- 等电子原理
- 共40题
1919年，Langmuir提出等电子体的概念，由短周期元素组成的粒子，只要原子数相同，各原子的最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体．等电子体的结构相似、物理性质相似．根据上述原理，下列各对粒子中，空间结构相似的是（ ）
正确答案
解析
解：A．二氧化硫和三氧化硫分子中原子个数不同，所以不是等电子体，其空间构型不同，故A错误；
B．二氧化碳和一氧化氮分子中原子个数相等，且各原子的最外层电子数之和相等，所以是等电子体，其空间构型相似，故B正确；
C．二硫化碳和二氧化氮分子中原子个数相等，但各原子的最外层电子数之和不等，所以不是等电子体，则其空间构型不相似，故C错误；
D．三氯化磷和三氟化硼分子中原子个数相等，且各原子的最外层电子数之和不相同，所以不是等电子体，则其空间构型不相似，故D错误；
故选B．
下列各组粒子不能互称为等电子体的是（ ）
正确答案
解析
解：A．CO和N2的原子个数都为2，价电子数：前者碳为4，氧为6，共为10，后者氮为5，2个氮原子共为10，原子数和价电子数都相等，属于等电子体，故A不符合；
B．O3和SO2的原子个数都为3，价电子数：前者氧为6，共为18，后者硫和氧都为6，共为18，原子数和价电子数都相等，属于等电子体，故B不符合；
C．CO2和N2O的原子个数都为3，价电子数：前者碳为4，氧为6，共为16，后者氮为5，氧为6，共为16，原子数和价电子数都相等，属于等电子体，故C不符合；
D．N2H4 和C2H4的原子个数都为6，价电子数：前者氮为5，氢为1，共为14，后者碳为4，氢为1，共为12，原子数相等，但价电子数不相等，不属于等电子体，故D符合；
故选D．
（2015春•包头校级期末）根据等电子原理：由短周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，可互称为等电子体，它们具有相似的结构特征．以下各组微粒结构不相似的是（ ）
正确答案
解析
解：A．CO和N2的原子个数都为2；价电子数：前者碳为4，氧为6，共为10，后者氮为5，2个氮共为10，原子数和价电子数都相等，属于等电子体，它们具有相似的结构特征，故A不符合题意；
B．O3和NO2-的原子个数都为3；价电子数：前者氧为6，共为18，后者N和O共为18，原子数和价电子数都相等，属于等电子体，它们具有相似的结构特征，故B不符合题意；
C．CO2和N2O的原子个数都为3；价电子数：前者碳为4，氧为6，共为16，后者氮为5，氧为6，共为16，原子数和价电子数都相等，属于等电子体，它们具有相似的结构特征，故C不符合题意；
D．N2H4 和C2H4的原子个数都为6；价电子数：前者氮为5，氢为1，共为14，后者碳为4，氢为1，共为12，原子数相等，但价电子数不相等，不属于等电子体，所以它们结构不相似，故D符合题意；
故选D．
顺铂是美国教授B Rosenberg等人于1969年发现的第一种具有抗癌活性的金属配合物，它的化学式为Pt（NH3）2Cl2．
（1）与NH3互为等电子体的分子、离子有______、______（各举一例）．
（2）碳铂是1，1-环丁二羧酸二氨合铂（Ⅱ）的简称，是第二代铂族抗癌药物，其他毒副作用低于顺铂．碳铂的结构如图1：碳铂中含有的作用力有______（填字母）．
A．极性共价键 B．非极性共价键 C．配位键 D．离子键 E．金属键 F．σ键 G．π键
（3）碳铂中C原子的杂化方式有______．
（4）铂（Pt）单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示，其晶胞特征如下图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如2图丙所示．晶胞中铂（Pt）原子的配位数为______．
正确答案
解：（1）氨气分子中含有4个原子，价电子数是8，所以只要是价电子数是8，含有4个原子的分子或离子与氨气分子就是等电子体，所以PH3或AsH3、H3O+或CH3- 与氨气分子都是等电子体；
故答案为：PH3或AsH3、H3O+或CH3-；
（2）根据其结构知，碳原子和氧原子之间或氮原子和氢原子之间都形成极性共价键，碳原子和碳原子之间存在非极性共价键，铂和碳原子或氮原子之间存在配位键，碳碳单键或氮氢键等都是σ键，碳氧原子间有一个σ键一个π键，所以选ABCFG；
故答案为：ABCFG；
（3）根据图片知，碳原子有的含有3个σ键一个π键，有的含有4个σ键，所以碳原子采取sp2和sp3杂化；
故答案为：sp2和sp3杂化；
（4）根据图片知，Pt单质为面心立方最密堆积，Pt原子配位数配位数=3×
故答案为：12；
解析
解：（1）氨气分子中含有4个原子，价电子数是8，所以只要是价电子数是8，含有4个原子的分子或离子与氨气分子就是等电子体，所以PH3或AsH3、H3O+或CH3- 与氨气分子都是等电子体；
故答案为：PH3或AsH3、H3O+或CH3-；
（2）根据其结构知，碳原子和氧原子之间或氮原子和氢原子之间都形成极性共价键，碳原子和碳原子之间存在非极性共价键，铂和碳原子或氮原子之间存在配位键，碳碳单键或氮氢键等都是σ键，碳氧原子间有一个σ键一个π键，所以选ABCFG；
故答案为：ABCFG；
（3）根据图片知，碳原子有的含有3个σ键一个π键，有的含有4个σ键，所以碳原子采取sp2和sp3杂化；
故答案为：sp2和sp3杂化；
（4）根据图片知，Pt单质为面心立方最密堆积，Pt原子配位数配位数=3×
故答案为：12；
下列物质属于等电子体一组的是（ ）
正确答案
解析
解：A．NH3的原子数为4，电子数为7+3×1=10，NH4+的原子数为5，电子数为7+4×1-1=10，二者电子数相同，原子数不同，所以不是等电子体，故A错误；
B．H2O的原子数为3，电子数为2×1+8=10，CH4的原子数为5，电子数为6+4×1=10，二者电子数相同，原子数不同，所以不是等电子体，故B错误；
C．CO2的原子数为3，电子数为6+8×2=22，NO2的原子数为3，电子数为7+8×2=23，二者原子数相同，电子数不相同，所以不是等电子体，故C错误；
D．B3H6N3的原子数为12，电子数为5×3+6×1+7×3=42，C6H6的原子数为12，电子数为6×6+6×1=42，二者原子数相同，电子数相同，所以是等电子体，故D正确；
故选D．
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