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专题十 物质结构与性质 元素推断
考情概览：解读近年命题思路和内容要求，统计真题考查情况。
2024 年真题研析：分析命题特点，探寻常考要点，真题分类精讲。
近年真题精选：分类精选近年真题，把握命题趋势。
必备知识速记：归纳串联解题必备知识，总结易错易混点。
最新模拟探源：精选适量最新模拟题，发掘高考命题之源。
命题解读
考向
分析近三年有关物质结构与性质、元素推断内容在高考选择题中的考
查可以发现，随着新高考的大范围实行，最大的变化是在选择中出现
了考查物质结构与性质选修模块内容的试题，且具有一定的分散性，
在阿伏伽德罗常数的判断、有机物的结构与性质等题目中均会涉及，
单独考查物质结构与性质的选择题主要以分子结构与性质内容为主，
但分析2024 年的试题可以看出，考查晶体结构与性质的选择题也开始
多了起来，尤其是在主观题取消了物质结构与性质模块试题以后，有
关晶胞结构的考查就可以设置在选择题当中了，需要引起大家的额外
重视。关于元素推断类题目，命题形式没有大的变化，主要变化是将
选修模块内容融入到了元素推断当中，像第一电离能、电负性、核外
电子排布、杂化类型、化学键类型、键角等知识内容是常考内容。总
体而言，有关物质结构与性质、元素推断的选择题在高考中所占分值
大、难度跨度大、涉及知识点多，已经成为高考的重点考查内容，应
引起我们的足够注意。
考向一 原子、分子结构与性质
考向二 晶体结构与性质
考向三 元素周期表和元素周期
律的应用
考向四 元素推断
命题分析
分析2024 年高考化学试题可以看出，在选择题中对于物质结构与性质模块内容的考查形式多样，有拼盘式
的选项正误判断，有给出物质的结构或相关方程式来分析、判断，有晶胞分析，还有常规的元素推断和元
素周期律应用等。
试题精讲
考向一 原子、分子结构与性质
1
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1．（2024·湖北卷）基本概念和理论是化学思维的基石。下列叙述错误的是
A．
理论认为
模型与分子的空间结构相同
B．元素性质随着原子序数递增而呈周期性变化的规律称为元素周期律
C．泡利原理认为一个原子轨道内最多只能容纳两个自旋相反的电子
D．
杂化轨道由1 个s 轨道和3 个p 轨道混杂而成
【答案】A
【解析】VSEPR 模型是价层电子对的空间结构模型，而分子的空间结构指的是成键电子对的空间结构，不
包括孤电子对，当中心原子无孤电子对时，两者空间结构相同，当中心原子有孤电子对时，两者空间结构
不同，A 项错误；元素的性质随着原子序数的递增而呈现周期性的变化，这一规律叫元素周期律，元素性
质的周期性的变化是元素原子的核外电子排布周期性变化的必然结果，B 项正确；在一个原子轨道里，最
多只能容纳2 个电子，它们的自旋相反，这个原理被称为泡利原理，C 项正确；1 个s 轨道和3 个p 轨道混
杂形成4 个能量相同、方向不同的轨道，称为sp3杂化轨道，D 项正确。
2．（2024·河北卷）从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是
选项
实例
解释
A
原子光谱是不连续的线状谱线
原子的能级是量子化的
B
键角依次减小
孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电
子对之间的斥力
C
晶体中
与8 个
配位，而
晶体中
与6 个
配位
比
的半径大
D
逐个断开
中的
键，每步所需能量不同
各步中的
键所处化学环境不同
【答案】B
【解析】原子光谱是不连续的线状谱线，说明原子的能级是不连续的，即原子能级是量子化的，A 项正
确；
中心C 原子为
杂化，键角为
，
中心C 原子为
杂化，键角大约为
，
中心
C 原子为
杂化，键角为
，三种物质中心C 原子都没有孤电子对，三者键角大小与孤电子对无关，
B 项错误；离子晶体的配位数取决于阴、阳离子半径的相对大小，离子半径比越大，配位数越大，
周
围最多能排布8 个
，
周围最多能排布6 个
，说明
比
半径大，C 项正确；断开第一个键
时，碳原子周围的共用电子对多，原子核对共用电子对的吸引力较弱，需要能量较小，断开
键越
多，碳原子周围共用电子对越少，原子核对共用电子对的吸引力越大，需要的能量变大，所以各步中的
键所处化学环境不同，每步所需能量不同，D 项正确。
3．（2024·湖北卷）结构决定性质，性质决定用途。下列事实解释错误的是
事实
解释
A
甘油是黏稠液体
甘油分子间的氢键较强
2
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B
王水溶解铂
浓盐酸增强了浓硝酸的氧化性
C
冰的密度小于干冰
冰晶体中水分子的空间利用率相对较低
D
石墨能导电
未杂化的p 轨道重叠使电子可在整个碳原子平面内运动
【答案】B
【解析】A．甘油分子中有3 个羟基，分子间可以形成更多的氢键，且O 元素的电负性较大，故其分子间
形成的氢键较强，因此甘油是黏稠液体，A 正确；
B．王水溶解铂，是因为浓盐酸提供的
能与被硝酸氧化产生的高价态的铂离子形成稳定的配合物从而促
进铂的溶解，在这个过程中浓盐酸没有表现氧化性，B 不正确；
C．冰晶体中水分子间形成较多的氢键，由于氢键具有方向性，因此，水分子间形成氢键后空隙变大，冰
晶体中水分子的空间利用率相对较低，冰的密度小于干冰，C 正确；
D．石墨属于混合型晶体，在石墨的二维结构平面内，第个碳原子以C—C 键与相邻的3 个碳原子结合，形
成六元环层。碳原子有4 个价电子，而每个碳原子仅用3 个价电子通过sp2杂化轨道与相邻的碳原子形成共
价键，还有1 个电子处于碳原子的未杂化的2p 轨道上，层内碳原子的这些p 轨道相互平行，相邻碳原子p
轨道相互重叠形成大π 键，这些p 轨道的电子可以在整个层内运动，因此石墨能导电，D 正确；
综上所述，本题选B。
4．（2024·山东卷）由O、F、I 组成化学式为
的化合物，能体现其成键结构的片段如图所示。下列说
法正确的是
A．图中O 代表F 原子
B．该化合物中存在过氧键
C．该化合物中I 原子存在孤对电子
D．该化合物中所有碘氧键键长相等
【答案】C
【解析】由图中信息可知，白色的小球可形成2 个共价键，灰色的小球只形成1 个共价键，黑色的大球形
成了4 个共价键，根据O、F、I 的电负性大小（F 最大、I 最小）及其价电子数可以判断，白色的小球代表
O 原子、灰色的小球代表F 原子，黑色的大球代表I 原子。图中O（白色的小球）代表O 原子，灰色的小
球代表F 原子，A 项错误；根据该化合物结构片断可知，每个I 原子与3 个O 原子形成共价键，根据均摊
法可以判断必须有2 个O 原子分别与2 个I 原子成键，才能确定该化合物化学式为
，因此，该化合物
中不存在过氧键，B 项错误；I 原子的价电子数为7，该化合物中F 元素的化合价为-1，O 元素的化合价
为-2，则I 元素的化合价为+5，据此可以判断每I 原子与其他原子形成3 个单键和1 个双键，I 原子的价电
子数不等于其形成共价键的数目，因此，该化合物中I 原子存在孤对电子，C 项正确；该化合物中既存在I
—O 单键，又存在I=O 双键，单键和双键的键长是不相等的，因此，该化合物中所有碘氧键键长不相等，
D 项错误。
3
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5．（2024·河北卷）
是火箭固体燃料重要的氧载体，与某些易燃物作用可全部生成气态产物，
如：
。下列有关化学用语或表述正确的是
A．
的形成过程可表示为
B．
中的阴、阳离子有相同的VSEPR 模型和空间结构
C．在
、石墨、金刚石中，碳原子有
和
三种杂化方式
D．
和
都能作制冷剂是因为它们有相同类型的分子间作用力
【答案】B
【解析】
是共价化合物，其电子式为
，
的形成过程可表示为
，A 项
错误；
中
的中心N 原子孤电子对数为
，价层电子对数为4，
的中心
原子
孤电子对数为
，价层电子对数为4，则二者的
模型和空间结构均为正四面体形，B
项正确；
、石墨、金刚石中碳原子的杂化方式分别为
、
、
，共有2 种杂化方式，C 项错误；
易液化，其气化时吸收热量，可作制冷剂，干冰易升华，升华时吸收热量，也可作制冷剂，
分子
间作用力为氢键和范德华力，
分子间仅存在范德华力，D 项错误。
6．（2024·甘肃卷）温室气体
在催化剂作用下可分解为
和
，也可作为氧化剂氧化苯制苯酚。下
列说法错误的是
A．相同条件下
比
稳定
B．
与
的空间构型相同
C．
中
键比
键更易断裂
D．
中
键和大
键的数目不相等
【答案】D
【解析】A．
分子中存在的
，
分子中虽然也存在叁键，但是其键能小于
，因此，相同条
件下
比
稳定，A 正确；
B．
与
均为
的等电子体，故其均为直线形分子，两者空间构型相同，B 正确；
C．
的中心原子是N，其在催化剂作用下可分解为
和
，说明
中
键比
键更易断裂，
C 正确；
D．
中
键和大
键的数目均为2，因此，
键和大
键的数目相等，D 不正确；
综上所述，本题选D。
7．（2024·湖南卷）通过理论计算方法优化了P 和Q 的分子结构，P 和Q 呈平面六元并环结构，原子的连
接方式如图所示，下列说法错误的是
4
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A．P 为非极性分子，Q 为极性分子
B．第一电离能：
C．
和
所含电子数目相等
D．P 和Q 分子中C、B 和N 均为
杂化
【答案】A
【解析】A．由所给分子结构图，P 和Q 分子都满足对称，正负电荷重心重合，都是非极性分子，A 错
误；
B．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p 轨道为稳定的半充满结构，第一电离能大
于相邻元素，则第一电离能由小到大的顺序为B<C<N，故B 正确；
C．由所给分子结构可知，P 分子式为C24H12，Q 分子式为B12N12H12，P、Q 分子都是含156 个电子，故
1mol P 和1mol Q 所含电子数目相等，C 正确；
D．由所给分子结构可知，P 和Q 分子中C、B 和N 均与其它三个原子成键，P 和Q 分子呈平面结构，故P
和Q 分子中C、B 和N 均为sp2杂化，D 正确；
本题选A。
8．（2024·江苏卷）催化剂能改变化学反应速率而不改变反应的焓变，常见倠化剂有金属及其氧化物、酸
和碱等。倠化反应广泛存在，如豆科植物固氮、石墨制金刚石、
和
制
(二甲醚)、
倠
化氧化
等。催化剂有选择性，如
与
反应用Ag 催化生成
(环氧乙烷)、用
催化生成
。催化作用能消除污染和影响环境，如汽车尾气处理、废水中
电倠化
生成
、氯自由基催化
分解形成臭氧空洞。我国在石油催化领域领先世界，高效、经济、绿色是未来
催化剂研究的发展方向。下列有关反应描述正确的是
A．
催化氧化为
，
断裂
键
B．氟氯烃破坏臭氧层，氟氯烃产生的氯自由基改变
分解的历程
C．丁烷催化裂化为乙烷和乙烯，丁烷断裂
键和
键
D．石墨转化为金刚石，碳原子轨道的杂化类型由
转变为
【答案】B
【解析】A 项，CH3CH2OH 催化生成CH3CHO 的原理是羟基中O－H 键及与羟基相连碳上一个C－H 键断
裂，形成碳氧双键，错误；B 项，催化剂能够改变反应历程，加快反应速率，正确；C 项，丁烷分子中不
存在π 键，错误；D 项，石墨中碳原子为sp2杂化，金刚石中碳原子为sp3杂化，杂化类型应从sp2转变为
sp3，错误。
考向三 晶体结构与性质
5
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9．（2024·山东卷）下列物质均为共价晶体且成键结构相似，其中熔点最低的是
A．金刚石(C)
B．单晶硅(
)
C．金刚砂(
)
D．氮化硼(
，立方相)
【答案】B
【解析】金刚石(C)、单晶硅(Si)、金刚砂(SiC)、立方氮化硼(BN)，都为共价晶体，结构相似，则原子半径
越大，键长越长，键能越小，熔沸点越低，在这几种晶体中，键长Si-Si>Si-C>B-N>C-C，所以熔点最低的
为单晶硅。选B。
10．（2024·贵州卷）我国科学家首次合成了化合物[K(2，2，2-crypt)][K@Au12Sb20]。其阴离子
[K@Au12Sb20]5-为全金属富勒烯(结构如图)，具有与富勒烯C60相似的高对称性。下列说法错误的是
A．富勒烯C60是分子晶体
B．图示中的K+位于Au 形成的二十面体笼内
C．全金属富勒烯和富勒烯C60互为同素异形体
D．锑(Sb)位于第五周期第ⅤA 族，则其基态原子价层电子排布式是5s25p3
【答案】C
【解析】A．富勒烯C60是由C60分子通过范德华力结合形成的分子晶体，A 正确；
B．由题图可知，中心K+周围有12 个Au 形成二十面体笼(每个面为三角形，上、中、下层分别有5、10、
5 个面)，B 正确；
C．全金属富勒烯不是碳元素的单质，因此其与富勒烯C60不能互为同素异形体，C 错误；
D．锑(Sb)位于第五周期第ⅤA 族，则根据元素位置与原子结构关系可知：其基态原子价层电子排布式是
5s25p3，D 正确；
故合理选项是C。
11．（2024·湖北卷）黄金按质量分数分级，纯金为
。
合金的三种晶胞结构如图，Ⅱ和Ⅲ是立
方晶胞。下列说法错误的是
A．I 为
金
B．Ⅱ中
的配位数是12
C．Ⅲ中最小核间距
6
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D．I、Ⅱ、Ⅲ中，
与
原子个数比依次为
、
、
【答案】C
【解析】由24K 金的质量分数为100%，则18K 金的质量分数为：
，I 中Au 和Cu 原子个
数比值为1:1，则Au 的质量分数为：
，A 项正确；Ⅱ中Au 处于立方体的八个顶
点，Au 的配位数指距离最近的Cu，Cu 处于面心处，类似于二氧化碳晶胞结构，二氧化碳分子周围距离最
近的二氧化碳有12 个，则Au 的配位数为12，B 项正确；设Ⅲ的晶胞参数为a，
的核间距为
，
的最小核间距也为
，最小核间距
，C 项错误；I 中，
处于内部，
处于晶
胞的八个顶点，其原子个数比为1:1；Ⅱ中，
处于立方体的八个顶点，
处于面心，其原子个数比
为：
；Ⅲ中，
处于立方体的面心，
处于顶点，其原子个数比为
；D
项正确。
12．（2024·甘肃卷）
晶体中，多个晶胞无隙并置而成的结构如图甲所示，其中部分结构显示为图
乙，下列说法错误的是
A．电负性：
B．单质
是金属晶体
C．晶体中存在范德华力
D．
离子的配位数为3
【答案】D
【解析】A．电负性越大的元素吸引电子的能力越强，活泼金属的电负性小于活泼非金属，因此，Mg 的电
负性小于 Cl，A 正确；
B．金属晶体包括金属单质及合金，单质Mg 是金属晶体，B 正确；
C．由晶体结构可知，该结构中存在层状结构，层与层之间存在范德华力，C 正确；
D．由图乙中结构可知，每 个
与周围有6 个
最近且距离相等，因此 ，
的配位数为6，D 错
误；
综上所述，本题选D。
7
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13．（2024·安徽卷）研究人员制备了一种具有锂离子通道的导电氧化物(
)，其立方晶胞和导电
时
迁移过程如下图所示。已知该氧化物中
为
价，
为
价。下列说法错误的是
A．导电时，
和
的价态不变
B．若
，
与空位的数目相等
C．与体心最邻近的O 原子数为12
D．导电时、空位移动方向与电流方向相反
【答案】B
【解析】A．根据题意，导电时Li+发生迁移，化合价不变，则Ti 和La 的价态不变，A 项正确；
B．根据“均摊法”，1 个晶胞中含Ti：8×
=1 个，含O：12×
=3 个，含La 或Li 或空位共：1 个，若x=
，则La 和空位共
，n(La)+n(空位)=
，结合正负化合价代数和为0，(+1)×
+(+3)×n(La)+(+4)×1+
(-2)×3=0，解得n(La)=
、n(空位)=
，Li+与空位数目不相等，B 项错误；
C．由立方晶胞的结构可知，与体心最邻近的O 原子数为12，即位于棱心的12 个O 原子，C 项正确；
D．导电时Li+向阴极移动方向，即与电流方向相同，则空位移动方向与电流方向相反，D 项正确；
答案选B。
14．（2024·湖南卷）
是一种高活性的人工固氮产物，其合成反应为
，晶胞如图所示，下列说法错误的是
A．合成反应中，还原剂是
和C
B．晶胞中含有的
个数为4
C．每个
周围与它最近且距离相等的
有8 个
D．
为V 型结构
【答案】D
8
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【解析】A．LiH 中H 元素为-1 价，由图中
化合价可知， N 元素为-3 价，C 元素为+4 价，根据反应
可知，H 元素由-1 价升高到0 价，C 元素由0 价升高到+4 价，N 元素由0 价
降低到-3 价，由此可知还原剂是
和C，故A 正确；
B．根据均摊法可知，
位于晶胞中的面上，则含有的
个数为
，故B 正确；
C．观察位于体心的
可知，与它最近且距离相等的
有8 个，故C 正确；
D．
的中心原子C 原子的价层电子对数为
，且
与CO2互为等电子体，可知
为直线型分子，故D 错误；
故答案选D。
15．（2024·河北卷）金属铋及其化合物广泛应用于电子设备、医药等领域。如图是铋的一种氟化物的立方
晶胞及晶胞中MNPQ 点的截面图，晶胞的边长为
为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A．该铋氟化物的化学式为
B．粒子S、T 之间的距离为
C．该晶体的密度为
D．晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有6 个
【答案】B
【解析】根据题给晶胞结构，由均摊法可知，每个晶胞中含有
个
，含有
个F-，故该铋氟化物的化学式为
，A 项正确；将晶胞均分为8 个小立方体，由晶胞中MNPQ 点的截面
图可知，晶胞体内的8 个F-位于8 个小立方体的体心，以M 为原点建立坐标系，令N 的原子分数坐标为
，与Q、M 均在同一条棱上的F-的原子分数坐标为
，则T 的原子分数坐标为
， S 的
9
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原子分数坐标为
，所以粒子S、T 之间的距离为
，B
项正确；由A 项分析可知，每个晶胞中有4 个Bi3+、12 个F-，晶胞体积为
，则晶体密
度为
=
，C 项正确；以晶胞体心处铋离子为分析对象，距
离其最近且等距的氟离子位于晶胞体内，为将晶胞均分为8 个小立方体后，每个小立方体的体心的F-，即
有8 个，D 项错误。
16．（2024·黑吉辽卷）环六糊精(D-吡喃葡萄糖缩合物)具有空腔结构，腔内极性较小，腔外极性较大，可
包合某些分子形成超分子。图1、图2 和图3 分别表示环六糊精结构、超分子示意图及相关应用。下列说
法错误的是
A．环六糊精属于寡糖
B．非极性分子均可被环六糊精包合形成超分子
C．图2 中甲氧基对位暴露在反应环境中
D．可用萃取法分离环六糊精和氯代苯甲醚
【答案】B
【解析】A．1mol 糖水解后能产生2~10mol 单糖的糖称为寡糖或者低聚糖，环六糊精是葡萄糖的缩合物，
属于寡糖，A 正确；
B．要和环六糊精形成超分子，该分子的直径必须要匹配环六糊精的空腔尺寸，故不是所有的非极性分子
都可以被环六糊精包含形成超分子，B 错误；
C．由于环六糊精腔内极性小，可以将苯环包含在其中，腔外极性大，故将极性基团甲氧基暴露在反应环
境中，C 正确；
D．环六糊精空腔外有多个羟基，可以和水形成分子间氢键，故环六糊精能溶解在水中，而氯代苯甲醚不
溶于水，所以可以选择水作为萃取剂分离环六糊精和氯代苯甲醚，D 正确；
故选B。
17．（2024·黑吉辽卷）某锂离子电池电极材料结构如图。结构1 是钴硫化物晶胞的一部分，可代表其组成
和结构；晶胞2 是充电后的晶胞结构；所有晶胞均为立方晶胞。下列说法错误的是
10
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A．结构1 钴硫化物的化学式为
B．晶胞2 中S 与S 的最短距离为当
C．晶胞2 中距
最近的S 有4 个
D．晶胞2 和晶胞3 表示同一晶体
【答案】B
【解析】A．由均摊法得，结构1 中含有Co 的数目为
，含有S 的数目为
，Co 与S
的原子个数比为9：8，因此结构1 的化学式为Co9S8，故A 正确；
B．由图可知，晶胞2 中S 与S 的最短距离为面对角线的
，晶胞边长为a，即S 与S 的最短距离为：
，故B 错误；
C．如图：
，以图中的Li 为例，与其最近的S 共4 个，故C 正确；
D．如图
，当2 个晶胞2 放在一起时，图中红框截取的部分就是
晶胞3，晶胞2 和晶胞3 表示同一晶体，故D 正确；
故选B。
考向四 元素周期表和元素周期律的应用
18．（2024·江苏卷）我国探月工程取得重大进展。月壤中含有Ca、Fe 等元素的磷酸盐，下列元素位于元
素周期表第二周期的是
A．O
B．P
C．Ca
D．Fe
【答案】A
【解析】A．O 元素位于元素周期表第二周期ⅥA，A 符合题意；
11
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B．P 元素位于元素周期表第三周期ⅤA，B 不符合题意；
C．Ca 元素位于元素周期表第四周期ⅡA，C 不符合题意；
D．Fe 元素位于元素周期表第四周期Ⅷ族，D 不符合题意；
综上所述，本题选A。
19．（2024·甘肃卷）温室气体
在催化剂作用下可分解为
和
，也可作为氧化剂氧化苯制苯酚。下
列说法错误的是
A．原子半径：
B．第一电离能：
C．在水中的溶解度：苯<苯酚
D．苯和苯酚中C 的杂化方式相同
【答案】B
【解析】A． C 、N 、O 都是第二周期的元素，其原子序数依次递增；同一周期的元素，从左到右原子
半径依次减小，因此，原子半径从小到大的顺序为O<N<C，A 正确；
B．同一周期的元素，从左到右电负性呈递增的趋势，其中ⅡA 和ⅤA 的元素因其原子结构相对较稳定而
出现反常，使其电负性大于同周期相邻的元素，因此，第一电离能从小到大的顺序为C< O< N，B 不正
确；
C．苯是非极性分子，苯酚是极性分子，且苯酚与水分子之间可以形成氢键，根据相似相溶规则可知，苯
酚在水中的溶解度大于苯，C 正确；
D．苯和苯酚中C 的杂化方式均为
，杂化方式相同，D 正确；
综上所述，本题选B。
20．（2024·江苏卷）明矾
可用作净水剂。下列说法正确的是
A．半径：
B．电负性：
C．沸点：
D．碱性：
【答案】B
【解析】
有2 个电子层，而
有3 个电子层，因此，
的半径较大，A 项错误；同一主族的元素，
其电负性从上到下依次减小，O 和S 都是ⅥA 的元素，O 元素的电负性较大，B 项正确；虽然
的相对
分子质量较大，但是
分子间可形成氢键，因此
的沸点较高，C 项错误；元素的金属性越强，其最
高价的氧化物的水化物的碱性越强，K 的金属性强于Al，因此
的碱性较强，D 项错误。
考向五 元素推断
21．（2024·河北卷）侯氏制碱法工艺流程中的主反应为
，其中W、
X、Y、Z、Q、R 分别代表相关化学元素。下列说法正确的是
A．原子半径：
B．第一电离能：
C．单质沸点：
D．电负性：
【答案】C
【解析】侯氏制碱法主反应的化学方程式为
，则可推出W、
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X、Y、Z、Q、R 分别为H 元素、C 元素、N 元素、O 元素、
元素、
元素。一般原子的电子层数越多
半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小，则原子半径：
，A 项错误；同周期从左
到右元素第一电离能呈增大趋势，ⅡA 族、ⅤA 族原子的第一电离能大于同周期相邻元素，则第一电离
能：
，B 项错误；
、
为分子晶体，相对分子质量越大，沸点越高，二者在常温下均为气
体，
在常温下为固体，则沸点：
，C 项正确；同周期元素，从左往右电负性逐渐增大，同
族元素，从上到下电负性逐渐减小，电负性：
，D 项错误。
22．（2024·新课标卷）我国科学家最近研究的一种无机盐
纳米药物具有高效的细胞内亚铁离
子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z 的原子序数依次增加，且W、X、Y 属于不同族的短周期元素。W 的
外层电子数是其内层电子数的2 倍，X 和Y 的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z 的M 层未成对电子数
为4。下列叙述错误的是
A．W、X、Y、Z 四种元素的单质中Z 的熔点最高
B．在X 的简单氢化物中X 原子轨道杂化类型为
C．Y 的氢氧化物难溶于NaCl 溶液，可以溶于
溶液
D．
中
提供电子对与
形成配位键
【答案】A
【解析】W、X 、Y、Z 的原子序数依次增加，且W、X、Y 属于不同族的短周期元素。W 的外层电子数
是其内层电子数的2 倍，则W 为C 元素；每个周期的ⅡA 和ⅤA 的元素的第一电离能都比左右相邻元素
的高，由于配合物
中Y 在外界，Y 可形成简单阳离子，则Y 属于金属元素，故X 和Y 分别为
N 和Mg；Z 的M 层未成对电子数为4，则其3d 轨道上有4 个不成对电子，其价电子排布式为
，Z 为
Fe 元素，
为
。W、X、 Y、Z 四种元素的单质中，N 元素的单质形成分子晶
体，Mg 和Fe 均形成金属晶体，C 元素既可以形成金刚石又可以形成石墨，石墨的熔点最高，A 项错误；
在X 的简单氢化物是
，其中C 原子轨道杂化类型为
，B 项正确；Y 的氢氧化物是
，其属
于中强碱，其难溶于水，难溶于
溶液，但是，由于
电离产生的
可以破坏
的沉淀
溶解平衡，因此
可以溶于
溶液，C 项正确；
中
提供电子对与
形成
配位键，D 项正确。
23．（2024·黑吉辽卷）如下反应相关元素中，W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期元素，基态X
原子的核外电子有5 种空间运动状态，基态Y、Z 原子有两个未成对电子，Q 是ds 区元素，焰色试验呈绿
色。下列说法错误的是
A．单质沸点：
B．简单氢化物键角：
C．反应过程中有蓝色沉淀产生
D．
是配合物，配位原子是Y
【答案】D
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【解析】Q 是ds 区元素，焰色试验呈绿色，则Q 为Cu 元素；空间运动状态数是指电子占据的轨道数，基
态X 原子的核外电子有5 种空间运动状态，则X 为第2 周期元素，满足此条件的主族元素有N(1s22s22p3)、
O(1s22s22p4)、F(1s22s22p5)；X、Y、Z 为原子序数依次增大，基态Y、Z 原子有两个未成对电子，若Y、Z
为第2 周期元素，则满足条件的可能为C(1s22s22p2)或O(1s22s22p4)，C 原子序数小于N，所以Y 不可能为
C，若Y、Z 为第3 周期元素，则满足条件的可能为Si(1s22s22p63s23p2)或S(1s22s22p63s23p4)，Y、Z 可与Cu
形成CuZY4，而O、Si、S 中只有O 和S 形成的
才能形成CuZY4，所以Y、Z 分别为O、S 元素，则X
只能为N；W 能与X 形成WX3，则W 为IA 族或VIIA 族元素，但W 原子序数小于N，所以W 为H 元素，
综上所述，W、X、Y、Z、Q 分别为H、N、O、S、Cu。W、Y、Z 分别为H、O、S，S 单质常温下呈固
态，其沸点高于氧气和氢气，O2和H2均为分子晶体，O2的相对分子质量大于H2，O2的范德华力大于 H2，
所以沸点O2＞H2，即沸点S＞O2＞H2，A 项正确；Y、X 的 简单氢化物分别为H2O 和NH3，H2O 的中心原
子O 原子的价层电子对数为2+
×(6-2×1)=4、孤电子对数为2，空间构型为V 形，键角约105º，NH3的中
心原子N 原子的价层电子对数为3+
×(5-3×1)=4、孤电子对数为1，空间构型为三角锥形，键角约107º18
´，所以键角：
，B 项正确；硫酸铜溶液中滴加氨水，氨水不足时生成蓝色沉淀氢氧化铜，氨水过量
时氢氧化铜溶解，生成Cu(NH3)4SO4，即反应过程中有蓝色沉淀产生，C 项正确；
为
Cu(NH3)4SO4，其中铜离子提供空轨道、NH3的N 原子提供孤电子对，两者形成配位键，配位原子为N，D
项错误。
24．（2024·浙江6 月卷）X、Y、Z、M 四种主族元素，原子序数依次增大，分别位于三个不同短周期，Y
与M 同主族，Y 与Z 核电荷数相差2，Z 的原子最外层电子数是内层电子数的3 倍。下列说法不正确的是
A．键角：
B．分子的极性：
C．共价晶体熔点：
D．热稳定性：
【答案】B
【解析】X、Y、Z、M 四种主族元素，原子序数依次增大，分别位于三个不同短周期，Y 与M 同主族，Y
与Z 核电荷数相差2，Z 的原子最外层电子数是内层电子数的3 倍，则Z 为O 元素，Y 为C 元素，X 为H
元素，M 为Si 元素。
为
，其中C 原子的杂化类型为
，
的空间构型为平面正三角形，键角为
120°；
为
，其中C 原子的杂化类型为
，
的空间构型为三角锥形，由于C 原子还有1 个孤
电子对，故键角小于109°28´，因此，键角的大小关系为
，A 项正确；
为
，其为直线
形分子，分子结构对称，分子中正负电荷的重心是重合的，故其为百极性分子；
分子结构不对称，
分子中正负电荷的重心是不重合的，故其为极性分子，因此，两者极性的大小关系为
，B 项错
误；金则石和晶体硅均为共价晶体，但是由于C 的原子半径小于Si，因此，C—C 键的键能大于Si—Si 键
的，故共价晶体熔点较高的是金刚石，C 项正确；元素的非金属性越强，其气态氢化物的热稳定性越强；
C 的非金属性强于Si，因此，甲烷的稳定热稳定性较高，D 项正确。
25．（2024·全国甲卷）W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期元素。W 和X 原子序数之和等于
的
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核外电子数，化合物
可用作化学电源的电解质。下列叙述正确的是
A．X 和Z 属于同一主族
B．非属性：
C．气态氢化物的稳定性：
D．原子半径：
【答案】A
【分析】W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期元素，且能形成离子化合物
，则W 为Li 或
Na；又由于W 和X 原子序数之和等于
的核外电子数，若W 为Na，X 原子序数大于Na，则W 和X 原子
序数之和大于18，不符合题意，因此W 只能为Li 元素；由于Y 可形成
，故Y 为第Ⅶ主族元素，且原子
序数Z 大于Y，故Y 不可能为Cl 元素，因此Y 为F 元素，X 的原子序数为10-3=7，X 为N 元素；根据
W、Y、Z 形成离子化合物
，可知Z 为P 元素；综上所述，W 为Li 元素，X 为N 元素，Y 为F 元
素，Z 为P 元素。
【解析】A．由分析可知，X 为N 元素，Z 为P 元素，X 和Z 属于同一主族，A 项正确；
B．由分析可知，X 为N 元素，Y 为F 元素，Z 为P 元素，非金属性：F＞N＞P，B 项错误；
C．由分析可知，Y 为F 元素，Z 为P 元素，非金属性越强，其简单气态氢化物的稳定性越强，即气态氢化
物的稳定性：HF＞PH3，C 项错误；
D．由分析可知，W 为Li 元素，X 为N 元素，Y 为F 元素，同周期主族元素原子半径随着原子序数的增大
而减小，故原子半径：Li＞N＞F，D 项错误；
故选A。
26．（2024·安徽卷）某催化剂结构简式如图所示。下列说法错误的是
A．该物质中
为
价
B．基态原子的第一电离能：
C．该物质中C 和P 均采取
杂化
D．基态
原子价电子排布式为
【答案】C
【解析】由结构简式可知，P 原子的3 个孤电子与苯环形成共用电子对，P 原子剩余的孤电子对与Ni 形成
配位键，
提供孤电子对，与Ni 形成配位键，由于整个分子呈电中性，故该物质中Ni 为+2 价，A 项正
确；同周期元素随着原子序数的增大，第一电离能有增大趋势，故基态原子的第一电离能：Cl＞P，B 项正
确；该物质中，C 均存在于苯环上，采取sp2杂化，P 与苯环形成3 对共用电子对，剩余的孤电子对与Ni 形
成配位键，价层电子对数为4，采取sp3杂化，C 项错误；Ni 的原子序数为28，位于第四周期第Ⅷ族，基
态Ni 原子价电子排布式为3d84s2，D 项正确。
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27．（2024·贵州卷）某化合物由原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z、Q 组成(结构如图)。
X 的最外层电子数等于内层电子数，Y 是有机物分子骨架元素，Q 和W 能形成两种室温下常见的液态化合
物。下列说法错误的是
A．第一电离能：
B．该化合物中Q 和W 之间可形成氢键
C．X 与Al 元素有相似的性质
D．W、Z、Q 三种元素可形成离子化合物
【答案】A
【分析】X 的最外层电子数等于内层电子数，则X 的核外电子排布式为
，X 为Be 元素，W 只能形成
一条共价键，结合X 的位置可知X 为H 元素，Y 是有机物分子骨架元素，则Y 为C 元素，Q 和W 能形成
两种室温下常见的液态化合物，则Q 为O 元素，则Z 为N 元素，据此解答。
【解析】A．同一周期，从左到右，元素的第一电离能呈增大的趋势，N 原子中2p 能级上电子为半满结
构，较为稳定，第一电离能大于同周期与之相邻的元素，则第一电离能：C<O<N，故A 错误；
B．该化合物中O 的电负性较大，可以和H 之间形成氢键，故B 正确；
C．Be 和Al 处在元素周期表的对角线上，具有相似的化学性质，如
都具有两性，故C
正确；
D．H、N、O 可以形成离子化合物，如
，故D 正确；
故选A。
28．（2024·湖北卷）主族元素W、X、Y、Z 原子序数依次增大，X、Y 的价电子数相等，Z 的价电子所在
能层有16 个轨道，4 种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是
A．电负性：
B．酸性：
C．基态原子的未成对电子数：
D．氧化物溶于水所得溶液的
【答案】D
【解析】主族元素W、X、Y、Z 原子序数依次增大，X、Y 的价电子数相等，Z 的价电子所在能层有16 个
轨道，则Z 个有4 个能层。根据这4 种元素形成的化合物的结构可以推断，W、X、Y、Z 分别为H、O、
S、K。W 和Y 可以形成
，其中S 显-2 价，因此，电负性S>H，A 项错误；
是中强酸，而
是强酸，因此，在相同条件下，后者的酸性较强，B 项错误；H 只有1 个电子，O 的2p 轨道上有4 个电
子，O 有2 个未成对电子，因此，基态原子的未成对电子数 O>H，C 项错误；K 的氧化物溶于水且与水反
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应生成强碱
，S 的氧化物溶于水且与水反应生成
或
，因此，氧化物溶于水所得溶液的
pH 的大小关系为 K>S，D 项正确。
29．（2024·甘肃卷）X、Y、Z、W、Q 为短周期元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为18。Y 原
子核外有两个单电子，Z 和Q 同族，Z 的原子序数是Q 的一半，W 元素的焰色试验呈黄色。下列说法错误
的是
A．X、Y 组成的化合物有可燃性
B．X、Q 组成的化合物有还原性
C．Z、W 组成的化合物能与水反应
D．W、Q 组成的化合物溶于水呈酸性
【答案】D
【分析】X、Y、Z、W、Q 为短周期元素，W 元素的焰色试验呈黄色，W 为Na 元素；Z 和Q 同族，Z 的
原子序数是Q 的一半，则Z 为O、Q 为S；Y 原子核外有两个单电子、且原子序数小于Z，Y 为C 元素；
X、Y、Z、W、Q 的最外层电子数之和为18，则X 的最外层电子数为18-4-6-1-6=1，X 可能为H 或Li。
【解析】A．若X 为H，H 与C 组成的化合物为烃，烃能够燃烧，若X 为Li，Li 与C 组成的化合物也具有
可燃性，A 项正确；
B．X、Q 组成的化合物中Q（即S）元素呈-2 价，为S 元素的最低价，具有还原性，B 项正确；
C．Z、W 组成的化合物为Na2O、Na2O2，Na2O 与水反应生成NaOH，Na2O2与水反应生成NaOH 和O2，C
项正确；
D．W、Q 组成的化合物Na2S 属于强碱弱酸盐，其溶于水所得溶液呈碱性，D 项错误；
答案选D。
考向一 原子结构与性质
1．（2023·北京卷）下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是
A．
键的键能小于
键的键能
B．三氟乙酸的
大于三氯乙酸的
C．氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性
D．气态氟化氢中存在
，而气态氯化氢中是
分子
【答案】A
【解析】A．F 原子半径小，电子云密度大，两个原子间的斥力较强，
键不稳定，因此
键的键能
小于
键的键能，与电负性无关，A 符合题意；
B．氟的电负性大于氯的电负性。
键的极性大于
键的极性，使
—的极性大于
—的极
性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基极性更大，更容易电离出氢离子，酸性更强，B 不符合题意；
C．氟的电负性大于氯的电负性，
键的极性大于
键的极性，导致
分子极性强于
，C 不
符合题意；
D．氟的电负性大于氯的电负性，与氟原子相连的氢原子可以与另外的氟原子形成分子间氢键，因此气态
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氟化氢中存在
，D 不符合题意；
故选A。
2．（2022·天津卷）下列叙述错误的是
A．
是极性分子
B．
原子的中子数为10
C．
与
互为同素异形体
D．
和
互为同系物
【答案】D
【解析】A．
是“V”形结构，不是中心对称，属于极性分子，故A 正确；
B．
原子的中子数18−8=10，故B 正确；
C．
与
是氧元素形成的不同单质，两者互为同素异形体，故C 正确；
D．
属于酚，
属于醇，两者结构不相似，因此两者不互为同系物，故D 错误。
综上所述，答案为D。
3．（2022·山东卷）
、
的半衰期很短，自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下：
；
。下列说法正确的是
A．X 的中子数为2
B．X、Y 互为同位素
C．
、
可用作示踪原子研究化学反应历程
D．自然界不存在
、
分子是因其化学键不稳定
【答案】B
【解析】根据质量守恒可知，X 微粒为
，Y 微粒为
，据此分析解题。
A. 由分析可知，X 微粒为
，根据质量数等于质子数加中子数可知，该微粒的中子数为4，A 错误；
B. 由分析可知，X 微粒为
，Y 微粒为
，二者具有相同的质子数而不同的中子数的原子，故互为同
位素，B 正确；
C.由题干信息可知，
与
的半衰期很短，故不适宜用作示踪原子研究化学反应历程，C 错误；
D.自然界中不存在
与
并不是其化学键不稳定，而是由于
与
的半衰期很短，很容易发生核变
化，转化为气体其他原子，O=O 的键能与形成该键的核素无关，D 错误；
故答案为：B。
4．（2022·北京卷）
(锶)的
、
稳定同位素在同一地域土壤中
值不变。土壤生物中
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值与土壤中
值有效相关。测定土壤生物中
值可进行产地溯源。下列说法不正
确的是
A．
位于元素周期表中第六周期、第ⅡA 族
B．可用质谱法区分
和
C．
和
含有的中子数分别为49 和48
D．同一地域产出的同种土壤生物中
值相同
【答案】A
【解析】A．
位于元素周期表中第五周期、第ⅡA 族，故A 错误；
B．质谱法可以测定原子的相对原子质量，
和
的相对原子质量不同，可以用质谱法区分，故B 正
确；
C．
的中子数为87-38=49，
的中子数为86-38=48，故C 正确；
D．由题意可知，
(锶)的
、
稳定同位素在同一地域土壤中
值不变，故D 正确；
故选A。
5．（2022·天津卷）嫦娥5 号月球探测器带回的月壤样品的元素分析结果如图，下列有关含量前六位元素
的说法正确的是
A．原子半径：Al＜Si
B．第一电离能：Mg＜Ca
C．Fe 位于元素周期表的p 区
D．这六种元素中，电负性最大的是O
【答案】D
【解析】A．Al、Si 同周期，Al 的核电荷数小于Si，原子半径：Al>Si，故A 错误；
B．Mg、Ca 同主族，同主族从上到下第一电离能减小，故B 错误；
C．Fe 位于元素周期表的d 区，故C 错误；
D．同周期元素从左到右电负性增大，同主族元素从上到下电负性减弱，则由此可知六种元素中电负性最
大的为O，故D 正确；
故选：D。
6．（2021·河北卷）用中子轰击
X 原子产生α 粒子(即氮核He)的核反应为：
X+ n→Y+ He。已知元
素Y 在化合物中呈+1 价。下列说法正确的是
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A．H3XO3可用于中和溅在皮肤上的NaOH 溶液
B．Y 单质在空气中燃烧的产物是Y2O2
C．X 和氢元素形成离子化合物
D．
6Y 和
7Y 互为同素异形体
【答案】A
【分析】
根据核反应为：
可知，X 的质量数N 为4+7-1=10，又因为Y 在化合物中呈
价，
则推知Y 位于IA 族，质量数=质子数+中子数，Y 的质量数为7，所以得出Y 为Li，其质子数p=3，所以X
的质子数Z=3+2-0=5，核电荷数=原子序数=核内质子数=5，则推知X 属于B 元素，据此分析解答。
【解析】
A．
为硼酸，氢氧化钠溶液具有腐蚀性，若不慎将
溶液溅到皮肤上，则需用大量水冲洗，
同时涂抹
，以中和碱液，A 正确；
B．Y 为Li，在空气中燃烧的产物只有Li2O，B 错误；
C．X 为B，与氢元素会形成BH3或B2H4等硼氢化合物，B 元素与H 元素以共价键结合，属于共价化合
物，C 错误；
D．
和
两者的质子数均为3，中子数不同，所以两者互为同位素，D 错误；
故选A。
考向二 分子结构与性质
7．（2023·湖南卷）下列有关物质结构和性质的说法错误的是
A．含有手性碳原子的分子叫做手性分子
B．邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点
C．酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可发生水解反应
D．冠醚(18-冠-6)的空穴与K+尺寸适配，两者能通过弱相互作用形成超分子
【答案】D
【解析】A．手性分子中含有手性碳原子，可以利用分子中知否含有手性碳原子区分物质是否含有手性，A
正确；
B．邻羟基苯甲醛中含有分子内氢键，分子内氢键可以降低物质的熔沸点，因此邻羟基苯甲醛的熔沸点低
于对羟基苯甲醛的熔沸点，B 正确；
C．酰胺在酸性条件下反应生成羧基和氨基，在碱性条件下反应生成羧酸盐和氨气，二者均为水解反应，C
正确；
D．冠醚(18-冠-6)的空穴大小为260~320pm，可以适配K+(276pm)、Rb+(304pm)，冠醚与离子之间以配位键
的形式结合，属强相互作用，D 错误；
故答案选D。
8．（2023·湖北卷）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．
和
的VSEPR 模型均为四面体
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B．
和
的空间构型均为平面三角形
C．
和
均为非极性分子
D．
与
的键角相等
【答案】A
【解析】A．甲烷分子的中心原子的价层电子对为4，水分子的中心原子价层电子对也为4，所以他们的
VSEPR 模型都是四面体，A 正确；
B．SO
的孤电子对为1，CO
的孤电子对为0，所以SO
的空间构型为三角锥形，CO
的空间构型为
平面三角形，B 错误，
C．CH4为正四面体结构，为非极性分子，SF4中心原子有孤电子对，为极性分子，C 错误；
D．XeF2和XeO2分子中，孤电子对不相等，孤电子对越多，排斥力越大，所以键角不等，D 错误；
故选A。
9．（2023·湖北卷）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：正戊烷(36.1℃)高于新戊烷(9.5℃)
分子间作用力
B
熔点：
(1040℃)远高于
(178℃升华)
晶体类型
C
酸性：
(
)远强于
(
)
羟基极性
D
溶解度(20℃)：
(29g)大于
(8g)
阴离子电荷
【答案】D
【解析】A．正戊烷和新戊烷形成的晶体都是分子晶体，由于新戊烷支链多，对称性好，分子间作用力
小，所以沸点较低，故A 正确；
B．AlF3为离子化合物，形成的晶体为离子晶体，熔点较高，AlCl3为共价化合物，形成的晶体为分子晶
体，熔点较低，则
熔点远高于
，故B 正确；
C．由于电负性F>H，C-F 键极性大于C-H 键，使得羧基上的羟基极性增强，氢原子更容易电离，酸性增
强，故C 正确；
D．碳酸氢钠在水中的溶解度比碳酸钠小的原因是碳酸氢钠晶体中HCO 间存在氢键，与晶格能大小无
关，即与阴离子电荷无关，故D 错误；
答案选D。
10．（2022·天津卷）利用反应
可制备N2H4。下列叙述正确的是
A．NH3分子有孤电子对，可做配体
B．NaCl 晶体可以导电
C．一个N2H4分子中有4 个σ 键
21
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D．NaClO 和NaCl 均为离子化合物，他们所含的化学键类型相同
【答案】A
【解析】A．NH3中N 原子的孤电子对数＝
＝1，可以提供1 对孤电子对，可以做配体，A 正确；
B．导电需要物质中有可自由移动的离子或电子，NaCl 晶体中没有自由移动的电子或者离子，故不能导
电，B 错误；
C．单键属于σ 键，双键中含有1 个σ 键和1 个π 键，三键中含有1 个σ 键和2 个π 键；N2H4的结构式为
，分子中含有5 个σ 键，C 错误；
D．NaClO 含有离子键和共价键，NaCl 只含有离子键，都是离子化合物，但所含的化学键类型不同，D 错
误；
故选A。
11．（2022·辽宁卷）理论化学模拟得到一种
离子，结构如图。下列关于该离子的说法错误的是
A．所有原子均满足8 电子结构
B．N 原子的杂化方式有2 种
C．空间结构为四面体形
D．常温下不稳定
【答案】B
【解析】A．由
的结构式可知，所有N 原子均满足8 电子稳定结构，A 正确；
B．中心N 原子为
杂化，与中心N 原子直接相连的N 原子为
杂化，与端位N 原子直接相连的N 原子
为
杂化，端位N 原子为
杂化，则N 原子的杂化方式有3 种，B 错误；
C．中心N 原子为
杂化，则其空间结构为四面体形，C 正确；
D．
中含叠氮结构(
)，常温下不稳定，D 正确；
故答案选B。
考向三 晶体结构与性质
12．（2023·新课标卷）一种可吸附甲醇的材料，其化学式为
，部分晶体结构
如下图所示，其中
为平面结构。
22
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下列说法正确的是
A．该晶体中存在N-H…O 氢键
B．基态原子的第一电离能：
C．基态原子未成对电子数：
D．晶体中B、N 和O 原子轨道的杂化类型相同
【答案】A
【解析】A．由晶体结构图可知，
中的
的
与
中的
形成氢键，因此，该晶
体中存在
氢键，A 说法正确；
B．同一周期元素原子的第一电离能呈递增趋势，但是第ⅡA、ⅤA 元素的原子结构比较稳定，其第一电
离能高于同周期的相邻元素的原子，因此，基态原子的第一电离能从小到大的顺序为C< O < N，B 说法不
正确；
C．B、C、O、N 的未成对电子数分别为1、2、2、3，因此，基态原子未成对电子数B<C=O<N，C 说法不
正确；
D．
为平面结构，则其中的C 和N 原子轨道杂化类型均为
；
中B 与4 个O 形
成了4 个σ 键，B 没有孤电子对，则B 的原子轨道杂化类型为
；
中O 分别与B 和C 形成
了2 个σ 键，O 原子还有2 个孤电子对，则O 的原子轨道的杂化类型均为
；综上所述，晶体中B、О 和
N 原子轨道的杂化类型不相同，D 说法不正确；
综上所述，本题选A。
13．（2023·北京卷）中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔，是碳材料科学的一大进步。
下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是
A．三种物质中均有碳碳原子间的
键
B．三种物质中的碳原子都是
杂化
C．三种物质的晶体类型相同
D．三种物质均能导电
【答案】A
【解析】A．原子间优先形成
键，三种物质中均存在
键，A 项正确；
B．金刚石中所有碳原子均采用
杂化，石墨中所有碳原子均采用
杂化，石墨炔中苯环上的碳原子采
用
杂化，碳碳三键上的碳原子采用
杂化，B 项错误；
C．金刚石为共价晶体，石墨炔为分子晶体，石墨为混合晶体，C 项错误；
D．金刚石中没有自由移动电子，不能导电，D 项错误；
故选A。
14．（2023·山东卷）石墨与F2 在450℃反应，石墨层间插入F 得到层状结构化合物(CF)x，该物质仍具润
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滑性，其单层局部结构如图所示。下列关于该化合物的说法正确的是
A．与石墨相比，(CF)x导电性增强
B．与石墨相比，(CF)x抗氧化性增强
C．(CF)x中
的键长比
短
D．1mol(CF)x中含有2xmol 共价单键
【答案】B
【解析】A．石墨晶体中每个碳原子上未参与杂化的1 个2p 轨道上电子在层内离域运动，故石墨晶体能导
电，而(CF)x中没有未参与杂化的2p 轨道上的电子，故与石墨相比，(CF)x导电性减弱，A 错误；
B．(CF)x中C 原子的所有价键均参与成键，未有未参与成键的孤电子或者不饱和键，故与石墨相比，(CF)x
抗氧化性增强，B 正确；
C．已知C 的原子半径比F 的大，故可知(CF)x中
的键长比
长，C 错误；
D．由题干结构示意图可知，在(CF)x 中C 与周围的3 个碳原子形成共价键，每个C-C 键被2 个碳原子共
用，和1 个F 原子形成共价键，即1mol(CF)x中含有2.5xmol 共价单键，D 错误；
故答案为：B。
15．（2023·湖南卷）科学家合成了一种高温超导材料，其晶胞结构如图所示，该立方晶胞参数为
。阿
伏加德罗常数的值为
。下列说法错误的是
A．晶体最简化学式为
B．晶体中与
最近且距离相等的
有8 个
C．晶胞中B 和C 原子构成的多面体有12 个面
D．晶体的密度为
【答案】C
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【解析】A．根据晶胞结构可知，其中K 个数：8×
=1，其中Ca 个数：1，其中B 个数：12×
=6，其中C
个数：12×
=6，故其最简化学式为
，A 正确；
B．根据晶胞结构可知，
位于晶胞体心，Ca 位于定点，则晶体中与
最近且距离相等的
有8 个，
B 正确；
C．根据晶胞结构可知，晶胞中B 和C 原子构成的多面体有14 个面，C 错误；
D．根据选项A 分析可知，该晶胞最简化学式为
，则1 个晶胞质量为：
，晶胞体积为a3×10-
30cm3，则其密度为
，D 正确；
故选C。
16．（2023·湖北卷）镧La 和H 可以形成一系列晶体材料
，在储氢和超导等领域具有重要应用。
，属于立方晶系，晶胞结构和参数如图所示。高压下，
中的每个H 结合4 个H 形成类似
的
结构，即得到晶体
。下列说法错误的是
A．
晶体中La 的配位数为8
B．晶体中H 和H 的最短距离：
C．在
晶胞中，H 形成一个顶点数为40 的闭合多面体笼
D．
单位体积中含氢质量的计算式为
【答案】C
【解析】A．由
的晶胞结构可知，La 位于顶点和面心，晶胞内8 个小立方体的中心各有1 个H 原子，
若以顶点La 研究，与之最近的H 原子有8 个，则La 的配位数为8，故A 正确；
B．由
晶胞结构可知，每个H 结合4 个H 形成类似
的结构，H 和H 之间的最短距离变小，则晶体
中H 和H 的最短距离：
，故B 正确；
C．由题干信息可知，在
晶胞中，每个H 结合4 个H 形成类似
的结构，这样的结构有8 个，顶点
数为4 8=32，且不是闭合的结构，故C 错误；
D．1 个
晶胞中含有5 8=40 个H 原子，含H 质量为
g，晶胞的体积为(484.0 10-10cm)3=(4.84 10-
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8)3cm3，则
单位体积中含氢质量的计算式为
，故D 正确；
答案选C。
17．（2023·辽宁卷）晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1)，
进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是
A．图1 晶体密度为
g∙cm-3
B．图1 中O 原子的配位数为6
C．图2 表示的化学式为
D．
取代产生的空位有利于
传导
【答案】C
【解析】A．根据均摊法，图1 的晶胞中含Li：8×
+1=3，O：2×
=1，Cl：4×
=1，1 个晶胞的质量为
g=
g，晶胞的体积为(a×10-10cm)3=a3×10-30cm3，则晶体的密度为
g÷(a3×10-30cm3)=
g/cm3，A 项正确；
