- 原子结构与性质
- 共16061题
（1）“石棉”的氧化物形式为6MgO•4SiO2•4H2O，其中原子半径最大的元素在周期表中的位置是______．Si原子的核外有______种能量不同的电子，其最外层电子的运动状态有______种．SiO2与NaOH溶液反应的化学方程式为______．
（2）能源材料是当今科学研究的热点．氢气作为一种清洁能源，必须解决它的储存问题，C60（结构见图）可用作储氢材料．继C60后，科学家又合成了Si60、N60，下列有关说法正确的是______．
a．C60、Si60、N60都属于新型化合物
b．C60、Si60、N60互为同分异构体
c．已知N60结构与C60相似，由于N-N键能小于N≡N，故N60的稳定性弱N2
d．已知金刚石中C-C键长154pm，C60中C-C键长145～140pm，故C60熔点高于金刚石．
正确答案
解：（1）这几种元素中，原子半径最大的元素是Mg元素，镁原子核外有3个电子层、最外层电子数是2，所以镁位于第三周期第IIA族；
原子核外有几种能级就有几种能量不同的轨道，原子最外层上有几个电子就有几种运动状态不同的电子，Si原子核外有1s、2s、2p、3s、3p 5种能量不同的电子，其最外层有4个电子，所以有4种运动状态的电子；
SiO2与NaOH溶液反应生成硅酸钠和水，反应方程式为SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O；
故答案为：第三周期第IIA族；5；4；SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O；
（2）a．C60、Si60、N60都属于单质，故a错误；
b．同分异构体研究对象为化合物，C60、Si60、N60都属于单质，且分子式不相同，故b错误；
c．N-N键能小于N≡N，键能越小，化学键越不稳定，故N60的稳定性弱于N2，故c正确；
d．金刚石属于原子晶体，C60属于分子晶体，故金刚石的熔点高于C60，故d错误；
故答案为：c．
解析
解：（1）这几种元素中，原子半径最大的元素是Mg元素，镁原子核外有3个电子层、最外层电子数是2，所以镁位于第三周期第IIA族；
原子核外有几种能级就有几种能量不同的轨道，原子最外层上有几个电子就有几种运动状态不同的电子，Si原子核外有1s、2s、2p、3s、3p 5种能量不同的电子，其最外层有4个电子，所以有4种运动状态的电子；
SiO2与NaOH溶液反应生成硅酸钠和水，反应方程式为SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O；
故答案为：第三周期第IIA族；5；4；SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O；
（2）a．C60、Si60、N60都属于单质，故a错误；
b．同分异构体研究对象为化合物，C60、Si60、N60都属于单质，且分子式不相同，故b错误；
c．N-N键能小于N≡N，键能越小，化学键越不稳定，故N60的稳定性弱于N2，故c正确；
d．金刚石属于原子晶体，C60属于分子晶体，故金刚石的熔点高于C60，故d错误；
故答案为：c．
下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．含有H原子的共价化合物中一定不满足最外层8电子结构，所以甲烷分子中不是所有原子都达到8电子稳定结构，故A错误；
B．分子晶体的熔沸点随着相对分子质量的增大而升高，第ⅦA族元素形成的单质为分子晶体，则其单质的熔点随原子序数的递增而升高，故B错误；
C．一个D216O分子中含有10个质子，9g D216O的物质的量=
D．H2O、Li2O中O元素化合价为-2价，故D错误．
故选C．
某粒子的结构示意图如图所示，试回答：
（1）当m-n=2时，该粒子为______（填“原子”、“阳离子”或“阴离子”）
（2）当n=8且m＞n+2时，该粒子可能是（写离子符号）：______、______、______．
（3）写出n=4与n=6的两元素所形成的化合物的化学式______．
正确答案
原子
Na+
Mg2+
Al3+
CO、CO2
解析
解：（1）当m-n=2时，质子数等于2+最外层电子数，所以是原子，故答案为：原子；
（2）当n=8且m＞n+2时，该粒子可能是钠离子、镁离子、铝离子，故答案为：Na+；Mg2+；Al3+；
（3）当n=4时，元素为C，n=6时，元素为O，两元素所形成的化合物为CO、CO2，故答案为：CO、CO2．
（2015秋•宜昌校级期末）前四周期元素的基态原子中，未成对电子数与其所在周期数相同的元素有（ ）
正确答案
解析
解：当原子位于第一周期时，其未成对电子数是1，只能是1s能级上有1个电子，符合条件的为H元素；
当原子位于第二周期时，其未成对电子数是2，只能是2p能级上有2个未成对电子，符合条件的为C、O元素；
当原子位于第三周期时，其未成对电子数是3，只能是3p能级上有3个未成对电子，符合条件的为P元素；
当原子位于第四周期时，其未成对电子数是4，只能是3d能级上有4个未成对电子，符合条件的为Fe元素；
通过以上分析知，符合条件的有5种元素，故选C．
A、B、C、D是短周期中原子序数依次增大的四种元素．已知C原子最外层电子数是次外层电子数的1/2，B的核电荷数比A多2个，D原子核中的质子数比B多3个；1mol单质A跟酸完全反应时，产生1g氢气．
写出：（1）C原子结构示意图______，它在元素周期表中的位置是______，
（2）A元素的最高价氧化物对应水化物的电子式______，
（3）用电子式表示D元素形成气态氢化物的过程：
______
（4）A、D两元素的最高价氧化物对应水化物分别与B的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式：______．
正确答案
第三周期、第ⅣA族
Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O，Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O
解析
解：（1）C为硅元素，原子结构示意图为
（2）NaOH中钠离子和氢氧根离子之间存在离子键，氧原子和氢原子之间存在共价键，所以氢氧化钠中既有离子键又有共价键；NaOH为离子化合物，其电子式为
（3）硫化氢分子式硫原子和氢原子间通过共价键形成的共价化合物，其形成过程为
故答案为：
（4）A、D两元素的最高价氧化物对应水化物分别为氢氧化钠和硫酸，B为铝，铝元素的最高化合价为+3，其最高价氧化物化学式为Al2O3；最高价氧化物对应水化物为Al（OH）3，Al（OH）3与氢氧化钠反应的离子方程式为Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O；Al（OH）3与硫酸反应的离子方程式为Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O，
故答案为：Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O，Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O．
某元素原子共有3个价电子，其中一个价电子位于第三能层d轨道，试回答：
（1）写出该元素原子核外电子排布式______
（2）指出该元素的原子序数，指出它在周期表中所处的分区、周期数和族序数，是金属还是非金属以及最高正化合价．
正确答案
解：（1）某元素原子共有3个价电子，其中一个价电子位于第三能层d轨道，价电子排布式为3d14s2，补齐前面的得到核外电子排布式1S22S22P63S23P63d14S2，
故答案为：1S22S22P63S23P63d14S2；
（2）电子最后填入原子轨道为3d，因此处于周期表的d区，最大能层数为4，说明位于第四周期，价电子排布式为3d14s2，说明位于第ⅢB族，最高化合价为+3价，d区元素均为金属元素，
答：该元素位于周期表的d区，第四周期、IIIB族，是金属元素，最高正化合价为+3．
解析
解：（1）某元素原子共有3个价电子，其中一个价电子位于第三能层d轨道，价电子排布式为3d14s2，补齐前面的得到核外电子排布式1S22S22P63S23P63d14S2，
故答案为：1S22S22P63S23P63d14S2；
