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专题十四 物质结构与性质- 2023 高考化学二轮复习讲与练(全国通用)
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这是一份专题十四 物质结构与性质- 2023 高考化学二轮复习讲与练(全国通用)，文件包含专题十四物质结构与性质解析版docx、专题十四物质结构与性质原卷版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共85页， 欢迎下载使用。
专题十四 物质结构与性质
考 点
高考年
考频解密
考点分布
物质结构与性质
2022年
2022年河北卷〔17〕；2022年山东卷〔16〕；2022年湖南卷〔18〕；2022年广东卷〔20〕；2022年江苏卷〔14〕；2022年海南卷〔19〕；2022年北京卷〔15〕；2022年全国甲卷〔11〕,2022年全国乙卷〔11〕等
原子结构与性质〔6次〕，分子结构与性质〔8次〕，晶体结构与性质〔8次〕
1．物质结构常见考点剖析
(1)以原子或离子结构为主线的考查角度
(2)以分子结构为主线的考查角度
(3)以晶体结构为主线的考查角度
2．性质比较及解释类问题模型构建
(1)“原因解释”类试题的解题流程
(2)模板构建
→→
探究一 原子结构与性质
前四周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，A元素原子的核外电子只有一种运动状态；基态B原子s能级的电子总数比p能级的多1；基态C原子和基态E原子中成对电子数均是未成对电子数的3倍；D形成简单离子的半径在同周期元素形成的简单离子中最小。回答下列问题：
(1)元素A、B、C中，电负性最大的是_______(填元素符号，下同)，元素B、C、D第一电离能由大到小的顺序为_______。
(2)与同族其他元素X形成的XA3相比，BA3易液化的原因是_______；BA3分子中键角_______109°28′(填“>”“＜”或“=”)，原因是_______。
(3)基态E原子的电子排布式为_______；C、E形成的化合物EC5(其中E的化合价为＋6)中σ键与π键数目之比为_______。
(4)化合物DB是人工合成的半导体材料，它的晶胞结构与金刚石(晶胞结构如图所示)相似。若DB的晶胞参数为apm，则晶体的密度为_______g·cm-3(用NA表示阿伏加德罗常数)。
【变式练习】
1．主族元素N、F、Si、As、Se、Cl、Ti等的某些化合物对工农业生产意义重大，回答下列问题：
(1)Si3N4陶瓷是世界上最坚硬的物质之一，具有高强度、低密度、耐高温等性质，其属于_______晶体；高纯硅制备过程中会有SiHCl3、SiCl4等中间产物生成。沸点：SiHCl3_______ SiCl4(填“>”或“<”)，SiCl4中Si采取的杂化类型为_______。
(2)O、F、Cl电负性由大到小的顺序为_______；OF2分子的空间构型为_______；OF2的熔、沸点低于Cl2O，原因是_______。
(3)Se元素基态原子的原子核外电子排布式为_______；As的第一电离能比Se的第一电离能大的原因为_______。
(4)时速600公里的磁浮列车需用到超导材料。超导材料TiN具有NaCl型结构(如图) ，晶胞参数(晶胞边长)为aD(1D= 10 -10m) ，TiN的相对分子质量为M，该氮化钛晶体的密度_______g· cm-3(列出计算式即可)。
2．（2022·福建·泉州七中高三期中）我国科学家最近开发了柔性热电材料―硒化银(β-Ag2Se)，其功能可与半导体材料碲化铋(Bi2Te3)媲美。请回答下列问题：
(1)基态硒原子的价层电子排布式为_______；基态铋原子有_______个未成对电子。
(2)简单氢化物、、、的稳定性依次减弱的主要原因是_______，四种氢化物中沸点最低的是_______(填化学式)。
(3)三氧化硒(SeO3)的熔点为1650在126℃时升华。的晶体类型是_______。
(4)我国科学家利用亚硒酸盐和硫酸盐追踪固氮酶取得新进展。亚硒酸根的空间构型是_______，碲酸根中Te的杂化类型是_______。
(5)半导体材料硒化锌的晶胞如图所示。已知该晶胞参数为anm，则该晶体密度为_______(用晶胞参数a表示)
3．（2022·辽宁沈阳·高三期中）2022年北京冬奥会的“冰立方”是由2008年北京奥运会的“水立方”改造而来，实现了奥运场馆的再利用，其美丽的透光气囊材料由乙烯与四氟乙烯的共聚物制成。回答下列问题：
(1)基态F原子的价电子排布图为_______。
(2)固态氟化氢中存在形式，画出的链状结构_______。
(3)属于_______(填“极性”或“非极性”)分子，分子中C的杂化轨道类型为_______；聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯，从化学键的角度解释原因：_______。
(4)萤石是自然界中常见的含氟矿物，其晶胞结构如图所示，X代表的离子是_______；若该立方晶胞参数为，正负离子的核间距最小为_______。
探究二 分子结构与性质
晶体具有周期性的微观结构，表现出许多独特的性质，用于制造各种材料。
(1)干冰常用作制冷剂、人工降雨材料等。
①1个分子周围等距且最近的分子有________个。
②铜金合金的晶胞结构与干冰相似，若顶点为Au、面心为Cu，则铜金合金晶体中Au与Cu原子数之比为是________。
③如图是冰的结构。下列事实能解释干冰的密度比冰大的是________ (填字母序号)。
a．二氧化碳分子的质量大于水分子
b．干冰晶胞中二氧化碳分子堆积得更密集
c．水分子极性强，分子间作用力大
d．冰中氢键存在方向性，晶体有较大空隙，空间利用率低
(2)单晶硅等作为制造太阳能电池的材料已得到广泛应用。
①单晶硅中最小的环上有________个Si原子。
②1mol单晶硅中含有________mol Si－Si键。
(3)是一种碳的单质。
①1个晶胞中含有________个分子。
②世界上第一辆单分子“纳米小车”的四个轮子是，小车运行情况如图所示，从a处化学键的特点说明其运动原因：________。
(4)NiO晶体与NaCl晶体结构相似。
晶体
离子间距/nm
熔点/℃
NaCl
801
NiO
1960
①NiO的熔点远高于NaCl，结合右表说明理由：________。
②设阿伏加德罗常数的值为，距离最近的两个间距为a pm()，NiO的摩尔质量为M ，则晶体的密度为________(列出计算式)。
③晶体普遍存在各种缺陷。某种NiO晶体中存在如右图所示的缺陷：当一个空缺，会有两个被两个所取代，但晶体仍呈电中性。经测定某氧化镍样品中与的离子数之比为6：91。若该晶体的化学式为，则x=________。
【变式练习】
1．（2022·辽宁实验中学高三期中）完成下列问题
(1)四卤化硅()的沸点和二卤化铅()的熔点如图所示
①的沸点依次序升高的原因是_______。
②结合的沸点和的熔点变化规律，可推断：依次序，晶体中离子键百分数_______(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)铍及其化合物的应用正日益被重视
①铍与相邻主族的铝元素性质相似。下列有关和铝的叙述正确的有_______。
A．都属于p区主族元素 B．电负性都比镁大
C．第一电离能都比镁大 D．氯化物的水溶液均小于7
②氯化铍在气态时存在单分子——a和二聚分子——b，固态时则具有如下图所示的链状结构——c
a属于_______(填“极性”或“非极性”)分子，二聚分子中原子的杂化方式相同，且所有原子都在同一平面上，b的结构式为_______。
③立方晶胞如下图所示。
阿伏伽德罗常数的数值为，若晶体的密度为，则和之间最近的距离为_______。
2．（2022·北京·北师大实验中学高三期中）钛及其化合物被广泛应用于飞机、火箭、卫星、舰艇、医疗以及石油化工等领域。回答下列问题：
(1)基态Ti原子的核外电子排布式为___________。
(2)钛与卤素形成的化合物TiX4熔点如下表：
TiX4
TiF4
TiCl4
TiBr4
TiI4
熔点/℃
377
-24
38.3
153
解释TiX4熔点差异的原因___________。
(3) TiCl4能与甲胺(CH3NH2)形成稳定的配合物[TiCl4(CH3NH2)2]。
①甲胺中N原子的杂化方式为___________。
②CH3NH2中H-N-H键角比[TiCl4(CH3NH2)2]中H-N-H键角小，从结构角度解释原因___________。
(4)TiO2的化学性质非常稳定，广泛用于涂料、橡胶和造纸等工业。
①向TiCl4中加入大量的水，可制得TiO2∙xH2O，该反应的化学方程式为___________，所得TiO2∙xH2O经焙烧得到TiO2。
②金红石型TiO2的晶胞为长方体，晶胞参数如图所示。TiO2的摩尔质量为80 g∙mol-1，阿伏加德罗常数为NA，该晶体的密度为___________ g∙cm-3。
(5)Ti(SO4)2是有机合成中常见的催化剂。测定Ti(SO4)2溶液物质的量浓度的方法为：
ⅰ.取5mL待测液于烧杯中，加入足量铝粉，充分反应；
ⅱ.将所得混合物过滤、洗涤，将滤液和洗涤液合并，转移到锥形瓶中，加水稀释到25mL；
ⅲ.向锥形瓶中滴加2滴KSCN溶液；
ⅳ.用cmol/LFe2(SO4)3溶液滴定，滴定终点时消耗Fe2(SO4)3溶液VmL。
已知：
①滴定终点时的现象为___________。
②待测液中Ti(SO4)2的浓度为___________。
3．第三代半导体材料以碳化硅和氮化镓为主，广泛应用于新能源汽车、高铁等领域。
(1)基态Si原子的价电子排布图为_______。
(2)C、N、Si的第一电离能由大到小的顺序是_______(填元素符号)。
(3)的空间构型为_______，其中碳原子的杂化轨道类型为_______。
(4)岩盐矿结构的GaN晶体结构如图a、图b所示，Ga、N原子半径分别为、，则Ga原子的配位数为_______，设阿伏加德罗常数的值为NA，则该GaN的密度是_______(列出算式)。
(5)煤的气化是一种重要的制氢途径。在一定温度下：向体积固定的密闭容器中加入足量的和1mol，发生下列反应生成水煤气：
Ⅰ.
Ⅱ.
反应平衡时，的转化率为50%，CO的物质的量为0.1mol。
① _______。
②下列说法正确的是_______。
A．将炭块粉碎，可加快反应速率
B．平衡时向容器中充入惰性气体，反应Ⅰ的平衡逆向移动
C．混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡
D．平衡时的体积分数可能大于
③求反应Ⅱ的平衡常数K=_______。
探究三 晶体结构与性质
（2022·浙江温州·模拟）完成下列问题。
(1)已知气体溶解度(气体压强为，温度为293K，在100g水中的溶解度)数据如下表：
气体
溶解度/g
分子结构特点
乙烷
0.0062
中心原子杂化，轨道半径较大，C负电性(δ-)及H正电性(δ+)不明显
乙炔
0.117
中心原子sp杂化，轨道半径较小，C负电性(δ-)及H正电性(δ+)明显
结合上表信息，说明乙烷与乙炔气体的溶解度存在差异的原因：_______。
(2)已知乙酸()的正交晶胞如图所示。阿伏加德罗常数为。
①第一电离能比C、O都大的同周期主族元素是：_______(填元素符号)。
②乙酸晶胞的密度_______。
(3)某笼形络合物结构中，金属离子与连接形成平面层，两个平面层通过分子连接，中间的空隙填充大小合适的分子(如)。其基本结构如图(H原子未画出)：
①_______。
②该结构不是晶胞结构单元，理由是_______；
③通过分析，金属离子的配位数为_______(填入序号)。
A．2、3 B．4、6 C．3、4 D．5、6
【变式练习】
1．（2022·福建·上杭一中高三期中）第ⅤA族元素在科研、化工生产等领域中具有重要的意义，回答下列相关问题：
(1)第ⅤA族元素价电子的排布通式为_______。
(2)、LiCl和苯胺等可用于制备锂离子电池正极材料的原料。
①与互为等电子体的分子的化学式为_______。
②苯胺()中碳、氮原子杂化方式分别为_______，苯胺的熔沸点高于甲苯的原因是_______。
(3)肼 (N2H4)可用作火箭燃料。
①肼燃烧时发生的反应是 ，该反应中有键断裂，则形成的π键有_______mol。
②肼能与硫酸反应生成，晶体类型与硫酸铵相同，则的晶体内不存在_______(填标号)。
a.离子键 b.共价键 c.配位键 d.范德华力
(4)砷化镓(GaAs)是当前主流的化合物半导体材料，其晶胞结构如图所示，若晶胞参数为apm，Ga与As的最近距离为_______。
2．某种水性钠离子电池电极材料属于配位化合物，使用过程中电极嵌入或脱嵌，变化如下：格林绿普鲁士蓝普鲁士白，格林绿、普鲁士蓝、普鲁士白均为立方晶胞，省略的晶胞示意图如图1，嵌入和脱嵌过程中均填充在小立方体的体心。X为上述三种晶体中的其中一种，如果不考虑，所有微粒都只有一种化学环境，从X中切出的部分结构如图2所示。
回答下列问题：
(1)从结构上分析基态、，_______相对更稳定，原因是_______。
(2)配位化合物X中，N原子的杂化类型是_______，的配位数是_______，X中键和键的数目之比为_______。
(3)格林绿、普鲁士蓝、普鲁士白的化学式可用表示，后两者的化学式依次是_______、_______。
3．（2022·广东广东·高三期中）第VA族元素被称为“氮族元素”，主要有氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)等元素，回答下列问题：
(1)基态铋(Bi)的价层电子的轨道表示式为：____。
(2)苯胺()中C与N原子的杂化类型分别为____。苯胺与甲苯()的相对分子质量相近，但熔沸点苯胺____甲苯(填“＞”、“＜”或“＝”)，原因是苯胺可以形成____。
(3)磷元素可以形成多种含氧酸，已知次磷酸(H3PO2)为一元弱酸，其结构式为：____。
(4)砷(As)与硒(Se)同周期且相邻，比较它们的第一电离能大小____，并说明原因____。
(5)锑酸亚铁晶胞如图所示，其晶胞参数分别为anm、bnm、cnm，α=β=γ=90°。
请写出锑酸亚铁的化学式：____，晶胞内Sb与O的最短距离为____nm(用晶胞参数表示)。
1．（2022·河南·焦作市第一中学模拟）BP晶体超硬、耐磨，是耐高温飞行器的红外增透的理想材料，其合成途径之一为。
请回答下列问题：
(1)基态溴原子的核外电子排布式为_______；基态磷原子中自旋方向相反的电子数目相差_______个。
(2)①的熔沸点比的熔沸点高的原因为_______。
②在分子中，有B的_______杂化轨道与Br的4p轨道形成的_______键(填“σ”或“π”)，并且还有B_______(填“杂化”或“未杂化”)的2p空轨道与Br的4p轨道形成4中心6电子的大π键。
(3)的空间构型为_______。
(4)BP的晶胞结构如图所示，B原子在P原子围成的_______空隙中(填“四面体”或“八面体”)；若晶胞的棱长为，用表示阿伏加德罗常数的值，则BP晶体的摩尔体积=_______(用含a、的代数式表示)。
2．（2022·广西·一模）我国科学家在2021年《Natural·Chemical》 发表了研究成果—AgCrS2在室温下具有超离子行为。回答下列问题：
(1)基态铬原子核外电子排布式为_______，基态硫原子核外电子运动状态有_______种。
(2)铬的化合物氯化铬酰(CrO2Cl2)，熔点95.6℃、 沸点117℃，易溶于CCl4，可作为化工生产中的氧化剂。能通过反应K2Cr2O7+ 3CCl4=2KCl + 2CrO2Cl2 + 3COCl2↑来制备。
①反应方程式中的非金属元素电负性由大到小的关系为_______(用元素符号表示)。
②固态CrO2Cl2属于_______ 晶体。化合物COCl2中存在的共价键类型是_______。
(3)中S的杂化轨道类型为_______。已知氧族元 素氢化物的熔沸点高低顺序为：H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S，其原因是_______。
(4)复合材料氧铬酸钙的立方晶胞如图所示。已知A、B的原子坐标分别为(0，0，0)、(1，1，0)，则C的原子坐标为_______，1个钙原子与_______个氧原子等距离且最近，已知钙和氧的最近距离为a nm，则该晶体的密度为_______g/cm3 (列出计算式，NA为阿伏伽德罗常数的值)。
