- 原子结构与性质
- 共16061题
下列结构示意图所代表的微粒中，最难发生化学反应的是（ ）
A
B
C
D
正确答案
解析
解：A、表示Ar的原子结构示意图，最外层达到8电子稳定结构，化学性质稳定，故A正确；
B、表示铝离子的结构示意图，可与氢氧根离子发生化学反应，故B错误；
C、表示氯离子的结构示意图，可与银离子发生离子反应，可被重铬酸钾溶液氧化等，故C错误；
D、表示硫离子的结构示意图，具有较强的还原性，可被一些强氧化剂氧化，故D错误；
故选A．
水是生命之源，它与我们的生活密切相关．在化学实验和科学研究中，水也是一种常用的试剂．
（1）水分子中氧原子在基态时核外电子排布图为______；
（2）在冰晶体中，每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键，已知冰的升华热是51kJ/mol，除氢键外，水分子间还存在范德华力（11kJ/mol），则冰晶体中氢键的“键能”是______kJ/mol；
（3）将白色的无水CuSO4溶解于水中，溶液呈蓝色，是因为生成了一种呈蓝色的配合离子．请写出生成此配合离子的离子方程式：______．
正确答案
20
Cu2++4H2O=[Cu（H2O）4]2+
解析
解：（1）由于简并轨道（能级相同的轨道）中电子优先单独占据1个轨道，且自旋方向相同，原子的能量最低，O原子能量最低排布是
故答案为：
（2）冰的升华热是51kJ/mol，水分子间还存在范德华力（11kJ/mol），1mol水中含有2mol氢键，升华热=范德华力+氢键，所以冰晶体中氢键的“键能”是20kJ/mol，
故答案为：20；
（3）将白色的无水CuSO4溶解于H2O中，溶液呈蓝色，是因为生成了一种呈蓝色的配合离子，生成此配合离子的离子方程式：Cu2++4H2O=[Cu（H2O）4]2+，
故答案为：Cu2++4H2O=[Cu（H2O）4]2+；
“3s”和“3s2”都是关于原子核外第三电子层s亚层的化学用语，这两个用语的区别在于______．
正确答案
解：“3s”中“3”表示能层，“s”表示能级，所以“3s”表示轨道名称；“3s2”表示第三电子层的s能级上有两个电子，所以“3s2”表示该轨道的电子排布，故答案为：“3s”表示轨道（或能级）名称，“3s2”表示该轨道的电子排布．
解析
解：“3s”中“3”表示能层，“s”表示能级，所以“3s”表示轨道名称；“3s2”表示第三电子层的s能级上有两个电子，所以“3s2”表示该轨道的电子排布，故答案为：“3s”表示轨道（或能级）名称，“3s2”表示该轨道的电子排布．
（2014秋•肥西县校级月考）N、S、K、Fe是四种常见的元素．
（1）Fe在周期表中的位置是______；N基态原子有______个未成对电子；S基态原子电子排布式是______．
（2）在催化剂存在下，NH3可用来消除NO的污染，生成2种对环境无害的物质．写出该反应的化学方程式：______；该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为______．
（3）16g S完全燃烧放出热量148.5kJ，硫燃烧热的热化学方程式为：______．
正确答案
解：（1）根据Fe元素的质子数可知电子数为26，核外各电子层电子数为2、8、14、2，其原子基态时的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，所以位于第四周期第VIII族；
N原子的价层电子排布式为2s22p3，p能级有3个简并轨道，3个电子分别占据1个轨道，且自旋方向相同，有3个未成对电子；
S元素为16号元素，原子核外有16个电子，所以核外电子排布式为：1s22s22p63s23p4；
故答案为：第4周期Ⅷ族；3；1s22s22p63s23p4；
（2）NH3可用来消除NO的污染，生成2种对环境无害的物质，应生成氮气和水，反应的方程式为4NH3+6NO
故答案为：4NH3+6NO
（3）n（S）=
故答案为：S（s）+O2（g）=SO2（g）；△H=-297kJ/mol．
解析
解：（1）根据Fe元素的质子数可知电子数为26，核外各电子层电子数为2、8、14、2，其原子基态时的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，所以位于第四周期第VIII族；
