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素养微专题(十)物质结构与性质之间的关系
1.(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　)
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H—O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
解析:离子键越强,对应离子晶体的熔点越高。KNO3的熔点比K3PO4的低,是因为K3PO4的离子键更强,A错误。氮原子半径小,p轨道重叠程度大,能形成稳定的N≡N;磷原子半径大,p轨道重叠程度小,难以形成稳定的P≡P,因此倾向于形成P4四面体结构,B正确。中心原子电负性越大,O—H极性越大,越易解离出H+,氮原子电负性大于磷原子,因此HNO3中O—H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。N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σ键和1个孤电子对;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。
2.(2025·重庆卷)三种氮氧化物的结构如下所示:
下列说法正确的是(　A　)
A.氮氮键的键能:N2O>N2O3
B.熔点:N2O3>N2O4
C.分子的极性:N2O4>N2O
D.N—N—O的键角:a>b
解析:由图中数据可知,氮氮键的键长:N2ON2O3,A正确;二者均为分子构成的物质,分子间作用力:N2O33.(2025·湖南常德三模)物质的结构决定其性质。下列理论依据与实例之间没有因果关系的是(　B　)
选项 理论依据 实例
A O3为极性分子 O3在水中的溶解度大于O2
B 聚乳酸为有机高分子 用聚乳酸生产手术缝合线
C 金刚石硬度大 金刚石作裁玻璃的刀
D 超分子具有“分子识别”的特征 利用杯酚可分离C60和C70
解析:O3为极性分子,O2是非极性分子,水是极性溶剂,根据“相似相溶”规律,O3在水中的溶解度大于O2,因果关系成立,A不符合题意;聚乳酸用于生产手术缝合线是因为其具有良好的生物相容性和可降解性,而非单纯是有机高分子,理论与实例无直接因果关系,B符合题意;金刚石属于共价晶体,硬度大,所以其可作裁玻璃的刀,性质与用途存在对应关系,C不符合题意;杯酚分子具有独特的空腔结构,能将C60“识别”并包裹在空腔内,形成超分子组装体,从而实现C60、C70分离,因果关系成立,D不符合题意。
4.(2025·湖南卷)下列有关物质性质的解释错误的是(　C　)
选项 性质 解释
A 酸性:CH3COOH< HCOOH —CH3是推电子基团
B 熔点:C2H5NH3NO3C 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
解析:—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;C2H5N,导致其硝酸盐的离子键较弱、熔点较低,B解释正确;Fe熔点高于Na是因Fe的金属键更强,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;H2O分子间存在氢键,使其沸点高于H2S,D解释正确。
5.(2025·陕晋宁青卷)下列对物质性质的解释错误的是(　C　)
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
解析:氯化钠中的钠离子半径比氯化铯中的铯离子半径小,离子键强度更大,因此熔点更高,A解释正确;碘和四氯化碳均为非极性分子,符合“相似相溶”规律,B解释正确;草酸氢钠溶液显酸性是因为草酸氢根离子(HC2)的电离程度(释放H+)大于水解程度(生成OH-),C解释错误;离子液体的导电性源于其内部可自由移动的阴、阳离子,D解释正确。
6.(2025·湖南长沙二模)下列微观结构或现象不能解释其性质的是(　B　)
选项 性质 微观结构或现象
A 细胞膜的双分子膜层头向外,尾向内排列 细胞膜由大量两性分子(一端有极性,另一端无极性)组装而成
B HCOOH的酸性强于CH3COOH 烷基是吸电子基团
C 原子光谱是不连续的线状谱线 原子核外电子的能量是量子化的
D 椅式环己烷(C6H12)比船式环己烷稳定 分子空间结构不同,椅式的空间位阻小
解析:细胞膜由大量两性分子(一端有极性,另一端无极性)组装而成,头部有极性亲水基团,尾部有非极性疏水基团,所以细胞膜的双分子膜层头向外,尾向内排列,A不符合题意;烷基是推电子基团,使得乙酸的羧基中H—O的极性变小,导致乙酸中氢离子更难电离,HCOOH的酸性强于CH3COOH,B符合题意;原子光谱是不连续的线状谱线,说明原子核外电子的能量是量子化的,C不符合题意;分子空间结构不同,物质的稳定性不同,椅式环己烷的空间位阻小于船式结构,因此椅式环己烷比船式环己烷更稳定,D不符合题意。
7.(2025·广东卷)由结构不能推测出对应性质的是(　A　)
选项 结构 性质
A SO3的VSEPR模型为平面三角形 SO3具有氧化性
B 钾和钠的原子结构不同,电子跃迁时能量变化不同 钾和钠的焰色不同
C 乙烯和乙炔分子均含有π键 两者均可发生加聚反应
D 石墨层中未参与杂化的p轨道中的电子,可在整个碳原子平面中运动 石墨具有类似金属的导电性
解析:SO3的中心S原子的价层电子对数为3+×(6-3×2)=3,无孤电子对,S原子采取sp2杂化,故SO3的VSEPR模型为平面三角形,与其具有氧化性无关,A符合题意;钾原子和钠原子的核外电子排布不同,电子由高能级跃迁至低能级释放的能量不同,故钾和钠的焰色不同,B不符合题意;乙烯和乙炔分子中分别含碳碳双键、碳碳三键,π键易断裂,故二者均可发生加聚反应,C不符合题意;石墨层中未参与杂化的p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动,故石墨具有类似金属的导电性,D不符合题意。
8.(2025·河北卷)化学研究应当注重宏观与微观相结合。下列宏观现象与微观解释不符的是(　D　)
选项 宏观现象 微观解释
A 氮气稳定存在于自然界中 氮分子中存在氮氮三键,断开该共价键需要较多的能量
B 苯不能使溴的CCl4溶液褪色 苯分子中碳原子形成了稳定的大π键
C 天然水晶呈现多面体外形 原子在三维空间里呈周期性有序排列
D 氯化钠晶体熔点高于氯化铝晶体 离子晶体中离子所带电荷数越少,离子半径越大,离子晶体熔点越低
解析:氮气的稳定性源于氮分子中的三键,键能大,断开该键需要较多能量,A不符合题意;苯因大π键结构稳定,难以与溴发生加成或取代反应,B不符合题意;水晶的规则外形由原子在三维空间里有序排列(晶体结构)所致,C不符合题意;氯化钠熔点高于氯化铝的原因是氯化铝为分子晶体而非离子晶体,选项中将二者均视为离子晶体并用离子所带电荷数和离子半径解释,不符合实际,D符合题意。(共20张PPT)
第六章　物质结构与性质　
元素周期律
素养微专题(十)物质结构与性质之间的关系
目
录
强化训练
强化训练
1.(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H—O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
A
解析:离子键越强,对应离子晶体的熔点越高。KNO3的熔点比K3PO4的低,是因为K3PO4的离子键更强,A错误。氮原子半径小,p轨道重叠程度大,能形成稳定的N≡N;磷原子半径大,p轨道重叠程度小,难以形成稳定的P≡P,因此倾向于形成P4四面体结构,B正确。中心原子电负性越大,O—H极性越大,越易解离出H+,氮原子电负性大于磷原子,因此HNO3中O—H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。N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σ键和1个孤电子对;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。
2.(2025·重庆卷)三种氮氧化物的结构如下所示:
下列说法正确的是(　　)
A.氮氮键的键能:N2O>N2O3
B.熔点:N2O3>N2O4
C.分子的极性:N2O4>N2O
D.N—N—O的键角:a>b
A
解析:由图中数据可知,氮氮键的键长:N2ON2O3,A正确;二者均为分子构成的物质,分子间作用力:N2O33.(2025·湖南常德三模)物质的结构决定其性质。下列理论依据与实例之间没有因果关系的是(　　)
选项 理论依据 实例
A O3为极性分子 O3在水中的溶解度大于O2
B 聚乳酸为有机高分子 用聚乳酸生产手术缝合线
C 金刚石硬度大 金刚石作裁玻璃的刀
D 超分子具有“分子识别”的特征 利用杯酚可分离C60和C70
B
解析:O3为极性分子,O2是非极性分子,水是极性溶剂,根据“相似相溶”规律,O3在水中的溶解度大于O2,因果关系成立,A不符合题意;聚乳酸用于生产手术缝合线是因为其具有良好的生物相容性和可降解性,而非单纯是有机高分子,理论与实例无直接因果关系,B符合题意;金刚石属于共价晶体,硬度大,所以其可作裁玻璃的刀,性质与用途存在对应关系,C不符合题意;杯酚分子具有独特的空腔结构,能将C60“识别”并包裹在空腔内,形成超分子组装体,从而实现C60、C70分离,因果关系成立,D不符合题意。
