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易错类型09 物质结构与性质
01 易错陷阱（7 大陷阱）
【易错点1】 不理解原子核外电子排布原理
【易错点2】 未掌握第一电离能和电负性大小比较的方法
【易错点3】 不能正确区分化学键与分子间作用力
【易错点4】 不会判断分子中原子的杂化轨道类型
【易错点5】 不能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测微粒的立体构型
【易错点6】 不能判断晶体的化学式、晶体中原子的配位数、晶体类型
【易错点7】 不能正确计算空间利用率和晶体密度
02 易错题通关
易错点1 不理解原子核外电子排布原理
【分析】
1．原子核外电子排布三原理
能量最低
原理
原子核外电子尽可能占有能量低的轨道，然后依次进入能量较高的轨道，这样使整个原子处于最
低的能量状态。
泡利原理
1 个原子轨道里最多容纳2 个电子，且自旋方向相反。
洪特规则
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，且自旋方向相同。
特例：若s、p、d 轨道上全空(p0、d0、f0)、半满(p3、d5、f7)或全满(p6、d10、f14)，则结构较稳定！
2．基态原子核核外电子排布式的表示方法
电子排布式
①用数字在能级符号的右上角表明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式，例如
K：1s22s22p63s23p64s1
②为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应
稀有气体的元素符号外加方括号表示，例如K：[Ar]4s1
轨道表示式
每个方框或圆圈代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子。
如基态硫原子的轨道表示式为：
以下是表示铁原子和铁离子的3 种不同化学用语
表示方法
Fe
Fe2＋
Fe3＋
原子(或离子)结构示意图
电子排布式
[Ar]3d64s2
[Ar]3d6
[Ar]3d5
外围电子排布式(价电子排布式)
3d64s2
——
——
4
1
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轨道表示式
[Ar]
[Ar]
[Ar]
特别提醒
由于能级交错，3d 轨道的能量比4s 轨道的能量高，排电子时是先排4s 轨道再排3d 轨道，而失电
子时，却先失4s 轨道上的电子！
【例1】（2024·山东潍坊昌乐二中一模）已知某元素的原子序数为31。下列说法错误的是
A．该元素位于周期表的p 区
B．该元素在周期表中的位置是第四周期第ⅢA 族
C．该元素的价电子排布式为
D．与该元素同族的第三周期元素的最高价氧化物对应水化物具有两性
【答案】C
【分析】该元素的原子序数为31，则该元素为镓元素。
【解析】A．该元素位于周期表的p 区，故A 正确；
B．该元素在周期表中的位置是第四周期第ⅢA 族，故B 正确；
C．该元素的价电子排布式为
，故C 错误；
D．与该元素同族的第三周期元素为Al 元素，Al 的最高价氧化物对应水化物氢氧化铝是两性氢氧化物，故
D 正确；
故选C。
【变式1-1】（2024·山东潍坊昌乐二中一模）第ⅣA 族元素中C 是生物分子骨架的构成元素，Si、Ge 可
用作半导体材料。下列有关说法错误的是
A．三种元素原子的次外层电子排布均是全充满状态
B．第一电离能：
C．
与
中氢元素化合价相同
D．原子半径
的原因是电子层数增加对半径的影响大于核电荷数增加的影响
【答案】C
【解析】A．C 电子排布式为1s²2s22p2，Si 电子排布式为1s²2s²2p63s²3p²，Ge 电子排布式为
1s²2s²2p63s²3p63d104s²4p²，可知次外层均是全充满状态，A 错误；
B．P 电子排布式为1s²2s²2p63s²3p3，P 在同周期Si 的右侧，同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋
势，所以第电离能P>Si，B 错误；
C．硅由于电负性小，对共用电子对的吸引能力不强，导致电子对向氢原子核偏离，Si 显+4 价，H 为-1
价。而CH4中，H 为+1 价，C 正确；
D．同主族元素电子层数越多半径越大，描述合理，D 错误；
故选C。
【变式1-2】（2024 届·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
2
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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
【详解】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
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。
易错点2 未掌握第一电离能和电负性大小比较的方法
【分析】
电离能
递变性
同周期从左到右，第一电离能有逐渐增大的趋势，稀有气体的第一电离能最大
同主族从上到下，第一电离能有逐渐减小的趋势。
应用
①判断元素金属性的强弱：电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越强；反之越
弱
②判断元素的化合价：如果某元素的In＋1≫In，则该元素的常见化合价为＋n，如钠元
