2019届高考化学一轮复习晶体结构与性质作业(1)
一、单选题
1．下面的排序不正确的是
A．晶体的熔点: ＞
B．晶格能的大小: Al2O3＞MgCl2＞NaCl
C．共价键的键长: F-F＞C-Cl＞C-S＞Si-O
D．硬度由大到小:金刚石>氮化硅>晶体硅
2．如图是某原子晶体A空间结构中的一个单元。A与某物质B反应生成C，其实质是在每个A—A键中间插入一个B原子。则C物质的化学式为 ( )
A．AB B．A5B4 C．AB2 D．A2B5
3．下列有关晶体的叙述中，正确的是（ ）
A．在Si晶体中，Si原子与Si﹣Si键之比为1：4
B．在NaCl晶体中，每个Na+周围距离最近的Na+有6个
C．在CsCl晶体中，与每个Cs+紧邻的Cs+有8个
D．在面心立方堆积的金属晶体中，每个金属原子周围紧邻的有12个金属原子
4．已知某晶体由X、Y、Z三种元素组成的，其晶胞如图所示，则X、Y、Z三种元素的原子个数之比正确的是( )
A．1:3:1 B．2:6:1 C．4:8:1 D．8:1:1
5．已知CsCl晶体的密度为ρg·cm－3，NA为阿伏加德罗常数，相邻的两个Cs＋的核间距为acm，如图所示，则CsCl的相对分子质量可以表示为( )
A．NA·a3·ρ B．NAa3ρ6 C．NAa3ρ4 D．NAa3ρ8
6．光导纤维是高纯度二氧化硅。描述SiO2不正确的是
A．熔点高 B．原子晶体 C．存在极性键 D．极性分子
7．下列实验事实可以用共价键键能解释的是
A．氯化氢的沸点低于溴化氢 B．金刚石熔点高于晶体硅
C．氦气的化学性质稳定 D．甲烷是正四面体型分子
8．短周期元素 X、Y、Z、W的原子序数依次增大，它们的原子最外层电子数为互不相等的奇数，且 X、Y、W原子最外层电子数之和恰好等于 Z元素的核电荷数，X与 W 的最高化合价之和为 8.常见元素 Z的单质是目前使用量最大的主族金属元素单质，下列说法中不正确的是( )
A．Y、Z形成的一种化合物强度高，热膨胀系数小，是良好的耐热冲击材料，该化合物属于原子晶体
B．Z的硫化物(Z2S3)遇水能发生强烈水解，产物均能发生分解反应
C．离子化合物 YX5 假如存在。该物质与水反应必然生成气体 X2，同时得到一种弱碱溶液
D．因为Z的氧化物熔点很高。不适宜于电解，故工业上常用电解 Z与W的化合物的方法制取单质 Z
9．如图所示是从NaCl或CsCl晶体结构中分割出来的部分结构图，其中属于从NaCl晶体中分割出来的结构图是( )
A．(1)和(3) B．(2)和(3) C．(1)和(4) D．只有(4)
10．下列关于晶体的说法一定正确的是( )
（图中Ca2+、O2-、Ti4+分别位于立方体的体心、面心和顶点）
A．分子晶体中都存在共价键
B．CaTiO3晶体中每个Ti4+和12个O2-相紧邻
C．SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合
D．金属晶体的熔点都比分子晶体的熔点高
二、综合题
11．周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大，a和b是组成物质种类最多的元素，c是地壳中含量最多的元素，d与b同族，e2+离子的3d轨道中有9个电子。回答下列问题：
（1）c、d两种元素形成的化合物统称硅石，可通过______________方法区分其结晶形和无定形的两种存在形态，c的电子排布图为_______________________。
（2）A和B是生活中两种常见的有机物，A能与CaCO3反应，可用于厨房除水垢；B分子中的碳原子数目与A中相同，可与钠反应放出气体。A中存在的化学键类型是______；
A.离子键 B.共价键 C.金属键 D.氢键
B分子中碳原子的轨道杂化类型是____。
（3）用“>”或“<”填空：
第一电离能
熔点
b___d
dc2晶体___d晶体
（4）c与e两种元素可形成一种半导体材料，化学式为e2c，在其立方晶胞内部有四个c原子，其余c原子位于面心和顶点，则该晶胞中有____个e原子，e元素位于元素周期表的_______区。
（5）向e2+硫酸盐的水溶液中加入过量的氨水，可得到深蓝色透明溶液，写出该配离子的化学式______________。
（6）e单质为面心立方晶体，其晶胞棱长为a nm，则e单质的密度为__________g·cm-3，其空间利用率为________。
12．铁被誉为“第一金属”，铁及其化合物在生活中有广泛应用。
（1）基态Fe3+第M层的电子排布式为_______________________。
（2）实验室用KSCN溶液、苯酚()检验Fe3+。N、O、S的第一电离能由大到小的顺序为___________________(用元素符号表示)，苯酚中碳原子的杂化轨道类型为____________。
（3）FeSO4常作补铁剂，SO42-的立体构型是_______________。
（4）羰基铁[Fe(CO)5]可用作催化剂、汽油抗爆剂等。1molFe(CO)5分子中含_______molσ键，与CO互为等电子体的离子是________(填化学式，写一种)。
（5）氮化铁晶体的晶胞结构如图1所示。该晶体中铁、氮的微粒个数之比为________
。
（6）氧化亚铁晶体的晶胞如图2所示。已知：氧化亚铁晶体的密度为ρg·cm-3，NA代表阿伏加德罗常数的值。在该晶胞中，与Fe2+紧邻且等距离的Fe2+数目为_________；Fe2+与O2-的最短核间距为_____________ pm。
13．Ⅰ、（1）某种金属互化物具有自范性,原子在三维空间里呈周期性有序排列，该金属互化物属于__________(填 “晶体”或“非晶体”)，可通过__________方法鉴别。
（2）基态Ni2+的核外电子排布式为__________；配合物Ni(CO)4常温下为液态,易溶于CCl4、苯等有机溶剂。固态Ni(CO)4属于__________晶体；Ni2+和Fe2+的半径分别为69pm和78pm，则熔点NiO__________FeO(填“<”或“>”)。
Ⅱ、判断含氧酸强弱的一条经验规律是:含氧酸分子结构中含非羟基氧原子数越多,该含氧酸的酸性越强。如下表所示
（1）亚磷酸(H3PO3)和亚砷酸(H3AsO3)分子式相似,但它们的酸性差别很大,H3PO3是中强酸,H3AsO3只有弱酸性。由此可推出亚磷酸的结构式为___________。从分子结构角度，简述二者酸性强弱原因_____________________。
（2）亚磷酸与过量的氢氧化钠溶液反应的化学方程式为:________________。
14．已知A，B，C，D，E、F六种元素的原子序数依次增大，其中A元素的原子半径在短周期元素中最小；B原子核外电子有6种不同的运动状态；D原子L层上有2对成对电子。E元素在地壳中含量居第二位，F 与E位于同一周期，且是该周期元素中电负性最大的元素。
根据以上信息回答下列问题：
(1)E元素可分别与D元素、F
元素形成两种常见化合物，这两种化合物的熔沸点高低顺序为____________(用化学式表示)，原因是_____________________。
(2)C的氢化物比下周期同族元素的氢化物沸点还要高，其原因是____________。
(3)1 mol B2A2分子中含σ键的数目是____________。
(4)图(Ⅰ)是B元素的单质晶体的一个晶胞，该晶胞中含有_____个原子，该晶体类型为________。
(5)E单质存在与金刚石结构类似的晶体，晶体中原子之间以_________相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献______个原子。
(6)BD2在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图(Ⅱ)所示。该晶体的类型属于_______(填“分子”、“原子”、“离子”或“金属”)晶体，该晶体中B原子轨道的杂化类型为__________。
15．[物质结构与性质]
根据物质结构有关性质和特点，回答下列问题：
(1)Ti基态原子核外电子排布式为__________，基态铝原子核外电子云形状有_______(填形状名称)
(2)丙烯腈(CH2=CH－CN)分子中σ键和π键的个数比为_______，分子中碳原子轨道的杂化类型是________。
(3)写出与NH4+互为等电子体的一种分子和一种离子的化学式________、_______。
(4)钛存在两种同素异构体，α－Ti为六方最密堆积，β－Ti为体心立方堆积，鉴别两种钛晶体可以用_______法，由α－Ti转变为β－Ti晶体体积_________(填“膨胀”或“收缩”)。
(5)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用_________形象化描述。
(6)Cu与O元素形成的某种化合物的晶胞结构如图所示，晶胞中氧原子的配位数为_________，若阿伏加德罗常数为NA，晶胞的边长为apm，该晶体的密度为_________g·cm－3
16．世上万物，神奇可测。其性质与变化是物质的组成与结构发生了变化的结果。回答下列问题。
（1）根据杂化轨道理论判断，下列分子的空间构型是V形的是_________ (填字母)。
