- 原子结构与性质
- 共16061题
（1）在配合物Fe（SCN）2+中，提供空轨道接受孤对电子的中心离子微粒的电子排布式为______．已知SCN-呈线性结构，HSCN分子属于______ （填“极性”或“非极性”）分子．
（2）N≡N的键能为942kJ•mol-1，N-N单键的键能为247kJ•mol-1，计算说明N2中的______键比______键稳定（填“σ”“π”）．
（3）（CH3）3NH+和AlCl-4可形成离子化合物，该化合物常温下为液体，其挥发性一般比有机溶剂______（
填“大”或“小”）．
（4）X+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3-形成的晶体结构如图所示．X的元素符号是______，与同一个X+距离最近且相邻的N3-有______个．
正确答案
解：（1）在配合物Fe（SCN）2+中，提供空轨道接受孤对电子的中心离子是Fe3+，该离子核外有23个电子，最外层有13个电子，3d能级上有5个电子，根据构造原理知铁离子电子排布式为1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5；SCN-呈线性结构，HSCN分子为V形结构，则该分子正负电荷重心不重合，所以为极性分子，
故答案为：1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5；极性分子；
（2）N≡N的键能为942kJ•mol-1，N-N单键的键能为247kJ•mol-1，氨气分子中π键键能=
（3）分子晶体的熔沸点较低、离子晶体的熔沸点较高，熔沸点较低的液体易挥发，所以（CH3）3NH+和AlCl-4形成的离子化合物挥发性一般比有机溶剂小，故答案为：小；
（4）X+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，则该离子核外电子数=2+8+18=28，所以X原子核外电子数为29，为Cu元素，以X+为中心采用沿三轴切割的方法知，其配位数是6，故答案为：Cu；6．
解析
解：（1）在配合物Fe（SCN）2+中，提供空轨道接受孤对电子的中心离子是Fe3+，该离子核外有23个电子，最外层有13个电子，3d能级上有5个电子，根据构造原理知铁离子电子排布式为1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5；SCN-呈线性结构，HSCN分子为V形结构，则该分子正负电荷重心不重合，所以为极性分子，
故答案为：1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5；极性分子；
（2）N≡N的键能为942kJ•mol-1，N-N单键的键能为247kJ•mol-1，氨气分子中π键键能=
（3）分子晶体的熔沸点较低、离子晶体的熔沸点较高，熔沸点较低的液体易挥发，所以（CH3）3NH+和AlCl-4形成的离子化合物挥发性一般比有机溶剂小，故答案为：小；
（4）X+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，则该离子核外电子数=2+8+18=28，所以X原子核外电子数为29，为Cu元素，以X+为中心采用沿三轴切割的方法知，其配位数是6，故答案为：Cu；6．
下列各分子中，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、水分子中，氢原子最外层有2个电子，所以氢原子不满足8电子稳定结构，故A错误．
B、氨气分子中，氢原子最外层有2个电子，所以氢原子不满足8电子稳定结构，故B错误．
C、氯气分子中，氯原子最外层有7个电子，两个原子共用1个电子对使两个原子都达到8电子稳定结构，故C正确．
D、氯化硼中，硼原子最外层有6个电子，所以硼原子最外层不满足8电子稳定结构，故D错误．
故选C．
稀有气体为什么不能形成双原子分子？
正确答案
解析
解：稀有气体的原子结构均满足8电子或2电子稳定结构，则均为单原子构成的分子，
答：稀有气体的原子结构均满足最外层电子稳定结构，则均为单原子构成的分子．
以下电子排布式是基态原子的电子排布的是（ ）
正确答案
解析
解：A．基态原子的电子排布式应为1s22s2，发生电子跃迁为1s22s12p1，所以不是基态原子电子排布式，故A错误；
B．基态原子的电子排布式为1s22s22p5，符合基态原子电子排布规律，故B正确；
C．基态原子的电子排布式为1s22s22p6，发生电子跃迁为1s22s22p53s1，所以不是基态原子电子排布式，故C错误；
D．基态原子电子排布式为1s22s22p63s1，发生电子跃迁为1s22s22p53s2，所以不是基态原子电子排布式，故D错误；
故选B．
（1）Ti（BH4）3是一种储氢材料，可由TiCl4和LiBH4反应制得．
①Ti的基态原子外围电子排布式为______．
②LiBH4由Li+和BH4-构成，BH4-的空间构型是______，BH4-中B原子的杂化类型为______，LiBH4中不存在的作用力有______ （填代号）．
a．离子键 b．共价键 c．金属键 d．配位键
③Li、B、H元素的电负性由大到小排列顺序为______．
（2）MgH2也是一种储氢材料，其晶胞结构如图所示．已知该晶胞的体积为V cm3，则该晶体的密度为______g•cm-3[用V、NA表示（NA为阿伏加德罗常数的值）]．MgH2要密封保存，遇水会缓慢反应，反应的化学方程式为______．
（3）一种具有储氢功能的铜合金晶体具有立方最密堆积的结构，晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中．若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与CaF2的结构相似，该晶体储氢后的化学式为______．
正确答案
解：（1）①基态电子排布遵循能量最低原理、保里不相容原理和洪特规则，Ti的基态原子外围电子排布式为：3d24s2，故答案为：3d24s2；
②BH4-中B原子价层电子数=4+
故答案为：正四面体；sp3；c；
③非金属的非金属性越强其电负性越大，非金属性最强的是H元素，其次是B元素，最小的是Li元素，所以Li、B、H元素的电负性由大到小排列顺序为H＞B＞Li，
故答案为：H＞B＞Li；
（2）该晶胞中镁原子个数=
故答案为：
（3）CaF2的结构如图
故答案为：Cu3AuH8
解析
解：（1）①基态电子排布遵循能量最低原理、保里不相容原理和洪特规则，Ti的基态原子外围电子排布式为：3d24s2，故答案为：3d24s2；
②BH4-中B原子价层电子数=4+
故答案为：正四面体；sp3；c；
③非金属的非金属性越强其电负性越大，非金属性最强的是H元素，其次是B元素，最小的是Li元素，所以Li、B、H元素的电负性由大到小排列顺序为H＞B＞Li，
故答案为：H＞B＞Li；
（2）该晶胞中镁原子个数=
故答案为：
（3）CaF2的结构如图
故答案为：Cu3AuH8
（1）写出与Ca在同一周期且最外层电子数相同、内层排满电子的基态原子的电子排布式：______． CaCN2中阴离子为CN22-，根据等电子原理可以推知CN22-的空间构型为______．
（2）尿素分子中C原子采取______杂化．尿素分子的结构简式是______．
（3）三聚氰胺
（4）CaO晶胞如图所示，CaO晶体中Ca2+的配位数为______．
（5）CaO晶体和NaCl晶体的晶格能分别为：CaO 3401kJ•mol-1、NaCl 786kJ•mol-1．导致CaO比NaCl晶格能大的主要原因是______．
正确答案
1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2
直线形
sp2
分子间氢键
6
CaO晶体中Ca2+、O2-的带电量大于NaCl晶体中Na+、Cl-的带电量
解析
解：（1）与Ca在同一周期且最外层电子数相同、内层排满电子的基态原子是锌，根据构造原理，基态的锌原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2；等电子体具有相同的价电子数、原子总数，结构相似，二氧化碳分子是直线形，所以CN22-离子的空间构型是直线形．
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2；直线形；
（2）CO（NH2）2分子中中心原子C原子上含有三个σ键一个π键，所以空间构型是平面三角形，碳原子采取sp2杂化，尿素分子的结构简式是
故答案为：sp2；
（3）三聚氰酸与三聚氰胺分子相互之间能形成氢键，所以是通过分子间氢键结合，在肾脏内易形成结石．
故答案为：分子间氢键；
（4）以钙离子为中心，沿X、Y、Z三轴进行切割，上下左右前后，结合图片知，钙离子的配位数是6，
故答案为：6；
（5）晶格能大小与离子带电量成正比，CaO晶体中Ca2+、O2-的带电量大于NaCl晶体中Na+、Cl-的带电量，导致的氧化钙晶格能大于氯化钠的晶格能，
故答案为：CaO晶体中Ca2+、O2-的带电量大于NaCl晶体中Na+、Cl-的带电量．
玻尔理论、量子力学理论都是对核外电子运动的描述方法，根据对它们的理解，下列叙述中正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．S轨道的形状是球形的，表示电子出现概率大小，而不表示电子运动轨迹，故A错误；
B.3px、3py、3pz属于同一能级上的电子，其能量相同，故B错误；
C．同一轨道上最多排2个电子，其自旋方向相反，故C错误；
D．原子轨道和电子云都用来描述电子运动状态而不是表示电子运动轨迹，故D正确；
故选D．
A元素原子的M电子层比次外层少1个电子．B元素原子核外L层电子数比最外层多6个电子．
（1）A元素的元素符号是______，B元素的原子结构示意图为______；
（2）A、B两元素形成化合物的化学式及名称分别是______．
正确答案
Cl
MgCl2、氯化镁
解析
解：A元素原子的M电子层比次外层少1个电子，则A为Cl元素；B元素原子核外L层电子数比最外层多6个电子，则B为Mg元素；
（1）A元素的元素符号是Cl；Mg的
故答案为：Cl；
（2）Cl、Mg两元素形成化合物为氯化镁，其化学式为MgCl2；
故答案为：MgCl2、氯化镁．
（2015春•漯河校级期中）核外电子是有规律地进行排布的，它们分层排布在K、L、M、N、O…层上，下列叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、K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，故A错误；
B、K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，K层上容纳的电子数不能超过2个，故B错误；
C、L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C正确；
D、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D错误．
故选：C．
下列说法中，正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、BF3分子中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原子未达8电子结构；F元素化合价为-1价，F原子最外层电子数为7，|-1|+7=8，F原子满足8结构，故A错误；
B、NaHSO4晶体是由钠离子与硫酸氢根离子构成的，0.1mol NaHSO4晶体中阳离子与阴离子总数为0.2NA，故B错误；
C、全氟丙烷（C3F8）可以看做2个-CF3取代CF4中的2个F原子形成的，具有四面体结构，3个碳原子呈Ⅴ形，故C错误；
D、224mLCO2（标准状况）物质的量为0.01mol，氢氧化钠的物质的量为0.015mol，所以n（CO2）：n（NaOH）=1：1.5，介于1：1与1：2之间，反应生成碳酸钠与碳酸氢钠，令碳酸钠与碳酸氢钠的物质的量分别为xmol、ymol，
根据钠元素守恒有2x+y=0.015，根据碳元素守恒有x+y=0.01，联立方程解得x=0.005、y=0.005，所以生成碳酸钠与碳酸氢钠为1：1，离子方程式为3OH-+2CO2═CO32-+HCO3-+H2O，故D正确．
下列叙述中，正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．电子排布在同一能级的不同轨道时优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同，一个原子轨道里最多可容纳2个电子，且自旋方向相反，所以一个基态多电子的原子中，不可以有运动状态完全相同的电子，故A错误；
B．元素原子的最外层电子数不一定等于元素的最高正价，如稀有气体，主族元素氟元素最外层电子数为7，但元素氟没有正价，故B错误；
C．通过sp3杂化形成中性分子，价层电子对个数是4且不含孤电子对，如CH4或CF4，分子为正四面体结构，分子中价层电子对个数是4且含有一个孤电子对，为三角锥型分子，该类型分子有NH3或NF3，该分子中价层电子对个数是4且具有2个孤电子对，为V型分子如H2O，故C错误；
D．电子构型为[Ar]3d54s2的元素为Mn元素，处于第四周期ⅦB，是过渡元素，故D正确；
故选D．
（2）氯化铬酰（CrO2Cl2）在有机合成中可作氧化剂或氯化剂，能与许多有机物反应．写出铬原子的基态的核外电子排布式______，根据价电子构型铬位于周期表中的______区．CrO2Cl2常温下为深红色液体，能与CCl4、CS2等互溶，据此可判断CrO2Cl2是______（填“极性”或“非极性”）分子．
（3）某些含氧的有机物也可形成氢键，例如
（4）H+可与H2O形成H3O+，H3O+中O原子采用______杂化．H3O+中H-O-H键角比H2O中H-O-H键角大，原因为______．
（5）碳纳米管由单层或多层石墨卷曲而成，其结构类似于石墨晶体，每个碳原子通过______杂化与周围碳原子成键，多层碳纳米管的层与层之间靠______结合在一起．
正确答案
解；（1）设C20分子中含x个正五边形，通过观察图形可知，每一个顶点为三个正五边形共用，则每个正五边形占有该顶点的
故答案为：12；30；分子晶体；
（2）Cr的原子序数为24，根据能量最低原理可知基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，属于d区元素；CCl4、CS2等为非极性分子，CrO2Cl2能与CCl4、CS2等互溶，根据相似相溶可知，CrO2Cl2为非极性分子，
故答案为：1s22s22p63s23p63d54s1；d；非极性；
（3）邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键，对羟基苯甲醛能形成分子间氢键，所以邻羟基苯甲醛的熔点低于对羟基苯甲醛，
故答案为：邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键，对羟基苯甲醛能形成分子间氢键，分子间氢键使分子间作用力增大；
（4）H3O+价层电子对模型为四面体，氧原子采取sp3杂化．
H2O中O原子有两对孤对电子，H3O+中O原子有一对孤对电子，因为孤电子对间的排斥力＞孤电子对与成键电子对间的排斥力＞成键电子对间的排斥力，导致H3O+中H-O-H键角比H2O中H-O-H键角大．
故答案为：sp3；H2O中O原子有两对孤对电子，H3O+中O原子有一对孤对电子，排斥力较小；
（5）石墨每个碳原子用sp2杂化轨道与邻近的三个碳原子以共价键结合，形成无限的六边形平面网状结构，每个碳原子还有一个与碳环平面垂直的未参与杂化的2P轨道，并含有一个未成对电子，这些平面网状结构再以范德华力结合形成层状结构．因碳纳米管结构与石墨类似，
故答案为：sp2 ；范德华力．
解析
解；（1）设C20分子中含x个正五边形，通过观察图形可知，每一个顶点为三个正五边形共用，则每个正五边形占有该顶点的
故答案为：12；30；分子晶体；
（2）Cr的原子序数为24，根据能量最低原理可知基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，属于d区元素；CCl4、CS2等为非极性分子，CrO2Cl2能与CCl4、CS2等互溶，根据相似相溶可知，CrO2Cl2为非极性分子，
故答案为：1s22s22p63s23p63d54s1；d；非极性；
（3）邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键，对羟基苯甲醛能形成分子间氢键，所以邻羟基苯甲醛的熔点低于对羟基苯甲醛，
故答案为：邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键，对羟基苯甲醛能形成分子间氢键，分子间氢键使分子间作用力增大；
（4）H3O+价层电子对模型为四面体，氧原子采取sp3杂化．
H2O中O原子有两对孤对电子，H3O+中O原子有一对孤对电子，因为孤电子对间的排斥力＞孤电子对与成键电子对间的排斥力＞成键电子对间的排斥力，导致H3O+中H-O-H键角比H2O中H-O-H键角大．
故答案为：sp3；H2O中O原子有两对孤对电子，H3O+中O原子有一对孤对电子，排斥力较小；
（5）石墨每个碳原子用sp2杂化轨道与邻近的三个碳原子以共价键结合，形成无限的六边形平面网状结构，每个碳原子还有一个与碳环平面垂直的未参与杂化的2P轨道，并含有一个未成对电子，这些平面网状结构再以范德华力结合形成层状结构．因碳纳米管结构与石墨类似，
故答案为：sp2 ；范德华力．
下列微粒中第一、第二层电子总和等于其第三、第四层电子总和的是（ ）
正确答案
解析
解：A．K原子的原子结构示意图为：
B．钙的原子结构示意图为
C．镁原子的原子结构示意图为
D．硫的原子结构示意图为
故选B．
有A、B、C、D、E、F、G七种元素，除E为第四周期元素外其余均为短周期元素．A、E、G位于元素周期表的s区，其余元素位于p区，A、E的原子外围电子层排布相同，A的原子中没有成对电子；B元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道且每种轨道中的电子总数相同；C元素原子的外围电子层排布式为nsnpn+1；D元素的第一电离能列同周期主族元素第三高；F的基态原子核外成对电子数是成单电子数的3倍；G的基态原子占据两种形状的原子轨道，且两种形状轨道中的电子总数相同．
回答下列问题：
（1）元素D与G形成的物质属于______晶体．
（2）D的前一元素第一电离能高于D的原因是______．
（3）由A、B、C形成的ABC分子中，含有______个σ键，______个π键．
（4）由D、E、F、G形成的盐E2DF4、GDF4的共熔体在冷却时首先析出的物质是______（写化学式），原因是______．
正确答案
解：A､B､C､D､E､F、G七种元素，除E为第4周期元素外其余均为短周期元素，A､E、G位于元素周期表的s区，A､E的原子外围电子层排布相同，A的原子中没有成对电子，则A为H，E为第四周期第ⅠA族元素，即E为K；B､C､D､F元素位于p区，D元素的第一电离能列同周期主族元素第三高，则D为S；C元素原子的外围电子层排布式为nsnnpn+1，n=2时符合，则C为N元素；B元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道且每种轨道中的电子总数相同，电子排布为1s22s22p2，则B为C元素；F的基态原子核外成对电子数是成单电子数的3倍，F的原子序数比C元素的大，其电子排布为1s22s22p4，即F为O元素，G的基态原子占据两种形状的原子轨道，且两种形状轨道中的电子总数相同，G位于元素周期表的s区，则G电子排布式为1s22s22p63s2，则B为Mg元素，
（1）元素S和Mg组成的物质为MgS，为离子化合物，属于离子晶体，
故答案为：离子；
（2）D为S，前一元素为P，P的3p轨道为半满状态，更加稳定，因此P的第一电离能大于S，
故答案为：P的3p轨道为半满状态；
（3）由A､B､C形成的ABC分子为HCN，结构简式为H-C≡N，含有2个个σ键，2个π键，
故答案为：2；2；
（4）E2DF4、GDF4分别为K2SO4、MgSO4，镁离子的半径小于钾离子且所带电荷多，所以MgSO4的晶格能大于K2SO4的晶格能，因此共熔体在冷却时首先析出MgSO4，
故答案为：MgSO4；MgSO4的晶格能大于K2SO4的晶格能．
解析
解：A､B､C､D､E､F、G七种元素，除E为第4周期元素外其余均为短周期元素，A､E、G位于元素周期表的s区，A､E的原子外围电子层排布相同，A的原子中没有成对电子，则A为H，E为第四周期第ⅠA族元素，即E为K；B､C､D､F元素位于p区，D元素的第一电离能列同周期主族元素第三高，则D为S；C元素原子的外围电子层排布式为nsnnpn+1，n=2时符合，则C为N元素；B元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道且每种轨道中的电子总数相同，电子排布为1s22s22p2，则B为C元素；F的基态原子核外成对电子数是成单电子数的3倍，F的原子序数比C元素的大，其电子排布为1s22s22p4，即F为O元素，G的基态原子占据两种形状的原子轨道，且两种形状轨道中的电子总数相同，G位于元素周期表的s区，则G电子排布式为1s22s22p63s2，则B为Mg元素，
（1）元素S和Mg组成的物质为MgS，为离子化合物，属于离子晶体，
故答案为：离子；
（2）D为S，前一元素为P，P的3p轨道为半满状态，更加稳定，因此P的第一电离能大于S，
故答案为：P的3p轨道为半满状态；
（3）由A､B､C形成的ABC分子为HCN，结构简式为H-C≡N，含有2个个σ键，2个π键，
故答案为：2；2；
（4）E2DF4、GDF4分别为K2SO4、MgSO4，镁离子的半径小于钾离子且所带电荷多，所以MgSO4的晶格能大于K2SO4的晶格能，因此共熔体在冷却时首先析出MgSO4，
故答案为：MgSO4；MgSO4的晶格能大于K2SO4的晶格能．
在元素周期表中，原子最外电子层只有2个电子的元素是（ ）
正确答案
解析
解：在元素周期表中，最外层电子只有2个电子的有He、第IIA族元素、部分过渡元素，
A．该元素可能是非金属元素，如He，故A错误；
B．该元素可能是金属元素，如Mg，故B错误；
C．该元素可能是主族元素，如Ba，故C错误；
D．通过以上分析知，无法判断是哪一类元素，故D正确；
故选D．
扫码查看完整答案与解析