高中人教版 (2019)第二节 分子的空间结构精品课时练习

这是一份高中人教版 (2019)第二节 分子的空间结构精品课时练习，共14页。试卷主要包含了单选题，综合题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1.X、Y、Z、W是四种短周期主族元素，其在元素周期表中的相对位置如图所示。Z的最高正价与最低负价的代数和为4。下列说法正确的是（ ）
A. 电负性： Z>W
B. 元素Y的最简单氢化物的中心原子Y采用 sp2 杂化
C. 元素X和Z形成的化合物中可能所有原子都达到了8电子稳定结构
D. 元素Z的氧化物对应水化物的酸性比Y的强
2.一种新型锂盐可作为锂电池的电解液，其结构如图所示。其中元素W、X、Y、Z处于元素周期表的同一周期，Y原子的最外层电子数是电子层数的3倍。下列叙述正确的是（ ）
A. X与W能够形成具有极性键的非极性分子
B. W、X、Y、Z的原子半径大小关系：r(W)＞r(Y)＞r(Z)＞r(X)
C. 简单气态氢化物的还原性：W＞Y
D. X的最高价氧化物对应水化物的酸性大于Z
3.下列叙述正确的是（ ）
A. 电负性：S＞Cl B. 键角：NH3＜H2O
C. 中心原子杂化轨道数： SO32-4.BF3是非极性分子，下列有关说法错误的是（ ）
A. B-F键是极性键 B. 空间结构为三角锥型 C. 键角均为120° D. 所有原子共平面
5.反应CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O可用于捕捉废气中的CO2，下列叙述正确的是（ ）
A. CO2是由极性键构成的非极性分子
B. Na2CO3属于弱电解质，其水溶液呈碱性
C. NaOH溶液既含离子键，又含共价键
D. CO32-的水解方程式：CO32-+ 2H2O ⇌ H2CO3 + 2OH−
6.X、Y、Z是三种短周期元素，其中X、Y位于同一主族，Y、Z位于同一周期，X原子的最外层电子排布式是2s22p4，Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列说法错误的是（ ）
A. CX2(C是原子核内含有6个质子的原子)分子是非极性分子
B. ZH3分子的立体构型为平面三角形
C. Z4分子是非极性分子
D. H2YO4的酸性比H3ZO4强
7.下列物质中所有碳原子一定在同一平面上的是（ ）
A. B. C. D.
8.氯的含氧酸根离子有 ClO− 、 ClO2− 、 ClO3− 、 ClO4− 等，关于它们的说法错误的是（ ）
A. ClO4− 的中心Cl原子采取 sp3 杂化 B. ClO3− 的空间结构为三角锥形
C. ClO2− 的空间结构为直线形 D. ClO− 中Cl原子的杂化类型与 ClO2- 相同
9.下列描述中错误的是（ ）
A. CS2立体构型为V形
B. SF6中有6对完全相同的成键电子对
C. ClO3-的空间构型为三角锥形
D. SiF4和SO32-的中心原子均为sp3杂化
10.X、Y、Z、Q、E、M六种元素中，X的原子的基态价电子排布式为2s2，Y的基态原子核外有5种运动状态不同的电子，Z元素的两种同位素原子通常作为示踪原子研究生物化学反应和测定文物的年代，Q是元素周期表中电负性最大的元素，E的阳离子通常存在于硝石、明矾和草木灰中，M的原子序数比E大1。下列说法正确的是（ ）
A. EYQ4中阴离子中心原子的杂化方式为sp2杂化
B. X、Y元素的第一电离能大小关系：X＜Y
C. ZO32-的空间构型为平面三角形
D. MZ2仅含离子键，可用于制备乙炔
11.通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体。人们发现等电子体的空间结构相同，则下列有关说法中正确的是( )
A. CH4和NH4+是等电子体，键角均为60°
B. NO3-和CO32-是等电子体，均为平面正三角形结构
C. H3O+和PCl3是等电子体，均为三角锥形结构
D. B3N3H6和苯是等电子体，B3N3H6分子中不存在“肩并肩”式重叠的轨道
