- 原子结构与性质
- 共16061题
C和Si元素在化学中占有极其重要的地位.
(1)写出Si的基态原子核外电子排布式______.从电负性角度分析,C、Si和O元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为______.
(2)SiC的晶体结构与晶体硅的相似,其中C原子的杂化方式为______,微粒间存在的作用力是______.
(3)氧化物MO的电子总数与SiC的相等,则M为______(填元素符号),MO是优良的耐高温材料,其晶体结构与NaCl晶体相似,MO的熔点比CaO的高,其原因是______.
(4)C、Si为同一主族的元素,CO2和SiO2化学式相似,但结构和性质有很大不同.CO2中C与O原子间形成σ键和π键,SiO2中Si与O原子间不形成上述π健.从原子半径大小的角度分析,为何C、O原子间能形成,而Si、O原子间不能形成上述π健______.
(5)有A、B、C三种物质,每个分子中都各有14个电子,其中A的分子属于非极性分子,且只有非极性键;B的分子也属于非极性分子,但既有非极性键,又有极性键;C的分子属于极性分子.则可推出:A的电子式是______,B的结构式是______.
(6)已知Si-Si键能为176kJ/mol,Si-O键能为460kJ/mol,O=O键能为497.3kJ/mol.则可计算出1mol硅与足量氧气反应时将放出______kJ的热量.
正确答案
解:(1)Si是14号元素,Si原子核外共14个电子,按照能量最低原则电子先填入能量最低的1s轨道,填满后再依次填入能量较高的轨道;其电子排布式为:1s22s22p63s23p2;从电负性的角度分析,O和C位于同一周期,非金属性O强于C;C和Si为与同一主族,C的非金属性强于Si,故由强到弱为O>C>Si,
故答案为;1s22s22p63s23p2; O>C>Si;
(2)SiC中Si和C原子均形成四个单键,故其为sp3杂化;非金属原子之间形成的化学键全部是共价键,
故答案为:sp3;共价键;
(3)MO和SiC的电子总数相等,故含有的电子数为20,则M含有12个电子,即Mg;晶格能与所组成离子所带电荷成正比,与离子半径成反比,MgO与CaO的离子电荷数相同,Mg2+半径比Ca2+小,MgO晶格能大,熔点高;故答案为:Mg;Mg2+半径比Ca2+小,MgO晶格能大;
(4)CO2晶体是分子晶体,其中C的原子半径较小,C、O原子能充分接近,p-p轨道肩并肩重叠程度较大,形成稳定的π键;而Si原子半径较大,Si、O原子间距离较大,p-p轨道肩并肩重叠程度较小,不能形成上述稳定的π键,
故答案为:Si的原子半径较大,Si、O原子间距离较大,p-p轨道肩并肩重叠程度较小,不能形成上述稳定的π键.
(5)有A、B、C三种物质,每个分子中都各有14个电子,其中A的分子属于非极性分子,且只有非极性键,则A分子为同种元素形成的分子,所以A是氮气;B的分子也属于非极性分子,但既有非极性键,又有极性键,B为乙炔;C的分子属于极性分子,C是CO,所以A的电子式为,B的结构式为:H-C≡C-H,
故答案为:,H-C≡C-H;
(6)1mol晶体硅中含有1mol×4×=2molSi-Si键,二氧化硅晶体中每个Si原子形成4个Si-O键,1mol二氧化硅晶体中含有4molSi-O键,反应热△H=反应物总键能-生成物总键能,所以Si(s)+O2(g)=SiO2(s)中,△H=176kJ/mol×2mol+497.3kJ/mol-460kJ/mol×4=-990.7 kJ/mol,
故答案为:-990.7.
