- 原子结构与性质
- 共16061题
下列有关电子排布图的表述正确的是( )
正确答案
解析
解:A.符合泡利原理和洪特规则,表示单核10电子粒子基态时电子排布,故A正确;
B.根据洪特规则:在相同能量的轨道上,电子在排布的时候优先进入空轨道,每个轨道中的单电子取得相同自旋,则 违背了洪特规则,故B错误;
C.N原子的价电子数为5,其价电子排布图为:,故C错误;
D.激发态的B原子的2p电子跃迁到3s轨道,2p的三个轨道能量相同,不是激发态,故D错误.
故选A.
下列各项叙述中,正确的是( )
正确答案
解析
解:A.基态Na的电子排布式为1s22s22p63s1,由基态转化成激发态1s22s22p63p1时,电子能量增大,需要吸收能量,故A错误;
B.价电子排布为4s24p3的元素有4个电子层、最外层电子数为5,位于第四周期第ⅤA族,故B错误;
C.2p和3p轨道形状均为哑铃形,但是原子轨道离原子核越远,能量越高,2p轨道能量低于3p,故C错误;
D.用光谱仪器摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱总称原子光谱,不同元素原子的吸收光谱或发射光谱不同,所以可以利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,故D正确;
故选D.
第四周期元素原子中未成对电子数最多可达( )
正确答案
解析
解:第四周期元素中,外围电子排布为ndxnsy,且能级处于半满稳定状态时,含有的未成对电子数最多,即外围电子排布为3d54s1,故含有的未成对电子数最多为6,故选C.
某基态原子的第五电子层只有2个电子,则该电子的第四电子层的电子数为( )
正确答案
解析
解:电子填充顺序为4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f、5d、6p,第五电子层只有2个电子,说明4s、4p、5s轨道已经填满,5p轨道未填充电子,若4d轨道也填充有电子,则故第四电子层中的电子数还应包括4d上的电子,4d可排电子数为0-10,再加上4s和4p上的8个电子,故第四电子层中的电子数为8-18个,
故选C.
基态锗(Ge)原子的电子排布式是______.Ge的最高价氯化物分子式是______.该元素可能的性质或应用有______.
A.是一种活泼的金属元素
B.其电负性大于硫
C.其单质可作为半导体材料
D.其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点.
正确答案
解:镓是32号元素,核外有32个电子,基态锗(Ge)原子原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2,Ge的最高价为+4价,氯化物分子式是GeCl4,
A.Ge是一种金属元素,但最外层电子数为4,金属性不强,故A错误;
B.硫的其电负性大于硅,硅的电负性大于锗,所以锗的电负性小于硫,故B错误;
C.锗单质是一种半导体材料,故C正确;
D.氯化锗和溴化锗都是分子晶体,但氯化锗的相对分子质量小于溴化锗,所以氯化锗沸点低于溴化锗的沸点,
故答案为:1s22s22p63s23p63d104s24p2;GeCl4;CD.
解析
解:镓是32号元素,核外有32个电子,基态锗(Ge)原子原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2,Ge的最高价为+4价,氯化物分子式是GeCl4,
A.Ge是一种金属元素,但最外层电子数为4,金属性不强,故A错误;
B.硫的其电负性大于硅,硅的电负性大于锗,所以锗的电负性小于硫,故B错误;
C.锗单质是一种半导体材料,故C正确;
D.氯化锗和溴化锗都是分子晶体,但氯化锗的相对分子质量小于溴化锗,所以氯化锗沸点低于溴化锗的沸点,
故答案为:1s22s22p63s23p63d104s24p2;GeCl4;CD.
下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电子在核外的排布是分层的,不同的电子在不同的能级运动,故A错误;
B、s能层最多只能容纳2个电子,与所在能层无关,故B错误;
C、小黑点表示电子在核外空间某处出现的机会,不表示电子数目,故C错误;
D、离核越远的电子能量越大,离核越近的电子能量越小,故D正确;
故选D.
下列各组元素的原子,其中最外层电子数相同的是( )
正确答案
解析
解:A、氮和磷位于同一主族,最外层电子数相同,故A正确;
B、碳和硫不是同一主族,最外层电子数不同,故B错误;
C、钠和铝不是同一主族,最外层电子数不同,故C错误;
D、氟和氖不是同一族,最外层电子数不同,故D错误.
故选A.
某元素的原子3d能级上有1个电子,它的N能层上电子数是( )
正确答案
解析
解:根据构造原理,核外电子排满4s再排3d,3d能级中有一个电子,不存在洪特规则特例情况,s能级最多容纳2个电子,因此4s上的电子数为2,
故选B.
如图是Na、Cu、Si、H、C、N等元素单质的熔点高低的顺序,其中c、d均是热和电的良导体.
(1)请写出图中d单质对应元素原子的电子排布式______
(2)单质a、b、f对应的元素以原子个数比1:1:1形成的分子中含______ 个σ键,______个π键.
(3)a与b的元素形成的10电子中性分子X的空间构型为______;将X溶于水后的溶液滴入到含d元素高价离子的溶液中至过量,生成的含d元素离子的化学式为______,其中X与d的高价离子之间以______ 键组合.
正确答案
1s22s22p63s23p63d104s1
2
2
三角锥型
[Cu(NH3)4]2+
配位
解析
解:Na、Cu、Si、H、C、N等元素单质中,Na、Cu为金属晶体,均是热和电的良导体,C、Si的单质为原子晶体,且C单质的熔沸点大于Si原子晶体的熔沸点,H、N对应的单质为分子晶体,其中氢气的熔点最低,由图熔点的高低顺序可知a为H,b为N,c为Na,d为Cu,e为Si,f为C,
(1)d为Cu,对应元素原子的电子排布式:1s22s22p63s23p63d104s1,故答案为:1s22s22p63s23p63d104s1;
(2)单质a、b、f对应的元素以原子个数比1:1:1形成的分子为HCN,结构式为H-C≡N,C-Hσ键和1个C-N1个σ键和2个π键,所以分子中含2个σ键,2个π键,
故答案为:2;2;
(3)a与b的元素形成的10电子中性分子X为NH3,氨气分子中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+(5-3×1)=4,所以氮原子杂化方式是sp3,因为含有一个孤电子对,所以是三角锥型结构,将NH3溶于水后的溶液滴入到含Cu元素高价离子的溶液中至过量,Cu2+提供空轨道,氨气分子提供孤对对子,通过配位键形成四氨合铜络离子,其化学式为[Cu(NH3)4]2+,
故答案为:三角锥型;[Cu(NH3)4]2+;配位.
第ⅢA、VA元素组成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型第三代半导体材料,其晶体结构与单晶硅相似.试回答:
(1)Ga的基态原子的价电子的轨道排布式为______.
(2)下列说法正确的是______(选填序号).
A.砷和镓都属于p区元素 B.GaN、GaP、GaAs均为分子晶体
C.电负性:As>Ga D.第一电离能Ga>As
(3)GaAs是由(CH3)3Ga和AsH3在一定条件下制得,同时得到另一物质,该物质分子是______(填“极性分子”或“非极性分子”).(CH3)3Ga中镓原子的杂化方式为______.
(4)如图立方体中心的“●”表示硅晶体中的一个原子,请在立方体的顶点用“●”表示出与之紧邻的硅原子.
正确答案
解:(1)镓位于周期表中第四周期第IIIA,故其核外电子排布式为1s22s22p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1,
价电子的轨道排布式为:,故答案为:
;
(2)A.因砷和镓的电子排布中最后填充的是p电子,则都属于p区元素,故A正确;
B.GaN、GaP、GaAs晶体结构与单晶硅相似,属于原子晶体,故B错误;
C.Ga的金属性强,则第一电离能小,电负性小,故C正确;
D.Ga的金属性强,则第一电离能小,电负性小,故D错误;
故选AC.
(3)反应为(CH3)3Ga和AsH3,生成为GaAs,根据质量守恒可知还应有和CH4,甲烷是非极性分子;(CH3)3Ga中Ga形成3个δ键,没有孤电子对,为sp2杂化,
故答案为:非极性分子;sp2;
(4)晶体硅中每个硅原子和四个硅原子形成四个共价键,如果一个硅原子在正方体体心上,4个硅原子在相对的4个顶点上,所以为:,故答案为:
.
解析
解:(1)镓位于周期表中第四周期第IIIA,故其核外电子排布式为1s22s22p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1,
价电子的轨道排布式为:,故答案为:
;
(2)A.因砷和镓的电子排布中最后填充的是p电子,则都属于p区元素,故A正确;
B.GaN、GaP、GaAs晶体结构与单晶硅相似,属于原子晶体,故B错误;
C.Ga的金属性强,则第一电离能小,电负性小,故C正确;
D.Ga的金属性强,则第一电离能小,电负性小,故D错误;
故选AC.
(3)反应为(CH3)3Ga和AsH3,生成为GaAs,根据质量守恒可知还应有和CH4,甲烷是非极性分子;(CH3)3Ga中Ga形成3个δ键,没有孤电子对,为sp2杂化,
故答案为:非极性分子;sp2;
(4)晶体硅中每个硅原子和四个硅原子形成四个共价键,如果一个硅原子在正方体体心上,4个硅原子在相对的4个顶点上,所以为:,故答案为:
.
下列各分子中所有原子都满足最外层8电子稳定结构且共用电子对发生偏移的是( )
正确答案
解析
解:A、BeCl2中Be元素化合价为+2,Be原子最外层电子数为2,所以2+2=4,Be原子不满足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,成键原子不同共用电子对会发生偏移,故A错误.
B、PCl3中P元素化合价为+3,P原子最外层电子数为5,所以3+5=8,P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,成键原子不同共用电子对会发生偏移,故B正确;
C、PCl5中P元素化合价为+5,P原子最外层电子数为5,所以5+5=10,分子中P原子不满足8电子结构;成键原子不同共用电子对会发生偏移,故C错误;
D、N2中N原子最外层5个电子,氮气结构式为N≡N,N原子形成3个共价键,每个共价键提供一个电子,所以每个N原子周围电子数为:5+3=8;但是N2成键原子相同,共用电子对不发生偏移,故D错误;
故选B.
某电子层当它作为最外层时,最多只能容纳8个电子,当它作为次外层时,最多只能容纳18个电子,该电子层可能是( )
正确答案
解析
解:A、若为M层,当为最外层时,容纳电子数最多为8;当为次外层时,最多容纳18个电子,故A符合;
B、若为K层,当为最外层时,容纳电子数最多为2;当为次外层时,最多容纳2个电子,故B不符合;
C、若为L层,当为最外层时,容纳电子数最多为8;当为次外层时,最多容纳8个电子,故C不符合;
D、若为P层,当为最外层时,容纳电子数最多为8;当为次外层时,最多容纳18个电子,故D符合;
故选:AD.
下列分子中所有原子外围都达到8电子结构的是( )
正确答案
解析
解:A、BF3中,B元素位于第ⅢA族,则3+3≠8,不满足分子中所有原子都满足最外层8电子结构,故A错误;
B、CH4中的氢是2个电子,故B错误;
C、PCl5中P元素化合价为+5,P原子最外层电子数为5,所以5+5=10,P原子不满足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C错误;
D、SCl2中,S元素位于第ⅤⅠA族,则6+2=8,满足分子中所有原子都满足最外层8电子结构,故D正确;
故选D.
和氖原子有相同的电子层结构的微粒是( )
正确答案
解析
解:氖原子核外有10个电子,有2个电子层,最外层电子数为8.
A、He只有1个电子层,上面有2个电子,故A错误;
B、K+核外有18个电子,有3个电子层,最外层电子数为8,故B错误;
C、Cl-核外有18个电子,有3个电子层,最外层电子数为8,故C错误;
D、核外有10个电子,有2个电子层,最外层电子数为8,故D正确;
故选D.
下列有关化学用语错误的是( )
正确答案
解析
解:A.一个2p轨道内的两个电子自旋方向应该相反,具有的能量才最低,故A错误;
B.水中存在两个氧氢共用电子对,水的电子式为,故B正确;
C.Ca2+离子核外18个电子,最外层达到8电子稳定结构,其基态电子排布式为1s22s22p63s23p6,故C正确;
D.Cl原子的核电荷数为17,核外电子数为17,原子结构示意图为,故D正确;
故选A.
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