2023年高考化学真题题源解密（新高考专用）专题12 物质结构与性质（选择题）（原卷版）

专题十二物质结构与性质目录：2023年真题展现考向一分子的极性和共价键的极性考向二杂化类型和空间构型考向三电负性和电离能考向四晶胞及其计算考向五晶胞类型判断真题考查解读近年真题对比考向一电离能、电负性的应用考向二杂化轨道及空间构型考向三共价键的极性与分子极性的判断考向四晶体类型判断考向五晶胞粒子数与晶体化学式判断命题规律解密名校模拟探源易错易混速记考向一分子的极性和共价键的极性1.（2023·山东卷第3题）下列分子属于极性分子的是（）A.CS2 B.NF3 C.SO3 D.SiF42.（2023·浙江选考第12题）共价化合物Al2Cl6中所有原子均满足8电子稳定结构，一定条件下可发生反应：，下列说法不正确的是（）A.Al2Cl6的结构式为B.Al2Cl6为非极性分子C.该反应中NH3的配位能力大于氯D.Al2Br6比Al2Cl6更难与NH3发生反应3.（2023·浙江选考第10题）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（）A.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>Y4.（2023·新课标卷第12题）“肼合成酶”以其中的Fe2+配合物为催化中心，可将NH2OH与NH3转化为肼(NH2NH2)，其反应历程如下所示。下列说法错误的是（）A.NH2OH、NH3、H2O均为极性分子B.反应涉及N－H、N－O键断裂和N－H键生成C.催化中心的Fe2+被氧化为Fe3+，后又被还原为Fe2+D.将NH2OH替换为ND2OD，反应可得ND2ND2考向二杂化类型和空间构型5.（2023·辽宁卷第6题）在光照下，螺呲喃发生开、闭环转换而变色，过程如下。下列关于开、闭环螺呲喃说法正确的是（）A.均有手性 B.互为同分异构体C.N原子杂化方式相同 D.闭环螺吡喃亲水性更好6.（2023·湖北卷第9题）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.CH4和H2O的VSEPR模型均为四面体B.SO32-和CO32-的空间构型均为平面三角形C.CF4和SF4均为非极性分子D.XeF2和XeO2的键角相等7.（2023·新课标卷第9题）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<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8.（2023·北京卷第1题）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σ键 B.三种物质中的碳原子都是sp3杂化C.三种物质的晶体类型相同 D.三种物质均能导电考向三电负性和电离能9.（2023·浙江卷第11题）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：Y＞Z＞XB.电负性：Z＞Y＞X＞WC.Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径：W＜ZD.W2X2与水反应生成产物之一是非极性分子10.（2023·湖北卷第6题）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<ZC.氧化性： D.键能：11.（2023·辽宁卷第9题）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Y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12.（2023·湖南卷第6题）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>WB.原子半径：X<Y<Z<WC.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考向四晶胞及其计算13.（2023·辽宁卷第14题）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-3B.图1中O原子的配位数为6C.图2表示的化学式为D.取代产生的空位有利于传导14.（2023·湖北卷第15题）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8B.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15.（2023·湖南卷第11题）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apm。阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是（）A.晶体最简化学式为KCaB6C6B.晶体中与K+最近且距离相等的Ca2+有8个C.晶胞中B和C原子构成的多面体有12个面D.晶体的密度为考向五晶胞类型判断16.（2023·湖北卷第11题）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【命题意图】命题一般采取结合新科技，新能源等社会热点为背景，主要考查原子的结构与性质、分子的结构与性质和晶体的结构与性质是命题的三大要点。主要考查学生的抽象思维能力、逻辑思维能力、推理能力。【考查要点】1.原子核外电子的运动状态2.核外电子排布规律3.核外电子排布与元素周期律（表）4.微粒间的相互作用5.共价键的本质和特征6.分子的空间结构7.晶体和聚集状态8.晶胞的计算【课标链接】1.能结合能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则书写1~36号元素基态原子的核外电子排布式和轨道表示式，并说明含义。2.能说出元素电离能、电负性的含义，能描述主族元素第一电离能、电负性变化的一般规律，能从电子排布的角度对这一规律进行解释。能说明电负性大小与原子在化合物中吸引电子能力的关系，能利用电负性判断元素的金属性与非金属性的强弱，推测化学键的极性。3.能从原子价电子数目和价电子排布的角度解释元素周期表的分区、周期和族的划分。能列举元素周期律（表）的应用。4.能说出微粒间作用（离子键、共价键、配位键和分子间作用力等）的主要类型、特征和实质；能比较不同类型的微粒间作用的联系与区别；能说明典型物质的成键类型。5.能利用电负性判断共价键的极性，能根据共价分子的结构特点说明简单分子的某些性质；能运用离子键、配位键、金属键等模型，解释离子化合物、配合物、金属等物质的某些典型性质；能说明分子间作用力（含氢键）对物质熔、沸点等性质的影响，能列举含有氢键的物质及其性质特点。6.能根据给定的信息分析常见简单分子的空间结构，能利用相关理论解释简单的共价分子的空间结构；能根据分子结构特点和键的极性来判断分子的极性，并据此对分子的一些典型性质及其应用作出解释。7.能说出晶体与非晶体的区别；能结合实例描述晶体中微粒排列的周期性规律；能借助分子晶体、共价晶体、离子晶体、金属晶体等模型说明晶体中的微粒及其微粒间的相互作用。考向一电离能、电负性的应用1.（2022·辽宁卷）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（）A．X能与多种元素形成共价键 B．简单氢化物沸点：C．第一电离能： D．电负性：2.（2022·江苏卷）工业上电解熔融和冰晶石的混合物可制得铝。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：考向二杂化轨道及空间构型3.（2022·辽宁卷）理论化学模拟得到一种离子，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4.（2022·辽宁卷）下列符号表征或说法正确的是（）A.电离： B.位于元素周期表p区C.空间结构：平面三角形 D.电子式：考向三共价键的极性与分子极性的判断5.（2022·江苏卷）下列说法正确的是（）A.金刚石与石墨烯中的夹角都为B.、都是由极性键构成的非极性分子C.锗原子()基态核外电子排布式为D.ⅣA族元素单质的晶体类型相同6.（2022·山东卷）GaN、AlN属于第三代半导体材料，二者成键结构与金刚石相似，晶体中只存在N-Al键、N-Ga键。下列说法错误的是（）A.GaN的熔点高于AlN B.晶体中所有化学键均为极性键C.晶体中所有原子均采取sp３杂化 D.晶体中所有原子的配位数均相同考向四晶体类型判断7.（2022·江苏卷）下列说法正确的是（）A.金刚石与石墨烯中的夹角都为B.、都是由极性键构成的非极性分子C.锗原子()基态核外电子排布式为D.ⅣA族元素单质的晶体类型相同8.（2021·辽宁卷）单质硫和氢气在低温高压下可形成一种新型超导材料，其晶胞如图。下列说法错误的是（）A．S位于元素周期表p区 B．该物质的化学式为C．S位于H构成的八面体空隙中 D．该晶体属于分子晶体考向五晶胞粒子数与晶体化学式判断9.（2022·湖北卷）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（）A.的配位数为6 B.与距离最近的是C.该物质的化学式为 D.若换为，则晶胞棱长将改变分析近三年的高考试题，从试题的构成来看，给出一定的知识背景，主要考查基本概念，如电子排布式、轨道表示式、电离能、电负性、杂化方式以及空间构型等，联系数学几何知识考查晶体的计算等，一般利用均摊法考查晶胞中的原子个数，考查晶体的化学式的书写、晶体类型的判断等，考查学生的抽象思维能力、逻辑思维能力、推理能力。1.（2023·海南海口·模拟）实验室利用CoCl2制备的原理是。下列有关说法错误的是A．基态Co3+的价层电子排布式为3d6B．H2O2的电子式为C．NH4Cl在水中的电离方程式为D．