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专题04 物质结构与性质 元素推断
题型一 原子结构与性质
题型二 分子结构与性质
题型三 晶体结构与性质
题型四 元素推断
题型一 原子结构与性质
1．（2024 届高考·新疆乌鲁木齐·统考一模）下列有关化学用语表述正确的是
A．HF 分子中σ 键的电子云轮廓图：
B．Fe2+的价层电子轨道表示式：
C．HCl 的电子式：
D．中子数为9 的氮原子：N
2．（2024 届高考·江苏·高三一模）一种超导材料中含Cu、P、O、S 等元素。下列说法正确的是
A．原子半径：
B．第一电离能：
C．酸性强弱：
D．基态Cu 原子3d 轨道上有9 个电子
3．（2024 届高考·江苏南通·统考一模）臭氧
在
催化下能将烟气中的
分别氧化
为
和
。下列关于
元素及其化合物的说法正确的是
A．原子半径：
B．第一电离能：
C．沸点：
D．电负性：
4．（2024 届高考·江苏泰州·统考一模）工业上利用反应
制备
，下列说
法不正确的是
A．沸点：
B．离子半径：
C．碱性：
D．第一电离能：
1
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5．（2024 届高考·安徽滁州·统考一模）下列说法正确的是
A．电负性：
B．离子半径：
C．稳定性：
D．最高价氧化物对应水化物的酸性：
6．（2024 届高考·江苏南通·统考一模）金云母的化学式为
，下列说法正确的是
A．半径大小：
B．非金属性强弱：
C．电离能大小：
D．碱性强弱：
7．（2024 届高考·黑龙江·高三一模）下列事实不能通过比较
和
的电负性解释的是
A．键角：
B．键能：
C．
：三氟乙酸<三氯乙酸
D．分子极性：
8．（2024 届高考·江苏·高三一模）十二烷基磺酸钠
常用作轻纺工业的乳化剂。下列说法正
确的是
A．
为离子化合物
B．离子半径：
C．电离能：
D．热稳定性：
9．（2024 届高考·河北·高三一模）下列说法正确的是
A．第一电离能和电负性的大小可分别作为判断元素金属性和非金属性强弱的依据
B．基态O 原子核外电子的运动状态有8 种
C．氢键
中的三原子均在一条直线上
D．
的空间结构与其
模型相同
10．（2024 届高考·辽宁辽阳·统考一模）短周期主族元素X、Y、Z、R 的原子序数依次增大，某种性质递
变规律如图所示，下列元素性质与元素对应正确的是
A．原子半径：F、Cl、Br、I
B．电负性：Si、P、S、Cl
C．第一电离能：Si、P、S、Cl
D．最高化合价：C、N、O、F
题型二 分子结构与性质
1．（2024 届高考·河北邯郸·统考一模）已知：硫代硫酸根（
）可看作是
中的一个O 原子被S 原
2
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子取代的产物，
作为配体可提供孤电子对与
形成
。下列有关说法正确的是
A．SO3与
的键角相等
B．
与
的空间构型相同
C． SO3是极性分子，故SO3易溶于水
D．
作为配体时，两种硫原子中只有端基硫原子能提供孤电子对
2．（2024 届高考·甘肃·高三一模）离子液体是指在室温或接近室温下呈现液态的，完全由阴、阳离子所组
成的化合物。某离子液体的结构如图所示。下列说法错误的是
A．分子的键角：CH4>NH3
B．分子的极性：PH3>NH3
C．第一电离能：F>N>P
D．离子的半径：r(P3-)>r(N3-)>r(F-)
3．（2024 届高考·山东临沂·统考一模）关于反应NCl3+3H2O=NH3+3HClO，下列说法正确的是
A．NCl3属于非极性分子
B．H2O 分子间的范德华力强于氢键
C．NH3的VSEPR 模型和空间结构一致
D．HClO 的电子式为
4．（2024 届高考·福建龙岩·统考一模）反应：Al2Cl6+2NH3=2Al[(NH3)Cl3]中，共价化合物Al2Cl6的结构式
为
，下列说法错误的是
A．1mol Al[(NH3)Cl3]中通过p-p 轨道重叠形成的σ 键数目为4NA
B．Al2Cl6分子中所有原子最外层均满足8 电子结构
C．反应前后Al 原子配位数不变
D．Al[(NH3)Cl3]属于极性分子
5．（2024 届高考·山东菏泽·统考一模）下列关于物质结构和性质的说法正确的是
A．第2 周期元素中，第一电离能介于
之间的有1 种
B．酸性：
C．
与
中心原子的杂化方式相同，均为
形结构
D．乙二胺
的沸点比三甲胺
高的原因是乙二胺存在分子间氢键，三甲胺
存在分子内氢键
6．（2024 届高考·新疆乌鲁木齐·统考一模）ClO2可用作消毒剂。ClO2的水溶液在较高温度与光照下会生
成
、
。下列关于ClO2、
和
的说法正确的是
A．ClO2为非极性分子
B．
中Cl 原子的杂化类型为sp3杂化
3
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C．
的VSEPR 模型为三角锥形
D．
与
的键角相等
7．（2024 届高考·山东聊城·统考一模）下列关于
、
和
的说法正确的是
A．
为分子晶体
B．
为非极性分子
C．
的VSEPR 构型为V 形
D．基态Cl 原子的核外电子有17 种空间运动状态
8．（2024 届高考·山东烟台·统考一模）下列各组分子空间构型和极性均相同的是
A．
和
B．
和
C．
和
D．
和
9．（2024 届高考·河北唐山·统考一模）物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是
选
项
性质差异
结构因素
A
沸点：乙醇(78.3℃)高于二甲醚(-29.5℃)
氢键作用
B
熔点：AlF3(1040℃)远高于AlCl3(178℃升华)
晶体类型
C
键角：PF3(94°)小于PCl3(109.5°)
电负性差异
D
分解温度：HBr(500℃)高于HI(300℃)
范德华力作用
A．A
B．B
C．C
D．D
10．（2024 届高考·河北唐山·统考一模）下列说法错误的是
A．SO2和CO2的价层电子对互斥模型相同
B．NH3和CH4的中心原子杂化方式相同
C．C2H6和C2H4的化学键类型不同，可用溴水除去C2H6中混有的C2H4
D．水和苯分子极性不同，可用分液法分离
11．（2024 届高考·山东潍坊·统考一模）
在气态或非极性溶剂中均可通过氯桥键二聚成
，熔融
和
可形成
。下列说法正确的是
A．
为极性分子
B．
中
原子的杂化方式为
C．
熔点高于
的熔点
D．
中含有
单键
12．（2024 届高考·山东济宁·统考一模）以R－X 为原料制备R－NH2(R 为烃基)的反应机理如图所示，下
列说法错误的是
A．叠氮酸根N 中存在两套π 大π 键，N 的中心氮原子采用sp 杂化
B．氮原子a、b、c 杂化方式未发生变化
C．R－N3分子中∠CNN=120°
4
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D．若R 为甲基，则戊的碱性比NH3强
13．（2024 届高考·江苏泰州·统考一模）氟是已知元素中电负性最大、单质氧化性最强的元素，与稀有气
体
形成的
分子是非极性分子，与其他卤素形成的卤素互化物(如
)具有与
相似的化学
性质，与氮形成的
可与
反应生成
(结构式：
)。自然界中，含氯矿石有萤石
、冰晶石
等，萤石可与浓硫酸共热制取
气体。工业上，可通过电解
的无水
溶液
(含
和
离子)制取
。下列有关说法正确的
A．
的空间结构为Ⅴ形
B．
与
互为同素异形体
C．键角：
D．
存在顺反异构现象
14．（2024 届高考·贵州贵阳·统考一模）氯乙酸（
）是重要的分析试剂和有机合成中间体。
一种制备氯乙酸的方法为
。下列说法正确的是
A．
分子中
键数
键数
B．
键比
