專題15物質(zhì)結(jié)構與性質(zhì)綜合題考向三年考情（2023-2025）命題趨勢物質(zhì)結(jié)構與性質(zhì)綜合題2025北京卷、、2025山東卷2025上海卷、2025浙江卷、2024全國甲卷、2024山東卷、2024浙江6月卷、2024浙江1月卷、2023全國甲卷、2023全國乙卷、2023天津卷、2023海南卷、2023山東卷、2023浙江卷、2023北京卷、2022全國甲卷、2022·全國乙卷、2022湖南卷、2022山東卷、2022北京卷在當前的舊高考中，"物質(zhì)結(jié)構與性質(zhì)"屬于選擇性考試內(nèi)容，以綜合性客觀題形式出現(xiàn)，隨著新課程的落實，"物質(zhì)結(jié)構與性質(zhì)"已成為選擇性必修課程，將成為新高考的必考內(nèi)容，在新高考中，部分卷區(qū)不再設置"物質(zhì)結(jié)構與性質(zhì)"綜合題，而是將其考查分散到選擇題和其他綜合題當中?？v觀近年來高考真題，物質(zhì)結(jié)構與性質(zhì)綜合題基本上考的都是最基本、最典型、最主干的知識點。以下是高考時時?？嫉闹R點：原子結(jié)構與元素的性質(zhì)方面，如原子電子排布式，元素原子的性質(zhì)；化學鍵與物質(zhì)的性質(zhì)方面，如雜化軌道類型，分子(離子)空間構型；分子間作用力與物質(zhì)的性質(zhì)方面；如晶胞判斷與計算。試題均建構在以教材為主的中學化學基礎知識之上，沒有偏離教材體系和考試說明的要求，試題基本保持穩(wěn)定。試卷并不能把所有的知識面全部覆蓋，也不能保證重要知識點可能反復出現(xiàn)。1．（2025·北京卷）通過MgCl2和MgNH3(1)將Mg的基態(tài)原子最外層軌道表示式補充完整：。(2)NH3分子中H?N?H(3)MgNH36①MgNH36②已知MgNH36Cl2的摩爾質(zhì)量為Mg?mol-1(4)MgCl2和NH①室溫下，MgCl2和NH3反應生成MgNH36②從平衡的角度推斷利于MgNH36Cl2脫除NH【答案】(1)(2)CH4中碳原子的價層電子對數(shù)為4，孤電子對數(shù)為0；NH3中氮原子的價層電子對數(shù)為4，孤電子對數(shù)為1；孤電子對對成鍵電子對的排斥能力大于成鍵電子對對成鍵電子對的排斥能力，CH4分子中H-C-H的鍵角為109°28′，故NH3分子中H-N-H的鍵角小于109°28′(3)N4M(4)生成Mg(NH3)6Cl2的活化能更低根據(jù)MgCl2和NH3反應過程中的能量變化示意圖可得到反應的熱化學方程式為MgCl【詳解】（1）Mg是第12號元素，其基態(tài)最外層電子的電子排布式為3s2，故其基態(tài)原子最外層軌道表示式為：。（2）CH4中碳原子的價層電子對數(shù)為4，孤電子對數(shù)為0；NH3中氮原子的價層電子對數(shù)為4，孤電子對數(shù)為1；孤電子對對成鍵電子對的排斥能力大于成鍵電子對對成鍵電子對的排斥能力，CH4分子中H-C-H的鍵角為109°28′，故NH3分子中H-N-H的鍵角小于109°28′。（3）①Mg(NH3)6Cl2②根據(jù)均攤法，該晶胞中Mg(NH3)62+的個數(shù)為8×18+6×（4）①由MgCl2和NH3反應過程中的能量變化示意圖可知，反應生成Mg(NH3)6②根據(jù)MgCl2和NH3反應過程中的能量變化示意圖可得到反應為放熱反應，即MgCl2(s)+6NH3(g)=Mg(NH3)6Cl2．（2025·山東卷）Fe單質(zhì)及其化合物應用廣泛?；卮鹣铝袉栴}：(1)在元素周期表中，F(xiàn)e位于第周期族。基態(tài)Fe原子與基態(tài)Fe3+離子未成對電子數(shù)之比為(2)尿素分子H2NCONH2與Fe①元素C、N、O中，第一電離能最大的是，電負性最大的是。②尿素分子中，C原子采取的軌道雜化方式為。③八面體配離子FeH2NCONH263+中(3)α?Fe可用作合成氨催化劑、其體心立方晶胞如圖所示(晶胞邊長為①α?Fe晶胞中Fe原子的半徑為②研究發(fā)現(xiàn)，α?Fe晶胞中陰影所示m，n兩個截面的催化活性不同，截面單位面積含有Fe原子個數(shù)越多，催化活性越低。