文档文本内容
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
专题15 物质结构与性质综合题
考点
命题趋势
考点1 物质结构
与性质综合题
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。
1．(2024·北京卷)锡（
）是现代“五金”之一，广泛应用于合金、半导体工业等。
（1）
位于元素周期表的第5 周期第IVA 族。将
的基态原子最外层轨道表示式补充完整：
（2）
和
是锡的常见氯化物，
可被氧化得到。
①
分子的
模型名称是_________。
②
的
键是由锡的_________轨道与氯的
轨道重叠形成。键。
（3）白锡和灰锡是单质
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
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
①灰锡中每个
原子周围与它最近且距离相等的
原子有_________个。
②若白锡和灰锡的晶胞体积分别为
和
，则白锡和灰锡晶体的密度之比是_________。
（4）单质
的制备：将
与焦炭充分混合后，于惰性气氛中加热至
，由于固体之间反应慢，
未明显发生反应。若通入空气在
下，
能迅速被还原为单质
，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，
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
溶液反应的化学方程式_______。
（2）下列有关单核微粒的描述正确的是_______。
A.
的基态原子电子排布方式只有一种
B.
的第二电离能
的第一电离能
C.
的基态原子简化电子排布式为
D.
原子变成
，优先失去
轨道上
电子
（3）化合物
和
的结构如图2。
①
和
中羟基与水均可形成氢键(
)，按照氢键由强到弱对三种酸排序_______，
请说明理由_______。
②已知
、
钠盐的碱性
，请从结构角度说明理由_______。
3. (2024·山东卷)锰氧化物具有较大应用价值，回答下列问题：
（1）
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
多的
元素是_______(填元素符号)。
（2）
如某种氧化物
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_______。
2
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
当
晶体有O 原子脱出时，出现O 空位，
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．
B．
C．
D．
（3）
(见图)是
晶型转变的诱导剂。
的空间构型为_______；
中咪唑环
存在
大
键，则N 原子采取的轨道杂化方式为_______。
（4）
可作
转化为
的催化剂(见下图)。
的熔点远大于
，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。
已知：
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>O
B. 离子半径：P3-<S2-<Cl-
C. 第一电离能：Ge-<Se-<As
D. 基态Cr2+2+的简化电子排布式：[Ar]3d4
（3）①
，其中
的N 原子杂化方式为_______；比较键角
3
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
中的
_______
中的
(填“>”、“<”或“=”)，请说明理由_______。
②将
与
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
。
比较氧化性强弱：
_______
(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）
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
（3）一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷
，其中电负性最大的元素是____，硅原子的杂化轨道类型为
_____。
（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
熔点/
442
29
143
（5）结晶型
可作为放射性探测器元件材料，其立方晶胞如图所示。其中
配位数为_____。设
为阿伏加德罗常数的值，则该晶体密度为_____
(列出计算式)。
6．（2023·全国甲卷）将酞菁—钴钛—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：
(1)图1 所示的几种碳单质，它们互为_______，其中属于原子晶体的是_______，
间的作用力是_______。
(2)酞菁和钴酞菁的分子结构如图2 所示。
4
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
酞菁分子中所有原子共平面，其中
轨道能提供一对电子的
原子是_______(填图2 酞菁中
原子的标号)。
钴酞菁分子中，钴离子的化合价为_______，氮原子提供孤对电子与钴离子形成_______键。
(3)气态
通常以二聚体
的形式存在，其空间结构如图3a 所示，二聚体中
的轨道杂化类型为
_______。
的熔点为
，远高于
的
，由此可以判断铝氟之间的化学键为_______键。
结构属立方晶系，晶胞如图3b 所示，
的配位数为_______。若晶胞参数为
，晶体密度
_______
(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为
)。
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(
)。回答下列问题：
(1)基态
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/℃
800.7
与
均为第三周期元素，
熔点明显高于
，原因是_______。分析同族元素的氯化物
、
、
熔点变化趋势及其原因_______。
的空间结构为_______，其中
的轨道杂化形式为
_______。
5
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(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
。该物质化学式为_______，B-B 最近距离为_______。
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)
时，
与冰反应生成
利
。常温常压下，
为无色气休，固态
的晶体类型为
_____，
水解反应的产物为_____(填化学式)。
(2)
中心原子为
，
中心原子为
，二者均为
形结构，但
中存在大
键
。
中
原子的轨道杂化方式_____；为
键角_____
键角(填“＞”“ ＜”或“=”)。比较
与
中
键的键长并说明原因_____。
(3)一定条件下，
和
反应生成
和化合物
。已知
属于四方晶系，晶胞结构如图所示(晶胞
参数
)，其中
化合价为
。上述反应的化学方程式为_____。若阿伏加德罗常数
的值为
，化合物
的密度
_____
(用含
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
可看作是
中的
一个
原子被
原子取代的产物。
(1)基态
原子价层电子排布式是__________。
(2)比较
原子和
原子的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由：____________________。
(3)
的空间结构是__________。
(4)同位素示踪实验可证实
中两个
原子的化学环境不同，实验过程为
。过程ⅱ中，
断裂的只有硫硫键，若过程ⅰ所用试剂是
和
，过程ⅱ含硫产物是__________。
(5)
的晶胞形状为长方体，边长分别为
、
，结构如图所示。
6
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
晶胞中的
个数为__________。已知
的摩尔质量是
，阿伏加德罗常数
为
，该晶体的密度为__________
。
(6)浸金时，
