文档文本内容
2026 届考前《物质结构与性质》大题专练(四)
1．冠醚是由多个二元醇分子之间失水形成的环状化合物。X、Y、Z 是常见的三种冠醚，其结构如图
所示。它们能与碱金属离子作用，并随着环的大小不同而与不同金属离子作用。
(1)Li＋的体积与X 的空腔大小相近，恰好能进入X 的环内，且Li＋与氧原子的一对孤电子对作用形成
稳定结构W(如图)。
①基态锂离子核外能量最高的电子所处能层符号为 ________。
②W 中Li＋与孤电子对之间的作用属于________(填字母)。
A．离子键 B．共价键 C．配位键 D．氢键 E．以上都不是
(2)冠醚Y 能与K＋形成稳定结构，但不能与Li＋形成稳定结构。理由是_______________________。
(3)烯烃难溶于水，被KMnO4水溶液氧化的效果较差。若烯烃中溶入冠醚Z，氧化效果明显提升。
①水分子中键角________(填“>”“<”或“＝”)109°28′。
②已知：冠醚Z 与KMnO4可以发生如图所示的变化。加入冠醚Z 后，烯烃的氧化效果明显提升的原
因是_____________________________________________________________。
2．石墨、石墨烯及金刚石是碳的同素异形体。
(1)以Ni—Cr—Fe 为催化剂，一定条件下可将石墨转化为金刚石。基态Fe 原子未成对电子数为_____。
设石墨晶体中碳碳键的键长为a m，金刚石晶体中碳碳键的键长为b m，则a________b(填“>”“<”或
“＝”)，原因是______________________________________。
(2)比较表中碳卤化物的熔点，分析其熔点变化的原因是_________________________。
CCl4
CBr4(α 型)
CI4
熔点/℃
－22.92
48.4
168(分解)
(3)金刚石的晶胞如图1 所示。已知ZnS 晶胞与金刚石晶胞排列方式相同，若图1 中a 与ZnS 晶胞中
Zn2＋位置相同，则S2－在ZnS 晶胞中的位置为________。
(4)石墨烯中部分碳原子被氧化后，转化为氧化石墨烯。
①在图3 所示的氧化石墨烯中，采取sp3杂化形式的原子有________(填元素符号)。
②石墨烯转化为氧化石墨烯时，1 号C 与相邻C 原子间键能的变化是________(填“变大”“变小”
或“不变”)。
(5)石墨烯具有很大的比表面积，有望用于制超级电容器。若石墨烯中碳碳键的键长为a m，12 g 单
层石墨烯单面的理论面积约为________ m2(列出计算式即可)。
3．X、Y、Z、Q、E 五种元素中，X 原子核外的M 层中只有两对成对电子，Y 原子核外的L 层电子
数是K 层的两倍，Z 是地壳内含量(质量分数)最高的元素，Q 的核电荷数是X 与Z 的核电荷数之和，E 在
元素周期表的各元素中电负性最大。请回答下列问题：
(1)X、Y 的元素符号依次为________、________。
(2)XZ2与YZ2分子的立体构型分别是________和________，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是
________(填分子式)，理由是________________________________________。
(3)Q 的元素符号是________，它的基态原子的核外电子排布式为______________，在形成化合物时
它的最高化合价为________。
(4)用氢键表示式写出E 的氢化物溶液中存在的所有氢键：____________________。
4．已知A、B、C、D、E、F 为元素周期表前四周期原子序数依次增大的六种元素，其中A 的一种
同位素原子中无中子，B 的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代，D 与E 同主族，且E 的原子序
数是D 的2 倍，F 元素在地壳中的含量位于金属元素的第二位。试回答下列问题：
(1)关于B2A2的下列说法中正确的是_______________________________________。
①B2A2中的所有原子都满足8 电子稳定结构
②B2A2是由极性键和非极性键形成的非极性分子
③每个B2A2分子中σ 键和π 键数目比为1∶1
④B2A2分子中的A—B 键属于s－sp σ 键
(2)A2E 分子中心原子的杂化类型为___________。比较A2D 与A2E 分子的沸点，其中沸点较高的原因