3．（2022·北京房山·二模）金属铬及其化合物广泛应用于工业生产中。
(1)烟酸铬是铬的一种化合物，可促进生物体内的蛋白质合成，提高生物体的免疫力，其合成过程如图：
①H、C、N、O的电负性由大到小的顺序是____。
②烟酸中碳原子的杂化方式为____。
(2)基态铬原子的核外电子排布式为____，有____个未成对电子。
(3)铬元素的一种配合物[Cr(H2O)4Cl2]Cl•2H2O，配离子中提供孤电子对的原子为____，配位数为____。
(4)Cr2O3晶体的熔点为2435℃，而CrCl3晶体易升华，其主要原因是____。
(5)铬、钙和氧组成一种特殊的导电材料(复合氧化物)，其晶胞如图所示。该晶体的化学式为____。
4．（2022·湖南怀化·一模）制备的实验操作如下：向盛有硫酸铜水溶液的试管中加入氨水，首先形成蓝色沉淀，继续添加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液；若加入极性较小的溶剂(如乙醇)，将析出深蓝色的晶体。回答以下问题：
(1)“沉淀溶解”时发生反应的离子方程式为_______
(2)基态价层电子排布式为_______。
(3)N、O、S三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_______。
(4)沸点：，原因为_______。
(5)含有σ键的数目为_______。
(6)写出一种与互为等电子体的分子的化学式_______。
(7)S与形成的某化合物晶体的晶胞(实心点表示，空心点表示S)如图所示：
①该化合物的化学式为_______。
②已知该晶胞的晶胞参数为，阿伏伽德罗常数为NA，则该晶胞的密度为_____。
5．（2022·福建厦门·二模）超分子笼PPC-2封装钌(Ru)纳米颗粒形成一种高效催化剂。PPC-2是由A、B、C三个组件拼装而成的正八面体超分子笼，结构示意如图。
注：C组件中浅色原子由其他邻近组件提供。
(1)基态Co原子的价电子排布式为_______。
(2)组件A中所含四种元素的电负性由小到大的顺序为_______。
(3)组件B中碳原子的杂化类型为_______。
(4)组件C中Co原子位于相邻O原子构成的_______空隙中(填“四面体”或“八面体”)。
(5)每个组件C带一个单位负电荷，综合各组件所带电荷，计算PPC-2中n=_______。
(6)钌纳米颗粒进入PPC-2超分子笼后，钌晶体从六方堆积转化为面心立方堆积(晶胞参数为a pm)。超分子笼内钌晶体密度为_______ g·cm-3(用含a、NA的代数式表示)。
1．（2022·广西南宁·模拟）软包电池(水系)具有优异的稳定性，良好的容量保持率，且成本较低，大规模储能的应用前景广泛。
回答下列问题：
(1)基态原子核外电子排布式为_______；原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用表示，则与之相反的用表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态原子，其核外电子自旋磁量子数的代数和为_______。
(2)是锰的一种配合物。配体与中心原子形成配位键时，提供孤对电子的原子是_______(填元素符号)，其能量最高的电子所在的能级符号为_______，配合物中心原子的配位数是_______。
(3)软包电池的关键组件结构如图所示。
①其中S原子的杂化轨道类型为_______。
②中存在的作用力为_______(填标号)。
A．金属键 B．键 C．键 D．氢键
③中第二周期非金属元素的第一电离能由大到小的顺序为_______，原因是_______。
(4)掺杂的氮化钛晶胞结构如图所示。距离最近的有_______个，已知阿伏加德罗常数的值为，若晶体的密度为，该晶胞的边长为_______cm(列出算式)。
2．（2022·贵州·模拟）翡翠的主要成分为NaAlSi2O6，还含有其他多种金属阳离子，其中Cr3+的含量决定其绿色的深浅，是决定翡翠品质的重要因素之一
(1)基态Cr3+最外电子层的电子排布图(轨道表示式)为_______。
(2)NaAlSi2O6所含元素中，第一电离能最小的是_______，原因是_______
(3)配合物K[Cr(C2O4)2(H2O)]中的配体是_______，H2O的沸点比CO2的高了许多，主要原因是_______。
(4)已知某FeSO4·xH2O的结构如图所示。
粒子内部的键角SO_______H2O(填“>”“<”或“=”)，从杂化类型及斥力大小角度说明判断的理由：_______。
(5)Ca、O、Cr可以形成一种具有特殊导电性的复合氧化物，晶胞结构如图所示，其中Ca2+、O2-采用面心立方最密堆积方式。
①该晶体的化学式为_______。
②已知钙离子、氧离子半径分别为100pm、140pm，晶胞中Cr4+位于O2-所形成的正八面体的体心，该正八面体的边长为_______pm。
3．（2022·四川巴中·模拟）Fe、Ni元素性质非常相似，属于铁系元素，得到广泛应用，请回答下列问题:
(1)Fe元素属于元素周期表的_______ 区(填分区)
(2)基态Ni2+核外电子排布式为________________。
(3)鉴定Ni2+的特征反应是将丁二酮肟加入Ni2+盐溶液中，生成鲜红色的螯合物M，M的结构如图甲所示。
①组成M的5种元素中，除H元素外，另外4种元素第一电离能由大到小的顺序为______(填元素符号)，其中C原子的杂化类型为_________________。
②图中各微粒不存在的作用力有________ ( 填标号)
a． 极性键 b．非极性键 c． 配位键
d． π键 e．离子键 f．氢键
(4)一种铁氮化合物具有高磁导率，可用于制电子元件,其晶胞结构如图乙所示。
①铁氮化合物的化学式为_____________。
②在该晶胞结构的另一种表示中，N处于顶点位置，则铁处于_________、______位置
③若该化合物密度为pg·cm-3，用NA表示阿伏伽德罗常数,则由Fe( II )构成的正八面体的体积为______________cm3
4．（2022·黑龙江·佳木斯一中三模）Co、Ni 元素及其化合物有着很多优良的性能和特性，回答下列问题：
(1)基态 Ni 原子的价电子排布图为_______；金属镍的原子堆积方式如图所示，则金属镍的晶胞俯视图为_______(填字母)。
a. b. c. d.
