专题01 物质结构与性质综合题（大题专练，三大类型集训）（山东专用）2026年高考化学终极冲刺讲练测

专题01 物质结构与性质综合题 内容概览 类型一 原子结构与元素性质 类型二 分子结构与分子的性质 类型三 有关晶胞的计算 限时：90分钟 题量：12道 ◆类型一 原子结构与元素性质 1.（2026·山东泰安二模）不同条件下，溶液与氨反应可得不同产物。 ①向溶液中加入氨性缓冲溶液，得到二氨合溴化汞A。 ②向浓度适中的溶液中加入氨水，得到白色沉淀B，B中汞、氨基和的比例为。 ③A、B中N均形成4个化学键，键角均为，A的晶胞如图，B中(Ⅱ)与氨基形成一维链状结构。 （1）在元素周期表中的位置为_______，价电子排布式为_______。 （2）溶液中所含元素电负性由大到小的顺序为_______。 （3）A的晶胞中表示_______，其分数坐标为_______，A晶体的密度为_______。 （4）生成B的化学方程式为_______，B中(Ⅱ)与氨基形成的一维链状结构示意图为_______(氢原子可以不画)。 2.（2026·山东省高三4月调研）Si单质及其化合物应用广泛。回答下列问题： （1）硅单质存在多种形式，如晶体硅、无定形硅等，它们互为______。基态Si原子中，核外电子占据的最高能层符号为______。与Si同周期部分元素基态原子电离能变化规律如下，其中表示第三电离能的是______（填标号）。 A. B. C. （2）甲基咪唑（）中、原子位于同一平面，与反应生成结构如图。Si的价层电子对数为______；N－甲基咪唑分子中N原子价层孤电子对占据______（填标号）。 A.s轨道 B.2p轨道 C.杂化轨道 D.杂化轨道 比较和的熔点高低并说明原因______。 （3）SiC的成键结构与金刚石结构相似，晶体中只存在键。如果以一个Si原子为中心，SiC晶体中Si原子与其最近的C原子的距离为，则与Si原子次邻近的等距原子有______个，其距离为______pm。 3.（2026·山东省实验中学高三第四次诊断）Fe和硒(Se)都是人体必需的微量元素、Mg是常量元素，三者在医药、催化、材料等领域都有广泛应用，回答下列问题： （1）下列状态的Fe原子或离子再失去1个电子时，所需能量由高到低排第二的是______(填标号)。 a． b． c． d． （2）乙烷硒啉(Ethaselen)是一种抗癌新药，其结构简式如下： ①该新药分子中有______种不同化学环境的C原子。 ②键角：______(填“>”、“=”、“<”)。 ③C、N、O第二电离能由大到小的顺序为______。 （3）富马酸亚铁()是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示： ①分子中键与键的数目比为______。 ②离子键成分百分数FeO______FeS(填“>”、“=”、“<”)。 （4）一种硼镁化合物具有超导性能，其晶体结构、晶胞沿z轴的投影图如下所示(晶胞参数为a nm、c nm)，B的配位数为______，晶胞密度为______。 4.（2026·山东省青岛第五十八中学模拟预测）过渡元素锰能形成很多重要的化合物。回答下列问题： （1）三醋酸锰是一种有机反应氧化剂。Mn在元素周期表中的位置为___________。下列表示锰原子处于激发态的有___________(填标号，下同)，其中能量较高的是___________。 a． b． c． d． （2）三醋酸锰是一种配合物，其结构如图所示，所含键和键个数之比为___________。羧酸可表示为A―H，、和酸性随A―H间的电子云密度增大而减弱，其中酸性最弱的是___________。 （3）锰酸锂()可作为锂离子电池的正极材料，通过嵌入或脱嵌实现充放电。 ①锰酸锂可充电电池的总反应为：。从锰酸锂中脱嵌的过程为___________。(填“放电”或“充电”)过程，对应的电极反应式为___________。 ②晶胞可看成由图1中A、B单元按图2方式构成。图1中“”表示，则“”表示的微粒是___________。(填离子符号)。 5. （2026·山东德州检测）金属锆(Zr)被称为原子能时代的第一金属，氮化锆(ZrN)、二氧化锆()等化合物在多个高端制造领域都有着不可替代的作用。回答下列问题： （1）基态Zr原子(原子序数40)的价电子排布式为______；元素位于元素周期表的______区。 （2）Zr可形成配离子，该配离子中心原子参与杂化的轨道来自两个能层，参与杂化的轨道所在能级为_______；核外有_______种运动状态不同的电子。 （3）化合物ZrN可看作“类金刚石结构”，其中Zr原子的配位数为_______；ZrN的熔点高于ZrC，原因是_______。 （4）立方相二氧化锆()晶胞属于萤石型结构，阳离子和阴离子的独立分数坐标分别为：；：。单个紧邻且等距的构成的空间构型为_______。晶胞参数为a pm，摩尔质量为，阿伏加德罗常数为，晶体密度表达式_______。 （5）工业上常用掺杂的固体电解质。某掺杂晶体中，每15个被15个替换，为保持电荷平衡，晶体中会产生氧空位。则该晶体中氧空位占原总数的比例为_______。 ◆类型二 分子结构与分子的性质 6.（2026·山东烟台模拟）硼元素在医药、储氢材料、超导材料等领域具有重要应用。回答下列问题： （1）基态B原子的电子排布式是___________，Be、B均为第二周期的元素，基态原子的第一电离能Be___________B(填“>”“<”或“=”)。 （2）硼酸具有抑菌消炎作用，为一元弱酸，可由乙硼烷水解制得。 ①中B原子的杂化类型为___________，中化学键类型有___________(填标号)。 A．氢键 B．共价键 C．配位键 D．离子键 ②乙硼烷与联氨的相对分子质量相近，但乙硼烷的熔点、沸点分别低于联氨的熔点、沸点，原因是___________。 （3）氨硼烷可作为储氢材料。在一定条件下和发生反应，产生，反应后溶液中的阴离子为，该反应的离子方程式为___________。具有六元环结构，画出其结构图___________。 （4）科学家合成了一种含硼高温超导材料，其立方晶胞结构如图所示，晶胞的边长为apm，设阿伏加德罗常数为，该高温超导材料的化学式为___________，晶胞密度为___________。 7.（2026·山东枣庄二模）2025年化学诺贝尔奖颁给研究金属有机框架的科学家。金属有机框架是一类由金属离子与有机配体通过配位键组装形成的多孔晶体材料，其代表性材料MOF-5晶体由正四面体结构的和有机配体构成，与同一配体相连的两个取向不同，导致内部存在两种大小不同的空隙(和代表与同一配体相连的两个取向不同的；代表配体)。 回答下列问题： （1）Zn元素位于元素周期表中_______区，中O的杂化方式是_______。 （2）MOF-5晶体属于立方晶系，其晶胞由8个结构相似的重复单元构成。 ①测定该晶体空间结构的方法是_______，与距离最近的的个数为_______。 ②已知该晶体密度为，与的相对分子质量分别为和，为阿伏加德罗常数的值，则该晶胞参数为_______nm(用含、和的式子表示)。 （3）MOF-5晶体内部的空腔可以吸附小分子。 ①298K、100kPa下，MOF-5可吸附自身体积数百倍的，MOF-5对吸附过程的_______0(填“>”或“＜”)。 ②为增强MOF-5与之间的吸附作用，可在配体上引入_______(假定MOF-5晶胞形状不变)。 A．　　B．　　C．　　D． ③MOF-5吸附时，会取代与配位，从而破坏晶体结构。分子比更易配位，原因是_______。 8. （2026·山东潍坊模拟）过渡元素Cu、Ag能形成多种配合物。回答下列问题： （1）Ag与Cu同族且相邻，基态Ag原子d轨道电子数为___________，Cu、Ag、Zn第一电离能由大到小的顺序为___________。 （2）(Ⅰ)能和、、等形成配离子，的空间结构为___________，存在共振现象，一种共振式为，比较碳氮键键长：___________(填“>”“<”或“=”)。 （3）铜与反式丁烯二酸根、联吡啶形成的配离子如图：铜的化合价为___________。顺式丁烯二酸的远小于反式丁烯二酸的，主要原因是___________。 （4）某Cu(Ⅱ)配合物可用于有机合成的催化剂，阴离子晶胞结构如图1，阳离子()在晶胞中沿y轴的投影及原子分数坐标如图2，已知晶胞参数，投影、、、对应的位于晶胞棱上。投影、对应的位于晶胞面上。 该配合物阴离子的化学式为___________，、两点的间距为___________pm，晶胞中阴离子周围距离最近的的数目为___________。 ◆类型三 有关晶胞的计算 9.（2026·山东师范大学附属中学高三核心素养评估）过渡金属元素及其化合物应用广泛，请回答下列问题： （1）在元素周期表中Ni位于_______区，基态Ni原子核外电子有_______种空间运动状态。 （2）配合物Fe(CO)5易溶于CCl4，该配合物分子的空间构型为_______。 （3）邻二氮菲(phen，)可用于检验Fe2+，其组成元素电负性由大到小的顺序为_______(用元素符号表示)，实验表明，邻二氮菲检验Fe2+的适宜pH范围是2~9，请解释原因_______。 （4）逐级电离能：I3(Mn)>I3(Fe)，可能的原因是_______。 （5）一种铁基超导化合物的晶胞结构如图。已知晶胞参数为apm、apm、2apm，a=β=γ=90°，化合物的摩尔质量为M g·mol-1，若NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为_______g·cm-3(用代数式表示)。该晶胞中，1号Fe原子的分数坐标为，3号In原子的分数坐标为，则2号S原子的分数坐标为_______。 10.（2026·山东滕州一中二模）高压条件下，研究物质的聚集状态对化学科研具有指导意义。回答下列问题： （1）Xe是第五周期的稀有气体元素，高压下可合成Xe-F化合物。基态F原子核外电子的运动状态有___________种；Xe与F形成的室温下易升华，其固体的晶体类型是___________。 （2）高压条件下形成的氨晶体中，氨分子之间形成的氢键更多。分子的VSEPR模型为___________，N原子的杂化方式为___________；与普通氨晶体相比，该氨晶体熔点___________(填“更高”“更低”或“不变”，下同)，氨分子的热稳定性___________。 （3）NaCl晶体在50GPa～300GPa的高压下和Na或反应，可以形成不同组成、不同结构的晶体。如图给出其中部分晶体结构 结构①中氯原子均位于立方体表面构成正二十面体，结构①对应晶体的化学式为________，1mol结构①中与氯原子距离最近的钠原子有_______mol；由NaCl晶体在50GPa～300GPa的高压下和Na反应所得的晶体可能是上述三种结构中的_______(填标号)。 11.（2026·山东济南二模）鸟粪石通常产于低纬度海岛，主要是海鸟所产生的大量粪便与未被消化的鱼骨等，经过极长期的累积所形成，含有丰富的N、P、Mg等元素，是制作氮、磷肥的良好原料。 回答下列问题： （1）基态P原子核外电子的空间运动状态有___种，下列状态的Mg原子或离子失去一个电子所需能量最高的是___（填标号）。 a．　b．　c．　d． （2）具有无限链状结构的离子M部分结构如图所示，离子M的化学式为_____，中心原子Mg的价层电子对数为_____。 （3）生物体内存在的NADH（），可与某价态钒元素作用为（）和，则钒的化合价____（填“升高”“降低”或“不变”），NADH的熔点低于NADCl（氯化物）的原因是_____________。 （4）某鸟粪石晶体为正交晶系，其晶胞结构如图所示（为了便于观察，省略部分顶点的），晶胞参数分别为a、b、cpm，，密度为。1号填充在围成的____（填“四面体”“八面体”或“立方体”）空隙中，代表阿伏加德罗常数的值，_______（用含a、b、c和的代数式表示）。 12.（2026·山东庆云县第一中学质量综合）Al在生活中应用广泛，8-羟基喹啉()常用作的萃取剂。 （1）8-羟基喹啉中第二周期元素的电负性由大到小的顺序为___________，基态N原子中存在___________种能量不同的电子，1 mol 8-羟基喹啉中含极性键的物质的量为___________mol。 （2）8-羟基喹啉的熔点低于7-羟基喹啉()熔点的原因是___________。 （3）下列物质中，络合能力最强的是___________(填标号，下同)。 A． B． C． （4）8-羟基喹啉与形成电致发光特性的络合物M，下列说法错误的是___________。 A．M中Al的配体数为6 B．M中N原子以杂化轨道上的孤电子对与Al配位 C．为避免沉淀，采用强酸性条件更有利于M形成 （5）在金属Al中加入微小晶粒，可使铝材硬度增大，的六方晶胞结构如图。已知1号Cu原子位于晶胞内部，设为阿伏加德罗常数的值。 ①2号Cu原子位于六方晶胞的___________(填“面上”或“内部”)。 ②该晶体的密度为___________。 4 / 20 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题01 物质结构与性质综合题 参考答案 ◆类型一 原子结构与元素性质 1.（1）第6周期ⅡB族 （2） （3） 或 （4） 2.（1）同素异形体 M B （2）6 BC ，二者固体均为分子晶体，的相对分子质量更大 （3）12 3.（1）d （2）①8 ②＞ ③O＞N＞C （3）①11：3 ＞ （4）6 4.（1）第四周期第ⅦB族 bd d （2）1:7 （3）①充电 ② 5. （1） d （2）4d、5s、5p、 36 （3）4 二者均属于共价晶体，原子半径N小于C，Zr-N键键长更短，键能大，熔点高 （4）(正)四面体 （5） ◆类型二 分子结构与分子的性质 6.（1） > （2）① BC ②联氨分子间能形成氢键 （3） （4） 7.（1）ds （2）① X射线衍射 6 ② （3）①< ②AC ③分子中N原子电负性小于中O原子的电负性，更易提供孤电子对，且分子体积小，配位时空间位阻更小，故更易配位（合理即可） 8. （1）20 Zn>Cu >Ag （2）四面体形 < （3）+2价 顺式丁烯二酸的一级电离产物形成分子内氢键，使第二个难电离 （4） 0.3c pm ◆类型三 有关晶胞的计算 9.（1）d 15 （2）三角双锥形 （3）N>C>H 酸性过强时会结合N，碱性过强时会与生成沉淀，均无法形成检验所需的配合物，因此适宜pH为2~9 （4）的价电子排布为，为半充满稳定结构，更难失去第三个电子；价电子排布为，失去第三个电子后可得到半充满稳定结构，因此 （5） 10.（1）9 分子晶体 （2）四面体形 sp3 更高 不变 （3）NaCl3 4 ②③ 11.（1）9 a （2）() 6 （3）降低 NADH分子之间的作用力小于与之间的作用力（“NADH属于分子晶体，NADCl属于离子晶体”） （4）四面体 12.（1） 3 10 （2）8-羟基喹啉中N与距离近，容易形成分子内氢键，而7-羟基喹啉中N与距离较远，倾向于形成分子间氢键，因此7-羟基喹啉熔点更高 （3）C （4）AC （5）①面上 ② 4 / 20 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题01 物质结构与性质综合题 内容概览 类型一 原子结构与元素性质 类型二 分子结构与分子的性质 类型三 有关晶胞的计算 限时：90分钟 题量：12道 ◆类型一 原子结构与元素性质 1.（2026·山东泰安二模）不同条件下，溶液与氨反应可得不同产物。 ①向溶液中加入氨性缓冲溶液，得到二氨合溴化汞A。 ②向浓度适中的溶液中加入氨水，得到白色沉淀B，B中汞、氨基和的比例为。 ③A、B中N均形成4个化学键，键角均为，A的晶胞如图，B中(Ⅱ)与氨基形成一维链状结构。 （1）在元素周期表中的位置为_______，价电子排布式为_______。 （2）溶液中所含元素电负性由大到小的顺序为_______。 （3）A的晶胞中表示_______，其分数坐标为_______，A晶体的密度为_______。 （4）生成B的化学方程式为_______，B中(Ⅱ)与氨基形成的一维链状结构示意图为_______(氢原子可以不画)。 【答案】（1）第6周期ⅡB族 （2） （3） 或 （4） 【解析】（1）汞元素的原子序数为80，基态原子的价电子排布式为，则元素位于元素周期表第6周期ⅡB族； （2）溴化汞溶液中金属元素的电负性小于非金属元素，则汞元素的电负性最小；非金属元素的非金属性越强，电负性越大，非金属元素的非金属性强弱顺序为O>Br>H，则元素的电负性的大小顺序为：O>Br>H>Hg； （3）由晶胞结构可知，白球位于晶胞的顶点和棱上，个数为：8×+4×=2，小黑球位于体内、个数为2，大黑球的个数为1，由题意可知，A中氮原子形成4个化学键，N−Hg−N键角为180°，则二氨合溴化汞的化学式为Hg(NH3)2Br2，小黑球为氨分子、白球为溴离子、大黑球为汞离子；由晶胞的边长为a pm、高为2a pm可知，与汞原子在一条直线的上、下氨分子的分数坐标为、；设晶体的密度为d g/cm3，由晶胞的质量公式可得：g=( a× 10-10cm)2×(2a× 10-10cm)×dg/cm3，解得d=； （4）由题意可知，B中汞、氨基和溴离子的比例为1：1：1，则B的化学式为HgNH2Br，生成B的反应为溴化汞溶液与氨水反应生成HgNH2Br沉淀、溴化铵和水，反应的化学方程式为：；B中氮原子形成4个化学键，N−Hg−N键角为180°，Hg(Ⅱ)与氨基形成一维链状结构，则一维链状结构示意图为：。 2.（2026·山东省高三4月调研）Si单质及其化合物应用广泛。回答下列问题： （1）硅单质存在多种形式，如晶体硅、无定形硅等，它们互为______。基态Si原子中，核外电子占据的最高能层符号为______。与Si同周期部分元素基态原子电离能变化规律如下，其中表示第三电离能的是______（填标号）。 A. B. C. （2）甲基咪唑（）中、原子位于同一平面，与反应生成结构如图。Si的价层电子对数为______；N－甲基咪唑分子中N原子价层孤电子对占据______（填标号）。 A.s轨道 B.2p轨道 C.杂化轨道 D.杂化轨道 比较和的熔点高低并说明原因______。 （3）SiC的成键结构与金刚石结构相似，晶体中只存在键。如果以一个Si原子为中心，SiC晶体中Si原子与其最近的C原子的距离为，则与Si原子次邻近的等距原子有______个，其距离为______pm。 【答案】（1）同素异形体 M B （2）6 BC ，二者固体均为分子晶体，的相对分子质量更大 （3）12 【解析】（1）由同种元素组成的不同单质，互为同素异形体，因此晶体硅、无定形硅互为同素异形体；基态Si原子的核外电子排布式为，能层由内到外依次为K、L、M，电子占据的最高能层为第3能层，符号为M；第三电离能的定义为基态气态失去1个电子生成所需要的最低能量。第三周期元素（~）的价阳离子电子排布及第三电离能规律：的电子排布（全满稳定结构），失去电子会破坏稳定结构，因此第三电离能出现极大峰值（极难失电子）；后续元素（~）的第三电离能整体呈上升趋势，为半满结构，第三电离能较高，因此表示第三电离能的是B； （2）由结构可知，中心Si原子形成6个键，无孤电子对，价层电子对数为6；N-甲基咪唑分子中含有两种化学环境不同的N原子。与甲基相连的N原子为杂化，其孤电子对为参与形成芳香体系而占据p轨道；环上另一个N原子也为杂化，其孤电子对不参与形成芳香体系，占据杂化轨道；与均为分子晶体，结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔点越高，因此熔点：； （3）的晶体结构与金刚石相似，为面心立方晶胞，、原子交替排列，以1个原子为中心。最近邻的是4个原子，距离为，对应晶胞体对角线的，即（为晶胞边长），解得；次邻近的是与中心原子共面、位于面对角线中点的原子，共个（晶胞12条棱的中点方向）；次邻近的距离为面对角线的，即。 3.（2026·山东省实验中学高三第四次诊断）Fe和硒(Se)都是人体必需的微量元素、Mg是常量元素，三者在医药、催化、材料等领域都有广泛应用，回答下列问题： （1）下列状态的Fe原子或离子再失去1个电子时，所需能量由高到低排第二的是______(填标号)。 a． b． c． d． （2）乙烷硒啉(Ethaselen)是一种抗癌新药，其结构简式如下： ①该新药分子中有______种不同化学环境的C原子。 ②键角：______(填“>”、“=”、“<”)。 ③C、N、O第二电离能由大到小的顺序为______。 （3）富马酸亚铁()是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示： ①分子中键与键的数目比为______。 ②离子键成分百分数FeO______FeS(填“>”、“=”、“<”)。 （4）一种硼镁化合物具有超导性能，其晶体结构、晶胞沿z轴的投影图如下所示(晶胞参数为a nm、c nm)，B的配位数为______，晶胞密度为______。 【答案】（1）d （2）①8 ②＞ ③O＞N＞C （3）①11：3 ＞ （4）6 【解析】（1）铁元素的原子序数为26，基态原子的排布式为、激发态原子的电子排布式为，原子的激发态的能量高于基态，失去1个电子的能量高于基态，则失去1个电子时，a所需能量高于b；基态Fe+的电子排布式为，铁元素的第二电离能大于第一电离能，则失去1个电子时，d所需能量高于a；基态Fe3+的电子排布式为，3d轨道为稳定的半充满结构，较难失去电子，则失去1个电子时，c所需能量高于d，则四种微粒失去1个电子时，所需能量高低顺序为：c＞d＞a＞b，故选d； （2）①由结构简式可知，乙烷硒啉的分子结构对称，分子中含有8种化学环境不同的碳原子； ②三氧化硒分子中硒原子的价层电子对数为：3+(6-2×3) ×=3，孤对电子对数为：(6-2×3) ×=0，分子的空间构型为平面三角形，键角为120°；亚硒酸根离子中硒原子的价层电子对数为：3+(6-2×3+2) ×=4，孤对电子对数为：(6-2×3+2) ×=1，离子的空间构型为三角锥形，键角小于120°，所以三氧化硒分子的键角大于亚硒酸根离子； ③氧原子、氮原子、碳原子失去１个后形成离子的价电子排布式分别为：2s22p3、2s22p2、2s22p1，O+离子的2p轨道为稳定的半充满结构，较难失去电子，且核电荷数越大，对核外电子的吸引力越大，电离能越大，则第二电离能由大到小的顺序为O＞N＞C； （3）①由球棍模型可知，富马酸的结构式为HOOCCH=CHCOOH，分子中的单键为σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，则分子中σ键和π键的数目比为11：3； ②氧元素的电负性大于硫元素，所以氧化亚铁中离子键的百分数强于硫化亚铁； （4）由晶体结构、晶胞沿z轴的投影图可知，化合物的晶胞结构为：，晶胞中位于体内的硼原子与位于顶点的镁原子距离最近，则硼原子的配位数为6；晶胞中位于顶点的镁原子个数为：，位于体内的硼原子个数为2，晶胞的化学式为MgB2，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=( a×10-7××10-7×c×10-7)d，解得d=×1021。 4.（2026·山东省青岛第五十八中学模拟预测）过渡元素锰能形成很多重要的化合物。回答下列问题： （1）三醋酸锰是一种有机反应氧化剂。Mn在元素周期表中的位置为___________。下列表示锰原子处于激发态的有___________(填标号，下同)，其中能量较高的是___________。 a． b． c． d． （2）三醋酸锰是一种配合物，其结构如图所示，所含键和键个数之比为___________。羧酸可表示为A―H，、和酸性随A―H间的电子云密度增大而减弱，其中酸性最弱的是___________。 （3）锰酸锂()可作为锂离子电池的正极材料，通过嵌入或脱嵌实现充放电。 ①锰酸锂可充电电池的总反应为：。从锰酸锂中脱嵌的过程为___________。(填“放电”或“充电”)过程，对应的电极反应式为___________。 ②晶胞可看成由图1中A、B单元按图2方式构成。图1中“”表示，则“”表示的微粒是___________。(填离子符号)。 【答案】（1）第四周期第ⅦB族 bd d （2）1:7 （3）①充电 ② 【解析】（1）Mn为25号元素，Mn在元素周期表中的位置为第四周期第ⅦB族；根据构造原理知，Mn的基态原子核外电子排布为[Ar]3d54s2，当有电子跃迁到更高轨道时处于激发态，故表示锰原子处于激发态的有、，其中能量较高的是； （2）单键均为σ键，双键中含有1个σ键1个π键，三醋酸锰所含键和键个数之比为1:7；电负性F>Cl>H，则吸电子能力F>Cl>H，吸电子能力增强导致羧基中氢更容易被电离出来，导致酸性增强，故其中酸性最弱的是； （3）①锰酸锂可充电电池的总反应为：，由总反应可知，从锰酸锂中脱嵌的反应为，发生氧化反应，反应为充电过程； ②据“均摊法”，晶胞中含个、（4+4）×4=32个，、微粒个数比为1:4，结合化学式可知，“”表示的微粒是。 5. （2026·山东德州检测）金属锆(Zr)被称为原子能时代的第一金属，氮化锆(ZrN)、二氧化锆()等化合物在多个高端制造领域都有着不可替代的作用。回答下列问题： （1）基态Zr原子(原子序数40)的价电子排布式为______；元素位于元素周期表的______区。 （2）Zr可形成配离子，该配离子中心原子参与杂化的轨道来自两个能层，参与杂化的轨道所在能级为_______；核外有_______种运动状态不同的电子。 （3）化合物ZrN可看作“类金刚石结构”，其中Zr原子的配位数为_______；ZrN的熔点高于ZrC，原因是_______。 （4）立方相二氧化锆()晶胞属于萤石型结构，阳离子和阴离子的独立分数坐标分别为：；：。单个紧邻且等距的构成的空间构型为_______。晶胞参数为a pm，摩尔质量为，阿伏加德罗常数为，晶体密度表达式_______。 （5）工业上常用掺杂的固体电解质。某掺杂晶体中，每15个被15个替换，为保持电荷平衡，晶体中会产生氧空位。则该晶体中氧空位占原总数的比例为_______。 【答案】（1） d （2）4d、5s、5p、 36 （3）4 二者均属于共价晶体，原子半径N小于C，Zr-N键键长更短，键能大，熔点高 （4）(正)四面体 （5） 【解析】（1）基态Zr原子（原子序数40）的电子排布式为，价电子排布式为；价电子排布式中最后一个电子填充在d轨道，所以Zr位于元素周期表的d区； （2）Zr的价电子为，失去4个电子后，空轨道包括5s、5p、4d，中心参与杂化的轨道来自两个能层，为形成6配位的八面体结构，需采用杂化，参与杂化的轨道能级为5s、5p、4d；的核外电子数为，每个电子的运动状态均不同，故核外有36种运动状态不同的电子； （3）ZrN为类金刚石结构，金刚石中C原子的配位数为4，故ZrN中Zr原子的配位数为4；ZrN与ZrC均为共价晶体，熔点取决于键能大小，由于原子半径N < C，Zr-N键的键长比Zr-C键短，键能更大，因此ZrN的熔点高于ZrC； （4）萤石型结构中，阴离子的配位数为4，单个紧邻且等距的构成的空间构型为正四面体；晶胞中位于顶点和面心，数目为，位于晶胞内部，数目为8，故晶胞质量，晶胞参数为，体积，故密度表达式为：； （5）每1个替换1个，正电荷减少1，为保持电荷平衡，每2个替换会产生1个氧空位，即减少1个。当15个被15个替换时，正电荷共减少15，需产生个氧空位。根据中与数目比为1：2，原15个对应30个，故氧空位占原总数的比例为。 ◆类型二 分子结构与分子的性质 6.（2026·山东烟台模拟）硼元素在医药、储氢材料、超导材料等领域具有重要应用。回答下列问题： （1）基态B原子的电子排布式是___________，Be、B均为第二周期的元素，基态原子的第一电离能Be___________B(填“>”“<”或“=”)。 （2）硼酸具有抑菌消炎作用，为一元弱酸，可由乙硼烷水解制得。 ①中B原子的杂化类型为___________，中化学键类型有___________(填标号)。 A．氢键 B．共价键 C．配位键 D．离子键 ②乙硼烷与联氨的相对分子质量相近，但乙硼烷的熔点、沸点分别低于联氨的熔点、沸点，原因是___________。 （3）氨硼烷可作为储氢材料。在一定条件下和发生反应，产生，反应后溶液中的阴离子为，该反应的离子方程式为___________。具有六元环结构，画出其结构图___________。 （4）科学家合成了一种含硼高温超导材料，其立方晶胞结构如图所示，晶胞的边长为apm，设阿伏加德罗常数为，该高温超导材料的化学式为___________，晶胞密度为___________。 【答案】（1） > （2）① BC ②联氨分子间能形成氢键 （3） （4） 【解析】（1）B的原子序数是5，基态B原子的电子排布式是，基态Be的电子排布式为，为全满结构，较稳定，基态Be第一电离能大于基态B。 （2）①分中B原子与3个-OH相连，B的价层电子对数为3，故B原子的杂化类型为，中存在共价键、配位键。 ②联氨分子间能形成氢键，而乙硼烷分子间仅存在较弱的范德华力，使乙硼烷的熔点低于联氨分子。 （3）氨硼烷可作为储氢材料。在一定条件下和发生反应，产生，反应后溶液中的阴离子为，该反应的离子方程式为，具有六元环结构，则结构为。 （4）由晶胞图可知，12个B和12个C位于晶胞的面上，8个K位于晶胞的顶点，1个Ca位于晶胞的体心，利用均摊法计算，晶胞中含B和C的个数均为=6，K的个数为=1，Ca的个数为1，故高温超导材料的化学式为，晶胞的边长为a pm，晶胞密度为=。 7.（2026·山东枣庄二模）2025年化学诺贝尔奖颁给研究金属有机框架的科学家。金属有机框架是一类由金属离子与有机配体通过配位键组装形成的多孔晶体材料，其代表性材料MOF-5晶体由正四面体结构的和有机配体构成，与同一配体相连的两个取向不同，导致内部存在两种大小不同的空隙(和代表与同一配体相连的两个取向不同的；代表配体)。 回答下列问题： （1）Zn元素位于元素周期表中_______区，中O的杂化方式是_______。 （2）MOF-5晶体属于立方晶系，其晶胞由8个结构相似的重复单元构成。 ①测定该晶体空间结构的方法是_______，与距离最近的的个数为_______。 ②已知该晶体密度为，与的相对分子质量分别为和，为阿伏加德罗常数的值，则该晶胞参数为_______nm(用含、和的式子表示)。 （3）MOF-5晶体内部的空腔可以吸附小分子。 ①298K、100kPa下，MOF-5可吸附自身体积数百倍的，MOF-5对吸附过程的_______0(填“>”或“＜”)。 ②为增强MOF-5与之间的吸附作用，可在配体上引入_______(假定MOF-5晶胞形状不变)。 A．　　B．　　C．　　D． ③MOF-5吸附时，会取代与配位，从而破坏晶体结构。分子比更易配位，原因是_______。 【答案】（1）ds （2）① X射线衍射 6 ② （3）①< ②AC ③分子中N原子电负性小于中O原子的电负性，更易提供孤电子对，且分子体积小，配位时空间位阻更小，故更易配位（合理即可） 【解析】（1）Zn为30号元素，核外电子排布为，位于元素周期表ds区；为正四面体结构，中心O与4个Zn成键，价层电子对数为4，无孤对电子，故O的杂化方式为杂化。 （2） ①测定晶体空间结构的标准方法是X射线衍射法；由晶胞重复单元结构可知，位于立方体顶点，相邻两个之间连接1个，1个在x、y、z三个坐标轴的正负方向各连1个，故距离最近的个数为。 ②由图可知，1个MOF-5重复单元含，个；晶胞由8个重复单元构成，故晶胞总质量，设晶胞参数为，则晶胞体积为，由得。 （3）①MOF-5吸附过程是自发过程，该过程中熵减小（），由时自发可知，。 ②可与极性基团形成氢键增强吸附，和​都可与形成氢键，、为疏水基团，不能增强吸附，故选AC。 ③配位键的形成需要配体提供孤电子对，​分子中N原子电负性小于中O原子的电负性，更易提供孤电子对，且分子体积远小于有机配体，配位时空间位阻更小，故更易配位（合理即可）。 8. （2026·山东潍坊模拟）过渡元素Cu、Ag能形成多种配合物。回答下列问题： （1）Ag与Cu同族且相邻，基态Ag原子d轨道电子数为___________，Cu、Ag、Zn第一电离能由大到小的顺序为___________。 （2）(Ⅰ)能和、、等形成配离子，的空间结构为___________，存在共振现象，一种共振式为，比较碳氮键键长：___________(填“>”“<”或“=”)。 （3）铜与反式丁烯二酸根、联吡啶形成的配离子如图：铜的化合价为___________。顺式丁烯二酸的远小于反式丁烯二酸的，主要原因是___________。 （4）某Cu(Ⅱ)配合物可用于有机合成的催化剂，阴离子晶胞结构如图1，阳离子()在晶胞中沿y轴的投影及原子分数坐标如图2，已知晶胞参数，投影、、、对应的位于晶胞棱上。投影、对应的位于晶胞面上。 该配合物阴离子的化学式为___________，、两点的间距为___________pm，晶胞中阴离子周围距离最近的的数目为___________。 【答案】（1）20 Zn>Cu >Ag （2）四面体形 < （3）+2价 顺式丁烯二酸的一级电离产物形成分子内氢键，使第二个难电离 （4） 0.3c pm 【解析】（1）Ag位于第五周期ⅠB族，基态电子排布为 [Kr]4d105s1，故d轨道电子数为10+10=20；Zn：[Ar]3d104s2，失去一个4s电子破坏全满结构，电离能较高；Cu：[Ar]3d104s1，失去4s1后达稳定结构，电离能次之；Ag：[Kr]4d105s1，5s电子离核更远、更易失去，电离能最低，故顺序为：Zn > Cu > Ag； （2）与互为等电子体，中心S原子采取sp3杂化，空间构型为四面体形；CN⁻中为三键，SCN⁻共振式中C=N为双键，键级越大，键长越短，故CN-<SCN-； （3）在此类配合物中，Cu的常见稳定化合价为+2价；顺式丁烯二酸失去一个H+后，-COO-与-COOH形成分子内氢键，使第二个H+更难电离，导致Ka2较小；反式结构无此氢键，Ka2较大； （4）观察图1，白球有个，黑球有个，即个数比为1：4，化学式为；观察图2，m，n两点距离为0.65c-0.35c=0.3c pm；结合图1与图2位置，选图1中正面中间的阴离子做参考，周围距离最近的阳离子为a1、a2、a3、a4、b1、b2、m、n，故阴离子周围距离最近的阳离子数目为8个。 ◆类型三 有关晶胞的计算 9.（2026·山东师范大学附属中学高三核心素养评估）过渡金属元素及其化合物应用广泛，请回答下列问题： （1）在元素周期表中Ni位于_______区，基态Ni原子核外电子有_______种空间运动状态。 （2）配合物Fe(CO)5易溶于CCl4，该配合物分子的空间构型为_______。 （3）邻二氮菲(phen，)可用于检验Fe2+，其组成元素电负性由大到小的顺序为_______(用元素符号表示)，实验表明，邻二氮菲检验Fe2+的适宜pH范围是2~9，请解释原因_______。 （4）逐级电离能：I3(Mn)>I3(Fe)，可能的原因是_______。 （5）一种铁基超导化合物的晶胞结构如图。已知晶胞参数为apm、apm、2apm，a=β=γ=90°，化合物的摩尔质量为M g·mol-1，若NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为_______g·cm-3(用代数式表示)。该晶胞中，1号Fe原子的分数坐标为，3号In原子的分数坐标为，则2号S原子的分数坐标为_______。 【答案】（1）d 15 （2）三角双锥形 （3）N>C>H 酸性过强时会结合N，碱性过强时会与生成沉淀，均无法形成检验所需的配合物，因此适宜pH为2~9 （4）的价电子排布为，为半充满稳定结构，更难失去第三个电子；价电子排布为，失去第三个电子后可得到半充满稳定结构，因此 （5） 【解析】（1）Ni原子序数为28，位于第四周期Ⅷ族，元素周期表中ⅢB~Ⅷ族属于d区；基态Ni核外电子排布式为，核外共15个轨道，每个轨道对应一种电子的空间运动状态，因此共15种空间运动状态。 （2）Fe(CO)₅中Fe原子为中心原子，与5个CO配体结合，形成5个σ键，无孤对电子，故其空间构型为三角双锥形。 （3）C、H、N三种元素的电负性顺序为：；酸性过强时会结合N，碱性过强时会与生成沉淀，均无法形成检验所需的配合物，因此适宜pH为2~9。 （4）第三电离能是失去第三个电子需要的能量，电子排布的稳定性决定电离能大小，半充满的结构能量低更稳定，因此出现题中规律。 （5）由图可知，晶胞中Fe原子数为 ；In原子数为 ；S原子数为 8个，均在晶胞内部。则化学式为FeInS2，该晶胞包含4个FeInS2单元，晶胞体积，晶胞质量，因此密度； 分数坐标以晶胞参数为单位，原点为，2号S原子的分数坐标为。 10.（2026·山东滕州一中二模）高压条件下，研究物质的聚集状态对化学科研具有指导意义。回答下列问题： （1）Xe是第五周期的稀有气体元素，高压下可合成Xe-F化合物。基态F原子核外电子的运动状态有___________种；Xe与F形成的室温下易升华，其固体的晶体类型是___________。 （2）高压条件下形成的氨晶体中，氨分子之间形成的氢键更多。分子的VSEPR模型为___________，N原子的杂化方式为___________；与普通氨晶体相比，该氨晶体熔点___________(填“更高”“更低”或“不变”，下同)，氨分子的热稳定性___________。 （3）NaCl晶体在50GPa～300GPa的高压下和Na或反应，可以形成不同组成、不同结构的晶体。如图给出其中部分晶体结构 结构①中氯原子均位于立方体表面构成正二十面体，结构①对应晶体的化学式为________，1mol结构①中与氯原子距离最近的钠原子有_______mol；由NaCl晶体在50GPa～300GPa的高压下和Na反应所得的晶体可能是上述三种结构中的_______(填标号)。 【答案】（1）9 分子晶体 （2）四面体形 sp3 更高 不变 （3）NaCl3 4 ②③ 【分析】核外电子的运动状态数=核外电子数。分子晶体的熔沸点受分子间作用力的影响，一般熔沸点较低。根据所给晶体易升华可判断晶体熔点较低可确定该晶体为分子晶体。价层电子对数=成键电子对+孤电子对，计算出NH3的价层电子对数。根据价层电子对数=杂化轨道数，确定NH3的VSEPR模型和N原子的杂化方式。分子晶体的熔沸点受分子间作用力的影响，高压条件下形成的氨晶体中，氨分子之间形成的氢键更多，分子间作用力更强，熔沸点与普通氨晶体相比更高。利用均摊法计算出三个晶胞的化学式，再根据原子守恒确定由NaCl晶体在50GPa～300GPa的高压下和Na反应所得的晶体结构。 【解析】（1）基态F原子核外9个电子，每个电子的运动状态不同，所以基态F原子核外电子的运动状态有9种； 室温下易升华，沸点较低，其固体的晶体属于分子晶体。 （2）分子中N原子价层电子对数=，所以杂化轨道数为4， VSEPR模型为四面体形，N采取sp3杂化。高压条件下形成的氨晶体中，氨分子之间形成的氢键更多，分子间作用力更强，熔沸点与普通氨晶体相比更高。但氨分子内部的化学键的键能不变，所以热稳定性不变。 （3）结构①中Na原子8个位于晶胞的顶点1个位于体心，Cl原子12个位于面上。所以一个结构①的晶胞中Na: Cl: 所以结构①化学式为NaCl3。结构①中与钠原子位于晶胞的体心，；离钠原子距离距离最近的氯原子为12个，所以结构①中与氯原子距离最近的钠原子为4个。结构②中Na原子4个位于晶胞的棱上2个位于体内，Cl原子8个位于顶点。所以一个结构②的晶胞中Na: Cl: 结构②化学式为Na3Cl。结构③中Na原子4个位于晶胞的棱上2个位于体内，2个位于面心，Cl原子8个位于棱上。所以一个结构③的晶胞中Na: Cl: 结构③化学式为Na2Cl。晶胞①②③对应化学式为NaCl3、Na3Cl、Na2Cl。根据原子守恒可知晶胞①对应晶体是NaCl晶体在50GPa～300GPa的高压下和反应形成晶体。晶胞②③对应的晶体是NaCl晶体在50GPa～300GPa的高压下和Na反应，可以形成的晶体。 11.（2026·山东济南二模）鸟粪石通常产于低纬度海岛，主要是海鸟所产生的大量粪便与未被消化的鱼骨等，经过极长期的累积所形成，含有丰富的N、P、Mg等元素，是制作氮、磷肥的良好原料。 回答下列问题： （1）基态P原子核外电子的空间运动状态有___种，下列状态的Mg原子或离子失去一个电子所需能量最高的是___（填标号）。 a．　b．　c．　d． （2）具有无限链状结构的离子M部分结构如图所示，离子M的化学式为_____，中心原子Mg的价层电子对数为_____。 （3）生物体内存在的NADH（），可与某价态钒元素作用为（）和，则钒的化合价____（填“升高”“降低”或“不变”），NADH的熔点低于NADCl（氯化物）的原因是_____________。 （4）某鸟粪石晶体为正交晶系，其晶胞结构如图所示（为了便于观察，省略部分顶点的），晶胞参数分别为a、b、cpm，，密度为。1号填充在围成的____（填“四面体”“八面体”或“立方体”）空隙中，代表阿伏加德罗常数的值，_______（用含a、b、c和的代数式表示）。 【答案】（1）9 a （2）() 6 （3）降低 NADH分子之间的作用力小于与之间的作用力（“NADH属于分子晶体，NADCl属于离子晶体”） （4）四面体 【解析】（1）磷元素的原子序数为15，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p3，原子核外电子的轨道数为9，则核外电子的空间运动状态9种；镁元素的原子序数为12，基态原子的电子排布式为[Ne]3s2，镁元素的第一电离能小于第二电离能，则Mg+失去一个电子所需能量高于镁原子；激发态的能量高于基态的能量，失去一个电子所需能量低于基态；由电子排布式可知，a、b、c、d分别代表的微粒为：基态Mg+、基态镁原子、激发态Mg+、激发态镁原子，则失去一个电子所需能量最高的是基态Mg+，故选a； （2）由图可知，1个镁原子与1个水分子和5个氯离子相连，其中4个氯离子与2个镁原子相连，则每个镁原子连接的氯离子个数为：4×+1=3，则离子M的化学式为()；由化合价代数和为0可知，镁元素的化合价为+2价；镁元素的原子序数为12，基态镁离子的电子排布式为1s22s22p6，由图可知，每个镁离子形成6个σ键，孤对电子对数为0，所以中心原子镁原子的价层电子对数为6； （3）由结构简式可知，NADH转化为NAD+的反应是失去氢原子的氧化反应，碳元素的化合价升高被氧化，则由氧化还原反应规律可知，NADH与某价态钒元素作用时，钒元素的化合价降低被还原；NADH是分子晶体，NADCl是离子晶体，一般情况下，离子晶体的熔点高于分子晶体，所以NADH的熔点低于NADCl； （4）由晶胞结构可知，位于面心的1号六水合镁离子填充在磷酸根离子围成的四面体空隙中；晶胞中位于顶点和体心的磷酸根离子个数为：8×+1=2，位于面心和体内的铵根离子和六水合镁离子的个数都为：2×+1=2，由晶胞的质量公式可得：=( a×10-10×b×10-10×c×10-10) ρ，解得：NA =。 12.（2026·山东庆云县第一中学质量综合）Al在生活中应用广泛，8-羟基喹啉()常用作的萃取剂。 （1）8-羟基喹啉中第二周期元素的电负性由大到小的顺序为___________，基态N原子中存在___________种能量不同的电子，1 mol 8-羟基喹啉中含极性键的物质的量为___________mol。 （2）8-羟基喹啉的熔点低于7-羟基喹啉()熔点的原因是___________。 （3）下列物质中，络合能力最强的是___________(填标号，下同)。 A． B． C． （4）8-羟基喹啉与形成电致发光特性的络合物M，下列说法错误的是___________。 A．M中Al的配体数为6 B．M中N原子以杂化轨道上的孤电子对与Al配位 C．为避免沉淀，采用强酸性条件更有利于M形成 （5）在金属Al中加入微小晶粒，可使铝材硬度增大，的六方晶胞结构如图。已知1号Cu原子位于晶胞内部，设为阿伏加德罗常数的值。 ①2号Cu原子位于六方晶胞的___________(填“面上”或“内部”)。 ②该晶体的密度为___________。 【答案】（1） 3 10 （2）8-羟基喹啉中N与距离近，容易形成分子内氢键，而7-羟基喹啉中N与距离较远，倾向于形成分子间氢键，因此7-羟基喹啉熔点更高 （3）C （4）AC （5）①面上 ② 【解析】（1）8-羟基喹啉中含有H、C、N、O四种元素，属于第二周期的是C、N、O，电负性由大到小排序为；N基态原子电子排布为，同一能级内的电子能量相同，因此N中存在3种能量不同的电子；8-羟基喹啉中的极性键如图所示：，1 mol 8-羟基喹啉含有10 mol极性键； （2）8-羟基喹啉中N与距离近，容易形成分子内氢键，而7-羟基喹啉中N与距离较远，倾向于形成分子间氢键，因此7-羟基喹啉熔点更高； （3）为吸电子基团，降低了N原子的配位能力；为供电子基团，能增强N原子的配位能力，故C的配位能力最强； （4）A．M中含有3个8-羟基喹啉，配体数为3，A错误； B．中N原子采用杂化，孤电子对在杂化轨道参与配位，其p轨道上的一个电子参与形成共轭大π键，B正确； C．强酸性环境，酚羟基电离受到抑制，同时N容易被质子化，均不利于配位，C错误； （5）①该晶体化学式为，通过均摊法计算得晶胞中Mg有6个，因此晶胞中Cu有12个，由于1号Cu已经在晶胞内部，根据个数逆推，若2号Cu在体内则晶胞内的Cu就有14个，不符合化学式的个数比关系，只有在面上才能恰好存在12个Cu； ②该晶胞内有6个Mg，12个Cu，而六方晶胞底面120°菱形，面积，，因此晶体密度为。 4 / 20 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $