- 原子结构与性质
- 共16061题
若将7N原子的电子排布图画成
正确答案
解析
解：N原子核外电子数为7，处于2p能级上的3个电子应尽可能分占3个不同2p原子轨道，且自旋状态相同，因此违背了洪特规则，
故选C．
下列说法或有关化学用语的表达正确的是（ ）
A在基态多电子原子中，p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
B基态Fe原子的外围电子排布图为：
C因氧元素电负性比氮元素大，故氧原子第一电离能比氮原子第一电离能大
D根据原子核外电子排布的特点，Cu在周期表中属于s区元素
正确答案
解析
解：A、同一层即同一能级中的p轨道电子的能量一定比s轨道电子能量高，但外层s轨道电子能量则比内层p轨道电子能量高，故A错误；
B、基态铁原子外围电子排布式为3d64s2，外围电子排布图为：
C、N原子的2p轨道处于半满，第一电离能大于氧原子，故C错误；
D、Cu的外围电子排布式为3d104S1，位于元素周期表的ds区，故D错误；
故选B．
（1）Fe2+基态核外电子排布式为______
（2）KSCN是检验Fe3+的试剂之一，与SCN-互为等电子体的一种分子为______（填化学式）．
（3）蛋白质分子中氨基氮原子的轨道杂化类型是______；1mol乙酸分子中含有的σ键的数目为______．
（4）把氯气通入黄血盐（K4|Fe（CN）6|）溶液中，得到赤血盐（K3|Fe（CN）6|），写出该变化的化学方程式______．
（5）FeO晶胞结构如图所示，FeO晶体中Fe2+配位数为______．
正确答案
解：（1）铁是26号元素，其原子核外有26个电子，铁原子失去最外层2个电子变成Fe2+，根据构造原理知，其基态离子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6 或[Ar]3d6 ，故答案为：1s22s22p63s23p63d6 或[Ar]3d6 ；
（2）SCN-中含有3个原子，且其价电子数是16，与SCN-互为等电子体的一种分子为CO2、N2O、CS2、COS等，故答案为：CO2、N2O、CS2、COS；
（3）氮原子含有3个共价键和一个孤电子对，N原子轨道的杂化类型是sp3，乙酸分子中含有3个碳氢键、1个碳碳键、2个碳氧键和1个氧氢键，所以1mol乙酸分子中含有的σ键的数目7NA，故答案为：sp3；7NA；
（4）氯气将+2价的铁氧化成+3价的铁，所以反应方程式为：2K4[Fe（CN）6]+Cl2=2K3[Fe（CN）6]+2KCl，故答案为：2K4[Fe（CN）6]+Cl2=2K3[Fe（CN）6]+2KCl；
（5）以亚铁离子为中心，沿X、Y、Z三轴进行切割，结合图片知，亚铁离子配位数为6，故答案为：6．
解析
解：（1）铁是26号元素，其原子核外有26个电子，铁原子失去最外层2个电子变成Fe2+，根据构造原理知，其基态离子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6 或[Ar]3d6 ，故答案为：1s22s22p63s23p63d6 或[Ar]3d6 ；
（2）SCN-中含有3个原子，且其价电子数是16，与SCN-互为等电子体的一种分子为CO2、N2O、CS2、COS等，故答案为：CO2、N2O、CS2、COS；
（3）氮原子含有3个共价键和一个孤电子对，N原子轨道的杂化类型是sp3，乙酸分子中含有3个碳氢键、1个碳碳键、2个碳氧键和1个氧氢键，所以1mol乙酸分子中含有的σ键的数目7NA，故答案为：sp3；7NA；
（4）氯气将+2价的铁氧化成+3价的铁，所以反应方程式为：2K4[Fe（CN）6]+Cl2=2K3[Fe（CN）6]+2KCl，故答案为：2K4[Fe（CN）6]+Cl2=2K3[Fe（CN）6]+2KCl；
（5）以亚铁离子为中心，沿X、Y、Z三轴进行切割，结合图片知，亚铁离子配位数为6，故答案为：6．
下列说法中正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．所有p能级有3个轨道，与能层数大小无关，故A正确；
B．同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，同一族中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小，所以所有元素中，第一电离能最大的元素是He元素，故B错误；
C．若含有阳离子的晶胞不一定含有阴离子，金属晶体的构成微粒为金属阳离子和自由电子，故C错误；
