- 原子结构
- 共1652题
氮化硼（BN）是一种重要的功能陶瓷材料．以天然硼砂为起始物，经过一系列反应可以得到BF3和BN，如图所示：
请回答下列问题：
基态B原子的电子排布式为______；B和N相比，电负性较大的是______，BN中B元素的化合价为______；
（1）在BF3分子中，F-B-F的键角是______，B原子的杂化轨道类型为______，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF4-的立体结构为______；
（2）在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中，层内B原子与N原子之间的化学键为______（填“离子键”或“共价键”），层间作用力为______；
（4）由B2O3制备BF3、BN的化学方程式分别是①______、②______．
正确答案
解：（1）硼原子核外电子数目为5，原子的电子排布式为1s22s22p1，同周期从左到右电负性依次增强，所以电负性N＞B；B第ⅢA族元素，为+3价；
故答案为：1s22s22p1；N；3；
（2）BF3分子的中心原子B原子上含有3个σ 键，中心原子上的孤电子对数=
BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF4-中B原子的价层电子对=4+
故答案为：120°；sp2杂化；正四面体；
（3）在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中，层内B原子与N原子之间的化学键为共价键，层间作用力为范德华力，
故答案为：共价键；范德华力；
（4）由图可知B2O3与CaF2和H2SO4反应即生成BF3，同时还应该产生硫酸钙和水，方程式为B2O3+3CaF2+3H2SO4 
B2O3+2NH3 
故答案为：B2O3+3CaF2+3H2SO4
解析
解：（1）硼原子核外电子数目为5，原子的电子排布式为1s22s22p1，同周期从左到右电负性依次增强，所以电负性N＞B；B第ⅢA族元素，为+3价；
故答案为：1s22s22p1；N；3；
（2）BF3分子的中心原子B原子上含有3个σ 键，中心原子上的孤电子对数=
BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF4-中B原子的价层电子对=4+
故答案为：120°；sp2杂化；正四面体；
（3）在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中，层内B原子与N原子之间的化学键为共价键，层间作用力为范德华力，
故答案为：共价键；范德华力；
（4）由图可知B2O3与CaF2和H2SO4反应即生成BF3，同时还应该产生硫酸钙和水，方程式为B2O3+3CaF2+3H2SO4
B2O3+2NH3
故答案为：B2O3+3CaF2+3H2SO4
（1）镓的基态原子的电子排布式是______．
（2）硒为第4周期元素，相邻的元素有砷和溴，则3种元素的第一电离能从大到小顺序为______（用元素符号表示）．
（3）气态SeO3分子的立体构型为______．
（4）硅烷（SinH2n+2）的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示，呈现这种变化关系的原因是：______．
（5）与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性，其化合物往往具有加合性，因而硼酸（H3BO3）在水溶液中能与水反应生成[B（OH）4]-而体现一元弱酸的性质，则[B（OH）4]-中B的原子杂化类型为______；
（6）金属Cu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生成铜氨配离子的溶液，则该反应的离子方程式为______；
（7）一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积的结构．在晶胞中，Au原子位于顶点，Cu原子位于面心，则该合金中Au原子与Cu原子个数之比为______，若该晶胞的边长为apm，则合金的密度为______ g•cm-3（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数为NA）．
正确答案
解：（1）镓是31号元素，根据原子核外电子排布规律可以写出电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s24p1（或[Ar]3d104s24p1），
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s24p1（或[Ar]3d104s24p1）；
（2）砷、硒、溴三种元素都是第4周期非金属元素，同一周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势，但砷元素原子4p能级是半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能Br＞As＞Se，故答案为：Br＞As＞Se；
（3）气态SeO3分子中中心原子的价层电子对数为
（4）硅烷（SinH2n+2）都是分子晶体，分子晶体的沸点高低取决于分子间作用力，而分子间作用力与相对分子质量的大小有关，硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强，故答案为：硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强；
（5）[B（OH）4]-中B的价层电子对=4+
（6）金属Cu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，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）42++2OH-+4H2O，
故答案为：Cu+H2O2+4NH3•H2O=Cu（NH3）42++2OH-+4H2O；
（7）在晶胞中，Au原子位于顶点，Cu原子位于面心，该晶胞中Au原子个数=8×
晶胞体积V=（a×10-10cm）3，每个晶胞中铜原子个数是3、Au原子个数是1，则ρ=
故答案为：1：3；
解析
解：（1）镓是31号元素，根据原子核外电子排布规律可以写出电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s24p1（或[Ar]3d104s24p1），
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s24p1（或[Ar]3d104s24p1）；
（2）砷、硒、溴三种元素都是第4周期非金属元素，同一周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势，但砷元素原子4p能级是半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能Br＞As＞Se，故答案为：Br＞As＞Se；
（3）气态SeO3分子中中心原子的价层电子对数为
（4）硅烷（SinH2n+2）都是分子晶体，分子晶体的沸点高低取决于分子间作用力，而分子间作用力与相对分子质量的大小有关，硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强，故答案为：硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强；
（5）[B（OH）4]-中B的价层电子对=4+
（6）金属Cu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，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）42++2OH-+4H2O，
