2026年北京高考化学二轮复习专题14 大题突破-物质结构与性质综合（复习讲义）（原卷版）

专题14大题突破-物质结构与性质综合目录01析·考情精解 202构·知能架构 303破·题型攻坚 4题型物质结构与性质 4真题动向新情景下围绕核心元素推断，整合化学键、晶体结构与性质、光谱/磁性等表征手段，突出“结构决定性质”逻辑的综合考查。必备知识知识1电子排布、电离能与电负性知识2立体构型及杂化类型的判断知识3等电子体、成键方式、晶体类型的判断知识4有关晶胞参数的计算关键能力能力1晶体化学式及粒子数确定能力2原子分数坐标分析方法命题预测考向1立体构型及杂化类型的判断考向2电子排布、电离能与电负性考向3等电子体、成键方式、晶体类型的判断考向4晶体化学式及粒子数确定考向5晶胞的有关计算

命题轨迹透视结构决定性质贯穿始终，聚焦原子结构、分子结构、晶体结构三大模块，五年4考，稳定在非选择压轴位置。原子结构：必考点为电子排布（基态/价层）、电离能/电负性比较与解释；2025年结合Mg、Al考轨道表示式与第一电离能差异，2024年考N的孤对电子对键角影响。分子结构：必考杂化类型、空间构型、键角解释；配合物中配位键、配位数、配位原子高频出现，2025年以[Mg(NH₃)₆]Cl₂为载体考配体与配位原子判断。晶体结构：晶胞计算（密度ρ=nM/(NAa³)）是核心，常考顶点/面心/体心粒子分摊、配位数、晶体类型与性质关联；2025年考立方晶胞密度计算，2024年涉及金刚石与石墨结构对比。考点频次总结考点2025年2024年2023年2022年2021年物质结构与性质北京卷T15，10分北京卷T15，10分北京卷T15，9分北京卷T15，9分——2026命题预测聚焦新能源材料（如固态电解质、储氢合金）、生物大分子配位（如金属酶）、碳中和相关催化（如CO₂还原），以真实科研/工业背景命题。电子排布（规范书写）、电离能/电负性递变与反常解释、杂化与空间构型（含键角）、配合物基础、晶胞计算（单位换算）、结构解释性质，占分约12-15分。2026年北京高考“物质结构与性质”将延续结构主线+新情景载体+分层设问，核心仍是电子排布、电离能/电负性、杂化/构型、配合物、晶胞计算，二轮需强化规范书写、晶胞建模与跨模块综合能力。

题型物质结构与性质1．（2025北京，15，10分）通过和的相互转化可实现的高效存储和利用。(1)将的基态原子最外层轨道表示式补充完整：。(2)分子中键角小于，从结构角度解释原因：。(3)的晶胞是立方体结构，边长为，结构示意图如下。①的配体中，配位原子是。②已知的摩尔质量为，阿伏加德罗常数为，该晶体的密度为。()(4)和反应过程中能量变化示意图如下。①室温下，和反应生成而不生成。分析原因：。②从平衡的角度推断利于脱除生成的条件并说明理由：。命题解读新情境：这道题以“MgCl₂与[Mg(NH₃)₆]Cl₂的相互转化实现NH₃存储”为新情景，体现了化学知识在实际物质转化与资源利用中的应用，贴合当前“实用性化学”的命题趋势。新考法：多模块知识的融合考查：将“轨道表示式（原子结构）、分子空间构型（分子结构）、晶体密度计算（晶体结构）、能量变化（反应原理）”整合在同一实际情景中，考查知识的综合迁移能力；信息提取与应用的隐性要求：第(4)问虽未直接设问，但能量变化图隐含了“反应自发性、活化能对反应速率的影响”等潜在考查点，要求考生主动关联反应原理与物质转化的逻辑。新角度：结构与性质的关联更具象：第(2)问从“键角偏离”切入，不是直接考查常见分子的空间构型，而是要求解释键角异常的结构原因，聚焦“孤电子对的斥力影响”这一微观结构细节；晶体计算结合实际结构单元：第(3)问以配合物的晶体结构为载体，将配合物离子（[Mg(NH₃)₆]²⁺）作为结构单元进行计算，突破了传统简单离子晶体的计算角度。2．（2024北京，15，10分）锡()是现代“五金”之一，广泛应用于合金、半导体工业等。(1)位于元素周期表的第5周期第IVA族。将的基态原子最外层轨道表示式补充完整：。(2)和是锡的常见氯化物，可被氧化得到。①分子的模型名称是。②的键是由锡的轨道与氯的轨道重叠形成σ键。(3)白锡和灰锡是单质的常见同素异形体。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灰锡中每个原子周围与它最近且距离相等的原子有个。②若白锡和灰锡的晶胞体积分别为和，则白锡和灰锡晶体的密度之比是。(4)单质的制备：将与焦炭充分混合后，于惰性气氛中加热至，由于固体之间反应慢，未明显发生反应。若通入空气在下，能迅速被还原为单质，通入空气的作用是。命题解读新情境：这道题以“现代五金之一的锡（Sn）及其化合物、晶体的实际应用”为新情景，将物质结构知识与锡在合金、半导体等工业领域的实际用途结合，体现了化学与材料工业的产业关联，贴合“应用导向”的命题趋势。新考法：多维度结构知识的“场景整合”：将“原子轨道表示（原子结构）、分子杂化与构型（分子结构）、晶胞粒子数与密度（晶体结构）、工业制备中的化学作用（实际应用）”整合在“锡的工业应用”情景中，考查知识的跨模块综合迁移；工业流程中“化学作用的隐性分析”：第(4)问要求分析“通入空气的作用”，需结合还原反应与后续提纯逻辑推导，体现了对“实际生产中化学原理应用”的考查，而非单纯的知识记忆。