考點19 物質結構與性質綜合-五年（2020-2024）高考化學真題專項分類匯編

五年（2020-2024）高考真題專項分類匯編PAGEPAGE4考點19物質結構與性質綜合—五年（2020—2024）高考化學真題專項分類匯編可能用到的相對原子質量：H-1C-12O-16K-39Fe-56Co-59Zn-65Ge-73Se-79Sb-122Hg-201填空題1．[2024年浙江高考真題]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（緊鄰的陽離子數）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，請從結構角度說明理由_______。2．[2024年浙江高考真題]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)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中陰離子的結構式__________。3．[2024年山東高考真題]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O空位，的化合價________（填“升高”“降低”或“不變”），O空位的產生使晶體具有半導體性質。下列氧化物晶體難以通過該方式獲有半導體性質的是________（填標號）。A. B. C. D.（3）（見下圖）是晶型轉變的誘導劑。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）可作轉化為的催化劑（見下圖）。的熔點遠大于，除相對分子質量存在差異外，另一重要原因是_______。4．[2022年重慶高考真題]配位化合物X由配體（如圖）和具有正四面體結構的構成。（1）基態(tài)的電子排布式為__________________。（2）所含元素中，電負性最大的原子處于基態(tài)時電子占據最高能級的電子云輪廓圖為____形；每個中采取雜化的C原子數目為_______個，C與O之間形成σ鍵的數目為_______個。（3）X晶體內部空腔可吸附小分子，要增強X與的吸附作用，可在上引入____________。（假設X晶胞形狀不變）A. B. C. D.（4）X晶體具有面心立方結構，其晶胞由8個結構相似的組成單元（如圖）構成。①晶胞中與同一配體相連的兩個的不同之處在于___________________。②X晶體中的配位數為______________。③已知鍵長為，理論上圖中A、B兩個之間的最短距離的計算式為________。④已知晶胞參數為，阿伏伽德羅常數的值為，與的相對分子質量分別為和，則X的晶體密度為_____________（列出化簡的計算式）。5．[2022年福建高考真題]1962年首個稀有氣體化合物問世，目前已知的稀有氣體化合物中，含氬的最多，氪次之，氬化合物極少。是與分子形成的加合物，其晶胞如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài)原子的價電子排布式為_______。（2）原子的活潑性依序增強，原因是_______。（3）晶體熔點：_______（填“>”“<”或“=”），判斷依據是_______。（4）的中心原子的雜化軌道類型為_______。（5）加合物中_______，晶體中的微粒間作用力有_______（填標號）。a.氫鍵 b.離子鍵 c.極性共價鍵 d.非極性共價鍵6．[2022年湖南高考真題]鐵和硒（Se）都是人體所必需的微量元素，且在醫(yī)藥、催化、材料等領域有廣泛應用?；卮鹣铝袉栴}：（1）乙烷硒啉（Ethaselen）是一種抗癌新藥，其結構式如下：①基態(tài)Se原子的核外電子排布式為[Ar]_____；②該新藥分子中有_______種不同化學環(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（）是一種補鐵劑。富馬酸分子的結構模型如圖所示：①富馬酸分子中σ鍵與π鍵的數目比為_______；②富馬酸亞鐵中各元素的電負性由大到小的順序為_______。