一、共价键
1．共价键的定义、本质与特征
（1）定义：原子间通过共用电子对(电子云的重叠)所形成的相互作用。
（2）本质：在原子之间形成共用电子对(电子云的重叠)。
（3）特征：具有方向性和饱和性。
共价键的方向性决定着分子的立体构型，共价键的饱和性决定着每个原子所能形成的共价键的总数或
以单键连接的原子数目是一定的。
2．共价键的分类
分类依据 类型
形成共价键的原子轨道重叠方式
σ键 原子轨道“头碰头”重叠
π键 原子轨道“肩并肩”重叠
形成共价键的电子对是否偏移
极性键 共用电子对发生偏移
非极性键 共用电子对不发生偏移
原子间共用电子对的数目
单键 原子间有一对共用电子对
双键 原子间有两对共用电子对
三键 原子间有三对共用电子对
σ键、π键的区别
共价键 σ键 π键
电子云重叠方式 头碰头 肩并肩
类型 s−s σ键、 s−p σ键、 p−p σ键 p−p π键
电子云对称特征 轴对称 镜面对称
存在规律
共价单键是σ键；共价双键中有一个是σ键，另一个是π键；
共价三键由一个σ键和两个π键组成
注意：
（1）s 轨道与 s 轨道重叠形成σ键时，电子不是只在两核间运动，而是在两核间出现的概率较大。
（2）因 s 轨道是球形的，故 s 轨道和 s 轨道形成σ键时，无方向性。两个 s 轨道只能形成σ键，不能形
成π键。
（3）两个原子间可以只形成σ键，但不能只形成π键。
3．键参数——键能、键长、键角
①键能：气态基态原子形成 1 mol 化学键释放的最低能量。键能越大，化学键越稳定。
②键长：形成共价键的两个原子之间的核间距。键长越短，往往键能越大，共价键越稳定。
③键角：在多原子分子中，两个共价键之间的夹角。它是描述分子立体结构的重要参数。
键参数的关系
4．等电子原理
①等电子体：原子总数相同、价电子总数相同的粒子互称为等电子体。如 N2 与 CO、O3 与 SO2 是等电
子体，但 N2 与 C2H2 不是等电子体。
②等电子原理：等电子体具有相似的化学键特征，它们的许多性质相近，此原理称为等电子原理，例
如 CO 和 N2 的熔沸点、溶解性等都非常相近。
③常见的等电子体：N2 与 CO，CO2 与 N2O，O3、 2NO 与 SO2， 2
3CO 、 3NO 与 SO3， 3
4PO 、 2
4SO 与 4ClO ，
与 B3N3H6(硼氮苯)等。
二、分子的立体结构
1．杂化轨道理论
当原子成键时，原子内部能量相近的原子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。
②杂化过程
③杂化轨道理论预测分子的立体构型
杂化类型 杂化轨道数目 杂化轨道间夹角 立体构型 典例
sp 2 180° 直线形 BeCl2
sp2 3 120° 平面三角形 BF3
sp3 4 109°28' 四面体形 CH4
2．价层电子对互斥理论
①含义
价层电子对互斥理论认为，分子的立体构型是价层电子对相互排斥的结果，价层电子对是指分子中的
中心原子上的电子对，包括σ键电子对和中心原子上的孤电子对(未形成共价键的电子对)。
分子中的价层电子对由于排斥力作用而趋向于尽可能远离以减小排斥力，分子尽可能采取对称的立体
构型。电子对之间的夹角越大，排斥力越小。
②价层电子对互斥模型
电子对数
成键电
子对数
孤电子
对数
价层电子对立体构型
分子的立
体构型
典例
2 2 0 直线形 直线形 BeCl2
3
3 0
三角形
三角形 BF3
2 1 V 形 SnBr2
4
4 0
四面体
正四面体形 CH4
3 1 三角锥形 NH3
2 2 V 形 H2O
价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的立体构型，而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构
型，不包括孤电子对。
（1）当中心原子上无孤电子对时，二者的构型一致；
（2）当中心原子上有孤电子对时，二者的构型不一致。
3．配位键和配位化合物
（1）孤电子对
分子或离子中没有跟其他原子共用的电子对称孤电子对。
（2）配位键
①配位键的形成：成键原子一方提供孤电子对，另一方提供空轨道形成共价键。
②配位键的表示方法
如 A→B，其中 A 表示提供孤电子对的原子，B 表示提供空轨道的原子。如 +
4NH 可表示为 ，
在 +
4NH 中，虽然有一个 N—H 键形成过程与其他 3 个 N—H 键形成过程不同，但是一旦形成之后，4 个共价
键就完全相同。
（3）配合物
①组成：以[Cu(NH3)4]SO4 为例
②形成条件
中心原子有空轨道，如 Fe3＋、Cu2＋、Zn2＋、Ag＋等。
配位体有孤电子对，如 H2O、NH3、CO、F−、Cl−、CN−等。
易错警示
（1）共价键的成键原子可以都是非金属原子，也可以是金属原子与非金属原子。如 Al 与 Cl，Be 与
Cl 等。
（2）一般情况下，σ键比π键强度大，但有特殊情况，必要时须先进行键能计算，然后才能判断。
（3）判断共价键的极性可以根据两成键原子的电负性差值，电负性差值为 0 形成非极性键，差值越大
键的极性越强，一般差值大于 1.7 时形成的是离子键。
（4）并不是所有的共价键都有方向性，如 s−s σ键无论 s 轨道从哪个方向重叠都相同，因此这种共价键
没有方向性。
4．分子或离子立体构型的判断方法
（1）σ键电子对数的确定
由分子式确定σ键电子对数。例如，H2O 的中心原子为 O，O 有 2 对σ键电子对；NH3 的中心原子为 N，
N 有 3 对σ键电子对。
（2）中心原子上的孤电子对数的确定
中心原子上的孤电子对数= 1
2 (a−xb)。式中 a 为中心原子的价电子数，对于主族元素来说，价电子数等
于原子的最外层电子数；x 为与中心原子结合的原子数；b 为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数(氢
为 1，其他原子为“8−该原子的价电子数”)。例如，SO2 的中心原子为 S，S 的价电子数为 6(即 S 的最外层电
子数为 6)，则 a=6；与中心原子 S 结合的 O 的个数为 2，则 x=2；与中心原子结合的 O 最多能接受的电子数
为 2，则 b=2。所以，SO2 的中心原子 S 上的孤电子对数= 1
2 ×(6−2×2)=1。
一些常见的分子、离子的价层电子对数和立体构型如下表。
分子或离子
σ键电
子对数
中心原子上的孤电子对数 价层电
子对数
立体构型
a x b 1
2 (a−xb)
分
子
CO2 2 4 2 2 0 2 直线形
BeCl2 2 2 2 1 0 2 直线形
SO2 2 6 2 2 1 3 V 形
SO3 3 6 3 2 0 3 平面三角形
NH3 3 5 3 1 1 4 三角锥形
H2O 2 6 2 1 2 4 V 形
CH4(CCl4) 4 4 4 1 0 4 正四面体形
离
子
H3O+ 3 6−1=5 3 1 1 4 三角锥形
2
3CO 3 4+2=6 3 2 0 3 平面三角形
2
4SO 4 6+2=8 4 2 0 4 正四面体形
3ClO 3 7+1=8 3 2 1 4 三角锥形
5．分子中中心原子的杂化类型的判断方法
（1）由杂化轨道数判断
杂化轨道用来形成σ键和容纳孤电子对，杂化轨道数=中心原子的孤电子对数+中心原子的σ键个数
代表物 杂化轨道数 中心原子杂化轨道类型
CO2 0+2=2 sp
CH2O 0+3=3 sp2
CH4 0+4=4 sp3
SO2 1+2=3 sp2
NH3 1+3=4 sp3
H2O 2+2=4 sp3
（2）根据杂化轨道的立体构型判断
①若杂化轨道立体构型为正四面体形或三角锥形，则分子的中心原子发生 sp3 杂化。
②若杂化轨道立体构型为平面三角形，则分子的中心原子发生 sp2 杂化。
③若杂化轨道立体构型为直线形，则分子的中心原子发生 sp 杂化。
（3）根据杂化轨道之间的夹角判断
若杂化轨道之间的夹角为 109°28'，则分子的中心原子发生 sp3 杂化；若杂化轨道之间的夹角为 120°，
则分子的中心原子发生 sp2 杂化；若杂化轨道之间的夹角为 180°，则分子的中心原子发生 sp 杂化。
（4）根据等电子体原理结构相似进行推断，如 CO2 是直线形分子，CNS−、 +
2NO 、 3N 与 CO2 是等电
子体，所以粒子构型均为直线形，中心原子均采用 sp 杂化。
6．分子立体构型、键的极性与分子的极性
分子
类型
键角
分子立
体构型
键的
极性
分子的
极性
代表物(举例)
A(单原子分子) 球形 非极性 稀有气体
A2 180° 直线形 非极性 非极性 H2、N2、O2、I2
AB 180° 直线形 极性 极性 HF、HCl、NO
AB2 180° 直线形 极性 非极性 CO2、CS2
AB2 HClO。
考向一 共价键的类别、键参数
典例 1 NH3 分子的空间构型是三角锥形，而不是正三角形的平面结构，其充分的理由是
A．NH3 分子是极性分子
B．分子内 3 个 N—H 键的键长相等，键角相等
C．NH3 分子内 3 个 N—H 键的键长相等，3 个键角都等于 107.3°
D．NH3 分子内 3 个 N—H 键的键长相等，3 个键角都等于 120°
【答案】C
1．（1）Ge 与 C 是同族元素，C 原子之间可以形成双键、叁键，但 Ge 原子之间难以形成双键或叁键。从
原子结构角度分析，原因是 。
（2）碳在形成化合物时，其键型以共价键为主，原因是 。
（3）1 mol 乙醛分子中含有的σ键的数目为 。
（4）H 与 O、N、S 形成的二元共价化合物分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是 (填
化学式，写出两种)。
（5）石墨晶体中，层内 C—C 键的键长为 142 pm，而金刚石中 C—C 键的键长为 154 pm。其原因是金
刚石中只存在 C—C 间的 共价键，而石墨层内的 C—C 间不仅存在 共价键，还有 键。
考向二 价电子对互斥理论及其应用
典例 1 下列描述中正确的是
A．CO2 分子的立体构型为 V 形
B． 3ClO 的立体构型为平面三角形
C．SF6 中每个原子均满足最外层 8 电子稳定结构
D．SiF4 和 2
3SO 的中心原子均为 sp3 杂化
【答案】D
2．用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的立体构型，有时也能用来推测键角大小，下
列判断正确的是
A．SO2、CS2、HI 都是直线形的分子
B．BF3 键角为 120°，SnBr2 键角大于 120°
C．CH2O、BF3、SO3 都是平面三角形的分子
D．PCl3、NH3、PCl5 都是三角锥形的分子
考向三 杂化轨道理论及其应用
典例 1 关于原子轨道的说法正确的是
A．凡是中心原子采取 sp3 杂化轨道成键的分子其立体构型都是正四面体
B．CH4 分子中的 sp3 杂化轨道是由 4 个 H 原子的 1s 轨道和 C 原子的 2p 轨道混合形成
C．sp3 杂化轨道是由同一个原子中能量相近的 s 轨道和 p 轨道混合起来形成的一组新轨道
D．凡 AB3 型的共价化合物，其中心原子 A 均采用 sp3 杂化轨道成键
【答案】C
3．下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是
