专题4《分子空间结构与物质性质》复习题
一、单选题
1．TiO2的“纳米材料"有广泛的应用，工业上可利用TiCl4制取。TiCl4熔点为-25℃，沸点为136.4℃，易溶于有机溶剂。制取TiO2的反应为：①2FeTiO3+7Cl2+3C2TiCl4+2FeCl3+3CO2；②TiCl4+O2=TiO2+2Cl2。下列说法正确的是
A．基态Ti原子核外价电子排布式为4s2
B．Cl2、CO2都是含有非极性键的非极性分子
C．TiCl4晶体是离子晶体，配位数为4
D．反应①中被氧化的元素不止一种
2．下列说法正确的是
A．可燃冰()中甲烷分子与水分子间形成了氢键
B．“X—H…Y”三原子不在一条直线上时，不可能形成氢键
C．Al原子核外电子有7种空间运动状态
D．卤素单质的熔沸点均随着摩尔质量的增大而降低
3．下列说法正确的是
A．O3是由非极性键构成的极性分子，空间构型为Ⅴ形
B．的空间共构型为平面三角形
C．熔融态的NaCl导电时发生了化学反应
D．BCl3的熔点为-107℃，BCl3液态时能导电而固态时不导电
4．周期表中ⅢA族元素(5B、13Al、31Ga、49In等)的单质及其化合物应用广泛。BF3极易水解，生成HBF4(HBF4在水中完全电离为H+和BF)和硼酸(H3BO3)。硼酸是一元弱酸，能溶于水，硼酸和甲醇在浓硫酸存在下生成挥发性的硼酸甲酯[B(OCH3)3]，硼酸甲酯主要用作热稳定剂、木材防腐剂等。高温下Al2O3和焦炭在氯气的氛围中获得AlCl3。GaN的结构与晶体硅类似，是第三代半导体研究的热点。铟(In)主要用于生产液晶显示器和平板屏幕。下列说法正确的是
A．硼酸在水溶液中的电离方程式：B(OH)3+H2OB(OH)+H+
B．B(OCH3)3分子间能形成氢键
C．GaN属于分子晶体
D．In原子基态外围电子排布式为5s25p3
5．绿原酸的结构简式如图所示，下列有关绿原酸说法正确的是
A．绿原酸分子存在顺反异构
B．绿原酸分子中碳原子均为sp3杂化
C．1mol绿原酸可消耗5molNaOH
D．分子中含氧官能团为羟基、羧基和羰基
6．金刚砂(SiC)是重要的工业制品，可由反应制得：3C+SiO2SiC+2X。SiC的晶体结构与金刚石类似，如图所示。下列说法错误的是
A．Si属于p区元素，在SiC中的化合价为+4价
B．X可与氧气反应生成Y，Y分子的中心原子杂化方式为sp杂化
C．在SiC晶体中最小的环上有6个原子
D．已知Si－C键的键能为，则理论上分解1molSiC形成气态原子需要的能量为akJ
7．化合物是一种古老的蓝色染料，被称为“中国蓝”。已知X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前36号元素，基态X原子2p轨道上有2个未成对电子，Y的简单氢化物可用作制冷剂，的核外电子排布与氩原子相同，W元素位于元素周期表的第8纵行。下列有关说法中不正确的是
A．第一电离能： B．W位于元素周期表中的d区
C．X的最高价氧化物是极性分子 D．该化合物中存在配位键
8．是一种重要的化工原料。工业上可以利用(分子结构如图所示)与为原料制备。下列有关说法正确的是
A．不能溶于 B． 、互称同位素
C． 的熔沸点比高 D． 分子中S原子采用杂化
9．下列关于物质结构的说法中正确的是
A．锗Ge位于周期表第四周期IVA族，简化电子排布式为[Ar]4s24p2，属于P区
B．乙醛(CH3CHO)分子中碳原子的杂化类型有sp2和sp3两种杂化方式
C．Cu(OH)2是一种蓝色絮状沉淀，既能溶于硝酸、也能溶于氨水，是两性氢氧化物
D．HF晶体沸点高于HCl，是因为H-Cl键的键能小于H-F键的键能
10．下列描述正确的是
A．为角形的极性分子 B．的空间结构为平面三角形
C．的VSEPR模型为八面体形 D．和的中心原子杂化方式不同
11．分子之间可通过空间结构和作用力协同产生某种选择性，从而实现分子识别。下图是一种分子梭，在分子A上有两个不同的识别位点。下列说法错误的是
A．在酸性情况下，A分子中位点2结合带正电荷，与环状分子B作用力增强
B．通过加入酸或碱，均能实现分子梭在不同状态之间的切换
C．若该分子梭与分子B的识别仅对应两种状态，则其具有设计成分子计算机的可能
