题型01 物质结构与性质综合题（期末真题汇编，上海专用）高二化学下学期

**基本信息** 汇编上海南汇中学、建平中学、七宝中学高二下期末试题，聚焦物质结构与性质核心内容，以Cr、Co、Zn配合物及晶体为载体，融合基础概念与综合应用。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |物质结构与性质综合题|3大题|配合物配位数（如[Cr(NH₃)₆]³⁺）、晶胞计算（CoCl₂晶体密度）、元素周期律（Co价电子轨道表示式）|情境真实（不锈钢成分、药物辅料），梯度分明（基础填空→晶胞分析→性质比较），契合高考对物质结构综合应用的考查趋势|

题型01 物质结构与性质综合题 1．(2025·高二下·上海南汇中学·期末)过渡金属元素铬(Cr)是不锈钢的重要成分，在工农业生产和国防建设中有着广泛应用。 （1）三价铬离子能形成多种配位化合物。 ①中提供孤电子对形成配位键的原子或离子是___________，中心离子配位数为___________。 ②取两份含有该离子的溶液(溶液中其他微粒均不参与以下反应)，一份加入硝酸银溶液，___________(选填“产生”或“不产生”)沉淀，另一份加入强碱处理，___________(选填“释放”或“不释放”)氨气。 （2）的配体分子中价层电子对的空间结构是___________。请解释键角大于的键角的原因___________。 （3）在金属材料中添加颗粒，可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。具有体心四方结构，如图所示。处于顶角位置的是___________。 2．(2025·高二下·上海市建平中学·期末)[Co(NH3)6]Cl2(六氨合钴(III)氯化物)是一种在化学、材料科学和医学领域具有多种应用的经典配合物。 （1）钴(Co)在元素周期表的位置是__________。 （2）钴(Co)位于元素周期表的 区(单选)。 A．s B．p C．d D．f （3）钴(Co)基态原子价电子轨道表示式为_________。 （4）钴(Co)未成对电子数为 。(单选) A．2 B．3 C．4 D．5 （5）NH3分子中N的价层电子对数为 。(单选) A．2 B．3 C．4 D．5 （6）配合物 的内界为_______。 （7）[Co(NH₃)6]Cl2晶体的晶胞如上图所示，图中C位于晶体内而非面上，已知该立方晶胞的边长为a nm，阿伏加德罗常数为 的摩尔质量为232 gmol-1， 1mol晶胞中含有 物质的量为_______mol，该晶体的密度为_____(用含a、NA的代数式表示，1 nm=10⁻⁷cm)。 （8）已知三氯化钴CoCl3、三氯化铝AlCl3和三氯化硼BCl3的熔点如下表所示。利用晶体结构和化学键有关知识，解释三氯化钴、三氯化铝和三氯化硼的熔点存在差异的原因___________。(已知CoCl3熔融状态下可导电) 物质 三氯化钴 三氯化铝(AlCl3) 三氯化硼 熔点/K 1000 468 170 (9)CH4分子是否可以作为配位体_____。(单选) A．是    B．否 (10)作出以上判断的依据是__________(从结构角度解释)。 (11)请对配位原子N、O、F电负性进行由大到小排序_____。(单选) A．N>O>F B．O>N>F C．F>N>O D．F>O>N (12)P、S、Cl第一电离能由大到小排序_____。(单选) A．P>S> Cl B．Cl>S>P C．Cl>P>S D．S>P> Cl 3．(2025·高二下·上海市七宝中学·期末)一水合甘氨酸锌一种配合物，微溶于水主要用作药物辅料，是锌营养强化剂，其结构简式如图所示： （1）Zn在元素周期表中的位置______。 （2）基态N原子的价电子有______种不同能量的电子。 A．2 B．3 C．5 D．7 （3）图中的配位数为______。 A．2 B．3 C．4 D．5 （4）甘氨酸中碳原子采取的杂化方式为______。（不定项） A．sp    B．    C． （5）甘氨酸中第2周期的元素按第一电离能从小到大的顺序为______。 A． B． C． D． （6）甘氨酸在水中的溶解度较大，其原因是______。 是的另一种配合物，IMI的结构为 （7）中含有______个键。 A． B． C． D． 以ZnO为原料，提取锌的过程中涉及反应。 （8）关于说法正确的是______。（不定项） A．是配体 B．提供孤电子对 C．提供空轨道 D．其中大于中的 (9)一种ZnO的立方晶胞结构如图所示，晶胞边长为anm，已知为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度______。