人教版高中化学选修二物质结构与性质期末典型例题变式练习题
文档属性
| 名称 | 人教版高中化学选修二物质结构与性质期末典型例题变式练习题 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.4MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-10-13 09:16:54 | ||
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文档简介
人教版高中化学选修二物质结构与性质典型例题变式练习题
题型一 核外电子运动
【解题要点】核外电子排布的三个规律
能量最低原理 原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态
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简并轨道时，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
【例1-1】（24-25高二下·天津红桥·期中）人类对核外电子运动的认识不断进步。下列说法正确的是
A．电子在固定的圆周轨道上绕核运动
B．2、2、2轨道相互平行且能量相等
C．电子从激发态跃迁到基态时能产生吸收光谱
D．同一原子的2s轨道比1s轨道半径大，且能量高
【例1-2】（24-25高二下·天津红桥·期中）下列电子排布图能表示碳原子的最低能量状态的是
A． B．
C． D．
【变式1-1】（24-25高二下·安徽安庆·期中）下列说法正确的是
A．6C的电子排布式的电子排布式，违反了泡利不相容原理
B．因硫元素核电荷数比磷元素大，故硫元素第一电离能比磷元素大
C．电子排布式违反了洪特规则
D．电子的能量一般低于电子的能量
【变式1-2】（24-25高二下·湖北·期中）下列关于原子结构、原子轨道的说法正确的是
A．N能层中有4s、4p、4d、4f四个能级，共16个轨道，可容纳32种运动状态的电子
B．在K能层中，有自旋相反的两条轨道
C．s电子绕核运动，其轨道为球面，而p电子在哑铃形曲面上运动
D．电子云通常是用小黑点来表示电子的多少
【变式1-3】（24-25高二下·青海西宁·期中）下列说法错误的是
A．s电子的电子云轮廓图是球形
B．处于最低能量状态的原子叫基态原子
C．同一原子中，3s电子的能量大于4s电子的能量
D．同一原子中，3p能级的轨道数等于4p能级的轨道数
题型二 电离能、电负性及其应用
【解题要点】
（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，从左到右总体呈现逐渐增大的变化趋势。
（2）同族元素：从上到下第一电离能变小。
（3）在元素周期表中，同周期从左到右，元素的电负性逐渐变大，同主族从上到下，元素的电负性逐渐变小。
【例2-1】（24-25高二下·广东中山·期中）下表中是A、B、C、D、E五种短周期元素的某些性质，下列判断正确的是
元素 A B C D E
最低化合价 -4 -2 -1 -2 -1
电负性 2.5 2.5 3.0 3.5 4.0
A．C、D、E的氢化物的稳定性：C>D>E
B．元素A的原子最外层轨道中无自旋状态相同的电子
C．元素B、C之间不可能形成化合物
D．与元素B同周期且第一电离能最小的元素的单质能与H2O发生置换反应
【例2-2】（24-25高二下·北京西城·期中）和S均属于ⅥA族元素。下列关于Se及其化合物性质不正确的是
A．第一电离能： B．原子半径：
C．酸性： D．沸点：
【变式2-1】（24-25高二下·山东济宁·期中）以下部分元素为短周期元素，其原子半径及主要化合价见下表。
元素 X Y Z W T
原子半径/nm 0.152 0.186 0.066 0.102 0.099
最外层电子数 1 1 6 6 7
下列有关说法正确的是
A．简单离子的半径：
B．气态氢化物的热稳定性：W
C．与Z形成的化合物可能具有强氧化性
D．与Z同周期的主族元素，比Z元素第一电离能大的元素有1种
【变式2-2】（24-25高二下·四川成都·期中）下列对各组物质性质的比较中，正确的是
A．熔点： B．三氟乙酸的酸性小于三氯乙酸的酸性
C．第一电离能： D．非金属氢化物的稳定性顺序：
【变式2-3】（24-25高二下·江苏苏州·期中）短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X原子的最外层电子数之比为4：3，Y元素最高正价与最低负价代数和为4。下列说法正确的是
A．W、Y、Z的电负性大小顺序是
B．分子中键与π键的个数之比是2：1
C．Z的简单氢化物分子间存在氢键
D．W、Z形成的分子的空间结构可能为平面正方形
题型三 化学键
【解题要点】
①以形成σ键的两个原子核的连线为轴，任意一个原子可以绕轴旋转，并不破坏σ键的结构;以形成π键的两个原子核的连线为轴，任意一个原子并不能单独旋转，若单独旋转则会破坏π键的结构。
②一般情况下，σ键比π键牢固，但并不是所有分子中的σ键都比π键牢固（例如：N2）。
③并不是所有的分子都含有σ键，如稀有气体分子。
④不存在s-s π键、s-p π键等。
⑤分子中存在π键，则一定存在σ键，但若存在σ键，则不一定存在π键。
【例3-1】（24-25高二下·天津南开·期中）下列说法正确的是
A．在所有分子中都存在化学键
B．所有的σ键的强度都比π键的大
C．s-sσ键与s-pσ键的电子云形状的对称性相同
D．碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的3倍和2倍
【例3-2】（24-25高二下·河北衡水·期中）下列物质中，既含有离子键，又含有非极性共价键的是
A．Na2O2 B．CaCl2 C．H2O2 D．NaClO
【变式3-1】（24-25高二下·河北石家庄·期中）下列关于共价键的说法正确的是
A．共价键只存在于共价化合物中
B．只含有共价键的物质一定是共价化合物
C．非极性键只存在于单质分子中
D．离子化合物中既可能含有极性键也可能含有非极性键
【变式3-2】（24-25高二下·安徽合肥·期中）下列关于共价键的说法不正确的是
A．分子中共用电子对偏向S，是因为S的电负性比H大
B．分子中有一个键，两个键
C．两个原子形成共价键时只能有一个键
D．共价键都有饱和性和方向性
【变式3-3】（24-25高二下·云南楚雄·期中）下列说法中正确的是
A．任何分子中均存在化学键
B．中含有离子键、σ键及π键
C．若分子中含有π键，则一定含有σ键
D．含有共价键的化合物一定是共价化合物
题型四 价层电子对互斥模型与杂化理论
【解题要点】 分子(ABn型)、离子(AB型)的空间结构分析示例
实例 价层电子对数(即杂化轨道数) 孤电子对数 中心原子的杂化轨道类型 VSEPR模型 分子或离子的空间结构
BeCl2 2 0 sp 直线形 直线形
CO2 直线形 直线形
BF3 3 0 sp2 平面三角形 平面三角形
SO2 1 V形
CH4 4 0 sp3 四面体形 正四面体形
NH3 1 三角锥形
H2O 2 V形
CO 3 0 sp2 平面三角形 平面三角形
NH 4 0 sp3 四面体形 正四面体形
【例4-1】（24-25高二下·江西南昌·期中）价层电子对互斥理论，是一个用来预测单个共价分子形态的化学模型。下列说法错误的是
A．CO2的模型为直线形 B．SeO3的空间结构为平面三角形
C．CS2和SO2均为直线形非极性分子 D．的空间结构均为四面体形
【例4-2】（24-25高二下·天津红桥·期中）下列常见物质的空间结构呈平面三角形，中心原子轨道采取sp2杂化的是
A．SO3 B． C．CO2 D．HC≡CH
【变式4-1】（24-25高二下·重庆·期中）下列分子中模型结构与分子的空间结构一致的是
A． B． C． D．
【变式4-2】（24-25高二下·河北唐山·期中）下列分子或离子的中心原子为sp3杂化，且杂化轨道容纳1对孤电子对的是
A．NH3、PCl3、H3O+ B．CO2、BF3、
C．HCN、SO2、BeCl2 D．CH4、NH3、H2O
【变式4-3】（24-25高二下·湖北黄冈·期中）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．XeF2与XeO2的键角相等
B．CF4和SF4均为非极性分子
C．和的空间构型均为平面三角形
D．C2H2和HCN中C的杂化类型均为sp杂化
题型五 分子的性质及应用
【解题要点】 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 平面正三角形 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
【例5-1】（24-25高二下·天津红桥·期中）下列各组分子中，属于含极性键的非极性分子的是
A．SO2 B．H2S C．CO2 D．NH3
【例5-2】（24-25高二下·湖北·期中）下列事实与氢键无关的有
A．HF比HCl稳定
B．CH3NH2比CH3CH3的熔、沸点高
C．CH3CH2OH、CH3COOH可以和水互溶
D．邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸低
【变式5-1】（24-25高二下·广东江门·期中）糖精是一种热量为0的甜味剂，为白色结晶性粉末，难溶于水。其甜度是蔗糖的300~5000倍。糖精由原子序数依次增大的短周期主族元素W、R、X、Y、Z组成，其结构如图所示，只有 R、X、Y位于同一周期，Y、Z位于同一主族。下列说法正确的是
A．Y3为极性分子
B．简单离子的半径：Z > Y > X
C．氢化物的沸点：Y > R
D．ZY2和 ZY3中心原子的杂化方式不同
【变式5-2】（24-25高二下·山东济宁·期中）下列说法中正确的是
A．CH4，C2H2，HCN都是含有极性键的非极性分子
B．稳定性：是因为氢键作用不同所导致
C．分子中含有1个手性碳原子
D．无机含氧酸分子中有几个氢原子，它就属于几元酸
【变式5-3】（24-25高二下·江苏苏州·期中）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，它们原子的最外层电子数之和为18，X、Z基态原子的p轨道上均有2个未成对电子，W与X位于同一主族。下列说法正确的是
A．Y位于元素周期表中的p区
B．分子为极性分子
C．原子半径：
D．最高价氧化物对应的水化物的酸性：
题型六 晶体与非晶体
【解题要点】
1.晶体与非晶体的根本区别在于其内部粒子在空间上是否按一定规律做周期性重复排列。
2.鉴别晶体与非晶体的方法
（1）观察外观：晶体有规则的几何外形，而非晶体没有。
（2）测定熔点是否固定：晶体有固定熔点，而非晶体没有。
（3）测定是否具有各向异性：晶体有各向异性，而非晶体没有。
（4）X－射线衍射法(最科学可靠的方法)：晶体能使X－射线发生衍射（得到分立的斑点或明锐的谱线），而非晶体只能散射（得到连续的谱线）。
【例6-1】（24-25高二下·吉林长春·期中）下列有关晶体常识的叙述错误的是
A．水晶属于晶体，有固定的熔点，而玻璃无固定的熔点，属于非晶体
B．当单一波长的X-射线通过晶体时可以看到明显的分立的斑点或者谱线
C．晶体具有自范性
D．晶体都具有规则的几何外形，而非晶体都不具有规则的几何外形
【例6-2】（24-25高二下·北京·期中）下列关于晶体性质的描述中，正确的是
A．晶体具有物理性质各向同性的特点
B．形成晶体的形态与结晶过程的速率无关
C．晶体的熔点较固定，而非晶体则没有固定的熔点
D．晶体表现自范性的过程是自发过程，不需要外界条件
【变式6-1】（24-25高二下·江西宜春·期中）化学与科技、生活密切相关，下列说法正确的是
A．小米汽车SU7使用了SiC材料，SiC晶体属于分子晶体
B．可以用原子光谱分析的方法来确定饮用水中是否含有重金属元素
C．通过X-射线衍射实验不可区分晶体和非晶体
D．成都大运会所释放的烟花与原子核外电子跃迁吸收能量有关
【变式6-2】（24-25高二下·全国·期中）下列有关晶胞的叙述，正确的是
A．晶胞是晶体中最小的结构重复单元 B．不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同
C．晶胞中的任何一个粒子都属于该晶胞 D．A3型最密堆积由一个晶胞构成
【变式6-3】（24-25高二上·河南洛阳·期末）晶体是一类非常重要的材料，在很多领域都有广泛的应用。我国现已能够拉制出直径为300毫米、重量达81千克的大直径单晶硅，晶体硅大量用于电子产业。下列对晶体硅的叙述正确的是
A．形成晶体硅时速率越快越好
B．晶体硅没有固定的熔点
C．可用X射线衍射实验来区别晶体硅和玻璃
D．晶体硅的形成与晶体的自范性有关，而与各向异性无关
题型七 晶胞的计算
【解题要点】
1.晶体中微粒的排列具有周期性，晶体中最小的结构重复单元称为晶胞，利用“均摊法”可以计算一个晶胞中的粒子数，从而确定晶体的化学式。
2.“均摊法”的基本思想是晶胞中任意位置上的一个粒子被n个晶胞共用，那么每个晶胞对这个原子分得份额就是（1/n）。常见考题里涉及的晶胞有立方晶胞、六方晶胞、三棱晶胞，以立方晶胞最为常见。
（1）立方晶胞：每个顶点上的粒子被8个晶胞共用，每个粒子只有(1/8)属于该晶胞；每条棱上的粒子被4个晶胞共用，每个粒子只有(1/4)属于该晶胞；每个面心上的粒子被2个晶胞共用，每个粒子只有(1/2)属于该晶胞；晶胞内的粒子完全属于该晶胞。
（2）六方晶胞：每个顶点上的粒子被6个晶胞共用；每条横棱上的粒子被4个晶胞共用；每条纵棱上的粒子被3个晶胞共用；每个面心上的粒子被2个晶胞共用；晶胞内的粒子完全属于该晶胞。
（3）三棱晶胞：每个顶点上的粒子被12个晶胞共用；每条横棱上的粒子被4个晶胞共用；每条纵棱上的粒子被6个晶胞共用；每个面心上的粒子被2个晶胞共用；晶胞内的粒子完全属于该晶胞。
【例7-1】（24-25高二下·河南·期中）某立方晶系的硫锰矿晶胞，沿z轴将原子投影到平面，投影图如下(设代表阿伏加德罗常数的值，括号中z数据为原子在z轴方向的原子坐标)。下列说法错误的是
A．该晶胞在体对角线上的投影可能为
B．投影图中1号硫原子的分数坐标为
C．锰原子的配位数为4
D．若晶体密度为，则最近的两个硫原子之间的距离为
【例7-2】（2025·安徽安庆·二模）一种高迁移率的新型热电材料，其四方晶系的晶胞结构如图所示，晶胞棱边夹角均为，晶胞中部分原子的分数坐标如下表所示。
坐标 原子
0 0 0
0 0 0.5
0.25 0.25 0.125
下列说法正确的是
A．该晶体的化学式为
B．与最近的原子有4个
C．晶胞中1号原子和2号原子之间的距离为
D．该晶胞沿轴的投影为：
【变式7-1】（24-25高二下·广东佛山·期中）已知冰晶石(Na3AlF6)熔融时的电离方程式为Na3AlF6=3Na＋＋。现有冰晶石的结构单元如图所示， 位于大立方体顶点和面心， 位于大立方体的12条棱的中点和8个小立方体的体心，是图中 、 中的一种。下列说法正确的是
A．冰晶石是共价晶体
B．大立方体的体心处代表Al3＋
C．与Na＋距离相等且最近的Na＋有8个
D．冰晶石晶体的密度约为g·cm-3
【变式7-2】（24-25高二下·河北石家庄·期中）半导体材料硒化锌的晶胞如图所示。测得晶胞中，面心上硒与顶点硒之间距离为，代表阿伏加德罗常数的值。以晶胞参数为单位长度建立坐标系，在晶胞坐标系中，A点硒原子坐标为，B点锌原子坐标为。下列说法错误的是
A．晶胞中与Se等距离且距离最近的Zn原子有4个
B．基态Se原子核外有18种不同空间运动状态的电子
C．硒化锌晶体密度为
D．C的原子坐标参数为
【变式7-3】（24-25高二上·辽宁沈阳·期末）半导体材料硒化锌的晶胞如图所示。测得晶胞中，面心上硒与顶点硒之间距离为，代表阿伏加德罗常数的值。以晶胞参数为单位长度建立坐标系，在晶胞坐标系中，A点硒原子坐标为，B点锌原子坐标为。下列说法错误的是
A．晶胞中与Se等距离且距离最近的Se原子有12个
B．基态Se原子核外有18种不同空间运动状态的电子
C．硒化锌晶体密度为
D．C的原子坐标参数为
题型八 晶体的结构与性质
【解题要点】 四种晶体类型比较
类型 比较 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体
构成粒子 分子 原子 金属阳离子和自由电子 阴、阳离子
相互作用力 分子间作用力 共价键 金属键 离子键
硬度 较小 很大 有的很大，有的很小 较大
熔、沸点 较低 很高 有的很高，有的很低 较高
溶解性 相似相溶 难溶于任何溶剂 常见溶剂难溶 大多易溶于水等极性溶剂
导电、传热性 一般不导电，溶于水后有的导电 一般不具有导电性 电和热的良导体 晶体不导电，水溶液或熔融态导电
【例8-1】（24-25高二下·广东·期中）六氟化硫具有良好的高压绝缘性，在电器工业中有着广泛的用途，分子呈正八面体结构， 原子位于正八面体的中心。下列关于的推测中，正确的是
A．在氧气中燃烧可生成 B．晶体是原子晶体
C．是非极性分子 D．中各原子的最外电子层都达到电子稳定结构
【例8-2】（24-25高二下·天津南开·期中）下列各组物质的晶体中，化学键类型相同、晶体类型也相同的是
A．SO2和SiO2 B．NaCl和HCl
C．CO2和H2O D．CCl4和KCl
【变式8-1】（24-25高二下·湖北武汉·期中）下列叙述中正确的是
A．晶体与非晶体的根本区别在于是否具有规则的几何外形
B．晶体中只要有阳离子，就一定有阴离子
C．共价晶体的原子间只存在共价键，而分子晶体内只存在范德华力
D．离子晶体可能含有共价键
【变式8-2】（24-25高二下·河南·期中）下列晶体性质的比较中正确的是
A．沸点： B．熔点：氯化钠<溴化钠<碘化钠
C．硬度：金刚石>硅>碳化硅 D．熔点：
【变式8-3】（24-25高二下·北京西城·期中）下列各物质中化学键类型相同，晶体类型也相同的是
A．金刚石和 B．NaBr和HBr C．CH4和CCl4 D．Cl2和KCl
题型九 超分子与配合物
【例9-1】（24-25高二下·四川南充·期中）1987诺贝尔化学奖授予三位化学家，表彰他们在超分子化学理论方面的开创性工作，从而超分子化学也开始风靡全球，下列说法错误的是
A．图一中18-冠-6冠醚与K+形成的超分子中K+的配位数为6
B．图二中的超分子是两个不同的分子通过氢键形成的分子聚集体
C．18-冠-6可以适配任意碱金属离子，其形成的晶体为分子晶体
D．利用超分子具有自组装和分子识别的特性，可以分离某些分子
【例9-2】（24-25高二下·河北张家口·期中）下列关于配合物和超分子的说法不正确的是
A．冠醚有不同大小的空穴，可识别直径不同的碱金属离子
B．在[Cu(H2O)4]2+中，Cu2+提供空轨道，H2O给出孤电子对
C．利用“杯酚”可分离C60和C70，是因为C70可与杯酚形成超分子
D．[Cu(H2O)4]SO4·H2O中存在的化学键有离子键、配位键、极性键
【变式9-1】（24-25高二下·福建·期中）利用氧化法制备某些配位化合物，如：，下列说法正确的是
A．该配位化合物的配位数为5 B．提供孤电子对的成键原子是N和Cl
C．中心原子的空间构型为四面体形 D．氧化剂是含有极性键的非极性分子
【变式9-2】（24-25高二下·湖北武汉·期中）是白色难溶于水的化合物，溶于较浓盐酸时生成。可以定量吸收，也能吸收、、等气体，其吸收形成，其结构为，下列说法正确的是
A．该化合物中Cu+提供空轨道，中碳原子提供孤电子对，形成的是配位键
B．由结构可知，除铜元素外所有原子满足8电子稳定结构
C．中配位数为3
D．中只有Cl-、作配体
【变式9-3】（24-25高二下·江西新余·期中）结构决定物质性质是研究化学的重要方法，下列对结构与性质的描述不正确的是
A．①属于超分子的一种，冠醚可以通过离子键来识别特定的碱金属离子
B．②中在纯金属中加入其它元素，使原子层之间的相对滑动变得困难导致合金的硬度变大
C．③中烷基磺酸根离子在水中会形成亲水基向外，疏水基向内的胶束，而用作表面活性剂
D．④中石墨晶体是层状结构，每个碳原子配位数为3，属于混合晶体，熔沸点高
题型十 元素综合推断
【例10-1】（24-25高二下·广西南宁·期中）一种新型漂白剂(结构如图所示)可用于漂白羊毛等，其中W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素，Z原子的核外电子排布式为，W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数，基态X原子核外有两个单电子，W、X对应的简单离子的核外电子排布相同。下列叙述错误的是
A．简单离子半径大小：X>W
B．可通过电解W的氯化物冶炼W
C．Y元素基态原子的核外电子的空间运动状态有4种
D．NaZ是离子化合物
【例10-2】（24-25高二下·江西景德镇·期中）LDFCB 是锂离子电池常用的一种离子导体，其阴离子由同周期元素原子 W、X、Y、Z 构成，结构如图。基态Y原子的s 轨道与p 轨道电子数相等，Z的核外电子总数是W的最外层电子数的3倍。 金属元素。下列说法正确的是
A．同周期元素第一电离能小于Y的 有 5 种
B．简单氢化物的沸点：Z>Y>X
C．W的最高价氧化物对应的水化物具有两性
D．W和Z可形成含有极性共价键的非极性分子
【变式10-1】（24-25高二下·江苏盐城·期中）有5种元素X、Y、Z、Q、T：X原子M层上有2个未成对电子且无空轨道；Y原子的外围电子排布为3d64s2；Z原子的L电子层有一个空的p轨道；Q原子的L电子层的p轨道上只有一对成对电子；T原子的M电子层上p轨道半充满。下列叙述不正确的是
A．X和Q结合生成的化合物为离子化合物
B．T和Z各有一种单质的空间结构为正四面体型
C．T元素位于元素周期表的p区
D．ZQ2是极性键构成的非极性分子
【变式10-2】（24-25高二下·广东佛山·期中）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2，Y、Z的基态原子核外电子都只有1个单电子，Y、W最外层电子数相同。下列说法正确的是
A．电负性：W>Y B．氢化物的沸点：Y>X
C．XY2分子为极性分子 D．简单离子的半径：Z>X
【变式10-3】（24-25高二下·江苏苏州·期中）前四周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。是空气中含量最多的元素，的周期序数等于族序数，基态原子轨道上有4个电子，与同主族。下列说法正确的是
A．原子半径： B．元素最高化合价：
C．单质熔点： D．气态氢化物的热稳定性：
答案解析
题型一 核外电子运动
【解题要点】核外电子排布的三个规律
能量最低原理 原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态
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简并轨道时，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
【例1-1】（24-25高二下·天津红桥·期中）人类对核外电子运动的认识不断进步。下列说法正确的是
A．电子在固定的圆周轨道上绕核运动
B．2、2、2轨道相互平行且能量相等
C．电子从激发态跃迁到基态时能产生吸收光谱
D．同一原子的2s轨道比1s轨道半径大，且能量高
【答案】D
【解析】电子在核外是在一个有形状的轨道空间内运动，A错误；2、2、2轨道相互垂直、能量相等，B错误；电子从激发态跃迁到基态时放出能量，能产生发射光谱，C错误；同一原子的2s轨道能量比1s轨道能量大，2s轨道半径更大，D正确；故选D。
【例1-2】（24-25高二下·天津红桥·期中）下列电子排布图能表示碳原子的最低能量状态的是
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】基态碳原子的轨道表达式为，为碳原子的最低能量状态，A正确；2p能级的2个电子分占不同的轨道，但自旋相反，不是最低能量状态，B错误；2p能级的2个电子没有分占不同的轨道，不是最低能量状态，C错误；中只有5个电子，不是碳原子，D错误；故选A。
【变式1-1】（24-25高二下·安徽安庆·期中）下列说法正确的是
A．6C的电子排布式的电子排布式，违反了泡利不相容原理
B．因硫元素核电荷数比磷元素大，故硫元素第一电离能比磷元素大
C．电子排布式违反了洪特规则
D．电子的能量一般低于电子的能量
【答案】D
【解析】6C的电子排布式的电子排布式，违反了洪特规则，A项错误；磷元素的电子排布是半充满的，比较稳定，电离能较高，故磷元素第一电离能比硫元素大，B项错误；P能级有3个轨道，每个轨道最多容纳2个电子，3p最多容纳6个电子，电子排布式违反了泡利原理，C项错误；ns电子的能量一般低于(n-1)d电子的能量，故4s能量低于3d，D项正确；故选D。
【变式1-2】（24-25高二下·湖北·期中）下列关于原子结构、原子轨道的说法正确的是
A．N能层中有4s、4p、4d、4f四个能级，共16个轨道，可容纳32种运动状态的电子
B．在K能层中，有自旋相反的两条轨道
C．s电子绕核运动，其轨道为球面，而p电子在哑铃形曲面上运动
D．电子云通常是用小黑点来表示电子的多少
【答案】A
【解析】N能层中有4s、4p、4d、4f四个能级，各具有1、3、5、7个轨道，每个轨道最多可容纳2个电子，故可容纳32个电子，所以有32种运动状态的电子，故A正确；在K能层中，只有1个轨道，能容纳自旋相反的2个电子，故B错误；原子轨道是电子在核外空间出现概率较大的区域，电子并没有固定的运动轨迹，故C错误；电子云是用小黑点疏密来表示电子出现的概率密度大小，小黑点不表示电子，故D错误；
故选A。
【变式1-3】（24-25高二下·青海西宁·期中）下列说法错误的是
A．s电子的电子云轮廓图是球形
B．处于最低能量状态的原子叫基态原子
C．同一原子中，3s电子的能量大于4s电子的能量
D．同一原子中，3p能级的轨道数等于4p能级的轨道数
【答案】C
【解析】s电子的电子云在空间各个伸展方向相同，因此其轮廓图是球形对称的，A正确；当原子核外电子排布遵循构造原理时，原子的能量最低，处于稳定状态，该原子称为基态原子，B正确；在同一原子不同能层的相同能级中，能层序数越大，该能层上电子的能量越高，所以3s电子的能量小于4s的电子的能量，C错误；p能级都有3个轨道，与其所处的能层序数无关，因此同一原子中，3p能级的轨道数与4p能级的轨道数是相等的，D正确；故选C。
题型二 电离能、电负性及其应用
【解题要点】
（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，从左到右总体呈现逐渐增大的变化趋势。
（2）同族元素：从上到下第一电离能变小。
（3）在元素周期表中，同周期从左到右，元素的电负性逐渐变大，同主族从上到下，元素的电负性逐渐变小。
【例2-1】（24-25高二下·广东中山·期中）下表中是A、B、C、D、E五种短周期元素的某些性质，下列判断正确的是
元素 A B C D E
最低化合价 -4 -2 -1 -2 -1
电负性 2.5 2.5 3.0 3.5 4.0
A．C、D、E的氢化物的稳定性：C>D>E
B．元素A的原子最外层轨道中无自旋状态相同的电子
C．元素B、C之间不可能形成化合物
D．与元素B同周期且第一电离能最小的元素的单质能与H2O发生置换反应
【答案】D
【解析】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；A、B、C、D、E五种短周期元素，结合电负性和最低化合价，推知A为C元素、B为S元素、C为Cl元素、D为O元素、E为F元素；非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，非金属性氟大于氧大于氯，C、D、E的氢化物分别为HCl、H2O、HF，稳定性：HF＞H2O＞HCl，A错误；
B．元素A的原子最外层电子排布式为2s22p2，2p2上的两个电子分占两个原子轨道，且自旋状态相同，B错误；S的最外层有6个电子，Cl的最外层有7个电子，它们之间可形成SCl2等化合物，C错误；
D．与元素B同周期且第一电离能最小的元素的单质为钠单质，钠能与H2O发生置换反应生成氢氧化钠和氢气，D正确；故选D。
【例2-2】（24-25高二下·北京西城·期中）和S均属于ⅥA族元素。下列关于Se及其化合物性质不正确的是
A．第一电离能： B．原子半径：
C．酸性： D．沸点：
【答案】A
【解析】As的3p能级为半充满的稳定结构，故第一电离能：，A错误；同周期从左往右，元素原子的半径递减，B正确；同主族从上往下，元素非金属性递减，其对应最高价氧化物的水化物的酸性减弱，C正确；的结构相似，都属于分子晶体，则分子量大的，范德华力越大，沸点越高，D正确；故选A。
【变式2-1】（24-25高二下·山东济宁·期中）以下部分元素为短周期元素，其原子半径及主要化合价见下表。
元素 X Y Z W T
原子半径/nm 0.152 0.186 0.066 0.102 0.099
最外层电子数 1 1 6 6 7
下列有关说法正确的是
A．简单离子的半径：
B．气态氢化物的热稳定性：W
C．与Z形成的化合物可能具有强氧化性
D．与Z同周期的主族元素，比Z元素第一电离能大的元素有1种
【答案】C
【解析】原子半径大小比较：一般电子层相同时，原子半径随着原子序数的递增而减小，电子层数越多，原子半径越大，根据表中数据，X、Y最外层电子数为1，位于ⅠA，依据半径大小，推出X为Li，Y为Na，Z、W最外层电子数为6，位于ⅥA族，r(Z)＜r(W)，推出Z为O，W为S，T最外层电子数为7，位于ⅦA，其半径大于O，则T为Cl，据此分析。半径大小顺序：一般说电子层相同时半径随着原子序数的递增而减小，电子层数越多，半径越大，因此简单离子半径大小顺序是：r(O2-)＞r(Na+)＞r(Li+)，故A错误；非金属性越强，其简单气态氢化物的热稳定性越强，非金属性：O＞S，因此热稳定：H2O＞H2S，故B错误；Na和O可以形成Na2O2、Na2O，其中Na2O2具有强氧化性，故C正确；同周期第一电离能逐渐增大，但ⅠA＞ⅡA、ⅤA＞ⅥA，因此同周期第一电离能比O大的主族元素有N、F，有两种，故D错误；故选C。
【变式2-2】（24-25高二下·四川成都·期中）下列对各组物质性质的比较中，正确的是
A．熔点： B．三氟乙酸的酸性小于三氯乙酸的酸性
C．第一电离能： D．非金属氢化物的稳定性顺序：
【答案】C
【解析】同主族的金属单质，原子序数越大，熔点越低，这是因为它们的价电子数相同，随着原子半径的增大，金属键逐渐减弱，A错误；氟的电负性大于氯的电负性，导致三氟乙酸中的羟基极性大于三氯乙酸中的羟基极性，三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸，B错误；同一周期元素第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第族元素第一电离能大于第族元素，第一电离能：，C正确；同一周期主族元素非金属性随着原子序数的增大而增大，非金属性，元素的非金属性越强，元素对应的氢化物越稳定，则非金属氢化物的稳定性顺序：，D错误；故选C。
【变式2-3】（24-25高二下·江苏苏州·期中）短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X原子的最外层电子数之比为4：3，Y元素最高正价与最低负价代数和为4。下列说法正确的是
A．W、Y、Z的电负性大小顺序是
B．分子中键与π键的个数之比是2：1
C．Z的简单氢化物分子间存在氢键
D．W、Z形成的分子的空间结构可能为平面正方形
【答案】A
【解析】四种元素均为短周期主族元素，且原子序数依次增大，W、X原子的最外层电子数之比为4：3，说明W的最外层电子数为4（最外层电子数不能超过8），故W为C元素；X的最外层电子数为3，故X为Al元素；Y元素最高正价与最低负价代数和为4，则Y为S元素、Z为Cl元素；同周期从左往右，元素的电负性递增，故电负性：Cl>S，又知电负性强的元素在化合物中显负价，CS2中S显负价，可推出电负性S>C，A正确；CS2的结构为S=C=S，1个C=S键含有1个键与1个π键，故CS2中键与π键的个数之比是1：1，B错误；Cl原子的半径相对N、O、F来说比较大，其孤电子对离原子核较远，电子云的分布比较弥散，对其它HCl分子中的H原子吸引能力较弱，故难以形成氢键，C错误；CCl4中的C原子为sp3杂化，故CCl4的空间结构为正四面体形，D错误；故选A。
题型三 化学键
【解题要点】
①以形成σ键的两个原子核的连线为轴，任意一个原子可以绕轴旋转，并不破坏σ键的结构;以形成π键的两个原子核的连线为轴，任意一个原子并不能单独旋转，若单独旋转则会破坏π键的结构。
②一般情况下，σ键比π键牢固，但并不是所有分子中的σ键都比π键牢固（例如：N2）。
③并不是所有的分子都含有σ键，如稀有气体分子。
④不存在s-s π键、s-p π键等。
⑤分子中存在π键，则一定存在σ键，但若存在σ键，则不一定存在π键。
【例3-1】（24-25高二下·天津南开·期中）下列说法正确的是
A．在所有分子中都存在化学键
B．所有的σ键的强度都比π键的大
C．s-sσ键与s-pσ键的电子云形状的对称性相同
D．碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的3倍和2倍
【答案】C
【解析】稀有气体分子（如He、Ne）为单原子分子，不存在化学键，A错误；虽然σ键通常比同种原子间的π键强（如C-C单键与双键中的π键），但存在例外。例如，F-F的σ键键能（约158 kJ/mol）可能低于N≡N中的π键键能，因此并非“所有”σ键强度都大于π键，B错误；无论是s-sσ键（如H2）还是s-pσ键（如HCl），其电子云均为轴对称图形，对称性相同，C正确；实际键能数据表明，碳碳双键和三键的键能并非单键的整数倍（双键约1.77倍，三键约2.42倍），D错误；故选C。
【例3-2】（24-25高二下·河北衡水·期中）下列物质中，既含有离子键，又含有非极性共价键的是
A．Na2O2 B．CaCl2 C．H2O2 D．NaClO
【答案】A
【解析】Na2O2是离子化合物，Na+和之间存在离子键，中 O-O键为非极性共价键，A选；CaCl2是离子化合物，Ca2+和Cl-之间只存在离子键，不存在非极性共价键，B不选；H2O2是共价化合物，不存在离子键，C不选；NaClO是共价化合物，Na+和ClO-之间存在离子键，ClO-中Cl-O键为极性共价键，D不选；故选A。
【变式3-1】（24-25高二下·河北石家庄·期中）下列关于共价键的说法正确的是
A．共价键只存在于共价化合物中
B．只含有共价键的物质一定是共价化合物
C．非极性键只存在于单质分子中
D．离子化合物中既可能含有极性键也可能含有非极性键
【答案】D
【解析】过氧化钠为离子化合物，其中的过氧根离子含有氧氧共价键，A错误； 氢气分子中只含共价键，不是化合物，为单质，B错误；过氧化钠为离子化合物，其中的过氧根离子含有氧氧非极性共价键，C错误； 离子化合物中既可能含有极性键也可能含有非极性键，例如过氧化钠中含氧氧非极性共价键，氯化铵中含氮氢极性共价键，D正确；故选D。
【变式3-2】（24-25高二下·安徽合肥·期中）下列关于共价键的说法不正确的是
A．分子中共用电子对偏向S，是因为S的电负性比H大
B．分子中有一个键，两个键
C．两个原子形成共价键时只能有一个键
D．共价键都有饱和性和方向性
【答案】D
【解析】硫化氢是共价化合物，硫的电负性强于氢，所以共用电子对偏向S，故A正确；分子中存在，则有一个键、两个键，故B正确；两个原子间只能形成1个键，两个原子之间形成双键时，含有一个键和一个键，两个原子之间形成三键时，含有一个键和2个键，故C正确；共价键形成与电子云重叠方向及数目有关，则共价键一般有方向性和饱和性，但键没有方向性，故D错误；故选：D。
【变式3-3】（24-25高二下·云南楚雄·期中）下列说法中正确的是
A．任何分子中均存在化学键
B．中含有离子键、σ键及π键
C．若分子中含有π键，则一定含有σ键
