專題17 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題-五年（2020-2024）高考化學(xué)真題分類匯編（原卷版）

2024年高考真題化學(xué)試題PAGEPAGE3專題17物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題考向命題趨勢(shì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)是高考化學(xué)知識(shí)體系重要內(nèi)容，對(duì)深入認(rèn)識(shí)物質(zhì)、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系發(fā)揮重要作用。高考中試題以新結(jié)構(gòu)、新功能物質(zhì)為基礎(chǔ)命制試題，有利于開闊考生的科學(xué)視野，讓考生通過試題情境認(rèn)識(shí)化學(xué)學(xué)科價(jià)值，突出新課改的基礎(chǔ)性、應(yīng)用性、綜合性、時(shí)代性的特征。近年高考考查角度有能層、能級(jí)、能量最低原理、泡利原理、洪特規(guī)則、狀態(tài)能量、第一電離能、第一電子親和能、鍵能、晶格能、電負(fù)性、晶胞密度計(jì)算、晶胞空間利用率、原子在空間的三維坐標(biāo)等。難點(diǎn)為晶體結(jié)構(gòu)的分析與晶胞參數(shù)的計(jì)算。1．（2024·全國(guó)甲卷）ⅣA族元素具有豐富的化學(xué)性質(zhì)，其化合物有著廣泛的應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}：（1）該族元素基態(tài)原子核外未成對(duì)電子數(shù)為，在與其他元素形成化合物時(shí)，呈現(xiàn)的最高化合價(jià)為。（2）俗稱電石，該化合物中不存在的化學(xué)鍵類型為(填標(biāo)號(hào))。a．離子鍵

b．極性共價(jià)鍵

c．非極性共價(jià)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(fù)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(shí)代，人類就認(rèn)識(shí)了錫。錫的鹵化物熔點(diǎn)數(shù)據(jù)如下表，結(jié)合變化規(guī)律說明原因：。物質(zhì)熔點(diǎn)/44229143（5）結(jié)晶型可作為放射性探測(cè)器元件材料，其立方晶胞如圖所示。其中的配位數(shù)為。設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值，則該晶體密度為(列出計(jì)算式)。2．（2024·山東卷）錳氧化物具有較大應(yīng)用價(jià)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(duì)電子數(shù)比多的元素是(填元素符號(hào))。（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(xué)式為。當(dāng)晶體有O原子脫出時(shí)，出現(xiàn)O空位，的化合價(jià)(填“升高”“降低”或“不變”)，O空位的產(chǎn)生使晶體具有半導(dǎo)體性質(zhì)。下列氧化物晶體難以通過該方式獲有半導(dǎo)體性質(zhì)的是(填標(biāo)號(hào))。A．

B．

C．

D．（3）(見圖)是晶型轉(zhuǎn)變的誘導(dǎo)劑。的空間構(gòu)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(diǎn)遠(yuǎn)大于，除相對(duì)分子質(zhì)量存在差異外，另一重要原因是。3．（2024·浙江6月卷）氧是構(gòu)建化合物的重要元素。請(qǐng)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(xué)式，寫出該化合物與足量溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式。（2）下列有關(guān)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(jiǎn)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(gòu)如圖2。①和中羥基與水均可形成氫鍵()，按照氫鍵由強(qiáng)到弱對(duì)三種酸排序，請(qǐng)說明理由。②已知、鈉鹽的堿性，請(qǐng)從結(jié)構(gòu)角度說明理由。4．（2024·浙江1月卷）氮和氧是構(gòu)建化合物的常見元素。已知：請(qǐng)回答：（1）某化合物的晶胞如圖，其化學(xué)式是，晶體類型是。（2）下列說法正確的是_______。A．電負(fù)性： B．離子半徑：C．第一電離能： D．基態(tài)2+的簡(jiǎn)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(qǐng)說明理由。②將與按物質(zhì)的量之比1:2發(fā)生化合反應(yīng)生成A，測(cè)得A由2種微粒構(gòu)成，其中之一是。比較氧化性強(qiáng)弱：(填“>”、“<”或“=”)；寫出A中陰離子的結(jié)構(gòu)式。5．（2023·全國(guó)甲卷）將酞菁—鈷鈦—三氯化鋁復(fù)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。回答下列問題：（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(gòu)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(duì)電子的原子是_______(填圖2酞菁中原子的標(biāo)號(hào))。鈷酞菁分子中，鈷離子的化合價(jià)為_______，氮原子提供孤對(duì)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(gòu)如圖3a所示，二聚體中的軌道雜化類型為_______。的熔點(diǎn)為，遠(yuǎn)高于的，由此可以判斷鋁氟之間的化學(xué)鍵為_______鍵。結(jié)構(gòu)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(jì)算式，阿伏加德羅常數(shù)的值為)。6．（2023·全國(guó)乙卷）中國(guó)第一輛火星車“祝融號(hào)”成功登陸火星。探測(cè)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(jià)電子排布式為_______。橄欖石中，各元素電負(fù)性大小順序?yàn)開______，鐵的化合價(jià)為_______。（2）已知一些物質(zhì)的熔點(diǎn)數(shù)據(jù)如下表：物質(zhì)熔點(diǎn)/℃800.7與均為第三周期元素，熔點(diǎn)明顯高于，原因是_______。分析同族元素的氯化物、、熔點(diǎn)變化趨勢(shì)及其原因_______。的空間結(jié)構(gòu)為_______，其中的軌道雜化形式為_______。（3）一種硼鎂化合物具有超導(dǎo)性能，晶體結(jié)構(gòu)屬于立方晶系，其晶體結(jié)構(gòu)、晶胞沿c軸的投影圖如下所示，晶胞中含有_______個(gè)。該物質(zhì)化學(xué)式為_______，B-B最近距離為_______。

7．（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(jià)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(xué)式為。（3）在H2O2作用下，銅與濃鹽酸的反應(yīng)可用于制備，寫出該反應(yīng)化學(xué)方程式：。反應(yīng)中，H2O2實(shí)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(yīng)中，下列物質(zhì)均可替代H2O2作氧化劑，最適合的是是(填序號(hào))。a．硝酸

b．

c．（5）Cu2+和I-的反應(yīng)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(lán)。該白色沉淀的化學(xué)式為。反應(yīng)中KI的作用為。8．（2023·海南卷）我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種釩配合物Ⅰ可以充當(dāng)固氮反應(yīng)的催化劑，反應(yīng)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(gòu)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(jià)分別為和，配合物Ⅱ、Ⅲ和三者中，兩個(gè)氮原子間鍵長(zhǎng)最長(zhǎng)的是。（5）近年來，研究人員發(fā)現(xiàn)含釩的銻化物在超導(dǎo)方面表現(xiàn)出潛在的應(yīng)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(gè)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(jià)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(guān)替代原子說法正確的是。a．有或價(jià)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9．（2023·山東卷）鹵素可形成許多結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特殊的化合物?；卮鹣铝袉栴}：（1）時(shí)，與冰反應(yīng)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(yīng)的產(chǎn)物為_____(填化學(xué)式)。（2）中心原子為，中心原子為，二者均為形結(jié)構(gòu)，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(zhǎng)并說明原因_____。（3）一定條件下，和反應(yīng)生成和化合物。已知屬于四方晶系，晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(晶胞參數(shù))，其中化合價(jià)為。上述反應(yīng)的化學(xué)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)。10．（2023·浙江卷）氮的化合物種類繁多，應(yīng)用廣泛。

