资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
单元检测四　物质结构与性质
一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)
1.下列说法正确的是(　　)
A.氢原子的电子云图中小黑点的疏密程度表示电子在原子核外某处单位体积内出现概率的大小
B.最外层电子数为ns2的元素都在元素周期表第2列
C.处于最低能量的原子叫作基态原子，1s22s22→1s22s22该过程属于电子跃迁
D.已知某元素+2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d10，该元素位于元素周期表中的第四周期第ⅡB族，属于d区
2.(2025·河南信阳模拟)高铁酸钠制备原理为3NaClO+2FeCl3+10NaOH2Na2FeO4+9NaCl+5H2O。下列说法正确的是(　　)
A.NaOH中只含离子键
B.H2O的VSEPR模型为
C.NaClO的电子式为
D.基态铁原子的价层电子轨道表示式为
3.(2025·河北邢台模拟)DMF是无色透明液体，不仅可以作为反应试剂，同时也是一种有机溶剂，如图是DMF的球棍模型。DMF由X、Y、Z、M四种原子序数依次增大的短周期元素组成，Y、Z、M元素位于同一周期，基态M原子的2p能级只有一对成对电子。下列说法正确的是(　　)
A.第一电离能：YB.最简单氢化物的稳定性：Z>M
C.最简单氢化物的键角：YD.X、Y、Z形成的最简单饱和有机物具有碱性
4.(2025·天津高二阶段检测)Q、W、X、Y、Z是元素周期表中原子序数依次增大的前四周期元素，Q原子核内只有一个质子；W与X同周期，W基态原子有3个未成对电子，X元素原子的价层电子排布为nsnnp2n，Y元素的原子半径在同周期中最大(稀有气体除外)；Z元素最外电子层上只有1个电子，其余电子层均充满电子。下列说法不正确的是(　　)
A.Q2X2是含有极性键和非极性键的极性分子
B.第一电离能：W>X
C.电负性：X>W>Q>Y
D.Z元素最高价氧化物对应的水化物是一种强碱
5.(2025·安徽阜阳高三期中)立方卤化物可用于制作光电材料，如光电材料KCaF3，其晶胞结构如图所示，晶胞边长为a nm。下列说法正确的是(　　)
A.该晶胞中含有8个K+、1个Ca2+、6个F-
B.每个Ca2+周围与其最近的F-有6个
C.若F-的半径为r nm，则F-的晶胞利用率为
D.晶胞的密度为 g·cm-3
6.物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配不正确的是(　　)
选项 性质差异 结构因素
A I2在溶剂中的溶解度：CCl4>H2O “相似相溶”规律
B 酸性：CF3COOH>CH3COOH 羧基中羟基的极性
C 熔点：金刚石>金刚砂 共价键的键能
D 稳定性：[Cu(NH3)4]2+>[Cu(H2O)4]2+ 配体的稳定性
7.(2025·安徽蚌埠模拟)由10个或14个碳原子组成的芳香性环形纯碳分子材料的合成方法如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.环形C10的熔点低于金刚石
B.C10Cl8分子属于极性分子
C.C14Cl10分子中含有的σ键类型为p-sp2σ键和sp2-sp2σ键
D.基态Cl原子核外电子的空间运动状态有9种
8.(2025·河北邢台高三模拟)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，已知W、X、Y三种元素的原子序数呈等差数列，X的电负性在元素周期表中最大，Y的原子序数是W的2倍，Z的某种化合物具有臭鸡蛋气味。下列说法正确的是(　　)
A.离子半径：X>Y>Z
B.第一电离能：W>X>Z
C.YX2中既有共价键又有离子键
D.仅由W、X形成的二元化合物均难溶于水
9.(2025·湖北一模)下列关于物质结构或性质及其解释存在错误的是(　　)
选项 物质结构或性质 解释
A 细胞膜磷脂双分子层头向外、尾向内排列 磷脂分子的头基亲水、尾基疏水
B BF3与NH3形成[H3N→BF3] BF3中的B有空轨道接受NH3中N的孤电子对
C 冰晶体的配位数为12 水分子以分子密堆积方式排列
D 壁虎能在墙上爬行自如 壁虎足的细毛与墙体之间的作用力为范德华力
10.(2026·大连高三上阶段练习)X、Y、Z、W、M为原子序数依次增大的短周期元素，X元素的原子核外没有成对电子；M元素原子的核外电子共有9种空间运动状态，且价层有2个未成对电子；Y、Z、W形成的一种化合物的结构如图，其中Y元素显最高正价。下列说法错误的是(　　)
A.简单离子半径：Z>W>M
B.第一电离能：Z>Y
C.化学键中离子键成分的百分数：W2Z>W2M
D.最简单氢化物的键角：∠HZH>∠HMH
11.(2026·河北秦皇岛高三上阶段练习)某有机离子液体结构为[XW3RZ3]-，其中X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Y、Z、W位于同一周期且相邻，R与Z同主族。下列说法错误的是(　　)
A.简单离子半径：R>Y>Z
B.最简单氢化物沸点：W>Z>Y
C.最高价氧化物对应水化物酸性：Y>X
D.该离子液体中存在离子键、极性键和配位键
12.几种离子晶体的晶胞如图所示，则下列说法正确的是(　　)
A.熔、沸点：NaClB.在NaCl晶胞中，距离Na+最近且等距的Na+数目为6
C.若ZnS的晶胞边长为a pm，则Zn2+与S2-之间最近距离为a pm
D.上述三种晶胞中，其阳离子的配位数大小关系为ZnS>NaCl>CsCl
13.(2025·湖南模拟预测)X、Y、Z、W、Q为原子序数逐渐增大的短周期元素，其中X、Y、Q处于不同周期，W、Q同主族。五种元素中，Z的基态原子中未成对电子数最多。现有这些元素组成的两种单体Ⅰ、Ⅱ，通过三聚可分别得到如图(图中未区别标示出单、双键)所示的环状物质(a)和(b)。下列说法错误的是(　　)
A.第一电离能：Z>W>Y
B.单体Ⅰ中Y原子为sp杂化
C.物质(b)中键长：①>②
D.单体Ⅱ为非极性分子
14.钙钛矿类杂化材料(CH3NH3)PbI3在太阳能电池领域具有重要的应用价值，其晶胞结构如图1所示，B代表Pb2+。设NA为阿伏加德罗常数的值，晶体的密度为ρ g·cm-3。下列说法错误的是(　　)
A.N、I、Pb均属于p区元素
B.CH3N与Pb2+之间能形成配位键
C.该晶胞参数a为×1010 pm
D.若沿z轴向xy平面投影，则其投影图如图2所示
15.由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体(晶胞为图乙)可视为Ge晶体(晶胞为图甲)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。下列说法正确的是(　　)
A.2号原子的坐标为
B.X晶体的化学式为HgGe2Sb2
C.设Ge晶体晶胞边长为a nm，则Ge原子之间的最短距离为a nm
D.X晶体中与Hg最近且等距离的Sb的数目为8
二、非选择题(本题包括4小题，共55分)
16.(14分)磷及其化合物在工业生产中起着重要的作用。
(1)(2分)磷在元素周期表中的位置是　　　　；基态磷原子价层电子排布式是　　　　　。
(2)磷元素有白磷、黑磷等常见的单质。
①白磷(P4)是分子晶体，易溶于CS2，难溶于水，可能原因是　　　　　　　。
②黑磷晶体是一种比石墨烯更优秀的新型材料，其晶体是与石墨类似的层状结构，如图所示。下列有关黑磷晶体的说法正确的是　　　　(填字母)。
a.黑磷与白磷互为同分异构体
b.黑磷属于混合型晶体
c.黑磷能导电
d.黑磷中磷原子采取sp2杂化
(3)Fe3+与水会形成黄色的配离子[Fe(OH)]2+，为避免颜色干扰，常在Fe3+溶液中加入H3PO4形成无色的[Fe(PO4)2]3-，此配离子中　　　　(填化学式)是中心离子，P的空间结构是　　　　　。
(4)第ⅢA族磷化物均为共价化合物，被广泛用于高温技术、新型电子产品等领域。
①实验测定磷化铝和磷化铟的熔点分别为2 000 ℃、1 070 ℃，从结构角度说明其熔点差异的原因：　　　　　　　。
②磷化硼是一种半导体材料，晶胞结构如图所示，磷化硼的化学式是　　　　。
17.(13分)CuInS2是生物医药、太阳能电池等领域的理想荧光材料。回答下列问题：
(1)(2分)49In在元素周期表中的位置是第　　　　周期第　　　　族。
(2)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，一种自旋状态用+表示，与之相反的用-表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态S原子，其所有价层电子自旋磁量子数的代数和的绝对值为　　　　。
(3)Cu2+形成的某种配合物A的结构如图所示。
①(3分)配合物A中Cu的配位数是　　　　，已知在配合物A中与Cu相连的4个配位原子处在一个平面内，则Cu原子采用的杂化方式为　　　　(填字母)。
A.sp2　　　B.sp3　　　C.dsp2
②A与足量稀盐酸反应时，配位键被破坏，生成CuCl2和　　　　　　(写结构简式)。
(4)CuInS2(相对分子质量为Mr)的晶胞结构如图a所示，阿伏加德罗常数的值为NA，则CuInS2晶体的密度为　　　　g·cm-3(列计算式)，图b为Cu原子沿z轴方向在xy平面投影的位置，在图b中画出S原子沿该方向的投影位置(用“”表示S原子)。
18.(16分)过渡金属广泛应用于材料、催化剂、电导体等，是化学工作者重点研究的对象。我国科学家成功研制出一系列石墨烯限域的3d过渡金属中心(Mn、Fe、Co、Ni、Cu)催化剂材料；成功制备出砷化铌纳米带，并观测到其表面态具有百倍于金属铜薄膜和千倍于石墨烯的导电性。请回答下列问题：
(1)(1分)基态Cu2+的价层电子轨道表示式为　　　　　　　。
(2)配离子的颜色与d-d电子跃迁的分裂能大小有关，1个电子从较低的d轨道跃迁到较高能量的d轨道所需的能量为d的分裂能，用符号Δ表示。则分裂能Δ[Co(H2O)6]2+小于Δ[Co(H2O)6]3+，理由是　　　　　　　。
(3)某含铜化合物的晶胞如图所示，晶胞上下底面为正方形，侧面与底面垂直。
①(2分)晶胞中每个Cu原子与　　　　　个S原子相连，含铜化合物的化学式为　　　　　　。
②该晶体高温煅烧生成SO2分子的空间结构为V形。分子中大π键可用符号表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为)，则SO2中的大π键应表示为　　　　　　　。
(4)石墨烯可采用化学方法进行制备，如采用六氯苯、六溴苯作为原料可制备石墨烯。下表给出了六氯苯、六溴苯、苯六酸(俗名为密石酸)的熔点和水溶性：
物质
熔点/℃ 231 325 287
水溶性 不溶 不溶 易溶
①六溴苯的熔点比六氯苯高的原因是　　　　　　　。
②苯六酸与六溴苯、六氯苯的水溶性存在明显的差异，原因是　　　　　　　。
③(1分)苯六酸分子中C的杂化方式是　　　　。
(5)铌元素(Nb)为一种金属元素，其基态原子的核外电子排布式为[Kr]4d45s1。下列不同Nb微粒的核外电子排布式中，失去最外层1个电子所需能量最小的是　　　　(填字母)。
a.[Kr]4d35s2 b.[Kr]4d25s15p2
c.[Kr]4d4 d.[Kr]4d3
(6)β-MnSe的结构中Se为面心立方最密堆积，晶胞结构如图所示。若该晶体的晶胞参数为a pm，阿伏加德罗常数的值为NA。则距离最近的两个锰原子之间的距离为　　　　 pm。
19.(12分)(2025·济南高三模拟)金属及其化合物广泛应用于生产、生活等多个领域。回答下列问题：
Ⅰ.(1)(4分)基态Co原子的价层电子轨道表示式为　　　　　，[Co(NO2)6]3-中三种元素的第一电离能由大到小的顺序是　　　　　(填元素符号)；[Co(CN)6]4-是强还原剂，[Co(CN)6]4-中含有σ键与π键的数目之比为　　　　　。
(2)独立的NH3分子中，H—N—H键角为107.3°，如图是[Zn(NH3)6]2+部分结构以及其中H—N—H键角，请解释[Zn(NH3)6]2+中H—N—H键角变为109.5°的原因是　　　　　。
(3)甘氨酸铜有顺式和反式两种同分异构体，结构如图。
已知顺式甘氨酸铜能溶于水，反式甘氨酸铜难溶于水，原因可能是　　　　　。
Ⅱ.硫代硫酸盐可用于矿石提取银、鞣制皮革等。
(4)硫代硫酸根(S2)中心原子的杂化方式为　　　　　；硫代硫酸盐用于矿石提取银时形成[Ag(S2O3)2]3-，该配合物中提供孤电子对的原子为　　　　　(填字母)。
a.端基硫原子 b.中心硫原子 c.氧原子
单元检测四　物质结构与性质
一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)
1.下列说法正确的是(　　)
A.氢原子的电子云图中小黑点的疏密程度表示电子在原子核外某处单位体积内出现概率的大小
B.最外层电子数为ns2的元素都在元素周期表第2列
C.处于最低能量的原子叫作基态原子，1s22s22→1s22s22该过程属于电子跃迁
D.已知某元素+2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d10，该元素位于元素周期表中的第四周期第ⅡB族，属于d区
答案　A
解析　最外层电子数为ns2的主族元素都在元素周期表第2列，He元素和副族元素也有ns2的情况，如Zn，其核外电子排布式为[Ar]3d104s2，B错误；2px和2py的轨道能量一样，电子在这两个轨道之间变迁，不属于电子跃迁，C错误；该元素为30号元素Zn，位于第四周期ⅡB族，属于ds区，D错误。
2.(2025·河南信阳模拟)高铁酸钠制备原理为3NaClO+2FeCl3+10NaOH2Na2FeO4+9NaCl+5H2O。下列说法正确的是(　　)
A.NaOH中只含离子键
B.H2O的VSEPR模型为
C.NaClO的电子式为
D.基态铁原子的价层电子轨道表示式为
答案　C
解析　NaOH中含有离子键和共价键，A错误；H2O中心氧原子价层电子对数为+2=4，采取sp3杂化，则H2O的VSEPR模型为四面体形，B错误；NaClO由Na+和ClO-构成，为离子化合物，则NaClO的电子式为，C正确；Fe为26号元素，基态铁原子的价层电子排布式为3d64s2，则价层电子轨道表示式为　，D错误。
3.(2025·河北邢台模拟)DMF是无色透明液体，不仅可以作为反应试剂，同时也是一种有机溶剂，如图是DMF的球棍模型。DMF由X、Y、Z、M四种原子序数依次增大的短周期元素组成，Y、Z、M元素位于同一周期，基态M原子的2p能级只有一对成对电子。下列说法正确的是(　　)
A.第一电离能：YB.最简单氢化物的稳定性：Z>M
C.最简单氢化物的键角：YD.X、Y、Z形成的最简单饱和有机物具有碱性
答案　D
解析　由题给信息分析可知，X、Y、Z、M分别为H、C、N、O。同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但基态N原子价层电子排布式为2s22p3，2p能级为半充满稳定状态，故第一电离能：N>O>C，故A错误；Z、M形成的最简单氢化物分别为NH3和H2O，同周期元素从左到右非金属性依次增强，其最简单氢化物的稳定性依次增强，故最简单氢化物的稳定性：NH3NH3>H2O，故C错误；X、Y、Z三种元素形成的最简单饱和有机物为CH3NH2，其含有氨基，具有碱性，故D正确。
4.(2025·天津高二阶段检测)Q、W、X、Y、Z是元素周期表中原子序数依次增大的前四周期元素，Q原子核内只有一个质子；W与X同周期，W基态原子有3个未成对电子，X元素原子的价层电子排布为nsnnp2n，Y元素的原子半径在同周期中最大(稀有气体除外)；Z元素最外电子层上只有1个电子，其余电子层均充满电子。下列说法不正确的是(　　)
A.Q2X2是含有极性键和非极性键的极性分子
B.第一电离能：W>X
C.电负性：X>W>Q>Y
D.Z元素最高价氧化物对应的水化物是一种强碱
答案　D
解析　Q原子核内只有一个质子，为H元素，X元素原子的价层电子排布为nsnnp2n，n=2，则价层电子排布为2s22p4，X为O元素，W与X同周期，W基态原子有3个未成对电子，其价层电子排布式为2s22p3，则W为N元素，根据Y元素的原子半径在同周期中最大(稀有气体除外)且原子序数比X大，则Y为Na或K 元素，Z元素最外电子层上只有1个电子，其余电子层均充满电子，Z为Cu元素。Q2X2是H2O2，是含有极性键和非极性键的极性分子，A正确；N原子2p轨道半充满较稳定，第一电离能：N>O，即W>X，B正确；元素非金属性越强电负性越大，电负性：O>N>H>Na(K)，即X>W>Q>Y，C正确；Z是Cu，Cu(OH)2是弱碱，D错误。
5.(2025·安徽阜阳高三期中)立方卤化物可用于制作光电材料，如光电材料KCaF3，其晶胞结构如图所示，晶胞边长为a nm。下列说法正确的是(　　)
A.该晶胞中含有8个K+、1个Ca2+、6个F-
B.每个Ca2+周围与其最近的F-有6个
C.若F-的半径为r nm，则F-的晶胞利用率为
D.晶胞的密度为 g·cm-3
答案　B
解析　K+位于晶胞顶角，该晶胞中K+个数：8×=1，F-位于面心，F-个数：6×=3，Ca2+位于体心，有1个，A项错误；体心的Ca2+与面心的F-距离最近，其个数为6，B项正确；F-的总体积为 nm3，晶胞的体积为a3 nm3，则F-的晶胞利用率为C项错误；该晶胞的质量为 g，晶胞的体积为a3×10-21 cm3，则晶胞的密度为 g·cm-3，D项错误。
6.物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配不正确的是(　　)
选项 性质差异 结构因素
A I2在溶剂中的溶解度：CCl4>H2O “相似相溶”规律
B 酸性：CF3COOH>CH3COOH 羧基中羟基的极性
C 熔点：金刚石>金刚砂 共价键的键能
D 稳定性：[Cu(NH3)4]2+>[Cu(H2O)4]2+ 配体的稳定性
答案　D
解析　四氯化碳是非极性分子、水是极性分子，I2是非极性分子，根据“相似相溶”规律，I2在溶剂中的溶解度：CCl4>H2O，故不选A；F原子电负性大，吸引电子能力强，CF3COOH中O—H的极性大于CH3COOH中O—H的极性，所以酸性：CF3COOH>CH3COOH，故不选B；C—C比C—Si的键长短，金刚石中C—C的键能大于金刚砂中C—Si的键能，所以熔点：金刚石>金刚砂，故不选C；稳定性：[Cu(NH3)4]2+>[Cu(H2O)4]2+，是因为NH3比H2O更易与Cu2+形成配位键，故选D。
7.(2025·安徽蚌埠模拟)由10个或14个碳原子组成的芳香性环形纯碳分子材料的合成方法如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.环形C10的熔点低于金刚石
B.C10Cl8分子属于极性分子
C.C14Cl10分子中含有的σ键类型为p-sp2σ键和sp2-sp2σ键
D.基态Cl原子核外电子的空间运动状态有9种
答案　B
解析　环形C10为分子晶体，而金刚石为共价晶体，环形C10的熔点低于金刚石，A正确；C10Cl8含有蒽环，所有原子共平面，且分子中正、负电荷中心重合，为非极性分子，B错误；C14Cl10分子中Cl—C σ键类型为p-sp2σ键，C—C σ键类型为sp2-sp2σ键，C正确；基态Cl原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，其核外电子的空间运动状态有9种，D正确。
8.(2025·河北邢台高三模拟)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，已知W、X、Y三种元素的原子序数呈等差数列，X的电负性在元素周期表中最大，Y的原子序数是W的2倍，Z的某种化合物具有臭鸡蛋气味。下列说法正确的是(　　)
A.离子半径：X>Y>Z
B.第一电离能：W>X>Z
C.YX2中既有共价键又有离子键
D.仅由W、X形成的二元化合物均难溶于水
答案　D
解析　X的电负性在元素周期表中最大，X为F元素，Z的某种化合物具有臭鸡蛋气味，化合物为H2S，Z为S元素，W、X、Y三种元素的原子序数呈等差数列，Y的原子序数是W的2倍，W是C元素，Y是Mg元素。X、Y、Z分别是F、Mg、S元素，离子半径：S2->F->Mg2+，A错误；W、X、Z分别是C、F、S，第一电离能：F>C>S，B错误；YX2为MgF2，只有离子键，C错误；仅由W、X形成的二元化合物为CF4、C2F6等都是非极性分子，属于卤代烃，难溶于水，D正确。
9.(2025·湖北一模)下列关于物质结构或性质及其解释存在错误的是(　　)
选项 物质结构或性质 解释
A 细胞膜磷脂双分子层头向外、尾向内排列 磷脂分子的头基亲水、尾基疏水
B BF3与NH3形成[H3N→BF3] BF3中的B有空轨道接受NH3中N的孤电子对
C 冰晶体的配位数为12 水分子以分子密堆积方式排列
D 壁虎能在墙上爬行自如 壁虎足的细毛与墙体之间的作用力为范德华力
答案　C
解析　磷脂分子亲水头部朝外、疏水尾部朝内，符合细胞膜结构特点，A正确；BF3中的B有空轨道，NH3中的N有孤电子对，因此NH3中的N与BF3中的B可形成配位键，B正确；冰的配位数为4(氢键导致)，密堆积配位数为12(如金属晶体)，C错误；范德华力是壁虎足吸附的主要作用力，D正确。
10.(2026·大连高三上阶段练习)X、Y、Z、W、M为原子序数依次增大的短周期元素，X元素的原子核外没有成对电子；M元素原子的核外电子共有9种空间运动状态，且价层有2个未成对电子；Y、Z、W形成的一种化合物的结构如图，其中Y元素显最高正价。下列说法错误的是(　　)
A.简单离子半径：Z>W>M
B.第一电离能：Z>Y
C.化学键中离子键成分的百分数：W2Z>W2M
D.最简单氢化物的键角：∠HZH>∠HMH
答案　A
解析　X、Y、Z、W、M为原子序数依次增大的短周期元素，X元素的原子核外没有成对电子，则X为氢；M元素原子的核外电子共有9种空间运动状态，即有9个原子轨道，且价层有2个未成对电子，则M为硫；由图可知，Z可以形成2个共价键，且有2个Z只形成1个共价键，原子团带2个负电荷，故Z为氧；Y形成3个共价键，且Y元素显最高正价，则Y为硼；W形成+1价离子，故W为钠。简单离子半径：S2->O2->Na+，即M>Z>W，故A错误；同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，O的第一电离能大于B，故B正确；W2Z为Na2O，W2M为Na2S，电负性差越大离子键成分越多，电负性：O>S，故离子键成分百分数：Na2O>Na2S，故C正确；Z的氢化物为H2O，M的为H2S，H2O中O的电负性大、成键电子对间斥力大，键角大，故D正确。
11.(2026·河北秦皇岛高三上阶段练习)某有机离子液体结构为[XW3RZ3]-，其中X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Y、Z、W位于同一周期且相邻，R与Z同主族。下列说法错误的是(　　)
A.简单离子半径：R>Y>Z
B.最简单氢化物沸点：W>Z>Y
C.最高价氧化物对应水化物酸性：Y>X
D.该离子液体中存在离子键、极性键和配位键
答案　B
解析　由有机离子液体结构可知，Y周围能够形成3个共价键或4个共价键且带一个单位正电荷，说明Y为最外层电子数为5的N元素，则X为C、Z为O、W为F、R为S，据此分析解题。R、Y、Z简单离子分别为S2-、N3-、O2-，同主族离子半径：S2->O2-，同周期阴离子半径：N3->O2-，且S2-电子层更多，故半径：S2->N3->O2-，A正确；W最简单氢化物为HF，Z最简单氢化物为H2O，Y最简单氢化物为NH3，H2O分子间氢键比HF分子间氢键更多，HF分子间氢键强于NH3分子间氢键，沸点：H2O>HF>NH3，B错误；Y的最高价氧化物的水化物为HNO3，X的最高价氧化物的水化物为H2CO3，酸性：HNO3>H2CO3，C正确；离子液体含阴、阳离子之间的离子键，阴离子中的C—F、S—O等为极性键，阳离子中存在配位键，D正确。
12.几种离子晶体的晶胞如图所示，则下列说法正确的是(　　)
A.熔、沸点：NaClB.在NaCl晶胞中，距离Na+最近且等距的Na+数目为6
C.若ZnS的晶胞边长为a pm，则Zn2+与S2-之间最近距离为a pm
D.上述三种晶胞中，其阳离子的配位数大小关系为ZnS>NaCl>CsCl
答案　C
解析　Na+半径小于Cs+，且所带电荷数相同，所以NaCl的离子键强于CsCl，所以熔、沸点：NaCl>CsCl，故A错误；根据NaCl的晶胞结构，距离体心Na+最近且等距的Na+位于棱心，数目为12，故B错误；由ZnS的晶胞结构可知，Zn2+与S2-之间最近距离为晶胞体对角线长的即为a pm，故C正确；题述三种晶胞中，NaCl晶胞中Na+的配位数为6，CsCl晶胞中，Cs+的配位数为8，ZnS晶胞中，Zn2+的配位数为4，所以其阳离子的配位数大小关系为CsCl>NaCl>ZnS，故D错误。
13.(2025·湖南模拟预测)X、Y、Z、W、Q为原子序数逐渐增大的短周期元素，其中X、Y、Q处于不同周期，W、Q同主族。五种元素中，Z的基态原子中未成对电子数最多。现有这些元素组成的两种单体Ⅰ、Ⅱ，通过三聚可分别得到如图(图中未区别标示出单、双键)所示的环状物质(a)和(b)。下列说法错误的是(　　)
A.第一电离能：Z>W>Y
B.单体Ⅰ中Y原子为sp杂化
C.物质(b)中键长：①>②
D.单体Ⅱ为非极性分子
答案　C
解析　X、Y、Z、W、Q为原子序数逐渐增大的短周期元素，其中X、Y、Q处于不同周期，则X为H元素，Y为第二周期元素，Q为第三周期的元素，由图a可知，Z周围形成三个共价键，Z的基态原子中未成对电子数最多，则Z为N元素，Y和Z形成的环状结构中，存在大π键，则Y为C元素，图a为NH2CN的三聚体；由图b可知，W形成2个键，W与Q同主族，则W为O元素，Q为S元素，b是SO3的三聚体。同周期元素第一电离能从左到右呈逐渐增大的趋势，N原子2p轨道为半充满稳定状态，则第一电离能：N>O>C，A正确；单体Ⅰ的结构简式为H2N—C≡N，存在碳氮三键，C的杂化方式为sp杂化，B正确；物质(b)中①为SO双键，②为S—O单键，双键键长小于单键键长，键长：①<②，C错误；单体Ⅱ为SO3，中心原子S的价层电子对数为3+=3，孤电子对数为0，空间结构为平面正三角形，正、负电荷中心重合，为非极性分子，D正确。
14.钙钛矿类杂化材料(CH3NH3)PbI3在太阳能电池领域具有重要的应用价值，其晶胞结构如图1所示，B代表Pb2+。设NA为阿伏加德罗常数的值，晶体的密度为ρ g·cm-3。下列说法错误的是(　　)
A.N、I、Pb均属于p区元素
B.CH3N与Pb2+之间能形成配位键
C.该晶胞参数a为×1010 pm
D.若沿z轴向xy平面投影，则其投影图如图2所示
答案　B
解析　一个晶胞中，A有8个在顶角，个数为8×=1；B位于体心，个数为1；C位于面心，个数为6×=3；结合化学式可知C代表碘离子，A为CH3N据此作答。CH3N中N原子提供孤电子对，H+提供空轨道，形成配位键，CH3N与Pb2+之间形成离子键，故B错误；(CH3NH3)PbI3的摩尔质量为620 g·mol-1，根据分析可知，1个晶胞中含有1个(CH3NH3)PbI3，晶胞的体积为 cm3，该晶胞参数a为×1010 pm，C正确。
15.由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体(晶胞为图乙)可视为Ge晶体(晶胞为图甲)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。下列说法正确的是(　　)
A.2号原子的坐标为
B.X晶体的化学式为HgGe2Sb2
C.设Ge晶体晶胞边长为a nm，则Ge原子之间的最短距离为a nm
D.X晶体中与Hg最近且等距离的Sb的数目为8
答案　C