（2）电子最后填入原子轨道为3d，因此处于周期表的d区，最大能层数为4，说明位于第四周期，价电子排布式为3d14s2，说明位于第ⅢB族，最高化合价为+3价，d区元素均为金属元素，
答：该元素位于周期表的d区，第四周期、IIIB族，是金属元素，最高正化合价为+3．
（2015春•重庆期中）下列说法中肯定错误的是（ ）
正确答案
解析
A．某原子K层上只有一个电子，为H原子，故A正确；
B．M电子层最多容纳18个电子，M层上电子数不可能为L层电子数的4倍，故B错误；
C．离子M层上和L层上的电子数均为K层的4倍，离子核外各层电子为2、8、8，如S2-、K+等，故C正确；
D．阳离子的最外层电子数可能为2，如Li+，也可能为8，如K+等，故D正确，
故选B．
下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、CO2分子中含2个σ键，不含孤对电子，空间构型为直线型，故A错误；
B、CO和N2为等电子体，则原子总数相同，价电子总数相等，故性质相似，故B正确；
C、钠的原子序数为11，钠离子核外有10个电子，离子核外电子排布为1s22s22p6，故C错误；
D、单键为σ键，双键中有1个σ键，1个π键，甲基中的C为sp3杂化，双键上C为sp2杂化，则有机物CH2=CH-CH3中其碳原子杂化类型有sp3 和sp2，其中有1个π键，8个σ键，故D错误；
故选B．
下列关于主族元素电子排布特征的说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：主族元素的原子最外层为s能级或s能级和p能级，所以主族元素的原子核外电子最后填入的能级是s能级或p能级，如Na元素的最外层为3s1，最后填入的能级是s能级；O元素的最外层为2s22p4，最后填入的能级是p能级，故B正确；
故选B．
目前，全世界镍的消费量仅次于铜、铝、铅、锌，居有色金属第五位．镍行业发展蕴藏着巨大潜力．
（1）配合物Ni（CO）4常温下为液态，易溶于CCl4、苯等有机溶剂．固态Ni（CO）4属于______晶体；基态Ni原子的电子排布式为______．
（2）配合物
A．氢键 B．离子键 C．共价键 D．金属键 E．配位键
（3）很多不饱和有机物在Ni催化下可以与H2发生加成反应．如 ①CH2=CH2、②CH≡CH、③
（4）氢气是新型清洁能源，镧（La）和镍（Ni）的合金可做储氢材料．该合金的晶胞如图所示，晶胞中心有一个镍原子，其他镍原子都在晶胞面上，镧原子都在晶胞顶点上．该晶体的化学式为______．
正确答案
解：（1）配合物Ni（CO）4常温为液态，熔点低，易溶于CCl4、苯等有机溶剂，所以Ni（CO）4属于分子晶体．
Ni元素是28号元素，位于第四周期第Ⅷ族，其基态原子的电子排布式1s22s22p63s23p63d84s2．
故答案为：分子晶体；1s22s22p63s23p63d84s2．
（2）根据图可知碳碳间、碳氮间为共价键，氮镍间为配位键，氧氢间为氢键．
故选：ACE．
（3）①CH2=CH2中碳原子成2个C-Hδ键，1个碳碳双键，双键中含有1个δ键、1个π键，杂化轨道数为2+1=3，所以碳原子采取sp2杂化．
②CH≡CH中碳原子成2个C-Hδ键，1个碳碳三键，三键中含有1个δ键、2个π键，杂化轨道数为1+1=2，所以碳原子采取sp杂化．
③苯中碳原子成1个C-Hδ键，2个C-Cδ键，同时参与成大π键，杂化轨道数为1+2=3，所以碳原子采取sp2杂化．
④HCHO中碳原子成2个C-Hδ键，1个碳氧双键，双键中含有1个δ键、1个π键，杂化轨道数为2+1=3，所以碳原子采取sp2杂化．
故①、③、④采取sp2杂化．
HCHO中碳原子采取sp2杂化，杂化轨道为平面正三角形，未容纳孤对电子对，全部成δ键，参与成键的原子不同，所以HCHO为平面三角形．
故答案为：①、③、④；平面三角形．
（4）该合金的晶胞如图所示，晶胞中心有一个镍原子，其他8个镍原子都在晶胞面上，镧原子都在晶胞顶点．
所以晶胞实际含有的镍原子为1+8×
故答案为：Ni5La．
解析
解：（1）配合物Ni（CO）4常温为液态，熔点低，易溶于CCl4、苯等有机溶剂，所以Ni（CO）4属于分子晶体．
Ni元素是28号元素，位于第四周期第Ⅷ族，其基态原子的电子排布式1s22s22p63s23p63d84s2．
