专题16 物质结构与性质综合题（期中真题汇编，山东专用）高三化学上学期

专题16 物质结构与性质综合题 1.(2025-2026高三上·山东省临沂第一中学·期中)、、、、、、、是原子半径依次增大的前四周期元素，基态原子核外电子有9种空间运动状态，并有2个单电子；基态的轨道半充满。由上述元素中的六种组成的一种化合物常作为“相转移催化剂”被广泛应用于有机合成中，其结构简式如图Ⅰ所示。回答下列问题： （1）第一电离能小于的同周期元素有　　　　　　种。 （2）的结构如图Ⅱ所示，分子中存在大键，比较键长：①　　　　　　②（填“>”“<”或“=”），理由是　　　　　　。 （3）分子中原子的杂化方式为　　　　　　，中的化合价为+6，且含有4个-1价的Y，则该分子中键与键的个数比为　　　　　　。 （4）53号元素A的电负性与W近似相等，水解反应的产物为　　　　　　。 2.(2025-2026高三上·山东青岛黄岛区·期中)铁、铁合金及其化合物应用广泛。回答下列问题： （1）Fe在元素周期表中的位置为　　　　　　　　。基态铁原子的价电子排布式为　　　　　　　　。 （2）一种新型Fe(Ⅲ)配合物在信息存储、光开关、传感器等方面应用广泛，结构如图。 ①配合物中第二周期元素的电负性由大到小的顺序为　　　　　　　　。 ②该配合物中碳原子的杂化方式为　　　　　　　　。 ③1 mol该配合物通过螯合作用形成的配位键有　　　　　　　　mol。 （3）铁镁合金是已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，铁镁合金的立方晶胞结构如图(镁原子未画出)，已知镁原子填满铁原子构成的正四面体空隙中心。 ①铁镁合金的化学式为　　　　　　　　。 ②已知1号铁原子分数坐标为(0，0，0)，则该晶胞内与2号铁原子相连接的镁原子的分数坐标为　　　　　　　　。 ③若该晶体储氢时，填充在铁原子组成的八面体空隙中心位置，则含96 g镁的该储氢合金理论上最多可储存的物质的量为　　　　　　　　。 3.(2025-2026高三上·山东师范大学附属中学·期中)“祝融号”探测发现火星上存在大量橄榄石矿物()。回答下列问题： （1）基态Mg原子核外电子占据的最高能级的能级符号为　　　　　　　　　　。橄榄石中各元素电负性由大到小顺序为　　　　　　　　　　，Fe的化合价为　　　　　　　　　　。 （2）Na与Si均为第三周期元素，NaCl熔点(800.7℃)明显高于(℃)，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。同族元素的氯化物、、熔点变化趋势及其原因　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）的空间结构为　　　　　　　　　　，其中Si的轨道杂化方式为　　　　　　　　　　，已知电负性Cl>H>Si，在浓NaOH溶液中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （4）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，该物质化学式为　　　　　　　　　　，B—B最短距离为　　　　　　　　　　。 4.(2025-2026高三上·山东青岛五十八中·期中)三卤化硼都是硼原子配位未达饱和的缺电子化合物，因此都是很强的路易斯酸。 （1）有两种水合物和。经测定在一水合物的液相中存在着与分子数相同的离子，其中一半为+1价阳离子，一半为-1价阴离子。而在二水合物中，存在着与分子数相同的+1价阳离子和同样数目的-1价阴离子。写出它们的结构　　　　　　　　　　。 （2）和弱酸作用，可以得到一个很强的酸。写出该反应的化学方程式　　　　　　　　　　。 （3）与反应得到一个加合物，后者在以上分解得到两种晶体，一种晶体的结构与石墨相似，另一种晶体中含有两种离子，均为正四面体结构，比例为1∶1。写出分解的化学反应方程式　　　　　　　　　　。 （4）和的水解性能差别很大，前者可以得到一系列的中间产物，而后者则迅速彻底地水解。写出二者水解反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　，并解释两者差别的原因　　　　　　　　　　　　　　　　。 5.(2025-2026高三上·山东省济南第一中学·期中)回答下列问题： （1）(硒代硫酸钠，其中可看作是中的一个O原子被原子取代的产物)在某些肿瘤治疗中能够提高治愈率。其制备和转化关系如下： ①基态Se原子的价层电子排布式是　　　　　　　，按照核外电子排布，可把元素周期表划分为5个区，Se位于元素周期表　　　　　　　区。 ②的空间结构是　　　　　　　，基态O原子中处于最高能级的电子的运动状态共有　　　　　　　个。 ③过程ii中一定断裂的化学键是　　　　　　　。 （2）离子型配合物中，阴离子的空间构型为　　　　　　　，配体中碳原子的杂化方式是　　　　　　　。 （3）二氧化钛晶胞如图1所示，钛原子配位数为　　　　　　　。氮化钛的晶胞如图2所示，图3是氮化钛的晶胞截面图(相邻原子两两相切)。已知：表示阿伏加德罗常数，氮化钛晶体密度为。氮化钛晶胞中原子半径为　　　　　　　pm。 6.(2025-2026高三上·山东聊城·期中)已知、、、、、、为原子序数依次增大的主族元素，是短周期中金属性最强的元素，的最外层电子数是电子层数的3倍，、、、、、在元素周期表中的相对位置如下： 请回答下列问题： （1）基态X原子核外电子占据的最高能层的符号为　　　　　　　，其电子占据的最高能级的电子云轮廓图形状为　　　　　　　。 （2）与形成的一种化合物能与水反应生成气体，写出该化合物的电子式：　　　　　　　。 （3）元素的一种核素中子数为46，该核素的符号为　　　　　　　。 （4）1molN的单质与Z的一种氢化物完全反应转移电子，写出该反应的化学方程式：　　　　　　　。 （5）元素、、的简单离子半径由大到小的顺序为　　　　　　　(填离子符号)。 （6）下列事实不能说明Q元素比M元素的非金属性强的是_______。 A. 单质比单质更容易与化合 B. Q单质可以把M从其氢化物中置换出来 C. Q元素的最高正价比的高 D. 氢化物酸性 （7）基态原子的核外电子排布式为，其转化为下列激发态时，吸收能量最少的是_______(填字母)。 A.  B.  C.  D.  7.(2025-2026高三上·山东临沂·期中)氮、磷及其化合物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题： （1）与可以与形成。 ①Rh的原子序数为45，其在元素周期表中的位置为　　　　　　　，基态原子的p能级电子总数为　　　　　　　。 ②与中键角较小的是　　　　　　　，原因是　　　　　　　。 （2）和均可发生水解反应，其中水解反应的机理如下。 ①中磷原子的杂化类型为　　　　　　　(填标号)。 a．       b．       c． ②的水解产物为　　　　　　　。 （3）N和P可形成两种结构相似的化合物A和B，结构如图所示。 ①N、P、S的第一电离能由小到大的顺序为　　　　　　　。 ②给出的能力：A　　　　　　　B(填“>”“=”或“<”)，理由是　　　　　　　。 8.(2025-2026高三上·山东省实验中学·期中)一种利用Zn2+与2-甲基咪唑(Hmim)制备金属有机框架材料Zn(Hmim)2的过程示意图如下。 已知：①中所有原子共平面；②CO2和N2的直径分别为0.33nm和0.36nm。 回答下列问题： （1）基态Zn2+的价电子排布式为　　　　　　　　　　　，2-甲基咪唑(Hmim)中，所含元素电负性从大到小的顺序为　　　　　　　　　　　。 （2）利用Zn(Hmim)2可以分离CO2和N2的原因为　　　　　　　　　　　。 （3）金属有机框架超导体MOFs的三种杂环基有机配体结构如下图，a物质中存在大键，其中①号氮原子的孤电子对位于　　　　　　　　　　　轨道；b和c物质的酸性更强的是　　　　　　　　　　　(填标号)。 （4）MOF-5是金属有机框架中最具代表性的材料之一，X晶体具有面心立方结构，其晶胞由8个结构相似的组成单元(如图)构成。 ①X晶体中Zn2+的配位数为　　　　　　　　　　　。 ②已知ZnO键长为d nm，理论上图中A、B两个Zn2+之间的最短距离的计算式为　　　　　　　　　　　nm。 ③已知阿伏加德罗常数的值为NA，L2-与[Zn4O]6+的相对质量分别为M1和M2，则X的晶体密度为　　　　　　　　　　　g·cm-3(列出化简的计算式)。 9.(2025-2026高三上·山东师范大学附属中学·期中)镍及其化合物应用广泛。回答下列问题： （1）基态原子中能量最高的能级组内电子排布式为　　　　　　　　；与同周期相邻的两种元素基态原子电子排布中单电子数之比为　　　　　　　　。 （2）镍能形成多种配合物，如、、等。是无色挥发性液体，易溶于、等有机溶剂，为　　　　　　　　（填“极性”或“非极性”）分子；是红黄色单斜晶体，的熔点高于的原因　　　　　　　　。为正八面体构型（如图所示），则的结构有　　　　　　　　种。 （3）向绿色的硫酸镍溶液中滴加丁二酮肟溶液，溶液中产生美丽的鲜红色沉淀，此反应的化学方程式如下： 丁二酮肟分子中杂化类型为的原子有　　　　　　　　；键角　　　　　　　　（填“>”“<”或“=”）。 （4）一定温度下，晶体可以自发地分散并形成“单分子层”，可以认为作密置单层排列，填充其中。已知的半径为，阿伏加德罗常数的值为，则每上分散的该晶体的质量为　　　　　　　　。（写出表达式即可。下图中大白球表示，小黑球表示） 10.(2025-2026高三上·山东青岛五十八中·期中)硼族元素可形成许多结构和性质特殊的化合物，回答下列问题： （1）过硼酸钠被用于洗衣粉中作增白剂，其阴离子结构如图所示，该阴离子组成元素中第一电离能最大的元素是　　　　　　，该物质可用于增白的原因是　　　　　　。 （2）硼酸三甲酯由硼酸和甲醇互相反应而制得。熔沸点　　　　　　（填“>”或“<”或“=”），原因是　　　　　　。比较和中键角的大小顺序是　　　　　　（填“>”或“<”或“=”）。 （3）氮化硼晶体有多种结构，六方相氮化硼结构与石墨相似，但不具有导电性。六方氮化硼中与B距离最近且相等的B有　　　　　　个。 （4）科学家利用和过量碳高温条件下合成一种非常坚硬的物质，其结构如图所示，该反应的化学方程式为　　　　　　，晶胞参数：（单位nm），。若为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为　　　　　　。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 专题16物质结构与性质综合题 1.【答案】(1)4 (2)①> ②硝酸中端基2个氧原子参与形成大π键，原子轨道重 叠程度大，使N-O键键长变短 (3)①sp3 ②7：1 (4)CHF3、HIO 2.【答案】(1)①第4周期第VⅢ族： ②3d4s2 (2)①F>O>N>C ② sp、sp ③6 (3)①Mg2Fe ② 133、 （444 ③2 mol 3.【答案】(1)①3s ②O>Si>Fe>Mg ③+2 (2)①氯化钠为离子晶体， 而SiCl4为分子晶体 ②SiCl4、GeCl4、SnCl4熔点依次升高，因为SiCl4、GeCl4、SnCl4均形成 分子晶体，分子晶体的熔点由范德华力决定，随着其相对分子质量增大，范德华力依次增大，熔点越高 (3)① 四面体（形） ® sp ③ SiHCl3+5NaOH=Na,SiO,+3NaCl+H2t+2H,O (4)①MgB2 ②▣ 4【答案】（1)BF,H,O:H0-BFH0-BF：BF32HO:H,OH0-BF 125°C以E (2)BF+HF=HBF (3)4H2N BF3 BN+3N HaBF (4)1 BF3+nH2O=HB(OHnF+(n-1)HF:BC13+3H2O=H3BO,+3HCI ② 由于B和F位于同一周期，大小相匹配，因此BF3形成的大π键较BCl3中的相应键强，导致BCL3的水解 能力较BF3强 5.【答案】(1)①4s24p4 ②p ③四面体 ④4 ⑤硫硒 ×62×4×100 键 (2)①正四面体 ②sp3,sp (3)①6 ②2-d √▣ 6.【答案】(1)①L ②哑铃形（或纺锤形） (2) Na"[:O:O :]2 Na" (3)口Br （4)H,02+Cl2=2HC1+02 (5)N3>02>Na (6)CD (7)B 112 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 7.【答案】(1)①第五周期第VⅢ族 ②18 ③NO2 ④NO,中N原子的孤电 子对对成键电子对的斥力较大，键角变小或NO,与Rh-配位后对成键电子对的斥力减小，键角变 大 (2)①b ②NH3、HCIo (3)①S<P<N ③ ③O的电负性大于S,化合物B中N-H键的极性更大，更易断裂 8.【答案】(1)①3d ②N>C>H (2)C02分子直径小于Zn(Hmim)2空腔直径，N2 分子直径大于Zn(Hmim)2空腔直径 (3)①2p ②b (4)①4 ② a-2 ③3M1+M2 102NAO 9.【答案】(1)①3d4s2 ②3：1或1：3 (2)①非极性 ②K2 niCN4 为离子晶体， NiCO,为分子晶体，离子晶体熔点更高 ③2 (3)①C0 ②< (4)25V▣ ▣ 10.【答案】(1)①0 ②过硼酸根中含有过氧键，具有强氧化性，具有漂白性 (2)①< ②二者均为分子晶体，硼酸能形成分子间氢键，硼酸三甲酯不能形成分子 间氢键 ③ = (3)6 （4)①2B,0,+7C高园 ② i 168 abcNA102 212 专题16 物质结构与性质综合题 1.(2025-2026高三上·山东省临沂第一中学·期中)、、、、、、、是原子半径依次增大的前四周期元素，基态原子核外电子有9种空间运动状态，并有2个单电子；基态的轨道半充满。由上述元素中的六种组成的一种化合物常作为“相转移催化剂”被广泛应用于有机合成中，其结构简式如图Ⅰ所示。回答下列问题： （1）第一电离能小于的同周期元素有　　　　　　种。 （2）的结构如图Ⅱ所示，分子中存在大键，比较键长：①　　　　　　②（填“>”“<”或“=”），理由是　　　　　　。 （3）分子中原子的杂化方式为　　　　　　，中的化合价为+6，且含有4个-1价的Y，则该分子中键与键的个数比为　　　　　　。 （4）53号元素A的电负性与W近似相等，水解反应的产物为　　　　　　。 【答案】（1）4     （2）① >    ② 硝酸中端基2个氧原子参与形成大键，原子轨道重叠程度大，使键键长变短     （3）①     ②      （4）、      【解析】、、、、、、、是原子半径依次增大的前四周期元素，基态原子核外电子有9种空间运动状态，并有2个单电子，则核外有16个电子，故R是S，基态的轨道半充满，则T为Cr； 、、、、、、、是原子半径依次增大，X能形成1个共价键，X是H；Y形成2个共价键，Y是O；W形成4个共价键，W是C；Z形成4个共价键带一个正电荷、M形成4个共价键带一个负电荷，Z是N，M是B，则Q是F。 (1)R是S，基态S原子的价层电子排布式为3s23p4，第一电离能小于S的同周期元素有Na、Mg、Al、Si，共4种。 (2)据分析为硝酸，硝酸中2个端基氧原子参与形成大键，原子轨道重叠程度大，使键键长变短，所以键长①>② 。 (3)为NH3BH3，分子中B形成4个键，B杂化方式为sp3杂化；为CrO5中Cr的化合价为+6价，且含有4个-1价的O，则CrO5的结构式为，该分子中键与键的个数比为7:1。 (4)53号元素为碘元素，电负性与C近似相等，其电负性比F小，所以CF3I中I显正价，所以水解反应的产物为、。 2.(2025-2026高三上·山东青岛黄岛区·期中)铁、铁合金及其化合物应用广泛。回答下列问题： （1）Fe在元素周期表中的位置为　　　　　　　　。基态铁原子的价电子排布式为　　　　　　　　。 （2）一种新型Fe(Ⅲ)配合物在信息存储、光开关、传感器等方面应用广泛，结构如图。 ①配合物中第二周期元素的电负性由大到小的顺序为　　　　　　　　。 ②该配合物中碳原子的杂化方式为　　　　　　　　。 ③1 mol该配合物通过螯合作用形成的配位键有　　　　　　　　mol。 （3）铁镁合金是已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，铁镁合金的立方晶胞结构如图(镁原子未画出)，已知镁原子填满铁原子构成的正四面体空隙中心。 ①铁镁合金的化学式为　　　　　　　　。 ②已知1号铁原子分数坐标为(0，0，0)，则该晶胞内与2号铁原子相连接的镁原子的分数坐标为　　　　　　　　。 ③若该晶体储氢时，填充在铁原子组成的八面体空隙中心位置，则含96 g镁的该储氢合金理论上最多可储存的物质的量为　　　　　　　　。 【答案】（1）① 第4周期第Ⅷ族；    ②      （2）① F＞O＞N＞C    ② sp2、sp3    ③ 6     （3）①     ② （，，）    ③ 2 mol      【解析】(1)Fe原子序数为26，位于第4周期第Ⅷ族，基态铁原子的价电子排布式为。 (2)配合物中第二周期元素有C、N、O、F，电负性顺序为F＞O＞N＞C；结构中苯环、C=N等碳为sp2杂化，饱和碳为sp3杂化。由图可知Fe与配体中N、O原子形成6条配位键，故1 mol配合物形成6 mol配位键。 (3)晶胞中Fe原子形成立方面心堆积，Fe数为8×＋6×＝4；面心立方晶胞正四面体空隙数为8，Mg填满这些空隙，所以Fe∶Mg＝4∶8＝1∶2，化学式为。2号Fe附近晶胞内的四面体空隙中心坐标为（，，）。面心立方结构中八面体空隙数等于Fe原子数，故∶Fe＝1∶1；96 g Mg为4 mol，对应Fe为2 mol，所以最多储存为2 mol。 本题关键是把“晶胞粒子数”和“空隙数”分清：面心立方中原子数为4，四面体空隙数为8，八面体空隙数为4。配合物部分则重点看配位原子个数，N、O提供孤电子对与Fe形成配位键。 3.(2025-2026高三上·山东师范大学附属中学·期中)“祝融号”探测发现火星上存在大量橄榄石矿物()。回答下列问题： （1）基态Mg原子核外电子占据的最高能级的能级符号为　　　　　　　　　　。橄榄石中各元素电负性由大到小顺序为　　　　　　　　　　，Fe的化合价为　　　　　　　　　　。 （2）Na与Si均为第三周期元素，NaCl熔点(800.7℃)明显高于(℃)，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。同族元素的氯化物、、熔点变化趋势及其原因　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）的空间结构为　　　　　　　　　　，其中Si的轨道杂化方式为　　　　　　　　　　，已知电负性Cl>H>Si，在浓NaOH溶液中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （4）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，该物质化学式为　　　　　　　　　　，B—B最短距离为　　　　　　　　　　。 【答案】（1）① 3s    ② O＞Si＞Fe＞Mg    ③ +2     （2）① 氯化钠为离子晶体，而为分子晶体    ② 、、熔点依次升高，因为、、均形成分子晶体，分子晶体的熔点由范德华力决定，随着其相对分子质量增大，范德华力依次增大，熔点越高     （3）① 四面体（形）    ②     ③      （4）①     ②       【解析】(1)基态Mg原子核外电子排布式为：，则核外电子占据的最高能级的能级符号为；橄榄石中有Mg、Fe、Si、O 4种元素，同周期主族元素从左到右，元素的电负性依次增强，所以电负性Mg＜Si，同主族元素从上到下元素的电负性依次减弱，所以Si＜C，Mg的金属性强Fe，则电负性Mg＜Fe，Fe为金属元素，其电负性弱于Si，所以各元素电负性由大到小的顺序为O>Si>Fe>Mg；因为 