D．含有共价键的化合物一定是共价化合物
【答案】C
【解析】稀有气体为单原子分子，分子中不存在化学键，A项错误；中含有离子键、σ键，不含有π键，B项错误；若分子中含有π键，则一定含有σ键，C项正确；离子化合物也可能含有共价键，如NaOH、等，只含有共价键的化合物才是共价化合物，D项错误。故选C。
题型四 价层电子对互斥模型与杂化理论
【解题要点】 分子(ABn型)、离子(AB型)的空间结构分析示例
实例 价层电子对数(即杂化轨道数) 孤电子对数 中心原子的杂化轨道类型 VSEPR模型 分子或离子的空间结构
BeCl2 2 0 sp 直线形 直线形
CO2 直线形 直线形
BF3 3 0 sp2 平面三角形 平面三角形
SO2 1 V形
CH4 4 0 sp3 四面体形 正四面体形
NH3 1 三角锥形
H2O 2 V形
CO 3 0 sp2 平面三角形 平面三角形
NH 4 0 sp3 四面体形 正四面体形
【例4-1】（24-25高二下·江西南昌·期中）价层电子对互斥理论，是一个用来预测单个共价分子形态的化学模型。下列说法错误的是
A．CO2的模型为直线形 B．SeO3的空间结构为平面三角形
C．CS2和SO2均为直线形非极性分子 D．的空间结构均为四面体形
【答案】C
【解析】CO2中心原子C的价层电子对数为，无孤电子对，VSEPR模型是直线形，A正确；SeO3中心原子Se的价层电子对数为，无孤电子对，空间结构为平面三角形，B正确；SO2中心原子S的价层电子对数为：，有孤电子对，为V形，是极性分子，CS2中心原子C的价层电子对数为：，无孤电子对，为直线形，正负电中心重合，是非极性分子，C错误；中心原子N的价层电子对数为，中心原子P的价层电子对数为，均无孤电子对，空间结构均为四面体形，D正确；故选C。
【例4-2】（24-25高二下·天津红桥·期中）下列常见物质的空间结构呈平面三角形，中心原子轨道采取sp2杂化的是
A．SO3 B． C．CO2 D．HC≡CH
【答案】A
【解析】SO3中心原子价层电子对数为3+=3，中心原子轨道采取sp2杂化，A正确；中心原子价层电子对数为4+=4，中心原子轨道采取sp3杂化，B错误；CO2中心原子价层电子对数为2+=2，中心原子轨道采取sp杂化，C错误；HC≡CH中碳原子形成共价三键，采取sp杂化，D错误；故选A。
【变式4-1】（24-25高二下·重庆·期中）下列分子中模型结构与分子的空间结构一致的是
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】中心原子O的价层电子对数是，VSEPR模型为平面三角形，有1对孤电子对，空间为V形，VSEPR模型与空间结构不一致，A不符合题意；CS2分子中碳原子的价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数=2+×(4-2×2)=2，VSEPR模型为直线形，不含孤电子对，所以其空间结构也为直线形，VSEPR模型与分子空间结构模型一致，B符合题意；中中心Se原子的价电子对数为：，VSEPR模型为四面体形，成键电子对数为2，含有2对孤电子对，则空间结构是V形，VSEPR模型与空间结构不一致，C不符合题意；中心原子价层电子对为，VSEPR模型为四面体形，有1对孤电子对，空间为三角锥形，VSEPR模型与空间结构不一致，D不符合题意；故选B。
【变式4-2】（24-25高二下·河北唐山·期中）下列分子或离子的中心原子为sp3杂化，且杂化轨道容纳1对孤电子对的是
A．NH3、PCl3、H3O+ B．CO2、BF3、
C．HCN、SO2、BeCl2 D．CH4、NH3、H2O
【答案】A
【解析】NH3、PCl3、H3O+中，中心原子的价层电子对数都为4，发生sp3杂化，且杂化轨道容纳1对孤电子对，A符合题意；CO2、BF3、中，C原子的价层电子对数为2，发生sp杂化，B原子的价层电子对数为3，发生sp2杂化，S原子的价层电子对数为4，发生sp3杂化，且只有S原子的最外层有1个孤电子对，B不符合题意；HCN、SO2、BeCl2中，中心原子C、S、Be的价层电子对数分别为2、3、2，分别发生sp、sp2、sp杂化，且只有S原子的最外层有1个孤电子对，C不符合题意；CH4、NH3、H2O中，中心原子C、N、O的价层电子对数都为4，都发生sp3杂化，但最外层具有的孤电子对数分别为0、1、2，D不符合题意；故选A。
【变式4-3】（24-25高二下·湖北黄冈·期中）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．XeF2与XeO2的键角相等
B．CF4和SF4均为非极性分子
C．和的空间构型均为平面三角形
D．C2H2和HCN中C的杂化类型均为sp杂化
【答案】D
【解析】XeF2中Xe的价层电子对数为，有3个孤电子对，XeO2中Xe的价层电子对数为，有2个孤电子对，中心原子的杂化方式不同，键角不同，A错误；CF4为正四面体结构，正负电荷中心重合，为非极性分子；SF4的中心原子S的价层电子对数为，有1个孤电子对，为极性分子，B错误；的孤电子对为1，的孤电子对为0，所以的空间构型为三角锥形，的空间构型为平面三角形，C错误；C2H2中C原子的价层电子对数为，HCN中C原子的价层电子对数为，故C的杂化类型均为sp杂化，D正确；故选D。
题型五 分子的性质及应用
【解题要点】 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 平面正三角形 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
【例5-1】（24-25高二下·天津红桥·期中）下列各组分子中，属于含极性键的非极性分子的是
A．SO2 B．H2S C．CO2 D．NH3
【答案】C
【解析】SO2中心原子价层电子对数为2+ =3，且含有1个孤电子对，空间构型为V形，属于含有极性键的极性分子，A不选；H2S中心原子价层电子对数为2+ =4，且含有2个孤电子对，空间构型为V形，属于含有极性键的极性分子，B不选；CO2是直线形，属于含极性键的非极性分子，C选；NH3的空间构型为三角锥形，属于含有极性键的极性分子，D不选；故选C。
【例5-2】（24-25高二下·湖北·期中）下列事实与氢键无关的有
A．HF比HCl稳定
B．CH3NH2比CH3CH3的熔、沸点高
C．CH3CH2OH、CH3COOH可以和水互溶
D．邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸低
【答案】A
【解析】同族元素由上至下非金属性减弱，非金属性越弱，简单氢化物稳定性越差，故HF比HCl稳定，A正确；CH3NH2存在分子间氢键，CH3CH3的不存在分子间氢键，故CH3NH2熔、沸点高，B错误；CH3CH2OH、CH3COOH可以和水分子间形成氢键，以及根据相似相溶原理，故CH3CH2OH、CH3COOH可以和水互溶，C错误；邻羟基苯甲酸形成分子内氢键使熔、沸点降低，对羟基苯甲酸形成分子间氢键熔、沸点增高，故邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸低，D错误；故选A。
【变式5-1】（24-25高二下·广东江门·期中）糖精是一种热量为0的甜味剂，为白色结晶性粉末，难溶于水。其甜度是蔗糖的300~5000倍。糖精由原子序数依次增大的短周期主族元素W、R、X、Y、Z组成，其结构如图所示，只有 R、X、Y位于同一周期，Y、Z位于同一主族。下列说法正确的是
A．Y3为极性分子
B．简单离子的半径：Z > Y > X
C．氢化物的沸点：Y > R
D．ZY2和 ZY3中心原子的杂化方式不同
【答案】A
【解析】糖精由原子序数依次增大的短周期主族元素W、R、X、Y、Z组成，只有 R、X、Y位于同一周期，则，W是H元素；R、X、Y位于第二周期，R形成4个共价键、X形成3个共价键、Y形成2个共价键，R、X、Y分别是C、N、O元素；Y、Z位于同一主族，Z是S元素。O3分子具有V形结构，正负电荷重心不重合，O3为极性分子，故A正确；电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小，简单离子的半径：S2- > N3- > O2-，故B错误；C能形成众多氢化物，碳的固态氢化物沸点大于水，故C错误； SO2和 SO3中心S原子的价电子对数均为3，杂化方式都是sp2，故D错误；故选A。
【变式5-2】（24-25高二下·山东济宁·期中）下列说法中正确的是
A．CH4，C2H2，HCN都是含有极性键的非极性分子
B．稳定性：是因为氢键作用不同所导致
C．分子中含有1个手性碳原子
D．无机含氧酸分子中有几个氢原子，它就属于几元酸
【答案】C
【解析】CH4是含极性键的非极性分子，C2H2是既含极性键又含非极性键的非极性分子，而HCN为含极性键的极性分子，A错误；中N提供孤电子对，Cu2+提供空轨道，形成配位键，中O提供孤电子对，Cu2+提供空轨道，形成配位键，由于N的孤电子对比O多，N更易给出孤电子对与Cu2+形成配位键，所以稳定性：，不是因为氢键作用不同所导致，B错误；分子中只有左边第3个C原子连接了四个不同的原子或原子团，为手性碳原子，C正确；无机含氧酸中H原子个数与酸的元数不一定相等，如H3PO3为二元酸，D错误；故选C。
【变式5-3】（24-25高二下·江苏苏州·期中）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，它们原子的最外层电子数之和为18，X、Z基态原子的p轨道上均有2个未成对电子，W与X位于同一主族。下列说法正确的是
A．Y位于元素周期表中的p区
B．分子为极性分子
C．原子半径：
D．最高价氧化物对应的水化物的酸性：
【答案】B
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X、Z基态原子的p轨道上均有2个未成对电子，W与X位于同一主族，若X为C，则Z无对应元素，故X为O元素、Z为Si元素、W为S元素；X、Y、Z、W的原子的最外层电子数之和为18，则Y为Mg元素，据此分析；
【解析】Y为Mg，第12号元素，核外电子排布为[Ne]3s2，位于元素周期表中的s区，A错误；的价层电子对数为，为V形，其分子为极性分子，B正确；同周期元素原子半径从左至右逐渐减小，原子半径：，C错误；同周期元素非金属从左至右逐渐减小，最高价氧化物对应的水化物的酸性减小，故酸性：，D错误； 故选B。
题型六 晶体与非晶体
【解题要点】
1.晶体与非晶体的根本区别在于其内部粒子在空间上是否按一定规律做周期性重复排列。
2.鉴别晶体与非晶体的方法
（1）观察外观：晶体有规则的几何外形，而非晶体没有。
（2）测定熔点是否固定：晶体有固定熔点，而非晶体没有。
（3）测定是否具有各向异性：晶体有各向异性，而非晶体没有。
（4）X－射线衍射法(最科学可靠的方法)：晶体能使X－射线发生衍射（得到分立的斑点或明锐的谱线），而非晶体只能散射（得到连续的谱线）。
【例6-1】（24-25高二下·吉林长春·期中）下列有关晶体常识的叙述错误的是
A．水晶属于晶体，有固定的熔点，而玻璃无固定的熔点，属于非晶体
B．当单一波长的X-射线通过晶体时可以看到明显的分立的斑点或者谱线
C．晶体具有自范性
D．晶体都具有规则的几何外形，而非晶体都不具有规则的几何外形
【答案】D
【解析】水晶（二氧化硅晶体）有固定熔点，而玻璃（非晶体）无固定熔点，A正确；晶体对单一波长X射线会产生衍射，形成分立的斑点或谱线，B正确；自范性是晶体的特性，指其能自发形成规则几何外形，C正确；晶体具有规则的几何外形，但非晶体也可能具有规则的几何外形，如钻石形状的玻璃制品，D错误；故选D。
【例6-2】（24-25高二下·北京·期中）下列关于晶体性质的描述中，正确的是
A．晶体具有物理性质各向同性的特点
B．形成晶体的形态与结晶过程的速率无关
C．晶体的熔点较固定，而非晶体则没有固定的熔点
D．晶体表现自范性的过程是自发过程，不需要外界条件
【答案】C
【解析】由于晶体内部质点排列的有序性，所以晶体的某些物理性质具有各向异性的特点，A错误；晶体的形成都有一定的形成条件，如温度、结晶速率等，B错误；晶体的熔点较固定，而非晶体则没有固定的熔点，C正确；晶体的自范性指晶体能自发地呈现多面体外形的性质，所谓自发过程，即自动发生的过程，不过自发过程的实现仍需要一定的外界条件，D错误；故选C。
【变式6-1】（24-25高二下·江西宜春·期中）化学与科技、生活密切相关，下列说法正确的是
A．小米汽车SU7使用了SiC材料，SiC晶体属于分子晶体
B．可以用原子光谱分析的方法来确定饮用水中是否含有重金属元素
C．通过X-射线衍射实验不可区分晶体和非晶体
D．成都大运会所释放的烟花与原子核外电子跃迁吸收能量有关
【答案】B
【解析】SiC中的Si和C以共价键结合形成空间网状结构，和金刚石结构相似，SiC属于共价晶体，A错误；光谱分析的方法可以确定元素的种类，因此可以用光谱分析的方法来确定饮用水中是否含有重金属元素，B正确；通过X-射线衍射实验可以区分晶体和非晶体，C错误；释放的烟花与原子核外电子跃迁有关，电子从高能级跃迁到低能级形成的发射光谱，过程中释放出能量，D错误；故选B。
【变式6-2】（24-25高二下·全国·期中）下列有关晶胞的叙述，正确的是
A．晶胞是晶体中最小的结构重复单元 B．不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同
C．晶胞中的任何一个粒子都属于该晶胞 D．A3型最密堆积由一个晶胞构成
【答案】A
【解析】晶胞是晶体结构中最小的重复单元，通过平移晶胞可在三维空间内延展形成整个晶体，A正确；不同晶体的晶胞形状和大小可能不同，如简单立方、体心立方、面心立方等，B错误；晶胞边、顶点、面上的粒子可能被相邻晶胞共享，C错误；A3型（六方最密堆积）最密堆积由3个晶胞构成，D错误；故选A。
【变式6-3】（24-25高二上·河南洛阳·期末）晶体是一类非常重要的材料，在很多领域都有广泛的应用。我国现已能够拉制出直径为300毫米、重量达81千克的大直径单晶硅，晶体硅大量用于电子产业。下列对晶体硅的叙述正确的是
A．形成晶体硅时速率越快越好
B．晶体硅没有固定的熔点
C．可用X射线衍射实验来区别晶体硅和玻璃
D．晶体硅的形成与晶体的自范性有关，而与各向异性无关
【答案】C
【解析】形成晶体的适宜条件之一是适当的生长速率，生长速率过快，微粒难以形成周期性的有序排列，A项错误；晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，所以晶体硅有固定的熔、沸点，B项错误；区别晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验，晶体能产生衍射，非晶体只能产生散射，晶体硅是晶体，玻璃是非晶体，所以可用X射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃，C项正确；晶体硅的形成与晶体的自范性和各向异性都有密切关系，D项错误；答案选C。
题型七 晶胞的计算
【解题要点】
1.晶体中微粒的排列具有周期性，晶体中最小的结构重复单元称为晶胞，利用“均摊法”可以计算一个晶胞中的粒子数，从而确定晶体的化学式。
2.“均摊法”的基本思想是晶胞中任意位置上的一个粒子被n个晶胞共用，那么每个晶胞对这个原子分得份额就是（1/n）。常见考题里涉及的晶胞有立方晶胞、六方晶胞、三棱晶胞，以立方晶胞最为常见。
（1）立方晶胞：每个顶点上的粒子被8个晶胞共用，每个粒子只有(1/8)属于该晶胞；每条棱上的粒子被4个晶胞共用，每个粒子只有(1/4)属于该晶胞；每个面心上的粒子被2个晶胞共用，每个粒子只有(1/2)属于该晶胞；晶胞内的粒子完全属于该晶胞。
（2）六方晶胞：每个顶点上的粒子被6个晶胞共用；每条横棱上的粒子被4个晶胞共用；每条纵棱上的粒子被3个晶胞共用；每个面心上的粒子被2个晶胞共用；晶胞内的粒子完全属于该晶胞。
（3）三棱晶胞：每个顶点上的粒子被12个晶胞共用；每条横棱上的粒子被4个晶胞共用；每条纵棱上的粒子被6个晶胞共用；每个面心上的粒子被2个晶胞共用；晶胞内的粒子完全属于该晶胞。
【例7-1】（24-25高二下·河南·期中）某立方晶系的硫锰矿晶胞，沿z轴将原子投影到平面，投影图如下(设代表阿伏加德罗常数的值，括号中z数据为原子在z轴方向的原子坐标)。下列说法错误的是
A．该晶胞在体对角线上的投影可能为
B．投影图中1号硫原子的分数坐标为
C．锰原子的配位数为4
D．若晶体密度为，则最近的两个硫原子之间的距离为
【答案】D
【解析】据投影图可知，晶胞结构如图，该晶胞在体对角线上的投影可能为，A正确；1号硫原子的分数坐标为，B正确；锰原子的配位数为4，C正确；据均摊法计算可知，晶胞中硫原子有4个，锰原子有4个，设晶胞棱长为，最近两个硫原子之间的距离为面对角线的一半，即，D错误；故选D。
【例7-2】（2025·安徽安庆·二模）一种高迁移率的新型热电材料，其四方晶系的晶胞结构如图所示，晶胞棱边夹角均为，晶胞中部分原子的分数坐标如下表所示。
坐标 原子
0 0 0
0 0 0.5
0.25 0.25 0.125
下列说法正确的是
A．该晶体的化学式为
B．与最近的原子有4个
C．晶胞中1号原子和2号原子之间的距离为
D．该晶胞沿轴的投影为：
【答案】C
【解析】在晶胞中的位置：8个顶点，4个面心，1个体心，Cd个数为1+8×；在晶胞中的位置：4个棱心，6个面心，Sn的个数为4×，在晶胞中的位置：8个体内，因此化学式为，A错误；与最近的原子有2个，B错误；1号原子坐标为，2号原子坐标为，两点之间的距离为，C正确；该晶胞沿轴投影图的中心应该出现白色小球，D错误；故选C。
【变式7-1】（24-25高二下·广东佛山·期中）已知冰晶石(Na3AlF6)熔融时的电离方程式为Na3AlF6=3Na＋＋。现有冰晶石的结构单元如图所示， 位于大立方体顶点和面心， 位于大立方体的12条棱的中点和8个小立方体的体心，是图中 、 中的一种。下列说法正确的是
A．冰晶石是共价晶体
B．大立方体的体心处代表Al3＋
