- 原子结构与性质
- 共16061题
氮元素广泛存在于自然界中，对人类生命和生活具有重要意义．含氮元素的化合物在工业生产和国防建设中都有广泛的应用．
（1）氮元素原子核外有______个未成对电子，最外层有______种能量不同的电子．PH3分子的空间构型为______，是______分子．（填极性或非极性）
（2）氮和磷是同主族元素，下列能说明二者非金属性相对强弱的是______（填编号）
a．NH3比PH3稳定性强
b．硝酸显强氧化性，磷酸不显强氧化性
c．氮气与氢气能直接化合，磷与氢气很难直接化合
d．氮气常温是气体，磷单质是固体．
正确答案
解：（1）N原子核外有3个未成对电子；原子核外电子有几种能级就有几种不同能量的电子，该原子核外有1s、2s、2p三种能量的电子，所以该原子最外层有2种不同能量的电子；PH3分子的空间构型和氨气分子构型相同，为三角锥形结构，该分子的正负电荷重心不重合，则为极性分子，故答案为：3；2；三角锥形；极性；
（2）a．氢化物的稳定性越强，则非金属的非金属性越强，NH3比PH3稳定性强，则N元素非金属性大于P，故正确；
b．元素最高价氧化物的水化物酸性越强，该元素的非金属性越强，与其氧化性无关，故错误；
c．非金属单质与氢气反应越容易，则该非金属的非金属性越强，氮气与氢气能直接化合，磷与氢气很难直接化合，所以N元素的非金属大于P，故正确；
d．非金属单质的状态与非金属元素的非金属性强弱无关，故错误；
故选a c．
解析
解：（1）N原子核外有3个未成对电子；原子核外电子有几种能级就有几种不同能量的电子，该原子核外有1s、2s、2p三种能量的电子，所以该原子最外层有2种不同能量的电子；PH3分子的空间构型和氨气分子构型相同，为三角锥形结构，该分子的正负电荷重心不重合，则为极性分子，故答案为：3；2；三角锥形；极性；
（2）a．氢化物的稳定性越强，则非金属的非金属性越强，NH3比PH3稳定性强，则N元素非金属性大于P，故正确；
b．元素最高价氧化物的水化物酸性越强，该元素的非金属性越强，与其氧化性无关，故错误；
c．非金属单质与氢气反应越容易，则该非金属的非金属性越强，氮气与氢气能直接化合，磷与氢气很难直接化合，所以N元素的非金属大于P，故正确；
d．非金属单质的状态与非金属元素的非金属性强弱无关，故错误；
故选a c．
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、CF2Cl2中C元素化合价为+4，C原子最外层电子数为4，所以4+4=8，C原子满足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，Cl元素化合价为-1，Cl原子最外层电子数为7，所以1+7=8，Cl原子满足8电子结构，故A正确；
B、PCl5中中P元素的化合价为+5，P原子最外层电子数为5，则5+5=10，故P原子不满足8电子结构，氯元素化合价为-1价，氯原子最外层电子数为7，则|-1|+7=8，Cl原子满足8电子结构，故B错误；
C、HCl中H满足两个电子的稳定结构，Cl满足8电子的稳定结构，故C错误；
D、BF3中B元素的化合价为+3，B原子最外层电子数为3，则3+3=6，故B原子不满足8电子结构；F元素化合价为-1，Cl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D错误；
故选：A．
（1）锗（Ge）是用途很广的半导体材料，其基态电子排布式为______．
（2）C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为______．
（3）合成氮化碳是一种硬度比金刚石还大的晶体，氮化碳的晶体类型为______，该晶体中微粒间的作用力是______．
（4）COC12俗称光气，分子中C原子采取sp2杂化成键，光气分子的结构式为______，其中碳氧原子之间共价键是______（填序号）．
a．2个σ键 b．2个π键 c．1个σ键，1个π键
（5）CaC2中C22-与O22+互为等电子体，O22+的电子式可表示为______．
（6）CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体相似（如图示），但CaC2晶体中哑铃形，C22-的存在，使晶胞沿一个方向拉长．CaC2晶体中1个Ca2+周围距离最近的C22-数目为______．
正确答案
[Ar]3d104s24p2
N＞O＞C
原子晶体
共价键
c
4
解析
解：（1）Ge是32号元素，与硅同主族，核外电子数为32，基态原子核外电子分布式为：[Ar]3d104s24p2，
故答案为：[Ar]3d104s24p2；
