題型專攻3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)選擇題

宜核心精講

這類題目往往將元素化合物知識、物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論、化學(xué)基本理論等知識串聯(lián)起來，綜合性較

強(qiáng)，難度較大，解題的關(guān)鍵是正確推斷元素，常用的方法有：

1.原子或離子結(jié)構(gòu)示意圖。

2.元素主要化合價的特征關(guān)系。

3.原子半徑的遞變規(guī)律。

4.元素周期表中短周期的特殊結(jié)構(gòu)

如：(1)元素周期表中第一周期只有兩種元素H和He,H元素所在的第IA族左側(cè)無元素分

布。

(2)He為0族元素，0族元素為元素周期表的右側(cè)邊界，0族元素右側(cè)沒有元素分布。

利用這個關(guān)系可以確定元素所在的周期和族。

如：已知X、Y、Z、W四種短周期元素的位置關(guān)系如圖：

ZY

W

則可以推出X為He,再依次推知Y為F、Z為0、W為P。

5.部分元素及其化合物的特性

(1)形成化合物種類最多的元素或?qū)?yīng)單質(zhì)是自然界中硬度最大的物質(zhì)的元素：Co

(2)空氣中含量最多的元素或氣態(tài)氫化物的水溶液呈堿性的元素：No

(3)地殼中含量最多的元素或簡單氫化物在通常情況下呈液態(tài)的元素：O。

(4)地殼中含量最多的金屬元素：AL

(5)最活潑的非金屬元素或無正化合價的元素或無含氧酸的非金屬元素或無氧酸可腐蝕玻璃

的元素或氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的元素或陰離子的還原性最弱的元素：F。

(6)最活潑的金屬元素或最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性最強(qiáng)的元素或陽離子的氧化性最弱

的元素：Cs=

(7)焰色試驗呈黃色的元素：Na。焰色試驗呈紫色(透過藍(lán)色鉆玻璃觀察)的元素：K。

(8)單質(zhì)密度最小的元素：Ho單質(zhì)密度最小的金屬元素：Li。

(9)常溫下單質(zhì)呈液態(tài)的非金屬元素：Br?常溫下單質(zhì)呈液態(tài)的金屬元素：Hgo

(10)最高價氧化物及其水化物既能與強(qiáng)酸反應(yīng)，又能與強(qiáng)堿反應(yīng)的元素：AL

(11)元素的氣態(tài)氫化物和它的最高價氧化物對應(yīng)的水化物能發(fā)生化合反應(yīng)的元素：No元素的

氣態(tài)氫化物和它的最高價氧化物對應(yīng)的水化物能發(fā)生氧化還原反應(yīng)的元素：So

(12)短周期元素W的簡單氫化物(常溫下為氣體)可用作制冷劑，則W是氮(N)；短周期元素T

的一種單質(zhì)在空氣中能夠自燃，則T是磷(P)。

(13)若r是由短周期元素組成的二元化合物，0.01moLLT1r溶液的pH為2,則r是HC1；若

r是由短周期元素組成的三元化合物，0.01moLL-ir溶液的pH為2,貝Ur是HNCh或HCICh

或HCICU;若r是由短周期元素組成的三元化合物，0.005moLL-ir溶液的pH為2,貝卜是

H2SO4?

6.微粒結(jié)構(gòu)的特性

(1)熟記主族元素的價層電子排布式

IA：HS1IIA：ns2IIIA：7is2np'IVA：zis2np2

VA：ns2np3VIA：/is2np4VIIA：ns2np5

(2)掌握第四周期副族元素的價層電子排布式

Sc：3dl4s2Ti：3d24s2V：3d34s2Cr：3d54sl

Mn：3d54s2Fe：3d64s2Co：3d74s2Ni：3d84s2

Cu：3dl04slZn：3d104s2

7.按要求回答問題。

⑴在元素周期表中，第一電離能最大的是。

(2)試比較F、N、0、C的第一電離能、電負(fù)性大?。?