（用含、的代数式表示，） (10)填充在由构成的______空隙中。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 题型01 物质结构与性质综合题 1．(2025·高二下·上海南汇中学·期末)过渡金属元素铬(Cr)是不锈钢的重要成分，在工农业生产和国防建设中有着广泛应用。 （1）三价铬离子能形成多种配位化合物。 ①中提供孤电子对形成配位键的原子或离子是___________，中心离子配位数为___________。 ②取两份含有该离子的溶液(溶液中其他微粒均不参与以下反应)，一份加入硝酸银溶液，___________(选填“产生”或“不产生”)沉淀，另一份加入强碱处理，___________(选填“释放”或“不释放”)氨气。 （2）的配体分子中价层电子对的空间结构是___________。请解释键角大于的键角的原因___________。 （3）在金属材料中添加颗粒，可以增强材料的耐腐蚀性、硬度和机械性能。具有体心四方结构，如图所示。处于顶角位置的是___________。 【答案】（1）N、O、Cl- 6 不产生 不释放 （2）四面体结构 NH3中N含有一个孤电子对，H2O中O含有两个孤电子对，H2O中的孤电子对对成键电子对的排斥作用较大，使键角变小 （3）Al 【解析】（1）①配位化合物中，Cr3+提供空轨道，配体为NH3、H2O和Cl-，提供孤电子对形成配位键的原子或离子是N、O、Cl-；中心离子的配位数为3+2+1=6； ②取两份含有该离子的溶液(溶液中其他微粒均不参与以下反应)，一份加入硝酸银溶液，中Cl-在内界，不会电离在溶液中，故不产生沉淀，另一份加入强碱处理，NH3通过孤电子对与中心金属离子配位形成稳定的配合物，不与强碱反应，不释放氨气； （2）的配体分子中形成配合物后，氮原子的杂化方式为sp3，孤电子对数为0，中价层电子对的空间结构为四面体结构；NH3和H2O的中心原子N和O都是sp3杂化，O有两个孤电子对，N有一个孤电子对，孤电子对间的排斥力比成键电子对间的排斥力大，且孤电子对数越多，斥力越大，所以H2O的键角比NH3的键角小； （3）AlCr2晶胞中，黑球个数为=2，红球个数为=4，个数比为1:2，根据化学式AlCr2可知，则处于顶角位置的是Al原子(白球)。 2．(2025·高二下·上海市建平中学·期末)[Co(NH3)6]Cl2(六氨合钴(III)氯化物)是一种在化学、材料科学和医学领域具有多种应用的经典配合物。 （1）钴(Co)在元素周期表的位置是__________。 （2）钴(Co)位于元素周期表的 区(单选)。 A．s B．p C．d D．f （3）钴(Co)基态原子价电子轨道表示式为_________。 （4）钴(Co)未成对电子数为 。(单选) A．2 B．3 C．4 D．5 （5）NH3分子中N的价层电子对数为 。(单选) A．2 B．3 C．4 D．5 （6）配合物 的内界为_______。 （7）[Co(NH₃)6]Cl2晶体的晶胞如上图所示，图中C位于晶体内而非面上，已知该立方晶胞的边长为a nm，阿伏加德罗常数为 的摩尔质量为232 gmol-1， 1mol晶胞中含有 物质的量为_______mol，该晶体的密度为_____(用含a、NA的代数式表示，1 nm=10⁻⁷cm)。 （8）已知三氯化钴CoCl3、三氯化铝AlCl3和三氯化硼BCl3的熔点如下表所示。利用晶体结构和化学键有关知识，解释三氯化钴、三氯化铝和三氯化硼的熔点存在差异的原因___________。(已知CoCl3熔融状态下可导电) 物质 三氯化钴 三氯化铝(AlCl3) 三氯化硼 熔点/K 1000 468 170 (9)CH4分子是否可以作为配位体_____。(单选) A．是    B．否 (10)作出以上判断的依据是__________(从结构角度解释)。 (11)请对配位原子N、O、F电负性进行由大到小排序_____。(单选) A．N>O>F B．O>N>F C．F>N>O D．F>O>N (12)P、S、Cl第一电离能由大到小排序_____。(单选) A．P>S> Cl B．Cl>S>P C．Cl>P>S D．S>P> Cl 【答案】（1）第四周期Ⅷ族 （2）C （3） （4）B （5）C （6） （7）4 （8）CoCl3是离子晶体，三氯化铝AlCl3和三氯化硼BCl3都是分子晶体，所以CoCl3的熔点最高。AlCl3常以二聚体（Al2Cl6）的形式存在，相对分子质量比BCl3大很多，所以三氯化铝的熔点比三氯化硼的熔点高很多 (9)B (10)CH4分子中C、H原子均不含孤电子对 (11)D (12)C 【解析】（1）钴(Co)是27号元素，在元素周期表的位置是第四周期Ⅷ族； （2）钴(Co)是Ⅷ族元素，位于元素周期表的d区，选C。 （3） 钴(Co)是27号元素，价电子排布式为3d74s2，基态原子价电子轨道表示式为； （4） 基态Co原子价电子轨道表示式为，钴(Co)未成对电子数为3，选B； （5）NH3分子中N的价层电子对数为，选C。 （6）配合物 的内界为。 （7）根据均摊原则，晶胞中的数目为，Cl-数目为8，1mol晶胞中含有 物质的量为4mol，该晶体的密度为。 （8）CoCl3是离子晶体，三氯化铝AlCl3和三氯化硼BCl3都是分子晶体，所以CoCl3的熔点最高。AlCl3常以二聚体（Al2Cl6）的形式存在，相对分子质量比BCl3大很多，所以三氯化铝的熔点比三氯化硼的熔点高很多； （9）CH4分子中C、H原子均不含孤电子对，所以不可以作为配位体，选B； （10）CH4分子中C、H原子均不含孤电子对，所以不可以作为配位体。 （11）同周期元素从左到右电负性依次增大， N、O、F电负性进行由大到小排序为F>O>N，选D； （12）同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势，ⅤA族元素p能级半充满结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，所以P、S、Cl第一电离能由大到小排序为Cl>P>S，故选C。 3．(2025·高二下·上海市七宝中学·期末)一水合甘氨酸锌一种配合物，微溶于水主要用作药物辅料，是锌营养强化剂，其结构简式如图所示： （1）Zn在元素周期表中的位置______。 （2）基态N原子的价电子有______种不同能量的电子。 A．2 B．3 C．5 D．7 （3）图中的配位数为______。 A．2 B．3 C．4 D．5 （4）甘氨酸中碳原子采取的杂化方式为______。（不定项） A．sp    B．    C． （5）甘氨酸中第2周期的元素按第一电离能从小到大的顺序为______。 A． B． C． D． （6）甘氨酸在水中的溶解度较大，其原因是______。 是的另一种配合物，IMI的结构为 （7）中含有______个键。 A． B． C． D． 以ZnO为原料，提取锌的过程中涉及反应。 （8）关于说法正确的是______。（不定项） A．是配体 B．提供孤电子对 C．提供空轨道 D．其中大于中的 (9)一种ZnO的立方晶胞结构如图所示，晶胞边长为anm，已知为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度______。（用含、的代数式表示，） (10)填充在由构成的______空隙中。 【答案】（1）第四周期ⅡB族 （2）A （3）D （4）BC （5）B （6）甘氨酸为极性分子，且分子中的氨基和羧基都能与水分子形成氢键，在水中溶解度较大 （7）C （8）AD (9) (10)正四面体 【分析】根据元素的种类确定元素在周期表中的位置，根据原子的核外电子排布和电子轨道确定电子的能量大小。 【解析】（1）锌是30号元素，在元素周期表中的位置是第四周期ⅡB族。 （2）N原子的价电子排布式为，在中，2s轨道上的电子能量相同，2p轨道上的电子能量相同，所以基态N原子的价电子有2种不同能量的电子。 （3）图中与5个原子结合，所以配位数为5。 （4）甘氨酸的结构简式为，存在两种碳原子：与氨基（-NH2）相连的碳原子（-CH2-中的C）：该碳原子形成4个σ键，此碳原子孤电子对数为0，价层电子对数是4，采取sp3杂化。羧基（-COOH）中的碳原子（-CO-中的C）：该碳原子形成3个σ键（与C、O成键）和1个π键，价层电子对数为3，采取sp2杂化。 （5）甘氨酸中所含第2周期的元素为C、N、O，同周期元素从左到右，第一电离能有增大趋势，氮原子2p轨道半充满，更稳定，第一电离能大于氧，第一电离能从小到大的顺序为C<O<N。 （6）甘氨酸是极性分子，且分子中的氨基、羧基都能与水分子形成氢键，所以甘氨酸在水中的溶解度较大。 （7） 共价单键都是σ键，共价双键中有1个σ键，1个π键，根据IMI的结构，分子中有12个σ键，则1mol IMI中含有12NA个σ键。 （8）A．NH3含有一对孤对电子，可以作为配体，A正确； B．金属阳离子是空轨道提供者，不是配体，B错误； C．Zn2+提供空轨道，NH3含有的孤对电子与Zn2+形成配合物，C错误； D．NH3含有的孤对电子与Zn2+形成配合物以后，N-H键因孤对电子排斥减小而导致键角增大，比氨气的键角更大，D正确； 故选AD。 （9）一个晶胞中Zn2+个数是4，含有O2-个数是4，其晶胞中存在4个ZnO单元，则晶体的密度为。 （10）在该结构中，4个面心的Zn2+可以构成一个四面体，所以填充在由构成的正四面体空隙中。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $