2024届五年高考化学真题分类训练：专题八 物质结构与性质 元素周期律

第页专题八物质结构与性质元素周期律题组一一、选择题1.[2022山东，2分]​813O、​815O的半衰期很短，自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下：​8A.X的中子数为2B.X、Y互为同位素C.​813OD.自然界不存在​813O[解析]根据质子数和质量数守恒，可推断出​baX为​26He、​nmY为​24He，X的中子数为6−2=4，A项错误；​26He、​24He的质子数相同，中子数不同，互为同位素，B项正确；​82.[2022辽宁，3分]下列类比或推理合理的是(A)已知方法结论A沸点:Cl2类比沸点:H2B酸性:HClO4类比酸性:HCl>HIC金属性:Fe>Cu推理氧化性:Fe3DKsp推理溶解度:Ag2[解析]分子晶体的相对分子质量越大，沸点越高，A项正确；元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，非金属性Cl>I，故酸性HClO4>HIO4，但HCl的酸性比HI弱，B项错误；由金属性Fe>Cu，可推出氧化性Cu2+>Fe2+，但氧化性Fe3+>Cu2+，C项错误；Ag23.[2022北京，3分]​38Sr（锶）的​87Sr、​86Sr稳定同位素在同一地域土壤中​87Sr/​86Sr值不变。土壤生物中A.Sr位于元素周期表中第六周期、第ⅡA族B.可用质谱法区分​87Sr和C.​87Sr和D.同一地域产出的同种土壤生物中​87[解析]Sr和Mg、Ca同主族，位于元素周期表第五周期ⅡA族，A项错误；​87Sr和​86Sr的质量数不同，可用质谱法区分，B项正确；Sr的质子数为38，​87Sr的中子数为87−38=49，​864.[2022河北，3分]中子轰击​ZAX原子的核反应为​ZAX+​A.原子半径：Y>X B.YH3+C.最高价含氧酸的酸性：Y>X D.X与Y均能形成多种氢化物[解析]由已知核反应可得Z+0=M+1、A+1=R+1，MRY可用于测定文物年代，则Y是C，R=14、M=6、A=14、Z=7，X是N。同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，A项正确；C结合3个H失去1个电子形成CH3+，B项正确；5.[2022全国甲卷，6分]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(D)A.非金属性:X>Q B.单质的熔点：X>YC.简单氢化物的沸点：Z>Q D.最高价含氧酸的酸性：Z>Y[解析]由“Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素”和“Q与X、Y、Z位于不同周期”推测Q可能为第一或第二周期元素；结合“Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍”和“X、Y相邻”，可知Q为第二周期元素，则X、Y、Z为第三周期元素，Y为Si,X为Al;由“最外层电子数之和为19”可知Q、Z最外层电子数之和为12，所以Q、Z为F和P或O和S或N和Cl。NQOQFQAlXSiYPZSZClZ同一周期元素从左到右非金属性依次增加，同一主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，所以非金属性X<Q，A项错误；硅为共价晶体，熔点高，铝为金属晶体，熔点低于硅，B项错误；N、O、F的简单氢化物均可以形成氢键，所以简单氢化物的沸点Q>Z，C项错误；同一周期元素最高价含氧酸的酸性从左到右依次增大，所以Z>Y，D项正确。【归纳总结】根据元素的非金属性强弱，可判断简单气态氢化物的热稳定性、最高价氧化物对应水化物的酸性、单质的氧化性等；根据元素金属性的强弱，可判断最高价氧化物对应水化物的碱性、单质的还原性、对应简单阳离子的氧化性等。6.[2021全国乙卷，6分]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(BA.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[解析]X、Y、Z为同周期相邻元素，设X的最外层电子数为a、W的最外层电子数为b，则有a+a+1+a+2+b=3a+3+b=15，3a+b=12，a=4−13b，由于a、b均是整数且b<9，又X、Y、Z均不与W同族，因此求得b=6，a=2，再结合原子序数关系可确定W、X、Y、Z分别为O、Mg、Al、Si7.[2021北京，3分]下列性质的比较，不能用元素周期律解释的是(A)A.酸性：HClO4>H2C.热稳定性：H2O>H2[解析]元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，H2SO3中S为+4价，不是S的最高价态，不能用元素周期律解释酸性强弱，A项符合题意；由元素的金属性K>Na>Li，可知最高价氧化物对应水化物的碱性KOH>NaOH>LiOH，B项不符合题意；根据非金属性O>S>P，可知气态氢化物的热稳定性H2O>H2S>PH38.（2020全国卷Ⅲ，6分）W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，四种元素的核外电子总数满足X+Y=W+Z;化合物XW3与WZ相遇会产生白烟。下列叙述正确的是(DA.非金属性：W>X>Y>Z B.原子半径：Z>Y>X>WC.元素X的含氧酸均为强酸 D.Y的氧化物水化物为强碱[解析]化合物XW3与WZ相遇会产生白烟，结合W、X、Y、Z的原子序数依次增大，四种元素的核外电子总数满足X+Y=W+Z，可知W、X、Y、Z分别为H、N、Na、Cl，XW3为NH3，WZ为HCl。非金属性：Cl>N>H>Na，A项错误。原子半径：Na>Cl>N>H，B项错误。N可以形成HNO2，HNO2为弱酸，C项错误。Na的氧化物的水化物为NaOH，NaOH9.[2019北京理综，6分]2019年是元素周期表发表150周年,期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟​49In等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。铟与铷​37RbA.In是第五周期第ⅢA族元素 B.​49C.原子半径:In>Al D.碱性:InOH[解析]Rb为碱金属，属于第五周期元素，故In亦为第五周期元素，In与Al同主族，即为第ⅢA族元素，A项正确；​49115In的中子数为115−49=66，质子数为49，质子数等于核外电子数，故中子数与电子数之差为17，B项正确；同主族元素，从上到下，原子半径逐渐增大，故原子半径：In>Al，C10.[2019浙江4月选考，2分]下列说法不正确的是(C)A.纯碱和烧碱熔化时克服的化学键类型相同B.加热蒸发氯化钾水溶液的过程中有分子间作用力的破坏C.CO2D.