素I2≫I1，所以钠元素的化合价为＋1
电负性
递变性
同周期从左到右，主族元素电负性逐渐增大
同一主族从上到下，元素电负性呈现减小的趋势
应用
①判断金属性怀非金属性强弱：金属的电负性通常小于1.8
②判断元素在化合物中的价态：电负性大者显负价
③判断化学键类型：两元素的电负性差值大于1.7 为离子键
【例2】（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
3
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【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。
【变式2-1】（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
【详解】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
氟化氢中存在
，D 不符合题意；
故选A。
易错点3 不能正确区分化学键与分子间作用力
【分析】
1.化学键的类型
分类
依据
形成共价键的
原子轨道重叠方式
形成共价键的
电子对是否偏移
原子间
共用电子对的数目
类型
σ 键
π 键
极性键
非极性键
单键
双键
三键
电子云
“头碰头”重叠
电子云“肩
并肩”重叠
共用电子对
发生偏移
共用电子对
不发生偏移
原子间有
一对共用
电子对
原子间有
两对共用
电子对
原子间有
三对共用
电子对
s—s s—p p—p
p—p
实例
H2 HCl Cl2
N2
HCl
I2
HCl
CH2＝CH2
CH≡CH
提醒
σ 键和π 键判断：①σ 键稳定，π 键活泼；②共价单键是σ 键；③共价双键中有一个σ 键和一个π
键；④共价三键中有一个σ 键和两个π 键。
σ 键和π 键的识别和计算
4
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σ 键和π 键的识别
键线式呈现的结构，不能忽略省去的碳氢键
含有苯环的结构，不能忽略苯环中的碳氢键
1 mol 苯分子中含有σ 键的物质的量为12 mol。乙炔分子中σ 键和π 键的数目之比是
3 2∶。HCOONa 中σ 键和π 键的数目之比是3 1∶
配合物中的σ 键和
π 键(一般，配位键
是σ 键)
由内界与外界组成的配合物：内界和外界之间一般存在离子键，如[Cu(NH3)4]SO4中，
[Cu(NH3)4]2＋与SO 之间是离子键，内界与外界中均含有σ 键。1 mol [Cu(NH3)4]SO4中
含有σ 键的物质的量为20 mol
无外界的配合物，直接计算内界中的σ 键数目。1 mol [Fe(CO)5]中含有σ 键的物质的量
为10 mol，π 键的物质的量为10 mol
2．分子间作用力
(1)概念：物质分子之间普遍存在的相互作用力，称为分子间作用力。
(2)分类：分子间作用力最常见的是范德华力和氢键。
(3)强弱：范德华力＜氢键＜化学键。
(4)范德华力 主要影响物质的熔点、沸点、硬度等物理性质。范德华力越强，物质的熔点、沸点越高，硬
度越大。一般来说，组成和结构相似的物质，随着相对分子质量的增加，范德华力逐渐增大。
(5)氢键
①形成：已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子(该氢原子几乎为裸露的质子)与另一个分子中电负
性很强的原子之间的作用力，称为氢键。
②表示方法：A—H…B
③特征：具有一定的方向性和饱和性。
④分类：氢键包括分子内氢键和分子间氢键两种。
⑤分子间氢键对物质性质的影响
主要表现为使物质的熔、沸点升高，对电离和溶解度等产生影响。
3．分子的性质
(1)分子的极性
类型
非极性分子
极性分子
形成原因
正电荷中心和负电荷中心重合的分子
正电荷中心和负电荷中心不重合的分子
存在的共价键
非极性键或极性键
非极性键或极性键
分子内原子排列
对称
不对称
①非极性分子与极性分子的判断
②对于ABn型分子，一般情况下，若中心原子A 的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数，则该分子
为非极性分子，否则为极性分子。
③键的极性、分子空间构型与分子极性的关系
类型
实例
键的极性
空间构型
分子极性
X2
H2、N2
非极性键
直线形
非极性分子
XY
HCl、NO
极性键
直线形
极性分子
5
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XY2
(X2Y)
CO2、CS2
极性键
直线形
非极性分子
SO2
极性键
形
极性分子
H2O、H2S
极性键
形
极性分子
XY3
BF3
极性键
平面正三角形
非极性分子
NH3
极性键
三角锥形
极性分子
XY4
CH4、CCl4
极性键
正四面体形
非极性分子
(2)分子的溶解性
①“相似相溶”的规律：非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。若能形成氢
键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。
②“相似相溶”还适用于分子结构的相似性，如乙醇和水互溶(C2H5OH 和H2O 中的羟基相近)，而戊醇在水
中的溶解度明显减小。
③“相似相溶”规律可用于解释一些物质溶解现象，如HCl(极性分子)易溶于H2O(极性溶剂)，可做喷泉实
验；苯(非极性溶剂)可萃取水(极性溶剂)中的溴(非极性分子)。
(3)分子的手性
①手性异构：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手和右手一样互为镜像，在三维空间里
不能重叠的现象。
②手性分子：具有手性异构体的分子。
③手性碳原子：在有机物分子中，连有四个不同基团或原子的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分
子，
如
。
(4)无机含氧酸分子的酸性
对于同一种元素的无机含氧酸来说，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强。如果把含氧酸的通式写
成(HO)mROn，R 相同时，n 值越大，R 的正电性越高，R—O—H 中的氧原子的电子就会越向R 偏移，在水
分子的作用下，就越容易电离出H＋，酸性也就越强。如H2SO3 可写成(HO)2SO，n＝1；H2SO4 可写成
(HO)2SO2, n＝2。所以酸性：H2SO4H2SO3。同理，酸性：HNO3HNO2，HClO4HClO3HClO2HClO。
【例3】（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
【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)、
6
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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。
【变式3-1】（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
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
A．A
B．B
C．C
D．D
【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；
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综上所述，本题选B。
易错点4 不会判断分子中原子的杂化轨道类型
【分析】
判断分子中心原子的杂化类型方法
①根据杂化轨道的空间分布构型判断
a.若杂化轨道在空间的分布为正四面体形或三角锥形，则分子的中心原子发生sp3杂化。
b.若杂化轨道在空间的分布呈平面三角形，则分子的中心原子发生sp2杂化。
c.若杂化轨道在空间的分布呈直线形，则分子的中心原子发生sp 杂化。
②根据杂化轨道之间的夹角判断
若杂化轨道之间的夹角为109°28′，则分子的中心原子发生sp3杂化；若杂化轨道之间的夹角为120°，则分
子的中心原子发生sp2杂化；若杂化轨道之间的夹角为180°，则分子的中心原子发生sp 杂化。
③根据等电子原理进行判断
如CO2是直线形分子，CNS－、N 与CO2是等电子体，所以分子构型均为直线形，中心原子均采用sp 杂
化。
④根据中心原子的价层电子对数判断
如中心原子的价层电子对数为4，是sp3杂化，为3 是sp2杂化，为2 是sp 杂化。
⑤根据分子或离子中有无π 键及π 键数目判断
如没有π 键为sp3杂化，含一个π 键为sp2杂化，含两个π 键为sp 杂化。
【例4】（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。
【变式4-1】（2024·山东滨州二模）
与
甲基咪唑(
，其中含五元平面环)反应可以得
到
，其结构如图。
8
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下列说法正确的是
A．
中碳原子和氮原子的杂化方式均有
、
B．
比
易水解的因素有
有更多的价层轨道
C．
中最多29 个原子共面
D．N-甲基咪唑的碱性弱于咪唑
【答案】B
【解析】A．由
其中含五元平面环可知，氮原子只有
，A 错误；
B．
有更多的价层轨道能容纳孤电子对，所以
比
易水解，B 正确；
C．由
其中含五元平面环可知该结构中最多10 个原子共面，又
中最多4 个
和硅共面，即
中最多41 个原子共面，C 错
误；
D．甲基是推电子基团，
易错点5 不能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测微粒的立体构型
【分析】
1．价层电子对数计算
价层电子对数(n)
n＝σ 键数＋中心原子上的孤电子对数
说明：σ 键电子对数＝中心原子结合的原子数
中心原子上的孤
电子对数(f)
f＝(a－xb)
①a 表示中心原子的价电子数
对于主族元素：a＝原子的最外层电子数
对于阳离子：a＝中心原子的价电子数－离子的电荷数
对于阴离子：a＝中心原子的价电子数＋离子的电荷数(绝对值)
②x 表示与中心原子结合的原子数。
③b 表示与中心原子结合的原子最多能接受的电子数(氢为1，其他原
子＝8－该原子的价电子数)
2．空间构型判断
价层电子对数
成键对数
孤电子对数
电子对空间构型(理想几何构型)
分子空间构型(实际几何械型)
实例
9
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2
2
0
直线形
直线形
BeCl2
3
3
0
平面正三角形
三角形
BF3
2
1
V 形
SnBr2
4
4
0
正四面体形
正四面体形
CH4
3
1
三角锥形
NH3
2
2
V 形
H2O
【例5】（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。
【变式5-1】（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
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
【详解】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。
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易错点6 不能判断晶体的化学式、晶体中原子的配位数、晶体类型
【分析】
1．晶胞结构的分析
(1)判断某种微粒周围等距且紧邻的微粒数目时，要注意运用三维想象法。如NaCl 晶体中，Na＋周围的Na＋
数目(Na＋用“ ”表示)：
每个面上有4 个，共计12 个。
(2)记住常见晶体如干冰、冰、金刚石、SiO2、石墨、CsCl、NaCl、K、Cu 等的空间结构及结构特点。当题
中信息给出的某种晶胞空间结构与常见晶胞的空间结构相同时，可以直接套用该种结构。
2．晶胞中微粒数目的计算方法——均摊法
(1)原则：晶胞中任意位置上的一个原子如果是被n 个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额
就是。
(2)方法
A.长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的微粒数的计算方法如图所示：
B.非长方体晶胞中粒子视具体情况而定：
a．三棱柱 b．六棱柱
熟记几种常见的晶胞结构及晶胞含有的粒子数目。当题中信息给出的某种晶胞空间结构与常见晶胞的空间
结构相同时，可以直接套用该种结构。
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A．NaCl(含4 个Na，4 个Cl-)
B．干冰(含4 个CO2)
C．CaF2(含4 个Ca2+，8 个F-)
D．金刚石(含8 个C)
E．体心立方(含2 个原子)
F．面心立方(含4 个原子)
3．“均摊法”在晶胞组成计算中的应用
(1)计算一个晶胞中微粒的数目
非平行六面体形晶胞中微粒数目的计算同样可用“均摊法”，其关键仍是确定一个微粒为几个晶胞所共
有。例如，石墨晶胞：
每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1 个碳原子)对六边形的贡献为，那么一个六边形实际有6×＝2 个碳原
子。
又如，六棱柱晶胞(MgB2晶胞)如图：
。顶点上的原子为6 个晶胞(同层3 个，上层或下层
3 个)共有，面上的原子为2 个晶胞共有，因此镁原子个数为12×＋2×＝3 个，硼原子个数为6。
(2)计算化学式
(3)①单位换算：1 nm＝10－7 cm、1 pm＝10－10 cm
②金属晶体中体心立方、面心立方堆积中的几组公式(设棱长为a)
a．面对角线长：a b．体对角线长：a c．体心立方堆积：4r＝a(r 为原子半径)
d．面心立方堆积：4r＝a(r 为原子半径)
4．晶胞中的配位数
（1）晶体中原子(或分子)的配位数：若晶体中的微粒为同种原子或同种分子，则某原子(或分子)的配位数
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指的是该原子(或分子)最接近且等距离的原子(或分子)的数目。常见晶胞的配位数如下：
简单立方：配位数为6
面心立方：配位数为12
体心立方：配位数为8
（2）离子晶体的配位数：指一个离子周围最接近且等距离的异种电性离子的数目。
以NaCl 晶体为例
①找一个与其离子连接情况最清晰的离子，如图中心的灰球(Cl－)。
②数一下与该离子周围距离最近的异种电性离子数，如图标数字的面心白球(Na＋)。
确定Cl－的配位数为6，同样方法可确定Na＋的配位数也为6。
5.判断晶体类型的方法
(1)主要是根据各类晶体的特征性质判断
如低熔、沸点的化合物形成分子晶体；熔、沸点较高，且在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物形成离
子晶体；熔、沸点很高，不导电，不溶于一般溶剂的物质形成原子晶体；晶体能导电、传热、具有延展性
的为金属晶体。
(2)根据物质的类别判断
金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(如NaOH、KOH 等)和绝大多数的盐类是离子晶体；大多数非金属单
质(除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼外)、气态氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、酸、绝大多数有机物
(除有机盐外)是分子晶体。常见的共价晶体中单质有金刚石、晶体硅、晶体硼等；常见的共价晶体中化合
物有碳化硅、二氧化硅等。金属单质(注：汞在常温为液体)与合金是金属晶体。
【例6】（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
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
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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。
易错点7 不能正确计算空间利用率和晶体密度
【分析】
1.空间利用率(η)
(1)概念：指构成晶体的原子、离子或分子总体积在整个晶体空间中所占有的体积百分比。
(2)金属晶体空间利用率
空间利用率＝×100%，球体积为金属原子的总体积。
(3)空间利用率的计算
①简单立方堆积
设原子半径为R，由于原子在晶胞棱的方向上相切，可以计算出晶胞参数：a＝b＝c＝2R，α＝β＝γ＝90°。
每个晶胞中包含一个原子。
η＝×100%＝×100%≈52.36%。
②体心立方堆积
设原子半径为R，由于原子在晶胞体对角线方向上相切，可以计算出晶胞参数：a＝b＝c＝R，α＝β＝γ＝
90°。每个晶胞中包含两个原子。
η＝×100%＝×100%≈68.02%。
③面心立方最密堆积
设原子半径为R，由于原子在晶胞面对角线方向上相切，可以计算出晶胞参数：a＝b＝c＝2R，α＝β＝γ＝
90°。每个晶胞中包含四个原子。
η＝×100%＝×100%≈74.05%。
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④六方最密堆积
设原子半径为R，根据原子在晶胞中的相切关系，可以计算出晶胞参数：a＝b＝2R，c＝a≈1.633a，α＝β＝
90°，γ＝120°。每个晶胞中包含两个原子。
η＝×100%＝×100%≈74.05%。
⑤金刚石型堆积
设原子半径为R，由于原子在晶胞体对角线方向上相切(相邻两个碳原子之间的距离为
晶胞体对角线的四分之一)，可以计算出晶胞参数：a＝b＝c＝R，α＝β＝γ＝90°。每个
晶胞中包含八个原子。
η＝×100%＝×100%≈34.01%。
2．晶体密度的计算
(1)计算晶胞的质量，进而计算晶体的密度
计算公式：ρ＝。
式中N 与晶胞的组成有关，M 为晶体的摩尔质量，NA为阿伏加德罗常数的值，V 为晶胞的体积，其单位为
cm3，ρ 为晶体的密度，其单位为g·cm－3。
(2)计算晶胞中微粒间的距离或晶胞参数
立方晶胞参数a＝。
(3)长度算关系式：1 nm＝1×10－7 cm；1 pm＝1×10－10 cm
【例7】（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
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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
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。
【变式7-1】（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
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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
【详解】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-
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。
1．（2024·山东名校联考一模）下列分子属于非极性分子的是
A．COS
B．HCHO
C．SO3
D．CH2Cl2
【答案】C
【解析】A．COS 分子不对称，属于极性分子，故A 不符合题意；
B．HCHO 没有非极性键，都是极性键，HCHO 也是极性分子，故B 不符合题意；
C．三氧化硫是平面形分子，三个硫氧键完全等价，偶极矩为0，所以为非极性分子，故C 符合题意；
D．CH2Cl2相当于甲烷中两个氢原子替换为氯原子，由于氯原子的非金属性比碳原子强，所以CH2Cl2是极
性分子，故D 不符合题意；
故答案选C。
2．（2024·山东菏泽一模）下列关于物质结构和性质的说法正确的是
A．第2 周期元素中，第一电离能介于
之间的有1 种
B．酸性：
C．
与
中心原子的杂化方式相同，均为
形结构
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D．乙二胺
的沸点比三甲胺
高的原因是乙二胺存在分子间氢键，三甲胺存在
分子内氢键
【答案】B
【解析】A．同周期元素中第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA 族大于第ⅢA 族，第ⅤA 族大于ⅥA 族，则
第2 周期元素中，第一电离能介于
之间的有Be、C、O 三种，故A 错误；
B．电负性F>Cl>H，则吸电子能力：
，吸电子能力越强相应羧基的酸性越强，故B 正
确；
C．
中S 为sp3杂化，
中S 为sp2杂化，杂化方式不同，故C 错误；
D．三甲胺分子中三个甲基，不能形成分子内氢键，故D 错误；
故选：B。
3．（2024·山东潍坊昌乐二中一模）科学家发现铂的两种化合物a 和b(见图)，实验测得a 和b 具有不同的
性质，且a 具有抗癌作用，而b 没有。下列关于a、b 的叙述错误的是
A．a 和b 互为同分异构体
B．a 和b 的空间构型是平面四边形
C．a 和b 互为镜像的关系
D．a 和b 分别是非极性分子和极性分子
【答案】C
【解析】A．a 和b 的分子式相同结构不同，所以是同分异构体，故A 正确；
B．中心原子如果sp3杂化则应是四面体结构，无同分异构现象，而两者的性质不同，结构不同，则两者应
是平面结构，故B 正确；
C．a 和b 不关于面对称，不是“镜”和“像”的关系，故C 错误；
D．a 结构对称且正负电荷的中心重合的分子为非极性分子；b 分子结构不对称，正负电荷的中心不重合的
分子为极性分子，故D 正确；
故答案为C。
4．（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
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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
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。
5．（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。
6．（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。
7．（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
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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。
8．（2024·山东济宁三模）下列有关物质结构与性质的比较正确的是
A．沸点：
B．分子的极性：
C．键角：
D．碱性强弱：
【答案】C
【解析】A．
能形成分子间氢键，故沸点高于
，
的相对分子质量大于
，沸点比
高，即沸点
，故A 错误；
B．
为平面正三角形，为非极性分子，
为极性分子，故分子极性
，故B 错误；
C．
为平面三角形分子，键角为120 ，
都是三角锥形分子，键角小于120 ，而N 的电负
性强于P，
中的价层电子对更偏向于N，导致N 上电子云密度变大，键角变大，故键角
，故C 正确；
D．
中N 的电子云密度最大，碱性最强，
中N 的电子云密度最小，碱性最弱，故
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D 错误。
答案选C。
9．（2024·山东日照三模）液态氟化氢的电离方程式为：
。下列说法错误的是
A．
的结构为
，其结构中存在配位键
B．
的结构为
，其结构中存在氢键
C．利用
与浓硫酸共热制备HF 气体，反应中体现浓硫酸的强氧化性
D．电解
与HF 混合物时阳极反应为
【答案】C
【解析】A．
的结构为
，其中H 原子提供空轨道，F 原子提供孤电子对，形成配位键，A
项正确；
B．
的结构为
，其中F 原子间形成氢键，B 项正确；
C．利用
与浓硫酸共热制备HF 气体，反应中体现浓硫酸的难挥发性，C 项错误；
D．电解
与HF 混合物时，阳极
失电子生成F2，阴极上HF 得电子生成H2F+，则阳极反应为
，D 项正确；
故答案为：C。
10．（2024 届广东省湛江二模）当将钼酸铵和磷酸盐的溶液进行酸化时，得到一种黄色沉淀12-磷钼酸
铵，可利用该原理进行磷酸盐的定量测定，反应为
。下列有关说法错误的是
A．电负性：O>N>P>H
B．
与Cr 同族，基态Mo 原子的价层电子表示式为
C．
中H-N-H 的键角比
中H-N-H 的键角大
D．
和
的空间结构均为正四面体形
【答案】C
【解析】A．同周期从左到右元素的电负性逐渐增大，同主族从上到下元素的电负性逐渐减小，元素的非
金属性越强、电负性越大，则电负性：O＞N＞P＞H，A 项正确；
B．Cr 的原子序数为24，Mo 的原子序数为42，Mo 在Cr 的下一周期，基态Mo 原子的价层电子排布式为
4d55s1，B 项正确；
C．NH3中N 上的孤电子对数为
×(5-3×1)=1、价层电子对数为4，
中N 上的孤电子对数为
×(5-1-
4×1)=0、价层电子对数为4，NH3和
的VSEPR 模型均为四面体形，孤电子对具有较大的斥力，故NH3
中H-N-H 的键角比
中H-N-H 的键角小，C 项错误；
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D．
中N 上的孤电子对数为
×(5-1-4×1)=0、价层电子对数为4，
的空间结构为正四面体形，
中P 上的孤电子对数为
×(5+3-4×2)=0、价层电子对数为4，
的空间结构为正四面体形，D 项正
确；
答案选C。
11．（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。
12．（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
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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。
13．（2024 届广东省梅州二模）由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W 构成的离子化合物
结构如下图所示，Y、Z 相邻且与X、W 均不同周期。下列说法不正确的是
A．元素电负性：
B．
的VSEPR 模型为四面体形
C．Y 和Z 的简单氢化物都是由极性键构成的极性分子
D．第一电离能：
【答案】C
【分析】依据结构可知，Y 形成四键，则Y 为C，X 形成一键，且在所给的原子序数顺序中最小，故X 为
H，Y 与Z 相邻且Z 的原子序数大于Y，故Z 为N，W 形成-1 价的阴离子，且不与C、N 处于同一周期，
故W 为Cl，综上可知：X 为H，Y 为C，Z 为N，W 为Cl，以此分析；
【解析】A.在元素周期表中，同周期元素从左到右电负性依次增大，同主族的元素从上到下电负性依次减
少，故电负性Cl＞C＞H，故A 正确；
B.
