- 原子结构与性质
- 共16061题
(2015秋•绵阳期末)下列原子外围电子层的电子排布图正确的是( )
正确答案
解析
解:A、2p轨道两个单电子自旋方向应相同,故A错误;
B、基态铁原子外围电子排布式为3d64s2,外围电子排布图为:,故B正确;
C、洪特规则是指在同一个电子亚层中排布的电子,总是尽先占据不同的轨道,所以3p轨道2个电子应分占两个轨道,且自旋方向相同,故C错误;
D、基态Cr原子外围电子排布式为3d54s1,而不是3d44s2,故D错误;
故选B.
某微粒的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6,下列关于该微粒的说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、某微粒的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6,可知该微粒含有18个电子,该微粒可能是原子也可能是离子、原子团,因此不能确定质子数,故A错误;
B、某微粒的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6,可知该微粒含有18个电子,若为原子,则该原子的质子数为18,为氯原子,可能和37Cl互为同位素,故B正确;
C、氯气具有强氧化性,故C错误;
D、该微粒可能是原子也可能是离子、原子团,不能确定该微粒,故D错误;
故选B.
I:氮元素可以形成多种化合物.回答以下问题:
(1)基态氮原子的电子排布式是______.
(2)C、N、O三种元素第一电离能从小到大的顺序是______.
(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被-NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物.
①NH3分子的空间构型是______;N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是______.
②肼可用作火箭燃料,燃烧时发生的反应是:N2O4(l)+2N2H4(l)═3N2(g)+4H2O(g)△H=-1038.7kJ•mol-1若该反应中有2mol N-H键断裂,则形成的π键有______mol.
③肼能与硫酸反应生成N2H6SO4.N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同,则N2H6SO4的晶体内不存在______(填标号).
a.范德华力 b.共价键 c.配位键 d.离子键
II:Fe单质的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞分别如图所示.面心立方晶胞和体心立方晶胞的棱边长分别为acm、bcm,则F单质的面心立方晶胞和体心立方晶胞的密度之比为______,F原子配位数之比为______.
正确答案
解:(1)氮原子的电子排布式1s22s22p3,故答案为:1s22s22p3;
(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C、O、N,故答案为:C、O、N;
(3)①NH3分子中氮原子含有3个共价键和一个孤电子对,所以空间构型是三角锥型;N2H4分子中氮原子的加成电子对=3+1=4,含有一个孤电子对,N原子轨道的杂化类型是sp3,故答案为:三角锥型;sp3;
②若该反应中有2mol N-H键断裂,则有0.5molN2H4参加反应,生成氮气0.75mol,形成的π键有0.75mol×2=1.5mol,故答案为:1.5;
③硫酸铵是离子化合物,硫酸铵中存在离子键和共价键,N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同,所以N2H6SO4的晶体内存在离子键和共价键,不含金属键和范德华力,故答案为:a;
II面心立方晶胞边长为acm,体积V=a3,含有Fe原子数目为8×+6×
=4,故a3ρ(面心)=4×
,
体心立方晶胞边长为bcm,体积V=b3,含有Fe原子数目为8×+1=2,故b3ρ(体心)=2×
,故ρ(面心):ρ(体心)=2b3:a3.
面心立方晶胞中每个Fe原子周围有12个Fe原子,体心立方晶胞中每个Fe原子周围有8个Fe原子,故Fe原子配位数之比为12:8=3:2,
故答案为:2b3:a3;3:2.
解析
解:(1)氮原子的电子排布式1s22s22p3,故答案为:1s22s22p3;
(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C、O、N,故答案为:C、O、N;
(3)①NH3分子中氮原子含有3个共价键和一个孤电子对,所以空间构型是三角锥型;N2H4分子中氮原子的加成电子对=3+1=4,含有一个孤电子对,N原子轨道的杂化类型是sp3,故答案为:三角锥型;sp3;
②若该反应中有2mol N-H键断裂,则有0.5molN2H4参加反应,生成氮气0.75mol,形成的π键有0.75mol×2=1.5mol,故答案为:1.5;
③硫酸铵是离子化合物,硫酸铵中存在离子键和共价键,N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同,所以N2H6SO4的晶体内存在离子键和共价键,不含金属键和范德华力,故答案为:a;
II面心立方晶胞边长为acm,体积V=a3,含有Fe原子数目为8×+6×
=4,故a3ρ(面心)=4×
,
体心立方晶胞边长为bcm,体积V=b3,含有Fe原子数目为8×+1=2,故b3ρ(体心)=2×
,故ρ(面心):ρ(体心)=2b3:a3.
