- 物质结构元素周期律
- 共75155题
(1)金属钛(22Ti)将是继铜、铁、铝之后被人类广泛使用的第四种金属，请写出钛的基态原子的电子排布式：____ 。
(2)二氧化钛可作光催化剂，能将居室污染物甲醛、苯、二甲苯等有害物质转化为二氧化碳和水，达到无害化。下列有关甲醛、苯、二甲苯、二氧化碳及水的说法正确的是__。
A．苯与B3N3H6互为等电子体，分子中所有原子共平面，且都有三种二氯代物
B．二氧化碳、甲醛、氯仿( CHCl3)中的碳原子分别采取sp.sp2和sp3杂化
C．对二甲苯是非极性分子，邻二甲苯和间二甲苯都是极性分子
D．氨比甲醛易溶于水，是因为甲醛与水分子间不能形成氢键
(3)日常生活中广泛使用的不锈钢就是含铬的合金，铬原子中未成对电子数为___。
(4)①短周期的某主族元素M的逐级电离能情况如下图A所示，则M元素在形成化合物时，表现的主要化合价为___ 价。
②第三周期八种元素的单质熔点高低的情况如下图B所示，其中序号“8”代表___（填元素符号），其中电负性最大的是____（填图B中的序号）。
(5)科学家把C60和K掺杂在一起制备了一种富勒烯化合物，其晶胞如图所示，该物质在低温时是一种超导体。该物质的K原子和C60分子的个数比为___。
(6)在配合物Fe(SCN)2+中，提供空轨道接受孤对电子的微粒是___。
正确答案
(1)1s22s22p63s23p63d24s2 (2) BC
(3)6
(4)①+2；②Si；2
(5)3：1
(6) Fe3+
I．下列分子中，属于非极性分子的是______
A、SO2 B、BeCl2 C、BBr3 D、COCl2
II．铜（Cu）是重要金属，Cu的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途，如CuSO4溶液常用作电解液、电镀液等．请回答以下问题：
（1）Cu+基态核外电子排布式为______．
（2）CuSO4可由金属铜与浓硫酸反应制备，该反应的化学方程式为：______；CuSO4粉末常用来检验一些有机物中的微量水分，其原因是______；
（3）SO42-的立体构型是______，其中S原子的杂化轨道类型是______；
（4）元素金（Au）处于周期表中的第六周期，与Cu同族，一种铜合金晶体具有立方最密堆积的结构，在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为______；该晶体中，粒子之间的作用力是______；
（5）上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中．若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构为CaF2的结构相似，该晶体储氢后的化学式应为______．
正确答案
I．A、SO2是V形结构，正负电荷中心不重合，为极性分子，故错误；
B、BeCl2是直线形结构，正负电荷中心重合，为非极性分子，故正确；
C、BBr3是平面三角形结构，正负电荷中心重合，为非极性分子，故正确；
D、COCl2是平面三角形结构，但夹角不都相同，正负电荷中心不重合，为极性分子，故错误；
故选BC；
（1）铜是29号元素，铜原子失去1个电子生成亚铜离子，其核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d10；
故答案为：1s22s22p63s23p63d10；
（2）加热条件下，铜和浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应方程式为：Cu+2 H2SO4（浓）
故答案为：Cu+2 H2SO4（浓）
（3）SO42-离子中含有4个σ键，没有孤电子对，所以其立体构型是正四面体，硫原子采取sp3杂化；
故答案为：正四面体，sp3；
（4）在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，所以该晶胞中含有铜原子个数=6×
故答案为：3：1；金属键；
（5）根据氟化钙的晶胞知，每个氢原子连接3个铜原子一个金原子，所以该晶胞中含有8个氢原子，则其化学式为：
H8AuCu3；
故答案为：H8AuCu3．
A、B、C、D、E、F、G七种元素，它们的原子序数依次增大，除G外均为前20号元素。A原子基态时p能级原子轨道上电子数等于次外层电子数，C元素的原子基态时s能级与p能级上的电子数相等，C、D有相同的能级，且D是同期中电负性最大的元素，E原子的第一至第四电离能（kJ·mol-1）分别为：578、1817、2745、11575，F元素原子中4s能级有2个电子。G元素的离子形成的硫酸盐结晶水合物呈蓝色。
(1)B形成的单质中有_____________个Π键，上述元素形成的化合物中和B的单质是等电子体的是__________(填化学式) 。
(2) G元素的基态原子的价层电子排布式为_________________________。
(3) 常温下，E单质投入到B的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液中的现象是_____________________。
(4)D、F组成的晶体FD2结构如图Ⅰ所示，G形成晶体的结构如Ⅲ所示，Ⅱ为H3BO3（硼酸）晶体结构图，
图Ⅰ 图Ⅱ 图Ⅲ
①图I所示的FD2晶体中与F离子最近且等距离的F离子数为___________，图III中未标号的G原子形成晶体后周围最紧邻的G原子数为___________________； ②晶体FD2和H3BO3（硼酸）晶体之间的熔点由高到低的排列顺序为 (填空化学式)，H3BO3晶体中存在的作用力除共价键以外还有____________________。
正确答案
(1)2；CO
(2)3d104s1(3)无明显现象
(4)①12；12②CaF2 >H3BO3；分子间作用力、氢键
如图所示为血红蛋白和肌红蛋白的活性部分--血红素的结构式．
回答下列问题：
（1）血红素中含有C、H、O、N、Fe五种元素，C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序是______，写出基态Fe原子的核外电子排布式______．
（2）血红素中N原子的杂化方式为______，在右图的方框内用“→”标出Fe2+的配位键．
（3）铁有δ、γ、α三种同素异形体，γ晶体晶胞中所含有的铁原子数为______，δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比为______．
正确答案
（1）同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第五主族元素的第一电离能大于第六主族元素的，所以C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序是C、O、N；铁是26号元素，其原子核外有26个电子，根据构造原理其核外电子排布式为[Ar]3d64s2．
故答案为：C、O、N；[Ar]3d64s2．
（2）血红素中N原子有的含有3个σ 键和一个孤电子对，属于sp3杂化；有的含有3个σ 键，属于sp2 杂化方式；Fe2+的配位键为
．
故答案为：sp3 、sp2；
．
（3）该晶胞中顶点上含有的原子数=
δ、α两种晶胞中铁原子的配位数分别是8个和6个，所以δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比是4：3．
故答案为：4； 4：3．
四种元素X、Y、Z、W位于元素周期表的前四周期，已知他们的核电荷数依次增强，且核电荷数之和为51；Y原子的L层p轨道中有2个电子；Z与Y原子的价层电子数相同；W原子的L层电子数与最外层电子数之比为4：1，其d轨道中电子数与最外层电子数之比为5：1．
（1）Y与Z可分别与X形层只含一个中心原子的共价化合物a、b，它们的分子式分别是______、______；杂化轨道分别是______、______；a分子的立体结构是______．
（2）在X和Y的氧化物中，属于非极性分子的是（填分子式）______；其结构式为______，属于含有非极性键的极性分子的是（填分子式）______．
（3）Y与Z比较，电负性较大的是______．
（4）W的元素符号是______，其+2价离子的核外电子排布式是______．
正确答案
Y原子的L层p轨道中有2个电子，所以其核外电子排布式为1s22s22p2，为6号元素碳；Z与Y原子的价电子数相同：最外层为四个电子且均位于元素周期表的前四周期，为14号元素硅；W原子的L层电子数与最外层电子数之比为4：1，其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5：1，所以其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，为30号锌元素；电荷数之和为，X为51-30-6-14=1，1号元素氢．
（1）C与Si可分别与H形成只含一个中心原子的共价化合物CH4、SiH4，甲烷、硅烷分子中都分别含有4个σ键不含孤电子对，所以都是采取sp3杂化，甲烷分子是正四面体构型，
故答案为：CH4，SiH4，sp3，sp3，正四面体；
（2）C、Si形成的氧化物中，属于非极性分子的是CO2，其结构式为O=C=O，属于含有非极性键的极性分子的是H2O2，故答案为：CO2，O=C=O，H2O2；
（3）碳和硅是同一主族元素，同一主族元素中元素的电负性随着原子序数的增大而减小，所以电负性较大的是Y，故答案为Y；
（4）通过以上分析知，W是Zn元素，锌原子失去最外层2个电子变成+2价阳离子，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10，故答案为：1s22s22p63s23p63d10．
下图是N、O、F三种元素基态原子电子排布的轨道表示式。试回答下列问题
(1)请认真分析去发现，N、O、F形成氢化物的分子构成，与对应的三种元素基态原子内的电子排布有什么关系？___________________
(2)在下边的方框内，画出C原子基态原子电子排布的轨道表示式。
(3)根据你发现的规律，对基态C原子形成高度对称的CH4分子的微观过程提出合理的猜想。
__________________________
正确答案
(1)1个氢化物分子中的H原子数目等于其对应的基态原子中的未成对电子数
(2)
(3)基态C原子有1个2s电子激发到2p轨道，形成4个未成对电子
第四周期的Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn等许多金属能形成配合物。
(1)Cr的核外电子排布式为____________________；
(2)科学家通过X-射线测得胆矾的结构示意图可简单表示如下：
图中虚线表示的作用力为_______________；
(3)胆矾溶液与氨水在一定条件下可以生成Cu(NH3)4SO4·H2O晶体。
在Cu(NH3)4SO4·H2O晶体中，[Cu(NH3)4]2+为平面正方形结构，则呈正四面体结构的原子团是__________，其中心原子的杂化类型是______；
(4)金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液态Ni(CO)4，呈正四面体构型。试推测Ni(CO)4的晶体类型是________________，Ni(CO)4易溶于下列_________。
A.水
B.四氯化碳
C.苯
D.硫酸镍溶液
正确答案
(1)1s22s22p63s23p63d54s1
(2)氢键、配位键
(3)SO42-；sp3
(4)分子晶体；BC
[化学--选物质结构与性质]
（1）如图甲，血红素含有C、H、O、N、Fe五种元素，C、H、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序是______，根据以上电负性请判断H2N-CHO中C和N的化合价分别为______和______．基态Fe原子的核外电子排布式为______．血红素中两种N原子的杂化方式分别为______、______．
（2）卤素化学丰富多彩，能形成卤化物、卤素互化物、多卤化物等多种类型的化合物．Cl2、IBr、ICl沸点由高到低的顺序为______．I+3（可看成II+2）属于多卤素阳离子，根据VSEPR模型推测I+3的空间构型为______．多卤化物RbICl2加热时会分解为晶格能相对较大的卤化物A和卤素互化物或卤素单质，则A的化学式为______．
①HClO4、②HIO4、③HIO6[可写成（HO）5IO]的酸性由强到弱的顺序为______（填序号）．
（3）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．配合物Ni（CO）4常温为流态，易溶于CCl4、苯等有机溶剂，固态Ni（CO）4属于______晶体．如图乙配合物分子内的作用力除共价键外，还存在的两种作用力是______（填字母编号）．
A．氢键 B．离子键 C．范德华力 D．配位键
（4）最近发现，只含X、Y和Ni三种元素的某种晶体具有超导性．X元素原子的2p能级的电子排布图为
，Y元素原子的价电子排布式为3s2，该晶体的一个晶胞如图丙所示，则该晶体的化学式为______．
正确答案
（1）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H＜C＜N＜O．
电负性大的元素呈负价，电负性小的元素呈正价，H2N-CHO中C的化合价为（+2）+（+1）+（-1）=+2，N的化合价为-3．
根据核外电子排布规律，可得Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2根据N原子的价电子排布式2s22p3，若N原子成三个共价键，则N原子周围还有一对孤对对子，即此时无配位键，该N原子采取sp3杂化，若N原子成四个共价键，必有一个配位键，如还存在双键，则该N原子采用sp2，由图可知，这两种情况都存在．
故答案为：H＜C＜N＜O；+2-3；1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2；sp2 sp3；
（2）因相对分子质量BrI＞ICl＞Cl2 ，则范德华力BrI＞ICl＞Cl2 ，即沸点BrI＞ICl＞Cl2 ．
因I3+可看成II2+，孤电子对数由
RbICl2加热时会分解为晶格能相对较大的卤化物A和卤素互化物或卤素单质，氯离子的半径小于碘离子的半径，则RbCl的离子键长小于RbI的离子键长，则RbCl的晶格能较大，
则A为RbCl．
因非金属性Cl＞Br＞I，非金属性越强，则对应的最高价氧化物的酸性越强，则①的酸性最强，在②③中都是碘元素的含氧酸，非羟基氧个数越多，酸性越强，则酸性到为②＞③．酸性由强到弱的顺序为①②③．
故答案为：BrI＞ICl＞Cl2 ；V形；RbCl；①②③
（3）CCl4、苯是非极性分子，配合物Ni（CO）4常温为流态，易溶于CCl4、苯．根据相似相溶原理，结合熔点低，可判断配合物Ni（CO）4为分子晶体．
观察图乙可知，配合物Ni（CO）4分子内的作用力除共价键外，还存在氢键和配位键．
故答案为：分子；AD
（4）根据X元素原子的2p能级的电子排布图，可知X为C元素，Y元素原子的价电子排布式为3s2，则Y为Mg元素，
根据晶胞图丙可知，C原子为体心，原子数为1，Mg原子位于顶点上，原子数为8×
故答案为：MgCNi3
工业上以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料可得到硫酸钾、过二硫酸钠和铁红颜料等产品，该方法原料的综合利用率较高．
（1）基态钛原子的核外电子排布式为______．
（2）TiCl4在常温下是一种无色液体，而FeCl3可用升华法提纯，则两种氯化物均属于______晶体．
（3）SO42-和 S2O82-（过二硫酸根）结构中，硫原子均位于由氧原子组成的四面体的中心，且所有原子的最外层电子均满足8电子结构．下列说法正确的是______．
A．SO42-中存在σ键和π键且与PO43-离子互为等电子体
B．S2O82-中存在非极性键且有强氧化性
C．S2O82-比SO42-稳定且两者的氧元素的化合价相同
（4）KCl与MgO的晶体结构跟NaCl的晶体结构相似，则KCl与MgO两者中熔点高的是______，原因是______．
（5）硫与氯可形成化合物SCl2，则该分子中硫原子的杂化方式为______，分子的空间构型为______．
（6）在一定条件下铁形成的晶体的基本结构单元如图1和图2所示，则图1和图2的结构中铁原子的配位数之比为______．
正确答案
（1）Ti的原子序数为22，位于周期表第四周期ⅡB族，核外电子排布为[Ar]3d24s2，
故答案为：[Ar]3d24s2；
（2）两种氯化物的熔沸点较低，应属于分子晶体，故答案为：分子；
（3）A．SO42-中只存在σ键，故A错误；
B．S2O82-中含有S-S键，为非极性键，有强氧化性，故B正确；
C．SO42-和 S2O82-中S元素的化合价分别为+6价和+7价，两者的氧元素的化合价不同，故C错误，
故答案为：B；
（4）影响离子晶体熔沸点高低的因素有半径因素和电荷因素，而Mg2+与O2-半径和小于K+与Cl-半径和且MgO中阴阳离子所带电荷均比KCl中阴阳离子所带电荷多，故MgO晶格能比KCl大，熔点高，
故答案为：MgO；均为离子晶体，而Mg2+与O2-半径和小于K+与Cl-半径和且MgO中阴阳离子所带电荷均比KCl中阴阳离子所带电荷多，故MgO晶格能比KCl大，熔点高；
（5）价层电子对数为
故答案为：sp3、V形（折线形）；
（6）图1中Fe位于体心和顶点，铁的配位数为8，图2中Fe位于顶点和面心，距离最近的为顶点和面心的铁原子，有12个，所以配位数为12，二者比值为8：12=2：3，
故答案为：2：3．
W、X、Y、Z、N是短周期元素，它们的核电核数依次增大。
（1）W单质的化学式为__________ ，Z元素原子核外有__________个原子轨道填充了电子。
（2）W和X形成的化合物中的共价键按原子轨道的重叠方式属于____________键。
（3）Y、Z和N三种元素第一电离能由大到小的顺序为__________（填元素符号）。
（4）Z和X形成的化合物构成的晶体属于___________晶体。
（5）Y晶体的堆积方式如下图所示，晶胞中Y原子的配位数为___________。
（6）不用电解Y与N熔融化合物的方法生产Y单质的原因是_____________。
正确答案
（1）H2 ； 8
（2）
（3）Cl >Si >Al
（4）原子
（5）12
（6）AlCl3熔化无自由移动的离子
现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表：
(1)元素T的原子最外层共有_______种不同运动状态的电子。元素X的一种同位素可测定文物年代，这种同位素的符号是________。
(2)元素Y与氢元素可形成一种离子YH4+，写出该粒子的电子式________________（用元素符号表示）。
(3)元素Z与元素T相比，非金属性较强的是________（用元素符号表示），下列表述中能证明这一事实的是________。
a. 常温下Z的单质和T的单质状态不同
b. Z的氢化物叱T的氢化物稳定
c. 一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应
(4)探寻物质性质的差异性是学习的重要方法之一。T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应的水化物中化学性质明显不同于其他三种的是_______，理由是________________________。
正确答案
(1)6；
(2)
(3)Cl；b
(4)H2CO3；弱酸性或非氧化性酸
按照下列元素基态原子的电子排布特征判断元素，并回答问题。
A原子中只有一个能层且只含有1个电子；B的原子3p轨道上得到1个电子后不能再容纳外来电子；C的原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反；D的原子第三能层上有8个电子，第四能层上只有1个电子；E原子的外围电子排布为3s23p6。
(1)写出由A、B、C、D中的三种元素组成的化合物的化学式（至少写出5个）_____________________
(2)写出用上述元素组成的物质制得A的单质的化学方程式（至少写出2个）__________________
(3)检验某溶液中是否含有D+的离子，可通过_________________来实现；检验某溶液中是否含有B-离子，通常选用的试剂是________和___________。
(4)写出E的元素符号_________，要证明太阳上是否含有E元素，可采用的方法是___________________。
正确答案
(1)HClO、HClO4、HClO3、KClO、KClO3、KClO4、KOH
(2)2K+2H2O=2KOH+H2↑、2K+2HCl=2KCl+H2↑
(3)焰色反应；AgNO3溶液；稀HNO3 (4)Ar；光谱分析
下列曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(Z为核电荷数，Y为元素的有关性质)。请把与下面元素有关性质相符的曲线标号（a、b、c、d）填入相应的空格中：
（1）ⅡA族元素的最外层电子数 _____________。
（2）第3周期元素的最高化合价____________ 。
（3）F-、Na+、Mg2+、Al3+的离子半径 _________________。
正确答案
（1）ｂ
（2）c
（3）a
在2008年初我国南方遭遇的冰雪灾害中，使用了一种融雪剂，其主要成分的化学式为XY2，X、Y均为周期表前20号元素，其阳离子和阴离子的电子层结构相同，且1 molXY2含有54 mol电子。
（1）该融雪剂的化学式是_________；X与氢元素形成的化合物的电子式是_________。
（2）元素D、E原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，D与Y相邻，则D的离子结构示意图是_________；D与E能形成一种非极性分子，该分子的结构式为_________；D所在族元素的氢化物中，沸点最低的是_________。
（3）元素W与Y同周期，其单质是原子晶体；元素Z的单质分子Z2中有3个共价健；W与Z能形成一种新型无机非金属材料，其化学式是_________。
（4）元素R与Y同主族，其氢化物能用于刻蚀玻璃，R2与NaOH溶液反应的产物之一是OR2，该反应的离子方程式为__________________。
正确答案
（1）CaCl2；
（2）S=C=S；H2S
（3）Si3N4
（4）2F2+2OH-=2F-+OF2+H2O
在温度t1和t2下，X2(g)和H2反应生成HX的平衡常数如下表
⑴已知t2>t1，HX的生成反应是________反应（填“吸热”或“放热”）。
⑵HX的电子式是________。
⑶共价键的极性随共用电子对偏移程度的增大而增强，HX共价键的极性由强到弱的顺序是________。
⑷X2都能与H2反应生成HX，用原子结构解释原因：________________。
⑸K的变化体现出X2化学性质的递变性，用原子结构解释原因：________________，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。
⑹仅依据K的变化，可以推断出：随着卤素原子核电荷数的增加，________（选填字母）。
a. 在相同条件下，平衡时X2的转化率逐渐降低
b. X2与H2反应的剧烈程度逐渐减弱
c. HX的还原性逐渐减弱
d. HX的稳定性逐渐减弱
正确答案
⑴放热
⑵
⑶HF、HCl、HBr、HI
⑷卤素原子的最外层电子数均为7
⑸同一主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多
⑹ad
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