- 原子结构
- 共1652题
以下原子轨道符号不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.第一层(K层)上只有1S亚层,存在1s,故A正确;
B.第三能层含有3s、3p、3d三个能级,所以存在3d能级,故B正确;
C.第二能层含有2s、2p两个能级,所以不存在2f能级,故C错误;
D.第二能层含有2s、2p两个能级,所以存在2p能级,故D正确;
故选C.
下列原子的电子排布图中,符合洪特规则的是( )
正确答案
解析
解:A.该电子排布图违反洪特规则,故A错误;
B.该电子排布图违反泡利不相容原理,故B错误;
C.该电子排布图符合洪特规则,故C正确;
D.该电子排布图违反能量最低原理,故D错误;
故选:C.
氮元素是地球大气中含量最多的元素.
(1)氮元素基态原子核外电子成对电子数与未成对电子数之比为______.
(2)氨分子中氮原子与氢原子之间的作用力是______,而在氨水中,分子间的作用力有______.
(3)甘氨酸(结构简式如图)是最简单的一种氨基酸,其相对分子质量为75,而戊烷相对分子质量为72,与甘氨酸相差不大,但甘氨酸易溶解于水,戊烷却难溶解于水,出现这种差异的原因是______.
(4)氮的氢化物除氨气外,还有联氨,其结构简式为NH2-NH2.在联氨分子中,N原子采用______杂化,联氨中的六个原子______(选填“在”或“不在”)同一个平面上.
(5)三聚氰胺()俗称“蛋白精”.动物摄入三聚氰胺和三聚氰酸(
)后,三聚氰酸与三聚氰胺分子相互之间通过______结合,在肾脏内易形成结石.
正确答案
解:(1)N原子的核外电子排布式为1s22s22p3,s能级有1个轨道,1s、2s电子为成对电子,2p能级有3个轨道,3个电子各占据1个轨道,是未成对电子,故未成对电子数与成对电子数之比为3:4,故答案为:4:3;
(2)氨分子中氮原子与氢原子之间的作用力是共价键;分子与分子间是氢键和范德华力,故答案为:共价键;氢键、范德华力;
(3)甘氨酸分子与水分子之间存在氢键,所以甘氨酸易溶解于水;而戊烷与水分子不能形成氢键,所以戊烷却难溶解于水,故答案为:甘氨酸分子与水分子之间存在氢键,而戊烷与水分子不能形成氢键;
(4)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,所以六个原子不可能在同一平面上,故答案为:sp3;不在;
(5)三聚氰酸与三聚氰胺分子相互之间通过氢键结合,故答案为:氢键.
解析
解:(1)N原子的核外电子排布式为1s22s22p3,s能级有1个轨道,1s、2s电子为成对电子,2p能级有3个轨道,3个电子各占据1个轨道,是未成对电子,故未成对电子数与成对电子数之比为3:4,故答案为:4:3;
(2)氨分子中氮原子与氢原子之间的作用力是共价键;分子与分子间是氢键和范德华力,故答案为:共价键;氢键、范德华力;
(3)甘氨酸分子与水分子之间存在氢键,所以甘氨酸易溶解于水;而戊烷与水分子不能形成氢键,所以戊烷却难溶解于水,故答案为:甘氨酸分子与水分子之间存在氢键,而戊烷与水分子不能形成氢键;
(4)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,所以六个原子不可能在同一平面上,故答案为:sp3;不在;
(5)三聚氰酸与三聚氰胺分子相互之间通过氢键结合,故答案为:氢键.
有X、Y、Z三种元素.其中X原子的价电子构型为2s22p2,Y原子的L电子层中有三个未成对电子,且无空轨道,Z的+1价离子是一个质子.试回答下列问题:
(1)ZXY分子中的三个原子除Z原子外均为8电子构型,写出该分子的结构式______,根据电子云重叠方式的不同,分子里共价键的类型有______.
(2)常温下,YZ3呈气态,但易被液化,且极易溶于水,其原因是______.
(3)液态的YZ3是一种重要的溶剂,其性质与H2O相似,可以与活泼金属反应,写出Na与液态YZ3反应的化学方程式______.
正确答案
H-C≡N
σ键、π键
NH3和H2O都是极性分子,且二者能形成氢键,NH3又能与H2O发生化学反应,使得NH3极易溶于水
2Na+2NH3═2NaNH2+H2↑
解析
解:“X原子的价电子构型为2s22p2”可推知X是C;“Y原子的L电子层中有三个未成对电子,且无空轨道”可推知Y是N;Z的+1价离子是一个质子,则Z原子核外只有一个电子,所以为H元素,
(1)分子ZXY为HCN,HCN分子中的三个原子除Z原子外均为8电子构型,说明C原子形成4个共价键,N原子形成3个共价键,所以其结构式为H-C≡N,共价单键为σ键,共价三键中含有一个σ键2个π键;
,则该分子中含有的共价键有σ键和π键,
故答案为:H-C≡N;σ键、π键;
(2)分子YZ3为NH3,氨气分子间易形成氢键,氢键的存在导致其沸点较高、易液化;
NH3和H2O都是极性分子,根据相似相溶原理知,氨气易溶于水,且二者能形成氢键,NH3又能与H2O发生化学反应生成一水合氨,所以使得NH3极易溶于水,
故答案为:NH3和H2O都是极性分子,且二者能形成氢键,NH3又能与H2O发生化学反应,使得NH3极易溶于水;
(3)分子YZ3为NH3,氨气的性质和水的性质相似,由2Na+2H2O═2NaOH+H2↑可类推出:2Na+2NH3═2NaNH2+H2↑,故答案为:2Na+2NH3═2NaNH2+H2↑.
(1)下列有关元素锗及其化合物的叙述中正确的是______
A.锗的第一电离能高于碳而电负性低于碳
B.四氯化锗与四氯化碳分子都是四面体构型
C.二氧化锗与二氧化碳都是非极性的气体化合物
D.锗和碳都存在具有原子晶体结构的单质
(2)铜在我国有色金属材料的消费中仅次于铝,广泛地应用于电气、机械制造、国防等领域.回答下列问题:
①铜原子基态电子排布式为______;
②用晶体的x射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数.对金属铜的测定得到以下结果:晶胞为面心立方最密堆积,边长为361pm.又知铜的密度为9.00g•cm-3,则镉晶胞的体积是______cm3、晶胞的质量是______g,阿伏加德罗常数为______
(列式计算,己知Ar(Cu)=63.6);
(3)氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物,这两种化合物都可用于催化乙炔聚合,其阴离子均为无限长链结构(如图),a位置上Cl原子的杂化轨道类型为______.已知其中一种化合物的化学式为KCuCl3,另一种的化学式为______;
(4)金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应,但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应,其原因是______,反应的化学方应程式为______.
正确答案
解:(1)A、碳和锗同主族,碳在第二周期,而锗在第四周期,锗是金属元素,故其第一电离能低于碳,故A错误;
B、四氯化锗和四氯化碳都是分子晶体且构型相同,故B正确;
C、金属的氧化物不是气体,故C错误;
D、锗和碳都易于形成四个键,能形成原子晶体结构的单质,故D正确;
故答案为:BD;
(2)①铜是29号元素,其基态原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1,故答案为:1s22s22p63s23p63d104s1;
②1pm=10-10cm,故一个晶胞的体积为(361×10-10cm)3=4.7×10-23cm3;晶胞的质量=体积×密度,故一个晶胞的质量为4.7×10-23cm3×9.00g•cm-3=4.23×10-22g;铜的晶胞为面心立方最密堆积,一个晶胞中Cu原子数目为8×+6×
=4,故铜的摩尔质量=
×晶胞质量×NA,所以63.6g•mol-1=
×4.23×10-22g×NA,得NA=6.01×1023mol-1,
故答案为:4.7×10-23;4.23×10-22;6.01×1023mol-1;
(3)a位置上Cl原子成2个单键,含有2对孤对电子,杂化轨道数为4,杂化轨道类型为:sp3,
一种化合物的化学式为KCuCl3,其中铜元素为+2价,故另一种化合物中铜为+1价,CuCl3原子团的化合价为-2,其化学式为:K2CuCl3,故答案为:sp3;K2CuCl3;
(4)题中给出了两物质和铜单独不反应,而同时混合能反应,说明两者能互相促进,是两种物质共同作用的结果:其中过氧化氢为氧化剂,氨与Cu2+形成配离子,两者相互促进使反应进行,方程式可表示为:Cu+H2O2 +4NH3.H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O,
故答案为:过氧化氢为氧化剂,氨与Cu2+形成配离子,两者相互促进使反应进行;Cu+H2O2 +4NH3.H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O.
