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专题八 物质结构与性质 【十大题型】
【新高考专用】
【题型1 化学用语】……………………………………………………………………………………………13
【题型2 电离能与电负性】……………………………………………………………………………………16
【题型3 σ 键和π 键】…………………………………………………………………………………………18
【题型4 中心原子杂化轨道类型判断】………………………………………………………………………21
【题型5 价层电子对互斥理论】………………………………………………………………………………24
【题型6 极性分子和非极性分子】……………………………………………………………………………26
【题型7 氢键及其性质】………………………………………………………………………………………28
【题型8 晶胞的密度】…………………………………………………………………………………………30
【题型9 晶胞的坐标参数】……………………………………………………………………………………33
【题型10 晶胞的综合计算】……………………………………………………………………………………36
物质结构与性质综合题还会给出一种多元素组成的物质，然后围绕着组成与结构进行设问。考查点基本相
同，原子结构与性质主要涉及电子排布表示方法、特殊能层电子排布情况、微粒半径、电负性和第一电离
能。分子结构与性质主要涉及杂化方式、化学键类型、空间构型、氢键、配位键、配合物等。晶体结构与
性质主要围绕晶胞考查晶体的化学式、原子分数坐标及密度的计算，晶体的性质主要涉及熔、沸点的比较
等。
1.命题情境：
(1)日常生活情境：从抗癌药物、血红蛋白、手性药物等选材，要求考生利用相关概念和原理解释生活中的
化学现象，激发学习化学的兴趣。
(2)生产环保情境：从催化剂、超导材料、纳米材料等选材，设置特定的命题情境，考查考生解决问题的能
力。
(3)学术探索情境：从诺贝尔化学奖、配合物、手性药物、储氢材料、光电材料等选材，开拓考生的学科视
野，锤炼考生的学术思维，提高考生的创新能力。
2.高考试题统计
(1)原子结构与核外电子排布：
1
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湖北卷(2023)，湖南卷(2023、2022、2021)，广东卷(2023、2022、2021)，山东卷(2022、2021、2020)，辽
宁卷(2023、2022、2021)，海南卷(2022、2021)，江苏卷(2022、2021)，浙江卷(2023、2022、2021、
2020)，北京卷(2023)
(2)元素周期表和元素周期律：
辽宁卷(2023)，广东卷(2023)，湖北卷(2023)，湖南卷(2023、2022、2021)，河北卷(2022)，山东卷(2021、
2020)，江苏卷(2022、2021)，北京卷(2021)，浙江卷(2023、2022、2021、2020)
(3)分子结构与性质：
湖南卷(2023)，广东卷(2023、2022、2021)，山东卷(2023、2022、2021、2020)，湖北卷(2023、2022)，辽
宁卷(2023、2022、2021)，江苏卷(2022、2021)，河北卷(2022)，海南卷(2022、2021)，北京卷(2023、
2022、2021)
(4)晶体结构与性质：
广东卷(2023、2022、2021)，辽宁卷(2023、2022、2021)，山东卷(2023、2022、2021、2020)，湖南卷
(2023)，湖北卷(2023、2022)，海南卷(2022、2021)，江苏卷(2022、2021)，北京卷(2023、2022、2021)
【知识点1 原子结构与性质】
一、原子核外电子排布
1．排布规律
（1）能量最低原理：原子核外电子先占有能量最低的原子轨道
（2）泡利原理：每个原子轨道中最多只能容纳2 个自旋状态不同的电子
（3）洪特规则：原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时，电子尽可能分占不同的原子轨道，且自
旋状态相同
（4）洪特规则特例：能量相同的原子轨道在全充满、半充满和全空状态时，体系能量较低，原子较稳
定。
2．表示形式
（1）核外电子排布式，如Cr：1s22s22p63s23p63d54s1，可简化为［Ar］3d54s1。
（2）价层电子排布式：如Fe：3d64s2。
（3）电子排布图又称轨道表示式：如O：
3．基态原子核外电子排布表示方法中的常见误区
（1）在写基态原子的电子排布图时，常出现以下错误：
2
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①
（违反能量最低原理）
②
（违反泡利原理）
③
（违反洪特规则）
④
（违反洪特规则）
（2）当出现d 轨道时，虽然电子按ns、（n－1）d、np 的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把（n－
1）d 放在ns 前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2正确，Fe：1s22s22p63s23p64s23d6错误。
（3）注意元素电子排布式、简化电子排布式、元素价电子排布式的区别与联系。如Fe 的电子排布式：
1s22s22p63s23p63d64s2；简化电子排布式：［Ar］3d64s2；价电子排布式：3d64s2。
二、电离能和电负性
1．第一电离能
（1）规律：在元素周期表中，元素的第一电离能从左到右有增大的趋势，从上往下逐渐减小、
（2）特性：同周期主族元素，第ⅡA 族（ns2）全充满、ⅤA 族（np3）半充满，比较稳定，所以其第一电
离能大于同周期相邻的ⅢA 和ⅥA 族元素。
2．电负性
（1）规律：在元素周期表中，电负性从左到右逐渐增大，从上往下逐渐减小。
（2）大小：F＞O＞N＞Cl，N＞C＞H，P＞H＞Si
（3）化合价及物质类别判断电负性的大小
①HClO 中Cl 为+1 价、O 为－2 价，可知O 的电负性大于 Cl；
②Al2O3是离子化合物、AlCl3是共价化合物，可知O 的电负性大于Cl。
【知识点2 分子结构与性质】
一、共价键
1．分类
（1）普通共价键
（2）特殊共价键——配位键
①成键条件：有中心体（提供空轨道）和配位体（提供孤电子对）
3
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②表示方法：A（配位体）→B（中心体）
2．σ 键和π 键的判断方法
【特别提醒】配位键全部是σ 键
3．极性键和非极性键的判断
（1）成键元素和特点
①极性键：不种元素形成的共价键，共用电子对无偏移
②非极性键：同种元素形成的共价键，共用电子对无偏移
（2）化学键和物质组成的关系
二、分子结构和性质
1．分子的极性
（1）分子极性的判断
4
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（2）分子的空间结构对称，则分子为非极性分子。
（3）通常中心原子的价电子全部与相同元素的原子形成共价键，该分子为非极性分子。
3．微粒的溶解性
（1）“相似相溶”规律
①非极性溶质一般能溶于非极性溶剂
②极性溶质一般能溶于极性溶剂
（2）氢键对微粒溶解性的影响
①若溶质中存在氢键，则会降低溶质的极性，在水中的溶解度减小
②若溶剂和溶质之间存在氢键，则会使溶质的溶解度反常的大
4．杂化轨道
（1）判断分子或离子中心原子的杂化轨道类型
①看中心原子有没有形成双键或三键。如果有1 个三键，则其中有2 个π 键，用去了2 个p 轨道，则为sp
杂化；如果有1 个双键则其中有1 个π 键，则为sp2杂化；如果全部是单键，则为sp3杂化。
②由分子的空间构型结合价层电子对互斥理论判断。没有填充电子的空轨道一般不参与杂化，1 对孤电子
对占据1 个杂化轨道。如NH3为三角锥形，且有一对孤电子对，即4 条杂化轨道应呈四面体形，为sp3杂
化。
（2）杂化轨道类型与分子构型的关系
杂化轨道类
型
杂化轨道数目
分子构型
实例
sp
2
直线形
CO2、BeCl2、HgCl2
sp2
3
等性杂化：平面正三角形
BF3、BCl3、SO3
不等性杂化
CH2O（平面三角形）、SO2（Ⅴ形）
sp3
4
等性杂化：正四面体
CH4、CCl4、NH4
+
不等性杂化
NH3（三角锥形）、H2S、H2O（Ⅴ形）
5．有关分子结构和性质的5 个易错点
5
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（1）误认为分子的稳定性与分子间作用力和氢键有关，其实分子的稳定性与共价键的强弱有关。
（2）误认为组成相似的分子，中心原子的杂化类型相同，其实要看其σ 键和孤电子对数是否分别相同。如
CO2和SO2中心原子的杂化方式不同，CO2分子中C 原子是sp 杂化，SO2分子中S 原子是sp2杂化。
（3）误认为只要含有氢键物质的熔、沸点就高，其实不一定，分子间的氢键会使物质的熔、沸点升高，
而分子内氢键一般会使物质的熔、沸点降低。
（4）误认为只含有极性键的分子都一定是极性分子，其实不ー定。如CO2、BF3等是非极性分子。
（5）误认为杂化轨道构型和分子的空间结构一致，其实不一定。如H2O 中氧原子是sp3杂化，杂化轨道构
型为四面体形，但由于分子中存在孤电子对，根据价层电子对互斥模型可知，H2O 分子的空间结构是V
形。
【知识点3 晶体结构与性质】
1．晶体类型的判断
（1）科学判断法：X-射线衍射实验
（2）看构成微粒或作用力类型
离子晶体
共价晶体
分子晶体
金属晶体
构成微粒
阴阳离子
原子
分子
金属阳离子、自由电子
微粒间作用力
离子键
共价键
分子间作用力
金属键
（3）看物质类别
①单质类：金属单质及其合金属于金属晶体；大多数非金属单质属于分子晶体；金刚石、晶体硅、晶体硼
等属于共价晶体。
②化合物类：离子化合物一定为离子晶体；共价化合物绝大多数为分子晶体，但SiO2、SiC、Si3N4等为共
价晶体。
（4）看物理性质
①看晶体的熔、沸点：熔、沸点低的非金属单质和化合物一般为分子晶体；熔、沸点较高的化合物一般为
离子晶体；熔、沸点很高的非金属单质和化合物一般为共价晶体。
②看导电性：熔融或固态时都不导电的是分子晶体或共价晶体；熔融或固态时都能导电的为金属晶体；固
态时不导电，而熔融状态能导电的一定为离子晶体。
③看硬度和机械强度：具有高硬度的非金属单质或化合物为共价晶体：硬而脆的为离子晶体；硬度小且较
脆的为分子晶体；有延展性的为金属晶体。
2．物质熔、沸点高低比较规律
（1）一般情况下，不同类型晶体的熔、沸点高低规律：共价晶体＞离子晶体＞分子晶体，如熔、沸点：
金刚石＞NaCl＞Cl2；金属晶体＞分子晶体，如熔、沸点：Na＞Cl2（金属晶体熔、沸点有的很高，如钨、
6
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铂等，有的则很低，如汞等）。
（2）形成共价晶体的原子半径越小、键长越短，则键能越大，其熔、沸点就越高，如熔、沸点：金刚石
＞石英＞碳化硅＞晶体硅。
（3）形成离子晶体的阴阳离子所带的电荷数越多，离子半径越小，则离子键越强，熔、沸点就越高，如
熔、沸点：MgO＞MgCl2，NaCl＞CsCl。
（4）金属晶体中金属离子半径越小，离子所带电荷数越多，其形成的金属键越强，金属单质的熔、沸点
就越高，如Al＞Mg＞Na。
（5）分子晶体的熔、沸点比较规律。
①组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，其熔、沸点就越高，如：HI＞HBr＞HCl。
②组成和结构不相似的分子，分子极性越大，其熔、沸点就越高，如：CO＞N2。
③同分异构体分子中，支链越少，其熔、沸点就越高，如：正戊烷＞异戊烷＞新戊烷。
④同分异构体中的芳香烃及其衍生物，邻位取代物＞间位取代物＞对位取代物，如熔、沸点：邻二甲苯＞
间二甲苯＞对二甲苯。
【知识点4 晶体结构分析】
1．常见原子晶体结构分析
晶体
晶体结构
结构分析
金
刚
石
原子半径(r)与边
长(a)的关系：
a=8r
(1)每个碳与相邻4 个碳以共价键结合，形成正四面体结构，键角均为109°28′
(2)每个金刚石晶胞中含有8 个碳原子，最小的碳环为6 元环，并且不在同一平
面(实际为椅式结构)，碳原子为sp3杂化
(3)每个碳原子被12 个六元环共用，每个共价键被6 个六元环共用，一个六元
环实际拥有
个碳原子
(4)C 原子数与C—C 键数之比为1∶2，12g 金刚石中有2 mol 共价键
(5)密度＝ (a 为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数)
SiO2
(1)SiO2晶体中最小的环为12 元环，即：每个12 元环上有6 个O，6 个Si
(2)每个Si 与4 个O 以共价键结合，形成正四面体结构，每个正四面体占有1
个Si，4 个“O”，n(Si)∶n(O)＝1∶2
(3)每个Si 原子被12 个十二元环共用，每个O 原子被 6 个十二元环共用
(4)每个SiO2晶胞中含有8 个Si 原子，含有16 个O 原子
(5)硅原子与Si—O 共价键之比为1：4，1mol Si O2晶体中有4mol 共价键
(6)密度＝ (a 为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数)
SiC
、
BP、
AlN
(1)每个原子与另外4 个不同种类的原子形成正四面体结构
(2)密度：ρ(SiC)＝；ρ(BP)＝；
ρ(AlN)＝ (a 为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数)
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(3)若Si 与C 最近距离为d，则边长(a)与最近距离(d)的关系：
a=4d
2．常见分子晶体结构分析
晶体
晶体结构
结构分析
干冰
(1)面心立方最密堆积：立方体的每个顶点有一个CO2分子，每个面上也有一
个CO2分子，每个晶胞中有4 个CO2分子
(2)每个CO2分子周围等距且紧邻的CO2分子有12 个
(3)密度＝ (a 为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数)
白磷
(1)面心立方最密堆积
(2)密度＝ (a 为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数)
冰
(1)每个水分子与相邻的4 个水分子以氢键相连接
(2)每个水分子实际拥有两个“氢键”
(3)冰晶体和金刚石晶胞相似的原因：每个水分子与周围四
个水分子形成氢键
【微点拨】
(1)若分子间只有范德华力，则分子晶体采取分子密堆积，每个分子周围有12 个紧邻的分子。在分子晶体
中，原子先以共价键形成分子，分子再以分子间作用力形成晶体。由于分子间作用力没有方向性和饱和
性，分子间尽可能采取密堆积的排列方式。如：干冰、O2、I2、C60等分子
(2)若分子间靠氢键形成的晶体，则不采取密堆积结构，每个分子周围紧邻的分子数要小于12 个。因为氢
键有方向性和饱和性，一个分子周围其他分子的位置和数目是一定的。如：冰晶体、苯甲酸晶体
3．常见离子晶体结构分析
晶体
晶体结构
结构分析
NaCl
(1)一个NaCl 晶胞中，有4 个Na+，有4 个Cl－
(2)在NaCl 晶体中，每个Na+同时强烈吸引6 个Cl－，形成正八面体形； 每
个Cl－同时强烈吸引6 个Na+
(3)在NaCl 晶体中，Na+ 和Cl－的配位数分别为6、6
(4)在NaCl 晶体中，每个Na+周围与它最接近且距离相等的Na+共有12 个，
每个Cl－周围与它最接近且距离相等的Cl－共有12 个
(5)密度＝ (a 为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数)
CsCl
(1)一个CsCl 晶胞中，有1 个Cs+，有1 个Cl－
(2)在CsCl 晶体中，每个Cs+同时强烈吸引8 个Cl－，即：Cs+的配位数为8， 每
个Cl－ 同时强烈吸引8 个Cs+，即：Cl－的配位数为8
(3)在CsCl 晶体中，每个Cs+周围与它最接近且距离相等的Cs+共有6 个，形成
正八面体形，在CsCl 晶体中，每个Cl－周围与它最接近且距离相等的Cl－共有
6 个
(4)密度＝ (a 为晶胞边长，NA为阿伏加德罗常数)
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ZnS
(1)1 个ZnS 晶胞中，有4 个S2－，有4 个Zn2＋
(2)Zn2＋的配位数为4，S2－的配位数为4
(3)密度＝
CaF2
(1)1 个CaF2的晶胞中，有4 个Ca2＋，有8 个F－
(2)CaF2晶体中，Ca2＋和F－的配位数不同，Ca2＋配位数是8，F－的配位数是4
(3)密度＝
离子晶体的配位数
离子晶体中与某离子距离最近的异性离子的数目叫该离子的配位数
影响离子晶体配位数的
因素
(1)正、负离子半径比：AB 型离子晶体中，阴、阳离子的配位数相等，但正、
负离子半径比越大，离子的配位数越大。如：ZnS、NaCl、CsCl
(2)正、负离子的电荷比。如：CaF2晶体中，Ca2＋和F－的配位数不同
4．常见金属晶体结构分析
(1)金属晶体的四种堆积模型分析
堆积模型
简单立方堆积
体心立方堆积 (钾
型)
面心立方最密堆积(铜
型)
六方最密堆积(镁型)
晶胞
代表金属
Po
Na K Fe
Cu Ag Au
Mg Zn Ti
配位数
6
8
12
12
晶胞占有的原
子数
1
2
4
6 或2
原子半径(r)与
立方体边长为
(a)的关系
a＝2r
a＝4r
a＝4r
——
(2)金属晶胞中原子空间利用率计算：
①简单立方堆积：如图所示，原子的半径为r，立方体的棱长为2r，则V 球＝πr3，V 晶胞＝(2r)3＝8r3，空间利
用率＝×100%＝×100%＝
≈52%。
②体心立方堆积：如图所示，原子的半径为r，体对角线c 为4r，面对角线b 为a，由(4r)2＝a2＋b2得a＝
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r。1 个晶胞中有2 个原子，故空间利用率＝×100%＝×100%＝×100%＝
≈68%。
③面心立方最密堆积：如图所示，原子的半径为r，面对角线为4r，a＝2r，V 晶胞＝a3＝(2r)3＝16r3，1 个晶
胞中有4 个原子，则空间利用率＝×100%＝×100%＝
≈74%。
④六方最密堆积：如图所示，原子的半径为r，底面为菱形(棱长为2r，其中一个角为60°)，则底面面积S
＝2r×r＝2r2，h＝r，V 晶胞＝S×2h＝2r2×2×r＝8r3，1 个晶胞中有2 个原子，则空间利用率＝×100%＝×100%＝
≈74%。
(3)晶体密度的计算公式推导过程：
若1 个晶胞中含有x 个微粒，则晶胞的物质的量为：n＝
＝
mol ，晶胞的质量为：m＝n·M＝
g；密度为：ρ＝
。
【知识点5 晶胞的计算】
1．晶胞的体积
几何体
图示
计算公式
立方体
V＝a3
长方体
V＝abc
正三棱柱
V＝
1
2 a2hsin60°＝
√3a2h
4
正六棱柱
V＝6×
1
2 a2hsin60°＝
3√3a2h
2
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正四面体
S＝
√3a2
4
，h＝
√6a
3
，V＝
√2a3
12
平行六面
体
S＝ab×sinα
h＝csinβ
V＝abcsinαsinβ
2．晶体中某些几何体中的数量关系（晶胞参数为a）
（1）立方体晶胞：边长和体对角线及面对角线的关系
（2）面心立方晶胞：相邻的两个面心间的距离和边长的关系
（3）立方体套正四面体晶胞：最近的黑球和白球间的距离
（4）正四面体中各量的关系
①直角三角形BEC 中：（BC）2＝（CE）2+（BE）2
②BO＝
2
3 BE，OE＝
1
3 BE
③直角三角形AOB 中：（AB）2＝（BO）2+（AO）2
3．某些晶胞中微粒间的最短距离（晶胞参数为a）
类型
图示
最近距离
NaCl 型
阴阳离子间：
1
2 a
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同号离子间：
√2a
2
CsCl 型
阴阳离子间：
√3a
2
同号离子间：a
立方ZnS 型
阴阳离子间：
√3a
4
同号离子间：
√2a
2
CaF2型
阴阳离子间：
√3a
4
同号离子间：
√2a
2
二氧化碳型
微粒间最近距离：
√2a
2
金刚石型
微粒间最近距离：
√3a
4
4．空间利用率＝
晶胞中实际所含原子的体积和
晶胞的体积
×100%＝
N×V 0
V
×100%
（1）原子的体积：V V0＝
4
3 πr3（r 为原子半径）
（2）晶胞体积
①根据晶胞参数计算：①V＝Sh；②V 锥＝
1
3 Sh
②根据密度计算：V＝
N×M
ρ×N A
5．金属晶体原子半径（r）和晶胞参数（a）的关系
（1）面心立方：面对角线上的三个原子相切：4r＝√2
a
（2）体心立方：体对角线上的三个原子相切：4r＝√3
a
（3）简单立方：侧面上的原子两两相切：2r＝1a
（4）六方最密：正四面体相邻原子两两相切：2r＝1a
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6．晶体摩尔体积的计算：Vm＝
V 晶胞
n晶胞中微粒＝
V 晶胞
N
N A ＝
V 晶胞N A
N
【题型1 化学用语】
【例1】（2024·黑龙江·二模）下列化学用语表示正确的是
A．4-氮丁酸的结构简式：
B．
的空间结构模型：
C．用电子式表示水的形成过程：
D．基态磷原子的轨道表示式：
【答案】A
【解析】A．4-氮丁酸的结构简式：
，A 正确；
B．
的中心原子
有3 个
键，孤电子对数为
，价层电子对数为4，空间结构模型为三角锥
形，B 错误；
C．
为共价化合物，没有电子的得失，不能用箭头表示电子转移的方向，C 错误；
D．
的原子序数为15，根据泡利原理和洪特规则，基态磷原子的轨道表示式为
，D 错误；
故选A。
【变式1-1】（2024·福建宁德·一模）下列说法不正确的是
A．用电子式表示K2S 形成：
13
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B．HCl 分子中σ 键的形成：
C．HCHO 中C 原子杂化轨道示意图：
D．基态锗原子的简化电子排布式：
【答案】D
【解析】A．硫化钾形成过程中钾失去电子，硫得到电子，K2S 的形成过程为：
，故A 正确；
B．HCl 分子中σ 键的形成是氢原子s 电子和氯原子的3p 电子形成一对共用电子对，HCl 分子中σ 键的形
成为
，故B 正确；
C．HCHO 中的C 原子采用sp2 杂化，3 个杂化轨道夹角为120 ，形成平面三角形，示意图为
，
故C 正确；
D．锗原子序数32，简化电子排布式：[Ar]3d104s24p2，故D 错误。
答案选D。
【变式1-2】（2024·辽宁·一模）下列化学用语或表述正确的是
A．基态氧原子的轨道表示式：
B．甲醛分子的空间填充模型：
C．用电子式表示 HCl 的形成过程：
D．钢铁发生吸氧腐蚀时的负极反应式：O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-
【答案】B
【解析】
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A．基态氧原子的轨道表示式
，A 错误；
B．甲醛分子为平面三角形，空间填充模型正确，B 正确；
C．用电子式表示 HCl 的形成过程：
，C 错误；
D．钢铁发生吸氧腐蚀时的负极反应式：
，D 错误；
故选B。
【变式1-3】（2024·江西南昌·一模）下列化学用语表述正确的是
A．H2O2的电子式：
B．
的VSEPR 模型：
C．基态
的价电子排布图：
D．
空间填充模型：
【答案】C
【解析】A．H2O2是共价化合物，电子式为：
，故A 错误；
B．
中心原子价层电子对数为3+
=4，VSEPR 模型为四面体形，故B 错误；
C．基态
的价电子排布式为3d6，价电子排布图：
，故C 正确；
D．C 原子的半径小于Cl 原子，
空间填充模型：
，故D 错误；
故选C。
【题型2 电离能与电负性】
【例2】（2024·江西南昌·一模）香花石是我国地质学家发现的新矿物，其化学式为
。已
知X、Y、Z、W、M、N 为原子序数依次增大的前20 号元素；其中X、Y、N 为金属元素，且Y 与N 同主
族；Z 原子的s 能级电子总数等于P 能级的电子总数，W 原子核外有1 个未成对电子，M 的最外层电子数
是最内层的2 倍。下列说法正确的是
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A．原子半径：
B．第一电离能：
C．电负性：
D．简单氢化物的沸点：
【答案】D
【分析】
已知X、Y、Z、W、M、N 为原子序数依次增大的前20 号元素； Z 原子的s 能级电子总数等于P 能级的
电子总数，则电子排布式为1s22s22p4，为O 元素；W 原子核外有1 个未成对电子，为F，M 的最外层电子
数是最内层的2 倍，则M 为Si 元素；其中X、Y、N 为金属元素，且Y 与N 同主族，X 为Li、Y 为Be，
故N 为Ca；
【解析】A．同周期从左到右原子半径依次减小，同主族从上而下原子半径依次增大，故原子半径：
，选项A 错误；
B．同主族从上到下金属性增强，第一电离能减小，故第一电离能：
，选项B 错误；
C．金属性越强电负性越小，故电负性：
，选项C 错误；
D．H2O、HF 中存在氢键，水分子间氢键个数多于HF，所以简单氢化物的沸点：
，选项D 正
确；
答案选D。
【变式2-1】（2024·福建南平·一模）W、X、Z、Y、N 为原子序数依次增大的短周期主族元素，W 与Y 原
子的最外层电子数之和等于X 原子的最外层电子数，五种元素能组成如图所示的物质。下列说法错误的是
A．键角：
B．简单氢化物的沸点：X＞N＞Y
C．元素的第一电离能：N＞Y＞Z
D．简单离子半径：N＞Y＞X＞Z
【答案】D
【分析】
短周期主族元素W、X、Z、Y、N 的原子序数依次增大，题给结构式中Z 形成带一个单位正电荷的离子，
Z 位于第ⅠA 族，X 可形成2 个共价键，位于第ⅥA 族，因此X 是O，Z 是Na；W 形成1 个共价键，则W
为H；由题意可知，Y 原子的最外层电子数是6-1＝5，Y 是P；N 形成一个单键，且原子序数大于P，所以
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N 是Cl。
【解析】
A．
和
的中心原子都是采取
杂化的，但是
中有1 个孤电子对，导致
是三角锥形结构，
而
是正四面体形结构，故键角：
，A 正确；
B．O、Cl、P 的简单氢化物分别为
、HCl、
，
分子间能形成氢键，HCl 的相对分子质量比
的大，故沸点
，B 正确；
C．元素的第一电离能：Cl＞P＞Na，C 正确；
D．简单离子半径：
，D 错误；
故选D。
【变式2-2】（2024·山东菏泽·一模）某种荧光粉的主要成分为
。已知：
和
为
原子序数依次增大的前20 号元素，
为金属元素，基态
原子和
能级上的电子数相等，基态
原子的未成对电子数之比为
。下列说法正确的是
A．电负性：
B．离子半径：
C．
的简单氢化物均为极性分子
D．同周期元素中，基态原子未成对电子数和
相同的有1 种
【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，又因其原子序大于Y，故Y 应为F 元素、Z 其应为P 元素；从荧光粉的
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。
【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
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依次增大，同一主族从上到下依次减小，X、Y、Z 分别为O、F、P，即负性：Y>X>Z，故A 错误；
B．W、Y、X 的离子分别为：Ca2+、F-、O2-，电子层数越多粒子半径越大，Ca2+有三个电子层，其余离子
为2 个电子层，即Ca2+半径最大，电子层数相同，核电荷数越大的，粒子半径越小，即O2-＞F-，离子半
径：
，故B 错误；
C．
的简单氢化物分别为H2O、HF、PH3，均为极性分子，故C 正确；
D．Y 的未成键电子数为1，同周期元素中，基态原子未成对电子数和
相同的有Li（1s22s1）和B
（1s22s22p1），故D 错误；
故选C。
【变式2-3】（2024·辽宁辽阳·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
【答案】C
【解析】A．同主族元素，从上到下原子半径依次增大，则溴原子的原子半径大于氯原子，故A 错误；
B．同周期元素，从左到右非金属性依次增强，电负性依次增大，则硫元素的电负性大于磷元素，故B 错
误；
C．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，磷原子的3p 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，则第一电离能由大到小的顺序为Cl＞P＞S＞Si，故C 正确；
D．氟元素的非金属性强，没有正化合价，故D 错误；
故选C。
【题型3 σ 键和π 键】
【例3】（2024·黑龙江吉林·一模）羰基硫（COS）是一种粮食烝蒸剂，能防止某些害虫和真菌的危害。
与
反应可以制得
，其化学方程式为
。
为阿伏加德罗常数
的值，下列有关说法正确的是
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A．
含中子数为
B．
中
键数目为
C．
的
溶液中
的数目为
D．生成
，转移电子数目为
【答案】B
【解析】A．2.8gC18O 的物质的量为
，1 个C18O 含16 个中子，0.1mol C18O 含中子数为
1.6NA，故2.8gC18O 含中子数小于1.6NA，A 错误；
B．4.8gCOS 的物质的量为0.08mol，1 个COS 中存在2 个π 键，0.08mol COS 中π 键数目为0.16NA，B 正
确；
C．溶液的体积未知，无法求数目，C 错误；
D．未注明“标况”，无法计算2.24 L H2的物质的量，不确定反应转移的电子数，D 错误；
故选B。
【变式3-1】（2024·福建龙岩·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
【答案】A
【解析】A．Al[(NH3)Cl3]分子中含有3 个Al—Cl 键、3 个N—H 键和1 个N—Al 键，其中Al—Cl 键为p—p
σ 键，N—H 键为s—p σ 键，N—Al 键属于配位键，不是轨道重叠形成，则1mol Al[(NH3)Cl3]中通过p—p
轨道重叠形成的σ 键数目为3NA，故A 错误；
B．由Al2Cl6分子结构图可知，Al 原子外围有4 对成键电子对，Cl 原子有2 对成键电子对,还含有2 对孤电
子对，所以Al2Cl6分子中所有原子最外层均满足8 电子结构，故B 正确；
C．由Al2Cl6分子结构图可知，Al 原子的配位数为4；Al[(NH3)Cl3]分子分子中含有3 个Al—Cl 键、1 个N
—Al 键(实质为配位键)，则Al 原子的配位数也是4，即反应前后Al 原子配位数不变，故C 正确；
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D．Al[(NH3)Cl3]分子中含有3 个Al—Cl 键、1 个N—Al 键， 且两种键的键长不相等，正负电中心不能重
合，所以Al[(NH3)Cl3]属于极性分子，故D 正确；
故选A。
【变式3-2】（2024·湖北襄阳·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
【答案】C
【解析】A．共价单键是σ 键，共价双键中有1 个σ 键和1 个π 键，则CH3COOH 分子中σ 键数∶π 键数
=7
1
∶，A 错误；
B．原子半径：Cl<I，则Cl−Cl 键比I−I 键的键长更短、键能更大，B 错误；
C．因电负性：Cl>H，Cl-C 的极性大于H-C 的极性，使-CH2Cl 的极性大于-CH3的极性，导致ClCH2COOH
的羧基中的羟基的极性更大，更容易电离出氢离子，则酸性：ClCH2COOH>CH3COOH，C 正确；
D．标准状况下，ClCH2COOH 是一种固态物质，D 错误；
故选C。
【变式3-3】（2024·安徽·二模）新型离子液体
表现出特殊的溶解性，广泛用作纤维素溶解、蛋
白质结晶、纳米制备等方向的溶剂，其结构如图所示．下列说法错误的是
A．基态氯原子核外电子空间运动状态有9 种
B．
中含有
键的数目为
（
为阿伏伽德罗常数的值）
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C．
合成基础原料咪唑（
）为平面分子，形成的大π 键可表示为
D．相较于传统液态有机溶剂，
具有难挥发的优点
【答案】B
【解析】A．氯元素的原子序数为17,电子排布式为1s22s22p63s23p5，核外有9 种原子轨道,故基态原子的核
外电子的空间运动状态有9 种，A 正确；
B．根据题目所给结构，1mol[BMIm]Cl 中含有σ 键的数目为25NA，B 错误；
C．咪唑（
）为平面分子，形成的大π 键可表示为
，C 正确；
D．相较于传统液态有机溶剂，由于离子液体内离子对之间的吸引力较强，[BMIm]Cl 具有难挥发的优点，
D 正确；
故选B。
【题型4 中心原子杂化轨道类型判断】
【例4】（2024·浙江宁波·二模）有机金属氯化物由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、M、N
组成，部分结构如图所示，基态原子M 核外电子所占据原子轨道全充满，N 元素的价层电子排布式为
，下列说法不正确的是
A．Z 与N 可形成化合物
、
B．最简单氢化物的沸点：
C．M 元素的第一电离能比同周期相邻元素的大
D．
离子中Y 发生
杂化
【答案】A
【分析】X、Y、Z、M、N 为原子序数依次增大的短周期主族元素，N 元素的价层电子排布式为
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，则n 为Cl 元素；阳离子中X、Y、Z 形成共价键的数目分别为1、4、4，基态原子M 核外电子所占据原
子轨道全充满，则X 为H 元素、Y 为C 元素、Z 为N 元素、M 为Mg 元素。
【解析】A．氮元素的原子序数为5，基态原子的价电子排布式为2s22p3，由于原子核外没有d 轨道，所以
由共价键的饱和性可知，氮原子与氯原子无法形成五氯化氮，故A 错误；
B．氨分子能形成分子间氢键，甲烷不能形成分子间氢键，所以氨分子的分子间作用力大于甲烷，沸点高
于甲烷，故B 正确；
C．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，镁原子的3s 轨道为稳定的全充满结构，元素的第一电
离能大于相邻元素，故C 正确；
D．CH 离子中碳原子的价层电子对数为3，则碳原子的杂化方式为sp2杂化，故D 正确；
故选A。
【变式4-1】（2024·江西南昌·一模）有机物M（
）是合成某种水稻除草剂的中间体。
下列说法正确的是
A．有机物M 分子中有一个手性碳原子
B．有机物M 的一氯代物有5 种
C．有机物M 的中C 有sp、
、
三种杂化方式
D．1mol 有机物M 最多和3mol
发生加成反应
【答案】B
【解析】A．手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，有机物M 分子中没有手性碳原
子，故A 错误；
B．有机物M 有5 种环境的H 原子，一氯代物有5 种，故B 正确；
C．有机物M 中含有苯环、羰基和甲基，C 有
、
两种杂化方式，故C 错误；
D．有机物M 中苯环和羰基都可以和氢气发生加成反应，1mol 有机物M 最多和5mol
发生加成反应，故
D 错误；
故选B。
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【变式4-2】（2024·江西宜春·模拟）化合物M 是一种高效消毒漂白剂，结构如图所示。W、X、Y、Z 是
原子序数依次增大的短周期主族元素，Y 的某种单质可用于自来水消毒，Y、Z 在不同周期。下列叙述错
误的是
A．电负性：W<X<Y
B．W 的杂化方式为sp2
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：
D．
分子的空间结构为三角锥形
【答案】C
【分析】W、X、Y、Z 是原子序数依次增大的短周期主族元素，Y 的某种单质可用于自来水消毒，结合图
示结构式可知，Y 形成2 个共用电子对，则说明Y 最外层有6 个 ，推知Y 为O 元素，臭氧可用于自来水
消毒； W 形成4 个共用电子对，则推知W 为C，X 形成三个共用电子对达到稳定结构，则X 为N 元素，
Z 形成1 个共用电子对，且与Y 不同周期，则说明Z 为Cl 元素，根据上述分析可知，W、X、Y、Z 分别是
C、N、O 和Cl，据此分析。
【解析】A．同一周期从左到右元素电负性逐渐增大。W、X、Y、Z 分别是C、N、O，电负性：
，即W<X<Y ，A 正确；
B．W 为C，化合物M 中C 原子形成碳氧双键，杂化方式为sp2，B 正确；
C．非金属越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，因非金属性：Cl＞N＞C，所以其最高价氧化物对
应水化物的酸性：
，C 错误；
D．
（NCl3）分子的价层电子对数为
，分子空间结构为三角锥形，D 正确；
故选C。
【变式4-3】（2024·湖南长沙·模拟）2022 年5 月15 日，“天问一号”探测器成功着陆于火星。据了解火
星上存在大量的含氮化合物，一种含氮鸟嘌呤和吡啶（下图右）的结构如图。已知吡啶为平面结构；分子
中的大π 键可以用符号
表示，其中m 代表参与形成大π 键的原子数，n 代表参与形成大π 键的电子数。
下列说法不正确的是
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A．鸟嘌呤中元素的第一电离能：
B．鸟嘌呤中C 原子杂化方式都为
C．鸟嘌呤中轨道之间的夹角∠1 大于∠2
D．该吡啶中的大π 键可表示为
【答案】D
【解析】A．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N 的2p 轨道为半充满稳定状态，第一电离能
大于同周期相邻元素，第一电离能大小顺序为
，A 正确；
B．鸟嘌呤中C 原子均形成2 个单键和一个双键，杂化方式为
，B 正确；
C．根据VSEPR 理论，孤电子对对键合电子对之间的斥力大于键合电子对对键合电子对之间的斥力，导致
键合电子对对键合电子对之间的夹角减小，故∠1 大于∠2，C 正确；
D．吡啶为平面结构，N 形成3 个共价键，未参与成键的p 轨道有一个电子，参与形成离域大π 键，每个C
原子留有一个p 轨道，轨道上留有一个单电子形成大π 键，所以吡啶环形成6 中心6 电子的离域大π 键:
，D 不正确；
故选D。
【题型5 价层电子对互斥理论】
【例5】（2024·河北邢台·模拟）用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间结构，也
可推测键角大小，下列判断错误的是
A．
是V 形分子
B．
键角大于
的
C．
是直线形分子
D．
和
的空间结构相同
【答案】B
【解析】A．OF2中中心原子O 上的孤电子对数为
，σ 键电子对数为2，价层电子对数为
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2+2=4，VSEPR 模型为四面体形，O 上有2 对孤电子对，OF2是V 形分子，A 项正确；
B．H2S、H2O 中心原子均为sp3杂化，由于O 的电负性更大，对成键电子对的吸引能更强，成键电子对离
中心原子更近，成键电子对之间距离更小、斥力更大，导致键角更大，故H2S 键角小于H2O，B 项错误；
C．BCl2中中心原子B 上的孤电子对数为
，σ 键电子对数为2，价层电子对数为0+2=2，
VSEPR 模型为直线形，C 项正确；
D．
中中心原子S 上的孤电子对数为
，σ 键电子对数为4，价层电子对数为0+4=4，
S 上没有孤电子对，
为正四面体形；
中中心原子C 上的孤电子对数为
，σ 键电子对
数为4，价层电子对数为0+4=4， C 上没有孤电子对，
为正四面体形，D 项正确；
故选B。
【变式5-1】（2024·河北衡水·模拟）根据价层电子对互斥模型，判断下列分子或离子的空间结构正确的是
编号
分子式
价层电子对互斥模型
分子或离子的空间结构
①
AsCl3
四面体形
三角锥形
②
HCHO
平面三角形
三角锥形
③
NF3
四面体形
平面三角形
④
正四面体形
正四面体形
A．①②
B．①④
C．②④
D．②③
【答案】B
【解析】①
分子中中心
原子的价层电子对数为4，价层电子对互斥模型为四面体形，含有1 个孤
电子对，分子的空间结构为三角锥形，①正确；
②甲醛
分子中中心C 原子的价层电子对数为3（有1 个双键），价层电子对互斥模型为平面三角
形，没有孤电子对，分子的空间结构为平面三角形，②错误；
③
分子中中心N 原子的价层电子对数为4，价层电子对互斥模型为四面体形，含有1 个孤电子对，分
子的空间结构为三角锥形，③错误；
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④
中中心N 原子的价层电子对数为4，价层电子对互斥模型为正四面体形，没有孤电子对，离子的空
间结构为正四面体形，④正确；
故选B。
【变式5-2】（2024·福建莆田·模拟）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
的空间构型均为直线型
B．
和
的价层电子对互斥模型均为四面体
C．
和
均为非极性分子
D．
与
的键角相等
【答案】B
【解析】A．
价层电子对数
，无孤电子对，分子为直线形，
价层电子对数
，有1 对孤电子对，分子为V 形，A 错误；
B．
的价层电子对数为
，
的价层电子对数为
，价层电子对互斥模型均为四
面体形，B 正确；
C．
的价层电子对数为
，无孤电子对，为平面三角形，是非极性分子；
的价层电子对数
为
，有1 对孤电子对，为三角锥形，是极性分子，C 错误；
D．
的价层电子对数为
，
的价层电子对数为
，键角不同，D 错误；
故选B。
【变式5-3】（2024·浙江绍兴·模拟）下列粒子的VSEPR 模型为四面体且其空间结构为三角锥形的是
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【解析】A．
中O 价层电子对数为
，孤电子对数为1，VSEPR 模型为四面体，其空
间结构为三角锥形，故A 正确；
B．BF3中B 价层电子对数为
，无孤电子对，VSEPR 模型为平面三角形，其空间结构为平
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面三角形，故B 错误；
C．
中S 价层电子对数为
，无孤电子对，VSEPR 模型为四面体形，其空间结构为正
四面体形，故C 错误；
D．CO2中C 价层电子对数为
，无孤电子对，VSEPR 模型为直线形，其空间结构为直线
形，故D 错误；
故选A。
【题型6 极性分子和非极性分子】
【例6】（2024·河南新乡·二模）由乌洛托品与发烟硝酸作用制得的“黑索金”（
）是一
种爆炸力极强的烈性炸药，引爆“黑索金”会产生等体积的
、
及CO 气体。下列有关说法正确的是
A．硝酸分子为非极性分子
B．第一电离能：C＜N＜O
C．“黑索金”分子中C、N 原子杂化方式不完全相同
D．等物质的量的CO 和
分子中含有的配位键数目相等
【答案】C
【解析】
A．硝酸分子为极性分子，A 错误；
B．由于氮原子的2p 轨道处于半充满状态，第一电离能反而比O 要高，三者的第一电离能大小为：C＜O
＜N，B 错误；
C．在黑索金中，碳原子的杂化方式为sp3杂化，氮原子的杂化方式为sp2和sp3，C 正确；
D．CO 分子中有配位键，N2分子中没有配位键，D 错误；
故选C。
【变式6-1】（2024·山东青岛·一模）下列物质一定属于极性分子的是
A．BF3
B．C2H2F2
C．C2H4O
D．二氯苯
【答案】C
【解析】A．BF3为平面三角形结构，且3 个B-F 一样长、一样强为非极性分子，故A 错误；
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B．C2H2F2结构为
，属于非极性分子，故B 错误；
C．满足C2H4O 的结构为
或者
，均为极性分子，故C 正确；
D．二氯苯的结构为
，均为非极性分子，故D 错误；
故选C。
【变式6-2】（2024·黑龙江哈尔滨·模拟）下列分子中，属于含有极性键的极性分子的是
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【解析】
A．
属于含有极性键的非极性分子，A 不符合；
B．
属于含有非极性键的非极性分子，B 不符合；
C．
属于含有极性键的极性分子，C 符合；
D．
属于含有极性键的非极性分子，D 不符合；
故选C。
【变式6-3】（2024·河北邯郸·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
C．
的VSEPR 模型为三角锥形
D．
与
的键角相等
【答案】B
28
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【解析】
A．ClO2易溶于水，水为极性分子，依据相似相溶原理，ClO2为极性分子，A 不正确；
B．
中Cl 原子的价层电子对数为
=4，杂化类型为sp3杂化，B 正确；
C．
中，Cl 原子的价层电子对数为4，发生sp3杂化，VSEPR 模型为四面体，C 不正确；
D．
和
中Cl 原子都发生sp3杂化，但
的中心原子含有2 个孤电子对，
的中心原子含有
1 个孤电子对，则键角前者小于后者，D 不正确；
故选B。
【题型7 氢键及其性质】
【例7】（2024·江西鹰潭·一模）过量浓NaOH 溶液和白磷加热煮沸可发生反应：
。用
表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．
含
个
键
B．
为酸式盐
C．
分子之间可形成氢键
D．生成
时，该反应中转移的电子数为
【答案】A
【解析】A．
为正四面体结构，1 个
分子中含6 个
键，则
含
个
键，故A 正确；
B．由题意可知
不能与足量NaOH 反应，应为正盐，故B 错误；
C．
分子之间不能形成氢键，故C 错误；
D．生成
时，该反应中转移的电子数为
，故D 错误；
故选A。
【变式7-1】（2024·江苏扬州·模拟）下列有关
的说法正确的是
29
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A．
所有原子最外层为8 个电子
B．
分子之间能够形成氢键
C．
的沸点低于
的沸点，说明
的分子间作用力更强
D．
的混合物可用分液漏斗进行分离
【答案】C
【解析】A．
中H 原子最外层为2 个电子，A 错误；
B．
分子之间不能够形成氢键，B 错误；
C．
、
均为分子晶体，
的沸点低于
的沸点，说明
的分子间作用力更强，C 正
确；
D．
互溶，混合物不可用分液漏斗进行分离，D 错误；
故选C。
【变式7-2】（2024·山东济南·模拟）下列现象与氢键有关的是
①乙醇、乙酸可以和水以任意比互溶
NH
②
3的熔沸点比PH3的熔沸点高
③稳定性：HF＞HCl
④冰的密度比液态水的密度小
⑤水分子高温下也很稳定
A．①②③④⑤
B．①②⑤
C．①②④
D．①③④⑤
【答案】C
【解析】①乙醇、乙酸与水分子之间能形成氢键，则可以和水以任意比互溶，故①选；
②氨气和膦的结构相似，但氨气分子中存在氢键，膦中只含分子间作用力，氢键的存在导致物质的熔、沸
点升高，故②选；
HF
③
、HCl 的热稳定性依次减弱，是因为H
X
﹣
共价键稳定性依次减弱，与氢键无关，故③不选；
④冰中存在氢键，其体积变大，则相同质量时冰的密度比液态水的密度小，故④选；
⑤水分子高温下也很稳定，其稳定性与化学键有关，而与氢键无关，故⑤不选；
30
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故选C。
【变式7-3】（2024·山东烟台·模拟）化合物M 的结构如图。下列关于M 的说法错误的是
A．存在顺反异构
B．1 mol M 最多可与4 mol H2反应
C．其酸性水解的产物均可与溴水反应
D．可形成分子内氢键和分子间氢键
【答案】C
【解析】A．由题干有机物结构简式可知，该有机物存在碳碳双键，且双键两端的碳原子分别连有互不同
的原子或原子团，故该有机物存在顺反异构，A 正确；
B．该结构中有一个苯环、一个碳碳双键，故1 mol M 最多可与4 mol H2反应，B 正确；
C．其酸性水解产物有
、HOOC－CH＝CH－COOH、
，其中
不
能与溴水反应，C 错误；
D．相邻的两个羟基可以形成分子内氢键，羟基间可以形成分子间氢键，D 正确；
故选C。
【题型8 晶胞的密度】
【例8】（2024·江西鹰潭·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
31
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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
【答案】D
【解析】A．原子1 为坐标原点，结合晶胞结构中原子2 的位置可知其坐标为
，故A 错误；
B．Ti 原子位于顶点，Ca 原子位于体心，两原子间的最近距离为体对角线的
，距离为
，故B 错
误；
C．Ti 位于顶点，O 位于棱形，则距离Ti 原子最近的O 原子有6 个，故C 错误；
D．该晶胞中，钙原子数为1 个，氧原子数为12×
=3 个，碳原子数为8×
=1 个，晶胞密度为
g·cm-3=
，故D 正确；
故选D。
【变式8-1】（2024·黑龙江吉林·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
32
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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：
【答案】B
【解析】
A．
中，每一个水分子含有2 个
键，水分子和镁离子之间形成了6 个配位键，都是
键，
所以
中一共有18 个
键，A 错误；
B．
是用一个硫原子取代了硫酸根离子中的一个氧原子，硫酸根离子的空间结构为正四面体，故
的结构为四面体结构，B 正确；
C．
的中心
原子没有孤电子对，无法去配位，应是另一个非中心的硫酸原子提供孤电子对，去做
配位原子，C 错误；
D．晶胞中有4 个
和4 个
，其密度应为：
，D 错误；
故选B。
【变式8-2】（2024·江西南昌·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，其
33
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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
【答案】C
【解析】A．该晶胞中Ca 为于顶点，个数为8
=1，Y 位于体心，个数为1，H 位于面心，个数为24
=12，该超导体的化学式为
，故A 正确；
B．由晶胞结构可知，该晶胞中与Y 最近且距离相等的Ca 有8 个，由化学式
可知，该晶胞中与Ca
最近且距离相等的Y 有8 个，故B 正确；
C．该晶胞体的密度为
，故C 错误；
D．由晶胞结构可知，相邻H 原子之间最短距离为面对角线的
，为
，故D 正确；
故选C。
【变式8-3】（2024·黑龙江·二模）已知四氨合铜离子的模型如图甲，
晶体的晶胞如图乙，阿伏加德罗
常数的值用
表示。下列有关说法正确的是
34
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A．基态
的电子排布式为
B．四氨合铜离子中存在极性共价键、配位键、离子键
C．距离
最近且等距离的
有6 个
D．若
晶胞的棱长为
的密度为
【答案】D
【解析】
A．基态
的核外电子排布式为
，A 错误；
B．四氨合铜离子的配位体
的
原子与中心
之间以配位键结合，在配位体
中
键为极性
键共价键，不存在离子键，B 错误；
C．根据图乙可知距离
最近且等距离的
有8 个，C 错误；
D．根据图乙可知，该晶胞中Ca2+个数是
，F-个数是8，该晶胞中相当于4 个CaF2，晶胞体积
为a3cm3，则该晶胞的密度为
，D 正确；
答案选D。
【题型9 晶胞的坐标参数】
【例9】（2024·辽宁辽阳·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
35
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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%
【答案】D
【解析】A．根据M 点原子的分数坐标为（0，0，0），则N 点原子的分数坐标为（1，1，1），故A 错
误；
B．根据图示，CeO2晶胞中与Ce4＋最近的Ce4＋的个数为12，故B 错误；
C．根据均摊原则，CeO2晶胞中Ce4+数为4，O2-数为8，CeO2晶胞中Ce4＋与最近O2－的核间距为apm，则
晶胞边长为
，晶体的密度为
，故C 错误；
D．CeO2中阳离子和阴离子的个数比为1:2，若掺杂Y2O3后得到n（CeO2）：n（Y2O3）＝0.6：0.2 的晶
体，阳离子和阴离子的个数比为1:1.8，则此晶体中O2－的空缺率为
，故D 正确；
选D。
【变式9-1】（2024·湖南长沙·模拟）硒化锌(
)是一种重要的半导体材料，其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
，阿伏加德罗常数的值为
，下列说法
错误的是
36
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A．Zn 位于元素周期表的ds 区
B．基态Se 原子核外有18 种不同空间运动状态的电子
C．A 点原子坐标为
，则B 点原子坐标为
D．该体密度为
【答案】C
【解析】A．Zn 的价层电子排布式为
，位于元素周期表的ds 区，A 正确；
B．基态Se 原子核外电子排布式为
，电子的空间运动状态数=电子所占原子轨道
数，s、p、d 原子轨道数分别为1、3、5，所以基态Se 原子核外有
种不同空间运
动状态的电子，B 正确；
C．A 点原子坐标为
，由图乙可知，B 点原子坐标为
，C 错误；
D．该晶胞中，位于晶胞内部的Zn 原子个数为4，位于晶胞顶点和面心的Se 原子个数为
，
则
，D 正确；
故选C。
【变式9-2】（2024·湖北·模拟）萤石
是重要的离子晶体，其晶胞结构非常具有代表性，很多离子晶
体晶体都属于萤石结构，右图为
的晶胞结构示意图。自然界中也有较多的反萤石结构物质，比如
37
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晶胞，
离子占据
的位置，
占据
的位置。据此分析
晶胞，若其晶胞参数为
，
下列说法错误的是
A．
晶胞中
的配位数是4
B．若1 号原子坐标为
号原子坐标为
，则3 号原子坐标为
C．设
是阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的摩尔体积为：
D．
与
之间最短距离为
【答案】C
【解析】A．
离子占据
的位置，由图可知白球配位数为4，故A 正确；
B．根据1 号原子坐标为
号原子坐标为
，可知：
，坐标系上a=1，则3 号原
子坐标为
，故B 正确；
C．设
是阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的边长为：
，一个晶胞中含有4 个
，即摩尔体
积为：
，故C 错误；
38
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D．
与
之间最短距离为体对角线的
，为
，故D 正确；
故选C。
【变式9-3】（2024·甘肃·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
【答案】A
【解析】A．由晶胞结构可知，Na 所围成的空间结构为正方体，故A 错误；
B．由晶胞结构可知，Se2-周围距离最近的Na+有8 个，配位数为8，故B 正确；
C．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)，由晶胞结构可知，2 号原子坐标参数
为
，故C 正确；
D．该晶胞中含有8 个Na+，
=4 个Se2-，该晶胞的密度为
，故D 正确；
故选A。
【题型10 晶胞的综合计算】
【例10】（2024·湖北·二模）砷化镓是超级计算机、光信号处理的理想材料。图甲为它的一种立方晶胞结
构，图乙为该晶胞沿z 轴投影图。已知该晶胞边长为d pm，a、b 两点原子的分数坐标分别为（0，0，
0），（1，1，1）。下列说法错误的是
39
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A．Ga 原子占据As 原子形成的四面体空隙
B．两个As 原子间最短距离是
C．该晶胞的密度为
D．c 点原子的分数坐标为
【答案】C
【解析】
A．根据晶胞结构可知，Ga 原子占据As 原子形成的四面体空隙，故A 正确；
B．两个As 原子间最短距离为面对角线的一半，为
dpm，故B 正确；
C．根据均摊法知，晶胞中含有4 个As，8
+6
=4 个Ga，化学式为，该晶胞的密度为
×1030g/cm3，故C 错误；
D．根据图中信息，a、b 两点原子的分数坐标分别为（0，0，0），（1，1，1），则c 点原子的坐标分数
为（
），故D 正确。
答案选C。
【变式10-1】（2024·河北·一模）某晶体由镁、铝、氧三种元素组成，若将其晶胞按图1 方式切成8 个体
积相同的小立方体，
和
在小立方体中的分布如图2、图3 所示。已知
之间的最小间距
为
。下列说法错误的是
40
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A．晶体中
的配位数为4
B．晶胞的体积为
C．晶体中三种元素的第一电离能：
D．晶体的化学式为
【答案】B
【解析】A．由A 型小晶格结构可知，每个
与4 个
紧邻，则
配位数为4，A 项正确；
B．设晶胞变成为2L，
，
，晶胞体积为
，B 项
错误；
C．主族元素第一电离能同周期自左向右逐渐增大，但两处反常：第IIA 族大于第IIIA 主族，第VA 主族大
于第VIA 主族，而自上而下则逐渐减小，则晶体中三种元素的第一电离能：O>Mg>Al，C 项正确；
D．A 块中，
个数 = 1+4/8=3/2，
个数 = 0，
个数 = 4，B 块中，
个数 = 4/8=1/2，
个
数 = 4，
个数 =4，图1 由4 个A，4 个B 构成。所以：
数 = 2×4 = 8，
数 = 4×4 = 16，
数
=8×4 = 32，所以 化学式
， D 项正确；
答案选B。
【变式10-2】（2024·吉林延边·一模）叠氮化合物是重要的有机合成试剂，化学兴趣小组的同学在实验室
制备了一种叠氮化合物
，结构如图。下列说法正确的是
41
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A．该晶体中每个
周围距离最近且相等的
共有12 个
B．该叠氮化合物的密度为
C．测定该晶体结构的方法是红外光谱法
D．
与
相比，
的熔点低于
的熔点
【答案】B
【解析】A．由图可知，
晶体中左侧底角的钾离子为例，在xy 平面有4 个
、在xz 平面由4 个
，
故每个
周围距离最近且相等的
共有8 个，故A 错误；
B．每个晶胞中含有
=2 个K+，
=2 个
，则该叠氮化物的密度为
=
，故B 正确；
C．测定
晶体结构的方法是X 射线衍射法，故C 错误；
D．
与
结构相似，均为离子晶体，钠离子半径小于钾离子半径，
离子键键能更大，
的晶格能大于
的晶格能，故
的熔点大于
的熔点，故D 错误；
故选B。
【变式10-3】（2024·安徽滁州·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
42
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转化效率.如图是一种边长为
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.下列有关说法错误的是
A．
的核外电子排布式为：
B．两个O 原子最近距离为
C．距离原子3 最近的
原子有4 个
D．该晶胞密度约为
【答案】D
【解析】A．基态钙原子的核外电子排布式为1s2 2s22p63s2 3p64s2基态钙离子的电子排布式为:1s2 2s22p63s2
3p6,A 正确;
B．氧原子位于棱心，则距离最近的两个氧原子之间的距离为
=
apm，B 正确；
C．原子3 是氧原子，距离原子3 最近的钙原子位于晶胞的体心。共用原子3 所在棱的4 个晶胞的体心的钙
原子距离氧原子最近，共4 个，C 正确；
D．该晶胞中，钙原子数为1 个，氧原子数为12×
=3 个，碳原子数为8×
=1 个，晶胞密度为
g·cm-3=
×1030g·cm-3，D 错误。
故选D。
43
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1. （2023·江苏卷第4 题）元素C、Si、Ge 位于周期表中ⅣA 族。下列说法正确的是
A. 原子半径：
B. 第一电离能：
C. 碳单质、晶体硅、SiC 均为共价晶体 D. 可在周期表中元素Si 附近寻找新半导体材料
【答案】D
【解析】同主族元素原子半径从上往下原子半径增大，故原子半径：
，A 错误；同
周期主族元素，从上往下原子半径增大，更易失电子，第一电离能：
，B 错误；
晶体硅、SiC 均为共价晶体，碳单质中金刚石为共价晶体，而石墨为混合晶体，C60为分子晶体，C 错误；
周期表中元素Si 附近存在许多准金属，可在其周围寻找半导体材料，D 正确。 故选D。
2. （2023·江苏卷第5 题）氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。
、
、
是氢元素
的3 种核素，基态H 原子
的核外电子排布，使得H 既可以形成
又可以形成
，还能形成
、
、
、
、
等重要化合物；水煤气法、电解水、光催化分解水都能获得
，如水煤
气法制氢反应中，
与足量
反应生成
和
吸收131.3kJ 的热量。
在
金属冶炼、新能源开发、碳中和等方面具有重要应用，如
在催化剂作用下与
反应可得到
。我国科学家在氢气的制备和应用等方面都取得了重大成果。下列说法正确的是
A.
、
、
都属于氢元素
B.
和
的中心原子轨道杂化类型均为
C.
分子中的化学键均为极性共价键
D.