C．与Na＋距离相等且最近的Na＋有8个
D．冰晶石晶体的密度约为g·cm-3
【答案】C
【分析】白球位于棱上和内部，共有8+=11，灰球位于顶点和面心，个数=化学式中Na和Al个数比是3：1，因此▽位置应该是白球，代表Na+，灰球有4个，代表Al3＋。该结构单元中有4个铝原子和12个钠原子，含有4个Na3AlF6；
【解析】冰晶石熔融时能电离说明其是离子晶体，A错误；根据分析立方体的体心处▽代表Na+，B错误；以体心处Na+(白球)为例，与之距离相等且最近的白球位于8个小立方体的体心，有8个，C正确；晶胞中有4个Na3AlF6，因此密度为 g cm，D错误；故选C。
【变式7-2】（24-25高二下·河北石家庄·期中）半导体材料硒化锌的晶胞如图所示。测得晶胞中，面心上硒与顶点硒之间距离为，代表阿伏加德罗常数的值。以晶胞参数为单位长度建立坐标系，在晶胞坐标系中，A点硒原子坐标为，B点锌原子坐标为。下列说法错误的是
A．晶胞中与Se等距离且距离最近的Zn原子有4个
B．基态Se原子核外有18种不同空间运动状态的电子
C．硒化锌晶体密度为
D．C的原子坐标参数为
【答案】D
【解析】由图可知，晶胞中与Se等距离且距离最近的Zn原子有4个，A正确；Se原子核外电子分布在1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p能级的各个轨道上，核外电子空间运动状态有1+1+3+1+3+5+1+3=18种 ，B正确；硒位于晶胞顶点和面心，由均摊法可得该晶胞中硒有个，锌在晶胞内、有4个，面心上硒与顶点硒之间距离为anm，则晶胞的边长为，该则硒化锌晶体密度为，C正确；C的原子坐标参数为，D错误；故选D。
【变式7-3】（24-25高二上·辽宁沈阳·期末）半导体材料硒化锌的晶胞如图所示。测得晶胞中，面心上硒与顶点硒之间距离为，代表阿伏加德罗常数的值。以晶胞参数为单位长度建立坐标系，在晶胞坐标系中，A点硒原子坐标为，B点锌原子坐标为。下列说法错误的是
A．晶胞中与Se等距离且距离最近的Se原子有12个
B．基态Se原子核外有18种不同空间运动状态的电子
C．硒化锌晶体密度为
D．C的原子坐标参数为
【答案】D
【解析】在面心立方晶胞中，每个面心原子与周围12个原子等距离且距离最近，因此晶胞中与Se等距离且距离最近的Se原子有12个，A正确；Se原子核外电子分布在1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p能级，核外电子空间运动状态有1+1+3+1+3+5+1+3=18种 ，B正确；由均摊法可得该晶胞中、，则该晶胞的化学式为Zn4Se4，则硒化锌晶体密度为，C正确；根据题中所示坐标系和晶胞结构，A点硒原子坐标为，B点锌原子坐标为，则C的原子坐标参数为，D错误；故选D。
题型八 晶体的结构与性质
【解题要点】 四种晶体类型比较
类型 比较 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体
构成粒子 分子 原子 金属阳离子和自由电子 阴、阳离子
相互作用力 分子间作用力 共价键 金属键 离子键
硬度 较小 很大 有的很大，有的很小 较大
熔、沸点 较低 很高 有的很高，有的很低 较高
溶解性 相似相溶 难溶于任何溶剂 常见溶剂难溶 大多易溶于水等极性溶剂
导电、传热性 一般不导电，溶于水后有的导电 一般不具有导电性 电和热的良导体 晶体不导电，水溶液或熔融态导电
【例8-1】（24-25高二下·广东·期中）六氟化硫具有良好的高压绝缘性，在电器工业中有着广泛的用途，分子呈正八面体结构， 原子位于正八面体的中心。下列关于的推测中，正确的是
A．在氧气中燃烧可生成 B．晶体是原子晶体
C．是非极性分子 D．中各原子的最外电子层都达到电子稳定结构
【答案】C
【解析】SF6中S为+6价，F元素为-1价，如果能和氧气反应生成SO2，则S元素被还原，根据氧化还原反应的规律，则F元素要被氧化，但O2的氧化性要小于F2，无法氧化F，A错误；
B．该物质是由SF6分子构成共价化合物，SF6应属于分子晶体，B错误；SF6分子呈正八面体结构，S 原子位于正八面体的中心，该分子结构对称、正负电荷重心重合，所以为非极性分子，C正确；
D．中心元素价电子数+化合价的绝对值=8时该分子中所有原子都达到8电子稳定结构，但氢化物除外，该化合物中S元素化合价+价电子数=6+6=12，则S原子不是8电子稳定结构，D错误；故选C。
【例8-2】（24-25高二下·天津南开·期中）下列各组物质的晶体中，化学键类型相同、晶体类型也相同的是
A．SO2和SiO2 B．NaCl和HCl
C．CO2和H2O D．CCl4和KCl
【答案】C
【解析】根据元素组成可判断都为极性共价键，但SO2为分子晶体而SiO2为共价晶体，A错误；NaCl含离子键为离子晶体，而HCl含极性共价键，为分子晶体，B错误；都含极性键且都是分子晶体，C正确；CCl4含极性共价键为分子晶体，KCl中含离子键为离子晶体，D错误；故选C。
【变式8-1】（24-25高二下·湖北武汉·期中）下列叙述中正确的是
A．晶体与非晶体的根本区别在于是否具有规则的几何外形
B．晶体中只要有阳离子，就一定有阴离子
C．共价晶体的原子间只存在共价键，而分子晶体内只存在范德华力
D．离子晶体可能含有共价键
【答案】D
【解析】晶体与非晶体的根本区别在于内部粒子在三维空间是否呈周期性有序排列，而不是是否具有规则的几何外形 ，多晶体可能没有规则几何外形，A错误；晶体中有阳离子时，不一定有阴离子，例如金属晶体，其组成微粒是金属阳离子和自由电子，不存在阴离子，B错误；共价晶体的原子间只存在共价键；但分子晶体内除存在范德华力外，很多分子晶体中分子内原子间还存在共价键，比如H2O分子晶体，水分子内H、O原子间是共价键，C错误；离子晶体中一定含有离子键，可能含有共价键，如NaOH是离子晶体，与间是离子键，O与H之间是共价键，D正确；故选D。
【变式8-2】（24-25高二下·河南·期中）下列晶体性质的比较中正确的是
A．沸点： B．熔点：氯化钠<溴化钠<碘化钠
C．硬度：金刚石>硅>碳化硅 D．熔点：
【答案】D
【解析】三种物质中均含有分子间氢键，但水中氢键数目最多，沸点最高，A错误；三者都是离子晶体，氯化钠、溴化钠和碘化钠随着离子间距的增大，离子键减小，晶体的熔点随之降低，B错误；三者都是共价晶体，共价键越长，键能越小，由原子半径、键长及共价键键能可知硬度：金刚石>碳化硅>硅，C错误；三者都是分子晶体且结构相似，分子量越大，熔点越高，则熔点：，D正确；故选D。
【变式8-3】（24-25高二下·北京西城·期中）下列各物质中化学键类型相同，晶体类型也相同的是
A．金刚石和 B．NaBr和HBr C．CH4和CCl4 D．Cl2和KCl
【答案】C
【解析】金刚石属于共价晶体，所含化学键为共价键，属于分子晶体，所含化学键为共价键，晶体类型不同，A错误；NaBr为离子晶体，含有离子键，HBr为分子晶体，含有共价键，晶体类型和化学键均不同，B错误；CH4和CCl4均属于分子晶体，均含共价键，C正确；Cl2为分子晶体，含有共价键，KCl为离子晶体，含有离子键，晶体类型和化学键均不同，D错误；答案选C。
题型九 超分子与配合物
【例9-1】（24-25高二下·四川南充·期中）1987诺贝尔化学奖授予三位化学家，表彰他们在超分子化学理论方面的开创性工作，从而超分子化学也开始风靡全球，下列说法错误的是
A．图一中18-冠-6冠醚与K+形成的超分子中K+的配位数为6
B．图二中的超分子是两个不同的分子通过氢键形成的分子聚集体
C．18-冠-6可以适配任意碱金属离子，其形成的晶体为分子晶体
D．利用超分子具有自组装和分子识别的特性，可以分离某些分子
【答案】C
【解析】由图一可知，该超分子中K+与6个O原子之间形成配位键，A正确；
B．由图二可知，该超分子是两个不同的分子通过氢键形成的分子聚集体，B正确；18-冠-6空穴只能适配大小与之匹配的碱金属离子，如K+，其适配上K+后形成的晶体为离子晶体，C错误；超分子具有自组装和分子识别的特性，因此可以利用超分子分离某些分子，D正确；故选C。
【例9-2】（24-25高二下·河北张家口·期中）下列关于配合物和超分子的说法不正确的是
A．冠醚有不同大小的空穴，可识别直径不同的碱金属离子
B．在[Cu(H2O)4]2+中，Cu2+提供空轨道，H2O给出孤电子对
C．利用“杯酚”可分离C60和C70，是因为C70可与杯酚形成超分子
D．[Cu(H2O)4]SO4·H2O中存在的化学键有离子键、配位键、极性键
【答案】C
【解析】冠醚是皇冠状的分子，可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子，A正确；中，提供空轨道，水的氧原子提供孤电子对形成配位键，B正确；实际分离时，“杯酚”通过尺寸匹配与形成超分子，而因尺寸较大无法被包裹，从而实现分离，C错误；中，与配合物阳离子通过离子键结合，与存在配位键，内部的键为极性键，D正确；故选C。
【变式9-1】（24-25高二下·福建·期中）利用氧化法制备某些配位化合物，如：，下列说法正确的是
A．该配位化合物的配位数为5 B．提供孤电子对的成键原子是N和Cl
C．中心原子的空间构型为四面体形 D．氧化剂是含有极性键的非极性分子
【答案】B
【解析】该配位化合物中配体有5个NH3和1个Cl-，配位数为6，A错误；该配位化合物中配体NH3中的N和Cl-均存在孤电子对，Co3+提供空轨道，N原子和Cl原子提供孤电子对形成配位键，B正确；中Cl-、NH3和Co3+之间存在配位键，Co3+形成了6个键，且不含孤电子对，空间构型为八面体，C错误；H2O2中含有极性键O-H，但是H2O2正负电中心不重合，属于极性分子，D错误；故选B。
【变式9-2】（24-25高二下·湖北武汉·期中）是白色难溶于水的化合物，溶于较浓盐酸时生成。可以定量吸收，也能吸收、、等气体，其吸收形成，其结构为，下列说法正确的是
A．该化合物中Cu+提供空轨道，中碳原子提供孤电子对，形成的是配位键
B．由结构可知，除铜元素外所有原子满足8电子稳定结构
C．中配位数为3
D．中只有Cl-、作配体
【答案】A
【解析】Cu+含有空轨道，中碳原子含有孤电子对，由的结构可知，该化合物中Cu+提供空轨道，中碳原子提供孤电子对，形成的是配位键，A正确；由结构可知，H2O中H原子也没有满足8电子稳定结构，B错误；由结构可知，中Cu+形成4个配位键，配位数为4，C错误；由结构可知，中有Cl-、、H2O作配体，D错误；故选A。
【变式9-3】（24-25高二下·江西新余·期中）结构决定物质性质是研究化学的重要方法，下列对结构与性质的描述不正确的是
A．①属于超分子的一种，冠醚可以通过离子键来识别特定的碱金属离子
B．②中在纯金属中加入其它元素，使原子层之间的相对滑动变得困难导致合金的硬度变大
C．③中烷基磺酸根离子在水中会形成亲水基向外，疏水基向内的胶束，而用作表面活性剂
D．④中石墨晶体是层状结构，每个碳原子配位数为3，属于混合晶体，熔沸点高
【答案】A
【解析】①属于超分子的一种，冠醚空腔的直径大小不同，超分子具有分子识别特征，其通过配位键识别特定的碱金属离子，A项错误；在纯金属中加入其他元素会使合金中原子层错位滑动变得更困难，从而提高合金硬度，B项正确；表面活性剂在水中会形成亲水基团向外、疏水基团向内的胶束，由于油污等污垢是疏水的，全被包裹在胶束内，从而达到去污效果。烷基磺酸根离子在水中会形成亲水基向外疏水基向内的胶束，C项正确；石墨晶体中每个碳原子以sp2杂化方式与同层其他碳原子形成平面网状结构，每个碳原子的配位数为3，碳原子之间形成的共价键键长较短，键能较大，因此石墨熔点很高。石墨层间则通过范德华力相互作用，同时石墨有类似金属晶体的导电性，因此可视作“混合晶体”，D项正确；故选A。
题型十 元素综合推断
【例10-1】（24-25高二下·广西南宁·期中）一种新型漂白剂(结构如图所示)可用于漂白羊毛等，其中W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素，Z原子的核外电子排布式为，W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数，基态X原子核外有两个单电子，W、X对应的简单离子的核外电子排布相同。下列叙述错误的是
A．简单离子半径大小：X>W
B．可通过电解W的氯化物冶炼W
C．Y元素基态原子的核外电子的空间运动状态有4种
D．NaZ是离子化合物
【答案】C
【分析】W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素，说明有一种元素为H，由图中结构可知，W形成+2价阳离子，X形成2个共价键，Y可以形成4个单键，Z形成1个共价键，Z原子的核外电子排布为1s1，则Z为H元素，W位于ⅡA族，X位于ⅥA族；W、X对应的简单离子核外电子排布相同，X基态原子核外有两个单电子，核外电子排布式为1s22s22p4，则X为O元素、W为Mg元素；W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数，Y的最外层电子数为6-2-1=3，Y与H、Mg不同周期，则Y为B元素。
【解析】电子层数相同时，核小序大，故简单离子半径大小：r(O2-)＞r(Mg2+)，故A正确；工业上通过电解氯化镁冶炼镁，故B正确；B为5号元素，则基态原子的核外电子的空间运动状态有3种，C错误；由题意可知Z为H，NaH是离子化合物，故D正确；故选C。
【例10-2】（24-25高二下·江西景德镇·期中）LDFCB 是锂离子电池常用的一种离子导体，其阴离子由同周期元素原子 W、X、Y、Z 构成，结构如图。基态Y原子的s 轨道与p 轨道电子数相等，Z的核外电子总数是W的最外层电子数的3倍。 金属元素。下列说法正确的是
A．同周期元素第一电离能小于Y的 有 5 种
B．简单氢化物的沸点：Z>Y>X
C．W的最高价氧化物对应的水化物具有两性
D．W和Z可形成含有极性共价键的非极性分子
【答案】D
【分析】阴离子由同周期元素原子W、X、Y、Z构成，基态Y原子的s轨道与p轨道电子数相等，图中Y形成2个共价键，Y的电子排布为1s22s22p4，Y为O；X形成4个共价键，X为C；Z形成1个共价键，Z为F；Z的核外电子总数是W的最外层电子数的3倍，W的最外层电子数为3，W为B。
【解析】同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势，同周期ⅤA族和ⅥA族第一电离能出现反常，Y为O，同周期元素第一电离能小于O的有Li、Be、B、C，4种，A错误；HF、H2O中含有氢键，水分子间氢键数目比HF分子间氢键数目多，简单氢化物的沸点H2O＞HF＞CH4，B错误；B的最高价氧化物对应的水化物为H3BO3，为一元弱酸，不具有两性，C错误；B与F可形成BF3，BF3中心原子价层电子对数为3+=3，且没有孤电子对，空间构型为平面三角形，正负电荷中心重合，是含有极性共价键的非极性分子，D正确；故选D。
【变式10-1】（24-25高二下·江苏盐城·期中）有5种元素X、Y、Z、Q、T：X原子M层上有2个未成对电子且无空轨道；Y原子的外围电子排布为3d64s2；Z原子的L电子层有一个空的p轨道；Q原子的L电子层的p轨道上只有一对成对电子；T原子的M电子层上p轨道半充满。下列叙述不正确的是
A．X和Q结合生成的化合物为离子化合物
B．T和Z各有一种单质的空间结构为正四面体型
C．T元素位于元素周期表的p区
D．ZQ2是极性键构成的非极性分子
【答案】A
【分析】5种元素X、Y、Z、Q、T，X原子M层上有2个未成对电子且无空轨道，则X为S元素；Y原子的特征电子构型为3d64s2，则Y为Fe元素；Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道，则Z为C元素；Q原子的L电子层的P能级上只有一对成对电子，则Q是O元素；T原子的M电子层上p轨道半充满，则T是P元素。
【解析】X是S元素、Q是O元素，非金属元素之间易形成共价键，只含共价键的化合物是共价化合物，二氧化硫、三氧化硫中只存在共价键，为共价化合物，故A错误；T是P元素、Z是C元素，T和Z各有一种单质的空间构型为正四面体形，分别为白磷和金刚石，但白磷分子中四个磷原子位于四个顶点上，故B正确；由分析可知，T是P元素，P元素位于VA族，位于元素周期表的p区，故C正确；ZQ2是CO2，只含极性键，且二氧化碳分子结构对称，为非极性分子，故D正确；故选A。
【变式10-2】（24-25高二下·广东佛山·期中）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2，Y、Z的基态原子核外电子都只有1个单电子，Y、W最外层电子数相同。下列说法正确的是
A．电负性：W>Y B．氢化物的沸点：Y>X
C．XY2分子为极性分子 D．简单离子的半径：Z>X
【答案】C
【分析】基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，设若X为第二周期元素原子，则X可能为Be或O，若X为第三周期元素原子，则均不满足题意；Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2，则X为O元素，Z为Na元素； Y、Z的基态原子核外电子都只有1个单电子，Y是F；Y、W最外层电子数相同；W是Cl。
【解析】电负性：F>Cl。F为4.0；Cl为3.0，A错误；氢化物的沸点：HFNa+，D错误；故选C。
【变式10-3】（24-25高二下·江苏苏州·期中）前四周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。是空气中含量最多的元素，的周期序数等于族序数，基态原子轨道上有4个电子，与同主族。下列说法正确的是
A．原子半径： B．元素最高化合价：
C．单质熔点： D．气态氢化物的热稳定性：
【答案】B
【分析】前四周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。是空气中含量最多的元素，X是N元素；基态原子轨道上有4个电子，Z是S元素；的周期序数等于族序数，Y是Al元素；与同主族，W是Se元素。
【解析】电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小，原子半径：SB．N的最高价是+5、Al的最高价是+3，S的最高价是+6，元素最高化合价：，故B正确；Al是金属晶体，S是分子晶体，S在常温下是固体，N2在常温下是气体，单质熔点：，故C错误；同主族元素从上到下，非金属性减弱，气态氢化物稳定性减弱，气态氢化物的热稳定性：，故D错误；故选B。
题型一 核外电子运动
【解题要点】核外电子排布的三个规律
能量最低原理 原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态
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简并轨道时，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
【例1-1】（24-25高二下·天津红桥·期中）人类对核外电子运动的认识不断进步。下列说法正确的是
A．电子在固定的圆周轨道上绕核运动
B．2、2、2轨道相互平行且能量相等
C．电子从激发态跃迁到基态时能产生吸收光谱
D．同一原子的2s轨道比1s轨道半径大，且能量高
【例1-2】（24-25高二下·天津红桥·期中）下列电子排布图能表示碳原子的最低能量状态的是
A． B．
C． D．
【变式1-1】（24-25高二下·安徽安庆·期中）下列说法正确的是
A．6C的电子排布式的电子排布式，违反了泡利不相容原理
B．因硫元素核电荷数比磷元素大，故硫元素第一电离能比磷元素大
C．电子排布式违反了洪特规则
D．电子的能量一般低于电子的能量
【变式1-2】（24-25高二下·湖北·期中）下列关于原子结构、原子轨道的说法正确的是
A．N能层中有4s、4p、4d、4f四个能级，共16个轨道，可容纳32种运动状态的电子
B．在K能层中，有自旋相反的两条轨道
C．s电子绕核运动，其轨道为球面，而p电子在哑铃形曲面上运动
D．电子云通常是用小黑点来表示电子的多少
【变式1-3】（24-25高二下·青海西宁·期中）下列说法错误的是
A．s电子的电子云轮廓图是球形
B．处于最低能量状态的原子叫基态原子
C．同一原子中，3s电子的能量大于4s电子的能量
D．同一原子中，3p能级的轨道数等于4p能级的轨道数
题型二 电离能、电负性及其应用
【解题要点】
（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，从左到右总体呈现逐渐增大的变化趋势。
（2）同族元素：从上到下第一电离能变小。
（3）在元素周期表中，同周期从左到右，元素的电负性逐渐变大，同主族从上到下，元素的电负性逐渐变小。
【例2-1】（24-25高二下·广东中山·期中）下表中是A、B、C、D、E五种短周期元素的某些性质，下列判断正确的是
元素 A B C D E
最低化合价 -4 -2 -1 -2 -1
电负性 2.5 2.5 3.0 3.5 4.0
A．C、D、E的氢化物的稳定性：C>D>E
B．元素A的原子最外层轨道中无自旋状态相同的电子
C．元素B、C之间不可能形成化合物
D．与元素B同周期且第一电离能最小的元素的单质能与H2O发生置换反应
【例2-2】（24-25高二下·北京西城·期中）和S均属于ⅥA族元素。下列关于Se及其化合物性质不正确的是
A．第一电离能： B．原子半径：
C．酸性： D．沸点：
【变式2-1】（24-25高二下·山东济宁·期中）以下部分元素为短周期元素，其原子半径及主要化合价见下表。
元素 X Y Z W T
原子半径/nm 0.152 0.186 0.066 0.102 0.099
最外层电子数 1 1 6 6 7
下列有关说法正确的是
A．简单离子的半径：
B．气态氢化物的热稳定性：W
C．与Z形成的化合物可能具有强氧化性
D．与Z同周期的主族元素，比Z元素第一电离能大的元素有1种
【变式2-2】（24-25高二下·四川成都·期中）下列对各组物质性质的比较中，正确的是
A．熔点： B．三氟乙酸的酸性小于三氯乙酸的酸性
C．第一电离能： D．非金属氢化物的稳定性顺序：
【变式2-3】（24-25高二下·江苏苏州·期中）短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X原子的最外层电子数之比为4：3，Y元素最高正价与最低负价代数和为4。下列说法正确的是
A．W、Y、Z的电负性大小顺序是
B．分子中键与π键的个数之比是2：1
C．Z的简单氢化物分子间存在氢键
D．W、Z形成的分子的空间结构可能为平面正方形
题型三 化学键
【解题要点】
①以形成σ键的两个原子核的连线为轴，任意一个原子可以绕轴旋转，并不破坏σ键的结构;以形成π键的两个原子核的连线为轴，任意一个原子并不能单独旋转，若单独旋转则会破坏π键的结构。
②一般情况下，σ键比π键牢固，但并不是所有分子中的σ键都比π键牢固（例如：N2）。
③并不是所有的分子都含有σ键，如稀有气体分子。
④不存在s-s π键、s-p π键等。
⑤分子中存在π键，则一定存在σ键，但若存在σ键，则不一定存在π键。
【例3-1】（24-25高二下·天津南开·期中）下列说法正确的是
A．在所有分子中都存在化学键
B．所有的σ键的强度都比π键的大
C．s-sσ键与s-pσ键的电子云形状的对称性相同
D．碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的3倍和2倍
【例3-2】（24-25高二下·河北衡水·期中）下列物质中，既含有离子键，又含有非极性共价键的是
A．Na2O2 B．CaCl2 C．H2O2 D．NaClO
【变式3-1】（24-25高二下·河北石家庄·期中）下列关于共价键的说法正确的是
A．共价键只存在于共价化合物中
B．只含有共价键的物质一定是共价化合物
C．非极性键只存在于单质分子中
D．离子化合物中既可能含有极性键也可能含有非极性键
【变式3-2】（24-25高二下·安徽合肥·期中）下列关于共价键的说法不正确的是
A．分子中共用电子对偏向S，是因为S的电负性比H大
B．分子中有一个键，两个键
C．两个原子形成共价键时只能有一个键
D．共价键都有饱和性和方向性
【变式3-3】（24-25高二下·云南楚雄·期中）下列说法中正确的是
A．任何分子中均存在化学键
B．中含有离子键、σ键及π键
C．若分子中含有π键，则一定含有σ键
D．含有共价键的化合物一定是共价化合物
题型四 价层电子对互斥模型与杂化理论
【解题要点】 分子(ABn型)、离子(AB型)的空间结构分析示例
实例 价层电子对数(即杂化轨道数) 孤电子对数 中心原子的杂化轨道类型 VSEPR模型 分子或离子的空间结构
BeCl2 2 0 sp 直线形 直线形
CO2 直线形 直线形
BF3 3 0 sp2 平面三角形 平面三角形
SO2 1 V形
CH4 4 0 sp3 四面体形 正四面体形
NH3 1 三角锥形
H2O 2 V形
CO 3 0 sp2 平面三角形 平面三角形
NH 4 0 sp3 四面体形 正四面体形
【例4-1】（24-25高二下·江西南昌·期中）价层电子对互斥理论，是一个用来预测单个共价分子形态的化学模型。下列说法错误的是
A．CO2的模型为直线形 B．SeO3的空间结构为平面三角形
C．CS2和SO2均为直线形非极性分子 D．的空间结构均为四面体形
【例4-2】（24-25高二下·天津红桥·期中）下列常见物质的空间结构呈平面三角形，中心原子轨道采取sp2杂化的是
A．SO3 B． C．CO2 D．HC≡CH
【变式4-1】（24-25高二下·重庆·期中）下列分子中模型结构与分子的空间结构一致的是
A． B． C． D．
【变式4-2】（24-25高二下·河北唐山·期中）下列分子或离子的中心原子为sp3杂化，且杂化轨道容纳1对孤电子对的是
A．NH3、PCl3、H3O+ B．CO2、BF3、
C．HCN、SO2、BeCl2 D．CH4、NH3、H2O
【变式4-3】（24-25高二下·湖北黄冈·期中）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．XeF2与XeO2的键角相等
B．CF4和SF4均为非极性分子
C．和的空间构型均为平面三角形
D．C2H2和HCN中C的杂化类型均为sp杂化
题型五 分子的性质及应用
【解题要点】 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 平面正三角形 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
【例5-1】（24-25高二下·天津红桥·期中）下列各组分子中，属于含极性键的非极性分子的是
A．SO2 B．H2S C．CO2 D．NH3
【例5-2】（24-25高二下·湖北·期中）下列事实与氢键无关的有
A．HF比HCl稳定
B．CH3NH2比CH3CH3的熔、沸点高
C．CH3CH2OH、CH3COOH可以和水互溶
D．邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸低
【变式5-1】（24-25高二下·广东江门·期中）糖精是一种热量为0的甜味剂，为白色结晶性粉末，难溶于水。其甜度是蔗糖的300~5000倍。糖精由原子序数依次增大的短周期主族元素W、R、X、Y、Z组成，其结构如图所示，只有 R、X、Y位于同一周期，Y、Z位于同一主族。下列说法正确的是
A．Y3为极性分子
B．简单离子的半径：Z > Y > X
C．氢化物的沸点：Y > R
D．ZY2和 ZY3中心原子的杂化方式不同
【变式5-2】（24-25高二下·山东济宁·期中）下列说法中正确的是
A．CH4，C2H2，HCN都是含有极性键的非极性分子
B．稳定性：是因为氢键作用不同所导致
C．分子中含有1个手性碳原子
D．无机含氧酸分子中有几个氢原子，它就属于几元酸
【变式5-3】（24-25高二下·江苏苏州·期中）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，它们原子的最外层电子数之和为18，X、Z基态原子的p轨道上均有2个未成对电子，W与X位于同一主族。下列说法正确的是
A．Y位于元素周期表中的p区
B．分子为极性分子
C．原子半径：
D．最高价氧化物对应的水化物的酸性：
题型六 晶体与非晶体
【解题要点】
1.晶体与非晶体的根本区别在于其内部粒子在空间上是否按一定规律做周期性重复排列。
2.鉴别晶体与非晶体的方法
（1）观察外观：晶体有规则的几何外形，而非晶体没有。
（2）测定熔点是否固定：晶体有固定熔点，而非晶体没有。
（3）测定是否具有各向异性：晶体有各向异性，而非晶体没有。
（4）X－射线衍射法(最科学可靠的方法)：晶体能使X－射线发生衍射（得到分立的斑点或明锐的谱线），而非晶体只能散射（得到连续的谱线）。
【例6-1】（24-25高二下·吉林长春·期中）下列有关晶体常识的叙述错误的是
A．水晶属于晶体，有固定的熔点，而玻璃无固定的熔点，属于非晶体
B．当单一波长的X-射线通过晶体时可以看到明显的分立的斑点或者谱线
C．晶体具有自范性
D．晶体都具有规则的几何外形，而非晶体都不具有规则的几何外形
【例6-2】（24-25高二下·北京·期中）下列关于晶体性质的描述中，正确的是
A．晶体具有物理性质各向同性的特点
B．形成晶体的形态与结晶过程的速率无关
C．晶体的熔点较固定，而非晶体则没有固定的熔点
D．晶体表现自范性的过程是自发过程，不需要外界条件
【变式6-1】（24-25高二下·江西宜春·期中）化学与科技、生活密切相关，下列说法正确的是
A．小米汽车SU7使用了SiC材料，SiC晶体属于分子晶体
B．可以用原子光谱分析的方法来确定饮用水中是否含有重金属元素
C．通过X-射线衍射实验不可区分晶体和非晶体
D．成都大运会所释放的烟花与原子核外电子跃迁吸收能量有关
【变式6-2】（24-25高二下·全国·期中）下列有关晶胞的叙述，正确的是
A．晶胞是晶体中最小的结构重复单元 B．不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同
C．晶胞中的任何一个粒子都属于该晶胞 D．A3型最密堆积由一个晶胞构成
【变式6-3】（24-25高二上·河南洛阳·期末）晶体是一类非常重要的材料，在很多领域都有广泛的应用。我国现已能够拉制出直径为300毫米、重量达81千克的大直径单晶硅，晶体硅大量用于电子产业。下列对晶体硅的叙述正确的是
A．形成晶体硅时速率越快越好
B．晶体硅没有固定的熔点
C．可用X射线衍射实验来区别晶体硅和玻璃
D．晶体硅的形成与晶体的自范性有关，而与各向异性无关
题型七 晶胞的计算
【解题要点】
1.晶体中微粒的排列具有周期性，晶体中最小的结构重复单元称为晶胞，利用“均摊法”可以计算一个晶胞中的粒子数，从而确定晶体的化学式。
2.“均摊法”的基本思想是晶胞中任意位置上的一个粒子被n个晶胞共用，那么每个晶胞对这个原子分得份额就是（1/n）。常见考题里涉及的晶胞有立方晶胞、六方晶胞、三棱晶胞，以立方晶胞最为常见。
（1）立方晶胞：每个顶点上的粒子被8个晶胞共用，每个粒子只有(1/8)属于该晶胞；每条棱上的粒子被4个晶胞共用，每个粒子只有(1/4)属于该晶胞；每个面心上的粒子被2个晶胞共用，每个粒子只有(1/2)属于该晶胞；晶胞内的粒子完全属于该晶胞。
（2）六方晶胞：每个顶点上的粒子被6个晶胞共用；每条横棱上的粒子被4个晶胞共用；每条纵棱上的粒子被3个晶胞共用；每个面心上的粒子被2个晶胞共用；晶胞内的粒子完全属于该晶胞。
（3）三棱晶胞：每个顶点上的粒子被12个晶胞共用；每条横棱上的粒子被4个晶胞共用；每条纵棱上的粒子被6个晶胞共用；每个面心上的粒子被2个晶胞共用；晶胞内的粒子完全属于该晶胞。
【例7-1】（24-25高二下·河南·期中）某立方晶系的硫锰矿晶胞，沿z轴将原子投影到平面，投影图如下(设代表阿伏加德罗常数的值，括号中z数据为原子在z轴方向的原子坐标)。下列说法错误的是
A．该晶胞在体对角线上的投影可能为
B．投影图中1号硫原子的分数坐标为
C．锰原子的配位数为4
D．若晶体密度为，则最近的两个硫原子之间的距离为
【例7-2】（2025·安徽安庆·二模）一种高迁移率的新型热电材料，其四方晶系的晶胞结构如图所示，晶胞棱边夹角均为，晶胞中部分原子的分数坐标如下表所示。
坐标 原子
0 0 0
0 0 0.5
0.25 0.25 0.125
下列说法正确的是
A．该晶体的化学式为
B．与最近的原子有4个
C．晶胞中1号原子和2号原子之间的距离为
D．该晶胞沿轴的投影为：
【变式7-1】（24-25高二下·广东佛山·期中）已知冰晶石(Na3AlF6)熔融时的电离方程式为Na3AlF6=3Na＋＋。现有冰晶石的结构单元如图所示， 位于大立方体顶点和面心， 位于大立方体的12条棱的中点和8个小立方体的体心，是图中 、 中的一种。下列说法正确的是
A．冰晶石是共价晶体
B．大立方体的体心处代表Al3＋
C．与Na＋距离相等且最近的Na＋有8个
D．冰晶石晶体的密度约为g·cm-3
【变式7-2】（24-25高二下·河北石家庄·期中）半导体材料硒化锌的晶胞如图所示。测得晶胞中，面心上硒与顶点硒之间距离为，代表阿伏加德罗常数的值。以晶胞参数为单位长度建立坐标系，在晶胞坐标系中，A点硒原子坐标为，B点锌原子坐标为。下列说法错误的是
A．晶胞中与Se等距离且距离最近的Zn原子有4个
B．基态Se原子核外有18种不同空间运动状态的电子
C．硒化锌晶体密度为
D．C的原子坐标参数为
【变式7-3】（24-25高二上·辽宁沈阳·期末）半导体材料硒化锌的晶胞如图所示。测得晶胞中，面心上硒与顶点硒之间距离为，代表阿伏加德罗常数的值。以晶胞参数为单位长度建立坐标系，在晶胞坐标系中，A点硒原子坐标为，B点锌原子坐标为。下列说法错误的是
A．晶胞中与Se等距离且距离最近的Se原子有12个
B．基态Se原子核外有18种不同空间运动状态的电子
C．硒化锌晶体密度为
D．C的原子坐标参数为
题型八 晶体的结构与性质
【解题要点】 四种晶体类型比较
类型 比较 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体
构成粒子 分子 原子 金属阳离子和自由电子 阴、阳离子
相互作用力 分子间作用力 共价键 金属键 离子键
硬度 较小 很大 有的很大，有的很小 较大
熔、沸点 较低 很高 有的很高，有的很低 较高
溶解性 相似相溶 难溶于任何溶剂 常见溶剂难溶 大多易溶于水等极性溶剂
导电、传热性 一般不导电，溶于水后有的导电 一般不具有导电性 电和热的良导体 晶体不导电，水溶液或熔融态导电
【例8-1】（24-25高二下·广东·期中）六氟化硫具有良好的高压绝缘性，在电器工业中有着广泛的用途，分子呈正八面体结构， 原子位于正八面体的中心。下列关于的推测中，正确的是
A．在氧气中燃烧可生成 B．晶体是原子晶体
C．是非极性分子 D．中各原子的最外电子层都达到电子稳定结构
【例8-2】（24-25高二下·天津南开·期中）下列各组物质的晶体中，化学键类型相同、晶体类型也相同的是
A．SO2和SiO2 B．NaCl和HCl
C．CO2和H2O D．CCl4和KCl
【变式8-1】（24-25高二下·湖北武汉·期中）下列叙述中正确的是
A．晶体与非晶体的根本区别在于是否具有规则的几何外形
B．晶体中只要有阳离子，就一定有阴离子
C．共价晶体的原子间只存在共价键，而分子晶体内只存在范德华力
D．离子晶体可能含有共价键
【变式8-2】（24-25高二下·河南·期中）下列晶体性质的比较中正确的是
A．沸点： B．熔点：氯化钠<溴化钠<碘化钠
C．硬度：金刚石>硅>碳化硅 D．熔点：
【变式8-3】（24-25高二下·北京西城·期中）下列各物质中化学键类型相同，晶体类型也相同的是
A．金刚石和 B．NaBr和HBr C．CH4和CCl4 D．Cl2和KCl
题型九 超分子与配合物
【例9-1】（24-25高二下·四川南充·期中）1987诺贝尔化学奖授予三位化学家，表彰他们在超分子化学理论方面的开创性工作，从而超分子化学也开始风靡全球，下列说法错误的是
A．图一中18-冠-6冠醚与K+形成的超分子中K+的配位数为6
B．图二中的超分子是两个不同的分子通过氢键形成的分子聚集体
C．18-冠-6可以适配任意碱金属离子，其形成的晶体为分子晶体
D．利用超分子具有自组装和分子识别的特性，可以分离某些分子
【例9-2】（24-25高二下·河北张家口·期中）下列关于配合物和超分子的说法不正确的是
A．冠醚有不同大小的空穴，可识别直径不同的碱金属离子
B．在[Cu(H2O)4]2+中，Cu2+提供空轨道，H2O给出孤电子对
C．利用“杯酚”可分离C60和C70，是因为C70可与杯酚形成超分子
D．[Cu(H2O)4]SO4·H2O中存在的化学键有离子键、配位键、极性键
【变式9-1】（24-25高二下·福建·期中）利用氧化法制备某些配位化合物，如：，下列说法正确的是
A．该配位化合物的配位数为5 B．提供孤电子对的成键原子是N和Cl
C．中心原子的空间构型为四面体形 D．氧化剂是含有极性键的非极性分子
【变式9-2】（24-25高二下·湖北武汉·期中）是白色难溶于水的化合物，溶于较浓盐酸时生成。可以定量吸收，也能吸收、、等气体，其吸收形成，其结构为，下列说法正确的是
A．该化合物中Cu+提供空轨道，中碳原子提供孤电子对，形成的是配位键
B．由结构可知，除铜元素外所有原子满足8电子稳定结构
C．中配位数为3
D．中只有Cl-、作配体
【变式9-3】（24-25高二下·江西新余·期中）结构决定物质性质是研究化学的重要方法，下列对结构与性质的描述不正确的是
A．①属于超分子的一种，冠醚可以通过离子键来识别特定的碱金属离子
B．②中在纯金属中加入其它元素，使原子层之间的相对滑动变得困难导致合金的硬度变大
C．③中烷基磺酸根离子在水中会形成亲水基向外，疏水基向内的胶束，而用作表面活性剂
D．④中石墨晶体是层状结构，每个碳原子配位数为3，属于混合晶体，熔沸点高
题型十 元素综合推断
【例10-1】（24-25高二下·广西南宁·期中）一种新型漂白剂(结构如图所示)可用于漂白羊毛等，其中W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素，Z原子的核外电子排布式为，W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数，基态X原子核外有两个单电子，W、X对应的简单离子的核外电子排布相同。下列叙述错误的是
A．简单离子半径大小：X>W
B．可通过电解W的氯化物冶炼W
C．Y元素基态原子的核外电子的空间运动状态有4种
D．NaZ是离子化合物
【例10-2】（24-25高二下·江西景德镇·期中）LDFCB 是锂离子电池常用的一种离子导体，其阴离子由同周期元素原子 W、X、Y、Z 构成，结构如图。基态Y原子的s 轨道与p 轨道电子数相等，Z的核外电子总数是W的最外层电子数的3倍。 金属元素。下列说法正确的是
A．同周期元素第一电离能小于Y的 有 5 种
B．简单氢化物的沸点：Z>Y>X
C．W的最高价氧化物对应的水化物具有两性
D．W和Z可形成含有极性共价键的非极性分子
【变式10-1】（24-25高二下·江苏盐城·期中）有5种元素X、Y、Z、Q、T：X原子M层上有2个未成对电子且无空轨道；Y原子的外围电子排布为3d64s2；Z原子的L电子层有一个空的p轨道；Q原子的L电子层的p轨道上只有一对成对电子；T原子的M电子层上p轨道半充满。下列叙述不正确的是
A．X和Q结合生成的化合物为离子化合物
B．T和Z各有一种单质的空间结构为正四面体型
C．T元素位于元素周期表的p区
D．ZQ2是极性键构成的非极性分子
【变式10-2】（24-25高二下·广东佛山·期中）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2，Y、Z的基态原子核外电子都只有1个单电子，Y、W最外层电子数相同。下列说法正确的是
A．电负性：W>Y B．氢化物的沸点：Y>X
C．XY2分子为极性分子 D．简单离子的半径：Z>X
【变式10-3】（24-25高二下·江苏苏州·期中）前四周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。是空气中含量最多的元素，的周期序数等于族序数，基态原子轨道上有4个电子，与同主族。下列说法正确的是
A．原子半径： B．元素最高化合价：
C．单质熔点： D．气态氢化物的热稳定性：
答案解析
题型一 核外电子运动
【解题要点】核外电子排布的三个规律
能量最低原理 原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态
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简并轨道时，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
【例1-1】（24-25高二下·天津红桥·期中）人类对核外电子运动的认识不断进步。下列说法正确的是
A．电子在固定的圆周轨道上绕核运动
B．2、2、2轨道相互平行且能量相等
C．电子从激发态跃迁到基态时能产生吸收光谱
D．同一原子的2s轨道比1s轨道半径大，且能量高
【答案】D
【解析】电子在核外是在一个有形状的轨道空间内运动，A错误；2、2、2轨道相互垂直、能量相等，B错误；电子从激发态跃迁到基态时放出能量，能产生发射光谱，C错误；同一原子的2s轨道能量比1s轨道能量大，2s轨道半径更大，D正确；故选D。
【例1-2】（24-25高二下·天津红桥·期中）下列电子排布图能表示碳原子的最低能量状态的是
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】基态碳原子的轨道表达式为，为碳原子的最低能量状态，A正确；2p能级的2个电子分占不同的轨道，但自旋相反，不是最低能量状态，B错误；2p能级的2个电子没有分占不同的轨道，不是最低能量状态，C错误；中只有5个电子，不是碳原子，D错误；故选A。
【变式1-1】（24-25高二下·安徽安庆·期中）下列说法正确的是
A．6C的电子排布式的电子排布式，违反了泡利不相容原理
B．因硫元素核电荷数比磷元素大，故硫元素第一电离能比磷元素大
C．电子排布式违反了洪特规则
D．电子的能量一般低于电子的能量
【答案】D
【解析】6C的电子排布式的电子排布式，违反了洪特规则，A项错误；磷元素的电子排布是半充满的，比较稳定，电离能较高，故磷元素第一电离能比硫元素大，B项错误；P能级有3个轨道，每个轨道最多容纳2个电子，3p最多容纳6个电子，电子排布式违反了泡利原理，C项错误；ns电子的能量一般低于(n-1)d电子的能量，故4s能量低于3d，D项正确；故选D。
【变式1-2】（24-25高二下·湖北·期中）下列关于原子结构、原子轨道的说法正确的是
A．N能层中有4s、4p、4d、4f四个能级，共16个轨道，可容纳32种运动状态的电子
B．在K能层中，有自旋相反的两条轨道
C．s电子绕核运动，其轨道为球面，而p电子在哑铃形曲面上运动
D．电子云通常是用小黑点来表示电子的多少
【答案】A
【解析】N能层中有4s、4p、4d、4f四个能级，各具有1、3、5、7个轨道，每个轨道最多可容纳2个电子，故可容纳32个电子，所以有32种运动状态的电子，故A正确；在K能层中，只有1个轨道，能容纳自旋相反的2个电子，故B错误；原子轨道是电子在核外空间出现概率较大的区域，电子并没有固定的运动轨迹，故C错误；电子云是用小黑点疏密来表示电子出现的概率密度大小，小黑点不表示电子，故D错误；
故选A。
【变式1-3】（24-25高二下·青海西宁·期中）下列说法错误的是
A．s电子的电子云轮廓图是球形
B．处于最低能量状态的原子叫基态原子
C．同一原子中，3s电子的能量大于4s电子的能量
D．同一原子中，3p能级的轨道数等于4p能级的轨道数
【答案】C
【解析】s电子的电子云在空间各个伸展方向相同，因此其轮廓图是球形对称的，A正确；当原子核外电子排布遵循构造原理时，原子的能量最低，处于稳定状态，该原子称为基态原子，B正确；在同一原子不同能层的相同能级中，能层序数越大，该能层上电子的能量越高，所以3s电子的能量小于4s的电子的能量，C错误；p能级都有3个轨道，与其所处的能层序数无关，因此同一原子中，3p能级的轨道数与4p能级的轨道数是相等的，D正确；故选C。
题型二 电离能、电负性及其应用
【解题要点】
（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，从左到右总体呈现逐渐增大的变化趋势。
（2）同族元素：从上到下第一电离能变小。
（3）在元素周期表中，同周期从左到右，元素的电负性逐渐变大，同主族从上到下，元素的电负性逐渐变小。
【例2-1】（24-25高二下·广东中山·期中）下表中是A、B、C、D、E五种短周期元素的某些性质，下列判断正确的是
元素 A B C D E
最低化合价 -4 -2 -1 -2 -1
电负性 2.5 2.5 3.0 3.5 4.0
A．C、D、E的氢化物的稳定性：C>D>E
B．元素A的原子最外层轨道中无自旋状态相同的电子
C．元素B、C之间不可能形成化合物
D．与元素B同周期且第一电离能最小的元素的单质能与H2O发生置换反应
【答案】D
【解析】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；A、B、C、D、E五种短周期元素，结合电负性和最低化合价，推知A为C元素、B为S元素、C为Cl元素、D为O元素、E为F元素；非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，非金属性氟大于氧大于氯，C、D、E的氢化物分别为HCl、H2O、HF，稳定性：HF＞H2O＞HCl，A错误；
B．元素A的原子最外层电子排布式为2s22p2，2p2上的两个电子分占两个原子轨道，且自旋状态相同，B错误；S的最外层有6个电子，Cl的最外层有7个电子，它们之间可形成SCl2等化合物，C错误；
D．与元素B同周期且第一电离能最小的元素的单质为钠单质，钠能与H2O发生置换反应生成氢氧化钠和氢气，D正确；故选D。
【例2-2】（24-25高二下·北京西城·期中）和S均属于ⅥA族元素。下列关于Se及其化合物性质不正确的是
A．第一电离能： B．原子半径：
C．酸性： D．沸点：
【答案】A
【解析】As的3p能级为半充满的稳定结构，故第一电离能：，A错误；同周期从左往右，元素原子的半径递减，B正确；同主族从上往下，元素非金属性递减，其对应最高价氧化物的水化物的酸性减弱，C正确；的结构相似，都属于分子晶体，则分子量大的，范德华力越大，沸点越高，D正确；故选A。
【变式2-1】（24-25高二下·山东济宁·期中）以下部分元素为短周期元素，其原子半径及主要化合价见下表。
元素 X Y Z W T
原子半径/nm 0.152 0.186 0.066 0.102 0.099
最外层电子数 1 1 6 6 7
下列有关说法正确的是
A．简单离子的半径：
B．气态氢化物的热稳定性：W
C．与Z形成的化合物可能具有强氧化性
D．与Z同周期的主族元素，比Z元素第一电离能大的元素有1种
【答案】C
【解析】原子半径大小比较：一般电子层相同时，原子半径随着原子序数的递增而减小，电子层数越多，原子半径越大，根据表中数据，X、Y最外层电子数为1，位于ⅠA，依据半径大小，推出X为Li，Y为Na，Z、W最外层电子数为6，位于ⅥA族，r(Z)＜r(W)，推出Z为O，W为S，T最外层电子数为7，位于ⅦA，其半径大于O，则T为Cl，据此分析。半径大小顺序：一般说电子层相同时半径随着原子序数的递增而减小，电子层数越多，半径越大，因此简单离子半径大小顺序是：r(O2-)＞r(Na+)＞r(Li+)，故A错误；非金属性越强，其简单气态氢化物的热稳定性越强，非金属性：O＞S，因此热稳定：H2O＞H2S，故B错误；Na和O可以形成Na2O2、Na2O，其中Na2O2具有强氧化性，故C正确；同周期第一电离能逐渐增大，但ⅠA＞ⅡA、ⅤA＞ⅥA，因此同周期第一电离能比O大的主族元素有N、F，有两种，故D错误；故选C。
【变式2-2】（24-25高二下·四川成都·期中）下列对各组物质性质的比较中，正确的是
A．熔点： B．三氟乙酸的酸性小于三氯乙酸的酸性
C．第一电离能： D．非金属氢化物的稳定性顺序：
【答案】C
【解析】同主族的金属单质，原子序数越大，熔点越低，这是因为它们的价电子数相同，随着原子半径的增大，金属键逐渐减弱，A错误；氟的电负性大于氯的电负性，导致三氟乙酸中的羟基极性大于三氯乙酸中的羟基极性，三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸，B错误；同一周期元素第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第族元素第一电离能大于第族元素，第一电离能：，C正确；同一周期主族元素非金属性随着原子序数的增大而增大，非金属性，元素的非金属性越强，元素对应的氢化物越稳定，则非金属氢化物的稳定性顺序：，D错误；故选C。
【变式2-3】（24-25高二下·江苏苏州·期中）短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W、X原子的最外层电子数之比为4：3，Y元素最高正价与最低负价代数和为4。下列说法正确的是
A．W、Y、Z的电负性大小顺序是
B．分子中键与π键的个数之比是2：1
C．Z的简单氢化物分子间存在氢键
D．W、Z形成的分子的空间结构可能为平面正方形
【答案】A
【解析】四种元素均为短周期主族元素，且原子序数依次增大，W、X原子的最外层电子数之比为4：3，说明W的最外层电子数为4（最外层电子数不能超过8），故W为C元素；X的最外层电子数为3，故X为Al元素；Y元素最高正价与最低负价代数和为4，则Y为S元素、Z为Cl元素；同周期从左往右，元素的电负性递增，故电负性：Cl>S，又知电负性强的元素在化合物中显负价，CS2中S显负价，可推出电负性S>C，A正确；CS2的结构为S=C=S，1个C=S键含有1个键与1个π键，故CS2中键与π键的个数之比是1：1，B错误；Cl原子的半径相对N、O、F来说比较大，其孤电子对离原子核较远，电子云的分布比较弥散，对其它HCl分子中的H原子吸引能力较弱，故难以形成氢键，C错误；CCl4中的C原子为sp3杂化，故CCl4的空间结构为正四面体形，D错误；故选A。
题型三 化学键
【解题要点】
①以形成σ键的两个原子核的连线为轴，任意一个原子可以绕轴旋转，并不破坏σ键的结构;以形成π键的两个原子核的连线为轴，任意一个原子并不能单独旋转，若单独旋转则会破坏π键的结构。
②一般情况下，σ键比π键牢固，但并不是所有分子中的σ键都比π键牢固（例如：N2）。
③并不是所有的分子都含有σ键，如稀有气体分子。
④不存在s-s π键、s-p π键等。
⑤分子中存在π键，则一定存在σ键，但若存在σ键，则不一定存在π键。
【例3-1】（24-25高二下·天津南开·期中）下列说法正确的是
A．在所有分子中都存在化学键
B．所有的σ键的强度都比π键的大
C．s-sσ键与s-pσ键的电子云形状的对称性相同
D．碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的3倍和2倍
【答案】C
【解析】稀有气体分子（如He、Ne）为单原子分子，不存在化学键，A错误；虽然σ键通常比同种原子间的π键强（如C-C单键与双键中的π键），但存在例外。例如，F-F的σ键键能（约158 kJ/mol）可能低于N≡N中的π键键能，因此并非“所有”σ键强度都大于π键，B错误；无论是s-sσ键（如H2）还是s-pσ键（如HCl），其电子云均为轴对称图形，对称性相同，C正确；实际键能数据表明，碳碳双键和三键的键能并非单键的整数倍（双键约1.77倍，三键约2.42倍），D错误；故选C。
【例3-2】（24-25高二下·河北衡水·期中）下列物质中，既含有离子键，又含有非极性共价键的是
A．Na2O2 B．CaCl2 C．H2O2 D．NaClO
【答案】A
【解析】Na2O2是离子化合物，Na+和之间存在离子键，中 O-O键为非极性共价键，A选；CaCl2是离子化合物，Ca2+和Cl-之间只存在离子键，不存在非极性共价键，B不选；H2O2是共价化合物，不存在离子键，C不选；NaClO是共价化合物，Na+和ClO-之间存在离子键，ClO-中Cl-O键为极性共价键，D不选；故选A。
【变式3-1】（24-25高二下·河北石家庄·期中）下列关于共价键的说法正确的是
A．共价键只存在于共价化合物中
B．只含有共价键的物质一定是共价化合物
C．非极性键只存在于单质分子中
D．离子化合物中既可能含有极性键也可能含有非极性键
【答案】D
【解析】过氧化钠为离子化合物，其中的过氧根离子含有氧氧共价键，A错误； 氢气分子中只含共价键，不是化合物，为单质，B错误；过氧化钠为离子化合物，其中的过氧根离子含有氧氧非极性共价键，C错误； 离子化合物中既可能含有极性键也可能含有非极性键，例如过氧化钠中含氧氧非极性共价键，氯化铵中含氮氢极性共价键，D正确；故选D。
【变式3-2】（24-25高二下·安徽合肥·期中）下列关于共价键的说法不正确的是
A．分子中共用电子对偏向S，是因为S的电负性比H大
B．分子中有一个键，两个键
C．两个原子形成共价键时只能有一个键
D．共价键都有饱和性和方向性
【答案】D
【解析】硫化氢是共价化合物，硫的电负性强于氢，所以共用电子对偏向S，故A正确；分子中存在，则有一个键、两个键，故B正确；两个原子间只能形成1个键，两个原子之间形成双键时，含有一个键和一个键，两个原子之间形成三键时，含有一个键和2个键，故C正确；共价键形成与电子云重叠方向及数目有关，则共价键一般有方向性和饱和性，但键没有方向性，故D错误；故选：D。
【变式3-3】（24-25高二下·云南楚雄·期中）下列说法中正确的是
A．任何分子中均存在化学键
B．中含有离子键、σ键及π键
C．若分子中含有π键，则一定含有σ键
D．含有共价键的化合物一定是共价化合物
【答案】C