中N 的价电子数目为5，其中2 个成对、3 个成单，N 用3 个单电子分别与H 形成σ 键，则σ 键数目
为3，N 上还有1 个孤电子对，所以N 的价层电子对数=3+1=4，故为
杂化，
的VSEPR 模型为四面
体形，故B 正确；
C.Y 和Z 的简单氢化物分别为
、
，二者都是由极性键构成的分子，由于
为正四面体结构，正
负电荷中心重合，故
为非极性分子，故C 错误；
D.第一电离能：N＞C，故D 正确；
故选C。
14．（2024 届广东省佛山二模）我国科学家发现，添加
能有效减缓锂离子电池容量衰减，其结
构式如图所示。其中Z 原子满足8 电子稳定结构，Z、Y、W、X 是原子序数依次增大的短周期元素，X、
Y 原子核外均有2 个未成对电子。下列说法正确的是
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A．第一电离能：Z<Y<W
B．原子半径：X>Y>Z
C．简单氢化物稳定性：Y<X
D．X 和Z 的最高价含氧酸都为强酸
【答案】D
【分析】阴离子结构整体带一个单位负电荷，Z 原子形成2 个共价键，满足8 电子稳定结构，说明为第VA
族元素，结合原子序数大小关系：Z、Y、W、X 是原子序数依次增大的短周期元素，推测Z 为N 元素；Y
原子核外均有2 个未成对电子，且可形成2 对共用电子对，则Y 为O 元素；W 可形成1 对共用电子对，推
测W 为F 元素；X 原子核外均有2 个未成对电子，且可形成6 个共价键，推测X 为S 元素。
【解析】A．同周期元素第一电离能从左到右逐渐增大，由于N 核外电子排布处于半充满较稳定状态，其
第一电离能大于相连族元素，则第一电离能：
，A 错误；
B．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，则原子半径：
，B 错误；
C．元素非金属性越强，简单氢化物稳定性越强，则稳定性：
，C 错误；
D．X 为S 元素，Z 为N 元素，二者最高价含氧酸分别为
和
，均为强酸，D 正确；
答案选D。
15．（2024·贵州·二模）新型钙钛矿材料可用于太阳能电池。一种钙钛矿晶体由Sn2+、I-和有机阳离子(
)构成，其立方晶胞结构如图所示。下列说法错误的是
A．晶体的最简化学式为CH3NH3SnI3
B．基态碘原子的价层电子排布式为5s25p5
C．晶体中Sn2+的配位数是8
D．晶胞中Sn2+和I-构成的是正八面体
【答案】C
【解析】A．由题干晶胞示意图可知，一个晶胞中含有：
个数为：
=1，I-的个数为：
=3，
含有Sn2+为1，故该晶体的最简化学式为CH3NH3SnI3，A 正确；
B．已知I 是第5 周期第ⅦA 元素，故基态碘原子的价层电子排布式为5s25p5，B 正确；
C．晶体中Sn2+的配位数即离Sn2+最近且距离相等的I-数目，由题干图示信息可知，该配位数是6，C 错
误；
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D．由题干晶胞示意图可知，晶胞中Sn2+和周围最近的6 个I-构成的是正八面体，D 正确；
故答案为：C。
16．（2024·贵州·三模）氮化钛为金黄色晶体，由于具有令人满意的仿金效果，越来越多地成为黄金的代
替品。TiN 晶体的晶胞结构如图所示(白球代表N，黑球代表Ti)。已知a 点原子的分数坐标为
。
下列说法正确的是
A．基态Ti 原子的价层电子排布式为
B．晶体中距离N 最近的N 有6 个
C．该晶胞中含有6 个Ti 原子和4 个N 原子
D．该晶胞中b 点原子的分数坐标为
【答案】D
【解析】A．Ti 是22 号元素，价电子排布式为：3d24s2，A 错误；
B．N 位于顶点和面心，晶体中距离N 最近的N 有12 个，B 错误；
C．由晶胞结构可知，晶胞中位于棱上和体心的Ti 原子个数为
