题型05 分子和晶体的结构与性质（题型专练）（广东专用）2026年高考化学二轮复习讲练测

题型05 分子和晶体的结构与性质目录 第一部分 题型解码 高屋建瓴，掌握全局 第二部分 考向破译 微观解剖，精细教学 典例引领 方法透视 变式演练 考向01 分子结构与性质 考向02 键角大小的判断方法 考向03 氢键对物质性质的影响【重】 考向04 晶体结构分析与简单计算【难】 考向05 晶体熔、沸点高低的比较 第三部分 综合巩固 整合应用，模拟实战 分子和晶体的结构与性质综合题在新高考中分散在选择题和其他综合题中进行渗透考查。考查形式灵活多变,既可能出现在因果关系、化学与STSE等拼盘题中,也可能出现在化工流程综合题、有机化学综合题中。涉及的主要内容有晶胞结构中原子的个数比的相关计算、密度的相关计算、原子的位置和原子坐标的确定以及从结构决定性质角度进行原因解释。与晶胞有关的内容通常出现在化工流程综合题中,从结构决定性质角度进行原因解释的内容通常在选择题或有机化学综合题中进行考查。 考向01 分子结构与性质 【例1-1】（2025·广东江门·一模）吲哚是一种含有苯环和吡咯环的平面分子，在药物合成中应用广泛。下列说法正确的是 A．分子式为 B．属于脂环烃 C．碳和氮原子均采取杂化 D．不能发生加成反应 【例1-2】（2025·广东深圳·模拟预测）由结构不能推断出对应性质的是 选项 结构 性质 A 氨气与水分子均为极性分子 氨气易溶于水 B 聚乙炔分子含有共轭双键 聚乙炔可制备导电高分子材料 C 苯与甲苯分子均含有苯环 两者均可以与酸性高锰酸钾反应 D 超分子具有“分子识别”特征 空穴不同大小的冠醚能适配不同大小的碱金属离子 1．杂化轨道类型与分子空间结构的关系 杂化轨 道类型 杂化轨 道数目 分子空 间结构 实例 sp 2 直线形 CO2、BeCl2 sp2 3 平面三角形 BF3、BCl3、CH2O V形 SO2、SnBr2 sp3 4 四面体形 CH4、CCl4、CH3Cl 三角锥形 NH3、PH3、NF3 V形 H2S、H2O [注意] 杂化轨道数=与中心原子结合的原子数+中心原子的孤电子对数。 2．分子空间结构与价层电子对互斥模型 中心原子的价层电子对数=σ键电子对数(与中心原子结合的原子数)+中心原子的孤电子对数=σ键电子对数+(a-xb)。 其中a为中心原子的价电子数,x、b分别为与中心原子结合的原子数及与中心原子结合的原子最多能接受的电子数(H为1,其他原子为“8-该原子的价电子数”)。粒子为阳离子时,中心原子的价电子数要减去离子所带电荷数;粒子为阴离子时,中心原子的价电子数要加上离子所带电荷数。如SO2中硫原子的孤电子对数为=1;H3O+中氧原子的孤电子对数为=1;C中碳原子的孤电子对数为=0。 [特别提醒] （1）在计算孤电子对数时,出现0.5或1.5,则把小数进位为整数,即1或2。如NO2的中心原子N的孤电子对数为=0.5≈1,则价层电子对数为3,故VSEPR模型为平面三角形,分子空间结构为V形。 （2）利用价层电子对互斥模型判断分子(或离子)空间结构。 价层电 子对数 孤电子 对数 分子(或离子) 空间结构 示例 2 0 CO2、BeCl2 3 0 BF3、SO3、C 3 1 SO2 4 0 CH4、N、S、CCl4 4 1 NH3、PCl3、H3O+ 4 2 H2S 3．共价键 （1）σ键、π键的判断。 ①由轨道重叠方式判断:“头碰头”重叠为σ键,“肩并肩”重叠为π键。 ②由共用电子对数判断:单键为σ键;双键或三键,其中一个为σ键,其余为π键。 ③由成键轨道类型判断:s轨道形成的共价键全部是σ键;杂化轨道形成的共价键全部为σ键。 （2）配位键与配合物。 ①配位键。 一方提供孤电子对,另一方提供空轨道形成的共价键。 ②配位化合物的组成。 如硫酸四氨合铜,化学式为[Cu(NH3)4]SO4,Cu2+为中心离子,NH3为配体,配位键的数目为4,配位数为4,表示为[]2+S。 ③配位化合物的形成条件。 中心原子(或离子):有空轨道,如Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+等。 4．分子性质 （1）分子结构与分子极性的关系。 （2）溶解性。 ①“相似相溶”规律:非极性溶质一般能溶于非极性溶剂,极性溶质一般能溶于极性溶剂,若存在氢键,则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大,溶解性越好。 ②“相似相溶”还适用于分子结构的相似性,如乙醇和水互溶,而戊醇在水中的溶解度明显减小。 【变式1-1】（2025·广东中山·模拟预测）某化合物由原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z、Q组成(结构如图)。X的最外层电子数等于内层电子数，Y是有机物分子骨架元素，Q和W能形成两种室温下常见的液态化合物。下列说法错误的是 A．Y、X、Q的氢化物中Q的沸点最高 B．该化合物中Q和W之间可形成氢键 C．简单离子半径 D．W、Z、Q三种元素可形成离子化合物 【变式1-2】（2025·广东中山·模拟预测）“光荣属于劳动者，幸福属于劳动者。”下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 清理卫生死角，清除容器积水，预防基孔肯雅热 是极性分子 B 化学实验员：检验是否失效 C 化工工程师：进行顺丁橡胶硫化 碳碳双键可打开与硫形成二硫键 D 肠胃X光检查用作钡餐 既不溶于水也不溶于酸 考向02 键角大小的判断方法 【例2-1】（2025·广东中山·模拟预测）和均可发生水解反应，其中的水解机理示意图如下： 下列说法正确的是 A．的键角大于的键角 B．三种原子的第一电离能O原子的最大 C．和均能与形成氢键 D．的水解产物为和HClO 【例2-2】（2025·广东·模拟预测）为原子序数依次增大的短周期主族元素，第一电离能相对大小的关系与元素所在周期数如图所示，为相邻的非金属元素，W在其同周期主族元素中原子半径最大。下列说法正确的是 A．电负性： B．X和W都是碱金属元素 C．简单氢化物沸点： D．键角： 1．仅含单键的物质的键角的比较 （1）中心原子杂化类型不同时，键角：sp＞sp2＞sp3。如键角：CO2__＞__CH4。 （2） 中心原子杂化类型相同时，孤电子对数越__多__，键角越__小__。如键角：CH4＞NH3＞H2O。 （3） 在空间结构相同情况下： ①中心原子的电负性越大，共价键极性越大，键角越大。如键角：NH3__＞__PH3。 ②中心原子相同时，配位原子的电负性越大，键角越小。如键角：NF3__＜__NCl3、OF2__＜__H2O。 2．．不饱和键和配体体积的影响 （1）三键、双键、单键之间的排斥力大小顺序:三键—三键>三键—双键>双键—双键>双键—单键>单键—单键。 乙烯分子中键角①(121.3°)>键角②(117.4°) 原因是斥力大小:双键—单键>单键—单键 （2）配体体积对键角的影响:配体体积越大,电子云占据空间越大,对成键电子斥力越强,导致键角减小。[比如键角:NH3>NH2OH>NH2(CH3)] 【变式2-1】（2025·广东深圳·模拟预测）X、Y、Z、W、R为五种短周期元素，其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列说法正确的是 A．最简单氢化物的键角：W＞R B．第一电离能：Z＞W C．简单离子半径：Y＞R＞X D．非金属性：X＞Z＞W 【变式2-2】（2025·广东广州·三模）下列陈述I与陈述II均正确，且具有因果关系的是 陈述I 陈述II A 是强酸，是弱酸 共价键极性： B 键角： N原子的杂化方式：   C 熔融可电解制备金属铝 难溶于水 D 加热溶液，发现其变小 温度升高，的水解平衡逆向移动 考向03 氢键对物质性质的影响 【例3-1】（2025·广东深圳·模拟预测）化学材料是科技发展的基础。下列叙述正确的是 A．Fe2O3可作红色外墙涂料，Fe2O3具有磁性 B．四氯甲烷是工业上重要的有机溶剂，四氯甲烷存在氢键 C．舞台上干冰升华时产生云雾，干冰分子的空间结构为V形 D．实现海水淡化的高分子分离膜聚四氟乙烯，其单体的结构简式是CF2=CF2 【例3-2】（2025·广东·模拟预测）下列由物质的结构特征无法直接推测其性质的是 选项 结构特征 性质 A HCl分子中含有极性共价键 HCl溶于水后能电离出和 B 金刚石中C原子采取杂化，形成正四面体网状结构 金刚石硬度大 C 分子中含有碳碳双键 该物质能使酸性溶液褪色 D 分子间存在氢键 的沸点高于 1．氢键的类型 氢键可分为分子间氢键和分子内氢键。 2．氢键对物质性质的影响 （1）当形成分子间氢键时,物质的熔、沸点将升高:分子间有氢键的物质熔化或汽化时,除了要克服纯粹的分子间作用力外,还必须破坏分子间的氢键,所以这些物质的熔、沸点比同系列氢化物的熔、沸点高,如:HF、H2O、NH3沸点反常。 （2）当形成分子内氢键时,往往会降低分子间作用力,从而使物质的熔、沸点降低,如:邻羟基苯甲醛(熔点:-7 ℃,沸点:193.7 ℃)和对羟基苯甲醛(熔点:115 ℃,沸点:246.6 ℃)。 （3）氢键也影响物质的溶解度:在极性溶剂中,如果溶质分子和溶剂分子之间可以形成氢键,则物质的溶解度增大,如:NH3极易溶于水,因NH3与H2O之间能形成氢键(),且都是极性分子。 （4）对物质密度的影响:氢键可使固体或液体的密度减小;使气体物质的密度增大。 （5）氢键的存在使分子间因氢键而发生“缔合”,形成“缔合分子”:相当多的H2O、HF“缔合”而形成(H2O)n、(HF)n。 【变式3-1】（2025·广东江门·一模）由结构不能推测出对应性质的是 结构 性质 A HF和HCl分子结构相似，但HF分子间存在氢键 HF晶体的熔点高于HCl晶体 B 分子的空间结构与水分子相似 在水中的溶解度低于在中的溶解度 C 石墨层中未参与杂化的轨道中的电子，可在整个碳原子平面中运动 石墨具有类似金属的导电性 D 乙酸中羟基的极性大于苯酚中羟基的极性 乙酸的酸性大于苯酚的酸性 【变式3-2】（2025·广东·模拟预测）科研团队在距离地球约124光年的太阳系外行星的大气中检测到了可能表明生命存在的化学指纹DMS和DMDS，这两种化学物质的结构如图所示。、、、、是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中与同主族，的基态原子价层p轨道半充满。下列叙述正确的是 A．简单氢化物的沸点： B．和的VSEPR模型均为正四面体形 C．第一电离能： D．原子半径： 考向04 晶体结构分析与简单计算 【例4-1】(铁氰化钾)可用于检验，反应产生特征蓝色沉淀(滕氏蓝，可作蓝色颜料)。滕氏蓝晶体的微观结构(该结构为正方体，省略了)如图所示，晶胞边长为。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．中提供孤电子对形成配位键的原子为C B．M原子坐标为，则R处的坐标为 C．和间的最短距离为 D．滕氏蓝晶体的密度为 【例4-2】科研人员揭示了立方氮化硼的加载特定变形孪晶准则，并成功在室温下激活了<100>取向的立方氮化硼亚微米柱的广泛形变孪晶，显著增强了其机械性能。立方氮化硼的晶胞如图所示，晶胞参数为a pm。下列说法正确的是 A．与B距离最近且相等的B有6个 B．晶胞的密度为 C．晶胞中含有配位键 D．晶胞中最小核间距： 1．三种典型离子晶体模型 项目 NaCl型 CsCl型 CaF2型 晶胞 配位数 6 8 F-:4;Ca2+:8 密度的计算 g/cm3 g/cm3 g/cm3 2．三种典型共价晶体模型 项目 金刚石 二氧化硅 碳化硅(SiC) 晶胞 结构 分析 ①每个C与相邻4个C以共价键结合,形成正四面体结构。每个C为12个六元环共有; ②每个C参与4个C—C的形成,碳原子数与C—C数之比为1∶2; ③密度ρ= g/cm3 ①每个Si与4个O以共价键结合,形成正四面体结构; ②最小环上有12个原子,即 6个 O、6个Si; ③密度ρ= g/cm3 ①每个原子与另外4个不同种类的原子形成正四面体结构; ②密度ρ= g/cm3 3．两种典型分子晶体模型 项目 干冰 冰 晶胞 结构 分析 ①每个CO2位于立方体的面心或顶角; ②每个CO2周围紧邻的CO2有12个; ③密度ρ= g/cm3 ①每个水分子周围有4个紧邻的水分子,且与这4个水分子形成4个氢键; ②密度ρ= g/cm3 二、有关晶胞的复杂计算 1．晶胞粒子数目的计算方法 2．晶体密度的计算方法 三、晶胞中原子坐标参数确定与投影图 1．体心晶胞结构模型的原子坐标参数和投影图 （1）若原子1为(0,0,0),则原子9的坐标为(,,)。 （2）xy平面上的投影图为。 2．面心立方晶胞结构模型的原子坐标参数和投影图 （1）原子10～15分别位于六个面的面心,原子1的坐标为(0,0,0),则确定坐标参数: 10(0,,)、11(,,1)、12(1,,)、13(,,0)、14(,0,)、15(,1,)。 （2）xy平面上的投影图为。 3．金刚石晶胞结构模型的原子坐标参数和投影图 （1）若a原子为坐标原点,晶胞边长的单位为1,则原子1、2、3、4的坐标分别为(,,)、(,,)、(,,)、(,,)。 （2）xy平面上的投影图为。 【变式4-1】是一种很有发展潜力的新型储氢材料，其晶胞为立方体，Fe位于顶点和面心，Mg位于顶点和相邻面心形成的四面体中心，储氢后形成化合物X，氢以正八面体构型分布在每个Fe周围。下列说法不正确的是 A．化合物X的化学式为 B．化合物X遇水产生、Mg和Fe C．化合物X减压和高温有利于释放 D．的硬度高于纯铁和纯镁 【变式4-2】下图1是两种金属单质A和B组成的储氢合金的立方晶胞结构示意图，晶体储氢时，可以位于晶胞的体心和棱长中心，晶胞边长为，白球表示A原子，黑球表示B原子，为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是    A． 该晶体的体对角面的截面图如图2所示 B．A的配位数为4 C．当储氢率为50%时，晶体的化学式为 D．熔化该晶体需要破坏极性共价键 考向05 晶体熔、沸点高低的比较 【例5-1】（24-25高三上·广东·阶段练习）科学家研究发现石墨烯在室温下具有前所未有的磁阻(一种物理参量)。已知：石墨烯比金刚石更坚硬，比铜更能导电。下列叙述错误的是 A．石墨烯中碳原子都采用杂化 B．石墨烯中碳碳键平均键能大于金刚石中的，石墨烯的熔点比金刚石的高 C．石墨烯可以看成由正六边形构成，碳原子、碳碳键数目之比为3∶2 D．石墨烯是二维结构，每个碳原子有1个电子能自由移动，具有良好的导电性 【例5-2】（25-26高三上·广东·阶段练习）短周期非金属元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，R位于第4周期，曾经通行的5角硬币为R金属芯镀锌，X是所有主族元素中原子半径最小的，W、Z同主族，Z原子的最外层电子数是电子层数的3倍，Y的简单氢化物常用作制冷剂，配离子[R(YX3)4]2+在水溶液中呈蓝色。下列说法错误的是 A．Y、Z的第一电离能：Y>Z B．X、Y、Z、W的单质中熔点最高的是W C．R的氢氧化物不能溶于Y的氢化物的水溶液 D．在[R(YX3)4]2+离子中Y提供孤电子对 晶体类型 比较方法 举例(熔、沸点) 共价晶体 原子半径小的键长短→键能大→晶体的熔、沸点高 金刚石＞碳化硅＞硅 离子晶体 阴、阳离子的电荷数越多、离子半径越小，晶格能越大，离子晶体的熔、沸点越高 MgO＞NaCl＞CsCl 分子晶体 ①组成、结构相似的物质，存在氢键的物质的熔、沸点高 ②组成、结构相似的物质，无氢键时，一般相对分子质量越大，熔、沸点越高 ③分子极性越大，熔、沸点越高 ④同分异构体，支链越多，熔、沸点越低 ①HF＞HCl ②HI＞HBr＞HCl ③CO＞N2 ④正戊烷＞异戊烷＞新戊烷 金属晶体 离子半径越小、所带电荷越多，熔、沸点越高 Al＞Mg＞Na；Li＞Na＞K 【变式5-1】（25-26高三上·广东·阶段练习）下列陈述I与陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系的是 选项 陈述I 陈述Ⅱ A 淀粉水解产生果糖 米饭在口腔中越嚼越甜 B 汽化时吸收大量的热 工业上用液氨作制冷剂 C 的熔点比低 工业上电解熔融冶炼铝 D 甲苯能使酸性溶液褪色 甲苯中甲基能使苯环性质变活泼 【变式5-2】（25-26高三上·广东深圳·阶段练习）下列陈述I与陈述II均正确，且具有因果关系的是 选项 陈述I 陈述II A 用溶液刻蚀铜质电路板 氧化性： B 金属钠、铁分别与冷水、水蒸气反应制氢气 熔点： C 明矾可用于自来水消毒 水解生成的胶体具有吸附性 D 久置空气中的漂白粉遇盐酸 产生 漂白粉的有效成分是 1．（2025·广东·高考真题）由结构不能推测出对应性质的是 选项 结构 性质 A 的VSEPR模型为平面三角形 具有氧化性 B 钾和钠的原子结构不同，电子跃迁时能量变化不同 钾和钠的焰色不同 C 乙烯和乙炔分子均含有键 两者均可发生加聚反应 D 石墨层中未参与杂化的p轨道中的电子，可在整个碳原子平面中运动 石墨具有类似金属的导电性 2．（2025·广西·高考真题）型晶态半导体材料由与碳族元素形成，其立方晶胞结构如图。已知：晶胞参数。下列说法正确的是 A．与Z紧邻的有4个 B．晶胞内之间最近的距离为 C．晶胞密度： D．若晶胞顶点替换为，则 3．（2025·浙江·高考真题）可根据物质结构推测其性质，下列推测的性质不合理的是 选项 结构 性质 A 正戊醇和乙醇分子中均含有一个羟基 两者的水溶性相当 B 金属钨晶体中金属键强 金属钨熔点高 C 聚乳酸的结构是 聚乳酸可降解 D 油酸甘油酯分子中有碳碳双键 油酸甘油酯易被氧化变质 4．（2025·江西·高考真题）晶格中的O被去除，产生一个氧空位()，相对原点的分数坐标为，则图中的分数坐标分别为 A． B． C． D． 5．（2025·四川·高考真题）的四方晶胞(晶胞参数，省略中的氧，只标出)和的立方晶胞如图所示，为阿伏加德罗常数的值。 下列说法错误的是 A．晶胞中1位的分数坐标为 B．晶胞中2位和3位的核间距为 C．晶胞和晶胞中原子数之比是 D．晶体密度小于晶体密度 6．（2025·四川·高考真题）生产磷肥时，利用纯碱溶液吸收的反应如下：。下列说法错误的是 A．中含有配位键 B．和都是由极性键构成的极性分子 C．和晶体分别为分子晶体和共价晶体 D．的模型和空间结构都为平面三角形 7．（2025·湖南·高考真题）掺杂的铋酸钡具有超导性。替代部分形成(摩尔质量为)，其晶胞结构如图所示。该立方晶胞的参数为，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．晶体中与铋离子最近且距离相等的有6个 B．晶胞中含有的铋离子个数为8 C．第一电离能： D．晶体的密度为 8．（2025·湖南·高考真题）下列有关物质性质的解释错误的是 性质 解释 A 酸性： 是推电子基团 B 熔点： 的体积大于 C 熔点： 比的金属性弱 D 沸点： 分子间存在氢键 9．（2025·重庆·高考真题）化合物X的晶胞如图所示，下列叙述正确的是 A．X中存在键 B．X属于混合型晶体 C．X的化学式可表示为 D．X中C原子上有1对孤电子对 10．（2025·湖北·高考真题）N和P为同主族相邻元素。下列关于物质性质或现象的解释错误的是 A．的熔点比的低，因为的离子键更强 B．磷单质通常不以形式存在，因为磷磷之间难以形成三键 C．次磷酸比硝酸的酸性弱，因为前者的键极性小 D．P形成而N形成，因为P的价层电子轨道更多且半径更大 11．（2022·广东·高考真题）硒()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()效应以来，在发光材料、生物医学等领域引起广泛关注。一种含的新型分子的合成路线如下： （1）与S同族，基态硒原子价电子排布式为 。 （2）的沸点低于，其原因是 。 （3）关于I~III三种反应物，下列说法正确的有 。 A．I中仅有键 B．I中的键为非极性共价键 C．II易溶于水 D．II中原子的杂化轨道类型只有与 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 (填“>”或“<”)。研究发现，给小鼠喂食适量硒酸钠()可减轻重金属铊引起的中毒。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1，沿x、y、z轴方向的投影均为图2。 ①X的化学式为 。 ②设X的最简式的式量为，晶体密度为，则X中相邻K之间的最短距离为 (列出计算式，为阿伏加德罗常数的值)。 12．（2025·天津·高考真题）硫是一种重要的非金属元素。 （1）基态S原子的价层电子的轨道表示式为 。H2S的VSEPR模型名称为 ，其空间结构为 。 （2）H2O、H2S、H2Se的沸点由高到低的顺序为 。 （3）NH4HS的电子式为 。在25℃和101 kPa下，NH3与H2S两种气体反应生成1 mol NH4HS固体时，放出90.4 kJ的热量，该反应的热化学方程式为 。 （4）25℃时，H2S的Ka1和Ka2分别为1.1×10-7、1.3×10-13，NH3·H2O的Kb为1.8×10-5，则NH4HS水溶液显 (填“酸性”“中性”“碱性”)。 （5）硫化锂晶体的晶胞如图，晶胞中含有硫离子的数目为 ；与硫离子最近且距离相等的锂离子的数目为 。 （6）将1.0 g硫粉和2.0 g铁粉均匀混合，放在陶土网上堆成条状。用灼热的玻璃棒触及混合粉末的一端引发反应，反应剧烈。实验中可能发生的反应为 (用化学方程式表示)。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 7 / 20 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 学科网（北京）股份有限公司 $ 题型05 分子和晶体的结构与性质目录 第一部分 题型解码 高屋建瓴，掌握全局 第二部分 考向破译 微观解剖，精细教学 典例引领 方法透视 变式演练 考向01 分子结构与性质 考向02 键角大小的判断方法 考向03 氢键对物质性质的影响【重】 考向04 晶体结构分析与简单计算【难】 考向05 晶体熔、沸点高低的比较 第三部分 综合巩固 整合应用，模拟实战 分子和晶体的结构与性质综合题在新高考中分散在选择题和其他综合题中进行渗透考查。考查形式灵活多变,既可能出现在因果关系、化学与STSE等拼盘题中,也可能出现在化工流程综合题、有机化学综合题中。涉及的主要内容有晶胞结构中原子的个数比的相关计算、密度的相关计算、原子的位置和原子坐标的确定以及从结构决定性质角度进行原因解释。与晶胞有关的内容通常出现在化工流程综合题中,从结构决定性质角度进行原因解释的内容通常在选择题或有机化学综合题中进行考查。 考向01 分子结构与性质 【例1-1】（2025·广东江门·一模）吲哚是一种含有苯环和吡咯环的平面分子，在药物合成中应用广泛。下列说法正确的是 A．分子式为 B．属于脂环烃 C．碳和氮原子均采取杂化 D．不能发生加成反应 【答案】C 【解析】A．由结构简式可知，该分子中含有8个碳原子、7个H原子和1个N原子，其分子式为，A错误； B．该分子中含有C、H、N元素，不属于烃，B错误； C．吲哚是一种含有苯环和吡咯环的平面分子，该分子苯环和碳碳双键中的碳原子均采取杂化，氮原子也参与吡咯环的共轭，则碳和氮原子均采取杂化，C正确； D．该分子含有苯环和碳碳双键，能发生加成反应，D错误； 故选C。 【例1-2】（2025·广东深圳·模拟预测）由结构不能推断出对应性质的是 选项 结构 性质 A 氨气与水分子均为极性分子 氨气易溶于水 B 聚乙炔分子含有共轭双键 聚乙炔可制备导电高分子材料 C 苯与甲苯分子均含有苯环 两者均可以与酸性高锰酸钾反应 D 超分子具有“分子识别”特征 空穴不同大小的冠醚能适配不同大小的碱金属离子 【答案】C 【解析】A．氨气和水均为极性分子，根据相似相溶原理，极性分子易溶于极性溶剂，且氨与水可形成氢键，进一步增大溶解度，A正确； B．聚乙炔的共轭双键结构使电子离域，形成导电通路，因此可制备导电材料，B正确； C．苯和甲苯均含苯环，但苯不能被酸性高锰酸钾氧化，而甲苯因苯环导致甲基活泼可被氧化。两者结构差异导致性质不同，无法仅通过苯环推断均能反应，C错误； D．超分子的“分子识别”特性使其能选择性结合特定离子，冠醚空穴大小与金属离子匹配即体现此性质，D正确； 故选C。 1．杂化轨道类型与分子空间结构的关系 杂化轨 道类型 杂化轨 道数目 分子空 间结构 实例 sp 2 直线形 CO2、BeCl2 sp2 3 平面三角形 BF3、BCl3、CH2O V形 SO2、SnBr2 sp3 4 四面体形 CH4、CCl4、CH3Cl 三角锥形 NH3、PH3、NF3 V形 H2S、H2O [注意] 杂化轨道数=与中心原子结合的原子数+中心原子的孤电子对数。 2．分子空间结构与价层电子对互斥模型 中心原子的价层电子对数=σ键电子对数(与中心原子结合的原子数)+中心原子的孤电子对数=σ键电子对数+(a-xb)。 其中a为中心原子的价电子数,x、b分别为与中心原子结合的原子数及与中心原子结合的原子最多能接受的电子数(H为1,其他原子为“8-该原子的价电子数”)。粒子为阳离子时,中心原子的价电子数要减去离子所带电荷数;粒子为阴离子时,中心原子的价电子数要加上离子所带电荷数。如SO2中硫原子的孤电子对数为=1;H3O+中氧原子的孤电子对数为=1;C中碳原子的孤电子对数为=0。 [特别提醒] （1）在计算孤电子对数时,出现0.5或1.5,则把小数进位为整数,即1或2。如NO2的中心原子N的孤电子对数为=0.5≈1,则价层电子对数为3,故VSEPR模型为平面三角形,分子空间结构为V形。 （2）利用价层电子对互斥模型判断分子(或离子)空间结构。 价层电 子对数 孤电子 对数 分子(或离子) 空间结构 示例 2 0 CO2、BeCl2 3 0 BF3、SO3、C 3 1 SO2 4 0 CH4、N、S、CCl4 4 1 NH3、PCl3、H3O+ 4 2 H2S 3．共价键 （1）σ键、π键的判断。 ①由轨道重叠方式判断:“头碰头”重叠为σ键,“肩并肩”重叠为π键。 ②由共用电子对数判断:单键为σ键;双键或三键,其中一个为σ键,其余为π键。 ③由成键轨道类型判断:s轨道形成的共价键全部是σ键;杂化轨道形成的共价键全部为σ键。 （2）配位键与配合物。 ①配位键。 一方提供孤电子对,另一方提供空轨道形成的共价键。 ②配位化合物的组成。 如硫酸四氨合铜,化学式为[Cu(NH3)4]SO4,Cu2+为中心离子,NH3为配体,配位键的数目为4,配位数为4,表示为[]2+S。 ③配位化合物的形成条件。 中心原子(或离子):有空轨道,如Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ag+等。 4．分子性质 （1）分子结构与分子极性的关系。 （2）溶解性。 ①“相似相溶”规律:非极性溶质一般能溶于非极性溶剂,极性溶质一般能溶于极性溶剂,若存在氢键,则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大,溶解性越好。 ②“相似相溶”还适用于分子结构的相似性,如乙醇和水互溶,而戊醇在水中的溶解度明显减小。 【变式1-1】（2025·广东中山·模拟预测）某化合物由原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z、Q组成(结构如图)。X的最外层电子数等于内层电子数，Y是有机物分子骨架元素，Q和W能形成两种室温下常见的液态化合物。下列说法错误的是 A．Y、X、Q的氢化物中Q的沸点最高 B．该化合物中Q和W之间可形成氢键 C．简单离子半径 D．W、Z、Q三种元素可形成离子化合物 【答案】A 【分析】X的最外层电子数等于内层电子数，则X的核外电子排布式为1s22s2，X为Be元素，W只能形成一条共价键，结合W的位置可知W为H元素，Y是有机物分子骨架元素，则Y为C元素，Q和W能形成两种室温下常见的液态化合物，则Q为O元素，则Z为N元素，据此解答。 【解析】A．Y（C）的氢化物是烃类；X（Be）的氢化物是BeH2 ；Q（O）的氢化物是H2O（含氢键，沸点较高），但烃类中存在沸点高于H2O的物质（如长链烷烃），A 错误； B．该化合物中O的电负性较大，可以和H之间形成氢键，B正确； C．电子层结构相同时，核电荷数越大半径越小，故简单离子半径N3->O2-，C正确； D．H、N、O可以形成离子化合物，如NH4NO3，D正确； 故选A。 【变式1-2】（2025·广东中山·模拟预测）“光荣属于劳动者，幸福属于劳动者。”下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 清理卫生死角，清除容器积水，预防基孔肯雅热 是极性分子 B 化学实验员：检验是否失效 C 化工工程师：进行顺丁橡胶硫化 碳碳双键可打开与硫形成二硫键 D 肠胃X光检查用作钡餐 既不溶于水也不溶于酸 【答案】A 【解析】A．清理积水预防基孔肯雅热与水的极性分子性质无直接关联，清除积水是为了消除蚊虫繁殖环境，与水的极性无关，A符合题意； B．利用过氧化钠和水生成氢氧化钠和氧气的反应可以检验Na2O2是否失效，劳动项目与所述化学知识有关联，B不符合题意； C．顺丁橡胶硫化就是聚丁二烯中的碳碳双键打开与硫形成二硫键，劳动项目与所述化学知识有关联，C不符合题意； D．BaSO4作钡餐因其难溶性和抗酸性，而难溶于胃酸，与X光检查需求一致，D不符合题意； 故选A。 考向02 键角大小的判断方法 【例2-1】（2025·广东中山·模拟预测）和均可发生水解反应，其中的水解机理示意图如下： 下列说法正确的是 A．的键角大于的键角 B．三种原子的第一电离能O原子的最大 C．和均能与形成氢键 D．的水解产物为和HClO 【答案】C 【解析】A．NCl3 为三角锥形(类似NH3)，键角约 107°，而 SiCl4 为正四面体结构，键角为 109.5°，故 NCl3 的键角比 SiCl4 的小，故A错误； B．N、O 同周期且 N 的最外层具有半充满的 p 轨道，第一电离能反而略大于 O，故并非 O 最大，故B错误； C．NH3 和 NHCl2 分子中均含有 N–H 键，N 上带有孤对电子，能够与水分子形成氢键，故C 正确； D．SiCl4 水解的主要产物为 Si(OH)4和 HCl，水解机理如图所示：，并不会生成 SiH4 与 HClO，故D错误； 故选C。 【例2-2】（2025·广东·模拟预测）为原子序数依次增大的短周期主族元素，第一电离能相对大小的关系与元素所在周期数如图所示，为相邻的非金属元素，W在其同周期主族元素中原子半径最大。下列说法正确的是 A．电负性： B．X和W都是碱金属元素 C．简单氢化物沸点： D．键角： 【答案】C 【分析】W在同周期主族元素中原子半径最大，短周期第3周期ⅠA族为Na，故W为Na；Y、Z、M为周期2相邻非金属元素，原子序数依次增大(M<Y<Z<W)，且第一电离能Y>Z>M(由图中纵坐标位置)。周期2非金属中，N(第一电离能1402 kJ/mol)>O(1314)>C(1086)符合相邻且电离能顺序，故M为C，Y为N，Z为O；X在周期1，原子序数最小(X<M=6)，周期1主族元素仅H（1），且H的第一电离能(1312 kJ/mol)介于M(C，1086)和Z(O，1314)之间，符合图中位置，故X为H； 【解析】A．电负性：Z(O)>M(C)，同周期从左到右电负性增大，A错误； B． X(H)不是碱金属元素(碱金属指第ⅠA族除H外元素)，W(Na)是碱金属，B错误； C．简单氢化物沸点：Z(H2O)>Y(NH3)，H2O分子间氢键更强且数目更多，沸点高于NH3，C正确； D．键角：YX3(NH3)<()，NH3为三角锥形(键角107°)，为平面三角形(键角120°)，D错误； 答案选C。 1．仅含单键的物质的键角的比较 （1）中心原子杂化类型不同时，键角：sp＞sp2＞sp3。