面心立方晶胞中每个Fe原子周围有12个Fe原子,体心立方晶胞中每个Fe原子周围有8个Fe原子,故Fe原子配位数之比为12:8=3:2,
故答案为:2b3:a3;3:2.
前四周期中的A、B、C、D、E、F六种元素,原子序数依次增大.其中A元素的一种核素的质量数为12,中子数为6;B是空气中含量最多的元素;C的基态原子核外5个原子轨道上填充了电子,且有2个未成对电子;D与C同一主族,E的原子序数为22,F3+离子最外层3d轨道电子为半满状态.
回答下列问题(答题时用对应元素符号表示):
(1)AC2分子中A原子轨道的杂化类型为______,含有σ键与π键数目之比为______.
(2)B、C、D三种元素电负性由大到小的顺序为______.
(3)由氢与B组成的一种化合物化学式为BH5,其各原子均达到同周期稀有气体原子的稳定结构,试写出该化合物的电子式______,该物质属于______(填“离子”或“共价”)化合物.
(4)C和D元素的氢化物(分子式分别为H2C2、H2D)的主要物理性质如下表
H2D 和H2C2的相对分子质量基本相同,造成上述物理性质差异的主要原因是(要求详细叙述):______.
(5)F和G(质子数为25)两元素的第三电离能分别为:2957KJ/mol和3248KJ/mol,G的第三电离能大于F的第三电离能的原因是______.
(6)E的一种氧化物晶胞结构如图所示,该氧化物的化学式为______;
若该晶胞的三个晶胞参数为:a=b=460pm c=300pm 则该氧化物的密度为:______g/cm3;(写出表达式即可)
正确答案
sp杂化
1:1
O>N>S
离子
H2O2分子间存在氢键,H2O2与水分子之间也可以形成氢键
Mn2+的3d轨道电子排布为半满状态较稳定
TiO2
解析
解:A元素的一种核素的质量数为12,中子数为6,质子数12-6=6,则A为C元素,B是空气中含量最多的元素是N元素,C的基态原子核外5个原子轨道上填充了电子,且有2个未成对电子,则C的核外电子排布式为1s2 2s22p4,为O元素,E的原子序数为22是Ti元素,D与O同一主族且原子序数小于22,则D为S,F3+离子最外层3d轨道电子为半满状态3d5,则F为Fe元素,综上所述:A-C、B-N、C-O、D-S、E-Ti、F-Fe.
解:(1)CO2分子的结构简式为O=C=O,空间构型为直线形,C原子轨道的杂化类型为sp杂化,含有2个σ键与2个π键,σ键与π键数目之比为1:1,
故答案为:sp杂化;1:1;
(2)N和O处于同一周期,从左到右电负性逐渐增大,因此O>N,因为非金属性N>S,所以电负性N>S,
故答案为:O>N>S;
(3)NH5在所有原子都达到稀有气体的稳定结构,即氮原子最外层达到8电子稳定结构,所有氢原子达到2电子稳定结构,说明NH5是由NH4+和H-组成的离子化合物,电子式为,
故答案为:;离子;
(4)由熔沸点可知H2S和H2O2均为分子晶体,H2O2分子间存在氢键,H2O2与水分子之间也可以形成氢键,H2S不能与水分子之间也可以形成氢键,
故答案为:H2O2分子间存在氢键,H2O2与水分子之间也可以形成氢键;
(5)Fe的外围电子排布为3d64s2,G为Mn,外围电子排布为3d54s2,3d处于半满状态,更加稳定,因此Mn的第三电离能大于Fe的第三电离能,
故答案为:Mn2+的3d轨道电子排布为半满状态较稳定;
(6)由可知,晶胞中Ti原子位于体心与顶点上,O原子位于上下两个面上及体内(有2个),故晶胞中Ti元素数目=1+8×
=2、O原子数目=2+4×
=4,故该化合物化学式为TiO2,晶胞质量=2×
g,若晶胞中a=b=460pm,c=300pm,则晶胞的体积=4.6×10-8cm×4.6×10-8cm×3×10-8cm=6.348×10-23cm3,该晶体的密度=
=
g/cm3,
故答案为:TiO2;.
下列各组微粒中,核外电子总数相等的是( )
正确答案
解析
解:A.H2O的质子数为10,核外电子总数为10,Al3+的质子数为13,核外电子总数为10,核外电子总数相等,故A正确;
B.Cl-的质子数为17,核外电子总数为18,Na+的质子数为11,核外电子总数为10,核外电子总数不相等,故B错误;
C.O原子的有8个质子,8个电子,O2有核外电子总数为16,碳原子有6个电子,氧原子有8个电子,CO2中核外电子总数是22,核外电子总数不相等,故C错误;
D.氮原子有7个电子,H原子有1个电子,NH3中核外电子总数是10,C原子的有6个电子,O原子有8个电子,CO中核外电子总数是14,核外电子总数不相等,故D错误;
故选A.
不锈钢以其优异的抗腐蚀性能越来越受到人们的青睐,它主要是由铁、铬、镍、铜、碳等元素所组成的合金.
Ⅰ.氯化铁溶液用于检验食用香精乙酰乙酸乙酯时,会生成紫色配合物,其配离子结构如图1所示.
(1)此配合物中,铁离子的价电子排布式为______.
(2)此配合物的-C2H5中C-H间形成化学键的原子轨道分别是______;______.
Ⅱ、(1)已知CrO5中Cr为+6价,则CrO5的结构式为______.
(2)金属镍粉在CO气流中轻微加热,生成无色挥发性液体Ni(CO)n,与Ni(CO)n中配体互为等电子体的离子的化学式为______(写出一个即可).
(3)铜是第四周期最重要的过渡元素之一,其单质及化合物具有广泛用途.已知CuH晶体结构单元如图2所示.该化合物的密度为ρg/cm3,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶胞中Cu原子与H原子之间的最短距离为______cm(用含ρ和NA的式子表示).
Ⅲ、硼元素在化学中有很重要的地位,硼及其化合物广泛应用于永磁材料、超导材料、富燃料材料、复合材料等高新材料领域应用.
(1)三氟化硼在常温常压下为具有刺鼻恶臭和强刺激性的无色有毒腐蚀性气体,其分子的立体构型为______,B原子的杂化类型为______.
(2)磷化硼是一种受到高度关注的耐磨涂料,它可用作金属的表面保护层.如图3示意的是磷化硼的晶体结构单元,则磷化硼的化学式为______,微粒间存在的作用力为______.
(3)正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构白色晶体,层内的H3BO3分子间通过氢键相连(如图4).
①1mol H3BO3的晶体中有______mol氢键.
②硼酸溶于水应生成弱电解质一水合硼酸H2O•B(OH)3,它电离生成少量[B(OH)4]-和的H+离子.则硼酸为______元酸,[B(OH)4]-含有的化学键类型为______.
正确答案
解:I.(1)铁元素是26号元素,其原子核外有26个电子,铁原子失去3个电子变成铁离子,其价电子排布式为:3d5,
故答案为:3d5;
(2)甲基和乙基上的碳原子含有4个σ键且不含孤电子对,采用sp3杂化,所以C2H5中C-H间碳原子的sp3杂化轨道和氢原子的1s轨道形成化学键,
故答案为:碳原子的sp3杂化轨道和氢原子的1s轨道;
II.(1)CrO5中存在过氧键、Cr-O键、Cr=O,在4个Cr-O键中Cr为+1价,在Cr=O键中Cr为+2价,则结构式为,
故答案为:;
(2)CO分子中含有2个原子,其价电子个数是10,所以与Ni(CO)4中配体互为等电子的离子是CN-、C22-、O22+,
故答案为:CN-、C22-、O22+;
(3)该晶胞中含有4个H原子,铜原子个数=×8+6×
=4,所以该晶胞中含有4个铜原子4个氢原子,设该晶胞的边长为a,则该晶胞中Cu原子与H原子之间的最短距离为:
a,则a=
=
,该晶胞中Cu原子与H原子之间的最短距离为:
×
,
故答案为:×
;
Ⅲ、(1)BF3中B原子形成3个δ键,孤对电子数为=0,BF3中价层电子对个数=3+
×(3-3×1)=3,且不含孤电子对,所以空间构型是平面三角形,中心原子是以sp2杂化,
故答案为:平面三角形;sp2;
(2)由图可知,B原子分别与三个P原子形成共价键,则磷化硼的化学式为BP,所以微粒间存在的作用力为共价键,
故答案为:BP;共价键;
(3)①一个H3BO3分子对应着6个氢键,一个氢键对应着2个H3BO3分子,因此含有1 molH3BO3分子的晶体中有3mol氢键,
故答案为:3;
②硼酸中B原子属于缺电子原子,在水溶液中结合水电离出的氢氧根离子,B(OH)3+H2O⇌B(OH)4-+H+,破坏了水的电离平衡而使溶液显酸性,所以硼酸为一元酸,[B(OH)4]-含有的化学键类型为共价键、配位键,
故答案为:一;共价键、配位键;
解析
解:I.(1)铁元素是26号元素,其原子核外有26个电子,铁原子失去3个电子变成铁离子,其价电子排布式为:3d5,
故答案为:3d5;
(2)甲基和乙基上的碳原子含有4个σ键且不含孤电子对,采用sp3杂化,所以C2H5中C-H间碳原子的sp3杂化轨道和氢原子的1s轨道形成化学键,
故答案为:碳原子的sp3杂化轨道和氢原子的1s轨道;
II.(1)CrO5中存在过氧键、Cr-O键、Cr=O,在4个Cr-O键中Cr为+1价,在Cr=O键中Cr为+2价,则结构式为,
故答案为:;
(2)CO分子中含有2个原子,其价电子个数是10,所以与Ni(CO)4中配体互为等电子的离子是CN-、C22-、O22+,
故答案为:CN-、C22-、O22+;
(3)该晶胞中含有4个H原子,铜原子个数=×8+6×
=4,所以该晶胞中含有4个铜原子4个氢原子,设该晶胞的边长为a,则该晶胞中Cu原子与H原子之间的最短距离为:
a,则a=
=
,该晶胞中Cu原子与H原子之间的最短距离为:
×
,
故答案为:×
;
Ⅲ、(1)BF3中B原子形成3个δ键,孤对电子数为=0,BF3中价层电子对个数=3+
×(3-3×1)=3,且不含孤电子对,所以空间构型是平面三角形,中心原子是以sp2杂化,
故答案为:平面三角形;sp2;
(2)由图可知,B原子分别与三个P原子形成共价键,则磷化硼的化学式为BP,所以微粒间存在的作用力为共价键,
故答案为:BP;共价键;
(3)①一个H3BO3分子对应着6个氢键,一个氢键对应着2个H3BO3分子,因此含有1 molH3BO3分子的晶体中有3mol氢键,
故答案为:3;
②硼酸中B原子属于缺电子原子,在水溶液中结合水电离出的氢氧根离子,B(OH)3+H2O⇌B(OH)4-+H+,破坏了水的电离平衡而使溶液显酸性,所以硼酸为一元酸,[B(OH)4]-含有的化学键类型为共价键、配位键,
故答案为:一;共价键、配位键;
HN3称为叠氮酸,常温下为无色有刺激性气味的液体.N3-也被称为类卤离子.用酸与叠氮化钠反应可制得叠氮酸.而叠氮化钠可从下列反应制得:NaNH2+
N2O=NaN3+H2O.HN3、浓盐酸混合液可溶解铜、铂、金等不活泼金属,如溶解铜生成CuCl2-.铜和铂的化合物在超导和医药上有重要应用,Cu的化合物A(晶胞如图,图中小黑球代表氧原子,其余大黑球为Y、Cu、Ba原子)即为超导氧化物之一,而化学式为Pt(NH3)2Cl2的化合物有两种异构体,其中异构体B可溶水,可用于治疗癌症.试回答下列问题:
(1)基态氮原子核外电子排布的轨道表示式为______
(2)元素N、P、S的第一电离能(I1)由大到小的顺序为______
(3)HN3属于______晶体,与N3-互为等电子体的分子的化学式______(写1种)NH2-的电子式为______,其中心原子的杂化类型是______
(4)CuCl2-中的键型为______,1mol超导氧化物A晶胞中实际占有的氧原子的物质的量为______
(5)治癌药物B的结构简式为______.
正确答案
N>P>S
分子
CO2
sp3杂化
配位键
7mol
解析
解:(1)氮元素的原子核外有7个电子,轨道表示式为,
故答案为:;
(2)同一周期,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势,但第VA族元素大于第VIA族元素P>S,同一主族,元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小N>P,所以第一电离能大小顺序是:N>P>S,
故答案为:N>P>S;
(3)叠氮酸为非金属元素组成的共价化合物,属于分子晶体;CNO-中电子数为:6+7+8+1=22,与CO2具有相同电子数目和原子数目,是等电子体,常见粒子还有N2O等;NH2-价层电子对个数为4,含有2个孤对电子,所以电子式为,为sp3杂化;
故答案为:分子;CO2;;sp3;
(4)该晶胞中Y原子个数=8×=1,Ba原子个数=8×
=2,Cu原子个数=3,O原子个数=10×
+2=7,所以该物质的化学式为YBa2Cu3O7,
1mol超导氧化物A晶胞中实际占有的氧原子的物质的量为7mol,
故答案为:7mol;
(5)根据物质的相似相溶原理,极性溶质极易溶于极性溶剂,水是极性溶剂,所以此种化合物是极性溶质,其异构体的结构可用示意图表示为:,
故答案为:.
下列分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是( )
正确答案
解析
解:A、光气(COCl2)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;O元素化合价为-2价,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;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P原子族序数+n=5+5=10,所以不满足所有原子都满足最外层8电子结构,故B错误;
C、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C正确;
D、BF3中B元素化合价为+3,B原子最外层电子数为3,所以3+3=6,B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D错误.
故选AC.
[化学-物质结构与性质]
W、X、Y、Z 4种元素原子序数依次减小.W的原子序数为24;X原子p轨道共有11个电子;Y是第三周期主族元素,其部分电离能(I)如下表;Z原子价电子排布式为nsnnpn.请回答下列问题:
(1)W基态原子的电子排步式为______.
(2)电负性:X______Y(填“>”、“=”或“<”).
(3)R是与X同主族的短周期元素.R的氢化物沸点比X的氢化物更高,原因是:______.
(4)氨为常见化工原料,氨分子中N原子采用______杂化,该分子的空间构型为______,分子中N、H原子之间形成______(填“σ”或“π”)键;
已知W3+能与氨分子形成配离子[W(NH3)6]3+,该配离子中存在的化学键有______.(填标号)
A.金属键 B.离子键 C.共价键 D.配位键.
正确答案
解:W、X、Y、Z 4种元素原子序数依次减小,W的原子序数为24,所以W是铬元素;X原子p轨道共有11个电子,第二周期的P轨道含6的电子,第三周期的P轨道含有5的电子,所以X是氯元素;Y是第三周期主族元素,第一、二、三电离能较小,第四电离能较大,所以其化合价为+3价,故为铝元素;Z原子价电子排布式为nsnnpn,s能级上最多排2个电子,所以其价电子排布为2s22p2,故为碳元素.(1)原子序数为24的元素是铬,其核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d54s1.
故答案为:1s22s22p63s23p63d54s1.
(2)通过以上分析知,X是氯元素,Y是铝元素,它们属于同一周期的元素,且氯元素的原子序数大于铝元素的原子序数,同一周期中,元素的电负性随着原子序数的增大而增大,所以电负性X>Y.
故答案为:>.
(3)R是与X同主族的短周期元素,X是氯元素,所以R是氟元素,R的氢化物沸点比X的氢化物更高,氟化氢中存在氢键,氯化氢中没有氢键只有范德华力,氢键的存在导致其沸点升高.
故答案为:氟化氢分子间形成了氢键,而氯化氢分子间只有范德华力.
(4)氨气分子N原子采用sp3杂化,分子空间构型为三角锥形,氮原子和氢原子之间之含共价单键,所以只存在σ键;
配离子[W(NH3)6]3+中存在的键有:W和氮原子之间存在配位键,氮原子和氢原子间存在共价键,故选CD.
解析
解:W、X、Y、Z 4种元素原子序数依次减小,W的原子序数为24,所以W是铬元素;X原子p轨道共有11个电子,第二周期的P轨道含6的电子,第三周期的P轨道含有5的电子,所以X是氯元素;Y是第三周期主族元素,第一、二、三电离能较小,第四电离能较大,所以其化合价为+3价,故为铝元素;Z原子价电子排布式为nsnnpn,s能级上最多排2个电子,所以其价电子排布为2s22p2,故为碳元素.(1)原子序数为24的元素是铬,其核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d54s1.
故答案为:1s22s22p63s23p63d54s1.
(2)通过以上分析知,X是氯元素,Y是铝元素,它们属于同一周期的元素,且氯元素的原子序数大于铝元素的原子序数,同一周期中,元素的电负性随着原子序数的增大而增大,所以电负性X>Y.
故答案为:>.
(3)R是与X同主族的短周期元素,X是氯元素,所以R是氟元素,R的氢化物沸点比X的氢化物更高,氟化氢中存在氢键,氯化氢中没有氢键只有范德华力,氢键的存在导致其沸点升高.
故答案为:氟化氢分子间形成了氢键,而氯化氢分子间只有范德华力.
(4)氨气分子N原子采用sp3杂化,分子空间构型为三角锥形,氮原子和氢原子之间之含共价单键,所以只存在σ键;
配离子[W(NH3)6]3+中存在的键有:W和氮原子之间存在配位键,氮原子和氢原子间存在共价键,故选CD.
研究物质的结构是为了更好地研究物质的性质.
(1)铬的配合物在合成药物领域有重要应用.铬离子与甲基丙烯酸根离子()、Cl-、H2O形成的配合物为
.
①H、O、C元素电负性从大到小顺序是______;
②该配合物中铬离子的核外电子排布式为______;
③甲基丙烯酸钠中存在的化学键有______.
(2)是氮元素的最高价含氧酸的结构,该物质易溶于水的原因是______.
(3)科学家从化肥(NH4)2SO4中检出“N4H4(SO4)2”.经测定,N4H4(SO4)2易溶于水,在溶液中以SO42-和N4H44+两种离子形式存在,与碱反应生成一种类似P4的“N4”分子.已知P4、NH4+、N4H44+3种微粒均为四面体结构.则NH4+中N的杂化轨道类型为______;N4H44+的结构式为______.
(4)C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成共价键,且每个碳原子最外层都满足8电子稳定结构,则1个C60分子中π键的数目为______.
正确答案
解:(1)①同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增强,则O>C,H的电负性最弱,则有O>C>H,
故答案为:O>C>H;
②该配合物中铬离子的化合价为+3价,由Cr失去3个电子得到,Cr3+核外电子排布式为[Ar]3d3,
故答案为:[Ar]3d3;
③甲基丙烯酸根离子与钠离子构成离子键,甲基丙烯酸根离子中非金属原子间构成共价键,
故答案为:离子键、共价键;
(2)氮元素的最高价含氧酸是硝酸,含有羟基,羟基和水中氧原子易形成氢键,故答案为:硝酸分子与水分子之间易形成氢键;
(3)NH4+中氮原子含有4个共价键,所以其轨道的杂化类是sp3杂化,N4H44+为四面体结构,结构式为,
故答案为:sp3;;
(4)C60分子中每个原子只跟相邻的3个原子形成共价键,且每个原子最外层都满足8电子稳定结构,则每个C形成的这3个键中,必然有1个双键,这样每个C原子最外层才满足8电子稳定结构,双键数应该是C原子数的一半,而每个双键有1个π键,显然π键数目为30,
故答案为:30.
解析
解:(1)①同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增强,则O>C,H的电负性最弱,则有O>C>H,
故答案为:O>C>H;
②该配合物中铬离子的化合价为+3价,由Cr失去3个电子得到,Cr3+核外电子排布式为[Ar]3d3,
故答案为:[Ar]3d3;
③甲基丙烯酸根离子与钠离子构成离子键,甲基丙烯酸根离子中非金属原子间构成共价键,
故答案为:离子键、共价键;
(2)氮元素的最高价含氧酸是硝酸,含有羟基,羟基和水中氧原子易形成氢键,故答案为:硝酸分子与水分子之间易形成氢键;
(3)NH4+中氮原子含有4个共价键,所以其轨道的杂化类是sp3杂化,N4H44+为四面体结构,结构式为,
故答案为:sp3;;
(4)C60分子中每个原子只跟相邻的3个原子形成共价键,且每个原子最外层都满足8电子稳定结构,则每个C形成的这3个键中,必然有1个双键,这样每个C原子最外层才满足8电子稳定结构,双键数应该是C原子数的一半,而每个双键有1个π键,显然π键数目为30,
故答案为:30.
能够证明电子在原子核外是分层排布的事实是( )
正确答案
解析
解:A、元素的原子在化合物中把电子吸引向自己的本领叫做元素的电负性,电负性为吸引电子的能力,电子在原子核外是分层排布的事实,故A错误;
B、基态的气态原子或气态离子失去一个电子所需要的最小能量称为元素的电离能电离能,处于基态的气态原子失去一个电子生成+1价的气态阳离子所需要的能量称为第一电离能,由+1价气态阳离子再失去一个电子形成+2价气态阳离子时所需能量称为元素的第二电离能,依此类推,电离能的大小不同,因此能证明电子在原子核外是分层排布的事实,故B正确;
C、处于基态的气态原子失去一个电子生成+1价的气态阳离子所需要的能量称为第一电离能,不能证明电子在原子核外是分层排布的事实,故C错误;
D、原子半径由电子层数、质子数、核外电子数共同决定,不能证明电子在原子核外是分层排布的事实,故D错误;
故选:B.
(2013秋•五华区校级期末)12.硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)均属于硼族元素(第ⅢA族),它们的化合物或单质都有重要用途.回答下列问题:
(1)写出基态镓原子的电子排布式______.
(2)已知:无水氯化铝在178℃升华,它的蒸气是缔合的双分于(Al2Cl6),更高温度下Al2Cl6则离解生成A1Cl3单分子.
①固体氯化铝的晶体类型是______;
②写出Al2Cl6分子的结构式______;
③单分子A1Cl3的立体构型是______,缔合双分子Al2Cl6中Al原子的轨道杂化类型是______.
(3)晶体硼的结构单元是正二十面体,每个单元中有12个硼原子(如图),若其中有两个原子为10B,其余为11B,则该结构单元有______种不同的结构类型.
(4)金属铝属立方晶系,其晶胞边长为405pm,密度是2.70g•cm-3,计算确定其晶胞的类型(简单、体心或面心立方)______;晶胞中距离最近的铝原子可看作是接触的,列式计算铝的原子半径r(Al)=______pm.
正确答案
解:(1)镓是31号元素,其原子核外有31个电子,根据构造原理知其核外电子排布式1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1,故答案为:1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1;
(2)①分子晶体的熔沸点较低,氯化铝的熔沸点较低,所以为分子晶体,故答案为:分子晶体;
②铝原子和氯原子之间形成共价键,还形成一个配位键,其结构为,故答案为:
;
③氯化铝中每个铝原子含有3个共价键,且不含孤电子对,为平面三角形结构,缔合双分子Al2Cl6中Al原子的轨道杂化类型sp3,故答案为:平面三角形;sp3;
(3)两个10B相邻、相间、相对,所以共有3种类型结构,故答案为:3;
(4)每个晶胞中含有铝原子个数==
=4.00,该晶胞的每个顶点上和每个面上都含有一个Al原子,为面心立方晶胞;
面心立方晶胞中,每个面的对角线上三个原子紧挨着,所以对角线长度=×405pm,对角线为四个Al原子半径之和,所以每个铝原子半径=
=143pm,
故答案为:面心立方晶胞;143.
解析
解:(1)镓是31号元素,其原子核外有31个电子,根据构造原理知其核外电子排布式1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1,故答案为:1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1;
(2)①分子晶体的熔沸点较低,氯化铝的熔沸点较低,所以为分子晶体,故答案为:分子晶体;
②铝原子和氯原子之间形成共价键,还形成一个配位键,其结构为,故答案为:
;
③氯化铝中每个铝原子含有3个共价键,且不含孤电子对,为平面三角形结构,缔合双分子Al2Cl6中Al原子的轨道杂化类型sp3,故答案为:平面三角形;sp3;
(3)两个10B相邻、相间、相对,所以共有3种类型结构,故答案为:3;
(4)每个晶胞中含有铝原子个数==
=4.00,该晶胞的每个顶点上和每个面上都含有一个Al原子,为面心立方晶胞;
面心立方晶胞中,每个面的对角线上三个原子紧挨着,所以对角线长度=×405pm,对角线为四个Al原子半径之和,所以每个铝原子半径=
=143pm,
故答案为:面心立方晶胞;143.
下列各原子或离子的电子排布式错误的是( )
正确答案
解析
解:A.Na的原子序数为11,离子的核外电子排布式为1s22s22p6,最外层达到8电子稳定结构,故A正确;
B.F原子核外有9个电子,核外电子排布式为1s22s22p5,故B正确;
C.O的原子序数为8,离子的核外电子排布式为1s22s22p6,最外层应达到8电子稳定结构,故C错误;
D.Ar的核外有18个电子,核外电子排布式为1s22s22p63s23p6,符合能量最低原理,故D正确.
故选C.
随着科学的发展,科学家们合成了一些氙的化合物.请回答下列问题.
(1)Xe原子的价电子排布式为______.稀有气体中只有密度较大的氙能合成出多种化合物,其原因是______.
A.氙含量比较丰富
B.氙原子半径大,电离能小
C.氙原子半径小,电离能大
(2)研究报告指出:“关于XePtF6”的化合价有[Pt
6],
e[Pt
6]两种可能,经证实XePtF6不溶于CCl4等非极性溶剂.”据此可确定Xe[PtF6]中化学键类型为______.
(3)金属Pt采用“…ABCABC…”型堆积方式,抽出一个晶胞,其正确的是______,
已知金属Pt的密度为21.4g/cm3则Pt原子的半径为______pm(Pt的相对原子质量195.1)
(4)氙的含氧化合物主要有XeO3和XeO4,它们都有很强的氧化性,XeO3的分子构型是______,XeO4中Xe原子的杂化类型是______,与XeO4分子互为等电子体的离子有______(填一种).
正确答案
解:(1)X位于第五周期的sp区,处于全满稳定状态,价电子排布式为5s25p6;氙原子半径大,电离能越小,越容易失去电子,化学性质越活泼,
A、氙为稀有气体,含量比较少,错误;
B、氙原子半径大,电离能小,正确;
C、氙在稀有气体中原子半径较大,电离能较小,错误,
故答案为:5s25p6;B;
(2)根据相似相溶原理,XePtF6不溶于CCl4等非极性溶剂,XePtF6具有较强的极性,其化学键类型为离子键和配位键,
故答案为:离子键、配位键;
(3)金属Pt采用“…ABCABC…”型堆积方式,为立方面心结构,因此选C,
每个金晶胞中含有的原子个数=8×+6×
=4,设半径为r,
则一个晶胞的体积为(2r)3,(2
r)3×21.4g/cm3 =195.1×4g,
解得:r=1.39×10-10cm=139pm,
故答案为:C;139;
(4)XeO3分子中含有3个δ键和一个孤电子对,为三角锥形分子,XeO4分子中含有4个δ键,为正四面体型分子,杂化方式为sp3杂化;根据等电子体的概念知,与XeO4互为等电子体的微粒有SO42-、PO43-、ClO4-等,
故答案为:三角锥形;sp3;SO42-、PO43-、ClO4-.
解析
解:(1)X位于第五周期的sp区,处于全满稳定状态,价电子排布式为5s25p6;氙原子半径大,电离能越小,越容易失去电子,化学性质越活泼,
A、氙为稀有气体,含量比较少,错误;
B、氙原子半径大,电离能小,正确;
C、氙在稀有气体中原子半径较大,电离能较小,错误,
故答案为:5s25p6;B;
(2)根据相似相溶原理,XePtF6不溶于CCl4等非极性溶剂,XePtF6具有较强的极性,其化学键类型为离子键和配位键,
故答案为:离子键、配位键;
(3)金属Pt采用“…ABCABC…”型堆积方式,为立方面心结构,因此选C,
每个金晶胞中含有的原子个数=8×+6×
=4,设半径为r,
则一个晶胞的体积为(2r)3,(2
r)3×21.4g/cm3 =195.1×4g,
解得:r=1.39×10-10cm=139pm,
故答案为:C;139;
(4)XeO3分子中含有3个δ键和一个孤电子对,为三角锥形分子,XeO4分子中含有4个δ键,为正四面体型分子,杂化方式为sp3杂化;根据等电子体的概念知,与XeO4互为等电子体的微粒有SO42-、PO43-、ClO4-等,
故答案为:三角锥形;sp3;SO42-、PO43-、ClO4-.
下列叙述中正确的是( )
正确答案
解析
解:A.在多电子原子中,在离核较近的区域内运动的电子能量较低,在离核较远的区域内运动的电子能量较高,故A错误;
B.单原子形成的离子不一定具有稀有气体原子的核外电子排布,如H+,故B错误;
C.在原子中质子数=核外电子数,具有相同质子数的同一类原子为同一元素,所以核外电子排布相同的两种原子一定属于同种元素,故C正确;
D.同一主族的元素原子,最外层电子数相同,最外层电子数决定其化学性质,但随着原子半径的增大,原子核对核外电子吸引能力逐渐减弱,所以其化学性质具有相似性也有递变性,故D错误;
故选C.
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