内容正文:
专题05 物质结构与性质 元素推断
6年真题1年模拟
考点分类
考情示例
命题规律
考点 01 物质结构与性质
2026黑吉辽蒙(3题)、2025黑吉辽蒙(2题)、2024黑吉辽(1题)、2023辽宁(1题)、2022辽宁(1题)、2021辽宁(1题)
· 情境设置:以超导材料、锂离子电池、离子导体等前沿功能材料为载体,融合晶胞结构分析
· 考查重点:晶胞计算(原子坐标、配位数、化学式)、晶体类型判断、8电子结构验证、VSEPR理论应用
· 命题趋势:从单一晶胞向缺陷晶胞、掺杂改性晶胞演变;计算维度从原子数扩展到电荷平衡与空间占有率
考点 02 元素推断
2026黑吉辽蒙(1题)、2025黑吉辽蒙(1题)、2024黑吉辽(1题)、2023辽宁(1题)、2022辽宁(1题)、2021辽宁(1题)
· 情境设置:以颜料、储氢材料、有机合成先驱等真实化学史或新材料为背景,嵌入阴离子/配合物结构图
· 考查重点:电子排布与未成对电子数、原子半径与电负性比较、化学键类型判断、分子空间构型推断
· 命题趋势:元素种类从4种增至5-6种;推断依据从单一电子排布转向核外电子空间运动状态、单电子数等多维信息融合
考点1 物质结构与性质
1.(2026·黑吉辽蒙·高考真题)金属钒(立方晶胞,Ⅰ)和硅粉高温熔炼可制取传统超导材料(立方晶胞,Ⅱ)。已知此体系中紧邻钒原子间的距离变短可增强超导性能。下列说法错误的是
A.
B. 与紧邻的有12个
C. 晶胞中的价层电子总数为19
D. 的超导性质优于金属钒
2.(2026·黑吉辽蒙·高考真题)一种制备火箭燃料肼()的反应如下,下列说法错误的是
A. 的VSEPR模型:四面体形
B. 的共价键类型:非极性共价键
C. 中的杂化方式:杂化
D. 的电子式:
3.(2026·黑吉辽蒙·高考真题)大面积单原子层二维金属制备过程示意图如下。下列说法错误的是
A. 位于周期表第四周期第ⅢA族,其简化电子排布式为
B. 蓝宝石砧座的硬度高,其主要成分可当作共价晶体
C. 常温常压下,等物质的量的能量高于晶体
D. 的一个基本结构单元为
4.(2025·黑吉辽蒙·高考真题)晶体因x变化形成空位而导致颜色各异,当时,其立方晶胞结构如图。设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. 密度为时,
D. 空位数不同,吸收的可见光波长不同
5.(2025·黑吉辽蒙·高考真题)可用于水的杀菌消毒,遇水发生反应:。下列说法正确的是
A. 反应中各分子的键均为键
B. 反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形
C. 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
6.(2024·黑吉辽·高考真题)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
B. 晶胞2中S与S的最短距离为
C. 晶胞2中距最近的S有4个
D. 晶胞2和晶胞3表示同一晶体
7.(2023·辽宁·高考真题)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g∙cm-3
B. 图1中O原子的配位数为6
C. 图2表示的化学式为
D. 取代产生的空位有利于传导
8.(2022·辽宁·高考真题)理论化学模拟得到一种离子,结构如图。下列关于该离子的说法错误的是
A. 所有原子均满足8电子结构
B. N原子的杂化方式有2种
C. 空间结构为四面体形
D. 常温下不稳定
9.(2021·辽宁·高考真题)单质硫和氢气在低温高压下可形成一种新型超导材料,其晶胞如图。下列说法错误的是
A. S位于元素周期表p区
B. 该物质的化学式为
C. S位于H构成的八面体空隙中
D. 该晶体属于分子晶体
考点2 元素推断
1.(2026·黑吉辽蒙·高考真题)颜料因含有而显色,、、、、为原子序数依次增大的短周期元素,基态最外层电子数是内层的三倍,基态最外层仅有一个电子,是地壳中含量最多的金属元素且与相邻,与同族。下列说法错误的是
A. 简单离子半径:
B. 简单氢化物沸点:
C. 第一电离能:
D. 最高价氧化物水化物酸性:
2.(2025·黑吉辽蒙·高考真题)化学家用无机物甲成功制备了有机物乙,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. 乙中键和键的数目比为
D. 甲和乙中X杂化方式分别为和
3.(2024·黑吉辽·高考真题)如下反应相关元素中,W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,基态X原子的核外电子有5种空间运动状态,基态Y、Z原子有两个未成对电子,Q是ds区元素,焰色试验呈绿色。下列说法错误的是
A. 单质沸点:
B. 简单氢化物键角:
C. 反应过程中有蓝色沉淀产生
D. 是配合物,配位原子是Y
4.(2023·辽宁·高考真题)某种镁盐具有良好的电化学性能,其阴离子结构如下图所示。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
A. W与X的化合物为极性分子
B. 第一电离能
C. Q的氧化物是两性氧化物
D. 该阴离子中含有配位键
5.(2022·辽宁·高考真题)短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子,W简单离子在同周期离子中半径最小,Q与Z同主族。下列说法错误的是
A. X能与多种元素形成共价键
B. 简单氢化物沸点:
C. 第一电离能:
D. 电负性:
6.(2021·辽宁·高考真题)某多孔储氢材料前驱体结构如图,M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大,基态Z原子的电子填充了3个能级,其中有2个未成对电子。下列说法正确的是
A. 氢化物沸点:
B. 原子半径:\text{M<X<Y<Z}
C. 第一电离能:\text{W<X<Y<Z}
D. 阴、阳离子中均有配位键
1.(2026·辽宁·一模)2025年6月,德国化学家宣布合成并捕获中性六氮分子,因其巨大的能量密度被视为极具前景的清洁储能材料。合成过程如下:
下列说法不正确的是
A. 和是氮元素的同素异形体
B. 该反应的,
C. 上述合成过程中,每生成的同时生成
D. 分子中,N原子采取和两种杂化方式(不考虑端基原子的杂化)
2.(2026·辽宁·一模)由、及构成的某化合物X晶胞结构如图所示(晶胞参数,单位为pm,)。
设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. ●表示
B. 的化学环境只有一种
C. 两个的最短距离一定为
D. 化合物X的密度
