- 原子结构与性质
- 共16061题
下列基态原子的电子构型中，正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．基态原子的电子排布式应为3d104s1，发生电子跃迁为3d94s2，故A错误；
B．基态原子的电子排布式应为3d54s1，发生电子跃迁为3d44s2，故B错误；
C．基态原子的电子排布式应为4d105s0，发生电子跃迁为4d85s2，故C错误；
D．基态原子的电子排布式为4d105s0，符合基态电子排布规律，故D正确．
故选D．
下列微粒中与OH-离子具有相同的质子数和相同的电子数，该微粒可能为（ ）
正确答案
解析
解：OH-的质子数为8+1=9，OH-的电子数为9+1=10，
A、F-的质子数等于9，电子数为9+1=10，故A正确；
B、Mg2+的质子数为12，电子数为12-2=10，故B错误；
C、NH4+的质子数为7+4=11，电子数为11-1=10，故C错误；
D、CH4的质子数为6+4=10，电子数为10，故D错误；
故选：A．
下列原子的电子排布图中，正确的是（ ）
A
B
C
D
正确答案
解析
解：A．在等价轨道（相同电子层、电子亚层上的各个轨道）上排布的电子将尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同，所以N原子的电子排布图为
B．Cr为24号元素，原子核外电子数为24，其中3d能级达到半满，铬原子的电子排布图为：
C．N原子的电子排布图正确，故C正确；
D．C原子电子排布图为
故选C．
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、水中，O原子的最外层电子为：6+|-2|=8，H原子的最外层电子为：1+1=2，不都满足8电子稳定结构，故A错误；
B、PCl5中，P原子的最外层电子为：5+5=10，Cl原子的最外层电子为：7+|-1|=8，不都满足8电子稳定结构，故B错误；
C．Cl2中，Cl与Cl原子之间有1个共用电子对，则Cl原子的最外层电子为7+1=8，满足8电子稳定结构，故C正确；
D．BF3中，B原子的族序数+成键数=3+3=6，所以不满足所有原子最外层为8电子结构，故D错误．
故选C．
基态原子的4s能级中只有1个电子的元素共有（ ）
正确答案
解析
解：该元素最外层仅有的一个电子位于4s能级，即4s1．该原子4s能级未填充满，情况之一是按照能级顺序正常填充的结果，1s22s22p63s23p64s1，此为19K元素；
情况之二是按照洪特规则的特例填充的结果，1s22s22p63s23p63d54s1，1s22s22p63s23p63d104s1，此为24Cr和29Cu．
故选C．
某原子的最外层电子排布为nsnnp2n+1，则该元素在周期表中的位置为（ ）
正确答案
解析
解：该原子的最外层电子排布为nsnnp2n+1，np能级上排了电子，说明ns已经排满，电子数为2，即n=2，因此该原子的最外层电子排布为2s22p5，为F元素，位于元素周期表的第二周期，ⅦA族，
故选B．
下列原子的外围电子排布式正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．3d104s2外围电子排布式正确，故A正确；
B．3d44s2违背了半充满时为稳定状态，应为3d54s1，故B错误；
C．Ga外围电子排布式应为4s24p1，故C错误；
D．S外围电子排布式应为3s23p4，故D错误．
故选：A．
下列基态原子的电子排布图中，正确的是（ ）
A
B
C
D
正确答案
解析
解：A．2p轨道违背洪特规则，故A错误；
B.2s轨道违背保里不相容原理，故B错误；
C．电子排布遵循能量最低原理、保里不相容原理和洪特规则，故C正确；
D.2s轨道没有填充满，违背钠离子最低原理，不是基态原子排布，应是激发态，故D错误，
故选C．
下列基态原子或离子的电子排布式错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A．铁是26号元素，其原子核外有26个电子，基态原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2，故A错误；
B．氟离子核外有10个电子，其基态离子核外电子排布式为：1s22s22p6，故B正确；
C．K原子核外有19个电子，其基态原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p64s1，故C正确；
D．Kr原子核外有36个电子，其基态原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s24p6，故D正确；
故选A．
下列各项中表达正确的是（ ）
A硫离子的核外电子排布式：1s22s22p63s23p6
BN2的结构式：：N≡N：
CNaCl的电子式：
DCO2的分子模型示意图：
正确答案
解析
解：A．硫离子核外电子数为18，核外电子排布式：1s22s22p63s23p6，故A正确；
B．N2的结构式为N≡N，故B错误；
C．NaCl属于离子化合物，由钠离子与氯离子构成，其电子式为
D．CO2分子为直线型结构，选项中为V型，与二氧化碳分子结构不符合，故D错误，
故选A．
元素X基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，含这种元素的阴离子可能是（ ）
正确答案
解析
解：基态原子的核外电子排布应为ns2np3，次外层有2个电子，其电子排布式为：1s22s22p3，应为N元素氮元素的最高正价是+5价．
A．氮元素无+4价的酸，故A错误；
B．XO3-的化合价为+5价，故B正确；
C．XO42-的化合价为+6价，故C错误；
D．XO4-的化合价为+7价，故D错误．
故选B．
下列分子结构：CO2、CH4、PCl5、Na2O2、MgF2，其中原子的最外层不能都满足8电子稳定结构的是______，是离子化合物，且离子个数之比是2：1或1：2的是______．
正确答案
CH4、PCl5
Na2O2、MgF2
解析
解：CO2中，C属于第IVA族元素，碳元素的族序数+成键数=4+4=8，所以该分子中所有原子最外层电子都满足8电子稳定结构；
CH4为共价化合物，H原子最外层含有2个电子，没有达到8电子稳定结构；
PCl5中Cl元素化合价为-1，Cl原子最外层电子数是7，1+7=8，P元素化合价为+5，P原子最外层电子数为5，所以5+5=10，分子中P原子不满足8电子结构；
Na2O2中含离子键、共价键，是离子化合物，各原子最外层都达到8电子稳定结构，且阳离子与阴离子个数之比是2：1；
MgF2中只含离子键，属于离子化合物，各原子最外层都达到8电子稳定结构，且阳离子与阴离子的个数比为1：2；
根据分析可知，原子的最外层不能都满足8电子稳定结构的是：CH4、PCl5；
是离子化合物，且离子个数之比是2：1或1：2的是Na2O2、MgF2，
故答案为：CH4、PCl5；Na2O2、MgF2．
（2016春•信阳校级月考）下列说法中正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．NCl3中所有原子都达到8电子结构，故A错误；
B．白磷是正四面体结构，但键角是60°，CH4正四面体分子且键角为109°28ˊ，故C错误；
C．根据NaCl晶体的晶胞示意图可以看出，与每个Na+距离最近且相等的Cl-共有6个，与每个Na+距离相等且最近Na+共有12个，故C正确；
D．由氯化铯体的晶胞可知，CsCl晶体中每个Cs+周围紧邻的有8个Cl-，而和每个Cl-等距离紧邻的也有8个Cs+，故D错误；
故选C．
【物质结构与性质】
氮、磷、硫、氯、砷等是农药中的重要组成元素．回答下列问题：
（1）基态砷的价电子排布式是______．
（2）下列有关氮、磷、硫、氯的说法不正确的是______．
a．第一电离能由小到大的顺序是S＜P＜Cl
b．NH3、PH3、AsH3三种物质中沸点最低的是AsH3
c．PO43-、SO42-、ClO4-互为等电子体，它们的空间构型均为四面体
d．化合物
（3）对CoCl3•5NH3的研究表明：①CoCl3•5NH3和硝酸银溶液作用时，其中两个氯离子迅速沉淀，第三个氯离子沉淀缓慢；②溶液导电性测量表明，含1mol CoCl3•5NH3的溶液中含有3mol离子，则配合物中配离子的化学式是______．
（4）第ⅢA、ⅤA族元素组成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半导体材料，其晶体结构与单晶硅相似．在GaN晶体中，每个Ga原子与______个N原子相连，与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为______．在四大晶体类型中，GaN属于______晶体，晶体结构中存在的化学键有______（填序号）
a．离子键b．共价键c．分子间作用力d．配位键
（5）在极性分子NCl3中，N原子的化合价为-3，Cl原子的化合价为+1，请推测NCl3水解的主要产物是______（填化学式）．
（6）肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：N2O4（l）+2N2H4（l）═3N2（g）+4H2O（g）△H=-1038.7kJ•mol-1若该反应中有4mol N-H键断裂，则形成的π键有______mol．
正确答案
解：（1）砷位于元素周期表的第四周期第VA族，外围电子排布为4s24p3，
故答案为：4s24p3；
（2）a、根据元素周期律，S、P、Cl三种元素位于同一周期，但P最外层处于半充满状态，故按S、P、Cl的顺序第一电离能依次增大，故a正确；
b、NH3分子间可以形成氢键，增大了熔沸点，AsH3的范德华力大于PH3，因此熔沸点从高到低的顺序为NH3、AsH3、PH3，故b错误；
c、PO43-、SO42-、ClO4-原子数相同，电子总数也相同，互为等电子体，中心原子的价层电子对数都是4，都不含孤电子对数，空间构性都是四面体形，故c正确；
d、化合物
故答案为：bd；
（3）CoCl3•5NH3和硝酸银溶液作用时，其中两个氯离子迅速沉淀，第三个氯离子沉淀缓慢，说明有1个Cl做配体，含1mol CoCl3•5NH3的溶液中含有3mol离子，说明阴离子为2个氯离子，NH3作配体，配离子带两个正电荷，所以配离子的化学式为[CoCl（NH3）5]2+，
故答案为：[CoCl（NH3）5]2+；
（4）GaN晶体结构与单晶硅相似，GaN属于原子晶体，每个Ga原子与4个N原子相连，与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为正四面体，原子晶体中原子间以共价键相结合，Ga与最近的四个N形成配位键，
故答案为：4；正四面体；原子；bd；
（5）在极性分子NCl3中，N原子的化合价为-3，Cl原子的化合价为+1，NCl3发生水解反应生成氨气和次氯酸，所以其产物是HClO、NH3，
故答案为：HClO、NH3；，
（6）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）砷位于元素周期表的第四周期第VA族，外围电子排布为4s24p3，
故答案为：4s24p3；
（2）a、根据元素周期律，S、P、Cl三种元素位于同一周期，但P最外层处于半充满状态，故按S、P、Cl的顺序第一电离能依次增大，故a正确；
b、NH3分子间可以形成氢键，增大了熔沸点，AsH3的范德华力大于PH3，因此熔沸点从高到低的顺序为NH3、AsH3、PH3，故b错误；
c、PO43-、SO42-、ClO4-原子数相同，电子总数也相同，互为等电子体，中心原子的价层电子对数都是4，都不含孤电子对数，空间构性都是四面体形，故c正确；
d、化合物
故答案为：bd；
（3）CoCl3•5NH3和硝酸银溶液作用时，其中两个氯离子迅速沉淀，第三个氯离子沉淀缓慢，说明有1个Cl做配体，含1mol CoCl3•5NH3的溶液中含有3mol离子，说明阴离子为2个氯离子，NH3作配体，配离子带两个正电荷，所以配离子的化学式为[CoCl（NH3）5]2+，
故答案为：[CoCl（NH3）5]2+；
（4）GaN晶体结构与单晶硅相似，GaN属于原子晶体，每个Ga原子与4个N原子相连，与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为正四面体，原子晶体中原子间以共价键相结合，Ga与最近的四个N形成配位键，
故答案为：4；正四面体；原子；bd；
（5）在极性分子NCl3中，N原子的化合价为-3，Cl原子的化合价为+1，NCl3发生水解反应生成氨气和次氯酸，所以其产物是HClO、NH3，
故答案为：HClO、NH3；，
（6）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．
随着石油资源的日趋紧张，天然气资源的开发利用受到越来越多的关注．以天然气（主要成分CH4）为原料合成气（主要成分
CO、H2）制化学品，是目前天然气转化利用的主要技术路线．而采用渣油、煤、焦炭为原料制合成气，常因含羰基铁[Fe（CO）5]等而导致以合成气为原料合成甲醇和合成氨等生产过程中的催化剂产生中毒．
请问答下列问题：
（1）Fe（CO）5中铁的化合价为0，写出铁原子的基态电子排布式______．
（2）原子数目和电子总数（或价电子总数）相同的微粒互为等电子体，等电子体具有相似的结构特征．与CO分子互为等电子体的分子和离子分别为______和______（填化学式），CO分子的结构式可表示成______．
（3）Fe（CO）5常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂．据此可判断Fe（CO）5晶体为______（填晶体类型）．
（4）在CH4、CO、CH3OH中，碳原子采取sp3杂化的分子有______，CH3OH的熔、沸点比CH4的熔、沸点比高，其主要原因是______．
正确答案
解：（1）Fe的原子序数为26，则基态电子排布式为[Ar]3d64s2，故答案为：[Ar]3d64s2；
（2）CO分子中C原子上有一对孤对电子，C、O原子都符合8电子稳定结构，则CO的结构式为C≡O，又等电子体中原子数和价电子数都相同，则 N2、CN-、CO的原子数都是2，价电子数都是10，则互为等电子体，
故答案为：N2；CN-；C≡O；
（3）Fe（CO）5常温下呈液态，熔沸点较低，易溶于非极性溶剂，应为分子晶体，
故答案为：分子；
（4）判断原子采取杂化方式时，先根据价层电子对互斥理论判断价层电子对，然后再确定采取的杂化方式．价层电子对数=σ键电子对数+中心原子上的孤电子对数，σ键电子对数=σ键个数=中心原子结合的原子个数，中心原子上的孤电子对数=
在CO分子中价层电子对数=σ键电子对数（1）+中心原子上的孤电子对数（1），所以碳原子采取sp杂化．
CH3OH中，价层电子对数=σ键电子对数（4）+中心原子上的孤电子对数（0），所以碳原子采取sp3杂化；CH3OH形成分子间氢键，沸点升高，
故答案为：CH4、CH3OH；CH3OH形成分子间氢键．
解析
解：（1）Fe的原子序数为26，则基态电子排布式为[Ar]3d64s2，故答案为：[Ar]3d64s2；
（2）CO分子中C原子上有一对孤对电子，C、O原子都符合8电子稳定结构，则CO的结构式为C≡O，又等电子体中原子数和价电子数都相同，则 N2、CN-、CO的原子数都是2，价电子数都是10，则互为等电子体，
故答案为：N2；CN-；C≡O；
（3）Fe（CO）5常温下呈液态，熔沸点较低，易溶于非极性溶剂，应为分子晶体，
故答案为：分子；
（4）判断原子采取杂化方式时，先根据价层电子对互斥理论判断价层电子对，然后再确定采取的杂化方式．价层电子对数=σ键电子对数+中心原子上的孤电子对数，σ键电子对数=σ键个数=中心原子结合的原子个数，中心原子上的孤电子对数=
在CO分子中价层电子对数=σ键电子对数（1）+中心原子上的孤电子对数（1），所以碳原子采取sp杂化．
CH3OH中，价层电子对数=σ键电子对数（4）+中心原子上的孤电子对数（0），所以碳原子采取sp3杂化；CH3OH形成分子间氢键，沸点升高，
故答案为：CH4、CH3OH；CH3OH形成分子间氢键．
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