解析
解:(1)A、碳和锗同主族,碳在第二周期,而锗在第四周期,锗是金属元素,故其第一电离能低于碳,故A错误;
B、四氯化锗和四氯化碳都是分子晶体且构型相同,故B正确;
C、金属的氧化物不是气体,故C错误;
D、锗和碳都易于形成四个键,能形成原子晶体结构的单质,故D正确;
故答案为:BD;
(2)①铜是29号元素,其基态原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1,故答案为:1s22s22p63s23p63d104s1;
②1pm=10-10cm,故一个晶胞的体积为(361×10-10cm)3=4.7×10-23cm3;晶胞的质量=体积×密度,故一个晶胞的质量为4.7×10-23cm3×9.00g•cm-3=4.23×10-22g;铜的晶胞为面心立方最密堆积,一个晶胞中Cu原子数目为8×+6×
=4,故铜的摩尔质量=
×晶胞质量×NA,所以63.6g•mol-1=
×4.23×10-22g×NA,得NA=6.01×1023mol-1,
故答案为:4.7×10-23;4.23×10-22;6.01×1023mol-1;
(3)a位置上Cl原子成2个单键,含有2对孤对电子,杂化轨道数为4,杂化轨道类型为:sp3,
一种化合物的化学式为KCuCl3,其中铜元素为+2价,故另一种化合物中铜为+1价,CuCl3原子团的化合价为-2,其化学式为:K2CuCl3,故答案为:sp3;K2CuCl3;
(4)题中给出了两物质和铜单独不反应,而同时混合能反应,说明两者能互相促进,是两种物质共同作用的结果:其中过氧化氢为氧化剂,氨与Cu2+形成配离子,两者相互促进使反应进行,方程式可表示为:Cu+H2O2 +4NH3.H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O,
故答案为:过氧化氢为氧化剂,氨与Cu2+形成配离子,两者相互促进使反应进行;Cu+H2O2 +4NH3.H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O.
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.原子核外电子排布式为1s2的原子为He原子,原子核外电子排布式为1s22s2的原子为Be原子,He元素位于O族,Be元素位于第IIA族,二者化学性质不同,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,但价电子数不同,性质不相同,故B错误;
C.2p轨道上有二个电子的X为C元素,3p轨道上有二个电子的Y为Si元素,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.
下列原子或离子的基态电子排布式正确的是( )
正确答案
解析
解:A、Ni含有28个核外电子,基态电子排布式为:[Ar]3d84s2,故A错误;
B、3d能级处于全满时具有较低能量,因此Cu基态电子排布式为:[Ar]3d104s1,故B错误;
C、S2-离子核外电子数为18,排满2s再排2p,电子排布式为-:[Ne]2s22p6,故C错误;
D、Si原子核外电子数为14,核外电子排布式为:[Ne]3s23p2,故D正确;
故选D.
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、PCl5中P元素化合价为+5价,P原子最外层电子数是5,5+5=10,则P原子不满足8电子结构,故A错误;
B、三氯化铁常温下为固体,熔点282℃,沸点315℃,熔沸点低为分子晶体,故B正确;
C、氮化钠和水反应生成氢氧化钠和氨气,氢化钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,所以反应后的溶液都呈碱性,无色酚酞试液遇碱变红色,故C正确;
D、SO2中含S=O极性键,为V型分子,属于极性分子,H2O中含H-O极性键,为V型分子,属于极性分子,故D错误;
故选BC.
外围电子排布为4d105s1的元素在周期表中应位于( )
正确答案
解析
解:根据外围电子排布4d105s1可知,该元素最外层为5s,则位于周期表中第5周期,
该元素外围电子总数为11,则该元素位于周期表从左向右第11列,其中ⅤⅢB为8、9、10纵行,则该元素位于周期表ⅠB族,
故选B.
下列分子中所有的原子最外层达到8电子构型的是( )
正确答案
解析
解:A.BF3中,B最外层电子数,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.SiH4含有H元素,h达到2个电子的稳定结构,所以该分子中所有原子不能都达到8电子稳定结构,故B错误;
C.SF6中S的最外层电子数为6,化合价为+6,6+6=10,所以该分子中一定不是所有原子达到8电子稳定结构,故C错误;
D.PCl3中,P的价电子数为5,化合价为+3价,C的最外层数为5+3=8,满足8电子稳定结构,Cl的价电子数为7,化合价为-1价,Cl的最外层电子数为7+|-1|=8,满足8电子稳定结构,故D正确;
故选D.
扫码查看完整答案与解析