五、有关物质结构与性质的选择题——三年（2021-2023）高考化学创新真题精编
1.（2023·新课标）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.该晶体中存在氢键
B.基态原子的第一电离能：
C.基态原子未成对电子数：
D.晶体中B、N和O原子轨道的杂化类型相同
2.（2023·山东）石墨与在450 ℃反应，石墨层间插入F得到层状结构化合物，该物质仍具润滑性，其单层局部结构如图所示。下列关于该化合物的说法正确的是( )
A.与石墨相比，导电性增强 B.与石墨相比，抗氧化性增强
C.中的键长比短 D.中含有共价单键
3.（2023·湖南）下列有关物质结构和性质的说法错误的是( )
A.含有手性碳原子的分子叫做手性分子
B.邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点
C.酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可发生水解反应
D.冠醚（18-冠-6）的空穴与尺寸适配，两者能通过弱相互作用形成超分子
4.（2023·湖南）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。阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是( )
A.晶体最简化学式为
B.晶体中与最近且距离相等的有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
5.（2023·辽宁）下列化学用语或表述正确的是( )
A.的空间结构：V形
B.中的共价键类型：非极性键
C.基态原子价电子排布式：
D.顺—2—丁烯的结构简式：
6.（2023·辽宁）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
B.图1中O原子的配位数为6
C.图2表示的化学式为
D.取代产生的空位有利于传导
7.（2023·湖北）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.和的VSEPR模型均为四面体
B.和的空间构型均为平面三角形
C.和均为非极性分子
D.与的键角相等
8.（2022·山东）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( )
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 ℃）：（29 g）大于（8 g） 阴离子电荷
9.（2022·山东）是一种钠离子电池正极材料，充放电过程中正极材料立方晶胞（示意图）的组成变化如图所示，晶胞内未标出因放电产生的0价Cu原子。下列说法正确的是（ ）
A.每个晶胞中个数为x
B.每个晶胞完全转化为晶胞，转移电子数为8
C.每个晶胞中0价Cu原子个数为
D.当转化为时，每转移电子，产生原子
10.（2022·辽宁）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
11.（2022·湖北）磷酰三叠氮是一种高能分子，结构简式为。下列关于该分子的说法正确的是( )
A.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 D.分解产物的电子式为
12.（2022·湖北）根据酸碱质子理论，给出质子的物质是酸，给出质子的能力越强，酸性越强。已知：
下列酸性强弱顺序正确的是( )
A. B.
C. D.
13.（2022·江苏）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：
答案以及解析
1.答案：A
解析：从结构图可看出，该晶体中存在氢键，A正确；N的价电子排布式为，2p能级处于半满稳定状态，其第一电离能大于O，B错误；根据的电子排布式，可知其未成对电子数分别为1、2、2、3，C错误；该晶体中B、O原子轨道的杂化类型均为，为平面结构，则其中N的杂化类型为，D错误。
2.答案：B
解析：石墨导电的原因是石墨层间有自由移动的电子，石墨层间插入F得到层状结构化合物后，可自由移动的电子减少，导电性减弱，A错误；石墨层间插入F后形成的C—F键极短，键能极大，分子结构稳定性增强，抗氧化性增强，B正确；随原子序数递增，同周期主族元素的原子半径逐渐减小，因此中C—C的键长比C—F长，C错误；由题图知，中每个碳原子形成3个C—C键、1个C—F键，其中每个C—C键被2个碳原子共用，则1 mol 中含有共价单键，D错误。