⑶試比較H、C、Si的第一電離能、電負(fù)性大?。?。

答案(l)He⑵第一電離能：F>N>O>C>電負(fù)性：F>O>N>C(3)第一電離能：H>C>Si>

電負(fù)性：C>H>Si

8.認(rèn)識幾種含氧酸的結(jié)構(gòu)

0

硫代硫酸A

H—()—S—O—H

(H2s2。3)

()()

過二硫酸t(yī)t

H——O—S—()—O—S—O—H

(H2s2。8)i1

()()

()

亞磷酸II

H—0—P—O—H

(H3Po3)1

H

H

次磷酸

H—()—P=()

(H3Po2)|

H

宜真題演練

1.（2022?湖北，7）C6o在高溫高壓下可轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢▽?dǎo)電性、高硬度的非晶態(tài)碳玻璃。下列

關(guān)于該碳玻璃的說法錯誤的是（）

A.具有自范性

B.與C60互為同素異形體

C.含有sp3雜化的碳原子

D.化學(xué)性質(zhì)與金剛石有差異

答案A

解析自范性是晶體的性質(zhì)，碳玻璃為非晶態(tài)，所以沒有自范性，A錯誤；碳玻璃和C60均

是由碳元素形成的不同的單質(zhì)，所以是同素異形體，B正確；金剛石與碳玻璃互為同素異形

體，性質(zhì)差異主要表現(xiàn)在物理性質(zhì)上，化學(xué)性質(zhì)上也有差異，D正確。

2.（2022?湖北，9）某立方鹵化物可用于制作光電材料，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法錯誤

的是（）

A.Ca2+的配位數(shù)為6

B.與"距離最近的是K+

C.該物質(zhì)的化學(xué)式為KCaF3

D.若「換為CF,則晶胞棱長將改變

答案B

解析Ca2+配位數(shù)為與其距離最近且等距離的F一的個數(shù)，如圖所示，Ca2+位于體心，丁位于

面心，所以Ca2+的配位數(shù)為6,A正確；1與K+的最近距離為棱長的為「與Ca?+的最近

距離為棱長的所以與『距離最近的是Ca2+,B錯誤；K+位于頂角，個數(shù)為（X8=l,F-

Zo

位于面心，個數(shù)為;X6=3,Ca?+位于體心，個數(shù)為1,綜上，該物質(zhì)的化學(xué)式為KCaFs,C

正確；丁與C1一半徑不同，替換后晶胞棱長將改變，D正確。

3.（2022?湖北，11）磷酰三疊氮是一種高能分子，結(jié)構(gòu)簡式為O=P（N3）3。下列關(guān)于該分子

的說法正確的是（）

A.為非極性分子

B.空間結(jié)構(gòu)為正四面體形

C.加熱條件下會分解并放出N2

D.分解產(chǎn)物NPO的電子式為N3：P:（）:

答案C

解析磷酰三疊氮分子是不對稱結(jié)構(gòu)，分子中的正負(fù)電荷中心不重合，是極性分子，A項錯

誤；磷酰三疊氮分子含有三個P—N及一個P=O,則空間結(jié)構(gòu)為四面體形，B項錯誤；磷酰

三疊氮是一種高能分子，加熱條件下會分解并放出N2,C項正確；NPO為共價化合物，則電

子式為：N??P：。：，D項錯誤。

4.（2022?遼寧，2）下列符號表征或說法正確的是（）

+2-

A.H2s電離：H2S2H+S

B.Na位于元素周期表p區(qū)

C.CO1空間結(jié)構(gòu)：平面三角形

D.KOH電子式：K：（）：H

答案C

解析H2s是二元弱酸，電離分步進(jìn)行，其第一步電離方程式為H2sH++HS-,A錯誤；

基態(tài)Na原子的價電子排布式是3s1最后一個電子填充在s能級，位于元素周期表s區(qū)，B

錯誤；COr中中心碳原子的價層電子對數(shù)為3+[x（4+2—3X2）=3,故其空間結(jié)構(gòu)為平面

三角形，C正確；KOH是離子化合物，電子式應(yīng)為*D錯誤。

5.（2022?遼寧，5）短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序數(shù)依次增大?；鶓B(tài)X、Z、Q原子均

有兩個單電子,W簡單離子在同周期離子中半徑最小,Q與Z同主族。下列說法錯誤的是（）

A.X能與多種元素形成共價鍵

B.簡單氫化物沸點：Z<Q

C.第一電離能：Y>Z

D.電負(fù)性：W<Z

答案B

解析短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序數(shù)依次增大，W簡單離子在同周期離子中半徑最

小，說明W為第三周期元素A1。短周期元素的基態(tài)原子中有兩個單電子，可分類討論：①

為第二周期元素時，最外層電子排布為2s22P2或2s22P%即C或O;②為第三周期元素時，

最外層電子排布為3s23P2或3s23P%即Si或S。Q與Z同主族，結(jié)合原子序數(shù)大小關(guān)系可知，

則X、Z、Q分別為C、O和S,則Y為N。X為C,能與多種元素（H、0、N、P、S等）形

成共價鍵，A正確；Z和Q形成的簡單氫化物分別為H2O和H2S,由于H2O分子間能形成氫

鍵，故H2O的沸點高于H2S,B錯誤；Y為N,Z為O,N的最外層p軌道電子為半充滿結(jié)

構(gòu)，比較穩(wěn)定，故其第一電離能比O大，C正確；W為Al,Z為O,0的電負(fù)性更大，D正

確。

6.（2022?遼寧，7）下列類比或推理合理的是（）

已知方法結(jié)論

A沸點：Cb<Br2<12類比沸點：H2<N2<。2

B酸性：HC1O4>HIO4類比酸性：HC1>HI

C金屬性：Fe>Cu推理氧化性：Fe3+<Cu2+

D%：Ag2CrO4<AgCl推理溶解度：Ag2CrO4<AgCl

答案A

解析Cb、Bn、L的相對分子質(zhì)量逐漸增大，沸點逐漸升高，可推知分子晶體的相對分子質(zhì)

量越大，分子間作用力越大，沸點越高，由于相對分子質(zhì)量：H2<N2Vo2,所以沸點：H2<N2<C）2,

故A正確；非金屬元素最高價含氧酸的酸性與非金屬性有關(guān)，元素的非金屬性越強(qiáng)，最高價

含氧酸的酸性越強(qiáng)，所以酸性：HC1O4>HIO4,酸性：HCKHI,故B錯誤；由金屬性：Fe>Cu,

可推出氧化性：Fe2+<Cu2+,由離子方程式2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+可得，氧化性：Fe3+>Cu2+,

故C錯誤；Ag2CrC）4和AgCl的陰、陽離子個數(shù)比不相同，不能通過Kp大小來比較二者在水

中的溶解度，故D錯誤。

7.（2022?遼寧，8）理論化學(xué)模擬得到一種N。離子，結(jié)構(gòu)如圖。下列關(guān)于該離子的說法錯誤

的是（）

N=N=NN=N=N"|

N

../\??

N=N=NN=N=N

A.所有原子均滿足8電子結(jié)構(gòu)

B.N原子的雜化方式有2種

C.空間結(jié)構(gòu)為四面體形

D.常溫下不穩(wěn)定

答案B

解析由Nja的結(jié)構(gòu)式可知，所有N原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，A正確；中心N原子為sp3

雜化，與中心N原子直接相連的N原子為sp2雜化，與端位N原子直接相連的N原子為sp

雜化，端位N原子為sp?雜化，則N原子的雜化方式有3種，B錯誤；中心N原子為sp3雜

—N^=NN*

化，則其空間結(jié)構(gòu)為四面體形，C正確；N2中含疊氮結(jié)構(gòu)（..：.’），常溫下不穩(wěn)

定，D正確。

8.（2021?遼寧1月適應(yīng)性測試，4）下列說法錯誤的是（）

A.CH4分子球棍模型:

3s3F

B.基態(tài)Si原子價層電子排布圖:

