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2024 年高考二轮专题强化训练（非选择题）
专题19 物质结构与性质综合题
考情分析：
稳定加创新是本专题的基本特点，命题采取结合新科技，新能源等社会热点为背景，命题的形式分为
选择题和填空题，原子的结构与性质、分子的结构与性质和晶体的结构与性质是命题的三大要点。从大题
的构成来看，给出一定的知识背景，然后设置成4—5 个小题，每个小题考查一个知识要点是主要的命题模
式，内容主要考查基本概念，如电子排布式、轨道式、电离能、电负性、杂化方式以及空间构型等，也可
联系有机考查有机物中C 原子的杂化，联系数学几何知识考查晶体的计算等，一般利用均摊法考查晶胞中
的原子个数，或者考查晶体的化学式的书写、晶体类型的判断等，考查的抽象思维能力、逻辑思维能力；
同时培养学生的分析和推理能力。
典题体验，提升素养：（本题共30 大题）
1．（2023·全国甲卷·统考高考真题）将酞菁—钴钛菁—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。
1
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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
)。
2．（2023·全国乙卷·统考高考真题）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/℃
2
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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
。
(3)一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于六方晶系，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 。
3．（2024 年1 月·浙江·统考高考真题）氮和氧是构建化合物的常见元素。
已知：
请回答：
3
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(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．离子半径：
C．第一电离能：
D．基态
2+的简化电子排布式：
(3)①
，其中
的N 原子杂化方式为 ；比较键角
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 。
4．（2023·海南·统考高考真题）我国科学家发现一种钒配合物Ⅰ可以充当固氮反应的催化剂，反应过程中
经历的中间体包括Ⅱ和Ⅲ。
(
代表单键、双键或叁键)
回答问题：
(1)配合物Ⅰ中钒的配位原子有4 种，它们是 。
(2)配合物Ⅰ中，R′代表芳基，
空间结构呈角形，原因是 。
(3)配合物Ⅱ中，第一电离能最大的配位原子是 。
(4)配合物Ⅱ和Ⅲ中，钒的化合价分别为
和
，配合物Ⅱ、Ⅲ和
三者中，两个氮原子间键长最长的是
。
(5)近年来，研究人员发现含钒的锑化物
在超导方面表现出潜在的应用前景。
晶胞如图1 所
4
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示，晶体中包含由V 和Sb 组成的二维平面(见图2)。
①晶胞中有4 个面的面心由钒原子占据，这些钒原子各自周围紧邻的锑原子数为 。锑和磷同族，锑
原子基态的价层电子排布式为 。
②晶体中少部分钒原子被其它元素(包括Ti、Nb、Cr、Sn)原子取代，可得到改性材料。下列有关替代原子
说法正确的是 。
a．有
或
价态形式 b．均属于第四周期元素
c．均属于过渡元素 d．替代原子与原离子的离子半径相近
5．（2023·北京·统考高考真题）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。
5
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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： 。
6．（2023·浙江·统考高考真题）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：
6
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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
。
7．（2023·山东·统考高考真题）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
和
。常温常压下，
为无色气体，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 。若阿伏伽德罗常数
的值为
，化合物
的密度
(用含
的代数式表示)。
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8．（2023·浙江·高考真题）硅材料在生活中占有重要地位。请回答：
(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 。
9．（2024 届·四川巴中·统考一模）硼(B)是一种重要的类金属元素，在化工、冶金等行业具有重要的应用价
值。请回答：
(1)基态B 原子的核外电子排布式是 。
(2)乙硼烷水解生成硼酸(H3BO3)，常温常压下硼酸晶体结构为层状，其二维平面结构如图
8
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①硼酸晶体属于 晶体(填“离子”或“分子”)，电负性：B O。(填“>”或“<”)
②1 mol H3BO3的晶体中含有 mol 氢键，B 原子的杂化方式为 。
③硼酸是一元弱酸，它本身不给出质子，但是溶于水后能给出
。请解释硼酸水溶液呈酸性的原因(请用
相关文字解释)： 。
(3)近年来硼氢类离子液体作为火箭推进剂燃料得到了广泛使用。该化合物(如图所示)中不存在的作用力有
(填字母)。
a．离子键 b．配位键 c．金属键 d．
键 e．
键 f．氢键
(4)硼化钙晶胞结构如图所示，B 原子构成
八面体，各个顶点通过
键互相连接成三维骨架，八个
多面体围成立方体，中心为
，晶胞密度为
。
①硼化钙的化学式为 。
②晶胞边长为 nm(已知NA为阿伏加德罗常数)。
9
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10．（2024 届·陕西·校联考模拟预测）主族元素N、F、Cl 等的某些化合物对工农业生产意义重大。回答下
列问题：
(1)氰化物曾是杀虫剂中的成分之一，KCN 中C 原子采取的杂化类型是 ，基态N 原子价层电子排
布式为 。
(2)次氟酸(HOF)为淡黄色液体，是很好的氧化剂。
①键角：
(填“>”或“<”)
。
②
分子的空间构型为 ，其熔、沸点低于
的原因是 。
(3)苏氨酸(
)主要用于制作医药、食品强化剂等。
①1 个该分子中含有 个
键。
②N 的第一电离能比O 的第一电离能大，其原因是 。
(4)
晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，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，称为原子的分数坐标，如A 点、M 点原子的分数坐标分别为 (
)、
(0，0，0)。已知Xe-F 键长为rpm。
①该晶胞中有 个
分子。
②B 点原子的分数坐标为 。
③晶胞中A、B 间距离d= pm(列出算式即可)。
11．（2024 届·四川成都·校联考二模）以砷化铝(AlAs)作催化剂，实现了在常压、100～300℃的条件下合成
10
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氨。
(1)基态As 原子的核外价电子的轨道表示式为 ；第一电离能I1(As) (填“大于”或
“小于”) I1(Se)，其原因是 。
(2)As3S4的分子结构中均为单键，且每个原子最外层均满足8e-稳定结构，则该分子中所含共价键的数目为
