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2023——2024 年解密高考化学大一轮复习精讲案
第五章 物质结构 元素周期律
专题十九 价层电子对互斥模型、杂化轨道理论及应用
第一板块 明确目标
课标要求
核心素养
1. 掌握价层电子对互斥模型和杂化轨道理论的内容并能用其推测简单
分子或离子的空间结构。
2. 掌握键角大小原因并能作出规范描述。
宏观辨识与微观探析
证据推理与模型认知
第二板块 夯实基础
考点一 价层电子对互斥模型、杂化轨道理论及应用
1．价层电子对互斥模型
(1)理论要点
1
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①价层电子对在空间上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最低。
②孤电子对排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。
(2)价层电子对互斥模型推测分子(离子)的空间结构的关键——价层电子对数的计算
价层电子对数＝σ 键电子对数＋中心原子的孤电子对数
说明：σ 键电子对数＝中心原子结合的原子数；
中心原子的孤电子对数＝(a－xb)，其中
①a 表示中心原子的____________。
对于主族元素：a＝____________________。
对于阳离子：a＝_______________________________________________________________。
对于阴离子：a＝_______________________________________________________________。
②x 表示________________________。
③b 表示与中心原子结合的原子___________(氢为____，其他原子＝__________________。如氧和氧族元
素中的S、Se 等均为2，卤族元素均为1)。
例如，SOCl2的空间结构的判断：
SOCl2的中心原子为S，σ 键电子对数为3，孤电子对数为×(6－1×2－2×1)＝1，价层电子对数为4，这些
价层电子对互相排斥，形成四面体形的VSEPR 模型，由于中心原子上有1 个孤电子对，则SOCl2的空间结
构为三角锥形。
2．杂化轨道理论
(1)杂化轨道理论概述
中心原子上若干不同类型(主要是s、p 轨道)、能量相近的原子轨道混合起来，重新组合成同等数目、能量
完全相同的新轨道。杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间结构不同。
(2)杂化轨道三种类型
(3)由杂化轨道数判断中心原子的杂化类型
杂化轨道用来形成σ 键和容纳孤电子对，所以有公式：杂化轨道数＝____________________ ＋
2
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____________________＝________________________。
3.VSEPR 模型与微粒空间结构的关系
完成下列表格
实例
价层电
子对数
σ 键电子
对数
孤电子
对数
中心原子
杂化轨道
类型
VSEPR
模型
分子(离
子) 空间
结构
BeCl2、CS2
BF3、SO3、CO
O3、SO2
SnCl4、PO、NH
PH3、SO
H2S、I
考点一 价层电子对互斥模型、杂化轨道理论及应用
1．下列有关杂化轨道理论的说法不正确的是( )
A．杂化前后的轨道数不变，但轨道的形状发生了改变
B．杂化轨道全部参与形成化学键
C．sp3、sp2、sp 杂化轨道的夹角分别为109°28′、120°、180°
D．四面体形、三角锥形的结构可以用sp3杂化轨道理论解释
2．下列分子或离子中键角由大到小排列的顺序是( )
①BCl3 ②NH3 ③H2O ④PCl ⑤HgCl2
A．⑤④①②③
B．⑤①④②③
C．④①②⑤③
D．③②④①⑤
3．下列说法正确的是( )
①S8分子中S 原子采用的杂化轨道类型为sp3
②C2H4分子中只有以s 轨道与sp2杂化轨道“头碰头”方式重叠而成的σ 键
③SnBr2分子中Br—Sn—Br 的键角<120°
④H3O＋中H—O—H 的键角比H2O 中H—O—H 的键角大
A．①②
B．③④
C．①②③
D．①③④
4．CH、—CH3、CH 都是重要的有机反应中间体，下列有关它们的说法错误的是( )
A．CH 与H3O＋的空间结构均为三角锥形
B．它们的C 均采取sp2杂化
3
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C．CH 中的所有原子均共面
D．CH 与OH－形成的化合物中不含有离子键
5．根据价层电子对互斥模型填空：
(1)OF2 分子中，中心原子上的σ 键电子对数为______，孤电子对数为________，价层电子对数为
________，中心原子的杂化方式为________杂化，VSEPR 模型为____________，分子的空间结构为
______________。
(2)BF3 分子中，中心原子上的σ 键电子对数为________，孤电子对数为__________，价层电子对数为
________，中心原子的杂化方式为________杂化，VSEPR 模型为____________，分子的空间结构为
____________。
(3)SO 中，中心原子上的σ 键电子对数为______，孤电子对数为______，价层电子对数为________，中心
原子的杂化方式为________杂化，VSEPR 模型为____________，分子的空间结构为______________。
6．解答下列问题：
(1)NH3分子在独立存在时，H—N—H 键角为107°。如图是[Zn(NH3)6]2＋的部分结构以及H—N—H 键角的测
量值。解释NH3形成如图配合物后H—N—H 键角变大的原因：
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________。
(2)AsH3 分子为三角锥形，键角为91.80°，小于氨分子的键角107°，AsH3 分子键角较小的原因是
________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________。
(3)乙酸分子(
)中键角1 大于键角2，其原因为_________________________。
【微专题】键角大小原因解释的三种模型
模型1 价层电子对构型(或中心原子杂化方式)不相同，优先看杂化方式，键角：sp>sp2>sp3
[例1] Si 与C 元素位于同一主族，SiO2键角小于CO2的原因是_____________________。
【答题模板】：×××中心原子采取×××杂化，键角为×××，而×××中心原子采取×××杂化，键
角为×××。
[变式训练1] 比较下列分子或离子中的键角大小(填“＞”“＜”或“＝”)：
①H2O________CS2，原因是_____________________________________________________。
②SO3______SO。③BF3________NCl3。
4
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模型2 价层电子对构型(或中心原子杂化方式)相同，看电子对间的斥力
(1)电子对排斥力大小顺序：孤电子对与孤电子对之间>孤电子对与成键电子对之间>成键电子对与成键电子
对之间
[ 例2] 已知H2O 、NH3 、CH4 三种分子中，键角由大到小的顺序是____________ ，原因为
________________________________________________________________________。
【答题模板】
×××分子中无孤电子对，×××分子中含有n 个孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥作用较大，因而键角
较小。
[变式训练2] 比较下列分子或离子中的键角大小(填“＞”“＜”或“＝”)：
①PH3________PO，原因是_________________________________________________。
②SO______SO。
(2)三键、双键、单键之间的排斥力大小顺序：三键—三键>三键—双键>双键—双键>双键—单键>单键—单
键，举例：
分子
杂化轨道角度
排斥力分析
实际键角
COCl2
120°
C==O 对C—Cl 的排斥力大
于C—Cl 对C—Cl 的排斥力
形成两种键角分别为
124°18′、111°24′
[变式训练3] 在
分子中，键角∠HCO________(填“＞”“＜”或“＝”)∠HCH。理由是
________________________________________________________________________。
模型3 空间结构相同，中心原子相同或配位原子相同，看中心原子或配位原子的电负性
(1)中心原子不同，配位原子相同
[例3] AC3与BC3，若电负性：A＞B，则键角：AC3________BC3。原因：___________________
_____________________________________________________。
(2)中心原子相同，配位原子不同
[ 例4] AB3 与AC3 ，若电负性：B ＞A ＞C ，则键角：AB3______AC3 。原因为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[变式训练4] ①NH3的键角______PH3的键角，原因是________________________________。
②NF3的键角____NH3的键角，理由是______________________________________。
【跟踪练习】
1．H3BO3 分子中的 O—B—O 的键角________(填“大于”“等于”或“小于”) BH 中的 H—B—H 的键
角，判断依据是____________________________________________。
2 ．高温陶瓷材料Si3N4 晶体中键角N—Si—N______( 填“ >”“<” 或“ ＝” )Si—N—Si ，原因是
________________________________________________________________________。
3 ．SeO 中Se—O 的键角比SeO3 的键角________( 填“ 大” 或“ 小” ) ，原因是
5
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________________________________________________________________________。
第三板块 真题演练
1. （2023·广东）下列化学用语表示正确的是( )
A. 中子数为18的氯原子：❑17
37Cl
B. 碳的基态原子轨道表示式：
C. B F3的空间结构：
(平面三角形)
D. HCl的形成过程：
2. （2022·山东） AlN、GaN属于第三代半导体材料，二者成键结构与金刚石相似，晶体中只存在
N −Al键、N −Ga键。下列说法错误的是( )
A. GaN的熔点高于AlN
B. 晶体中所有化学键均为极性键
C. 晶体中所有原子均采取s p
3杂化
D. 晶体中所有原子的配位数均相同
3. （2023·辽宁）下列化学用语或表述正确的是( )
A. BeC l2的空间结构：V 形
B. P4中的共价键类型：非极性键
C. 基态Ni原子价电子排布式：3d
10
D. 顺−2−丁烯的结构简式：
4. （2023·辽宁）在光照下，螺吡喃发生开、闭环转换而变色，过程如图。下列关于开、闭环螺吡喃说法
正确的是 ( )
6
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A. 均有手性
B. 互为同分异构体
C. N原子杂化方式相同
D. 闭环螺吡喃亲水性更好
5. （2023·湖北）价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是( )
A. C H 4和H 2O的VSEPR模型均为四面体
B. SO3
2−和C O3
2−的空间构型均为平面三角形
C. C F4和S F4均为非极性分子
D. Xe F2与XeO2的键角相等
6. （2023·江苏）氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。❑1
1 H、❑1
2 H、❑1
3 H是氢元素
的3种核素，基态H原子1s
1的核外电子排布，使得H既可以形成H
+又可以形成H
−，还能形成H 2O、
H 2O2、N H 3、N 2 H 4、Ca H 2等重要化合物；水煤气法、电解水、光催化分解水都能获得H 2，如水煤气
法制氢反应中，H 2O(g)与足量C (s)反应生成1mol H 2(g)和1molCO(g)吸收131.3kJ的热量。H 2在金属
冶炼、新能源开发、碳中和等方面具有重要应用，如HC O3
−在催化剂作用下与H 2反应可得到HCOO
−。
我国科学家在氢气的制备和应用等方面都取得了重大成果。下列说法正确的是
A. ❑1
1 H、❑1
2 H、❑1
3 H都属于氢元素
B. N H 4
+和H 2O的中心原子轨道杂化类型均为s p
2
C. H 2O2分子中的化学键均为极性共价键
D. Ca H 2晶体中存在Ca与H 2之间的强烈相互作用
7. （2023·新课标）一种可吸附甲醇的材料，其化学式为[C( N H 2)3]4[ B(OC H 3)4]3Cl，部分晶体结构
7
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如图所示，其中[C( N H 2)3]
+为平面结构。
下列说法正确的是( )
A. 该晶体中存在N −H ⋅⋅⋅O氢键
B. 基态原子的第一电离能：C < N <O
C. 基态原子未成对电子数：B<C <O< N
D. 晶体中B、N和O原子轨道的杂化类型相同
8.（2023·北京）中国科学家首次成功制得大面积单晶石墨炔，是碳材料科学的一大进步。
金刚石
石墨
石墨炔
下列关于金刚石、石墨、石墨炔的说法正确的是( )
A. 三种物质中均有碳碳原子间的σ键
B. 三种物质中的碳原子都是s p
3杂化
C. 三种物质的晶体类型相同
D. 三种物质均能导电
9. （2023·河北）磷酰三叠氮是一种高能分子，结构简式为O = P( N 3)3。下列关于该分子的说法正确的
是
A. 为非极性分子
