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第四部分 元素周期律与物质结构
◆必备知识◆
●微粒结构及相互作用力
1.构成原子的粒子
2.“等电子”微粒推断方法
①“10 电子”微粒
②“18 电子”微粒
还有CH3－CH3、H2N－NH2、HO－OH、F－F、F－CH3、CH3－OH
3.化学键与物质类别关系中的“特例”
1
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(1)在离子化合物中一般既含有金属元素又含有非金属元素；共价化合物一般只含有非
金属元素。但少数含有金属元素，如AlCl3是共价化合物；只含有非金属元素的化合物
不一定是共价化合物，如铵盐。
(2)非金属单质只含共价键(稀有气体除外)。
(3)非金属氢化物是共价化合物，只含共价键，而金属氢化物(如NaH)是离子化合物，
含离子键。
(4)离子化合物熔化时破坏离子键；部分共价化合物熔化时破坏共价键，如SiO2等，而
部分共价化合物熔化时破坏分子间作用力，如干冰汽化。
(5)分子的稳定性与分子间的作用力无关，而与分子内部的化学键的强弱有关。
4.物质熔、沸点比较
(1)根据物质状态判断：即物质沸点高低按常温下的状态：固体＞液体＞气体。如：
NaCl＞H2O＞CO2
(2)根据物质不同结构特点判断：一般情况下：原子(共价)晶体(金刚石、二氧化硅)＞离
子晶体(NaCl、K2S)＞分子晶体(硫、干冰)
(3)分子晶体分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高，反之越低：
①组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，物质的熔、
沸点越高。如：
CH4＜SiH4＜GeH4＜SnH4
②因为氢键＞范德华力，所以存在分子间氢键的物质沸点高于只存在范德华力的物
质。如：
乙醇＞氯乙烷；HF＞HCl
5.非极性分子与极性分子的判断
2
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●正确把握元素周期表 准确运用元素周期律
1.元素周期律（表）推断必备知识
熟记元素周期表的结构及核素的表示形式：
②若为I A、II A 族元素，差值等于上周期元素所在周期的元素种类数。
②若为ⅢA 族至0 族元素，差值等于下周期元素所在周期的元素种类数。
第2、3 周期没有过渡元素，相差1
第4、5 周期各有10 种过渡元素，相差11
第6、7 周期各有24 种过渡元素，相差25。
2.掌握元素推断中常用的两条规律
3
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(1)最外层电子规律
最外层电子
数(N)
3≤N<8
N＝1 或2
N>次外层电子数
元素在周期
表中的位置
ⅢA 族～ⅦA
族
ⅠA 族、ⅡA 族、Ⅷ
族、副族、0 族元素氦
第2 周期(Li、Be 除
外)
(2)“阴上阳下”规律
电子层结构相同的离子，若电性相同，则位于同周期，若电性不同，则阳离子位于阴
离子的下一周期———“阴上阳下”规律、如O2－、F－、Na+、Mg2+、Al3+电子层结构
相同，则 Na、Mg、Al 位于O、F 的下一周期、
3、牢记单质或化合物具有“特性”的元素
H：单质密度最小、原子半径最小。
Li：①单质密度最小的金属元素；②元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周
期元素。
C：①形成化合物种类最多的元素；②对应的某种单质是自然界中硬度最大的物质的
元素；③某种氧化物可产生“温室效应”的元素④形成化合物种类最多。
N：①空气中含量最多的元素；②气态氢化物的水溶液呈碱性的元素；③元素的气态
氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能发生化合反应的元素；④常见氢化物可作
制冷剂；⑤某一氢化物可作气态燃料
O：①地壳中含量最多的元素；②简单氢化物在通常情况下呈液态的元素；③某一单
质可杀菌、消毒、漂白④简单气态氢化物的沸点最高。
F：①最活泼的非金属元素；②无正化合价的元素；③无含氧酸的非金属元素；④无氧
酸可腐蚀玻璃的元素；⑤气态氢化物最稳定的元素；⑥阴离子的还原性最弱的元素；
⑦元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素。
Na：①焰色反应呈黄色的元素；②短周期中金属性最强的元素；③元素的单质在常温
下能与水反应放出气体的短周期金属元素；④两种常见氧化物的水化物均呈碱性的短
周期元素；⑤短周期中原子半径最大的元素。
Al：①地壳中含量最多的金属元素；②最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又
能与强碱反应的元素；③氧化物可作耐火材料；④氧化物是刚玉、宝石主要成分的元
素。
Si：①单质为常见的半导体材料；②最高价非金属氧化物对应的水化物难溶于水③无
机非金属材料主角。
P：①组成骨骼和牙齿的必要元素；②某一单质和其氢化物都能自燃。
S：①元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能发生氧化还原反应的元素
②元素的气态氢化物能和它的氧化物在常温下反应生成该元素的单质的元素。
Cl：单质是黄绿色气体、氧化物用做饮用水的消毒。
K：焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)的元素。
Ge：单质为常见的半导体材料。
Br：常温下单质呈液态的非金属元素。
Cs：①最活泼的金属元素；②最高价氧化物对应水化物的碱性最强的元素；③阳离子
的氧化性最弱的元素。
4.牢记“原子结构特点凸显”的元素(短周期元素)
(1)原子核内无中子的原子：氢(H)。若A－的电子层结构与氦相同，则A 是氢(H)。
4
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(2)原子内层电子数是最外层电子数一半的元素：碳(C)。
(3)原子半径最大的元素：钠(Na)。
(4)最外层电子数是次外层电子数2 倍的元素：碳(C)；是最外层电子数3 倍的元素：氧
(O)
(5)内层电子数是最外层电子数2 倍的元素：锂(Li)或磷(P)。
(6)电子层数和最外层电子数相同的元素：氢(H)、铍(Be)、铝(Al)。
(7)最外层电子数等于次外层电子数的原子：Be、Ar。
(8)电子总数是最外层电子数2 倍的原子Be；电子层数是最外层电子数2 倍的原子Li。
(9)次外层电子数是最外层电子数2 倍的原子：Li、Si。
(10)最外层电子数是电子层数2 倍的原子：He、C、S；是电子层数3 倍的原子：O。
5.短周期主族元素在周期素中的特殊位置
(1)族序数(最外层电子数)等于周期序数(电子层数)的元素：H、Be、Al。
(2)族序数(最外层电子数)是周期序数(电子层数)2 倍的元素：C、S。
(3)族序数(最外层电子数)是周期序数(电子层数)3 倍的元素：O。
(4)周期序数(电子层数)是族序数(最外层电子数)2 倍的元素：Li。
(5)周期序数(电子层数)是族序数(最外层电子数)3 倍的元素：Na。
(6)最高正价是最低负价绝对值3 倍的元素：S。
(7)最高正价与最低负价代数和为0 的元素：H、C、Si。
(8)最高正价不等于族序数的元素：O。
(9)不存在正化合价的元素：F。
6.熟知粒子半径大小的比较方法
①一看电子层数：当最外层电子数相同时，一般来说电子层数越多，半径越大。
如：r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs)、r(F－) <r(Cl－)<r(Br－)<r(I－)、r(Na)>r(Mg)>
r(O)>r(F)
②二看核电荷数：当电子层结构相同时，核电荷数越大，半径越小。
如：r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)、r(O2－)>r(F－)>r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)
③三看核外电子数：当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。
如：r(Cl－)>r(Cl)。
7.元素金属性、非金属性强弱的比较方法
5
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一表
元素周期表：金属性“右弱左强，上弱下强，右上弱左下强”；非金属
性“左弱右强，下弱上强，左下弱右上强”
二顺序
金属活动性顺序：按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、
Hg、Ag、Pt、Au 的顺序，金属性减弱
非金属活动性顺序：按F、O、Cl、Br、I、S 的顺序，非金属性减弱
三反应
置换反应：强的置换弱的，适合金属也适合非金属
与水或非氧化性酸反应越剧烈，或最高价氧化物对应水化物的碱性越强，
则金属性越强
与氢气反应越容易，生成的气态氢化物的稳定性越强，或最高价氧化物对
应水化物的酸性越强，则非金属性越强
氧化性
金属离子的氧化性越弱，对应单质的金属性越强
还原性
非金属氢化物或非金属阴离子的还原性越弱，对应单质的非金属性越强
非金属性和金属性：金属性和非金属性相关性质的考查情况相对涉及面会比较广，其
中包括金属性和非金属性本身性质的考查，同时会延伸考查其对应的气态氢化物的热
稳定性、最高价氧化物对应水化物的酸碱性强弱等。
●核外电子的运动状态与排布规律
1.认真审读下列3 个概念
①微粒表征（分清原子、离子）
②电子排布范围（价层电子、核外电子）
③表示形式【电子排布式、电子排布图（即轨道表示式）】。轨道表示式主要用于分析电
子排布中的“成对电子数、空轨道、未成对电子数”等。
④基态排布就是通常用的稳定态。非基态的高能量排布称为激发态。
概念区分：
（1）电子的运动状态：每个电子都有1 种运动状态，故有几个电子就有几种不同的运动状
态。
（2）空间运动状态：由电子云确定的原子轨道，原子核外的原子轨道数目之和即为原
子空间运动状态的种数。
2.电子排布的规律与两种特殊
从第四周期开始，由于能级交错，核外电子排布顺序为4s→3d→4p。
由于原子轨道在全充满和半充满状态比较稳定，出现2 个电子排布上的特殊：24Cr 的
电子排布为【Ar】3d54s1，29Cu 的电子排布式为：【Ar】3d104s1，特别注意这两种元素
原子要体现洪特规则的特例。
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3.电子排布式的书写顺序
按电子层的顺序书写排布式，即按【Ar】3d→4s→4p，而不是按构造原理的4s、3d、
4p 的顺序书写。对于第四周期的电子排布式通常可以用简写的形式，用“【Ar】”代
替“1s22s22p63s23p6”。
4.失电子的顺序从最外层开始
第四周期过渡元素原子失电子顺序：4p→4s→3d→【Ar】。而不是按构造原理的逆顺
序失电子，故Fe3+的核外电子排布式为【Ar】3d5而不是【Ar】3d34s2。
5.结构表征
原子（或离子）结构示意图、基态核外电子排布式、价电子排布式、轨道表示式（即
电子排布图）、离子的电子排布式、电子式、结构式。这几种微粒的表示方式几乎是
高考必考的填空，务必过手！填写时，首先分清题干要求的是哪种表示方式，再按要
求填写
表示名称
示例
表示
基态核外电子排布式
Cu
1s22s22p63s23p63d104s1或【Ar】
3d104s1
价层电子排布式
Cu
3d104s1
离子的电子排布式
Cu2+
【Ar】3d9
轨道表示式（即电子排布式）
O
●元素的性质（电离能与电负性）
1.电离能
（1）电离能：气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正一价离子所需要的
最低能量叫第一电离能。符号：I1 kJ·mol－1。由一个气态基态正离子失去一个电子
变成正二价气态正离子，吸收的能量叫做第二电离能(I2)。I3、I4等可以依此类推。
逐级电离能逐步增大。
（2）电离能规律 电离能可以衡量元素的原子失去一个电子的难易程度
①随着核电荷数的递增，元素的第一电离能呈现周期性变化。
②总体上金属元素第一电离能较小，非金属元素第一电离能较大。
③同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势。同周期第一电离能最小的是碱金
属，最大的是稀有气体元素。
④同一周期内元素的第一电离能在总体增大的趋势中有些曲折。当外围电子在能量相
等的轨道上形成全空(p0,d0)、半满(p3, d5)或全满(p6, d10)结构时，原子的能量较低，元素
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的第一电离能较大。特例是IIA 族的I1大于IIIA 族，第VA 族的I1大于VIA 族。如
I1(N)>I1(O)>I1(C)，I1(Mg)>I1(Al)>I1(Na)，I1(P)>I1(S)>I1(Si)。
⑤同一主族元素从上到下，原子半径增加，有效核电荷增加不多，则原子半径增大的
影响起主要作用，第一电离能由大变小，元素的金属性逐渐增强。
（3）电离能的应用
①根据电离能数据，确定元素核外电子的排布。
如Li：I1<<I2<I3，表明Li 原子核外的三个电子排布在两个电子层上(K、L)，且最外层
上只有一个电子。
②根据电离能数据，确定元素在化合物中的化合价。如K：I1<<I2<I3，表明K 易失去
一个电子形成＋1 价阳离子。
③判断元素的金属性、非金属性强弱：I1越大，元素的非金属性越强；I1越小，元素的
金属性越强。
2.电负性
IA
H
2.1
IIA
过渡金
属
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
Li
1.0
Be
1.5
B
2.0
C
2.5
N
3.0
O
3.5
F
4.0
Na
0.9
Mg
1.2
Al
1.5
Si
1.8
P
2.1
S
2.5
Cl
3.0
K
0.8
Ca
1.0
Ga
1.6
Ge
1.8
As
2.0
Se
2.4
Br
2.8
Rb
0.8
Sr
1.0
In
1.7
Sn
1.8
Sb
1.9
Te
2.1
I
2.5
Cs
0.7
Ba
0.9
Tl
1.8
Pb
1.9
Bi
1.9
Po
2.0
At
2.2
（1）电负性——元素的原子在化合物中吸引键合电子能力的标度。元素的电负性越大
表示其原子在化合物中吸引键合电子的能力越强。
（2）标准：以最活泼的非金属氟的电负性为4.0 作为相对标准，计算得出其他元素的
电负性。(稀有气体未计)。副族的电负性没有明显的规律。
（3）变化规律：
①金属元素的电负性一般小于1.8，非金属元素的电负性一般大于1.8，而位于非金
属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8 左右。
②在元素周期表中，同周期从左至右，元素的电负性逐渐增大；同主族从上至下，
元素的电负性逐渐减小。
③非金属元素的电负性越大，非金属性越强，金属元素的电负性越小，金属性越
强。
（4）电负性的应用：
①判断化学键的极性强弱：
若两种不同的非金属元素的原子间形成共价键，则必为极性键，且成键原子的电负
性之差越大，键的极性越强。如极性：H-F > H-Cl > H-Br > H-I
②判断共价化合物中元素的化合价：
两种非金属形成的化合物中，电负性大的元素显负价，电负性小的显正价。
③判断化学键的类型：
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一般认为：如果两个成键元素原子间的电负性差值(∆χ)大于1.7，它们之间通常形成
离子键；如果两个成键元素原子间的电负性差值(∆χ)小于1.7，它们之间通常形成共
价键
如：Al、F、Cl 的电负性分别为1.5、4.0、2.5，通过计算可知：AlF3中化学键是离
子键，AlF3是离子化合物，AlCl3中的化学键是共价键，AlCl3是共价化合物。共价
化合物在熔融状态下不导电。
●微粒间的相互作用与共价键
（一）共价键
1.共价键理论
（1）电子配对原理：键合原子双方各提供自旋方向相反的未成对电子用于配对。
（2）最大重叠原理：键合双方原子轨道应尽可能最大程度地重叠
2.共价键本质：电子云（或原子轨道）的重叠
3.共价键特点：
（1）饱和性：共价键时共用的电子对，对于每个参与成键的原子来说，其未成对的单
电子数是一定的，所以形成共用电子对的数目也是一定的。
（2）方向性：共价键只有沿着一定的方向才能进行最大程度地重叠。
4.共价键分类
（1）按成键原子间共用电子对的数目分为单键、双键、三键。
（2）按共用电子对是否偏移分为极性键、非极性键。
（3）按原子轨道的重叠方式分为σ 键和π 键，前者的电子云具有轴对称性，后者的电
子云具有镜像对称性。
说明：
①两原子间形成的共价键中，共价单键为σ 键，共价双键中有一个σ 键和一个π 键，
共价三键中有一个σ 键和二个π 键。
②并不是所有的分子中都含有共价键，如单原子的稀有气体分子中无共价键。
（二）配位键
1.配位键
（1）形成条件：成键原子一方有孤对电子，另一方有空轨道。
（2）表示方法：常用“→”表示配位键， 注意箭头指向为提供电子的原子指向接受
电子的原子。
说明：配位键是一种特殊的共价键，也具有共价键的特征——方向性和饱和性。
2.配合物
（1）通常把金属离子（或原子）与某些分子或离子以配位键结合形成的化合物称为配
合物。如配位化合物【Cu(NH3)4】SO4等。
（2）配合物的组成
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【Cu(NH3)4】2＋称为配离子，为配合物的内界，是配合物的特征部分。SO4
2－仍为游离
的离子，为配合物的外界。表示在方括号外，离中心较远。内界与外界之间以离子键
结合。
①中心离子——电子对接受体（具有空轨道）：中心离子大多数是带正电荷的金属阳
离子，其中以过渡金属离子居多，如Mn2＋、Fe3＋、Co2＋、Ni2＋、Cu2＋、Ag＋等，少数
高氧化态的非金属元素也可以作中心离子，如【BF4】－中的B（Ⅲ）等。
②配体——电子对给予体
在配体中提供孤电子对与形成体形成配位键的原子称为配位原子，如配体NH3中的
N。常见的配位原子为含有孤电子对的非金属原子，如N、O、S 和卤素等原子。
根据一个配体中所含配位原子数目的不同，可将配体分为单齿配体和多齿配体。
单齿配体：一个配体中只有一个配位原子。
多齿配体：一个配体中有两个或两个以上的配位原子。
常见的配体
单齿配体
多齿配体
中性配体
配位原子
离子配体
配位原子
草酸根
H2O
O
X－
X
配位原子：O
NH3
N
OH－
O
缩写：ox
CO
C
CN－
C
乙二胺
RNH2
N
NO2
－
N
配位原子：N
SCN－
S
缩写：en
说明：对于配体中两端原子均有孤电子对时，电负性小的原子为配位原子。如配体
CO、CN－中的C 为配位原子。
3.配位数
（1）配位数：与一个中心原子成键的配位原子总数。
（2）单齿配体形成的配合物，中心离子的配位数＝配体的数目。
若配体是多齿配体，配体的数目≠中心离子的配位数。
●杂化轨道与分子的空间构型
1.杂化及杂化轨道
（1）杂化及杂化轨道
所谓杂化就是指在形成分子时，由于原子的相互影响，中心原子的若干能量相近的原
子轨道重新组合成一组新的原子轨道。这种轨道重新组合的过程叫做杂化，所形成的
轨道叫做杂化轨道。
（2）杂化的目的——降低能量，提高成键能力
形成杂化轨道后成键能力增加，即杂化轨道的成键能力比未杂化的原子轨道强，形成
的分子更稳定。
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（3）sp 型杂化
（4）杂化轨道只用于形成σ 键（以sp3杂化形成的都是σ 键）或用来容纳孤电子对，
如乙烯和二氧化碳中碳原子分别采取sp2、sp 杂化，则杂化过程中还有未参与杂化的
p 轨道，可用于形成π 键。
2.价层电子对互斥理论（VSEPR）
（1）价层电子对是指分子中，中心原子上的电子对，分子的立体构形是“价层电子
对”相互排斥的结果。
①中心原子：分子或离子中原子数目最少的原子。
②价层电子对数＝δ 键电子对数＋孤电子对数。
ABx 分子中心原子上孤电子对数=(a－xb)【a 为A 原子的价电子数，b 为B 达到稳定
结构接受的电子数】
③价层电子对在球面上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最低。
④孤电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。
（2）价层电子对互斥计算方法：
中心原子价层电子对数=(中心原子价电子数 + 配位原子化合价绝对值总和)，如
NH3中价层电子对数为4
【温馨提示】
①配位原子是指中心原子以外的其它原子
②若是离子，则应加上或减去离子所带的电荷数。如H3O+中价层电子对数为4
③氧、硫原子若为配位原子，则其化合价规定为“零”，若为中心原子，则价电子
数为6。如PO4
3－中价层电子对数为4
（3）价层电子对互斥理论判断分子空间构型的具体方法：
价层电
子对数
电子对排布方式
电子对的空间构
型(VSEPR 模型)
孤电子
对数
分子的立体构型
实例
2
直线型
0
直线型
CO2
1
直线型
…
3
平面三角形
0
平面三角形
BF3
1
V 形
SO2
2
直线型
…
4
正四面体
0
正四面体形
CH4
1
三角锥形
NH3
2
V 形
H2O
3
直线型
ClO－
5
三角双锥
0
三角双锥
PCl5
11
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1
变形四面体
SF4
2
T 形
BrF3
3
直线型
XeF2
4
直线型
…
6
正八面体
0
正八面体
SF6
1
四角锥
IF5
2
正方形
XeF4
3.分子立体构型
中心原子杂化类型和分子立体构型的相互判断
价层
电子
对数
中心原
子的杂
化方式
孤电子
对数
粒子
类型
空间构型
实例
2
sp
0
AB2
直线形
BeCl2、CO2、HgCl2
3
sp2
0
AB3
平面三角形
BF3、BCl3、SO3、CO3
2－、NO3
－
1
AB2
V 形
SO2、SnCl2、NO2
－
4
sp3
0
AB4
正四面体形
CH4、CCl4、NH4
+、SO4
2－、PO4
3
－
1
AB3
三角锥形
NH3、NF3、SO3
2－
2
AB2
V 形