N原子的价层电子排布式为2s22p3，p能级有3个简并轨道，3个电子分别占据1个轨道，且自旋方向相同，有3个未成对电子；
S元素为16号元素，原子核外有16个电子，所以核外电子排布式为：1s22s22p63s23p4；
故答案为：第4周期Ⅷ族；3；1s22s22p63s23p4；
（2）NH3可用来消除NO的污染，生成2种对环境无害的物质，应生成氮气和水，反应的方程式为4NH3+6NO
故答案为：4NH3+6NO
（3）n（S）=
故答案为：S（s）+O2（g）=SO2（g）；△H=-297kJ/mol．
（2015秋•邯郸月考）下列说法中正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．纯净的电解质在固态时可能属于分子晶体，如冰醋酸，故A错误；
B．在ABn型分子中，如果A原子的最外层电子数+成键电子数=8，则该化合物中所有原子都达到8电子结构，但HF中的氢是两电子的稳定结构，故B错误；
C.1808年，英国科学家道尔顿提出了原子论．他认为物质都是由原子直接构成的；原子是一个实心球体，不可再分割；同一类原子性质相同；不同的原子是以简单的整数比相结合，所以用道尔顿的原子结构理论无法解释同位素现象，故C正确；
D．氯化钠和过氧化钠都是离子晶体，但氯化钠中只有离子键，而过氧化钠中存在共价键和离子键，所以晶体类型相同，则晶体中化学键并不一定完全相同，故D错误；
故选C．
以下列出的是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况，其中违反洪特规则的是（ ）
A
B
C
D
正确答案
解析
解：A．该2p能级电子排布符合洪特规则、泡利不相容原理，故A不选；
B．该2p能级电子排布同一轨道自旋方向相同，违反泡利不相容原理，故B不选；
C．该3d能级电子排布，通常表示时第5个轨道，第一个电子自旋方向应为向上，向下的应在第一轨道，应为
D．同一个电子亚层中排布的电子，总是尽先占据不同的轨道，且自旋方向相同，该3d能级中电子排布违反了洪特规则，故D选；
故选D．
下列分子或离子中，中心原子含有孤电子对的是（ ）
正确答案
解析
解：A、水合氢离子中孤电子对个数=
B、SiH4中孤电子对个数=
C、PH3中孤电子对个数=
D、SO42-中孤电子对个数=
故选AC．
CaC2+N2
NH2CN与水反应生成尿素[CO（NH2）2]，尿素合成三聚氰胺．
（1）写出与Ca在同一周期且最外层电子数相同、内层排满电子的基态原子的电子排布式：______；CaCN2中阴离子为CN22-，与CN22-互为等电子体的分子有N2O和______（填化学式），由此可以推知CN22-的空间构型为______．
（2）尿素分子中C原子采取______杂化．
（3）三聚氰胺（
（4）CaO晶胞如图所示，CaO晶体中Ca2+的配位数为______，Ca2+采取的堆积方式为______，O2-处于Ca2+堆积形成的______空隙中；CaO晶体和NaCl晶体的晶格能分别为：CaO 3401kJ•mol-1、NaCl 786kJ•mol-1．导致两者晶格能差异的主要原因是______．
（5）配位化合物K3[Fe（CN）n]遇亚铁离子会产生蓝色沉淀，因此可用于检验亚铁离子，已知铁原子的最外层电子数和配体提供电子数之和为14，求n=______．
正确答案
解：（1）与Ca在同一周期且最外层电子数相同、内层排满电子的基态原子是锌，根据构造原理，基态的锌原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2；与CN22-互为等电子体的分子有N2O和CO2；等电子体具有相同的价电子数、原子总数，结构相似，二氧化碳分子是直线形，所以CN22-离子的空间构型是直线形．
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2；CO2；直线形；
（2）CO（NH2）2分子中中心原子C原子上含有三个σ键一个π键，所以空间构型是平面三角形，碳原子采取sp2杂化．
故答案为：sp2；
（3）三聚氰酸与三聚氰胺分子相互之间能形成氢键，所以是通过分子间氢键结合，在肾脏内易形成结石．
故答案为：分子间氢键；