B. 立体构型为正四面体形
C. 加热条件下会分解并放出N 2
D. 分解产物NPO的电子式为
8
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10. （2021·辽宁）有机物a、b、c的结构如图。下列说法正确的是( )
A. a的一氯代物有3种
B. b是
的单体
C. c中碳原子的杂化方式均为s p
2
D. a、b、c互为同分异构体
11. （2023·全国乙卷）中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星。探测发现火星上存在大量橄榄石矿
物( M gx F e2−x SiO4)，回答下列问题：
(1)基态Fe原子的价电子排布式为 ______ ，橄榄石中，各元素电负性大小顺序为 ______ ，铁的化合价
为 ______ 。
(2)已知一些物质的熔点数据如下表：
物质
熔点/℃
NaCl
800.7
SiC l4
−68.8
GeC l4
−51.5
SnC l4
−34.1
Na与Si均为第三周期元素，NaCl熔点明显高于SiC l4。原因是 ______ 。分析同族元素的氯化物SiC l4、
GeC l4、SnC l4熔点变化趋势及其原因 ______ 。SiC l4的空间结构为 ______ ，其中Si的轨道杂化形式
为 ______ 。
(3)一种硼镁化合物具有超导性能，晶体结构属于立方晶系，其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如图所示，
晶胞中含有 ______ 个Mg。该物质化学式为 ______ ，B−B最近距离为 ______ 。
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12.（2023·浙江）氮的化合物种类繁多，应用广泛。
请回答：
(1)基态N原子的价层电子排布式是 ______ 。
(2)与碳氢化合物类似，N、H两元素之间也可以形成氮烷、氮烯。
①下列说法不正确的是 ______ 。
A.能量最低的激发态N原子的电子排布式：1s
22s
12 p
33 s
1
B.化学键中离子键成分的百分数：C a3 N 2> M g3 N 2
C.最简单的氮烯分子式：N 2 H 2
D.氮烷中N原子的杂化方式都是s p
3
②氮和氢形成的无环氨多烯，设分子中氮原子数为n，双键数为m，其分子式通式为 ______ 。
③给出H
+的能力：N H 3 ______ [CuN H 3]
2+(填“>”或“<”)，理由是 ______ 。
(3)某含氮化合物晶胞如图，其化学式为 ______ ，每个阴离子团的配位数(紧邻的阳离子数)为 ______ 。
10
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13.（2022·湖南）铁和硒(Se)都是人体所必需的微量元素，且在医药、催化、材料等领域有广泛应用。回
答下列问题：
(1)乙烷硒啉( Ethaselen)是一种抗癌新药，其结构式如图：
①基态Se原子的核外电子排布式为[ Ar ]______；
②该新药分子中有 ______种不同化学环境的C原子；
③比较键角大小：气态SeO3分子 ______SeO3
2−离子(填“>”“<”或“=”)，原因是 ______。
(2)富马酸亚铁( FeC4 H 2O4)是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示：
①富马酸分子中σ键与π键的数目比为 ______；
②富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为 ______。
(3)科学家近期合成了一种固氮酶模型配合物，该物质可以在温和条件下直接活化H 2，将N
3−转化为N H 2
−，
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反应过程如图所示：
①产物中N原子的杂化轨道类型为 ______；
②与N H 2
−互为等电子体的一种分子为 ______(填化学式)。
(4)钾、铁、硒可以形成一种超导材料，其晶胞在xz、yz和xy平面投影分别如图所示：
①该超导材料的最简化学式为 ______；
②Fe原子的配位数为 ______；
③该晶胞参数a=b=0.4 nm、c =1.4 nm。阿伏加德罗常数的值为N A，则该晶体的密度为 ______
g⋅c m
−3(列出计算式)。
14.（2022·全国甲卷）2008年北京奥运会的“水立方”，在2022年冬奥会上华丽转身为“冰立方”，实
现了奥运场馆的再利用，其美丽的透光气囊材料由乙烯(C H 2=C H 2)与四氟乙烯(C F2=C F2)的共聚物
( ETFE)制成。回答下列问题：
(1)基态F原子的价电子排布图(轨道表示式)为 ______。
(2)图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能I变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图
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是 ______(填标号)，判断的根据是 ______；第三电离能的变化图是 ______(填标号)。
(3)固态氟化氢中存在( HF )n形式，画出( HF )3的链状结构 ______。
(4)C F2=C F2和ETFE分子中C的杂化轨道类型分别为 ______和 ______；聚四氟乙烯的化学稳定性高
于聚乙烯，从化学键的角度解释原因 ______。
(5)萤石(Ca F2)是自然界中常见的含氟矿物，其晶胞结构如图所示，X代表的离子是 ______；若该立方
晶胞参数为apm，正负离子的核间距最小为 ______pm。
15.（2021·全国港澳华侨）固体电解质Zr O2常用于新能源电池。回答下列
问题：
(1)基态氧原子的价电子层中未成对电子数有 ______ 个。
(2)氧有两种同素异形体：O2和O3。O3的分子空间构型为 ______ ；分子
极性：O2 ______ O3(填“大于”或“小于”)。沸点：O2 ______ O3(填
“高于”或“低于”)。
(3)Zr O2晶体的晶胞结构如图所示，O
2−、Z r
4+的配位数分别为 ______
和 ______ 。
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(4)为使Zr O2结构稳定和增加导电性，常在其中掺杂少量的Y
3+(稀土离子)。掺杂的低价离子占据正常
Z r
4+离子的位置，导致晶体中O
2−缺位。若掺杂Y
3+替代Z r
4+的物质的量分数为x，相应晶体中O
2−缺位比
例为 ______ ，该晶体化学式为 ______ 。
16.（2021·广东）很多含巯基(−SH )的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如，解毒剂化合物Ⅰ可
与氧化汞生成化合物Ⅱ。
(1)基态硫原子价电子排布式为 ______ 。
(2)H 2S、C H 4、H 2O的沸点由高到低顺序为 ______ 。
(3)汞的原子序数为80，位于元素周期表第 ______ 周期第ⅡB族。
(4)化合物Ⅲ也是一种汞解毒剂。化合物Ⅳ是一种强酸。下列说法正确的有 ______ 。
A.在Ⅰ中S原子采取s p
3杂化
B.在Ⅱ中S元素的电负性最大
C.在Ⅰ中C −C −C键角是180°
D.在Ⅲ中存在离子键与共价键
E.在Ⅳ中硫氧键的键能均相等
(5)汞解毒剂的水溶性好，有利于体内重金属元素汞的解毒。化合物Ⅰ与化合物Ⅲ相比，水溶性较好的是
______ 。
(6)理论计算预测，由汞( Hg)、锗(≥)、锑(Sb)形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体
可视为Ge晶体(晶胞如图a所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。
①图b为Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一种单元结构，它不是晶胞单元，理由是 ______ 。
②图c为X的晶胞，X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为 ______ ；该晶胞中粒子个数比Hg：Ge：
Sb= ______ 。
③设X的最简式的式量为M r，则X晶体的密度为______ g/c m
3(列出算式)。
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第四板块 模拟提升
1. α −氰基丙烯酸异丁酯可用作医用胶，其结构简式如下。下列关于α −氰基丙烯酸异丁酯的说法错误的
是
A. 其分子式为 C8 H 11 N O2
B. 分子中的碳原子有3种杂化方式
C. 分子中可能共平面的碳原子最多为6个
D. 其任一含苯环的同分异构体中至少有4种不同化学环境的氢原子
2. 下列图示或化学用语错误的是
A. 羟基的电子式：
B. H 2O的VSEPR模型：
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C. M n
2+的价电子的轨道表示式：
D. 中子数为5的铍原子：❑4
9 Be
3. 冠醚是由多个二元醇分子之间脱水形成的环状化合物。18−冠−6可用作相转移催化剂，其与K
+形成
的螯合离子结构如图所示。下列说法错误的是
A. 该螯合离子中碳与氧原子具有相同的杂化类型
B. 该螯合离子中所有非氢原子可以位于同一平面
C. 该螯合离子中极性键与非极性键的个数比为7∶1
D. 与二甲醚(C H 3OC H 3)相比，该螯合离子中“C −O−C”键角更大
4.
火药制备是我国古代闻名世界的化学工艺，其化学反应原理为：
2 KN O3+ S +3C = K 2S + N 2↑+3C O2↑。下列说法正确的是( )
A. K 2S的电子式：
B. C O2的VSEPR模型：
C. N 2分子中既含有σ键又含有π键
D. 基态O原子核外电子轨道表示式：
5. 如图所示，在乙烯分子中有5个σ键和一个π键，它们分别是
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A. s p
2杂化轨道形成σ键，未杂化的2 p轨道形成π键
B. s p
2杂化轨道形成π键，未杂化的2 p轨道形成σ键
C. C — H之间是s p
2形成σ键，C — C之间是未参加杂化的2 p轨道形成π键
D. C — C之间是s p
2形成σ键，C — H之间是未参加杂化的2 p轨道形成π键
6. 我国科学家研究出联吡啶双酚铝氯化物，用作制备聚酯高效稳定的催化剂，其终步反应如图所示。已
知
含有π6
6大π键，下列说法正确的是( )
A. 反应物中C、N、O原子均采用s p
2杂化
B. (C H 3C H 2)2 AlCl的熔点比AlC l3的高
C. 产物中有2个配位键与Al相结合
D. 产物中含有离子键和共价键
7. 卤族元素单质及其化合物应用广泛。(CN )2具有与卤素单质相似的化学性质。F2在常温下能与Cu反应
生成致密的氟化物薄膜，还能与熔融的N a2SO4反应生成硫酰氟(SO2 F2)。Ca F2与浓硫酸反应可制得
HF，常温下，测得氟化氢的相对分子质量约为37．SO2通入KClO3酸性溶液中可制得黄绿色气体ClO2，
该气体常用作自来水消毒剂。工业用C l2制备TiC l4的热化学方程式为
TiO2(s)+2C l2(g)+2C (s)⇀
↽TiC l4(g)+2CO(g) ΔH =−49kJ ⋅mol
−1。下列说法不正确的是
A. (CN )2是由极性键构成的极性分子
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B. ClO3
−、SO4
2−中心原子的杂化方式均为s p
3
C. 常温下，氟化氢可能以(HF)2分子的形式存在
D. F2与熔融N a2SO4反应时一定有氧元素化合价升高
8. TCCA是一种高效含氯消毒漂白剂，贮运稳定，在水中释放有效氯时间长，应用于游泳池等公共场合，
其分子结构如图所示。已知：X、Y 、Z、W 属于原子序数递增的短周期元素，Z核外最外层电子数是电子
层数的3倍。下列说法正确的是
A. .第一电离能：X <Y <Z
B. X、Y 、W 均能与Z形成两种或两种以上的化合物
C. TCCA中X与Y 均采取s p
3杂化
D. 四中元素对应的简单氢化物中最稳定的是W
9. 下列说法正确的是( )
A. SO2与C O2的分子立体构型均为直线形
B. H 2O和N H 3中的分子的极性和共价键的极性均相同
C. SiO2的键长大于C O2的键长，所以SiO2的熔点比C O2高
D. 分子晶体中只存在分子间作用力，不含有其它化学键
10. 近日，科学家开发的常压旋转滑行弧实现高效固氮取得进展，如图所示。( )
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下列叙述错误的是( )
A. 该固氮过程均发生氧化还原反应
B. 太阳能、风能转化为电能
C. 图中反应包括4 N O2+O2+2 H 2O = 4 HN O3
D. HN O3和N H 3中的N原子的杂化方式不同
11. 在庆祝中华人民共和国成立70周年的阅兵仪式上，最后亮相的DF −31 A洲际战略导弹是我国大国地
位、国防实力的显著标志。其制作材料中包含了Fe、Cr、Ni、C等多种元素。回答下列问题：
(1)基态Cr原子的价电子排布式为______。
(2)C H 3COOH能与H 2O任意比混溶的原因，除它们都是极性分子外还因为______。
(3)F e
3+可以与SC N
−形成一系列不同配位数的红色配合物，所以常用KSCN溶液检验F e
3+的存在，
KSCN中四种元素的电负性由小到大的顺序为______(用元素符号表示)，SC N
−的几何构型为______，中
心原子的杂化类型为______。
(4)一种热电材料的晶胞结构如图所示，底部边长为apm，高为cpm，该晶体的化学式为______，紧邻Sb
与Cu间的距离为______pm，设N A为阿伏加德罗常数的值，晶体的密度为______g/c m
−3。
12. 铁、铜和镁是生命必需的元素，也是人类使用广泛的金属，铁和铜及其重要化合物在生产中有着重要
