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”~~~
物质结构与性质综合题中的各小题之间相对独立，主要考查原子结构与性质、分子结构与性质、晶体结构
与性质，具体考查角度如下：
(1)以原子或离子结构为主线的考查角度
(2)以分子结构为主线的考查角度
(3)以晶体结构为主线的考查角度
第33 讲 物质结构与性质综合题突破
01 明确物质结构与性质综合题的题型特点和常考热点。
02 掌握解答物质结构与性质综合题的思维模式，提升综合运用物质结构与性质知识分析问题的能力。
重点·夯基易错
1
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
晶体类型的5 种判断方法
(1)依据构成晶体的微粒和微粒间的作用判断
①离子晶体的构成微粒是阴、阳离子，微粒间的作用是离子键。
②原子晶体的构成微粒是原子，微粒间的作用是共价键。
③分子晶体的构成微粒是分子，微粒间的作用为分子间作用力。
④金属晶体的构成微粒是金属阳离子和自由电子，微粒间的作用是金属键。
(2)依据物质的分类判断
①金属氧化物(如K2O、Na2O2等)、强碱(NaOH、KOH 等)和绝大多数的盐类是离子晶体。
②大多数非金属单质(除金刚石、石墨、晶体硅等)、非金属氢化物、非金属氧化物(除SiO2外)、几乎所有
的酸、绝大多数有机物(除有机盐外)是分子晶体。
③常见的单质类原子晶体有金刚石、晶体硅、晶体硼等，常见的化合类原子晶体有碳化硅、二氧化硅等。
④金属单质是金属晶体。
(3)依据晶体的熔点判断
①离子晶体的熔点较高。
②原子晶体的熔点很高。
③分子晶体的熔点低。
④金属晶体多数熔点高，但也有少数熔点相当低。
(4)依据导电性判断
①离子晶体溶于水及熔融状态时能导电。
②原子晶体一般为非导体。
③分子晶体为非导体，而分子晶体中的电解质(主要是酸和强极性非金属氢化物)溶于水，使分子内的化学
键断裂形成自由移动的离子，也能导电。
④金属晶体是电的良导体。
(5)依据硬度和机械性能判断
①离子晶体硬度较大、硬而脆。
②原子晶体硬度大。
③分子晶体硬度小且较脆。
方法·规律总结
2
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
④金属晶体多数硬度大，但也有较低的，且具有延展性。
【点拨】 (1)常温下为气态或液态的物质，其晶体应属于分子晶体(Hg 除外)。
(2)石墨属于混合型晶体，但因层内原子之间碳碳共价键的键长为1.42×10－10 m，比金刚石中碳碳共价键
的键长(键长为1.54×10－10 m)短，所以熔、沸点高于金刚石。
(3)AlCl3晶体中虽含有金属元素，但属于分子晶体，熔、沸点低(熔点190 ℃)。
(4)合金的硬度比其成分金属大，熔、沸点比其成分金属低。
1．硒(Se)是一种有重要作用的元素，可以形成多种化合物。
(1)基态硒原子的核外电子排布式为________。
(2)H2SeO3的中心原子杂化类型是________，SeO 的空间结构是________。
(3)H2Se 属于________(填“极性”或“非极性”)分子。
(4)硒化锌(ZnSe)是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图所示，该晶胞中硒原子的配位数为________；
若该晶胞密度为ρ g·cm－3，硒化锌的摩尔质量为M g·mol－1，NA代表阿伏加德罗常数的值，则晶胞参数a
为________pm。
1．（2024·北京·高考真题）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。
点拨·能力培养
真题·明考向
3
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
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σ 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·山东·高考真题）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 。
当
晶体有O 原子脱出时，出现O 空位，
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．
B．
C．
D．
4
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
(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 。
3．（2024·全国·高考真题）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
的配位数为 。设
为
阿伏加德罗常数的值，则该晶体密度为
(列出计算式)。
5
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
4．（2024·浙江·高考真题）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
轨道上的电子
(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 。
5．（2024·全国·高考真题）
(四羰合镍，沸点43℃)可用于制备高纯镍，也是有机化合物羰基化反
应的催化剂。回答下列问题：
