2025年高考化学二轮专项突破：物质结构与性质（含解析）

专项突破卷九物质结构与性质

（90分钟100分）

可能用到的相对原子质量:H1B11C12N14O16F19S32C135.5

K39Ti48Fe56Co59Ni59As75Ag108

第I卷（选择题共45分）

一、选择题（本题包括15小题,每小题3分，共45分,请你选出一个最符合题意的答案）

L我国秦俑彩绘和汉代器物上用的颜料被称为“中国蓝”。近年来，人们对这些颜料的成分

进行了研究，发现其成分主要为BaCuSiQio,该化合物中Cu"+的核外电子排布式正确的是

A.Ar[3』°4si]B.Ar[3d10]

C.Ar[3d9]D.Ar[3d8]

2.位于第二、三周期的七种连号元素，它们的单质的熔点随原子序数增大而变化的趋势如

图所示。图中X元素应属于

A.IIIA族

B.WA族

C.VA族

D.VIA族

3.在气相中，下列关于BeF?和SF2的空间结构分析正确的是

A.直线形，直线形B.直线形,V形

C.V形,V形D.V形,直线形

4.NH3和BF3可以反应生成氨硼烷（NH3BF3）。下列说法错诺的是

A.NH3的沸点高于BF3

B.NH3和BF3中N、B原子的杂化方式相同

C.lmolNH3BF3中含有的o键数为7NA

D.基态B原子的核外电子空间运动状态有3种

5.在中国古代，雌黄（As2s3）经常用来修改错字，其结构如图所示。下列说法正确的是

A.As2s3中As原子的杂化类型为sp2

4s4p

B.基态As原子的价电子轨道表示式为NtII।ItI।

C.气态氢化物的稳定性:As>S

D.As2s3分子中各原子最外层均达到8电子稳定结构

6.某络合物M的结构如图所示，则1molM中通过螯合成环的配位键有

B.8mol

C.5mol

D.3mol

7.钛铁合金晶胞如图所示，则钛铁合金中每个Ti原子周围距离最近且等距的Fe原子有

A.5个

B.6个

C.8个

D.1O个

8.元素X的某价态离子X"+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与M-形成晶体

的晶胞结构如图所示。下列说法错煲的是

•表示X*O表示N3-

A.X元素的原子序数是19

B.该晶体中阳离子与阴离子个数比为3：1

C.X"+中n=l

D.晶体中每个X/周围有2个等距离且最近的N3'

