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（新高考）小题必练20：物质结构与性质
本部分内容主要是选考知识，主要考查原子结构、核外电子排布式的书写、第一电离能和
电负性的比较，化学键的类型及数目判断、原子的杂化方式，分子结构和性质，分子的空间构
型、分子间的作用力、晶体的类型以及晶体化学式的确定等相关知识。
1．【2020年山东卷】B NH(无机苯)的结构与苯类似，也有大π键。下列关于B NH 的说法错
3 3 6 3 3 6
误的是（ ）
A．其熔点主要取决于所含化学键的键能
B．形成大π键的电子全部由N提供
C．分子中B和N的杂化方式相同
D．分子中所有原子共平面
2．【2020年北京卷】下列说法正确的是（ ）
A．同一原子中在离核较远的区域运动的电子能量较高
B．原子核外电子排布先排满K层再排L层、先排满M层再排N层
C．同一周期中，随着核电荷数的增加，元素的原子半径逐渐增大
D．同一周期中，IIA与IIIA族元素原子的核电荷数都相差1
3．【2020年浙江选考】有机化学试剂氨基氰（ ）常用于制备磺胺类药物，
抗癌药等。下列有关氨基氰说法正确的是（ ）
A．分子中所有原子共面 B．氨基氰的水溶性较差
C．σ键和π键数分别为4和2 D．碳为sp杂化，氨基氮为sp2杂化
1．下列说法正确的是（ ）
A．金刚石、石英和足球烯均为空间网状结构的原子晶体，加热熔化时需破坏共价键
B．CO、HClO、P 分子中所有原子均满足最外层8电子稳定结构
2 4C．F、Cl、Br 、I 的沸点随着相对分子质量的增大而升高
2 2 2 2
D．离子晶体中可能存在共价键，而分子晶体中一定存在共价键
2．下列关于晶体的说法正确的组合是（ ）
①分子晶体中都存在共价键
②在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
③金刚石、SiC、NaF、NaCl、HO、HS晶体的熔点依次降低
2 2
④离子晶体中只有离子键没有共价键，分子晶体中肯定没有离子键
⑤氯化钠熔化时离子键被破坏
⑥SiO 晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合
2
⑦晶体中分子间作用力越大，分子越稳定
A．①②③⑥ B．①②④ C．③⑤⑥ D．③⑤
3．向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解得
到深蓝色的透明溶液。下列对此现象说法正确的是（ ）
A．沉淀溶解后，将会生成深蓝色的配合离子[Cu(NH )]2+
3 4
B．反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后Cu2+的浓度不变
C．向反应后的溶液加入乙醇，溶液不会有变化，因为[Cu(NH )]2+不会与乙醇发生反应
3 4
D．在[Cu(NH )]2+离子中，Cu2+给出孤对电子，NH 提供空轨道
3 4 3
4．大气中存在一种潜在的温室气体SF -CF，关于SF -CF 的说法正确的是（ ）
5 3 5 3
A．所有原子在同一平面内，C原子的杂化方式为sp3
B．分子中有σ键无π键
C．分子中所有原子均满足8电子稳定结构
D．1mol SF -CF 分子中含9个共价键
5 3
5．下列说法不正确的是（ ）
A．晶格能由大到小：MgO>CaO>NaF>NaCl
B．某金属元素气态基态原子的逐级电离能的数值分别为738、1451、7733、10540、13630、
17995、21703，当它与氯气反应时生成的阳离子是X2+
C．熔融状态的HgCl 不能导电，HgCl 的稀溶液有弱的导电能力且可作手术刀的消毒液，
2 2
从不同角度分类HgCl 是一种共价化合物、非电解质、盐、离子晶体
2
D．含极性键的非极性分子往往是高度对称的分子，比如CO、BF、CH 这样的分子
2 3 4
6．下列说法中正确的是（ ）
①第一电离能：S>P>Si ②电负性：CCaO>NaF>NaCl，故A说法正确；B．该原子的第三电离能远大于第二电离
能，故该金属元素是第IIA族元素，与氯气反应时生成二价的阳离子，故B说法正确；C．
HgCl 的稀溶液有弱的导电能力说明HgCl 能够部分电离出自由移动的离子，因此HgCl 属
2 2 2
于弱电解质，熔融状态的HgCl 不能导电说明HgCl 是共价化合物，属于分子晶体，故C说法
2 2
错误；D．CO、BF、CH 三种分子的空间构型分别为直线哥形、平面三角形和正四面体，分子
2 3 4
结构高度对称，属于非极性分子，故D说法正确；答案选C。
【点睛】绝大多数盐类物质都属于强电解质、离子化合物、离子晶体，但有少部分盐属于共