解析
解:(1)Si是14号元素,Si原子核外共14个电子,按照能量最低原则电子先填入能量最低的1s轨道,填满后再依次填入能量较高的轨道;其电子排布式为:1s22s22p63s23p2;从电负性的角度分析,O和C位于同一周期,非金属性O强于C;C和Si为与同一主族,C的非金属性强于Si,故由强到弱为O>C>Si,
故答案为;1s22s22p63s23p2; O>C>Si;
(2)SiC中Si和C原子均形成四个单键,故其为sp3杂化;非金属原子之间形成的化学键全部是共价键,
故答案为:sp3;共价键;
(3)MO和SiC的电子总数相等,故含有的电子数为20,则M含有12个电子,即Mg;晶格能与所组成离子所带电荷成正比,与离子半径成反比,MgO与CaO的离子电荷数相同,Mg2+半径比Ca2+小,MgO晶格能大,熔点高;故答案为:Mg;Mg2+半径比Ca2+小,MgO晶格能大;
(4)CO2晶体是分子晶体,其中C的原子半径较小,C、O原子能充分接近,p-p轨道肩并肩重叠程度较大,形成稳定的π键;而Si原子半径较大,Si、O原子间距离较大,p-p轨道肩并肩重叠程度较小,不能形成上述稳定的π键,
故答案为:Si的原子半径较大,Si、O原子间距离较大,p-p轨道肩并肩重叠程度较小,不能形成上述稳定的π键.
(5)有A、B、C三种物质,每个分子中都各有14个电子,其中A的分子属于非极性分子,且只有非极性键,则A分子为同种元素形成的分子,所以A是氮气;B的分子也属于非极性分子,但既有非极性键,又有极性键,B为乙炔;C的分子属于极性分子,C是CO,所以A的电子式为,B的结构式为:H-C≡C-H,
故答案为:,H-C≡C-H;
(6)1mol晶体硅中含有1mol×4×=2molSi-Si键,二氧化硅晶体中每个Si原子形成4个Si-O键,1mol二氧化硅晶体中含有4molSi-O键,反应热△H=反应物总键能-生成物总键能,所以Si(s)+O2(g)=SiO2(s)中,△H=176kJ/mol×2mol+497.3kJ/mol-460kJ/mol×4=-990.7 kJ/mol,
故答案为:-990.7.
下列分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是( )
正确答案
解析
解:A、BF3中B元素化合价为+3,B原子最外层电子数为3,所以3+3=6,B原子不满足8电子结构;F元素化合价为-1,F原子最外层电子数为7,所以1+7=8,F原子满足8电子结构,故A错误;
B、H2O中O元素化合价为-2,O原子最外层电子数为6,所以2+6=8,O原子满足8电子结构;H元素化合价为+1,H原子最外层电子数为1,所以1+1=2,H原子不满足8电子结构,故B错误;
C、SiCl4中Si元素化合价为+4,Si原子最外层电子数为4,所以4+4=8,Si原子满足8电子结构;Cl元素化合价为-1,Cl原子最外层电子数为7,所以1+7=8,Cl原子满足8电子结构,故C正确;
D、PCl5中P元素化合价为+5,P原子最外层电子数为5,所以5+5=10,P原子不满足8电子结构;Cl元素化合价为-1,Cl原子最外层电子数为7,所以1+7=8,Cl原子满足8电子结构,故D错误.
故选C.
根据电子排布的特点,铜元素在周期表属于( )
正确答案
解析
解:周期表分为s区、p区、d区、ds区、f区,Cu的外围电子排布式为3d104s1,Cu属于第IB族元素,在周期表中位于ds区.
故选D.
(1)已知某粒子的结构示意图为:.试回答:
①当x-y=10时,该粒子为______(填“原子”、“阳离子”或“阴离子”).
②当y=8时,阳离子或阴离子可能为(填离子符号):______、______、______、______.若它们形成化合物时离子数之比为1:2,则这些化合物的电子式为______、______.
(2)原子序数大于4 的主族元素A和B的离子Am+和Bn-它们的核外电子排布相同,据此推断:元素A 和B 所属周期序数之差为______;元素A 和B 的原子序数之差为______;元素B 和A 的最高化合价之差为______.