新角度：从“成键方式”细化分子结构分析：第(2)问②考查SnCl₄中Sn的杂化轨道类型，并非直接判断分子构型，而是聚焦“杂化轨道与成键的对应关系”，强化了微观成键过程的理解；晶体密度计算的“同素异形体对比”：第(3)问②以白锡、灰锡两种同素异形体的晶胞参数为基础，对比计算密度比，突破了单一晶体的计算角度，突出了结构差异对宏观性质的影响。3．（2023北京卷，15，9分）硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根可看作是中的一个原子被原子取代的产物。(1)基态原子价层电子排布式是。(2)比较原子和原子的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由：。(3)的空间结构是。(4)同位素示踪实验可证实中两个原子的化学环境不同，实验过程为。过程ⅱ中，断裂的只有硫硫键，若过程ⅰ所用试剂是和，过程ⅱ含硫产物是。(5)的晶胞形状为长方体，边长分别为、，结构如图所示。

晶胞中的个数为。已知的摩尔质量是，阿伏加德罗常数为，该晶体的密度为。(6)浸金时，作为配体可提供孤电子对与形成。分别判断中的中心原子和端基原子能否做配位原子并说明理由：。4．（2022北京卷，15，9分）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。知识1电子排布、电离能与电负性1、原子核外电子排布的“三个原理”及其表示方法(1)熟记构造原理示意图(2)三个原理：能量最低原理、泡利原理、洪特规则能量最低原理原子核外电子总是先占有的原子轨道，即1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s…泡利原理每个原子轨道上最多只容纳自旋状态相反的电子洪特规则当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态【易错提醒】能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低。如24Cr的基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，而不是1s22s22p63s23p63d44s2(3)基态原子核外电子排布的表示方法表示方法举例电子排布式Co：1s22s22p63s23p63d74s2简化表示式Cu：[Ar]3d104s1价层电子排布Fe：3d64s2电子排布图(或轨道表示式)O：(4)常见原子轨道电子云轮廓图原子轨道电子云轮廓形状轨道个数sp(5)常见电子状态的描述硫原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p4a．运动状态电子数S原子核外有16个电子，则有16种不同运动状态的电子b．空间运动状态轨道数S原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，其轨道数为1+1+3+1+3=9，则有9种不同的空间运动状态c．伸展方向看轨道类型S原子的s轨道为球形，只有1种伸展方向，p轨道有3种伸展方向，则共有4种不同的伸展方向d．不同能量的电子看轨道数S原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，有5种不同能量的电子e．运动范围看电子层S原子的核外有3个电子层，有3种不同的运动范围2、微粒半径、电离能和电负性变化规律(1)粒子半径大小的比较方法原子半径①同周期原子半径随原子序数递增逐渐，如：r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)<r(S)>r(Cl)②同主族原子半径随原子序数递增逐渐，如：r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs)离子半径=1\*GB3①阳离子半径总比相应原子半径，如：r(Na)>r(Na＋)=2\*GB3②阴离子半径总比相应原子半径，如：r(Cl)<r(Cl－)=3\*GB3③同主族阳离子半径随原子序数递增逐渐，如：r(Li＋)<r(Na＋)<r(K＋)<r(Rb＋)<r(Cs＋)=4\*GB3④同主族阴离子半径随原子序数递增逐渐，如：r(F－)<r(Cl－)<r(Br－)<r(I－)=5\*GB3⑤同周期阳离子半径随原子序数递增逐渐，如：r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)=6\*GB3⑥同周期阴离子半径随原子序数递增逐渐，如：r(N3－)>r(O2－)>r(F－)同周期：r(阴离子)＞r(阳离子)，阴离子比阳离子电子层多一层，如：r(S2－)>r(Na＋)=7\*GB3⑦电子层结构相同的离子半径随核电荷数的增大而，如：r(S2－)>r(Cl－)>r(K＋)>r(Ca2＋)=8\*GB3⑧同一元素不同价态的离子半径，价态越高则离子半径，如：r(Fe)>r(Fe2＋)>r(Fe3＋)(2)电离能的变化规律=1\*GB3①同一周期内，从左往右，第一电离能总体上是逐渐增大的，但并非单调地增大，有些反常。一般而言，IIA族元素的I1大于IIIA族元素；VA族元素的I1大于VIA族元素。