- 原子结构与性质
- 共16061题
（1）太阳能热水器中常使用一种以镍或镍合金空心球为吸收剂的太阳能吸热涂层，写出基态镍原子的核外电子排布式的简化形式______．
（2）富勒烯衍生物由于具有良好的光电性能，在太阳能电池的应用上具有非常光明的前途．富勒烯（C60）的结构如图1，分子中碳原子轨道的杂化类型为______；1mol C60分子中σ键的数目为______．
（3）多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括砷化镓、硫化镉、硫化锌及铜锢硒薄膜电池等．
①第一电离能：As______Se（填“＞”、“＜”或“=”）．
②二氧化硒分子的空间构型为______．
（4）金属酞菁配合物在硅太阳能电池中有重要作用，一种金属镁酞菁配合物的结构如图2，请在图中用箭头表示出配位键．
（5）最近，由镁、镍和碳三种元素组成的化合物引起了科学家的注意．
[四羰基镍[Ni（CO）4]为无色挥发性剧毒液体．熔点-25℃，沸点43℃．不溶于水，易溶于乙醇、乙醚、苯、四氯化碳等有机溶剂，呈四面体构型．由此可知，四羰基镍的晶体类型是______．据报道，只含镁、镍和碳三种元素的晶体竟然也具有超导性．鉴于这三种元素都是常见元素，从而引起广泛关注．该晶体的结构可看作由镁原子和镍原子在一起进行面心立方最密堆积（如图3），则该晶体中镁、碳、镍三种元素的原子个数比是______，晶体中每个镁原子周围距离最近的镍原子有______个．
正确答案
解：（1）28号元素镍，核外有28个电子，根据构造原理知其基态镍原子的核外电子排布式的简化形式为：[Ar]3d84s2 ，故答案为：[Ar]3d84s2；
（2）每个碳原子含有的σ键个数且不含孤电子对，所以采用sp2 杂化，每个碳原子含有的σ键个数为
（3）①As和Se属于同一周期，且As属于第VA族，Se属于第VIA族，所以第一电离能As＞Se，故答案为：＞；
②二氧化硒分子中价层电子对=2+
（4）配位键由提供孤电子对的原子指向提供空轨道的原子，所以该配合物中的配位键为：
（5）该物质的沸点较低，且易溶于有机物，所以属于分子晶体，该晶胞中含有一个碳原子，镁原子个数=8×
镍原子个数=6×
每个晶胞中镁周围有3个镍原子，每个镁被八个晶胞共用，上方的四个晶胞中有六个镍原子，对称的下方也有六个，一共12个，
故答案为：分子晶体，1：1：3，12．
解析
解：（1）28号元素镍，核外有28个电子，根据构造原理知其基态镍原子的核外电子排布式的简化形式为：[Ar]3d84s2 ，故答案为：[Ar]3d84s2；
（2）每个碳原子含有的σ键个数且不含孤电子对，所以采用sp2 杂化，每个碳原子含有的σ键个数为
（3）①As和Se属于同一周期，且As属于第VA族，Se属于第VIA族，所以第一电离能As＞Se，故答案为：＞；
②二氧化硒分子中价层电子对=2+
（4）配位键由提供孤电子对的原子指向提供空轨道的原子，所以该配合物中的配位键为：
（5）该物质的沸点较低，且易溶于有机物，所以属于分子晶体，该晶胞中含有一个碳原子，镁原子个数=8×
镍原子个数=6×
每个晶胞中镁周围有3个镍原子，每个镁被八个晶胞共用，上方的四个晶胞中有六个镍原子，对称的下方也有六个，一共12个，
故答案为：分子晶体，1：1：3，12．
（1）写出Cr元素原子在基态时的核外电子排布式：______；
（2）硼酸是一元弱酸，它的水溶液之所以呈弱酸性并非本身能电离出H+，而是它加合了一个OH-，这种电离方式可表示为：B（OH）3+H2O⇌H++______（用结构式表示，如有配位键，请用“→”）；在其电离产生的阴离子中B原子的杂化方式为______．
（3）与BH-4互为等电子体的一种阳离子是______，BH-4离子的空间构型为______．
（4）硼酸是一种片层状结构白色晶体，层内的H3BO3分子通过氢键相连（如图）．下列有关说法正
确的是______．
A．硼酸晶体属于原子晶体
B．H3BO3分子的稳定性与氢键有关
C．分子中硼原子最外层为8e-稳定结构
D．含1mol H3BO3的晶体中有3mol氢键．
正确答案
解：（1）铬是24号元素，原子核外有24个电子，根据构造原理知，其基态原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3s54s1，
故答案为：1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3s54s1；
（2）硼酸与水作用，B（OH）3+H20⇌
（3）与BH-4互为等电子体的一种阳离子是NH+4，BH-4离子中B原子价层电子对是4，且不含孤电子对，所以其空间构型是正四面体，故答案为：NH+4；正四面体；
（4）A．正硼酸晶体中存在H3BO3分子，且该晶体中存在氢键，说明硼酸由分子构成，是分子晶体，原子晶体内只有共价键，故A错误．
B．分子的稳定性与分子内的B-O、H-O共价键有关，熔沸点与氢键有关，故B错误．
C．硼原子最外层只有3个电子，与氧原子形成3对共用电子对，因此B原子不是8e-稳定结构，故C错误；
D.1个硼酸分子形成了6个氢键，但每个氢键是2个硼酸分子共用的，所以平均含3个氢键，则含有1molH3BO3的晶体中有3mol氢键，故D正确；
故选D．
解析
解：（1）铬是24号元素，原子核外有24个电子，根据构造原理知，其基态原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3s54s1，
故答案为：1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3s54s1；
（2）硼酸与水作用，B（OH）3+H20⇌
（3）与BH-4互为等电子体的一种阳离子是NH+4，BH-4离子中B原子价层电子对是4，且不含孤电子对，所以其空间构型是正四面体，故答案为：NH+4；正四面体；
（4）A．正硼酸晶体中存在H3BO3分子，且该晶体中存在氢键，说明硼酸由分子构成，是分子晶体，原子晶体内只有共价键，故A错误．
B．分子的稳定性与分子内的B-O、H-O共价键有关，熔沸点与氢键有关，故B错误．
C．硼原子最外层只有3个电子，与氧原子形成3对共用电子对，因此B原子不是8e-稳定结构，故C错误；
D.1个硼酸分子形成了6个氢键，但每个氢键是2个硼酸分子共用的，所以平均含3个氢键，则含有1molH3BO3的晶体中有3mol氢键，故D正确；
故选D．
铜合金是人类使用最早的金属材料，铜在化合物中常见的化合价有+1、+2价，能形成多种铜的化合物．
（1）基态铜离子（Cu+）的电子排布式为______．
（2）+2价铜可形成化合物[Cu（NH3）4]SO4，下列各项中，该物质中不含的化学键类型是______（填字母序号）．
A．离子键 B．金属键 C．配位键 D．共价键
（3）+1价铜形成的配合物溶液能吸收CO和乙烯（CH2=CH2），乙烯分子中六个原子在同一平面内，则乙烯分子中C原子的杂化轨道类型为______．
（4）金属铜的晶体类型属于金属晶体，其晶胞结构如右图所示，该晶胞实际拥有______个铜原子．
正确答案
解：（1）铜是29号元素，铜原子失去一个电子变成亚铜离子，所以亚铜离子核外有28个电子，基态铜离子（Cu+）的电子排布式为：[Ar]3d10，故答案为：[Ar]3d10；
（2）[Cu（NH3）4]SO4中硫酸根离子和铜氨离子间存在离子键，氮原子和氢离子或硫原子和氧原子之间都存在共价键，铜原子和氮原子间存在配位键，所以不存在的化学键是金属键，故选B；
（3）乙烯分子每个碳原子含有3个σ 键且不含孤电子对，所以采取sp2杂化，故答案为：sp2；
（4）该晶胞中含有的原子个数=
解析
解：（1）铜是29号元素，铜原子失去一个电子变成亚铜离子，所以亚铜离子核外有28个电子，基态铜离子（Cu+）的电子排布式为：[Ar]3d10，故答案为：[Ar]3d10；
（2）[Cu（NH3）4]SO4中硫酸根离子和铜氨离子间存在离子键，氮原子和氢离子或硫原子和氧原子之间都存在共价键，铜原子和氮原子间存在配位键，所以不存在的化学键是金属键，故选B；
（3）乙烯分子每个碳原子含有3个σ 键且不含孤电子对，所以采取sp2杂化，故答案为：sp2；
（4）该晶胞中含有的原子个数=
下列表示式错误的是（ ）
ANa+的轨道表示式：
BNa+的结构示意图：
CNa的电子排布式：1s22s22p63s1
DNa的简化电子排布式：[Na]3s1
正确答案
解析
解：钠原子的电子排布式为1s22s22p63s1，或写为[Ne]3s1，Na+的原子核内有11个质子，核外有10个电子，结构示意图为
故选：D．
下列说法正确的是（ ）
A原子核外电子排布式为1s2的原子与原子核外电子排布式为1s22s2的原子化学性质相似
BFe3+的最外层电子排布式为：3s23p63d5
C硫离子的结构示意图为：
D基态碳原子的电子排布图：
正确答案
解析
解：A．原子核外电子排布式为1s2的原子为He原子，原子核外电子排布式为1s22s2的原子为Be原子，He元素位于O族，Be元素位于第IIA族，二者化学性质不同，故A错误；
B．铁原子核外有26个电子，铁原子失去最外层2个倒数第二层1个电子变成铁离子，根据构造原理知，铁离子最外层电子排布式为3s23p63d5，故B正确；
C．硫离子核外有18个电子，最外层有8个电子，其离子结构示意图为：
D．基态碳原子第二电子层有4个电子，根据能量最低原理知，2s能级排列两个电子，2p能级排列2个电子，且2p能级上两个电子位于不同的轨道且自旋方向相同，故D错误；
故选B．
在11Na、12Mg、13Al、14Si、15P、16S、17Cl、18Ar八种元素中，能用
正确答案
解析
解：在10～18号元素中，能用
故选：D．
以下有关元素性质的说法不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、核外电子排布：①1s22s22p63s23p2 ②1s22s22p3 ③1s22s22p2 ④1s22s22p63s23p4，则①为Si、②为N、③为C、④为S，同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，故原子半径：Si＞C＞N，Si＞S，故Si原子半径最大，即①的原子半径最大，故A正确；
B、同周期随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，ⅤA族3p能级为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能，③＞④＞②＞①，故B正确；
C、同周期自左而右电负性增大，同主族自上而下电负性减小，故①Na、K、Rb电负性依次减小，②O、S、Se的电负性依次减小 ③Na、P、Cl的电负性依次增大，故C正确；
D、该元素第三电离能剧增，最外层应有2个电子，表现+2价，当它与氯气反应时最可能生成的阳离子是X2+，故D错误，
故选D．
元素的化学性质主要是由原子的哪一部分决定的（ ）
正确答案
解析
解：A．质量数与元素的化学性质无关，决定原子的相对原子质量大小，质量数越大，该原子的相对原子质量越大，故A错误；
B．原子的最外层电子数决定元素的化学性质，最外层电子数大于4的原子易得电子，小于4的原子易失电子，故B正确；
C．中子数=质量数-质子数，与元素化学性质无关，有的原子没有中子，故C错误；
D．电子层数决定原子的半径大小，电子层数越多其原子半径越大，与元素化学性质无关，故D错误．
故选B．
下列各组原子，彼此性质一定相似的是（ ）
正确答案
解析
解：A.1s2为He，性质稳定，2s2的元素为Be，性质较活泼，二者性质一定不相似，故A错误；
B．M层上有两个电子为Mg，N层上有两个电子的元素为Ca或其它第四周期是过渡金属元素，二者性质可能相似，故B错误；
C.2p上有一个未成对电子，为2p1或2p5，可能为B或F；3p上有一个未成对电子的元素，可能为Al或Cl，若为同主族元素，性质相似，若不同主族时，性质不相似，故C错误；
D．L层上有一个空轨道，电子排布为1s22s22p2，则为C；M层的p轨道上有一个空轨道，电子排布为1s22s22p63s23p2，则为Si，C、Si位于同一主族，性质一定相似，故D正确；
故选D．
由分别与Ne和Ar原子具有相同的电子层结构的离子所形成的化合物是（ ）
正确答案
解析
解：A、钙离子是18电子的阳离子，氧离子是10电子的阴离子，可以形成化合物氧化钙，故A正确；
B、镁离子和氖原子具有相同的电子层结构，但是溴离子和Ar原子不具有相同的电子层结构，故B错误；
C、钠离子和氟离子均和氖原子具有相同的电子层结构，故C错误；
D、钠离子是10电子的阳离子，氯离子是18电子的阴离子，可以形成化合物氯化钠，故D正确．
故选AD．
Ⅰ镓原子的基态原子电子排布式是______．
Ⅱ砷化镓的化学式为______．
ⅢN、P、As的氢化物沸点由高到低的顺序是______（用氢化物分子式表示）．
Ⅳ砷化镓可由（CH3）3Ga和砷化氢在700℃时反应制得．（ch3）3Ga中镓原子的杂化方式为______．
Ⅴ设砷化镓的晶胞边长为a pm，则其密度为______g/cm3（列式表示，设阿伏伽德罗常数的数值为NA）．
正确答案
解：Ⅰ、镓位于周期表中第四周期第IIIA，故其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1，
故答案为：1s22s22p63s23p633d104s24p1；
Ⅱ、该晶胞中，Ga原子个数=4，As原子个数=
Ⅲ、由于NH3分子间存在氢键，所以NH3的沸点最高，由于AsH3的相对分子质量大于PH3，故AsH3的沸点高于PH3，
故答案为：NH3＞AsH3＞PH3；
Ⅳ、由于Ga原子周围只有3对成键电子对，故其杂化方法为sp2，故答案为：sp2；
Ⅴ、该晶胞中，Ga原子个数=4，As原子个数=
解析
解：Ⅰ、镓位于周期表中第四周期第IIIA，故其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1，
故答案为：1s22s22p63s23p633d104s24p1；
Ⅱ、该晶胞中，Ga原子个数=4，As原子个数=
Ⅲ、由于NH3分子间存在氢键，所以NH3的沸点最高，由于AsH3的相对分子质量大于PH3，故AsH3的沸点高于PH3，
故答案为：NH3＞AsH3＞PH3；
Ⅳ、由于Ga原子周围只有3对成键电子对，故其杂化方法为sp2，故答案为：sp2；
Ⅴ、该晶胞中，Ga原子个数=4，As原子个数=
（2015秋•石嘴山校级期末）下列各组指定的元素，不能形成AB2型化合物是（ ）
正确答案
解析
解：A．价层电子排布为2S22P2的元素为C，价层电子排布为2S22P4的元素为O，二者可形成CO2，故A不选；
B．价层电子排布为3S23P4的元素为S，价层电子排布为2S22P4的元素为O，二者可形成SO2，故B不选；
C．价层电子排布为3S2的元素为Mg，价层电子排布为2S22P5的元素为F，二者可形成MgF2，故C不选；
D．价层电子排布为3S1的元素为Na，价层电子排布为3S23P4的元素为S，二者可形成Na2S，与题目不符，故D选．
故选D．
物质的结构是决定物质性质的重要因素．请回答下列问题：
（1）基态Ni原子核外电子排布式为______；第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是______．
（2）NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同，Ni2+和Fe2+的离子半径分为0.069nm和0.078nm，则熔点NiO______FeO（填“＜”或“＞”）；NiO晶胞中Ni2+的配位数为______．
（3）肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：N2O4+2N2H4═3N2+4H2O，若该反应中有4molN-H键断裂，形成的π键有______
mol．
正确答案
解：（1）Ni的原子序数为28，根据能量最低原理可写出电子排布式为1S22S22P63S23P63d84s2，第二周期有2个未成对电子的元素是C和O元素，电负性较小的是C元素，
故答案为：1S22S22P63S23P63d84s2；C；
（2）Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69pm和78pm，离子半径越小，离子键作用力越大，晶体的熔沸点越高，所以熔点NiO＞FeO，NaCl中钠离子和氯离子的配位数分别为6，NiO的晶体结构类型与氯化钠的相同，NiO晶胞中Ni和O的配位数分别为6，
故答案为：＞；6；
（3）1mol氮气分子中含有2molπ键，若该反应中有4mol-H键断裂，即有1mol肼参加反应，生成1.5mol氮气，所以形成的π键有1.5mol×2=3mol，故答案为：3．
解析
解：（1）Ni的原子序数为28，根据能量最低原理可写出电子排布式为1S22S22P63S23P63d84s2，第二周期有2个未成对电子的元素是C和O元素，电负性较小的是C元素，
故答案为：1S22S22P63S23P63d84s2；C；
（2）Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69pm和78pm，离子半径越小，离子键作用力越大，晶体的熔沸点越高，所以熔点NiO＞FeO，NaCl中钠离子和氯离子的配位数分别为6，NiO的晶体结构类型与氯化钠的相同，NiO晶胞中Ni和O的配位数分别为6，
故答案为：＞；6；
（3）1mol氮气分子中含有2molπ键，若该反应中有4mol-H键断裂，即有1mol肼参加反应，生成1.5mol氮气，所以形成的π键有1.5mol×2=3mol，故答案为：3．
X、Y两元素可形成X2Y3型化合物，则X、Y原子最外层的电子排布可能是（ ）
正确答案
解析
解：X、Y两元素可形成X2Y3型化合物，可判断X的可能化合价为+3价，价层电子排布为：ns2nP1，Y的可能化合价为-2价，价层电子为排布为ns2nP4，
A．X为P元素，Y为Cl元素，组成的化学为AlCl3，故A错误；
B．当X的电子排布为2s22P3时，为N元素，Y为O元素，可形成N2O3，故B正确；
C．当X的电子排布为3s23P1时，为Al元素，Y为S元素，可形成X2Y3型化合物，故C正确；
D．X为Mg元素，Y为N元素，形成化合物为X3Y2，不符合题意，故D错误．
故选BC．
（2015秋•南充期末）下列化学用语的书写正确的是（ ）
A基态Mg原子的核外电子排布图：
B过氧化氢的电子式：
CAs原子的简化电子排布式：[Ar]4s24p3
D羟基的电子式：
正确答案
解析
解：A、基态Mg原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s2，所以核外电子轨道表示式：
B、双氧水属于共价化合物，含有2个O-H键和1个O-O键，其电子式为
C、As的原子序数为33，属于主族元素，由构造原理可知电子排布为1s22s22p63s23p63d104s24p3，所以As原子的简化电子排布式为：[Ar]3d104s24p3，故C错误；
D、氧原子与氢原子通过一对共用电子对连接，羟基是电中性基团，羟基的电子式为
故选AD．
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