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第一篇
高考专题
专题一　物质的结构、性质与转化　元素周期律
微专题1　物质的结构与性质　元素周期律
高考溯源
[常见基态原子、离子的电子排布式]
1. 完成下列填空。
(1)(2020·江苏卷)基态Fe的电子排布式为_______________________________。
(2)(2017·江苏卷)基态Fe3＋的电子排布式为______________________________。
(3)(2018·江苏卷)基态Fe2＋的电子排布式为______________________________。
(4)(2019·江苏卷)基态Cu2＋的电子排布式为______________________________。
(5)(2016·江苏卷)基态Zn2＋的电子排布式为______________________________。
(6)(2015·江苏卷)基态Cr3＋的电子排布式为______________________________。
1
原子结构与元素的性质
1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2
1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5
1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6
1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9
1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10
1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3
[元素的性质]
2. 比较元素的相关性质。
(1)(2020·江苏卷)C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为__________。
(2)(2017·江苏卷)C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为__________。
N＞O＞C
H[共价键]
3. 完成下列填空。
(1)(2020·江苏卷)柠檬酸的结构简式如下图，1 mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的物质的量为__________。
(2)(2018·江苏卷)N2分子中σ键与π键的物质的量之比n(σ)∶n(π)＝________。
2
分子的结构与性质
7 mol
1∶2
(3)(2017·江苏卷)1 mol 丙酮( )分子中含有σ键的物质的量为__________。
(4)(2023·江苏卷)钒酸中含有H4V4O12。已知H4V4O12具有八元环结构，其结构式
可表示为_______________。
9 mol
4. 完成下列填空。
(1)(2020·江苏卷)[Fe(H2O)6]2＋中，与Fe2＋配位的原子是__(填元素符号)。
(2)(2019·江苏卷)Cu2＋与OH－反应能生成[Cu(OH)4]2－，[Cu(OH)4]2－中的配位原子为______ (填元素符号)。
(3)(2018·江苏卷)[Fe(H2O)6]2＋与NO反应生成[Fe(NO)(H2O)5]2＋，NO以N原子与Fe2＋形成配位键。[Fe(NO)(H2O)5]2＋的结构如图所示，请在相应位置补填缺少的配体。
O
O
(4)(2016·江苏卷)[Zn(CN)4]2－中Zn2＋与CN－的C原子形成配位键，不考虑空间结
构，[Zn(CN)4]2－的结构可用示意图表示为_________________________________。
或
[分子的空间结构]
5. Ⅰ. 原子的轨道杂化类型。
(1)(2020·江苏卷)NH3分子中氮原子的轨道杂化类型为________。
(3)(2017·江苏卷)丙酮( )分子中碳原子轨道的杂化类型为________。
sp3
sp3
sp2、sp3
(4)(2016·江苏卷)HOCH2CN的结构式为 ，该分子中碳原子轨道的杂化类型为__________。
(5)(2013·江苏卷)在S的氢化物(H2S)分子中，S原子轨道的杂化类型为_____。
(6)(2012·江苏卷)H2O 分子中O原子轨道的杂化类型为_____。
Ⅱ. 分子或离子的空间结构。
sp3、sp
sp3
sp3
正四面体形
平面三角形
A
[分子的物理性质]
7. 完成下列填空。
(1)(2019·江苏卷)推测抗坏血酸( )在水中的溶解度：________(填“难溶于水”或“易溶于水”)。
(2)(2017·江苏卷)乙醇的沸点高于丙酮，这是因为____________________。
(3)(2015·江苏卷)H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶，除了因为它们都是极性分子外，还因为______________________________________。
(4)(2013·江苏卷)H2O在乙醇中的溶解度大于H2S，其原因是_________________
____________________。
易溶于水
乙醇分子间存在氢键
水分子与乙醇分子之间可以形成氢键
水分子与乙醇分子
之间可以形成氢键
8. (1)(2024·江苏卷)铁酸铋晶胞如图所示(图中有4个Fe原子位于晶胞体对角线上，O原子未画出)，其中原子数目之比N(Fe)∶N(Bi)＝_______。
3
晶体结构与性质
2∶1
答案图
4
(3)(2021·江苏卷)1个AgI晶胞(如图)中含有__个I－。
(4)(2019·江苏卷)1个Cu2O晶胞(如图)中，Cu原子的数目为__。
4
4
(5)(2014·江苏卷)Cu2O在稀硫酸中生成Cu和CuSO4，铜晶胞结构如图所示，铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为____。
12
9. (2024·江苏卷)下列有关反应描述正确的是(　　)
A. CH3CH2OH催化氧化为CH3CHO，CH3CH2OH断裂C—O
B. 氟氯烃破坏臭氧层，氟氯烃产生的氯自由基改变O3分解的历程
C. 丁烷催化裂解为乙烷和乙烯，丁烷断裂σ键和π键
D. 石墨转化为金刚石，碳原子轨道的杂化类型由sp3转变为sp2
4
物质结构与性质综合
B
【解析】 CH3CH2OH催化氧化为CH3CHO，断裂CH3CH2OH分子中的C—H和O—H生成醛基，A错误；氟氯烃产生的氯自由基是催化剂，催化剂可以改变O3分解的历程，B正确；丁烷分子中没有π键，丁烷催化裂解为乙烷和乙烯，断裂丁烷分子中的碳碳σ键， C错误；石墨中碳原子轨道的杂化类型为sp2，金刚石中碳原子轨道的杂化类型为sp3，石墨转化为金刚石，碳原子轨道的杂化类型由sp2转变为sp3，D错误。
10. (2023·江苏卷)下列说法正确的是(　　)
C. H2O2分子中的化学键均为极性共价键
D. CaH2晶体中存在Ca与H2之间的强烈相互作用
A
11. (2023·江苏卷)下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是(　　)
A. H2具有还原性，可作为氢氧燃料电池的燃料
B. 氨极易溶于水，液氨可用作制冷剂
C. H2O分子之间形成氢键，H2O(g)的热稳定性比H2S(g)的高
D. N2H4中的N原子与H＋形成配位键，N2H4具有还原性
【解析】 液氨汽化时会吸收大量的热，故液氨可用作制冷剂，与氨极易溶于水无关，B错误；氢键影响的是物质的物理性质，热稳定性是物质的化学性质，热稳定性与氢键无关，C错误；N2H4中不存在配位键，N2H4中N元素的化合价为－2，处于中间价态，可失去电子，故N2H4具有还原性，D错误。
A
12. (2022·江苏卷)下列说法正确的是(　　)
A. 金刚石与石墨烯中的C—C—C夹角都为120°
B. SiH4、SiCl4都是由极性键构成的非极性分子
C. 锗原子(32Ge)基态核外电子排布式为4s24p2
D. ⅣA族元素单质的晶体类型相同
B
【解析】 金刚石中碳原子为sp3杂化，键角为109°28′，石墨烯中碳原子为sp2杂化，键角为120°，A错误；SiH4、SiCl4为均正四面体形结构，结构对称，正、负电荷中心重合，Si—H、Si—Cl均为极性键，均是由极性键构成的非极性分子，B正确；锗是32号元素，锗原子核外有32个电子，基态锗原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2，C错误；ⅣA族C、Si元素的单质的晶体类型不一定相同，C元素的单质有共价晶体，如金刚石，也有混合型晶体，如石墨，Si元素的单质为共价晶体，该族的其他元素的单质为金属晶体，D错误。
13. (2024·江苏卷)反应PbS＋4H2O2===PbSO4＋4H2O可用于壁画修复。下列说法正确的是(　　)
A. S2－的结构示意图为
B. H2O2分子中既含离子键又含共价键
D. H2O的空间结构为直线形
5
化学用语(学用P4)
C
【解析】 S2－的结构示意图为 ，A错误；H2O2分子中只含共价键，B
错误；H2O分子中的O原子的轨道杂化类型为sp3, H2O的空间结构为V形，D错误。
14. (2023·江苏卷)反应NH4Cl＋NaNO2===NaCl＋N2↑＋2H2O应用于石油开采。下列说法正确的是(　　)
C. N2分子中存在N≡N键
D. H2O为非极性分子
C
15. (2022·江苏卷)少量Na2O2与H2O反应生成H2O2和NaOH。下列说法正确的是　　(　　)
A. Na2O2的电子式为
B. H2O的空间结构为直线形
C. H2O2中O元素的化合价为－1
D. NaOH仅含离子键
【解析】 过氧化钠是离子化合物，电子式是 ，A
错误；H2O分子空间结构为V形，B错误；NaOH的OH－中，O原子和H原子之间是共价键，D错误。
C
16. (2021·江苏卷)反应Cl2＋2NaOH===NaClO＋NaCl＋H2O可用于制备含氯消毒剂。下列说法正确的是(　　)
A. Cl2是极性分子
B. NaOH的电子式为
C. NaClO既含离子键又含共价键
D. Cl－与Na＋具有相同的电子层结构
C
【解析】 Cl2分子正、负电荷中心重合，为非极性分子，A错误；NaOH的电子
式为 ，B错误；NaClO中，Na＋和ClO－之间存在离子
键，ClO－内部的Cl—O是共价键，该物质中含有离子键和共价键，C正确；Cl－核外有3个电子层，Na＋核外有2个电子层，二者电子层结构不同，D错误。
17. (2024·江苏卷)我国探月工程取得重大进展。月壤中含有Ca、Fe等元素的磷酸盐，下列元素位于元素周期表中第二周期的是(　　)
A. O B. P
C. Ca D. Fe
6
元素周期律
A
18. (2024·江苏卷)KAl(SO4)2·12H2O(明矾)可用作净水剂。下列说法正确的是(　　)
A. 半径：r(Al3＋)>r(K＋)
B. 电负性：χ(O)>χ(S)
C. 沸点：H2S>H2O
D. 碱性：Al(OH)3>KOH
【解析】 Al3＋有2个电子层，而K＋有3个电子层，半径：r(Al3＋)＜r(K＋)，A错误；H2O分子间可形成氢键，沸点：H2S＜H2O，C错误；元素的金属性越强，其最高价的氧化物的水化物的碱性越强，碱性：Al(OH)3＜KOH，D错误。
B
19. (2023·江苏卷)元素C、Si、Ge位于周期表中ⅣA族。下列说法正确的是(　　)
A. 原子半径：r(C)＞r(Si)＞r(Ge)
B. 电离能：I1(C)＜I1(Si)＜I1(Ge)
C. 碳单质、晶体硅、SiC均为共价晶体
D. 可在周期表中元素Si附近寻找新半导体材料
【解析】 同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，A错误；同主族元素从上到下，第一电离能逐渐减小，B错误；C元素有多种同素异形体，其中，金刚石是共价晶体，C60是分子晶体，石墨是混合型晶体，C错误。
D
20. (2022·江苏卷)工业上电解熔融Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)的混合物可制得铝。下列说法正确的是(　　)
A. 半径：r(Al3＋)＜r(Na＋)
B. 电负性：χ(F)＜χ(O)
C. 电离能：I1(O)＜I1(Na)
D. 碱性：NaOH＜Al(OH)3
【解析】 核外电子数相同时，核电荷数越大，半径越小，故半径：r(Al3＋)＜r(Na＋)，A正确；同周期主族元素核电荷数越大，电负性越大，故电负性：χ(F)＞χ(O)，B错误；同周期从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，同主族从上到下第一电离能逐渐减小，故电离能：I1(O)＞I1(Na)，C错误；元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，故碱性：NaOH＞Al(OH)3，D错误。
A
21. (2021·江苏卷)前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是空气中含量最多的元素，Y的周期序数与族序数相等，基态时Z原子3p原子轨道上有5个电子，W与Z处于同个主族。下列说法正确的是(　　)
A. 原子半径：r(X)＜r(Y)＜r(Z)＜r(W)
B. X的第一电离能比同周期相邻元素的大
C. Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Z的强
D. Z的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱
B
【解析】 由题给信息推知，X、Y、Z、W分别为N元素、Al元素、Cl元素、Br元素。同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：r(N)＜r(Cl)＜r(Al)＜r(Br)，A错误；氮原子的2p轨道处于半满稳定状态，氮元素的第一电离能比同周期相邻元素的大，B正确；非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，非金属性：Al＜Cl，则Al的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Cl的弱，C错误；非金属性越强，简单气态氢化物的热稳定性越强，非金属性：Cl＞Br，则热稳定性：HCl＞HBr，D错误。
核心突破
1. 常见基态原子(或离子)的简化电子排布式(或价层电子排布式)
— 能力提升 —
1
原子结构与元素的性质
微粒 简化电子排布式 微粒 简化电子排布式
Cu _____________ Cu＋ _____________
Fe _____________ Fe2＋ _____________
Cr _____________ Cr3＋ _____________
Mn _____________ Mn2＋ _____________
Zn _____________ Zn2＋ _____________
[Ar]3d104s1
[Ar]3d10
[Ar]3d64s2
[Ar]3d54s1
[Ar]3d54s2
[Ar]3d104s2
[Ar]3d6
[Ar]3d3
[Ar]3d5
[Ar]3d10
微粒 简化电子排布式 价层电子排布式
Fe3＋ _____________ ________
As _____________ ________
Br _____________ ________
Co _____________ _________
[Ar]3d5
3d5
[Ar]3d104s24p3
4s24p3
[Ar]3d104s24p5
4s24p5
[Ar]3d74s2
3d74s2
2. 元素周期律与元素性质
(1)第一电离能
说明：①同周期元素从左到右，第一电离能总体呈增大趋势，但由于全充满或半充满的原因，ⅡA、ⅤA出现了反常；
②同主族元素从上到下，第一电离能减小。
(2)电负性
①同周期主族元素从左到右，电负性增大；
②同主族元素从上到下，电负性减小。
(3)主族元素性质(填“增强”或“减弱”)
性质 同周期(从左到右) 同主族(从上到下)
电子层数 相同 增大
金属性 (失电子能力) ____ ____
非金属性 (得电子能力) ____ ____
减弱
增强
增强
减弱
性质 同周期(从左到右) 同主族(从上到下)
原子(或阴、阳离子)半径 减小：Si＞P＞S＞Cl、Na＋＞Mg2＋＞Al3＋、P3－＞S2－＞Cl－　 增大：F主要化合价 最高正价升高(O、F除外) 最高正价相同(O、F除外)
最高价氧化 物对应水化 物的酸碱性 酸性增强： H2SiO3HNO3>H3PO4
碱性减弱： NaOH>Mg(OH)2 >Al(OH)3 碱性增强：
LiOH氢化物热稳定性 增强：SiH4化学键的类型：离子键、共价键、金属键。
1. 离子键
(1)带相反电荷离子之间的相互作用叫作离子键。
(2)由离子键构成的化合物为离子化合物。
(3)离子键的强弱判断：一般，阴、阳离子所带的电荷数越多、半径越小，离子键越强。如熔、沸点：MgO>NaCl>CsCl。
2
化学键的类型与判断
2. 共价键
(1)原子间通过共用电子对形成的相互作用叫作共价键。
(2)共价键的键参数
(3)共价键的类型
共价键 举例 说明
σ键、 π键 单键(σ键) ①相同原子之间形成的共价键可能是非极性键，如O2中的共价键是非极性键，O3中的共价键是极性键；不同原子之间形成的共价键是极性键。
③配位键也是共价键，属于σ键。
双键 (1个σ键、 1个π键) 三键(1个σ键、 2个π键) 大π键 共价键 举例 说明
配位键 ①配合物的组成。 以[Cu(NH3)4](OH)2为例： 一般来说，配合物内界与外界之间为离子键，电荷相互抵消。 配合物举例。
冰晶石 氢化铝锂
硼氢化钠 Al2Cl6(AlCl3二聚体)
注：冰晶石——六氟合铝酸钠(工业上用于电解制铝，可以降低氧化铝的熔融温度)；AlCl3是共价化合物。
共价键 举例 说明
配位键 ②配体可能有多个配位原子，与中心原子形成螯合物。 以铜离子与乙二胺形成的配离子为例： b. 含有特殊配体——π键配位体[CO、环戊二烯基(C5H5—)等]的配合物举例。
四羰基镍 二茂铁 金属EDTA螯合物

1. 价层电子对互斥模型和空间结构
3
分子的空间结构
分子或离子 价层电子对数 电子对的 排列方式 VSEPR 模型名称 分子或离子的
空间结构名称
CO2、CS2、 BeCl2 2 ______形 ____形
BF3 、SO3、 3 ________形 ________形
SO2、O3、 ________形 __形
直线
直线
平面三角
平面三角
平面三角
V
分子或离子 价层电子对数 电子对的 排列方式 VSEPR 模型名称 分子或离子的
空间结构名称
CH4 、CCl4、 4 ______形 ________形
NH3 ______形 ______形
H2O ______形 __形
四面体
正四面体
四面体
三角锥
四面体
V
2. 杂化类型与分子的空间结构
中心原子杂化类型 举例 键角 结构说明 迁移
sp2杂化 BF3 120° 平面三角形
SO2 ＜120° V形，含有1个 孤电子对 NO
— 平面三角形 、 、
— 平面形
中心原子杂化类型 举例 键角 结构说明 迁移
sp杂化 BeCl2 180° 直线形 BeBr2
O==C==O 180° 直线形 S==C==S
H—C≡C—H 180° 直线形 —
其他 金刚石中的C原子采取sp3杂化；晶体硅中的Si原子采取sp3杂化；二氧化硅晶体中的Si原子采取sp3杂化；石墨中的C原子是sp2杂化
3. 键角大小的比较
(1)杂化类型相同情况下，孤电子对数越多，键角越小，如键角：CH4>NH3>H2O。
(2)空间结构相同情况下：
①中心原子的电负性越大，键角越大，如键角：NH3>PH3；
②中心原子相同，配位原子的电负性越大，键角越小，如键角：NF3＜NCl3、OF2＜H2O。
1. 极性分子与非极性分子
4
极性分子与非极性分子　超分子
2. 超分子
(1)定义：超分子是由____________________的分子通过__________________形成的分子聚集体。
(2)超分子定义中的分子是广义的，包括离子；超分子有的是有限的，有的是无限伸展的；超分子的重　　　
要特征是________和______。
两种或两种以上
分子间相互作用
分子识别
自组装
1. 范德华力与氢键的比较
5
分子间作用力(范德华力与氢键)
分子间作 用力 范德华力 氢键
存在位置 分子间 分子间或部分分子内部
强弱判断 组成、结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越强 在X—H…Y中，X、Y元素的电负性越大，形成的氢键越强(X、Y为N、O、F)
对物质性 质的影响 影响__________(填物理性质，下同) 影响__________和__________
熔、沸点
熔、沸点
溶解度
2. 同主族氢化物的沸点比较
3. 氢键对物质性质的影响
氢键对物质性质的影响 举例 图示氢键
分子间氢键使物质沸点较高 沸点：NH3>PH3、HF>HCl、 C2H5OH>CH3OCH3
HF分子间的氢键
以分子间氢键缔合而成的二聚体结构
邻位形成分子内氢键
分子内氢键使物质沸点较低 沸点： 使物质易溶于水 NH3、C2H5OH、H2O2、CH3COOH等易溶于水 解释一些特殊现象 水结冰后，体积膨胀并漂浮在水面上(水分子间形成氢键，体积变大，密度变小) 注意：HF分子间存在氢键，可形成二聚体(HF)2，HF的相对分子质量大于20 1. 常见的几种典型晶体的晶胞结构图及其主要性质
6
晶体类型与性质(学用P9)
化学式 晶胞 晶体类型 微粒间作用力 熔、沸点 配位数
CO2 分子 晶体 分子间 作用力 较低 12
H2O(冰) 分子 晶体 分子间作用 力和氢键 较低 —
NaCl 离子 晶体 离子键 较高 6
化学式 晶胞 晶体类型 微粒间作用力 熔、沸点 配位数
CsCl 离子 晶体 离子键 较高 8
C(金刚石) 共价 晶体 共价键 很高 —
SiO2 共价 晶体 共价键 高 —
化学式 晶胞 晶体类型 微粒间作用力 熔、沸点 配位数
[特别提醒] ①石墨是层状结构，同层内，碳原子采取sp2杂化，以共价键相结合形成平面六元并环结构，所有碳原子的p轨道相互平行且相互重叠，p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动，故石墨有类似金属晶体的导电性；层与层之间以范德华力维系。②石墨晶体中，既有共价键，又有范德华力，属于混合型晶体 2. 晶胞中粒子数目的计算
3. 晶体密度的计算
(3)晶胞的体积：V＝a3(立方体)或abc(长方体)。
4. 晶体熔、沸点高低的判断规律
(1)不同类型晶体熔、沸点的高低判断
一般来说，熔、沸点高低顺序：共价晶体>离子晶体>分子晶体；金属晶体有高、有低。
(2)同种类型晶体的熔、沸点的判断
晶体类型 判断依据 比较熔、沸点(填“>”或“<”)
共价晶体 一般来说，原子半径小的键长短，键能大，熔、沸点高 C金刚石__SiC__Si
离子晶体 离子半径越小、所带电荷数越多，熔、沸点越高 MgO__NaCl__CsCl
>
>
>
>
晶体类型 判断依据 比较熔、沸点(填“>”或“<”)
分子晶体 结构相似的物质，存在氢键的物质的熔、沸点高 HF__HCl
结构相似的物质，一般相对分子质量越大，熔、沸点越高 HI__HBr__HCl
分子的极性越大，熔、沸点越高 CO__N2
同分异构体的支链越多，熔、沸点越低 新戊烷__异戊烷__正戊烷
金属晶体 离子半径越小、所带电荷数越多，熔、沸点越高 Al__Mg__Na、Li__Na__K
>
>
>
<
<
>
>
>
>
>
例1　(1)基态Sc原子的电子排布式为________________________________。
(2)基态Cu原子的电子排布式为_______________________________________。
(3)基态Cr原子的电子排布式为_______________________________________。
(4)基态Br－的价层电子排布式为_____________。
— 举题固法 —
1
常见基态原子、离子的电子排布式
1s22s22p63s23p63d14s2(或[Ar]3d14s2)
1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)
1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)
4s24p6
例2　写出下列物质(或离子)的电子式，并指出其中的化学键类型。
(1)氮气：___________________；
水：___________________；
氯化氢：___________________；
二氧化碳：________________________；
次氯酸：______________________；
肼(N2H4)：______________________。
2
化学键类型
、共价键
、共价键
、共价键
、共价键
、共价键
、共价健
(2)氯化钠：_________________________；
氯化镁：________________________________；
氧化钠：________________________________；
过氧化钠：_____________________________________________；
氯化铵：________________________________________；
氢氧化钠：__________________________________________。
、离子键
、离子键
、离子键
、离子键、共价键
、离子键、共价键
、离子键、共价键
(3)羟基：_______________________；
醛基：___________________；
铵根离子：__________________________。
H、共价键
、共价键
、共价键
例3　(1)碳化钙(CaC2)中含有化学键的类型：________________；属于______化合物。
(2)Na2O2中含有的化学键的类型：________________。
(3)1 mol CH3COOH分子中含有σ键的物质的量为____________。
(4)甲醛(HCHO)分子中π键和σ键的个数之比为___________。
(5)1 mol二甲醚(H3C—O—CH3)分子中含有σ键的物质的量为____________。
(6)1 mol乙醛分子中含有σ键的物质的量为____________。
(7)AlCl3在178 ℃时升华，属于________晶体，其蒸气的相对分子质量约为
267(Al—27，Cl—35.5)，蒸气分子的结构式为_________________ (标明配位键)。
离子键、共价键
离子
离子键、共价键
7 mol
1∶3
8 mol
6 mol
分子
(8)平面形分子 中的大π键应表示为______。
(9)一种钴的配合物(乙二胺四乙酸合钴)的结构如图，1 mol该配合物形成的配位键有____mol，配位原子是________，碳原子的杂化类型有_____________。
6
N、O
sp2、sp3
(10)酞菁和钴酞菁的分子结构如图所示。
　
酞菁 钴酞菁
酞菁分子中所有原子共平面，其中p轨道能提供1个电子对的N原子是___(填酞菁中N原子的标号)。钴酞菁分子中，钴离子的化合价为____，氮原子提供孤电子对与钴离子形成______键。
③
＋2
配位
【解析】 (9)乙二胺四乙酸合钴中的氮原子、氧原子均提供孤电子对作为配位原子，则1 mol该配合物形成的配位键有6 mol，碳原子有sp2、sp3两种杂化方式。 (10)已知酞菁分子中所有原子共平面，则其分子中所有的C原子和所有的N原子均为sp2杂化，且分子中存在大π键，其中标号为①②的N原子均有1个电子对占据了1个sp2杂化轨道，其p轨道只能提供1个电子参与形成大π键，标号为③的N原子的 p轨道能提供1个电子对参与形成大π键；标号为③的N原子形成的N—H易断裂从而电离出H＋；钴酞菁分子中，失去了2个H＋的酞菁离子与钴离子通过配位键结合成分子，故钴离子的化合价为＋2，氮原子提供孤电子对与钴离子形成配位键。
例4　(1)SO2分子的空间结构为__________。
(2) 分子中原子轨道采用sp2杂化的碳原子数目是_______。
(3)键角：ClO2__Cl2O(填“>”“<”或“＝”)。
3
分子或离子的空间结构与性质
V形
平面三角形
平面三角形
正四面体形
9
>
(4)比较有机物A( )和B( )在水中溶解度的大小，并说明理由：________________________________________________。
(5)吡啶( )在水中的溶解度大于苯，其原因是__________________________
________________________________________________________。
B在水中的溶解度大。B分子与水分子之间能形成氢键
吡啶是极性分子，比非极性
分子苯更易溶于水；吡啶分子与水分子之间能形成氢键
例5　(2023·北京卷)下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是(　　)
A. F—F的键能小于Cl—Cl的键能
B. 三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的Ka
C. 氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性
D. 气态氟化氢中存在(HF)2，而气态氯化氢中是HCl分子
A
【解析】 F原子半径小，电子云密度大，两个原子间的斥力较强，F—F不稳定，故键能：F—FCl，极性：F—C>Cl—C，则极性：F3C—>Cl3C—，导致三氟乙酸的羧基中的羟基极性更大，更容易电离出H＋，酸性更强，B不符合题意；电负性：F>Cl，极性：F—H>Cl—H，导致分子极性：HF>HCl，C不符合题意；氢键的形成条件是原子的半径小、电负性大，电负性：F>Cl，故HF分子间可以形成氢键，气态氟化氢中存在(HF)2，而气态氯化氢分子间不能形成氢键，D不符合题意。
例6　回答下列问题。
(1)基态硅原子的核外电子排布式为_____________。　
(2)从晶体类型看，C60属于______晶体。
(3)SiO2结构与金刚石结构(如图1)相似，即SiO2的结构相当于在晶体硅结构中每个Si—Si之间插入1个O原子，则SiO2的空间网状结构中，Si、O原子形成的最小环上有______个原子；晶体硅中硅原子与共价键的个数之比为______。
晶体结构与性质
4
1s22s22p63s23p2
分子
12
1∶2
(4)CO2的晶胞模型如图2所示，若晶胞的边长为a cm，则CO2晶体的密度ρ＝
_____g/cm3 (列出计算式，设NA为阿伏加德罗常数的值)。
图1
图2
(5)S单质的常见形式为S8环状结构(如图： )，S原子采用的轨道杂化类型是__________。
(6)Se和S同主族，H2Se的热稳定性比H2S____(填“强”或“弱”)。气态SeO3分子的空间结构为____________。
(7)H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因是______________________________________
____________________________________________________________________。
sp3
弱
平面三角形
由于H2SeO4分子中中心原子Se的正电性高于
H2SeO3中的Se，导致羟基上O原子偏向Se，在水分子的作用下越易电离出H＋
(8)气态AlCl3通常以二聚体Al2Cl6的形式存在，其空间结构如图3所示，二聚体中Al的轨道杂化类型为________。AlF3的熔点为1 090 ℃，远高于AlCl3的192 ℃，由此可以判断Al、F之间的化学键为______键。AlF3结构属立方晶系，晶胞如图4所
示，F－的配位数为__。若晶胞参数为a pm，晶体密度ρ＝________________g/cm3(列出计算式，设NA为阿伏加德罗常数的值。F—19，Al—27)。
图3
图4
sp3
离子
2
(7)H2SeO3的分子结构为 ，Se元素为＋4价，H2SeO4的分子结
构为 ，Se元素为＋6价， Se原子吸电子能力强，更容易电离
出H＋。
例7　(2024·南京、盐城一模)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的一种核素没有中子，基态Y原子的p轨道为半充满，Z单质是植物光合作用的产物之一，W与Z同族。下列说法正确的是(　　)
A. X位于元素周期表中第二周期 ⅣA族
B. 共价键的极性：X—Y＜X—Z＜X—W
C. 简单气态氢化物的热稳定性：W＜Y＜Z
D. X、Y、Z三种元素形成化合物的水溶液一定呈酸性
元素周期律
5
C
【解析】 X、Y、Z、W依次为H、N、O、S。H元素位于元素周期表中第一周期ⅠA族，A错误；两种非金属元素的电负性差值越大，形成共价键的极性越强，电负性：O>N>S，则共价键的极性：H—O>H—N>H—S，B错误；元素的非金属性越强，其简单气态氢化物的热稳定性越强，非金属性：O>N>S，则热稳定性：H2S＜NH3＜H2O，C正确；H、N、O可形成多种化合物，如形成的HNO3的水溶液呈酸性，形成的NH3·H2O的水溶液呈碱性，D错误。
A. CH3COOH属于共价晶体
C. P原子的结构示意图为
D. 基态Fe2＋的电子排布式为[Ar]3d54s1
化学用语
6
【解析】 CH3COOH属于分子晶体，A错误；H2O的电子式为 ，B错误；基态Fe2＋的电子排布式为[Ar]3d6，D错误。
C
1. (2024·黑吉辽卷)下列化学用语或表述正确的是(　　)
B. SiO2的晶体类型：分子晶体
C. F2的共价键类型：p-pσ键
D. PCl3的空间结构：平面三角形
— 高考借鉴 —
C
2. (2024·安徽卷)某催化剂结构简式如图所示。下列说法错误的是(　　)
A. 该物质中Ni元素为＋2价
B. 第一电离能：Cl>P
C. 该物质中C原子和P原子均采取sp2杂化
D. 基态Ni原子价层电子排布式为3d84s2
C
【解析】 该配合物中P原子提供孤电子对、Ni原子提供空轨道形成配位键，Ni原子形成的4个化学键中，2个P—Ni是配位键，根据氯离子个数知，Ni元素的化合价为＋2，A正确；同一周期从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，第一电离能：Cl>P，B正确；该分子中C原子均在苯环上，C原子均为sp2杂化，P原子价层电子对数都是4，所以P原子的杂化类型为sp3，C错误；基态Ni原子的电子排布式为[Ar]3d84s2，基态Ni原子价层电子排布式为3d84s2，D正确。
3. (2024·安徽卷)25 ℃时，Ka(HNO2)＝7.2×10－4，Kb(NH3·H2O)＝1.8×10－5，Kb(NH2OH)＝8.7×10－9。下列有关物质结构或性质的比较正确的是(　　)
B. 熔点：NH2OH>[NH3OH]Cl
C. 25 ℃下，相同浓度溶液的pH：
[NH3OH]Cl>NH4Cl
D. 羟胺分子间氢键的强弱：
O—H…O>N—H…N
D
4. (2024·广东卷)一种可为运动员补充能量的物质，其分子结构式如图所示。已知R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z和Y同族。下列说法正确的是(　　)
A. 沸点：ZR3B. 最高价氧化物的水化物的酸性：ZC. 第一电离能：ZD
能力评价
1. (1)基态V原子的电子排布式为______________________________。
(2)1 mol [Cu(NH3)2]＋中含有σ键的物质的量为_____________。
(4)基态O原子价层电子的轨道表示式为________________，基态O2－核外电子有____种运动状态。
(5)基态Fe原子的价层电子轨道表示式(电子排布图)为_____________________。
(6)CH3COOH中C原子轨道杂化类型为_________________。
1s22s22p63s23p63d34s2或[Ar]3d34s2
8 mol
V形
10
sp3、sp2
2. (2024·苏州二调)太阳能电池可由Si、GaP、GaAs等半导体材料构成。有关元素在元素周期表中的位置如图所示。下列说法正确的是(　　)
A. 原子半径：r(Ga)B. 电离能：I1(Si)C. 热稳定性：AsH3>PH3
D. Ga的周期序数与族序数相等
【解析】 同周期从左到右，主族元素的原子半径减小，原子半径：r(Ga)>r(As)，A错误；同周期从左到右，元素第一电离能呈增大趋势，但ⅡA、ⅤA族元素第一电离能比同周期相邻元素的大，故电离能：I1(Si)B
3. (2024·无锡期末)碳化钙的晶胞如图所示，反应CaC2＋2H2O===C2H2↑＋Ca(OH)2常用于制备C2H2。下列有关说法正确的是(　　)
A. C2H2分子中含1个π键
D. Ca(OH)2属于共价晶体
C
4. (2024·南京二模)丁二酮肟与Ni2＋反应生成鲜红色的二丁二酮肟合镍沉淀，其结构如图所示，该反应可鉴定Ni2＋的存在。下列说法不正确的是(　　)
A. 沸点：CH4＜NH3＜H2O
B. 原子半径：r(O)＜r(N)＜r(C)
C. 电离能：I1(C)＜I1(N)＜I1(O)
D. Ni2＋提供空轨道，N原子提供孤电子对
【解析】 同周期从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，但ⅡA、ⅤA族元素第一电离能比同周期相邻元素的大，故第一电离能：I1(C)＜I1(O)＜I1(N)，C错误。
C第一篇　高考专题
专题一　物质的结构、性质与转化　元素周期律
微专题1　物质的结构与性质　元素周期律
纲举目张
　原子结构与元素的性质
[常见基态原子、离子的电子排布式]
1. 完成下列填空。
(1)(2020·江苏卷)基态Fe的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2。
(2)(2017·江苏卷)基态Fe3＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5。
(3)(2018·江苏卷)基态Fe2＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6。
(4)(2019·江苏卷)基态Cu2＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9。
(5)(2016·江苏卷)基态Zn2＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10。
(6)(2015·江苏卷)基态Cr3＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3。
[元素的性质]
2. 比较元素的相关性质。
(1)(2020·江苏卷)C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C。
(2)(2017·江苏卷)C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为H　分子的结构与性质
[共价键]
3. 完成下列填空。
(1)(2020·江苏卷)柠檬酸的结构简式如下图，1 mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的物质的量为7 mol。
(2)(2018·江苏卷)N2分子中σ键与π键的物质的量之比n(σ)∶n(π)＝1∶2。
(3)(2017·江苏卷)1 mol 丙酮()分子中含有σ键的物质的量为9 mol。
(4)(2023·江苏卷)钒酸中含有H4V4O12。已知H4V4O12具有八元环结构，其结构式可表示为。
[配位键]
4. 完成下列填空。
(1)(2020·江苏卷)[Fe(H2O)6]2＋中，与Fe2＋配位的原子是O(填元素符号)。
(2)(2019·江苏卷)Cu2＋与OH－反应能生成[Cu(OH)4]2－，[Cu(OH)4]2－中的配位原子为O(填元素符号)。
(3)(2018·江苏卷)[Fe(H2O)6]2＋与NO反应生成[Fe(NO)(H2O)5]2＋，NO以N原子与Fe2＋形成配位键。[Fe(NO)(H2O)5]2＋的结构如图所示，请在相应位置补填缺少的配体。
(4)(2016·江苏卷)[Zn(CN)4]2－中Zn2＋与CN－的C原子形成配位键，不考虑空间结构，[Zn(CN)4]2－的结构可用示意图表示为或。
[分子的空间结构]
5. Ⅰ. 原子的轨道杂化类型。
(1)(2020·江苏卷)NH3分子中氮原子的轨道杂化类型为sp3。
(2)(2018·江苏卷)SO中心原子轨道的杂化类型为sp3。
(3)(2017·江苏卷)丙酮()分子中碳原子轨道的杂化类型为sp2、sp3。
(4)(2016·江苏卷)HOCH2CN的结构式为，该分子中碳原子轨道的杂化类型为sp3、sp。
(5)(2013·江苏卷)在S的氢化物(H2S)分子中，S原子轨道的杂化类型为sp3。
(6)(2012·江苏卷)H2O 分子中O原子轨道的杂化类型为sp3。
Ⅱ. 分子或离子的空间结构。
(1)(2019·江苏卷)SO的空间结构为正四面体形。
(2)(2018·江苏卷)NO的空间结构为平面三角形。
6. (2021·江苏卷)下列有关NH3、NH、NO的说法正确的是(A)
A. NH3能形成分子间氢键
B. NO的空间结构为三角锥形
C. NH3与NH中的键角相等
D. NH3与Ag＋形成的[Ag(NH3)2]＋中有6个配位键
【解析】 NH3分子中N原子有比较强的吸电子能力，能和其他NH3分子中的H原子形成氢键，A正确；NO为平面三角形结构，B错误；NH为正四面体形结构、NH3为三角锥形结构，孤电子对对成键电子对的排斥使得键角：NH＞NH3，C错误；[Ag(NH3)2]＋中Ag＋与NH3形成2个配位键，D错误。
[分子的物理性质]
7. 完成下列填空。
(1)(2019·江苏卷)推测抗坏血酸()在水中的溶解度：易溶于水(填“难溶于水”或“易溶于水”)。
(2)(2017·江苏卷)乙醇的沸点高于丙酮，这是因为乙醇分子间存在氢键。
(3)(2015·江苏卷)H2O与CH3CH2OH可以任意比例互溶，除了因为它们都是极性分子外，还因为水分子与乙醇分子之间可以形成氢键。
(4)(2013·江苏卷)H2O在乙醇中的溶解度大于H2S，其原因是水分子与乙醇分子之间可以形成氢键。
　晶体结构与性质
8. (1)(2024·江苏卷)铁酸铋晶胞如图所示(图中有4个Fe原子位于晶胞体对角线上，O原子未画出)，其中原子数目之比N(Fe)∶N(Bi)＝2∶1。
(2)(2022·江苏卷)FeS2具有良好的半导体性能。FeS2的一种晶体与NaCl晶体的结构相似，该FeS2晶体的1个晶胞中S的数目为4，在FeS2晶体中，每个S原子与3个Fe2＋紧邻，且Fe—S间距相等，如图给出了FeS2晶胞中的Fe2＋和位于晶胞体心的S(S中的S—S位于晶胞体对角线上，晶胞中的其他S已省略)。在图中用“—”将其中一个S原子与紧邻的Fe2＋连接起来。
　　
答案图
(3)(2021·江苏卷)1个AgI晶胞(如图)中含有4个I－。
(4)(2019·江苏卷)1个Cu2O晶胞(如图)中，Cu原子的数目为4。
(5)(2014·江苏卷)Cu2O在稀硫酸中生成Cu和CuSO4，铜晶胞结构如图所示，铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为12。
【解析】 (1)由铁酸铋晶胞结构示意图可知，晶胞的体内有4个Fe原子，面上有8个Fe原子，根据均摊法可知，Fe原子的数目＝4×1＋8×＝8；Bi原子共有8个，全部在晶胞的面上，Bi原子的数目＝8×＝4，则N(Fe)∶N(Bi)＝2∶1。(2)因为FeS2晶体与NaCl晶体的结构相似，由NaCl晶体结构可知，1个NaCl晶胞中含有4个Na＋和4个Cl－，则该FeS2晶体的1个晶胞中S的数目也为4；FeS2晶体中，每个S原子与3个Fe2＋紧邻，且Fe—S间距相等，根据FeS2晶胞中的Fe2＋和S的位置(S中的S—S位于晶胞体对角线上)可知，每个S原子与S—S所在体对角线上距离最近的顶点相邻的三个面的面心位置的Fe2＋紧邻且间距相等。(3)8个顶点和6个面心上各有1个I－，利用均摊法可知，1个AgI晶胞中含有I－的数目为8×＋6×＝4。
　物质结构与性质综合
9. (2024·江苏卷)下列有关反应描述正确的是(B)
A. CH3CH2OH催化氧化为CH3CHO，CH3CH2OH断裂C—O
B. 氟氯烃破坏臭氧层，氟氯烃产生的氯自由基改变O3分解的历程
C. 丁烷催化裂解为乙烷和乙烯，丁烷断裂σ键和π键
D. 石墨转化为金刚石，碳原子轨道的杂化类型由sp3转变为sp2
【解析】 CH3CH2OH催化氧化为CH3CHO，断裂CH3CH2OH分子中的C—H和O—H生成醛基，A错误；氟氯烃产生的氯自由基是催化剂，催化剂可以改变O3分解的历程，B正确；丁烷分子中没有π键，丁烷催化裂解为乙烷和乙烯，断裂丁烷分子中的碳碳σ键， C错误；石墨中碳原子轨道的杂化类型为sp2，金刚石中碳原子轨道的杂化类型为sp3，石墨转化为金刚石，碳原子轨道的杂化类型由sp2转变为sp3，D错误。
10. (2023·江苏卷)下列说法正确的是(A)
A. H、H、H都属于氢元素
B. NH和H2O的中心原子轨道杂化类型均为sp2
C. H2O2分子中的化学键均为极性共价键
D. CaH2晶体中存在Ca与H2之间的强烈相互作用
【解析】 NH和H2O的中心原子轨道杂化类型均为sp3，B错误；H2O2分子中存在H—O极性共价键和O—O非极性共价键，C错误；CaH2晶体中Ca2＋、H－之间存在强烈的相互作用，D错误。
11. (2023·江苏卷)下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是(A)
A. H2具有还原性，可作为氢氧燃料电池的燃料
B. 氨极易溶于水，液氨可用作制冷剂
C. H2O分子之间形成氢键，H2O(g)的热稳定性比H2S(g)的高
D. N2H4中的N原子与H＋形成配位键，N2H4具有还原性
【解析】 液氨汽化时会吸收大量的热，故液氨可用作制冷剂，与氨极易溶于水无关，B错误；氢键影响的是物质的物理性质，热稳定性是物质的化学性质，热稳定性与氢键无关，C错误；N2H4中不存在配位键，N2H4中N元素的化合价为－2，处于中间价态，可失去电子，故N2H4具有还原性，D错误。
12. (2022·江苏卷)下列说法正确的是(B)
A. 金刚石与石墨烯中的C—C—C夹角都为120°
B. SiH4、SiCl4都是由极性键构成的非极性分子
C. 锗原子(32Ge)基态核外电子排布式为4s24p2
D. ⅣA族元素单质的晶体类型相同
【解析】 金刚石中碳原子为sp3杂化，键角为109°28′，石墨烯中碳原子为sp2杂化，键角为120°，A错误；SiH4、SiCl4为均正四面体形结构，结构对称，正、负电荷中心重合，Si—H、Si—Cl均为极性键，均是由极性键构成的非极性分子，B正确；锗是32号元素，锗原子核外有32个电子，基态锗原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2，C错误；ⅣA族C、Si元素的单质的晶体类型不一定相同，C元素的单质有共价晶体，如金刚石，也有混合型晶体，如石墨，Si元素的单质为共价晶体，该族的其他元素的单质为金属晶体，D错误。
　化学用语(学用P4)
13. (2024·江苏卷)反应PbS＋4H2O2===PbSO4＋4H2O可用于壁画修复。下列说法正确的是(C)
A. S2－的结构示意图为
B. H2O2分子中既含离子键又含共价键
C. SO中S元素的化合价为＋6