故答案为：分子晶体；1s22s22p63s23p63d84s2．
（2）根据图可知碳碳间、碳氮间为共价键，氮镍间为配位键，氧氢间为氢键．
故选：ACE．
（3）①CH2=CH2中碳原子成2个C-Hδ键，1个碳碳双键，双键中含有1个δ键、1个π键，杂化轨道数为2+1=3，所以碳原子采取sp2杂化．
②CH≡CH中碳原子成2个C-Hδ键，1个碳碳三键，三键中含有1个δ键、2个π键，杂化轨道数为1+1=2，所以碳原子采取sp杂化．
③苯中碳原子成1个C-Hδ键，2个C-Cδ键，同时参与成大π键，杂化轨道数为1+2=3，所以碳原子采取sp2杂化．
④HCHO中碳原子成2个C-Hδ键，1个碳氧双键，双键中含有1个δ键、1个π键，杂化轨道数为2+1=3，所以碳原子采取sp2杂化．
故①、③、④采取sp2杂化．
HCHO中碳原子采取sp2杂化，杂化轨道为平面正三角形，未容纳孤对电子对，全部成δ键，参与成键的原子不同，所以HCHO为平面三角形．
故答案为：①、③、④；平面三角形．
（4）该合金的晶胞如图所示，晶胞中心有一个镍原子，其他8个镍原子都在晶胞面上，镧原子都在晶胞顶点．
所以晶胞实际含有的镍原子为1+8×
故答案为：Ni5La．
本题有两个小题，依据题意完成．
（1）写出下列原子的电子排布式：①S：______②24Cr：______
（2）写出下列电子排布式的原子的核电荷数、名称和在周期表中的位置
①1S22S22P63S2______、______、______
②1S22S22P63S23P64S1______、______、______．
正确答案
1s22s22p63s23p4
[Ar]3d54s1
12
镁
第三周期第ⅡA族
19
钾
第三周期第ⅠA族
解析
（1）①S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：1s22s22p63s23p4；
②Cr元素为24号元素，原子核外有24个电子，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，则简易电子排布式为[Ar]3d54s1，
故答案为：[Ar]3d54s1；
（2）①根据元素的电子排布式可知，核外有12个电子为镁元素，所以位于第三周期第ⅡA族，
故答案为：12，镁，第三周期第ⅡA族；
②根据元素的电子排布式可知，核外有19个电子为钾元素，所以位于第四周期第ⅠA族，
故答案为：19，钾，第三周期第ⅠA族；
（1）Fe基态原子核外电子排布式为______．
（2）H、N、O的电负性从小到大的顺序是______．
（3）与NO2+互为等电子体的一种分子为______（填化学式）．氨基（-NH2）中氮原子的杂化类型为______．
（4）1mol苯分子中含有σ键的数目为______．
（5）Fe与N形成的某化合物晶胞如图所示，则该晶体的化学式为______．
正确答案
解：（1）铁的原子序数为26，根据能量最低原理其态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2；故答案为：1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2；
（2）在元素周期表中同一周期从左到右元素的电负性逐渐增强，同一主族从上到下元素的电负性逐渐减弱，可知电负性强弱顺序为O＞N＞H，
故答案为：H＜N＜O；
（3）NO2+的电子数为22，其等电子体为N2O（或CO2、CS2等）；氨基（-NH2）中氮原子形成3个δ键，一个孤对电子，价层电子对数为4，氮原子为sp3杂化；故答案为：N2O（或CO2、CS2等）；sp3；
（4）苯分子中碳碳之间含有一个σ键，共6个；碳氢之间含有一个σ键，共6个；所以1mol苯分子中含有σ键的数目为12mol，故答案为：12 mol（或12×6.02×1023）；
（5）在该晶胞中，含有Fe：8×
解析
解：（1）铁的原子序数为26，根据能量最低原理其态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2；故答案为：1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2；