如：Be＞B、N＞O，这与原子的外层电子构型有着密切关系：Be的价电子排布式是2s2，为全充满结构，比较稳定，难失电子，而B的价电子排布为2s22p1，没有Be不稳定，因此失去第一个电子B比Be容易，第一电离能小=2\*GB3②同族元素：从上至下第一电离能逐渐=3\*GB3③过渡元素的第一电离能变化不太规则，同一周期，从左至右，第一电离能略有增加=4\*GB3④同种原子：逐级电离能越来越大(即I1<I2<I3…，并且会发生一个突变。如果>>，对主族元素而言，最外层有n个电子，最高化合价为+n(3)电负性的变化规律=1\*GB3①同周期：从左至右，元素的电负性逐渐=2\*GB3②同主族：从上至下，元素的电负性逐渐知识2立体构型及杂化类型的判断1、分子构型与价层电子对互斥理论(1)中心原子价层电子对数＝=1\*GB3①配位原子是指中心原子以外的其它原子，即：与中心原子结合的原子=2\*GB3②若是离子，则应加上或减去与离子所带的电荷数，即：阴加阳减=3\*GB3③氧、硫原子若为配位原子，则其化合价规定为"零”，若为中心原子，则价电子数为6(2)价层电子对互斥理论判断分子或离子的空间构型的具体思路由电子的排列方式VSEPR模型分子或离子的空间结构价层电子对数电子对的排列方式VSEPR模型及名称孤电子对数略去孤电子对的空间结构分子(或离子)的空间结构名称2直线形3平面三角形4四面体形2、判断中心原子杂化轨道类型的方法(1)根据中心原子价层电子对数(杂化轨道数目)判断：杂化轨道数价层电子对数σ键电子对数＋孤电子对数价层电子对数杂化类型杂化轨道数目杂化轨道间夹角空间结构实例4109°28′CH43120°BF32180°BeCl2(2)有多个中心原子时，则根据：“杂化轨道数价层电子对数σ键电子对数＋孤电子对数”来判断如：三聚氰胺分子的结构简式如图所示，分析氮原子、碳原子的杂化类型杂化类型价层电子对数σ键电子对数孤电子对数孤电子对数确定方法=1\*GB3①号氮原子sp3431氮原子最外层有5个电子，形成了3对共用电子对，则有一对孤对电子=2\*GB3②号氮原子sp2321=3\*GB3③号碳原子sp2330碳原子最外层4个电子，形成了4对共用电子对，所以碳上无孤对电子(3)有机物分子中碳原子杂化类型的判断方法：饱和碳原子均采取；连接双键的碳原子均采取；连接三键的碳原子均采取知识3等电子体、成键方式、晶体类型的判断1、等电子原理(1)等电子体的概念：原子总数，价电子总数也的微粒。如：CO和N2，CH4和NH4+(2)等电子原理：等电子体具有相似的化学键特征，它们结构相似，物理性质相近，但化学性质不相同，此原理称为等电子原理(3)等电子体的寻找方法：原子总数相同、价电子总数相同的粒子互为等电子体，根据等电子体定义，寻找等电子体的常用方法就是换原子①技巧一(竖换——同族替换)换同族原子(同族原子价电子数相同)以寻找NH3的等电子体为例NH3PH3、AsH3②方法二(横换——左右移位)换相邻族的原子，这时价电子发生变化，再通过得失电子使价电子总数相等以寻找CO的等电子体为例COCN－，CN—Ceq\o\al(2－,2)CON22、σ键、π键的判断(1)由轨道重叠方式判断：“头碰头”重叠为，“肩并肩”重叠为(2)由共用电子对数判断：单键为σ键；双键或三键，其中一个为σ键，其余为π键(3)由成键轨道类型判断：s轨道形成的共价键全部是；杂化轨道形成的共价键全部为配合物中σ键的算法配位键是一种特殊的共价键1molNi(CO)4中含___molσ键1个CO中含有4个σ键，外加4个配位键，也属于σ键，总共8个σ键3、晶体类别的判断方法(1)依据构成晶体的微粒和微粒间作用力判断：由阴、阳离子形成构成的晶体为离子晶体；由原子形成的构成的晶体为原子晶体；由分子依靠形成的晶体为分子晶体；由金属阳离子、自由电子以形成的晶体为金属晶体(2)依据物质的分类判断①活泼金属氧化物和过氧化物(如K2O、Na2O2等)，强碱(如NaOH、KOH等)，绝大多数的盐是②部分非金属单质、所有非金属氢化物、部分非金属氧化物、几乎所有的酸、绝大多数有机物的晶体是③常见的单质类原子晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的化合物类原子晶体有SiC、SiO2、AlN、BP、CaAs等④金属单质、合金是金属晶体(3)依据晶体的熔点判断：不同类型晶体熔点大小的一般规律：原子晶体离子晶体分子晶体。金属晶体的熔点差别很大，如钨、铂等熔点很高，铯等熔点很低(4)依据导电性判断①离子晶体溶于水及熔融状态时均能导电②原子晶体一般为非导体③分子晶体为非导体，但分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水时，分子内的化学键断裂形成自由移动的离子，也能导电④金属晶体是电的良导体(5)依据硬度和机械性能判断：一般情况下，硬度：原子晶体>离子晶体>分子晶体。