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专题05 物质结构与性质 元素推断
1．（2023·山东卷）下列分子属于极性分子的是
A．
B．
C．
D．
【答案】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。
2．（2023·北京卷）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
键
B．三种物质中的碳原子都是
杂化
C．三种物质的晶体类型相同
D．三种物质均能导电
【答案】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。
3．（2023·湖南卷）下列有关物质结构和性质的说法错误的是
A．含有手性碳原子的分子叫做手性分子
B．邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点
C．酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可发生水解反应
D．冠醚(18-冠-6)的空穴与K+尺寸适配，两者能通过弱相互作用形成超分子
【答案】D
【详解】A．手性分子中含有手性碳原子，可以利用分子中知否含有手性碳原子区分物质是否含有手性，A
正确；
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基和氨基，在碱性条件下反应生成羧酸盐和氨气，二者均为水解反应，C
正确；
D．冠醚(18-冠-6)的空穴大小为260~320pm，可以适配K+(276pm)、Rb+(304pm)，冠醚与离子之间以配位键
的形式结合，属强相互作用，D 错误；
故答案选D。
4．（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。
5．（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。
6．（2023·山东卷）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
的键长比
短
D．1mol(CF)x中含有2xmol 共价单键
【答案】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。
7．（2023·湖北卷）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：
(1040℃)远高于
(178℃升华)
晶体类型
C
酸性：
(
)远强于
(
)
羟基极性
D
溶解度(20℃)：
(29g)大于
(8g)
阴离子电荷
【答案】D
【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。
8．（2023·湖南卷）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
。阿
伏加德罗常数的值为
。下列说法错误的是
A．晶体最简化学式为
B．晶体中与
最近且距离相等的
有8 个
C．晶胞中B 和C 原子构成的多面体有12 个面
D．晶体的密度为
【答案】C
【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，
位于晶胞体心，Ca 位于定点，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。
9．（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
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。
10．（2023·辽宁卷）晶体结构的缺陷美与对称美同样受关注。某富锂超离子导体的晶胞是立方体(图1)，
进行镁离子取代及卤素共掺杂后，可获得高性能固体电解质材料(图2)。下列说法错误的是
A．图1 晶体密度为
g∙cm-3
B．图1 中O 原子的配位数为6
C．图2 表示的化学式为
D．
取代产生的空位有利于
传导
【答案】C
【详解】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。
11．（2023·新课标卷）一种可吸附甲醇的材料，其化学式为
，部分晶体结构
如下图所示，其中
为平面结构。
下列说法正确的是
A．该晶体中存在N-H…O 氢键
B．基态原子的第一电离能：
C．基态原子未成对电子数：
D．晶体中B、N 和O 原子轨道的杂化类型相同
【答案】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
；
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。
12．（2023·全国甲卷）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：
B．简单氢化物的沸点：
C．
与
可形成离子化合物
D．
的最高价含氧酸是弱酸
【答案】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。
13．（2023·全国乙卷）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气体生成。W、
X、Y 原子序数依次增大。简单离子
与
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
、
B．原子半径大小为
C．YX 的水合物具有两性
D．W 单质只有4 种同素异形体
【答案】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。
14．（2023·湖南卷）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
【答案】C
【分析】根据题中所给的信息，基态X 原子s 轨道上的电子式与p 轨道上的电子式相同，可以推测X 为O
元素或Mg 元素，由荧光粉的结构可知，X 主要形成的是酸根，因此X 为O 元素；基态X 原子中未成键电
子数为2，因此Y 的未成键电子数为1，又因X、Y、Z、W 的原子序数依次增大，故Y 可能为F 元素、Na
元素、Al 元素、Cl 元素，因题目中给出W 为金属元素且荧光粉的结构中Y 与W 化合，故Y 为F 元素或Cl
元素；Z 原子的未成键电子数为3，又因其其原子序大于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，几乎没有氧化性，D 错误；
故答案选C。
15．（2023·浙江卷）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：
B．电负性：
C．Z、W 原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径：
D．
与水反应生成产物之一是非极性分子
【答案】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。
综上所述，答案为A。
16．（2023·辽宁卷）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
B．第一电离能
C．Q 的氧化物是两性氧化物
D．该阴离子中含有配位键
【答案】AB
【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 错误；
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AB。
17．（2023·湖北卷）W、X、Y、Z 为原子序数依次增加的同一短周期元素，其中X、Y、Z 相邻，W 的核
外电子数与X 的价层电子数相等，
是氧化性最强的单质，4 种元素可形成离子化合物
。下
列说法正确的是
A．分子的极性：
B．第一电离能：X<Y<Z
C．氧化性：
D．键能：
【答案】A
【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。
1．（2023·重庆·统考模拟预测）三星堆遗址出土了大量的青铜器，其主要成分为Cu、Sn、Pb，还含少量
Fe、As、O 等元素。对上述有关元素，下列说法正确的是
A．基态Cu 原子的价层电子轨道表示式为
B．基态Fe 原子最高能级的轨道形状为哑铃形
C．第一电离能最大的是As
D．电负性最大的是O
【答案】D
【解析】A．基态铜原子的价层电子排布式为3d104s1，基态Cu 原子的价层电子轨道表示式为
，A 错误；
B．基态Fe 原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，最高能级为3d，轨道形状为花瓣形，B 错误；
C．Cu、Sn、Pb、Fe、As、O 中O 的第一电离能最大，C 错误；
D．Cu、Sn、Pb、Fe、As、O 中O 的电负性最大，D 正确；
故答案选D。
2．（2023·广东湛江·统考一模）硅与碳同主族，是构成地壳的主要元素之一，下列说法正确的是
A．单质硅和金刚石中的键能：
B．
和
中
化合价均为-4 价
C．
中Si 原子的杂化方式为sp
D．碳化硅硬度很大，属于分子晶体
【答案】A
【解析】A．原子半径：Si＞C，键长：Si-Si＞C-C，则键能：Si-Si＜C-C，故A 正确；
B．H 的电负性大于Si，SiH4中Si 的化合价为
价，故B 错误；
C．SiO2中Si 的价层电子对数为4，原子的杂化方式为sp3杂化，故C 错误；
D．碳化硅的硬度很大，属于共价晶体，故D 错误；
故选A。
3．（2023·浙江·二模）三氟化氯(
)是极强助燃剂，能发生自耦电离：
，其分子的
空间构型如图，下列推测合理的是
A．
分子的中心原子杂化轨道类型为
B．
与
反应生成
和
C．
分子是含有极性键的非极性分子
D．
比
更易发生自耦电离
【答案】D
【解析】A．三氟化氯中氯原子的价层电子对数为5，杂化方式不可能为sp2杂化，故A 错误；
B．由三氟化氯是极强助燃剂可知，三氟化氯与铁反应生成氯化铁和氟化铁，故B 错误；
C．由图可知，三氟化氯是结构不对称的三角锥形分子，属于含有极性键的极性分子，故C 错误；
D．溴元素的电负性小于氯元素，溴氟键的极性强于氯氟键，则三氟化溴比三氟化氯更易发生自耦电离，
故D 正确；
故选D。
4．（2023·山东·潍坊一中校联考模拟预测）钴(Co)在化学上称为铁系元素，其化合物在生产生活中应用广
泛。以甲醇为溶剂，Co2+可与色胺酮分子配位结合形成对DNA 具有切割作用的色胺酮钴配合物(合成过程
如图所示)，下列说法错误的是
A．色胺酮分子中所含元素第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞H＞C
B．色胺酮分子中N 原子均为sp3杂化
C．色胺酮钴配合物中钴的配位数为4
D．X 射线衍射分析显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个CH3OH 分子，CH3OH 是通过氢键作用与色胺
酮钴配合物相结合
【答案】B
【解析】A．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p 轨道为稳定的半充满结构，元素
的第一电离能大于O，则第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C，氢原子的原子半径小，核外电子受到原
子核的引力大于碳原子，失去1 个电子消耗的能量大于碳，第一电离能大于大于碳，则元素第一电离能由
大到小的顺序为N＞O＞H＞C，故A 正确；
B．由结构简式可知，色胺酮分子中形成双键的氮原子的杂化方式为sp2杂化，故B 错误；
C．由结构简式可知，色胺酮钴配合物中钴离子与2 个氮原子和2 个氧原子形成配位键，的配位数为4，故
C 正确；
D．甲醇分子中的羟基可以形成氢键，则X 射线衍射分析显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个甲醇分子
说明甲醇通过氢键作用与色胺酮钴配合物相结合，故D 正确；
故选B。
5．（2023·浙江嘉兴·统考二模）
(三氟化硼)熔点-127℃，沸点-100℃，水解生成
(硼酸，结构如
图)和
(氟硼酸)，与氨气相遇立即生成白色的
(氨合三氟化硼)固体。下列说法不正确的是
A．
和
中心硼原子杂化方式不同
B．
晶体含有6mol 氢键
C．
显酸性原因：
D．
结构式为
【答案】B
【解析】A．
中心原子价层电子对数为3+
=3，
中心原子价层电子对数为4+
=4，二者中心硼原子杂化方式不同，故A 正确；
B．1 个
参与6 个氢键的形成，每个氢键形成于两个硼酸分子之间，则1mol
晶体中含有6mol
=3mol 氢键，故B 错误；
C．
是一元弱酸，在水溶液中电离产生H+使溶液呈酸性，电离方程式为：
，故C 正确；
D．NH3中N 原子为sp3杂化，N 原子上有一对孤电子对，BF3中B 原子为sp2杂化，杂化轨道与F 原子形成
3 个共价键，故有一个2p 空轨道，与NH3形成配位键，
结构式为
，故D 正确；
故选B。
6．（2023·河北沧州·统考一模）一种理想的激光基质材料M 由元素钾、镁和氟组成。晶体M 的晶胞如图
所示，已知：晶胞参数为
。下列有关该晶体的说法错误的是
A．晶胞中K、
、F 的原子个数比为1∶1∶3
B．与K 等距离且最近的F 的数目为6
C．在M 晶胞结构的另一种表示中，若K 位于晶胞的体心，则F 位于棱心
D．该晶体的密度为
【答案】B
【解析】A．晶胞中，钾原子位于顶点，镁原子位于体心，氟原子位于面心，则晶胞中
的原子
个数比为1∶1∶3，选项A 正确；
B．与K 等距离且最近的F 位于面心，共有12 个，选项B 错误；
C．在M 晶胞结构的另一种表示中，若K 位于晶胞的体心，则F 位于棱心，
位于顶点，选项C 正确；
D．根据均摊法确定晶胞中含8
=1 个K,1 个
,6
=3 个F,该晶体的密度
，选项D 正确；
答案选B。
7．（2023·黑龙江哈尔滨·哈尔滨三中校考二模）锂离子电池的正负极一般采用可逆嵌锂－脱锂的材料。尖
晶石结构的LiMn2O4是一种常用的正极材料。已知一种LiMn2O4晶胞可看成由A、B 单元按III 方式交替排
布构成，“○”表示O2−。下列说法不正确的是
A．充电时，LiMn2O4电极发生电极反应LiMn2O4−xe－＝Li1−xMn2O4＋xLi＋
B．充电和放电时，LiMn2O4电极的电势均高于电池另一极
C．“●”表示的微粒是Mn
D．每个LiMn2O4晶胞转化为Li1−xMn2O4时转移8x 个电子
【答案】C
【解析】A．LiMn2O4是一种常用的正极材料，则充电时，LiMn2O4为阳极，LiMn2O4电极发生电极反应
LiMn2O4−xe－＝Li1−xMn2O4＋xLi＋，故A 正确；
B．放电时，LiMn2O4电极为正极，电势高于负极电势，充电放电时，LiMn2O4电极为阳极，电势高于阴极
的电势，故B 正确；
C．根据A 的结构分析小黑球有
个，氧离子有4 个，B 的结构分析小黑球有
，氧离
子有4 个，三角形有4 个，整个晶胞中小黑球有
，氧离子有32 个，三角形有16 个，它
们之比8:16:32=1:2:4，因此整个晶胞中“●”表示的微粒是Li，故C 错误；
D．根据LiMn2O4−xe－＝Li1−xMn2O4＋xLi＋，每个晶胞的组成为Li8Mn16O32，所以每个LiMn2O4晶胞转化为
Li1−xMn2O4时转移8x 个电子，故D 正确。
综上所述，答案为C。
8．（2023 春·辽宁锦州·高三校联考阶段练习）Li、Fe、Se 可形成新型超导材料，晶胞如图所示(Fe 原子均
位于面上)。晶胞棱边夹角均为90°，X 的坐标为(0，1，
)，Y 的坐标为(
，
，
)，设NA为阿伏伽
德罗常数的值。下列说法正确的是
已知：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，称作原子分数坐标
A．基态Fe 原子的核外电子排布式为[Ar]3d54s2
B．坐标为(
，1，
)的原子是Li 原子
C．Se 原子X 与Se 原子Y 之间的距离为
nm
D．该晶体的密度为
g·cm-3
【答案】C
【解析】A．Fe 为26 号元素，基态Fe 原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2，故A 错误；
B．由晶胞结构可知坐标为(
，1，
)的原子是Z 原子，即Fe 原子，故B 错误；
C．Se 原子X 与Se 原子Y，沿x 轴方向的距离为
，沿y 轴方向的距离为
，沿z 轴方向的距离为
，两
点间的距离为
nm，故C 正确；
D．Li 原子有8 位于顶点，1 个位于体心，个数为：
，Fe 有8 个位于面上，个数为
，Se
原子8 个位于棱上，2 个位于体内，个数为：
，晶胞的质量为：
g，
晶胞体积为：
×10-21 cm3，密度为：
g·cm-3，故D 错误；
故选：C。
9．（2023·福建龙岩·统考模拟预测）X、Y、Z、W 是原子序数依次增大的短周期元素，X、Y 可以构成
[YX4]+，W 的价电子排布式为(n+1)sn(n+1)p(n+2)，Z、W 同主族且能构成如图所示的阴离子(Rm-)。以下说法
正确的是
A．[YX4]+中不存在配位键
B．Rm-有很好的热稳定性
C．电负性Y＞Z＞W＞X
D．m=2
【答案】D
【分析】W 的价电子排布式为(n+1)sn(n+1)p(n+2)，s 能级上最多容纳2 个电子，n=2，W 的价电子排布式为
3s23p4，即W 为S，Z、W 同主族，即Z 为O，根据阴离子模型，该阴离子为S2O
，X、Y 构成[YX4]+，该
离子为NH ，即X 为H，Y 为N；
【解析】A．NH 中存在配位键，故A 错误；B．根据结构，S2O
中存在过氧键“-O-O-”，过氧键易断裂，
因此该离子的热稳定性较差，故B 错误；C．根据上述分析，X 为H，Y 为N，Z 为O，W 为S，同周期从
左向右非金属性增强，O 的非金属性强于N，因此O 的电负性大于N，故C 错误；D．该阴离子为S2O
，
m=2，故D 正确；答案为D。
10．（2023·北京海淀·统考二模）四种常见元素基态原子的结构信息如下表。下列大小关系不一定正确的
是
元素
X
Y
Z
Q
结构信
息
有5 个原子轨道填充有电子，有3
个未成对电子
有8 个不同运动状
态的电子
能级上有2
个电子
价电子排布式为
A．电负性：
B．第一电离能：
C．单质的硬度：
D．最高价含氧酸的酸性：
【答案】C
【分析】X 由有5 个原子轨道填充有电子，有3 个未成对电子，可知X 的核外电子排布式为1s22s22p3，X
为N；Y 有8 个不同运动状态的电子，则Y 有8 个核外电子，Y 为O；Z 的核外电子排布式为1s22s22p2，则
Z 为C；Q 的价电子排布式为 3d104s1，则Q 为Cu。
【解析】A．同周期从左到右电负性依次增大，则电负性O＞N，A 项正确；
B．N 为半充满状态，比较稳定，第一电离能大于O，B 项正确；
C．C 有多种同素异形体，比如金刚石、石墨等，石墨的硬度小于Cu，而金刚石的硬度大于Cu，C 项不一
定正确；
D．N 的最高价含氧酸为HNO3，C 的最高价含氧酸为H2CO3，酸性HNO3＞H2CO3，D 项正确。
答案选C。
11．（2023·广西柳州·统考三模）短周期元素W、X、Y、Z 在周期表中的相对位置如图所示，且四种元素
的原子最外层电子数之和为24。下列说法正确的是
W
X
Y
Z
A．简单氢化物的沸点：Y＞X
B．X 和Z 结合可形成3 种以上的化合物
C．简单离子半径大小：Z＞Y＞X
D．W、Z 形成的简单氢化物所含化学键类型不一样
【答案】B
【分析】短周期元素W、X、Y、Z，设元素X 的原子最外层电子数为a，则W 的原子最外层电子数为
a−1，X、Y 为同主族元素，元素Y 的原子最外层电子数为a，元素Z 的原子最外层电子数为a+1，故
a−1+a+a+a+1=24，a=6，所以W 为N，X 为O，Y 为S，Z 为Cl。
【解析】A．X、Y 的简单氢化物分别为H2O、H2S，水中存在分子间氢键，所以熔沸点H2O>H2S，A 错误；
B．O 与Cl 结合，O 呈-2 价，Cl 可呈+1、+3、+4、+5、+7 等，故可结合成Cl2O、Cl2O3、ClO2、Cl2O5、
Cl2O7等，B 正确；C．简单离子Cl-、S2-、O2-，Cl-与S2-层数相同，S2-的质子数小于Cl-，故离子半径Cl-
<S2-，C 错误；D．W、Z 形成的简单氢化物为NH3、HCl 均只含极性共价键，D 错误；故选B。
12．（2023·广东深圳·统考二模）同一短周期部分主族元素的第一电离能随原子序数递增的变化趋势如图
所示，下列说法正确的是
A．a 元素可能是Li 或Na
B．a→e 元素的最高正化合价依次升高
C．c 对应的元素可形成共价晶体
D．基态e 原子的价层电子的轨道表示式为：
(
或3)
【答案】C
【分析】根据同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势，ⅡA 与ⅢA、ⅤA 与ⅥA 反常可知，a 为
ⅡA，b 为ⅢA，c 为ⅣA，d 为ⅤA，e 为ⅥA，据此分析解题。
【解析】A．由分析可知，a 为ⅡA 元素，故a 元素可能是Be 或Mg，A 错误；
B．由分析可知，a 为ⅡA，b 为ⅢA，c 为ⅣA，d 为ⅤA，e 为ⅥA，但O 无最高正价，故a→e 元素的最
高正化合价不一定依次升高，B 错误；
C．由分析可知，c 为ⅣA 即为C 或者Si，则c 对应的元素可形成金刚石和晶体硅均为共价晶体，C 正确；
D．由分析可知，e 为ⅥA，基态e 原子的价层电子的轨道表示式为：
(
或3)，D
错误；
故答案为：C。
13．短周期主族元素X、Y、Z、W、T 的原子序数依次增大，其中，X 存在不含中子的核素，基态Y 原子
2p 能级含2 个空轨道，Z 与T 位于同一主族，二者可形成三原子、四原子的二元化合物，W 存在两种常见
单质，其中一种在空气中易发生自燃。下列说法正确的是
A．简单离子半径：
B．可发生自燃的W 单质中，键角为
C．Y 的最高价含氧酸为三元酸
D．电负性：
【答案】A
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W、T 的原子序数依次增大，X 存在不含中子的核素，则X 为H；基
态Y 原子2p 能级含2 个空轨道，则Y 为B；Z 与T 位于同一主族，二者可形成三原子、四原子的二元化合
物，则Z 为O、T 为S，形成的三原子、四原子的二元化合物分别为二氧化硫、三氧化硫；W 存在两种常
见单质，其中一种在空气中易发生自燃，则两种单质分别为白磷和红磷，W 为P。
【解析】A．离子核外电子层结构不同时，电子层数越多，离子半径越大；离子核外电子层结构相同时，
原子序数越小，离子半径越大，则简单离子半径：
，A 正确；B．白磷为正四面体结构，
，键角为60°，B 错误；C．Y 的最高价含氧酸为
，为一元弱酸，C 错误；D．元素
的非金属性越强，电负性越强，非金属性：
，则电负性：
，D 错误；故选A。
14．（2023·河南·校联考三模）W、X、Y、Z 是原子序数依次增大的短周期主族元素，W 与X 的原子序数
之和是Y 的一半，m、n、p 均是这些元素组成的常见二元气体化合物，其中常温下，0.01mol·L-1p 溶液的
pH 为2；X、Y、Z 的单质分别为甲、乙、丙，其中乙能存在于火山喷口附近，它们之间的转化关系如图所
示。下列说法正确的是
A．沸点：甲>乙
B．X、Y、Z 在自然界均以游离态存在
C．Q 中既含离子键又含共价键
D．m、n、p 的水溶液均显酸性
【答案】C
【分析】W、X、Y、Z 是原子序数依次增大的短周期主族元素，W 与X 的原子序数之和是Y 的一半，m、
n、p 均是这些元素组成的常见二元气体化合物，其中常温下，0.01mol·L-1p 溶液的pH 为2，则为p 为一元
强酸，则p 为HCl；X、Y、Z 的单质分别为甲、乙、丙，其中乙能存在于火山喷口附近，乙为S 单质，则
Y 为S 元素，Z 为Cl 元素，丙为氯气，W 为H 元素，W 与X 的原子序数之和是Y 的一半，则X 为N 元素；
综上，推知，n 为NH3，m 为H2S，p 为HCl，q 为NH4Cl，甲为N2，乙为S，丙为Cl2。
【解析】A．甲、乙、丙分别为N2、S、Cl2，S 为固体，沸点S>N2，即乙>甲，选项A 错误；
B．X、Y、Z 为N、S、Cl，Cl 在自然界以化合物形式存在，选项B 错误；
C．NH4Cl 中存在离子键和共价键，选项C 正确；
D．NH3的水溶液显碱性，
，选项D 错误；
答案选C。
15．短周期主族元素X、Y、Z、R 的原子半径依次减小，X、Y、Z 位于同周期，Z 和R 位于同主族，R 的
单质能与水发生置换反应。向
和
的混合溶液中滴加NaOH 溶液，生成沉淀的质量与NaOH 溶液体
积的关系如图所示。下列说法正确的是
A．第一电离能：
B．最简单氢化物沸点：
C．一定条件下
与氨分子能形成配合物
D．Z 的含氧酸根离子中Z 的杂化类型不同
【答案】C
【分析】X、Y、Z 位于同周期，结合图中信息，先生成沉淀后沉淀部分溶解，说明是氯化镁和氯化铝，则
X 为Mg、Y 为Al、Z 为Cl，Z 和R 位于同主族，R 的单质能与水发生置换反应，则R 为F。
【解析】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Mg 的第一电离能大于Al 的第一电离能，故A 错误；B．HF 分子间存在氢键，HF 的沸点高于HCl
的，故B 错误；C．
属于缺电子分子，有空轨道，
中N 上有孤电子对，一定条件下
与
能形成配合物，故C 正确；D．
、
、
、
中氯原子的价层电子对数都为4，都采取
杂
化，故D 错误。综上所述，答案为C。
16．（2023·广东佛山·统考二模）离子液体是室温下呈液态的离子化合物。由原子序数依次增大的短周期
主族元素X、Y、Z、W、R 组成的一种离子液体的结构如图所示，W 的简单氢化物易液化，可用作制冷剂，
R 的简单阴离子含10 个电子。下列说法正确的是
A．电负性：R＞X＞Z
B．氢化物的沸点：R＞Z
C．分子YR3的空间构型为三角锥形
D．最高价含氧酸的酸性：W＞Z
【答案】D
【分析】离子液体是室温下呈液态的离子化合物。由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、W、
R 组成的一种离子液体的结构如图所示，W 的简单氢化物易液化，可用作制冷剂，则W 为N，X、R 有1
个价态，则X 为H，R 的简单阴离子含10 个电子，则R 为F，Z 有四个价键，则Z 为C，Y 得到一个电子
形成四个价键，则Y 为B。
【解析】A．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：R＞Z＞
X，故A 错误；
B．HF 虽存在分子间氢键，若C 的氢化物是固体，则氢化物的沸点可能为：Z＞R，故B 错误；
C．分子YR3(BF3)夹层电子对数为3+0=3，其空间构型为平面三角形，故C 错误；
D．根据非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物酸性越强，氮的非金属性比碳强，则最高价含氧酸的
酸性：W(硝酸)＞Z(碳酸)，故D 正确。
综上所述，答案为D。
17．（2023·辽宁·模拟预测）X、Y、Z、W 是原子序数依次增大的前四周期元素，X 元素的简单氢化物能
与其最高价氧化物对应水化物反应生成盐； Y 元素原子的核外电子只有8 种运动状态；Z 为短周期金属元
素，其简单离子的半径在同周期中最小；基态W 原子的未成对电子数为6。下列说法错误的是
A．第一电离能： X>Y> Z
B．键角
>
C．W 为第四周期d 区元素
D．X 和Y 的最简单气态氢化物中，前者更易液化
【答案】D
【分析】X、Y、Z、W 是原子序数依次增大的前四周期元素，X 元素的简单氢化物能与其最高价氧化物对
应水化物反应生成盐；X 是N 元素；Y 元素原子的核外电子只有8 种运动状态，Y 是O 元素；Z 为短周期
金属元素，其简单离子的半径在同周期中最小，Z 是Al 元素；基态W 原子的未成对电子数为6，W 是Cr
元素。
【解析】A．Al 是金属元素，第一电离能最小，N 原子2p 能级半充满，结构稳定，第一电离能大于同周期
相邻元素，所以第一电离能： N>O>Al，故A 正确；
B．
中N 原子价电子对数为
，无孤电子对；
中N 原子价电子对数为
，有1 个孤电
子对，所以键角
>
，故B 正确；
C．W 是Cr 元素，价电子排布为3d54s1，为第四周期d 区元素，故C 正确；
D．NH3常温下为气体，H2O 常温下为液体，H2O 的沸点大于NH3，H2O 更易液化，故D 错误；
选D。
