专题08 物质结构与性质综合题（山东专用）2026年高考化学一模分类汇编

专题08 物质结构与性质综合题 1．(1) 四 VIIB 3s23p63d5 (2) O 11∶10 2 (或) 两者均为分子晶体，CH3Mn(CO)5相对分子质量大于HMn(CO)5，范德华力更大，沸点更高 (3) 4 2．(1) 第6周期Ⅷ族 Ti、Ni、Ge、Se (2) C、N 否 D > (3) 6 3．(1) 四 第Ⅷ (2) +2 8 a 2 三氮唑分子间可以形成氢键，吡啶无法形成分子间氢键 (3) 5 4．(1)2 (2) N 、 (3) 正四面体 A 5．(1) 第四周期ⅡB族     (2) N>C>H sp杂化 三联吡啶与乙醇分子间能形成分子间氢键，且两者均为极性分子，根据相似相溶原理，三联吡啶易溶于乙醇 (3) (，，) 八面体或八面体形 6．(1) 氮 N、O C (2)D (3) (4)3 (5) 12 7．(1) (2) 正四面体 (3)由于电负性大，为离子晶体，熔点最高；、、为分子晶体，熔点随相对分子质量依次增大逐渐升高 (4)大于 (5) 8．(1) 3d54s1 3 (2) sp3、sp2 < ①处N原子上有孤电子对，对成键电子的排斥力大，使键角变小；②处孤电子对形成配位键 (3) Co2MnO4 6 9．(1) 15 和分别指失去和上的一个电子所需能量，处于半充满稳定状态，需要的能量较高 (2) Ni 直线形 (3) +3 < D (4) 两或2 10．(1) 第4周期Ⅷ族 B (2) Co3+ 平面三角形 (3) 24 > (4) SmCo5 6 11．(1) 第四周期第ⅦB族 (2) O和H 正四面体 THF能与分子形成分子间氢键；THF和均为极性分子相似相溶，而苯为非极性分子 (3) (或) C 12．(1) 第5周期IIA族 Cu>Ca>Sr (2) 3d8 4 (3) 8 Sr(3-x)CaxCu2O4Cl2(元素顺序写反不扣分) p CuO2 13．(1) 第4周期ⅦB族     (2) 离子液体中存在离子键，作用力强 F 、 变长 (3) 14．(1) C (2) AD (3)B (4) 15．(1) Cr ds N (2) 2 （平面）三角形 AC (3) 1.75 （，，） 答案第1页，共2页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题08 物质结构与性质综合题 1．（2026·山东滨州·一模）锰的化合物具有重要的应用价值。回答下列问题： (1)在元素周期表中，Mn位于第___________周期___________族，基态锰原子M能层的电子排布式为___________。 (2)HMn(CO)5是一种简单羰基配位化合物，在催化反应中有重要应用，结构如图。 ①HMn(CO)5中的非金属元素第一电离能最大的是___________(填元素符号)，分子中σ键与π键数目之比为___________。 ②HMn(CO)5中每个碳原子的价层电子对数为___________，与CO互为等电子体的一种阴离子的化学式为___________。 ③CH3Mn(CO)5可看作HMn(CO)5中的氢原子被甲基取代的产物，但CH3Mn(CO)5沸点更高，原因是___________。 (3)阿拉班达石是一种属于立方晶系的硫锰矿，其晶胞如图。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可表示晶胞中各原子的位置，称为原子分数坐标，如a点原子的分数坐标为，b点原子的分数坐标为。已知a、b原子的距离为d cm，晶体的密度为，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体的摩尔质量为___________(用含d、、NA的代数式表示)。该晶胞中，由Mn2+形成的正八面体空隙的数目为___________。 2．（2026·山东青岛·一模）我国科学家设计合成的环金属化铂(Ⅱ)配合物在抗癌方面有望成为顺铂替代品，克服其耐药性缺点。回答下列问题： (1)基态Pt原子的价电子排布式为，Pt在元素周期表中的位置为_______。与基态Pt原子未成对电子数相同的第四周期元素有_______(填元素符号)。 (2)一种平面形环金属化铂(Ⅱ)配合物阳离子结构如图。 ①该阳离子的配体中，配位原子为_______。 ②该阳离子是否存在顺反异构_______(填“是”或“否”)，Pt的杂化方式为_______(填标号)。 A．sp杂化    B．杂化    C．杂化    D．杂化 ③基态C和基态N的第三电离能_______(填“>”“=”或“<”)。 (3)氯铂酸铵是制备海绵铂的重要中间体，晶胞是立方体结构，边长为a nm，其中一种离子按面心立方堆积形式排列如图，另一种离子填充在所有的四面体空隙中。 图中黑球表示_______(填离子符号)。N-Pt最近距离为_______cm。周围距离最近且相等的本数为_______。 3．（2026·山东淄博·一模）Co及其化合物应用广泛。回答下列问题： (1)在元素周期表中，Co位于第___________周期___________族，基态Co与基态Mn原子中未成对电子数之比为___________。 (2)双核钴配离子结构如图甲所示。已知三氮唑环结构()存在大π键。 ①Co的化合价为___________，1 mol该配离子中通过螯合作用形成的配位键有___________mol。 ②a、b处N原子形成大π键时p轨道能提供1对电子的是___________(填标号)。该配离子中N的杂化方式有___________种。 ③三氮唑()的沸点显著高于吡啶()的主要原因是___________。 (3)钴钐化合物可用作稀土永磁材料，其六方晶胞如图乙所示，A、B点原子的分数坐标分别为，。则___________；截面MNQP单位面积含有的Co原子为___________个。 4．（2026·山东日照·一模）2025年诺贝尔化学奖聚焦金属有机框架的研究，在气体吸附、催化、医疗、环境等领域应用广泛。回答下列问题： (1)第4周期中，与基态Zn原子未成对电子数相同的元素有______种。 (2)2-甲基咪唑的结构简式为，五元环上所有原子共平面。 ①H、C、N三种元素中，电负性最大的为______(填元素符号)。 ②2-甲基咪唑中碳原子的杂化方式为______。 ③已知：氮原子的电子云密度越高，结合质子的能力越强，碱性越强；甲基为推电子基团。判断碱性强弱：咪唑()______2-甲基咪唑(填“”“”或“”)。 (3)金属有机框架材料ZIF-8由与2-甲基咪唑离子组成的配合物，如下左图为其晶体结构，右图为其立方晶胞(省略C、H原子及部分成键结构)，晶胞参数为。 ①与其周围紧邻的氮原子形成的空间构型为______，晶胞俯视投影图中的位置正确的是______(填标号)。 A．    B．    C． ②设阿伏加德罗常数的值为，配合物的摩尔质量为，则晶体密度______(用含、、的代数式表示)。 5．（2026·山东济宁·一模）Zn单质及其化合物应用广泛。回答下列问题： (1)Zn在元素周期表中的位置为___________，同周期元素中，基态原子未成对电子数最多的元素的价层电子轨道表示式___________。 (2)三联吡啶锌叠氮配合物如图所示： ①配合物中主族元素的电负性由大到小的顺序为___________。 ②配体中心原子杂化方式___________，配体三联吡啶易溶于乙醇的原因___________。 (3)ZnF2晶胞结构及其在xy面投影如图所示： (II)的分数坐标___________，II、III两离子之间的距离为___________nm，Zn2+(I)周围的构成的空间结构___________。 6．（2026·山东聊城·一模）氮族元素具有多样的成键能力，能够形成大量不同类型的化合物。回答下列问题：(1)甘氨酸()与硫酸铜在一定条件下可以生成顺式有机铜配合物[]，可用作铜补充剂及配位化学研究。 (1)该配合物中第一电离能最大的元素是___________(填元素名称)，中心离子配位数为4，配位原子为___________(填元素符号)，中心离子的杂化方式为___________(填标号)。 A．      B．dsp       C．       D． (2)非金属卤化物中心原子具有和价层空轨道时可发生亲核水解；中心原子有孤电子对时，孤电子对进攻的可发生亲电水解。下列既能发生亲核水解也能发生亲电水解的是___________(填标号)。 A． B． C． D． (3)南开大学某课题组成功合成了无机二茂铁类似物。环状是芳香性配体，中的大键应表示为___________(分子中的大键可用符号表示，其中m代表形成大键的原子数，n代表形成大键的电子数) (4)超强酸“魔酸”是五氟化锑()和氟磺酸()的混合物，五氟化锑中F—Sb—F键的键角的度数有___________种。 (5)GaAs的立方晶胞结构如图甲所示，将Mn掺杂到GaAs的晶体中得到稀磁性半导体材料如图乙所示。 ①图甲中，与As原子距离最近且相等的As原子有___________个；若表示阿伏加德罗常数的值，最近的两个Ga原子间距离为xnm，则该晶体的密度为___________ 。 ②图乙中，a、b的分数坐标分别为和，则c点As的分数坐标为___________。 7．（2026·山东青岛·一模）钛及其化合物在化学工业中具有重要的应用前景。 (1)基态钛原子价层电子的轨道表示式为______。 (2)硫酸钛是一种可用于制药工业的无机盐，的空间结构为______，其中S原子的杂化方式为______。 (3)四卤化钛的熔点如图所示，熔点呈现该变化趋势的原因为______。 (4)Ti的配合物有多种。中∠H-O-H______(填“大于”“小于”或“等于”)单个H2O中∠H-O-H。 (5)钛白粉是一种常见的染料，它是钛的一种氧化物，其晶胞结构如图a所示(晶胞棱边夹角均为90°)，钛原子位于顶点和体心。晶胞沿z轴方向的投影如图b所示。 ①该氧化物的化学式为______。 ②已知微粒1和2的分数坐标分别为(0，0，0)和(0.31，0.31，0)，则微粒3的分数坐标为______。 ③设为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为______g·cm-3(列出计算式)。 8．（2026·山东潍坊·一模）Co、Mn、Cr的尖晶石氧化物具有优异的热稳定性和吸光性能。回答下列问题： (1)基态Cr原子的价层电子排布式为___________，基态Cr原子中未成对电子数比基态Co原子多___________个。 (2)CoCl2与化合物M()可形成配合物Q()。M中C原子采取的杂化方式为___________；M中①处C-N=C键角___________(填“>”“<”或“=”)Q中②处C-N=C键角，原因是___________。 (3)Co-Mn尖晶石氧化物晶体结构如图所示，晶胞参数，，该晶体的化学式为___________；Co原子的配位数为___________；晶胞中一个O原子的原子分数坐标为，距离该O原子最近的Mn原子的原子分数坐标为___________。 9．（2026·山东菏泽·一模）镍和钴单质及其化合物应用广泛。回答下列问题： (1)基态Co原子核外电子的空间运动状态有_______种。已知的第五电离能：，从原子结构的角度分析的原因_______。 (2)配离子中电负性最小的元素是_______(填元素符号)，的空间结构为_______。 (3)一种具有光催化作用的配合物结构如图，其中Co的化合价为_______；中键角_______图中a处键角(填“>”“＜”或“=”)。已知配体为平面结构，则其中①号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．杂化轨道 (4)是一种具有优异磁性能的稀土永磁材料，其六方晶胞示意图如下，晶胞参数原子的分数坐标分别为。设为阿伏加德罗常数的值。则晶体中与Sm最近且距离相等的Sm有_______个，晶体的密度为_______。 10．（2026·山东烟台·一模）Co及其化合物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题： (1)钴元素在元素周期表中的位置是________；下列状态的钴中，电离最外层一个电子所需能量最大的是________（填标号）。 A．[Ar]3d74s2    B．[Ar]3d74s1    C．[Ar]3d74s14p1    D．[Ar]3d74p1 (2)配合物K3[Co(NO2)6]的中心离子是________，配体的VSEPR模型为________。 (3)通过可制备[Co(NH3)6]Cl3。 ①1 mol [Co(NH3)6]3+中含有________mol σ键。 ②[Co(NH3)6]3+与NH3相比，H-N-H的键角前者________后者（填“>”“<”或“=”）。 (4)SmCok（k>1）是一种稀土永磁材料，其晶体由Sm-Co单层和Co单层两种结构单元层交替排列构成，其结构如图。 已知：Ⅰ.层间距为a pm，Sm-Co单层中Sm与Sm的最短距离为b pm； Ⅱ.核间距：dA-B<dA-C。 ①该物质的化学式为________，A原子周围最近且等距离的Co原子有________个。 ②已知A原子的分数坐标为(1,0,1)，则M原子的分数坐标为________，设NA为阿伏加德罗常数的值，则该材料的密度为________g·cm-3（列计算式）。 11．（2026·山东枣庄·一模）锰基材料凭借其多元特性，在功能材料、催化储氢等领域应用广泛。回答下列问题： (1)Mn在元素周期表中的位置为______，的价电子排布图为______。 (2)[]是锰的重要配合物(THF结构简式为，与形成配位键的原子为______；H、B、C、O元素电负性由大到小的顺序为______；的空间构型为______；THF在水中的溶解度远大于苯，原因是______。 (3)具有优良的离子交换性能和催化活性，其晶胞结构如图1所示： 晶胞的密度______(用含a、b和的代数式表示)；图2是该晶胞沿______方向的投影图(填标号)。 A．x轴    B．y轴    C．z轴 12．（2026·山东东营·一模）1995年我国科学家靳长青首次合成了钙锶铜氧氯高温超导体，回答下列问题： (1)锶(Sr)在元素周期表中的位置为_______，、、第一电离能从大到小的顺序是_______。 (2)由高碘酸根离子形成的铜配离子结构如图： ①其中铜离子价电子排布式为_______。 ②铜配离子中碘氧键的键长有_______种。 (3)氧氯高温超导体由、、、等在一定条件下制得，其四方晶胞如图所示： ①该晶体中分数坐标为(0.5，0.5，0.5)离子的配位数是_______，晶体化学式为_______(设最简式中为x)。 ②晶体中替换部分得到了世界上第一种_______(填“n”或“p”)型高温超导体(n型依靠带负电的电子导电，p型依靠带正电的空穴导电)。 ③铜氧平面层对于超导性是非常必要的，晶体中铜氧平面层的化学式为_______。 13．（2026·山东德州·一模）三元材料镍锰钴酸锂是电动汽车电池常用的正极材料。回答下列问题： (1)Mn在元素周期表中的位置_______，基态的价电子排布图为_______。 (2)锂离子电池常采用离子液体作为电解质。该离子液体的结构如图所示。 ①传统的有机溶剂大多易挥发，而离子液体相对难挥发，原因是_______；上述电解质中电负性最大的元素是_______(填元素符号)。 ②阴离子由制得，、中中心原子B的杂化类型分别为_______，由制时B-F的键长_______。(填“变长”“变短”或“不变”) (3)三元材料镍锰钴酸锂为六方最密堆积，其晶胞结构如图所示，以R表示上述晶胞中的过渡金属离子，该晶体的化学式为_______，晶胞中标注为m、n的两个离子的距离为_______pm。 14．（2026·山东泰安·一模）铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途，按要求回答下列问题： (1)胆矾可写成，其结构示意图如下： ①中的杂化方式为_____。 ②中不存在的作用力是_____（填字母）。 A．离子键    B．极性键    C．非极性键    D．氢键    E.配位键 (2)铜离子可以与8-羟基喹啉螯合，结构如下图。 ①8-羟基喹啉中C、N、O原子半径最小的是_____，第一电离能由大到小的顺序为_____。 ②螯合后形成，配位数为4，则下列说法正确的是_____。 A．螯合过程中有键断裂 B．提供孤对电子 C．配体中的配位原子只有 D．8-羟基喹啉与形成五元环稳定结构 (3)当配合物中心原子含有未成对电子时，该物质具有顺磁性。下列属于顺磁性物质的是_____（填标号）。 A． B． C． D． (4)以、为电极材料，并在表面负载导电材料和量子点，高效催化光分解水，如图所示： 装置中负极的电极反应式_____。 15．（2026·山东济南·一模）2025年诺贝尔化学奖颁给了在“金属有机框架（MOFs）领域”做出奠基性贡献的三位科学家。某种MOFs由、和金属离子自组装形成，具有催化活性，其结构如图所示。回答下列问题： (1)基态Ti、V、Cr、Mn原子中，第二电离能最大的是______；Zn元素属于周期表中的______区元素，其基态原子核外电子占据最高能层的符号是______。 (2)该MOFs中，所带电荷量______，的空间构型为______；该MOFs中存在______（填标号）。 A．配位键    B．金属键    C．键    D．氢键 (3)的四方晶胞如图甲所示。当中脱出部分O原子，形成，结构示意图如图乙所示，则______；原子分数坐标可用于表示晶胞内部各原子的相对位置，根据晶胞“无隙并置”的特性，脱氧后的晶胞中，A的原子分数坐标为，则B的原子分数坐标为______。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题08 物质结构与性质综合题 1．（2026·山东滨州·一模）锰的化合物具有重要的应用价值。回答下列问题： (1)在元素周期表中，Mn位于第___________周期___________族，基态锰原子M能层的电子排布式为___________。 (2)HMn(CO)5是一种简单羰基配位化合物，在催化反应中有重要应用，结构如图。 ①HMn(CO)5中的非金属元素第一电离能最大的是___________(填元素符号)，分子中σ键与π键数目之比为___________。 ②HMn(CO)5中每个碳原子的价层电子对数为___________，与CO互为等电子体的一种阴离子的化学式为___________。 ③CH3Mn(CO)5可看作HMn(CO)5中的氢原子被甲基取代的产物，但CH3Mn(CO)5沸点更高，原因是___________。 (3)阿拉班达石是一种属于立方晶系的硫锰矿，其晶胞如图。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可表示晶胞中各原子的位置，称为原子分数坐标，如a点原子的分数坐标为，b点原子的分数坐标为。已知a、b原子的距离为d cm，晶体的密度为，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体的摩尔质量为___________(用含d、、NA的代数式表示)。该晶胞中，由Mn2+形成的正八面体空隙的数目为___________。 【答案】(1) 四 VIIB 3s23p63d5 (2) O 11∶10 2 (或) 两者均为分子晶体，CH3Mn(CO)5相对分子质量大于HMn(CO)5，范德华力更大，沸点更高 (3) 4 【详解】（1）Mn为25号元素，核外电子排布式为，位于第四周期ⅦB族；M能层为第三电子层，电子排布式为； （2）①中非金属元素为、、，同周期元素第一电离能呈增大趋势，三种元素中O的第一电离能最大；由图中可知，1个分子中含11个σ键，1个中含有2个π 键，1个分子中共有10个π，σ键与π键数目之比为； ②中原子形成1个σ键，含1对孤电子对与配合物的中心原子形成为配位键，价层电子对数为；与互为等电子体的阴离子，原子数为2，价电子数为10，化学式为（或）； ③与均为分子晶体，分子晶体沸点取决于范德华力，相对分子质量越大，范德华力越强，沸点越高；相对分子质量大于，故沸点更高； （3）①由a点、b点，晶胞参数为，则两点距离，解得；晶胞中位于顶点和面上，数目为，位于内部，数目为4，化学式为，摩尔质量为，由密度公式，代入，得； ②该晶胞中位于面心和顶点，构成面心立方堆积，面心立方堆积的正八面体空隙数目为4（体心1个，12条棱的棱心各，）。 2．（2026·山东青岛·一模）我国科学家设计合成的环金属化铂(Ⅱ)配合物在抗癌方面有望成为顺铂替代品，克服其耐药性缺点。回答下列问题： (1)基态Pt原子的价电子排布式为，Pt在元素周期表中的位置为_______。与基态Pt原子未成对电子数相同的第四周期元素有_______(填元素符号)。 (2)一种平面形环金属化铂(Ⅱ)配合物阳离子结构如图。 ①该阳离子的配体中，配位原子为_______。 ②该阳离子是否存在顺反异构_______(填“是”或“否”)，Pt的杂化方式为_______(填标号)。 A．sp杂化    B．杂化    C．杂化    D．杂化 ③基态C和基态N的第三电离能_______(填“>”“=”或“<”)。 (3)氯铂酸铵是制备海绵铂的重要中间体，晶胞是立方体结构，边长为a nm，其中一种离子按面心立方堆积形式排列如图，另一种离子填充在所有的四面体空隙中。 图中黑球表示_______(填离子符号)。N-Pt最近距离为_______cm。周围距离最近且相等的本数为_______。 【答案】(1) 第6周期Ⅷ族 Ti、Ni、Ge、Se (2) C、N 否 D > (3) 6 【详解】（1）由价电子排布式可知，铂元素位于元素周期表第6周期Ⅷ族，核外未成对电子数为2；第四周期元素中有2个未成对电子的原子共有4种，元素符号分别为Ti、Ni、Ge、Se； （2）①由图可知，配离子的中心离子为铂离子，配位原子为碳原子和氮原子； ②由题意可知，配离子中铂离子右侧上下连有相同的原子团，所以配离子不存在顺反异构；由题意可知，配离子的空间构型为平面形环状结构，铂离子形成4个σ键，则铂原子的杂化方式不可能为sp3杂化，应该为dsp2杂化，故选D； ③碳元素的原子序数为6，基态C2+的价电子排布式为2s2，氮元素的原子序数为7，基态N2+的价电子排布式为2s22p1，2p能级的能量高于2s能级，则N2+失去电子的能力强于C2+，所以碳元素的第三电离能大于氮元素； （3） 由化学式可知，氯铂酸铵中铵根离子与六氯合铂离子的个数比为2：1，由题意可知，化合物中一种离子按面心立方堆积形式排列，另一种离子填充在所有的四面体空隙中，则图中黑球为位于顶点和面心的六氯合铂离子，铵根离子位于四面体的体对角线上，晶胞结构为：；由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的六氯合铂离子与位于体对角线处铵根离子的距离最近，则N-Pt最近距离为cm；由晶胞结构可知，铵根离子与周围距离最近且相等的6个铵根离子构成正八面体。 3．（2026·山东淄博·一模）Co及其化合物应用广泛。回答下列问题： (1)在元素周期表中，Co位于第___________周期___________族，基态Co与基态Mn原子中未成对电子数之比为___________。 (2)双核钴配离子结构如图甲所示。已知三氮唑环结构()存在大π键。 ①Co的化合价为___________，1 mol该配离子中通过螯合作用形成的配位键有___________mol。 ②a、b处N原子形成大π键时p轨道能提供1对电子的是___________(填标号)。该配离子中N的杂化方式有___________种。 ③三氮唑()的沸点显著高于吡啶()的主要原因是___________。 (3)钴钐化合物可用作稀土永磁材料，其六方晶胞如图乙所示，A、B点原子的分数坐标分别为，。则___________；截面MNQP单位面积含有的Co原子为___________个。 【答案】(1) 四 第Ⅷ (2) +2 8 a 2 三氮唑分子间可以形成氢键，吡啶无法形成分子间氢键 (3) 5 【详解】（1）Co（钴）原子序数为27，核外电子排布为，位于元素周期表第四周期第Ⅷ族； Mn（锰）核外电子排布为，根据洪特规则，Co的3d轨道有3个未成对电子，Mn的3d轨道有5个未成对电子，故未成对电子数之比为； （2）①Co化合价与螯合配位键数目配离子总电荷为，配体中仅2个硝酸根为价，其余配体均为中性。设Co化合价为，则，解得；该配离子含2个多齿配体，每个配体分别与2个Co共形成4个螯合配位键，因此该配离子中螯合配位键共； ②大π键与杂化方式a处N原子形成3个σ键，价层剩余1对电子填充在p轨道，可提供1对电子参与大π键；b处N原子形成3个σ键(其中一个是配位键)，仅能提供5-2-2=1个电子参与大π键，故填a；配离子中，环上参与大π键的N为杂化，氨基（）中的N为杂化，硝酸根的N原子价层电子对数，N为杂化，共2种杂化方式； ③三氮唑结构中存在键，分子间可以形成氢键，分子间作用力显著增强；吡啶中N原子不直接连H，无法形成分子间氢键，分子间作用力更弱，因此三氮唑沸点显著高于吡啶； （3）①用均摊法计算晶胞原子数：Sm完全位于晶胞内，数目为； Co：；晶胞中间还有2个Co完全属于晶胞，总Co数目为，因此中； ② 截面是平行四边形，面积； 截面上Co数目：4个顶点Co共均摊得，中间2个Co完全属于截面，总Co数目为3，因此单位面积Co原子数。 4．（2026·山东日照·一模）2025年诺贝尔化学奖聚焦金属有机框架的研究，在气体吸附、催化、医疗、环境等领域应用广泛。回答下列问题： (1)第4周期中，与基态Zn原子未成对电子数相同的元素有______种。 (2)2-甲基咪唑的结构简式为，五元环上所有原子共平面。 ①H、C、N三种元素中，电负性最大的为______(填元素符号)。 ②2-甲基咪唑中碳原子的杂化方式为______。 ③已知：氮原子的电子云密度越高，结合质子的能力越强，碱性越强；甲基为推电子基团。判断碱性强弱：咪唑()______2-甲基咪唑(填“”“”或“”)。 (3)金属有机框架材料ZIF-8由与2-甲基咪唑离子组成的配合物，如下左图为其晶体结构，右图为其立方晶胞(省略C、H原子及部分成键结构)，晶胞参数为。 ①与其周围紧邻的氮原子形成的空间构型为______，晶胞俯视投影图中的位置正确的是______(填标号)。 A．    B．    C． ②设阿伏加德罗常数的值为，配合物的摩尔质量为，则晶体密度______(用含、、的代数式表示)。 【答案】(1)2 (2) N 、 (3) 正四面体 A 【详解】（1）基态Zn原子的价电子排布图为：，未成对电子数为0，则在第4周期中，价电子中未成对电子数也为0的原子有Ca：和Kr：共2种。 （2）①元素的非金属性越强，电负性越大，在H、C、N三种元素中，非金属性，所以电负性最大的为N； ②2-甲基咪唑中五元环上所有原子共平面，五元环上的碳原子形成3个键，无孤电子对，则该五元环上碳原子的杂化方式为：；同时还连接了一个结构，可形成4个键，则该碳原子的杂化方式为：； ③因为甲基为推电子基，2- 甲基咪唑中甲基的推电子作用使氮原子的电子云密度升高，结合质子的能力增强，碱性增强，故碱性有：咪唑2-甲基咪唑。 （3）①由晶胞结构可知，与其周围紧邻的N原子形成的空间构型为：正四面体；根据晶胞结构可知每个面都有4个形成一个正方形，则从晶胞俯视投影中该正方形会在棱上产生3个点，则符合该投影的为：A； ②根据晶胞图，1个晶胞中有数为：，则晶胞的化学式为：的；晶胞参数为 ，则晶体密度。 5．（2026·山东济宁·一模）Zn单质及其化合物应用广泛。回答下列问题： (1)Zn在元素周期表中的位置为___________，同周期元素中，基态原子未成对电子数最多的元素的价层电子轨道表示式___________。 (2)三联吡啶锌叠氮配合物如图所示： ①配合物中主族元素的电负性由大到小的顺序为___________。 ②配体中心原子杂化方式___________，配体三联吡啶易溶于乙醇的原因___________。 (3)ZnF2晶胞结构及其在xy面投影如图所示： (II)的分数坐标___________，II、III两离子之间的距离为___________nm，Zn2+(I)周围的构成的空间结构___________。 【答案】(1) 第四周期ⅡB族     (2) N>C>H sp杂化 三联吡啶与乙醇分子间能形成分子间氢键，且两者均为极性分子，根据相似相溶原理，三联吡啶易溶于乙醇 (3) (，，) 八面体或八面体形 【详解】（1） 锌元素的原子序数为30，位于元素周期表第四周期ⅡB族；第四周期元素中基态原子未成对电子数最多的是原子序数为24的铬元素，未成对电子数为6，价层电子轨道表示式为： ； （2）①由结构简式可知，配合物中的主族元素为氢元素、碳元素、氮元素，元素的非金属性越强，电负性越大，三种元素的非金属性强弱顺序为：N>C>H，则电负性由大到小的顺序为：N>C>H； ②配体N离子和二氧化碳的原子个数都为3、价电子数目都为16，互为等电子体，等电子体的中心原子的杂化方式相同；二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为：2+(4-2×2) ×=2，原子的杂化方式为sp杂化，则N离子中中心原子杂化方式为sp杂化；三联吡啶与乙醇都是极性分子，且两者能形成分子间氢键，所以由相似相溶原理可知，三联吡啶易溶于乙醇； （3） 由晶胞结构和晶胞在xy面投影图可知，(II)在xy面投影图上的位置为，其分数坐标为(，，)；II、III两离子之间的距离为面对角线的，由晶胞的参数为a nm可知，两离子之间的距离为 nm；由投影图可知，一个锌离子周围距离最近的氟离子个数为4，则氟离子构成的空间结构为八面体或八面体形。 6．（2026·山东聊城·一模）氮族元素具有多样的成键能力，能够形成大量不同类型的化合物。回答下列问题：(1)甘氨酸()与硫酸铜在一定条件下可以生成顺式有机铜配合物[]，可用作铜补充剂及配位化学研究。 (1)该配合物中第一电离能最大的元素是___________(填元素名称)，中心离子配位数为4，配位原子为___________(填元素符号)，中心离子的杂化方式为___________(填标号)。 A．      B．dsp       C．       D． (2)非金属卤化物中心原子具有和价层空轨道时可发生亲核水解；中心原子有孤电子对时，孤电子对进攻的可发生亲电水解。下列既能发生亲核水解也能发生亲电水解的是___________(填标号)。 A． B． C． D． (3)南开大学某课题组成功合成了无机二茂铁类似物。环状是芳香性配体，中的大键应表示为___________(分子中的大键可用符号表示，其中m代表形成大键的原子数，n代表形成大键的电子数) (4)超强酸“魔酸”是五氟化锑()和氟磺酸()的混合物，五氟化锑中F—Sb—F键的键角的度数有___________种。 (5)GaAs的立方晶胞结构如图甲所示，将Mn掺杂到GaAs的晶体中得到稀磁性半导体材料如图乙所示。 ①图甲中，与As原子距离最近且相等的As原子有___________个；若表示阿伏加德罗常数的值，最近的两个Ga原子间距离为xnm，则该晶体的密度为___________ 。 ②图乙中，a、b的分数坐标分别为和，则c点As的分数坐标为___________。 【答案】(1) 氮 N、O C (2)D (3) (4)3 (5) 12 【详解】（1）配合物中含、、、、，同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，且的轨道为半充满稳定结构，第一电离能：，第一电离能最大的为氮。甘氨酸中的原子和的原子均有孤电子对，可与配位，故配位原子为、。配位数为4，形成平面正方形结构，杂化方式为，故选C。 （2）A．无孤电子对，无价层空轨道，均不能发生，A不符合题意； B．有价层空轨道（亲核水解），但无孤电子对（不能亲电水解），B不符合题意； C．有孤电子对（亲电水解），但无空轨道（不能亲核水解），C不符合题意； D．有价层空轨道（亲核水解），且有孤电子对（亲电水解），D符合题意； （3）为平面四元环，4个原子均参与成键。每个原子提供1个未参与键的电子，加上整体所带2个负电荷，共个电子。因此形成4中心6电子大键，表示为。 （4）为三角双锥构型，位于锥心，位于锥顶和底面。锥顶与底面4个之间一种键角、底面相邻2个之间一种键角、底面相对2个之间一种键角，因此共3种不同键角。 （5）①由晶胞结构可知，与As原子距离最近且相等的As原子有12个（同层4个、上下层各4个）。最近的两个Ga原子间距为，即面对角线的一半为，故晶胞边长。由均摊法计算得晶胞中含4个，摩尔质量，则密度。 ②a为，b为，c点As原子位于晶胞内部，分数坐标为。 7．（2026·山东青岛·一模）钛及其化合物在化学工业中具有重要的应用前景。 (1)基态钛原子价层电子的轨道表示式为______。 (2)硫酸钛是一种可用于制药工业的无机盐，的空间结构为______，其中S原子的杂化方式为______。 (3)四卤化钛的熔点如图所示，熔点呈现该变化趋势的原因为______。 (4)Ti的配合物有多种。中∠H-O-H______(填“大于”“小于”或“等于”)单个H2O中∠H-O-H。 (5)钛白粉是一种常见的染料，它是钛的一种氧化物，其晶胞结构如图a所示(晶胞棱边夹角均为90°)，钛原子位于顶点和体心。晶胞沿z轴方向的投影如图b所示。 ①该氧化物的化学式为______。 ②已知微粒1和2的分数坐标分别为(0，0，0)和(0.31，0.31，0)，则微粒3的分数坐标为______。 ③设为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为______g·cm-3(列出计算式)。 【答案】(1) (2) 正四面体 (3)由于电负性大，为离子晶体，熔点最高；、、为分子晶体，熔点随相对分子质量依次增大逐渐升高 (4)大于 (5) 【详解】（1） 钛为22号元素，其价层电子排布式为3d24s2，故价层电子轨道排布式为； （2）的中心原子价层电子对数为，故S的杂化方式为杂化；的空间结构为正四面体； （3）由图可知，、、的熔点较低，为分子晶体，熔点随相对分子质量依次增大逐渐升高，的熔点反常升高是由于电负性大，为离子晶体。 （4）中的氧原子含有孤电子对， 中O原子与形成配位键，而孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对间的斥力，故中的更大； （5）①由晶胞图可知，Ti位于晶胞顶点和体心，故Ti的数目为，根据晶胞结构示意图及投影图，晶胞中含有4个氧原子，均在晶胞内部，故O的数目为4，故氧化物的化学式为； ②结合微粒2和微粒3的对称性以及微粒1和2的坐标可知，微粒3的坐标为； ③。 8．（2026·山东潍坊·一模）Co、Mn、Cr的尖晶石氧化物具有优异的热稳定性和吸光性能。回答下列问题： (1)基态Cr原子的价层电子排布式为___________，基态Cr原子中未成对电子数比基态Co原子多___________个。 (2)CoCl2与化合物M()可形成配合物Q()。M中C原子采取的杂化方式为___________；M中①处C-N=C键角___________(填“>”“<”或“=”)Q中②处C-N=C键角，原因是___________。 (3)Co-Mn尖晶石氧化物晶体结构如图所示，晶胞参数，，该晶体的化学式为___________；Co原子的配位数为___________；晶胞中一个O原子的原子分数坐标为，距离该O原子最近的Mn原子的原子分数坐标为___________。 【答案】(1) 3d54s1 3 (2) sp3、sp2 < ①处N原子上有孤电子对，对成键电子的排斥力大，使键角变小；②处孤电子对形成配位键 (3) Co2MnO4 6 【详解】（1）基态Cr原子的原子序数为24，核外电子排布式为，因此价层电子排布式为； 基态Cr原子中，3d轨道有5个未成对电子，4s轨道有1个未成对电子，共6个未成对电子，基态Co原子的原子序数为27，核外电子排布式为，3d轨道有3个未成对电子，基态Cr原子中未成对电子数比基态Co原子多3个。 （2）M中存在两种C原子：苯环和双键上的C原子采取杂化；甲基上的饱和C原子采取杂化； ①处N原子上有孤电子对，对成键电子的排斥力大，使键角变小；②处孤电子对形成配位键，所以①处键角小于②处键角。 （3）根据A和B中，位于顶点的Mn原子有8个，位于体内的Mn原子有1个，根据均摊法可得Mn原子共有2个；位于体内的Co有4个，则Co原子有4个；8个O位于体内，则O原子有8个，平均一个A和B有4个Co，2个Mn，8个O，化简可得其化学式为Co2MnO4； Co原子的配位数即与Co原子相邻且相近的O原子有6个(上下左右前后)； 晶胞中一个O原子的原子分数坐标为，可知这个O原子在图中所示位置：，其晶胞的坐标原点在图中所示位置：，距离该O原子最近的Mn原子的位置在图中所示：，其Mn原子的坐标为。 9．（2026·山东菏泽·一模）镍和钴单质及其化合物应用广泛。回答下列问题： (1)基态Co原子核外电子的空间运动状态有_______种。已知的第五电离能：，从原子结构的角度分析的原因_______。 (2)配离子中电负性最小的元素是_______(填元素符号)，的空间结构为_______。 (3)一种具有光催化作用的配合物结构如图，其中Co的化合价为_______；中键角_______图中a处键角(填“>”“＜”或“=”)。已知配体为平面结构，则其中①号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．杂化轨道 (4)是一种具有优异磁性能的稀土永磁材料，其六方晶胞示意图如下，晶胞参数原子的分数坐标分别为。设为阿伏加德罗常数的值。则晶体中与Sm最近且距离相等的Sm有_______个，晶体的密度为_______。 【答案】(1) 15 和分别指失去和上的一个电子所需能量，处于半充满稳定状态，需要的能量较高 (2) Ni 直线形 (3) +3 < D (4) 两或2 【详解】（1）基态核电荷数为27，电子排布式为，轨道电子总数：1+1+3+1+3+5+1=15，每个轨道对应一种电子的空间运动状态，故空间运动状态共15种。第五电离能是失去第五个电子的能量，电子排布为（半充满稳定结构），更难失电子；电子排布为，失一个电子后得到半充满稳定结构，更容易失电子，因此； （2） 含元素，为金属元素，电负性最小。与互为等电子体，中心的价层电子对数为2，无孤电子对，空间结构为直线形。 （3） 整个化合物为电中性，外界为个（带1个负电荷），配离子带1个正电荷；配体中为-2价，其余配体均为中性，设化合价为，，得。中心有对孤对电子，价电子对数为4，处形成4个键、无孤对电子，孤对电子对成键对的斥力大于成键对之间的斥力，因此中键角小于处键角。配体为平面结构，五元环为共轭平面，①号为杂化，孤电子对占据杂化轨道，未参与杂化的轨道一个电子参与形成大π键，故选D。 （4）黑球个数为，为，白球为，晶胞内1个，的坐标为，上下相邻晶胞的距离为（比同层更近），距离相等，共2个。晶胞中含1个、5个，晶胞体积，总质量，密度。 10．（2026·山东烟台·一模）Co及其化合物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题： (1)钴元素在元素周期表中的位置是________；下列状态的钴中，电离最外层一个电子所需能量最大的是________（填标号）。 A．[Ar]3d74s2    B．[Ar]3d74s1    C．[Ar]3d74s14p1    D．[Ar]3d74p1 (2)配合物K3[Co(NO2)6]的中心离子是________，配体的VSEPR模型为________。 (3)通过可制备[Co(NH3)6]Cl3。 ①1 mol [Co(NH3)6]3+中含有________mol σ键。 ②[Co(NH3)6]3+与NH3相比，H-N-H的键角前者________后者（填“>”“<”或“=”）。 (4)SmCok（k>1）是一种稀土永磁材料，其晶体由Sm-Co单层和Co单层两种结构单元层交替排列构成，其结构如图。 已知：Ⅰ.层间距为a pm，Sm-Co单层中Sm与Sm的最短距离为b pm； Ⅱ.核间距：dA-B<dA-C。 ①该物质的化学式为________，A原子周围最近且等距离的Co原子有________个。 ②已知A原子的分数坐标为(1,0,1)，则M原子的分数坐标为________，设NA为阿伏加德罗常数的值，则该材料的密度为________g·cm-3（列计算式）。 【答案】(1) 第4周期Ⅷ族 B (2) Co3+ 平面三角形 (3) 24 > (4) SmCo5 6 【详解】（1） Co原子序数为27，位于元素周期表第四周期第Ⅷ族。 电离能规律：同一元素，阳离子电离最外层电子所需能量大于中性原子；同一价态，基态能量低于激发态，电离最外层电子需要的能量更大。 A是基态Co原子，电离对应第一电离能，能量最小； B是基态，电离对应第二电离能，能量大于A； C是激发态Co原子，能量高于基态，电离能小于A； D是激发态，能量高于基态，电离能小于B； 因此所需能量最大的是B。 （2）配合物中，配离子整体带3个负电荷，每个带1个负电荷，因此中心离子为。 配体中中心N的价层电子对数，因此VSEPR模型为平面三角形。 （3）① 中，每个含3个 键，6个共个键；与6个形成6个配位键，总键为。 ② 游离中N原子有一对孤对电子，形成配位键后，孤对电子转化为成键电子对，对键的排斥力减小，因此键角更大，填。 （4）① 利用均摊法求晶胞中的微粒数目：Sm原子数为，Co 原子数为，该晶体的化学式为；根据，A（Sm）周围最近的Co分布在上下两个Co层，每层3个，共6个（注意顶点A的角度不是90°）； ② A的分数坐标为，说明晶胞坐标范围，M位于底面，在z轴的坐标分数为0，根据单层投影图可知，M位于晶胞面对角线的处。如图：，因此M的分数坐标为。 晶胞质量；底面为边长的菱形（夹角），底面积，晶胞高度为，因此体积，密度。 11．（2026·山东枣庄·一模）锰基材料凭借其多元特性，在功能材料、催化储氢等领域应用广泛。回答下列问题： (1)Mn在元素周期表中的位置为______，的价电子排布图为______。 (2)[]是锰的重要配合物(THF结构简式为，与形成配位键的原子为______；H、B、C、O元素电负性由大到小的顺序为______；的空间构型为______；THF在水中的溶解度远大于苯，原因是______。 (3)具有优良的离子交换性能和催化活性，其晶胞结构如图1所示： 晶胞的密度______(用含a、b和的代数式表示)；图2是该晶胞沿______方向的投影图(填标号)。 A．x轴    B．y轴    C．z轴 【答案】(1) 第四周期第ⅦB族 (2) O和H 正四面体 THF能与分子形成分子间氢键；THF和均为极性分子相似相溶，而苯为非极性分子 (3) (或) C 【详解】（1） 的原子序数为25，核外电子排布式为，位于第四周期第ⅦB族；原子失去轨道的2个电子形成，价电子排布式为，根据洪特规则，价电子排布图为； （2）在配合物中，中的离子、结构简式中的原子含有孤电子对，O、H原子可作为配体与形成配位键；元素的非金属性越强，电负性越大，非金属性，的电负性小于，故电负性由大到小的顺序为；中原子的价层电子对数为，无孤电子对，根据价层电子对互斥理论，空间构型为正四面体；分子中含有原子，能与分子形成分子间氢键，且和均为极性分子，根据相似相溶原理，在水中溶解度较大，而为非极性分子，难溶于水； （3）由晶胞结构可知，原子位于顶点与内部，个数为，原子位于晶胞内部和面上，个数为，故晶胞为，摩尔质量为；密度或；图2中原子呈现顶点与面心的投影特征，原子位于投影中心，与沿轴方向的晶胞投影特征完全一致，C符合题意。 12．（2026·山东东营·一模）1995年我国科学家靳长青首次合成了钙锶铜氧氯高温超导体，回答下列问题： (1)锶(Sr)在元素周期表中的位置为_______，、、第一电离能从大到小的顺序是_______。 (2)由高碘酸根离子形成的铜配离子结构如图： ①其中铜离子价电子排布式为_______。 ②铜配离子中碘氧键的键长有_______种。 (3)氧氯高温超导体由、、、等在一定条件下制得，其四方晶胞如图所示： ①该晶体中分数坐标为(0.5，0.5，0.5)离子的配位数是_______，晶体化学式为_______(设最简式中为x)。 ②晶体中替换部分得到了世界上第一种_______(填“n”或“p”)型高温超导体(n型依靠带负电的电子导电，p型依靠带正电的空穴导电)。 ③铜氧平面层对于超导性是非常必要的，晶体中铜氧平面层的化学式为_______。 【答案】(1) 第5周期IIA族 Cu>Ca>Sr (2) 3d8 4 (3) 8 Sr(3-x)CaxCu2O4Cl2(元素顺序写反不扣分) p CuO2 【详解】（1）Sr是38号元素，为第ⅡA族元素，位于元素周期表第五周期第ⅡA族；同主族碱土金属第一电离能从上到下递减，故，过渡金属Cu的金属性小于Ca，第一电离能大于Ca，因此第一电离能顺序为。 （2）① 根据配离子电荷计算：每个基团电荷为（4个羟基失H或由高碘酸失去4个质子形成），两个共，配离子总电荷为，因此Cu为价；Cu原子价电子排布为，失去3个电子后，价电子排布为。 ② 碘氧键分为双键（）和单键（），其中单键分为三种：①普通的、②形成配位键的，由于形成配位键，电子云密度降低，重叠程度降低，键长被拉长、③键，所以一共4种键长； （3）① 分数坐标对应晶胞体心的阳离子，周围等距的异号阴离子共8个（1个面上2个，4个竖直的面一共8个），因此配位数为8； 均摊法计算晶胞中原子：黑球（）：，共个，共个，根据化合价代数和为0，共8个，离子个数比3：2：2：4，简式中为x，因此晶体化学式为。 ② 带2个负电荷，替换1个（带1个负电荷）后，阴离子总负电荷增加，为保持电中性，阳离子中产生带正电的空穴，因此是p型超导体。 ③ 铜氧平面层中，1个Cu结合4个O，每个O被2个Cu共用，因此，化学式为。 13．（2026·山东德州·一模）三元材料镍锰钴酸锂是电动汽车电池常用的正极材料。回答下列问题： (1)Mn在元素周期表中的位置_______，基态的价电子排布图为_______。 (2)锂离子电池常采用离子液体作为电解质。该离子液体的结构如图所示。 ①传统的有机溶剂大多易挥发，而离子液体相对难挥发，原因是_______；上述电解质中电负性最大的元素是_______(填元素符号)。 ②阴离子由制得，、中中心原子B的杂化类型分别为_______，由制时B-F的键长_______。(填“变长”“变短”或“不变”) (3)三元材料镍锰钴酸锂为六方最密堆积，其晶胞结构如图所示，以R表示上述晶胞中的过渡金属离子，该晶体的化学式为_______，晶胞中标注为m、n的两个离子的距离为_______pm。 【答案】(1) 第4周期ⅦB族     (2) 离子液体中存在离子键，作用力强 F 、 变长 (3) 【详解】（1） Mn的原子序数为25，价电子排布式为，在元素周期表中的位置为第4周期ⅦB族；基态的价电子排布式为，价电子排布图为 。 （2）①由离子液体的结构可知，离子液体由阴阳离子构成，存在离子键，作用力强，不易挥发；元素非金属性越强，电负性越大，因此电解质中电负性最大的元素是F。 ②的中心原子B的价层电子对数为=3，杂化类型为， 的中心原子B的价层电子对数为，杂化类型为；由制时，B的杂化类型由变为，轨道之间的夹角变小，B-F的键长变长。 （3） 由晶胞图可知，根据均摊法计算晶胞中含有Li的个数为，过渡元素R的个数为，O原子的个数为，故晶体的化学式为；如图可知，b点和n点之间的距离为，h点和b点之间的距离为 pm，由直角三角形边长关系知，m点和n点之间的距离为 pm= pm。 14．（2026·山东泰安·一模）铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途，按要求回答下列问题： (1)胆矾可写成，其结构示意图如下： ①中的杂化方式为_____。 ②中不存在的作用力是_____（填字母）。 A．离子键    B．极性键    C．非极性键    D．氢键    E.配位键 (2)铜离子可以与8-羟基喹啉螯合，结构如下图。 ①8-羟基喹啉中C、N、O原子半径最小的是_____，第一电离能由大到小的顺序为_____。 ②螯合后形成，配位数为4，则下列说法正确的是_____。 A．螯合过程中有键断裂 B．提供孤对电子 C．配体中的配位原子只有 D．8-羟基喹啉与形成五元环稳定结构 (3)当配合物中心原子含有未成对电子时，该物质具有顺磁性。下列属于顺磁性物质的是_____（填标号）。 A． B． C． D． (4)以、为电极材料，并在表面负载导电材料和量子点，高效催化光分解水，如图所示： 装置中负极的电极反应式_____。 【答案】(1) C (2) AD (3)B (4) 【详解】（1）① 中心S原子价层电子对数为，无孤电子对，因此S为杂化。 ② 该物质中配离子与之间存在离子键，与水分子间形成配位键，水分子的、硫酸根的都是极性共价键，结构中还存在氢键；不存在同种原子形成的非极性键，因此选C。 （2）① C、N、O同周期，同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，因此原子半径最小的是O；同周期第一电离能整体呈增大趋势，N的2p能级为半满稳定结构，第一电离能大于相邻的O，因此第一电离能顺序为。 ② A：螯合时羟基脱去H原子与Cu成键，断裂键，A正确； B：作为中心离子，提供空轨道，配体提供孤对电子，B错误； C：配位数为4，每个配体提供N、O两个配位原子，因此配位原子有N和O，C错误； D：螯合后N、两个C、O、Cu形成稳定五元环，D正确； 因此选AD。 （3）顺磁性要求中心原子含有未成对电子： A：中心电子排布为，全充满无未成对电子，不符合； B：中心电子排布为，有1个未成对电子，符合； C、D：中心均为，电子排布为，无未成对电子，不符合； 因此选B。 （4）由图中电子流向可知，Pt为电子流出的负极，负极发生水的氧化反应生成氧气，电极反应为。 15．（2026·山东济南·一模）2025年诺贝尔化学奖颁给了在“金属有机框架（MOFs）领域”做出奠基性贡献的三位科学家。某种MOFs由、和金属离子自组装形成，具有催化活性，其结构如图所示。回答下列问题： (1)基态Ti、V、Cr、Mn原子中，第二电离能最大的是______；Zn元素属于周期表中的______区元素，其基态原子核外电子占据最高能层的符号是______。 (2)该MOFs中，所带电荷量______，的空间构型为______；该MOFs中存在______（填标号）。 A．配位键    B．金属键    C．键    D．氢键 (3)的四方晶胞如图甲所示。当中脱出部分O原子，形成，结构示意图如图乙所示，则______；原子分数坐标可用于表示晶胞内部各原子的相对位置，根据晶胞“无隙并置”的特性，脱氧后的晶胞中，A的原子分数坐标为，则B的原子分数坐标为______。 【答案】(1) Cr ds N (2) 2 （平面）三角形 AC (3) 1.75 （，，） 【详解】（1）Cr失去1个电子后，价层电子排布式为3d5，处于半充满稳定状态，失去第二个电子需要破坏该稳定结构，所以其第二电离能显著高于Ti、V、Mn； Zn的价层电子排布式为3d104s2，符合(n-1)d10ns1-2的特征，故Zn为ds区元素； Zn的核外电子所处最外层为第4层，对应能层符号为N； （2）由结构图可知，该MOF结构图中存在3个Zn2+、1个Mn+、6个HCOO-和1个O2-，为保持电中性，则有n=2； HCOO-的中心原子C的价层电子分别形成C-H键、C=O键中的σ键、C-O键（该键中O带1个负电荷），价层电子对数为3，没有孤电子对，故HCOO-中C采取sp2杂化，空间构型为平面三角形； MOFs中金属阳离子提供空轨道，氧离子和HCOO-提供孤电子对，故结构中存在配位键，离子型晶体中不存在金属键，HCOO-中存在C=O双键，双键中含有π键，氢键为H原子与电负性较大的原子之间的特殊相互作用，在该晶体中不存在，故答案选AC； （3）图甲中，V原子有8个在顶点，1个在内部，1个晶胞内共有个V原子，O原子有4个在面上，2个在内部，1个晶胞内共有个O原子，V与O的个数比为1:2；由图甲到图乙脱去面上的1个O原子，1个晶胞中少了个O原子，故1个晶胞中剩余个O原子，所以形成的VOm结构中，V与O的个数比为2:3.5=1:1.75，所以m=1.75； 脱去O原子后，需要上下两个图乙所示的晶胞才能构成1个重复单元，因此B原子位于x方向的中心、y方向的中心、z方向下半部分的中心，故分数坐标为。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $