内容正文:
专题07 物质结构与性质
2大考点概览
题型01 化学键 分子结构与性质
题型02 晶体结构、性质与计算
化学键 分子结构与性质
题型01
1. (2026·四川省绵阳市·一模)单斜硫和正交硫的分子式都为S8,但晶体结构和物理性质不同。实验测定某药用硫黄中硫的含量涉及反应:S+3H2O2+2NaOH=Na2SO4+4H2O。下列说法错误的是
A. 单斜硫和正交硫是硫的两种同素异形体
B. H2O2是非极性分子,含有极性键和非极性键
C. NaOH和H2O晶体分别为离子晶体和分子晶体
D. SO的VSEPR模型和空间结构都为正四面体形
【答案】B
【解析】A.单斜硫和正交硫是同种元素组成的不同晶体结构,属于同素异形体,A正确;B.H2O2分子中O-O为非极性键,O-H为极性键,但H2O2分子由于O上含有孤电子对导致其结构不对称,为极性分子,B错误;C.NaOH含有离子键为离子晶体,H2O晶体为分子晶体,C正确;D.SO中S的价层电子对数为4,无孤对电子,VSEPR模型和实际空间结构均为正四面体,D正确;故选B。
2.(2026·四川省大数据智学领航联盟·一模) 科学家成功合成了一种新型全碳分子——环[48]碳(C48),让由48个碳原子组成的环像穿项链般穿过3个小型“保护套”分子,从而形成稳定的“套环”结构——C48·M3,其结构如图所示。下列说法错误的是
A. C48·M3属于超分子 B. C48只存在非极性键
C. C48与C60互为同位素 D. C48与M分子之间存在范德华力
【答案】C
【解析】A.超分子是由分子通过分子间相互作用形成的聚集体,C48环穿过3个M分子形成稳定“套环”结构,符合超分子定义,A正确;B.C48由48个碳原子组成,碳原子间均为C-C非极性键,B正确;C.同位素是质子数相同、中子数不同的原子,C48与C60是碳元素的不同单质,互为同素异形体,C错误;D.C48与M通过分子间作用力形成“套环”结构,范德华力属于分子间作用力,D正确;故选C。
3. (2026·四川省凉山州·一模) 二丁基羟基甲苯(BHT)是一种油溶性抗氧化剂,可用于食用油脂、油炸食品、饼干等。下列关于BHT说法不正确的是
A. BHT是苯酚的同系物
B. 采用sp3杂化的碳原子数为8
C. 和足量氢气发生加成反应后的产物中含有2个手性碳原子
D. 使用BHT时应严格遵守食品安全法规规定的添加量和使用条件
【答案】B
【解析】A.BHT 含有一个酚羟基,且苯环上连接的是烷基取代基,与苯酚结构相似、分子组成上相差若干个 CH2 原子团,因此属于苯酚的同系物,A正确;B.BHT 分子中,苯环上的碳原子为 sp2 杂化,而苯环上连接的2个叔丁基(—C(CH3)3)中,每个叔丁基含4个 Sp3 杂化的碳原子,羟基对位的甲基C也是sp3杂化,因此sp3 杂化的碳原子数为 2×4+1=9,B错误;C.BHT与足量氢气加成后,苯环变为环己烷环,环上与两个叔丁基相连的碳原子(2号和6号碳原子)为手性碳原子,共2个手性碳原子,C正确;D.BHT 作为食品添加剂,必须严格遵守食品安全法规规定的添加量和使用条件,以保障食用安全,D正确;故答案选B。
4. (2026·四川省凉山州·一模) 下列说法不正确的是
A. 键角:CO2 > H2O
B. 可用质谱法区分NH3和ND3
C. 若AB2型分子的空间构型相同,其中心原子的杂化方式也相同
D. H2O2分子的空间结构为,可推测出H2O2为极性分子
【答案】C
【解析】A.CO2是直线形分子,键角为1800,H2O是V形分子,键角约为104.50,因此键角:CO2 > H2O,A正确;B.NH3和ND3的相对分子质量不同,在质谱图中会出现不同的质荷比峰,因此可以用质谱法区分,B正确;C.AB2型分子的空间构型相同,中心原子的杂化方式不一定相同。SO2是V形,中心S为sp2杂化,而H2O也是V形,中心O为sp3杂化,所以,即使空间构型相同,杂化方式也可能不同,C错误;D.H2O2的空间结构不是直线形,两个O—H键不在同一直线上,分子的正、负电荷中心不重合,因此是极性分子,D正确;故答案选C。
5. (2026·四川省泸州市·一模)配合物三草酸合铁酸钾常用作蓝晒感光剂,阴离子的结构如图所示。NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 离子中Fe3+提供孤电子对形成配位键 B. 离子中Fe3+的配位原子共有3个
C. 1mol[Fe(C2O4)3]3-离子含键数为6NA D. 离子中C和O的杂化方式均为sp2
【答案】C
【解析】A.配合物中,中心离子Fe3+提供空轨道,配体C2O提供孤电子对,A错误;B.C2O是双齿配体,每个配体通过两个O原子配位,[Fe(C2O4)3]3-中含有3个C2O,配位原子为6个,B错误;C.C2O中存在1个C-Cσ键和2个C=O,每个C=O中含有一个σ键一个π键,故每个C2O中含有5个σ键和2个π键,1mol[Fe(C2O4)3]3-离子含π键数为6NA,C正确;D.C2O中C原子的杂化方式为sp2杂化,O原子为sp2、sp3杂化,D错误; 故选C。
6. (2026·四川省德阳市·一模)下列对有关物质结构或性质的解释合理的是
选项
实例
解释
A
18-冠-6醚能识别K+
冠醚中的O通过离子键与K+作用
B
碱性:CH3NH2>NH3
—CH3是吸电子基团,使得—NH2中N的电子云密度变大,碱性变强
C
O3分子是含极性键的极性分子,但臭氧在CCl4中的溶解度大于在水中
O3分子的极性较强
D
键角:NCl3>PCl3
