2026年北京高考化学二轮复习 主题五 物质结构与性质（综合训练）解析版

主题五物质结构与性质

（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-lB-llC-12N-140-16Na-23S-32Cl-35.5K-39Ca-40Fe-56

Cu-64In-115Te-128

第I卷（选择题共45分）

一、选择题（本题共15个小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目

要求的）

1.（2023•北京门头沟•一模）我国发布了《医用同位素中长期发展规划（2021-2035年）》，对提升医用同位素

相关产业能力水平、保障健康中国战略实施具有重要意义。医用同位素有"C、1午、⑶I、60C。等，有关说

法不亚砚的是

A.Qc。位于元素周期表的第四周期第vin族

B.I8F和⑶I的最外层电子数相同

C.14c与12c的化学性质几乎相同

D.化合物23Na阳的中子总数为41

【答案】D

【详解】A.C。为27号元素，位于元素周期表的第四周期第VIH族，故A正确；

B.F和I都属于第VHA族，最外层电子数相同，故B正确；

C.Me与12c的化学性质几乎完全相同，但物理性质有差异，故C正确；

D.23^阳的中子总数为（23-11升（18-9）=21,为奇数，故D错误；

故选D.

2.（2022.北京丰台•一模）依据元素周期律，下列判断不走砸的是

A.第一电离能：Li<Be<BB.原子半径：Mg<Na<K

C.电负性：N<O<FD.酸性：H2SiO,<H,PO4<HClO4

【答案】A

【详解】A.同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，钺原子的2s轨道为稳定的全充满结构，原子

的第一电离能大于相邻元素，则锂、钺、硼的第一电离能由小到大的顺序为LiVBVBe,选项A错误；

B.同周期元素，从左到右原子半径依次减小，同主族元素，从上到下原子半径依次增大，贝IJ钠、镁、钾的

原子半径由小到大的顺序为Mg<Na<K,选项B正确；

C.同周期元素，从左到右元素的电负性依次增大，则氮、氧、氟的电负性由小到大的顺序为N«XF,选

项C正确；

D.同周期元素，从左到右原子元素的非金属性依次增强，最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，则硅、

磷、氯的最高价氧化物对应水化物的酸性由小到大的顺序为H2Si03VH2Po4VHe104,选项D正确；

故选A。

3.（2023•北京石景山•模拟预测）下列事实的解释不正确的是

事实解释

第一电离能：Mg为3p轨道全空的稳定电子构型，而A1失去一个电子变为3p轨道全空的

A

/.（Mg）＞ZI（Al）稳定电子构型

NH4C1电离产生的NH：可以与水口的OH-结合成弱电解质NH3H20,使水

BNH41溶液显酸性

的电离平衡向电离的方向移动，最终导致溶液中%（H+）大于%（OFT）

Q2分子中的共价键是。原子价电子排布为3s23律，当两个Cl原子结合为。2时，两个原子的3P轨

C

。键道道过“肩并肩”重叠

Cl2、Br2、L的熔点依Cl?、Bi"?、I?的结构和组成相似，相对分子质量依次增大，范德华力依次增

D

次增大强

A.AB.BC.CD.D

【答案】C

【详解】A.第一电离能：L（Mg）＞L（AI）是因为Mg的3s处于全满状态，3P轨道全空的稳定电子构型，

能最低不容易失去一个电子；AI的最外层为3Pl容易失去一个电子形成稳定结构，所以铝的第一电离能比

镁低；故A正确；

B.NH4cl溶液显酸性是因为NH；可以与水中的OH-结合成弱电解质NHrHQ,使水的电离平衡向电离的

方向移动，最终导致溶液中%（H'）大于%（OH],故B正确；

C.由于C1原子价电子排布为3s23P5,当两个。原子结合为Cl?时，两个原子的3P轨道通过“头碰头”重叠，

形成。键；故C错误；

D.。2、B「2、L是由同主族元素形成的单质，结构和组成相似，相对分子质量依次增大，范德华力依次

增强，故D正确；

故答案选Co

4.(2024.北京•一模)下列性质的比较，不正确的是

A.酸性：H2SO4>H3PO4B.熔点：金刚石>碳化硅〉晶体硅

C.热稳定性：H2S>H2OD.第一电离能：S<0

【答案】C

【详解】A.非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物酸性越强，非金属性：S>P,酸性：H2s0」>H3Po4,

故A正确；

B.金刚石、碳化硅、晶体硅都是原子晶体，熔沸点的高低与共价键有关，键长：Si-Si>C-Si>C-C,键

能：C-C>C-Si>Si-Si,则熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅，故B正确；

非金属性越强，简单氢化物稳定性越强，电负性：热稳定性：故错误；

C.o>s,H2S<H2O,c

D.同族元素从上到下，笫一电底能逐渐减小，笫一电离能：S<o,故D正确；

故选C。

5.(2022.北京朝阳•模拟预测)下列能说明金属性Mg>Al的是

①表面积相同的金属与盐酸反应的剧烈程度Mg>Al

②Mg(OH)2不溶于NaOH,A1(OH)3溶于NaOH

③等浓度的Mg(NCh)2和Al(NO)溶液的pH前者大

④电负性Mg<AI

⑤第一电离能Mg>Al

A.①②③B.①②④C.②D.@@@

【答案】B

【详解】①表面积相同的金属与盐酸反应的剧烈程度Mg>Al,说明Mg更活泼，能说明金属性Mg>AL

正确；

②Mg(OH)2不溶「NaOH,A1(OH)3溶J：NaOH,说明已经显示巴酸的性质，说明它的碱性比Mg(OH)2的碱

性弱，进而说明金属镁比铝失电子的能力强，即镁的金属性比铝的金属性强，正确；

③等浓度的Mg(NCh)2和A1(NO3)3溶液的pH前者大，两种金属离子带电最不同，水解后氢离子浓度不同，

不能说明镁更活泼，错误，

④同周期元素从左到右，元素的电负性逐渐增强，金属性逐渐减弱，电负性MgVAl,镁的金属性更强，

正确；

⑤同周期元素从左到右，第一电离能逐渐增大，但Mg的最外层为全充满状态，电子能量最低，第一电离

能Mg>Al,不能说明镁的金属性更强，错误；

故选①②④，故选B。

6.（2021•北京石景山•一模）下列关于元素及元素周期律的说法，正确的是

A.同主族元素的原子，最外层电子数相等且等于主族序数

B.铝元素在周期表中位干第4周期IHA族

C.tBe的原子核内中子数是10

D.第117号元素Ts的非金属性强于Br

【答案】A

【详解】A.同主族元素的原子，最外层电子数相等，主族族序数等于最外层电子数，故A正确；

B.铝元素原子的核电荷数为13,在周期表中位于第3周期IHA族，故B错误：

C.[Be的原子核内中子数是10-4=6,故C错误；

D.同主族从上到下非金属性逐渐减弱，因此第117号元素Ts的非金属性弱于Br,故D错误。

综上所述，答案为A。

7.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，其中Z的内层电子数是X最外层电子数的2倍：

基态Y原子的s轨道电子数与p轨道电子数相等；由这四种元素组成的某种物质常用作消毒漂白剂，其结

构武如图所示.下列说法正确的是

Y

A.原子半径：Y>X>W

B.简单氢化物的沸点：Z>Y>X

C.W与Y、Z均可形成含极性键的非极性分子

D.同周期中第•电离能小于Y的元素有5种

【答案】C

【详解】根据上述分析，w为C,X为N,Y为O,Z为Q,

A.同周期从左向右原子半径依次减小（稀有气体除外），原子半径大小顺序是C>N>0,故A错误；

B.X、Y、Z的简单氢化物分别为NH3、H20.HC1,NH3和H2O存在分子间氢键，HC1不含有，HC1沸点

最小，常温下，比0为液态，N%为气体，则H?0沸点高于NH3,即沸点顺序是：H2O>NH3>HCL故B

错误：

C.C与O形成CO?.C与Cl形成CCkCO?、CCL是由极件键构成的非极性分子.故C正确：

D.同周期从左向右第一电离能逐渐增大，但VA>V1A,第一电离能比氧元素小的元素有Li、

Be、B、C,共有四种，故D错误；

