- 核外电子数
- 共754题
A、B、C、D、E、F 是第四周期的元素其单质均为固体,其相关的性质如下:
(1)A、B原子处于基态时,原子核外电子均成对,且核电荷数A>B 写出A的基态外围电子轨道表示式______.
(2)C与A在周期表同属于一个区的元素,写C2+的核外电子排布式______.
(3)图是金属B和C所形成的某种合金的晶胞结构示意图,用最简式表示该合金中的组成______.(用B、C元素符号表示)
(4)C2+和A2+都能与NH3、H2O、Cl-等形成配位数为4的配合物.[A(NH3)4]2+和[C (NH3)4]2+都具有对称的空间构型,[C(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代,能得到两种不同结构的产物,而[A(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代,只能得到一种产物,则[C(NH3)4]2+的空间构型为______.[A(NH3)4]2+A原子轨道的杂化方式为______.
(5)D、E、F均位于P区,电负性D<E<F,第一电离能D<F<E,D只有一个未成对电子.D在元素周期表中有位置是______,D、E形成化合物的化学式______,该化合物的一种用途是______F的最高价氧化物对水化物的分子式为______.
正确答案
[Ar]3d9
CaCu5
平面正方形
sp3
第四周期第IIIA族
GaAs
半导体材料
H2SeO4
解析
解:(1)第四周期中,原子核外电子均成对的基态原子有Ca和Zn元素,则A为Zn元素,B为Ca元素,A的基态外围电子为3d104s2,轨道式为,
故答案为:;
(2)Cu各Zn处于ds区,Cu的原子序数为29,基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s1,则Cu2+的核外电子排布式为[Ar]3d94s1,故答案为:[Ar]3d9;
(3)由晶胞结构示意图可知,Ca位于晶胞的顶点,平均含有Ca原子的个数为8×=1,Cu位于面心和体心,其中面心含有8个Cu,体心含有1个Cu原子,则平均含有Cu的个数为8×
+1=5,所以化学式为CaCu5,故答案为:CaCu5;
(4))[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代,能得到两种不同结构的产物,则[Cu(NH3)4]2+为平面正方形结构,而[Zn(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代,只能得到一种产物,则[Zn(NH3)4]2+为正四面体结构,其中Zn2+与四个分子形成共价键,应为sp3杂化,故答案为:平面正方形;sp3;
(5)同一周期中,从左到右元素的电负性之间增大,D、E、F均位于P区,电负性D<E<F,则原子序数D<E<F,第一电离能D<F<E,则E为As元素,F为Se元素,对应的最高价氧化物对水化物的分子式为H2SeO4,由于As的4P能级电子处于半包和,第一电离能大于Se,D只有一个未成对电子,应为Ga元素,位于周期表第四周期第IIIA族,D、E形成的化合物为GaAs,常用于制作半导体的材料,故答案为:第四周期第IIIA族;GaAs;半导体材料;H2SeO4.
下列离子中外层d轨道达半充满状态的是( )
正确答案
解析
解:A、Cr3+的价电子排布式为3d3,d轨道不是半充满状态,故A错误;
B、Cu+的价电子排布式为3d10,d轨道处于全满状态,故B错误;
C、Co3+的价电子排布式为3d6,d轨道不是半充满状态,故C错误;
D、Fe3+的价电子排布式为3d5,d轨道达半充满状态,故D正确;
故选D.
(1)金属钛(22Ti) 将是继铜、铁、铝之后人类广泛使用的第四种金属,写出Ti元素的基态原子电子排布式为______;
(2)日常生活中广泛应用的不锈钢,在其生产过程中添加了铬元素,该元素基态原子未成对电子数为______.
(3)COCl2俗称光气,分子中C原子采取______杂化成键;其中碳氧原子之间的共价键含有______(填字母):a.2个σ键;b.2个π键;c.1个σ键、1个π键.
(4)①短周期某主族元素M的逐级电离能情况如下图A所示,则M元素形成化合物时表现的主要化合价为______ 价.
②第三周期8种元素按单质熔点高低的顺序如下图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)由C原子跟Si原子以1:1相互交替结合而形成的晶体,晶型与晶体Si相同.两者相比熔点更高的是______(填化学式)试从结构角度加以解释:______.
(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
解:(1)铬元素在周期表中是24号元素,基态原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d44s2,
故答案为:1s22s22p63s23p63d44s2;
(2)铬元素的基态原子电子排布式为:1s22s22p63s23p63d24s44p2,该元素基态原子未成对电子数为6,故答案为:6;
(3)光气的空间结构是“V”形,其中碳和氧原子之间以共价双键结合,即含有一个π键一个σ键,碳原子再用sp2杂化成键,故答案为:sp2;c;
(4)①根据图A所示,主族元素M的逐级电离能中,第三级电离能骤然增大,说明M很难失去第三个电子,而更易失去两个电子,故化合价为+2价,故答案为:+2;
②第三周期8种元素的单质中只有单质硅是原子晶体,熔点最高,同周期元素的原子,从左到右得电子能力逐渐增强,电负性逐渐增大,电负性逐渐增大的是Cl,故答案为:Si;2;
(5)SiC中C-Si键键长比晶体Si中Si-Si键短,所以键能大,
故答案为:SiC;因SiC晶体与晶体Si都是原子晶体,由于C的原子半径小,SiC中C-Si 键键长比晶体Si中Si-Si键短,键能大,因而熔沸点高;
(6)在配合物Fe(SCN)2+中,三价铁离子含有空轨道,可以接受孤对电子,故答案为:Fe3+.
解析
解:(1)铬元素在周期表中是24号元素,基态原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d44s2,
故答案为:1s22s22p63s23p63d44s2;
(2)铬元素的基态原子电子排布式为:1s22s22p63s23p63d24s44p2,该元素基态原子未成对电子数为6,故答案为:6;
(3)光气的空间结构是“V”形,其中碳和氧原子之间以共价双键结合,即含有一个π键一个σ键,碳原子再用sp2杂化成键,故答案为:sp2;c;
(4)①根据图A所示,主族元素M的逐级电离能中,第三级电离能骤然增大,说明M很难失去第三个电子,而更易失去两个电子,故化合价为+2价,故答案为:+2;
②第三周期8种元素的单质中只有单质硅是原子晶体,熔点最高,同周期元素的原子,从左到右得电子能力逐渐增强,电负性逐渐增大,电负性逐渐增大的是Cl,故答案为:Si;2;
(5)SiC中C-Si键键长比晶体Si中Si-Si键短,所以键能大,
故答案为:SiC;因SiC晶体与晶体Si都是原子晶体,由于C的原子半径小,SiC中C-Si 键键长比晶体Si中Si-Si键短,键能大,因而熔沸点高;
(6)在配合物Fe(SCN)2+中,三价铁离子含有空轨道,可以接受孤对电子,故答案为:Fe3+.
[化学--选修3:物质结构与性质]砷(As)是一种重要的化学元素,其可形成多种用途广泛的化合物.
(1)写出基态砷原子的电子排布式______;砷与溴的电负性相比,较大的是______.
(2)砷(As)的氢化物与同族第二、三周期元素所形成的氢化物的稳定性由大到小的顺
序为(用化学式表示)______;氢化物的沸点由高到低的顺序为(用化学式表示)______.
(3)Na3AsO4可作杀虫剂.AsO的空间构型为______.As原子采取______杂化.
(4)某砷的氧化物俗称“砒霜”,其分子结构如右图所示.该化合物的分子式为______.
(5)GaAs等是人工合成的新型半导体材料,其晶体结构与金刚石相似.GaAs晶胞中含有______个砷原子.
正确答案
解:(1)砷是33号元素,核外有33个电子,基态砷原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p3,砷与溴同处第四周期,溴是35号元素,所以电负性较大的是Br,
故答案为:[Ar]3d104s24p3;Br(或溴);
(2)N、P、As、属于同一主族,同主族从上到下非金属性减弱,氢化物稳定性减弱,所以NH3>PH3>AsH3;N原子半径较小,电负性较大,对应的NH3分子间能形成氢键,沸点较高,而P、As电负性小,半径大,分子间不能形成氢键,沸点较低,AsH3、PH3同属于分子晶体,AsH3分子晶体分子间作用力大,
故答案为:NH3>PH3>AsH3; NH3>AsH3>PH3;
(3)AsO43-的价层电子对数=4+(5+3-4×2)=4,且不含孤电子对,所以其空间构型是正四面体,所以采取sp3杂化,
故答案为:正四面体形;sp3;
(4)因砷的原子半径大于氧原子,所以从砷的氧化物分子结构图可知,该化合物的分子式为As4O6,
故答案为:As4O6;
(5)金刚石空间构型为正四面体型,与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为正四面体,所以GaAs晶胞中含有4个砷原子;
故答案为:4.
解析
解:(1)砷是33号元素,核外有33个电子,基态砷原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p3,砷与溴同处第四周期,溴是35号元素,所以电负性较大的是Br,
故答案为:[Ar]3d104s24p3;Br(或溴);
(2)N、P、As、属于同一主族,同主族从上到下非金属性减弱,氢化物稳定性减弱,所以NH3>PH3>AsH3;N原子半径较小,电负性较大,对应的NH3分子间能形成氢键,沸点较高,而P、As电负性小,半径大,分子间不能形成氢键,沸点较低,AsH3、PH3同属于分子晶体,AsH3分子晶体分子间作用力大,
故答案为:NH3>PH3>AsH3; NH3>AsH3>PH3;
(3)AsO43-的价层电子对数=4+(5+3-4×2)=4,且不含孤电子对,所以其空间构型是正四面体,所以采取sp3杂化,
故答案为:正四面体形;sp3;
(4)因砷的原子半径大于氧原子,所以从砷的氧化物分子结构图可知,该化合物的分子式为As4O6,
故答案为:As4O6;
(5)金刚石空间构型为正四面体型,与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为正四面体,所以GaAs晶胞中含有4个砷原子;
故答案为:4.