A.BeCl2 B.H2O C.HCHO D.CS2
（2）原子序数小于36的元素Q和T，在周期表中既位于同一周期又位于同一族，且T的原子序数比Q多2。T的基态原子的外围电子(价电子)排布式为_________________，Q2+的未成对电子数是______。
（3）铜及其合金是人类最早使用的金属材料，Cu2+能与NH3形成配位数为4的配合物[Cu(NH3)4]SO4
①铜元素在周期表中的位置是________________，[Cu(NH3)4]SO4中，N、O、S三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_____________________。
②[Cu(NH3)4]SO4中，存在的化学键的类型有_______ (填字母)。
A.离子键 B.金属键 C.配位键 D.非极性键 E.极性键
③NH3中N原子的杂化轨道类型是________，写出一种与SO42- 互为等电子体的分子的化学式:__________。
④[Cu(NH3)4]2+具有对称的空间构型，[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个C1-取代，能得到两种不同结构的产物，则[Cu(NH3)4]2+的空间构型为___________________。
（4）氧与铜形成的某种离子晶体的晶胞如图所示，则该化合物的化学式为_________。若该晶体的密度为 ρ g·cm-3，则该晶体内铜离子与氧离子间的最近距离为_____________(用含 ρ 的代数式表示，其中阿伏加德罗常数用NA表示)cm。
17．N、Cu及其相关化合物用途非常广泛。回答下列问题：
（1）基态铜原子的价电子排布式为__________________。
（2）铜与钾处于同周期且最外层电子数相同，铜的熔沸点及硬度均比钾大，其原因是___________________________。
（3）NH3分子的立体构型为_________，中心原子的杂化类型是_________。
（4）N、S、P是组成蛋白质的常见元素。三种元素中第一电离能最大的是_________，电负性最小的是_________。(填元素符号)
（5）已知：Cu2O熔点为1235℃，CuCl熔点为426℃，则可判定Cu2O为_________ (填“离子晶体”或“分子晶体”，下同)，CuCl为_________。
(6)氮与铜形成的一种化合物的晶胞结构如图所示。
与每个Cu原子紧邻的Cu原子有_________个，阿伏加德罗常数的数值为NA，该晶体的密度为_________ (列出计算式)g·cm－3。
18．2018年3月南开大学教授叶萌春及其团队借助廉价金属镍和苯基硼酸共催化的烯基化反应，首次实现烯丙醇高效、绿色合成重大突破。成果也在最新一期《德国应用化学》上发表。丙烯醇的结构简式为CH2=CH-CH2OH。请回答下列问题：
（1）基态镍原子的价电子排布式为___________________。
（2）1 mol CH2=CH-CH2OH含____molσ键，烯丙醇分子中碳原子的杂化类型为____。
（3）丙醛（CHCH2CHO）的沸点为49℃，丙烯醇（CH2=CHCH2OH）的沸点为91℃，二者相对分子质量相等，沸点相差较大的主要原因是_______________________________。
（4）羰基镍[Ni(CO)4)用于制备高纯度镍粉，它的熔点为-25℃，沸点为43℃。羰基镍晶体类型是_________。
（5）Ni2+能形成多种配离子，如[Ni(NH3)6]2+、[Ni(CN)2]2-和[Ni(SCN)2]-等。NH3的空间构型是_____________。
（6）NiO与NaCl的晶胞结构相似，如图所示，阴离子采取面心立方堆积，阳离子填充在位于阴离子构成的空隙中。
①氧化镍晶胞中原子坐标参数：A（0，0，0）、B（1，1，0），则C原子坐标参数为____________。
②已知：氧化镍晶胞密度为dg·cm-3，NA代表阿伏加德罗常数的值，则Ni2+半径为
__________nm（用代数式表示）。
19．锂－磷酸氧铜电池正极的活性物质是Cu4O(PO4)2,可通过下列反应制备：2Na3PO4＋4CuSO4＋2NH3·H2O=Cu4O(PO4)2↓＋3Na2SO4＋(NH4)2SO4＋H2O.请回答下列问题：
(1)写出基态Cu2+的外围电子排布式：__________.C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序为__________(用元素符号表示).
(2)PO43－的空间构型是____________________________________________.
(3)氨基乙酸铜的分子结构如图,其中碳原子的杂化方式为______________.
(4)铁和铜是重要的金属,Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道能与一些分子或离子形成配合物.六氰合亚铁离子[Fe(CN)6]4－中不存在___________________.
A.共价键 B.非极性键 C.配位键 D.σ键 E.π键
(5)在硫酸铜溶液中加入过量氨水,生成配合物离子四氨合铜离子,请写出四氨合铜离子的结构式_________.
(6)NaCl晶胞中若r(Na＋)=a pm,r(Cl－)=b pm,则NaCl晶胞的空间利用率为________.(晶胞中离子以密堆积方式存在,用含有a,b的列式表示)
20．铜及其合金是人类最早使用的金属材料。
（1）基态铜原子的电子排布式为___________________。
（2）图1是Cu2O 的晶胞，Cu 原子配位数为_________________。
（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，其结构示意图可表示如图2。
①SO42-中S原子的杂化类型为________________，写出一个与SO42-互为等电子体的分子的化学式____________________。
②胆矾的化学式用配合物的形式可表示为_______________。1mol 胆矾所含σ键的数目为：______________ 。
参考答案
1．C
【解析】
A. 邻羟基苯甲酸形成分子内氢键，对位羟基苯甲酸形成分子间氢键。分子间氢键熔沸点大于分子内氢键沸点，故A正确；
B.离子半径Al3+
> 16 ds [Cu(NH3)4]2+ 4×64NA×a3×10-21 74%
【解析】
(1) c、d分别是O和Si元素，他们形成的硅石，可通过X-射线衍射实验方法区分其结晶形和无定形的两种存在形态，O原子的电子排布图为；
故答案为：X-射线衍射实验， ；
(2) A能与CaCO3反应，可用于厨房除水垢，即A是乙酸，B分子中的碳原子数目与A中相同，可与钠反应放出气体，即B是乙醇，乙酸中存在的化学键类型是共价键；乙醇分子中的C原子的杂化类型是sp3杂化；
故答案选，sp3；
(3)b是碳元素，d是硅元素，同一主族元素从上到下，第一电离能逐渐减小，所以第一电离能：C>Si，SiO2中存在Si—O共价键，Si晶体中存在Si—Si共价键，其中Si—O共价键键
长比Si—Si共价键键长短，键长越短，键能越大，熔点就越高，所以SiO2晶体的熔点高于Si晶体；
故答案为：> ，>；
(4) 在其立方晶胞内部有四个c原子，其余c原子位于面心和顶点,即每个晶胞中含有8×18+6×12+4=8个O原子，根据化学式Cu2O，可知，该晶胞中含有16个Cu原子，Cu元素是29号元素，即位于元素周期表中的ds区；
故答案为：16 ，ds；
(5) 向e2+硫酸盐的水溶液中加入过量的氨水,即得到蓝色的Cu(NH3)4SO4，该配离子的化学式为：[Cu(NH3)4]2+；
故答案为：[Cu(NH3)4]2+；
(6) e即Cu单质为面心立方晶体，即原子位于顶点和面心，所以这个晶胞中含有Cu原子8×18+6×12=4个，晶胞边长a=anm=a×10-5cm，晶胞体积=（a×10-5cm）3，密度=4×MNAV=4×64NAV=4×64NA×a3×10-21 g·cm-3；它的空间利用率为：4×4πγ33（22γ）3×100%=74%；
故答案为：4×64NA×a3×10-21 ， 74%。
12．3s23p63d5 N>O>S sp2杂化 正四面体形 10 CN- 3∶1 12 336NA⋅ρ×1010
【解析】
(1) Fe原子核外有26个电子，核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2，Fe原子失去4s能级2个电子，和3d能级1个电子形成Fe3+，Fe3+电子排布式为1s22s22p63s23p63d5 ，则M层电子排布式为：3s23p63d5；
故答案为：3s23p63d5；
(2) 根据同周期同主族元素性质递变规律判断，由于同一周期由左向右元素原子的第一电离能呈递增趋势，但氮原子2p轨道为半充满状态，第一电离能比相邻的元素都大，又由于同主族由上到下元素原子的第一电离能逐渐减小，N、O、S三种元素的第一电离能从大到小的顺序为N＞O＞S；苯环中的C原子处于同一平面，所以苯酚中碳原子的杂化轨道类型为sp2杂化；
故答案为：N>O>S，sp2杂化；
(3) SO42-中S原子价层电子对=4+12（6+2-4×2）=4，且不含孤电子对，所以其立体构型是正四面体，硫原子采取sp3杂化；
故答案为：正四面体；
(4) Fe和CO形成配位键，成键原子间只能形成一个σ键，因此1molFe(CO)5分子中含有10molσ键；等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团。与CO互为等电子体的离子可能是CN-，故答案为：10 ，CN-；
(5)观察图一晶胞可以发现该晶胞中Fe原子个数为：(6+6)×16+2×12+3=6，N原子数为2，故该晶体中铁、氮的微粒个数之比为6:2=3:1；
故答案为：3:1；
(6)从晶胞结构中可知，在该晶胞中，与Fe2+紧邻且等距离的Fe2+数目为12个，1个晶胞中含有Fe2+个数为：6×12+8×18=4，含有O2-个数为：12×14+1=4，原子Fe2+与O2-的最短核间距是18晶胞单元的棱长，设氧化亚铁的晶胞的18单元棱长为apm，可得到等量关系：ρ×a3=4×56+4×16NA8，可得到a=336NA⋅ρ×1010pm。
故答案为：12 ， 336NA⋅ρ×1010。
13．晶体 X-射线衍射 [Ar]3d8 分子 > 亚磷酸非羟基氧数目为1，亚砷酸没有非羟基氧，非羟基氧数目越多,中心原子正电性越强,酸性越强 H3PO3+2NaOH=Na2HPO3+2H2O
【解析】
Ⅰ.(1)某种金属互化物具有自范性，原子在三维空间里呈周期性有序排列，计算该互化物属于晶体，可通过X-射线衍射实验进行鉴别；
故答案为：晶体；X-射线衍射实验；
(2) Ni元素原子核外电子数为28，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，失去4s能级2个电子形成Ni2+，所以Ni2+离子核外电子排布为：1s22s22p63s23p63d8或[Ar]3d8，Ni(CO)4常温下为液态，易溶于CCl4、苯等有机溶剂，固态Ni(CO)4属于分子晶体；Ni2+和Fe2+的离子所带电荷相同，Ni2+离子半径较小，NiO中离子键更强，NiO晶体的熔点更高；
故答案为：1s22s22p63s23p63d8或[Ar]3d8，分子，>；
Ⅱ. (1)含氧酸分子结构中含非羟基氧原子数越多，该含氧酸的酸性越强，亚磷酸是中强酸，
所以亚磷酸的结构式为：，亚砷酸既有弱酸性又有弱碱性，亚砷酸的结构是为：，亚磷酸非羟基氧数目为1，亚砷酸没有非羟基氧，非羟基氧数目越多，中心原子正电性越强，酸性越强，故亚磷酸酸性强于亚砷酸；
故答案为： ，亚磷酸非羟基氧数目为1，亚砷酸没有非羟基氧，非羟基氧数目越多,中心原子正电性越强,酸性越强；
(2) 酸和碱反应生成盐和水，亚磷酸中含有2个羟基，属于二元酸，亚磷酸和氢氧化钠的反应方程式为：H3PO3+2NaOH=Na2HPO3+2H2O；
故答案为：H3PO3+2NaOH=Na2HPO3+2H2O。
14．SiO2＞SiCl4 二氧化硅为原子晶体，而SiCl4为分子晶体 NH3分子间形成氢键，同族其他元素氢化物分子间不能形成氢键 3NA(或1.806×1024) 8 原子晶体 共价键 3 原子 sp3杂化
【解析】
由分析可知：A为氢元素、B为碳元素、C为氮元素、D为氧元素、E为硅元素、F为氯元素。
(1)E元素可分别与D元素、F元素形成两种常见化合物SiO2和SiCl4 ，这两种化合物的熔沸点高低顺序为SiO2＞SiCl4 ，原因是二氧化硅为原子晶体，而SiCl4为分子晶体；
(2)C的氢化物NH3比下周期同族元素的氢化物PH3沸点还要高，其原因是NH3分子间形成氢键，同族其他元素氢化物分子间不能形成氢键。
（3）C2H2分子中含有1个C≡C三键、2个C-H单键，三键中含有1个σ键、2个π键，单键都是σ键，故1mol C2H2分子中含σ键的数目是3NA(或1.806×1024) ；
（4），如)图(Ⅰ)是B元素的单质晶体的一个晶胞，该晶胞中4个C原子位于晶胞内部、6个C原子位于面心、8个C原子位于顶点上，故该晶胞中含有C原子数目=4+6×1/2+8×1/8=8；原子晶体是原子之间是以共价键结合的，形成空间网状结构，该晶体类型为原子晶体。
（5）硅晶体和金刚石晶体类似都属于原子晶体，硅原子之间以共价键结合．在金刚石晶体的晶胞中，每个面心有一个碳原子（晶体硅类似结构），则面心位置贡献的原子为 6×1/2=3个；
（6）CO2在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图所示．该晶体中原子之
间通过共价键理解，属于原子晶体；该晶体中C原子呈4个C-O单键，C原子轨道的杂化类型为sp3，
15．1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2 球形、哑铃形 2：1 sp2、sp CH4或SiH4或GeH4（任选一种） BH4+或AlH4+（任选一种） X射线衍射 膨胀 电子云 4 288×1030NA∙a3
【解析】
（1）Ti在元素周期表的位置是第四周期IVB族，故其核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2；铝原子核外电子云有s、p两种，s为球形；p是哑铃形，
故答案为：1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2；球形、哑铃形；
（2）CH2=CH－CN分子结构中含一个碳碳双键和一个碳氮三键，故σ键的数目为6个，π键的数目为3个，则σ键和π键的个数比为2：1；根据杂化轨道理论可知，其中形成叁键的碳氮不含孤对电子，杂化轨道数为2，故为sp杂化；形成碳碳双键的碳原子不含孤对电子，杂化轨道数为3，故为sp2杂化，
故答案为：2：1；sp2、sp；
（3）NH4+价电子数为10，原子数为5，则与NH4+互为等电子体的可以是一种分子，如CH4、SiH4、GeH4中任意一种；也可以是一种离子，如BH4+、AlH4+中的任意一种离子，
故答案为：CH4或SiH4或GeH4（任选一种）；BH4+或AlH4+（任选一种）；
（4）六方最密堆积和体心立方堆积模型原子的排列方式不同，可用X射线衍射法鉴别，其中体心立方堆积分子内有间隔，空间利用率较低，所以由α－Ti转变为β－Ti晶体体积会膨胀，
故答案为：X射线衍射法；膨胀；
（5）该晶胞中心有一个氧原子，其他8个铜原子都在晶胞顶点上，氧原子都在晶胞内，所以平均每个晶胞含有的铜原子为4×1=4，含有的氧原子为1×1+18×8=2，因此其摩尔质量为(64×4+16×2) g/mol= 288 g/mol，因此一个晶胞的质量为288g/molNAmol-1 = 288NA g，则其密度为288NAg(a×10-10cm)3 = 288×1030NA∙a3 g·cm－3，
故答案为：288×1030NA∙a3。
16．B 3d84s2 4 第四周期IB族 N>O>S ACE sp3 CCl4(或其他合理答案) 平面正方形 CuO 343320NAρ
【解析】
(1)A．BeCl2分子中，铍原子含有两个共价单键，不含孤电子对，所以价层电子对数是2，中心原子以sp杂化轨道成键，分子的立体构型为直线形，故A错误；B．水分子中孤电子对数=6-1×22=2，水分子中氧原子含有2个共价单键，所以价层电子对数是4，中心原子以sp3杂化轨道成键，价层电子对互斥模型为四面体型，含有2对孤对电子，分子的立体构型为V形，故B正确；C．HCHO分子内(H2C=O)碳原子形成3个σ键，无孤对电子，分子中价层电子对数=3+0=3，杂化方式为sp2杂化，价层电子对互斥模型为平面三角形，没有孤电子对，分子的立体构型为平面三角形，故C错误；D．二硫化碳分子中碳原子含有2个σ键且不含孤电子对，采用sp杂化，其空间构型是直线形，故D错误；故答案为：B；
(2)原子序数小于36的元素Q和T，在周期表中既处于同一周期又位于同一族，则Q、T处于第Ⅷ族，且原子序数T比Q多2，则Q为Fe元素，T为Ni元素，Ni元素是28号元素，Ni原子价电子排布式为3d84s2，Fe2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23d6，3d能级有4个未成对电子，故答案为：3d84s2；4；
(3)①Cu处于周期表中第四周期ⅠB族；同主族自上而下第一电离能减小，同周期随原子序数增大元素第一电离能呈增大趋势，N元素原子2p能级为半充满稳定状态，第一电离能高于氧元素的第一电离能，故第一电离能：N＞O＞S，故答案为：第四周期ⅠB族；N＞O＞S；
②配离子与外界硫酸根形成离子键，铜离子与氨分子之间形成配位键，氨分子、硫酸根中原子之间形成极性键，不存在金属键，故选：ACE；
③NH3中N原子形成3个N-H键，含有1个孤电子对，杂化轨道数目为4，故N原子采取sp3杂化；SO42-有5个原子、价电子总数为32，平均价电子数为6.4，应是价电子数为7的4个原子与价电子数为4的一个原子构成的微粒，可以是CCl4等，故答案为：sp3；CCl4；
④[Cu(NH3)4]2+具有对称的空间构型，[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代，能得到两种不同结构的产物，说明[Cu(NH3)4]2+是平面正方形，故答案为：平面正方形；
(4)晶体内铜离子与周围最近的4个氧离子形成正四面体结构，晶胞顶点铜离子与小正四面体中心氧离子连线处于晶胞体对角线上，且二者距离等于体对角线长度的14，而晶胞体对角线长度等于晶胞棱长的3倍。晶胞中铜离子处于晶胞内部，有4个，氧离子处于顶点与面心，共有8×18+6×12=4，化学式为CuO；晶胞中铜离子、氧离子总质量=4×64+4×16NAg，晶胞体积=4×64+4×16NAg÷ρg/cm3=320ρ•NAcm3，则晶胞棱长=3320ρ•NAcm
，故晶体内铜离子与氧离子间的最近距离为：14×3×3320ρ•NAcm=34×3320ρ•NAcm，故答案为：CuO；34×3320ρ•NA。
17．3d104s1 铜原子半径较小且价电子数较多，金属键更强 三角锥形 sp3 N P 离子晶体 分子晶体 8 206(0.38×10-7)3⋅NA
【解析】
（1）铜是29号元素，基态铜原子的价电子排布式为3d104s1，故答案为：3d104s1 。
（2）铜与钾处于同周期且最外层电子数相同，铜的熔沸点及硬度均比钾大，其原因是：铜原子半径较小且价电子数较多，金属键更强，故答案为：铜原子半径较小且价电子数较多，金属键更强。
（3）NH3中孤对电子数为1，N原子的杂化类型是sp3，分子的立体构型为三角锥形，故答案为：三角锥形；sp3。
（4）N原子2p轨道处于半充满状态，能量低，故第一电离能最大，同周期随着原子序数增大电负性增大，同主族自上而下电负性减小，故P元素的电负性最小，故答案为：N ；P。
（5）根据熔点大小可判断，Cu2O为离子晶体，CuCl为分子晶体，故答案为：离子晶体； 分子晶体。
（6）由图可知，Cu原子都在棱上，与每个Cu原子紧邻的Cu原子有8个，在立方晶胞中，顶点粒子占1/8，棱上粒子占1/4，因此一个晶胞中，Cu的数目为3 ，N的数目为1，该晶体的化学式为Cu3N，Cu3N的摩尔质量为206g/mol，1nm=10-9m=10-7cm，密度=质量/体积=(206/NA)g/(0.38×10-7cm)3=206(0.38×10-7)3⋅NA，故答案为：8； 206(0.38×10-7)3⋅NA。
18．3d84s2 9 sp2、sp3 丙烯醇分子间存在氢键 分子晶体 三角锥形 （1/2，1，1） 2-24×3300NA·d×107
【解析】
(1)镍是28号元素，基态镍原子的价电子排布式为3d84s2，故答案为：3d84s2；
(2)丙烯醇分子中单键是σ键，双键中有1个σ键，1个是π键，1 mol CH2=CH-CH2OH含9molσ键；烯丙醇分子中碳原子的杂化类型有2种，其中碳碳双键2端的碳原子采用sp2，亚甲基中碳原子采用sp3，故答案为：9；sp2、sp3；
(3)丙醛分子之间存在范德华力，丙烯醇分子之间存在除范德华力外，还存在氢键，氢键比范德华力强，使丙烯醇的沸点比丙醛高，故答案为：丙烯醇分子间存在氢键；
(4)羰基镍晶体的熔点为-25℃，沸点为43℃
，熔沸点较低，属于分子晶体，故答案为：分子晶体；
(5)NH3中的N原子的价层电子对数=3+1/2×(5-3×1)=4，采用sp3杂化，N原子最外层有1个孤电子对，空间构型为三角锥形；故答案为：三角锥形；
(6)①氧化镍晶胞中原子坐标参数：A(0，0，0)、B(1，1，0)，则C点对应的X轴为1/2，Y轴为1，Z轴为1，原子坐标参数为(1/2，1，1)，故答案为：(1/2，1，1)；
②设晶胞参数为a，观察氧化镍晶胞图，1个晶胞含4个“NiO”，面对角线上3个氧离子相切，d＝75×4/NA∙a3，a＝3300NA·d×107 nm。因为棱上镍离子、氧离子相切。设氧离子半径为r，有：4r＝2a，得：r＝2/4a。设镍离子半径为x，有：2r＋2x＝a，x＝2-24×3300NA·d×107
nm。答案：2-24×3300NA·d×107
19．3d9 C＜O＜N 正四面体 sp3、sp2 B 2π（a3+b3）3(a+b)3
【解析】
（1）铜是29号元素，二价铜离子核外有27个电子，根据构造原理知，其核外电子排布式为：[Ar]3d9所以外围电子排布为3d9，同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第VA族元素的第一电离能大于其相邻元素，所以C、N、O元素第一电离能为C＜O＜N，
故答案为：3d9；C＜O＜N；
（2）PO43－中P原子的价层电子对=4+12（5+3﹣4×2）=4，P原子为sp3杂化，且不含孤电子对，所以其空间构型正四面体，
故答案为：正四面体；
（3）氨基乙酸铜的分子中，当中有一种碳有碳氧双键，即价层电子数为3，所以碳的杂化方式为sp2杂化，另一种碳周围都是单键，即价层电子数为4，故碳的杂化方式为sp3杂化，
故答案为：sp3、sp2；
（4）在[Fe(CN)6]4－ 中，一个 CN﹣中含有1个σ键，2个π键，C和N是不同的原子所以为极性键，且之间为每个CN﹣和Fe间以配位键相结合，
故答案为：B；
（5）因为Cu中心原子，NH3是配体，所以确其结构式为，
故答案为：；
（7）晶胞中共含有4个Na+和4个和4个Cl﹣，体积为43π（a3+b3）×4，晶胞的边长为2a+2b，晶胞体积为（2a+2b）3，氯化钠晶体中离子的空间利用率为：43π（a3+b3）×4(2a+2b)3×100%=2π（a3+b3）3(a+b)3，
故答案为：2π（a3+b3）3(a+b)3。
20．1s22s22p63s23p63d104s1 2 sp3 杂化 CCl4 [Cu(H2O)4] SO4·H2O 18 mol
【解析】
（1）基态铜原子的电子排布式为: 1s22s22p63s23p63d104s1。
（2）图1是Cu2O 的晶胞，Cu 原子个数为4，氧原子数为8×1/8+1 =2, Cu 原子配位数为：2。
①由结构示意图知S形成了4个键，O形成了3个键，还有一个孤对电子，S.O形成了sp3 杂化。所以SO42-中S原子的杂化类型为sp3 杂化。SO42-价层电子对个数=4+1/2×(6+2-4×2)=4,其空间构型正四面体，它与CCl4的原子数和价电子数相等，所以与SO42-互为等电子体的分子为CCl4。本题答案：sp3 杂化 CCl4。
②在晶体结构中一个铜离子与4个水分子形成配位键，所以化学式为[Cu(H2O)4] SO4·H2O。胆矾的化学式用配合物的形式可表示为[Cu(H2O)4] SO4·H2O
由胆矾的平面结构示意图可知1mol 胆矾所含σ键的数目为为18mol。