N电负性强于P,N—Cl键的成键电子对更靠近N原子NCl3的成键电子对之间的排斥力强于PCl3
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】A.冠醚与K+通过配位键(或非共价键、弱相互作用)作用,而非离子键,A错误;B.-CH3是给电子基团,增强氮原子电子云密度,使碱性增强,解释中误为吸电子基团,B错误;C.O3在非极性溶剂CCl4中溶解度大于极性溶剂水,表明其极性较弱,解释中误为极性较强,C错误;D.N电负性强于P,使N-Cl键成键电子对更靠近N原子,斥力增大,键角更大,解释合理,D正确;故答案选D。
7. (2026·四川省巴中市·一模)高分子冠醚可用于金属元素的分离、富集以及相转移催化反应的催化剂。利用K与L合成高分子冠醚M的反应的化学方程式如图。下列说法错误的是
A. K能与NaOH溶液反应 B. L中的所有原子可能位于同一平面
C. D. 不同的冠醚可识别不同的碱金属离子
【答案】A
【解析】A.K分子中含有氨基(—NH2),具有弱碱性,不能与NaOH溶液发生反应,A错误;B.L中的苯环、羰基均为平面结构,各平面通过单键连接,单键可旋转,因此所有原子可能位于同一平面,B正确;C.n个K分子与n个L分子发生缩聚反应,每个K分子含2个—NH2,每个L分子含2个——COCl,每形成1个酰胺键脱去1个HCl分子,整个反应共脱去2n-1个HCl分子,故x=2n-1,C正确;D.冠醚具有特定的空腔结构,不同大小的冠醚可以识别并结合不同半径的碱金属离子,D正确;故答案选A。
8. (2026·四川省乐山市·一模)季膦萘磺酸()是一种室温离子液体,难挥发,常用作溶剂。由四丁基溴化膦()和2-萘磺酸钠()合成的路线如图所示,下列说法错误的是
A. 中P与NSS中S的杂化方式均为sp3杂化
B. 合成过程中不存在共价键的断裂
C. 作溶剂难挥发,是因其相对分子质量较大,范德华力较强
D. 该离子液体有良好的导电性,可被开发成原电池的电解质
【答案】C
【解析】A.[TBP]Br中P与四个丁基形成4个σ键,价层电子对数为,杂化方式为sp3;NSS中磺酸根的S原子与1个C原子和3个O原子形成4个σ键,价层电子对数为,杂化方式为sp3,A正确;B.合成过程中,仅发生离子交换,为复分解反应,反应物中所有共价键均未断裂,B正确;C.[TBP]NS为离子液体,由阴阳离子构成,其难挥发是因为离子键较强,而非范德华力(分子间作用力),C错误;D.离子液体中存在自由移动的阴阳离子,具有良好导电性,可作为原电池电解质,D正确;故选C。
9. (2026·四川省绵阳市·一模)下列对有关物质结构或性质的解释不合理的是
选项
实例
解释
A
甲醛易溶于水
甲醛与水分子间能形成氢键
B
、NH3、的键角依次增大
孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力
C
酸性:C2H5COOH<CH3COOH
烷基是推电子基,烷基越长推电子效应越大,使羧基中羟基的极性越小,羧酸的酸性越弱
D
人体细胞膜是双分子膜,双分子膜以头向外而尾向内的方式排列
细胞膜的两侧都是极性分子水,构成膜的两性分子的头基是非极性基团而尾基是极性基团
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】A.甲醛与水分子间能形成氢键,因此易溶于水,解释合理,A正确;B.NH、NH3、NH的孤电子对依次减少,键角依次增大,解释符合VSEPR理论,B正确;C.乙酸的酸性强于丙酸,因烷基推电子效应随链长增强,导致羧酸酸性减弱,解释正确,C正确;D.根据相似相溶原理,磷脂分子头基为极性基团(亲水),尾基为非极性基团(疏水),选项中描述头基非极性、尾基极性,与实际相反,D错误;故选D。
10. (2026·四川省内江市·一模)对下列事实的相关解释不合理的是
选项
事实
解释
A
熔点:SiC > SiCl4
SiC中分子间作用力更大
B
在水中的溶解度:O3 > O2
分子的极性:O3 > O2
C
酸性:
电负性:F > Cl
D
晶体中每个分子的配位数:
干冰冰
冰中水分子间存在氢键,氢键具有方向性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】A.SiC(碳化硅)是原子晶体,熔点高是由于强大的共价键,而非分子间作用力;SiCl4是分子晶体,分子间作用力较弱,A错误;B.O3(臭氧)是极性分子,O2(氧气)是非极性分子;水是极性溶剂,根据相似相溶原理,极性分子更易溶于水,因此溶解度:O3>O2,B正确;C.F的电负性大于Cl,F-CH2COOH中氟的强吸电子效应使羧基更易解离H+,酸性强于Cl-CH2COOH,C正确;D.干冰(CO2晶体)是分子晶体,分子间以范德华力结合,属于密堆积,配位数高(12);冰中水分子间存在氢键,氢键具有方向性,限制了分子排列,配位数较低(4),解释合理说明了配位数差异的原因,D正确;故选A。
11. (2026·四川省自贡市·一模)下列事实解释错误的是
选项
事实
解释
A
用金刚砂制作的砂纸磨菜刀
金刚砂是共价晶体,硬度大
B
硬铝硬度大于纯铝
合金内原子层之间滑动相对困难
C
HF的稳定性大于HCl
HF分子间的氢键强于HCl分子间的作用力
D
在中的溶解度高于在水中的溶解度
虽是非极性键构成的极性分子,但极性很弱
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】A.金刚砂(碳化硅)是共价晶体,硬度大,适合制作砂纸,解释正确,A不符合题意;B.硬铝是铝合金,合金中原子层滑动困难导致硬度大于纯铝,解释正确,B不符合题意;C.HF的稳定性大于HCl是由于H-F键能更强,而非分子间氢键,氢键影响物理性质如沸点,解释错误,C符合题意;D.O3是弱极性分子,根据相似相溶原理,在非极性溶剂CCl4中的溶解度高于极性溶剂水,解释正确,D不符合题意;故答案选C。
12. (2026·四川省达州市·一模)下列化学用语或图示表达错误的是
A. 的空间结构模型: B. 气态HF中的链状二聚体:
C. 甲酸乙酯的结构简式:CH3CH2OOCH D. 乙醇的实验式:C2H6O
【答案】A
【解析】A.中P原子的价层电子对数为,P为sp3杂化,离子的空间构型为正四面体形,A错误;B.F的电负性很大,使HF分子间形成氢键,气态HF中通过氢键形成二聚体(HF)2:,B正确;C.甲酸乙酯为甲酸和乙醇酯化形成的,结构简式:CH3CH2OOCH,C正确;D.实验式是分子中各元素的原子个数比的最简关系式,乙醇的实验式:C2H6O,D正确; 故选A。
13. (2026·四川省资阳市·一模)侯德榜制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展作出了重要贡献。关键反应之一为:。下列说法错误的是
A. NH3的VSEPR模型为三角锥形
B. CO2是由极性键构成的非极性分子
C. NaHCO3中非金属元素的电负性:O>C>H
D. 该反应中,有三种物质的晶体类型属于离子晶体
【答案】A
【解析】A.NH3中N的价层电子对数为,VSEPR模型为四面体形,分子实际构型为三角锥形,故A错误;B.CO2中C原子价电子对数为,无孤电子对,分子构型为直线型,为非极性分子,故B正确;C.元素非金属性越强,电负性越大,电负性O>C>H,故C正确;D.NaCl、NaHCO3、NH4Cl为离子晶体,CO2、H2O、NH3是分子晶体,故D正确;选A。
14. (2026·四川省大数据智学领航联盟·一模) 化合物M是从中草药中分离出来的活性成分,具有抗菌、抗炎、抗癌等功效,结构如图所示。下列关于M分子的说法正确的是
A. 遇溶液能发生显色反应 B. 含有手性碳原子
C. 含有7个采用杂化的碳原子 D. 最多能消耗
【答案】B
【解析】A.显色反应需酚羟基(羟基直接连苯环),该分子中羟基均连在脂肪环或链烃上,为醇羟基,不能与FeCl3显色,A错误;B.手性碳原子指连有四个不同基团的饱和碳原子,分子中多个饱和碳(如连有-OH、-H及两个不同环结构的碳)满足此条件,含有手性碳,B正确;C.sp2杂化的碳为双键碳(C=C、C=O),分子中含2个C=C双键(4个碳)和2个羰基(2个碳),共6个sp2杂化碳,C错误;D.该分子结构中能与NaOH反应的官能团为酯基(1个),水解生成醇羟基和羧基,共消耗1 mol NaOH,D错误;故选B。
15. (2026·四川省广安市·一模)剧毒的光气可用氨解毒:。下列说法正确的是
A. NH3分子的空间结构为平面三角形
B. NH4Cl晶体属于分子晶体
C. COCl2分子中,中心原子C的杂化方式为sp3
D. CO(NH2)2易溶于水,主要是因为它能与水分子形成氢键
【答案】D
【解析】A.NH3分子的中心N原子含1对孤电子对和3个σ键,空间结构为三角锥形,A错误;B.NH4Cl由铵离子(NH)和氯离子(Cl-)构成,晶体中通过离子键结合,属于离子晶体,B错误;C.COCl2分子中,碳原子与氧原子形成双键,与两个氯原子形成单键,中心碳原子共有三个σ键,无孤电子对,杂化方式为sp2,C错误;D.CO(NH2)2(尿素)分子中含有N—H和C=O键,可作为氢键供体和受体,能与水分子形成氢键,显著增强其溶解性,因此易溶于水,D正确;故答案选D。
16. (2026·四川省巴中市·一模)1898年,化学家利用氮气、碳化钙(CaC2)与水蒸气为原料成功合成氨,相关反应的化学方程式为:①;②。下列说法正确的是
A. CaCN2中碳元素化合价为价 B. NH3的VSEPR模型为
C. N2的电子式为 D. CO的空间结构为三角锥形
【答案】A
【解析】A.与CO2互为等电子体,结构相似,C和2个N之间形成2对共用电子,电负性:N>C,则C为+4价,A正确;B.NH3中N原子的价层电子对数为,含有一对孤电子对,其NH3的VSEPR模型为四面体形,但其分子构型为三角锥形,B错误;C.电子式中各原子需满足8电子(或2电子)稳定结构,故N2的电子式为,C错误;D.CO中C原子的价层电子对数为,无孤电子对,空间结构为平面三角形,而非三角锥形,D错误;故答案选A。
晶体结构、性质与计算
题型02
17. (2026·四川省巴中市·一模)研究发现某种含铯(Cs)、钒(V)、锑(Sb)的化合物在超导方面表现出潜在的应用前景。其晶胞结构如图1所示,晶胞体积为;晶体中包含由V和Sb组成的二维平面如图2所示。下列叙述错误的是
A. 基态Cs原子的价电子排布式为6s1 B. 晶体的化学式为CsV3Sb5
C. 晶胞中V原子周围紧邻的Sb原子数为8 D. 该晶体的密度为
【答案】C
【解析】A.Cs是55号元素,位于第六周期第IA族, 基态Cs原子的价电子排布式为6s1,A正确; B.根据晶体结构俯视图判断,该晶胞底面为菱形,该菱形中邻边存在60°和120°两种角度,结合均摊法可知,晶胞中,Cs的个数为,V的个数为,Sb的个数为,则化学式为CsV3Sb5,B正确;C.通过分析三维晶胞结构可知,晶胞中每个V原子周围紧邻的Sb原子数为6,C错误; D.由B选项可知,该晶胞化学式为CsV3Sb5,则该晶胞的质量为,晶胞体积为xcm3,则其密度是:,D正确;故选C。