，位于顶点和面心的N 原子个数
为
，C 错误；
D．结合a 点分数坐标特点可知，该晶胞中b 点原子的分数坐标为
，D 正确；
故选：D。
17．（2024·江西·二模）硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料，其立方晶胞结构如图甲所示，乙图为该
晶胞沿z 轴方向在xy 平面的投影，已知晶胞边长为apm，阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法正确的是
A．Se 位于元素周期表的ds 区
B．Se 的配位数为8
C．A 点原子的坐标为(0，0，0)，则B 点原子的坐标为(
)
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D．Zn 与Se 之间的最近距离为
【答案】D
【解析】A．Se 位于元素周期表的第四周期第VIA 族，属于p 区，A 项错误；
B．由晶胞结构图，离Se 最近的Zn 有4 个，Se 的配位数为4，B 项错误；
C．A 点原子坐标为
，由图乙可知，B 点原子的坐标为
，C 项错误；
D．Zn 与Se 之间的最近距离为体对角线的
，即
，D 项正确；
本题选D。
18．（2024·江西上饶·二模）稀磁半导体
的立方晶胞结构如下图所示，已知晶胞边长为anm，a
点原子的分数坐标为
，阿伏加德罗常数的值为
，下列说法错误的是
A．该晶体中与Li 原子距离最近且相等的Zn 原子的个数为6
B．b 点原子的分数坐标为
C．晶胞x 轴方向的投影图
D．晶体的密度为
【答案】C
【解析】A．由晶胞结构可知，晶胞中位于体心的锂原子与位于面心的锌原子的距离最近，则晶胞中与锂
原子距离最近且相等的锌原子的个数为6，故A 正确；
B．由晶胞结构可知，晶胞中位于体对角线
处的a 点原子的分数坐标为
，则晶胞的边长为1，
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则位于体对角线
处的b 点原子的分数坐标为
，故B 正确；
C．由晶胞结构可知，晶胞x 轴方向的投影图为
，故C 错误；
D．由晶胞结构可知，晶胞中位于顶角和面心的锌原子个数为8×
+6×
=4。位于体内的砷原子个数为4，
位于棱上和体心的锂原子个数为12×
+1=4，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：
=(10—7a)3d，解得d=
，故D 正确；
故选C。
19．（2024·江西赣州·二模）
(摩尔质量为
)是生物医药、太阳能电池领域的理想荧光材
料，其晶胞结构如图所示，A 原子的分数坐标为
。下列说法正确的是
A．距离Cu 最近的原子为In
B．沿y 轴投影可得晶胞投影图②
C．晶胞中B 原子分数坐标为
D．该晶体的密度为
【答案】D
【解析】A．由晶胞结构可知距离Cu 最近的原子是S，故A 错误；
B．沿y 轴投影，晶胞左侧面顶点上的原子投影为长方形的顶点，棱边中点及上小底面面心的原子投影为
边长的中点，体心投影为长方形的对角线交点(面心)，晶胞左侧面上下2 个面心、晶胞内的原子投影在长
方形内，故无法得到图②投影，故B 错误；
C．晶胞中B 原子分数坐标为
，故C 错误；
D．该晶胞中Cu 有8 个位于顶点，4 个位于面上，1 个位于体心，个数为：
；S 原子有8
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个位于体内，In 原子有6 个位于面上，4 个位于棱心，个数为：
；则晶胞质量为：
；
晶胞体积为：
；该晶体的密度为
，故D 正确；
故选：D。
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