键的键长更短、键能更小
C．
的酸性比
更强
D．标准状况下，
是一种液态物质
15．（2024 届高考·贵州贵阳·统考一模）甲烷催化重整法制甲酸的物质转化过程如图所示。有关分析错误
的是
A．反应过程中，既有极性键的断裂与形成，又有非极性键的形成与断裂
B．物质转化总反应为
C．反应Ⅱ前后，物质中所含
键的总数未变
D．
均为非极性分子，
均为极性分子
题型三 晶体结构与性质
1．（2024 届高考·重庆·统考一模）为维护国家安全和利益，2023 年7 月3 日，我国决定对镓、锗相关物项
实施出口管制。氮化镓的晶胞结构如下图所示（晶胞参数为apm）。下列说法不正确的是
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A．该物质的化学式为GaN
B．晶体结构中Ga 的配位数为4
C．该晶体的密度为
D．第二周期基态原子第一电离能大于N 的元素有2 种
2．（2024 届高考·山西·高三一模）X、Y、Z、M、N 是原子序数依次增大的前四周期元素，X、M、N 的
最外层电子数相等，且X 的价电子数和原子序数相等，M 是前四周期中金属性最强的元素，N 的内层轨道
全充满电子，Y 的基态原子中共有4 种不同的空间运动状态的电子，Z 是电负性最强的元素。一种由Z、
M、N 三种元素组成的晶体的晶胞结构如图所示，下列说法正确的是
A．原子半径：M>Z>Y>X
B．该晶体中N 的化合价为+2
C．X 和Y 形成的化合物的沸点低于X 和Z 形成的化合物的沸点
D．该晶胞中N 的配位数为8
3．（2024 届高考·广西南宁·统考一模）一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为
、
和
有机碱离子
，其晶胞如图所示，晶胞参数为a nm，
为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的
是
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A．晶体的化学式为
B．晶胞中
周围有6 个最近且等距的
C．有机碱
中N 原子的杂化轨道类型是
D．晶体密度为
4．（2024 届高考·辽宁葫芦岛·统考一模）一种由Cu、In、Te 组成的晶体如图，晶胞参数和晶胞中各原子
的投影位置如图所示，晶胞棱边夹角均为90°。
已知：A 点、B 点原子的分数坐标分别为
、
，下列叙述不正确的是
A．In 原子的配位数为2
B．该晶体的化学式为
C．C 点原子的分数坐标为
D．晶胞中A、D 原子间距离为
5．（2024 届高考·河北邯郸·统考一模）Na2H 的晶胞结构与CaF2相似，如图所示。
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已知：1 号粒子的分数坐标为
，3 号粒子的分数坐标为
，设晶胞边长为anm，阿伏加德罗常
数的值为
。下列说法错误的是
A．2 号粒子的分数坐标为
B．钠、钙焰色试验产生的光谱属于发射光谱
C．Na 粒子与He 粒子的最短距离为
nm
D．晶胞中Na 粒子与He 粒子的配位数之比为2 1∶
6．（2024 届高考·江西鹰潭·统考一模）钙钛矿电池是第三代非硅薄膜太阳能电池的代表，具有较高的能量
转化效率。如图是一种边长为apm 的钙钛矿的正方体晶胞结构，其中Ca 原子占据正方体中心，O 原子位
于每条棱的中点。原子1 的分数坐标为(0，0，0)。阿伏加德罗常数的值为
。下列说法正确的是
A．原子2 的坐标为
B．Ti 原子与Ca 原子最近距离为
C．距离Ti 原子最近的O 原子有8 个
D．该晶胞密度约为
7．（2024 届高考·吉林·高三一模）硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂，硫代硫酸根
可看
作是
中的一个
原子被