請(qǐng)回答：（1）基態(tài)N原子的價(jià)層電子排布式是___________。（2）與碳?xì)浠衔镱愃疲琋、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(xué)鍵中離子鍵成分的百分?jǐn)?shù)：C．最簡(jiǎn)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(shè)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(xué)式為___________，每個(gè)陰離子團(tuán)的配位數(shù)(緊鄰的陽離子數(shù))為___________。11．（2023·北京卷）硫代硫酸鹽是一類具有應(yīng)用前景的浸金試劑。硫代硫酸根可看作是中的一個(gè)原子被原子取代的產(chǎn)物。（1）基態(tài)原子價(jià)層電子排布式是__________。（2）比較原子和原子的第一電離能大小，從原子結(jié)構(gòu)的角度說明理由：____________________。（3）的空間結(jié)構(gòu)是__________。（4）同位素示蹤實(shí)驗(yàn)可證實(shí)中兩個(gè)原子的化學(xué)環(huán)境不同，實(shí)驗(yàn)過程為。過程ⅱ中，斷裂的只有硫硫鍵，若過程ⅰ所用試劑是和，過程ⅱ含硫產(chǎn)物是__________。（5）的晶胞形狀為長(zhǎng)方體，邊長(zhǎng)分別為、，結(jié)構(gòu)如圖所示。晶胞中的個(gè)數(shù)為__________。已知的摩爾質(zhì)量是，阿伏加德羅常數(shù)為，該晶體的密度為__________。（6）浸金時(shí)，作為配體可提供孤電子對(duì)與形成。分別判斷中的中心原子和端基原子能否做配位原子并說明理由：____________________。12．（2022·全國(guó)甲卷）2008年北京奧運(yùn)會(huì)的“水立方”，在2022年冬奧會(huì)上華麗轉(zhuǎn)身為“冰立方”，實(shí)現(xiàn)了奧運(yùn)場(chǎng)館的再利用，其美麗的透光氣囊材料由乙烯(CH2=CH2)與四氟乙烯(CF2=CF2)的共聚物(ETFE)制成?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài)F原子的價(jià)電子排布圖(軌道表示式)為_______。（2）圖a、b、c分別表示C、N、O和F的逐級(jí)電離能Ⅰ變化趨勢(shì)(縱坐標(biāo)的標(biāo)度不同)。第一電離能的變化圖是_______(填標(biāo)號(hào))，判斷的根據(jù)是_______；第三電離能的變化圖是_______(填標(biāo)號(hào))。（3）固態(tài)氟化氫中存在(HF)n形式，畫出(HF)3的鏈狀結(jié)構(gòu)_______。（4）CF2=CF2和ETFE分子中C的雜化軌道類型分別為_______和_______；聚四氟乙烯的化學(xué)穩(wěn)定性高于聚乙烯，從化學(xué)鍵的角度解釋原因_______。（5）螢石(CaF2)是自然界中常見的含氟礦物，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，X代表的離子是_______；若該立方晶胞參數(shù)為apm，正負(fù)離子的核間距最小為_______pm。13．（2022·全國(guó)乙卷）鹵素單質(zhì)及其化合物在科研和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}：（1）氟原子激發(fā)態(tài)的電子排布式有_______，其中能量較高的是_______。(填標(biāo)號(hào))a.

b.

c.

d.（2）①一氯乙烯分子中，C的一個(gè)_______雜化軌道與Cl的軌道形成_______鍵，并且Cl的軌道與C的軌道形成3中心4電子的大鍵。②一氯乙烷、一氯乙烯、一氯乙炔分子中，鍵長(zhǎng)的順序是_______，理由：(ⅰ)C的雜化軌道中s成分越多，形成的鍵越強(qiáng)：(ⅱ)_______。（3）鹵化物受熱發(fā)生非氧化還原反應(yīng)，生成無色晶體X和紅棕色液體Y。X為_______。解釋X的熔點(diǎn)比Y高的原因_______。（4）晶體中離子作體心立方堆積(如圖所示)，主要分布在由構(gòu)成的四面體、八面體等空隙中。在電場(chǎng)作用下，不需要克服太大的阻力即可發(fā)生遷移。因此，晶體在電池中可作為_______。已知阿伏加德羅常數(shù)為，則晶體的摩爾體積_______(列出算式)。14．（2022·湖南卷）鐵和硒()都是人體所必需的微量元素，且在醫(yī)藥、催化、材料等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，回答下列問題：（1）乙烷硒啉(Ethaselen)是一種抗癌新藥，其結(jié)構(gòu)式如下：①基態(tài)原子的核外電子排布式為_______；②該新藥分子中有_______種不同化學(xué)環(huán)境的C原子；③比較鍵角大?。簹鈶B(tài)分子_______離子(填“>”“<”或“=”)，原因是_______。（2）富馬酸亞鐵是一種補(bǔ)鐵劑。富馬酸分子的結(jié)構(gòu)模型如圖所示：①富馬酸分子中鍵與鍵的數(shù)目比為_______；②富馬酸亞鐵中各元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開______。（3）科學(xué)家近期合成了一種固氮酶模型配合物，該物質(zhì)可以在溫和條件下直接活化，將轉(zhuǎn)化為，反應(yīng)過程如圖所示：①產(chǎn)物中N原子的雜化軌道類型為_______；②與互為等電子體的一種分子為_______(填化學(xué)式)。（4）鉀、鐵、硒可以形成一種超導(dǎo)材料，其晶胞在xz、yz和xy平面投影分別如圖所示：①該超導(dǎo)材料的最簡(jiǎn)化學(xué)式為_______；②Fe原子的配位數(shù)為_______；③該晶胞參數(shù)、。阿伏加德羅常數(shù)的值為，則該晶體的密度為_______(列出計(jì)算式)。15．（2022·山東卷）研究籠形包合物結(jié)構(gòu)和性質(zhì)具有重要意義?；瘜W(xué)式為的籠形包合物四方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(H原子未畫出)，每個(gè)苯環(huán)只有一半屬于該晶胞。晶胞參數(shù)為?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為_______，在元素周期表中位置為_______。（2）晶胞中N原子均參與形成配位鍵，與的配位數(shù)之比為_______；_______；晶胞中有d軌道參與雜化的金屬離子是_______。（3）吡啶()替代苯也可形成類似的籠形包合物。已知吡啶中含有與苯類似的大鍵、則吡啶中N原子的價(jià)層孤電子對(duì)占據(jù)_______(填標(biāo)號(hào))。A．2s軌道 B．2p軌道 C．sp雜化軌道 D．sp2雜化軌道（4）在水中的溶解度，吡啶遠(yuǎn)大于苯，主要原因是①_______，②_______。（5）、、的堿性隨N原子電子云密度的增大而增強(qiáng)，其中堿性最弱的是_______。16．（2022·北京卷）失水后可轉(zhuǎn)為，與可聯(lián)合制備鐵粉精和。I.結(jié)構(gòu)如圖所示。（1）價(jià)層電子排布式為___________。（2）比較和分子中的鍵角大小并給出相應(yīng)解釋：___________。（3）與和的作用分別為___________。II．晶胞為立方體，邊長(zhǎng)為，如圖所示。（4）①與緊鄰的陰離子個(gè)數(shù)為___________。②晶胞的密度為___________。（5）以為燃料，配合可以制備鐵粉精和。結(jié)合圖示解釋可充分實(shí)現(xiàn)能源和資源有效利用的原因?yàn)開__________。17．（2021·山東卷）非金屬氟化物在生產(chǎn)、生活和科研中應(yīng)用廣泛?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài)F原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有__種。（2）O、F、Cl電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開_；OF2分子的空間構(gòu)型為__；OF2的熔、沸點(diǎn)__(填“高于”或“低于”)Cl2O，原因是___。（3）Xe是第五周期的稀有氣體元素，與F形成的XeF2室溫下易升華。XeF2中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為___，下列對(duì)XeF2中心原子雜化方式推斷合理的是___(填標(biāo)號(hào))。A．spB．sp2C．sp3D．sp3d（4）XeF2晶體屬四方晶系，晶胞參數(shù)如圖所示，晶胞棱邊夾角均為90°，該晶胞中有__個(gè)XeF2分子。以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置，稱為原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)，如A點(diǎn)原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(，，)。已知Xe—F鍵長(zhǎng)為rpm，則B點(diǎn)原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為___；晶胞中A、B間距離d=___pm。18．（2021·湖南卷）硅、鍺(Ge)及其化合物廣泛應(yīng)用于光電材料領(lǐng)域?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài)硅原子最外層的電子排布圖為_______，晶體硅和碳化硅熔點(diǎn)較高的是_______(填化學(xué)式)；（2）硅和鹵素單質(zhì)反應(yīng)可以得到，的熔沸點(diǎn)如下表：熔點(diǎn)/K183.0203.2278.6393.7沸點(diǎn)/K187.2330.8427.2560.7①0℃時(shí)，、、、呈液態(tài)的是____(填化學(xué)式)，沸點(diǎn)依次升高的原因是_____，氣態(tài)分子的空間構(gòu)型是_______；②與N-甲基咪唑反應(yīng)可以得到，其結(jié)構(gòu)如圖所示：N-甲基咪唑分子中碳原子的雜化軌道類型為_______，H、C、N的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開______，1個(gè)中含有_______個(gè)鍵；（3）下圖是、、三種元素形成的某化合物的晶胞示意圖。①已知化合物中和的原子個(gè)數(shù)比為1：4，圖中Z表示_______原子(填元素符號(hào))，該化合物的化學(xué)式為_______；②已知該晶胞的晶胞參數(shù)分別為anm、bnm、cnm，，則該晶體的密度_______(設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為，用含a、b、c、的代數(shù)式表示)。19．（2021·廣東卷）很多含巰基(-SH)的有機(jī)化合物是重金屬元素汞的解毒劑。例如，解毒劑化合物I可與氧化汞生成化合物Ⅱ。（1）基態(tài)硫原子價(jià)電子排布式為_______。（2）H2S、CH4、H2O的沸點(diǎn)由高到低順序?yàn)開______。（3）汞的原子序數(shù)為80，位于元素周期表第_______周期第ⅡB族。（4）化合物Ⅲ也是一種汞解毒劑?；衔铫羰且环N強(qiáng)酸。下列說法正確的有_______。A．在I中S原子采取sp3雜化B．在Ⅱ中S元素的電負(fù)性最大C．在Ⅲ中C-C-C鍵角是180°D．在Ⅲ中存在離子鍵與共價(jià)鍵E.在Ⅳ中硫氧鍵的鍵能均相等（5）汞解毒劑的水溶性好，有利于體內(nèi)重金屬元素汞的解毒。化合物I與化合物Ⅲ相比，水溶性較好的是_______。（6）理論計(jì)算預(yù)測(cè)，由汞(Hg)、鍺(Ge)、銻(Sb)形成的一種新物質(zhì)X為潛在的拓?fù)浣^緣體材料。X的晶體可視為Ge晶體(晶胞如圖9a所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。

①圖9b為Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一種單元結(jié)構(gòu)，它不是晶胞單元，理由是_______。②圖9c為X的晶胞，X的晶體中與Hg距離最近的Sb的數(shù)目為_______；該晶胞中粒子個(gè)數(shù)比Hg：Ge：Sb=_______。③設(shè)X的最簡(jiǎn)式的式量為Mr，則X晶體的密度為_______g/cm3(列出算式)。20．（2021·全國(guó)甲卷）我國(guó)科學(xué)家研發(fā)的全球首套千噸級(jí)太陽能燃料合成項(xiàng)目被形象地稱為“液態(tài)陽光”計(jì)劃。該項(xiàng)目通過太陽能發(fā)電電解水制氫，再采用高選擇性催化劑將二氧化碳加氫合成甲醇。回答下列問題：（1）太陽能電池板主要材料為單晶硅或多晶硅。Si的價(jià)電子層的電子排式為________；單晶硅的晶體類型為_________。SiCl4是生產(chǎn)高純硅的前驅(qū)體，其中Si采取的雜化類型為_______。SiCl4可發(fā)生水解反應(yīng)，機(jī)理如下：含s、p、d軌道的雜化類型有：①dsp2、②sp3d、③sp3d2，中間體SiCl4(H2O)中Si采取的雜化類型為________（填標(biāo)號(hào)）。（2）CO2分子中存在_______個(gè)鍵和______個(gè)鍵。（3）甲醇的沸點(diǎn)（64.7℃）介于水（100℃）和甲硫醇（CH3SH，7.6℃）之間，其原因是________。（4）我國(guó)科學(xué)家發(fā)明了高選擇性的二氧化碳加氫合成甲醇的催化劑，其組成為ZnO/ZrO2固溶體。四方ZrO2晶胞如圖所示。Zr4+離子在晶胞中的配位數(shù)是________，晶胞參數(shù)為apm、apm、cpm，該晶體密度為______g·cm-3（寫出表達(dá)式）。在ZrO2中摻雜少量ZrO后形成的催化劑，化學(xué)式可表示為ZnxZr1-xOy，則y=________（用x表達(dá)）。21．（2021·河北卷）KH2PO4晶體具有優(yōu)異的非線性光學(xué)性能。我國(guó)科學(xué)工作者制備的超大KH2PO4晶體已應(yīng)用于大功率固體激光器，填補(bǔ)了國(guó)家戰(zhàn)略空白?；卮鹣铝袉栴}：（1）在KH2PO4的四種組成元素各自所能形成的簡(jiǎn)單離子中，核外電子排布相同的是__(填離子符號(hào))。（2）原子中運(yùn)動(dòng)的電子有兩種相反的自旋狀態(tài)，若一種自旋狀態(tài)用+表示，與之相反的用-表示，稱為電子的自旋磁量子數(shù).對(duì)于基態(tài)的磷原子，其價(jià)電子自旋磁量子數(shù)的代數(shù)和為___。（3）已知有關(guān)氨、磷的單鍵和三鍵的鍵能(kJ?mol-1)如表：N—NN≡NP—PP≡P193946197489從能量角度看，氮以N2、而白磷以P4(結(jié)構(gòu)式可表示為)形式存在的原因是___。（4）已知KH2PO2是次磷酸的正鹽，H3PO2的結(jié)構(gòu)式為___，其中P采取___雜化方式。（5）與PO電子總數(shù)相同的等電子體的分子式為__。（6）磷酸通過分子間脫水縮合形成多磷酸，如：如果有n個(gè)磷酸分子間脫水形成環(huán)狀的多磷酸，則相應(yīng)的酸根可寫為___。（7）分別用○、●表示H2PO和K+，KH2PO4晶體的四方晶胞如圖(a)所示，圖(b)、圖(c)分別顯示的是H2PO、K+在晶胞xz面、yz面上的位置：