金属晶体多数硬度大，但也有较小的，且具有延展性知识4有关晶胞参数的计算1、晶胞参数(边长)与半径的关系晶体晶体结构图示关系晶胞参数与边长关系简单立方晶胞晶胞参数(边长)为a，原子球半径为r，则有a=2r体心立方晶胞晶胞参数(边长)为a，原子球半径为r，体对角线长为c，则有c＝a＝4r面心立方晶胞晶胞参数(边长)为a，原子球半径为r，则有4r＝a六方最密堆积晶胞晶胞中原子球半径为r，六棱柱边长为a，高为h，则有a＝2r，h＝2倍四面体高金刚石晶胞金刚石晶胞金刚石晶胞G点是空的，没有球，是正立方体的体心，A球心到E球心，是2个半径，即一个直径；同样，E球心到G，是2个半径，即一个直径，所以AG是两个直径，体对角线是AG的两倍，所以体对角线是4个直径，即8r，则有8r＝a晶胞参数(边长)为a，原子球半径为r，则有8r＝a。(体对角线上五球相切，其中有两个假想球)2、晶体密度及微粒间距离的计算晶体密度的计算公式推导过程若1个晶胞中含有x个微粒，则晶胞的物质的量为：n＝＝mol晶胞的质量为：m＝n·M＝g，则密度为：ρ＝右图为CsCl晶体的晶胞假设相邻的两个Cs＋的核间距为acm，NA为阿伏加德罗常数，CsCl的摩尔质量用Mg·mol－1表示，则CsCl晶体的密度为ρ＝eq\f(M,a3NA)g·cm－33、金属晶体空间利用率的计算方法(1)空间利用率的定义及计算步骤①空间利用率(η)：指构成晶体的原子、离子或分子总体积在整个晶体空间中所占有的体积百分比②(2)金属晶体空间利用率分类简析类型晶体结构示意图图示关系简单立方堆积原子的半径为r，立方体的棱长为2r，则V球＝eq\f(4,3)πr3，V晶胞＝(2r)3＝8r3，空间利用率＝eq\f(V球,V晶胞)×100%＝eq\f(\f(4,3)πr3,8r3)×100%＝≈52%体心立方晶胞原子的半径为r，体对角线c为4r，面对角线b为eq\r(2)a，由(4r)2＝a2＋b2得a＝eq\f(4,\r(3))r。1个晶胞中有2个原子，故空间利用率＝eq\f(V球,V晶胞)×100%＝eq\f(2×\f(4,3)πr3,a3)×100%＝eq\f(2×\f(4,3)πr3,\f(4,\r(3))r3)×100%＝≈68%面心立方最密堆积原子的半径为r，面对角线为4r，a＝2eq\r(2)r，V晶胞＝a3＝(2eq\r(2)r)3＝16eq\r(2)r3，1个晶胞中有4个原子，则空间利用率＝eq\f(V球,V晶胞)×100%＝eq\f(4×\f(4,3)πr3,16\r(2)r3)×100%＝≈74%六方最密堆积原子的半径为r，底面为菱形(棱长为2r，其中一个角为60°)，则底面面积S＝2r×eq\r(3)r＝2eq\r(3)r2，h＝eq\f(2\r(6),3)r，V晶胞＝S×2h＝2eq\r(3)r2×2×eq\f(2\r(6),3)r＝8eq\r(2)r3，1个晶胞中有2个原子，则空间利用率＝eq\f(V球,V晶胞)×100%＝eq\f(2×\f(4,3)πr3,8\r(2)r3)×100%＝≈74%金刚石型堆积金刚石晶胞金刚石晶胞设原子半径为R，由于原子在晶胞体对角线方向上相切(相邻两个碳原子之间的距离为晶胞体对角线的四分之一)，可以计算出晶胞参数：a＝b＝c＝eq\f(8\r(3),3)R，α＝β＝γ＝90°。每个晶胞中包含八个原子。η＝eq\f(8×\f(4,3)πR3,a3)×100%＝eq\f(8×\f(4,3)πR3,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(8\r(3)R,3)))3)×100%≈34.01%能力1晶体化学式及粒子数确定1、晶胞中微粒数目的计算方法——均摊法(1)原则：晶胞中任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是eq\f(1,n)(2)方法：①长方体(正方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算a、处于顶点上的粒子，同时为8个晶胞所共有，每个粒子有eq\f(1,8)属于该晶胞b、处于棱边上的粒子，同时为4个晶胞所共有，每个粒子有eq\f(1,4)属于该晶胞c、处于晶面上的粒子，同时为2个晶胞所共有，每个粒子有eq\f(1,2)属于该晶胞d、处于晶胞内部的粒子，则完全属于该晶胞②非长方体晶胞中粒子视具体情况而定三棱柱六棱柱平面型石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形，其顶点(1个碳原子)被三个六边形共有，每个六边形占eq\f(1,3)2、熟记几种常见的晶胞结构及晶胞含有的粒子数目晶体NaClCsClZnSCaF2金刚石晶体结构粒子数目4个Na＋，4个Cl－1个Cs+，1个Cl－4个S2－，4个Zn2＋4个Ca2＋，8个F－8个C晶体简单立方体心立方面心立方氮化硼干冰晶体结构粒子数目1个原子2个原子4个原子4个B，4个N4个CO2能力2原子分数坐标分析方法1、原子分数坐标参数(1)含义：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，称为原子分数坐标(2)原子分数坐标的确定方法①依据已知原子的坐标确定坐标系取向②一般以坐标轴所在正方体的棱长为1个单位③从原子所在位置分别向x、y、z轴作垂线，所得坐标轴上的截距即为该原子的分数坐标(3)示例AABCDEFGHxyz晶胞中原子坐标A(0，0，0)，B(0，1，0)，C(1，1，0)， D(1，0，0)，E(0，0，1)，F(0，1，1)，G(1，1，1)，H(1，0，