十年（2016-2025）高考化学真题分类汇编：专题23 物质结构与性质综合（非选择题）（原卷版）

专题23物质结构与性质综合（非选择题）

考点十年考情（2016-2025）命题趋势

2025：湖南、北京、江苏、黑吉辽蒙卷、注重考查学科核心知识：《物质结构与性质》

山东综合题，题目一般是以金属元素或非金属

考点01以金属2024：福建、山东、湖南、湖北、海南、

元素或配合物为载体进行考査，以“拼盘”

及其化合物为载江西

2023：辽宁、湖南形式呈现，各小题之间相对独立，主要考

体

2022：北京、湖南查原子结构与性质、分子结构与性质、晶

2021：天津

体结构与性质等核心知识。

2017：北京

强调知识的灵活运用与综合分析：试题背景

考点02以非金2025：全国卷、湖南、云南、河北

新颖，注重体现科学新成果或新发现，更

属及其化合物为2024：福建、江西、江苏、湖北

2023：福建、北京、浙江、湖南、湖北注重“结构决定性质”思想的树立，注重

载体

2022：江苏、辽宁、山东考查空间想象能力。在原子结构部分主要

命题点有电子排布式或排布图的书写，电

2025：重庆、北京、安徽、浙江离能、电负性大小的比较与判断；在分子

2024：重庆、北京、河北

结构部分主要命题点有化学键类型的判

2023：河北、天津、重庆、江苏、北京、

考点03以配合山东、全国新课标卷断，分子构型的判断，中心原子杂化方式

物为载体2022：天津、湖北的判断；在晶体结构部分主要命题点有晶

：江苏、海南、湖北、山东

2021体类型的判断，晶体结构的计算等。

2016：浙江

1．（2025·山东·高考真题）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。

尿素分子与3形成配离子的硝酸盐FeHNCONHNO俗称尿素铁，既可作铁肥，

(2)H2NCONH2Fe22633

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

③八面体配离子FeHNCONH中3的配位数为6，碳氮键的键长均相等，则与3配位的原子是

226FeFe

(填元素符号)。

(3)αFe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)。

①αFe晶胞中Fe原子的半径为pm。

②研究发现，αFe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pm2。

2．（2025·上海·高考真题）(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

2

(5)根据价层电子对斥理论，WO4的价层电子对数是。

2

(6)图晶胞18号O原子，若晶胞仅含1个完整WO4四面体，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

98

已知KspCaWO48.710,KspCaCO32.710

(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。

3．（2024·海南·高考真题）锂电池是新型储能系统中的核心部件。作为锂电池中用到的电解质材料之一，

Libfsi(阴离子bfsi结构见下图。A)深受关注。

回答问题：

(1)Libfsi的制备前体Libfsi(B)，可由C的氟化反应得到，C中第三周期元素有(填元素符号)。

(2)C分子中，两个HNS键角均为117，SNS键角为126，N的原子轨道杂化类型为。

(3)B溶于某溶剂发生自耦电离(2BA+F)，阳离子F的结构式为。

(4)B和D水溶液均呈酸性，相同温度下，Ka值大小关系：BD(填“>”或“<”)；沸点大小关系：

B(170℃)>E(60.8℃)，其原因是。

(5)研究表明，某有机溶剂中，相同浓度的G溶液和H溶液，前者电导率显著低于后者，原因是。

(6)Li2OHCl在固体离子电导方面具有潜在的应用前景。其两种晶型中，一种取长方体形晶胞(图1，长方

体棱长为a、b、c)，另一种取立方体形晶胞(图2，Cl居于立方体中心，立方体棱长为d)。图中氢原子皆己

隐去。

①立方体形晶胞所代表的晶体中部分锂离子(●Li)位置上存在缺位现象，锂离子的总缺位率为；该晶

型中氯离子周围紧邻的锂离子平均数目为。

②两种晶型的密度近似相等，则c。(以含a、b和d的代数式表达)

