专题14 物质结构与性质综合题（期中真题汇编，北京专用）高三化学上学期

专题14 物质结构与性质综合题 1.(2025-2026高三上·北京市第五中学·期中)铁及其化合物在生产生活中有着重要的作用。 I．铁蓝或是一种传统的蓝色颜料，可由亚铁氰化钾制备而成。 （1）基态的价电子排布式为　　　　　　　　　　　。 （2）铁蓝中包含的化学键类型有　　　　　　　　　　　（填字母）。 A．配位键       B．离子键       C．非极性共价键 （3）比较N原子和O原子的第一电离能大小，并从原子结构角度进行解释　　　　　　　　　　　。 （4）邻二氮菲（）与能够生成稳定的橙色配合物，可用做的检测试剂。向溶液（浅黄色）中滴加邻二氮菲溶液，最终未观察到溶液呈现明显的橙色，原因是　　　　　　　　　　　。 II．在不同温度下，单质铁可表现出不同的晶体结构，从而具有不同用途。的部分晶胞结构和的晶胞结构如下图所示，回答下列问题： （5）每个晶胞实际包含2个Fe原子，每个Fe原子周围等距且紧邻的Fe原子有8个。试在图中用“”表示出晶胞中其余Fe原子所处的位置　　　　　　　　　　　。 （6）若和的晶胞体积分别为和，则和晶体的密度之比是　　　　　　　　　　　。 2.(2025-2026高三上·北京顺义牛栏山第一中学·期中)太阳能电池是一种将光能转化为电能的装置，所使用的功能材料不断发展。 （1）硅基太阳能电池，主要以硅为吸光层。 ①基态硅原子的价层电子排布式为　　　　　　　　　　　。 ②高纯硅制备流程的示意图如下： ⅰ．1100℃，每生成1mol单质硅转移4mol电子。Cl、Si、H的电负性从大到小的顺序为　　　　　　　　　　　。 ⅱ．硅的熔点(1410℃)低于金刚石(>3500℃)，原因是　　　　　　　　　　　。 （2）新型太阳能电池，以钙钛矿型化合物为吸光层，光电转化效率高。 ①图(a)是一种钙钛矿化合物的晶胞，其化学式为　　　　　　　　　　　。 ②随着研究的深入，科研人员制备出了新型具有钙钛矿结构的化合物，晶胞形状为立方体，如图(b)所示。它由和组成。 ⅰ．每个周围与它最近且距离相等的有　　　　　　　　　　　个。 ⅱ．图(b)所示的晶胞棱长为anm，阿伏加德罗常数的值为，则晶体密度为　　　　　　　　　　　。() 3.(2025-2026高三上·北京市第一六一中学·期中)向CoCl2溶液中滴加过量的氨水得到含有[Co(NH3)6]Cl2的溶液。 （1）基态Co2+的核外电子有　　　　　　　种空间运动状态。 （2）基态Cl-占据的最高能级的电子云轮廓图的形状是　　　　　　　。 （3）O、N、H的电负性由大到小的顺序是　　　　　　　。 （4）下列状态的氮中，电离最外层一个电子所需能量最小的是　　　　　　　(填序号)。 a．      b．      c． （5）[Co(NH3)6]Cl2的晶胞结构示意图如下。 ①在下图虚线框内画出[Co(NH3)6]2+中一个NH3的结构式　　　　　　　。 ②比较H—N—H键角NH3　　　　　　　[Co(NH3)6]2+(填“>”“<”或“=”)，原因是　　　　　　　。 ③该立方晶胞的边长为acm，阿伏加德罗常数为NA，[Co(NH3)6]Cl2的摩尔质量为Mg/mol，则该晶体的密度为　　　　　　　g/cm3。 4.(2025-2026高三上·北京市第一六六中学、第五十中学·期中)氨基锂()为白色固体，广泛用于有机合成。 （1）金属锂与液氨反应生成和一种气体。该气体是　　　　　　　　　　　。 （2）液氮中也存在类似水的微弱电离：。 ①的空间结构为　　　　　　　　　　　。 ②已知键角。从结构角度解释其原因：　　　　　　　　　　　。 （3）的晶胞如图所示(晶胞体积为)。 ①该晶体的密度为　　　　　　　　　　　(用含字母的代数式表示)。 ②与结构相似。从结构角度解释熔点(373℃)高于熔点(210℃)原因：　　　　　　　　　　　。 （4）测定产品的纯度(主要杂质为)，实验步骤如下。 ⅰ.准确称量产品，与过量稀盐酸充分反应，将全部转化为。 ⅱ.向ⅰ所得溶液中滴加溶液至。再加入甲醛溶液，发生反应：。 ⅲ.以酚酞为指示剂，用溶液滴定ii中生成的，消耗溶液。 ①步骤i反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 ②若ⅱ中未用NaOH溶液调节pH，则测定结果　　　　　　　　　　　(填“偏低”或“偏高”)。 5.(2025-2026高三上·北京师范大学附属中学·期中)通过和的相互转化可实现的高效存储和利用。 （1）将的基态原子最外层轨道表示式补充完整：　　　　　　　。 （2）分子中键角小于，从结构角度解释原因：　　　　　　　。 （3）的晶胞是立方体结构，边长为，结构示意图如下。 ①的配体中，配位原子是　　　　　　　。 ②已知的摩尔质量为，阿伏加德罗常数为，该晶体的密度为　　　　　　　。() （4）和反应过程中能量变化示意图如下。 ①室温下，和反应生成而不生成。分析原因：　　　　　　　。 ②从平衡的角度推断利于脱除生成的条件并说明理由：　　　　　　　。 6.(2025-2026高三上·北京市西城外国语学校·期中)、均为重要的半导体材料，可应用于生物标记和荧光显示领域，并在光电器件、生物传感和激光材料等方面也得到了广泛的应用。 （1）基态原子的价层电子排布式为：　　　　　　　　　　　。 （2）在周期表中的位置为：　　　　　　　　　　　。 （3）S与P在周期表中是相邻元素，两者的第一电离能：S　　　　　　　　　　　P(填“>”或者“<”)。 （4）的一种晶体为闪锌矿型结构，晶胞结构如图所示。 ①晶胞中，与原子距离最近且相等的原子有　　　　　　　　　　　个。 ②已知，晶胞边长，阿伏加德罗常数为，的摩尔质量为。则晶体的密度是　　　　　　　　　　　。() （5）电化学沉积法可用于制备，其装置示意图如下。 电解过程中阳极有无色气泡产生，在阴极生成，纯度及颗粒大小会影响性能，沉积速率过快容易团聚。 ①已知，是弱酸。控制合适的电压，可以使转化为纯净的，写出阴极的电极反应式：　　　　　　　　　　　。 ②研究表明，为得到更致密均匀的薄膜，可用二甲基甲酰胺()做溶剂降低浓度，从结构的角度分析原因：　　　　　　　　　　　。 7.(2025-2026高三上·北京市第十三中学·期中)我国科学家发现催化剂可高效活化，实现物质的高选择性氧化，为污染物的去除提供了新策略。污染物X去除的催化反应过程示意思如下。 （1）Fe元素在元素周期表中的位置是　　　　　　　　　　　。 （2）污染物X在电极a上的反应式是　　　　　　　　　　　。 （3）科研团队研究了X分别为、和[也可以写作]的反应能力，发现中心原子含有孤电子对的物质易被氧化。 ①基态As原子的价层电子排布式是　　　　　　　　　　　。 ②中的键角　　　　　　　　　　　(填“>”“<”或“=”)中的键角。 ③的结构是 ，P原子的杂化轨道类型是　　　　　　　　　　　。 （4）比较反应能力：　　　　　　　　　　　(填“>”“<”或“=”)，原因是　　　　　　　　　　　。 （5）晶胞的体积为，晶体密度为，阿伏加德罗常数的值为，一个晶胞中Fe原子的个数为　　　　　　　　　　　(的摩尔质量：160g/mol)。 8.(2025-2026高三上·北京汇文中学·期中)硼氢化钠()具有高理论氢含量，是优秀的储氢材料。 （1）制取的反应为。该反应不是氧化还原反应。 ①B基态原子的价层电子排布式是：　　　　　　　　　　　。 ②从原子结构角度解释中B显正价的原因：　　　　　　　　　　　。 ③比较中键角F—B—F和中键角H—B—H的大小并解释原因：　　　　　　　　　　　。 ④下列说法正确的是　　　　　　　　　　　(填序号)。 a．NaH的电子式：             b．离子半径：             c．为极性分子 （2）晶体的一种晶胞形状为立方体，结构如图所示。 ①与最近且距离相等的有　　　　　　　　　　　个。 ②已知该晶胞的体积为，为阿伏加德罗常数的值。则晶体中，氢元素的质量为　　　　　　　　　　　g(用含的代数式表示) （3）科学家设计如下图所示装置，实现发电和制氢一体化，总反应为：。 已知：在电场作用下，双极膜可将解离为和，和分别向两极迁移。 ①只在电极a产生，则b极的电极反应式是　　　　　　　　　　　。 ②当电极产生 时，双极膜解离水的物质的量为　　　　　　　　　　　mol。 9.(2025-2026高三上·北京十五中·期中)黄铜矿(主要成分为)可用于冶炼，主要物质转化过程如下： （1）与共热制备的反应中，化合价升高的元素是　　　　　　　。 （2）为减少对环境的污染，在高温时可以用将其转化为，反应的化学方程式为　　　　　　　。 （3）中心原子的杂化方式是　　　　　　　，用价层电子对互斥理论解释的空间结构不同于的原因：　　　　　　　。 （4）与都可视为离子晶体，且结构相似，但的熔点比的高约100℃，原因是　　　　　　　。 （5）的晶胞如图所示。 ①图4所示结构单元不能作为晶胞的原因是　　　　　　　。 ②从图3可以看出，每个晶胞中含有的Cu原子个数为　　　　　　　。 ③已知：晶体的密度是 ，阿伏加德罗常数的值为。晶胞中底边边长　　　　　　　(用计算式表示；；的摩尔质量为 )。 10.(2025-2026高三上·北京市东直门中学·期中)锂离子电池广泛应用于电源领域。 （1）锂离子电池目前广泛采用溶有六氟磷酸锂的碳酸酯作电解液。 ①、、的电负性由大到小的排序是　　　　　　　　　　　。 ②中存在　　　　　　　　　　　(填序号)。 a．共价键       b．离子键       c．金属键 ③碳酸二乙酯()的沸点高于碳酸二甲酯()，原因是　　　　　　　　　　　。 ④采用高温处理废旧电解液，会诱发碳酸酯发生变化，增大回收难度。碳酸二甲酯在高温发生如图转化。 ()发生类似转化的产物是和　　　　　　　　　　　(答一种)。 （2）废旧锂离子电池含的正极材料经预处理后，可采用如下原理富集元素。 ①基态的价层电子的轨道表示式是　　　　　　　　　　　。 ②中原子均与配位，且的配位数是4；中两个配体之间形成分子内氢键。写出的结构简式(用“…”标出氢键)　　　　　　　　　　　。 （3）石墨可作锂离子电池的负极材料。充电时，Li+嵌入石墨层间。当嵌入最大量Li+时，晶体部分结构的俯视示意图如下，此时C与Li+的个数比是　　　　　　　　　　　。 11.(2025-2026高三上·北京市第三中学·期中)作牙膏的添加剂可预防龋齿，通常以氟化钠（NaF）与三偏磷酸钠（）在熔融条件下反应制得。 （1）基态F原子的价层电子排布式为　　　　　　　　。 （2）基态O原子中，电子占据的最高能层的符号是　　　　　　　　，处于最高能级的电子的运动状态共有　　　　　　　　个。 （3）两个分子间可以通过脱水缩合生成焦磷酸： 三偏磷酸（）可由分子间脱水生成，分子中3个P原子的化学环境相同，的结构式是　　　　　　　　。 （4）溶于水时与水反应，P-F键断裂，生成。 ①中磷元素的化合价是　　　　　　　　价。 ②该反应会形成　　　　　　　　（填“P-O”或“P-H”）键。 ③反应后，溶液中粒子浓度的关系：　　　　　　　　（填“＞”“＜”或“＝”）。 （5）牙膏中可添加作摩擦剂，其晶胞结构如下图所示，晶胞的边长为apm。 已知阿伏加德罗常数为，该晶体的密度为　　　　　　　　。（） 12.(2025-2026高三上·北京八中·期中)锂电池的电解液是目前研究的热点。 （1）锂电池的电解液可采用溶有的碳酸酯类有机溶液。 ①基态的电子云轮廓图的形状为　　　　　　　。 ②基态P原子的价层电子轨道表示式为　　　　　　　。 （2）为提高锂电池的安全性，科研人员采用离子液体作电解液。某种离子液体的阳离子的结构简式如下，阴离子为。 ①N、F、P三种元素的电负性由大到小的顺序为　　　　　　　。 ②该阳离子中，带“*”的C原子的杂化轨道类型为　　　　　　　杂化。 ③根据VSEPR模型，的中心原子上的价层电子对数为　　　　　　　，空间结构为正八面体形。 （3）因其良好的锂离子传输性能可作锂电池的固体电解质，其晶胞结构示意图如图所示，晶胞的边长为。 ①晶胞中的“○”代表　　　　　　　(填“”或“”)。 ②距离最近的有　　　　　　　个。 ③已知的摩尔质量是，阿伏加德罗常数为。该晶体的密度为　　　　　　　。 13.(2025-2026高三上·北京房山良乡中学·期中)柠檬酸铁铵和铁氰化钾在紫外线照射下产生普鲁士蓝(PB)，可用于染色和能源行业。 （1）制备柠檬酸铁铵的原料有铁盐、氨水和柠檬酸。 ①基态Fe2+的价层电子轨道表示式是　　　　　　　　　　　。 ②的VSEPR模型名称是　　　　　　　　　　　。 （2）避光条件下，柠檬酸铁铵与铁氰化钾反应得到普鲁士黄(PY)，其晶胞形状为立方体，结构如图1所示。 ①PY中所有Fe3+均与CN-形成配位键。结合电子式，解释CN-在PY中作配体的原因：　　　　　　　　　　　。 ②已知PY中相邻Fe3+之间的距离为，NA表示阿伏加德罗常数的值，PY的密度为　　　　　　　　　　　g/cm3(用代数式表示，)。 （3）在紫外线照射下，PY中部分Fe3+转化为Fe2+，同时K+嵌入，PY转变为PB。PB晶胞结构如图2所示，其中Fe3+周围最近且等距的Fe3+有12个。图2中“”位置被Fe2+或Fe3+占据，已知和两个小立方体体心位置为，用“”补全PB晶胞结构中和两个小立方体中的Fe3+　　　　　　　　　　　。 （4）由于PB中的K+能够很容易地嵌入和脱嵌，因此PB可作为钾离子电池的正极材料。充电过程中，推测K+会从PB中脱嵌出来，理由是　　　　　　　　　　　。 14.(2025-2026高三上·北京朝阳·期中)是重要的染料及农药中间体。用粗铜制取该物质的过程如下。 （1）下列关于的说法正确的是　　　　　　(填序号)。 a．位于元素周期表d区 b．Cu原子有29种不同运动状态的电子 c．电子排布为的Cu原子处于激发态 （2）的VSEPR模型名称为　　　　　　。 （3）比较N原子和O原子的第一电离能大小，并从原子结构角度说明理由：　　　　　　。 （4）Ⅰ和Ⅱ的结晶原理不同。 ①Ⅰ利用的是的溶解度随温度升高而增大的性质。操作是　　　　　　。 ②Ⅱ利用的是乙醇的极性比水小的性质。推测Ⅱ中可以代替乙醇析出的是　　　　　　(填序号)。 a．四氯化碳             b．丙酮 （5）铜晶胞、铜晶胞中的原子及其切割示意图如下。已知Cu的摩尔质量为Mg·mol-1，原子半径为rnm，阿伏加德罗常数为，则Cu晶体的密度为　　　　　　g·cm-3(1nmcm)。 15.(2025-2026高三上·北京海淀·期中)冰晶石（）是工业上电解铝的重要助熔剂，在高温条件下会分解成NaF和，影响其助熔效果。 （1）基态Al原子的价电子排布式为　　　　　　。 （2）的熔点分别为1090℃和192.4℃，从微粒间相互作用的角度解释二者熔点相差较大的原因是　　　　　　。 （3）熔融态受热分解的部分反应历程能量变化如下图。 ①图中，速率较慢的是步骤　　　　　　（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。 ②步骤Ⅰ、Ⅱ的总反应的　　　　　　0（填“>”“=”或“<”）。 ③的VSEPR模型为　　　　　　，中心离子的杂化方式为　　　　　　。 （4）图1为的立方晶胞结构示意图，晶胞边长为 ，图2是晶胞的局部结构。 ①表示的是　　　　　　（填“白球”或“黑球”）。 ②图2所示结构不能作为的晶胞，原因是　　　　　　。 ③已知：的摩尔质量为 ，阿伏加德罗常数的值为，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 $ 专题14 物质结构与性质综合题 1.(2025-2026高三上·北京市第五中学·期中)铁及其化合物在生产生活中有着重要的作用。 I．铁蓝或是一种传统的蓝色颜料，可由亚铁氰化钾制备而成。 （1）基态的价电子排布式为　　　　　　　　　　　。 （2）铁蓝中包含的化学键类型有　　　　　　　　　　　（填字母）。 A．配位键       B．离子键       C．非极性共价键 （3）比较N原子和O原子的第一电离能大小，并从原子结构角度进行解释　　　　　　　　　　　。 （4）邻二氮菲（）与能够生成稳定的橙色配合物，可用做的检测试剂。向溶液（浅黄色）中滴加邻二氮菲溶液，最终未观察到溶液呈现明显的橙色，原因是　　　　　　　　　　　。 II．在不同温度下，单质铁可表现出不同的晶体结构，从而具有不同用途。的部分晶胞结构和的晶胞结构如下图所示，回答下列问题： （5）每个晶胞实际包含2个Fe原子，每个Fe原子周围等距且紧邻的Fe原子有8个。试在图中用“”表示出晶胞中其余Fe原子所处的位置　　　　　　　　　　　。 （6）若和的晶胞体积分别为和，则和晶体的密度之比是　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）     （2）A B     （3）第一电离能：；原子的价层电子排布式为，轨道处于半满状态，更稳定，不易失电子     （4）与的配位能力更强，溶液中的浓度低     （5）     （6）      【解析】(1)铁是26号元素，基态的价电子排布式为； (2)中存在阴阳离子之间的离子键，亚铁离子与氰根离子之间存在配位键； (3)原子的价层电子排布式为，轨道处于半满状态，更稳定，不易失电子，则第一电离能：； (4)因为与的配位能力更强，溶液中的浓度低，所以未观察到溶液呈现明显的橙色； (5)每个晶胞实际包含2个Fe原子，每个Fe原子周围等距且紧邻的Fe原子有8个。则铁原子位于8个顶点和1个体心，即； (6)每个晶胞实际包含2个Fe原子，则密度：；的晶胞含有铁原子：，密度为：，则和晶体的密度之比是：。 2.(2025-2026高三上·北京顺义牛栏山第一中学·期中)太阳能电池是一种将光能转化为电能的装置，所使用的功能材料不断发展。 （1）硅基太阳能电池，主要以硅为吸光层。 ①基态硅原子的价层电子排布式为　　　　　　　　　　　。 ②高纯硅制备流程的示意图如下： ⅰ．1100℃，每生成1mol单质硅转移4mol电子。Cl、Si、H的电负性从大到小的顺序为　　　　　　　　　　　。 ⅱ．硅的熔点(1410℃)低于金刚石(>3500℃)，原因是　　　　　　　　　　　。 （2）新型太阳能电池，以钙钛矿型化合物为吸光层，光电转化效率高。 ①图(a)是一种钙钛矿化合物的晶胞，其化学式为　　　　　　　　　　　。 ②随着研究的深入，科研人员制备出了新型具有钙钛矿结构的化合物，晶胞形状为立方体，如图(b)所示。它由和组成。 ⅰ．每个周围与它最近且距离相等的有　　　　　　　　　　　个。 ⅱ．图(b)所示的晶胞棱长为anm，阿伏加德罗常数的值为，则晶体密度为　　　　　　　　　　　。() 【答案】（1）①     ②     ③ 二者均是共价晶体，原子半径，键长，键能     （2）①     ② 12    ③       【解析】(1)①Si为14号元素，位于第二周期第ⅣA族，价层电子排布式为3s23p2； ②ⅰ．1100℃，发生反应：2SiHCl3+3H2 2Si+6HCl，氢气为还原剂，每生成1mol单质硅转移4mol电子，则Si的化合价由+4价降为0价，在化合物中电负性大的呈负价，则电负性：H＞Si，HCl中H呈正价，则电负性：Cl＞H，由以上分析可知，电负性：Cl＞H＞Si； ⅱ．晶体硅和金刚石都为共价晶体，C-C键长比Si-Si键短，C-C键键能比Si-Si键大，金刚石的熔点更高； (2)①Ti位于顶点，个数为8×=1，O位于棱心，个数为12×=3，1个Ca位于体心，Ca：Ti：O=1：1：3，其化学式为CaTiO3； ②ⅰ.从晶胞图(b)看距顶点的最近的I-位于其相邻的面心，则有机碱离子的配位数为8×=12； ⅱ.I-位于面心，个数为6×=3，位于顶点，个数为8×=1，1个Pb2+位于体心，晶胞质量为，晶胞体积为a3×10-21cm3，晶胞密度==。 3.(2025-2026高三上·北京市第一六一中学·期中)向CoCl2溶液中滴加过量的氨水得到含有[Co(NH3)6]Cl2的溶液。 （1）基态Co2+的核外电子有　　　　　　　种空间运动状态。 （2）基态Cl-占据的最高能级的电子云轮廓图的形状是　　　　　　　。 （3）O、N、H的电负性由大到小的顺序是　　　　　　　。 （4）下列状态的氮中，电离最外层一个电子所需能量最小的是　　　　　　　(填序号)。 a．      b．      c． （5）[Co(NH3)6]Cl2的晶胞结构示意图如下。 ①在下图虚线框内画出[Co(NH3)6]2+中一个NH3的结构式　　　　　　　。 ②比较H—N—H键角NH3　　　　　　　[Co(NH3)6]2+(填“>”“<”或“=”)，原因是　　　　　　　。 ③该立方晶胞的边长为acm，阿伏加德罗常数为NA，[Co(NH3)6]Cl2的摩尔质量为Mg/mol，则该晶体的密度为　　　　　　　g/cm3。 【答案】（1）14     （2）哑铃形     （3）0>N>H     （4）c     （5）①     ② <    ③ 氮原于均为sp3杂化，NH3分子中的N原子有孤电子对，[Co(NH3)6]2+中的N原子无孤电子对，孤电子对有较大斥力    ④       【解析】(1)Co 是27号元素，其基态原子的价电子排布式为3d74s2，则基态Co2+的核外电子排布式为，核外电子有14种空间运动状态； (2)氯离子基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，其最高能级为3p，电子云轮廓图的形状是哑铃形； (3)同周期主族元素从左到右，元素的电负性逐渐增大，则电负性：O>N，三种元素中H的电负性最小，于是有电负性：O>N>H； (4)2s22p2属于基态的N+，由于基态N的第二电离能高于其第一电离能，故其再失去一个电子所需能量较高；2s22p3属于基态N原子，其失去一个电子变为基态N+，其失去一个电子所需能量低于基态N+；2s22p23s1属于激发态N原子，其失去一个电子所需能量低于基态N原子；综上所述，电离最外层一个电子所需能量最小的是2s22p23s1，故选c。 (5)① 中心N原子孤电子对数=，有3个键，则中心N原子价层电子对数=3+1=4，采取sp3杂化，空间构型为三角锥形，且N原子形成了1个配位键，则答案为：； ② 由① 分析知，由于NH3中心N原子有一对孤电子对，排斥力较大，则H-N-H键角小于109°28′，约为107°，[Co(NH3)6]2+形成配位键，氨分子中不再有孤电子对，H—N—H键角变大，故答案为＜； ③ 该晶胞中，[Co(NH3)6]2+位于顶点和面心的个数为，位于晶胞内部Cl-个数为8，故晶胞的密度为 g/cm3。 4.(2025-2026高三上·北京市第一六六中学、第五十中学·期中)氨基锂()为白色固体，广泛用于有机合成。 （1）金属锂与液氨反应生成和一种气体。该气体是　　　　　　　　　　　。 （2）液氮中也存在类似水的微弱电离：。 ①的空间结构为　　　　　　　　　　　。 ②已知键角。从结构角度解释其原因：　　　　　　　　　　　。 （3）的晶胞如图所示(晶胞体积为)。 ①该晶体的密度为　　　　　　　　　　　(用含字母的代数式表示)。 ②与结构相似。从结构角度解释熔点(373℃)高于熔点(210℃)原因：　　　　　　　　　　　。 （4）测定产品的纯度(主要杂质为)，实验步骤如下。 ⅰ.准确称量产品，与过量稀盐酸充分反应，将全部转化为。 ⅱ.向ⅰ所得溶液中滴加溶液至。再加入甲醛溶液，发生反应：。 ⅲ.以酚酞为指示剂，用溶液滴定ii中生成的，消耗溶液。 ①步骤i反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 ②若ⅱ中未用NaOH溶液调节pH，则测定结果　　　　　　　　　　　(填“偏低”或“偏高”)。 【答案】（1）H2     （2）① V形    ② N均为sp3杂化，孤电子对数，孤电子对有较大斥力     （3）①     ② 二者均为离子晶体，锂离子半径小于钠离子半径，离子键更强     （4）①     ② 偏高      【解析】(1)金属锂与液氨反应生成和一种气体，氨气中氮原子和氢原子个数比为1：3，中氮原子和氢原子个数比为1：2，则另一种产物气体为氢气； (2)液氨中也存在类似水的微弱电离：。 ①的价层电子对数为，孤电子对数为2，空间结构为V形； ② N均为sp3杂化，孤电子对数：，孤电子对有较大斥力； (3)① 由晶胞结构可知，该晶胞中含有8个LiNH2粒子，晶胞的质量为，体积为，密度为； ②与结构相似，从结构角度解释熔点(373℃)高于熔点(210℃)原因为：二者均为离子晶体，锂离子半径小于钠离子半径，离子键更强； (4)① 步骤ⅰ中加入稀盐酸将全部转化为，则产物为NH4Cl和LiCl，化学方程式为； ②若ⅱ中未用NaOH溶液调节pH，原来盐酸有剩余，造成氢氧化钠消耗过多，则测定结果偏高。 5.(2025-2026高三上·北京师范大学附属中学·期中)通过和的相互转化可实现的高效存储和利用。 （1）将的基态原子最外层轨道表示式补充完整：　　　　　　　。 （2）分子中键角小于，从结构角度解释原因：　　　　　　　。 （3）的晶胞是立方体结构，边长为，结构示意图如下。 ①的配体中，配位原子是　　　　　　　。 ②已知的摩尔质量为，阿伏加德罗常数为，该晶体的密度为　　　　　　　。() （4）和反应过程中能量变化示意图如下。 ①室温下，和反应生成而不生成。分析原因：　　　　　　　。 ②从平衡的角度推断利于脱除生成的条件并说明理由：　　　　　　　。 【答案】（1）     （2）NH3中N原子的sp3杂化轨道有一个孤电子对，斥力较大     （3）① N    ②      （4）① E2＜E1，温度低时更容易生成    ② [Mg(NH3)6]Cl2是吸热反应，也是气体分子数增加的反应，升温、减压有利于[Mg(NH3)6]Cl2脱除NH3      【解析】(1)Mg是第12号元素，其基态最外层电子的电子排布式为3s2，故其基态原子最外层轨道表示式为：。 (2)NH3中N原子的键电子对数为3、孤电子对数为=1，价层电子对数为4，N原子的sp3杂化轨道有一个孤电子对，斥力较大，故NH3分子中H-N-H的键角小于109°28′。 (3)①的内界为，故其配体为NH3，由于N原子有孤电子对，所以配位原子为N； ②根据均摊法，该晶胞中的个数为，的个数为8，故每个晶胞中含有4个，则晶体的密度为。 (4)①由MgCl2和NH3反应过程中的能量变化示意图可知，E2＜E1，温度低时更容易生成； ②根据MgCl2和NH3反应过程中的能量变化示意图可知[Mg(NH3)6]Cl2是吸热反应，该反应也是气体分子数增加的反应，故升温、减压有利于[Mg(NH3)6]Cl2脱除NH3。 6.(2025-2026高三上·北京市西城外国语学校·期中)、均为重要的半导体材料，可应用于生物标记和荧光显示领域，并在光电器件、生物传感和激光材料等方面也得到了广泛的应用。 （1）基态原子的价层电子排布式为：　　　　　　　　　　　。 （2）在周期表中的位置为：　　　　　　　　　　　。 （3）S与P在周期表中是相邻元素，两者的第一电离能：S　　　　　　　　　　　P(填“>”或者“<”)。 （4）的一种晶体为闪锌矿型结构，晶胞结构如图所示。 ①晶胞中，与原子距离最近且相等的原子有　　　　　　　　　　　个。 ②已知，晶胞边长，阿伏加德罗常数为，的摩尔质量为。则晶体的密度是　　　　　　　　　　　。() （5）电化学沉积法可用于制备，其装置示意图如下。 电解过程中阳极有无色气泡产生，在阴极生成，纯度及颗粒大小会影响性能，沉积速率过快容易团聚。 ①已知，是弱酸。控制合适的电压，可以使转化为纯净的，写出阴极的电极反应式：　　　　　　　　　　　。 ②研究表明，为得到更致密均匀的薄膜，可用二甲基甲酰胺()做溶剂降低浓度，从结构的角度分析原因：　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）     （2）第四周期第VIA族     （3）<     （4）① 4    ②      （5）①     ② 二甲基甲酰胺()中的原子和原子均有孤电子对，能与形成配位键，从而形成络合物，降低的浓度      【解析】本题以和为载体考查电化学以及物质结构和性质，意在考察化学基本素养及创新探究意识。 (1)已知Zn是30号元素，其基态原子的核外电子排布式为：[Ar]3d104s2，故其基态Zn原子的价层电子排布式为，故答案为：； (2)是34号元素，其基态原子的核外电子排布式为：[Ar]3d104s24p4，根据最高能层序数等于周期序数，最外层电子数等于主族序数，故在周期表中的位置为第四周期第ⅥA族； (3)S与P在周期表中是相邻元素，S的价层电子排布式为：3s23p4，而P的价层电子排布式为：3s23p3，P原子的3p能级处于半充满的稳定结构，故其第一电离能大于S，故答案为：＜； (4)① 取晶胞面心的Cd原子可知与Cd原子距离最近且相等的原子有2×2=4个，故答案为：4；② 由晶胞示意图可知，一个晶胞中含有Cd的个数为：=4，Se个数为4，晶胞边长a nm，则一个晶胞的体积为：(a×10-7)3cm3，阿伏加德罗常数为，CdSe的摩尔质量为，一个晶胞的质量为：g，则CdSe晶体的密度是=，故答案为：； (5)① 电解过程中阳极有无色气泡产生，阳极发生氧化反应，电极反应为：2H2O-4e-=4H++O2↑，已知H2SeO3是弱酸，控制合适的电压，可以使Cd2+转化为纯净的CdSe，CdSe在阴极生成，阴极发生还原反应，则阴极的电极反应式为：，故答案为：；② 用二甲基甲酰胺( )做溶剂可以降低浓度的原因为：二甲基甲酰胺( )中的O原子和N原子均有孤电子对，能与Cd2+形成配位键，从而形成络合物，降低的浓度。 本题考察物质的结构和性质，为高考常见题型和高频考点，侧重学生知识综合应用，注意对题目信息的获取与使用。 7.(2025-2026高三上·北京市第十三中学·期中)我国科学家发现催化剂可高效活化，实现物质的高选择性氧化，为污染物的去除提供了新策略。污染物X去除的催化反应过程示意思如下。 （1）Fe元素在元素周期表中的位置是　　　　　　　　　　　。 （2）污染物X在电极a上的反应式是　　　　　　　　　　　。 （3）科研团队研究了X分别为、和[也可以写作]的反应能力，发现中心原子含有孤电子对的物质易被氧化。 ①基态As原子的价层电子排布式是　　　　　　　　　　　。 ②中的键角　　　　　　　　　　　(填“>”“<”或“=”)中的键角。 ③的结构是 ，P原子的杂化轨道类型是　　　　　　　　　　　。 （4）比较反应能力：　　　　　　　　　　　(填“>”“<”或“=”)，原因是　　　　　　　　　　　。 （5）晶胞的体积为，晶体密度为，阿伏加德罗常数的值为，一个晶胞中Fe原子的个数为　　　　　　　　　　　(的摩尔质量：160g/mol)。 【答案】（1）第四周期第Ⅷ族     （2）X+H2O-2e- XO+2H+     （3）① 4s24p3    ② <    ③ sp3     （4）① <    ② 中磷原子无孤电子对，中砷有孤电子对     （5）      【解析】(1)铁元素在第四周期第Ⅷ族。 (2)污染物X在电极a上的反应式是X+H2O-2e- XO+2H+。 (3)基态砷为33号元素，其价层电子排布式为4s24p3。 ② 亚硝酸根离子中氮原子的价层电子对数为，为V形结构，硝酸根离子的价层电子对数为，为平面三角形，亚硝酸根离子中孤电子对，有较大的排斥力，故亚硝酸根的键角小于硝酸根中的键角。 磷原子无孤电子对，也形成4个键，故杂化类型为sp3。 (4)中磷原子无孤电子对，中砷有孤电子对，故反应能力<。 (5)晶胞的质量为g，故一个晶胞中氧化铁的物质的量为mol，铁原子的物质的量为mol， 一个晶胞中Fe原子的个数为。 8.(2025-2026高三上·北京汇文中学·期中)硼氢化钠()具有高理论氢含量，是优秀的储氢材料。 （1）制取的反应为。该反应不是氧化还原反应。 ①B基态原子的价层电子排布式是：　　　　　　　　　　　。 ②从原子结构角度解释中B显正价的原因：　　　　　　　　　　　。 ③比较中键角F—B—F和中键角H—B—H的大小并解释原因：　　　　　　　　　　　。 ④下列说法正确的是　　　　　　　　　　　(填序号)。 a．NaH的电子式：             b．离子半径：             c．为极性分子 （2）晶体的一种晶胞形状为立方体，结构如图所示。 ①与最近且距离相等的有　　　　　　　　　　　个。 ②已知该晶胞的体积为，为阿伏加德罗常数的值。则晶体中，氢元素的质量为　　　　　　　　　　　g(用含的代数式表示) （3）科学家设计如下图所示装置，实现发电和制氢一体化，总反应为：。 已知：在电场作用下，双极膜可将解离为和，和分别向两极迁移。 ①只在电极a产生，则b极的电极反应式是　　　　　　　　　　　。 ②当电极产生 时，双极膜解离水的物质的量为　　　　　　　　　　　mol。 【答案】（1）① 2s22p1    ② B和F的电负性相差较大，F的电负性远大于B，在成键时共用电子对偏向F，使得中B显正价、F显负价    ③ 前者大，中B为杂化，键角为120°；中B为杂化，键角为109°28＇    ④ a     （2）① 6    ②      （3）①     ② 2      【解析】(1)① B是第5号元素，其电子排布为1s22s22p1。则B的价层电子排布式为2s22p1。 ② B和F的电负性相差较大，F的电负性远大于B，在成键时共用电子对偏向F，使得中B显正价、F显负价。 ③中B的价层电子数为，杂化，键角为120°；中B的价层电子数为，杂化，键角为109°28＇，故中键角F－B－F大于中键角H－B－H； ④ a．NaH为钠离子和氢负离子形成的，电子式：，a正确； b．、具有相同的电子层数，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小，故离子半径：<，b错误； c．中的B原子为杂化，无孤电子对，为平面三角形结构，分子中正负电荷重心重合，为非极性分子，c错误； 故选a； (2)①以顶面面心的为例，最近且距离相等的在顶面的棱上和上下两个晶胞的体心，共有6个。 ②根据“均摊法”，晶胞中含的个数为个。已知该晶胞的体积为a，则1晶体中，氢元素的质量为； (3)①只在电极a产生，由图，a极氢离子发生还原反应：，为正极，则b为负极，结合总反应，在碱性条件下，失去电子发生氧化反应生成和水，反应为； ②在电场作用下，双极膜可将解离为和，和分别向两极迁移，当电极产生1mol 时，电路中转移2mol电子，消耗2mol氢离子，则双极膜解离水的物质的量为2mol。 9.(2025-2026高三上·北京十五中·期中)黄铜矿(主要成分为)可用于冶炼，主要物质转化过程如下： （1）与共热制备的反应中，化合价升高的元素是　　　　　　　。 （2）为减少对环境的污染，在高温时可以用将其转化为，反应的化学方程式为　　　　　　　。 （3）中心原子的杂化方式是　　　　　　　，用价层电子对互斥理论解释的空间结构不同于的原因：　　　　　　　。 （4）与都可视为离子晶体，且结构相似，但的熔点比的高约100℃，原因是　　　　　　　。 （5）的晶胞如图所示。 ①图4所示结构单元不能作为晶胞的原因是　　　　　　　。 ②从图3可以看出，每个晶胞中含有的Cu原子个数为　　　　　　　。 ③已知：晶体的密度是 ，阿伏加德罗常数的值为。晶胞中底边边长　　　　　　　(用计算式表示；；的摩尔质量为 )。 【答案】（1）硫(或S)     （2）     （3）① sp2    ② SO2中S的价层电子对数为：，且含1个孤电子对，根据VSEPR理论，S采取sp2杂化，分子呈V形（折线形）。CO2中心C原子的价层电子对数为：，无孤电子对，C采取sp杂化，分子呈直线形     （4）S2-半径比O2-半径大，导致Cu2O中离子键更强，晶格能更大，熔点更高     （5）① 图4所示结构单元并不能采用“无隙并置”地在晶体中重复出现    ② 4    ③       【解析】(1)与共热制备的过程中O元素由0价下降到-2价，Cu元素化合价不变，则S元素化合价上升。 (2)根据题目要求，CaO与SO2在高温下反应生成CaSO4，需要O2参与氧化SO2，根据得失电子守恒和原子守恒配平反应方程式为： 。 (3)SO2中S的价层电子对数为：，且含1个孤电子对，根据VSEPR理论，S采取sp2杂化，分子呈V形（折线形）。CO2中心C原子的价层电子对数为：，无孤电子对，C采取sp杂化，分子呈直线形，因此SO2与CO2空间结构不同的。 (4)两者均为离子晶体，熔点高低取决于晶格能。晶格能与离子半径成反比，S2-半径比O2-半径大，导致Cu2O中离子键更强，晶格能更大，熔点更高。 (5)①晶胞是晶体中最小的重复单元，必须能够“无隙并置”地在三维空间中重复排列，图4所示结构单元无法在三维空间中无隙并置，无法构成完整的晶体结构，因此不能作为晶胞； ② 从图3可以看出，Cu位于面心和棱心，个数为6×+4×=4； ③从图3可以看出，Fe位于顶点、体心和面心，个数为 6×+4×+1=4，S位于晶胞内部，共有8个，该晶胞中含有4个，晶胞体积  ，晶胞质量，根据密度公式：，。 10.(2025-2026高三上·北京市东直门中学·期中)锂离子电池广泛应用于电源领域。 （1）锂离子电池目前广泛采用溶有六氟磷酸锂的碳酸酯作电解液。 ①、、的电负性由大到小的排序是　　　　　　　　　　　。 ②中存在　　　　　　　　　　　(填序号)。 a．共价键       b．离子键       c．金属键 ③碳酸二乙酯()的沸点高于碳酸二甲酯()，原因是　　　　　　　　　　　。 ④采用高温处理废旧电解液，会诱发碳酸酯发生变化，增大回收难度。碳酸二甲酯在高温发生如图转化。 ()发生类似转化的产物是和　　　　　　　　　　　(答一种)。 （2）废旧锂离子电池含的正极材料经预处理后，可采用如下原理富集元素。 ①基态的价层电子的轨道表示式是　　　　　　　　　　　。 ②中原子均与配位，且的配位数是4；中两个配体之间形成分子内氢键。写出的结构简式(用“…”标出氢键)　　　　　　　　　　　。 （3）石墨可作锂离子电池的负极材料。充电时，Li+嵌入石墨层间。当嵌入最大量Li+时，晶体部分结构的俯视示意图如下，此时C与Li+的个数比是　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）① F＞P＞Li    ② a    ③ 二者在固态均为分子晶体，碳酸二乙酯与碳酸二甲酯结构相似，前者的相对分子质量大，范德华力大，沸点高    ④ CH2=CH2     （2）①     ② 或     （3）6：1      【解析】(1)① 同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；Li、P、F的电负性由大到小的排序是F＞P＞Li； ②中P原子和F原子形成共价键，故答案为：a； ③ 二者在固态均为分子晶体，碳酸二乙酯与碳酸二甲酯结构相似，前者的相对分子质量大，范德华力大，沸点高，故答案为：二者在固态均为分子晶体，碳酸二乙酯与碳酸二甲酯结构相似，前者的相对分子质量大，范德华力大，沸点高； ④ 由信息可知反应物中2个C-O断裂，剩余的形成稳定的乙烯（），则发生类似转化的产物是Li2CO3和CH2=CH2； (2)① 已知Ni是28号元素，基态Ni2+的价层电子排布式3d8，轨道表示式是； ②DMG－Ni中两个配体之间形成分子内氢键，一个配体中和O形成共价键的H与另一个配体中的氧形成氢键，答案：或。 (3)当嵌入最大量时，选取俯视图中最小的重复单元，根据均摊法可知，8个碳原子在边上，2个在内部，则碳原子个数是，Li的个数是，C与Li+的个数比是6：1。 11.(2025-2026高三上·北京市第三中学·期中)作牙膏的添加剂可预防龋齿，通常以氟化钠（NaF）与三偏磷酸钠（）在熔融条件下反应制得。 （1）基态F原子的价层电子排布式为　　　　　　　　。 （2）基态O原子中，电子占据的最高能层的符号是　　　　　　　　，处于最高能级的电子的运动状态共有　　　　　　　　个。 （3）两个分子间可以通过脱水缩合生成焦磷酸： 三偏磷酸（）可由分子间脱水生成，分子中3个P原子的化学环境相同，的结构式是　　　　　　　　。 （4）溶于水时与水反应，P-F键断裂，生成。 ①中磷元素的化合价是　　　　　　　　价。 ②该反应会形成　　　　　　　　（填“P-O”或“P-H”）键。 ③反应后，溶液中粒子浓度的关系：　　　　　　　　（填“＞”“＜”或“＝”）。 （5）牙膏中可添加作摩擦剂，其晶胞结构如下图所示，晶胞的边长为apm。 已知阿伏加德罗常数为，该晶体的密度为　　　　　　　　。（） 【答案】（1）     （2）① L    ② 4     （3）     （4）① ＋5    ② P-O    ③ ＜     （5）      【解析】(1)F是9号元素，基态F原子的价层电子排布式为。 (2)O是8号元素，基态O原子的价层电子排布式为，基态O原子中，电子占据的最高能层的符号是L，处于最高能级2p的电子的运动状态共有4个。 (3)中含有3个-OH，三偏磷酸（）可由分子间脱水生成，分子中3个P原子的化学环境相同，是对称的结构，则的结构式是。 (4)①O为-2价，F为-1价，由化合价代数和为零可知，中磷元素的化合价是+5价； ②溶于水时与水反应，P-F键断裂，生成，结合的结构简式可知，的结构为，则和水反应生成，形成P-O键； ③和水反应后，会发生水解，则溶液中粒子浓度的关系：<。 (5)由晶胞结构可知，该晶胞中含有=8个Si原子，含有16个O原子，晶胞的边长为apm，已知阿伏加德罗常数为，则该晶体的密度为。 12.(2025-2026高三上·北京八中·期中)锂电池的电解液是目前研究的热点。 （1）锂电池的电解液可采用溶有的碳酸酯类有机溶液。 ①基态的电子云轮廓图的形状为　　　　　　　。 ②基态P原子的价层电子轨道表示式为　　　　　　　。 （2）为提高锂电池的安全性，科研人员采用离子液体作电解液。某种离子液体的阳离子的结构简式如下，阴离子为。 ①N、F、P三种元素的电负性由大到小的顺序为　　　　　　　。 ②该阳离子中，带“*”的C原子的杂化轨道类型为　　　　　　　杂化。 ③根据VSEPR模型，的中心原子上的价层电子对数为　　　　　　　，空间结构为正八面体形。 （3）因其良好的锂离子传输性能可作锂电池的固体电解质，其晶胞结构示意图如图所示，晶胞的边长为。 ①晶胞中的“○”代表　　　　　　　(填“”或“”)。 ②距离最近的有　　　　　　　个。 ③已知的摩尔质量是，阿伏加德罗常数为。该晶体的密度为　　　　　　　。 【答案】（1）① 球形    ②      （2）① F>N>P    ② sp2    ③ 6     （3）① Li+    ② 4    ③       【解析】(1)基态的核外电子排布式为，电子云轮廓图形状为球形； P是15号元素，最外层电子数为5，基态P原子的价层电子轨道表示式为； (2)一般来说，周期表从左到右，元素的电负性逐渐变大；周期表从上到下，元素的电负性逐渐变小，则F>N>P； 由图可知带“*”的C原子含有3个σ键，没有孤电子对，则价电子对数n=3，为sp2杂化； 的VSEPR为，则价层电子对数为6； (3)根据晶胞的示意图可知实心球的个数为，○的个数为8，○与实心圆的个数比为2：1，则当中○代表Li+； 根据晶胞图可知最近的有4个； 密度。 13.(2025-2026高三上·北京房山良乡中学·期中)柠檬酸铁铵和铁氰化钾在紫外线照射下产生普鲁士蓝(PB)，可用于染色和能源行业。 （1）制备柠檬酸铁铵的原料有铁盐、氨水和柠檬酸。 ①基态Fe2+的价层电子轨道表示式是　　　　　　　　　　　。 ②的VSEPR模型名称是　　　　　　　　　　　。 （2）避光条件下，柠檬酸铁铵与铁氰化钾反应得到普鲁士黄(PY)，其晶胞形状为立方体，结构如图1所示。 ①PY中所有Fe3+均与CN-形成配位键。结合电子式，解释CN-在PY中作配体的原因：　　　　　　　　　　　。 ②已知PY中相邻Fe3+之间的距离为，NA表示阿伏加德罗常数的值，PY的密度为　　　　　　　　　　　g/cm3(用代数式表示，)。 （3）在紫外线照射下，PY中部分Fe3+转化为Fe2+，同时K+嵌入，PY转变为PB。PB晶胞结构如图2所示，其中Fe3+周围最近且等距的Fe3+有12个。图2中“”位置被Fe2+或Fe3+占据，已知和两个小立方体体心位置为，用“”补全PB晶胞结构中和两个小立方体中的Fe3+　　　　　　　　　　　。 （4）由于PB中的K+能够很容易地嵌入和脱嵌，因此PB可作为钾离子电池的正极材料。充电过程中，推测K+会从PB中脱嵌出来，理由是　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）①        ② 正四面体     （2）① 的电子式为，其中C和N均有孤对电子存在，能提供孤电子对    ②      （3）        （4）充电过程中阳极上发生失去电子转化成，正电荷增多，从PB中脱嵌      【解析】(1)① 铁是26号元素，其电子排布为，基态的价层电子轨道表示式是 。 ②的价层电子对数是，无孤对电子，VSEPR模型是正四面体。 (2)①的电子式为，其中C和N均有孤对电子存在，能提供孤电子对，与形成配位键。 ②在PY的晶胞结构中最小的一个立方体中，8个Fe3+位于立方体的顶角，属于一个小立方体的Fe3+有，位于小立方体的棱心，属于一个小立方体的有，一个小立方体的质量为，一个小立方体的体积为，PY的密度为：。 (3)根据PB晶胞结构，其中周围最近且等距的有12个，其结构为：  。 (4)充电过程中阳极上发生失去电子转化成，正电荷增多，从PB中脱嵌。 14.(2025-2026高三上·北京朝阳·期中)是重要的染料及农药中间体。用粗铜制取该物质的过程如下。 （1）下列关于的说法正确的是　　　　　　(填序号)。 a．位于元素周期表d区 b．Cu原子有29种不同运动状态的电子 c．电子排布为的Cu原子处于激发态 （2）的VSEPR模型名称为　　　　　　。 （3）比较N原子和O原子的第一电离能大小，并从原子结构角度说明理由：　　　　　　。 （4）Ⅰ和Ⅱ的结晶原理不同。 ①Ⅰ利用的是的溶解度随温度升高而增大的性质。操作是　　　　　　。 ②Ⅱ利用的是乙醇的极性比水小的性质。推测Ⅱ中可以代替乙醇析出的是　　　　　　(填序号)。 a．四氯化碳             b．丙酮 （5）铜晶胞、铜晶胞中的原子及其切割示意图如下。已知Cu的摩尔质量为Mg·mol-1，原子半径为rnm，阿伏加德罗常数为，则Cu晶体的密度为　　　　　　g·cm-3(1nmcm)。 【答案】（1）b     （2）四面体形     （3）第一电离能，N和O为同周期元素，基态N原子2p轨道电子排布是半充满的，比较稳定，第一电离能较高     （4）① 加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥    ② b     （5）      【解析】由题给流程可知，粗铜与浓硫酸共热反应得到硫酸铜溶液；硫酸铜溶液经加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到五水硫酸铜晶体；五水硫酸铜晶体溶于水得到蓝色的硫酸铜溶液；向硫酸铜溶液中加入过量氨水得到深蓝色的硫酸四氨合铜溶液；向硫酸四氨合铜溶液中加入乙醇降低硫酸四氨合铜的溶解度，析出一水硫酸四氨合铜，过滤得到硫酸四氨合铜晶体。 (1)a．铜元素的原子序数为29，基态原子的价层电子排布式为3d104s1，位于元素周期表ds区，a错误； b．铜元素的原子序数为29，则由泡利不相容原理可知，铜原子有29种不同运动状态的电子，b正确； c．铜元素的原子序数为29，基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s1，c错误； 故选b； (2)氨分子中氮原子的价层电子对数为：3+(5-1×3) ×=4，孤对电子对数为：(5-1×3) ×=1，则分子的VSEPR模型为四面体形； (3)同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，所以氮元素的第一电离能大于氧元素； (4)① 由五水硫酸铜的解度随温度升高而增大可知，操作Ⅰ为加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥； ② 由分析可知，操作Ⅱ中加入乙醇的目的是降低硫酸四氨合铜的溶解度，便于析出一水硫酸四氨合铜，丙酮溶于水，能起到乙醇相同的作用，而四氯化碳不溶于水，无法起到乙醇相同的作用，故选b； (5)由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的铜原子个数为：8×+6×=4；晶胞的面对角线的距离为4rnm，则晶胞的边长为nm，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=(×10—7 )3d，解得d=。 15.(2025-2026高三上·北京海淀·期中)冰晶石（）是工业上电解铝的重要助熔剂，在高温条件下会分解成NaF和，影响其助熔效果。 （1）基态Al原子的价电子排布式为　　　　　　。 （2）的熔点分别为1090℃和192.4℃，从微粒间相互作用的角度解释二者熔点相差较大的原因是　　　　　　。 （3）熔融态受热分解的部分反应历程能量变化如下图。 ①图中，速率较慢的是步骤　　　　　　（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。 ②步骤Ⅰ、Ⅱ的总反应的　　　　　　0（填“>”“=”或“<”）。 ③的VSEPR模型为　　　　　　，中心离子的杂化方式为　　　　　　。 （4）图1为的立方晶胞结构示意图，晶胞边长为 ，图2是晶胞的局部结构。 ①表示的是　　　　　　（填“白球”或“黑球”）。 ②图2所示结构不能作为的晶胞，原因是　　　　　　。 ③已知：的摩尔质量为 ，阿伏加德罗常数的值为，该晶体的密度为　　　　　　。（ ） 【答案】（1）3s23p1     （2）AlF3熔化时需要破坏离子键，AlCl3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     （3）① Ⅱ    ② ＜    ③ 正四面体    ④ sp3     （4）① 黑球    ② 图2小立方体不能无隙并置形成晶体    ③       【解析】(1)Al是13号元素，位于第三周期第ⅢA族，价层电子排布式为3s23p1，故答案为：3s23p1。 (2)AlF3属于离子晶体，熔化时需要破坏离子键，AlCl3属于分子晶体，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AlF3的熔点远高于AlCl3，故答案为：AlF3熔化时需要破坏离子键，AlCl3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。 (3)① 由图可知，反应Ⅱ的活化能更大，反应Ⅱ更慢，故答案为：Ⅱ； ② 由图可知，生成物的总能量比反应物的总能量低，故ΔH＜0，故答案为：＜； ③[AlF4]-中Al的价层电子对数为=4，没有孤电子对，[AlF4]-的VSEPR模型为正四面体形，中心离子的杂化方式为sp3，故答案为：正四面体；sp3。 (4)① 黑球位于顶点和面心，个数为8×+6×=4，白球位于体内、体心和棱心，个数为8+1+12×=12，黑球：白球=4：12=1：3，根据化学式Na3AlF6可知，黑球表示[AlF6]3-，白球表示Na+，故答案为：黑球； ② 晶体是由晶胞无缝并置形成，而图2不能无缝并置形成晶体，故答案为：图2小立方体不能无缝并置形成晶体； ③ 由① 可知，晶胞中含有4个[AlF6]3-，12个Na+，的摩尔质量为 ，晶胞质量为，晶胞体积为a3×10-30cm3，晶体密度ρ= ，故答案为：。 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14物质结构与性质综合题 1.【答案】(1)3d (2)AB (3)第一电离能：N>O;N原子的价层电子排布 式为2s22p3,2p轨道处于半满状态，更稳定，不易失电子 (4)CN与Fe2+的配位能力更强， KaFe(CN)6 Fe2 V2:2V1 溶液中 的浓度低 、5 (6) 2.【答案】(1)①3s23p2 ②Cl>H>Si ③二者均是共价晶体，原子半径Si>C, 键长Si-Si>C-C,键能Si-Si<C-C (2)①CaTi03 ②12 ③ 620 N4×a×107月 3.【答案】(1)14 (2)哑铃形 (3)0>N>H (4)c (5)① H H H ②< ③氮原于均为sp°杂化，NH分子中的N原子有孤电子对， [CoNH)]+中的N原子无孤电子对，孤电子对有较大斥力 ④4M NAa 4.【答案】(1)H (2)①V形 ②N均为sp杂化，孤电子对数NH<NH,<NH, 184 孤电子对有较大斥力 (3)① aNA ②二者均为离子晶体，锂离子半径小于钠离子半 径，离子键更强 (LiNH,+2HCI=N H CI+LiCl ②偏高 5.【答案】(1) 3s 3p (2)NH中N原子的即3杂化轨道有一个孤电子对， 1/4 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 斥力较大 (3)①N ②4M×1021 (4)①E2<E1,温度低时更容易生 aNA 成Mg(NH)6Cl2 ②[MeNH)]CL:=MgCL,+6NH,t是吸热反应，也是气体分子数增加的 反应，升温、减压有利于MgNH)]CL脱除NH 6.【答案】(1)3d04s2 (2)第四周期第IA族 (3)< (4)① 4×191 4 ② V4ax107℉ (5)4H+Cd2+H2SeO3+6e=CdSe+3H2O HC-NCH3 N Cd2- ②二甲基甲酰胺( CH3 )中的原子和原子均有孤电子对，能与形成配位键，从 而形成络合物，降低Cd的浓度 7.【答案】(1)第四周期第Ⅷ族 (2)X+H0-2e 光 X0+2f(3)①4s24p3② a-Fe,O3 <③p(4)①<②HP0?中磷原子无孤电子对，H3As0,中砷有孤电子对 (5) NAPV 80 8.【答案】(1)①2s2p ②B和F的电负性相差较大，F的电负性远大于B,在成键时共用电子 对偏向F,使得BF3中B显正价、F显负价 ③前者大，BF3中B为sp杂化，键角为120°； 16 NaBH4中B为sp杂化，键角为10928 ④a (2)①6 ② aNA (3)①BH,+80H-8e=B02+6H,0 ②2 高温 9.【答案】(1)硫（或S) (2)2Ca0+250,+0, (3)①p2②S02中S 电子对数为：2+6-2×2=3，且含1个孤电子对，根据VSPR理论，S采取sp2杂化， V形（折线形）。C0,中心C原子的价层电子对数为：2+号4-2×2=2，无孤电子对，C采取p杂化， 分子呈直线形 (4)s2半径比02半径大，导致C0中离子键更强，晶格能更大，熔点更高 214 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 (5)①图4所示结构单元并不能采用“无隙并置”地在晶体中重复出现 ②4③ 3368 14.30NA ×1010 10.【答案】(1)①F>P>Li ②a ③二者在固态均为分子晶体，碳酸二乙酯与碳酸二 甲酯结构相似，前者的相对分子质量大，范德华力大，沸点高 ④CH,=CH (2)① H.C CH3 HC- CH 3d ↑个 ② H.C CH 或 H.C -CH3 (3)6:1 11.【答案】(1)2s22p5 (2)① ②4 (3) O一H O-H (4)①+5 ②P-0 ③< (5) 8×60 NAa×10103 12.【答案】(1)①球形 ② 3s 3p (2)①F>NP ② sp ③6 (3)①Li ②4 ③4M ×1030 NAa 3d 13.【答案】(1)① 州↑↑个个 ②正四面体 (2)①CN的电子式为 314 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 [:C:N,其中C和N均有孤对电子存在，能提供孤电子对 ②134×10 Naa -g/cm3 Fe2 (3) (4)充电过程中阳极上发生 失去电子转 化成Fe3*,正电荷增多，K从PB中脱嵌 14.【答案】(1)b (2)四面体形 (3)第一电离能N>O,N和O为同周期元素， 基态N原子2p轨道电子排布是半充满的，比较稳定，第一电离能较高 (4)①加热浓缩、冷 却结晶、过滤、洗涤、干燥 ②b Mx10叵 (5) ▣ 15.【答案】(1)3s3p1 (2)A1F熔化时需要破坏离子键，A1C1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 (3)①Ⅱ ②< ③正四面体 ④ 0 (4)①黑球 ②图2小立方体不能无隙并置形成晶体 ③ 4M NAa3×1030 414