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专题12 物质结构与性质综合(题型突破)
目 录
01 原子的结构与性质
02 分子的结构与性质
03 晶体的类型与性质比较
04 晶体的结构与性质
01 原子的结构与性质
1．(2024·江苏镇江高三期中)H、Li、Na、K 位于周期表中ⅠA 族。下列说法正确的是( )
A．离子半径大小： r( H+)>r(Li+)
B．电负性大小：χ(H)>χ(K)
C．第一电离能：I1(Li)＜I1(Na)
D．碱性强弱：NaOH>KOH
2．(2024·江苏南通高三期中)元素B、Al、Ga 位于周期表中IIIA 族。下列说法正确的是( )
A．原子半径：r( B)>r(Al)>r(Ga)
B．第一电离能：I1(B)＜I1(Al)＜I1(Ga)
C．BN、AlCl3、Ga2S3均为共价晶体
D．可在周期表中元素Al 附近寻找既能和酸又能和碱反应的金属
3．(2024·江苏盐城中学高三期中)元素镓(31Ga)、锗(32Ge)、砷(33As)位于周期表中第四周期。下列说法
不正确的是( )
A．原子半径：r(Ga)>r(Ge)>r(As)
1
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B．电负性：x(Ga)＜x(Ge)＜x(As)
C．Ge、Ga、As 都具有半导体性能
D．第一电离能：I1(Ga)＜I1(As)＜I1(Ge)
4．(2023·陕西省宝鸡市期中)下列说法中正确的是( )
A．同一原子处于激发态时的能量一定大于其处于基态时的能量
B．基态碳原子的电子排布式为1s22s12p3
C．焰色反应是化学变化
D．某些金属元素的特殊焰色是金属原子的电子从基态跃迁到激发态时产生的
5．下列各组表述中，两个微粒一定不属于同种元素原子的是( )
A．3p 能级有一个空轨道的基态原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p2的原子
B．M 层全充满而N 层为4s2的原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2的原子
C．最外层电子数是核外电子总数的的原子和价电子排布式为4s24p5的原子
D．2p 能级有一个未成对电子的基态原子和原子的价电子排布式为2s22p5的原子
6．(2024·甘肃酒泉高三联考)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]可用作净水剂，氯化钾(KCl)是一种重要的钾肥。
下列说法正确的是( )
A．元素的电负性：
B．离子半径：Cl->K+
C．元素的第一电离能：S>O
D．碱性：Al(OH)3>KOH
7． 已知X、Y 是主族元素，I 为电离能，单位是kJ·mol－1。根据下表所列数据判断错误的是( )
元素
I1
I2
I3
I4
X
500
4 600
6 900
9 500
Y
580
1 800
2 700
11 600
A．元素X 的常见化合价是＋1 价
B．元素Y 是第ⅢA 族的元素
C．元素X 与氯形成化合物时，化学式可能是XCl
D．若元素Y 处于第三周期，它可与冷水剧烈反应
8．如图为周期表的一小部分，A、B、C、D、E 的位置关系如图所示。其中B 元素最高化合价是最低
化合价绝对值的3 倍，它的最高价氧化物中含氧60%。下列说法正确的是( )
A
D
B
E
C
A．D、B、E 三种元素的第一电离能逐渐减小
B．电负性：C E
C．D、B、E 三种元素形成的简单离子的半径逐渐增大
D．气态氢化物的稳定性顺序：D<B<E
2
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9．(2023·江西省宜春市期末)下列说法错误的是( )
A．所有非金属元素都分布在p 区
B．同一原子中，2p、3p、4p 电子的能量依次增大
C．元素周期表中从第ⅢB 族到第ⅡB 族的10 个纵列的元素都是金属元素
D．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
10．工业上通过Al2O3+N2+3C
2AlN+3CO 可制得高温陶瓷材料AlN。下列说法正确的是( )
A．N2的电子式为：
B．AlN 是分子晶体
C．
