第26讲:重在基础:物质结构基础考向(课件 学案 练习)2026届高中化学二轮专题复习

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第26讲:重在基础:物质结构基础考向(课件 学案 练习)2026届高中化学二轮专题复习

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一、考向分析
二、知识重构
考点1. 原子核外电子的排布规律
构造原理 在构建基态原子时,原子核外电子按照以下顺序填入能级:
能量最低原理 在构建基态原子时,电子将尽可能地占据能量最低的原子轨道,使整个原子的能量最低
泡利原理 每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋方向相反的电子
洪特规则 基态原子中,填入简并轨道的电子总是先单独分占,且自旋平行
特例:当能量相同的原子轨道在全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)和
全空( p0、d0、f0)状态时,体系的能量最低。如24Cr:1s22s22p63s23p63d54s1
考点2. 基态原子核外电子排布问题(以基态Cu原子为例)
电子排布式: 1s22s22p63s23p63d104s1 简化排布式: [Ar]3d104s1
价电子排布式: 3d104s1 价电子轨道表示式:
关于核外电子运动状态的几种问法:
1. 核外有几种运动状态的电子
(核外电子数)
2. 核外有几种空间运动状态的电子
(填充了电子的轨道个数)
3. 核外有几种能量的电子
(电子填充的能级种类)
例:(1)基态F原子核外电子的运动状态有 种。
(2)基态钛原子的价层电子排布式为    ,其原子核外电子的空间运动状态有
   种,共有   种运动状态不同的电子。
(3)基态Si电子排布式表示为[Ne]3s23违背了            。
答案:(1)9;(2)3d24s2 12 22 (3)洪特规则
考点3. 元素周期律
一、主族元素周期性变化规律
项目 原子结构 元素性质 化合物性质
电子 层数 最外层 电子数 原子 半径 金属性 非金属性 化合价 最高价氧化物对应的水化物的酸碱性 简单气态氢化物的稳定性
(从左到右) 同周期 相同 依次增加 依次减小 依次减弱 依次增强 最高正价:+1→+7(O、F除外),负化合价=主族序数-8(H为-1价) 酸性依次增强 碱性依次减弱 依次增强
(从上到下) 同主族 依次增加 相同 依次增大 依次增强 依次减弱 最高正价相同,最高正价=主族序数( O、F除外) 酸性依次减弱碱性依次增强 依次减弱
二、半径比较——“三看”
一看电子层数二看核电荷数三看电子数
(1) 电子层数越多:半径越大。
(2) 电子层数相同时:核电核数越大,半径越小。
(3) 电子层数、核电荷数都相同时:电子数越多,半径越大。
①Li    Na    K ②Na+    Mg2+    Al3+
③Cl-    O2-    Na+ ④H-    Li+    H+
答案:< <;> >;> >;> >;
三、元素金属性、非金属性强弱判断方法
金属性 ①单质与水或非氧化性酸反应制取氢气越容易,金属性越强
②单质还原性越强或阳离子氧化性越弱,金属性越强
③最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性越强
非金属性 ①与H2化合越容易,气态氢化物越稳定,非金属性越强
②单质氧化性越强或简单阴离子还原性越弱,非金属性越强
③最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性越强
四、第一电离能
I1: 1 mol气态原子失去电子形成+1价气态阳离子所需的最低能量。
规律: 同周期从左到右,第一电离能有逐渐增大的趋势,最大的是稀有气体元素;
同主族从上到下,第一电离能逐渐减小。
注意:ⅡA和VA族反常!(电子排布稳定→电子排布不稳定)
五、电负性
概念:衡量元素在化合物中吸引电子的能力的物理量,为相对值。指定氟的电负性
为4.0。
规律:同一周期从左到右,主族元素电负性逐渐增大。同一主族从上到下,元素电
负性呈现减小趋势。变化趋势与非金属性相同。
一般电负性>1.8的元素为非金属元素,电负性<1.8的元素为金属元素。如果两个
成键元素间的电负性差值大于1.7,他们之间通常形成离子键。
考点4. 化学键
一、分类
化学键可分为离子键、共价键、金属键。共价键根据轨道重叠方式可分为σ键(电
子云“头碰头”重叠)和π键(电子云“肩并肩”重叠);根据电子对是否偏移可分为
极性键和非极性键;根据共用电子对数目可分为单键、双键、三键。
二、电子式书写
原子:Na Cl 简单离子:Na+ F- 复杂离子:NH+ 4 OH-
离子化合物:CaCl2 Na2O 含共价键的分子:H2O HClO
用电子式表示物质形成过程:
HCl:MgF2:
答案:Na· ·︰  Na+ [︰︰]-
[︰︰]-Ca2+[︰︰]- Na+[︰︰]2-Na+ H︰ ︰
考点5. 多原子分子的VSEPR模型与杂化轨道理论
价层电子对互斥理论:价层电子对(成键电子对和孤电子对)的互斥作用使价层电子
对间排斥力最小,从而使结构更稳定。
杂化轨道理论:中心原子上若干不同类型(主要是s、p轨道)、能量相近的原子轨道
混合起来,重新组合成同等数目、能量完全相同的新轨道。
杂化轨道数目=价层电子对数目= σ键电子对数目+中心原子的孤电子对数目
分子或 离子 σ键电子对数 孤电子 对数 价层电子 对数 VSEPR模型 空间结构 杂化类型
H2Se 2 ×(6-2×1)=2 4 四面体形 V形 sp3杂化
BCl3 3 ×(3-3×1)=0 3 平面三角形 平面三角形 sp2杂化
PCl3 3 ×(5-3×1)=1 4 四面体形 三角锥形 sp3杂化
SO2 2 ×(6-2×2)=1 3 平面三角形 V形 sp2杂化
S 4 ×(6+2-4×2)=0 4 四面体形 正四面体形 sp3杂化
考点6. 键角大小的比较
杂化方式: sp杂化>sp2杂化>sp3杂化
孤电子对多少: 孤电子对越多,斥力大,键角小
元素电负性差异:中心原子电负性大,键角大;端基原子电负性大,键角小
①CO2    SO3    CH4;
②CH4    NH3    H2O;
③NF3    NCl3    NBr3;
④H3BO3分子中的O—B—O的键角    (填“大于”“等于”或“小于”)B中的
H—B—H的键角,判断依据是                       。
答案:> >;> >;< <;大于 H3BO3分子中的B采取sp2杂化,而
B中的B采取sp3杂化,sp2杂化形成的键角大于sp3杂化形成的键角
考点7. 键的极性与分子极性的关系
类型 实例 两个键之间的夹角 键的极性 分子的极性
、 — 非极性键 非极性分子
、 — 极性键 极性分子
、 极性键 非极性分子
极性键 极性分子
极性键 非极性分子
极性键 极性分子
极性分子和非极性分子的判断方法
①A—A型分子一定是非极性分子、A—B型分子一定是极性分子。
②判断ABn型分子极性的两条经验规律
a.中心原子A化合价的绝对值等于该元素原子最外层电子数,则为非极性分子,反之
则为极性分子。
b.中心原子A没有孤电子对,则为非极性分子,反之则为极性分子。
考点8. 范德华力、氢键、共价键的比较
范德华力 氢键 共价键
概念 分子间普遍存在的一种相互作用力,但不是化学键 已经与电负性很大的原子、、 形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子、、 之间的作用力 原子间通过共用电子对形成的化学键
存在范围 分子之间 已经与、、 形成共价键的氢原子与另外的、、 原子之间 相邻原子间
特征 无方向性、无饱和性 有方向性、有饱和性 有方向性、有饱和性
强度比较 共价键 氢键 范德华力
影响强度的因素 ①随着分子极性和相对分子质量的增大而增大; ②组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,范德华力越大 对于 ,A、B原子的电负性越大,B原子的半径越小,氢键键能越大 一般来说,成键原子半径越小、键长越短,键能越大,共价键越稳定
对物质性质的影响 ①影响物质的熔、沸点和溶解度等物理性质; ②组成和结构相似的物质,随相对分子质量的增大,物质的熔、沸点升高 分子间氢键的存在,使物质的熔、沸点升高,在水中的溶解度增大;分子内氢键会使物质的熔、沸点降低,在水中的溶解度减小 ①影响分子的稳定性,共价键键能越大,分子稳定性越强; ②影响共价晶体的熔、沸点和硬度
考点9. 常见晶体类型与结构特征
分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体
构成微粒 分子 原子 金属阳离子 自由电子 阴、阳离子
粒子间的相互作用力 范德华力 (某些含氢键) 共价键 金属键 离子键
硬度 较小 很大 有的很大 有的很小 较高
熔、沸点 较低 很高 有的很高 有的很低 较高
溶解性 相似相溶 难溶于任何溶剂 难溶于常见溶剂 大多易溶于水等 极性溶剂
导电、导热性 一般不导电,溶于水后有的导电 一般不具有导电性 电和热的良导体 晶体不导电,水溶液或者熔融态导电
考点10. 几种典型晶体模型
1.常见共价晶体结构分析
晶体 晶体结构 结构分析
金刚石 原子半径 与棱长 的关系: (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 (2)每个金刚石晶胞中含有8个碳原子,最小的碳环为六元环,并且不在同一平面(实际为椅式结构),碳原子为 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 (4)C原子数与数之比为, 金刚石中有 共价键
(1) 晶体中最小的环为十二元环,即每个十二元环上有6个、6个 (2)每个与4个 以共价键结合,形成正四面体结构,每个正四面体占有1个、4个“ ”, (3)每个原子被12个十二元环共用,每个 原子被6个十二元环共用 (4)每个晶胞中含有8个原子,含有16个 原子 (5)硅原子与共价键之比为, 晶体中有 共价键
2.常见分子晶体结构分析
晶体 晶体结构 结构分析
干 冰 (1)面心立方最密堆积:立方体的每个顶点有一个 分子,每个面心上也有一个 分子,每个晶胞中有4个 分子; (2)每个分子周围等距且紧邻的 分子有12个。
冰 (1)每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连; (2)每个水分子实际拥有两个“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。
3.常见离子晶体结构分析
晶体 晶体结构 结构分析
(1)一个晶胞中,有4个,有4个 ; (2)在晶体中,每个同时强烈吸引6个 ,形成正八面体;每个同时强烈吸引6个 ;; (3)在晶体中,和 的配位数分别为6、6; (4)在晶体中,每个 周围与它最接近且距离相等的共有12个,每个 周围与它最接近且距离相等的 共有12个。
(1)一个晶胞中,有1个,有1个 ; (2)在晶体中,每个同时强烈吸引8个 ,即的配位数为8,每个同时强烈吸引8个 ,即 的配位数为8; (3)在晶体中,每个 周围与它最接近且距离相等的共有6个,形成正八面体,在 晶体中,每个周围与它最接近且距离相等的 共有6个。
(1)1个晶胞中,有4个,有4个; (2)的配位数为4, 的配位数为4。
(1)1个的晶胞中,有4个,有8个; (2)晶体中,和的配位数不同, 配位数是8, 的配位数是4。
离子晶体的配位数 离子晶体中与某离子距离最近的相反电性离子的数目叫该离子的配位数
影响离子晶体配位数的因素 (1)正、负离子半径比。 型离子晶体中,阴、阳离子的配位数相等,但正、负离子半径比越大,离子的配位数越大。如、、 ;; (2)正、负离子的电荷比。如晶体中,和 的配位数不同。
比较晶体熔、沸点的基本思路
①不同类晶体熔、沸点比较思路:
首先看物质的状态,一般情况下是固体>液体>气体;再看物质所属类型,一般是
共价晶体>离子晶体>分子晶体,标况气态,则为分子晶体,高熔高沸是共价晶体
②同类晶体熔、沸点比较思路:
共价晶体→共价键键能→键长→原子半径;
分子晶体→分子间氢键→相对分子质量→分子极性;
离子晶体→离子键强弱→离子所带电荷数、离子半径;
金属晶体→金属键强弱→金属阳离子所带电荷、金属阳离子半径。
例:Ti的四卤化物熔点如下表所示,TiF4熔点高于其他三种卤化物,自TiCl4至TiI4
熔点依次升高,原因是                         。
化合物 TiF4 TiCl4 TiBr4 TiI4
熔点/℃ 377 -24.12 38.3 155
答案:TiF4为离子晶体,熔点高,其他三种均为分子晶体,随相对分子质量的增大分子
间作用力增大,熔点逐渐升高
考点11. 配合物
配合物的组成 [中心离子(配体) [外界]
典型配合物
中心离子
中心离子 结构特点 一般是金属离子,特别是过渡金属离子,必须有空轨道
配体
配体结构特点 分子或离子,必须含有孤电子对
配位数 4 3 2
外界 无
颜色 深蓝色 红色 无色
注意: 配位键属于σ键!
考点12. 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。超分子定义中的分子是广义的,包括离子
2. 结构特点:超分子是组成复杂的、有组织的分子聚集体,并保持一定的完整性
使其具有明确的微观结构和宏观特性
3. 重要特征:分子识别和自组装
4. 超分子实例
(1)分离C60和C70
(2)冠醚识别碱金属离子(如K+)
冠醚是皇冠状的分子,可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子
冠醚 冠醚空腔直径/pm 适合的粒子(直径/pm)
12-冠-4 15-冠-5 18-冠-6 21-冠-7 120~150 170~220 260~320 340~430 Li+(152) Na+(204) K+(276) Cs+(334)
三、重温经典
例题1.(2025·北京)下列化学用语或图示表达不正确的是
A.乙醇的分子模型:
B.BF3的VSEPR模型:
C.S的原子结构示意图:
D.基态30Zn原子的价层电子排布式:3d104s2
【答案】C
【详解】
A.乙醇的结构简式为CH3CH2OH,分子模型为:,A正确;
B.BF3分子中B原子的价层电子对数为3+(3-1×3)=3,无孤电子对,其空间构型
和VSEPR模型均为平面三角形,B正确;
C.S的原子有16个电子,结构示意图,C错误;
D.锌是30号元素,基态原子的电子排布式为[Ar] 3d104s2,价电子排布式为3d104s2,
D正确;
故选C。
例题2.(2025·河南)下列化学用语或图示正确的是
A.反-1,2-二氟乙烯的结构式:
B.二氯甲烷分子的球棍模型:
C.基态S原子的价电子轨道表示式:
D.用电子式表示CsCl的形成过程:
【答案】B
【详解】
A.顺式结构中,两个相同的原子或基团位于双键的同一侧;而反式结构中,两个
相同的原子或基团分别位于双键的两侧,所以为顺-1,2-二氟乙烯,A错误;
B.二氯甲烷中含有两根碳氢键和两根碳氯键,键长不一样,球棍模型为,
B正确;
C.基态S原子的价电子排布式为3s23p4,轨道表示式:,C错误;
D.氯化铯为离子化合物,用电子式表示CsCl的形成过程:,
D错误;
故选B。
例题3.(2025·山东)物质性质与组成元素的性质有关,下列对物质性质差异解释
错误的是
性质差异 主要原因
A 沸点:H2O>H2S 电离能:O>S
B 酸性:HClO>HBrO 电负性:Cl>Br
C 硬度:金刚石>晶体硅 原子半径:Si>C
D 熔点:MgO>NaF 离子电荷:Mg2+>Na+,O2->F-
【答案】A
【详解】A.H2O沸点高于H2S的主要原因是H2O分子间存在氢键、H2S分子间不
存在氢键,而非O的电离能大于S,电离能与沸点无直接关联,A错误;
B.HClO酸性强于HBrO是因为Cl的电负性大于Br,导致O-H键极性更强,更
易解离H+,B正确;
C.金刚石硬度大于晶体硅是因为C原子半径小于Si,C-C键键能更大,共价结构
更稳定,C正确;
D.MgO和NaF均属于离子晶体,离子晶体的熔点取决于其晶格能的大小,离子
半径越小、离子电荷越多的,其晶格能一般较大,其熔点更高;MgO熔点高于NaF
是因为Mg2+和O2 的电荷高于Na+和F ,且其阴、阳离子的半径对应较小,故离子
键强度更大,晶格能更高,D正确;
故选A。
例题4.(2025·湖南)加热时,浓硫酸与木炭发生反应:2H2SO4(浓)+CCO2+2SO2
+2H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.12g 12C含质子数为6NA
B.常温常压下, 6.72L CO2含σ键数目为0.6 NA
C.1.0L pH=1的稀硫酸中含H+数目为0.2 NA
D.64g SO2与16g O2充分反应得到SO3的分子数为NA
【答案】A
【详解】A.12g的12C的物质的量为1mol,每个12C原子含有6个质子,因此总
质子数为6NA,A正确;
B.常温常压下,6.72L CO2的物质的量小于0.3mol,每个CO2分子含2个σ键,
总σ键数小于0.6NA,B错误;
C.pH=1的稀硫酸中,H+浓度为0.1mol/L,1L溶液中H+数目为0.1NA,而非0.2NA,
C错误;
D.SO2与O2生成SO3的反应为可逆反应,无法完全转化,实际生成的SO3分子数
小于NA,D错误;
故选A。
例题5. (2025·湖南卷)MZ2浓溶液中含有的X[MZ2(YX)]具有酸性,能溶解金属
氧化物。元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大,分别位于不同的前四周期。Y
的最外层电子数是内层的3倍,X和Y的最外层电子数之和等于Z的最外层电子
数,M的价层电子排布是3d104s2。下列说法正确的是
A.电负性:
B.Y形成的两种单质均为非极性分子
C.由X、Y、Z形成的化合物均为强电解质
D.铁管上镶嵌M,铁管不易被腐蚀
【答案】D
【分析】Y的最外层电子数是内层的3倍,则Y的最外层电子数为6,Y为O,X
和Y的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数,则X的最外层电子数应为1,
原子序数小于氧元素,则X为H,Z的最外层电子数为7,则Z为Cl,M的价层
电子排布是3d104s2,M是Zn,综上所述:X为H、Y为O、Z为Cl、M是Zn,
据此解答;
【解析】A.非金属性越强,电负性越大,H2O中O为负化合价,因此X(H)的
电负性小于Y(O),A错误;B.Y(O)的单质O2是非极性分子,但O3是极性
分子(V形结构导致偶极矩不为零),B错误;C.X(H)、Y(O)、Z(Cl)形成
的化合物如HClO,属于弱电解质,并非全部为强电解质,C错误;D.M为Zn,
比Fe活泼,镶嵌Zn会通过牺牲阳极保护铁管,使其不易被腐蚀,D正确;故选D。
例题6. (2025·全国卷)一种化合物分子结构如图所示,其中W、X、Y、Z为短
周期元素,原子序数依次增大,W的一种同位素的中子数为0,X和Z同族。下列
说法错误的是
A.原子半径: B.第一电离能:
C.电负性: D.单质氧化性:
【答案】A
【分析】W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增大,W的一种同位素的中
子数为0,则W为H;X和Z同族,X、Z的共价键数目为2、6,则X为O,Z
为S;Y的原子序数位于X、Z之间,且只有一个共价键,则Y为F,据此回答问
题;
【解析】A.同一主族,从上到下,原子半径逐渐增大,同一周期,从左到右,原
子半径依次减小,因此原子半径:,故A错误;B.同一周期,从左到右,
第一电离能有增大的趋势,因此第一电离能:,故B正确;C.同一周期,
从左到右电负性逐渐增大,同一主族,从上到下,电负性逐渐减小,故,
推出电负性:,故C正确;D.X、Y、Z的单质分别为O2、F2、S,因此
单质氧化性:F2>O2>S,故D正确;故答案选A。
例题7.(2025·黑吉辽蒙卷)Cl2O可用于水的杀菌消毒,遇水发生反应:
Cl2O+H2O=2HClO。下列说法正确的是
A.反应中各分子的σ键均为p-pσ键
B.反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形
C.Cl-O键长小于H-O键长
D.HClO分子中Cl的价电子层有2个孤电子对
【答案】B
【详解】A.H2O中的H-O键是s-sp3 σ键,而非p-pσ键,A错误;B.根据价层
电子对互斥理论,Cl2O中O原子周围的孤电子对数为 (6-2×1)=2,还含有2个成
