2022-2024年高考化学试题分类汇编：物质结构与性质综合题（含解析）

专题15物质结构与性质综合题-三年(2022-2024)高

考化学真题分类汇编(全国通用)(含解析)一

三年真题—二二

专题15物质造构者惟质保合教

目”窗借。绢翻窗

考点命题趋势

在当前的旧高考中，"物质结构与性质"属于选择性考试内容，以综合性客观题形式出现，

随着新课程的落实，"物质结构与性质"已成为选择性必修课程，将成为新高考的必考内

容，在新高考中，部分卷区不再设置"物质结构与性质"综合题，而是将其考查分散到选

择题和其他综合题当中.纵观近年来高考真题，物质结构与性质综合题基本上考的都

考点1物质结构是最基本、最典型、最主干的知识点。以下是高考时时常考的知识点：原子结构与元

与性质综合题素的性质方面，如原子电子排布式，元素原子的性质；化学键与物质的性质方面，如

杂化轨道类型，分子(离子)空间构型；分子间作用力与物质的性质方面；如晶胞判断与

计算。试题均建构在以教材为主的中学化学基础知识之上，没有偏离教材体系和考试

说明的要求，试题基本保持稳定.试卷并不能把所有的知识面全部覆盖，也不能保证

重要知识点可能反复出现。

窃窟飨绿。阖迨送温

1.(2024•北京卷)锡(Sn)是现代“五金”之一，广泛应用于合金、半导体工业等。

(1)Sn位于元素周期表的第5周期第IVA族。将Sn的基态原子最外层轨道表示式补充完整:

□cm

5s5p

(2)SnCU和Sn。,是锡的常见氯化物，SnCl2可被氧化得到。

①SnC"分子的VSEPR模型名称是。

②SnC)的Sn—C1键是由锡的轨道与氯的3p轨道重叠形成.键。

(3)白锡和灰锡是单质Sn的常见同素异形体.二者晶胞如图：白锡具有体心四方结构；灰锡具有立方金

刚石结构.

①灰锡中每个Sn原子周围与它最近且距离相等的Sn原子有个.

②若白锡和灰锡的晶胞体积分别为％nn?和V2nm3,则白锡和灰锡晶体的密度之比是0

(4)单质sn的制备：将sn。？与焦炭充分混合后，于惰性气氛中加热至800。(2，由于固体之间反应慢,

未明显发生反应。若通入空气在80(rc下，sn0,能迅速被还原为单质Sn，通入空气的作用是

2.(2024•浙江卷6月)氧是构建化合物的重要元素。请回答：

(1)某化合物的晶胞如图1,C1的配位数(紧邻的阳离子数)为；写出该化合物的化学式,

写出该化合物与足量NH4cl溶液反应的化学方程式.

图I

(2)下列有关单核微粒的描述正确的是0

A.Ar的基态原子电子排布方式只有一种

B.Na的第二电离能〉Ne的第一电离能

C.Ge的基态原子简化电子排布式为[Ar]4s24P2

D.Fe原子变成Fe+,优先失去3d轨道上的电子

(3)化合物HA、HB、HC和HD的结构如图2。

RO-r-OHRAO-C-OHRAO-C-O.HRAO-C-SH

HAHBHCHD

图2

①HA、HB和HC中羟基与水均可形成氢键(-O-H…OH?),按照氢键由强到弱对三种酸排序,请

说明理由。

②已知HC、HD钠盐的碱性NaONaD,请从结构角度说明理由。

3.(2024•山东卷)镒氧化物具有较大应用价值，回答下列问题：

(1)Mn在元素周期表中位于第周期族；同周期中，基态原子未成对电子数比Mn多的元

素是(填元素符号)。

(2)Mn如某种氧化物MnOx的四方晶胞及其在xy平面的投影如图所示，该氧化物化学式为.

当MnOx晶体有O原子脱出时，出现O空位，Mn的化合价(填“升高”“降低”或“不变”)，O空位的

产生使晶体具有半导体性质。下列氧化物晶体难以通过该方式获有半导体性质的是(填标号).

A.CaOB.V2O5C.Fe2QjD.CuO

(3)月(见图)是Mn。*晶型转变的诱导剂。BF4的空间构型为；[BMIM]+中咪唾环存

在成大兀键，则N原子采取的轨道杂化方式为.

卷、BF；

[BMIM]+BF；

(4)Mn。*可作HMF转化为FDCA的催化剂(见下图)。FDCA的熔点远大于HMF,除相对分子质量

存在差异外，另一重要原因是。

4.(2024•浙江卷1月)氮和氧是构建化合物的常见元素。

OO

IIII

已知：+H2O-HO-S-OH

O/II

O

请回答：

(1)某化合物的晶胞如图，其化学式是,晶体类型是。

(2)下列说法正确的是。

A.电负性：B>N>0B.离子半径：P3<S2<C1-

C.第一电离能：Ge<Se<AsD.基态Cf+2+的简化电子排布式：[Ar]3d，

(3)①H2N-NH2+H+-H2N-NH；,其中-NH2的N原子杂化方式为；比较键角

NHNH:H2N-NH2中的-NH?_______H2N-NH；中的-NH；（填或“=”），请说明理由0

②将HNO3与SO3按物质的量之比1:2发生化合反应生成A,测得A由2种微粒构成，其中之一是NO；。

比较氧化性强弱：NO；HNC）3（填“>”、“<”或“="）；写出A中阴离子的结构式.

5.（2024•全国甲卷）IVA族元素具有丰富的化学性质，其化合物有着广泛的应用.回答下列问题：

（1）该族元素基态原子核外未成对电子数为____,在与其他元素形成化合物时，呈现的最高化合价为.

（2）CaC?俗称电石，该化合物中不存在的化学键类型为（填标号）.

a.离子键b.极性共价键c.非极性共价键d.配位键

CH3

（3）一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷-[1上，其中电负性最大的元素是硅原子的杂化轨道类型为

H

（4）早在青铜器时代，人类就认识了锡.锡的卤化物熔点数据如下表，结合变化规律说明原因：_____.

物质SnF4SnCl4SnBr4Snl4

熔点/℃442-3429143

l<594pm，

⑸结晶型PbS可作为放射性探测器元件材料，其立方晶胞如图所示.其中Pb的配位数为。设NA

为阿伏加德罗常数的值，则该晶体密度为g-cm-3（列出计算式）。

6.（2023•全国甲卷）将献菁一钻钛一三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上，制得一种高效催化还原二氧化碳的

催化剂.回答下列问题:

⑴图1所示的几种碳单质，它们互为,其中属于原子晶体的是,C6。间的作用力是

石墨碳纳米管

c60

图1

（2）献菁和钻酰菁的分子结构如图2所示。

图2

酥菁分子中所有原子共平面，其中P轨道能提供一对电子的N原子是（填图2酥菁中N原子的标号）。

钻献菁分子中，钻离子的化合价为，氮原子提供孤对电子与钻离子形成键。

(3)气态A1CL通常以二聚体Al2cIf的形式存在，其空间结构如图3a所示，二聚体中A1的轨道杂化类型为

-AUS的熔点为1090。远高于Aid,的1921,由此可以判断铝氟之间的化学键为键。A1F3

结构属立方晶系，晶胞如图3b所示，广的配位数为-若晶胞参数为®m,晶体密度

P=g-cm-3(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为NA).

图3aAl2c%的分子结构图3bAIF3的晶体结构

7.(2023•全国乙卷)中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星。探测发现火星上存在大量橄榄石矿物

(MgxFe2.xSiO4),回答下列问题：

(1)基态Fe原子的价电子排布式为。橄榄石中，各元素电负性大小顺序为,铁的化合价为

(2)已知一些物质的熔点数据如下表:

物质熔点/℃

NaCl800.7

SiCl4-68.8

GeCl4-51.5

SnCl4-34.1

Na与Si均为第三周期元素，NaCl熔点明显高于SiCl,，原因是。分析同族元素的氯化物SiCl,、GeCl4,

SnCL熔点变化趋势及其原因.SiCl"的空间结构为______,其中Si的轨道杂化形式为

(3)一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于立方晶系，其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如下所示,

晶胞中含有个Mg。该物质化学式为,B-B最近距离为0

8.(2023•山东卷)卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题:

(1)-40(时，耳与冰反应生成"O尸利HF。常温常压下，尸为无色气休，固态的晶体类型为,

HOF水解反应的产物为(填化学式)。

⑵CIO?中心原子为Cl,。2。中心原子为O,二者均为V形结构，但CIO,中存在大兀键（n；）。C1O,中C1原

子的轨道杂化方式;为0-C1-0键角C1-O-C1键角（填“〈”或“=”）。比较C1O2与中

C1-0键的键长并说明原因_____.