18.(2026·四川省内江市·一模) SrZrO3主要用于玻璃、陶瓷工业,可用SrCO3和ZrO2在高温下反应制得。ZrO2立方晶胞、SrZrO3立方晶胞分别如图1、图2所示。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法错误的是
A. 图1晶胞中,Zr的配位数为8
B. 若点的原子分数坐标为,则点的原子分数坐标为
C. 图2晶胞沿轴方向的投影图为
D. 若图2晶体密度为,相邻O间最短距离为,则一个晶胞的质量为
【答案】D
【解析】A.在ZrO2的立方晶胞中,Zr位于顶点和面心,每个Zr原子周围最近且等距的O原子数为8,因此Zr的配位数为8,A正确;B.观察晶胞的空间对称性,a点与b点处于体对角线上,且关于晶胞体心中心对称,若b点的原子分数坐标为,则点的原子分数坐标为,B正确;C.图2为SrZrO3的立方晶胞,Zr在顶点、Sr在体心、O在面心,则由图2可知,晶胞沿轴方向的投影图为,C正确;D.相邻O原子的最短距离为面对角线的一半,设晶胞边长为c nm,则,可得,所以晶胞边长为,晶胞体积为,故晶胞质量为,D错误;故选D。
19 (2026·四川省遂宁市·一模)硒化锌是一种重要光学材料,其立方晶胞结构如图甲所示,乙图为该晶胞沿z轴方向在xy平面的投影,已知晶胞边长为anm,下列说法正确的是
A. A点原子的坐标为(0,0,0),则B点原子的坐标为(1/4,3/4,3/4)
B. Se位于元素周期表的p区,其配位数为8
C. Zn2+位于Se2-形成的八面体空隙中
D. Zn2+与Se2-之间的最近距离为
【答案】A
【解析】A.根据图甲,A点位于晶胞一个顶点,坐标为(0,0,0)。观察图乙,B点位于晶胞体对角线上,B点在xy平面的投影坐标为(, ),其z轴坐标标注为,故B点原子的坐标为(, , ),A正确;B.Se位于第四周期第ⅥA族,属于p区元素,根据图甲,每个Se原子周围有4个Zn原子,形成四面体结构,因此Se的配位数是4,而不是8,B错误;C.根据图甲,Se2-位于晶胞的顶点和面心,Zn2+位于Se2-形成的四面体空隙中,而不是八面体空隙,C错误;D.根据晶胞结构,Zn2+与Se2-之间的最近距离是体对角线的,为,D错误;故选A。
20. (2026·四川省资阳市·一模)ZnF2为四方晶系结构,晶胞结构及其在xy平面的投影如图所示,a、c表示晶胞参数,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 白色小球代表Zn2+离子 B. Zn2+和F-的配位数之比为1:2
C. 1、2号原子的核间距为 D. 该晶体的密度为
【答案】C
【解析】根据晶胞结构可知,黑色小球位于顶点和体心,总共有两个,白色小球位于上下面的面心和晶胞的内部总共有四个;A.根据分析,晶胞中黑色小代表Zn2+离子,白色小球代表F-,故A错误;B.二元配合物中配位数之比和原子个数成反比,该晶胞中Zn2+离子个数为2,F-个数为4,Zn2+和F-的配位数之比为2:1,故B错误;C.1、2号原子的核间距为体对角线的一半,体对角线为,1、2号原子的核间距为,故C正确;D.晶体的密度,代入数据,故D错误;故答案选C。
21. (2026·四川省凉山州·一模) MgO晶胞结构如下图,密度为。可以替代MgO晶体中部分Mg2+的位置,但由于二者的离子半径和化合价不同会导致部分O2-脱离形成“氧空位”以保证晶体的电中性。NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中错误的是
A. 晶体中与O2-最近且等距的O2-有12个
B. 若b为晶胞顶点,则a位于面心,c位于棱心
C. 晶胞的边长为
D. 若b处Mg2+被Li+替代,则该物质的化学式为Li2Mg6O7
【答案】B
【解析】A.结合晶胞中距离最近的两个氧离子之间的相对位置可知,晶体中与O2-最近且等距的O2-有12个,A正确;B.根据该晶胞结构可知,若b为晶胞顶点,则a位于面心,c位于体心,B错误;C.设晶胞的边长为apm,根据均摊法,晶胞中含有O2-的数目为8×+6×=4,Mg2+离子的数目为12×+1=4,则晶胞的质量为,晶胞的体积为a3×10-30cm3,则ρ===,则晶胞的边长为,C正确;D.若b处Mg2+被Li+替代,部分O2-脱离形成“氧空位”,结合电荷守恒,则该物质的化学式为Li2Mg6O7,D正确;故选B。
22. (2026·四川省达州市·一模)氮化镓(GaN)是一种具有优异光电性能的新型半导体材料。下图1、2、3为氮化镓的三种晶体结构,下列说法错误的是
A. Ga位于元素周期表第四周期第ⅢA族 B. 氮化镓晶体为共价晶体
C. 三种晶体结构中Ga原子的配位数之比为3:2:3 D. 图2晶体结构沿体对角线的投影图为图4
【答案】C
【解析】A. Ga是第31号元素,电子排布为[Ar]3d104s24p1,Ga位于第四周期第IIIA族,故A正确;
B.氮化镓是由镓元素和氮元素组成的化合物,形成化学键具有明显的极性共价键特征,晶体为共价晶体,B正确;C.图1为六方结构,每个Ga原子周围有4个最近邻的N原子,配位数为4,图2中每个Ga原子与4个N原子形成四面体配位,配位数为4,图3每个Ga原子同样与6个N原子呈四面体配位,配位数为6,故Ga原子的配位数之比为2:2:3,C错误;D.图2是六方最密堆积,其晶体结构沿c轴投影,会呈现六方对称的图案,为图4,D正确;答案选C。
23. (2026·四川省泸州市·一模)石墨能与熔融金属钾作用,形成石墨间隙化合物,钾原子填充在石墨各层碳原子中,其化学式为KCx,它的平面图如图所示,单层化合物厚度为b nm,下列说法错误的是
