2025高考新题速递之物质结构与性质（解答大题）（9月）

2025高考新题速递之物质结构与性质（解答大题）（9月）

一.解答题（共25小题）

1.（2024•济宁三模）杂环化合物数量巨大、种类丰富、性能多样、应用广泛。

凸

（1）由K2[Ni（CN）4]、Co（NO3）2和毗嗪（N可用pyz表示）反应制得晶体，其化学式为Com（pyz）

nNiq（CN）r，四方晶胞结构如图所示。基态Cu原了的简化电了排布式为,C、N、

O的第二电离能由大到小顺序为,晶体中Ni?+与C02+的配位数之比为,上

述制得晶体的化学方程式为。

⑵毗嗪（N）分子中存在兀淳域n键，氮原子的杂化方式；口比嗪的熔点（填

,'大于"、“等于"、“小于”）哒嗪哒嗪在水中的溶解度大于苯的原因。

（3）休克尔规则可用于判断共规结构的环状有机化合物是否有芳香性。若参与构成共规7T键电子的个

数为4n+2,其中n为自然数，则此化合物就具有芳香性。下列物质中C、N、O均采用s/杂化，其中

2.（2024•日照三模）铁、碳可形成许多结构和性质特殊的物质。回答下列问题:

（1）铁位于元素周期表区；基态Fe原子的价层电子排布图为。

（2）默基铁［Fe（CO）5］熔点-20C,沸点103℃,其结构和部分键长如图1所示。Fe（CO）5晶体类

型为

_________晶体，其中含有。键与n键的数目之比为o

键长单位：pm

图1

（3）物质磁性大小用磁矩p表示，p与未成对电子数间的关系为：|1=Vn（n+2）（n为未成对电子数）。

［Fe（Ho0）］3+的磁矩口=5.8叫，［Fe（H9O）］3+中氧的孤电子对填入中心离子的_______（填标

16N6

号）杂化轨道形成配位键。

A.sp3

B.dsp2

C.d2sp3

D.sp3d2

（4）配合物［Ni（NH3）4］Br2中配离子［Ni5电）/2+的四班四球则配离子的空间构型为

（填“正四面体”或“平面四边形”）。

（5）已知石墨晶体的一个六方晶胞如图2所示，晶胞内N点碳的原子坐标。

已知石墨层间距334.8pm,C—C键长142pm,计算石墨晶体密度p=g*cm3

（用含NA的表达式表示）。

3.（2024秋•碑林区校级月考）I.钱及其化合物在合金工业、制药工业、电池工业有广泛的应用。回答

下列问题:

(1)基态Ga原子的价层电子排布式为

(2)•种含钱的药物合成方法如图所示：

化合物II中Ga的配位数为,x=o

II.硒是人体需要的重要微量元素之一，参与体内多种代谢，

(3)①在同一周期中比Se元素的第一电离能大的元素有种。

②Se的某种同素异形体Ses为环状结构，是S8的等电子体,S，8环中Se原子的杂化方式为

Se-Se-Se平均键角最接近：(填选项序号)。

a.120°

b.105°

c.112°

(4)CdSe的一种晶体为闪锌矿型结构，晶胞结构如图所示,其中原子坐标参数A为4》

则C的原子坐标参数分别为，已知Cd和Se的原子半径分别为bnm和cnm,

则该晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为(列出计算式)。

@Cd原子

OSe原子

|<-anm—>|X

4.(2024春•南充期末)2023年杭州亚运会主火炬使用的燃料被称为“零碳甲醇”，采用H2和烟气中捕集

的CO2合成，反应中使用的佳化剂是钻氧化物负载的镒氧化物纳米粒子，具有较高的活性，有良好的

应用前景。回答下列相关问题:

(1)合成甲醛的反应方程式为：CO2+3H2里空CH3OH+H2O

①下列说法错误的是(填字母标号)。

A.甲静的沸点高于CO2

B.反应中涉及s-sp'o键的形成

c.C02转化为甲醇发生氧化反应

D.CO2和甲醇均为非极性分子

②根据甲醇结构分析其（填“是”或“否”）存在对映异构体。

（2）钻元素能形成很多重要的配合物，某含彷配离子结构如图所示：

H2CM

出％4/1\NH/H?