A．CO2 与 SO2 B．CH4 与 NH3
C．BeCl2 与 BF3 D．C2H2 与 C2H4
“三方法”判断分子中心原子的杂化类型
（1）根据价层电子对数判断
价层电子对数 2 3 4
杂化类型 sp sp2 sp3
（2）根据结构(简)式判断
在结构(简)式中，若 C、N 等原子形成单键时为 sp3 杂化、双键时为 sp2 杂化、三键时为 sp 杂化。
（3）根据等电子原理进行判断
如 CO2 是直线形分子，CNS−、 3N 与 CO2 是等电子体，所以分子构型均为直线形，中心原子均采用 sp
杂化。
考向四 等电子原理应用
典例 1 等电子体之间结构相似、物理性质也相近。根据等电子原理，由短周期元素组成的粒子，只要其
原子总数和原子最外层电子总数相同，均可互称为等电子体。下列各组粒子不能互称为等电子体的是
A． 2
3CO 和 3NO B．O3 和 SO2
C．CO2 和 2NO D．SCN－和 3N
【答案】C
4．根据等电子原理写出下列分子或离子的立体构型。
（1）N2O ；
（2）H3O+ ；
（3）O3 ；
（4） 3NO 。
常见的等电子体汇总
微粒 价电子总数 立体构型
CO2、CNS－、NO＋
2 、N－
3 16e－ 直线形
CO2－
3 、NO－
3 、SO3 24e－ 平面三角形
SO2、O3、NO－
2 18e－ V 形
SO2－
4 、PO3－
4 32e－ 正四面体形
PO3－
3 、SO2－
3 、ClO－
3 26e－ 三角锥形
CO、N2 10e－ 直线形
CH4、NH＋
4 8e－ 正四面体形
考向五 配合物理论及其应用
典例 1 向盛有硫酸铜水溶液的试管里滴加氨水，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，下列对此现象的说法正确的是
A．开始滴加氨水时形成的难溶物为 Cu（OH）2
B．沉淀溶解后，将生成深蓝色的配合离子[Cu（NH3）4]2+，配位数为 2
C．反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后 Cu2+的浓度不变
D．在[Cu（NH3）4]2+中，Cu2+给出孤电子对，NH3 提供空轨道
【答案】A
5．已知 CoCln·mNH3 可表示+3 价 Co 的一种八面体配合物，若 0.1 mol 配合物与足量 AgNO3 作用生成 0.2 mol
AgCl 沉淀，则 m、n 的值是
A．m=4，n=2 B．m=4，n=5
C．m=3，n=3 D．m=5，n=3
考向六 微粒间作用力类型的判断及对物质性质的影响
典例 1 （1）H2O 在乙醇中的溶解度大于 H2S，其原因是________________________。
（2）关于化合物 ，下列叙述正确的是________。
A．分子间可形成氢键
B．分子中既有极性键又有非极性键
C．分子中有 7 个σ键和 1 个π键
D．该分子在水中的溶解度大于 2丁烯
（3）已知苯酚( OH)具有弱酸性，其 K＝1.1×10－10；水杨酸第一级电离形成的离子
能形成分子内氢键，据此判断，相同温度下电离平衡常数 K2(水杨酸)________K(苯酚)(填“＞”或
“＜”)，其原因是_____________________________。
（4）化合物 NH3 的沸点比化合物 CH4 的高，其主要原因是________________________。
（5）H2O 分子内的 O—H 键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为_______________。
高，原因是_____________________________。
（3）氧的电负性较大，则 中形成分子内氢键，即 O—H…O(或—COO－中双键氧与羟基氢之间
形成氢键)，其大小介于化学键和范德华力之间，使其更难电离出 H＋，则水杨酸第二步电离常数小于苯酚的
电离常数。
（4）分子间氢键能使分子间作用力增大，使物质的熔、沸点升高。
（5）氢键弱于共价键而强于范德华力。前者形成分子间氢键，后者形成分子内氢键。
【答案】（1）水分子与乙醇分子之间能形成氢键 （2）BD
（3）< 能形成分子内氢键，使其更难电离出 H＋
（4）NH3 分子间能形成氢键
（5）O—H 键>氢键>范德华力 形成分子内氢键，而 HO CHO 形成分子间氢键，
分子间氢键使分子间作用力增大，沸点升高
6．下列事实与氢键无关的是
A．液态氟化氢中有三聚氟化氢(HF)3 分子存在
B．冰的密度比液态水的密度小
C．乙醇能与水以任意比混溶而甲醚(CH3—O—CH3)难溶于水
D．H2O 比 H2S 稳定
范德华力、氢键及共价键的比较
范德华力 氢键 共价键
概念
物质分子之间普遍存在的一种相
互作用力
已经与电负性很大的原子形
成共价键的氢原子与另一个
电负性很大的原子之间的作
用力
原子间通过共用电子对所形成
的相互作用
分类 — 分子内氢键、分子间氢键 极性共价键、非极性共价键
作用
微粒
分子或原子(稀有气体)
氢原子，氟、氮、氧原子(分
子内，分子间)
原子
特征 无方向性、无饱和性 有方向性、有饱和性 有方向性、有饱和性
强度
比较
共价键>氢键>范德华力
影响
强度
的因素
①组成和结构相似的物质，相对分
子质量越大，范德华力越大；
②相对分子质量相近时，分子的极
性越大，范德华力越大
对于 A—H…B，A、B 的电负
性越大，B 原子的半径越小，
氢键键能越大
成键原子半径越小，键长越短，
键能越大，共价键越稳定
对物质
性质的
影响
①影响物质的熔点、沸点、溶解度
等物理性质；
②组成和结构相似的物质，随相对
分子质量的增大，物质的熔、沸点
分子间氢键的存在，使物质的
熔、沸点升高，如熔、沸点：
H2O>H2S，HF>HCl，NH3>PH3
①影响分子的稳定性；
②共价键的键能越大，分子稳定
性越强
升高，如 F2Br>I，所以它们的氢化物 HF、
HCl、HBr、HI 的热稳定性依次减弱，②符合题意；在金刚石中 C 原子之间以共价键结合，晶体硅中硅
原子之间也以共价键结合，由于原子半径 Si>C，元素共价键的强度 C—C>Si—Si，因此断裂共价键消耗
的能量金刚石比晶体硅高，因此金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅，③符合题意； NaF、NaCl、
NaBr、NaI 都是离子化合物，由于离子键的强度从 NaF、NaCl、NaBr、NaI 逐渐减弱，因此物质的熔点
依次降低，但是与共价键无关，④不符合题意。
11．【答案】C
【解析】化合物 分子中没有 O—H 键，不能形成氢键，A 正确；分子中存在 为非
极性键，C—H 为极性键，B 正确；单键含有一个σ键，双键含有一个σ键和一个π键，所以
中存在 9 个σ键和 3 个π键，C 不正确；醛的溶解性大于烯烃，所以该分子在水中的溶解度大于 2 丁烯，
D 正确。
12．【答案】（1）[Ar]3d104s2 （2）N 和 O （3）12
（4）sp3 和 sp2 H3O+
（5）甲基吡咯分子间存在氢键
13．【答案】（1）硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强(或其他合理答案)
（2）①sp2、sp3 4，5(或 5，4) 2 ②ADE
（3）D
【解析】（1）硅烷形成的晶体是分子晶体，相对分子质量越大，分子间范德华力越强，沸点越高。
（2）①由球棍模型可以看出，大黑球为硼原子，灰球为氧原子，小黑球为氢原子。2 号硼原子形成 3 个
