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专题12 物质的结构与性质
考点1 原子的结构与性质
1.(2025·江苏·高考真题)科学家通过核反应发现氚。下列说法正确的是
A.表示一个质子
B.的基态原子核外电子排布式为
C.与互为同位素
D.的原子结构示意图为
C【详解】A.质量数为1,质子数为0,中子数为1,因此其表示一个中子,A错误;
B.的基态原子核外电子排布式为,B错误;
C.质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素,与质子数相同、中子数不同,二者互为同位素,C正确;
D.原子核外只有2个电子,原子结构示意图为,D错误。
故选C。
2.(2025·山东·高考真题)第70号元素镱的基态原子价电子排布式为。下列说法正确的是
A.的中子数与质子数之差为104 B.与是同一种核素
C.基态原子核外共有10个d电子 D.位于元素周期表中第6周期
D【详解】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。
3.(2025·重庆·高考真题)根据元素周期律,同时满足条件(ⅰ)和条件(ⅱ)的元素是
(ⅰ)电负性大于同族其他元素;(ⅱ)第一电离能高于同周期相邻的元素
A.Al B.Si C.B D.Be
D【详解】A.Al是第ⅢA族元素,同主族中电负性最大的是B,因此Al不满足条件(i),A错误;
B.Si是第ⅣA族元素,同主族中电负性最大的是C,因此Si不满足条件(i),B错误;
C.B是第ⅢA族元素,电负性在同主族中最大,满足条件(i)。B是ⅢA族元素,同周期电离能从左往右逐渐增加,但Be是第ⅡA族元素,2p为全空,比较稳定,电离能大于B,所以B的第一电离能比相邻的Be和C都小,不满足条件(ii),C错误;
D.Be是第ⅡA族元素,电负性在同主族中最大,满足条件(i);Be是第ⅡA族元素,2p为全空,比较稳定,电离能大于B和Li,所以Be的第一电离能大于同周期相邻主族元素,满足条件(ii),D正确;
故选D。
4.(2024·重庆·高考真题)某合金含和等元素。下列说法正确的是
A.的电负性大于 B.和均为d区元素
C.的第一电离能小于 D.基态时,原子和原子的单电子数相等
A【详解】A.同周期从左到右元素的电负性逐渐增大,Si电负性大于Al,A正确;
B.基态Mn原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d54s2,为d区;基态Cu原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1,为ds区,B错误;
C.基态Mg原子的价电子排布式为3s2,基态Al原子的价电子排布式为3s23p1,镁原子最外层3s轨道达到全充满结构,铝的3p轨道未达到半充满结构,故镁的第一电离能大于铝的第一电离能,C错误;
D.基态Mg原子的价电子排布式为3s2,没有单电子,基态Mn价电子排布式为3d54s2,有5个单电子,单电子数不相等,D错误;
故选A。
5.(2024·浙江·高考真题)氧是构建化合物的重要元素。请回答:
(2)下列有关单核微粒的描述正确的是_______。
A.的基态原子电子排布方式只有一种
B.的第二电离能的第一电离能
C.的基态原子简化电子排布式为
D.原子变成,优先失去轨道上的电子
【答案】AB
【详解】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。
6.(1)(2025·山东·高考真题)单质及其化合物应用广泛。回答下列问题:
在元素周期表中,位于第 周期 族。基态原子与基态离子未成对电子数之比为 。元素C、N、O中,第一电离能最大的是 ,电负性最大的是 。
(2)(2025·河北·高考真题)铬盐产品广泛应用于化工、医药、印染等领域。通过闭环生产工艺将铬铁矿转化为重铬酸钾同时回收利用钾资源,可实现绿色化学的目标。过程如下:
已知:铬铁矿主要成分是。
回答下列问题:
基态铬原子的价层电子排布式: 。
(3)(2025·湖北·高考真题)氟化钠是一种用途广泛的氟化试剂,通过以下两种工艺制备:
Ⅰ
Ⅱ
已知:室温下,是难溶酸性氧化物,的溶解度极低。
时,的溶解度为水,温度对其溶解度影响不大。
回答下列问题:
基态氟离子的电子排布式为 。
(4)(2025·北京·高考真题)通过和的相互转化可实现的高效存储和利用。
将的基态原子最外层轨道表示式补充完整: 。
(5)(2025·安徽·高考真题)某含锶()废渣主要含有和等,一种提取该废渣中锶的流程如下图所示。
已知时,
回答下列问题:
锶位于元素周期表第五周期第ⅡA族。基态原子价电子排布式为 。
【答案】(1)四; VIII; 4:5 (2) (3) (4) (5)
【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。(2)Cr为24号元素,基态铬原子的价层电子排布式:。(3)氟的原子序数为9,基态氟离子电子排布为。(4)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:;(5)锶位于元素周期表第五周期第ⅡA族,基态原子价电子排布式为;
考点二 分子的结构与性质
1.(2025·山东·高考真题)用硫酸和可制备一元弱酸。下列说法错误的是
A.的水溶液显碱性
B.的空间构型为V形
C.为含有共价键的离子化合物
D.的中心N原子所有价电子均参与成键
B【详解】A.NaN3是强碱(NaOH)和弱酸(HN3)形成的盐,水解生成OH-,溶液显碱性,A正确。
B.与CO2是等电子体,两者结构相似 ,其中心原子均为sp杂化,其空间构型均为直线型,而非V形,B错误。
C.NaN3为离子化合物(Na+与通过离子键结合),内部三个N原子以共价键连接,C正确。
D.中心N原子通过sp杂化形成两个双键,无孤电子对,所有价电子参与成键,D正确。
故选B。
2.(2025·甘肃·高考真题)我国化学家合成了一种带有空腔的杯状主体分子(结构式如图a),该分子和客体分子可形成主客体包合物:被固定在空腔内部(结构示意图见图b)。下列说法错误的是
A.主体分子存在分子内氢键 B.主客体分子之间存在共价键
C.磺酸基中的S—O键能比小 D.和中N均采用杂化
B【详解】A.主体分子内羟基与磺酸基相邻较近,磺酸基中含有羟基的结构,可以形成分子内氢键,A正确;
B.主体与客体间通过非共价键形成超分子,B错误;
C.已知单键的键能小于双键,则S-O的键能比S=O键能小,C正确;
D.N原子价电子数为5,中N有4条键,失去1个电子形成阳离子,无孤对电子,采用sp3杂化,中N有3条键,1对孤对电子,价层电子对数为4,采用sp3杂化,D正确;
故选B。
3.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)可用于水的杀菌消毒,遇水发生反应:。下列说法正确的是
A.反应中各分子的键均为键
B.反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形
C.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【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。
4.(2025·安徽·高考真题)氟气通过碎冰表面,发生反应①,生成的遇水发生反应②。下列说法正确的是
A.的电子式为 B.为非极性分子
C.反应①中有非极性键的断裂和形成 D.反应②中为还原产物
A【详解】A.HOF中心原子为O,与H、F通过共用电子对形成共价键,电子式为,A正确
B.空间结构为半开页书形,正负电荷中心不重合,属于极性分子,B错误;
C.反应①中F-F非极性键断裂,但没有非极性键的形成,C错误;
D.F的电负性大于O,HOF中氟表现为-1价,O为0价,H为+1价,生成物HF中氟还是-1价,F的化合价没有变化,反应②中氧化剂为HOF,还原剂为,既是氧化产物也是还原产物,HF既不是氧化产物也不是还原产物,D错误;
故选A。
5.(2025·重庆·高考真题)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: B.熔点:
C.分子的极性: D.的键角:
A【详解】A.由图中数据可知,氮氮键的键长:,则氮氮键的键能:,A正确;
B.二者均为分子构成的物质,分子间作用力:,熔点:,B错误;
C.为对称的平面结构,极性较弱,而结构不对称,正负电荷中心不能重合,属于典型的极性分子,故分子极性::,C错误;
D.结构为,中心原子N存在对孤对电子,中心原子N为杂化,受孤对电子影响,键角略小于120°;而中心原子N的孤对电子为,价电子数为3,也是杂化,没有孤对电子的影响,故键角,D错误;
故选A。
6.(2025·江苏·高考真题)探究含铜化合物性质的实验如下:
步骤Ⅰ取一定量溶液,加入适量浓氨水,产生蓝色沉淀。
步骤Ⅱ 将沉淀分成两等份,分别加入相同体积的浓氨水、稀盐酸,沉淀均完全溶解,溶液分别呈现深蓝色、蓝色。
步骤Ⅲ 向步骤Ⅱ所得的深蓝色溶液中插入一根打磨过的铁钉,无明显现象;继续加入稀盐酸,振荡后静置,产生少量气泡,铁钉表面出现红色物质。
下列说法正确的是
A.步骤Ⅰ产生的蓝色沉淀为
B.步骤Ⅱ的两份溶液中:
C.步骤Ⅲ中无明显现象是由于铁钉遇深蓝色溶液迅速钝化
D.步骤Ⅲ中产生气体、析出红色物质的反应为
B【详解】A.步骤Ⅰ中产生的蓝色沉淀是Cu(OH)2,而非[Cu(NH3)4]SO4。因为适量浓氨水与CuSO4溶液反应首先生成Cu(OH)2沉淀,过量氨水才会溶解沉淀形成络合物,A错误;
B.步骤Ⅱ中,深蓝色溶液(加入浓氨水)中的Cu2+因形成[Cu(NH3)4]2+络离子而浓度降低,而蓝色溶液(加入稀盐酸)中Cu2+可以自由移动,浓度较高。因此c深蓝色(Cu2+) < c蓝色(Cu2+),B正确;
C.步骤Ⅲ中无明显现象并非因铁钉钝化。铁在碱性溶液中不易钝化,且后续加入盐酸后有反应发生,说明铁未钝化。真正原因是络合物中Cu2+浓度过低,无法被Fe置换,C错误;
D.步骤Ⅲ中加入盐酸后,H+与NH3结合生成NH4+,导致配合物释放Cu2+,随后Fe与H+反应生成H2(气泡),并与Cu2+发生置换反应生成Cu,D的反应式未体现H+的作用,与实际反应原理不符,D错误;
故选B。
考点3 晶体的结构与性质
1.(2025·湖南·高考真题)掺杂的铋酸钡具有超导性。替代部分形成(摩尔质量为),其晶胞结构如图所示。该立方晶胞的参数为,设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有6个
B.晶胞中含有的铋离子个数为8
C.第一电离能:
D.晶体的密度为
A【详解】A.铋离子位于顶点,与其最近且距离相等的位于棱心,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,位于棱心,有,所以晶胞的质量是,晶胞体积是,则晶体的密度是:,D错误;
故选A。
2.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)晶体因x变化形成空位而导致颜色各异,当时,其立方晶胞结构如图。设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.密度为时, D.空位数不同,吸收的可见光波长不同
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,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.时,立方晶胞中W个数为、O个数为,若x=0.5,晶胞质量为,晶胞体积为,则密度,所以密度为时,x=0.5,故C正确;
D.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。
3.(2025·安徽·高考真题)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.碘晶体中有个“卤键” D.碘晶体的密度为
A【详解】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”,碘晶体物质的量是0.5mol,“卤键”的个数是,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,晶胞的体积是,密度是,D正确;
故选A。
4.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)一种负热膨胀材料的立方晶胞结构如图,晶胞密度为,阿伏加德罗常数的值为,下列说法错误的是
A.沿晶胞体对角线方向的投影图为
B.和B均为杂化
C.晶体中与最近且距离相等的有6个
D.和B的最短距离为
A【详解】A.由晶胞图可知,晶胞中Ag位于体心,B位于顶点,C、N位于体对角线上,沿晶胞体对角线方向投影,体对角线上的原子投影到中心(重叠),其余6个顶点原子分别投影到六元环的顶点上,其他体内的C、N原子都投影到对应顶点原子投影与体心的连线上,则投影图为,A错误;
B.Ag位于体心,与周围4个N原子原键,价层电子对数为4,且与4个N原子形成正四面体,则Ag为杂化;由晶胞中成键情况知,共用顶点B原子的8个晶胞中,有4个晶胞中存在1个C原子与该B原子成键,即B原子的价层电子对数为4,为杂化,B正确;
C.晶胞中Ag位于体心,与最近且距离相等的就是该晶胞上、下、左、右、前、后6个相邻的晶胞体心中的原子,为6个,C正确;
D.B位于顶点,其个数为,Ag、C、N均位于晶胞内,个数分别为1、4、4,由晶胞密度可知晶胞参数a=,和B的最短距离为体对角线的一半,即,D正确;
故选A。
5.(2025·湖北·高考真题)晶胞是长方体,边长,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.晶胞中分子的取向相同
C.1号和2号S原子间的核间距为
D.每个S原子周围与其等距且紧邻的S原子有4个
D【详解】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。
6.(2025·河北·高考真题)是一种具有优异磁性能的稀土永磁材料,在航空航天等领域中获得重要应用。的六方晶胞示意图如下,晶胞参数、,M、N原子的分数坐标分别为、。设是阿伏加德罗常数的值。
下列说法错误的是
A.该物质的化学式为 B.体心原子的分数坐标为
C.晶体的密度为 D.原子Q到体心的距离为
D【详解】A.由晶胞图知,白球位于体心,晶胞中数目为1,黑球位于顶角、棱心、体内,六方晶胞上下表面中一个角60°, 一个角为120°,晶胞中数目为,结合题意知,白球为Sm、黑球为Co,该物质化学式为,A正确;
B.体心原子位于晶胞的中心,其分数坐标为,B正确;
C.每个晶胞中含有1个“”,晶胞底面为菱形,晶胞体积为,则晶体密度为,C正确;
D.原子Q的分数坐标为,由体心原子向上底面作垂线,垂足为上底面面心,连接该面心与原子Q、体心与原子Q可得直角三角形,则原子Q到体心的距离,D错误;
故选D。
7.(2024·重庆·高考真题)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
B【详解】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。
8.(2024·江西·高考真题)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
D【详解】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。
考点4 物质的结构与性质综合应用
1.(2025·湖北·高考真题)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.的熔点比的低,因为的离子键更强
B.磷单质通常不以形式存在,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形成而N形成,因为P的价层电子轨道更多且半径更大
A【详解】A.熔点的差异源于离子键的强度。中带3个负电荷,而中只带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,的离子键比更强,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,因此中O-H键极性大,酸性强;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,的中心原子N形成杂化后有3个键和1个孤对电子;磷有3d轨道可参与杂化,且原子半径大,能容纳5个配体,故形成,D正确;