27Al 用原子中的中子数为14 D．基态氮原子轨道表示式：
11．“结构决定性质”是学习化学的重要思维方法，下列说法正确的是( )
A．同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性
B．第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数
C．核外电子排布相同的微粒，化学性质一定相同
D．元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素
12．(2023·重庆市南开中学校考三模)白铜是一种延展性好、硬度高、色泽美观、耐腐蚀的合金材料，
其主要成分为Cu、Ni、Zn，还含有少量S、P、As 等元素。关于上述涉及到的元素，下列说法正确的是(
)
A．基态Ni 原子的简化电子排布式为：
B．基态As 原子最高能级的轨道形状为哑铃形
C．第一电离能：S>P>Cu
D．S、P 为p 区元素，Cu、Zn 为d 区元素
13．某短周期元素R 的各级电离能数据(用I1、I2……表示，单位为kJ⋅mol-1)如表所示。关于元素R 的
判断中正确的是( )
I1
I2
I3
I4
R
740
1500
7700
10500
A．R 元素基态原子的电子排布式为ns1 B．R 的最高正价为+4 价
C．R 元素可能属于非金属元素 D．R 元素位于元素周期表中第ⅡA 族
14．根据下列五种元素的电离能数据(单位：kJ•mol-1)，判断下列说法不正确的是( )
元素代号
I1
I2
I3
I4
3
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Q
2080
4000
6100
9400
R
500
4600
6900
9500
S
740
1500
7700
10500
T
580
1800
2700
11600
U
420
3100
4400
5900
A．元素的第一电离能最大的可能是Q 元素
B．R 和S 均可能与U 在同一主族
C．U 元素可能在元素周期表的s 区
D．原子的价电子排布为ns2np1的可能是T 元素
15．下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述正确的是( )
A．原子的价电子排布式为ns2np1～6的元素一定是主族元素
B．基态原子的p 能级上有5 个电子的元素一定是第ⅦA 族元素
C．原子的价电子排布式为(n－1)d6～8ns2的元素一定位于第ⅢB～第ⅦB 族
D．基态原子的N 层上只有1 个电子的元素一定是主族元素
16．元素的原子结构决定其性质和在周期表中的位置。下列说法正确的是( )
A．按电子排布，可把周期表里的元素划分成5 个区，Zn 元素属于d 区
B．多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高
C．P、S、Cl 的第一电离能、电负性和最高价氧化物对应的水化物的酸性均依次增大或增强
D．某同学给出的Fe 原子的3d 能级电子排布图为
，此排布图违反了洪特规则
17．(2024·北京东城区北京二中高三期中)
五种短周期主族元素，原子序数依次增大。
的核外电子数等于其周期数，
基态原子有3 个单电子，
的核外电子数等于
核外电子数之和。
与
同主族，
是同周期中非金属性最强的元素。下列说法正确的是( )
A．
与
形成的10 电子微粒有2 种
B．
的第一电离能由大到小的顺序为
C．
基态原子共有5 种空间运动状态的电子
D．由
三种元素组成的化合物的水溶液均显酸性
18．(2024·湖南常德市一中高三月考)化合物A 是一种常用的表面活性剂，具有起泡性能好、去污能力
强等特点，其结构如图所示。已知X、Y、Z、W、M 均为短周期常见元素，W 是形成物质种类最多的元素，
4
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X、Y 为同族元素，Z、M 为同族元素，基态Z 原子的核外电子有6 种空间运动状态。下列说法错误的是(
)
A．原子半径Z>Y>X>M
B．电负性X>Y>W>M>Z
C．X、Y、W 元素形成的氢化物中沸点最高的为X 的氢化物
D．均由X、Y、Z、M 四种元素组成常见的两种盐可以发生反应
19．(2024·上海闵行七宝中学高三模拟)A、B、C 是元素周期表第3、4 周期的元素，且原子序数逐渐
增大，其相关信息如表：
元
素
相关信息
A
基态原子最外层电子排布式为nsn-1pn-2
B
基态原子最外层p 轨道上有两个电子的自旋方向与其他电子相反
C
基态原子核外有35 种不同运动状态的电子
(1)与A 同周期且相邻的元素，以及A 的第一电离能从大到小排列顺序(用元素符号表示)： 。
与C 同周期元素中，4s 轨道半充满的元素有 (填写元素符号)。
(2)第3 周期含未成对电子最多的原子是 ，写出其核外价电子的排布式 ；其最高能级上排
布的电子具有相同的 。
(3)设计实验比较B 和C 的非金属性，写出实验步骤。现象和结论： 。
02 分子的结构与性质
1．下列有关化学键知识的比较肯定错误的是( )
A．键能：C—N＜C===N＜C≡N
B．键长：I—I＞Br—Br＞Cl—Cl
C．分子中的键角：H2O＞CO2
D．相同元素原子间形成的共价键键能：σ 键＞π 键
2．一定条件下发生反应：Fe＋6HCN＋2K2CO3=K4[Fe(CN)6]＋H2↑＋2CO2↑＋2H2O。下列说法正确的是
5
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( )
A．K4[Fe(CN)6]的中心原子的核外电子排布式为[Ar]3d5
B．该反应中只存在离子键和共价键的断裂和形成
C．HCN、CO2、CO3
2-中碳的杂化方式和空间构型均相同
D．HCN 水溶液中存在 4 种氢键
3．甲醛分子式为CH2O，有强烈刺激性气味，甲醛在常温下是气态，已被世界卫生组织确定为致癌和
致畸形物质。下列关于其结构及性质的分析正确的是( )
A.C 原子采取sp3杂化，O 原子采取sp 杂化
B.甲醛分子中中心原子价层电子对数为4，含有一对孤电子对，是三角锥形结构
C.一个甲醛分子中含有3 个σ 键和1 个π 键
D.甲醛分子为非极性分子
4．(2024·北京海淀区首都师范大学附属中学高三质检)关于CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2的结构与性质，
下列说法不正确的是( )
A．CH3OH 为极性分子
B．N2H4空间结构为平面形
C．N2H4的沸点高于(CH3)2NNH2的原因是N2H4分子间氢键数目更多
D．CH3OH 和(CH3)2NNH2中C、O、N 杂化方式均相同
5．(2024·湖北重点高中高三联考)缺电子化合物是指电子数不符合路易斯结构(路易斯结构是通过共用
电子使原子价层电子数达到8，氢原子达到2 所形成的稳定分子结构)要求的一类化合物。下列说法正确的
是( )
A．NH3、BF3、C2H2均为缺电子化合物
B．NH3的键角大于BF3的键角
C．BF3与NH3化合反应产物中，B 和N 的杂化方式相同
D．NH3和BF3都是极性分子
6．CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2均为常见的燃料，关于这三者的结构与性质，下列说法错误的是(
)
A．CH3OH 的电子式为
B．N2H4空间结构为平面形
C．CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2都易溶于水
6
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D．CH3OH 和(CH3)2NNH 中C、O、N 杂化方式均相同
7．徐光宪在《分子共和国》一书中介绍了许多明星分子，如H2O2、CO2、BF3、CH3COOH 等。下列
说法正确的是( )
A．H2O2分子中的O 为sp2杂化 B．CO2分子中C 原子为sp1杂化
C．BF3分子中的B 原子为sp3杂化 D．CH3COOH 分子中C 原子均为sp2杂化
8．催化剂作用下，SO2与Cl2反应生成SO2Cl2；对SO2水溶液的光谱分析可以检测到HSO3
-、S2O3
2-和
痕量的SO3
2-，三氧化硫在液态时有单分子SO3和三聚的(SO3)3(结构如下图所示)两种形式，在高温时能将
HBr 氧化为Br2。关于说法正确的是( )
A．SO2、SO3都是非极性分子
B．SO2Cl2为正四面体结构
C．SO3、SO3
2-中S 原子都是sp2杂化
D．1 mol (SO3)3分子中含有12 mol σ 键
9．(2023·浙江省衢州市期末)SO3及其三聚体环状结构如图所示。下列说法不正确的是( )