m，n截面中，催化活性較低的是，該截面單位面積含有的Fe原子為個【答案】(1)四VIII4：5(2)NOsp2O(3)3a4【詳解】（1）Fe為26號元素，位于元素周期表中第四周期VIII族；基態(tài)Fe原子電子排布式為[Ar]3d64s2，未成對電子數(shù)為4，基態(tài)Fe3+電子排布式為[Ar]3d5，未成對電子數(shù)為5，故答案為：四；VIII；4：5。（2）①同周期元素從左到右，第一電離能呈增大趨勢，但N原子2p軌道為半充滿穩(wěn)定結(jié)構，第一電離能：N>O>C；同周期元素從左到右，電負性逐漸增大，因此電負性：O>N>C，故答案為：N；O。②尿素分子H2NCONH2中C原子形成3個σ③八面體配離子FeH2NCONH26（3）①α?Fe為體心立方晶胞，晶胞邊長為apm，體對角線長度為3apm，體心立方晶胞中Fe原子半徑r與體對角線關系為4r=3a，因此②m截面面積Sm=a2pm2，每個頂點被8個相鄰晶胞共享??，每個晶胞的面被兩個晶胞共用，每個晶胞的頂點原子貢獻14個原子給該晶面，所含原子數(shù)為4×14=1，單位面積原子數(shù)為1a2個pm-2；n截面面積為a×2a=2a2pm23．（2025·上海卷）(以下題目中的圖片根據(jù)回憶所得信息結(jié)合文獻資料重新整合所得，僅供參考)(1)鎢作燈絲與_______性質(zhì)有關(不定項)。A．延展性 B．導電性 C．高熔點 D．(2)鎢有金屬光澤的原因(從微觀角度解釋)。(3)Ca原子在晶胞中的_______位置。A．頂點 B．棱上 C．面上 D．體心(4)鎢在周期表中的位置是_______。A．第五周期第ⅡB族 B．第五周期第ⅣB族 C．第六周期第ⅡB族 D．第六周期第ⅥB族(5)根據(jù)價層電子對斥理論，WO42?的價層電子對數(shù)是(6)圖晶胞1?8號O原子，若晶胞僅含1個完整WO42?四面體，組成該四面體的O編號是表格(各種礦石密度)。(7)給出晶胞參數(shù)，求ρCaWO4并說明“重石頭”俗名依據(jù)電解制備CaWO4已知K(8)寫出電解的陽極方程式。(9)為獲取高純產(chǎn)物，制備時需要不斷通入N2的原因【答案】(1)BC(2)金屬晶體中有自由電子，所以當可見光照射到金屬晶體表面時，晶體中的自由電子可以吸收光能而呈現(xiàn)能量較高的狀態(tài)。但是這種狀態(tài)不穩(wěn)定，電子躍遷回到低能量狀態(tài)時會將吸收的各種波長的光輻射出來，使得金屬不透明并具有金屬光澤(3)BC(4)D(5)4(6)5、6、7、8(7)ρ(CaWO4)=Z(8)W+8OH(9)減少CO2，避免生成CaCO3【分析】W絲除了有導電性以外，還具有很高的熔點，價層電子對的計算公式為中心原子價電子數(shù)【詳解】（1）因為W絲具有導電性高熔點的性質(zhì)，所以可以用來做燈絲，故答案為：BC；（2）鎢有金屬光澤的原因是：金屬晶體中有自由電子，所以當可見光照射到金屬晶體表面時，晶體中的自由電子可以吸收光能而呈現(xiàn)能量較高的狀態(tài)。但是這種狀態(tài)不穩(wěn)定，電子躍遷回到低能量狀態(tài)時會將吸收的各種波長的光輻射出來，使得金屬不透明并具有金屬光澤；故答案為：金屬晶體中有自由電子，所以當可見光照射到金屬晶體表面時，晶體中的自由電子可以吸收光能而呈現(xiàn)能量較高的狀態(tài)。但是這種狀態(tài)不穩(wěn)定，電子躍遷回到低能量狀態(tài)時會將吸收的各種波長的光輻射出來，使得金屬不透明并具有金屬光澤；（3）由圖可知答案為：BC；（4）74號W元素在56號Xe元素和86號Rn元素之間，所以W在第六周期第ⅥB族，故答案為D；（5）WO4（6）WO4（7）晶胞參數(shù)通常指的是晶胞的邊長和角度。假設圖中標注的邊長為a，角度為α、β、γ，ρ(CaWO4)=Z·Ma3（8）W與電源正極相連，所以是電解池的陽極，故電極反應式為：W+8OH--6e-（9）制備時需要不斷通入N2的原因是：減少CO2，避免生成CaCO3；故答案為：減少CO2，避免生成CaCO34．（2025·浙江卷）磷是生命活動中不可或缺的元素。請回答：(1)關于ⅤA族元素原子結(jié)構的描述，下列說法正確的是_______。A．基態(tài)P原子3p軌道上的電子自旋方向相同 B．As3+C．P3+的半徑小于P5+的半徑 D．電子排布為(2)某化合物的晶胞如圖。