故选A。
2.(2025·湖北·高考真题)下列关于物质性质或应用解释错误的是
选项 性质或应用 解释
A 石蜡油的流动性比水的差 石蜡油的分子间作用力比水的小
B 溶于水显碱性 可结合水中的质子
C 可以氧化 中O显正电性
D 石墨作为润滑剂 石墨层间靠范德华力维系
A【详解】A.石蜡油的成分主要是高碳烷烃,相对分子质量大,分子间作用力大,导致粘度大,因此石蜡油流动性比水小的原因是分子间作用力比水分子间作用力大,A错误;
B.NH3中N有一对孤电子,能与水提供的H+结合,从而释放OH-,因此NH3溶于水显碱性,B正确;
C.F的电负性大于O,OF2中F显负电性,O显正电性,H2O中O显负电性,H2O中O容易转移电子给OF2中O,因OF2可以氧化H2O,C正确;
D.石墨是层状结构,石墨层间靠范德华力维系,范德华力较弱,导致层与层之间容易滑动,故石墨具有润滑性,D正确;
答案选A。
3.(2025·山东·高考真题)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: 电离能:
B 酸性: 电负性:
C 硬度:金刚石>晶体硅 原子半径:
D 熔点: 离子电荷:
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。
4.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)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【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)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。
5.(2025·广东·高考真题)由结构不能推测出对应性质的是
选项 结构 性质
A 的VSEPR模型为平面三角形 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【详解】A.SO3的VSEPR模型为平面三角形,反映其分子几何结构,但氧化性由硫的高价态(+6)决定,与结构无直接关联,A符合题意;
B.钾和钠原子结构差异导致电子跃迁能量不同,焰色不同,结构与性质对应合理,B不符合题意;
C.乙烯和乙炔均含π键,π键断裂是加聚反应的基础,结构与性质对应合理,C不符合题意;
D.石墨层中离域p电子使其导电,结构与性质对应合理,D不符合题意;
答案选A。
6.(2025·湖南·高考真题)下列有关物质性质的解释错误的是
性质 解释
A 酸性: 是推电子基团
B 熔点: 的体积大于
C 熔点: 比的金属性弱
D 沸点: 分子间存在氢键
C【详解】A.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.的体积大于,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.分子间氢键使其沸点反常高于,D解释正确;
故选C。
7.(2025·甘肃·高考真题)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 分子间作用力
C 金属有良好的延展性 离子键
D 刚玉的硬度大,熔点高 共价晶体
C【详解】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。
8.(2025·河北·高考真题)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 苯不能使溴的溶液褪色 苯分子中碳原子形成了稳定的大键
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【详解】A.氮气的稳定性源于氮分子中的三键,键能高难以断裂,A正确;
B.苯因大π键结构稳定,难以与溴发生加成或取代,B正确;
C.水晶的规则外形由原子三维有序排列(晶体结构)导致,C正确;
D.氯化钠熔点高于氯化铝的真实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电荷和半径解释,不符合实际,D错误;
故选D。
考点一 原子的结构与性质
1.(2025·河北保定·二模)下列关于原子结构与性质的说法错误的是
A.同一周期从左到右,元素的第一电离能逐渐增大
B.短周期元素的基态原子中,np轨道半充满的原子有2种
C.电负性越大的元素,其原子对键合电子的吸引力越大
D.最外层电子数为4的原子可能是金属原子
【答案】A
【详解】A.同一周期从左到右,元素的第一电离能总体趋势是逐渐增大,但存在特殊情况,如ⅡA族元素的ns 全满结构,其第一电离能大于ⅢA族元素;ⅤA族元素的np 半满结构,第一电离能大于ⅥA族元素,A错误;
B.短周期中,np 轨道半充满即np ,基态原子中,第二周期的N(1s 2s 2p )、第三周期的P(1s 2s 2p63s 3p )符合,共2种,B正确;
C.电负性反映原子吸引键合电子的能力,电负性越大,吸引力越强,C正确;
D.最外层电子数为4的原子可能为金属原子,如锡和铅,D正确;
故答案选A。
2.下列说法正确的是
A.(2025·吉林长春·模拟预测)氮原子2p轨道的电子云轮廓图:
B.(2025·河南·三模)的结构示意图:
C.(2025·广西南宁·二模)基态C原子2px轨道的电子云轮廓图为
D.(2025·宁夏石嘴山·三模)镁原子最外层电子的电子云轮廓图:
【答案】C
【详解】A.氮原子2p能级电子排布式为2p3,p轨道呈哑铃型,氮原子2p轨道的电子云轮廓图为,A错误;B.的结构示意图为,B错误;C.p能级轨道为哑铃形,基态C原子2px轨道的电子云轮廓图为 ,C正确;D.镁原子的核外电子排布为,最外层电子的电子云轮廓图应为球形,D错误。
3.下列说法正确的是
A.(2025·湖南·三模)基态Cr原子的价层电子排布式:3d54s1
B.(2025·北京房山·三模)基态Si原子价电子轨道表示式:
C.(2025·广西南宁·二模)基态Fe2+的价电子排布式为3d5
D.(2025·湖北武汉·模拟)基态原子的简化电子排布式:
【答案】A
【详解】A.基态Cr原子为24号元素,核外含有24个电子,价电子排布式为3d54s1,A正确;B.基态Si原子价电子轨道表示式应遵循洪特规则,3p轨道电子应分占不同轨道,轨道表示式为,B错误;Fe是26号元素,根据能级构造原理可知,基态Fe2+的价电子排布式为3d6,C错误;D.溴是ⅦA族元素,基态原子简化电子排布式:,D错误。
4.下列化学用语表述正确的是
A.(2025·天津·二模)的价电子轨道表示式:
B.(2025·湖北襄阳·三模)基态砷原子的价层电子的轨道表示式:
C.(2025·河南·三模)激发态C原子的价电子轨道表示式:
D.(2025·安徽·二模)基态Cu原子的价层电子的轨道表示式为
【答案】C
【详解】A.的价电子轨道表示式:原子序数为25,失去4s上2个电子变为,价电子变为,正确轨道表示式3d轨道上应是5个单电子,A错误;B.砷为33号元素,基态砷原子价层电子排布式为:,根据洪特规则可知,其基态砷原子价层电子的轨道表示式为:,B错误;C.基态C原子的价电子排布式为,则为激发态C原子的价电子轨道表示式,C正确;D.基态Cu原子的价层电子排布式为3d104s1,价层电子的轨道表示式为,D错误。
5.下列说法正确的是
A.第三周期元素中,第一电离能介于Mg、P之间的有1种
B.(2025·安徽·二模)第一电离能:C>N>O>H
C.(2025·湖北·二模)电负性:O>C>H
D.(2025·天津·一模)基态原子未成对电子数:
【答案】C
【详解】A.同一周期随着原子序数增大,元素的第一电离能呈增大趋势,但ⅡA、ⅤA族元素比相邻主族元素的第一电离能大,第三周期元素中,第一电离能介于Mg、P之间的有Si、S,共2种,A错误;C.元素的非金属性越强、电负性越大,电负性O(3.44)>C(2.55)>H(2.20),C正确;D.B、C、O的未成对电子数分别为1、2、2,因此,基态原子未成对电子数B6.(1)(2025·山西·三模)一种从石煤灰渣(主要含、、及等)中提取钒的工艺流程如下:
已知:萃取剂(HR)与阳离子的结合能力:;萃取的原理为;“中间盐”中的金属阳离子均为+3价;含的硫酸盐难溶于水;。
基态V原子的价层电子轨道表示式为 。
(2)(2025·江苏扬州·一模)电子元件废料中金(Au)和Cu以单质存在,以其为原料回收Au、Cu单质的方法如下图所示(其他杂质不参与反应)。
已知:硫脲可被缓慢氧化,最终生成单质硫。
基态的核外电子排布式为 。
(3)(2025·河南洛阳·一模)光学性能优异的量子点是一类尺寸在1nm~10nm的半导体纳米晶体,当紫外光作用在量子点上时会发出荧光,量子点的尺寸不同,荧光颜色对应不同。CdTe(碲化镉)其制备的原理和步骤如下:
制备原理:;。
已知:
①RSH代指巯基乙酸,结构简式为;
②Te与S同族,在空气中以+4价稳定存在。
步骤I:按照如下图所示搭建反应装置。
步骤Ⅱ:向C中加入250mL蒸馏水和0.23g的CdCl2·2.5H2O,搅拌溶解,通入氮气,再加入8滴RSH,用2mol·L-1的NaOH溶液调节pH为8~9,继续通入氮气。
步骤Ⅲ:用滴管将NaHTe溶液快速一次性加入到C中。开始加热,反应一段时间,可得到由RSH修饰的CdTe量子点产物。
回答下列问题:
元素Te与S同族,则Te的价电子排布式为 。
(4)(2025·河北保定·三模)著名化学家徐光宪在稀土化学等领域取得了卓越成就,被誉为“稀土界的袁隆平”,稀土元素如今已成为极其重要的战略资源。氧化钪广泛应用于航天、激光等科学领域。一种从赤泥(主要成分为)中提取氧化钪的路径如下:
已知:①难溶于盐酸;
②。
基态Sc原子的价电子轨道表示式为 ;同周期中未成对电子数与Sc相同的元素有 种。
(5)(2025·河北保定·二模)是锌锰电池的正极材料,是一种绿色净水剂。以某锰矿(主要成分是,含少量Mn和Fe)为原料制备和的流程如图。回答下列问题:
已知:常温下,部分金属离子在溶液中沉淀的pH如表所示。
金属离子
开始沉淀的pH 1.9 7.0 8.1
完全沉淀的pH 3.2 9.0 10.1
Mn和Fe两元素的部分电离能数据如下表所示。
元素 Mn Fe
电离能/() 717 759
1509 1561
3248 2957
Mn的第三电离能大于Fe的第三电离能,其主要原因是 。
【答案】(1)(2) (3)5s25p4(4);5(5)基态的价层电子排布式分别为,基态达到半充满稳定结构,再失去1个电子较难,而基态再失去1个电子达到半充满结构,失电子较容易
【详解】【详解】(1)钒元素的原子序数为23,基态原子的价层电子排布式为3d34s2,轨道表示式为;(2)基态 Fe 的原子序数为 26,其核外电子排布式为:,因此,基态的核外电子排布式为:;(3)元素Te与S同族,则Te元素位于元素周期表第五周期ⅥA族,价电子排布式为;(4)Sc为21号元素,位于周期表中第四周期第ⅢB族,故基态Sc的价电子轨道表示式为:;未成对电子数为1,有电子排布为4s1的K,3d14s2的Sc,3d104s1的Cu,4s24p1的Ga,4s24p5的Br,共5种;(5)基态的价层电子排布式分别为,基态达到半充满稳定结构,再失去1个电子较难,而基态再失去1个电子达到半充满结构,失电子较容易,所以的第三电离能大于铁的第三电离能。
考点二 分子的结构与性质
1.下列化学用语表述正确的是
A.(2025·山西·三模)的VSEPR模型:
B.(2025·湖北·二模)甲醛中键角:∠HCH小于∠HCO
C.(2025·山西·三模)分子中共价键的电子云轮廓图:
D.(2025·湖北·二模)甲醛是非极性分子
【答案】C
【详解】A.的中心原子没有孤电子对,其VSEPR模型为平面三角形,A错误;
B.C=O双键的电子云排斥力强于C-H单键,导致∠HCO>∠HCH,B正确;
C.分子中共价键是由2个氯原子各提供1个容纳未成对电子的3p轨道通过“头碰头”形成的p-p键,其电子云轮廓图为,C正确;
D.甲醛分子因羰基极性及不对称结构,正负电中心不重合,为极性分子,D错误。
2.(2025·湖北襄阳·三模)下列化学用语或图示不正确的是
A.石墨中碳原子的杂化轨道示意图为
B.SO3的VSEPR模型:
C.的VSEPR模型为
D.HF分子中σ键的形成:
【答案】C
【详解】A.石墨中碳原子采用sp2杂化,为平面三角形,杂化轨道示意图为, A正确;
B.SO3的中心原子价层电子对数为,不含有孤电子对,故其VSEPR模型为平面三角形,B正确;
C.与互为等电子体,N原子价电子对数为2,VSEPR模型为直线形,故C错误;
D.HF分子中键的形成时,H原子s轨道上的电子与F原子中2p轨道上的电子形成s-p键,表示为:,D正确。
3.(2025·天津·二模)下列比较关系正确的是
A.键角:
B.沸点:>
C.键角:
D.酸性:
【答案】A
【详解】A.的中心原子的价层电子对数都是4,N、As原子都是采用杂化,但是元素的电负性,中心原子的电负性越小,成键电子对之间的斥力越小,键角越小,所以键角:,故A正确;
B.存在分子间氢键、而可形成分子内氢键,因而的沸点低于,故B错误;
C.CO2中C为sp杂化,结构为直线形,键角为;H2O中O为sp3杂化,结构为V形,键角小于;则键角:,故C错误;
D.F的电负性大于Cl,的酸性强于,故D错误。
4.(2025·湖南·三模)将铜加热后伸入有氯气的集气瓶,然后向燃烧后的固体中加入少量的水使其溶解,得到深绿色溶液。再逐滴加水,溶液由深绿色变成浅蓝色,最后再滴加稀氨水。具体操作过程如下,下列说法不正确的是
Cu和粉末
A.M中溶液阳离子为,溶液显深蓝色
B.的配位数为4
C.中配位键的键能比M中配位键的键能大
D.向M溶液继续滴加乙醇溶液产生深蓝色晶体
【答案】C
【分析】铜与氯气点燃生成氯化铜粉末,加少量水溶解得到含有离子的深绿色溶液,再逐滴加水,溶液由深绿色变成浅蓝色(含有),最后再滴加稀氨水得到,据此解题。
【详解】A.由分析可知,M中溶液阳离子为[Cu(NH3)4]2+,因溶液存在该离子,溶液显深蓝色,A正确;
B.[CuCl4]2 的中心离子为,而配体是,和4个形成4个配位键,配位数为4,B正确;
C.电负性:ND.乙醇是极性较小的溶剂,向M溶液中加乙醇会降低配离子溶解度,从而产生深蓝色晶体,D正确。
5.(2025·湖南·模拟)我国科学家成功利用和人工合成了淀粉,使淀粉的生产方式从农业种植转为工业制造成为可能,其原理如图所示。下列说法错误的是
A.是非极性分子
B.甲醛易溶于水,是因为甲醛分子间能形成氢键
C.甲醇分子和二羟基丙酮分子中碳原子的杂化类型不完全相同
D.二羟基丙酮与乳酸()互为同分异构体
【答案】B
【详解】A.的结构式为O=C=O,空间构型为直线形,正电中心与负电中心重合,是非极性分子,A正确;
B.甲醛易溶于水,是因为甲醛分子中的醛基可以与水分子间形成氢键,B错误;
C.甲醇分子中碳原子形成4个键,无孤对电子,是杂化,二羟基丙酮分子中碳氧双键上的碳原子形成3个键,无孤对电子,是杂化,C正确;
D.二羟基丙酮与乳酸(),分子式都是C3H6O3,结构不同,互为同分异构体,D正确。
6.(2025·河北沧州·三模)某学生制备晶体的过程如下:
下列说法错误的是
A.中反应的离子方程式为:
B.中固体溶解时发生了反应:
C.中加乙醇,增大了溶剂的极性,便于晶体析出
D.为促进晶体析出,过程中可以用玻璃棒摩擦试管壁
【答案】C
【分析】在蓝色的硫酸铜溶液中加入少量氨水后,因为氨水呈碱性,所以会生成蓝色的氢氧化铜沉淀,继续加入氨水过量后,氢氧化铜沉淀溶解形成深蓝色的铜氨溶液,加入乙醇后,降低了溶剂的极性,所以析出了深蓝色晶体。
【详解】A.①加入少量氨水后,生成蓝色的氢氧化铜沉淀,离子方程式:,A正确;
B.过程②是氢氧化铜沉淀溶解形成深蓝色的铜氨溶液的过程,其离子方程式为:,B正确;
C.是离子晶体,极性大,加乙醇的作用是减小溶剂的极性,降低溶质的溶解度,更易析出晶体,C错误;
D.用玻璃棒摩擦试管壁可以生成晶核,诱导结晶,D正确。
考点三 晶体的结构与性质
1.(2025·湖南·三模)硫化锌()是一种优良的电池负极材料,其在充电过程中晶胞的组成变化如图所示。下列说法正确的是
已知:晶胞中和共占据7个位置。
A.
B.晶胞完全转化生成晶胞,转移的电子数为
C.在体对角线的一维空间上会出现“”的排布规律
D.若的晶胞边长为,则该晶胞中距离最近的两个间的距离为
【答案】A
【详解】A.依据晶胞结构,可算出一个晶胞中有4个硫原子,可得,可求出,A正确;
B.为,晶胞(即)完全转化生成晶胞,转移的电子数为,B错误;
C.在体对角线的一维空间上会出现“”的排布规律,C错误;
D.若的晶胞边长为,,则该晶胞中距离最近的两个间的距离为,D错误;
故答案为:A。
2.(2025·湖南·三模)白铜是一种以镍为主要添加元素的铜基合金,有一定的抗菌性能,常在医院重症监护室被作为“触摸材料”,可以减少交叉污染和感染。白铜晶胞结构如图所示,晶胞参数为apm。下列说法正确的是
A.Cu元素的第二电离能大于Ni元素的第二电离能
B.白铜中Cu元素的质量分数约为25%
C.离Cu原子最近且等距的Ni原子有8个
D.白铜晶胞的密度为
【答案】A
【详解】A.Cu元素的价电子排布式为,Ni的价电子排布为,失去一个电子后的价电子排布式为,的价电子排布式为,是全充满的稳定状态,故Cu元素的第二电离能大于Ni元素的第二电离能,A正确;
B.该晶胞中含有1个Cu原子,含有3个Ni原子,则1个晶胞含有1个,元素的质量分数约为,B错误;
C.根据晶胞结构可以得出离Cu原子最近且等距的Ni原子有12个,C错误;
D.白铜晶胞的密度为,D错误;
故答案选A。
3.(2025·山西·三模)某种铁系储氢合金材料的晶胞如下图,八面体中心为金属铁离子,顶点均为分子;四面体中心为硼原子,顶点均为氢原子。该晶体属于立方晶系,下列说法正确的是
A.的空间结构为三角锥形B.该铁系储氢合金材料中铁元素的化合价为+3
C.和“●”距离最近且相等的 “○”数目为4D.晶体中元素的电负性:
【答案】D
【详解】A.中硼原子的价层电子数为4,孤电子对数为0,空间结构为正四面体形,A错误;
B.根据晶胞中微粒的位置,计算得到晶胞中含有8个,=4个,根据化合价规则,可推知4个共显+8价,所以Fe显+2价,B错误;
C.根据晶胞结构,和“●”距离最近且相等的“○”数目为8,C错误;
D.金属铁的电负性小于非金属,中N为-3价,中H为-1价,电负性:,D正确;
故选D。
4.(2025·湖北武汉·二模)一种新型储氢材料[Mg(NH3)6](BH4)2的立方晶胞如图1所示(的位置未标出),该晶胞沿z轴方向的投影如图2所示,设NA为阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是
A.与的空间结构相同,键角不等
B.晶体中由围成的正四面体空隙的占用率为
C.晶体中只存在离子键、极性共价键和配位键
D.晶体的密度为
【答案】C
【详解】A.空间结构为正四面体形,的空间结构为三角锥形,A错误;
B.根据图1,位于顶点和面心,晶胞中含有=4个,根据化学式[Mg(NH3)6](BH4)2,可知晶胞中有8个,晶体中由围成的正四面体空隙有8个,占用率为,B错误;
C.与间存在离子键,和中存在极性共价键和配位键,C正确;
D.晶体的密度为,D错误;
故选C。
5.(2025·湖北黄石·二模)一种具有钙钛矿结构的光催化剂,其四方晶胞结构如图所示(α=β=γ=90°),NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.晶体密度=
B.1位和2位O2-的核间距为apm
C.该物质的化学式为PbTiO3
D.晶胞中距离Ti4+最近的O2-数目为4
【答案】A
【分析】该晶胞为四方晶胞,包含、、三种离子,可由粒子位置与均摊得出化学式:位于晶胞顶点,共有8个顶点,均摊后为个。位于晶胞体心,共有1个体心,均摊后为1个。位于面心,共有6个面心粒子,均摊后为个。、、个数比为1:3:1,化学式为。晶胞质量为;晶胞体积为(),密度为;
【详解】A.晶胞的密度为,故A错误;
B.如图,构造一个直角三角形,m=0.5a,n=0.55a,由勾股定理可得1位和2位的核间距为,故B正确;
C.、、个数比为1:3:1,化学式为,故C正确;
D.位于晶胞体心,距离它最近的分别位于前、后、左、右的4个面心,距离为0.5a,上、下两个面面心的距离0.55a,所以晶胞中距离最近的数目为4,故D正确;
故选A。
6.(2025·河北保定·三模)CdSe是良好的半导体材料,其立方晶胞结构如图所示,原子间主要以离子键结合,有一定的共价键成分,晶胞参数为,表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.CdSe的离子键百分数小于
B.晶胞中原子的配位数为4
C.原子形成的正四面体空隙中均填入了原子
D.CdSe晶体密度为
【答案】C
【详解】A.Se电负性小于O,CdSe中离子键成分少于CdO,离子键百分数小,A正确;B.由晶胞可知,距离Cd原子最近且等距离的Se共有4个,则Cd原子配位数为4,B正确;
C.由晶胞可知,原子形成的正四面体空隙中只有填入了原子,C错误;
D.晶胞中Cd原子数,Se原子数为4,晶胞质量,体积,密度,D正确;
故选C。
考点四 物质的结构与性质
1.(2025·山西·三模)化学与生活密切相关,下列说法正确的是
A.手机和电脑中的液晶是晶体的一种特殊物质状态,具有固定的熔沸点
B.燃煤中加入石灰石,可减少酸雨的形成和温室效应
C.“入窑一色,出窑万彩”的禹州钧瓷是中国名瓷之一,其主要原料是石灰石和黏土
D.飞船返回舱使用氮化硅耐高温结构材料,属于共价晶体
【答案】D
【详解】A.液晶是介于液态和晶态之间的物质状态,没有固定的熔沸点,A错误;
B.燃煤中加入石灰石可减少SO2排放,从而减少酸雨,但石灰石分解会生成CO2,无法减少温室效应,B错误;
C.钧瓷属于陶瓷,主要原料是黏土,而石灰石是水泥的原料,C错误;
D.氮化硅(Si3N4)中原子通过共价键形成三维网状结构,属于共价晶体,具有耐高温特性,D正确;
故选D。
2.(2025·湖南·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 为极性分子 在水中的溶解度大于
B 聚乳酸为高分子化合物 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 利用杯酚可分离和
【答案】B
【详解】A.O3为极性分子,是非极性分子,水是极性溶剂,根据相似相溶原理,O3在水中的溶解度大于O2,因果关系成立,A不符合题意;
B.聚乳酸用于手术缝合线是因为其可降解性,而非单纯是高分子化合物,理论与实例无直接因果关系,B符合题意;
C.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;
D.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;
故选B。
3.(2025·青海西宁·二模)物质结构决定性质。下列物质的性质差异与对应主要结构因素没有紧密关联的是
选项 性质差异 主要结构因素
A 密度:干冰>冰 分子空间结构
B 硬度:金刚石>石墨 碳原子排列方式
C 沸点:正戊烷>新戊烷 支链数目
D 酸性:三氟乙酸>乙酸 F和H的电负性
【答案】A
【详解】A.干冰、冰均是分子晶体,冰中水分子间含有氢键,分子为非密堆积,而干冰中二氧化碳采取密堆积,故密度比冰大,密度差异与它们的晶体结构与分子间作用力有关,与分子空间结构无关,即物质的性质差异与对应主要结构因素没有紧密关联,A符合题意;
B.金刚石是共价晶体,粒子间作用力为共价键,石墨是混合晶体,层状结构,层内碳原子间是共价键,层间是分子间作用力,由于共价键强于分子间作用力,故金刚石硬度远大于石墨,物质的性质差异与碳原子的排列方式有紧密关联,B不符合题意;
C.正戊烷是直链结构,新戊烷有支链,互为同分异构体的烷烃,支链越多,分子间作用力越小,沸点越低,故沸点:正戊烷>新戊烷,物质的性质差异与对应主要结构因素(支链数目)有紧密关联,C不符合题意;
D.三氟乙酸酸性强于乙酸,是因为电负性:F>H,的极性大于的极性,使的极性大于的极性,导致三氟乙酸的羧基中的羟基极性更大,更容易电离出氢离子,物质的性质差异与碳原子的排列方式有紧密关联,D不符合题意;
故选A。
4.(2025·山西·三模)下列类比或推理合理的是
选项 已知 方法 结论
A 酸性: 推理 F原子比Cl原子的推电子能力更强
B 熔点: 推理 的键能大于的键能
C C原子之间可形成C=C、 类比 Si原子之间可形成Si=Si、
D 沸点: 推理 分子间能形成氢键,但分子间作用力更强