4．（2024·北京·高考真题）锡(Sn)是现代“五金”之一，广泛应用于合金、半导体工业等。

(1)Sn位于元素周期表的第5周期第IVA族。写出Sn的基态原子最外层轨道表示式：。

(2)SnCl2和SnCl4是锡的常见氯化物，SnCl2可被氧化得到SnCl4。

①SnCl2分子的VSEPR模型名称是。

②SnCl4的Sn—Cl键是由锡的轨道与氯的3p轨道重叠形成σ键。

(3)白锡和灰锡是单质Sn的常见同素异形体。二者晶胞如图：白锡具有体心四方结构；灰锡具有立方金刚石

结构。

①灰锡中每个Sn原子周围与它最近且距离相等的Sn原子有个。

33

②若白锡和灰锡的晶胞体积分别为v1nm和v2nm，则白锡和灰锡晶体的密度之比是。

(4)单质Sn的制备：将SnO2与焦炭充分混合后，于惰性气氛中加热至800C，由于固体之间反应慢，未明显

发生反应。若通入空气在800C下，SnO2能迅速被还原为单质Sn，通入空气的作用是。

5．（2024·山东·高考真题）锰氧化物具有较大应用价值，回答下列问题：

(1)Mn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Mn多的元素是

(填元素符号)。

(2)Mn如某种氧化物MnOx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MnOx晶体有O原子脱出时，出现O空位，Mn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)。

FeO

A．CaOB．V2O5C．23D．CuO

+--+6

(3)[BMIM]BF4(见图)是MnOx晶型转变的诱导剂。BF4的空间构型为；[BMIM]中咪唑环存在π5大

π键，则N原子采取的轨道杂化方式为。

(4)MnOx可作HMF转化为FDCA的催化剂(见下图)。FDCA的熔点远大于HMF，除相对分子质量存在差异

外，另一重要原因是。

6．（2023·天津·高考真题）铜及其化合物在生产生活中有重要作用。

(1)基态Cu原子的价层电子排布式是，Cu+与Cu2+相比较，离子半径较大的是。

(2)铜的一种化合物的晶胞如图所示，其化学式为。

(3)在H2O2作用下，铜与浓盐酸的反应可用于制备CuCl2，写出该反应化学方程式：。反应中，H2O2

实际消耗量大于理论用量的原因是。H2O2电子式为。

(4)上述制备反应中，下列物质均可替代H2O2作氧化剂，最适合的是是(填序号)。

a．硝酸b．O2c．Cl2

2+-

(5)Cu和I的反应可用于Cu含量的定量分析。向CuCl2溶液中滴入KI溶液，生成一种碘化物白色沉淀，且

上层溶液可使淀粉溶液变蓝。该白色沉淀的化学式为。反应中KI的作用为。

7．（2023·全国乙卷·高考真题）中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星。探测发现火星上存在大量橄榄石

矿物(MgxFe2-xSiO4)。回答下列问题：

(1)基态Fe原子的价电子排布式为。橄榄石中，各元素电负性大小顺序为，铁的化合价

为。

(2)已知一些物质的熔点数据如下表：

物质熔点/℃

NaCl800.7

SiCl4-68.8

GeCl4-51.5

SnCl4-34.1

Na与Si均为第三周期元素，NaCl熔点明显高于SiCl4，原因是。分析同族元素的氯化物SiCl4、GeCl4、

SnCl4熔点变化趋势及其原因。SiCl4的空间结构为，其中Si的轨道杂化形式为。

(3)一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于六方晶系，其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如下所示，

晶胞中含有个Mg。该物质化学式为，B-B最近距离为。

8．（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)SnCl3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]ClB．[Cu(NH3)4]SO4C．[Zn(NH3)4]SO4D．Na2[Zn(OH)4]

