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2026 届考前《物质结构与性质》大题专练(六)
1．铁元素单质及其化合物应用广泛，回答下列问题：
(1)纳米铁粉与高温水蒸气反应的化学方程式为_____________________________________。
(2)血红素是血红蛋白的组成部分，结构如图所示。
①血红素与珠蛋白利用________官能团形成血红蛋白(填名称)。
②血红素中N 的杂化方式为________。
③CO、O2与血红蛋白形成配位键更牢固的是________。
(3)X－射线衍射得知四氧化三铁是反式尖晶石结构，可表示为Fe(Ⅲ)[Fe(Ⅱ)Fe(Ⅳ)O4]，具有铁磁性和
导电性。关于四氧化三铁导电性的解释正确的是________。
a．四氧化三铁是金属晶体，Fe 原子失去价电子形成遍布整块晶体、自由移动的“电子气”
b．四氧化三铁是分子晶体，两种FeO 和Fe2O3分子能自由移动
c．Fe2＋、Fe3＋在八面体位置上呈无序排列的，电子可在铁的两种氧化态间迅速发生转移
(4)如图所示，Fe3O4晶体中，O2－采取立方最密堆积，围成正四面体空隙(如1、3、6、7 等)和正八面
体空隙。Fe3O4中有一半的Fe3＋填充在正四面体空隙中，Fe2＋和另一半Fe3＋填充在正八面体空隙中。有
________%的正八面体空隙没有填充阳离子。
(5)将鲁士蓝{KFe(Ⅲ)[Fe(Ⅱ)(CN)6]}(其摩尔质量为M g·mol－1)晶胞的如下[K＋未标出，占据四个互不
相邻的小立方体(晶胞的部分)的体心]。若该晶体的密度为ρ g·cm－3，则Fe3＋和Fe2＋的最短距离为
________ cm(NA为阿伏加德罗常数的值，写表达式)。
2．硅材料和铝材料在生产生活中应用广泛。回答下列问题：
(1)一种磷酸硅铝分子筛常用于催化甲醇制烯烃的反应。由硅原子核形成的三种微粒：
a.([Ne]3s23p2)、b.([Ne]3s23p1)、c.([Ne]3s23p14s1)，半径由大到小的顺序为________(填标号)；第三周期
元素中，第一电离能介于Al 和P 之间的元素有________种。
(2)N(SiH3)3是一种高介电常数材料。已知：N(SiH3)3中Si—N—Si 键角120°，N(CH3)3中C—N—C 键
角111°。共价键的极性Si—N________C—N(填“＞”“＝”或“＜”)。下列划线原子与N(SiH3)3中N 原
子杂化类型相同的是__________(填标号)。
A．Al(OCH3)3 B．NH3BH3 C．N(CH3)3 D．NH4NO3
(3)铝硼中间合金在铝生产中应用广泛。金属铝熔点为660.3 ℃，晶体硼熔点为2 300 ℃，晶体硼熔
点高于铝的原因是_________________________________________________。
(4)已知合金Na2AlAu3的立方晶胞结构如图1，Na 原子以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面
体空隙中填入Au3Al 四面体；图2 为沿x 轴投影晶胞中所有Na 原子的分布图。
每个Na 周围距离其最近的Na 有________个；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 点的分数坐标为(，，)，则B 点的分数坐标为________；设
NA为阿伏加德罗常数的值，Na2AlAu3的摩尔质量为M g·mol－1，晶体的密度为ρ g·cm－3，则A、C 两原
子间的距离为________ pm(列出计算表达式)。
3．氮及含氮化合物在自然界和人类生活中广泛存在，请回答下列问题：
(1)基态氮原子的价电子排布式为________。
(2)NH4Cl 的电子式为________，NH 的中心原子为________杂化。
(3)元素As 与N 同族。预测AsH3分子的立体结构为________，其沸点比NH3的________(填“高”或
“低”)，其判断理由是______________________________________________________。
(4)立方BN 晶体的硬度高、耐磨性好。其晶胞结构如图所示(已知：晶胞参数为a nm，α＝β＝γ＝
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，称作原子的分数坐标)。则原子
1 的分数坐标为________，该晶体的密度为________ g·cm－3(设NA为阿伏加德罗常数的值，用含a、NA的
代数式表示，不必化简)。
4．氮元素可以形成很多重要的化合物。回答下列问题：
(1)NH3分子中氮原子和氢原子的价电子排布图分别为________(填字母序号)。
(2)N2O 和NO2分子中均含有以N 原子为中心原子的大π 键(Π)。
①N2O 分子中∠N—N—O________NO2分子中∠O—N—O(填“>”“<”或“＝”)。
②实验测定N2O 分子中氮氮键键长为112.6 pm、氮氧键键长为118.6 pm，且原子均满足最外层8e－稳
定结构。写出N2O 分子的结构式___________________。
(3)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。下列氮的氧化
物属于顺磁性物质的是________。
a．NO b．N2O3 c．NO2 d．N2O4
(4)硼氮化合物有多种晶型，其中六方氮化硼(类似石墨结构－左图)和立方氮化硼(类似金刚石结构－
右图)如图所示。
①下列说法正确的是________。
a．六方氮化硼是混合晶体，立方氮化硼是共价晶体，熔点都很高
b．N 的电负性大于B，π 电子集中在N 原子上，因此六方氮化硼是电绝缘体
c．氮硼键键长：六方氮化硼＜立方氮化硼
d．1 mol 立方氮化硼晶胞中含有σ 键的数目为16NA
②立方氮化硼中“B－N”键键长为a A(1 A＝10-10 m)，NA表示阿伏加德罗常数的值。立方氮化硼的
密度为________ g·cm－3(写表达式)。
5．氯化亚砜(SOCl2)是在有机合成中有重要应用的无机化合物。回答下列问题：
(1)常温常压下，SOCl2为液体，易水解，固态SOCl2的晶体类型为________，SOCl2的水解产物中属
于强电解质的是________。
(2)SOCl2分子空间构型为________，若将Cl 原子换成F 原子，则S—O 键的键能将________(填“变
大”“变小”或“不变”)。SOCl2中Cl—S—Cl 键角________SOF2中F—S—F 键角(填“>”“＝”或“<”)，
原因是_______________________________________________________________________。
(3)实验室可用CaSO3和PCl5混合共热制备SOCl2，同时生成化合物X 和Y，产物均含有氯元素，元
素化合价均未变化，其中X 的晶胞结构如图所示，Y 分子中心原子为sp3杂化。该反应的化学方程式为
____________________________________________________________________。
若该立方晶胞的参数为a pm，则阴、阳离子的最小核间距为________ pm。
6．(1)晶胞有两个基本要素：
①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，下图为Ge 单晶的晶胞，其中原子坐标参数A 为
(0，0，0)；B 为(，0，)；C 为(，，0)。则D 原子的坐标参数为________。
②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状。已知Ge 单晶的晶胞参数a＝565.76 pm，其密度为
_____________ g·cm－3(列出计算式即可)。
(2)①单质铜及镍都是由________键形成的晶体。某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。
②晶胞中铜原子与镍原子的数量比为________。
③若合金的密度为d g/cm3，晶胞参数a＝________ nm。
④第ⅡA 族金属碳酸盐分解温度如下：
BeCO3
MgCO3
CaCO3
SrCO3
BaCO3
分解温度
100 ℃
540 ℃
960 ℃
1 289 ℃
1 360 ℃
分解温度为什么越来越高？______________________________________。
(3)GaAs 的熔点为1 238 ℃，密度为ρ g·cm－3，其晶胞结构如下左图所示。该晶体的类型为________，
Ga 与As 以________键键合。Ga 和As 的摩尔质量分别为MGa g·mol－1和MAs g·mol－1，原子半径分别为
rGa pm 和rAs pm，阿伏加德罗常数值为NA，则GaAs 晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为________。
甲烷晶体的晶胞如下右图所示，该晶胞中含有________个甲烷分子，此晶体在常温、常压下不能存在的
原因________________________________________________________。
(4)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料，如图是一种镍镧合金储氢后的晶胞结构示意图，
该合金储氢后，含1 mol La 的合金可吸附H2的数目为________。
(5)一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积结构，在晶胞中金原子位于顶角，铜原子位于面心，则
该合金中金原子(Au)与铜原子(Cu)个数比为________；若该晶体的晶胞棱长为a pm，则该合金密度为
________ g/cm3(列出计算式，不要求计算结果，阿伏加德罗常数的值为NA)。
(6)砷化镓为第三代半导体，以其为材料制造的灯泡寿命长，耗能少。已知立方砷化镓晶胞的结构如
图所示，其晶胞边长为c pm，则密度为___________g·cm－3(用含c 的式子表示，设NA为阿伏加德罗常数
的值)，a 位置As 原子与b 位置As 原子之间的距离为________ pm(用含c 的式子表示)。
7．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)。
8．碳、氮、氧、硫、氯和铝、铁、铜是中学化学中重要的元素，它们的单质和化合物在生活、生产
中有广泛的应用。回答下列问题：
(1)基态铜原子的价层电子排布式为________；基态铝原子核外电子云形状有________(填名称)。
(2)C、H、O、N 四种元素形成的丁二酮肟常用于检验Ni2＋：在稀氨水介质中，丁二酮肟与Ni2＋反应
可生成鲜红色沉淀，其结构如图1 所示。
①该结构中，碳原子之间的共价键类型是σ 键，从轨道重叠方式来分析，碳、氮原子之间的共价键
类型是________；氮、镍原子之间形成的化学键是________。
②该结构中，碳原子的杂化轨道类型为________。
(3)氮化铝是一种新型无机非金属材料，具有耐高温、耐磨等特性，空间结构如图2 所示。铝的配位
数为________。氮化铝的晶体类型是________。
(4)N 和Cu 形成的化合物的晶胞结构如图3 所示，则该化合物的化学式为________。
9．钛及其合金因有比重轻、强度高、耐腐蚀、耐高温等优异性能，广泛用于航天、航空、航海设施、
医药等领域。请回答：
(1)基态钛原子的价层电子排布式是________。
(2)Ti－Fe 合金、硼氮甲基环戊烷(
，间三氮三硼环在结构上与苯极为相似)都可作储
氢材料。下列说法正确的是________。
A．吸、放氢过程都发生了化学变化
B．铁元素位于第四周期、第ⅧB 族
C．硼氮甲基环戊烷组成元素中的第一电离能：N>B
D．硼氮甲基环戊烷组成元素中的C、N 原子的杂化方式都是sp3
(3)TiCl4分子结构与CCl4相同。
①TiCl4能形成[Ti(NH3)6]Cl4，则H－N－H 的键角：[Ti(NH3)6]Cl4________(填“大于”“小于”或
“等于”)NH3。
②CCl4遇水难水解，而TiCl4极易水解，原因是__________________________________。
(4)某硅钛化合物具有非常理想的导电性，可作电极材料。其晶胞如图，则化学式为________。
10．2022 年2 月我国科学家在《科学》杂志发表反型钙钛矿太阳能电池研究方面的最新科研成果论
文，为钙钛矿电池研究开辟新方向。
(1)基态钛原子的py原子轨道上的电子数为________个。与钛同周期的第ⅡA 族和ⅢA 族两种元素中
第一电离能较大的是________(写元素符号)。
(2)Ti 的配合物有多种。在Ti(CO)6、Ti(H2O)和TiF 三种微粒的配体中，所含原子电负性由大到小排序
后，排第3 位的元素是________(写元素符号), Ti(H2O)中∠H—O—H__________(填大于、小于或等于)单
个水分子中∠H—O—H，原因为_______________________________________________；Ti(NO3)4的球棍
结构如图，Ti 的配位数是________，N 原子的杂化方式为________，与NO 互为等电子体的分子为
________(写分子式)。