；该分子中S 原子的杂化轨道类型为 。
(3)往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成[Cu(NH3)4]2+配离子。已知NF3与NH3的空间结构都是三角锥形，但
NF3不易与Cu2+形成配离子，其原因是 。
(4)近年来，人们发现NH3AlH3可与多种小分子氢化物形成双氢键。双氢键是指带正电的H 原子与带负电的
H 原子之间的一种弱电性的相互作用，其结构可表示为X—H…H—Y(“—”表示共价键，“…”表示形成的双
氢键)。根据上述信息，NH3AlH3与HF 形成的双氢键可表示为 。
(5)Be 和Al 的性质相似，在500～600℃气相中，氯化铍以二聚体Be2Cl4的形式存在，1 mol Be2Cl4中含有的
共价键数目为 。BeO 晶体晶胞结构与ZnS 类似，如图所示。该晶胞中原子的位置可以用原子分
数坐标表示，若原子A、B 的坐标分别为(0，0，0)、(
，
，0)；则C 原子的坐标为 。设O 与
Be 的最近距离为a pm，用NA表示阿伏加德罗常数的值，则BeO 晶体的密度为 g/cm3(用含a 和
NA的计算式表示)。
12．（2024 届·山东·校联考一模）硼单质及其化合物有重要的应用。阅读下列材料，回答问题：
硼晶体熔点为2076℃。BF3可与NH3反应生成NH3·BF3。乙硼烷(B2H6)具有还原性，易水解生成H3BO3 (一元
弱酸)；乙硼烷可与NH3反应生成氨硼烷(NH3·BH3)，其在一定条件下可以脱氢，最终得到氮化硼；乙硼烷也
可与NaH 反应生成NaBH4。
(1)下列说法正确的是___________(填字母)。
A．元素的电负性大小顺序是O＞N＞B＞H
B．乙硼烷水解方程式为B2H6+6H2O=2H3BO3+6H2↑
C．氨硼烷分子中N 提供孤电子对，B 提供空轨道形成配位键
D．NaBH4晶体中存在的相互作用有离子键、共价键、氢键
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(2)基态硼原子的最高能级电子排布式是 ；单质硼的晶体类型是 ；写出H3BO3的电
离方程式： ；F-B-F 键角比较：BF3 (填写“＞”“＜”) NH3·BF3；
的空间结构
是 。
(3)氮化硼(BN)晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，可作
高温润滑剂，但不能导电。立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构如图甲所示。
①六方氮化硼中，距离B 原子最近的B 原子个数为 。若阿伏加德罗常数的数值为NA，晶体相
关参数如图所示，晶体密度为 g/cm3(用含有a、c、NA的式子表示)。
②另一种立方BN 晶体与金刚石结构相似，其晶胞结构如图乙。图丙中
表示N 原子的投影位置，在图中
用
标出B 原子的投影位置 。
13．（2024 届·四川成都·校联考二模）含铜物质在生产生活中有着广泛应用。回答下列问题：
(1)一个原子轨道填充2 个自旋方向相反(顺时针和逆时针)的电子。原子中电子有两种相反的自旋状态，分
别用
和
表示，称为电子的自旋磁量子数，则基态铜原子自旋磁量子数的代数和为 ；基态
较基态
更稳定的原因是 。
(2)
稀溶液中存在
，
的空间构型为八面体形：下列对
中
杂化方式推断合理的是_______(填标号)。
A．
B．
C．
D．
(3)
可形成
，其中en 代表
。1mol 该配合物中，VSEPR 模型
为四面体的非金属原子共有 个；C、N、F 的电负性由大到小的顺序为 。
(4)一种由Cu、In、Te 组成的晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，晶体中Te 原子
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填充在Cu、In 围成的四面体空隙中，则四面体空隙的占有率为 ；该晶体的化学式为 。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，称为原子的分数坐标，如A 点，B 点原子
的分数坐标分别为(0，0，0)、
，则C 点原子的分数坐标为 ，晶胞中C、D 间距离
pm。
14．（2024 届·四川德阳·校联考二模）“无机”碳化学的一个重要领域是含有C—N 键的化合物，其中重要
的化合物有氰
、氰化氢、氰化物、氰酸盐等。回答下列问题：
(1)基态
的价层电子轨道表示式为 。
(2)
与卤素性质相似，与
反应生成HCN 和HOCN，反应中所含元素的电负性由大到小的顺序为
，
中C 原子的杂化方式为 。
(3)科学家研究发现，在低温下，HCN 可结晶成晶体，在晶体中HCN 分子排列可形成
的无限长链，
其原因是 ；写出
分子的链状结构 。
(4)将氰化物与氟化物或氯化物一起反应，即可得FCN 和ClCN，它们的沸点数据如下表所示：
FCN
ClCN
沸点/K
227
286
ClCN 的沸点比FCN 的沸点高原因是 。
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(5)氰酸根离子可与大多数金属阳离子形成氰化物，几种金属氰化物的晶胞转化关系如图一所示，从普鲁士
蓝晶胞中切出
的结构，如图二所示。
①下列说法正确的是 (填标号)。
A．每个普鲁士蓝晶胞中含6 个
键
B．普鲁士白的化学式为
C．格林绿晶体中
周围等距且最近的
数目为12
②已知普鲁士白晶胞的晶胞参数均为a pm，设
为阿伏加德罗常数的值，则普鲁士白晶体密度为
(用含
、
、
计算式表示)。
15．（2024 届·陕西宝鸡·统考一模）铜的相关化合物在化工、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题：
(1)基态Cu 原子中，核外电子占据的最高能级的符号是 ，最外层电子占据能级的电子云轮廓图形
状为 ；Cu2+价层电子的电子排布图为 。
(2)离子晶体中Cu2O 熔点比Cu2S 熔点高，其原因是 。Cu 可与N、S，O 等元素形成化合物，
N、S、O 三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 ；
(3)Cu+能与SCN-形成CuSCN 沉淀。请写出一种与SCN-互为等电子体的微粒 。SCN-对应的酸有硫
氰酸（H-S-C
N）和异硫氰酸（H-N=C=S），这两种酸熔点更高的是 （填名称），原因是
。
(4)Cu 与N 所形成的某种晶体的立方晶胞如图所示，其晶胞参数为anm。该晶体的化学式为 ，
晶体的密度为 g·cm－3(列出计算式即可，用NA表示阿伏加德罗常数)。
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16．（2024 届·山东日照·校联考一模）学习结构化学，有助于洞悉物质内部奥秘。回答下列问题：
(1)下图分别是2 种不同形式元素周期表的局部区域。
①根据图1 预测，1～18 号元素中位置最低的元素的基态原子核外电子排布式为 。
②根据图2 信息，
与水反应的化学方程式为 。
③元素周期表中，Li-Mg、Be-Al、B-Si 处于对角线位置，其单质与化合物的性质相似。下列说法正确的是
(填标号)。
A．
受热不易分解 B．单质锂不能与
反应
C．BeO 熔点高 D．晶体硼为共价晶体
(2)分子
中大π 键可表示为
，氮原子的杂化方式为 ，p 轨道提供2 个电子形成
大π 键的N 原子是 (填“1”或“2”)号N 原子。
(3)①
在碱性条件下加入双缩脲[HN(CONH2)2]生成紫色物质，其结构如图所示。0.2mol 该离子含有配
位键的数目为
。
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②已知
具有对称的空间构型，
中的两个
被
取代，能得到两种不同结构
的产物，则
的空间构型为 。
(4)钾元素与氧元素形成的某些化合物可以作为宇宙飞船的供氧剂。其中一种化合物的晶胞在XY 平面、XZ
平面、YZ 平面上的投影如图所示，钾元素和氧元素形成的化合物的化学式为 ，其晶胞参数为
apm，
为阿伏加德罗常数的值，该晶胞的密度ρ=
(用含a、
的代数式表示)。
17．（2024 届·陕西西安·校联考模拟预测）锰是第四周期第VIIB 族元素。锰钢异常坚硬，且具抗冲击性能，
是制造枪栓、保险库、挖掘机械和铁路设施的理想材料；锰也是人体的重要微量元素。请根据所学知识，
回答下列问题。
(1)锰的原子序数为 ，基态锰原子的外围电子排布图为 。