①若晶胞底邊的邊長(zhǎng)均為apm、高為cpm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，晶體的密度__g?cm-3(寫出表達(dá)式)。②晶胞在x軸方向的投影圖為__(填標(biāo)號(hào))。

22．（2021·全國(guó)乙卷）過渡金屬元素鉻是不銹鋼的重要成分，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國(guó)防建設(shè)中有著廣泛應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}：（1）對(duì)于基態(tài)Cr原子，下列敘述正確的是_______(填標(biāo)號(hào))。A．軌道處于半充滿時(shí)體系總能量低，核外電子排布應(yīng)為B．4s電子能量較高，總是在比3s電子離核更遠(yuǎn)的地方運(yùn)動(dòng)C．電負(fù)性比鉀高，原子對(duì)鍵合電子的吸引力比鉀大（2）三價(jià)鉻離子能形成多種配位化合物。中提供電子對(duì)形成配位鍵的原子是_______，中心離子的配位數(shù)為_______。（3）中配體分子、以及分子的空間結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的鍵角如圖所示。中P的雜化類型是_______。的沸點(diǎn)比的_______，原因是_______，的鍵角小于的，分析原因_______。（4）在金屬材料中添加顆粒，可以增強(qiáng)材料的耐腐蝕性、硬度和機(jī)械性能。具有體心四方結(jié)構(gòu)，如圖所示，處于頂角位置的是_______原子。設(shè)Cr和Al原子半徑分別為和，則金屬原子空間占有率為_______%(列出計(jì)算表達(dá)式)。23.（2020·新課標(biāo)Ⅰ）Goodenough等人因在鋰離子電池及鈷酸鋰、磷酸鐵鋰等正極材料研究方面的卓越貢獻(xiàn)而獲得2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài)Fe2+與Fe3+離子中未成對(duì)的電子數(shù)之比為_________。（2）Li及其周期表中相鄰元素的第一電離能(I1)如表所示。I1(Li)>I1(Na)，原因是_________。I1(Be)>I1(B)>I1(Li)，原因是________。（3）磷酸根離子的空間構(gòu)型為_______，其中P的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為_______、雜化軌道類型為_______。（4）LiFePO4的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如(a)所示。其中O圍繞Fe和P分別形成正八面體和正四面體，它們通過共頂點(diǎn)、共棱形成空間鏈結(jié)構(gòu)。每個(gè)晶胞中含有LiFePO4的單元數(shù)有____個(gè)。電池充電時(shí)，LiFeO4脫出部分Li+，形成Li1?xFePO4，結(jié)構(gòu)示意圖如(b)所示，則x=_______，n(Fe2+)∶n(Fe3+)=_______。24.（2020·新課標(biāo)Ⅱ）鈣鈦礦(CaTiO3)型化合物是一類可用于生產(chǎn)太陽能電池、傳感器、固體電阻器等的功能材料，回答下列問題：（1）基態(tài)Ti原子的核外電子排布式為____________。（2）Ti的四鹵化物熔點(diǎn)如下表所示，TiF4熔點(diǎn)高于其他三種鹵化物，自TiCl4至TiI4熔點(diǎn)依次升高，原因是____________?；衔颰iF4TiCl4TiBr4TiI4熔點(diǎn)/℃377﹣24.1238.3155（3）CaTiO3的晶胞如圖(a)所示，其組成元素的電負(fù)性大小順序是__________；金屬離子與氧離子間的作用力為__________，Ca2+的配位數(shù)是__________。（4）一種立方鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的金屬鹵化物光電材料的組成為Pb2+、I﹣和有機(jī)堿離子，其晶胞如圖(b)所示。其中Pb2+與圖(a)中__________的空間位置相同，有機(jī)堿中，N原子的雜化軌道類型是__________；若晶胞參數(shù)為anm，則晶體密度為_________g·cm-3(列出計(jì)算式)。（5）用上述金屬鹵化物光電材料制作的太陽能電池在使用過程中會(huì)產(chǎn)生單質(zhì)鉛和碘，降低了器件效率和使用壽命。我國(guó)科學(xué)家巧妙地在此材料中引入稀土銪(Eu)鹽，提升了太陽能電池的效率和使用壽命，其作用原理如圖(c)所示，用離子方程式表示該原理_______、_______。25.（2020·新課標(biāo)Ⅲ）氨硼烷(NH3BH3)含氫量高、熱穩(wěn)定性好，是一種具有潛力的固體儲(chǔ)氫材料?；卮鹣铝袉栴}：（1）H、B、N中，原子半徑最大的是______。根據(jù)對(duì)角線規(guī)則，B的一些化學(xué)性質(zhì)與元素______的相似。（2）NH3BH3分子中，N—B化學(xué)鍵稱為____鍵，其電子對(duì)由____提供。氨硼烷在催化劑作用下水解釋放氫氣：3NH3BH3+6H2O=3NH3++9H2，的結(jié)構(gòu)如圖所示：在該反應(yīng)中，B原子的雜化軌道類型由________________變?yōu)開____________________。（3）NH3BH3分子中，與N原子相連的H呈正電性(Hδ+)，與B原子相連的H呈負(fù)電性(Hδ-)，電負(fù)性大小順序是___________________________________。與NH3BH3原子總數(shù)相等的等電子體是_________(寫分子式)，其熔點(diǎn)比NH3BH3____________(填“高”或“低”)，原因是在NH3BH3分子之間，存在____________________，也稱“雙氫鍵”。（4）研究發(fā)現(xiàn)，氦硼烷在低溫高壓條件下為正交晶系結(jié)構(gòu)，晶胞參數(shù)分別為apm、bpm、cpm，α=β=γ=90°。氨硼烷的2×2×2超晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。氨硼烷晶體的密度ρ=___________g·cm?3(列出計(jì)算式，設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)。26.（2020·江蘇卷）以鐵、硫酸、檸檬酸、雙氧水、氨水等為原料可制備檸檬酸鐵銨【(NH4)3Fe(C6H5O7)2】。（1）Fe基態(tài)核外電子排布式為___________；中與Fe2+配位的原子是________(填元素符號(hào))。（2）NH3分子中氮原子的軌道雜化類型是____________；C、N、O元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)開______________。（3）與NH互為等電子體的一種分子為_______________(填化學(xué)式)。（4）檸檬酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式見圖。1mol檸檬酸分子中碳原子與氧原子形成的σ鍵的數(shù)目為_________mol。27.（2020·山東卷）CdSnAs2是一種高遷移率的新型熱電材料，回答下列問題：（1）Sn為ⅣA族元素，單質(zhì)Sn與干燥Cl2反應(yīng)生成SnCl4。常溫常壓下SnCl4為無色液體，SnCl4空間構(gòu)型為_____________，其固體的晶體類型為_____________。（2）NH3、PH3、AsH3的沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)開____________(填化學(xué)式，下同)，還原性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開___________，鍵角由大到小的順序?yàn)開____________。（3）含有多個(gè)配位原子的配體與同一中心離子(或原子)通過螯合配位成環(huán)而形成的配合物為螯合物。一種Cd2+配合物的結(jié)構(gòu)如圖所示，1mol該配合物中通過螯合作用形成的配位鍵有_________mol，該螯合物中N的雜化方式有__________種。（4）以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置，稱作原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。四方晶系CdSnAs2的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞棱邊夾角均為90°，晶胞中部分原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)如下表所示。坐標(biāo)原子xyzCd000Sn000.5As0.250.250.125一個(gè)晶胞中有_________個(gè)Sn，找出距離Cd(0，0，0)最近的Sn_________________________(用分?jǐn)?shù)坐標(biāo)表示)。CdSnAs2晶體中與單個(gè)Sn鍵合的As有___________個(gè)。28.（2020·天津卷）Fe、Co、Ni是三種重要的金屬元素?；卮鹣铝袉栴}:（1）Fe、Co、Ni在周期表中的位置為_________________，基態(tài)Fe原子的電子排布式為__________________。（2）CoO的面心立方晶胞如圖所示。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則CoO晶體的密度為______g﹒cm-3：三種元素二價(jià)氧化物的晶胞類型相同，其熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)開______________。（3）Fe、Co、Ni能與C12反應(yīng)，其中Co和為Ni均生產(chǎn)二氯化物，由此推斷FeCl3、CoCl3和Cl2的氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開___________________________，Co(OH)3與鹽酸反應(yīng)有黃綠色氣體生成，寫出反應(yīng)的離子方程式：______________________________。（4）95℃時(shí)，將Ni片浸在不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的硫酸中，經(jīng)4小時(shí)腐蝕后的質(zhì)量損失情況如圖所示，當(dāng)大于63%時(shí)，Ni被腐蝕的速率逐漸降低的可能原因?yàn)開____________________________。由于Ni與H2SO4反應(yīng)很慢，而與稀硝酸反應(yīng)很快，工業(yè)上選用H2SO4和HNO3的混酸與Ni反應(yīng)制備NiSO4。為了提高產(chǎn)物的純度，在硫酸中添加HNO3的方式為______________(填“一次過量”或“少量多次”)，此法制備NiSO4的化學(xué)方程式為_______________________。專題17物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題考向命題趨勢(shì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綜合題物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)是高考化學(xué)知識(shí)體系重要內(nèi)容，對(duì)深入認(rèn)識(shí)物質(zhì)、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系發(fā)揮重要作用。高考中試題以新結(jié)構(gòu)、新功能物質(zhì)為基礎(chǔ)命制試題，有利于開闊考生的科學(xué)視野，讓考生通過試題情境認(rèn)識(shí)化學(xué)學(xué)科價(jià)值，突出新課改的基礎(chǔ)性、應(yīng)用性、綜合性、時(shí)代性的特征。近年高考考查角度有能層、能級(jí)、能量最低原理、泡利原理、洪特規(guī)則、狀態(tài)能量、第一電離能、第一電子親和能、鍵能、晶格能、電負(fù)性、晶胞密度計(jì)算、晶胞空間利用率、原子在空間的三維坐標(biāo)等。難點(diǎn)為晶體結(jié)構(gòu)的分析與晶胞參數(shù)的計(jì)算。1．（2024·全國(guó)甲卷）ⅣA族元素具有豐富的化學(xué)性質(zhì)，其化合物有著廣泛的應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}：（1）該族元素基態(tài)原子核外未成對(duì)電子數(shù)為，在與其他元素形成化合物時(shí)，呈現(xiàn)的最高化合價(jià)為。（2）俗稱電石，該化合物中不存在的化學(xué)鍵類型為(填標(biāo)號(hào))。a．離子鍵

