专题03 物质结构与性质（3大题型）（北京专用）2026年高考化学一模分类汇编

专题03 物质结构与性质 3大考点概览 题型01 结构与性质 题型02 推论解释和预测 题型03 物质结构简答题 结构与性质 题型01 1．（2026·北京西城·一模）下列性质的比较，不能用元素周期律解释的是 A．酸性： B．还原性： C．热稳定性： D．电负性： 2．（2026·北京石景山·一模）下列性质的比较，不能用元素周期律解释的是 A．碱性： B．酸性： C．金属性： D．电负性： 3．（2026·北京房山·一模）工业烟气中常含有，用溶液将氧化为，实现烟气中的脱除，下列说法正确的是 A．第一电离能 B．在大气中会形成酸雨 C．O元素位于周期表中第IVA族 D．脱除过程中发生氧化反应 4．（2026·北京延庆·一模）物质的微观结构决定其宏观性质。乙胺是一种无色、有强烈氨味的液体，能与水、乙醇、乙醚等有机溶剂混溶。下列说法不正确的是 A．乙胺的电子式： B．乙胺分子中，乙基中的碳原子和氨基中的氮原子均为杂化 C．乙胺分子中的氨基可与水形成氢键 D．乙胺可与盐酸发生反应，生成 5．（2026·北京延庆·一模）二溴甲烷是无色透明液体，微溶于水，可溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，在工业、医药等领域应用广泛，其结构如下图所示。下列关于二溴甲烷的说法不正确的是 A．分子中不含手性碳原子 B．是非极性分子 C．电负性： D．一定条件下能与溶液发生反应 6．（2026·北京门头沟·一模）铝离子电池一般用离子液体作电解质，某离子液体的结构如图。 下列说法不正确的是 A．电负性： B．该化合物中阴离子的空间结构为正四面体形 C．该化合物中C、N原子的杂化轨道类型不同 D．该离子液体熔点较低，主要是因为阳离子的体积较大，离子键较弱 推论解释和预测 题型02 1．（2026·北京门头沟·一模）依据下列事实进行的推测正确的是 A 电解熔融氯化钠可得到钠 电解熔融氯化铝可得到铝 B 碱性强于 碱性强于 C 金属Zn能与溶液反应，置换出Cu 金属Na能与溶液反应，也能置换出Cu D 的沸点高于 的沸点高于 A．A B．B C．C D．D 2．（2026·北京东城·一模）依据下列事实进行的推测合理的是 选项 事实 推测 A 丙酮（）与加成主要得到 电负性：， B 熔点：金刚石＞晶体硅 熔点： C 镁条能与热水反应而铝条不能 第一电离能： D P、As均为第ⅤA族元素，为中强酸 溶液常温下显碱性 A．A B．B C．C D．D 3．（2026·北京石景山·一模）由结构不能推测出对应性质的是 结构 性质 A 的VSEPR模型为平面三角形 既有氧化性又有还原性 B 钾和钠的原子结构不同 电子跃迁时能量变化不同，钾元素和钠元素的焰色不同 C 丙醛和丙酮分子均含有键 两者均可发生加成反应 D 石墨层中未参与杂化的p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动 石墨具有类似金属的导电性 A．A B．B C．C D．D 4．（2026·北京丰台·一模）下列依据相关数据进行的推断正确的是 数据 推断 A 元素的电负性： 分子极性： B 可用CuS除去 溶液中的 C 短周期元素R的各级电离能(省略单位)：        R元素的最高正化合价为+2价 D 相同温度下：      与反应的速率更快 A．A B．B C．C D．D 5．（2026·北京昌平·一模）下列事实与结论或解释不相符的是 事实 结论或解释 A 相同温度下，浓度均为的溶液和NaClO溶液，NaClO溶液的pH更大 由此可得 B 向装有溶液的试管中滴加溶液，产生白色沉淀，再滴加溶液出现黑色沉淀 由此可得 C 在水中的溶解度小于其在中的溶解度 原因是为极性分子，和为非极性分子 D 气态氟化氢中存在，而气态氯化氢中是HCl分子 原因是电负性F大于Cl，HF分子间可形成氢键 A．A B．B C．C D．D 6．（2026·北京朝阳·一模）下列对事实的解释不正确的是 事实 解释 A 浓硝酸不能溶解金，王水(浓硝酸与浓盐酸按体积比1：3混合)能溶解金生成 浓盐酸能增强浓硝酸的氧化性 B 石墨有类似金属的导电性 石墨中未参与杂化的p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动 C 缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块 晶体具有自范性 D KSCN溶液遇溶液显红色，遇溶液不显红色 溶液中较小 A．A B．B C．C D．D 物质结构解答题 题型03 1．（2026·北京顺义·一模）金属-有机框架材料(MOFs)是由含金属的节点与有机连接体构筑形成的一种材料，具有空间立体网状结构，在气体存储、分离领域具有潜在应用价值。MOF-5是一种典型的金属有机框架材料。 (1)MOF-5的一种制备方法如下。 ①Zn的基态原子价层电子轨道表示式是______。 ②DMF的分子式是______。 ③组成DMF的第二周期元素中，元素的第一电离能最大的是______。 (2)MOF-5晶体的晶胞是立方体结构，结构示意图如下。 ①MOF-5中每个周围与它最近且距离相等的有______个。 ②MOF-5晶体的密度为，和的摩尔质量分别为和，阿伏伽德罗常数为，该晶胞的棱长为______。 (3)研究发现MOFs材料的热稳定性与金属阳离子所带电荷及其尺寸有关。将MOF-5中的替换为，材料的热稳定性显著提升。从微粒间作用的角度解释原因______。 2．（2026·北京石景山·一模）是主要的食盐加碘剂，一种制备的流程如下。 (1)基态O原子价层电子排布式是_______。 (2)比较在和中溶解度的大小并解释原因_______。 (3)的晶胞结构如下图所示，晶胞边长均为。 ①与K原子紧邻的O原子有_______个。 ②已知的摩尔质量是，阿伏加德罗常数为，该晶体的密度为_______。() (4)补全ⅰ中反应的化学方程式：_______。 (5)已知：，某学生测定食用精制盐的碘含量，其步骤为： a．准确称取食盐(所加碘为)，加适量蒸馏水使其完全溶解 b．用稀硫酸酸化所得溶液，加入足量溶液，使与反应完全 c．以淀粉为指示剂，逐滴加入物质的量浓度为的溶液10.0 mL，恰好反应完全 ①判断c中反应恰好完全依据的现象是_______。 ②根据以上实验，所测精制盐的碘含量是_______(以I计，用含的代数式表示)。 3．（2026·北京丰台·一模）纳米磁性液体(简称磁流体)在医药等领域应用广泛。 (1)位于元素周期表中的_______区。 (2)共沉淀法制备：将、的混合物与溶液混合加热制得。 ①制备的离子方程式为_______。 ②的熔融态能导电，熔点为1594℃，而的熔点为306℃，前者熔点高于后者的原因是_______。(已知电负性：Fe 1.8  O 3.5  Cl 3.0) (3)共沉淀法制备出的纳米容易团聚，导致粒径过大，需要对进行表面改性。方法是在弱碱性条件下将与油胺混合形成油胺包覆的，结构如下。 ①与油胺之间形成的化学键为_______。 ②油胺包覆的易溶于环己烷的原因是_______。 (4)的晶胞是立方体结构，结构Ⅰ和Ⅱ交替排布在晶胞的八个小立方体中，如下图所示(后四个小立方体中的结构Ⅰ和Ⅱ省略)。 ①图中A代表_______(填“”或“”)。 ②已知的摩尔质量为，阿伏加德罗常数为，晶体密度为，晶胞边长为_______cm。 4．（2026·北京昌平·一模）电催化分解制氢脱硫是实现清洁高值利用的途径之一。钴（Co）掺杂的硫化镉（CdS）材料是电催化分解的一种催化剂，可由、及等制得。 (1)基态的价层电子排布式为______。 (2)分解制比分解制所需的能量低，从原子结构的角度说明原因：__________。 (3)的熔点（）高于的熔点（），解释原因：____________。 (4)CdS的晶胞是立方体结构，边长为anm，结构示意图如下。 ①与最近且距离相等的阳离子有___个。 ②已知CdS的摩尔质量为，阿伏加德罗常数为，该晶体的密度为___。（） (5)电催化分解制氢脱硫包括直接分解法和间接分解法，原理装置示意图如下。 ①直接分解法通常采用碱性溶液吸收制成NaHS溶液进行电解，电解一段时间后反应会停止，结合电极反应式解释原因：_____________。 ②与直接分解法相比，间接分解法的优势是_____________。 5．（2026·北京东城·一模）过氧化钙可用于污水处理。 Ⅰ.的制备 将与浓氨水、溶液混合，在冰水浴中冷却后即有沉淀析出。分离沉淀，洗涤，干燥，低温脱水，得。 (1)基态氧原子价层电子轨道表示式为________。 (2)制备反应的离子方程式为________。 (3)已知为酸性很弱的二元弱酸，解释制备时浓氨水的作用：________。 (4)通过检验来判断沉淀是否洗涤干净：取最后一次洗涤沉淀的滤出液，________（补全操作和现象），表明沉淀已洗涤干净。 Ⅱ.的结构 (5)的晶体结构示意图如下。 ①用表示阿伏加德罗常数的数值。该晶体的密度为________。 ②的熔点明显高于，分析原因：________。 Ⅲ.处理含苯酚污水 (6)溶于水可产生，将苯酚氧化，在时，最终产物为和。理论上处理含苯酚的污水，至少需消耗________。 6．（2026·北京西城·一模）双极膜是一种新型离子交换复合膜。在直流电场作用下，在中间催化层可解离为和，为电化学反应提供理想的酸碱环境。 (1)水解离需要破坏的作用力类型是___________。 (2)一种双极膜的结构示意图如图所示。 ①将S的基态原子最外层轨道表示式补充完整：___________。 ②C、N、O的第一电离能由大到小的顺序是___________。 ③键角：，原因是___________。 ④中间催化层中弱碱性基团催化解离的过程如下。 ⅰ．___________(补全反应) ⅱ． (3)中间催化层还可选择金属化合物作催化剂，如或含铁化合物。 ①的晶胞如图，形状为长方体，边长分别为a nm、a nm和b nm，的摩尔质量为，阿伏加德罗常数为。该晶体的密度是___________。() ②做催化剂，催化效率高，但因易溶于水而流失。可利用聚乙烯亚胺(PEI)与制备如下图所示的复合结构的高效催化剂。 该催化剂具有高亲水性且不易流失，从结构的角度解释原因：___________。 (4)推测双极膜中间催化层中促进解离的基团或粒子可能具有的性质是___________。 7．（2026·北京房山·一模）NaCl在人类文明的发展中扮演了重要的角色。 I．为理解NaCl溶解过程的能量变化，可设想NaCl固体溶于水的过程分两步实现，示意图如下。 (1)根据各微粒的状态，可判断a_______0(填“>”或“<”)。 (2)_______。 Ⅱ．高压不仅会引发物质的相变，也会导致新类型化学键的形成。NaCl晶体在超高压下和Na或反应，可以形成不同组成、不同结构的晶体，如图两种晶体的晶胞： (3)基态Cl原子价层电子轨道表示式为：_______。 (4)晶胞A中每个Na原子周围与它等距且最近的Na原子有_______个。 (5)晶胞B形状为长方体，棱长分别为，结构如图所示，阿伏加德罗常数为。该晶体密度为_______。 (6)NaCl的熔点小于NaF的熔点，原因是_______。 (7)NaCl晶体在熔融状态下才能导电，而超高压下合成的晶体固态就可以导电，可能的原因是_______。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 15 / 19 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 物质结构与性质 3大考点概览 题型01 结构与性质 题型02 推论解释和预测 题型03 物质结构简答题 结构与性质 题型01 1．（2026·北京西城·一模）下列性质的比较，不能用元素周期律解释的是 A．酸性： B．还原性： C．热稳定性： D．电负性： 【答案】A 【详解】A．元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，不是元素的最高价氧化物对应水化物，该酸性比较不能用元素周期律解释，A符合题意； B．同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，非金属性，非金属性越强对应简单阴离子的还原性越弱，故还原性可用元素周期律解释，B不符合题意； C．同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，非金属性，非金属性越强简单氢化物的热稳定性越强，故热稳定性可用元素周期律解释，C不符合题意； D．同周期元素从左到右电负性逐渐增大，故电负性可用元素周期律解释，D不符合题意； 故答案选A。 2．（2026·北京石景山·一模）下列性质的比较，不能用元素周期律解释的是 A．碱性： B．酸性： C．金属性： D．电负性： 【答案】B 【详解】A．元素金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，由元素周期律可知金属性K＞Mg，故碱性，可以用元素周期律解释，A不符合题意； B．元素周期律中，可通过非金属性比较最高价氧化物对应水化物的酸性，HCl是无氧酸，不是S的最高价氧化物对应水化物，二者酸性比较无法用元素周期律解释，B符合题意； C．同周期主族元素从左到右金属性逐渐减弱，Na、Mg同周期且Na在Mg左侧，故金属性，可以用元素周期律解释，C不符合题意； D．同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大，F、O同周期且F在O右侧，故电负性，可以用元素周期律解释，D不符合题意； 故选B。 3．（2026·北京房山·一模）工业烟气中常含有，用溶液将氧化为，实现烟气中的脱除，下列说法正确的是 A．第一电离能 B．在大气中会形成酸雨 C．O元素位于周期表中第IVA族 D．脱除过程中发生氧化反应 【答案】B 【详解】A．N原子的2p轨道为半充满的稳定结构，第一电离能，A错误； B．在大气中会与氧气、水反应生成硝酸，形成硝酸型酸雨，B正确； C．O原子最外层有6个电子，位于元素周期表第VIA族，C错误； D．脱除过程中NaClO将氧化，自身作为氧化剂得电子，发生还原反应，D错误； 故选B。 4．（2026·北京延庆·一模）物质的微观结构决定其宏观性质。乙胺是一种无色、有强烈氨味的液体，能与水、乙醇、乙醚等有机溶剂混溶。下列说法不正确的是 A．乙胺的电子式： B．乙胺分子中，乙基中的碳原子和氨基中的氮原子均为杂化 C．乙胺分子中的氨基可与水形成氢键 D．乙胺可与盐酸发生反应，生成 【答案】A 【详解】 A．由结构简式可知，乙胺是典型的共价化合物，电子式为：，A错误； B．由结构简式可知，乙胺分子中，乙基中的碳原子形成4个σ键，氨基中的氮原子形成3个σ键，还有1对孤对电子，所以碳原子氮原子的杂化方式均为杂化，B 正确； C．由结构简式可知，乙胺分子中的氨基可与水分子形成分子间氢键，C正确； D．由结构简式可知，乙胺分子中的氨基具有碱性，能与盐酸发生反应生成，D正确； 故选A。 5．（2026·北京延庆·一模）二溴甲烷是无色透明液体，微溶于水，可溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，在工业、医药等领域应用广泛，其结构如下图所示。下列关于二溴甲烷的说法不正确的是 A．分子中不含手性碳原子 B．是非极性分子 C．电负性： D．一定条件下能与溶液发生反应 【答案】B 【详解】A．手性碳原子要求连接4种不同的原子/基团，二溴甲烷的中心碳原子连接2个H、2个Br，不存在4种不同基团，因此不含手性碳原子，A说法正确； B．二溴甲烷为四面体结构，由于Br和H电负性不同，C-Br键、C-H键的极性不能相互抵消，分子正负电荷中心不重合，属于极性分子，不是非极性分子，B说法错误； C．电负性规律：卤族元素Br电负性大于C，C电负性大于H，即，C说法正确； D．二溴甲烷属于卤代烃，一定条件（NaOH水溶液加热）下可以发生水解反应，因此能与NaOH溶液反应，D说法正确； 故选B。 6．（2026·北京门头沟·一模）铝离子电池一般用离子液体作电解质，某离子液体的结构如图。 下列说法不正确的是 A．电负性： B．该化合物中阴离子的空间结构为正四面体形 C．该化合物中C、N原子的杂化轨道类型不同 D．该离子液体熔点较低，主要是因为阳离子的体积较大，离子键较弱 【答案】C 【详解】A．同周期主族元素电负性从左到右逐渐增大，故电负性C<N，中C是-4价，H是+1价，故电负性HC，A正确； B．阴离子为，中心Al原子的价层电子对数为，无孤电子对，因此空间结构为：正四面体形，B正确； C．该化合物中，所有C均为甲基碳，均形成4个σ键、无孤电子对，为杂化；中心N原子形成4个σ键（3个C-N键，1个N-H键），无孤对电子，也为杂化，二者杂化轨道类型相同，C错误； D．对于离子化合物，离子电荷相同时，离子半径越大，离子键越弱。该物质为离子化合物，因阳离子体积较大，离子键较弱，因此熔点较低，符合离子液体的性质，D正确； 故答案选C。 推论解释和预测 题型02 1．（2026·北京门头沟·一模）依据下列事实进行的推测正确的是 A 电解熔融氯化钠可得到钠 电解熔融氯化铝可得到铝 B 碱性强于 碱性强于 C 金属Zn能与溶液反应，置换出Cu 金属Na能与溶液反应，也能置换出Cu D 的沸点高于 的沸点高于 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．氯化铝是共价化合物，熔融状态不导电，无法通过电解熔融氯化铝得到铝，工业上用电解熔融氧化铝制备铝，A错误； B．同主族元素从上到下金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，金属性，故碱性强于，B正确； C．钠性质极活泼，投入硫酸铜溶液时先与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀，不能置换出铜，C错误； D．分子间存在氢键，氢键作用力强于范德华力，故沸点高于，D错误； 故答案选B。 2．（2026·北京东城·一模）依据下列事实进行的推测合理的是 选项 事实 推测 A 丙酮（）与加成主要得到 电负性：， B 熔点：金刚石＞晶体硅 熔点： C 镁条能与热水反应而铝条不能 第一电离能： D P、As均为第ⅤA族元素，为中强酸 溶液常温下显碱性 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．丙酮与加成时，连接在羰基氧上，连接在羰基碳上，说明的电负性小于，的电负性大于，即电负性，，A错误； B．金刚石与晶体硅均为共价晶体，键的键长小于键，键能更大，故熔点金刚石晶体硅；与均为分子晶体，相对分子质量，分子间作用力，故熔点，B错误； C．镁条能与热水反应而铝条不能，说明金属活泼性，但的轨道为全充满稳定结构，第一电离能，C错误； D．、均为第ⅤA族元素，同主族从上到下元素非金属性减弱，最高价含氧酸酸性减弱，为中强酸，则酸性更弱，为强碱弱酸盐，水解使溶液常温下显碱性，D正确； 故选D。 3．（2026·北京石景山·一模）由结构不能推测出对应性质的是 结构 性质 A 的VSEPR模型为平面三角形 既有氧化性又有还原性 B 钾和钠的原子结构不同 电子跃迁时能量变化不同，钾元素和钠元素的焰色不同 C 丙醛和丙酮分子均含有键 两者均可发生加成反应 D 石墨层中未参与杂化的p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动 石墨具有类似金属的导电性 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．中心原子价层电子对数为，含有1个孤电子对，VSEPR 模型为平面三角形，中硫元素处于+4价，处于中间价态，既能升高也能降低，因此既有氧化性又有还原性；这与分子的空间构型没有直接的逻辑推导关系，A符合题意； B．焰色反应的原理是电子在不同能级间跃迁释放能量。因为钾和钠原子的电子层结构不同，电子跃迁时的能量差不同，释放的光波长就不同，从而呈现不同的颜色，故结构可以推测性质，B不符合题意； C．丙醛和丙酮分子均含有π键（不饱和键），π键键能较小，容易断裂。正是因为分子中含有不稳定的π键，丙醛和丙酮才容易发生加成反应，断开键形成新的键，故结构可以推测性质，C不符合题意； D．石墨层中未参与杂化的p轨道形成大键，电子在平面内自由移动，就像金属中的自由电子一样，因此石墨能导电，故结构可以推测性质，D不符合题意； 故选A。 4．（2026·北京丰台·一模）下列依据相关数据进行的推断正确的是 数据 推断 A 元素的电负性： 分子极性： B 可用CuS除去 溶液中的 C 短周期元素R的各级电离能(省略单位)：        R元素的最高正化合价为+2价 D 相同温度下：      与反应的速率更快 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．为正四面体形结构，正负电荷中心重合，属于非极性分子，为三角锥形结构，正负电荷中心不重合，属于极性分子，因此分子极性，A不符合题意； B．说明溶解度远小于，无法发生沉淀转化，不能用除去，B不符合题意； C．的第三电离能远大于第二电离能，说明失去2个电子后达到稳定结构，最外层有2个电子，最高正化合价为+2价，C符合题意； D．平衡常数衡量反应进行的限度，与反应速率无直接关联，仅说明与反应更彻底，不能说明反应速率更快，D不符合题意； 故选C。 5．（2026·北京昌平·一模）下列事实与结论或解释不相符的是 事实 结论或解释 A 相同温度下，浓度均为的溶液和NaClO溶液，NaClO溶液的pH更大 由此可得 B 向装有溶液的试管中滴加溶液，产生白色沉淀，再滴加溶液出现黑色沉淀 由此可得 C 在水中的溶解度小于其在中的溶解度 原因是为极性分子，和为非极性分子 D 气态氟化氢中存在，而气态氯化氢中是HCl分子 原因是电负性F大于Cl，HF分子间可形成氢键 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．相同温度下同浓度的弱酸强碱盐，pH越大说明酸根水解程度越大，对应弱酸的酸性越弱、越小，NaClO溶液pH更大说明HClO酸性弱于，故，事实与结论相符，A不符合题意； B．题中未明确加入的溶液的量，故滴加后溶液中可能仍有过量的，再滴加时，直接与剩余的反应生成CuS黑色沉淀，并不是ZnS沉淀转化为CuS，无法证明，事实与结论不相符，B符合题意； C．根据“相似相溶”原理，非极性溶质易溶于非极性溶剂，和为非极性分子，为极性分子，故在中溶解度更大，事实与解释相符，C不符合题意； D．F的电负性远大于Cl，HF分子间可形成氢键而发生缔合生成，HCl分子间无氢键，不存在二聚体，事实与解释相符，D不符合题意； 故答案选B。 6．（2026·北京朝阳·一模）下列对事实的解释不正确的是 事实 解释 A 浓硝酸不能溶解金，王水(浓硝酸与浓盐酸按体积比1：3混合)能溶解金生成 浓盐酸能增强浓硝酸的氧化性 B 石墨有类似金属的导电性 石墨中未参与杂化的p轨道中的电子可在整个碳原子平面中运动 C 缺角的NaCl晶体在饱和NaCl溶液中慢慢变为完美的立方体块 晶体具有自范性 D KSCN溶液遇溶液显红色，遇溶液不显红色 溶液中较小 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．王水能溶解金是因为浓盐酸提供高浓度，与形成稳定的配离子，降低了的电极电势，使硝酸能够氧化，并非增强浓硝酸的氧化性，A错误； B．石墨中原子采取杂化，未参与杂化的轨道形成离域大键，电子可在整个碳原子平面中运动，因此有类似金属的导电性，B正确； C．晶体具有自范性，能自发呈现规则的多面体外形，因此缺角的晶体在饱和溶液中可慢慢变为完美立方体块，C正确； D．与游离的反应显红色，属于配合物，在内界作为中心离子，电离出的游离浓度极低，因此遇溶液不显红色，D正确； 故答案选A。 物质结构解答题 题型03 1．（2026·北京顺义·一模）金属-有机框架材料(MOFs)是由含金属的节点与有机连接体构筑形成的一种材料，具有空间立体网状结构，在气体存储、分离领域具有潜在应用价值。MOF-5是一种典型的金属有机框架材料。 (1)MOF-5的一种制备方法如下。 ①Zn的基态原子价层电子轨道表示式是______。 ②DMF的分子式是______。 ③组成DMF的第二周期元素中，元素的第一电离能最大的是______。 (2)MOF-5晶体的晶胞是立方体结构，结构示意图如下。 ①MOF-5中每个周围与它最近且距离相等的有______个。 ②MOF-5晶体的密度为，和的摩尔质量分别为和，阿伏伽德罗常数为，该晶胞的棱长为______。 (3)研究发现MOFs材料的热稳定性与金属阳离子所带电荷及其尺寸有关。将MOF-5中的替换为，材料的热稳定性显著提升。从微粒间作用的角度解释原因______。 【答案】(1) N (2) 6 (3)Al3+所带电荷比Zn2+多，离子半径比Zn2+小，与配体之间作用强度更大 【详解】（1） ①Zn是30号元素，基态原子价层电子排布为，价层电子轨道表示式为； ②DMF为N,N-二甲基甲酰胺，结构为，分子式为； ③组成DMF的第二周期元素为C、N、O，同周期第一电离能从左到右整体增大，且N的2p轨道为半满稳定结构，第一电离能N>O>C，故第一电离能最大的是N(氮)。 （2）①每个在x、y、z三个轴的正负方向，各连接1个最近的，故总数为6； ②根据均摊法，位于顶点、棱心、面心和体心，数目为，根据电荷平衡，数目为，设晶胞棱长为，则晶胞体积，晶胞总质量，由密度公式得：。 （3）Al3+所带电荷比Zn2+多，离子半径比Zn2+小，与配体之间的作用强度更大，因此材料热稳定性显著提升。 2．（2026·北京石景山·一模）是主要的食盐加碘剂，一种制备的流程如下。 (1)基态O原子价层电子排布式是_______。 (2)比较在和中溶解度的大小并解释原因_______。 (3)的晶胞结构如下图所示，晶胞边长均为。 ①与K原子紧邻的O原子有_______个。 ②已知的摩尔质量是，阿伏加德罗常数为，该晶体的密度为_______。() (4)补全ⅰ中反应的化学方程式：_______。 (5)已知：，某学生测定食用精制盐的碘含量，其步骤为： a．准确称取食盐(所加碘为)，加适量蒸馏水使其完全溶解 b．用稀硫酸酸化所得溶液，加入足量溶液，使与反应完全 c．以淀粉为指示剂，逐滴加入物质的量浓度为的溶液10.0 mL，恰好反应完全 ①判断c中反应恰好完全依据的现象是_______。 ②根据以上实验，所测精制盐的碘含量是_______(以I计，用含的代数式表示)。 【答案】(1)2s22p4 (2)碘分子、四氯化碳分子均为非极性分子，水为极性分子，根据相似相溶，碘单质在四氯化碳中溶解度大于在水中溶解度 (3) 12 (4) (5) 滴入最后半滴标准溶液，溶液由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不恢复原色 【分析】碘单质和氯酸钾生成，加入氢氧化钾反应生成碘酸钾溶液； 滴定按照检漏、洗涤、润洗、装液、滴定等顺序操作； 【详解】（1）氧为8号元素，基态O原子价层电子排布式是2s22p4； （2）碘分子、四氯化碳分子均为非极性分子，水为极性分子，根据相似相溶，碘单质在四氯化碳中溶解度大于在水中溶解度； （3）①K处于顶点、O处于面心，在与K原子紧邻的O原子有12个。 ②已知的摩尔质量是，根据“均摊法”，晶胞中含个K、个O、1个I，则晶体密度为。 （4）氯化钾、氯气系数分别为5、3，结合氯原子守恒，氯酸钾系数为11，则碘单质系数为6，结合氢原子守恒，水分子的系数为3，反应为：； （5）①淀粉和碘单质相遇溶液变为蓝色，则c中反应恰好完全依据的现象是滴入最后半滴标准溶液，溶液由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不恢复原色。 ②碘酸钾和碘离子反应生成碘单质：，结合反应，存在，则所测精制盐的碘含量是。 3．（2026·北京丰台·一模）纳米磁性液体(简称磁流体)在医药等领域应用广泛。 (1)位于元素周期表中的_______区。 (2)共沉淀法制备：将、的混合物与溶液混合加热制得。 ①制备的离子方程式为_______。 ②的熔融态能导电，熔点为1594℃，而的熔点为306℃，前者熔点高于后者的原因是_______。(已知电负性：Fe 1.8  O 3.5  Cl 3.0) (3)共沉淀法制备出的纳米容易团聚，导致粒径过大，需要对进行表面改性。方法是在弱碱性条件下将与油胺混合形成油胺包覆的，结构如下。 ①与油胺之间形成的化学键为_______。 ②油胺包覆的易溶于环己烷的原因是_______。 (4)的晶胞是立方体结构，结构Ⅰ和Ⅱ交替排布在晶胞的八个小立方体中，如下图所示(后四个小立方体中的结构Ⅰ和Ⅱ省略)。 ①图中A代表_______(填“”或“”)。 ②已知的摩尔质量为，阿伏加德罗常数为，晶体密度为，晶胞边长为_______cm。 【答案】(1)d (2) 熔化时破坏的是离子键，熔化时主要破坏分子间作用力，离子键比分子间作用力更强，因此熔点高于 (3) 配位键 油胺包覆的表面有极性小的长碳链烃基，环己烷为非极性溶剂，依据相似相溶原理，该物质易溶于环己烷 (4) 【详解】（1）Fe是26号元素，核外电子排布为，最后一个电子填充在d轨道，因此位于元素周期表d区； （2）①可看作，反应物中，和加热反应生成和水，离子方程式：； ②晶体类型不同，作用力强度不同：是离子晶体，熔化破坏离子键；是分子晶体，熔化破坏分子间作用力，离子键强度远大于分子间作用力，因此熔点更高； （3）①油胺中的N原子有孤对电子，表面的Fe离子有空轨道，二者形成配位键； ②相似相溶原理：油胺包覆后，外层为极性小的长链烃基，环己烷为非极性溶剂，依据相似相溶原理，该物质易溶于环己烷； （4）①晶胞分为8个小立方体，结构Ⅰ和Ⅱ交替排布在晶胞的八个小立方体中，相当于4个交替堆叠成完整的晶胞，根据图示：位于内部，共计8个，个数个，A位于内部，个数是个，B位于顶点、棱心和内部，个数是，根据的化学式，说明一共是16个，一共是8个，则A为，B代表； ②晶胞中共含8个，晶胞质量，由密度公式，推导得晶胞边长。 4．（2026·北京昌平·一模）电催化分解制氢脱硫是实现清洁高值利用的途径之一。钴（Co）掺杂的硫化镉（CdS）材料是电催化分解的一种催化剂，可由、及等制得。 (1)基态的价层电子排布式为______。 (2)分解制比分解制所需的能量低，从原子结构的角度说明原因：__________。 (3)的熔点（）高于的熔点（），解释原因：____________。 (4)CdS的晶胞是立方体结构，边长为anm，结构示意图如下。 ①与最近且距离相等的阳离子有___个。 ②已知CdS的摩尔质量为，阿伏加德罗常数为，该晶体的密度为___。（） (5)电催化分解制氢脱硫包括直接分解法和间接分解法，原理装置示意图如下。 ①直接分解法通常采用碱性溶液吸收制成NaHS溶液进行电解，电解一段时间后反应会停止，结合电极反应式解释原因：_____________。 ②与直接分解法相比，间接分解法的优势是_____________。 【答案】(1)3d7 (2)O原子的原子半径小于S原子，H-O键的键长小于H-S键，H-O键强于H-S键，断裂共价键需要的能量高 (3)Na2S是离子晶体，H2S是分子晶体，离子晶体的熔点高于分子晶体 (4) 4 (5) 阳极的电极反应式为：HS- -2e-+OH-=S↓+H2O，放电生成的S附着在石墨电极上阻碍了反应的进行 反应生成的S不会附着在石墨电极上阻碍反应的进行，且Fe2+可以循环使用 【详解】（1）钴元素的原子序数为27，基态亚钴离子的价层电子排布式为3d7； （2）共价键的强弱与键长有关，键长越小，共价键越强，同主族元素，从上到下原子半径依次增大，则氧原子的原子半径小于硫原子，H-O键的键长小于H-S键，H-O键强于H-S键，破坏共价键需要的能量高，所以硫化氢分解制氢气需要的能量低于水分解制氢气需要的能量； （3）硫化钠是离子晶体，硫化氢是分子晶体，离子晶体的熔点高于分子晶体，所以硫化钠的熔点高于硫化氢； （4）①由晶胞结构可知，晶胞中镉离子位于硫离子形成的四面体空隙中，则与镉离子距离最近的硫离子个数为4，镉离子的配位数为4，由化学式可知，硫离子的配位数为4，所以与硫离子距离最近的镉离子个数为4； ②由晶胞结构可知，晶胞中位于体内的镉离子个数为4，位于顶点和面心的硫离子个数为：8×+6×=4，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=( a×10-7)3d，解得d=； （5）①由题意可知，阳极上发生的反应为碱性条件下硫氢酸根离子在阳极上失去电子发生氧化反应生成硫和水，电极反应式为：HS- -2e-+OH-=S↓+H2O，放电生成的硫附着在石墨电极上阻碍了反应的进行，所以电解一段时间后反应会停止； ②与直接分解法相比，间接分解法的优势是亚铁离子在阳极上发生氧化反应生成铁离子，铁离子在反应室中与硫化氢反应生成亚铁离子、硫和氢离子，反应生成的硫不能附着在石墨电极上阻碍反应的进行，且反应生成的亚铁离子进入阳极室可以循环使用。 5．（2026·北京东城·一模）过氧化钙可用于污水处理。 Ⅰ.的制备 将与浓氨水、溶液混合，在冰水浴中冷却后即有沉淀析出。分离沉淀，洗涤，干燥，低温脱水，得。 (1)基态氧原子价层电子轨道表示式为________。 (2)制备反应的离子方程式为________。 (3)已知为酸性很弱的二元弱酸，解释制备时浓氨水的作用：________。 (4)通过检验来判断沉淀是否洗涤干净：取最后一次洗涤沉淀的滤出液，________（补全操作和现象），表明沉淀已洗涤干净。 Ⅱ.的结构 (5)的晶体结构示意图如下。 ①用表示阿伏加德罗常数的数值。该晶体的密度为________。 ②的熔点明显高于，分析原因：________。 Ⅲ.处理含苯酚污水 (6)溶于水可产生，将苯酚氧化，在时，最终产物为和。理论上处理含苯酚的污水，至少需消耗________。 【答案】(1) (2) (3)浓氨水中和，使、正向移动，提高，利于生成沉淀 (4)加入硝酸银溶液，无白色沉淀 (5) 是离子晶体，是分子晶体，前者的离子键强于后者的分子间作用力 (6)14 【详解】（1） 氧的核电荷数为 8，价电子排布式为2s22p4，轨道表示式为：(2s轨道全充满，2p轨道遵循洪特规则排布)。 （2）将与浓氨水、溶液混合，在冰水浴中冷却后即有沉淀析出，离子方程式为：。 （3）H2O2是弱酸，在水中会发生微弱电离、，浓氨水中和，使H+浓度降低，平衡、正向移动，提高，利于生成沉淀。 （4）沉淀表面会吸附Cl-（来自反应物CaCl2），检验方法是取最后一次洗涤的滤液，滴加稀硝酸酸化，再滴加硝酸银溶液，查看是否有白色沉淀生成，但是因为反应体系中不涉及碳酸根等杂质离子，仅仅只有氯离子，因此只需要滴加硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，则说明沉淀已洗涤干净。 （5）①由晶胞结构可知，Ca2+位于顶点和面心，个数为，位于棱心与体心，个数为，Ca的摩尔质量为40 g/mol，的摩尔质量为32 g/mol，所以晶胞质量为，晶胞体积V=，密度，②CaO2是离子晶体，微粒间作用力为离子键；H2O2是分子晶体，微粒间作用力为范德华力和氢键。离子键的强度远大于分子间作用力，因此CaO2的熔点明显高于H2O2。 （6）苯酚的分子式为C6H5OH，设C的平均化合价为x，根据化合价代数和为0，，解得，产物为CO2，C 的化合价为+4，则1 mol苯酚中 6 个C的总失电子数为：，根据得失电子守恒，从而得到反应方程式：，CaO2溶于水生成H2O2，反应方程式为：，根据化学方程式与电子守恒有：14CaO2~14H2O2~C6H5OH，所以处理含苯酚的污水，至少需消耗14。 6．（2026·北京西城·一模）双极膜是一种新型离子交换复合膜。在直流电场作用下，在中间催化层可解离为和，为电化学反应提供理想的酸碱环境。 (1)水解离需要破坏的作用力类型是___________。 (2)一种双极膜的结构示意图如图所示。 ①将S的基态原子最外层轨道表示式补充完整：___________。 ②C、N、O的第一电离能由大到小的顺序是___________。 ③键角：，原因是___________。 ④中间催化层中弱碱性基团催化解离的过程如下。 ⅰ．___________(补全反应) ⅱ． (3)中间催化层还可选择金属化合物作催化剂，如或含铁化合物。 ①的晶胞如图，形状为长方体，边长分别为a nm、a nm和b nm，的摩尔质量为，阿伏加德罗常数为。该晶体的密度是___________。() ②做催化剂，催化效率高，但因易溶于水而流失。可利用聚乙烯亚胺(PEI)与制备如下图所示的复合结构的高效催化剂。 该催化剂具有高亲水性且不易流失，从结构的角度解释原因：___________。 (4)推测双极膜中间催化层中促进解离的基团或粒子可能具有的性质是___________。 【答案】(1)极性共价键 (2) 二者N均为杂化，中N上孤电子对数为0，中N上孤电子对数为1；孤电子对排斥力大，故前者键角大 (3) 复合结构的催化剂中含有氨基，与水形成氢键，使之具有亲水性；PEI与形成配位键，不易流失 (4)弱酸性或弱碱性 【详解】（1）解离为和，需要破坏水分子内部的O-H极性共价键。 （2）① S基态最外层电子排布为，根据泡利原理和洪特规则，电子填充为：3s轨道填入2个自旋相反的电子，3p轨道一个轨道填2个电子，剩余两个轨道各填1个电子，最外层电子排布图为； ② 同周期第一电离能整体从左到右递增，但N的2p轨道为半充满稳定结构，第一电离能大于O，因此顺序为； ③二者N均采取杂化，为四面体形，无孤电子对，为三角锥形，有1个孤电子对，杂化相同的情况下，孤电子对越多，对成键电子的排斥力越大，键角越小，因此前者键角更大； ④ 总反应为水的解离，结合第二步反应，可推得第一步反应为结合水的氢离子，释放氢氧根，。 （3）① 该晶胞含2个，晶胞质量为，体积转换单位后为，计算得密度为； ② 从结构可知，氨基是亲水基团，且N原子的孤对电子可以和形成配位键，形成较稳定结构，因此不易流失。 （4）促进水的解离，需要结合水分解产生的或，使解离平衡正向移动，因此基团需要能结合或，即具有较弱的酸性或碱性。 7．（2026·北京房山·一模）NaCl在人类文明的发展中扮演了重要的角色。 I．为理解NaCl溶解过程的能量变化，可设想NaCl固体溶于水的过程分两步实现，示意图如下。 (1)根据各微粒的状态，可判断a_______0(填“>”或“<”)。 (2)_______。 Ⅱ．高压不仅会引发物质的相变，也会导致新类型化学键的形成。NaCl晶体在超高压下和Na或反应，可以形成不同组成、不同结构的晶体，如图两种晶体的晶胞： (3)基态Cl原子价层电子轨道表示式为：_______。 (4)晶胞A中每个Na原子周围与它等距且最近的Na原子有_______个。 (5)晶胞B形状为长方体，棱长分别为，结构如图所示，阿伏加德罗常数为。该晶体密度为_______。 (6)NaCl的熔点小于NaF的熔点，原因是_______。 (7)NaCl晶体在熔融状态下才能导电，而超高压下合成的晶体固态就可以导电，可能的原因是_______。 【答案】(1)> (2)a+b (3) (4)8 (5) (6)NaCl和NaF均为离子晶体，离子所带电荷数相同，Cl-半径大于F-，NaCl晶格能小于NaF，因此NaCl熔点更低 (7)Na3Cl具有金属晶体的特征，存在自由移动电子，导电性增强 【详解】（1）第一步是NaCl固体断裂离子键变为气态Na+和Cl-，断键需要吸收能量，焓变大于0，因此a>0。 （2）根据盖斯定律，总反应焓变等于分步反应焓变之和，。 （3） Cl原子序数为17，基态Cl原子价电子排布为，按照洪特规则和泡利不相容原理，轨道表示式为。 （4） 晶胞A中Na位于顶点和体心，与体心Na等距最近的Na为顶点的Na，共8个。 （5）晶胞B中，Na数目为，Cl数目为，晶胞总质量，晶胞体积，密度。 （6）离子晶体熔点由晶格能决定，电荷相同时，离子半径越小，晶格能越大，熔点越高，NaCl和NaF均为离子晶体，离子所带电荷数相同，Cl-半径大于F-，NaCl晶格能小于NaF，因此NaCl熔点更低。 （7）普通NaCl是离子晶体，固态时离子不能自由移动，只有熔融后电离出自由移动离子才能导电，Na3Cl具有金属晶体的特征，存在自由移动电子，因此固态就能导电。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 15 / 19 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 物质结构与性质 结构与性质 题型01 题号 1 2 3 4 5 6 答案 A B B A B C 推论解释和预测 题型02 题号 1 2 3 4 5 6 答案 B D A C B A 物质结构简答题 题型03 1．(1) N (2) 6 (3)Al3+所带电荷比Zn2+多，离子半径比Zn2+小，与配体之间作用强度更大 2．(1)2s22p4 (2)碘分子、四氯化碳分子均为非极性分子，水为极性分子，根据相似相溶，碘单质在四氯化碳中溶解度大于在水中溶解度 (3) 12 (4) (5) 滴入最后半滴标准溶液，溶液由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不恢复原色 3．(1)d (2) 熔化时破坏的是离子键，熔化时主要破坏分子间作用力，离子键比分子间作用力更强，因此熔点高于 (3) 配位键 油胺包覆的表面有极性小的长碳链烃基，环己烷为非极性溶剂，依据相似相溶原理，该物质易溶于环己烷 (4) 4．(1)3d7 (2)O原子的原子半径小于S原子，H-O键的键长小于H-S键，H-O键强于H-S键，断裂共价键需要的能量高 (3)Na2S是离子晶体，H2S是分子晶体，离子晶体的熔点高于分子晶体 (4) 4 (5) 阳极的电极反应式为：HS- -2e-+OH-=S↓+H2O，放电生成的S附着在石墨电极上阻碍了反应的进行 反应生成的S不会附着在石墨电极上阻碍反应的进行，且Fe2+可以循环使用 5．(1) (2) (3)浓氨水中和，使、正向移动，提高，利于生成沉淀 (4)加入硝酸银溶液，无白色沉淀 (5) 是离子晶体，是分子晶体，前者的离子键强于后者的分子间作用力 (6)14 6．(1)极性共价键 (2) 二者N均为杂化，中N上孤电子对数为0，中N上孤电子对数为1；孤电子对排斥力大，故前者键角大 (3) 复合结构的催化剂中含有氨基，与水形成氢键，使之具有亲水性；PEI与形成配位键，不易流失 (4)弱酸性或弱碱性 7．(1)> (2)a+b (3) (4)8 (5) (6)NaCl和NaF均为离子晶体，离子所带电荷数相同，Cl-半径大于F-，NaCl晶格能小于NaF，因此NaCl熔点更低 (7)Na3Cl具有金属晶体的特征，存在自由移动电子，导电性增强 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $