专题20 物质结构与性质基础
目录
1
【考向一】原子核外电子的排布 1
【考向二】元素的电离能、电负性及微粒半径的大小比较 3
【考向三】“两大理论”与微粒构型 5
【考向四】分子性质与微粒作用 9
【考向五】成键方式、晶体类型的判断 11
【考向六】晶体化学式及粒子数确定 14
【考向七】原子分数坐标分析方法 18
【考向八】有关晶胞参数的计算 21
【考向九】解释原因类简答题 27
30
【考向一】原子核外电子的排布
【典例1】（2024·福建·）(1)①基态镓(Ga)原子的价电子排布式为 。
答案：4s24p1
解析：①已知Ga是31号元素，故基态镓(Ga)原子的价电子排布式为：4s24p1，
1．能层、能级、原子轨道数及最多容纳电子数
能层 一 二 三 四 五 …
符号 K L M N O …
能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s … …
包含原子轨道数 1 1 3 1 3 5 1 3 5 7 1 … …
最多容纳电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 … …
2 8 18 32 … 2n2
2.常见原子轨道电子云轮廓图
原子轨道 电子云轮廓图形状 轨道个数
s 球形 1
p 哑铃(或纺锤)形 3(px，py，pz)
3.基态原子的核外电子排布
（1）原子核外电子排布的“三规律”
能量最低原理 原子核外电子总是优先占有能量最低的原子轨道
泡利原理 每个原子轨道里，最多只能容纳2个自旋状态相反的电子
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，而且自旋状态相同
（2）基态原子核外电子排布的四种表示方法
表示方法 举例
电子排布式 Cr：1s22s22p63s23p63d54s1
简化电子排布式 Cu：[Ar]3d104s1
价电子排布式 Fe：3d64s2
电子排布图(或轨道表示式)
【易错点】原子轨道处于全空、半充满、全充满状态更稳定。Cr、Cu的电子排布式分别为1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1，而非1s22s22p63s23p63d44s2、1s22s22p63s23p63d94s2。
【变式1-1】（2024·湖北·）(1)基态的轨道表示式为 。
答案：
解析：基态Be2+的电子排布式为1s2，其轨道表达式为。
【变式1-2】（2024·湖南·）(1)Cu属于 区元素，其基态原子的价电子排布式为 ；
答案：3d104s1
解析：（1）Cu的原子序数为29，位于第四周期第ⅠB族，位于ds区，其基态原子的价电子排布式为3d104s1，
【考向二】元素的电离能、电负性及微粒半径的大小比较
【典例2】（2024·甘肃·）温室气体在催化剂作用下可分解为和，也可作为氧化剂氧化苯制苯酚。、下列说法错误的是（ ）
A．原子半径： B．第一电离能：
C．在水中的溶解度：苯<苯酚 D．苯和苯酚中C的杂化方式相同
答案：B
解析：A． C 、N 、O都是第二周期的元素，其原子序数依次递增；同一周期的元素，从左到右原子半径依次减小，因此，原子半径从小到大的顺序为OB．同一周期的元素，从左到右电负性呈递增的趋势，其中ⅡA和ⅤA的元素因其原子结构相对较稳定而出现反常，使其电负性大于同周期相邻的元素，因此，第一电离能从小到大的顺序为C< O< N，B不正确；
C．苯是非极性分子，苯酚是极性分子，且苯酚与水分子之间可以形成氢键，根据相似相溶规则可知，苯酚在水中的溶解度大于苯，C正确；
D．苯和苯酚中C的杂化方式均为，杂化方式相同，D正确；
综上所述，本题选B。
1．元素第一电离能的递变性
（1）规律
同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势(注意第ⅡA族、第ⅤA 族的特殊性)；同主族元素自上而下，第一电离能逐渐减小。
（2）特殊情况
当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空(p0、d0、f0)、半充满(p3、d5、f7)和全充满(p6、d10、f14)的结构时，原子的能量较低，为稳定状态，该元素具有较大的第一电离能，如第一电离能：Be>B；Mg>Al；N>O；P>S。
（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。
2．元素电负性的递变性
（1）规律
同周期主族元素从左到右，电负性依次增大；同主族元素自上而下，电负性依次减小。
（2）应用
3．微粒半径的比较（以短周期为例）
（1）相同电性微粒半径大小的比较
①原子半径：左下角的钠最大
②阳离子半径：左下角的钠离子最大
③阴离子半径：左下角的磷离子最大
（2）不同电性微粒半径大小的比较
①同周期：阴离子半径＞阳离子半径，如Na+＜Cl－
②同元素：电子数越多，微粒半径越大，如Fe2+＞Fe3+
③同结构：质子数越多，离子半径越小，如Na+＜O2－
【变式2-1】（24-25高三下·陕西·阶段练习）X、Y、W、R四种短周期元素，可形成化合物，它的另一种同分异构体是生命活动的主要物质之一。下列说法正确的是
A．原子序数：R>W>Y>X B．原子半径：W>R>X>Y
C．第一电离能：W>R>Y>X D．电负性：R>W>Y>X
答案：C
解析：X、Y、W、R四种短周期元素，可形成有两种结构的化合物，它的另一种同分异构体是是生命活动的主要物质之一、则四种短周期元素依次是C、H、N、O。
A．X、Y、W、R依次是C、H、N、O，原子序数：O>N>C>H，A错误；
B．同周期主族元素，从左往右半径依次减小，则原子半径：C>N>O>H，B错误；
C．C、N、O属于同一周期元素且原子序数依次减小，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第ⅤA族的大于第ⅥA族的，所以其第一电离能大小顺序：N>O>H>C，C正确；
D．同周期主族元素，从左往右，电负性依次增强，同主族元素，从上往下，电负性依次减小，则电负性：O>N>C>H，D错误；
故选C。
【变式2-2】（24-25高三上·北京石景山·期末）某种具有高效率电子传输性能的有机发光材料的结构简式如图所示。下列关于该材料组成元素的说法不正确的是（ ）
A．基态N原子核外有7种运动状态不同的电子
B．原子半径：Al > C > N > O
C．第一电离能：C < N < O
D．气态氢化物的稳定性：H2O > NH3 > CH4
答案：C
解析：A．N原子核外有7个电子，根据泡利原理，基态N原子核外有7种运动状态不同的电子，A正确；
B．对于主族元素来说，一般情况下电子层越多原子半径越大，同周期电子层相同，核电荷数越大，半径越小，原子半径：Al > C > N > O，B正确；
C．同周期第一电离能从左到右有增大趋势，N原子2p轨道半充满稳定，第一电离能大于O，第一电离能CD．非金属性越强，简单气态氢化物的稳定性越强，气态氢化物的稳定性：H2O > NH3 > CH4，D正确；
答案选C。
【考向三】“两大理论”与微粒构型
【典例3】（2024·湖北·）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
答案：A
解析：A．VSEPR模型是价层电子对的空间结构模型，而分子的空间结构指的是成键电子对的空间结构，不包括孤电子对，当中心原子无孤电子对时，两者空间结构相同，当中心原子有孤电子对时，两者空间结构不同，故A错误；
B．元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性的变化，这一规律叫元素周期律，元素性质的周期性的变化是元素原子的核外电子排布周期性变化的必然结果，故B正确；
C．在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，它们的自旋相反，这个原理被称为泡利原理，故C正确；
D．1个s轨道和3个p轨道混杂形成4个能量相同、方向不同的轨道，称为sp3杂化轨道，故D正确；
故答案为：A。
1．共价键
（1）
（2）σ键和π键的判定
①
②s s、s p、杂化轨道之间一定形成σ键；p p可以形成σ键，也可以形成π键(优先形成σ键，其余只能形成π键)。
2．与分子结构有关的两种理论
（1）杂化轨道理论
①基本观点：杂化轨道成键满足原子轨道最大重叠原理；杂化轨道形成的共价键更加牢固。
②杂化轨道类型与分子立体构型的关系
杂化轨道类型 杂化轨道数目 分子立体构型 实例
sp 2 直线形 CO2、BeCl2、HgCl2
sp2 3 平面三角形 BF3、BCl3、CH2O
V形 SO2、SnBr2
sp3 4 四面体形 CH4、CCl4、CH3Cl
三角锥形 NH3、PH3、NF3
V形 H2S、H2O
注意：杂化轨道数＝与中心原子结合的原子数＋中心原子的孤电子对数。
（2）价层电子对互斥理论
①基本观点：分子的中心原子上的价层电子对(包括σ键电子对和中心原子上的孤电子对)由于相互排斥，尽可能趋向彼此远离。
②价层电子对数的计算
中心原子的价层电子对数＝σ键电子对数(与中心原子结合的原子数)＋中心原子的孤电子对数＝σ键电子对数＋(a－xb)
其中a为中心原子的价电子数，x、b分别为与中心原子结合的原子数及与中心原子结合的原子最多能接受的电子数(H为1，其他原子为“8－该原子的价电子数”)。微粒为阳离子时，中心原子的价电子数要减去离子所带电荷数；微粒为阴离子时，中心原子的价电子数要加上离子所带电荷数。如SO2中硫原子的孤电子对数为＝1；H3O＋中氧原子的孤电子对数为＝1；CO中碳原子的孤电子对数为＝0。
【易错点】在计算孤电子对数时，出现0.5或1.5，则把小数进位为整数，即1或2。如NO2的中心原子N的孤电子对数为＝0.5≈1，则价层电子对数为3，故VSEPR模型为平面三角形，分子立体构型为V形。
③利用价层电子对互斥理论判断分子(或离子)立体构型
价层电子对数 孤电子对数 分子(或离子)立体构型 示例
2 0 CO2、BeCl2
3 0 BF3、SO3、CO
3 1 SO2
4 0 CH4、NH、SO、CCl4
4 1 NH3、PCl3、H3O＋
4 2 H2O、H2S
【变式3-1】（2024·安徽·）某催化剂结构简式如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．该物质中为价 B．基态原子的第一电离能：
C．该物质中C和P均采取杂化 D．基态原子价电子排布式为
答案：C
解析：A．由结构简式可知，P原子的3个孤电子与苯环形成共用电子对，P原子剩余的孤电子对与Ni形成配位键，提供孤电子对，与Ni形成配位键，由于整个分子呈电中性，故该物质中Ni为+2价，A项正确；
B．同周期元素随着原子序数的增大，第一电离能有增大趋势，故基态原子的第一电离能：Cl＞P，B项正确；
C．该物质中，C均存在于苯环上，采取sp2杂化，P与苯环形成3对共用电子对，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项错误；
D．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项正确；
故选C。
【变式3-2】（24-25高三下·陕西·阶段练习）已知和均可发生水解反应生成对应的弱酸，下列说法错误的是（ ）
A．和的VSEPR模型相同
B．和中的N和Si均为杂化
C．发生水解反应为
D．和均能与形成氢键
答案：A
解析：A．价层电子对数为：，孤电子对数为1，VSEPR模型是四面体，价层电子对数为：，无孤电子对，VSEPR模型是正四面体，A错误；
B．价层电子对数为：，价层电子对数为：，故二者均为杂化，B正确；
C．中氮元素的电负性更强，氮元素的化合价为价，氯元素为价，水解时，氮、氯元素化合价不变生成NH3和HClO，发生的水解反应为：，C正确；
D．和分子中均含有N原子，含有一个孤对电子，氮原子可与水中氢原子形成氢键，中N原子存在一个孤对电子，氮原子也可与水中氢原子形成氢键，D正确；
故选A
【考向四】分子性质与微粒作用
【典例4】（2024·湖南·）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：
C．和所含电子数目相等 D．P和Q分子中C、B和N均为杂化
答案：A
解析：A．由所给分子结构图，P和Q分子都满足对称，正负电荷重心重合，都是非极性分子，A错误；
B．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，第一电离能大于相邻元素，则第一电离能由小到大的顺序为BC．由所给分子结构可知，P分子式为C24H12，Q分子式为B12N12H12，P、Q分子都是含156个电子，故1mol P和1mol Q所含电子数目相等，C正确；
D．由所给分子结构可知，P和Q分子中C、B和N均与其它三个原子成键，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；
本题选A。
1．分子性质
（1）分子构型与分子极性的关系
（2）溶解性
“相似相溶”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；若存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。
（3）无机含氧酸分子的酸性
无机含氧酸可写成(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：HClO2．范德华力、氢键、共价键的比较
范德华力 氢键 共价键
作用粒子 分子或原子(稀有气体) 氢、氟、氮、氧原子(分子内、分子间) 原子
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—H…B—， A、B的电负性越大，B原子的半径越小，氢键键能越大 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、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 ①影响分子的稳定性 ②共价键键能越大，分子稳定性越强
【变式4-1】（2025·浙江·1月）下列属于极性分子的是（ ）
A． B． C． D．
答案：A
解析：A．HCl是由极性键形成的双原子分子，正负电荷中心不重合，属于极性分子，A符合题意；
B．N2是非极性键形成的单质分子，正负电荷中心重合，属于非极性分子，B不符合题意；
C．He是单原子分子，正负电荷中心重合，属于非极性分子，C不符合题意；
D．CH4是由极性键形成的正四面体结构，正负电荷中心重合，属于非极性分子，D不符合题意；
答案选A。
【变式4-2】（2025·天津宁河·一模）下列说法正确的是（ ）
A．中O-S-O键角比中的大
B．接近水的沸点的水蒸气的相对分子质量测定值比按化学式计算出来的大，是由于氢键的影响
C．酸性：
D．非极性分子往往具有高度对称性，如这样的分子
答案：B
解析：A．中硫为sp3杂化且存在1对孤电子对，其键角小于，三氧化硫中硫为sp2杂化且无孤电子对，键角为120°，故中键角比中的小，A错误；
B．接近水的沸点时，水蒸气中部分分子通过氢键形成缔合体(如二聚体)，导致测得的相对分子质量略大于理论值(18)，B正确；
C．F的电负性比Cl强，的吸电子诱导效应更显著，使中羟基的极性更大，更易电离出，因此的酸性更强，C错误；
D．非极性分子往往具有高度对称性，使得分子中正负电荷中心重合，如、这样的分子，而、中正负电荷重心不重合，为极性分子，D错误；
故选B。
【考向五】成键方式、晶体类型的判断
【典例5】（2025·浙江·1月）某化合物的晶胞如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．晶体类型为混合晶体 B．与二价铁形成配位键
C．该化合物与水反应有难溶物生成 D．该化合物热稳定性比高
答案：D
解析：A．由图可知该物质Fe和Cl之间以配位键相连，Cl离子桥接形成无限平面链状结构，NH3在平面上下对亚铁离子进行配位，整个链为电中性，故链内由共价键结合，链间只能靠范德华力结合，与石墨类似，属于混合晶体，A正确；
B．与二价铁通过配位键形成[Fe(NH3)2]2+，B正确；
C．与水反应可以生成Fe(OH)2沉淀，方程式为+2H2O=Fe(OH)2↓+2NH4Cl，C正确；
D．中[Fe(NH3)2]2+离子半径大于Fe2+，[Fe(NH3)2]2+与Cl-之间的键能小于Fe2+与Cl-之间的键能，热稳定性小于FeCl2，D错误；
答案选D。
1．σ键、π键的判断
（1）由轨道重叠方式判断：“头碰头”重叠为σ键，“肩并肩”重叠为π键
（2）由共用电子对数判断：单键为σ键；双键或三键，其中一个为σ键，其余为π键
（3）由成键轨道类型判断：s轨道形成的共价键全部是σ键；杂化轨道形成的共价键全部为σ键
配合物中σ键的算法 配位键是一种特殊的共价键
1mol Ni(CO)4中含___molσ键 4个CO中含有4个σ键，外加4个配位键，也属于σ键，总共8个σ键
2．晶体类别的判断方法
（1）依据构成晶体的微粒和微粒间作用力判断
由阴、阳离子形成离子键构成的晶体为离子晶体；由原子形成的共价键构成的晶体为共价晶体；由分子依靠分子间作用力形成的晶体为分子晶体；由金属阳离子、自由电子以金属键形成的晶体为金属晶体
（2）依据物质的分类判断
①活泼金属氧化物和过氧化物(如K2O、Na2O2等)，强碱(如NaOH、KOH等)，绝大多数的盐是离子晶体
②部分非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物、几乎所有的酸、绝大多数有机物的晶体是分子晶体
③常见的单质类共价晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的化合物类共价晶体有SiC、SiO2、AlN、BP、CaAs等
④金属单质、合金是金属晶体
（3）依据晶体的熔点判断
不同类型晶体熔点大小的一般规律：共价晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体的熔点差别很大，如钨、铂等熔点很高，铯等熔点很低
（4）依据导电性判断
①离子晶体溶于水及熔融状态时均能导电
②共价晶体一般为非导体
③分子晶体为非导体，但分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水时，分子内的化学键断裂形成自由移动的离子，也能导电
④金属晶体是电的良导体
（5）依据硬度和机械性能判断
一般情况下，硬度：共价晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体多数硬度大，但也有较小的，且具有延展性
【变式5-1】（2025·江西萍乡·一模）T-碳是碳的一种同素异形体，其晶体结构可以看成是金刚石晶体（如图甲）中每个碳原子被一个由四个碳原子组成的正四面体结构单元（）所取代（如图乙）。已知T-碳的密度为金刚石的一半。下列说法错误的是（ ）
A．T-碳中碳与碳的最小夹角为60°
B．T-碳属于共价晶体
C．金刚石晶胞的边长和T-碳晶胞的边长之比为2：1
D．T-碳晶胞的俯视图如图丙
答案：C
解析：A．根据可知T-碳中碳与碳的最小夹角为60°，A正确；
B．T-碳中碳原子以共价键相连成空间网状结构，属于共价晶体，B正确；
C．根据均摊原则，一个金刚石晶胞中含有碳原子数为，T-碳晶体结构可以看成是金刚石晶体中每个碳原子被一个由四个碳原子组成的正四面体结构单元所取代，则一个T-碳晶胞中含有32个碳原子，设金刚石晶胞的边长为acm，金刚石的密度为g·cm-3，T-碳的晶胞边长为bcm，密度为g·cm-3，T-碳的密度为金刚石的一半，则，解得，金刚石晶胞的边长和T-碳晶胞的边长之比为1：2，C错误；
D．T-碳晶胞的俯视图正确，突出了四面体结构，及四面体之间碳与碳的共价键，D正确；
故选C。
【变式5-2】（24-25高三上·天津河西·期末）下列各组物质的晶体类型不相同的是（ ）
A．和 B．和
C．硫和白磷 D．金刚砂(SiC)和干冰
答案：D
解析：A．和都是离子化合物，均属于离子晶体，A不选；
B．和都是金属单质，均属于金属晶体，B不选；
C．硫和白磷固体均由分子构成，均属于分子晶体，C不选；
D．金刚砂(SiC)属于共价晶体，干冰由CO2分子构成，属于分子晶体，D选；
答案选D。
【考向六】晶体化学式及粒子数确定
【典例6】（2024·河北·）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
B．粒子S、T之间的距离为
C．该晶体的密度为
D．晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有6个
答案：D
解析：A．根据题给晶胞结构，由均摊法可知，每个晶胞中含有个，含有个F-，故该铋氟化物的化学式为，故A正确；
B．将晶胞均分为8个小立方体，由晶胞中MNPQ点的截面图可知，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，令N的原子分数坐标为，与Q、M均在同一条棱上的F-的原子分数坐标为，则T的原子分数坐标为， S的原子分数坐标为，所以粒子S、T之间的距离为，故B正确；
C．由A项分析可知，每个晶胞中有4个Bi3+、12个F-，晶胞体积为，则晶体密度为=，故C正确；
D．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位于晶胞体内，为将晶胞均分为8个小立方体后，每个小立方体的体心的F-，即有8个，故D错误；
故答案为：D。
1．晶胞中微粒数目的计算方法——均摊法
（1）原则：晶胞中任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是
（2）方法：
①长方体(正方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算
a．处于顶点上的粒子，同时为8个晶胞所共有，每个粒子有属于该晶胞
b．处于棱边上的粒子，同时为4个晶胞所共有，每个粒子有属于该晶胞
c．处于晶面上的粒子，同时为2个晶胞所共有，每个粒子有属于该晶胞
d．处于晶胞内部的粒子，则完全属于该晶胞
②非长方体晶胞中粒子视具体情况而定
三棱柱
六棱柱
平面型 石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1个碳原子)被三个六边形共有，每个六边形占
2．熟记几种常见的晶胞结构及晶胞含有的粒子数目
晶体 NaCl CsCl ZnS CaF2 金刚石
晶体结构
粒子数目 4个Na＋， 4个Cl－ 1个Cs+， 1个Cl－ 4个S2－， 4个Zn2＋ 4个Ca2＋， 8个F－ 8个C
晶体 简单立方 体心立方 面心立方 氮化硼 干冰
晶体结构
粒子数目 1个原子 2个原子 4个原子 4个B，4个N 4个CO2
【变式6-1】（2025·江西·一模）K的两种氧化物可用作航天员、潜水员的供氧剂，其晶体结构分别如图甲、乙所示。甲晶胞参数为，设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是（ ）
A．甲的化学式为 B．乙中阴、阳离子数之比为
C．甲中阴离子配位数为4 D．甲晶体密度为
答案：D
解析：甲中●个数为8，〇个数为，●表示K元素，〇表示O元素，阴离子个数为4，化学式为；乙中●个数为，〇个数为，●表示O元素，阴离子个数为2，〇表示K元素，化学式为。据此解答：
A．据分析，甲的化学式为，故A错误；
B．据分析，乙中阳、阴离子个数比为，故B错误；
C．根据面心可以分析得出，距离最近的有8个，阴离子的配位数为8，故C错误；
D．1个甲晶胞包含8个K+，4个，密度为，故D正确；
故答案为D。
【变式6-2】（2024·湖北·）黄金按质量分数分级，纯金为。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为金
B．Ⅱ中的配位数是12
C．Ⅲ中最小核间距
D．I、Ⅱ、Ⅲ中，与原子个数比依次为、、
答案：C
解析：A．由24K金的质量分数为100%，则18K金的质量分数为： ，I中Au和Cu原子个数比值为1:1，则Au的质量分数为： ，A正确；
B．Ⅱ中Au处于立方体的八个顶点，Au的配位数指距离最近的Cu，Cu处于面心处，类似于二氧化碳晶胞结构，二氧化碳分子周围距离最近的二氧化碳有12个，则Au的配位数为12，B正确；
C． 设Ⅲ的晶胞参数为a，的核间距为，的最小核间距也为 ，最小核间距，C错误；
D． I中，处于内部，处于晶胞的八个顶点，其原子个数比为1:1；Ⅱ中，处于立方体的八个顶点， 处于面心，其原子个数比为：；Ⅲ中，处于立方体的面心，处于顶点，其原子个数比为；D正确；
故选C。
【考向七】原子分数坐标分析方法
【典例7】（2024·江西·）NbO的立方晶胞如图，晶胞参数为anm，P的分数坐标为(0，0，0)，阿伏加德罗常数的值M为NA，下列说法正确的是（ ）
A．Nb的配位数是6
B．Nb和O最短距离为anm
C．晶体密度
D．M的分数坐标为
答案：D
解析：A．由图可知，NbO的立方晶胞中距离Nb原子最近且距离相等的O原子有4个，Nb的配位数是4，故A错误；
B．由图可知，Nb和O最短距离为边长的，晶胞参数为anm，Nb和O最短距离为anm，故B错误；
C．根据均摊法计算可知，Nb的个数为6×=3，O的个数为12×=3，即晶胞中含有3个NbO，晶胞密度为ρ=，故C错误；
D．P的分数坐标为（0，0，0），M位于正方体的面心，M的分数坐标为（，，），故D正确；
故选：D。
1．原子分数坐标参数
（1）含义：以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子分数坐标
（2）原子分数坐标的确定方法
①依据已知原子的坐标确定坐标系取向
②一般以坐标轴所在正方体的棱长为1个单位
③从原子所在位置分别向x、y、z轴作垂线，所得坐标轴上的截距即为该原子的分数坐标
（3）示例
晶胞中原子坐标
A(0，0，0)， B(0，1，0)， C(1，1，0)， D(1，0，0)， E(0，0，1)， F(0，1，1)， G(1，1，1)， H(1，0，1)， 体心：(，，)， 上面心：(，，1)， 下面心：(，，0)， 左面心：(，0，)，右面心：(，1，)， 前面心：(1，，)， 后面心：(0，，)
2．典型晶胞结构模型的原子分数坐标
（1）简单立方体模型粒子坐标
粒子坐标
若1(0，0，0)，2(0，1，0)，则确定3的原子分数坐标为(1，1，0)，7为(1，1，1)
（2）体心晶胞结构模型的原子坐标和投影图
粒子坐标
若1(0，0，0)，3(1，1，0)，5(0，0，1)，则6的原子分数坐标为(0，1，1)，7为(1，1，1)，9为(，，)
（3）面心立方晶胞结构模型的原子坐标和投影图
粒子坐标
若1(0，0，0)，13(，，0)，12(1，，)，则15的原子分数坐标为(，1，)，11为(，，1)
（4）金刚石晶胞结构模型的原子坐标和投影图
粒子坐标
若a原子为坐标原点，晶胞边长的单位为1，则原子1、2、3、4的坐标分别为(，，)、(，，)、(，，)、(，，)
【变式7-1】（2025·湖北·二模）硼化钙晶胞结构如图所示，每六个硼原子构成一个正八面体，各个顶点通过B-B键相互连接，正八面体中B-B键的键长为dnm，Ca位于立方体体心，原子分数坐标为，设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）
A．距离Ca最近的B有8个 B．Ca与B个数比为1：24
C．M点的原子分数坐标为 D．该晶体的密度为
答案：C
解析：晶胞中Ca为1个在晶胞内部；B的个数为8×个。
解析：A．距离Ca最近的B有3×8=24个，A错误；
B．由分析可知，硼化钙的化学式为CaB6，Ca与B个数比为1：6，B错误；
C．M点在x方向坐标为0，y方向坐标为1， B-B键的键长为dnm，M到顶点的距离为，z方向分数坐标为，M点的原子分数坐标为，C正确；
D．该晶体的密度为，D错误。
答案选C。
【变式7-2】（24-25高三下·云南·阶段练习）我国神舟十七号上使用了砷化镓(熔点1237℃)太阳能电池，砷化镓的晶胞结构如图所示，其中原子2的坐标为，晶胞参数为apm，阿伏加德罗常数的值为。下列有关说法正确的是（ ）
A．原子3的坐标为
B．As和Ga分别为第ⅢA族和第ⅤA族，且同属于p区
C．砷化镓晶体属于共价晶体
D．As的配位数为2
答案：C
解析：A．原子3在体对角线的处，在x、y、z轴上的投影分别为，故其坐标为，A错误；
B．As与Ga分别位于第VA族和第ⅢA族，且同属于p区，B错误；
C．砷化镓晶体中，镓原子和砷原子通过共价键直接相连，形成一种高度有序且坚固的晶体结构，其熔点为1237℃，因此属于共价晶体，C正确；
D．以面心的As为对象，与其距离最近的4个Ga位于分别位于上下两个晶胞内部，故As的配位数为4，D错误；
故选C。
【考向八】有关晶胞参数的计算
【典例8】（2024·重庆·）储氢材料的晶胞结构如图所示，的摩尔质量为，阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是（ ）
A．的配位数为2 B．晶胞中含有2个
C．晶体密度的计算式为 D．(i)和(ii)之间的距离为
答案：B
解析：A．由图可知，与距离最近且等距离的的个数是3，则的配位数为3，A项错误；
B．位于晶胞的顶点和体心上，该晶胞中的个数为，B项正确；
C．该晶胞体积为，该晶胞中的个数为，的个数为，相当于晶胞中含有2个，晶体密度为，C项错误；
D．(i)和(ii)之间的距离等于晶胞体对角线长度的一半，为，D项错误；
答案选B。
1．典型晶体模型
晶体 晶体结构 晶体详解
离子 晶体 NaCl 型 （1）每个Na＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cl－(Na＋)有6个，每个Na＋周围等距且紧邻的Na＋有12个；（2）每个晶胞中含4个Na＋和4个Cl－
CsCl型 （1）每个Cs＋周围等距且紧邻的Cl－有8个，每个Cs＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cs＋(Cl－)有6个；（2）如图为8个晶胞，每个晶胞中含1个Cs＋、1个Cl－
CaF2型 在晶体中，每个F－吸引4个Ca2＋，每个Ca2＋吸引8个F－，Ca2＋的配位数为8，F－的配位数为4
金属 晶体 简单立方堆积 典型代表为Po，空间利用率为52%，配位数为6
体心立方堆积 典型代表为Na、K、Fe，空间利用率为68%，配位数为8
六方最密堆积 典型代表为Mg、Zn、Ti，空间利用率为74%，配位数为12
面心立方 最密堆积 典型代表为Cu、Ag、Au，空间利用率为74%，配位数为12
分子 晶体 干冰 （1）8个CO2分子构成立方体且在6个面心又各占据1个CO2分子；（2）每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有12个
混合 型 晶体 石墨 层与层之间的作用是范德华力，平均每个正六边形拥有的碳原子个数是2，C采取的杂化方式是sp2杂化
原子 晶体 金刚石 （1）每个碳原子与相邻的4个碳原子以共价键结合，形成正四面体结构；（2）键角均为109°28′；（3）最小碳环由6个C组成且六个原子不在同一平面内；（4）每个C参与4条C—C键的形成，C原子数与C—C键数之比为1∶2
SiO2 （1）每个Si与4个O以共价键结合，形成正四面体结构；（2）每个正四面体占有1个Si，4个“O”，n(Si)∶n(O)＝1∶2；（3）最小环上有12个原子，即6个O和6个Si
2．晶胞参数(边长)与半径的关系
晶体 晶体结构 图示关系 晶胞参数与边长关系
简单立方晶胞 晶胞参数(边长)为a，原子球半径为r，则有a=2r
体心立方晶胞 晶胞参数(边长)为a，原子球半径为r，体对角线长为c，则有c＝a＝4r
面心立方晶胞 晶胞参数(边长)为a，原子球半径为r，则有4r＝a
六方最密堆积晶胞 晶胞中原子球半径为r，六棱柱边长为a，高为h，则有a＝2r，h＝2倍四面体高
金刚石晶胞 G点是空的，没有球，是正立方体的体心，A球心到E球心，是2个半径，即一个直径；同样，E球心到G，是2个半径，即一个直径，所以AG是两个直径，体对角线是AG的两倍，所以体对角线是4个直径，即8r，则有8r＝a
晶胞参数(边长)为a，原子球半径为r，则有8r＝a。(体对角线上五球相切，其中有两个假想球)
3．晶体密度及微粒间距离的计算
晶体密度的计算公式推导过程
若1个晶胞中含有x个微粒，则晶胞的物质的量为：n＝＝mol 晶胞的质量为：m＝n·M＝g，则密度为：ρ＝
右图为CsCl晶体的晶胞
假设相邻的两个Cs＋的核间距为a cm，NA为阿伏加德罗常数，CsCl的摩尔质量用M g·mol－1表示，则CsCl晶体的密度为ρ＝g·cm－3
4．金属晶体空间利用率的计算方法
（1）空间利用率的定义及计算步骤
①空间利用率(η)：指构成晶体的原子、离子或分子总体积在整个晶体空间中所占有的体积百分比
②
（2）金属晶体空间利用率分类简析
类型 晶体结构示意图 图示关系
简单立方堆积 原子的半径为r，立方体的棱长为2r，则V球＝πr3，V晶胞＝(2r)3＝8r3，空间利用率＝×100%＝×100%＝≈52%
体心立方晶胞 原子的半径为r，体对角线c为4r，面对角线b为a，由(4r)2＝a2＋b2得a＝r。1个晶胞中有2个原子，故空间利用率＝×100%＝×100%＝×100%＝≈68%
面心立方最密堆积 原子的半径为r，面对角线为4r，a＝2r，V晶胞＝a3＝(2r)3＝16r3，1个晶胞中有4个原子，则空间利用率＝×100%＝×100%＝≈74%
六方最密堆积 原子的半径为r，底面为菱形(棱长为2r，其中一个角为60°)，则底面面积S＝2r×r＝2r2，h＝r，V晶胞＝S×2h＝2r2×2×r＝8r3，1个晶胞中有2个原子，则空间利用率＝×100%＝×100%＝≈74%
金刚石型堆积 设原子半径为R，由于原子在晶胞体对角线方向上相切(相邻两个碳原子之间的距离为晶胞体对角线的四分之一)，可以计算出晶胞参数：a＝b＝c＝R，α＝β＝γ＝90°。每个晶胞中包含八个原子。 η＝×100%＝×100%≈34.01%
【变式8-1】（2025·辽宁·模拟预测）贮氢合金的多功能应用，特别是贮氢合金在电池领域的工业化，激起了人们对贮氢合金的高度重视。以下为La-Ni相(p图所示)及La-Mg-Ni相(p图的m、n结构中顶点的La被Mg代替)形成的两种晶体的晶胞结构(已知：La、Ni原子半径分别为，，La-Ni相晶胞参数为，相晶胞参数为，阿伏加德罗常数的值为)，下列有关说法错误的是（ ）
A．相的化学式为
B．相的晶胞密度为
C．相中原子空间利用率为
D．相中与Mg等距且最近的Mg有12个
答案：C
解析：A．根据均摊法计算，相晶胞中La的数目为，Ni的数目为16，因此化学式为，A正确；
B．如图，相晶胞结构内4个La被Mg代替，因此化学式为，晶胞的质量为，晶胞的体积为，故密度为，B正确；
C．已知：La、Ni原子半径分别为，，La-Ni相晶胞参数为，La原子的体积为，Ni原子的体积为，La-Ni相晶胞，相晶胞中La的数目为，Ni的数目为16，相中原子空间利用率为，C错误；
D．La、Mg的相对位置类似于金刚石碳原子分布位置，因此相中与Mg等距且最近的Mg有12个，D正确；
故选C。
【变式8-2】（24-25高三上·河北沧州·阶段练习）的晶胞结构如图甲所示，将掺杂到的晶体中得到稀磁性半导体材料如图乙所示。下列说法中错误的是（ ）
A．图甲中原子位于原子构成的正四面体空隙中，填充率为
B．图乙中，a的分数坐标为，c点的分数坐标为
C．图甲中，的相对分子质量为M，晶体密度为，表示阿伏加德罗常数，则晶胞中距离最近的两个原子间距离为
D．掺杂之后，晶体中的原子个数比为
答案：C
解析：A．图甲中原子位于原子构成的正四面体空隙中，1个晶胞中有8个空隙，其中4个填充有原子，填充率为，A正确；
B．图乙中，a的分数坐标为，则c点位于左侧面的面心上，故其分数坐标为，B正确；
C．根据均摊原则，图甲中，原子数为、原子数为4，的相对分子质量为M，晶体密度为，表示阿伏加德罗常数，则晶胞的边长为；晶胞中距离最近的两个原子间距离为面对角线的一半，距离为，C错误；
D．图乙中掺杂之后，晶胞中原子数为：，原子数为4，原子个数为：，故晶体中、、的原子个数比为，D正确；
故选C。
【考向九】解释原因类简答题
【典例9】（2024·四川绵阳·二模）(3)杂环化合物咪唑、呋喃、噻吩均能作为配体形成配合物，三种物质的信息如下表。
物质名称 咪唑 呋喃 噻吩
结构简式
沸点/ 257 31.4 84.2
②请解释咪唑、呋喃、噻吩三者沸点差异的原因 。
答案：均为分子晶体。咪唑存在分子间氢键，沸点最高；噻吩、呋喃结构相似，噻吩分子量更大，沸点更高
解析：②咪唑、呋喃、噻吩均为分子晶体。咪唑存在分子间氢键，沸点最高；噻吩、呋喃结构相似，噻吩分子量更大，沸点更高；
1．晶体熔、沸点的比较
（1）不同类型晶体熔、沸点的比较
①不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律：共价晶体＞离子晶体＞分子晶体
②金属晶体的熔、沸点差别很大，如：钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低
（2）同种晶体类型熔、沸点的比较——比较晶体内微粒之间相互作用力的大小
①共价晶体：看共价键的强弱，取决于键长，即：成键原子半径大小
规律：原子半径越小键长越短键能越大熔沸点越高
如熔点：金刚石＞碳化硅＞晶体硅
②离子晶体：看离子键的强弱，取决于阴、阳离子半径大小和所带电荷数
规律：衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，熔点越高，硬度越大。一般地说，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，晶格能越大，离子间的作用力就越强，离子晶体的熔、沸点就越高，如熔点：MgO＞NaCl＞CsCl
③分子晶体：看分子间作用力 (一般先氢键后范德华力最后分子的极性)
a．分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有分子间氢键的分子晶体熔、沸点反常得高，
如沸点：H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S
b．组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，如沸点：SnH4＞GeH4＞SiH4＞CH4
c．组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极性越大，其熔、沸点越高，如沸点：CO＞N2
d．在同分异构体中，一般支链越多，熔、沸点越低，如沸点：正戊烷＞异戊烷＞新戊烷
④金属晶体：看金属键的强弱，取决于金属阳离子半径和所带电荷数
规律：金属离子的半径越小，离子的电荷数越多，其金属键越强，金属的熔、沸点就越高
如熔、沸点：Na＜Mg＜Al
2．键的极性对化学性质的影响。
举例:a.CCl3COOH的酸性大于CHCl2COOH,其原因是Cl3C—的极性大于Cl2HC—的极性,导致CCl3COOH的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出H+
b.CH3COOH的酸性大于CH3CH2COOH,其原因是烷基是推电子基因,烷基越大,推电子效应越大,使羧基中的羟基的极性越小,羧酸的酸性越弱
3.键角大小的比较原因解释
(1)依据杂化方式和空间结构比较。
①键角大小规律:直线形>平面三角形>正四面体形>三角锥形>V形。
②原因解释答题模板:×××中心原子采取×××杂化,键角为×××,而×××中心原子采取×××杂化,键角为×××。
③应用举例:Si与C位于同一主族,SiO2键角小于CO2的原因是SiO2中心原子Si采取sp3杂化,键角为109°28′;CO2中心原子C采取sp杂化,键角为180°。
(2)杂化方式相同,孤电子对数不同。
①键角大小规律:中心原子上孤电子对越多,孤电子对对成键电子对的斥力越大,键角越小。
②原因解释答题模板:×××分子中无孤电子对,×××分子中含有1个孤电子对,×××分子中含有2个孤电子对,对成键电子对的排斥作用依次增大,故键角逐渐减小。
③应用举例:已知H2O、NH3、CH4三种分子中,键角由大到小的顺序是CH4>NH3>H2O,原因为孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力,CH4分子中无孤电子对,NH3分子中含有1个孤电子对,H2O分子中含有2个孤电子对,对成键电子对的排斥作用依次增大,故键角逐渐减小。
(3)中心原子不同,配位原子相同。
①键角大小规律:中心原子的电负性越大,键角越大。
②原因解释答题模板:×××原子的电负性较大,成键电子对离中心原子越近,成键电子对之间的斥力较大,键角较大。
③应用举例:NH3的键角>PH3的键角,原因是中心原子的电负性N大于P,“N—H”成键电子对之间的距离较小,“N—H”成键电子对之间的斥力较大,NH3分子中键角较大。
(4)中心原子相同,配位原子不同。
①键角大小规律:配位原子的电负性越大,键角越小。
②原因解释答题模板:中心原子相同,配体×××原子的电负性较大,成键电子对离中心原子较远,成键电子对之间的排斥力较小,因而键角较小。
③应用举例:NF3的键角【变式9-1】（2024·浙江·）(3)①，其中的N原子杂化方式为 ；比较键角中的 中的(填“>”、“<”或“=”)，请说明理由 。
答案：(3) sp3 ＜ 有孤电子对，孤电子对对成键电子排斥力大，键角变小
解析：（3）①的价层电子对数，故杂化方式为sp3；价层电子对数为4，有一对孤电子对，价层电子对数，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，故键角中的＜中的；
【变式9-2】（2025·山东烟台·一模）②乙胺和2-羟基乙胺的碱性随N原子电子云密度增大而增强，二者碱性更强的是 (填结构简式)。
答案：CH3CH2NH2
解析：②胺的碱性强弱取决于氮原子孤对电子和质子结合的难易，而氮原子接受质子的能力，又与氮原子上电子云密度大小以及氮原子上所连基团的空间阻碍有关，烃基是推电子基，羟基这里做吸电子基，乙胺和2-羟基乙胺的碱性随N原子电子云密度增大而增强，二者碱性更强的是CH3CH2NH2；
1．（2024·广西·）如图所示的铼配合物离子能电催化还原。短周期元素的原子序数依次增大。标准状况下，WY和是等密度的无色气体，是黄绿色气体。下列说法错误的是（ ）
A．第一电离能： B．图中X原子的杂化方式为
C．元素以原子的形态与配位 D．Y的电负性大于中的化学键是极性键
答案：C
解析：短周期元素的原子序数依次增大。是黄绿色气体，Z为氯；X形成3个共用电子对，X与Re2+之间为配位键，推测X为氮，标准状况下，WY和是等密度的无色气体，则WY为一氧化碳、为氮气，故W为碳、X为氮、Y为氧、Z为氯；
A．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，故第一电离能大小：N>O，A正确；
B．图中X原子处于环中，且存在平面大π键，则其杂化方式为，B正确；
C．由图可知，整个离子带1个单位正电荷，而其中带2个单位正电荷，则氯元素以Cl-的形态与配位，C错误；
D．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；O的电负性大于C，则CO中的化学键是极性键，D正确；
故选C。
2．（2024·贵州·）我国科学家首次合成了化合物[K(2，2，2-crypt)]5[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
答案：C
解析：A．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；
B．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；
C．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；
D．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；
故合理选项是C。
3．（2024·甘肃·）晶体中，多个晶胞无隙并置而成的结构如图甲所示，其中部分结构显示为图乙，下列说法错误的是（ ）
A．电负性： B．单质是金属晶体
C．晶体中存在范德华力 D．离子的配位数为3
答案：D
解析：A．电负性越大的元素吸引电子的能力越强，活泼金属的电负性小于活泼非金属，因此，Mg的电负性小于 Cl，A正确；
B．金属晶体包括金属单质及合金，单质Mg是金属晶体，B正确；
C．由晶体结构可知，该结构中存在层状结构，层与层之间存在范德华力，C正确；
D．由图乙中结构可知，每 个与周围有6个最近且距离相等，因此 ，的配位数为6，D错误；
综上所述，本题选D。
4．（2024·广西·）白磷是不溶于水的固体，在空气中易自燃。下列有关白磷的说法错误的是（ ）
A．分子中每个原子的孤电子对数均为1
B．常保存于水中，说明白磷密度大于
C．难溶于水，是因为水是极性分子，是非极性分子
D．熔点低，是因为分子内的键弱
答案：D
解析：A．白磷的分子式为P4，空间构型为正四面体，每个P原子采取sp3杂化，而每个P原子有5个价电子，所以每个P原子还剩一对孤电子对，A正确；
B．白磷在空气中容易自燃，保存于水中隔绝空气，故其密度大于水，B正确；
C．白磷的分子式为P4，空间构型为正四面体，为非极性分子，水为极性分子，根据相似相溶原理，白磷难溶于水，C正确；
D．白磷的分子式为P4，为非极性分子，属于分子晶体，分子间作用力较弱，故其熔点低，熔点低与其共价键强弱无关，D错误；
故选D。
5．（2024·福建·）我国科学家预测了稳定的氮单质分子(结构如图)。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是（ ）
A．的键电子数为
B．的(价层)孤电子对数为
C．的杂化N原子数为
D．完全分解，产生的分子数为
答案：B
解析：A．1个分子中有8个键，每个键含有2个电子，共16个电子，的键电子数为，A正确；
B．分子中所有原子共面可知1个分子1~6处的6个N原子采取sp2杂化，7、8两处N原子采取sp杂化，其中8、1、3、4、5、6六处N原子各有一对孤电子对即1个分子有6对孤电子对，的(价层)孤电子对数为，B错误；
C．分子中所有原子共面可知，1个分子有6个N原子采取sp2杂化，的杂化N原子数为，C正确；
D．为，含有8molN，根据氮原子守恒，完全分解产生4mol ，产生的N2分子数为4NA，D正确；
故答案为：B。
6．（2024·海南·）根据下列实验及现象，所得结论错误的是（ ）
选项 实验及现象 结论
A 将通入溴水至过量，溶液的橙色褪去 有漂白性
B 自热米饭附带的热源包(主要成分CaO，少许、Al粉)加水后，未产生气体 Al粉已经变质
C 浓溶液呈黄绿色，加水稀释后溶液呈蓝色 配体与间存在配位平衡移动
D 淀粉-KI试纸遇的混合液不变色 配离子氧化能力弱
答案：A
解析：A．二氧化硫与溴水发生氧化还原反应，二氧化硫表现还原性，故A错误；
B．热源包(主要成分CaO，少许、Al粉)加水后，未产生气体，可能是Al粉被氧化为氧化铝，故B正确；
C．浓溶液中存在平衡：[CuCl4]2-(黄色)+4H2O [Cu(H2O)4]2-+4Cl-，加水稀释后溶液呈蓝色，是因为上述平衡向右发生移动，故C正确；
D．的混合液会形成配离子，的氧化能力小于Fe3+，故遇淀粉-KI试纸不变蓝色，故D正确；
答案选A。
7．（2024·海南·）过氧化脲[]是一种常用的消毒剂，可由过氧化氢()和脲加合而成，代表性结构如图所示。下列关于过氧化脲的说法正确的是（ ）
A．所有原子处于同一平面 B．氧的化合价均为-2价
C．杀菌能力源于其氧化性 D．所有共价键均为极性键
答案：C
解析：A．由题干物质结构式可知，分子中含有sp3杂化的N原子，故不可能所有原子处于同一平面，A错误；
B．由题干物质结构式可知，分子中存在过氧键，其中O的化合价为-1价，其余氧的化合价为-2价，B错误；
C．由题干物质结构式可知，分子中存在过氧键，具有强氧化性，能使蛋白质变质，则杀菌能力源于其氧化性，C正确；
D．由题干物质结构式可知，分子中存在过氧键，过氧键为非极性键，其余共价键均为极性键，D错误；
故答案为：C。
8．（2024·河北·）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：。下列有关化学用语或表述正确的是（ ）
A．的形成过程可表示为
B．中的阴、阳离子有相同的VSEPR模型和空间结构
C．在、石墨、金刚石中，碳原子有和三种杂化方式
D．和都能作制冷剂是因为它们有相同类型的分子间作用力
答案：B
解析：A．是共价化合物，其电子式为，的形成过程可表示为，故A错误；
B．中的中心N原子孤电子对数为，价层电子对数为4，的中心原子孤电子对数为，价层电子对数为4，则二者的模型和空间结构均为正四面体形，故B正确；
C．、石墨、金刚石中碳原子的杂化方式分别为、、，共有2种杂化方式，故C错误；
D．易液化，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，分子间作用力为氢键和范德华力，分子间仅存在范德华力，故D错误；
故选B。
9．（2024·湖北·）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
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。
10．（2024·天津·）我国学者在碳化硅表面制备出超高迁移率半导体外延石墨烯。下列说法正确的是（ ）
A．是离子化合物 B．晶体的熔点高、硬度大
C．核素的质子数为8 D．石墨烯属于烯烃
答案：B
解析：A．SiC晶体结构与金刚石相似，属于共价晶体，A错误；
B．SiC晶体结构与金刚石相似，属于共价晶体，熔点高、硬度大，B正确；
C．C元素为6号元素，故核素的质子数为6，C错误；
D．石墨烯是碳元素构成的单质，不属于烯烃，D错误；
故选B。
11．（2024·广西·）一定条件下，存在缺陷位的LiH晶体能吸附使其分解为N，随后N占据缺陷位(如图)。下列说法错误的是（ ）
A． B．半径：
C． D．LiH晶体为离子晶体
答案：C
解析：
A．根据LiH立方晶胞的该部分结构以及晶胞参数为a可得，因此，故A正确；
B．H原子和的电子层数均为1，但比氢原子多一个电子，电子的运动轨道不重合，内核对电子的束缚相对较弱，电子活动的范围更广，因此的半径较大，故B正确；
C．根据LiH立方晶胞可知，b的长度如图，但当N占据了空缺位后，由于比的半径大，因此，故C错误；
D．LiH晶体中含有Li+和，相互间作用是离子键，因此LiH晶体为离子晶体，故D正确；
故答案选C。
12．（2024·湖南·）是一种高活性的人工固氮产物，其合成反应为，晶胞如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．合成反应中，还原剂是和C
B．晶胞中含有的个数为4
C．每个周围与它最近且距离相等的有8个
D．为V型结构
答案：D
解析：A．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，由此可知还原剂是和C，故A正确；
B．根据均摊法可知，位于晶胞中的面上，则含有的个数为，故B正确；
C．观察位于体心的可知，与它最近且距离相等的有8个，故C正确；
D．的中心原子C原子的价层电子对数为，且与CO2互为等电子体，可知为直线型分子，故D错误；
故答案选D。
13．（2024·河北·）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 晶体中与8个配位，而晶体中与6个配位 比的半径大
D 逐个断开中的键，每步所需能量不同 各步中的键所处化学环境不同
答案：B
解析：A．原子光谱是不连续的线状谱线，说明原子的能级是不连续的，即原子能级是量子化的，故A正确；
B．中中心C原子为杂化，键角为，中中心C原子为杂化，键角大约为，中中心C原子为杂化，键角为，三种物质中心C原子都没有孤电子对，三者键角大小与孤电子对无关，故B错误；
C．离子晶体的配位数取决于阴、阳离子半径的相对大小，离子半径比越大，配位数越大，周围最多能排布8个，周围最多能排布6个，说明比半径大，故C正确；
D．断开第一个键时，碳原子周围的共用电子对多，原子核对共用电子对的吸引力较弱，需要能量较小，断开键越多，碳原子周围共用电子对越少，原子核对共用电子对的吸引力越大，需要的能量变大，所以各步中的键所处化学环境不同，每步所需能量不同，故D正确；
故选B。
14．（2024·湖北·）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
解析：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。
16．（2024·安徽·）研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物()，其立方晶胞和导电时迁移过程如下图所示。已知该氧化物中为价，为价。下列说法错误的是（ ）
A．导电时，和的价态不变 B．若，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
答案：B
解析：A．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项正确；
B．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，若x=，则La和空位共，n(La)+n(空位)=，结合正负化合价代数和为0，(+1)×+(+3)×n(La)+(+4)×1+(-2)×3=0，解得n(La)=、n(空位)=，Li+与空位数目不相等，B项错误；
C．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项正确；
D．导电时Li+向阴极移动方向，即与电流方向相同，则空位移动方向与电流方向相反，D项正确；
答案选B。
17．（2024·吉林·）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 B．晶胞2中S与S的最短距离为
C．晶胞2中距最近的S有4个 D．晶胞2和晶胞3表示同一晶体
答案：B
解析：A．由均摊法得，结构1中含有Co的数目为，含有S的数目为，Co与S的原子个数比为9：8，因此结构1的化学式为Co9S8，故A正确；
B．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：，故B错误；
C．如图：，以图中的Li为例，与其最近的S共4个，故C正确；
D．如图，当2个晶胞2放在一起时，图中红框截取的部分就是晶胞3，晶胞2和晶胞3表示同一晶体，故D正确；
故选B。
18．（2024·吉林·）环六糊精(D-吡喃葡萄糖缩合物)具有空腔结构，腔内极性较小，腔外极性较大，可包合某些分子形成超分子。图1、图2和图3分别表示环六糊精结构、超分子示意图及相关应用。下列说法错误的是（ ）
A．环六糊精属于寡糖
B．非极性分子均可被环六糊精包合形成超分子
C．图2中甲氧基对位暴露在反应环境中
D．可用萃取法分离环六糊精和氯代苯甲醚
答案：B
解析：A．1mol糖水解后能产生2~10mol单糖的糖称为寡糖或者低聚糖，环六糊精是葡萄糖的缩合物，属于寡糖，A正确；
B．要和环六糊精形成超分子，该分子的直径必须要匹配环六糊精的空腔尺寸，故不是所有的非极性分子都可以被环六糊精包含形成超分子，B错误；
C．环六糊精(D-吡喃葡萄糖缩合物)腔内极性小，可以将苯环包含在其中，由图3可知，苯甲醚直接和HOCl反应时，Cl原子取代苯甲醚中苯环的邻位和对位H原子的物质的量的比为2：3，而加入环六糊精后Cl原子取代苯环对位H原子的物质的量的远大于邻位，说明图2中甲氧基对位暴露在反应环境中，C正确；
D．环六糊精空腔外有多个羟基，可以和水形成分子间氢键，故环六糊精能溶解在水中，而氯代苯甲醚不溶于水，所以可以选择水作为萃取剂分离环六糊精和氯代苯甲醚，D正确；
故选B。
19．（2023·辽宁·）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 D．取代产生的空位有利于传导
答案：C
解析：A．根据均摊法，图1的晶胞中含Li：8×+1=3，O：2×=1，Cl：4×=1，1个晶胞的质量为g=g，晶胞的体积为(a×10-10cm)3=a3×10-30cm3，则晶体的密度为g÷(a3×10-30cm3)=g/cm3，A项正确；
B．图1晶胞中，O位于面心，与O等距离最近的Li有6个，O原子的配位数为6，B项正确；
C．根据均摊法，图2中Li：1，Mg或空位为8×=2。O：2×=1，Cl或Br：4×=1，Mg的个数小于2，根据正负化合价的代数和为0，图2的化学式为LiMgOClxBr1-x，C项错误；
D．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，说明Mg2+取代产生的空位有利于Li+的传导，D项正确；
答案选C。
20．（2023·重庆卷）“嫦娥石”是中国首次在月球上发现的新矿物，其主要由和(钇，原子序数比大13)组成，下列说法正确的是（ ）
A．Y位于元素周期表的第ⅢB族
B．基态原子的核外电子填充在6个轨道中
C．5种元素中，第一电离能最小的是
D．5种元素中，电负性最大的是
答案：A
解析：A．钇原子序数比大13，为39号元素，为元素周期表的第五周期第ⅢB族，A正确；
B．钙为20号元素，原子核外电子排布为1s22s22p63s23p64s2，基态原子的核外电子填充在10个轨道中，B错误；
C．同一主族随原子序数变大，原子半径变大，第一电离能变小；同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，5种元素中，钙第一电离能比铁小，C错误；
D．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；5种元素中，电负性最大的是O，D错误；
故选A。
21．（2023·江苏卷）元素C、Si、Ge位于周期表中ⅣA族。下列说法正确的是（ ）
A．原子半径： B．第一电离能：
C．碳单质、晶体硅、SiC均为共价晶体 D．可在周期表中元素Si附近寻找新半导体材料
答案：D
解析：A．同主族元素原子半径从上往下原子半径增大，故原子半径：，A错误；
B．同周期主族元素，从上往下原子半径增大，更易失电子，第一电离能：，B错误；
C．晶体硅、SiC均为共价晶体，碳单质中金刚石为共价晶体，而石墨为混合晶体，C60为分子晶体，C错误；
D．周期表中元素Si附近存在许多准金属，可在其周围寻找半导体材料，D正确。
故选D。
22．（2023·海南卷）下列有关元素单质或化合物的叙述正确的是（ ）
A．分子呈正四面体，键角为
B．NaCl焰色试验为黄色，与Cl电子跃迁有关
C．Cu基态原子核外电子排布符合构造原理
D．是由极性键构成的极性分子
答案：D
解析：A．分子呈正四面体，磷原子在正四面体的四个顶点处，键角为，A错误；
B．NaCl焰色试验为黄色，与Na电子跃迁有关，B错误；
C．Cu基态原子核外电子排布不符合构造原理，考虑了半满规则和全满规则，价电子排布式为3d104s1，这样能量更低更稳定，C错误；
D. 的构型是V形，因此是由极性键构成的极性分子，D正确；
故选D。
23．（2023·重庆卷）和均可发生水解反应，其中的水解机理示意图如下：
下列说法正确的是（ ）
A．和均为极性分子 B．和中的均为杂化
C．和的水解反应机理相同 D．和均能与形成氢键
答案：D
解析：A．中中心原子N周围的价层电子对数为：3+=4，故空间构型为三角锥形，其分子中正、负电荷中心不重合，为极性分子，而中中心原子周围的价层电子对数为：4+=4，是正四面体形结构，为非极性分子，A错误；
B．和中中心原子N周围的价层电子对数均为：3+=4，故二者均为杂化，B错误；
C．由题干NCl3反应历程图可知，NCl3水解时首先H2O中的H原子与NCl3上的孤电子对结合，O与Cl结合形成HClO，而SiCl4上无孤电子对，故SiCl4的水解反应机理与之不相同，C错误；
D．和分子中均存在N-H键和孤电子对，故均能与形成氢键，D正确；
故答案为：D。
24．（2023·河北卷）锆是重要的战略金属，可从其氧化物中提取。下图是某种锆的氧化物晶体的立方晶胞，为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是（ ）
A．该氧化物的化学式为
B．该氧化物的密度为
C．原子之间的最短距离为
D．若坐标取向不变，将p点原子平移至原点，则q点原子位于晶胞面的面心
答案：B
解析：A．根据“均摊法”，晶胞中含4个Zr、个O，则立方氧化锆的化学式为ZrO2，选项A正确；
B．结合A分析可知，晶体密度为，选项B错误；
C．原子之间的最短距离为面对角线的一般，即，选项C正确；
D．根据晶胞的位置可知，若坐标取向不变，将p点原子平移至原点，则垂直向下，q点原子位于晶胞面的面心，选项D正确；
答案选B。
25．（2023·河北卷）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 用替代填充探空气球更安全 的电子构型稳定，不易得失电子
B 与形成配合物 中的B有空轨道接受中N的孤电子对
C 碱金属中的熔点最高 碱金属中的价电子数最少，金属键最强
D 不存在稳定的分子 N原子价层只有4个原子轨道，不能形成5个键
答案：C
解析：A．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，因此使用电子构型稳定，不易得失电子的氦气填充气球更加安全可靠，故A正确；
B．三氟化硼分子中硼原子具有空轨道，能与氨分子中具有孤对电子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，故B正确；
C．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；
D．氮原子价层只有4个原子轨道，3个不成对电子，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；
故选C。
26．（2023·重庆卷）配合物[MA2L2]的分子结构以及分子在晶胞中的位置如图所示，下列说法错误的是
A．中心原子的配位数是4 B．晶胞中配合物分子的数目为2
C．晶体中相邻分子间存在范德华力 D．该晶体属于混合型晶体
答案：D
解析：A．由题干配合物[MA2L2]的分子结构示意图可知，中心原子M周围形成了4个配位键，故中心原子M的配位数是4，A正确；
B．由题干图示晶胞结构可知，晶胞中配合物分子的数目为=2，B正确；
C．由题干信息可知，该晶体为由分子组成的分子晶体，故晶体中相邻分子间存在范德华力，C正确；
D．由题干信息可知，该晶体为由分子组成的分子晶体，D错误；
故答案为：D。
27．（2025·浙江·）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原子轨道上的电子自旋方向相同 B．的最外层电子数为18
C．的半径小于的半径 D．电子排布为的P原子处于激发态
(2)某化合物的晶胞如图。
①化学式是 ；
②将该化合物加入到含少量石蕊的中，实验现象是 (从酸碱性和溶解性角度推测)。
(3)两分子脱水聚合得到一分子，从的结构角度分析差异的原因 。
(4)兴趣小组对某磷灰石[主要成分为和少量]进行探究，设计了两种制备的方法：
Ⅰ.用稍过量的浓与磷灰石反应，得到溶液、少量气体、渣(主要成分为)。
Ⅱ.将磷灰石脱水、还原，得到的白磷燃烧后与水反应制得溶液。
①方法I，所得溶液中含有的杂质酸是 。
②以方法Ⅰ中所得渣为硫源，设计实验制备无水，流程如下：
溶液A是 ，系列操作B是 ，操作C是 。
③方法Ⅱ中，脱水得到的(足量)与炭(C)、高温下反应，生成白磷和另一种可燃性气体，该反应的化学方程式是 。
答案：(1)AD
(2) Ca3PCl3 溶液变蓝，有气体放出
(3)中含有1个非羟基氧，含有2个非羟基氧，非羟基氧越多越易电离出氢离子
(4) 盐酸、氢氟酸 碳酸钠溶液 过滤、加硫酸、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤 加热脱水 2+30C+20SiO220CaSiO3+3P4+30CO↑
解析：（1）A．基态P原子价电子排布式为3s23p3，根据洪特规则，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，的价电子排布式为4s2，最外层电子数为2，故B错误；
C．比多一个电子层，所以的半径大于的半径，故C错误；
D．基态P原子的电子排布式为的，电子排布为的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、P原子数、Ca原子数，所以化学式是Ca3PCl3；
②Ca3PCl3中P显-3价，将该化合物加入到含少量石蕊的中，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）中含有1个非羟基氧，含有2个非羟基氧，非羟基氧越多越易电离出氢离子，所以的大于的。
（4）①方法I中，和浓硫酸反应生成硫酸钙、磷酸、氢氟酸、盐酸，氢氟酸和反应生成SiF4气体和水，所得溶液中含有的杂质酸是盐酸、氢氟酸。
②碳酸钠和硫酸钙反应，硫酸钙转化为碳酸钙沉淀和硫酸钠，溶液A是碳酸钠溶液；过滤出碳酸钙，得硫酸钠、碳酸钠混合液，加硫酸除碳酸钠，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得，系列操作B是过滤、加硫酸、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤，加热脱水得无水硫酸钠，操作C是加热脱水。
③方法Ⅱ中，脱水得到的(足量)与炭(C)、高温下反应，生成白磷和另一种可燃性气体，根据元素守恒，可燃性气体为CO，该反应的化学方程式是2+30C+20SiO2 20CaSiO3+3P4+30CO↑。
28．（2023·浙江卷）氮的化合物种类繁多，应用广泛。
请回答：
（1）基态N原子的价层电子排布式是 。
（2）与碳氢化合物类似，N、H两元素之间也可以形成氮烷、氮烯。
①下列说法不正确的是 。
A．能量最低的激发态N原子的电子排布式：
B．化学键中离子键成分的百分数：
C．最简单的氮烯分子式：
D．氮烷中N原子的杂化方式都是
②氮和氢形成的无环氮多烯，设分子中氮原子数为n，双键数为m，其分子式通式为 。
③给出的能力： (填“>”或“<”)，理由是 。
（3）某含氮化合物晶胞如图，其化学式为 ，每个阴离子团的配位数(紧邻的阳离子数)为 。
答案：（1）2s22p3
（2） A NnHn+2 2m(，m为正整数) ＜ 形成配位键后，由于Cu对电子的吸引，使得电子云向铜偏移，进一步使氮氢键的极性变大，故其更易断裂
（3） CaCN2 6
解析：（1）N核电荷数为7，核外有7个电子，基态N原子电子排布式为1s22s22p3，则基态N原子的价层电子排布式是2s22p3；故答案为：2s22p3。
（2）①A．能量最低的激发态N原子应该是2p能级上一个电子跃迁到3s能级，其电子排布式：，故A错误；B．钙的金属性比镁的金属性强，则化学键中离子键成分的百分数：，故B正确；C．氮有三个价键，最简单的氮烯即含一个氮氮双键，另一个价键与氢结合，则其分子式：，故C正确；D．氮烷中N原子有一对孤对电子，有三个价键，则氮原子的杂化方式都是，故D正确；综上所述，答案为：A。
②氮和氢形成的无环氮多烯，一个氮的氮烷为NH3，两个氮的氮烷为N2H4，三个氮的氮烷为N3H5，四个氮的氮烷为N4H6，设分子中氮原子数为n，其氮烷分子式通式为NnHn+2，根据又一个氮氮双键，则少2个氢原子，因此当双键数为m，其分子式通式为NnHn+2 2m(，m为正整数)；故答案为：NnHn+2 2m(，m为正整数)。
③形成配位键后，由于Cu对电子的吸引，使得电子云向铜偏移，进一步使氮氢键的极性变大，故其更易断裂，因此给出的能力：＜(填“>”或“<”)；故答案为：＜；形成配位键后，由于Cu对电子的吸引，使得电子云向铜偏移，进一步使氮氢键的极性变大，故其更易断裂。
（3）钙个数为，个数为，则其化学式为CaCN2；根据六方最密堆积图 ，以上面的面心分析下面红色的有3个，同理上面也应该有3个，本体中分析得到 ，以这个进行分析，其俯视图为 ，因此距离最近的钙离子个数为6，其配位数为6；故答案为：CaCN2；6。
1．（24-25高三下·重庆·阶段练习）氯化亚砜()是醇氯化反应中的一种常用良好试剂，反应原理如下：，下列说法错误的是（ ）
A．中的碳原子均采用杂化
B．HCl和均为极性分子，均易溶于水
C．分子的空间结构名称为平面三角形
D．沸点由高到低的顺序为：
答案：C
解析：A．中的碳原子均形成4个键，均采用sp3杂化，A正确；
B．HCl是双原子化合物，的空间构型为V形，二者均为极性分子，H2O也是极性的，根据相似相溶原理，均易溶于水，B正确；
C．中心S原子价层电子对数为3+=4，含有1个孤电子对，空间结构名称为三角锥形，C错误；
D．可以形成分子间氢键，沸点最高，的相对分子质量高于HCl，范德华力更强，沸点更高，则沸点由高到低的顺序为：，D正确；
故选C。
2．（24-25高三下·山东·开学考试）一种由H、B、C、N、O、Cl组成的多孔配位聚合物，可作吸附甲醇的材料。该聚合物由、和Cl-三种微粒组成，其中阳离子为平面结构。该化合物部分晶体结构如下图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．图中a处代表O原子
B．该聚合物中化学键类型只有共价键和配位键
C．晶体中C和原子杂化类型相同
D．可形成大π键
答案：D
解析：A．由晶体结构图与化学式对比可知，图中a处代表C原子，A错误；
B．阴、阳离子之间还存在离子键，B错误；
C．为平面结构，则其中的C和N原子轨道杂化类型均为sp2杂化。中C分别与O和H形成了4个σ键，则C的原子轨道的杂化类型为sp3。C和N原子轨道的杂化类型不相同，C错误；
D．由为平面结构可知，氮原子形成3个σ键，三个原子各提供一对电子，与碳正离子形成大π键，D正确；
故选D。
3．（2025·湖北·二模）结构决定性质是化学学科的核心观念。下列解释错误的是（ ）
选项 事实 解释
A 在中的溶解度高于在水中的溶解度 是非极性分子
B 离子化合物常温下为液态 阴、阳离子半径大，所带电荷数少，形成的离子键弱，熔点低
C 键角： O的电负性比S的大，的成键电子对更偏向0，成键电子对间排斥力更大，键角更大
D 沸点： 后者形成了分子内氢键，使其沸点低于前者
答案：A
解析：A．O3属于极性分子，但极性微弱，在中的溶解度高于在水中的溶解度，A错误；
B．离子化合物的熔沸点和离子键有关，阴、阳离子半径大，所带电荷数少，形成的离子键弱，熔点低，离子化合物常温下为液态，B正确；
C．H2O和H2S中心原子杂化方式相同，中心原子的孤电子对数目相同，O的电负性比S的大，的成键电子对更偏向O，成键电子对间排斥力更大，键角更大，键角，C正确；
D．邻羟基苯甲酸可以形成分子内氢键，对羟基苯甲酸形成的是分子间氢键，对羟基苯甲酸沸点更高，D正确；
答案选A。
4．（2025高三下·河南·专题练习）从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列陈述与相应的解释错误的是
选项 陈述 解释
A 键角： 孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对与成键电子对之间的斥力
B 熔沸点： 水分子间存在氢键
C 碱性： F的电负性大于H，中N难与结合
D 水溶性： 分子极性：顺式甘氨酸铜>反式甘氨酸铜
答案：C
解析：A．中氮原子存在1个孤电子对，中氮原子与形成配位键，不存在孤电子对，电子对之间的斥力减小，使键角增大，故A正确；
B．水分子间存在氢键，使的熔沸点高于的，故B正确；
C．由于电负性：，与相比，中的氮原子结合能力较弱，导致碱性减弱，故C错误；
D．顺式甘氨酸铜的极性强，易溶于水，故D正确；
故答案为C。
4．（2025·安徽·一模）下列有关晶体的说法正确的是（ ）
A．含有阳离子的晶体中，一定含有阴离子
B．氯化钠是由阴、阳离子间通过静电引力结合而成的离子晶体
C．二氧化硅是由共价键结合而成的共价晶体
D．干冰内有共价键，分子间既存在范德华力又存在氢键
答案：C
解析：A．含阳离子的晶体不一定含阴离子，如金属晶体中含金属阳离子和自由电子，A错误；
B．氯化钠是由阴、阳离子间通过静电引力和斥力作用而成的离子晶体，B错误；
C．二氧化硅是具有立体网状结构，由共价键结合而成的共价晶体，C正确；
D．干冰内有共价键，分子间既存在范德华力，不存在氢键，D错误；
故选C。
5．（24-25高三上·云南德宏·期末）下列有关物质结构或性质的描述中，错误的是（ ）
A．硬度：金刚石>碳化硅，是由于金刚石中C原子半径小于碳化硅中硅原子半径，C-C键键长比C-Si键键长短，键能大
B．稳定性：H2O>H2S，是因为H2O分子间含有氢键
C．氯化钠晶体中每个周围紧邻且距离相等的共有12个
D．键角：NH3>H2O，是由于NH3、H2O中心原子孤电子对数不一样
答案：B
解析：A．金刚石和碳化硅都属于原子晶体，原子晶体的硬度与共价键键能有关。原子半径越小，键长越短，键能越大，硬度越大。C原子半径小于Si原子半径，C C键长比C Si键长短，键能大，所以硬度：金刚石 > 碳化硅，A正确；
B．H2O的稳定性大于H2S，是因为O的非金属性强于S，O H键的键能大于S H键的键能，与分子间的氢键无关，氢键主要影响物质的熔沸点等物理性质，B错误；
C．氯化钠晶体中，每个Na+周围紧邻且距离相等的Na+在三维空间分布，每层有4个，共3层，所以共有12个，C正确；
D．NH3中心原子N有1对孤电子对，H2O中心原子O有2对孤电子对，孤电子对之间及孤电子对与成键电子对之间存在排斥力，孤电子对数越多，排斥力越大，键角越小，所以键角NH3>H2O，D正确；
故选B。
6．（24-25高三上·甘肃临夏·期末）六方相氮化硼晶体结构与石墨相似(图1)，但不能导电，立方氮化硼晶体的晶胞如图2所示，该晶胞的俯视投影图如图3所示，下列说法正确的是（ ）
A．电负性：
B．六方相氮化硼晶体不导电的原因是层状结构中没有自由移动的电子
C．六方相氮化硼晶体属于共价晶体
D．立方氮化硼晶体的俯视投影图中，表示硼原子相对位置的是②
答案：B
解析：A．电负性：，A错误；
B．六方相氮化硼晶体不导电，说明层状结构中没有类似石墨的自由移动的电子，B正确；
C．六方相氮化硼晶体结构与石墨相似，具有层状结构，所以它属于混合型晶体，C错误；
D．立方氮化硼晶体的俯视投影图中表示硼原子相对位置的是③，D错误；
故选B。
7．（2025·江西·一模）硫化镉(CdS)晶胞的结构如图所示。已知该晶胞参数为，以晶胞参数建立分数坐标系，1号原子的坐标为，3号原子的坐标为(1，1，1)，下列说法错误的是
A．晶体中，与最近的离子有12个
B．2号原子的坐标为
C．与之间最近的距离
D．设为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为
答案：C
解析：A．根据图示，S2-位于顶点和面心，晶胞中与最近的离子有12个，故A正确；
B．根据1号原子的坐标为、3号原子的坐标为(1，1，1)，可知2号原子的坐标为，故B正确；
C．根据图示，与之间最近的距离为晶胞面对角线的，晶胞的面对角线长度为pm，所以与之间最近的距离为，故C错误；
D．根据均摊原则，晶胞中S2-数为、Cd2+数为4，设为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为，故D正确；
选C。
8．（24-25高三下·重庆·阶段练习）交错磁性的发现或将引起一场技术革命，其中最具代表性的物质是，其晶胞结构如下图(a、b为晶胞参数，)，下列说法错误的是（ ）
A．晶体中O原子的配位数为3
B．晶体中O原子构成的八面体空隙均有Ru原子填充
C．晶胞中体心与顶点之间的距离为
D．晶体的密度为
答案：B
解析：晶胞中黑球的个数是，白球的个数是，则黑球代表Ru，白球代表O，据此解答。
A．以晶胞内部的O为研究对象，由结构可知，其与周围最近的3个Ru相连，则O原子的配位数为3，A正确；
B．晶体中O原子构成的正八面体空隙均有Ru原子填充(位于体心的Ru原子)，但若晶胞中由O原子围成的非正八面体未必有Ru原子填充，B错误；
C．体心与顶点的距离为体对角线的一半，解三角形可得该距离为，C正确；
D．由分析可知，晶体质量为，体积为，则晶胞密度为，D正确；
故选B。
9．（2024·上海宝山·二模）硅材料在生活中占有重要地位。
(1)太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。硅原子核外未成对电子数为 。单晶硅的晶体类型为 。
A．离子晶体 B．分子晶体 C．共价晶体 D．金属晶体
(2)由硅原子核形成的三种微粒，电子排布式分别为：①、②、③，有关这些微粒的叙述，正确的是___________。
A．得电子能力：①>②
B．微粒半径：③>①>②
C．电离一个电子所需最低能量：①>②>③
D．电子排布属于基态原子(或离子)的是：①②
(3)硅和卤素单质反应可以得到，的熔沸点如下表：
熔点/℃ -90.0 -69.8 5.6 120.7
沸点/℃ -85.8 57.8 154.2 287.7
①气态分子的空间构型是 。
A．正四面体形 B．三角锥形 C．角形 D．直线形
②0℃时，、、、呈液态的是 。
A． B． C． D．
③比较上述的熔沸点，分析其变化规律及原因 。
(4)与N-甲基咪唑反应可以得到，其结构如下图所示：
N-甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为 。
(5)硅合金具有良好的性能。
①下列关于合金的说法错误的是 。
A．熔点高于组成金属 B．可能含有非金属
C．硬度通常比组成金属大 D．一般比单一金属用途更广
②白铜是我国使用最早的合金之一，白铜晶胞结构如图所示(Cu位于面心)，该晶胞含有的Cu原子和Ni原子个数分别为 、 。已知晶体密度为dg·cm-3，设NA为阿伏加德罗常数的值。Ni和Ni之间的最短距离为 nm。
答案：(1) 2 C
(2)BD
(3) A B 变化规律：SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4熔沸点逐渐升高，原因：SiX4都是结构相似的分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大
(4)sp2、sp3
(5) A 3 1
解析：（1）硅原子最外层电子排布式为3s23p2，根据洪特规则其未成对电子数未2；单晶硅的结构类似金刚石，为共价晶体。
（2）硅原子核形成的三种微粒，电子排布式分别为：①为基态Si原子、②为基态Si+、③为激发态Si原子；
A．②为基态Si+，容易得到1个电子，故得电子能力：①<②，错误；
B．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；则微粒半径：③>①>②，正确；
C．②为基态Si+，再电离1个电离1个电子所需能量最大；③为激发态Si原子，电离1个电子所需能量最小；故电离一个电子所需最低能量：②>①>③，错误；
D．由分析可知，电子排布属于基态原子(或离子)的是：①②，正确；
（3）SiX4，中心原子为sp3杂化，无孤对电子，分子空间构型为正四面体形；根据表格中熔沸点数据可知在0℃呈现液态的是SiCl4；SiX4的结构相似，均为分子晶体，熔沸点主要由分子间作用力决定，因此随着相对分子量的增大，分子间作用力逐渐增大，熔沸点呈现增大的趋势；
（4）根据N-甲基咪唑的结构可知，环上碳为sp2杂化，甲基碳为sp3杂化；
（5）合金熔沸点低于其组分金属，硬度、强度都比组分金属大，用途也更广泛，而合金可以由金属元素和非金属元素组成，也可以由金属元素和金属元素组成；根据晶胞结构可知，则该晶胞的摩尔质量为（59+64×3）g/mol=251g/mol，则晶体密度为，而Ni和Ni之间的最短距离即为该晶胞的边长。专题20 物质结构与性质基础
目录
1
【考向一】原子核外电子的排布 1
【考向二】元素的电离能、电负性及微粒半径的大小比较 2
【考向三】“两大理论”与微粒构型 4
【考向四】分子性质与微粒作用 7
【考向五】成键方式、晶体类型的判断 8
【考向六】晶体化学式及粒子数确定 10
【考向七】原子分数坐标分析方法 13
【考向八】有关晶胞参数的计算 15
【考向九】解释原因类简答题 20
23
【考向一】原子核外电子的排布
【典例1】（2024·福建·）(1)①基态镓(Ga)原子的价电子排布式为 。
1．能层、能级、原子轨道数及最多容纳电子数
能层 一 二 三 四 五 …
符号 K L M N O …
能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s … …
包含原子轨道数 1 1 3 1 3 5 1 3 5 7 1 … …
最多容纳电子数 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 2 … …
2 8 18 32 … 2n2
2.常见原子轨道电子云轮廓图
原子轨道 电子云轮廓图形状 轨道个数
s 球形 1
p 哑铃(或纺锤)形 3(px，py，pz)
3.基态原子的核外电子排布
（1）原子核外电子排布的“三规律”
能量最低原理 原子核外电子总是优先占有能量最低的原子轨道
泡利原理 每个原子轨道里，最多只能容纳2个自旋状态相反的电子
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，而且自旋状态相同
（2）基态原子核外电子排布的四种表示方法
表示方法 举例
电子排布式 Cr：1s22s22p63s23p63d54s1
简化电子排布式 Cu：[Ar]3d104s1
价电子排布式 Fe：3d64s2
电子排布图(或轨道表示式)
【易错点】原子轨道处于全空、半充满、全充满状态更稳定。Cr、Cu的电子排布式分别为1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1，而非1s22s22p63s23p63d44s2、1s22s22p63s23p63d94s2。
【变式1-1】（2024·湖北·）(1)基态的轨道表示式为 。
【变式1-2】（2024·湖南·）(1)Cu属于 区元素，其基态原子的价电子排布式为 ；
【考向二】元素的电离能、电负性及微粒半径的大小比较
【典例2】（2024·甘肃·）温室气体在催化剂作用下可分解为和，也可作为氧化剂氧化苯制苯酚。、下列说法错误的是（ ）
A．原子半径： B．第一电离能：
C．在水中的溶解度：苯<苯酚 D．苯和苯酚中C的杂化方式相同
1．元素第一电离能的递变性
（1）规律
同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势(注意第ⅡA族、第ⅤA 族的特殊性)；同主族元素自上而下，第一电离能逐渐减小。
（2）特殊情况
当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空(p0、d0、f0)、半充满(p3、d5、f7)和全充满(p6、d10、f14)的结构时，原子的能量较低，为稳定状态，该元素具有较大的第一电离能，如第一电离能：Be>B；Mg>Al；N>O；P>S。
（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。
2．元素电负性的递变性
（1）规律
同周期主族元素从左到右，电负性依次增大；同主族元素自上而下，电负性依次减小。
（2）应用
3．微粒半径的比较（以短周期为例）
（1）相同电性微粒半径大小的比较
①原子半径：左下角的钠最大
②阳离子半径：左下角的钠离子最大
③阴离子半径：左下角的磷离子最大
（2）不同电性微粒半径大小的比较
①同周期：阴离子半径＞阳离子半径，如Na+＜Cl－
②同元素：电子数越多，微粒半径越大，如Fe2+＞Fe3+
③同结构：质子数越多，离子半径越小，如Na+＜O2－
【变式2-1】（24-25高三下·陕西·阶段练习）X、Y、W、R四种短周期元素，可形成化合物，它的另一种同分异构体是生命活动的主要物质之一。下列说法正确的是
A．原子序数：R>W>Y>X B．原子半径：W>R>X>Y
C．第一电离能：W>R>Y>X D．电负性：R>W>Y>X
【变式2-2】（24-25高三上·北京石景山·期末）某种具有高效率电子传输性能的有机发光材料的结构简式如图所示。下列关于该材料组成元素的说法不正确的是（ ）
A．基态N原子核外有7种运动状态不同的电子
B．原子半径：Al > C > N > O
C．第一电离能：C < N < O
D．气态氢化物的稳定性：H2O > NH3 > CH4
【考向三】“两大理论”与微粒构型
【典例3】（2024·湖北·）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
1．共价键
（1）
（2）σ键和π键的判定
①
②s s、s p、杂化轨道之间一定形成σ键；p p可以形成σ键，也可以形成π键(优先形成σ键，其余只能形成π键)。
2．与分子结构有关的两种理论
（1）杂化轨道理论
①基本观点：杂化轨道成键满足原子轨道最大重叠原理；杂化轨道形成的共价键更加牢固。
②杂化轨道类型与分子立体构型的关系
杂化轨道类型 杂化轨道数目 分子立体构型 实例
sp 2 直线形 CO2、BeCl2、HgCl2
sp2 3 平面三角形 BF3、BCl3、CH2O
V形 SO2、SnBr2
sp3 4 四面体形 CH4、CCl4、CH3Cl
三角锥形 NH3、PH3、NF3
V形 H2S、H2O
注意：杂化轨道数＝与中心原子结合的原子数＋中心原子的孤电子对数。
（2）价层电子对互斥理论
①基本观点：分子的中心原子上的价层电子对(包括σ键电子对和中心原子上的孤电子对)由于相互排斥，尽可能趋向彼此远离。
②价层电子对数的计算
中心原子的价层电子对数＝σ键电子对数(与中心原子结合的原子数)＋中心原子的孤电子对数＝σ键电子对数＋(a－xb)
其中a为中心原子的价电子数，x、b分别为与中心原子结合的原子数及与中心原子结合的原子最多能接受的电子数(H为1，其他原子为“8－该原子的价电子数”)。微粒为阳离子时，中心原子的价电子数要减去离子所带电荷数；微粒为阴离子时，中心原子的价电子数要加上离子所带电荷数。如SO2中硫原子的孤电子对数为＝1；H3O＋中氧原子的孤电子对数为＝1；CO中碳原子的孤电子对数为＝0。
【易错点】在计算孤电子对数时，出现0.5或1.5，则把小数进位为整数，即1或2。如NO2的中心原子N的孤电子对数为＝0.5≈1，则价层电子对数为3，故VSEPR模型为平面三角形，分子立体构型为V形。
③利用价层电子对互斥理论判断分子(或离子)立体构型
价层电子对数 孤电子对数 分子(或离子)立体构型 示例
2 0 CO2、BeCl2
3 0 BF3、SO3、CO
3 1 SO2
4 0 CH4、NH、SO、CCl4
4 1 NH3、PCl3、H3O＋
4 2 H2O、H2S
【变式3-1】（2024·安徽·）某催化剂结构简式如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．该物质中为价 B．基态原子的第一电离能：
C．该物质中C和P均采取杂化 D．基态原子价电子排布式为
【变式3-2】（24-25高三下·陕西·阶段练习）已知和均可发生水解反应生成对应的弱酸，下列说法错误的是（ ）
A．和的VSEPR模型相同
B．和中的N和Si均为杂化
C．发生水解反应为
D．和均能与形成氢键
【考向四】分子性质与微粒作用
【典例4】（2024·湖南·）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：
C．和所含电子数目相等 D．P和Q分子中C、B和N均为杂化
1．分子性质
（1）分子构型与分子极性的关系
（2）溶解性
“相似相溶”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；若存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。
（3）无机含氧酸分子的酸性
无机含氧酸可写成(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：HClO2．范德华力、氢键、共价键的比较
范德华力 氢键 共价键
作用粒子 分子或原子(稀有气体) 氢、氟、氮、氧原子(分子内、分子间) 原子
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—H…B—， A、B的电负性越大，B原子的半径越小，氢键键能越大 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、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 ①影响分子的稳定性 ②共价键键能越大，分子稳定性越强
【变式4-1】（2025·浙江·1月）下列属于极性分子的是（ ）
A． B． C． D．
【变式4-2】（2025·天津宁河·一模）下列说法正确的是（ ）
A．中O-S-O键角比中的大
B．接近水的沸点的水蒸气的相对分子质量测定值比按化学式计算出来的大，是由于氢键的影响
C．酸性：
D．非极性分子往往具有高度对称性，如这样的分子
【考向五】成键方式、晶体类型的判断
【典例5】（2025·浙江·1月）某化合物的晶胞如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．晶体类型为混合晶体 B．与二价铁形成配位键
C．该化合物与水反应有难溶物生成 D．该化合物热稳定性比高
1．σ键、π键的判断
（1）由轨道重叠方式判断：“头碰头”重叠为σ键，“肩并肩”重叠为π键
（2）由共用电子对数判断：单键为σ键；双键或三键，其中一个为σ键，其余为π键
（3）由成键轨道类型判断：s轨道形成的共价键全部是σ键；杂化轨道形成的共价键全部为σ键
配合物中σ键的算法 配位键是一种特殊的共价键
1mol Ni(CO)4中含___molσ键 4个CO中含有4个σ键，外加4个配位键，也属于σ键，总共8个σ键
2．晶体类别的判断方法
（1）依据构成晶体的微粒和微粒间作用力判断
由阴、阳离子形成离子键构成的晶体为离子晶体；由原子形成的共价键构成的晶体为共价晶体；由分子依靠分子间作用力形成的晶体为分子晶体；由金属阳离子、自由电子以金属键形成的晶体为金属晶体
（2）依据物质的分类判断
①活泼金属氧化物和过氧化物(如K2O、Na2O2等)，强碱(如NaOH、KOH等)，绝大多数的盐是离子晶体
②部分非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物、几乎所有的酸、绝大多数有机物的晶体是分子晶体
③常见的单质类共价晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的化合物类共价晶体有SiC、SiO2、AlN、BP、CaAs等
④金属单质、合金是金属晶体
（3）依据晶体的熔点判断
不同类型晶体熔点大小的一般规律：共价晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体的熔点差别很大，如钨、铂等熔点很高，铯等熔点很低
（4）依据导电性判断
①离子晶体溶于水及熔融状态时均能导电
②共价晶体一般为非导体
③分子晶体为非导体，但分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水时，分子内的化学键断裂形成自由移动的离子，也能导电
④金属晶体是电的良导体
（5）依据硬度和机械性能判断
一般情况下，硬度：共价晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体多数硬度大，但也有较小的，且具有延展性
【变式5-1】（2025·江西萍乡·一模）T-碳是碳的一种同素异形体，其晶体结构可以看成是金刚石晶体（如图甲）中每个碳原子被一个由四个碳原子组成的正四面体结构单元（）所取代（如图乙）。已知T-碳的密度为金刚石的一半。下列说法错误的是（ ）
A．T-碳中碳与碳的最小夹角为60°
B．T-碳属于共价晶体
C．金刚石晶胞的边长和T-碳晶胞的边长之比为2：1
D．T-碳晶胞的俯视图如图丙
【变式5-2】（24-25高三上·天津河西·期末）下列各组物质的晶体类型不相同的是（ ）
A．和 B．和
C．硫和白磷 D．金刚砂(SiC)和干冰
【考向六】晶体化学式及粒子数确定
【典例6】（2024·河北·）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
B．粒子S、T之间的距离为
C．该晶体的密度为
D．晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有6个
1．晶胞中微粒数目的计算方法——均摊法
（1）原则：晶胞中任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是
（2）方法：
①长方体(正方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算
a．处于顶点上的粒子，同时为8个晶胞所共有，每个粒子有属于该晶胞
b．处于棱边上的粒子，同时为4个晶胞所共有，每个粒子有属于该晶胞
c．处于晶面上的粒子，同时为2个晶胞所共有，每个粒子有属于该晶胞
d．处于晶胞内部的粒子，则完全属于该晶胞
②非长方体晶胞中粒子视具体情况而定
三棱柱
六棱柱
平面型 石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1个碳原子)被三个六边形共有，每个六边形占
2．熟记几种常见的晶胞结构及晶胞含有的粒子数目
晶体 NaCl CsCl ZnS CaF2 金刚石
晶体结构
粒子数目 4个Na＋， 4个Cl－ 1个Cs+， 1个Cl－ 4个S2－， 4个Zn2＋ 4个Ca2＋， 8个F－ 8个C
晶体 简单立方 体心立方 面心立方 氮化硼 干冰
晶体结构
粒子数目 1个原子 2个原子 4个原子 4个B，4个N 4个CO2
【变式6-1】（2025·江西·一模）K的两种氧化物可用作航天员、潜水员的供氧剂，其晶体结构分别如图甲、乙所示。甲晶胞参数为，设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是（ ）
A．甲的化学式为 B．乙中阴、阳离子数之比为
C．甲中阴离子配位数为4 D．甲晶体密度为
【变式6-2】（2024·湖北·）黄金按质量分数分级，纯金为。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为金
B．Ⅱ中的配位数是12
C．Ⅲ中最小核间距
D．I、Ⅱ、Ⅲ中，与原子个数比依次为、、
【考向七】原子分数坐标分析方法
【典例7】（2024·江西·）NbO的立方晶胞如图，晶胞参数为anm，P的分数坐标为(0，0，0)，阿伏加德罗常数的值M为NA，下列说法正确的是（ ）
A．Nb的配位数是6
B．Nb和O最短距离为anm
C．晶体密度
D．M的分数坐标为
1．原子分数坐标参数
（1）含义：以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子分数坐标
（2）原子分数坐标的确定方法
①依据已知原子的坐标确定坐标系取向
②一般以坐标轴所在正方体的棱长为1个单位
③从原子所在位置分别向x、y、z轴作垂线，所得坐标轴上的截距即为该原子的分数坐标
（3）示例
晶胞中原子坐标
A(0，0，0)， B(0，1，0)， C(1，1，0)， D(1，0，0)， E(0，0，1)， F(0，1，1)， G(1，1，1)， H(1，0，1)， 体心：(，，)， 上面心：(，，1)， 下面心：(，，0)， 左面心：(，0，)，右面心：(，1，)， 前面心：(1，，)， 后面心：(0，，)
2．典型晶胞结构模型的原子分数坐标
（1）简单立方体模型粒子坐标
粒子坐标
若1(0，0，0)，2(0，1，0)，则确定3的原子分数坐标为(1，1，0)，7为(1，1，1)
（2）体心晶胞结构模型的原子坐标和投影图
粒子坐标
若1(0，0，0)，3(1，1，0)，5(0，0，1)，则6的原子分数坐标为(0，1，1)，7为(1，1，1)，9为(，，)
（3）面心立方晶胞结构模型的原子坐标和投影图
粒子坐标
若1(0，0，0)，13(，，0)，12(1，，)，则15的原子分数坐标为(，1，)，11为(，，1)
（4）金刚石晶胞结构模型的原子坐标和投影图
粒子坐标
若a原子为坐标原点，晶胞边长的单位为1，则原子1、2、3、4的坐标分别为(，，)、(，，)、(，，)、(，，)
【变式7-1】（2025·湖北·二模）硼化钙晶胞结构如图所示，每六个硼原子构成一个正八面体，各个顶点通过B-B键相互连接，正八面体中B-B键的键长为dnm，Ca位于立方体体心，原子分数坐标为，设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）
A．距离Ca最近的B有8个 B．Ca与B个数比为1：24
C．M点的原子分数坐标为 D．该晶体的密度为
【变式7-2】（24-25高三下·云南·阶段练习）我国神舟十七号上使用了砷化镓(熔点1237℃)太阳能电池，砷化镓的晶胞结构如图所示，其中原子2的坐标为，晶胞参数为apm，阿伏加德罗常数的值为。下列有关说法正确的是（ ）
A．原子3的坐标为
B．As和Ga分别为第ⅢA族和第ⅤA族，且同属于p区
C．砷化镓晶体属于共价晶体
D．As的配位数为2
【考向八】有关晶胞参数的计算
【典例8】（2024·重庆·）储氢材料的晶胞结构如图所示，的摩尔质量为，阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是（ ）
A．的配位数为2 B．晶胞中含有2个
C．晶体密度的计算式为 D．(i)和(ii)之间的距离为
1．典型晶体模型
晶体 晶体结构 晶体详解
离子 晶体 NaCl 型 （1）每个Na＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cl－(Na＋)有6个，每个Na＋周围等距且紧邻的Na＋有12个；（2）每个晶胞中含4个Na＋和4个Cl－
CsCl型 （1）每个Cs＋周围等距且紧邻的Cl－有8个，每个Cs＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cs＋(Cl－)有6个；（2）如图为8个晶胞，每个晶胞中含1个Cs＋、1个Cl－
CaF2型 在晶体中，每个F－吸引4个Ca2＋，每个Ca2＋吸引8个F－，Ca2＋的配位数为8，F－的配位数为4
金属 晶体 简单立方堆积 典型代表为Po，空间利用率为52%，配位数为6
体心立方堆积 典型代表为Na、K、Fe，空间利用率为68%，配位数为8
六方最密堆积 典型代表为Mg、Zn、Ti，空间利用率为74%，配位数为12
面心立方 最密堆积 典型代表为Cu、Ag、Au，空间利用率为74%，配位数为12
分子 晶体 干冰 （1）8个CO2分子构成立方体且在6个面心又各占据1个CO2分子；（2）每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有12个
混合 型 晶体 石墨 层与层之间的作用是范德华力，平均每个正六边形拥有的碳原子个数是2，C采取的杂化方式是sp2杂化
原子 晶体 金刚石 （1）每个碳原子与相邻的4个碳原子以共价键结合，形成正四面体结构；（2）键角均为109°28′；（3）最小碳环由6个C组成且六个原子不在同一平面内；（4）每个C参与4条C—C键的形成，C原子数与C—C键数之比为1∶2
SiO2 （1）每个Si与4个O以共价键结合，形成正四面体结构；（2）每个正四面体占有1个Si，4个“O”，n(Si)∶n(O)＝1∶2；（3）最小环上有12个原子，即6个O和6个Si
2．晶胞参数(边长)与半径的关系
晶体 晶体结构 图示关系 晶胞参数与边长关系
简单立方晶胞 晶胞参数(边长)为a，原子球半径为r，则有a=2r
体心立方晶胞 晶胞参数(边长)为a，原子球半径为r，体对角线长为c，则有c＝a＝4r
面心立方晶胞 晶胞参数(边长)为a，原子球半径为r，则有4r＝a
六方最密堆积晶胞 晶胞中原子球半径为r，六棱柱边长为a，高为h，则有a＝2r，h＝2倍四面体高
金刚石晶胞 G点是空的，没有球，是正立方体的体心，A球心到E球心，是2个半径，即一个直径；同样，E球心到G，是2个半径，即一个直径，所以AG是两个直径，体对角线是AG的两倍，所以体对角线是4个直径，即8r，则有8r＝a
晶胞参数(边长)为a，原子球半径为r，则有8r＝a。(体对角线上五球相切，其中有两个假想球)
3．晶体密度及微粒间距离的计算
晶体密度的计算公式推导过程
若1个晶胞中含有x个微粒，则晶胞的物质的量为：n＝＝mol 晶胞的质量为：m＝n·M＝g，则密度为：ρ＝
右图为CsCl晶体的晶胞
假设相邻的两个Cs＋的核间距为a cm，NA为阿伏加德罗常数，CsCl的摩尔质量用M g·mol－1表示，则CsCl晶体的密度为ρ＝g·cm－3
4．金属晶体空间利用率的计算方法
（1）空间利用率的定义及计算步骤
①空间利用率(η)：指构成晶体的原子、离子或分子总体积在整个晶体空间中所占有的体积百分比
②
（2）金属晶体空间利用率分类简析
类型 晶体结构示意图 图示关系
简单立方堆积 原子的半径为r，立方体的棱长为2r，则V球＝πr3，V晶胞＝(2r)3＝8r3，空间利用率＝×100%＝×100%＝≈52%
体心立方晶胞 原子的半径为r，体对角线c为4r，面对角线b为a，由(4r)2＝a2＋b2得a＝r。1个晶胞中有2个原子，故空间利用率＝×100%＝×100%＝×100%＝≈68%
面心立方最密堆积 原子的半径为r，面对角线为4r，a＝2r，V晶胞＝a3＝(2r)3＝16r3，1个晶胞中有4个原子，则空间利用率＝×100%＝×100%＝≈74%
六方最密堆积 原子的半径为r，底面为菱形(棱长为2r，其中一个角为60°)，则底面面积S＝2r×r＝2r2，h＝r，V晶胞＝S×2h＝2r2×2×r＝8r3，1个晶胞中有2个原子，则空间利用率＝×100%＝×100%＝≈74%
金刚石型堆积 设原子半径为R，由于原子在晶胞体对角线方向上相切(相邻两个碳原子之间的距离为晶胞体对角线的四分之一)，可以计算出晶胞参数：a＝b＝c＝R，α＝β＝γ＝90°。每个晶胞中包含八个原子。 η＝×100%＝×100%≈34.01%
【变式8-1】（2025·辽宁·模拟预测）贮氢合金的多功能应用，特别是贮氢合金在电池领域的工业化，激起了人们对贮氢合金的高度重视。以下为La-Ni相(p图所示)及La-Mg-Ni相(p图的m、n结构中顶点的La被Mg代替)形成的两种晶体的晶胞结构(已知：La、Ni原子半径分别为，，La-Ni相晶胞参数为，相晶胞参数为，阿伏加德罗常数的值为)，下列有关说法错误的是（ ）
A．相的化学式为
B．相的晶胞密度为
C．相中原子空间利用率为
D．相中与Mg等距且最近的Mg有12个
【变式8-2】（24-25高三上·河北沧州·阶段练习）的晶胞结构如图甲所示，将掺杂到的晶体中得到稀磁性半导体材料如图乙所示。下列说法中错误的是（ ）
A．图甲中原子位于原子构成的正四面体空隙中，填充率为
B．图乙中，a的分数坐标为，c点的分数坐标为
C．图甲中，的相对分子质量为M，晶体密度为，表示阿伏加德罗常数，则晶胞中距离最近的两个原子间距离为
D．掺杂之后，晶体中的原子个数比为
【考向九】解释原因类简答题
【典例9】（2024·四川绵阳·二模）(3)杂环化合物咪唑、呋喃、噻吩均能作为配体形成配合物，三种物质的信息如下表。
物质名称 咪唑 呋喃 噻吩
结构简式
沸点/ 257 31.4 84.2
1．晶体熔、沸点的比较
（1）不同类型晶体熔、沸点的比较
①不同类型晶体的熔、沸点高低的一般规律：共价晶体＞离子晶体＞分子晶体
②金属晶体的熔、沸点差别很大，如：钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低
（2）同种晶体类型熔、沸点的比较——比较晶体内微粒之间相互作用力的大小
①共价晶体：看共价键的强弱，取决于键长，即：成键原子半径大小
规律：原子半径越小键长越短键能越大熔沸点越高
如熔点：金刚石＞碳化硅＞晶体硅
②离子晶体：看离子键的强弱，取决于阴、阳离子半径大小和所带电荷数
规律：衡量离子晶体稳定性的物理量是晶格能。晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，熔点越高，硬度越大。一般地说，阴、阳离子的电荷数越多，离子半径越小，晶格能越大，离子间的作用力就越强，离子晶体的熔、沸点就越高，如熔点：MgO＞NaCl＞CsCl
③分子晶体：看分子间作用力 (一般先氢键后范德华力最后分子的极性)
a．分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有分子间氢键的分子晶体熔、沸点反常得高，
如沸点：H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S
b．组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，如沸点：SnH4＞GeH4＞SiH4＞CH4
c．组成和结构不相似的物质(相对分子质量接近)，分子的极性越大，其熔、沸点越高，如沸点：CO＞N2
d．在同分异构体中，一般支链越多，熔、沸点越低，如沸点：正戊烷＞异戊烷＞新戊烷
④金属晶体：看金属键的强弱，取决于金属阳离子半径和所带电荷数
规律：金属离子的半径越小，离子的电荷数越多，其金属键越强，金属的熔、沸点就越高
如熔、沸点：Na＜Mg＜Al
2．键的极性对化学性质的影响。
举例:a.CCl3COOH的酸性大于CHCl2COOH,其原因是Cl3C—的极性大于Cl2HC—的极性,导致CCl3COOH的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出H+
b.CH3COOH的酸性大于CH3CH2COOH,其原因是烷基是推电子基因,烷基越大,推电子效应越大,使羧基中的羟基的极性越小,羧酸的酸性越弱
3.键角大小的比较原因解释
(1)依据杂化方式和空间结构比较。
①键角大小规律:直线形>平面三角形>正四面体形>三角锥形>V形。
②原因解释答题模板:×××中心原子采取×××杂化,键角为×××,而×××中心原子采取×××杂化,键角为×××。
③应用举例:Si与C位于同一主族,SiO2键角小于CO2的原因是SiO2中心原子Si采取sp3杂化,键角为109°28′;CO2中心原子C采取sp杂化,键角为180°。
(2)杂化方式相同,孤电子对数不同。
①键角大小规律:中心原子上孤电子对越多,孤电子对对成键电子对的斥力越大,键角越小。
②原因解释答题模板:×××分子中无孤电子对,×××分子中含有1个孤电子对,×××分子中含有2个孤电子对,对成键电子对的排斥作用依次增大,故键角逐渐减小。
③应用举例:已知H2O、NH3、CH4三种分子中,键角由大到小的顺序是CH4>NH3>H2O,原因为孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力,CH4分子中无孤电子对,NH3分子中含有1个孤电子对,H2O分子中含有2个孤电子对,对成键电子对的排斥作用依次增大,故键角逐渐减小。
(3)中心原子不同,配位原子相同。
①键角大小规律:中心原子的电负性越大,键角越大。
②原因解释答题模板:×××原子的电负性较大,成键电子对离中心原子越近,成键电子对之间的斥力较大,键角较大。
③应用举例:NH3的键角>PH3的键角,原因是中心原子的电负性N大于P,“N—H”成键电子对之间的距离较小,“N—H”成键电子对之间的斥力较大,NH3分子中键角较大。
(4)中心原子相同,配位原子不同。
①键角大小规律:配位原子的电负性越大,键角越小。
②原因解释答题模板:中心原子相同,配体×××原子的电负性较大,成键电子对离中心原子较远,成键电子对之间的排斥力较小,因而键角较小。
③应用举例:NF3的键角【变式9-1】（2024·浙江·）(3)①，其中的N原子杂化方式为 ；比较键角中的 中的(填“>”、“<”或“=”)，请说明理由 。
【变式9-2】（2025·山东烟台·一模）②乙胺和2-羟基乙胺的碱性随N原子电子云密度增大而增强，二者碱性更强的是 (填结构简式)。
1．（2024·广西·）如图所示的铼配合物离子能电催化还原。短周期元素的原子序数依次增大。标准状况下，WY和是等密度的无色气体，是黄绿色气体。下列说法错误的是（ ）
A．第一电离能： B．图中X原子的杂化方式为
C．元素以原子的形态与配位 D．Y的电负性大于中的化学键是极性键
2．（2024·贵州·）我国科学家首次合成了化合物[K(2，2，2-crypt)]5[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
3．（2024·甘肃·）晶体中，多个晶胞无隙并置而成的结构如图甲所示，其中部分结构显示为图乙，下列说法错误的是（ ）
A．电负性： B．单质是金属晶体
C．晶体中存在范德华力 D．离子的配位数为3
4．（2024·广西·）白磷是不溶于水的固体，在空气中易自燃。下列有关白磷的说法错误的是（ ）
A．分子中每个原子的孤电子对数均为1
B．常保存于水中，说明白磷密度大于
C．难溶于水，是因为水是极性分子，是非极性分子
D．熔点低，是因为分子内的键弱
5．（2024·福建·）我国科学家预测了稳定的氮单质分子(结构如图)。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是（ ）
A．的键电子数为
B．的(价层)孤电子对数为
C．的杂化N原子数为
D．完全分解，产生的分子数为
6．（2024·海南·）根据下列实验及现象，所得结论错误的是（ ）
选项 实验及现象 结论
A 将通入溴水至过量，溶液的橙色褪去 有漂白性
B 自热米饭附带的热源包(主要成分CaO，少许、Al粉)加水后，未产生气体 Al粉已经变质
C 浓溶液呈黄绿色，加水稀释后溶液呈蓝色 配体与间存在配位平衡移动
D 淀粉-KI试纸遇的混合液不变色 配离子氧化能力弱
7．（2024·海南·）过氧化脲[]是一种常用的消毒剂，可由过氧化氢()和脲加合而成，代表性结构如图所示。下列关于过氧化脲的说法正确的是（ ）
A．所有原子处于同一平面 B．氧的化合价均为-2价
C．杀菌能力源于其氧化性 D．所有共价键均为极性键
8．（2024·河北·）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：。下列有关化学用语或表述正确的是（ ）
A．的形成过程可表示为
B．中的阴、阳离子有相同的VSEPR模型和空间结构
C．在、石墨、金刚石中，碳原子有和三种杂化方式
D．和都能作制冷剂是因为它们有相同类型的分子间作用力
9．（2024·湖北·）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
10．（2024·天津·）我国学者在碳化硅表面制备出超高迁移率半导体外延石墨烯。下列说法正确的是（ ）
A．是离子化合物 B．晶体的熔点高、硬度大
C．核素的质子数为8 D．石墨烯属于烯烃
11．（2024·广西·）一定条件下，存在缺陷位的LiH晶体能吸附使其分解为N，随后N占据缺陷位(如图)。下列说法错误的是（ ）
A． B．半径：
C． D．LiH晶体为离子晶体
12．（2024·湖南·）是一种高活性的人工固氮产物，其合成反应为，晶胞如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．合成反应中，还原剂是和C
B．晶胞中含有的个数为4
C．每个周围与它最近且距离相等的有8个
D．为V型结构
13．（2024·河北·）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 晶体中与8个配位，而晶体中与6个配位 比的半径大
D 逐个断开中的键，每步所需能量不同 各步中的键所处化学环境不同
14．（2024·湖北·）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
16．（2024·安徽·）研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物()，其立方晶胞和导电时迁移过程如下图所示。已知该氧化物中为价，为价。下列说法错误的是（ ）
A．导电时，和的价态不变 B．若，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
17．（2024·吉林·）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 B．晶胞2中S与S的最短距离为
C．晶胞2中距最近的S有4个 D．晶胞2和晶胞3表示同一晶体
18．（2024·吉林·）环六糊精(D-吡喃葡萄糖缩合物)具有空腔结构，腔内极性较小，腔外极性较大，可包合某些分子形成超分子。图1、图2和图3分别表示环六糊精结构、超分子示意图及相关应用。下列说法错误的是（ ）
A．环六糊精属于寡糖
B．非极性分子均可被环六糊精包合形成超分子
C．图2中甲氧基对位暴露在反应环境中
D．可用萃取法分离环六糊精和氯代苯甲醚
19．（2023·辽宁·）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 D．取代产生的空位有利于传导
20．（2023·重庆卷）“嫦娥石”是中国首次在月球上发现的新矿物，其主要由和(钇，原子序数比大13)组成，下列说法正确的是（ ）
A．Y位于元素周期表的第ⅢB族
B．基态原子的核外电子填充在6个轨道中
C．5种元素中，第一电离能最小的是
D．5种元素中，电负性最大的是
21．（2023·江苏卷）元素C、Si、Ge位于周期表中ⅣA族。下列说法正确的是（ ）
A．原子半径： B．第一电离能：
C．碳单质、晶体硅、SiC均为共价晶体 D．可在周期表中元素Si附近寻找新半导体材料
22．（2023·海南卷）下列有关元素单质或化合物的叙述正确的是（ ）
A．分子呈正四面体，键角为
B．NaCl焰色试验为黄色，与Cl电子跃迁有关
C．Cu基态原子核外电子排布符合构造原理
D．是由极性键构成的极性分子
23．（2023·重庆卷）和均可发生水解反应，其中的水解机理示意图如下：
下列说法正确的是（ ）
A．和均为极性分子 B．和中的均为杂化
C．和的水解反应机理相同 D．和均能与形成氢键
24．（2023·河北卷）锆是重要的战略金属，可从其氧化物中提取。下图是某种锆的氧化物晶体的立方晶胞，为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是（ ）
A．该氧化物的化学式为
B．该氧化物的密度为
C．原子之间的最短距离为
D．若坐标取向不变，将p点原子平移至原点，则q点原子位于晶胞面的面心
25．（2023·河北卷）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 用替代填充探空气球更安全 的电子构型稳定，不易得失电子
B 与形成配合物 中的B有空轨道接受中N的孤电子对
C 碱金属中的熔点最高 碱金属中的价电子数最少，金属键最强
D 不存在稳定的分子 N原子价层只有4个原子轨道，不能形成5个键
26．（2023·重庆卷）配合物[MA2L2]的分子结构以及分子在晶胞中的位置如图所示，下列说法错误的是
A．中心原子的配位数是4 B．晶胞中配合物分子的数目为2
C．晶体中相邻分子间存在范德华力 D．该晶体属于混合型晶体
27．（2025·浙江·）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原子轨道上的电子自旋方向相同 B．的最外层电子数为18
C．的半径小于的半径 D．电子排布为的P原子处于激发态
(2)某化合物的晶胞如图。
①化学式是 ；
②将该化合物加入到含少量石蕊的中，实验现象是 (从酸碱性和溶解性角度推测)。
(3)两分子脱水聚合得到一分子，从的结构角度分析差异的原因 。
(4)兴趣小组对某磷灰石[主要成分为和少量]进行探究，设计了两种制备的方法：
Ⅰ.用稍过量的浓与磷灰石反应，得到溶液、少量气体、渣(主要成分为)。
Ⅱ.将磷灰石脱水、还原，得到的白磷燃烧后与水反应制得溶液。
①方法I，所得溶液中含有的杂质酸是 。
②以方法Ⅰ中所得渣为硫源，设计实验制备无水，流程如下：
溶液A是 ，系列操作B是 ，操作C是 。
③方法Ⅱ中，脱水得到的(足量)与炭(C)、高温下反应，生成白磷和另一种可燃性气体，该反应的化学方程式是 。
28．（2023·浙江卷）氮的化合物种类繁多，应用广泛。
请回答：
（1）基态N原子的价层电子排布式是 。
（2）与碳氢化合物类似，N、H两元素之间也可以形成氮烷、氮烯。
①下列说法不正确的是 。
A．能量最低的激发态N原子的电子排布式：
B．化学键中离子键成分的百分数：
C．最简单的氮烯分子式：
D．氮烷中N原子的杂化方式都是
②氮和氢形成的无环氮多烯，设分子中氮原子数为n，双键数为m，其分子式通式为 。
③给出的能力： (填“>”或“<”)，理由是 。
（3）某含氮化合物晶胞如图，其化学式为 ，每个阴离子团的配位数(紧邻的阳离子数)为 。
1．（24-25高三下·重庆·阶段练习）氯化亚砜()是醇氯化反应中的一种常用良好试剂，反应原理如下：，下列说法错误的是（ ）
A．中的碳原子均采用杂化
B．HCl和均为极性分子，均易溶于水
C．分子的空间结构名称为平面三角形
D．沸点由高到低的顺序为：
2．（24-25高三下·山东·开学考试）一种由H、B、C、N、O、Cl组成的多孔配位聚合物，可作吸附甲醇的材料。该聚合物由、和Cl-三种微粒组成，其中阳离子为平面结构。该化合物部分晶体结构如下图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．图中a处代表O原子
B．该聚合物中化学键类型只有共价键和配位键
C．晶体中C和原子杂化类型相同
D．可形成大π键
3．（2025·湖北·二模）结构决定性质是化学学科的核心观念。下列解释错误的是（ ）
选项 事实 解释
A 在中的溶解度高于在水中的溶解度 是非极性分子
B 离子化合物常温下为液态 阴、阳离子半径大，所带电荷数少，形成的离子键弱，熔点低
C 键角： O的电负性比S的大，的成键电子对更偏向0，成键电子对间排斥力更大，键角更大
D 沸点： 后者形成了分子内氢键，使其沸点低于前者
4．（2025高三下·河南·专题练习）从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列陈述与相应的解释错误的是
选项 陈述 解释
A 键角： 孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对与成键电子对之间的斥力
B 熔沸点： 水分子间存在氢键
C 碱性： F的电负性大于H，中N难与结合
D 水溶性： 分子极性：顺式甘氨酸铜>反式甘氨酸铜
4．（2025·安徽·一模）下列有关晶体的说法正确的是（ ）
A．含有阳离子的晶体中，一定含有阴离子
B．氯化钠是由阴、阳离子间通过静电引力结合而成的离子晶体
C．二氧化硅是由共价键结合而成的共价晶体
D．干冰内有共价键，分子间既存在范德华力又存在氢键
5．（24-25高三上·云南德宏·期末）下列有关物质结构或性质的描述中，错误的是（ ）
A．硬度：金刚石>碳化硅，是由于金刚石中C原子半径小于碳化硅中硅原子半径，C-C键键长比C-Si键键长短，键能大
B．稳定性：H2O>H2S，是因为H2O分子间含有氢键
C．氯化钠晶体中每个周围紧邻且距离相等的共有12个
D．键角：NH3>H2O，是由于NH3、H2O中心原子孤电子对数不一样
6．（24-25高三上·甘肃临夏·期末）六方相氮化硼晶体结构与石墨相似(图1)，但不能导电，立方氮化硼晶体的晶胞如图2所示，该晶胞的俯视投影图如图3所示，下列说法正确的是（ ）
A．电负性：
B．六方相氮化硼晶体不导电的原因是层状结构中没有自由移动的电子
C．六方相氮化硼晶体属于共价晶体
D．立方氮化硼晶体的俯视投影图中，表示硼原子相对位置的是②
7．（2025·江西·一模）硫化镉(CdS)晶胞的结构如图所示。已知该晶胞参数为，以晶胞参数建立分数坐标系，1号原子的坐标为，3号原子的坐标为(1，1，1)，下列说法错误的是
A．晶体中，与最近的离子有12个
B．2号原子的坐标为
C．与之间最近的距离
D．设为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为
8．（24-25高三下·重庆·阶段练习）交错磁性的发现或将引起一场技术革命，其中最具代表性的物质是，其晶胞结构如下图(a、b为晶胞参数，)，下列说法错误的是（ ）
A．晶体中O原子的配位数为3
B．晶体中O原子构成的八面体空隙均有Ru原子填充
C．晶胞中体心与顶点之间的距离为
D．晶体的密度为
9．（2024·上海宝山·二模）硅材料在生活中占有重要地位。
(1)太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。硅原子核外未成对电子数为 。单晶硅的晶体类型为 。
A．离子晶体 B．分子晶体 C．共价晶体 D．金属晶体
(2)由硅原子核形成的三种微粒，电子排布式分别为：①、②、③，有关这些微粒的叙述，正确的是___________。
A．得电子能力：①>②
B．微粒半径：③>①>②
C．电离一个电子所需最低能量：①>②>③
D．电子排布属于基态原子(或离子)的是：①②
(3)硅和卤素单质反应可以得到，的熔沸点如下表：
熔点/℃ -90.0 -69.8 5.6 120.7
沸点/℃ -85.8 57.8 154.2 287.7
①气态分子的空间构型是 。
A．正四面体形 B．三角锥形 C．角形 D．直线形
②0℃时，、、、呈液态的是 。
A． B． C． D．
③比较上述的熔沸点，分析其变化规律及原因 。
(4)与N-甲基咪唑反应可以得到，其结构如下图所示：
N-甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为 。
(5)硅合金具有良好的性能。
①下列关于合金的说法错误的是 。
A．熔点高于组成金属 B．可能含有非金属
C．硬度通常比组成金属大 D．一般比单一金属用途更广
②白铜是我国使用最早的合金之一，白铜晶胞结构如图所示(Cu位于面心)，该晶胞含有的Cu原子和Ni原子个数分别为 、 。已知晶体密度为dg·cm-3，设NA为阿伏加德罗常数的值。Ni和Ni之间的最短距离为 nm。