A．SO3与CO3
2-、NO3
-互为等电子体，空间结构都为平面三角形
B．SO3为非极性分子，中心原子杂化类型sp3
C．三聚体环状结构中S 与O 形成的共价键的键长有a、b 两类
D．该三聚体环状结构中含有12 个σ 键
10．(2024·江苏镇江吕叔湘中学高三月考)二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体，易溶于水，在水中的溶
解度约为Cl2的5 倍，其水溶液在较高温度与光照下会生成ClO2
-与ClO3
-。ClO2是一种极易爆炸的强氧化性
气体，实验室制备ClO2的反应为2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4下列关于ClO2、ClO2
-、ClO3
-的说法
正确的是( )
A．ClO2分子是极性分子
B．ClO2
-中含有非极性键
7
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C．ClO3
-的空间构型为平面三角形
D．ClO2
-与ClO3
-的键角相等
11．氨是一种重要的化工原料，主要用于化肥工业，也广泛用于硝酸、纯碱、制药等工业；合成氨反
应为N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1。实验室用加热NH4Cl 和Ca(OH)2固体混合物的方法制取
少量氨气；侯氏制碱法用氨气、二氧化碳，与饱和食盐水制备纯碱碳酸钠。下列有关NH3、NF3、NH4
+、
NO2
-、NO3
-等含氮粒子的说法正确的是( )
A．NH3中N-H 键角比NH4
+中N-H 键角大
B．NH3极易溶于水，主要原因是NH3分子间能形成氢键
C．NH3的水溶液能导电，但一水合氨不能完全电离，因此NH3属于弱电解质
D．NH3、NF3的空间构型都是三角锥型，NO2
-、NO3
-中的N 都是sp2杂化
03 晶体的类型与性质比较
1．下列有关晶体的说法正确的是( )
A．任何晶体中都存在化学键 B．晶体内部的微粒在空间的排列均服从紧密堆积原理
C．任何晶体中，若有阴离子必定含有阳离子 D．金属晶体的熔点都比分子晶体的熔点高
2．下列物质的熔、沸点高低顺序中，正确的是( )
A．金刚石＞晶体硅＞二氧化硅＞碳化硅 B．
C．MgO＞Br2＞H2O＞O2 D．金刚石＞生铁＞纯铁＞钠
3．(2023· 浙江省稽阳联谊学校高三联考)(双选)下列说法正确的是( )
A．图A 中，18-冠-6 中O 原子电负性大，带负电荷，通过离子键与
作用，体现了超分子“分子识
别”的特征
B．图B 物质相较NaBF4摩尔质量更大，具更高的熔沸点
C．图B 中，1mol 该物质含有20mol σ 键
D．图C 中，
表示硅氧四面体，则该硅酸盐结构的通式为
4．下列说法不正确的是( )
A．Na2O 中离子键的百分数为62%，则Na2O 不是纯粹的离子晶体，是离子晶体与共价晶体之间的过
8
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渡晶体
B．Na2O 通常当作离子晶体来处理，因为Na2O 是偏向离子晶体的过渡晶体，在许多性质上与纯粹的
离子晶体接近
C．Al2O3是偏向离子晶体的过渡晶体，当作离子晶体来处理；SiO2是偏向共价晶体的过渡晶体，当作
共价晶体来处理
D．分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体都有过渡型
04 晶体的结构与性质
1．(2024·辽宁大连市金州高级中学高三期中)TiO2通过氮掺杂生成TiO(2-a)Nb的反应如图。已知原子1、
2 的分数坐标为(0，0，
)和(1，0，0)，设阿伏加德罗常数的值为NA。
下列叙述不正确的是( )
A．原子3 的分数坐标为(1，1，
)
B．TiO2的密度为
g•cm-3
C．TiO(2-a)Nb晶体中a=
D．TiO(2-a)Nb晶体中b=
2．(2024·湖北名校联考高三联考)硅与镁能够形成二元半导体材料，其晶胞如图所示，已知晶胞参数
为rnm。阿伏加德罗常数值为NA。下列说法中不正确的是( )
9
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A．镁原子位于硅原子所构成的正四面体空隙中
B．晶体中硅原子和镁原子的配位数之比为1∶2