D．金属晶体的熔沸点不一定比分子晶体的高，如汞的熔沸点较低，故D错误；
故选A．
物质结构
第四周期元素的单质及化合物在工农业生产中应用广泛．
（1）第四周期元素中，基态原子的最外层只有1个电子的元素中，分别写出属于主族，副族元素各一种元素的核外电子排布式______．
（2）无水硫酸铜呈白色，吸水后形成胆矾，呈蓝色．科学家通过X射线测定出胆矾的结构，其结构可用如图表示．
①胆矾晶体中除共价键、配位键，还存在的两种作用力是______．
②SO42-离子呈正四面体结构，其中心原子的杂化轨道类型是______．
③铜离子形成胆矾中配位离子的离子方程式为______．
（3）Mn、Fe均为第四周期过渡元素，两元素的部分电离能数据如表．据表判断Mn2+和Fe2+再失去-个电子的难易，并从原子结构的角度简述其原因______．
正确答案
解：（1）第四周期元素中，基态原子的最外层只有1个电子的元素中，主族是K，其核外电子排布式为[Ar]4s1，
副族元素有Cu等．Cu的外电子排布式为[Ar]3d104s1．
故答案为：K[Ar]4s1； Cu[Ar]3d104s1
（2））①由图可知H与O之间存在氢键，铜离子与硫酸根之间存在离子键．
故答案为：氢键 离子键
②由图可知S成4个δ键，SO42-中S的化合价为+6价，最外层电子全部成键，无孤对电子，所以S采取sp3杂化方式
故答案为：sp3
③铜离子与水分子通过配位键形成水合铜离子[Cu（H2O）4]2+，离子方程式为Cu2++4H2O=[Cu（H2O）4]2+．
故答案为：Cu2++4H2O=[Cu（H2O）4]2+．
（3）Mn的I3=3248 kJ•mo1-1大于Fe的I3=2957 kJ•mo1-1，所以Mn2+再失去电子比Fe2+更难，原因是Mn2+（3d5）属于较稳定的半充满结构．
故答案为：Mn2+再失去电子比Fe2+更难，原因是Mn2+（3d5）属于较稳定的半充满结构．
解析
解：（1）第四周期元素中，基态原子的最外层只有1个电子的元素中，主族是K，其核外电子排布式为[Ar]4s1，
副族元素有Cu等．Cu的外电子排布式为[Ar]3d104s1．
故答案为：K[Ar]4s1； Cu[Ar]3d104s1
（2））①由图可知H与O之间存在氢键，铜离子与硫酸根之间存在离子键．
故答案为：氢键 离子键
②由图可知S成4个δ键，SO42-中S的化合价为+6价，最外层电子全部成键，无孤对电子，所以S采取sp3杂化方式
故答案为：sp3
③铜离子与水分子通过配位键形成水合铜离子[Cu（H2O）4]2+，离子方程式为Cu2++4H2O=[Cu（H2O）4]2+．
故答案为：Cu2++4H2O=[Cu（H2O）4]2+．
（3）Mn的I3=3248 kJ•mo1-1大于Fe的I3=2957 kJ•mo1-1，所以Mn2+再失去电子比Fe2+更难，原因是Mn2+（3d5）属于较稳定的半充满结构．
故答案为：Mn2+再失去电子比Fe2+更难，原因是Mn2+（3d5）属于较稳定的半充满结构．
电子在原子核外排布时，必须遵循的原则是（ ）
①电子排布在同一能级时，总是优先单独占据不同轨道，且自旋方向相同
②电子排布在不同能级时，总是优先占据能量低的轨道，然后再占据能量高的轨道
③电子排布在同一轨道时，最多只能排2个，且自旋方向必须相反
④电子的排布总是遵循“能量最低原理”“泡利不相容原理”和“洪特规则”
正确答案
解析
解：电子在原子核外排布时，必须遵循：能量最低原理、泡利原理、洪特规则及其特例，
①电子排布在同一能级时，总是优先单独占据不同轨道，且自旋方向相同，为洪特规则内容，故正确；
②电子排布在不同能级时，若能级高的轨道处于半满或全满时，电子先占据能级高的轨道使其处于半满或全满的稳定状态，故错误；
③电子排布在同一轨道时，最多只能排2个，且自旋方向必须相反，为泡利原理内容，故正确；
④电子的排布要综合考虑“能量最低原理”“泡利不相容原理”和“洪特规则”，并不一定每条都符合，故错误；
故选C．
已知：A、B、C、D、E、F五种元素核电荷数依次增大，属周期表中前四周期的元素．其中A原子核外有三个未成对电子；化合物B2E的晶体为离子晶体，E原子核外的M层中只有两对成对电子；C元素是地壳中含量最高的金属元素；D单质的熔点在同周期元素形成的单质中是最高的；F原子核外最外层电子数与B相同，其余各层均充满．请根据以上信息，回答下列问题：
（1）A、B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为______．（用元素符号表示）
（2）B的氯化物的熔点比D的氯化物的熔点______（填高或低），理由是______．