(5)如图是硫的四种含氧酸根的结构：

A．B．

C．D．

2+

根据组成和结构推断，能在酸性溶液中将Mn转化为MnO4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

311

子的坐标为(，，)，则B原子的坐标为。

448

9．（2022·北京·高考真题）工业中可利用生产钛白的副产物FeSO47H2O和硫铁矿FeS2联合制备铁精粉

FexOy和硫酸，实现能源及资源的有效利用。

(1)FeSO47H2O结构示意图如图1。

①Fe2+的价层电子排布式为。

2-32-

②H2O中O和SO4中S均为sp杂化，比较H2O中H—O—H键角和SO4中O—S—O键角的大小并解释原

因。

2+、2-

③FeSO47H2O中H2O与FeH2O与SO4的作用力类型分别是。

(2)FeS2晶体的晶胞形状为立方体，边长为anm，结构如图2。

①距离Fe2最近的阴离子有个。

-1

②FeS2的摩尔质量为120gmol，阿伏加德罗常数为NA。

该晶体的密度为gcm-3。1nm=10-9m

(3)FeSO47H2O加热脱水后生成FeSO4H2O，再与FeS2在氧气中掺烧可联合制备铁精粉和硫酸。FeSO4H2O

分解和FeS2在氧气中燃烧的能量示意图如图3。利用FeS2作为FeSO4H2O分解的燃料，从能源及资源利用

的角度说明该工艺的优点。

10．（2022·江苏·高考真题）硫铁化合物(FeS、FeS2等)应用广泛。

(1)纳米FeS可去除水中微量六价铬[Cr(VI)]。在pH=4~7的水溶液中，纳米FeS颗粒表面带正电荷，Cr(VI)主

HCrO-2-2-

要以4、Cr2O7、CrO4等形式存在，纳米FeS去除水中Cr(VI)主要经过“吸附→反应→沉淀”的过程。

-18-17-7-13

已知：Ksp(FeS)=6.5×10，KspFe(OH)2=5.0×10；H2S电离常数分别为Ka1=1.1×10、Ka2=1.3×10。

2-

①在弱碱性溶液中，FeS与CrO4反应生成Fe(OH)3、Cr(OH)3和单质S，其离子方程式为。

+2+-

②在弱酸性溶液中，反应FeS+HFe+HS的平衡常数K的数值为。

③在pH=4~7溶液中，pH越大，FeS去除水中Cr(VI)的速率越慢，原因是。

2-

(2)FeS2具有良好半导体性能。FeS2的一种晶体与NaCl晶体的结构相似，该FeS2晶体的一个晶胞中S2的数

2+2+

目为，在FeS2晶体中，每个S原子与三个Fe紧邻，且Fe-S间距相等，如图给出了FeS2晶胞中的Fe

2-2-2-

和位于晶胞体心的S2(S2中的SS键位于晶胞体对角线上，晶胞中的其他S2已省略)。如图中用“-”将其中一

个S原子与紧邻的Fe2+连接起来。

(3)FeS2、FeS在空气中易被氧化，将FeS2在空气中氧化，测得氧化过程中剩余固体的质量与起始FeS2的质

量的比值随温度变化的曲线如图所示。800℃时，FeS2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)。

11．（2022·海南·高考真题）以Cu2O、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。abcd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、。

12．（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)SnCl3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)。

．．．ZnNHSO

ACuNH32ClBCuNH34SO4C344

D．Na2Zn(OH)4

(5)如图是硫的四种含氧酸根的结构：

2+

根据组成和结构推断，能在酸性溶液中将Mn转化为MnO4的是(填标号)。理由是。

13．（2022·湖南·高考真题）铁和硒(Se)都是人体所必需的微量元素，且在医药、催化、材料等领域有广泛

应用，回答下列问题：

(1)乙烷硒啉(Ethaselen)是一种抗癌新药，其结构式如下：

①基态Se原子的核外电子排布式为Ar；

②该新药分子中有种不同化学环境的C原子；

2

③比较键角大小：气态SeO3分子SeO3离子(填“>”“<”或“=”)，原因是。

(2)富马酸亚铁FeC4H2O4是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示：

①富马酸分子中键与π键的数目比为；

②富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为。

3-

(3)科学家近期合成了一种固氮酶模型配合物，该物质可以在温和条件下直接活化H2，将N转化为NH2，

反应过程如图所示：

①产物中N原子的杂化轨道类型为；

②与NH2互为等电子体的一种分子为(填化学式)。

(4)钾、铁、硒可以形成一种超导材料，其晶胞在xz、yz和xy平面投影分别如图所示：

①该超导材料的最简化学式为；

②Fe原子的配位数为；

3

③该晶胞参数a=b=0.4nm、c=1.4nm。阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为gcm(列出

计算式)。

14．（2021·天津·高考真题）铁单质及其化合物的应用非常广泛。

(1)基态Fe原子的价层电子排布式为。

(2)用X射线衍射测定，得到Fe的两种晶胞A、B，其结构如图所示。晶胞A中每个Fe原子紧邻的原子数

为。每个晶胞B中含Fe原子数为。

(3)合成氨反应常使用铁触媒提高反应速率。如图为有、无铁触媒时，反应的能量变化示意图。写出该反应

的热化学方程式。从能量角度分析，铁触媒的作用是。

3+--3+3-3-

(4)Fe可与H2O、SCN、F等配体形成配位数为6的配离子，如Fe(H2O)6、Fe(SCN)6、FeF6。某同

学按如下步骤完成实验：

3+3+

①Fe(H2O)6为浅紫色，但溶液Ⅰ却呈黄色，其原因是，为了能观察到溶液Ⅰ中Fe(H2O)6

的浅紫色，可采取的方法是。

3-

3+--3+-

②已知Fe与SCN、F的反应在溶液中存在以下平衡：Fe+6SCNFe(SCN)6K1；

(红色)

3+-3-

Fe+6FFeF6K2，向溶液Ⅱ中加入NaF后，溶液颜色由红色转变为无色。若该反应是可逆反应，其

(无色)

离子方程式为，平衡常数为(用K1和K2表示)。

15．（2021·全国乙卷·高考真题）过渡金属元素铬Cr是不锈钢的重要成分，在工农业生产和国防建设中有

着广泛应用。回答下列问题：

(1)对于基态Cr原子，下列叙述正确的是(填标号)。

A．轨道处于半充满时体系总能量低，核外电子排布应为[Ar]3d54s1

B．4s轨道上电子能量较高，总是在比3s轨道上电子离核更远的地方运动

C．电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大

2

(2)三价铬离子能形成多种配位化合物。中提供电子对形成配位键的原子是，

CrNH33H2O2Cl

中心离子的配位数为。

2

(3)中配体分子NH、HO以及分子PH的空间结构和相应的键角如图所示。

CrNH33H2O2Cl323

PH3中P的杂化类型是。

NH3的沸点比PH3的，原因是，H2O的键角小于NH3的，分析原因。

(4)在金属材料中添加AlCr2颗粒，可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。AlCr2具有体心四方结构，

如图所示，处于顶角位置的是原子。设Cr和Al原子半径分别为rCr和rAl，则金属原子空间占有率

为%(列出计算表达式)。

16．（2020·天津·高考真题）Fe、Co、Ni是三种重要的金属元素。回答下列问题:

(1)Fe、Co、Ni在周期表中的位置为，基态Fe原子的电子排布式为。

-3

(2)CoO的面心立方晶胞如图所示。设阿伏加德罗常数的值为NA，则CoO晶体的密度为g﹒cm：三

种元素二价氧化物的晶胞类型相同，其熔点由高到低的顺序为。

(3)Fe、Co、Ni能与Cl2反应，其中Co和为Ni均生产二氯化物，由此推断FeCl3、CoCl3和Cl2的氧化性由强到

弱的顺序为，Co(OH)3与盐酸反应有黄绿色气体生成，写出反应的离子方程式：。

(4)95℃时，将Ni片浸在不同质量分数的硫酸中，经4小时腐蚀后的质量损失情况如图所示，当ωH2SO4大

于63%时，Ni被腐蚀的速率逐渐降低的可能原因为。由于Ni与H2SO4反应很慢，而与稀硝酸反应很快，

工业上选用H2SO4和HNO3的混酸与Ni反应制备NiSO4。为了提高产物的纯度，在硫酸中添加HNO3的方式

为(填“一次过量”或“少量多次”)，此法制备NiSO4的化学方程式为。

17．（2020·山东·高考真题）CdSnAs2是一种高迁移率的新型热电材料，回答下列问题：

(1)Sn为ⅣA族元素，单质Sn与干燥Cl2反应生成SnCl4。常温常压下SnCl4为无色液体，SnCl4空间构型

为，其固体的晶体类型为。

(2)NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为(填化学式，下同)，还原性由强到弱的顺序

为，键角由大到小的顺序为。

(3)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种Cd2+

配合物的结构如图所示，1mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有mol，该螯合物中N的杂

化方式有种。

(4)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，称作原子的分数坐标。四方晶系

CdSnAs2的晶胞结构如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，晶胞中部分原子的分数坐标如下表所示。

坐标

xyz

原子

Cd000

Sn000.5

As0.250.250.125

一个晶胞中有个Sn，找出距离Cd(0，0，0)最近的Sn(用分数坐标表示)。CdSnAs2

晶体中与单个Sn键合的As有个。

18．（2020·全国II卷·高考真题）钙钛矿(CaTiO3)型化合物是一类可用于生产太阳能电池、传感器、固体电阻

器等的功能材料，回答下列问题：

(1)基态Ti原子的核外电子排布式为。

(2)Ti的四卤化物熔点如下表所示，TiF4熔点高于其他三种卤化物，自TiCl4至TiI4熔点依次升高，原因

是。

化合物TiF4TiCl4TiBr4TiI4

熔点/℃377﹣24.1238.3155

(3)CaTiO3的晶胞如图(a)所示，其组成元素的电负性大小顺序是；金属离子与氧离子间的作用力

为，Ca2+的配位数是。

2+﹣+

(4)一种立方钙钛矿结构的金属卤化物光电材料的组成为Pb、I和有机碱离子CH3NH3，其晶胞如图(b)所示。

2++

其中Pb与图(a)中的空间位置相同，有机碱CH3NH3中，N原子的杂化轨道类型是；

若晶胞参数为anm，则晶体密度为g·cm-3(列出计算式)。

(5)用上述金属卤化物光电材料制作的太阳能电池在使用过程中会产生单质铅和碘，降低了器件效率和使用

寿命。我国科学家巧妙地在此材料中引入稀土铕(Eu)盐，提升了太阳能电池的效率和使用寿命，其作用原理

如图(c)所示，用离子方程式表示该原理、。

19．（2020·全国I卷·高考真题）Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面

的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。回答下列问题：

(1)基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为。

(2)Li及其周期表中相邻元素的第一电离能(I1)如表所示。I1(Li)>I1(Na)，原因是。I1(Be)>I1(B)>I1(Li)，

原因是。

－1

I1/(kJ·mol)

Li520Be900B801

Na496Mg738Al578

(3)磷酸根离子的空间构型为，其中P的价层电子对数为、杂化轨道类型为。

(4)LiFePO4的晶胞结构示意图如(a)所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶

点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有LiFePO4的单元数有个。

+

电池充电时，LiFePO4脱出部分Li，形成Li1−xFePO4，结构示意图如(b)所示，则x=，

n(Fe2+)∶n(Fe3+)=。

20．（2019·海南·高考真题）Ⅰ.下列各组物质性质的比较，结论正确的是()

A．分子的极性：BCl3NCl3B．物质的硬度：NaI<NaF

C．物质的沸点：HFHClD．在CS2中的溶解度：CCl4H2O

Ⅱ.锰单质及其化合物应用十分广泛。回答下列问题：

(1)Mn位于元素周期表中第四周期族，基态Mn原子核外未成对电子有个。

可与反应生成，新生成的化学键为键。分子的空间构型为，

(2)MnCl2NH3MnNH36Cl2NH3

其中N原子的杂化轨道类型为。

(3)金属锰有多种晶型，其中δ-Mn的结构为体心立方堆积，晶胞参数为apm，δ-Mn中锰的原子半径为

3

pm。已知阿伏加德罗常数的值为NA，δ-Mn的理论密度gcm。(列出计算式)

(4)已知锰的某种氧化物的晶胞如图所示，其中锰离子的化合价为，其配位数为。

21．（2019·全国I卷·高考真题）在普通铝中加入少量Cu和Mg后，形成一种称为拉维斯相的MgCu2微小晶

粒，其分散在Al中可使得铝材的硬度增加、延展性减小，形成所谓“坚铝”，是制造飞机的主要材料。回答

下列问题：

（1）下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是(填标号)。

A．B．C．D．

（2）乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是、。

乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子，其原因是，其中与乙二胺形成的化合物

稳定性相对较高的是(填“Mg2+”或“Cu2+”)。

（3）一些氧化物的熔点如下表所示：

氧化物Li2OMgOP4O6SO2

熔点/°C1570280023.8−75.5

解释表中氧化物之间熔点差异的原因。

（4）图(a)是MgCu2的拉维斯结构，Mg以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四

面体方式排列的Cu。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见，Cu原子之间最短距离x=pm，

Mg原子之间最短距离y=pm。设阿伏加德罗常数的值为NA，则MgCu2的密度是

g·cm−3(列出计算表达式)。

22．（2019·全国III卷·高考真题）磷酸亚铁锂（LiFePO4）可用作锂离子电池正极材料，具有热稳定性好、循

环性能优良、安全性高等特点，文献报道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作为原料制备。回答下列

问题：

（1）在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是，该元素基态原子核外M层电子的自旋

状态（填“相同”或“相反”）。

（2）FeCl3中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为，其中

Fe的配位数为。

（3）苯胺）的晶体类型是。苯胺与甲苯（）的相对

分子质量相近，但苯胺的熔点（-5.9℃）、沸点（184.4℃）分别高于甲苯的熔点（-95.0℃）、沸点（110.6℃），

原因是。

（4）NH4H2PO4中，电负性最高的元素是；P的杂化轨道与O的2p轨道形成键。

（5）NH4H2PO4和LiFePO4属于简单磷酸盐，而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐，如：焦磷酸钠、三磷

酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如下图所示：

这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为（用n代表P原子数）。

23．（2018·海南·高考真题）

(1)I.下列元素或化合物的性质变化顺序正确的是_______________

A．第一电离能：Cl＞S＞P＞SiB．共价键的极性：HF＞HCl＞HBr＞HI

C．晶格能：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaID．热稳定性：MgCO3＞CaCO3＞SrCO3＞BaCO3

II.黄铜矿是主要的炼铜原料，CuFeS2是其中铜的主要存在形式。回答下列问题：

(2)CuFeS2中存在的化学键类型是。下列基态原子或离子的价层电子排布图正确

的。

(3)在较低温度下CuFeS2与浓硫酸作用时，有少量臭鸡蛋气味的气体X产生。

①X分子的立体构型是，中心原子杂化类型为，属于（填“极性”或“非极性”）分

子。

②X的沸点比水低的主要原因是。

(4)CuFeS2与氧气反应生成SO2，SO2中心原子的价层电子对数为，共价键的类型有。

(5)四方晶系CuFeS2晶胞结构如图所示。

①Cu＋的配位数为，S2－的配位数为。

-3

②已知：a＝b＝0.524nm，c＝1.032nm，NA为阿伏伽德罗常数的值，CuFeS2晶体的密度是g•cm(列

出计算式)。

24．（2018·全国I卷·高考真题）Li是最轻的固体金属，采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度

大等优良性能，得到广泛应用。回答下列问题：

（1）下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为、（填标号）。

A．B．

C．D．

（2）Li+与H−具有相同的电子构型，r(Li+)小于r(H−)，原因是。

（3）LiAlH4是有机合成中常用的还原剂，LiAlH4中的阴离子空间构型是、中心原子的杂化形式

为。LiAlH4中，存在（填标号）。

A．离子键B．σ键C．π键D．氢键

（4）Li2O是离子晶体，其晶格能可通过图(a)的Born−Haber循环计算得到。

−1−1−1

可知，Li原子的第一电离能为kJ·mol，O=O键键能为kJ·mol，Li2O晶格能为kJ·mol。

（5）Li2O具有反萤石结构，晶胞如图(b)所示。已知晶胞参数为0.4665nm，阿伏伽德罗常数的值为NA，则

−3

Li2O的密度为g·cm（列出计算式）。

25．（2017·江苏·高考真题）铁氮化合物(FexNy)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。某FexNy的制备需铁、

氮气、丙酮和乙醇参与。

(1)Fe3+基态核外电子排布式为。

(2)丙酮()分子中碳原子轨道的杂化类型是，1mol丙酮分子中含有σ键的物质的量

为。

(3)C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为。

(4)乙醇的沸点高于丙酮，这是因为。

(5)某FexNy的晶胞图−1所示，Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或者b位置Fe，形成Cu替代型产物Fe(x−n)

CunNy。FexNy转化为两种Cu替代型产物的能量变化图−2所示，其中更稳定的Cu替代型产物的化学式

为。

26．（2016·全国II卷·高考真题）东晋《华阳国志南中志》卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜（铜镍

合金）文明中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题：

（1）镍元素基态原子的电子排布式为，3d能级上的未成对的电子数为。

（2）硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。

①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是。

2+2+

②在[Ni(NH3)6]中Ni与NH3之间形成的化学键称为，提供孤电子对的成键原子是。

③氨的沸点（“高于”或“低于”）膦（PH3），原因是；氨是分子（填“极性”或“非极性”），

中心原子的轨道杂化类型为。

（3）单质铜及镍都是由键形成的晶体：元素铜与镍的第二电离能分别为：ICu=1958kJ/mol，

INi=1753kJ/mol，ICu＞INi的原因是。

（4）某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。

①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为。

②若合金的密度为dg/cm3，晶胞参数a=nm。

27．（2016·海南·高考真题）M是第四周期元素，最外层只有1个电子，次外层的所有原子轨道均充满电子。

元素Y的负一价离子的最外层电子数与次外层的相同。回答下列问题：

（1）单质M的晶体类型为，晶体中原子间通过作用形成面心立方密堆积，其中M原子的配位

数为。

（2）元素Y基态原子的核外电子排布式为，其同周期元素中，第一电离能最大的是（写元

素符号）。元素Y的含氧酸中，酸性最强的是（写化学式），该酸根离子的立体构型为。

（3）M与Y形成的一种化合物的立方晶胞如图所示。

①该化合物的化学式为，已知晶胞参数a=0.542nm，此晶体的密度为g·cm–3。（写出计算式，

不要求计算结果。阿伏加德罗常数为NA）

②该化合物难溶于水但易溶于氨水，其原因是。此化合物的氨水溶液遇到空气则被氧化为深蓝色，

深蓝色溶液中阳离子的化学式为。

28．（2016·四川·高考真题）M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z是一种过渡元素。M基

态原子L层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍，R是同周期元素中最活泼的金属元素，X和M形成的一

种化合物是引起酸雨的主要大气污染物，Z的基态原子4s和3d轨道半充满。请回答下列问题：

（1）R基态原子的电子排布式是，X和Y中电负性较大的是（填元素符号）。

（2）X的氢化物的沸点低于与其组成相似的M的氢化物，其原因是。

（3）X与M形成的XM3分子的空间构型是。

（4）M和R所形成的一种离子化合物R2M晶体的晶胞如图所示，则图中黑球代表的离子是（填

离子符号）。

（5）在稀硫酸中，Z的最高价含氧酸的钾盐（橙色）氧化M的一种氢化物，Z被还原为+3价，该反应的化

学方程式是。

29．（2016·全国III卷·高考真题）砷化镓（GaAs）是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电

池的材料等。回答下列问题：

（1）写出基态As原子的核外电子排布式。

（2）根据元素周期律，原子半径GaAs，第一电离能GaAs。（填“大于”或“小于”）

（3）AsCl3分子的立体构型为，其中As的杂化轨道类型为。

（4）GaF3的熔点高于1000℃，GaCl3的熔点为77.9℃，其原因是。

（5）GaAs的熔点为1238℃，密度为ρg·cm-3，其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为,Ga

-1-1

与As以键键合。Ga和As的摩尔质量分别为MGag·mol和MAsg·mol，原子半径分别为rGapm和rAspm，

阿伏加德罗常数值为NA，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为。

30．（2016·全国I卷·高考真题）[2016·新课标I]锗(Ge)是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。

回答下列问题：

（1）基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]，有个未成对电子。

（2）Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、叁键，但Ge原子之间难以形成双键或叁键。从原子

结构角度分析，原因是。

（3）比较下列锗卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因。

GeCl4GeBr4GeI4

熔点/℃−49.526146

沸点/℃83.1186约400

（4）光催化还原CO2制备CH4反应中，带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大

至小的顺序是。

（5）Ge单晶具有金刚石型结构，其中Ge原子的杂化方式为，微粒之间存在的作用力

是。

（6）晶胞有两个基本要素：

①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置。如图为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为(0，0，

1111

0)；B为(，0，)；C为(，，0)。则D原子的坐标参数为。

2222

②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。已知Ge单晶的晶胞参数a=565.76pm，其密度为g·cm−3(列出

计算式即可)。

31．（2025·浙江·高考真题）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

14

C．P3+的半径小于P5+的半径D．电子排布为[Ne]3s3p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0.01mol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)。

1373、3

(3)两分子H3PO4Ka34.810脱水聚合得到一分子H4P2O7Ka32.010，从PO4HP2O7的