- 原子结构与性质
- 共16061题
与氖的核外电子排布相同的阴离子及阳离子所构成的化合物可能是（ ）
正确答案
解析
解：A、溴化镁中镁离子核外电子数为10，溴离子核外电子数为36，故A不符合；
B、氧化钠中钠离子核外电子数为10，氧离子核外电子数为10，故B符合；
C、氯化钾中钾离子核外电子数为18，氯离子核外电子数为18，故C不符合；
D、氯化钠中钠离子核外电子数为10，氯离子核外电子数为18，故D不符合．
故选：B．
有E、Q、T、X、Z五种前四周期元素，原子序数E＜Q＜T＜X＜Z．E、Q、T三种元素的基态原子具有相同的能层和能级，且I1（E）＜I1（T）＜I1（Q），其中基态Q原子的2p轨道处于半充满状态，且QT2+与ET2互为等电子体．X为周期表前四周期中电负性最小的元素，Z的原子序数为28．请回答下列问题（答题时如需表示具体元素，请用相应的元素符号）：
（1）写出QT2+的电子式______、基态Z原子的核外电子排布式______．
（2）Q的简单氢化物极易溶于T的简单氢化物，其主要原因有______等两种．
（3）化合物甲由T、X两元素组成，其晶胞如图1，甲的化学式为______．
（4）化合物乙的晶胞如图2，乙由E、Q两元素组成，硬度超过金刚石．
①乙的晶体类型为______，其硬度超过金刚石的原因是______．
②乙的晶体中E、Q两种元素原子的杂化方式均为______．
正确答案
解：E、Q、T三种元素的基态原子具有相同的能层和能级，应位于周期表同一周期，基态Q原子的2p轨道处于半充满状态，则原子核外电子排布式为1s22s22p3，应为N元素，I1（E）＜I1（T）＜I1（Q），且原子序数E＜Q＜T，则T应为O元素，QT2+与ET2互为等电子体．则E应为C元素，NO2+与CO2的电子数都为22，X为周期表前四周期中电负性最小的元素，应为K元素，Z的原子序数为28，为Ni元素，
（1）QT2+为NO2+，电子式为
故答案为：
（2）Q的简单氢化物和T的简单氢化物分别为NH3、H2O，两种分子立体构型相似，都为极性分子，并且N、O元素的电负性较大，氢化物中存在氢键，两种原因导致氨气极易溶于水，
故答案为：这两种氢化物均为极性分子、相互之间能形成氢键；
（3）晶胞中K离子位于晶胞的顶点和体心位置，平均1个晶胞含有K离子的个数为8×
晶胞中，由O元素构成的离子个数为：2×（12×
则甲的化学式为KO2，故答案为：KO2；
（4）①乙由E、Q两元素组成，硬度超过金刚石，则乙为原子晶体，由于C-N键的键长小于C-C键，键能大于C-C键，则硬度超过金刚石，
故答案为：原子晶体；C-N键的键长小于C-C键，键能大于C-C键；
②晶体中C原子与4个N原子成键，N原子与3个C原子成键，并用1个孤电子对，都为sp3杂化，故答案为：sp3．
解析
解：E、Q、T三种元素的基态原子具有相同的能层和能级，应位于周期表同一周期，基态Q原子的2p轨道处于半充满状态，则原子核外电子排布式为1s22s22p3，应为N元素，I1（E）＜I1（T）＜I1（Q），且原子序数E＜Q＜T，则T应为O元素，QT2+与ET2互为等电子体．则E应为C元素，NO2+与CO2的电子数都为22，X为周期表前四周期中电负性最小的元素，应为K元素，Z的原子序数为28，为Ni元素，
（1）QT2+为NO2+，电子式为
故答案为：
（2）Q的简单氢化物和T的简单氢化物分别为NH3、H2O，两种分子立体构型相似，都为极性分子，并且N、O元素的电负性较大，氢化物中存在氢键，两种原因导致氨气极易溶于水，
故答案为：这两种氢化物均为极性分子、相互之间能形成氢键；
（3）晶胞中K离子位于晶胞的顶点和体心位置，平均1个晶胞含有K离子的个数为8×
晶胞中，由O元素构成的离子个数为：2×（12×
则甲的化学式为KO2，故答案为：KO2；
（4）①乙由E、Q两元素组成，硬度超过金刚石，则乙为原子晶体，由于C-N键的键长小于C-C键，键能大于C-C键，则硬度超过金刚石，
故答案为：原子晶体；C-N键的键长小于C-C键，键能大于C-C键；
②晶体中C原子与4个N原子成键，N原子与3个C原子成键，并用1个孤电子对，都为sp3杂化，故答案为：sp3．
（2015秋•商洛校级月考）（物质与结构）元素周期表中，金属和非金属分界线附近的元素以及过渡元素性质特殊，其单质和化合物应用广泛，成为科学研究的热点．
（1）锗（Ge）可以作半导体材料，写出基态锗原子的电子排布式：______
（2）Ti（BH4）3是一种储氢材料，可由TiCl4和LiBH4反应制得
①Ti的基态原子有______种运动状态不同的电子（2分）
②材料LiBH4中Li、B、H元素的电负性由大到小的顺序为______
③LiBH4由Li+和BH4-构成，BH4-的空间构型是______，中心原子的杂化方式：
______，LiBH4中不存在的化学键有______（填字母）
A．离子键 B．共健价 C．金属健 D．配位健
（3）铜的氯化物与氨水反应可形成配合物[Cu（NH3）4]Cl2该配合物的配位数是：______，1mol该配合物中含有δ健的数目为______，画出配离子[Cu（NH3）4]2+的结构简式______
（4）第三周期元素的第一电离能随着原子序数增大总体趋势是逐渐增大．但Al的第一电离能明显低于Mg，原因是______．
正确答案
解：（1）锗为32号元素，根据构造原理书，基态锗原子核外电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2，
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2；
（2）①Ti原子核外有22个电子，所以有22种不同运动状态的电子，
故答案为：22；
②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；
③BH4-中B原子价层电子数=4+
故答案为：正四面体；SP3杂化；C；
（3）[Cu（NH3）4]Cl2中Cu2+与NH3形成4个配位键，所以该配合物的配位数是4，NH3中含有3个N-H键，均为σ键，故1mol[Cu（NH3）4]Cl2含有（4+3×4）mol=16molσ键，则含有σ键的数目为16NA，铜离子有空轨道，氨气分子有孤对电子，铜离子与氨分子中的氮形成配位键，所以配离子[Cu（NH3）4]2+的结构简式为：
故答案为：4，16NA；
（4）镁、铝属于同一周期元素，镁的价电子排布是3s2，3p轨道全空较稳定，而铝是3s23p1则不是全满，全空，半空中任意一种情况，不稳定，故铝的第一电离能比镁小，
故答案为：Mg的3P轨道为全空状态，而Al的3P轨道为3P1，不是全空，全满或半满状态．
解析
解：（1）锗为32号元素，根据构造原理书，基态锗原子核外电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2，
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2；
（2）①Ti原子核外有22个电子，所以有22种不同运动状态的电子，
故答案为：22；
②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；
③BH4-中B原子价层电子数=4+
故答案为：正四面体；SP3杂化；C；
（3）[Cu（NH3）4]Cl2中Cu2+与NH3形成4个配位键，所以该配合物的配位数是4，NH3中含有3个N-H键，均为σ键，故1mol[Cu（NH3）4]Cl2含有（4+3×4）mol=16molσ键，则含有σ键的数目为16NA，铜离子有空轨道，氨气分子有孤对电子，铜离子与氨分子中的氮形成配位键，所以配离子[Cu（NH3）4]2+的结构简式为：
故答案为：4，16NA；
（4）镁、铝属于同一周期元素，镁的价电子排布是3s2，3p轨道全空较稳定，而铝是3s23p1则不是全满，全空，半空中任意一种情况，不稳定，故铝的第一电离能比镁小，
故答案为：Mg的3P轨道为全空状态，而Al的3P轨道为3P1，不是全空，全满或半满状态．
下列是同周期元素基态原子的最外层电子排布式，所表示的原子最容易得到电子的是（ ）
正确答案
解析
解：最外层电子数≥4时容易得到电子，并且最外层电子数越多越容易得电子，D表示最外层电子数为7，最容易得电子，故选：D．
第四周期基态原子第四能层的各能级电子数之和为奇数的元素共有（ ）
正确答案
解析
解：第四周期基态原子第四能层的各能级电子数之和为奇数的元素分别为4s1，4s24p1，4s24p3，4s24p5，3d104s1、3d54s1，六种元素，故答案为：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．K原子核外有19个电子，根据构造原理知，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s1，故A正确；
B．镁离子核外有10个电子，根据构造原理知，其核外电子排布式为1s22s22p6，故B正确；
C．氟离子核外有10个电子，根据构造原理知，其核外电子排布式为1s22s22p6，故C错误；
D．溴原子核外有35个电子，根据构造原理知，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5，故D正确；
故选C．
钠原子和钠离子比较，相同的是（ ）
正确答案
解析
解：A、电子层越多则微粒半径越大，所以半径：钠原子＞钠离子，故A错误；
B、钠原子的还原性很强，钠离子只具有很弱的氧化性，化学性质不同，故B错误；
C、钠原子和钠离子一定具有相同的核内质子数，均为11，故C正确；
D、钠原子和钠离子的核外电子数分别为：11、10，不相同，故D错误．
故选C．
回答下列问题
（1）R原子的3p轨道上只有一个未成对电子，则R原子可能是______、______；（填写元素符号）
（2）X原子在第二能层上只有一个空轨道，则X是______；（填写元素符号）
（3）Y原子的核电荷数为33，其外围电子排布是______，其在元素周期表中的位置是______，是属于______区的元素．
正确答案
解：（1）R原子的3p轨道上只有一个未成对电子，则价层电子排布式为3s23p1或3s23p5，则R为Al元素或Cl元素，
故答案为：Al；Cl；
（2）X原子在第二电子层上只有一个空轨道，则价层电子排布式为2s22p2，则X是C元素，
故答案为：C；
（3）Y原子的核电荷数为33，则Y是As元素，其4s、4p电子为其外围电子，根据能量最低原理知其外围电子排布式4s24p3，主族元素的电子层数与其周期数相等、最外层电子数与其族序数相等，所以As元素位于第四周期第VA族，该元素最后排入的电子是p电子，所以As位于p区，
故答案为：4s24p3；第四周期第VA族；p．
解析
解：（1）R原子的3p轨道上只有一个未成对电子，则价层电子排布式为3s23p1或3s23p5，则R为Al元素或Cl元素，
故答案为：Al；Cl；
（2）X原子在第二电子层上只有一个空轨道，则价层电子排布式为2s22p2，则X是C元素，
故答案为：C；
（3）Y原子的核电荷数为33，则Y是As元素，其4s、4p电子为其外围电子，根据能量最低原理知其外围电子排布式4s24p3，主族元素的电子层数与其周期数相等、最外层电子数与其族序数相等，所以As元素位于第四周期第VA族，该元素最后排入的电子是p电子，所以As位于p区，
故答案为：4s24p3；第四周期第VA族；p．
与Ne核外电子排布相同的离子跟与Ar核外电子排布相同的离子形成的化合物是（ ）
正确答案
解析
解：与氖原子核外电子排布相同的离子有：N3-、O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+，跟氩原子核外电子排布相同的离子有P3-、S2-、Cl-、K+、Ca2+，
A．Mg2+和Ne核外电子排布式相同、Br-和Ke原子核外电子排布式相同，所以不符合条件，故A错误；
B．Na+都与Ne原子核外电子排布式相同，S2-和Ar原子核外电子排布式相同，所以符合条件，故B正确；
C．Cl-、K+都与Ar原子核外电子排布式相同，不符合条件，故C错误；
D．F-、Na+都与Ne原子核外电子排布式相同，不符合条件，故D错误；
故选B．
下列各组粒子中，各电子层电子数均达到2n2（n为电子层数）个的是（ ）
正确答案
解析
解：各个电子层电子数都达到2n2个，但最外层电子数不大于8个，次外层不大于18个，倒数第三层不大于32个．
当n=1时，电子层只有一个，第一电子层也是其最外电子层，最多排2个电子；
当n=2时，最外层是第二电子层，最多排8个电子，各电子层能达到2n2个电子，所以只要核外电子数是10个的原子或离子都可．
当n=3时，最外层是第三电子层，最多排8个电子，不是各电子层能达到2n2个电子，所以舍去．
所以符合条件的是有2个电子或10个电子的原子或离子．
A．Ar原子核外第三层只有8个电子，未达到2n2（n为电子层数）=18个，不符合条件，故A错误；
B．S2-核外第三层只有8个电子，未达到2n2（n为电子层数）=18个，不符合条件，故B错误；
C．F-、Na+各个电子层电子数都达到2n2个，故C正确；
D．Cl-核外第三层只有8个电子，未达到2n2（n为电子层数）=18个，不符合条件，故D错误；
故选C．
以下有关元素性质的说法不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．核外电子排布：①1s22s22p63s23p2 ②1s22s22p3 ③1s22s22p2 ④1s22s22p63s23p1，则①为Si、②为N、③为C、④为Al，电子层越多，原子半径越大，电子层相同时核电荷数越大，原子半径越小，则原子半径大小顺序为：④＞①＞③＞②，故A正确；
B．具有下列价电子排布式的原子中，①1s22s22p63s2；②1s22s22p63s23p1；③1s22s2 2p3；④1s22s22p4，同周期随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，ⅤA族3p能级为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能，③＞④＞②＞①，故B正确；
C．同周期自左而右电负性增大，同主族自上而下电负性减小，故①Na、K、Rb电负性依次减小，②N、P、As的电负性依次减小，③O、S、Se的电负性依次减小 ④Na、P、Cl的电负性依次增大，元素的电负性随原子序数增大而递增的是④，故C正确；
D．该元素第三电离能剧增，最外层应有2个电子，表现+2价，当它与氯气反应时最可能生成的阳离子是X2+，故D错误；
故选D．
[化学--物质结构与性质]
氮元素可以形成多种分子和离子，如NH3、N2H4、N3-、NH4+、N2H62+等．
回答以下问题：
（1）某元素原子与N3-含有相同的电子数，其基态原子的价电子排布式是______．
（2）C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是______．
（3）肼（N2H4）分子可视为NH3分子中的一个氢原子被一NH2（氨基）取代形成的另一种氮的氢化物．NH3分子的空间构型是______； N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是______
（4）胼能与硫酸反应生成N2H6S04．N2H6S04晶体类型与硫酸铵相同，则N2H6S04的晶体内不存在______（填标号）
a．离子键 b．共价键 c．配位键 d．范德华力
（5）NH3、N2H4、NH4+、N2H62+四种微粒中，能形成氢键的有______；不能作为配位体的有______．
正确答案
解：（1）某元素原子的电子数为22，该元素基态原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d24s2，价电子排布式为：3d24s2，故答案为：3d24s2；
（2）C、N、O属于同一周期元素且原子序数依次减小，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第ⅤA族的大于第ⅥA族的，所以其第一电离能大小顺序是N＞O＞C，
故答案为：N＞O＞C；
（3）NH3分子中N原子形成3个δ键，且有1个孤电子对，则为三角锥形，由于N2H4分子中N原子所形成共价键的数目与NH3相同，故其原子轨道的杂化类型与NH3中的N原子一样，也是sp3杂化；
故答案为：三角锥形；sp3杂化；
（4）N2H6SO4和（NH4）2SO4都是离子晶体，N2H6 2+和SO42-之间存在离子键，N2H62+中N和H之间形成6个共价键（其中2个配位键），N和N之间形成共价键，SO42-中S和O之间形成共价键，不含范德华力，
故选：d；
（5）氢键的形成原因是孤电子对与原子核之间的引力，这就要求另一个条件为原子核要小，所以一般为O，N，F原子，像NH3有一对孤电子对，N2H4有两对孤电子对．所以NH3，N2H4等能形成氢键，而NH4+，N2H62+ 中孤电子对都与H+离子共用，从而也就没有了孤电子对；不能作为配位体的有NH4+，N2H62+，
故答案为：NH3，N2H4；NH4+，N2H62+．
解析
解：（1）某元素原子的电子数为22，该元素基态原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d24s2，价电子排布式为：3d24s2，故答案为：3d24s2；
（2）C、N、O属于同一周期元素且原子序数依次减小，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第ⅤA族的大于第ⅥA族的，所以其第一电离能大小顺序是N＞O＞C，
故答案为：N＞O＞C；
（3）NH3分子中N原子形成3个δ键，且有1个孤电子对，则为三角锥形，由于N2H4分子中N原子所形成共价键的数目与NH3相同，故其原子轨道的杂化类型与NH3中的N原子一样，也是sp3杂化；
故答案为：三角锥形；sp3杂化；
（4）N2H6SO4和（NH4）2SO4都是离子晶体，N2H6 2+和SO42-之间存在离子键，N2H62+中N和H之间形成6个共价键（其中2个配位键），N和N之间形成共价键，SO42-中S和O之间形成共价键，不含范德华力，
故选：d；
（5）氢键的形成原因是孤电子对与原子核之间的引力，这就要求另一个条件为原子核要小，所以一般为O，N，F原子，像NH3有一对孤电子对，N2H4有两对孤电子对．所以NH3，N2H4等能形成氢键，而NH4+，N2H62+ 中孤电子对都与H+离子共用，从而也就没有了孤电子对；不能作为配位体的有NH4+，N2H62+，
故答案为：NH3，N2H4；NH4+，N2H62+．
在核外电子排布如下的原子中，有最高化合价且其值最大的是（ ）
正确答案
解析
解：A、1S22S22P2核外电子数=质子数=原子序数=6，是碳元素，最高化合价为+4；
B、1S22S22P63S23P6核外电子数=质子数=原子序数=18，是稀有气体Ar，达到稳定结构，化合价为0；
C、1S22S22P5核外电子数=质子数=原子序数=9，是元素F，没有正化合价；
D、1S22S22P63S23P1核外电子数=质子数=原子序数=13，是元素Al，最高化合价为+3；
因此有最高化合价且其值最大的是A，
故选A．
周期表前四周期元素中，原子基态时具有1个未成对电子的元素共有多少种（ ）
正确答案
解析
解：周期表前四周期元素中，原子基态时具有1个未成对电子，当位于第一周期时，只能是1s能级上有1个电子；当位于第二周期时，外围电排布为2s1或2s22p1或2s22p5，当位于第三周期时，外围电排布为3s1或3s23p1或3s23p5，当位于第四周期时，外围电排布为4s1或4s24p1或4s24p5，3d104s1、3d14s2，共有12种元素，故选D．
核电荷数小于18的2种元素A、B，A原子最外层电子数为a，次外层电子数为b；B元素原子M层电子数为a-b，L层电子数为a+b．则元素A是______元素，B是______元素．
正确答案
氧
硅
解析
解：根据A、B2种元素的核电荷数小于18知，这两种元素的原子序数小于18；A原子最外层电子数为a，次外层电子数为b；最外层电子数小于等于8，所以a大于0，小于8或等于8；次外层为K层或L层，所以b为2或8．
B元素原子M层电子数为a-b，L层电子数为a+b，所以8≥a-b＞0．a+b=8，
所以由以上分析得a、b满足以下条件，
0＜a≤8，a-b＞0，a+b=8，8≥a-b＞0． b=2或8
所以a、b分别为：
a=6 b=2
所以A的原子核外有8（2+6=8）个电子，是O元素；
B的原子核外有14（2+8+4=14）个电子，是Si元素．
故答案为：氧 硅
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