（3）E的最高价氧化物分子的空间构型是______．
（4）F的核外电子排布式是______，F的高价离子与A的简单氢化物形成的配离子的化学式为______．
（5）A、F形成某种化合物的晶胞结构如图所示，则其化学式为______；（黑色球表示F原子）
（6）A、C形成的化合物具有高沸点和高硬度，是一种新型无机非金属材料，其晶体中所含的化学键类型为______．
正确答案
解：原子核外有三个未成对电子，其电子排布式为1S22S22P3，为N元素，E原子核外的M层中只有两对成对电子，电子排布式为1S22S22P63S23P4，应为S元素，C元素是地壳中含量最高的金属元素，为Al元素，化合物B2E的晶体为离子晶体，B应为第ⅠA族元素，且原子序数在N元素和Al之间，应为Na元素，D单质的熔点在同周期元素形成的单质中是最高的，应为Si元素，单质硅为原子晶体，熔点在第三周期中最高，F原子核外最外层电子数与B相同，其余各层均充满，且原子序数最大，电子排布式为1S22S22P63S23P63d104S1，应为Cu元素．
（1）在元素周期表中，同一周期元素的第一电离能从左到右逐渐增大，同一主族元素的第一电离能从上到下逐渐减小，据此可判断四种元素的第一电离能的顺序为：Na＜Al＜Si＜N，故答案：Na＜Al＜Si＜N；
（2）因NaCl为离子晶体而SiCl4为分子晶体，原子晶体的熔沸点远大于分子晶体的熔沸点，故答案为：高；NaCl为离子晶体而SiCl4为分子晶体；
（3）S03中含有3个δ键，孤电子对数为
（4）根据能量最低原理书写电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1（或[Ar]3d104s1），铜离子与氨气可以配位键形成配合物，其化学式为，[Cu（NH3）4]2+；
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s1（或[Ar]3d104s1）；[Cu（NH3）4]2+；
（5）根据晶胞中微粒个数的分配方法计算，晶胞中含有N原子的数目为8×
（6）根据化合物具有高沸点和高硬度，是一种新型无机非金属材料，可判断晶体类型为原子晶体，化学键类型为共价键，故答案为：共价键．
解析
解：原子核外有三个未成对电子，其电子排布式为1S22S22P3，为N元素，E原子核外的M层中只有两对成对电子，电子排布式为1S22S22P63S23P4，应为S元素，C元素是地壳中含量最高的金属元素，为Al元素，化合物B2E的晶体为离子晶体，B应为第ⅠA族元素，且原子序数在N元素和Al之间，应为Na元素，D单质的熔点在同周期元素形成的单质中是最高的，应为Si元素，单质硅为原子晶体，熔点在第三周期中最高，F原子核外最外层电子数与B相同，其余各层均充满，且原子序数最大，电子排布式为1S22S22P63S23P63d104S1，应为Cu元素．
（1）在元素周期表中，同一周期元素的第一电离能从左到右逐渐增大，同一主族元素的第一电离能从上到下逐渐减小，据此可判断四种元素的第一电离能的顺序为：Na＜Al＜Si＜N，故答案：Na＜Al＜Si＜N；
（2）因NaCl为离子晶体而SiCl4为分子晶体，原子晶体的熔沸点远大于分子晶体的熔沸点，故答案为：高；NaCl为离子晶体而SiCl4为分子晶体；
（3）S03中含有3个δ键，孤电子对数为
（4）根据能量最低原理书写电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1（或[Ar]3d104s1），铜离子与氨气可以配位键形成配合物，其化学式为，[Cu（NH3）4]2+；
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s1（或[Ar]3d104s1）；[Cu（NH3）4]2+；
（5）根据晶胞中微粒个数的分配方法计算，晶胞中含有N原子的数目为8×
（6）根据化合物具有高沸点和高硬度，是一种新型无机非金属材料，可判断晶体类型为原子晶体，化学键类型为共价键，故答案为：共价键．
下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、BeCl2分子中BeL层的2个电子分别于Cl的一个电子形成共用电子对，因此Cl达到了8电子稳定结构，Be为2+2=4个电子达不到8电子稳定结构，故A错误；
B、由于在第ⅡA族和第ⅢA族之间有过渡元素的存在，原子序数为x+1的元素也可能为第ⅢB族元素，故B正确；
C、化学键指原子间强烈的作用力，故单原子分子不存在化学键，例如稀有气体，故C错误；
D、阴、阳离子之间的静电作用力成为离子键，含有离子键的化合物一定是离子化合物，因此离子化合物一定含有离子键，有些还含有共价键，如氯化铵，故D错误．
故选：B．
已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42．X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子．X跟Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成负一价离子．室温下元素W的单质是淡黄色粉末状固体，在空气中燃烧生成的气体是形成酸雨的主要污染物之一．元素R的单质在常温常压下是黄绿色气体，能溶于水．请回答下列问题：
（1）X元素原子基态时的电子排布式为______，该元素的符号是______；
（2）Y元素原子的价电子的轨道表示式为______，该元素的名称是______；
（3）X与Z可形成化合物XZ3，该化合物的空间构型为______；
（4）已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ3，产物还有ZnSO4和H2O，该反应的化学方程式是______；
（5）W、R 两元素非金属性较强的是______（写元素符号）．写出能够证明这一结论的一个实验事实______．
正确答案
解：（1）X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，则可以知道X元素原子基态时的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，核外电子数=原子序数=33，即为As，故答案为：1s22s22p63s23p63d104s24p3；As；
（2）Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子，则元素原子基态时的电子排布式为1s22s22p4，为氧原子，其价电子的轨道表示式为
（3）X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42，X原子序数为33，Y为8，则Z为H原子，X与Z可形成化合物AsH3，该化合物的空间构型和氨气相似，为三角锥型，故答案为：三角锥；
（4）已知化合物As2O3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为AsH3，产物还有ZnSO4和H2O，
则反应方程式为：As2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O，故答案为：As2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O，
（5）根据元素W的单质是淡黄色粉末状固体，在空气中燃烧生成的气体是形成酸雨的主要污染物之一，可以确定W是S，元素R的单质在常温常压下是黄绿色气体，能溶于水，可以确定R是Cl，Cl的非金属性强于S，因为氢化物越稳定，元素非金属性越强，最高价氧化物对应水化物酸性越强，则元素非金属性越强，
故答案为：Cl；高氯酸的酸性强于硫酸（或氯化氢的稳定性强于硫化氢）．
解析
解：（1）X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，则可以知道X元素原子基态时的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，核外电子数=原子序数=33，即为As，故答案为：1s22s22p63s23p63d104s24p3；As；
（2）Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子，则元素原子基态时的电子排布式为1s22s22p4，为氧原子，其价电子的轨道表示式为
（3）X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42，X原子序数为33，Y为8，则Z为H原子，X与Z可形成化合物AsH3，该化合物的空间构型和氨气相似，为三角锥型，故答案为：三角锥；
（4）已知化合物As2O3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为AsH3，产物还有ZnSO4和H2O，
则反应方程式为：As2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O，故答案为：As2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O，
（5）根据元素W的单质是淡黄色粉末状固体，在空气中燃烧生成的气体是形成酸雨的主要污染物之一，可以确定W是S，元素R的单质在常温常压下是黄绿色气体，能溶于水，可以确定R是Cl，Cl的非金属性强于S，因为氢化物越稳定，元素非金属性越强，最高价氧化物对应水化物酸性越强，则元素非金属性越强，
故答案为：Cl；高氯酸的酸性强于硫酸（或氯化氢的稳定性强于硫化氢）．
若某基态原子的外围电子排布式为4d15s2，则下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：根据核外电子排布规律，该元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2．由此可见：该元素原子中共有39个电子，分5个电子层，其中M能层上有18个电子，最外层上有2个电子．
A．该元素基态原子中共有39个电子，故A错误；
B．该元素原子核外有5个电子层，故B正确；
C．该元素原子最外层上有2个电子，故C错误；
D．该元素原子M能层共有18个电子，故D错误．
故选B．
下列分子中所有原子都满足8电子稳定结构的是（ ）
正确答案
解析
解：A、次氯酸中，H原子的最外层满足2个电子，故A错误；
B、过氧化钠中，钠原子失去最外层的1个电子变为钠离子，最外层电子为8个，O的最外层电子数为6+2=8，故B正确；
C、三氟化硼中，B原子的原子核外最外层电子数为3，其在分子中的化合价为+3价，在分子中的原子最外层电子数为6，故C错误；
D、五氯化磷分子中最外层电子数与化合价的绝对值之和=5+5=10，所以五氯化磷不满足分子中所有原子最外层8电子结构，故D错误．
故选B．
下列微粒中，与氩原子具有相同电子层结构的是（ ）
ANa+
B
C
DNe
正确答案
解析
解：A．Na+离子结构示意图为：
B．氯离子结构示意图为：
C．Na+离子结构示意图为：
D．Ne原子核外有10个电子，故D错误；
故选B．
下列能级中轨道数为3的是（ ）
正确答案
解析
解：量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道，无论是哪个能层数上的能级，只要是s能级就有1个原子轨道，p能级有3个原子轨道，d能级有5个原子轨道，f能级有7个原子轨道，故选B．
下列有关说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A． CFClBrI分子中，C元素化合价绝对值+其最外层电子数=4+4=8，满足8电子结构，F元素化合价绝对值+其最外层电子数=1+7=8，满足8电子结构，Cl元素化合价绝对值+其最外层电子数=1+7=8，满足8电子结构，Br元素化合价绝对值+其最外层电子数=1+7=8，满足8电子结构，I元素化合价绝对值+其最外层电子数=1+7=8，满足8电子结构，故A正确；
B．元素形成的含氧酸中该成酸元素的化合价越高，酸性越强，如：HClO4＞HClO3＞HClO2＞HClO，故B错误；
C．含有共价键的晶体可能为分子晶体或原子晶体，如为分子晶体，则不一定含有较高的熔沸点和硬度，故C错误；
D．简单立方堆积（Po型）空间利用率为52%，体心立方堆积，属于钾、钠和铁型，空间利用率68%；六方最密堆积，属于镁、锌、钛型，空间利用率为74%，所以金属晶体的空间利用率：六方最密堆积＞体心立方堆积＞简单立方堆积，故D错误；
故选A．
下列说法正确的是（ ）
AS2-电子排布式 1s22s22p63s23p4
B在金属晶体中，自由电子与金属离子或金属原子的碰撞有能量传递，可以用此来解释的金属的物理性质是导热性
C金属键可以看做是许多原子共用许多电子所形成的强烈相互作用，所以和共价键类似，也有饱和性和方向性
D
某物质的晶体中含A、B、C三种元素，其排列方式如图所示，晶胞中A、B、C的原子个数比为1：2：2．
正确答案
解析
解：A、S2-电子排布式 1s22s22p63s23p6，故A错误；
B、金属自由电子受热后运动速率增大，与金属离子碰撞频率增大，传递了能量，故金属有良好的导热性，故B正确；
C、金属键是金属阳离子和自由电子之间的强烈相互作用，自由电子为整个金属的所有阳离子所共有，所以金属键没有方向性和饱和性，而共价键有方向性和饱和性，故C错误；
D、根据图片知，该小正方体中A原子个数=8×
故选：B．
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