B．图1 晶胞中，O 位于面心，与O 等距离最近的Li 有6 个，O 原子的配位数为6，B 项正确；
C．根据均摊法，图2 中Li：1，Mg 或空位为8×
=2。O：2×
=1，Cl 或Br：4×
=1，Mg 的个数小于
2，根据正负化合价的代数和为0，图2 的化学式为LiMgOClxBr1-x，C 项错误；
D．进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料，说明Mg2+取代产生的空位有利于
Li+的传导，D 项正确；
答案选C。
18．（2022·山东卷）
、
属于第三代半导体材料，二者成键结构与金刚石相似，晶体中只存在
键、
键。下列说法错误的是
A．
的熔点高于
B．晶体中所有化学键均为极性键
C．晶体中所有原子均采取
杂化
D．晶体中所有原子的配位数均相同
【答案】A
【解析】Al 和Ga 均为第ⅢA 元素，N 属于第ⅤA 元素，AlN、GaN 的成键结构与金刚石相似，则其为共
价晶体，且其与金刚石互为等电子体，等电子体之间的结构和性质相似。AlN、GaN 晶体中，N 原子与其
相邻的原子形成3 个普通共价键和1 个配位键。
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A．因为AlN、GaN 为结构相似的共价晶体，由于Al 原子的半径小于Ga，N—Al 的键长小于N—Ga 的，
则N—Al 的键能较大，键能越大则其对应的共价晶体的熔点越高，故GaN 的熔点低于AlN，A 说错误；
B．不同种元素的原子之间形成的共价键为极性键，故两种晶体中所有化学键均为极性键，B 说法正确；
C．金刚石中每个C 原子形成4 个共价键（即C 原子的价层电子对数为4），C 原子无孤电子对，故C 原子
均采取sp ３杂化；由于AlN、GaN 与金刚石互为等电子体，则其晶体中所有原子均采取sp3杂化，C 说法正
确；
D．金刚石中每个C 原子与其周围4 个C 原子形成共价键，即C 原子的配位数是4，由于AlN、GaN 与金
刚石互为等电子体，则其晶体中所有原子的配位数也均为4，D 说法正确。
综上所述，本题选A。
19．（2022·山东卷）
是一种钠离子电池正极材料，充放电过程中正极材料立方晶胞(示意图)的组成
变化如图所示，晶胞内未标出因放电产生的0 价Cu 原子。下列说法正确的是
A．每个
晶胞中
个数为x
B．每个
晶胞完全转化为
晶胞，转移电子数为8
C．每个
晶胞中0 价Cu 原子个数为
D．当
转化为
时，每转移
电子，产生
原子
【答案】BD
【解析】A．由晶胞结构可知，位于顶点和面心的硒离子个数为8×
+6×
=4，位于体内的铜离子和亚铜
离子的个数之和为8，设晶胞中的铜离子和亚铜离子的个数分别为a 和b，则a+b=8-4x，由化合价代数和为
0 可得2a+b=4×2，解得a=4x，故A 错误；
B．由题意可知，Na2Se 转化为Cu2-xSe 的电极反应式为Na2Se-2e-+(2-x)Cu=Cu2-xSe+2Na+，由晶胞结构可
知，位于顶点和面心的硒离子个数为8×
+6×
=4，则每个晶胞中含有4 个Na2Se，转移电子数为8，故B
正确；
C．由题意可知，Cu2-xSe 转化为NaCuSe 的电极反应式为Cu2-xSe+ e-+Na+=NaCuSe+(1-x)Cu，由晶胞结构可
知，位于顶点和面心的硒离子个数为8×
+6×
=4，则每个晶胞中含有4 个NaCuSe，晶胞中0 价铜而个数
为(4-4x)，故C 错误；
D．由题意可知，NayCu2-xSe 转化为NaCuSe 的电极反应式为NayCu2-xSe+(1-y) e-+ Na+=NaCuSe+(1-x)Cu，所
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以每转移(1-y)电子，产生(1-x)mol 铜，故D 正确；
故选BD。
考向四 元素周期表和元素周期律的应用
20．（2022·湖南卷）下列说法错误的是
A．氢键，离子键和共价键都属于化学键
B．化学家门捷列夫编制了第一张元素周期表
C．药剂师和营养师必须具备化学相关专业知识
D．石灰石是制造玻璃和水泥的主要原料之一
【答案】A
【解析】A．离子键和共价键都属于化学键，氢键属于分子间作用力，A 说法错误；
B．第一张元素周期表是俄国化学家门捷列夫编制的，B 说法正确；
C．药剂师和营养师的工作分别与药剂和营养物质有关，因此必须具备相关的化学专业知识才能胜任相关
工作，C 说法正确；
D．制造玻璃的主要原料是石灰石、石英和纯碱，制造水泥的主要原料是石灰石和黏土，D 说法正确；
综上所述，本题选A。
21．（2022·天津卷）下列物质沸点的比较，正确的是
A．
B．HF>HCl
C．
D．
【答案】B
【解析】A．甲烷和乙烷组成结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高，因此沸点
，故A 错误；
B．HF 存在分子间氢键，因此沸点HF＞HCl，故B 正确；
C．
组成结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高，因此沸点
，故C
错误；
D．相同碳原子的烷烃，支链越多，沸点越低，因此
，故D 错误。
综上所述，答案为B。
22．（2022·辽宁卷）下列类比或推理合理的是
已知
方法
结论
A
沸点：
类比
沸点：
B
酸性：
类比
酸性：
C
金属性：
推理
氧化性：
28
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D
：
推理
溶解度：
【答案】A
【解析】A．
、
、
的相对分子质量逐渐增大，沸点逐渐升高，可推知分子晶体的相对分子质量越
大，分子间作用力越大，沸点越高，由于相对分子质量：
，所以沸点：
，故A
正确；
B．非金属元素最高价含氧酸的酸性与非金属性有关，元素的非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，
所以酸性：
，酸性：
，故B 错误；
C．由金属性：
，可推出氧化性
；由离子方程式
可得，氧化性：
，故C 错误；
D．
和
的阴、阳离子个数比不相同，不能通过
大小来比较二者在水中的溶解度，故D 错
误；
选A。
23．（2022·江苏卷）工业上电解熔融
和冰晶石
的混合物可制得铝。下列说法正确的是
A．半径大小：
B．电负性大小：
C．电离能大小：
D．碱性强弱：
【答案】A
【解析】A．核外电子数相同时，核电荷数越大半径越小，故半径大小为
，故A 正确；
B．同周期元素核电荷数越大电负性越大，故
，故B 错误；
C．同周期从左往右第一电离能呈增大趋势，同主族从上往下第一电离能呈减小趋势，故电离能大小为
，故C 错误；
D．元素金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，故碱性强弱为
，故D 错
误；
故选A。
考向五 元素推断
24．（2023·全国甲卷）W、X、Y、Z 为短周期主族元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为19。Y
的最外层电子数与其K 层电子数相等，WX2是形成酸雨的物质之一。下列说法正确的是
A．原子半径：
B．简单氢化物的沸点：
C．
与
可形成离子化合物
D．
的最高价含氧酸是弱酸
【答案】C
【分析】W、X、Y、Z 为短周期主族元素，原子序数依次增大，WX2是形成酸雨的物质之一，根据原子序
数的规律，则W 为N，X 为O，Y 的最外层电子数与其K 层电子数相等，又因为Y 的原子序数大于氧的，
则Y 电子层为3 层，最外层电子数为2，所以Y 为Mg，四种元素最外层电子数之和为19，则Z 的最外层
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电子数为6，Z 为S，据此解答。
【解析】A．X 为O，W 为N，同周期从左往右，原子半径依次减小，所以半径大小为W＞X，A 错误；
B．X 为O，Z 为S，X 的简单氢化物为H2O，含有分子间氢键，Z 的简单氢化物为H2S，没有氢键，所以
简单氢化物的沸点为X＞Z，B 错误；
C．Y 为Mg，X 为O，他们可形成MgO，为离子化合物，C 正确；
D．Z 为S，硫的最高价含氧酸为硫酸，是强酸，D 错误；
故选C。
25．（2023·全国乙卷）一种矿物由短周期元素W、X、Y 组成，溶于稀盐酸有无色无味气体生成。W、
X、Y 原子序数依次增大。简单离子
与
具有相同的电子结构。下列叙述正确的是
A．X 的常见化合价有
、
B．原子半径大小为
C．YX 的水合物具有两性
D．W 单质只有4 种同素异形体
【答案】A
【分析】W、X、Y 为短周期元素，原子序数依次增大，简单离子X2-与Y2+具有相同的电子结构，则它们
均为10 电子微粒， X 为O，Y 为Mg，W、X、Y 组成的物质能溶于稀盐酸有无色无味的气体产生，则W
为C，产生的气体为二氧化碳，据此解答。
【解析】A．X 为O，氧的常见价态有-1 价和-2 价，如H2O2和H2O，A 正确；
B．W 为C，X 为O，Y 为Mg，同主族时电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，原子序数越
小，原子半径越大，所以原子半径大小为：Y＞W＞X，B 错误；
C．Y 为Mg，X 为O，他们可形成MgO，水合物为Mg(OH)2，Mg(OH)2只能与酸反应生成盐和水，不能与
碱反应，所以YX 的水合物没有两性，C 错误；
D．W 为C，碳的同素异形体有：金刚石、石墨、石墨烯、富勒烯、碳纳米管等，种类不止四种，D 错
误；
故选A。
26．（2023·湖南卷）日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3(ZX4)2·WY2。已知：X、Y、Z 和W
为原子序数依次增大的前20 号元素，W 为金属元素。基态X 原子s 轨道上的电子数和p 轨道上的电子数相
等，基态X、Y、Z 原子的未成对电子数之比为2：1：3。下列说法正确的是
A．电负性：X>Y>Z>W
B．原子半径：X<Y<Z<W
C．Y 和W 的单质都能与水反应生成气体
D．Z 元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性
【答案】C
【分析】根据题中所给的信息，基态X 原子s 轨道上的电子式与p 轨道上的电子式相同，可以推测X 为O
元素或Mg 元素，由荧光粉的结构可知，X 主要形成的是酸根，因此X 为O 元素；基态X 原子中未成键电
子数为2，因此Y 的未成键电子数为1，又因X、Y、Z、W 的原子序数依次增大，故Y 可能为F 元素、Na
元素、Al 元素、Cl 元素，因题目中给出W 为金属元素且荧光粉的结构中Y 与W 化合，故Y 为F 元素或Cl
元素；Z 原子的未成键电子数为3，又因其其原子序大于Y，故Y 应为F 元素、Z 其应为P 元素；从荧光粉
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的结构式可以看出W 为某+2 价元素，故其为Ca 元素；综上所述，X、Y、Z、W 四种元素分别为O、F、
P、Ca，据此答题。
【解析】A．电负性用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小，根据其规律，同一周期从左到右
依次增大，同一主族从上到下依次减小，故四种原子的电负性大小为：Y>X>Z>W，A 错误；
B．同一周期原子半径从左到右依次减小，同一主族原子半径从上到下依次增大，故四种原子的原子半径
大小为：Y<X<Z<W，B 错误；
C．F2与水反应生成HF 气体和O2，Ca 与水反应生成氢氧化钙和氢气，二者均可以生成气体，C 正确；
D．Z 元素的最高价氧化物对应的水化物为H3PO4，几乎没有氧化性，D 错误；
故答案选C。
27．（2023·浙江卷）X、Y、Z、W 四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Y 与Z 位于同一周期，
且只有X、 Y 元素相邻。X 基态原子核外有2 个未成对电子，W 原子在同周期中原子半径最大。下列说法
不正确的是
A．第一电离能：
B．电负性：
C．Z、W 原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径：
D．
与水反应生成产物之一是非极性分子
【答案】A
【分析】X、Y、Z、W 四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Y 与Z 位于同一周期，且只有X、
Y 元素相邻。X 基态原子核外有2 个未成对电子，则X 为C，Y 为N，Z 为F，W 原子在同周期中原子半径
最大，则W 为Na。
【解析】A．根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但第IIA 族大于第IIIA 族，第VA 族大于第VIA
族，则第一电离能：
，故A 错误；
B．根据同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，则电负性：
，故
B 正确；
C．根据同电子层结构核多径小，则Z、W 原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径：
，故C 正
确；
D．
与水反应生成产物之一为乙炔，乙炔是非极性分子，故D 正确。
综上所述，答案为A。
28．（2023·辽宁卷）某种镁盐具有良好的电化学性能，其阴离子结构如下图所示。W、X、Y、Z、Q 是核
电荷数依次增大的短周期元素，W、Y 原子序数之和等于Z，Y 原子价电子数是Q 原子价电子数的2 倍。
下列说法错误的是
A．W 与X 的化合物为极性分子
B．第一电离能
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C．Q 的氧化物是两性氧化物
D．该阴离子中含有配位键
【答案】AB
【分析】W、X、Y、Z、Q 是核电荷数依次增大的短周期元素，W 形成1 条单键且核电荷数最小，W 为
H，X 形成4 条键，核电荷数大于H，且小于其他三种元素，X 为C，Y 形成2 条单键，核电荷数大于C，
Y 为O，W、Y 原子序数之和等于Z，Z 为F，Y 原子价电子数为Q 原子价电子数的2 倍，Q 为Al。
【解析】A．W 与X 的化合物不一定为极性分子，如CH4就是非极性分子，A 错误；
B．同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，则第一电离能F>O>C，B 错误；
C．Q 为Al，Al2O3为两性氧化物，C 正确；
D．该阴离子中L 与Q 之间形成配位键，D 正确；
故答案选AB。
29．（2023·湖北卷）W、X、Y、Z 为原子序数依次增加的同一短周期元素，其中X、Y、Z 相邻，W 的核
外电子数与X 的价层电子数相等，
是氧化性最强的单质，4 种元素可形成离子化合物
。下
列说法正确的是
A．分子的极性：
B．第一电离能：X<Y<Z
C．氧化性：
D．键能：
【答案】A
【分析】
是氧化性最强的单质，则Z 是F，X、Y、Z 相邻，且X、Y、Z 为原子序数依次增加的同一短
周期元素，则X 为N，Y 为O，W 的核外电子数与X 的价层电子数相等，则W 为B，即：W 为B，X 为
N，Y 为O，Z 是F，以此解题。
【解析】A．由分析可知，W 为B，X 为N，Z 是F，WZ3为BF3，XZ3为NF3，其中前者的价层电子对数为
3，空间构型为平面三角形，为非极性分子，后者的价层电子对数为4，有一对孤电子对，空间构型为三角
锥形，为极性分子，则分子的极性：
，A 正确；
B．由分析可知，X 为N，Y 为O，Z 是F，同一周期越靠右，第一电离能越大，但是N 的价层电子排布式
为2s22p3，为半满稳定结构，其第一电离能大于相邻周期的元素，则第一电离能：Y<X<Z，B 错误；
C．由分析可知，W 为B，X 为N，Y 为O，则
为
，
为
，两种化合物中N 和B 的化合
价都是+3 价，但是N 的非金属性更强一些，故
的氧化性更强一些，C 错误；
D．由分析可知，X 为N，Y 为O，Z 是F，其中N 对应的单质为氮气，其中包含三键，键能较大，D 错
误；
故选A。
30．（2022·全国乙卷）化合物
可用于电讯器材、高级玻璃的制造。W、X、Y、Z 为短
周期元素，原子序数依次增加，且加和为21。
分子的总电子数为奇数常温下为气体。该化合物的热重
曲线如图所示，在
以下热分解时无刺激性气体逸出。下列叙述正确的是
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A．W、X、Y、Z 的单质常温下均为气体
B．最高价氧化物的水化物酸性：
C．
阶段热分解失去4 个
D．
热分解后生成固体化合物
【答案】D
【解析】化合物(YW4X5Z8·4W2Z)可用于电讯器材、高级玻璃的制造。W、X、Y、Z 为短周期元素，原子序
数依次增加，且加和为21。该化合物的热重曲线如图所示，在200℃以下热分解时无刺激性气体逸出，则
说明失去的是水，即W 为H，Z 为O，YZ2分子的总电子数为奇数，常温下为气体，则Y 为N，原子序数
依次增加，且加和为21，则X 为B。
A．X(B)的单质常温下为固体，故A 错误；
B．根据非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，则最高价氧化物的水化物酸性：X(H3BO3)＜
Y(HNO3)，故B 错误；
C．根据前面已知200℃以下热分解时无刺激性气体逸出，则说明失去的是水，若100～200℃阶段热分解
失去4 个H2O，则质量分数
，则说明不是失去去4 个H2O，故C
错误；
D．化合物(NH4B5O8·4H2O)在500℃热分解后若生成固体化合物X2Z3(B2O3)，根据硼元素守恒，则得到关系
式2NH4B5O8·4H2O～5B2O3，则固体化合物B2O3质量分数为
，说明假设正确，故D 正确。
综上所述，答案为D。
31．（2022·广东卷）甲～戊均为短周期元素，在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧化物对
应的水化物为强酸。下列说法不正确的是
A．原子半径：丁＞戊＞乙
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B．非金属性：戊＞丁＞丙
C．甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生
D．丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
【答案】C
【解析】甲～戊是短周期元素，戊中的最高价氧化物对应水化物为强酸，则可能是硫酸或高氯酸，若是高
氯酸，则戊为Cl，甲为N、乙为F、丙为P、丁为S，若是硫酸，则戊为S，甲为C、乙为O、丙为Si、丁
为P。
A．根据层多径大，同电子层结构核多径小原则，则原子半径：丁＞戊＞乙，故A 正确；
B．根据同周期从左到右非金属性逐渐增强，则非金属性：戊＞丁＞丙，故B 正确；
C．甲的氢化物可能为氨气，可能为甲烷、乙烷等，若是氨气，则遇氯化氢一定有白烟产生；若是甲烷、
乙烷等，则遇氯化氢不反应，没有白烟生成，故C 错误；
D．丙的最高价氧化物对应的水化物可能是硅酸、也可能是磷酸，都一定能与强碱反应，故D 正确。
综上所述，答案为C。
32．（2022·全国甲卷）Q、X、Y、Z 是原子序数依次增大的短周期主族元素，其最外层电子数之和为
19。Q 与X、Y、Z 位于不同周期，X、Y 相邻，Y 原子最外层电子数是Q 原子内层电子数的2 倍。下列说
法正确的是
A．非金属性：
B．单质的熔点：
C．简单氢化物的沸点：
D．最高价含氧酸的酸性：
【答案】D
【解析】Q、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期主族元素，Q 与X、Y、Z 不在同一周期，Y 原子最外
层电子数为Q 元原子内层电子数的2 倍，则Q 应为第二周期元素，X、Y、Z 位于第三周期，Y 的最外层电
子数为4，则Y 为Si 元素，X、Y 相邻，且X 的原子序数小于Y，则X 为Al 元素，Q、X、Y、Z 的最外层
电子数之和为19，则Q、Z 的最外层电子数之和为19-3-4=12，主族元素的最外层电子数最多为7，若Q 的
最外层电子数为7，为F 元素，Z 的最外层电子数为5，为P 元素，若Q 的最外层电子数为6，为O 元素，
则Z 的最外层电子数为6，为S 元素，若Q 的最外层电子数为5，为N 元素，Z 的最外层电子数为7，为Cl
元素；综上所述，Q 为N 或O 或F，X 为Al，Y 为Si，Z 为Cl 或S 或P，据此分析解题。
A．X 为Al，Q 为N 或O 或F，同一周期从左往右元素非金属性依次增强，同一主族从上往下依次减弱，
故非金属性：Q>X，A 错误；
B．由分析可知，X 为Al 属于金属晶体，Y 为Si 属于原子晶体或共价晶体，故单质熔点Si>Al，即Y>X，
B 错误；
C．含有氢键的物质沸点升高，由分析可知Q 为N 或O 或F，其简单氢化物为H2O 或NH3或HF，Z 为Cl
或S 或P，其简单氢化物为HCl 或H2S 或PH3，由于前者物质中存在分子间氢键，而后者物质中不存在，
故沸点Q>Z，C 错误；
D．元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强，P、S、Cl 的非金属性均强于Si，因此最高价含氧
酸酸性：Z>Y，D 正确；
故答案为：D。
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33．（2022·重庆卷）R、X、Y、Z 均为短周期主族元素，Y 与Z 同主族且Z 的原子序数大于Y。R 和X 的
原子获得1 个电子均可形成稀有气体原子的电子层结构，R 的最高化合价为+1。1mol 化合物RZY3X 含
58mol 电子。下列说法正确的是
A．R 与X 形成的化合物水溶液呈碱性
B．X 是四种元素中原子半径最大的
C．Y 单质的氧化性比Z 单质的弱
D．Z 的原子最外层电子数为6
【答案】D
【分析】由题干信息可知，R、X、Y、Z 均为短周期主族元素，Y 与Z 同主族且Z 的原子序数大于Y，R
和X 的原子获得1 个电子均可形成稀有气体原子的电子层结构，R 的最高化合价为+1，则R 为H，X 为Cl
或F；1mol 化合物RZY3X 含58mol 电子，设Y 的原子序数为a，则Z 的原子序数为a+8；若X 为F，则有
1+9+a+8+3a=58，解得a=10，则Y 为Ne，不符合题意；若X 为Cl，则有1+17+a+8+3a=58，解得a=8，则
Y 为O，Z 为S；故R 为H、X 为Cl、Y 为O、Z 为S，据此分析解题。
【解析】A．由分析可知，R 为H、X 为Cl，故R 与X 形成的化合物即HCl 水溶液呈酸性，A 错误；
B．由分析可知，R 为H、X 为Cl、Y 为O、Z 为S，故S 是四种元素中原子半径最大的，B 错误；
C．由分析可知，Y 为O、Z 为S，由于O 的非金属性比S 强，故O2的氧化性比S 强，C 错误；
D．由分析可知，Z 为S，是16 号元素，S 原子最外层电子数为6，D 正确；
故答案为：D。
34．（2022·福建卷）某非线性光学晶体由钾元素(K)和原子序数依次增大的X、Y、Z、W 四种短周期元素
组成。X 与Y、Z 与W 均为同周期相邻元素，X 的核外电子总数为最外层电子数的2 倍，Z 为地壳中含量
最多的元素。下列说法正确的是
A．简单氢化物沸点：
B．
分子的空间构型为三角锥形
C．原子半径：
D．最高价氧化物对应水化物的碱性：
【答案】A
【分析】X 的核外电子总数为最外层电子数的2 倍，X 为Be；Z 为地壳中含量最多的元素，Z 为O，X 与
Y、Z 与W 均为同周期相邻元素，Y 为B，W 为F，据此解答。
【解析】A．
常温下为液态，HF 常温下为气体，沸点
，故A 正确；
B．
为BF3，中心B 原子有3 对价电子且没有孤电子对，空间构型为平面三角形，故B 错误；
C．四种元素为同周期元素，随核电荷数增大原子半径减小，原子半径：Be>B>O>F，故C 错误；
D．Be 最高价氧化物水化物为Be(OH)2，溶液显两性，B 最高价氧化物的水化物为H3BO3，溶液显酸性，
故D 错误；
故选：A。
35．（2022·辽宁卷）短周期元素X、Y、Z、W、Q 原子序数依次增大。基态X、Z、Q 原子均有两个单电
子，W 简单离子在同周期离子中半径最小，Q 与Z 同主族。下列说法错误的是
A．X 能与多种元素形成共价键
B．简单氢化物沸点：
C．第一电离能：
D．电负性：
【答案】B
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【分析】短周期元素X、Y、Z、W、Q 原子序数依次增大，W 简单离子在同周期离子中半径最小，说明W
为第三周期元素Al。短周期元素的基态原子中有两个单电子，可分类讨论：①为第二周期元素时，最外层
电子排布为2s22p2或2s22p4，即C 或O；②为第三周期元素时，最外层电子排布为3s23p2或3s23p4，即Si 或
S。Q 与Z 同主族，结合原子序数大小关系可知，则X、Z、Q 分别为C、O 和S，则Y 为N。
【解析】A．X 为C，能与多种元素(H、O、N、P、S 等)形成共价键，A 正确；
B．Z 和Q 形成的简单氢化物为H2O 和H2S，由于H2O 分子间能形成氢键，故H2O 沸点高于H2S，B 错误；
C．Y 为N，Z 为O，N 的最外层p 轨道电子为半充满结构，比较稳定，故其第一电离能比O 大，C 正确；
D．W 为Al，Z 为O，O 的电负性更大，D 正确；
故选B。
36．（2022·湖南卷）科学家合成了一种新的共价化合物(结构如图所示)，X、Y、Z、W 为原子序数依次增
大的短周期元素，W 的原子序数等于X 与Y 的原子序数之和。下列说法错误的是
A．原子半径：
B．非金属性：
C．Z 的单质具有较强的还原性
D．原子序数为82 的元素与W 位于同一主族
【答案】C
【解析】由共价化合物的结构可知，X、W 形成4 个共价键，Y 形成2 个共价键，Z 形成1 个共价键，X、
Y、Z、W 是原子序数依次增大的短周期元素，W 的原子序数等于X 与Y 的原子序数之和，则X 为C 元
素、Y 为O 元素、Z 为F 元素、W 为Si 元素。
A．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则C、O、F 的原子半径大小顺序为C＞O＞F，故A 正确；
B．同周期元素，从左到右元素的非金属性依次增强，同主族元素，从上到下元素的非金属性依次减弱，
则C、O、Si 的非金属性强弱顺序为O＞C＞Si，故B 正确；
C．位于元素周期表右上角的氟元素的非金属性最强，单质具有很强的氧化性，故C 错误；
D．原子序数为82 的元素为铅元素，与硅元素都位于元素周期表ⅣA 族，故D 正确；
故选C。
一、原子结构、核素
(1)并非所有的原子都含有中子，H 原子核中只有一个质子，没有中子。
(2)一种元素可有若干种不同的核素，也可只有一种核素，因此核素的种类大于元素的种类。
(3)1H2和
2H2既不是同位素，也不是同素异形体。
(4)质子数相同的微粒不一定属于同一种元素，如F 与OH－。
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(5)核外电子数相同的微粒，其质子数不一定相同，如Al3＋与Na＋、F－等，NH 与OH－等。
(4)不同的核素可能具有相同的质子数，如H 与H；也可能具有相同的中子数，如C 与O；也可能具有相同
的质量数，如C 与N；也可能质子数、中子数、质量数均不相同，如H 与C。
(5)同位素的物理性质不同，但化学性质几乎相同。
(6)不同核素之间的转化属于核反应，不属于化学反应。
二、原子核外电子排布
短周期元素原子核外电子排布的特征
原子核中无中子的原子
H
最外层有1 个电子的元素
H、Li、Na
最外层有2 个电子的元素
Be、Mg、He
最外层电子数等于次外层电子数的元素
Be、Ar
最外层电子数是次外层电子数2 倍的元素
C
最外层电子数是次外层电子数3 倍的元素
O
最外层电子数是次外层电子数4 倍的元素
Ne
电子层数与最外层电子数相等的元素
H、Be、Al
电子总数为最外层电子数2 倍的元素
Be
次外层电子数是最外层电子数2 倍的元素
Li、Si
内层电子总数是最外层电子数2 倍的元素
Li、P
三、化学键和分子间作用力
判断正误
1．化学键的判断
(1)化学键是相邻离子或原子间的一种强作用力，既包括静电吸引力，又包括静电排斥力 ( )
(2)所有物质中都存在化学键 ( )
(3)由活泼金属元素与活泼非金属元素形成的化学键都是离子键( )
(4)原子最外层只有一个电子的元素原子跟卤素原子结合时，所形成的化学键一定是离子键 ( )
(5)非金属元素的两个原子之间一定形成共价键，但多个原子间也可能形成离子键 ( )
(6)共价化合物溶于水，分子内共价键被破坏，单质溶于水，分子内共价键不被破坏( )
答案： (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)×
2．“8 电子”稳定结构的判断
(1)N2和Cl2两种分子中，每个原子的最外层都具有8 电子稳定结构( )
(2)CH4和CCl4中，每个原子的最外层都具有8 电子稳定结构( )
(3)Mg2＋和S2－的最外层电子都形成了8 个电子的稳定结构( )
(4)N2和NH3中，每个原子的最外层都具有8 电子稳定结构( )
(5)PCl5中，每个原子的最外层都具有8 电子稳定结构( )
(6)CO2、NCl3中所有原子最外层都满足8 电子结构( )
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(7)常温常压下，气态单质分子中，每个原子的最外层都具有8 电子稳定结构( )
答案： (1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√ (7)×
3．分子间作用力和氢键判断
(1)H2O 的稳定性大于H2S，是因为水分子间存在氢键( )
(2)F2、Cl2、Br2、I2的熔沸点逐渐升高，是因为分子间作用力越来越大( )
(3)共价化合物分子间均不存在分子间作用力( )
(4)HF、HCl、HBr、HI 的稳定性逐渐减弱，其熔沸点逐渐升高( )
(5)由于分子间作用力逐渐增加，甲烷、乙烷、丙烷的沸点逐渐升高( )
(6)H2S、H2O 为同一主族元素的氢化物，且相对分子质量：H2S>H2O，则必有沸点：H2S>H2O( )
答案： (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)×
四、元素金属性和非金属性强弱的判断
金属性
比较
本质
原子越易失电子，金属性越强(与原子失电子数目无关)
判断方法
①在金属活动性顺序表中越靠前，金属性越强
②单质与水或非氧化性酸反应越剧烈，金属性越强
③单质还原性越强或阳离子氧化性越弱，金属性越强
④最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性越强
⑤若Xn＋＋Y―→X＋Ym＋，则Y 比X 的金属性强
⑥元素在周期表中的位置：左边或下方元素的金属性强
非金属性比较
本质
原子越易得电子，非金属性越强(与原子得电子数目无关)
判断方法
①与H2化合越容易，气态氢化物越稳定，非金属性越强
②单质氧化性越强或阴离子还原性越弱，非金属性越强
③最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强
④元素在周期表中的位置：右边或上方元素的非金属性强
五、主族元素性质的变化规律
1.原子结构的变化规律
项目
同周期(左→右)
同主族(上→下)
核电荷数
逐渐增大
逐渐增大
电子层数
相同
逐渐增多
原子半径
逐渐减小
逐渐增大
2.元素及对应化合物性质变化规律
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项目
同周期(左→右)
同主族(上→下)
元
素
化合价
最高正化合价由＋1→＋7(O、
F 除外)最低负化合价＝－(8－
主族序数)
相同，最高正化合价＝主族
序数(O、F 除外)
金属性
金属性逐渐减弱
金属性逐渐增强
非金属性
非金属性逐渐增强
非金属性逐渐减弱
化
合
物
离子的氧化性、还原性
阳离子氧化性逐渐增强
阴离子还原性逐渐减弱
阳离子氧化性逐渐减弱
阴离子还原性逐渐增强
气态氢化物稳定性
逐渐增强
逐渐减弱
最高价氧化物对应的水
化物的酸碱性
碱性逐渐减弱
酸性逐渐增强
碱性逐渐增强
酸性逐渐减弱
六、根据所给信息准确判断元素
1．根据元素周期表结构与原子电子层结构的关系推断
(1)几个重要关系式
①核外电子层数＝周期数(对于大部分元素来说)。
②主族序数＝最外层电子数＝最高正价(O、F 除外)＝8－|最低负价|。
|
③最高正价|－|最低负价|＝
(2)熟悉主族元素在周期表中的特殊位置
①族序数等于周期数的元素：H、Be、Al。
②族序数等于周期数2 倍的元素：C、S。
③族序数等于周期数3 倍的元素：O。
④周期数是族序数2 倍的元素：Li、Ca、Tl。
⑤周期数是族序数3 倍的元素：Na、Ba。
⑥最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素：H、C、Si。
⑦最高正价是最低负价绝对值3 倍的短周期元素：S。
⑧最高正价不等于族序数的短周期元素：O(F 无正价)。
2．根据常见元素及其化合物的特性推断
氢
质量最轻的元素，其单质可以填充气球
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碳
形成化合物最多的元素；可形成自然界硬度最大的物质；气态氢化物中含氢质
量分数最大的元素
氮
空气中含量最多的元素；气态氢化物的水溶液呈碱性的元素
氧
地壳中含量最多的元素；气态氢化物的沸点最高的元素；氢化物在通常状况下
呈液态的元素
氟
最活泼的非金属元素；无正价的元素；无含氧酸的非金属元素；无氧酸可腐蚀
玻璃的元素；气态氢化物最稳定的元素；阴离子的还原性最弱的元素
钠
短周期元素中与水反应较剧烈的金属元素，最高价氧化物的水化物碱性最强的
元素；短周期主族元素中原子半径最大的元素；与氧气在加热条件下反应生成
过氧化物(Na2O2)的元素；焰色反应为黄色的元素
铝
地壳中含量最多的金属元素；最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能
与强碱反应
硅
良好的半导体材料，地壳中含量第二的元素，能跟强碱溶液反应，还能被氢氟
酸溶解
硫
淡黄色晶体，它的氢化物可与其最高价氧化物对应的水化物的浓溶液发生氧化
还原反应
氯
短周期元素中最高价氧化物对应的水化物酸性最强的元素
1．（2024·湖北·三模）下列比较中前者大于后者的是
A．由镁原子核形成的微粒电离一个电子所需最低能量：
与
B．基态氟原子：未成对电子数与成对电子数
C．H-O-H 键角：
与
D．分子的极性：
与HCN
【答案】A
【解析】A．激发态Mg 原子不稳定，容易失去电子，且基态Mg 原子失去一个电子是镁的第二电离能，第
二电离能大于第一电离能，故电离所需能量
大于
，A 正确；
B．基态氟原子未成对电子数有1 个，成对电子数大于1，故B 错误；
C．在
与
中，中心原子都采用sp3 杂化。
分子中有两对孤电子对，而
中只有一对孤电
子对。由于孤电子对之间的排斥力随着孤电子对数量的减少而减小，因此
中的H-O-H 键角会比
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中的H-O-H 键角大，C 错误；
D．白磷分子的构型是正四面体，四个磷原子位于正四面体的四个顶点上，这种结构是对称的，分子是非
极性分子，HCN 是极性分子，D 错误；
故选A。
2．（2024·山东潍坊·三模）下列分子或离子中，空间构型不为直线形的是
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【解析】A．C2Cl2的结构式为Cl-C≡C-Cl，碳碳三键为直线结构，故C2Cl2分子空间构型为直线形，A 不符
合题意；
B．
和CO2是等电子体，结构相似，CO2为直线结构，故
的空间构型是直线形，B 不符合题意；
C．
中心原子I 原子为sp3 杂化，有两对孤对电子，空间构型为角形，C 符合题意；
D．SCN-和CO2是等电子体，结构相似，CO2为直线结构，故SCN-的空间构型是直线形，D 不符合题意；
本题选C。
3．（2024·江西吉安一中一模）下列对事实的分析正确的是
选
项
事实
分析
A
键角：
电负性：C<N<O
B
第一电离能：P>S
原子半径：P>S
C
沸点：CO>
CO 为极性分子，
为非极性分子
D
热稳定性：HF>HCl
HF 中存在氢键，HCl 中不存在氢键
【答案】C
【解析】A．CH4分子中的中心原子C 的价层电子对数为4，无孤电子对，NH3分子中的中心原子N 的价层
电子对数为4，孤电子对数为1、H2O 分子中的中心原子O 的价层电子对数为4，孤电子对数为2，由于孤
电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对对成键电子对的斥力，所以键角大小为
，故A
错误；
B．P、S 位于第二周期，同一周期主族元素，从左往右第一电离能有增大的趋势，但P 的3p 轨道半充满，
比较稳定，其第一电离能高于同周期相邻的两种元素，故B 错误；
C．CO 和N2结构相似，相对分子质量相等，但CO 为极性分子，N2为非极性分子，因此CO 的沸点高于
N2的沸点，故C 正确；
D．F、Cl 位于同一主族，同一主族从上到下，原子半径增大，元素非金属性减弱，对应氢化物的稳定性减
弱，所以热稳定性：HF>HCl，故D 错误；
故答案为：C。
4．（2024·安徽合肥·三模）微量元素硒在生命功能中扮演着举足轻重的角色。下列关于硒元素的说法错误
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的是
A．硒属于元素周期表中的p 区元素
B．生命体中所含元素Se、O、N 的第一电离能：
C．
能被氧化成
D．硒与机体内氨基酸能通过离子键形成硒蛋白
【答案】D
【解析】A．基态硒的价电子排布式为
，属于p 区元素，A 项正确；
B．根据第一电离能的变化规律可知，第一电离能：
，B 项正确；
C．根据氧化还原的性质，
中硒为+4 价，能被氧化成
，C 项正确；
D．Se 与氨基酸以共价键的形式结合，D 项错误；
故选D。
5．（2024·湖北襄阳四中一模）下列关于物质结构与性质的说法正确的是
A．臭氧是由极性键构成的极性分子，因此其在水中的溶解度大于在四氯化碳中的溶解度
B．O—H…O 的键能大于F—H…F 的键能，因此水的沸点高于氟化氢的沸点
C．石墨层间靠范德华力维系，因此石墨的熔点较低
D．水晶内部微观粒子呈现周期性有序排列，因此水晶不同方向的导热性不同
【答案】D
【解析】A．臭氧是弱极性分子，H2O 是极性分子，四氯化碳是非极性分子，因此臭氧在水中的溶解度小
于在四氯化碳中的溶解度，A 错误；
B．因为水分子间形成的氢键数目大于氟化氢分子间形成的的氢键数目，因此水的沸点高于氟化氢的沸
点，B 错误；
C．石墨层间靠范德华力维系，但是共价键键能强，石墨的熔点很高，C 错误；
D．水晶内部质点排列的有序性，导致水晶的导热具有各向异性，D 正确；
故选D。
6．（2024·江苏苏州·三模）联氨(
)为二元弱碱，在水中性质与氨相似，可用于处理锅炉水中的溶解
氧，防止锅炉被腐蚀，其中一种反应机理如图所示。下列说法正确的是
A．结合
能力：
B．电负性：
C．第一电离能：
D．离子半径：
【答案】A
【解析】A．NH3共用电子对更偏向N 元素，N 元素上的电子云密度大，更易结合质子(H+)，A 选项正确；
B．电负性：O>N>H，B 选项错误；
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C．同周期主族元素，原子序数越大，第一电离能越大，但氮原子属于半充满结构，第一电离能大于相邻
元素，故第一电离能N>O>Cu，C 选项错误；
D．Cu2+和Cu+核电荷数相同，Cu+核外电子数多，半径大，D 选项错误；
故答案选A。
7．（2024·河北保定·三模）下列有关物质结构和性质的说法正确的是
A．O—S—O 键角：
B．非金属元素形成的单质分子均为非极性分子
C．能与
分子形成氢键的有机分子，其溶解度不一定很大
D．
的酸性比
的酸性弱
【答案】C
【解析】A．
中心原子S 孤电子对数分别为
，孤电子对数越多，键角越小，且
为平面三角形，
为四面体形，则键角：
，A 错误；
B．氧元素形成的臭氧分子属于极性分子，B 错误；
C．能与
分子形成氢键的有机分子，若烃基中碳原子个数较多，在水中的溶解度不一定很大，C 正
确；
D．氟原子电负性大于氯的电负性，则吸电子能力强于氯，氟乙酸比氯乙酸更易发生电离，所以氟乙酸的
酸性强于氯乙酸的酸性，D 错误；
答案选C。
8．（2024·湖北·三模）十九世纪初，科学家用氰酸银
与
在一定条件下反应制得尿素
，实现了由无机物到有机物的合成。下列有关说法错误的是
A．电负性：
B．氰酸铵与尿素互为同分异构体
C．键角
D．
晶体中含有离子键、极性共价键和配位键
【答案】C
【解析】A．同主族元素从上到下，元素的电负性逐渐减小， 同周期从左到右，元素的电负性逐渐增大，
则电负性：
，A 正确；
B．氰酸铵与尿素分子式相同，结构不同，互为同分异构体，B 正确；
C．
中N 为sp3杂化，没有孤电子对，
中N 为sp3杂化，含有一个孤电子对，则键角
，C 错误；
D．
晶体中含有离子键（阴阳离子之间）、极性共价键（N-H）和配位键（其中一个N-H），D 正
确；
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故选C。
9．（2024·山东潍坊·三模）血红蛋白结合
后的结构如图所示，
也可与血红蛋白结合。下列说法错误
的是
A．血红蛋白中心离子
与卟啉环形成6 个螯合键
B．
与血红蛋白结合时，
原子提供孤电子对
C．第一电离能：
D．基态
含有4 个未成对电子
【答案】A
【解析】A．由图可知，血红蛋白中心离子
与卟啉环形成4 个螯合键，故A 错误；
B．CO 中C 的电负性比O 的电负性小，更易提供孤电子对与Fe2+形成配位键，故B 正确；
C．同周期元素从左至右第一电离能呈增大趋势，故第一电离能：
，故C 正确；
D．基态
的价电子排布式为3d6，3d 能级有5 个原子轨道，含有4 个未成对电子，故D 正确；
故选A。
10．（2024·河北秦皇岛·三模）由H、C 和与C 处于同周期的X、Y 四种元素组成的穴醚的结构如图，所有
原子均满足稳定结构，其空腔直径大约为260~320pm。下列说法正确的是
离
子
直径/pm
204
304
A．电负性：
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B．简单氢化物的沸点：X>Y
C．键角：
D．该穴醚可与
通过配位键形成超分子，对
进行识别
【答案】C
【分析】X、Y 原子均满足8 电子稳定结构，通过键连接方式可以确定X 为N、Y 为O；
【解析】A．N 电子排布式1s22s22p3，最高能级半满比较稳定，第一电离能：N>O，A 错误；
B．H2O 中氢键作用力更强，简单氢化物的沸点：H2O>NH3，B 错误；
C．N 和O 都为sp3杂化，但O 中有两对孤对电子，N 只有一对孤对电子，孤对电子的排斥大于成键电子排
斥，因此C-O-C 键角更小，C 正确；
D．Na+直径小于穴醚空腔最小值，则Li+直径小于Na+，不适配，不能识别，D 错误；
故选A。
11．（2024·河北邢台一模）
常用于制备磁芯、磁盘和传感器等，它的晶胞(如图)为等轴晶系。下列
叙述错误的是
已知：晶胞参数为
，
为阿伏加德罗常数的值。
A．
的分数坐标为
B．氧离子构成正八面体形
C．
和
之间的距离为
D．
晶体密度为
【答案】C
【解析】A．根据图中已知的两个Ti 原子的坐标(0,0,0)和(1,1,1)，
在体心位置，分数坐标为
，故A 正确；
B．根据晶胞结构示意图，氧离子构成正八面体形，故B 正确；
C．
和
之间的距离为体对角线的
，即为
，故C 错误；
D．根据晶胞结构示意图，晶胞中
个数为1，O2-个数为
=3，
的个数为
=，晶胞中含一个
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，晶胞的质量为
，晶胞的体积为
，晶体的密度为
=
=
，故D 正确。
答案选C。
12．（2024·湖北宜荆一模）下图是氮化镓的一种晶体结构，
表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确
的是
A．每个
原子周围距离最近的
原子数目为4
B．氮化镓分子式为
C．a、b 原子坐标参数依次为
、
、则c 原子坐标参数为
D．已知该晶体密度为
，则镓氮原子间最短距离为
【答案】C
【解析】A．每个
原子周围距离最近的
原子数目为12，A 项错误；
B．氮化镓为共价晶体，没有分子，每个晶胞中Ga 的个数为
，N 的个数为4，则其化学式为
，B 项错误；
C．根据a、b 原子坐标参数依次为
、
，判断c 原子坐标参数为
，C 项正确；
D．由B 项分析知，每个晶胞中含有4 个
，则晶胞的边长为
，则镓氮原子间最短距离
为体对角线的
，为
，D 项错误；
故选C。
13．（2024·湖北襄阳四中一模）镧镍合金是一种储氢材料，其晶胞可认为由两种结构不同的层交替堆积而
成，如下图所示。已知该合金的密度为
，该合金的晶胞中最多可容纳9 个氢原子。下列叙述错误
的是
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A．基态Ni 原子的价电子排布式为
B．该合金的化学式为
C．假定吸氢后体积不变，则合金中氢的最大密度为
D．设A 处La 的原子坐标为
，则晶胞底面上Ni 的原子坐标为
或
【答案】D
【解析】A．Ni 元素原子序数为28，基态原子的价电子排布式为3d84s2，A 正确；
B．该晶胞中La 原子个数为8×
=1，Ni 原子个数为8×
+1=5，则La、Ni 原子个数之比为1：5，化学式
为LaNi5，B 正确；
C．设晶胞体积为V，该晶胞密度为
，假定吸氢后体积不变，当晶胞中最多容纳9
个氢原子时合金中氢的密度最大，氢的密度为
，C 正确；
D．晶胞底面为两个正三角形组成的菱形，Ni 原子处于两个正三角形的中心，则晶胞底面上Ni 的原子坐标
为系(
，
，0)或(
，
，0)，D 错误；
故选D。
14．（2024·河北保定·三模）某矿物由元素周期表前20 号主族元素X、Y、Z、W 组成。X、Y、Z、W 的
原子序数依次增大，其中只有X、Y 位于同一周期且相邻，Z、W 的族序数之和与Y 的族序数相等，Z 元
素原子的内层电子总数是其最外层电子数的2 倍，基态W 元素原子中无未成对电子。下列叙述正确的是
A．第一电离能：Y>Z>X
B．X、Y、Z 的最简单氢化物均有毒
C．原子半径：W>Z>X
D．
和
含有的化学键类型完全相同
【答案】C
【分析】Z 元素原子的内层电子总数是其最外层电子数的2 倍，则Z 为P 元素；基态W 元素原子中无未成
对电子，原子序数最大，则W 为Ca 元素；Z、W 的族序数之和与Y 的族序数相等，则Y 为F 元素，X、Y
位于同一周期且相邻，则X 为O 元素。
【解析】A．同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA、ⅤA 族元素的第一电离能比相邻元
素的第一电离能大，同主族从上到下第一电离能依次减小，故第一电离能：F> O> P，A 项错误；
B．O、F、P 的最简单氢化物分别为H2O、HF、PH3，其中PH3有剧毒，B 项错误；
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C．电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同，原子序数越大，原子半径越小，原子半径：
，C 正确；
D．CaO2和CaF2含有的化学键类型不完全相同，CaF2中只含有离子键，CaO2中含有离子键和共价键，D 项
错误；
答案选C。
15．（2024·湖南邵阳·三模）前20 号元素X、Y、Z、W、R 原子序数依次增大。其中X、Z、R 最外层电
子数相等，且
与
、
均可形成离子化合物；
、
同主族，
最外层电子数是内层电子数的3 倍。
下列说法正确的是
A．原子半径大小顺序为
B．Y 的第一电离能比同周期相邻元素的小
C．W、X、Y 的电负性依次增大
D．Y 分别与X、Z、W 均可形成具有漂白性的化合物，且漂白原理相同
【答案】B
【分析】前20 号元素X、Y、Z、W、R 的原子序数依次增大。Y 原子的最外层电子数是内层电子数的3
倍，则Y 为O 元素；而Y、W 同主族，则W 为S 元素；X、Z、R 原子的最外层电子数相等，三者处于同
主族，只能处于ⅠA 族或ⅡA 族，且X 与Z、R 均可形成离子化合物，根据原子序数关系可知：X 为H 元
素，Z 为Na 元素，R 为K 元素。
【解析】A．同周期元素从左向右原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，则原子半
径Na>S>O，A 错误；
B．同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，但第IIA 族和第VA 族元素的第一电
离能大于相邻元素，则第一电离能：F>N>O，O 的第一电离能比同周期相邻元素的小，B 正确；
C．同周期主族元素从左向右电负性逐渐增大，同主族元素从上到下原子电负性逐渐减小，则电负性：
O>S>H，C 错误；
D．O 与H、Na、S 均可形成具有漂白性的化合物H2O2、Na2O2、SO2，前两者利用其强氧化性进行漂白，
而二氧化硫与有机色质化合为不稳定的无色物质进行漂白，漂白原理不同，D 错误；
故选B。
16．（2024·广东惠州一模）一种由短周期元素构成的洗涤剂中间体结构式如图所示，X、Q、Z、Y、W 原
子序数依次增大，X 和W 同主族，Q、Z、Y 同周期，基态Q 原子核外成对电子对数与未成对电子数相
等，Y 可与X 形成空间构型为V 形的分子，下列说法不正确的是
A．第一电离能：
B．简单离子半径：
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C．Z 元素的氧化物对应水化物为强酸
D．Y 的简单氢化物
构型为四面体
【答案】C
【分析】一种工业洗涤剂中间体结构式如图所示，其中短周期元素X、Q、Z、Y、W 原子序数依次增大，
X 和W 同主族，W 形成+1 价阳离子，X 形成1 个共价键，则X 为H，W 为Na；Y 形成2 个共价键，其原
子序数小于Na，则Y 为O；Q 形成4 个共价键，基态Q 原子核外成对电子对数与未成对电子数相等，则其
最外层电子数为4，原子序数小于O，则Q 为C；Q、Z、Y 为同周期元素，Y 可与X 形成空间构型为V 形
的分子，则Z 为N，以此分析解答。
【解析】A．由分析可知，Q 为C、Z 为N、Y 为O，根据同一周期从左往右元素第一电离能呈增大趋势，
ⅡA、ⅤA 反常，故第一电离能N＞O＞C 即
，A 正确；
B．由分析可知，W 为Na、Y 为O、Z 为N，三者的简单离子具有相同的电子排布，则核电荷数越大半径
越小，故简单离子半径N3-＞O2-＞Na+即
，B 正确；
C．由分析可知，Z 为N，Z 元素的氧化物对应水化物HNO3为强酸，而HNO2为弱酸，C 错误；
D．由分析可知，Y 为O，Y 的简单氢化物即H2O，H2O 中心原子O 周围的价层电子对数=2+
=4，
根据价层电子对互斥理论可知，其
构型为四面体，D 正确；
故答案为：C。
17．（2024·河南许昌部分学校高考冲刺）短周期主族元素
的原子序数依次增大，基态
原
子核外能级与
能级电子数之比为
位于同主族。由这四种元素组成一种光学晶体，结构如图。
下列叙述不正确的是
A．简单氢化物沸点：
B．第一电离能：
C．元素电负性：
D．
四种元素可形成离子化合物
【答案】A
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、R 的原子序数依次增大，基态Y 原子核外s 能级与p 能级电子数之比
为4：3，则Y 为N 元素；由结构式可知，晶体中X、Z、R 形成的共价键数目为1、2、6，Z、R 位于同主
族，则X 为H 元素、Z 为O 元素、R 为S 元素。
【解析】A．水分子、氨分子均能形成分子间氢键，硫化氢不能形成分子间氢键，水分子形成的氢键数目
多于氨分子，分子间作用力大于氨分子，沸点高于氨分子，则三种氢化物的沸点顺序为
，故A
错误；
B．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p 轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电
离能大于相邻元素，则氮元素的第一电离能大于氧元素；同主族元素，从上到下第一电离能依次减小，则
氧元素的第一电离能大于硫元素，所以三种元素的第一电离能大小顺序为
，故B 正确；
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C．非金属元素的非金属性越强，电负性越大，三种元素的非金属性强弱顺序为
，则电负性大小
顺序为
，故C 正确；
D．氢、氮、氧、硫四种元素可以形成离子化合物硫酸铵、硫酸氢铵、亚硫酸铵、亚硫酸氢铵等，故D 正
确；
故选A。
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