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第五章 物质结构与性质 元素周期律
（考试时间：75 分钟 试卷满分：100 分）
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 B 11 N 14 O 16 Si 28 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64
一、选择题(每小题只有一个正确选项，共15×3 分)
1．（原创题）下列符号表征错误的是
A．HCl 中共价键的电子云图：
B．基态30Zn 原子的价层电子排布式：
C．H2O 的价层电子对互斥(VSEPR)模型：
D．电子式表示MgCl2形成过程：
2．（原创题）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
酸性：F-CH2COOH＞Cl-CH2COOH
电负性：F＞Cl
B
冰的熔点高于干冰
分子间作用力不同
C
干冰在工业上广泛用作制冷剂
一个CO2分子周围有12 个紧邻分子，干冰中
CO2分子的空间利用率高
D
将95%乙醇加入[Cu(NH3)4]SO4溶液中析
出深蓝色晶体
乙醇极性较小，降低了[Cu(NH3)4]SO4的溶解
A. A
B. B
C. C
D. D
3．（2025·广东清远·期末）科技为新质生产力的发展赋能。下列说法正确的是
A．隐身舰载战斗机“歼一35”使用的燃料煤油属于可再生能源
B．“有源相控阵雷达”使用的氮化硅属于分子晶体
C．“奋斗者号”的钛合金材料中的Ti 位于元素周期表ds 区
D．“深地塔科”钻探井使用金刚石钻头，金刚石与石墨互为同素异形体
4．（2025·四川成都·二模）羟胺(NH2OH)与亚硝酸(HNO2)可发生反应生成N2O。该反应可能经历如下历
程：
下列说法正确的是
A. 该反应经历了两次脱水，均属非氧化还原反应
1
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B. 键角：
C. 酸性：NH2OH>HNO2
D. 用
标记的
与末标记的NH2OH 反应，可得到
和
5．（2025·四川南充·模拟）化合物甲是一种大规模生产的化工产品，甲在水中能持续不断地产生次氯酸和
化合物乙，因此广泛用于游泳池水消毒等。下列说法正确的是
A．第一电离能：O>N>H B．HClO 分子的空间结构为V 形
C．基态原子核外未成对电子数：C< Cl D．反应过程中C、N 原子的杂化方式发生了变化
6．（2025•四川达州渠县中学•二模）下图示中，图1 是8羟基喹啉，图2 用高分辨原子力显微镜观察到的
聚集的8羟基喹啉图像，图3 聚集的分子结构模型。下列有关说法正确的是
A. 图1 中，每个8羟基喹啉分子中含有5 个π 键 B. 对比图2 可验证8羟基喹啉分子间存在氢键
C. C、N、O 的第一电离能依次增大 D. 原子力显微镜可直接观测到氢键的本质
7．（2025•四川宜宾•二模）物质结构决定性质。下列物质的性质差异与对应主要结构因素没有紧密关联的
是
选项
性质差异
主要结构因素
A
密度：干冰
冰
分子空间结构
B
硬度：金刚石>石墨
碳原子排列方式
C
沸点：正戊烷>新戊烷
支链数目
D
冠醚识别Na+的能力：15-冠-5>12-冠-4
冠醚空腔直径
A. A
B. B
C. C
D. D
8．（2025·广东汕头·期中）冠醚是一类皇冠状的分子，可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子。
18- 冠-6 可以通过图示方法制备。下列说法错误的是
2
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A．18-冠-6 分子中 C、O 都采用 sp3 杂化
B．18-冠-6 和碱金属离子通过离子键形成超分子
C．冠醚的空穴结构对离子有选择作用，在有机反应中可作催化剂
D．制取方法中（1）为取代反应，另一种产物为HCl
9．(2025 年1 月•“八省联考”四川卷)下列对有关物质结构或性质的解释不合理的是
选项
实例
解释
A
POCl3和PCl4
+的空间结构
都是四面体形
POCl3和PCl4
+中P 原子轨道的杂化类型均为sp3
B
NO2
+、NO3
-、NO2
-的键角
依次减小
孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的
斥力
C
SiF4、SiCl4、SiBr 4、SiI4
的沸点依次升高
SiX4均为分子晶体，随着相对分子质量增大，范德华力增
大
D
邻硝基苯酚的熔点低于对
硝基苯酚
前者存在分子内氢键，后者存在的分子间氢键使分子间作
用力大于前者
10．（2025•四川宜宾•二模）邻二氮菲（白色粉末）是一种重要的配体，与
发生如下反应：
产物是橙红色配合物，常用于测定微量
的浓度。下列说法正确的是
A. 配离子中6 个氮原子处于同一平面
B. 邻二氮菲是吡啶（
）的同系物
C. 氮原子用
轨道中的孤电子对与
形成配位键
D. 形成配合物后
中部分能级之间的能量差发生了变化
3
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11．镍二硫烯配合物基元的COFs 材料因具有良好的化学稳定性、热稳定性和导电性而应用于电池领域。
一种基于镍二硫烯配合物的单体结构简式如下图所示，下列关于该单体的说法不正确的是
A．Ni 属于d 区元素 B．S 与Ni 形成配位键时，S 提供孤电子对
C．组成元素中电负性最大的是O D．醛基中C 原子的价层电子对数为4
12．（2025•四川泸县五中•二模）被誉为“矿石熊猫”的香花石，是由我国地质学家首次发现，它由前20
号元素中的6 种主族元素组成，其化学式为Y2X3(ZWR4)3T2，其中X、Y、Z 为金属元素，Z 的最外层电子
数与次外层电子数相等，X、Z 位于同一主族，Y、Z、R、T 位于同一周期，R 元素原子的最外层电子数是
次外层电子数的3 倍，T 无正价，X 与R 的原子序数之和是W 的2 倍。下列说法错误的是（ ）
A. 原子半径：Y＞Z＞R＞T
B. 气态氢化物的稳定性：W＜R＜T
C. 最高价氧化物对应水化物的碱性：X＞Z
D. XR2、WR2两种化合物中R 的化合价相同
13．（2025•四川达州•二模）氧化亚铜(Cu2O)是一种重要的无机化工原料，可应用于陶瓷、玻璃和有机合
成催化剂等领域。有研究表明，Cu2O/H2O 体系可以很好地催化叠氮和端炔的反应，反应机理如图1 所示
（含氦五元环为平面结构）。催化剂立方Cu2O 晶胞如图2 所示。
下列说法正确的是
A. N、O、Cu 的第一电离能从大到小的顺序是O＞N＞Cu
B. 由图1，该反应前后，2 号氮原子的杂化轨道类型从sp2转化sp3
C. 由图2，Cu+
配位数为2
D. 由图2，若不同微粒间的最小核间距为apm，则晶体密度为
14．（2025•四川遂宁射洪中学•二模）M、W、X、Y、Z 是五种原子序数依次增大的短周期主族元素，其
原子序数之和为31；其中Y 的核外s 能级电子数等于p 能级电子数，X 的核外电子有4 种空间运动状态；
五种主族元素组成的化合物Q 的结构如图所示。下列说法错误的是
4
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A. 原子半径：X>Y>Z
B. Y 元素组成的最常见单质和M 的单质，在加热条件下生成的化合物中只含离子键
C. Q 的结构存在配位键，除M 外的原子最外层均满足8 电子稳定结构
D. 含X、Y、Z 等元素的化合物
具有较高的熔沸点
15．（2025•成都石室中学•二模）MgO 具有NaCl 型晶体结构，其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，
其结构如图所示，已知晶胞参数a=0.42nm，下列说法不正确的是
A.
位于
构成的八面体空隙中
B. 阴离子半径
C. 晶体的密度为
D. 若将
换为
，晶胞参数变为0.448nm，则
二、非选择题(共4 小题，共55 分)
16．(14 分）（2025·四川成都·模拟预测）我国秦俑彩绘和汉代器物上用的颜料被称为“中国蓝”，直到近
年来人们才研究出来其成分为
，还含有微量硫元素，硫来自天然钡矿BaSO4。合成“中国蓝”
的原料有BaCO3、孔雀石
和沙子。回答下列问题：
（1）氧元素在元素周期表中的位置 ，基态Cu2+的价电子轨道表示式为 。
（2）
的发色中心是以Cu2+为中心离子的配位化合物，其配位原子是 。
（3）SO 中心原子的杂化轨道类型为 ，O—S—O 的键角为 。
（4）CO 为平面结构，其成键方式可看作碳(C)原子的一个
轨道和两个
轨道形成了 个
杂化
轨道，再与三个氧(O)的价层轨道形成了 。CO 和SO2的中心原子均为
杂化，但O—C—O 的键角
大于O—S—O 的键角，其原因是 。
5
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（5）在硅酸盐中
四面体可以图示为
，
的结构式是
可表示图
示为
，
的图式为
，其结构式是 。
17．(14 分)(2025•天津市•二模)碳族元素的单质及化合物在生产中有许多重要用途，请回答下列问题：
（1）基态碳原子核外有______种不同空间运动状态的电子，其中占据最高能级的原子轨道的形状是
_________(填名称)。
（2）已知SiH4和Si3N4中硅元素均为+4 价，则H、N、Si 的电负性由大到小的顺序为 ____________ 。
（3）写出Ge 的基态原子最外层电子轨道表示式：__________________ 。
（4）氮化硅(Si3N4)是一种高温结构陶瓷，其部分空间结构如图所示，结构中每个原子杂化类型相同且均达
到8 电子稳定结构，氮化硅(Si3N4)的晶体类型是 ____________ ，请比较该晶体结构中键角大小：N—Si—
N ______ Si—N—Si(填“＞”、“＜”或“＝”)。
（5）如图表示固态SnCl2形成一维链状聚合的结构，在分子结构中已标出所含的配位键，SnCl2气态时以
单分子形式存在。则固体分子及气体分子中Sn 的杂化轨道类型分别为 ______ 、______ 。
（6）(CH3NH3)PbI3的晶胞结构如图所示：其中B 代表Pb2+，则______代表I﹣。
18．（13 分）（2025·四川眉山·模拟）铁元素在地壳中含量丰富，应用广泛。回答下列问题：
（1）原子核外运动的电子有两种相反的自旋状态，若有一种自旋状态用
，则与之相反的用
，称
为电子的自旋磁量子数，基态Fe 原子核外电子自旋磁量子数的代数和为 。
（2）FeCl3水溶液中
可水解生成双核阳离子
，结构如图所示。该双核阳离子中H
—O—H 键角
(填“大于”、“小于”或“等于”)H2O 中的H—O—H 键角；若对
水溶液
进行加热，该双核阳离子内部首先断开的是 键(填“a”或“b”)。
6
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(3)三硝酸六尿素合铁【
】是一种重要的配合物，用作有机铁肥，简称铁氮
肥。该配合物中所含非金属元素的第一电离能从大到小的顺序为 ，
的空间构型是
；尿素晶体的熔点为132.7℃，比相同摩尔质量的乙酸熔点(16.7℃)高116℃，主要原因是 。
（4）Fe3O4有良好的磁性和光学性能，广泛应用于电子工业和材料工业。Fe3O4晶体中，
围成正四面体
空隙(如：1、3、6、7 围成)和正八面体空隙(如：3、6、7、8、9、12 围成)，Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正
四面体空隙中，Fe2+和另一半Fe3+填充在正八面体空隙中(如图所示)。则正四面体空隙填充率与正八面体空
隙填充率之比为 ，Fe3O4晶胞中有8 个图示结构单元，该晶胞参数为apm，则晶体密度为
(写出含
和NA的计算表达式)。
19．（14 分）电池在人类生产生活中具有十分重要的作用，工业上采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl 和苯胺
等作为原料制备锂离子电池正极材料磷酸亚铁锂(LiFePO4)，采用单晶硅和铜、锗、镓、硒等
的化合物作为制备太阳能电池的原料。
（1）基态硒原子的价层电子排布式是__________________________________________。
（2）图1 表示碳、硅和磷元素的四级电离能变化趋势，其中表示碳元素的曲线是____________(填标号)。
（3）苯胺中N 原子的杂化方式为________，分子中σ 键与π 键的数目比为________。
（4）自然界中含硼元素的钠盐存在于天然矿藏中，其化学式为Na2B4O7·10H2O，它的结构单元是由两个
H3BO3和两个[B(OH)4]－缩合而成的双六元环，应该写成Na2[B4O5(OH)4]·8H2O，其结构如图2 所示，则该晶
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体中不存在的作用是________(填标号)。
A．离子键 B．共价键 C．金属键 D．范德华力 E．氢键
（5）①图3 为铜的某种氯化物晶胞示意图，该物质的化学式是________。原子坐标参数可表示晶胞内部各
原子的相对位置，图3 中各原子坐标参数分别为A(0，0，0)；B(0，1，1)；C(1，1，0)；则D 原子的坐标
参数为___________________________________________。
②图3 晶胞中C 、D 两原子核间距为298 pm ，阿伏加德罗常数的值为NA ，则该晶体密度为
________________ g/cm3(列出计算式即可)。
8