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的应用。回答下列问题：
(1)某元素X与铜同周期，基态X原子是该周期基态原子中未成对电子最多的，其原子结构示意图为______。
(2)F e
2+变为基态铁原子时所得的电子填充到______能级。
(3)新制备的Cu(OH )2可将乙醛氧化成乙酸(C H 3COOH )，而自身还原成C u2O。1个乙酸分子中共平面
的原子最多为______个。图所示的C u2O晶胞中，铜周围紧邻且等距的氧有______个，已知其晶胞密度为
bg/c m
3，则该晶胞棱长为______pm(设N A为阿伏加德罗常数的值)。
(4)叶绿素的结构示意如图所示。
①该结构中包含的作用力有______(用字母填空)。
a.离子键 b.σ键 c .π键 d .分子间作用力
②其中碳原子的杂化类型为______，碳、氮、氧三种元素的电负性由大到小的顺序是______。元素As与N
同族预测As的简单氢化物的VSEPR模型为______，其键角______109º 28´(填“大于”、“小于”或“等
于”)原因是______。
13. 近日，科学家利用铁配合物催化氮气选择性转化成肼，如图所示( Et为乙基)。
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回答下列问题：
(1)基态Fe原子最外层电子排布式为__________。基态N原子有_________种空间运动状态不同的电子。
(2)Fe(depe)( N 2)所含元素中，电负性最大的元素是__________________ ，P原子的杂化类型是
__________。Fe(depe)( N 2)中σ键数目和π键数目之比为_____________。
(3)N 2 H 4和H 2S的相对分子质量相同，但是常温常压下，N 2 H 4呈液态，而H 2S呈气态，其主要原因是
_________。
(4)N H 3的VSEPR模型为_________。1mol N 2 H 4最多能与___________mol H
+反应。
(5)铁和氮形成一种晶胞如图所示。已知：N A为阿伏加德罗常数的值，六棱柱底边的边长为apm，高为
bpm。该晶体中Fe、N原子个数最简比为_________。该晶体的密度为_________g·c m
−3(只列计算式)。
14. C u2O广泛应用于太阳能电池领域。以CuSO4、NaOH和抗坏血酸为原料，可制备C u2O。
(1)C u
2+基态核外电子排布式为______。
(2)SO4
2−的空间构型为______(用文字描述)；C u
2+与O H
−反应能生成[Cu(OH )4]
2−，[Cu(OH )4]
2−中的
配位原子为______(填元素符号)。
(3)抗坏血酸的分子结构如图1所示，分子中碳原子的轨道杂化类型为______；推测抗坏血酸在水中的溶解
性：______(填“难溶于水”或“易溶于水”)。
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(4)一个C u2O晶胞(如图2)中，Cu原子的数目为______。
15. 青蒿素(C15 H 22O5)是治疗疟疾的有效药物，白色针状晶体，溶于乙醇和乙醚，对热不稳定。青蒿素
晶胞(长方体，含4个青蒿素分子)及分子结构如下图所示。
(1)提取青蒿素
在浸取、蒸馏过程中，发现用沸点比乙醇低的乙醚(C2 H 5OC2 H 5)提取，效果更好。乙醇的沸点高于乙醚，
原因是______________________。
(2)确定结构
①图中晶胞的棱长分别为anm、bnm、cnm，晶体的密度为______g⋅c m
−3。(用N A表示阿伏加德罗常
数，青蒿素的相对分子质量为282)
②能确定晶体中哪些原子间存在化学键，并能确定键长和键角，从而得出分子空间结构的一种方法是
______。
a.质谱法 b. X射线衍射 c .核磁共振氢谱 d .红外光谱
(3)修饰结构，提高疗效
一定条件下，用NaB H 4将青蒿素选择性还原生成双氢青蒿素。
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①双氢青蒿素分子中碳原子的杂化轨道类型为______。
②B H 4
−的空间结构为______。
双氢青蒿素比青蒿素水溶性更好，治疗疟疾的效果更好。
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