b．極性共價(jià)鍵

c．非極性共價(jià)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(fù)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(shí)代，人類就認(rèn)識(shí)了錫。錫的鹵化物熔點(diǎn)數(shù)據(jù)如下表，結(jié)合變化規(guī)律說明原因：。物質(zhì)熔點(diǎn)/44229143（5）結(jié)晶型可作為放射性探測(cè)器元件材料，其立方晶胞如圖所示。其中的配位數(shù)為。設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值，則該晶體密度為(列出計(jì)算式)。2．（2024·山東卷）錳氧化物具有較大應(yīng)用價(jià)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(duì)電子數(shù)比多的元素是(填元素符號(hào))。（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(xué)式為。當(dāng)晶體有O原子脫出時(shí)，出現(xiàn)O空位，的化合價(jià)(填“升高”“降低”或“不變”)，O空位的產(chǎn)生使晶體具有半導(dǎo)體性質(zhì)。下列氧化物晶體難以通過該方式獲有半導(dǎo)體性質(zhì)的是(填標(biāo)號(hào))。A．

B．

C．

D．（3）(見圖)是晶型轉(zhuǎn)變的誘導(dǎo)劑。的空間構(gòu)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(diǎn)遠(yuǎn)大于，除相對(duì)分子質(zhì)量存在差異外，另一重要原因是。3．（2024·浙江6月卷）氧是構(gòu)建化合物的重要元素。請(qǐng)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(xué)式，寫出該化合物與足量溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式。（2）下列有關(guān)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(jiǎn)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(gòu)如圖2。①和中羥基與水均可形成氫鍵()，按照氫鍵由強(qiáng)到弱對(duì)三種酸排序，請(qǐng)說明理由。②已知、鈉鹽的堿性，請(qǐng)從結(jié)構(gòu)角度說明理由。4．（2024·浙江1月卷）氮和氧是構(gòu)建化合物的常見元素。已知：請(qǐng)回答：（1）某化合物的晶胞如圖，其化學(xué)式是，晶體類型是。（2）下列說法正確的是_______。A．電負(fù)性： B．離子半徑：C．第一電離能： D．基態(tài)2+的簡(jiǎn)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(qǐng)說明理由。②將與按物質(zhì)的量之比1:2發(fā)生化合反應(yīng)生成A，測(cè)得A由2種微粒構(gòu)成，其中之一是。比較氧化性強(qiáng)弱：(填“>”、“<”或“=”)；寫出A中陰離子的結(jié)構(gòu)式。5．（2023·全國(guó)甲卷）將酞菁—鈷鈦—三氯化鋁復(fù)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(gòu)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(duì)電子的原子是_______(填圖2酞菁中原子的標(biāo)號(hào))。鈷酞菁分子中，鈷離子的化合價(jià)為_______，氮原子提供孤對(duì)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(gòu)如圖3a所示，二聚體中的軌道雜化類型為_______。的熔點(diǎn)為，遠(yuǎn)高于的，由此可以判斷鋁氟之間的化學(xué)鍵為_______鍵。結(jié)構(gòu)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(jì)算式，阿伏加德羅常數(shù)的值為)。6．（2023·全國(guó)乙卷）中國(guó)第一輛火星車“祝融號(hào)”成功登陸火星。探測(cè)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(jià)電子排布式為_______。橄欖石中，各元素電負(fù)性大小順序?yàn)開______，鐵的化合價(jià)為_______。（2）已知一些物質(zhì)的熔點(diǎn)數(shù)據(jù)如下表：物質(zhì)熔點(diǎn)/℃800.7與均為第三周期元素，熔點(diǎn)明顯高于，原因是_______。分析同族元素的氯化物、、熔點(diǎn)變化趨勢(shì)及其原因_______。的空間結(jié)構(gòu)為_______，其中的軌道雜化形式為_______。（3）一種硼鎂化合物具有超導(dǎo)性能，晶體結(jié)構(gòu)屬于立方晶系，其晶體結(jié)構(gòu)、晶胞沿c軸的投影圖如下所示，晶胞中含有_______個(gè)。該物質(zhì)化學(xué)式為_______，B-B最近距離為_______。

7．（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(jià)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(xué)式為。（3）在H2O2作用下，銅與濃鹽酸的反應(yīng)可用于制備，寫出該反應(yīng)化學(xué)方程式：。反應(yīng)中，H2O2實(shí)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(yīng)中，下列物質(zhì)均可替代H2O2作氧化劑，最適合的是是(填序號(hào))。a．硝酸

b．

c．（5）Cu2+和I-的反應(yīng)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(lán)。該白色沉淀的化學(xué)式為。反應(yīng)中KI的作用為。8．（2023·海南卷）我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種釩配合物Ⅰ可以充當(dāng)固氮反應(yīng)的催化劑，反應(yīng)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(gòu)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(jià)分別為和，配合物Ⅱ、Ⅲ和三者中，兩個(gè)氮原子間鍵長(zhǎng)最長(zhǎng)的是。（5）近年來，研究人員發(fā)現(xiàn)含釩的銻化物在超導(dǎo)方面表現(xiàn)出潛在的應(yīng)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(gè)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(jià)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(guān)替代原子說法正確的是。a．有或價(jià)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9．（2023·山東卷）鹵素可形成許多結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特殊的化合物。回答下列問題：（1）時(shí)，與冰反應(yīng)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(yīng)的產(chǎn)物為_____(填化學(xué)式)。（2）中心原子為，中心原子為，二者均為形結(jié)構(gòu)，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(zhǎng)并說明原因_____。（3）一定條件下，和反應(yīng)生成和化合物。已知屬于四方晶系，晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(晶胞參數(shù))，其中化合價(jià)為。上述反應(yīng)的化學(xué)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)。10．（2023·浙江卷）氮的化合物種類繁多，應(yīng)用廣泛。

請(qǐng)回答：（1）基態(tài)N原子的價(jià)層電子排布式是___________。（2）與碳?xì)浠衔镱愃?，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(xué)鍵中離子鍵成分的百分?jǐn)?shù)：C．最簡(jiǎn)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(shè)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(xué)式為___________，每個(gè)陰離子團(tuán)的配位數(shù)(緊鄰的陽離子數(shù))為___________。11．（2023·北京卷）硫代硫酸鹽是一類具有應(yīng)用前景的浸金試劑。硫代硫酸根可看作是中的一個(gè)原子被原子取代的產(chǎn)物。（1）基態(tài)原子價(jià)層電子排布式是__________。（2）比較原子和原子的第一電離能大小，從原子結(jié)構(gòu)的角度說明理由：____________________。（3）的空間結(jié)構(gòu)是__________。（4）同位素示蹤實(shí)驗(yàn)可證實(shí)中兩個(gè)原子的化學(xué)環(huán)境不同，實(shí)驗(yàn)過程為。過程ⅱ中，斷裂的只有硫硫鍵，若過程ⅰ所用試劑是和，過程ⅱ含硫產(chǎn)物是__________。（5）的晶胞形狀為長(zhǎng)方體，邊長(zhǎng)分別為、，結(jié)構(gòu)如圖所示。晶胞中的個(gè)數(shù)為__________。已知的摩爾質(zhì)量是，阿伏加德羅常數(shù)為，該晶體的密度為__________。（6）浸金時(shí)，作為配體可提供孤電子對(duì)與形成。分別判斷中的中心原子和端基原子能否做配位原子并說明理由：____________________。12．（2022·全國(guó)甲卷）2008年北京奧運(yùn)會(huì)的“水立方”，在2022年冬奧會(huì)上華麗轉(zhuǎn)身為“冰立方”，實(shí)現(xiàn)了奧運(yùn)場(chǎng)館的再利用，其美麗的透光氣囊材料由乙烯(CH2=CH2)與四氟乙烯(CF2=CF2)的共聚物(ETFE)制成?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài)F原子的價(jià)電子排布圖(軌道表示式)為_______。（2）圖a、b、c分別表示C、N、O和F的逐級(jí)電離能Ⅰ變化趨勢(shì)(縱坐標(biāo)的標(biāo)度不同)。第一電離能的變化圖是_______(填標(biāo)號(hào))，判斷的根據(jù)是_______；第三電離能的變化圖是_______(填標(biāo)號(hào))。（3）固態(tài)氟化氫中存在(HF)n形式，畫出(HF)3的鏈狀結(jié)構(gòu)_______。（4）CF2=CF2和ETFE分子中C的雜化軌道類型分別為_______和_______；聚四氟乙烯的化學(xué)穩(wěn)定性高于聚乙烯，從化學(xué)鍵的角度解釋原因_______。（5）螢石(CaF2)是自然界中常見的含氟礦物，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，X代表的離子是_______；若該立方晶胞參數(shù)為apm，正負(fù)離子的核間距最小為_______pm。13．（2022·全國(guó)乙卷）鹵素單質(zhì)及其化合物在科研和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}：（1）氟原子激發(fā)態(tài)的電子排布式有_______，其中能量較高的是_______。(填標(biāo)號(hào))a.

b.

c.

d.（2）①一氯乙烯分子中，C的一個(gè)_______雜化軌道與Cl的軌道形成_______鍵，并且Cl的軌道與C的軌道形成3中心4電子的大鍵。②一氯乙烷、一氯乙烯、一氯乙炔分子中，鍵長(zhǎng)的順序是_______，理由：(ⅰ)C的雜化軌道中s成分越多，形成的鍵越強(qiáng)：(ⅱ)_______。（3）鹵化物受熱發(fā)生非氧化還原反應(yīng)，生成無色晶體X和紅棕色液體Y。X為_______。解釋X的熔點(diǎn)比Y高的原因_______。（4）晶體中離子作體心立方堆積(如圖所示)，主要分布在由構(gòu)成的四面體、八面體等空隙中。在電場(chǎng)作用下，不需要克服太大的阻力即可發(fā)生遷移。因此，晶體在電池中可作為_______。已知阿伏加德羅常數(shù)為，則晶體的摩爾體積_______(列出算式)。14．（2022·湖南卷）鐵和硒()都是人體所必需的微量元素，且在醫(yī)藥、催化、材料等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，回答下列問題：（1）乙烷硒啉(Ethaselen)是一種抗癌新藥，其結(jié)構(gòu)式如下：①基態(tài)原子的核外電子排布式為_______；②該新藥分子中有_______種不同化學(xué)環(huán)境的C原子；③比較鍵角大?。簹鈶B(tài)分子_______離子(填“>”“<”或“=”)，原因是_______。（2）富馬酸亞鐵是一種補(bǔ)鐵劑。富馬酸分子的結(jié)構(gòu)模型如圖所示：①富馬酸分子中鍵與鍵的數(shù)目比為_______；②富馬酸亞鐵中各元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開______。（3）科學(xué)家近期合成了一種固氮酶模型配合物，該物質(zhì)可以在溫和條件下直接活化，將轉(zhuǎn)化為，反應(yīng)過程如圖所示：①產(chǎn)物中N原子的雜化軌道類型為_______；②與互為等電子體的一種分子為_______(填化學(xué)式)。（4）鉀、鐵、硒可以形成一種超導(dǎo)材料，其晶胞在xz、yz和xy平面投影分別如圖所示：①該超導(dǎo)材料的最簡(jiǎn)化學(xué)式為_______；②Fe原子的配位數(shù)為_______；③該晶胞參數(shù)、。阿伏加德羅常數(shù)的值為，則該晶體的密度為_______(列出計(jì)算式)。15．（2022·山東卷）研究籠形包合物結(jié)構(gòu)和性質(zhì)具有重要意義。化學(xué)式為的籠形包合物四方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(H原子未畫出)，每個(gè)苯環(huán)只有一半屬于該晶胞。晶胞參數(shù)為?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為_______，在元素周期表中位置為_______。（2）晶胞中N原子均參與形成配位鍵，與的配位數(shù)之比為_______；_______；晶胞中有d軌道參與雜化的金屬離子是_______。（3）吡啶()替代苯也可形成類似的籠形包合物。已知吡啶中含有與苯類似的大鍵、則吡啶中N原子的價(jià)層孤電子對(duì)占據(jù)_______(填標(biāo)號(hào))。A．2s軌道 B．2p軌道 C．sp雜化軌道 D．sp2雜化軌道（4）在水中的溶解度，吡啶遠(yuǎn)大于苯，主要原因是①_______，②_______。（5）、、的堿性隨N原子電子云密度的增大而增強(qiáng)，其中堿性最弱的是_______。16．（2022·北京卷）失水后可轉(zhuǎn)為，與可聯(lián)合制備鐵粉精和。I.結(jié)構(gòu)如圖所示。（1）價(jià)層電子排布式為___________。（2）比較和分子中的鍵角大小并給出相應(yīng)解釋：___________。（3）與和的作用分別為___________。II．晶胞為立方體，邊長(zhǎng)為，如圖所示。（4）①與緊鄰的陰離子個(gè)數(shù)為___________。②晶胞的密度為___________。（5）以為燃料，配合可以制備鐵粉精和。結(jié)合圖示解釋可充分實(shí)現(xiàn)能源和資源有效利用的原因?yàn)開__________。17．（2021·山東卷）非金屬氟化物在生產(chǎn)、生活和科研中應(yīng)用廣泛?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài)F原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有__種。（2）O、F、Cl電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開_；OF2分子的空間構(gòu)型為__；OF2的熔、沸點(diǎn)__(填“高于”或“低于”)Cl2O，原因是___。（3）Xe是第五周期的稀有氣體元素，與F形成的XeF2室溫下易升華。XeF2中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為___，下列對(duì)XeF2中心原子雜化方式推斷合理的是___(填標(biāo)號(hào))。A．spB．sp2C．sp3D．sp3d（4）XeF2晶體屬四方晶系，晶胞參數(shù)如圖所示，晶胞棱邊夾角均為90°，該晶胞中有__個(gè)XeF2分子。以晶胞參數(shù)為單位長(zhǎng)度建立的坐標(biāo)系可以表示晶胞中各原子的位置，稱為原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)，如A點(diǎn)原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(，，)。已知Xe—F鍵長(zhǎng)為rpm，則B點(diǎn)原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為___；晶胞中A、B間距離d=___pm。18．（2021·湖南卷）硅、鍺(Ge)及其化合物廣泛應(yīng)用于光電材料領(lǐng)域?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài)硅原子最外層的電子排布圖為_______，晶體硅和碳化硅熔點(diǎn)較高的是_______(填化學(xué)式)；（2）硅和鹵素單質(zhì)反應(yīng)可以得到，的熔沸點(diǎn)如下表：熔點(diǎn)/K183.0203.2278.6393.7沸點(diǎn)/K187.2330.8427.2560.7①0℃時(shí)，、、、呈液態(tài)的是____(填化學(xué)式)，沸點(diǎn)依次升高的原因是_____，氣態(tài)分子的空間構(gòu)型是_______；②與N-甲基咪唑反應(yīng)可以得到，其結(jié)構(gòu)如圖所示：N-甲基咪唑分子中碳原子的雜化軌道類型為_______，H、C、N的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開______，1個(gè)中含有_______個(gè)鍵；（3）下圖是、、三種元素形成的某化合物的晶胞示意圖。①已知化合物中和的原子個(gè)數(shù)比為1：4，圖中Z表示_______原子(填元素符號(hào))，該化合物的化學(xué)式為_______；②已知該晶胞的晶胞參數(shù)分別為anm、bnm、cnm，，則該晶體的密度_______(設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為，用含a、b、c、的代數(shù)式表示)。19．（2021·廣東卷）很多含巰基(-SH)的有機(jī)化合物是重金屬元素汞的解毒劑。例如，解毒劑化合物I可與氧化汞生成化合物Ⅱ。（1）基態(tài)硫原子價(jià)電子排布式為_______。（2）H2S、CH4、H2O的沸點(diǎn)由高到低順序?yàn)開______。（3）汞的原子序數(shù)為80，位于元素周期表第_______周期第ⅡB族。（4）化合物Ⅲ也是一種汞解毒劑?；衔铫羰且环N強(qiáng)酸。下列說法正確的有_______。A．在I中S原子采取sp3雜化B．在Ⅱ中S元素的電負(fù)性最大C．在Ⅲ中C-C-C鍵角是180°D．在Ⅲ中存在離子鍵與共價(jià)鍵E.在Ⅳ中硫氧鍵的鍵能均相等（5）汞解毒劑的水溶性好，有利于體內(nèi)重金屬元素汞的解毒。化合物I與化合物Ⅲ相比，水溶性較好的是_______。（6）理論計(jì)算預(yù)測(cè)，由汞(Hg)、鍺(Ge)、銻(Sb)形成的一種新物質(zhì)X為潛在的拓?fù)浣^緣體材料。X的晶體可視為Ge晶體(晶胞如圖9a所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。