一■

①下列对该配离子中钻离子杂化方式推断合理的是（填字母标号）。

A.sp3

B.dsp2

C.d2sp3

D.sp3d

②该配离子中存在的化学键有（填字母标号）。

A.金属键

B.离子键

C.共价键

D.配位键

E.氢键

（3）锌元素与硒元素形成的某种化合物具有优异的光电性能，其晶胞结构如图所示:

①该化合物的化学式为°

②原子坐标参数可以表示晶胞中各原子的相对位置。晶胞图中，A点原子坐标参数为（0,0,0）、B点

为（1,1,1）、C点为（1,工，工），则D点原子的坐标参数为_______________________o

22

③若晶胞的边长为apm,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶胞中两个Mn原子之间的最短距离为

pm,该晶体的密度为g/cn?（列出表达式即可）。

5.（2024春•青岛期末）C。元素的某些配合物在催化剂、光电材料等方面有广泛应用。

图a图b

回答下列问题。

（I）一种用于合成催化剂的配合物如图a所示：

①C。在元素周期表中的位置；基态C03+未成对电子的数目为。

②虚线框内有大7T键，这种大TT键可以表示为。

③中心离子的杂化方式为,碳原子的杂化方式为（填标号）。

A.sp3

B.dsp2

C.d2sp3

D.sp~

（2）一种具有光催化作用的配合物如图b所示。

①外界C10；的空间构型为。

②Imol该配合物中通过整合作用形成的配位键有molc

③图b中①号N比②号N更易与钻形成配位键的原因为o

6.（2024秋•新安县校级月考）按要求回答下列问题：

（1）研究发现，在CO2低压合成甲醇反应（CO2+3H2—CH3OH+H2O）中，Co氧化物负载的Mn氧化

物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。Co基态原子核外口子排布式

为。元素Mn与O中，第一电离能较大的是,基态原子核外未成对

电子数较多的是。二氧化碳中。和n数目之比为，甲醇和水中的氢氧键更易断

裂的是。（填化学用语•）

（2）我国科学家成功合成了世界上首个五氮阴离子（N5）6（H3O）3（NH4）4Clo

①氮原子的价层电子排布图为。

②元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能（Ei）。第

二周期部分元素的Ei变化趋势如图所示。

O

E

P・

V

券

说

麻

卜

王

其中除氮元素外，其他元素的Ei自左而右依次增大的原因是:氮元素的Ei

呈现异常的原因是o

7.（2024•青岛开学）牛奶具有补充蛋白质、补钙、镇静安神等功效。回答下列问题：

（1）基态钙原子核外电子的汽间运动状态有种，同周期元素中基态原子成对价电子数比钙

少的有（填元素符号）。

（2）三聚孤胺是一种重要的二业原料，曾被不法分子作为添加剂而引发毒奶粉事件。三聚氨胺在水中

易发生水解和异构化，并与异构化产物形成层状的超分子，部分过程如下:

HO丫NyOH

H2N¥NVNH2HQ异构化

NyNNyN/NN

HTH

NH2OHO

甲丙

（三聚飙胺）

①C、N、O第一电离能由大到小的顺序为o乙发生“异构化”的原因

为

②甲与丙能够形成层状超分子的原因为。乙分子中N原子的孤对电子占据的轨道

为<■

（3）由Ca和B两种元素形成晶体的晶胞结构如图（大球代表Ca）。

①该晶体的化学式为

②Ca原子的配位数为。

③若晶体的晶胞参数为叩m,则该晶体的密度可表示为g-cm3（设NA为阿

伏加德罗常数的值）。

8.（2024秋•北京月考）金属元素在人类生活中有着重大作用，请回答：

（1）某合金的结构如图所示，其中b是有序的结构，a是无序的分布，其中每个小球代表Cu,Au的统

计出现概率，用CllxAUy表示。

①该合金的化学式是：。

②判断从a-b在。（选填“高温”，“低温”）

③写出a中每个小球代表o

（2）下列有关物质结构与性质的说法正确的是。

A.15■冠・5可以与Na+形成超分子，其作用力为分子内作用力

B.SCM的S和N均可以作为配位原子

C.SiC是一种共价晶体，质脆，其莫氏硬度小

D.03是一种极性分子，因此在水中溶解度大于02

（3）配位取代反应：Ni（NHO62++2en（en为乙二胺）=Ni（en）2（NH3）22++4NH3K=IO967

①乙二胺和NH3均为含N配体，但上述反应平衡常数确极大，解释原因（可从反应原理入

手）：O

②比较NH2OH和NH3和N2H4的碱性大小。并解释原

因o

O•AuCCu

(a)(b)

9.（2024•青羊区校级开学）我国科学家利用第一性原理计算研究了CsxTiyTcz的超导和拓扑性质。请回答

下列问题：

（1）Te为第5周期VIA族元素，则其价层电子轨道表示式为,与其同周期

的左右相邻的两种元素分别为Sb和I,则这三种元素第一电离能由大到小的顺序为（用

元素符号表示）。

（2）Cs以及其他碱金属离子均可与冠酸形成超分子，从而进行“分子识别”。冠醛为一-系列物质，如

JoJ（21■冠・7）可识别Cs+o

①21■冠・7分子中发生sp3杂化的原子有个。

②键角1（填“大于”“小于”或“等于"）键角2。

（3）金属钛被誉为“未来金属”，工业上电解熔融TiO2制备钛，使用TiC14无法制备，已知TiO2和TiChi

的熔沸点数据如下表：

物质TiC14TiO2

熔点/℃-25.01840

沸点/℃136.42900

试解释TiO2的熔沸点高于TiC14的原因：

（4）CsxTiyTez超导体的六方晶胞结构如图所示：

则该晶体的化学式为,若晶胞参数分别为叩m和bpm,阿伏加德罗常数的值为NA,

则该晶体的密度为g-cm-3（用含a、b、NA的代数式表示）。

10.（2024•浙江开学）C、Si元素是构成物质世界的基本元素。请回答：

（1）尿素［CO（NH2）2］是无色或白色针状晶体，该晶体属于四方晶系，晶胞参数anm、bnm>cnm（a

=b#c）,a=p=y=90°,晶胞结构如图所示，其中所有分子均在棱上。

①按照第一电离能由大到小对组成元素排序

②该晶体的密度为g,cm_3o

（2）C60在超导、强磁性、耐高压等方面有优异的性能，其晶体采用面心立方堆积方式。下列说法正

确的是。

A.C60晶体特征符合分子密培积

B.C60中的碳原子的杂化方式有sp2、sp3

C.能量最低的激发态C原子的电子排布式：Is22s2212Pl

D.C60能与杯酚通过共价健相结合，经过尺寸匹配实现“分子识别”

E.C60晶体中分子的配位数为12

（3）已知：乙二酸分子内脱水可生成C2O3。芳香族化合物CI2O9也可用于类似原理生成，核磁共振谱

显示该分子中仅存在两种化学环境不同的碳原子，则C12O9的结构简式为。

（4）物质的微观结构决定其宏观性质，进而影响其用途。

①氢氟酸（HF的水溶液）能与一氧化硅反应，工业常常通过此方法米生成磨砂玻璃。其反应能进行的

原因除了氟的电负性比氧大，能够更强烈地吸引电子对，导致Si-o键易断裂以外，请从化学反应的进

行角度解释能够发生的原因。

②白磷（P4）为正四面体构型（如图），其中每个P均以sp3杂化，请从物质结构角度解释白磷易自燃

的原因O

II.（2024•成都开学）锂离子电池大量应用到手机、相机、汽车、无人机等多个领域。镒酸锂（LiMnxOy）

是新型锂离子电池常用的正极材料，其晶胞如图甲所示。甲可看作是由图中相邻A、B两和基本单元交

替结合而成（顶面的Li+已标注，其余位置的Li+未画出），02\M/+、M/+均位于单元中体对角线上

离顶点工处。

回答下列问题:

（I）LiMnxOy中的x、y分别为、，其形成的晶体类型是。

（2）Mi?+的价层电子轨道表示式为。

（3）Mn的第一电离能（7.43eV）小于第二电离能（15.6cV）,其原因是。

（4）Mn的最高价为+7,形成的MnO；的空间结构为。

（5）若晶胞中单元B标★的位置Li+原子分数坐标为（0,0,0）,则图甲中箭头所指的B单元中离标

★的位置Li+距离最远的镒离了（M「+或M”4+）的原了分数坐标为o

（6）由LiMnxOy（相对分子质量为M）形成晶体的晶胞参数（晶胞边长）为叩m,阿伏加德罗常数为

NA,其晶体的密度表达式为g-cm\

12.（2024•浙江开学）第HIA族元素B、ALGa等元素及其化合物在新材料、工农业生产等方面用途广泛。

请回答：

（1）基态Ga原子的简化电子排布式是。

（2）下列说法不正确的是。

A.H3BO3、[B（0H）4]-中硼原子的杂化方式均为sp2

B.氧化物的化学键中离子键成分的百分数：B2O3>Ga2O3

C.与Ga同周期的主族元素中，第一电离能比Ga大的有5种

D.相同条件下在水中溶解度:氨硼烷（BH3NH3）>乙烷

（3）AlBn常以二聚体形式存在，且各原子均满足8e'结构。将该二聚体溶于CH3CN生成X：IAKCH3CN）

2Br2]Bro

①该二聚体中存在的化学键有。

A.极性键

B.氢键

C.配位键

D.离子键

E.金属键

②x的阳离•子是以铝为中心原子，结构为四面体形的配离子，则X的阳离子的结构式

为。

（4）①氮化钱是第三代半导体材料。传统制备GaN是采用GaCl3与NH3在一定条件下反应制备，不采

用金属Ga与N2制备的原因是o

②GaN的一种晶胞结构如图所示，若阿伏加德罗常数的值为NA,则该GaN晶为的密度为

g,cm3（用含a、c、NA的式子表示）。

13.（2024•如东县开学）水合腓（N2H4・H2O）在工业中有广阔的应用前景，其具有强还原性，氧化产物

为N2O

（1）N2H4分子有顺式、反式和歪扭式三种经典的空间结构，下列结构能表示N2H4分子是歪扭式的

是qO（填字母）

A.A

B.q

c

（2）工业上可用NaCIO碱性溶液与尿素［CO（NH2）2］水溶液反应制取水合胧，写出该反应的离子方程

式,在实际生产中尿素需过量，原因是，

（3）腓在储氢领域有广泛的应用。肿分解制氢的主要反应为N2H4-傕，剂一电+2叫，朋的理论储

氢密度=_i誓—9=12.5%。测得肺实际分解时产生的气体中含NH3,明实际储氢密度小于理论值

m（N2H-

的原因是o（用化学方程式表示）

（4）水合的可以处理碱性铜氨废液可获得纳米铜粉。保持其他条件不变，水合助浓度、反应温度对纳

米铜的产率的影响如图1、图2所示。

10o

%

、9o

资

忙8o

后

爆7o

米6o

亲

5O

水合阴浓度/(mol/L)

图1图2

①水合肥浓度大于3.25mol/L时，纳米铜的产率下降的原因可能是。

②温度高于75c后，纳米铜的产率下降的原因可能是.

(5)Na2so3、水合股都可用于处理高压锅炉水中溶解的02,防止锅炉被腐蚀。与Na2s03相比，使用

水合助处理水中溶解的02的优点有。

14.(2024•李沧区校级开学)I.诸(Rh)和钺(Ir)形成的材料在生产生活中应用广泛，如钱(Rh)瞬络

合物常用作催化剂，二氧化钺(IrO2)可用作电生理学研究中的微电极。回答下列问题：

(1)钺(Ir)的原子序数为77,其价电子排布式为,位于元素周期表的区。

H

I/PPA

Ph1—Rh]

I>PPh,

CO

(2)固体能(Rh)瞬缘金催化剂(Ph为苯基)的结构如图所示，中心原子Rh的VSEPR模型

是，该分子中P原子的杂化方式为，Imol该物质中含有的。键的数目为

(设NA为阿伏加德罗常数的值)。

(3)在有机合成中C-H键和C-C键是非常难断裂的键，C-H键活化曾被称为有机化学中的“圣杯”,

错、钺复合催化剂在C-H和C—C插入反应中表现出了很好的傕化活性。某一种错、钺复合催化剂品

体的四方晶胞如图所示，晶胞参数为anm、anm、cnm,晶胞中Ir、Rh分别形成的八面体的微粒带两

个和三个负电荷，则该晶胞的化学式为。

tNH《3^）在盐酸中溶解度较大的为

II.（4）均为平面结构的毗咯（0/）和毗咤（原

因是。

15.（2023秋•宝安区月考）四种短周期主族元素a、b、c和d的原子序数依次增大，a和c同主族；a原

子最外层电子数是次外层电子数3倍，且a与b原子最外层电子数之和等于d原子最外层电子数；常温

下，d的单质是一种黄绿色的气体。回答下列问题（答题时涉及a〜d字母，要用对应的元素符号或化

学式表示）：

（1）d位于元素周期表中第三周期第族，b和d形成化合物的电子式

为。

（2）原子半径：ab（填或"V”，下同），气态氢化物的稳定性：aco

（3）写出b的单质与水反应的化学方程式：b的单质在空气中点燃生成固体

甲，甲呈淡黄色，甲与CO2反应的化学方程式为。

（4）将d的单质通入b与c形成的化合物b2c溶液中，溶液出现浑浊，该反应的离子方程式

为O

16.（2024•青岛模拟）第二周期元素其单质及化合物具有一些特殊的化学性质。回答下列问题。

（1）Li、Be、B三种元素第二电离能由大到小的顺序为o

（2）由于硼的氢化物与烷烧相似，故又称之为硼烷。乙硼烷（B汨6）的分子结构如图，该分子中B原

子的杂化方式为.甲中化学键①为“二中心二电子键”，记作“2c-2e”，则乙硼烷的桥键

②记作。氢原子仅用1s轨道就可形成桥键的原因为。

（3）一种含硼的高温超导材料，其晶胞结构如图。晶体的化学式为。乙中由12个B

与12个C构成的多面体含个棱。

（4）常温下，Na2cOs溶解度（S=22g）大丁NaHCO.s（S=9.6g）,从结构角度解释原

因。

17.（2024•包头模拟）我国自主研发的用氟硼镀酸钾（KBC2BO3F2）晶体制造深紫外固体激光器技术领先

世界。回答下列问题：

（1）基态K原子核外有种不同运动状态的电子，能量最低的空轨道的符号是o

（2）在1000C时，氯化被以BeC12形式存在，该分子的空间构型为;在500〜600℃气相

中，氯化镀则以二聚体Be2C14的形式存化，画出Be2c14的结构：（标出配位

键）。

（3）在第二周期中第一电离能介于B和O两种元素之间的元素有（填元素符号）。

（4）H3BO3分子中的0—B—0的键角大于BH；中的H—B—H的键角，判断依据是

（从中心原子杂化方式的角度来解释）。

（5）一定条件下，实验测得的HF的相对分子质量总是大于理论值，原因是。

（6）六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，二者晶体结构如图所示：

六方刎化硼在方朝化硼

①50g六方氮化硼晶体中含有六元环的数目为NA（用NA表示阿伏加德罗常数）。

②立方氮化硼晶体中，设晶胞中最近的B、N原子之间的距离为apm,晶体的密度为bg・cmf。则阿伏

加德罗常数为mol^o（列式即可，用含a、b的代数式表示）

18.（2024•市中区校级二模）四碘合汞酸银（Ag2Hgi4）是一种热致变色材料，存在两种晶体结构，分别

为a・Ag2H®4、B-Ag2Hgi4,温度会导致两种晶体结构转化。回答有关问题:

（1）Hg为第6周期IIB族元素，其基态原子价电子排布式为,Hg有两种常见价态+1

价、+2价，氯化亚汞分子（Hg2c12）为直线形分子，试写出其结构式：o

（2）K2［Hg⑷在溶液中与铉根离子反应后产生黄色沉淀［NH2Hg2。］1,可用于检验钱根离子。|Hgl4］2'

配离子的空间结构为形，产物［NH2Hg20;中H5+的配位数为。

（3）低温下Ag2Hgi4以0型结构存在，其晶胞结构如图，「以面心立方结构密堆积，A原子分数坐标

为（0,0,0）,写出Hg2+分数坐标为,晶胞中四面体空隙占隙比

为O

（4）p-Ag2Hgi4升温至50.7C转变为a-Ag2Hgi4,a、p两者结构相似，区别是a-Ag2Hgi4中Ag+

和Hg?+如图形式随机占据四面体空隙。*0间晶体结构的转变也导致性质的一些变化，如颜色、导电

性等。a-Ag2Hgi4晶体可以导电，而且导电粒子几乎全是Ag+,分析原因：。

Ag+在四面体空隙间迁移需穿越四面体侧面，计算侧面的空隙半径（空隙内切圆半径）并比较与Ag+半

径大小（计算结果保留三位有效数字），推测Ag+仍可迁移的原区是

（提示：相关离子半径1一：261pm、Ag+：115pm.Hg2+：102pm；心八732）

p-Ag2HgI4

19.（2024•潍坊模拟）元素周期表已成为化学家的得力工具，如在过渡元素中寻找优良的催化剂，在碱金

属元素中开发高能电池。结合日常生活中的常见应用，请回答以下问题:

0.72nm

°2MnO?

(0,0.78,0.75)(1.0,0.78,0.75)

E(0.5,0.72,0.25)

£

(0.5,0.28,0.75)

(0,0.22,0.25)(1.0,0.22,0.25)

图1图3

abcd

图2

I.TiO2和MnO2均可以催化降解甲醛、苯等有害物质，具有去除效率高，且无二次污染等优点，广泛

应用于家居装潢等领域，其中一种催化机理如图1所示。

(1)基态Ti和Mn原子中未成对电子数之比为。

(2)CCh和・CHO中碳原子的杂化形式分别为.。

(3)HCHO的空间构型为o

(4)金属钛和钵可导电、导热，有金属光泽和延展性，这些性质都可以用理论解释。已知金属铸有多

种晶型，y型锦的面心立方晶胞俯视图符合图2的(填编号)。

II.2019年诺贝尔化学奖授予三位化学家，以表彰其对研究开发锂离子电池作出的卓越贡献。LiFePO4.

