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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 O16 Na 23 Cl 35.5 Fe 56 Ti 48
一、选择题(每小题只有一个正确选项，共14×3 分)
1．（2024·湖南长沙·模拟预测）W、X、Y、Z、Q 是核电荷数依次增大的短周期元素，由这些元素组成的
阴离子的结构如下图所示。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、X、Y 组成某种阴离子的水溶液可能显酸性
B．第一电离能
C．五种元素中简单离子半径最大的是Q
D．该阴离子中X、Y、Q 的杂化类型相同
2．（2024·湖南邵阳·三模）两种含汞化合物的晶胞结构如图所示，其中甲为四方晶胞结构，乙为立方晶胞
结构。下列说法错误的是
A．甲和乙中Hg2+的配位数之比为3：2
B．乙的化学式为HgS
C．乙中相邻的两个S2-之间的距离为
anm
D．每个甲、乙晶胞中含有的阴离子数目不相等
3．（2025·湖南常德·一模）研究发现，可通过选择不同的阴阳离子组合或改变阴阳离子的结构来调控离子
液体的性质。X 为某有机阳离子，Y 为某无机阴离子，X、Y 的结构如图所示。Y 中所含A、C、B、D、E
元素均为短周期元素，且原子序数依次增大，D 的核外电子排布中只有一个未成对电子。下列说法错误的
是
1
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A．
与
的空间构型均为平面三角形
B．可通过改变X 中烷基的长度调节离子液体的熔沸点
C．第一电离能：
D．可依据等浓度C、E 的最高价氧化物对应的水化物的pH 大小判断C、E 非金属性的强弱
4．（2025·湖南·一模）组成核酸的基本单元是核苷酸，腺嘌呤核苷酸的结构如图所示，下列说法错误的是
A．1mol 腺嘌呤核苷酸最多消耗2molNaOH
B．该分子中含有4 个手性碳原子
C．腺嘌呤核苷酸中N 原子的杂化方式为sp2、sp3杂化
D．该分子能发生氧化反应和消去反应
5．（2025·湖南邵阳·三模）下列有关物质结构和性质的说法正确的是
A．p 能级的能量一定比s 能级的能量高
B．碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的3 倍和2 倍
C．区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行红外光谱实验
D．臭氧是极性分子，它在四氯化碳中的溶解度大于其在水中的溶解度
6．（2025·湖南岳阳·二模）某催化剂结构简式如图所示。下列说法正确的是
A．该配合物中镍的化合价为
B．基态原子的第一电离能关系：
C．该配合物中氯元素以中性氯原子的形式参与配位
D．Ni 元素在周期表中位于第四周期第Ⅷ族
7．（2025·湖南·二模）下列化学用语或图示表示正确的是
2
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A．晶态和非晶态SiO2粉末的X 射线衍射图谱对比：
B．基态29Cu 原子的价层电子轨道表示式：
C．中子数为20 的Ca 原子：
Ca
D．SO
的VSEPR 模型为：
8．（2025·湖南·二模）制备芯片需要大量使用光刻胶。光刻胶又称光致抗蚀剂，是指通过紫外光、电子
束、离子束、X 射线等的照射或辐射，其溶解度发生变化的耐蚀剂刻薄膜材料。如图是某种光刻胶的光交
联反应。下列有关说法正确的是
A．物质甲的单体的分子式为C11H8O2
B．1mol 物质甲与足量H2加成时最多消耗3molH2
C．可利用红外光谱测量有机物的键长、键角
D．该光交联反应属于加成反应
9．（2025·湖南岳阳·一模）氟化铵受热易分解，反应为
。下列有关叙述错误的是
A．标准状况下，
中所含原子数为
B．
晶体中含有氢键
C．
与
中
键角：
D．热稳定性：
10．（2024·湖南娄底·模拟预测）R、W、X、Y、Z 均为短周期元素且原子序数依次增大，基态R 原子有
三个能级，每个能级上电子数相等。W 的简单氢化物可用作制冷剂，X 与Z 同主族，Y 的原子半径是所有
3
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短周期主族元素中最大的。Z 的最外层电子数与核外电子总数之比3 8∶。下列说法正确的是
A．第一电离能： X>W>R
B．X 与Y 可形成离子个数比为1 1∶的化合物
C．简单氢化物的沸点：X<Z
D．简单离子半径：R>W>X>Y
11．（2024·湖南衡阳·模拟预测）X、Y、Z、M 和Q 五种短周期主族元素，原子序数依次增大，X 原子半
径最小，M 半径最大，Z 与Y、Q 相邻，基态Y 的p 轨道半充满，基态Q 原子的最外面有两对未成对电
子，下列说法正确的是
A．第一电离能：X<Y<Z
B．M 与Q 可形成化合物M2Q、M2Q2
C．键能：X2<Y2<Z2
D．YX3与X2Z 空间构型为三角锥形
12．（2024·湖南长沙·模拟预测）某锂离子电池电极材料结构如图。结构1 是钴硫化物晶胞的一部分，可
代表其组成和结构；晶胞2 是充电后的晶胞结构；所有晶胞均为立方晶胞。下列说法正确的是
A．充电前后与S 距离最近的金属原子数目相同
B．晶胞2 中S 与S 的最短距离为
C．结构1 的化学式可表示为
D．晶胞2 和晶胞3 表示同一晶体
13．（2024·湖南衡阳·模拟预测）硫化铜俗称铜蓝，其晶胞结构如图，下列说法错误的是
A．晶体中微粒间作用力有离子键及共价键
B．基态
的价电子排布式为3d9
C．
个数为2 个
D．晶胞中
1 1∶
4
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14．（2025·湖南岳阳·二模）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
，
。晶胞中N 原子均参与形成配位键。下列说法正确的是
A．基态Zn 原子的价电子排布式为
B．
与
的配位数之比为
C．晶胞中
采取
杂化
D．
二、非选择题(共4 小题，共58 分)
15．（2025·湖南·模拟预测）试用物质结构的相关知识解释以下问题：
(1)
(俗称过氧化脲)常温下为白色晶体，易溶于水，其热分解温度为
，在水溶液中会
离解为过氧化氢和尿素，可用作漂白剂。
①
是 (填“极性”或“非极性”)分子，其中氧原子的杂化轨道类型是 杂化。
②
中碳原子的杂化轨道类型是 杂化；
中C、
的电负性大小关系为
(用原子符号由大到小排序)，第一电离能的大小关系为 (用原子符号由大到小排序)。
(2)接近水的沸点的水蒸气，其相对分子质量的测定值比化学式计算出来的相对分子质量大一些，试解释原
因： 。
(3)
可与4-甲基咪唑(
)形成配合物。4-甲基咪唑中，1 号氮原子的孤电子对因参与形成
大
键，电子云密度降低。已知分子中的大
键可用符号
表示，其中m 代表参与形成大
键的原子数
(或轨道数)，n 代表参与形成大
键的电子数(如苯分子中的大
键可表示为
)。
4-
①
甲基咪唑中的大
键可表示为 。
4-
②
甲基咪唑中， (填“1”或“3”)号氮原子更容易与
形成配位键。
(4)
的熔点高于
的熔点为
，其原因是 。
16．（2024·湖南常德·二模）铜及其化合物在生产生活中有着广泛的应用。回答下列问题：
(1)在元素周期表的分区中，铜属于 区，与铜处于同一周期且最外层电子数相同的元素的基态原子
共有 种。
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(2)下列现代分析手段中，可用于检验水中痕量铜元素的是_______(填标号)。
A．X 射线衍射
B．原子光谱
C．质谱
D．红外光谱
(3)在CO 分子中，C 与O 之间形成 个σ 键、 个π 键，在这些化学键中，O 原子共提供了
个电子，过渡金属与O 形成羰基配合物时，每个CO 分子向中心原子提供2 个电子，最终使中心原子的电
子总数与同周期的稀有气体原子相同，称为有效原子序数规则。根据此规则推断，镍与CO 形成的羰基配
合物
中，
。
(4)CuCl2可与某有机多齿配体形成具有较强荧光性能的配合物，其结构简式如图所示。该配合物分子中N
原子的杂化类型为 ，1mol 该有机配体与Cu(Ⅱ)形成的配位键为 mol。
(5)铜催化烯烃硝化反应时会产生NO 。键角：NO NO (填“<”或“=”或“>”)，其原因是
。
(6)近期我国科学家合成了一种电化学性能优异的铜硒化合物，其晶胞结构如图所示。该铜硒化合物的化学
式为 ，其中Cu 元素以Cu+和Cu2+存在，则 (填“①”或“②”)为Cu2+。
17．（2025·湖南·调研）硫代硫酸盐(
)，连三硫酸盐(
)和连四硫酸盐(
)都是采矿废水中常见
的硫代盐，其中硫代硫酸盐最为常见。科技工作者通过悬浮微滴实验，深入探讨了
氧化硫代硫酸盐的反
应机制(如图所示)，这对废水处理和理解气候影响具有重要意义。
6
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请回答下列问题：
(1)基态S 的2p 电子云有 种不同的伸展方向；基态S 中能量最高的电子占据的原子轨道电子云轮廓
图为 。
(2)
、
、
三种物质中，在
中溶解度最小的是 ，
的晶体类型为 晶体。
(3)查阅资料知，
可看成
(
)中的一个O 被S 代替。
①
的空间结构为 ；一定条件下，
中的 (填字母序号)最易可和
配位；
a．O 原子 b．中心S 原子 c．端基S 原子
②写出
的结构式： 。
(4)六水合硫代硫酸镁(
)的晶胞结构与参数如下图所示：
六水合硫代硫酸镁晶体中微粒间的作用力除有离子键、极性共价键外，还有 和 ；若该晶体
的密度为
，则阿伏加德罗常数的值
(
的摩尔质量为
)。
18．（2025·湖南长沙·调研）回答下列问题：
(1)基态Ti 原子价层电子排布式为 。
(2)根据价层电子对互斥模型，
的空间结构为 。
(3)已知
为平面结构，存在顺反异构，25℃时在水中溶解度分别为0.2577g 和0.0366g，请画出
水中溶解度为0.0366g 的空间结构 。
(4)
和
的反应与
和
的反应相似，请写出
与足量的
反应生成产物的电子式 。
(5)
均可作为配体，则三者中配位能力最强的是 。
(6)图示
结构中键角1、2、3 由小到大的顺序是 (填序号)。
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(7)纳米
是一种应用广泛的催化剂，纳米
催化的一个实例如图所示。
化合物乙的分子中采取
杂化方式的原子个数为 。
8