（2）在元素周期表中同一周期从左到右元素的电负性逐渐增强，同一主族从上到下元素的电负性逐渐减弱，可知电负性强弱顺序为O＞N＞H，
故答案为：H＜N＜O；
（3）NO2+的电子数为22，其等电子体为N2O（或CO2、CS2等）；氨基（-NH2）中氮原子形成3个δ键，一个孤对电子，价层电子对数为4，氮原子为sp3杂化；故答案为：N2O（或CO2、CS2等）；sp3；
（4）苯分子中碳碳之间含有一个σ键，共6个；碳氢之间含有一个σ键，共6个；所以1mol苯分子中含有σ键的数目为12mol，故答案为：12 mol（或12×6.02×1023）；
（5）在该晶胞中，含有Fe：8×
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、SiCl4中，Si元素位于IVA族，4+4=8，所以所有原子都满足最外层为8电子结构，故A正确；
B、H2O中，H元素位于第IA族，则1+1≠8，所以所有原子不能都满足最外层为8电子结构，故B错误；
C、BF3中，B元素位于第IIIA族，3+3≠8，所有原子不能都满足最外层为8电子结构，故C错误；
D、PCl5中，P元素位于第VA族，5+5=10，所以所有原子不能都满足最外层为8电子结构，故D错误；
故选A．
（2015春•南通校级月考）下列分子中所有原子都满足最外层8电子稳定结构的是（ ）
正确答案
解析
解：A．六氟化氙中，Xe原子的原子核外最外层电子数为8，其在分子中的化合价为+6价，在分子中的原子最外层电子数为14，故A错误；
B．次氯酸（HClO）中H原子的最外层电子为：1+1=2，不都满足8电子稳定结构，故B错误；
C．BF3中，B元素位于第ⅢA族，则3+3≠8，则不满足分子中所有原子都满足最外层8电子结构，故C错误；
D．氧化氯（OCl2）中，O原子的原子核外最外层电子数为6，其在分子中的化合价为+2价，所以满足最外层8电子结构，Cl原子的原子核外最外层电子数为7，其在分子中的化合价为-1价，所以满足最外层8电子结构，故D正确；
故选D．
下图表示某种分子结构的电键图，大黑点表示从1～10号的原子实（原子实指原子除去最外层电子后的剩余部分），小黑点代表未用于成键的最外层电子，短线表示成键电子对（如 
现有 A 
（1）据上图写出它们的化学式A______B______C______ D______
（2）写出工业制取C的化学方程式______该反应为______反应（填“吸热”或“放热”）
正确答案
解：（1）A、中心原子有1个孤电子对3个共用电子对，且原子序数小于10，所以是N元素，配原子只有1个共用电子对，所以是H元素，故化学式为NH3；
B、中心原子有2个孤电子对2个共用电子对，且原子序数小于10，所以是O元素，配原子只有1个共用电子对，所以是H元素，故化学式为H2O；
C、中心原子有4个共用电子对，且原子序数小于10，所以是C元素，配原子有2个共用电子对2个孤电子对，所以是
O元素，故化学式为CO2 ；
D、中心原子有3个孤电子对1个共用电子对，且原子序数小于10，所以是F元素，配原子只有1个共用电子对，所以是
H元素，故化学式为HF．
故答案为：A：NH3； B：H2O； C：CO2 ； D：HF．
（2）工业上煅烧石灰石制取CO2 ；该反应是分解反应，生成物的能量大于反应物的能量，所以是吸热反应．
故答案为：CaCO3
解析
解：（1）A、中心原子有1个孤电子对3个共用电子对，且原子序数小于10，所以是N元素，配原子只有1个共用电子对，所以是H元素，故化学式为NH3；
B、中心原子有2个孤电子对2个共用电子对，且原子序数小于10，所以是O元素，配原子只有1个共用电子对，所以是H元素，故化学式为H2O；
C、中心原子有4个共用电子对，且原子序数小于10，所以是C元素，配原子有2个共用电子对2个孤电子对，所以是
O元素，故化学式为CO2 ；
D、中心原子有3个孤电子对1个共用电子对，且原子序数小于10，所以是F元素，配原子只有1个共用电子对，所以是
H元素，故化学式为HF．
故答案为：A：NH3； B：H2O； C：CO2 ； D：HF．
（2）工业上煅烧石灰石制取CO2 ；该反应是分解反应，生成物的能量大于反应物的能量，所以是吸热反应．
故答案为：CaCO3
扫码查看完整答案与解析