3.(2026·辽宁·一模)化合物可在光学玻璃及化学分析等领域应用。其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Y、Z位于同一周期,且X的最外层电子数等于能层数。下列说法错误的是
A. 上述化合物溶于水时,阴、阳离子都能和水分子形成氢键
B. 上述化合物阴、阳离子都存在配位键
C. 从上述结构中可以推断是离子化合物
D. 第一电离能:
4.(2026·辽宁·一模)“狗吠实验”指的是与的混合气体被点燃或引爆时发出如同狗吠一样的响亮声音,涉及的反应为。下列说法正确的是
A. 的电子式为:
B. 可用于灭火
C. S单质属于分子晶体
D. 和的空间结构都是V形
5.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)可用作火箭推进剂,其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,最外层电子数之和为19,基态Y原子核外有5种空间运动状态的电子且有2个未成对。下列说法正确的是
A. 简单氢化物的沸点:
B. 最高价氧化物对应水化物的酸性:
C. 第一电离能:
D. 简单离子半径大小:
6.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)利用KHF2热解制备KxMgyFz可有效防止该晶体内部因OH-的引入而发光淬灭,所得KxMgyFz晶体掺杂Ln3+(Ln=La~Lu)获得的一种发光材料结构如图(已知K+的空缺率=),下列说法错误的是
A. 图1中x:y:z=1:1:3
B. 图1中K+与Mg2+的配位数相同
C. 图2中K+的空缺率为12.5%
D. KHF2热解产生的HF可消除OH-,有利于该材料发光
7.(2026·内蒙古呼和浩特·一模)W、X、Y、Z和Q是原子序数依次增大的短周期主族元素,W的一种核素不含中子,短周期中Z原子的原子半径最大,Y与X、Q相邻,Y的基态原子s能级与p能级具有相同的电子数。下列说法错误的是
A. 沸点:
B. 第一电离能:X>Y>Q
C. 中离子键成分的百分数比小
D. 键角:
8.(2026·内蒙古呼和浩特·一模)聚四氟乙烯合成路线如图:。已知:Sb为第五周期第VA族元素下列说法正确的是
A. 的空间结构:四面体形
B. 氯原子的结构示意图:
C. 反应涉及到C原子杂化方式共有三种
D. 基态Sb原子的电子排布式为
9.(2026·内蒙古呼和浩特·一模)电池正极材料MnO晶体充放电过程中正极材料立方晶胞的组成变化如图所示。I为MnO活化过程,活化后得的缺陷型晶体,表示阳离子空位,晶胞参数为a nm,表示阿伏伽德罗常数的值。空位率。下列说法正确的是
A. 原始MnO中的配位数为12
B. 若中Mn的平均化合价为,则阳离子空位率为
C. 当时,MnO晶体的密度为
D. Ⅱ为充电过程
10.(2026·辽宁沈阳·一模)普鲁士黄、普鲁士蓝和普鲁士白在光照下可发生如下转化,下列说法中错误的是
A. 普鲁士黄晶体中阳离子配位数为6
B. 普鲁士黄→普鲁士蓝→普鲁士白为得电子过程
C. 表示Fe3+
D. 普鲁士蓝化学式为KFe[Fe(CN)6]
11.(2026·辽宁沈阳·一模)某紫色配离子结构如下左图所示,L基团的结构如下图所示。Z、X、Y、Q是核电荷数依次增大的前四周期元素,基态Y原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等,基态Q离子的d轨道处于半充满状态。下列说法中正确的是
A. 配离子中Q提供空轨道,Y提供孤电子对
B. Q元素的焰色是绿色
C. X、Y氢化物的沸点:X
D. 第一电离能:Y>X>Z
12.(2026·吉林长春·一模)钙钛矿太阳能电池研究获得新进展,钙钛矿晶胞结构如图所示。设晶体的密度为,阿伏加德罗常数的值为,下列说法错误的是
A. 晶体的化学式为
B. 晶体中钛离子的配位数是6
C. 晶胞中钛离子与氧离子之间的距离为
D. 若图中A的分数坐标为,则B的分数坐标为
13.(2026·吉林长春·一模)是一种离子液体,其阳离子结构如图所示。其中X、Y、Z、M、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素。M是周期表中非金属性最强的元素,非金属元素Q与其他元素不在同一周期,也不在同一主族,下列说法正确的是
A. 第一电离能:
B. 该阳离子中含有配位键、离子键
C. Z的氢化物沸点一定高于同族元素氢化物
D. Y与Q形成的一种化合物,可用于溶解Q单质
14.(2026·吉林长春·一模)氯化铯(CsCl)是一种分析试剂,制备原理为。下列说法错误的是
A. HCl中的共价键:s-p键
B. 的VSEPR模型名称:V形
C. CsCl的晶体类型:离子晶体
D. 的电子式:
15.(2026·东三省三校·一模)一种由Ti、In、Te组成的难熔合金的四方晶胞如图所示,晶胞棱边夹角均为90°,以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子的分数坐标,如A点、B点原子的分数坐标分别为、,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 该晶体的化学式为
B. 晶体中Te原子填充在Ti、In围成的四面体空隙中,则四面体空隙的占有率50%
C. D点原子的分数坐标为
D. 该晶体的密度为
16.(2026·东三省三校·一模)Q、W、X、Y、Z均为短周期主族元素。Q元素的原子在周期表中半径最小,W、X、Y同周期,X、Y原子序数之和小于Z原子序数,五种元素可组成某种阴离子,其结构如图所示。下列说法正确的是
A. 在同周期内,第一电离能的数据介于X和Y之间的元素有3种
B. W的氢化物的沸点低于Y的氢化物的沸点
C. 最高价氧化物对应的水化物的酸性:
D. W与Z可形成非极性分子
17.(2026·辽宁抚顺协作体·一模)砷化镓是一种新型半导体材料,应用广泛。图甲为它的立方晶胞结构,图乙为该晶胞沿轴的投影图。该晶胞的边长为,在三维坐标系中a、b两点的原子坐标分别为、。下列说法错误的是
A. As和Ga原子间的最近距离为
B. c点的原子坐标为
C. 1个Ga与12个Ga等距离且最近
D. 该晶体的密度为
18.(2026·辽宁抚顺协作体·一模)X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素。Y的最外层电子数是其电子层数的3倍,Y、Q同主族,X、Z同主族,基态W原子s轨道与p轨道所含电子数相等,X与Z的原子序数之和等于W的原子序数。下列说法错误的是
A. Y与Q形成的常见化合物均可与水反应
B. Z与Q形成的化合物一定只含离子键
C. W与Y形成的化合物可用作耐高温材料
D. 沸点:
19.(2026·辽宁抚顺协作体·一模)草酸亚铁是生产磷酸铁锂电池的原料,实验室可通过如下反应制取:
已知:室温时,、,。
