2027届高三化学一轮复习十二、物质结构与性质专项训练

**基本信息** 聚焦物质结构与性质核心模块，以“结构决定性质”为主线，系统覆盖晶体结构、化学键、杂化理论等高频考点，强化微观结构与宏观性质的关联逻辑。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |晶体结构与性质|3-6题|结合晶胞图考查氢键、配位数、密度计算|从晶胞微观结构推导晶体物理性质（熔点、硬度）| |化学键与分子结构|1、4、5、14题|判断分子极性、杂化方式、配位键形成|通过成键方式（σ/π键、氢键）分析分子稳定性与反应性| |元素周期律应用|12题|比较电负性、电离能、未成对电子数|基于原子结构（电子排布）推断元素性质递变规律| |配合物与晶胞综合|9、10、15题|晶胞投影分析、配位数计算、同位素标记|整合晶体结构与配位化学，体现科学探究思维|

高中化学 物质结构与性质 1.物质的组成与结构决定了物质的性质与变化。下列说法错误的是( ) A.的相对分子质量更大，所以的熔点高于 B.的酸性比的酸性弱 C.金刚石与碳化硅晶体结构相似，金刚石的硬度大于碳化硅 D.配位能力：大于，向中加过量氨水生成 2.我国科学家成功获得克级丰度超99%的并用于制备。易与N、O、S等原子形成配位键“搭载”在多种药物上。下列说法正确的是( ) A.可用质谱法区分和 B.转变为的过程中发生了化学变化 C.与S原子形成配位键时，提供孤电子对 D.在铜元素的核素中，的质量数最小 3.冰的晶胞结构如图所示。下列相关说法不正确的是( ) A.硫化氢晶体结构和冰相似 B.冰晶体中，相邻的水分子均以氢键结合 C.晶胞中z方向上的两个氧原子最短距离为d，则冰晶胞中的氢键键长为d D.冰晶体中分子间氢键存在方向性、饱和性，晶体有较大空隙，因此密度比液态水小 4.（砒霜）是两性氧化物（分子结构如图所示），溶于盐酸生成，可被还原生成。下列说法正确的是( ) A.分子中As原子的杂化方式为 B.为共价化合物 C.空间结构为平面三角形 D.基态As原子的价电子排布式为 5.常温下，是一种黄色油状液体，常用于漂白，也用于柠檬等水果的熏蒸处理，下列关于的说法中不正确的是( ) A.是由极性键构成的非极性分子 B.的性质很活泼，很容易水解生成氨和次氯酸 C.分子中N原子采取杂化 D.的沸点高于 6.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 7.硼砂的化学式可表示为，其水解反应的离子方程式为，三种含硼微粒结构示意图如下。下列说法错误的是( ) A.可用X射线衍射仪测定硼砂晶体的结构 B.B—O配位键中B原子提供空轨道 C.硼砂可与HCl按物质的量之比1：4恰好完全反应 D.调节pH可实现和的相互转化 8.可用作储氢材料。继后，科学家又合成了，它们的结构相似，下列有关说法正确的是( ) A.都属于共价晶体 B.分子内共用电子对数目相同 C.结构中只存在σ键，而结构中既有σ键又有π键 D.已知金刚石中键长，中键长，故熔点高于金刚石 9.黄金按质量分数分级，纯金为24K。Au-Cu合金的三种晶胞结构如图，Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列说法错误的是( ) A.Ⅰ为18K金 B.Ⅱ中Au的配位数是12 C.Ⅲ中最小核间距Au-Cu<Au-Au D.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，Au与Cu原子个数比依次为1：1、1：3、3：1 10.具有低的摩擦系数和润滑性能，在传统应用中更是被誉为“润滑剂之王”，它的晶胞、晶胞沿z轴方向的投影图和晶体结构如图所示，晶胞参数分别为a pm、a pm、c pm。已知晶胞含对称中心，该晶胞中A原子的分数坐标为，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( ) A.B原子的分数坐标为 B.该晶体的密度 C.属于混合型晶体 D.42号元素Mo为ds区元素 11.已知与N-甲基咪唑（）反应可以得到，其结构如图所示，下列说法不正确的是( ) A.中Si的配位数是6 B.1个中含有42个σ键 C.的沸点依次升高 D.气态分子的空间结构为正四面体形 12.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( ) A.元素电负性：X>Z>Y B.该物质中Y和Z均采取杂化 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 13.超分子结构化学原理的应用非常广泛，尿素可与正烷烃（，）形成超分子包合物，原理如图所示。下列说法中错误的是( ) A.尿素分子通过分子间氢键形成较稳定的六角形通道 B.尿素分子和正烷烃分子间通过共价键形成包合物 C.依据分子直径大小差异可分离正烷烃和支链烷烃 D.分子的大小和几何形状会影响有机物的分离效果 14.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.和均为极性分子 B.和中的N均为杂化 C.和的水解反应机理相同 D.和均能与形成氢键 15.过渡金属钌（Ru）的配合物A可用于多种化学键的活化。和代表两种不同的烷基。水分子参与反应（第①步），经由配合物B，得到C，实现氧氢键断开。 回答问题： （1）同位素氘（或D），是一种常用的追踪标记原子，氘的质量数是_________。 （2）分子中O—H键的极性大于分子中N—H键，主要原因是__________________________。 （3）第②步反应前后，杂化方式改变的碳原子是_________（填碳原子标号）。 （4）某溶剂中，用醇钾（）处理前体配合物E，可将其转化为A。转化反应方程式为_________________。 （5）若第①步参与反应的小分子为（即氨中所有氢原子皆被氘取代），经第②步反应，得到。将的结构图补充完整（须标出全部氘原子）。 一种可用作强氧化剂的含钌多氟化物的晶胞，如图所示，完成（6）、（7）题。 （6）Ag与Cu是同族相邻周期元素。已知该晶体中Ag阳离子有1个未成对电子，此Ag阳离子的基态价电子排布式为___________________。 （7）每个Ag原子周围的紧邻氟原子围成规则配位结构，与该晶胞中氟原子的配位关系均已在图中呈现。沿c方向投影，见下图（已放大处理）。b方向紧邻晶胞中与配位的氟原子标号是___________（紧邻晶胞中相应氟原子标号与图示晶胞相同）。 答案及解析 1.答案：A 解析：二氧化硅是共价晶体，二氧化碳是分子晶体，所以二氧化硅的熔点高于二氧化碳，A错误：烷基是推电子基团，碳原子个数越多，推电子能力越强，分子中羧基中氢氧键的极性越弱，电离出氢离子的能力越弱，酸性越弱，所以正丁酸的酸性弱于乙酸，B正确：金刚石与碳化硅都是共价晶体，碳原子的原子半径小于硅原子，碳碳键的键长小于碳硅键，碳碳键的键能大于碳硅键，所以金刚石的硬度大于碳化硅，C正确；N的电负性小于O的电负性，配位能力：大于，向中加过量氨水生成，D正确。 2.答案：A 解析：质谱法可以测定相对分子质量，因此可以区分和，A项正确；转变为的过程中原子的种类（原子核）发生了变化，不是化学变化，B项错误；与S原子形成配位键时，提供空轨道，S原子提供孤电子对，C项错误；铜元素的相对原子质量为63.55，说明有质量数小于64的Cu的核素，D项错误。 3.答案：A 解析：分子间存在氢键，但S的电负性较小，分子间不存在氢键，晶体结构与冰不相似，A项错误；图中所示的冰晶体中，分子与相邻的4个分子间以氢键相连，B项正确；氢键通常可以表述为（为、F），键长通常用X原子到Y原子的距离表示，根据题中信息判断，晶胞中z方向上的两个氧原子最短距离为d，则冰晶胞中的氢键键长为d，C项正确；冰晶体中，由于氢键有方向性和饱和性，迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引，这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙，其密度比液态水小，D项正确。 4.答案：D 解析：由图可知，中As原子形成3个σ键，含有1个孤电子对，价层电子对数是4，根据价层电子对互斥模型，可知As原子的杂化方式为，A项错误；该物质是由和构成的，含离子键，为离子化合物，B项错误；中As原子价层电子对数为，As原子采取杂化，有1个孤电子对，故空间结构为三角锥形，C项错误；As为33号元素，基态As原子的价电子排布式为，D项正确。 5.答案：A 解析：N原子和Cl原子之间形成极性键，N原子价层电子对数为，采取杂化，空间结构为三角锥形，属于极性分子，故A错误，C正确；中氮元素的化合价为-3价，氯元素的化合价为+1价，水解产物是氨气和次氯酸，故B正确；和为组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，故D正确。 6.答案：B 解析：由图可知，W位于顶点，与W最近且等距的O位于棱心，共有6个，A正确；化合物呈电中性，各元素的正、负化合价的代数和为0，则W的平均化合价为，故x增大时，W的平均价态降低，B错误；，晶胞的体积为，则时，晶胞的质量为，的相对分子质量为243.5，则，C正确；可见光的波长不同，颜色不同，由题意可知晶体因x变化形成空位而导致颜色各异，故空位数不同，吸收可见光波长不同，D正确。 7.答案：C 解析： 选项 分析 A（√） X射线衍射实验可以确定晶体的原子排列，可用X射线衍射仪测定硼砂晶体的结构 B（√） B—O配位键中O提供孤电子对，B原子提供空轨道 C（×） 根据，，硼砂可与HCl按物质的量之比1：2恰好完全反应 D（√） ，调节pH可实现和的相互转化 8.答案：C 解析：都属于分子晶体，A错误；氮原子形成三个共价键，而碳原子和硅原子形成4个共价键，分子内共用电子对数目不相同，B错误；氮原子形成三个共价键，结构中只存在σ键，碳原子可形成四个共价键，结构中既有σ键又有π键，C正确；金刚石属于共价晶体，属于分子晶体，共价晶体熔化需克服共价键，分子晶体熔化只需克服范德华力，故金刚石的熔点高于，D错误。 9.答案：C 解析：A（√）纯金为24K，则18K金中金的质量分数为75%，1体2面，4棱8点，Ⅰ中Au位于体心，个数为1，Cu位于顶点，个数为：，则Au的质量分数为100%≈75%，为18K金。 B（√）Ⅱ中Au位于顶点，个数为：，Cu位于面心，个数为，晶体化学式为，1个Cu周围有4个Au，则1个Au周围有12个Cu，Au的配位数是12。 C（×）Ⅲ中Au-Cu和Au-Au的最小核间距均为面对角线长度的，故最小核间距Au-Cu=Au-Au。 D（√）结合上述分析可知，Ⅰ中Au、Cu原子个数比为1：1，Ⅱ中Au、Cu原子个数比为1：3，Ⅲ中Au位于面心，个数为，Cu位于顶点，个数为；，Au、Cu原子个数比为3：1。 10.答案：D 解析：A（√）由晶胞结构及其沿z轴方向的投影图可知，A、B原子处于对称位置，故由A原子的分数坐标可知，B原子的分数坐标为。B（√）结合沿z轴的投影图及晶胞结构可知，Mo、S均位于晶胞体内，则1个晶胞中含2个Mo、4个S，1个晶胞的质量为，1个晶胞的体积为，故该晶体的密度为。C（√）晶体中存在与之间的离子键，且层与层之间存在范德华力，故属于混合型晶体。 11.答案：B 解析：由图可知，中心Si原子与Cl原子之间、与N原子之间均形成配位键，故其配位数是6，A项正确；单键为σ键，双键为1个σ键和一个π键，配位键也为σ键，故1个中含有54个σ键，B项错误；由于均为分子晶体，结构相似，随着相对分子质量的增大，分子间作用力增大，沸点逐渐升高，故的沸点依次升高，C项正确；的中心Si原子的价层电子对数为，无孤电子对，故气态分子的空间结构为正四面体形，D项正确。 12.答案：D 解析：A（×）同主族元素从上到下电负性逐渐减小，同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大，故电负性：O>S>P。B（√）该化合物中P形成4个σ键，无孤电子对，S形成2个σ键，有2个孤电子对，故P和S均采取杂化。C（√）基态H原子的价层电子排布式为，基态O原子的价层电子排布式为，基态P原子的价层电子排布式为，则未成对电子数：H<O<P。D（×）同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA族、ⅤA族例外，故第一电离能：O>S、P>S。 13.答案：B 解析：尿素分子通过分子间氢键形成较稳定六角形通道结构，A正确；尿素分子和正烷烃分子间通过分子间作用力形成包合物而不是共价键，B错误；如果支链烷烃体积过大，则可能装不进六角形通道，因此可依据分子直径大小差异分离正烷烃和支链烷烃，C正确；分子的大小和几何形状影响有机物的分离效果，D正确。 14.答案：D 解析：的中心原子N的价层电子对数为4，有1个孤电子对，故的空间构型为三角锥形，分子中正、负电中心不重合，为极性分子，的中心原子Si的价层电子对数为，无孤电子对，故的空间构型为正四面体形，分子中正、负电中心重合，为非极性分子，A项错误；和的中心原子N的价层电子对数均为，N均采取杂化，B项错误；由的水解机理示意图可知，水解时中的H与中N上的孤电子对结合，O与Cl结合，而中Si无孤电子对，故的水解反应机理与不相同，C项错误；和分子中均存在键，均能与形成氢键，D项正确。 15.答案：（1）2 （2）氧元素电负性大于氮元素 （3）e （4） （5） （6） （7）2 解析：（1）氘为，质量数为2。 （2）共价键中成键原子之间的电负性相差越大，共价键的极性越大，氧元素电负性大于氮元素，因此分子中键的极性大于分子中N—H键。 （3）由B、C的结构简式知，第②步反应中c处碳原子由杂化变为杂化。 （4）用处理前体配合物E，将其转化为A，E中脱去1分子HCl，根据原子守恒，转化反应的化学方程式为。 （5）由题意知，第①步参与反应的小分子为时，生成的C中Ru原子与—OH相连，e处碳原子上加H，若第①步参与反应的小分子为，则Ru原子与相连，e处碳原子上加D，则的结构图为。 （6）Cu的价电子排布式为，Ag与Cu同族且相邻，则Ag的价电子排布式为，该晶体中Ag阳离子有1个未成对电子，则该Ag阳离子由Ag原子失去2个电子得到，其基态价电子排布式为。 （7）由晶胞沿c方向投影图可知，b方向紧邻晶胞中，与配位的氯原子标号是2。 学科网（北京）股份有限公司 $