（3）科學家近期合成了一種固氮酶模型配合物，該物質可以在溫和條件下直接活化，將轉化為，反應過程如圖所示：①產物中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_______（填化學式）。（4）鉀、鐵、硒可以形成一種超導材料，其晶胞在和平面投影分別如圖所示：①該超導材料的最簡化學式為_______；②Fe原子的配位數為_______；③該晶胞參數。阿伏伽德羅常數的值為，則該晶體的密度為_______（列出計算式）。7．[2021年福建高考真題]類石墨相氮化碳作為一種新型光催化材料，在光解水產氫等領域具有廣闊的應用前景，研究表明，非金屬摻雜（O、S等）能提高其光催化活性。具有和石墨相似的層狀結構，其中一種二維平面結構如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：（1）基態(tài)C原子的成對電子數與未成對電子數之比為________。（2）N、O、S的第一電離能大小為，原因是________。（3）晶體中存在的微粒間作用力有________（填標號）。a.非極性鍵b.金屬鍵c.鍵d.范德華力（4）中，C原子的雜化軌道類型為________，N原子的配位數為________。（5）每個基本結構單元（圖中實線圈部分）中兩個N原子（圖中虛線圈的N原子）被O原子代替，形成O摻雜的（OPCN）。OPCN的化學式為________。8.[2021年海南高考真題]金屬羰基配位化合物在催化反應中有著重要應用。是錳的一種簡單羰基配位化合物，其結構示意圖如下?；卮饐栴}：（1）基態(tài)錳原子的價層電子排布式為_____。（2）配位化合物中的中心原子配位數是指和中心原子直接成鍵的原子的數目。中錳原子的配位數為_____。（3）第一電離能的大?。篊______O（填“大于”或“小于”）。（4）中碳原子的雜化軌道類型是______，寫出一種與具有相同空間結構的-1價無機酸根離子的化學式______。（5）可看作是中的氫原子被甲基取代的產物。與反應可用于制備，反應前后錳的配位數不變，與反應的化學方程式為______。（6）MnS晶胞與NaCl晶胞屬于同種類型，如圖所示。前者的熔點明顯高于后者，其主要原因是______。以晶胞參數為單位長度建立坐標系，可以表示晶胞中各原子的位置，稱為原子坐標。在MnS晶胞坐標系中，a點硫原子坐標為（），b點錳原子坐標為（），則c點錳原子坐標為______。9.[2021年廣東高考真題]很多含巰基（-SH）的有機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)硫原子價電子排布式為_______。（2）的沸點由高到低順序為_______。（3）汞的原子序數為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強酸。下列說法正確的有_______。A.在I中S原子采取雜化B.在Ⅱ中S元素的電負性最大C.在Ⅲ中C-C-C鍵角是180D.在Ⅲ中存在離子鍵與共價鍵E.在Ⅳ中硫氧鍵的鍵能均相等（5）汞解毒劑的水溶性好，有利于體內重金屬元素汞的解毒?；衔颕與化合物Ⅲ相比，水溶性較好的是_______。（6）理論計算預測，由汞（Hg）、鍺（Ge）、銻（Sb）形成的一種新物質X為潛在的拓撲絕緣體材料。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b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構，它不是晶胞單元，理由是_______。②圖c為X的晶胞，X的晶體中與Hg距離最近的Sb的數目為_______；該晶胞中粒子個數比Hg：Ge：Sb=_______。③設X的最簡式的式量為，則X晶體的密度為_______（列出算式）。10．[2020年浙江高考真題]回答下列問題：（1）氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性HF大于HCl的主要原因是。（2）是離子化合物，各原子均滿足8電子穩(wěn)定結構，的電子式是。