2025年高考化学试题分类汇编 专题06 物质结构与性质 晶胞的分析与计算

这是一份2025年高考化学试题分类汇编 专题06 物质结构与性质 晶胞的分析与计算，共15页。试卷主要包含了阅读材料，完成下列小题，三种氮氧化物的结构如下所示，用硫酸和可制备一元弱酸，N和P为同主族相邻元素，下列说法错误的是等内容，欢迎下载使用。

考点01 物质结构与性质
1．（2025·安徽卷）阅读材料，完成下列小题。
氨是其他含氨化合物的生产原料。氨可在氧气中燃烧生成。金属钠的液氨溶液放置时缓慢放出气体，同时生成。遇水转化为。溶于氨水得到深蓝色溶液，加入稀硫酸又转化为蓝色溶液。氨可以发生类似于水解反应的氨解反应，浓氨水与溶液反应生成沉淀。
下列有关物质结构或性质的比较中，正确的是
A．与结合的能力：B．与氨形成配位键的能力：
C．和分子中的键长：D．微粒所含电子数：
【答案】B
【分析】A．根据题干信息，遇水转化为，反应为：，说明结合能力更强，A错误；
B．根据题干信息，深蓝色溶液，加入稀硫酸又转化为蓝色溶液，说明更容易与配位形成，故与氨形成配位键的能力：，B正确；
C．原子半径，则键长：，C错误；
D．所含电子数为，所含电子数，相同数量的两种微粒所含电子数相等，D错误；
故选B。
2．（2025·安徽卷）以下研究文物的方法达不到目的的是
A．用断代法测定竹简的年代
B．用X射线衍射法分析玉器的晶体结构
C．用原子光谱法鉴定漆器表层的元素种类
D．用红外光谱法测定古酒中有机分子的相对分子质量
【答案】D
【详解】A．14C断代法通过测定有机物中14C的残留量确定年代，竹简为植物制品，适用此方法，A正确；
B．X射线衍射法通过衍射图谱分析物质晶体结构，玉器为晶体矿物，适用此方法，B正确；
C．原子光谱法通过特征谱线鉴定元素种类，可用于分析漆器表层元素，C正确；
D．红外光谱法用于分析分子官能团和结构，无法直接测定相对分子质量（需质谱法），D达不到目的；
故选D。
3．（2025·江苏卷）阅读材料，完成下列小题：
中国对人类科学进步与技术发展贡献卓著。黑火药(主要成分：、S和C)是中国古代四大发明之一。侯德榜发明的“联合制碱法”将合成氨法与氨碱法联合，突破了国外制碱技术封锁。我国科学家在世界上首次人工合成结晶牛胰岛素；采用有机合成与酶促合成相结合的方法，人工合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸。徐光宪提出的稀土串级萃取理论使我国稀土提取技术取得重大进步。屠呦呦等采用低温、乙醚冷浸提取的青蒿素(，含)在治疗疟疾中起到重要作用。闵恩泽研制新型催化剂解决了重油裂解难题。
下列说法正确的是
A．硫黄有等多种同素异形体
B．高温下青蒿素分子结构稳定
C．分子中键角大于分子中键角
D．题图所示的碱基鸟嘌呤与胞嘧啶通过氢键互补配对
【答案】D
【解析】Ａ．同素异形体是同种元素形成的不同单质间的互称，是离子不是单质，A错误；
Ｂ．根据信息可知青蒿素中含有—O—O—，类比双氧水的分子结构可知其不稳定，高温条件下易分解，B错误；
Ｃ．中心原子N原子价层电子对数为，采用杂化，孤电子对数为1，中心原子C原子价层电子对数为，采用杂化，孤电子对数为0，中心原子杂化方式相同时，孤电子对数越多，孤电子对对成键电子对的排斥力越大，键角越小，则分子中H—N—H键角小于分子中H—C—H键角，C错误；
Ｄ．鸟嘌呤、胞嘧啶中含有、、O原子、N原子，可形成氢键，从而实现互补配对，如图所示：，D正确。
故选D。
4．（2025·重庆卷）三种氮氧化物的结构如下所示：
下列说法正确的是
A．氮氮键的键能：B．熔点：
C．分子的极性：D．的键角：
【答案】A
【详解】A．由图中数据可知，氮氮键的键长：，则氮氮键的键能：，A正确；
B．二者均为分子构成的物质，分子间作用力：，熔点：，B错误；
C．为对称的平面结构，极性较弱，而结构不对称，正负电荷中心不能重合，属于典型的极性分子，故分子极性：：，C错误；
D．结构为，中心原子N存在对孤对电子，中心原子N为杂化，受孤对电子影响，键角略小于120°；而中心原子N的孤对电子为，价电子数为3，也是杂化，没有孤对电子的影响，故键角，D错误；
故选A。
5．（2025·湖北卷）下列关于物质性质或应用解释错误的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】A
【详解】A．石蜡油的成分主要是高碳烷烃，相对分子质量大，分子间作用力大，导致粘度大，因此石蜡油流动性比水小的原因是分子间作用力比水分子间作用力大，A错误；
B．NH3中N有一对孤电子，能与水提供的H+结合，从而释放OH-，因此NH3溶于水显碱性，B正确；
C．F的电负性大于O，OF2中F显负电性，O显正电性，H2O中O显负电性，H2O中O容易转移电子给OF2中O，因OF2可以氧化H2O，C正确；
D．石墨是层状结构，石墨层间靠范德华力维系，范德华力较弱，导致层与层之间容易滑动，故石墨具有润滑性，D正确；
答案选A。
6．（2025·河北卷）化学研究应当注重宏观与微观相结合。下列宏观现象与微观解释不符的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】D
【详解】A．氮气的稳定性源于氮分子中的三键，键能高难以断裂，A正确；
B．苯因大π键结构稳定，难以与溴发生加成或取代，B正确；
C．水晶的规则外形由原子三维有序排列（晶体结构）导致，C正确；
D．氯化钠熔点高于氯化铝的真实原因是氯化铝为分子晶体而非离子晶体，选项中将二者均视为离子晶体并用离子电荷和半径解释，不符合实际，D错误；
故选D。
7．（2025·山东卷）用硫酸和可制备一元弱酸。下列说法错误的是
A．的水溶液显碱性
B．的空间构型为V形
C．为含有共价键的离子化合物
D．的中心N原子所有价电子均参与成键
【答案】B
【详解】A．NaN3是强碱（NaOH）和弱酸（HN3）形成的盐，水解生成OH-，溶液显碱性，A正确。
B．与CO2是等电子体，两者结构相似 ，其中心原子均为sp杂化，其空间构型均为直线型，而非V形，B错误。
C．NaN3为离子化合物（Na+与通过离子键结合），内部三个N原子以共价键连接，C正确。
D．中心N原子通过sp杂化形成两个双键，无孤电子对，所有价电子参与成键，D正确。
故选B。
8．（2025·湖北卷）N和P为同主族相邻元素。下列关于物质性质或现象的解释错误的是
A．的熔点比的低，因为的离子键更强
B．磷单质通常不以形式存在，因为磷磷之间难以形成三键
C．次磷酸比硝酸的酸性弱，因为前者的键极性小
D．P形成而N形成，因为P的价层电子轨道更多且半径更大
【答案】A
【详解】A．熔点的差异源于离子键的强度。中带3个负电荷，而中只带1个负电荷；离子电荷越高，静电引力越强，离子键越强，熔点越高。因此，的离子键比更强，A错误；
B．氮因原子半径小，p轨道有效重叠，能形成稳定的N≡N三键；磷原子半径大，p轨道重叠差，难以形成稳定的P≡P三键，因此倾向于形成四面体结构，B正确；
C．含氧酸的酸性与O-H键极性有关。中心原子电负性越高，O-H键极性越大，越易解离；氮电负性高于磷，因此中O-H键极性大，酸性强；中P电负性低，O-H键极性小，酸性弱，C正确；
D．氮价层仅有2s和2p轨道，的中心原子N形成杂化后有3个键和1个孤对电子；磷有3d轨道可参与杂化，且原子半径大，能容纳5个配体，故形成，D正确；
故选A。
9．（2025·湖北卷）下列说法错误的是
A．胶体粒子对光线散射产生丁达尔效应
B．合成高分子是通过聚合反应得到的一类纯净物
C．配位化合物通过“电子对给予-接受”形成配位键
D．超分子可以由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成
【答案】B
【详解】A．胶体粒子对光线散射产生丁达尔效应，正确描述了丁达尔效应的成因，A正确；
B．合成高分子通过聚合反应生成，但由于聚合度不同，分子链长度和分子量存在差异，因此是混合物而非纯净物，B错误；
C．配位键的形成本质是电子对给予-接受，符合配位化合物的定义，C正确；
D．超分子由多种分子通过分子间相互作用（如氢键、静电作用、以及金属离子与分子间的弱配位键等）形成，D正确；
故选B。
10．（2025·山东卷）物质性质与组成元素的性质有关，下列对物质性质差异解释错误的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】A
【详解】A．H2O沸点高于H2S的主要原因是H2O分子间存在氢键、H2S分子间不存在氢键，而非O的电离能大于S，电离能与沸点无直接关联，A错误；
B．HClO酸性强于HBrO是因为Cl的电负性大于Br，导致O-H键极性更强，更易解离H+，B正确；
C．金刚石硬度大于晶体硅是因为C原子半径小于Si，C-C键键能更大，共价结构更稳定，C正确；
D．MgO和NaF均属于离子晶体，离子晶体的熔点取决于其晶格能的大小，离子半径越小、离子电荷越多的，其晶格能一般较大，其熔点更高；MgO熔点高于NaF是因为Mg2+和O2−的电荷高于Na+和F−，且其阴、阳离子的半径对应较小，故离子键强度更大，晶格能更高，D正确；
故选A。
11．（2025·甘肃卷）我国化学家合成了一种带有空腔的杯状主体分子(结构式如图a)，该分子和客体分子可形成主客体包合物：被固定在空腔内部(结构示意图见图b)。下列说法错误的是
A．主体分子存在分子内氢键B．主客体分子之间存在共价键
C．磺酸基中的S—O键能比小D．和中N均采用杂化
【答案】B
【详解】A．主体分子内羟基与磺酸基相邻较近，磺酸基中含有羟基的结构，可以形成分子内氢键，A正确；
B．主体与客体间通过非共价键形成超分子，B错误；
C．已知单键的键能小于双键，则S-O的键能比S=O键能小，C正确；
D．N原子价电子数为5，中N有4条键，失去1个电子形成阳离子，无孤对电子，采用sp3杂化，中N有3条键，1对孤对电子，价层电子对数为4，采用sp3杂化，D正确；
故选B。
12．（2025·陕西、山西、青海、宁夏卷）下列对物质性质的解释错误的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】C
【详解】A．氯化钠中的钠离子半径（Na+）比氯化铯中的铯离子半径（Cs+）小，离子键强度更大，因此熔点更高，解释正确，A正确；
B．碘和四氯化碳均为非极性分子，符合“相似相溶”原理，解释正确，B正确；
C．草酸氢钠溶液显酸性是因为草酸氢根（HC2O）的电离程度（释放H+）大于水解程度（生成OH⁻），解释错误，C错误；
D．离子液体的导电性源于其内部可自由移动的阴、阳离子，解释正确，D正确；
故选C。
13．（2025·黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古卷）可用于水的杀菌消毒，遇水发生反应：。下列说法正确的是
A．反应中各分子的键均为键
B．反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形
C．键长小于H—O键长
D．HClO分子中Cl的价电子层有2个孤电子对
【答案】B
【详解】A．H2O中的H-O键是s-sp3 σ键，而非p-pσ键，A错误；
B．根据价层电子对互斥理论，Cl2O中O原子周围的孤电子对数为(6-2×1)=2，还含有2个成键电子对，因此其VSEPR模型为四面体形；H2O中O原子周围的孤电子对数为(6-2×1)=2，还含有2个成键电子对，因此其VSEPR模型为四面体形；HClO中O原子周围的孤电子对数为(6-2×1)=2，还含有2个成键电子对，因此其VSEPR模型为四面体形；反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形，B正确；
C．Cl的原子半径大于H，Cl-O键长应大于H-O键长，因此C错误；
D．HClO中Cl的最外层电子数为7，其1个价电子与O形成共价键，剩余6个价电子形成3对孤电子对，D错误；
故答案选B。
14．（2025·广东卷）由结构不能推测出对应性质的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】A
【详解】A．SO3的VSEPR模型为平面三角形，反映其分子几何结构，但氧化性由硫的高价态(+6)决定，与结构无直接关联，A符合题意；
B．钾和钠原子结构差异导致电子跃迁能量不同，焰色不同，结构与性质对应合理，B不符合题意；
C．乙烯和乙炔均含π键，π键断裂是加聚反应的基础，结构与性质对应合理，C不符合题意；
D．石墨层中离域p电子使其导电，结构与性质对应合理，D不符合题意；
答案选A。
15．（2025·湖南卷）下列有关物质性质的解释错误的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】C
【详解】A．是推电子基团，使乙酸中羟基的极性减弱，酸性弱于甲酸，A解释正确；
B．的体积大于，导致其硝酸盐的晶格能较低、熔点更低，B解释正确；
C．Fe熔点高于Na是因金属键更强，而不是因为Fe的金属性比钠弱，金属性是金属失电子的能力，与金属熔点无关，C解释错误；
D．分子间氢键使其沸点反常高于，D解释正确；
故选C。
16．（2025·安徽卷）氟气通过碎冰表面，发生反应①，生成的遇水发生反应②。下列说法正确的是
A．的电子式为B．为非极性分子
C．反应①中有非极性键的断裂和形成D．反应②中为还原产物
【答案】A
【详解】
A．HOF中心原子为O，与H、F通过共用电子对形成共价键，电子式为，A正确
B．空间结构为半开页书形，正负电荷中心不重合，属于极性分子，B错误；
C．反应①中F-F非极性键断裂，但没有非极性键的形成，C错误；
D．F的电负性大于O，HOF中氟表现为-1价，O为0价，H为+1价，生成物HF中氟还是-1价，F的化合价没有变化，反应②中氧化剂为HOF，还原剂为，既是氧化产物也是还原产物，HF既不是氧化产物也不是还原产物，D错误；
故选A。
考点02 晶胞的分析与计算
17．（2025·湖南卷）掺杂的铋酸钡具有超导性。替代部分形成(摩尔质量为)，其晶胞结构如图所示。该立方晶胞的参数为，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．晶体中与铋离子最近且距离相等的有6个
B．晶胞中含有的铋离子个数为8
C．第一电离能：
D．晶体的密度为
【答案】A
【详解】A．铋离子位于顶点，与其最近且距离相等的位于棱心，有6个，分别位于上下、前后、左右，A正确；
B．晶胞中含有的铋离子个数为个，B错误；
C．Ba是碱土金属，金属性强于Ca，其易失电子，第一电离能小于O，C错误；
D．晶胞中Ba或K位于体心，个数为总和1，位于棱心，有，所以晶胞的质量是，晶胞体积是，则晶体的密度是：，D错误；
故选A。
18．（2025·黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古卷）晶体因x变化形成空位而导致颜色各异，当时，其立方晶胞结构如图。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是