(2)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4 蓝色溶液，N 原子的杂化方式是_______，[Ni(NH3)6]SO4晶体中不存在的化学键类型包括_______(填序号)。
A．极性共价键 B．离子键 C．配位键 D．金属键 E.非极性共价键 F.氢键
(3)Co3+通常易形成六配位的配合物，已知 CoCl3·6H2O 有多种结构，若取 1mol CoCl3·6H2O溶解于水后滴加足量的硝酸银溶液，能够形成 2mol 沉淀，则 CoCl3·6H2O 中配离子的结构示意图为(不考虑空间结构)_______。
(4)Co3O4 晶体中 O 作面心立方最密堆积(如图)，Co 随机填充在晶胞中 O 构成的 8 个四面体空隙和 4 个八面体空隙中，则 Co 的配位数分别为_______、_______，如果晶胞边长为a nm，Co3O4的摩尔质量为 M g/mol，NA为阿伏伽德罗常数的值，则Co3O4 的晶体密度为_______g/cm3(列出计算式)。
5．（2022·四川巴中·一模）镍具有很好的可塑性、耐腐蚀性和磁性等性能，因此广泛应用于钢铁、镍基合金、电镀及电池等领域。回答下列问题：
(1)基态Ni原子的价电子电子排布式为_______，有_______ 个未成对电子。
(2)已知镍与铜的第二电离能分别为INi= 1753 kJ·mol-1，ICu= 1958 kJ·mol-1，ICu>INi的原因是_______。
(3)Ni2+常与丁二酮肟()形成图A所示的配合物，图B是硫代氧的结果：
①熔点大小： A_______ B (填“>”或“<”)，其原因是_______。
②Ni2+与丁二酮肟之间形成的化学键称为_______。
③B中碳原子的杂化轨道类型是_______。
(4)硫酸镍[NiSO4J]常用于有机化学合成中，阴离子的空间构型为_______。
(5)NiO，FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69pm和78pm，则熔点NiO _______FeO(填“<”或“>”)， NiO晶胞中Ni的配位数为_______。
(6)某砷镍合金的密度为ρg·cm-3，其晶胞结构如图所示。As和Ni的原子半径分别为rAs pm和rNi pm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_______。
6．（2022·广东惠州·二模）太阳能的开发利用在新能源研究中占据重要地位，单晶硅太阳能电池片在加工时，一般掺杂微量的铜、钴、硼、镓、硒等。已知铜的配合物A结构如图。请回答下列问题：
(1)基态二价铜离子的核外电子排布式为______，已知高温下Cu2O比CuO更稳定，试从核外电子排布角度解释_______。
(2)配体氨基乙酸根(H2NCH2COO-)受热分解可产生CO2和N2，N2中σ键和π键数目之比是_______。
(3)硫氰酸(H-S-C≡N)的沸点低于异硫氰酸(H-N=C=S)的原因是___________。
(4)立方氮化硼(结构如图)与金刚石结构相似，是超硬材料。立方氮化硼晶体内B-N键数与硼原子数之比为_______。
(5)六方氮化硼晶体结构与石墨晶体相似，层间相互作用力为______。六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构、硬度与金刚石相似，其晶胞如图，晶胞边长为apm，立方氮化硼的密度是______g·cm-3(只列算式，NA为阿伏加德罗常数的值)。
1．（2022·河北·高考真题）含Cu、Zn、Sn及S的四元半导体化合物(简写为CZTS)，是一种低价、无污染的绿色环保型光伏材料，可应用于薄膜太阳能电池领域。回答下列问题：
(1)基态S原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为_____。
(2)Cu与Zn相比，第二电离能与第一电离能差值更大的是____，原因是_____。
(3)SnCl的几何构型为____，其中心离子杂化方式为____。
(4)将含有未成对电子的物质置于外磁场中，会使磁场强度增大，称其为顺磁性物质。下列物质中，属于顺磁性物质的是____(填标号)。
A．[Cu(NH3)2]Cl B．[Cu(NH3)4]SO4 C．[Zn(NH3)4]SO4 D．Na2[Zn(OH)4]
(5)如图是硫的四种含氧酸根的结构：
A． B． C． D．
根据组成和结构推断，能在酸性溶液中将Mn2+转化为MnO的是____(填标号)，理由是____。
(6)如图是CZTS四元半导体化合物的四方晶胞。
①该物质的化学式为_____。
②以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，例如图中A原子的坐标为(，，)，则B原子的坐标为_____。
2．（2022·北京·高考真题）工业中可利用生产钛白的副产物和硫铁矿联合制备铁精粉和硫酸，实现能源及资源的有效利用。
(1)结构示意图如图1。
①的价层电子排布式为___________。
②中O和中S均为杂化，比较中键角和中键角的大小并解释原因___________。
③中与与的作用力类型分别是___________。
(2)晶体的晶胞形状为立方体，边长为，结构如图2。
①距离最近的阴离子有___________个。
②的摩尔质量为，阿伏加德罗常数为。
该晶体的密度为___________。
(3)加热脱水后生成，再与在氧气中掺烧可联合制备铁精粉和硫酸。分解和在氧气中燃烧的能量示意图如图3。利用作为分解的燃料，从能源及资源利用的角度说明该工艺的优点___________。
3．（2022·江苏·高考真题）硫铁化合物(、等)应用广泛。
(1)纳米可去除水中微量六价铬。在的水溶液中，纳米颗粒表面带正电荷，主要以、、等形式存在，纳米去除水中主要经过“吸附→反应→沉淀”的过程。
已知：，；电离常数分别为、。
①在弱碱性溶液中，与反应生成、和单质S，其离子方程式为_______。
②在弱酸性溶液中，反应的平衡常数K的数值为_______。
③在溶液中，pH越大，去除水中的速率越慢，原因是_______。
(2)具有良好半导体性能。的一种晶体与晶体的结构相似，该晶体的一个晶胞中的数目为_______，在晶体中，每个S原子与三个紧邻，且间距相等，如图给出了晶胞中的和位于晶胞体心的(中的键位于晶胞体对角线上，晶胞中的其他已省略)。如图中用“-”将其中一个S原子与紧邻的连接起来_______。
(3)、在空气中易被氧化，将在空气中氧化，测得氧化过程中剩余固体的质量与起始的质量的比值随温度变化的曲线如图所示。时，氧化成含有两种元素的固体产物为_______(填化学式，写出计算过程)。
4．（2022·河北·高考真题）含及S的四元半导体化合物(简写为)，是一种低价、无污染的绿色环保型光伏材料，可应用于薄膜太阳能电池领域。回答下列问题：
(1)基态S原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为_______。
(2)Cu与Zn相比，第二电离能与第一电离能差值更大的是_______，原因是_______。
(3)的几何构型为_______，其中心离子杂化方式为_______。
(4)将含有未成对电子的物质置于外磁场中，会使磁场强度增大，称其为顺磁性物质，下列物质中，属于顺磁性物质的是_______(填标号)。
A． B． C． D．
(5)如图是硫的四种含氧酸根的结构：
根据组成和结构推断，能在酸性溶液中将转化为的是_______(填标号)。理由是_______。
本题暂无(6)问
5．（2022·海南·高考真题）以、ZnO等半导体材料制作的传感器和芯片具有能耗低、效率高的优势。回答问题：
(1)基态O原子的电子排布式_______，其中未成对电子有_______个。
(2)Cu、Zn等金属具有良好的导电性，从金属键的理论看，原因是_______。
(3)酞菁的铜、锌配合物在光电传感器方面有着重要的应用价值。酞菁分子结构如下图，分子中所有原子共平面，所有N原子的杂化轨道类型相同，均采取_______杂化。邻苯二甲酸酐()和邻苯二甲酰亚胺()都是合成酞菁的原料，后者熔点高于前者，主要原因是_______。
(4)金属Zn能溶于氨水，生成以氨为配体，配位数为4的配离子，Zn与氨水反应的离子方程式为_______。
(5)ZnO晶体中部分O原子被N原子替代后可以改善半导体的性能，Zn-N键中离子键成分的百分数小于Zn-O键，原因是_______。
(6)下图为某ZnO晶胞示意图，下图是若干晶胞无隙并置而成的底面O原子排列局部平面图。为所取晶胞的下底面，为锐角等于60°的菱形，以此为参考，用给出的字母表示出与所取晶胞相邻的两个晶胞的底面_______、_______。
5．（2022·山东·高考真题）研究笼形包合物结构和性质具有重要意义。化学式为的笼形包合物四方晶胞结构如图所示(H原子未画出)，每个苯环只有一半属于该晶胞。晶胞参数为。回答下列问题：
(1)基态原子的价电子排布式为_______，在元素周期表中位置为_______。
(2)晶胞中N原子均参与形成配位键，与的配位数之比为_______；_______；晶胞中有d轨道参与杂化的金属离子是_______。
(3)吡啶()替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知吡啶中含有与苯类似的大键、则吡啶中N原子的价层孤电子对占据_______(填标号)。
A．2s轨道 B．2p轨道 C．sp杂化轨道 D．sp2杂化轨道
(4)在水中的溶解度，吡啶远大于苯，主要原因是①_______，②_______。
(5)、、的碱性随N原子电子云密度的增大而增强，其中碱性最弱的是_______。
专题十四 物质结构与性质
考 点
高考年
考频解密
考点分布
物质结构与性质
2022年
2022年河北卷〔17〕；2022年山东卷〔16〕；2022年湖南卷〔18〕；2022年广东卷〔20〕；2022年江苏卷〔14〕；2022年海南卷〔19〕；2022年北京卷〔15〕；2022年全国甲卷〔11〕,2022年全国乙卷〔11〕等
原子结构与性质〔6次〕，分子结构与性质〔8次〕，晶体结构与性质〔8次〕
1．物质结构常见考点剖析
(1)以原子或离子结构为主线的考查角度
(2)以分子结构为主线的考查角度
(3)以晶体结构为主线的考查角度
2．性质比较及解释类问题模型构建
(1)“原因解释”类试题的解题流程
(2)模板构建
→→
探究一 原子结构与性质
前四周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，A元素原子的核外电子只有一种运动状态；基态B原子s能级的电子总数比p能级的多1；基态C原子和基态E原子中成对电子数均是未成对电子数的3倍；D形成简单离子的半径在同周期元素形成的简单离子中最小。回答下列问题：
(1)元素A、B、C中，电负性最大的是_______(填元素符号，下同)，元素B、C、D第一电离能由大到小的顺序为_______。
(2)与同族其他元素X形成的XA3相比，BA3易液化的原因是_______；BA3分子中键角_______109°28′(填“>”“＜”或“=”)，原因是_______。
(3)基态E原子的电子排布式为_______；C、E形成的化合物EC5(其中E的化合价为＋6)中σ键与π键数目之比为_______。
(4)化合物DB是人工合成的半导体材料，它的晶胞结构与金刚石(晶胞结构如图所示)相似。若DB的晶胞参数为apm，则晶体的密度为_______g·cm-3(用NA表示阿伏加德罗常数)。
【变式练习】
1．主族元素N、F、Si、As、Se、Cl、Ti等的某些化合物对工农业生产意义重大，回答下列问题：
(1)Si3N4陶瓷是世界上最坚硬的物质之一，具有高强度、低密度、耐高温等性质，其属于_______晶体；高纯硅制备过程中会有SiHCl3、SiCl4等中间产物生成。沸点：SiHCl3_______ SiCl4(填“>”或“<”)，SiCl4中Si采取的杂化类型为_______。
(2)O、F、Cl电负性由大到小的顺序为_______；OF2分子的空间构型为_______；OF2的熔、沸点低于Cl2O，原因是_______。
(3)Se元素基态原子的原子核外电子排布式为_______；As的第一电离能比Se的第一电离能大的原因为_______。
(4)时速600公里的磁浮列车需用到超导材料。超导材料TiN具有NaCl型结构(如图) ，晶胞参数(晶胞边长)为aD(1D= 10 -10m) ，TiN的相对分子质量为M，该氮化钛晶体的密度_______g· cm-3(列出计算式即可)。
2．（2022·福建·泉州七中高三期中）我国科学家最近开发了柔性热电材料―硒化银(β-Ag2Se)，其功能可与半导体材料碲化铋(Bi2Te3)媲美。请回答下列问题：
(1)基态硒原子的价层电子排布式为_______；基态铋原子有_______个未成对电子。
(2)简单氢化物、、、的稳定性依次减弱的主要原因是_______，四种氢化物中沸点最低的是_______(填化学式)。
(3)三氧化硒(SeO3)的熔点为1650在126℃时升华。的晶体类型是_______。
(4)我国科学家利用亚硒酸盐和硫酸盐追踪固氮酶取得新进展。亚硒酸根的空间构型是_______，碲酸根中Te的杂化类型是_______。
(5)半导体材料硒化锌的晶胞如图所示。已知该晶胞参数为anm，则该晶体密度为_______(用晶胞参数a表示)
3．（2022·辽宁沈阳·高三期中）2022年北京冬奥会的“冰立方”是由2008年北京奥运会的“水立方”改造而来，实现了奥运场馆的再利用，其美丽的透光气囊材料由乙烯与四氟乙烯的共聚物制成。回答下列问题：
(1)基态F原子的价电子排布图为_______。
(2)固态氟化氢中存在形式，画出的链状结构_______。
(3)属于_______(填“极性”或“非极性”)分子，分子中C的杂化轨道类型为_______；聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯，从化学键的角度解释原因：_______。
(4)萤石是自然界中常见的含氟矿物，其晶胞结构如图所示，X代表的离子是_______；若该立方晶胞参数为，正负离子的核间距最小为_______。
探究二 分子结构与性质
晶体具有周期性的微观结构，表现出许多独特的性质，用于制造各种材料。
(1)干冰常用作制冷剂、人工降雨材料等。
①1个分子周围等距且最近的分子有________个。
②铜金合金的晶胞结构与干冰相似，若顶点为Au、面心为Cu，则铜金合金晶体中Au与Cu原子数之比为是________。
③如图是冰的结构。下列事实能解释干冰的密度比冰大的是________ (填字母序号)。
a．二氧化碳分子的质量大于水分子
b．干冰晶胞中二氧化碳分子堆积得更密集
c．水分子极性强，分子间作用力大
d．冰中氢键存在方向性，晶体有较大空隙，空间利用率低
(2)单晶硅等作为制造太阳能电池的材料已得到广泛应用。
①单晶硅中最小的环上有________个Si原子。
②1mol单晶硅中含有________mol Si－Si键。
(3)是一种碳的单质。
①1个晶胞中含有________个分子。
②世界上第一辆单分子“纳米小车”的四个轮子是，小车运行情况如图所示，从a处化学键的特点说明其运动原因：________。
(4)NiO晶体与NaCl晶体结构相似。
晶体
离子间距/nm
熔点/℃
NaCl
801
NiO
1960
①NiO的熔点远高于NaCl，结合右表说明理由：________。
②设阿伏加德罗常数的值为，距离最近的两个间距为a pm()，NiO的摩尔质量为M ，则晶体的密度为________(列出计算式)。
③晶体普遍存在各种缺陷。某种NiO晶体中存在如右图所示的缺陷：当一个空缺，会有两个被两个所取代，但晶体仍呈电中性。经测定某氧化镍样品中与的离子数之比为6：91。若该晶体的化学式为，则x=________。
【变式练习】
1．（2022·辽宁实验中学高三期中）完成下列问题
(1)四卤化硅()的沸点和二卤化铅()的熔点如图所示
①的沸点依次序升高的原因是_______。
②结合的沸点和的熔点变化规律，可推断：依次序，晶体中离子键百分数_______(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)铍及其化合物的应用正日益被重视
①铍与相邻主族的铝元素性质相似。下列有关和铝的叙述正确的有_______。
A．都属于p区主族元素 B．电负性都比镁大
C．第一电离能都比镁大 D．氯化物的水溶液均小于7
②氯化铍在气态时存在单分子——a和二聚分子——b，固态时则具有如下图所示的链状结构——c
a属于_______(填“极性”或“非极性”)分子，二聚分子中原子的杂化方式相同，且所有原子都在同一平面上，b的结构式为_______。
③立方晶胞如下图所示。
阿伏伽德罗常数的数值为，若晶体的密度为，则和之间最近的距离为_______。
2．（2022·北京·北师大实验中学高三期中）钛及其化合物被广泛应用于飞机、火箭、卫星、舰艇、医疗以及石油化工等领域。回答下列问题：
(1)基态Ti原子的核外电子排布式为___________。
(2)钛与卤素形成的化合物TiX4熔点如下表：
TiX4
TiF4
TiCl4
TiBr4
TiI4
熔点/℃
377
-24
38.3
153
解释TiX4熔点差异的原因___________。
(3) TiCl4能与甲胺(CH3NH2)形成稳定的配合物[TiCl4(CH3NH2)2]。
①甲胺中N原子的杂化方式为___________。
②CH3NH2中H-N-H键角比[TiCl4(CH3NH2)2]中H-N-H键角小，从结构角度解释原因___________。
(4)TiO2的化学性质非常稳定，广泛用于涂料、橡胶和造纸等工业。
①向TiCl4中加入大量的水，可制得TiO2∙xH2O，该反应的化学方程式为___________，所得TiO2∙xH2O经焙烧得到TiO2。
②金红石型TiO2的晶胞为长方体，晶胞参数如图所示。TiO2的摩尔质量为80 g∙mol-1，阿伏加德罗常数为NA，该晶体的密度为___________ g∙cm-3。
(5)Ti(SO4)2是有机合成中常见的催化剂。测定Ti(SO4)2溶液物质的量浓度的方法为：
ⅰ.取5mL待测液于烧杯中，加入足量铝粉，充分反应；
ⅱ.将所得混合物过滤、洗涤，将滤液和洗涤液合并，转移到锥形瓶中，加水稀释到25mL；
ⅲ.向锥形瓶中滴加2滴KSCN溶液；
ⅳ.用cmol/LFe2(SO4)3溶液滴定，滴定终点时消耗Fe2(SO4)3溶液VmL。
已知：
①滴定终点时的现象为___________。
②待测液中Ti(SO4)2的浓度为___________。
3．第三代半导体材料以碳化硅和氮化镓为主，广泛应用于新能源汽车、高铁等领域。
(1)基态Si原子的价电子排布图为_______。
(2)C、N、Si的第一电离能由大到小的顺序是_______(填元素符号)。
(3)的空间构型为_______，其中碳原子的杂化轨道类型为_______。
(4)岩盐矿结构的GaN晶体结构如图a、图b所示，Ga、N原子半径分别为、，则Ga原子的配位数为_______，设阿伏加德罗常数的值为NA，则该GaN的密度是_______(列出算式)。
(5)煤的气化是一种重要的制氢途径。在一定温度下：向体积固定的密闭容器中加入足量的和1mol，发生下列反应生成水煤气：
Ⅰ.
Ⅱ.
反应平衡时，的转化率为50%，CO的物质的量为0.1mol。
① _______。
②下列说法正确的是_______。
A．将炭块粉碎，可加快反应速率
B．平衡时向容器中充入惰性气体，反应Ⅰ的平衡逆向移动
C．混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡
D．平衡时的体积分数可能大于
③求反应Ⅱ的平衡常数K=_______。
探究三 晶体结构与性质
（2022·浙江温州·模拟）完成下列问题。
(1)已知气体溶解度(气体压强为，温度为293K，在100g水中的溶解度)数据如下表：
气体
溶解度/g
分子结构特点
乙烷
0.0062
中心原子杂化，轨道半径较大，C负电性(δ-)及H正电性(δ+)不明显
乙炔
0.117
中心原子sp杂化，轨道半径较小，C负电性(δ-)及H正电性(δ+)明显
结合上表信息，说明乙烷与乙炔气体的溶解度存在差异的原因：_______。
(2)已知乙酸()的正交晶胞如图所示。阿伏加德罗常数为。
①第一电离能比C、O都大的同周期主族元素是：_______(填元素符号)。
②乙酸晶胞的密度_______。
(3)某笼形络合物结构中，金属离子与连接形成平面层，两个平面层通过分子连接，中间的空隙填充大小合适的分子(如)。其基本结构如图(H原子未画出)：
①_______。
②该结构不是晶胞结构单元，理由是_______；
③通过分析，金属离子的配位数为_______(填入序号)。
A．2、3 B．4、6 C．3、4 D．5、6
【变式练习】
1．（2022·福建·上杭一中高三期中）第ⅤA族元素在科研、化工生产等领域中具有重要的意义，回答下列相关问题：
(1)第ⅤA族元素价电子的排布通式为_______。
(2)、LiCl和苯胺等可用于制备锂离子电池正极材料的原料。
①与互为等电子体的分子的化学式为_______。
②苯胺()中碳、氮原子杂化方式分别为_______，苯胺的熔沸点高于甲苯的原因是_______。
(3)肼 (N2H4)可用作火箭燃料。
①肼燃烧时发生的反应是 ，该反应中有键断裂，则形成的π键有_______mol。
②肼能与硫酸反应生成，晶体类型与硫酸铵相同，则的晶体内不存在_______(填标号)。
a.离子键 b.共价键 c.配位键 d.范德华力
(4)砷化镓(GaAs)是当前主流的化合物半导体材料，其晶胞结构如图所示，若晶胞参数为apm，Ga与As的最近距离为_______。
2．某种水性钠离子电池电极材料属于配位化合物，使用过程中电极嵌入或脱嵌，变化如下：格林绿普鲁士蓝普鲁士白，格林绿、普鲁士蓝、普鲁士白均为立方晶胞，省略的晶胞示意图如图1，嵌入和脱嵌过程中均填充在小立方体的体心。X为上述三种晶体中的其中一种，如果不考虑，所有微粒都只有一种化学环境，从X中切出的部分结构如图2所示。
回答下列问题：
(1)从结构上分析基态、，_______相对更稳定，原因是_______。
(2)配位化合物X中，N原子的杂化类型是_______，的配位数是_______，X中键和键的数目之比为_______。
(3)格林绿、普鲁士蓝、普鲁士白的化学式可用表示，后两者的化学式依次是_______、_______。
3．（2022·广东广东·高三期中）第VA族元素被称为“氮族元素”，主要有氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)等元素，回答下列问题：
(1)基态铋(Bi)的价层电子的轨道表示式为：____。
(2)苯胺()中C与N原子的杂化类型分别为____。苯胺与甲苯()的相对分子质量相近，但熔沸点苯胺____甲苯(填“＞”、“＜”或“＝”)，原因是苯胺可以形成____。
(3)磷元素可以形成多种含氧酸，已知次磷酸(H3PO2)为一元弱酸，其结构式为：____。
(4)砷(As)与硒(Se)同周期且相邻，比较它们的第一电离能大小____，并说明原因____。
(5)锑酸亚铁晶胞如图所示，其晶胞参数分别为anm、bnm、cnm，α=β=γ=90°。
请写出锑酸亚铁的化学式：____，晶胞内Sb与O的最短距离为____nm(用晶胞参数表示)。
1．（2022·河南·焦作市第一中学模拟）BP晶体超硬、耐磨，是耐高温飞行器的红外增透的理想材料，其合成途径之一为。
请回答下列问题：
(1)基态溴原子的核外电子排布式为_______；基态磷原子中自旋方向相反的电子数目相差_______个。
(2)①的熔沸点比的熔沸点高的原因为_______。
②在分子中，有B的_______杂化轨道与Br的4p轨道形成的_______键(填“σ”或“π”)，并且还有B_______(填“杂化”或“未杂化”)的2p空轨道与Br的4p轨道形成4中心6电子的大π键。
(3)的空间构型为_______。
(4)BP的晶胞结构如图所示，B原子在P原子围成的_______空隙中(填“四面体”或“八面体”)；若晶胞的棱长为，用表示阿伏加德罗常数的值，则BP晶体的摩尔体积=_______(用含a、的代数式表示)。
2．（2022·广西·一模）我国科学家在2021年《Natural·Chemical》 发表了研究成果—AgCrS2在室温下具有超离子行为。回答下列问题：
(1)基态铬原子核外电子排布式为_______，基态硫原子核外电子运动状态有_______种。
(2)铬的化合物氯化铬酰(CrO2Cl2)，熔点95.6℃、 沸点117℃，易溶于CCl4，可作为化工生产中的氧化剂。能通过反应K2Cr2O7+ 3CCl4=2KCl + 2CrO2Cl2 + 3COCl2↑来制备。
①反应方程式中的非金属元素电负性由大到小的关系为_______(用元素符号表示)。
②固态CrO2Cl2属于_______ 晶体。化合物COCl2中存在的共价键类型是_______。
(3)中S的杂化轨道类型为_______。已知氧族元 素氢化物的熔沸点高低顺序为：H2O＞H2Te＞H2Se＞H2S，其原因是_______。
(4)复合材料氧铬酸钙的立方晶胞如图所示。已知A、B的原子坐标分别为(0，0，0)、(1，1，0)，则C的原子坐标为_______，1个钙原子与_______个氧原子等距离且最近，已知钙和氧的最近距离为a nm，则该晶体的密度为_______g/cm3 (列出计算式，NA为阿伏伽德罗常数的值)。
3．（2022·北京房山·二模）金属铬及其化合物广泛应用于工业生产中。
(1)烟酸铬是铬的一种化合物，可促进生物体内的蛋白质合成，提高生物体的免疫力，其合成过程如图：
①H、C、N、O的电负性由大到小的顺序是____。
②烟酸中碳原子的杂化方式为____。
(2)基态铬原子的核外电子排布式为____，有____个未成对电子。
(3)铬元素的一种配合物[Cr(H2O)4Cl2]Cl•2H2O，配离子中提供孤电子对的原子为____，配位数为____。
(4)Cr2O3晶体的熔点为2435℃，而CrCl3晶体易升华，其主要原因是____。
(5)铬、钙和氧组成一种特殊的导电材料(复合氧化物)，其晶胞如图所示。该晶体的化学式为____。
4．（2022·湖南怀化·一模）制备的实验操作如下：向盛有硫酸铜水溶液的试管中加入氨水，首先形成蓝色沉淀，继续添加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液；若加入极性较小的溶剂(如乙醇)，将析出深蓝色的晶体。回答以下问题：
(1)“沉淀溶解”时发生反应的离子方程式为_______
(2)基态价层电子排布式为_______。
(3)N、O、S三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_______。
(4)沸点：，原因为_______。
(5)含有σ键的数目为_______。
(6)写出一种与互为等电子体的分子的化学式_______。
(7)S与形成的某化合物晶体的晶胞(实心点表示，空心点表示S)如图所示：
①该化合物的化学式为_______。
②已知该晶胞的晶胞参数为，阿伏伽德罗常数为NA，则该晶胞的密度为_____。
5．（2022·福建厦门·二模）超分子笼PPC-2封装钌(Ru)纳米颗粒形成一种高效催化剂。PPC-2是由A、B、C三个组件拼装而成的正八面体超分子笼，结构示意如图。
注：C组件中浅色原子由其他邻近组件提供。
(1)基态Co原子的价电子排布式为_______。
(2)组件A中所含四种元素的电负性由小到大的顺序为_______。
(3)组件B中碳原子的杂化类型为_______。
(4)组件C中Co原子位于相邻O原子构成的_______空隙中(填“四面体”或“八面体”)。
(5)每个组件C带一个单位负电荷，综合各组件所带电荷，计算PPC-2中n=_______。
(6)钌纳米颗粒进入PPC-2超分子笼后，钌晶体从六方堆积转化为面心立方堆积(晶胞参数为a pm)。超分子笼内钌晶体密度为_______ g·cm-3(用含a、NA的代数式表示)。
1．（2022·广西南宁·模拟）软包电池(水系)具有优异的稳定性，良好的容量保持率，且成本较低，大规模储能的应用前景广泛。
回答下列问题：
(1)基态原子核外电子排布式为_______；原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用表示，则与之相反的用表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态原子，其核外电子自旋磁量子数的代数和为_______。
(2)是锰的一种配合物。配体与中心原子形成配位键时，提供孤对电子的原子是_______(填元素符号)，其能量最高的电子所在的能级符号为_______，配合物中心原子的配位数是_______。
(3)软包电池的关键组件结构如图所示。
①其中S原子的杂化轨道类型为_______。
②中存在的作用力为_______(填标号)。
A．金属键 B．键 C．键 D．氢键
③中第二周期非金属元素的第一电离能由大到小的顺序为_______，原因是_______。
(4)掺杂的氮化钛晶胞结构如图所示。距离最近的有_______个，已知阿伏加德罗常数的值为，若晶体的密度为，该晶胞的边长为_______cm(列出算式)。
2．（2022·贵州·模拟）翡翠的主要成分为NaAlSi2O6，还含有其他多种金属阳离子，其中Cr3+的含量决定其绿色的深浅，是决定翡翠品质的重要因素之一
(1)基态Cr3+最外电子层的电子排布图(轨道表示式)为_______。
(2)NaAlSi2O6所含元素中，第一电离能最小的是_______，原因是_______
(3)配合物K[Cr(C2O4)2(H2O)]中的配体是_______，H2O的沸点比CO2的高了许多，主要原因是_______。
(4)已知某FeSO4·xH2O的结构如图所示。
粒子内部的键角SO_______H2O(填“>”“<”或“=”)，从杂化类型及斥力大小角度说明判断的理由：_______。
(5)Ca、O、Cr可以形成一种具有特殊导电性的复合氧化物，晶胞结构如图所示，其中Ca2+、O2-采用面心立方最密堆积方式。
①该晶体的化学式为_______。
②已知钙离子、氧离子半径分别为100pm、140pm，晶胞中Cr4+位于O2-所形成的正八面体的体心，该正八面体的边长为_______pm。
3．（2022·四川巴中·模拟）Fe、Ni元素性质非常相似，属于铁系元素，得到广泛应用，请回答下列问题:
(1)Fe元素属于元素周期表的_______ 区(填分区)
(2)基态Ni2+核外电子排布式为________________。
(3)鉴定Ni2+的特征反应是将丁二酮肟加入Ni2+盐溶液中，生成鲜红色的螯合物M，M的结构如图甲所示。
①组成M的5种元素中，除H元素外，另外4种元素第一电离能由大到小的顺序为______(填元素符号)，其中C原子的杂化类型为_________________。
②图中各微粒不存在的作用力有________ ( 填标号)
a． 极性键 b．非极性键 c． 配位键
d． π键 e．离子键 f．氢键
(4)一种铁氮化合物具有高磁导率，可用于制电子元件,其晶胞结构如图乙所示。
①铁氮化合物的化学式为_____________。
②在该晶胞结构的另一种表示中，N处于顶点位置，则铁处于_________、______位置
③若该化合物密度为pg·cm-3，用NA表示阿伏伽德罗常数,则由Fe( II )构成的正八面体的体积为______________cm3
4．（2022·黑龙江·佳木斯一中三模）Co、Ni 元素及其化合物有着很多优良的性能和特性，回答下列问题：
(1)基态 Ni 原子的价电子排布图为_______；金属镍的原子堆积方式如图所示，则金属镍的晶胞俯视图为_______(填字母)。
a. b. c. d.
(2)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4 蓝色溶液，N 原子的杂化方式是_______，[Ni(NH3)6]SO4晶体中不存在的化学键类型包括_______(填序号)。
A．极性共价键 B．离子键 C．配位键 D．金属键 E.非极性共价键 F.氢键
(3)Co3+通常易形成六配位的配合物，已知 CoCl3·6H2O 有多种结构，若取 1mol CoCl3·6H2O溶解于水后滴加足量的硝酸银溶液，能够形成 2mol 沉淀，则 CoCl3·6H2O 中配离子的结构示意图为(不考虑空间结构)_______。
(4)Co3O4 晶体中 O 作面心立方最密堆积(如图)，Co 随机填充在晶胞中 O 构成的 8 个四面体空隙和 4 个八面体空隙中，则 Co 的配位数分别为_______、_______，如果晶胞边长为a nm，Co3O4的摩尔质量为 M g/mol，NA为阿伏伽德罗常数的值，则Co3O4 的晶体密度为_______g/cm3(列出计算式)。
5．（2022·四川巴中·一模）镍具有很好的可塑性、耐腐蚀性和磁性等性能，因此广泛应用于钢铁、镍基合金、电镀及电池等领域。回答下列问题：
(1)基态Ni原子的价电子电子排布式为_______，有_______ 个未成对电子。
(2)已知镍与铜的第二电离能分别为INi= 1753 kJ·mol-1，ICu= 1958 kJ·mol-1，ICu>INi的原因是_______。
(3)Ni2+常与丁二酮肟()形成图A所示的配合物，图B是硫代氧的结果：
①熔点大小： A_______ B (填“>”或“<”)，其原因是_______。
②Ni2+与丁二酮肟之间形成的化学键称为_______。
③B中碳原子的杂化轨道类型是_______。
(4)硫酸镍[NiSO4J]常用于有机化学合成中，阴离子的空间构型为_______。
(5)NiO，FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69pm和78pm，则熔点NiO _______FeO(填“<”或“>”)， NiO晶胞中Ni的配位数为_______。
(6)某砷镍合金的密度为ρg·cm-3，其晶胞结构如图所示。As和Ni的原子半径分别为rAs pm和rNi pm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_______。
6．（2022·广东惠州·二模）太阳能的开发利用在新能源研究中占据重要地位，单晶硅太阳能电池片在加工时，一般掺杂微量的铜、钴、硼、镓、硒等。已知铜的配合物A结构如图。请回答下列问题：
(1)基态二价铜离子的核外电子排布式为______，已知高温下Cu2O比CuO更稳定，试从核外电子排布角度解释_______。
(2)配体氨基乙酸根(H2NCH2COO-)受热分解可产生CO2和N2，N2中σ键和π键数目之比是_______。
(3)硫氰酸(H-S-C≡N)的沸点低于异硫氰酸(H-N=C=S)的原因是___________。
(4)立方氮化硼(结构如图)与金刚石结构相似，是超硬材料。立方氮化硼晶体内B-N键数与硼原子数之比为_______。
(5)六方氮化硼晶体结构与石墨晶体相似，层间相互作用力为______。六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构、硬度与金刚石相似，其晶胞如图，晶胞边长为apm，立方氮化硼的密度是______g·cm-3(只列算式，NA为阿伏加德罗常数的值)。
1．（2022·河北·高考真题）含Cu、Zn、Sn及S的四元半导体化合物(简写为CZTS)，是一种低价、无污染的绿色环保型光伏材料，可应用于薄膜太阳能电池领域。回答下列问题：
(1)基态S原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为_____。
(2)Cu与Zn相比，第二电离能与第一电离能差值更大的是____，原因是_____。
(3)SnCl的几何构型为____，其中心离子杂化方式为____。
(4)将含有未成对电子的物质置于外磁场中，会使磁场强度增大，称其为顺磁性物质。下列物质中，属于顺磁性物质的是____(填标号)。
A．[Cu(NH3)2]Cl B．[Cu(NH3)4]SO4 C．[Zn(NH3)4]SO4 D．Na2[Zn(OH)4]
(5)如图是硫的四种含氧酸根的结构：
A． B． C． D．
根据组成和结构推断，能在酸性溶液中将Mn2+转化为MnO的是____(填标号)，理由是____。
(6)如图是CZTS四元半导体化合物的四方晶胞。
①该物质的化学式为_____。
②以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，例如图中A原子的坐标为(，，)，则B原子的坐标为_____。
2．（2022·北京·高考真题）工业中可利用生产钛白的副产物和硫铁矿联合制备铁精粉和硫酸，实现能源及资源的有效利用。
(1)结构示意图如图1。
①的价层电子排布式为___________。
②中O和中S均为杂化，比较中键角和中键角的大小并解释原因___________。
③中与与的作用力类型分别是___________。
(2)晶体的晶胞形状为立方体，边长为，结构如图2。
①距离最近的阴离子有___________个。
②的摩尔质量为，阿伏加德罗常数为。
该晶体的密度为___________。
(3)加热脱水后生成，再与在氧气中掺烧可联合制备铁精粉和硫酸。分解和在氧气中燃烧的能量示意图如图3。利用作为分解的燃料，从能源及资源利用的角度说明该工艺的优点___________。
3．（2022·江苏·高考真题）硫铁化合物(、等)应用广泛。
(1)纳米可去除水中微量六价铬。在的水溶液中，纳米颗粒表面带正电荷，主要以、、等形式存在，纳米去除水中主要经过“吸附→反应→沉淀”的过程。
已知：，；电离常数分别为、。
①在弱碱性溶液中，与反应生成、和单质S，其离子方程式为_______。
②在弱酸性溶液中，反应的平衡常数K的数值为_______。
③在溶液中，pH越大，去除水中的速率越慢，原因是_______。
(2)具有良好半导体性能。的一种晶体与晶体的结构相似，该晶体的一个晶胞中的数目为_______，在晶体中，每个S原子与三个紧邻，且间距相等，如图给出了晶胞中的和位于晶胞体心的(中的键位于晶胞体对角线上，晶胞中的其他已省略)。如图中用“-”将其中一个S原子与紧邻的连接起来_______。
(3)、在空气中易被氧化，将在空气中氧化，测得氧化过程中剩余固体的质量与起始的质量的比值随温度变化的曲线如图所示。时，氧化成含有两种元素的固体产物为_______(填化学式，写出计算过程)。
4．（2022·河北·高考真题）含及S的四元半导体化合物(简写为)，是一种低价、无污染的绿色环保型光伏材料，可应用于薄膜太阳能电池领域。回答下列问题：
(1)基态S原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为_______。
(2)Cu与Zn相比，第二电离能与第一电离能差值更大的是_______，原因是_______。
(3)的几何构型为_______，其中心离子杂化方式为_______。
(4)将含有未成对电子的物质置于外磁场中，会使磁场强度增大，称其为顺磁性物质，下列物质中，属于顺磁性物质的是_______(填标号)。
A． B． C． D．
(5)如图是硫的四种含氧酸根的结构：
根据组成和结构推断，能在酸性溶液中将转化为的是_______(填标号)。理由是_______。
本题暂无(6)问
5．（2022·海南·高考真题）以、ZnO等半导体材料制作的传感器和芯片具有能耗低、效率高的优势。回答问题：
(1)基态O原子的电子排布式_______，其中未成对电子有_______个。
(2)Cu、Zn等金属具有良好的导电性，从金属键的理论看，原因是_______。
(3)酞菁的铜、锌配合物在光电传感器方面有着重要的应用价值。酞菁分子结构如下图，分子中所有原子共平面，所有N原子的杂化轨道类型相同，均采取_______杂化。邻苯二甲酸酐()和邻苯二甲酰亚胺()都是合成酞菁的原料，后者熔点高于前者，主要原因是_______。
(4)金属Zn能溶于氨水，生成以氨为配体，配位数为4的配离子，Zn与氨水反应的离子方程式为_______。
(5)ZnO晶体中部分O原子被N原子替代后可以改善半导体的性能，Zn-N键中离子键成分的百分数小于Zn-O键，原因是_______。
(6)下图为某ZnO晶胞示意图，下图是若干晶胞无隙并置而成的底面O原子排列局部平面图。为所取晶胞的下底面，为锐角等于60°的菱形，以此为参考，用给出的字母表示出与所取晶胞相邻的两个晶胞的底面_______、_______。
5．（2022·山东·高考真题）研究笼形包合物结构和性质具有重要意义。化学式为的笼形包合物四方晶胞结构如图所示(H原子未画出)，每个苯环只有一半属于该晶胞。晶胞参数为。回答下列问题：
(1)基态原子的价电子排布式为_______，在元素周期表中位置为_______。
(2)晶胞中N原子均参与形成配位键，与的配位数之比为_______；_______；晶胞中有d轨道参与杂化的金属离子是_______。
(3)吡啶()替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知吡啶中含有与苯类似的大键、则吡啶中N原子的价层孤电子对占据_______(填标号)。
A．2s轨道 B．2p轨道 C．sp杂化轨道 D．sp2杂化轨道
(4)在水中的溶解度，吡啶远大于苯，主要原因是①_______，②_______。
(5)、、的碱性随N原子电子云密度的增大而增强，其中碱性最弱的是_______。
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