- 原子结构与性质
- 共16061题
A+、B+、C-、D、E五种微粒（分子或离子），每个微粒均含有10个电子．已知：①A++C-
请回答以下问题：
（1）C-离子含有的化学键为______．
（2）具有相同空间构型的微粒是______和______．
（3）分别写出A+和D反应，B+和E反应的离子方程式．
A++D：______B++E：______．
正确答案
解：（1）C-为OH-，非金属元素之间形成共价键．
故答案为：共价键．
（2）A+为NH4+是正四面体型，B+为H3O+是三角锥型，C-为OH-是直线型，D为H2O是角型，E为NH3是三角锥型
故答案为：NH3；H3O+．
（3）A+和D反应的离子方程式为NH4++H2O≒NH3•H2O+H+，B+和E反应的离子方程式NH3+H3O+=NH4++H2O．
故答案为：NH4++H2O≒NH3•H2O+H+；NH3+H3O+=NH4++H2O．
解析
解：（1）C-为OH-，非金属元素之间形成共价键．
故答案为：共价键．
（2）A+为NH4+是正四面体型，B+为H3O+是三角锥型，C-为OH-是直线型，D为H2O是角型，E为NH3是三角锥型
故答案为：NH3；H3O+．
（3）A+和D反应的离子方程式为NH4++H2O≒NH3•H2O+H+，B+和E反应的离子方程式NH3+H3O+=NH4++H2O．
故答案为：NH4++H2O≒NH3•H2O+H+；NH3+H3O+=NH4++H2O．
下列分子的结构中，原子的最外层电子不能都满足8电子稳定结构的是（ ）
正确答案
解析
解：A．HCl中H原子最外层有2个电子，所以不能达到8电子结构，故A选；
B．CCl4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，故B不选；
C．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，故C不选；
D．PCl3中，P属于第VA族元素，P元素的族序数+成键数=5+3=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，故D不选；
故选A．
有A、B、C、D、E五种微粒：
①A微粒核内有14个中子，核外M电子层上有2个电子；
②B微粒得到2个电子后，其电子层结构与Ne相同；
③C微粒带有一个单位的正电荷，核电荷数为11；
④D微粒核外有18个电子，当失去1个电子时呈电中性；
⑤E微粒不带电，其质量数为1．
依次写出A、B、C、D、E各微粒的符号
______、______、______、______、______．
正确答案
2612Mg
O
Na+
Cl-
11H
解析
解：①由“核外M电子层上有2个电子”知，该元素的核外电子排布为2、8、2，；质子数为12，质量数为26；所以是质子数为12，质量数为26的镁元素；
②Ne的核外电子数是10，B微粒得到2个电子后，其电子层结构与Ne相同，所以B是O元素；
③C的核电荷数为11，C微粒带有一个单位的正电荷，核电荷数=原子序数，所以C是钠离子；
④由题意知，该元素的原子核外有17个电子，原子的核外电子数=核内质子数=原子序数，所以D是氯离子；
⑤由题意知，E是质子数为1，中子数为0，质量数为1的H元素．
故答案为：2612Mg；O；Na+；Cl-；11H．
氮化硼（BN）是一种重要的功能陶瓷材料以天然硼砂为起始物，经过一系列反应可以得到BF3和BN，如图所示：
请回答下列问题：
（1）由B2O3制备BF3的化学方程式是______，
（2）基态B原子的电子排布式为______；
（3）在BF3分子中，B原子的杂化轨道类型为______，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF4-的立体结构为______；在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中，层内B原子与N原子之间的化学键为______，层间作用力为______；
（4）六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，立方氮化硼晶胞中含有______个氮原子（a）、______个硼原子（b）．
正确答案
解：（1）由图可知B2O3与CaF2和H2SO4反应即生成BF3，同时还应该产生硫酸钙和水，方程式为B2O3+3CaF2+3H2SO4 