A. 该石墨间隙化合物能导电 B. 与K距离最近的C原子数为6
C. 该石墨间隙化合物的化学式为KC8 D. 该石墨间隙化合物单层的密度为:
【答案】D
【解析】A.该石墨间隙化合物中碳原子为sp2杂化,未参与杂化的2p轨道形成离域大π键,2p电子可在整个碳原子平面自由移动,使该化合物能导电,A正确;B.由图可知,每个钾原子位于碳原子构成的六元环中心,与钾原子最近的碳原子为该六元环的顶点碳原子,故与K距离最近的C原子数为6,B正确;C.由图可知,可选择图中虚线框选的部分作为该石墨间隙化合物的晶胞,碳原子位于晶胞内部,有8个,钾原子位于晶胞的4个顶点上,有个,则化学式为KC8,C正确;D.该石墨间隙化合物单层的密度,D错误;故选D。
24. (2026·四川省德阳市·一模)氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料,其晶胞结构如图所示,已知阿伏加德罗常数的值为NA,晶胞参数为a pm,X原子的分数坐标为,下列说法错误的是
A. Y原子的分数坐标为 B. Ga原子的配位数为4
C. XY原子间的距离为 D. GaN晶体的密度为
【答案】C
【解析】A.由图可知,X原子的分数坐标为,Y原子位于晶胞内部,根据Y的位置,可知Y原子的分数坐标为,A正确;B.在GaN晶胞中,距离Ga原子最近的N原子有4个,故Ga原子的配位数为4,B正确;C.根据晶胞参数,可知晶胞体对角线为,位于顶点和体心的原子间的距离为体对角线的,即为pm,根据:X原子的分数坐标为和Y原子的分数坐标为可知,二者之间的距离不等于pm,C错误;D.根据均摊法,晶胞中Ga的个数为,N的个数也为4,因此GaN晶体的密度为,D正确;答案选C。
25. (2026·四川省广安市·一模)某MgxAlyNiz的立方晶胞中原子所处位置如图1所示,已知:Mg、Al原子与Ni原子间的最近距离相等,该晶胞的密度为,晶胞沿A点的体对角线投影如图2所示。下列说法错误的是
A. 与Ni最近距离的Mg原子数目为4
B. 若C点的投影位置在11,则B点的投影位置在6
C. Al原子Ni原子间的最近距离为
D. 若A点分数坐标为,则D点的分数坐标为
【答案】B
【解析】根据已知条件:Mg、Al原子与Ni原子间的最近距离相等,则Ni原子位于8个小立方体的体心,Mg原子分布在相邻的顶点或面心位置,Al位于棱上和体心,据此解答。A.在该立方晶胞中,Ni原子位于晶胞内部,其周围的Mg原子分布在相邻的顶点或面心位置,与Ni最近距离的Mg原子数目为4,如图:,A正确;B.根据晶胞沿体对角线的投影规律(图2),C点作为顶点投影在11时,A的位置应当是1,B点作为面心的投影位置应该为7,B错误;C.根据均摊法可得,Ni位于内部(8个),Mg位于顶点和面心(4个),Al位于棱上和体心(4个),化学式为Mg4Al4Ni8,摩尔质量为 ;晶胞体积 ,晶胞边长 ;Al与Ni的最近距离为体对角线的,即 ,换算为nm需乘以 107,即,C正确;D.D点位于晶胞底面的面心位置,根据分数坐标的定义,底面的x、y坐标均为,z坐标为0,D正确;故答案选B。
26. (2026·四川省绵阳市·一模)下图是由Pb、S两种元素组成的结晶型化合物的立方晶胞结构(晶胞参数α=β=γ=90°且a=b≠c)。
设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 该物质的化学式为PbS2 B. 该晶体密度为
C. M的分数坐标为(0,,1) D. M、N处S的核间距为a nm
【答案】B
【解析】A.据“均摊法”,晶胞中含个Pb、个S,该物质的化学式为PbS,A错误; B.结合A分析,晶体密度为,B正确;C.M在xyz轴上坐标投影分别为、0、c,的分数坐标为(,0,c),C错误;D.M、N处S的核间距为前面四边形面对角线的二分之一,为nm,D错误;故选B。
27. (2026·四川省乐山市·一模)某铜、钴、氧元素形成的化合物,常用于促进硝酸盐高效电还原为氨,其晶胞结构如图所示,为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 晶胞中1位和2位原子的核间距为 B. 晶胞中1位原子的分数坐标为
C. 晶胞中周围等距且最近的氧原子数目为6 D. 该晶体的密度是
【答案】A
【解析】A.1位和2位Co原子为相邻面心,其长度为面对角线的一半,则核间距应为a pm,A正确; B.分数坐标以晶胞顶点为原点,1位Co原子位于面心,坐标应为(,0,),而非(0, ,),B错误; C.Cu原子位于顶点,周围等距最近的O原子为8个面心O,配位数为8,C错误;D.一个晶胞中含有1个Cu原子、3个Co原子、1个O原子,其摩尔质量M ≈ (63.5 + 3×58.9 + 16) g/mol = 256.2 g/mol。晶胞体积V = (a pm)3 = a3×10−30 cm3。该晶体的密度ρ = ,D错误; 故答案选A。
28. (2026·四川省自贡市·一模)笼形包合物的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,晶胞中N原子均参与形成配位键。晶胞参数(单位pm),。下列叙述错误的是
A. Ni2+与Zn2+的配位数之比为1:1 B. 晶胞中的碳原子有sp、sp2杂化
C. 中 D. 晶胞的密度
【答案】A
【解析】A.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+的配位数之比为4:6=2:3,A错误;B.苯环上的碳原子共平面,碳原子采取sp2杂化,-CN的空间结构为直线型,碳原子采取sp杂化,B正确;C.由晶胞示意图可知,一个晶胞中含有Ni2+个数为2×=1,Zn2+个数为8×=1,含有CN-为8×=4,NH3个数为8×=2,苯环个数为4×=2,则该晶胞的化学式为Ni(CN)4•Zn(NH3)2•2C6H6,则=4:2:2=2:1:1,C正确;D.由C项分析结合可知,该晶体密度为,D正确;故选A。
29.(2026·四川省字节精准教育联盟·一模)铁镁合金是一种新型储氢材料,立方晶胞类似于CaF2,结构如图所示。该合金储氢后H2位于晶胞的体心和棱心位置(晶胞图中未画出),晶胞参数为apm,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.该合金的化学式为:FeMg2 B.1cm3该合金的质量为:
C.熔融该合金的过程中需要破坏金属键 D.储氢后晶体中的原子个数之比
【答案】D
【解析】A.该合金晶胞类似CaF2结构,CaF2中Ca2+为面心立方堆积(8×+6×= 4个),F-填充8个四面体空隙(8个),化学式为CaF2(1:2)。类比可知,Fe相当于Ca2+(4个/晶胞),Mg相当于F-(8个/晶胞),Fe:Mg=4:8=1:2,化学式为FeMg2,A正确;B.1个晶胞质量为 g,晶胞体积为(a×10-10cm)3 = a³×10-30cm3,密度ρ=g/cm3,故1cm3质量为g,B正确;C.合金属于金属材料,由金属键结合,熔融时需破坏金属键,C正确;D.储氢后H2位于体心(1个)和棱心(12×=3个),共4个H2分子,含8个H原子。晶胞中Fe=4、Mg=8,故Fe:Mg:H=4:8:8=1:2:2≠1:2:1,D错误;故选D。
30. (2026·四川省大数据智学领航联盟·一模) 氮化铝()的立方晶胞结构如图所示。晶胞参数为,1号、3号原子的分数坐标分别为。设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述错误的是
A. 2号原子的分数坐标为 B. 该晶胞中的配位数为6
C. 2个N之间最近距离为 D. 该晶体密度为
【答案】C
【解析】A.1号原子坐标为晶胞顶点,2号原子位于xy面心,则其分数坐标为,A正确;B.AlN晶胞为NaCl型结构,Al原子周围最近邻N原子有6个(x、y、z轴方向各2个),配位数为6,B正确;C.N原子位于八面体空隙(棱心或面心),最近N原子间距离为面对角线一半,即,C错误;D.铝原子个数是:,氮原子个数是:,晶胞中Al和N各4个,AlN摩尔质量是41g/mol,体积,密度为:,D正确;故选C。
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专题07 物质结构与性质
化学键 分子结构与性质
题型01
题号
1
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15
16
答案
B
C
B
C
C
D
A
C
D
A
C
A
A
B
D
A
晶体结构、性质与计算
题型02
题号
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29
30
答案
C
D
A
C
B
C
D
C
B
B
A
A
D
C
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专题07 物质结构与性质
2大考点概览
题型01 化学键 分子结构与性质
题型02 晶体结构、性质与计算
化学键 分子结构与性质
题型01
1. (2026·四川省绵阳市·一模)单斜硫和正交硫的分子式都为S8,但晶体结构和物理性质不同。实验测定某药用硫黄中硫的含量涉及反应:S+3H2O2+2NaOH=Na2SO4+4H2O。下列说法错误的是
A. 单斜硫和正交硫是硫的两种同素异形体
B. H2O2是非极性分子,含有极性键和非极性键
C. NaOH和H2O晶体分别为离子晶体和分子晶体
D. SO的VSEPR模型和空间结构都为正四面体形
2.(2026·四川省大数据智学领航联盟·一模) 科学家成功合成了一种新型全碳分子——环[48]碳(C48),让由48个碳原子组成的环像穿项链般穿过3个小型“保护套”分子,从而形成稳定的“套环”结构——C48·M3,其结构如图所示。下列说法错误的是
A. C48·M3属于超分子 B. C48只存在非极性键
C. C48与C60互为同位素 D. C48与M分子之间存在范德华力
3. (2026·四川省凉山州·一模) 二丁基羟基甲苯(BHT)是一种油溶性抗氧化剂,可用于食用油脂、油炸食品、饼干等。下列关于BHT说法不正确的是
A. BHT是苯酚的同系物
B. 采用sp3杂化的碳原子数为8
C. 和足量氢气发生加成反应后的产物中含有2个手性碳原子
D. 使用BHT时应严格遵守食品安全法规规定的添加量和使用条件
4. (2026·四川省凉山州·一模) 下列说法不正确的是
A. 键角:CO2 > H2O
B. 可用质谱法区分NH3和ND3
C. 若AB2型分子的空间构型相同,其中心原子的杂化方式也相同
D. H2O2分子的空间结构为,可推测出H2O2为极性分子
5. (2026·四川省泸州市·一模)配合物三草酸合铁酸钾常用作蓝晒感光剂,阴离子的结构如图所示。NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 离子中Fe3+提供孤电子对形成配位键 B. 离子中Fe3+的配位原子共有3个