键电子对,因此其VSEPR模型为四面体形;H2O中O原子周围的孤电子对数为
(6-2×1)=2,还含有2个成键电子对,因此其VSEPR模型为四面体形;HClO中O
原子周围的孤电子对数为 (6-2×1)=2,还含有2个成键电子对,因此其VSEPR模
型为四面体形;反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形,B正确;
C.Cl的原子半径大于H,Cl-O键长应大于H-O键长,因此C错误;
D.HClO中Cl的最外层电子数为7,其1个价电子与O形成共价键,剩余6个价
电子形成3对孤电子对,D错误;
故答案选B。
例题8.(2025·北京)乙烯、醋酸和氧气在钯(Pd)催化下高效合成醋酸乙烯酯
(CH2=CHOOCCH3)的过程示意图如下。
下列说法不正确的是
A.①中反应为4CH3COOH+O2+2Pd2Pd(CH3COO)2+2H2O
B.②中生成CH2=CHOOCCH3的过程中,有σ键断裂与形成
C.生成CH2=CHOOCCH3总反应的原子利用率为100%
D.Pd催化剂通过参与反应改变反应历程,提高反应速率
【答案】C
【详解】A.①中反应物为CH3COOH、O2、Pd,生成物为H2O和Pd(CH3COO)2,
方程式为:4CH3COOH+O2+2Pd→2Pd(CH3COO)2+2H2O,A正确;
B.②中生成CH2=CHOOCCH3的过程中,有C-H断开和C-O的生成,存在键断
裂与形成,B正确;
C.生成CH2=CHOOCCH3总反应中有H2O生成,原子利用率不是100%,C错误;
D.Pd是反应的催化剂,改变了反应的历程,提高了反应速率,D正确;
答案选C。
例题9.(2025·湖南)下列有关物质性质的解释错误的是
性质 解释
A 酸性:CH3COOH<HCOOH -CH3是推电子基团
B 熔点:C2H5NH3NO3<NH4NO3 C2H5NH+ 3的体积大于NH+ 4
C 熔点:Fe>Na Fe比Na的金属性弱
D 沸点:H2O>H2S H2O分子间存在氢键
【答案】C
【详解】A.-CH3是推电子基团,使乙酸中羟基的极性减弱,酸性弱于甲酸,A解
释正确;
B.C2H5NH+ 3的体积大于NH+ 4,导致其硝酸盐的晶格能较低、熔点更低,B解释正
确;
C.Fe熔点高于Na是因金属键更强,而不是因为Fe的金属性比钠弱,金属性是
金属失电子的能力,与金属熔点无关,C解释错误;
D.H2O分子间氢键使其沸点反常高于H2S,D解释正确;
故选C。
例题10.(2025·陕晋青宁卷)下列对物质性质的解释错误的是
选项 物质性质 解释
A 氯化钠熔点高于氯化铯 氯化钠离子键强于氯化铯
B 碘易溶于四氯化碳 碘和四氯化碳都是非极性分子
C 草酸氢钠溶液显酸性 草酸氢根离子水解程度大于电离程度
D 离子液体导电性良好 离子液体中有可移动的阴、阳离子
【答案】C
【详解】A.氯化钠中的钠离子半径(Na+)比氯化铯中的铯离子半径(Cs+)小,
离子键强度更大,因此熔点更高,解释正确,A正确;
B.碘和四氯化碳均为非极性分子,符合“相似相溶”原理,解释正确,B正确;
C.草酸氢钠溶液显酸性是因为草酸氢根(HC2O- 4)的电离程度(释放H+)大于水
解程度(生成OH ),解释错误,C错误;
D.离子液体的导电性源于其内部可自由移动的阴、阳离子,解释正确,D正确;
故选C。
例题11.(2025·云南)Be及其化合物的转化关系如图。下列说法错误的是
A.Be(OH)2是两性氢氧化物
B.Be2C和BeCl2的晶体类型相同
C.Na2[Be(OH)4]中Be原子的杂化方式为sp3
D.Be2C与H2O反应:Be2C + 4H2O = 2Be(OH)2 + CH4↑
【答案】B
【详解】A.由图中转化信息可知,Be(OH)2既能与盐酸反应生成盐和水,又能与
氢氧化钠反应生成盐,因此其是两性氢氧化物,A正确;
B.由题中信息可知,Be2C的熔点远远高于BeCl2的,因此Be2C不可能是分子晶
体,而BeCl2的熔点和沸点均较低,其为分子晶体,因此两者的晶体类型不相同,
B错误;
C.Na2[Be(OH)4]中 Be 原子与4个羟基形成4个σ键,没有孤电子对,只有4个
成键电子对,因此,其杂化方式为 sp3,C正确;
D.Be2C中的Be化合价为+2,C的化合价为-4,因此其与H2O反应生成Be(OH)2
和CH4,该反应的化学方程式为Be2C + 4H2O = 2Be(OH)2 + CH4↑,D正确;
综上所述,本题选B。
例题12.(2025·湖南)K+掺杂的铋酸钡具有超导性。K+替代部分Ba2+形成
Ba0.6K0.4BiO3 (摩尔质量为354.8 g/mol),其晶胞结构如图所示。该立方晶胞的参数
为a nm,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.晶体中与铋离子最近且距离相等的O2-有6个
B.晶胞中含有的铋离子个数为8
C.第一电离能:Ba>O
D.晶体的密度为g·cm-3
【答案】A
【详解】A.铋离子位于顶点,与其最近且距离相等的O2- 位于棱心,有6个,分
别位于上下、前后、左右,A正确;
B.晶胞中含有的铋离子个数为8×=1个,B错误;
C.Ba是碱土金属,金属性强于Ca,其易失电子,第一电离能小于O,C错误;
D.晶胞中Ba或K位于体心,个数为总和1,O2-位于棱心,有12×=3,所以晶
胞的质量是g,晶胞体积是(a×10-7)3 cm3,则晶体的密度是:g·cm-3,
D错误;
故选A。
例题13.(2025·黑吉辽蒙卷)NaxWO3晶体因x变化形成空位而导致颜色各异,当
0.44≤x≤0.95时,其立方晶胞结构如图。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错
误的是
A.与W最近且等距的O有6个
B.x增大时,W的平均价态升高
C.密度为g·cm-3时,x=0.5
D.空位数不同,吸收的可见光波长不同
【答案】B
【详解】A.W位于立方体的顶角,以顶角W为例,在此晶胞内,离该顶角最近
且距离相等的O原子位于该顶角所在3条棱的棱心,由于该顶角在8个晶胞里,
而棱上的原子被4个晶胞共有,所以与W最近且距离相等的O原子有3×8×=6,
故A正确;
B.O元素化合价为-2价,负化合价总数为-6,设W元素的平均化合价为y,据正
负化合价代数和为0可得:-6+y+x=0,y=6-x,x的值增大y减小,即W元素的平
均化合价降低,故B错误;
C.0.44≤x≤0.95时,立方晶胞中W个数为8×=1、O个数为12×=3,若x=0.5,
晶胞质量为m=g,晶胞体积为V=(a×10-10)3cm3,则密度ρ=
=g/cm3= g/cm3,所以密度为 g/cm3
时,x=0.5,故C正确;
D.NaxWO3晶体因x变化形成空位而导致颜色各异,即空位数不同,吸收的可见
光波长不同,故D正确;
故答案为:B。
例题14. 科学家合成了一种如图所示的纳米“分子客车”,能装载多种稠环芳香烃。
三种芳烃与“分子客车”的结合常数(值越大越稳定)见表。下列说法错误的是
芳烃 芘 并四苯 蒄
结构
结合常数 385 3764 176000
A. 芳烃与“分子客车”可通过分子间相互作用形成超分子
B. 并四苯直立装载与平躺装载的稳定性基本相同
C. 从分子大小适配看“分子客车”可装载2个芘
D. 芳烃π电子数越多越有利于和“分子客车”的结合
【答案】B
【详解】A.“分子客车”能装载多种稠环芳香烃,故芳烃与“分子客车”通过分子间
作用力形成分子聚集体——超分子,A项正确;
B.“分子客车”的长为2.2nm、高为0.7nm,从长的方向观察,有与并四苯分子适
配的结构,从高的方向观察则缺少合适结构,故平躺装载的稳定性大于直立装载的
稳定性,B项错误;
C.芘与“分子客车”中中间部分结构大小适配,故从分子大小适配看“分子客车”可
装载2个芘,C项正确;
D.芘、并四苯、蒄中碳原子都采取sp2杂化,π电子数依次为16、18、24,π电
子数逐渐增多,与“分子客车”的结合常数逐渐增大,而结合常数越大越稳定,故芳
烃π电子数越多越有利于和“分子客车”结合,D项正确;
答案选B。
例题15.(2025·山东节选)Fe单质及其化合物应用广泛。回答下列问题:
(1)在元素周期表中,Fe位于第 周期 族。基态Fe原子与基态Fe3+
离子未成对电子数之比为 。
(2)尿素分子(H2NCONH2)与Fe3+形成配离子的硝酸盐[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3俗称
尿素铁,既可作铁肥,又可作缓释氮肥。
①元素C、N、O中,第一电离能最大的是 ,电负性最大的是 。
②尿素分子中,C原子采取的轨道杂化方式为 。
③八面体配离子[Fe(H2NCONH2)6]3+中Fe3+的配位数为6,碳氮键的键长均相等,则
与Fe3+配位的原子是 (填元素符号)。
【答案】(1) 四 VIII 4:5 (2) N O sp2 O
【详解】(1)Fe为26号元素,位于元素周期表中第四周期VIII族;基态Fe原子
电子排布式为[Ar]3d64s2,未成对电子数为4,基态Fe3+电子排布式为[Ar]3d5,未成
对电子数为5,故答案为:四;VIII;4:5。
(2)①同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,但N原子2p轨道为半充
满稳定结构,第一电离能:N>O>C;同周期元素从左到右,电负性逐渐增大,因
此电负性:O>N>C,故答案为:N;O。
②尿素分子(H2NCONH2)中C原子形成3个σ键,无孤电子对,采取的轨道杂化方
式为sp2杂化。
③八面体配离子[Fe(H2NCONH2)6]3+中Fe3+的配位数为6,碳氮键的键长均相等,因
此N原子不会参与形成配位键,说明C=O中O原子参与配位,所以与Fe3+配位的
原子是O。
例题16.(2025·浙江节选)磷是生命活动中不可或缺的元素。请回答:
(1)关于ⅤA族元素原子结构的描述,下列说法正确的是_______。
A.基态P原子3p轨道上的电子自旋方向相同
B.As3+的最外层电子数为18
C.P3+的半径小于P5+的半径
D.电子排布为[Ne]3s13p4的P原子处于激发态
(2)某化合物的晶胞如图。
①化学式是 ;
②将0.01 mol该化合物加入到含少量石蕊的10mL H2O中,实验现象是 (从
酸碱性和溶解性角度推测)。
(3)两分子H3PO4(Ka3=4.8×10-13)脱水聚合得到一分子H4P2O7(Ka3=2.0×10-7),
从PO3- 4、HP2O3- 7的结构角度分析Ka3差异的原因 。
【答案】(1)AD (2) Ca3PCl3 溶液变蓝,有气体放出
(3) PO3- 4的负电荷密度大,更易结合氢离子
【详解】(1)A.基态P原子价电子排布式为3s23p3,根据洪特规则,3p轨道上的
3个电子自旋方向相同,故A正确;
B.基态As原子价电子排布式为4s24p3,As3+的价电子排布式为4s2,最外层电子
数为2,故B错误;
C.P3+比P5+多一个电子层,所以P3+的半径大于P5+的半径,故C错误;
D.基态P原子的电子排布式为[Ne]3s23p3的,电子排布为[Ne]3s13p4的P原子处于
激发态,故D正确;
选AD。
(2)①根据均摊原则,晶胞中Cl原子数6×=3、P原子数8×=1、Ca原子数
12×=3,所以化学式是Ca3PCl3;
②Ca3PCl3中P显-3价,将0.01 mol该化合物加入到含少量石蕊的10mL H2O中,
反应生成氯化钙、氢氧化钙、PH3气体,溶液呈碱性,实验现象是溶液变蓝,有气
体放出。
(3)当两分子H3PO4脱水聚合时,结构发生变化,聚合结构的体积更大,负电荷
分布更分散,更容易电离出氢离子,而PO3- 4的负电荷密度大,更易结合氢离子,所
以聚合后的Ka3值增大;
例题17.(2025·北京节选)通过MgCl2和[Mg(NH3)6]Cl2的相互转化可实现NH3的
高效存储和利用。
(1)将Mg的基态原子最外层轨道表示式补充完整: 。
(2) NH3分子中键角小于109°28′,从结构角度解释原因: 。
(3) [Mg(NH3)6]Cl2的晶胞是立方体结构,边长为a nm,结构示意图如下。
①[Mg(NH3)6]Cl2的配体中,配位原子是 。
②已知[Mg(NH3)6]Cl2的摩尔质量为M g·mol-1,
阿伏加德罗常数为NA,该晶体的密度为 g·cm-3。
(1 nm=10-7 cm)
【答案】(1)
(2)CH4中碳原子的价层电子对数为4,孤电子对数为0;NH3中氮原子的价层电子
对数为4,孤电子对数为1;孤电子对对成键电子对的排斥能力大于成键电子对对
成键电子对的排斥能力,CH4分子中H-C-H的键角为109°28′,故NH3分子中H-N-H
的键角小于109°28′
(3) N ×1021
【详解】(1)
Mg是第12号元素,其基态最外层电子的电子排布式为3s2,故其基态原子最外层
轨道表示式为:。
(2)CH4中碳原子的价层电子对数为4,孤电子对数为0;NH3中氮原子的价层电
子对数为4,孤电子对数为1;孤电子对对成键电子对的排斥能力大于成键电子对
对成键电子对的排斥能力,CH4分子中H-C-H的键角为109°28′,故NH3分子中
H-N-H的键角小于109°28′。
(3)①[Mg(NH3)6]Cl2的内界为[Mg(NH3)6]2+,故其配体为NH3,由于N原子有孤
电子对,所以配位原子为N;
②根据均摊法,该晶胞中[Mg(NH3)6]2+的个数为8×+6×=4,Cl-的个数为8,故
每个晶胞中含有4个[Mg(NH3)6]Cl2,则晶体的密度为。ρ==
g/cm3= ×1021 g/cm3
四、模型建构
小结:
1. 原子结构与性质解题模型
2. 分子结构与性质解题模型
3. 晶体结构与性质解题模型1. (2025·甘肃卷)物质的结构决定性质,下列事实与结构因素无关的是
选项 事实 结构因素
A K与Na产生的焰色不同 能量量子化
B 的沸点高于CH4 分子间作用力
C 金属有良好的延展性 离子键
D 刚玉(Al2O3)的硬度大,熔点高 共价晶体
2. (2025·河北秦皇岛·二模)结构决定性质,性质决定用途。下列事实解释错误的是
选项 事实 解释
A 氢化的植物油可制造人造奶油 植物油中含有碳碳双键
B 甘油可用作保湿类护肤品 甘油结构中含有能与水形成氢键的羟基
C 等离子体可以用于制造显示器 等离子体中含有带电粒子且能自由运动
D 熔点: S2>H2S S2熔化时断开化学键,H2S熔化时克服范德华力
3. (2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测)从结构探析物质性质和用途是学习化学的有效方法。下列叙述与解释均正确的是
选项 叙述 解释
A 壁虎能在天花板上爬行自如 壁虎足的细毛与墙体之间存在氢键
B 铁丝在煤气灯上灼烧,焰色无明显变化 铁原子核外电子在灼烧时电子不跃迁
C NaCl与CsCl中阳离子配位数相同 NaCl与CsCl均为AB型离子晶体
D Ka(CF3COOH) >Ka(CCl3COOH) 电负性:F>Cl
4. (2025·四川卷)CaCO3的四方晶胞(晶胞参数α=β=γ=90°,省略CO2- 3中的氧,只标出C4+)和CaO的立方晶胞如图所示,NA为阿伏加德罗常数的值。
下列说法错误的是
A.CaCO3晶胞中1位C4+的分数坐标为(0,0,)
B.CaCO3晶胞中2位和3位Ca2+的核间距为a pm
C.CaO晶胞和CaCO3晶胞中原子数之比是4:15
D.CaO晶体密度小于CaCO3晶体密度
5. (2025·广西南宁·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,如图所示。CeO2晶胞的参数为a nm。下列说法错误的是
A.CeO2晶胞中Ce4+的配位数是8
B.CeO2晶胞中Ce4+与最近O2-的核间距为nm
C.当掺杂晶体的化学式为CeYmOn时,若m=2,则n=6
D.若M点的原子坐标为(0,0,0),则N点的原子坐标为(,,)
6. (2025·安徽卷)碘晶体为层状结构,层间作用为范德华力,层间距为 。下图给出了碘的单层结构,层内碘分子间存在“卤键”(强度与氢键相近)。 为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.碘晶体是混合型晶体
B.液态碘单质中也存在“卤键”
C.127g碘晶体中有NA个“卤键”
D.碘晶体的密度为g/cm3
7. (2025·湖北武汉·模拟预测)Fe3O4的立方晶胞(晶胞边长a pm)如下图所示。O2-围成正四面体空隙和正八面体空隙,有一半的Fe3+填充在正四面体空隙中,Fe2+和另一半Fe3+填充在正八面体空隙中。下列说法错误的是
A.该晶体中,与O2-紧邻的O2-的个数为12
B.Fe3O4晶体的密度为g/cm3
C.Fe2+与O2-的最短距离为0.5a pm
D.未填充阳离子的正四面体空隙数与未填充阳离子的正八面体空隙数之比为7:3
8. (2025·浙江卷)根据元素周期律推测,下列说法不正确的是
A.原子半径:Mg>Na
B.电负性:C>Si
C.非金属性:Br>I
D.热稳定性:NH3>PH3
9. (2025·浙江杭州·三模)根据元素周期律,下列说法不正确的是
A.非金属性:S>Se>Te B.电负性: Be<B<C
C.第二电离能:Cu<Zn D.半径: P3->P5+
10. (2025·山东卷)第70号元素镱(Yb)的基态原子价电子排布式为4f146s2。下列说法正确的是
A.174 70Yb的中子数与质子数之差为104 B.174 70Yb与176 70Yb是同一种核素
C.基态Yb原子核外共有10个d电子 D.Yb位于元素周期表中第6周期
11. (2025·湖北宜昌·模拟预测)M、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,M、X、Y、Z的原子半径依次减小,W元素的最高正价与最低负价的代数和为4.由这五种元素组成的阴离子的结构如下图所示。下列说法正确的是
A.简单氢化物的稳定性:W>Y
B.简单离子半径: W>Y>X>Z
C.键角: MZ4>XZ3
D.Z的单质能从溴化钠水溶液中置换出溴单质
12. (2025·湖北卷)N和P为同主族相邻元素。下列关于物质性质或现象的解释错误的是
A.KNO3的熔点比K3PO4的低,因为KNO3的离子键更强
B.磷单质通常不以P2形式存在,因为磷磷之间难以形成三键
C.次磷酸比硝酸的酸性弱,因为前者的 键极性小
D.P形成PF5而N形成NF3,因为P的价层电子轨道更多且半径更大
13. (2024·湖北卷)结构决定性质,性质决定用途。下列事实解释错误的是
事实 解释
A 甘油是黏稠液体 甘油分子间的氢键较强
B 王水溶解铂 浓盐酸增强了浓硝酸的氧化性
C 冰的密度小于干冰 冰晶体中水分子的空间利用率相对较低
D 石墨能导电 未杂化的p轨道重叠使电子可在整个碳原子平面内运动
14. (2023·天津卷)常温下,二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体,具有强氧化性,已被联合国卫生组织(WTO)列为Al级高效安全消毒剂。已知,工业上制备二氧化氯的方法之一是用甲醇在酸性条件下与氯酸钠反应,其反应的化学方程式:CH3OH+6NaClO3+3H2SO4=CO2↑+6ClO2↑+3Na2SO4+5H2O,则下列说法正确的是
A.CO2是非极性分子
B.键角:ClO- 3 C.NaClO3在反应中做还原剂
D.ClO2分子空间构型为直线形
15. (2025·重庆卷)化合物X的晶胞如图所示,下列叙述正确的是
A.X中存在π键
B.X属于混合型晶体
C.X的化学式可表示为C3N4
D.X中C原子上有1对孤电子对
16. (2025·湖北卷)SO2晶胞是长方体,边长a≠b≠c,如图所示。下列说法正确的是
A.一个晶胞中含有4个O原子
B.晶胞中SO2分子的取向相同
C.1号和2号S原子间的核间距为pm
D.每个S原子周围与其等距且紧邻的S原子有4个
17. (2025·浙江卷)根据元素周期律,下列说法不正确的是
A.第一电离能:N>O>S
B.化合物中键的极性:SiCl4>PCl3
C.碱性:LiOH>KOH
D.化合物中离子键百分数:MgO>Al2O3
18. (2025·广东卷)元素a~i为短周期元素,其第一电离能与原子序数的关系如图。下列说法正确的是
A.a和g同主族
B.金属性: g>h>i
C.原子半径: e>d>c
D.最简单氢化物沸点: b>c
19. (2025·江西卷)NaXY3ZW3是一种钠离子电池电解质的主要成分。X、Y、Z、W均为短周期元素,价层电子数总和为23,原子半径Y<W<X<Z,X、Z不同周期,Z、W同主族。下列说法正确的是
A.电负性: X>W>Y
B.X3W2是直线形分子
C.ZW2与ZW3中Z的杂化轨道类型不同
D.HXY3ZW3易燃