【解析】稀有气体为单原子分子，分子中不存在化学键，A项错误；中含有离子键、σ键，不含有π键，B项错误；若分子中含有π键，则一定含有σ键，C项正确；离子化合物也可能含有共价键，如NaOH、等，只含有共价键的化合物才是共价化合物，D项错误。故选C。
题型四 价层电子对互斥模型与杂化理论
【解题要点】 分子(ABn型)、离子(AB型)的空间结构分析示例
实例 价层电子对数(即杂化轨道数) 孤电子对数 中心原子的杂化轨道类型 VSEPR模型 分子或离子的空间结构
BeCl2 2 0 sp 直线形 直线形
CO2 直线形 直线形
BF3 3 0 sp2 平面三角形 平面三角形
SO2 1 V形
CH4 4 0 sp3 四面体形 正四面体形
NH3 1 三角锥形
H2O 2 V形
CO 3 0 sp2 平面三角形 平面三角形
NH 4 0 sp3 四面体形 正四面体形
【例4-1】（24-25高二下·江西南昌·期中）价层电子对互斥理论，是一个用来预测单个共价分子形态的化学模型。下列说法错误的是
A．CO2的模型为直线形 B．SeO3的空间结构为平面三角形
C．CS2和SO2均为直线形非极性分子 D．的空间结构均为四面体形
【答案】C
【解析】CO2中心原子C的价层电子对数为，无孤电子对，VSEPR模型是直线形，A正确；SeO3中心原子Se的价层电子对数为，无孤电子对，空间结构为平面三角形，B正确；SO2中心原子S的价层电子对数为：，有孤电子对，为V形，是极性分子，CS2中心原子C的价层电子对数为：，无孤电子对，为直线形，正负电中心重合，是非极性分子，C错误；中心原子N的价层电子对数为，中心原子P的价层电子对数为，均无孤电子对，空间结构均为四面体形，D正确；故选C。
【例4-2】（24-25高二下·天津红桥·期中）下列常见物质的空间结构呈平面三角形，中心原子轨道采取sp2杂化的是
A．SO3 B． C．CO2 D．HC≡CH
【答案】A
【解析】SO3中心原子价层电子对数为3+=3，中心原子轨道采取sp2杂化，A正确；中心原子价层电子对数为4+=4，中心原子轨道采取sp3杂化，B错误；CO2中心原子价层电子对数为2+=2，中心原子轨道采取sp杂化，C错误；HC≡CH中碳原子形成共价三键，采取sp杂化，D错误；故选A。
【变式4-1】（24-25高二下·重庆·期中）下列分子中模型结构与分子的空间结构一致的是
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】中心原子O的价层电子对数是，VSEPR模型为平面三角形，有1对孤电子对，空间为V形，VSEPR模型与空间结构不一致，A不符合题意；CS2分子中碳原子的价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数=2+×(4-2×2)=2，VSEPR模型为直线形，不含孤电子对，所以其空间结构也为直线形，VSEPR模型与分子空间结构模型一致，B符合题意；中中心Se原子的价电子对数为：，VSEPR模型为四面体形，成键电子对数为2，含有2对孤电子对，则空间结构是V形，VSEPR模型与空间结构不一致，C不符合题意；中心原子价层电子对为，VSEPR模型为四面体形，有1对孤电子对，空间为三角锥形，VSEPR模型与空间结构不一致，D不符合题意；故选B。
【变式4-2】（24-25高二下·河北唐山·期中）下列分子或离子的中心原子为sp3杂化，且杂化轨道容纳1对孤电子对的是
A．NH3、PCl3、H3O+ B．CO2、BF3、
C．HCN、SO2、BeCl2 D．CH4、NH3、H2O
【答案】A
【解析】NH3、PCl3、H3O+中，中心原子的价层电子对数都为4，发生sp3杂化，且杂化轨道容纳1对孤电子对，A符合题意；CO2、BF3、中，C原子的价层电子对数为2，发生sp杂化，B原子的价层电子对数为3，发生sp2杂化，S原子的价层电子对数为4，发生sp3杂化，且只有S原子的最外层有1个孤电子对，B不符合题意；HCN、SO2、BeCl2中，中心原子C、S、Be的价层电子对数分别为2、3、2，分别发生sp、sp2、sp杂化，且只有S原子的最外层有1个孤电子对，C不符合题意；CH4、NH3、H2O中，中心原子C、N、O的价层电子对数都为4，都发生sp3杂化，但最外层具有的孤电子对数分别为0、1、2，D不符合题意；故选A。
【变式4-3】（24-25高二下·湖北黄冈·期中）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．XeF2与XeO2的键角相等
B．CF4和SF4均为非极性分子
C．和的空间构型均为平面三角形
D．C2H2和HCN中C的杂化类型均为sp杂化
【答案】D
【解析】XeF2中Xe的价层电子对数为，有3个孤电子对，XeO2中Xe的价层电子对数为，有2个孤电子对，中心原子的杂化方式不同，键角不同，A错误；CF4为正四面体结构，正负电荷中心重合，为非极性分子；SF4的中心原子S的价层电子对数为，有1个孤电子对，为极性分子，B错误；的孤电子对为1，的孤电子对为0，所以的空间构型为三角锥形，的空间构型为平面三角形，C错误；C2H2中C原子的价层电子对数为，HCN中C原子的价层电子对数为，故C的杂化类型均为sp杂化，D正确；故选D。
题型五 分子的性质及应用
【解题要点】 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 平面正三角形 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
【例5-1】（24-25高二下·天津红桥·期中）下列各组分子中，属于含极性键的非极性分子的是
A．SO2 B．H2S C．CO2 D．NH3
【答案】C
【解析】SO2中心原子价层电子对数为2+ =3，且含有1个孤电子对，空间构型为V形，属于含有极性键的极性分子，A不选；H2S中心原子价层电子对数为2+ =4，且含有2个孤电子对，空间构型为V形，属于含有极性键的极性分子，B不选；CO2是直线形，属于含极性键的非极性分子，C选；NH3的空间构型为三角锥形，属于含有极性键的极性分子，D不选；故选C。
【例5-2】（24-25高二下·湖北·期中）下列事实与氢键无关的有
A．HF比HCl稳定
B．CH3NH2比CH3CH3的熔、沸点高
C．CH3CH2OH、CH3COOH可以和水互溶
D．邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸低
【答案】A
【解析】同族元素由上至下非金属性减弱，非金属性越弱，简单氢化物稳定性越差，故HF比HCl稳定，A正确；CH3NH2存在分子间氢键，CH3CH3的不存在分子间氢键，故CH3NH2熔、沸点高，B错误；CH3CH2OH、CH3COOH可以和水分子间形成氢键，以及根据相似相溶原理，故CH3CH2OH、CH3COOH可以和水互溶，C错误；邻羟基苯甲酸形成分子内氢键使熔、沸点降低，对羟基苯甲酸形成分子间氢键熔、沸点增高，故邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸低，D错误；故选A。
【变式5-1】（24-25高二下·广东江门·期中）糖精是一种热量为0的甜味剂，为白色结晶性粉末，难溶于水。其甜度是蔗糖的300~5000倍。糖精由原子序数依次增大的短周期主族元素W、R、X、Y、Z组成，其结构如图所示，只有 R、X、Y位于同一周期，Y、Z位于同一主族。下列说法正确的是
A．Y3为极性分子
B．简单离子的半径：Z > Y > X
C．氢化物的沸点：Y > R
D．ZY2和 ZY3中心原子的杂化方式不同
【答案】A
【解析】糖精由原子序数依次增大的短周期主族元素W、R、X、Y、Z组成，只有 R、X、Y位于同一周期，则，W是H元素；R、X、Y位于第二周期，R形成4个共价键、X形成3个共价键、Y形成2个共价键，R、X、Y分别是C、N、O元素；Y、Z位于同一主族，Z是S元素。O3分子具有V形结构，正负电荷重心不重合，O3为极性分子，故A正确；电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小，简单离子的半径：S2- > N3- > O2-，故B错误；C能形成众多氢化物，碳的固态氢化物沸点大于水，故C错误； SO2和 SO3中心S原子的价电子对数均为3，杂化方式都是sp2，故D错误；故选A。
【变式5-2】（24-25高二下·山东济宁·期中）下列说法中正确的是
A．CH4，C2H2，HCN都是含有极性键的非极性分子
B．稳定性：是因为氢键作用不同所导致
C．分子中含有1个手性碳原子
D．无机含氧酸分子中有几个氢原子，它就属于几元酸
【答案】C
【解析】CH4是含极性键的非极性分子，C2H2是既含极性键又含非极性键的非极性分子，而HCN为含极性键的极性分子，A错误；中N提供孤电子对，Cu2+提供空轨道，形成配位键，中O提供孤电子对，Cu2+提供空轨道，形成配位键，由于N的孤电子对比O多，N更易给出孤电子对与Cu2+形成配位键，所以稳定性：，不是因为氢键作用不同所导致，B错误；分子中只有左边第3个C原子连接了四个不同的原子或原子团，为手性碳原子，C正确；无机含氧酸中H原子个数与酸的元数不一定相等，如H3PO3为二元酸，D错误；故选C。
【变式5-3】（24-25高二下·江苏苏州·期中）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，它们原子的最外层电子数之和为18，X、Z基态原子的p轨道上均有2个未成对电子，W与X位于同一主族。下列说法正确的是
A．Y位于元素周期表中的p区
B．分子为极性分子
C．原子半径：
D．最高价氧化物对应的水化物的酸性：
【答案】B
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X、Z基态原子的p轨道上均有2个未成对电子，W与X位于同一主族，若X为C，则Z无对应元素，故X为O元素、Z为Si元素、W为S元素；X、Y、Z、W的原子的最外层电子数之和为18，则Y为Mg元素，据此分析；
【解析】Y为Mg，第12号元素，核外电子排布为[Ne]3s2，位于元素周期表中的s区，A错误；的价层电子对数为，为V形，其分子为极性分子，B正确；同周期元素原子半径从左至右逐渐减小，原子半径：，C错误；同周期元素非金属从左至右逐渐减小，最高价氧化物对应的水化物的酸性减小，故酸性：，D错误； 故选B。
题型六 晶体与非晶体
【解题要点】
1.晶体与非晶体的根本区别在于其内部粒子在空间上是否按一定规律做周期性重复排列。
2.鉴别晶体与非晶体的方法
（1）观察外观：晶体有规则的几何外形，而非晶体没有。
（2）测定熔点是否固定：晶体有固定熔点，而非晶体没有。
（3）测定是否具有各向异性：晶体有各向异性，而非晶体没有。
（4）X－射线衍射法(最科学可靠的方法)：晶体能使X－射线发生衍射（得到分立的斑点或明锐的谱线），而非晶体只能散射（得到连续的谱线）。
【例6-1】（24-25高二下·吉林长春·期中）下列有关晶体常识的叙述错误的是
A．水晶属于晶体，有固定的熔点，而玻璃无固定的熔点，属于非晶体
B．当单一波长的X-射线通过晶体时可以看到明显的分立的斑点或者谱线
C．晶体具有自范性
D．晶体都具有规则的几何外形，而非晶体都不具有规则的几何外形
【答案】D
【解析】水晶（二氧化硅晶体）有固定熔点，而玻璃（非晶体）无固定熔点，A正确；晶体对单一波长X射线会产生衍射，形成分立的斑点或谱线，B正确；自范性是晶体的特性，指其能自发形成规则几何外形，C正确；晶体具有规则的几何外形，但非晶体也可能具有规则的几何外形，如钻石形状的玻璃制品，D错误；故选D。
【例6-2】（24-25高二下·北京·期中）下列关于晶体性质的描述中，正确的是
A．晶体具有物理性质各向同性的特点
B．形成晶体的形态与结晶过程的速率无关
C．晶体的熔点较固定，而非晶体则没有固定的熔点
D．晶体表现自范性的过程是自发过程，不需要外界条件
【答案】C
【解析】由于晶体内部质点排列的有序性，所以晶体的某些物理性质具有各向异性的特点，A错误；晶体的形成都有一定的形成条件，如温度、结晶速率等，B错误；晶体的熔点较固定，而非晶体则没有固定的熔点，C正确；晶体的自范性指晶体能自发地呈现多面体外形的性质，所谓自发过程，即自动发生的过程，不过自发过程的实现仍需要一定的外界条件，D错误；故选C。
【变式6-1】（24-25高二下·江西宜春·期中）化学与科技、生活密切相关，下列说法正确的是
A．小米汽车SU7使用了SiC材料，SiC晶体属于分子晶体
B．可以用原子光谱分析的方法来确定饮用水中是否含有重金属元素
C．通过X-射线衍射实验不可区分晶体和非晶体
D．成都大运会所释放的烟花与原子核外电子跃迁吸收能量有关
【答案】B
【解析】SiC中的Si和C以共价键结合形成空间网状结构，和金刚石结构相似，SiC属于共价晶体，A错误；光谱分析的方法可以确定元素的种类，因此可以用光谱分析的方法来确定饮用水中是否含有重金属元素，B正确；通过X-射线衍射实验可以区分晶体和非晶体，C错误；释放的烟花与原子核外电子跃迁有关，电子从高能级跃迁到低能级形成的发射光谱，过程中释放出能量，D错误；故选B。
【变式6-2】（24-25高二下·全国·期中）下列有关晶胞的叙述，正确的是
A．晶胞是晶体中最小的结构重复单元 B．不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同
C．晶胞中的任何一个粒子都属于该晶胞 D．A3型最密堆积由一个晶胞构成
【答案】A
【解析】晶胞是晶体结构中最小的重复单元，通过平移晶胞可在三维空间内延展形成整个晶体，A正确；不同晶体的晶胞形状和大小可能不同，如简单立方、体心立方、面心立方等，B错误；晶胞边、顶点、面上的粒子可能被相邻晶胞共享，C错误；A3型（六方最密堆积）最密堆积由3个晶胞构成，D错误；故选A。
【变式6-3】（24-25高二上·河南洛阳·期末）晶体是一类非常重要的材料，在很多领域都有广泛的应用。我国现已能够拉制出直径为300毫米、重量达81千克的大直径单晶硅，晶体硅大量用于电子产业。下列对晶体硅的叙述正确的是
A．形成晶体硅时速率越快越好
B．晶体硅没有固定的熔点
C．可用X射线衍射实验来区别晶体硅和玻璃
D．晶体硅的形成与晶体的自范性有关，而与各向异性无关
【答案】C
【解析】形成晶体的适宜条件之一是适当的生长速率，生长速率过快，微粒难以形成周期性的有序排列，A项错误；晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，所以晶体硅有固定的熔、沸点，B项错误；区别晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验，晶体能产生衍射，非晶体只能产生散射，晶体硅是晶体，玻璃是非晶体，所以可用X射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃，C项正确；晶体硅的形成与晶体的自范性和各向异性都有密切关系，D项错误；答案选C。
题型七 晶胞的计算
【解题要点】
1.晶体中微粒的排列具有周期性，晶体中最小的结构重复单元称为晶胞，利用“均摊法”可以计算一个晶胞中的粒子数，从而确定晶体的化学式。
2.“均摊法”的基本思想是晶胞中任意位置上的一个粒子被n个晶胞共用，那么每个晶胞对这个原子分得份额就是（1/n）。常见考题里涉及的晶胞有立方晶胞、六方晶胞、三棱晶胞，以立方晶胞最为常见。
（1）立方晶胞：每个顶点上的粒子被8个晶胞共用，每个粒子只有(1/8)属于该晶胞；每条棱上的粒子被4个晶胞共用，每个粒子只有(1/4)属于该晶胞；每个面心上的粒子被2个晶胞共用，每个粒子只有(1/2)属于该晶胞；晶胞内的粒子完全属于该晶胞。
（2）六方晶胞：每个顶点上的粒子被6个晶胞共用；每条横棱上的粒子被4个晶胞共用；每条纵棱上的粒子被3个晶胞共用；每个面心上的粒子被2个晶胞共用；晶胞内的粒子完全属于该晶胞。
（3）三棱晶胞：每个顶点上的粒子被12个晶胞共用；每条横棱上的粒子被4个晶胞共用；每条纵棱上的粒子被6个晶胞共用；每个面心上的粒子被2个晶胞共用；晶胞内的粒子完全属于该晶胞。
【例7-1】（24-25高二下·河南·期中）某立方晶系的硫锰矿晶胞，沿z轴将原子投影到平面，投影图如下(设代表阿伏加德罗常数的值，括号中z数据为原子在z轴方向的原子坐标)。下列说法错误的是
A．该晶胞在体对角线上的投影可能为
B．投影图中1号硫原子的分数坐标为
C．锰原子的配位数为4
D．若晶体密度为，则最近的两个硫原子之间的距离为
【答案】D
【解析】据投影图可知，晶胞结构如图，该晶胞在体对角线上的投影可能为，A正确；1号硫原子的分数坐标为，B正确；锰原子的配位数为4，C正确；据均摊法计算可知，晶胞中硫原子有4个，锰原子有4个，设晶胞棱长为，最近两个硫原子之间的距离为面对角线的一半，即，D错误；故选D。
【例7-2】（2025·安徽安庆·二模）一种高迁移率的新型热电材料，其四方晶系的晶胞结构如图所示，晶胞棱边夹角均为，晶胞中部分原子的分数坐标如下表所示。
坐标 原子
0 0 0
0 0 0.5
0.25 0.25 0.125
下列说法正确的是
A．该晶体的化学式为
B．与最近的原子有4个
C．晶胞中1号原子和2号原子之间的距离为
D．该晶胞沿轴的投影为：
【答案】C
【解析】在晶胞中的位置：8个顶点，4个面心，1个体心，Cd个数为1+8×；在晶胞中的位置：4个棱心，6个面心，Sn的个数为4×，在晶胞中的位置：8个体内，因此化学式为，A错误；与最近的原子有2个，B错误；1号原子坐标为，2号原子坐标为，两点之间的距离为，C正确；该晶胞沿轴投影图的中心应该出现白色小球，D错误；故选C。
【变式7-1】（24-25高二下·广东佛山·期中）已知冰晶石(Na3AlF6)熔融时的电离方程式为Na3AlF6=3Na＋＋。现有冰晶石的结构单元如图所示， 位于大立方体顶点和面心， 位于大立方体的12条棱的中点和8个小立方体的体心，是图中 、 中的一种。下列说法正确的是
A．冰晶石是共价晶体
B．大立方体的体心处代表Al3＋
C．与Na＋距离相等且最近的Na＋有8个
D．冰晶石晶体的密度约为g·cm-3
【答案】C