①化學式是；②將0.01mol該化合物加入到含少量石蕊的10mLH2O(3)兩分子H3PO4Ka3=4.8×10?13(4)興趣小組對某磷灰石[主要成分為Ca5PO43OHⅠ.用稍過量的濃H2SO4與磷灰石反應，得到H3POⅡ.將磷灰石脫水、還原，得到的白磷P4燃燒后與水反應制得H①方法I，所得H3PO4②以方法Ⅰ中所得渣為硫源，設計實驗制備無水Na2溶液A是，系列操作B是，操作C是。③方法Ⅱ中，脫水得到的Ca10PO46O(足量)與炭(C)、SiO【答案】(1)AD(2)Ca3PCl3溶液變藍，有氣體放出(3)PO4(4)硫酸、鹽酸、氫氟酸碳酸鈉溶液過濾、加硫酸、蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌加熱脫水2Ca10PO46O+30C+20SiO2=【詳解】（1）A．基態(tài)P原子價電子排布式為3s23p3，根據(jù)洪特規(guī)則，3p軌道上的3個電子自旋方向相同，故A正確；B．基態(tài)As原子價電子排布式為4s24p3，As3+的價電子排布式為4s2C．P3+比P5+多一個電子層，所以P3+的半徑大于D．基態(tài)P原子的電子排布式為[Ne]3s23p3選AD。（2）①根據(jù)均攤原則，晶胞中Cl原子數(shù)6×12=3、P原子數(shù)8×18=1、Ca原子數(shù)②Ca3PCl3中P顯-3價，將0.01mol該化合物加入到含少量石蕊的10mLH2O（3）當兩分子H3PO4脫水聚合時，結(jié)構發(fā)生變化，聚合結(jié)構的體積更大，負電荷分布更分散，更容易電離出氫離子，而PO43?的負電荷密度大，更易結(jié)合氫離子，所以聚合后的K（4）①方法I中，Ca5PO43OH、Ca②碳酸鈉和硫酸鈣反應，硫酸鈣轉(zhuǎn)化為碳酸鈣沉淀和硫酸鈉，溶液A是碳酸鈉溶液；過濾出碳酸鈣，得硫酸鈉、碳酸鈉混合液，加硫酸除碳酸鈉，蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌得Na2SO4③方法Ⅱ中，脫水得到的Ca10PO46O(足量)與炭(C)、SiO2高溫下反應，生成白磷P4和另一種可燃性氣體，根據(jù)元素守恒，可燃性氣體為CO，該反應的化學方程式是2Ca105．（2024·全國甲卷）ⅣA族元素具有豐富的化學性質(zhì)，其化合物有著廣泛的應用?；卮鹣铝袉栴}：（1）該族元素基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)為，在與其他元素形成化合物時，呈現(xiàn)的最高化合價為。（2）俗稱電石，該化合物中不存在的化學鍵類型為(填標號)。a．離子鍵

b．極性共價鍵

c．非極性共價鍵

d．配位鍵（3）一種光刻膠薄膜成分為聚甲基硅烷，其中電負性最大的元素是，硅原子的雜化軌道類型為。（4）早在青銅器時代，人類就認識了錫。錫的鹵化物熔點數(shù)據(jù)如下表，結(jié)合變化規(guī)律說明原因：。物質(zhì)熔點/44229143（5）結(jié)晶型可作為放射性探測器元件材料，其立方晶胞如圖所示。其中的配位數(shù)為。設為阿伏加德羅常數(shù)的值，則該晶體密度為(列出計算式)?！敬鸢浮浚?）2+4（2）bd（3）C（4）SnF4屬于離子晶體，SnCl4、SnBr4、SnI4屬于分子晶體，離子晶體的熔點比分子晶體的高，分子晶體的相對分子量越大，分子間作用力越強，熔點越高（5）6【解析】（1）ⅣA族元素基態(tài)原子的價層電子排布為，其核外未成對電子數(shù)為2，因最外層電子數(shù)均為4，所以在與其他元素形成化合物時，呈現(xiàn)的最高化合價為+4；（2）俗稱電石，其為離子化合物，由和構成，兩種離子間存在離子鍵，中兩個C原子之間存在非極性共價鍵，因此，該化合物中不存在的化學鍵類型為極性共價鍵和配位鍵，故選bd；（3）一種光刻膠薄膜成分為聚甲基硅烷，含C、Si、H三種元素，其電負性大?。