（3）一定条件下，CuCl2,K和F?反应生成KC1和化合物X-已知X属于四方晶系，晶胞结构如图所示（晶胞

参数a=b/c,a=0=Y=9O。），其中Cu化合价为+2。上述反应的化学方程式为。若阿伏加德罗常数的

值为NA，化合物X的密度P=g<111-3（用含NA的代数式表示）。

9.（2023•北京卷）硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根（S2O；-）可看作是SOj中的一

个O原子被S原子取代的产物.

（1）基态S原子价层电子排布式是。

（2）比较S原子和O原子的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由：.

（3）S2O^的空间结构是.

（4）同位素示踪实验可证实S?。；-中两个S原子的化学环境不同，实验过程为

SO；—Ag?S+SO〉过程ii中，SQ,断裂的只有硫硫键，若过程i所用试剂是Na232so3和

35S,过程ii含硫产物是.

O,MgS/VGHq的晶胞形状为长方体，边长分别为anm、bnm、cnm,结构如图所示。

晶胞中的［Mg（H2<3）6『个数为.已知MgSgs不耳。的摩尔质量是Mg.moP,阿伏加德罗常数

为NA,该晶体的密度为g.cm-3。（lnm=l（T7cm）

（6）浸金时，SQ；作为配体可提供孤电子对与Au+形成［AU（SQ3）2「.分别判断S?O；-中的中心S原子和端

基S原子能否做配位原子并说明理由：。

10.（2023年6月•浙江卷）氮的化合物种类繁多，应用广泛。

请回答：

（1）基态N原子的价层电子排布式是0

（2）与碳氢化合物类似，N、H两兀素之间也可以形成氮烷、氮烯。

①下列说法不正确的是.

A.能量最低的激发态N原子的电子排布式：Is22sl2P33sl

B.化学键中离子键成分的百分数：Ca3N2>Mg3N2

C.最简单的氮烯分子式：N2H2

D.氮烷中N原子的杂化方式都是sp'

②氮和氢形成的无环氮多烯，设分子中氮原子数为n,双键数为m,其分子式通式为0

③给出H+的能力：NH3[CuNH3r（填"/或“<”），理由是。

（3）某含氮化合物晶胞如图，其化学式为,每个阴离子团的配位数（紧邻的阳离子数）

为。

11.（2023年1月•浙江卷）硅材料在生活中占有重要地位.请回答：

（l）Si（NHz）4分子的空间结构（以Si为中心）名称为,分子中氮原子的杂化轨道类型是.

Si（NH2）4受热分解生成Si3N4和NH3,其受热不稳定的原因是。

（2）由硅原子核形成的三种微粒，电子排布式分别为：①[Ne]3s23P2、②[Ne]3s?3pi、③[Ne]3s23Pzs]，有关

这些微粒的叙述，正确的是.

A.微粒半径：③，①〉②

B.电子排布属于基态原子（或离子）的是：①②

C.电离一个电子所需最低能量：①，②〉③

D.得电子能力：①〉②

（3）Si与P形成的某化合物晶体的晶胞如图.该晶体类型是,该化合物的化学式为.

12.（2022•全国甲卷）2008年北京奥运会的“水立方”，在2022年冬奥会上华丽转身为“冰立方”，实现了奥

运场馆的再利用，其美丽的透光气囊材料由乙烯（CH2=CH2）与四氟乙烯（CF2=CF2）的共聚物（ETFE）制成。回

答下列问题：

（1）基态F原子的价电子排布图（轨道表示式）为.

⑵图a,b.c分别表示C、N、。和F的逐级电离能I变化趋势（纵坐标的标度不同）。第一电离能的变化图

（4）CF2=CF2和ETFE分子中C的杂化轨道类型分别为和;聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚

乙烯，从化学键的角度解释原因。

（5）萤石（CaF”是自然界中常见的含氟矿物，其晶胞结构如图所示，X代表的离子是；若该立方晶胞

参数为apm,正负离子的核间距最小为pm.

13.（2022•全国乙卷）卤素单质及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用。回答下列问题：

（1）氟原子激发态的电子排布式有,其中能量较高的是0（填标号）

a.Is22s22P43slb.Is22s22P43d?c.Is22sl2Psd.Is22s22P33P?

