2025届高考化学二轮复习：专题二十四 物质的结构与性质和元素周期律（含解析）

专题二十四 物质的结构与性质和元素周期律
典例分析
【考查方式】
原子结构与元素的性质：
(1)了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理，能正确书写 1～36 号元素原子核外电子、价电子的电子排布式和电子排布图；
(2)了解电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质；
(3)了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简单应用；
(4)了解电负性的概念并能用以说明元素的某些性质。
化学键与分子结构：
(1)理解离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质；
(2)了解共价键的 形成、极性、类型(σ键和π键)，了解配位键的含义；
(3)能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质；
(4) 了解杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3)；
(5)能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测简单分子或离子的立体构型。
分子间作用力与物质的性质：
(1)了解范德华力的含义及对物质性质的影响；
(2)了解氢键的含义，能列举存在 氢键的物质，并能解释氢键对物质性质的影响。
【解题技巧】
一、原子核外电子排布原理
1.能层、能级、原子轨道和容纳电子数之间的关系
能层(n) 一 二 三 四 … n
能层符号 K L M N … …
能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f … …
最多容纳电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 … …
2 8 18 32 … 2n2
2.原子轨道的形状和能量高低
3.原子核外电子的排布规律
①能量最低原理：原子的核外电子排布遵循构造原理，使整个原子的能量处于最低状态。
②泡利原理：每个原子轨道里最多只能容纳2个电子，且自旋状态相反。如2s轨道上的电子排布为，不能表示为。
③洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，且自旋状态相同。
【注意】洪特规则特例：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的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，而不是1s22s22p63s23p63d44s2。
4.基态原子、激发态原子和原子光谱
①基态原子：处于最低能量的原子
②激发态原子：当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。
③原子光谱
不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。
二、原子结构与元素性质
1.电离能
(1)含义：第一电离能：气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，符号I，单位kJ/mol。
(2)规律：
①同周期：第一种元素的第一电离能最小，最后一种元素的第一电离能最大，总体呈现从左至右逐渐增大的变化趋势。
②同族元素：从上至下第一电离能逐渐减小。
③同种原子：逐级电离能越来越大(即I1＜I2＜I3…)。
(3)应用
①判断元素金属性的强弱：电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越强；反之越弱。
②判断元素的化合价：如果某元素的In+1>＞In，则该元素的常见化合价为+n，如钠元素I2>＞I1，所以钠元素的化合价为+1。
③判断核外电子的分层排布情况：多电子原子中，元素的各级电离能逐渐增大，有一定的规律性。当电离能的变化出现突跃时，电子层数就可能发生变化。
④反映元素原子的核外电子排布特点：同周期元素从左向右，元素的第一电离能并不是逐渐增大的，当元素原子的最外层电子排布是全空、半充满和全充满状态时，第一电离能就会反常地大。
2.电负性
(1)概念：用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。
(2)意义：电负性越大，其原子在化合物中吸引电子的能力越强。利用电负性的大小可以判断元素的金属性和非金属性的强弱。如电负性最大的元素为氟元素。
(3)标准：以最活泼的非金属氟的电负性为4.0和锂的电负性为1.0作为相对标准，计算得出其他元素的电负性(稀有气体元素未计)。
(4)变化规律
a.金属元素的电负性一般较大，非金属元素的电负性一般较小，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右，它们既有金属性，又有非金属性。
b.在元素周期表中，同周期从左至右，元素的电负性逐渐增大，同主族从上至下，元素的电负性逐渐减小。
(5)应用
①确定元素类型（电负性>1.8，为非金属元素；电负性<1.8，为金属元素）。
②确定化学键类型（一般两成键元素电负性差值>1.7，为离子键；两成键元素电负性差值<1.7，为共价键）。
③判断元素价态正、负（化合物中电负性大的元素呈现负价，电负性小的元素呈现正价）
④电负性是判断元素金属性和非金属性强弱的重要参数之一（表征原子得电子能力强弱）。
三、共价键
1.共价键的本质、特征及分类
①本质：在原子之间形成共用电子对。
②特征：具有方向性和饱和性。如H2O中O与H形成2个O—H共价键且共价键夹角约为105°。
③共价键的分类：
分类依据 类型
形成共价键的原子轨道重叠方式 σ键 电子云“头碰头”重叠
π键 电子云“肩并肩”重叠
形成共价键的电子对是否偏移 极性键 共用电子对发生偏移
非极性键 共用电子对不发生偏移
原子间共用电子对的数目 单键 原子间有一对共用电子对
双键 原子间有两对共用电子对
三键 原子间有三对共用电子对
2.大π键的简介
①定义：大π键一般是三个或多个原子间形成的，是未杂化轨道中的电子云肩并肩重叠形成的π键。
②表达式：Π—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。
3.键参数——键能、键长、键角
①概念
②键参数对分子性质的影响
键能越大，键长越短，分子越稳定。
4.等电子原理
①等电子体：原子总数相同、价电子总数相同的粒子互称为等电子体。如：N2和CO、O3与SO2是等电子体，但N2与C2H2不是等电子体。
②等电子原理：等电子体具有相似的化学键特征，它们的许多性质相近，此原理称为等电子原理，例如CO和N2的熔、沸点、溶解性等都非常相近。
③常见的等电子体
微粒 通式 价电子总数 立体构型
CO2、CNS－、NO、N AX2 16 直线形
CO、NO、SO3 AX3 24 平面三角形
SO2、O3、NO AX2 18 V形
SO、PO AX4 32 正四面体形
PO、SO、ClO AX3 26 三角锥形
CO、N2 AX 10 直线形
CH4、NH AX4 8 正四面体形
四、分子的立体构型
(1)价层电子对互斥理论
①理论要点
a.价层电子对在空间上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最低。
b.孤电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。
②判断分子中的中心原子上的价层电子对数的方法
其中：a 是中心原子的价电子数(阳离子要减去电荷数、阴离子要加上电荷数)，x 是与中心原子结合的原子数，b 是与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，氢为 1，其他原子等于“8－该原子的价电子数”。如CO的a＝4＋2，NH的a＝5－1。
示例分析SO的立体结构的思路
SO→价层电子对数[3＋(6＋2－3×2)＝4]→电子对构型(VSEPR模型)为四面体形离子构型为三角锥形。
③价层电子对互斥模型与分子立体构型的关系
价层电子对数 成键 对数 孤电子 对数 电子对立 体构型 分子立体构型 实例 键角
2 2 0 直线形 直线形 BeCl2 180°
3 3 0 三角形 平面三角形 BF3 120°
2 1 V形 SnBr2 105°
4 4 0 四面体形 正四面体形 CH4 109°28′
3 1 三角锥形 NH3 107°
2 2 V形 H2O 105°
2.用杂化轨道理论推测分子的立体构型
①杂化轨道概念：在外界条件的影响下，原子内部能量相近的原子轨道重新组合的过程叫原子轨道的杂化，组合后形成的一组新的原子轨道，叫杂化原子轨道，简称杂化轨道。
②杂化轨道的类型与分子立体构型
③由杂化轨道数判断中心原子的杂化类型
杂化轨道用来形成σ键和容纳孤电子对，所以有：杂化轨道数＝中心原子的孤电子对数＋中心原子的σ键个数。
代表物 杂化轨道数 中心原子杂化轨道类型
CO2 0＋2＝2 sp
HCHO 0＋3＝3 sp2
CH4 0＋4＝4 sp3
SO2 1＋2＝3 sp2
NH3 1＋3＝4 sp3
H2O 2＋2＝4 sp3
④中心原子杂化类型和分子构型的相互判断
分子组成 (A为中心原子) 中心原子的 孤电子对数 中心原子 的杂化方式 分子立体构型 示例
AB2 0 sp 直线形 BeCl2
1 sp2 V形 SO2
2 sp3 V形 H2O
AB3 0 sp2 平面三角形 BF3
1 sp3 三角锥形 NH3
AB4 0 sp3 正四面体形 CH4
3.配位键
①孤电子对：分子或离子中没有跟其他原子共用的电子对称孤电子对。
②配位键——电子对给予接受键
a.配位键的形成：成键原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道形成共价键。
b.配位键的表示：常用“→”来表示配位键，箭头指向接受孤电子对的原子，如NH可表示为，在NH中，虽然有一个N—H键形成过程与其他3个N—H键形成过程不同，但是一旦形成之后，4个共价键就完全相同。
③配合物的组成
如[Cu(NH3)4]SO4
a.配体有孤电子对，如H2O、NH3、CO、F－、Cl－、CN－等。
b.中心原子有空轨道，如Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等。
【注意】当配体中两端有两原子均有孤电子对时，电负性较小的为配位原子。如CO作配体，C提供孤电子对。
五、分子间作用力和分子的性质
1.分子间作用力
(1)概念：物质分子之间普遍存在的相互作用力，称为分子间作用力。
(2)分类：分子间作用力最常见的是范德华力和氢键。
(3)强弱：范德华力<氢键<化学键(填“<”或“>”)。
(4)范德华力：范德华力主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质。范德华力越强，物质的熔点、沸点越高，硬度越大。一般来说，组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的增加，范德华力逐渐增大。
(5)氢键
①形成：已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子(该氢原子几乎为裸露的质子)与另一个分子中电负性很大的原子之间的作用力，称为氢键。
②表示方法：A—H…B。
③特征：具有一定的方向性和饱和性。
④分类：氢键包括分子内氢键和分子间氢键两种。
分子间氢键对物质性质的影响：主要表现为使物质的熔、沸点升高，对电离和溶解度等产生影响。
2.分子的性质
(1)分子的极性
①非极性分子与极性分子的判断
类型 非极性分子 极性分子
形成原因 正电中心和负电中心重合的分子 正电中心和负电中心不重合的分子
存在的共价键 非极性键或极性键 非极性键或极性键
分子内原子排列 对称 不对称
【注意】对于ABn型分子的极性，一般情况下，若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数，则该分子为非极性分子，否则为极性分子。
②键的极性、分子空间构型与分子极性的关系
类型 实例 键的极性 空间构型 分子极性
X2 H2、N2 非极性键 直线形 非极性分子
XY HCl、NO 极性键 直线形 极性分子
XY2 (X2Y) CO2、CS2 极性键 直线形 非极性分子
SO2 极性键 V形 极性分子
H2O、H2S 极性键 V形 极性分子
XY3 BF3 极性键 平面三角形 非极性分子
NH3 极性键 三角锥形 极性分子
XY4 CH4、CCl4 极性键 正四面体形 非极性分子
(2)溶解性
a.“相似相溶”的规律：非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。若溶剂和溶质分子之间可以形成氢键，则溶质的溶解
度增大。
b.随着溶质分子中憎水基个数的增大，溶质在水中的溶解度减小。如甲醇、乙醇和水以任意比互溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小。
(3)分子的手性
a.手性异构：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手和右手一样互为镜像，在三维空间里不能重叠的现象。
b.手性分子：具有手性异构体的分子。
c.手性碳原子：在有机物分子中，连有四个不同基团或原子的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子，如
(4)无机含氧酸分子的酸性
无机含氧酸的通式可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，R的正电性越高，使R—O—H中O的电子向R偏移，在水分子的作用下越易电离出H＋，酸性越强，如酸性：HClO＜HClO2＜HClO3＜HClO4。
【真题链接】
1．[2024年河北高考真题]从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是( )
选项 实例 解释
A 原子光谱是不连续的线状谱线 原子的能级是量子化的
B 键角依次减小 孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力
C CsCl晶体中与8个配位，而晶体中与6个配位 比的半径大
D 逐个断开中的C—H键，每步所需能量不同 各步中的C—H键所处化学环境不同
A.A B.B C.C D.D
2．[2024年山东高考真题]由O、F、I组成化学式为的化合物，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O代表F原子 B.该化合物中存在过氧键
C.该化合物中I原子存在孤对电子 D.该化合物中所有碘氧键键长相等
3．[2024年浙江高考真题]中的原子均通过杂化轨道成键，与溶液反应元素均转化成。下列说法不正确的是( )
A.分子结构可能是
B.与水反应可生成一种强酸
C.与溶液反应会产生
D.沸点低于相同结构的
4．[2024年湖北高考真题]基本概念和理论是化学思维的基石。下列叙述错误的是( )
A.理论认为模型与分子的空间结构相同
B.元素性质随着原子序数递增而呈周期性变化的规律称为元素周期律
C.泡利原理认为一个原子轨道内最多只能容纳两个自旋相反的电子
D.杂化轨道由1个s轨道和3个p轨道混杂而成
5．[2023年辽宁高考真题]在光照下，螺呲喃发生开、闭环转换而变色，过程如下。下列关于开、闭环螺吡喃说法正确是( )
A.均有手性 B.互为同分异构体
C.N原子杂化方式相同 D.闭环螺吡喃亲水性更好
6．[2023年湖北高考真题]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.和的VSEPR模型均为四面体
B.和的空间构型均为平面三角形
C.和均为非极性分子
D.与的键角相等
参考答案
1．答案：B
解析：和中碳原子上的孤电子对数均为0，故不能用孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力来解释三者键角依次减小，故B符合题意。
2．答案：C
解析：图中O（白色的小球）代表O原子，灰色的小球代表F原子，A错误；
根据该化合物结构片断可知，每个I原子与3个O原子形成共价键，根据均摊法可以判断必须有2个O原子分别与2个I原子成键，才能确定该化合物化学式为，因此，该化合物中不存在过氧键，B错误；I原子的价电子数为7，该化合物中F元素的化合价为-1，O元素的化合价为-2，则I元素的化合价为+5，据此可以判断每I原子与其他原子形成3个单键和1个双键，I原子的价电子数不等于其形成共价键的数目，因此，该化合物中I原子存在孤对电子，C正确；
该化合物分子中既存在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错误。
3．答案：A
解析：A.该结构中，如图所示的两个Cl，Cl最外层有7个电子，形成了两个共价键，因此其中1个应为配位键，而Si不具备空轨道来接受孤电子对，因此结构是错误的，故A错误；B.与水反应可生成HCl，HCl是一种强酸，故B正确；C.与溶液反应元素均转化成，Si的化合价升高，根据得失电子守恒可知，H元素的化合价降低，会有H2生成，故C正确；D.的相对分子质量大于，因此的范德华力更大，沸点更高，故D正确；故选A。
4．答案：A
解析：中心原子含有孤电子对的分子，其空间结构与VSEPR模型不同，A错误。
5．答案：B
解析：开环螺吡喃中不含手性碳原子，不具有手性，A项错误；二者分子式均为，结构不同，因此互为同分异构体，B项正确；闭环螺吡喃中的N原子形成3个σ键，有一个孤电子对，为杂化，开环螺吡喃中的N原子形成3个σ键，无孤电子对，为杂化，C项错误；开环螺吡喃中氧原子显负价，电子云密度大，更易与水分子形成氢键，故其亲水性更好，D项错误。
6．答案：A
解析：和的中心原子的价层电子对数均为4，故和的VSEPR模型均为四面体，A正确；的中心原子S的价层电子对数为，含有1个孤电子对，故的空间构型为三角锥形，B错误；的结构与甲烷相似，正、负电荷中心重合，为非极性分子，中S的价层电子对数为，含有1个孤电子对，的结构不对称，正、负电荷中心不重合，为极性分子，C错误；中Xe的孤电子对数不同，F、O的电负性不同，成键电子对间的排斥力不同，键角不相等，D错误。
重难突破
1.磷酸聚合可以生成链状多磷酸和环状多磷酸，三分子磷酸聚合形成的链状三磷酸结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.键能：
B.元素的电负性：
C.的空间构型：平面四边形
D.六元环状三磷酸的分子式：
2.物质结构决定物质的性质，下列性质差异与结构因素匹配正确的是( )
选项 性质差异 结构因素
A 酸性：HClB 与钠反应的剧烈程度： 羟基的极性
C 键角： 中心原子的杂化方式
D 熔点： 晶体类型
A.A B.B C.C D.D
3.“结构决定性质”是化学学科的重要观念。下列叙述错误的是( )
A.霓虹灯光与原子核外电子跃迁释放能量有关
B.沸点：，主要与是极性分子有关
C.酸性：，与Cl的电负性大于H的电负性有关
D.冠醚识别碱金属离子，与微粒直径有关
4.离子液体在化工领域具有广泛的应用前景。一种离子液体的结构如图所示，下列有关说法不正确的是( )
A.电负性：
B.第一电离能：
C.该化合物的离子键弱，熔点低
D.该化合物中N原子发生杂化
5.已知与N-甲基咪唑（）反应可以得到，其结构如图所示，下列说法不正确的是( )
A.中Si的配位数是6
B.1个中含有42个σ键
C.的沸点依次升高
D.气态分子的空间结构为正四面体形
6.软硬酸碱理论认为，常见的硬酸有等，软酸有等；硬碱有等，软碱有、等；酸碱结合的原则为“硬酸优先与硬碱结合，软酸优先与软碱结合，软和硬结合一般不稳定”。该原则一般可用于判断物质稳定性及反应发生的方向等。下列叙述错误的是( )
A.稳定性比较：
B.稳定性比较：
C.反应难以向右进行
D.含的红色溶液中加入适量NaF后溶液褪色，说明碱的“硬度”：
7.电解熔融氟化氢铵可制得，是一种优良的等离子蚀刻气体。下列有关说法正确的是( )
A.的空间结构为正四面体形
B.中N原子的杂化方式为
C.晶体中存在氢键
D.中键的键角大于中键角
8.下列说法错误的是( )
A.因键能大于键能，故HBr的沸点高于HCl
B.配离子中各元素第一电离能：
C.N与N的π键比P与P的强，可推断键的稳定性比键的强
D.中的键角大于中的键角
9.由徐光宪院士发起院士学子同创的《分子共和国》科普读物生动形象地戏说了、等众多“分子共和国”中的“明星”。下列说法正确的是( )
A.键角：
B.酸性：
C.分子中只存在σ键，不存在π键
D.分子的空间结构均为直线形，且均为非极性分子
10.关于反应，已知分子中每个原子最外层都达到8电子结构，结构式如图。下列叙述正确的是( )
A.分子的空间结构和VSEPR模型一致
B.中S原子采用杂化
C.是由非极性键形成的非极性分子
D.的电子式为
11.周期表中VIA族中的O、S、Se及其化合物应用广泛。、、是氧元素的3种核素，其中常用作示踪原子；实验证明在室温常压下中含有分子，在放电的条件下得到，1molO（g）得到电子生成1mol（g），吸收752kJ的热量；钾的氧化物有等，和常用于潜水时的供氧剂。常温下，S在潮湿的空气中可以被缓慢氧化成，S可用于制黑火药：。可以用于橡胶工业的硫化。Se单质具有半导体的特性，可以用于制作半导体材料。下列说法正确的是( )
A.互称为同分异构体
B.中阴阳离子的个数比不同
C.分子中氧原子杂化轨道类型均为：
D.的结构如图所示，属于非极性分子
12.正高碘酸（）为五元酸，具有强氧化性，弱酸性，易脱水。下列说法正确的是( )
A.正高碘酸的结构为
B.正高碘酸脱水可得到偏高碘酸，同浓度的酸性强于
C.正高碘酸与反应后溶液呈紫红色，反应如下：
D.正高碘酸隔绝空气加热分解仅生成、
13.周期表中VIA族中的O、S、Se及其化合物应用广泛。、、是氧元素的3种核素，其中常用作示踪原子；实验证明在室温常压下中含有分子，在放电的条件下得到，1molO（g）得到电子生成1mol（g），吸收752kJ的热量；钾的氧化物有等，和常用于潜水时的供氧剂。常温下，S在潮湿的空气中可以被缓慢氧化成，S可用于制黑火药：。可以用于橡胶工业的硫化。Se单质具有半导体的特性，可以用于制作半导体材料。下列物质结构性质与物质性质或用途具有对应关系的是( )
A.S具有还原性，可用于制造黑火药
B.分子中存在N≡N键，的沸点比低
C.Se是非金属元素，可以用于制作半导体材料
D.分子中O上有孤电子对，可与形成配位键
14.我国科研人员发现氟磺酰基叠氮是一种安全、高效的“点击化学”试剂，其结构式如图，其中S为价。下列说法正确的是( )
A.该分子中S原子的价层电子对数为4 B.该分子中N原子均为杂化
C.电负性：F>O>S>N D.第一电离能：F>O>N>S
15.可与某有机多齿配体形成具有较强荧光性能的配合物，其结构如图所示。
下列说法不正确的是( )
A.该配合物中存在着键、键
B.的键角比小
C.配合物分子中N、C原子均存在和杂化轨道
D.1mol有机配体与形成的配位键有3mol
16.我国制备出的晶体可以通过直接倍频实现深紫外激光输出，且其深紫外倍频性能优越。下列有关说法错误的是( )
A.金属性：K>Be B.非金属性：BC.原子半径：K>Be>B>O>F D.该晶体的五种组成元素均位于短周期
17.根据元素周期律判断，下列由事实进行的推测不合理的是( )
选项 事实 推测
A Mg与水反应缓慢，Ca与水反应较快 Ba（第ⅠA族元素）与水反应更快
B Si是半导体材料，Ge也是半导体材料 第ⅣA族的元素都是半导体材料
C HCl在1500℃时分解，HI在230℃时分解 HBr的分解温度介于二者之间
D Si与高温时反应，S与加热能反应 P与在高温时能反应
A.A B.B C.C D.D
18.物质的结构决定性质，下列实例与解释不相符的是( )
选项 实例 解释
A 常温常压下，易溶于水（1:40） 空间结构为V形，是极性分子，易溶于极性溶剂水
B 金刚石是自然界中天然存在的硬度最大的物质 金刚石中碳原子为杂化，形成共价键三维骨架结构
C C和Si同属第ⅣA族元素，和熔点却相差很大 是分子晶体，熔化时只破坏分子间作用力，熔点较低；是共价晶体，熔化时破坏共价键，熔点较高
D 卤素单质中氧化性最强 氟原子最外层有7个电子，易得电子
A.A B.B C.C D.D
19.下列对客观事实的原理解释错误的是( )
选项 客观事实 原理解释
A 的熔点远高于 为共价晶体，为分子晶体
B Mg与冷水较难反应，Ca与冷水较易反应 Ca的金属活动性强于Mg
C 为平面结构 N原子无孤电子对
D 某晶体粉末的X射线衍射图谱出现明锐的衍射峰 X射线通过晶体时，X射线和晶体中的电子相互作用
A.A B.B C.C D.D
20.三卤化硼（）因能接受电子对而被称为路易斯酸，可用作有机合成催化剂，水解时生成硼酸（）和相应的卤化氢（HX）。硼酸具有片层状结构，如图所示。下列说法错误的是( )
A.稳定性：
B.分子间存在氢键，1 mol 分子中有3 mol氢键
C.随着卤素原子半径的增大，卤素原子的p轨道与硼原子的p轨道重叠的程度降低，难形成大π键，因此表现出更强的路易斯酸性
D.溶于水，形成，其结构为正四面体形
21.化学用语可以表达化学过程，下列化学用语的表达错误的是( )
A.分子中s—sσ键与HCl分子中s—pσ键的电子云图形对称性相同
B.的VSEPR模型：
C.的形成过程：
D.己二酸与丁二醇制备聚酯类合成树脂：
22.已知1～18号元素的离子-都具有相同电子层结构，下列关系正确的是( )
A.电负性：
B.氢化物的稳定性：
C.质子数：，离子的还原性：
D.原子半径：，第一电离能：
23.甲硫氨酸是构成人体的必需氨基酸之一，结构简式如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.第一电离能：O>N>C>H
B.基态氧原子的电子有8种空间运动状态
C.甲硫氨酸分子中碳原子的杂化类型有和
D.甲硫氨酸分子间不能形成氢键
24.在碱性溶液中，可以与缩二脲形成紫色配离子，其结构如图所示。下列说法错误的是( )
A.该配离子中非金属元素的电负性大小顺序为
B.该配离子中能与水分子形成氢键的原子有、和
C.1mol该配离子中含有的配位键数目为6(设为阿伏加德罗常数的值)
D.已知缩二脲的分子式为，则由尿素生成缩二脲的反应类型为取代反应
25.医疗上常用3%的溶液进行伤口消毒。能与反应生成，的分子结构如图所示。下列说法错误的是( )
A.的结构式为H-O-O-H
B.为含有极性键和非极性键的共价化合物
C.与在水溶液中反应的离子方程式为
D.与反应过程中有共价键断裂，同时有共价键和离子键形成
答案以及解析
1.答案：D
解析：双键键能大于单键键能，故键能：，A错误；同周期主族元素从左到右，电负性依次增强，同主族从上到下，元素的电负性依次减弱，中，P显负价，H显正价，故电负性：，B错误；的价层电子对数为，无孤电子对，故空间构型为正四面体形，C错误；六元环状三磷酸的结构简式为，故分子式为，D正确。
2.答案：B
解析：Br原子的半径大于Cl原子的半径，因此的键长比的长，的键能更低，使更容易发生断键而电离出，即酸性，与非金属性无关，A错误；与分别与钠反应时，都是羟基氢原子参与反应，羟基的极性越大，羟基氢原子越易电离而发生反应，B正确；与的中心原子均为杂化，后者中心原子有1个孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥作用比成键电子对之间的排斥作用更强，因此键角：，C错误；二者均是离子晶体，的半径远大于的半径，故前者熔点较低，D错误。
3.答案：B
解析：基态原子吸收能量，电子跃迁到激发态，从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，能量以光的形式释放，A正确；分子中含有羧基，容易形成分子间氢键，其沸点更高，B错误；Cl的电负性大，是吸电子基团，导致的羧基中的键的极性增强，更容易电离出，酸性更强，C正确；冠醚是皇冠状的分子，有不同大小的空穴适配不同直径的碱金属离子，D正确。
4.答案：B
解析：根据电负性的递变规律，一般来说，同一周期从左往右元素电负性逐渐增强，同一主族从上往下元素电负性逐渐减弱，且中C显负价、H显正价，则电负性：，A正确；根据电离能的递变规律，同一周期元素的第一电离能从左往右呈增大趋势，可知第一电离能：，B错误；由题图可知，该化合物中阳离子半径较大，离子键弱，熔点低，C正确；由题图可知，该化合物中环状结构为平面结构，则该化合物中的N原子均为杂化，D正确。
5.答案：B
解析：由图可知，中心Si原子与Cl原子之间、与N原子之间均形成配位键，故其配位数是6，A项正确；单键为σ键，双键为1个σ键和一个π键，配位键也为σ键，故1个中含有54个σ键，B项错误；由于均为分子晶体，结构相似，随着相对分子质量的增大，分子间作用力增大，沸点逐渐升高，故的沸点依次升高，C项正确；的中心Si原子的价层电子对数为，无孤电子对，故气态分子的空间结构为正四面体形，D项正确。
6.答案：C
解析：为硬酸，为硬碱，为软碱，稳定性：，A正确；属于软酸，属于硬碱，属于软碱，所以稳定性：，B正确；为硬酸，为硬碱，为软碱，稳定性：，反应能向右进行，C错误；转化为，说明更稳定，为硬酸，则碱的“硬度”，D正确。
7.答案：C
解析：分子中N原子形成3个σ键，孤电子对数为，其价层电子对数为4，的空间结构为三角锥形，A错误；中N原子形成4个σ键，孤电子对数为0，故其价层电子对数为4，则中N原子的杂化方式为，B错误；可以电离出和，F电负性较大，之间可以形成或氢键，C正确；和中的N都是杂化，但是中N上有1个孤电子对，孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力，键角小于，D错误。
8.答案：A
解析：键能影响物质的化学性质，不影响物理性质（如沸点），一般结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越大，其沸点越高，A错误：氮原子的2p轨道是半充满稳定状态，比同周期氧元素稳定，其第一电离能较高，B正确；键能越大物质越稳定，N与N的π键比P与P的强，可推断键的稳定性比键的强，C正确；中的配体中N采取杂化，N上没有孤电子对，形成1个配位键和3个键，而中N存在一个孤电子对，孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对之间的斥力，所以中的键角大于中的键角，D正确。
9.答案：A
解析：中的N为杂化，中的B为杂化，故键角：，A正确；氟的电负性较大，使键的极性增强，更易电离出氢离子，故酸性：，B错误；该分子中含有两个键和一个键，单键是σ键，双键中有一个σ键和一个π键，C错误；分子的易错空间结构均为V形，均为极性分子，D错误。
10.答案：D
解析：A.分子中O为中心原子，价层有4个电子对，其中含2个孤电子对、2个成键电子对，故空间结构为V形，VSEPR模型为四面体形，A项错误；
B.由分子结构式可知，S原子连有3个σ键，含1个孤电子对，采用杂化，B项错误；
C.分子的结构式为，含极性键，不含非极性键，C项错误；
D.由已知信息可知，是共价化合物，分子含2个C—Cl单键、1个C=O双键，D项正确；
故答案选D。
11.答案：C
解析：A.是元素的不同单质，它们相对分子质量不同，属于同素异形体，不属于同分异构体，故A错误；
B.是离子化合物，由和构成，是离子化合物，由和构成，二者阴阳离子的个数比均为1:2，故B错误；
C.分子结构式为，分子结构式为，原子均含有2对孤电子对，VSEPR模型均为四面体，则氧原子轨道杂化类型均为，故C正确；
D.由图可知，分子空间构型为书页形，正负电荷中心不能重合，属于极性分子，故D错误；
故选C。
12.答案：A
解析：A.正高碘酸为五元酸，分子中含有5个羟基，结构为，故A正确；
B.元素非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，非金属性Br>I，所以的酸性弱于，故B错误；
C.正高碘酸与反应后溶液呈紫红色，说明被氧化为，氧化性大于，所以还原产物不是，故C错误；
D.根据氧化还原反应规律，正高碘酸隔绝空气加热分解生成、、O2，故D错误；
答案选A。
13.答案：D
解析：A.黑火药燃烧反应为的化合价降低，发生还原反应，则S是氧化剂，具有氧化性，故A错误；
B.都是分子晶体，分子间存在范德华力，相对分子质量越大，其熔沸点越高，相对分子质量，则的沸点比低，与共价键的强弱无关，故B错误；
C.Se单质具有半导体的特性，可以用于制作半导体材料，与Se是非金属元素无关，故C错误；
D.分子中O上有孤对电子对，提供空轨道，二者通过配位键形成，故D正确；
故选D。
14.答案：A
解析：A.由图可知，该分子中S原子形成4个键，且没有孤电子对，价层电子对数为4，故A正确；
B.由结构式可知，该分子中与S相连的N原子价层电子对数为2+1=3，杂化方式为杂化，另外两个N原子价层电子对数为2，杂化方式为sp杂化，故B错误；
C.元素的非金属性越强，其电负性越大，由于元素的非金属性：F>O>N>S，则元素的电负性大小顺序为：F>O>N>S，C错误；
D.元素的非金属性越强，其第一电离能越大；同一周期元素从左往右第一电离能呈增大趋势，但第IIA、第VA元素原子核外电子处于全满、半满的稳定状态，其第一电离能比同周期相邻元素的大，故这四种元素的第一电离能大小顺序：F>N>O>S，D错误；
故选A。
15.答案：B
解析：A.该配合物中存在着碳碳、碳氮等键、在碳氧双键中存在键，A正确；
B.中N原子的价层电子对数为，N为sp杂化，是直线形分子，键角180°；中N原子的价层电子对数为，N为杂化，含有1对孤电子对，离子的空间构型为V形，键角小于180°，故的键角比大，B错误；
C.配合物分子中苯环碳原子为杂化，饱和碳原子为杂化；五元环中氮为杂化，下面六元环中氮为杂化，故N、C原子均存在和杂化轨道，C正确；
D.由图可知，1个与2个氧、1个氮形成3个配位键，则1mol有机配体与形成的配位键有3mol，D正确；
故选B。
16.答案：D
解析：A（√），同主族元素的金属性随着原子序数的增大而增强，所以金属性：BeCa，则金属性：BeCa，Be>B>O>F，同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，故原子半径：Ca>Be，即原子半径：K>Be>B>O>F；D（×），Be、B、O、F位于短周期，K位于长周期。
17.答案：B
解析：A（√），同主族金属元素从上到下金属性逐渐增强其单质与水反应的剧烈程度逐渐增强，由金属性：Ba>Ca>Mg可知，Ba与水反应更快；B（×），半导体材料通常位于元素周期表中金属元素和非金属元素的分界处，Si和Ge位于金属元素和非金属元素分界处，能作半导体材料，但Pb等不能作半导体材料；C（√），同主族元素从上到下非金属性减弱，气态氢化物的热稳定性减弱，由于非金属性：Cl>Br>I，所以HBr的分解温度介于HCl和HI之间；D（√），同周期元素从左到右非金属性增强，其单质与氢气化合的难度减小，由于非金属性S>P>Si，所以P与在高温时能反应。
18.答案：D
解析：、均为极性分子，根据相似相溶原理，易溶于极性溶剂水，A正确；金刚石中碳原子为s即3杂化，形成共价键三维骨架结构，高硬度高熔点是许多有共价键三维骨架结构的共价晶体的特性，B正确；C和Si虽同属第ⅣA族元素，但是分子晶体，熔化时只破坏分子间作用力，熔点较低；是共价晶体，熔化时破坏共价键，熔点较高，所以和熔点相差很大，C正确；卤族元素原子最外层都有7个电子，都易得电子，氧化性最强是因为氟原子半径最小，得电子能力最强，D错误。
19.答案：A
解析：因为F的电负性比Cl要强很多，F和Al之间形成的是离子键，Al和Cl之间形成的是共价键所以，是分子晶体，而是离子晶体，A错误；Ca的金属活动性强于Mg，则Mg与冷水较难反应，Ca与冷水较易反应，B正确；N原子形成3个σ键，无孤电子对，价层电子对数为3，N原子采用杂化，则为平面结构，C正确；X射线衍射的原理是X射线和晶体中的电子相互作用，D正确。
20.答案：C
解析：的稳定性与其所含化学键（共价键）的强弱有关，随着X原子半径的增大，共价键逐渐减弱，稳定性逐渐变差，故稳定性：，A说法正确；由题图可知，分子间存在氢键，1个B原子与3个OH基团结合成平面三角形结构的单元，各个单元之间通过氢键形成层状结构，1个单元对应6个氢键，1个氢键为2个单元共用，因此1 mol 分子中有3 mol氢键，B说法正确；随着卤素原子半径的增大，卤素原子的p轨道与硼原子的P轨道重叠的程度降低，难形成大π键，但更容易接受电子对，因此表现出更强的路易斯酸性，C说法错误；中B还有一个没有参与杂化的空的p轨道，当溶于水时，水解离出的中的孤电子对进入该空的p轨道中，形成以B为中心的配位单元，结构为正四面体形，D说法正确。
21.答案：D
解析：分子中s—sσ键与HCl分子中s—pσ键的电子云图形都是轴对称的，A正确；中N的孤电子对数为，σ键电子对数为3，价层电子对数为4，故VSEPR模型为四面体形，B正确；的形成过程为Mg原子失去电子，形成，氯原子得到电子，形成， 与通过离子键结合形成，C正确；用化学方程式表示己二酸催化剂与丁二醇制备聚酯类合成树脂：，D错误。
22.答案：A
解析：A.同周期元素随核电荷数的递增电负性逐渐增大，同主族元素随核电荷数的递增电负性逐渐減小，故电负性，故A正确；
B.非金属性越强，其简单氢化物的稳定性越强，非金属性，则氢化物的稳定性，B错误；
C.离子的电子层结构相同，则，则质子数；元素的非金属性越强，其阴离子的还原性越弱，非金属性，则离子的还原性：错误；
D.W是Al元素、X是Na元素，同一周期元素，原子半径随着原子序数增大而减小，所以原子半径W答案选A。
23.答案：C
解析： A项，N原子的2p轨道处于半满状态，导致其第一电离能大于O，所以第一电离能为N>O>C>H，错误；B项，空间运动状态就是原子轨道，不包括电子的自旋方向，空间运动状态与运动状态不是同一概念，基态氧原子的电子有1s、2s和三个2p轨道，共5种空间运动状态，错误；C项，该分子中的羧基碳原子是杂化，其他的碳原子都是杂化，正确；D项，羧基和氨基均是能够形成氢键的基团，错误。
24.答案：C
解析：A.同一周期从左到右主族元素的电负性逐渐变大，故电负性：，且三者电负性均大于氢，A正确；
B.由题图可知，能与水分子中的氢原子形成氢键，能与水分子中的氧原子形成氢键，B正确；
C.由题图可知，该配离子中，1个铜离子与其他原子共形成4个配位键，故1mol该配离子中含有的配位键数目为，C错误；
D.已知缩二脲的分子式为，根据题图可判断出缩二脲的结构简式为，结合尿素的结构简式判断，由尿素生成缩二脲的反应类型为取代反应，D正确；
综上所述故选C。
25.答案：D
解析：由题图可知，的结构式为，A正确；为共价化合物，含有极性键和非极性键，B正确；与在水溶液中反应的化学方程式为，在水溶液中完全电离，则反应的离子方程式为，C正确；与反应的生成物为共价化合物，因此反应过程中没有离子键的形成，D错误。