篊>H>Si，則電負性最大的元素是C，硅原子與周圍的4個原子形成共價鍵，沒有孤電子對，價層電子對數(shù)為4，則硅原子的雜化軌道類型為；（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，SnF4的熔點均遠高于其余三種物質(zhì)，故SnF4屬于離子晶體，SnCl4、SnBr4、SnI4屬于分子晶體，離子晶體的熔點比分子晶體的高，SnCl4、SnBr4、SnI4三種物質(zhì)的相對分子質(zhì)量依次增大，分子間作用力依次增強，熔點升高，故原因為：SnF4屬于離子晶體，SnCl4、SnBr4、SnI4屬于分子晶體，離子晶體的熔點比分子晶體的高，分子晶體的相對分子量越大，分子間作用力越強，熔點越高；（5）由晶胞結(jié)構圖可知，該晶胞中有4個和4個，距離每個原子周圍最近的原子數(shù)均為6，因此的配位數(shù)為6。設為阿伏加德羅常數(shù)的值，則個晶胞的質(zhì)量為，個晶胞的體積為，因此該晶體密度為。6．（2024·山東卷）錳氧化物具有較大應用價值，回答下列問題：（1）在元素周期表中位于第周期族；同周期中，基態(tài)原子未成對電子數(shù)比多的元素是(填元素符號)。（2）如某種氧化物的四方晶胞及其在xy平面的投影如圖所示，該氧化物化學式為。當晶體有O原子脫出時，出現(xiàn)O空位，的化合價(填“升高”“降低”或“不變”)，O空位的產(chǎn)生使晶體具有半導體性質(zhì)。下列氧化物晶體難以通過該方式獲有半導體性質(zhì)的是(填標號)。A．

B．

C．

D．（3）(見圖)是晶型轉(zhuǎn)變的誘導劑。的空間構型為；中咪唑環(huán)存在大鍵，則N原子采取的軌道雜化方式為。（4）可作轉(zhuǎn)化為的催化劑(見下圖)。的熔點遠大于，除相對分子質(zhì)量存在差異外，另一重要原因是?！敬鸢浮浚?）四ⅦBCr（2）MnO2降低A（3）正四面體形sp2（4）FDCA形成的分子間氫鍵更多【解析】（1）Mn的原子序數(shù)為25，位于元素周期表第四周期ⅦB族；基態(tài)Mn的電子排布式為：，未成對電子數(shù)有5個，同周期中，基態(tài)原子未成對電子數(shù)比Mn多的元素是Cr，基態(tài)Cr的電子排布式為，有6個未成對電子；（2）由均攤法得，晶胞中Mn的數(shù)目為，O的數(shù)目為，即該氧化物的化學式為MnO2；晶體有O原子脫出時，出現(xiàn)O空位，即x減小，的化合價為+2x，即Mn的化合價降低；CaO中Ca的化合價為+2價、V2O5中V的化合價為+5價、Fe2O3中Fe的化合價為+3、CuO中Cu的化合價為+2，其中CaO中Ca的化合價下降只能為0，其余可下降得到比0大的價態(tài)，說明CaO不能通過這種方式獲得半導體性質(zhì)；（3）中B形成4個σ鍵（其中有1個配位鍵），為sp3雜化，空間構型為正四面體形；咪唑環(huán)存在大鍵，N原子形成3個σ鍵，雜化方式為sp2；（4）由HMF和FDCA的結(jié)構可知，HMF和FDCA均能形成分子間氫鍵，但FDCA形成的分子間氫鍵更多，使得FDCA的熔點遠大于HMF。7．（2024·浙江6月卷）氧是構建化合物的重要元素。請回答：（1）某化合物的晶胞如圖1，的配位數(shù)(緊鄰的陽離子數(shù))為；寫出該化合物的化學式，寫出該化合物與足量溶液反應的化學方程式。（2）下列有關單核微粒的描述正確的是_______。A．的基態(tài)原子電子排布方式只有一種B．的第二電離能的第一電離能C．的基態(tài)原子簡化電子排布式為D．原子變成，優(yōu)先失去軌道上的電子（3）化合物和的結(jié)構如圖2。①和中羥基與水均可形成氫鍵()，按照氫鍵由強到弱對三種酸排序，請說明理由。②已知、鈉鹽的堿性，請從結(jié)構角度說明理由?！敬鸢浮浚?）12K3ClOK3ClO+2NH4Cl+H2O=3KCl+2NH3?H2O（2）AB（3）HC>HB>HAO、S、Se的電負性逐漸減小，鍵的極性：C=O＞C=S＞C=Se，使得HA、HB、HC中羥基的極性逐漸增大，其中羥基與H2O形成的氫鍵逐漸增強S的原子半徑大于O的原子半徑，S—H鍵的鍵能小于O—H鍵，同時HC可形成分子間氫鍵，使得HD比HC更易電離出H+，酸性HD＞HC，C-的水解能力大于D-【解析】（1）由晶胞結(jié)構知，Cl位于8個頂點，O位于體心，K位于面心，1個晶胞中含Cl：8×=1個、含O：1個、含K：6×=3個，該化合物的化學式為K3ClO；由圖可知，Cl-的配位數(shù)為=12；該化合物可看成KCl?K2O，故該化合物與足量NH4Cl溶液反應生成KCl和NH3?H2O，反應的化學方程式為K3ClO+2NH4Cl+H2O=3KCl+2NH3?H2O。（2）A．根據(jù)原子核外電子排布規(guī)律，基態(tài)Ar原子的電子排布方式只有1s22s22p63s23p6一種，A項正確；B．Na的第二電離能指氣態(tài)基態(tài)Na+失去一個電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需的最低能量，Na+和Ne具有相同的電子層結(jié)構，Na+的核電荷數(shù)大于Ne，Na+的原子核對外層電子的引力大于Ne的，故Na的第二電離能＞Ne的第一電離能，B項正確；C．Ge的原子序數(shù)為32，基態(tài)Ge原子的簡化電子排布式為[Ar]3d104s24p2，C項錯誤；D．基態(tài)Fe原子的價電子排布式為3d64s2，F(xiàn)e原子變成Fe+，優(yōu)先失去4s軌道上的電子，D項錯誤；答案選AB。（3）①O、S、Se的電負性逐漸減小，鍵的極性：C=O＞C=S＞C=Se，使得HA、HB、HC中羥基的極性逐漸增大，從而其中羥基與水形成的氫鍵由強到弱的順序為HC>HB>HA；②HC、HD鈉鹽的堿性NaC＞NaD，說明酸性HC＜HD，原因是：S的原子半徑大于O的原子半徑，S—H鍵的鍵能小于O—H鍵，同時HC可形成分子間氫鍵，使得HD比HC更易電離出H+，酸性HD＞HC，C-的水解能力大于D-，鈉鹽的堿性NaC＞NaD。8．（2024·浙江1月卷）氮和氧是構建化合物的常見元素。已知：請回答：（1）某化合物的晶胞如圖，其化學式是，晶體類型是。（2）下列說法正確的是_______。A．電負性： B．離子半徑：C．第一電離能： D．基態(tài)2+的簡化電子排布式：（3）①，其中的N原子雜化方式為；比較鍵角中的中的(填“>”、“<”或“=”)，請說明理由。②將與按物質(zhì)的量之比1:2發(fā)生化合反應生成A，測得A由2種微粒構成，其中之一是。比較氧化性強弱：(填“>”、“<”或“=”)；寫出A中陰離子的結(jié)構式?！敬鸢浮浚?）分子晶體（2）CD（3）sp3＜有孤電子對，孤電子對對成鍵電子排斥力大，鍵角變?。尽窘馕觥浚?）由晶胞圖可知，化學式為；由晶胞圖可知構成晶胞的粒子為分子，故為分子晶體；（2）A同一周期，從左到右，電負性依次增強，故順序為，A錯誤；B核外電子排布相同，核電荷數(shù)越大，半徑越小，故順序為，B錯誤；C同一周期，從左到右，電離能增大的趨勢，VA族和ⅥA族相反，故順序為，C正確；D基態(tài)的簡化電子排布式：，Cr2+的簡化電子排布式為[Ar]3d4，D正確；故選CD；（3）①的價層電子對數(shù)，故雜化方式為sp3；價層電子對數(shù)為4，有一對孤電子對，價層電子對數(shù)，無孤對電子，又因為孤電子對對成鍵電子的排斥力大于成鍵電子對成鍵電子的排斥力，故鍵角中的＜中的；②將與按物質(zhì)的量之比1:2發(fā)生化合反應生成A，測得A由2種微粒構成，其中之一是，則A為NO2HS2O7，為硝酸失去一個OH-，得電子能力更強，氧化性更強，故氧化性強弱：＞；陰離子為根據(jù)已知可知其結(jié)構式為。9．（2023·全國甲卷）將酞菁—鈷鈦—三氯化鋁復合嵌接在碳納米管上，制得一種高效催化還原二氧化碳的催化劑?；卮鹣铝袉栴}：（1）圖1所示的幾種碳單質(zhì)，它們互為_______，其中屬于原子晶體的是_______，間的作用力是_______。（2）酞菁和鈷酞菁的分子結(jié)構如圖2所示。酞菁分子中所有原子共平面，其中軌道能提供一對電子的原子是_______(填圖2酞菁中原子的標號)。鈷酞菁分子中，鈷離子的化合價為_______，氮原子提供孤對電子與鈷離子形成_______鍵。（3）氣態(tài)通常以二聚體的形式存在，其空間結(jié)構如圖3a所示，二聚體中的軌道雜化類型為_______。的熔點為，遠高于的，由此可以判斷鋁氟之間的化學鍵為_______鍵。結(jié)構屬立方晶系，晶胞如圖3b所示，的配位數(shù)為_______。若晶胞參數(shù)為，晶體密度_______(列出計算式，阿伏加德羅常數(shù)的值為)。【答案】（1）同素異形體金剛石范德華力（2）③+2配位（3）離子2【解析】（1）同一元素形成的不同單質(zhì)之間互為同素異形體。圖1所示的幾種碳單質(zhì)，它們的組成元素均為碳元素，因此，它們互為同素異形體；其中金剛石屬于原子晶體，石墨屬于混合型晶體，屬于分子晶體，碳納米管不屬于原子晶體；間的作用力是范德華力；（2）已知酞菁分子中所有原子共平面，則其分子中所有的C原子和所有的N原子均為雜化，且分子中存在大π鍵，其中標號為①和②的N原子均有一對電子占據(jù)了一個雜化軌道，其p軌道只能提供1個電子參與形成大π鍵，標號為③的N原子的p軌道能提供一對電子參與形成大π鍵，因此標號為③的N原子形成的N—H鍵易斷裂從而電離出；鈷酞菁分子中，失去了2個的酞菁離子與鈷離子通過配位鍵結(jié)合成分子，因此，鈷離子的化合價為+2，氮原子提供孤對電子與鈷離子形成配位鍵。（3）由的空間結(jié)構結(jié)合相關元素的原子結(jié)構可知，Al原子價層電子對數(shù)是4，其與其周圍的4個氯原子形成四面體結(jié)構，因此，二聚體中A1的軌道雜化類型為。AlF3的熔點為1090℃，遠高于AlCl3的192℃，由于F的電負性最大，其吸引電子的能力最強，因此，可以判斷鋁氟之間的化學鍵為離子鍵。由AlF3的晶胞結(jié)構可知，其中含灰色球的個數(shù)為，紅色球的個數(shù)為，則灰色的球為，距最近且等距的有2個，則的配位數(shù)為2。若晶胞參數(shù)為apm，則晶胞的體積為，晶胞的質(zhì)量為，則其晶體密度。10．（2023·全國乙卷）中國第一輛火星車“祝融號”成功登陸火星。探測發(fā)現(xiàn)火星上存在大量橄欖石礦物()?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài)原子的價電子排布式為_______。橄欖石中，各元素電負性大小順序為_______，鐵的化合價為_______。（2）已知一些物質(zhì)的熔點數(shù)據(jù)如下表：物質(zhì)熔點/℃800.7與均為第三周期元素，熔點明顯高于，原因是_______。分析同族元素的氯化物、、熔點變化趨勢及其原因_______。的空間結(jié)構為_______，其中的軌道雜化形式為_______。（3）一種硼鎂化合物具有超導性能，晶體結(jié)構屬于立方晶系，其晶體結(jié)構、晶胞沿c軸的投影圖如下所示，晶胞中含有_______個。該物質(zhì)化學式為_______，B-B最近距離為_______。

【答案】（1）O＞Si＞Fe＞Mg+2（2）鈉的電負性小于硅，氯化鈉為離子晶體，而為分子晶體隨著同族元素的電子層數(shù)的增多，其熔點依次升高，其原因是：、、均形成分子晶體，分子晶體的熔點由分子間作用力決定，分子間作用力越大則其熔點越高；隨著其相對分子質(zhì)量增大，其分子間作用力依次增大正四面體（3）1【解析】（1）為26號元素，基態(tài)原子的價電子排布式為。元素的金屬性越強，其電負性越小，元素的非金屬性越強則其電負性越大，因此，橄欖石()中，各元素電負性大小順序為O＞Si＞Fe＞Mg；因為中、、的化合價分別為+2、+4和-2，x+2-x=2，根據(jù)化合物中各元素的化合價的代數(shù)和為0，可以確定鐵的化合價為+2。（2）與均為第三周期元素，熔點明顯高于，原因是：鈉的電負性小于硅，氯化鈉為離子晶體，其熔點較高；而為分子晶體，其熔點較低。由表中的數(shù)據(jù)可知，、、熔點變化趨勢為：隨著同族元素的電子層數(shù)的增多，其熔點依次升高，其原因是：、、均形成分子晶體，分子晶體的熔點由分子間作用力決定，分子間作用力越大則其熔點越高；隨著其相對分子質(zhì)量增大，其分子間作用力依次增大。的空間結(jié)構為正四面體，其中的價層電子對數(shù)為4，因此的軌道雜化形式為。（3）由硼鎂化合物的晶體結(jié)構可知位于正六棱柱的頂點和面心，由均攤法可以求出正六棱柱中含有個，由晶胞沿c軸的投影圖可知本題所給晶體結(jié)構包含三個晶胞，則晶胞中Mg的個數(shù)為1；晶體結(jié)構中在正六棱柱體內(nèi)共6個，則該物質(zhì)的化學式為；由晶胞沿c軸的投影圖可知，B原子在圖中兩個正三角形的重心，該點到頂點的距離是該點到對邊中點距離的2倍，頂點到對邊的垂線長度為，因此B-B最近距離為。11．（2023·天津卷）銅及其化合物在生產(chǎn)生活中有重要作用。（1）基態(tài)Cu原子的價層電子排布式是，與相比較，離子半徑較大的是。（2）銅的一種化合物的晶胞如圖所示，其化學式為。（3）在H2O2作用下，銅與濃鹽酸的反應可用于制備，寫出該反應化學方程式：。反應中，H2O2實際消耗量大于理論用量的原因是。H2O2電子式為。（4）上述制備反應中，下列物質(zhì)均可替代H2O2作氧化劑，最適合的是是(填序號)。a．硝酸

b．

c．（5）Cu2+和I-的反應可用于Cu含量的定量分析。向CuCl2溶液中滴入KI溶液，生成一種碘化物白色沉淀，且上層溶液可使淀粉溶液變藍。該白色沉淀的化學式為。反應中KI的作用為?！敬鸢浮浚?）3d104s1Cu+（2）CuCl（3）Cu+H2O2+2HCl=CuCl2+2H2O反應生成Cu2+能夠催化H2O2分解為H2O和O2（4）b（5）CuI還原劑、沉淀劑【解析】（1）已知Cu是29號元素，則銅的價層電子排布式是3d104s1，根據(jù)同一元素的微粒化合價高的離子有效核電荷數(shù)多，半徑越小，故Cu+與Cu2+中半徑較大的是Cu+，故答案為：3d104s1；Cu+；（2）由題干銅的一種化合物的晶胞圖所示可知，一個晶胞中含有Cu+為4個，含有Cl-個數(shù)為：=4個，故其化學式為CuCl，故答案為：CuCl；（3）在H2O2作用下，銅與濃鹽酸的反應可用于制備CuCl2，根據(jù)氧化還原反應配平可得，該反應化學方程式為：Cu+H2O2+2HCl=CuCl2+2H2O，由于反應生成Cu2+能夠催化H2O2分解為H2O和O2，導致反應中，H2O2實際消耗量總是大于理論，H2O2為共價化合物，故其電子式為：，故答案為：Cu+H2O2+2HCl=CuCl2+2H2O；反應生成Cu2+能夠催化H2O2分解為H2O和O2；；（4）HNO3被還原生成NO有毒，會污染環(huán)境，Cl2本身有毒也會污染環(huán)境，故上述制備反應中，下列物質(zhì)均可替代H2O2作氧化劑，最適合的是是O2，故答案為：b；（5）Cu2+和I-的反應可用于Cu含量的定量分析，向CuCl2溶液中滴入KI溶液，生成一種碘化物白色沉淀，且上層溶液可使淀粉溶液變藍，說明反應生成了I2，根據(jù)化合價有升必有降的原理可知，反應中Cu的化合價降低到+1價，故反應的離子方程式為：2Cu2++4I-═2CuI↓+I2，即該白色沉淀的化學式為CuI，反應中KI的作用為將Cu2+充分還原為CuI，故答案為：CuI；將Cu2+充分還原為CuI。12．（2023·海南卷）我國科學家發(fā)現(xiàn)一種釩配合物Ⅰ可以充當固氮反應的催化劑，反應過程中經(jīng)歷的中間體包括Ⅱ和Ⅲ。

(代表單鍵、雙鍵或叁鍵)回答問題：（1）配合物Ⅰ中釩的配位原子有4種，它們是。（2）配合物Ⅰ中，R′代表芳基，空間結(jié)構呈角形，原因是。（3）配合物Ⅱ中，第一電離能最大的配位原子是。（4）配合物Ⅱ和Ⅲ中，釩的化合價分別為和，配合物Ⅱ、Ⅲ和三者中，兩個氮原子間鍵長最長的是。（5）近年來，研究人員發(fā)現(xiàn)含釩的銻化物在超導方面表現(xiàn)出潛在的應用前景。晶胞如圖1所示，晶體中包含由V和Sb組成的二維平面(見圖2)。①晶胞中有4個面的面心由釩原子占據(jù)，這些釩原子各自周圍緊鄰的銻原子數(shù)為。銻和磷同族，銻原子基態(tài)的價層電子排布式為。②晶體中少部分釩原子被其它元素(包括Ti、Nb、Cr、Sn)原子取代，可得到改性材料。下列有關替代原子說法正確的是。a．有或價態(tài)形式

b．均屬于第四周期元素c．均屬于過渡元素

d．替代原子與原離子的離子半徑相近【答案】（1）C、O、P、Cl（2）根據(jù)VSEPR模型，氧原子的價層電子對數(shù)為4，其中孤電子對數(shù)為2，成鍵電子對之間呈角形（3）N（4）配合物Ⅱ（5）6ad【解析】（1）根據(jù)題干配合物Ⅰ的結(jié)構圖，中心原子釩的配位原子有C、O、P、Cl；（2）根據(jù)VSEPR模型，中心原子氧原子的價層電子對數(shù)為4，其中孤電子對數(shù)為2，空間結(jié)構呈角形；（3）配合物Ⅱ中，第一電離能最大的配位原子是N；（4）結(jié)合題干所給配合物Ⅱ和Ⅲ的結(jié)構，釩的化合價分別為和，配合物Ⅱ中氮原子間是氮氮單鍵，配合物Ⅲ中為氮氮雙鍵，中為氮氮三鍵，故配合物Ⅱ中兩個氮原子間鍵長最長；（5）①晶胞中有4個面的面心由釩原子占據(jù)，這些釩原子填充在銻原子構成的八面體空隙中，周圍緊鄰的銻原子數(shù)為6；銻和磷同族，銻原子位于第五周期VA，其基態(tài)的價層電子排布式；②a．中Cs為+1價，Sb為-3價，V的總化合價為+14，平均價態(tài)介于4-5之間，故替代后，化合價可能為或價態(tài)形式，故a正確；b．Ti、Cr、Sn屬于第四周期元素，Nb屬于第五周期，故b錯誤；c．Sn是IVA族元素，不屬于過渡元素，故c錯誤；