⑵①一氯乙烯（C2H3CI）分子中，C的一个杂化轨道与Cl的3Px轨道形成C-Cl键，并且C1

的3Px轨道与C的2Px轨道形成3中心4电子的大兀键（n；）。

②一氯乙烷（C2H5CI）、一氯乙烯（6巳。）、一氯乙烘（CRC1）分子中，C-C1键长的顺序是,理由:

（i）C的杂化轨道中s成分越多，形成的C-C1键越强：（ii）。

（3）卤化物CsICl?受热发生非氧化还原反应，生成无色晶体X和红棕色液体Y。X为0解释X的熔

点比Y高的原因.

(4)a-Agl晶体中r离子作体心立方堆积(如图所示)，Ag+主要分布在由构成的四面体、八面体等空隙中。

在电场作用下，Ag+不需要克服太大的阻力即可发生迁移。因此，a-Agl晶体在电池中可作为

31

已知阿伏加德罗常数为NA,则a-Agl晶体的摩尔体积Vm=m-mol(列出算式)。

14.(2022・湖南卷)铁和硒(Se)都是人体所必需的微量元素，且在医药、催化、材料等领域有广泛应用,

回答下列问题：

(1)乙烷硒琳(Ethaselen)是一种抗癌新药，其结构式如下：

O

O

①基态Se原子的核外电子排布式为[Ar]；

②该新药分子中有种不同化学环境的C原子；

③比较键角大小：气态Se。?分子SeOj离子(填或"=")，原因是。

(2)富马酸亚铁(FeC4Hq4)是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示：

①富马酸分子中。键与兀键的数目比为;

②富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为.

(3)科学家近期合成了一种固氮酶模型配合物，该物质可以在温和条件下直接活化H2,将N3-转化为NH1,

反应过程如图所示:

①产物中N原子的杂化轨道类型为

②与NH2互为等电子体的一种分子为(填化学式)。

(4)钾、铁、硒可以形成一种超导材料，其晶胞在xz、yz和xy平面投影分别如图所示：

IOK

*Fe

Osc

①该超导材料的最简化学式为;

②Fe原子的配位数为；

③该晶胞参数a=b=0.4nm、c=1.4nm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密度为g-cmT(列出

计算式)。

15.(2022•山东卷)研究笼形包合物结构和性质具有重要意义。化学式为Ni(CN)x-Zn(NH3)y-zC6H6的笼

形包合物四方晶胞结构如图所示(H原子未画出)，每个苯环只有一半属于该晶胞.晶胞参数为

a=bwc,a=B=y=90°。回答下列问题：

ONi2+

OZn2+

(1)基态Ni原子的价电子排布式为,在元素周期表中位置为_______.

(2)晶胞中N原子均参与形成配位键，Ni?+与Zi?+的配位数之比为；x：y：z=；晶胞中有d轨

道参与杂化的金属离子是

)替代苯也可形成类似的笼形包合物.已知毗嗟中含有与苯类似的兀:大兀键、则叱咤中N原

子的价层孤电子对占据(填标号)。

A.2s轨道B.2P轨道C.sp杂化轨道D.sp2杂化轨道

(4)在水中的溶解度，口比咤远大于苯，主要原因是①,②

的碱性随N原子电子云密度的增大而增强，其中碱性最弱的是

16.(2022•北京卷)FeSO/H2。失水后可转为FeSO,MO,与FeS3可联合制备铁粉精低、(\)和H2sO”0

I.FeSO”.H2O结构如图所示。

(1)Fe2+价层电子排布式为.

(2)比较SOt和凡。分子中的键角大小并给出相应解释：

2

(3)H2O与Fe\SO；'和H2O的作用分别为。

II.FeS2晶胞为立方体，边长为anm,如图所示。

(4)①与Fe2+紧邻的阴离子个数为.

②晶胞的密度为P=g-cm-\(lnm=10-9m)

(5)以FeS?为燃料，配合FeSO”•H?O可以制备铁粉精(Fe,。』和H2SO4。结合图示解释可充分实现能源和资

源有效利用的原因为。

17.(2022・重庆卷)配位化合物X由配体！?-(如图)和具有正四面体结构的四4。产构成。

QO

o

、〜八

O人o

配体I/

⑴基态ZB的电子排布式为o

(2)1?-所含元素中，电负性最大的原子处于基态时电子占据最高能级的电子云轮廓图为形；每个I?-

中采取sp2杂化的C原子数目为个，C与0之间形成。键的数目为个。

(3)X晶体内部空腔可吸附小分子，要增强X与H2O的吸附作用，可在I?-上引入。(假设X晶胞形状

不变)。

A.-C1B.-0HC.-NH2D.-CH3

(4)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。

Zn

X晶胞的组成单元X晶胞的组成单元的对角面中［ZnQ『+与L?配位示意图

①晶胞中与同一配体相连的两个［ZmO产的不同之处在于.

