资源简介

(共129张PPT)
选择题命题区间六　物质结构与性质
命题角度1　元素“位—构—性”的关系及应用　
　　　　　　
(1)“元素位置—原子结构特点—元素及化合物的性质的关系”。
(2)以物质的价键结构为载体考查元素推断进而确定元素的性质、物质的结构及性质。
√
1．(2024·新课标全国卷，T5)我国科学家最近研究的一种无机盐Y3[Z(WX)6]2纳米药物，具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍，X和Y的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。下列叙述错误的是(　　)
A．W、X、Y、Z四种元素的单质中，Z的熔点最高
B．在X的简单氢化物中，X原子轨道杂化类型为sp3
C．Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液，可溶于NH4Cl溶液
D．Y3[Z(WX)6]2中，WX－提供电子对与Z3+形成配位键
2
4
1
3
题号
5
2
4
1
3
题号
5
√
2
4
1
3
题号
5
2
4
1
3
题号
5
2
4
1
3
题号
5
√
2
4
1
3
题号
5
3．(2024·湖北卷，T9)主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y的价电子数相等，Z的价电子所在能层有16个轨道，4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是(　　)
A．电负性：W>Y
B．酸性：W2YX3>W2YX4
C．基态原子的未成对电子数：W>X
D．氧化物溶于水所得溶液的pH：Z>Y
2
4
1
3
题号
5
D　[主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y的价电子数相等，Z的价电子所在能层有16个轨道，则Z个有4个能层。根据这4种元素形成的化合物的结构可以推断，W、X、Y、Z分别为H、O、S、K。W和Y可以形成H2S，其中S显－2价，因此，电负性S>H，A不正确；H2SO3是中强酸，而H2SO4是强酸，因此，在相同条件下，后者的酸性较强，B不正确；H只有1个电子，O的2p轨道上有4个电子，O有2个未成对电子，因此，基态原子的未成对电子数O>H，C不正确；K的氧化物溶于水且与水反应生成KOH，S的氧化物溶于水且与水反应生成H2SO3或H2SO4，因此，氧化物溶于水所得溶液的pH的大小关系为K>S，D正确。]
√
2
4
1
3
题号
5
2
4
1
3
题号
5
√
2
4
1
3
题号
5
5．(2024·贵州卷，T9)某化合物由原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z、Q组成(结构如图)。X的最外层电子数等于内层电子数，Y是有机物分子骨架元素，Q和W能形成两种室温下常见的液态化合物。下列说法错误的是(　　)
A．第一电离能：YB．该化合物中Q和W之间可形成氢键
C．X与Al元素有相似的性质
D．W、Z、Q三种元素可形成离子化合物
2
4
1
3
题号
5
(1)C、N、O的电负性逐渐增大，其第一电离能也逐渐增大。 (　　)
(2)碳元素的氢化物的沸点一定低于氧元素的氢化物的沸点。 (　　)
(3)基态N的2p轨道有3个单电子，故N的化合物中N一定形成三个σ键。 (　　)
(4)Cl的非金属性比S的弱，故Cl的含氧酸比S的含氧酸的酸性强。 (　　)
(5)热稳定性：NH3>CH4，故还原性：NH3>CH4。 (　　)
(6)含配位键的化合物一定是配位化合物。 (　　)
×
×
×
×
×
×
“位—构—性”关系
b．第ⅢA族元素原子(B、Al)可以形成三个共价键或四个共价键(含一个配位键)。
c．第ⅣA族元素原子(C、Si)可以形成四个共价键，C可以形成
d．第ⅤA族元素原子(N、P)可以形成三个共价键或四个共价键(含一个配位键)，P也可形成5个共价键。
e．第ⅥA族元素原子(O、S)可以形成两个共价键，O可以形成三个共价键(含一个配位键)，S也可形成6个共价键。
②递变性
③单质及其化合物的特性与转化关系。
1．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，分别属于第一、二、三周期。基态W、Y原子的电子层数与价层电子数相等，基态Z原子的价层电子数是其电子层数的2倍，且其核外电子的运动状态数是X原子的2倍，下列说法正确的是(　　)
A．工业上采用电解法冶炼Y单质
B．W的氧化物属于离子晶体
C．原子半径：Z>Y>X>W
D．第一电离能：X>Y>Z
√
A　[提取题中信息：W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素。
抓关键信息 推理具体元素
基态W、Y原子的电子层数与价层电子数相等 W、Y可能分别为H或Be或Al
基态Z原子的价层电子数是其电子层数的2倍 Z可能为C或S
基态Z原子的核外电子的运动状态数是X原子的2倍 X可能为Li或O
W、X、Y、Z分别属于第一、二、三周期 W为H、X为O、Y为Al、Z为S
2．(2024·鞍山二模)短周期主族元素X、Y、Z、Q、W的原子序数依次增大，其中基态X原子最外层2p轨道有两个未成对电子，Q的电负性为4.0，Z与W同主族且五种元素可形成如图所示的阴离子，下列说法正确的是(　　)
A．Z、W可形成多种化合物且均为非极性分子
B．第一电离能：Q>Z>Y>X
C．X和Y分别形成氢化物的沸点：前者低于后者
D．上述阴离子中，Y原子价层电子对数为4
D　[短周期主族元素X、Y、Z、Q、W的原子序数依次增大，其中基态X原子最外层2p轨道有两个未成对电子，且五种元素可形成如图所示的阴离子，根据阴离子结构可知Q参与1个共价键，Q的电负性为4.0，Q为F元素；X参与4个共价键的形成，X为C元素；Z参与2个共价键的形成且原子序数比Q的小，Z为O元素；Y一定为N元素；Z与W同主族，W为S元素。]
√
命题角度2　分子结构与性质　
　　　　　　
(1)分子结构——空间结构、键角、杂化类型；
(2)分子性质——溶解性、极性、手性、酸性、熔、沸点。
√
2
4
1
3
题号
5
2
4
1
3
题号
5
√
2
4
1
3
题号
5
2．(2024·湖南卷，T9)通过理论计算方法优化了P和Q的分子结构，P和Q呈平面六元并环结构，原子的连接方式如图所示，下列说法错误的是(　　)
A．P为非极性分子，Q为极性分子
B．第一电离能：BC．1 mol P和1 mol Q所含电子数目相等
D．P和Q分子中C、B和N均为sp2杂化
2
4
1
3
题号
5
A　[由所给分子结构图可知，P和Q分子都呈对称结构，正、负电荷重心重合，都是非极性分子，A错误；同周期主族元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为较稳定的半充满结构，第一电离能大于同周期相邻元素，则第一电离能由小到大的顺序为B1 mol P和1 mol Q所含电子数目相等，C正确；由所给分子结构可知，P和Q分子中C、B和N均与其他三个原子成键，P和Q分子呈平面结构，故P和Q分子中C、B和N均为sp2杂化，D正确。]
√
2
4
1
3
题号
5
2
4
1
3
题号
5
√
2
4
1
3
题号
5
2
4
1
3
题号
5
√
2
4
1
3
题号
5
5．(2023·河北卷，T7)物质的结构决定其性质。下列实例与解释不相符的是(　　)
选项 实例 解释
A 用He替代H2填充探空气球更安全 He的电子构型稳定，不易得失电子
B BF3与NH3形成配合物[H3N→BF3] BF3中的B有空轨道接受NH3中N的孤电子对
C 碱金属中Li的熔点最高 碱金属中Li的价电子数最少，金属键最强
D 不存在稳定的NF5分子 N原子价层只有4个原子轨道，不能形成5个N—F键
2
4
1
3
题号
5
C　[氢气具有可燃性，使用氢气填充气球存在一定的安全隐患， 而相比之下，氦气是一种惰性气体，不易燃烧或爆炸，因此使氦气填充气球更加安全可靠，故A正确；三氟化硼分子中硼原子具有空轨道，能与氨分子中具有孤电子对的氮原子形成配位键，所以三氟化硼能与氨分子形成配合物[H3N→BF3]，故B正确；碱金属元素的价电子数相等，都为1，锂离子的离子半径在碱金属中最小，形成的金属键最强，所以碱金属中锂的熔点最高，故C错误；氮原子价层只有4个原子轨道，3个未成对电子，由共价键的饱和性可知，氮原子不能形成5个氮氟键， 所以不存在稳定的五氟化氮分子，故D正确。]
√
×
×
×
(5)1 mol [Ag(NH3)2]＋中含σ键数目为6NA。 (　　)
(6)AlCl3可以形成二聚分子Al2Cl6，其中含有配位键。 (　　)
(7)NH3易液化且易溶于水与形成氢键有关。 (　　)
(8)ClCH2COOH的酸性比FCH2COOH的酸性强。 (　　)
√
×
√
×
(1)
价层电子对数 VSEPR模型 杂化类型
2 直线形 sp
3 平面三角形 sp2
4 四面体形 sp3
(2)键角大小的判断方法
①不同杂化类型：sp>sp2>sp3，如键角：CH4②单键、双键、三键的影响。
三键与三键之间的排斥力>双键与双键之间的排斥力>单键与单键之间的排斥力。如　　　　中∠HCO>∠HCH。
价层电子对数 VSEPR模型 杂化类型
5 三角双锥形 sp3d
6 八面体形 sp3d2
4 平面正方形 sp2d
3．配合物的组成
配合物 配离子 配体 配位原子 配位数
[Cu(NH3)4]SO4 [Cu(NH3)4]2+ NH3 N 4
K3[Fe(CN)6] [Fe(CN)6]3- CN－ C 6
4．分子性质分析要点
1．(2024·重庆模拟)EDTA(乙二胺四乙酸)可用于水的软化，软化水过程中与Mg2+形成的一种配合物如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．配合物中碳原子的杂化方式为sp2和sp3
B．图中键角1小于键角2
C．两种不同状态的镁，电离最外层一个电子所需能量：
D．1 mol该配合物中的配位键有6 mol
√
B　[键角1的碳原子是sp2杂化，键角2的碳原子是sp3杂化，中心原子杂化轨道越多，形成的键角越小，故键角1＞键角2，故B错误。]
C　[水分子中氧原子的价层电子对数为4，原子的杂化方式为sp3杂化，二氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为3，原子的杂化方式为sp2杂化，故C错误。]
√
(1)晶体化学式的确定。
(2)晶胞中粒子的配位数确定。
(3)晶体密度与晶胞参数的有关计算。
(4)晶胞中粒子的分数坐标确定。
命题角度3　晶体结构与性质　
√
2
4
1
3
题号
5
2
4
1
3
题号
5
√
2
4
1
3
题号
5
2
4
1
3
题号
5
√
2
4
1
3
题号
5
2
4
1
3
题号
5
√
2
4
1
3
题号
5
2
4
1
3
题号
5
√
2
4
1
3
题号
5
2
4
1
3
题号
5
(1)晶胞是晶体中的最小的“平行六面体”。 (　　)
(2)具有规则几何外形的固体一定是晶体。 (　　)
(3)在NaCl晶体中，每个Na＋周围等距且紧邻的Na＋有12个，Na＋的配位数为12。 (　　)
(4)CO2和SiO2的晶体结构相似，性质也相似。 (　　)
×
×
×
×
1．晶体密度及粒子间距离的计算方法
(1)计算晶体密度的方法
(2)计算晶体中粒子间距离的方法
2．原子坐标的分析思路
[注意]　晶胞中占有几个粒子就有几种分数坐标，如金刚石晶胞中占有8个C，晶胞中有8种分数坐标。
3．立方体中微粒周围距离最近且相等微粒的个数的确定方法

√
2
4
1
3
题号
1．(2024·鞍山二模)科研工作者合成了低温超导化合物M，再利用低温去插层法，获得了一个新化合物N。二者的晶体结构如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．去插层过程中Cs元素均转化为
Cs单质
B．N的化学式为V2Se2O
C．M中与Cs原子最近且距离相等的Se原子有2个
D．N中V原子填充了Se原子构成的正八面体空隙
2
4
1
3
题号
2
4
1
3
题号
√
2
4
1
3
题号
2
4
1
3
题号
√
2
4
1
3
题号
2
4
1
3
题号
2
4
1
3
题号
2
4
1
3
题号
4．(2024·黄冈模拟)某物质用途非常广泛，可用来制造耐火陶瓷，作颜料，还可以用于冶炼金属。其具有的长方体形晶胞结构可用下图表示，已知6个N原子形成了正八面体，晶胞参数的单位为pm，M原子的相对原子质量为m，N原子的相对原子质量为n。下列说法错误的是(　　)
√
2
4
1
3
题号
√
2
4
1
3
题号
5
6
多维训练八　物质结构与性质
2
4
1
3
题号
5
6
√
2
4
1
3
题号
5
6
2．香花石是我国地质学家发现的新矿物，其化学式为N3(YMZ4)3·2XW。已知X、Y、Z、W、M、N为原子序数依次增大的前20号元素；其中X、Y、N为金属元素，且Y与N同主族；Z原子的s能级电子总数等于p能级的电子总数，W原子核外有1个未成对电子，M的最外层电子数是最内层电子数的2倍。下列说法正确的是(　　)
A．原子半径：M>W>Z
B．第一电离能：Y>N
C．电负性：X>Y>W
D．简单氢化物的沸点：Z>W
√
2
4
1
3
题号
5
6
BD　[已知X、Y、Z、W、M、N为原子序数依次增大的前20号元素； Z原子的s能级电子总数等于p能级的电子总数，则电子排布式为1s22s22p4，为O元素；W原子核外有1个未成对电子，为F元素，M的最外层电子数是最内层电子数的2倍，则M为Si元素；根据化合物中各元素化合价代数和为0，其中X、Y、N为金属元素，且Y与N同主族，X为Li、Y为Be，故N为Ca。A项，原子半径：M(Si)>Z(O)>W(F)，错误；B项，第一电离能：Y(Be)>N(Ca)，正确；C项，电负性：W(F)>Y(Be)>X(Li)，错误；D项，简单氢化物的沸点：Z(H2O)>W(HF)，正确。]
√
2
4
1
3
题号
5
6
2
4
1
3
题号
5
6
√
2
4
1
3
题号
5
6
2
4
1
3
题号
5
6
A　[X原子中有6个运动状态不同的电子，即X有6个电子，则X为C元素，Y是地壳中含量最多的元素，则Y为O元素，基态Z原子K、L层上的电子总数是3p原子轨道上电子数的两倍，K层2个电子，L层8个电子，其3p轨道有5个电子，则Z为Cl元素，基态W原子中有6个未成对电子，W有d轨道，价层电子排布为3d54s1，W为Cr元素。与Z(Cl)为同周期的Ar第一电离能最大，A错误。]
√
2
4
1
3
题号
5
6
5．(2024·安庆二模)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，其中仅Y、Z位于同一周期，X的s轨道电子数是p轨道电子数的4倍，W、X的最外层电子数之和与Y的最外层电子数相等，Z基态原子最外层有1个未成对电子。下列说法不正确的是(　　)
A．第一电离能： Z>Y
B．X与Z形成的化合物的空间结构是平面三角形
C．X的最高价氧化物对应的水化物是三元酸
D．Y的简单氢化物中Y的化合价是正价
2
4
1
3
题号
5
6
C　[由题干信息可知，W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，其中仅Y、Z位于同一周期，则W为H，X的s轨道电子数是p轨道电子数的4倍，即X的核外电子排布为1s22s22p1，即X为B，W、X的最外层电子数之和与Y的最外层电子数相等，故Y为Si，Z基态原子最外层有1个未成对电子，则Z为Cl。X的最高价氧化物对应的水化物为H3BO3，H3BO3是一元酸，其电离方程式为H3BO3＋H2O [B(OH)4]－＋H＋，C错误。]
√
2
4
1
3
题号
5
6
6．短周期主族元素M、E、X、Y、Z原子序数依次增大，其中M、E、Z位于同一主族，X原子最外层电子数比次外层的多1，Y元素的第一电离能比元素周期表中位置相邻元素的大。下列说法正确的是(　　)
A．原子半径：X＞Y＞Z＞M
B．电负性：M＞X＞Y＞Z
C．X、Y、Z分别与M形成简单化合物，熔点最高的为Z
D．E、Z的最高价氧化物对应水化物的碱性：E√
2
4
1
3
题号
5
6
CD　[短周期主族元素M、E、X、Y、Z原子序数依次增大，其中M、E、Z位于同一主族，因此M为H，E为Li，Z为Na；X原子最外层电子数比次外层的多1，所以X是B，Y元素的第一电离能比元素周期表中位置相邻元素的大，所以Y是N。原子半径：Na(Z)>B(X)>N(Y)>H(M)，A错误；电负性：N(Y)>H(M)>B(X)>
Na(Z)，B错误；NaH为离子晶体，熔点最高，C正确；碱性：LiOH√
2
4
1
3
题号
5
6
C　[R—N3分子中与碳原子相连的氮原子上存在1个孤电子对，由于孤电子对对成键电子对的斥力使得∠CNN小于120°，C错误。]
√
2
4
1
3
题号
5
6
2．磷酸可以通过脱水缩合生成链状多磷酸，其中焦磷酸和三聚磷酸的结构如图所示。
下列说法错误的是(　　)
A．磷酸分子的结构为
B．焦磷酸中P元素化合价为＋3价
C．三聚磷酸钠的化学式为Na3P3O10
D．链状多磷酸的通式为Hn＋2PnO3n＋1
√
2
4
1
3
题号
5
6
BC　[根据焦磷酸的结构式可知，磷酸分子的结构为 　　　　 ，
A正确；焦磷酸的化学式为H4P2O7，P元素的化合价为＋5价，B错误；三聚磷酸钠又称五钠，则为钠替代了三聚磷酸中的氢，则其化学式为Na5P3O10，C错误；焦磷酸的化学式为H4P2O7，三聚磷酸的化学式为H5P3O10，则链状多磷酸的通式为Hn＋2PnO3n＋1，D正确。]
2
4
1
3
题号
5
6
3．(2024·石家庄一模)物质的结构决定其性质。下列事实与解释相符的是(　　)
选项 事实 解释
A CF4是非极性分子 C原子处在4个F原子所组成的正方形中心，键的极性的向量和为零
B Ge原子间难以形成π键 Ge的原子半径较大，未杂化的p轨道很难重叠
C 干冰的熔点低于SiO2 2个C==O的键能之和小于4个Si—O的键能之和
D 利用“杯酚”可分离C60和C70 超分子具有自组装的特征
√
2
4
1
3
题号
5
6
B　[A项，CF4为正四面体形，错误；C项，熔点取决于晶体类型，干冰为分子晶体而SiO2为共价晶体，错误；D项，杯酚分离C60和C70，反映了超分子的“分子识别”特性，错误。]
√
2
4
1
3
题号
5
6
2
4
1
3
题号
5
6
2
4
1
3
题号
5
6
5．元素N、P、As位于元素周期表中ⅤA族。下列说法正确的是
(　　)
A．原子半径：r(N)>r(P)>r(As)
B．第一电离能：I1(N)C．NH3、PH3、AsH3的键角逐渐减小
D．HNO3、H3PO4、H3AsO4的酸性逐渐减弱
CD　[r(N)I1(P)>I1(As)，B错误。]
√
√
2
4
1
3
题号
5
6
6．(2024·泉州三检)下列有关物质结构、性质与应用的表述，没有因果关系的是(　　)
A．Al(OH)3胶体具有吸附性，可用于除去水中的悬浮颗粒物
B．N—H的极性大于C—H的极性，NH3分子的极性大于CH4
C．C—F的键能大于C—H，聚四氟乙烯的稳定性高于聚乙烯
D．Cr3+存在3d、4s、4p等多个空轨道，可形成多种配位化合物
B　[N的非金属性强于C，故吸电子的能力较强，故N—H的极性大于C—H的极性，键的极性大小并不能代表分子极性大小的关系，与NH3分子的极性大于CH4的极性无因果关系，B符合题意。]
√
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
3．(2024·石家庄一模)某晶体由镁、铝、氧三种元素组成，若将其晶胞按图1方式切成8个体积相同的小立方体，Mg2+、Al3+和O2-在小立方体中的分布如图2、图3所示。已知Mg2+之间的最小间距为
a pm。下列说法错误的是(　　)
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
√
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
6．(2024·辽阳一模)氧化铈(CeO2)常用作玻璃工业添加剂，在其立方晶胞中掺杂Y2O3，Y3+占据原来Ce4+的位置，可以得到更稳定的结构，这种稳定的结构使得氧化铈具有许多独特的性质和应用，CeO2晶胞中Ce4+与最近O2-的核间距为a pm。下列说法正确的是(　　)
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
8．LiMn2O4为尖晶石型锰系锂离子电池材料，其晶胞由8个立方单元组成，这8个立方单元可分为A、B两种类型。电池充电过程的总反应可表示为LiMn2O4＋C6―→Li1－xMn2O4＋LixC6。
已知：充放电前后晶体中锰的化合价只有＋3价、＋4价，分别表示为Mn(Ⅲ)、Mn(Ⅳ)。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
下列说法不正确的是(　　)
A．每个晶胞含8个Li＋
B．立方单元B中Mn、O原子个数比为1∶2
C．放电时，正极反应为Li1－xMn2O4＋xLi＋＋xe－===LiMn2O4
D．若x＝0.6，则充电后材料中Mn(Ⅲ)与Mn(Ⅳ)的比值为1∶2
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
√
高考题集训 　 物质结构与性质
1．(2024·河北卷，T7)侯氏制碱法工艺流程中的主反应为QR＋YW3＋XZ2＋W2Z===QWXZ3＋YW4R，其中W、X、Y、Z、Q、R分别代表相关化学元素。下列说法正确的是(　　)
A．原子半径：WB．第一电离能：XC．单质沸点：ZD．电负性：WC　[根据反应可知X为C，Y为N，Z为O，W为H，Q为Na，R为Cl。一般原子的电子层数越多，半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小，则原子半径：HO>C，B错误；O2、Cl2为分子晶体，相对分子质量越大，沸点越高，二者在常温下均为气体，Na在常温下为固体，则沸点：O2题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
2．(2024·安徽卷，T8)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为＋2价
B．基态原子的第一电离能：Cl>P
C．该物质中C和P均采取sp2杂化
D．基态Ni原子价电子排布式为3d84s2
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
C　[由结构简式可知，Ni的四个配体为两个中性分子和两个Cl－，故该物质中Ni为＋2价，A正确；同周期元素随着原子序数的增大，第一电离能呈增大趋势，故基态原子的第一电离能：Cl＞P，B正确；该物质中，C均存在于苯环上，采取sp2杂化，P与苯环形成3个共用电子对，剩余的孤电子对与Ni形成配位键，价层电子对数为4，采取sp3杂化，C错误；Ni的原子序数为28，位于第四周期第Ⅷ族，基态Ni原子价电子排布式为3d84s2，D正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
3．(2024·山东卷，T9)由O、F、I组成化学式为IO2F的化合物，能体现其成键结构的片段如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．图中○代表F原子
B．该化合物中存在过氧键
C．该化合物中I原子存在孤电子对
D．该化合物中所有碘氧键键长相等
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
C　[白色的小球可形成2个共价键，灰色的小球只形成1个共价键，黑色的大球形成了4个共价键，白色的小球代表O原子、灰色的小球代表F原子，黑色的大球代表I原子，A不正确；根据该化合物结构片段可知，该化合物中存在I==O双键，I—O单键和I—F单键，因此，该化合物中不存在过氧键，B不正确；I原子的价电子数为7，该化合物中F元素的化合价为－1价，O元素的化合价为－2价，则I元素的化合价为＋5价，I形成5个共价键，即有5个价电子，I还剩一个孤电子对，C正确；该化合物中既存在I—O单键，又存在I==O双键，单键和双键的键长是不相等的，因此，该化合物中所有碘氧键键长不相等，D不正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
4．(2024·湖北卷，T11)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-CuD．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，Au与Cu原子个数比依次为1∶1、1∶3、3∶1
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
5．(2024·甘肃卷，T5)X、Y、Z、W、Q为短周期元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为18。Y原子核外有两个单电子，Z和Q同族，Z的原子序数是Q的一半，W元素的焰色试验呈黄色。下列说法错误的是(　　)
A．X、Y组成的化合物有可燃性
B．X、Q组成的化合物有还原性
C．Z、W组成的化合物能与水反应
D．W、Q组成的化合物溶于水呈酸性
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
D　[X、Y、Z、W、Q为短周期元素，W元素的焰色试验呈黄色，W为Na元素；Z和Q同族，Z的原子序数是Q的一半，则Z为O、Q为S；Y原子核外有两个单电子、且原子序数小于Z，Y为C元素；X、Y、Z、W、Q的最外层电子数之和为18，则X的最外层电子数为18－4－6－1－6＝1，X可能为H或Li。若X为H，H与C组成的化合物为烃，烃能够燃烧，若X为Li，Li与C组成的化合物也具有可燃性，A正确；X、Q组成的化合物中Q(即S)元素呈－2价，为S元素的最低价，具有还原性，B正确；Z、W组成的化合物为Na2O、Na2O2，Na2O与水反应生成NaOH，Na2O2与水反应生成NaOH和O2，C正确；W、Q组成的化合物Na2S属于强碱弱酸盐，其溶于水所得溶液呈碱性，D错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
6．(2024·贵州卷，T8)我国科学家首次合成了化合物[K(2，2，2-crypt)][K@Au12Sb20]。其阴离子[K@Au12Sb20]5-为全金属富勒烯(结构如图)，具有与富勒烯C60相似的高对称性。下列说法错误的是(　　)
A．富勒烯C60是分子晶体
B．图示中的K＋位于Au形成的二十面体笼内
C．全金属富勒烯和富勒烯C60互为同素异形体
D．锑(Sb)位于第五周期第ⅤA族，则其基态原子价层电子排布式是5s25p3
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
C　[富勒烯C60是由C60分子通过范德华力结合形成的分子晶体，A正确；由题图可知，中心K＋周围有12个Au形成二十面体笼(每个面为三角形，上、中、下层分别有5、10、5个面)，B正确；全金属富勒烯不是碳元素的单质，因此其与富勒烯C60不能互为同素异形体，C错误；锑(Sb)位于第五周期第ⅤA族，则根据元素位置与原子结构关系可知：其基态原子价层电子排布式是5s25p3，D正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
7．(2024·湖南卷，T14)NH4ClO4是火箭固体燃料重要的氧载体，与某些易燃物作用可全部生成气态产物，如：NH4ClO4＋2C===NH3↑＋2CO2↑＋HCl↑。下列有关化学用语或表述正确的是(　　)
A．HCl的形成过程可表示为
B．NH4ClO4中的阴、阳离子有相同的VSEPR模型和空间结构
C．在C60、石墨、金刚石中，碳原子有sp、sp2和sp3三种杂化方式
D．NH3和CO2都能作制冷剂是因为它们有相同类型的分子间作用力
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
8．(2023·重庆卷，T10)NCl3和SiCl4均可发生水解反应，其中NCl3的水解机理示意图如下：下列说法正确的是(　　)
A．NCl3和SiCl4均为极性分子
B．NCl3和NH3中的N均为sp2杂化
C．NCl3和SiCl4的水解反应机理相同
D．NHCl2和NH3均能与H2O形成氢键
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10元素“位—构—性”的关系及应用
(1)“元素位置—原子结构特点—元素及化合物的性质的关系”。
(2)以物质的价键结构为载体考查元素推断进而确定元素的性质、物质的结构及性质。
1．(2024·新课标全国卷，T5)我国科学家最近研究的一种无机盐Y3[Z(WX)6]2纳米药物，具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍，X和Y的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。下列叙述错误的是(　　)
A．W、X、Y、Z四种元素的单质中，Z的熔点最高
B．在X的简单氢化物中，X原子轨道杂化类型为sp3
C．Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液，可溶于NH4Cl溶液
D．Y3[Z(WX)6]2中，WX－提供电子对与Z3+形成配位键
2．(2024·黑吉辽卷，T11)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(　　)
QZY4溶液QZX4Y4W12溶液
A．单质沸点：Z>Y>W
B．简单氢化物键角：X>Y
C．反应过程中有蓝色沉淀产生
D．QZX4Y4W12是配合物，配位原子是Y
3．(2024·湖北卷，T9)主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y的价电子数相等，Z的价电子所在能层有16个轨道，4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是(　　)
A．电负性：W>Y
B．酸性：W2YX3>W2YX4
C．基态原子的未成对电子数：W>X
D．氧化物溶于水所得溶液的pH：Z>Y
4．(2024·广东卷，T12，有改动)一种可为运动员补充能量的物质，其分子结构式如图。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，则(　　)
A．沸点：ZR3B．最高价氧化物的水化物的酸性：ZC．第一电离能：Z和空间结构均为平面三角形
5．(2024·贵州卷，T9)某化合物由原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z、Q组成(结构如图)。X的最外层电子数等于内层电子数，Y是有机物分子骨架元素，Q和W能形成两种室温下常见的液态化合物。下列说法错误的是(　　)
A．第一电离能：YB．该化合物中Q和W之间可形成氢键
C．X与Al元素有相似的性质
D．W、Z、Q三种元素可形成离子化合物
(1)C、N、O的电负性逐渐增大，其第一电离能也逐渐增大。 (×)
(2)碳元素的氢化物的沸点一定低于氧元素的氢化物的沸点。 (×)
(3)基态N的2p轨道有3个单电子，故N的化合物中N一定形成三个σ键。 (×)
(4)Cl的非金属性比S的弱，故Cl的含氧酸比S的含氧酸的酸性强。 (×)
(5)热稳定性：NH3>CH4，故还原性：NH3>CH4。 (×)
(6)含配位键的化合物一定是配位化合物。 (×)
“位—构—性”关系
(1)结构与位置
①核外电子排布规律
②等量关系
③价键结构
a．第ⅦA族元素原子和氢原子只形成一个共价键。
b．第ⅢA族元素原子(B、Al)可以形成三个共价键或四个共价键(含一个配位键)。
c．第ⅣA族元素原子(C、Si)可以形成四个共价键，C可以形成
d．第ⅤA族元素原子(N、P)可以形成三个共价键或四个共价键(含一个配位键)，P也可形成5个共价键。
e．第ⅥA族元素原子(O、S)可以形成两个共价键，O可以形成三个共价键(含一个配位键)，S也可形成6个共价键。
(2)位置与性质
①元素周期表
②递变性
③单质及其化合物的特性与转化关系。
1．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，分别属于第一、二、三周期。基态W、Y原子的电子层数与价层电子数相等，基态Z原子的价层电子数是其电子层数的2倍，且其核外电子的运动状态数是X原子的2倍，下列说法正确的是(　　)
A．工业上采用电解法冶炼Y单质
B．W的氧化物属于离子晶体
C．原子半径：Z>Y>X>W
D．第一电离能：X>Y>Z
2．(2024·鞍山二模)短周期主族元素X、Y、Z、Q、W的原子序数依次增大，其中基态X原子最外层2p轨道有两个未成对电子，Q的电负性为4.0，Z与W同主族且五种元素可形成如图所示的阴离子，下列说法正确的是(　　)
A．Z、W可形成多种化合物且均为非极性分子
B．第一电离能：Q>Z>Y>X
C．X和Y分别形成氢化物的沸点：前者低于后者
D．上述阴离子中，Y原子价层电子对数为4
分子结构与性质
(1)分子结构——空间结构、键角、杂化类型；
(2)分子性质——溶解性、极性、手性、酸性、熔、沸点。
1．(2024·安徽卷，T7)已知25 ℃时，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中，正确的是(　　)
A．键角：
B．熔点：NH2OH>[NH3OH]Cl
C．25 ℃同浓度水溶液的pH：[NH3OH]Cl>NH4Cl
D．羟胺分子间氢键的强弱：O—H…O>N—H…N
2．(2024·湖南卷，T9)通过理论计算方法优化了P和Q的分子结构，P和Q呈平面六元并环结构，原子的连接方式如图所示，下列说法错误的是(　　)
A．P为非极性分子，Q为极性分子
B．第一电离能：BC．1 mol P和1 mol Q所含电子数目相等
D．P和Q分子中C、B和N均为sp2杂化
3．(2024·甘肃卷，T14)温室气体N2O在催化剂作用下可分解为O2和N2。下列说法错误的是(　　)
A．相同条件下N2比O2稳定
B．N2O与的空间构型相同
C．N2O中N—O键比N—N键更易断裂
D．N2O中σ键和大π键的数目不相等
4．(2023·湖北卷，T9)价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是(　　)
A．CH4和H2O的VSEPR模型均为四面体
和的空间构型均为平面三角形
C．CF4和SF4均为非极性分子
D．XeF2与XeO2的键角相等
5．(2023·河北卷，T7)物质的结构决定其性质。下列实例与解释不相符的是(　　)
选项 实例 解释
A 用He替代H2填充探空气球更安全 He的电子构型稳定，不易得失电子
B BF3与NH3形成配合物[H3N→BF3] BF3中的B有空轨道接受NH3中N的孤电子对
C 碱金属中Li的熔点最高 碱金属中Li的价电子数最少，金属键最强
D 不存在稳定的NF5分子 N原子价层只有4个原子轨道，不能形成5个N—F键
(1)CO2与SO2的空间结构均为V形，中心原子均采用sp2杂化。 (×)
(2)NH3与PH3的空间结构均为三角锥形，键角相等。 (×)
、SO3的空间结构均为平面三角形，均存在大π键。
(√)
(4)H2S的键角大于PH3的键角。 (×)
(5)1 mol [Ag(NH3)2]＋中含σ键数目为6NA。 (×)
(6)AlCl3可以形成二聚分子Al2Cl6，其中含有配位键。 (√)
(7)NH3易液化且易溶于水与形成氢键有关。 (√)
(8)ClCH2COOH的酸性比FCH2COOH的酸性强。 (×)
．型粒子结构的分析思路
(1)
价层电子对数 VSEPR模型 杂化类型
2 直线形 sp
3 平面三角形 sp2
4 四面体形 sp3
5 三角双锥形 sp3d
6 八面体形 sp3d2
4 平面正方形 sp2d
(2)键角大小的判断方法
①不同杂化类型：sp>sp2>sp3，如键角：CH4②单键、双键、三键的影响。
三键与三键之间的排斥力>双键与双键之间的排斥力>单键与单键之间的排斥力。如中∠HCO>∠HCH。
③杂化类型相同，中心原子孤电子对数越多，键角越小。
如键角：CH4>NH3>H2O；>NH3。
④杂化类型和孤电子对数均相同，中心原子的电负性越大，键角越大。如键角：NH3>PH3>AsH3。
⑤杂化类型和孤电子对数均相同，配位原子电负性越大，键角越小(正四面体形、平面正三角形、直线形结构除外)，如键角：NF32．常见大π键
(1)：O3、SO2、CO2；(2)：、、SO3；
(3)：、；(4)：、。
3．配合物的组成
配合物 配离子 配体 配位原子 配位数
[Cu(NH3)4]SO4 [Cu(NH3)4]2+ NH3 N 4
K3[Fe(CN)6] [Fe(CN)6]3- CN－ C 6
4．分子性质分析要点
1．(2024·重庆模拟)EDTA(乙二胺四乙酸)可用于水的软化，软化水过程中与Mg2+形成的一种配合物如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．配合物中碳原子的杂化方式为sp2和sp3
B．图中键角1小于键角2
C．两种不同状态的镁，电离最外层一个电子所需能量：
D．1 mol该配合物中的配位键有6 mol
2．(2024·湖北十一校二模)下列关于O、S及其化合物结构与性质的论述错误的是(　　)
A．SO2、O3均为极性键构成的极性分子，存在大π键
B．硫酰氯(SO2Cl2)、亚硫酰氯(SOCl2)分别与足量的NaOH溶液反应都可以生成两种盐
C．H2O与SO2均为V形结构，因此中心原子的杂化方式相同
、、的中心原子的价层电子对数相等
晶体结构与性质
(1)晶体化学式的确定。
(2)晶胞中粒子的配位数确定。
(3)晶体密度与晶胞参数的有关计算。
(4)晶胞中粒子的分数坐标确定。
1．(2024·河北卷，T12)金属铋及其化合物广泛应用于电子设备、医药等领域。如图是铋的一种氟化物的立方晶胞及晶胞中MNPQ点的截面图，晶胞的边长为a pm，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(　　)
A．该铋氟化物的化学式为BiF3
B．粒子S、T之间的距离为a pm
C．该晶体的密度为 g·cm-3
D．晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有6个
2．(2024·安徽卷，T14)研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物(LixLayTiO3)，其立方晶胞和导电时Li＋迁移过程如图所示。已知该氧化物中Ti为＋4价，La为＋3价。下列说法错误的是(　　)
A．导电时，Ti和La的价态不变
B．若x＝，Li＋与空位的数目相等
C．与体心最邻近的O原子数为12
D．导电时，空位移动方向与电流方向相反
3．(2024·黑吉辽卷，T14)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Co9S8
B．晶胞2中S与S的最短距离为a
C．晶胞2中距Li最近的S有4个
D．晶胞2和晶胞3表示同一晶体
4．(2024·湖南卷，T12)Li2CN2是一种高活性的人工固氮产物，其合成反应为2LiH＋C＋N2Li2CN2＋H2，晶胞如图所示，下列说法错误的是(　　)
A．合成反应中，还原剂是LiH和C
B．晶胞中含有的Li＋个数为4
C．每个周围与它最近且距离相等的Li＋有8个
为V形结构
5．(2023·湖北卷，T15)镧La和H可以形成一系列晶体材料LaHn，在储氢和超导等领域具有重要应用。LaHn属于立方晶系，晶胞结构和参数如图所示。高压下，LaH2中的每个H结合4个H形成类似CH4的结构，即得到晶体LaHx。下列说法错误的是(　　)
A．LaH2晶体中La的配位数为8
B．晶体中H和H的最短距离：LaH2>LaHx
C．在LaHx晶胞中，H形成一个顶点数为40的闭合多面体笼
D．LaHx单位体积中含氢质量的计算式为g·cm-3
(1)晶胞是晶体中的最小的“平行六面体”。 (×)
(2)具有规则几何外形的固体一定是晶体。 (×)
(3)在NaCl晶体中，每个Na＋周围等距且紧邻的Na＋有12个，Na＋的配位数为12。 (×)
(4)CO2和SiO2的晶体结构相似，性质也相似。 (×)
1．晶体密度及粒子间距离的计算方法
(1)计算晶体密度的方法
(2)计算晶体中粒子间距离的方法
2．原子坐标的分析思路
[注意]　晶胞中占有几个粒子就有几种分数坐标，如金刚石晶胞中占有8个C，晶胞中有8种分数坐标。
3．立方体中微粒周围距离最近且相等微粒的个数的确定方法
1．(2024·鞍山二模)科研工作者合成了低温超导化合物M，再利用低温去插层法，获得了一个新化合物N。二者的晶体结构如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．去插层过程中Cs元素均转化为Cs单质
B．N的化学式为V2Se2O
C．M中与Cs原子最近且距离相等的Se原子有2个
D．N中V原子填充了Se原子构成的正八面体空隙
2．(2024·湖北十一校二模)半导体材料硒化锌的晶胞如图所示。通过晶体衍射测得晶胞中，面心上硒与顶点硒之间距离为a nm，NA为阿伏加德罗常数的值。以晶胞参数为单位长度建立坐标系，在ZnSe晶胞坐标系中，A点硒原子坐标为，B点锌原子坐标为。下列说法错误的是(　　)
A．晶胞中与Se等距离且最近的Se有12个
B．C点锌原子坐标为
C．Se与Zn原子之间的最短距离为a nm
D．硒化锌晶体密度为×1021 g·cm-3
3．钴蓝晶胞结构如图1、图2所示，该立方晶胞由4个Ⅰ型和4个Ⅱ型小立方体构成，设NA为阿伏加德罗常数的值，已知晶胞参数为2a nm，Co的相对原子质量为59。下列说法错误的是(　　)
A．钴蓝晶体的化学式为CoAl2O4
B．基态Co2+的核外电子的空间运动状态有14种
C．晶体中Co2+占据O2-形成的八面体空隙
D．钴蓝晶体的密度为 g·cm-3
4．(2024·黄冈模拟)某物质用途非常广泛，可用来制造耐火陶瓷，作颜料，还可以用于冶炼金属。其具有的长方体形晶胞结构可用下图表示，已知6个N原子形成了正八面体，晶胞参数的单位为pm，M原子的相对原子质量为m，N原子的相对原子质量为n。下列说法错误的是(　　)
A．该物质的化学式可能为MN2
B．该晶胞密度为ρ＝×10-30 g·cm-3(NA为阿伏加德罗常数的值)
C．M原子的配位数为6，N原子的配位数为3
D．若N1原子的坐标为(x，x，0)，则N2原子的坐标为(1－x，1－x，0)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)元素“位—构—性”的关系及应用
(1)“元素位置—原子结构特点—元素及化合物的性质的关系”。
(2)以物质的价键结构为载体考查元素推断进而确定元素的性质、物质的结构及性质。
1．(2024·新课标全国卷，T5)我国科学家最近研究的一种无机盐Y3[Z(WX)6]2纳米药物，具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍，X和Y的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。下列叙述错误的是(　　)
A．W、X、Y、Z四种元素的单质中，Z的熔点最高
B．在X的简单氢化物中，X原子轨道杂化类型为sp3
C．Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液，可溶于NH4Cl溶液
D．Y3[Z(WX)6]2中，WX－提供电子对与Z3+形成配位键
A　[W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍，则W为C；每个周期的第ⅡA族和第ⅤA族的元素的第一电离能都比左右相邻元素的高，由于配合物Y3[Z(WX)6]2中Y在外界，Y可形成简单阳离子，则Y属于金属元素，故X和Y分别为N和Mg；Z的M层未成对电子数为4，根据构造原理知，其基态原子的价层电子排布式为3d64s2，Z为Fe元素，Y3[Z(WX)6]2为。W、X、Y、Z四种元素的单质中，N元素的单质形成分子晶体，Mg和Fe均形成金属晶体，C元素既可以形成金刚石又可以形成石墨，石墨的熔点最高，A不正确；X的简单氢化物是NH3，其中N原子轨道杂化类型为sp3，B正确；Y的氢氧化物是Mg(OH)2，其属于中强碱，难溶于水，难溶于NaCl溶液，但是由于NH4Cl电离产生的水解，可以破坏Mg(OH)2的沉淀溶解平衡，因此Mg(OH)2可以溶于NH4Cl溶液，C正确；中CN－提供孤电子对与Fe3+形成配位键，D正确。]
2．(2024·黑吉辽卷，T11)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(　　)
QZY4溶液QZX4Y4W12溶液
A．单质沸点：Z>Y>W
B．简单氢化物键角：X>Y
C．反应过程中有蓝色沉淀产生
D．QZX4Y4W12是配合物，配位原子是Y
D　[Q是ds区元素，焰色试验呈绿色，则Q为Cu；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为第二周期元素，满足此条件的主族元素有N(1s22s22p3)、
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为第二周期元素，则满足条件的可能为C或，C原子序数小于N，所以Y不可能为C，若Y、Z为第三周期元素，则满足条件的可能为，Y、Z可与Cu形成，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WX3，则W为第ⅠA族或第ⅦA族元素，但W原子序数小于N，所以W为H元素。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；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，空间结构为V形，键角约为105°，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，空间结构为三角锥形，键角约107°，所以键角：X>Y，故B正确；向硫酸铜溶液中通入氨，氨不足时生成蓝色沉淀(氢氧化铜)，氨过量时氢氧化铜溶解，生成，即反应过程中有蓝色沉淀产生，故C正确；QZX4Y4W12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。]
3．(2024·湖北卷，T9)主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y的价电子数相等，Z的价电子所在能层有16个轨道，4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是(　　)
A．电负性：W>Y
B．酸性：W2YX3>W2YX4
C．基态原子的未成对电子数：W>X
D．氧化物溶于水所得溶液的pH：Z>Y
D　[主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y的价电子数相等，Z的价电子所在能层有16个轨道，则Z个有4个能层。根据这4种元素形成的化合物的结构可以推断，W、X、Y、Z分别为H、O、S、K。W和Y可以形成H2S，其中S显－2价，因此，电负性S>H，A不正确；H2SO3是中强酸，而H2SO4是强酸，因此，在相同条件下，后者的酸性较强，B不正确；H只有1个电子，O的2p轨道上有4个电子，O有2个未成对电子，因此，基态原子的未成对电子数O>H，C不正确；K的氧化物溶于水且与水反应生成KOH，S的氧化物溶于水且与水反应生成H2SO3或H2SO4，因此，氧化物溶于水所得溶液的pH的大小关系为K>S，D正确。]
4．(2024·广东卷，T12，有改动)一种可为运动员补充能量的物质，其分子结构式如图。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，则(　　)
A．沸点：ZR3B．最高价氧化物的水化物的酸性：ZC．第一电离能：Z和空间结构均为平面三角形
D　[Y可形成5个共价键，Z可形成3个共价键，Z和Y同族，Y原子序数比Z大，即Z为N元素，Y为P元素，W可形成4个共价键，原子序数比N小，即W为C元素，R可形成1个共价键，原子序数比C小，即R为H元素，X可形成2个共价键，原子序数在N和P之间，即X为O元素，综上：R为H元素、W为C元素、Z为N元素、X为O元素、Y为P元素。由于NH3可形成分子间氢键，而PH3不能，因此沸点：NH3＞PH3，故A错误；W为C元素、Z为N元素，由于非金属性：C＜N，因此最高价氧化物对应的水化物的酸性：H2CO3＜HNO3，故B错误；同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能大于同周期相邻元素，即第一电离能：C5．(2024·贵州卷，T9)某化合物由原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z、Q组成(结构如图)。X的最外层电子数等于内层电子数，Y是有机物分子骨架元素，Q和W能形成两种室温下常见的液态化合物。下列说法错误的是(　　)
A．第一电离能：YB．该化合物中Q和W之间可形成氢键
C．X与Al元素有相似的性质
D．W、Z、Q三种元素可形成离子化合物
A　[X的最外层电子数等于内层电子数，则X的核外电子排布式为1s22s2，X为Be元素，W只能形成一个共价键，结合W的位置可知W为H元素，Y是有机物分子骨架元素，则Y为C元素，Q和W能形成两种室温下常见的液态化合物，则Q为O元素，则Z为N元素，据此解答。同一周期，从左到右，元素的第一电离能呈增大的趋势，N中2p轨道为半充满结构，较为稳定，第一电离能大于同周期与之相邻的元素，则第一电离能：C(1)C、N、O的电负性逐渐增大，其第一电离能也逐渐增大。 (×)
(2)碳元素的氢化物的沸点一定低于氧元素的氢化物的沸点。 (×)
(3)基态N的2p轨道有3个单电子，故N的化合物中N一定形成三个σ键。 (×)
(4)Cl的非金属性比S的弱，故Cl的含氧酸比S的含氧酸的酸性强。 (×)
(5)热稳定性：NH3>CH4，故还原性：NH3>CH4。 (×)
(6)含配位键的化合物一定是配位化合物。 (×)
“位—构—性”关系
(1)结构与位置
①核外电子排布规律
②等量关系
③价键结构
a．第ⅦA族元素原子和氢原子只形成一个共价键。
b．第ⅢA族元素原子(B、Al)可以形成三个共价键或四个共价键(含一个配位键)。
c．第ⅣA族元素原子(C、Si)可以形成四个共价键，C可以形成
d．第ⅤA族元素原子(N、P)可以形成三个共价键或四个共价键(含一个配位键)，P也可形成5个共价键。
e．第ⅥA族元素原子(O、S)可以形成两个共价键，O可以形成三个共价键(含一个配位键)，S也可形成6个共价键。
(2)位置与性质
①元素周期表
②递变性
③单质及其化合物的特性与转化关系。
1．W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，分别属于第一、二、三周期。基态W、Y原子的电子层数与价层电子数相等，基态Z原子的价层电子数是其电子层数的2倍，且其核外电子的运动状态数是X原子的2倍，下列说法正确的是(　　)
A．工业上采用电解法冶炼Y单质
B．W的氧化物属于离子晶体
C．原子半径：Z>Y>X>W
D．第一电离能：X>Y>Z
A　[提取题中信息：W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素。
抓关键信息 推理具体元素
基态W、Y原子的电子层数与价层电子数相等 W、Y可能分别为H或Be或Al
基态Z原子的价层电子数是其电子层数的2倍 Z可能为C或S
基态Z原子的核外电子的运动状态数是X原子的2倍 X可能为Li或O
W、X、Y、Z分别属于第一、二、三周期 W为H、X为O、Y为Al、Z为S
均为分子晶体，B错误；原子半径：Al>S>O>H即Y>Z>X>W，C错误；第一电离能：O>S>Al即X>Z>Y，D错误。]
2．(2024·鞍山二模)短周期主族元素X、Y、Z、Q、W的原子序数依次增大，其中基态X原子最外层2p轨道有两个未成对电子，Q的电负性为4.0，Z与W同主族且五种元素可形成如图所示的阴离子，下列说法正确的是(　　)
A．Z、W可形成多种化合物且均为非极性分子
B．第一电离能：Q>Z>Y>X
C．X和Y分别形成氢化物的沸点：前者低于后者
D．上述阴离子中，Y原子价层电子对数为4
D　[短周期主族元素X、Y、Z、Q、W的原子序数依次增大，其中基态X原子最外层2p轨道有两个未成对电子，且五种元素可形成如图所示的阴离子，根据阴离子结构可知Q参与1个共价键，Q的电负性为4.0，Q为F元素；X参与4个共价键的形成，X为C元素；Z参与2个共价键的形成且原子序数比Q的小，Z为O元素；Y一定为N元素；Z与W同主族，W为S元素。]
分子结构与性质
(1)分子结构——空间结构、键角、杂化类型；
(2)分子性质——溶解性、极性、手性、酸性、熔、沸点。
1．(2024·安徽卷，T7)已知25 ℃时，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中，正确的是(　　)
A．键角：
B．熔点：NH2OH>[NH3OH]Cl
C．25 ℃同浓度水溶液的pH：[NH3OH]Cl>NH4Cl
D．羟胺分子间氢键的强弱：O—H…O>N—H…N
D　[NH3中N的价层电子对数＝3＋(5－3×1)＝3＋1＝4，为sp3杂化，键角为中N的价层电子对数＝3＋(5＋1－3×2)＝3＋0＝3，为sp2杂化，键角为120°，故键角：，A项错误；NH2OH为分子晶体，[NH3OH]Cl为离子晶体，故熔点：NH2OH＜[NH3OH]Cl，B项错误；由题可知，25 ℃下，Kb(NH3·H2O)＞弱，故同浓度的水溶液中，的水解程度大于的水解程度，同浓度水溶液的pH：[NH3OH]Cl＜NH4Cl，C项错误；O的电负性大于N，O—H键的极性大于N—H键，故羟胺分子间氢键的强弱：O—H…O＞N—H…N，D项正确。]
2．(2024·湖南卷，T9)通过理论计算方法优化了P和Q的分子结构，P和Q呈平面六元并环结构，原子的连接方式如图所示，下列说法错误的是(　　)
A．P为非极性分子，Q为极性分子
B．第一电离能：BC．1 mol P和1 mol Q所含电子数目相等
D．P和Q分子中C、B和N均为sp2杂化
A　[由所给分子结构图可知，P和Q分子都呈对称结构，正、负电荷重心重合，都是非极性分子，A错误；同周期主族元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为较稳定的半充满结构，第一电离能大于同周期相邻元素，则第一电离能由小到大的顺序为B3．(2024·甘肃卷，T14)温室气体N2O在催化剂作用下可分解为O2和N2。下列说法错误的是(　　)
A．相同条件下N2比O2稳定
B．N2O与的空间构型相同
C．N2O中N—O键比N—N键更易断裂
D．N2O中σ键和大π键的数目不相等
D　[N2的键能大于O2，因此，相同条件下N2比O2稳定，A正确；N2O与均为CO2的等电子体，故其均为直线形分子，两者空间构型相同，B正确；N2O的中心原子是N，其在催化剂作用下可分解为O2和N2，说明N2O中N—O键比N—N键更易断裂，C正确；N2O中σ键和大π键的数目均为2，因此，σ键和大π键的数目相等，D错误。]
4．(2023·湖北卷，T9)价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是(　　)
A．CH4和H2O的VSEPR模型均为四面体
和的空间构型均为平面三角形
C．CF4和SF4均为非极性分子
D．XeF2与XeO2的键角相等
A　[CH4的中心原子C原子的价层电子对数为4＋×(4－4×1)＝4，VSEPR模型为正四面体形，H2O的中心原子O原子的价层电子对数为2＋×(6－2×1)＝4，VSEPR模型为四面体形，A正确；的中心原子S原子的价层电子对数为3＋×(6＋2－3×2)＝4，S原子上有1个孤电子对，VSEPR模型是四面体形，分子空间构型是三角锥形的中心原子C原子的价层电子对数为3＋×(4＋2－3×2)＝3，C原子上无孤电子对，分子空间构型为平面三角形，B错误；CF4的中心原子C原子的价层电子对数为4＋×(4－4×1)＝4，无孤电子对，为非极性分子，SF4的中心原子S原子的价层电子对数为4＋×(6－4×1)＝5，SF4有1个孤电子对，为极性分子，C错误；XeF2的中心原子Xe原子的价层电子对数为2＋×(8－2×1)＝5，XeO2的中心原子Xe原子的价层电子对数为2＋×(8－2×2)＝4，中心原子杂化类型不同，键角也不同，D错误。]
5．(2023·河北卷，T7)物质的结构决定其性质。下列实例与解释不相符的是(　　)
选项 实例 解释
A 用He替代H2填充探空气球更安全 He的电子构型稳定，不易得失电子
B BF3与NH3形成配合物[H3N→BF3] BF3中的B有空轨道接受NH3中N的孤电子对
C 碱金属中Li的熔点最高 碱金属中Li的价电子数最少，金属键最强
D 不存在稳定的NF5分子 N原子价层只有4个原子轨道，不能形成5个N—F键
C　[氢气具有可燃性，使用氢气填充气球存在一定的安全隐患， 而相比之下，氦气是一种惰性气体，不易燃烧或爆炸，因此使氦气填充气球更加安全可靠，故A正确；三氟化硼分子中硼原子具有空轨道，能与氨分子中具有孤电子对的氮原子形成配位键，所以三氟化硼能与氨分子形成配合物[H3N→BF3]，故B正确；碱金属元素的价电子数相等，都为1，锂离子的离子半径在碱金属中最小，形成的金属键最强，所以碱金属中锂的熔点最高，故C错误；氮原子价层只有4个原子轨道，3个未成对电子，由共价键的饱和性可知，氮原子不能形成5个氮氟键， 所以不存在稳定的五氟化氮分子，故D正确。]
(1)CO2与SO2的空间结构均为V形，中心原子均采用sp2杂化。 (×)
(2)NH3与PH3的空间结构均为三角锥形，键角相等。 (×)
、SO3的空间结构均为平面三角形，均存在大π键。
(√)
(4)H2S的键角大于PH3的键角。 (×)
(5)1 mol [Ag(NH3)2]＋中含σ键数目为6NA。 (×)
(6)AlCl3可以形成二聚分子Al2Cl6，其中含有配位键。 (√)
(7)NH3易液化且易溶于水与形成氢键有关。 (√)
(8)ClCH2COOH的酸性比FCH2COOH的酸性强。 (×)
．型粒子结构的分析思路
(1)
价层电子对数 VSEPR模型 杂化类型
2 直线形 sp
3 平面三角形 sp2
4 四面体形 sp3
5 三角双锥形 sp3d
6 八面体形 sp3d2
4 平面正方形 sp2d
(2)键角大小的判断方法
①不同杂化类型：sp>sp2>sp3，如键角：CH4②单键、双键、三键的影响。
三键与三键之间的排斥力>双键与双键之间的排斥力>单键与单键之间的排斥力。如中∠HCO>∠HCH。
③杂化类型相同，中心原子孤电子对数越多，键角越小。
如键角：CH4>NH3>H2O；>NH3。
④杂化类型和孤电子对数均相同，中心原子的电负性越大，键角越大。如键角：NH3>PH3>AsH3。
⑤杂化类型和孤电子对数均相同，配位原子电负性越大，键角越小(正四面体形、平面正三角形、直线形结构除外)，如键角：NF32．常见大π键
(1)：O3、SO2、CO2；(2)：、、SO3；
(3)：、；(4)：、。
3．配合物的组成
配合物 配离子 配体 配位原子 配位数
[Cu(NH3)4]SO4 [Cu(NH3)4]2+ NH3 N 4
K3[Fe(CN)6] [Fe(CN)6]3- CN－ C 6
4．分子性质分析要点
1．(2024·重庆模拟)EDTA(乙二胺四乙酸)可用于水的软化，软化水过程中与Mg2+形成的一种配合物如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．配合物中碳原子的杂化方式为sp2和sp3
B．图中键角1小于键角2
C．两种不同状态的镁，电离最外层一个电子所需能量：
D．1 mol该配合物中的配位键有6 mol
B　[键角1的碳原子是sp2杂化，键角2的碳原子是sp3杂化，中心原子杂化轨道越多，形成的键角越小，故键角1＞键角2，故B错误。]
2．(2024·湖北十一校二模)下列关于O、S及其化合物结构与性质的论述错误的是(　　)
A．SO2、O3均为极性键构成的极性分子，存在大π键
B．硫酰氯(SO2Cl2)、亚硫酰氯(SOCl2)分别与足量的NaOH溶液反应都可以生成两种盐
C．H2O与SO2均为V形结构，因此中心原子的杂化方式相同
、、的中心原子的价层电子对数相等
C　[水分子中氧原子的价层电子对数为4，原子的杂化方式为sp3杂化，二氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为3，原子的杂化方式为sp2杂化，故C错误。]
晶体结构与性质
(1)晶体化学式的确定。
(2)晶胞中粒子的配位数确定。
(3)晶体密度与晶胞参数的有关计算。
(4)晶胞中粒子的分数坐标确定。
1．(2024·河北卷，T12)金属铋及其化合物广泛应用于电子设备、医药等领域。如图是铋的一种氟化物的立方晶胞及晶胞中MNPQ点的截面图，晶胞的边长为a pm，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(　　)
A．该铋氟化物的化学式为BiF3
B．粒子S、T之间的距离为a pm
C．该晶体的密度为 g·cm-3
D．晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有6个
D　[根据题给晶胞结构，由“均摊法”可知，每个晶胞中含有1＋12×＝4个Bi，含有8＋8×＝12个F，故该铋氟化物的化学式为BiF3，A正确；将晶胞均分为8个小立方体，则晶胞体内的8个F位于8个小立方体的体心，以M为原点建立坐标系，设N的原子分数坐标为(0，0，1)，右前下的顶角F原子的原子分数坐标为(1，0，0)，则T的原子分数坐标为，S的原子分数坐标为，故粒子S、T之间的距离为×a pm＝a pm，B正确；由A项分析可知，每个晶胞中有4个BiF3单元，晶胞体积为a3×10-30 cm3，则晶体密度为 g·cm-3＝ g·cm-3，C正确；以晶胞体心处铋离子为分析对象，距离其最近且等距的氟离子有8个，D错误。]
2．(2024·安徽卷，T14)研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物(LixLayTiO3)，其立方晶胞和导电时Li＋迁移过程如图所示。已知该氧化物中Ti为＋4价，La为＋3价。下列说法错误的是(　　)
A．导电时，Ti和La的价态不变
B．若x＝，Li＋与空位的数目相等
C．与体心最邻近的O原子数为12
D．导电时，空位移动方向与电流方向相反
B　[根据题意，导电时Li＋发生迁移，化合价不变，则Ti和La的价态不变，A正确；根据“均摊法”，1个晶胞中含Ti：8×＝1个，含O：12×＝3个，含La或Li或空位共：1个，则x＋y＝1－空位数目，根据化合物中化合价代数和为0可得x＋3y＝2，若x＝，则y＝，空位数目为1－，Li＋与空位数目不相等，B错误；由立方晶胞的结构可知，与体心最邻近的O原子数为12，即位于棱心的12个O原子，C正确；导电时Li＋向正极移动，即与电流方向相同，则空位移动方向与电流方向相反，D正确。]
3．(2024·黑吉辽卷，T14)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Co9S8
B．晶胞2中S与S的最短距离为a
C．晶胞2中距Li最近的S有4个
D．晶胞2和晶胞3表示同一晶体
B　[由“均摊法”得，结构1中含有Co的数目为4＋4×＝4.5，含有S的数目为1＋12×＝4，Co与S的原子个数比为9∶8，因此结构1的化学式为Co9S8，A正确；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a，B错误；如图：，以图中的Li为例，与其最近的S共4个，C正确；当两个晶胞2放在一起时，图中以S为晶胞的8个顶点截取的部分就是晶胞3，晶胞2和晶胞3表示同一晶体，D正确。]
4．(2024·湖南卷，T12)Li2CN2是一种高活性的人工固氮产物，其合成反应为2LiH＋C＋N2Li2CN2＋H2，晶胞如图所示，下列说法错误的是(　　)
A．合成反应中，还原剂是LiH和C
B．晶胞中含有的Li＋个数为4
C．每个周围与它最近且距离相等的Li＋有8个
为V形结构
D　[LiH中H元素为－1价，由图中化合价可知，N元素为－3价，C元素为＋4价，根据反应2LiH＋C＋N2Li2CN2＋H2可知，H元素由－1价升高到0价，C元素由0价升高到＋4价，N元素由0价降低到－3价，由此可知还原剂是LiH和C，A正确；Li＋位于晶胞中的面上，则晶胞中含有的Li＋个数为8×＝4，B正确；观察位于体心的可知，与它最近且距离相等的Li＋有8个，C正确；的中心原子C原子的价层电子对数为2＋×(4＋2－3×2)＝2，且与CO2互为等电子体，可知为直线形结构，D错误。]
5．(2023·湖北卷，T15)镧La和H可以形成一系列晶体材料LaHn，在储氢和超导等领域具有重要应用。LaHn属于立方晶系，晶胞结构和参数如图所示。高压下，LaH2中的每个H结合4个H形成类似CH4的结构，即得到晶体LaHx。下列说法错误的是(　　)
A．LaH2晶体中La的配位数为8
B．晶体中H和H的最短距离：LaH2>LaHx
C．在LaHx晶胞中，H形成一个顶点数为40的闭合多面体笼
D．LaHx单位体积中含氢质量的计算式为g·cm-3
C　[由题图中LaH2的晶胞结构可知，LaH2晶体中La的配位数为8，A正确；由LaH2沿c轴的投影图可知，LaH2晶体中H和H的最短距离为棱长的一半，即281.05 pm，LaHx晶体中原子的填充更加紧密，晶胞棱长更短，由LaH2沿c轴的投影图和LaHx的晶胞结构可知，LaHx晶体中H和H的最短距离为体对角线长度的四分之一减去107.9 pm，约为101.68 pm，B正确；在LaHx晶胞中，H形成的多面体笼中顶点数少于40个，且多面体笼是开放的，不是闭合的，C错误；由题意可知，LaHx晶胞中H的个数为8＋8×4＝40，LaHx单位体积中含氢质量为 g·cm-3，D正确。]
(1)晶胞是晶体中的最小的“平行六面体”。 (×)
(2)具有规则几何外形的固体一定是晶体。 (×)
(3)在NaCl晶体中，每个Na＋周围等距且紧邻的Na＋有12个，Na＋的配位数为12。 (×)
(4)CO2和SiO2的晶体结构相似，性质也相似。 (×)
1．晶体密度及粒子间距离的计算方法
(1)计算晶体密度的方法
(2)计算晶体中粒子间距离的方法
2．原子坐标的分析思路
[注意]　晶胞中占有几个粒子就有几种分数坐标，如金刚石晶胞中占有8个C，晶胞中有8种分数坐标。
3．立方体中微粒周围距离最近且相等微粒的个数的确定方法
1．(2024·鞍山二模)科研工作者合成了低温超导化合物M，再利用低温去插层法，获得了一个新化合物N。二者的晶体结构如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．去插层过程中Cs元素均转化为Cs单质
B．N的化学式为V2Se2O
C．M中与Cs原子最近且距离相等的Se原子有2个
D．N中V原子填充了Se原子构成的正八面体空隙
B　[去插层过程中Cs元素均转化为CsI，A错误；根据“均摊法”，N的晶胞中含有V原子数为8×＝4、Se原子数为8×＋2＝4、O原子数为8×＋1＝2，N的化学式为V2Se2O，B正确；M中与Cs原子最近且距离相等的Se原子有8个，C错误；N中V原子位于Se原子构成的正方形中心，D错误。]
2．(2024·湖北十一校二模)半导体材料硒化锌的晶胞如图所示。通过晶体衍射测得晶胞中，面心上硒与顶点硒之间距离为a nm，NA为阿伏加德罗常数的值。以晶胞参数为单位长度建立坐标系，在ZnSe晶胞坐标系中，A点硒原子坐标为，B点锌原子坐标为。下列说法错误的是(　　)
A．晶胞中与Se等距离且最近的Se有12个
B．C点锌原子坐标为
C．Se与Zn原子之间的最短距离为a nm
D．硒化锌晶体密度为×1021 g·cm-3
B　[以顶点Se为例，晶胞中与Se等距离且最近的Se即面心Se一共有12个，A正确；由于B点锌原子坐标为，C点锌原子坐标为， B错误；Se与Zn原子之间的最短距离为体对角线的，由于面心上硒原子与顶点硒原子之间距离为a nm，则体对角线的为a nm，C正确；硒化锌晶体密度为 g·cm-3＝×1021 g·cm-3，D正确。]
3．钴蓝晶胞结构如图1、图2所示，该立方晶胞由4个Ⅰ型和4个Ⅱ型小立方体构成，设NA为阿伏加德罗常数的值，已知晶胞参数为2a nm，Co的相对原子质量为59。下列说法错误的是(　　)
A．钴蓝晶体的化学式为CoAl2O4
B．基态Co2+的核外电子的空间运动状态有14种
C．晶体中Co2+占据O2-形成的八面体空隙
D．钴蓝晶体的密度为 g·cm-3
C　[根据题图1可知，1个钴蓝晶胞中含有4个Ⅰ型小立方体和4个Ⅱ型小立方体，则题图2中的结构为题图1中晶胞结构的。根据“均摊法”可知，1个钴蓝晶胞中Co2+的个数为4×＝8，Al3+的个数为4×4＝16，O2-的个数为4×4＋4×4＝32，所以钴蓝晶体的化学式为CoAl2O4，A正确；基态Co2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d7，则基态Co2+的核外电子的空间运动状态有1＋1＋3＋1＋3＋5＝14种，B正确；根据题图2可知，Ⅰ型小立方体中，体内Co2+占据O2-形成的四面体空隙，C错误；1个钴蓝晶胞的体积为(2a×10-7 cm)3，结合上述分析，1个钴蓝晶胞中有8个CoAl2O4，则1个钴蓝晶胞的质量为 g，所以钴蓝晶体的密度为 g·cm-3，D正确。]
4．(2024·黄冈模拟)某物质用途非常广泛，可用来制造耐火陶瓷，作颜料，还可以用于冶炼金属。其具有的长方体形晶胞结构可用下图表示，已知6个N原子形成了正八面体，晶胞参数的单位为pm，M原子的相对原子质量为m，N原子的相对原子质量为n。下列说法错误的是(　　)
A．该物质的化学式可能为MN2
B．该晶胞密度为ρ＝×10-30 g·cm-3(NA为阿伏加德罗常数的值)
C．M原子的配位数为6，N原子的配位数为3
D．若N1原子的坐标为(x，x，0)，则N2原子的坐标为(1－x，1－x，0)
B　[晶胞中含原子个数M：8×＋1＝2，N：4×＋2＝4，化学式为MN2。ρ＝ g·cm-3，B错误。]
物质结构与性质
选择题专练 元素“位—构—性”的关系及应用
1．(2023·广东卷，T14)化合物XYZ4ME4可作肥料，所含的5种元素位于主族，在每个短周期均有分布，仅有Y和M同族。Y的基态原子价层p轨道半充满，X的基态原子价层电子排布式为nsn-1，X与M同周期，E在地壳中含量最多。下列说法正确的是 (　　)
A．元素电负性：E>Y>Z
B．氢化物沸点：M>Y>E
C．第一电离能：X>E>Y
D．YZ3和的空间结构均为三角锥形
A　[E在地壳中含量最多，为氧元素，X的基态原子价层电子排布式为nsn-1，所以X为镁或者锂，Y的基态原子价层p轨道半充满所以可能为氮或磷，Y和M同族所以M为氮或磷，根据X与M同周期、XYZ4ME4化合价之和为零，可确定Z为氢元素、M为磷元素、X为镁元素、E为氧元素、Y为氮元素。A．元素电负性：O>N>H，正确；B．磷化氢、氨、水均是分子晶体，氨、水中都存在氢键，沸点高，磷化氢中没有氢键，沸点低，所以氢化物沸点：H2O>NH3>PH3，错误；C．同主族元素第一电离能从上到下逐渐减小，同周期主族元素第一电离能从左到右呈增大趋势，当出现第ⅡA族和第ⅤA族时比左右两侧元素第一电离能都要大，所以N>O>Mg，错误；中氮原子的价层电子对数为3＋＝4，有一个孤电子对，空间结构为三角锥形中氮原子的价层电子对数为3＋＝3，没有孤电子对的空间结构为平面三角形，错误。]
2．香花石是我国地质学家发现的新矿物，其化学式为N3(YMZ4)3·2XW。已知X、Y、Z、W、M、N为原子序数依次增大的前20号元素；其中X、Y、N为金属元素，且Y与N同主族；Z原子的s能级电子总数等于p能级的电子总数，W原子核外有1个未成对电子，M的最外层电子数是最内层电子数的2倍。下列说法正确的是(　　)
A．原子半径：M>W>Z
B．第一电离能：Y>N
C．电负性：X>Y>W
D．简单氢化物的沸点：Z>W
BD　[已知X、Y、Z、W、M、N为原子序数依次增大的前20号元素； Z原子的s能级电子总数等于p能级的电子总数，则电子排布式为1s22s22p4，为O元素；W原子核外有1个未成对电子，为F元素，M的最外层电子数是最内层电子数的2倍，则M为Si元素；根据化合物中各元素化合价代数和为0，其中X、Y、N为金属元素，且Y与N同主族，X为Li、Y为Be，故N为Ca。A项，原子半径：M(Si)>Z(O)>W(F)，错误；B项，第一电离能：Y(Be)>N(Ca)，正确；C项，电负性：W(F)>Y(Be)>X(Li)，错误；D项，简单氢化物的沸点：Z(H2O)>W(HF)，正确。]
3．(2023·福建卷，T4)某含锰着色剂的化学式为XY4MnZ2Q7，Y、X、Q、Z为原子序数依次增大的短周期元素，其中具有正四面体空间结构结构如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．键角：
B．简单氢化物沸点：X>Q>Z
C．第一电离能：X>Q>Mn
D．最高价氧化物对应的水化物酸性：Z>X
C　[Y、X、Q、Z为原子序数依次增大的短周期元素。分析结构可知，Q正常情况应该成两个键，Q为第ⅥA族的元素，Z形成5个键，Z为第ⅤA族的元素，结合具有正四面体空间结构，可知为，故Y为H，X为N，Q为O，Z为P。NH3和中氮原子均为sp3杂化，但是NH3中氮原子有一个孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥作用更大，NH3是三角锥形结构，而是正四面体结构，故键角：，A错误；X、Q、Z分别为N、O、P，沸点顺序为H2O>NH3>PH3，即正确顺序为Q>X>Z，B错误；同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大的趋势， 第ⅡA族、第ⅤA族反常，故第一电离能：N>O>Mn，C正确；Z的最高价氧化物对应的水化物为H3PO4，X的最高价氧化物对应的水化物为HNO3，前者为中强酸而后者为强酸，D错误。]
4．(2024·怀化二模)前四周期元素X、Y、Z、W的原子数依次增大，X原子中有6个运动状态不同的电子，Y是地壳中含量最多的元素，基态Z原子K、L层上的电子总数是3p原子轨道上电子数的两倍，基态W原子中有6个未成对电子。下列说法错误的是(　　)
A．同周期中，元素Z的第一电离能最大
B．电负性：Y>Z，原子半径：Z>X>Y
C．在一定条件下和可以相互转化
D．Y与Z形成的一种化合物可用于自来水消毒
A　[X原子中有6个运动状态不同的电子，即X有6个电子，则X为C元素，Y是地壳中含量最多的元素，则Y为O元素，基态Z原子K、L层上的电子总数是3p原子轨道上电子数的两倍，K层2个电子，L层8个电子，其3p轨道有5个电子，则Z为Cl元素，基态W原子中有6个未成对电子，W有d轨道，价层电子排布为3d54s1，W为Cr元素。与Z(Cl)为同周期的Ar第一电离能最大，A错误。]
5．(2024·安庆二模)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，其中仅Y、Z位于同一周期，X的s轨道电子数是p轨道电子数的4倍，W、X的最外层电子数之和与Y的最外层电子数相等，Z基态原子最外层有1个未成对电子。下列说法不正确的是(　　)
A．第一电离能： Z>Y
B．X与Z形成的化合物的空间结构是平面三角形
C．X的最高价氧化物对应的水化物是三元酸
D．Y的简单氢化物中Y的化合价是正价
C　[由题干信息可知，W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，其中仅Y、Z位于同一周期，则W为H，X的s轨道电子数是p轨道电子数的4倍，即X的核外电子排布为1s22s22p1，即X为B，W、X的最外层电子数之和与Y的最外层电子数相等，故Y为Si，Z基态原子最外层有1个未成对电子，则Z为Cl。X的最高价氧化物对应的水化物为H3BO3，H3BO3是一元酸，其电离方程式为H3BO3＋H2O [B(OH)4]－＋H＋，C错误。]
6．短周期主族元素M、E、X、Y、Z原子序数依次增大，其中M、E、Z位于同一主族，X原子最外层电子数比次外层的多1，Y元素的第一电离能比元素周期表中位置相邻元素的大。下列说法正确的是(　　)
A．原子半径：X＞Y＞Z＞M
B．电负性：M＞X＞Y＞Z
C．X、Y、Z分别与M形成简单化合物，熔点最高的为Z
D．E、Z的最高价氧化物对应水化物的碱性：ECD　[短周期主族元素M、E、X、Y、Z原子序数依次增大，其中M、E、Z位于同一主族，因此M为H，E为Li，Z为Na；X原子最外层电子数比次外层的多1，所以X是B，Y元素的第一电离能比元素周期表中位置相邻元素的大，所以Y是N。原子半径：Na(Z)>B(X)>N(Y)>H(M)，A错误；电负性：N(Y)>H(M)>B(X)>Na(Z)，B错误；NaH为离子晶体，熔点最高，C正确；碱性：LiOH选择题专练 分子结构与性质
1．(2024·济宁一模)以R—X为原料制备R—NH2(R为烃基)的反应机理如图所示，下列说法错误的是(　　)
中存在两套大π键的中心氮原子采用sp杂化
B．氮原子a、b、c杂化方式未发生变化
C．R—N3分子中∠CNN＝120°
D．若R为甲基，则戊的碱性比NH3强
C　[R—N3分子中与碳原子相连的氮原子上存在1个孤电子对，由于孤电子对对成键电子对的斥力使得∠CNN小于120°，C错误。]
2．磷酸可以通过脱水缩合生成链状多磷酸，其中焦磷酸和三聚磷酸的结构如图所示。
下列说法错误的是(　　)
A．磷酸分子的结构为
B．焦磷酸中P元素化合价为＋3价
C．三聚磷酸钠的化学式为Na3P3O10
D．链状多磷酸的通式为Hn＋2PnO3n＋1
BC　[根据焦磷酸的结构式可知，磷酸分子的结构为，A正确；焦磷酸的化学式为H4P2O7，P元素的化合价为＋5价，B错误；三聚磷酸钠又称五钠，则为钠替代了三聚磷酸中的氢，则其化学式为Na5P3O10，C错误；焦磷酸的化学式为H4P2O7，三聚磷酸的化学式为H5P3O10，则链状多磷酸的通式为Hn＋2PnO3n＋1，D正确。]
3．(2024·石家庄一模)物质的结构决定其性质。下列事实与解释相符的是(　　)
选项 事实 解释
A CF4是非极性分子 C原子处在4个F原子所组成的正方形中心，键的极性的向量和为零
B Ge原子间难以形成π键 Ge的原子半径较大，未杂化的p轨道很难重叠
C 干冰的熔点低于SiO2 2个C==O的键能之和小于4个Si—O的键能之和
D 利用“杯酚”可分离C60和C70 超分子具有自组装的特征
B　[A项，CF4为正四面体形，错误；C项，熔点取决于晶体类型，干冰为分子晶体而SiO2为共价晶体，错误；D项，杯酚分离C60和C70，反映了超分子的“分子识别”特性，错误。]
4．(2024·安庆二模)羟胺(NH2OH)是白色片状晶体，熔点为32.05 ℃，极易溶于水，受热易分解生成NH3和N2，常用作还原剂，也用作合成抗癌药和农药的原料。羟胺结构可看作是氨分子内的1个氢原子被羟基取代而形成。已知：N2H4＋ ＋OH－　K1＝8.7×10-7；NH2OH＋H2O NH3OH＋＋OH－　Kb＝8.7×10-9。
下列有关说法正确的是(　　)
A．羟胺的碱性比氨强
B．H2O、与NH2OH的VSEPR模型相同
C．羟胺极易溶于水主要原因是形成分子内氢键
D．∠HNH大小：
B　[因为羟基氧的电负性比氢更大，氮原子再结合氢原子的能力减弱，所以羟胺的碱性比氨更弱，A错误；H2O、、NH2OH的VSEPR模型均为四面体形，B正确；羟胺分子含有—OH和—NH2，与水分子可形成分子间氢键，故羟胺易溶于水，C错误；铵根离子中含有4个N—H，没有孤电子对，采取sp3杂化，NH2OH分子中氮原子上有一个孤电子对，铵根离子中氮原子上没有孤电子对，排斥力小，故中∠HNH比NH2OH中∠HNH键角大，D错误。]
5．元素N、P、As位于元素周期表中ⅤA族。下列说法正确的是(　　)
A．原子半径：r(N)>r(P)>r(As)
B．第一电离能：I1(N)C．NH3、PH3、AsH3的键角逐渐减小
D．HNO3、H3PO4、H3AsO4的酸性逐渐减弱
CD　[r(N)I1(P)>I1(As)，B错误。]
6．(2024·泉州三检)下列有关物质结构、性质与应用的表述，没有因果关系的是(　　)
A．Al(OH)3胶体具有吸附性，可用于除去水中的悬浮颗粒物
B．N—H的极性大于C—H的极性，NH3分子的极性大于CH4
C．C—F的键能大于C—H，聚四氟乙烯的稳定性高于聚乙烯
D．Cr3+存在3d、4s、4p等多个空轨道，可形成多种配位化合物
B　[N的非金属性强于C，故吸电子的能力较强，故N—H的极性大于C—H的极性，键的极性大小并不能代表分子极性大小的关系，与NH3分子的极性大于CH4的极性无因果关系，B符合题意。]
选择题专练 晶体结构与性质
1．(2024·怀化二模)一种叠氮化合物KN3的晶胞结构如下图。下列说法错误的是(　　)
空间结构为直线形
B．该晶体中每个K＋周围距离最近且相等的共有6个
C．该晶体的密度为 g·cm-3
D．可用X射线衍射法测定该晶体结构
B　[由图可知，以晶体中左侧底角的钾离子为例，在xy平面有4个，在xz平面由4个，故每个K＋周围距离最近且相等的共有8个，B错误。]
2．我国科学家在高压下设计了一种氢元素化合物体系的高温超导体，其晶胞结构如图所示。设该立方晶胞参数为a pm，阿伏加德罗常数为NA。下列说法错误的是(　　)
A．该超导体的化学式为CaYH12
B．该晶胞中与Ca最近且距离相等的Y有6个
C．该晶体的密度为 g·cm-3
D．该晶胞中相邻H原子之间最短距离为 pm
BC[该晶胞中Ca位于顶角，个数为8×＝1，Y位于体心，个数为1，H位于面心，个数为24×＝12，该超导体的化学式为CaYH12，A正确；由晶胞结构可知，该晶胞中与Ca最近且距离相等的Y有8个，B错误；该晶体的密度为 g·cm-3＝ g·cm-3，C错误；由晶胞结构可知，相邻H原子之间最短距离为面对角线的，为，D正确。]
3．(2024·石家庄一模)某晶体由镁、铝、氧三种元素组成，若将其晶胞按图1方式切成8个体积相同的小立方体，Mg2+、Al3+和O2-在小立方体中的分布如图2、图3所示。已知Mg2+之间的最小间距为a pm。下列说法错误的是(　　)
A．晶体中Mg2+的配位数为4
B．晶胞的体积为×10-30 cm3
C．晶体中三种元素的第一电离能：O>Mg>Al
D．晶体的化学式为MgAl2O4
B　[设晶胞边长为x pm，根据图2可知，x×＝a，x＝a，V(晶胞)＝x3＝，B错误。]
4．(2024·赣州模拟)镍酸镧电催化剂立方晶胞如图所示，晶胞参数为a，具有催化活性的是Ni，图(1)和图(2)是晶胞的不同切面。下列说法错误的是(　　)
A．Ni的配位数为12
B．催化活性：(1)>(2)
C．La和O的最短距离为a
D．若原子1的分数坐标为(0，0，0)，则La的分数坐标为
A　[Ni在顶角，O在棱心，Ni周围最近且等距的O形成正八面体，Ni的配位数为6，A错误；具有催化活性的是Ni，图(2)中没有Ni原子，则催化活性：(1)>(2)，B正确；La和O的最短距离为面对角线的一半，为a，C正确；若原子1的分数坐标为(0，0，0)，La在体心，分数坐标为，D正确。]
5．(2024·安庆二模)碲化镉(CdTe)太阳能电池的能量转化效率较高。立方晶系CdTe的晶胞结构如图甲所示，其晶胞参数为a pm。下列说法正确的是(　　)
A．Cd的配位数为4
B．相邻两个Te的核间距为 pm
C．晶体的密度为 g·cm-3
D．若按图乙虚线方向切甲，可得到图丙
A　[由晶胞图甲可知，Cd位于8个顶角和6个面心，Te位于体内，故Cd的配位数即离某个Cd原子距离相等且最近的Te原子个数为4，A正确；由晶胞图甲可知，相邻两个Te的核间距为面对角线的一半即为a pm，B错误；由晶胞图甲可知，一个晶胞的质量为 g，晶胞参数为a pm，则一个晶胞的体积为(a×10-10)3 cm3，故晶体的密度为 g·cm-3，C错误；由晶胞图甲可知，若按图乙虚线方向切甲，可得到图示为，即体心上没有原子，D错误。]
6．(2024·辽阳一模)氧化铈(CeO2)常用作玻璃工业添加剂，在其立方晶胞中掺杂Y2O3，Y3+占据原来Ce4+的位置，可以得到更稳定的结构，这种稳定的结构使得氧化铈具有许多独特的性质和应用，CeO2晶胞中Ce4+与最近O2-的核间距为a pm。下列说法正确的是(　　)
已知：O2-的空缺率＝×100%。
A．已知M点原子的分数坐标为(0，0，0)，则N点原子的分数坐标为(1，0，1)
B．CeO2晶胞中与Ce4+最近的Ce4+的个数为6
C．CeO2晶体的密度为 g·cm-3
D．若掺杂Y2O3后得到n(CeO2)∶n(Y2O3)＝0.6∶0.2的晶体，则此晶体中O2-的空缺率为10%
D　[根据M点原子的分数坐标为(0，0，0)，则N点原子的分数坐标为(1，1，1)，A错误；CeO2晶胞中与Ce4+最近的Ce4+的个数为12，B错误；CeO2晶胞中Ce4+个数为4，O2-个数为8，CeO2晶胞中Ce4+与最近O2-的核间距为a pm，则晶胞边长为 pm，晶体的密度为 g·cm-3＝，C错误； 中阳离子和阴离子的个数比为 1:2，若掺杂后得到∶n(Y2O3)＝0.6∶0.2的晶体，阳离子和阴离子的个数比为1∶1.8，则此晶体中O2-的空缺率为×100%＝10%，D正确。]
7．(2024·九江二模)普鲁士蓝晶体含有Fe2+、Fe3+、K＋和CN－，属立方晶系，立方体中心空隙可容纳K＋，晶胞棱长为a pm，如图所示(图中CN－省略，假设所有铁粒子为等径小球，NA为阿伏加德罗常数)。下列说法不正确的是(　　)
A．普鲁士蓝晶体中Fe2+与Fe3+个数之比为1∶1
B．该晶胞的化学式为K3Fe2(CN)8
C．K＋与Fe2+之间最近距离为a pm
D．该晶体的密度为×1033 g·cm-3
B　[铁离子位于顶角和面心、个数为8×＋6×＝4，亚铁离子位于棱心、体心，个数为12×＋1＝4，晶胞内部的钾离子的个数为4，三者比值为1∶1∶1，结合化合价代数和为0，该晶胞的化学式为KFe2(CN)6，B错误。]
8．LiMn2O4为尖晶石型锰系锂离子电池材料，其晶胞由8个立方单元组成，这8个立方单元可分为A、B两种类型。电池充电过程的总反应可表示为LiMn2O4＋C6―→Li1－xMn2O4＋LixC6。
已知：充放电前后晶体中锰的化合价只有＋3价、＋4价，分别表示为Mn(Ⅲ)、Mn(Ⅳ)。
下列说法不正确的是(　　)
A．每个晶胞含8个Li＋
B．立方单元B中Mn、O原子个数比为1∶2
C．放电时，正极反应为Li1－xMn2O4＋xLi＋＋xe－===LiMn2O4
D．若x＝0.6，则充电后材料中Mn(Ⅲ)与Mn(Ⅳ)的比值为1∶2
BD　[从立方单元A中可知，一个单元A中含2个Li＋，一个晶胞含4个A，所以每个晶胞含8个Li＋，A正确；由立方单元B可知，Mn原子个数为1＋6×＝，O原子个数为8×＋6×＝4，所以Mn、O原子个数比为∶4＝5∶8，B错误；放电时，正极Li1－xMn2O4得电子被还原，反应式为Li1－xMn2O4＋xLi＋＋xe－===LiMn2O4，C正确；若x＝0.6，根据化合物Li1－xMn2O4化合价之和为0的原则，可计算出Mn(Ⅲ)与Mn(Ⅳ)的比值为1∶4，D错误。]
高考题集训 物质结构与性质
1．(2024·河北卷，T7)侯氏制碱法工艺流程中的主反应为QR＋YW3＋XZ2＋W2Z===QWXZ3＋YW4R，其中W、X、Y、Z、Q、R分别代表相关化学元素。下列说法正确的是(　　)
A．原子半径：WB．第一电离能：XC．单质沸点：ZD．电负性：WC　[根据反应可知X为C，Y为N，Z为O，W为H，Q为Na，R为Cl。一般原子的电子层数越多，半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小，则原子半径：HO>C，B错误；O2、Cl2为分子晶体，相对分子质量越大，沸点越高，二者在常温下均为气体，Na在常温下为固体，则沸点：O22．(2024·安徽卷，T8)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为＋2价
B．基态原子的第一电离能：Cl>P
C．该物质中C和P均采取sp2杂化
D．基态Ni原子价电子排布式为3d84s2
C　[由结构简式可知，Ni的四个配体为两个中性分子和两个Cl－，故该物质中Ni为＋2价，A正确；同周期元素随着原子序数的增大，第一电离能呈增大趋势，故基态原子的第一电离能：Cl＞P，B正确；该物质中，C均存在于苯环上，采取sp2杂化，P与苯环形成3个共用电子对，剩余的孤电子对与Ni形成配位键，价层电子对数为4，采取sp3杂化，C错误；Ni的原子序数为28，位于第四周期第Ⅷ族，基态Ni原子价电子排布式为3d84s2，D正确。]
3．(2024·山东卷，T9)由O、F、I组成化学式为IO2F的化合物，能体现其成键结构的片段如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．图中○代表F原子
B．该化合物中存在过氧键
C．该化合物中I原子存在孤电子对
D．该化合物中所有碘氧键键长相等
C　[白色的小球可形成2个共价键，灰色的小球只形成1个共价键，黑色的大球形成了4个共价键，白色的小球代表O原子、灰色的小球代表F原子，黑色的大球代表I原子，A不正确；根据该化合物结构片段可知，该化合物中存在I==O双键，I—O单键和I—F单键，因此，该化合物中不存在过氧键，B不正确；I原子的价电子数为7，该化合物中F元素的化合价为－1价，O元素的化合价为－2价，则I元素的化合价为＋5价，I形成5个共价键，即有5个价电子，I还剩一个孤电子对，C正确；该化合物中既存在I—O单键，又存在I==O双键，单键和双键的键长是不相等的，因此，该化合物中所有碘氧键键长不相等，D不正确。]
4．(2024·湖北卷，T11)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-CuD．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，Au与Cu原子个数比依次为1∶1、1∶3、3∶1
C　[由题意得24K金的质量分数为100%，则18K金的质量分数为×100%＝75%，Ⅰ中Au和Cu原子个数比为1∶1，则Au的质量分数为×100%≈75%，A正确；Ⅱ中Au处于立方体的八个顶点，Au的配位数是指距离最近的Cu的个数，则Au的配位数为12，B正确；设Ⅲ的晶胞参数为a，Au-Cu的最小核间距为a，Au-Au的最小核间距也为a，最小核间距Au-Cu＝Au-Au，C错误；Ⅰ中，Au处于内部，Cu处于晶胞的8个顶角，其原子个数比为1∶1；Ⅱ中，Au处于立方体的8个顶角，Cu处于面心，其原子个数比为8×∶6×＝1∶3；Ⅲ中，Au处于立方体的面心，Cu处于顶角，其原子个数比为6×∶8×＝3∶1，D正确。]
5．(2024·甘肃卷，T5)X、Y、Z、W、Q为短周期元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为18。Y原子核外有两个单电子，Z和Q同族，Z的原子序数是Q的一半，W元素的焰色试验呈黄色。下列说法错误的是(　　)
A．X、Y组成的化合物有可燃性
B．X、Q组成的化合物有还原性
C．Z、W组成的化合物能与水反应
D．W、Q组成的化合物溶于水呈酸性
D　[X、Y、Z、W、Q为短周期元素，W元素的焰色试验呈黄色，W为Na元素；Z和Q同族，Z的原子序数是Q的一半，则Z为O、Q为S；Y原子核外有两个单电子、且原子序数小于Z，Y为C元素；X、Y、Z、W、Q的最外层电子数之和为18，则X的最外层电子数为18－4－6－1－6＝1，X可能为H或Li。若X为H，H与C组成的化合物为烃，烃能够燃烧，若X为Li，Li与C组成的化合物也具有可燃性，A正确；X、Q组成的化合物中Q(即S)元素呈－2价，为S元素的最低价，具有还原性，B正确；Z、W组成的化合物为Na2O、Na2O2，Na2O与水反应生成NaOH，Na2O2与水反应生成NaOH和O2，C正确；W、Q组成的化合物Na2S属于强碱弱酸盐，其溶于水所得溶液呈碱性，D错误。]
6．(2024·贵州卷，T8)我国科学家首次合成了化合物[K(2，2，2-crypt)][K@Au12Sb20]。其阴离子[K@Au12Sb20]5-为全金属富勒烯(结构如图)，具有与富勒烯C60相似的高对称性。下列说法错误的是(　　)
A．富勒烯C60是分子晶体
B．图示中的K＋位于Au形成的二十面体笼内
C．全金属富勒烯和富勒烯C60互为同素异形体
D．锑(Sb)位于第五周期第ⅤA族，则其基态原子价层电子排布式是5s25p3
C　[富勒烯C60是由C60分子通过范德华力结合形成的分子晶体，A正确；由题图可知，中心K＋周围有12个Au形成二十面体笼(每个面为三角形，上、中、下层分别有5、10、5个面)，B正确；全金属富勒烯不是碳元素的单质，因此其与富勒烯C60不能互为同素异形体，C错误；锑(Sb)位于第五周期第ⅤA族，则根据元素位置与原子结构关系可知：其基态原子价层电子排布式是5s25p3，D正确。]
7．(2024·湖南卷，T14)NH4ClO4是火箭固体燃料重要的氧载体，与某些易燃物作用可全部生成气态产物，如：NH4ClO4＋2C===NH3↑＋2CO2↑＋HCl↑。下列有关化学用语或表述正确的是(　　)
A．HCl的形成过程可表示为
B．NH4ClO4中的阴、阳离子有相同的VSEPR模型和空间结构
C．在C60、石墨、金刚石中，碳原子有sp、sp2和sp3三种杂化方式
D．NH3和CO2都能作制冷剂是因为它们有相同类型的分子间作用力
B　[HCl是共价化合物，其电子式为，A错误；NH4ClO4中的中心N原子孤电子对数为×(5－1－4)＝0，价层电子对数为的中心Cl原子孤电子对数为×(7＋1－2×4)＝0，价层电子对数为4，则二者的VSEPR模型和空间结构均为正四面体形，B正确；C60、石墨、金刚石中碳原子的杂化方式分别为sp2、sp2、sp3，共有2种杂化方式，C错误；液氨易汽化，其汽化时吸收热量，可作制冷剂，干冰易升华，升华时吸收热量，也可作制冷剂，NH3分子间作用力为氢键和范德华力，CO2分子间仅存在范德华力，D错误。]
8．(2023·重庆卷，T10)NCl3和SiCl4均可发生水解反应，其中NCl3的水解机理示意图如下：下列说法正确的是(　　)
A．NCl3和SiCl4均为极性分子
B．NCl3和NH3中的N均为sp2杂化
C．NCl3和SiCl4的水解反应机理相同
D．NHCl2和NH3均能与H2O形成氢键
D　[NCl3的中心N原子的价层电子对数为3＋＝4，有1个孤电子对，故NCl3的空间结构为三角锥形，分子中正、负电中心不重合，为极性分子，SiCl4的中心原子Si的价层电子对数为4＋＝4，无孤电子对，故SiCl4的空间结构为正四面体形，分子中正、负电中心重合，为非极性分子，A错误；NCl3和NH3的中心N原子的价层电子对数均为3＋＝4，N均为sp3杂化，B错误；由NCl3的水解机理示意图可知，NCl3水解时H2O中的H与NCl3中N上的孤电子对结合，O与Cl结合，而SiCl4中Si无孤电子对，故SiCl4的水解反应机理与NCl3不相同，C错误；NHCl2和NH3分子中均存在N—H，均能与H2O形成氢键，D正确。]
9．(2023·辽宁卷，T14)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LiMg2OClxBr1－x
D．Mg2+取代产生的空位有利于Li＋传导
C　[由题图1给的晶胞结构图可知，题图1晶体的化学式为Li3OCl，1 mol Li3OCl晶体的质量为72.5 g，1个晶胞的质量为 g，晶胞体积为a3×10-30 cm3，故晶体密度为 g·cm-3，A说法正确；根据题图1可知，O原子的配位数为6，B说法正确；由于白色小球表示Mg或空位，故题图2中晶体的化学式中Mg的个数小于2，C说法错误；Mg2+取代产生的空位可以增大粒子间空隙，有利于Li＋传导，D说法正确。]
10．(2023·湖南卷，T11)科学家合成了一种高温超导材料，其晶胞结构如图所示，该立方晶胞参数为a pm。阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是(　　)
A．晶体最简化学式为KCaB6C6
B．晶体中与K＋最近且距离相等的Ca2+有8个
C．晶胞中B和C原子构成的多面体有12个面
D．晶体的密度为 g·cm-3
C　[该晶胞中K位于顶角，其个数为8×＝1，Ca位于体心，其个数为1，B原子与C原子均位于面上，个数均为12×＝6，则该晶体最简化学式为KCaB6C6，A正确；每个晶胞中与K＋等距且最近的Ca2+有1个，则晶体中与K＋最近且距离相等的Ca2+有8个，B正确；观察题图可知，晶胞中B和C原子构成的多面体有14个面，C错误；KCaB6C6的摩尔质量为217 g·mol-1，晶胞体积为(a×10-10)3 cm3，则该晶体密度ρ＝ g·cm-3＝ g·cm-3，D正确。]
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