C．该晶体中两个硅原子间的最短距离为
D．晶体的密度为
3．(2024·湖北省高中名校联盟高三第二次联考)某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1)。进行镁离子
取代及卤素共排杂后，可获得高性能固体电解质材料(图2)。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正
确的是( )
A．基态溴原子的核外电子排布式为
B．图1 晶体中O 周围最近的
数目为6
C．图1 晶体密度为
D．图2 表示的化学式为LiMgOClxBr1-x
4．
的晶胞结构如图甲所示，将Mn 掺杂到
的晶体中得到稀磁性半导体材料，其结构如图乙
所示。a、b 点的原子分数坐标分别为(0，0，0)和(1，1，0)。下列说法错误的是( )
10
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A．c 点Mn 的原子分数坐标为(0，
，
)
B．晶体乙中Mn、Ga、As 的原子个数比为5∶27∶32
C．基态Ga 原子未成对电子数为3
D．若GaAs 晶胞参数为lnm，则Ga 和As 之间的最短距离为
5．Cu2O 晶体结构与CsCl 相似，只是用Cu4O 占据CsCl 晶体(图I)中的Cl 的位置，而Cs 所占位置由O
原子占据，如图II 所示，下列说法不正确的是
A．Cu2O 晶胞中Cu4O 四面体的O 坐标为(
，
，
)，则①的Cu 坐标可能为(
，
，
)
B．Cu2O 晶胞中有2 个Cu2O
C．CsCl 的晶胞参数为a cm，设NA为阿伏加德罗常数的值，相对分子质量为M，则密度为
g/cm3
D．Cu2O 晶胞中Cu 的配位数是2
6．(2024·山东淄博高三期中)(双选)我国科学家合成的T﹣碳，其晶胞结构可看作金刚石晶胞中的每个
碳原子被4 个碳原子构成的正四面体单元替代，如图所示。T﹣碳的密度为金刚石的一半。下列说法正确
的是( )
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A．每个T﹣碳晶胞中碳原子个数为16
B．T﹣碳与金刚石中碳原子的杂化方式相同
C．T﹣碳中碳原子数与共价键数之比为1：2
D．T﹣碳晶胞边长和金刚石晶胞边长之比为1：2
7．(2024·山东菏泽高三期中)(双选) [Co(NH3)6]Cl2 晶体的晶胞如下图所示(己知该立方晶胞的边长为
，阿伏加德罗常数为NA，[Co(NH3)6]Cl2的摩尔质量为
)。以下说法正确的是( )
A．若规定A 点原子坐标为
，B 点原子坐标为
，则C 点原子坐标为
B．离[Co(NH3)6]2+最近的
有4 个
C．[Co(NH3)6]Cl2中，中心离子的配位数为8
D．[Co(NH3)6]Cl2晶体的密度为
05 物质结构与性质综合
1．(2024·浙江省绍兴市高三选考科目诊断性考试)氧族元素及其化合物种类繁多，应用广泛。
(1)基态硫原子的价电子排布图为 。
(2)下列说法正确的是___________。
A．O3在水中的溶解度比在CCl4中小
B．H2S 的酸性弱于C2H5SH
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C．氧族元素位于元素周期表中的s 区
D．热稳定性：H2Se>AsH3
(3)许多物质的氧化物固态存在多聚体，例如五氧化二磷实际的分子式是P4O10，实验测得磷、硫、氯
三种氧化物的熔点如下，推测固态三氧化硫的分子式为 。
P4O10
三氧化硫
Cl2O7
熔
点
613K
289K
182K
(4)12-冠-4(
)可与锂离子络合，其中氧的杂化方式为 。
(5)锂钴复合氧化物是目前商品化锂离子电池的常用正极材料，其理想结构如图。其化学式为
。
2．(2024·浙江省衢州、丽水、湖州三地市教学质量检测)锌是动物必需的微量元素之一，参与机体的各
种代谢活动。请回答：
(1)Zn 位于元素周期表的 区。
(2)第二电离能：Cu Zn(填“>”、“<”或“=”)，判断依据是 。
(3)含有多个配位原子的配体与同一个中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物称为螯合物，
一种Zn2+配合物的结构如图所示(-OTs 为含氧、硫的有机基团)：