9.配合物［CU（NH3）4］SO4中［Cll（NH3）4产的球棍模型如图所示。下列说法错误的是

A.[CU(NH3)4]SO4的电离方程式为[CU(NH3)4]SO4—[CU(NH3)4]2++S07

B.NH3为配合物的配体

C.Cu分布在元素周期表的d区

D.4个氮原子最外层均满足8电子稳定结构

10.某课题组设计合成的双（B-二酮）钛（IV）配合物具有抗肿瘤作用，合成路线如下：

OC2H5

）=。iTV>=。9此）,s、）=。4/。=<Q

$=oCS,、K£O3'LSA）=ODMF口片>O［、O=（YS」

//OC2H5

甲乙丙

下列说法正确的是

A.基态Ti原子的价电子排布式为3d2

B.物质乙中C原子有3种杂化方式

C.物质甲中所含◎键和兀键的数目之比为7：1

D.物质丙中Ti的配位数为4,配位原子为O

11.下列对一些实验事实的理论解释正确的是

选项实验事实理论解释

SO算的中心原子为sp2杂化且含有一对孤电子

AS0式的空间结构为三角锥形

对

B白磷分子为正四面体白磷分子中P—P键间的夹角是109.5。

CHF的沸点高于HC1H—F键的键能比H—C1键的键能大

硼酸固体难溶于水,加热后溶解度加热后，硼酸分子之间的氢键部分断裂,与水分

D

增大子形成氢键

12.X、Y、Z、M为四种短周期元素。X、Y、Z是原子序数依次增大的同周期元素，且最

外层电子数之和为15;X与Z可形成XZ2分子;Y与M形成的气态化合物在标准状况下

的密度为0.76gL1下列说法正确的是

A.原子半径:Z>Y>X>M

B.XZ2、X2M2均为V形的共价化合物

C.由X元素形成的单质不一定是共价晶体

D.由X、Y、Z、M四种元素形成的化合物一定既有离子键，又有共价键

ONHz

H2NNO

13.氨缩服（H）在碱性条件下与C11SO4溶液可形成紫色物质（结构如图所

示）。下列说法错误的是

r八-12-

OHHH

K/NV

HNCuJuNH

zr、厂x。

A.该物质中含有配位键

B.元素的电负性:N>O>C

C.基态原子未成对电子数:N>C=O

D.该物质中铜的配位数是4

14.Ag2O可用于电子工业和有机合成，其晶体的立方晶胞如图1所示，其晶胞的俯视图如

图2所示。下列说法不亚琥的是

A.该晶胞中表示CP-的是白球

B.晶胞内4个黑球构成的空间结构为正四面体

C.若A的坐标参数为（0,0,1）,则B的坐标参数为（公。）

444

D.lmol该晶胞的质量为232g

15.某离子液体的部分结构如图所示,R、X、Y、Z、W均为短周期主族元素，其中Y的原

子半径最小,X、Z同主族,Z的电子数等于Y、W电子数之和,X与R、W可形成含2个

原子的化合物，且均为常见的城市空气污染物。下列说法正确的是

A.RW一作配体时,W原子提供孤电子对

B.RZ2、WY3、RY4分子中的键角依次减小

C.元素的第一电离能:Y>W>X>R

D.氢化物的沸点大小顺序一定为R<Z<W

题序12345678910n12131415

答案

第II卷(非选择题共55分)

二、非选择题(本题包括5小题，共55分)