MgxFe2−xSiO4中 Mg、Si、O 的化合价分别为+2、+4和-2，根据化合物中各元素的化合价的代数和为0，可以确定铁的化合价为+2； (2)Na与Si均为第三周期元素，钠的电负性小于硅，氯化钠为离子晶体，而SiCl4为分子晶体，所以NaCl熔点明显高于SiCl4；、、熔点变化趋势为：随着同族元素的电子层数的增多，其熔点依次升高，其原因是、、均形成分子晶体，分子晶体的熔点由范德华力决定，随着其相对分子质量增大，范德华力依次增大； (3)SiHCl3的中心原子硅的价层电子对数为，无孤电子对，所以其中Si的轨道杂化形式为sp3杂化，分子的空间结构为四面体形；已知电负性Cl>H>Si，则SiHCl3中Cl为-1价，H为-1价，Si为+4价，浓NaOH溶液与SiHCl3发生氧化还原反应生成氯化钠、硅酸钠、氢气和水，反应的化学方程式为：； (4)右侧的图为晶胞投影图，左侧实线围成部分为晶胞，Mg位于晶胞顶点，利用均摊法计算一个晶胞内含有的Mg的数目为：4，2个B位于晶胞体内，一个晶胞内含有的B的数目为2，则化学式为MgB2；由晶胞沿c轴的投影图可知，B原子在图中两个正三角形的重心，该点到顶点的距离是该点到对边中点距离的2倍，顶点到对边的垂线长度为，因此B-B最近距离为。 4.(2025-2026高三上·山东青岛五十八中·期中)三卤化硼都是硼原子配位未达饱和的缺电子化合物，因此都是很强的路易斯酸。 （1）有两种水合物和。经测定在一水合物的液相中存在着与分子数相同的离子，其中一半为+1价阳离子，一半为-1价阴离子。而在二水合物中，存在着与分子数相同的+1价阳离子和同样数目的-1价阴离子。写出它们的结构　　　　　　　　　　。 （2）和弱酸作用，可以得到一个很强的酸。写出该反应的化学方程式　　　　　　　　　　。 （3）与反应得到一个加合物，后者在以上分解得到两种晶体，一种晶体的结构与石墨相似，另一种晶体中含有两种离子，均为正四面体结构，比例为1∶1。写出分解的化学反应方程式　　　　　　　　　　。 （4）和的水解性能差别很大，前者可以得到一系列的中间产物，而后者则迅速彻底地水解。写出二者水解反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　，并解释两者差别的原因　　　　　　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）；     （2）     （3）     （4）① ；    ② 由于B和F位于同一周期，大小相匹配，因此形成的大键较中的相应键强，导致的水解能力较强      【解析】三卤化硼中的B原子只有6个价层电子，能接受含孤电子对粒子的电子对形成配位键。可分别与、HF和发生加合或进一步离子化；比较与的水解时，还需比较F、Cl的孤电子对向B的空p轨道反馈形成的π键强弱。 (1)一水合物中，每2个水合物分子对应1个一价阳离子和1个一价阴离子，离子总数等于水合物分子数且正、负离子各占一半，因此。二水合物中，每个水合物分子对应1个一价阳离子和1个一价阴离子，因此。 (2)由于为缺电子化合物，可接受HF中F原子的孤电子对，形成四氟硼酸，因此反应为。 (3)与石墨结构相似的晶体是BN；另一晶体由均呈正四面体结构的和按1∶1组成，故其化学式为。设、BN、的系数分别为a、b、c，由F元素守恒得3a=4c，由B元素守恒得a=b+c；取最小整数比a∶b∶c=4∶1∶3，H、N元素也守恒，所以分解方程式为。 (4)逐步水解，每增加一个羟基消耗一个水分子；除第一个羟基外，每再增加一个羟基生成一个HF，因此可写出通式。迅速彻底水解，3个Cl原子全部被羟基取代，因此。F的2p轨道与B的空2p轨道大小匹配，孤电子对反馈形成的π键较强，不易被水进攻；Cl的3p轨道与B的2p轨道大小匹配较差，中相应π键较弱，因此比更易水解并迅速彻底水解。 5.(2025-2026高三上·山东省济南第一中学·期中)回答下列问题： （1）(硒代硫酸钠，其中可看作是中的一个O原子被原子取代的产物)在某些肿瘤治疗中能够提高治愈率。其制备和转化关系如下： ①基态Se原子的价层电子排布式是　　　　　　　，按照核外电子排布，可把元素周期表划分为5个区，Se位于元素周期表　　　　　　　区。 ②的空间结构是　　　　　　　，基态O原子中处于最高能级的电子的运动状态共有　　　　　　　个。 ③过程ii中一定断裂的化学键是　　　　　　　。 （2）离子型配合物中，阴离子的空间构型为　　　　　　　，配体中碳原子的杂化方式是　　　　　　　。 （3）二氧化钛晶胞如图1所示，钛原子配位数为　　　　　　　。氮化钛的晶胞如图2所示，图3是氮化钛的晶胞截面图(相邻原子两两相切)。已知：表示阿伏加德罗常数，氮化钛晶体密度为。氮化钛晶胞中原子半径为　　　　　　　pm。 【答案】（1）①     ② p    ③ 四面体    ④ 4    ⑤ 硫硒键     （2）① 正四面体    ② ，     （3）① 6    ②       【解析】(1)① Se为34号元素，核外电子排布为，价层电子为最外层电子，故基态Se原子的价层电子排布式：；Se位于p区（p区元素价层电子排布为）； ②的中心原子S的价层电子对为：，则的空间结构为正四面体，与结构类似，故空间结构为：四面体； O的电子排布为，最高能级2p能级有4个电子，每个电子运动状态均不同，所以基态O原子中处于最高能级的电子的运动状态共有4个； 过程ii中可以看出一定断裂的化学键是：硫硒键； (2)中阴离子为，中心原子B的价层电子对数为，故空间构型为：正四面体； 配体中甲基C的杂化方式为（C周围4根单键，四面体结构）；—中C为杂化（三键，直线形结构）； (3)二氧化钛晶胞中白球在面上和内部个数为，黑球在顶点和内部个数为，白球是黑球的2倍，所以黑球是钛原子，黑球周围距离相等且最近的白球有6个，故钛原子配位数为6；氮化钛晶胞属于型的，设晶胞边长为a cm，则晶胞中含4个Ti、4个N，则晶胞质量，由得，由晶胞截面图可知，，则，则=，即==。 6.(2025-2026高三上·山东聊城·期中)已知、、、、、、为原子序数依次增大的主族元素，是短周期中金属性最强的元素，的最外层电子数是电子层数的3倍，、、、、、在元素周期表中的相对位置如下： 请回答下列问题： （1）基态X原子核外电子占据的最高能层的符号为　　　　　　　，其电子占据的最高能级的电子云轮廓图形状为　　　　　　　。 （2）与形成的一种化合物能与水反应生成气体，写出该化合物的电子式：　　　　　　　。 （3）元素的一种核素中子数为46，该核素的符号为　　　　　　　。 （4）1molN的单质与Z的一种氢化物完全反应转移电子，写出该反应的化学方程式：　　　　　　　。 （5）元素、、的简单离子半径由大到小的顺序为　　　　　　　(填离子符号)。 （6）下列事实不能说明Q元素比M元素的非金属性强的是_______。 A. 单质比单质更容易与化合 B. Q单质可以把M从其氢化物中置换出来 C. Q元素的最高正价比的高 D. 氢化物酸性 （7）基态原子的核外电子排布式为，其转化为下列激发态时，吸收能量最少的是_______(填字母)。 A.  B.  C.  D.  【答案】（1）① L    ② 哑铃形(或纺锤形)     （2）     （3）     （4）     （5）     （6）CD     （7）B      【解析】已知X、Y、Z、W、M、N、Q为原子序数依次增大的主族元素，X、Y、Z、M、N、Q在元素周期表中的相对位置如下，W是短周期中金属性最强的元素，则W为Na，X、Y、Z为第二周期的元素，Z的最外层电子数是电子层数的3倍，判断Z为O元素，M为S元素，N为Cl元素，Q为Br元素，Y为N元素，X为C元素，据此分析判断。 (1)基态XC原子核外电子占据的最高能层的符号为L，价电子排布：2s22p2，其电子占据的最高能级的电子云轮廓图形状为哑铃形，故答案为：L；哑铃形。 (2)Z与W形成的一种化合物为Na2O2，能与水反应生成气体氧气，该化合物的电子式为：，故答案为：。 (3)元素Q的一种核素中子数为46，质子数为35，质量数=46+35=81，该核素的符号为：Br，故答案为：Br。 (4)1mol Cl的单质Cl2与O的一种氢化物完全反应转移2mol电子，则Cl元素由0价下降到-1价，Cl2是氧化剂，则该氢化物不是H2O而是H2O2，Cl2和H2O2反应生成O2和HCl，反应的化学方程式：Cl2+H2O2=O2+2HCl，故答案为：Cl2+H2O2=O2+2HCl。 (5)元素Y、Z、W的简单离子分别为：N3-、O2-、Na+，电子层数相同，核电荷数越大，离子半径越小，离子半径由大到小的顺序为：N3-＞O2-＞Na+，故答案为：N3-＞O2-＞Na+。 (6)A．元素非金属性越强，单质越容易和H2化合，Br2比S单质更容易与H2化合，非金属性，Br＞S，故A正确； B．非金属强的单质可以将非金属弱的元素从其氢化物中置换出来，Br2可以把S从其氢化物中置换出来，能说明Br元素比S元素的非金属性强，故B正确； C．元素非金属性的强弱与化合价无关，Br元素的最高正价比S的高，不能说明Br元素比S元素的非金属性强，故C错误； D．元素非金属性的强弱与氢化物酸性无关，氢化物酸性HBr＞H2S不能判断Br元素比S元素的非金属性强，故D错误； 故答案为：CD； (7)基态Ga原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s2p1，基态Ga原子的电子跃迁到较高能量轨道的越少，吸收的能量越少，进入能量较高轨道的电子数：C>B，且A、D违反洪特规则，所以所需能量最少的是B。 7.(2025-2026高三上·山东临沂·期中)氮、磷及其化合物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题： （1）与可以与形成。 ①Rh的原子序数为45，其在元素周期表中的位置为　　　　　　　，基态原子的p能级电子总数为　　　　　　　。 ②与中键角较小的是　　　　　　　，原因是　　　　　　　。 （2）和均可发生水解反应，其中水解反应的机理如下。 ①中磷原子的杂化类型为　　　　　　　(填标号)。 a．       b．       c． ②的水解产物为　　　　　　　。 （3）N和P可形成两种结构相似的化合物A和B，结构如图所示。 ①N、P、S的第一电离能由小到大的顺序为　　　　　　　。 ②给出的能力：A　　　　　　　B(填“>”“=”或“<”)，理由是　　　　　　　。 【答案】（1）① 第五周期第Ⅷ族    ② 18    ③     ④ 中原子的孤电子对对成键电子对的斥力较大，键角变小或与配位后对成键电子对的斥力减小，键角变大     （2）① b    ② 、     （3）①     ② <    ③ O的电负性大于，化合物中键的极性更大，更易断裂      【解析】(1)① Rh的原子序数为45，45-18=27，其位于27号Co元素的下面，其在元素周期表中的位置为第五周期第Ⅷ族；基态Rh原子共有5个电子层，其位于副族，5p能级还未排布电子，因此基态Rh原子的p能级电子总数为18，包含(2p6、3p6、4p6)； ②比较自由和配合物中键角，可知键角较小的是中键。其原因是中的孤对电子数为，原子的孤电子对对成键电子对的斥力较大，键角小，而配位到后，N原子孤对电子与金属离子形成配键，斥力减小，键角变大； (2)① 从机理图可见，中间体中P以五配位形式存在，故磷原子的杂化类型为sp3d(选b)； ②的中心原子P原子有空的3d轨道，可以接受水分子中氧原子的孤对电子，随后中间体上的氯原子与羟基上的氢原子逐步结合形成HCl，最终形成具有两个羟基的化合物；与不同的是，中的中心原子有孤对电子，不能与水分子中的氧原子的孤对电子形成配位键，而是与氢离子形成配位键，其水解机理表示为，最终产物是、； (3)① 同周期从左向右第一电离能呈递增趋势，P的3p能级半满，其第一电离能反常高于S，而同主族从上到下，第一电离能减小，故N、P、S的第一电离能由小到大依次为S < P < N； ②键极性大，易断裂，且极性越大，给出的能力越强，O的电负性大于，P=O键对电子的吸引作用更强，则化合物中键的极性更大，更易断裂，故给出的能力：A＜B。 8.(2025-2026高三上·山东省实验中学·期中)一种利用Zn2+与2-甲基咪唑(Hmim)制备金属有机框架材料Zn(Hmim)2的过程示意图如下。 已知：①中所有原子共平面；②CO2和N2的直径分别为0.33nm和0.36nm。 回答下列问题： （1）基态Zn2+的价电子排布式为　　　　　　　　　　　，2-甲基咪唑(Hmim)中，所含元素电负性从大到小的顺序为　　　　　　　　　　　。 （2）利用Zn(Hmim)2可以分离CO2和N2的原因为　　　　　　　　　　　。 （3）金属有机框架超导体MOFs的三种杂环基有机配体结构如下图，a物质中存在大键，其中①号氮原子的孤电子对位于　　　　　　　　　　　轨道；b和c物质的酸性更强的是　　　　　　　　　　　(填标号)。 （4）MOF-5是金属有机框架中最具代表性的材料之一，X晶体具有面心立方结构，其晶胞由8个结构相似的组成单元(如图)构成。 ①X晶体中Zn2+的配位数为　　　　　　　　　　　。 ②已知ZnO键长为d nm，理论上图中A、B两个Zn2+之间的最短距离的计算式为　　　　　　　　　　　nm。 ③已知阿伏加德罗常数的值为NA，L2-与[Zn4O]6+的相对质量分别为M1和M2，则X的晶体密度为　　　　　　　　　　　g·cm-3(列出化简的计算式)。 【答案】（1）① 3d10    ② N>C>H     （2）CO2分子直径小于Zn(Hmim)2空腔直径，N2分子直径大于Zn(Hmim)2空腔直径     （3）① 2p    ② b     （4）① 4    ②     ③       【解析】(1)基态Zn2+的价电子排布式为3d10；2 - 甲基咪唑含 C、H、N 元素，电负性从大到小的顺序为N>C>H； (2)CO2分子直径小于Zn(Hmim)2空腔直径，N2分子直径大于Zn(Hmim)2空腔直径，故利用Zn(Hmim)2可以分离CO2和N2； (3)物质 a 中①号 N 原子参与大 π 键（所有原子共平面），其孤电子对位于2p轨道；② 酸性强弱与基团的吸电子能力有关：O 的电负性大于 S，b 中 O 的吸电子作用更强，使羧基中 H 更易电离，故酸性更强的是b； (4)① 由结构示意图可知，每个Zn2+周围与 4 个 O（来自配体）配位，故配位数为4；② 由X晶胞的组成单元结构可知，[Zn4O]6+中两个处于体对角线的氧离子距离、边长和面对角线构成直角三角形，氧离子距离为单元结构的体对角线，设A、B两个锌离子之间的最短距离为x nm，由体对角线的长度可得：x+2d=，解得x=；③ 由X晶胞的组成单元结构可知，单元结构中位于顶点的[Zn4O]6+的个数为8×=1，位于棱上的L2-的个数为12×=3，设晶体的密度为d g/cm3，由X晶体具有面心立方结构，其晶胞由8个结构相似的组成单元构成可得：=(2a×10-7) 3d，解得d=。 9.(2025-2026高三上·山东师范大学附属中学·期中)镍及其化合物应用广泛。回答下列问题： （1）基态原子中能量最高的能级组内电子排布式为　　　　　　　　；与同周期相邻的两种元素基态原子电子排布中单电子数之比为　　　　　　　　。 （2）镍能形成多种配合物，如、、等。是无色挥发性液体，易溶于、等有机溶剂，为　　　　　　　　（填“极性”或“非极性”）分子；是红黄色单斜晶体，的熔点高于的原因　　　　　　　　。为正八面体构型（如图所示），则的结构有　　　　　　　　种。 （3）向绿色的硫酸镍溶液中滴加丁二酮肟溶液，溶液中产生美丽的鲜红色沉淀，此反应的化学方程式如下： 丁二酮肟分子中杂化类型为的原子有　　　　　　　　；键角　　　　　　　　（填“>”“<”或“=”）。 （4）一定温度下，晶体可以自发地分散并形成“单分子层”，可以认为作密置单层排列，填充其中。已知的半径为，阿伏加德罗常数的值为，则每上分散的该晶体的质量为　　　　　　　　。（写出表达式即可。下图中大白球表示，小黑球表示） 【答案】（1）①     ② 或     （2）① 非极性    ② 为离子晶体，为分子晶体，离子晶体熔点更高    ③ 2     （3）① 、    ② <     （4）      【解析】(1)Ni为28号元素，核外电子排布式为，能量最高的能级是3d，组内电子排布式为，与同周期相邻的两种元素为Co和Cu，价层电子排布式分别为3d74s2、3d104s1，单电子数分别为3和1，二者元素基态原子电子排布中单电子数之比为或。 (2)是无色挥发性液体，易溶于、等有机溶剂，、均为非极性分子，根据相似相溶原理可知，为非极性分子。的熔点高于的原因是：为离子晶体，为分子晶体，离子晶体熔点更高。为正八面体构型，则的结构有、共2种。 (3)由丁二酮肟分子结构可知，甲基中C原子形成4个σ键，为sp3杂化，O原子形成2个σ键且含有2个孤电子对，为sp3杂化，N原子形成2个σ键且含有1个孤电子对，为sp2杂化，故sp3杂化的原子有C、O；丁二酮肟分子中N原子存在孤电子对，丁二酮肟中N原子与镍离子形成配位键后，孤对电子的斥力变小，键角变大，即键角α＜β。 (4)根据图中信息知，平面NiO的结构单元如图，每个结构单元含有1个“NiO”，每个NiO所占的面积为，则每平方米含有NiO的个数为， 每个“NiO”的质量为，所以每平方米含有NiO的质量为故答案为：。 10.(2025-2026高三上·山东青岛五十八中·期中)硼族元素可形成许多结构和性质特殊的化合物，回答下列问题： （1）过硼酸钠被用于洗衣粉中作增白剂，其阴离子结构如图所示，该阴离子组成元素中第一电离能最大的元素是　　　　　　，该物质可用于增白的原因是　　　　　　。 （2）硼酸三甲酯由硼酸和甲醇互相反应而制得。熔沸点　　　　　　（填“>”或“<”或“=”），原因是　　　　　　。比较和中键角的大小顺序是　　　　　　（填“>”或“<”或“=”）。 （3）氮化硼晶体有多种结构，六方相氮化硼结构与石墨相似，但不具有导电性。六方氮化硼中与B距离最近且相等的B有　　　　　　个。 （4）科学家利用和过量碳高温条件下合成一种非常坚硬的物质，其结构如图所示，该反应的化学方程式为　　　　　　，晶胞参数：（单位nm），。若为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为　　　　　　。 【答案】（1）① O    ② 过硼酸根中含有过氧键，具有强氧化性，具有漂白性。     （2）① <    ② 二者均为分子晶体，硼酸能形成分子间氢键，硼酸三甲酯不能形成分子间氢键    ③ =     （3）6     （4）①     ②       【解析】(1)阴离子结构为，同一周期主族元素第一电离能从左往右逐渐增大，同主族元素第一电离能从上往下逐渐减小，可知第一电离能最大的元素是O；该物质可用于增白的原因是：过硼酸根中含有过氧键，具有强氧化性，具有漂白性，故答案为：O；过硼酸根中含有过氧键，具有强氧化性，具有漂白性。 (2)硼酸三甲酯、硼酸均为分子晶体，硼酸能形成分子间氢键，硼酸三甲酯不能形成分子间氢键，因此熔沸点小于；硼酸（）和CH3OH互相反应生成硼酸三甲酯，中心原子B的价层电子对数均为3，杂化类型是sp2，没有孤电子对，为平面三角形，因此和中键角相等，故答案为：<；二者均为分子晶体，硼酸能形成分子间氢键，硼酸三甲酯不能形成分子间氢键；=。 (3)六方氮化硼的结构与石墨类似，，观察结构可知与B距离最近且相等有6个B原子，故答案为：6。 (4)根据沿Z轴的俯视图可知，B原子位于棱上和体内，C原子位于体内，则B原子有个，C原子有3个，则化学式为，和过量碳高温条件下反应，过量碳生成的是CO，化学方程式为： ；晶胞参数：（单位nm），，若为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为：，故答案为： ；。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $