- 原子结构与性质
- 共16061题
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°，故B错误；
C．NaCl晶体中与每个Na+距离相等且最近的Na+个数=3×8×
D．有些分子晶体中，分子内的原子以共价键相结合，如干冰，但分子晶体的熔沸点低，硬度小，故D错误；
故选C．
钛（Ti）被誉为“21世纪的金属”．工业上将TiO2与焦炭混合，通入Cl2高温下制得TiCl4；再将TiCl4提纯后，在氩气保护下与镁高温反应制得Ti．其反应如下：
①TiO2+2Cl2+2C
②TiCl4+2Mg
回答下列问题：
（1）Ti元素原子的电子排布式为______．
（2）写出与CO互为等电子体的分子______．
（3）已知TiCl4在通常情况下是无色液体，熔点为-37℃，沸点为136℃；TiCl4在潮湿空气中易水解产生白雾，同时产生H2TiO3固体．
①TiCl4为______化合物（填“离子”或“共价”）（已知电负性：Ti-1.5，Cl-3.0）．
②TiCl4分子为正四面体形，则Ti为______杂化．
③TiCl4在潮湿空气中水解的化学方程式是______．
（4）配离子[TiCl（H2O）5]2+的中心离子化合价为______，中心离子配位数为______．
正确答案
[Ar]3d24s2
N2
共价
sp3
TiCl4+3H2O=H2TiO3↓+4HCl
+3
6
解析
解：（1）Ti的原子序数为22，位于周期表中的第四周期第ⅣB族，其电子排布为[Ar]3d24s2，故答案为：[Ar]3d24s2；
（2）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；
（3）①已知TiCl4在通常情况下是无色液体，熔点为-37℃，沸点为136℃；，由此可判断 TiCl4是由共价键结合的分子；故答案为：共价；
②TiCl4分子为正四面体形，Ti和Cl形成4个δ键，所以Ti为sp3杂化，故答案为：sp3；
③TiCl4在潮湿空气中易水解产生白雾说明生成HCl，同时产生H2TiO3固体，所以其反应方程式为：TiCl4+3H2O=H2TiO3↓+4HCl，
故答案为：TiCl4+3H2O=H2TiO3↓+4HCl；
（4）配离子[TiCl（H2O）5]2+的中心离子所带的电荷2+1=3，故中心离子为Ti3+，Cl-、H2O含有孤对电子对是配体，配位数是6；
故答案为：+3；6．
Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增．已知：
①Z的原子序数为29，其余的均为短周期主族元素；
②Y原子价电子排布为msnmpn；
③R原子核外L层电子数为奇数；
④Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4．
请回答下列问题：
（1）Z2+的核外电子排布式是______．
（2）在[Z（NH3）4]2+离子中，Z2+的空轨道接受NH3分子提供的______形成配位键．
（3）Q与Y形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙，下列判断正确的是______．
a．稳定性：甲＞乙，沸点：甲＞乙 b．稳定性：甲＞乙，沸点：甲＜乙
c．稳定性：甲＜乙，沸点：甲＜乙 d．稳定性：甲＜乙，沸点：甲＞乙
（4）Q、R、Y三种元素的第一电离能数值由小至大的顺序为______（用元素符号作答）．
（5）Q的一种氢化物相对分子质量为26，其分子中σ键与π键的键数之比为______．
（6）五种元素中，电负性最大与最小的两种非金属元素形成的晶体属于______（填晶体类型）．
正确答案
1s22s22p63s23p63d9
孤电子对
b
Si＜C＜N
3：2
原子晶体
解析
解：Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增，①Z的原子序数为29，其余的均为短周期主族元素，则Z是Cu元素；
③R原子核外L层电子数为奇数，且属于短周期主族元素，所以R是第二周期元素，Q的原子序数小于R，则Q属于第一或第二周期元素；
④Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4，则Q是C元素，R是N或F元素；
X原子P轨道含有4个电子且原子序数大于R，所以X是O或S元素，②Y原子价电子排布为msnmpn，原子序数小于29，n=2，Y原子序数大于X，且属于主族元素，所以Y是Si元素，则X是O元素，R是N元素，
则Q、R、X、Y、Z五种元素分别是C、N、O、Si、Cu．
（1）Z为Cu元素，Z2+为Cu2+，Cu的价电子排布为3d104s1，失去两个电子，则为3d9，Cu2+的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d9，
故答案为：1s22s22p63s23p63d9；
（2）含有孤电子对的原子和含有空轨道的原子之间能形成配位键，在[Cu（NH3）4]2+离子中，Z2+的空轨道接受NH3分子提供的孤电子对形成配位键，
故答案为：孤电子对；
（3）Q、Y的氢化物分别为CH4和SiH4，由于C的非金属性强于Si，则稳定性CH4＞SiH4．因为SiH4 的相对分子质量比CH4大，故分子间作用力大，沸点高，
故选：b．
（4）C、N和Si中，C、Si位于同一主族，则上面的非金属性强，故第一电离能大，即Si＜C，而N由于具有半充满状态，故第一电离能比相邻元素大，C＜N，所以第一电离能Si＜C＜N．
故答案为：Si＜C＜N；
（5）Q为C元素，C、H形成的相对分子质量为26的物质为C2H2，结构式为H-C≡C-H，单键是σ键，叁键中有两个是σ键一个π键，所以σ键与π键数之比为3：2，
故答案为：3：2；
（6）电负性最大的非金属元素是O，最小的非金属元素是Si，两者构成SiO2，属于原子晶体，故答案为：原子晶体．
下列微粒中，与Ar原子具有相同的核外电子排布的微粒是（ ）
正确答案
解析
解：Ar原子的核电荷数=核外电子总数=18，微粒与Ar原子具有相同的核外电子排布，说明粒子的核外电子总数=18，
F-、Mg2+、Na+的核外电子总数都是10，只有Cl-的核外电子总数为18，
故选C．
（1）下列原子的外围电子排布式（或外围轨道表示式）中，那一种状态的能量较低？
并指出处于能量较低状态时原子中的未成对电子数
①氦原子：A．
②钠原子：A.3s1 B.3p1
③铬原子：A.3d54s1 B.3d34s2
（2）31号元素镓（Ga）是半导体材料之一．
①写出镓原子的电子排布式______，指出镓元素在元素周期表中的位置______；
②写出镓元素的最高价氧化物、氯化物的化学式______．
正确答案
解：（1）遵循洪特规则、泡利不相容原理、能量最低原理的基态原子排布能量最低，
①A违反了洪特规则，基态原子的电子总是优先单独占据一个原子轨道，且自旋状态相同，所以能量低的为A，故选B；未成对电子个数是3，
故答案为：B，3；
②3s能级的能量比3p能量低，电子尽可能占据能量最低的轨道，不符合能量最低原理，原子处于能量较高的激发态，所以能量最低的是A，未成对电子个数是1，
故答案为：A，1；
③原子轨道处于全满、半满、全空时，原子最稳定，原子越稳定，其能量越低，所以能量最低的是A，未成对电子个数是6，故答案为：A，6；
（2）①镓是31号元素，其原子核外有31个电子，根据构造原理知，其基态原子核外电子排布式为：1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 3d10 4S2 4P1，元素周期数等于其电子层数，主族元素中，原子最外层电子数等于其族序数，所以镓位于第四周期第IIIA族，
故答案为：1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 3d10 4S2 4P1；第四周期ⅢA族；
②镓元素易失去最外层3个电子而显+3价，氧化物中氧元素显-2价，氯化物中氯元素化合价为-1价，所以氧化镓、氯化镓的化学式分别为Ga2O3、GaCl3，
故答案为：Ga2O3、GaCl3．
解析
解：（1）遵循洪特规则、泡利不相容原理、能量最低原理的基态原子排布能量最低，
①A违反了洪特规则，基态原子的电子总是优先单独占据一个原子轨道，且自旋状态相同，所以能量低的为A，故选B；未成对电子个数是3，
故答案为：B，3；
②3s能级的能量比3p能量低，电子尽可能占据能量最低的轨道，不符合能量最低原理，原子处于能量较高的激发态，所以能量最低的是A，未成对电子个数是1，
故答案为：A，1；
③原子轨道处于全满、半满、全空时，原子最稳定，原子越稳定，其能量越低，所以能量最低的是A，未成对电子个数是6，故答案为：A，6；
（2）①镓是31号元素，其原子核外有31个电子，根据构造原理知，其基态原子核外电子排布式为：1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 3d10 4S2 4P1，元素周期数等于其电子层数，主族元素中，原子最外层电子数等于其族序数，所以镓位于第四周期第IIIA族，
故答案为：1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 3d10 4S2 4P1；第四周期ⅢA族；
②镓元素易失去最外层3个电子而显+3价，氧化物中氧元素显-2价，氯化物中氯元素化合价为-1价，所以氧化镓、氯化镓的化学式分别为Ga2O3、GaCl3，
故答案为：Ga2O3、GaCl3．
在短周期元素中，若某元素原子的最外层电子数与其电子层数相等，则符合条件的元素种数为（ ）
正确答案
解析
解：由题干短周期元素知，这些元素的原子序数小于等于18；核外电子排布规律是：每层电子最多排2n2个，最外层电子最多排8个．所以，如果最外层是第一电子层，排1个电子，是H元素；如果最外层是第二电子层，排2个电子，是Be元素；如果最外层是第三电子层，排3个电子，是Al元素．
故选C
下列各组表述中，两个微粒一定不属于同种元素原子的是（ ）
正确答案
解析
解：A、3p能级有一个空轨道的基态原子，该原子3p能级有2个电子，核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，二者核外电子排布相同，为同一原子，故A不符合；
B、M层全充满而N层为4s2的原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s2，二者原子核外电子排布不相同，不表示同一原子，故B符合；
C、最外层电子数是核外电子总数的
若最外层电子数为1，则核外电子总数为5，最外层电子排布为2s22p1，最外层电子数为3，不符合题意，故舍去；
若最外层电子数为2，则核外电子总数为10，最外层电子排布为2s22p6，最外层电子数为8，不符合题意，故舍去；
若最外层电子数为3，则核外电子总数为15，最外层电子排布为3s23p3，最外层电子数为5，不符合题意，故舍去；
若最外层电子数为4，则核外电子总数为20，最外层电子排布为4s2，最外层电子数为2，不符合题意，故舍去；
若最外层电子数为5，则核外电子总数为25，最外层电子排布为4s2，最外层电子数为2，不符合题意，故舍去；
若最外层电子数为6，则核外电子总数为30，最外层电子排布为4s2，最外层电子数为2，不符合题意，故舍去；
若最外层电子数为7，则核外电子总数为35，最外层电子排布为4s22p5，最外层电子数为7，符合题意；
若最外层电子数为8，则核外电子总数为40，最外层电子排布为5s2，最外层电子数为2，不符合题意，故舍去．
故该原子核外电子总数为35，核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s24p5，价层电子排布为4s22p5，二者原子价层电子排布相同，为同一原子，故C不符合；
D、2p能级有一个未成对电子的基态原子，该原子2p能级有1个电子或5个电子，价电子排布为2s22p1或2s22p5的原子，可能为同一原子，故D不符合．
故选：B．
正确掌握化学用语和化学基本概念是学好化学的基础．下列有关表述中正确的一项是（ ）
ABr的电子排布式可简写为[Ar]4s24p5
B16O与18O互为同位素，H216O、D216O、H218O、D218O互为同素异形体
CSiH4、CH4、N
DCa2+的结构示意图为
正确答案
解析
