- 原子结构与性质
- 共16061题
下列基态原子与离子的电子排布式错误的是（ ）
正确答案
解析
解：题中K、F-和Kr的核外电子排布都符合构造原理，为能量最低状态，而Fe的核外电子排布应为1s22s22p63s23p63d64s2，电子数目不正确．
故选：C．
下列各组微粒中，核外电子总数相等的是（ ）
正确答案
解析
解：A、氢原子有1个电子，氧原子有8个电子，H2O核外电子总数是10，Al3+核外电子总数是10，故A正确；
B、碳原子有6个电子，氧原子有8个电子，CO核外电子总数是14，CO2核外电子总数是22，故B错误；
C、Na+有10个电子，Li+有2个电子，故C错误；
D、氮原子有7个电子，CO核外电子总数是14，NO核外电子总数是15，故D错误；
故选A．
过渡金属元素铁能形成多种配合物，如：[Fe（H2NCONH2）6]（NO3）3[三硝酸六尿素合铁（Ⅲ）]和
Fe（CO）x等．
①基态Fe3+的M层电子排布式为______．
②尿素（H2NCONH2）分子中C、N原子的杂化方式分别是______、______；
③配合物Fe（CO）x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18，则x=______． Fe（CO）x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）x晶体属于______（填晶体类型）．
正确答案
解：①Fe原子核外有26个电子，核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2，Fe原子失去4s能级2个电子、3d能级1个电子形成Fe3+，Fe3+电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，则M层电子排布式为：3s23p63d5，
故答案为：3s23p63d5；
②尿素（H2NCONH2）分子中C原子含有3个σ键且不含孤电子对，所以其杂化方式为sp2，N原子分别含有3个，σ键且含有一个孤电子对，所以N原子采用sp3杂化，
故答案为：sp2；sp3；
③配合物Fe（CO）x的中心原子是铁原子，其价电子数是8，每个配体提供的电子数是2，8+2x=18，x=5，分子晶体的熔沸点较低，根据题给信息知，该物质的熔沸点较低，所以为分子晶体，
故答案为：5；分子晶体．
解析
解：①Fe原子核外有26个电子，核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2，Fe原子失去4s能级2个电子、3d能级1个电子形成Fe3+，Fe3+电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，则M层电子排布式为：3s23p63d5，
故答案为：3s23p63d5；
②尿素（H2NCONH2）分子中C原子含有3个σ键且不含孤电子对，所以其杂化方式为sp2，N原子分别含有3个，σ键且含有一个孤电子对，所以N原子采用sp3杂化，
故答案为：sp2；sp3；
③配合物Fe（CO）x的中心原子是铁原子，其价电子数是8，每个配体提供的电子数是2，8+2x=18，x=5，分子晶体的熔沸点较低，根据题给信息知，该物质的熔沸点较低，所以为分子晶体，
故答案为：5；分子晶体．
主族元素原子失去最外层电子形成阳离子，主族元素的原子得到电子填充在最外层形成阴离子．下列各原子或离子的电子排布式错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、钙原子失去2个电子变成钙离子，使次外层变成最外层，所以钙离子核外有18个电子，故A正确．
B、氩是18号元素，原子核外有18个电子，故B正确．
C、氯原子核外有17个电子，氯原子得一个电子变成氯离子，最外层由7个电子变成8个电子，所以氯离子核外有18个电子，故C正确．
D、氧原子核外有8个电子，氧原子得2个电子变成氧离子，最外层电子数由6个变成8个，所以氧离子核外有10电子，故D错误．
故选D．
下列各组元素中，按原子最外层电子数递增的顺序排列的是（ ）
正确答案
解析
解：A．碳和硅都属于第IVA族元素，其最外层电子数相等为4，故A错误；
B．铝原子最外层有3个电子，镁原子最外层有2个电子，钠原子最外层有1个电子，所以其最外层电子数不是递增的，故B错误；
C．F、Cl、Br三种元素都属于第VIIA族元素，其最外层都有7个电子，故C错误；
D．P位于第VA族，S元素位于第VIA族，Cl元素位于第VIIA族，这三种元素的最外层电子数分别是5、6、7，所以其最外层电子数递增，故D正确；
故选D．
（1）D3+的3d亚层为半充满，其基态原子的价电子排布图为______
（2）①CaC2中C22-与O22+互为等电子体，O22+的电子式可表示为______；1mol O22+中含有的π键数目为______．
②乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈（H2C=CH-C≡N）．丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型有______；分子中处于同一直线上的原子数目最多为______．
（3）石墨的片层结构如图所示，试回答：
①平均______个碳原子构成一个正六边形；
②石墨晶体每一层碳原子数与C-C化学键之比为______；
③12g碳原子可构成______个正六边形．
正确答案
2NA
sp杂化、sp2杂化
3
2
2：3
0.5NA
解析
解：（1）D3+的3d亚层为半充满的元素是Fe元素，Fe原子价层电子为3d64s2，其价电子排布图为：
故答案为：
（2）①根据等电子体原理可知，O22+的电子式 
故答案为：
②通过丙烯氰的结构可以知道碳原子的杂化轨道类型为sp和sp2杂化，与sp杂化的C原子直接相连的原子有C和N，故同在一条直线上有3个原子；故答案为：sp杂化、sp2杂化；3；
（3）①一个正六边形含有碳原子个数=6×
故答案为：2；
②一个碳原子含有的碳碳键个数=
故答案为：2：3；
③一个正六边形含有碳原子个数=6×
故答案为：0.5NA．
下列说法中正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、电子在原子轨道中作无规则运动，所以电子不是按照某种形状运动的，故A错误；
B、能层为1时，只有一个1s轨道，有自旋相反的两个电子，故B错误；
C、在第三能层中有3s，3p，3d，只有3个亚层共8个原子轨道，故C错误；
D、电子云就是用小黑点疏密来表示空间各电子出现概率大小的一种图形，s电子云是球形对称的，故D正确；
故选D．
（2015秋•南充期末）X、Y、Z三种元素的原子，其最外层电子排布分别为3s1、3s23p1和2s22p4，由这三种元素组成的化合物的化学式为（ ）
正确答案
解析
解：X原子最外层电子排布为3s1，是钠元素，化合价为+1，Y原子最外层电子排布为3s23p1，则Y为Al元素，Z原子最外层电子排布为2s22p4，则Z为氧元素，化合价为-2，
A．X2YZ3中Y的化合价为+4价，不符合，故A错误；
B．XYZ2中Y的化合价为+3价，符合，如NaAlO2，故B正确；
C．X2YZ2中Y的化合价为+2价，不符合，故C错误；
D．XYZ3中Y的化合价为+5价，不符合，故D错误；
故选B．
某元素原子的次外层有2个电子，其最外层差一个电子即达稳定结构，该元素是（ ）
正确答案
解析
解：元素原子的次外层有2个电子，即K层排满了两个电子，最外层差一个电子即达稳定结构，即最外层电子数是7，所以该元素是F．
故选C．
下列各组原子中，彼此化学性质最可能相似的是（ ）
正确答案
解析
解：A．原子核外电子排布式为1s2为He，原子核外电子排布式为1s22s2为Be，二者性质不同，故A错误；
B．原子核外M层上仅有两个电子的X为Mg元素，原子核外N层上仅有两个电子的Y可能为Ca、Sc、Ti、V、Fe、Co、Ni、Zn等元素，但价电子数不同，性质不相同，故B错误；
C.2p轨道上只有一个未成对电子的X原子为B元素和F元素，3p轨道上有一个未成对电子的Y原子Y为Al和Cl，二者位于周期表同一主族，最外层电子数相同，性质相似，两者不是同一主族性质不相似，故C错误；
D．L层上有一个空轨道，电子排布为1s22s22p2，则为C；M层的p轨道上有一个空轨道，电子排布为1s22s22p63s23p2，则为Si，C、Si位于同一主族，性质一定相似，故D正确；
故选D．
请回答下列有关问题：
（1）铜原子的基态电子排布式是______．比较第一电离能Cu______Zn（填“＞”、“=”、“＜”），说明理由______．
（2）氮和铜形成某种化合物的晶胞结构如图所示，则其化学式为______．（每个球均表示1个原子）
（3）铜可以形成多种多样的配合物．
①NH3可以和很多过渡金属形成配合物．NH3分子中心原子的杂化类型为______杂化，与NH3互为等电子体的粒子有______．（只写其中一种）
②向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液．试用离子方程式表示其原因______、______．
（4）在绿色植物标本的制作过程中，将植物材料洗净后浸入5%的硫酸铜溶液中，叶绿素（如图1）中心离子Mg2+被置换成Cu2+（如图2），叶片则永保绿色，请在图2中用箭头表示出配位键．
正确答案
解：（1）铜原子的基态电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1；Cu失去1个电子后内层电子达到全充满的稳定状态，铜的第一电离能小于锌，
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s1 或[Ar]3d104s1；＜；Cu失去1个电子后内层电子达到全充满的稳定状态；
（2）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×
（3）①NH3分子中N原子呈3个N-H键，N原子还原1对孤对电子对，杂化轨道数为4，N原子采取sp3杂化；NH3的等电子体H3O+，故答案为：sp3；H3O+；
②氨水和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，当氨水过量时，氨水和氢氧化铜反应生成可溶性的铜氨络合物，所以难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液：Cu2++2NH3•H2O=Cu（OH）2↓+2NH4+；Cu（OH）2+4NH3=Cu（NH3）42++2OH-，故答案为：Cu2++2NH3•H2O=Cu（OH）2↓+2NH4+；Cu（OH）2+4NH3=Cu（NH3）42++2OH-；
（4）配位键是指成键双方一方提供空轨道一方提供孤对电子． N元素最外层有5个电子通过3个共用电子对就可以形成 8 电子稳定结构．所以Cu与4个氮形成共价健的氮原子中，有2条是配位键，氮原子提供电子，Cu提供空轨道，故答案为：
解析
解：（1）铜原子的基态电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1；Cu失去1个电子后内层电子达到全充满的稳定状态，铜的第一电离能小于锌，
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s1 或[Ar]3d104s1；＜；Cu失去1个电子后内层电子达到全充满的稳定状态；
（2）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×
（3）①NH3分子中N原子呈3个N-H键，N原子还原1对孤对电子对，杂化轨道数为4，N原子采取sp3杂化；NH3的等电子体H3O+，故答案为：sp3；H3O+；
②氨水和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，当氨水过量时，氨水和氢氧化铜反应生成可溶性的铜氨络合物，所以难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液：Cu2++2NH3•H2O=Cu（OH）2↓+2NH4+；Cu（OH）2+4NH3=Cu（NH3）42++2OH-，故答案为：Cu2++2NH3•H2O=Cu（OH）2↓+2NH4+；Cu（OH）2+4NH3=Cu（NH3）42++2OH-；
（4）配位键是指成键双方一方提供空轨道一方提供孤对电子． N元素最外层有5个电子通过3个共用电子对就可以形成 8 电子稳定结构．所以Cu与4个氮形成共价健的氮原子中，有2条是配位键，氮原子提供电子，Cu提供空轨道，故答案为：
A+、B-、C、D四种微粒中均有氢原子，且电子总数均为10个．溶液中的A+和B-在加热时相互反应可转化为C和气体D．则A+为______，B-为______，C和D分别为______、______．
正确答案
NH4+
OH-
H2O
NH3
解析
解：常见的10e-的含有H的阴离子有OH-，阳离子有NH4+、H3+O，分子有CH4、NH3、H2O、HF，两种离子能够在加热时发生反应生成两种分子的只能是OH-、NH4+，其离子方程式是
OH-+NH4+═H2O+NH3．即 A+、B-、C、D四种微粒分别为 NH4+、OH-、H2O、NH3．故答案为：NH4+；OH-；H2O；NH3．
（1）Fe原子的核外电子排布式为______；
（2）Fe0的晶体结构类型均与氯化钠的相同，熔点FeO______ MgO（填“＜”或“＞”）；其原因是______
已知：Fe0的晶体的密度为a g/cm3，Fe与 O的距离为b cm，求NA的表达式为______
（3）金属铁与碳形成的合金，其晶胞结构示意图如上图所示．该合金的化学式为______．
正确答案
1s2 2s22p6 3s23p63d6 4s2
＜
离子的电荷相同时，离子半径越小，晶格能越大，熔沸点越大
FeC5
解析
解：（1）Fe的原子核外电子数为26，原子核外电子排布式为1s2 2s22p6 3s23p63d6 4s2，故答案为：1s2 2s22p6 3s23p63d6 4s2；
（2）①离子的电荷相同时，离子半径越小，晶格能越大，熔沸点越大，镁离子的半径小，则MgO的熔点高，故答案为：＜；离子的电荷相同时，离子半径越小，晶格能越大，熔沸点越大；
②FeO的晶体结构与NaCl的晶体结构相似，则一个晶胞中含有4个“FeO”，NA个“FeO”的质量为72g，
由图可知，FeO晶体中阴阳离子间最近距离为acm，则体积为（2acm）3，质量为（2acm）3×dg/cm3，
所以NA=
故答案为：
（3）晶胞中铁原子数8×
已知铬的价电子排布式为3d54s1，电负性为1.66，I1=652.9KJ/mol，I2=aKJ/mol；锰的价电子排布式为3d54s2，电负性为1.59，I1=717.3KJ/mol，I2=bKJ/mol．下列说法不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、Cr和Mn最后排入的电子落在了3d能级的原子轨道上，都是d区元素，故A正确；
B、铬的价电子排布式为3d54s1，未成对电子为6个，锰的价电子排布式为3d54s2，未成对电子为5个，故B错误；
C、Cr的第二电离能是失去处于半满状态的3d能级上的一个电子，消耗能量较多，而Mn的第二电离能是4s上剩的一个电子，因此a＞b，故C正确；
D、铬锰的核外电子排布情况决定了电离能的大小，故D正确；
故选B．
锂-磷酸氧铜电池正极的活性物质是Cu4O（PO4）2，可通过下列反应制备：
2Na3PO4+4CuSO4+2NH3•H2O═Cu4O（PO4）2↓+3Na2SO4+（NH4）2SO4+H2O
（1）写出基态Cu2+的核外电子排布式______，上述方程式中涉及到的N、O元素第一电离能由小到大的顺序为______．
（2）PO43-的空间构型是______．
（3）与NH3互为等电子体的分子、离子有______、______（各举一例）．
（4）氨基乙酸铜的分子结构如图1，碳原子的杂化方式为______．
（5）在硫酸铜溶液中加入过量KCN，生成配合物[Cu（CN）4]2-，则1mol[Cu（CN）4]2-中含有的ơ键的数目为______．
（6）Cu元素与H元素可形成一种红色化合物，其晶体结构单元如图2所示．则该化合物的化学式为______．
正确答案
解：（1）铜是29号元素，二价铜离子核外有27个电子，根据构造原理知，其核外电子排布式为：[Ar]3d9；同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第VA族元素的第一电离能大于其相邻元素，所以N、O元素第一电离能为O＜N，
故答案为：[Ar]3d9； O＜N；
（2）PO43-中P原子的价层电子对=4+
（3）根据原子数和价电子数分别相等的两种微粒互为等电子体，可以写出等电子体的分子和离子分别为：PH3 或AsH3、H3O+或CH3-，
故答案为：PH3 或AsH3；H3O+或CH3-；
（4）氨基乙酸铜的分子中一种碳有碳氧双键，碳的杂化方式为sp2杂化，另一种碳周围都是单键，碳的杂化方式为sp3杂化，
故答案为：sp3、sp2；
（5）在[Cu（CN）4]2- 中，一个 CN-中含有1个ơ键，每个CN-和Cu间有1个ơ键，所以1mol[Cu（CN）4]2- 中含有的ơ键的数目为8NA，故答案为：8NA；
（6）该晶胞中，铜原子个数=3+2×
解析
解：（1）铜是29号元素，二价铜离子核外有27个电子，根据构造原理知，其核外电子排布式为：[Ar]3d9；同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第VA族元素的第一电离能大于其相邻元素，所以N、O元素第一电离能为O＜N，
故答案为：[Ar]3d9； O＜N；
（2）PO43-中P原子的价层电子对=4+
（3）根据原子数和价电子数分别相等的两种微粒互为等电子体，可以写出等电子体的分子和离子分别为：PH3 或AsH3、H3O+或CH3-，
故答案为：PH3 或AsH3；H3O+或CH3-；
（4）氨基乙酸铜的分子中一种碳有碳氧双键，碳的杂化方式为sp2杂化，另一种碳周围都是单键，碳的杂化方式为sp3杂化，
故答案为：sp3、sp2；
（5）在[Cu（CN）4]2- 中，一个 CN-中含有1个ơ键，每个CN-和Cu间有1个ơ键，所以1mol[Cu（CN）4]2- 中含有的ơ键的数目为8NA，故答案为：8NA；
（6）该晶胞中，铜原子个数=3+2×
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