晶体中存在Ca 与
之间的强烈相互作用
【答案】A
44
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【解析】
、
、
都属于氢元素，三者互为同位素，统称为氢元素，A 正确；
和H2O 的中心原
子轨道杂化类型均为
，B 错误；H2O2分子中的化学键既存在O-H 极性共价键，也存在O-O 非极性共价
键，C 错误；
晶体中存在Ca2+与
之间的离子键，为强烈相互作用，D 错误。 故选A。
3. （2023·江苏卷第7 题）氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。
、
、
是氢元素
的3 种核素，基态H 原子
的核外电子排布，使得H 既可以形成
又可以形成
，还能形成H2O、
H2O2、
、
、
等重要化合物；水煤气法、电解水、光催化分解水都能获得H2，如水煤气
法制氢反应中，
与足量
反应生成
和
吸收131.3kJ 的热量。H2在金属
冶炼、新能源开发、碳中和等方面具有重要应用，如
在催化剂作用下与H2反应可得到
。我
国科学家在氢气的制备和应用等方面都取得了重大成果。下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应
关系的是
A. H2具有还原性，可作为氢氧燃料电池的燃料
B. 氨极易溶于水，液氨可用作制冷剂
C. H2O 分子之间形成氢键，
的热稳定性比
的高
D. N2H4中的N 原子与
形成配位键，N2H4具有还原性
【答案】A
【解析】H2具有还原性，可与氧气反应，作为氢氧燃料电池的燃料，A 正确；液氨可用作制冷剂主要原因
是液氨汽化吸热，和氨极易溶于水无关，B 错误；
的热稳定性比
的高主要原因为氧氢键
的键能高于硫氢键，和H2O 分子之间形成氢键无关，C 错误；N2H4具有还原性在于N 本身可以失电子，且
N2H4中无配位键，D 错误。故选A。
4. （2023·海南卷第4 题）下列有关元素单质或化合物的叙述正确的是
45
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A. P4分子呈正四面体，键角为
B. NaCl 焰色试验为黄色，与Cl 电子跃迁有关
C. Cu 基态原子核外电子排布符合构造原理
D. OF2是由极性键构成的极性分子
【答案】D
【解析】P4分子呈正四面体，磷原子在正四面体的四个顶点处，键角为60°，A 错误；NaCl 焰色试验为黄
色，与Na 电子跃迁有关，B 错误；Cu 基态原子核外电子排布不符合构造原理，考虑了半满规则和全满规
则，价电子排布式为3d104s1，这样能量更低更稳定，C 错误；OF2的构型是V 形，因此是由极性键构成的
极性分子，D 正确；故选D。
5.（2023·广东卷第2 题）科教兴国，“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”。下列说法正确的是（ ）
A. “天舟六号”为中国空间站送去推进剂
气，
是第
族元素
B. 火星全球影像彩图显示了火星表土颜色，表土中赤铁矿主要成分为
C. 创造了可控核聚变运行纪录的“人造太阳”，其原料中的
与
互为同位素
D. “深地一号”为进军万米深度提供核心装备，制造钻头用的金刚石为金属晶体
【答案】C
【解析】化学符号Xe，原子序数54，在元素周期表中处于第5 周期0 族，故A 错误；赤铁矿的主要成分
是Fe2O3，不是FeO，故B 错误；
与
具有相同的质子数，不同的中子数，互为同位素，故C 正确；
金刚石是共价晶体，故D 错误；故选C。
6.（2023·广东卷第5 题）化学处处呈现美。下列说法正确的是（ ）
A. 舞台上干冰升华时，共价键断裂
B. 饱和CuSO4溶液可析出无水蓝色晶体
C. 苯分子的正六边形结构，单双键交替呈现完美对称
D. 晨雾中的光束如梦如幻，是丁达尔效应带来的美景
【答案】D
【解析】舞台上干冰升华物理变化，共价键没有断裂，A 错误；饱和CuSO4溶液可析出的蓝色晶体中存在
结晶水为五水硫酸铜，B 错误；苯分子的正六边形结构，六个碳碳键完全相同呈现完美对称，C 错误；晨
雾中由于光照射胶体粒子散射形成的光束如梦如幻，是丁达尔效应带来的美景，D 正确；故选D。
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7.（2023·广东卷第14 题）化合物
可作肥料，所含的5 种元素位于主族，在每个短周期均有分
布，仅有Y 和M 同族。Y 的基态原子价层p 轨道半充满，X 的基态原子价层电子排布式为
，X 与M
同周期，E 在地壳中含量最多。下列说法正确的是
A. 元素电负性：
B. 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】A
【解析】E 在地壳中含量最多为氧元素，X 的基态原子价层电子排布式为
，所以
，
，X
为镁或者
，X 为锂，Y 的基态原子价层p 轨道半充满所以可能为氮或磷，Y 和M 同族所以为氮或磷，
根据X 与M 同周期、
化合价之和为零，可确定Z 为氢元素、M 为磷元素、X 为镁元素、E 为
氧元素、Y 氮元素。元素电负性：氧大于氮大于氢，A 正确；磷化氢、氨气、水固体均是分子晶体，氨
气、水固体中都存在氢键沸点高，磷化氢没有氢键沸点低，所以氢化物沸点：冰大于氨大于磷化氢，B 错
误；同周期第一电离能自左向右总趋势逐渐增大，当出现第ⅡA 族和第ⅤA 族时比左右两侧元素电离能都
要大，所以氮大于氧大于镁 ，C 错误；NH3价层电子对为
，有一对孤电子对，空间结构为三角锥
形，
价层电子对为
，没有孤电子对，
空间结构为平面三角形，D 错误；故选A。
8.（2023·新课标卷第9 题）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。
下列说法正确的是
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A. 该晶体中存在N-H…O 氢键 B. 基态原子的第一电离能：C < N< O
C. 基态原子未成对电子数：B<C<O<N D. 晶体中B、N 和O 原子轨道的杂化类型相同
【答案】A
【解析】由晶体结构图可知，
中的-NH2的H 与
中的O 形成氢键，因此，该晶
体中存在
氢键，A 正确；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 不正确；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 不正确；
为平面结构，则其中的C 和N 原子轨道杂化类型均为sp2；
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sp3；
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sp3；综上所述，晶体中B、О 和N 原子轨道的杂化类型不相同，D 不正确；故选A。
9.（2023·新课标卷第12 题）“肼合成酶”以其中的Fe2+配合物为催化中心，可将NH2OH 与NH3转化为肼
(NH2NH2)，其反应历程如下所示。
下列说法错误的是
A. NH2OH、NH3、H2O 均为极性分子
B. 反应涉及N－H、N－O 键断裂和N－H 键生成
C. 催化中心的Fe2+被氧化为Fe3+，后又被还原为Fe2+
D. 将NH2OH 替换为ND2OD，反应可得ND2ND2
【答案】D
【解析】NH2OH、NH3、H2O 的电荷分布都不均匀，不对称，为极性分子，A 正确；由反应历程可知，有
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N－H、N－O 键断裂，还有N－H 键的生成，B 正确；由反应历程可知，反应过程中，Fe2+先失去电子发生
氧化反应生成Fe3+，后面又得到电子生成Fe2+，C 正确；由反应历程可知，反应过程中，生成的NH2NH2有
两个氢来源于NH3，所以将NH2OH 替换为ND2OD，不可能得到ND2ND2，得到ND2NH2和HDO，D 错
误；故选D。
10.（2023·浙江选考第10 题） X、Y、Z、M、Q 五种短周期元素，原子序数依次增大。X 的2s 轨道全充
满，Y 的s 能级电子数量是p 能级的两倍，M 是地壳中含量最多的元素，Q 是纯碱中的一种元素。下列说
法不正确的是（ ）
A. 电负性：Z>X
B. 最高正价：Z<M
C. Q 与M 的化合物中可能含有非极性共价键
D. 最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>Y
【答案】B
【解析】Y 的s 能级电子数量是p 能级的两倍，Y 为C，X 的2s 轨道全充满，原子序数X<Y，则X 为Be 或
B，M 是地壳中含量最多的元素，M 为O，原子序数Y<Z<M，则Z 为N，Q 是纯碱中的一种元素，则Q 为
Na，据此分析。同一周期元素从左至右，电负性逐渐增大，Z>X，A 正确；N 最高正价为+5 价，O 无最高
正价，最高正价N 大于O，B 错误；Na 和O 形成的过氧化钠中含有非极性共价键，C 正确；非金属性越
强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性N 大于C，硝酸酸性强于碳酸，D 正确；故选B。
11.（2023·浙江选考第12 题）共价化合物 Al2Cl6中所有原子均满足8 电子稳定结构，一定条件下可发生反
应：
，下列说法不正确的是（ ）
A. Al2Cl6的结构式为
B. Al2Cl6为非极性分子
C. 该反应中NH3的配位能力大于氯 D. Al2Br6比Al2Cl6更难与NH3发生反应
【答案】D
【解析】由双聚氯化铝分子中所有原子均满足8 电子稳定结构可知，分子的结构式为
，
故A 正确；由双聚氯化铝分子中所有原子均满足8 电子稳定结构可知，分子的结构式为
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，则双聚氯化铝分子为结构对称的非极性分子，故B 正确；由反应方程式可知，氨分子更易与具有空轨道
的铝原子形成配位键，配位能力大于氯原子，故C 正确；溴元素的电负性小于氯元素，原子的原子半径大
于氯原子，则铝溴键弱于铝氯键，所以双聚溴化铝的铝溴键更易断裂，比双聚氯化铝更易与氨气反应，故
D 错误；故选D。
12.（2023·辽宁卷第6 题）在光照下，螺呲喃发生开、闭环转换而变色，过程如下。下列关于开、闭环螺
呲喃说法正确的是（ ）
A. 均有手性
B. 互为同分异构体
C. N 原子杂化方式相同
D. 闭环螺吡喃亲水性更好
【答案】B
【解析】手性是碳原子上连有四个不同的原子或原子团，因此闭环螺吡喃含有手性碳原子如图所示，
，开环螺吡喃不含手性碳原子，故A 错误；根据它们的结构简式，分子式均为C19H19NO，
它们结构不同，因此互为同分异构体，故B 正确；闭环螺吡喃中N 原子杂化方式为sp3，开环螺吡喃中N
原子杂化方式为sp2，故C 错误；开环螺吡喃中氧原子显负价，电子云密度大，容易与水分子形成分子间氢
键，水溶性增大，因此开环螺吡喃亲水性更好，故D 错误；答案为B。
13.（2023·辽宁卷第9 题）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Y 的化合物为极性分子
B. 第一电离能
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】B
【解析】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，
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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。W 与X
的化合物不一定为极性分子，如H2O 是极性分子，A 正确；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；Q 为Al，Al2O3为两性氧化物，C 正确；该阴离子中L 与Q 之间形成配位
键，D 正确；故选B。
14.（2023·辽宁卷第14 题）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】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；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；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；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；故选
C。
15.（2023·湖北卷第6 题）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
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。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
【解析】Z2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。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；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；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；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。
16.（2023·湖北卷第9 题）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 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】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；SO3
2-的孤电子对为1，CO3
2-的孤电子对为0，所以SO3
2-的空间构型为三
角锥形，CO3
2-的空间构型为平面三角形，B 错误，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；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。
17.（2023·湖北卷第11 题）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（ ）
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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】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；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AlF3熔点远高于AlCl3，故B 正确；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；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HCO3
-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；故选D。
18.（2023·湖北卷第15 题）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
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D.