（3）常溫下，在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷，原因是。11.[2020年天津高考真題]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1所示。設阿伏伽德羅常數的值為，則CoO晶體的密度為___________：三種元素二價氧化物的晶胞類型相同，其熔點由高到低的順序為___________。（3）Fe、Co、Ni能與反應，其中Co和Ni均生成二氯化物，由此推斷和的氧化性由強到弱的順序為___________，與鹽酸反應有黃綠色氣體生成，寫出反應的離子方程式：___________。（4）95℃時，將Ni片浸在不同質量分數的硫酸中，經4小時腐蝕后的質量損失情況如圖2所示，當大于63%時，Ni被腐蝕的速率逐漸降低的可能原因為___________。由于Ni與反應很慢，而與稀硝酸反應很快，工業(yè)上選用和的混酸與Ni反應制備。為了提高產物的純度，在硫酸中添加的方式為___________（填“一次過量”或“少量多次”），此法制備的化學方程式為___________。

——★參考答案★——1．答案：（1）12；；（2）AB（3）①HC>HB>HA；O、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，其中羥基與形成的氫鍵逐漸增強；②S的原子半徑大于O的原子半徑，S—H鍵的鍵長大于O—H鍵，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，的水解能力大于，堿性NaC>NaD解析：（1）由晶胞結構知，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；由圖可知，的配位數為=12；該化合物可看成，故該化合物與足量溶液反應生成KCl和，反應的化學方程式為。（2）根據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一種，A正確；Na的第二電離能指氣態(tài)基態(tài)Na+失去一個電子轉化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需的最低能量，和Ne具有相同的電子層結構，的核電荷數大于Ne，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正確；Ge的原子序數為32，基態(tài)Ge原子的簡化電子排布式為[Ar]3d104s24p2，C錯誤；基態(tài)Fe原子的價層電子排布式為，Fe原子變成，優(yōu)先失去4s軌道上的電子，D錯誤。（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鍵的鍵長大于O—H鍵，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，酸性HD>HC，的水解能力大于，鈉鹽的堿性NaC>NaD。2．答案：（1）或；分子晶體（2）CD（3）①；<；—中N有孤電子對，對成鍵電子對的斥力大，鍵角?。虎?gt;；解析：（1）由晶胞結構可知，晶胞頂點和面心處原子團是一樣的，均含有1個Cr、2個Cl、4個，故該化合物的化學式為或，其晶體類型為分子晶體。（2）同一周期主族元素，從左到右，電負性依次增大，故電負性順序為O>N>B，A錯誤；核外電子排布相同的離子，核電荷數越大，半徑越小，故離子半徑順序為，B錯誤；同一周期主族元素從左到右，第一電離能呈增大的趨勢，但第ⅡA族和第ⅤA族元素例外，故第一電離能：Ge<Se<As，C正確；基態(tài)Cr原子的簡化電子排布式為，則基態(tài)的簡化電子排布式為，D正確。（3）①中N原子的價層電子對數為，故雜化方式為；的價層電子對數為4，有一對孤對電子，的價層電子對數為，無孤對電子，由孤電子對對成鍵電子對的斥力大于成鍵電子對對成鍵電子對的斥力知，鍵角。②由題給條件及原子守恒可知，該反應為，硝酸失去得到，則得電子能力更強，即氧化性更強，故氧化性：；A中陰離子為，根據題給已知信息可知其結構式為。3．答案：（1）四；ⅦB；Cr（2）；降低；A（3）正四面體形；（4）FDCA形成的分子間氫鍵更多解析：（1）Mn的原子序數為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：，未成對電子數有5個，同周期中，基態(tài)原子未成對電子數比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的數目為，O的數目為，即該氧化物的化學式為；晶體有O原子脫出時，出現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、中V的化合價為+5價、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。（3）根據價電子對互斥理論可知，中孤電子對，價電子對數為4，則的空間構型為正四面體形。由題意可知，中咪唑環(huán)存在大π鍵，形成大π鍵的原子軌道是未雜化的軌道，垂直于雜化軌道，則N原子的雜化方式為。（4）由HMF和FDCA的結構可知，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。4．答案：（1）或（2）啞鈴；8；8（3）BC（4）①排列方向不同或取向不同；②4；③；④解析：（1）基態(tài)Zn原子核外有30個電子，電子排布式為，則基態(tài)的電子排布式為或。（2）所含元素有C、H、O，其中電負性最大的為O，基態(tài)O原子電子占據的最高能級為2p，其電子云輪廓圖為啞鈴形。中苯環(huán)上碳原子、形成碳氧雙鍵的碳原子采取雜化，每個中采取雜化的C原子共8個。單鍵為σ鍵，雙鍵含1個σ鍵，故C與O之間形成σ鍵的數目為8個。（3）要增強X與的吸附作用，引入的基團需能與形成氫鍵，因此可在上引入—OH、—。（4）①由題圖知，晶胞中與同一配體相連的兩個的不同之處在于排列方向不同或取向不同。②1個上、下、左、右、前、后共有6個，每個與形成2個Zn←O配位鍵，1個含有4個Zn←O配位鍵，則1個中形成的配位鍵數目為，1個的配位數為4。③圖中A、B兩個之間的最短距離為晶胞組成單元的體對角線長度減去Zn—O鍵長的2倍，即。④X晶胞的組成單元中，的個數為，的個數為，該組成單元的質量為，體積為，則X的晶體密度為。5．答案：（1）（2）同族元素，從上而下原子半徑逐漸增大，原子核對外層電子的有效吸引逐漸減弱，失電子能力逐漸增強（3）<；二者為同構型的分子晶體，相對分子質量大，范德華力大，熔點高（4）（5）2；bc解析：（1）基態(tài)As原子核外電子排布式為，4s、4p能級上的電子為其價電子，基態(tài)As原子價電子排布式為，答案為：；（2）Ar、Kr、Xe位于同一族，且原子半徑依次增大，原子核對外層電子的有效吸引力逐漸減弱，失電子能力逐漸增強，所以原子的活潑性依序增強，答案為：同族元素，從上而下原子半徑逐漸增大，原子核對外層電子的有效吸引逐漸減弱，失電子能力逐漸增強；（3）二者為同構型的分子晶體，相對分子質量大，范德華力大，熔點高，故晶體熔點：<。（4）的中心原子的價層電子對數為：，雜化軌道類型為。（5）由晶胞結構可知，其中含有8個、4個、4個，則加合物中，晶體中的微粒間作用力有離子鍵、極性共價鍵，選bc。6．答案：（1）①；②8；③>；氣態(tài)的分子構型為平面三角形，的離子構型為三角錐形（2）①11:3；②（3）①；②（或，合理即可）（4）①；②4；③解析：（1）①Se為34號元素，根據構造原理可寫出基態(tài)Se原子的核外電子排布式為。②該物質結構對稱，具有如圖所示8種不同化學環(huán)境的C原子：。③中Se的價層電子對數為3，孤電子對數為0，中Se的價層電子對數為4，孤電子對數為，故和中Se原子分別為和雜化，則分子中鍵角大于中鍵角。（2）①由富馬酸分子的結構模型可確定其結構簡式為，由單鍵均為σ鍵，雙鍵有1個σ鍵和1個π鍵，知該分子中σ鍵和π鍵的數目比為11:3。②富馬酸亞鐵中含C、H、O、Fe四種元素，由電負性遞變規(guī)律可知，電負性由大到小的順序為O>C>H>Fe。（3）①產物中N原子形成4個共價鍵，則其采取雜化。②一個有3個原子，價電子數為8，滿足條件的等電子體有等。（4）①分析晶胞在平面的投影圖可知，占據頂點和體心位置的為K原子，故K原子個數為，每個豎直棱上有2個Se原子，體內有2個Se原子，故Se原子個數為，每個豎直面上有2個Fe原子，故Fe原子個數為，該物質的晶胞結構如圖所示：其最簡化學式為。②以1號Fe原子為研究對象，由題圖知，距其最近的Se原子有4個，故Fe的配位數為4。③該晶胞的質量為，體積為，故該晶體的密度為。7．答案：（1）2:1（2）N原子2p軌道半充滿，比相鄰的O原子更穩(wěn)定，更難失電子；O，S同主族，S原子半徑大于O原子，更易失去電子（3）cd（4）雜化；2，3（5）解析：（1）基態(tài)C原子的電子排布式為，2p能級上兩個電子為未成對電子，故成對電子數與未成對電子數之比為4:2=2:1。（2）N、O同周期，N原子2p軌道半充滿，為穩(wěn)定結構，比相鄰的O更難失電子，故N的第一電離能比O大；O、S同主族，S原子半徑大于O原子，更易失去電子，故O的第一電離能比S大。（3）具有和石墨相似的層狀結構，環(huán)中存在大鍵，層間為范德華力，晶體中不存在非極性鍵和金屬鍵。（4）中C原子雜化類型為。由題圖知，N原子周圍的C原子有2個或3個，因此N原子的配位數為2、3。（5）每個基本結構單元中含C的個數為6，N的個數為，O的個數為2，則C、N、O的個數比為6:6:2=3:3:1，故OPCN的化學式為。

8、（1）答案：解析：Mn是25號元素，基態(tài)錳原子的價層電子排布式為。（2）答案：6解析：根據題意，結合題圖可知，Mn原子的配位數為6。（3）答案：小于解析：同一周期元素的第一電離能隨著原子序數的增大而呈增大趨勢，故第一電離能：O大于C。（4）答案：；解析：中C形成3個鍵，孤對電子數為，為雜化。立體構型為平面三角形，與具有相同空間結構的-1價無機酸根離子為。（5）答案：解析：由反應前后錳的配位數不變，反應物為，一種生成物為，知另一種生成物為，則反應的化學方程式為。（6）答案：MnS中陰、陽離子所帶電荷數比NaCl多，MnS的晶格能大于NaCl；（）解析：根據晶胞結構，由a點和b點的原子坐標，可知晶胞下底面的左上方頂點為坐標原點，則c點錳原子的原子坐標為（）。9、（1）答案：解析：基態(tài)硫原子核外電子排布式為，因此基態(tài)硫原子價電子排布式為，故答案為：。（2）答案：解析：均為分子晶體，分子間存在氫鍵，沸點較高，的分子間范德華力隨相對分子質量增大而增加，因此沸點由高到低順序為：，故答案為：。（3）答案：六解析：第六周期0族元素的原子序數為86，因此第80號元素Hg位于第六周期第ⅡB族，故答案為：六。（4）答案：AD解析：A.中S原子的價層電子對數=2+=4，因此S原子采取雜化，故A正確；B.中含有的元素為H、C、O、S、Hg，同周期元素從左至右元素的電負性逐漸增大，同主族元素從上至下元素的電負性逐漸減小，因此5種元素中電負性最大的為O元素，故B錯誤；C.中C原子成鍵均為單鍵，因此C原子采取雜化，所以C-C-C鍵角接近109o28′，故C錯誤；D.中存在C-H、C-C、C-S、S=O、S-O、S-H共價鍵和與之間的離子鍵，故D正確；E.中硫氧鍵分為硫氧單鍵和硫氧雙鍵，共價鍵種類不同，因此二者的鍵能不同，故E錯誤；綜上所述，說法正確的是AD項，故答案為AD。（5）答案：化合物III解析：中羥基能與水分子之間形成分子間氫鍵，為易溶于水的鈉鹽，溶于水后電離出的中O原子均能與水分子之間形成氫鍵，相同物質的量兩種物質溶于水后，形成的氫鍵更多，因此化合物III更易溶于水，故答案為：化合物III。（6）答案：由圖c可知，圖b中Sb、Hg原子取代位置除圖b外還有其它形式；4；1：1：2；解析：①對比圖b和圖c可得X晶體的晶胞中上下兩個單元內的原子位置不完全相同，不符合晶胞晶胞是晶體的最小重復單位要求，故答案為：由圖c可知，圖b中Sb、Hg原子取代位置除圖b外還有其它形式。②以晶胞上方立方體中右側面心中Hg原子為例，同一晶胞中與Hg距離最近的Sb的數目為2，右側晶胞中有2個Sb原子與Hg原子距離最近，因此X的晶體中與Hg距離最近的Sb的數目為4；該晶胞中Sb原子均位于晶胞內