H2O、SCl2、ClO2
－
●分子间作用力对物质性质的影响 晶体类型与性质
1.范德华力
（1）存在：范德华力是一种能使物质凝聚态存在的力，普遍存在于分子之间的作用力
（2）特征：与共价键不同，范德华力能量比较小，且一般没有饱和性和方向性，只要
分子周围空间允许，当气体分子凝聚时，它总是尽可能多的吸引其它分子。
（3）影响因素：如分子的大小，分子的空间构型，以及分子中电荷分布是否均匀等。
（4）对物质性质的影响：主要影响分子的物理性质，如熔点、沸点、溶解度。一般范
德华力越大，物质熔、沸点越高。溶质与溶剂间范德华力越大，物质溶解度越大，如
水中溶解量O2 >N2。
（5）规律总结：
①结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越大。
②分子极性越强，范德华力越大。
2.氢键
（1）定义：当氢原子与电负性大半径极小的X 原子以共价键结合时，它们之间的共
用电子对强烈地偏向X，使H 几乎成为“裸露”的质子，这样相对显正电性的H 与另
一分子中相对显负电性的X(或Y)中的孤对电子接近并产生相互作用，这种相互作用称
为氢键。
（2）形成条件：
①与电负性大且半径小的原子(F、O、N)相连的H
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②在附近有电负性大, 半径小的原子(F、O、N)
（3）表示方法：氢键可以用A—H…B 表示。X 和Y 都是电负性较大、半径极小的非
金属原子（一般是Ｎ、Ｏ、Ｆ）。表示式中的实线表示共价键，虚线表示氢键。
（4）特点：氢键具有饱和性和方向性。其键能一般小于40kJ/mol，强度介于范德华力
和化学键之间、因此氢键不属于化学键，而属于一种分子间作用力。
（5）存在：
①分子间氢键：如：C2H5OH、CH3COOH、H2O、HF、NH3相互之间。
②分子内氢键：如：苯酚邻位上有－CHO、－COOH、－OH 和－NO2 时，由氢键组
成环的特殊结构。
（6）对物质性质的影响：
①分子晶体的熔沸点较低，含有分子间氢键的分子熔沸点反常升高,含有分子内氢键的
分子熔沸点低。
②分子间氢键还影响分子溶解性，若溶剂与溶质间可形成分子间氢键，溶质溶解度较
高
③分子间氢键还影响水结冰时体积变化。
3.离域大π 键
（1）π 键概述：原子轨道垂直于键轴以“肩并肩”方式重叠形成的化学键称为π 键，
因为杂化轨道不能形成π 键，所以只有未杂化的p 轨道才能形成π 键。
（2）形成条件：
① 中心原子杂化方式：sp 或 sp2；
② 参与形成大π 键的多个原子应在同一个平面上；
③ 每个原子可提供一个相互平行并垂直于该原子平面的p 轨道；
p
④
轨道上的电子总数小于p 轨道数的2 倍。
（3）表示形式：Π， m 为平行 p 轨道的数目；n 表示平行p 轨道中的电子总数，即
参与形成大π 键的电子数。如
是指平行于p 轨道的数目有3 个，平行p 轨道
里的电子数为4。如苯中的大π 键
再如萘和石墨中中的大π 键
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（4）大π 键电子数的确定
①电子式法：结合原子的电子式，分析原子在形成σ 键后剩余的价电子，从而确定参
与形成大π 键的电子数。②化合价法（ABm 型适用）：结合化学式，明确各原子的化
合价即为参与成键的价电子，再分析原子的σ 键后，大π 键电子数=化合价数-σ 键，各
原子求和后就可以确定参与形成大π 键的电子数。如SO2分子中参与形成大π 键的电
子总数为1×2+2=4，即形成的大π 键为
。
●晶胞密度计算
1.晶胞
（1）定义：晶胞是描述晶体结构的基本单位。
（2）晶体与晶胞的关系：数量巨大的晶胞“无隙并置”构成晶体。
①相邻晶胞之间没有任何间隙。
②所有晶胞都是平行排列、取向相同。
如果不做特殊指明，三维的常见晶胞都是平行六面体，
我们高中阶段常见的晶胞立方（正方体）和六方（正六棱柱）。
处于不同位置的粒子数计算方法：
2.金属晶体晶胞
简单立方晶胞 体心立方晶胞 六方最密堆积晶胞 面心立方晶胞
实际占有的原子数分别是：1 2 6 4
3.原子晶体晶胞——一般为金刚石类型晶胞
①配位数：4（配位数：与C 原子距离最近C 原子数）
②实际占有原子数：8×⅛+6×½+4=8
4.分子晶体晶胞——一般为面心立方晶胞
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①配位数：12
②实际占有分子数：8×⅛+6×½=4
5.离子晶体晶胞
6.晶胞计算
（1）计算公式：
注意单位换算：密度的单位一般是g/cm3
晶胞参数a 的单位一般是pm 或nm:1pm=10-10cm，1nm=10-7cm
（2）思维流程：
①先确定一个晶胞中微粒个数：n（均摊法）
②再确定一个晶胞中微粒的总质量：nM/NA
③根据晶胞参数a 求晶胞的体积，晶胞是正方体：a3
④最后代入密度公式求晶胞的密度：
7.用具体物质的晶胞来解读密度公式
例 萤石CaF2，其晶胞结构如图所示,晶胞参数a=0.566 nm,列式计算晶体的密度(g·cm-3)
1 个晶胞中有4 个CaF2
1 个晶胞的质量是
1 个晶胞的体积是
晶胞的密度是
8.特殊晶胞
如果晶胞不是立方体，我们要利用几何知识，求出晶胞体积。常见的特殊晶胞有
a3=0.5663× 10-21
15
ρ=
NM
N A⋅a
3
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四方体 六方体
V=S 底×h=a2b S 底=3×a2sin60 V=S 底×h =3×a2bsin60
晶胞还有一种表达形式（比例填充），如简单立方。
简单立方晶胞在棱上两个球相切，即晶胞参数a 与球半径的关系：a=2r
●原子分数坐标和晶胞投影
1.原子分数坐标
概念：以晶胞参数为单位长度建立的坐标系来表示晶胞内部各原子的相对位置，称
为原子分数坐标。
原子分数坐标的确定方法：
①依据给出的坐标系取向和已知原子的坐标确定坐标原点。
②一般以坐标轴所在立体图形的棱长为1 个单位（长、宽、高可以不同，但都为1
个单位）。
③从原子所在位置分别向x、y、z 轴作垂线，所得坐标轴上的截距即为该原子的分
数坐标（各点均在晶胞内，0≤x、y、z≤1）。
通常我们以底面一个顶点的碳原子(通常取后左下)为原点建立一个三维坐标系。
2.常见坐标系的构建
（1）立方晶胞坐标系建立方法
根据晶胞类型建立坐标系，“立方晶胞”x 轴：a pm 为1 个单位，y 轴：a pm 为1 个
单位，z 轴：a pm 为1 个单位，均以晶胞参数长度为1 个单位。
（2）拉长的晶胞坐标系建立方法
根据晶胞类型建立坐标系，“拉长的晶胞”x 轴：a pm 为1 个单位，y 轴：a pm 为1
个单位z 轴：2a pm 为1 个单位，相同长度时，z 轴坐标为x、y 轴的一半。
3.晶胞中粒子的投影
概念：用一组光线将物体的形状投射到一个平面上去，称为投影。在该平面上得到
的图像，也称为投影。分类：
(1)正投影：投射线的中心线垂直于投影的平面。
(2)斜投影：投射线的中心线不垂直于投影的平面。
4.常见晶胞结构模型图的坐标轴方向（俯视图）和对角线方向投影图总结
（1）体心立方晶胞
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体心立方晶胞 俯视图 对角线方向投影图
俯视图：8 个顶点投影在正方形4 个顶点上（上下两个黑球两两重合），体心投影
在正方形中心。
对角线方向投影图：6 个顶点投影在正六边形顶点上，另外2 个顶点和体心重叠在
正六边形中心。
（2）面心立方晶胞
面心立方晶胞 俯视图 对角线方向投影图
俯视图：8 个顶点投影在正方形4 个顶点上，前后左右4 个面心投影在正方形4 个边
的中点，上下2 个面心投影在正方形中心。
对角线方向投影图：6 个顶点投影在大正六边形顶点上，6 个面心投影在小正六边形
顶点上，另外2 个顶点重叠在正六边形中心。
（3）金刚石晶胞
金刚石晶胞 俯视图 对角线方向投影图
俯视图：8 个顶点投影在正方形4 个顶点上，前后左右4 个面心投影在正方形4 个边
的中点，上下2 个面心投影在正方形中心，左上右上左下右下四个小体心投影在4
个小正方形中心。对角线方向投影图：6 个顶点投影在大正六边形顶点上，3 个面心
和3 个小体心（另3 个面心在3 个小体心背后遮挡）投影在小正六边形顶点上，另
外2 个顶点和1 个小体心重叠在正六边形中心。
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专题十五 物质结构与元素周期律
专题15-1 选择题专题特训
●周期律（必修）
1．【2024·甘肃九省】W、X、Y、Z 为原子序数依次递增的短周期元素，最外层电子数均
为奇数。只有X 为金属元素，W 的核外电子数等于Y 的最外层电子数，且W、Y 处在
不同周期，Z 的单质常温下为气体。下列说法错误的是( )
A．X 单质可与氢氧化钠溶液反应
B．
分子与
分子均为三角锥形
C．W 的第一电离能比同周期相邻两元素的低
D．Z 的最高价氧化物对应的水化物为强酸
2．【2023·全国甲】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：X>W B．简单氢化物的沸点：X<Z
C．Y 与X 形成离子化合物 D．Z 的最高价含氧酸是弱酸
3．【2023·全国乙】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的气
体生成。W、X、Y 原子序数依次增大。简单离子X2-与Y2+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-1、-2 B．原子半径大小为Y>X>W
C．YX 的水合物具有两性 D．W 单质只有4 种同素异形体
4．【2023·重庆】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
5．【2023·重庆】“嫦娥石”是中国首次在月球上发现的新矿物，其主要由Ca、Fe、P、O
和Y(钇，原子序数比Fe 大13)组成，下列说法正确的是( )
A．Y 位于元素周期表的第ⅢB 族 B．基态Ca 原子的核外电子填充在6 个轨
道中
C．5 种元素中，第一电离能最小的是Fe D．5 种元素中，电负性最大的是P
6．【2023·江苏】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：r(C)>r(Si)>r(Ge) B．第一电离能：
I1(C)<I1(Si)<I1(Ge)
C．碳单质、晶体硅、SiC 均为共价晶体
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D．可在周期表中元素Si 附近寻找新半导体材料
7．【2023·浙江6 月】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
8．【2022·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：X>Q B．单质的熔点：X>Y
C．简单氢化物的沸点：Z>Q D．最高价含氧酸的酸性：Z>Y
9．【2022·浙江卷】X、Y、Z、M、Q 五种短周期主族元素，原子序数依次增大。X 的核
外电子数等于其周期数，YX3分子呈三角锥形，Z 的核外电子数等于X、Y 核外电子数
之和M 与X 同主族，Q 是同周期中非金属性最强的元素。下列说法正确的是( )
A．X 与Z 形成的10 电子微粒有2 种
B．Z 与Q 形成的一种化合物可用于饮用水的消毒
C．M2Z 与MQ 的晶体类型不同
D．由X．Y．Z 三种元素组成的化合物的水溶液均显酸性
10．【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：X>Y>Z
B．非金属性：Y>X>W
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
11．【2022·乙卷】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。YZ2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200℃以下热分解时无刺激性气体
逸出下列叙述正确的是( )
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的酸性：Y<X
C．100~200℃阶段热分解失去4 个W2Z
D．500℃热分解后生成固体化合物X2Z3
60
65
70
75
80
85
90
95
100
100
200
300
400
500
600
700
800
100%
80.2%
67.4%
64.1%
t/℃
质量保留百分数w/%
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12．【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
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
13．【2021·甲卷】W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z 的最外层电子
数是W 和X 的最外层电子数之和，也是Y 的最外层电子数的2 倍。W 和X 的单质常
温下均为气体。下列叙述正确的是( )
A．原子半径：Z>Y>X>W
B．Y 的氧化物为碱性氧化物，不与强碱反应
C．W 与X 只能形成一种化合物
D．W、X 和Z 可形成既含有离子键又含有共价键的化合物
14．【2021·乙卷】我国嫦娥五号探测器带回1.731Kg 的月球土壤，经分析发现其构成与地
球土壤类似。土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z，原子序数依次增大，最外层电
子数之和为15。X、Y、Z 为同周期相邻元素，且均不与W 同族。下列结论正确的是(
)
A．原子半径大小顺序为W>X>Y>Z B．化合物XW 中的化学键为离子键
C．Y 单质的导电性能弱于Z 单质的 D．Z 的氧化物的水化物的酸性强于碳
酸
15．【2021·山东卷】X、Y 为第三周期元素，Y 最高正价与最低负价的代数和为6，二者
形成的一种化合物能以【XY4】＋【XY6】－的形式存在。下列说法错误的是( )
A．原子半径：X>Y
B．简单氢化物的还原性：X>Y
C．同周期元素形成的单质中Y 氧化性最强
D．同周期中第一电离能小于X 的元素有4 种
16．【2021·湖南卷】W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y 的原子序数
等于W 与X 的原子序数之和，Z 的最外层电子数为K 层的一半，W 与X 可形成原子
个数比为2:1 的18e－分子。下列说法正确的是( )
A．简单离子半径：Z>X>Y
B．W 与Y 能形成含有非极性键的化合物
C．X 和Y 的最简单氢化物的沸点：X>Y
D．由W、X、Y 三种元素所组成化合物的水溶液均显酸性
17．【2021·广东卷】一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中，X 的原子核只有1 个质
子；元素Y、Z、W 原子序数依次增大，且均位于X 的下一周期；元素E 的原子比W
原子多8 个电子。下列说法不正确的是( )
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A．XEZ4是一种强酸
B．非金属性：W>Z>Y
C．原子半径：Y>W>E
D．ZW2中，Z 的化合价为＋2 价
18．【2021·河北卷】用中子轰击原子产生α 粒子（即氦核 ）的核反应为：＋→＋。已知
元素Y 在化合物中呈＋1 价。下列说法正确的是( )
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
19．【2021·浙江卷】已知短周期元素X、Y、Z、M、Q 和R 在周期表中的相对位置如下所
示其中Y 的最高化合价为＋3。下列说法不正确的是( )
A．还原性：ZQ2<ZR4
B．X 能从ZQ2中置换出Z
C．Y 能与Fe2O3反应得到Fe
D．M 最高价氧化物的水化物能与其最低价氢化物反应
20．【2021·湖北卷】某离子液体的阴离子的结构如图所示，其中W、X、Y、Z、M 为原
子序数依次增大的短周期非金属元素，W 是有机分子的骨架元素。下列说法正确的是(
)
A．Z 元素的最高价态为＋7
B．基态原子未成对电子数：W>Y
C．该阴离子中X 不满足8 电子稳定结构
D．最简单氢化物水溶液的pH：X>M
●周期律(选修)
21．【2024·安徽九省】某含铜催化剂的阴离子的结构如图所示。W、X、Y、Z 是原子序数
依次增大的短周期元素，其中
位于同一周期，基态
原子的价电子排布式
为
。下列说法错误的是( )
A．该阴离子中铜元素的化合价为
B．元素电负性：
C．基态原子的第一电离能：
D．W、X、Y、Z 均位于元素周期表的P 区
22．【2024·吉林九省】某离子液体结构如下图所示。W、X、Y、Z 原子序数依次增大，
W、X 和Y 的原子序数之和为14，X 和Y 基态原子的核外未成对电子数之和为5，Z
是第四周期元素。下列说法错误的是( )
Y
X
W
Z
W
Y
Y
E
X
W
W
W
X
M
M
W
W
Y
Y
Y
Y
Z
Z
Z
Z
Z
Z
X
Y
Z
M
Q
R
21
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A．X、Z
简单氢化物均可溶于水
B．电负性：
C．第一电离能：
D．W、Y、Z 可形成既含离子键又含共价键的化合物
23．【2024·江西九省】化合物
是一种无机盐药物。已知
为
原子序数依次递增的短周期元素，
同主族，
同周期，基态
原子轨
道总电子数是
轨道电子数的4 倍，基态
原子的未成对电子数相等。下列说法
正确的是( )
A．离子半径：
B．电负性：
C．简单氢化物沸点：
D．
难溶于水
24．【2023·广东】化合物XYZ4ME4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nsn-1，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：E>Y>Z B．氢化物沸点：M>Y>E
C．第一电离能：X>E>Y D．YZ3和YE3
-的空间结构均为三角锥形
25．【2023·湖南】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
26．【2023·湖北】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，Z2是氧化性最强的单质，4 种元素
可形成离子化合物(XY)+(WZ4)-。下列说法正确的是( )
A．分子的极性：WZ3<XZ3 B．第一电离能：X<Y<Z
C．氧化性：X2Y3<W2Y3 D．键能：X2<Y2<Z2
27．【2023·辽宁】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
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B．第一电离能Z>Y>X
C．Q 的氧化物是两性氧化物
D．该阴离子中含有配位键
28．【2023·福建】某含锰着色剂的化学式为XY4MnZ2Q7，Y．X．Q．Z 为原子序数依次
增大的短周期元素，其中XY4
+具有正四面体空间结构，Z2O7
4-结构如图所示。下列说
法正确的是( )
A．键角：XY3 >XY4
+
B．简单氢化物沸点：X>Q>Z
C．第一电离能：X>Q>Mn
D．最高价氧化物对应的水化物酸性：Z>X
●结构用语（选修）
29．【2024·甘肃九省】下列说法正确的是( )
A．
空间结构模型
B．基态Si 的价层电子排布图
C．硫酸钾的电子式
D．卤族元素电负性变化趋势
30．【2024·吉林九省】下列化学用语表述正确的是( )
A．
的空间结构为V 形 B．顺
二溴乙烯结构式为
C．
的电子式为
D．基态
原子价电子排布式为
31．【2024·广西九省】黑火药的爆炸反应为
。与
该反应有关的下列化学用语表述正确的是( )
A．基态S 的原子结构示意图为
B．
的电子式为
C．
的结构式为N≡N D．
的空间构型为
32．【2023·北京】下列化学用语或图示表达正确的是( )
A．NaCl 的电子式为
B．NH3的VSEPR 模型为
C．2pz电子云图为
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D．基态24Cr 原子的价层电子轨道表示式为
33．【2023·江苏】反应NH4Cl + NaNO2==NaCl+N2↑+2H2O 应用于石油开采。下列说法正
确
的是( )
A．NH4
+的电子式为
B．NO
-
2中N 元素的化合价为+5
C．N2分子中存在N≡N 键 D．H2O 为非极性分子
34．【2023·浙江6 月】下列化学用语表示正确的是( )
A．H2S 分子的球棍模型：
B．AlCl3的价层电子对互斥模型：
C．KI 的电子式：
D．CH3CH(CH2CH3)2的名称：3−甲基戊烷
35．【2023·湖南】下列化学用语表述错误的是( )
A．HClO 的电子式： B．中子数为10 的氧原子：
C．NH3分子的VSEPR 模型： D．基态N 原子的价层电子排布图：
36．【2023·湖北】化学用语可以表达化学过程，下列化学用语的表达错误的是( )
A．用电子式表示 K2S 的形成：
B．用离子方程式表示Al(OH)3溶于烧碱溶液：Al(OH)3 + OH-==【Al(OH)4】-
C．用电子云轮廓图表示H-H 的s-sσ 键形成的示意图：
D．用化学方程式表示尿素与甲醛制备线型脲醛树脂：
37．【2022·浙江6 月】下列表示正确的是( )
A．乙醛的结构简式：
B．
丁烯的键线式：
C．
的结构示意图：
D．过氧化钠的电子式：
38．【2022·浙江6 月】下列说法不正确的是( )
A．乙醇和丙三醇互为同系物 B．
和
互为同位素
C．
和
互为同素异形体
D．丙酮(
)和环氧丙烷(
)互为同分异构体
39．【2022·浙江1 月】下列表示不正确的是( )
A．乙炔的结构简式HC≡CH B．KOH 的电子式
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C．乙烷的球棍模型：
D．氯离子的结构示意图：