键，采取 sp2 杂化，4 号硼原子形成 4 个键，采取 sp3 杂化；4 号硼原子三个 sp3 杂化轨道与除 5 号氧原子
外的三个氧原子形成σ键后还有一个空轨道，而 5 号氧原子能提供孤电子对而形成配位键；由图示可以
看出该结构可以表示为[B4H4O9]m−，其中 B 为+3 价，O 为−2 价，H 为+1 价，可知 m=2。②在晶体中 Na+
与 Xm−之间为离子键，H2O 分子间存在范德华力，而该阴离子能与水分子形成氢键。
（3）中存在配位键、共价键，[N2H6]2+与 S 之间存在离子键，离子晶体中不存在范德华力。
14．【答案】（1）3d64s2 ②④
（2）N>O>C N2O
（3）sp3 H2O 分子之间存在氢键 O3
（4）>
（5）sp3 Cl2O 或 OF2
（2）同周期元素随原子序数增大，元素的第一电离能呈增大趋势，但 N 元素原子 2p 能级容纳 3 个电子，
为半满稳定状态，能量较低，所以其第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能 N>O>C；
（3）H2S 中 S 形成 2 个σ键，孤对电子对数= =2，为 sp3 杂化；O3 分子为 V 形结构，与水相似，
易溶于水；
（4）HIO3 中非羟基氧多，则酸性较强；
（5）由中心氯原子周围有四对价层电子可知为 sp3 杂化。
1．【答案】（3）离子键 ZnF2 为离子化合物，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2 的化学键以共价键为主、极性较小
（4）平面三角形 sp2
【解析】分析：本题是物质结构与性质的综合题，需要熟练掌握这一部分涉及的主要知识点，一般来说，
题目都是一个一个小题独立出现的，只要按照顺序进行判断计算就可以了。
（3）根据氟化锌的熔点可以判断其为离子化合物，所以一定存在离子键。作为离子化合物，氟化锌在有
机溶剂中应该不溶，而氯化锌、溴化锌和碘化锌都是共价化合物，分子的极性较小，能够溶于乙醇等弱
极性有机溶剂。
（4）碳酸锌中的阴离子为 CO32，根据价层电子对互斥理论，其中心原子 C 的价电子对为 3+(4－3×2＋
2)/2=3 对，所以空间构型为正三角形，中心 C 为 sp2 杂化。
2．【答案】（1）sp3 平面（正）三角形
（2）[Ar]3d6 或 1s22s22p63s23p63d6
（3）NO2− （4）1∶2
直通高考
（5）
（4）N2 的结构式为 N N，三键中含 1 个σ键和 2 个π键，N2 分子中σ键与π键的数目比为 n（σ）∶n（π）
=1∶2。
（5）根据化学式，缺少的配体是 NO 和 H2O，NO 中 N 为配位原子，H2O 中 O 上有孤电子对，O 为配
位原子，答案为： 。
点睛：本题以“臭氧（O3）在[Fe(H2O)6]2+催化下能将烟气中的 SO2、NOx 分别氧化为 SO42和 NO3，NOx
也可在其他条件下被还原为 N2”为背景素材，考查离子核外电子排布式的书写、原子杂化方式的判断、
离子空间构型的判断、等电子体的书写、σ键和π键的计算、配位键的书写。注意写配位键时由配位原子
提供孤电子对。
3．【答案】（1）
（2）同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大 N
原子的 2p 轨道为半充满状态，具有额外稳定性，故不易结合一个电子
（3）①ABD C ②5 6
5
③(H3O+)O−H…N( 5N ) ( +
4NH )N−H…N( 5N )
（4）
33
21A602 ( 10 )a dNa d
M M
或
（4）根据密度的定义有，d= A
7 3( 10 )
y MN
a
g/cm3，解得 y=
7 3
A( 10 )d a N
M
=
3602a d
M
。
【名师点睛】本题考查化学选修 3《物质结构与性质》的相关知识，以填空或简答方式考查，常涉及如
下高频考点：原子结构与元素的性质(基态微粒的电子排布式、电离能及电负性的比较)、元素周期律；
分子结构与性质(化学键类型、原子的杂化方式、分子空间构型的分析与判断)；晶体结构与性质(晶体类
型、性质及与粒子间作用的关系、以晶胞为单位的密度、微粒间距与微粒质量的关系计算及化学式分析
等)。只有对基础知识积累牢固，这类问题才能比较容易解决；在做题过程中一定要注意审清楚问题问的
是什么，如本题（1）问的是电子排布图，而不是电子排布式，另一个注意书写规范，如氢键的表示方
法。
4．【答案】（ 1）1s22s22p63s23p63d84s2 或[Ar] 3d84s2 2
（2）①正四面体
②配位键 N ③高于 NH3 分子间可形成氢键 极性 sp3
（3）金属 铜失去的是全充满的 3d10 电子，镍失去的是 4s1 电子
③氨分子间存在氢键，分子间作用力强，所以氨的沸点高于膦（PH3）；根据价层电子对互斥理论，氨
中心原子 N 的σ键电子对数等于 3，孤电子对数为（5−3）÷2=1，则中心原子是 sp3 杂化，分子成三角锥
形，正负电荷重心不重叠，氨是极性分子。
（3）铜和镍属于金属，则单质铜及镍都是由金属键形成的晶体；铜失去的是全充满的 3d10 电子，镍失
去的是 4s1 电子，所以 ICu>INi。
5．【答案】（1）金属晶体 金属键 12
（2）1s22s22p63s23p5 Ar HClO4 正四面体
（3）①CuCl 3 21 3 21
A A
4 99.5 4 CuCl
0.542 10 10
M
N N a
（ ）或（ ）
②Cu+可与氨形成易溶于水的配位化合物（或配离子） [Cu(NH3)4]2+
【解析】根据题给信息推断 M 为铜元素，Y 为氯元素。
（1）单质铜的晶体类型为金属晶体，晶体中微粒间通过金属键作用形成面心立方密堆积，铜原子的配
位数为 12。
（2）氯元素为 17 号元素，位于第三周期，根据构造原理知其基态原子的核外电子排布式为
1s22s22p63s23p5 ，同周期元素由左向右元素原子的第一电离能逐渐增大，故其同周期元素中，第一电离
能最大的是 Ar。氯元素的含氧酸中，酸性最强的是 HClO4，该酸根离子中氯原子的为 sp3 杂化，没有孤
对电子，立体构型为正四面体。
（3）①根据晶胞结构利用切割法分析，每个晶胞中含有铜原子个数为 8×1/8+6×1/2=4，氯原子个数为 4，
该化合物的化学式为 CuCl ，1mol 晶胞中含有 4mol CuCl，1mol 晶胞的质量为 4×99.5g，又晶胞参数
a=0.542 nm，此晶体的密度为 3 21 3 21
A A
4 99.5 4 CuCl
0.542 10 10
M
N N a
（ ）或（ ） g·cm–3。②该化合物难溶于水但易
溶于氨水，其原因是 Cu+可与氨形成易溶于水的配位化合物。该溶液在空气中 Cu(I)被氧化为 Cu(II)，故
深蓝色溶液中阳离子的化学式为[Cu(NH3)4]2+ 。
6．【答案】（1）1s22s22p62s23p63d10（或[Ar] 3d10）
（2）3
（3）sp3 和 sp
（4）NH2
－
（5）
（4）原子数和价电子数分别都相等的是等电子体，H2O 含有 10 个电子，则与 H2O 分子互为等电子体的
阴离子为 NH2
－；
（5）在[Zn(CN)4]2–中 Zn2+与 CN−的 C 原子形成配位键，C 原子提供一对孤对电子，Zn2+的空轨道接受电
子对，因此若不考虑空间构型，[Zn(CN)4]2–的结构可用示意图表示为
。
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