20. (2025·陕晋青宁卷)一种高聚物 被称为“无机橡胶”,可由如图所示的环状三聚体制备。X、Y和Z都是短周期元素,X、Y价电子数相等,X、Z电子层数相同,基态Y的 轨道半充满,Z的最外层只有1个未成对电子,下列说法正确的是
A.X、Z的第一电离能: X>Z
B.X、Y的简单氢化物的键角: X>Y
C.最高价含氧酸的酸性: Z>X>Y
D.X、Y、Z均能形成多种氧化物
21. (2024·贵州卷)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: Y<Z<Q
B.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
22. (2024·海南)锂电池是新型储能系统中的核心部件。作为锂电池中用到的电解质材料之一,Li-bfsi (阴离子bfsi-结构见下图。A)深受关注。
回答问题:
(1) Li-bfsi的制备前体Li-bfsi (B),可由C的氟化反应得到,C中第三周期元素有
(填元素符号)。
(2)C分子中,两个H-N-S键角均为117°,S-N-S键角为126°,N的原子轨道杂化类型为 。
(3)B溶于某溶剂发生自耦电离(2BA+F),阳离子F的结构式为 。
(4)B和D水溶液均呈酸性,相同温度下,Ka值大小关系:B D(填“>”或“<”);沸点大小关系:B(170℃)>E(60.8℃),其原因是 。
(5)研究表明,某有机溶剂中,相同浓度的G溶液和H溶液,前者电导率显著低于后者,原因是 。
(6) Li2(OH)Cl在固体离子电导方面具有潜在的应用前景。其两种晶型中,一种取长方体形晶胞(图1,长方体棱长为a、b、c),另一种取立方体形晶胞(图2,Cl居于立方体中心,立方体棱长为d)。图中氢原子皆己隐去。
①立方体形晶胞所代表的晶体中部分锂离子(●Li)位置上存在缺位现象,锂离子的总缺位率为 ;该晶型中氯离子周围紧邻的锂离子平均数目为 。
②两种晶型的密度近似相等,则 。(以含a、b和d的代数式表达)
23. (2024·北京节选)锡(Sn)是现代“五金”之一,广泛应用于合金、半导体工业等。
(1) Sn位于元素周期表的第5周期第IVA族。写出Sn的基态原子最外层轨道表示式: 。
(2) SnCl2和SnCl4是锡的常见氯化物,SnCl2可被氧化得到SnCl4。
①SnCl2分子的VSEPR模型名称是 。
②SnCl4的Sn-Cl键是由锡的 轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键。
(3)白锡和灰锡是单质Sn的常见同素异形体。二者晶胞如图:白锡具有体心四方结构;灰锡具有立方金刚石结构。
①灰锡中每个Sn原子周围与它最近且距离相等的Sn原子有 个。
②若白锡和灰锡的晶胞体积分别为V1nm3和V2nm3,则白锡和灰锡晶体的密度之比是 。
24. (2024·山东)锰氧化物具有较大应用价值,回答下列问题:
(1) Mn在元素周期表中位于第 周期 族;同周期中,基态原子未成对电子数比Mn多的元素是 (填元素符号)。
(2) Mn如某种氧化物MnOx的四方晶胞及其在xy平面的投影如图所示,该氧化物化学式为 。
当MnOx晶体有O原子脱出时,出现O空位,Mn的化合价 (填“升高”“降低”或“不变”),O空位的产生使晶体具有半导体性质。下列氧化物晶体难以通过该方式获有半导体性质的是 (填标号)。
A. CaO B. V2O5 C. Fe2O3 D. CuO
(3) [BMIM]+BF- 4(见图)是MnOx晶型转变的诱导剂。BF- 4的空间构型为 ;[BMIM]+中咪唑环存在π6 5大π键,则N原子采取的轨道杂化方式为 。
(4) MnOx可作HMF转化为FDCA的催化剂(见下图)。FDCA的熔点远大于HMF,除相对分子质量存在差异外,另一重要原因是 。
25. (2024·浙江)氧是构建化合物的重要元素。请回答:
(1)某化合物的晶胞如图1,Cl-的配位数(紧邻的阳离子数)为 ;写出该化合物的化学式 ,写出该化合物与足量NH4Cl溶液反应的化学方程式 。
(2)下列有关单核微粒的描述正确的是_______。
A.Ar的基态原子电子排布方式只有一种
B.Na的第二电离能>Ne的第一电离能
C.Ge的基态原子简化电子排布式为[Ar]4s24p2
D.Fe原子变成Fe+,优先失去3d轨道上的电子
(3)化合物HA、HB、HC和HD的结构如图2。
①HA、HB和HC中羟基与水均可形成氢键(-O-H OH2),按照氢键由强到弱对三种酸排序 ,请说明理由 。
②已知HC、HD钠盐的碱性NaC>NaD,请从结构角度说明理由 。
26. (2024·全国甲卷)ⅣA族元素具有丰富的化学性质,其化合物有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)该族元素基态原子核外未成对电子数为 ,在与其他元素形成化合物时,呈现的最高化合价为 。
(2) CaC2俗称电石,该化合物中不存在的化学键类型为 (填标号)。
a.离子键 b.极性共价键 c.非极性共价键 d.配位键
(3)一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷,其中电负性最大的元素是 ,硅原子的杂化轨道类型为 。
(4)早在青铜器时代,人类就认识了锡。锡的卤化物熔点数据如下表,结合变化规律说明原因: 。
物质
熔点/ 442 29 143
(5)结晶型PbS可作为放射性探测器元件材料,其立方晶胞如图所示。其中Pb的配位数为 。设NA为阿伏加德罗常数的值,则该晶体密度为 g/cm3 (列出计算式)。
27. (2024·浙江)氮和氧是构建化合物的常见元素。
已知:
请回答:
(1)某化合物的晶胞如图,其化学式是 ,晶体类型是 。
(2)下列说法正确的是_______。
A.电负性:B>N>O
B.离子半径: P3-<S2-<Cl-
C.第一电离能:Ge<Se<As
D.基态Cr2+的简化电子排布式:[Ar]3d4
(3)①H2N-NH2+H+H2N-NH+ 3,其中-NH2的N原子杂化方式为 ;比较键角∠HNH:H2N-NH2中的-NH2 H2N-NH+ 3中的-NH+ 3 (填“>”、“<”或“=”),请说明理由 。
②将HNO3与SO3按物质的量之比1:2发生化合反应生成A,测得A由2种微粒构成,其中之一是NO+ 2。比较氧化性强弱:NO+ 2 HNO3 (填“>”、“<”或“=”);写出A中阴离子的结构式 。
28. (2024·新课标卷节选)Ni(CO)4 (四羰合镍,沸点43℃)可用于制备高纯镍,也是有机化合物羰基化反应的催化剂。回答下列问题:
(1)Ni基态原子价电子的轨道表示式为 。镍的晶胞结构类型与铜的相同,晶胞体积为a3,镍原子半径为 。
(2) Ni(CO)4结构如图甲所示,其中含有σ键的数目为 ,Ni(CO)4晶体的类型为 。
29. (2023·海南)我国科学家发现一种钒配合物Ⅰ可以充当固氮反应的催化剂,反应过程中经历的中间体包括Ⅱ和Ⅲ。
(代表单键、双键或叁键)
回答问题:
(1)配合物Ⅰ中钒的配位原子有4种,它们是 。
(2)配合物Ⅰ中,R′代表芳基,V-O-R′空间结构呈角形,原因是 。
(3)配合物Ⅱ中,第一电离能最大的配位原子是 。
(4)配合物Ⅱ和Ⅲ中,钒的化合价分别为+4和+3,配合物Ⅱ、Ⅲ和N2三者中,两个氮原子间键长最长的是 。
(5)近年来,研究人员发现含钒的锑化物CsV3Sb5在超导方面表现出潜在的应用前景。CsV3Sb5晶胞如图1所示,晶体中包含由V和Sb组成的二维平面(见图2)。
①晶胞中有4个面的面心由钒原子占据,这些钒原子各自周围紧邻的锑原子数为 。锑和磷同族,锑原子基态的价层电子排布式为 。
②晶体中少部分钒原子被其它元素(包括Ti、Nb、Cr、Sn)原子取代,可得到改性材料。下列有关替代原子说法正确的是 。
a.有+4或+5价态形式
b.均属于第四周期元素
c.均属于过渡元素
d.替代原子与原离子的离子半径相近
30. (2022·重庆)配位化合物X由配体L2-(如图)和具有正四面体结构的[Zn4O]6+构成。
(1)基态Zn2+的电子排布式为 。
(2)L2-所含元素中,电负性最大的原子处于基态时电子占据最高能级的电子云轮廓图为
形;每个L2-中采取sp2杂化的C原子数目为 个,C与O之间形成σ键的数目为 个。
(3)X晶体内部空腔可吸附小分子,要增强X与H2O的吸附作用,可在L2-上引入 。(假设X晶胞形状不变)。
A.-Cl B.-OH C.-NH2 D.-CH3
(4)X晶体具有面心立方结构,其晶胞由8个结构相似的组成单元(如图)构成。
①晶胞中与同一配体相连的两个[Zn4O]6+的不同之处在于 。
②X晶体中Zn2+的配位数为 。
③已知ZnO键长为d nm,理论上图中A、B两个Zn2+之间的最短距离的计算式为
nm。
④已知晶胞参数为2a nm,阿伏加德罗常数的值为NA,L2-与[Zn4O]6+的相对分子质量分别为M1和M2,则X的晶体密度为 g cm-3(列出化简的计算式)。
第26讲-重在基础:物质结构基础考向答案及解析
1. 【答案】C
【解析】A.焰色反应的本质是电子跃迁释放特定波长的光,不同元素的原子能级(能量量子化)导致焰色差异,结构因素正确,A不符合题意;B.SiH4和CH4均为分子晶体,沸点差异由分子间作用力(范德华力)强弱决定,结构因素正确,B不符合题意;C.金属延展性源于金属键的特性(自由电子使原子层滑动),而离子键对应离子晶体(延展性差),结构因素“离子键”错误,C符合题意;D.四大晶体类型只是理想的模型,共价晶体与离子晶体没有明显的边界,二者间存在过渡区域,刚玉(Al2O3)的硬度大,熔点高,说明其具有共价晶体的特征,结构因素正确,D不符合题意;故选C。
2. 【答案】D
【解析】A.氢化植物油因含有碳碳双键,通过与氢气发生加成反应形成固态人造奶油,故A正确;B.甘油是丙三醇,含多个羟基,能与水形成氢键,从而具有吸水性,故B正确;C.等离子体含自由移动的带电粒子,通电发光用于显示器,故C正确;D.S2和H2S均为分子晶体,熔化时均克服分子间作用力,故D错误;选D。
3. 【答案】D
【解析】A.壁虎足的细毛与墙体之间的作用力是范德华力而非氢键,氢键需特定电负性原子参与,A错误;B.焰色反应与电子跃迁有关,铁灼烧时电子仍会跃迁,但焰色可能不明显或被掩盖,B错误;C.NaCl中Na 配位数为6,CsCl中Cs 配位数为8,两者不同,C错误;D.F的电负性比Cl大,吸电子效应增强羧酸酸性,CF3COOH的Ka更大,D正确;答案选D。
4. 【答案】D
【解析】A.根据图示,CaCO3晶胞中1位C4+位于晶胞的棱角,其分数坐标为(0,0,),故A正确;B.2位Ca2+坐标为(a,a,1.7a),3位Ca2+坐标为(0,0,3.4a),核间距: d=apm,B正确;C.CaO晶胞中原子个数为:8×+6×+12×+1=8,CaCO3晶胞中原子个数为:4×+8×+4+(8×+4)×4=30(省略CO2- 3中的氧,只标出C4+,所以一起计算CO2- 3的原子),CaO晶胞和CaCO3晶胞中原子数之比是4:15,C正确;D.晶体密度计算公式为:ρ=,晶体密度为:ρ==g/cm3 ,CaCO3晶体密度为: ρ==g/cm3,CaO晶体密度大于CaCO3晶体密度,D错误;故答案选D。
5. 【答案】C
【解析】A.由图可知,CeO2晶胞中Ce4+的配位数是8,A正确;B.由题干晶胞示意图可知,晶胞边长为a nm,则体对角线为a nm,CeO2晶胞中Ce4+与最近O2-的核间距为体对角线的,为nm,B正确;C.在CeYmOn晶胞中,若有2个Y3+代替2个Ce4+,则根据电荷守恒应有5个O2-,C错误;D.由题干晶胞结构可知,图甲中M点的原子坐标为(0,0,0),则N点的原子坐标为(,,),D正确;故答案为:C。
6. 【答案】A
【解析】A.碘晶体中,分子间是“卤键”(类似氢键),层与层间是范德华力,与石墨不同(石墨层内只存在共价键)所以碘晶体是分子晶体,A错误;B.由图可知,题目中的“卤键”类似分子间作用力,只不过强度与氢键接近,则液态碘单质中也存在类似的分子间作用力,即“卤键”,B正确;C.由图可知,每个I2分子能形成4条“卤键”,每条“卤键”被2个碘分子共用,所以每个碘分子能形成2个“卤键”,127g碘晶体物质的量是0.5mol,“卤键”的个数是0.5 mol×2×NA mol-1=NA,C正确;D.碘晶体为层状结构,所给区间内4个碘原子处于面心,则每个晶胞中碘原子的个数是8×=4,晶胞的体积是abd×10-30cm3,密度是g/cm3,D正确;故选A。
7. 【答案】D
【解析】A.在面心立方最密堆积中,每个O2-周围紧邻的O2-个数为12(同层4个,上下层各4个),A正确;B.Fe3O4的摩尔质量为232g/mol,晶胞中含1个“Fe3O4单元”(Fe3+2个、Fe2+1个、O2-4个),体积为(a×10-10)3cm3,晶体的密度为g/cm3,B正确;C.Fe2+填充在八面体空隙中,八面体空隙(体心或棱心)与O2-(面心或顶点)的最短距离为晶胞边长的一半,即0.5apm,C正确;D.立方最密堆积中O2-个数为4,四面体空隙数=8(2×4)、八面体空隙数=4(1×4)。Fe3+共2个,一半(1个)填四面体空隙,故未填充四面体空隙=8-1=7;Fe2+(1个)和另一半Fe3+(1个)填八面体空隙,未填充八面体空隙=4-2=2,比例为7:2,D错误;故选D。
8. 【答案】A
【解析】A.同周期主族元素,从左往右原子半径依次减小,则原子半径:Mg>Na,A错误;B.C和Si位于第ⅣA族,同族元素从上到下电负性减小(原子半径增大,吸引电子能力减弱),则电负性:C>Si,B正确;C.Br和I位于第ⅦA族(卤素),同族元素从上到下非金属性减弱(原子半径增大,得电子能力减弱),则非金属性:Br>I,C正确;D.N和P位于第ⅤA族(氮族),同族元素从上到下非金属性减弱,氢化物热稳定性与非金属性正相关,故非金属性N > P,热稳定性:NH3>PH3,D正确;故选A。
9. 【答案】C
【解析】A.硫、硒、碲同主族,非金属性随原子半径增大而减弱,顺序正确,故A正确;B.Be、B、C同周期,电负性随原子序数增大而递增(Be:1.57,B:2.04,C:2.55),顺序正确,故B正确;C.Cu的价电子排布式为3d104s1,失去1个电子后,Cu+的价电子排布式为3d10,达到了全充满的稳定结构,再失去1个电子比较困难,Zn的价电子排布式为3d104s2,失去1个电子后,Zn+的电子排布式为3d104s1,Zn的第二电离能仅需失去4s1电子,所以第二电离能:Cu>Zn,故C错误;D.P3-比P5+多1个电子层,半径更大,故D正确;故选C。
10. 【答案】D
【解析】A.中子数=174-70=104,与质子数70的差为104-70=34,而非104,A错误;B.同位素之间质子数相同,但中子数不同,两者属于不同核素,B错误;C.根据构造原理可知,Yb的电子排布为[Xe]4f146s2,在3d和4d轨道上有电子,共20个d电子,C错误;D.根据Yb的价电子排布式可知,其有6s轨道,说明其有6个电子层,其位于第6周期,D正确;故选D。
11. 【答案】C
【分析】M、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,M、X、Y、Z的原子半径依次减小,说明M、X、Y、Z为同一周期的元素,且从左到右排列。W元素的最高正价与最低负价的代数和为4,设其最高正价为+a,则最低负价为a-8,故a+(a-8)=4,解得a=6,所以W为第VIA族元素。因W原子序数最大,且为短周期元素,故W为S元素。M、X、Y、Z为第二周期元素,根据原子序数依次增大且为不同元素,可推断M、X、Y、Z分别为C、N、O、F。据此分析解答。
【解析】A.W为S,Y为O,简单氢化物分别为H2S、H2O,非金属性O>S,稳定性H2O>H2S,即Y>W,A错误;B.简单N3-、O2-、F-为10电子,S2-为18电子,核外电子数越多半径越大,相同核外电子数的离子,原子序数越小半径越大,则离子半径:W>Y>X>Z,B错误;C.C和N均为sp3杂化,由于NF3中存在孤电子对,因此CF4键角大于NF3,C正确;D.Z为F,F2先与水反应,不能置换溴,D错误;故选C。
12. 【答案】A
【解析】A.熔点的差异源于离子键的强度。K3PO4中PO3- 4带3个负电荷,而KNO3中NO- 3只带1个负电荷;离子电荷越高,静电引力越强,离子键越强,熔点越高。因此,K3PO4的离子键比KNO3更强,A错误;B.氮因原子半径小,p轨道有效重叠,能形成稳定的N≡N三键;磷原子半径大,p轨道重叠差,难以形成稳定的P≡P三键,因此倾向于形成P4四面体结构,B正确;C.含氧酸的酸性与O-H键极性有关。中心原子电负性越高,O-H键极性越大,越易解离 ;氮电负性高于磷,因此HNO3中O-H键极性大,酸性强;H3PO2中P电负性低,O-H键极性小,酸性弱,C正确;D.氮价层仅有2s和2p轨道,NF3的中心原子N形成sp3杂化后有3个键和1个孤对电子;磷有3d轨道可参与sp3d杂化,且原子半径大,能容纳5个配体,故形成PF5,D正确;故选A。
13. 【答案】B
【解析】A.甘油分子中有3个羟基,分子间可以形成更多的氢键,且O元素的电负性较大,故其分子间形成的氢键较强,因此甘油是黏稠液体,A正确;B.王水溶解铂,是因为浓盐酸提供的 能与被硝酸氧化产生的高价态的铂离子形成稳定的配合物从而促进铂的溶解,在这个过程中浓盐酸没有增强浓硝酸的氧化性,而是通过形成配合物增强了铂的还原性,B不正确;C.冰晶体中水分子间形成较多的氢键,由于氢键具有方向性,因此,水分子间形成氢键后空隙变大,冰晶体中水分子的空间利用率相对较低,冰的密度小于干冰,C正确;D.石墨属于混合型晶体,在石墨的二维结构平面内,第个碳原子以C—C键与相邻的3个碳原子结合,形成六元环层。碳原子有4个价电子,而每个碳原子仅用3个价电子通过sp2杂化轨道与相邻的碳原子形成共价键,还有1个电子处于碳原子的未杂化的2p轨道上,层内碳原子的这些p轨道相互平行,相邻碳原子p轨道相互重叠形成大π键,这些p轨道的电子可以在整个层内运动,因此石墨能导电,D正确;综上所述,本题选B。
14. 【答案】A
【解析】A.CO2的中心原子C原子的价层电子对数为2,C原子杂化类型为sp,CO2是非极性分子,A正确;B.ClO- 3与ClO- 2中氯原子的价层电子对数均为4,杂化类型均为sp3,ClO- 3中氯原子有一个孤电子对,ClO- 2中氯原子有二个孤电子对,ClO- 3中孤电子对与成键电子对之间的排斥力小于ClO- 2中孤电子对与成键电子对之间的排斥力,导致键角:ClO- 3 > ClO- 2,B错误;C.该反应中,碳元素化合价由 2价变为+4价,氯元素化合价由+5价变为+4价,所以氧化剂是NaClO3,还原剂是甲醇,C错误;D.ClO2中Cl原子提供1对电子,有一个O原子提供1个电子,另一个O原子提供1对电子,这5个电子处于互相平行的轨道中形成大π键,Cl提供孤电子对与其中一个O形成配位键,Cl与另一个O形成的是普通的共价键(σ键,这个O只提供了一个电子参与形成大π键),Cl的价层电子对数3,则Cl原子的轨道杂化方式为sp2,ClO2分子空间构型为V形,D错误;故选A。
15. 【答案】C
【分析】由图可知,晶胞中C原子的个数是6×=3,N位于晶胞内部,个数为4,则晶胞化学式为C3N4;
【解析】A.C、N均以单键连接,晶胞中不含π键,A错误;B.晶胞内只存在共价键,不是混合型晶体,B错误;C.由分析可知,晶胞化学式为C3N4,C正确;D.位于面心的C原子,与周围4个氮原子(位于两个晶胞内)相连,其配位数为4,不存在孤对电子,D错误;故选C。
16. 【答案】D
【解析】A.由晶胞图可知,SO2分子位于长方体的棱心和体心,1个晶胞中含(12×+1)个SO2分子,含有8个O原子,A错误;B.由图可知晶胞中SO2分子的取向不完全相同,如1和2,B错误;C.1号和2号S原子间的核间距离为上、下面面对角线的一半,即pm,C错误;D.以体心的S原子为例,由于a≠b≠c,每个S原子周围与其等距且紧邻(距离最小)的S原子有4个,D正确;答案选D。
17. 【答案】C
【解析】A.根据同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势,ⅡA与ⅢA,ⅤA与ⅥA反常,故第一电离能:N>O>S,A正确;B.已知同一周期从左往右元素的电负性依次增大,电负性Si<P<Cl,电负性差值越大,键的极性越大,故化合物中键的极性:SiCl4>PCl3,B正确;C.同一主族从上往下元素的金属性依次增大,金属性Li<K,故碱性:LiOH<KOH,C错误;D.已知同一周期从左往右元素的电负性依次增大,即电负性Mg<Al,故Mg与O的电负性差值>Al与O的电负性差值,电负性差值越大离子键百分数越大,故化合物中离子键百分数:MgO>Al2O3,D正确;故答案为:C。
18. 【答案】B
【分析】同周期中第一电离能中第IIA族和第VA族比相邻元素的第一电离能大,0族元素的第一电离能在同周期中最大,可以推断a~i分别是B、C、N、O、F、Ne、Na、Mg、Al。
【解析】A.a是B,g是Na,二者不同主族,A错误;B.Na、Mg、Al属于同周期,从左到右金属性依次减弱,B正确;C.e、d、c分别是F、O、N,属于同周期元素,同周期主族元素从左到右原子半径依次减小,原子半径c>d>e,C错误;D.b为C,c为N,NH3分子间存在氢键,沸点高,沸点NH3>CH4,D错误;答案选B。
19. 【答案】B
【分析】NaXY3ZW3是一种钠离子电池电解质的主要成分,且X、Y、Z、W均为短周期元素,Z和W同主族,结合原子半径顺序Y【解析】A.X为C(IVA族)、Y为F(VIIA族)、W为O(VIA族);同周期元素,原子序数越大,电负性越大;则电负性顺序为F > O > C,即Y > W > X,A错误;B.C3O2(O=C=C=C=O)为直线形分子,B正确;C.SO2中S的价层电子对数为2+(6-2×2)=2+1=3,为sp2杂化,SO3中S的价层电子对数为3+(6-2×3)=3+0=3,为sp2杂化,杂化类型相同,C错误;D.HCF3SO3含磺酸基(-SO3H),性质稳定不易燃,D错误;故选B。
20. 【答案】D
【分析】X、Y价电子数相等,X、Y属于同一主族,且X形成5个键,Y形成3个键,基态Y的 轨道半充满,则X为P元素,Y为N元素,X、Z电子层数相同, Z的最外层只有1个未成对电子,Z形成1个键,Z为Cl元素,以此分析。
【解析】A.第一电离能同周期从左到右有增大趋势,第一电离能:Cl>P,A错误;B.X、Y的简单氢化物分别为:PH3和NH3,电负性:N>P,共用电子对距N近,成键电子对斥力N-H大于P-H,键角:NH3>PH3,B错误;C.元素的非金属性越强,其最高价含氧酸酸性越强,非金属性:Cl>N>P,酸性:HClO4>HNO3>H3PO4,C错误;D.P、N、Cl均能形成多种氧化物,D正确;答案选D。
21. 【答案】A
【分析】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只能形成一条共价键,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。
【解析】A.同一周期,从左到右,元素的第一电离能呈增大的趋势,N原子中2p能级上电子为半满结构,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:C22. 【答案】(1)Cl、S (2) sp2 (3) 或
(4) > B分子间存在氢键
(5)G中正、负电荷距离更近,G中N原子的配位能力强于H中磺酰基上的O原子,G溶液中阴阳离子浓度小于H溶液
(6) 8
【详解】(1)由图可知,C中第三周期元素为氯元素和硫元素,故答案为:Cl、S;
(2)由键角可知,C中氮原子的价层电子对数为3,原子的杂化方式为sp2杂化,故答案为:sp2;
(3)
由原子个数和电荷总数守恒可知,阳离子F的结构式可能为或,故答案为:或;
(4)氟原子是吸电子基,会使氮氢键的极性增强,电离出氢离子的能力增大,乙基是供电子基,会使氮氢键的极性减弱,电离出氢离子的能力减弱,则b的酸性强于D;由图可知,B分子能形成分子间氢键,E分子不能形成分子间氢键,所以B的分子间作用力强于B,沸点强于B,故答案为:B分子间存在氢键;
(5)由图可知,G中正、负电荷距离更近,G中N原子的配位能力强于H中磺酰基上的O原子,G溶液中阴阳离子浓度小于H溶液,所以有机溶剂中,相同浓度的G溶液和H溶液,前者电导率显著低于后者,故答案为:G中正、负电荷距离更近,G中N原子的配位能力强于H中磺酰基上的O原子,G溶液中阴阳离子浓度小于H溶液;
(6)①由晶胞结构可知,晶胞中位于体心的氯离子个数为1,位于顶点的氧离子个数为8×=1,位于棱上的锂离子个数为12×=3,由化合价代数和为0可知,晶胞中锂离子的个数为2,则锂离子的总缺位率为=;晶胞中位于体心的氯离子与位于12条棱上的锂离子距离最近,但离子的缺位率为,则氯离子周围紧邻的锂离子平均数目为12×=8;故答案为:;8;
②设Li2(OH)Cl的相对分子质量为M,由晶胞结构可知,长方体形晶胞的密度为,立方体形晶胞,由两种晶型的密度近似相等可知,c=,故答案为:。
23. 【答案】(1) (2) 平面三角形 sp3杂化(3) 4
【详解】(1)
Sn位于元素周期表的第5周期ⅣA族,基态Sn原子的最外层电子排布式为5s25p2,Sn的基态原子最外层轨道表示式为;
(2)①SnCl2中Sn的价层电子对数为2+×(4-2×1)=3,故SnCl2分子的VSEPR模型名称是平面三角形;
②SnCl4中Sn的价层电子对数为4+×(4-4×1)=4,有4个σ键、无孤电子对,故Sn采取sp3杂化,则SnCl4的Sn—Cl键是由锡的sp3杂化轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键;
(3)①灰锡具有立方金刚石结构,金刚石中每个碳原子以单键与其他4个碳原子相连,此5碳原子在空间构成正四面体,且该碳原子在正四面体的体心,所以灰锡中每个Sn原子周围与它最近且距离相等的Sn原子有4个;
②根据均摊法,白锡晶胞中含Sn原子数为8×+1=2,灰锡晶胞中含Sn原子数为8×+6×+4=8,所以白锡与灰锡的密度之比为∶=;
24. 【答案】(1) 四 ⅦB Cr (2) MnO2 降低 A
(3) 正四面体形 sp2 (4)FDCA形成的分子间氢键更多
【详解】(1)Mn的原子序数为25,位于元素周期表第四周期ⅦB族;基态Mn的电子排布式为:[Ar]3d54s2,未成对电子数有5个,同周期中,基态原子未成对电子数比Mn多的元素是Cr,基态Cr的电子排布式为[Ar]3d54s1,有6个未成对电子;
(2)由均摊法得,晶胞中Mn的数目为1+8×=2,O的数目为2+4×=4,即该氧化物的化学式为MnO2;MnOx晶体有O原子脱出时,出现O空位,即x减小,Mn的化合价为+2x,即Mn的化合价降低;CaO中Ca的化合价为+2价、V2O5中V的化合价为+5价、Fe2O3中Fe的化合价为+3、CuO中Cu的化合价为+2,其中CaO中Ca的化合价下降只能为0,其余可下降得到比0大的价态,说明CaO不能通过这种方式获得半导体性质;
(3)BF- 4中B形成4个σ键(其中有1个配位键),为sp3杂化,空间构型为正四面体形;咪唑环存在π6 5大π键,N原子形成3个σ键,杂化方式为sp2;
(4)由HMF和FDCA的结构可知,HMF和FDCA均能形成分子间氢键,但FDCA形成的分子间氢键更多,使得FDCA的熔点远大于HMF。
25. 【答案】(1) 12 K3ClO K3ClO+2NH4Cl+H2O=3KCl+2NH3 H2O (2)AB
(3) HC>HB>HA O、S、Se的电负性逐渐减小,键的极性:C=O>C=S>C=Se,使得HA、HB、HC中羟基的极性逐渐增大,其中羟基与H2O形成的氢键逐渐增强 S的原子半径大于O的原子半径,S—H键的键长大于O—H键,S—H键的键能小于O—H键,同时HC可形成分子间氢键,使得HD比HC更易电离出H+,酸性HD>HC,C-的水解能力大于D-,碱性NaC>NaD
【详解】(1)由晶胞结构知,Cl位于8个顶点,O位于体心,K位于面心,1个晶胞中含Cl:8×=1个、含O:1个、含K:6×=3个,该化合物的化学式为K3ClO;由图可知,Cl-的配位数为=12;该化合物可看成KCl K2O,故该化合物与足量NH4Cl溶液反应生成KCl和NH3 H2O,反应的化学方程式为K3ClO+2NH4Cl+H2O=3KCl+2NH3 H2O。
(2)A.根据原子核外电子排布规律,基态Ar原子的电子排布方式只有1s22s22p63s23p6一种,A项正确;
B.Na的第二电离能指气态基态Na+失去一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量,Na+和Ne具有相同的电子层结构,Na+的核电荷数大于Ne,Na+的原子核对外层电子的引力大于Ne的,故Na的第二电离能>Ne的第一电离能,B项正确;
C.Ge的原子序数为32,基态Ge原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p2,C项错误;
D.基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2,Fe原子变成Fe+,优先失去4s轨道上的电子,D项错误;
答案选AB。
(3)①O、S、Se的电负性逐渐减小,键的极性:C=O>C=S>C=Se,使得HA、HB、HC中羟基的极性逐渐增大,从而其中羟基与水形成的氢键由强到弱的顺序为HC>HB>HA;
②HC、HD钠盐的碱性NaC>NaD,说明酸性HC<HD,原因是:S的原子半径大于O的原子半径,S—H键的键长大于O—H键,S—H键的键能小于O—H键,同时HC可形成分子间氢键,使得HD比HC更易电离出H+,酸性HD>HC,C-的水解能力大于D-,钠盐的碱性NaC>NaD。
26. 【答案】(1) 2 +4 (2)bd (3) C sp3
(4)SnF4属于离子晶体,SnCl4、SnBr4、SnI4属于分子晶体,离子晶体的熔点比分子晶体的高,分子晶体的相对分子量越大,分子间作用力越强,熔点越高
(5) 6 g/cm3 或g/cm3
【详解】(1)ⅣA族元素基态原子的价层电子排布为ns2np2,其核外未成对电子数为2,因最外层电子数均为4,所以在与其他元素形成化合物时,呈现的最高化合价为+4;
(2)CaC2俗称电石,其为离子化合物,由Ca2+和C2- 2构成,两种离子间存在离子键,C2- 2中两个C原子之间存在非极性共价键,因此,该化合物中不存在的化学键类型为极性共价键和配位键,故选bd;
(3)
一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷,含C、Si、H三种元素,其电负性大小:C>H>Si,则电负性最大的元素是C,硅原子与周围的4个原子形成共价键,没有孤电子对,价层电子对数为4,则硅原子的杂化轨道类型为sp3;
(4)根据表中数据可知,SnF4的熔点均远高于其余三种物质,故SnF4属于离子晶体,SnCl4、SnBr4、SnI4属于分子晶体,离子晶体的熔点比分子晶体的高,SnCl4、SnBr4、SnI4三种物质的相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增强,熔点升高,故原因为:SnF4属于离子晶体,SnCl4、SnBr4、SnI4属于分子晶体,离子晶体的熔点比分子晶体的高,分子晶体的相对分子量越大,分子间作用力越强,熔点越高;
(5)由PbS晶胞结构图可知,该晶胞中有4个Pb和4个S,距离每个原子周围最近的原子数均为6,因此Pb的配位数为6。设NA为阿伏加德罗常数的值,则NA个晶胞的质量为4×(207+32)g,NA个晶胞的体积为NA×(594×10-10cm)3,因此该晶体密度为g/cm3 或g/cm3 。
27. 【答案】(1) CrCl2 4H2O 分子晶体 (2)CD
(3) sp3 < -NH2有孤电子对,孤电子对对成键电子排斥力大,键角变小 >
【详解】(1)由晶胞图可知,化学式为CrCl2 4H2O;由晶胞图可知构成晶胞的粒子为CrCl2 4H2O分子,故为分子晶体;
(2)A同一周期,从左到右,电负性依次增强,故顺序为O>N>B,A错误;
B核外电子排布相同,核电荷数越大,半径越小,故顺序为P3->S2->Cl-,B错误;
C同一周期,从左到右,电离能增大的趋势,VA族和ⅥA族相反,故顺序为Ge<Se<As,C正确;
D基态的简化电子排布式:[Ar]3d54s1,Cr2+的简化电子排布式为[Ar]3d4,D正确;
故选CD;
(3)①-NH2的价层电子对数3+=4,故杂化方式为sp3;-NH2价层电子对数为4,有一对孤电子对,-NH+ 3价层电子对数4+=4,无孤对电子,又因为孤电子对对成键电子的排斥力大于成键电子对成键电子的排斥力,故键角∠HNH:H2N-NH2中的-NH2<H2N-NH+ 3中的-NH+ 3;
②将HNO3与SO3按物质的量之比1:2发生化合反应生成A,测得A由2种微粒构成,其中之一是NO+ 2,则A为NO2HS2O7,NO+ 2为硝酸失去一个OH-,得电子能力更强,氧化性更强,故氧化性强弱: NO+ 2>HNO3;阴离子为HS2O- 7根据已知可知其结构式为。
28. 【答案】(1) (2) 8 分子晶体
【详解】(1)
Ni为28号元素,其基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d84s2,则其价电子轨道表示式为;铜晶胞示意图为,镍的晶胞结构类型与铜的相同,则镍原子半径为晶胞面对角线长度的,因为晶胞体积为a3,所以晶胞棱长为a,面对角线长度为a,则镍原子半径为。
(2)单键均为σ键,双键含有1个σ键和1个π键,三键含有1个σ键2个π键,由Ni(CO)4的结构可知,4个配体CO与中心原子Ni形成的4个配位键均为σ键,而每个配体CO中含有1个σ键2个π键,因此1个Ni(CO)4分子中含有8个σ键。Ni(CO)4的沸点很低,结合其结构可知该物质由分子构成,因此其晶体类型为分子晶体。
29. 【答案】(1)C、O、P、Cl
(2)根据VSEPR模型,氧原子的价层电子对数为4,其中孤电子对数为2,成键电子对之间呈角形
(3)N
(4)配合物Ⅱ
(5) 6 5s2sp3 ad
【详解】(1)根据题干配合物Ⅰ的结构图,中心原子钒的配位原子有C、O、P、Cl;
(2)根据VSEPR模型,中心原子氧原子的价层电子对数为4,其中孤电子对数为2,空间结构呈角形;
(3)配合物Ⅱ中,第一电离能最大的配位原子是N;
(4)结合题干所给配合物Ⅱ和Ⅲ的结构,钒的化合价分别为+4和+3,配合物Ⅱ中氮原子间是氮氮单键,配合物Ⅲ中为氮氮双键, N2中为氮氮三键,故配合物Ⅱ中两个氮原子间键长最长;
(5)①晶胞中有4个面的面心由钒原子占据,这些钒原子填充在锑原子构成的八面体空隙中,周围紧邻的锑原子数为6;锑和磷同族,锑原子位于第五周期VA,其基态的价层电子排布式5s2sp3;
②a.CsV3Sb5中Cs为+1价,Sb为-3价,V的总化合价为+14,平均价态介于4-5之间,故替代后,化合价可能为+4或+5价态形式,故a正确;
b.Ti、Cr、Sn属于第四周期元素,Nb属于第五周期,故b错误;
c.Sn是IVA族元素,不属于过渡元素,故c错误;
d.钒原子填充在锑原子形成的八面体空隙中,替代原子与原离子的离子半径相近,才能填充进去,故d正确;
答案为:ad。
30. 【答案】(1)[Ar]3d10 (2) 哑铃 8 8 (3)BC
(4) 与Zn2+相连的双键氧原子不在对称轴的同侧 4 a-2d
【详解】(1)锌元素的原子序数为30,基态锌离子的电子排布式为[Ar]3d10,故答案为:[Ar]3d10;
(2)配体L2-所含元素中氧元素的电负性最大,氧原子处于基态时,电子云轮廓图为哑铃形的2p能级的电子占据最高能级;由结构简式可知,配体中苯环碳原子和双键碳原子杂化方式为sp2杂化,共有8个;配体中碳原子与氧原子之间的单键为σ键、双键中含有1个σ键,共有8个,故答案为:哑铃形;8;8;
(3)若在L2-上引入能与水分子形成氢键的羟基和氨基,有利于增强X与水分子的吸附作用,若在L2-上引入不能与水分子形成氢键的氯原子、甲基,不能增强X与水分子的吸附作用,故选BC;
(4)①由X晶胞的组成单元的对角面可知,晶胞中与同一配体相连的两个[Zn4O]6+的不同之处在于与Zn2+相连的双键氧原子不在对称轴的同侧,故答案为:与Zn2+相连的双键氧原子不在对称轴的同侧;
②1个[Zn4O]6+上、下、左、右、前、后共有6个L2-,每个L2-与[Zn4O]6+形成2个Zn←O配位键,1个[Zn4O]6+含有4个Zn←O配位键,1个[Zn4O]6+中Zn2+形成的配位键数目为6×2+4=16,1个Zn2+的配位数为4;
③由X晶胞的组成单元结构可知,[Zn4O]6+中两个处于体对角线的氧离子距离、边长和面对角线构成直角三角形,氧离子距离为单元结构的体对角线,设A、B两个锌离子之间的最短距离为x nm,由体对角线的长度可得:x+2d=,解得x=a—2d,故答案为:a—2d;
④由X晶胞的组成单元结构可知,单元结构中位于顶点的[Zn4O]6+的个数为8×=1,位于棱上的L2-的个数为12×=3,设晶体的密度为dg/cm3,由X晶体具有面心立方结构,其晶胞由8个结构相似的组成单元构成可得:=(2a×10—7)3d,解得d=,故答案为:。(共52张PPT)
新高考化学二轮重点专题30讲2026版
第26讲-重在基础:物质结构基础考向
contents
目录
01
考向分析
01
02
03
重温经典
知识重构
04
模型建构
考向分析
PART 01
01
卷别 考点分布
电子排布 电负性 电离能 杂化 类型 空间构型 共价键 键角键长 氢键 晶体类型 熔沸点 晶胞微粒数 晶胞密度 晶胞配位数 最近距离 超分子 配合物
天津 √选、填 √选 √选 √填 √填 √选 √选、填 √填
浙江 √选、填 √选 √填 √选 √选、填 √填 √填 √填
安徽 √填 √选 √选 √选 √选 √选 √选 √填 √填
河南 √选 √选 √选 √选 √选、填
福建 √选 √选 √选 √选 √选 √填 √选、填
广东 √选、填 √选 √选 √选 √选、填 √选 √填 √填 √填 √选、填
广西 √选、填 √选 √选 √选 √选 √选 √选、填 √填 √填 √填 √填 √选、填
全国卷 √选 √选 √选 √填
海南 √选 √选 √选 √选、填 √填 √选、填
卷别 考点分布
电子排布 电负性 电离能 杂化 类型 空间构型 共价键 键角键长 氢键 晶体类型 熔沸点 晶胞微粒数 晶胞密度 晶胞配位数 最近距离 超分子 配合物
河北 √选 √选 √选 √选 √选 √选 √选
北京 √填 √选 √选 √选、填 √填 √选、填
湖北 √选 √选 √选 √选 √选
湖南 √选 √选 √选 √选 √选 √选、填 √选 √选
江苏 √选 √选 √选 √选 √选 √选 √选 √选
甘肃 √填 √选 √选 √选 √选 √选、填 √选 √填 √填 √填 √填 √填
江西 √选 √选 √选 √选 √选 √选 √选 √选
山东 √选、填 √选、填 √选 √选、填 √选 √选 √填
知识重构
PART 02
02
考点1. 原子核外电子的排布规律
构造原理
能量最低原理
泡利原理
洪特规则
ns (n-2)f (n-1)d np
特例:当能量相同的原子轨道在全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)和全空( p0、d0、f0)状态时,体系的能量最低。
24Cr
1s22s22p63s23p63d44s2
1s22s22p63s23p63d54s1
在构建基态原子时,原子核外电子按照以下顺序填入能级:
在构建基态原子时,电子将尽可能地占据能量最低的原子轨道,使整个原子的能量最低
每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋方向相反的电子
基态原子中,填入简并轨道的电子总是先单独分占,且自旋平行
考点2. 基态原子核外电子排布问题
以基态Cu原子为例
电子排布式:
简化排布式:
价电子排布式:
价电子轨道表示式:
1s22s22p63s23p63d104s1
3d104s1
[Ar]3d104s1
3d
4s
关于核外电子运动状态的几种问法:
1. 核外有几种运动状态的电子
核外电子数
29
2. 核外有几种空间运动状态的电子
15
填充了电子的轨道个数
3. 核外有几种能量的电子
7
电子填充的能级种类
(1)基态F原子核外电子的运动状态有 种。
(2)基态钛原子的价层电子排布式为    ,其原子核外电子的空间运动状态有   种,共有   种运动状态不同的电子。
(3)基态Si电子排布式表示为[Ne]3s23违背了            。
9
3d24s2
12
22
1s22s22p63s23p63d24s2
洪特规则
考点3. 元素周期律
一、主族元素周期性变化规律
项 目 原子结构 元素性质 化合物性质
电子 层数 最外层 电子数 原子 半径 金属性 非金属性 化合价 最高价氧化物对应的水化物的酸碱性 简单气态氢化物的稳定性
(从左到右)同周期
(从上到下) 同主族
相同
依次增加
依次减小
依次增加
相同
依次增大
依次减弱
依次增强
依次增强
依次减弱
最高正价:+1→+7(O、F除外),负化合价=主族序数-8(H为-1价)
最高正价相同,最高正价=主族序数( O、F除外)
酸性依次增强
碱性依次减弱
酸性依次减弱碱性依次增强
依次增强
依次减弱
二、半径比较——“三看”
考点3. 元素周期律
一看电子层数   
二看核电荷数
三看电子数
(1) 电子层数越多:半径越大。
(2) 电子层数相同时:核电核数越大,半径越小。
(3) 电子层数、核电荷数都相同时:电子数越多,半径越大。








①Li    Na    K
②Na+    Mg2+    Al3+
③Cl-    O2-    Na+
④H-    Li+    H+
三、元素金属性、非金属性强弱判断方法
考点3. 元素周期律
金属性
非金属性
①单质与水或非氧化性酸反应制取氢气越容易,金属性越强
②单质还原性越强或阳离子氧化性越弱,金属性越强
③最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性越强
①与H2化合越容易,气态氢化物越稳定,非金属性越强
②单质氧化性越强或简单阴离子还原性越弱,非金属性越强
③最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性越强
四、第一电离能
考点3. 元素周期律
I1: 1 mol气态原子失去电子形成+1价气态阳离子所需的最低能量。
电子排布稳定→电子排布不稳定
规律: 同周期从左到右,第一电离能有逐渐增大的趋势,最大的是稀有气体元素;同主族从上到下,第一电离能逐渐减小。
ⅡA和VA族反常!
Be:1s22s2
B:1s22s22p1
Mg:1s22s22p63s2
Al:1s22s22p63s23p1
N:1s22s22p3
O:1s22s22p4
P:1s22s22p63s23p3
S:1s22s22p63s23p4
五、电负性
考点3. 元素周期律
衡量元素在化合物中吸引电子的能力的物理量,为相对值。指定氟的电负性为4.0。
同一周期从左到右,主族元素电负性逐渐增大。同一主族从上到下,元素电负性呈现减小趋势。变化趋势与非金属性相同。
一般电负性>1.8的元素为非金属元素,电负性<1.8的元素为金属元素。如果两个成键元素间的电负性差值大于1.7,他们之间通常形成离子键。
化学键
离子键
共价键
金属键
轨道重叠方式
电子对是否偏移
共用电子对数目
σ键
π键
极性键
非极性键
单键
双键
三键
电子云“头碰头”重叠
电子云“肩并肩”重叠
一、分类
考点4. 化学键
考点4. 化学键
二、电子式书写
用电子式表示物质形成过程:
HCl
MgF2
原子:
Na
Na·
Cl
·︰ 
简单离子:
Na+
F-
Na+
[︰︰]-
复杂离子:
N
OH-
离子化合物:
CaCl2
[︰︰]-Ca2+[︰︰]-
Na2O
Na+[︰︰]2-Na+
含共价键的分子:
H2O
H︰
HClO

