三年（2023-2025）高考化学真题分类汇编：专题15 物质结构与性质综合题（原卷版）

这是一份三年（2023-2025）高考化学真题分类汇编：专题15 物质结构与性质综合题（原卷版），共12页。试卷主要包含了Fe单质及其化合物应用广泛，磷是生命活动中不可或缺的元素，氧是构建化合物的重要元素，氮和氧是构建化合物的常见元素等内容，欢迎下载使用。
专题15 物质结构与性质综合题
1．（2025·北京卷）通过MgCl2和MgNH36Cl2的相互转化可实现NH3的高效存储和利用。
(1)将Mg的基态原子最外层轨道表示式补充完整： 。
(2)NH3分子中H−N−H键角小于109°28'，从结构角度解释原因： 。
(3)MgNH36Cl2的晶胞是立方体结构，边长为anm，结构示意图如下。
①MgNH36Cl2的配体中，配位原子是 。
②已知MgNH36Cl2的摩尔质量为Mg⋅ml-1，阿伏加德罗常数为NA，该晶体的密度为 g⋅cm-3。(1nm=10-7cm)
(4)MgCl2和NH3反应过程中能量变化示意图如下。
①室温下，MgCl2和NH3反应生成MgNH36Cl2而不生成MgNH3Cl2。分析原因： 。
②从平衡的角度推断利于MgNH36Cl2脱除NH3生成MgCl2的条件并说明理由： 。
2．（2025·山东卷）Fe单质及其化合物应用广泛。回答下列问题：
(1)在元素周期表中，Fe位于第 周期 族。基态Fe原子与基态Fe3+离子未成对电子数之比为 。
(2)尿素分子H2NCONH2与Fe3+形成配离子的硝酸盐FeH2NCONH26NO33俗称尿素铁，既可作铁肥，又可作缓释氮肥。
①元素C、N、O中，第一电离能最大的是 ，电负性最大的是 。
②尿素分子中，C原子采取的轨道杂化方式为 。
③八面体配离子FeH2NCONH263+中Fe3+的配位数为6，碳氮键的键长均相等，则与Fe3+配位的原子是 (填元素符号)。
(3)α−Fe可用作合成氨催化剂、其体心立方晶胞如图所示(晶胞边长为apm)。
①α−Fe晶胞中Fe原子的半径为 pm。
②研究发现，α−Fe晶胞中阴影所示m，n两个截面的催化活性不同，截面单位面积含有Fe原子个数越多，催化活性越低。m，n截面中，催化活性较低的是 ，该截面单位面积含有的Fe原子为 个⋅pm−2。
3．（2025·上海卷）(以下题目中的图片根据回忆所得信息结合文献资料重新整合所得，仅供参考)
(1)钨作灯丝与_______性质有关(不定项)。
A．延展性B．导电性C．高熔点D．
(2)钨有金属光泽的原因 (从微观角度解释)。
(3)Ca原子在晶胞中的_______位置。
A．顶点B．棱上C．面上D．体心
(4)钨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)根据价层电子对斥理论，WO42−的价层电子对数是 。
(6)图晶胞1−8号O原子，若晶胞仅含1个完整WO42−四面体，组成该四面体的O编号是 。
表格(各种矿石密度)。
(7)给出晶胞参数，求ρCaWO4并说明“重石头”俗名依据 。(有V和M？)
电解制备CaWO4是光电陶瓷材料
已知KspCaWO4=8.7×10−9,KspCaCO3=2.7×10−8
(8)写出电解的阳极方程式 。
(9)为获取高纯产物，制备时需要不断通入N2的原因 。
4．（2025·浙江卷）磷是生命活动中不可或缺的元素。请回答：
(1)关于ⅤA族元素原子结构的描述，下列说法正确的是_______。
A．基态P原子3p轨道上的电子自旋方向相同B．As3+的最外层电子数为18
C．P3+的半径小于P5+的半径D．电子排布为[Ne]3s13p4的P原子处于激发态
(2)某化合物的晶胞如图。
