- 原子核外电子的排布规则
- 共997题
A、B、C、D为四种短周期元素，A原子核外仅有1个电子，B、C元素的最高价依次+4、+5，D元素常显-2价，已知B、C、D的原子次外层电子数均为2．
（1）按要求写出：A元素符号______，B原子结构示意图______，C单质分子的电子式______．
（2）X、Y、Z、W四种化合物均含上述四种元素，且都属于盐，其中X、Y、Z三种化合物分子式中都只含一个B原子，X和Y的阴离子带一个单位电荷，但X的阴离子比Y阴离子少一个D原子；Z和W的阴离子都带两个单位的负电荷，W中含有两个B原子．
①写出Z、W的化学式，Z为______，W为______．
②写出Y的溶液与过量NaOH反应的离子方程式______．
正确答案
A、B、C、D为四种短周期元素，A原子核外仅有1个电子，则A为氢元素；B、C、D的原子次外层电子数均为2，则B、C、D都有2个电子层，B、C元素的最高价依次+4、+5，D元素常显-2价，则B为碳元素、C为氮元素、D为氧元素．
（1）由上述分析可知，A为H元素；B为碳元素，原子有2的电子层，最外层有4个电子，原子结构示意图为
；C为氮元素，单质氮气分子中氮原子之间形成3对共用电子对，电子式为
．
故答案为：H；
；
．
（2）X、Y、Z、W四种化合物均含上述四种元素，且都属于盐，盐含有铵根离子及碳元素形成的酸根，其中X、Y、Z三种化合物分子式中都只含一个B原子，X和Y的阴离子带一个单位电荷，但X的阴离子比Y阴离子少一个D原子，则X为为HCOONH4，Y为NH4HCO3；Z和W的阴离子都带两个单位的负电荷，W中含有两个B原子，
则Z为（NH4）2CO3，W为（NH4）2C2O4．
①由上述分析可知，Z为（NH4）2CO3，W为（NH4）2C2O4．
故答案为：（NH4）2CO3；（NH4）2C2O4．
②Y为NH4HCO3，NH4HCO3溶液与过量的氢氧化钠反应生成碳酸钠和一水合氨，
反应离子方程式为NH4++HCO3-+2OH-═NH3•H2O+2H2O+CO32-．
故答案为：NH4++HCO3-+2OH-═NH3•H2O+2H2O+CO32-．
0.15mol某金属单质与足量的稀硫酸充分作用后，在标准状况下生正确成5.04LH2和25.65g该金属的硫酸盐，若该金属原子核内的质子数比中子数少一个，试通过计算推导该金属元素在周期表中的位置？
正确答案
标准状况下生成5.04LH2物质的量为0.225mol，质量为0.45g，需要H2SO40.225mol参与反应，H2SO4质量为22.05g，
则0.15mol金属单质的质量为 25.65g+0.45g-22.05=4.05g（生成物质量等于反应物的质量），所以金属的摩尔质量为
又因为原子核内的质子数比中子数少一个，所以金属元素原子核内的质子为
，位于第三周期，第ⅢA族．
故答案为：第三周期，第ⅢA族
已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素．它们的原子序数依次增大．其中A、C原子的L层有2个未成对电子．D与E同主族，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构．F3+离子M层3d轨道电子为半满状态．请根据以上情况，回答下列问题：（答题时，用所对应的元素符号表示）
（1）写出C原子的价层电子排布图______，F位于周期表______区．
（2）A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为______．（写元素符号）
（3）F和质子数为25的M的部分电离能数据列于下表
比较两元素的I2、I3可知，气态M2+再失去一个电子比气态F2+再失去一个电子难．对此，你的解释是______．
（4）晶胞中F原子的配位数为______，若F原子的半径为rcm，则F晶体的密度为______（用含r的表达式表示），该晶胞中原子空间利用率为______．