1)，体心：(EQ\f(1,2)，EQ\f(1,2)，EQ\f(1,2))，上面心：(EQ\f(1,2)，EQ\f(1,2)，1)，下面心：(EQ\f(1,2)，EQ\f(1,2)，0)，左面心：(EQ\f(1,2)，0，EQ\f(1,2))，右面心：(EQ\f(1,2)，1，EQ\f(1,2))，前面心：(1，EQ\f(1,2)，EQ\f(1,2))，后面心：(0，EQ\f(1,2)，EQ\f(1,2))2、典型晶胞结构模型的原子分数坐标(1)简单立方体模型粒子坐标粒子坐标若1(0，0，0)，2(0，1，0)，则确定3的原子分数坐标为(1，1，0)，7为(1，1，1)(2)体心晶胞结构模型的原子坐标和投影图粒子坐标若1(0，0，0)，3(1，1，0)，5(0，0，1)，则6的原子分数坐标为(0，1，1)，7为(1，1，1)，9为(EQ\f(1,2)，EQ\f(1,2)，EQ\f(1,2))(3)面心立方晶胞结构模型的原子坐标和投影图粒子坐标若1(0，0，0)，13(EQ\f(1,2)，EQ\f(1,2)，0)，12(1，EQ\f(1,2)，EQ\f(1,2))，则15的原子分数坐标为(EQ\f(1,2)，1，EQ\f(1,2))，11为(EQ\f(1,2)，EQ\f(1,2)，1)(4)金刚石晶胞结构模型的原子坐标和投影图粒子坐标若a原子为坐标原点，晶胞边长的单位为1，则原子1、2、3、4的坐标分别为(eq\f(1,4)，eq\f(1,4)，eq\f(1,4))、(eq\f(1,4)，eq\f(3,4)，eq\f(3,4))、(eq\f(3,4)，eq\f(1,4)，eq\f(3,4))、(eq\f(3,4)，eq\f(3,4)，eq\f(1,4))考向1立体构型及杂化类型的判断1．（2025·北京·三模）硫元素的含氧酸盐结构和性质多样。(1)亚硫酸盐。①S元素位于元素周期表中的区。②中，基态Fe，S和O原子中成对电子数由少到多的排序是。③与过量盐酸反应产生大量气体。键角比较：得到的气体分子(填“>”、“＜”或“=”)。(2)硫代硫酸盐。①(S分别是0价与+4价)可被氧化为，离子方程式是。②的结构可能是如下的两种。i．结构(a)中S的杂化轨道类型是。ii．结构(b)中O的化合价有。iii．原子半径与其化学键的键能关系如下表所示。原子的共价半径71.04102.61116.68134.94键能225.48279.95214.68155.14下列说法正确的是。a．原子半径过小，原子间孤电子对间斥力对键能影响大于键长对其的影响b．S原子失电子能力强于O，氧化了中的S原子而不是O原子c．的结构更可能为(a)(3)硫酸盐：的晶体为层状结构，如下图。①阳离子层内的相互作用有，层间的相互作用有。②已知阿伏伽德罗常数为，晶胞的体积为，晶体的密度为。2．（2025·北京东城·三模）螯合树脂吸附法处理废水具有吸附容量大、速度快以及选择性好等特点，已成为近年来的研究热点。螯合树脂M与形成新的螯合物Q，从而达到去除的效果，吸附机理如下图所示。资料：吸附原理螯合树脂M中的解离出，变成，而且树脂中含有N原子，在与接触时，树脂中的原子与形成配位键，形成新的螯合物Q，从而达到去除的目的。(1)M中四种元素电负性由大到小的顺序为(用元素符号表示)。(2)M中N原子的杂化轨道类型为。(3)Q中存在配位键，其中提供空轨道的是。(4)在螯合树脂M处理含铜废水过程中，发现体系对的吸附量有影响，实验结果如下图所示。①吸附去除的过程中需保持体系处于适宜的，其中约为时吸附效果最好。②解释体系碱性过强时，吸附能力下降的原因。③从结构角度解释：体系酸性较强时，吸附能力下降的原因。(5)化合物的结构如图。判断常温下和三者的电离常数由大到小的关系，并予以解释。3．（2025·北京海淀·三模）氮及其化合物在能源领域应用广泛。(1)非常稳定，通常只能与电离能小的、等金属元素形成离子型化合物。①基态N原子价层电子排布式为。②、在水中能产生。分子的空间结构为三角锥形，解释原因：。(2)我国科学家成功合成五氮阴离子盐：（可表示为），局部结构示意图如下所示。①中和中均为杂化，比较中键角和中键角大小并解释原因：。②对于的稳定存在有重要作用。与的作用力类型有。(3)丁二酮肟可用于检验溶液中的，原理如下。二（丁二酮肟）合镍为非极性分子，结构稳定，含有共价键、配位键、氢键等作用力，请在图中方框内补全其结构。(4)通过、与的循环转化，可实现由、与合成、与。合成过程与Mg、MgO的晶胞结构示意图如下。①若和的晶胞体积分别为和，则和的密度之比为。②合成、与的总反应方程式是。4．（2025·北京通州·三模）水是地球上最常见的物质之一，是所有生命生存的重要资源。(1)科学家发现在特殊条件下，水能表现出许多种有趣的结构和性质。①一定条件下给水施加一个弱电场，常温常压下水结成冰，俗称“热冰”，其计算机模拟图如图：使水结成“热冰”采用弱电场的条件，说明水分子是分子（填“极性”或“非极性”）。②用高能射线照射液态水时，一个水分子能释放出一个电子，同时产生一种阳离子，该阳离子具有较强的氧化性，写出该阳离子与的水溶液反应的离子方程式：。(2)2017年5月海底天然气水合物（俗称“可燃冰”）试采成功，这是我国能源开发的一次历史性突破。一定条件下，和都能与形成如下图所示的笼状结构（表面的小球是水分子，内部的大球是（分子或分子；“可燃冰”是与形成的水合物），其相关参数见下表。参数分子分子直径/nm分子与的结合能0.43616.400.51229.91①和所含的三种元素电负性从大到小的顺序为；碳原子的最高能级的符号是，其电子云形状是形。②分子中碳原子的杂化轨道类型为，与相同条件下在水中的溶解度较大的是，理由是。③“可燃冰”中分子间存在的作用力是。(3)为开采海底的“可燃冰”，有科学家提出用置换的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586nm，根据上表数据，从物质结构及性质的角度分析，该设想的依据是。(4)氨气溶于水时，大部分与用氢键（用“…”表示）结合形成分子。根据氨水的性质可推知的结构式为（填序号）。ABCD5．（2025·北京海淀·三模）黄铜矿(主要成分为)可用于生产和硫酸。第一阶段转化过程如下：(1)基态Cu原子的核外电子排布式为。(2)分子的空间构型为。(3)晶胞为立方体，结构如图，“”表示的原子为(填“铜”或“氧”)。其晶胞边长为cm。已知：密度为，摩尔质量为，阿伏伽德罗常数的值为。(4)与结构相似，但的熔点比的高约，原因是。(5)将还原为单质时，使用的还原剂一般为或焦炭。①焦炭还原可涉及以下反应：．

．

则还原的热化学方程式为；②从资源与反应原理的角度分析，使用或焦炭作还原剂的优点分别为。考向2电子排布、电离能与电负性6．（2025·北京朝阳·三模）碳元素在材料领域有着广泛的应用。(1)基态碳原子核外电子轨道表示式是。(2)上述物质中能导电的有。(3)C-C键的键长：金刚石>石墨，理由是。(4)石墨与在反应，石墨层间插入F得到层状结构化合物，该物质仍具润滑性，单层局部结构如图所示。下列说法正确的是（填序号）。a．与石墨相比，抗氧化性增强b．与石墨相比，导电性减弱c．和石墨中碳原子的杂化类型相同(5)比较晶体和金刚石的熔点并解释原因。(6)可以与K形成低温超导化合物，其晶胞形状为立方体，结构如图所示。①距离最近且相等的有个。②已知阿伏加德罗常数为，该晶体的密度为，晶胞边长为。(7)石墨可作锂离子电池的负极材料。充电时，嵌入石墨层间。当嵌入最大量时，晶体部分结构的俯视示意图如下。该电极充电时的电极反应为。7．（2025·北京西城·二模）硅及其化合物在很多领域有广泛的应用。(1)硅原子①基态硅原子的价层电子轨道表示式是。②原子的第一电离能由小到大的顺序为(2)晶体硅①晶体硅的熔点和硬度均低于金刚石，其原因是。②一定温度下，某体积为，质量为mg的晶体硅，其晶胞为立方体，如图1所示，边长为，Si的摩尔质量为，则阿伏加德罗常数。③下列能说明硅的晶体类型略向金属晶体过渡的是。a．硅原子之间的相互作用具有方向性和饱和性b．硅有导电性，导电能力大于金刚石(3)硅的含氧化合物①二氧化硅中的硅氧四面体基本结构单元如图2所示，其中硅原子的杂化方式为。②自然界中的云母由片状的硅酸根离子和片间的金属离子构成层状结构。i．如图3所示，每个硅氧四面体通过共用3个氧原子分别与相邻的硅氧四面体连接，形成无限伸展的片状的硅酸根离子，其中硅原子和氧原子的个数比为。ii．云母易被从片间撕开，原因是。8．（2025·北京朝阳·二模）氮及其化合物在能源领域应用广泛。(1)非常稳定，通常只能与电离能小的、等金属元素形成离子型化合物。①基态N原子价层电子排布式为。②、在水中均能产生。分子的空间结构为三角锥形，解释原因：。(2)我国科学家成功合成五氮阴离子盐：(可表示为)，局部结构示意图如下所示。①中和中N均为杂化，比较中键角和中键角大小并解释原因：。②对于的稳定存在有重要作用。与的作用力类型有。(3)通过、与的循环转化，可实现由、与合成、与。合成过程与、的晶胞结构示意图如下。①若和的晶胞体积分别为和，则和的密度之比为。②合成、与的总反应方程式是。9．（2025·北京丰台·一模）铁及其化合物在生产生活中有着重要的作用。I．铁蓝或是一种传统的蓝色颜料，可由亚铁氰化钾制备而成。(1)基态的价电子排布式为。(2)铁蓝中包含的化学键类型有（填字母）。A．配位键

B．离子键

C．非极性共价键(3)比较N原子和O原子的第一电离能大小，并从原子结构角度进行解释。(4)邻二氮菲（）与能够生成稳定的橙色配合物，可用做的检测试剂。向溶液（浅黄色）中滴加邻二氮菲溶液，最终未观察到溶液呈现明显的橙色，原因是。II．在不同温度下，单质铁可表现出不同的晶体结构，从而具有不同用途。的部分晶胞结构和的晶胞结构如下图所示，回答下列问题：(5)每个晶胞实际包含2个Fe原子，每个Fe原子周围等距且紧邻的Fe原子有8个。试在图中用“”表示出晶胞中其余Fe原子所处的位置。(6)若和的晶胞体积分别为和，则和晶体的密度之比是。10．（2025·北京东城·二模）2022年2月我国科学家在《科学》杂志发表反型钙钛矿太阳能电池研究方面的最新科研成果论文，为钙钛矿电池研究开辟新方向。(1)基态钛原子的p原子轨道上的电子数为个。(2)Ti的配合物有多种。Ti(CO)6、Ti(H2O)、TiF的配体所含原子中电负性由大到小的顺序是(写元素符号)；Ti(H2O)中∠H—O—H(填“大于”、“小于”或“等于”)单个水分子中∠H—O—H；Ti(NO3)4的球棍结构如图，Ti的配位数是，N原子的杂化方式为。(3)反型钙钛矿电池无需使用具有光催化活性的TiO2(通过氮掺杂生成TiO2-aNb，反应如图)以及掺杂的有机空穴传输层，光照下的输出稳定性更好，更具发展潜力。则TiO2-aNb晶体中a=。已知原子1、2的分数坐标为(0，0，)和(1，0，0)，则原子3的坐标分别为。考向3等电子体、成键方式、晶体类型的判断11．（2025·北京海淀·一模）锂在储能方面有重要作用，盐湖卤水是我国锂的主要来源。盐湖卤水中的含量低，的含量较高，提锂难度大。(1)Li在元素周期表中的位置是。(2)碳酸盐沉淀法是最早应用于盐湖卤水提锂的方法。的空间构型为。(3)冠醚萃取法可选择性提取低浓度的。某种冠醚的结构如图。当冠醚空腔大小与金属离子接近时，金属离子易被吸附进入空腔中，实现萃取。该冠醚在某溶剂中的离子选择性如下表。离子选择性164：13：1从原子结构角度解释冠醚的离子选择性的原因：。(4)用于新型锂电池，其晶胞结构如图。立方晶胞棱长为)。①距离Li最近且等距的O的数目为。②已知阿伏伽德罗常数为。该晶体的密度为。12．（2025·北京平谷·一模）工业上利用钛与铁可以制造多种新型合金材料，广泛用于航空、船舶、医疗、储能等领域。(1)基态核外电子排布式为。(2)尿素与氯化铁形成配合物是一种高效有机催化剂。尿素与铁离子形成配位键时，最容易提供孤电子对的是元素，原因是。(3)研究表明用作光催化剂可将、、等氧化为、。下列说法正确的是（选填序号）。A．、均为直线型分子，但分子极性不同B．、、的第一电离能依次增大C．沸点比低得多，主要是因为分子间作用力较小(4)Ti的某氧化物和CaO相互作用能形成钛酸盐的晶胞结构如图所示（位于立方体的顶点，处于立方体的中心）。该晶体中，和周围个相紧邻；若该晶胞的边长为acm，则晶胞的密度为（设为阿伏加德罗常数）。(5)纳米晶体是一种贮氢容量大、价格低廉的储氢材料。可由Mg和Fe的粉末在气氛中反应加热球磨制得，该反应分两步进行。第一步反应为，第二步反应的化学方程式为。13．（2025·北京·模拟预测）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CuxAuy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。(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．SCN-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．O3是一种极性分子，因此在水中溶解度大于O2(3)配位取代反应：

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)：。②比较NH2OH和NH3和N2H4的碱性大小。并解释原因。14．（2024·北京·三模）硼及其化合物在科研、工业等方面用途广泛。(1)基态B原子价层电子排布式是。(2)硼原子与氮原子结合可以形成多种晶体。其中六方氮化硼与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料，耐磨性高。它们的晶体结构如图1所示。下列关于这两种晶体的说法正确的是（填序号）。a．六方氮化硼晶体层间不存在化学键b．六方氮化硼结构与石墨相似却不导电c．两种晶体中的B和N之间的作用力均为共价键d．立方氮化硼含有σ键和π键，属于共价晶体，所以硬度大(3)是一种重要的储氢材料，其晶胞结构由Ⅰ、Ⅱ两部分组成，如图2所示。①Ⅰ不是晶胞，从结构角度说明原因。②已知阿伏加德罗常数为，该晶体的密度为。（）(4)氨硼烷（）可由制备，方法如下：已知：ⅰ．元素的电负性：H-2．1、B-2.0；ⅱ．卤化物水解，需先与水分子配位。①不能水解，但能水解。原因是。②在水中的溶解性：THF（）>环戊烷，原因是。此法生成的会继续与THF·BH3反应生成副产物。过程如下：③第2步反应能量（填“吸收”或“放出”）。④可用和DMA（二甲胺）代替THF（）进行氨硼烷的制备，、DMA和THF分别与B原子的结合能力由大到小的顺序为。15．（2024·北京·三模）氟化镁钾是一种具有优良光学性能的材料，其晶胞结构如图。以该晶胞结构为基础，将相似离子取代或部分取代，可合成多种新型材料。(1)①晶体中，每个周围有个距离最近的。②已知晶胞棱长为anm，则该晶胞的密度为（用含a的代数式表示计算结果，，，下同）。③已知与离子半径相近，从原子结构角度解释原因。(2)半径与接近，将部分由取代，可以带来电荷不平衡性和反应活性。从而合成新型催化剂材料。①基态中未成对的电子数为。②某实验室合成新型催化剂材料（是平衡电荷引入的填隙阴离子，不破坏原有晶胞结构）。若要合成厚度为、面积为的催化剂材料，理论上需要掺杂的约为mol。(3)我国科研工作者以晶体结构为框架，依据“体积匹配原则”合成了具有独特电学性能的晶体。其框架中的由取代，位置嵌入有机阳离子，位置沿棱方向嵌入直线型。与的结构简式分别为和。①中心N原子的杂化方式为。②的转动不会影响晶体骨架，这是因为除离子键外，该晶体中微粒间还存在其他相互作用，如邻近的与间还存在，上述相互作用不会随的转动改变。考向4晶体化学式及粒子数确定16．（2024·北京·模拟预测）自然界中，纯粹的典型晶体是不多的，大多数晶体是分子晶体、共价晶体、金属晶体和离子晶体之间的过渡晶体。以下列出了第三周期几种氧化物晶体中离子键的百分数。氧化物MgO离子键百分数62504133提示：离子键的百分数是通过电负性的差值计算出来的，电负性的差值越大，离子键的百分数越大。(1)从原子结构角度解释，为什么一般认为氧化镁属于离子晶体，而二氧化硅属于共价晶体：。(2)硅元素位于元素周期表的区。基态硅原子的价层电子排布式为。(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，已知该晶体中晶胞各边长度分别为apm、apm和cpm，两条底边夹角为120°，距离最近的两个B原子之间距离为。①该物质化学式为；②距离每个B原子最近的Mg原子有个；③该晶体密度为。(4)滴定测定含量。(ⅰ)称取m克硅酸钠样品加热溶解后，配制为250mL待测液。(ⅱ)移取50mL待测液至250mL锥形瓶中，加入10滴甲基红指示剂【HIn(红色)(黄色)】，摇匀后用0.2000mol/LHCl标准溶液滴定至体系为玫瑰红色，消耗盐酸体积为，体系中有沉淀。(ⅲ)加入3.0g氟化钠固体，充分反应。(ⅳ)用0.5000mol/LHCl标准溶液滴定至溶液为玫瑰红色并继续加入至过量，共加入。(ⅴ)用0.5000mol/LNaOH标准溶液滴定至溶液变为亮黄色，消耗NaOH溶液。已知：为强电解质，回答问题：①步骤(ⅲ)中加入NaF后发生化学反应的离子方程式，则加入NaF后的实验现象为。②样品中硅酸钠的纯度为(用质量分数表示)。17．（2024·北京·模拟预测）金属镍及其化合物在合成材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题：(1)基态Ni原子的价电子排布图为。(2)NiO、FeO晶体类型及晶胞与NaCl相同，则NiO晶胞结构中Ni2+的配位数为；又知Ni2+、Fe2+的离子半径分别为69pm、78pm，则NiO熔点FeO(填“>”“<”或“=”)。(3)丁二酮肟常用于检验Ni2+：在稀氨水介质中，丁二酮肟与Ni2＋反应可生成鲜红色沉淀，其结构如图甲所示沉淀中C原子的杂化类型为；元素H、C、N、O、Ni电负性由大到小的顺序为。(4)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构示意图及晶胞参数如图乙所示。该晶体的化学式为；晶体密度为g·cm-3(列出含a、b、NA的计算表达式，NA表示阿伏加德罗常数的值)。18．（2024·北京·模拟预测）氟化镁()晶体广泛应用在光学、冶金、国防、医疗等领域。Ⅰ.氟化镁晶胞是长方体，其结构如下图所示：(1)F原子的价层电子排布式是。(2)晶胞示意图中：a．○表示(填离子符号)；b．离子半径：，结合离子结构示意图解释原因：。(3)已知晶胞体积为，阿伏伽德罗常数的值为，则其晶体密度=(用代数式表示)。Ⅱ.一种由Mg制备的工艺流程如下：已知：i．易溶于甲醇；ii．，，(4)上述流程中，可循环利用的物质是。(5)比较相同条件下化学反应速率的大小：①Mg与；②Mg与。a．小组同学预测化学反应速率：①<②，理由。b．实验表明化学反应速率：①>②，分析其原因可能是。(6)上述流程中转化为可以选择HF或NaF，结合数据判断哪种试剂的转化效果更好：。19．（2023·北京昌平·二模）钙钛矿型材料具有与天然钙钛矿()相同的晶体结构，其化学通式为。通过元素的替换和掺杂，可以调控钙钛矿型材料的催化性能。(1)基态Ti原子的核外价电子排布式为。(2)的晶胞如图a所示，与每个距离最近且相等的的个数为。

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

①有机碱中，N原子的杂化轨道类型是；②与之间是否形成配位键，理由是。(4)晶胞示意图如图c所示，晶胞示意图如图d所示。

①若晶胞参数为anm，则的晶体密度为，(用只含a和的代数式表示)。②的掺杂，可以改变晶格热导率。图e显示模型计算的晶格热导率随温度变化的关系，掺杂晶格热导率比未掺杂的(填“大”、“小”或者“一样”)。

(5)石墨烯()负载并用于光催化去除氨氮的催化原理如图f所示(已知为中性基团)，用化学用语表示阳极发生的反应。

20．（2023·北京顺义·二模）铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)是第四周期第Ⅶ族的元素，其化合物在生产生活中应用广泛。(1)基态Fe的价层电子排布式为。(2)以甲醇为溶剂，Co2+可与色胺酮分子配位结合，形成对DNA具有切割作用的色胺酮钴配合物(合成过程如图所示)。①色胺酮分子中所含元素(H、C、N、O)电负性由大到小的顺序为。②色胺酮分子中N原子的杂化类型为。③X射线衍射分析显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个CH3OH分子，CH3OH是通过作用与色胺酮钴配合物相结合。(3)超导材料在电力、交通、医学等方面有着广泛的应用，某含Ni、Mg和C三种元素的晶体具有超导性，该晶体的晶胞结构如图所示：①距离Mg原子最近的Ni原子有个。②已知该晶胞的边长为anm，阿伏加德罗常数为NA，该晶体的密度为g•cm-3。(1nm=10-9m)考向5晶胞的有关计算21．（2023·北京朝阳·一模）是一种锂