(2)下列锰的化合物中，磁矩
的是___________。(已知
，其中n 为金属离子核外的单
电子数。)
A．
B．
C．
D．
(3)水杨醛缩邻氨基苯酚又被称为“锰试剂”，可与
形成黄色的配合物。锰试剂的结构如图所示，其
分子中可能与
形成配位键的原子有 ；锰试剂 (填“能”或“不能”)形成分子内氢
键。
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(4)锰试剂分子中，原子采取的杂化方式不涉及 (填“sp”“
”或“
”)杂化；分子中除氢以外
的元素，第一电离能从小到大的顺序为 (用元素符号表示)。
(5)阿拉班达石(alabandite)是一种属于立方晶系的硫锰矿，其晶胞如下左图(a)所示(●=Mn，○=S)。在该晶胞
中，硫原子的堆积方式为 。
图(a)
图(b)
18．（2024 届·陕西安康·统考一模）美国某大学一课题组在金属有机框架(MOF)中成功构筑了含有双核镍氢
中心
的新型催化剂，用以催化有机物的选择性氢化反应。回答下列问题：
提示：
，
为芳烃基，
，
为烃基。
(1)基态镍原子的价层电子排布式为 。
(2)甲、乙、丙、丁四种物质中，碳原子共有 种杂化类型，这四种物质都含有的化学键类型为
(填标号)。
A．σ 键和π 键 B．氢键 C．极性键 D．非极性键
(3)双镍催化剂中，镍原子提供 (填“空轨道”或“孤电子对”，下同)，氮原子提供
形成配位键。
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(4)上述物质所含第二周期元素中，第一电离能由大到小的顺序为 (填元素符号，下同)，电负性
由小到大的顺序为 。
(5)一种镍铌合金的晶胞结构如图所示。镍、铌原子的最近距离为 pm。该晶体密度为
。已知：
为阿伏加德罗常数的值，c>2a。
19．（2024 届·陕西西安·校联考二模）Ⅰ．镓及其化合物在合金工业、制药工业、电池工业有广泛的应用。
回答下列问题：
(1)基态Ga 原子的价层电子排布式为 。
(2)一种含镓的药物合成方法如图所示：
化合物Ⅱ中Ga 的配位数为 ，
。
Ⅱ．硒是人体需要的重要微量元素之一，参与体内多种代谢。
(3)①在同一周期中比Se 元素的第一电离能大的元素有 种。
②Se 的某种同素异形体
为环状结构，是
的等电子体，
环中Se 原子的杂化方式为 。
Se−Se−Se 平均键角最接近： (填选项序号)。
a．
b．
c．
(4)
的一种晶体为闪锌矿型结构，晶胞结构如图所示。其中原子坐标参数A 为
，则C 的原子
坐标参数分别为 ，已知Cd 和Se 的原子半径分别为b nm 和c nm，则该晶胞中原子的体积占晶胞体积
的百分率为 (列出计算式)。
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20．（2024 届·浙江金华·校联考模拟预测）铁、铜、锌是形成许多金属材料和有机材料的重要组成元素。
回答下列问题：
(1)金属铜在元素周期表 区。
(2)铜和锌同周期且相邻，现有几种铜、锌元素的相应状态，①锌：
、②锌：
、③铜：
、④铜：
，失去1 个电子需要的能量由大到小排序是 。
(3)向
溶液中滴加氨水可以得到
型离子化合物，其阳离子结构如图所示。
①下列说法正确的是 。
A．该阳离子中存在的化学键有极性共价键、配位键和氢键
B．溶液中的阴离子为正四面体结构
C．电负性大小：
D．往该溶液中继续加95%乙醇，并用玻璃棒摩擦试管壁，析出深蓝色晶体
②该化合物加热时首先失去的组分是
，原因是 。
(4)铁及其化合物在生产、生活中有重要应用。
①改性
是一种优良的磁性材料，该
晶胞的
的结构如图所示，研究发现结构中的
只可能出
现在图中某一“▲”所示位置上，请确定
所在晶胞的位置 (填a 或b 或c)。
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②普鲁士蓝晶体属立方晶系，晶胞棱长为
。铁-氰骨架组成小立方体，Fe 粒子在顶点，
在棱上，两
端均与Fe 相连，立方体中心空隙可容纳
，如图所示(
在图中省略)。普鲁士蓝中
与
个数之比
为 ；该晶胞的化学式为 。
21．（2024 届·陕西西安·统考一模）“中国紫”—— 硅酸铜钡(BaCuSi2O6)，其合成原料为BaCO3、孔雀石
[Cu2(OH)2CO3]和砂子(SiO2)。回答下列问题：
(1)基态
原子核外电子的空间运动状态有 种；基态
原子的价电子排布式
。
(2)
中
中C 原子的杂化方式为 ，与
互为等电子体的分子是
（写出一种即可）。
(3)孔雀石溶于强酸可生成
，
与过量氨水可形成配离子，
还可与其他微粒形成配离子，如与
乙二胺形成配离子的结构如图：
①此配离子内部不含有的化学键类型是 （填字母）。
A．离子键 B．非极性键 C．配位键 D．氢键
②此配离子中的配位原子为 ，配位数为 。
③此配离子中三种非金属元素的电负性由大到小依次为 （用元素符号作答）。
④
与
相似，也能与乙二胺形成稳定环状离子，其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的
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（填“
” 或“
” ）。
(4)
和C 为同主族元素，但它们的氧化物干冰CO2和
晶体的熔点差异很大，其原因是
。
(5)
和
形成的某种合金的立方体晶胞结构如图所示，设
为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为
ρg/cm3，则晶胞参数为a=
（列出计算式）。
22．（2024 届·浙江温州·校联考模拟预测）氮元素可形成多种结构和性质特殊的化合物。回答下列问题：
(1)As 和氮同主族，基态As 原子的核外电子排布式为 。
(2)聚吡咯作柔性电极材料，其单体为吡咯(
)。吡咯、呋喃(
)、噻吩(
)都是杂环化合物，
沸点：吡咯>噻吩>呋喃，原因是 。
(3)我国科学家用激光将置于铁室中石墨靶上的碳原子炸松，再用射频电火花喷射氮气，获得超硬新材料
-氮化碳薄膜，结构如图。下列有关
-氮化碳的说法错误的是______。
A．与石墨相比，
-氮化碳导电性增强
B．与金刚石相比，
-氮化碳的熔点更高
C．
-氮化碳中C、N 的杂化方式相同
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D．
-氮化碳中C 原子数与C-N 键之比为1 2∶
(4)一定条件下，
和
反应生成碳单质和化合物X。已知X 属于六方晶系，晶胞结构如右图所示，其
中碳的化合价为＋4 价。X 的化学式为 。
的配位数为 。若阿伏加德罗常数的值为
，该
晶体的摩尔体积
(列出算式)。
23．（2024 届·四川绵阳·统考二模）配位化合物在化工、医药、催化剂等工农业生产领域中有着广泛的应
用，根据各种配合物的相关信息，回答下列问题。
(1)镍离子常与含
的原子团形成配位化合物。写出基态镍原子的价电子排布式 ，
元素的第一电离能由大到小的顺序排列是 。
(2)下图是
的结构示意图。比较其中
的键角：配体
普通
(填“>”、
“<”或“=”)，
与
与
的作用力分别是 和 。
(3)杂环化合物咪唑、呋喃、噻吩均能作为配体形成配合物，三种物质的信息如下表。
物质名称
咪唑
呋喃
噻吩
结构简式
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沸点/
257
31.4
84.2
①咪唑分子中所有原子共平面，其大
键可以表示为
。咪唑中氮原子的杂化方式为 ，能形成配位
键的氮原子是 (填“a”或“b”)。
②请解释咪唑、呋喃、噻吩三者沸点差异的原因 。
(4)配位化合物六溴硒酸钾是离子晶体，其晶胞结构如图1，沿
轴方向的投影均为图2。
晶体中阴离子的化学式为 。若六溴硒酸钾的式量为
，晶胞中相邻
之间的最短距离为
，则晶
体密度为
，(列出计算式，
表示阿伏加德罗常数的值)。
24．（2024 届·浙江绍兴·校联考一模）2023 年8 月1 日起，我国对镓(Ga)、锗(Ge)相关物质实施出口管制。
镓、锗元素及其化合物有许多用途。请回答：
(1)基态锗(Ge)原子简化的核外电子排布式为 。
(2)Ga 属于ⅢA 族元素，可形成GaX3、GaX(X 代表卤素原子)两类卤化物和实验式为GaX2的化合物，相邻元
素Ge 常见卤化物为GeX4。
①金属镓(Ga)的几种卤化物熔点如下表：
GaF3
GaCl3
GaBr3
熔点/℃
>1000
77.8
122.3
GaF3熔点比GaCl3熔点高很多的原因是 。
②比较GaCl3、GeCl4的键角：Cl－Ga－Cl Cl－Ge－Cl(填“>”、“<”或“=”)。
③资料显示：Ga 不存在+Ⅳ价，请用化学式表示实验式为GaCl2化合物可能的组成形态： [用罗马
字符标明Ga 在化合物中的价态：如Ga(
)Cl
Ⅲ
3]。
(3)砷化镓是一种重要的半导体材料。砷化镓的晶胞如图1 所示，Ga 原子做面心立方密堆积，As 原子填充
在一半由Ga 原子构成的四面体空隙中。沿晶胞对角线A→B 方向观察得到的投影图如 2 所示。请回答：
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①Ga 原子的半径为a pm，As 原子的半径为b pm，最近的两个Ga 原子的距离为 pm(用含a、b 的式
子表示)。
②请在图2 中将沿晶胞对角线A→B 方向的As 原子所在的位置涂黑 。
25．（2024 届·山东·校联考模拟预测）N、P 及其化合物在工业生产中起着重要的作用。回答下列问题：
(1)由磷原子核形成的三种微粒：a．([Ne]3s23p3)、b．([Ne]3s23p2)、c．([Ne]3s23p24s1)，半径由大到小的顺序
为 (填标号，下同)；再失去一个电子所需最低能量由大到小的顺序为 。
(2)已知HSCN 的结构有两种，这两种分子结构中除氢外各原子均满足八电子稳定结构(无配位键)，请画出沸
点高的分子的结构式 。
(3)杂环化合物咪唑结构如图，其分子中的大π 键可表示为
，则其结合质子能力更强的氮原子是
(填“①”或“②”)，其原因是 。
(4)氮、铜形成的一种化合物，为立方晶系晶体，晶胞参数为apm，沿体对角线投影如下图所示。已知该晶
胞中原子的分数坐标如下：Cu：(0，0，
)；(0，
，0)；(
，0，0)；N：(0，0，0)，其中与Cu 原子等距
且最近的Cu 原子有 个，则该化合物的化学式为 。
(5)PCl5是一种白色晶体，其晶胞如图所示。该晶体熔融时形成一种能导电的液体，测得其中含有一种正四
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面体形阳离子和一种正八面体形阴离子。
①写出PCl5熔融时的电离方程式 。
②若晶胞参数为anm，则晶体的密度为
(列出计算式)。
26．（2024 届·陕西宝鸡·统考模拟预测）国际权威学术期刊《自然》最近报道，我国科学家选择碲化锆
(ZrTe5)和砷化镉(Cd3As2)为材料验证了三维量子霍尔效应。请回答下列问题：
(1)Zr 是Ti 的同族相邻元素，位于周期表的 区；Ti 元素在周期表中的位置 。
(2)周期表中As 与Se 同周期相邻，Te 与Se 同主族且相邻，这三种元素第一电离能由大到小的顺序是
。基态As 原子的价电子排布式是 。
(3)Cd2+与NH3可形成配离子[Cd(NH3)4]2+。
①该离子中不含的化学键类型有 (填字母)。
A．离子键 B．配位键 C．σ 键 D．共价键 E．π 键
②已知该离子中2 个NH3被2 个Cl-替代只得到一种结构，则该离子的立体构型为 。
(4)含砷有机物“对氨基苯砷酸”的结构简式如图所示，As 原子的轨道杂化类型为 ，1 个对氨
基苯砷酸分子中含有σ 键的数目为 。
(5)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，称作原子的分数坐标。四方晶系
Cd-Sn-As 形成的化合物的晶胞结构如下图所示，晶胞棱边夹角均为90°，晶胞中部分原子的分数坐标如下表
所示。
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坐标原
子
x
y
z
Cd
0
0
0
Sn
0
0
0.5
As
0.25
0.25
0.125
①找出此晶胞中距离Cd(0，0，0)最远的As 的位置 或 (用分数坐标表示)。
②该化合物的化学式为 ，此晶体的密度为 g/cm3(列出计算式，阿伏加德罗常数的
值为NA)。
27．（2024 届·四川绵阳·校联考三模）铁及其化合物在生活、生产中有重要应用。回答下列问题：
(1)乳酸亚铁[CH3CH(OH)COO]2Fe 是一种常用的补铁剂。
①Fe2+的价层电子排布式是 。
②乳酸分子(