12.S2Cl2是一种常用的橡胶硫化剂，易水解产生酸性悬浊液，其分子结构如图。下列说法错误的是（ ）
A. 其电子式为 ，为非极性分子
B. S2Cl2里的共价键的电子云图全是“头碰头”重叠形成
C. S2Cl2水解方程式为：2S2Cl2+2H2O =SO2↑+3S↓+4HCl
D. S2Cl2分子中S原子采取sp3杂化，其分子空间构型与H2O2类似
13.X3Y4Z2W2R 结构如图所示，X、Y、Z、W、R 原子序数依次增大，R 为周期表中电负性最大的元素。下列说法错误的是（ ）
A. 简单气态氢化物热稳定性：WB. 最高价氧化物对应水化物的酸性：YC. X3Y4Z2W2R 中采用 sp2 杂化的原子只有 1 种
D. 首次在实验室合成 YW(ZX2)2，打破了有机化合物与无机物的界限
14.下表是X、Y、乙、W、R、T六种短周期元素的某些性质，下列判断错误的是（ ）
A. W、R、T简单氢化物的稳定性：WB. X的简单氢化物键角比Y的简单氢化物键角大
C. ZW3为极性分子
D. ZR3-的空间构型为三角锥形
15.在有机物分子中，若某个碳原子连有四个不同的原子或原子团，则这个碳原子被称为“手性碳原子”，凡具有手性碳原子的化合物一定具有光学活性。下列物质间发生相应反应后能得到具有光学活性的物质的是（ ）
A. 丙烯与HCl —加成反应
B. 4−硝基甲苯与Cl2——取代反应
C. 2−甲基−1−丁烯与 Br2——加成反应
D. 2−甲基−2−溴丁烷与 NaOH 的水溶液——取代反应
二、综合题
16.已知 A、B、C、D 均为前四周期元素且原子序数依次增大，元素A的基态原子2p轨道有3个未成对电子，元素B的原子最外层电子数是其内层电子数的3倍，元素C的一种常见单质为淡黄色粉末，D的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为l。
（1）在第2周期中，第一电离能大于B的元素有________种。
（2）A的最简单气态氢化物分子的空间构型为________；H2B在乙醇中的溶解度大于H2C，其原因是________。
（3）AB3- 中，A原子轨道的杂化类型是________，与AB3- 互为等电子体微粒的化学式为________(写出一种即可)。
（4）D(OH)2难溶于水，易溶于氨水，写出其溶于氨水的离子方程式________。
（5）D2B的晶胞如图所示，已知晶体的密度为 ρ g‧cm-3，阿伏加德罗常数为NA，则晶胞边长为________cm(用含 r、NA 的式子表示)。
17.【物质结构与性质】以铁、硫酸、柠檬酸、双氧水、氨水等为原料可制备柠檬酸铁铵（(NH4)3Fe(C6H5O7)2）。
（1）Fe基态核外电子排布式为________； [Fe(H2O)6]2+ 中与Fe2+配位的原子是________(填元素符号)。
（2）NH3分子中氮原子的轨道杂化类型是________；C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为________。
（3）与NH4+互为等电子体的一种分子为________(填化学式)。
（4）柠檬酸的结构简式见图。1 ml柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的数目为________ml。
18.钛及其化合物的研究与应用越来越受到人们的重视。
（1）Ti(BH4)2是一种过渡元素硼氢化物储氢材料，可由TiCl4和LiBH4反应制得。
①在基态Ti2＋中，电子占据的最高能层符号为________，该能层具有的原子轨道数为________
②LiBH4由Li＋和BH4-构成，BH4-的立体结构是________，根据化合物LiBH4判断，Li、B、H的电负性由大到小的顺序为________。
③TiCl4在常温下是无色液体，则TiCl4属于________(填“原子”“分子”或“离子”)晶体。
（2）高分子纳米活性钛无霸是借助紫外线或太阳光的照射，在其表面产生氧化性极强的活性离子，这种活性离子可以分解生活中的一些有害物质(如苯、甲醛、丙酮等)。
①丙酮( )分子中含有π键与σ键数目之比为________。
②甲醛( )分子中C原子轨道杂化类型为________；
甲醛易溶于水，原因是：a.甲醛和水都是极性分子，
B.________。
（3）某种氮化钛晶体的晶胞如图所示，该晶体中与N原子距离相等且最近的N原子有________个，Ti原子的配位数为________；该晶胞中N、Ti原子之间的最近距离为a nm，则该氮化钛晶体的密度为________g·cm－3(NA为阿伏加德罗常数的值，只列计算式)。
19.A,B,C,D,E,F,G是前四周期的七种元素，其原子序数依次增大。A的基态原子中没有成对电子；B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同；D及其同主族元素的氢化物沸点变化趋势如图(D的氢化物沸点最高)；F是地壳中含量最高的金属元素；G与F同主族。请回答下列问题：
（1）写出F元素基态原子的核外电子排布式：________。
（2）B,C,D三种元素电负性由大到小的顺序是________(用元素符号表示)。
（3）有关上述元素的下列说法，正确的是________(填序号)。
①CA3沸点高于BA4，主要是因为前者相对分子质量较大
②配合物Ni(BD)4常温下为液态，易溶于CCl4、苯等有机溶剂，因此固态Ni(BD)4属于离子晶体
③C的氢化物的中心原子采取sp2杂化
④F单质的熔点高于E单质，是因为F单质的金属键较强
⑤比G的原子序数少1的元素第一电离能高于G
（4）CA3分子的立体构型为________，1 ml B2A4分子中含有________个σ键；
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 C
【解析】【解答】A．元素的非金属性越强，电负性越大，电负性：ZB．元素Y的最简单氢化物为 NH3，中心原子N的价层电子对数=3+ 5-1×22 =4，采用sp3杂化，故B不符合题意；
C．元素X和Z形成的化合物为CS2，所有原子都达到了8电子稳定结构，故C符合题意；
D．元素Z的氧化物对应水化物可能为H2SO4，也可能为H2SO3，Y的氧化物对应水化物可能为HNO3，其中H2SO3的酸性比HNO3的弱，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】X、Y、Z、W是四种短周期主族元素，Z为第三周期的元素，Z的最高正价与最低负价的代数和为4，则Z为S元素，则W为Cl元素，X为C元素，Y为N元素，结合元素周期律分析判断。
2.【答案】 A
【解析】【解答】A．X与W形成BF3，平面三角形构型，结构对称，为含有极性键的非极性分子，故A符合题意；
B．同一周期，从左到右，原子半径逐渐减小，所以原子半径大小关系：r(X)＞r(Z)＞r(Y)＞r(W)，故B不符合题意；
C．非金属性越强，形成的氢化物越稳定，氢化物的还原性就越弱，因此氢化物稳定性：HF＞H2O，但是还原性：HFD．元素的非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性就越强，C的非金属性大于B，所以X的最高价氧化物对应水化物的酸性小于Z，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】Y原子的最外层电子数是电子层数的3倍，Y为O；根据结构示意图，X可形成3个σ键，1个配位键，所以X为B；Z 可形成4条共价键，与Y同周期，为C；W形成1条共价键，为F，据以上分析解答。
3.【答案】 D
【解析】【解答】A． 同周期从左到右，电负性变大，电负性：S＜Cl，故A不符合题意；
B． 孤电子对对成键电子对排斥力大，水中氧上有两个孤电子对，键角：NH3＞H2O，故B不符合题意；
C． SO32-、SO42- 中心原子杂化轨道数分别是3+ 6+2−2×32 =4、4+ 6+2−2×42 =4： SO32-=SO42- ，故C不符合题意；
D． F原子半径小，键长：HF＜HCl，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.非金属性越强电负性越大
B.主要孤对电子对成键电子对的排斥作用力的大小
C.分别计算出价层电子对即可
D.半径越大键长越大
4.【答案】 B
【解析】【解答】A．不同种元素原子间的共价键是极性键，B-F是极性键，故A不符合题意；
B．BF3是非极性分子，则空间结构为平面正三角形，故B符合题意；
C．BF3空间结构为平面正三角形，B在三角形的中心，所以键角为120°，故C不符合题意；
D．BF3空间结构为平面正三角形，所有原子共平面，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】BF3的中心原子B价电子对数为3，为sp2杂化，且无孤电子对，形成平面正三角形结构。
5.【答案】 A
【解析】【解答】A．CO2分子中含有C=O键，为极性共价键，其分子结构为直线型，正负电荷中心重合，为非极性分子，A符合题意；
B．碳酸钠在水溶液中可以完全电离，为强电解质，B不符合题意；
C．NaOH溶于水时离子键被破坏，所以NaOH溶液中并不含离子键，C不符合题意；
D．碳酸为二元弱酸，所以碳酸根的水解分步：CO32-+H2O ⇌ HCO3-+OH−、HCO3-+ H2O ⇌ H2CO3+OH−，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.二氧化碳是线性分子，是含有碳氧极性键的非极性分子
B.可溶性钠盐均为强电解质，但是碳酸是弱酸，因此碳酸盐水解呈碱性
C.氢氧化钠是离子晶体，在固体中存在离子键和共价键，在溶液中离子键被破坏
D.碳酸根的水解是分步水解，以第一步水解为主
6.【答案】 B
【解析】【解答】X、Y、Z是3种短周期元素，X原子的最外层电子排布式是2s22p4，则X为氧元素；X、Y位于同一族，故Y为硫元素；Y、Z处于同一周期，Z原子的核外电子数比Y少1，则Z原子的核外电子数为15，故Z为磷元素；
A．原子核内含6个质子的元素是碳元素，CO2分子结构是直线型，为非极性分子，故A不符合题意；
B．PH3分子与NH3是等电子体，其结构应为三角锥形，故B符合题意；
C．P4分子只含有非极性共价键，是非极性分子，故C不符合题意；
D．硫的非金属性比P强，则酸H2SO4比酸H3PO4的酸性强，故D不符合题意；
故答案为B。
【分析】先根据条件进行判断XYZ的元素符号，再结合选项进行判断即可
7.【答案】 D
【解析】【解答】A．分子中C原子为饱和C原子，具有甲烷的四面体结构，因此分子中不可能所有的C原子在同一平面上，A不符合题意；
B．乙苯分子中含有的2个饱和C原子具有甲烷的四面体结构，因此分子中不可能所有的C原子在同一平面上，B不符合题意；
C． 分子中C原子为饱和C原子，具有甲烷的四面体结构，因此分子中不可能所有的C原子在同一平面上，C不符合题意；
D．苯分子是平面分子，甲基—CH3的C原子取代苯分子中H原子的位置，在苯环平面上，因此物质分子中所有碳原子一定在同一平面上，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】常见的处同一平面是含有双键或者是苯环上的碳原子，一般含有饱和碳原子的有机物碳原子不会共面。甲苯中含有苯环且甲基与苯环相连故均属于同一平面
8.【答案】 C
【解析】【解答】A．ClO4− 的中心 Cl 原子的孤电子对数为0，与中心 Cl 原子结合的O原子数为4，则 Cl 原子采取 sp3 杂化，A不符合题意；
B．ClO3− 的中心 Cl 原子的价层电子对数为 3+7+1−3×22=4，且含有1个孤电子对，空间结构为三角锥形，B不符合题意；
C．ClO2− 的中心 Cl 原子的价层电子对数为 2+7+1−2×22=4，且含有2个孤电子对，空间结构为V形，C符合题意；
D．ClO−中Cl原子的孤电子对数为3，与Cl原子结合的O原子数为1，Cl原子采取sp3杂化，ClO2− 中 Cl 原子的孤电子对数为2，与 Cl 原子结合的O原子数为2，Cl 原子采取sp3杂化，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】分别计算出ClO−、ClO2−、ClO3−、ClO4− 氯原子的价层电子对以及孤对电子确定杂化方式以及构型即可
9.【答案】 A
【解析】【解答】A．CS2中心原子的价层电子对数为 2+4-2×22 =2，不含孤电子对，所以立体构型为直线形，A符合题意；
B．S原子最外层有6个电子，与每个F原子共用一对电子，形成6对完全相同的成键电子对，B不符合题意；
C．ClO3-中心原子价层电子对数为 3+7+1-3×22 =4，含一对孤电子对，所以空间构型为三角锥形，C不符合题意；
D．SiF4中心原子价层电子对数为 4+4-4×12 =4，为sp3杂化；SO32-的中心原子价层电子对数为 3+6+2-2×32 =4，为sp3杂化，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A.根据计算出中心硫原子的价层电子对，以及孤对电子，正负电荷中心重合
B.根据硫原子的最外层电子，即可形成6个键
C.计算出中心氯原子的价层电子，和孤对电子即可判断构型
D.计算处四氟化硅和亚硫酸根中心原子的价层电子和孤对电子对即可判断
10.【答案】 C
【解析】【解答】A．根据上述分析可知，EYQ4即KBF4，阴离子中心B原子无孤电子对，成键电子对数为4，则杂化方式为sp3杂化，故A不符合题意；
B．X、Y分别为Be、B，位于同周期，同周期元素随核电荷数增大，第一电离能逐渐增大，由于Be核外电子排布为全满稳定状态，其第一电离能比相邻元素大，则元素的第一电离能大小关系：X＞Y，故B不符合题意；
C．ZO32-为CO32-，中心C原子的价层电子对数=3+ 4+2-3×22 =3，杂化方式为sp2，其空间构型为平面三角形，故C符合题意；
D．MZ2即CaC2，两个碳原子间形成碳碳三键，既含离子键，又含共价键，可用于制备乙炔，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】X的原子的基态价电子排布式为2s2，则X为Be元素；Y的基态原子核外有5种运动状态不同的电子，Y为B元素；Z元素的两种同位素原子通常作为示踪原子研究生物化学反应和测定文物的年代，Z为C元素；Q是元素周期表中电负性最大的元素，为F元素；E的阳离子通常存在于硝石、明矾和草木灰中，E为K元素；M的原子序数比E大1，M为Ca元素。
11.【答案】 B
【解析】【解答】A. CH4和NH4+是等电子体，都是正四面体结构，键角均为109°28′，A项不符合题意；
B.NO3-和CO32-是等电子体，均为平面正三角形结构，B项符合题意；
C. H3O＋和PCl3价电子总数不相等，不是等电子体，C项不符合题意；
D. B3N3H6与苯为等电子体，空间结构相同，所以B3N3H6分子存在“肩并肩”式重叠的轨道，D项不符合题意；
故答案为：B。
【分析】先计算 CH4和NH4+ 、NO3-和CO32-、H3O+和PCl3 以及 B3N3H6和苯的价电子对、孤对电子，判断构型即可判断夹角即可
12.【答案】 A
【解析】【解答】A．其电子式为 ，S2Cl2是展开书页形结构，Cl−S位于两个书页面内，该物质结构不对称，正负电荷重心不重合，为极性分子，A说法符合题意；
B．电子云图全是“头碰头”重叠形成，B说法不符合题意；
C．水解方程式为：2S2Cl2+2H2O =SO2↑+3S↓+4HCl，C说法不符合题意；
D．S2Cl2分子中S原子采取sp3杂化，H2O2分子中O−O为非极性键，H−O键为极性键，S2Cl2分子空间构型与H2O2类似，D说法不符合题意；
故答案为A。
【分析】A.根据空间构型确定，正负电荷中心不重合，故是极性分子
B.S2Cl2里的共价键均为单键
C.S2Cl2易水解产生酸性悬浊液，即生成不溶于水的固体和酸，硫的化合价部分升高为二氧化硫，部分降低为单质硫
D.判断出 S2Cl2 和过氧化氢的杂化方式即可
13.【答案】 C
【解析】【解答】A. W为O元素，R为F元素，F的非金属性强于O，因此简单气态氢化物热稳定性：WB. Y为C元素，Z为N元素，N的非金属性强于C，因此最高价氧化物对应水化物的酸性：YC. 根据X3Y4Z2W2R 结构图可知，Y形成3个 σ 键，Z形成2个 σ 键且含1个孤电子对，所以X3Y4Z2W2R 中采用 sp2 杂化的原子不只有1 种，故C符合题意；
D. 维勒用无机物NH4CNO合成了有机物尿素CO(NH2)2，突破了无机物与有机物的界限，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】R 为周期表中电负性最大的元素，则R为F元素；根据X3Y4Z2W2R 结构图可知，X可形成1个共价键，Y可形成4个共价键，Z可形成3个共价键，W可形成2个共价键，又因为X、Y、Z、W、R 原子序数依次增大，所以X为H元素，Y为C元素，Z为N元素，W为O元素。根据元素符号结合选项进行判断
14.【答案】 D
【解析】【解答】A．电负性：W＜R＜T，所以非金属性：W＜R＜T，简单氢化物的稳定性：WB．X的简单氢化物为CH4，Y的简单氢化物为H2S，中心C和S均采用sp3杂化，CH4中无孤电子对，H2S中含有2对孤电子，对H原子有斥力，故CH4的键角比H2S大，B不符合题意；
C．ZW3(NH3)为三角锥形分子，正负电荷中心不重合，为极性分子，C不符合题意；
D．ZR3-(NO3-)的中心N原子的价层电子对数= 5+12 =3，孤电子对数=0，N为sp2杂化，且没有孤电子，所以ZR3-((NO3-)为平面三角形，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】Y和R的最低负化合价均为-2，且R的电负性比Y大，则R为O，Y为S；
W和T的最低负化合价均为-1，且T的电负性比W大，则T为F，W为Cl；
Z的最低负化合价为-3，电负性比Y(S)大，则Z为N；
X的最低负化合价为-4，电负性为2.55，则X为C；
综上所述，X、Y、Z、W、T分别为C、S、N、Cl、F，据此解答。
15.【答案】 C
【解析】【解答】A.丙烯与HCl发生加成反应，产物为CH2=CHCH3+HCl →催化剂 CH3-CHClCH3；
CH2=CHCH3+HCl →催化剂 CH2Cl –CH2CH3，产物中无手性碳原子，故A不符合题意；
B.4-硝基甲苯与Cl2可发生取代反应，氯原子可以取代苯环上的氢原子或取代甲基上的氢原子，产物中均无手性碳原子，故B不符合题意；
C.2-甲基-1-丁烯能与Br2发生加成反应，CH2=C(CH3)-CH2CH3+Br2 → CH2BrCBr(CH3)CH2CH3，生成的有机物有手性碳原子，故C符合题意；
D.2-甲基-2-溴丁烷与NaOH的水溶液可发生取代反应，可生成2-甲基-2-丁醇，产物中无手性碳原子，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】手性碳原子结构特点：①为饱和碳原子；②与碳直接相连的四个基团均不相同，以此分析解答。
二、综合题
16.【答案】 （1）3
（2）三角锥形；水分子与乙醇分子之间形成氢键
（3）sp2；SO3或 CO32- (答案符合即可)
（4）Cu(OH)2+4NH3∙H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH−+4H2O
（5）3288ρNA
【解析】【解答】(1)同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，但氮元素原子2p轨道容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于O元素，则第二周期中N、F、Ne共3种元素的第一电离能都高于O元素；(2)A为N元素，B为O元素，C为S元素，A的最简单气态氢化物为NH3，中心氮原子的价层电子对数=3+ 5-1×32 =4，氮原子采取sp3杂化，分子的空间构型为三角锥形；水分子与乙醇分子之间形成氢键，故H2O在乙醇中的溶解度大于H2S；(3)A为N元素，B为O元素， AB3- 为 NO3-，中心原子N的价层电子对数=3+ 5+1-2×32 =3，N原子轨道的杂化类型是sp2杂化， NO3- 由4个原子构成，价层电子总数为24，与其互为等电子体微粒的化学式为SO3、 CO32- 等；(4)D为Cu元素，Cu(OH)2难溶于水，易溶于氨水，其溶于氨水的离子方程式Cu(OH)2+4NH3∙H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH−+4H2O；(5)B为O元素，D为Cu元素，D2B为Cu2O，晶胞如图所示，晶胞中黑色球数目=4、白色球数目=1+8× 18 =2，故黑色球为Cu、白色球为O，晶胞质量=2× 64×2+16NA g，晶体的密度为ρg⋅cm−3，则晶胞体积= 2×64×2+16NAgρg⋅cm−3=288ρNA cm3，则晶胞边长= 3288ρNA cm。
【分析】A、B、C、D均为前四周期元素且原子序数依次增大，元素A的基态原子2p轨道有3个未成对电子，核外电子排布为1s22s22p3，则A为N元素；元素C的一种常见单质为淡黄色粉末，则C为S元素；元素B的原子最外层电子数是其内层电子数的3倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，则B为O元素；D的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为l，原子序数大于S，只能处于第四周期，核外电子数=2+8+18+1=29，则D为Cu元素，据此解答。
17.【答案】 （1）1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2；O
（2）sp3；N＞O＞C
（3）CH4或SiH4
（4）7
【解析】【解答】(1)Fe核外有26个电子，其基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2；由于H2O中O原子有孤对电子，因此[Fe(H2O)6]2+中与Fe2+配位的原子是O；故答案为：1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2；O。(2)NH3分子中氮原子价层电子对数为 3+12(5−1×3)=3+1=4，因此氮杂化类型为sp3，同周期，从左到右，第一电离能呈增大的趋势，但第IIA族大于第IIIA族，第VA族大于第VIA族，因此C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C；故答案为：sp3；N＞O＞C。(3)根据价电子数Si＝C＝N+，得出 NH4+ 互为等电子体的分子是CH4或SiH4；故答案为：CH4或SiH4。(4)羧基的结构是 ，一个羧基中有碳原子与氧原子分别形成两个σ键，三个羧基有6个，还有一个羟基与碳原子相连形成一个σ键，因此1ml柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的数目为7ml；故答案为：7。
【分析】(1)Fe核外有26个电子，H2O中O原子有孤对电子，提供孤对电子。(2)先计算NH3分子中氮原子价层电子对数，同周期，从左到右，第一电离能呈增大的趋势，但第IIA族大于第IIIA族，第VA族大于第VIA族。(3)根据价电子数Si＝C＝N+的关系得出 NH4+ 互为等电子体的分子。(4)羧基的结构是 ，一个羧基中有碳原子与氧原子分别形成两个σ键，一个羟基与碳原子相连形成一个σ键。
18.【答案】 （1）M；9；正四面体形；H>B>Li；分子
（2）1∶9；sp2杂化；甲醛与水分子之间能形成氢键
（3）12；6；4×62NA×（2a×10−7）3
【解析】【解答】（1）①钛是22号元素，Ti2+核外有20个电子，根据构造原理知其基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d2，由电子排布式可知，电子占据的最高能层符号为M，该能层具有的原子轨道数为（1+3+5）=9，故答案为：M；9；
②BH4-中B原子的价层电子对数为4，孤电子对数为0，则BH4-的空间构型为正四面体形；非金属性越强，电负性越大，金属性越强，电负性越小，Li为金属元素，非金属性H元素大于B元素，则电负性强弱顺序为H>B>Li，故答案为：正四面体；H>B>Li；
③TiCl4在常温下是无色液体，说明沸点低，属于分子晶体，故答案为：分子晶体；
（2）①丙酮分子中含有碳氧双键，1个丙酮分子中含有6个碳氢σ键，2个碳碳σ键，1个碳氧σ键，共有9个σ键，1个碳氧π键，则分子中含有π键与σ键数目之比为1:9，故答案为：1:9；
②甲醛分子中含有碳氧双键，C形成3个σ键，C上没有孤电子对，则碳原子轨道的杂化类型为sp2杂化；甲醛分子与水分子之间可以形成氢键，氢键的存在能够大大增强物质的溶解性，故答案为：甲醛与水分子之间形成氢键；
（3）以晶胞顶点N原子研究，与之距离相等且最近的N原子处于面心位置，每个顶点为8个晶胞共用，每个面为2个晶胞共用，故与之距离相等且最近的N原子为 3×82 =12；以体心的Ti原子研究，其周围有6个N原子，配位数为6；根据均摊法，可知该晶胞中N原子个数为：6× +8× =4，该晶胞中Ti原子个数为：1+12× 14 =4，晶胞的质量为 4NA ml×62g/ml=（2a×10-7）3cm3×ρ，ρ= 4×62NA×（2a×10−7）3 g/cm3。

【分析】（1）①根据Ti2+的电子排布式确定最外电子层，即为能量最高的能层；该离子最外层有s、p、d能级，结合没更记得原子轨道数进行计算即可；
②根据离子的价层电子对互斥理论判断立体构型，非金属性越强电负性越大；
③常温下为无色液体的晶体为分子晶体；
（2）① 单键只含 σ 键，双键含有1个 σ 键和1个 π 键；
②根据甲醛分子中碳原子的城建特点判断杂化方式；氢键影响物质的溶解性；
（3）根据晶胞的结构进行计算其密度。
19.【答案】 （1）1s22s22p63s23p1
（2）O>N>C
（3）④⑤
（4）三角锥形；5NA
【解析】【解答】根据上述分析可知：
A为氢元素，B为碳元素，C为氮元素，D为氧元素， F为铝元素，G为Ga元素．（1）F为铝元素，原子核外电子数为13，基态原子的价电子排布式为1s22s22p63s23p1，
故答案为1s22s22p63s23p1；（2）B为碳元素，C为氮元素，D为氧元素，位于同一周期，自左而右电负性逐渐增大，所以B、C、D三种元素电负性由大到小的顺序是O＞N＞C，
故答案为O＞N＞C；（3）①NH3沸点高于CH4，主要是因为前者分子间能形成氢键，①项不正确；
②Ni（BD）4常温下为液态，易溶于CCl4、苯等有机溶剂，属于分子晶体的性质，因此固态Ni（BD）4属于分子晶体，②项不正确；
③C的氢化物，即NH3的中心原子采取sp3杂化，③项不正确；
④金属元素的原子半径越小、价电子数越多，则金属键越强，金属的熔点越高，所以Al单质的熔点高于Mg单质，④项正确；
⑤同周期中第IIA族元素的电离能比第IIIA族元素的电离能高，所以比G的原子序数少1的元素第一电离能高于G，⑤项正确；
故答案为④⑤；（4）NH3分子中σ键电子对为3，孤电子对为1，即价层电子对数为4，所以NH3的空间构型为：三角锥形；1ml C2H4分子中含有 4mlC-H和1mlC=C，所以1ml C2H4分子中含有5NA个 σ键，
故答案为三角锥形；5NA。
【分析】A、B、C、D、E、F、G是前四周期的七种元素，其原子序数依次增大，
A的基态原子中没有成对电子，则A为氢元素；
B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，每种轨道中的电子总数相同，则B的核外电子排布式为12S22P2，则B为碳元素；
F是地壳中含量最高的金属元素，则F为铝元素；
由D及其同主族元素的氢化物沸点变化趋势图可知，D的氢化物的沸点在同主族元素的氢化物中最高，沸点为100℃，所以D为氧元素；
C的原子序数介于碳元素与氧元素之间，则C为氮元素；
G与F同主族，F为铝元素，原子序数大于铝元素，为前四周期元素，则G为Ga元素。元素
X
Y
Z
W
R
T
最低负化合价
-4
-2
-3
-1
-2
-1
电负性
2.55
2.58
3.04
3.16
3.44
4.00