解析　2号原子的坐标为A错误；X晶体中Ge的原子个数为8×+4×+1=4，Hg的原子个数为6×+4×=4，Sb的原子个数为8，故其化学式为HgGeSb2，B错误；设Ge晶体晶胞边长为a nm，Ge原子之间的最短距离为体对角线长的即为a nm，C正确；以顶面的Hg为研究对象，与之距离最近且相等的Sb原子在底下晶胞中的有2个，面心的汞原子为2个晶胞共用，上面晶胞还有2个Sb原子，故X晶体中与Hg最近且等距离的Sb的数目为4，D错误。
二、非选择题(本题包括4小题，共55分)
16.(14分)磷及其化合物在工业生产中起着重要的作用。
(1)(2分)磷在元素周期表中的位置是　　　　；基态磷原子价层电子排布式是　　　　　。
(2)磷元素有白磷、黑磷等常见的单质。
①白磷(P4)是分子晶体，易溶于CS2，难溶于水，可能原因是　　　　　　　。
②黑磷晶体是一种比石墨烯更优秀的新型材料，其晶体是与石墨类似的层状结构，如图所示。下列有关黑磷晶体的说法正确的是　　　　(填字母)。
a.黑磷与白磷互为同分异构体
b.黑磷属于混合型晶体
c.黑磷能导电
d.黑磷中磷原子采取sp2杂化
(3)Fe3+与水会形成黄色的配离子[Fe(OH)]2+，为避免颜色干扰，常在Fe3+溶液中加入H3PO4形成无色的[Fe(PO4)2]3-，此配离子中　　　　(填化学式)是中心离子，P的空间结构是　　　　　。
(4)第ⅢA族磷化物均为共价化合物，被广泛用于高温技术、新型电子产品等领域。
①实验测定磷化铝和磷化铟的熔点分别为2 000 ℃、1 070 ℃，从结构角度说明其熔点差异的原因：　　　　　　　。
②磷化硼是一种半导体材料，晶胞结构如图所示，磷化硼的化学式是　　　　。
答案　(1)第三周期第ⅤA族　3s23p3　(2)①P4是非极性分子，CS2是非极性溶剂，H2O是极性溶剂，由“相似相溶”规律可知，白磷易溶于CS2，难溶于水　②bc　(3)Fe3+　正四面体形　(4)①磷化铝和磷化铟均属于共价晶体，原子半径：AlIn—P，所以AlP熔点高于InP　②BP
解析　(2)②黑磷和白磷是磷元素形成的不同单质，互为同素异形体，故a错误；石墨是混合型晶体，能导电，由黑磷晶体是与石墨类似的层状结构可知，黑磷晶体是混合型晶体且能导电，故b、c正确；由黑磷的层内结构可知，每个磷原子与3个磷原子形成3个σ键，则磷原子的价层电子对数为4，采取sp3杂化，故d错误。
(3)由化学式可知，配离子的中心离子为Fe3+、配体为P配位数为2；P中磷原子的价层电子对数为4，孤电子对数为0，则P的空间结构为正四面体形。
(4)②由晶胞结构可知，晶胞中磷原子个数为8×+6×=4，位于体内的硼原子个数为4，则磷化硼的化学式为BP。
17.(13分)CuInS2是生物医药、太阳能电池等领域的理想荧光材料。回答下列问题：
(1)(2分)49In在元素周期表中的位置是第　　　　周期第　　　　族。
(2)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，一种自旋状态用+表示，与之相反的用-表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态S原子，其所有价层电子自旋磁量子数的代数和的绝对值为　　　　。
(3)Cu2+形成的某种配合物A的结构如图所示。
①(3分)配合物A中Cu的配位数是　　　　，已知在配合物A中与Cu相连的4个配位原子处在一个平面内，则Cu原子采用的杂化方式为　　　　(填字母)。
A.sp2　　　B.sp3　　　C.dsp2
②A与足量稀盐酸反应时，配位键被破坏，生成CuCl2和　　　　　　(写结构简式)。
(4)CuInS2(相对分子质量为Mr)的晶胞结构如图a所示，阿伏加德罗常数的值为NA，则CuInS2晶体的密度为　　　　g·cm-3(列计算式)，图b为Cu原子沿z轴方向在xy平面投影的位置，在图b中画出S原子沿该方向的投影位置(用“”表示S原子)。
答案　(1)五　ⅢA　(2)1　(3)①4　C
②HOOCCH2NH3Cl
(4)×1021　
解析　(4) 根据“均摊法”，晶胞中含8×+4×+1=4个Cu，结合化学式可知，1个晶胞中含有4个CuInS2，则晶体密度为×1021 g·cm-3=×1021 g·cm-3。
18.(16分)过渡金属广泛应用于材料、催化剂、电导体等，是化学工作者重点研究的对象。我国科学家成功研制出一系列石墨烯限域的3d过渡金属中心(Mn、Fe、Co、Ni、Cu)催化剂材料；成功制备出砷化铌纳米带，并观测到其表面态具有百倍于金属铜薄膜和千倍于石墨烯的导电性。请回答下列问题：
(1)(1分)基态Cu2+的价层电子轨道表示式为　　　　　　　。
(2)配离子的颜色与d-d电子跃迁的分裂能大小有关，1个电子从较低的d轨道跃迁到较高能量的d轨道所需的能量为d的分裂能，用符号Δ表示。则分裂能Δ[Co(H2O)6]2+小于Δ[Co(H2O)6]3+，理由是　　　　　　　。
(3)某含铜化合物的晶胞如图所示，晶胞上下底面为正方形，侧面与底面垂直。