②X晶体中Zn2+的配位数为.

③已知ZnO键长为dnm,理论上图中A、B两个Zd+之间的最短距离的计算式为nm.

④已知晶胞参数为2anm,阿伏加德罗常数的值为M,I?-与［ZnQ产的相对分子质量分别为跖和跖，则x

的晶体密度为g・cm-3例出化简的计算式).

18.(2022•福建卷)1962年首个稀有气体化合物XePtFf问世，目前已知的稀有气体化合物中，含氤QXe)

的最多，氟(36Kr)次之，氨(i8Ar)化合物极少JBrOF2］［AsF6］•xKrF2是［BrOF2『、［AsF6「与KrF2分子形成的加

合物，其晶胞如下图所示。

•o

oF

®As

OBr

©Kr

(1)基态As原子的价电子排布式为.

(2)Ar,Kr、Xe原子的活泼性依序增强，原因是.

⑶晶体熔点：KrF2XeF?(域文“〈”或“=”)，判断依据是.

+

(4)[BrOF2]的中心原子Br的杂化轨道类型为.

(5乂BrOF2][AsF6]•xK^F2加合物中x=,晶体中的微粒间作用力有(填标号)。

a.氢键b.离子键c.极性共价键d.非极性共价键

19.(2022•河北卷)含Cu、Zn、Sn及S的四元半导体化合物(简写为CZTS),是一种低价、无污染的绿色

环保型光伏材料，可应用于薄膜太阳能电池领域.回答下列问题：

(1)基态S原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为。

(2)Cu与Zn相比，第二电离能与第一电离能差值更大的是,原因是。

⑶SnCl]的几何构型为,其中心离子杂化方式为0

(4)将含有未成对电子的物质置于外磁场中，会使磁场强度增大，称其为顺磁性物质。下列物质中，属于顺

磁性物质的是(填标号)。

A.[CU(NH3)2]C1B.[CU(NH3)4]SO4C.[Zn(NH3)4]SO4D.Na2[Zn(OH)4]

(5)如图是硫的四种含氧酸根的结构：

根据组成和结构推断，能在酸性溶液中将Md+转化为MnO：的是―(填标号)，理由是

(6)如图是CZTS四元半导体化合物的四方晶胞。

①该物质的化学式为。

②以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，例如图中A原

311

子的坐标沏“"於则B原子的坐标为一

20.(2022•海南卷)以C%。、ZnO等半导体材料制作的传感器和芯片具有能耗低、效率高的优势。回答问

题：

(1)基态O原子的电子排布式其中未成对电子有个。

(2)Cu、Zn等金属具有良好的导电性，从金属键的理论看，原因是。

(3)献菁的铜、锌配合物在光电传感器方面有着重要的应用价值.儆菁分子结构如下图，分子中所有原子共

O

平面，所有N原子的杂化轨道类型相同，均采取杂化.邻苯二甲酸酊和邻苯二甲酰

%

O

O

亚胺(C^C、H)都是合成配菁的原料，后者熔点高于前者，主要原因是.

(4)金属Zn能溶于氨水，生成以氨为配体，配位数为4的配离子，Zn与氨水反应的离子方程式为。

(5)ZnO晶体中部分O原子被N原子替代后可以改善半导体的性能,Zn-N键中离子键成分的百分数小于Zn-0

键，原因是。

(6)下图为某ZnO晶胞示意图，下图是若干晶胞无隙并置而成的底面O原子排列局部平面图0口abed为所取

晶胞的下底面，为锐角等于60。的菱形，以此为参考，用给出的字母表示出与所取晶胞相邻的两个晶胞的底

面_______

21.(2022・广东卷)硒(Se)是人体必需微量元素之一，含硒化合物在材料和药物领域具有重要应用.自我

国科学家发现聚集诱导发光(AIE)效应以来，AIE在发光材料、生物医学等领域引起广泛关注。一种含Se的

新型AIE分子IV的合成路线如下:

H

/

Inm

(l)Se与S同族，基态硒原子价电子排布式为,

⑵H?Se的沸点低于HQ,其原因是.

(3)关于I-III三种反应物，下列说法正确的有

A.I中仅有。键

B.I中的Se-Se键为非极性共价键

C.II易溶于水

D.II中原子的杂化轨道类型只有sp与sF

E.I〜in含有的元素中，o电负性最大

(4)IV中具有孤对电子的原子有.

(5)硒的两种含氧酸的酸性强弱为HzSeO4H?SeO3(填“〉”或研究发现，给小鼠喂食适量硒酸钠

(Na2SeO4)可减轻重金属钱引起的中毒。SeO『的立体构型为。

(6)我国科学家发展了一种理论计算方法，可利用材料的晶体结构数据预测其热电性能，该方法有助于加速

新型热电材料的研发进程.化合物X是通过该方法筛选出的潜在热电材料之一，其晶胞结构如图1,沿X、

y、z轴方向的投影均为图2。

①X的化学式为。

②设X的最简式的式量为Mr,晶体密度为0g.em-3,则X中相邻K之间的最短距离为nm（列出计

算式，NA为阿伏加德罗常数的值）。

三年真题郊区福的鳏

老敦15物质造构者惟质徐合甄

目”窗借。绢翻窗

考点命题趋势

在当前的旧高考中，"物质结构与性质"属于选择性考试内容，以综合性客观题形式出现，

随着新课程的落实，"物质结构与性质"已成为选择性必修课程，将成为新高考的必考内

容，在新高考中，部分卷区不再设置"物质结构与性质"综合题，而是将其考查分散到选

择题和其他综合题当中.纵观近年来高考真题，物质结构与性质综合题基本上考的都

考点1物质结构是最基本、最典型、最主干的知识点。以下是高考时时常考的知识点：原子结构与元

与性质综合题素的性质方面，如原子电子排布式，元素原子的性质；化学键与物质的性质方面，如

杂化轨道类型，分子(离子)空间构型；分子间作用力与物质的性质方面；如晶胞判断与

计算。试题均建构在以教材为主的中学化学基础知识之上，没有偏离教材体系和考试

说明的要求，试题基本保持稳定.试卷并不能把所有的知识面全部覆盖，也不能保证

重要知识点可能反复出现。

窃窟飨绿。阖迨送温

1.(2024•北京卷)锡(Sn)是现代“五金”之一，广泛应用于合金、半导体工业等。

(1)Sn位于元素周期表的第5周期第IVA族。将Sn的基态原子最外层轨道表示式补充完整:

□cm

5s5p

(2)SnCU和Sn。,是锡的常见氯化物，SnCl2可被氧化得到。

①SnC"分子的VSEPR模型名称是。

②SnC)的Sn—C1键是由锡的轨道与氯的3p轨道重叠形成.键。

(3)白锡和灰锡是单质Sn的常见同素异形体.二者晶胞如图：白锡具有体心四方结构；灰锡具有立方金

刚石结构.

白锡灰锡

①灰锡中每个Sn原子周围与它最近且距离相等的Sn原子有个.

②若白锡和灰锡的晶胞体积分别为％nn?和V2nm3,则白锡和灰锡晶体的密度之比是0

(4)单质sn的制备：将sn。？与焦炭充分混合后，于惰性气氛中加热至800。(2，由于固体之间反应慢,

未明显发生反应。若通入空气在80(rc下，sn0,能迅速被还原为单质Sn，通入空气的作用是

【答案】

⑴EifiiTn

5s5p

(2)①平面三角形②sps杂化

(3)①4②三

4%

(4)与焦炭在高温下反应生成CO,CO将Sn。?还原为单质Sn

【解析】

(1)Sn加位于元素周期表的第5周期WA族，其基态原子的价电子排布式为5s25P2,所以其轨道表示式

迎皿口

为5**5p。

4+2

(2)①SnCU中Sn的价层电子对数为；一=3,VSEPR模型是平面三角形，②SnJ中Sn的价层电子

4+4

对数为；一=4,有4个。键，所以Sn采用sp3杂化方式，则SnCl的Sn-Cl键是由锡的sp3杂化轨道与氯

的3P轨道重叠形成。键。

(3)①灰锡具有立方金刚石结构，所以每个Sn原子周围与它最近且距离相等的Sn原子有4个，②白锡晶

胞中均雄可得Sn原子数目为2,而灰锡晶胞中均摊可得Sn原子数目为8,所以其密度之比为

2M,8M_v2

",NAV24V1°

2.(2024•浙江卷6月)氧是构建化合物的重要元素.请回答：

(1)某化合物的晶胞如图1,Cr的配位数(紧邻的阳离子数)为；写出该化合物的化学式,

写出该化合物与足量NH4cl溶液反应的化学方程式.

会时。。

。。OK

0°

图।

(2)下列有关单核微粒的描述正确的是。

A.Ar的基态原子电子排布方式只有一种

B.Na的第二电离能>Ne的第一电离能

C.Ge的基态原子简化电子排布式为[Ar]4s24P之

D.Fe原子变成Fe+,优先失去3d轨道上的电子

(3)化合物HA、HB、HC和HD的结构如图2.

rj??

RO-C-OHRO-C-OHRO-C-OHRO-C-SH

HAHBHCHD

图2

①HA、HB和HC中羟基与水均可形成氢键(-0-H…OH?),按照氢键由强到弱对三种酸排序，请

说明理由.

②已知HC、HD钠盐的碱性NaONaD,请从结构角度说明理由-

【答案】⑴①.12②.K3CIO③K3C1O+2NH4C1+H2O=3KC1+2NH3-H2。(2)AB

(3)①.HOHB>HA②.O、S.Se的电负性逐渐减小，键的极性：C=0>C=S>C=Se,使得HA、

HB,HC中羟基的极性逐渐增大，其中羟基与H2O形成的氢键逐渐增强③.S的原子半径大于O的原子

半径，S—H键的键能小于0—H键，同时HC可形成分子间氢键，使得HD比HC更易电离出H+,酸性

HD>HC,C的水解能力大于D-

【解析】

【小问1详解】

由晶胞结构知，C1位于8个顶点，O位于体心，K位于面心，1个晶胞中含C1：8x(=1个、含O：1个、

含K：6xy=3个,该化合物的化学式为K3clO；由图可知,C1-的配位数为浮=12；该化合物可看成KC1K0,

故该化合物与足量NH4cl溶液反应生成KC1和NH3-H2O,反应的化学方程式为

K3C1O+2NH4C1+H2O=3KC1+2NH3H2O.

【小问2详解】

A.根据原子核外电子排布规律，基态Ar原子的电子排布方式只有Is22s22P63s23P6一种，A项正确；

B.Na的第二电离能指气态基态Na+失去一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量，Na+和Ne具有

相同的电子层结构，Na+的核电荷数大于Ne,Na+的原子核对外层电子的引力大于Ne的，故Na的第二电离

能〉Ne的第一电离能，B项正确；

C.Ge的原子序数为32,基态Ge原子的简化电子排布式为及中甲。4s24P2,C项错误；

D.基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2,Fe原子变成Fe+,优先失去4s轨道上的电子，D项错误；

答案选AB。

【小问3详解】

①O、S,Se的电负性逐渐减小，键的极性：C=0>C=S>C=Se,使得HA、HB、HC中羟基的极性逐渐增

大，从而其中羟基与水形成的氢键由强到弱的顺序为HC>HB>HA；

②HC、HD钠盐的碱性NaC>NaD,说明酸性HCvHD,原因是：S的原子半径大于0的原子半径，S—H

键的键能小于O—H键，同时HC可形成分子间氢键，使得HD比HC更易电离出H+,酸性HD>HC,C

的水解能力大于D,钠盐的碱性NaC>NaD.

3.(2024•山东卷)镒氧化物具有较大应用价值，回答下列问题：

(1)Mn在元素周期表中位于第周期族；同周期中，基态原子未成对电子数比Mn多的元

素是(填元素符号).

(2)Mn如某种氧化物Mn。*的四方晶胞及其在xy平面的投影如图所示，该氧化物化学式为0

产生使晶体具有半导体性质。下列氧化物晶体难以通过该方式获有半导体性质的是(填标号).

A.CaOB.V2O5C.Fe^D.CuO

(3)(见图)是Mn。*晶型转变的诱导剂。BF4的空间构型为；[BMIM]+中咪唾环存

在《大兀键，则N原子采取的轨道杂化方式为。

BF；

[BMIM]+BF；

(4)Mn。*可作HMF转化为FDCA的催化剂(见下图).FDCA的熔点远大于HMF,除相对分子质量

⑵①.MnCh②降低③.A

(3)①.正四面体形②.sp2

(4)FDCA形成的分子间氢键更多

【解析】

【小问1详解】

Mn的原子序数为25,位于元素周期表第四周期VHB族；基态Mn的电子排布式为：[Ar]3d54s2,未成对

电子数有5个，同周期中,基态原子未成对电子数比Mn多的元素是Cr,基态Cr的电子排布式为[Ar]3d54s1,

有6个未成对电子；

【小问2详解】

由均摊法得，晶胞中Mn的数目为l+8x1=2,0的数目为2+4x^=4,即该氧化物的化学式为MnCh;

82

Mn。*晶体有0原子脱出时，出现O空位，即x减小，Mn的化合价为+2x,即Mn的化合价降低；CaO

中Ca的化合价为+2价、V2O5中V的化合价为+5价、Fe2O3中Fe的化合价为+3、CuO中Cu的化合价为+2,

其中CaO中Ca的化合价下降只能为0,其余可下降得到比0大的价态，说明CaO不能通过这种方式获得

半导体性质；

【小问3详解】

BF；中B形成4个◎键(其中有1个配位键)，为sp3杂化，空间构型为正四面体形；咪噪环存在武大兀键,

N原子形成3个◎键，杂化方式为sp2；

【小问4详解】

由HMF和FDCA的结构可知，HMF和FDCA均能形成分子间氢键，但FDCA形成的分子间氢键更多，使

得FDCA的熔点远大于HMF.

4.(2024•浙江卷1月)氮和氧是构建化合物的常见元素.

OO

已矢口：4S0+H2O-HO-S-OH

OOoll

请回答：

(1)某化合物的晶胞如图，其化学式是,晶体类型是。

(2)下列说法正确的是_______.

A.电负性：B>N>0B,离子半径：P3-<S2-<C1-

C.第一电离能：Ge<Se<AsD.基态Cd+2+的简化电子排布式：[Ar]3d，

（3）①H2N-NH2+H+fHzN-NH；,其中-NH2的N原子杂化方式为；比较键角

ZHNH:H2N-NH2中的-NH2H2N-NH；中的-NH；（填，=“〈”或“=”），请说明理由0

②将HNO3与SO3按物质的量之比1:2发生化合反应生成A,测得A由2种微粒构成，其中之一是NO；。

比较氧化性强弱：NO；HNC）3（填或“="）；写出A中阴离子的结构式.

【答案】⑴（D-CrCl2-4H2O②.分子晶体（2）CD

（3）①.sp3②.<③.-NH2有孤电子对，孤电子对对成键电子排斥力大，键角变小④.>

「oO]-

IIII

⑤-O-S—O-S-O—H

IIII

L00」

【解析】

【小问1详解】

由晶胞图可知，化学式为CrClz/H?。；由晶胞图可知构成晶胞的粒子为CrC^ZH2。分子，故为分子晶

体；

【小问2详解】

A同一周期，从左到右，电负性依次增强，故顺序为0>N>B,A错误；

B核外电子排布相同，核电荷数越大，半径越小，故顺序为p3->s2->cr,B错误；

C同一周期，从左到右，电离能增大的趋势，VA族和VIA族相反，故顺序为Ge<Se<As,C正确；

D基态Cr的简化电子排布式：[Ar]3d‘4s'CP+的简化电子排布式为[Ar]3dtD正确；

故选CD；

【小问3详解】

5—

①-NH2的价层电子对数3+工一=4,故杂化方式为sp3；-NH2价层电子对数为4,有一对孤电子对，

5—1一]x4

-NH；价层电子对数4+-------------=4,无孤对电子，又因为孤电子对对成键电子的排斥力大于成键电子

2

对成键电子的排斥力，故键角NHNHHzN-NH2中的-NH2<H2N-NHJ中的-NH；；

②将HNO3与SC>3按物质的量之比1:2发生化合反应生成A,测得A由2种微粒构成，其中之一是NO；,

则A为NO2Hs2O7,NO；为硝酸失去一个OH-,得电子能力更强,氧化性更强,故氧化性强弱：NO；>HNO3；

-00一-

阴离子为HS2O；根据已知可知其结构式为0—3—0—3-0一H。

5.（2024•全国甲卷）IVA族元素具有丰富的化学性质，其化合物有着广泛的应用。回答下列问题:

(1)该族元素基态原子核外未成对电子数为____,在与其他元素形成化合物时，呈现的最高化合价为一

(2)CaC2俗称电石，该化合物中不存在的化学键类型为(填标号).

a.离子键b.极性共价键c.非极性共价键d.