D. H2O的空间结构为直线形
【解析】 S2－的结构示意图为，A错误；H2O2分子中只含共价键，B错误；H2O分子中的O原子的轨道杂化类型为sp3, H2O的空间结构为V形，D错误。
14. (2023·江苏卷)反应NH4Cl＋NaNO2===NaCl＋N2↑＋2H2O应用于石油开采。下列说法正确的是(C)
A. NH的电子式为
B. NO中N元素的化合价为＋5
C. N2分子中存在N≡N键
D. H2O为非极性分子
【解析】 NH的电子式为，A错误；NO中N元素的化合价为＋3，B错误；H2O的空间结构为V形，正、负电荷中心不重合，为极性分子，D错误。
15. (2022·江苏卷)少量Na2O2与H2O反应生成H2O2和NaOH。下列说法正确的是　　(C)
A. Na2O2的电子式为
B. H2O的空间结构为直线形
C. H2O2中O元素的化合价为－1
D. NaOH仅含离子键
【解析】 过氧化钠是离子化合物，电子式是，A错误；H2O分子空间结构为V形，B错误；NaOH的OH－中，O原子和H原子之间是共价键，D错误。
16. (2021·江苏卷)反应Cl2＋2NaOH===NaClO＋NaCl＋H2O可用于制备含氯消毒剂。下列说法正确的是(C)
A. Cl2是极性分子
B. NaOH的电子式为
C. NaClO既含离子键又含共价键
D. Cl－与Na＋具有相同的电子层结构
【解析】 Cl2分子正、负电荷中心重合，为非极性分子，A错误；NaOH的电子式为Na＋[H]－，B错误；NaClO中，Na＋和ClO－之间存在离子键，ClO－内部的Cl—O是共价键，该物质中含有离子键和共价键，C正确；Cl－核外有3个电子层，Na＋核外有2个电子层，二者电子层结构不同，D错误。
　元素周期律
17. (2024·江苏卷)我国探月工程取得重大进展。月壤中含有Ca、Fe等元素的磷酸盐，下列元素位于元素周期表中第二周期的是(A)
A. O B. P
C. Ca D. Fe
18. (2024·江苏卷)KAl(SO4)2·12H2O(明矾)可用作净水剂。下列说法正确的是(B)
A. 半径：r(Al3＋)>r(K＋)
B. 电负性：χ(O)>χ(S)
C. 沸点：H2S>H2O
D. 碱性：Al(OH)3>KOH
【解析】 Al3＋有2个电子层，而K＋有3个电子层，半径：r(Al3＋)＜r(K＋)，A错误；H2O分子间可形成氢键，沸点：H2S＜H2O，C错误；元素的金属性越强，其最高价的氧化物的水化物的碱性越强，碱性：Al(OH)3＜KOH，D错误。
19. (2023·江苏卷)元素C、Si、Ge位于周期表中ⅣA族。下列说法正确的是(D)
A. 原子半径：r(C)＞r(Si)＞r(Ge)
B. 电离能：I1(C)＜I1(Si)＜I1(Ge)
C. 碳单质、晶体硅、SiC均为共价晶体
D. 可在周期表中元素Si附近寻找新半导体材料
【解析】 同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，A错误；同主族元素从上到下，第一电离能逐渐减小，B错误；C元素有多种同素异形体，其中，金刚石是共价晶体，C60是分子晶体，石墨是混合型晶体，C错误。
20. (2022·江苏卷)工业上电解熔融Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)的混合物可制得铝。下列说法正确的是(A)
A. 半径：r(Al3＋)＜r(Na＋)
B. 电负性：χ(F)＜χ(O)
C. 电离能：I1(O)＜I1(Na)
D. 碱性：NaOH＜Al(OH)3
【解析】 核外电子数相同时，核电荷数越大，半径越小，故半径：r(Al3＋)＜r(Na＋)，A正确；同周期主族元素核电荷数越大，电负性越大，故电负性：χ(F)＞χ(O)，B错误；同周期从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，同主族从上到下第一电离能逐渐减小，故电离能：I1(O)＞I1(Na)，C错误；元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，故碱性：NaOH＞Al(OH)3，D错误。
21. (2021·江苏卷)前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是空气中含量最多的元素，Y的周期序数与族序数相等，基态时Z原子3p原子轨道上有5个电子，W与Z处于同个主族。下列说法正确的是(B)
A. 原子半径：
r(X)＜r(Y)＜r(Z)＜r(W)
B. X的第一电离能比同周期相邻元素的大
C. Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Z的强
D. Z的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱
【解析】 由题给信息推知，X、Y、Z、W分别为N元素、Al元素、Cl元素、Br元素。同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：r(N)＜r(Cl)＜r(Al)＜r(Br)，A错误；氮原子的2p轨道处于半满稳定状态，氮元素的第一电离能比同周期相邻元素的大，B正确；非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，非金属性：Al＜Cl，则Al的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Cl的弱，C错误；非金属性越强，简单气态氢化物的热稳定性越强，非金属性：Cl＞Br，则热稳定性：HCl＞HBr，D错误。
　原子结构与元素的性质
1. 常见基态原子(或离子)的简化电子排布式(或价层电子排布式)
微粒 简化电子排布式 微粒 简化电子排布式
Cu [Ar]3d104s1 Cu＋ [Ar]3d10
Fe [Ar]3d64s2 Fe2＋ [Ar]3d6
Cr [Ar]3d54s1 Cr3＋ [Ar]3d3
Mn [Ar]3d54s2 Mn2＋ [Ar]3d5
Zn [Ar]3d104s2 Zn2＋ [Ar]3d10
微粒 简化电子排布式 价层电子排布式
Fe3＋ [Ar]3d5 3d5
As [Ar]3d104s24p3 4s24p3
Br [Ar]3d104s24p5 4s24p5
Co [Ar]3d74s2 3d74s2
2. 元素周期律与元素性质
(1)第一电离能
1～36号元素的第一电离能
说明：①同周期元素从左到右，第一电离能总体呈增大趋势，但由于全充满或半充满的原因，ⅡA、ⅤA出现了反常；
②同主族元素从上到下，第一电离能减小。
(2)电负性
①同周期主族元素从左到右，电负性增大；
②同主族元素从上到下，电负性减小。
(3)主族元素性质(填“增强”或“减弱”)
性质 同周期(从左到右) 同主族(从上到下)
电子层数 相同 增大
金属性(失电子能力) 减弱 增强
非金属性(得电子能力) 增强 减弱
原子(或阴、阳离子)半径 减小：Si＞P＞S＞Cl、Na＋＞Mg2＋＞Al3＋、P3－＞S2－＞Cl－　 增大：F主要化合价 最高正价升高(O、F除外) 最高正价相同(O、F除外)
最高价氧化物对应水化物的酸碱性 酸性增强：H2SiO3H3PO4
碱性减弱：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3 碱性增强：LiOH氢化物热稳定性 增强：SiH4　化学键的类型与判断
化学键的类型：离子键、共价键、金属键。
1. 离子键
(1)带相反电荷离子之间的相互作用叫作离子键。
(2)由离子键构成的化合物为离子化合物。
(3)离子键的强弱判断：一般，阴、阳离子所带的电荷数越多、半径越小，离子键越强。如熔、沸点：MgO>NaCl>CsCl。
2. 共价键
(1)原子间通过共用电子对形成的相互作用叫作共价键。
(2)共价键的键参数
(3)共价键的类型
共价键 举例 说明
σ键、π键 单键(σ键) ①相同原子之间形成的共价键可能是非极性键，如O2中的共价键是非极性键，O3中的共价键是极性键；不同原子之间形成的共价键是极性键。②分子中的大π键可用符号Π表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为Π)。③配位键也是共价键，属于σ键。a. 配合物举例。 冰晶石 氢化铝锂 硼氢化钠 Al2Cl6(AlCl3二聚体)注：冰晶石——六氟合铝酸钠(工业上用于电解制铝，可以降低氧化铝的熔融温度)；AlCl3是共价化合物。b. 含有特殊配体——π键配位体[CO、环戊二烯基(C5H5—)等]的配合物举例。 四羰基镍 二茂铁 金属EDTA螯合物
双键(1个σ键、1个π键)
三键(1个σ键、2个π键)
大π键
配位键 ①配合物的组成。以[Cu(NH3)4](OH)2为例：一般来说，配合物内界与外界之间为离子键，电荷相互抵消。②配体可能有多个配位原子，与中心原子形成螯合物。以铜离子与乙二胺形成的配离子为例：
　分子的空间结构
1. 价层电子对互斥模型和空间结构
分子或离子 价层电子对数 电子对的排列方式 VSEPR模型名称 分子或离子的空间结构名称
CO2、CS2、 BeCl2 2 直线形 直线形
BF3 、SO3、NO、CO 3 平面三角形 平面三角形
SO2、O3、NO 平面三角形 V形
CH4 、CCl4、NH 4 四面体形 正四面体形
NH3 四面体形 三角锥形
H2O 四面体形 V形
2. 杂化类型与分子的空间结构
中心原子杂化类型 举例 键角 结构说明 迁移
sp3杂化 CH4 109°28′ 正四面体形 CCl4、SiCl4、SiH4、NH、SO、PO、ClO、BH
NH3 107° 三角锥形，有1个孤电子对 NF3、PH3、PCl3、H3O＋
H2O 105° V形，有2个孤电子对 H2S、Cl2O
sp2杂化 BF3 120° 平面三角形 SO3、NO、CO
SO2 ＜120° V形，含有1个孤电子对 NO
— 平面三角形 、、
— 平面形
sp杂化 BeCl2 180° 直线形 BeBr2
O===C===O 180° 直线形 S===C===S
H—C≡C—H 180° 直线形 —
其他 金刚石中的C原子采取sp3杂化；晶体硅中的Si原子采取sp3杂化；二氧化硅晶体中的Si原子采取sp3杂化；石墨中的C原子是sp2杂化
3. 键角大小的比较
(1)杂化类型相同情况下，孤电子对数越多，键角越小，如键角：CH4>NH3>H2O。
(2)空间结构相同情况下：
①中心原子的电负性越大，键角越大，如键角：NH3>PH3；
②中心原子相同，配位原子的电负性越大，键角越小，如键角：NF3＜NCl3、OF2＜H2O。
　极性分子与非极性分子　超分子
1. 极性分子与非极性分子
2. 超分子
(1)定义：超分子是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。
(2)超分子定义中的分子是广义的，包括离子；超分子有的是有限的，有的是无限伸展的；超分子的重　　　
要特征是分子识别和自组装。
　分子间作用力(范德华力与氢键)
1. 范德华力与氢键的比较
分子间作用力 范德华力 氢键
存在位置 分子间 分子间或部分分子内部
强弱判断 组成、结构相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越强 在X—H…Y中，X、Y元素的电负性越大，形成的氢键越强(X、Y为N、O、F)
对物质性质的影响 影响熔、沸点(填物理性质，下同) 影响熔、沸点和溶解度
2. 同主族氢化物的沸点比较
3. 氢键对物质性质的影响
氢键对物质性质的影响 举例 图示氢键
分子间氢键使物质沸点较高 沸点：NH3>PH3、HF>HCl、C2H5OH>CH3OCH3 HF分子间的氢键以分子间氢键缔合而成的二聚体结构邻位形成分子内氢键
分子内氢键使物质沸点较低 沸点：
使物质易溶于水 NH3、C2H5OH、H2O2、CH3COOH等易溶于水
解释一些特殊现象 水结冰后，体积膨胀并漂浮在水面上(水分子间形成氢键，体积变大，密度变小)
注意：HF分子间存在氢键，可形成二聚体(HF)2，HF的相对分子质量大于20
　晶体类型与性质(学用P9)
1. 常见的几种典型晶体的晶胞结构图及其主要性质
化学式 晶胞 晶体类型 微粒间作用力 熔、沸点 配位数
CO2 分子晶体 分子间作用力 较低 12
H2O(冰) 分子晶体 分子间作用力和氢键 较低 —
NaCl 离子晶体 离子键 较高 6
CsCl 离子晶体 离子键 较高 8
C(金刚石) 共价晶体 共价键 很高 —
SiO2 共价晶体 共价键 高 —
[特别提醒] ①石墨是层状结构，同层内，碳原子采取sp2杂化，以共价键相结合形成平面六元并环结构，所有碳原子的p轨道相互平行且相互重叠，p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动，故石墨有类似金属晶体的导电性；层与层之间以范德华力维系。②石墨晶体中，既有共价键，又有范德华力，属于混合型晶体
2. 晶胞中粒子数目的计算
3. 晶体密度的计算
(1)晶体密度：ρ＝＝。
(2)1个微粒的质量：m＝(M为摩尔质量，设NA为阿伏加德罗常数的值)。
(3)晶胞的体积：V＝a3(立方体)或abc(长方体)。
4. 晶体熔、沸点高低的判断规律
(1)不同类型晶体熔、沸点的高低判断
一般来说，熔、沸点高低顺序：共价晶体>离子晶体>分子晶体；金属晶体有高、有低。
(2)同种类型晶体的熔、沸点的判断
晶体类型 判断依据 比较熔、沸点(填“>”或“<”)
共价晶体 一般来说，原子半径小的键长短，键能大，熔、沸点高 C金刚石>SiC>Si
离子晶体 离子半径越小、所带电荷数越多，熔、沸点越高 MgO>NaCl>CsCl
分子晶体 结构相似的物质，存在氢键的物质的熔、沸点高 HF>HCl
结构相似的物质，一般相对分子质量越大，熔、沸点越高 HI>HBr>HCl
分子的极性越大，熔、沸点越高 CO>N2
同分异构体的支链越多，熔、沸点越低 新戊烷<异戊烷<正戊烷
金属晶体 离子半径越小、所带电荷数越多，熔、沸点越高 Al>Mg>Na、Li>Na>K
(学用P10)
常见基态原子、离子的电子排布式
例1　(1)基态Sc原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d14s2(或[Ar]3d14s2)。
(2)基态Cu原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)。
(3)基态Cr原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)。
(4)基态Br－的价层电子排布式为4s24p6。
化学键类型
例2　写出下列物质(或离子)的电子式，并指出其中的化学键类型。
(1)氮气：、共价键；
水：、共价键；
氯化氢：、共价键；
二氧化碳：、共价键；
次氯酸：、共价键；
肼(N2H4)：、共价健。
(2)氯化钠：、离子键；
氯化镁：、离子键；
氧化钠：、离子键；
过氧化钠：、离子键、共价键；
氯化铵：、离子键、共价键；
氢氧化钠：、离子键、共价键。
(3)羟基：H、共价键；
醛基：、共价键；
铵根离子：、共价键。
例3　(1)碳化钙(CaC2)中含有化学键的类型：离子键、共价键；属于离子化合物。
(2)Na2O2中含有的化学键的类型：离子键、共价键。
(3)1 mol CH3COOH分子中含有σ键的物质的量为7 mol。
(4)甲醛(HCHO)分子中π键和σ键的个数之比为1∶3。
(5)1 mol二甲醚(H3C—O—CH3)分子中含有σ键的物质的量为8 mol。
(6)1 mol乙醛分子中含有σ键的物质的量为6 mol。
(7)AlCl3在178 ℃时升华，属于分子晶体，其蒸气的相对分子质量约为267(Al—27，Cl—35.5)，蒸气分子的结构式为(标明配位键)。
(8)平面形分子中的大π键应表示为Π。
(9)一种钴的配合物(乙二胺四乙酸合钴)的结构如图，1 mol该配合物形成的配位键有6mol，配位原子是N、O，碳原子的杂化类型有sp2、sp3。
(10)酞菁和钴酞菁的分子结构如图所示。
　
酞菁 钴酞菁
酞菁分子中所有原子共平面，其中p轨道能提供1个电子对的N原子是③(填酞菁中N原子的标号)。钴酞菁分子中，钴离子的化合价为＋2，氮原子提供孤电子对与钴离子形成配位键。
【解析】 (9)乙二胺四乙酸合钴中的氮原子、氧原子均提供孤电子对作为配位原子，则1 mol该配合物形成的配位键有6 mol，碳原子有sp2、sp3两种杂化方式。 (10)已知酞菁分子中所有原子共平面，则其分子中所有的C原子和所有的N原子均为sp2杂化，且分子中存在大π键，其中标号为①②的N原子均有1个电子对占据了1个sp2杂化轨道，其p轨道只能提供1个电子参与形成大π键，标号为③的N原子的 p轨道能提供1个电子对参与形成大π键；标号为③的N原子形成的N—H易断裂从而电离出H＋；钴酞菁分子中，失去了2个H＋的酞菁离子与钴离子通过配位键结合成分子，故钴离子的化合价为＋2，氮原子提供孤电子对与钴离子形成配位键。
分子的空间结构与性质
例4　(1)SO2分子的空间结构为V形。
CH的空间结构为平面三角形。
CO的空间结构为平面三角形。
NH的空间结构为正四面体形。
(2)分子中原子轨道采用sp2杂化的碳原子数目是9。
(3)键角：ClO2>Cl2O(填“>”“<”或“＝”)。
(4)比较有机物A()和B()在水中溶解度的大小，并说明理由：B在水中的溶解度大。B分子与水分子之间能形成氢键。
(5)吡啶()在水中的溶解度大于苯，其原因是吡啶是极性分子，比非极性分子苯更易溶于水；吡啶分子与水分子之间能形成氢键。
例5　(2023·北京卷)下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是(A)
A. F—F的键能小于Cl—Cl的键能
B. 三氟乙酸的Ka大于三氯乙酸的Ka
C. 氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性
D. 气态氟化氢中存在(HF)2，而气态氯化氢中是HCl分子
【解析】 F原子半径小，电子云密度大，两个原子间的斥力较强，F—F不稳定，故键能：F—FCl，极性：F—C>Cl—C，则极性：F3C—>Cl3C—，导致三氟乙酸的羧基中的羟基极性更大，更容易电离出H＋，酸性更强，B不符合题意；电负性：F>Cl，极性：F—H>Cl—H，导致分子极性：HF>HCl，C不符合题意；氢键的形成条件是原子的半径小、电负性大，电负性：F>Cl，故HF分子间可以形成氢键，气态氟化氢中存在(HF)2，而气态氯化氢分子间不能形成氢键，D不符合题意。
晶体结构与性质
例6　回答下列问题。
(1)基态硅原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2。　
(2)从晶体类型看，C60属于分子晶体。
(3)SiO2结构与金刚石结构(如图1)相似，即SiO2的结构相当于在晶体硅结构中每个Si—Si之间插入1个O原子，则SiO2的空间网状结构中，Si、O原子形成的最小环上有12个原子；晶体硅中硅原子与共价键的个数之比为1∶2。
(4)CO2的晶胞模型如图2所示，若晶胞的边长为a cm，则CO2晶体的密度ρ＝g/cm3 (列出计算式，设NA为阿伏加德罗常数的值)。
图1 　　图2
(5)S单质的常见形式为S8环状结构(如图：)，S原子采用的轨道杂化类型是sp3。。
(6)Se和S同主族，H2Se的热稳定性比H2S弱(填“强”或“弱”)。气态SeO3分子的空间结构为平面三角形。
(7)H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因是由于H2SeO4分子中中心原子Se的正电性高于H2SeO3中的Se，导致羟基上O原子偏向Se，在水分子的作用下越易电离出H＋。
(8)气态AlCl3通常以二聚体Al2Cl6的形式存在，其空间结构如图3所示，二聚体中Al的轨道杂化类型为sp3。AlF3的熔点为1 090 ℃，远高于AlCl3的192 ℃，由此可以判断Al、F之间的化学键为离子键。AlF3结构属立方晶系，晶胞如图4所示，F－的配位数为2。若晶胞参数为a pm，晶体密度ρ＝g/cm3(列出计算式，设NA为阿伏加德罗常数的值。F—19，Al—27)。
图3 图4
【解析】 (3)金刚石结构中最小的环为六元环，SiO2结构与金刚石结构相似，则Si、O原子形成的最小环上Si原子的数目是6，O原子数目也是6，共计12个原子；晶体硅中，每个Si原子与其他4个Si原子形成4个共价键，每个共价键为2个Si原子共享，则平均1个Si原子形成2个共价键，所以晶体硅中硅原子与共价键的个数之比为1∶2。(4)晶胞中CO2的分子数为8×＋6×＝4，晶胞的质量为 g＝ g，晶胞密度为 g/cm3。(5)S8的分子中，每个S原子形成2个σ键，还有2个孤电子对，S原子采取sp3杂化。(6)气态SeO3分子中Se原子价层电子对数为3，且不含孤电子对，其结构为平面三角形。(7)H2SeO3的分子结构为，Se元素为＋4价，H2SeO4的分子结构为，Se元素为＋6价， Se原子吸电子能力强，更容易电离出H＋。(8)根据Al2Cl6的空间结构，Al原子价层电子对数是4，Al与其周围的4个氯原子形成四面体形结构，因此，二聚体中Al的轨道杂化类型为sp3。AlF3的熔点为1 090 ℃，远高于AlCl3的192 ℃，由于F的电负性最大，其吸引电子的能力最强，因此，可以判断Al、F之间的化学键为离子键；由AlF3的晶胞结构可知，其中含大球的个数为12×＝3，小球的个数为8×＝1，则大球为F－，距F－最近且等距的Al3＋有2个，则F－的配位数为2。若晶胞参数为a pm，则晶胞的体积为(a pm)3＝a3×10－30 cm3，晶胞的质量为 g，则其晶体密度ρ＝ g/cm3。
元素周期律
例7　(2024·南京、盐城一模)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的一种核素没有中子，基态Y原子的p轨道为半充满，Z单质是植物光合作用的产物之一，W与Z同族。下列说法正确的是(C)
A. X位于元素周期表中第二周期 ⅣA族
B. 共价键的极性：X—Y＜X—Z＜X—W
C. 简单气态氢化物的热稳定性：W＜Y＜Z
D. X、Y、Z三种元素形成化合物的水溶液一定呈酸性
【解析】 X、Y、Z、W依次为H、N、O、S。H元素位于元素周期表中第一周期ⅠA族，A错误；两种非金属元素的电负性差值越大，形成共价键的极性越强，电负性：O>N>S，则共价键的极性：H—O>H—N>H—S，B错误；元素的非金属性越强，其简单气态氢化物的热稳定性越强，非金属性：O>N>S，则热稳定性：H2S＜NH3＜H2O，C正确；H、N、O可形成多种化合物，如形成的HNO3的水溶液呈酸性，形成的NH3·H2O的水溶液呈碱性，D错误。
化学用语
例8　(2024·南通一模)反应2CH3COO－＋3Fe2＋＋2HPO＋8H2O===Fe3(PO4)2·8H2O↓＋2CH3COOH可应用于铁质强化剂Fe3(PO4)2·8H2O的制备。下列说法正确的是(C)
A. CH3COOH属于共价晶体
B. H2O的电子式为HOH
C. P原子的结构示意图为
D. 基态Fe2＋的电子排布式为[Ar]3d54s1
【解析】 CH3COOH属于分子晶体，A错误；H2O的电子式为，B错误；基态Fe2＋的电子排布式为[Ar]3d6，D错误。
1. (2024·黑吉辽卷)下列化学用语或表述正确的是(C)
A. 中子数为1的氦核素：He
B. SiO2的晶体类型：分子晶体
C. F2的共价键类型：p-pσ键
D. PCl3的空间结构：平面三角形
【解析】 中子数为1的氦核素应表示为He，A错误；SiO2晶体是由Si、O原子形成的空间网状结构，属于共价晶体，B错误；PCl3中P原子的价层电子对数＝3＋＝4，且含有1个孤电子对，该分子空间结构为三角锥形，D错误。
2. (2024·安徽卷)某催化剂结构简式如图所示。下列说法错误的是(C)
A. 该物质中Ni元素为＋2价
B. 第一电离能：Cl>P
C. 该物质中C原子和P原子均采取sp2杂化
D. 基态Ni原子价层电子排布式为3d84s2
【解析】 该配合物中P原子提供孤电子对、Ni原子提供空轨道形成配位键，Ni原子形成的4个化学键中，2个P—Ni是配位键，根据氯离子个数知，Ni元素的化合价为＋2，A正确；同一周期从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，第一电离能：Cl>P，B正确；该分子中C原子均在苯环上，C原子均为sp2杂化，P原子价层电子对数都是4，所以P原子的杂化类型为sp3，C错误；基态Ni原子的电子排布式为[Ar]3d84s2，基态Ni原子价层电子排布式为3d84s2，D正确。
3. (2024·安徽卷)25 ℃时，Ka(HNO2)＝7.2×10－4，Kb(NH3·H2O)＝1.8×10－5，Kb(NH2OH)＝8.7×10－9。下列有关物质结构或性质的比较正确的是(D)
A. 键角：NH3>NO
B. 熔点：NH2OH>[NH3OH]Cl
C. 25 ℃下，相同浓度溶液的pH：
[NH3OH]Cl>NH4Cl
D. 羟胺分子间氢键的强弱：
O—H…O>N—H…N
【解析】 NH3分子空间结构为三角锥形，键角小于109°28′，NO为平面正三角形结构，键角为120°，键角：NH3＜NO，A错误；分子晶体熔点较低、离子晶体熔点较高，NH2OH(羟胺)属于分子晶体、[NH3OH]Cl(盐酸羟胺)属于离子晶体，熔点：NH2OH＜[NH3OH]Cl，B错误；由电离平衡常数可知，水解程度：[NH3OH]Cl>NH4Cl，所以相同浓度的溶液的酸性：[NH3OH]Cl>NH4Cl，溶液的pH：[NH3OH]Cl＜NH4Cl，C错误；原子半径越大，键长越长，氢键越弱，r(O)＜r(N)，所以氢键键长：O—H…O＜N—H…N，则羟胺分子间氢键的强弱：O—H…O>N—H…N，D正确。
4. (2024·广东卷)一种可为运动员补充能量的物质，其分子结构式如图所示。已知R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z和Y同族。下列说法正确的是(D)
A. 沸点：ZR3B. 最高价氧化物的水化物的酸性：ZC. 第一电离能：ZD. ZX和WX空间结构均为平面三角形
【解析】 R、W、Z、X、Y依次为H、C、N、O、P。NH3可形成分子间氢键，而PH3不能，因此沸点：NH3>PH3，A错误；非金属性：C＜N，因此最高价氧化物的水化物的酸性：H2CO3＜HNO3，B错误；同周期从左到右，元素第一电离能呈增大趋势，但ⅡA、ⅤA族元素第一电离能比同周期相邻元素的大，第一电离能：C1. (1)基态V原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2或[Ar]3d34s2。
(2)1 mol [Cu(NH3)2]＋中含有σ键的物质的量为8 mol。
(3)NH的空间结构为V形。
(4)基态O原子价层电子的轨道表示式为，基态O2－核外电子有10种运动状态。
(5)基态Fe原子的价层电子轨道表示式(电子排布图)为。
(6)CH3COOH中C原子轨道杂化类型为sp3、sp2。
2. (2024·苏州二调)太阳能电池可由Si、GaP、GaAs等半导体材料构成。有关元素在元素周期表中的位置如图所示。下列说法正确的是(B)
A. 原子半径：r(Ga)B. 电离能：I1(Si)C. 热稳定性：AsH3>PH3
D. Ga的周期序数与族序数相等
【解析】 同周期从左到右，主族元素的原子半径减小，原子半径：r(Ga)>r(As)，A错误；同周期从左到右，元素第一电离能呈增大趋势，但ⅡA、ⅤA族元素第一电离能比同周期相邻元素的大，故电离能：I1(Si)3. (2024·无锡期末)碳化钙的晶胞如图所示，反应CaC2＋2H2O===C2H2↑＋Ca(OH)2常用于制备C2H2。下列有关说法正确的是(C)
A. C2H2分子中含1个π键
B. C的电子式为[C C]2－
C. 碳化钙晶胞中含4个C
D. Ca(OH)2属于共价晶体
【解析】 乙炔的结构式为H—C≡C—H，则含2个π键，A错误；C的电子式为[C C]2－，B错误；晶胞中，C位于顶点和面心，数目＝8×＋6×＝4，C正确；Ca(OH)2中含有Ca2＋和OH－，属于离子晶体，D错误。
4. (2024·南京二模)丁二酮肟与Ni2＋反应生成鲜红色的二丁二酮肟合镍沉淀，其结构如图所示，该反应可鉴定Ni2＋的存在。下列说法不正确的是(C)
A. 沸点：CH4＜NH3＜H2O
B. 原子半径：r(O)＜r(N)＜r(C)
C. 电离能：I1(C)＜I1(N)＜I1(O)
D. Ni2＋提供空轨道，N原子提供孤电子对
【解析】 同周期从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，但ⅡA、ⅤA族元素第一电离能比同周期相邻元素的大，故第一电离能：I1(C)＜I1(O)＜I1(N)，C错误。

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