下列说法错误的是
A. 为二元酸,其中C原子的杂化方式为
B. 与的空间结构相同
C. 室温时,反应的平衡常数为40
D. 的晶体类型为离子晶体
20.(2026·辽宁抚顺协作体·一模)、三乙撑二胺和对苯二甲酸根离子可形成晶体M,在晶体M每个空腔中装入一个顺式偶氮苯分子后形成晶体。一定条件下随着偶氮苯()顺反结构的变化,晶体骨架发生畸变,晶体在和两种结构之间相互转化,可以吸收和释放,因此被称为“会呼吸”的晶体。
已知:
ⅰ.反式偶氮苯顺式偶氮苯。
ⅱ.,晶胞密度小,晶体内部的空隙大。
下列说法错误的是
A. C、O、N的第一电离能从大到小的顺序是N>O>C
B. 晶体M中既含离子键,又含配位键
C. 晶体M与偶氮苯通过共价键的作用自组装形成超分子或
D. 能让“会呼吸”的晶体吸收的条件是紫外光照射
试卷第1页,共3页
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专题05物质结构与性质元素推断
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考点1物质结构与性质
1.【答案】C
2.【答案】B
3.【答案】A
4.【答案】B
5.【答案】B
6.【答案】B
7.【答案】C
8.【答案】B
9.【答案】D
考点2元素推断
1.【答案】B
2.【答案】D
3.【答案】D
4.【答案】A
5.【答案】B
6.【答案】D
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1.【答案】B
2.【答案】C
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3.【答案】C
4.【答案】C
5.【答案】c
6.【答案】B
7.【答案】D
8.【答案】A
9.【答案】B
10.【答案】C
11.【答案】A
12.【答案】C
13.【答案】D
14.【答案】B
15.【答案】C
16.【答案】D
17.【答案】B
18.【答案】B
19.【答案】C
20.【答案】C
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2026黑吉辽蒙(3题)、2025黑吉辽蒙(2题)、2024黑吉辽(1题)、2023辽宁(1题)、2022辽宁(1题)、2021辽宁(1题)
· 情境设置:以超导材料、锂离子电池、离子导体等前沿功能材料为载体,融合晶胞结构分析
· 考查重点:晶胞计算(原子坐标、配位数、化学式)、晶体类型判断、8电子结构验证、VSEPR理论应用
· 命题趋势:从单一晶胞向缺陷晶胞、掺杂改性晶胞演变;计算维度从原子数扩展到电荷平衡与空间占有率
考点 02 元素推断
2026黑吉辽蒙(1题)、2025黑吉辽蒙(1题)、2024黑吉辽(1题)、2023辽宁(1题)、2022辽宁(1题)、2021辽宁(1题)
· 情境设置:以颜料、储氢材料、有机合成先驱等真实化学史或新材料为背景,嵌入阴离子/配合物结构图
· 考查重点:电子排布与未成对电子数、原子半径与电负性比较、化学键类型判断、分子空间构型推断
· 命题趋势:元素种类从4种增至5-6种;推断依据从单一电子排布转向核外电子空间运动状态、单电子数等多维信息融合
考点1 物质结构与性质
1.(2026·黑吉辽蒙·高考真题)金属钒(立方晶胞,Ⅰ)和硅粉高温熔炼可制取传统超导材料(立方晶胞,Ⅱ)。已知此体系中紧邻钒原子间的距离变短可增强超导性能。下列说法错误的是
A.
B. 与紧邻的有12个
C. 晶胞中的价层电子总数为19
D. 的超导性质优于金属钒
【答案】C
【详解】A.晶胞Ⅱ中,白球()的个数为,灰球()的个数为,因此,A正确;
B.以晶胞内部的为例,周围等距紧邻的共12个,因此与紧邻的为12个,B正确;
C.是第ⅤB族元素,每个价层电子数为5;是第ⅣA族元素,每个价层电子数为4。该晶胞含6个、2个,总价层电子总数,C错误;
D.金属钒晶胞Ⅰ中紧邻间距为体对角线的一半,计算可知:,中紧邻间距为,由题干可知,紧邻钒原子间的距离变短可增强超导性能距离更短,因此的超导性质优于金属钒,D正确;
故选C。
2.(2026·黑吉辽蒙·高考真题)一种制备火箭燃料肼()的反应如下,下列说法错误的是
A. 的VSEPR模型:四面体形
B. 的共价键类型:非极性共价键
C. 中的杂化方式:杂化
D. 的电子式:
【答案】B
【详解】A.NH2Cl中心原子N原子的价层电子对数为,所以其VSEPR模型为四面体形,A正确;
B.NH3的共价键为N-H键,是由不同原子构成的共价键,为极性共价键,B错误;
C.N2H4中N的价层电子对数为,杂化方式为sp3杂化,C正确;
D.中氮原子与氢原子以共价键结合,其电子式为,D正确;
故选B。
3.(2026·黑吉辽蒙·高考真题)大面积单原子层二维金属制备过程示意图如下。下列说法错误的是
A. 位于周期表第四周期第ⅢA族,其简化电子排布式为
B. 蓝宝石砧座的硬度高,其主要成分可当作共价晶体
C. 常温常压下,等物质的量的能量高于晶体
D. 的一个基本结构单元为
【答案】A
【详解】A.Ga位于元素周期表第四周期第ⅢA族,电子排布式为,简化后的电子排布式为,A错误;
B.由于蓝宝石砧座的硬度高,符合共价晶体的性质特征,故其主要成分可当作共价晶体,B正确;
C.由图知,由制作的过程需要加热熔化并挤压,该过程为吸热过程,故等物质的量的能量高于晶体,C正确;
D.由大面积单原子层二维金属俯视放大图可知,为密排的二维结构,则一个基本结构单元为,D正确;
故选A。
4.(2025·黑吉辽蒙·高考真题)晶体因x变化形成空位而导致颜色各异,当时,其立方晶胞结构如图。设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. 密度为时,
D. 空位数不同,吸收的可见光波长不同
【答案】B
【详解】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,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.时,立方晶胞中W个数为、O个数为,若x=0.5,晶胞质量为,晶胞体积为,则密度,所以密度为时,x=0.5,故C正确;
D.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;
故答案为:B。
5.(2025·黑吉辽蒙·高考真题)可用于水的杀菌消毒,遇水发生反应:。下列说法正确的是
A. 反应中各分子的键均为键
B. 反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形
C. 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
【答案】B
【详解】A.H2O、HClO中的H-O键是s-p σ键,而非p-pσ键,A错误;
B.根据价层电子对互斥理论,Cl2O中O原子周围的孤电子对数为(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(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(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对孤电子对,D错误;
故答案选B。
6.(2024·黑吉辽·高考真题)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
B. 晶胞2中S与S的最短距离为
C. 晶胞2中距最近的S有4个
D. 晶胞2和晶胞3表示同一晶体
【答案】B
【详解】A.由均摊法得,结构1中含有Co的数目为,含有S的数目为,Co与S的原子个数比为9:8,因此结构1的化学式为Co9S8,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。
7.(2023·辽宁·高考真题)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g∙cm-3
B. 图1中O原子的配位数为6
C. 图2表示的化学式为
D. 取代产生的空位有利于传导
【答案】C
【详解】A.根据均摊法,图1的晶胞中含Li:8×+1=3,O:2×=1,Cl:4×=1,1个晶胞的质量为g=g,晶胞的体积为(a×10-10cm)3=a3×10-30cm3,则晶体的密度为g÷(a3×10-30cm3)=g/cm3,A项正确;
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项正确;
C.根据均摊法,图2中Li:1,Mg或空位为8×=2。O:2×=1,Cl或Br:4×=1,Mg的个数小于2,根据正负化合价的代数和为0,图2的化学式为LiMgOClxBr1-x,C项错误;
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项正确;
答案选C。
8.(2022·辽宁·高考真题)理论化学模拟得到一种离子,结构如图。下列关于该离子的说法错误的是
A. 所有原子均满足8电子结构
B. N原子的杂化方式有2种
C. 空间结构为四面体形
D. 常温下不稳定
【答案】B
【详解】A.由的结构式可知,所有N原子均满足8电子稳定结构,A正确;
B.中心N原子为杂化,与中心N原子直接相连的N原子为杂化,与端位N原子直接相连的N原子为杂化,端位N原子为杂化,则N原子的杂化方式有3种,B错误;
C.中心N原子为杂化,则其空间结构为四面体形,C正确;
D.中含叠氮结构(),常温下不稳定,D正确;
故答案选B。
9.(2021·辽宁·高考真题)单质硫和氢气在低温高压下可形成一种新型超导材料,其晶胞如图。下列说法错误的是
A. S位于元素周期表p区
B. 该物质的化学式为
C. S位于H构成的八面体空隙中
D. 该晶体属于分子晶体
【答案】D
【分析】【详解】A.S的价电子排布式为:3s23p4,故S位于元素周期表p区,A正确;
B.由该物质形成晶体的晶胞可知:S个数为,H个数为:,故H、S原子个数比为3:1,故该物质的化学式为,B正确;
C.S位于H构成的八面体空隙中,如图所示,C正确;
D.由于该晶体是一种新型超导材料,说明其是由阴、阳离子构成的,故该晶体属于离子晶体,D错误;
故答案为:D。
考点2 元素推断
1.(2026·黑吉辽蒙·高考真题)颜料因含有而显色,、、、、为原子序数依次增大的短周期元素,基态最外层电子数是内层的三倍,基态最外层仅有一个电子,是地壳中含量最多的金属元素且与相邻,与同族。下列说法错误的是
A. 简单离子半径:
B. 简单氢化物沸点:
C. 第一电离能:
D. 最高价氧化物水化物酸性:
【答案】B
【分析】、、、、为原子序数依次增大的短周期元素,基态M最外层电子数是内层三倍,短周期元素只能是O;Z与M同族,则Z为S;W原子序数大于O,基态最外层仅有一个电子,W为Na;是地壳中含量最多的金属元素,X为Al;X与Y相邻,原子序数大于Al,则Y为Si,据此回答。
【详解】A.、、Z,分别为O、Na、S,与电子层结构相同,核电荷数越大半径越小,故;有3个电子层,半径大于与,因此简单离子半径,A正确;
B.Y、Z、M的简单氢化物分别为、、,含氢键沸点最高;相对分子质量大于,分子间作用力更强,沸点,故沸点顺序为,B错误;
C.X、Y、M分别为Al、Si、O,同周期第一电离能随原子序数增大整体升高,故;同主族从上到下,第一电离能降低,第一电离能,因此第一电离能,C正确;
D.X、Y、Z分别为Al、Si、S,均为第三周期元素,非金属性逐渐增强,最高价氧化物水化物分别为两性的、弱酸、强酸,酸性依次增强,故酸性,D正确;
故选B。
2.(2025·黑吉辽蒙·高考真题)化学家用无机物甲成功制备了有机物乙,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. 乙中键和键的数目比为
D. 甲和乙中X杂化方式分别为和
【答案】D
【分析】(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。
【详解】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,中有N原子提供孤对电子、H+提供空轨道形成的N→H配位键,故B错误;
C.乙为,其中有4个N-H、2个C-N、碳氧原子之间1个σ键,则一个中有7个键、1个π键,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,键电子对数为2,无孤对电子,C原子采取sp杂化,乙为,其中的C原子形成3个键,即键电子对数为3,无孤对电子,C原子采取sp2杂化,故D正确;
故答案为:D。
3.(2024·黑吉辽·高考真题)如下反应相关元素中,W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,基态X原子的核外电子有5种空间运动状态,基态Y、Z原子有两个未成对电子,Q是ds区元素,焰色试验呈绿色。下列说法错误的是
A. 单质沸点:
B. 简单氢化物键角:
C. 反应过程中有蓝色沉淀产生
D. 是配合物,配位原子是Y
【答案】D
【分析】Q是ds区元素,焰色试验呈绿色,则Q为Cu元素;空间运动状态数是指电子占据的轨道数,基态X原子的核外电子有5种空间运动状态,则X为第2周期元素,满足此条件的主族元素有N(1s22s22p3)、O(1s22s22p4)、F(1s22s22p5);X、Y、Z为原子序数依次增大,基态Y、Z原子有两个未成对电子,若Y、Z为第2周期元素,则满足条件的可能为C(1s22s22p2)或O(1s22s22p4),C原子序数小于N,所以Y不可能为C,若Y、Z为第3周期元素,则满足条件的可能为Si(1s22s22p63s23p2)或S(1s22s22p63s23p4),Y、Z可与Cu形成CuZY4,而O、Si、S中只有O和S形成的才能形成CuZY4,所以Y、Z分别为O、S元素,则X只能为N;W能与X形成XW3,则W为IA族或VIIA族元素,但W原子序数小于N,所以W为H元素,综上所述,W、X、Y、Z、Q分别为H、N、O、S、Cu。
【详解】A.W、Y、Z分别为H、O、S,S单质常温下呈固态,其沸点高于氧气和氢气,O2和H2均为分子晶体,O2的相对分子质量大于H2,O2的范德华力大于 H2,所以沸点O2>H2,即沸点S>O2>H2,故A正确;
B.Y、X的 简单氢化物分别为H2O和NH3,H2O的中心原子O原子的价层电子对数为2+×(6-2×1)=4、孤电子对数为2,空间构型为V形,键角约105º,NH3的中心原子N原子的价层电子对数为3+×(5-3×1)=4、孤电子对数为1,空间构型为三角锥形,键角约107º18´,所以键角:,故B正确;
C.硫酸铜溶液中滴加氨水,氨水不足时生成蓝色沉淀氢氧化铜,氨水过量时氢氧化铜溶解,生成Cu(NH3)4SO4,即反应过程中有蓝色沉淀产生,故C正确;
D.为Cu(NH3)4SO4,其中铜离子提供空轨道、NH3的N原子提供孤电子对,两者形成配位键,配位原子为N,故D错误;
故答案为:D。
4.(2023·辽宁·高考真题)某种镁盐具有良好的电化学性能,其阴离子结构如下图所示。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
A. W与X的化合物为极性分子
B. 第一电离能
C. Q的氧化物是两性氧化物
D. 该阴离子中含有配位键
【答案】A
【分析】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。
【详解】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。
5.(2022·辽宁·高考真题)短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子,W简单离子在同周期离子中半径最小,Q与Z同主族。下列说法错误的是
A. X能与多种元素形成共价键
B. 简单氢化物沸点:
C. 第一电离能:
D. 电负性:
【答案】B
【分析】短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大,W简单离子在同周期离子中半径最小,说明W为第三周期元素Al。短周期元素的基态原子中有两个单电子,可分类讨论:①为第二周期元素时,最外层电子排布为2s22p2或2s22p4,即C或O;②为第三周期元素时,最外层电子排布为3s23p2或3s23p4,即Si或S。Q与Z同主族,结合原子序数大小关系可知,则X、Z、Q分别为C、O和S,则Y为N。
【详解】A.X为C,能与多种元素(H、O、N、P、S等)形成共价键,A正确;
B.Z和Q形成的简单氢化物为H2O和H2S,由于H2O分子间能形成氢键,故H2O沸点高于H2S,B错误;
C.Y为N,Z为O,N的最外层p轨道电子为半充满结构,比较稳定,故其第一电离能比O大,C正确;
D.W为Al,Z为O,O的电负性更大,D正确;
故选B。
6.(2021·辽宁·高考真题)某多孔储氢材料前驱体结构如图,M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大,基态Z原子的电子填充了3个能级,其中有2个未成对电子。下列说法正确的是
A. 氢化物沸点:
B. 原子半径:\text{M<X<Y<Z}
C. 第一电离能:\text{W<X<Y<Z}
D. 阴、阳离子中均有配位键
【答案】D
【分析】由题干信息可知,基态Z原子的电子填充了3个能级,其中有2个未成对电子,故Z为C或者O,根据多孔储氢材料前驱体结构图可知Y周围形成了4个单键,再结合信息M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大,故Y为N,故Z为O,M只形成一个单键,M为H,X为C,则W为B,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,X、Y的氢化物分别为:CH4和NH3,由于NH3存在分子间氢键,故氢化物沸点:,A错误;
B.根据同一周期从左往右主族元素的原子半径依次减小,同一主族从上往下依次增大,故原子半径:\text{M<Z<Y<X},B错误;
C.根据同一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:\text{W<X<Z<Y},C错误;
D.由于阳离子中的Y原子是N原子,形成了类似于铵根离子的阳离子,故存在配位键,阴离子中的W为B,最外层上只有3个电子,能形成3个共价键,现在形成了4个共价键,故还有一个配位键,D正确;
故答案为:D。
模拟题精选
1.(2026·辽宁·一模)2025年6月,德国化学家宣布合成并捕获中性六氮分子,因其巨大的能量密度被视为极具前景的清洁储能材料。合成过程如下:
下列说法不正确的是
A. 和是氮元素的同素异形体
B. 该反应的,
C. 上述合成过程中,每生成的同时生成
D. 分子中,N原子采取和两种杂化方式(不考虑端基原子的杂化)
【答案】B
【详解】A.和都是氮元素组成的单质,是同素异形体,A正确;
B.由题干可知因为巨大的能量密度被视为极具前景的清洁储能材料,因此分解应为放热反应,B错误;
C.上述最后生成,过程中两步都生成,共生成,C正确;
D.2号和5号N(氮链从左往右氮原子依次为1~6号)为杂化,3号和4号N为杂化,D正确;
故答案为B。
2.(2026·辽宁·一模)由、及构成的某化合物X晶胞结构如图所示(晶胞参数,单位为pm,)。
设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. ●表示
B. 的化学环境只有一种
C. 两个的最短距离一定为
D. 化合物X的密度
【答案】C
【分析】由题干晶胞示意图可知,一个晶胞中黑球个数为:,白球个数为:,灰球个数为:,三种原子的个数比为4:8:2=2:4:1,又知Cu显+2价,则化合物X的化学式为:K2CuF4,则黑球代表K、白球代表F、灰球代表Cu,据此分析解题。
【详解】A.由分析知,晶体化学式为,●表示,A正确;
B.顶点和体心的周围的配位原子和配位数完全一致,与其他各个原子的几何关系也一致(体心四方点阵),B正确;
C.由于不知道a和c的数量关系,所以无法确定哪两个的距离最短,C错误;
D.由分析知,一个晶胞中黑球个数为:,白球个数为:,灰球个数为:,晶体密度,D正确;
故选C。
3.(2026·辽宁·一模)化合物可在光学玻璃及化学分析等领域应用。其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Y、Z位于同一周期,且X的最外层电子数等于能层数。下列说法错误的是
A. 上述化合物溶于水时,阴、阳离子都能和水分子形成氢键
B. 上述化合物阴、阳离子都存在配位键
C. 从上述结构中可以推断是离子化合物
D. 第一电离能:
【答案】C
【分析】首先推断元素:W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Y、Z同周期,X最外层电子数等于能层数,可推得:W为,为,故为,阴离子为,根据化合价规律可知X为+2价,X为,Z为-1价,原子序数大于N,故Z为,化合物为,据此分析;
【详解】A.阳离子为,其含有的键的H可与水分子的O形成氢键;阴离子为,F电负性大,可与水分子的H形成氢键,阴、阳离子都能和水分子形成氢键,A正确;
B.中N原子与之间存在配位键;中Be原子最外层只有2个电子,形成4个共价键时存在配位键,阴、阳离子都存在配位键,B正确;
C.是,是共价化合物,从题给结构无法推断为离子化合物,C错误;
D.同周期主族元素第一电离能从左到右总体增大,第一电离能,D正确;
故选C。
4.(2026·辽宁·一模)“狗吠实验”指的是与的混合气体被点燃或引爆时发出如同狗吠一样的响亮声音,涉及的反应为。下列说法正确的是
A. 的电子式为:
B. 可用于灭火
C. S单质属于分子晶体
D. 和的空间结构都是V形
【答案】C
【详解】A.与结构相似,正确的电子式为,A错误;
B.由题干所给反应中作氧化剂,可助燃,不能用于灭火,B错误;
C.常见S单质(如)由分子构成,微粒间依靠分子间作用力结合,属于分子晶体,C正确;
D.与互为等电子体,空间结构为直线形,是V形,D错误;
故选择C。
5.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)可用作火箭推进剂,其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,最外层电子数之和为19,基态Y原子核外有5种空间运动状态的电子且有2个未成对。下列说法正确的是
A. 简单氢化物的沸点:
B. 最高价氧化物对应水化物的酸性:
C. 第一电离能:
D. 简单离子半径大小:
【答案】C
【分析】由题干信息可知,基态Y原子核外有5种空间运动状态的电子,则Y原子核外电子位于1s、2s、、和这5个轨道,同时,Y原子核外电子有2个未成对电子,根据构造原理可知,Y的核外电子排布式为,则Y为O元素。中,O元素为-2价,则Z为+7价,其最外层电子数为7,因此Z为Cl。W、X、Y、Z的最外层电子数之和为19,则W和X的最外层电子数之和为,同时W与X可以形成,W和X的最外层电子数分别为1和5,W是H元素,X是N元素,据此作答。
【详解】A.由分析可知,Z、Y、X分别是Cl、O和N元素,简单氢化物分别为、和,在常温下是液体,沸点最高。存在分子间氢键,沸点高于HCl,综上,简单氢化物沸点从大到小依次为:O>N>Cl,A错误;
B.X和Z的最高价氧化物对应的水化物分别是和,是最强的无机含氧酸,酸性强于,B错误;
C.X和Y分别是N和O,价层电子排布式分别是和,N的2p电子半充满,处于稳定状态,因此N的第一电离能大于O,C正确;
D.Z、Y、X、W的简单离子分别是、、和,核外有3层电子,半径最大。和的核外电子排布相同,但O的原子序数更大,因此半径小于,没有核外电子,因此半径最小,简单离子半径从大到小依次是:Cl>N>O>H,D错误;
故答案选C。
6.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)利用KHF2热解制备KxMgyFz可有效防止该晶体内部因OH-的引入而发光淬灭,所得KxMgyFz晶体掺杂Ln3+(Ln=La~Lu)获得的一种发光材料结构如图(已知K+的空缺率=),下列说法错误的是
A. 图1中x:y:z=1:1:3
B. 图1中K+与Mg2+的配位数相同
C. 图2中K+的空缺率为12.5%
D. KHF2热解产生的HF可消除OH-,有利于该材料发光
【答案】B
【详解】A.根据均摊法,图1晶胞中的个数为1,的个数为,的个数为,所以该晶体的化学式为,即x:y:z=1:1:3,故A正确;
B.离子晶体中配位数是指:与一个离子直接相邻且等距离的带不同电荷的离子的数目,图1中周围距离最近且相等的有12个,周围距离最近且相等的有6个,所以与的配位数不相同,故B错误;
C.图2晶胞中或空位的位置在内部,其个数应为1,8个顶点其中一个被替换,个数为,的个数为,设晶胞中有x个,晶胞整体显电中性,则有,解得,则晶胞中空位数为,所以的空缺率为,故C正确;
D.已知利用热解制备,可有效防止该晶体内部因的引入而发光淬灭,热解产生的HF可与反应,从而消除,有利于该材料发光,故D正确;
故答案选B。
7.(2026·内蒙古呼和浩特·一模)W、X、Y、Z和Q是原子序数依次增大的短周期主族元素,W的一种核素不含中子,短周期中Z原子的原子半径最大,Y与X、Q相邻,Y的基态原子s能级与p能级具有相同的电子数。下列说法错误的是
A. 沸点:
B. 第一电离能:X>Y>Q
C. 中离子键成分的百分数比小
D. 键角:
【答案】D
【分析】W、X、Y、Z和Q是原子序数依次增大的短周期主族元素,W的一种核素不含中子,W为H,短周期中Z原子的原子半径最大,Z为Na,Y的基态原子s能级与p能级具有相同的电子数,Y的电子排布式为:1s22s22p4,Y为O,Y与X、Q相邻,X为N,Q为S。推断元素:W为H,X为N,Y为O,Z为Na,Q为S。
【详解】A.是,常温为液态,是,常温为气态,故沸点,A正确;
B.N的2p轨道半满结构更稳定,故第一电离能,同主族从上到下第一电离能减小,故,即,B正确;
C.电负性,Na与O的电负性差大于Na与S的电负性差,电负性差越大离子键成分越高,故离子键成分百分数比小,C正确;
D.中心N为sp杂化,键角180°,中心N为杂化,键角约120°,故键角,D错误;
故选D。
8.(2026·内蒙古呼和浩特·一模)聚四氟乙烯合成路线如图:。已知:Sb为第五周期第VA族元素下列说法正确的是
A. 的空间结构:四面体形
B. 氯原子的结构示意图:
C. 反应涉及到C原子杂化方式共有三种
D. 基态Sb原子的电子排布式为
【答案】A
【详解】A.中中心C原子价层电子对数为,无孤电子对,空间结构为四面体形,A正确;
B.氯原子的质子数和核外电子数均为17,结构示意图为,B错误;
C.反应中、、聚四氟乙烯中的碳原子均为杂化,中双键碳原子为杂化,总共只有2种杂化方式,C错误;
D.Sb是51号元素,位于第五周期第ⅤA族,其基态原子的电子排布式为,D错误;
故选A。
9.(2026·内蒙古呼和浩特·一模)电池正极材料MnO晶体充放电过程中正极材料立方晶胞的组成变化如图所示。I为MnO活化过程,活化后得的缺陷型晶体,表示阳离子空位,晶胞参数为a nm,表示阿伏伽德罗常数的值。空位率。下列说法正确的是