原子取代的产物，浸金时
与
配位形成
。
的晶胞形状为长方体，结构如图所示，下列说法正确的是
8
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A．
中
键数目为12
B．
的空间结构是四面体形
C．与
配位时，
中心
原子可作配位原子
D．
晶体的密度为：
8．（2024 届高考·辽宁·高三一模）现有一种由正离子An+、Bm+和负离子X—组成的无机固体电解质，该物
质在高温相为无序结构，低温相为有序结构，两者的结构如图，下列说法错误的是
A．n=2，m=1
B．高温相中X—的堆积方式和氯化钠中Cl—的堆积方式相同
C．低温相中An+的配位数为4
D．高温相的良好导电性与其结构中存在大量的空位有关
9．（2024 届高考·甘肃·高三一模）硒化钠Na2Se 是一种重要的光敏材料，广泛应用于光电子器件中。立方
晶胞的结构如图所示，已知晶胞参数为anm，设1 号原子坐标参数为(0,0,0)，3 号原子坐标参数为(1,1,1)，
NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A．Na 所围成的空间结构为正八面体
B．Se 的配位数为8
C．2 号原子坐标参数为
D．该晶胞的密度为
10．（2024 届高考·江西南昌·统考一模）我国科学家在高压下设计了一种氢元素化合物体系的高温超导体，
9
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其晶胞结构如图所示。设该立方晶胞参数为apm，阿伏加德罗常数为
。下列说法错误的是
A．该超导体的化学式为
B．该晶胞中与Ca 最近且距离相等的Y 有8 个
C．该晶胞体的密度为
D．该晶胞中相邻H 原子之间最短距离为
11．（2024 届高考·辽宁辽阳·统考一模）氧化铈（CeO2）常用作玻璃工业添加剂，在其立方晶胞中掺杂
Y2O3，Y3＋占据原来Ce4＋的位置，可以得到更稳定的结构，这种稳定的结构使得氧化铈具有许多独特的性
质和应用，CeO2晶胞中Ce4＋与最近O2－的核间距为apm。下列说法正确的是
已知：
。
A．已知M 点原子的分数坐标为（0，0，0），则N 点原子的分数坐标为（1，0，1）
B．CeO2晶胞中与Ce4＋最近的Ce4＋的个数为6
C．CeO2晶体的密度为
D．若掺杂Y2O3后得到n（CeO2）：n（Y2O3）＝0.6：0.2 的晶体，则此晶体中O2－的空缺率为10%
12．（2024 届高考·河北唐山·统考一模）2022 年诺贝尔化学奖授予了三位研究点击化学的科学家。Cu+催
化的叠氮化物-炔烃环加成和催化剂CuC1 的晶体结构如图所示。下列说法正确的是
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A．晶胞结构中，Cu+的配位数为8
B．基态Cu 的价层电子排布式为3d94s2
C．叠氮化物-炔烃环加成反应只有σ 键的断裂与形成
D．若晶体的密度为dg/cm3，则晶胞参数
13．（2024 届高考·山东聊城·统考一模）科学工作者发现了一种光解水的催化剂，其晶胞结构如图所示，
已知晶胞参数为a pm，设
为阿伏加德罗常数的值。下列说法中错误的是
A．O 位于由Ce 构成的四面体空隙中
B．Ce 在晶胞中的配位数为8
C．Ce 与Ce 最近的距离为
D．该晶体的摩尔体积
14．（2024 届高考·广西河池·统考一模）锂硒电池是一种能量密度很高的新型可充电电池，其正极材料
的晶胞结构如图。已知晶胞参数为a pm，下列说法不正确的是
A．Se 位于元素周期表中的p 区
B．基态
最外层电子的电子云轮廓图为哑铃型
C．每个
周围距离相等且最近的
有4 个D．
与
之间最近的距离为
pm
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15．（2024 届高考·甘肃兰州·统考一模）碳化铍的晶胞结构及晶胞俯视图如下图所示，晶胞参数为apm，
NA表示阿伏加德罗常数。下列说法不正确的是
A．铍原子和碳原子之间的最近距离为
a pm
B．与碳原子周围距离最近的铍原子有8 个
C．碳化铍的密度为
D．碳化铍与水反应的方程式为
题型四 元素推断
1．（2024 届高考·山西晋城·统考一模）X、Y、Z、W 为原子序数依次增大的短周期主族元素，四种元素
原子质子数之和为37，W 与X、Y、Z 位于不同周期，W 与Z 位于同一主族。X 与Z 的最外层电子数之和
是Y 元素原子最外层电子数的两倍。下列说法正确的是
A．四种元素中，W 的原子半径最小
B．最高价氧化物对应水化物的酸性：X>Y
C．电负性由大到小的顺序：Z>Y>X
D．Z 的氢化物不可能含有非极性共价键
2．（2024 届高考·陕西安康·统考一模）前20 号元素X、Y、Z、M 的原子序数依次增大，X 与Y 位于不同
周期，Y 元素原子的最外层电子数是次外层电子数的2 倍，Z 是地壳中含量最多的元素。化合物
常用来给陶瓷上釉，它分解最终可得到化合物MZ，MZ 能与水反应。
的热重曲
线如图所示。下列叙述正确的是
A．简单氢化物的稳定性：Z<Y
B．
只含一种化学键
C．
能用于扑灭所有物质引起的火灾
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D．c 点的物质为
3．（2024 届高考·内蒙古赤峰·统考一模）Q、W、X、Y、Z 五种短周期元素的原子半径依次增大，基态Q
原子的电子填充了3 个能级，有4 对成对电子，Z 与其他元素不在同一周期，五种元素可构成某种离子液
体的阴离子如图所示。下列说法正确的是
A．Y 形成的含氧酸均不能使高锰酸钾褪色
B．Q 和W 形成的化合物中W 为正价
C．基态Z 原子核外有3 种能量不同的电子
D．氢化物沸点： W>Q>X>Y
4．（2024 届高考·四川绵阳·校联考一模）已知A、B、C、D、E 是五种短周期主族元素，其原子半径与原
子序数的关系如图1，且A、B、C、D 可物成化合物X 如图2，C 与E 同主族。下列说法正确的是
A．氢化物的沸点；C>B
B．简单离子的半径：E>D>C
C．含氧酸的酸性：E>B
D．化合物X 在低温的的碱性溶液中更加稳定
5．（2024 届高考·湖南岳阳·高三一模）化合物
可作肥料，其中X、Y、Z、M、N 为原子序数依
次增大的短周期元素，且在每个短周期均有分布，仅有Y 和N 同族。Y 的基态原子价层p 轨道半充满，M
的基态原子价层电子排布式为
，Z 在地壳中含量最多。下列说法不正确的是
A．元素电负性：Z>Y>X
B．最简单氢化物沸点：Z>Y>N
C．第一电离能：Y>Z>M
D．
和
的空间结构均为三角锥形
6．（2024 届高考·陕西咸阳·统考一模）一种工业用缓冲剂由前四周期原子序数依次递增、且在不同周期的
X、Y、Z、W 四种元素组成，结构如图所示。已知Z 的单质常温下为固体。下列说法正确的是
A．Y 元素的非金属性强于与Z 同族短周期元素的非金属性
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B．简单氢化物的沸点：
C．该化合物中所有原子均满足8 电子稳定结构
D．Y 和W 不可能形成既含有离子键又含有共价键的化合物
7．（2024 届高考·四川南充·统考一模）W、X、Y、Z 是原子序数依次增大的四种短周期元素，W 的原子
核只有一个质子，X、Y、Z 形成化合物M 常被用作摄影过程的定影液，其结构如图所示，下列说法正确
的是
A．简单氢化物的沸点：
B．简单离子半径：
C．
固体溶于水，溶液呈碱性
D．X 与Y 形成的化合物中一定只含离子键
8．（2024 届高考·湖南郴州·统考一模）中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星。探测发现火星上存在
大量含氧橄榄石矿物(ZxW2-xRX4)。已知前四周期元素X、Y、Z、R、W 的原子序数依次增大，Y 的氢化物
常用于雕刻玻璃，R 元素的一种氧化物可制作光导纤维，W 的合金材料是生活中用途最广泛的金属材料，
基态Z 原子核外s，p 能级上电子总数相等。下列叙述正确的是
A．原子半径：Z＞R＞Y＞X
B．X 的第一电离能比同周期相邻元素小
C．X 的简单氢化物的热稳定性强于Y 的简单氢化物
D．熔点：ZY2＞RX2
9．（2024 届高考·陕西西安·统考一模）
是五种原子序数依次增大的短周期主族元素，
其原子序数之和为31；其中
的最外层电子数等于
的核外电子总数；五种主族元素组成的化合物
的结构如图所示。下列说法正确的是
A．简单离子半径：
B．简单氢化物的稳定性：
C．在
的结构中，所有原子最外层均满足8 电子稳定结构
D．
元素组成的最常见单质和
的单质，在加热条件下生成的化合物中只含离子键
10．（2024 届高考·广西北海·统考一模）X、Y、Z、W 为原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Y、Z
位于同周期且相邻，X 与W 同族，W 的核外电子总数等于X 和Z 的核外电子总数之和。下列说法正确的
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是
A．元素的第一电离能：
B．简单氢化物的稳定性：
C．
中有
键
D．
的空间结构为V 形，属于含有极性键的极性分子
11．（2024 届高考·四川绵阳·统考一模）短周期元素W、X、Y、Z 的原子序数依次增大，最外层电子数之
和为16。W 和Y 为同主族元素，其简单氢化物的沸点：Y＞W；X 是同周期中金属性最强的元素。下列说
法错误的是
A．原子半径：X＞W
B．元素Y 与Z 可形成共价化合物
C．单质的熔点：Y＞X
D．Y、Z 的最高价含氧酸均是弱酸
12．（2024 届高考·浙江温州·统考一模）X、Y、Z、W 四种短周期元素，原子序数依次增大。X 原子半径
最小。Y、Z 同周期，且两者的基态原子核外均有2 个未成对电子。W 元素与X 的同族元素相邻。下列说
法不正确的是
A．W 的第一电离能大于同周期相邻元素
B．
的水溶液呈酸性
C．W 单质与
晶体可发生置换反应
D．简单氧化物熔点：
13．（2024 届高考·四川资阳·统考一模）W、X、Y、Z、Q 是核电荷数依次增大的五种短周期元素。
的半径在所有离子中最小，X、Y、Z 同周期且相邻，Z、Q 位于同一主族且Z 的核电荷数是Q 的一半。下
列说法正确的是
A．Z、Q 元素的最高正价相同
B．W、X、Y、Z 四种元素不能形成离子化合物
C．X、Q 的最高价氧化物对应水化物的酸性：
D．X、Y、Z 分别与W 形成的简单化合物的沸点：
14．（2024 届高考·四川宜宾·统考一模）W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期主族元素，最外层电
子数之和为15。W、Z 为同主族的金属元素。下列说法正确的是
A．原子半径：X>W
B．简单氢化物的稳定性：X>Y
C．Y 与Z 可形成离子化合物
D．Z 的最高价氧化物的水化物易溶于水
15．（2024 届高考·河南新乡·统考一模）前四周期主族元素X、Y、Z、W 的原子序数依次增大，X 是地壳
中含量最多的元素，Y 原子最外层只有1 个电子，基态Z 原子的
和
轨道上电子数相同，Y 与W 同主
族。下列说法错误的是。
A．原子半径：
B．X 的第一电离能比同周期相邻元素的小
C．Y 的最高价氧化物对应水化物的碱性比W 的强
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D．Z 单质形成的晶体属于共价晶体
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