（5）H2S和C元素的氢化物（分子式为H2C2的主要物理性质比较如下
H2S和H2C2的相对分子质量基本相同，造成上述物理性质差异的主要原因______．
正确答案
A、C原子的L层有2个未成对电子，电子排布图分别为
、
，原子序数A小于C，则A为C元素，C为O元素，则B为N元素，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构，D应为Mg元素，D与E同主族，则E应为Ca元素，F3+离子M层3d轨道电子为半满状态，则离子的核外电子数为23，F的原子序数为26，应为Fe元素，则
（1）C为O元素，原子的价层电子排布图为
，F为Fe元素，原子核外含有d电子，位于周期表d区，
故答案为：
；d；
（2）同周期元素从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，由于N的2p电子为半充满状态性质稳定，则第一电离能大于O，则有C＜O＜N，故答案为：C＜O＜N；
（3）质子数为25的元素为Mn，Mn2+的3d轨道电子排布为半满状态较稳定，则再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难，
故答案为：Mn2+的3d轨道电子排布为半满状态较稳定；
（4）Fe为体心立方堆积，配位数为8，空间利用率为68%，该晶胞含有Fe2+个数为8×
Fe原子的半径为rcm，由晶胞结构可知，晶体的体积为(
根据密度=
故答案为：8；
（5）O的电负性较大，形成的氢化物H2O2含有氢键，与水分子可形成氢键，则沸点较高，
故答案为：H2O2分子间存在氢键，与水分子可形成氢键．
A、B、C、D、E、F是六种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大，其中A、D及C、F分别是同一主族元素．A、C两元素可形成原子个数之比为2：1、1：1型化合物．B元素的最外层电子数是内层电子数的2倍，E元素的最外层电子数等于其电子层数．F元素的最外层电子数是次外层电子数的0.75倍．请回答：
（1）由E、F两种元素组成的化合物1mol跟由A、C、D三种元素组成的化合物的溶液发生反应，消耗后者物质的量最大值为______mol．
（2）A、C、F间形成的甲、乙两种微粒，甲有18个电子，乙有10个电子，它们均为负一价双原子阴离子，则甲与乙反应的离子方程式为______．
（3）工业上在高温的条件下，可以用A2C和BC反应制取单质A2．在等体积的Ⅰ、Ⅱ两个密闭容器中分别充入1molA2C和1molBC、2molA2C和2molBC．一定条件下，充分反应后分别达到平衡（两容器温度相同）．下列说法正确的是______．
A．达到平衡所需要的时间：Ⅰ＞ⅡB．达到平衡后A2C的转化率：Ⅰ=Ⅱ
C．达到平衡后BC的物质的量：Ⅰ＞ⅡD．达到平衡后A2的体积分数：Ⅰ＜Ⅱ
E．达到平衡后吸收或放出的热量：Ⅰ=Ⅱ
F．达到平衡后体系的平均相对分子质量：Ⅰ＜Ⅱ
（4）用B元素的单质与E元素的单质可以制成电极浸入由A、C、D三种元素组成的化合物的溶液中构成电池，则电池负极的电极反应式是______．
正确答案
A、B、C、D、E、F是六种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大，B元素的最外层电子数是内层电子数的2倍，故B有2个电子层，最外层电子数为4，故B为碳元素，E元素的最外层电子数等于其电子层数，原子序数等于碳元素，故处于第三周期，最外层电子数为3，E为Al元素，F原子序数最大，处于第三周期，F元素的最外层电子数是次外层电子数的0.75倍，故最外层电子数为8×0.75=6，故F为硫元素，C、F分别是同一主族元素，故C为氧元素，A、C两元素可形成原子个数之比为2：1、1：1型化合物，A的原子序数小于碳元素，故A为H元素，A、D是同一主族元素，D的原子序数大于氧元素，故D为Na元素，