【分析】白球位于棱上和内部，共有8+=11，灰球位于顶点和面心，个数=化学式中Na和Al个数比是3：1，因此▽位置应该是白球，代表Na+，灰球有4个，代表Al3＋。该结构单元中有4个铝原子和12个钠原子，含有4个Na3AlF6；
【解析】冰晶石熔融时能电离说明其是离子晶体，A错误；根据分析立方体的体心处▽代表Na+，B错误；以体心处Na+(白球)为例，与之距离相等且最近的白球位于8个小立方体的体心，有8个，C正确；晶胞中有4个Na3AlF6，因此密度为 g cm，D错误；故选C。
【变式7-2】（24-25高二下·河北石家庄·期中）半导体材料硒化锌的晶胞如图所示。测得晶胞中，面心上硒与顶点硒之间距离为，代表阿伏加德罗常数的值。以晶胞参数为单位长度建立坐标系，在晶胞坐标系中，A点硒原子坐标为，B点锌原子坐标为。下列说法错误的是
A．晶胞中与Se等距离且距离最近的Zn原子有4个
B．基态Se原子核外有18种不同空间运动状态的电子
C．硒化锌晶体密度为
D．C的原子坐标参数为
【答案】D
【解析】由图可知，晶胞中与Se等距离且距离最近的Zn原子有4个，A正确；Se原子核外电子分布在1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p能级的各个轨道上，核外电子空间运动状态有1+1+3+1+3+5+1+3=18种 ，B正确；硒位于晶胞顶点和面心，由均摊法可得该晶胞中硒有个，锌在晶胞内、有4个，面心上硒与顶点硒之间距离为anm，则晶胞的边长为，该则硒化锌晶体密度为，C正确；C的原子坐标参数为，D错误；故选D。
【变式7-3】（24-25高二上·辽宁沈阳·期末）半导体材料硒化锌的晶胞如图所示。测得晶胞中，面心上硒与顶点硒之间距离为，代表阿伏加德罗常数的值。以晶胞参数为单位长度建立坐标系，在晶胞坐标系中，A点硒原子坐标为，B点锌原子坐标为。下列说法错误的是
A．晶胞中与Se等距离且距离最近的Se原子有12个
B．基态Se原子核外有18种不同空间运动状态的电子
C．硒化锌晶体密度为
D．C的原子坐标参数为
【答案】D
【解析】在面心立方晶胞中，每个面心原子与周围12个原子等距离且距离最近，因此晶胞中与Se等距离且距离最近的Se原子有12个，A正确；Se原子核外电子分布在1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p能级，核外电子空间运动状态有1+1+3+1+3+5+1+3=18种 ，B正确；由均摊法可得该晶胞中、，则该晶胞的化学式为Zn4Se4，则硒化锌晶体密度为，C正确；根据题中所示坐标系和晶胞结构，A点硒原子坐标为，B点锌原子坐标为，则C的原子坐标参数为，D错误；故选D。
题型八 晶体的结构与性质
【解题要点】 四种晶体类型比较
类型 比较 分子晶体 共价晶体 金属晶体 离子晶体
构成粒子 分子 原子 金属阳离子和自由电子 阴、阳离子
相互作用力 分子间作用力 共价键 金属键 离子键
硬度 较小 很大 有的很大，有的很小 较大
熔、沸点 较低 很高 有的很高，有的很低 较高
溶解性 相似相溶 难溶于任何溶剂 常见溶剂难溶 大多易溶于水等极性溶剂
导电、传热性 一般不导电，溶于水后有的导电 一般不具有导电性 电和热的良导体 晶体不导电，水溶液或熔融态导电
【例8-1】（24-25高二下·广东·期中）六氟化硫具有良好的高压绝缘性，在电器工业中有着广泛的用途，分子呈正八面体结构， 原子位于正八面体的中心。下列关于的推测中，正确的是
A．在氧气中燃烧可生成 B．晶体是原子晶体
C．是非极性分子 D．中各原子的最外电子层都达到电子稳定结构
【答案】C
【解析】SF6中S为+6价，F元素为-1价，如果能和氧气反应生成SO2，则S元素被还原，根据氧化还原反应的规律，则F元素要被氧化，但O2的氧化性要小于F2，无法氧化F，A错误；
B．该物质是由SF6分子构成共价化合物，SF6应属于分子晶体，B错误；SF6分子呈正八面体结构，S 原子位于正八面体的中心，该分子结构对称、正负电荷重心重合，所以为非极性分子，C正确；
D．中心元素价电子数+化合价的绝对值=8时该分子中所有原子都达到8电子稳定结构，但氢化物除外，该化合物中S元素化合价+价电子数=6+6=12，则S原子不是8电子稳定结构，D错误；故选C。
【例8-2】（24-25高二下·天津南开·期中）下列各组物质的晶体中，化学键类型相同、晶体类型也相同的是
A．SO2和SiO2 B．NaCl和HCl
C．CO2和H2O D．CCl4和KCl
【答案】C
【解析】根据元素组成可判断都为极性共价键，但SO2为分子晶体而SiO2为共价晶体，A错误；NaCl含离子键为离子晶体，而HCl含极性共价键，为分子晶体，B错误；都含极性键且都是分子晶体，C正确；CCl4含极性共价键为分子晶体，KCl中含离子键为离子晶体，D错误；故选C。
【变式8-1】（24-25高二下·湖北武汉·期中）下列叙述中正确的是
A．晶体与非晶体的根本区别在于是否具有规则的几何外形
B．晶体中只要有阳离子，就一定有阴离子
C．共价晶体的原子间只存在共价键，而分子晶体内只存在范德华力
D．离子晶体可能含有共价键
【答案】D
【解析】晶体与非晶体的根本区别在于内部粒子在三维空间是否呈周期性有序排列，而不是是否具有规则的几何外形 ，多晶体可能没有规则几何外形，A错误；晶体中有阳离子时，不一定有阴离子，例如金属晶体，其组成微粒是金属阳离子和自由电子，不存在阴离子，B错误；共价晶体的原子间只存在共价键；但分子晶体内除存在范德华力外，很多分子晶体中分子内原子间还存在共价键，比如H2O分子晶体，水分子内H、O原子间是共价键，C错误；离子晶体中一定含有离子键，可能含有共价键，如NaOH是离子晶体，与间是离子键，O与H之间是共价键，D正确；故选D。
【变式8-2】（24-25高二下·河南·期中）下列晶体性质的比较中正确的是
A．沸点： B．熔点：氯化钠<溴化钠<碘化钠
C．硬度：金刚石>硅>碳化硅 D．熔点：
【答案】D
【解析】三种物质中均含有分子间氢键，但水中氢键数目最多，沸点最高，A错误；三者都是离子晶体，氯化钠、溴化钠和碘化钠随着离子间距的增大，离子键减小，晶体的熔点随之降低，B错误；三者都是共价晶体，共价键越长，键能越小，由原子半径、键长及共价键键能可知硬度：金刚石>碳化硅>硅，C错误；三者都是分子晶体且结构相似，分子量越大，熔点越高，则熔点：，D正确；故选D。
【变式8-3】（24-25高二下·北京西城·期中）下列各物质中化学键类型相同，晶体类型也相同的是
A．金刚石和 B．NaBr和HBr C．CH4和CCl4 D．Cl2和KCl
【答案】C
【解析】金刚石属于共价晶体，所含化学键为共价键，属于分子晶体，所含化学键为共价键，晶体类型不同，A错误；NaBr为离子晶体，含有离子键，HBr为分子晶体，含有共价键，晶体类型和化学键均不同，B错误；CH4和CCl4均属于分子晶体，均含共价键，C正确；Cl2为分子晶体，含有共价键，KCl为离子晶体，含有离子键，晶体类型和化学键均不同，D错误；答案选C。
题型九 超分子与配合物
【例9-1】（24-25高二下·四川南充·期中）1987诺贝尔化学奖授予三位化学家，表彰他们在超分子化学理论方面的开创性工作，从而超分子化学也开始风靡全球，下列说法错误的是
A．图一中18-冠-6冠醚与K+形成的超分子中K+的配位数为6
B．图二中的超分子是两个不同的分子通过氢键形成的分子聚集体
C．18-冠-6可以适配任意碱金属离子，其形成的晶体为分子晶体
D．利用超分子具有自组装和分子识别的特性，可以分离某些分子
【答案】C
【解析】由图一可知，该超分子中K+与6个O原子之间形成配位键，A正确；
B．由图二可知，该超分子是两个不同的分子通过氢键形成的分子聚集体，B正确；18-冠-6空穴只能适配大小与之匹配的碱金属离子，如K+，其适配上K+后形成的晶体为离子晶体，C错误；超分子具有自组装和分子识别的特性，因此可以利用超分子分离某些分子，D正确；故选C。
【例9-2】（24-25高二下·河北张家口·期中）下列关于配合物和超分子的说法不正确的是
A．冠醚有不同大小的空穴，可识别直径不同的碱金属离子
B．在[Cu(H2O)4]2+中，Cu2+提供空轨道，H2O给出孤电子对
C．利用“杯酚”可分离C60和C70，是因为C70可与杯酚形成超分子
D．[Cu(H2O)4]SO4·H2O中存在的化学键有离子键、配位键、极性键
【答案】C
【解析】冠醚是皇冠状的分子，可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子，A正确；中，提供空轨道，水的氧原子提供孤电子对形成配位键，B正确；实际分离时，“杯酚”通过尺寸匹配与形成超分子，而因尺寸较大无法被包裹，从而实现分离，C错误；中，与配合物阳离子通过离子键结合，与存在配位键，内部的键为极性键，D正确；故选C。
【变式9-1】（24-25高二下·福建·期中）利用氧化法制备某些配位化合物，如：，下列说法正确的是
A．该配位化合物的配位数为5 B．提供孤电子对的成键原子是N和Cl
C．中心原子的空间构型为四面体形 D．氧化剂是含有极性键的非极性分子
【答案】B
【解析】该配位化合物中配体有5个NH3和1个Cl-，配位数为6，A错误；该配位化合物中配体NH3中的N和Cl-均存在孤电子对，Co3+提供空轨道，N原子和Cl原子提供孤电子对形成配位键，B正确；中Cl-、NH3和Co3+之间存在配位键，Co3+形成了6个键，且不含孤电子对，空间构型为八面体，C错误；H2O2中含有极性键O-H，但是H2O2正负电中心不重合，属于极性分子，D错误；故选B。
【变式9-2】（24-25高二下·湖北武汉·期中）是白色难溶于水的化合物，溶于较浓盐酸时生成。可以定量吸收，也能吸收、、等气体，其吸收形成，其结构为，下列说法正确的是
A．该化合物中Cu+提供空轨道，中碳原子提供孤电子对，形成的是配位键
B．由结构可知，除铜元素外所有原子满足8电子稳定结构
C．中配位数为3
D．中只有Cl-、作配体
【答案】A
【解析】Cu+含有空轨道，中碳原子含有孤电子对，由的结构可知，该化合物中Cu+提供空轨道，中碳原子提供孤电子对，形成的是配位键，A正确；由结构可知，H2O中H原子也没有满足8电子稳定结构，B错误；由结构可知，中Cu+形成4个配位键，配位数为4，C错误；由结构可知，中有Cl-、、H2O作配体，D错误；故选A。
【变式9-3】（24-25高二下·江西新余·期中）结构决定物质性质是研究化学的重要方法，下列对结构与性质的描述不正确的是
A．①属于超分子的一种，冠醚可以通过离子键来识别特定的碱金属离子
B．②中在纯金属中加入其它元素，使原子层之间的相对滑动变得困难导致合金的硬度变大
C．③中烷基磺酸根离子在水中会形成亲水基向外，疏水基向内的胶束，而用作表面活性剂
D．④中石墨晶体是层状结构，每个碳原子配位数为3，属于混合晶体，熔沸点高
【答案】A
【解析】①属于超分子的一种，冠醚空腔的直径大小不同，超分子具有分子识别特征，其通过配位键识别特定的碱金属离子，A项错误；在纯金属中加入其他元素会使合金中原子层错位滑动变得更困难，从而提高合金硬度，B项正确；表面活性剂在水中会形成亲水基团向外、疏水基团向内的胶束，由于油污等污垢是疏水的，全被包裹在胶束内，从而达到去污效果。烷基磺酸根离子在水中会形成亲水基向外疏水基向内的胶束，C项正确；石墨晶体中每个碳原子以sp2杂化方式与同层其他碳原子形成平面网状结构，每个碳原子的配位数为3，碳原子之间形成的共价键键长较短，键能较大，因此石墨熔点很高。石墨层间则通过范德华力相互作用，同时石墨有类似金属晶体的导电性，因此可视作“混合晶体”，D项正确；故选A。
题型十 元素综合推断
【例10-1】（24-25高二下·广西南宁·期中）一种新型漂白剂(结构如图所示)可用于漂白羊毛等，其中W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素，Z原子的核外电子排布式为，W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数，基态X原子核外有两个单电子，W、X对应的简单离子的核外电子排布相同。下列叙述错误的是
A．简单离子半径大小：X>W
B．可通过电解W的氯化物冶炼W
C．Y元素基态原子的核外电子的空间运动状态有4种
D．NaZ是离子化合物
【答案】C
【分析】W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素，说明有一种元素为H，由图中结构可知，W形成+2价阳离子，X形成2个共价键，Y可以形成4个单键，Z形成1个共价键，Z原子的核外电子排布为1s1，则Z为H元素，W位于ⅡA族，X位于ⅥA族；W、X对应的简单离子核外电子排布相同，X基态原子核外有两个单电子，核外电子排布式为1s22s22p4，则X为O元素、W为Mg元素；W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数，Y的最外层电子数为6-2-1=3，Y与H、Mg不同周期，则Y为B元素。
【解析】电子层数相同时，核小序大，故简单离子半径大小：r(O2-)＞r(Mg2+)，故A正确；工业上通过电解氯化镁冶炼镁，故B正确；B为5号元素，则基态原子的核外电子的空间运动状态有3种，C错误；由题意可知Z为H，NaH是离子化合物，故D正确；故选C。
【例10-2】（24-25高二下·江西景德镇·期中）LDFCB 是锂离子电池常用的一种离子导体，其阴离子由同周期元素原子 W、X、Y、Z 构成，结构如图。基态Y原子的s 轨道与p 轨道电子数相等，Z的核外电子总数是W的最外层电子数的3倍。 金属元素。下列说法正确的是
A．同周期元素第一电离能小于Y的 有 5 种
B．简单氢化物的沸点：Z>Y>X
C．W的最高价氧化物对应的水化物具有两性
D．W和Z可形成含有极性共价键的非极性分子
【答案】D
【分析】阴离子由同周期元素原子W、X、Y、Z构成，基态Y原子的s轨道与p轨道电子数相等，图中Y形成2个共价键，Y的电子排布为1s22s22p4，Y为O；X形成4个共价键，X为C；Z形成1个共价键，Z为F；Z的核外电子总数是W的最外层电子数的3倍，W的最外层电子数为3，W为B。
【解析】同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势，同周期ⅤA族和ⅥA族第一电离能出现反常，Y为O，同周期元素第一电离能小于O的有Li、Be、B、C，4种，A错误；HF、H2O中含有氢键，水分子间氢键数目比HF分子间氢键数目多，简单氢化物的沸点H2O＞HF＞CH4，B错误；B的最高价氧化物对应的水化物为H3BO3，为一元弱酸，不具有两性，C错误；B与F可形成BF3，BF3中心原子价层电子对数为3+=3，且没有孤电子对，空间构型为平面三角形，正负电荷中心重合，是含有极性共价键的非极性分子，D正确；故选D。
【变式10-1】（24-25高二下·江苏盐城·期中）有5种元素X、Y、Z、Q、T：X原子M层上有2个未成对电子且无空轨道；Y原子的外围电子排布为3d64s2；Z原子的L电子层有一个空的p轨道；Q原子的L电子层的p轨道上只有一对成对电子；T原子的M电子层上p轨道半充满。下列叙述不正确的是
A．X和Q结合生成的化合物为离子化合物
B．T和Z各有一种单质的空间结构为正四面体型
C．T元素位于元素周期表的p区
D．ZQ2是极性键构成的非极性分子
【答案】A
【分析】5种元素X、Y、Z、Q、T，X原子M层上有2个未成对电子且无空轨道，则X为S元素；Y原子的特征电子构型为3d64s2，则Y为Fe元素；Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道，则Z为C元素；Q原子的L电子层的P能级上只有一对成对电子，则Q是O元素；T原子的M电子层上p轨道半充满，则T是P元素。
【解析】X是S元素、Q是O元素，非金属元素之间易形成共价键，只含共价键的化合物是共价化合物，二氧化硫、三氧化硫中只存在共价键，为共价化合物，故A错误；T是P元素、Z是C元素，T和Z各有一种单质的空间构型为正四面体形，分别为白磷和金刚石，但白磷分子中四个磷原子位于四个顶点上，故B正确；由分析可知，T是P元素，P元素位于VA族，位于元素周期表的p区，故C正确；ZQ2是CO2，只含极性键，且二氧化碳分子结构对称，为非极性分子，故D正确；故选A。
【变式10-2】（24-25高二下·广东佛山·期中）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2，Y、Z的基态原子核外电子都只有1个单电子，Y、W最外层电子数相同。下列说法正确的是
A．电负性：W>Y B．氢化物的沸点：Y>X
C．XY2分子为极性分子 D．简单离子的半径：Z>X
【答案】C
【分析】基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，设若X为第二周期元素原子，则X可能为Be或O，若X为第三周期元素原子，则均不满足题意；Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2，则X为O元素，Z为Na元素； Y、Z的基态原子核外电子都只有1个单电子，Y是F；Y、W最外层电子数相同；W是Cl。
【解析】电负性：F>Cl。F为4.0；Cl为3.0，A错误；氢化物的沸点：HF
【变式10-3】（24-25高二下·江苏苏州·期中）前四周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。是空气中含量最多的元素，的周期序数等于族序数，基态原子轨道上有4个电子，与同主族。下列说法正确的是
A．原子半径： B．元素最高化合价：
C．单质熔点： D．气态氢化物的热稳定性：
【答案】B
【分析】前四周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。是空气中含量最多的元素，X是N元素；基态原子轨道上有4个电子，Z是S元素；的周期序数等于族序数，Y是Al元素；与同主族，W是Se元素。
【解析】电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小，原子半径：S