4.(2025·湖南卷)下列有关物质性质的解释错误的是(　　)
选项 性质 解释
A 酸性:CH3COOH< HCOOH —CH3是推电子基团
B 熔点:C2H5NH3NO3C 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
C
解析:—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;C2H5N,导致其硝酸盐的离子键较弱、熔点较低,B解释正确;Fe熔点高于Na是因Fe的金属键更强,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;H2O分子间存在氢键,使其沸点高于H2S,D解释正确。
5.(2025·陕晋宁青卷)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
C
解析:氯化钠中的钠离子半径比氯化铯中的铯离子半径小,离子键强度更大,因此熔点更高,A解释正确;碘和四氯化碳均为非极性分子,符合“相似相溶”规律,B解释正确;草酸氢钠溶液显酸性是因为草酸氢根离子(HC2)的电离程度(释放H+)大于水解程度(生成OH-),C解释错误;离子液体的导电性源于其内部可自由移动的阴、阳离子,D解释正确。
6.(2025·湖南长沙二模)下列微观结构或现象不能解释其性质的是(　　)
选项 性质 微观结构或现象
A 细胞膜的双分子膜层头向外,尾向内排列 细胞膜由大量两性分子(一端有极性,另一端无极性)组装而成
B HCOOH的酸性强于CH3COOH 烷基是吸电子基团
C 原子光谱是不连续的线状谱线 原子核外电子的能量是量子化的
D 椅式环己烷(C6H12)比船式环己烷稳定 分子空间结构不同,椅式的空间位阻小
B
解析:细胞膜由大量两性分子(一端有极性,另一端无极性)组装而成,头部有极性亲水基团,尾部有非极性疏水基团,所以细胞膜的双分子膜层头向外,尾向内排列,A不符合题意;烷基是推电子基团,使得乙酸的羧基中H—O的极性变小,导致乙酸中氢离子更难电离,HCOOH的酸性强于CH3COOH,B符合题意;原子光谱是不连续的线状谱线,说明原子核外电子的能量是量子化的,C不符合题意;分子空间结构不同,物质的稳定性不同,椅式环己烷的空间位阻小于船式结构,因此椅式环己烷比船式环己烷更稳定,D不符合题意。
7.(2025·广东卷)由结构不能推测出对应性质的是(　　)
选项 结构 性质
A SO3的VSEPR模型为平面三角形 SO3具有氧化性
B 钾和钠的原子结构不同,电子跃迁时能量变化不同 钾和钠的焰色不同
C 乙烯和乙炔分子均含有π键 两者均可发生加聚反应
D 石墨层中未参与杂化的p轨道中的电子,可在整个碳原子平面中运动 石墨具有类似金属的导电性
A
解析:SO3的中心S原子的价层电子对数为3+×(6-3×2)=3,无孤电子对,S原子采取sp2杂化,故SO3的VSEPR模型为平面三角形,与其具有氧化性无关,A符合题意;钾原子和钠原子的核外电子排布不同,电子由高能级跃迁至低能级释放的能量不同,故钾和钠的焰色不同,B不符合题意;乙烯和乙炔分子中分别含碳碳双键、碳碳三键,π键易断裂,故二者均可发生加聚反应,C不符合题意;石墨层中未参与杂化的p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动,故石墨具有类似金属的导电性,D不符合题意。
8.(2025·河北卷)化学研究应当注重宏观与微观相结合。下列宏观现象与微观解释不符的是(　　)
选项 宏观现象 微观解释
A 氮气稳定存在于自然界中 氮分子中存在氮氮三键,断开该共价键需要较多的能量
B 苯不能使溴的CCl4溶液褪色 苯分子中碳原子形成了稳定的大π键
C 天然水晶呈现多面体外形 原子在三维空间里呈周期性有序排列
D 氯化钠晶体熔点高于氯化铝晶体 离子晶体中离子所带电荷数越少,离子半径越大,离子晶体熔点越低
D
解析:氮气的稳定性源于氮分子中的三键,键能大,断开该键需要较多能量,A不符合题意;苯因大π键结构稳定,难以与溴发生加成或取代反应,B不符合题意;水晶的规则外形由原子在三维空间里有序排列(晶体结构)所致,C不符合题意;氯化钠熔点高于氯化铝的原因是氯化铝为分子晶体而非离子晶体,选项中将二者均视为离子晶体并用离子所带电荷数和离子半径解释,不符合实际,D符合题意。
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