故答案为：B2O3+3CaF2+3H2SO4
（2）B的原子序数为5，核外电子数为5，其基态原子的电子排布式为1s22s22p1，
故答案为：1s22s22p1；
（3）依据价层电子对互斥理论，计算出BF3的孤对电子对数=
B、N均属于非金属元素，二者形成的化学键是极性共价键；根据石墨结构可知六方氮化硼晶体中，层与层之间靠分子间作用力结合，
故答案为：sp2；正四面体；共价键（或极性共价键）；分子间作用力；
（4）晶胞中N原子处于8个顶点和6个面心，数目=8×
故答案为：4；4．
解析
解：（1）由图可知B2O3与CaF2和H2SO4反应即生成BF3，同时还应该产生硫酸钙和水，方程式为B2O3+3CaF2+3H2SO4
故答案为：B2O3+3CaF2+3H2SO4
（2）B的原子序数为5，核外电子数为5，其基态原子的电子排布式为1s22s22p1，
故答案为：1s22s22p1；
（3）依据价层电子对互斥理论，计算出BF3的孤对电子对数=
B、N均属于非金属元素，二者形成的化学键是极性共价键；根据石墨结构可知六方氮化硼晶体中，层与层之间靠分子间作用力结合，
故答案为：sp2；正四面体；共价键（或极性共价键）；分子间作用力；
（4）晶胞中N原子处于8个顶点和6个面心，数目=8×
故答案为：4；4．
第3周期元素的基态原子中，不可能出现d电子，主要依据是（ ）
正确答案
解析
解：核外电子排布遵循能量最低原理，电子总是先排布在能量低的能级，然后再排布在能量高的能级，由于3d轨道能量比4s轨道高，当排满3p能级后，电子先填充4s能级，填充满4s能级，再填充3d能级，故第三周期基态原子中不可能出现d电子，
故选D．
下列各基态原子和离子的电子排布式错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A．钙离子的原子核外有20-2=18个电子，根据构造原理知，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，故A正确；
B．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B正确；
C．硫离子核外电子数为16+2=18，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，故C错误；
D．Ar原子核外电子数为18，根据构造原理知，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，故D正确；
故选C．
下列说法中错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、K层最多排两个电子，所以某原子K层上只有1个电子是正确的，故A正确．
B、M层上最多排18个电子，L最多排8个电子，只有排满L层才能排M层，故B错误．
C、M层上最多排18个电子，L最多排8个电子，K层最多排2个电子，当M层为最外层时最多排8个电子，故C正确．
D、某离子的核电荷数与最外层电子数可能相等，如O2-中核电荷数与最外层电子数相等，故D正确．
故选：B．
下列各选项中分子中各原子均达到8电子稳定结构的是（ ）
正确答案
解析
解：A、二氧化硅是原子晶体，不存在分子，故A错误；
B、SiCl4中硅原子最外层有4个电子，化合价是+4价，所以达到8电子稳定结构；氯原子最外层有7个电子，化合价的绝对值是1，所以达到8电子稳定结构，故B正确；
C、P2O5中磷原子最外层有5个电子，其化合价是+5价，所以不能达到8电子稳定结构；氧原子最外层有6个电子，其化合价的绝对值是2，所以达到8电子稳定结构，故C错误；
D、SO2中硫原子最外层有6个电子，其化合价是+4价，所以不能达到8电子稳定结构，故D错误；
故选B．
下列离子中核外电子排布与氖原子不相同的是（ ）
正确答案
解析
解：氖原子质子数为10，核外有10个电子．
A．氯原子得1个电子形成氯离子，氯离子核外有18个电子，与氖原子核外电子数不同，核外电子排布不同，故A选；
B．氟原子得1个电子形成氟离子，氟离子核外有10个电子，与氖原子核外电子数相同，核外电子排布相同，故B不选；
C．铝原子失去3个电子形成铝离子，核外有10个电子，与氖原子核外电子数相同，核外电子排布相同，故C不选；
