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重难点08 原子、分子、晶体结构与性质
考点 2025考向预测
考向1 原子结构、化学键及化学用语 预计2025年高考仍会借助新科技、新能源为背景，围绕某一主题考查原子核外电子排布式(图)、电离能、电负性、σ键、π键、杂化方式、分子或离子的空间构型(价层电子对互斥理论)、化学键及氢键、晶体结构特点及微粒间作用力、晶体的熔、沸点比较及晶胞的计算，特别是对空间想象能力和计算能力的考查，是近几年的考查重点，复习时加以重视!
考向2 原子结构与性质
考向3 分子结构与分子的性质
考向4 晶体结构与性质
【思维导图】
【高分技巧】
一、原子结构、化学键及化学用语
1．原子结构　
(1)原子结构——核素的表示方法
(2)微粒中“各数”间的定量关系
①原子或离子：质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)②原子：核电荷数＝质子数＝原子序数＝核外电子数
③阴离子：核外电子数＝质子数＋离子电荷数④阳离子：核外电子数＝质子数－离子电荷数
2．核外电子排布
(1)牢记基态原子核外电子排布的三规律
能量最低原理 原子核外电子总是先占有能量最低的原子轨道，即1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s…
泡利原理 每个原子轨道上最多只容纳2个自旋状态相反的电子
洪特规则 当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同
(2)明确表示基态原子核外电子排布的四方法
表示方法 举例
电子排布式 Cr：1s22s22p63s23p63d54s1
简化表示式 Cu：[Ar]3d104s1
价电子排布式 Fe：3d64s2
电子排布图(或轨道表示式) Na：
3．常见微粒的电子式
(1)离子
钠离子 镁离子 Cl－ O2－ S2－ N3－
Na＋ Mg2＋
NH4+ H3O+ OH－ O22－ S22－ C22－
(2)离子化合物的电子式
CaO K2O CaF2 NaOH NaH
CaC2 Na2O2 FeS2 NH4Cl NH5
Mg3N2 Na3N Al2S3
(3)共价化合物(共价分子)的电子式及结构式
分子 Cl2 O2 N2 H2O
电子式
结构式
分子 CH4 CO2 H2O2 HClO
电子式
结构式
分子 CCl4 BF3 PCl3 PCl5
电子式
结构式
二、分子结构与分子的性质
1．分子构型与价层电子对互斥理论
(1)中心原子价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数
(2)价层电子对互斥理论判断分子或离子的空间构型的具体思路
由电子的排列方式VSEPR模型分子或离子的空间结构
价层电子对数 电子对的 排列方式 VSEPR模型 及名称 孤电子对数 略去孤电子对的空间结构 分子(或离子)的空间结构名称
2 直线形 0 直线形
1 直线形
3 平面三角形 0 平面三角形
1 V形
2 直线形
4 四面体形 0 正四面体形
1 三角锥形
2 V形
3 直线形
2．判断中心原子杂化轨道类型的方法
(1)根据中心原子价层电子对数(杂化轨道数目)判断：杂化轨道数==价层电子对数==σ键电子对数＋孤电子对数
价层电子对数 杂化类型 杂化轨道数目 杂化轨道间夹角 空间结构 实例
4 sp3杂化 4 109°28′ 正四面体形 CH4
3 sp2杂化 3 120° 平面三角形 BF3
2 sp杂化 2 180° 直线形 BeCl2
(2)有多个中心原子时，则根据：“杂化轨道数==价层电子对数==σ键电子对数＋孤电子对数”来判断
如：三聚氰胺分子的结构简式如图所示，分析氮原子、碳原子的杂化类型
杂化 类型 价层电 子对数 σ键电 子对数 孤电 子对数 孤电子对数确定方法
①号氮原子 sp3 4 3 1 氮原子最外层有5个电子，形成了3对共用电子对，则有一对孤对电子
②号氮原子 sp2 3 2 1
③号碳原子 sp2 3 3 0 碳原子最外层4个电子，形成了4对共用电子对，所以碳上无孤对电子
(3)有机物分子中碳原子杂化类型的判断方法
饱和碳原子均采取sp3杂化；连接双键的碳原子均采取sp2杂化；连接三键的碳原子均采取sp杂化
3．键角大小的判断方法
(1)中心原子的杂化方式不同且中心原子无孤对电子——看中心原子杂化方式：sp(1800)＞sp2(1200)＞sp3(109028＇)
分子 CO2、CS2 BF3、SO3 CH4、NH4+
杂化方式 sp sp2 sp3
分子构型 直线型 平面三角形 正四面体
键角 1800 1200 109028＇
(2)中心原子杂化方式相同且中心原子有孤对电子——看中心原子的孤电子对数
排斥力大小顺序：孤电子对—孤电子对＞孤电子对—成键电子对＞成键电子对—成键电子对，中心原子孤电子对数越多，对成键电子对的排斥力越大，键角越小
分子 CH4 NH3 H2O
杂化方式 sp3 sp3 sp3
孤电子对数 0 1 2
键角 109028＇ 107018＇ 104030＇
分子构型 正四面体 三角锥形 V形
(3)中心原子不同，配位原子及中心原子孤电子对数相同且结构相似——看中心原子的电负性：中心原子的电负性越大，成键电子对越靠近中心原子，成键电子对排斥力增大，键角增大
键角：NH3＞PH3＞AsH3；H2O＞H2S＞H2Se
(4)中心原子及孤电子对数相同，配位原子不同且结构相似——看配位原子的电负性：配位原子电负性越大，成键电子对越偏离中心原子，成键电子对排斥力减小，键角越小
键角：NF3＜NCl3＜NBr3；NF3＜NH3；OF2＜H2O
(5)单键、双键、三键的影响
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
(6)配体体积对键角的影响：配体体积越大，电子云占据空间增大，对成键电子斥力增强，导致键角减小
键角：NH3＞NH2OH＞NH2(CH3)
3．分子的性质
(1)分子构型与分子极性的关系
分子构型与分子极性的关系 判断分子极性的常见方法
①An型(单质)：非极性分子(O3除外) ②AB型：极性分子 ③ABn型： A上无孤对电子：非极性分子 A上有孤对电子：极性分子
(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
(3)范德华力对物质性质的影响
①一般来说，组成和性质相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大，物质的熔沸点也就越高
如沸点：F2＜Cl2＜Br2＜I2
②相对分子质量相同或相近时，分子的极性越大，范德华力也越大，物质的熔沸点也就越高
如沸点：N2＜CO
③分子组成相同但结构不同的物质，分子的对称性越强，范德华力越小，物质的熔沸点也就越低
如沸点：对二甲苯＜间二甲苯＜邻二甲苯
(4)氢键及其对物质性质的影响
①氢键的表示方法：X—H…Y—表示，式中X和Y表示F、O、N，“—”表示共价键，“…”表示氢键
②氢键的特征：具有一定的饱和性和方向性
③氢键的类型——可分为分子间氢键和分子内氢键
邻羟基苯甲醛存在分子内氢键 HF分子间存在分子间氢键
F—H…F—H
④氢键对物质性质的影响
a．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，还必须提高温度、额外地提供一份能量来破坏分子间的氢键，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
b．当形成分子内氢键时，往往会降低分子间作用力，从而使使物质的熔、沸点降低，如：邻羟基苯甲醛(熔点：2℃，沸点：196.5℃)和对羟基苯甲醛(熔点：115℃，沸点：250℃)
c．氢键也影响物质的溶解：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
d．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
e．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分子、HF分子“缔合”而形成(H2O)n分子、(HF)n分子(“缔合分子”)
(5)分子的手性——手性分子的判断：判断一种有机物是否具有手性异构体，关键是看其含有的碳原子是否连有4个不同的原子或原子团，即有机物分子中是否存在手性碳原子，如：，R1、R2、R3、R4互不相同，含有手性碳原子，该有机物分子具有手性
(6)无机含氧酸分子的酸性
①对于同一种元素的含氧酸来说，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强，如：HNO2②含氧酸的强度随着分子中连接在中心原子上的非羟基氧的个数增大而增大，即：(HO)mROn中，n值越大，酸性越强，如：H3PO45．配位化合物
(1)配位键
①概念：成键原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道形成的共价键。即：共用电子对由一个原子单方向提供给另一原子共用所形成的共价键
②配位键的形成：成键原子一方能提供孤电子对，另一方能提供空轨道
③表示方法：配位键可以用AB来表示，其中A是提供孤电子对的原子，B是接受孤电子对的原子
(2)配位化合物
①概念：金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物。如：[Cu(NH3)4]SO4
②形成条件
a．体有孤电子对，中性分子如H2O、NH3和CO等；离子如F－、Cl－、CN－等，对于配体中两端均有孤电子对时，电负性小的原子为配位原子，如配体CO、CN－中的C为配位原子
b．中心原子有空轨道，如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等
③组成结构——以“[Cu(NH3)4]SO4”为例
三、晶体结构与性质
1．熟知典型的晶体结构模型
(1)常见分子晶体结构分析
晶体 晶体结构 结构分析
干冰 ①每8个CO2分子构成1个立方体且在6个面的面心又各有1个CO2分子，每个晶胞中有4个CO2分子 ②每个CO2分子周围紧邻的CO2分子有个 ③密度＝ g·cm－3(a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值)
白磷 (1)面心立方最密堆积 (2)密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数)
冰 (1)每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接 (2)每个水分子实际拥有2个“氢键” (3)冰晶体和金刚石晶胞相似的原因：每个水分子与周围四个水分子形成氢键
(2)常见共价晶体结构分析
晶体 晶体结构 结构分析
金 刚 石 硅 晶 体 原子半径(r)与边长(a)的关系：a=8r ①每个碳与相邻4个碳以共价键结合，形成正四面体结构，键角均为109°28′ ②金刚石晶胞的每个顶点和面心均有1个C原子，晶胞内部有4个C原子，每个金刚石晶胞中含有8×＋6×＋4＝8个碳原子，最小的碳环为6元环，并且不在同一平面(实际为椅式结构)，碳原子为sp3杂化 ③每个碳原子被12个六元环共用，每个共价键被6个六元环共用，一个六元环实际拥有个碳原子 ④C原子数与C—C键数之比为1∶2，12g金刚石中有2 mol共价键 ⑤密度＝ g·cm－3(a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值)
SiO2 ①SiO2晶体中最小的环为12元环，即：每个12元环上有6个O，6个Si ②每个Si与4个O以共价键结合，形成正四面体结构，每个正四面体占有1个Si，4个“O”，n(Si)∶n(O)＝1∶2 ③每个Si原子被12个十二元环共用，每个O原子被 6个十二元环共用 ④每个SiO2晶胞中含有8个Si原子，含有16个O原子 ⑤硅原子与Si—O共价键之比为1：4，1mol Si O2晶体中有4mol共价键 ⑥密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值)
SiC BN AlN 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(SiC)＝；ρ(BN)＝； ρ(AlN)＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值) ③若Si与C最近距离为d，则边长(a)与最近距离(d)的关系：a=4d
(3)常见金属晶体结构分析——金属晶体的四种堆积模型分析
堆积模型 简单立方堆积 体心立方堆积 (钾型) 面心立方最密堆积 (铜型) 六方最密堆积 (镁型)
晶胞 或
代表金属 Po Na K Fe Cu Ag Au Mg Zn Ti
配位数 6 8 12 12
晶胞内原子数目 1 2 4 2
原子半径(r)和晶胞边长(a)的关系 r＝ r＝ r＝
(4)典型离子晶体模型
晶体 晶体结构 结构分析
NaCl ①一个NaCl晶胞中，有4个Na+，有4个Cl－ ②在NaCl晶体中，每个Na+同时强烈吸引6个Cl－，形成正八面体形； 每 个Cl－同时强烈吸引6个Na+ ③在NaCl晶体中，Na+ 和Cl－的配位数分别为6、6 ④在NaCl晶体中，每个Na+周围与它最接近且距离相等的Na+共有12个， 每个Cl－周围与它最接近且距离相等的Cl－共有12个 ⑤密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值)
CsCl ①一个CsCl晶胞中，有1个Cs+，有1个Cl－ ②在CsCl晶体中，每个Cs+同时强烈吸引8个Cl－，即：Cs+的配位数为8， 每个Cl－ 同时强烈吸引8个Cs+，即：Cl－的配位数为8 ③在CsCl晶体中，每个Cs+周围与它最接近且距离相等的Cs+共有6个，形成正八面体形，在CsCl晶体中，每个Cl－周围与它最接近且距离相等的Cl－共有6个 ④密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值)
ZnS ①1个ZnS晶胞中，有4个S2－，有4个Zn2＋ ②Zn2＋的配位数为4，S2－的配位数为4 ③密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值)
CaF2 ①1个CaF2的晶胞中，有4个Ca2＋，有8个F－ ②CaF2晶体中，Ca2＋和F－的配位数不同，Ca2＋配位数是8，F－的配位数是4 ③密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值)
2．晶体结构的计算方法
(1)“均摊法”计算复杂型晶体中晶胞粒子数目及化学式
①长方体(正方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算
a．处于顶点上的粒子，同时为8个晶胞所共有，每个粒子有属于该晶胞 b．处于棱边上的粒子，同时为4个晶胞所共有，每个粒子有属于该晶胞 c．处于晶面上的粒子，同时为2个晶胞所共有，每个粒子有属于该晶胞 d．处于晶胞内部的粒子，则完全属于该晶胞
②非长方体晶胞中粒子视具体情况而定
三棱柱
六棱柱
平面型 石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1个碳原子)被三个六边形共有，每个六边形占
(2)晶体密度及微粒间距离的计算
晶体密度的计算公式推导过程
若1个晶胞中含有x个微粒，则晶胞的物质的量为：n＝＝mol 晶胞的质量为：m＝n·M＝g，则密度为：ρ＝
右图为CsCl晶体的晶胞
假设相邻的两个Cs＋的核间距为a cm，NA为阿伏加德罗常数，CsCl的摩尔质量用M g·mol－1表示，则CsCl晶体的密度为ρ＝g·cm－3
(3)金属晶体空间利用率的计算方法
①空间利用率(η)：指构成晶体的原子、离子或分子总体积在整个晶体空间中所占有的体积百分比
②
（建议用时：40分钟）
考向1 原子结构、化学键及化学用语
1．（2024·四川自贡·一模）化学用语是表达化学思想的专门语言，包括符号语言、文字语言和图表语言。下列化学用语表达错误的是
A．的模型：
B．水合氯离子的示意图：
C．的结构式：
D．“钠与水反应”实验有关图标：
2．（2024·云南丽江·一模）下列化学用语表示正确的是
A．乙炔分子的空间填充模型：
B．羟基的电子式：
C．CS2的VSEPR模型为：平面三角形
D．碳原子核外价电子的轨道表示式：
3．（2025·宁夏陕西·模拟预测）下列化学用语表示正确的是
A．氯化氢的电子式：
B．和的模型均为：
C．基态原子价层电子的轨道表示式：
D．中子数为20的氯原子的核素符号：
4．（2025·内蒙古·模拟预测）下列化学用语或表述正确的是
A．Na2O2电子式： B．209Bi和210Bi：互为同素异形体
C．CH4的空间结构：正方形 D．基态Fe2＋的价电子排布式：3d54s1
5．（2025·河南·模拟预测）下列化学用语或图示正确的是
A．CaO的电子式： B．的结构示意图：
C．中子数为38的镓原子： D．的化学名称：乙基戊烷
6．（2024·山西·模拟预测）下列化学用语表述正确的是
A．激发态氮原子轨道表示式：
B．氢化钙的电子式：
C．的VSEPR模型：
D．形成键的过程：
考向2 原子结构与性质
7．（2025·内蒙古·模拟预测）电池中一种常用电解质的阴离子，结构如下图所示。M、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，X和Z同族。下列说法错误的是
A．原子半径： B．该离子中Z、W、Z三原子共线
C．第一电离能： D．简单氢化物沸点：
8．（2025·河南·模拟预测）某化合物分子式为，W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，X与Z同主族，W与X质子数之和等于Z的质子数，Y最外层电子数是其内层电子总数的一半。下列说法正确的是
A．电负性： B．的空间结构为直线形
C．最简单氢化物的沸点： D．Y的第一电离能高于同周期相邻元素
9．（2025·四川·模拟预测）M、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，M是宇宙中含量最多的元素，X的最高价含氧酸具有强氧化性，Y的基态原子价层电子数为其内层电子数的3倍，Z与Y同族。下列说法正确的是
A．电负性： B．第一电离能：
C．原子半径： D．简单气态氢化物的稳定性：
10．（2025·四川·一模）X、Y、Z、M、W五种元素原子序数依次增大，Y、Z、M同周期，基态Y原子各能级上的电子数相等，离子的价电子排布式为。由五种元素组成的某配离子的结构如图。下列说法正确的是
A．Z的最高价氧化物对应的水化物是强酸
B．W的最高价氧化物对应的水化物能溶于强酸，不溶于任何碱
C．Y和Z的氢化物的沸点：Z>Y
D．XM属于酸，但能与某酸性氧化物反应
11．（2025·宁夏陕西·模拟预测）一种新型微孔材料由X、Y、Z三种短周期元素组成。X、Y的质子数之和等于Z的质子数，X与Y同周期，X的第一电离能比同周期相邻两原子小，基态Y原子s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等。下列说法正确的是
A．原子半径： B．X的最高价氧化物对应的水化物是一种强酸
C．Y的氢化物既具有氧化性又具有还原性 D．Z的氯化物属于离子化合物
12．（2024·宁夏银川·三模）W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，四种元素中有两种金属元素，且原子序数之和为32；M是由这四种元素组成的化合物，其化学式为YZX2W2(其中每种元素只有一种化合价)；将8.0gM投入水中有刺激性气味的气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，向所得溶液中通入足量的CO2，经过滤等一系列操作后得到7.8g的白色固体。下列叙述错误的是
A．原子半径：Y>Z>X
B．M与盐酸反应能生成三种离子化合物
C．Y元素最高价氧化物的水化物能溶解Z元素最高价氧化物
D．该白色固体具有两性
考向3 分子结构与分子的性质
13．（2025·河南·模拟预测）化合物L是从我国传统中药华中五味子中提取得到的一种天然产物，其结构如图所示。下列有关该化合物的说法错误的是
A．能使酸性溶液褪色 B．分子中含有2个手性碳原子
C．能与溶液反应放出气体 D．既能发生加成反应，又能发生取代反应
14．（2025·河南·模拟预测）配合物间的结构转变是一种有趣的现象。配合物1经过加热可转变为配合物2，如图所示。
下列说法错误的是
A．配合物1中含有2种配体 B．配合物2中N原子采取杂化
C．转变过程中涉及配位键的断裂和形成 D．转变前后，Co的化合价由价变为0价
15．（2025·四川·模拟预测）和发生反应：是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A．是非极性键形成的极性分子 B．的电子式是
C．和互为同素异形体 D．含有的中子数是
16．（2025·宁夏陕西·模拟预测）物质结构决定性质。下列物质性质差异与结构因素没有关联的是
选项 性质差异 结构因素
A 极性： 分子空间构型
B 酸性：二氯乙酸<二氟乙酸 分子间氢键
C 熔点： 晶体类型
D 识别K+的能力：18-冠-6>12-冠-4 冠醚空腔直径
A．A B．B C．C D．D
17．（2024·宁夏石嘴山·模拟预测）中成药连花清瘟胶囊可用于流感的防治，其成分之一绿原酸的结构简式如下：
下列关于绿原酸的叙述不正确的是
A．苯环上的一氯代物有三种 B．1 mol该物质最多可与4 mol氢气发生加成反应
C．分子中所有碳原子可能共平面 D．该分子含有手性碳原子
18．（2024·四川南充·一模）某有机化合物结构如图所示，下列有关说法错误的是
A．分子中含有1个手性碳原子
B．分子中有5个碳原子在同一直线上
C．能使酸性高锰酸钾稀溶液褪色
D．分子式为
考向4 晶体结构与性质
19．（2024·云南丽江·一模）晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立体结构，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示，下列有关说法正确的是
A．每个晶胞中含有1个K、6个O、1个I
B．的空间构型为四面体形
C．与K紧邻的O的个数为12个
D．在晶胞结构的另一种表示中，若I处于各顶角位置，O处于棱心位置，则K处于面心位置
20．（2024·云南楚雄·二模）已知四氨合铜离子的模型如图甲，CaF2晶体的晶胞如图乙，阿伏加德罗常数的值用NA表示。下列有关说法正确的是
A．基态Cu的电子排布式为[Ar]3d84s1
B．四氨合铜离子中存在极性共价键、配位键、离子键
C．距离Ca2+最近且等距离的F-有6个
D．若CaF2晶胞的棱长为acm，CaF2的密度为g/cm3
21．（2024·山西·模拟预测）铁镁合金是一种新型储氢材料，晶胞类似于，结构如图所示，晶胞参数为，下列说法错误的是
A．铁原子和镁原子之间的最短距离为
B．镁原子填充在铁原子构成的正四面体空隙中
C．该合金的质量为
D．熔融该合金的过程中需要破坏金属键
22．（2024·山西运城·三模）朱砂(硫化汞)在众多先秦考古遗址中均有发现，其立方晶系型晶胞如下图所示，晶胞参数为a nm，A原子的分数坐标为，阿伏加德罗常数的值为，下列说法不正确的是
A．S的配位数是4 B．晶胞中B原子分数坐标为
C．该晶体的密度是g/cm3 D．相邻两个Hg的最短距离为nm
23．（2024·山西运城·一模）图1为γ-AgI立方晶胞结构（Ag+未画出），晶胞中I-处于顶点和面心；γ-AgI晶胞沿x、y、z轴方向的投影均如图2所示，已知NA表示阿伏加德罗常数的值。γ-AgI晶胞的密度为ρg cm- ，下列说法正确的是
A．Ag与Cu同族，Ag在元素周期表中位于d区
B．Ag+填充在I-构成的正四面体空隙中
C．与I-等距离且最近的I-有6个
D．晶胞中两个最近的Ag+之间的距离为
24．（2024·河南·二模）已知图甲为金属钠的晶胞，其晶胞截面如图乙所示，将原子位置的坐标表示为晶胞棱长的分数。图丙为晶胞的截面，已知属于立方晶体，假设其晶胞参数为。设表示阿伏加德罗常数的值，下列关于晶胞的描述错误的是
A．图丙中“○”代表 B．晶体中的配位数为8
C．晶胞中与紧邻的有12个 D．晶体的密度为
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重难点08 原子、分子、晶体结构与性质
考点 2025考向预测
考向1 原子结构、化学键及化学用语 预计2025年高考仍会借助新科技、新能源为背景，围绕某一主题考查原子核外电子排布式(图)、电离能、电负性、σ键、π键、杂化方式、分子或离子的空间构型(价层电子对互斥理论)、化学键及氢键、晶体结构特点及微粒间作用力、晶体的熔、沸点比较及晶胞的计算，特别是对空间想象能力和计算能力的考查，是近几年的考查重点，复习时加以重视!
考向2 原子结构与性质
考向3 分子结构与分子的性质
考向4 晶体结构与性质
【思维导图】
【高分技巧】
一、原子结构、化学键及化学用语
1．原子结构　
(1)原子结构——核素的表示方法
(2)微粒中“各数”间的定量关系
①原子或离子：质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)②原子：核电荷数＝质子数＝原子序数＝核外电子数
③阴离子：核外电子数＝质子数＋离子电荷数④阳离子：核外电子数＝质子数－离子电荷数
2．核外电子排布
(1)牢记基态原子核外电子排布的三规律
能量最低原理 原子核外电子总是先占有能量最低的原子轨道，即1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s…
泡利原理 每个原子轨道上最多只容纳2个自旋状态相反的电子
洪特规则 当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同
(2)明确表示基态原子核外电子排布的四方法
表示方法 举例
电子排布式 Cr：1s22s22p63s23p63d54s1
简化表示式 Cu：[Ar]3d104s1
价电子排布式 Fe：3d64s2
电子排布图(或轨道表示式) Na：
3．常见微粒的电子式
(1)离子
钠离子 镁离子 Cl－ O2－ S2－ N3－
Na＋ Mg2＋
NH4+ H3O+ OH－ O22－ S22－ C22－
(2)离子化合物的电子式
CaO K2O CaF2 NaOH NaH
CaC2 Na2O2 FeS2 NH4Cl NH5
Mg3N2 Na3N Al2S3
(3)共价化合物(共价分子)的电子式及结构式
分子 Cl2 O2 N2 H2O
电子式
结构式
分子 CH4 CO2 H2O2 HClO
电子式
结构式
分子 CCl4 BF3 PCl3 PCl5
电子式
结构式
二、分子结构与分子的性质
1．分子构型与价层电子对互斥理论
(1)中心原子价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数
(2)价层电子对互斥理论判断分子或离子的空间构型的具体思路
由电子的排列方式VSEPR模型分子或离子的空间结构
价层电子对数 电子对的 排列方式 VSEPR模型 及名称 孤电子对数 略去孤电子对的空间结构 分子(或离子)的空间结构名称
2 直线形 0 直线形
1 直线形
3 平面三角形 0 平面三角形
1 V形
2 直线形
4 四面体形 0 正四面体形
1 三角锥形
2 V形
3 直线形
2．判断中心原子杂化轨道类型的方法
(1)根据中心原子价层电子对数(杂化轨道数目)判断：杂化轨道数==价层电子对数==σ键电子对数＋孤电子对数
价层电子对数 杂化类型 杂化轨道数目 杂化轨道间夹角 空间结构 实例
4 sp3杂化 4 109°28′ 正四面体形 CH4
3 sp2杂化 3 120° 平面三角形 BF3
2 sp杂化 2 180° 直线形 BeCl2
(2)有多个中心原子时，则根据：“杂化轨道数==价层电子对数==σ键电子对数＋孤电子对数”来判断
如：三聚氰胺分子的结构简式如图所示，分析氮原子、碳原子的杂化类型
杂化 类型 价层电 子对数 σ键电 子对数 孤电 子对数 孤电子对数确定方法
①号氮原子 sp3 4 3 1 氮原子最外层有5个电子，形成了3对共用电子对，则有一对孤对电子
②号氮原子 sp2 3 2 1
③号碳原子 sp2 3 3 0 碳原子最外层4个电子，形成了4对共用电子对，所以碳上无孤对电子
(3)有机物分子中碳原子杂化类型的判断方法
饱和碳原子均采取sp3杂化；连接双键的碳原子均采取sp2杂化；连接三键的碳原子均采取sp杂化
3．键角大小的判断方法
(1)中心原子的杂化方式不同且中心原子无孤对电子——看中心原子杂化方式：sp(1800)＞sp2(1200)＞sp3(109028＇)
分子 CO2、CS2 BF3、SO3 CH4、NH4+
杂化方式 sp sp2 sp3
分子构型 直线型 平面三角形 正四面体
键角 1800 1200 109028＇
(2)中心原子杂化方式相同且中心原子有孤对电子——看中心原子的孤电子对数
排斥力大小顺序：孤电子对—孤电子对＞孤电子对—成键电子对＞成键电子对—成键电子对，中心原子孤电子对数越多，对成键电子对的排斥力越大，键角越小
分子 CH4 NH3 H2O
杂化方式 sp3 sp3 sp3
孤电子对数 0 1 2
键角 109028＇ 107018＇ 104030＇
分子构型 正四面体 三角锥形 V形
(3)中心原子不同，配位原子及中心原子孤电子对数相同且结构相似——看中心原子的电负性：中心原子的电负性越大，成键电子对越靠近中心原子，成键电子对排斥力增大，键角增大
键角：NH3＞PH3＞AsH3；H2O＞H2S＞H2Se
(4)中心原子及孤电子对数相同，配位原子不同且结构相似——看配位原子的电负性：配位原子电负性越大，成键电子对越偏离中心原子，成键电子对排斥力减小，键角越小
键角：NF3＜NCl3＜NBr3；NF3＜NH3；OF2＜H2O
(5)单键、双键、三键的影响
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
(6)配体体积对键角的影响：配体体积越大，电子云占据空间增大，对成键电子斥力增强，导致键角减小
键角：NH3＞NH2OH＞NH2(CH3)
3．分子的性质
(1)分子构型与分子极性的关系
分子构型与分子极性的关系 判断分子极性的常见方法
①An型(单质)：非极性分子(O3除外) ②AB型：极性分子 ③ABn型： A上无孤对电子：非极性分子 A上有孤对电子：极性分子
(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
(3)范德华力对物质性质的影响
①一般来说，组成和性质相似的物质，相对分子质量越大，范德华力越大，物质的熔沸点也就越高
如沸点：F2＜Cl2＜Br2＜I2
②相对分子质量相同或相近时，分子的极性越大，范德华力也越大，物质的熔沸点也就越高
如沸点：N2＜CO
③分子组成相同但结构不同的物质，分子的对称性越强，范德华力越小，物质的熔沸点也就越低
如沸点：对二甲苯＜间二甲苯＜邻二甲苯
(4)氢键及其对物质性质的影响
①氢键的表示方法：X—H…Y—表示，式中X和Y表示F、O、N，“—”表示共价键，“…”表示氢键
②氢键的特征：具有一定的饱和性和方向性
③氢键的类型——可分为分子间氢键和分子内氢键
邻羟基苯甲醛存在分子内氢键 HF分子间存在分子间氢键
F—H…F—H
④氢键对物质性质的影响
a．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，还必须提高温度、额外地提供一份能量来破坏分子间的氢键，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
b．当形成分子内氢键时，往往会降低分子间作用力，从而使使物质的熔、沸点降低，如：邻羟基苯甲醛(熔点：2℃，沸点：196.5℃)和对羟基苯甲醛(熔点：115℃，沸点：250℃)
c．氢键也影响物质的溶解：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
d．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
e．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分子、HF分子“缔合”而形成(H2O)n分子、(HF)n分子(“缔合分子”)
(5)分子的手性——手性分子的判断：判断一种有机物是否具有手性异构体，关键是看其含有的碳原子是否连有4个不同的原子或原子团，即有机物分子中是否存在手性碳原子，如：，R1、R2、R3、R4互不相同，含有手性碳原子，该有机物分子具有手性
(6)无机含氧酸分子的酸性
①对于同一种元素的含氧酸来说，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强，如：HNO2②含氧酸的强度随着分子中连接在中心原子上的非羟基氧的个数增大而增大，即：(HO)mROn中，n值越大，酸性越强，如：H3PO45．配位化合物
(1)配位键
①概念：成键原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道形成的共价键。即：共用电子对由一个原子单方向提供给另一原子共用所形成的共价键
②配位键的形成：成键原子一方能提供孤电子对，另一方能提供空轨道
③表示方法：配位键可以用AB来表示，其中A是提供孤电子对的原子，B是接受孤电子对的原子
(2)配位化合物
①概念：金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物。如：[Cu(NH3)4]SO4
②形成条件
a．体有孤电子对，中性分子如H2O、NH3和CO等；离子如F－、Cl－、CN－等，对于配体中两端均有孤电子对时，电负性小的原子为配位原子，如配体CO、CN－中的C为配位原子
b．中心原子有空轨道，如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等
③组成结构——以“[Cu(NH3)4]SO4”为例
三、晶体结构与性质
1．熟知典型的晶体结构模型
(1)常见分子晶体结构分析
晶体 晶体结构 结构分析
干冰 ①每8个CO2分子构成1个立方体且在6个面的面心又各有1个CO2分子，每个晶胞中有4个CO2分子 ②每个CO2分子周围紧邻的CO2分子有个 ③密度＝ g·cm－3(a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值)
白磷 (1)面心立方最密堆积 (2)密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数)
冰 (1)每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连接 (2)每个水分子实际拥有2个“氢键” (3)冰晶体和金刚石晶胞相似的原因：每个水分子与周围四个水分子形成氢键
(2)常见共价晶体结构分析
晶体 晶体结构 结构分析
金 刚 石 硅 晶 体 原子半径(r)与边长(a)的关系：a=8r ①每个碳与相邻4个碳以共价键结合，形成正四面体结构，键角均为109°28′ ②金刚石晶胞的每个顶点和面心均有1个C原子，晶胞内部有4个C原子，每个金刚石晶胞中含有8×＋6×＋4＝8个碳原子，最小的碳环为6元环，并且不在同一平面(实际为椅式结构)，碳原子为sp3杂化 ③每个碳原子被12个六元环共用，每个共价键被6个六元环共用，一个六元环实际拥有个碳原子 ④C原子数与C—C键数之比为1∶2，12g金刚石中有2 mol共价键 ⑤密度＝ g·cm－3(a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值)
SiO2 ①SiO2晶体中最小的环为12元环，即：每个12元环上有6个O，6个Si ②每个Si与4个O以共价键结合，形成正四面体结构，每个正四面体占有1个Si，4个“O”，n(Si)∶n(O)＝1∶2 ③每个Si原子被12个十二元环共用，每个O原子被 6个十二元环共用 ④每个SiO2晶胞中含有8个Si原子，含有16个O原子 ⑤硅原子与Si—O共价键之比为1：4，1mol Si O2晶体中有4mol共价键 ⑥密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值)
SiC BN AlN 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(SiC)＝；ρ(BN)＝； ρ(AlN)＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值) ③若Si与C最近距离为d，则边长(a)与最近距离(d)的关系：a=4d
(3)常见金属晶体结构分析——金属晶体的四种堆积模型分析
堆积模型 简单立方堆积 体心立方堆积 (钾型) 面心立方最密堆积 (铜型) 六方最密堆积 (镁型)
晶胞 或
代表金属 Po Na K Fe Cu Ag Au Mg Zn Ti
配位数 6 8 12 12
晶胞内原子数目 1 2 4 2
原子半径(r)和晶胞边长(a)的关系 r＝ r＝ r＝
(4)典型离子晶体模型
晶体 晶体结构 结构分析
NaCl ①一个NaCl晶胞中，有4个Na+，有4个Cl－ ②在NaCl晶体中，每个Na+同时强烈吸引6个Cl－，形成正八面体形； 每 个Cl－同时强烈吸引6个Na+ ③在NaCl晶体中，Na+ 和Cl－的配位数分别为6、6 ④在NaCl晶体中，每个Na+周围与它最接近且距离相等的Na+共有12个， 每个Cl－周围与它最接近且距离相等的Cl－共有12个 ⑤密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值)
CsCl ①一个CsCl晶胞中，有1个Cs+，有1个Cl－ ②在CsCl晶体中，每个Cs+同时强烈吸引8个Cl－，即：Cs+的配位数为8， 每个Cl－ 同时强烈吸引8个Cs+，即：Cl－的配位数为8 ③在CsCl晶体中，每个Cs+周围与它最接近且距离相等的Cs+共有6个，形成正八面体形，在CsCl晶体中，每个Cl－周围与它最接近且距离相等的Cl－共有6个 ④密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值)
ZnS ①1个ZnS晶胞中，有4个S2－，有4个Zn2＋ ②Zn2＋的配位数为4，S2－的配位数为4 ③密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值)
CaF2 ①1个CaF2的晶胞中，有4个Ca2＋，有8个F－ ②CaF2晶体中，Ca2＋和F－的配位数不同，Ca2＋配位数是8，F－的配位数是4 ③密度＝ (a为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数的值)
2．晶体结构的计算方法
(1)“均摊法”计算复杂型晶体中晶胞粒子数目及化学式
①长方体(正方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算
a．处于顶点上的粒子，同时为8个晶胞所共有，每个粒子有属于该晶胞 b．处于棱边上的粒子，同时为4个晶胞所共有，每个粒子有属于该晶胞 c．处于晶面上的粒子，同时为2个晶胞所共有，每个粒子有属于该晶胞 d．处于晶胞内部的粒子，则完全属于该晶胞
②非长方体晶胞中粒子视具体情况而定
三棱柱
六棱柱
平面型 石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1个碳原子)被三个六边形共有，每个六边形占
(2)晶体密度及微粒间距离的计算
晶体密度的计算公式推导过程
若1个晶胞中含有x个微粒，则晶胞的物质的量为：n＝＝mol 晶胞的质量为：m＝n·M＝g，则密度为：ρ＝
右图为CsCl晶体的晶胞
假设相邻的两个Cs＋的核间距为a cm，NA为阿伏加德罗常数，CsCl的摩尔质量用M g·mol－1表示，则CsCl晶体的密度为ρ＝g·cm－3
(3)金属晶体空间利用率的计算方法
①空间利用率(η)：指构成晶体的原子、离子或分子总体积在整个晶体空间中所占有的体积百分比
②
（建议用时：40分钟）
考向1 原子结构、化学键及化学用语
1．（2024·四川自贡·一模）化学用语是表达化学思想的专门语言，包括符号语言、文字语言和图表语言。下列化学用语表达错误的是
A．的模型：
B．水合氯离子的示意图：
C．的结构式：
D．“钠与水反应”实验有关图标：
【答案】C
【详解】A．的中心原子价层电子对数为，其中有2个孤电子对，模型为四面体形，A项正确；
B．水合氯离子中带负电荷，而水分子为极性分子，氢原子一侧带正电，氧原子一侧带负电，H偏向，B项正确；
C．的中具有空轨道的硼原子与具有孤对电子的氟原子形成配位键，结构式为，C项错误；
D．“钠与水反应”实验使用了小刀，实验生成氢气，而化学实验需要护目镜及实验结束要清洗双手，故实验图标有护目镜、锐器、排风、洗手，D项正确；
答案选C。
2．（2024·云南丽江·一模）下列化学用语表示正确的是
A．乙炔分子的空间填充模型：
B．羟基的电子式：
C．CS2的VSEPR模型为：平面三角形
D．碳原子核外价电子的轨道表示式：
【答案】A
【详解】A．乙炔分子是直线型结构，由于原子半径：C＞H，所以乙炔分子的空间填充模型：，A正确；
B．O原子最外层有6个电子，其中一个成单电子与H原子的电子形成共用电子对，就结合形成羟基，故羟基的电子式为：，B错误；
C．CS2分子中中心C原子价层电子对数是：2+=2，无孤对电子，因此CS2的VSEPR模型为：直线形，C错误；
D．C是6号元素，原子核外电子排布式是1s22s22p2，价层电子排布式是2s22p2，所以碳原子核外价电子的轨道表示式为，D错误；
故选A。
3．（2025·宁夏陕西·模拟预测）下列化学用语表示正确的是
A．氯化氢的电子式：
B．和的模型均为：
C．基态原子价层电子的轨道表示式：
D．中子数为20的氯原子的核素符号：
【答案】D
【详解】A．氯化氢是共价化合物，其电子式为：，A错误；
B．二氧化碳的价层电子对是2，没有孤电子对，则其模型是直线型，B错误；
C．Cr是24号元素，价电子排布式为3d54s1，价电子的轨道表示式为：，C错误；
D．中子数为20的氯原子的质量数为37，可表示为：，D正确；
故选D。
4．（2025·内蒙古·模拟预测）下列化学用语或表述正确的是
A．Na2O2电子式： B．209Bi和210Bi：互为同素异形体
C．CH4的空间结构：正方形 D．基态Fe2＋的价电子排布式：3d54s1
【答案】A
【详解】A．Na2O2是由Na＋和构成的离子化合物，电子式为，A正确；
B．209Bi和210Bi的质子数相同，而中子数不同，属于同一种元素的不同的原子，互为同位素，B错误；
C．CH4的价层电子对数为，其空间结构为正四面体，C错误；
D．Fe为26号元素，基态Fe原子的价层电子排布式为3d64s2，失去电子形成阳离子时，从最外层开始失，因此基态Fe2＋的价电子排布式：3d6，D错误；
答案选A。
5．（2025·河南·模拟预测）下列化学用语或图示正确的是
A．CaO的电子式： B．的结构示意图：
C．中子数为38的镓原子： D．的化学名称：乙基戊烷
【答案】A
【详解】A．CaO是离子化合物，电子式为 ，故A正确；
B．核外有2个电子，结构示意图，故B错误；
C．中子数为38的镓原子，质量数为69：，故C错误；
D．主链有6个碳原子，3号碳原子上连有1个甲基，化学名称：3-甲基己烷，故D错误；
选A。
6．（2024·山西·模拟预测）下列化学用语表述正确的是
A．激发态氮原子轨道表示式：
B．氢化钙的电子式：
C．的VSEPR模型：
D．形成键的过程：
【答案】D
【详解】A．是基态氮原子的轨道表示式，不是激发态，A错误；
B．氢化钙中钙离子和H-离子个数比为1:2，B错误；
C．的VSEPR模型应该是四面体形，是分子空间模型，C错误；
D．形成键的过程：，D正确；
故选D。
考向2 原子结构与性质
7．（2025·内蒙古·模拟预测）电池中一种常用电解质的阴离子，结构如下图所示。M、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，X和Z同族。下列说法错误的是
A．原子半径： B．该离子中Z、W、Z三原子共线
C．第一电离能： D．简单氢化物沸点：
【答案】B
【详解】A．电子层数越多，原子半径越大；电子层数相同，核电荷数越小原子半径越大，因此原子半径：，A正确；
B．根据该阴离子的结构示意图可知N原子采取杂化，因此该离子中S、N、S三原子不可能共线，B错误；
C．同周期元素第一电离能呈增大趋势，但ⅡA、ⅤA异常，故第一电离能：，C正确；
D．由于分子间存在氢键，常温下为液态，常温下为气态，故简单氢化物沸点：，D正确；
故答案为：B。
8．（2025·河南·模拟预测）某化合物分子式为，W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，X与Z同主族，W与X质子数之和等于Z的质子数，Y最外层电子数是其内层电子总数的一半。下列说法正确的是
A．电负性： B．的空间结构为直线形
C．最简单氢化物的沸点： D．Y的第一电离能高于同周期相邻元素
【答案】D
【详解】A．同周期元素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，P电负性小于N，N电负性小于O，故电负性W >Y，A错误；
B．的空间结构为V形，中中心原子为O，F为配位原子，价层电子对数，成键电子对数为2，孤电子对数为，为四面体，孤电子对越多，排斥力越大，所以分子构型为V形，B错误；
C．HF气体之间可以形成氢键，而HCl无氢键，则最简单氢化物的沸点X > Z，C错误；
D．Y的第一电离能高于同周期相邻元素，第族的第一电离能比相邻元素高，D正确；
故选D。
9．（2025·四川·模拟预测）M、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，M是宇宙中含量最多的元素，X的最高价含氧酸具有强氧化性，Y的基态原子价层电子数为其内层电子数的3倍，Z与Y同族。下列说法正确的是
A．电负性： B．第一电离能：
C．原子半径： D．简单气态氢化物的稳定性：
【答案】A
【详解】A．元素的非金属性越强，电负性越大，非金属性的强弱顺序为O＞N＞S，则电负性的大小顺序为O＞N＞S，故A正确；
B．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，其中（ⅡA＞ⅢA，ⅤA＞ⅥA），位于ⅤA族的氮元素的氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于同周期相邻元素，则氮元素的第一电离能大于氧元素，故B错误；
C．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则氮原子的原子半径大于氧原子，故C错误；
D．元素的非金属性越强，简单气态氢化物的稳定性越强，非金属性的强弱顺序为O＞N＞S，则简单气态氢化物的稳定性强弱顺序为H2O＞NH3＞H2S，故D错误；
故选A。
10．（2025·四川·一模）X、Y、Z、M、W五种元素原子序数依次增大，Y、Z、M同周期，基态Y原子各能级上的电子数相等，离子的价电子排布式为。由五种元素组成的某配离子的结构如图。下列说法正确的是
A．Z的最高价氧化物对应的水化物是强酸
B．W的最高价氧化物对应的水化物能溶于强酸，不溶于任何碱
C．Y和Z的氢化物的沸点：Z>Y
D．XM属于酸，但能与某酸性氧化物反应
【答案】D
【详解】A．Z为O元素，不存在最高氧化物的水化物，故A错误；
B．由分析可知W为Cu元素，则W的最高价氧化物对应的水化物是氢氧化铜，氢氧化铜是弱碱，能溶于弱碱氨水，形成四氨合铜离子，故B错误；
C．Y为C元素，C有多种烃类氢化物，其沸点不一定低于H2O，故C错误；
D．由分析可知X为H元素、M为F元素，HF属于弱酸，但能与酸性氧化物SiO2反应，故D正确；
故选：D。
11．（2025·宁夏陕西·模拟预测）一种新型微孔材料由X、Y、Z三种短周期元素组成。X、Y的质子数之和等于Z的质子数，X与Y同周期，X的第一电离能比同周期相邻两原子小，基态Y原子s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等。下列说法正确的是
A．原子半径： B．X的最高价氧化物对应的水化物是一种强酸
C．Y的氢化物既具有氧化性又具有还原性 D．Z的氯化物属于离子化合物
【答案】C
【详解】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；原子半径：，A错误；
B．X的最高价氧化物对应的水化物为硼酸，是一种弱酸，B错误；
C．Y的氢化物中过氧化氢或水，其中氢化合价能降低、氧化合价能升高，则既具有氧化性又具有还原性，C正确；
D．Z的氯化物为氯化铝，属于共价化合物，D错误；
故选C。
12．（2024·宁夏银川·三模）W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，四种元素中有两种金属元素，且原子序数之和为32；M是由这四种元素组成的化合物，其化学式为YZX2W2(其中每种元素只有一种化合价)；将8.0gM投入水中有刺激性气味的气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，向所得溶液中通入足量的CO2，经过滤等一系列操作后得到7.8g的白色固体。下列叙述错误的是
A．原子半径：Y>Z>X
B．M与盐酸反应能生成三种离子化合物
C．Y元素最高价氧化物的水化物能溶解Z元素最高价氧化物
D．该白色固体具有两性
【答案】B
【详解】A．N核外有2个电子层，Na、Al核外有3个电子层，同周期从左向右原子半径逐渐减小，因此原子半径大小顺序是Na＞Al＞N，故A正确；
B．根据上述分析M的化学式为NaAlN2H2，与盐酸反应生成NaCl、AlCl3、NH4Cl，AlCl3属于共价化合物，不属于离子化合物，NaCl、NH4Cl属于两种离子化合物，故B错误；
C．Y的最高价氧化物对应水化物为NaOH，Z元素最高价氧化物为Al2O3，氧化铝属于两性氧化物，能与NaOH溶液反应，故C正确；
D．白色沉淀为Al(OH)3，属于两性氢氧化物，故D正确；
故选：B。
考向3 分子结构与分子的性质
13．（2025·河南·模拟预测）化合物L是从我国传统中药华中五味子中提取得到的一种天然产物，其结构如图所示。下列有关该化合物的说法错误的是
A．能使酸性溶液褪色 B．分子中含有2个手性碳原子
C．能与溶液反应放出气体 D．既能发生加成反应，又能发生取代反应
【答案】C
【详解】A．化合物L中含碳碳双键、羟基，能使酸性溶液褪色，A正确；
B．已知同时连有4个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子，故L分子存在2个手性碳原子，如图所示：，B正确；
C．化合物L分子中不含羧基，含有酚羟基，酸性比碳酸弱，不能与碳酸氢钠溶液反应产生 CO2，C错误；
D．化合物L中含有碳碳双键可以发生加成反应，含有羟基可以发生取代反应，D正确；
故选C。
14．（2025·河南·模拟预测）配合物间的结构转变是一种有趣的现象。配合物1经过加热可转变为配合物2，如图所示。
下列说法错误的是
A．配合物1中含有2种配体 B．配合物2中N原子采取杂化
C．转变过程中涉及配位键的断裂和形成 D．转变前后，Co的化合价由价变为0价
【答案】D
【详解】A．配合物1中，中氧原子提供孤对电子，Co2+提供空轨道形成配位键；配合物1右侧N、O分别提供一对孤电子，与Co2+形成配位键，则配合物1中含有2种配体，A正确；
B．由配合物2的结构可知，N形成2个键，一个配位键，故采取sp2杂化，B正确；
C．转变过程中，配合物1中断裂2个与Co2+形成的配位键，配合物2中，中的O与Co2+形成2个配位键，涉及配位键的断裂和形成，C正确；
D．配合物1、2中Co都为+2价，Co的化合价没有发生变化，D错误；
故选D。
15．（2025·四川·模拟预测）和发生反应：是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A．是非极性键形成的极性分子 B．的电子式是
C．和互为同素异形体 D．含有的中子数是
【答案】A
【详解】A．臭氧分子的中心氧原子和两个配位氧原子之间的O-O具有极性，电子云偏向配位氧原子，故是由极性键形成的极性分子，A错误；
B．是共价化合物，氢和碘之间共用一对电子，故HI的电子式是，B正确；
C．和是由氧元素形成的不同的单质，互为同素异形体，C正确；
D．中H没有中子，O有16-8=8个中子，故含有的中子数是，D正确；
答案选A。
16．（2025·宁夏陕西·模拟预测）物质结构决定性质。下列物质性质差异与结构因素没有关联的是
选项 性质差异 结构因素
A 极性： 分子空间构型
B 酸性：二氯乙酸<二氟乙酸 分子间氢键
C 熔点： 晶体类型
D 识别K+的能力：18-冠-6>12-冠-4 冠醚空腔直径
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【详解】A．是平面三角形，是三角锥型，极性和分子空间构型有关联，故A不符合题意；
B．由于F的电负性比Cl大，吸引电子的能力更强，三氟乙酸羧基中的O-H键的极性更大，更易电离出H+，酸性更强，酸性和分子间氢键没有关联，故B符合题意；
C．是离子晶体，是分子晶体，离子晶体一般来说比分子及个体熔点高，熔点和晶体类型有关联，故C不符合题意；
D．18-冠-6空腔的直径与K+的直径相当，12-冠-4空腔的直径小于K+的直径，所以识别K+的能力与冠醚空腔直径有关联，故D不符合题意；
答案选B。
17．（2024·宁夏石嘴山·模拟预测）中成药连花清瘟胶囊可用于流感的防治，其成分之一绿原酸的结构简式如下：
下列关于绿原酸的叙述不正确的是
A．苯环上的一氯代物有三种 B．1 mol该物质最多可与4 mol氢气发生加成反应
C．分子中所有碳原子可能共平面 D．该分子含有手性碳原子
【答案】C
【详解】A．上述分子苯环上有3种环境的氢原子，所以苯环上的一氯代物有3种，故A项正确；
B．苯环和碳碳双键均可与氢气发生加成反应，所以1 mol该物质最多可与3mol+1mol=4 mol氢气发生加成反应，故B项正确；
C．分子中有含饱和碳原子的六元环，该环上的碳原子一定不共面，故C项错误；
D．1个绿原酸分子中含有4个手性碳原子，如图所示，，故D项正确；
故本题选C。
18．（2024·四川南充·一模）某有机化合物结构如图所示，下列有关说法错误的是
A．分子中含有1个手性碳原子
B．分子中有5个碳原子在同一直线上
C．能使酸性高锰酸钾稀溶液褪色
D．分子式为
【答案】A
【详解】A．手性碳原子是碳连的四个原子或原子团都不相同，标有*的碳原子为手性碳原子，，分子中含有2个手性碳原子，A错误；
B．碳碳三键是直线形结构，分子中有5个碳原子在同一直线上，如图所示，B正确；
C．含有碳碳三键，且与苯环相连的C原子上有H原子，能被酸性高锰酸钾氧化，C正确；
D．结合结构简式可知，其分子式为，D正确；
故选A。
考向4 晶体结构与性质
19．（2024·云南丽江·一模）晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有钙钛矿型的立体结构，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，如图所示，下列有关说法正确的是
A．每个晶胞中含有1个K、6个O、1个I
B．的空间构型为四面体形
C．与K紧邻的O的个数为12个
D．在晶胞结构的另一种表示中，若I处于各顶角位置，O处于棱心位置，则K处于面心位置
【答案】C
【详解】A．K位于晶胞的顶点，O位于晶胞的面心，I位于晶胞的体内，故每个晶胞中含有1个K、3个O、1个I，A错误；
B．中I的价层电子对数为，I采取杂化，有1对孤电子对，则的空间构型为三角锥形，B错误；
C．O位于面心，K位于顶点，与K紧邻的O的个数为12个，C正确；
D．在晶胞结构的另一种表示中，I处于各顶角位置，个数为，O位于棱心位置，每个棱为4个晶胞共有O个数为，K的个数为1，应位于体心位置，D错误；
故选C。
20．（2024·云南楚雄·二模）已知四氨合铜离子的模型如图甲，CaF2晶体的晶胞如图乙，阿伏加德罗常数的值用NA表示。下列有关说法正确的是
A．基态Cu的电子排布式为[Ar]3d84s1
B．四氨合铜离子中存在极性共价键、配位键、离子键
C．距离Ca2+最近且等距离的F-有6个
D．若CaF2晶胞的棱长为acm，CaF2的密度为g/cm3
【答案】D
【详解】A．基态Cu的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，A错误；
B．四氨合铜离子的配位体NH3的N原子与中心Cu2+之间以配位键结合，在配位体NH3中H-N键为极性键共价键，不存在离子键，B错误；
C．根据图乙可知距离Ca2+最近且等距离的F-在上下层各4个，共8个，C错误；
D．根据“均摊法”，晶胞中含个钙离子、8个氟离子，则晶胞密度：ρ=，D正确；
故选D。
21．（2024·山西·模拟预测）铁镁合金是一种新型储氢材料，晶胞类似于，结构如图所示，晶胞参数为，下列说法错误的是
A．铁原子和镁原子之间的最短距离为
B．镁原子填充在铁原子构成的正四面体空隙中
C．该合金的质量为
D．熔融该合金的过程中需要破坏金属键
【答案】C
【详解】A．由晶胞结构可知，晶胞中Fe与Mg的最短距离为晶胞体对角线的，晶胞参数为a，则晶胞中Fe与Mg的最短距离为，A正确；
B．观察给出的晶胞可知，镁原子与4个Fe原子相连，位于Fe原子所构成的正四面体空隙中，B正确；
C．铁原子位于顶点和面心，个数为，8个Mg位于晶胞内部，则晶胞密度，则该合金的质量为，C错误；
D．该晶体属于合金，属于金属晶体，所以只含金属键，则熔融该合金的过程中需要破坏金属键，D正确；
故选C。
22．（2024·山西运城·三模）朱砂(硫化汞)在众多先秦考古遗址中均有发现，其立方晶系型晶胞如下图所示，晶胞参数为a nm，A原子的分数坐标为，阿伏加德罗常数的值为，下列说法不正确的是
A．S的配位数是4 B．晶胞中B原子分数坐标为
C．该晶体的密度是g/cm3 D．相邻两个Hg的最短距离为nm
【答案】B
【详解】A．由晶胞图知，以位于体心的S原子为研究对象，S原子周围距离最近的Hg原子有4个，则S的配位数是4，A正确；
B．由A原子的分数坐标为(0，0，0)，结合投影图知，晶胞中B原子分数坐标为，B错误；
C．由晶胞图可知，含S原子=4×1=4个，Hg原子位于8个顶角和6个面心，共含Hg原子数=6×+8×=4，故该晶体的密度是ρ= ，C正确；
D．由晶胞结构可知，相邻两个Hg的最短距离面对角线的一半，为nm，D正确；
故选B。
23．（2024·山西运城·一模）图1为γ-AgI立方晶胞结构（Ag+未画出），晶胞中I-处于顶点和面心；γ-AgI晶胞沿x、y、z轴方向的投影均如图2所示，已知NA表示阿伏加德罗常数的值。γ-AgI晶胞的密度为ρg cm- ，下列说法正确的是
A．Ag与Cu同族，Ag在元素周期表中位于d区
B．Ag+填充在I-构成的正四面体空隙中
C．与I-等距离且最近的I-有6个
D．晶胞中两个最近的Ag+之间的距离为
【答案】B
【详解】A．第IB和IIB族为ds区，Ag与Cu位于同一族，属于第IB族，所以属于ds区，A错误；
B．由图2可知，填充在晶胞平分切割成的8个小立方体的体心且交错分布在其中4个小立方体的体心，则填充在构成的正四面体空隙中，B正确；
B．由图1可知，与等距离且最近的有12个，C错误；
D．由图1可知，晶胞中两个最近的之间的距离为面对角线的，即，D错误；
故选B。
24．（2024·河南·二模）已知图甲为金属钠的晶胞，其晶胞截面如图乙所示，将原子位置的坐标表示为晶胞棱长的分数。图丙为晶胞的截面，已知属于立方晶体，假设其晶胞参数为。设表示阿伏加德罗常数的值，下列关于晶胞的描述错误的是
A．图丙中“○”代表 B．晶体中的配位数为8
C．晶胞中与紧邻的有12个 D．晶体的密度为
【答案】B
【详解】A．根据分析，“○”代表 ，A正确；
B．Li+位于晶胞体内，与Li+最近且等距的 有4个，B错误；
C． 位于晶胞的8个顶角和6个面心，所以与 紧邻的 有12个，C正确；
D．根据均摊法可知Li+的个数为8，所以1个晶胞中含有4个 ，晶胞的质量为 ，所以晶胞的密度为 ，D正确；
故选B。
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