D．分子A含有醚键和氨基，属于芳香化合物
12．元素N、P、As位于周期表中VA族，下列说法正确的是
A．半径大小： B．电离能大小：
C．沸点大小： D．酸性强弱：
13．是合成某种全氮阴离子配合物所需的中间体。其中，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X元素基态原子的电子只有一种自旋取向，Y与Z是同周期相邻非金属元素，且Y的第一电离能大于Z。下列说法正确的是
A．简单氢化物的沸点：Y>Z
B．简单离子的半径：W>Z>Y>X
C．该中间体所含的大π键为
D．分子的VSEPR模型名称为四面体
二、填空题
14．根据已学《物质结构与性质》的有关知识，回答下列问题：
（1）如图所示是元素周期表中第一、第二周期10种元素的某些性质的一组数据(所列数据的单位相同)，除带“…”的四种元素外，其余元素都给出了该种元素的全部该类数据。
有些元素的逐级电离能中个别地方增大的比例（倍数）特别大，形成“突跃”，由此可以证明原子结构中 的结论。根据这个规律，你认为氧元素8个电离能数据中出现“突跃”的数据应该是第 个。
（2）在①苯 ②CH3OH ③HCHO ④CS2 ⑤CCl4五种有机溶剂中，碳原子采取sp2杂化的分子有 (填序号)，易溶于水的有 (填序号)，理由是： 。
（3）N≡N键的键能为946kJ·mol-1，N—N键的键能为193kJ·mol-1，则一个π键的平均键能为 ，说明N2中 键更稳定(填“σ”或“π”)。
（4）向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续滴加氨水，难溶物溶解，得到深蓝色的透明溶液，写出有关化学反应的离子方程式 、 。
15．a、b、c、d为四种由短周期元素构成的中性粒子，它们都有14个电子，且粒子内部以共价键结合。请回答下列问题。
(1)a单质由原子组成，a单质可用作半导体材料，a原子核外电子排布式为 。
(2)b是双核化合物，常温下为无色无味气体。b的化学式为 。人一旦吸入b气体后，就易引起中毒，是因为 。
(3)c是双核单质，写出其电子式： 。分子中所含共价键的类型为 (填“极性键”或“非极性键”)。
(4)d是四核化合物，其结构式为 ；d分子内所含共价键有 个σ键， 个π键；σ键与π键的强度大小关系为σ π(填“>”“<”或“=”)，原因是
16．
(1)基态铜原子的核外电子排布式为 ，有 个未成对电子
(2)已知A和B为第三周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：
电离能/kJ·mol-1 I1 I2 I3 I4
A 578 1817 2745 11578
B 738 1451 7733 10540
下列有关A、B的叙述不正确的是 ；
A．离子半径AC．单质的熔点A>B D．A、B的单质均能与氧化物发生置换反应
E． A的氧化物具有两性 F．A、B均能与氯元素构成离子晶体
(3)科学家通过X射线推测胆矾中既含有配位键,又含有氢键,其结构示意图可简单表示如下：
①胆矾的化学式用配合物的形式表示为
②胆矾中SO42－的空间构型为 ，H2O中氧原子的杂化类型为
(4)写出一种与CN－互为等电子体的分子的电子式 ，Na4[Fe(CN)6]中的化学键类型为
(5)用晶体的X射线衍射法对铜的测定得到以下结果：铜的晶胞为面心立方最密堆积，又知该晶体的密度为g·cm－3,晶胞中该原子的配位数为 ；Cu的原子半径为 cm（阿伏伽德罗常数为NA）
17．短周期元素A、B、C、D原子序数依次增大，且C元素最高价氧化物对应的水化物在水溶液中能电离出电子数相等的阴、阳离子。A、C位于同一主族，A为非金属元素，B的最外层电子数是次外层电子数的3倍，B、C的最外层电子数之和与D的最外层电子数相等。E单质是生活中常见金属，其制品在潮湿空气中易被腐蚀或损坏。请回答下列问题：
(1)基态D原子的价电子轨道表示式 。
(2)由上述A、B、D三种元素形成的ADB分子中存在的键分别称为 。
(3)B、D两种元素可形成多种阴离子，如、、等，这三种阴离子的空间结构分别为 。比较和的键角大小并说明理由： 。
(4)E元素原子基态时电子所占据的轨道个数为： ；试分析具有较强还原性的原因 。
18．酞菁的铜、锌配合物在光电传感器方面有着重要的应用价值。酞菁分子结构如下图，分子中所有原子共平面，所有N原子的杂化轨道类型相同，均采取 杂化。邻苯二甲酸酐( )和邻苯二甲酰亚胺( )都是合成菁的原料，后者熔点高于前者，主要原因是 。
19．回答下列问题：
(1)中存在的化学键类型有___________(填字母)。
A．配位键 B．极性共价键 C．非极性共价键 D．离子键
(2)具有对称的空间结构，中的两个被两个取代，能得到两种不同结构的产物，则的空间结构为 。
(3)某种含的化合物可催化丙烯醇制备丙醛：。在丙烯醇分子中发生某种方式杂化的碳原子数是丙醛分子中发生同样方式杂化的碳原子数的2倍，则这类碳原子的杂化方式为 。
20．氧族元素和卤族元素都能形成多种物质，我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解。
（1）下面曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势。正确的是 。
（2）溴化碘(IBr)的化学性质类似于卤素单质，溴化碘和水反应所得产物中有一种为三原子分子，该分子的电子式为 。
（3）F2与其他卤素单质反应可以生成CF3、BrF3等。已知反应Cl2(g)+3F2(g)=2C1F3(g) △H=-313kJ/mol；F-F键的键能为159 kJ/mol；，Cl-C1键的键能为242 kJ/mol；则ClF3中C1-F键的平均键能为 kJ/mol。ClF3的熔、沸点比BrF3的 (填“高”或“低”)。
（4）根据第一电离能数据判断:最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是 。
氟 氯 溴 碘
第一电离能（kJ/mol） 1681 1251 1140 1008
（5）无机含氧酸HmROn可以写成(HO)mROn-m的形式，(n-m)的值越大，HmROn的酸性越强。则酸性: H2SeO4 H2SeO3 (填“<”或“ >”)。
（6）S的常见单质S8的结构为，S原子的轨道杂化方式是 。
（7）一定条件下，CH4和CO2都能与H2O形成笼状结构(如下图所示) 的水合物晶体。CH4与H2O形成的水合物俗称“可燃冰”。“可燃冰“中存在的分子间作用力是 。
21．氮、磷、硫、氯元素在科研与生产中有许多重要的用途。请回答下列问题：
(1)磷原子在成键时，能将一个3s轨道上的电子激发进入3d轨道而参与成键，则该激发态原子的核外电子排布式为 。
(2)比较键角大小：气态分子 离子(填“>”“<”或“=”)
(3)联氨()为二元弱碱，在水中的电离与氨相似，写出联氨在水中第一步电离的离子方程式： 。
(4)已知一定条件下发生反应：，该反应过程中破坏和形成的化学键类型为 。
(5)多原子分子中各原子若在同一平面内，且有互相平行的p轨道，则p电子可在多个原子间运动，形成离域π键，可用符号正表示，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，则中的大π键应表示为 。
(6)中阴离子为，与分子空间结构相似，由此可以推知的空间结构为 。
(7)尿素分子中含有的键与键的数目之比为 ；电子式：碳化钙() 。
(8)三聚氰胺俗称“蛋白精”，其结构如图，其中氮原子的杂化方式为 。
参考答案：
1．D
【详解】A．Ti的原子序数为22，Ti原子核外有22个电子，基态Ti原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，价电子排布式为3d24s2，A错误；
B．Cl2和CO2都是非极性分子，Cl2中含Cl—Cl非极性键，CO2中含C=O极性键、不含非极性键，B错误；
C．TiCl4的熔点为-25℃，沸点为136.4℃，熔、沸点较低，TiCl4晶体是分子晶体，C错误；
D．反应①中Fe元素的化合价由+2价升至+3价，C元素的化合价由0价升至+4价，被氧化的元素不止一种，D正确；
答案选D。
2．C
【详解】A．可燃冰中水分子间存在氢键，但CH4与H2O之间不存在氢键，A错误；
B．“X—H…Y”三原子不在一条直线上时，也可以形成氢键，如H2O分子之间的氢键，B错误；
C．Al核外电子排布式为1s22s22p63s23p1，共有7个存在电子的轨道，电子有7种空间运动状态，故C正确；
D．卤素单质的熔沸点均随着摩尔质量的增大而增大，D错误；
故选C。
3．C
【详解】A．根据等电子原理，O3与SO2是等电子体，结构相似，O3中位于中心O原子两端的O原子所处的化学环境不同，二者的化学键也有一定的差异，因此O3中的化学键属于极性键，因此与SO2相同，O3也为含有极性键的极性分子，A错误；
B．的中心原子氯的价层电子对==4，是sp3杂化，空间共构型为三角锥形，故B错误；
C．熔融态的NaCl导电时发生了化学反应，发生了电解，有新物质生成，故C正确；
D．BCl3的熔点为-107℃，属于分子晶体，BCl3液态、固态时均不导电，故D错误；
故选C。
4．A
【详解】A．硼酸是一元弱酸，硼酸在水溶液中的电离方程式：B(OH)3+H2OB(OH)+H+，故A正确；
B．B(OCH3)3分子中C-H键极性弱，B(OCH3)3不能形成分子间氢键，故B错误；
C．晶体硅是共价晶体，GaN的结构与晶体硅类似，所以GaN属于共价晶体，故C错误；
D．In是ⅢA族元素，最外层有3个电子，In原子基态外围电子排布式为5s25p1，故D错误；
选A。
5．A
【详解】A．绿原酸分子存在和 顺反异构，故A正确；
B．绿原酸分子中碳原子为sp3、sp2杂化，故B错误；
C．1mol绿原酸含有酚羟基2mol，含有羧基1mol，含有酯基1mol，可以和4mol氢氧化钠反应，故C错误；
D．分子中含氧官能团为羟基、羧基和酯基，故D错误；
选A。
6．D
【详解】A．Si位于第三周期ⅣA族，属于p区，电负性Si＜C，所以SiC中Si元素的化合价为+4价，A正确；
B．根据原子守恒可知X为CO，CO与氧气反应生成的Y为CO2，CO2分子中中心C原子的价层电子对数为=2，为sp杂化，B正确；
C．根据晶体结构可知，最小环为6元环，有3个C原子、3个Si原子，共6个原子，C正确；
D．据图可知每个Si原子形成4个Si-C键，所以1molSiC中含有4molSi-C键，分解1molSiC形成气态原子需要的能量为4akJ，D错误；
综上所述答案为D。
7．C
【分析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前36号元素，Y的简单氢化物可用作制冷剂，是，基态X原子2p轨道上有2个未成对电子且原子序数小于Y，是， 的核外电子排布与氩原子相同，是，W元素位于元素周期表的第8纵行，是。
【详解】A．根据失电子难易，可知第一电离能，A正确；
B．位于区，B正确；
C．X的最高价氧化物是，是非极性分子，C错误；
D．该化合物的离子中与之间存在配位键，D正确；
故选C。
8．C
【详解】A． 是非极性分子易溶于，故A错误；
B． 、是硫元素组成的两种不同的单质，互称同素异形体，故B错误；
C． 的相对分子质量大，分子间作用力比大，熔沸点比高，故C正确；
D． 分子中S原子与两个硫形成2个σ键，有两个孤电子对，S原子采用杂化，故D错误；
故选C。
9．B
【详解】A．锗Ge位于周期表第四周期IVA族，简化电子排布式为[Ar]3d104s24p2，属于P区，故A错误；
B．乙醛(CH3CHO)分子中，单键碳原子的杂化类型为sp3，双键碳原子的杂化类型为sp2，故B正确；
C．Cu(OH)2不溶于强碱，不是两性氢氧化物，故C错误；
D．HF晶体沸点高于HCl，是因为HF分子间能形成氢键，故D错误；
选B。
10．C
【详解】A．为直线形的非极性分子，故A错误；
B．中心Cl原子价电子对数为，含一对孤电子对，空间构型为三角锥形，故B错误；
C．中心I原子价电子对数为，VSEPR模型为八面体形，故C正确；
D．中心Si原子价电子对数为，中心原子采用sp3杂化；中心S原子价电子对数为，中心原子采用sp3杂化，杂化方式相同，故D错误；
故选：C。
11．D
【分析】由题图可知，在酸性条件下，A分子中位点2的烷胺基结合氢离子而带正电荷，与环状分子B的作用与增强；在碱性条件下，环状分子B与带有正电荷的位点1的相互作用力较强，因此通过加入酸或碱，可以实现分子梭在两个不同状态之间的切换。
【详解】A．由题可知，在酸性条件下，A分子中位点2的烷胺基结合而带正电荷，与环状分子B的作用力增强，故A正确；
B．在碱性条件下，环状分子B与带有正电荷的位点1的相互作用较强，结合A选项分析可知，通过加入酸或碱，均可实现分子梭在两个不同状态之间的切换，故B正确；
C．据题干“在分子A上有两个不同的识别位点”，所以该分子梭能识别的状态仅有两种，与目前的二进制计算机相似，故C正确；
D．由图可知，分子B有醚键，分子A没有醚键，故D错误；
故答案为：D。
12．D
【详解】A．同主族元素，从上到下原子半径依次增大，则N、P、As的原子半径依次增大，故A错误；
B．同主族元素，从上到下第一电离能依次减小，则N、P、As的第一电离能依次减小，故B错误；
C．氨分子能形成分子间氢键，而磷化氢、砷化氢不能形成分子间氢键，所以氨分子分子间作用力大于磷化氢、砷化氢，沸点高于磷化氢、砷化氢，故C错误；
D．同主族元素，从上到下非金属性依次减弱，最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱，则硝酸、磷酸、砷酸的酸性依次减弱，故D正确；
故选D。
13．D
【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X元素基态原子的电子只有一种自旋取向，所以X为H元素；Y与Z是同周期相邻非金属元素，且Y的第一电离能大于Z，所以Y为VA族元素、Z为VIA族元素，则Y为N元素，Z为O元素；根据X为H、Z为O以及可知W为+2价金属元素，即W为Mg元素。
【详解】A．Y和Z的简单氢化物分别为NH3、H2O，沸点H2O>NH3，故A错误；
B．N3-、O2-、Mg2+的电子层结构相同，电子层结构相同的微粒，核电荷数越大、半径越小，H+的半径在四种中最小，所以简单离子的半径：N3-> O2-> Mg2+>H+，故B错误；
C．该中间体中N5-含有大π键，大π键表示为，故C错误；
D．H2O的中心原子O原子含有4个价层电子对、 2对孤电子对，所以其VSEPR模型名称为四面体，故D正确；
故答案为：D。
14． 原子核外电子分能层排布 7 ①③ ②③ CH3OH、HCHO均为极性分子而溶剂水也为极性分子，相似相溶，且CH3OH、HCHO与水分子间可以形成氢键 376.5kJ·mol-1 π Cu2++2NH3 H2O═Cu（OH）2↓+2NH4+ Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-
【详解】（1）由表中数据可知，“突跃”数据与失去不同能层的电子所需的能量一致，数据表示为电离能，说明原子核外电子分层排布，失去不同能层的电子时电离能发生跃迁，故氧元素8个数据中出现“突跃”的数据应该是第7个，
故答案为原子核外电子分层排布；7；
（2）①苯中碳原子采取sp2杂化；②CH3OH中碳原子采取sp3杂化；③HCHO中碳原子采取sp2杂化；④CS2中碳原子采取sp杂化；⑤CCl4中碳原子采取sp3杂化，所以碳原子采取sp2杂化的分子有①③；CH3OH、HCHO与水分子间可以形成氢键，CH3OH、HCHO均为极性分子而溶剂水也为极性分子，根据相似相溶规律可知CH3OH、HCHO易溶于水；
故答案为①③；②③；CH3OH、HCHO均为极性分子而溶剂水也为极性分子，相似相溶，且CH3OH、HCHO与水分子间可以形成氢键
（3）N≡N中含有2个π键，1个σ键，已知N≡N键能为946kJ/mol，N-N单键键能为193kJ/mol，则1个π键的键能为kJ/mol=376.5kJ/mol，则N2中的π键键能大于σ键键能，较稳定。
答案为：376.5kJ·mol-1；
（4）氨水和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，当氨水过量时，氨水和氢氧化铜反应生成可溶性的铜氨络合物，所以难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液：Cu2++2NH3 H2O═Cu（OH）2↓+2NH4+；Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-；
故答案为Cu2++2NH3 H2O═Cu（OH）2↓+2NH4+；Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-；
15．(1)1s22s22p63s23p2
(2) CO CO会与血液中的血红蛋白结合，使血红蛋白丧失输送氧气的能力而中毒
(3) 非极性键
(4) H-C≡C-H 3 2 > 形成σ键的原子轨道的重叠程度比π键的重叠程度大，形成的共价键强
【分析】从a，b，c，d为四种由短周期元素构成的中性粒子，它们都有14个电子入手，并结合题目分析，a是Si；b是CO；c是N2；d是C2H2；
(1)
a是Si，根据构造原理知，Si原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2；
(2)
b是两个原子的化合物，根据其物理性质：无色无味气体，推断b为CO，CO一旦进入人体，会与血液中的血红蛋白结合而使血红蛋白丧失输送氧气的能力，使人中毒；
(3)
c是双原子单质，每个原子有7个电子，故c为N2，N2分子的结构式为N≡N，为同种元素之间形成的共价键，为非极性键；
(4)
d是四核化合物，即4个原子共有14个电子，d为C2H2，C2H2的结构式为H—C≡C—H，有两个H—C σ键，一个C—C σ键，一共3个σ键，两个π键，形成σ键的原子轨道的重叠程度比π键的重叠程度大，故形成的共价键强。
16．(1) 1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar] 3d104s1 1
(2)BF
(3) [Cu(H20)4]SO4·H2O 正四面体 sp3
(4) 或 离子键、配位键、极性键
(5) 12
【详解】（1）基态铜原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar] 3d104s1，有1个未成对电子；
（2）A的I4突增，A是铝，B的I3突增，B为镁；
A.电子层结构相同离子的半径随着核电荷数增大而减小，所以离子半径A
C. A的原子半径较小，自由电子较多，使得A的金属键较强，所以单质的熔点A>B ，选项C正确；
D. 2Mg+CO22MgO＋C ，2Al+Fe2O32Fe+Al2O3，所以A、B的单质均能与氧化物发生置换反应 ，选项D正确；
E. 氧化铝既能与酸反应，又能与碱反应 ，选项E正确；
F. 氯化铝是共价化合物，选项F不正确；
故答案选BF；
（3）①胆矾的化学式用配合物的形式表示为[Cu(H20)4]SO4·H2O；
②胆矾中的中心原子硫原子的价层电子对为4，所以的空间构型为正四面体，H2O中中心原子氧原子的价层电子对为4，所以氧原子的杂化类型为sp3；
（4）等电子体的原子数、价电子数相等，一种与CN－互为等电子体的分子的电子式：或，Na4[Fe(CN)6]中的化学键类型为离子键、配位键、极性键；
（5）晶胞中该原子的配位数为12；晶胞平均含有4个铜原子，4个铜原子的质量为4×64g/NA，晶胞体积为 cm3，晶胞边长a与Cu原子半径r的关系为a=4r，a3=256/(ρNA)，因此，Cu的原子半径为cm。
17．(1)
(2)s-p键p-p键
(3) V形、三角锥形、正四面体形 ，和的VSEPR模型均为四面体形，而中存在孤电子对，孤电子对有较大的斥力（孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对间的斥力）
(4) 15 的价电子为，易失去一个电子形成较稳定的半充满结构
【分析】短周期元素A、B、C、D原子序数依次增大；C元素最高价氧化物对应的水化物在水溶液中能电离出电子数相等的阴、阳离子，C是Na元素；A、C位于同一主族，A为非金属元素，A是H元素；B的最外层电子数是次外层电子数的3倍，B是 O元素；B、C的最外层电子数之和与D的最外层电子数相等，D是Cl元素；E单质是生活中常见金属，其制品在潮湿空气中易被腐蚀或损坏，E是Fe元素。
【详解】（1）D是Cl元素，核外有17个电子，基态Cl原子的价电子排布式3s 2 3p 5，价电子轨道表示式。
（2）由H、O、Cl三种元素形成HClO分子的结构式为H-O-Cl，存在的键分别称为s-p键p-p键。
（3）中Cl原子杂化轨道数为，孤电子对数是2，所以空间构型为V形；中Cl原子杂化轨道数为，孤电子对数是1，所以空间构型为三角锥形； 中Cl原子杂化轨道数为，孤电子对数是0，所以空间构型为正四面体形；和的VSEPR模型均为四面体形，而中存在孤电子对，孤电子对有较大的斥力，所以键角<。
（4）E是Fe元素，Fe原子基态时电子排布式为1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2，电子所占据的轨道个数为15；的价电子为，易失去一个电子形成较稳定的半充满结构，所以具有较强还原性。
18． sp2 两者均为分子晶体，后者能形成分子间氢键，使分子间作用力增大，熔点更高
【详解】根据结构式可知，N原子均形成双键，故N原子的杂化方式均为sp2，由于邻苯二甲酸酐和邻苯二甲酰亚胺均为分子晶体，后者氮原子上连有H，能形成分子间氢键，使分子间作用力增大，因此熔点更高。
19．(1)AB
(2)平面正方形
(3)
【解析】（1）
中铜离子与氨分子之间的化学键是配位键，氨分子内部的化学键是极性共价键，故选AB。
（2）
中的两个被两个取代，能得到两种不同结构的产物，则的空间结构为平面正方形。
（3）
中的C原子，有一个采取杂化，两个采取杂化；中的C原子有两个采取杂化，一个采取杂化。
20． a 172 低 碘 > sp3 氢键、范德华力
【详解】（1）考查同主族性质的递变性，a、同主族从上到下电负性逐渐降低，故a正确；b、F非金属性很强，没有正价，故b错误；c、HF分子间存在氢键，因此HF的沸点最高，故c错误；d、卤族元素单质从上到下，状态从气体、液体、固体变化，熔沸点逐渐升高，故d错误；（2）考查电子式的书写，溴化碘与水反应：IBr＋H2O=HIO＋HBr，HIO的电子式类似于HClO的电子式，即HIO的电子式为；（3）考查焓变与键能的关系，物质熔沸点高低的判断，令Cl－F键能为xkJ·mol－1，△H=反应物键能总和－生成物键能总和=(242＋3×159－6×x)=－313kJ·mol－1，解得x=172，结构相似，BrF3的相对分子量大于ClF3的相对分子质量，因此BrF3的范德华力大于ClF3，即BrF3熔沸点高于ClF3；（4）考查第一电离能，根据表格数据，碘的第一电离能最小，容易失去电子，因此生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是碘；（5）考查含氧酸酸性强弱比较，H2SeO4可以写成(HO)2SeO2，H2SeO3可以写成(HO)2SeO，根据信息，推出H2SeO4的酸性强于H2SeO3；（6）根据结构，S有2个σ键，2个孤电子对，即价层电子对数为4，S的杂化类型为sp3；（7）根据结构，含有分子间作用力是范德华力和氢键。
21．(1)
(2)>
(3)
(4)离子键
(5)
(6)直线形
(7) 1：7
(8)、
【详解】（1）基态P原子的电子排布式为，若将一个轨道上的电子激发进入轨道，则该激发态原子的核外电子排布式为。
（2）中Se的孤电子对数为：，价层电子对数为3，空间构型为平面三角形，键角为120o；中Se的孤电子对数为：，价层电子对数为3+1=4，空间构型为三角锥形，键角小于120o，键角：气态分子＞。
（3）联氨()为二元弱碱，在水中的电离与氨相似，类比一水合氨电离出可知联氨在水中第一步电离的离子方程式为：。
（4）反应物和生成物均是离子化合物，且只含离子键，因而该反应过程中破坏和形成的化学键类型只有离子键。
（5）由价层电子对互斥模型可知中是sp2杂化，有一个未参与杂化的p轨道，并有一个孤电子对。氧的3个p轨道中有2个含单电子的轨道，其中一个参与成键，另一个未参与成键，因为中含有2个氧，故中共有3个相互平行的p轨道，其中有4个电子(S提供2个，两个氧原子各提供1个)，相互平行的p轨道重叠，形成的离域π键可表示为。
（6）中阴离子为，与分子空间结构相似，的结构式为O=C=O，空间结构为：直线形；由此可以推知的空间结构为直线形。
（7）尿素分子，结构式，1个尿素分子中含有的键与键的数目分别为1、7；尿素中键与键的数目之比为1：7；
碳化钙()电子式：。
（8）三聚氰胺俗称“蛋白精”，()其中1号氮原子的杂化方式为sp3杂化，其余为sp2杂化。