解：A．根据核外电子排布规律可知Br的电子排布式可简写为[Ar]3d104s24p5，故A错误；
B．16O与18O质子数相同中子数不同互为同位素；同素异形体必须是单质，H216O、D216O、H218O、D218O不是同一元素的单质，不互为同素异形体，故B错误；
C．在常见的化合物中SiH4、CH4、NH4+中心原子为sp3杂化，为正四面体结构，CO2、BeCl2中碳、Be为sp杂化，为直线型分子，故C正确；
D．核电荷数=质子数=20＜核外电子数=18，Ca2+的结构示意图为
故选：C．
下列分子中各元素原子最外层电子全部参与成键的是（ ）
正确答案
解析
解：在共价化合物中，如果元素化合价的绝对值等于其最外层电子数，则该元素原子最外层电子全部参与成键，在多原子单质分子中，如果形成8电子稳定结构需要的电子个数等于该原子最外层电子个数，则该元素原子最外层电子全部参与成键，
A．HF中F元素化合价的绝对值是1，其最外层电子数是7，所以F原子最外层电子不能全部成键，故A错误；
B．CO2中O元素化合价的绝对值是2，其最外层电子数是6，所以O原子最外层电子不能全部成键，故B错误；
C．CH4中C元素化合价的绝对值是4且其最外层电子数是4，H元素化合价为+1且其最外层电子数是1，所以该反应中C、H原子最外层电子都全部成键，故C正确；
D．Cl2中Cl原子最外层电子数是7，再需要1个电子形成稳定结构，氯原子之间共用一个电子对，所以氯原子最外层电子不能全部成键，故D错误；
故选C．
（1）非金属单质A是实验室里常用的惰性电极材料，A元素原子基态时的电子排布图为______．
（2）B原子基态时2p原子轨道上有3个未成对电子，下列叙述正确的是______（填字母序号）
a．B的气态氢化物的沸点在同族元素的氢化物中最低
b．B的第一电离能、电负性都比A的大
c．A的气态氢化物比B的气态氢化物稳定
d．A的含氧酸一定比B的含氧酸酸性强
（3）铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途，如超细铜粉可应用于导电材料、催化剂等领域中．超细铜粉的某制备方法如下：
①[Cu（NH3）4]SO4中，N、O、S三种元素的第一电离能从小到大的顺序为：______．
②SO42-空间构型是______． 写出一种与SO32-互为等电子体的分子______．
③NH4CuSO3中的金属阳离子的结构示意图为______．
正确答案
解：（1）非金属单质A是实验室里常用的惰性电极材料，则A为C元素，核外有6个电子，其原子基态时的电子排布图为
故答案为：
（2）B原子基态时2p原子轨道上有3个未成对电子，则B为N元素，同周期非金属性：N＞C；
a．NH3可以形成氢键，NH3的沸点在同族元素的氢化物中比较高，故a错误；
b．同周期非金属性：N＞C；N的第一电离能、电负性都比C的大，故b正确；
c．C的气态氢化物不如N的气态氢化物稳定，故c错误；
d．C的含氧酸不一定比N的含氧酸酸性强，如酸性：H2CO3＜HNO3，故d错误；
故选b；
（3）①N、O元素属于同一周期，且N元素属于第VA族，O元素属于第VIA族，O、S属于同一周期，且S元素的原子序数大于O元素，所以第一电离能大小顺序是N＞O＞S，故答案为：N＞O＞S；
②SO42-中硫原子的价电子层电子对数为
故答案为：正四面体形；PCl3；
③NH4CuSO3中的金属阳离子是Cu+，基态Cu+核外有28个电子，根据构造原理知其离子的结构示意图为
解析
解：（1）非金属单质A是实验室里常用的惰性电极材料，则A为C元素，核外有6个电子，其原子基态时的电子排布图为
故答案为：
（2）B原子基态时2p原子轨道上有3个未成对电子，则B为N元素，同周期非金属性：N＞C；
a．NH3可以形成氢键，NH3的沸点在同族元素的氢化物中比较高，故a错误；
b．同周期非金属性：N＞C；N的第一电离能、电负性都比C的大，故b正确；
c．C的气态氢化物不如N的气态氢化物稳定，故c错误；
d．C的含氧酸不一定比N的含氧酸酸性强，如酸性：H2CO3＜HNO3，故d错误；
故选b；
（3）①N、O元素属于同一周期，且N元素属于第VA族，O元素属于第VIA族，O、S属于同一周期，且S元素的原子序数大于O元素，所以第一电离能大小顺序是N＞O＞S，故答案为：N＞O＞S；
②SO42-中硫原子的价电子层电子对数为
故答案为：正四面体形；PCl3；
③NH4CuSO3中的金属阳离子是Cu+，基态Cu+核外有28个电子，根据构造原理知其离子的结构示意图为
下列各基态原子或离子的电子排布式正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．O2-离子核外电子数为10，电子排布式是1s22s22p6，故A错误；
B．违背能量最低原理，Ca原子核外电子排布式为：[Ar]4s2，故B错误；
C．Si原子核外电子数为14，核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，故C正确；
D．Zn的原子序数为30，处于ds区，原子核外有30个电子，其电子排布式为[Ar]3d104s2，故D错误，
故选C．
有质子数不超过18的A，B两元素，A原子最外层电了为a个，次外层电子数为b 个，B原子M层电子为（a-b）个，L层为（a+b）个，则A为：______B的原子结构示意图为：______．
正确答案
解：元素A和B的原子序数都小于18．B元素原子的M层电子数为（a-b），L层电子数为（a+b），则a+b=8，A元素原子最外层电子数为a，次外层电子数为b，则A元素的次外层为K层，即b=2，有2个电子层，所以a=8-2=6，故A为O元素，B为的M层电子数为6-2=4，故B为Si元素，硅原子核内有14个质子，核外有3个电子层，第一层上有2个电子、第二层上有8个电子，最外层上有4个电子，其结构示意图为：
故答案为：O元素；
解析
解：元素A和B的原子序数都小于18．B元素原子的M层电子数为（a-b），L层电子数为（a+b），则a+b=8，A元素原子最外层电子数为a，次外层电子数为b，则A元素的次外层为K层，即b=2，有2个电子层，所以a=8-2=6，故A为O元素，B为的M层电子数为6-2=4，故B为Si元素，硅原子核内有14个质子，核外有3个电子层，第一层上有2个电子、第二层上有8个电子，最外层上有4个电子，其结构示意图为：
故答案为：O元素；
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、HF中H元素的化合价为+1，H原子核外电子数为1，所以1+1=2，H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不符合；
B、H2O中H元素的化合价为+1，H原子核外电子数为1，所以1+1=2，H原子不满足8电子结构；O元素化合价为-2，O原子最外层电子数为6，所以|-2|+6=8，O原子满足8电子结构，故B不符合；
C、NH3中H元素的化合价为+1，H原子核外电子数为1，所以1+1=2，H原子不满足8电子结构；N元素化合价为-3，N原子最外层电子数为5，所以|-3|+5=8，N原子满足8电子结构，故C不符合；
D、CO2中C元素的化合价为+4，C原子核外电子数为4，所以4+4=8，C原子满足8电子结构；O元素化合价为-2，O原子最外层电子数为6，所以|-2|+6=8，O原子满足8电子结构，故D符合．
故选：D．
在核电荷数为1～18的原子中，原子的最外层电子数等于次外层电子数的有（ ）
正确答案
解析
解：在核电荷数为1～18的元素中，原子的最外层电子数等于次外层电子数的有Be、Ar两种，
故选B．
A元素原子第三层电子层上有6个电子．B元素与A元素的原子核外电子层数相同，B元素的原子最外电子层只有1个电子．
（1）A元素的原子结构示意图为．
（2）A、B两元素形成的化合物的名称是______，化学式为______．
正确答案
硫化钠
Na2S
解析
解：（1）A元素原子第三层电子层上有6个电子，所以第一和第二层已经排满，为硫元素，故答案为：
（2）B元素与A元素的原子核外电子层数相同即为三层，B元素的原子最外电子层只有1个电子，所以是11号的钠元素，钠和硫形成的化合物为硫化钠，化学式为：Na2S，故答案为：硫化钠；Na2S．
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