（4）以钙离子为中心，沿X、Y、Z三轴进行切割，结合图片知，钙离子的配位数是6，Ca2+采取的堆积方式为面心立方最密堆积，O2-处于Ca2+堆积形成的八面体，空隙中；晶格能大小与离子带电量成正比，CaO晶体中Ca2+、O2-的带电量大于NaCl晶体中Na+、Cl-的带电量，导致的氧化钙晶格能大于氯化钠的晶格能，
故答案为：6；面心立方最密堆积；八面体；CaO晶体中Ca2+、O2-的带电量大于NaCl晶体中Na+、Cl-的带电量；
（5）配位化合物K3[Fe（CN）n]，铁原子的最外层电子数和配体提供电子数之和为14，铁是26号元素，最外电子层有2个电子，配体提供电子总数为12，CN为单齿配体，得到n=
故答案为：6．
解析
解：（1）与Ca在同一周期且最外层电子数相同、内层排满电子的基态原子是锌，根据构造原理，基态的锌原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2；与CN22-互为等电子体的分子有N2O和CO2；等电子体具有相同的价电子数、原子总数，结构相似，二氧化碳分子是直线形，所以CN22-离子的空间构型是直线形．
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2；CO2；直线形；
（2）CO（NH2）2分子中中心原子C原子上含有三个σ键一个π键，所以空间构型是平面三角形，碳原子采取sp2杂化．
故答案为：sp2；
（3）三聚氰酸与三聚氰胺分子相互之间能形成氢键，所以是通过分子间氢键结合，在肾脏内易形成结石．
故答案为：分子间氢键；
（4）以钙离子为中心，沿X、Y、Z三轴进行切割，结合图片知，钙离子的配位数是6，Ca2+采取的堆积方式为面心立方最密堆积，O2-处于Ca2+堆积形成的八面体，空隙中；晶格能大小与离子带电量成正比，CaO晶体中Ca2+、O2-的带电量大于NaCl晶体中Na+、Cl-的带电量，导致的氧化钙晶格能大于氯化钠的晶格能，
故答案为：6；面心立方最密堆积；八面体；CaO晶体中Ca2+、O2-的带电量大于NaCl晶体中Na+、Cl-的带电量；
（5）配位化合物K3[Fe（CN）n]，铁原子的最外层电子数和配体提供电子数之和为14，铁是26号元素，最外电子层有2个电子，配体提供电子总数为12，CN为单齿配体，得到n=
故答案为：6．
下列粒子中，其核外电子排布与氖原子不相同的是（ ）
正确答案
解析
解：Ne原子核外有10个电子，Ne原子核外有10个电子，如果简单离子中含有10个电子，则其核外电子排布就与氖原子相同，
A．氟离子核外有10个电子，其核外电子排布与氖原子相同，故A错误；
B．硫离子核外有18个电子，其核外电子排布与氖原子不同，故B正确；
C．镁离子核外有10个电子，其核外电子排布与氖原子相同，故C错误；
D．氮离子核外有10个电子，其核外电子排布与氖原子相同，故D错误；
故选B．
[化学-物质结构与性质]
A、B、C、D、E、F六种元素，A、B、C属于第四周期且单质均为固体．原子处于基态时，A、B原子核外电子均成对，且核电荷数A＞B；C与A在周期表属于同一区的元素．如图是金属B和C所形成的某种合金的晶胞结构示意图；D、E、F均位于p区，D原子在基态时p轨道半充满且电负性是同族元素中最大的；E、F的原子均有三个能层，E原子的第一电离能至第四电离能（kJ/mol）分别为：
578，1817、2745、11575；E与F能形成原子数目比为1：3，熔点为190℃的化合物Q．请回答：
（1）写出A的基态核外电子排布式______；用最简式表示B、C合金的组成______用元素符号表示）
（2）C2+和A2+都能与NH3、H2O等形成配位数为4的配合物．[A（NH3）4]2+和[C（NH3）4]2+都具有对称的空间构型，[C（NH3）4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代能得到两种不同结构的产物，而[A（NH3）4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代只能得到一种产物，则[C（NH3）4]2+的空间构型为______．[A（NH3）4]2+中A的杂化方式为______．
（3）1mol D的单质分子中存在______个σ键______π键．D的气态氢化物很容易与H+结合，C原子与H+间形成的键叫______．
（4）实验测得气态无水Q在1.01ⅹ105Pa，t1℃的密度为5.00g/L，气体摩尔体积为53.4L/mol，则此时Q的组成为（写化学式）______，Q属于______晶体．
正确答案
解：A、B、C、D、E、F六种元素，D、E、F均位于p区，D原子在基态时p轨道半充满且电负性是同族元素中最大的，则D原子处于第二周期，外围电子排布为2s22p3，故D为氮元素；E、F的原子均有三个能层，E原子的第一电离能至第四电离能（kJ/mol）分别为：578，1817、2745、11575，E的最高价为+3，故E为铝元素；E与F能形成原子数目比为1：3，熔点为190℃的化合物，F为-1价，故F为氯元素，化合物Q熔点低，化合物Q是分子晶体；A、B、C属于第四周期且单质均为固体原子处于基态时，A、B原子核外电子均成对，A、B原子外围电子排布为4s2、3d104s2、4s24p6，且核电荷数A＞B，故B为钙元素，A为锌元素；C与A在周期表属于同一区的元素，属于ds区，故C为铜元素．
故A为锌元素、B为钙元素、C为铜元素、D为氮元素、E为铝元素、F为氯元素．
（1）A为锌元素，A的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2；由晶胞结构可知，晶胞中Ca原子数目为8×
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s2；CaCu5；
（2）A为锌元素、C为铜元素，[Zn（NH3）4]2+和[Cu（NH3）4]2+都具有对称的空间构型，[Cu（NH3）4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代能得到两种不同结构的产物，[Cu（NH3）4]2+的空间构型为平面正方形；[Zn（NH3）4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代只能得到一种产物；[Zn（NH3）4]2+为正四面体结构，Zn采取sp3杂化，
故答案为：平面正方形；sp3；
（3）D为氮元素，氮气中氮原子之间形成N≡N三键，N≡N三键为1个σ键、2个π键，所以1mol氮气中含有NAσ键、2NA个π键；氨气以H+结合生成，氢离子有空轨道，氨气分子中氮原子有1对孤对电子对，氨气以H+反应，通过配位键生成NH4+，
故答案为：NA；NA；配位键；
（4）实验测得气态无水Q在1.01ⅹ105Pa，t1℃的密度为5.00g/L，气体摩尔体积为53.4L/mol，该化合物的摩尔质量为5.00g/L×53.4L/mol=267g/mol，令化合物Q化学式为（AlCl3）n，所以：n×（27+35.5×3）=267，解得n=2，所以化合物Q化学式为Al2Cl6．化合物Q熔点为190℃，熔点低，化合物Q是分子晶体，
故答案为：Al2Cl6；分子．
解析
解：A、B、C、D、E、F六种元素，D、E、F均位于p区，D原子在基态时p轨道半充满且电负性是同族元素中最大的，则D原子处于第二周期，外围电子排布为2s22p3，故D为氮元素；E、F的原子均有三个能层，E原子的第一电离能至第四电离能（kJ/mol）分别为：578，1817、2745、11575，E的最高价为+3，故E为铝元素；E与F能形成原子数目比为1：3，熔点为190℃的化合物，F为-1价，故F为氯元素，化合物Q熔点低，化合物Q是分子晶体；A、B、C属于第四周期且单质均为固体原子处于基态时，A、B原子核外电子均成对，A、B原子外围电子排布为4s2、3d104s2、4s24p6，且核电荷数A＞B，故B为钙元素，A为锌元素；C与A在周期表属于同一区的元素，属于ds区，故C为铜元素．
故A为锌元素、B为钙元素、C为铜元素、D为氮元素、E为铝元素、F为氯元素．
（1）A为锌元素，A的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2；由晶胞结构可知，晶胞中Ca原子数目为8×
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s2；CaCu5；