如键角：CO2__＞__CH4。 （2） 中心原子杂化类型相同时，孤电子对数越__多__，键角越__小__。如键角：CH4＞NH3＞H2O。 （3） 在空间结构相同情况下： ①中心原子的电负性越大，共价键极性越大，键角越大。如键角：NH3__＞__PH3。 ②中心原子相同时，配位原子的电负性越大，键角越小。如键角：NF3__＜__NCl3、OF2__＜__H2O。 2．．不饱和键和配体体积的影响 （1）三键、双键、单键之间的排斥力大小顺序:三键—三键>三键—双键>双键—双键>双键—单键>单键—单键。 乙烯分子中键角①(121.3°)>键角②(117.4°) 原因是斥力大小:双键—单键>单键—单键 （2）配体体积对键角的影响:配体体积越大,电子云占据空间越大,对成键电子斥力越强,导致键角减小。[比如键角:NH3>NH2OH>NH2(CH3)] 【变式2-1】（2025·广东深圳·模拟预测）X、Y、Z、W、R为五种短周期元素，其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列说法正确的是 A．最简单氢化物的键角：W＞R B．第一电离能：Z＞W C．简单离子半径：Y＞R＞X D．非金属性：X＞Z＞W 【答案】A 【分析】首先确定元素：X 最外层电子数1、原子半径最小，为H；Y 最外层电子数1、原子半径最大，为Na；Z 最外层电子数4，为C；W 最外层电子数5，为N；R 最外层电子数6，为S；据此作答。 【解析】A．NH3中N的价层电子对数为，为sp3杂化，有1对孤电子对，H2S中S的价层电子对数为，为sp3杂化，有2对孤电子对，H2S分子中孤电子对对成键电子对的排斥作用更大，故键角W > R，A正确； B．Z为C，W为N，N的2p轨道为半充满稳定结构，其第一电离能大于同周期相邻主族的第一电离能，所以第一电离能N>C，B错误； C．简单离子半径S2->Na+>H+，即R>Y>X，C错误； D．非金属性N>C>H，即W>Z>X，D错误； 故选A。 【变式2-2】（2025·广东广州·三模）下列陈述I与陈述II均正确，且具有因果关系的是 陈述I 陈述II A 是强酸，是弱酸 共价键极性： B 键角： N原子的杂化方式：   C 熔融可电解制备金属铝 难溶于水 D 加热溶液，发现其变小 温度升高，的水解平衡逆向移动 【答案】B 【解析】A．是强酸，是弱酸，原因是键键能远大于键，水分子难以破坏键使其解离出，且氟离子会与水分子形成氢键，抑制其电离，而氯化氢在水中能完全电离出氢离子和氯离子，A错误； B．中N原子价层电子对数为，中心原子N采取杂化（键角约107°），中N原子价层电子对数为，中心原子N采取杂化（键角120°），键角差异由杂化方式不同导致，陈述I和II均正确且存在因果关系，B正确； C．电解熔融制备金属铝是因熔融态可电离出离子，与难溶于水无关，无因果关系，C错误； D．是强碱弱酸盐，水解反应为：，溶液中c(H+)=，升高温度，的水解平衡和水的电离平衡均正向移动，Ka、KW均增大，c(CH3COO-)减小，则c(H+)增大，溶液pH减小，D错误； 故答案选B。 考向03 氢键对物质性质的影响 【例3-1】（2025·广东深圳·模拟预测）化学材料是科技发展的基础。下列叙述正确的是 A．Fe2O3可作红色外墙涂料，Fe2O3具有磁性 B．四氯甲烷是工业上重要的有机溶剂，四氯甲烷存在氢键 C．舞台上干冰升华时产生云雾，干冰分子的空间结构为V形 D．实现海水淡化的高分子分离膜聚四氟乙烯，其单体的结构简式是CF2=CF2 【答案】D 【解析】A．Fe2O3（氧化铁）为红棕色，可用作红色涂料，但具有磁性的是Fe3O4（四氧化三铁），而非Fe2O3，A错误； B．四氯甲烷（CCl4）是常用有机溶剂，但氢键需存在与电负性强的原子（如O、N、F）直接相连的H，而CCl4中无此类H，故不存在氢键，B错误； C．干冰（CO2）升华时形成云雾是因CO2气体遇冷凝结水蒸气，但CO2分子为直线形结构，而非V形，C错误； D．聚四氟乙烯的单体为四氟乙烯，结构简式确为CF2=CF2，用于制备高分子分离膜，D正确； 故选D。 【例3-2】（2025·广东·模拟预测）下列由物质的结构特征无法直接推测其性质的是 选项 结构特征 性质 A HCl分子中含有极性共价键 HCl溶于水后能电离出和 B 金刚石中C原子采取杂化，形成正四面体网状结构 金刚石硬度大 C 分子中含有碳碳双键 该物质能使酸性溶液褪色 D 分子间存在氢键 的沸点高于 【答案】A 【解析】A．HCl分子含有极性共价键，但极性键的存在无法直接推断其在水中的电离情况，A错误； B．金刚石的杂化立体网状结构使其原子间结合紧密，硬度极大，结构直接决定性质，B正确； C．碳碳双键的存在直接决定其可被酸性KMnO4氧化，C正确； D．分子间氢键直接导致H2O沸点高于H2S、H2Se，D正确； 故选A。 1．氢键的类型 氢键可分为分子间氢键和分子内氢键。 2．氢键对物质性质的影响 （1）当形成分子间氢键时,物质的熔、沸点将升高:分子间有氢键的物质熔化或汽化时,除了要克服纯粹的分子间作用力外,还必须破坏分子间的氢键,所以这些物质的熔、沸点比同系列氢化物的熔、沸点高,如:HF、H2O、NH3沸点反常。 （2）当形成分子内氢键时,往往会降低分子间作用力,从而使物质的熔、沸点降低,如:邻羟基苯甲醛(熔点:-7 ℃,沸点:193.7 ℃)和对羟基苯甲醛(熔点:115 ℃,沸点:246.6 ℃)。 （3）氢键也影响物质的溶解度:在极性溶剂中,如果溶质分子和溶剂分子之间可以形成氢键,则物质的溶解度增大,如:NH3极易溶于水,因NH3与H2O之间能形成氢键(),且都是极性分子。 （4）对物质密度的影响:氢键可使固体或液体的密度减小;使气体物质的密度增大。 （5）氢键的存在使分子间因氢键而发生“缔合”,形成“缔合分子”:相当多的H2O、HF“缔合”而形成(H2O)n、(HF)n。 【变式3-1】（2025·广东江门·一模）由结构不能推测出对应性质的是 结构 性质 A HF和HCl分子结构相似，但HF分子间存在氢键 HF晶体的熔点高于HCl晶体 B 分子的空间结构与水分子相似 在水中的溶解度低于在中的溶解度 C 石墨层中未参与杂化的轨道中的电子，可在整个碳原子平面中运动 石墨具有类似金属的导电性 D 乙酸中羟基的极性大于苯酚中羟基的极性 乙酸的酸性大于苯酚的酸性 【答案】B 【解析】A．HF分子间存在氢键，增强了分子间作用力，使其熔点升高，使得HF晶体的熔点高于HCl晶体，A不符合题意； B．O3和H2O均为V形结构，正负电荷中心不重合，均为极性分子，根据 “相似相溶” 原理，O3在水中的溶解度应高于在 CCl4（非极性分子）中的溶解度，不能由结构推测出选项中的性质， B符合题意； C．石墨层中每个碳原子未参与杂化的轨道中的电子能在整个碳原子平面中运动，使得石墨具有类似金属的导电性，C不符合题意； D．乙酸中的O-H键的极性大于苯酚中O-H键的极性，使得乙酸更易电离出氢离子，故酸性：乙酸>苯酚，D不符合题意； 故选B。 【变式3-2】（2025·广东·模拟预测）科研团队在距离地球约124光年的太阳系外行星的大气中检测到了可能表明生命存在的化学指纹DMS和DMDS，这两种化学物质的结构如图所示。、、、、是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中与同主族，的基态原子价层p轨道半充满。下列叙述正确的是 A．简单氢化物的沸点： B．和的VSEPR模型均为正四面体形 C．第一电离能： D．原子半径： 【答案】D 【解析】X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素。根据“Z的基态原子价层p轨道半充满”，推知Z价电子为( N)或(P)；结合“W与Q同主族”及DMS、DMDS的结构（含Y连接多X，Q为中心原子），推断X为H（原子序数1，单键）、Y为C（原子序数6，四键）、Z为N（原子序数7）、W为O（原子序数8，VIA族）、Q为S（原子序数16，VIA族，与O同主族）。 