- 原子核外电子的排布规则
- 共997题
1803年，英国科学家道尔顿提出了近代原子学说，他认为一切物质是由原子构成的，这些原子是微小的不可分割的实心球。1911年，英国科学家卢瑟福用一束平行高速运动的α粒子（α粒子是带两个单位正电荷的氦原子核）轰击金箔时（金原子的核电荷数为79，质量数为197），发现大多数α粒子能穿透金箔，而且不改变原来的运动方向，但他还发现有一小部分α粒子改变了原来的运动路径，甚至有极少数的α粒子好像碰到了坚硬不可穿透的质点而被笔直地弹了回来。
（1）金原子的核外电子数为_______，中子数为_______。
（2）按现在对原子、分子的认识，你认为道尔顿提出的近代原子学说中不确切的地方，请用" "划出，并在下方加以改正。
（3）根据卢瑟福实验的现象能得出关于金箔中金原子结构的一些结论，试写出其中的三点：
①_________________________________________________；
②_________________________________________________；
③_________________________________________________。
正确答案
（1）79；118
（2）一切 不可分割 实心球
有些 可分 由质子、中子等构成
（3）①每一个原子都有一个体积极小、极密实的核；
②原子核占有全部正电荷和几乎全部的原子质量；
③原子核被一个体积很大几乎什么也没有的核外空间包围着；
④原子核外空间里极稀疏地散布着电子，其总电荷数恰好等于原子核内的正电荷数。
以下是一些元素的信ο，其中有一种元素不在短周期．根据信ο完成问题：
（1）写出A元素基态原子的核外电子排布式______．
（2）B、C、X的简单离子半径由大到小的顺序为______（用元素离子符号表示）．
（3）化合物YZ4B化学键的类型是______，检验该固体化合物中阳离子的实验的方法和现象是______．
（4）A元素的单质在潮湿空气中锈蚀生成绿色物质，用一个化学方程式表示锈蚀过程______．
（5）常温下，工业上用惰性电极在电解槽中电解100L 1.5mol•L-1CB的水溶液时，两极共收集到气体22.4L（标准状况下），计算电解后阴极区溶液的pH=______（假设电解前后溶液体积不变）．
正确答案
元素A的单质是一种常见金属，与元素X形成黑色和砖红色两种化合物，则A为Fe；元素B的单质是一种黄绿色气体，则B为Cl；元素C的短周期中金属性最强，与X反应能生成两种化合物，则C为Na；元素X的最外层电子数是内层电子数的3倍，能形成双原子阴离子，X为O；元素Y的单质为双原子分子，结构中σ键与π键数目比为1：2，Y为N；元素Z的阳离子就是一个质子，则Z为H．
（1）Fe的原子序数为26，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1，
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；
（2）电子层越多，离子半径越大，具有相同电子排布的离子，原子序数大的离子半径小，则氯离子半径最大，钠离子与氧离子具有相同电子排布，则氧离子半径大，所以离子半径为Cl-＞O2-＞Na+，故答案为：Cl-＞O2-＞Na+；
（3）化合物YZ4B为NH4Cl，氯离子与铵根离子以离子键结合，N、H之间以共价键结合，则含有离子键和共价键；取少量固体于试管中，加入浓NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸放在试管口，红色石蕊试纸变蓝，则证明原固体中存在铵根离子，
故答案为：离子键和共价键；取少量固体于试管中，加入浓NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸放在试管口，红色石蕊试纸变蓝；
（4）反应物为铜、氧气、水、二氧化碳，生成物为Cu2（OH）2CO3，
则化学反应方程式为2Cu+O2+CO2+H2O═Cu2（OH）2CO3，故答案为：2Cu+O2+CO2+H2O═Cu2（OH）2CO3；
（5）惰性电极电解NaCl溶液，阳极生成氯气，阴极生成氢气，两极共收集到气体22.4L（标准状况下），
则氢气为11.2L，由2H++2e-═H2↑可知，n（H+）=n（OH-）=1mol，
所以c（OH-）=
A、B、C、D四种常见粒子分别是由x、y、z三种元素中的两种构成，已知x、y、z均为短周期元素，且原子半径依次减小；A、B、C、D均含有相同数目的电子，其中A含有5个原子核，它们之间有如右图的转化关系：
（1）x原子的基态电子排布式______，x、y两元素的第一电离能大小关系为x______y（填＞＜或=）
（2）A的结构式为______．
（3）热稳定性大小比较为C______D（填＞＜或=）
（4）B、C、D三种粒子结合质子能力由强到弱的顺序为______，试用2个离子方程式说明你的判断理由______、______．
正确答案
A、B、C、D均含有相同数目的电子，C与氢离子反应生成A，A含有5个原子核，则A为NH4+，C为NH3；B与NH4+反应生成NH3，所以B为OH-，D为H2O．由于x、y、z原子序数依次减小，所以x为N元素、y为O元素、z为H元素．
（1）x为N元素，原子核外有7个电子，基态电子排布式为1s22s22p3；y为O元素，N元素原子p能级有3个电子，为半满稳定状态，能量降低，第一电离能大于同周期相邻元素的第一电离能，所以x、y两元素的第一电离能大小关系为x＞y，
故答案为：1s22s22p3；＞；
（2）A为NH4+，结构式为
，故答案为：
；
（3）C为NH3，D为H2O，非金属性越强，氢化物的稳定性越强，非金属性O＞N，所以稳定性H2O＞NH3，即热稳定性大小为C＜D，故答案为：＜；
（4）B为OH-，C为NH3，D为H2O．由于OH-+NH4+=NH3↑+H2O，NH3+H3O+=NH4++H2O，所以B、C、D三种粒子结合质子能力由强到弱的顺序为OH-＞NH3＞H2O，