考点5. 多原子分子的VSEPR模型与杂化轨道理论
价层电子对互斥理论:价层电子对(成键电子对和孤电子对)的互斥作用使价层电子对间排斥力最小,从而使结构更稳定。
杂化轨道理论:中心原子上若干不同类型(主要是s、p轨道)、能量相近的原子轨道混合起来,重新组合成同等数目、能量完全相同的新轨道。
杂化轨道数目=价层电子对数目= σ键电子对数目+中心原子的孤电子对数目
分子或 离子 σ键电子对数 孤电子 对数 价层电子 对数 VSEPR模型 空间结构 杂化类型
H2Se
BCl3
PCl3
SO2
S
2
×(6-2×1)=2
4
四面体形
V形
sp3杂化
3
×(3-3×1)=0
3
平面三角形
平面三角形
3
×(5-3×1)=1
4
四面体形
三角锥形
2
×(6-2×2)=1
3
平面三角形
V形
4
×(6+2-4×2)=0
4
四面体形
正四面体形
sp2杂化
sp3杂化
sp2杂化
sp3杂化
考点6. 键角大小的比较
杂化方式:
孤电子对多少:
元素电负性差异: 中心原子电负性大,键角大;端基原子电负性大,键角小
sp杂化>sp2杂化>sp3杂化
孤电子对越多,斥力大,键角小
①CO2    SO3    CH4; ②CH4    NH3    H2O; ③NF3    NCl3    NBr3;