40．【2022·浙江1 月】下列说法不正确的是( )
A．
32S 和
34S 互为同位素 B．C70和纳米碳管互为同素异形
体
C．CH2ClCH2Cl 和CH3CHCl2互为同分异构体 D．C3H6和C4H8一定互为同系物
41．【2021·浙江1 月】下列表示正确的是( )
A．甲醛的电子式
B．乙烯的球棍模型
C．2-甲基戊烷的键线式
D．甲酸乙酯的结构简式CH3COOCH3
●化学键
42．【2024·甘肃】下列关于物质的结构与性质描述错误的是( )
A．石英的熔点．硬度比金刚石的小
B．
分子中存在非极性共价键
C．
既含有离子键又含有共价键
D．
的熔点比
的高，因为氨分子间存在氢键
43．【2024·甘肃九省】含有未成对电子的物质具有顺磁性。下列物质具有顺磁性的是(
)
A．
B．
C．NO D．Be
44．【2024·河南九省】
可用于印染．畜牧等领域，其晶体的部分
结构如下图所示。下列说法正确的是( )
A．电负性：
B．基态
的价层电子排布式为
C．晶体中
和
原子的轨道杂化类型均为
D．晶体中微粒间的相互作用只有离子键．共价键和配位键
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45．【2024·江西九省】关于反应
，下列说法正确的是
( )
A．
分子中没有极性键 B．
的
模型和空间结构一
致
C．
的电子式为
D．
分子之间的范德华力强于氢键
46．【2023·全国新课程】一种可吸附甲醇的材料，其化学式为【C(NH2)3】4【B(OCH3)4】
3Cl 部分晶体结构如下图所示，其中【C(NH2)3】+为平面结构。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<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
47．【2023·北京】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
C．三种物质的晶体类型相同 D．三种物质均能导电
48．【2023·浙江6 月】化学烫发巧妙利用了头发中蛋白质发生化学反应实现对头发的“定
型”，其变化过程示意图如下。下列说法不正确的是( )
A．药剂A 具有还原性
B．①→②过程若有2molS-S 键断裂，则转移4mol 电子
C．②→③过程若药剂B 是H2O2，其还原产物为O2
D．化学烫发通过改变头发中某些蛋白质中S-S 键位置来实现头发的定型
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49．【2023·海南】下列有关元素单质或化合物的叙述正确的是( )
A．P4分子呈正四面体，键角为109º28´
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
50．【2023·辽宁】下列化学用语或表述正确的是( )
A．BeCl2的空间结构：V 形 B．P4中的共价键类型：非极性键
C．基态Ni 原子价电子排布式：3d10 D．顺-2-丁烯的结构简式：
51．【2023·河北】物质的结构决定其性质。下列实例与解释不相符的是( )
选项
实例
解释
A
用He 替代H2填充探空气球更安全
He 的电子构型稳定，不易得失电子
B
BF3
与
NH3
形
成
配
合
物
【NH3→BF3】
BF3中的B 有空轨道接受NH3中N 的孤电子
对
C
碱金属中Li 的熔点最高
碱金属中Li 的价电子数最少，金属键最强
D
不存在稳定的NF5分子
N 原子价层只有4 个原子轨道，不能形成5
个N-F 键
52．【2023·湖北】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．CH4和H2O 的 VSEPR 模型均为四面体
B．SO3
2-和CO3
2-的空间构型均为平面三角形
C．CF4和SF4均为非极性分子
D．XeF2与XeO2的键角相等
53．【2023·重庆】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
54．【2023·福建】稀有气体氙的氟化物(XeFn)与NaOH 溶液反应剧烈，与水反应则较为温
和反应式如下：
与水反应
与NaOH 溶液反应
i．2XeF2 + 2H2O = 2Xe↑+ O2↑ +
4HF
ii．2XeF2 + 4OH- = 2Xe↑+ O2↑ + 4F-+ 2H2O
iii．XeF6 + 3H2O = XeO3+ 6HF
iv．2XeF6 + 4Na+ + 16OH- == Na4XeO6↓+ Xe↑ + O2 ↑ +
12F- + 8H2O
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下列说法错误的是( )
A．XeO3具有平面三角形结构 B．OH-的还原性比H2O 强
C．反应i～iv 中有3 个氧化还原反应 D．反应iv 每生成1molO2，转移6mol
电子
55．【2023·湖南】油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现，在不同的空气湿度和
光照条件下，颜料雌黄(As2S3)褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应：
下列说法正确的是( )
A．S2O3
2-和SO4
2-的空间结构都是正四面体形
B．反应Ⅰ和Ⅱ中，元素As 和S 都被氧化
C．反应Ⅰ和Ⅱ中，参加反应的 ：Ⅰ<Ⅱ
D．反应Ⅰ和Ⅱ中，氧化1molAs2S3转移的电子数之比为3 7∶
56．【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
●分子的性质
57．【2023·山东】下列分子属于极性分子的是( )
A．CS2 B．NF3 C．SO3 D．SiF4
58．【2023·北京】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
59．【2023·山东】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
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D．1mol(CF)x 中含有2xmol 共价单键
60．【2023·湖南】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
61．【2023·湖北】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：AlF3(1040℃)远高于AlCl3(178℃升华)
晶体类型
C
酸性：CF3COOH(pKa=0.23)远强于
CH3COOH(pKa=4.76)
羟基极性
D
溶解度(20℃)：Na2CO3(29g)大于NaHCO3(8g)
阴离子电荷
●阅读化学材料
氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。1
1H、1
2H、1
3H 是氢元素的3 种
核素，基态H 原子1s1的核外电子排布，使得H 既可以形成H+又可以形成H-，还能形成
H2O、H2O2、NH3、N2H4、CaH2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，H2O(g)与足量C(s)反应生成1molH2(g)和1molCO(g)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HCO3
-在催
化剂作用下与H2反应可得到HCOO-。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。
完成下列6-8 题
62．【2023·江苏】下列说法正确的是( )
A．1
1H、1
2H、1
3H 都属于氢元素
B．NH4
+和H2O 的中心原子轨道杂化类型均为sp2
C．H2O2分子中的化学键均为极性共价键
D．CaH2晶体中存在Ca 与H2之间的强烈相互作用
63．【2023·江苏】下列化学反应表示正确的是( )
A．水煤气法制氢：C(s) + H2O(s) == H2(g) + CO(g) ΔH = - 131.3 kJ·mol-1
B．HCO3
-催化加氢生成HCOO-的反应：HCO3- +H2 HCOO- + H2O
C．电解水制氢的阳极反应：2H2O – 2e- == H2 ↑ + 2OH-
D．CaH2与水反应：CaH2 + 2H2O == Ca(OH)2 + H2 ↑
64．【2023·江苏】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
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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，H2O(g)的热稳定性比H2S(g)的高
D．N2H4中的N 原子与H+形成配位键，N2H4具有还原性
65．【2022·湖北卷】磷酰三叠氮是一种高能分子，结构简式为
。下列关于该分
子的说法正确的是( )
A．为非极性分子 B．立体构型为正四面体形
C．加热条件下会分解并放出N2 D．分解产物
的电子式为
66．【2022·江苏卷】下列说法正确的是( )
A．金刚石与石墨烯中的
夹角都为
B．
、
都是由极性键构成的非极性分子
C．锗原子(32Ge)基态核外电子排布式为
D．ⅣA 族元素单质的晶体类型相同
67．【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
68．【2022·辽宁卷】下列符号表征或说法正确的是( )
A．
电离：
B．
位于元素周期表p 区
C．
空间结构：平面三角形 D．
电子式：
69．【2021·山东卷】关于CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2的结构与性质，下列说法错误的是(
)
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
D．CH3OH 和(CH3)2NNH2中C、O、N 杂化方式均相同
70．【2021·浙江卷】下列“类比”结果不正确的是( )
A．
的热稳定性比
的弱，则
的热稳定性比
的弱
B．
的分子构型为V 形，则二甲醚的分子骨架(
)构型为V 形
C．Ca(HCO3)2的溶解度比CaCO3的大，则NaHCO3的溶解度比Na2CO3的大
D．将丙三醇加入新制Cu(OH)2中溶液呈绛蓝色，则将葡萄糖溶液加入新制Cu(OH)2中
溶液也呈绛蓝色
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●晶体结构
71．【2024·吉林九省】镍酸镧电催化剂立方晶胞如图所示，晶胞参数为a，具有催化活性
的是
，图①和图②是晶胞的不同切面。下列说法错误的是( )
A．催化活性：①>② B．镍酸镧晶体的化学式为
C．
周围紧邻的O 有4 个 D．
和Ni 的最短距离为
72．【2024·江西九省】朱砂(硫化汞)在众多先秦考古遗址中均有发现，其立方晶系型晶
胞如下图所示，晶胞参数为anm，A 原子的分数坐标为
，阿伏加德罗常数的值
为NA，下列说法正确的是( )
A．S 的配位数是6 B．晶胞中B 原子分数坐标为
C．该晶体的密度是 D．相邻两个Hg 的最短距离为
73．【2024·广西九省】某镁镍合金储氢后所得晶体的立方晶胞如图1(为便于观察，省略了
2 个图2 的结构)，晶胞边长为apm。下列说法正确的是( )
A．晶体的化学式为
B．晶胞中与1 个Mg 配位的Ni 有6 个
C．晶胞中2 个Ni 之间的最近距离为apm D．镁镍合金中Mg、Ni 通过离子键
结合
74．【2023·湖北】镧La 和H 可以形成一系列晶体材料LaHn，在储氢和超导等领域具有重
要应用。LaHn属于立方晶系，晶胞结构和参数如图所示。高压下，LaH2中的每个H
结合4 个H 形成类似CH4的结构，即得到晶体LaHx。下列说法错误的是( )
1 a nm
2
29
3
3
A
9.32 10
ρ
g/m
a
N
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A．LaH2晶体中La 的配位数为 8
B．晶体中H 和H 的最短距离：LaH2>LaHx
C．在LaHx晶胞中，H 形成一个顶点数为40 的闭合多面体笼
D．LaHx单位体积中含氢质量的计算式为
g·cm-3
75．【2023·湖南】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a pm。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
76．【2023·辽宁】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( )
77．【2023·河北】锆(Zr)是重要的战略金属，可从其氧化物中提取。下图是某种锆的氧化
物晶体的立方晶胞，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是( )
A．该氧化物的化学式为ZrO2
B．该氧化物的密度为:
g·cm-3
C．Zr 原子之间的最短距离为
a pm
D．若坐标取向不变,将p 点Zr 原子平移至原点，则q 点Zr 原子位于晶胞xy 面的面心
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78．【2023·重庆】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
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
79．【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N-Al 键、
键。下列说法错误的是( )
A．GaN 的熔点高于AlN
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
80．【2022·湖北卷】
在高温高压下可转变为具有一定导电性．高硬度的非晶态碳玻
璃。下列关于该碳玻璃的说法错误的是( )
A．具有自范性 B．与
互为同素异形体
C．含有
杂化的碳原子 D．化学性质与金刚石有差异
81．【2022·湖北卷】某立方卤化物可用于制作光电材料，其晶胞结构如图所示。下列说法
错误的是( )
A．Ca2+的配位数为6
B．与F-距离最近的是K+
C．该物质的化学式为KCaF3
D．若F-换为Cl-，则晶胞棱长将改变
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专题15-2 物质结构与性质填空题专题特训
班级 姓名 学号 成绩
1．【2023·全国甲】将酞菁—钴钛—三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上，制得一种高效催化
还原二氧化碳的催化剂。回答下列问题：
（1）图1 所示的几种碳单质，它们互为
，其中属于原子晶体的是
，
C60间的作用力是 。
（2）酞菁和钴酞菁的分子结构如图2 所示。
酞菁分子中所有原子共平面，其中p 轨道能提供一对电子的N 原子是
（填图2 酞菁中N 原子的标号）。钴酞菁分子中，钴离子的化合价为 ，氮原
子提供孤对电子与钴离子形成 键。
（3）气态AlCl3通常以二聚体Al2Cl6的形式存在，其空间结构如图3a 所示，二聚体中
Al 的轨道杂化类型为 。AlF3的熔点为1090℃,远高于AlCl3的192℃,由此可以
判断铝氟之间的化学键为
键。AlF3结构属立方晶系，晶胞如图3b 所
示，F-的配位数为 。若晶胞参数为apm，晶体密度ρ= g·cm-3(列出计
算式，阿伏加德罗常数的值为NA)。
2．【2023·全国乙】中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星。探测发现火星上存在大
量橄榄石矿物(MgxFe2-xSiO4)。回答下列问题：
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（1）基态Fe 原子的价电子排布式为 。橄榄石中，各元素电负性大小顺序
为
，铁的化合价为 。
（2）已知一些物质的熔点数据如下表：
物质
NaCl
SiCl4
GeCl4
SnCl4
熔点/℃
800.7
-68.8
-51.5
-34.1
Na 与Si 均为第三周期元素，NaCl 熔点明显高于SiCl4，原因是
。分析同族元素的氯化物SiCl4．GeCl4．SnCl4熔点变化趋势及其原因
SiCl4的空间结构为 ,其中Si 的轨道杂化形式为 。
（3）一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于六方晶系，其晶体结构．晶胞沿c
轴的投影图如下所示，晶胞中含有 个Mg。该物质化学式为
，B-B 最
近距离为
。
3．【2023·北京】硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根(S2O3
2-)可看作
是SO4
2-中的一个O 原子被S 原子取代的产物。
（1）基态S 原子价层电子排布式是 。
（2）比较S 原子和O 原子的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由：
。
（3）S2O3
2-的空间结构是 。
（4）同位素示踪实验可证实S2O3
2-中两个S 原子的化学环境不同，实验过为
过程ⅱ中，S2O3
2-断裂的只有硫硫键，若过程ⅰ所用试剂是
Na2
32SO3和35S，过程ⅱ含硫产物是 。
（5）MgS2O3·6H2O 的晶胞形状为长方体，边长分别为a nm、b
nm、
c nm，结构如图所示。
晶胞中的【Mg(H2O)6】2+个数为 。
已知MgS2O3·6H2O 的摩尔质量是Mg·mol-1，阿伏加德罗常数为
NA
该晶体的密度为 g·cm-3。(1 nm = 10-7cm)
（6）浸金时，S2O3
2-作为配体可提供孤电子对与Au+形成【Au(S2O3)2】3-。分别判断
S2O3
2-中的中心S 原子和端基S 原子能否做配位原子并说明理由： 。
4．【2023·山东】卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题：
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（1）-40℃时，F2与冰反应生成HOF 和HF。常温常压下，HOF 为无色气体，固态
HOF 的晶体类型为 ，HOF 水解反应的产物为 (填化学式)。
（2）ClO2中心原子为Cl，Cl2O 中心原子为O，二者均为V 形结构，但ClO2中存在大
π 键(Π)。ClO2中Cl 原子的轨道杂化方式 ；为O—Cl—O 键角 Cl—O—Cl
键角(填“＞”“＜”或“= ”)。比较ClO2与Cl2O 中Cl—O 键的键长并说明原因
（3）一定条件下，CuCl2．K 和F2反应生成KCl 和化合物X。已知X 属于四方晶系，
晶胞结构如图所示(晶胞参数a = b ≠ c，α=β=γ=90°)，其中Cu 化合价为+2。上述反应的
化学方程式为
。若阿伏伽德罗常数的
值为NA化合物X 的密度ρ= g·cm-3(用含NA的代数式表示)。
5．【2023·海南】我国科学家发现一种钒配合物Ⅰ可以充当固氮反应的催化剂，反应过程
中经历的中间体包括Ⅱ和Ⅲ。
(
代表单键、双键或三键)
回答问题：
（1）配合物Ⅰ中钒的配位原子有4 种，它们是 。
（2）配合物Ⅰ中，R′代表芳基，V—O—R´空间结构呈角形，原因是
。
（3）配合物Ⅱ中，第一电离能最大的配位原子是 。
（4）配合物Ⅱ和Ⅲ中，钒的化合价分别为+4 和+3，配合物Ⅱ．Ⅲ和N2三者中，两个
氮原子间键长最长的是 。
（5）近年来，研究人员发现含钒的锑化物CsV3Sb5在超导方面表现出潜在的应用前
景。CsV3Sb5晶胞如图1 所示，晶体中包含由V 和Sb 组成的二维平面(见图2)。
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①晶胞中有4 个面的面心由钒原子占据，这些钒原子各自周围紧邻的锑原子数为
。
锑和磷同族，锑原子基态的价层电子排布式为 。
②晶体中少部分钒原子被其它元素(包括Ti．Nb．Cr．Sn)原子取代，可得到改性材
料。下列有关替代原子说法正确的是 。
a．有+4 或+5 价态形式 b．均属于第四周期元素
c．均属于过渡元素 d．替代原子与原离子的离子半径相近
6．【2023·福建】白合金是铜钴矿冶炼过程的中间产物，一种从白合金(主要含Fe3O4、
CoO、CuS、Cu2S 及少量SiO2)中分离回收金属的流程如下：
（1）“酸浸1”中，可以加快化学反应速率的措施有
（任写其中一种），CoO 发生反应的离子方程式
。
（2）“焙烧1”中，晶体【Fe2(SO4)3·xH2O 和CoSO4·yH2O】总质量随温度升高的变化
情况如下：
①升温至227℃过程中，晶体总质量变小的原因是
；566~600℃发生分解的物质是 (填化学式)。
②为有效分离铁．钴元素，“焙烧 1”的温度应控制为 ℃。
（3）25℃时，Ksp(CuS)=6.3×10-36,H2S 的Ka1=1.1×10-7．Ka2 = 1.3×10-13。反应CuS(s)
+2H+(aq) == Cu2+(aq) + H2S(aq)的平衡常数K= (列出计算式即可)。
经计算可判断CuS 难溶于稀硫酸。
（4）铜的硫化物结构多样。天然硫化铜俗称铜蓝，其晶胞结构如图。
①基态Cu2+的价电子排布式为 。
②晶胞中含有 个S2
2-，N(Cu+):N(Cu2+)= 。
③晶体中微粒间作用力有 (填标号)。
a．氢键 b．离子键 c．共价键 d．金属键
（5）“焙烧2”中Cu2S 发生反应的化学方程式为 ；
“滤渣2”是 (填化学式)。
7．【2023·浙江6 月】氮的化合物种类繁多，应用广泛。
请回答：
（1）基态N 原子的价层电子排布式是
。
37
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（2）与碳氢化合物类似，N、H 两元素之间也可以形成氮烷、氮烯。
①下列说法不正确的是 。
A．能量最低的激发态N 原子的电子排布式：1s22s12p33s1
B．化学键中离子键成分的百分数：Ca3N2 > Mg3N2
C．最简单的氮烯分子式：N2H2
D．氮烷中N 原子的杂化方式都是 sp3
②氮和氢形成的无环氮多烯，设分子中氮原子数为 n，双键数为 m，其分子式通式为
。
③给出H+的能力：NH3 【CuNH3】2+(填“>”或“<”)，理由是
（3）某含氮化合物晶胞如图，其化学式为 ，每个阴离子团的配位数(紧
邻的阳离子数)为 。
8．【2022·甲卷】2008
“
”
年北京奥运会的水立方，在2022
“
年冬奥会上华丽转身为冰立
”
方，实现了奥运场馆的再利用，其美丽的透光气囊材料由乙烯(CH2=CH2)与四氟乙烯
(CF2=CF2)的共聚物(ETFE)制成。回答下列问题：
（1）基态F 原子的价电子排布图(轨道表示式)为 。
（2）图A．B．c 分别表示C．N．O 和F 的逐级电离能Ⅰ变化趋势(纵坐标的标度不
同)。第一电离能的变化图是 (填标号)，判断的根据是
；第三电离能的变化图是 (填标号)。
（3）固态氟化氢中存在(HF)n 形式，画出(HF)3的链状结构 。
（4）CF2=CF2和ETFE 分子中C 的杂化轨道类型分别为 和 ；聚四氟乙
烯的化学稳定性高于聚乙烯，从化学键的角度解释原因
。
（5）萤石(CaF2)是自然界中常见的含氟矿物，其晶胞结构如图所示，X 代表的离子是
；若该立方晶胞参数为a pm，正负离子的核间距最小为 pm。
38
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9．【2022·河北卷】含
及S 的四元半导体化合物(简写为
)，是一种低
价．无污染的绿色环保型光伏材料，可应用于薄膜太阳能电池领域。回答下列问题：
（1）基态S 原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为 。
（2）Cu 与Zn 相比，第二电离能与第一电离能差值更大的是 ，原因是
。
（3）
的几何构型为 ，其中心离子杂化方式为 。
（4）将含有未成对电子的物质置于外磁场中，会使磁场强度增大，称其为顺磁性物质
下列物质中，属于顺磁性物质的是 (填标号)。
A．
B．
C．
D．
（5）如图是硫的四种含氧酸根的结构：
根据组成和结构推断，能在酸性溶液中将
转化为
的是 (填标号)。
理由是 。
10．【2022·北京卷】
失水后可转为
，与
可联合制备铁粉精
和
。
I．
结构如图1 所示。
图1 图2
（1）
价层电子排布式为 。
（2）比较
和
分子中的键角大小并给出相应解释：
（3）
与
和
的作用分别为 。
II．
晶胞为立方体，边长为
，如图2 所示。
（4）①与
紧邻的阴离子个数为 。
②晶胞的密度为
。
（5）以
为燃料，配合
可以制备铁粉精
和
。结合图示
解释可充分实现能源和资源有效利用的原因为
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11．【2022·海南卷】以
、ZnO 等半导体材料制作的传感器和芯片具有能耗低、效率高
的优势。回答问题：
（1）基态O 原子的电子排布式 ，其中未成对电子有
个。
（2）Cu、Zn 等金属具有良好的导电性，从金属键的理论看，原因是
。
（3）酞菁的铜、锌配合物在光电传感器方面有着重要的应用价值。酞菁分子结构如下
图，分子中所有原子共平面，所有N 原子的杂化轨道类型相同，均采取 杂
化。邻苯二甲酸酐(
)和邻苯二甲酰亚胺(
)都是合成酞菁的原料，后者熔
点高于前者，主要原因是 。
（4）金属Zn 能溶于氨水，生成以氨为配体，配位数为4 的配离子，Zn 与氨水反应的
离子方程式为 。
（5）ZnO 晶体中部分O 原子被N 原子替代后可以改善半导体的性能，Zn-N 键中离子
键成分的百分数小于Zn-O 键，原因是 。
（6）下图为某ZnO 晶胞示意图，下图是若干晶胞无隙并置而成的底面O 原子排列局
部平面图。
为所取晶胞的下底面，为锐角等于60°的菱形，以此为参考，用给出
的字母表示出与所取晶胞相邻的两个晶胞的底面 ． 。
12．【2022·乙卷】卤素单质及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用。回答下列
问题：
（1）氟原子激发态的电子排布式有 ，其中能量较高的是 。(填标号)
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A．
B．
C．
D．
（2）①一氯乙烯
分子中，C 的一个 杂化轨道与Cl 的
轨道形成
键，并且Cl 的
轨道与C 的
轨道形成3 中心4 电子的大
键
。
②一氯乙烷
、一氯乙烯
、一氯乙炔
分子中，
键长
的顺序是 ，理由：(ⅰ)C 的杂化轨道中s 成分越多，形成的
键
越强；(ⅱ) 。
（3）卤化物
受热发生非氧化还原反应，生成无色晶体X 和红棕色液体Y。X 为
。解释X 的熔点比Y 高的原因 。
（4）
晶体中
离子作体心立方堆积(如图所示)，
主要分布在由
构成的四
面体、八面体等空隙中。在电场作用下，
不需要克服太大的阻力即可发生迁移。
因此
晶体在电池中可作为 。
已知阿伏加德罗常数为
，则
晶体的摩尔体积
(列出算
式)。
13．【2022·山东卷】研究笼形包合物结构和性质具有重要意义。化学式为
的笼形包合物四方晶胞结构如图所示(H 原子未画出)，每个
苯环只有一半属于该晶胞。晶胞参数为
。回答下列问题：
（1）基态
原子的价电子排布式为 ，在元素周期表中位置为
。
（2）晶胞中N 原子均参与形成配位键，
与
的配位数之比为 ；
；晶胞中有d 轨道参与杂化的金属离子是 。
41
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（3）吡啶(
)替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知吡啶中含有与苯类似的
大
键．则吡啶中N 原子的价层孤电子对占据_______(填标号)。
A．2s 轨道 B．2p 轨道 C．sp 杂化轨道 D．sp2杂化轨道
（4）在水中的溶解度，吡啶远大于苯，主要原因是① ，②
。
（5）
、
、
的碱性随N 原子电子云密度的增大而增强，其中碱
性最弱的是 。
14．【2022·湖南卷】铁和硒(
)都是人体所必需的微量元素，且在医药、催化、材料等领
域有广泛应用，回答下列问题：
（1）乙烷硒啉(Ethaselen)是一种抗癌新药，其结构式如下：
①基态
原子的核外电子排布式为
；
②该新药分子中有_______种不同化学环境的C 原子；
③比较键角大小：气态
分子_______
离子(
“
填>”“<”
“
或=”)，原因是
。
（2）富马酸亚铁
是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示：
①富马酸分子中
键与
键的数目比为_______；
②富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为 。
（3）科学家近期合成了一种固氮酶模型配合物，该物质可以在温和条件下直接活化
将
转化为
，反应过程如图所示：
①产物中N 原子的杂化轨道类型为 ；
②与
互为等电子体的一种分子为 (填化学式)。
42
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（4）钾、铁、硒可以形成一种超导材料，其晶胞在xz、yz 和xy 平面投影分别如图所
示：
①该超导材料的最简化学式为 ；
②Fe 原子的配位数为 ；
③该晶胞参数
、
。阿伏加德罗常数的值为
，则该晶体的密度为
_______
(列出计算式)。
15．【2022·广东卷】硒(
)是人体必需微量元素之一，含硒化合物在材料和药物领域具有
重要应用。自我国科学家发现聚集诱导发光(
)效应以来，
在发光材料．生物
医学等领域引起广泛关注。一种含
的新型
分子
的合成路线如下：
（1）
与S 同族，基态硒原子价电子排布式为 。
（2）
的沸点低于
，其原因是 。
（3）关于I~III 三种反应物，下列说法正确的有 。
A．I 中仅有
键 B．I 中的
键为非极性共价键 C．II 易溶于水
D．II 中原子的杂化轨道类型只有
与
E．I~III 含有的元素中，O 电负性最大
（4）IV 中具有孤对电子的原子有 。
（5）硒的两种含氧酸的酸性强弱为
(
“
填>”
“
或<”)。研究发现，
给小鼠喂食适量硒酸钠(
)可减轻重金属铊引起的中毒。
的立体构型为
。
（6）我国科学家发展了一种理论计算方法，可利用材料的晶体结构数据预测其热电性
能，该方法有助于加速新型热电材料的研发进程。化合物X 是通过该方法筛选出的潜
在热电材料之一，其晶胞结构如图甲，沿x．y．z 轴方向的投影均为图乙。
43
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图 甲 图 乙
①X 的化学式为 。
②设X 的最简式的式量为
，晶体密度为
，则X 中相邻K 之间的最短距离
为
(列出计算式，
为阿伏加德罗常数的值)。
16．【2021·山东卷】非金属氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题：
（1）基态F 原子核外电子的运动状态有 种。
（2）O、F、Cl 电负性由大到小的顺序为 ；OF2分子的空间构型为
；OF2的熔、沸点 (填“高于”或“低于”)Cl2O，原因是
（3）Xe 是第五周期的稀有气体元素，与F 形成的XeF2室温下易升华。XeF2中心原子
的价层电子对数为 ，下列对XeF2中心原子杂化方式推断合理的是 (填标
号)。
A．sp B．sp2 C．sp3 D．sp3d
（4）XeF2晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，该晶胞中有
个XeF2分子。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称
为原子的分数坐标，如A 点原子的分数坐标为(
，
，
)。已知Xe—F 键长为
rpm，则B 点原子的分数坐标为 ；晶胞中A．B 间距离d=
pm。
17．【2021·湖南卷】硅、锗(Ge)及其化合物广泛应用于光电材料领域。回答下列问题：
（1）基态硅原子最外层的电子排布图为_______，晶体硅和碳化硅熔点较高的是
______(填化学式)；
（2）硅和卤素单质反应可以得到
，
的熔沸点如下表：
熔点/K
183.0
203.2
278.6
393.7
44
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沸点/K
187.2
330.8
427.2
560.7
①0℃时，
、
、
、
呈液态的是 (填化学式)，沸点依次升
高的原因是 ，气态
分子的空间构型
是
；
②
与N-甲基咪唑
反应可以得到
，其结构如图所示：
N-甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为 ，H、C、N 的电负性由大到小的顺
序
为 ，1 个
中含有 个
键。
（3）下图是
、
、
三种元素形成的某化合物的晶胞示意图。
①已知化合物中
和
的原子个数比为1：4，图中Z 表示 原子(填元素符
号)
该化合物的化学式为 ；
②已知该晶胞的晶胞参数分别为anm、bnm、cnm，
，则该晶体的密度
(设阿伏加德罗常数的值为
，用含A、B、C、
的代数式表
示。
18．【2021·河北卷】KH2PO4晶体具有优异的非线性光学性能。我国科学工作者制备的超
大KH2PO4晶体已应用于大功率固体激光器，填补了国家战略空白。回答下列问题：
（1）在KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中，核外电子排布相同的是
(填离子符号)。
（2）原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用+
表示，与之相
反的用-
表示，称为电子的自旋磁量子数.对于基态的磷原子，其价电子自旋磁量子
数的代数和为 。
（3）已知有关氨、磷的单键和三键的键能(kJ•mol-1)如表：
N—N
N≡N
P—P
P≡P
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193
946
197
489
从能量角度看，氮以N2、而白磷以P4(结构式可表示为
)形式存在的原因是
。
（4）已知KH2PO2是次磷酸的正盐，H3PO2的结构式为 ，其中P 采取 杂化方
式。
（5）与PO
电子总数相同的等电子体的分子式为 。
（6）磷酸通过分子间脱水缩合形成多磷酸，如：
如果有n 个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸，则相应的酸根可写为
。
（7）分别用○、●表示H2PO 和K+，KH2PO4晶体的四方晶胞如图(a)所示，图(b)、图
(c)分别显示的是H2PO 、K+在晶胞xz 面、yz 面上的位置：
①若晶胞底边的边长均为apm、高为cpm，阿伏加德罗常数的值为NA，晶体的密
度
g•cm-3(写出表达式)。
②晶胞在x 轴方向的投影图为 (填标号)。
19．【2021·广东卷】很多含巯基(-SH)的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如，解
毒剂化合物I 可与氧化汞生成化合物Ⅱ。
（1）基态硫原子价电子排布式为 。
（2）H2S、CH4、H2O 的沸点由高到低顺序为 。
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（3）汞的原子序数为80，位于元素周期表第 周期第ⅡB 族。
（4）化合物Ⅲ也是一种汞解毒剂。化合物Ⅳ是一种强酸。下列说法正确的有
。
A．在I 中S 原子采取sp3杂化 B．在Ⅱ中S 元素的电负性最大
C．在Ⅲ中C-C-C 键角是180° D．在Ⅲ中存在离子键与共价键
E．在Ⅳ中硫氧键的键能均相等
（5）汞解毒剂的水溶性好，有利于体内 重金属元素汞的解毒。化合物I 与化合物Ⅲ
相比，水溶性较好的是 。
（6）理论计算预测，由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成的一种新物质X 为潜在的拓扑绝
缘体材料。X 的晶体可视为Ge 晶体(晶胞如图9a 所示)中部分Ge 原子被Hg 和Sb 取代
后形成。
①图9b 为Ge 晶胞中部分Ge 原子被Hg 和Sb 取代后形成的一种单元结构，它不是
晶胞单元，理由是 。
②图9c 为X 的晶胞，X 的晶体中与Hg 距离最近的Sb 的数目为 ；该晶
胞中粒子个数比Hg：Ge：Sb = 。
③设X 的最简式的式量为Mr，则X 晶体的密度为 g/cm3(列出算
式)。
20．【2021·全国乙卷】过渡金属元素铬
是不锈钢的重要成分，在工农业生产和国防建
设中有着广泛应用。回答下列问题：
（1）对于基态Cr 原子，下列叙述正确的是 (填标号)。
A．轨道处于半充满时体系总能量低，核外电子排布应为
B．4s 电子能量较高，总是在比3s 电子离核更远的地方运动
C．电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大
（2）三价铬离子能形成多种配位化合物。
中提供电子对形成
配位键的原子是 ，中心离子的配位数为 。
（3）
中配体分子
、
以及分子
的空间结构和相应
的键角如图所示。
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中P 的杂化类型是 。
的沸点比
的 ，原因是
，
的键角小于
的，分析原因
。
（4）在金属材料中添加
颗粒，可以增强材料的耐腐蚀性．硬度和机械性能。
具有体心四方结构，如图所示，处于顶角位置的是 原子。设Cr 和Al
原子半径分别为
和
，则金属原子空间占有率为 %(列出计算表达
式)。
21．【2021·甲卷】我国科学家研发的全球首套千吨级太阳能燃料合成项目被形象地称
为“液态阳光”计划。该项目通过太阳能发电电解水制氢，再采用高选择性催化剂将
二氧化碳加氢合成甲醇。回答下列问题：
（1）太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。Si 的价电子层的电子排式为
；单晶硅的晶体类型为 。SiCl4是生产高纯硅的前驱体，其中
Si 采取的杂化类型为 。SiCl4可发生水解反应，机理如下：
含s、p、d 轨道的杂化类型有：①dsp2．②sp3d．③sp3d2，中间体SiCl4(H2O)中Si 采
取的杂化类型为 （填标号）。
（2）CO2分子中存在 个
键和 个
键。
（3）甲醇的沸点（64.7℃）介于水（100℃）和甲硫醇（CH3SH，7.6℃）之间，其原
因是 。
（4）我国科学家发明了高选择性的二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂，其组成为ZnO/
ZrO2固溶体。四方ZrO2晶胞如图所示。Zr4+离子在晶胞中的配位数是 ，晶胞
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参数为a pm．a pm．c pm，该晶体密度为 g·cm-3（写出表达式）。在
ZrO2中掺杂少量ZrO 后形成的催化剂，化学式可表示为ZnxZr1-xOy，则y=
（用x 表达）。
第四部分 元素周期律与物质结构 参考答案
专题15-1 元素周期律◇选择-必修
1．B
【分析】
为原子序数依次递增的短周期元素，最外层电子数均为奇数，且
W、Y 处在不同周期，只有X 为金属元素，W 的核外电子数等于Y 的最外层电子数，若W
为氢，则Y 为金属元素，故W 不为氢，则W 为硼，那么Y 为磷；X 为钠或铝，Z 的单质常
温下为气体，Z 为氯；
【详解】A．钠会和溶液中水反应，铝会和强碱氢氧化钠溶液反应，A 正确；
B．BCl3形成3 个共价键且无孤电子对，B 为sp2杂化，是平面三角形结构，B 错误；
C．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，但是Be 原子价电子为2s2全满稳定状
态，第一电离能大于同周期相邻元素，故B 的第一电离能比同周期相邻两元素的低，C 正
确；
D．Cl 的最高价氧化物对应的水化物为高氯酸，高氯酸为强酸，D 正确；
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故选B。
2．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 的最外层电子数为6，Z 为S，据此解答。
【详解】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。
3．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。
【详解】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。
4．A
【分析】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。
【详解】A．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；
B
．同周期从左到右非金属性逐渐增强，则非金属性：R＞X，故B 错误；
C．Y 和Z 是氢的两种核素，两者互为同位素，故C 错误；
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D．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。
【点睛】
5．A
【详解】A．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；
B．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；
C．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；
D．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。
【点睛】
6．D
【详解】A．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；
B．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；
C．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；
D．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。
【点睛】
7．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。
【详解】
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。
51
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综上所述，答案为A。
8．D
【分析】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 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。
【详解】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。
9．B
【分析】X 的核外电子数等于其周期数，X 为H，YX3分子呈三角锥形，Y 为N，Z 的核外
电子数等于X、Y 核外电子数之和，则Z 为O，M 与X 同主族，则M 为Na，Q 是同周期中
非金属性最强的元素，则Q 为Cl，综合分析，X 为H，Y 为N，Z 为O，M 为Na，Q 为
Cl，以此解题。
【详解】A．由分析可知X 为H，Z 为O，则其形成的10 电子微粒有H2O、OH-、H3O+，A
错误；
B．由分析可知Z 为O，Q 为Cl，可形成ClO2，有氧化性，可用于自来水消毒，B 正确；
C．由分析可知Z 为O，M 为Na，Q 为Cl，则M2Z 为Na2O，为离子晶体，MQ 为NaCl，
为离子晶体，晶体类型相同，C 错误；
D．由分析可知X 为H，Y 为N，Z 为O，这三种元素可以形成NH ·H O
₃
₂ ，其溶液显碱性，
D 错误；
故选B。
10．C
52
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【分析】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。
【详解】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。
11．D
【分析】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。
【详解】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。
12．C
【分析】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。
【详解】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；
53
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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。
13．D
【分析】W．X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z 的最外层电子数是W 和
X 的最外层电子数之和，也是Y 的最外层电子数的2 倍，则分析知，Z 的最外层电子数为
偶数，W 和X 的单质常温下均为气体，则推知W 和X 为非金属元素，所以可判断W 为H
元素，X 为N 元素，Z 的最外层电子数为1+5=6，Y 的最外层电子数为
=3，则Y 为Al 元
素，Z 为S 元素，据此结合元素及其化合物的结构与性质分析解答。
【详解】根据上述分析可知，W 为H 元素，X 为N 元素，Y 为Al 元素，Z 为S 元素，则
A．电子层数越多的元素原子半径越大，同周期元素原子半径依次减小，则原子半径：
Y(Al)＞Z(S)＞X(N)＞W(H)，A 错误；
B．W 为H 元素，X 为N 元素，两者可形成NH3和N2H4，B 错误；
C．Y 为Al 元素，其氧化物为两性氧化物，可与强酸、强碱反应，C 错误；
D．W、X 和Z 可形成(NH4)2S、NH4HS，两者既含有离子键又含有共价键，D 正确。
故选D。
14．B
【分析】由短周期元素W、X、Y、Z，原子序数依次增大，最外层电子数之和为15
，
X、Y、Z 为同周期相邻元素，可知W 所在主族可能为第ⅢA 族或第ⅥA 族元素，又因X、
Y、Z 为同周期相邻元素，且均不与W 同族，故W 一定不是第ⅢA 族元素，即W 一定是
第ⅥA 族元素，进一步结合已知可推知W、X、Y、Z 依次为O、Mg、Al、Si，据此答题。
【详解】A．O 原子有两层，Mg、Al、Si 均有三层且原子序数依次增大，故原子半径大小
顺序为Mg＞Al＞Si＞O，即
，A 错误；
B．化合物XW 即MgO 为离子化合物，其中的化学键为离子键，B 正确；
C．Y 单质为铝单质，铝属于导体，导电性很强，Z 单质为硅，为半导体，半导体导电性介
于导体和绝缘体之间，故Y 单质的导电性能强于Z 单质的，C 错误；
D．Z 的氧化物的水化物为硅酸，硅酸酸性弱于碳酸，D 错误；
故选B。
15．D
【分析】Y 位于第三周期，且最高正价与最低负价的代数和为6，则Y 是Cl 元素，由X、
Y 形成的阴离子和阳离子知，X 与Y 容易形成共价键，根据化合物的形式知X 是P 元素。
【详解】A．P 与Cl 在同一周期，则P 半径大，即X>Y，A 项不符合题意；
B．两者对应的简单氢化物分别是PH3和HCl，半径是P3->Cl-，所以PH3的失电子能力
强，还原性强，即X>Y，B 项不符合题意；
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C．同周期元素从左往右，金属性减弱，非金属性增强，各元素对应的金属单质还原性减
弱，非金属单质的氧化性增强，所以Cl2的氧化性最强，C 项不符合题意；
D．同一周期，从左到右，第一电离能呈现增大的趋势，第VA 族元素的第一电离能大于相
邻元素的第一电离能；所以第三周期第一电离能从小到大依次为Na、Al、Mg、Si、S、
P、Cl，所以有5 种，D 项符合题意；
故选D。
16．B
【分析】Z 的最外层电子数为K 层的一半，则Z 的核外有3 个电子层，最外层电子数为
1，即为Na，W 与X 能形成原子个数比为2:1 的18 电子的分子，则形成的化合物为
N2H4，所以W 为H，X 为N，Y 的原子序数是W 和X 的原子序数之和，则Y 为O。据此分
析解答。
【详解】由分析可知，W 为H，X 为N，Y 为O，Z 为Na。
A．离子的电子层数相同时，原子序数越小，半径越大，即离子半径大小为：N3-＞O2-＞
Na+，即简单离子半径为：X＞Y＞Z，故A 错误；
B．W 为H，Y 为O，能形成H2O2，含有极性共价键和非极性共价键，故B 正确；
C．X 的最简单氢化物为氨气，Y 的最简单氢化物为水，水的沸点高于氨气，即最简单氢化
物的沸点为Y＞X，故C 错误；
D．由W、X、Y 三种元素形成的化合物有硝酸，硝酸铵，氨水等，硝酸，硝酸铵显酸性，
氨水显碱性，故由W、X、Y 三种元素形成的化合物不一定都是酸性，故D 错误；
故选B。
17．C
【分析】题给化合物结构中X、W、E 均形成1 个共价键、Y 形成4 个共价键、Z 形成2 个
共价键。
的原子核只有1 个质子，则X 为H 元素；元素
、
、
原子序数依次增大，且均位
于
的下一周期，即第二周期元素，则Y 为C 元素，Z 为O 元素，W 为F 元素；元素
的
原子比
原子多8 个电子，则E 为Cl 元素，综合以上分析可知，X、Y、Z、W、E 分别为
H、C、O、F、Cl 元素。
据此分析解答。
【详解】A．氯元素非金属性较强，其最高价氧化物的水化物HClO4是一种强酸，故A 正
确；
B．同一周期元素从左到右非金属性逐渐增强，所以非金属性：F>O>C，故B 正确；
C．同一周期从左到右原子半径逐渐减小，同一主族从上到下原子半径逐渐增大，电子层
越多半径越大，所以原子半径：Cl>C>F，故C 错误；
D．OF2中，F 为-1 价，则O 的化合价为+2 价，故D 正确；
答案选C。
18．A
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【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。
【详解】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。
19．A
【分析】根据短周期元素X、Y、Z、M、Q 和R 在周期表中的相对位置，以及Y 的最高化
合价为+3，可推知，X 为：
，Y 为：
，Z 为：C，M 为：N，Q 为：S，R 为：
，
据此分析答题。
【详解】A．
为：
，
为：
，
中硫的还原性强于
中的氯元素，A
错误；
B．
和
发生下述反应：
，B 正确；
C．
和
发生铝热反应如下：
，C 正确；
D．M 为：N，N 的最高价氧化物的水化物为：
，最低价氢化物为：
，二者发生
如下反应：
，D 正确；
答案为：A。
20．D
【分析】根据W 是有机分子的骨架元素，知W 为C 元素：由图可如，Y 形成1 个双键，
则其最外层有6 个电子，结合原子序数关系知，Y 为O 元素，则X 为N 元素；Z 形成1 个
单键，则Z 为F 元素；M 的成键总数为6，则M 为S 元素。以此解答。
【详解】A．根据上述分析可知：Z 为F 元素，无正化合价，故A 错误；
B．根据上述分析可知：W 为C 元素，Y 为O 元素。C 原子的电子排布式为
，未
成对电子数为2，O 原子的电子排布式为
，未成对电子数也为2，故B 错误；
C．根据上述分析可知：X 为N 元素,该阴离子中N 形成2 个单键，有2 对孤对电子，满足
8 电子稳定结构，故C 错误：
D．根据上述分析可知：X 为N 元素, 最简单氢化物
,
的水溶液星碱性；M 为S 元
素, 最简单氢化物
，
的水溶液呈酸性，故水溶液的
，故D 正确；
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故答案：D。
21．D
【分析】基态
原子的价电子排布式为
可知n=2，X 为C，
是原子序
数依次增大的短周期元素，其中
位于同一周期，结合图示，即W 为H，Y 为N，
Z 为F。
【详解】A．由图可知，该阴离子为[Cu（CF3）3CH2CN]-，其中铜元素的化合价为
，A
正确；
B．同周期元素，从左往右电负性逐渐增大，即元素电负性：X（C）＜Y（N）＜Z
（F），B 正确；
C．同周期元素，从左往右第一电离能总体逐渐增强，但部分原子由于半充满结构较为稳
定，其第一电离能较高，即基态原子的第一电离能：
，C 正确；
D．W（H）位于元素周期表的s 区，D 错误；
故选D。
22．A
【分析】W、X、Y、Z 原子序数依次增大，W、X 和Y 的原子序数之和为14，X 和Y 基态
原子的核外未成对电子数之和为5，W 只连接了1 个共价键，W 为H 元素；X 连接4 个共
价键，X 为C 元素；Y 连接3 个共价键，Y 为N 元素；Z 带1 个负电荷，是第四周期元素，
则Z 为Br 元素。
【详解】A．CH4难溶于水，HBr 易溶于水，故A 错误；
B．同周期主族元素，从左往右，电负性增大，电负性：N>C>H，故B 正确；
C．同周期元素，从左往右，元素第一电离能有增大的趋势，则第一电离能：
，故C
正确；
D．H、N、Br 可形成既含离子键又含共价键的化合物NH4Br，故D 正确；
故选A。
23．A
【分析】
根据基态
原子轨道总电子数是
轨道电子数的4 倍，其核外电子排布式为
，Y
为B 元素，同周期的
，基态
原子的未成对电子数相等，则Z 为C 元素，
W 为O 元素，
同主族，化合物
是一种无机盐药物，则M 为Na 元素，X
为H 元素。
【详解】
A．W 为O 元素，M 为Na 元素，二者形成的离子
，电子层结构相同，原子序数
越小，离子半径越大，故离子半径：
，A 正确；
B．X 为H 元素，Z 为C 元素，C 的非金属性大于H，元素非金属性越强，电负性越大，电
负性：
，B 错误；
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C．Z 为C 元素，W 为O 元素，简单氢化物为
、
，
分子间能形成氢键，沸点
高于
，C 错误；
D．M 为Na 元素，
是一种无机钠盐，绝大多数钠盐能溶于水，且是一种药
物，能被人体吸收，故
能溶于水，D 错误；
答案选A
24．A
【分析】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。
【详解】A．元素电负性：氧大于氮大于氢，A 正确；
B．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；
C．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；
D．
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。
25．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，据此答题。
【详解】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，没有强氧化性，D 错误；
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故答案选C。
26．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。
【详解】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。
27．A
【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。
【详解】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 正确；
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A。
28．C
【分析】
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由题意，Y、X、Q、Z 为原子序数依次增大的短周期元素，其中
具有正四面体空间结
构，可知
为
，故Y 为H，X 为N；同时分析
结构，可知Q 正常情况应该成
两根键，Q 为ⅥA 的元素，同时Z 也成5 根键，Z 为ⅤA 的元素，故Q 为O,Z 为P。
【详解】
A．
和
都是sp3杂化，但是
中有一对孤电子对，孤电子对对成键电子对的排
斥作用更大，在一个
是三角锥形结构，而
是正四面体结构，故键角：
＜
，A 错误；
B．X、Q、Z 分别为N、O、P，沸点顺序为
,正确顺序为Q＞X＞Z，B 错
误;
C．同主族元素从上到下第一电离能减小，同周期从左到右第一电离能有增大的趋势，故
第一电离能：N＞O＞Mn，C 正确;
D．Z 的最高价氧化物对应的水化物为
,X 最高价氧化物对应的水化物为
,前者
为中强酸而后者为强酸，D 错误；
故选C。
29．A
【详解】A．六氟化硫为正八面体构型，硫原子半径大于氟原子，故A 正确；
B．基态Si 的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，则价层电子排布图为
，故B 错误；
C．硫酸钾的电子式为
，故C 错误；
D．卤族元素电负性依次减小，F 的电负性最大，故D 错误。
故选A。
30．B
【详解】A．根据价层电子对互斥理论，
的孤电子对为
，
个数为2，则
的空间结构为直线形，A 错误；
B．烯烃的顺式指烯烃中碳碳双键同侧的两个基团相同，则顺
二溴乙烯结构式为
，B 正确；
60
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C．
中每个N 原子都满足8 电子稳定结构，其电子式为：
，C 错误；
D．根据洪特规则的特例，基态
原子价电子排布式为
，D 错误；
故选B。
31．C
【详解】A．S 的原子序数为16，原子核内有16 个质子，核外有16 个电子，基态S 的原
子结构示意图为：
，A 项错误；
B．
为离子化合物，电子式为：
，B 项错误；
C．
中两个氮原子形成氮氮三键，其结构式为N≡N，C 项正确；
D．
的碳原子的价层电子对数为：
，根据价层电子对互斥理
论，其空间构型为直线形，D 项错误；
故选C。
32．C
【详解】A．氯化钠是离子化合物，其电子式是
，A 项错误；
B．氨分子的VSEPR 模型是四面体结构，B 项错误：
C．p 能级电子云是哑铃(纺锤)形，C 项正确；
D．基态铬原子的价层电子轨道表示式是
，D 项错误；
故选C。
33．C
【详解】A．
的电子式为
，A 错误；
B．
中N 元素的化合价为+3，B 错误；
C．
分子中存在
键，C 正确；
D．
为V 形分子，分子中正负电荷中心未重合，为极性分子，D 错误。
故选C。
【点睛】
34．D
【详解】A．
“
分子是V”形结构，因此该图不是
分子的球棍模型，故A 错误；
61
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B．
中心原子价层电子对数为
，其价层电子对互斥模型为平面
三角形，故B 错误；
C．
是离子化合物，其电子式：
，故C 错误；
D．
的结构简式也可表示为
，其名称为3−甲基戊
烷，故D 正确。
综上所述，答案为D。
35．C
【详解】
A．HClO 中O 元素呈负化合价，在结构中得到H 和Cl 共用的电子，因此HClO 的电子式
为
，A 正确；
B．中子数为10，质子数为8 的O 原子其质量数为10+8=18，其原子表示为
O，B 正
确；
C．根据VSEPR 模型计算，NH3分子中有1 对孤电子对，N 还连接有3 和H 原子，因此
NH3的VSEPR 模型为四面体型，C 错误；
D．基态N 原子的价层电子排布为2s22p3，其电子排布图为
，D 正
确；
故答案选C。
36．D
【详解】A．钾原子失去电子，硫原子得到电子形成硫化钾，硫化钾为离子化合物，用电
子式表示
的形成：
，A 正确；
B．氢氧化铝为两性氢氧化物，可以和强碱反应生成四羟基合铝酸根离子，离子方程式
为：
，B 正确；
C．H 的s 能级为球形，两个氢原子形成氢气的时候，是两个s 能级的原子轨道相互靠近，
形成新的轨道，则用电子云轮廓图表示H-H 的s-sσ 键形成的示意图：
，C 正确；
62
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D．用化学方程式表示尿素与甲醛制备线型脲醛树脂为
，D
错误；
故选D。
37．D
【详解】A．乙醛含醛基，其结构简式为：CH3CHO，A 错误；
B．2-丁烯的结构简式为CH3CH=CHCH3，键线式为：
，B 错误；
C．硫的原子序数为16，硫原子最外层有6 个电子，得2 个电子形成硫离子，硫离子的结
构示意图为：
，C 错误；
D．过氧化钠为离子化合物，含离子键和氧氧非极性共价键，其电子式为：
，D 正确；
答案选D。
38．A
【详解】A．结构相似，组成上相差若干个CH2原子团的有机化合物为同系物，乙醇
(CH3CH2OH)是饱和一元醇，丙三醇是饱和三元醇，两者所含官能团数目不同，不互为同
系物，A 错误；
B．质子数相同、中子数不同的同种元素互为同位素，35Cl 的质子数为17，中子数为18，
37Cl 的质子数为17，中子数为20，两者质子数相同、中子数不同，互为同位素，B 正确；
C．由同种元素组成的不同的单质互为同素异形体，O2和O3是由氧元素组成的不同的单
质，两者互为同素异形体，C 正确；
D．分子式相同、结构不同的化合物互为同分异构体，丙酮和环氧丙烷的分子式相同、结
构不同，两者互为同分异构体，D 正确；
答案选A。
39．C
【详解】A．乙炔中碳碳之间为三键，故结构简式HC≡CH，选项A 正确；
B．KOH 为离子化合物，故电子式为
，选项B 正确；
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C．
为乙烷的比例模型，不是球棍模型，选项C 错误；
D．氯离子的核电荷数是17，电子数为18，氯离子的结构示意图为
，选项D 正
确；
故答案是C。
40．D
【详解】A．32S 和34S 是质子数相同、中子数不同的原子，互为同位素，故A 正确；
B．C70和纳米碳管是由碳元素组成的不同单质，互为同素异形体，故B 正确；
C．CH2ClCH2Cl 和CH3CHCl2的分子式相同、结构不同，互为同分异构体，故C 正确；
D．C3H6和C4H8可能为烯烃或环烷烃，所以不一定是同系物，故D 错误；
选D。
41．B
【详解】A．O 原子最外层有6 个电子，故甲醛的电子式为
，A 错误；
B．乙烯中碳原子之间以双键形式存在，乙烯的球棍模型为
，B 正确；
C．2-甲基戊烷的键线式为
，C 错误；
D．甲酸乙酯甲酸和乙醇酯化得到，故甲酸乙酯的结构简式为HCOOCH2CH3，D 错误；
故答案选B。
42．B
【详解】A．石英中Si-O 键键长比金刚石中C-C 键键长长，键能小，故石英的熔点、硬度
比金刚石的小，A 正确；
B．
分子碳原子和硫原子之间存在极性共价键，B 错误；
C．
中铵根离子和
之间为离子键，
中中心原子和配体之间为
共价键（配位键），C 正确；
D．氨分子间存在氢键，PH3分子之间不存在氢键，故
的熔点比
的高，D 正确；
故选B。
43．C
【详解】A．N 原子的外围电子排布为2s22p3，
分子中N 原子的3 条2p 轨道重叠形成1
个
键和2 个
键，不存在未成对电子，不具有顺磁性，A 错误；
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B．F 原子的外围电子排布为2s22p5，
分子中F 原子的一条2p 轨道重叠形成共价键，不
存在未成对电子，不具有顺磁性，B 错误；
C．N 原子的外围电子排布为2s22p3，O 原子的外围电子排布为2s22p4，NO 分子中N 原子
的3 条2p 轨道与O 原子的3 条2p 轨道重叠形成1 个
键，2 个
键（其中1 个
键中N 原
子提供1 个电子，O 原子提供一对电子），存在未成对电子，具有顺磁性，C 正确；
D．Be 的外围电子排布为2s2，不存在未成对电子，不具有顺磁性，D 错误；
故选C。
44．C
【详解】A．一般非金属的电负性强于金属，故H 的非金属性强于铁，电负性由强到弱的
顺序为：
，故A 错误；
B．基态
的价层电子排布式为
，失去最外层2 个电子变成
，故基态
的价
层电子排布式为
，故B 错误；
C．晶体中N 原子和S 原子都连有4 个共价键，故都采用
杂化，故C 正确；
D．晶体中微粒间的相互作用有离子键、共价键和配位键，还有分子间作用力，氢键，故
D 错误。
答案选C。
45．B
【详解】A．
分子中
键为极性键，A 错误；
B．
的中心C 原子为sp 杂化，
模型和空间结构都为直线型，B 正确；
C．
为离子化合物，电子式为
，C 错误；
D．
分子之间的氢键强于范德华力，D 错误；
故选B。
46．A
【详解】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
；
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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。
47．A
【详解】
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。
48．C
【详解】A
→
．①
②是氢原子添加进去，该过程是还原反应，因此①是氧化剂，具有氧化
性，则药剂A 具有还原性，故A 正确；
B
→
．①
②过程中S
−
的价态由1
−
价变为2 价，若有
键断裂，则转移
电子，
故B 正确；
C
→
．②
③过程发生氧化反应，若药剂B 是
，则B 化合价应该降低，因此其还原产物
为
，故C 错误；
D
→
→
．通过①
②过程和②
③过程，某些蛋白质中
键位置发生了改变，因此化学烫发通
过改变头发中某些蛋白质中
键位置来实现头发的定型，故D 正确。
综上所述，答案为C。
49．D
【详解】
A．
分子呈正四面体，磷原子在正四面体的四个顶点处，键角为
，A 错误；
B．NaCl 焰色试验为黄色，与Na 电子跃迁有关，B 错误；
C．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；
D.
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。
50．B
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【详解】A．BeCl2的中心原子为Be，根据VSEPR 模型可以计算，BeCl2中不含有孤电子
对，因此BeCl2为直线型分子，A 错误；
B．P4分子中相邻两P 原子之间形成共价键，同种原子之间形成的共价键为非极性共价
键，P4分子中的共价键类型为非极性共价键，B 正确；
C．Ni 原子的原子序数为28，其基态原子的价电子排布为3d84s2，C 错误；
D．顺-2-丁烯的结构中两个甲基在双键的同一侧，其结构简式为
，
D 错误；
故答案选B。
51．C
【详解】A．氢气具有可燃性，使用氢气填充气球存在一定的安全隐患，而相比之下,氦气
是一种惰性气体,不易燃烧或爆炸，因此使用电子构型稳定，不易得失电子的氦气填充气球
更加安全可靠，故A 正确；
B．三氟化硼分子中硼原子具有空轨道，能与氨分子中具有孤对电子的氮原子形成配位
键，所以三氟化硼能与氨分子形成配合物
，故B 正确；
C．碱金属元素的价电子数相等，都为1，锂离子的离子半径在碱金属中最小，形成的金属
键最强，所以碱金属中锂的熔点最高，故C 错误；
D．氮原子价层只有4 个原子轨道，3 个不成对电子，由共价键的饱和性可知，氮原子不能
形成5
个氮氟键，所以不存在稳定的五氟化氮分子，故D 正确；
故选C。
52．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。
53．D
67
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【详解】A．
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
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；
B．
和
中中心原子N 周围的价层电子对数均为：3+
=4，故二者
均为
杂化，B 错误；
C．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；
D．
和
分子中均存在N-H 键和孤电子对，故均能与
形成氢键，D 正确；
故答案为：D。
【点睛】
54．A
【详解】A．Xe 原子以sp3 杂化轨道成键，
分子为三角锥形分子，A 错误；
B．由iii、iv 两组实验对比可知，在氢氧化钠溶液中，
可以发生还原反应，而在水中
则发生非氧化还原反应，故可知：
的还原性比
强，B 正确；
C．i、ii、iv 三组化学反应均为氧化还原反应，C 正确；
D．分析iv 可知，每生成一个
，整个反应转移6 个电子，故每生成
，转移
电子，D 正确；
故选A。
55．D
【详解】A．
的中心原子S 形成的4 个σ 键的键长不一样，故其空间结构不是正四面
体形，A 错误；
B．
中As 的化合价为+3 价，反应Ⅰ产物
中As 的化合价为+3 价，故该过程中
As 没有被氧化，B 错误；
C．根据题给信息可知，反应I 的方程式为：
，反应Ⅱ的方程式为：
，则反应Ⅰ和Ⅱ中，参
加反应的
：Ⅰ>Ⅱ，C 错误；
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D．
中As 为+3 价，S 为-2 价，在经过反应Ⅰ后，As 的化合价没有变，S 变为+2
价，则1mol
失电子3×4mol=12mol；在经过反应Ⅱ后，As 变为+5 价，S 变为+6
价，则1mol
失电子2×2mol+3×8mol=28mol，则反应Ⅰ和Ⅱ中，氧化
转移
的电子数之比为3 7∶，D 正确；
故选D。
56．B
【详解】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。
57．B
【详解】A．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；
B．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；
C．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；
D．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。
69
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58．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。
59．B
【详解】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。
60．A
【详解】A．有手性异构体的分子被称为手性分子，当分子中存在两个或两个以上的手性
碳原子时，会出现内消旋体，这种含有内消旋体的分子不是手性分子，A 错误；
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酸和胺，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．超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间作用力形成的分子聚集体，分子间作用
力是弱相互作用，冠醚(18-冠-6)的空穴大小为260~320pm，可以适配K+(276pm)、
Rb+(304pm)，冠醚与离子之间形成配位键，通过弱相互作用形成超分子，D 正确；
故答案选A。
61．D
70
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【详解】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。
62．A
【详解】
A．
、
、
都属于氢元素，三者互为同位素，统称为氢元素，A 正确；
B．
和
的中心原子轨道杂化类型均为
，B 错误；
C．
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；
D．
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。
【点睛】
63．B
【详解】
A．水煤气法制氢的反应为吸热反应，其热化学方程式为
，A 错误；
B．由题意可知
在催化剂作用下与
反应可得到
，根据原子守恒可得离子方
程式为
，B 正确；
C．电解水制氢的阳极反应为
，C 错误；
D．
与水反应化学方程式为
，
中H 原子不守恒，D 错误。
故选B。
【点睛】
64．A
【详解】A．
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；
B．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；
71
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C．
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
分子
之间形成氢键无关，C 错误；
D．
具有还原性在于N 本身可以失电子，且
中无配位键，D 错误。
故选A。
【点睛】
65．C
【详解】A．磷酰三叠氮分子不是对称结构，分子中的正负电荷重心是不重合的，是极性
分子，A 项错误；
B．磷酰三叠氮分子含有三个P-N 键及一个P=O 双键，则立体构型为四面体构型，B 项错
误；
C．磷酰三叠氮是一种高能分子，加热条件下会分解并放出
，C 项正确；
D．
为共价化合物，则电子式为
，D 项错误；
答案选C。
66．B
【详解】A．金刚石中的碳原子为正四面体结构，
夹角为109°28′，故A 错误；
B．
的化学键为Si-H，为极性键，为正四面体，正负电荷中心重合，为非极性分子；
的化学键为Si-Cl，为极性键，为正四面体，正负电荷中心重合，为非极性分子，故
B 正确；
C．锗原子(
)基态核外电子排布式为[Ar]3d10
，故C 错误；
D．ⅣA 族元素中的碳元素形成的石墨为混合晶体，而硅形成的晶体硅为原子晶体，故D
错误；
故选B。
67．B
【详解】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。
72
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68．C
【详解】A．H2S 是二元弱酸，电离分步进行，其一级电离方程式为H2S⇌H++HS﹣，弱电
解质电离应用可逆符号，故A 错误；
B．基态Na 原子的价电子排布式是3s1，最后一个电子填充在s 能级，位于元素周期表s
区，故B 错误；
C．
中心碳原子的价层电子对数为3+
×（4+2
2×3
﹣
）＝3，故其空间结构为平面三
角形，故C 正确；
D．KOH 是离子化合物，电子式为
，故D 错误；
故选C。
69．B
【详解】A．甲醇可看成是甲烷中的一个氢原子被羟基取代得到的，为四面体结构，是由
极性键组成的极性分子，A 正确；
B．N2H4中N 原子的杂化方式为sp3，不是平面形，B 错误；
C．N2H4分子中连接N 原子的H 原子数多，存在氢键的数目多，而偏二甲肼
（(CH3)2NNH2）只有一端可以形成氢键，另一端的两个甲基基团比较大，影响了分子的排
列，沸点较N2H4的低，C 正确；
D．CH3OH 为四面体结构，-OH 结构类似于水的结构，(CH3)2NNH2的结构简式为
，两者分子中C、O、N 杂化方式均为sp3，D 正确；
故选B。
70．C
【详解】A．
分子内含有化学键：O-O，热稳定性弱于
，
分子内含有化学
键：N-N，热稳定性弱于
，A 正确；
B．
中氧原子的价层电子对数为4，
杂化，含有两对孤电子对，空间构型为：V
形，二甲醚的分子骨架(
)中氧原子价层电子对数为4，
杂化，含有两对孤电子
对，空间构型为：V 形，B 正确；
C．钠盐、钾盐等碳酸盐溶解度大于碳酸氢盐溶解度，钙盐相反，碳酸氢钙的溶解度大于
碳酸钙，C 错误；
D．多羟基的醇遇新制
溶液呈绛蓝色，丙三醇加入新制
溶液呈绛蓝色，
葡萄糖为多羟基的醛，遇新制
溶液呈绛蓝色，加热后出现砖红色沉淀，D 正确；
答案为：C。
71．C
73
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【详解】A．具有催化活性的是
，图②中没有Ni 原子，则催化活性：①>②，故A 正
确；
B．镍酸镧电催化剂立方晶胞中含有1 个Ni，
=3 个O，8
=1 个La，镍酸镧晶体的
化学式为
，故B 正确；
C．由晶胞结构可知，
在晶胞体心，O 在晶胞的棱心，则La 周围紧邻的O 有12 个，故
C 错误；
D．由晶胞结构可知，
和
的最短距离为体对角线得一半，为
，故D 正确；
故选C。
72．C
【详解】A．由晶胞图知，S 的配位数是4，A 错误；
B．由A 原子的分数坐标为
，结合投影图知，晶胞中B 原子分数坐标为
，
B 错误；
C．由晶胞图可知，S 有4×1=4 个，Hg 有
，故该晶体的密度是
，C 正确；
D．相邻两个Hg 的最短距离面对角线的一半，为
，D 错误；
故选C。
73．A
【详解】A．Ni 位于顶点和面心，根据均摊法，Ni 的个数为8×
+6×
=4，每个Ni 原子周
围有6 个H，因此H 有24 个，Mg 都在体内，因此Mg 有8 个，晶体的化学式为
Mg2NiH6，A 正确；
B．由图像可知，Mg 周围距离最近且相等的Ni 有4 个，因此晶胞中与1 个Mg 配位的Ni
有4 个，B 错误；
C．由图像可知，晶胞中最近的2 个N 位于面的中心和顶点上，距离为面对角线的一半，
即
apm，C 错误；
D．Mg、Ni 均为金属，合金中Mg、Ni 通过金属键结合，D 错误；
故选A。
74．C
74
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【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。
75．C
【详解】
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，
位于晶胞顶点，Ca2+位于体心，每个
为8 个晶胞共用，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。
76．C
【详解】
75
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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。
77．B
【详解】A
“
”
．根据均摊法，晶胞中含4 个Zr、
个O，则立方氧化
锆的化学式为ZrO2，A 正确；
B．结合A 分析可知，晶体密度为
，B 错误；
C．
原子之间的最短距离为面对角线的一半，即
，C 正确；
D．根据晶胞的位置可知，若坐标取向不变，将p 点
原子平移至原点，则垂直向下，q
点
原子位于晶胞
面的面心，D 正确；
答案选B。
78．D
【详解】A．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；
B．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；
C．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；
D．由题干信息可知，该晶体为由分子组成的分子晶体，D 错误；
故答案为：D。
【点睛】
76
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79．A
【分析】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。
【详解】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。
80．A
【详解】A．自范性是晶体的性质，碳玻璃为非晶态，所以没有自范性，A 错误；
B．碳玻璃和
均是由碳元素形成的不同的单质，所以是同素异形体，B 正确；
C．碳玻璃具有高硬度，与物理性质金刚石类似，因而结构具有一定的相似性，所以含有
杂化的碳原子形成化学键，C 正确；
D．金刚石与碳玻璃属于同素异形体，性质差异主要表现在物理性质上，化学性质上也有
着活性的差异，D 正确；
故选A。
81．B
【详解】A．
配位数为与其距离最近且等距离的F-的个数，如图所示，
位于体
心，F-位于面心，所以
配位数为6，A 正确；
B．
与
的最近距离为棱长的
，
与
的最近距离为棱长的
，所以与
距离
最近的是
，B 错误；
C．
位于顶点，所以
个数=
=1，F-位于面心，F-个数=
=3，
位于体心，
所以
个数=1，综上，该物质的化学式为
，C 正确；
D．
与
半径不同，替换后晶胞棱长将改变，D 正确；
故选B。
77
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专题15-2 物质结构与性质◇填空-选修
1．(1)
同素异形体
金刚石
范德华力
(2)
+2
③
配位
(3)
离子
2
【详解】（1）同一元素形成的不同单质之间互为同素异形体。图1 所示的几种碳单质，它
们的组成元素均为碳元素，因此，它们互为同素异形体；其中金刚石属于原子晶体，石墨
属于混合型晶体，
属于分子晶体，碳纳米管不属于原子晶体；
间的作用力是范德华
力；
（2）已知酞菁分子中所有原子共平面，则其分子中所有的C 原子和所有的N 原子均为
杂化，且分子中存在大π 键，其中标号为①和②的N 原子均有一对电子占据了一个
杂
化轨道，其p 轨道只能提供1 个电子参与形成大π 键，标号为③的N
原子的p 轨道能提供
一对电子参与形成大π 键，因此标号为③的N 原子形成的N—H 键易断裂从而电离出
；
钴酞菁分子中，失去了2 个
的酞菁离子与钴离子通过配位键结合成分子，因此，钴离子
的化合价为+2，氮原子提供孤对电子与钴离子形成配位键。
（3）由
的空间结构结合相关元素的原子结构可知，Al 原子价层电子对数是4，其与
其周围的4 个氯原子形成四面体结构，因此，二聚体中A1 的轨道杂化类型为
。AlF3的
熔点为1090℃，远高于AlCl3的192℃，由于F 的电负性最大，其吸引电子的能力最强，
因此，可以判断铝氟之间的化学键为离子键。由AlF3的晶胞结构可知，其中含灰色球的个
数为
，蓝色球的个数为
，则灰色的球为
，距
最近且等距的
有2
个，则
的配位数为2。若晶胞参数为a pm，则晶胞的体积为
，晶
胞的质量为
，则其晶体密度
。
78
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2．(1)
O＞Si＞Fe＞Mg +2
(2) 钠的电负性小于硅，氯化钠为离子晶体，而
为分子晶体
随着同族元素
的电子层数的增多，其熔点依次升高，其原因是：
、
、
均形成分子晶
体，分子晶体的熔点由分子间作用力决定，分子间作用力越大则其熔点越高；随着其相对
分子质量增大，其分子间作用力依次增大
正四面体
(3) 1
【详解】（1）
为26 号元素，基态
原子的价电子排布式为
。元素的金属性越
强，其电负性越小，元素的非金属性越强则其电负性越大，因此，橄榄石(
)
中，各元素电负性大小顺序为O＞Si＞Fe＞Mg；因为
中
、
、
的化合
价分别为+2、+4 和-2，x+2-x=2，根据化合物中各元素的化合价的代数和为0，可以确定
铁的化合价为+2。
（2）
与
均为第三周期元素，
熔点明显高于
，原因是：钠的电负性小于
硅，氯化钠为离子晶体，其熔点较高；而
为分子晶体，其熔点较低。由表中的数据可
知，
、
、
熔点变化趋势为：随着同族元素的电子层数的增多，其熔点依
次升高，其原因是：
、
、
均形成分子晶体，分子晶体的熔点由分子间作
用力决定，分子间作用力越大则其熔点越高；随着其相对分子质量增大，其分子间作用力
依次增大。
的空间结构为正四面体，其中
的价层电子对数为4，因此
的轨道杂化
形式为
。
（3）由硼镁化合物的晶体结构可知
位于正六棱柱的顶点和面心，由均摊法可以求出正
六棱柱中含有
个
，由晶胞沿c 轴的投影图可知本题所给晶体结构包含三
个晶胞，则晶胞中Mg 的个数为1；晶体结构中
在正六棱柱体内共6 个，则该物质的化学
式为
；由晶胞沿c 轴的投影图可知，B 原子在图中两个正三角形的重心，该点到顶点
的距离是该点到对边中点距离的2 倍，顶点到对边的垂线长度为
，因此B-B 最近距离
为
。
3．(1)
79
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(2)
，氧原子半径小，原子核对最外层电子的吸引力大，不易失去一个电子
(3)四面体形
(4)
和
(5) 4
(6)
中的中心原子S 的价层电子对数为4，无孤电子对，不能做配位原子；端基S 原
子含有孤电子对，能做配位原子
【详解】（1）S 是第三周期ⅥA 族元素，基态S 原子价层电子排布式为
。答案为
；
（2）S 和O 为同主族元素，O 原子核外有2 个电子层，S 原子核外有3 个电子层，O 原子
半径小，原子核对最外层电子的吸引力大，不易失去1 个电子，即O 的第一电离能大于S
的第一电离能。答案为I1(O)>I1(S)，氧原子半径小，原子核对最外层电子的吸引力大，不
易失去一个电子；
（3）
的中心原子S 的价层电子对数为4，无孤电子对，空间构型为四面体形，
可看作是
中1 个O 原子被S 原子取代，则
的空间构型为四面体形。答案为四面
体形；
（4）过程Ⅱ中
断裂的只有硫硫键，根据反应机理可知，整个过程中
最终转化
为
，S 最终转化为
。若过程ⅰ所用的试剂为
和
，过程Ⅱ的含硫产物
是
和
。答案为
和
；
（5）由晶胞结构可知，1 个晶胞中含有
个
，含有4
个
；该晶体的密度
。答案为4；
；
（6）具有孤电子对的原子就可以给个中心原子提供电子配位。
中的中心原子S 的价
层电子对数为4，无孤电子对，不能做配位原子；端基S 原子含有孤电子对，能做配位原
子。
4．(1)
分子晶体
HF 、
(2)
＞
分子中
键的键长小于
中
键的键长，其原因
是：
分子中既存在σ 键，又存在大
键，原子轨道重叠的程度较大，因此其中
键的键长较小，而
只存在普通的σ 键。
80
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(3)
【详解】（1）常温常压下，
为无色气体，则
的沸点较低，因此，固态HOF 的
晶体类型为分子晶体。
分子中F 显-1 价，其水解时结合
电离的
生成HF，则
结合
电离的
，两者反应生成
，因此，
水解反应的产物为HF 、
。
（2）
中心原子为
，
中心原子为
，二者均为V 形结构，但
中存在大
键
(
)。由
中存在
可以推断，其中
原子只能提供1 对电子，有一个
原子提供1
个电子，另一个
原子提供1 对电子，这5 个电子处于互相平行的
轨道中形成大
键，
提供孤电子对与其中一个
形成配位键，与另一个
形成的是普通的共价键（σ 键，这
个
只提供了一个电子参与形成大
键），
的价层电子对数为3，则
原子的轨道杂
化方式为
；
中心原子为
，根据价层电子对的计算公式可知
，因
此，
的杂化方式为
；根据价层电子对互斥理论可知，
时，价电子对的几何构型
为正四面体，
时，价电子对的几何构型平面正三角形，
杂化的键角一定大于
的，因此，虽然
和
均为
形结构，但
键角大于
键角，孤电
子对对成键电子对的排斥作用也改变不了这个结论。
分子中
键的键长小于
中
键的键长，其原因是：
分子中既存在σ 键，又存在大
键，原子轨道重叠的
程度较大，因此其中
键的键长较小，而
只存在普通的σ 键。
（3）一定条件下，
、
和
反应生成
和化合物X。已知X 属于四方晶系，其中
Cu 化合价为+2。由晶胞结构图可知，该晶胞中含有黑球的个数为
、白球的个
数为
、灰色球的个数为
，则X 中含有3 种元素，其个数比为
1:2:4,由于其中Cu 化合价为+2、
的化合价为-1、K 的化合价为+1，根据化合价代数和为
0，可以推断X 为
，上述反应的化学方程式为
。
若阿伏加德罗常数的值为
，晶胞的质量为
，晶胞的体积为
，化合物X 的密度
。
81
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5．(1)C、O、P、Cl
(2)根据VSEPR 模型，氧原子的价层电子对数为4，其中孤电子对数为2，成键电子对之间
呈角形
(3)N
(4)配合物Ⅱ
(5) 6
ad
【详解】（1）根据题干配合物Ⅰ的结构图，中心原子钒的配位原子有C、O、P、Cl；
（2）根据VSEPR 模型，中心原子氧原子的价层电子对数为4，其中孤电子对数为2，空
间结构呈角形；
（3）配合物Ⅱ中，第一电离能最大的配位原子是N；
（4）结合题干所给配合物Ⅱ和Ⅲ的结构，钒的化合价分别为
和
，配合物Ⅱ中氮原子
间是氮氮单键，配合物Ⅲ中为氮氮双键，
中为氮氮三键，故配合物Ⅱ中两个氮原子间
键长最长；
（5）①晶胞中有4 个面的面心由钒原子占据，这些钒原子填充在锑原子构成的八面体空隙
中，周围紧邻的锑原子数为6；锑和磷同族，锑原子位于第五周期VA，其基态的价层电子
排布式
；
a
②．
中Cs 为+1 价，Sb 为-3 价，V 的总化合价为+14，平均价态介于4-5 之间，
故替代后，化合价可能为
或
价态形式，故a 正确；
b．Ti、Cr、Sn 属于第四周期元素，Nb 属于第五周期，故b 错误；
c．Sn 是IVA 族元素，不属于过渡元素，故c 错误；
d．钒原子填充在锑原子形成的八面体空隙中，替代原子与原离子的离子半径相近，才能填
充进去，故d 正确；
答案为：ad。
【点睛】
6．(1) 粉碎白合金、搅拌、适当升温、适当增大稀
浓度等
(2)
失去结晶水
(3)
或
或
之间任一数字
(4)
(5) 2 2:1 bc
(6)
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【分析】白合金经过稀硫酸酸浸1 后得到滤液1（其中含有Co2+、Fe2+、
、Fe3+）以
及滤渣1（SiO2、Cu2S、CuS），滤液1 经结晶后得到硫酸铁以及硫酸钴的晶体，焙烧1
和水浸后得到硫酸钴溶液以及三氧化二铁；滤渣1 经空气焙烧2 后得到氧化铜，加入稀硫
酸后得到CuSO4溶液以及滤渣2 SiO2。
【详解】（1
“
）酸浸1”中，可以加快化学反应速率的措施有：粉碎白合金、搅拌、适当升
温、适当增大稀
浓度等（任写一条即可），CoO 发生反应的离子方程式为：
；
（2）①由图可知，升温至
过程中，晶体总质量变小的原因是二者失去结晶水；
227~566℃质量不变，而后566~600℃质量再次减小，说明此时硫酸铁分解；
“
②为有效分离铁、钴元素，焙烧1”的温度应控制为600~630℃，此时硫酸铁已全部分解；
（3）
的平衡常数
=
；
（4）基态
的价电子排布式为3d9；
（5）由俯视图可知，俯视图处于顶点位置的S 可能处于晶胞顶点或者棱上，结合晶胞图
形可知该S 处于棱上，且该S 实际存在形式为
，个数为
；俯视图处于面点位
置的S 可能处于晶胞体内或者面心上，结合晶胞图形可知该S 处于体内，且该S 实际存在
形式为
，个数为2 个，因此晶胞中S 的总价态为2×(-2)+2×(-2)=-8，由晶胞可知Cu 位
于晶胞内部，则晶胞中Cu 的总个数为6 个，设Cu+的个数为x，Cu2+的个数为y，则
x+y=6，x+2y=+8，联立二式子解得x=4，y=2，故
2:1；晶体中微粒间
作用力有离子键及共价键；
（6
“
）焙烧2”中
发生反应的化学方程式为：
，由分析可知，
滤渣2 为SiO2。
7．(1)2s22p3
(2) A NnHn+2−2m(
，m 为正整数)
＜
形成配位键后，由
于Cu 对电子的吸引，使得电子云向铜偏移，进一步使氮氢键的极性变大，故其更易断裂
(3) CaCN2 6
【详解】（1）N 核电荷数为7，核外有7 个电子，基态N 原子电子排布式为1s22s22p3，
则基态N 原子的价层电子排布式是2s22p3；故答案为：2s22p3。
（2）①A．能量最低的激发态N 原子应该是2p 能级上一个电子跃迁到3s 能级，其电子排
布式：
，故A 错误；B．钙的金属性比镁的金属性强，则化学键中离子键成分
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的百分数：
，故B 正确；C．氮有三个价键，最简单的氮烯即含一个氮氮双
键，另一个价键与氢结合，则其分子式：
，故C 正确；D．氮烷中N 原子有一对孤对
电子，有三个价键，则氮原子的杂化方式都是
，故D 正确；综上所述，答案为：A。
②氮和氢形成的无环氮多烯，一个氮的氮烷为NH3，两个氮的氮烷为N2H4，三个氮的氮烷
为N3H5，四个氮的氮烷为N4H6，设分子中氮原子数为n，其氮烷分子式通式为NnHn+2，根
据又一个氮氮双键，则少2 个氢原子，因此当双键数为m，其分子式通式为NnHn+2−2m(
，m 为正整数)；故答案为：NnHn+2−2m(
，m 为正整数)。
③
形成配位键后，由于Cu 对电子的吸引，使得电子云向铜偏移，进一步使氮氢
键的极性变大，故其更易断裂，因此给出
的能力：
＜
(
“
填>”
“
或<”)；故答
案为：＜；
形成配位键后，由于Cu 对电子的吸引，使得电子云向铜偏移，进一
步使氮氢键的极性变大，故其更易断裂。
（3）钙个数为
，
个数为
，则其化学式为
CaCN2；根据六方最密堆积图
，以上面的面心分析下面红色的有3 个，同理
上面也应该有3 个，本体中分析得到
，以这个
进行分析，其俯视图为
，因此距离最近的钙离子个数为6，其配位数为6；故答案为：
CaCN2；6。
8．(1)
84
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(2) 图a 同一周期第一电离能的总体趋势是依次升高的，但由于N 元素的2p 能
级为半充满状态，因此N 元素的第一电离能较C、O
两种元素高
图b
(3)
(4) sp2 sp3 C-F 键的键能大于聚乙烯中C-H 的键能，键能越大，化学性质越
稳定
(5) Ca2+
a
【分析】根据基态原子的电子表示式书写价电子排布式；根据电离能的排布规律分析电离
能趋势和原因；根据氢键的表示方法书写(HF)3的结构；根据键能影响物质稳定性的规律分
析两种物质的稳定性差异；根据均摊法计算晶胞中各粒子的个数，判断粒子种类。
【详解】（1）F 为第9 号元素其电子排布为1s22s22p5，则其价电子排布图为
，故答案为
。
（2）C、N、O、F 四种元素在同一周期，同一周期第一电离能的总体趋势是依次升高
的，但由于N 元素的2p 能级为半充满状态，因此N 元素的第一电离能较C、O 两种元素
高，因此C、N、O、F 四种元素的第一电离能从小到大的顺序为C<O<N<F，满足这一规
律的图像为图a，气态基态正2 价阳离子失去1 个电子生成气态基态正3 价阳离子所需要
的的能量为该原子的第三电离能，同一周期原子的第三电离能的总体趋势也依次升高，但
由于C 原子在失去2 个电子之后的2s 能级为全充满状态，因此其再失去一个电子需要的能
量稍高，则满足这一规律的图像为图b，故答案为：图a、同一周期第一电离能的总体趋势
是依次升高的，但由于N 元素的2p 能级为半充满状态，因此N 元素的第一电离能较C、O
两种元素高、图b。
（3）固体HF 中存在氢键，则(HF)3的链状结构为
，故答案为：
。
（4）CF2=CF2中C 原子存在3 对共用电子对，其C 原子的杂化方式为sp2杂化，但其共聚
物ETFE 中C 原子存在4 对共用电子对，其C 原子为sp3杂化；由于F 元素的电负性较
大，因此在与C 原子的结合过程中形成的C-F 键的键能大于聚乙烯中C-H 的键能，键能的
强弱决定物质的化学性质，键能越大，化学性质越稳定，因此聚四氟乙烯的化学稳定性高
于聚乙烯，故答案为：sp2、sp3、C-F 键的键能大于聚乙烯中C-H 的键能，键能越大，化
学性质越稳定。
85
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（5）根据萤石晶胞结构，浅色X 离子分布在晶胞的顶点和面心上，则1 个晶胞中浅色X
离子共有8×
+6×
=4 个，深色Y 离子分布在晶胞内部，则1 个晶胞中共有8 个深色Y 离
子，因此该晶胞的化学式应为XY2，结合萤石的化学式可知，X 为Ca2+；根据晶胞，将晶
胞分成8 个相等的小正方体，仔细观察CaF2的晶胞结构不难发现F-位于晶胞中8 个小立方
体的体心，小立方体边长为
，体对角线为
，Ca2+与F-之间距离就是小晶胞体对角
线的一半，因此晶体中正负的核间距的最小的距离为
a pm，故答案为：Ca2+、
a
pm。
9．(1)1：2 或2：1
(2) Cu Cu 的第二电离能失去的是3d10的电子，第一电离能失去的是4s1电子，
Zn 的第二电离能失去的是4s1的电子，第一电离能失去的是4s2电子，3d10电子处于全充
满状态，其与4s1电子能量差值更大
(3)
三角锥形
sp3杂化
(4)B
(5) D D
—
中含有
1 价的O 元素，具有强氧化性，能将Mn2+转化为MnO
(6) Cu2ZnSnS4 (
，
，
)
【详解】（1）基态S 的价电子排布是3s23p4，根据基态原子电子排布规则，两种自旋状
态的电子数之比为1：2 或2：1，故答案为：1：2 或2：1；
（2）铜元素的第二电离能失去的是3d10的电子，第一电离能失去的是4s1电子，锌元素的
第二电离能失去的是4s1的电子，第一电离能失去的是4s2电子，3d10电子处于全充满状
态，其与4s1电子能量差值更大，所以铜与锌相比，第二电离能与第一电离能差值更大的
是铜元素，故答案为：Cu；Cu 的第二电离能失去的是3d10的电子，第一电离能失去的是
4s1电子，Zn 的第二电离能失去的是4s1的电子，第一电离能失去的是4s2电子，3d10电子
处于全充满状态，其与4s1电子能量差值更大；
（3）三氯化锡离子在锡离子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1，所以锡离子杂化方
式为sp3杂化，离子的空间构型为三角锥形，故答案为：三角锥形；sp3杂化；
（4）根据题意，具有顺磁性物质含有未成对电子；
A．[Cu(NH3)2]Cl 中亚铜离子外围电子排布是3d10，离子中电子均已成对，该配合物不具有
顺磁性，故不符合题意；
B．[Cu(NH3)4]SO4中铜离子外围电子排布是3d9，离子中有未成对电子，该配合物具有顺
磁性，故符合题意；
C．[Zn(NH3)4]SO4中锌离子外围电子排布是3d10，离子中电子均已成对，该配合物不具有
顺磁性，故不符合题意；
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D．Na2[Zn(OH)4] 中锌离子外围电子排布是3d10，离子中电子均已成对，该配合物不具有
顺磁性，故不符合题意；
故选B；
（5
—
）由四种含氧酸根的结构式可知，只有过二硫酸根离子中含有过氧链，离子中
1 价的
氧元素具有强氧化性，则只有过二硫酸根离子能在酸性溶液中将锰离子氧化为高锰酸根离
子，故选D；
（6）①由晶胞结构可知，位于顶点和体心的锌原子个数为8×
+1=2，位于面上的铜原子
个数为8×
=4，位于面心和棱上的锡原子个数为2×
+4×
=2，位于体内的硫原子个数
为8，则该物质的化学式为ZnSnCu2S4，故答案为：ZnSnCu2S4；
②若将晶胞先分为上下两个相等的正方体后再将每个正方体继续分为8 个相等的小正方
体，则B 原子位于上面的正方体分割成的8 个小立方体中位于右下后方的小立方体的体
心，由A 原子的坐标为(
，
，
)可知，B 原子的坐标为(
，
，
)，故答案为：(
，
，
)。
10．(1)3d6
(2)SO
的键角大于H2O，SO
中S 原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，离子的
空间构型为正四面体形，H2O 分子中O 原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2，分
子的空间构型为V 形
(3)配位键、氢键
(4) 6
×1021
(5)由图可知，FeS2与O2生成FexOy的反应为放热反应，FeSO4·H2O 分解生成FexOy的反
应为吸热反应，放热反应放出的热量有利于吸热反应的进行，有利于反应生成的SO3与
H2O 反应生成H2SO4
【详解】（1）铁元素的原子序数为26，基态亚铁离子的价电子排布式为3d6，故答案为：
3d6；
（2）硫酸根离子中硫原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，离子的空间构型为正
四面体形，水分子中氧原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2，分子的空间构型为V
形，所以硫酸根离子的键角大于水分子，故答案为：SO
的键角大于H2O，SO
中S 原
子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，离子的空间构型为正四面体形，H2O 分子中O
原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2，分子的空间构型为V 形；
（3）由图可知，具有空轨道的亚铁离子与水分子中具有孤对电子的氧原子形成配位键，硫
酸根离子与水分子间形成氢键，故答案为：配位键；氢键；
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（4）①由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的亚铁离子与位于棱上的阴离子S
离子间的距
离最近，则亚铁离子紧邻的阴离子个数为6，故答案为：6；
②由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的亚铁离子个数为8×
+6×
=4，位于棱上和
体心的S
离子个数为12×
+1=4，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：
==10—21a3d，解得d=
×1021，故答案为：
×1021；
（5）由图可知，FeS2与O2生成FexOy的反应为放热反应，FeSO4·H2O 分解生成FexOy的
反应为吸热反应，放热反应放出的热量有利于吸热反应的进行，有利于反应生成的SO3与
H2O 反应生成H2SO4，所以以FeS2为燃料，配合FeSO4·H2O 可以制备铁粉精和H2SO4可
充分实现能源和资源有效利用，故答案为：由图可知，FeS2与O2生成FexOy的反应为放热
反应，FeSO4·H2O 分解生成FexOy的反应为吸热反应，放热反应放出的热量有利于吸热反
应的进行，有利于反应生成的SO3与H2O 反应生成H2SO4。
11．(1) 1s22s22p4或[He]2s22p4 2
(2)自由电子在外加电场中作定向移动
(3) sp2 两者均为分子晶体，后者能形成分子间氢键，使分子间作用力增大，熔
点更高
(4)Zn+4NH3+2H2O=[Zn(NH3)4]2++2OH-+H2↑
(5)电负性O＞N，O 对电子的吸引能力更强，Zn 和O 更易形成离子键
(6)
cdhi
bcfe
▱
▱
【详解】（1）O 为8 号元素，其基态O 原子核外有8 个电子，因此基态O 原子的电子排
布式为1s22s22p4或[He]2s22p4，其2p 轨道有2 个未成对电子，即O 原子有2 个未成对电
子；
（2）由于金属的自由电子可在外加电场中作定向移动，因此Cu、Zn 等金属具有良好的导
电性；
（3）根据结构式可知，N 原子以双键或以NH 三键的形式存在，故N 原子的杂化方式均为
sp2，由于邻苯二甲酸酐和邻苯二甲酰亚胺均为分子晶体，而后者能形成分子间氢键，使分
子间作用力增大，因此熔点更高；
（4）金属Zn 与氨水反应可生成[Zn(NH3)4](OH)2和H2，反应的离子方程式为
Zn+4NH3+2H2O=[Zn(NH3)4]2++2OH-+H2↑；
（5）由于电负性O＞N，O 对电子的吸引能力更强，Zn 和O 更易形成离子键，因此Zn—
N 键中离子键成分的百分数小于Zn—O 键；
（6）根据晶胞示意图，一个晶胞中8 个O 原子位于晶胞的顶点，1 个O 原子位于晶胞体
内，4 个Zn 原子位于晶胞的棱上，1 个Zn 原子位于晶胞体内，棱上的3 个Zn 原子和体内
的Zn 原子、O 原子形成四面体结构，从底面O 原子排列图看，能平移且与abcd 共边的只
有二个四边形，为cdhi 和bcfe。
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12．(1) ad d
(2) sp2 σ 一氯乙烷>一氯乙烯>
一氯乙炔
Cl 参与形成的大π 键越多，
形成的C-Cl 键的键长越短
(3) CsCl CsCl 为离子晶体，ICl 为分子晶体
(4)
电解质
【详解】（1）F 的原子序数为9，其基态原子电子排布式为1s22s22p5，
a．1s22s22p43s1，基态氟原子2p 能级上的1 个电子跃迁到3s 能级上，属于氟原子的激发
态，a 正确；
b．1s22s22p43d2，核外共10 个电子，不是氟原子，b 错误；
c．1s22s12p5，核外共8 个电子，不是氟原子，c 错误；
d．1s22s22p33p2，基态氟原子2p 能级上的2 个电子跃迁到3p 能级上，属于氟原子的激发
态，d 正确；
答案选ad；
而同一原子3p 能级的能量比3s 能级的能量高，因此能量最高的是1s22s22p33p2，答案选
d；
（2）①一氯乙烯的结构式为
，碳为双键碳，采取sp2杂化，因此C 的一
个sp2杂化轨道与Cl 的3px轨道形成C-Clσ 键；
C
②
的杂化轨道中s 成分越多，形成的C-Cl 键越强，C-Cl 键的键长越短，一氯乙烷中碳采
取sp3杂化，一氯乙烯中碳采取sp2杂化，一氯乙炔中碳采取sp 杂化，sp 杂化时p 成分
少，sp3杂化时p 成分多，因此三种物质中C-Cl 键键长顺序为：一氯乙烷>一氯乙烯>一氯
乙炔，同时Cl 参与形成的大π 键越多，形成的C-Cl 键的键长越短，一氯乙烯中Cl 的3pz
轨道与C 的2pz轨道形成3 中心4 电子的大π 键(
)，一氯乙炔中Cl 的3pz轨道与C 的
2pz轨道形成2 套3 中心4 电子的大π 键(
)，因此三种物质中C-Cl 键键长顺序为：一氯
乙烷>一氯乙烯>一氯乙炔；
（3）CsICl2发生非氧化还原反应，各元素化合价不变，生成无色晶体和红棕色液体，则无
色晶体为CsCl，红棕色液体为ICl，而CsCl 为离子晶体，熔化时，克服的是离子键，ICl
为分子晶体，熔化时，克服的是分子间作用力，因此CsCl 的熔点比ICl 高；
（4）由题意可知，在电场作用下，Ag+不需要克服太大阻力即可发生迁移，因此α-AgI 晶
体是优良的离子导体，在电池中可作为电解质；每个晶胞中含碘离子的个数为8
+1=2
个，依据化学式AgI 可知，银离子个数也为2 个，晶胞的物质的量n=
mol=
mol，
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晶胞体积V=a3pm3=(504 10-12)3m3，则α-AgI 晶体的摩尔体积Vm=
=
=
m3/mol。
13．(1) 3d84s2 第4 周期第VIII 族
(2) 2:3 2:1:1 Zn2+、Ni2+
(3)D
(4) 吡啶能与H2O
分子形成分子间氢键
吡啶和H2O 均为极性分子相似相溶，而
苯为非极性分子
(5)
【详解】（1）已知Ni 是28 号元素，故基态Ni 原子的价电子排布式为：3d84s2，在周期表
中第四横行第10 纵列即位于第4 周期第VIII 族。答案为：3d84s2；第4 周期第VIII 族；
（2）由题干晶胞示意图可知，
，Ni2+周围连接四个原子
团，形成的配位键数目为4，空间结构为正方形，VESPR 模型为平面四边形，采用dsp2
杂化；
Zn2+周围形成的配
位键数目为6，VESPR 模型为正八面体，采用sp3d2杂化，所以Ni2+与Zn2+的配位数之比
为4:6=2:3；
含有CN-（小黑球N+小白球C）为：
=4，含有NH3（棱上小黑球）个数为：
=2，晶胞中苯环在四个侧面且每个苯环只有一半属于该晶胞，所以苯环个数为：
=2，
则该晶胞的化学式为：
，即
4:2:2=2:1:1。答案为：2:3；
2:1:1；Zn2+、Ni2+；
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（3）吡啶(
)替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知吡啶中含有与苯类似的
大
π 键，则说明吡啶中N 原子也是采用sp2杂化，杂化轨道只用于形成σ 键和存在孤电子
对，则吡啶中N 原子的价层孤电子对占据sp2杂化轨道，故选D。答案为D；
（4）已知苯分子为非极性分子，H2O 分子为极性分子，且吡啶中N 原子上含有孤电子对
能与H2O 分子形成分子间氢键，从而导致在水中的溶解度，吡啶远大于苯。答案为：吡啶
能与H2O 分子形成分子间氢键；吡啶和H2O 均为极性分子相似相溶，而苯为非极性分子；
（5）已知-CH3为推电子基团，-Cl 是吸电子基团，则导致N 原子电子云密度大小顺序为：
＞
＞
，题干信息显示：碱性随N 原子电子云
密度的增大而增强，则碱性最弱的为：
。答案为：
。
【点睛】N 原子的电子云密度越大，含N 物质的碱性越强。
14．(1) 3d104s24p4 8
＞
SeO3的空间构型为平面三角形，SeO
的空间构型为三角锥形
(2) 11:3 O＞C＞H＞Fe
(3) sp3
杂化
H2O
(4) KFe2Se2 4
【详解】（1）①硒元素的原子序数为34，基态原子的电子排布式为[Ar] 3d104s24p4，故答
案为：3d104s24p4；
②由结构简式可知，乙烷硒啉的分子结构对称，分子中含有8 种化学环境不同的碳原子，
故答案为：8；
③三氧化硒分子中硒原子的价层电子对数为3，孤对电子对数为0，分子的空间构型为平面
三角形，键角为120°，亚硒酸根离子中硒原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为1，
离子的空间构型为三角锥形，键角小于120°，故答案为：＞；SeO3的空间构型为平面三
角形，SeO
的空间构型为三角锥形；
（2）①由球棍模型可知，富马酸的结构式为HOOCCH=CHCOOH，分子中的单键为σ
键，双键中含有1 个σ 键和1 个π 键，则分子中σ 键和π 键的数目比为11：3，故答案
为：11：3；
②金属元素的电负性小于非金属元素，则铁元素的电负性最小，非金属元素的非金属性越
强，电负性越大，氢碳氧的非金属性依次增强，则电负性依次增大，所以富马酸亚铁中四
种元素的电负性由大到小的顺序为O＞C＞H＞Fe，故答案为：O＞C＞H＞Fe；
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（3）①由结构简式可知，产物中氮原子的价层电子对数为4，原子的杂化方式为sp3杂
化，故答案为：sp3杂化；
②水分子和氨基阴离子的原子个数都为3、价电子数都为8，互为等电子体，故答案为：
H2O；
（4）①由平面投影图可知，晶胞中位于顶点和体心的钾原子个数为8×
+1=2，铁原子位
于面心，原子个数为8×
=4，位于棱上和体心的硒原子的个数为8×
+2=4，则超导材料
最简化学式为KFe2Se2，故答案为：KFe2Se2；
②由平面投影图可知，位于棱上的铁原子与位于面上的硒原子的距离最近，所以铁原子的
配位数为4，故答案为：4；
③设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：
=abc×10—21×d，
解得d=
，故答案为：
。
15．(1)4s24p4
(2)两者都是分子晶体，由于水存在分子间氢键，沸点高
(3)BDE
(4)O、Se
(5)
＞
正四面体形
(6) K2SeBr6
【详解】（1）基态硫原子价电子排布式为3s23p4，
与S 同族，Se 为第四周期元素，因
此基态硒原子价电子排布式为4s24p4；故答案为：4s24p4。
（2）
的沸点低于
，其原因是两者都是分子晶体，由于水存在分子间氢键，沸点
高；故答案为：两者都是分子晶体，由于水存在分子间氢键，沸点高。
（3）A．I 中有
键，还有大π 键，故A 错误；B．Se−Se 是同种元素，因此I 中的
键为非极性共价键，故B 正确；C．烃都是难溶于水，因此II 难溶于水，故C 错误；D．II
中苯环上的碳原子和碳碳双键上的碳原子杂化类型为sp2，碳碳三键上的碳原子杂化类型
为sp，故D 正确；E．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，因此I~III 含有的元素中，O 电负性最大，故E 正确；综上所述，答案为：BDE。
（4）根据题中信息IV 中O、Se 都有孤对电子，碳、氢、硫都没有孤对电子；故答案为：
O、Se。
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（5）根据非羟基氧越多，酸性越强，因此硒的两种含氧酸的酸性强弱为
＞
。
中Se 价层电子对数为
，其立体构型为正四面体形；故答案
为：＞；正四面体形。
（6）①根据晶胞结构得到K 有8 个，
有
，则X 的化学式为
K2SeBr6；故答案为：K2SeBr6。
②设X 的最简式的式量为
，晶体密度为
，设晶胞参数为anm，得到
，解得
，X 中相邻K 之间的最短距离为晶
胞参数的一半即
；故答案为：
。
16
．
9 F>O>Cl 角(V)
形
低于
OF2和Cl2O 都是分子晶体，结构相
似，Cl2O 的相对分子质量大，Cl2O
的熔、沸点高
5 D 2 (0，0，
)
pm
【详解】(1)基态F 原子共有9 个核外电子，则每个电子都有对应的轨道和自旋状态，所以
核外电子的运动状态有9 种；
(2)电负性一定程度上相当于得电子能力，半径越小，得电子能力越强，电负性越大，半径
由小到大的顺序为F、O、Cl，所以电负性大小顺序为F>O>Cl；根据VSEPR 理论有
，去掉2 对孤对电子，知OF2分子的空间构型是角形；OF2和Cl2O 都是分子晶
体，结构相似，Cl2O 的相对分子质量大，Cl2O 的熔、沸点高；
(3)XeF2易升华，所以是分子晶体，其中心原子的价层电子对数为
，其中心原
子的杂化方式应为sp3d；
(4)图中大球的个数为
，小球的个数为
，根据XeF2的原子个数比知大球
是Xe 原子，小球是F 原子，该晶胞中有2 个XeF2分子；由A 点坐标知该原子位于晶胞的
中心，且每个坐标系的单位长度都记为1，B 点在棱的
处，其坐标为(0，0，
)；
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图中y 是底面对角线的一半，
，
，所以
pm。
17
．
；
SiC SiCl4 SiX4都是结构相
似的分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大
正四面体形
sp2、sp3
；；
N>C>H 54 O Mg2GeO4 =
×1021
【详解】(1)硅元素的原子序数为14，价电子排布式为3s23p2，则价电子排布图为
；原子晶体的熔点取决于共价键的强弱，晶体硅和碳化
硅都是原子晶体，碳原子的原子半径小于硅原子，非金属性强于硅原子，碳硅键的键能大
于硅硅键、键长小于硅硅键，则碳硅键强于硅硅键，碳化硅的熔点高于晶体硅，故答案
为：
；SiC；
(2) ①由题给熔沸点数据可知，0℃时，四氟化硅为气态，四氯化硅为液态，四溴化硅、四
碘化硅为固态；分子晶体的沸点取决于分子间作用力的大小，SiX4都是结构相似的分子晶
体，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大，则SiX4的沸点依次升高；SiX4分子
中硅原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为0，则分子的空间构型为正四面体形，故答
案为：SiCl4
；SiX4都是结构相似的分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力依
次增大；正四面体形；
②由M2+离子的结构可知，离子中含有杂化方式为sp3杂化的单键碳原子和sp2杂化的双键
碳原子；元素的非金属性越强，其电负性越大，元素的非极性强弱顺序为N>C>H，则元素
电负性的大小顺序为N>C>H；M2+离子的结构中含有单键、双键和配位键，单键和配位键
都是σ 键，双键中含有1 个σ 键，则离子中含有54 个σ 键，故答案为：sp2、sp3；
N>C>H；54；
(3)①由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点、面心、棱上和体内的X 原子为8×
+6×
+4×
+3=8，位于体内的Y 原子和Z 原子分别为4 和16，由Ge 和O 原子的个数比为1：4 可
知，X 为Mg 原子、Y 为Ge 原子、Z 为O 原子，则晶胞的化学式为Mg2GeO4，故答案
为：O；Mg2GeO4；
94
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②由晶胞的质量公式可得：
=abc×10—21×ρ，解得ρ=
×1021g/cm3，故答案
为：
×1021。
18
．
和
或
在原子数目相同的条件下，N2比N4具有更低的能
量，而P4比P2
具有更低的能量，能量越低越稳定
sp3 SiF4、
SO2F2
等
B
【详解】(1)在
的四种组成元素各自所能形成的简单离子分别为
（或
）、
、
和
，其中核外电子排布相同的是
和
。
(2)对于基态的磷原子，其价电子排布式为
，其中3s 轨道的2 个电子自旋状态相反，
自旋磁量子数的代数和为0；根据洪特规则可知，其3p 轨道的3 个电子的自旋状态相同，
因此，基态磷原子的价电子的自旋磁量子数的代数和为
或
。
(3)根据表中的相关共价键的键能可知，若4mol N 形成类似白磷分子结构的N4分子，可以
释放出的能量为193kJ6=1158kJ；若4mol N 形成N2分子，则可释放的能量为
946kJ2=1892kJ，显然，形成N2分子放出的能量更多，故在N 数目相同的条件下，N2具
有更低的能量，能量越低越稳定。同理，若4mol P 形成
分子，可以释放出的能量为
197kJ6=1182kJ；若4mol P 形成P2分子，则可释放的能量为489kJ2=978kJ，显然，
形成P4分子放出的能量更多，故在P 数目相同的条件下，P4具有更低的能量，能量越低越
稳定。
(4)含氧酸分子中只有羟基上的H 可以电离；由
是次磷酸的正盐可知，
为一
元酸，其分子中只有一个羟基，另外2 个H 与P 成键，还有一个O 与P 形成双键，故其结
构式为
，其中P 共形成4 个σ 键、没有孤电子对，故其价层电子对数为4，
其采取sp3杂化。
(5)等电子体之间的原子总数和价电子总数都相同，根据前加后减、前减后加、总数不变的
原则，可以找到与
电子总数相同的等电子体分子为SiF4、SO2F2等。
(6)由题中信息可知，n 个磷酸分子间脱去（n-1）个水分子形成链状的多磷酸，因此，如果
有n 个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸，则可脱去n 个水分子得到(HPO3)n，其失去
后得到相应的酸根，故该酸根可写为
。
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(7)①由晶胞结构可知，
位于晶胞的顶点、面上和体心，顶点上有8 个、面上有4
个，体心有1 个，故晶胞中
的数目为
；
位于面上和棱上，面上
有6 个，棱上4 个，故晶胞中
的数目为
。因此，平均每个晶胞中占有的
和
的数目均为4，若晶胞底边的边长均为
、高为
，则晶胞的体积为10-
30a2c cm3，阿伏加德罗常数的值为
，晶体的密度为
。
②由图（a）、（b）、（c）可知，晶胞在x 轴方向的投影图为
，选B。
19
．
3s23p4 H2O>H2S>CH4
六
AD 化合物III 由图9c 可知，
图9b 中Sb、Hg 原子取代位置除图9b
外还有其它形式
4 1：1：2
【详解】(1)基态硫原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，因此基态硫原子价电子排布式
为3s23p4，故答案为：3s23p4。
(2)H2S、CH4、H2O 均为分子晶体，H2O 分子间存在氢键，沸点较高，H2S、CH4的分子间
范德华力随相对分子质量增大而增加，因此沸点由高到低顺序为：H2O>H2S>CH4，故答案
为：H2O>H2S>CH4。
(3)第六周期0 族元素的原子序数为86，因此第80 号元素Hg 位于第六周期第ⅡB 族，故
答案为：六。
(4)A．
中S 原子的价层电子对数=2+
=4，因此S 原子采取sp3杂化，故
A 正确；
B．
中含有的元素为H、C、O、S、Hg，同周期元素从左至右元素的电负
性逐渐增大，同主族元素从上至下元素的电负性逐渐减小，因此5 种元素中电负性最大的
为O 元素，故B 错误；
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C．
中C 原子成键均为单键，因此C 原子采取sp3杂化，所以C-C-C 键角
接近109º28’，故C 错误；
D．
中存在C-H、C-C、C-S、S=O、S-O、S-H 共价键和
与
Na+之间的离子键，故D 正确；
E．
中硫氧键分为硫氧单键和硫氧双键，共价键种类不同，因此二者的键
能不同，故E 错误；
综上所述，说法正确的是AD 项，故答案为AD。
(5)
中羟基能与水分子之间形成分子间氢键，
为易溶于水的钠
盐，溶于水后电离出的
中O 原子均能与水分子之间形成氢键，相同物质的量两
种物质溶于水后，
形成的氢键更多，因此化合物III 更易溶于水，故答案为：
化合物III。
(6)①对比图9b 和图9c 可得X 晶体的晶胞中上下两个单元内的原子位置不完全相同，不符
合晶胞晶胞是晶体的最小重复单位要求，故答案为：由图9c 可知，图9b 中Sb、Hg 原子
取代位置除图9b 外还有其它形式。
②以晶胞上方立方体中右侧面心中Hg 原子为例，同一晶胞中与Hg 距离最近的Sb 的数目
为2，右侧晶胞中有2 个Sb 原子与Hg 原子距离最近，因此X 的晶体中与Hg 距离最近的
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Sb 的数目为4；该晶胞中Sb 原子均位于晶胞内，因此1 个晶胞中含有Sb 原子数为8，Ge
原子位于晶胞顶点、面心、体心，因此1 个晶胞中含有Ge 原子数为1+8×
+4×
=4，Hg
原子位于棱边、面心，因此1 个晶胞中含有Hg 原子数为6×
+4×
=4，则该晶胞中粒子
个数比Hg：Ge：Sb =4：4：8=1：1：2，故答案为：4；1：1：2。
1
③个晶胞的质量m=
，1 个晶胞的体积V=(x×10-7cm)2×(y×10-7cm)=x2y×10-
21cm3，则X 晶体的密度为
=
=
g/cm3，故答案为：
。
20
．
AC
6
高
存在分子间氢键
含有一对孤对电子，而
含有两对孤对电子，
中的孤对电子对成键电子对的排
斥作用较大
Al
【详解】(1) A. 基态原子满足能量最低原理，Cr 有24 个核外电子，轨道处于半充满时体
系总能量低，核外电子排布应为
，A 正确；
B. Cr 核外电子排布为
，3s 轨道能量低于4s 轨道的能量，4s 轨道的电子主要离
核更远的地方运动，但其也有较小的机率在离核较近的地方运动，B 错误；
C. 电负性为原子对键合电子的吸引力，同周期除零族原子序数越大电负性越强，钾与铬位
于同周期，铬原子序数大于钾，故铬电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大，C
正确；
故答案为：AC；
(2)
中三价铬离子提供空轨道，
提供孤对电子与三价铬离
子形成配位键，中心离子的配位数为
三种原子的个数和即3+2+1=6，故答案
为：
；6；
(3)
的价层电子对为3+1=4，故
中P 的杂化类型是
；N 原子电负性较强，
分子之间存在分子间氢键，因此
的沸点比
的高；
的键角小于
的，原因
是：
含有一对孤对电子，而
含有两对孤对电子，
中的孤对电子对成键电子对
的排斥作用较大，故答案为：
；高；
存在分子间氢键；
含有一对孤对电子，
而
含有两对孤对电子，
中的孤对电子对成键电子对的排斥作用较大；
(4)已知
具有体心四方结构，如图所示，黑球个数为
，白球个数为
，结合化学式
可知，白球为Cr，黑球为Al，即处于顶角位置的是Al 原子。设Cr 和
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Al 原子半径分别为
和
，则金属原子的体积为
，故金属
原子空间占有率=
%，故答案为：Al；
。
21
．
3s23p2 原子晶体(共价晶体) sp3
2 2
②
甲硫醇不能
形成分子间氢键，而水和甲醇均能，且水比甲醇的氢键多
8
2-x
【详解】(1)基态Si 原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，因此Si 的价电子层的电子
排式为3s23p2；晶体硅中Si 原子与Si 原子之间通过共价键相互结合，整块晶体是一个三
维的共价键网状结构，因此晶体硅为原子晶体；SiCl4中Si 原子价层电子对数为4+
=4，因此Si 原子采取sp3杂化；由图可知，SiCl4(H2O)中Si 原子的δ 键数为5，说明Si 原
子的杂化轨道数为5，由此可知Si 原子的杂化类型为sp3d，故答案为：3s23p2；原子晶体
(共价晶体)；sp3；②；
(2)CO2的结构式为O=C=O，1 个双键中含有1 个δ 键和1 个π 键，因此1 个CO2分子中
含有2 个δ 键和2 个π 键，故答案为：2；2；
(3)甲醇分子之间和水分子之间都存在氢键，因此沸点高于不含分子间氢键的甲硫醇，甲醇
分子之间氢键的总强度低于水分子之间氢键的总强度，因此甲醇的沸点介于水和甲硫醇之
间，故答案为：甲硫醇不能形成分子间氢键，而水和甲醇均能，且水比甲醇的氢键多；
(4)以晶胞中右侧面心的Zr4+为例，同一晶胞中与Zr4+连接最近且等距的O2-数为4，同理可
知右侧晶胞中有4 个O2-与Zr4+相连，因此Zr4+离子在晶胞中的配位数是4+4=8；1 个晶胞
中含有4 个ZrO2微粒，1 个晶胞的质量m=
，1 个晶胞的体
积为(a×10-10cm)×(a×10-10cm)×(c×10-10cm)=a2c×10-30cm3，因此该晶体密度=
=
=
g·cm-3；在ZrO2中掺杂少量ZnO 后形成的催化剂，化学式
可表示为ZnxZr1-xOy，其中Zn 元素为+2 价，Zr 为+4 价，O 元素为-2 价，根据化合物化合
价为0 可知2x+4×(1-x)=2y，解得y=2-x，故答案为：
；2-x。
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