- 核外电子数
- 共754题
水是生命之源，它与我们的生活密切相关．在化学实验和科学研究中，水也是一种常用的试剂．
（1）水分子中氧原子外围电子排布图为______；
（2）水分子在特定条件下容易得到一个H+，形成水合氢离子（H3O+）．下列对H2O变为H3O+过程的描述不合理的是______．
A．氧原子的杂化类型发生了改变 B．微粒的形状发生了改变
C．微粒的化学性质发生了改变 D．微粒中的键角发生了改变
（3）下列是钠、碘、金刚石、干冰、氯化钠晶体的晶胞图（未按顺序排序）．与冰的晶体类型相同的是______（请用相应的编号填写）
（4）将白色的无水CuSO4溶解于水中，溶液呈蓝色，是因为生成了一种呈蓝色的配合离子．请用配位键写出该配合离子的结构：______．
正确答案
A
BC
解析
解：（1）氧原子外围电子有6个电子，2s能级上有2个电子，2p能级上有4个电子，其外围电子排布图为
故答案为：
（2）A、水中氧的杂化为sp3，H3O+中氧的杂化为sp3，则氧原子的杂化类型没有改变，故A不合理；
B、水分子为V型，H3O+为三角锥型，则微粒的形状发生了改变，故B合理；
C、因结构不同，则性质不同，微粒的化学性质发生了改变，故C合理；
D、水分子为V型，H3O+为三角锥型，微粒中的键角发生了改变，故D合理；
故答案为：A；
（3）冰属于分子晶体，由晶胞图可知，B为干冰的晶胞图，构成微粒为分子，C为碘的晶胞图，构成微粒为碘分子，则与冰的晶体类型相同的是BC，
故答案为：BC；
（4）无水硫酸铜溶于水后生成水合铜离子，铜离子提供空轨道，水分子中的氧原子提供孤电子对，形成配位键，该配合离子的结构为
故答案为：
下列各分子中，所有原子都满足最外层为8电子结构的是（ ）
正确答案
解析
解：A、H2O中氧原子最外层6个电子，有2对共用电子对，则氧原子满足最外层为8电子结构，但H原子最外层为2个电子，故A错误；
B、BF3中B最外层由3个电子，F最外层7个电子，化合物中有3对共用电子对，F原子满足最外层为8电子结构，但B原子最外层为6个电子，故B错误；
C、CCl4中C原子最外层4个电子，Cl最外层7个电子，化合物中有4对共用电子对，则C、Cl都满足最外层为8电子结构，故C正确；
D、HCl中Cl原子最外层7个电子，化合物中有1对共用电子对，则Cl原子满足最外层为8电子结构，但H原子最外层为2个电子，故D错误；
故选C．
有A、B、C、D、E五种微粒：当A微粒失去3个电子后，电子层结构与氖原子相同；B微粒得到1个电子后，电子层结构与氩原子相同；C微粒带两个单位正电荷，核电荷数为12；D微粒有18个电子，当失去2个电子时显电中性；E微粒不带电，原子核中只有一个质子．请回答下列问题．
（1）写出微粒的符号：A______、B______、C______、D______、E______．
（2）画出B微粒、D微粒的结构示意图：______、______．
正确答案
解：在单原子离子或原子中，电子层结构相同的微粒其核外电子数相同，且核电荷数=核内质子数=原子序数．
（1）当A微粒失去3个电子后，电子层结构与氖原子相同，由题意知，A微粒为原子，且失去3个电子后有10个电子，所以该原子有13个电子；在原子中，核电荷数=核内质子数=原子序数=核外电子数，所以该原子的原子序数为13，故为Al；
B微粒得到1个电子后，电子层结构与氩原子相同，由题意知，B微粒为原子，且得到1个电子后有18个电子，所以该原子有17电子，在原子中，核电荷数=核内质子数=原子序数=核外电子数，所以该原子的原子序数为17，故为Cl；
C微粒带两个单位正电荷，核电荷数为12，由题意知，C微粒为带两个单位正电荷的阳离子，在单原子离子中，核电荷数=核内质子数=原子序数，所以该微粒原子序数为12，故为Mg2+；
D微粒有18个电子，当失去2个电子时显电中性，由题意知，D微粒是带2个单位负电荷的阴离子，在阴离子中，核电荷数=核内质子数=原子序数=核外电子数-电荷数，所以该离子的原子序数为16，故为S 2-；
E微粒不带电，原子核中只有一个质子，由题意知，E微粒为原子，在原子中，核电荷数=核内质子数=原子序数，所以该原子的原子序数为1，故为H；
故答案为：Al；Cl；Mg2+；S 2-；H．
（2）B微粒核外有17个电子，所以其原子结构示意图为
故答案为：
解析
解：在单原子离子或原子中，电子层结构相同的微粒其核外电子数相同，且核电荷数=核内质子数=原子序数．
（1）当A微粒失去3个电子后，电子层结构与氖原子相同，由题意知，A微粒为原子，且失去3个电子后有10个电子，所以该原子有13个电子；在原子中，核电荷数=核内质子数=原子序数=核外电子数，所以该原子的原子序数为13，故为Al；
B微粒得到1个电子后，电子层结构与氩原子相同，由题意知，B微粒为原子，且得到1个电子后有18个电子，所以该原子有17电子，在原子中，核电荷数=核内质子数=原子序数=核外电子数，所以该原子的原子序数为17，故为Cl；
C微粒带两个单位正电荷，核电荷数为12，由题意知，C微粒为带两个单位正电荷的阳离子，在单原子离子中，核电荷数=核内质子数=原子序数，所以该微粒原子序数为12，故为Mg2+；
D微粒有18个电子，当失去2个电子时显电中性，由题意知，D微粒是带2个单位负电荷的阴离子，在阴离子中，核电荷数=核内质子数=原子序数=核外电子数-电荷数，所以该离子的原子序数为16，故为S 2-；
E微粒不带电，原子核中只有一个质子，由题意知，E微粒为原子，在原子中，核电荷数=核内质子数=原子序数，所以该原子的原子序数为1，故为H；
故答案为：Al；Cl；Mg2+；S 2-；H．
（2）B微粒核外有17个电子，所以其原子结构示意图为
故答案为：
下列分子中各原子最外层均达到8电子稳定结构的是（ ）
正确答案
解析
解：A、SCl2中S为2+6=8，Cl为1+7=8，PCl3中P为3+5=8，Cl为1+7=8，CO2中C为4+4=8，O为2+6=8，均满足8电子结构，故A正确；
B、AsH3中As为3+5=8，H为1+1=2，BF3中B为3+3=6，F为1+7=8，BeCl2中Be为2+2=4Cl为1+7=8，故B错误；
C、XeF2中Xe为2+8=10，F为1+7=8，PCl5中P为5+5=10，Cl为1+7=8，ClO2中Cl为1+7=8，O为2+6=8，故C错误；
D、H2SO3中H为1+1=2，S为4+6=10，O为2+6=8，CO2中C为4+4=8，O为2+6=8，BF3中B为3+3=6，F为1+7=8，故D错误．
故选A．
（1）“蛟龙”号潜水器通过机械手成功从海底取得“多金属结核”样本，样本含铁、锰等多种金属．基态锰原子的电子排布式为______
（2）水溶液中，过硫酸盐可以将Mn2+ 氧化成MnO4-．H2S2O8的结构如图
①H2S2O8中硫原子的轨道杂化方式为______
②上述反应中被还原的元素为______
③上述反应每生成1mol MnO4- 时，S2O82-断裂的键的类型是______，数目为______
（3）海底还蕴藏着大量“可燃冰”．“可燃冰”实际上是由盛有甲烷、氮气、硫化氢等分子的水分子笼构成的水合物晶体．
①N、O、S三种元素第一电离能由大到小的顺序为______（填元素符号）
②一种甲烷水合物晶体中，平均每46个水分子构成8个笼，每个分子笼可容纳1个甲烷分子或水分子．若这8个分子笼中有6个容纳是甲烷分子，另外2个被水分子填充，这种可燃冰的平均组成可表示为______．
③水分子笼多种多样，如图是一种水分子笼的结构示意图（“O”表示水分子），其中包含的氢键数为______．
④实验测得冰中氢键的作用能为18.8kJ•mol-1，而冰的熔化热为5.0kJ•mol-1，其原因可能是______．
正确答案