故答案为：Cu+H2O2+4NH3•H2O=Cu（NH3）42++2OH-+4H2O；
（7）在晶胞中，Au原子位于顶点，Cu原子位于面心，该晶胞中Au原子个数=8×
晶胞体积V=（a×10-10cm）3，每个晶胞中铜原子个数是3、Au原子个数是1，则ρ=
故答案为：1：3；
（2014秋•太原校级期末）下列关于钠元素的几种表达式错误的是（ ）
ANa+的电子排布图
BNa+的结构示意图：
C基态Na原子的电子排布式：1s22s22p53s2
D基态Na原子的价电子排布式：3s1
正确答案
解析
解：A、钠离子的核电荷数为11，核外电子数为10，核外电子排布式为1s22s22p6，电子排布图：
B、Na+的原子核内有11个质子，核外有10个电子，结构示意图为
C、基态Na原子的电子排布式：：1s22s22p63s1，故C选；
D、基态Na原子的价电子就是最外层电子，所以基态Na原子的价电子排布式：3s1，故D不选；
故选C．
下列各原子或离子的电子排列式错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A．Na+电子排布式为1s22s22p6，符合能量最低原理，故A正确；
B．氟离子电子排布式为1s22s22p6，符合能量最低原理，故B正确；
C．N3+核外有4个电子，其电子排布式为：1s22s2，故C错误；
D．O2-电子排布式为1s22s22p6，符合能量最低原理，故D正确；
故选C．
已知M2+离子3d轨道上有5个电子，则
（1）M原子的外围电子排布图（轨道表示式）为：______．
（2）M原子的最外层电子数为______个；最高能级中电子数为______个．
（3）M元素在周期表中的位置是：______．
正确答案
解：（1）M2+离子3d轨道上有5个电子，则M的原子序数是2+8+13+2=25，即M是Mn元素，原子核外有25个电子，所以核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s2，其基态原子的外围电子排布式为3d54s2 ，锰原子的外围电子排布图
故答案为：
（2）Mn元素，原子核外有25个电子，核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s2，原子的最外层电子数是2个，4s能量小于3d，最高能级是3d，含有5个电子，
故答案为：2；5；
（3）原子核外电子层数与其周期数相等，锰元素位于元素周期表的第四周期，其基态原子的外围电子排布式为3d54s2 ，位于第ⅦB族，
故答案为：第四周期、ⅦB族．
解析
解：（1）M2+离子3d轨道上有5个电子，则M的原子序数是2+8+13+2=25，即M是Mn元素，原子核外有25个电子，所以核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s2，其基态原子的外围电子排布式为3d54s2 ，锰原子的外围电子排布图
故答案为：
（2）Mn元素，原子核外有25个电子，核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s2，原子的最外层电子数是2个，4s能量小于3d，最高能级是3d，含有5个电子，
故答案为：2；5；
（3）原子核外电子层数与其周期数相等，锰元素位于元素周期表的第四周期，其基态原子的外围电子排布式为3d54s2 ，位于第ⅦB族，
故答案为：第四周期、ⅦB族．
下列分子中所有原子不都满足最外层为8个电子结构的是（ ）
正确答案
解析
解：A、PCl3中P元素的化合价为+3，P原子核外电子数为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，故A不符合；
B、SiCl4中Si元素的化合价为+4，Si原子核外电子数为4，所以4+4=8，Si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B不符合；
C、CS2中C元素的化合价为+4，C原子核外电子数为4，所以4+4=8，C原子满足8电子结构；O元素化合价为-2，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，故C不符合；
D、BF3中B元素的化合价为+3，B原子核外电子数为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符合．
故选：D．
下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．碳元素是6号元素，其原子核外有6个电子，根据构造原理知其基态原子核外电子排布式为1s22s22p2，故A错误；
B．基态原子吸收能量变为激发态原子，所以激发态原子能量大于基态原子能量，故B错误；
C．甲烷分子中碳原子能形成四个共价单键，氨气分子中氮原子能形成三个共价单键，且氮原子还有一个孤电子对，导致甲烷是正四面体结构，氨气分子是三角锥形结构，所以二者空间构型不同，故C错误；
D．乙烯聚合时，双键打开变为单键，导致碳原子杂化方式改变，乙烯分子中碳原子采用sp2杂化，聚乙烯分子中碳原子采用sp3杂化，故D正确；
故选：D．
下列各项叙述中，正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．电子云表示电子在核外空间某处出现的机会，不代表电子的运动轨迹，故A正确；
B．同一电子层不同能级上的电子，自旋方向可能相同，故B错误；
C．镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，原子吸收能量，由基态转化成激发态，故C错误；
D．原子最外层电子排布是5s1的元素，可能是Rb、Nb、Mo、Ru、Rh、Ag元素，氢氧化铷是强碱，能溶解氢氧化铝，故D错误；
故选A．
以下有关元素性质的说法不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．核外电子排布：①1s22s22p63s23p2 ②1s22s22p3 ③1s22s22p2 ④1s22s22p63s23p4，则①为Si、②为N、③为C、④为S，同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，故原子半径：Si＞C＞N，Si＞S，故Si原子半径最大，即①的原子半径最大，故A正确；
B．同周期随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，ⅤA族3p能级为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能，③＞④＞②＞①，故B正确；
C．同周期自左而右电负性增大，同主族自上而下电负性减小，故①Na、K、Rb电负性依次减小，②N、P、As的电负性依次减小，③O、S、Se的电负性依次减小，④Na、P、Cl的电负性依次增大，故C正确；
D．该元素第三电离能剧增，最外层应有2个电子，表现+2价，当它与氯气反应时最可能生成的阳离子是X2+，故D错误，
故选D．
（2015秋•宝山区期末）轨道表示式是表示原子核外电子运动状态的一种化学用语，下列有关原子的最外层的轨道表示式正确的是（ ）
A铍原子
B碳原子
C氯原子
D铝原子
正确答案
解析
解：A、铍原子的最外层的轨道表示式
B、当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同，所以2p能级上电子排布图违反洪特规则，故B错误；
C、氯原子的最外层的轨道表示式为：
D、根据能量最低原理，3s轨道的能量低于3p轨道，所以电子先排满3s轨道，才能排3p轨道，所以该电子排布式违背了能量最低原理，故D错误；
故选：C．
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