（2）同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于相邻元素，所以C、N、O三种元素的第一电离能大小顺序是N＞O＞C；
故答案为：N＞O＞C；
（3）（2）氮化碳是一种硬度比金刚石还大的晶体材料，则氮化碳具有原子晶体的性质，所以属于原子晶体；非金属原子间形成共价键，所以N与C之间形成共价键；
故答案为：原子晶体；共价键；
（4）COCl2俗称光气，分子中C原子采取sp2杂化成键，C原子与氯原子之间形成C-Cl单键，故C原子与O原子之间形成C=O双键，光气分子的结构式是
故答案为：
（5）根据等电子体的结构相似，O22+的电子式与C22-的电子式相似，含有2个π键，O22+的电子式 
故答案为：
（6）依据晶胞示意图可以看出，晶胞的一个平面的长与宽不相等，再由图中体心可知1个Ca2+周围距离最近的C22-有4个，而不是6个，要特别注意题给的信息，故答案为：4．
下列叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．两种粒子，若核外电子排布完全相同，则其化学性质不一定相同，如O 2-和Na+，故A错误；
B．单原子形成的离子，不一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布，如H原子失去电子后没有电子，故B错误；
C．相同质量的一氧化碳和甲烷，其物质的量之比为4：7，甲烷的物质的量大于一氧化碳，相同物质的量的一氧化碳和甲烷，甲烷完全燃烧放出的热量多，所以同质量的这两种燃料，完全燃烧放出的热量CH4比CO多，故C错误；
D．阳离子中质子数=电子数+电荷数，阴离子中质子数=电子数-电荷数，所以不存在两种质子数和电子数均相同的阳离子和阴离子，故D正确；
故选：D．
下列离子中，与Na+含有相同电子数的是（ ）
正确答案
解析
解：因Na+的电子数是11-1=10，
A．F的原子序数为9，则F-的电子数为9+1=10，故A正确；
B．Cl-的原子序数为17，则Cl-的电子数为17+1=18，故B错误；
C．Br-的原子序数为35，则Br-的电子数为35+1=36，故C错误；
D．I-的原子序数为35，则I-的电子数为53+1=54，故D错误．
故选A．
下列数字为几种元素的核电荷数，其中原子核外最外层电子数最多的是（ ）
正确答案
解析
解：A、原子核外电子排布是2、6，有两层，最外层电子数为6；
B、原子核外电子排布是2、8、4，有三层，最外层电子数为4；
C、原子核外电子排布是2、8、7，有三层，最外层电子数为7；
D、原子核外电子排布是2、8、8、1，有四层，最外层电子数为1，
所以最外层电子数最多的是C．
故选C．
在d轨道中电子排布成
正确答案
解析
解：当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，且自旋状态相同，称为洪特规则，根据图片知，4个电子占据不同的轨道且自旋方向相同，所以其根据是洪特规则，
故选D．
原子核外每个电子层上均含有2n2个电子的元素是（ ）
正确答案
解析
解：A、Be原子的K层2个电子、L层2个电子，L层不满足2n2个电子，故A错误；
B、C原子的K层2个电子、L层4个电子，L层不满足2n2个电子，故B错误；
C、Ar原子的K层2个电子、L层8个电子，M层8个电子，M层小于18电子，不满足2n2个电子，故C错误；
D、Ne，原子的K层2个电子、L层8个电子，每个电子层上均含有2n2个电子，故D正确；
故选D．
原子序数为1-18号的元素中，下列叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、短周期元素中金属元素原子最外层电子数≤3，但原子最外层电子数≤3元素不一定是金属元素，氢元素原子最外层电子数为1，不是金属元素，故A错误；
B、短周期元素中金属元素原子最外层电子数≤3，但原子最外层电子数≤3元素不一定是金属元素，氦元素原子最外层电子数为2，不是金属元素，故B错误；
C、元素原子核外各层电子数相等，该元素原子有2个电子层，最外层电子数为2，该元素是铍元素，属于金属元素，故C正确；
D、核电荷数为17的元素为氯元素，非金属性很强，原子有3个电子层，最外层电子数为7，氯元素原子在化学反应中容易得到1个电子形成8电子稳定结构，故D正确．
故选：CD．
有A、B、C、D、E 5种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20．其中C、E是金属元素；A和E属同一族，它们原子的最外层电子排布为ns1．B和D也属同一族，它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍，C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半．请回答下列问题：