正确答案
解:(1)①当x-y=10时,核内质子数为x,核外电子数为2+8+y,两者相等,所以该粒子为原子,故答案:原子;
②当y=8时,该离子的核外电子数为18,而离子中核内质子数不等于核外电子数,则该离子的核内质子数为:20、19、17、16等,所以这些粒子为Cl-、S2-、K+、Ca2+,它们形成化合物时离子数之比为1:2的化合物有:K2S、CaCl2,其电子式为:,故答案为:Cl-、S2-、K+、Ca2+;
、
;
(2)因Am+和Bn-核外电子排布相同,故A原子比B原子多一个电子层,故二者的周期数之差为1;因Am+和Bn-核外电子排布相同即核外电子数相等:ZA-m=ZB+n,则ZA-ZB=m+n;B的族序数为8-n,A的族序数为m,B和A的族序数之差为8-n-m.故答案为:1;m+n;8-n-m.
解析
解:(1)①当x-y=10时,核内质子数为x,核外电子数为2+8+y,两者相等,所以该粒子为原子,故答案:原子;
②当y=8时,该离子的核外电子数为18,而离子中核内质子数不等于核外电子数,则该离子的核内质子数为:20、19、17、16等,所以这些粒子为Cl-、S2-、K+、Ca2+,它们形成化合物时离子数之比为1:2的化合物有:K2S、CaCl2,其电子式为:,故答案为:Cl-、S2-、K+、Ca2+;
、
;
(2)因Am+和Bn-核外电子排布相同,故A原子比B原子多一个电子层,故二者的周期数之差为1;因Am+和Bn-核外电子排布相同即核外电子数相等:ZA-m=ZB+n,则ZA-ZB=m+n;B的族序数为8-n,A的族序数为m,B和A的族序数之差为8-n-m.故答案为:1;m+n;8-n-m.
已知x、y是原子,核电荷数不大于18,x原子的最外层电子数为n个,次外层电子数为n+2个,y原子的最外层电子数为m-5个,次外层为m个,推断x和y两元素可能是______.
正确答案
S;Al
解析
解:x原子的最外层电子数为n个,次外层电子数为n+2个,核电荷数不大于18,n满足下列条件:0<n≤8且n+2=2或8,得n=6,故x是S元素;y原子的最外层电子数为m-5个,次外层为m个,核电荷数不大于18,m满足下列条件:0<m-5≤8,且m=2或8,得m=8,故y是Al元素.
故答案为:S;Al
碳、氧、氯、铁是与人类生产、生活息息相关的化学元素.
(1)基态铁原子的核外电子排布式为______.
(2)C、O、Cl三种元素的电负性由大到小的顺序为______(用元素符号表示).COCl2俗称光气,分子中C原子采取______杂化成键,根据原子轨道重叠方式的不同来看,碳原子与每个氧原子之间形成共价键的类型和数目为______.
(3)甲烷和四氯化碳具有相似的空间结构,但常温下甲烷是气体,四氯化碳是液体,其原因是______.
(4)FexOy的晶胞结构如图所示(白色球代表铁原子,黑色球代表氧原子),与一个铁原子距离最近且相等的氧原子构成的几何形状为______,每个氧原子周围与之距离最近的氧原子个数为______.
正确答案
解:(1)铁元素在周期表中是26号元素,基态原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d64s2,故答案为:1s22s22p63s23p63d64s2;
(2)元素的非金属性越强其电负性越大,O、Cl、C的非金属性大小顺序是O>Cl>C,所以其电负性大小顺序是O>Cl>C,光气中碳原子是中心原子,碳原子含有3个σ键1个π键,所以其价层电子对是3,采用sp2杂化,根据原子轨道重叠方式的不同来看,碳原子与每个氧原子之间形成共价双键,1个σ键1个π键,
故答案为:O>Cl>C;sp2;1个σ键1个π键;
(3)甲烷和四氯化碳都属于分子晶体,组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强,其沸点越高,所以常温下甲烷是气体,四氯化碳是液体,故答案为:组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强,沸点越高;
(4)将铁原子的氧原子配位数是6,将氧原子连接知,中间4个氧原子共面,在中间4个氧原子共面的平面上下方各一个氧原子,所以其几何形状为正八面体,每个氧原子周围与之距离最近的氧原子个数为3×8÷2=12,故答案为:正八面体;12.
解析
解:(1)铁元素在周期表中是26号元素,基态原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d64s2,故答案为:1s22s22p63s23p63d64s2;
(2)元素的非金属性越强其电负性越大,O、Cl、C的非金属性大小顺序是O>Cl>C,所以其电负性大小顺序是O>Cl>C,光气中碳原子是中心原子,碳原子含有3个σ键1个π键,所以其价层电子对是3,采用sp2杂化,根据原子轨道重叠方式的不同来看,碳原子与每个氧原子之间形成共价双键,1个σ键1个π键,
故答案为:O>Cl>C;sp2;1个σ键1个π键;
(3)甲烷和四氯化碳都属于分子晶体,组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强,其沸点越高,所以常温下甲烷是气体,四氯化碳是液体,故答案为:组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强,沸点越高;
(4)将铁原子的氧原子配位数是6,将氧原子连接知,中间4个氧原子共面,在中间4个氧原子共面的平面上下方各一个氧原子,所以其几何形状为正八面体,每个氧原子周围与之距离最近的氧原子个数为3×8÷2=12,故答案为:正八面体;12.
对核外电子排布规律理解正确的是( )
①K层不超过2个电子 ②第二层不超过8个电子 ③最外层不超过8个电子 ④次外层不超过18个电子.
正确答案
解析
解:①K层有1个轨道(叫s轨道),1个轨道最多可以容纳自旋方向相反的2个电子,可以容纳1个电子,如H原子,可以容纳2个电子如氦原子,不超过2个电子,故①正确;
②L层有4个轨道(1个s轨道,3个p轨道),1个轨道最多可以容纳自旋方向相反的2个电子,故L层最多容纳8个电子,故②正确;
③由于能级交错的原因,End>E(n+1)s.当ns和np充满时(共4个轨道,最多容纳8个电子),多余电子不是填入nd,而是首先形成新电子层,填入(n+1)s轨道中,因此最外层电子数不可能超过8个,故③正确;
④若最外层是第n层,次外层就是第(n-1)层,由于E(n-1)f>E(n+1)s>Enp,在第(n+1)层出现前,次外层只有(n-1)s、(n-1)p、(n-1)d上有电子,这三个亚层共有9个轨道,最多可容纳18个电子,因此次外层电子数不超过18个,故④正确;
故选D.
下列叙述中,正确的是( )
正确答案
解析
解:A、在多电子的原子中,电子填充在不同的能层,能层又分不同的能级,同一能级又有不同的原子轨道,每个轨道中最多可以填充两个电子,自旋相反,在一个基态多电子的原子中,不可能有两个运动状态完全相同的电子,故A错误;
B、每个轨道中最多可以填充两个电子,自旋相反,这两个电子的能量完全相同,另外在等价轨道上填充的电子能量也相同,可能存在能量相同的电子,故B错误;
C、L层只有2s、2p能级,2s、2p能级能量比3s、3p、3d能级低,故M层上的电子能量肯定比L层上的电子能量高,故C正确;
D、某一基态2p能级上仅有4个电子,这4个电子分别占据不同的轨道,且自旋方向相同,该排布图违背了洪特规则,故D错误.
故选C.
A、B、C、D、E、F六种元素的原子序数依次递增.已知:
①F的原子序数为29,其余的均为短周期主族元素;②E原子价电子(外围电子)排布msnmpn-1;③D原子最外层电子数为偶数;④A、C原子p轨道的电子数分别为2和4.请回答下列问题:
(1)下列叙述正确的是______;
A.金属键的强弱:D>E
B.基态原子第一电离能:D>E
C.五种元素中,电负性最大与最小的两种金属元素形成的晶体化学式为EB,属于离子晶体
D.晶格能:NaCl<DCl2
(2)F 的核外电子排布式是______;与F同一周期的副族元素的基态原子中最外层电子数与F原子相同的元素有______ (填元素符号).
(3)A与C形成的非极性分子中,σ键与π键的键数之比为______;该分子与过量强碱反应生成的酸根离子的空间构型为______;
(4)已知原子数和价电子数相同的分子或离子为等电子体,互为等电子体的微粒结构相同.B3- 中心原子的杂化轨道类型为______.
正确答案
解:A、B、C、D、E、F六种元素的原子序数依次递增.除F元素外,其余的均为短周期主族元素.
①F的原子序数为29,则F为铜元素;
④A、C原子p轨道的电子数分别为2和4,则A核外电子排布式为1s22s22p2,则A为碳元素;C核外电子排布式为1s22s22p4,则C为氧元素.B元素原子序数介于碳元素与氧元素之间,则B为氮元素;
②E原子价电子(外围电子)排布为msnmpn-1,s能级容纳2个电子,则E外围电子排布为ms2mp1,原子序数大于氧元素,则E为铝元素.
③D原子最外层电子数为偶数,D原子序数介于氧元素与铝元素之间,则D为镁元素.
(1)A.D为Mg,E为Al,铝离子半径小于镁离子半径,金属键的强弱:D<E,故A错误
B.同周期自左而右基态原子第一电离能增大,基态原子第一电离能:D>E,故B正确;
C.五种元素中,电负性最大是氧元素,电负性最小的是镁元素,两种金属元素形成的晶体化学式为MgO,属于离子晶体,故C正确;
D.晶格能的大小:电荷越高,晶格能越大;离子半径越小,晶格能越大;镁离子半径小于钠离子半径,而镁离子所带电荷大于钠离子所带电荷,故晶格能:NaCl<MgCl2,故D正确;
故答案为:BCD;
(2)F为同元素,核外电子数位29,核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1;与F同一周期的副族元素的基态原子中最外层电子数与F原子相同的元素,价电子排布3d54s1;
核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1,为Cr元素;
(3)A为碳元素,C为氧元素,形成的非极性分子O=C=O中,碳氧双键中,含有1个σ键和1个π键,σ键与π键的键数之比1:1;该分子与过量强碱反应生成的酸根离子,为CO32-,碳的最外层价电子4个,因为碳酸根是负2价,4+2=6做为碳酸根碳元素的价电子,氧价电子2个,3个氧原子是6个价电子,碳酸根中碳的价电子6减去氧的价电子总数=0.由此的出中心原子碳的价电子全部成键,无孤对电子,这样空间构型只能是平面三角形;
故答案为:1:1;平面三角形;
(4)N3- 与CO2互为等电子体,O=C=O中含有2个C-O键,形成2条杂化轨道,采用sp杂化;
故答案为:sp.
解析
解:A、B、C、D、E、F六种元素的原子序数依次递增.除F元素外,其余的均为短周期主族元素.
①F的原子序数为29,则F为铜元素;
④A、C原子p轨道的电子数分别为2和4,则A核外电子排布式为1s22s22p2,则A为碳元素;C核外电子排布式为1s22s22p4,则C为氧元素.B元素原子序数介于碳元素与氧元素之间,则B为氮元素;
②E原子价电子(外围电子)排布为msnmpn-1,s能级容纳2个电子,则E外围电子排布为ms2mp1,原子序数大于氧元素,则E为铝元素.
③D原子最外层电子数为偶数,D原子序数介于氧元素与铝元素之间,则D为镁元素.
(1)A.D为Mg,E为Al,铝离子半径小于镁离子半径,金属键的强弱:D<E,故A错误
B.同周期自左而右基态原子第一电离能增大,基态原子第一电离能:D>E,故B正确;
C.五种元素中,电负性最大是氧元素,电负性最小的是镁元素,两种金属元素形成的晶体化学式为MgO,属于离子晶体,故C正确;
D.晶格能的大小:电荷越高,晶格能越大;离子半径越小,晶格能越大;镁离子半径小于钠离子半径,而镁离子所带电荷大于钠离子所带电荷,故晶格能:NaCl<MgCl2,故D正确;
故答案为:BCD;
(2)F为同元素,核外电子数位29,核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1;与F同一周期的副族元素的基态原子中最外层电子数与F原子相同的元素,价电子排布3d54s1;
核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1,为Cr元素;
(3)A为碳元素,C为氧元素,形成的非极性分子O=C=O中,碳氧双键中,含有1个σ键和1个π键,σ键与π键的键数之比1:1;该分子与过量强碱反应生成的酸根离子,为CO32-,碳的最外层价电子4个,因为碳酸根是负2价,4+2=6做为碳酸根碳元素的价电子,氧价电子2个,3个氧原子是6个价电子,碳酸根中碳的价电子6减去氧的价电子总数=0.由此的出中心原子碳的价电子全部成键,无孤对电子,这样空间构型只能是平面三角形;
故答案为:1:1;平面三角形;
(4)N3- 与CO2互为等电子体,O=C=O中含有2个C-O键,形成2条杂化轨道,采用sp杂化;
故答案为:sp.
若某原子在处于能量最低状态时,外围电子排布为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.该元素原子处于能量最低状态时,原子中共有1未成对电子,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M能层共有18个电子,故C错误;
D.该元素原子最外层上有2个电子,故D错误.
故选B.
下列有关原子核外电子的说法错误的是( )
正确答案
解析
解:A、在含有多个电子的原子里,电子的能量不都相同,原子核外区域的能量也不同,电子分别在能量不同的区域内运动,故A正确;
B、电子在核外排列时,根据能量最低原理,电子先排能量低的然后排能量高的,所以电子总是尽可能地先从内层排起,当一层充满后再填充下一层,故B正确;
C、每个电子层作为最外层时,最多可容纳8个电子,但第一电子层除外,第一电子层最多排2个电子,故C错误;
D、原子核外区域能量不同,离核越近能量越低,离核越远能量越高,故D正确;
故选C
A、B、C、D、E代表5种元素.请填空:
(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,其元素符号为______;
(2)B元素的负一价离子的电子层结构与氩相同,C元素的正一价离子的电子层结构与氙相同,B、C形成的化合物的晶体内每个B离子周围有______个C离子与之紧密相邻.其晶体的主要物理性质有:______.(写出两条即可).
(3)D元素的正三价离子的3d亚层为半充满,D元素在周期表中的位置为______.
(4)E元素基态原子的M层只有一个能级且全充满,其单质在一定条件下能与干冰反应,试写出该反应的化学方程式______.
正确答案
解:(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,则A有2个电子层,基态原子的最外层有3个未成对电子,2p轨道上有3个电子,次外层有2个电子,其电子排布式为:1s22s22p3,元素符号为N,
故答案为:N;
(2)B元素的负一价离子的电子层结构与氩相同,所以为Cl-,C元素的正一价离子的电子层结构与氙相同,所以为Cs+,形成的化合物的化学式为CsCl,其结构是立方体结构,其晶体内每个氯离子周围有8个铯离子与之紧相邻,氯化铯属于离子晶体,硬度较大,熔融时能导电,具有较高的熔点,
故答案为:8;熔融时能导电、较高的熔点、硬度较大等;
(3)D元素的正三价离子的3d亚层为半充满,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2,为Fe,在周期表中的位置为第四周期、VIII族,
故答案为:第四周期 VIII族;
(4)E元素基态原子的M层只有一个能级且全充满,则其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s2,则E为Mg,镁和干冰反应生成氧化镁和碳:2Mg+CO22MgO+C,
故答案为:2Mg+CO22MgO+C.
解析
解:(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,则A有2个电子层,基态原子的最外层有3个未成对电子,2p轨道上有3个电子,次外层有2个电子,其电子排布式为:1s22s22p3,元素符号为N,
故答案为:N;
(2)B元素的负一价离子的电子层结构与氩相同,所以为Cl-,C元素的正一价离子的电子层结构与氙相同,所以为Cs+,形成的化合物的化学式为CsCl,其结构是立方体结构,其晶体内每个氯离子周围有8个铯离子与之紧相邻,氯化铯属于离子晶体,硬度较大,熔融时能导电,具有较高的熔点,
故答案为:8;熔融时能导电、较高的熔点、硬度较大等;
(3)D元素的正三价离子的3d亚层为半充满,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2,为Fe,在周期表中的位置为第四周期、VIII族,
故答案为:第四周期 VIII族;
(4)E元素基态原子的M层只有一个能级且全充满,则其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s2,则E为Mg,镁和干冰反应生成氧化镁和碳:2Mg+CO22MgO+C,
故答案为:2Mg+CO22MgO+C.
下列各种原子的核外电子排布中,属于基态的是( )
正确答案
解析
解:A.Be原子核外有4个电子,核外电子基态排布式为1s22s2,所以1s22s12p1不属于基态,故A不符合;
B.O原子核外有8个电子,核外电子基态排布式为:1s22s22p4,所以1s22s22p33s1不属于基态,故B不符合;
C.Mg原子核外有12个电子,核外电子基态排布式为:1s22s22p63s2,所以1s22s22p63s14s1不属于基态,故C不符合;
D.K原子核外有19个电子,核外电子基态排布式为:1s22s2 2p63s23p64s1,故D符合;
故选D.
化学-----物质结构与性质
一项科学研究成果表明,铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO).
(1)向一定物质的量浓度的Cu(NO3)2和Mn(NO3)2溶液中加入Na2CO3溶液,所得沉淀经高温灼烧,可制得CuMn2O4.Mn2+基态的电子排布式可表示为:______.
(2)在铜锰氧化物的催化下,CO被氧化为CO2,HCHO被氧化为CO2和H2O.
①H2O分子中O原子轨道的杂化类型为______.
②1mol CO2中含有的σ键数目为(用NA表示)______.
(3)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2-.不考虑空间构型,[Cu(OH)4]2-的结构可用示意图表示为______.
正确答案
解:(1)Mn的原子序数为25,基态原子的电子排布式为,1s22s22p63s23p63d54s2,则Mn2+基态的电子排布式可表示为1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5),
故答案为:1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5);
(2)①H2O 分子中O形成2个δ键,孤电子对数为(6-2×1)=2,则为杂化sp3,故答案为:sp3;
②CO2的结构式为O=C=O,分子中C形成2个δ键,则1molCO2中含有的σ键数目为2NA个,故答案为:2NA;
(3)[Cu(OH)4]2-中与Cu2+与4个OH-形成配位键,可表示为,故答案为:
.
解析
解:(1)Mn的原子序数为25,基态原子的电子排布式为,1s22s22p63s23p63d54s2,则Mn2+基态的电子排布式可表示为1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5),
故答案为:1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5);
(2)①H2O 分子中O形成2个δ键,孤电子对数为(6-2×1)=2,则为杂化sp3,故答案为:sp3;
②CO2的结构式为O=C=O,分子中C形成2个δ键,则1molCO2中含有的σ键数目为2NA个,故答案为:2NA;
(3)[Cu(OH)4]2-中与Cu2+与4个OH-形成配位键,可表示为,故答案为:
.
下列微粒中,未成对电子数最多的是( )
正确答案
解析
解:当能级上电子数等于或小于轨道数时,则该能级上电子都是未成对电子,
A.2p能级有3个轨道,氧原子中2p轨道上有4个电子,其未成对电子数是2;
B.3p能级上有3个轨道,P原子3p能级上有3个电子,这三个电子都是未成对电子;
C.3d能级上有5个轨道,4s能级有1个轨道,该原子中3d能级有5个电子、4s能级有1个电子,所以未成对电子数是6;
D.3d能级上有5个轨道,4s能级有1个轨道,该原子中3d能级有5个电子,所以该原子未成对电子数是5,
通过以上分析知,未成对电子数最多的是Cr,
故选C.
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