16.(11分)中国科学家合成了首例缺陷诱导的晶态无机硼酸盐单一组分白光材料

Ba2[Sn(OH)6][B(OH)4]2,并获得了该化合物的LED器件，该研究结果有望为白光发射的设

计和应用提供一个新的有效策略。

(1)基态Sn原子价层电子的空间运动状态有种，基态氧原子的价层电子排布式

不能表示为2s2P彳,因为这违背了原理(规则)。

(2)[B(OH)41中O原子的杂化轨道类型为,[B(OH)J的空间结构为o

[Sn(OH)6产中,Sn与O之间的化学键不可能是(填字母)。

A.兀键B.o键C.极性键

(3)超高热导率半导体材料一确化硼(BAs)的晶胞结构如图所示。已知阿伏加德罗常数

的值为NA,若晶胞中As原子到B原子的最近距离为apm,则该晶体的密度为g-cm-

3(列出计算式即可)。

17.(10分)镇及其化合物的相关研究备受关注。回答下列问题：

⑴基态Ni?+的M层电子排布式为；下列现象与核

外电子跃迁有关的是(填字母)。

a.金属Ni导电b.H2燃烧放热

c.日光灯通电发光d.乙醇挥发

(2)镇能形成多种配合物，其中Ni(CO)4和K?[Ni(CN)4]的相关信息如下：

配合物状态溶解性

Ni(CO)4无色挥发性液体不溶于水，易溶于苯、四氯化碳等有机溶剂

K2[Ni(CN)4]红黄色单斜晶体易溶于水

K2[Ni(CN)4]属于(填“离子”或“共价”)晶体;Ni(CO)4为(填“极性”或

“非极性”)分子,Ni提供的空轨道数目为0

⑶镇能形成多种氧化物，一种银的氧化物的结构特征:氧离子形成面心立方结构,银离子

位于氧离子构成的八面体空隙。下图中的(填字母)是从该晶胞中分割出来的结

已知该晶体密度为pg<m-3,NA为阿伏加德罗常数的值，则晶胞中两个镇离子之间的最短

距离为pm(用含"和NA的代数式表示)。

18.(12分)过渡元素Ti、Mn、Co、Cu、Zn、Ag、Pt等在生产、生活和科研中都有着广泛

用途和重要的研究价值。回答下列问题：

(1)基态Co原子中，核外电子占据的最高能层符号为;基态Mt?*的价电子排布式

为。

(2)Ag在元素周期表中与Cu处于同族相邻周期，则Ag在元素周期表分区中属于

区。

(3)Pt(NH3)2Cl2有顺式和反式两种结构，则Pt(NH3)2Cl2分子的空间结构为

(填“平面四方形”或“正四面体形”),其中心原子杂化方式推断合理的是(填字母)。

A.spB.sp2C.sp3D.dsp2

(4)一种钛硅碳新型材料可用作高铁车体与供电网的连接材料。该材料的晶胞属于六方晶

系(X、y方向的夹角为120。/方向垂直于x、y方向,底面棱长均为anm,侧面棱长为cnm),

其晶胞结构如图甲所示;晶胞中碳原子的投影位置如图乙所示。

-»y

20%)

图甲图乙

①该钛硅碳新型材料的化学式为.

②已知该新型材料的摩尔质量为MgmoH,密度为交・加3,必为阿伏加德罗常数的值，则

c为(用含。、b、NA的代数式表示)。

19.(11分)中国古代陶瓷烧制工艺的珍品“唐三彩”中的蓝色,其釉料的着色剂是一种含钻

矿物。钻在制取颜料和制备合金方面有着重要的应用，回答下列问题：

(1)基态C02+的核外电子排布式为。

(2)Na3[Co(NC>2)6]常用作检验K+的试剂，配位体NO2的中心原子的杂化方式为,NOa

的空间结构为0大无键可用符号表示，其中m代表参与形成大兀键的原子

数，〃为各原子的单电子数(形成◎键的电子除外)和得电子数的总和,如苯分子中的大兀键

可表示为重，则NO2中的大兀键应表示为o

(3)Co(NH3)5Cb是钻的一种配合物，向含0.01mol该配合物的溶液中加入足量AgNCh溶

液,生成白色沉淀2.87go则该配合物的配位数为。

(4)MgO具有NaCl型结构(示意图如图所示)，其中阴离子采用面心立方最密堆积方式,X-

射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为a=0.420nm,则(户)为nm(结果保留三

位小数)。

20.(11分)氟的单质及含氟化合物用途广泛。

⑴基态氟原子的电子排布式为。主族元素中第一电离能最大的元素

是（填元素符号）。

（2）NF3广泛用于电子工业,BF3是有机合成的催化剂。NF3分子呈三角锥形,BF3分子呈平

面三角形，二者空间结构存在差异的主要原因是

（用杂化轨道理论和价层电子对互斥理论解释）。

（3）CsF是离子晶体，其Born-Haber图示如下：

由Born-Haber图知,Cs原子的第一电离能为kJ-mol-^F—F键的键能为

kJ-mol-^F原子的第一亲和能为kJ-mo『（注明:气态非金属原子获得1个电子形

成气态阴离子所释放的能量叫该原子的第一亲和能）。

（4）钾、锲和氟形成一种特殊晶体，其晶胞如图所示。该晶体中Ni"+的"=。设NA

是阿伏加德罗常数的值，该晶体密度"=g-cm-3（只列出计算式）。

参考答案

1.C解析:BaCuSiQio中Cu元素的化合价为+2,则“中国蓝”中具有©产,。?+的核外电子排

布式为Ar[3d9],C项正确。

2.B解析:原子序数小于18的WA族元素的单质多形成原子晶体，熔点较高。

3.B解析:BeF2分子中，中心原子Be的价层电子对数为2,成键电子对数为2,无孤电子对，因

此BeF2分子的空间结构为直线形;SF2分子中，中心原子S的价层电子对数为4,其VSEPR模

型为四面体，成键电子对数为2,另有两对孤电子对，因此SF2分子的空间结构为V形。

4.B解析:NH3分子间存在的氢键比BF3的分子间作用力强，则NH3的沸点高于BF3,A项正

确;NH3的中心原子N的孤电子对数为上|&=1,价层电子对数为3+1=4,N原子为sp3杂化,BF3

的中心原子B的孤电子对数为上|茎=0,价层电子对数为3+0=3,B原子为sp?杂化,B项错误;