①圖9b為Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一種單元結(jié)構(gòu)，它不是晶胞單元，理由是_______。②圖9c為X的晶胞，X的晶體中與Hg距離最近的Sb的數(shù)目為_______；該晶胞中粒子個(gè)數(shù)比Hg：Ge：Sb=_______。③設(shè)X的最簡(jiǎn)式的式量為Mr，則X晶體的密度為_______g/cm3(列出算式)。20．（2021·全國(guó)甲卷）我國(guó)科學(xué)家研發(fā)的全球首套千噸級(jí)太陽能燃料合成項(xiàng)目被形象地稱為“液態(tài)陽光”計(jì)劃。該項(xiàng)目通過太陽能發(fā)電電解水制氫，再采用高選擇性催化劑將二氧化碳加氫合成甲醇?；卮鹣铝袉栴}：（1）太陽能電池板主要材料為單晶硅或多晶硅。Si的價(jià)電子層的電子排式為________；單晶硅的晶體類型為_________。SiCl4是生產(chǎn)高純硅的前驅(qū)體，其中Si采取的雜化類型為_______。SiCl4可發(fā)生水解反應(yīng)，機(jī)理如下：含s、p、d軌道的雜化類型有：①dsp2、②sp3d、③sp3d2，中間體SiCl4(H2O)中Si采取的雜化類型為________（填標(biāo)號(hào)）。（2）CO2分子中存在_______個(gè)鍵和______個(gè)鍵。（3）甲醇的沸點(diǎn)（64.7℃）介于水（100℃）和甲硫醇（CH3SH，7.6℃）之間，其原因是________。（4）我國(guó)科學(xué)家發(fā)明了高選擇性的二氧化碳加氫合成甲醇的催化劑，其組成為ZnO/ZrO2固溶體。四方ZrO2晶胞如圖所示。Zr4+離子在晶胞中的配位數(shù)是________，晶胞參數(shù)為apm、apm、cpm，該晶體密度為______g·cm-3（寫出表達(dá)式）。在ZrO2中摻雜少量ZrO后形成的催化劑，化學(xué)式可表示為ZnxZr1-xOy，則y=________（用x表達(dá)）。21．（2021·河北卷）KH2PO4晶體具有優(yōu)異的非線性光學(xué)性能。我國(guó)科學(xué)工作者制備的超大KH2PO4晶體已應(yīng)用于大功率固體激光器，填補(bǔ)了國(guó)家戰(zhàn)略空白。回答下列問題：（1）在KH2PO4的四種組成元素各自所能形成的簡(jiǎn)單離子中，核外電子排布相同的是__(填離子符號(hào))。（2）原子中運(yùn)動(dòng)的電子有兩種相反的自旋狀態(tài)，若一種自旋狀態(tài)用+表示，與之相反的用-表示，稱為電子的自旋磁量子數(shù).對(duì)于基態(tài)的磷原子，其價(jià)電子自旋磁量子數(shù)的代數(shù)和為___。（3）已知有關(guān)氨、磷的單鍵和三鍵的鍵能(kJ?mol-1)如表：N—NN≡NP—PP≡P193946197489從能量角度看，氮以N2、而白磷以P4(結(jié)構(gòu)式可表示為)形式存在的原因是___。（4）已知KH2PO2是次磷酸的正鹽，H3PO2的結(jié)構(gòu)式為___，其中P采取___雜化方式。（5）與PO電子總數(shù)相同的等電子體的分子式為__。（6）磷酸通過分子間脫水縮合形成多磷酸，如：如果有n個(gè)磷酸分子間脫水形成環(huán)狀的多磷酸，則相應(yīng)的酸根可寫為___。（7）分別用○、●表示H2PO和K+，KH2PO4晶體的四方晶胞如圖(a)所示，圖(b)、圖(c)分別顯示的是H2PO、K+在晶胞xz面、yz面上的位置：

①若晶胞底邊的邊長(zhǎng)均為apm、高為cpm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，晶體的密度__g?cm-3(寫出表達(dá)式)。②晶胞在x軸方向的投影圖為__(填標(biāo)號(hào))。

22．（2021·全國(guó)乙卷）過渡金屬元素鉻是不銹鋼的重要成分，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國(guó)防建設(shè)中有著廣泛應(yīng)用。回答下列問題：（1）對(duì)于基態(tài)Cr原子，下列敘述正確的是_______(填標(biāo)號(hào))。A．軌道處于半充滿時(shí)體系總能量低，核外電子排布應(yīng)為B．4s電子能量較高，總是在比3s電子離核更遠(yuǎn)的地方運(yùn)動(dòng)C．電負(fù)性比鉀高，原子對(duì)鍵合電子的吸引力比鉀大（2）三價(jià)鉻離子能形成多種配位化合物。中提供電子對(duì)形成配位鍵的原子是_______，中心離子的配位數(shù)為_______。（3）中配體分子、以及分子的空間結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的鍵角如圖所示。中P的雜化類型是_______。的沸點(diǎn)比的_______，原因是_______，的鍵角小于的，分析原因_______。（4）在金屬材料中添加顆粒，可以增強(qiáng)材料的耐腐蝕性、硬度和機(jī)械性能。具有體心四方結(jié)構(gòu)，如圖所示，處于頂角位置的是_______原子。設(shè)Cr和Al原子半徑分別為和，則金屬原子空間占有率為_______%(列出計(jì)算表達(dá)式)。23.（2020·新課標(biāo)Ⅰ）Goodenough等人因在鋰離子電池及鈷酸鋰、磷酸鐵鋰等正極材料研究方面的卓越貢獻(xiàn)而獲得2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài)Fe2+與Fe3+離子中未成對(duì)的電子數(shù)之比為_________。（2）Li及其周期表中相鄰元素的第一電離能(I1)如表所示。I1(Li)>I1(Na)，原因是_________。I1(Be)>I1(B)>I1(Li)，原因是________。（3）磷酸根離子的空間構(gòu)型為_______，其中P的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為_______、雜化軌道類型為_______。（4）LiFePO4的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如(a)所示。其中O圍繞Fe和P分別形成正八面體和正四面體，它們通過共頂點(diǎn)、共棱形成空間鏈結(jié)構(gòu)。每個(gè)晶胞中含有LiFePO4的單元數(shù)有____個(gè)。電池充電時(shí)，LiFeO4脫出部分Li+，形成Li1?xFePO4，結(jié)構(gòu)示意圖如(b)所示，則x=_______，n(Fe2+)∶n(Fe3+)=_______。24.（2020·新課標(biāo)Ⅱ）鈣鈦礦(CaTiO3)型化合物是一類可用于生產(chǎn)太陽能電池、傳感器、固體電阻器等的功能材料，回答下列問題：（1）基態(tài)Ti原子的核外電子排布式為____________。（2）Ti的四鹵化物熔點(diǎn)如下表所示，TiF4熔點(diǎn)高于其他三種鹵化物，自TiCl4至TiI4熔點(diǎn)依次升高，原因是____________。化合物TiF4TiCl4TiBr4TiI4熔點(diǎn)/℃377﹣24.1238.315