①(2分)晶胞中每个Cu原子与　　　　　个S原子相连，含铜化合物的化学式为　　　　　　。
②该晶体高温煅烧生成SO2分子的空间结构为V形。分子中大π键可用符号表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为)，则SO2中的大π键应表示为　　　　　　　。
(4)石墨烯可采用化学方法进行制备，如采用六氯苯、六溴苯作为原料可制备石墨烯。下表给出了六氯苯、六溴苯、苯六酸(俗名为密石酸)的熔点和水溶性：
物质
熔点/℃ 231 325 287
水溶性 不溶 不溶 易溶
①六溴苯的熔点比六氯苯高的原因是　　　　　　　。
②苯六酸与六溴苯、六氯苯的水溶性存在明显的差异，原因是　　　　　　　。
③(1分)苯六酸分子中C的杂化方式是　　　　。
(5)铌元素(Nb)为一种金属元素，其基态原子的核外电子排布式为[Kr]4d45s1。下列不同Nb微粒的核外电子排布式中，失去最外层1个电子所需能量最小的是　　　　(填字母)。
a.[Kr]4d35s2 b.[Kr]4d25s15p2
c.[Kr]4d4 d.[Kr]4d3
(6)β-MnSe的结构中Se为面心立方最密堆积，晶胞结构如图所示。若该晶体的晶胞参数为a pm，阿伏加德罗常数的值为NA。则距离最近的两个锰原子之间的距离为　　　　 pm。
答案　(1)　(2)前者带2个正电荷，后者带3个正电荷，后者对电子的吸引力较大　(3)①4　CuFeS2　②　(4)①六溴苯的相对分子质量大于六氯苯，所以六溴苯的范德华力比六氯苯的强　②苯六酸含多个羧基，能与水形成分子间氢键　③sp2　(5)b　(6)a
解析　(3)①从晶胞结构看，每个Cu原子与4个S原子相连；晶胞中硫原子位于晶胞内部，数目为8，铁原子数目为6×+4×=4，铜原子数目为4×+1+8×=4，含铜化合物的化学式为CuFeS2。②SO2中的大π键是由3个原子提供4个电子构成的，应表示为。(5)选项中各微粒失去一个电子，a、b为激发态的第一电离能，c为第二电离能，d为第三电离能，第一、二、三电离能依次增大，基态微粒的电离能大于激发态的，且5p能级的能量高于4d能级，所以失去最外层1个电子所需能量最小的是b。(6)距离最近的两个锰原子之间的距离为面对角线长的一半，即a pm。
19.(12分)(2025·济南高三模拟)金属及其化合物广泛应用于生产、生活等多个领域。回答下列问题：
Ⅰ.(1)(4分)基态Co原子的价层电子轨道表示式为　　　　　，[Co(NO2)6]3-中三种元素的第一电离能由大到小的顺序是　　　　　(填元素符号)；[Co(CN)6]4-是强还原剂，[Co(CN)6]4-中含有σ键与π键的数目之比为　　　　　。
(2)独立的NH3分子中，H—N—H键角为107.3°，如图是[Zn(NH3)6]2+部分结构以及其中H—N—H键角，请解释[Zn(NH3)6]2+中H—N—H键角变为109.5°的原因是　　　　　。
(3)甘氨酸铜有顺式和反式两种同分异构体，结构如图。
已知顺式甘氨酸铜能溶于水，反式甘氨酸铜难溶于水，原因可能是　　　　　。
Ⅱ.硫代硫酸盐可用于矿石提取银、鞣制皮革等。
(4)硫代硫酸根(S2)中心原子的杂化方式为　　　　　；硫代硫酸盐用于矿石提取银时形成[Ag(S2O3)2]3-，该配合物中提供孤电子对的原子为　　　　　(填字母)。
a.端基硫原子 b.中心硫原子 c.氧原子
答案　(1)　N>O>Co　1∶1
(2)氨分子与Zn2+形成配合物后，孤电子对与Zn2+成键，原孤电子对与成键电子对之间的排斥作用变为成键电子对之间的排斥作用，排斥作用减弱，所以H—N—H键角变大
(3)顺式甘氨酸铜分子极性大，反式甘氨酸铜分子极性较小
(4)sp3　a
解析　(1)钴元素的原子序数为27，基态原子的价层电子排布式为3d74s2，轨道表示式为；金属元素的第一电离能小于非金属元素，同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半满结构，第一电离能大于同周期相邻元素，则第一电离能由大到小的顺序为N>O>Co；六氰合钴离子中配位键属于σ键，氰酸根离子中的碳氮三键中含有1个σ键和2个π键，σ键与π键的数目之比为(6+6)：(6×2)=1：1。(3)由结构简式可知，顺式甘氨酸铜是极性分子，反式甘氨酸铜是非极性分子，根据“相似相溶”规律可知顺式甘氨酸铜易溶于极性溶剂水。(4)硫代硫酸根离子中中心硫原子的价层电子对数为4，为sp3杂化，硫代硫酸根离子的端基硫原子与氧原子都有孤电子对，但是氧的电负性大于硫，对孤电子对的吸引力强，不易形成配位键，所以该配合物中提供孤电子对的原子为端基硫原子，故选a。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