C. 1mol[Fe(C2O4)3]3-离子含键数为6NA D. 离子中C和O的杂化方式均为sp2
6. (2026·四川省德阳市·一模)下列对有关物质结构或性质的解释合理的是
选项
实例
解释
A
18-冠-6醚能识别K+
冠醚中的O通过离子键与K+作用
B
碱性:CH3NH2>NH3
—CH3是吸电子基团,使得—NH2中N的电子云密度变大,碱性变强
C
O3分子是含极性键的极性分子,但臭氧在CCl4中的溶解度大于在水中
O3分子的极性较强
D
键角:NCl3>PCl3
N电负性强于P,N—Cl键的成键电子对更靠近N原子NCl3的成键电子对之间的排斥力强于PCl3
A. A B. B C. C D. D
7. (2026·四川省巴中市·一模)高分子冠醚可用于金属元素的分离、富集以及相转移催化反应的催化剂。利用K与L合成高分子冠醚M的反应的化学方程式如图。下列说法错误的是
A. K能与NaOH溶液反应 B. L中的所有原子可能位于同一平面
C. D. 不同的冠醚可识别不同的碱金属离子
8. (2026·四川省乐山市·一模)季膦萘磺酸()是一种室温离子液体,难挥发,常用作溶剂。由四丁基溴化膦()和2-萘磺酸钠()合成的路线如图所示,下列说法错误的是
A. 中P与NSS中S的杂化方式均为sp3杂化
B. 合成过程中不存在共价键的断裂
C. 作溶剂难挥发,是因其相对分子质量较大,范德华力较强
D. 该离子液体有良好的导电性,可被开发成原电池的电解质
9. (2026·四川省绵阳市·一模)下列对有关物质结构或性质的解释不合理的是
选项
实例
解释
A
甲醛易溶于水
甲醛与水分子间能形成氢键
B
、NH3、的键角依次增大
孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力
C
酸性:C2H5COOH<CH3COOH
烷基是推电子基,烷基越长推电子效应越大,使羧基中羟基的极性越小,羧酸的酸性越弱
D
人体细胞膜是双分子膜,双分子膜以头向外而尾向内的方式排列
细胞膜的两侧都是极性分子水,构成膜的两性分子的头基是非极性基团而尾基是极性基团
A. A B. B C. C D. D
10. (2026·四川省内江市·一模)对下列事实的相关解释不合理的是
选项
事实
解释
A
熔点:SiC > SiCl4
SiC中分子间作用力更大
B
在水中的溶解度:O3 > O2
分子的极性:O3 > O2
C
酸性:
电负性:F > Cl
D
晶体中每个分子的配位数:
干冰冰
冰中水分子间存在氢键,氢键具有方向性
A. A B. B C. C D. D
11. (2026·四川省自贡市·一模)下列事实解释错误的是
选项
事实
解释
A
用金刚砂制作的砂纸磨菜刀
金刚砂是共价晶体,硬度大
B
硬铝硬度大于纯铝
合金内原子层之间滑动相对困难
C
HF的稳定性大于HCl
HF分子间的氢键强于HCl分子间的作用力
D
在中的溶解度高于在水中的溶解度
虽是非极性键构成的极性分子,但极性很弱
A. A B. B C. C D. D
12. (2026·四川省达州市·一模)下列化学用语或图示表达错误的是
A. 的空间结构模型: B. 气态HF中的链状二聚体:
C. 甲酸乙酯的结构简式:CH3CH2OOCH D. 乙醇的实验式:C2H6O
13. (2026·四川省资阳市·一模)侯德榜制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展作出了重要贡献。关键反应之一为:。下列说法错误的是
A. NH3的VSEPR模型为三角锥形
B. CO2是由极性键构成的非极性分子
C. NaHCO3中非金属元素的电负性:O>C>H
D. 该反应中,有三种物质的晶体类型属于离子晶体
14. (2026·四川省大数据智学领航联盟·一模) 化合物M是从中草药中分离出来的活性成分,具有抗菌、抗炎、抗癌等功效,结构如图所示。下列关于M分子的说法正确的是
A. 遇溶液能发生显色反应 B. 含有手性碳原子
C. 含有7个采用杂化的碳原子 D. 最多能消耗
15. (2026·四川省广安市·一模)剧毒的光气可用氨解毒:。下列说法正确的是
A. NH3分子的空间结构为平面三角形
B. NH4Cl晶体属于分子晶体
C. COCl2分子中,中心原子C的杂化方式为sp3
D. CO(NH2)2易溶于水,主要是因为它能与水分子形成氢键
16. (2026·四川省巴中市·一模)1898年,化学家利用氮气、碳化钙(CaC2)与水蒸气为原料成功合成氨,相关反应的化学方程式为:①;②。下列说法正确的是
A. CaCN2中碳元素化合价为价 B. NH3的VSEPR模型为
C. N2的电子式为 D. CO的空间结构为三角锥形
晶体结构、性质与计算
题型02
17. (2026·四川省巴中市·一模)研究发现某种含铯(Cs)、钒(V)、锑(Sb)的化合物在超导方面表现出潜在的应用前景。其晶胞结构如图1所示,晶胞体积为;晶体中包含由V和Sb组成的二维平面如图2所示。下列叙述错误的是
A. 基态Cs原子的价电子排布式为6s1 B. 晶体的化学式为CsV3Sb5
C. 晶胞中V原子周围紧邻的Sb原子数为8 D. 该晶体的密度为
18.(2026·四川省内江市·一模) SrZrO3主要用于玻璃、陶瓷工业,可用SrCO3和ZrO2在高温下反应制得。ZrO2立方晶胞、SrZrO3立方晶胞分别如图1、图2所示。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法错误的是
A. 图1晶胞中,Zr的配位数为8