A．简单氢化物沸点比较中、分子间存在氢键沸点较大，沸点最低，分子间的氢键比的更强，故的沸点比的更高故沸点：W＞Z＞Q，A错误； B．为，中心C的价层电子对数=3+0=3，VSEPR模型为平面三角形；为，中心S的价层电子对数=4+0=4，VSEPR模型为正四面体形，二者模型不同，B错误； C．第一电离能：同周期从左到右增大，N（Z）因2p轨道半充满，第一电离能大于O（W），即Z（N）＞W（O）＞Y（C），C错误； D．原子半径：H（X）半径最小，同周期C（Y）＞N（Z），则Y＞Z＞X，D正确； 故选D。 考向04 晶体结构分析与简单计算 【例4-1】(铁氰化钾)可用于检验，反应产生特征蓝色沉淀(滕氏蓝，可作蓝色颜料)。滕氏蓝晶体的微观结构(该结构为正方体，省略了)如图所示，晶胞边长为。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A．中提供孤电子对形成配位键的原子为C B．M原子坐标为，则R处的坐标为 C．和间的最短距离为 D．滕氏蓝晶体的密度为 【答案】B 【解析】A．[Fe(CN)6]3−中，配体为CN−，C和N中N的电负性更大，C原子更容易提供孤对电子与Fe3+形成配位键，故A正确； B．M原子坐标为(0，0，0)（晶胞顶点），R处K+位于晶胞内四面体空隙，根据晶胞坐标系，其坐标为(，，)，故B错误； C．Fe2+与K+间的最短距离为体对角线的，即为 nm，故C正确； D．晶胞中K+、Fe2+、[Fe(CN)6]3−均为4个，摩尔质量307 g/mol，体积(a×10−7 cm)3，密度ρ=，故D正确； 故选B。 【例4-2】科研人员揭示了立方氮化硼的加载特定变形孪晶准则，并成功在室温下激活了<100>取向的立方氮化硼亚微米柱的广泛形变孪晶，显著增强了其机械性能。立方氮化硼的晶胞如图所示，晶胞参数为a pm。下列说法正确的是 A．与B距离最近且相等的B有6个 B．晶胞的密度为 C．晶胞中含有配位键 D．晶胞中最小核间距： 【答案】C 【解析】A．以顶角的B为例，与B距离最近且相等的B位于面心，则晶体中与B距离最近且相等的B有个，A错误； B．晶胞中B原子位于顶点和面心，个数为；N原子位于体内，个数为4，则晶胞的质量，晶胞体积根据密度公式，可得晶胞密度，B错误； C．B原子最外层有3个电子，在形成立方氮化硼时，B原子杂化后有1个空轨道，N原子有一对孤对电子，二者会形成配位键，所以晶胞中含有配位键，C正确； D．晶胞中B-B的最小核间距为面对角线长的一半，即为，晶胞中B-N的最小核间距为体对角线长的，即为，故晶胞中最小核间距为，D错误； 故选C。 1．三种典型离子晶体模型 项目 NaCl型 CsCl型 CaF2型 晶胞 配位数 6 8 F-:4;Ca2+:8 密度的计算 g/cm3 g/cm3 g/cm3 2．三种典型共价晶体模型 项目 金刚石 二氧化硅 碳化硅(SiC) 晶胞 结构 分析 ①每个C与相邻4个C以共价键结合,形成正四面体结构。每个C为12个六元环共有; ②每个C参与4个C—C的形成,碳原子数与C—C数之比为1∶2; ③密度ρ= g/cm3 ①每个Si与4个O以共价键结合,形成正四面体结构; ②最小环上有12个原子,即 6个 O、6个Si; ③密度ρ= g/cm3 ①每个原子与另外4个不同种类的原子形成正四面体结构; ②密度ρ= g/cm3 3．两种典型分子晶体模型 项目 干冰 冰 晶胞 结构 分析 ①每个CO2位于立方体的面心或顶角; ②每个CO2周围紧邻的CO2有12个; ③密度ρ= g/cm3 ①每个水分子周围有4个紧邻的水分子,且与这4个水分子形成4个氢键; ②密度ρ= g/cm3 二、有关晶胞的复杂计算 1．晶胞粒子数目的计算方法 2．晶体密度的计算方法 三、晶胞中原子坐标参数确定与投影图 1．体心晶胞结构模型的原子坐标参数和投影图 （1）若原子1为(0,0,0),则原子9的坐标为(,,)。 （2）xy平面上的投影图为。 2．面心立方晶胞结构模型的原子坐标参数和投影图 （1）原子10～15分别位于六个面的面心,原子1的坐标为(0,0,0),则确定坐标参数: 10(0,,)、11(,,1)、12(1,,)、13(,,0)、14(,0,)、15(,1,)。 （2）xy平面上的投影图为。 3．金刚石晶胞结构模型的原子坐标参数和投影图 （1）若a原子为坐标原点,晶胞边长的单位为1,则原子1、2、3、4的坐标分别为(,,)、(,,)、(,,)、(,,)。 （2）xy平面上的投影图为。 【变式4-1】是一种很有发展潜力的新型储氢材料，其晶胞为立方体，Fe位于顶点和面心，Mg位于顶点和相邻面心形成的四面体中心，储氢后形成化合物X，氢以正八面体构型分布在每个Fe周围。下列说法不正确的是 A．化合物X的化学式为 B．化合物X遇水产生、Mg和Fe C．化合物X减压和高温有利于释放 D．的硬度高于纯铁和纯镁 【答案】B 【解析】A．Mg2Fe中Mg与Fe的个数比为2:1，储氢后H以正八面体构型分布在每个Fe周围，即Fe与H的个数比为1:6，因此化合物X的化学式为Mg2FeH6，A正确； B．化合物Mg2FeH6中Mg、Fe的化合价均为+2价，H为-1价，则遇水发生反应，并不生成Mg和Fe，B错误； C．化合物Mg2FeH6释放H2发生分解反应，该反应，，因此减压和高温有利于反应正向进行，C正确； D．一般合金的硬度高于其组元金属本身，Mg2Fe为镁铁合金，其硬度比纯铁和纯镁的硬度更高，D正确； 故答案选B。 【变式4-2】下图1是两种金属单质A和B组成的储氢合金的立方晶胞结构示意图，晶体储氢时，可以位于晶胞的体心和棱长中心，晶胞边长为，白球表示A原子，黑球表示B原子，为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是    A． 该晶体的体对角面的截面图如图2所示 B．A的配位数为4 C．当储氢率为50%时，晶体的化学式为 D．熔化该晶体需要破坏极性共价键 【答案】C 【解析】A．由图可知，该晶体的体对角面的截面图为边上是白球，中间为黑球,A错误； B．由图可知，与A距离最近且等距的B原子有8个，故该晶胞中A球的配位数为8，B错误； C．由题可知，H2可以位于晶胞的体心和棱长的中心，A位于顶点和面心，B位于体内，根据均摊法计算，当储氢率为50%时，晶胞中含A原子的个数为=4，B原子的个数为8，H2的个数为，H原子个数为4，故晶体的化学式为，C正确； D．该晶体为金属晶体，熔化该晶体需要破坏金属键，D错误； 故答案选C。 考向05 晶体熔、沸点高低的比较 【例5-1】（24-25高三上·广东·阶段练习）科学家研究发现石墨烯在室温下具有前所未有的磁阻(一种物理参量)。已知：石墨烯比金刚石更坚硬，比铜更能导电。下列叙述错误的是 A．石墨烯中碳原子都采用杂化 B．石墨烯中碳碳键平均键能大于金刚石中的，石墨烯的熔点比金刚石的高 C．石墨烯可以看成由正六边形构成，碳原子、碳碳键数目之比为3∶2 D．石墨烯是二维结构，每个碳原子有1个电子能自由移动，具有良好的导电性 【答案】C 【解析】A．石墨烯中每个碳原子与3个碳原子形成共价键，碳原子的最外层无孤电子对，则碳原子都采用杂化，A正确； B．石墨烯中碳原子间通过p-p电子云的侧面重叠形成离域大π键，碳碳键长小于金刚石中碳碳键长，则碳碳键平均键能大于金刚石中的，所以石墨烯的熔点比金刚石的高，B正确； C．石墨烯可以看成由正六边形构成，每个碳原子与周围的3个碳原子形成共价单键，平均每个碳原子形成1.5个共价键，则碳原子、碳碳键数目之比为2∶3，C错误； D．石墨烯是二维结构，每个碳原子各提供1个电子形成离域大π键，离域大π键中的电子能自由移动，因此石墨烯具有良好的导电性，D正确； 故选C。 【例5-2】（25-26高三上·广东·阶段练习）短周期非金属元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，R位于第4周期，曾经通行的5角硬币为R金属芯镀锌，X是所有主族元素中原子半径最小的，W、Z同主族，Z原子的最外层电子数是电子层数的3倍，Y的简单氢化物常用作制冷剂，配离子[R(YX3)4]2+在水溶液中呈蓝色。