6
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
(1)Ni 基态原子价电子的轨道表示式为 。镍的晶胞结构类型与铜的相同，晶胞体积为
，镍原子半
径为 。
(2)
结构如图甲所示，其中含有σ 键的数目为 ，
晶体的类型为 。
(3)在总压分别为0.10、0.50、1.0、2.0MPa 下，Ni(s)和CO(g)反应达平衡时，
体积分数x 与温度的
关系如图乙所示。反应
的ΔH 0(填“大于”或“小于”)。从热力学角
度考虑， 有利于
的生成(写出两点)。
、100℃时CO 的平衡转化率α= ，该温度
下平衡常数
。
(4)对于同位素交换反应
，20℃时反应物浓度随时间的变化关系为
(k 为反应速率常数)，则
反应一半所需时间
(用k
表示)。
7
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
1．（2025·浙江·模拟预测）氮及其化合物在生产生活中有重要用途。
(1)同周期第一电离能比N 大的元素有 (用元素符号表示)；
的大π 键可表示为 。
(2)三硝基甲苯可用来制作炸药TNT，试从分子结构中分析其易爆炸的原因 。
(3)下列说法不正确的是___________。
A．
分子的极性比
的大
B．碱性：
C．
的熔点为
，硬度高，推测它为共价晶体
D．
中存在配位键，提供空轨道的是B
(4)已知
，
的空间结构均为正四面体形，
的结构式为
(→表示共用电子对由N
原子单方面提供)，请画出
的结构式(要求画出配位键) 。
(5)
与N 形成的某种化合物晶体的晶体结构如图所示，已知六棱柱底面边长为
，高为
，阿伏伽
德罗常数为
，则该晶体的密度为
。
2．（2024·四川成都·模拟预测）碳族元素的单质及化合物广泛存在于生产生活的方方面面。请回答下列问
题：
(1)基态C 原子，共有 种不同空间运动状态的电子。Ge 的核外电子排布式为 。
(2)电石CaC2与萤石CaF2的“离子键成分百分数”相较更大的是 。
演练·提能力
8
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
(3)金刚石和石墨互为 。石墨的晶体类型为 。金刚石为三维骨架结构(如图)，在由共价键形
成的碳原子环中，最小的环为 元环。
(4)在硅酸盐中，
四面体(图a)通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型
式。图b 为一种无限长单链结构的多硅酸根，其化学式为 。
(5)玛瑙(非晶态/玻璃态)与水晶(晶态)均由熔融SiO2冷却形成，则冷却速率玛瑙 水晶(填“>”或
“＜”，后同)。青铜是铜与锡(Sn)的合金，硬度青铜 纯铜。
(6)PbI2在饱和溶液中析出时现象酷似“水中黄金雨”，极具观赏性，已知PbI2固体以单分子形式存在，则
Pb 的杂化形式为 。
(7)已知Ge(OH)4与Sn(OH)4均为两性化合物，且酸性Ge(OH)4>Sn(OH)4，碱性Ge(OH)4＜Sn(OH)4，试从结
构角度予以解释 。(“Ge-O”与“Sn-O”可视作极性共价键)。
3．（2024·四川成都·模拟预测）我国是有色金属资源最丰富的国家之一，铜、钴、镍、锰等有色金属及化
合物在机械制造、磁性材料、新型电池或高效催化剂等许多领域都有着广泛的应用。请回答下列问题：
(1)Mn(BH4)2是一种储氢材料，
基态核外电子排布式为 ，Mn(BH4)2中B 原子的杂化类型为
。
(2)研究发现，在CO2低压合成甲醇的反应(CO2+3H2→CH3OH+H2O)过程中，镍氧化物负载的纳米粒子催化
剂具有高活性，显示出良好的应用前景。生成物H2O 的沸点比CH3OH 的高，原因是 。
(3)钴元素可形成种类繁多的配合物。三氯五氨合钴的化学式为Co(NH3)5Cl3，是一种典型的维尔纳配合物，
具有反磁性，0.01mol Co(NH3)5Cl3与足量硝酸银溶液反应时生成2.87 白色沉淀。
①Co(NH3)5Cl3中Co3+的配位数为 ；
②三氯五氨合钴中不存在的化学键有 (填标号)。
a．共价键 b．配位键 c．氢键 d．离子键 e．金属键
(4)Cu-Mn-Al 合金的晶胞结构如图1 所示，该晶胞可视为Mn、Al 位于Cu 形成的立方体体心的位置，图2
是沿立方格子对角面取得的截面图。
9
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
①若A 原子的坐标参数为(0，0，0)，C 为(1，1，1)，则B 原子的坐标参数为 。
②已知r(Cu)≈r(Mn)=127pm，r(Al)=143pm，则Cu 原子之间的最短核间距离为 pm。
③该晶胞的密度为 g.cm-3。(列出计算式即可，设NA为阿伏加德罗常数的值)
4．（2024·山东泰安·模拟预测）新质生产力催生生物技术、新材料高质量发展。
(1)色胺酮来源于天然植物中药板蓝根，是板蓝根抗菌、抗病毒活性成分之一。以甲醇为溶剂，Co2+可与色
胺酮分子配位结合，形成对DNA 具有切割作用的色胺酮钴配合物(合成过程如图所示)。
①基态Co2+价电子排布式为 。
②色胺酮分子中，含氧官能团名称 ；所含元素第一电离能由大到小的顺序为 ；该
分子结构上具有较好配位的氮原子和氧原子以及超共轭的平面大π 键体系，则分子中N 原子的杂化类型为
；形成配位键的N 原子是 (填“1”或“2”)。
③色胺酮钴配合物中钴的配位数为 ；X 射线衍射分析显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个
CH3OH 分子，CH3OH 是通过 作用与色胺酮钴配合物相结合。
(2)超高硬度生物材料Ti3Au 合金是理想的人工髋关节和膝关节材料，其晶体有α-Ti3Au、β-Ti3Au 两种结构，
如下图所示。
10
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
①α-Ti3Au 晶胞中，Ti 原子周围与它最近且距离相等的Ti 原子有 个。
②β-Ti3Au 的晶胞边长为509pm，每个晶胞面上有两个Ti 原子。β-Ti3Au 晶体的密度是
g·cm-3(列出计算式，设阿伏加德罗常数的值为NA)。
③与β-Ti3Au 晶体相比，α-Ti3Au 晶体有更长的Ti-Au 键键长。上述两种晶体中硬度较高的是
(填“α-Ti3Au”或“β-Ti3Au”)。
5．（2024·海南·三模）过渡元素在材料，化工生产和生活中均占有重要地位。研究相关元素及它们所衍生
出的化合物对科学和社会发展有重要意义。回答下列问题：
(1)具有高能量密度的
是值得深入研究的电池正极材料。基态Co 原子的核外电子排
布式是 。
(2)Mn 的一种配合物化学式为［
］，
与Mn 原子配位时，提供孤电子对的是
原子，配体
中，所含元素电负性由小到大的顺序为 ；两个C 原子的杂化类型为 ，
键与
键数目之比为 。
(3)Zn 和Cu，第二电离能与第一电离能之差较小的是 （填“Zn”或“Cu”），判断理由是 。
(4)铁硫簇是普遍存在于生物体内的最古老的生命物质之一。一种铁硫原子簇的结构如图所示：
该化合物的化学式为 ，中心原子Fe 的配位数为 。
(5)氧化铈（
）常用作玻璃工业添加剂，在其立方晶胞中掺杂
，
占据原来
的位置，可以
得到更稳定的结构，这种稳定的结构使得氧化铈具有许多独特的性质和应用。假设
晶胞边长为
11
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
apm。晶胞结构如下图：
晶胞中，与
相邻且最近的
有 个。若掺杂
后得到
的晶体，则此晶体中
的空缺率为 。
6．（2024·宁夏银川·模拟预测）碳和硅是同主族元素，但是
和
的性质和应用却有着很大差异。
(1)原子结构与元素性质分析
①基态碳原子占据的最高能级的原子轨道的形状是 (填名称)。
②基态
的价层电子轨道表示式是： 。
③元素C、Si、O 的电负性由大到小的关系是 。
(2)微粒间相互作用与物质性质
①
和
中同时存在
键和
键的是 (填化学式)。
②
分子的空间结构是 ，碳原子的杂化轨道类型为 。
③
晶体结构如下图所示，
晶体中每个最小环上的原子数为 。
(3)不同聚集状态的物质与性质
①Si 与C 同主族，但
与
的熔沸点等物理性质差距很大，请从晶体结构角度解释其原因 。
②干冰晶体结构如上图所示，下列关于
与
叙述正确的是 。
a．固体
一定是晶体
12
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
b．干冰晶体中，每个
周围紧邻12 个
c．
晶胞中，含有Si 原子8 个和O 原子16 个
③某种含硅化合物晶胞结构如图所示，这种含硅化合物的化学式为 。
④已知该化合物的晶胞边长为apm，阿伏加德罗常数的值为
，则其晶体的密度为
。
7．（2024·浙江杭州·模拟预测）学习结构化学，有助于洞悉物质内部奥秘。回答下列问题：
(1)根据下图所示规律，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)已知某化合物的结构简式为
，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，则Se 的杂化方式为 。
(3)谷氨酸的电离常数Ka1=6.46×10-3，Ka2=5.62×10-5，Ka3=2.14×10-10。请在下图标出Ka1、Ka2、Ka3对应的基
团。
(4)一定条件下
与
以物质的量之比为1：1 混合得到一种固态离子化合物，其结构组成可能为：
(a)
或(b)
，该离子化合物最可能的结构组成为 (填“a”或
“b”)，理由是 。
13
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
(5)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，其晶胞边长为anm，NA为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为
(用含a、NA的代数式表示)。
8．（2024·河南郑州·模拟预测）某柔性屏手机的柔性电池以碳纳米管作电极材料，以吸收
溶液的有
机高聚物(结构片段如图所示)作固态电解质，其电池总反应为
，电池结构如图所示。
回答下列问题：
(1)如图所示的几种含碳物质中，不与碳纳米管互为同素异形体的是 (填名称，下同)，存在分子
间作用力的是 ；属于共价晶体的是 。
(2)
中
的化合价是 ，有机高聚物中C 的杂化方式为 。
(3)
键中离子键成分的百分数小于
键，原因是 。
的第二电离能 (填
14
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考高考-总复习”~~~
“大于”或“小于”)
。
(4)一种新型稀磁半导体
的立方晶胞结构如图所示。
①m= ，n= 。
②已知
为阿伏加德罗常数的值，
的摩尔质量为
，晶体密度为
。该晶体中
原子与
原子之间的最短距离为 nm(列出计算式)。
15
