物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（練重難）-2025高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)

專題十四物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（練重難）——高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)講練測(cè)合集

1.氮與其他元素可形成多種物質(zhì)，回答下列問(wèn)題：

HH

—

——

NC

（1）N與H、B可形成氨硼烷（結(jié)構(gòu)式為一Q是一種新型儲(chǔ)氫材料。H—N—H

1-

HE

鍵角：NH3BH3NH3（填或“="），原因是o

（2）氮與鋰形成的一種晶體，是由Li、N平面層（如圖1所示）和非密置層的Li交替排列形

成，Li、N平面層的Li排列如石墨層中的C,N處于六元環(huán)的中心，則乂=-

?---40一?

/X/\

400>

\/\/

o，一?'

\/

V—?

圖1

（3）立方氮化硼屬于原子晶體，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2

①硼原子處于氮原子圍成的（填空間結(jié)構(gòu)）空隙中；

②立方氮化硼晶胞沿體對(duì)角線的投影圖為（填序號(hào)，圖中C表示N原子的投影位

置，表示B原子的投影位置）。

（4）氮化鉆屬于立方晶系，經(jīng)Li摻雜得催化劑X,經(jīng)Cu摻雜得催化劑Y。

,B

①X屬于六方晶系，A點(diǎn)原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為（0,0,0）,B點(diǎn)原子位于與其相鄰的三個(gè)C。

原子位置的中心，則B點(diǎn)原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為；

②Y屬于立方晶系，晶胞參數(shù)為anm。Y的化學(xué)式為；C。原子形成的空間構(gòu)型為正

八面體，則距離最近的2個(gè)C。原子核間距為nm；Y晶體密度為pg-cm-3,則阿伏

加德羅常數(shù)NA可表示為（用含a、p的式子表示）。

2.硼族元素可形成多種結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特殊的化合物，回答下列問(wèn)題：

H3BO3的層狀結(jié)構(gòu)

（I）硼酸為一元酸，與足量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)得到[B（OH）4「，反應(yīng)的離子方程式為

.，田（OH）J的空間構(gòu)型為；硼酸和甲醇反應(yīng)制得硼酸三甲酯[（CH3（D）3B],

沸點(diǎn)：（CH3O）3BH3BO3（填“>”或“〈”或“=”），原因是o

（2）過(guò)硼酸鈉Na2[B2（C）2）2（OH）』被用于洗衣粉中作增白劑，其陰離子結(jié)構(gòu)如圖所示

HOO—OOH2-

\/\/

BB,該陰離子組成元素中電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?/p>

/\/\

HTIO0-0OH

硼原子的雜化方式為,該物質(zhì)可用于增白的原因是

（3）科學(xué)家利用瓦。3和過(guò)量碳在高溫條件下合成出一種堅(jiān)硬物質(zhì)，結(jié)構(gòu)如圖所示，該物質(zhì)

的化學(xué)式為,晶胞參數(shù)：a=b=c（單位pm）,[=，=7=90。若NA為阿伏加德

3

羅常數(shù)的值，則該晶體的密度為g-cm-o

3.（物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)）西北工業(yè)大學(xué)一課題組借用足球烯核心成功實(shí)現(xiàn)了高效且選擇性可精

準(zhǔn)定制的離子跨膜輸運(yùn)（如圖所示）。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

已知：圖中有機(jī)物稱為“冠醒”，命名規(guī)則是“原子個(gè)數(shù)一冠酸一氧原子個(gè)數(shù)”，如［的

00，

\__/

名稱為12一冠雄一4。

跨膜運(yùn)輸示意圖

（1）基態(tài)Rb最外層電子云輪廓圖為,基態(tài)鈉原子核外電子排布式為^_________.

（2）運(yùn)輸Rb+的冠酸名稱是0冠酸與堿金屬離子之間存在微弱的配位鍵，配位原

子是氧，不是碳，其原因是.

（3）幾種冠酸與識(shí)別的堿金屬離子如表所示:

冠雄冠醒空腔直徑/pm適合的粒子（直徑/pm）

12一冠醒一4120?150Li+（152）

15一冠酷一5170?220Na+（204）

18一冠醒一6260?320K+（276）

340-430Rb+（304）

340~430Cs+（334）

①18一冠雄一6不能識(shí)別和運(yùn)輸Na+和Rb+的原因是.

②冠醛不能識(shí)別和運(yùn)輸陰離子的主要原因是.

（4）足球烯如圖1所示。ImolCfo含mokr鍵。

（5）鋰晶胞為最密六方堆積，如圖2所示。圖2中底邊長(zhǎng)為apm,高為bpm,治為阿伏加德

羅常數(shù)的值。鋰晶體的密度為g-cm-3.

4.鋁及其配合物在生活中有重要應(yīng)用。

（1）順伯有抗癌作用。機(jī)理：在銅轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的作用下，順伯進(jìn)入人體細(xì)胞發(fā)生水解，生成的

Pt（NH3）2（OH）Cl與DNA結(jié)合，破壞DNA的結(jié)構(gòu)，阻止癌細(xì)胞增殖。如:

①基態(tài)Cu原子價(jià)層電子排布式為。

②鳥(niǎo)喋吟與Pt（NH3）2（OH）Cl反應(yīng)的產(chǎn)物中包含的化學(xué)鍵o

A.氫鍵B.離子鍵C.共價(jià)鍵D.配位鍵

③在Pt（NH3）2C12,配體與伯（II）的結(jié)合能力：C1m凡填“〉”或。

（2）順伯和反伯互為同分異構(gòu)體，兩者的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)如下。

順伯反伯

C!NH,CINH

\/3

空間結(jié)構(gòu)PtPt

/\/\

ClNHj

H3NCI

25℃時(shí)溶解度/g0.25770.0366

①推測(cè)Pt（NH3）202的結(jié)構(gòu)是（填“平面四邊形”或“四面體形”）。

②順伯在水中的溶解度大于反鋁的原因是.0

（3）鋁晶胞為上方體，邊長(zhǎng)為apm,結(jié)構(gòu)如圖:

下列說(shuō)法正確的是o

A.該晶胞中含有的鋁原子數(shù)目為4

B.該晶體中，每個(gè)鋁原子周?chē)c它最近且等距離的鋁原子有8個(gè)

4x195

C.該晶體的密度為右廠xl（）3°g-cm3

D.該晶體中鋁原子之間的最近距離為YZqpm

2

5.硒（Se）是人體必需微量元素之一，含硒化合物在材料和藥物領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。一種含

Se的新型AIE分子IV的合成路線如下：

（1）34Se在元素周期表中的位置為,用電子式表示H?Se的形成過(guò)程：

（2）關(guān)于I~W4種分子，下列說(shuō)法不正確的有—（填序號(hào)）。

A.I中僅有Se—Se鍵一種非極性鍵

B.II中最多有5個(gè)碳原子共直線

c.ni中s原子和N原子的雜化類型均為sp3

D.I~W中，只有I為非極性分子

（3）in易溶于水的原因是o

（4）S所在周期所有主族元素中第一電離能小于的元素有種。

（5）已知Se和S對(duì)應(yīng)含氧酸的結(jié)構(gòu)相似，分析HzSeO’的酸性強(qiáng)于HzSeOs的原因：

（6）鉀、鐵、硒可以形成一種超導(dǎo)材料，其晶胞在xz、yz和孫平面投影分別如圖所示:

b

①該超導(dǎo)材料的化學(xué)式為。

②Fe原子的配位數(shù)為（只考慮Se原子）。

6.將醐菁一鉆鈦菁一三氯化鋁復(fù)合嵌接在碳納米管上，制得一種高效催化還原二氧化碳的催

化劑?；卮鹣铝袉?wèn)題：

（1）酉太菁和鉆酉太菁的分子結(jié)構(gòu)如圖所示。醐菁分子中所有原子共平面，其中P軌道能提供一

對(duì)電子的N原子是（填圖1醐菁中N原子的標(biāo)號(hào)）。鉆醐菁分子中，鉆離子的化

合價(jià)為,氮原子提供孤對(duì)電子與鉆離子形成鍵。

（2）①氣態(tài)A1CL通常以二聚體Al2cL的形式存在，其空間結(jié)構(gòu)如圖3a所示，二聚體中A1

的軌道雜化類型為。

②AIF3的熔點(diǎn)為1090℃,遠(yuǎn)高于A1C13的192℃,原因?yàn)?

③A1F,結(jié)構(gòu)屬立方晶系，晶胞如圖3b所示，N的配位數(shù)為。若晶胞參數(shù)為

?Pm,晶體密度片g/cn?（歹U出計(jì)算式，阿伏加德羅常數(shù)的值為以）。

圖3aAi2c1的分子結(jié)構(gòu)圖3bA*的晶體結(jié)構(gòu)

（3）如圖，在NaCl的晶體中，Na+和C「互相占據(jù)對(duì)方的正八面體空隙，CaF?晶體中，產(chǎn)

占據(jù)由Ca2+構(gòu)成的所有正四面體空隙。鈦銀合金具有形狀記憶功能。某鈦、鎮(zhèn)原子個(gè)數(shù)比為

2：1的合金的晶體結(jié)構(gòu)為銀原子呈面心立方排列，鈦原子填充在由鎮(zhèn)原子圍成的所有八面體

空隙和一半的四面體空隙中，若最近的鈦原于和銀原子緊密接觸，銀原子周?chē)嚯x最近的鈦

原子數(shù)為;鈦原子和饃原子的半徑分別為4和該晶體的空間利用率為

（用含廠的代數(shù)式表示，不必化簡(jiǎn)，空間利用率

晶胞中原子的總體積

xlOO%)o

晶胞的體積

oNa+ecr

答案以及解析

1.答案：（1）＞；兩者中心原子價(jià)層電子對(duì)均為4對(duì)均采取sp3雜化，而NH?中N有1對(duì)孤電

子對(duì)，NH3BH3中N無(wú)孤電子對(duì)，孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)斥力大，形成鍵角小

（2）2

（3）正四面體；b

,八C1八「「z32.55x1023

（4）不，于1；CUCON；Ja；——j——

133J32a，p

解析：（1）該結(jié)構(gòu)式中，N、B均連接四根共價(jià)鍵，因此N的價(jià)層電子對(duì)均為4對(duì)，采取

sp3雜化，但沒(méi)有孤電子對(duì)，而NH3的中心原子N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+；（5-3義1）=4,

有一對(duì)孤電子對(duì)成鍵電子對(duì)排斥大鍵角更小，所以NH3BH3中H—N—H鍵角大于NH3中H—

N—H鍵角，故答案為：＞；兩者中心原子價(jià)層電子對(duì)均為4對(duì)均采取sp3雜化，而NH3中N

有1對(duì)孤電子對(duì)，NH3BH3中N無(wú)孤電子對(duì)，孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)斥力大，形成鍵角小。

（2）Li、N平面層Li排列如石墨層中C,N處于六元環(huán)的中心，則Li的個(gè)數(shù)為6xg=2,則

N：Li=l：2,即x=2。

（3）①晶胞中每個(gè)B原子連接4個(gè)N原子，這4個(gè)N原子構(gòu)成以B原子為體心的正四面體

結(jié)構(gòu)；

②立方氮化硼晶胞類似金剛石晶胞，金剛石結(jié)構(gòu)類似甲烷空間構(gòu)型的正四面體結(jié)構(gòu)，沿其體

對(duì)角線垂直在紙平面上的投影圖應(yīng)為規(guī)則的正六邊形，結(jié)合其晶胞圖可知應(yīng)是圖bo

（4）①X屬于六方晶系,假設(shè)坐標(biāo)為，根據(jù)圖中信息可知，a邛=90°,尸120°,A

點(diǎn)原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為（0,0,0）,B點(diǎn)原子位于與其相鄰的三個(gè)C。原子位置的中心，則B

21（21、

點(diǎn)原子在xyz軸上的投影坐標(biāo)分別為§、1,故分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為］

②Y屬于立方晶系，根據(jù)“均攤法”，晶胞中含8x）=1個(gè)Cu、6x：=3個(gè)Co、1個(gè)N,Y的化

o2

學(xué)式為：CUCO3N;

距離最近C。原子的核間距為面對(duì)角線的二分之，為交anm；

2

根據(jù)題意可知，晶胞參數(shù)為anm,Y晶體密度為pg/cn?,晶體密度為

2.55x1023

可知NA=

a3P

+

2.答案：(1)H3BO3+H2O[B(OH)4T+H;正四面體形；<；二者均為分子晶體，硼酸

能形成分子間氫鍵，硼酸三甲酯不能形成分子間氫鍵

(2)0>B>H；sp3；過(guò)硼酸根中含有過(guò)氧鍵，具有強(qiáng)氧化性，具有漂白性

168

⑶BCabcArA><10-30

解析：(1)硼酸為一元酸，與足量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)得到[B(OH)J,反應(yīng)的離子方程式

為H3BO3+H2O[B(OH)J+H+；[B(OH)J中B原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，沒(méi)有孤電子對(duì)，則

B原子為sp?雜化，空間構(gòu)型為正四面體形；硼酸三甲酯、硼酸均為分子晶體，硼酸能形成分

子間氫鍵，硼酸三甲醋不能形成分子間氫鍵，因此熔沸點(diǎn)硼酸三甲酯小于硼酸；

(2)該陰離子中含有的元素為H、B、O,根據(jù)同周期從左至右，電負(fù)性逐漸增大，同主族

從上至下，電負(fù)性逐漸減小，可知電負(fù)性0>B>H；根據(jù)陰離子結(jié)構(gòu)示意圖，B原子有4個(gè)共

價(jià)鍵，沒(méi)有孤電子對(duì)，故B原子為sp3雜化；該物質(zhì)可用于增白的原因是：過(guò)硼酸根中含有過(guò)

氧鍵，具有強(qiáng)氧化性，具有漂白性；

(3)根據(jù)沿Z軸的俯視圖可知，B原子位于棱上和體心，C原子位于體心，則B原子有

；x24+6=12個(gè)，C原子有3個(gè)，則化學(xué)式為B8；則該晶體的密度為

mnMNM(11x4+12)x3,3168,3

P=—=——------=---------------^-g/cm=---------------g/cm^

3030o

VVNAVabc2VAxWabc2VAxW

3.答案：(1)球形；Is22s22P63sl

(2)21—冠酸一7；C原子已形成4個(gè)單鍵，價(jià)層沒(méi)有孤電子對(duì)

(3)①Na+半徑太小，Rb+半徑太大

②氧的電負(fù)性較大，冠酸與陰離子的作用力太弱

(4)90

⑸照x"

解析：(3)①分析數(shù)據(jù)可知，識(shí)別離子的必要條件是冠酸直徑與堿金屬離子直徑適配，既不

能太大，也不能太小。因?yàn)檫m配時(shí)“作用力”最強(qiáng)，才能識(shí)別和運(yùn)輸。比較18—冠雄-6、Na+

和Rb+的直徑，鈉離子半徑太小，銘離子半徑太大，故不能被識(shí)別和運(yùn)輸。

②陰離子帶負(fù)電荷，氧的電負(fù)性較大，故二者排斥，不能形成較強(qiáng)的作用力，故冠酸不能識(shí)

別陰離子。

(4)觀察足球烯分子結(jié)構(gòu)可知，每個(gè)碳形成3個(gè)鍵，每個(gè)鍵被2個(gè)原子分?jǐn)偅裕?個(gè)

C60分子含60x3xg=90個(gè)◎鍵。

(5)由圖2可知，1個(gè)晶胞含6個(gè)鋰離子，晶胞體積為

V=ax10*10cmxax10'10cmx-x6xbx1040cm=a2bx10'30cm3,密度為

224

p=---------厘---------gxcm”x1030gxcm3

4.答案：(1)3d104s1;BCD；<

(2)平面四邊形；順伯為極性分子，而反伯是非極性分子，水是極性溶劑，根據(jù)相似相溶原

理，極性大的順伯在水中溶解度更大

(3)ACD

解析：(1)②根據(jù)題中產(chǎn)物結(jié)構(gòu)可知化學(xué)鍵包括離子鍵，共價(jià)鍵和配位鍵。③與C1相比,

N給出孤電子對(duì)能力更強(qiáng)。

(2)①若為四面體結(jié)構(gòu)，口(93)2口2只有一種，而此處有兩種同分異構(gòu)體，故為平面四邊

形結(jié)構(gòu)。

(3)A.鋁原子數(shù)目：8x-+6x-=4

82

B.有三層，每層有4個(gè)原子與其等距，共12個(gè)

晶胞質(zhì)量

C.晶胞密度=既得。

晶胞體積

D.該晶胞中兩個(gè)Pt之間的最近距離為面對(duì)角線的一半，故D正確

5.答案：⑴第四周期第IA族；Hx+Se-+xH?一?HxS^iH

..?,

(2)AD

(3)HI和H2O均為極性分子，III與H?。分子之間能形成氫鍵

(4)4

(5)HzSeO4中Se的化合價(jià)為+6價(jià)，^SeC^中Se的化合價(jià)為+4價(jià)，f^SeO4中Se的正電

性強(qiáng)于HzSeOs中Se的正電性，使HzSeO,羥基中0、H間的共用電子對(duì)更偏向。原子，0一

H鍵極性更大，更容易電離出H+

(6)①KFezSe2；24

解析：(2)I中除Se—Se非極性鍵外，還有苯環(huán)中的碳碳非極性鍵，A錯(cuò)誤；II中含C三C

鍵。根據(jù)其結(jié)構(gòu)，分子中最多有5個(gè)碳原子共直線，如圖所示B正

確；HI中S原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4+0,N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3+1,所以雜化類型均為

sp3,C正確；I的結(jié)構(gòu)類似H2O2分子的結(jié)構(gòu)，為極性分子，D錯(cuò)誤。

(3)HI和H?。均為極性分子，III中含N—H鍵等可與H?。分子形成分子間氫鍵。

(4)同周期元素從左至右，第一電離能呈增大趨勢(shì)，第IA族元素價(jià)層電子排布為硬

軌道為全空狀態(tài)，第VA族元素價(jià)層電子排布為儂2和3,〃p軌道為半充滿狀態(tài)，均比較穩(wěn)

定，第一電離能高于同周期相鄰元素，故在第三周期中比S的第一電離能小的有Na、Mg、

Al、Si,共4種元素。

(6)①由晶胞的平面投影圖可知，鉀原子位于晶胞頂點(diǎn)和體內(nèi)，個(gè)數(shù)為8義：+1=2,鐵原子

O

位于面上，個(gè)數(shù)為8xg=4,硒原子位于棱上和體內(nèi)，個(gè)數(shù)8x<+2=4,所以該超導(dǎo)材料的

24

化學(xué)式為KFezSe?。②與位于體內(nèi)的Se原子最近且等距的鐵原子共4個(gè)，則Se原子的配位數(shù)

為4（只考慮Fe原子），根據(jù)化學(xué)式可知，F(xiàn)e原子的配位數(shù)也為4（只考慮Se原子）。

6.答案：（1）③；+2；配位

24x1030

（2）sp3；AlCk為分子晶體，A1月為離子晶體；2；三―

NAxa

400

一兀x4x（2x弓+弓）

（3）4；J~7--------------xlOO%

赴+外3

解析：

（1）已知醐菁分子中所有原子共平面，則其分子中所有的C原子和所有的N原子均為sp?雜

化，且分子中存在大兀鍵，其中標(biāo)號(hào)為①和②的N原子均有一對(duì)電子占據(jù)了一個(gè)sp?雜化軌

道，其即軌道只能提供1個(gè)電子參與形成大兀鍵，標(biāo)號(hào)為③的N原子的p軌道能提供一對(duì)電

子參與形成大兀鍵，因此標(biāo)號(hào)為③的N原子形成的N-H鍵易斷裂從而電離H+;鉆醐菁分

子中，失去了2H+的醐菁離子與鉆離子通過(guò)配位鍵結(jié)合成分子，因此，鉆離子的化合價(jià)為

+2,氮原子提供孤對(duì)電子與鉆離子形成配位鍵，故答案為：③；+2；配位；

（2）①由Al2c）的空間結(jié)構(gòu)結(jié)合相關(guān)元素的原子結(jié)構(gòu)可知，A1原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)是4,其與

其周?chē)?個(gè)氯原子形成四面體結(jié)構(gòu)，因此，二聚體中A1的軌道雜化類型為sp3；

②AIF,的熔點(diǎn)為1090C,遠(yuǎn)高于A1CL的192℃,由于F電負(fù)性最大，其吸引電子的能力最

強(qiáng)，因此可以判斷鋁氟之間的化學(xué)鍵為離子鍵，A1E,為離子晶體；

③由AIF3的晶胞結(jié)構(gòu)可知，其中含較