单位体积中含氢质量的计算式为
【答案】C
【解析】由LaH2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；
由LaHX晶胞结构可知，每个H 结合4 个H 形成类似CH4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；由题干信息可知，在LaHX晶胞中，每个H 结合4 个H 形
成类似CH4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；1 个LaHX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=(4.84×10-8)3cm3，则LaHX单
位体积中含氢质量的计算式为
，故D 正确；故选C。
19.（2023·湖南卷第4 题）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】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；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；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；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；故选D。
20.（2023·湖南卷第6 题）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
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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
【解析】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
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。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；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；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；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；故选C。
21.（2023·湖南卷第11 题）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
apm。阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是
A.晶体最简化学式为KCaB6C6
B. 晶体中与K+最近且距离相等的Ca2+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】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KCaB6C6，A 正确；根据晶胞结构可知，K+位于晶胞体心，Ca 位于定点，则晶
体中与K+最近且距离相等的Ca2+有8 个，B 正确；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；根据选项A 分析可知，该晶胞最简化学式为KCaB6C6，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。
22.（2023·山东卷第3 题）下列分子属于极性分子的是（ ）
A. CS2
B. NF3
C. SO3
D. SiF4
【答案】B
【解析】CS2中C 上的孤电子对数为×(4-2×2)=0，σ 键电子对数为2，价层电子对数为2，CS2的空间构型为
直线形，分子中正负电中心重合，CS2属于非极性分子，A 项不符合题意；NF3中N 上的孤电子对数为×(5-
3×1)=1，σ 键电子对数为3，价层电子对数为4，NF3的空间构型为三角锥形，分子中正负电中心不重合，
NF3属于极性分子，B 项符合题意；SO3中S 上的孤电子对数为×(6-3×2)=0，σ 键电子对数为3，价层电子对
数为3，SO3的空间构型为平面正三角形，分子中正负电中心重合，SO3属于非极性分子，C 项不符合题
意；SiF4中Si 上的孤电子对数为×(4-4×1)=0，σ 键电子对数为4，价层电子对数为4，SiF4的空间构型为正
四面体形，分子中正负电中心重合，SiF4属于非极性分子，D 项不符合题意；答案选B。
23.（2023·山东卷第5 题）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C-C 的键长比C-F 短
D. 1mol(CF)x中含有2xmol 共价单键
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【答案】B
【解析】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；(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；已知C 的原子半径比F 的大，故可知(CF)x中C-C 的键长比C-F 长，C 错误；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。
24.（2023·浙江卷第11 题）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：Y＞Z＞X
B. 电负性：Z＞Y＞X＞W
C. Z、W 原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径：W＜Z
D. W2X2与水反应生成产物之一是非极性分子
【答案】A
【解析】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。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：Z＞Y＞X，故A 错误；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：Z＞Y＞X＞W，故B 正确；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：W＜Z，故C 正确；W2X2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。
25.（2023·北京卷第1 题）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σ 键
B. 三种物质中的碳原子都是sp3杂化
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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】原子间优先形成σ 键，三种物质中均存在σ 键，A 项正确；金刚石中所有碳原子均采用sp3杂化，
石墨中所有碳原子均采用sp2杂化，石墨炔中苯环上的碳原子采用sp2杂化，碳碳三键上的碳原子采用sp 杂
化，B 项错误；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；金刚石中没有自由
移动电子，不能导电，D 项错误；故选A。
26.（2023·北京卷第10 题）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. F-F 键的键能小于Cl-Cl 键的键能
B. 三氟乙酸的Ka 大于三氯乙酸的Ka
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(HF)2，而气态氯化氢中是HCl 分子
【答案】A
【解析】F 原子半径小，电子云密度大，两个原子间的斥力较强，F-F 键不稳定，因此F-F 键的键能小于
Cl-Cl 键的键能，与电负性无关，A 符合题意；氟的电负性大于氯的电负性。F-C 键的极性大于Cl-C 键的极
性，使F3C-的极性大于Cl3C-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；氟的电负性大于氯的电负性，F-h 键的极性大于Cl-H 键的极性，导致HF 分子极
性强于HCl，C 不符合题意；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，因此气态氟化氢中存在(HF)2，D 不符合题意；故选A。
27. （2023·重庆卷第13 题）化合物X3Y7WR 和X3Z7WR 所含元素相同，相对分子质量相差7，
1molX3Y7WR 含40mol 质子，X、W 和R 三种元素位于同周期，X 原子最外层电子数是R 原子核外电子数
的一半。下列说法正确的是
A. 原子半径：W＞R
B. 非金属性：X＞R
C. Y 和Z 互为同素异形体
D. 常温常压下X 和W 的单质均为固体
【答案】A
【解析】化合物X3Y7WR 和X3Z7WR 所含元素相同，相对分子质量相差7，说明Y、Z 为氢元素的两种核
素，由题干信息可知，1molX3Y7WR 含40mol 质子，X、W 和R 三种元素位于同周期，X 原子最外层电子
数是R 原子核外电子数的一半，则X、W、R 的内层电子数为2，设X 的最外层电子数为a，则R 的核外电
子数为2a，W 的核外电子数为b，Y 的质子数为1，则有：3(a+2)+ 2a+b+7=40(a、b 均为整数)，5a+b=27，
解得a=5，b=2(X、R 不在同周期，舍去)；a=4，b=7；a=3，b=12(X、R 不在同周期，舍去)；则X 为C，R
为O，W 为N。同周期从左到右原子半径逐渐减小，则原子半径：W＞R，故A 正确；同周期从左到右非
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金属性逐渐增强，则非金属性： R＞X，故B 错误；Y 和Z 是氢的两种核素，两者互为同位素，故C 错
误；常温常压下X 的单质为固体，W 的单质是气体，故D 错误。综上所述，答案为A。
28. （2023·重庆卷第10 题） NCl3和SiCl4均可发生水解反应，其中 NCl3的水解机理示意图如下：
下列说法正确的是
A. NCl3和SiCl4均为极性分子
B. NCl3和NH3中的N 均为sp2杂化
C. NCl3和SiCl4的水解反应机理相同
D. NHCl2和NH3均能与H2O 形成氢键
【答案】D
【解析】NCl3中中心原子N 周围的价层电子对数为：3+
=4，故空间构型为三角锥形，其分子中
正、负电荷中心不重合，为极性分子，而SiCl4中中心原子周围的价层电子对数为：4+
=4，是正
四面体形结构，为非极性分子，A 错误；NCl3和NH3中中心原子N 周围的价层电子对数均为：3+
=4，故二者N 均为sp3杂化，B 错误；由题干NCl3反应历程图可知，NCl3水解时首先H2O 中的
H 原子与NCl3上的孤电子对结合，O 与Cl 结合形成HClO，而SiCl4上无孤电子对，故SiCl4的水解反应机
理与之不相同，C 错误；NHCl2和NH3分子中均存在N-H 键和孤电子对，故均能与H2O 形成氢键，D 正
确；故选D。
29. （2023·重庆卷第9 题）配合物[MA2L2]的分子结构以及分子在晶胞中的位置如图所示，下列说法错误的
是
A. 中心原子的配位数是4
B. 晶胞中配合物分子的数目为2
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C. 晶体中相邻分子间存在范德华力
D. 该晶体属于混合型晶体
【答案】D
【解析】由题干配合物[MA2L2]的分子结构示意图可知，中心原子M 周围形成了4 个配位键，故中心原子
M 的配位数是4，A 正确；由题干图示晶胞结构可知，晶胞中配合物分子的数目为
=2，B 正
确；由题干信息可知，该晶体为由分子组成的分子晶体，故晶体中相邻分子间存在范德华力，C 正确；由
题干信息可知，该晶体为由分子组成的分子晶体，D 错误；故选D。
30. （2023·重庆卷第7 题）橙皮苷广泛存在于脐橙中，其结构简式(未考虑立体异构)如下所示：
关于橙皮苷的说法正确的是
A. 光照下与氯气反应，苯环上可形成
键
B. 与足量
水溶液反应，
键均可断裂
C. 催化剂存
下与足量氢气反应，π 键均可断裂
D. 与
醇溶液反应，多羟基六元环上可形成
键
【答案】C
【解析】光照下烃基氢可以与氯气反应，但是氯气不会取代苯环上的氢，A 错误；分子中除苯环上羟基，
其他羟基不与氢氧化钠反应，B 错误；催化剂存在下与足量氢气反应，苯环加成为饱和碳环，羰基氧加成
为羟基，故π 键均可断裂，C 正确；橙皮苷不与
醇溶液反应，故多羟基六元环不可形成
键，D 错
误；故选C。
31.（2023·重庆卷第6 题） “嫦娥石”是中国首次在月球上发现的新矿物，其主要由
和
(钇，原子序数比
大13)组成，下列说法正确的是
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A. Y 位于元素周期表的第ⅢB 族
B. 基态
原子的核外电子填充在6 个轨道中
C. 5 种元素中，第一电离能最小
是
D. 5 种元素中，电负性最大的是
【答案】A
【解析】钇原子序数比
大13，为39 号元素，为元素周期表的第五周期第ⅢB 族，A 正确；钙为20 号元
素，原子核外电子排布为1s22s22p63s23p64s2，基态
原子的核外电子填充在10 个轨道中，B 错误；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，第一电离能变大，5
种元素中，钙第一电离能比铁小，C 错误；同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性
变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；5 种元素中，电负性最大的
是O，D 错误；故选A。
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