d．釩原子填充在銻原子形成的八面體空隙中，替代原子與原離子的離子半徑相近，才能填充進去，故d正確；答案為：ad。13．（2023·山東卷）鹵素可形成許多結(jié)構和性質(zhì)特殊的化合物。回答下列問題：（1）時，與冰反應生成利。常溫常壓下，為無色氣休，固態(tài)的晶體類型為_____，水解反應的產(chǎn)物為_____(填化學式)。（2）中心原子為，中心原子為，二者均為形結(jié)構，但中存在大鍵。中原子的軌道雜化方式_____；為鍵角_____鍵角(填“＞”“＜”或“=”)。比較與中鍵的鍵長并說明原因_____。（3）一定條件下，和反應生成和化合物。已知屬于四方晶系，晶胞結(jié)構如圖所示(晶胞參數(shù))，其中化合價為。上述反應的化學方程式為_____。若阿伏加德羅常數(shù)的值為，化合物的密度_____(用含的代數(shù)式表示)。【答案】（1）分子晶體HF、和（2）＞分子中鍵的鍵長小于中鍵的鍵長，其原因是：分子中既存在σ鍵，又存在大鍵，原子軌道重疊的程度較大，因此其中鍵的鍵長較小，而只存在普通的σ鍵。（3）【解析】（1）常溫常壓下，為無色氣體，則的沸點較低，因此，固態(tài)HOF的晶體類型為分子晶體。分子中F顯-1價，其水解時結(jié)合電離的生成HF，則結(jié)合電離的，兩者反應生成，不穩(wěn)定，其分解生成，因此，水解反應的產(chǎn)物為HF、和。（2）中心原子為，中心原子為，二者均為V形結(jié)構，但中存在大鍵()。由中存在可以推斷，其中原子只能提供1對電子，有一個原子提供1個電子，另一個原子提供1對電子，這5個電子處于互相平行的軌道中形成大鍵，提供孤電子對與其中一個形成配位鍵，與另一個形成的是普通的共價鍵（σ鍵，這個只提供了一個電子參與形成大鍵），的價層電子對數(shù)為3，則原子的軌道雜化方式為；中心原子為，根據(jù)價層電子對的計算公式可知，因此，的雜化方式為；根據(jù)價層電子對互斥理論可知，時，價電子對的幾何構型為正四面體，時，價電子對的幾何構型平面正三角形，雜化的鍵角一定大于的，因此，雖然和均為形結(jié)構，但鍵角大于鍵角，孤電子對對成鍵電子對的排斥作用也改變不了這個結(jié)論。分子中鍵的鍵長小于中鍵的鍵長，其原因是：分子中既存在σ鍵，又存在大鍵，原子軌道重疊的程度較大，因此其中鍵的鍵長較小，而只存在普通的σ鍵。（3）一定條件下，、和反應生成和化合物X。已知X屬于四方晶系，其中Cu化合價為+2。由晶胞結(jié)構圖可知，該晶胞中含有黑球的個數(shù)為、白球的個數(shù)為、灰色球的個數(shù)為，則X中含有3種元素，其個數(shù)比為1:2:4,由于其中Cu化合價為+2、的化合價為-1、K的化合價為+1，根據(jù)化合價代數(shù)和為0，可以推斷X為，上述反應的化學方程式為。若阿伏加德羅富數(shù)的值為，晶胞的質(zhì)量為，晶胞的體積為，化合物X的密度。14．（2023·浙江卷）氮的化合物種類繁多，應用廣泛。

請回答：（1）基態(tài)N原子的價層電子排布式是___________。（2）與碳氫化合物類似，N、H兩元素之間也可以形成氮烷、氮烯。①下列說法不正確的是___________。A．能量最低的激發(fā)態(tài)N原子的電子排布式：B．化學鍵中離子鍵成分的百分數(shù)：C．最簡單的氮烯分子式：D．氮烷中N原子的雜化方式都是②氮和氫形成的無環(huán)氮多烯，設分子中氮原子數(shù)為n，雙鍵數(shù)為m，其分子式通式為______。③給出的能力：_______(填“>”或“<”)，理由是___________。（3）某含氮化合物晶胞如圖，其化學式為___________，每個陰離子團的配位數(shù)(緊鄰的陽離子數(shù))為___________。【答案】（1）2s22p3（2）ANnHn+2?2m(，m為正整數(shù))＜形成配位鍵后，由于Cu對電子的吸引，使得電子云向銅偏移，進一步使氮氫鍵的極性變大，故其更易斷裂（3）CaCN26【解析】（1）N核電荷數(shù)為7，核外有7個電子，基態(tài)N原子電子排布式為1s22s22p3