- 原子结构与性质
- 共16061题
已知最外层电子数相等的元素原子，具有相似的化学性质．氧元素原子的核外电子分层排布示意图为
A
碳
B
氖
C
镁
D
硫
正确答案
解析
解：由图可知，氧原子最外层电子数为6，与氧原子具有相似的化学性质的原子最外层电子数为6，
A、碳原子最外层电子数为4，与氧原子最外层电子数不相等，故A不符合；
B、氖原子最外层电子数为8，与氧原子最外层电子数不相等，故B不符合；
C、镁原子最外层电子数为2，与氧原子最外层电子数不相等，故C不符合；
D、硫原子最外层电子数为6，与氧原子最外层电子数相等，故D不符合；
故选D．
正确答案
1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p64d10 5s25p1
5s25p1
5
ⅢA
10
2s22p6
2
0
24
1s2 2s22p6 3s23p63d5 4s1
4
ⅥB
80
1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p64d10 4f14 5s25p65d106s2
4f145d106s2
解析
解：原子序数49，说明原子核外电子数为49，根据构造原理、洪特规则特例得到电子排布式为1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p64d10 5s25p1，价电子排布式为5s25p1，最大能层数为5，说明处于第五周期，价电子数为3个，说明处于第ⅢA族；
由电子排布式可知，原子序数=核外电子数=10，价电子排布式为2s22p6，最大能层数为2，价电子数为8，位于第二周期0族；
价电子排布式补齐前面的电子排布为1s2 2s22p6 3s23p63d5 4s1，原子序数=核外电子数=24，最大能层数为4，价电子数为6，位于第四周期ⅥB族；
第六周期、第ⅡB族位于ds区，说明其价电子排布为4f145d106s2，原子核外电子排布式为1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p64d10 4f14 5s25p65d106s2，原子序数=核外电子数=80；
故答案为：
按要求完成下列问题．
（1）写出NH3的电子式：______．
（2）写出基态Cr原子的简化电子排布式：______．
（3）写出基态 Mg2+的电子排布图：______．
（4）写出Zn原子的价电子排布式：______．
（5）将Al、Si、P、S的第一电离能由小到大排列为______．
（6）指出配合物K3[Co（CN）6]中的中心离子、配位体及其配位数：______、______、______．
正确答案
[Ar]3d54s1
3d104s2
Al＜Si＜S＜P
Co3+
CN-
6
解析
解：（1）NH3为共价化合物，N分别于3个H形成3对共用电子，电子式为
（2）Cr为24号元素，原子核外电子数为24，其中3d能级达到半满，简化电子排布式为[Ar]3d54s1，故答案为：[Ar]3d54s1；
（3）Mg2+含有10个核外电子，电子排布式为1s2 2s22p6，核外电子排布图为
故答案为：
（4）锌是30号元素，基态原子核外有30个电子，其3d、4s能级上电子是其价电子，所以Zn原子的价电子排布式为3d104s2，
故答案为：3d104s2；
（5）Al、Si、P、S均属于第三周期元素，第一电离能随着原子序数的增大而增大，但P为第ⅤA族的大于第ⅥA族的S，因此第一电离能：Al＜Si＜S＜P，
故答案为：Al＜Si＜S＜P；
（6）根据配合物K3[Co（CN）6]结构分析，含有空轨道的金属阳离子为中心离子，所以中心离子为Co3+、有孤对电子的原子或离子为配体，所以配体为CN-、配位数就是配体的个数，所以配位数为6，
故答案为：Co3+；CN-；6．
以下能级符号正确的是（ ）
正确答案
解析
解：s亚层在每一层上都有，p亚层至少在第二层及以上，d亚层至少在第三层及以上，f亚层至少在第四层及以上，故A正确；
故选A．
下列说法中正确的是（ ）
ANO2、SO2、BF3、NCl3分子中没有一个分子中原子的最外层电子都满足了8电子稳定结构
BP4和CH4都是正四面体分子且键角都为109°28′
C
DNH3分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作用较强
正确答案
解析
解：A．二氧化氮分子中，N元素位于第VA族，则5+2=7，所以不满足8电子稳定结构，二氧化硫分子中，S元素位于第VIA族，则6+2=8，所以满足8电子稳定结构，三氟化硼分子中，B元素位于第IIIA族，则3+3=6，所以不满足8电子稳定结构，三氯化氮分子中，氮原子为有第VA族，则5+3=8，所以满足8电子结构，故A错误；
B．白磷分子为正四面体结构，四个磷原子位于正四面体四个顶点上，所以白磷分子的键角为60°，故B错误；
C．铵根离子和甲烷分子结构相似，都是正四面体结构，故C错误；
D．分子中，孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对对成键电子对的排斥力，所以NH3分子中有一对未成键的孤电子对，它对成键电子的排斥作用较强，故D正确；
故选D．
下列化学用语正确的是（ ）
A2-乙基-1，3-丁二烯分子的键线式：
BFe2+价电子排布式：3d44s2
CP原子价电子排布图：
D3-己炔的结构简式：CH3CH2CCCH2CH3
正确答案
解析
解：A．2-乙基-1，3-丁二烯的结构简式为
B．铁原子失去最外层4s能级2个电子形成Fe2+，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，故B错误；
C．P的最外层3p电子应自旋方向相同，应为
D．己炔碳链含有6个C，3、4号C含有碳碳三键，该有机物的结构简式为：CH3CH2C≡CCH2CH3，故D错误；
故选A．
有X、Y、Z三种元素，X和Y可以形成XY和XY2两种化合物；Z与X、Y分别形成XZ4和Z2Y两种化合物，在这两种化合物中总电子数均为10个．则X、Y、Z三种元素分别是（ ）
正确答案
解析
解：化合物XZ4中总电子数为10，5个原子平均电子数为2，故Z只能为H元素．
所以X原子电子数为10-4=6，故X为碳元素；
化合物Z2Y中总电子数为10，所以Y原子的电子数为10-2=8，故Y为氧元素．
故选：B．
X、Y、Z和R分别代表四种元素．如果aXm+、bYn+、cZn-、dRm-四种离子的电子层结构相同（a、b、c、d为元素的原子序数），则下列关系正确的是（ ）
正确答案
解析
解：由aXm+、bYn+、cZn-、dRm-四种离子的电子层结构相同知，这四种离子的核外电子数相等，得核外电子数=核内质子数-阳离子的电荷数=核内质子数+阴离子的电荷数，原子序数=核内质子数，所以得：a-m=b-n=c+n=d+m．
A、a-c=m+n，故A错；
B、a-b=m-n，故B错；
C、c-d=m-n，故C错；
D b-d=m+n，故D正确．
故选：D
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、CF2Cl2中C元素化合价为+4，C原子最外层电子数为4，所以4+4=8，C原子满足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，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B正确；
C、HCl中Cl原子最外层7个电子，化合物中有1对共用电子对，则Cl原子满足最外层为8电子结构，但H原子最外层为2个电子，故C错误；
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B．
【化学--选修物质结构与性质】
四种常见元素的性质或结构信息如下表，试根据信息回答有关问题．
（1）写出B原子的基态电子排布式______．
（2）A元素的氢化物的沸点比同主族相邻元素氢化物沸点______（填“高”或“低”），其原因是______．
（3）D元素最高价氧化物的熔点比同主族相邻元素最高价氧化物的熔点______（填“高”或“低”）；D元素在形成最简单氢化物时所采取的杂化类型是______．
（4）A、B两元素第一电离能______＞______．（填元素符号）
（5）C元素的原子能形成多种配合物．形成配合物的条件是：一方能够提供孤对电子，另一方______．
正确答案
解：（1）B基态原子的M层有1对成对的p电子，即有两个未成对的电子得到B原子的基态电子排布式为：1s22s22p63s23p4，故答案为：1s22s22p63s23p4；
（2）A的基态原子核外有两个电子层，最外层有3个未成对的电子，得到A的基态电子排布式1s22s22p3，为N原子，其氢化物NH3的沸点比同主族相邻元素氢化物PH3沸点高，因为氨气分子间有氢键的缘故，故答案为：高；因为A的氢化物分子间存在氢键；
（3）D有两种常见氧化物，其中有一种是冶金工业常用的还原剂即一氧化碳，故D为C，最高价氧化物CO2的熔点比同主族相邻元素最高价氧化物SiO2的熔点低，因为二氧化碳是分子晶体，二氧化硅是原子晶体的缘故；D的最简单氢化物CH4为正四面体结构，所采取的杂化类型为SP3杂化，故答案为：低；SP3；
（4）根据原子的基态电子排布，N原子结构中最外层p能级电子处于半满状态，更稳定，不易失去电子，故答案为：N＞S；
（5）配合物的形成条件：一方能够提供孤对电子，另一方能够提供（接受孤对电子的）空轨道，故答案为：能够提供（接受孤对电子的）空轨道．
解析
解：（1）B基态原子的M层有1对成对的p电子，即有两个未成对的电子得到B原子的基态电子排布式为：1s22s22p63s23p4，故答案为：1s22s22p63s23p4；
（2）A的基态原子核外有两个电子层，最外层有3个未成对的电子，得到A的基态电子排布式1s22s22p3，为N原子，其氢化物NH3的沸点比同主族相邻元素氢化物PH3沸点高，因为氨气分子间有氢键的缘故，故答案为：高；因为A的氢化物分子间存在氢键；
（3）D有两种常见氧化物，其中有一种是冶金工业常用的还原剂即一氧化碳，故D为C，最高价氧化物CO2的熔点比同主族相邻元素最高价氧化物SiO2的熔点低，因为二氧化碳是分子晶体，二氧化硅是原子晶体的缘故；D的最简单氢化物CH4为正四面体结构，所采取的杂化类型为SP3杂化，故答案为：低；SP3；
（4）根据原子的基态电子排布，N原子结构中最外层p能级电子处于半满状态，更稳定，不易失去电子，故答案为：N＞S；
（5）配合物的形成条件：一方能够提供孤对电子，另一方能够提供（接受孤对电子的）空轨道，故答案为：能够提供（接受孤对电子的）空轨道．
组成蛋白质的元素主要有C、H、O、N及S、P和少量的Cu、Fe、Zn等，其中铜及其合金是人类最早使用的金属材料，用途广泛．
（1）铜原子的核外电子排布式是______；O、N、S的第一电离能由大到小的顺序为______．
（2）铜的熔点比钙高，其原因是______；
如图是金属Ca和Cu所形成的某种合金的晶胞结构示意图，则该合金中Ca和Cu的原子个数比为______．
（3）Cu2+能与NH3、H2O、Cl-等形成配位数为4的配合物．
①[Cu（NH3）4]2+中存在的化学键类型有______ （填序号）．
A．配位键B．金属键C．极性共价键D．非极性共价键E．离子键
②[Cu（NH3）4]2+具有对称的空间构型，[Cu（NH3）4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代，能得到两种不同结构的产物，则[Cu（NH3）4]2+的空间构型为______ （填序号）．
A．平面正方形B．正四面体C．三角锥型D．V型
③某种含Cu2+的化合物可催化丙烯醇制备丙醛的反应：HOCH2CH=CH2→CH3CH2CHO．在丙烯醇分子中发生某种方式杂化的碳原子数是丙醛分子中发生同样方式杂化的碳原子数的2倍，则这类碳原子的杂化方式为______．
正确答案
解：（1）Cu的原子序数为29，原子核外电子数为29，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，同一周期，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，但第VA族元素大于第VIA族元素，N为VA族元素，同一主族，元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小，因此所以第一电离能大小顺序是：N＞O＞S，
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s1；N＞O＞S；
（2）金属的物理性质主要取决于金属键的强弱，一般金属键越强，金属的硬度越大、熔点越高，晶体中铜的金属键强于钙，所以铜的熔点比钙高；
晶胞中Ca位于顶点，一个晶胞中含有N（Ca）=8×
故答案为：铜的金属键强于钙；1：5；
（3）①[Cu（NH3）4]2+中Cu2+与NH3之间的化学键为配位键，N-H为极性共价键，
故答案为：A、C；
②形成4个配位键，具有对称的空间构型，可能为平面正方形或正四面体，如为正四面体，[Cu（NH3）4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代，只有一种结构，所以应为平面正方形，
故答案为：A；
③丙烯醇中构成C=C的两个碳原子是sp2杂化，另一个C为sp3杂化，丙醛分子中C=O中的C采取sp2杂化，另外2个C为sp3杂化，
故答案为：sp2杂化．
解析
解：（1）Cu的原子序数为29，原子核外电子数为29，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，同一周期，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，但第VA族元素大于第VIA族元素，N为VA族元素，同一主族，元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小，因此所以第一电离能大小顺序是：N＞O＞S，
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s1；N＞O＞S；
（2）金属的物理性质主要取决于金属键的强弱，一般金属键越强，金属的硬度越大、熔点越高，晶体中铜的金属键强于钙，所以铜的熔点比钙高；
晶胞中Ca位于顶点，一个晶胞中含有N（Ca）=8×
故答案为：铜的金属键强于钙；1：5；
（3）①[Cu（NH3）4]2+中Cu2+与NH3之间的化学键为配位键，N-H为极性共价键，
故答案为：A、C；
②形成4个配位键，具有对称的空间构型，可能为平面正方形或正四面体，如为正四面体，[Cu（NH3）4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代，只有一种结构，所以应为平面正方形，
故答案为：A；
③丙烯醇中构成C=C的两个碳原子是sp2杂化，另一个C为sp3杂化，丙醛分子中C=O中的C采取sp2杂化，另外2个C为sp3杂化，
故答案为：sp2杂化．
具有下列电子排布式的原子中，半径最大的是（ ）
正确答案
解析
解：A是Cl元素，B是N元素，C是Be元素，D是Si元素，
N、Be有2个电子层，Cl、Si有3个电子层，所以Cl、Si的原子半径大于N、Be的原子半径；Cl、Si是同周期元素，Cl的原子序数大于Si的原子序数，由元素周期律知，Si的原子半径大于Cl的原子半径．
故选D．
工业上以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料可得到硫酸钾、过二硫酸钠和铁红颜料等产品，该方法原料的综合利用率较高．
（1）基态钛原子的电子排布式为______．
（2）硫与氯可形成化合物S2Cl2所有原子的最外层电子均满足8电子结构，则该分子中硫原子的杂化方式为______，也可以形成SCl2分子，其分子的空间构型为______．
（3）SO42-和S2O82-（过二硫酸根）结构中，硫原子均位于由氧原子组成的四面体的中心，且所有原子的最外层电子均满足8电子结构．下列说法正确的是______．
A．SO42-中存在σ键和π键且与PO43-离子互为等电子体
B．S2O82-中存在非极性键且有强氧化性
C．S2O82-比SO42-稳定且两者的氧元素的化合价相同．
正确答案
解：（1）Ti的原子序数为22，位于周期表第四周期ⅡB族，核外电子排布为[Ar]3d24s2，
故答案为：[Ar]3d24s2；
（5）价层电子对数为
故答案为：sp3、V形；
（3）A．SO42-中只存在σ键，故A错误；
B．S2O82-中含有S-S键，为非极性键，有强氧化性，故B正确；
C．SO42-和 S2O82-中S元素的化合价分别为+6价和+7价，两者的氧元素的化合价不同，故C错误，
故答案为：B．
解析
解：（1）Ti的原子序数为22，位于周期表第四周期ⅡB族，核外电子排布为[Ar]3d24s2，
故答案为：[Ar]3d24s2；
（5）价层电子对数为
故答案为：sp3、V形；
（3）A．SO42-中只存在σ键，故A错误；
B．S2O82-中含有S-S键，为非极性键，有强氧化性，故B正确；
C．SO42-和 S2O82-中S元素的化合价分别为+6价和+7价，两者的氧元素的化合价不同，故C错误，
故答案为：B．
下列说法中正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、电子在核外的排布是分层的，不同的电子在不同的能级运动，故A错误；
B、离核越远的电子能量越大，离核越近的电子能量越小，故B正确；
C、处于最低能量的原子叫基态原子，故C正确；
D、s能层最多只能容纳2个电子，与所在能层无关，故D错误，
故选BC．
在第n电子层中，当它作为原子的最外层时，容纳电子数最多与n-1层相同；当它作为原子的次外层时，其电子数比n+1层最多容纳电子数多10个，则此电子层是（ ）
正确答案
解析
解：在第n电子层中，当它作为原子的最外层时，容纳电子数最多与n-1层相同，最外层电子数最大是8，则其n-1电子层电子数是8；
当K层为次外层时最多排列2个电子、当L层为次外层时，最多排列8个电子，当次外层为M层时，最多排列电子数是18，当它作为原子的次外层时，其电子数比n+1层最多容纳电子数多10个，n+1层为最外层时其电子数最多8个，所以n层最多排列18个电子，所以该电子层为M层，
故选C．
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