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专题04 物质结构与性质
题型一 元素周期表 元素周期律
1.(2024·广西·二模)W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期主族元素,W、X、Y 位于同周期,它
们的原子最外层电子数均为偶数,W、Z 同主族。下列说法正确的是
A.简单离子半径:Z>Y>W
B.
中的原子最外层均满足
稳定结构
C.最简单氢化物的热稳定性:X>Y
D.WY 不能与氢氧化钠溶液反应
【答案】B
【分析】W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期主族元素,W、X、Y 位于同周期,且W、Z 同主
族,则W、X、Y 位于第二周期,它们的原子最外层电子数均为偶数,则最外层电子数可以为2,4,6,
则W 为Be,X 为C,Y 为O,Z 为Mg。
【解析】A.离子核外电子排布相同,核电荷数越大离子半径越小,离子核外电子层数越多半径越大,简
单离子半径:
,故A 错误;
B.
为
,根据其电子式
可知其中各原子最外层均满足
稳定结构,故B 正确;
C.非金属性越强,最简单氢化物的热稳定性越强,最简单氢化物的热稳定性:
,故C 错误;
D.根据对角线规则,Be 与Al 性质相似,BeO 能与氢氧化钠溶液反应,故D 错误;
故选:B。
2.(2024·贵州·模拟预测)四种短周期主族元素X、Y、Z、W 原子序数依次增大,X 的最高正化合价和
最低负化合价的代数和为0,Y 和W 的最外层电子数相同,Z 元素的焰色试验呈黄色,四种元素的最外层
电子数之和为17。下列说法错误的是
A.原子半径:
B.最高价氧化物对应的水化物的酸性:
C.简单氢化物的沸点:
D.由X、Y 两种元素组成的化合物一定是极性分子
【答案】D
【分析】四种短周期主族元素X、Y、Z、W 原子序数依次增大,由Z 的焰色试验呈黄色可知,Z 为钠元
素,由X 的最高正化合价和最低负化合价的代数和为0,则X 为氢元素或碳元素,由四种元素的最外层电
子数之和为17,结合Y 和W 的最外层电子数相同可知,X 的最外层电子数为偶数,故X 为碳元素,Y 和
W 的最外层电子数为
×(17-1-4)= 6,故Y 为氧元素,W 为硫元素。
【解析】A.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;原子半径:
,A 正确;
B.非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性:
H2SO4>H2CO3,B 正确;
C.水、甲烷、硫化氢均为分子晶体,水分子能形成氢键,沸点最高,硫化氢相对分子质量大于甲烷,则
1
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甲烷沸点最低,故简单氢化物的沸点
,C 正确 ;
D.二氧化碳为非极性分子,D 错误;
故选D。
3.(2024·贵州·二模)Q、W、X、Y、Z 是原子序数依次增大的短周期元素,其最高正化合价与原子半径
如图所示,硫磺易溶于WZ2,Q、W 原子序数之和等于X 原子序数。
下列说法正确的是
A.简单氢化物的沸点:
B.最高价含氧酸的酸性:
C.
位于元素周期表第二周期第Ⅲ
族
D.
和
形成的18 电子的微粒只有1 种
【答案】A
【分析】由题干信息可知,硫磺易溶于WZ2,故WZ2为CS2,即W 为C,Z 为S,Q、W、X、Y、Z 是原
子序数依次增大的短周期元素,Q、W 原子序数之和等于X 原子序数,Q 为+1 价,原子半径较小,Y 为+3
价,原子半径大于Z 即S,故Y 为Al,Q 为H,X 为N,据此分析解题。
【解析】A.由分析可知,X 为N,W 为C,由于NH3分子间存在氢键,导致简单氢化物的沸点NH3>CH4
即
,A 正确;
B.由分析可知,W 为C,Z 为S,故最高价含氧酸的酸性H2SO4>H2CO3即
,B 错误;
C.由分析可知,Y 为Al,故
位于元素周期表第3 周期第Ⅲ
族,C 错误;
D.由分析可知,Q 为H,Z 为S,故
和
形成的18 电子的微粒有H2S 和HS-2 种,D 错误;
故答案为:A。
4.(2024·江西·二模)W、X、Y、Z 为短周期主族元素且原子序数依次增大,Y 原子的最外层电子数与W
原子的核外电子总数相等,X、Z 同主族。由W、X、Y、Z 组成的某化合物分子结构如图所示,下列说法
正确的是
A.第一电离能:W>Y>X
B.四种元素均对应有最高价氧化物对应水化合物
C.最简单氢化物的沸点:W>X
D.Y 与W、X、Z 均能形成二元化合物
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【答案】D
【分析】W、X、Y、Z 为短周期主族元素且原子序数依次增大,X、Z 同主族,根据化合物中价键可知Z
为+6 价,故Z 为S 元素,X 为O 元素,Y 原子的最外层电子数与W 原子的核外电子总数相等,W 形成3
个价键,且原子序数小于O 元素,为N 元素,则Y 为F 元素;综上,W 为N 元素,X 为O 元素,Y 为F
元素,Z 为S 元素,据此分析解题。
【解析】A.由分析可知,W、X、Y 分别为N、O、F,第一电离能:F>N>O,即Y>W>X,A 错误;
B.由分析可知,W、X、Y、Z 分别为N、O、F、S,F、O 不存在最高价氧化物对应的水化物,B 错误;
C.由分析可知,W、X 分别为N、O,氨气和水分子存在分子间氢键,但水分子之间形成氢键更多,水的
沸点更高,即最简单氢化物的沸点H2O>NH3即X>W,C 错误;
D.
为F,与N、O、S 分别能形成NF3、OF2、SF6等化合物,D 正确;
故答案为:D。
5.(2024·江西赣州·二模)离子化合物
由四种原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z 组
成,其中阴、阳离子均由两种元素组成且均呈正四面体形。四种元素的原子序数之和为21,且W、Z 元素
的基态原子核外均只有1 个未成对电子。下列说法错误的是
A.第一电离能:Y>Z>X
B.原子半径:X>Y>Z
C.键角:
D.
的化学式:
【答案】A
【分析】离子化合物
由四种原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z 组成,其中阴、阳离
子均由两种元素组成且均呈正四面体形,则阳离子是铵根离子,那么阴离子带2 个负电荷,四种元素的原
子序数之和为21,则除氢、氮外,另两种原子序数和为13,且W、Z 元素的基态原子核外均只有1 个未成
对电子,则Z 应该为氟、X 为铍、Y 为氮,阴离子为
;
【解析】A.同一周期的第一电离能从左往右逐渐增大,则第一电离能:F>N> Be,A 错误;
B.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;原子半径:Be>N>F,B 正确;
C.氟的电负性更强,对成键电子对的吸引力更大,使得
分子中成键电子对间斥力较
分子成键电
子对间斥力小,使得键角
,C 正确;
D.由分析可知,
的化学式:
,D 正确;
故选A。
6.(2024·湖北武汉·二模)某化合物具漂白性,主要用于染色工艺,其结构如图所示,其中W、X、Y、
M、Z 是原子序数依次递增的短周期主族元素,且Y 和
同主族,下列说法错误的是
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A.电负性:
B.
和
均为极性分子
C.MW 与水反应后的溶液呈碱性
D.
利
的VSEPR 模型名称均为平面三角形
【答案】B
【分析】由化合物的结构可知,M 为带一个单位正电荷的阳离子,阴离子中W、X、Y、Z 形成的共价键
分别为1、4、2、4,W、X、Y、M、Z 是原子序数依次递增的短周期主族元素,且Y 和Z 同主族,则W
为H 元素、X 为C 元素、Y 为O 元素、M 为Na 元素、Z 为S 元素。
【解析】A.元素的非金属性越强,电负性越大,元素的非金属性强弱顺序为C<S<O,则电负性的大小顺
序为C<S<O,故A 正确;
B.乙炔分子的空间构型为结构对称的直线形,属于非极性分子,故B 错误;
C.氢化钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应所得溶液呈碱性,故C 正确;
D.二氧化硫和三氧化硫分子中硫原子的价层电子对数都为3,则分子的VSEPR 模型均为平面三角形,故
D 正确;
故选B。
7.(2024·甘肃·二模)M、X、Y、Z、Q 为相邻两个短周期的主族元素,且原子序数依次增大。这五种元
素可形成化合物甲,其结构式如图所示,1mol 甲含58mol 电子,并且含有1mol 配位键。下列说法正确的
是
A.Q 是五种元素中原子半径最大的
B.水中溶解性
C.Q、Y、Z 三种元素的最简单氢化物具有相同的电子数
D.
中所有原子均达到
稳定结构
【答案】C
【分析】M、X、Y、Z、Q 为相邻两个短周期的主族元素,且原子序数依次增大。M 的原子序数最小,且
在化合物甲中形成一个共价键,则M 为H;X、Y、Z、Q 为第二周期元素。根据它们在化合物甲中形成化
学键的个数可知,X 为B(形成了一个配位键),Y 为C,Z 为O(和B 形成一个配位键),Q 为F,符合1mol
甲含58mol 电子。
【解析】A.F 位于第二周期第ⅦA 族,是第二周期元素原子半径最小的(除了稀有气体),故A 错误;
B.HF 能和水形成氢键,而CO2不能和水形成氢键,所以HF 在水中的溶解度大于CO2在水中的溶解度,
故B 错误;
C.Q、Y、Z 三种元素的最简单氢化物分别是HF、CH4、H2O,电子数均为10 个电子,故C 正确;
D.BF3中B 原子没有达到8 电子稳定结构,B 最外层只有6 个电子,故D 错误;
故选C。
4
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8.(2024·吉林长春·三模)已知
、
、
、
、
是原子序数依次增大的五种短周期元素,
和
组
成的一种化合物具有强氧化性,可用于自来水消毒,五种元素形成的某种化合物结构如图,下列说法正确
的是
A.原子半径:
B.简单氢化物的沸点:
C.
单质均为非极性分子
D.
和
组成的化合物可能含有非极性键
【答案】D
【分析】X、Y、Z、W、R 是原子序数依次增大的五种短周期元素,由结构可知,化合物中X、Y、Z、
W、R 形成共价键的数目分别为1、4、3、2、1,W 和R 组成的一种化合物具有强氧化性,可用于自来水
消毒,则X 为H 元素、Y 为C 元素、Z 为N 元素、W 为O 元素、R 为Cl 元素。
【解析】A.同周期元素,从左到右原子半径依次减小,则氧原子、氮原子、碳原子的原子半径依次增
大,故A 错误;
B.水分子能形成分子间氢键,氯化氢不能形成分子间氢键,所以水的分子间作用力大于氯化氢,沸点高
于氯化氢,故B 错误;
C.二氧化氯是分子结构不对称的V 形,属于极性分子,故C 错误;
D.肼分子的分子式为N2H4,N2H4是含有极性键和非极性键的极性分子,故D 正确;
故选D。
9.(2024·黑龙江齐齐哈尔·三模)利用萤石直接制备电池电解质材料
的新方法是:
,其中X、Y、Z、M、Q 为原子序数依次增大的前20 号主
族元素,X、Q 为金属元素,Y 与M 同族,且Y 是同周期中原子半径最小的元素,基态Z 原子的核外成对
电子数与未成对电子数之比为
。下列说法错误的是
A.简单离子半径:
B.电负性:
C.Z 的第一电离能大于同周期相邻的两种元素
D.
均为三角锥形分子
【答案】A
【分析】X、Y、Z、M、Q 为原子序数依次增大的前20 号主族元素。Y 是电负性最大的元素,Y 是F 元
素;基态Z 原子的成对电子数与未成对电子数之比为4 1∶,Z 是P 元素。Y、M 为同主族元素,M 是Cl 元
素;X、Q 为金属元素,X 是Li 元素;QCl2中Q 显+2 价,Q 是Ca 元素,故X、Y、Z、M、Q 分别为
、
5
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F、P、
;
【解析】A.简单离子半径:
,A 错误;
B.电负性:
,B 正确;
C.P 的第一电离能大于同周期相邻的两种元素
和S,C 正确;
D.
中的P 原子均采取
杂化轨道成键,
均为三角锥形分子,D 正确;
答案选A。
10.(2024·黑龙江哈尔滨·三模)短周期主族元素X、Y、Z、W、Q 原子序数依次增大,X 原子在s 区中
半径最小,基态Z 原子的价电子排布式为
,Y 元素的简单氢化物可用作制冷剂,W 元素在同周期元
素中第一电离能最小,Q 原子的最外层电子数与Z 和W 的最外层电子数之和相等。下列说法正确的是
A.第一电离能:
B.Z 分别与其他四种元素形成的二元化合物至少有两种
C.Y、Z、W、Q 的简单氢化物中沸点最高的是Z
D.工业上电解饱和
溶液制备W 单质
【答案】B
【分析】X、Y、Z、W、Q 是原子序数依次增大的短周期主族元素,X 原子在s 区中半径最小,故X 元素
是H;基态Z 原子的价电子排布式为
,故Z 元素是O;Y 元素的简单氢化物可用作制冷剂,故Y 是
N;W 元素在同周期元素中第一电离能最小,则W 是Na;Q 原子的最外层电子数与Z 和W 的最外层电子
数之和相等,则最外层电子数为7,故Q 为Cl。据此分析作答。
【解析】A.同主族元素,从下往上,第一电离能逐渐增大,同周期元素,从左到右,电离能呈增大趋
势,但N 的2p 能级为半充满,所以第一电离能比相邻元素都大,因此第一电离能:
,故A
错误;
B.Z 与X 形成的二元化合物有H2O、H2O2;Z 与Y 形成的二元化合物有N2O、NO2、NO 等;Z 与W 形成
的二元化合物有Na2O、Na2O2;Z 与Q 形成的二元化合物有ClO2、Cl2O7等,所以Z 分别与其他四种元素形
成的二元化合物至少有两种,故B 正确;
C.Y、Z、Q 的氢化物均为分子晶体,Y、Z 的氢化物分子中均存在分子间氢键,且Z 的氢化物中氢键数
目比Y 中多,所以H2O 的沸点比NH3高,Q 的氢化物中不存在分子间氢键,沸点较低;W 的氢化物是离子
晶体,熔沸点较分子晶体高,所以简单氢化物中沸点最高的是W,故C 错误;
D.工业上电解熔融
制备W 单质,故D 错误;
选B。
11.(2024·安徽·模拟预测)R、X、Y、M 为短周期主族元素,原子序数依次增大,M 与Y 元素不同周期
且M 原子的核外未成对电子数为1,Y 为地壳中含量最高的元素,由R、X、Y、M 组成的物质结构式如图
所示。下列说法错误的是
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A.元素电负性:
B.
的所有原子最外层都满足8 电子稳定结构
C.M 所在周期主族元素中,简单离子半径最小的是
D.
可以作为饮用水消毒剂,因此只有氧化性没有还原性
【答案】D
【分析】短周期主族元素R、X、Y、M,原子序数依次增大,Y 为地壳中含量最高的元素,则Y 为O 元
素;由物质结构式可知,化合物分子中R、M 形成1 个共价键、X 形成4 个共价键,M 与Y 元素不同周期
且M 原子的核外未成对电子数为1,则R 为H 元素、X 为C 元素、M 为
元素。
【解析】A.电负性:
,A 正确;
B.
所有原子均满足最外层8 电子稳定结构,B 正确;
C.
位于第三周期,简单离子半径最小的是
,C 正确;
D.
中氯元素处于中间价态,既有氧化性又有还原性,D 错误;
故选D。
12.(2024·安徽安庆·二模)W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中仅Y、Z 位于同
一周期,X 的s 轨道电子数是p 轨道电子数的4 倍,W、X 的最外层电子数之和与Y 的最外层电子数相
等,Z 基态原子最外层有1 个未成对电子。下列说法不正确的是
A.第一电离能:
B.X 与Z 形成的化合物的空间构型是平面三角形
C.X 的最高价氧化物对应的水化物是三元酸
D.Y 的简单氢化物中Y 的化合价是正价
【答案】C
【分析】由题干信息可知,W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中仅Y、Z 位于同一
周期,则W 为H,X 的s 轨道电子数是p 轨道电子数的4 倍,即X 的核外电子排布为:1s22s22p1,即X 为
B,W、X 的最外层电子数之和为4 与Y 的最外层电子数相等,故Y 为Si,Z 基态原子最外层有1 个未成对
电子,则Z 为Cl,据此分析解题。
【解析】A.由分析可知,Y 为Si、Z 为Cl,根据同一周期从左往右元素第一电离能呈增大趋势,ⅡA、
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ⅤA 反常,可知第一电离能Cl>Si 即
,A 正确;
B.由分析可知,X 为B、Z 为Cl,则X 与Z 形成的化合物即BCl3中中心原子B 周围的价层电子对数为:
3+
=3,故其的空间构型是平面三角形,B 正确;
C.由分析可知,X 为B,则X 的最高价氧化物对应的水化物即H3BO3,H3BO3是一元酸,其电离方程式
为:H3BO3+H2O
[B(OH)4]-+H+,C 错误;
D.由分析可知,Y 为Si,由于Si 的电负性小于H,故Y 的简单氢化物中Y 的化合价是正价,D 正确;
故答案为:C。
题型二 原子结构与性质
1.(2024·广西·二模)W、X、Y、Z、Q 是原子序数依次增大的短周期主族元素,分别占据三个不同的周
期。X 的一种简单氢化物常用作制冷剂,Y 在地壳中含量最高,Z 的基态原子价层电子排布式为ns1,Q 的
基态原子轨道中有2 个未成对电子。下列说法错误的是
A.原子半径:Z>Q>W
B.第一电离能:X>Y>Z
C.Q 的最高价氧化物对应的水化物可能是强酸
D.X、Y 最简单氢化物的稳定性:X>Y
【答案】D
【分析】W、X、Y、Z、Q 是原子序数依次增大的短周期主族元素,分别占据三个不同的周期,故W 是
H,X 的一种简单氢化物常用作制冷剂即氨气,则X 为N 元素,Y 在地壳中含量最高即Y 为O 元素,Z 的
基态原子价层电子排布式为ns1,即第IA 族,故Z 为Na,Q 的基态原子轨道中有2 个未成对电子,则价电
子排布应为3s23p2或3s23p4,故Q 是Si 或S;
【解析】A.同周期从左至右,原子半径减小,原子半径:Z(Na)>Q(Si 或S)>W(H),A 正确;
B.同一周期元素,第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但第IIA 族、第VA 族第一电离能大于其
相邻元素,则第一电离能X(N)>Y(O)>Z(Na),B 正确;
C.Q 是Si 或S,最高价氧化物对应的水化物可能是H2SO4为强酸,C 正确;
D.同周期主族元素,从左到右非金属性增强,非金属性:Y(O)>X(N),简单气态氢化物的热稳定性:H2O
>NH3,D 错误;
故选D。
2.(2024·广西柳州·三模)莫尔盐
常被用作氧化还原滴定的基准物,其晶体的
部分结构如图所示。下列说法错误的是
8
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A.
的键角:
B.基态原子第一电离能:
C.基态
的未成对电子数为4 个
D.晶体中的化学键有离子键、共价键和配位键
【答案】A
【解析】A.亚硫酸根和硫酸根中S 原子价层电子对数均为4,
中存在1 对孤电子对、
中没有孤
电子对,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
的键角:
,A 错误;
B.同一主族随原子序数变大,原子半径变大,第一电离能变小;同一周期随着原子序数变大,第一电离
能呈变大的趋势,基态原子第一电离能:
,B 正确;
C.基态Fe2+价层电子排布图是
,未成对电子数为4 个,C 正确;
D.结合图可知,晶体中存在铵根离子、硫酸根离子,故有离子键;铵根离子、硫酸根离子中存在氮氢、
硫氧共价键;铵根内有1 个配位键、在亚铁离子和水分子中存在配位键,D 正确;
故选A。
3.(2024·广西·二模)氨硼烷(
)是一种重要的储氢材料。1955 年,Shore 和Parry 首次合成出氨
硼烷。其反应如下:
。下列说法错误的是
A.
和
中均含有配位键
B.基态N 原子核外价层电子排布图:
C.上述反应涉及的第二周期元素中,电负性最大的是N
D.
和
中,
与
具有相似的空间结构
【答案】B
【解析】A.
中B 提供空轨道,N 提供孤电子对,形成配位键,
中氢离子提供空轨道,N
提供孤电子对,形成配位键,故A 正确;
B.基态N 原子核外价层电子排布图:
,故B 错误;
9
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C.同周期从左向右元素的电负性增大,所以电负性:
,故C 正确
D.
和
中,
价层电子对数为4,sp3杂化,正四面体结构,
价层电子对数为4,是sp3
杂化,正四面体结构,
与
具有相似的空间结构,故D 正确;
故选:B。
4.(2024·贵州·模拟预测)复旦大学郑耿锋课题组合成铜(
)催化剂高效电催化还原
制备
。催化
剂(T)结构如图所示。下列叙述正确的是
A.T 中含有的3 种元素位于元素周期表d 区和p 区
B.T 中标记为
、
的碳原子形成的共价键类型完全相同
C.T 中铜的配位数为4
D.T 中3 种元素的电负性:
【答案】C
【解析】A.Cu 元素 位于ds 区,C 和N 元素位于p 区,故A 错误;
B.由T 的结构图可知,原子C1只形成非极性键,C2原子形成2 个非极性键和1 个极性键,故B 错误;
C.根据T 的结构图可知,铜的配位数为4,故C 正确;
D.非金属的电负性一般强于金属,同周期从左到右,元素的电负性逐渐增大,故电负性
,故D
错误。
答案选C。
5.(2024·贵州·二模)席夫碱A 和含席夫碱A 的红光铂配合物的分子结构如图所示。
下列说法正确的是
A.元素的电负性大小为:
B.席夫碱A 分子内可以形成
氢键
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C.红光铂配合物分子中
的化合价为
D.红光铂配合物分子中
键的类型为离子键
【答案】B
【解析】A.同周期元素从左到右元素电负性逐渐增强,则电负性:
,A 错误;
B.根据席夫碱A 分子结构可知,分子内可以形成
氢键,B 正确;
C.红光铂配合物分子中Pt 有2 个普通共价键、2 个配位键,则
的化合价为
价,C 错误;
D.红光铂配合物分子中Pt 提供空轨道,N 提供孤电子对,形成配位键,D 错误;
答案选B。
6.(2024·江西上饶·二模)下列化学用语或图示不正确的是
A.基态
的价电子轨道表示式:
B.用离子方程式表示
溶于烧碱溶液:
C.1,3-丁二烯的键线式:
D.甲烷分子的空间填充模型:
【答案】A
【解析】
A.基态
的价电子排布式为3d5,其价电子轨道表示式:
,故A 错误;
B.
与烧碱反应生成
,离子方程式正确,故B 正确;
C.1,3-丁二烯的结构简式为:CH2=CH-CH=CH2,其键线式为:
,故C 正确;
D.甲烷为正四面体结构,其分子的空间填充模型为:
,故D 正确;
故选A。
7.(2024·江西赣州·二模)下列符号表征或说法正确的是
A.HClO 的电子式:
11
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B.
的VSEPR 模型:
C.
的离子结构示意图:
D.基态S 原子的价电子排布图:
【答案】B
【解析】
A.HClO 是共价化合物,电子式是
,故A 错误;
B.
的中心原子Cl 价层电子对数为
,VSEPR 模型为四面体形,有1 对孤电子对,故
B 正确;
C.Fe2+的离子结构示意图:
,故C 错误;
D.硫为16 号元素,基态硫原子的价电子排布图:
,故D 错误;
故答案选B。
8.(2024·江西上饶·二模)下列化学过程表达正确的是
A.用电子式表示
的形成:
B.用化学方程式表示
与
按6 1∶反应:
C.用电子云轮廓图表示H-Cl 的S-p
键形成的示意图:
D.用离子方程式表示
溶于氨水:
【答案】C
【解析】
A.MgCl2属于离子化合物,Mg 最外层两个电子被两个Cl 原子得到,用电子式表示形成过程为
12
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,故A 错误;
B.用化学方程式表示
与
按6 1∶反应,其中氯酸钠中的氯由+5 价降低到0 价,盐酸中的5 个
氯由-1 价升高到0 价,则相应的方程式为:
,故B 错误;
C.s 轨道的形状是球形,p 轨道的形状是哑铃型,故用电子云轮廓图表示的键形成的示意图:
故C 正确;
D.
难溶于水,不能拆开写,正确的离子方程式为:
,故D 错误;
故选C。
9.(2024·吉林长春·模拟预测)化合物
可作肥料,其中
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
和
同族。
的基态原子价层
轨道半充满,
的基态原
子价层电子排布式为
在地壳中含量最多。下列说法不正确的是
A.元素电负性:
B.最简单氢化物沸点:
C.第一电离能:
D.
和
的空间结构均为三角锥形
【答案】D
【分析】化合物
可作肥料,其中
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
和
同族。
的基态原子价层
轨道半充满,
的基态原子价层电子排布式为
在地壳中含量最多。
为原子序数依次增大的短周期元素,且每个短周期均有分布,X 为H,Z 在地壳中含量
最多为O 元素,原子序数依次增大,M 的基态原子价层电子排布式为
,所以n=3 为
,M 为Mg,
Y 的基态原子价层p 轨道半充满所以可能为氮或磷,Y 和N 同族,所以Y 为N,N 为P,据此分析解答。
【解析】由以上分析知,X 为H,Y 为N,Z 为O,M 为Mg,N 为P,
A.元素电负性:O>N>H,即Z>Y>X,故A 正确;
B.水和氨气均存在分子间氢键,水常温下为液态,故氢化物沸点:H2O>NH3>PH3,故B 正确;
C.第一电离能:N>O>Mg,即Y>Z>M,故C 正确;
D.
中心原子的价层电子对数为
,有1 对孤电子对,空间结构均为三角锥形,
中心原
子的价层电子对数为
,没有孤电子对,空间结构均为平面三角形,故D 错误;
故选D。
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10.(2024·黑龙江哈尔滨·三模)下列化学用语正确的是
A.甲酸甲酯的结构简式:
B.
的结构式:
,分子呈直线形
C.
的电子式:
D.基态硫原子的价电子轨道表示式:
【答案】D
【解析】A.甲酸甲酯的结构简式:HCOOCH3,故A 错误;
B.
的结构式:
,中心原子O 采用sp3杂化,所以分子呈V 形,故B 错误;
C.
的电子式:
,故C 错误;
D.S 是第16 号元素,所以基态硫原子的价电子轨道表示式:
,故D 正确;
故选D。
11.(2024·安徽池州·二模)短周期主族元素X、Y、Z、W、Q 原子序数依次增大,其中Q 是元素周期表
中电负性最大的元素,由这五种元素组成的某药物结构如图所示。下列有关说法正确的是
A.电负性:
B.第一电离能:
C.该分子中所有原子都满足8 电子稳定结构
D.基态Z 原子电子轨道表示式为:
【答案】A
【分析】Q 是元素周期表中电负性最大的元素,Q 为F;结合原子序数大小及成键数目可知Y 为C、Z 为
N、W 为O、X 为H,据此解答。
【解析】A.电负性:同周期从左到右递增,同主族从上到下递减,则电负性F>O>N>C,故A 正确;
B.同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势,但N 的2p 能级为半满稳定结构,其第一电离能大于O,
则第一电离能:F>N >O >C,故B 错误;
C.该分子中含H,H 满足2 电子稳定结构,故C 错误;
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D.该轨道表示式违背洪特规则,故D 错误;
故选:A。
题型三 分子结构与性质
1.(2024·广西·二模)某科研人员提出HCHO 与
在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成
,
的历程,该历程示意图如图(图中只画出了HAP 的部分结构)所示。下列说法正确的是
A.HAP 降低了该反应的焓变(
)
B.反应过程中,发生了非极性键的断裂和生成
C.HCHO 在反应过程中,无
键发生断裂
D.
和
的中心原子上所含孤电子对数不同
【答案】D
【解析】A.根据历程示意图HAP 开始参与反应后来有作为生成物出现,HAP 为催化剂,降低了该反应的
活化能,但不改变反应的焓变,A 项错误;
B.反应过程中,断裂的氧氧双键为非极性键,生成的碳氧双键、H-O 键均为极性键,无非极性键的生
成,B 项错误;
C.HCHO 在反应过程中,有
键发生断裂,C 项错误;
D.
中O 上含2 对孤电子对,
中C 上无孤电子对,D 项正确;
故答案为:D。
2.(2024·广西·二模)
、
、
等含磷化合物是重要的化工原料,其中
经常以
的形式
存在。
的分子空间结构具有对称性,模型如图所示(其中短线代表单键或双键),下列说法错误的是
A.
中含有σ 键和π 键
B.
是非极性分子
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C.
分子的空间构型为三角锥形
D.
中所有原子都满足
稳定结构
【答案】D
【解析】A.P4O10中含有P-O 键、P=O 键,故既含σ 键,也含π 键,A 正确;
B.P4O10为空间对称结构,是非极性分子,B 正确;
C.PCl3的中心原子P 的价层电子对数为
,由于中心P 原子有一对孤对电子,其空间构型是
三角锥形,C 正确;
D.PCl5分子中磷元素的化合价为+5 价,P 核外有5 个电子,所以5+5=10,P 原子不满足八电子结构,D
错误;
故选D。
3.(2024·贵州黔东南·二模)乙醇水蒸气催化重整是一种清洁且可持续的制氢方法,Ni—Co—Cu 水滑石
复合催化剂具有较好的催化活性,反应过程如图所示。(乙醇可用键线式表示为
)下列叙述错误的
是
A.
和CH4的VSEPR 模型均为四面体形
B.过程③中存在极性键和非极性键的断裂
C.金属Cu、Co、Ni 能导电是因为在外加电场作用下产生自由电子
D.
、
均易溶于水的原因之一是可与
分子形成氢键
【答案】C
【解析】A.
和CH4中心原子的价层电子对数都是4,VSEPR 模型均为四面体形,A 正确;
B.过程③中CH3CHO 转化为CH4和CO,发生结构变化,有C-H 键断,C-C 键断,即存在极性键和非极
性键的断裂,B 正确;
C.金属Cu、Co、Ni 能导电是因为其中含有自由移动的电子,自由电子不是在外加电场作用下产生的,
在外加电场的作用下,这些自由电子会定向移动,从而形成电流,C 错误;
D.
、
分子中都含有氧原子,氧原子的电负性较强,可以与水分子中的氢原子形成氢
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键,从而增加了
和
在水中的溶解度,D 正确;
故选C。
4.(2024·江西赣州·二模)一种光催化重整聚乳酸生成丙酮酸的过程如图所示。设
为阿伏加德罗常数
的值,下列说法错误的是
A.1mol 乳酸分子中含有
键数目为
B.1mol 乳酸比1mol 丙酮酸多
质子
C.生成1mol 丙酮酸,需要消耗
D.1mol 丙酮酸与足量
溶液反应,生成
分子数为
【答案】D
【解析】A.由乳酸结构可知,该结构中单键C、O 均为sp3杂化,羧基碳原子为sp2杂化,其中H 原子与
单键C、O 之间为
键,1 分子中含6 个
键,1mol 中含
,故A 正确;
B.由结构简式可知乳酸比丙酮酸多两个H 原子,乳酸比丙酮酸多2 个质子,则1mol 乳酸比1mol 丙酮酸
多
质子,故B 正确;
C.生成1mol 丙酮酸,转移2mol 电子,则需要消耗
,故C 正确;
D.1mol 丙酮酸与足量
溶液反应,生成碳酸氢钠,没有二氧化碳生成,故D 错误;
故选:D。
5.(2024·江西·二模)下列说法错误的是
A.三氟乙酸的
小于三氯乙酸的
,因为相对分子质量:三氟乙酸小于三氯乙酸
B.邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点,因为对羟基苯甲醛可形成分子间氢键
C.HF 的稳定性强于HCl,因为键能:H—F>H—Cl
D.金刚石比晶体硅熔点高,因为碳原子半径比硅原子半径小
【答案】A
【解析】A.三氟乙酸的
大于三氯乙酸的
,因为F 的电负性比Cl 大,使得三氟乙酸中O-H 键的极性
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更大,更易电离出H+,故A 错误;
B.邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点,因为对羟基苯甲醛可形成分子间氢键,故B 正确;
C.H—F 键能大于H—Cl,故HF 更稳定性,故C 正确;
D.C 的半径小于Si 的,C—C 键键长大于Si—Si,C—C 键能大于Si—Si,故金刚石的熔点大于晶体硅
的,故D 正确;
故选A。
6.(2024·甘肃张掖·二模)下列化学用语表示错误的是
A.
的空间填充模型:
B.
中,C 原子与O 原子之间形成
键
C.基态氧原子核外电子轨道表示式:
D.邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
【答案】D
【解析】
A.
的空间填充模型:
,A 正确;
B.甲醇分子中碳原子和氧原子均为sp3杂化,故碳原子与氧原子之间形成的共价键类型为
键,B
正确;
C.基态氧原子有2 个末成对电子,基态氧原子核外电子轨道表示式:
,C 正确;
D.邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
,D 错误;
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答案选D。
7.(2024·甘肃·二模)某种含铜微粒可用于汽车尾气脱氮的催化剂,催化机理如下图所示。下列说法不正
确的是
A.图中所有铜的配合物中铜的配位数有2,3,4,6 四种情况
B.在配离子
中,
提供孤对电子,
提供空轨道
C.状态③到状态④的变化过程中有O―H 键的形成
D.该脱硝过程的总反应方程式为
【答案】A
【解析】A.图中所有铜的配合物中铜的配位数有2,3,4 三种情况,故A 错误;
B.在配离子
中,
为配体,提供孤对电子,
提供空轨道,故B 正确;
C.状态③到状态④的变化过程中有H2O 生成,即有O-H 键的形成,故C 正确;
D.根据反应历程图可知,加入2NH3、2NO、
O2,生成2N2、3H2O,该脱硝过程的总反应方程式为
,故D 正确;
故选A。
8.(2024·甘肃·三模)化学用语是学习化学的工具。下列说法错误的是
A.H2O 的电子式:
B. SiF4的空间填充模型:
C.基态Fe 原子的电子排布式:
D.基态S 原子价电子轨道表示式:
【答案】C
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【解析】
A.H2O 为共价化合物,O 原子与H 原子间各形成1 对共用电子,另外,O 原子的最外层还有2 个孤电子
对,电子式为
,A 项正确;
B.SiF4的中心Si 原子的价层电子对数为4,发生sp3杂化,空间填充模型为
,
项正确;
C.Fe 的原子序数为26,基态Fe 原子的电子排布式为
,C 项错误;
D.S 为16 号元素,价电子排布式为3s23p4,则轨道表示式为
,D 项正确;
故选C。
9.(2024·吉林长春·模拟预测)下列化学用语或图示不正确的是
A.邻羟基苯甲酫分子内氢键:
B.
水解的离子方程式:
C.
分子中
键的形成:
D.
的VSEPR 模型:
【答案】B
【解析】A.邻羟基苯甲醛分子内氢键应为醛基中氧原子与羟基中氢原子之间形成,故A 正确;
B.
水解的离子方程式应为:
,故B 错误;
C. HCl 分子中σ 键为H 的1s 轨道和Cl 的3p 轨道头碰头重叠形成,故C 正确;
D.
的中心原子的价层电子对数为4,有2 对孤电子对,VSEPR 模型为四面体形,故D 正确;
故选B。
10.(2024·吉林通化·二模)烟气中的二氧化硫可用于处理含铬(Ⅵ)废水,其反应为:
,下列化学用语正确的是
A.基态
原子的价电子排布式
20
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B.
的
模型:
C.中子数为21 的
核素符号:
D.用轨道表示式表示
中
原子的杂化:
【答案】D
【解析】A.基态
原子的价电子排布为半满结构,排布式
,A 错误;
B.
的杂化类型为sp2杂化的
模型平面三角形,B 错误;
C.中子数为21 的
核素符号:
,C 错误;
D.用轨道表示式表示
中
原子的杂化:
,D 正
确;
故选D。
11.(2024·吉林长春·三模)下列化学用语或表述正确的是
A.中子数为9 的氮原子:
B.
的电子式:
C.
的VSEPR 模型:
D.碳的基态原子价层电子的轨道表示:
【答案】B
【解析】A.中子数为9 的氮原子的质量数为7+9=16,核素符号为
N,故A 错误;
B.HClO 是共价化合物,中心O 原子与H 原子共用1 对电子、O 与Cl 原子间共用1 对电子,O、Cl 原子最
外层电子数为8,电子式为
,故B 正确;
C.H2O 分子中O 原子的价层电子对数为2+
(6-2)=4,含有2 对孤电子对,VSEPR 模型为四面体,即
,故C 错误;
D.基态碳原子价层电子排布式为2s22p2,轨道表示式为
,故D 错误;
21
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答案选B。
12.(2024·黑龙江齐齐哈尔·三模)下列化学用语表述正确的是
A.基态
原子的价层电子排布图为
B.
的化学名称为3-甲基-2-丁烯
C.
分子的
模型为
D.用电子式表示
的形成过程为
【答案】A
【解析】
A.基态
原子的价层电子排布式为
,则价层电子排布图为
,A 正确;
B.
的化学名称为2-甲基-2-丁烯,B 错误;
C.NH3分子中N 原子的价层电子对数为3+
=4,
模型为
,C 错误;
D.用电子式表示
的形成过程为
,D 错误;
故选A。
13.(2024·安徽·模拟预测)研究发现:缩二脲可以与
反应,得到一种紫色配离子,其色彩绚丽可用
于印染工业,其结构如图所示。下列说法正确的是
A.该配离子与水分子形成氢键的原子只有
和
B.该配离子中非金属元素最简单气态氢化物沸点:
C.该配离子中
原子、
原子的杂化类型分别是
、
D.该配离子中铜离子的配位数是4,其价电子有9 种空间运动状态
【答案】C
【解析】A.该配离子除了N、O 与水分子的H 可以形成氢键,该配离子中的H 也可以与水分子中的氧形
成氢键,A 错误;
B.NH3、H2O 分子间存在氢键,且H2O 周围氢键数目比NH3多,CH4分子间不存在氢键,则沸点:
22
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,B 错误;
C.C 原子价层电子对数为3,其杂化类型是
,N 原子价层电子对数为4,其杂化类型是
,C 正确;
D.
最外层电子排布式为
,占据5 个原子轨道,则价电子有5 种空间运动状态,D 错误;
故选C。
14.(2024·安徽池州·二模)利用离子液体
可电沉积还原金属Ge,其中
的结构如图
所示。下列有关说法错误的是
A.该离子液体能导电
B.
的空间构型为正四面体形
C.该物质中碳原子的杂化类型为
D.电解沉积金属时,金属在阴极析出
【答案】C
【解析】A.离子液体中含有可以自由移动的离子,可以导电,A 正确;
B.
的价层电子对为4,则其空间构型为正四面体形,B 正确;
C.由结构图可知该阳离子中含与4 个原子相连的C,采用
杂化,环上含与3 个原子相连的C 原子采用
sp2杂化,C 错误;
D.金属阳离子在阴极上得到电子生成单质,D 正确;
故选C。
题型四 晶体结构与性质
1.(2024·广西·二模)
是某些太阳能薄膜电池的材料。下图所示为
的晶胞结构,已知晶胞
参数为apm,2 号氧原子的分数坐标为
,下列说法不正确的是
A.1 号氧原子的分数坐标为
B.晶胞中与Ca 等距离且最近的O 有4 个
C.元素
在元素周期表中处于d 区
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D.Ti 和Ca 原子间的最短距离为
【答案】B
【解析】A.根据空间直角坐标系以及2 号氧原子的分数坐标,可以得到1 号氧原子的分数坐标为
,故A 正确;
B.以顶点的钙原子分析,该晶胞中与Ca 等距离且最近的O 有12 个,故B 错误;
C.钛元素位于元素周期表中第四周期ⅡB 族,其价电子排布式为3d24s2,最后一个电子填充在d 轨道,属
于元素周期表中d 区元素,故C 正确;
D.根据晶胞结构可知,钙原子和钛原子之间的距离为体对角线的一半即
,故D 正确;
故答案选B;
2.(2024·广西·二模)我国科学家合成了一种具有巨磁电阻效应的特殊导电性物质,其立方晶胞结构如图
所示。已知晶胞参数为anm,
表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.基态Cr 的价层电子排布式为
B.该晶体密度为
C.晶体中Ca 原子周围等距离且最近的O 原子数为8
D.若用放射性的O 替换图中的O,对其化学性质影响较大
【答案】B
【解析】A.基态Cr 的价层电子排布式为3d54s1,A 错误;
B.从晶胞图中可看到Ca 在晶胞的顶点,数目为
,Cr 在体心,数目是1 个,O 原子在晶胞的面
心,数目为
,故密度为
,B 正确;
C.与Ca 配位的O 位于晶胞面对角线的中点,距离Ca 相等的共有12 个,C 错误;
D.
18O 和
16O 互为同位素,形成的化合物在化学性质上无差异,D 错误;
故选B。
3.(2024·贵州·二模)新型钙钛矿材料可用于太阳能电池。一种钙钛矿晶体由Sn2+、I-和有机阳离子(
)构成,其立方晶胞结构如图所示。下列说法错误的是
24
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A.晶体的最简化学式为CH3NH3SnI3
B.基态碘原子的价层电子排布式为5s25p5
C.晶体中Sn2+的配位数是8
D.晶胞中Sn2+和I-构成的是正八面体
【答案】C
【解析】A.由题干晶胞示意图可知,一个晶胞中含有:
个数为:
=1,I-的个数为:
=3,
含有Sn2+为1,故该晶体的最简化学式为CH3NH3SnI3,A 正确;
B.已知I 是第5 周期第ⅦA 元素,故基态碘原子的价层电子排布式为5s25p5,B 正确;
C.晶体中Sn2+的配位数即离Sn2+最近且距离相等的I-数目,由题干图示信息可知,该配位数是6,C 错
误;
D.由题干晶胞示意图可知,晶胞中Sn2+和周围最近的6 个I-构成的是正八面体,D 正确;
故答案为:C。
4.(2024·贵州·三模)氮化钛为金黄色晶体,由于具有令人满意的仿金效果,越来越多地成为黄金的代替
品。TiN 晶体的晶胞结构如图所示(白球代表N,黑球代表Ti)。已知a 点原子的分数坐标为
。下
列说法正确的是
A.基态Ti 原子的价层电子排布式为
B.晶体中距离N 最近的N 有6 个
C.该晶胞中含有6 个Ti 原子和4 个N 原子
D.该晶胞中b 点原子的分数坐标为
【答案】D
【解析】A.Ti 是22 号元素,价电子排布式为:3d24s2,A 错误;
B.N 位于顶点和面心,晶体中距离N 最近的N 有12 个,B 错误;
C.由晶胞结构可知,晶胞中位于棱上和体心的Ti 原子个数为
,位于顶点和面心的N 原子个数
为
,C 错误;
D.结合a 点分数坐标特点可知,该晶胞中b 点原子的分数坐标为
,D 正确;
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故选:D。
5.(2024·江西·二模)硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料,其立方晶胞结构如图甲所示,乙图为该晶
胞沿z 轴方向在xy 平面的投影,已知晶胞边长为apm,阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是
A.Se 位于元素周期表的ds 区
B.Se 的配位数为8
C.A 点原子的坐标为(0,0,0),则B 点原子的坐标为(
)
D.Zn 与Se 之间的最近距离为
【答案】D
【解析】A.Se 位于元素周期表的第四周期第VIA 族,属于p 区,A 项错误;
B.由晶胞结构图,离Se 最近的Zn 有4 个,Se 的配位数为4,B 项错误;
C.A 点原子坐标为
,由图乙可知,B 点原子的坐标为
,C 项错误;
D.Zn 与Se 之间的最近距离为体对角线的
,即
,D 项正确;
本题选D。
6.(2024·江西上饶·二模)稀磁半导体
的立方晶胞结构如下图所示,已知晶胞边长为anm,a 点
原子的分数坐标为
,阿伏加德罗常数的值为
,下列说法错误的是
A.该晶体中与Li 原子距离最近且相等的Zn 原子的个数为6
B.b 点原子的分数坐标为
26
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C.晶胞x 轴方向的投影图
D.晶体的密度为
【答案】C
【解析】A.由晶胞结构可知,晶胞中位于体心的锂原子与位于面心的锌原子的距离最近,则晶胞中与锂
原子距离最近且相等的锌原子的个数为6,故A 正确;
B.由晶胞结构可知,晶胞中位于体对角线
处的a 点原子的分数坐标为
,则晶胞的边长为1,
则位于体对角线
处的b 点原子的分数坐标为
,故B 正确;
C.由晶胞结构可知,晶胞x 轴方向的投影图为
,故C 错误;
D.由晶胞结构可知,晶胞中位于顶角和面心的锌原子个数为8×
+6×
=4。位于体内的砷原子个数为4,
位于棱上和体心的锂原子个数为12×
+1=4,设晶体的密度为dg/cm3,由晶胞的质量公式可得:
=(10—7a)3d,解得d=
,故D 正确;
故选C。
7.(2024·江西赣州·二模)
(摩尔质量为
)是生物医药、太阳能电池领域的理想荧光材料,
其晶胞结构如图所示,A 原子的分数坐标为
。下列说法正确的是
A.距离Cu 最近的原子为In
B.沿y 轴投影可得晶胞投影图②
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C.晶胞中B 原子分数坐标为
D.该晶体的密度为
【答案】D
【解析】A.由晶胞结构可知距离Cu 最近的原子是S,故A 错误;
B.沿y 轴投影,晶胞左侧面顶点上的原子投影为长方形的顶点,棱边中点及上小底面面心的原子投影为
边长的中点,体心投影为长方形的对角线交点(面心),晶胞左侧面上下2 个面心、晶胞内的原子投影在长
方形内,故无法得到图②投影,故B 错误;
C.晶胞中B 原子分数坐标为
,故C 错误;
D.该晶胞中Cu 有8 个位于顶点,4 个位于面上,1 个位于体心,个数为:
;S 原子有8
个位于体内,In 原子有6 个位于面上,4 个位于棱心,个数为:
;则晶胞质量为:
;
晶胞体积为:
;该晶体的密度为
,故D 正确;
故选:D。
8.(2024·甘肃·三模)
是三种典型的晶体,晶胞结构如图所示。下列说法正确的是
A.每个氯化钠晶胞含2 个
和2 个
B.
晶体中,
的配位数为12
C.
晶体熔融时可能破坏共价键
D.
晶胞中,
点坐标参数为
,则点为
【答案】D
【解析】A.氯化钠晶胞中,
的个数:
,
的个数:
,A 项错误;
B.在晶体中,每个
吸引8 个
,每个
吸引8 个
,则Cl−的配位数为12 配位数为
项错误;
C.
属于离子晶体,只含离子键,熔融时破坏离子键,
项错误;
D.由
晶胞结构及
点原子坐标参数为
,可知点原子坐标参数为
,D 项正确;
故选D。
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9.(2024·黑龙江·二模)一种超导材料(仅由Cs、Ag、F 三种元素组成)的长方体晶胞结构如图所示(已知
),下列说法错误的是
A.基态47Ag 位于元素周期表的ds 区
B.若N 点原子分数坐标为(
),则P 点原子分数坐标为(
)
C.M、N 之间的距离为
D.该化合物的密度为
【答案】D
【解析】A.基态是第47 号元素,价电子排布式为失去
,位于元素周期表的ds 区,A 正确;
B.若
点原子分数坐标为
,则
点原子分数坐标为
,B 正确;
C.
之间的距离为面对角线的
,数值为
,C 正确;
D.晶体结构中
的个数分别为:
,化学式为
,晶体
的密度为
,D 错误;
故选D。
10.(2024·福建·三模)全固态氟离子电池中的固态电解质晶胞如图。电池工作时,
发生迁移。晶胞参
数越大,可供离子迁移的空间越大,越有利于离子传输。F 位点空缺也可使离子传输更加高效。下列说法
不正确的是
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A.晶体中与Cs 距离最近且相等的F 有12 个
B.该固态电解质的化学式为
C.在Pb 位点掺杂K,F 位点将出现空缺
D.随Pb 位点掺杂K 含量的增大,离子传输效率一定提高
【答案】D
【解析】A.由晶胞结构可知:与Cs 距离最近且相等的F 有12 个,故A 正确;
B.根据晶胞的结构可知Pb 的个数为
=1,Cs 的个数为1,F 的个数为
=3,化学式CsPbF3,故B
正确;
C.在Pb 位点掺杂K,由于晶胞中多了K 原子,使得F 位点会出现空缺,故C 正确;
D.离子效率与F 位点空缺晶胞参数有关,掺杂K 含量的增加不一定会使离子传输效率提高,故D 错误;
故选D。
11.(2024·吉林白山·二模)铜的一种氯化物立方晶胞如图所示。已知:晶体密度为
,
为阿伏
加德罗常数的值,A、B 的原子坐标分别为
、
。下列有关叙述正确的是
A.该化合物的化学式为
B.
的原子坐标为
C.该晶胞中铜的配位数为8
D.A 和B 粒子之间的距离为
【答案】B
【解析】A.根据均摊法计算:氯位于顶点和面心,1 个晶胞含
个氯,铜位于体内,1 个晶胞
含4 个铜,故其化学式为
,A 项错误;
B.由A、B 原子坐标和晶胞图示可知,
原子位于体对角线
,坐标为
,B 项正确;
C.1 个铜与4 个氯连接,配位数为4,C 项错误;
D.设晶胞参数为
,1 个晶胞含4 个
,则
,
,体对
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角线长为
,故A 和B 粒子之间的距离
,D 项错误;
答案选B。
12.(2024·黑龙江齐齐哈尔·三模)在钢中加入百分之几的钒,就能使钢的弹性、强度大增,抗磨损和抗
爆裂性极好,既耐高温又抗奇寒。钒的氧化物已成为化学工业中最佳催化剂之一,
是接触法制备硫酸
的催化剂。将
溶解在
溶液中,可得到钒酸钠
,也可以得到偏钒酸钠,偏钒酸钠阴离
子呈现如图甲所示的无限链状结构。晶胞参数为
的钒晶胞如图乙所示。已知:原子的空间利用率等于
晶胞中原子体积与晶胞体积之比。下列说法错误的是
A.基态钒原子的价层电子排布式为
B.偏钒酸钠的化学式为
C.钒晶体中两个钒原子之间的最短距离为
D.钒晶体中原子的空间利用率为
【答案】D
【解析】A.钒原子序数23,根据能量最低原理,基态钒原子的价层电子排布式为
,A 正确;
B.偏钒酸钠阴离子中,每个
含有1 个V,
个O,再根据V 为
价,O 为
价、
为
价,可知偏钒酸钠的化学式为
,B 正确;
C.由晶胞结构可知,钒晶体中两个钒原子之间的最短距离为晶胞体对角线长度的一半,即
,C 正
确;
D.设钒原子半径为
,则
,解得
,钒晶胞中,V 原子数目为
,原子的空间利
用率为
,D 错误;
答案选D。
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13.(2024·黑龙江大庆·模拟预测)超高硬度生物材料
合金是理想的人工髋关节和膝关节材料,其晶
体有
(图甲)、
(图乙)两种结构,如下图所示。下列说法错误的是
A.图甲中,Ti 原子距离最近且等距的Ti 原子有8 个
B.图乙中,Ti 原子位于Au 原子构成的四面体空隙中
C.图乙中,若M 的坐标为
,则N 的坐标为
D.图乙中,晶胞边长为dpm,晶体的密度为
【答案】C
【解析】A.图甲中,Ti 原子在面心,以最上面的面心的Ti 原子观察,到下方四个侧面面心的Ti 原子距离
都相等且距离最近,上方四个侧面面心也有4 个Ti 原子距离都相等且距离最近,故Ti 原子距离最近且等距
的Ti 原子共8 个,A 正确;
B.图乙中,Au 原子形成体心立方堆积,晶胞每个面分成4 个小正方形,每个小正方形中有一个四面体空
隙,根据晶胞图,Ti 原子位于Au 原子构成的四面体空隙中,B 正确;
C.图乙中,若M 的坐标为(m,
,1),则N 的坐标为(1,1-m,
),C 错误;
D.图乙中,由均摊法,Au 原子个数为
,Ti 原子个数为
,晶胞边长为dpm,根据晶体
密度的计算公式
,D 正确;
本题选C。
14.(2024·黑龙江哈尔滨·三模)砷化镓是一种高性能半导体材料,被广泛应用于光电子器件等领域。砷
化镓立方晶胞(晶胞参数为
)如图1。下列说法正确的是
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A.
的配位数为2
B.该晶胞沿z 轴方向的平面投影如图2
C.晶体中配位键占共价键总数的25%
D.晶胞中砷原子与镓原子间的最短距离为
【答案】C
【解析】A.晶胞中Ga 与周围等距且最近的As 形成的空间构型为正四面体结构,所以
的配位数为
4,A 错误;
B.该晶胞沿z 轴方向的平面投影为:
,B 错误;
C.该晶胞中,每个As 形成3 个共价键和1 个配位键,则该晶胞中,普通共价键有12 个,配位键有4 个,
共价键总数为16 个,所以晶体中配位键占共价键总数的25%,C 正确;
D.晶胞中砷原子与镓原子间的最短距离为1/4 体对角线的距离,所以是
,D 错误;
故选C。
15.(2024·安徽滁州·二模)X、Y、Z、U、V、W 是原子序数依次增大的短周期主族元素。X 的一种核素
原子核内没有中子,Y 的最高价氧化物对应水化物为强酸,X 与U、Z 与W 同主族,Z 原子的最外层电子
数是V 原子最外层电子数的两倍。U 与W 形成的一种化合物其晶胞结构如下图所示,设晶胞边长为d
pm。以下说法中不正确的是
A.第一电离能∶Z>Y>U
B.简单氢化物热稳定性∶Z>Y
C.U、V、W 的最高价氧化物对应水化物两两之间均能反应
D.该晶体的密度为
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【答案】A
【分析】X、Y、Z、U、V、W 是原子序数依次增大的短周期主族元素。X 存在一种核素原子核中没有中
子,X 为H 元素,Y 的最高价氧化物对应水化物是强酸,Y 为N 元素,X 与U 同主族,U 为Na 元素,Z 位
于第二周期,Z 原子的最外层电子数是V 原子最外层电子数的两倍,则Z 的最外层电子数为偶数,Z 为O
元素,V 原子最外层有3 个电子,V 为Al 元素,Z 与W 同主族,W 为S 元素。
【解析】A.第一电离能:N>O>Na,即Y>Z>U,A 项错误;
B.非金属性:O>N,则简单氢化物热稳定性:H2O>NH3,即Z>Y,B 项正确;
C.U、V、W 的最高价氧化物对应水化物分别为NaOH、Al(OH)3、H2SO4,Al(OH)3具有两性,两两之间
均能反应,C 项正确;
D.晶胞中,S2-个数为
,Na+个数为8,则晶胞质量为
,晶胞边长为d
pm,则晶胞体积为
,则晶体的密度为
,D 项正确;
答案选A。
16.(2024·安徽安庆·二模)北京冬奥会使用的碲化镉(CdTe)太阳能电池,能量转化效率较高。立方晶系
CdTe 的晶胞结构如图甲所示,其晶胞参数为apm。下列说法正确的是
A.Cd 的配位数为4
B.相邻两个Te 的核间距为
C.晶体的密度为
D.若按图乙虚线方向切甲,可得到图丙
【答案】A
【解析】A.由题干晶胞甲图所示信息可知,Cd 位于8 个顶点和6 个面心,Te 位于体内,故Cd 的配位数
即离某个Cd 原子距离相等且最近的Te 原子个数,故为4,A 正确;
B.由题干晶胞甲图所示信息可知,相邻两个Te 的核间距为面对角线的一半即为
,B 错误;
C.由题干晶胞甲图所示信息可知,Cd 位于8 个顶点和6 个面心,Te 位于体内,则一个晶胞中含有Cd 个
数为:
=4,Te 原子个数为4 个,故一个晶胞的质量为:
g,晶胞参数为apm,则一
个晶胞的体积为:(a×10-10)3,故晶体的密度为
,C 错误;
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D.由题干晶胞甲图所示信息可知,若按图乙虚线方向切甲,可得到图示为:
,即体心上
没有原子,D 错误;
故答案为:A。
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