①化学式是 ；
②将0.01ml该化合物加入到含少量石蕊的10mLH2O中，实验现象是 (从酸碱性和溶解性角度推测)。
(3)两分子H3PO4Ka3=4.8×10−13脱水聚合得到一分子H4P2O7Ka3=2.0×10−7，从PO43−、HP2O73−的结构角度分析Ka3差异的原因 。
(4)兴趣小组对某磷灰石[主要成分为Ca5PO43OH、Ca5PO43F、Ca5PO43Cl和少量SiO2]进行探究，设计了两种制备H3PO4的方法：
Ⅰ.用稍过量的浓H2SO4与磷灰石反应，得到H3PO4溶液、少量SiF4气体、渣(主要成分为CaSO4)。
Ⅱ.将磷灰石脱水、还原，得到的白磷P4燃烧后与水反应制得H3PO4溶液。
①方法I，所得H3PO4溶液中含有的杂质酸是 。
②以方法Ⅰ中所得渣为硫源，设计实验制备无水Na2SO4，流程如下：
溶液A是 ，系列操作B是 ，操作C是 。
③方法Ⅱ中，脱水得到的Ca10PO46O(足量)与炭(C)、SiO2高温下反应，生成白磷P4和另一种可燃性气体，该反应的化学方程式是 。
5．（2024·全国甲卷）ⅣA族元素具有丰富的化学性质，其化合物有着广泛的应用。回答下列问题：
（1）该族元素基态原子核外未成对电子数为 ，在与其他元素形成化合物时，呈现的最高化合价为 。
（2）俗称电石，该化合物中不存在的化学键类型为 (填标号)。
a．离子键 b．极性共价键 c．非极性共价键 d．配位键
（3）一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷，其中电负性最大的元素是 ，硅原子的杂化轨道类型为 。
（4）早在青铜器时代，人类就认识了锡。锡的卤化物熔点数据如下表，结合变化规律说明原因： 。
（5）结晶型可作为放射性探测器元件材料，其立方晶胞如图所示。其中的配位数为 。设为阿伏加德罗常数的值，则该晶体密度为 (列出计算式)。
6．（2024·山东卷）锰氧化物具有较大应用价值，回答下列问题：
（1）在元素周期表中位于第 周期 族；同周期中，基态原子未成对电子数比多的元素是 (填元素符号)。
（2）如某种氧化物的四方晶胞及其在xy平面的投影如图所示，该氧化物化学式为 。
当晶体有O原子脱出时，出现O空位，的化合价 (填“升高”“降低”或“不变”)，O空位的产生使晶体具有半导体性质。下列氧化物晶体难以通过该方式获有半导体性质的是 (填标号)。
A． B． C． D．
（3）(见图)是晶型转变的诱导剂。的空间构型为 ；中咪唑环存在大键，则N原子采取的轨道杂化方式为 。
（4）可作转化为的催化剂(见下图)。的熔点远大于，除相对分子质量存在差异外，另一重要原因是 。
7．（2024·浙江6月卷）氧是构建化合物的重要元素。请回答：
（1）某化合物的晶胞如图1，的配位数(紧邻的阳离子数)为 ；写出该化合物的化学式 ，写出该化合物与足量溶液反应的化学方程式 。
（2）下列有关单核微粒的描述正确的是_______。
A．的基态原子电子排布方式只有一种
B．的第二电离能的第一电离能
C．的基态原子简化电子排布式为
D．原子变成，优先失去轨道上的电子
（3）化合物和的结构如图2。
①和中羟基与水均可形成氢键()，按照氢键由强到弱对三种酸排序 ，请说明理由 。
②已知、钠盐的碱性，请从结构角度说明理由 。
8．（2024·浙江1月卷）氮和氧是构建化合物的常见元素。
已知：
请回答：
（1）某化合物的晶胞如图，其化学式是 ，晶体类型是 。
（2）下列说法正确的是_______。
A．电负性：B．离子半径：
C．第一电离能：D．基态2+的简化电子排布式：
（3）①，其中的N原子杂化方式为 ；比较键角中的 中的(填“>”、“”、“”或“