碳、氮、氧、氯、铝、铁、铜是与人类生产、生活息息相关的化学元素.
(1)与铜铁同周期的锗原子基态核外电子排布式为:______.
(2)Si、P、S元素的第一电离能由小到大的顺序是:______(用元素符号填写).
(3)CN-离子中和N2分子中的π键数目比为______.
(4)铁元素组成的单质晶体堆积模型为______密堆积.
(5)下列关于金属晶体和离子晶体的说法中,错误的是______.
A.都可采取“紧密堆积”结构
B.都具有较高熔点和沸点
C.离子晶体是阴、阳离子通过离子键结合,在空间呈现有规律的排列所形成的晶体
D.金属晶体发生形变时其内部金属离子与“自由电子”之间的相互作用将不复存在
(6)现在人们已经有多种方法来测定阿伏伽德罗常数,X射线衍射法就是其中一种.通过对金晶体的X射线衍射图象的分析,可以得出金晶体的晶胞如图所示(面心立方体).若金原子的半径为d cm,金的密度为b g/cm3,金的摩尔质量为M g/mol,通过这些数据计算阿伏伽德罗常数为______.
正确答案
解:(1)锗的原子序数是32号元素,锗原子核外有32个电子,根据构造原理知基态锗原子核外电子排布式为1S22S22P63S23P63d104S24P2,
故答案为:1S22S22P63S23P63d104S24P2;
(2)同一周期中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但第VA族元素第一电离能大于相邻元素,P位于第VA族元素,所以这三种元素的第一电离能从小到大顺序是:Si<S<P,
故答案为:Si<S<P;
(3)CN-离子中含有一个三键,氮气分子中含有一个三键,三键中含有一个σ键和两个π键,所以CN-离子中和N2分子中的π键数目比为2:2=1:1,
故答案为:1:1;
(4)铁元素组成的单质晶体堆积模型属于体心立方最密堆积,故答案为:体心立方;
(5)A.离子晶体和金属晶体都可采取“紧密堆积”结构,故A正确;
B.部分金属晶体的熔沸点较小,如钠的熔点较低,故B错误;
C.离子晶体的构成微粒是阴阳离子,阴、阳离子通过离子键结合,在空间呈现有规律的排列而形成晶体,故C正确;
D.金属晶体发生形变时其内部金属离子与“自由电子”发生滑动,但金属离子和自由电子之间的相互作用仍然存在,故D错误;
故选BD;
(6)金晶体属于面心立方最密堆积,金原子的半径为dcm,正方体每个面对角线的长度为4d,则晶胞的棱长=cm,则晶胞的体积=(
)3cm3,
晶胞中金原子个数=8×,根据
得NA=
=
/mol=
/mol,
故答案为:.
解析
解:(1)锗的原子序数是32号元素,锗原子核外有32个电子,根据构造原理知基态锗原子核外电子排布式为1S22S22P63S23P63d104S24P2,
故答案为:1S22S22P63S23P63d104S24P2;
(2)同一周期中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但第VA族元素第一电离能大于相邻元素,P位于第VA族元素,所以这三种元素的第一电离能从小到大顺序是:Si<S<P,
故答案为:Si<S<P;
(3)CN-离子中含有一个三键,氮气分子中含有一个三键,三键中含有一个σ键和两个π键,所以CN-离子中和N2分子中的π键数目比为2:2=1:1,
故答案为:1:1;
(4)铁元素组成的单质晶体堆积模型属于体心立方最密堆积,故答案为:体心立方;
(5)A.离子晶体和金属晶体都可采取“紧密堆积”结构,故A正确;
B.部分金属晶体的熔沸点较小,如钠的熔点较低,故B错误;
C.离子晶体的构成微粒是阴阳离子,阴、阳离子通过离子键结合,在空间呈现有规律的排列而形成晶体,故C正确;
D.金属晶体发生形变时其内部金属离子与“自由电子”发生滑动,但金属离子和自由电子之间的相互作用仍然存在,故D错误;
故选BD;
(6)金晶体属于面心立方最密堆积,金原子的半径为dcm,正方体每个面对角线的长度为4d,则晶胞的棱长=cm,则晶胞的体积=(
)3cm3,
晶胞中金原子个数=8×,根据
得NA=
=
/mol=
/mol,
故答案为:.
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