石墨转化为金刚石既有共价键的断裂和生成,也有分子间作用力的破坏[解析]Na2CO3和NaOH都是离子化合物，熔化时破坏的都是离子键，A项正确；蒸发氯化钾水溶液的过程中，水从液态变成气态，破坏了分子间作用力，B项正确；CO2溶于水，一部分CO2与水反应生成H2CO311.[2019全国卷Ⅲ，6分]X、Y、Z均为短周期主族元素,它们原子的最外层电子数之和为10。X与Z同族,Y最外层电子数等于X次外层电子数,且Y原子半径大于Z。下列叙述正确的是(B)A.熔点:X的氧化物比Y的氧化物高 B.热稳定性:X的氢化物大于Z的氢化物C.X与Z可形成离子化合物ZX D.Y的单质与Z的单质均能溶于浓硝酸[解析]X、Y、Z均为短周期主族元素，它们原子的最外层电子数之和为10，X、Z同主族，Y最外层电子数等于X次外层电子数，则X的次外层电子数为2，设X的最外层电子数为a，有a+a+2=10，解得a=4，又Y原子半径大于Z,则X为C元素，Y为Mg元素，Z为Si元素。MgO为离子晶体，碳的氧化物为分子晶体，故Mg的氧化物的熔点高于碳的氧化物，A错误；非金属性C>Si,故氢化物的热稳定性CH4>SiH4，B正确；C、Si形成的化合物SiC为共价化合物，二、非选择题12.[2019海南,9分]自门捷列夫发现元素周期律以来，人类对自然的认识程度逐步加深，元素周期表中的成员数目不断增加。回答下列问题：（1）2016年IUPAC确认了四种新元素，其中一种为Mc，中文名为“镆”。元素Mc可由反应​95243Am+​2048Ca→​288Mc+3​[解析]该反应前后质子总数不变，Mc的质子数为95+20=115，​287（2）Mc位于元素周期表中第ⅤA族，同族元素N的一种氢化物为NH2NH2，写出该化合物分子的电子式（1分）。该分子内存在的共价键类型有[解析]联氨的电子式为；氮氮之间形成非极性共价键、氮氢之间形成极性共价键。（3）该族中的另一元素P能呈现多种化合价，其中+3价氧化物的分子式为P4O6（2分）,+5[解析]P的+3价氧化物的分子式为P4O6；+5价P题组二1.[2023辽宁，3分]某种镁盐具有良好的电化学性能，其阴离子结构如图所示。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)A.W与X的化合物为极性分子 B.第一电离能Z>Y>XC.Q的氧化物是两性氧化物 D.该阴离子中含有配位键[解析]根据化合物中原子的成键特点分析:W的原子序数最小，且形成1个共价键，则W为H;X形成4个共价键，则X为C;Y形成2个共价键，则Y为O或S;Z形成1个共价键，且原子序数等于W和Y的原子序数之和，则Z为F或Cl;Q形成4个共价键后带一个单位的负电荷，且Y原子价电子数是Q原子价电子数的2倍，则Q为Al，结合原子序数关系可知，Y只能为O，Z只能为F。H与C形成的化合物为烃类，烃类物质的分子中正负电荷中心可能重合，如甲烷，其为非极性分子，A项错误;同周期从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，故第一电离能:F>O>C，B项正确;Al2O3既能与强酸反应，也能与强碱反应，属于两性氧化物，C项正确;该阴离子中，中心Al原子形成4个键，其中一个为配位键，2.[2022河北，4分]两种化合物的结构如下，其中X、Y、Z、R、Q是原子序数依次增大的五种短周期主族元素，下列说法错误的是(A)A.在两种化合物中，X、Y、Z、R、Q均满足最外层8电子稳定结构B.X、Y、Z、R、Q中，R的非金属性及简单氢化物的稳定性均最强C.将装有YZ2D.Z的某种同素异形体在大气中的含量与环境污染密切相关[解析]题图中X形成四个共价键，则X位于第ⅣA族，Y形成三个共价键，位于第ⅢA族或第ⅤA族，Z形成两个共价键，位于第ⅥA族，R形成一个共价键，为H元素或位于第ⅦA族，Q形成五个共价键，位于第ⅤA族，结合原子序数关系可知，X为C元素、Y为N元素、Z为O元素、R为F元素、Q为P元素。图示化合物中P最外层有10个电子，A项错误；五种元素中F的非金属性最强，对应的简单氢化物HF最稳定，B项正确；NO2为红棕色，N2O4为无色，2NO2⇌N2O43.[2022全国乙卷，6分]化合物YW4X5Z8⋅4W2Z可用于电讯器材、高级玻璃的制造。W、X、Y、ZA.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<XC.100∼200℃D.500℃热分解后生成固体化合物X[解析]W、X、Y、Z是原子序数依次增加的短周期元素，YZ2分子的总电子数为奇数，常温下为气体，说明Y核外电子数为奇数，则Y为N，Z为O；结合W、X、Y、Z的原子序数加和为21，可知W、X的原子序数之和为6，又W的原子序数小于X，则W为H，X为B。B单质常温下为固体，A项错误；元素非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，由于非金属性B<N，则酸性H3BO3<HNO3，B项错误；1molNH4B5O8⋅4H2O的质量为273g，设其在100∼200℃阶段失水xmol，则有18x273=1−0.802=0.198，解得x≈3，说明4.[2022广东，2分]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(C)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[解析]戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸，则乙、戊不是0族，故五种元素位于第二、三周期，若戊为Cl，则甲为N，乙为F，丙为P，丁为S；若戊为S，则甲为C，乙为O，丙为Si，丁为P。由同周期和同主族元素原子半径变化规律可知，A项正确；同周期元素非金属性从左到右逐渐增大，B项正确；若甲为C，烷烃、烯烃遇氯化氢无白烟产生，C项错误；磷酸、硅酸均能与强碱反应，D项正确。5.[2022湖南，3分]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(C)A.原子半径：X>Y>ZB.非金属性：Y>X>WC.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[解析]同周期主族元素从左到右原子半径依次减小，A项正确；同周期元素从左到右非金属性依次增强，同主族元素从上到下非金属性依次减弱，故非金属性O>C>Si，B项正确；F2具有强氧化性，C项错误；82号元素的原子结构示意图为，位于第6周期第ⅣA族，D项正确。6.[2021广东，4分]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(C)A.XEZ4是一种强酸 B.非金属性：W>Z>YC.原子半径：Y>W>E D.ZW2中，Z的化合价为+[解析]根据X的原子核只有1个质子，可知X为H元素；根据题意知Y、Z、W均为第二周期元素，结合题图中Y形成4个共价键、Z形成2个共价键、W形成1个共价键和原子序数关系可确定Y为C元素、Z为O元素、W为F元素；再结合E的原子比W原子多8个电子，可知E为Cl元素。