价，所以氨气作还原剂、表现出还原性，故C正确； D．根据价层电子对理论知，NH3分子中N原子价层电子对个数为3+=4，NF3分子中N原子价层电子对个数3+(5-3×1)=4，所以N原子均采用sp3杂化；NF3和NH3的空间构型均为三角锥形，由于电负性：F＞N＞H，使NF3中成键电子离N原子更远，N-F键间的斥力比N-H键间的斥力小，所以NH3比NF3的键角大，故D错误；故答案为C。 5．下列有关物质结构或性质的描述中，正确的是 A．SO32-的空间构型为平面三角形 B．键角：NH3>CH4 C．F的电负性大于Cl的电负性，所以酸性：CF3COOH>CCl3COOH D．HF分子间的氢键：氢键 【答案】C 【解析】A．SO32-的孤电子对数为=1，所以SO32-的空间构型为三角锥形，故A错误； B．NH3中N为sp3杂化，且有一个孤电子对，则键角：NH3<CH4，故B错误； C．F的电负性大于Cl的电负性，F-C的极性大于Cl-C的极性，使F3C—的极性大于Cl3C—的极性，导致CF3COOH更易电离出氢离子，酸性更强，故C正确； D．图中箭头所指的为H、F形成的共价键，氢键通常用虚线表示，故D错误； 答案选C。 6．下列对事实的分析正确的是 选项 事实 分析 A 键角：CH4>NH3>H2O 电负性：C<N<O B 第一电离能：Mg>Al 原子半径：Mg>Al C 沸点：CO>N2 CO为极性分子，N2为非极性分子 D 热稳定性：HF>HCl HF中存在氢键，HCl中不存在氢键 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】A．CH4分子中的中心原子C的价层电子对数为4，无孤电子对，NH3分子中的中心原子N的价层电子对数为4，孤电子对数为1，H2O分子中的中心原子O的价层电子对数为4，孤电子对数为2，由于孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对对成键电子对的斥力，所以键角大小为CH4>NH3>H2O，与电负性无关，A选项错误； B．Mg、Al位于第三周期，同一周期主族元素，从左往右第一电离能呈增大的趋势，但Mg的3s轨道全充满，比较稳定，其第一电离能高于同周期相邻的两种元素，与原子半径无关，B选项错误； C．CO和N2结构相似，相对分子质量相等，但CO为极性分子，N2为非极性分子，因此CO的沸点高于N2的沸点，C选项正确； D．F、Cl位于同一主族，同一主族从上到下，原子半径增大，元素非金属性减弱，对应氢化物的稳定性减弱，所以热稳定性：HF>HCl，与氢键无关，D选项错误；故选C。 7．氢氟酸在腐蚀玻璃时会产生白雾和白色絮状沉淀。白雾的成因是与水形成氢键，而溶于水蒸气形成酸雾，在白雾中存在的一系列氢键中最强的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】分子间形成氢键的强弱与元素的电负性大小有关，元素的电负性越强，形成的分子间氢键越强，氟元素的电负性强于氧元素，所以白雾中存在的一系列氢键中最强的是，故选D。 8．（24-25高三上·辽宁沈阳·期中）超分子@18-冠-6的合成过程如图所示。 已知：18-冠-6的空腔直径为260-320pm，的直径为276pm。 下列说法正确的是 A．水中溶解性：化合物Ⅰ<化合物Ⅱ B．18-冠-6的空穴与钾离子尺寸适配，二者通过弱作用力形成超分子 C．18-冠-6亦可与Li+、Na+形成稳定的超分子 D．超分子只可以是分子，不可以是离子 【答案】B 【解析】A．化合物I中存在羟基，在水溶液中能形成氢键，能增大其在水中的溶解度，因此水中溶解性：化合物Ⅰ>化合物Ⅱ，A错误； B．K+的粒子直径在18-冠-6空腔直径范围内，因此18-冠-6可以识别钾离子，K+与氧原子之间通过弱相互作用形成超分子，B正确； C．电子层数越多，离子半径越大，Li+、Na+的半径均小于钾离子的半径，导致Li+、Na+的直径不在18-冠-6空腔直径范围内，因此18-冠-6不能识别Li+、Na+而形成稳定的超分子，C错误； D．超分子是指由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体，超分子的定义是广义的，包括离子，D错误； 故选B。 9．氮元素及其化合物在生产、生活中用途广泛。 (1)三硝基胺N(NO2)3(其结构为)是一种新型的火箭燃料，因硝基吸电子能力强，中心N原子上无孤电子对，则中心N原子的杂化方式为 ，并且与三个硝基中的N构成 形。 (2)(CN)2、(SCN)2的性质与卤素单质的相似，称为拟卤素。其分子内各原子均达到8电子稳定结构，则1mol(CN)2分子中含 molπ键，SCN-的空间构型为 形。 (3)白磷在氯气中燃烧可以得到PCl3和PCl5，研究发现固态PCl4和PBr5均为离子晶体，但其结构分别为[PCl4]+[PCl6]-和[PBr4]+Br-，分析PCl5和PBr5结构存在差异的原因： 。 【答案】(1) sp2 (平面)三角 (2) 4 直线 (3)Br-半径较大，无法形成[PBr6]- 【解析】（1）三硝基胺N(NO2)3中心N原子形成3个键，且不含孤电子对，则中心N原子的杂化方式为sp2杂化，与三个硝基中的N构成(平面)三角形； （2）(CN)2的结构式为，1个(CN)2分子中含有1个碳碳单键、2个碳氮三键，所以分子中π键的个数为4，SCN-的空间构型为直线形； （3）Br-半径较大，而Cl-半径较小，所以P周围可以容纳6个Cl-，而无法容纳6个Br-，无法形成[PBr6]-。 10.（2024·北京·节选）锡()是现代“五金”之一，广泛应用于合金、半导体工业等。 (1)和是锡的常见氯化物，可被氧化得到。 ①分子的模型名称是 。 ②的键是由锡的 轨道与氯的轨道重叠形成σ键。 (2)白锡和灰锡是单质的常见同素异形体。二者晶胞如图：白锡具有体心四方结构；灰锡具有立方金刚石结构。 ①灰锡中每个原子周围与它最近且距离相等的原子有 个。 ②若白锡和灰锡的晶胞体积分别为和，则白锡和灰锡晶体的密度之比是 。 【答案】(1) 平面三角形 杂化 (2) 4 【解析】（1）①SnCl2中Sn的价层电子对数为2+×(4-2×1)=3，故SnCl2分子的VSEPR模型名称是平面三角形； ②SnCl4中Sn的价层电子对数为4+×(4-4×1)=4，有4个σ键、无孤电子对，故Sn采取sp3杂化，则SnCl4的Sn—Cl键是由锡的sp3杂化轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键； （2）①灰锡具有立方金刚石结构，金刚石中每个碳原子以单键与其他4个碳原子相连，此5碳原子在空间构成正四面体，且该碳原子在正四面体的体心，所以灰锡中每个Sn原子周围与它最近且距离相等的Sn原子有4个； ②根据均摊法，白锡晶胞中含Sn原子数为8×+1=2，灰锡晶胞中含Sn原子数为8×+6×+4=8，所以白锡与灰锡的密度之比为∶=； 学科网（北京）股份有限公司 $