（1）E、F两种元素组成的化合物为Al2S3，A、C、D三种元素组成的化合物为NaOH，1molAl2S3与氢氧化钠溶液反应，发生Al3++4OH-=AlO2-+2H2O消耗的氢氧化钠最多，由方程式可知，1molAl2S3消耗氢氧化钠物质的量最大值为1mol×2×4=8mol，故答案为：8；
（2）H、O、S三元素间形成的甲、乙两种微粒，甲有18个电子，乙有10个电子，它们均为负一价双原子阴离子，则甲为HS-，乙为OH-，二者反应的离子方程式为HS-+OH-=S2-+H2O，故答案为：HS-+OH-=S2-+H2O；
（3）工业上在高温的条件下，可以用H2O和CO反应制取单质H2，发生反应为H2O+CO
A．Ⅰ的浓度低，压强小，反应速率较慢，故达到平衡所需要的时间：Ⅰ＞Ⅱ，故A正确；
B．Ⅱ相当于在Ⅰ的基础上增大压强，反应前后气体的物质的量不变，平衡不移动，达到平衡后H2O的转化率相等，故B正确；
C．达到平衡后H2O的转化率相等，故达到平衡后CO的物质的量：Ⅰ＜Ⅱ，故C错误；
D．二者为等效平衡，达到平衡后H2的体积分数相等，故D错误；
E．达到平衡后H2O的转化率相等，故达到平衡后吸收或放出的热量：Ⅱ=2Ⅰ，故E错误；
F．二者为等效平衡，平衡时对应组分的含量相同，达到平衡后体系的平均相对分子质量：Ⅰ=Ⅱ，故F错误；
故答案为：AB；
（4）由A、C、D三种元素组成的化合物为NaOH，用碳与Al制成电极浸入NaOH溶液中构成电池，Al为负极，电池负极的电极反应式是Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O，故答案为：Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O．
有X、Y、Z三种主族元素形成的3种离子X（n+1）+，Y m-，Z m+，已知m＞n，X（n+1）+比Z m+多一个电子层，Z与Y同周期，则进行下列推断：
（1）X、Y、Z三种原子的原子半径由大到小的顺序是______＞______＞______．
（2）X（n+1）+、Y m-、Z m+三种离子的半径由大到小的顺序是______＞______＞______．
（3）三种元素最高价氧化物对应水化物碱性依次减弱，酸性依次增强的顺序是______．
正确答案
有X、Y、Z三种主族元素形成的3种离子X（n+1）+，Y m-，Z m+，X、Z为金属元素，Y为非金属元素．Z与Y同周期，则原子序数Y＞Z．已知m＞n，X（n+1）+比Z m+多一个电子层，则X位于Y、Z所在周期的下一周期，最外层电子数X与Z相等，或Z比X多．
（1）由上述分析可知，Z为金属元素，Y为非金属元素，Z与Y同周期，原子序数Y＞Z，同周期，原子序数越大，原子半径越小，所以原子半径Z＞Y；X位于Z的下一周期，电子层越多，原子半径越大，则原子半径X＞Z，故原子半径X＞Z＞Y，故答案为：X＞Z＞Y；
（2）X位于Y、Z所在周期的下一周期，所以X（n+1）+与Y m-具有相同电子层，电子层排布相同，核电荷数越大，离子半径越小，所以离子半径Y m-＞X（n+1）+；X（n+1）+比Z m+多一个电子层，最外层电子数相同，电子层越多，离子半径越大，所以离子半径X（n+1）+＞Z m+，所以离子半径Y m-＞X（n+1）+＞Z m+，
故答案为：Y m-＞X（n+1）+＞Z m+；
（3）X（n+1）+比Z m+多一个电子层，则X位于Y、Z所在周期的下一周期，最外层电子数X与Z相等，或Z比X多，所以金属性X＞Z，Z为金属元素，Y为非金属元素，所以三种元素按X，Z，Y顺序金属性减弱，非金属性增强，三种元素最高价氧化物对应水化物碱性依次减弱，酸性依次增强的顺序是XZY，
故答案为：XZY．
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