故答案为：OH-＞NH3＞H2O；OH-+NH4+=NH3↑+H2O；NH3+H3O+=NH4++H2O．
人体中含量位于前6名的元素依次是：氧、碳、X、氮、钙、磷．根据要求用以上元素完成下列填空：
（1）X是______（写元素符号，下同）．能量最高的亚层电子云呈球形的元素有______．
（2）形成化合物种类最多的元素的最简氢化物的电子式为______；该分子为非极性分子的原因是______．
（3）能证明C、N、O非金属性递变规律的事实是______．
a．最高价氧化物对应水化物的酸性
b．单质与H2反应的难易程度
c．NO2、CO2和C3N4中元素的化合价
d．气态氢化物的稳定性
（4）氮元素的另一种气态氢化物肼可视为NH3分子中的一个氢原子被-NH2（氨基）取代形成的．肼燃烧时的能量变化如图所示，则该反应的热化学方程式为______．
正确答案
（1）人体中含量位于前6名的元素依次是：氧、碳、氢、氮、钙、磷，故X为H元素，s能级的电子云为球形，能量最高的亚层电子云呈球形，说明该元素最高能级为ns，符合条件的有H、Ca，故答案为：H；H、Ca；
（2）形成化合物种类最多的元素为C元素，最简氢化物为CH4，分子中C原子与H原子之间形成1对共用电子对，电子式为：
，为正四面体结构，分子中正负电荷的重心重合，为非极性分子，故答案为：
；分子中正负电荷的重心重合，为非极性分子；
（3）a．氧元素没有含氧酸，不能利用最高价比较氧元素与C、N元素的非金属性，故a错误；
b．单质与H2反应的难易程度，说明单质的氧化性强弱，单质的结构不同，不能说明元素的非金属性，故b错误；
c．化合价说明共用电子对偏移方向，化合物中表现负价的元素，对键合电子的吸引力更强，非金属性更强，故NO2中氧元素为-2价，氧元素吸引电子能力更强，故非金属性O＞N，CO2中，中氧元素为-2价，氧元素吸引电子能力更强，故非金属性O＞C，C3N4中N元素为-3价，N元素吸引电子能力更强，故非金属性N＞O，可以比较，故c正确；
d．非金属性越强，气态氢化物越稳定，故气态氧化物的稳定性可以比较非金属性强弱，故d正确；
故答案为：cd；
（4）由肼燃烧时的能量变化图可知，1mol肼燃烧生成氮气与水蒸气，放出的热量为534kJ，热化学方程式为N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H=-534kJ/mol，
故答案为：N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H=-534kJ/mol．
现有前20号的A、B、C、D、E五种元素，相关信息于下表：
（1）B的核外电子排布式为______，CB3的晶体类型为______．
（2）B、C、D三元素的电负性大小顺序为______＞______＞______（填元素符号）．
（3）C的氢化物的空间构型为______，其氢化物在同族元素所形成的氢化物中沸点最高的原因是______．
（4）E2D的水溶液呈______（填“酸性”、“碱性”或“中性”），用离子方程式解释理由：______．
（5）已知：12.8g液态C2A4与足量A2O2反应生成C2和气态A2O，放出256.65kJ的热量．
A2O （l）═A2O （g）△H=+44kJ•mol-1．
2A2O2 （l）═2A2O （l）+O2（g）△H=-196.4kJ•mol-1．
则液态C2A4与足量O2反应生成C2和液态A2O的热化学方程式为：______．
正确答案
A元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素，A是氢元素；B的2p轨道差一个电子为全满，则B为F元素； C的p轨道有三个未成对电子，即为np3排布，又其氢化物溶解性为同族中最大，则C为N元素；D的最高化合价和最低化合价的代数和为4，则最高化合价为+6，最低化合价为-2价，其最高价氧化物的化学式为DO3，最高价氧化物中含D的质量分数为40%，令D的质子数为x，核内质子数等于其中子数，所以
即A是氢元素；B为F元素；C为N元素；D为S元素；E为Na元素．
（1）B为F元素，原子核外有7个电子，核外电子排布式为1s22s22p5．C为N元素，CB3为NF3属于分子晶体，
故答案为：1s22s22p5；分子晶体；
（2）B为F元素；C为N元素；D为S元素；电负性也指非金属性，非金属性越强电负性越大，非金属性F＞N＞S，所以B、C、D三元素的电负性大小顺序为F＞N＞S，
故答案为：F；N；S；
（3）C的氢化物为NH3，空间构型是三角锥形，由于其分子间能形成氢键，因而在同族元素所形成的氢化物中沸点最高，
故答案为：三角锥形；氨分子间形成氢键；
（4）E2D为Na2S，Na2S为强碱弱酸盐，Na2S的水溶液中S2-离子水解S2-+H20⇌HS-+OH-，水溶液呈碱性，
故答案为：碱性； S2-+H2O⇌HS-+OH-；
（5）已知：12.8g液态N2H4与足量H2O2反应生成N2和气态H2O，放出256.65kJ的热量，12.8g液态N2H4的物质的量为
该反应热化学反应方程式为：①N2H4（l）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（g），△H=-641.625kJ/mol，
由于②H2O （l）═H2O （g）△H=+44kJ•mol-1，
③2H2O2 （l）═2H2O （l）+O2（g）△H=-196.4kJ•mol-1，
则液态N2H4与足量O2反应生成N2和液态H2O的热化学方程式为：①-4×②-③得：
N2H4（l）+O2（g）═N2（g）+2H2O（l）△H=-662.025 kJ•mol-1，
故答案为：N2H4（l）+O2（g）═N2（g）+2H2O（l）△H=-662.025 kJ•mol-1．
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