下列说法错误的是 A．Y、Z的第一电离能：Y>Z B．X、Y、Z、W的单质中熔点最高的是W C．R的氢氧化物不能溶于Y的氢化物的水溶液 D．在[R(YX3)4]2+离子中Y提供孤电子对 【答案】C 【分析】短周期非金属元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X是所有主族元素中原子半径最小的，所以X是氢元素。Z原子的最外层电子数是电子层数的3倍，所以Z是氧元素。W、Z同主族，所以W是硫元素。Y的简单氢化物常用作制冷剂，所以Y是氮元素。R位于第4周期，曾经通行的5角硬币为R金属芯镀锌，配离子[R(YX3)4]2+在水溶液中呈蓝色，所以R是铜元素。 【解析】A．第2周期从左到右元素第一电离能逐渐增大，N因2p轨道为半满稳定结构，第一电离能反常地大于O，故第一电离能N>O，A正确； B．常温下，H2、N2、O2是气体，硫单质是固体，所以H、N、O、S的单质中熔点最高的是S，B正确； C．Cu(OH)2可以溶于氨水，因为会形成配离子[Cu(NH3)4]2+，C错误； D．配离子[Cu(NH3)4]2+中，Cu2+提供空轨道，NH3的N提供孤电子对，形成配位键，D正确； 故选C。 晶体类型 比较方法 举例(熔、沸点) 共价晶体 原子半径小的键长短→键能大→晶体的熔、沸点高 金刚石＞碳化硅＞硅 离子晶体 阴、阳离子的电荷数越多、离子半径越小，晶格能越大，离子晶体的熔、沸点越高 MgO＞NaCl＞CsCl 分子晶体 ①组成、结构相似的物质，存在氢键的物质的熔、沸点高 ②组成、结构相似的物质，无氢键时，一般相对分子质量越大，熔、沸点越高 ③分子极性越大，熔、沸点越高 ④同分异构体，支链越多，熔、沸点越低 ①HF＞HCl ②HI＞HBr＞HCl ③CO＞N2 ④正戊烷＞异戊烷＞新戊烷 金属晶体 离子半径越小、所带电荷越多，熔、沸点越高 Al＞Mg＞Na；Li＞Na＞K 【变式5-1】（25-26高三上·广东·阶段练习）下列陈述I与陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系的是 选项 陈述I 陈述Ⅱ A 淀粉水解产生果糖 米饭在口腔中越嚼越甜 B 汽化时吸收大量的热 工业上用液氨作制冷剂 C 的熔点比低 工业上电解熔融冶炼铝 D 甲苯能使酸性溶液褪色 甲苯中甲基能使苯环性质变活泼 【答案】B 【解析】A．淀粉水解最终生成葡萄糖，而非果糖；口腔中淀粉被唾液淀粉酶水解为麦芽糖，产生甜味，与果糖无关，A错误； B．汽化吸热是物理性质，工业利用此特性通过液氨汽化实现制冷，因果关系明确，B正确； C．为共价化合物，熔融态不导电，工业电解（需冰晶石助熔），陈述Ⅱ与事实不符，C错误； D．甲苯被酸性氧化是因甲基被直接氧化为羧基，苯环使得甲基被活化，D错误； 故选B。 【变式5-2】（25-26高三上·广东深圳·阶段练习）下列陈述I与陈述II均正确，且具有因果关系的是 选项 陈述I 陈述II A 用溶液刻蚀铜质电路板 氧化性： B 金属钠、铁分别与冷水、水蒸气反应制氢气 熔点： C 明矾可用于自来水消毒 水解生成的胶体具有吸附性 D 久置空气中的漂白粉遇盐酸 产生 漂白粉的有效成分是 【答案】A 【解析】A．FeCl3与Cu反应生成Fe2+和Cu2+，说明Fe3+的氧化性强于Cu2+，陈述I和II均正确且存在因果关系，故选A； B．钠与冷水反应、铁与水蒸气反应的差异由金属活动性决定，与金属的熔点没关系，故不选B； C．明矾通过Al3+水解生成Al(OH)3胶体吸附杂质净水，但不能消毒，故不选C； D．久置漂白粉含CaCO3，与盐酸反应生成CO2，漂白粉有效成分是Ca(ClO)2，故不选D； 选A。 1．（2025·广东·高考真题）由结构不能推测出对应性质的是 选项 结构 性质 A 的VSEPR模型为平面三角形 具有氧化性 B 钾和钠的原子结构不同，电子跃迁时能量变化不同 钾和钠的焰色不同 C 乙烯和乙炔分子均含有键 两者均可发生加聚反应 D 石墨层中未参与杂化的p轨道中的电子，可在整个碳原子平面中运动 石墨具有类似金属的导电性 【答案】A 【解析】A．SO3的VSEPR模型为平面三角形，反映其分子几何结构，但氧化性由硫的高价态(+6)决定，与结构无直接关联，A符合题意； B．钾和钠原子结构差异导致电子跃迁能量不同，焰色不同，结构与性质对应合理，B不符合题意； C．乙烯和乙炔均含π键，π键断裂是加聚反应的基础，结构与性质对应合理，C不符合题意； D．石墨层中离域p电子使其导电，结构与性质对应合理，D不符合题意； 答案选A。 2．（2025·广西·高考真题）型晶态半导体材料由与碳族元素形成，其立方晶胞结构如图。已知：晶胞参数。下列说法正确的是 A．与Z紧邻的有4个 B．晶胞内之间最近的距离为 C．晶胞密度： D．若晶胞顶点替换为，则 【答案】C 【解析】A．假设Z形成面心立方结构，每个Z原子周围有8个四面体空隙（填充Mg），故与Z紧邻的Mg有8个，A错误； B．Mg位于四面体空隙，最近Mg-Mg距离为晶胞边长的，晶胞内之间最近的距离为，B错误； C．密度公式，Mg-Ge中M(Z)=73、a=639 pm，计算出ρ(Mg-Ge)=，Mg-Si中M(Z)=28、a=634 pm，计算出ρ(Mg−Si)=，故ρ(Mg−Ge)>ρ(Mg−Si)，C正确； D．Z（Sn）在晶胞中顶点（8个）和面心（6个），仅替换顶点时，Sn在晶胞中的个数为，Ge在晶胞中的个数为，则，D错误； 故选C。 3．（2025·浙江·高考真题）可根据物质结构推测其性质，下列推测的性质不合理的是 选项 结构 性质 A 正戊醇和乙醇分子中均含有一个羟基 两者的水溶性相当 B 金属钨晶体中金属键强 金属钨熔点高 C 聚乳酸的结构是 聚乳酸可降解 D 油酸甘油酯分子中有碳碳双键 油酸甘油酯易被氧化变质 【答案】A 【解析】A．正戊醇和乙醇分子中均含有一个羟基，可以和水分子形成氢键，但随着碳链增长，醇的极性部分所占比例降低，正戊醇的水溶性明显低于乙醇，A错误； B．金属钨是金属晶体，其中的金属键很强，导致金属钨熔点高，B正确； C．由聚乳酸的结构可知其中含有酯基，可以发生水解反应，在自然环境中可降解，C正确； D．油酸甘油酯分子中含碳碳双键，易被氧化而变质生成醛、酮、酸等氧化产物，D正确； 故选A。 4．（2025·江西·高考真题）晶格中的O被去除，产生一个氧空位()，相对原点的分数坐标为，则图中的分数坐标分别为 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】 由晶胞结构可知，相对原点的分数坐标为，则坐标原点为，位于面心，位于底面面心的分数坐标为，位于侧面面心的分数坐标为，故选D。 5．（2025·四川·高考真题）的四方晶胞(晶胞参数，省略中的氧，只标出)和的立方晶胞如图所示，为阿伏加德罗常数的值。 下列说法错误的是 A．晶胞中1位的分数坐标为 B．晶胞中2位和3位的核间距为 C．晶胞和晶胞中原子数之比是 D．晶体密度小于晶体密度 【答案】D 【解析】A．根据图示，晶胞中1位位于晶胞的棱角，其分数坐标为，故A正确； B．2位坐标为(a，a，1.7a)，3位坐标为(0，0，3.4a)，核间距：apm，B正确； C．晶胞中原子个数为：，晶胞中原子个数为：（省略中的氧，只标出，所以一起计算的原子），晶胞和晶胞中原子数之比是，C正确； D．晶体密度计算公式为：，晶体密度为： ，晶体密度为：，晶体密度大于晶体密度，D错误； 故答案选D。 6．（2025·四川·高考真题）生产磷肥时，利用纯碱溶液吸收的反应如下：。下列说法错误的是 A．中含有配位键 B．和都是由极性键构成的极性分子 C．和晶体分别为分子晶体和共价晶体 D．的模型和空间结构都为平面三角形 【答案】B 【解析】A．Na2SiF6的阴离子中有Si提供空d轨道，F-提供孤对电子形成的配位键，A正确； B．SiF4中心原子Si的价层电子对数是，无孤对电子，为正四面体结构，分子对称，属于非极性分子；H2O为极性分子，B错误； C．