XEZ4即HClO4是自然界中酸性最强的含氧酸，A项正确；同周期主族元素，从左到右，非金属性逐渐增强，则非金属性F>O>C，即W>Z>Y，B项正确；原子半径Cl>C>F，即E>Y>W，C项错误；ZW2即OF2，F元素为−1价，根据化合价代数和为0，可知O元素为+7.[2021福建，4分]某种食品膨松剂由原子序数依次增大的R、W、X、Y、Z五种主族元素组成。五种元素分处三个短周期，X、Z同主族，R、W、X的原子序数之和与Z的原子序数相等，Y原子的最外层电子数是Z原子的一半。下列说法正确的是(B)A.简单氢化物的稳定性：W>X>Z B.Y的氧化物是两性氧化物C.R、W、X只能组成共价化合物 D.最高正价:Y<W<X[解析]五种主族元素分处三个短周期，原子序数依次增大，则R为H元素；X、Z同主族，原子序数相差8，R、W、X的原子序数之和与Z的原子序数相等，则R、W的原子序数之和为8，故W为N元素；根据Y原子的最外层电子数是Z原子的一半，结合原子序数关系知，Z为S元素，X为O元素，Y为Al元素。非金属性O>N，则简单氢化物的稳定性H2O>NH3，A项错误；Al2O3为两性氧化物，B项正确；H、N、O可以组成离子化合物，如NH4NO3，C项错误；Al、N的最高正价分别为+38.[2021全国甲卷，6分]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(D)A.原子半径：Z>Y>X>WB.W与X只能形成一种化合物C.Y的氧化物为碱性氧化物，不与强碱反应D.W、X和Z可形成既含有离子键又含有共价键的化合物[解析]四种短周期主族元素中W、X的原子序数较小，其单质常温下均为气体，两原子最外层电子数之和应为偶数且小于8，可推出W为H元素、X为N元素；H和N原子最外层电子数之和为6，结合四种元素中Z的原子序数最大且Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和，则Z为第三周期的S元素；再结合Z的最外层电子数是Y的最外层电子数的2倍，可知Y的最外层电子数为3，且原子序数介于N和S之间，则Y为Al元素。原子半径：Al>S>N>H，A项错误；H和N可形成NH3和N2H4等化合物，B项错误；Al2O3是典型的两性氧化物，与强酸和强碱均能反应生成盐和水，C项错误；H、N、S9.[2021湖南，2分]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−A.简单离子半径：Z>X>YB.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>YD.由W、X、Y三种元素所组成化合物的水溶液均显酸性[解析]W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z的最外层电子数为K层的一半，则Z为Na；W与X可形成原子个数比为2:1的18e−分子，该分子为N2H4，W的原子序数小于X的，则W为H、X为N，Y的原子序数等于W与X的原子序数之和，则Y为O。A项，简单离子半径Na+<O2−<N3−，错误；B项，H2O2中两个O原子之间为非极性键，正确；C10.[2020浙江7月选考，2分]X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。Y元素的最高正价为+4,Y元素与Z、M元素相邻,且与M元素同主族；化合物Z2X4的电子总数为18个;QA.原子半径:Z<Y<MB.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y>MC.X2D.X、Z和Q三种元素形成的化合物一定是共价化合物[解析]X、Y、Z、M、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素，结合“Y元素的最高正价为+4，Y元素与Z、M元素相邻，且与M元素同主族”，可推出Y为C、Z为N、M为Si，由“化合物Z2X4的电子总数为18个”可推出X为H，由“Q元素的原子最外层比次外层少一个电子”可推出Q为Cl。根据同一周期主族元素从左到右原子半径依次减小，同一主族元素从上到下原子半径依次增大，可得原子半径ZN<YC<MSi，A项正确；元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则酸性：ZHNO3>YH2CO3>MH2SiO3，B项正确；H2N—NH211.[2020全国卷Ⅰ，6分]1934年约里奥-居里夫妇在核反应中用α粒子（即氦核​24He）轰击金属原子​ZW​Z其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是(B)A.​ZWX的相对原子质量为26 B.XC.X的原子半径小于Y的 D.Y仅有一种含氧酸[解析]由​ZWX+​24He→​Z+230Y+​01n可得W+4=30+1，则W=27，设金属原子X的最外层电子数为x，结合题给信息可知，x+x+2=8，解得x=3，可得Z=13，X为Al，Y为P。​1327Al的相对原子质量为27，A12.[2020全国卷Ⅱ，6分]一种由短周期主族元素组成的化合物（如图所示），具有良好的储氢性能，其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24。下列有关叙述错误的是(D)A.该化合物中,W、X、Y之间均为共价键B.Z的单质既能与水反应，也可与甲醇反应C.Y的最高化合价氧化物的水化物为强酸D.X的氟化物XF3[解析]由题意知，4种短周期主族元素中，Z的原子序数最大，且能形成Z+，则Z为钠元素，W的原子序数最小，且形成一个化学键，则W为氢元素，再由4种元素的原子序数之和为24，可知X与Y的原子序数之和为12，结合题给化合物中X与Y的成键数，可知X为硼元素，Y为氮元素。从该化合物的成键情况可确定H、B、N之间均为共价键，A项正确；Na为活泼金属，既能与水反应，又能与CH3OH发生置换反应生成H2，B项正确；氮元素的最高价氧化物对应的水化物为HNO3，是典型的强酸，C项正确；BF题组三1.[2023全国乙卷，6分]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X2−与Y2+A.X的常见化合价有−1、−2 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[解析]由W、X、Y均为短周期元素，简单离子X2−与Y2+具有相同的电子结构，可知X为O元素，Y为Mg元素；结合原子序数W<X及该矿物溶于稀盐酸生成无色无味气体可确定W为C元素，该矿物为MgCO3。氧元素常见化合价有−1、−2，如Na2O2、Na2O中氧元素分别为−1价和−2价，A正确；根据元素在周期表中的位置，可确定原子半径：Mg>C>O，B错误；MgO2.[2023全国甲卷，6分]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(CA.原子半径:X>W B.简单氢化物的沸点:X<ZC.Y与X可形成离子化合物 D.Z的最高价含氧酸是弱酸[解析]WX2是形成酸雨的物质之一，WX2为NO2或SO2，W的原子序数比X的小，故W是N、X是O；Y的最外层电子数与其K层电子数相等，Y的原子序数比O的大，则Y的原子结构示意图为，Y是Mg；又四种元素的最外层电子数之和为19，则Z的最外层电子数是6，结合原子序数关系知Y为S。同周期主族元素从左到右原子半径依次减小，即rO<rN，A错误；H2O分子间形成了氢键，故H2O的沸点比H2S的沸点高，B3.[2023浙江1月选考，3分]X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。X的2s轨道全充满，Y的s能级电子数量是p能级的两倍，M是地壳中含量最多的元素，Q是纯碱中的一种元素。下列说法不正确的是(BA.电负性：Z>XB.最高正价：Z<MC.Q与M的化合物中可能含有非极性共价键D.最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>Y[解析]Y的s能级电子数量是p能级的两倍，则电子排布式为1s22s22p2，则Y为C元素；X的2s轨道全充满，五种短周期元素的原子序数依次增大，则X为Be或B元素；M是地壳中含量最多的元素，则M为O元素；Z为N元素；Q是纯碱中的一种元素，则Q为Na元素。同周期元素从左到右电负性逐渐增大，则电负性N>Be或B，A项正确；N的最高正价为+5，但O无最高正价，B项错误；Na和O形成的Na2O2中O和O4.[2022海南，4分]短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X、Y同周期并相邻，Y是组成水的元素之一，Z在同周期主族元素中金属性最强，W原子在同周期主族元素中原子半径最小。下列判断正确的是(C)A.XW3B.简单氢化物沸点：X>YC.Y与Z形成的化合物是离子化合物D.X、Y、Z三种元素组成的化合物水溶液呈酸性[解析]X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X、Y同周期并相邻，Y是组成水的元素之一，则Y为O元素，X为N元素；Z在同周期主族元素中金属性最强，则Z为Na元素；W原子在同周期主族元素中原子半径最小，则W为Cl元素。NCl3中N的孤电子对数为5−1×32=1，NCl3为三角锥形分子，正负电荷中心不重合，为极性分子，A项错误；常温下NH3为气体，H2O为液体，故沸点：NH3<H2O，B项错误；O5.[2022天津，3分]嫦娥5号月球探测器带回的月壤样品的元素分析结果如图，下列有关含量前六位元素的说法正确的是(D)A.原子半径：Al<Si B.第一电离能：Mg<CaC.Fe位于元素周期表的p区 D.这六种元素中，电负性最大的是O[解析]Al、Si同周期，Al的核电荷数小于Si，故原子半径：Al>Si，A项错误；Mg、Ca同主族，同主族从上到下元素的第一电离能减小，故第一电离能：Mg>Ca，B项错误；Fe位于元素周期表的d区，C项错误；同周期元素从左到右电负性增大，同主族元素从上到下电负性减小，六种元素中电负性最大的为O，D项正确。6.[2022辽宁，3分]短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子，W简单离子在同周期离子中半径最小,Q与Z同主族。下列说法错误的是(B)A.X能与多种元素形成共价键 B.简单氢化物沸点:Z<QC.第一电离能:Y>Z D.电负性:W<Z[解析]由“短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子”和“Q与Z同主族”可推出X为C，Z为O，Q为S，Y位于C和O之间，为N，W简单离子在同周期离子中半径最小，则W为Al。C能与H、O、N、S、Cl等元素形成共价键，A项正确；O的简单氢化物为H2O，S的简单氢化物为H2S，H2O分子间存在氢键，故沸点H2O>H2S，B项错误；N、O为同周期相邻元素，N原子的2p轨道为半满稳定结构，其第一电离能大于【技巧点拨】电离能大小的判断方法同周期从左到右主族元素的第一电离能整体呈逐渐增大的趋势，但第ⅡA族、ⅤA族元素的第一电离能分别大于第ⅢA、ⅥA族元素的。同主族从上到下，元素的第一电离能逐渐减小。7.[2022辽宁，3分]理论化学模拟得到一种N13+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[解析]由题图可知，N13+中所有的N原子都满足8电子结构，A项正确；中心N原子为sp3杂化，与中心N原子直接相连的四个N原子为sp2杂化，形成2个双键的N原子为sp杂化，B项错误；中心N原子为sp3杂化，不含孤对电子，故N13+的空间构型为四面体形，C项正确；N138.[2021天津，3分]元素X、Y、Z、Q、R的原子序数依次增大且小于20,其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列判断正确的是(B)A.X的电负性比Q的大B.Q的简单离子半径比R的大C.Z的简单气态氢化物的热稳定性比Q的强D.Y的最高价氧化物对应的水化物的碱性比R的强[解析]由原子半径和最外层电子数（在周期表中的族序数）的关系以及原子序数关系可知，R是K、Y是Na、X是C、Z是S、Q是Cl。C的非金属性比Cl弱，电负性小，A项错误；K+与Cl−的核外电子排布相同，K+的核电荷数大，半径小，B项正确；S比Cl的非金属性弱，H2S的热稳定性比HCl的弱，C项错误；Na的金属性比K弱，NaOH的碱性比KOH9.[2021浙江1月选考，2分]现有4种短周期主族元素X、Y、Z和Q，原子序数依次增大,其中Z、Q在同一周期。相关信息如下表:元素相关信息X最外层电子数是核外电子总数的一半Y最高化合价和最低化合价之和为零Z单质为淡黄色固体,常存在于火山喷口附近Q同周期元素中原子半径最小下列说法正确的是(B)A.常温时,X单质能与水发生剧烈反应B.Y与Q元素组成的YQ4C.Y、Z、Q最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱D.第5周期且与Q同主族元素的单质在常温常压下呈液态[解析]根据题意可推出X为Be，Y为C，Z为S，Q为Cl。A项，元素金属性越强，对应的金属单质与水反应越剧烈，Mg的金属性大于Be的，室温下，镁与水反应缓慢，所以常温时，金属Be与水反应不剧烈，不正确；B项，CCl4分子的空间构型为正四面体，正确；C项，酸性H2CO3<H2SO4<HClO10.[2020山东，2分]短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2,Y、WA.第一电离能：W>X>Y>Z B.简单离子的还原性：Y>X>WC.简单离子的半径：W>X>Y>Z D.氢化物水溶液的酸性：Y>W[解析]根据Z与X可形成淡黄色化合物Z2X2，即该化合物为Na2O2，结合原子序数关系可知，X为O元素，Z为Na元素；基态O原子核外有8个电子，是最高能级2p上排布的电子数的2倍；由原子序数关系可知Y为F元素，则与其同主族的W为Cl元素。同周期元素从左到右，第一电离能呈增大趋势，同族元素从上到下第一电离能变小，可知其相对大小顺序为F>O>Cl>Na，A项错误；根据非金属性F>O>Cl，可知简单离子的还原性Cl−>O2−>F−，11.[2020天津，3分]短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。用表中信息判断下列说法正确的是(A)元素最高价氧化物的水化物XYZW分子式H30.1mol⋅L−11.0013.001.570.70A.元素电负性:Z<W B.简单离子半径:W<YC.元素第一电离能:Z<W D.简单氢化物的沸点:X<Z[解析]从Z的最高价氧化物的水化物的化学式和W的最高价氧化物的水化物的pH可知，Z、W分别是磷、硫元素，结合X、Y的最高价氧化物的水化物的0.1mol⋅L−1溶液的pH及原子序数关系,可知X、Y分别是氮、钠元素。电负性P<S，A项正确；离子半径S2−>Na+，B项错误；磷的3p轨道为半满稳定状态，其第一电离能大于硫，C题组四1.[2023新课标卷，6分]一种可吸附甲醇的材料，其化学式为[CNH23]下列说法正确的是(A)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<OC.基态原子未成对电子数：B<C<O<ND.晶体中B、N和O原子轨道的杂化类型相同[解析]从结构图可看出，该晶体中存在N—H…O氢键，A正确；N的价电子排布式为2s22p3，2p能级处于半满稳定状态，其第一电离能大于O，B错误；根据B1s22s22p1、C1s22s22p2、O1s22s22.[2023新课标卷，6分]“肼合成酶”以其中的Fe2+配合物为催化中心，可将NH2OH与NH3下列说法错误的是(D)A.NH2OH、NH3B.反应涉及N—H、N—O键断裂和N—N键生成C.催化中心的Fe2+被氧化为Fe3D.将NH2OH替换为ND2[解析]NH2OH中正、负电荷中心不重合，为极性分子，NH3为三角锥形结构，H2O为V形结构，分子中正、负电荷中心也不重合，均为极性分子，A正确；图示转化过程共四步，将其依次标号为①②③④，第②步中N—O键断裂，第③步中N—H键断裂，第④步中N—N键生成，B正确；由题意可知，起始时，“肼合成酶”中含有Fe2+，第②步中Fe2+失去电子被氧化成Fe3+，第④步中Fe3+得电子又生成Fe2+，C正确；根据反应机理分析，产物肼NH2NH2中，一个N原子上的2个H原子来自NH2OH中“—NH2”中的2个H原子，另一个N原子上的2个H3.[2023湖北，3分]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(D)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:AlF31040℃远高于AlCl3晶体类型C.酸性:CF3COOHpK羟基极性D.溶解度20℃：Na2阴离子电荷[解析]正戊烷中不含支链，新戊烷中含支链，分子间作用力：正戊烷>新戊烷，所以正戊烷沸点高于新戊烷，A正确；AlF3为离子晶体，AlCl3为分子晶体，离子晶体的熔点一般高于分子晶体，B正确；F原子电负性大于H，—CF3为吸电子基团，导致CF3COOH中的羟基中O—H键比CH3COOH中的羟基中O—H键更易断裂，更易电离出H+，C正确；NaHCO3溶解度小于Na2CO34.[2022江苏，3分]少量Na2O2与H2O反应生成H2OA.Na2O2的电子式为 B.C.H2O2中O元素的化合价为−1[解析]A项，Na2O2的电子式为，错误；B项，H2O为V形分子，错误；D项，NaOH中Na+与OH−之间为离子键，OH−5.[2022湖北，3分]C60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(AA.具有自范性 B.与C60C.含有sp3杂化的碳原子[解析]自范性是晶体的性质，故非晶态碳玻璃不具有自范性，A项错误；碳玻璃与C60都是由碳元素组成的单质，两者互为同素异形体，B项正确；碳玻璃具有高硬度，与金刚石的物理性质类似，说明两者的结构具有一定的相似性，故碳玻璃含有sp3杂化的碳原子，C项正确；碳玻璃与金刚石互为同素异形体，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，D6.[2022湖北，3分]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(B)A.Ca2+的配位数为6 B.与F−C.该物质的化学式为KCaF3 D.若F−换为[解析]Ca2+在晶胞体心，与其距离相等且最近的为在面心处的F−，A项正确；Ca2+与F−的最近距离是棱长的一半，K+与F−的最近距离是面对角线长度的一半，则与F−距离最近的是Ca2+，B项错误；Ca2+在体心，个数为1，F−在面心，个数为6×12=3,K+7.[2022湖北，3分]磷酰三叠氮是一种高能分子，结构简式为OPN33A.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NPO的电子式为[解析]从结构简式可知该分子正负电荷中心不重合，是极性分子，A项错误；P连接的四个原子或原子团不完全相同，故立体构型不可能为正四面体形，B项错误；OPN33的分解产物为NPO(D项中提示)，N元素化合价降低，由得失电子守恒知，其分解还会产生N2，C项正确；NPO的电子式是8.[2021海南，2分]SF6可用作高压发电系统的绝缘气体。分子呈正八面体结构，如图所示。有关SF6的说法正确的是(A.是非极性分子 B.键角∠FSF都等于90∘C.S与F之间共用电子对偏向S D.S原子满足8电子稳定结构[解析]SF6分子结构对称、正负电荷中心重合，为非极性分子，A项正确；由SF6的结构图可知，键角∠FSF为90∘或180∘，B项错误；共用电子对偏向非金属性较强的元素，F的非金属性强于S，故共用电子对偏向F，C项错误；该化合物中S9.[2021湖北，3分]NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(AA.23gC2H5B.0.5molXeF4C.1mol[CuHD.标准状况下，11.2LCO和H2的混合气体中分子数为[解析]C2H5OH中C和O均为sp3杂化，23g乙醇为0.5mol，sp3杂化的原子数为1.5NA，A项错误；XeF4中氙的孤电子对数为8−1×42=2，价层电子对数为4+2=6，则0.5molXeF4中氙的价层电子对数为3NA，B项正确；1个10.[2021山东，2分]关于CH3OH、N2H4和A.CH3B.N2C.N2H4D.CH3OH和CH32NNH[解析]CH3OH的正负电荷中心不重合，因此CH3OH为极性分子，A项正确；N2H4中每个N原子形成3个单键，还有1对孤对电子，N为sp3杂化，因此N2H4的空间结构不可能为平面形，B项错误；N2H4分子中两个N原子上均连有氢原子，而CH32NNH2分子中只有1个N原子上连有氢原子，因此N2H4分子间形成的氢键数目多，沸点高，C项正确；CH3OH中C形成4个单键，无孤对电子，杂化轨道数为4，杂化方式为sp3，11.[2021湖北，3分]某立方晶系的锑钾Sb−K合金可作为钾离子电池的电极材料，图a为该合金的晶胞结构图，图b表示晶胞的一部分。下列说法正确的是(B)图a图bA.该晶胞的体积为a3×10−36cm3C.与Sb最邻近的K原子数为4 D.K和Sb之间的最短距离为12[解析]该晶胞的边长为a×10−10cm，故晶胞的体积为a×10−10cm3=a3×10−30cm3，A项错误；该晶胞中K的个数为12×14+9=12，Sb的个数为8×18+6×12=4，故K12.[2020山东，2分]下列关于C、Si及其化合物结构与性质的论述错误的是(C)A.键能C—C>Si—Si、C—H>Si—H,因此C2H6B.立方型SiC是与金刚石成键、结构均相似的共价晶体，因此具有很高的硬度C.SiH4中Si的化合价为+4，CH4中C的化合价为−4，因此D.Si原子间难形成双键而C原子间可以，是因为Si的原子半径大于C，难形成p−pπ键[解析]化合物中键能越大，该物质越稳定，由于键能C—C>Si—Si、C—H>Si—H，故可判断稳定性C2H6>Si2H6，A项正确；SiC与金刚石均为立体网状的共价晶体，二者成键和结构均相似，均具有很高的硬度，B项正确；根据非金属性C>Si，可知还原性SiH4>CH4，C项错误；由于原子半径Si>C，13.[2020浙江1月选考，2分]下列说法正确的是(A)A.同一原子中，在离核较远的区域运动的电子能量较高B.原子核外电子排布，先排满K层再排L层、先排满M层再排N层C.同一周期中，随着核电荷数的增加，元素的原子半径逐渐增大D.同一周期中，ⅡA族与ⅢA族元素原子的核电荷数都相差1[解析]同一原子中，能量较高的电子在离核较远的区域运动，A正确；原子核外电子排布，不是先排满M层再排N层，如钾原子的M层有8个电子，N层有1个电子，而M层排满应有18个电子，B错误；同周期中，随着核电荷数的增加，主族元素的原子半径逐渐减小，C错误；同周期中ⅡA族与ⅢA族元素原子的核电荷数不一定相差1，如第四周期中Ca与Ga的核电荷数相差11，D错误。14.[2020海南，4分]下列对有关事实的解释正确的是(C)事实解释A某些金属盐灼烧呈现不同焰色电子从低能轨道跃迁至高能轨道时吸收光波长不同BCH4与NH3二者中心原子杂化轨道类型不同CHF的热稳定性比HCl强H—F比H—Cl的键能大DSiO2SiO2[解析]金属的焰色试验是其单质或化合物在加热时电子由低能轨道跃迁至高能轨道，然后再从高能轨道向低能轨道跃迁，从而释放出不同波长的光，A项错误；CH4和NH3的空间构型分别为正四面体形和三角锥形，两者的中心原子均采取sp3杂化，B项错误；热稳定性HF>HCl，是因为非金属性F>Cl，H—F比H—Cl的键能大，C项正确；SiO2为共价晶体，不存在分子间作用力，干冰为分子晶体，晶体熔点：原子晶体>题组五1.[2023全国乙卷，15分]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MgxFe（1）基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2。橄榄石中，各元素电负性大小顺序为O>Si>Fe>Mg[解析]Fe是26号元素，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p6（2）已知一些物质的熔点数据如下表：物质熔点/℃NaCl800.7SiCl4−68.8GeCl4−51.5SnCl4−34.1Na与Si均为第三周期元素，NaCl熔点明显高于SiCl4,原因是NaCl是离子晶体，SiCl4是分子晶体，NaCl中离子键强度远大于SiCl4分子间作用力。分析同族元素的氯化物SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点变化趋势及其原因SiCl4、GeCl4、SnCl4的熔点依次升高，因为三者均为分子晶体，结构相似，相对分子质量依次增大，分子间作用力逐渐增强。SiCl4[解析]由题表中数据可知，NaCl是离子晶体（熔化时离子键被破坏），SiCl4是分子晶体（熔化时分子间作用力被破坏），离子键强度远大于分子间作用力，故NaCl熔点明显高于SiCl4。分子晶体的相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔点越高。SiCl4分子结构中，1个Si与周围的4个Cl形成正四面体结构，中心原子Si采用（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1个Mg。该物质化学式为MgB2，B—B最近距离为33[解析]结合投影图可知，晶体结构图中实线部分为1个晶胞，Mg位于晶胞顶点，数目为4×16+4×112=1；有2个B位于晶胞体内，B原子数目为2，故该物质的化学式为MgB2；如图，B2.[2022全国乙卷，15分]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ad,其中能量较高的是d。（填标号）a.1s22c.1s22[解析]因为基态氟原子的电子排布式是1s22s22p5，其中b、c不是9个电子，不能表示氟原子的核外电子排布，应选ad；从2p能级激发1个电子到3s能级比从2p能级激发2个电子到3（2）①一氯乙烯C2H3Cl分子中，C的一个sp2杂化轨道与Cl的3px轨道形成C—Clσ键,并且Cl的3pz轨道与C的[解析]一氯乙烯中C采取sp2杂化，因此C的一个sp2杂化轨道与Cl的3px②一氯乙烷C2H5Cl、一氯乙烯C2H3Cl、一氯乙炔C2HCl分子中，C—Cl键长的顺序是一氯乙烷C2H5Cl>一氯乙烯C2H3Cl>一氯乙炔C2HCl[解析]因为一氯乙烷C2H5Cl、一氯乙烯C2H3Cl、一氯乙炔C2HCl分子中的碳原子的杂化方式分别是sp3、sp2、sp，由“iC的杂化轨道中s成分越多，形成的C—Cl键越强”，可知一氯乙烷C2H5Cl、一氯乙烯C2H3Cl、一氯乙炔C2HCl分子中，C—Cl键长依次变短；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，分析可知一氯乙炔中Cl的2个（3）卤化物CsICl2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CsCl。解释X的熔点比Y高的原因CsCl是离子晶体，ICl是分子晶体[解析]卤化物CsICl2受热发生非氧化还原反应，则反应前后Cs、I均为+1价，Cl为−1价，因此生成的无色晶体X是CsCl，红棕色液体Y是ICl。CsCl是离子晶体，而ICl是分子晶体，故CsCl的熔点比（4）α−AgI晶体中I−离子作体心立方堆积（如图所示）,Ag+主要分布在由I−构成的四面体、八面体等空隙中。在电场作用下，Ag+不需要克服太大的阻力即可发生迁移。因此，已知阿伏加德罗常数为NA,则α−AgI晶体的摩尔体积Vm=1[解析]因为1个α−AgI晶胞含有I−的个数为8×18+1=2，即2个AgI，其体积【技巧点拨】利用均摊法可确定晶胞中含有的粒子数目，立方晶胞中，位于顶点的粒子有18属于该晶胞，位于棱上的粒子有14属于该晶胞，位于面上的粒子有3.[2021全国乙卷，15分]过渡金属元素铬Cr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AC（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[Ar]3B.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[解析]Cr是24号元素，基态Cr原子核外电子排布式为[Ar]3d54s1，3d和4s轨道均处于半充满状态，此时体系总能量低，A项正确；4s电子能量较高，但其并不总是在比3s电子离核更远的地方运动，B项错误；因为Cr原子半径小于（2）三价铬离子能形成多种配位化合物。[CrNH33H2O2Cl]2+中提供电子对形成配位键的原子是N[解析]形成配位键的原子价层必须存在孤电子对，故三种配体NH3、H2O、Cl−中提供孤电子对形成配位键的原子是N、O、Cl，（3）[CrNH33H2O2Cl]2+PH3中P的杂化类型是sp3。NH3的沸点比PH3的高，原因是NH3存在分子间氢键。H2O的键角小于NH3的，分析原因NH3[解析]PH3中P原子的成键电子对数为3，孤电子对数为1，故价层电子对数是4，采用sp3杂化；NH3的沸点比PH3高，是因为NH3分子间存在氢键，PH3分子间只有范德华力；由于NH3中N原子含有1个孤电子对，而H2O中（4）在金属材料中添加AlCr2颗粒，可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。AlCr2具有体心四方结构，如图所示。处于顶角位置的是Al原子。设Cr和Al原子半径分别为rCr和rAl，则金属原子空间占有率为8[解析]由结构图可知，根据均摊法，该晶胞含有4个白球和2个黑球，则黑球代表Al原子，白球代表Cr原子，金属原子的总体积是43π4rCr3+24.[2021河北,15分]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（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K+[解析]该物质中的四种元素形成的简单离子分别为K+、H+、P3−、O2−，分别有3、0、3、2个电子层，因此核外电子排布相同的是（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+12表示，与之相反的用−12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+32[解析]基态磷原子的价电子的电子排布图为，3p能级的3个轨道上的电子自旋方向相同，故基态磷原子的价电子自旋磁量子数的代数和为+32或−（3）已知有关氮、磷的单键和三键的键能kJ⋅mol−N—NN≡NP—PP≡P193946197489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1个N≡N键的键能大于3个N—N键的键能之和，而6个P—P键的键能之和大于2个P≡P键的键能之和[解析]根据题给键能数据知，1个N≡N键的键能大于3个N—N键的键能之和，因此氮以N2的形式存在，而6个P—P键的键能之和大于2个P≡P键的键能之和，因此白磷以P4（4）已知KH2PO2是次磷酸的正盐，H3PO2的结构式为（或），其中P[解析]KH2PO2是次磷酸的正盐，则H3PO2为一元酸，H3PO2中含有1个羟基，其结构式为，P（5）与PO43−电子总数相同的等电子体的分子式为SiF4（或[解析]PO43−含有5个原子，价电子数为5+6×4+（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PO3n[解析]n个磷酸分子间脱去n个水分子，形成环状的多磷酸，该多磷酸为HPO3n，相应的酸根为PO（7）分别用、表示H2PO4−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H2PO4−①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,晶体的密度为544×[解析]根据图（a）、b、c，晶胞中K+个数为4×14+6×12=4，H2PO4②晶胞在x轴方向的投影图为B（填标号）。A. B.C. D.[解析]根据题图可知晶胞在x轴方向的投影图为B。【技巧点拨】晶体密度计算的思维模型题组六1.[2023全国甲卷，15分]将酞菁-钴酞菁-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，它们互为同素异形体，其中属于原子晶体的是金刚石，C60间的作用力是范德华力图1[解析]题图1所示物质为碳元素形成的不同单质，互为同素异形体。金刚石是碳原子间通过共价键形成的立体网状结构，为原子晶体；石墨属于混合型晶体，C60为典型的分子晶体；碳纳米管是纳米级石墨晶体，C60（2）酞菁和钴酞菁的分子结构如图2所示。图2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③（（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+2，氮原子提供孤对电子与钴离子形成配位[解析]酞菁分子中所有原子共平面，由酞菁的结构可知，酞菁分子中间有一个空腔，由8个碳原子和8个氮原子围成，这个空腔存在一个18电子的大π键，其中两个—NH—基团各提供两个p电子，其他的氮和碳各提供一个p电子，故p轨道能提供一对电子的N原子是③号N原子，钴酞菁分子中钴离子的化合价为+2（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sp3。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离子键。AlF3结构属立方晶系，晶胞如图3b所示，F−的配位数为2。若晶胞参数为apm[解析]根据AlCl3形成的二聚体结构，可知每个Al和4个Cl成键，杂化轨道类型为sp3杂化。AlF3的熔点远高于AlCl3，则AlF3为离子晶体，铝氟之间形成的是离子键。由AlF3中的原子个数比，可知该晶胞中顶点为Al3+，棱心为F−，则与F−距离最近的Al3+有2个，即F−的配位数为2。该晶胞中Al3+数目为2.[2022全国甲卷，15分]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CH2CH2与四氟乙烯CF2CF（1）基态F原子的价电子排布图（轨道表示式）为。[解析]F的原子序数为9，价电子数为7，根据泡利原理和洪特规则，即可画出其价电子排布图。（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a（填标号），判断的根据是同周期元素的第一电离能从左到右呈增大的趋势，但N的2p轨道上的电子排布是半充满的，相对较稳定，其第一电离能高于邻位C、O的第一电离能；第三电离能的变化图是b[解析]同周期元素的第一电离能从左到右呈增大的趋势，但N的2p轨道上的电子排布是半满的，比较稳定，其第一电离能高于邻位C、O的第一电离能，故图a符合C、N、O、F第一电离能的大小顺序；C、N、O、F的价电子排布式分别为2s22p2、2s22p3、2s22p4、2s22p5，失去两个电子后，价电子排布式分别为2s2、2s22p1、2s22p2、2s22p3，此时F（3）固态氟化氢中存在HFn形式，画出HF3的链状结构[解析]F电负性较大，HF分子之间可以形成氢键，进而形成HF2、HF3等缔合分子，由此可画出HF（4）CF2CF2和ETFE分子中C的杂化轨道类型分别为sp2和sp3；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氟的电负性较强，C—F[解析]CF2CF2分子中存在碳碳双键，故CF2CF2分子中C的杂化轨道类型为sp2；ETFE为共聚物，分子中的化学键全部为单键，故ETFE分子中C的杂化轨道类型为sp3（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Ca2+;若该立方晶胞参数为apm,正负离子的核间距最小为3[解析]X代表的离子位于顶点和面心，该晶胞中含X的个数为8×18+6×12=4，Y代表的离子位于晶胞体内，共8个，根据萤石的化学式为CaF2，可知X代表Ca2+；F−分别位于8个“小正方体”的体心，Ca2+与F−3.[2021湖南，15分]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碳化硅（填化学式）;[解析]硅原子核外有14个电子，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，其最外层的电子排布图为（2）硅和卤素单质反应可以得到SiX4SiX4SiF4SiCl4SiBr4SiI4熔点/K183.0203.2278.6393.7沸点/K187.2330.8427.2560.7①0℃时,SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4呈液态的是SiCl4（填化学式），沸点依次升高的原因是SiF4、SiCl4、SiBr4、[解析]0℃对应273K，由表中数据可分析出0℃时，SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4中呈液态的为SiCl4。SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4均为分子晶体且结构相似，分子晶体的熔沸点由分子间作用力（范德华力）决定，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高，因此SiF4、SiCl4②SiCl4与N−甲基咪唑（）反应可以得到M2+N−甲基咪唑分子中碳原子的杂化轨道类型为sp2、sp3，H、C、N的电负性由大到小的顺序为N>C>H，1个M2+中含有54[解析]N−甲基咪唑分子中甲基碳原子形成4个σ键，为sp3杂化,环上碳原子形成3个σ键，为sp2杂化；元素的非金属性越强，其电负性越强，由于非金属性H<C<N，故电负性由大到小的顺序为N>C>H；单键为σ键，双键中一个为σ键，一个为π键，故1个M2+（3）如图是Mg、Ge、O三种元素形成的某化合物的晶胞示意图。①已知化合物中Ge和O的原子个数比为1:4,图中Z表示O原子（填元素符号），该化合物的化学式为Mg[解析]根据均摊法，晶胞中X个数为8×18+6×12+3+4×14=8；Y个数为4；Z个数为16，由于Ge②已知该晶胞的晶胞参数分别为anm、bnm、cnm，α=β=γ=90∘，则该晶体的密度ρ=7.4×1023NAabcg⋅[解析]该晶胞质量为4×24×2+73+16【技巧点拨】溶沸点比较思维模型分析晶体类型共价晶体4.[2020全国卷Ⅲ，15分]氨硼烷NH3BH（1）H、B、N中，原子半径最大的是B。根据对角线规则，B的一些化学性质与元素Si（硅）的相似。[解析]根据同一周期从左到右主族元素的原子半径依次减小及氢原子半径是所有主族元素原子半径中最小的，可知H、B、N中原子半径最大的是B。元素周期表中B与Si（硅）处于对角线上，二者化学性质相似。（2）NH3BH3分子中，N—B化学键称为配位键，其电子对由3NHB3O63−的结构为。在该反应中，B原子的杂化轨道类型由sp3[解析]NH3BH3中N有孤电子对，B有空轨道，N和B形成配位键，电子对由N提供。NH3BH3中B形成4个σ键,为sp3杂化，B3O63（3）NH3BH3分子中，与N原子相连的H呈正电性Hδ+，与B原子相连的H呈负电性Hδ−，电负性大小顺序是N>H>B。与NH3BH3原子总数相等的等电子体是CH3CH3（写分子式），其熔点比NH[解析]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。与N原子相连的H呈正电性，与B原子相连的H呈负电性，故电负性N>H>B。原子数相同、价电子总数相同的微粒互称为等电子体，与NH3BH3互为等电子体的分子为CH3CH3。带相反电荷的微粒能形成静电引力，NH3BH3分子间存在（4）研究发现，氨硼烷在低温高压条件下为正交晶系结构，晶胞参数分别为apm、bpm、cpm，α=β氨硼烷晶体的密度ρ=62NAabc×10−[解析]氨硼烷的相对分子质量为31，一个氨硼烷的2×2×2超晶胞中含有16个氨硼烷，该超晶胞的质量为31×16NA题组七1.[2023山东，12分]卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题:（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的晶体类型为分子晶体,HOF水解反应的产物为HF、[解析]常温常压下HOF为无色气体，说明其沸点较低，为分子晶体。比较元素的电负性大小可知，HOF中F为−1价，则其水解反应为HOF+H2OHF+H2O（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П35。ClO2中Cl原子的轨道杂化方式为sp2;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[解析]ClO2为V形结构，且存在3原子5电子的大π键，则Cl的杂化类型为sp2。ClO2中Cl提供3个电子、每个O提供1个电子形成П35，Cl有1个孤电子对，Cl2O中O存在两个孤电子对，根据孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力，知Cl2O中（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CuCl2+4K+[解析]根据均摊法可知，X的晶胞中白色小球的个数为16×14+4×12+2=