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①1mol 该配合物通过螯合作用形成的配位键有 mol，该螯合物中N 原子的杂化类型为
。
②该配合物所涉及非金属元素电负性最小的是 (填元素符号)。
(4)硫化锌精矿是冶炼金属锌的主要原料，六方硫化锌的平行六面体晶胞如图所示，晶体中锌离子的配
位数为 。
3．(2024·江西省部分高中学校高三联考)科学家开发一种氮掺杂氢化镥(
)材料，在1 GPa 压
强下，该材料表现出室温超导特性。回答下列问题：
(1)已知基态Lu(镥)原子的价层电子排布式为
，它位于元素周期表第 周期
族，有 个未成对电子。
(2)与氮同主族元素的最简单氢化物的稳定性、沸点随着原子序数递增而变化的规律如图所示。
①氮族元素的最简单氢化物中，沸点最低的是 (填化学式，下同)，最稳定的是
。
②NH3的沸点高于AsH3，其主要原因是 。
(3)某药品活性成分的结构简式如图所示。
该分子中N 原子的杂化类型是 ，1 个该分子含 个手性碳原子。
(4)含N 的分子或离子是常见的配体。例如，雷氏盐的化学式为NH4[Cr(SCN)4(NH3)2]，常作分析试剂。
①雷氏盐中NH4
+的空间结构为 ，NH3中的N (填“是”或“不是”)配位原子。
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②预测：雷氏盐中阴离子的空间结构最可能是 (填标号)。
A．
B．
C．
D．
4．(2023·江西省鹰潭市一模)Co、Al、 Si 形成的合金是一种高性能的热电材料，备受研究人员关注。
回答下列问题：
(1)基态Co 原子的核外电子排布式为___________，它处于元素周期表的___________区。
(2)下列各状态的铝中，再电离出一个电子所需能量最小的是___________ (填序号)。
A．
B．
C．
D．
(3)AlCl3 是某些有机反应的催化剂，如苯酚(
)与乙酰氯(
)反应的部分历程为
。
①乙酰氯分子中碳原子的杂化类型为___________。
②乙酰氯分子中C-C 键与C-Cl 键的夹角___________ 120°(填“大于“等于”或“小于”)， 判断理由
是___________。
③AlCl4
-的空间构型为___________。
(4)金刚石、金刚砂(SiC)、单晶硅的熔点由低到高的顺序为___________。
(5)Co、Al、Si 形成的一种合金的晶胞结构如图所示(若不看
， 该晶胞具有萤石结构)，1 号原子、2
号原、Al 原子的分数坐标分别为(0， 1， 0)、(
，
，
)、(
，
，
)，则3 号原子的分数坐标为
___________ ； 若晶胞参数为anm，，则该合金的密度为___________g·cm-3(NA表示阿伏加德罗常数的值，
只需列出式子)。
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5．(2023· 浙江省稽阳联谊学校高三联考)铂及其配合物在生活中有重要应用。
(1)顺铂有抗癌作用。机理：在铜转运蛋白的作用下，顺铂进入人体细胞发生水解，生成的
Pt(NH3)2(OH)Cl 与DNA 结合，破坏DNA 的结构，阻止癌细胞增殖。如：
①基态Cu 原子价层电子排布式为_______。
②鸟嘌呤与Pt(NH3)2(OH)Cl 反应的产物中包含的化学键_______。
A 氢键 B．离子键 C．共价键 D．配位键
③在Pt(NH3)2Cl2，配体与铂(Ⅱ)的结合能力：Cl -_______(NH3填“>”或“＜”)。
(2)顺铂和反铂互为同分异构体，两者的结构和性质如下。
顺铂
反铂
空间结构
25℃时溶解
度/g
0.2577
0.0366
①推测Pt(NH3)2Cl2的结构是_______(填“平面四边形”或“四面体形”)。
②顺铂在水中的溶解度大于反铂的原因是_______。
(3)铂晶胞为立方体，边长为a pm，结构如图：
下列说法正确的是_______。
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A．该晶胞中含有的铂原子数目为4
B．该晶体中，每个铂原子周围与它最近且等距离的铂原子有8 个
C．该晶体的密度为
D．该晶体中铂原子之间的最近距离为pm
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