【答案】D
【详解】A.CF3COOH的酸性强于CCl3COOH,说明F的吸电子能力更强(而非推电子能力),使CF3COOH的羧基中羟基的极性更大,更易电离,A错误;
B.SiO2熔点高于CO2是因SiO2为共价晶体,CO2为分子晶体,与键能无关,B错误;
C.Si原子半径大,p轨道重叠差,难以形成稳定双键或三键,类比不成立,C错误;
D.沸点SbH3 > NH3 > PH3中,NH3有氢键,但SbH3相对分子质量更大,范德华力更强,导致沸点更高,D正确;
故选D。
5.(2025·湖北黄石·二模)瓜环(简称CB[n],n=5~8,10,13~15)形似南瓜,简化示意图如图,是继杯芳烃之后被控掘出的第四代大环分子。瓜环的环壁上含有4倍于其结构单元数的氮原子,可以包结有机分子、气体分子和其他客体小分子。已知:苯环直径为0.34nm,根据下列信息下列说法错误的是
CB[n] CB[5] CB[6] CB[7]
端口直径/nm 0.24 0.39 0.54
空腔直径/nm 0.44 0.58 0.73
高度/nm 0.91 0.91 0.91
A.由化合物I和H2C=O生成1mol CB[7]的同时生成14molH2O
B.瓜环在识别分子时可通过非共价键作用形成超分子
C.化合物I既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应
D.苯环可被包结进入CB[5]的空腔中
【答案】D
【详解】A.化合物I和发生缩合反应并失水,根据结构简式可推知生成1molCB[7]的同时生成14mol水,A正确;
B.瓜环在识别分子时可通过非共价键作用,如分子间作用力形成超分子,B正确;
C.化合物I中含有酰胺基,既能与稀盐酸反应又能与NaOH溶液反应,C正确;
D.由表中数据可知,CB[5]的端口直径仅0.24 nm,而苯环直径约 0.34 nm,苯环无法通过如此小的端口进入CB[5]的空腔,D错误;
故答案选D。
6.(2025·湖北黄石·二模)下列对有关物质结构或性质的解释不合理的是
选项 实例 解释
A 用He代替氢气填充探空气球更安全 He的电子构型稳定,不易得失电子
B 不存在稳定的NF5分子 N原子价层只有4个原子轨道,不利于形成5个N-F键
C H2S、H2Se、H2Te的沸点依次升高 它们均为分子晶体,随着相对分子质量增大,范德华力增大
D NO、NO、NO的键角依次减小 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
【答案】D
【详解】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,A正确;
B.氮原子价层电子排布式为:,有4个原子轨道,3个未成对电子,由共价键的饱和性可知,氮原子不能形成5个氮氟键,所以不存在稳定的分子,B正确;
C.题中所给物质均为分子晶体,分子之间以分子间作用力结合,随着物质分子的相对分子质量增大,范德华力逐渐增大,沸点依次升高,C正确;
D.中N的价层电子对数为,杂化,无孤对电子,空间结构为直线形,键角为180°;中N的价层电子对数为,杂化,无孤对电子,空间结构为平面三角形,键角为120°;中N的价层电子对数为,杂化,有1对孤对电子,空间结构为V形,由于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,导致其键角小于120°;、、的键角依次减小,这不仅与与孤电子对与成键电子对的作用力有关,也与中心N原子的杂化类型有关,D错误;故答案选D。
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专题12 物质的结构与性质
考点1 原子的结构与性质
1.(2025·江苏·高考真题)科学家通过核反应发现氚。下列说法正确的是
A.表示一个质子
B.的基态原子核外电子排布式为
C.与互为同位素
D.的原子结构示意图为
2.(2025·山东·高考真题)第70号元素镱的基态原子价电子排布式为。下列说法正确的是
A.的中子数与质子数之差为104 B.与是同一种核素
C.基态原子核外共有10个d电子 D.位于元素周期表中第6周期
3.(2025·重庆·高考真题)根据元素周期律,同时满足条件(ⅰ)和条件(ⅱ)的元素是
(ⅰ)电负性大于同族其他元素;(ⅱ)第一电离能高于同周期相邻的元素
A.Al B.Si C.B D.Be
4.(2024·重庆·高考真题)某合金含和等元素。下列说法正确的是
A.的电负性大于 B.和均为d区元素
C.的第一电离能小于 D.基态时,原子和原子的单电子数相等
5.(2024·浙江·高考真题)氧是构建化合物的重要元素。请回答:
(2)下列有关单核微粒的描述正确的是_______。
A.的基态原子电子排布方式只有一种
B.的第二电离能的第一电离能
C.的基态原子简化电子排布式为
D.原子变成,优先失去轨道上的电子
6.(1)(2025·山东·高考真题)单质及其化合物应用广泛。回答下列问题:
在元素周期表中,位于第 周期 族。基态原子与基态离子未成对电子数之比为 。元素C、N、O中,第一电离能最大的是 ,电负性最大的是 。
(2)(2025·河北·高考真题)铬盐产品广泛应用于化工、医药、印染等领域。通过闭环生产工艺将铬铁矿转化为重铬酸钾同时回收利用钾资源,可实现绿色化学的目标。过程如下:
已知:铬铁矿主要成分是。
回答下列问题:
基态铬原子的价层电子排布式: 。
(3)(2025·湖北·高考真题)氟化钠是一种用途广泛的氟化试剂,通过以下两种工艺制备:
Ⅰ
Ⅱ
已知:室温下,是难溶酸性氧化物,的溶解度极低。
时,的溶解度为水,温度对其溶解度影响不大。
回答下列问题:
基态氟离子的电子排布式为 。
(4)(2025·北京·高考真题)通过和的相互转化可实现的高效存储和利用。
将的基态原子最外层轨道表示式补充完整: 。
(5)(2025·安徽·高考真题)某含锶()废渣主要含有和等,一种提取该废渣中锶的流程如下图所示。
已知时,
回答下列问题:
锶位于元素周期表第五周期第ⅡA族。基态原子价电子排布式为 。
考点二 分子的结构与性质
1.(2025·山东·高考真题)用硫酸和可制备一元弱酸。下列说法错误的是
A.的水溶液显碱性
B.的空间构型为V形
C.为含有共价键的离子化合物
D.的中心N原子所有价电子均参与成键
2.(2025·甘肃·高考真题)我国化学家合成了一种带有空腔的杯状主体分子(结构式如图a),该分子和客体分子可形成主客体包合物:被固定在空腔内部(结构示意图见图b)。下列说法错误的是
A.主体分子存在分子内氢键 B.主客体分子之间存在共价键
C.磺酸基中的S—O键能比小 D.和中N均采用杂化
3.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)可用于水的杀菌消毒,遇水发生反应:。下列说法正确的是
A.反应中各分子的键均为键
B.反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形
C.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
4.(2025·安徽·高考真题)氟气通过碎冰表面,发生反应①,生成的遇水发生反应②。下列说法正确的是
A.的电子式为 B.为非极性分子
C.反应①中有非极性键的断裂和形成 D.反应②中为还原产物
5.(2025·重庆·高考真题)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: B.熔点:
C.分子的极性: D.的键角:
6.(2025·江苏·高考真题)探究含铜化合物性质的实验如下:
步骤Ⅰ取一定量溶液,加入适量浓氨水,产生蓝色沉淀。
步骤Ⅱ 将沉淀分成两等份,分别加入相同体积的浓氨水、稀盐酸,沉淀均完全溶解,溶液分别呈现深蓝色、蓝色。
步骤Ⅲ 向步骤Ⅱ所得的深蓝色溶液中插入一根打磨过的铁钉,无明显现象;继续加入稀盐酸,振荡后静置,产生少量气泡,铁钉表面出现红色物质。
下列说法正确的是
A.步骤Ⅰ产生的蓝色沉淀为
B.步骤Ⅱ的两份溶液中:
C.步骤Ⅲ中无明显现象是由于铁钉遇深蓝色溶液迅速钝化
D.步骤Ⅲ中产生气体、析出红色物质的反应为
7. (1)(2025·湖南·高考真题)一种从深海多金属结核[主要含,有少量的]中分离获得金属资源和电池级镍钴锰混合溶液的工艺流程如下:
已知:①金属氢氧化物胶体具有吸附性,可吸附金属阳离子。
②常温下,溶液中金属离子(假定浓度均为)开始沉淀和完全沉淀的:
开始沉淀的 1.9 3.3 4.7 6.9 7.4 8.1
完全沉淀的 3.2 4.6 6.7 8.9 9.4 10.1
回答下列问题:
“第二次萃取”时, 、 (填离子符号)与混合萃取剂形成的配合物(其结构如图所示,M表示金属元素)更稳定,这些配合物中氮原子的杂化类型为 。
(2)(2025·山东·高考真题)单质及其化合物应用广泛。回答下列问题:
尿素分子与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 。
③八面体配离子中的配位数为6,碳氮键的键长均相等,则与配位的原子是 (填元素符号)。
(3)(2025·北京·高考真题)通过和的相互转化可实现的高效存储和利用。
分子中键角小于,从结构角度解释原因: 。
(4)(2025·安徽·高考真题)某含锶()废渣主要含有和等,一种提取该废渣中锶的流程如下图所示。
已知时,
回答下列问题:
将窝穴体a(结构如图2所示)与形成的超分子加入“浸出液”中,能提取其中的,原因是 。
(5)(2024·浙江·高考真题)化合物和的结构如图2。
①和中羟基与水均可形成氢键(),按照氢键由强到弱对三种酸排序 ,请说明理由 。
②已知、钠盐的碱性,请从结构角度说明理由 。
考点3 晶体的结构与性质
1.(2025·湖南·高考真题)掺杂的铋酸钡具有超导性。替代部分形成(摩尔质量为),其晶胞结构如图所示。该立方晶胞的参数为,设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有6个
B.晶胞中含有的铋离子个数为8
C.第一电离能:
D.晶体的密度为
2.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)晶体因x变化形成空位而导致颜色各异,当时,其立方晶胞结构如图。设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.密度为时, D.空位数不同,吸收的可见光波长不同
3.(2025·安徽·高考真题)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.碘晶体中有个“卤键” D.碘晶体的密度为
4.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)一种负热膨胀材料的立方晶胞结构如图,晶胞密度为,阿伏加德罗常数的值为,下列说法错误的是
A.沿晶胞体对角线方向的投影图为
B.和B均为杂化
C.晶体中与最近且距离相等的有6个
D.和B的最短距离为
5.(2025·湖北·高考真题)晶胞是长方体,边长,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.晶胞中分子的取向相同
C.1号和2号S原子间的核间距为
D.每个S原子周围与其等距且紧邻的S原子有4个
6.(2025·河北·高考真题)是一种具有优异磁性能的稀土永磁材料,在航空航天等领域中获得重要应用。的六方晶胞示意图如下,晶胞参数、,M、N原子的分数坐标分别为、。设是阿伏加德罗常数的值。
下列说法错误的是
A.该物质的化学式为 B.体心原子的分数坐标为
C.晶体的密度为 D.原子Q到体心的距离为
7.(2024·重庆·高考真题)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
8.(2024·江西·高考真题)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
考点4 物质的结构与性质综合应用
1.(2025·湖北·高考真题)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.的熔点比的低,因为的离子键更强
B.磷单质通常不以形式存在,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形成而N形成,因为P的价层电子轨道更多且半径更大
2.(2025·湖北·高考真题)下列关于物质性质或应用解释错误的是
选项 性质或应用 解释
A 石蜡油的流动性比水的差 石蜡油的分子间作用力比水的小
B 溶于水显碱性 可结合水中的质子
C 可以氧化 中O显正电性
D 石墨作为润滑剂 石墨层间靠范德华力维系
3.(2025·山东·高考真题)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: 电离能:
B 酸性: 电负性:
C 硬度:金刚石>晶体硅 原子半径:
D 熔点: 离子电荷:
4.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)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
5.(2025·广东·高考真题)由结构不能推测出对应性质的是
选项 结构 性质
A 的VSEPR模型为平面三角形 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
6.(2025·湖南·高考真题)下列有关物质性质的解释错误的是
性质 解释
A 酸性: 是推电子基团
B 熔点: 的体积大于
C 熔点: 比的金属性弱
D 沸点: 分子间存在氢键
7.(2025·甘肃·高考真题)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 分子间作用力
C 金属有良好的延展性 离子键
D 刚玉的硬度大,熔点高 共价晶体
8.(2025·河北·高考真题)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 苯不能使溴的溶液褪色 苯分子中碳原子形成了稳定的大键
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
考点一 原子的结构与性质
1.(2025·河北保定·二模)下列关于原子结构与性质的说法错误的是
A.同一周期从左到右,元素的第一电离能逐渐增大
B.短周期元素的基态原子中,np轨道半充满的原子有2种
C.电负性越大的元素,其原子对键合电子的吸引力越大
D.最外层电子数为4的原子可能是金属原子
2.下列说法正确的是
A.(2025·吉林长春·模拟)氮原子2p轨道的电子云轮廓图:
B.(2025·河南·三模)的结构示意图:
C.(2025·广西南宁·二模)基态C原子2px轨道的电子云轮廓图为
D.(2025·宁夏石嘴山·三模)镁原子最外层电子的电子云轮廓图:
3.下列说法正确的是
A.(2025·湖南·三模)基态Cr原子的价层电子排布式:3d54s1
B.(2025·北京房山·三模)基态Si原子价电子轨道表示式:
C.(2025·广西南宁·二模)基态Fe2+的价电子排布式为3d5
D.(2025·湖北武汉·模拟)基态原子的简化电子排布式:
4.下列化学用语表述正确的是
A.(2025·天津·二模)的价电子轨道表示式:
B.(2025·湖北襄阳·三模)基态砷原子的价层电子的轨道表示式:
C.(2025·河南·三模)激发态C原子的价电子轨道表示式:
D.(2025·安徽·二模)基态Cu原子的价层电子的轨道表示式为
5.下列说法正确的是
A.第三周期元素中,第一电离能介于Mg、P之间的有1种
B.(2025·安徽·二模)第一电离能:C>N>O>H
C.(2025·湖北·二模)电负性:O>C>H
D.(2025·天津·一模)基态原子未成对电子数:
6.(1)(2025·山西·三模)一种从石煤灰渣(主要含、、及等)中提取钒的工艺流程如下:
已知:萃取剂(HR)与阳离子的结合能力:;萃取的原理为;“中间盐”中的金属阳离子均为+3价;含的硫酸盐难溶于水;。
基态V原子的价层电子轨道表示式为 。
(2)(2025·江苏扬州·一模)电子元件废料中金(Au)和Cu以单质存在,以其为原料回收Au、Cu单质的方法如下图所示(其他杂质不参与反应)。
已知:硫脲可被缓慢氧化,最终生成单质硫。
基态的核外电子排布式为 。
(3)(2025·河南洛阳·一模)光学性能优异的量子点是一类尺寸在1nm~10nm的半导体纳米晶体,当紫外光作用在量子点上时会发出荧光,量子点的尺寸不同,荧光颜色对应不同。CdTe(碲化镉)其制备的原理和步骤如下:
制备原理:;。
已知:
①RSH代指巯基乙酸,结构简式为;
②Te与S同族,在空气中以+4价稳定存在。
步骤I:按照如下图所示搭建反应装置。
步骤Ⅱ:向C中加入250mL蒸馏水和0.23g的CdCl2·2.5H2O,搅拌溶解,通入氮气,再加入8滴RSH,用2mol·L-1的NaOH溶液调节pH为8~9,继续通入氮气。
步骤Ⅲ:用滴管将NaHTe溶液快速一次性加入到C中。开始加热,反应一段时间,可得到由RSH修饰的CdTe量子点产物。
回答下列问题:
元素Te与S同族,则Te的价电子排布式为 。
(4)(2025·河北保定·三模)著名化学家徐光宪在稀土化学等领域取得了卓越成就,被誉为“稀土界的袁隆平”,稀土元素如今已成为极其重要的战略资源。氧化钪广泛应用于航天、激光等科学领域。一种从赤泥(主要成分为)中提取氧化钪的路径如下:
已知:①难溶于盐酸;
②。
基态Sc原子的价电子轨道表示式为 ;同周期中未成对电子数与Sc相同的元素有 种。
(5)(2025·河北保定·二模)是锌锰电池的正极材料,是一种绿色净水剂。以某锰矿(主要成分是,含少量Mn和Fe)为原料制备和的流程如图。回答下列问题:
已知:常温下,部分金属离子在溶液中沉淀的pH如表所示。
金属离子
开始沉淀的pH 1.9 7.0 8.1
完全沉淀的pH 3.2 9.0 10.1
Mn和Fe两元素的部分电离能数据如下表所示。
元素 Mn Fe
电离能/() 717 759
1509 1561
3248 2957
Mn的第三电离能大于Fe的第三电离能,其主要原因是 。
考点二 分子的结构与性质
1.下列化学用语表述正确的是
A.(2025·山西·三模)的VSEPR模型:
B.(2025·湖北·二模)甲醛中键角:∠HCH小于∠HCO
C.(2025·山西·三模)分子中共价键的电子云轮廓图:
D.(2025·湖北·二模)甲醛是非极性分子
2.(2025·湖北襄阳·三模)下列化学用语或图示不正确的是
A.石墨中碳原子的杂化轨道示意图为
B.SO3的VSEPR模型:
C.的VSEPR模型为
D.HF分子中σ键的形成:
3.(2025·天津·二模)下列比较关系正确的是
A.键角:
B.沸点:>
C.键角:
D.酸性:
4.(2025·湖南·三模)将铜加热后伸入有氯气的集气瓶,然后向燃烧后的固体中加入少量的水使其溶解,得到深绿色溶液。再逐滴加水,溶液由深绿色变成浅蓝色,最后再滴加稀氨水。具体操作过程如下,下列说法不正确的是
Cu和粉末
A.M中溶液阳离子为,溶液显深蓝色
B.的配位数为4
C.中配位键的键能比M中配位键的键能大
D.向M溶液继续滴加乙醇溶液产生深蓝色晶体
5.(2025·湖南·模拟)我国科学家成功利用和人工合成了淀粉,使淀粉的生产方式从农业种植转为工业制造成为可能,其原理如图所示。下列说法错误的是
A.是非极性分子
B.甲醛易溶于水,是因为甲醛分子间能形成氢键
C.甲醇分子和二羟基丙酮分子中碳原子的杂化类型不完全相同
D.二羟基丙酮与乳酸()互为同分异构体
6.(2025·河北沧州·三模)某学生制备晶体的过程如下:
下列说法错误的是
A.中反应的离子方程式为:
B.中固体溶解时发生了反应:
C.中加乙醇,增大了溶剂的极性,便于晶体析出
D.为促进晶体析出,过程中可以用玻璃棒摩擦试管壁
考点三 晶体的结构与性质
1.(2025·湖南·三模)硫化锌()是一种优良的电池负极材料,其在充电过程中晶胞的组成变化如图所示。下列说法正确的是
已知:晶胞中和共占据7个位置。
A.
B.晶胞完全转化生成晶胞,转移的电子数为
C.在体对角线的一维空间上会出现“”的排布规律
D.若的晶胞边长为,则该晶胞中距离最近的两个间的距离为
2.(2025·湖南·三模)白铜是一种以镍为主要添加元素的铜基合金,有一定的抗菌性能,常在医院重症监护室被作为“触摸材料”,可以减少交叉污染和感染。白铜晶胞结构如图所示,晶胞参数为apm。下列说法正确的是
A.Cu元素的第二电离能大于Ni元素的第二电离能
B.白铜中Cu元素的质量分数约为25%
C.离Cu原子最近且等距的Ni原子有8个
D.白铜晶胞的密度为
3.(2025·山西·三模)某种铁系储氢合金材料的晶胞如下图,八面体中心为金属铁离子,顶点均为分子;四面体中心为硼原子,顶点均为氢原子。该晶体属于立方晶系,下列说法正确的是
A.的空间结构为三角锥形B.该铁系储氢合金材料中铁元素的化合价为+3
C.和“●”距离最近且相等的 “○”数目为4D.晶体中元素的电负性:
4.(2025·湖北武汉·二模)一种新型储氢材料[Mg(NH3)6](BH4)2的立方晶胞如图1所示(的位置未标出),该晶胞沿z轴方向的投影如图2所示,设NA为阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是
A.与的空间结构相同,键角不等
B.晶体中由围成的正四面体空隙的占用率为
C.晶体中只存在离子键、极性共价键和配位键
D.晶体的密度为
5.(2025·湖北黄石·二模)一种具有钙钛矿结构的光催化剂,其四方晶胞结构如图所示(α=β=γ=90°),NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.晶体密度=
B.1位和2位O2-的核间距为apm
C.该物质的化学式为PbTiO3
D.晶胞中距离Ti4+最近的O2-数目为4
6.(2025·河北保定·三模)CdSe是良好的半导体材料,其立方晶胞结构如图所示,原子间主要以离子键结合,有一定的共价键成分,晶胞参数为,表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A.CdSe的离子键百分数小于
B.晶胞中原子的配位数为4
C.原子形成的正四面体空隙中均填入了原子
D.CdSe晶体密度为
考点四 物质的结构与性质
1.(2025·山西·三模)化学与生活密切相关,下列说法正确的是
A.手机和电脑中的液晶是晶体的一种特殊物质状态,具有固定的熔沸点
B.燃煤中加入石灰石,可减少酸雨的形成和温室效应
C.“入窑一色,出窑万彩”的禹州钧瓷是中国名瓷之一,其主要原料是石灰石和黏土
D.飞船返回舱使用氮化硅耐高温结构材料,属于共价晶体
2.(2025·湖南·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 为极性分子 在水中的溶解度大于
B 聚乳酸为高分子化合物 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 利用杯酚可分离和
3.(2025·青海西宁·二模)物质结构决定性质。下列物质的性质差异与对应主要结构因素没有紧密关联的是
选项 性质差异 主要结构因素
A 密度:干冰>冰 分子空间结构
B 硬度:金刚石>石墨 碳原子排列方式
C 沸点:正戊烷>新戊烷 支链数目
D 酸性:三氟乙酸>乙酸 F和H的电负性
4.(2025·山西·三模)下列类比或推理合理的是
选项 已知 方法 结论
A 酸性: 推理 F原子比Cl原子的推电子能力更强
B 熔点: 推理 的键能大于的键能
C C原子之间可形成C=C、 类比 Si原子之间可形成Si=Si、
D 沸点: 推理 分子间能形成氢键,但分子间作用力更强
5.(2025·湖北黄石·二模)瓜环(简称CB[n],n=5~8,10,13~15)形似南瓜,简化示意图如图,是继杯芳烃之后被控掘出的第四代大环分子。瓜环的环壁上含有4倍于其结构单元数的氮原子,可以包结有机分子、气体分子和其他客体小分子。已知:苯环直径为0.34nm,根据下列信息下列说法错误的是
CB[n] CB[5] CB[6] CB[7]
端口直径/nm 0.24 0.39 0.54
空腔直径/nm 0.44 0.58 0.73
高度/nm 0.91 0.91 0.91
A.由化合物I和H2C=O生成1mol CB[7]的同时生成14molH2O
B.瓜环在识别分子时可通过非共价键作用形成超分子
C.化合物I既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应
D.苯环可被包结进入CB[5]的空腔中
6.(2025·湖北黄石·二模)下列对有关物质结构或性质的解释不合理的是
选项 实例 解释
A 用He代替氢气填充探空气球更安全 He的电子构型稳定,不易得失电子
B 不存在稳定的NF5分子 N原子价层只有4个原子轨道,不利于形成5个N-F键
C H2S、H2Se、H2Te的沸点依次升高 它们均为分子晶体,随着相对分子质量增大,范德华力增大
D NO、NO、NO的键角依次减小 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
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