A．与W最近且等距的O有6个B．x增大时，W的平均价态升高
C．密度为时，D．空位数不同，吸收的可见光波长不同
【答案】B
【详解】A．W位于立方体的顶角，以顶角W为例，在此晶胞内，离该顶角最近且距离相等的O原子位于该顶角所在3条棱的棱心，由于该顶角在8个晶胞里，而棱上的原子被4个晶胞共有，所以与W最近且距离相等的O原子有，故A正确；
B．O元素化合价为-2价，负化合价总数为-6，设W元素的平均化合价为y，据正负化合价代数和为0可得：-6+y+x=0，y=6-x，x的值增大y减小，即W元素的平均化合价降低，故B错误；
C．时，立方晶胞中W个数为、O个数为，若x=0.5，晶胞质量为，晶胞体积为，则密度，所以密度为时，x=0.5，故C正确；
D．晶体因x变化形成空位而导致颜色各异，即空位数不同，吸收的可见光波长不同，故D正确；
故答案为：B。
19．（2025·安徽卷）碘晶体为层状结构，层间作用为范德华力，层间距为。下图给出了碘的单层结构，层内碘分子间存在“卤键”(强度与氢键相近)。为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A．碘晶体是混合型晶体B．液态碘单质中也存在“卤键”
C．碘晶体中有个“卤键”D．碘晶体的密度为
【答案】A
【详解】A．碘晶体中，分子间是“卤键”(类似氢键)，层与层间是范德华力，与石墨不同(石墨层内只存在共价键)所以碘晶体是分子晶体，A错误；
B．由图可知，题目中的“卤键”类似分子间作用力，只不过强度与氢键接近，则液态碘单质中也存在类似的分子间作用力，即“卤键”，B正确；
C．由图可知，每个分子能形成4条“卤键”，每条“卤键”被2个碘分子共用，所以每个碘分子能形成2个“卤键”，碘晶体物质的量是0.5ml，“卤键”的个数是，C正确；
D．碘晶体为层状结构，所给区间内4个碘原子处于面心，则每个晶胞中碘原子的个数是，晶胞的体积是，密度是，D正确；
故选A。
20．（2025·云南卷）是优良的固态电解质材料，取代部分后产生空位，可提升传导性能。取代后材料的晶胞结构示意图(未画出)及其作为电解质的电池装置如下。下列说法错误的是
A．每个晶胞中个数为12
B．该晶胞在yz平面的投影为
C．取代后，该电解质的化学式为
D．若只有发生迁移，外电路转移的电子数与通过截面MNPQ的数目相等
【答案】C
【详解】A．由晶胞结构可知，Sc原子分布在晶胞的8个棱心和4个面心，由均摊法算出其原子个数为，由晶体的化学式可知，O原子的个数是Sc的4倍，因此，每个晶胞中O2-个数为12，A正确；
B．由晶胞结构可知，该晶胞在yz平面的投影就是其前视图，B正确；
C．Ce4+ 取代La3+后，Li+数目减小并产生空位，因此，根据化合价的代数和为0可知，取代后该电解质的化学式为，C错误；
D．Li+与电子所带的电荷数目相同，只是电性不同，原电池中内电路和外电路通过的电量相等，因此，若只有Li+发生迁移，外电路转移的电子数与通过截面MNPQ的Li+数目相等，D正确；
综上所述，本题选C。
21．（2025·陕西、山西、青海、宁夏卷）一种负热膨胀材料的立方晶胞结构如图，晶胞密度为，阿伏加德罗常数的值为，下列说法错误的是
A．沿晶胞体对角线方向的投影图为
B．和B均为杂化
C．晶体中与最近且距离相等的有6个
D．和B的最短距离为
【答案】A
【详解】
A．由晶胞图可知，晶胞中Ag位于体心，B位于顶点，C、N位于体对角线上，沿晶胞体对角线方向投影，体对角线上的原子投影到中心(重叠)，其余6个顶点原子分别投影到六元环的顶点上，其他体内的C、N原子都投影到对应顶点原子投影与体心的连线上，则投影图为，A错误；
B．Ag位于体心，与周围4个N原子原键，价层电子对数为4，且与4个N原子形成正四面体，则Ag为杂化；由晶胞中成键情况知，共用顶点B原子的8个晶胞中，有4个晶胞中存在1个C原子与该B原子成键，即B原子的价层电子对数为4，为杂化，B正确；
C．晶胞中Ag位于体心，与最近且距离相等的就是该晶胞上、下、左、右、前、后6个相邻的晶胞体心中的原子，为6个，C正确；
D．B位于顶点，其个数为，Ag、C、N均位于晶胞内，个数分别为1、4、4，由晶胞密度可知晶胞参数a=，和B的最短距离为体对角线的一半，即，D正确；
故选A。
22．（2025·湖北卷）晶胞是长方体，边长，如图所示。下列说法正确的是
A．一个晶胞中含有4个O原子
B．晶胞中分子的取向相同
C．1号和2号S原子间的核间距为
D．每个S原子周围与其等距且紧邻的S原子有4个
【答案】D
【详解】A．由晶胞图可知，SO2分子位于长方体的棱心和体心，1个晶胞中含(12×+1)个SO2分子，含有8个O原子，A错误；
B．由图可知晶胞中SO2分子的取向不完全相同，如1和2，B错误；
C．1号和2号S原子间的核间距离为上、下面面对角线的一半，即pm，C错误；
D．以体心的S原子为例，由于a≠b≠c，每个S原子周围与其等距且紧邻(距离最小)的S原子有4个，D正确；
答案选D。
23．（2025·河北卷）是一种具有优异磁性能的稀土永磁材料，在航空航天等领域中获得重要应用。的六方晶胞示意图如下，晶胞参数、，M、N原子的分数坐标分别为、。设是阿伏加德罗常数的值。
下列说法错误的是
A．该物质的化学式为B．体心原子的分数坐标为
C．晶体的密度为D．原子Q到体心的距离为
【答案】D
【详解】A．由晶胞图知，白球位于体心，晶胞中数目为1，黑球位于顶角、棱心、体内，六方晶胞上下表面中一个角60°， 一个角为120°，晶胞中数目为，结合题意知，白球为Sm、黑球为C，该物质化学式为，A正确；
B．体心原子位于晶胞的中心，其分数坐标为，B正确；
C．每个晶胞中含有1个“”，晶胞底面为菱形，晶胞体积为，则晶体密度为，C正确；
D．原子Q的分数坐标为，由体心原子向上底面作垂线，垂足为上底面面心，连接该面心与原子Q、体心与原子Q可得直角三角形，则原子Q到体心的距离，D错误；
故选D。
选项
性质或应用
解释
A
石蜡油的流动性比水的差
石蜡油的分子间作用力比水的小
B
溶于水显碱性
可结合水中的质子
C
可以氧化
中O显正电性
D
石墨作为润滑剂
石墨层间靠范德华力维系
选项
宏观现象
微观解释
A
氮气稳定存在于自然界中
氮分子中存在氮氮三键，断开该共价键需要较多的能量
B
苯不能使溴的溶液褪色
苯分子中碳原子形成了稳定的大键
C
天然水晶呈现多面体外形
原子在三维空间里呈周期性有序排列
D
氯化钠晶体熔点高于氯化铝晶体
离子晶体中离子所带电荷数越少，离子半径越大，离子晶体熔点越低
性质差异
主要原因
A
沸点：
电离能：
B
酸性：
电负性：
C
硬度：金刚石>晶体硅
原子半径：
D
熔点：
离子电荷：
选项
物质性质
解释
A
氯化钠熔点高于氯化铯
氯化钠离子键强于氯化铯
B
碘易溶于四氯化碳
碘和四氯化碳都是非极性分子
C
草酸氢钠溶液显酸性
草酸氢根离子水解程度大于电离程度
D
离子液体导电性良好
离子液体中有可移动的阴、阳离子
选项
结构
性质
A
的VSEPR模型为平面三角形
具有氧化性
B
钾和钠的原子结构不同，电子跃迁时能量变化不同
钾和钠的焰色不同
C
乙烯和乙炔分子均含有键
两者均可发生加聚反应
D
石墨层中未参与杂化的p轨道中的电子，可在整个碳原子平面中运动
石墨具有类似金属的导电性
性质
解释
A
酸性：
是推电子基团
B
熔点：
的体积大于
C
熔点：
比的金属性弱
D
沸点：
分子间存在氢键