聚乙二醉、LiPFs、LiAsF6和Li。等可作锂离子聚合物电池的材料。

<5)Fe的基态原子的价电子排布式为o

(6)乙二醇(HOCH2CH2OH)的相对分子质量与丙醇(CH3CH2CH2OH)相近,但沸点高出100℃,

原因是O

(7)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。LiCl-

3H20属正交晶系(长方体形)。晶胞参数为0.72nm、l.Onm、0.56nmo如图3为沿x轴投影的晶胞中所

有Li原子的分布图和原子分数坐标。

已知，LIC1・3H2O的摩尔质量为Mg・morlNA为阿伏加德罗常数的值。

该晶胞中Cl原子的数目为,LiCl・3H2O晶体的密度为g・cm_3（列出

计算表达式）。

20,（2024秋•东城区校级月考）NaCN是优良的浸金试剂，但毒性强，有望被低毒的硫辄,酸盐替代。

（1）NaCN属于离子晶体。一定温度下，NaCN某种晶型的立方晶胞如图所示，已知其边长为anm。

@NaCN中，。键和IT键的个数比为。

②距离Na+最近的阴离子有个。

7

③已知阿伏加德罗常数的值为NA,该晶体的密度是g-cm\（lnm=10-cm）

（2）CN一配位能力强，故NaCN可作浸金试剂。

①补全浸金反应的离子方程式：。

□Au+□CN'+O2+U____=□人口（CN）"4-UOH

2

②浸金时，若不除去矿浆中的+和Zn2+,浸金效果会降低。结合配位键的形成条件解释原

因：，

（3）SCN.也是一种常见的配体，其中S和N均能与金属离子以M-S—C三N或M-N=C=S的方式

配位。

①SCK中，C不能参与配位，原因是。

②在两种配位方式中，C的杂化方式（填“相同”或“不同

（4）已知：HCN和HSCN均有挥发性，HCN为弱酸，HSCN为强酸。相同条件下，使用NaSCN作为

浸金试剂比NaCN更安全，逸出的有毒酸雾更少，可能的原因是（填序号）。

a.CN.更容易水解

b.HSCN的沸点比HCN高

21.（2024•衡阳县校级开学）最新研究表明：AgCrS2在室温下具有超离子行为，该研究成果为未来新结构

二维材料的合成和探索提供了新思路。回答下列问题：

（1）基态Cr原子价层电子的轨道表达式为,同周期元素的基态原子最外层

电子数与Cr相同的元素为（填元素符号）。

(2)哈勃一韦斯(Haber-Weiss)原理表明，某些金属离子可以催化双氧水分解的原因是：其次外层

未排满的d轨道可以存取电子，降低活化能，使分解反应容易发生。则C产(填“能”或“不

能”)催化双氧水分解。

(3)[Cr(NH3)3(H2O)2。产中配体分子NH3、卜匕0以及PH3分子的空间结构如图所示。

ImolfCr(NH3)3(H2O)2。/中。键的数目为(NA为阿伏加德罗常数的值)，PH3中P

的杂化类型是oNH3的沸点比PH3的沸点(填“高”或“低”)，原因

是:水分子中H-0键的极性(填“大于”“小于”或“等于")NH3

分子中N-H键的极性。

(4)氮化铝的晶胞结构如图所示，A点分数坐标为(0,0,0)o氮化铭的晶体密度为dg・cn，3,NA代

表阿伏加德罗常数的值。

①B点的原子分数坐标为0

②晶胞参数为nm(写出表达式)。

22.(2024•惠山区校级开学)新型储氢材料是开发利用氢能的重要研究方向。

(1)元素R的外围电子排布式为3d24s2,其氯化物RC14与LiBH4反应可制得储氢材料R(BH4)3。

元素R在周期表中的位置为,该原子具有种运动状态不同的电子。

(2)金属氨化物是具有良好发展前景的储氢材料某储氢材料是短周期金属元素M的氨化物。M的部

分电离能如下表所示，则M在化合物中通常呈现的化合价是。

11/(kJ-mol1)I2/(kJ>010!1)I3/(kJ-mol1)h/(kJ,mol')I5/(kJ,mol1)

738145177331054013630

(3)基态神原了核外电子排布式为。与神同周期的元素的基态原子中，第一

电离能最大的为（填元素符号）。

23.（2024•西城区校级开学）高纯楮（Ge）是一种良好的半导体材料。

（1）Ge位于第五周期第NA族，则Ge的简化核外电子排布式为

（2）某含错化合物D可由A和B在金属钾的条件下得到如图。

R

ABD

己知：R为含N取代基，N原子与Ge原子直接相连。

①A中的Ge-CI键是由错的轨道与氯的3p轨道重叠成键。

②B中标记*的Ge的化合价是o

③D中标记*的Ge的VSEPR模型名称是。

（3）Ge-I和Ge—II是单质Ge的两种同素异形体。二者晶胞如图（其中Ge—H晶胞中的每个小球

均代表着此位置有二个“统计分布”的原子，即每8个该位置随机均匀的有1个空位）。

8

Ge-IGe-D

①Ge—I中每个Ge原子周围与它最近且距离相等的Ge原子有个。

②若Ge-I和Ge-II的晶胞体积分别为Vi和V2,则Ge-I和Ge-II的密度之比是。

（4）单质Ge的能溶于浓硝酸，生成最高价的不溶于水的钙酸；也能溶于浓NaOH溶液，生成钙酸盐。

①Ge和浓硝酸反应的化学方程式是。

②Ge和熔融NaOH反应的离子方程式是。

24.（2024•房山区开学）硫（S）是重要的非金属元素之一，其化合物丰富多样，应用广泛。

（1）基态S原子最外层轨道表示式是o

（2）SO2是硫的常见氧化物，其VSEPR模型如下。

①比较S原子和0原子的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由

②S02分子的空间结构为o

（3）硫化锌是•种荧光材料，其晶胞形状为立方体，边K为anm,结构如图所示。

。法”

①晶体中距离S?-最近的Zi?+有个。

②已知硫化锌的摩尔质量是Mg-mol-1,阿伏加德罗常数为NA,该晶体的密度为

g*cm■ao(/lnm=10•*7cm)

，可用于提取金（Au）、银（Ag）等贵金属，请从微粒间相互作用

的角度解释原因_______________________

25.（2024•海淀区校级开学）锂电池的电解液是目前研究的热点。

（1）锂电池的电解液可采用溶有LiPF6的碳酸酯类有机溶液。

①基态Li+的电子云轮廓图的形状为。

②P元素位于区，某基态原子的价层电子轨道表示式为

（2）为提高锂电池的安全性，科研人员采用离子液体作电解液。某种离子液体的阳离子的结构简式如

下，阴离子为PF/

①N、F、P三种元素的电负性由大到小的顺序为。

②该阳离子中，带的C原子的杂化轨道类型为杂化。

③根据VSEPR模型，p噌勺中心原子上的价层电子对数为—，空间结构为正八面体形。

(3)Li2s因其良好的锂离子传输性能可作锂电池的固体电解质，其晶胞结构示意图如图所示，晶胞的

10

边长为apm(lpm=10cm)0

①晶胞中的“O”代表(填“Li+”或"S?.")。

②距向Li+最近的S?一有个。

③已知Li2s的摩尔质量是Mg/moL阿伏加德罗常数为NAO

该晶体的密度为g/cm3。

2025高考新题速递之物质结构与性质(解答大题)(9月)

参考答案与试题解析

一.解答题(共25小题)

1.(2024•济宁三模)杂环化合物数量巨大、种类丰富、性能多样、应用广泛。

(1)FtlK2[Ni(CN)4]、Co(NO3)2和毗嗪(N可用pyz表示)反应制得晶体,其化学式为Com(pyz)

nNiq(CN)r,四方晶胞结构如图所示。基态Co原子的简亿电子排布式为IAr|3d74s2,C、N、O

的第二电离能由大到小顺序为O>N>C,晶体中Ni2+与C<?+的配位数之比为2：3,上述制

得晶体的化学方程式为K2[Ni(CN)41+Co(NO3)2+DYZ=CO(PYZ)Ni(CN)4I+2KNO3<1

a

(2)毗嗪(N)分子中存在兀直离域ir键，氮原子的杂化方式sp2：毗嗪的熔点小于(填

“大于”、“等于"、“小于”)哒嗪(、N〃N)；哒嗪在水中的溶解度大于苯的原因哒嗪分子与水分子

形成分子间氢键，哒嗪分子和水分子均为极性分子相似相溶。

(3)休克尔规则可用于判断共加结构的环状有机化合物是否有芳香性。若参与构成共柜7T键电子的个

数为4n+2,其中n为自然数，则此化合物就具有芳香性。下列物质中C、N、O均采用sp：杂化，其中

具有芳香性的是ac。

H

O

8

【答案】(I)[Ar]3c174s2；0>N>C；2：3；K21Ni(CN)4]+Co(NO?)2+pyz=Co(pyz)Ni(CN)4

I+2KNO3：

(2)sp2；小于；哒嗪分子与水分子形成分子间氢键，哒嗪分子和水分子均为极性分子相似相溶；

(3)aco

【分析】(1)C。为27号元素，位于元素周期表中第四周期第VIII族：分析其一价离子的价层电子排功判

断其第二电离能大小：根据晶胞可知，Ni?+位于面心，与4个N形成配位键，配位数为4,C02+位于顶

点，与6个N形成配位键，配位数为6,故晶体中Ni?+与C/+的配位数之比为4：6=2：3；C(?+位于

顶点，个数为8X』=1,毗嗪位于棱上，个数为4X1=1,Ni?+位于面心，个数为2X1=1,CK位

842

于面上，个数为8XA=4,则晶体为Co(pyz)Ni(CN)4,由K2[Ni(CN)4]、Co(NO3)2和毗嗪

2

凸

(N可用pyz表示)反应制得晶体C。(pyz)Ni(CN)4,根据原子守恒书写反应化学方程式；

(2)毗嗪(N)分子中存在兀直离域n键，为平面结构；形成分子间氢键，熔点升高；根据能否与

水分子形成氢键和相似相溶原理分析溶解性；

(3)C、N、0均采用sp?杂化，则C、N、0的价层电子对数均为3,则C、N、0的杂化轨道数均为

3,则C、N、O的杂化轨道间形成的n键数为3,休克尔规则可用于判断共短结构中n