（1）A是______，B是______，C是______，D是______，E是______（填写元素符号）
（2）由这五种元素组成的一种化合物是（写化学式）______．写出该物质的一种主要用途______
（3）写出C元素基态原子的电子排布式______
（4）画出D元素原子的价电子排布图______
（5）元素B与D的电负性的大小关系是______，C与E的第一电离能的大小关系是______．（填“＞”、“＜”或“﹦”）
正确答案
H
O
Al
S
K
KAl（SO4）2•12H2O
净水
1s22s22p63s23p1
O＞S
Al＞K
解析
解：（1）A、B、C、D、E 5种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20，B和D也属同一族，它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍，故最外层电子排布为ns2np4，故B为O元素，D为S元素，A和E元素原子的最外层电子排布为ns1，处于第ⅠA族，E为金属，E的原子序数大于S元素，故A为H元素，E为K元素，C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半，故C原子最外层电子数为3，原子序数介于O与S之间，故C为Al元素，
故答案为：H；O；Al；S；K；
（2）由这五种元素组成的一种化合物是KAl（SO4）2•12H2O，明矾溶于水发生水解反应，Al3++3H2O⇌Al（OH）3（胶体）+3H+；生成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶体可以吸附杂质，作为净水剂，
故答案为：KAl（SO4）2•12H2O；净水；
（3）C为Al原子，基态原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p1，
故答案为：1s22s22p63s23p1；
（4）D为S元素，原子价层电子排布为3s23p4，轨道表示式为
（5）同主族自上而下电负性降低，故电负性O＞S，金属性越强，第一电离能越小，故第一电离能Al＞K，
故答案为：O＞S；Al＞K．
碱金属元素原子最外层的电子的个数都是（ ）
正确答案
解析
解：碱金属元素原子的价电子排布式为ns1，因此碱金属元素原子最外层电子的个数为1个，
故选A．
若某原子的外围电子排布式为3d14s2，则下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：若某基态原子的外围电子排布式为3d14s2，应为Sc元素，其核外有21个电子，根据核外电子排布规律，该元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d14s2．
A．该原子出现了能级交错现象，3d电子的能量高于4s电子的能量，故A错误；
B．该原子外围电子排布式为3d14s2，位于周期表第四周期、第ⅢB族，属于d区，故B错误；
C．该原子外围电子排布式为3d14s2，位于周期表第四周期、第ⅢB族，故C正确；
D．该原子最外层为第N层，含有2个电子，故D错误．
故选C．
下列化学基本用语或表达正确的是（ ）
ACu原子的激发态简化电子排布式为[Ar]3d104s1
BFe原子的外围电子排布式为4s2
C丙烷分子的比例模型：
DCH4Si的结构式：
正确答案
解析
解：A．Cu原子的激发态简化电子排布式为[Ar]3d94s2，故A错误；
B．Fe原子的外围电子排布式为3d64s2，故B错误；
C．丙烷分子的球棍模型：
D．与CH2=CH2类似，CH4Si的结构式：
故选D．
已知铬的核电荷数为24，以下是一些同学绘制的基态铬原子核外电子的轨道表示式（即电子排布图），其中最能准确表示基态铬原子核外电子运动状态的是（ ）
A
B
C
D
正确答案
解析
解：Cr是24号元素，其原子核外有24个电子，电子排布式为[Ar]3d54s1，
A．Cr电子排布式为[Ar]3d54s1，违反洪特规则特例，故A错误；
B．符合泡利原理和洪特规则，故B正确；
C．3d能级上的5个单电子自旋方向应相同，故C错误；
D．违反了泡利原理和洪特规则特例，故D错误；
故选B．
价电子满足4s和3d为半满的元素是（ ）
正确答案
解析
解：A、Ca的价电子排布式为4s2，故A错误；
B、V价电子排布式为3d34s2，故B错误；
C、Cr价电子排布式为3d54s1，故C正确；
D、Cu价电子排布式为3d104s1，故D错误；
故选C．
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