价化合物，如：AlCl 、BeCl 、SnCl 、HgCl 、GeCl 、AuCl 等。
3 2 4 2 4 3
6.【答案】B
【解析】①同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，P元素原子3p能级为半
满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能P＞S＞Si，故该说法
错误；②同周期随原子序数增大，元素的电负性增大，故电负性C＜N＜O＜F，故该说法正确；
③离子电荷越大、离子半径越小，晶格能越大，熔沸点越高，晶格能CaO比KCl高，所以KCl
比CaO熔点低，故该说法正确；④二氧化硫与二氧化碳均为酸性氧化物，化学性质相似，二
氧化碳分子为直线型结构，但二氧化硫为V形结构，故该说法错误；⑤分子晶体中，分子间作
用力越强，该分子晶体的熔沸点越高，故该说法错误；答案选B。
【点睛】第一电离能与元素原子的核外电子排布有关，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）、半满（p3、d5、f7）和全满（p6、d10、f14)结构时，原子的能量较低，该
原子具有较大的第一电离能。
7.【答案】A
【解析】X原子M能层p能级上有2个未成对电子且无空轨道，所以X原子的核外电子排
布为1s22s22p63s23p4，为S元素；Y原子的价电子构型为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，则其原子核外电子排布为1s22s22p2，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，则其核外电子排布为1s22s22p4，为O元素；T原子的M
电子层上p轨道半充满，则其核外电子排布为1s22s22p63s23p3，为P元素。A．X和Q形成的化
合物为SO 和SO ，SO 价层电子对数为3，含一对孤电子对，所以空间构型为V形；SO 价层
2 3 2 3
电子对数为3，不含孤电子对，为平面三角形，故A错误；B．P元素可以和O元素形成PO 和
2 5PO 两种化合物，C元素可以和O元素形成CO和CO，故B正确；C．Fe可以和S元素形成
2 3 2
FeS、FeS，故C正确；D．S和C可以形成化合物CS，该分子为直线形，正负电荷中心重合，
2 2
为非极性分子，故D正确；故答案为A。
8.【答案】A
【解析】①乙醛的结构简式为CHCHO，分子中碳原子的杂化类型有sp2(-CHO)和sp3(-
3
CH)两种，①正确；②元素Ge价电子排布式为4s24p2，位于周期表第四周期IVA族，属于P区
3
元素，②正确；③HO 结构不对称，为极性分子，③错误；④NaO、NaO 中阴、阳离子个数比
2 2 2 2 2
都为1∶2，④错误；⑤Cu(OH) 溶于氨水生成[Cu(NH )](OH) +4H O，反应没生成盐和水，故
2 3 4 2 2
不是两性氢氧化物，⑤错误；⑥依据一水合氨的电离方程式，可确定NH ·H O的结构式为：
3 2
，⑥正确；⑦HF晶体沸点高于HCl，是因为HF能形成分子间的氢键，⑦错误；综
合以上分析，错误的项数有4项，故选A。
9.【答案】（1）原子半径F＜Cl，键能F—H＞Cl—H
（2）
（3）乙醇与水之间形成氢键而氯乙烷没有
【解析】(1)由于原子半径F＜Cl，故键长：F—H＜Cl—H，键能：F—H＞Cl—H，所以HF比
HCl稳定，故答案为：原子半径F＜Cl，键能F—H＞Cl—H。(2)CaCN 是离子化合物，则阳离
2
子为Ca2+、 为阴离子；Ca原子最外层有2个电子，易失去最外层的2个电子达到8电子
的稳定结构；N原子最外层有5个电子，易得到3个电子或形成3对共用电子对达到8电子
的稳定结构；C原子最外层有4个电子，通常形成4对共用电子对达到8电子的稳定结构；则
每个N原子分别得到Ca失去的1个电子、与C原子形成两对共用电子对，Ca、C、N都达到8
电子的稳定结构，CaCN 的电子式为 ，故答案为： 。
2
(3)乙醇和氯乙烷都属于极性分子，但乙醇与水分子之间形成氢键，而氯乙烷不能与水分子形
成氢键，故常温下在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷，故答案为：乙醇与水分子之间形成氢键
而氯乙烷没有。【点睛】 与CO 互为等电子体，可以根据CO 的电子式，结合等电子原理书写
2 2
的电子式。
10.【答案】（1）[Ar]3d3
（2）3 20 CH COOH能与水分子间形成氢键 平面三角形 CCl（SiCl 或其他合
3 4 4
理答案）
（3）6
【解析】（1）Cr是24号元素，Cr3+基态核外电子排布式为[Ar]3d3 ；（2）①乙酸酐分子中发
生sp3杂化的原子有2个C原子和一个O原子，共3个；②1mol对甲基苯乙酮分子中含有σ
键的数目为20mol，③CHCOOH与HO可以任意比例互溶，是因为CHCOOH能与水分子
3 2 3
间形成氢键；④单个AlCl 气态分子中心原子Al形成3个σ键，空间构型为平面三角形；与
3
AlCl互为等电子体的分子为CCl（SiCl 或其他合理答案）（3）某遮光剂的晶胞可知，Na+：
4 4
，AlF(n-3)−： 由化合价代数和为0，n=6。
n
【点睛】本题考查较综合，涉及核外电子排布、分子构型、分子性质、等电子体、杂化轨道、
氢键、配合物等知识点，需要学生全面掌握基础知识，根据晶胞中配合物的构成微粒化合价
代数和为0等知识点来分析解答，难度中等。
11.【答案】（1）[Ar]3d104s2(或1s22s22p63s23p63d104s2)
（2）大于 Zn核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子
（3）离子键 ZnF 为离子化合物，ZnCl、ZnBr 、ZnI 的化学键以共价键为主，极性较
2 2 2 2
小
（4）平面三角形 sp2
（5）六方最密堆积(A 型)
3
【解析】（1）Zn是第30号元素，所以核外电子排布式为[Ar]3d104s2。（2）Zn的第一电离能
应该高于Cu的第一电离能，原因是，Zn的核外电子排布已经达到了每个能级都是全满的稳
定结构，所以失电子比较困难。同时也可以考虑到Zn最外层上是一对电子，而Cu的最外层
是一个电子，Zn电离最外层一个电子还要拆开电子对，额外吸收能量。（3）根据氟化锌的熔
点可以判断其为离子化合物，所以一定存在离子键。作为离子化合物，氟化锌在有机溶剂中应该不溶，而氯化锌、溴化锌和碘化锌都是共价化合物，分子的极性较小，能够溶于乙醇等弱
极性有机溶剂。（4）碳酸锌中的阴离子为CO，根据价层电子对互斥理论，其中心原子C的价
电子对为3+(4-3×2+2)/2=3对，所以空间构型为正三角形，中心C为sp2杂化。（5）由图示，堆
积方式为六方最紧密堆积。为了计算的方便，选取该六棱柱结构进行计算。六棱柱顶点的原
子是6个六棱柱共用的，面心是两个六棱柱共用，所以该六棱柱中的锌原子为12× +2×
+3=6个，所以该结构的质量为6×65/N g。该六棱柱的底面为正六边形，边长为a cm，底面的
A
面积为6个边长为acm的正三角形面积之和，根据正三角形面积的计算公式，该底面的面积
为6× cm2，高为c cm，所以体积为6× cm3。所以密度为：
g·cm-3。
【点睛】本题是比较常规的结构综合习题，考查的知识点也是多数习题考查的重点知识。
需要指出的是最后一步的计算，可以选择其中的晶胞，即一个平行六面体作为计算的单元，
直接重复课上讲解的密度计算过程即可。本题的解析中选择了比较特殊的解题方法，选择六
棱柱作为计算单元，注意六棱柱并不是该晶体的晶胞（晶胞一定是平行六面体），但是作为一
个计算密度的单元还是可以的。
12.【答案】（1） O>C>Li
（2）不相同 正四面体
（3）1 LiC
2
（4）面心立方堆积
【解析】(1)铁元素是26号元素，Fe2+核外有24个电子，根据能量最低原理，Fe2+核外电子
排布是1S22S22P63S23P63d6，价电子排布图为 ；该电池反应物中涉及第二周
期的元素有Li、C、O，同周期元素从左到右，第一电离能有增大的趋势，所以第一电离能由大
到小的顺序是O>C>Li；(2)根据价电子对数=(中心原子价电子数+配位原子提供的电子数
离子所带电荷数) ，价电子对数等于其杂化轨道数，HPO 中P原子的杂化轨道数是4，P
3 4原子杂化方式是sp3，HCO 中C原子的杂化轨道数是3，C原子杂化方式是sp2，杂化方式不
2 3
同；PO中P原子的杂化轨道数是4，无孤电子对，所以PO空间结构为正四面体；(3)根据均摊
原则，每个碳环实际占用2个碳原子，每个锂离子占用碳环是 =3，石墨嵌入化合物的
Li、C原子数比为1∶6，所以LiC 中x=1；若每个六元环都对应一个L i+，则石墨嵌入化合物
x 6
的Li、C原子数比为1∶2，所以化学式是LiC ；(4)根据阴离子在晶胞中位置图，阴离子在晶
2
胞顶点和面心，所以堆积方式为面心立方堆积；根据“均摊法”，阴离子数 ，
Li+占据阴离子组成的所有正四面体中心，晶胞中共 8个锂离子，故该化合物的化学式
；根据晶胞结构，晶胞边长为a nm，Li+占据阴离子组成的所有正四面体中心，晶胞边
长为a nm，所以两个最近的Li+的距离为相邻的两个正四面体的体心间距（或两个八分之一
晶胞立方的体心间距），是晶胞边长的一半，即 nm。