CO2晶体为分子晶体（分子间作用力），SiO2为共价晶体（原子间共价键），C正确； D．中心原子C的价层电子对数是，无孤对电子，VSEPR模型为平面三角形，实际空间结构也为平面三角形，D正确； 故选B。 7．（2025·湖南·高考真题）掺杂的铋酸钡具有超导性。替代部分形成(摩尔质量为)，其晶胞结构如图所示。该立方晶胞的参数为，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．晶体中与铋离子最近且距离相等的有6个 B．晶胞中含有的铋离子个数为8 C．第一电离能： D．晶体的密度为 【答案】A 【解析】A．铋离子位于顶点，与其最近且距离相等的位于棱心，有6个，分别位于上下、前后、左右，A正确； B．晶胞中含有的铋离子个数为个，B错误； C．Ba是碱土金属，金属性强于Ca，其易失电子，第一电离能小于O，C错误； D．晶胞中Ba或K位于体心，个数为总和1，位于棱心，有，所以晶胞的质量是，晶胞体积是，则晶体的密度是：，D错误； 故选A。 8．（2025·湖南·高考真题）下列有关物质性质的解释错误的是 性质 解释 A 酸性： 是推电子基团 B 熔点： 的体积大于 C 熔点： 比的金属性弱 D 沸点： 分子间存在氢键 【答案】C 【解析】A．是推电子基团，使乙酸中羟基的极性减弱，酸性弱于甲酸，A解释正确； B．的体积大于，导致其硝酸盐的晶格能较低、熔点更低，B解释正确； C．Fe熔点高于Na是因金属键更强，而不是因为Fe的金属性比钠弱，金属性是金属失电子的能力，与金属熔点无关，C解释错误； D．分子间氢键使其沸点反常高于，D解释正确； 故选C。 9．（2025·重庆·高考真题）化合物X的晶胞如图所示，下列叙述正确的是 A．X中存在键 B．X属于混合型晶体 C．X的化学式可表示为 D．X中C原子上有1对孤电子对 【答案】C 【分析】由图可知，晶胞中C原子的个数是，N位于晶胞内部，个数为4，则晶胞化学式为； 【解析】A．C、N均以单键连接，晶胞中不含π键，A错误； B．晶胞内只存在共价键，不是混合型晶体，B错误； C．由分析可知，晶胞化学式为，C正确； D．位于面心的C原子，与周围4个氮原子(位于两个晶胞内)相连，其配位数为4，不存在孤对电子，D错误； 故选C。 10．（2025·湖北·高考真题）N和P为同主族相邻元素。下列关于物质性质或现象的解释错误的是 A．的熔点比的低，因为的离子键更强 B．磷单质通常不以形式存在，因为磷磷之间难以形成三键 C．次磷酸比硝酸的酸性弱，因为前者的键极性小 D．P形成而N形成，因为P的价层电子轨道更多且半径更大 【答案】A 【解析】A．熔点的差异源于离子键的强度。中带3个负电荷，而中只带1个负电荷；离子电荷越高，静电引力越强，离子键越强，熔点越高。因此，的离子键比更强，A错误； B．氮因原子半径小，p轨道有效重叠，能形成稳定的N≡N三键；磷原子半径大，p轨道重叠差，难以形成稳定的P≡P三键，因此倾向于形成四面体结构，B正确； C．含氧酸的酸性与O-H键极性有关。中心原子电负性越高，O-H键极性越大，越易解离；氮电负性高于磷，因此中O-H键极性大，酸性强；中P电负性低，O-H键极性小，酸性弱，C正确； D．氮价层仅有2s和2p轨道，的中心原子N形成杂化后有3个键和1个孤对电子；磷有3d轨道可参与杂化，且原子半径大，能容纳5个配体，故形成，D正确； 故选A。 11．（2022·广东·高考真题）硒()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()效应以来，在发光材料、生物医学等领域引起广泛关注。一种含的新型分子的合成路线如下： （1）与S同族，基态硒原子价电子排布式为 。 （2）的沸点低于，其原因是 。 （3）关于I~III三种反应物，下列说法正确的有 。 A．I中仅有键 B．I中的键为非极性共价键 C．II易溶于水 D．II中原子的杂化轨道类型只有与 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 (填“>”或“<”)。研究发现，给小鼠喂食适量硒酸钠()可减轻重金属铊引起的中毒。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1，沿x、y、z轴方向的投影均为图2。 ①X的化学式为 。 ②设X的最简式的式量为，晶体密度为，则X中相邻K之间的最短距离为 (列出计算式，为阿伏加德罗常数的值)。 【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）K2SeBr6 【解析】（1）基态硫原子价电子排布式为3s23p4，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）的沸点低于，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中有键，还有大π键，故A错误；B．Se−Se是同种元素，因此I中的键为非极性共价键，故B正确；C．烃都是难溶于水，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＞。中Se价层电子对数为，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，有，则X的化学式为K2SeBr6；故答案为：K2SeBr6。 ②设X的最简式的式量为，晶体密度为，设晶胞参数为anm，得到，解得，X中相邻K之间的最短距离为晶胞参数的一半即；故答案为：。 12．（2025·天津·高考真题）硫是一种重要的非金属元素。 （1）基态S原子的价层电子的轨道表示式为 。H2S的VSEPR模型名称为 ，其空间结构为 。 （2）H2O、H2S、H2Se的沸点由高到低的顺序为 。 （3）NH4HS的电子式为 。在25℃和101 kPa下，NH3与H2S两种气体反应生成1 mol NH4HS固体时，放出90.4 kJ的热量，该反应的热化学方程式为 。 （4）25℃时，H2S的Ka1和Ka2分别为1.1×10-7、1.3×10-13，NH3·H2O的Kb为1.8×10-5，则NH4HS水溶液显 (填“酸性”“中性”“碱性”)。 （5）硫化锂晶体的晶胞如图，晶胞中含有硫离子的数目为 ；与硫离子最近且距离相等的锂离子的数目为 。 （6）将1.0 g硫粉和2.0 g铁粉均匀混合，放在陶土网上堆成条状。用灼热的玻璃棒触及混合粉末的一端引发反应，反应剧烈。实验中可能发生的反应为 (用化学方程式表示)。 【答案】（1） 四面体形 V形 （2） （3） （4）碱性 （5）4 8 （6）、、 【解析】（1）S是16号元素，基态S原子的价层电子排布式为3s23p4，轨道表示式为。H2S中S原子价电子对数为4，VSEPR模型名称为四面体形，S原子有2个孤电子对，其空间结构为V形。 （2）H2O、H2S、H2Se都是分子晶体，结构相似，H2O能形成分子间氢键，沸点最高；H2S的相对分子质量小于H2Se，范德华力H2S<H2Se，所以沸点由高到低的顺序为； （3）NH4HS是离子化合物，电子式为。在25℃和101 kPa下，NH3与H2S两种气体反应生成1 mol NH4HS固体时，放出90.4 kJ的热量，放热反应焓变为负值，该反应的热化学方程式为； （4）25℃时，H2S的Ka1为1.1×10-7，NH3·H2O的Kb为1.8×10-5，根据“谁强显谁性”，NH4HS水溶液显碱性。 （5）根据均摊原则，晶胞中含有硫离子的数目为；根据图示，与硫离子最近且距离相等的锂离子的数目为8。 （6）实验中可能发生的反应有铁和S加热生成硫化亚铁、铁和氧气点燃生成四氧化三铁、硫燃烧生成二氧化硫，、、。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 7 / 20 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 学科网（北京）股份有限公司 $