C.第一電離能：N>O>C

D.石墨質(zhì)軟的原因是其層間作用力微弱

答案A

解析C原子的半徑大于H原子，因此CH4分子的球棍模型：O,A錯誤；基態(tài)Si

3s3P

原子價層電子排布式為3s23P2,價層電子排布圖為［IFHIMLB正確；N原子的2P

軌道處于半充滿狀態(tài)，因此其第一電離能比其相鄰元素的大，則第一電離能：N>O>C,C正

確；在石墨中，同層的C原子以共價鍵結(jié)合，而每層之間以范德華力結(jié)合，其層間作用力微

弱，層與層之間可以滑動，因此較為松軟，D正確。

9.（2021?湖北1月選考模擬，5）短周期元素W、X、Y和Z的原子序數(shù)依次增大。W是宇宙

中最豐富的元素，W2X是維持生命過程的必需物質(zhì)，WY可用于玻璃的刻蝕，ZX2是酸雨的

主要形成原因之一，室溫下化合物ZY4是氣體。下列說法錯誤的是（）

A.Y的第一電離能在四種元素中最大

B.W2X和ZX2的中心原子分別為sp3和sp2雜化

C.W?X的沸點高于W?Z的沸點

D.ZY4分子中原子均為8電子結(jié)構(gòu)

答案D

解析WY是HF,則W2X是H2O,ZX2是SO2,即W是H,X是O,Y是F,Z是S。A項，

在H、0、F、S中，F(xiàn)的第一電離能最大，正確；B項，H2O中O的價層電子對數(shù)為4,O

原子采用sp3雜化，SO2中S的價層電子對數(shù)是3,S原子采用sp2雜化，正確；C項，由于

比0分子間可以形成氫鍵，所以H2O的沸點高于H2s的沸點，正確；D項，SF4的結(jié)構(gòu)式為

F

—

FS

—F

F

,F達(dá)到8電子結(jié)構(gòu)，S最外層有10個電子，錯誤。

三考向預(yù)測

1.（2022?遼寧省3月聯(lián)合考試）下列化學(xué)用語使用正確的是（）

2s2p

A.基態(tài)0原子的軌道表示式：OLLfJL）

@）;

B.Na+的結(jié)構(gòu)示意圖：/

C.NaOH的電子式：Na.（）.H

D.中子數(shù)為8的碳的核素：VC

答案D

@）8

解析已知Na是11號元素，故質(zhì)子數(shù)為11,則Na的結(jié)構(gòu)示意圖為/,B錯誤;

NaOH為離子化合物，其電子式為'a匚"I,c錯誤；中子數(shù)為8的碳的核素，其質(zhì)

量數(shù)是14,可表示為々C,D正確。

2.（2022?遼寧省高三3月聯(lián)合考試）某種鉆鹽晶體的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，已知晶胞參數(shù)為

anm,A點的原子坐標(biāo)參數(shù)為（0Q0）,C點的原子坐標(biāo)參數(shù)為弓，下列說法錯誤的是

（）

B.距離C02+最近且等距離的Ti4+的數(shù)目為8

[X]03。

C.該晶體的密度為一-g?cnT3

D.Ti4+與。2-之間的最短距離為半anm

答案C

解析根據(jù)題目所給已知條件，可知B點的原子坐標(biāo)參數(shù)為6，0,T）,A項不符合題意；

Co2+在晶胞體心，距離C（?+最近且等距離的Tid+在晶胞8個頂點，B項不符合題意；該晶體

-17

的化學(xué)式為CoTiO3,CoTiCh的摩爾質(zhì)量為155g-mol,1nm=10-cm,該晶體的密度為

15,義1n21

一/NA-g-cm-3,C項符合題意；n4+與。2-之間的最短距離為立方晶胞中面對角線的一半，

即羋anm,D項不符合題意。

3.（2022?遼寧省名校聯(lián)盟高三3月聯(lián)合考試）Cu、Au能形成多種組成固定的合金，其中一種

晶體的晶胞結(jié)構(gòu)（立方體）如圖所示，下列說法正確的是（）

A.該晶體的化學(xué)組成可表示為CuAu

B.與1個Cu原子距離最近的Au原子是4個

C.Au填充了由與之距離最近的Cu原子構(gòu)成的正八面體空隙

D.根據(jù)圖中信息，銅原子a的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為（0.5,0.5,0.5）

答案B

解析由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中位于面心銅原子的個數(shù)為6X^=3,位于頂角的金原子的個

數(shù)為8X、=1,則晶體的化學(xué)式為CuaAu,故A錯誤；由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中金原子和距

離最近的銅原子為頂角和面心的位置關(guān)系，則1個銅原子距離最近的金原子是4個，故B正

確；由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中金原子和距離最近的銅原子為頂角和面心的位置關(guān)系，則金原

子沒有填充由與之距離最近的銅原子構(gòu)成的正八面體空隙，故C錯誤；由晶胞結(jié)構(gòu)可知，銅

原子a位于晶胞右側(cè)面的面心，分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為（1,0.5,0.5）,故D錯誤。

4.（2022?遼寧省名校聯(lián)盟高三3月聯(lián)合考試）短周期主族元素X、Y、Z、W、Q、R的最高價

態(tài)與簡單氫化物沸點的關(guān)系如圖所示，Z的簡單液態(tài)氫化物可用作制冷劑。下列說法正確的

是（）

A.簡單氫化物鍵角：Y>Z>Q

B.簡單離子半徑：W>X>Z

C.第一電離能：R>Q>W

D.含氧酸的酸性：Z>W>Y

答案A

解析Z的簡單液態(tài)氫化物可用作制冷劑，Z是N;W最高價態(tài)與Z相等，W是P;Q是S;

R是Cl;Y是C;X最高價態(tài)是0,X是F。簡單氫化物鍵角：CH4>NH3>H2S,A項正確；

簡單離子半徑：P3->N3">F-,B項錯誤；第一電離能：C1>P>S,C項錯誤；最高價氧化物對

應(yīng)水化物的酸性：HNO3>H3PO4>H2CO3,D項錯誤。

5.（2022?遼寧省名校聯(lián)盟高三3月聯(lián)合考試）一種離子液體的結(jié)構(gòu)如圖所示。其中X、Y、Z、

Q、W為原子序數(shù)依次增大的短周期非金屬元素，其中X、Y、Z是構(gòu)成蛋白質(zhì)的必需元素,

且W、Z同主族，一Me代表甲基，下列有關(guān)說法錯誤的是（）

XX

A.Y、Z第一電離能：Y<Z

B.X和Q形成的最簡單化合物能刻蝕玻璃

C.Z、W氧化物對應(yīng)水化物的酸性一定為Z>W

D.X、Y形成的鏈狀化合物CmH"中◎鍵數(shù)目為〃z+〃一1

答案C

解析X、Y、Z是構(gòu)成蛋白質(zhì)的必需元素，圖示結(jié)構(gòu)中X形成1個共價鍵，Y形成4個共價

鍵，Z形成3個共價鍵、失去一個電子后形成4個共價鍵，則X為H、Y為C、Z為N;W、

Z同主族，W為P;Q形成一個共價鍵且原子序數(shù)比N大比P小，則Q為F。由分析可知，

Y為C、Z為N,則第一電離能：N>C,A項正確；X為H、Q為F,HF能刻蝕玻璃，B項

正確；Z為N、W為P,N、P最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性一定為N>P,但非最高價時

HNO2酸性不如H3Po4強(qiáng)，C項錯誤；X為H、Y為C,H、C形成的鏈狀化合物C.H“中，。

鍵數(shù)目應(yīng)為1,因為兩原子間成鍵一定有且僅有一個0鍵，D項正確。

6.（2022?遼寧省錦州市高三第一次質(zhì)量檢測）我國科學(xué)家成功合成了一種具有超高能量且室溫

下穩(wěn)定的鹽（局部結(jié)構(gòu)如圖），其中含有兩種10電子離子。下列說法錯誤的是（）

A.經(jīng)X射線衍射實驗可測得該鹽的晶體結(jié)構(gòu)

B.該鹽可用于制造炸藥

C.兩種10電子離子中均含配位鍵

D.圖中ZF中Z原子采取sp3雜