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专题 16 物质结构与性质综合题
1．CrSi，Ge-GaAs、聚吡咯和碳化硅都是重要的半导体化合物。下列说法正确的是
A．碳化硅属于分子晶体，其熔、沸点均大于金刚石
B．Ge-GaAs中元素Ge、Ga、As的第一电离能从小到大的顺序为As＜Ge＜Ga
C．聚吡咯的单体为吡咯( )，分子中σ键与π键的数目之比为5：2
D．基态铬与氮原子的未成对电子数之比为2：1
2．下列物质中属于分子晶体，而且既含σ键又含π键的是
A．KSCN B．CO C．HO D．Al(OH)
2 2 2 3
3．科学家合成出了一种新化合物，其中W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z核外最外层电子数是X核外
电子数的一半。下列说法正确的是
A．元素非金属性强弱的顺序为X>Y>Z
B．W、Z对应的简单离子半径：WS>P>Si
C．金属原子在二维平面里放置得到非密置层和密置层两种方式，配位数分别为4和6
D．共价键可决定分子晶体的熔、沸点
(2)黄铜矿(CuFeS)是炼铜的最主要矿物，火法炼铜时发生反应：2CuFeS + O = Cu S + 2FeS + SO。
2 2 2 2 2
①Fe在周期表中的位置为_______；Fe、S、O原子的第一电离能由大到小的顺序是_______。
②Cu元素的基态原子的电子排布式为_______，有_______个未成对电子。
③SO 分子的立体构型为_______，SO 可氧化生成SO ，SO 冷却到289.8K时凝固得到一种螺旋状单链结
2 2 3 3
构的固体，其结构如图，此固态SO 中S原子的杂化轨道类型是_______。
3
④已知FeO、FeS熔点分别为1369℃、1193℃，解释熔点FeO高于FeS的原因_______。
⑤Cu的晶胞如图所示，晶体密度为ρ g·cm-3，晶胞中等距最近的Cu原子有_______个，晶胞的边长为
_______(用含ρ和N 的式子表示)。
A1. （2022·广东卷）硒( )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( )效应以来， 在发光材料、生物医学等领域引起广泛关注。一种含 的
新型 分子 的合成路线如下：
（1） 与S同族，基态硒原子价电子排布式为_______。
（2） 的沸点低于 ，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σ键
B．I中的 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 与
E．I~III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 _______ (填“>”或“<”)。研究发现，给小鼠喂食适量
硒酸钠( )可减轻重金属铊引起的中毒。 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 ，晶体密度为 ，则X中相邻K之间的最短距离为_______ (列
出计算式， 为阿伏加德罗常数的值)。
2.（2022·海南卷）以 、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）酞菁的铜、锌配合物在光电传感器方面有着重要的应用价值。酞菁分子结构如下图，分子中所有原
子共平面，所有N原子的杂化轨道类型相同，均采取_______杂化。邻苯二甲酸酐( )和邻苯二甲酰亚胺(
)都是合成菁的原料，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-O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。
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_______、_______。
3. （2022·湖南卷）铁和硒( )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）乙烷硒啉(Ethaselen)是一种抗癌新药，其结构式如下：
①基态 原子的核外电子排布式为 _______；
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 分子_______ 离子(填“>”“<”或“=”)，原因是_______。
（2）富马酸亚铁 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 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_______。
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 ，将 转化，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 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：
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 、 。阿伏加德罗常数的值为 ，则该晶体的密度为_______
(列出计算式)。
4.（2022·江苏卷）硫铁化合物( 、 等)应用广泛。
（1）纳米 可去除水中微量六价铬 。在 的水溶液中，纳米 颗粒表面带正电荷，
主要以 、 、 好形式存在，纳米 去除水中 主要经过“吸附→反应→沉
淀”的过程。
已知： ， ； 电离常数分别为 、
。①在弱碱性溶液中， 与 反应生成 、 和单质S，其离子方程式为_______。
②在弱酸性溶液中，反应 的平衡常数K的数值为_______。
③在 溶液中，pH越大， 去除水中 的速率越慢，原因是_______。
（2） 具有良好半导体性能。 的一种晶体与 晶体的结构相似，该 晶体的一个晶胞中
的数目为_______，在 晶体中，每个S原子与三个 紧邻，且 间距相等，如图给出了 晶
胞中的 和位于晶胞体心的 ( 中的 键位于晶胞体对角线上，晶胞中的其他 已省略)。如图中用
“-”将其中一个S原子与紧邻的 连接起来_______。
（3） 、 在空气中易被氧化，将 在空气中氧化，测得氧化过程中剩余固体的质量与起始
的质量的比值随温度变化的曲线如图所示。 时， 氧化成含有两种元素的固体产物为
_______(填化学式，写出计算过程)。5. （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 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
。回答下列问题：
（1）基态 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， 与 的配位数之比为_______； _______；晶胞中
有d轨道参与杂化的金属离子是_______。
（3）吡啶( )替代苯也可形成类似的笼形包合物。已知吡啶中含有与苯类似的 大 键、则吡啶中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，吡啶远大于苯，主要原因是①_______，②_______。
（5） 、 、 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
_______。
6.（2022·浙江卷）回答下列问题：
（1）两种有机物的相关数据如表：
物质 HCON(CH ) HCONH
3 2 2
相对分子质量 73 45
沸点/℃ 153 220
HCON(CH ) 的相对分子质量比HCONH 的大，但其沸点反而比HCONH 的低，主要原因是______。
3 2 2 2
（2）四种晶体的熔点数据如表：
物质 CF SiF BF AlF
4 4 3 3熔点/℃ -183 -90 -127 ＞1000
CF 和SiF 熔点相差较小，BF 和AlF 熔点相差较大，原因是______。
4 4 3 3