（2）A为锌元素、C为铜元素，[Zn（NH3）4]2+和[Cu（NH3）4]2+都具有对称的空间构型，[Cu（NH3）4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代能得到两种不同结构的产物，[Cu（NH3）4]2+的空间构型为平面正方形；[Zn（NH3）4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代只能得到一种产物；[Zn（NH3）4]2+为正四面体结构，Zn采取sp3杂化，
故答案为：平面正方形；sp3；
（3）D为氮元素，氮气中氮原子之间形成N≡N三键，N≡N三键为1个σ键、2个π键，所以1mol氮气中含有NAσ键、2NA个π键；氨气以H+结合生成，氢离子有空轨道，氨气分子中氮原子有1对孤对电子对，氨气以H+反应，通过配位键生成NH4+，
故答案为：NA；NA；配位键；
（4）实验测得气态无水Q在1.01ⅹ105Pa，t1℃的密度为5.00g/L，气体摩尔体积为53.4L/mol，该化合物的摩尔质量为5.00g/L×53.4L/mol=267g/mol，令化合物Q化学式为（AlCl3）n，所以：n×（27+35.5×3）=267，解得n=2，所以化合物Q化学式为Al2Cl6．化合物Q熔点为190℃，熔点低，化合物Q是分子晶体，
故答案为：Al2Cl6；分子．
下列表示20Ca的基态原子的核外电子排布不正确的是（ ）
A
B
C1s22s22p63s23p64s2
D1s22s22p63s23p63d2
正确答案
解析
解：A．20Ca的基态原子质子数为20，核外电子数为20，所以原子结构示意图是
B．20Ca原子轨道表示式为
C．Ca核外有20个电子，根据构造原理书写，钙基态原子核外电子排布式1s22s22p63s23p64s2，故C正确；
D．Ca核外有20个电子，根据构造原理书写，钙基态原子核外电子排布式1s22s22p63s23p64s2，故D错误；
故选D．
有bXn+和aYm-两离子，它们具有相同的电子层结构，则a和m、n、b的关系为（ ）
正确答案
解析
解：阳离子核外电子数=质子数-所带电荷数，所以bXn+的核外电子数为b-n；
阴离子核外电子数=质子数+所带的电荷数，所以aYm-的核外电子数为a+m；
bXn+和aYm-两离子具有相同的电子层结构，说明二者核外电子数相同，所以b-n=a+m，即a=b-m-n．
故选：A．
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．当X的电子排布为2s22P3时，为N元素，Y为O元素，可形成N2O3，故B正确；
C．当X的电子排布为3s23P1时，为Al元素，Y为S元素，可形成X2Y3型化合物，故C正确；
D．X为Mg元素，Y为N元素，形成化合物为X3Y2，不符合题意，故D错误．
故选BC．
下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是（ ）
正确答案
解析
解：A．X和Y的价电子数目不相等，二者性质不同，故A错误；
B．原子核外M层上仅有两个电子的X为Mg元素，原子核外N层上仅有两个电子的Y可能为Ca、Sc、Ti、V、Fe、Co、Ni、Zn等元素，价电子数不同，性质不相同，故B错误；
C.2p轨道上有三个未成对的电子的X原子是N原子，3p轨道上有三个未成对的电子的Y原子是P原子，二者位于周期表同一主族，最外层电子数相同，性质相似，故C正确；
D．最外层都只有一个电子的X、Y原子，可能为H与碱金属元素，性质有相似地方，都具有还原性，但与ⅠB族元素性质不同，虽然最外层也有1个电子，故D错误；
故选C．
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．钾离子核外有18个电子，其电子排布式为1s22s22p63s23p6，符合能量最低原理，故A正确；
B．As原子核外有35个电子，该原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，符合能量最低原理，故B正确；
C．N3-核外有10个电子，其电子排布式为1s22s22p6，符合能量最低原理，故C正确；
D．Cr原子核外有24个电子，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，故D错误；
故选D．
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