B. 若点的原子分数坐标为,则点的原子分数坐标为
C. 图2晶胞沿轴方向的投影图为
D. 若图2晶体密度为,相邻O间最短距离为,则一个晶胞的质量为
19 (2026·四川省遂宁市·一模)硒化锌是一种重要光学材料,其立方晶胞结构如图甲所示,乙图为该晶胞沿z轴方向在xy平面的投影,已知晶胞边长为anm,下列说法正确的是
A. A点原子的坐标为(0,0,0),则B点原子的坐标为(1/4,3/4,3/4)
B. Se位于元素周期表的p区,其配位数为8
C. Zn2+位于Se2-形成的八面体空隙中
D. Zn2+与Se2-之间的最近距离为
20. (2026·四川省资阳市·一模)ZnF2为四方晶系结构,晶胞结构及其在xy平面的投影如图所示,a、c表示晶胞参数,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 白色小球代表Zn2+离子 B. Zn2+和F-的配位数之比为1:2
C. 1、2号原子的核间距为 D. 该晶体的密度为
21. (2026·四川省凉山州·一模) MgO晶胞结构如下图,密度为。可以替代MgO晶体中部分Mg2+的位置,但由于二者的离子半径和化合价不同会导致部分O2-脱离形成“氧空位”以保证晶体的电中性。NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中错误的是
A. 晶体中与O2-最近且等距的O2-有12个
B. 若b为晶胞顶点,则a位于面心,c位于棱心
C. 晶胞的边长为
D. 若b处Mg2+被Li+替代,则该物质的化学式为Li2Mg6O7
22. (2026·四川省达州市·一模)氮化镓(GaN)是一种具有优异光电性能的新型半导体材料。下图1、2、3为氮化镓的三种晶体结构,下列说法错误的是
A. Ga位于元素周期表第四周期第ⅢA族 B. 氮化镓晶体为共价晶体
C. 三种晶体结构中Ga原子的配位数之比为3:2:3 D. 图2晶体结构沿体对角线的投影图为图4
23. (2026·四川省泸州市·一模)石墨能与熔融金属钾作用,形成石墨间隙化合物,钾原子填充在石墨各层碳原子中,其化学式为KCx,它的平面图如图所示,单层化合物厚度为b nm,下列说法错误的是
A. 该石墨间隙化合物能导电 B. 与K距离最近的C原子数为6
C. 该石墨间隙化合物的化学式为KC8 D. 该石墨间隙化合物单层的密度为:
24. (2026·四川省德阳市·一模)氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料,其晶胞结构如图所示,已知阿伏加德罗常数的值为NA,晶胞参数为a pm,X原子的分数坐标为,下列说法错误的是
A. Y原子的分数坐标为 B. Ga原子的配位数为4
C. XY原子间的距离为 D. GaN晶体的密度为
25. (2026·四川省广安市·一模)某MgxAlyNiz的立方晶胞中原子所处位置如图1所示,已知:Mg、Al原子与Ni原子间的最近距离相等,该晶胞的密度为,晶胞沿A点的体对角线投影如图2所示。下列说法错误的是
A. 与Ni最近距离的Mg原子数目为4
B. 若C点的投影位置在11,则B点的投影位置在6
C. Al原子Ni原子间的最近距离为
D. 若A点分数坐标为,则D点的分数坐标为
26. (2026·四川省绵阳市·一模)下图是由Pb、S两种元素组成的结晶型化合物的立方晶胞结构(晶胞参数α=β=γ=90°且a=b≠c)。
设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 该物质的化学式为PbS2 B. 该晶体密度为
C. M的分数坐标为(0,,1) D. M、N处S的核间距为a nm
27. (2026·四川省乐山市·一模)某铜、钴、氧元素形成的化合物,常用于促进硝酸盐高效电还原为氨,其晶胞结构如图所示,为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 晶胞中1位和2位原子的核间距为 B. 晶胞中1位原子的分数坐标为
C. 晶胞中周围等距且最近的氧原子数目为6 D. 该晶体的密度是
28. (2026·四川省自贡市·一模)笼形包合物的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,晶胞中N原子均参与形成配位键。晶胞参数(单位pm),。下列叙述错误的是
A. Ni2+与Zn2+的配位数之比为1:1 B. 晶胞中的碳原子有sp、sp2杂化
C. 中 D. 晶胞的密度
29.(2026·四川省字节精准教育联盟·一模)铁镁合金是一种新型储氢材料,立方晶胞类似于CaF2,结构如图所示。该合金储氢后H2位于晶胞的体心和棱心位置(晶胞图中未画出),晶胞参数为apm,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.该合金的化学式为:FeMg2 B.1cm3该合金的质量为:
C.熔融该合金的过程中需要破坏金属键 D.储氢后晶体中的原子个数之比
30. (2026·四川省大数据智学领航联盟·一模) 氮化铝()的立方晶胞结构如图所示。晶胞参数为,1号、3号原子的分数坐标分别为。设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述错误的是
A. 2号原子的分数坐标为 B. 该晶胞中的配位数为6
C. 2个N之间最近距离为 D. 该晶体密度为
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