④H3BO3分子中的O—B—O的键角    (填“大于”“等于”或“小于”)B中的H—B—H的键角,判断依据是                               。
大于
H3BO3分子中的B采取sp2杂化,而B中的B采取sp3杂化,sp2杂化形成的键角大于sp3杂化形成的键角

类型 实例 两个键之间的夹角 键的极性 分子的极性
、 —
、 —

考点7. 键的极性与分子极性的关系
①A—A型分子一定是非极性分子、A—B型分子一定是极性分子。
②判断ABn型分子极性的两条经验规律
a.中心原子A化合价的绝对值等于该元素原子最外层电子数,则为非极性分子,反之则为极性分子。
b.中心原子A没有孤电子对,则为非极性分子,反之则为极性分子。
极性分子和非极性分子的判断方法
非极性键
极性键
非极性分子
极性分子
极性键
非极性分子
极性键
极性分子
极性键
非极性分子
极性键
极性分子
考点8. 范德华力、氢键、共价键的比较
范德华力 氢键 共价键
概念
存在范围
特征
强度比较
分子间普遍存在的一种相互作用力,但不是化学键
已经与电负性很大的原子、、 形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子、、 之间的作用力
原子间通过共用电子对形成的化学键
分子之间
已经与、、 形成共价键的氢原子与另外的、、 原子之间
相邻原子间
无方向性、无饱和性
有方向性、有饱和性
有方向性、有饱和性
共价键 氢键 范德华力
范德华力 氢键 共价键
影响强度的因素
对物质性质的影响
考点8. 范德华力、氢键、共价键的比较
①随着分子极性和相对分子质量的增大而增大;
②组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,范德华力越大
对于 ,A、B原子的电负性越大,B原子的半径越小,氢键键能越大
一般来说,成键原子半径越小、键长越短,键能越大,共价键越稳定
①影响物质的熔、沸点和溶解度等物理性质;
②组成和结构相似的物质,随相对分子质量的增大,物质的熔、沸点升高
分子间氢键的存在,使物质的熔、沸点升高,在水中的溶解度增大;分子内氢键会使物质的熔、沸点降低,在水中的溶解度减小
①影响分子的稳定性,共价键键能越大,分子稳定性越强;
②影响共价晶体的熔、沸点和硬度
考点9. 常见晶体类型与结构特征
分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体
构成微粒
粒子间的相互作用力
硬度
熔、沸点
溶解性  
导电、导热性
分子
原子
金属阳离子
自由电子
阴、阳离子
范德华力
(某些含氢键)
共价键
金属键
离子键
较小
很大
有的很大
有的很小
较高
较低
很高
有的很高
有的很低
较高
相似相溶
难溶于任何溶剂
难溶于常见溶剂
大多易溶于水等
极性溶剂
一般不导电,溶于水后有的导电
一般不具有导电性
电和热的良导体
晶体不导电,水溶液或者熔融态导电
考点10. 几种典型晶体模型
1.常见共价晶体结构分析
晶体 晶体结构 结构分析
金刚石
原子半径 与棱长 的关系:
(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
(2)每个金刚石晶胞中含有8个碳原子,最小的碳环为六元环,并且不在同一平面(实际为椅式结构),碳原子为 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
(4)C原子数与数之比为, 金刚石中有 共价键
晶体 晶体结构 结构分析
考点10. 几种典型晶体模型
1.常见共价晶体结构分析
(1) 晶体中最小的环为十二元环,即每个十二元环上有6个、6个
(2)每个与4个 以共价键结合,形成正四面体结构,每个正四面体占有1个、4个“ ”,
(3)每个原子被12个十二元环共用,每个 原子被6个十二元环共用
(4)每个晶胞中含有8个原子,含有16个 原子
(5)硅原子与共价键之比为, 晶体中有 共价键
晶体 晶体结构 结构分析
干 冰

考点10. 几种典型晶体模型
2.常见分子晶体结构分析
(1)面心立方最密堆积:立方体的每个顶点有一个 分子,每个面心上也有一个 分子,每个晶胞中有4个 分子;
(2)每个分子周围等距且紧邻的 分子有12个。
(1)每个水分子与相邻的4个水分子以氢键相连;
(2)每个水分子实际拥有两个“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。
晶体 晶体结构 结构分析
______________________
考点10. 几种典型晶体模型
3.常见离子晶体结构分析
(1)一个晶胞中,有4个,有4个 ;;;;
(2)在晶体中,每个同时强烈吸引6个 ,形成正八面体;每个同时强烈吸引6个 ;;
(3)在晶体中,和 的配位数分别为6、6;
(4)在晶体中,每个 周围与它最接近且距离相等的共有12个,每个 周围与它最接近且距离相等的 共有12个。
(1)一个晶胞中,有1个,有1个 ;
(2)在晶体中,每个同时强烈吸引8个 ,即的配位数为8,每个同时强烈吸引8个 ,即 的配位数为8;
(3)在晶体中,每个 周围与它最接近且距离相等的共有6个,形成正八面体,在 晶体中,每个周围与它最接近且距离相等的 共有6个。
晶体 晶体结构 结构分析
离子晶体的配位数
影响离子晶体配位数的因素
考点10. 几种典型晶体模型
3.常见离子晶体结构分析
(1)1个晶胞中,有4个,有4个;
(2)的配位数为4, 的配位数为4。
(1)1个的晶胞中,有4个,有8个;
(2)晶体中,和的配位数不同, 配位数是8, 的配位数是4。
离子晶体中与某离子距离最近的相反电性离子的数目叫该离子的配位数
(1)正、负离子半径比。 型离子晶体中,阴、阳离子的配位数相等,但正、负离子半径比越大,离子的配位数越大。如、、 ;;
(2)正、负离子的电荷比。如晶体中,和 的配位数不同。
①不同类晶体熔、沸点比较思路:
比较晶体熔、沸点的基本思路
②同类晶体熔、沸点比较思路:
共价晶体→共价键键能→键长→原子半径;
分子晶体→分子间氢键→相对分子质量→分子极性;
离子晶体→离子键强弱→离子所带电荷数、离子半径;
金属晶体→金属键强弱→金属阳离子所带电荷、金属阳离子半径。
首先看物质的状态,一般情况下是固体>液体>气体;
再看物质所属类型,一般是共价晶体>离子晶体>分子晶体,标况气态,则为分子晶体,高熔高沸是共价晶体
Ti的四卤化物熔点如下表所示,TiF4熔点高于其他三种卤化物,自TiCl4至TiI4熔点依次升高,原因是                         。
化合物 TiF4 TiCl4 TiBr4 TiI4
熔点/℃ 377 -24.12 38.3 155
TiF4为离子晶体,熔点高,其他三种均为分子晶体,随相对分子质量的增大分子间作用力增大,熔点逐渐升高
考点11. 配合物
配合物的组成
典型配合物
中心离子
中心离子 结构特点
配体
配体结构特点
配位数
外界
颜色
一般是金属离子,特别是过渡金属离子,必须有空轨道
分子或离子,必须含有孤电子对
4
3
2

深蓝色
红色
无色
配位键属于σ键!
[中心离子(配体) [外界]
考点12. 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。超分子定义中的分子是广义的,包括离子
2. 结构特点:超分子是组成复杂的、有组织的分子聚集体,并保持一定的完整性使其具有明确的微观结构和宏观特性
3. 重要特征:分子识别和自组装
4. 超分子实例
(1)分离C60和C70
(2)冠醚识别碱金属离子(如K+)
冠醚是皇冠状的分子,可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子
冠醚 冠醚空腔直径/pm 适合的粒子(直径/pm)
12-冠-4 15-冠-5 18-冠-6 21-冠-7 120~150 170~220 260~320 340~430 Li+(152)
Na+(204)
K+(276)
Cs+(334)
重温经典
PART 03
03
重温经典,感悟高考
例题1. (2025·北京)下列化学用语或图示表达不正确的是
A.乙醇的分子模型:
B.BF3的VSEPR模型:
C.S的原子结构示意图:
D.基态Zn原子的价层电子排布式:3d104s2
C
乙醇的结构简式为CH3CH2OH
3+×(3-3×1)=3+0=3
6
[Ar] 3d104s2



×
重温经典,感悟高考
例题2.(2025·河南)下列化学用语或图示正确的是
A.反-1,2-二氟乙烯的结构式:
B.二氯甲烷分子的球棍模型:
C.基态S原子的价电子轨道表示式:
D.用电子式表示CsCl的形成过程:
B
顺式结构中,两个相同的原子或基团位于双键的同一侧;
反式结构中,两个相同的原子或基团分别位于双键的两侧
顺-1,2-二氟乙烯
×
3s23p4
违反洪特规则
×
×

重温经典,感悟高考
例题3.(2025·山东)物质性质与组成元素的性质有关,下列对物质性质差异解释错误的是
A
氢键
×



Cl的电负性大于Br,导致O-H键极性更强,更易解离H+
C原子半径小于Si,C-C键键能更大,共价结构更稳定
离子晶体的熔点取决于其晶格能的大小,离子半径越小、离子电荷越多的,其晶格能一般较大,其熔点更高;
重温经典,感悟高考
例题4. (2025·湖南)加热时,浓硫酸与木炭发生反应:2H2SO4(浓)+C CO2↑+2SO2↑+2H2O。设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A.12 g 12C含质子数为6NA
B.常温常压下,6.72 L CO2含σ键数目为0.6NA
C.1.0 L pH=1的稀硫酸中含H+数目为0.2NA
D.64 g SO2与16 g O2充分反应得到的SO3的分子数为NA
A
SO2与O2生成SO3的反应为可逆反应,无法完全
转化,实际生成的SO3分子数小于NA,
1mol
c(H+)=0.1mol/L
pH=1 的H2SO4溶液
0.1 mol/L的H2SO4溶液
c(H+)=0.1mol/L
c(H+)=0.2mol/L
重温经典,感悟高考
例题5. (2025·湖南) MZ2浓溶液中含有的X[MZ2(YX)]具有酸性,能溶解金属氧化物。元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大,分别位于不同的前四周期。Y的最外层电子数是内层的3倍,X和Y的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数,M的价层电子排布是3d104s2。下列说法正确的是
A.电负性:X>Y
B.Y形成的两种单质均为非极性分子
C.由X、Y、Z形成的化合物均为强电解质
D.铁管上镶嵌M,铁管不易被腐蚀
D
H
O
Cl
Cl
Zn
O
O2 非极性
O3 弱极性
HClO
Zn
H
O
O
Cl
O
Zn
H
重温经典,感悟高考
例题6. (2025·全国卷)一种化合物分子结构如图所示,其中W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增大,W的一种同位素的中子数为0,X和Z同族。下列说法错误的是
A.原子半径:Z > Y > X B.第一电离能: Y > X > W
C.电负性: Y > Z > W D.单质氧化性: Y > X > Z
A
H
H
H
H
O
S
O
O
O
S
F
F
S
S
S
O
O
O
F
F
F
F
×



S>O>F
H
重温经典,感悟高考
例题7.(2025·黑吉辽蒙卷)Cl2O可用于水的杀菌消毒,遇水发生反应:Cl2O+H2O=2HClO 。下列说法正确的是
A.反应中各分子的σ键均为p-p σ键
B.反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形
C. Cl—O键长小于H—O键长
D.HClO分子中Cl的价电子层有2个孤电子对
B
s-sp3
Cl2O
H2O
HClO
2+×(6-2×1)=2+2=4
2+×(6-2×1)=2+2=4
2+×(6-1-1)=2+2=4
r(Cl)>r(O)
×

×
×
重温经典,感悟高考
例题8.(2025·北京)乙烯、醋酸和氧气在钯(Pd)催化下高效合成醋酸乙烯酯(CH2=CHOOCCH3 )的过程示意图如下。
C
下列说法不正确的是
A.①中反应为
B.②中生成CH2=CHOOCCH3的过程中,有σ键断裂与形成
C.生成CH2=CHOOCCH3总反应的原子利用率为100%
D.Pd催化剂通过参与反应改变反应历程,提高反应速率

C-H断开和C-O的生成


×
重温经典,感悟高考
例题9.(2025·湖南)下列有关物质性质的解释错误的是
C
性 质 解 释
A
B
C
D
酸性:CH3COOH<HCOOH
—CH3是推电子基团
熔点:C2H5NH3NO3<NH4NO3
的体积大于
熔点:Fe>Na
沸点:H2O>H2S
Fe比Na的金属性弱
H2O分子间存在氢键
极性对羧酸酸性的影响
离子键强弱
金属键强弱
氢键问题
重温经典,感悟高考
例题10.(2025·陕晋青宁卷)下列对物质性质的解释错误的是
C

×


相似相溶
电离>水解
重温经典,感悟高考
例题11.(2025·云南)Be及其化合物的转化关系如图。下列说法错误的是
A.Be(OH)2是两性氢氧化物
B.Be2C和BeCl2的晶体类型相同
C.Na2[Be(OH)4]中Be原子的杂化方式为sp3
D.Be2C与H2O反应: Be2C + 4H2O = 2Be(OH)2 + CH4↑
B

×


重温经典,感悟高考
例题12. (2025·湖南) K+掺杂的铋酸钡具有超导性。K+替代部分Ba2+形成Ba0.6K0.4BiO3(摩尔质量为354.8 g·mol-1),其晶胞结构如图所示。该立方晶胞的参数为a nm,设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A.晶体中与铋离子最近且距离相等的O2-有6个
B.晶体中含有的铋离子个数为8
C.第一电离能:Ba>O
D.晶体的密度为 g·cm-3
A
上下、前后、左右
Ba < O
1
1
3

×
×
×
重温经典,感悟高考
例题13.(2025·黑吉辽蒙卷) 晶体NaxWO3因x变化形成空位而导致颜色各异,当0.44 ≤ x ≤0.95时,其立方晶胞结构如图。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
B
A.与W最近且等距的O有6个
B.x增大时,W的平均价态升高
C.密度为 时,x=0.5
D.空位数不同,吸收的可见光波长不同

×


上下、前后、左右
设W元素的平均化合价为y
-6+y+x=0,即y=6-x
1
3
x
A. 芳烃与“分子客车”可通过分子间相互作用形成超分子
B. 并四苯直立装载与平躺装载的稳定性基本相同
C. 从分子大小适配看“分子客车”可装载2个芘
D. 芳烃π电子数越多越有利于和“分子客车”的结合
重温经典,感悟高考

×


例题14. (2024·湖北卷)科学家合成了一种如图所示的纳米“分子客车”,能装载多种稠环芳香烃。三种芳烃与“分子客车”的结合常数(值越大越稳定)见表。下列说法错误的是
芳烃 芘 并四苯 蒄
结构
结合常数 385 3764 176000
B
例题15.(2025·山东节选) 单质及其化合物应用广泛。回答下列问题:
(1)在元素周期表中,Fe位于第 周期 族。基态Fe原子与基态Fe3+离子未成对电子数之比为 。
(2)尿素分子(H2NCONH2)与Fe3+形成配离子的硝酸盐 俗称尿素铁,既可作铁肥,又可作缓释氮肥。
①元素C、N、O中,第一电离能最大的是 ,电负性最大的是 。
②尿素分子中,C原子采取的轨道杂化方式为 。
③八面体配离子 中Fe3+的配位数为6,碳氮键的键长均相等,则与Fe3+配位的原子是 (填元素符号)。


3d64s2
3d5
4:5
N
O
sp2
O
例题16.(2025·浙江·节选)磷是生命活动中不可或缺的元素。请回答:
(1)关于ⅤA族元素原子结构的描述,下列说法正确的是_______。
A.基态P原子3p轨道上的电子自旋方向相同 B.As3+的最外层电子数为18
C.P3+的半径小于P5+的半径 D.电子排布为[Ne]3s13p4的P原子处于激发态
(2)某化合物的晶胞如图。
①化学式是 ;
②将0.01 mol该化合物加入到含少量石蕊的10 mL H2O中,
实验现象是 (从酸碱性和溶解性角度推测)。
(3)两分子H3PO4(Ka3=4.8×10-13)脱水聚合得到一分子H4P2O7(Ka3=2.0×10-7),
从 的结构角度分析Ka3差异的原因 。
AD
3s23p3
4s2
3
1
3
Ca3PCl3
溶液变蓝,有气体放出
的负电荷密度大,更易结合氢离子

×
×

例题17.(2025·北京节选)通过MgCl2和[Mg(NH3)6]Cl2的相互转化可实现NH3的高效存储和利用。
(1)将Mg的基态原子最外层轨道表示式补充完整:
(2)NH3分子中H-N-H键角小于109°28’,从结构角度解释原因: 。
(3) [Mg(NH3)6]Cl2的晶胞是立方体结构,边长为a nm,结构示意图如下。
① [Mg(NH3)6]Cl2的配体中,配位原子是 。
②已知[Mg(NH3)6]Cl2的摩尔质量为M g/mol,
阿伏加德罗常数为NA,该晶体的密度为 g/cm3。
CH4中碳原子的价层电子对数为4,孤电子对数为0;NH3中氮原子的价层电子对数为4,孤电子对数为1;孤电子对对成键电子对的排斥能力大于成键电子对对成键电子对的排斥能力,CH4分子中H-C-H的键角为109°28′,故NH3分子中H-N-H的键角小于109°28′
配体是NH3
N
4
8
模型建构
PART 04
04
原子结构与性质解题模型
分子结构与性质解题模型
晶体结构与性质解题模型
数形结合思想
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