答案为C。

8.（2022•北京东城••模）•种对中枢神经有抑制作用的药物结构如图。其中W、X、Y、Z原子序数依次

增大，X、Y、Z位于第二周期，Y的气态氢化物的水溶性显碱性。

Z

II

/X、

W—YY—W

II

Z=X、/X=Z

/、X、/

WW

卜.列判断不正确的是

A.第一电离能：X<Z<Y

B.XZ2晶体属于共价晶体

c.W与Z可按原子个数比2：1和1：1形成两种化合物

D.该药物在碱性溶液中加热，可水解产生Y的气态氢化物

【答案】B

【详解】A.N的2P能级处于半充满状态，第一电离能大，第一电离能：C<O<N,故A正确；

B.CO?晶体属于分子晶体，故B错误；

C.W与Z可按原子个数比2：1和1：1形成两种化合物H?O、H2O2,故C正确；

D.该药物在碱性溶液中加热，可水解产生Y的气态氢化物和碳酸钠和丙二酸钠，故D正确；

故选Bo

9.（2021•北京朝阳•一模）X、Y、Z、R、M为原子序数依次增大的短周期元素，其原子的最外层电子数与

原子半径的关系如图所示。

里子•外层电子效

下列说法不生碘的是

A.Y形成的化合物种类最多

B.同周期元素的简单阳离子中，R+的半径最大

C.同主族中，M的最高价氧化物对应水化物的酸性最强

D.X的原子与Y、Z、R、M的原子均可形成共价化合物

【答案】D

【详解】图象可知X、Y、Z、R、M分别为H、C、N、Na、S

A.Y形成的化合物种类最多，C元素形成的化合物最多，止确

B.同周期元素的简单阳离子中，R+的半径最大，正确

C.同主族中，M的最高价氧化物对应水化物的酸性最强，正确

D.X的原子与Y、Z、R、M的原子均可形成共价化合物，R为金属元素，不正确，答案选D

10.（2024.北京门头沟.一模）中国载人航天工程取得重大成就，计划在2030年前实现中国人首次登月。下

列有关说法不叱硬的是

A.“嫦娥五号”使用的铝基复合材料，属于合金材料

B.月壤中含有地球上罕见的氨-3,氮-3是一种新型可控核聚变能源生产材料

C.中国空间站''天和''核心舱等使用的柔性太阳电池阵，将太阳能转化为电能

D.“长征七号遥五”运载火箭采用全液氧煤油等燃料，无毒无污染称为“绿色”火箭

【答案】A

【详解】A.铝基复合材料属于复合材料，故A错误；

B.氮-3是种新型可控核聚变能源生产材料，故B正确：

C.柔性太阳电池阵将太阳能转化为电能，故C正确；

D.液氧煤油反应后产物为二氧化碳和水，对环境无毒、无污染，故D正确;

故选Ao

11..新睡J（2025•北京•模拟预测）一种钾离子电池正极材料钾钵铁基普鲁士白KMnFeCN%］充电或

放电时变化如下图所示，其中【、H、in为晶胞俯视图。下列说法中错误的是

II的晶胞

C代表FeC6。代表Mn'

A.i-n的变化过程为充电过程

B.n-in过程中Fe或Mn的价态升高

C.每个晶胞I完全转化为晶胞II,转移电子数为4

D.晶胞III中九键数目为24

【答案】D

【详解】A.据“均摊法”，晶胞H中含12x；+l=4个FeC（＞、8、：+6、!=4个MnNs、4个K,则晶胞I中也

4o2

含有4个FeC6,由钾镭铁基普鲁上白的化学式［KMnFegN%］可知晶胞中含有8个K,晶胞1-11的变化

过程为K'脱出，发生氧化反应，为充电过程，A正确；

B.n-IH过程中为充电过程，阳极发生氧化反应，则Fe或Mn的价态升高，B正确；

C.每个晶胞【完全转化为晶胞1【，有4个K+脱出，则Fc或Mn的价态升高4,转移电子数为4,C正确;

D.结合A分析，晶胞HI中有24个CN-,CN-中含有碳氮叁键，1个叁键含有1个。键2个兀键，则其中几

键数目为48,D错误；

故选D.