为_________________。元素D 可形成两种同素异形体，其中在水中溶解度更大的是________(填分子式)。
(3)已知ClO 为角形，中心氯原子周围有四对价层电子。ClO 中心氯原子的杂化轨道类型为________。
5．许多元素及它们的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。请回答下列有关问题：
(1)Ti(BH4)2是一种过渡元素硼氢化物储氢材料。基态Ti 原子的价层电子排布式为________________，
电负性B________________ H (填“大于”或“小于”)。
(2)CH、 －CH3、CH 都是重要的有机反应中间体。CH 的空间构型为________；分子中的大π 键可用
符号Π 表示，其中m 代表参与形成大π 键的原子数，n 代表参与形成大π 键的电子数(如苯分子中的大π
键可表示为Π)，则CO 中的大π 键应表示为________________。
(3)血红蛋白的结构如图所示，其中N 原子的杂化方式为________________。
(4)焦炭、金刚石和C60都是碳的单质。已知金刚石中碳碳键的键长为154.45 pm，C60中碳碳键的键长
为140～145 pm，二者比较熔点高的是________，理由是_____________________________________。
(5)已知，铁有α、γ、δ 三种晶体结构，并且在一定条件下可以相互转化(如图), 请回答相关的问题：
①相同体积的α、γ、δ 三种晶体的质量比为____________。
②一种由铁、碳形成的间隙化合物的晶体结构如图所示，其中碳原子位于铁原子形成的八面体的中
心，每个铁原子又为两个八面体共用，则该化合物的化学式为________________，该晶体中铁原子配位
数为________________。
6．2021 年10 月18 日《自然·化学》发表我国科学家研究成果，发现AgCrS2(AMX2家族成员之一，A
为一价金属，M 为三价金属，X 为氧族元素)在室温下具有超离子行为。回答下列问题：
(1)基态硫原子核外最多有________________个电子顺时针旋转。基态铬原子有________________种
电子运动状态。
(2)氧族元素有氧、硫、硒、碲等元素。这四种元素中，电负性最大的是________________ (填元素符
号)。科学家用亚硒酸盐和硫酸盐跟踪固氮酶，研究反应机理。SeO 中硒的杂化轨道类型是________，
TeO 的空间结构模型为________________。H2O、H2S、H2Se、H2Te 的键角由大到小的顺序为
________________。
(3)配合物[Cr(OH)3(H2O)(en)](en 为H2NCH2CH2NH2)的中心离子配位数为________________ (Cr 与O、
N 均形成了配位键)，1 mol 该配合物中含____________ mol σ 键。
(4)复合材料氧铬酸钙的立方晶胞如图所示。已知A、B 的原子坐标分别为(0，0，0)、(1，1，0)，则
C 的原子坐标为________________，1 个钙原子与________________个氧原子等距离且最近，已知钙和氧
的最近距离为a pm，则该晶体的密度为____________g/cm3 (列出计算式即可)
7．铝在合金制造和铝离子电池等方面用途非常广泛，铝离子电池常用室温下的离子液体AlCl3/
[EMIM]Cl 作电解质。回答下列问题：
(1)基态Al 原子核外价层电子排布图为____________________。
Mg、Al 及Si 的第一电离能从大到小的顺序为_________________________。
(2)铝离子电池工作时，离子液体电解质中阴离子有AlCl、Al2Cl，阳离子为EMIM＋(
)。
①AlCl 的空间构型为________；Al2Cl 中各原子最外层均达到8 电子结构，则其结构式为________。
②EMIM＋中环上所有原子共面，则其中两个氮原子的杂化方式分别是________、________；分子中
的大π 键可用符号Π 表示，其中m 代表参与形成大π 键的原子数，n 代表参与形成大π 键的电子数(如苯
分子中的大π 键可表示为Π)，则
中的大π 键应表示为________。
③[EMIM]＋[F(HF)3]－也是一种常见的离子液体，画出[F(HF)3]－的结构式：________。
(3)一种金属间化合物的晶胞结构如下图所示：
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
原子的分数坐标为(0，0，0)，B 点原子的分数坐标为(，，)，则C 点原子在z 轴方向上的分数坐标z＝
________(用含c、s 的代数式表示)；设Mg、Cu 和Al 原子半径分别为rMg pm、rCu pm、rAl pm，则金属
原子的空间占有率为________%(列出计算表达式)。
8．Fe、Ni 元素性质非常相似，属于铁系元素，得到广泛应用，请回答下列问题：
(1)Fe 元素位于元素周期表的________区(填分区)。
(2)基态Ni3＋核外电子排布式为________。
(3)鉴定Ni2＋的特征反应是将丁二酮肟加入Ni2＋盐溶液中，生成鲜红色的螯合物M，M 结构如图1 所
示：
①组成M 的五种元素中，除H 元素外，另外四种元素第一电离能由大到小的顺序为________(填元素
符号)，其中C 原子的杂化类型为________。
②图中各微粒间不存在的作用力有________(填标号)。
a．配位键 b．极性键 c．非极性键 d．π 键 e．离子键 f．氢键
(4)一种铁氮化合物具有高磁导率，可用于制电子元件，其晶胞结构如图2 所示。
①该铁氮化合物的化学式为________。
②在该晶胞结构的另一种表示中，N 处于顶点位置，则铁处于________位置。
③若该化合物密度为ρ g·cm－3，用NA表示阿伏加德罗常数，则由Fe(Ⅱ)构成的正八面体的体积为
________cm3。
9．2020 年2 月15 日，由国家科研攻关组的主要成员单位的专家组共同研判磷酸氯喹在细胞水平上
能有效抑制新型冠状病毒(2019－nCoV)的感染。
(1)已知磷酸氯喹的结构如图所示，则所含C、N、O 三种元素第一电离能由大到小的顺序为_______。
P 原子核外价层电子排布式为________，其核外电子有________个运动状态。
(2)磷酸氯喹中N 原子的杂化方式为________，NH3是一种极易溶于水的气体，其沸点比AsH3的沸点
高，其原因是________________________________________________________。
(3)H3PO4中PO 的空间构型为________。
(4)磷化镓是一种由ⅢA 族元素镓(Ga)与ⅤA 族元素磷(P)人工合成的Ⅲ－Ⅴ族化合物半导体材料。晶
胞结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被P 原子代替，顶点和面心的碳原子被Ga 原子代替。
①磷化镓晶体中含有的化学键类型为________(填字母)。
A．离子键 B．配位键 C．σ 键 D.π 键 E．极性键 F．非极性键
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。若沿y 轴
投影的晶胞中所有原子的分布图如图，则原子2 的分数坐标为________。
③若磷化镓的晶体密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶胞中Ga 和P 原子的最近距离为
________ pm。
10．锂电池是新型储能系统中的核心部件。作为锂电池中用到的电解质材料之一，
Li－bfsi(阴离子bfsi－结构见下图。A)深受关注。
回答问题：
(1) Li－bfsi 的制备前体Li－bfsi (B)，可由C 的氟化反应得到，C 中第三周期元素有____(填元素符
号)。
(2)C 分子中，两个H－N－S 键角均为117O，S－N－S 键角为126O，N 的原子轨道杂化类型为
_______。
(3)B 溶于某溶剂发生自耦电离(2B
A＋F)，阳离子F 的结构式为_______。
(4)B 和D 水溶液均呈酸性，相同温度下，Ka值大小关系：B_______D(填“＞”或“＜”)；沸点大小
关系：B(170℃)＞E(60.8℃)，其原因是____________________________________。
(5)研究表明，某有机溶剂中，相同浓度的G 溶液和H 溶液，前者电导率显著低于后者，原因是
_______。
(6)Li2(OH)Cl 在固体离子电导方面具有潜在的应用前景。其两种晶型中，一种取长方体形晶胞(图1，
长方体棱长为a、b、c)，另一种取立方体形晶胞(图2，Cl 居于立方体中心，立方体棱长为d)。图中氢原
子皆己隐去。
①立方体形晶胞所代表的晶体中部分锂离子(●Li)位置上存在缺位现象，锂离子的总缺位率为_______；
该晶型中氯离子周围紧邻的锂离子平均数目为_______。
②两种晶型的密度近似相等，则c＝_______。(以含a、b 和d 的代数式表达)