3.答案：D
解析：连有4个不同原子或原子团的饱和碳原子为手性碳原子，手性分子是指与其镜像不相同，不能互相重合的具有一定构型或构象的分子，含有手性碳原子的分子不一定为手性分子，如，A项错误；邻羟基苯甲醛存在分子内氢键，而对羟基苯甲醛存在分子间氢键，故邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛，B项正确；酰胺中的酰胺基在酸或碱存在并加热时可发生水解反应，C项正确；冠醚（18-冠-6）的空腔直径与尺寸适配，二者可通过弱相互作用形成超分子，D项正确。
4.答案：C
解析：由图可知，晶胞中K处于顶点，数目为，Ca在晶胞的体心，数目为1，B在晶胞的面上，数目为，C也在晶胞的面上，数目为，故晶体的最简化学式为，A项正确；由晶胞图可知，与最近且距离相等的有8个，而晶胞中、数目之比为1:1，故与最近且距离相等的有8个，B项正确；结合图示可知，B、C原子围成的多面体，有6个面位于晶胞的六个面上，上半部分和下半部分还各有4个面，故该多面体中共有14个面，C项错误；该晶胞的摩尔质量为，晶胞体积为，故晶体密度为，D项正确。
5.答案：B
解析：中Be的孤电子对数为的空间结构为直线形，A项错误；中的共价键为P—P键，属于非极性键，B项正确；基态Ni原子的价电子排布式为，C项错误；顺-2-丁烯的结构简式为，D项错误。
6.答案：C
解析：图1晶胞中Li个数为，O个数为，Cl个数为，晶胞质量为，晶胞体积为，则晶体密度为，A项正确；图1中以下底面面心处O为例，与O距离相等且最近的Li有6个，分别位于下底面的4个棱心、上下两个晶胞的2个体心，即O原子的配位数为6，B项正确；图2中，Mg或空位取代了棱心的Li，根据电荷守恒，8个棱心位置的Li只有4个被Mg取代，4个被空位取代，则Li个数为1，Mg个数为1，Cl和Br的总个数为1，故图2表示的化学式为，C项错误；镁离子取代及卤素共掺杂后，获得高性能固体电解质材料，则取代产生的空位有利于传导，D项正确。
7.答案：A
解析：和的中心原子的价层电子对数均为4，故和的VSEPR模型均为四面体，A正确；的中心原子S的价层电子对数为，含有1个孤电子对，故的空间构型为三角锥形，B错误；的结构与甲烷相似，正、负电荷中心重合，为非极性分子，中S的价层电子对数为，含有1个孤电子对，的结构不对称，正、负电荷中心不重合，为极性分子，C错误；中Xe的孤电子对数不同，F、O的电负性不同，成键电子对间的排斥力不同，键角不相等，D错误。
8.答案：D
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；为离子晶体，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，为吸电子基团，导致中羟基极性比中羟基极性大，更易电离出，C正确；溶解度小于，是因为晶体结构中的—与另一个—通过氢键形成双聚或多聚离子，导致其不易溶于水，D错误。
9.答案：BD
解析：晶胞中，位于顶点和面心，个数为和均位于体内，设和的个数分别为a和b，则，由化合物中各元素化合价代数和为0，得，联立解得，A项错误；转化为的电极反应式为晶胞中位于顶点和面心，个数为，则每个晶胞中含有4个，转移电子数为8，B项正确；转化为NaCuSe的电极反应式为晶胞中位于顶点和面心，个数为，则每个晶胞中含有4个NaCuSe，晶胞中0价铜原子的个数为，C项错误；转化为NaCuSe的电极反应式为，则每转移电子，产生原子，D项正确。
10.答案：B
解析：由图可知，中所有的N原子都满足8电子结构，A项正确；中心N原子为杂化，与中心N原子直接相连的四个N原子为杂化，形成2个双键的N原子为sp杂化，B项错误；中心N原子为杂化，不含孤对电子，故的空间构型为四面体形，C项正确；中含有结构，类比叠氮物质可知其常温下不稳定，D项正确。
11.答案：C
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；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，C项正确；NPO的电子式是：，D项错误。
12.答案：D
解析：根据“酸碱质子理论”，由第一个反应可判断酸性，由第二个反应可判断酸性，故D项正确。
13.答案：A
解析：A项，核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，对核外电子的吸引能力越强，半径越小，故，正确；B项，F的非金属性强于O，故电负性，错误；C项，电离能，错误；D项，Na的金属性强于Al，故碱性NaOH强于，错误。
