【期中复习】2023-2024学年（人教版2019）高二化学下册期中专题训练 专题01 物质结构与性质训练.zip

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01原子核外电子排布
【例1-1】下列关于原子结构的叙述错误的是
A．C中质子数是27，中子数是33B．基态氮原子的最高能级上有5个电子
C．各电子层含有的原子轨道数为n2D．s、p、d能级所含有的原子轨道数分别是1、3、5
【答案】B
【解析】A．C中质子数是27，中子数是60—27=33，故A正确；
B．氮元素的原子序数为7，价电子排布式为2s22p3，最高能级2p上有3个电子，故B错误；
C．由电子云的伸展方向可知，各电子层含有的原子轨道数为n2，故C正确；
D．电子云的伸展方向与原子轨道数相等，则s、p、d能级所含有的原子轨道数分别是1、3、5，故D正确；
故选B。
【例1-2】（江西省吉安市双校联盟2022-2023学年高二下学期期中）短周期元素R基态原子最外层的p能级上有2个未成对电子。下列关于基态R原子的描述正确的是
A．基态R原子核外电子的电子云轮廓图有两种：球形和哑铃形
B．基态R原子的价层电子排布式为ns2np2(n＝2或3)
C．基态R原子的原子轨道总数为9
D．基态R原子的轨道表示式为
【答案】A
【分析】由“短周期元素R基态原子最外层的p能级上有2个未成对电子”可知，可能有两种情况：p能级上只有2个电子，R为第ⅣA族元素，C或Si；p能级上有4个电子，R为第ⅥA族元素，O或S，由此可知：
【解析】A．基态R原子核外电子的电子云轮廓图有两种：球形和哑铃形，A正确；
B．基态R原子的价层电子排布式还可能为ns2np4，B错误；
C．R元素一共有4种可能，C错误；
D．R元素还有可能为C，D错误；
故选A。
【例1-3】下列表示不正确的是
A．Cu的简化电子排布式：
B．轨道电子云轮廓图为：
C．核外电子按能量分为不同的能层：如1s、2s、2p、3d等
D．氧的基态原子的轨道表示式：
【答案】C
【解析】A．Cu是29号元素，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，其简化电子排布式为[Ar]3d104s1，故A正确；
B．p轨道是哑铃型，在X轴方向上，所以其电子云轮廓图是正确的，故B正确；
C．能层可表示为K、L、M、N等，能级才用s、p、d等来表示，故C错误；
D．氧是8号元素，电子排布式是1s22s22p4，根据电子在能级上的排布规则可知，其基态原子的轨道表示式是正确的，故D正确；
故本题选C．
【变式1-1】下列关于核外电子排布及运动状态的说法正确的是
A．电子云图中的小点越密，表示电子在原子核外某处单位体积内出现的概率越大
B．基态N原子的核外电子排布式违反了能量最低原理
C．基态的核外电子存在25种运动状态
D．在原子中第n电子层含有的原子轨道数为
【答案】A
【解析】A．电子云图中的小点代表电子在此处出现的概率，小点越密，表示电子出现的概率越大，故A正确；
B．违反了洪特规则，B项错误；
C．基态的核外电子存在23种运动状态，C项错误；
D．在原子中第n电子层含有的原子轨道数为，D项错误；
故选：A。
【变式1-2】下列有关电子排布图的表述正确的是
A． 可表示单核10电子粒子基态时电子排布
B．此图错误，违背了泡利原理
C．表示基态N原子的价电子排布
D．表示处于激发态的B的电子排布图
【答案】A
【解析】A．根据能量最低原理，可表示单核10电子粒子基态时电子排布，故A正确；
B．此图错误，违背了洪特规则，故B错误；
C．表示基态N原子的价电子排布图为，故C错误；
D．表示基态B的电子排布图，故D错误；
选A。
【变式1-3】按要求回答下列问题：
(1)Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3+价层电子排布式为
(2)Cu2+基态核外电子排布式为
(3)Zn原子核外电子排布式为
(4)氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为
(5)C基态原子核外电子排布式为
【答案】(1)4f5
(2)1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9
(3)1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2
(4)
(5)1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2
【解析】（1）Sm的价层电子排布式为4f66s2，其失去3个电子得到Sm3+，价层电子排布式为4f5；
（2）基态Cu原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1；失去2个电子得到Cu2+，其基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9；
（3）Zn为30号元素，原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2；
（4）氮为7号元素，其原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为 ；
（5）C为27号元素，基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2。
02原子结构与元素的性质
【例2-1】（河南省郑州市第一中学2022-2023学年高二下学期期中）现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：
①1s22s22p63s23p4 ②1s22s22p63s23p3 ③1s22s22p3 ④1s22s22p5
则下列有关比较中正确的是（ ）
A．第一电离能：④>③>①>②
B．原子半径：②>①>③>④
C．电负性：④>③>②>①
D．最高正化合价：④>③=②>①
【答案】B
【分析】根据基态原子的电子排布式，①1s22s22p63s23p4是S元素；②1s22s22p63s23p3是P元素；③1s22s22p3是N元素；④1s22s22p5是F元素，据此分析解答。
【解析】A．P的3p轨道为半充满状态，所以第一电离能P>S，第一电离能④>③>②>①，A选项错误；
B．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，质子数越多半径越小，所以原子半径：②>①>③>④，B选项正确；
C．非金属性越强，电负性越大，非金属性：F>N>S>P，则电负性：④>③>①>②，C选项错误；
D．最高正化合价等于最外层电子数，F元素没有正价，所以最高正化合价：①>③＝②，D选项错误；
答案选B。
【例2-2】（江西省吉安市双校联盟2022-2023学年高二下学期期中）以下部分元素为短周期元素，其原子半径及主要化合价见下表。
下列有关说法正确的是
A．简单离子的半径：Y >X>Z
B．气态氢化物的热稳定性：W>Z
C．Y与Z形成的化合物可能具有强氧化性
D．常温下，W单质的分子间作用力小于T单质
【答案】C
【分析】Z和W最外层电子均为6，且Z原子半径小，所以Z为O；W为S；T元素最外层电子书为7，其原子半径介于Z和W之间，所以T为F；X和Y最外层电子均为1，且半径均大于Z，Y元素半径大于W；所以X为Na，Y为K。
【解析】A．据分析可知，Y为K；Z为O；X为Na，电子层结构相同的离子，随着核电荷数的增大，离子半径减小；所以简单离子的半径：Y>Z>X，A错误；
B．W为S；Z为O；电负性大小为Z>W，所以气态氢化物的热稳定性：Z>W，B错误；
C．Y为K；Z为O；K和O形成的过氧化钾即可以做氧化剂又可以做还原剂，C正确；
D．W为S；T为F；S单质为分子晶体；F单质为分子晶体；分子晶体之间作用力与分子量大小有关，S是以S8存在，F以F2存在，所以W单质的分子间作用力大于T单质，D错误。
故选C。
【变式2-1】（河北省保定市唐县一中2022-2023学年高二下学期期中）祖母绿(主要成分)被称为宝石之王，与其相似的天然绿色宝石有萤石[主要成分]、磷灰石[主要成分]。下列说法正确的是
A．半径大小：B．电负性大小：
C．电离能大小：D．碱性强弱：
【答案】B
【解析】A．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则铝离子的离子半径小于氧离子，故A错误；
B．同周期元素，从左到右元素的非金属性依次增强，电负性依次增大，则磷元素的电负性大于硅元素，故B正确；
C．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，则氟原子的第一电离能大于氧原子，故C错误；
D．同周期元素，从左到右元素的金属性依次减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱，同主族元素，从上到下元素的元素的金属性依次增强，最高价氧化物对应水化物的碱性依次增强，则氢氧化钙的碱性强于氢氧化铝，故D错误；
故选B。
【变式2-2】（2023春·江西赣州·高二江西省全南中学校考期末）W、X、Y、Z是原子序数依次增大的4种短周期元素，其原子结构如表：
下列说法不正确的是
A．原子半径：Z＞X＞Y
B．第一电离能：X＞Y＞W
C．W的最简单气态氢化物比X的最简单气态氢化物稳定
D．ZY2和WY2在水中的溶解度较大的是ZY2
【答案】C
【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的4种短周期元素，W基态原子L层电子数是K层电子数的2倍，W是C；X原子核外p电子数比s电子数少1，X是N；Y原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子，原子序数大于氮元素，Y是O；Z原子核外的M层中只有两对成对电子，Z是S，据此解答。
【解析】A．同周期自左向右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，所以原子半径：S＞N＞O，A正确；
B．非金属性越强，第一电离能越大，由于氮元素的2p轨道电子处于半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，第一电离能：N＞O＞C，B正确；
C．非金属性氮元素强于碳元素，所以N的最简单气态氢化物比C的最简单气态氢化物稳定，C错误；
D．SO2易溶于水，CO2能溶于水，在水中的溶解度较大的是SO2，D正确；
答案选C。
03共价键的相关判断
【例3-1】下列关于共价键的说法正确的是
A．H2O和H2O2分子内的共价键均是s-p键
B．N2分子内的共价键电子云形状均是镜面对称
C．H2、Cl2、HCl分子内的键均无方向性
D．共价化合物一定含键，可能含键
【答案】D
【解析】A．H2O2分子内的共价键还有p-p σ键，故A错误；
B．N2分子内的共价键包括σ键和π键，所以其电子云形状既有镜面对称也有轴对称，故B错误；
C．Cl2、HCl分子内的σ键均有方向性，故C错误；
D．共价化合物一定含键，可能含键，比如氢气只有含键，而氧气、氮气含有键，也含有键，故D正确。
综上所述，答案为D。
【例3-2】代表阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是
A．24 g石墨中含有个σ键
B．1 ml金刚石中含有个σ键
C．62 g白磷()中含有个非极性键
D．0.5 ml雄黄(，结构为)含有个键
【答案】A
【解析】A．24g石墨的物质的量为，在石墨晶体中一个碳原子形成3个C-C键，每个C-C键由2个碳原子构成，因此24g石墨中含有C-C键的物质的量为2ml×3×=3ml，故1ml石墨中含3NA个σ键，选项A正确；
B．在金刚石中每个C原子形成四个共价键，但每个共价键为两个C原子共用，即一个碳原子含有2个C-C键，所以1ml金刚石含2NA个σ键，选项B错误；
C．在白磷(P4)分子中，每个P原子与相邻的3个P原子形成P-P共价键，每个共价键为相邻的2个P原子形成，则在1个P4中含有的P-P键数目为6个，所以在62 g白磷()，即0.5ml白磷(P4)中含有P-P非极性键数目是3NA个，选项C错误；
D．根据雄黄分子结构可知，在1个雄黄分子中含As-S键数目是8个，在1ml雄黄分子中含As-S键数目是8NA个，则在0.5ml雄黄分子中含As-S键数目是4NA个，选项D错误；
答案选A。
【变式3-1】下列说法中，错误的是
A．σ键是原子的轨道“头碰头”式重叠，π键是原子轨道“肩碰肩”式重叠
B．键能是衡量化学键稳定性的参数之一，键能越大，则化学键就越牢固
C．键角是两个相邻共价键之间的夹角，说明共价键有方向性
D．在所有分子中都存在化学键
【答案】D
【解析】A．σ键电子云重叠程度较大，是原子轨道“头碰头”式重叠，π键电子云重叠程度较小，是原子轨道“肩并肩”式重叠，故A正确；
B．键能可以用来衡量化学键稳定性，键能越大断开化学键所需的能量越多，化学键越牢固，故B正确；
C．键角是两个相邻共价键之间的夹角，说明共价键有方向性，故C正确；
D．稀有气体分子中不存任何化学键，故D错误；
故选D。
【变式3-2】回答下列问题：
(1)1 ml CO2中含有的σ键数目为 ，π键数目为 。
(2)已知CO和CN-与N2结构相似，CO分子内σ键与π键个数之比为 。CH2=CHCN分子中σ键与π键数目之比为 。
(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应：N2O4(l)＋2N2H4(l)=3N2(g)＋4H2O(g) ΔH=-1 038.7 kJ·ml-1.若该反应中有4 ml N—H键断裂，则形成的π键有 ml。
(4)CH4、NH3、H2O、HF分子中共价键的极性由强到弱的顺序是 。
【答案】(1)2NA 2NA
(2)1∶2 2∶1
(3)3
(4)HF、H2O、NH3、CH4
【解析】（1）CO2的结构式是O=C=O，1个二氧化碳分子中有2个碳氧双键，每个双键中有1个σ键和1个π键，1 ml CO2中含有的σ键数目为2NA，π键数目为2NA。
（2）N2的结构式是NN，每个三键中有1个σ键和2个π键，已知CO和CN-与N2结构相似，则CO分子内存在CO键，σ键与π键个数之比为1∶2；CH2=CHCN 分子的结构式是，分子中有6个σ键和3个π键，σ键与π键数目之比为2∶1。
（3）N2的结构式是NN，每个三键中有1个σ键和2个π键，产物中只有N2含有π键；肼(N2H4)分子中含有4个N—H键。燃烧时发生的反应：N2O4(l)＋2N2H4(l)=3N2(g)＋4H2O(g) ΔH=-1 038.7 kJ·ml-1，若该反应中有4 ml N—H键断裂，则消耗1 ml N2H4，生成1.5 ml N2，形成的π键有3 ml。
（4）同周期元素从左到右电负性增强，原子吸引电子能力增强，所以CH4、NH3、H2O、HF分子中共价键的极性由强到弱的顺序是HF、H2O、NH3、CH4。
04分子的空间结构
【例4-1】（湖南省衡阳市衡阳县第四中学2022-2023学年高二下学期期中）下列有关分子空间结构的说法中正确的是
A．HClO、BF3、NCl3分子中所有原子的最外层电子都满足8电子稳定结构
B．P4和CH4都是正四面体形分子且键角都为109°28′
C．BeF2分子中，中心原子Be的共用电子对数等于2，其空间结构为直线形
D．分子中键角的大小：
【答案】C
【解析】A．HClO中的H和BF3中的B都未达到8电子结构，A错误；
B．P4和CH4都是正四面体结构，但是P4的P-P是该四面体的边，所以键角为60°；CH4的C-H键在正四面体的内部，键角为109°28′，B错误；
C．BeF2分子的结构式为F-Be-F，中心Be原子的价层电子对数为=2，由于中心Be原子最外层的2个电子全部参与成键，没有孤电子对，所以其空间结构为直线形，C正确；
D．BeCl2的空间结构为直线形，键角为180°；SnCl2呈V型，分子中含有一对孤对电子，由于该孤对电子的存在，键角小于120°；SO3的空间结构为平面正三角形，键角为120°；NH3的空间结构为三角锥形，键角为107°；CCl4的空间结构为正四面体，键角为109°28′；故分子中键角的大小：BeCl2 > SO3> SnCl2> CCl4>NH3 ，D错误；
故选C。
【例4-2】（江西省吉安市双校联盟2022-2023学年高二下学期期中）sp3杂化与CH4分子的空间构型
(1)杂化轨道的形成
碳原子2s轨道上的1个电子进入2p空轨道， 个2s轨道和 个2p轨道“混合”，形成 相等、 相同的 个sp3杂化轨道。

4个sp3杂化轨道在空间呈 ，轨道之间的夹角为 ，每个轨道上都有一个未成对电子。
(2)共价键的形成
碳原子的4个 轨道分别与4个氢原子的 轨道重叠，形成4个相同的 键。

(3)CH4分子的空间构型
CH4分子为空间 结构，分子中C—H键之间的夹角都是 。
(4)正四面体结构的分子或离子的中心原子，一般采用sp3杂化轨道形成共价键，如CCl4、NH等。金刚石中的碳原子、晶体硅和石英(SiO2)晶体中的硅原子也是采用 杂化轨道形成共价键的。
【答案】(1)1 3 能量 成分 4 正四面体形 109°28'
(2)sp3杂化 1s σ
(3)正四面体 109°28′
(4)sp3
【解析】（1）根据杂化轨道的定义可知，碳原子2s轨道上的1个电子进入2p空轨道，1个2s轨道和3个2p轨道“混合”，形成能量相等、成分相同的4个sp3杂化轨道。4个sp3杂化轨道在空间呈正四面体形，轨道之间的夹角为109°28'，每个轨道上都有一个未成对电子；
（2）碳原子通过杂化轨道和氢原子形成共价键，碳原子的4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠，形成4个相同的σ键；
（3）甲烷中C原子的价层电子对数为4，其空间构型为：正四面体形；分子中C—H键之间的夹角都是109°28'；
（4）金刚石中的碳原子、晶体硅和石英(SiO2)晶体中的硅原子的价层电子对数都为4，其中心原子的杂化方式都为：sp3。
【变式4-1】（湖南省衡阳市衡阳县第四中学2022-2023学年高二下学期期中）硫的化合物很多，如、、、、三聚的等，三聚的的结构如图所示。下列说法正确的是
A．分子中含有键B．、中S原子都是杂化
C．、分子的VSEPR模型不一样D．为正四面体结构
【答案】B
【解析】A．的物质的量为，1个中含有12个键，则分子中含有键，故A错误；
B．中价层电子对数为4+=4，S原子是杂化；中价层电子对数为3+=4，S原子是杂化；故B正确；
C．中价层电子对数为2+=3，VSEPR模型为平面三角形；中价层电子对数为3+=3，VSEPR模型为平面三角形，故C错误；
D．中价层电子对数为4+=4，且没有孤电子对，但S-O和S-Cl键长度不同，不是正四面体结构，故D错误；
故选B。
【变式4-2】（辽宁省抚顺市重点高中六校协作体2022-2023学年高二下学期期中）W、X、Y、Z、R是元素周期表中原子序数依次增大的五种元素，其元素性质或原子结构信息如下：
请回答下列问题：
(1)写出各元素的元素符号：W 、X 、R 。
(2)第一电离能：X (填“>”或“＜”，下同)Y；电负性：X R。
(3)Y的最简单氢化物沸点比同主族其他元素的最简单氢化物的沸点更高，原因是 。
(4)分子中，中心原子的杂化轨道类型为 ，分子的空间结构名称为 。
(5)基态Z原子的价层电子轨道表示式为 ，R在元素周期表中的位置为 ，X的最简单氢化物与R的相比较，键角较大的为 (填化学式)。
【答案】(1)B N As
(2)＜ >
(3)卤族元素的最简单氢化物均为极性分子，而HF分子间可以形成氢键，导致沸点更高
(4) 三角锥形
(5) 第四周期第VA族
【分析】基态W原子s能级上的电子总数比p能级上的电子总数多3，则其电子排布式为1s22s22p1，W为B，基态X原子核外有7种运动状态不同的电子，则X为7号元素，X为N，Y元素周期表中电负性最大，则Y为F，Z元素第四周期元素中未成对电子数最多，其价层电子排布式为3d54s1，则Z为Cr，R元素原子序数为33，R为As，则W为B，X为N，Y为F，Z为Cr，R为As，以此解题。
【解析】（1）由分析可知，W为B，X为N，R为As；
（2）由分析可知，X为N，Y为F，R为As， 同周期第一电离能呈递增趋势，故第一电离能：XR；
（3）由分析可知，Y为F，其氢化物HF可形成分子间氢键，沸点较高，故其最简单氢化物的沸点更高原因是卤族元素的最简单氢化物均为极性分子，而HF分子间可以形成氢键，导致沸点更高；
（4）由分析可知，W为B，X为N，Y为F，则为BF3，其中心原子B的价层电子对数为3，没有孤电子对，其中心原子的杂化轨道类型为；为NF3，其中心原子N的价层电子对数为3，有1对孤电子对，则其空间结构名称为三角锥形；
（5）由分析可知，X为N，Z为Cr，R为As，则基态Z原子的价层电子轨道表示式为；R为As，R在元素周期表中的位置为第四周期第VA族；As的原子半径大，其成键电子对之间的斥力较小，键角较小，故X的最简单氢化物与R的相比较，键角较大的为。
05分子间作用力与分子的性质
【例5-1】（安徽省合肥市第一中学2022-2023学年高二下学期期中）下列说法正确的是
A．CO2、CS2和SiO2的结构相似
B．H—F的键能比H—Cl的键能大，所以HF比HCl稳定，HF的稳定性与HF分子间存在氢键无关
C．干冰易升华，这与分子中C=O键的键能大小有关
D．H2O和H2S的空间构型相似，CaO2和CaH2的化学键类型完全相同
【答案】B
【解析】A．CO2、CS2是由共价键形成的直线形分子，SiO2是由共价键形成的共价晶体，呈空间网状结构，CO2、CS2和SiO2的结构不相似，故A错误；
B．H-F的键能比H-Cl的键能大，所以HF比HCl稳定，HF的稳定性与HF分子间存在氢键无关，氢键影响的是物质的物理性质，故B正确；
C．干冰易升华，是因为CO2分子间是微弱的范德华力，这与分子中C=O键的键能大小无关，故C错误；
D．H2O和H2S的中心原子都是sp3杂化，都有两个孤电子对，空间结构都是V形，CaO2和CaH2都是离子化合物，CaO2是由钙离子和过氧根离子构成的，过氧根离子里存在着两个氧原子间的共价键，而CaH2是由钙离子和H-构成的，只有离子键，没有共价键，化学键类型不完全相同，故D错误；
故选B。
【例5-2】（河南省驻马店高级中学2022-2023学年高二下学期期中）下列关于物质的结构或性质的描述及解释都正确的是
A．沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛，是由于对羟基苯甲醛分子间范德华力更强
B．稳定性：，是由于水分子间存在氢键
C．已知：元素和元素的电负性差值大于元素和元素的电负性差值，故：分子的极性大于
D．键角：是由于中上孤电子对数比分中上的少
【答案】D
【解析】A．沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛，主要是由于对羟基苯甲醛存在分子间氢键导致其沸点升高，而邻羟基苯甲醛存在分子内氢键导致沸点降低，A错误；
B．稳定性：，是由于O原子的半径小于S，导致H-O键的键能比H-S键大，与水分子间存在氢键无关，B错误；
C．已知：B元素和Cl元素的电负性差值大于N元素和Cl元素的电负性差值，但BCl3为平面三角形结构，分子高度对称，正负电荷中心重合，是非极性分子，NCl3为三角锥形结构，是极性分子，即BCl3分子的极性小于NCl3，C错误；
D．已知H3O+中心原子O原子周围的孤电子对数为：=1，而H2O中心原子O原子周围的孤电子对数为：=2，且孤电子对对孤电子对的排斥力大于孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，导致键角：H3O+＞H2O，D符合题意；
故答案为：D。
【变式5-1】下列关于物质的结构或性质的描述及解释都正确的是
A．键角：，是由于H3O+中O上孤电子对数比H2O分中O上的少
B．沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛，是由于对羟基苯甲醛分子间范德华力更强
C．溶解度：O3在水中溶解度比在CCl4中溶解度更大，是由于O3是弱极性分子
D．酸性：，是由于的羧基中羟基极性更小
【答案】A
【解析】A．随着孤电子对数增多，成键电子对与成键电子对之间的斥力减小，键角也减小， H2O的孤电子对数=，H3O+的孤电子对数=，所以键角大小为，A正确；
B．沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛，是因为对羟基苯甲醛形成分子间氢键，邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，所以对羟基苯甲醛分子间作用力较大，熔沸点也较高，B错误；
C．臭氧是V型结构，极性分子，根据相似相溶原理，臭氧在水中溶解度比在CCl4中溶解度更小，C错误；
D．Cl的电负性大于H，电负性越大，形成共价键的极性越强，因此，的极性大于的极性，导致的羧基中的羟基极性更大，更容易电离出氢离子，酸性，D错误；
故选A。
【变式5-2】（河南省顶尖名校联盟2022-2023学年高二下学期期中联考）科学研究发现甲醇(CH3OH)和羰基硫(OCS)是火星上存在的有机物。回答下列问题：
(1) CH3OH中O的杂化类型为 ，16 g CH3OH中含有 ml σ键。
(2)常用于酯交换等有机合成，下列各种Li原子电子排布图(轨道表示式)表示的状态中能量最高和最低的分别为 、 (填字母)。
A． B．
C． D．
与具有相同的电子结构，小于，原因是 。
(3)分子中的键角为 ，该分子属于 (填“极性”或“非极性”)分子；OCS分子中键长：C=O (填“>”或“晶体硅
⑧NaCl和CsCl晶体中，阴离子周围紧邻的阳离子数均为8
A．2个B．3个C．4个D．5个
【答案】B
【解析】①当有外加电压时，自由电子便定向移动，形成电流，故金属具有导电性；当金属一端受热时，由于自由电子的运动，可将热量迅速的由一端传递到另一端，故金属有良好的导热性，金属晶体的导电性、导热性均与自由电子有关，正确；
②金属晶体就是由阳离子和电子组成的，没有阴离子，错误；
③分子晶体熔点可能比金属晶体熔点高，有的金属晶体熔点较低，如汞常温下为液态，错误；
④共价键强弱决定分子的稳定性，与熔沸点无关，错误；
⑤共价晶体是原子通过共价键结合而成，所以共价晶体含有共价键，正确；
⑥金属晶体由金属阳离子和电子构成，所以含有离子的晶体不一定是离子晶体，可能是金属晶体，错误；
⑦金刚石、碳化硅、晶体硅均为原子晶体，键能越大，硬度越大，原子半径：C>Si，键长：C-C>C-Si>Si-Si，键能：C-C>C-Si>Si-Si，故硬度由大到小：金刚石>碳化硅>晶体硅，正确；
⑧NaCl晶体中，阴离子周围紧邻的阳离子数为6，错误；
正确的是①⑤⑦，故选B。
【例7-2】（河南省濮阳市第一高级中学2022-2023学年高二下学期期中）干冰(固态二氧化碳)在-78℃时可直接升华为气体，其晶胞结构如图所示。下列说法不正确的是
A．干冰晶体是共价晶体
B．每个晶胞中含有4个分子
C．每个分子周围有12个紧邻的分子
D．干冰升华时需克服分子间作用力
【答案】A
【解析】A．由题干信息可知，干冰(固态二氧化碳)在-78℃时可直接升华为气体，干冰晶体是分子晶体，A错误；
B．由题干图示晶胞图可知，每个晶胞中含有=4个分子，B正确；
C．由题干图示晶胞图可知，以其中面心上的一个CO2为例，其周围有3个相互垂直的平面，每个平面上有4个CO2与之最近且距离相等，则每个分子周围有12个紧邻的分子，C正确；
D．已知干冰是分子晶体，故干冰升华时需克服分子间作用力，D正确；
故答案为：A。
【例7-3】（湖南省衡阳市衡阳县第四中学2022-2023学年高二下学期期中）原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，如图为单晶晶胞，其中原子坐标参数A为，B为(，0，)，C为(，，0)。则D原子的坐标参数为
A．(，，)B．(0，，0)C．(，，)D．(，0，0)
【答案】A
【解析】根据各个原子的相对位置可知，D在各个方向的处，则D原子的坐标参数为(，，)；
答案选A。
【变式7-1】（湖南省衡阳市衡阳县第四中学2022-2023学年高二下学期期中）有关晶体的结构如图所示，下列说法正确的是
A．冰中的每个水分子均摊4个氢键
B．每个硅原子被4个最小环所共有
C．如图所示的金刚石晶胞中有6个碳原子
D．在晶胞中，1个分子周围有12个紧邻分子
【答案】D
【解析】A．根据图中信息冰中每个水分子与周围四个水分子以分子间氢键形成，每个氢键都为两个水分子所共有，因而每个水分子均摊氢键数为，故A错误；
B．如图可以看出，每个硅原子周围有四条边，而每条边又被6个环所共有，同时由于每个环上有两条边是同一个硅原子周围的，所以每个硅原子被个最小环所共有，故B错误；
C．如图所示的金刚石晶胞中碳原子有8个在顶点，6个在面心，4个在体内，因此含有个碳原子，故C错误；
D．根据晶胞，以顶点的二氧化碳分子分析，与面心的二氧化碳分子紧邻，每个横截面有4个，总共有3个横截面，因此1个分子周围有12个紧邻分子，故D正确。
综上所述，答案为D。
【变式7-2】（河南省濮阳市第一高级中学2022-2023学年高二下学期期中）钙钛矿型具有优异的化学稳定性和在高温下的良导电性，在催化分解、汽车尾气处理等方面有重要用途，晶胞的结构如图甲所示。设为阿伏加德罗常数的值，晶胞边长为，1号原子的坐标为，3号原子的坐标为。下列说法错误的是
A．距离O原子最近的O原子有8个B．该晶胞的俯视图为图乙
C．2号原子的坐标为D．、间的最短距离为
【答案】D
【解析】A．中La:C:O=1:1:3，则面心位置的是O原子，故离O原子最近的O原子有8个，选项A正确；
B．根据图甲，从上方俯视，该晶胞的俯视图与图乙一致，选项B正确；
C．根据图甲中坐标位置，1号原子的坐标为，3号原子的坐标为，则可推出2号原子的坐标为，选项C正确；
D．、之间的最短距离是立方晶胞体对角线的一半，即，选项D错误；
答案选D。
08晶体计算
【例8-1】（河南省驻马店高级中学2022-2023学年高二下学期期中）时速600公里的磁浮列车需用到超导材料。超导材料TiN具有NaCl型结构(如图所示)，已知晶胞参数(晶胞边长)为a D()，TiN的相对分子质量为M。下列说法不正确的是
A．基态Ti原子的电子排布式为B．晶体中阴、阳离子的配位数都是4
C．该晶胞沿z轴的投影图为D．该晶体的密度为
【答案】B
【解析】A．Ti是22号元素，其基态原子电子排布式为，A正确；
B．该晶胞的结构类似NaCl晶胞，晶体中阴、阳离子的配位数都是6，B错误；
C．从晶胞顶面分析该晶胞沿z轴的投影，的半径比大，则顶面棱上的会遮盖，投影图为，C正确；
D．位于晶胞顶点和面心，晶胞中数目为，位于晶胞内部和棱上，晶胞中数目为，故晶胞质量为，晶胞体积为，所以该晶体密度为，D正确；
故选B。
【例8-2】（河南省郑州市第一中学2022-2023学年高二下学期期中）金属钛被誉为“二十一世纪金属”。回答下列问题：
(1)钛在周期表中的位置 ，位于元素周期表中 区，钛原子核外有 种空间运动状态不同的电子，Ti2+电子占据的最高能层的电子排布式为 。
(2)TiO2的晶胞如图所示，则该晶体的密度为 g⋅cm-3 (设阿伏加德罗常数的值为NA，用含a、b、NA的代数式表示)。

【答案】(1)第四周期第IVB族 d 12 1s22s22p63s23p63d2
(2)
【解析】（1）Ti位于第四周期第IVB族，位于元素周期表中d区，基态Ti原子核外电子排布式1s22s22p63s23p63d24s2可知，3d轨道只有2个电子，空间运动状态不同的电子有1+ 1 +3+1+ 3+2+1= 12；基态Ti原子失去4s能级上的电子得到Ti2+，Ti2+电子占据的最高能层为第三能层，所以Ti2+电子占据的最高能层的电子排布式为1s22s22p63s23p63d2，故答案为:第四周期第IVB族；d；12；1s22s22p63s23p63d2；
（2）该晶胞中Ti原子个数= 1 +8= 2、O原子个数= 2+4 = 4，Ti、O原子个数之比为2 : 4= 1 : 2，相当于该晶胞中含有2个“TiO2”，晶胞体积= a10 -10cma10 -10cmb10 -10cm =a2b 10 -30cm3；该晶体的密度，答案为。
【变式8-1】（河北省保定市唐县一中2022-2023学年高二下学期期中）科学家发现固体电解质具有良好的导电能力，为锂离子电池的发展做出了重要贡献，其晶胞结构如图所示，其中位于体心。下列说法正确的是
A．该晶胞中位于体心和棱心
B．电负性：
C．周围距离最近且相等的的个数为4
D．若晶胞参数为，则晶体密度为
【答案】D
【解析】A．由题干晶胞示意图可知，该晶胞中位于棱心上，位于体心上，S2-位于顶点，A错误；
B．同一周期从左往右元素电负性依次增大，同一主族从上往下元素电负性依次减小，故电负性：，B错误；
C．由A项分析可知，该晶胞中位于棱心上，位于体心上，S2-位于顶点，则周围距离最近且相等的的个数为2，C错误；
D．由A项分析可知，该晶胞中位于棱心上，位于体心上，S2-位于顶点，故一个晶胞中含有Li+的数目为：，S2-的数目为：=1，的数目为1，若晶胞参数为，则晶体密度为=，D正确；
故答案为：D。
【变式8-2】（河北省保定市唐县一中2022-2023学年高二下学期期中）晶体世界丰富多彩，复杂多样，各类晶体具有不同的结构特点，决定着他具有不同的性质和用途，回答下列问题：
(1)氢化铝钠(NaAlH4)是一种新型轻质储氢材料，其晶胞结构如图所示，为长方体。NaAlH4晶体中，与AlH紧邻且等距的Na+有 个；NaAlH4晶体的密度为 g•cm-3(用含a、NA的代数式表示)。
(2)氮化钼作为锂离子电池负极材料具有很好的发展前景。它属于填隙式氮化物，N原子部分填充在M原子立方晶格的八面体空隙中，晶胞结构如图所示。
氮化钼的化学式为 ，M原子周围与之等距离的M原子个数为 。
(3)ZnS的晶胞结构如图所示：晶体中S2-填充在Zn2+围成的四面体空隙中，则四面体空隙的填充率为 ；已知ZnS的晶胞密度是ag/cm3，则Zn2+与S2-的最短距离为 pm(用含a、NA的代数式表示)。
(4)已知C可形成晶胞结构如图所示，以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可表示晶胞中各原子的位置，称作原子的分数坐标，已知晶胞含对称中心，其中1号O原子的分数坐标为(0.6667，0.3333，0.1077)，2号O原子的分数坐标为 。
【答案】(1)8
(2)M2N 12
(3)50% ×1010
(4)(0.3333，0.6667，0.6077)
【解析】（1）观察体心的，可以看出与紧邻且等距的Na+有8个；在一个晶胞中，Na+有6×+4×=4，Na+和个数相等，所以一个晶胞的质量为=，晶胞的体积为a2×2anm3=2a3nm3=2a3×10-21cm3，所以NaAlH4晶体的密度为=g/cm3。
（2）从晶胞结构可以看出，M原子位于顶点和面心，共有=4个M原子，氮原子部分填充在M原子立方晶格的八面体空隙中，氮原子共有=2个，所以氮化钼的化学式为M2N，从晶胞结构可以看出，M原子周围与之等距离的M原子有12个。
（3）Zn2+位于立方体的顶点和面心，能够围成八个四面体空隙，S2-在晶胞内部只有4个，所以四面体空隙的填充率为50%；在一个晶胞中，Zn2+个数为8×+6×=4，S2-个数为4，所以一个晶胞的质量为g=g，晶胞密度为ag/cm3，则晶胞的体积为cm3，晶胞的边长为pm，Zn2+与S2-的最短距离为体对角线的四分之一，所以Zn2+与S2-的最短距离为×1010pm。
（4）C的晶胞可以看做是由两个正三棱柱构成的，1和2号氧原子分别位于两个正三棱柱里，晶胞含对称中心，1号氧原子的分数坐标为(0.6667，0.3333，0.1077)，则2号O原子的分数坐标为(0.3333，0.6667，0.6077)。
09配合物与超分子
【例9-1】（河南省驻马店高级中学2022-2023学年高二下学期期中）关于化学式为的配合物，下列说法正确的是
A．配位体是和，配位数是5
B．中心离子是，配离子是
C．内界和外界中的的数目比是1∶2
D．在1ml该配合物中加入足量溶液，可以得到3ml AgCl沉淀
【答案】C
【解析】A．配合物[TiCl（H2O）5]Cl2H2O，配位体是Cl-和H2O，配位数是6，故A错误；
B．中心离子是Ti3+，故B错误；
C．配合物[TiCl(H2O)5]Cl2H2O，内配离子是Cl-为1，外配离子是Cl-为2，内界和外界中的Cl-的数目比是1∶2，故C正确；
D．加入足量AgNO3溶液，外界离子Cl-离子与Ag+反应，内界配位离子Cl-不与Ag+反应，只能生成2mlAgCl沉淀，故D错误；
故选C。
【例9-2】（河南省驻马店高级中学2022-2023学年高二下学期期中）冠醚是一种超分子，它能否适配碱金属离子与其空腔直径和离子直径有关。二苯并-18-冠-6与形成的螯合离子的结构如图所示。下列说法错误的是
A．该螯合离子所形成的物质是离子晶体，晶体中存在离子键、极性键、非极性键。
B．该螯合离子有4种一氯代物，中心离子的配位数为6
C．该螯合离子有分子识别和自组装的功能
D．该螯合离子中C原子杂化方式有2种，6个O原子与可能在同一平面上
【答案】D
【解析】A．螯合阳离子和阴离子结合形成离子晶体，阴阳离子间存在离子键，阳离子中存在C—H极性键和C—C非极性键，A项正确；
B．螯合离子上下对称、左右对称，只有如图4种等效氢，，的配位数为6，如图中“→”所示，B项正确；
C．分子识别和自组装是超分子的两大特征，C项正确；
D．螯合离子中，除苯环外，碳原子、氧原子均为杂化，不可能在同一平面上，D项错误；
故选D。
【变式9-1】（江西省吉安市双校联盟2022-2023学年高二下学期期中）一种锌的配合物结构如图所示，下列有关说法正确的是

A．中心离子提供空轨道的能级是3d和4s
B．该配合物中H−N−H的键角比中H−N−H的键角小
C．溴原子不同形状的轨道上的电子数之比是8∶17∶10
D．该化合物中C、N的杂化类型相同
【答案】C
【解析】A．配合物中心离子为，核外电子排布式为，提供空轨道的能级是4s和4p，故A错误；
B．配合物中氮原子的孤电子对与形成配位键，对成键电子对的排斥力减小，键角变大，所以该配合物中H−N−H的键角比中H−N−H的键角大，故B错误；
C．溴原子的核外电子排布式为，不同形状的轨道上的电子数之比是8∶17∶10，故C正确；
D．该化合物中C原子为杂化，N原子为杂化，故D错误。
综上所述，答案为C。
【变式9-2】（河南省郑州市第一中学2022-2023学年高二下学期期中）铜及其化合物在工农业生产中有广泛的应用。
(1)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成Na2[Cu(OH)4]。Na2[Cu(OH)4]中除了配位键外，还存在的化学键类型有___________(填字母)。
A．离子键B．金属键C．极性共价键D．非极性共价键
(2)将CuO投入NH3、(NH4)2SO4的混合溶液中进行“氨浸”，控制温度为50℃至55℃，pH约为9.5，CuO转化为溶液。
①CuO被浸取的离子方程式为 。
②[Cu(NH3)4]2+结构中，若用两个H2O分子代替两个NH3分子，可以得到两种不同结构的化合物，由此推测的[Cu(NH3)4]2+空间构型为 。
(3)Cu2+可以与乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2) 形成配离子，结构如图所示：

乙二胺分子中N原子成键时采取的VSEPR模型是 。乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高很多，原因是 。
【答案】(1)AC
(2) 平面正方形
(3)正四面体形 乙二胺分子之间可以形成氢键，使其沸点升高
【解析】（1）中除了配位键，还存在Na+与之间的离子键、H—O极性共价键；
（2）将CuO投入NH3、(NH4)2SO4的混合溶液中进行“氨浸”可生成，故离子方程式为；结构中，形成4个配位键，具有对称的空间结构，题中指出用两个H2O分子代替两个NH3分子，故其结构为平面正方形；
（3）有图可知，乙二胺分子中N原子成键时形成了4个σ键，没有孤电子对，采用SP3杂化，VSEPR模型师正四面体；乙二胺和三甲胺均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高很多，原因是乙二胺分子之间可以形成氢键，使沸点升高
题型1 原子核外电子排布
题型6 晶体与晶胞
题型2 原子结构与元素的性质
题型7 晶体类型、结构与性质
题型3 共价键的相关判断
题型8 晶胞计算
题型4 分子的空间结构
题型9 配合物与超分子
题型5 分子间作用力与分子的性质
元素
X
Y
Z
W
T
原子半径/nm
0.152
0.186
0.066
0.102
0.099
最外层电子数
1
1
6
6
7
元素
原子结构
W
基态原子L层电子数是K层电子数的2倍
X
原子核外p电子数比s电子数少1
Y
原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子
Z
原子核外的M层中只有两对成对电子
元素
元素性质或原子结构信息
W
基态W原子s能级上的电子总数比p能级上的电子总数多3
X
基态X原子核外有7种运动状态不同的电子
Y
元素周期表中电负性最大
Z
第四周期元素中未成对电子数最多
R
原子序数为33




A．
B．
C．
D．