12.言思的（2025•北京昌平•二模）六方氮化硼晶体俗称“白石墨”，与石墨具有类似的结构，部分结构

如图所示。下列说法不正确的是

2s2p

B.基态B原子的价层电子的轨道表示式:

C.六方氮化硼中硼原子为sp?杂化

D.六方氮化硼晶体中存在范德华力

【答案】B

【详解】A.N是第VA族元素，位于元素周期表的p区，A正确;

2s2p

B.B是5号元素，价层电子排布式为2s?2pi,价层电子的纨道表示式:Ht»B错误;

C.六方氮化硼晶体俗称“白石墨”，与石墨具有类似的结构，为层状结构，硼原子为sp?杂化，C正确;

D.六方氮化硼晶体俗称“白石墨”，与石墨具有类似的结构，层状结构之间存在范德华力，D正确:

故选Bo

13.（2025•北京东城•三模）下列化学用语或图示表达正确的是

A.HQO的电子式：H：C1：O：B.

•Na+

C.NaQ的晶胞:ocrD.

【答案】B

【详解】A.HQO的电子式应为H：O：C1：，A选项中氧原子和氯原子的位置错误，A错误;

^Se是34号元素，其原子结构示意图为：0）28186,B正确;

B.

C.Na。晶胞中，Na+和C「的配位数均为6,图中所示晶胞不符合NaCl晶胞的结构特点，C错误;

D.SO,中S原子的价层电子对数为3+g（6-3x2）=3,无孤电子对，其VSEPR模型为平面三角形，图中

所示模型为二角锥形,D错误:

综上，答案是Bo

14.（2025•北京东城・三模）干冰（固态二氧化碳）在-78。（2时可直接升华为气体，其晶胞结构如下图所示，下

列说法不正确的是

A.CO2中的C为s/杂化B.每个晶胞中含有4个CO］分子

C.每个CO2分子周围有12个紧邻CO?分子D.干冰升华时需克服分子间作用力

【答案】A

【详解】A.二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2+W2，孤对电子对数为。，原子的杂化方式为

sp杂化，故A错误；

B.由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的二氧化碳分子数为8x：+6x；=4,故B正确；

C.由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的二氧化碳与位于面心的二氧化碳距离最近，则每个二氧化碳分子周

围有12个紧邻的二氧化碳分子，故C正确；

D.干冰属于分子晶体，所以干冰升华时需要克服分子间作用力，故D正确；

故选A。

15.（2024.北京•模拟预测）在高E下，气体煌类分子可以与水分子形成烷烽的水合物，其中气体被包裹在

水分子形成的“笼”中，甲烷的水合物称为“可燃冰二甲烷在微波作用下以等离子体分解产生碳，经过气相沉

积，可以得到宝石级的金刚石CE（g）=C（金刚石）+2H?（g）△”>0。下列有关说法中不正确的是:

A.金刚石微观结构的规整性可通过X射线衍射进行测定

B.高压下甲烷可形成水合物，可能是因为高压下甲烷分子与水分子之间形成氢键

C.金刚石的熔点比石墨低，与二者中碳的杂化方式不同有关

D.由石墨制备金刚石的过程中，每生成Imol金刚石，。键的数量增加3.01x1023

【答案】B

【详解】A.晶体内微粒有序排列，具有各向异性，金刚石属于共价晶体，微观结构的规整性可通过X射

线衍射进行测定，A正确；

B.高压下甲烷形成的水合物,实质卜是甲烷分子进入水分子形成的笼状结构中,并非是甲烷分子与水分子

之间形成氢键，B不正确；

C.金刚石中碳原子发生sp3杂化，石墨中碳原子发生sp2杂化，则石墨中C-C键长比金刚石中C-C键长短，

所以金刚石的熔点比石墨低，与二者中碳的杂化方式不同有关，c正确；

D.在金刚石中，平均每个C原子形成2个C-C。键，在石墨中，平均每个C原子形成1.5个C-C。键，则

由石墨制备金刚石的过程中，每生成Imol金刚石，。键的数量增加3.01x1023,D正确；

故选Bo

第II卷（非选择题共55分）

二、填空题（本题共4小题，共55分）

16.（14分）（2025•北京房山•三模）三磷酸腺俘（ATP）是生物体的供能物质，由腺昔（A）与磷酸反应而

成。

O

（1）基态P原子价层电子排布式是。

（2）比较ATP和A在水中的溶解性并从微粒间相互作用的角度解释其原因：。

（3）ATP的碱基中，氮原子的杂化方式为。

（4）ATP中的碱基与尿喀咤作用时，形成的氢键的种类可能有种。

⑸磷的含氧酸除了H3PO4以外,还有亚磷酸（H3PO3）等。

①HTOj是二元酸，在水中O-H键能断裂解离出H+而P-H键不能，从元素性质的角度解释其原

因：o

②PO：是一种配体。PO；配位时配位原子是,理由是o

【答案】(l)3s23P3(2分)

(2)ATP中更易与Hz0形成氢键(2分)

(3)sp2、sp3(2分)

(4)2(2分)

⑸0的电负性大于P的，O—H键极性大于P—H键(2分)0(2分)0有孤电子对可以做配

位原子，P没有孤电子对不可做配位原子(2分)

【详解】(1)P是第15号元素，基态P原子价层电子排布式是3s23P'；

(2)ATP中含更多羟基，更易与H20形成氢键，导致其比A更易溶于水；

(3)ATP的碱基中环内N=C双键中N原子为杂化sp2,N-C单键和-NH?中N原子为杂化sp1

O

(4)尿喀咤为广当氢原子连接在电负性大且原子半径小的原子(例如氟、氧、氮)上时，可以

♦人0

H

形成氢键；ATP中的碱基与尿嗒啜作用时，形成的氢键的种类可能有：N—HLN、N—HL0,有2种；

G)①0的电负性大于P的，O—H键极性大于P—H键，使得O—H键更易断裂电离出氢离子；

②P。)中O存在孤电子对可以提供孤电子对而做配位原子，P没有孤电子对不可做配位原子，故POf配位

时配位原子是0。

17.(14分)(2025•北京西城•一模)硼元素在医药、陶瓷、新型电池等领域具有重要应用。

(1)基态B原子的电子排布式是一。

(2)Bc、B均为第二周期的元素，基态原子的第一电离能BeB(填或“=")。

⑶硼酸是一元弱酸，具有抑菌消炎作用。硼酸显酸性的原理：B(()H):+H20d［B(OH)4］、H，。

①反应中B原子的杂化轨道类型的变化为一。

②B(OH)3生成［B(OH)］的过程中形成了配位键，原因是—。

(4)硼化钙是制高纯度硼合金的原料，其晶胞形状为立方体，结构示意图如图1所示，B原子全部组合为正

八面体，各顶点通过B-B键连接成三维骨架，Ca2+位于晶胞的中心。

o

图1

①硼化钙的化学式是

②已知硼化钙晶体的密度为,阿伏加德罗常数为治,则相邻两个Ca?+间的最短距离为一cm。

（5）咪哇基-四氟硼酸盐型离子液体具有难挥发、高离子传导性等优点，可作为新型电池的电解液，其结构如

图2所示。

R—N/N—CH.

BF?

图2

若将咪噗基中的炫基（-R）替换为H原子，该离子液体的黏稠度将增加，不利于离子传导，从粒子间相互作用

的角度解释原因:（写一点）。

【答案】⑴Is22s22Pl（2分）

(2)>(2分)

（3）由sp2杂化变为sd杂化（2分）B（0H）3中的B原子提供空轨道，HQ中的0原子提供孤电子对■（2分）

(4)CaB6(2分)

（5）将燃基替换为H原子，阳离了•体积减小，离了•键增强，同时咪嗖基中的N-H键可与F；中的F原子形成

氢键（2分）

【详解】（1）B是5号元素，根据构造原理，可知基态B原子的核外电子排布式是Is22s/p、故答案为:

Is22s22P二

（2）根据同一周期从左往右元素第一电离能呈增大趋势，但第1【A和第VA反常，则第一电离能由大到小

的顺序为Bc>B,故答案为：>o

（3）①硼酸中B原子价层对数是3+之券=3,则B原子的杂化方式为sp2杂化，[B（OH）,J中B原子价

层对数为4,则B原子的杂化方式为spi杂化，故答案为：由sp?杂化变为sp'杂化。

②因为B（OH）3中的B原子提供空轨道，H20中的0原子提供孤电子对，所以B（OH）3生成[B]OH）41的过

程中形成了配位键，故答案为：B（0H）3中的B原子提供空轨道，也0中的0原子提供孤电子对。

（4）①由晶胞结构可知，立方体晶胞的顶点均为B,,,则顶点均摊有8>4=1,Ca位于体心，个数为1,则

O

硼化钙的化学式为CaB-故答案为：CaB60

②设晶胞为acm,因为Ca位于体心，则相邻两个Ca?+I诃的最矩距离为acm,己知硼化钙晶体的密度为

106

33,解得a=3一路，放答案为:

pgcnr,阿伏加德罗常数为名，该晶体的密度为豆/cm3=?

a3

106

PxN,、

（5）将炫基替换为H原子，阳离子体积减小，离子键增强，同时咪嘎基中的N-H键可与口中的F原子形

成氢键，将该离子液体的黏稠度将增加，不利于离子传导，故答案为：将煌基替换为H原子，阳离子体积

减小，离子键增强，同时咪哇基中的N-H键可与耳中的F原子形成氢键。

18.（15分）（2024•北京顺义•二模）高埼合金是指由多种元素（如Al、Fe、Cu、Co、Cr、Mn、Ni、Zn等）

形成的合金，因其独特的元素组成、微观结构和性能，被认为是极具应用潜力的新型结构材料。

（l）AlCrFeNi是目前采用最多的高嫡合金元素组合。

①A1元素与同周期相邻的元素比较，第一电岗能由大到小的顺序是（用元素符号表示）。

②基态Fe原子的价层电子的轨道表示式为。

③Ni元素位于元素周期表的区。

（2）研究人员发现，在离子液体中可制备均一粒径分布的高燧合金纳米颗粒。离子液体是在室温和接近室温

时呈液态的盐类物质，一般由有机阳离子和无机阴离子组成。一种离子液体的结构如图所示.

\=J[BF4]-

①BE的空间结构为。

②研究发现通过改变阳离子侧链可调控离子化合物的熔点。A、B两种离子液体的结构如图所示。熔点

A>B的原因是,

N、N+、N、N・、

\—/[BFJ\—/[BFJ

AB

⑶--种由Cu、In、Te元素形成的高端合金，其晶胞结构如图所示，晶胞棱边夹角均为90。

①Te原子与邻近的Cu、In原子构成的空间结构为.

②已知阿伏伽德罗常数的值为N、，该晶体的密度为g-cmT（lnm=10-7cn】k列出计算式）,

【答案】（l）Si>Mg>Al（2分）It"tItItItIINI（2分）Q（2分）

3d4s

（2）正四面体形（2分）A、B均为离子晶体，阴离子相同，阳离子所带电荷最也相同。当阳离子侧链

从乙基增长到丙基，阳离子的体积（或半径/尺寸）增大，离子键的强度减弱，熔点也随之降低（3分）

（3）四面体形（2分）（4X64+4X,+『28）XG0分）

NAa-b

【详解】（1）①同周期元素从左到右，第一电离能有增大的趋势，Mg原子2s能级全充满，Mg的第一电离

能大于同周期相邻元素，所以A1元素与同周期相邻的元素比较，第一电离能由大到小的顺序是Si>Mg>Al。

②Fe是26号元素,基态Fe原子的价层电子排布式为3d64s轨道表示式为

3d4s

③Ni兀素是vin族元素，位于元素周期表的d区。

（2）①BF；中B价电子对数为4,无孤电子对，空间结构为正四面体形。

②A、B均为离子晶体，阴离子相同，阳离子所带电荷量也相同，当阳离子侧链从乙基增长到