D．钠原子失去1个电子形成钠离子，核外有10个电子，与氖原子核外电子数相同，核外电子排布相同，故D不选；
故选：A
X、Y、Z、W为元素周期表前四周期的元素．其中X原子核外的L层电子数是K层电子数的两倍，Y的内层电子数是最外层电子数的9倍，Z在元素周期表的各元素中电负性最大，W元素的第三电子层处于全充满状态且第四电子层只有2个电子．请回答下列问题．
（1）W元素属于______区元素，其基态原子的电子排布式为______．
（2）W2+能与氨气分子形成配离子[W（NH3）4]2+．其中配体分子的空间构型为______，写出该配离子的结构简式（标明配位键）______．
（3）X能与氢、氮，氧三种元素构成化合物XO（NH2）2，其中X原子的杂化方式为______，1mol分子中σ键的数目为______，该物质易溶水的主要原因是______．
（4）X的某种晶体为层状结构，可与熔融金属钾作用、钾原子填充在各层之间，形成间隙化合物，其常见结构的平面投影如图①所示，则其化学式时表示为______．
（5）元素Y与元素Z形成的晶体结构如图②所示，设晶胞中最近的Y的离子与Z的离子的距离为a pm，该化合物的摩尔质量为bg/mol，则该品胞密度的计算式为______g/cm3．
正确答案
解：X、Y、Z、M为元素周期表前四周期的元素，X原子核外的L层电子数是K层电子数的两倍，则X有2个电子层，最外层电子数为4，故X为C元素；Y的内层电子数是最外层电子数的9倍，Y只能处于第四周期，最外层电子数只能为2，内层电子总数为18，核外电子总数为20，故Y为Ca元素；Z在元素周期表的各元素中电负性最大，则Z为F元素，W元素的第三电子层处于全充满状态且第四电子层只有2个电子，则W的质子数为2+8+18+2=30，即W为Zn，
（1）Zn属于ds区元素，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p43d104s2．故答案为：ds；1s22s22p63s23p43d104s2；
（2）W2+能与氨气分子形成配离子[W（NH3）4]2+．其中配体为氨气分子，NH3分子中N原子成3个N-H单键、含有1对孤对电子，杂化轨道数为4，采取sp3杂化，故NH3分子为三角锥形，[Zn（NH3）4]2+中Zn2+有空轨道，N有孤对电子，则配离子的结构简式为
（3）X为C元素，则XO（NH2）2分子的结构简式为
故答案为：sp2；7mol或7×6.02×1023个；
（4）可以取三个钾原子形成的小三角形为计算单位，其完全占有的碳原子数是4，占有的钾原子数为
（5）设边长为xpm，上下方向的平面：晶胞上底面、下底面、中间4个蓝色球构成的2个平面、4个面心球构成面，这5个面之间的距离相等为
故答案为：=
解析
解：X、Y、Z、M为元素周期表前四周期的元素，X原子核外的L层电子数是K层电子数的两倍，则X有2个电子层，最外层电子数为4，故X为C元素；Y的内层电子数是最外层电子数的9倍，Y只能处于第四周期，最外层电子数只能为2，内层电子总数为18，核外电子总数为20，故Y为Ca元素；Z在元素周期表的各元素中电负性最大，则Z为F元素，W元素的第三电子层处于全充满状态且第四电子层只有2个电子，则W的质子数为2+8+18+2=30，即W为Zn，
（1）Zn属于ds区元素，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p43d104s2．故答案为：ds；1s22s22p63s23p43d104s2；
（2）W2+能与氨气分子形成配离子[W（NH3）4]2+．其中配体为氨气分子，NH3分子中N原子成3个N-H单键、含有1对孤对电子，杂化轨道数为4，采取sp3杂化，故NH3分子为三角锥形，[Zn（NH3）4]2+中Zn2+有空轨道，N有孤对电子，则配离子的结构简式为
（3）X为C元素，则XO（NH2）2分子的结构简式为
故答案为：sp2；7mol或7×6.02×1023个；
（4）可以取三个钾原子形成的小三角形为计算单位，其完全占有的碳原子数是4，占有的钾原子数为
（5）设边长为xpm，上下方向的平面：晶胞上底面、下底面、中间4个蓝色球构成的2个平面、4个面心球构成面，这5个面之间的距离相等为
故答案为：=
按要求完成下列各小题
（1）写出钙的核外电子排布式______
（2）画出氟的价电子轨道表示式______
（3）写出含有一个手性碳原子的分子______
（4）写出甲烷中键的具体类型（即参与成键的原子轨道）______．
正确答案
解：（1）钙是20号元素，其原子核外有20个电子，根据构造原理知其基态原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p64s2，故答案为：1s22s22p63s23p64s2；
（2）：
（3）有机物分子中的一个碳原子所连的4个原子或原子团均不相同时，该碳原子称为手性碳原子，故答案为：CH3CH（OH）COOH；
（4）甲烷中碳的3个p层轨道中一个是空，两个是半满，于是这三个轨道被氢原子的核外电子所填满，因此总共有1个s轨道，3个p轨道参与杂化，所以是sp3杂化；甲烷杂化成4个sp3杂化轨道，所以它们的成键电子的原子轨道都是sp3-S，故答案为：sp3-S；
解析
解：（1）钙是20号元素，其原子核外有20个电子，根据构造原理知其基态原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p64s2，故答案为：1s22s22p63s23p64s2；
（2）：
（3）有机物分子中的一个碳原子所连的4个原子或原子团均不相同时，该碳原子称为手性碳原子，故答案为：CH3CH（OH）COOH；
（4）甲烷中碳的3个p层轨道中一个是空，两个是半满，于是这三个轨道被氢原子的核外电子所填满，因此总共有1个s轨道，3个p轨道参与杂化，所以是sp3杂化；甲烷杂化成4个sp3杂化轨道，所以它们的成键电子的原子轨道都是sp3-S，故答案为：sp3-S；
关于1s、2s、3s、4s原子轨道的说法，正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．电子云表示电子出现的几率，电子在电子云轮廓图中出现的机会多，但也会出现在轮廓图外，但机会较少，故A错误；
B．能层不同，但能级相同的轨道，其电子云轮廓图形状相同，故B正确；
C．轨道数目相同，电子云轮廓图形状相同，大小不同，故C错误；
D．能层不同，电子云形状可能相同，如1s、2s能级上电子的电子云形状相同，故D错误；
故选B．
某元素的原子L层电子数比M层电子数多5个，该元素的最高正化合价为（ ）
正确答案
解析
解：多电子原子核外电子分层排布：K层有1个轨道（叫s轨道），1个轨道最多可以容纳自旋方向相反的2个电子；L层有4个轨道（1个s轨道，3个p轨道），共8电子；某元素的原子L电子层比M电子层多5个电子，根据构造原理，排满L层再排M层，K层2个电子，L层最多为8个电子，则M层为8-5=3个电子，共有13个电子，核电荷数为13，是Al元素，属于金属元素，该元素的最高正化合价为+3，
故选A．
下列有关原子结构或元素性质说法正确的是（ ）
A原子核外电子排布式为1s2的元素与原子核外电子排布式为1s22s2的元素化学性质相似
B基态碳原子的价电子排布图：
C基态铜原子的价电子排布图：
DFe3+的最外层电子排布式为：3s23p63d5
正确答案
解析
解：A．原子核外电子排布式为1s2的元素为He，原子核外电子排布式为1s22s2的元素为Be，He性质稳定，Be较活泼，性质不同，故A错误；
B．C的原子序数为6，价电子排布为2s22p2，基态碳原子的价电子排布图为
C．Cu的原子序数为29，价电子排布为3d104s1，基态铜原子的价电子排布图为
D．Fe的原子序数为26，电子排布为[Ar]3d64s2，失去3个电子变为铁离子，Fe3+的最外层电子排布式为：3s23p63d5，故D正确；
故选D．
X、Y两元素可形成X2Y3型化合物，则X、Y原子最外层的电子排布可能是（ ）
正确答案
解析
解：X、Y两元素可形成X2Y3型化合物，可判断X的可能化合价为+3价，价层电子排布为：ns2nP1，Y的可能化合价为-2价，价层电子为排布为ns2nP4，
A．X为P元素，Y为Cl元素，组成的化学为AlCl3，故A错误；
B．X为Mg元素，Y为N元素，形成化合物为X3Y2，不符合题意，故B错误；
C．当X的电子排布为3s23P1时，为Al元素，Y为P元素，形成XY型化合物，不符合题意，故C错误；
D．当X的电子排布为2s22P3时，为N元素，Y为O元素，可形成N2O3，故D正确．
故选D．
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