解：（1）锰原子序数为25，质子数为25，原子核外电子数为25，根据能量最低原则、泡利不相容原理和洪特规则，Mn的电子排布式为[Ar]3d54s2，
故答案为：[Ar]3d54s2；
（2）①H2S2O8中，硫原子价层电子对数=σ 键电子对+中心原子上的孤电子对=4+
故答案为：sp3杂化；
②过硫酸盐可以将Mn2+ 氧化成MnO4-，反应2Mn2++5S2O82-+8H2O
故答案为：硫；
③由反应可知，Mn元素的化合价升高（+2→+7），S元素的化合价降低（+7→+6），生成10molSO42-转移电子10mol电子，则每生成1 mol MnO4-，转移电子5mol电子，S2O8 2-断裂2.5mol（或2.5NA）O-O间非极性共价键，
故答案为：非极性键；2.5NA；
（3）①同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，但第IIA族和第VA族元素的第一电离能大于相邻元素，同主族从上到下，元素的第一电离能逐渐减小，所以N、O、S三种元素的第一电离能由大到小的顺序为：N＞O＞S，
故答案为：N＞O＞S；
②平均每46个水分子构成8个笼，晶体中每8个笼中有6个容纳了CH4分子，另外2个被2个游离的H2O分子所填充；所以天然气水合物的构成中含6个CH4分子、46+2=48个H2O分子，
则CH4分子与H2O分子粒子数比=6：48=1：8，可判断天然气水合物的平均组成可表示为CH4•8H2O，
故答案为：CH4•8H2O；
③由此结构可知，此单元中含有水分子的个数为：20，其中每个水分子形成的氢键属于2个五元环，故每个水分子形成氢键个数为：
故答案为：30；
④冰中氢键的作用能为18.8kJ•mol-1，而冰熔化热为5.0kJ•mol-1，说明冰熔化为液态水时只是破坏了一部分氢键，并且液态水中仍在氢键，
故答案为：液态水中仍然存在大量氢键．
解析
解：（1）锰原子序数为25，质子数为25，原子核外电子数为25，根据能量最低原则、泡利不相容原理和洪特规则，Mn的电子排布式为[Ar]3d54s2，
故答案为：[Ar]3d54s2；
（2）①H2S2O8中，硫原子价层电子对数=σ 键电子对+中心原子上的孤电子对=4+
故答案为：sp3杂化；
②过硫酸盐可以将Mn2+ 氧化成MnO4-，反应2Mn2++5S2O82-+8H2O
故答案为：硫；
③由反应可知，Mn元素的化合价升高（+2→+7），S元素的化合价降低（+7→+6），生成10molSO42-转移电子10mol电子，则每生成1 mol MnO4-，转移电子5mol电子，S2O8 2-断裂2.5mol（或2.5NA）O-O间非极性共价键，
故答案为：非极性键；2.5NA；
（3）①同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，但第IIA族和第VA族元素的第一电离能大于相邻元素，同主族从上到下，元素的第一电离能逐渐减小，所以N、O、S三种元素的第一电离能由大到小的顺序为：N＞O＞S，
故答案为：N＞O＞S；
②平均每46个水分子构成8个笼，晶体中每8个笼中有6个容纳了CH4分子，另外2个被2个游离的H2O分子所填充；所以天然气水合物的构成中含6个CH4分子、46+2=48个H2O分子，
则CH4分子与H2O分子粒子数比=6：48=1：8，可判断天然气水合物的平均组成可表示为CH4•8H2O，
故答案为：CH4•8H2O；
③由此结构可知，此单元中含有水分子的个数为：20，其中每个水分子形成的氢键属于2个五元环，故每个水分子形成氢键个数为：
故答案为：30；
④冰中氢键的作用能为18.8kJ•mol-1，而冰熔化热为5.0kJ•mol-1，说明冰熔化为液态水时只是破坏了一部分氢键，并且液态水中仍在氢键，
故答案为：液态水中仍然存在大量氢键．
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