A. 原始MnO中的配位数为12
B. 若中Mn的平均化合价为,则阳离子空位率为
C. 当时,MnO晶体的密度为
D. Ⅱ为充电过程
【答案】B
【详解】A.原始为型晶胞结构,的配位数为6(与6个紧邻),不是12,A错误;
B.设化合物为,化合物电荷为0,的化合价为−2价,平均化合价为,则,得。 阳离子空位率,代入得:空位率,B正确;
C.该晶胞中位于顶点和面心,数目为,原子位于体心和棱心,数目为,即1个晶胞含4个,晶胞质量,晶胞体积,密度,选项中分子少乘4,C错误;
D.过程Ⅱ是转化为,嵌入正极,正极得到电子发生还原反应,是放电过程;充电时正极脱出,对应过程Ⅲ,D错误;
故答案选B。
10.(2026·辽宁沈阳·一模)普鲁士黄、普鲁士蓝和普鲁士白在光照下可发生如下转化,下列说法中错误的是
A. 普鲁士黄晶体中阳离子配位数为6
B. 普鲁士黄→普鲁士蓝→普鲁士白为得电子过程
C. 表示Fe3+
D. 普鲁士蓝化学式为KFe[Fe(CN)6]
【答案】C
【分析】普鲁士黄→普鲁士蓝→普鲁士白过程中,(白球)位置和数目不变,晶胞内部逐渐填入,小灰球逐渐被小黑球代替,根据晶胞整体电荷为0知,铁元素的化合价在此过程中降低,那么小灰球表示,小黑球表示,以此分析解答。
【详解】A.由普鲁士黄晶胞示意图可知,距离一个(小灰球)最近的(白球)有6个,故阳离子的配位数为6,A项正确;
B.普鲁士黄→普鲁士蓝→普鲁士白为得电子过程,转化中铁元素的价态:→、→,铁元素的化合价降低,是得电子的过程,B项正确;
C.普鲁士黄→普鲁士蓝→普鲁士白过程中,(白球)位置和数目不变,晶胞内部逐渐填入,小灰球逐渐被小黑球代替,根据晶胞整体电荷为0知,铁元素的化合价降低,那么小灰球表示,小黑球表示,C项错误;
D.根据均摊法,图中的普鲁士蓝晶胞中,处于棱上、面上、内部,共个,(小灰球)处于棱上和体心,共个,(小黑球)处于顶点和面心,共个,处于内部,有4个,故普鲁士蓝的化学式为,D项正确;
故答案选C。
11.(2026·辽宁沈阳·一模)某紫色配离子结构如下左图所示,L基团的结构如下图所示。Z、X、Y、Q是核电荷数依次增大的前四周期元素,基态Y原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等,基态Q离子的d轨道处于半充满状态。下列说法中正确的是
A. 配离子中Q提供空轨道,Y提供孤电子对
B. Q元素的焰色是绿色
C. X、Y氢化物的沸点:X
D. 第一电离能:Y>X>Z
【答案】A
【分析】基态Y原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等且由图中Y形成一根单键和带一个负电荷,对应元素是O;观察题目图,X连4根化学键达到稳定状态,Z只连1根化学键达到稳定状态,再结合Z、X、Y、Q核电荷数依次增大,据此推断Z为H元素,X为C元素,则右图为苯酚氧负离子;基态Q离子的d轨道处于半充满状态,则其价电子排布式可能是,推测为铁元素。据此分析做题;
【详解】A.配离子中Q为中心离子(Fe3+)提供空轨道,L配体为苯酚根,其中提供孤电子对的是带一个单位负电荷的O,A正确;
B.Q为Fe元素,铁元素无特征焰色,焰色为绿色的是铜元素,B错误;
C.C元素可以形成很多种氢化物,有常温下呈气态的CH4、呈液态的苯、呈固态的蒽,O元素常见氢化物有常温下呈液态的H2O和H2O2,C错误;
D.Z为H,X为C,Y为O,第一电离能:O(1314 kJ/mol)>H(1312 kJ/mol,接近但H略低)>C(1086 kJ/mol),正确顺序应为Y>Z>X,D错误;
故答案选A。
12.(2026·吉林长春·一模)钙钛矿太阳能电池研究获得新进展,钙钛矿晶胞结构如图所示。设晶体的密度为,阿伏加德罗常数的值为,下列说法错误的是
A. 晶体的化学式为
B. 晶体中钛离子的配位数是6
C. 晶胞中钛离子与氧离子之间的距离为
D. 若图中A的分数坐标为,则B的分数坐标为
【答案】C
【详解】A.根据均摊法可知钛离子位于顶点,个数为,钙离子位于体内,个数为1,氧离子位于棱心,个数为,故化学式为,A正确;
B.以A钛离子为例,周围有上下前后左右6个氧离子,故配位数为6,B正确;
C.晶胞中钛离子与氧离子之间的距离为边长的一半,设晶胞的边长为a,,,故钛离子与氧离子之间的距离为,C错误;
D.若图中A的分数坐标为,B位于由分数坐标(1,0,1)和(1,1,1)的顶点所连接的棱的中心,故B的分数坐标为,D正确;
故选C。
13.(2026·吉林长春·一模)是一种离子液体,其阳离子结构如图所示。其中X、Y、Z、M、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素。M是周期表中非金属性最强的元素,非金属元素Q与其他元素不在同一周期,也不在同一主族,下列说法正确的是
A. 第一电离能:
B. 该阳离子中含有配位键、离子键
C. Z的氢化物沸点一定高于同族元素氢化物
D. Y与Q形成的一种化合物,可用于溶解Q单质
【答案】D
【分析】阳离子结构中,形成4个单键且与相连,形成4个单键并带正电,结合原子序数依次增大,可推得:X为(氢),Y为(碳),Z为(氮);M是周期表中非金属性最强的元素,故M为(氟);Q是非金属元素,且与其他元素不在同一周期、同一主族,短周期中唯一符合的是(硫)。因此元素依次为:X为(氢),Y为(碳),Z为(氮),M为(氟),Q为(硫)。
【详解】A.同一周期元素,核电荷数增大,第一电离能增大,因此第一电离能:,A 错误;
B.该阳离子为有机铵类阳离子,含共价键和配位键(与周围原子形成的键中,有1个为配位键),但不含离子键,B 错误;
C.的氢化物为,其沸点高于同族的、,但低于、(因、分子量更大,分子间作用力更强),C 错误;
D.()与()形成的(四氯化碳)可溶解单质,符合题意,D 正确;
故答案选D。
14.(2026·吉林长春·一模)氯化铯(CsCl)是一种分析试剂,制备原理为。下列说法错误的是
A. HCl中的共价键:s-p键
B. 的VSEPR模型名称:V形
C. CsCl的晶体类型:离子晶体
D. 的电子式:
【答案】B
【详解】A.HCl分子中,H的1s轨道与Cl的3p轨道头碰头重叠形成σ键,为s-p σ键,A正确;
B.中的O的价电子对数=2(成键电子对)+2(孤电子对)=4,VSEPR模型为四面体形,分子空间构型为V形,B错误;
C.由和通过离子键结合,晶体类型为离子晶体,C正确;
D.二氧化碳中,碳原子与每个氧原子之间共用两对电子,电子式书写正确,D正确;
故选B。
15.(2026·东三省三校·一模)一种由Ti、In、Te组成的难熔合金的四方晶胞如图所示,晶胞棱边夹角均为90°,以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子的分数坐标,如A点、B点原子的分数坐标分别为、,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 该晶体的化学式为