)中 σ 键与π 键的数目比为 。
③乳酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为 。
(2)无水FeCl2可与NH3形成[Fe(NH3)6]Cl2。
①[Fe(NH3)6]Cl2中Fe2+的配位数为 。
②NH3的空间构型是 ，其中N 原子的杂化方式是 。
(3)由铁、钾、硒形成的一种超导材料，其晶胞结构如图1 所示。
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①该超导材料的化学式是 。
②该晶胞参数a=0.4 nm、c=1.4 nm，该晶体密度ρ= g·cm-3。(用 NA表示阿伏加德罗常数，写出
计算表达式即可)
③该晶胞在xy 平面投影如图2 所示，将图2 补充完整 。
28．（2024 届·四川成都·校联考一模）铀氮化合物是核燃料循环系统中的重要材料。已知
。回答下列问题：
(1)基态氮原子价电子轨道表达式为 。
(2)反应中断裂的化学键有 (填标号)。
a．氢键 b．极性键 c．非极性键 d．离子键 e．配位键
(3)反应所得的气态产物中属于非极性分子的是 (填化学式，下同)；氢化物中更易与
形成
配离子的是 。向
溶液中滴加少量氨水，反应现象为 ，继续滴加氨水可得到
深蓝色透明溶液，写出该反应的离子方程式 。
(4)基态U 原子的外围电子排布式为
，则处于下列状态的铀原子或离子失去一个电子所需能量最高
的是___________(填标号)。
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A．
B．
C．
D．
(5)
的空间构型为 ，其结构中存在大
键，可表示为 (用
表示，m 代表参与
形成大
键的原子数，n 代表参与形成大
键的电子数)。
(6)某种铀氮化物的晶胞如图。已知晶胞密度为
，U 原子半径为
nm，N 原子半径为
nm，设
为
阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的空间利用率为 (含d、
、
、
的计算表达式)。
29．（2024 届·山东·校联考模拟预测）硒是典型的半导体材料。
(1)
是硒的一种放射性同位素，其中子数与价电子数之差为 ，
、
、
其沸点从
大到小的顺序是 。
(2)
是一种无色液体，其分子空间构型是 (填标号)。
a．
b．
c．
d．
e．
与
结构相似，其键角较大的是 。
(3)锂硒电池正极的充放电原理为
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硒晶胞中含有 个
原子，若
晶胞参数边长为
，在
晶胞中2 个
、
间距离是
，
填充在
的 型空隙中，充电过程正极材料体积
(填“膨胀”、“不变”或“收缩”)
(4)
与
可形成直线型阴离子(结构如下)，其中
。
30．（2024 届·四川绵阳·校联考一模）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来诱导发光(AIE)效应以来，AIE 在发光材料、生物医学等领城引起广泛关注。
一种含Se 的新型AIE 分子Ⅳ的合成路线如图：
(1)Se 与S 同族，基态硒价电子排布简式为 ，基态Se 原子核外电子有 种空间运动状态不同
的电子。
(2)H2Se 的沸点低于H2O，其原因是 。
(3)关于上图4 种物质，下列说法正确的有 。
A．Ⅰ中仅有
键
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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sp3
E.
~
ⅠⅢ含有的元素中，O 电负性最大
F.Ⅳ中具有孤对电子的原子只有O
(4)酸性强弱H2SeO4 H2SeO3(填“>”或“<")，
的立体构型为 。
(5)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a，沿x、
y、z 轴方向的投影均为图b。
①X 的化学式为 。
②设X 的最简式的式量为Mr，晶体密度为ρg/cm3，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)。
30