NH3的空间填充模型为2．（2023·广东·联考模拟）某多孔储氢材料前驱体结构如图，M、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的五种短周期主族非金属元素，基态Z原子的核外电子填充了3个能级且有2个未成对电子。下列说法正确的是A．原子半径：M>W>ZB．仅由M与X形成的化合物中不可能含非极性共价键C．与W同周期且第一电离能介于W和Y之间的元素共有3种D．X、Y、Z两两间均能形成双原子分子3．（2023·山东济南·统考三模）下列化学用语正确的是A．生命必需元素硒位于元素周期表第四周期VIA族，电子排布式为B．丙烯腈电解二聚法生产己二腈，阳极电极反应式为C．用MnS做沉淀剂除去污水中的，原理为D．用已知浓度的溶液滴定草酸，反应离子方程式为4．（2023·河北邯郸·统考三模）2022年诺贝尔化学奖授予对点击化学和生物正交化学做出贡献的三位科学家。我国科学家合成了一种点击化学试剂，X可分别与Y、M、Z形成原子个数为3、4、6的分子，衰变方程：。下列说法正确的是A．X的简单离子半径一定是元素周期表中最小的B．和互为同素异形体C．同一周期中，第一电离能小于Z的有5种元素D．Y、M形成简单氢化物的还原性：Y<M5．（2023·天津和平·统考三模）下列说法不正确的是A．Cu在周期中的ds区B．第一电离能：S<P<ClC．电负性：Na<H<B<CD．杂化轨道可用于形成共价键6．（2023·重庆·统考三模）(俗称铵铁蓝)是一种蓝色的无机颜料。下列有关该物质说法错误的是A．电负性：B．铵铁蓝中铁元素有两种化合价C．中的键角比中的的键角小D．铵铁蓝中的配体是，该配体中的键与键之比是1:27．（2023·浙江·模拟）X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素，X在电池能源领域有重要而广泛的用途，Y的价层空轨道数目是半充满轨道数目的一半，Z的一种单质是常见的消毒剂，M与X为同主族元素，Q是地壳中含量最多的金属元素，下列说法不正确的是A．X的2s电子云比1s电子云更扩散B．Z与Q形成的晶体是典型的分子晶体C．五种元素的原子中第一电离能最高的是ZD．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y＞Q8.（2023·辽宁·模拟）钾、铁、硒可以形成一种超导材料，其晶胞在xz、yz和xy平面投影分别如图所示：已知：晶胞参数，。下列说法错误的是A．该超导材料的最简化学式为B．Fe原子的配位数为4C．阿伏加德罗常数的值为，该晶体的密度的计算式为D．基态钾离子的电子占据的最高能级共有7个原子轨道9．（2023·浙江·联考一模）X、Y、Z、Q、M为原子序数依次增大的前4周期元素。相关信息如下：元素相关信息X最外层电子数是能层数的2倍Y单质是合成氨工业的原料Z核外无未成对电子的主族元素Q价层电子的排布式：M第四周期ⅠB元素下列说法不正确的是A．离子半径：Q>Y>ZB．简单氢化物的稳定性和沸点：X<YC．一定条件下，Z单质与反应可生成两种离子化合物D．微粒中σ键和Π键数目之比2∶110．（2023·广东·广州市二中三模）X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中X、W元素的价电子数等于其周期数，Z是地壳中含量最多的元素。它们形成的一种化合物M结构式如右图，下列说法正确的是：A．化合物M中，W、Z、Y的均为杂化B．X和Z的单质都属于非极性分子C．氢化物的沸点：Y<ZD．中配位数为611．（2023·湖北·联考模拟）科学研究发现新型含碳化合物和，它们的结构类似，均为直线形分子。下列结论中错误的是A．是非极性分子，与也是非极性分子B．、、分子中碳原子的杂化方式均为C．、分子中键与键的数目之比均为D．、分子中所有原子最外层均满足8电子稳定结构12．（2023·重庆·南开中学三模）是一种重要的有机溶剂，其工业制备原理为：，下列说法正确的是A．和中的C原子杂化方式均为B．和分子的空间结构分别是V形和正四面体C．为非极性分子，为极性分子D．液态挥发时主要破坏共价键13．（2023·湖北武汉·模拟）某种离子液体的结构如图所示，其中X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素，Z与Q同主族。

下列说法错误的是A．简单离子半径：Q＞Z＞W B．简单氢化物键角：Y＞Q＞ZC．Z原子均满足8电子稳定结构 D．阴离子立体构型为正八面体形14.（2023·北京东城·模拟）干冰(固态二氧化碳)在﹣78℃时可直接升华为气体，其晶胞结构如下图所示。下列说法不正确的是

A．CO2中有C=O键，中心原子C是sp2杂化B．每个晶胞中含有4个CO2分子C．每个CO2分子周围有12个紧邻CO2分子D．干冰升华时需克服分子间作用力15．（2023·辽宁·模拟）几种晶体的晶胞结构如图所示。已知：、均为立方晶胞。下列说法错误的是

A．相同条件下，熔点：B．另一种晶胞结构中，当处于体心时，则处于棱心C．晶胞中a点原子坐标参数为，则b点原子坐标参数为D．三种晶体中，Ca的配位数均为8一、第一电离能、电负性1.元素第一电离能的周期性变化规律。一般规律同一周期,随着原子序数的增加,元素的第一电离能呈现增大的趋势,稀有气体元素的第一电离能最大,碱金属元素的第一电离能最小;同一主族,随着电子层数的增加,元素的第一电离能逐渐减小特殊情况第一电离能的变化与元素原子的核外电子排布有关。通常情况下,当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空(p0、d0、f0)、半满(p3、d5、f7)和全满(p6、d10、f14)结构时,原子的能量较低,该元素具有较大的第一电离能。如同周期主族元素,第ⅡA族元素的原子最外层s能级全充满、ⅤA族元素的原子最外层p能级半充满,比较稳定,所以其第一电离能大于同周期相邻的主族元素2.电负性大小判断。规律在周期表中,同周期主族元素电负性从左到右逐渐增大,同主族从上往下逐渐减小方法常常应用化合价及物质类别判断电负性的大小,如O与Cl的电负性比较:①HClO中Cl为+1价、O为-2价,可知O的电负性大于Cl;②Al2O3是离子化合物、AlCl3是共价化合物,可知O的电负性大于Cl二、杂化轨道理论①基本观点：杂化轨道成键满足原子轨道最大重叠原理；杂化轨道形成的共价键更加牢固。②杂化轨道类型与分子立体构型的关系杂化轨道类型杂化轨道数目分子立体构型实例sp2直线形CO2、BeCl2、HgCl2sp23平面三角形BF3、BCl3、CH2OV形SO2、SnBr2sp34四面体形CH4、CCl4、CH3Cl三角锥形NH3、PH3、NF3V形H2S、H2O注意：杂化轨道数＝与中心原子结合的原子数＋中心原子的孤电子对数。三、价层电子对互斥理论①基本观点：分子的中心原子上的价层电子对(包括σ键电子对和中心原子上的孤电子对)由于相互排斥，尽可能趋向彼此远离。②价层电子对数的计算中心原子的价层电子对数＝σ键电子对数(与中心原子结合的原子数)＋中心原子的孤电子对数＝σ键电子对数＋eq\f(1,2)(a－xb)其中a为中心原子的价电子数，x、b分别为与中心原子结合的原子数及与中心原子结合的原子最多能接受的电子数(H为1，其他原子为“8－该原子的价电子数”)。微粒为阳离子时，中心原子的价电子数要减去离子所带电荷数；微粒为阴离子时，中心原子的价电子数要加上离子所带电荷数。如SO2中硫原子的孤电子对数为eq\f(6－2×2,2)＝1；H3O＋中氧原子的孤电子对数为eq\f(6－1－3×1,2)＝1；COeq\o\al(2－,3)中碳原子的孤电子对数为eq\f(4＋2－3×2,2)＝0。【易错提醒】在计算孤电子对数时，出现0.5或1.5，则把小数进位为整数，即1或2。如NO2的中心原子N的孤电子对数为eq\f(5－2×2,2)＝0.5≈1，则价层电子对数为3，故VSEPR模型为平面三角形，分子立体构型为V形。③利用价层电子对互斥理论判断分子(或离子)立体构型价层电子对数孤电子对数分子(或离子)立体构型示例20CO2、BeCl230BF3、SO3、COeq\o\al(2－,3)31SO240CH4、NHeq\o\al(＋,4)、SOeq\o\al(2－,4)、CCl441NH3、PCl3、H3O＋42H2O、H2S四、判断杂化轨道类型的一般方法(1)看中心原子有没有形成双键或叁键，如果有1个叁键，则其中有2个π键，是sp杂化；如果有1个双键，则其中有1个π键，是sp2杂化；如果全部是单键，则是sp3杂化。(2)杂化轨道数等于中心原子的孤对电子对数与相连的其他原子个数之和。若和为2，则中心原子sp杂化；若和为3，则中心原子sp2杂化；若和为4，则中心原子sp3杂化。如NH3，N原子有1对孤电子对，另外与3个氢原子成键，所以为1＋3＝4，为sp3杂化；再如CO2，C原子没有孤电子对，与2个氧原子成键，所以为0＋2＝2，为sp杂化。3.中心原子A的价层电子对数的计算方法：对ABm型化合物，中心原子A的价层电子对数n＝eq\f(A的价电子数＋B提供的电子数×m,2)，计算时一般说来，价电子数即为最外层电子数，但B为卤素原子、氢原子时，提供1个价电子，若为氧原子、硫原子时，则不提供电子。五、等电子体的判断方法（1）判断方法：一是同主族变换法，如CO2与CS2、CF4与CCl4是等电子体，二是左右移位法，如N2与CO，COeq\o\al(2－,3)、NOeq\o\al(－,3)与SO3是等电子体。如果是阴离子，价电子应加上阴离子所带的电荷数；如果是阳离子，价电子应减去阳离子所带的电荷数。如NHeq\o\al(＋,4)价电子为8，COeq\o\al(2－,3)价电子为24。（2）常见的等电子体微粒通式价电子总数立体构型CH4、NHeq\o\al(＋,4)AX48e－正四面体形CO、N2AX10e－直线形CO2、CNS－、NOeq\o\al(＋,2)、Neq\o\al(－,3)AX216e－直线形SO2、O3、NOeq\o\al(－,2)AX218