B. 晶体中Te原子填充在Ti、In围成的四面体空隙中,则四面体空隙的占有率50%
C. D点原子的分数坐标为
D. 该晶体的密度为
【答案】C
【详解】A.晶胞中位于顶点、面上、和体内的Ti原子个数=,位于面上、棱上的In原子个数=,位于体内的Te原子个数=8×1=8,则Ti、In、Te的原子个数比为4∶4∶8=1∶1∶2,晶体的化学式为TiInTe2,A正确;
B.由晶胞结构可知,Ti、In原子形成的四面体空隙有16个,其中8个填充有Te原子,则四面体空隙的占有率为,B正确;
C.根据晶胞图示,D原子在x、y方向的位置约为晶胞边长的,z方向位置约为晶胞边长的,故其分数坐标为(,,),C错误;
D.晶体质量:,晶胞体积为,密度,D正确;
故选C。
16.(2026·东三省三校·一模)Q、W、X、Y、Z均为短周期主族元素。Q元素的原子在周期表中半径最小,W、X、Y同周期,X、Y原子序数之和小于Z原子序数,五种元素可组成某种阴离子,其结构如图所示。下列说法正确的是
A. 在同周期内,第一电离能的数据介于X和Y之间的元素有3种
B. W的氢化物的沸点低于Y的氢化物的沸点
C. 最高价氧化物对应的水化物的酸性:
D. W与Z可形成非极性分子
【答案】D
【分析】Q、W、X、Y、Z均为短周期主族元素,Q元素的原子在周期表中半径最小,则Q为H;W形成4个共价键,W为C,X形成4个共价键,阴离子带一个单位负电,X为B,Y形成1个共价键,W、X、Y同周期,Y为F;X、Y原子序数之和小于Z原子序数,Z形成2个共价键,Z为S,综上所述:Q为H、W为C、X为B、Y为F、Z为S,据此解答。
【详解】A.第二周期元素第一电离能顺序为:,第一电离能数值介于和之间的元素有共4种,A错误;
B.的氢化物为烃类,随着碳原子数增多,烃的沸点升高,许多固态烃的沸点远高于的氢化物,B错误;
C.非金属性,因此最高价氧化物对应水化物酸性:,即,C错误;
D.和可形成,结构为,直线形对称结构,正负电荷中心重合,属于非极性分子,D正确;
故选D。
17.(2026·辽宁抚顺协作体·一模)砷化镓是一种新型半导体材料,应用广泛。图甲为它的立方晶胞结构,图乙为该晶胞沿轴的投影图。该晶胞的边长为,在三维坐标系中a、b两点的原子坐标分别为、。下列说法错误的是
A. As和Ga原子间的最近距离为
B. c点的原子坐标为
C. 1个Ga与12个Ga等距离且最近
D. 该晶体的密度为
【答案】B
【详解】A.As和Ga原子的最近距离为晶胞体对角线的,体对角线长度为 pm,故最近距离为 pm,A正确;
B.根据a、b两点的原子坐标,甲图中c点位于晶胞靠上区域,z坐标应为,正确的分数坐标为,B错误;
C.Ga原子采取面心立方最密堆积,每个Ga原子周围等距离且最近的Ga原子数目为12,C正确;
D.Ga在8个顶点和6个面心,均摊为,As在内部,为4个,晶胞总质量为 ,晶胞体积为,密度,D正确;
答案选B。
18.(2026·辽宁抚顺协作体·一模)X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素。Y的最外层电子数是其电子层数的3倍,Y、Q同主族,X、Z同主族,基态W原子s轨道与p轨道所含电子数相等,X与Z的原子序数之和等于W的原子序数。下列说法错误的是
A. Y与Q形成的常见化合物均可与水反应
B. Z与Q形成的化合物一定只含离子键
C. W与Y形成的化合物可用作耐高温材料
D. 沸点:
【答案】B
【分析】Y最外层电子数是电子层数的3倍,短周期中只有O符合;Y、Q同主族,Q为S;基态W的s轨道与p轨道电子数相等,且原子序数介于O和S之间,电子排布为1s22s22p63s2,则W为Mg;X、Z同主族,二者原子序数之和等于Mg的原子序数12,可得X为H、Z为Na,符合原子序数依次增大的规律,据此解答;
【详解】A.Y(O)与Q(S)形成的常见化合物为SO2、SO3,二者均能与水反应分别生成H2SO3、H2SO4,A正确;
B.Z(Na)与Q(S)形成的化合物除Na2S外还有Na2S2,Na2S2的内存在非极性共价键,并非只含离子键,B错误;
C.W(Mg)与Y(O)形成的化合物为熔点极高,可用作耐高温材料,C正确;
D.X2Y为H2O,X2Q为H2S,由于H2O分子间存在氢键,其沸点远高于H2S,即沸点,D正确;
故答案选B。
19.(2026·辽宁抚顺协作体·一模)草酸亚铁是生产磷酸铁锂电池的原料,实验室可通过如下反应制取:
已知:室温时,、,。
下列说法错误的是
A. 为二元酸,其中C原子的杂化方式为
B. 与的空间结构相同
C. 室温时,反应的平衡常数为40
D. 的晶体类型为离子晶体
【答案】C
【分析】硫酸亚铁铵与硫酸反应生成硫酸亚铁和硫酸铵,然后向体系中加入草酸钠,在加热条件下反应得到草酸亚铁沉淀,然后过滤得到草酸亚铁固体,以此解题。
【详解】A.草酸结构为,每个C原子形成3个键,无孤电子对,价层电子对数为3,因此杂化方式为,A正确;
B.中心N原子价层电子对数为,无孤电子对,空间结构为正四面体;中心S原子价层电子对数为,无孤电子对,空间结构也为正四面体,二者空间结构相同,B正确;
C.对反应,平衡常数推导: 代入数据计算: , C错误;
D.是由阴、阳离子通过离子键结合形成的盐,属于离子晶体,D正确;
故选C。
20.(2026·辽宁抚顺协作体·一模)、三乙撑二胺和对苯二甲酸根离子可形成晶体M,在晶体M每个空腔中装入一个顺式偶氮苯分子后形成晶体。一定条件下随着偶氮苯()顺反结构的变化,晶体骨架发生畸变,晶体在和两种结构之间相互转化,可以吸收和释放,因此被称为“会呼吸”的晶体。
已知:
ⅰ.反式偶氮苯顺式偶氮苯。
ⅱ.,晶胞密度小,晶体内部的空隙大。
下列说法错误的是
A. C、O、N的第一电离能从大到小的顺序是N>O>C
B. 晶体M中既含离子键,又含配位键
C. 晶体M与偶氮苯通过共价键的作用自组装形成超分子或
D. 能让“会呼吸”的晶体吸收的条件是紫外光照射
【答案】C
【详解】A.C、O、N属于同一周期元素,同一周期,从左到右,第一电离能整体呈增长趋势,但由于N原子2p轨道为半充满稳定结构,很难失去一个电子,故N的第一电离能比O大,故C、O、N的第一电离能从大到小的顺序是N>O>C,A正确;
B.由题知,晶体中含有离子,它与对苯二甲酸根离子可形成离子键,与三乙撑二胺的N原子、对苯二甲酸根的O原子之间形成配位键,因此晶体中含有离子键和配位键;B正确;
C.晶体的空腔装入偶氮苯分子,二者依靠分子间作用力结合形成超分子,不存在共价键作用,C错误;
D.依据反式偶氮苯顺式偶氮苯,紫外光照射时,反式偶氮苯转化为顺式偶氮苯得到,密度更小、内部空隙更大,可吸收,D正确;
故答案选C。
试卷第1页,共3页
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