作为配体可提供孤电子对与
形成
。分别判断
中的中心
原子和
端基
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 。
(2)与碳氢化合物类似，N、H 两元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：
B．化学键中离子键成分的百分数：
C．最简单的氮烯分子式：
D．氮烷中N 原子的杂化方式都是
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 。
③给出
的能力：
(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：
7
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(1)
分子的空间结构(以
为中心)名称为 ，分子中氮原子的杂化轨道类型是 。
受热分解生成
和
，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
、②
、③
，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_______。
(2)图a、b、c 分别表示C、N、O 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
是_______(填标号)，判断的根据是_______；第三电离能的变化图是_______(填标号)。
(3)固态氟化氢中存在(HF)n 形式，画出(HF)3的链状结构_______。
(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(CaF2)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a pm，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：
8
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(1)氟原子激发态的电子排布式有_______，其中能量较高的是_______。(填标号)
a.
b.
c.
d.
(2)①一氯乙烯
分子中，C 的一个_______杂化轨道与Cl 的
轨道形成
_______键，并且Cl
的
轨道与C 的
轨道形成3 中心4 电子的大
键
。
②一氯乙烷
、一氯乙烯
、一氯乙炔
分子中，
键长的顺序是_______，理由：
(ⅰ)C 的杂化轨道中s 成分越多，形成的
键越强：(ⅱ)_______。
(3)卤化物
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_______。解释X 的熔
点比Y 高的原因_______。
(4)
晶体中
离子作体心立方堆积(如图所示)，
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，
不需要克服太大的阻力即可发生迁移。因此，
晶体在电池中可作为_______。
已知阿伏加德罗常数为
，则
晶体的摩尔体积
_______
(列出算式)。
14．（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_______；
9
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
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
，将
转化为
，
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)。
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
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_______。
10
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(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
_______。
16．(2022·北京卷)
失水后可转为
，与
可联合制备铁粉精
和
。
I.
结构如图所示。
(1)
价层电子排布式为___________。
(2)比较
和
分子中的键角大小并给出相应解释：___________。
(3)
与
和
的作用分别为___________。
II．
晶胞为立方体，边长为
，如图所示。
(4)①与
紧邻的阴离子个数为___________。
②晶胞的密度为
___________
。
(5)以
为燃料，配合
可以制备铁粉精
和
。结合图示解释可充分实现能源和
资源有效利用的原因为___________。
11
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
17．（2022·重庆卷）配位化合物X 由配体L2-(如图)和具有正四面体结构的[Zn4O]6+构成。
(1)基态Zn2+的电子排布式为 。
(2)L2-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L2-
中采取sp2杂化的C 原子数目为 个，C 与O 之间形成σ 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L2-上引入 。(假设X 晶胞形状
不变)。
A．－Cl
B．－OH
C．－NH2
D．－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。
①晶胞中与同一配体相连的两个[Zn4O]6+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Zn2+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NA，L2-与[Zn4O]6+的相对分子质量分别为M1和M2，则X
12
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
的晶体密度为 g•cm-3(列出化简的计算式)。
18．（2022·福建卷）1962 年首个稀有气体化合物
问世，目前已知的稀有气体化合物中，含氙(54Xe)
的最多，氪 (36Kr)次之，氩(18Ar)化合物极少。
是
与
分子形成的
加合物，其晶胞如下图所示。
回答下列问题：
(1)基态
原子的价电子排布式为 。
(2)
原子的活泼性依序增强，原因是 。
(3)晶体熔点：
(填“>”“<”或“=”)，判断依据是 。
(4)
的中心原子
的杂化轨道类型为 。
(5)
加合物中
，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 。
(3)SnCl 的几何构型为 ，其中心离子杂化方式为 。
(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]Cl
B．[Cu(NH3)4]SO4
C．[Zn(NH3)4]SO4
D．Na2[Zn(OH)4]
(5)如图是硫的四种含氧酸根的结构：
A．
B．
C．
D．
13
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
根据组成和结构推断，能在酸性溶液中将Mn2+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
子的坐标为(
，
，
)，则B 原子的坐标为 。
20．（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(
)都是合成酞菁的原料，后者熔点高于前者，主要原因是 。
14
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(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 、 。
21．（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
键
B．I 中的
键为非极性共价键
C．II 易溶于水
15
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
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)。
16