氨硼烷(NH3BF3)分子中存在3个N—H键、3个B—F键和一个N—B键，均为◎键，则1mol

NH3BF3中含有的◎键数为7NA,C项正确;基态B原子的核外电子排布式为Is22s22pL则空间

运动状态有3种,D项正确。

5.D解析:As2s3中,As形成3个单键，含有1对孤电子对,杂化轨道数为4,杂化方式为sp3,A

项错误；基态As原子的价电子排布式为4s24P3,则其价电子轨道表示式为

4s4p

InnnI,B项错误;元素非金属性越强，其气态氢化物越稳定,元素非金属性：S>AS,

则气态氢化物的稳定性:As<S,C项错误;As2s3分子中各原子最外层均达到8电子稳定结构,D

项正确。

6.B解析:M中Ru与N通过螯合作用形成配位键,1molM中通过螯合成环的配位键有8

mol,B项正确。

7.C解析:由图可知,该晶体中每个Fe原子被8个Ti原子所形成的立方体包围，每个Ti原子

亦被8个Fe原子所形成的立方体包围，即钛铁合金中每个Ti原子周围距离最近且等距的Fe

原子有8个,C项正确。

8.A解析:从“元素X的某价态离子X"中所有电子正好充满K、L、M三个电子层”可以看

出,X"+共有28个电子,A项错误;图中X"位于每条棱的中点，一个晶胞拥有的X"个数为

12x；=3,N3-位于顶点,一个晶胞拥有N3-的个数为8x3,B项正确油于该物质的化学式为X3N,

4o

故X显+1价,C、D两项均正确。

9.C解析:[CU(NH3)4]SO4中铜离子和氨分子形成四氨合铜离子,电离方程式为[CU(NH3)4]SC>4

2+

===[Cu(NH3)4]+SOi-,A项正确;NH3为配合物的配体,B项正确;Cu是过渡元素，属于元素周

期表中第IB族,分布在ds区,C项错误;N原子形成3个共价键和1个配位键,4个氮原子最

外层均满足8电子稳定结构,D项正确。

10.C解析:基态Ti原子的价电子排布式为3d24s2,A项错误;乙中C原子有sp2、sp3杂化,B项

错误;甲中。键和兀键的数目之比为7：1,C项正确油丙的结构可知,Ti的配位数为6,配位原

子为0,D项错误。

11.D解析:S0#中价层电子对数为4,且含有一对孤电子对，其空间结构是三角锥形,S原子采

用sp3杂化,A项错误;白磷分子为P4,4个P原子位于正四面体的4个顶点，每个面都是正三角

形,P—P键的键角为60°,B项错误;HF和HC1的沸点与分子内的共价键无关，只与分子间作用

力有关,HF分子间可以形成氢键，所以HF的沸点比HC1高,C项错误。

12.C解析:Y与M形成的气态化合物的摩尔质量M=0.76g-L^AL-mol1-17gmoF,结合

X、Y、Z为原子序数依次增大的同周期元素，且最外层电子数之和为15,可知M为H,Y为N;

再根据X、Z可形成XZ2分子，可知X为C,Z为Oo原子半径:C>N>O>H,A项错误;CO?、C2H2

均为直线形的共价化合物,B项错误;由碳元素形成的单质不一定是共价晶体,如石墨为混合

型晶体,C60为分子晶体,C项正确;氨基酸是由C、N、O、H形成的化合物，但只含共价键，不含

离子键,D项错误。

13.B解析:该物质中氧与铜之间存在配位键,A项正确;元素的电负性:O>N>C,B项错误;未成

对电子数:N>C=O,C项正确;铜的配位数是4,D项正确。

14.D解析:从Ag2。晶体的立方晶胞示意图1知,白球的数目为8X：+1=2,黑球的数目为4,白

球与黑球的数目比为1:2,则该晶胞中表示一的是白球,由四个黑球构成的空间结构为正四

面体,A、B两项均正确;Ag2。晶胞的俯视图如图2,若A为图2中左下角的白球，则B为图2

中右下角的黑球，其中A的坐标参数为(0,0,1),则B的坐标参数为(：3|),C项正确;1mol该晶

胞的质量为464g,D项错误。

15.C解析:R、X、Y、Z、W均为短周期主族元素,X、Z同主族，结合图示可知,X形成2个

共价键,Z形成6个共价键，则X为O,Z为S;X与R、W可形成含2个原子的化合物,且均为

常见的城市空气污染物,应该为CO和NO,则R为C,W为N;Y形成1个共价键，五种元素中

Y的原子半径最小,Z的电子数等于Y、W电子数之和,Y的电子数为16-7=9,则Y为F。RW

为CN'CN-作配体时,应该是C原子提供孤电子对,A项错误;RZ?、WY3、RY4分别为CS2>

NF3、CF4CS2为直线形,其键角最大,NF3的中心原子N含有1对孤电子对,CF4的中心原子C

没有孤电子对，孤电子对越多，键角越小,CF4的键角大于NF3,所以键角大小为CS2>CF4>NF3,B

项错误;主族元素同周期从左向右第一电离能呈增大趋势，第二周期第VA族元素原子的2p

能级处于半满稳定状态，其第一电离能:大于同周期相邻元素，则元素的第一电离能:F>N>O>C,

即Y>W>X>R,C项正确;R的氢化物为烧，碳原子数较多的煌常温下为固态，其沸点大于氨气、

硫化氢、脱,D项错误。

16.（1）3（2分）;洪特（2分）

⑵sp3（l分）;正四面体形（2分）;A（2分）

仔）86x4

330（2分）

NAx（^a）xlO-

解析:（l）Sn的价层电子排布式为5s25P2,有3种空间运动状态;根据洪特规则，同一能级电子要

优先以自旋相同的方式分别占据不同的轨道，所以该排布式违反了洪特规则o

（2）[B（OH）4「中0的价层电子对数为4,为sp3杂化，空间结构为正四面体形;[Sn（0H）6产中,Sn原

子和O原子之间有◎键，也是极性共价键，所以该物质中不含兀键。

（3）根据晶胞结构可知，晶胞的棱长为苧7pm,则晶胞的体积V=（竽4）3pm3=（^rt）3xlO-30cm3;

该晶胞中As原子个数为4,B原子个数为4,所以晶胞的质量优=*g,所以密度为

NA

86x43

--------r=---3------3-02-CmO

NAx（^a）xlO-

17.（l）3s23P63d8（2分）;c（l分）

（2）离子（1分）;非极性（1分）;4（1分）

（3）bd（2分）*建XI。骚分）

解析：（3）氧离子形成面心立方结构，则结构为_*，银离子位于氧离子构成的八面体空

4x75

隙,结构为，故选bd;该晶胞中Ni的数目为4,0的数目为4,晶胞的质量m=——

NA

g=^g,该晶体密度为，g・cmR设晶胞边长为则晶胞体积V=〃3=£二怒5?,〃=，鬻cm,晶

胞中两个镇离子之间的最短距离为面对角线长度的一半，即为噂乂'摩xlOiOpm。

27PNA

18.(1)N(1分);3d5(1分)

(2)ds(l分)

(3)平面四方形(1分);D(2分)

(4)①Ti3SiC2(3分)

②忌为5X1021(或需X102/3分)

解析:(3)Pt(NH3)202有顺式和反式两种结构，则Pt(NH3)2C12分子的空间结构为平面四方形，中

心原子有4对价层电子对，若中心原子的杂化方式为sp3,则分子的空间结构应为四面体形，所

以Pt原子的杂化方式为dsp2。

⑷①根据晶胞结构可知,一个晶胞中,Ti位于顶点、棱上和体心，共有4xi4x-^+2x|+2xl+4=6

6+1236

个,Si位于棱上，共有4xl+4xi=2个,C位于体心，共有4个,所以该钛硅碳新型材料的化学式为

36

Ti3SiC2o

②该晶胞体积为等nm3=q2xl()2cm3,一个晶胞的质量为需g,晶体的密度为d则

同储一21乂"_2M所以4M21_4V3M21

WW

2"项例以~a2dNAX百'I。-3a2dWA°

19.(l)ls22s22P63s23P63d7{或Ar[3d7]}(2分)

(2)sp2(l分);V形(2分);吗(2分)

(3)6(2分)

(4)0.148(2分)

解析:(2)N()2中的N原子除去形成。键的2个电子和1个孤电子对外，还剩余一个p