- 核外电子数
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(2013•亭湖区校级二模)(1)画出基态Fe原子价电子轨道表示式______
(2)下列属于非极性分子的是______
A.CH2Cl2 B.BF3 C.H2O2 D.SO3 E.SO2 F.SiO2
(3)C、N、O、F四种元素电负性从大到小的顺序是______.
(4)H+可与H2O形成H3O+,H3O+中O原子采用______杂化.H3O+中H-O-H键角______H2O中H-O-H键角(填“大于”“小于”或“等于”)
(5)向CoCl2溶液中滴加氨水,使生成的Co(OH)2沉淀溶解生成[Co(NH3)6]2+.此时向溶液中通入空气,得到的产物中有一种其组成可用CoCl3•5NH3表示.把分离出的CoCl3•5NH3溶于水后立即加硝酸银溶液,则析出AgCl沉淀.经测定,每1mol CoCl3•5NH3只生成2mol AgCl.请写出表示此配合物结构的化学式(钴的配位数为6):______,此配合物中Co的化合价为______.
正确答案
解:(1)Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,其3d、4s电子为其价电子,根据构造原理知其价电子轨道表示式为,故答案为:
;
(2)正负电荷重心重合的分子为非极性分子,正负电荷重心不重合的分子为极性分子,
A.CH2Cl2是四面体结构,正负电荷重心不重合,所以为极性分子,故错误;
B.BF3是平面正三角形结构,正负电荷重心重合,所以为非极性分子,故正确;
C.H2O2中正负电荷重心不重合,所以为极性分子,故错误;
D.SO3是平面正三角形结构,正负电荷重心重合,所以为非极性分子,故正确;
E.SO2是V型结构,正负电荷重心不重合,为极性分子,故错误;
F.SiO2是原子晶体,没有分子存在,故错误;
故选BD;
(3)同一周期中,元素的电负性随着原子序数的增大而增大,所以C、N、O、F四种元素电负性从大到小的顺序是F>O>N>C,故答案为:F>O>N>C;
(4)H3O+中O原子价层电子对个数=3+(6-1-3×1)=4,所以O原子采用SP3杂化;
孤电子对和成键电子间的排斥力小于孤电子对之间的排斥力,H3O+中含有一个孤电子对,H2O中含有两对孤电子对,所以H3O+中H-O-H键角大于H2O中H-O-H键角,
故答案为:SP3;大于;
(5)1mol CoCl3•5NH3只生成2molAgCl,说明一个CoCl3•5NH3中含有两个Cl-,一个Cl为配原子,钴的配位数为6,除了一个Cl原子为配原子外,还含有5个NH3为配体,所以其化学式为[Co(NH3)5Cl].Cl2,化合物中各元素化合价的电荷数为0,氯离子的化合价为-1价,配体Cl和NH3不带电荷,所以Co元素化合价为+2价,
故答案为:[Co(NH3)5Cl].Cl2;+2.
解析
解:(1)Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,其3d、4s电子为其价电子,根据构造原理知其价电子轨道表示式为,故答案为:
;
(2)正负电荷重心重合的分子为非极性分子,正负电荷重心不重合的分子为极性分子,
A.CH2Cl2是四面体结构,正负电荷重心不重合,所以为极性分子,故错误;
B.BF3是平面正三角形结构,正负电荷重心重合,所以为非极性分子,故正确;
C.H2O2中正负电荷重心不重合,所以为极性分子,故错误;
D.SO3是平面正三角形结构,正负电荷重心重合,所以为非极性分子,故正确;
E.SO2是V型结构,正负电荷重心不重合,为极性分子,故错误;
F.SiO2是原子晶体,没有分子存在,故错误;
故选BD;
(3)同一周期中,元素的电负性随着原子序数的增大而增大,所以C、N、O、F四种元素电负性从大到小的顺序是F>O>N>C,故答案为:F>O>N>C;
(4)H3O+中O原子价层电子对个数=3+(6-1-3×1)=4,所以O原子采用SP3杂化;
孤电子对和成键电子间的排斥力小于孤电子对之间的排斥力,H3O+中含有一个孤电子对,H2O中含有两对孤电子对,所以H3O+中H-O-H键角大于H2O中H-O-H键角,
故答案为:SP3;大于;
(5)1mol CoCl3•5NH3只生成2molAgCl,说明一个CoCl3•5NH3中含有两个Cl-,一个Cl为配原子,钴的配位数为6,除了一个Cl原子为配原子外,还含有5个NH3为配体,所以其化学式为[Co(NH3)5Cl].Cl2,化合物中各元素化合价的电荷数为0,氯离子的化合价为-1价,配体Cl和NH3不带电荷,所以Co元素化合价为+2价,
故答案为:[Co(NH3)5Cl].Cl2;+2.
关于含高能量的正离子N5+的化合物N5AsF6,下列叙述中错误的是( )
正确答案
解析
解:A、N5+核外电子数为7×5-1=34,故A正确;
B、N元素是非金属元素,同种非金属元素原子之间以共价键结合,N5+中氮原子间以共价键结合,故B正确;
C、化合物中氟元素化合价为-1价,N5的化合价+1价,所以As的化合价为0-1-6×(-1)=5,故C错误;
D、氟元素非金属性很强,没有正化合价,氟原子最外层有7个电子,化合物N5ASF6中F的化合价为-1价,故D正确.
故选:C.
由徐光宪院士发起,院士学子同创的《分子共和国》科普读物最近出版了,全书形象生动地戏说了BF3、TiO2、CH3COOH、CO2、NO、二茂铁、NH3、HCN、H2S、O3、异戊二烯和萜等众多“分子共和国”中的明星.
(1)写出Fe2+的核外电子排布式______.
(2)下列说法正确的是______.
a.H2S、O3分子都是直线形.b.BF3和NH3都是含有极性键的非极性分子.c.CO2、HCN分子的结构式分别是:O=C=O、H-C≡N.d.一种双环单萜龙脑(如图1)分子式为C10H16O
(3)NO是人体中的信号分子,有关说法正确的______.
a.原子半径N大于O b.非金属性O大于N c.NO+的结构为:N≡O+ d.NO形成的晶体是分子晶体
(4)TiO2的天然晶体中,最稳定的一种晶体结构如右图,白球表示:______原子.
(5)二茂铁(C5H5)2Fe是Fe2+与环戊二烯基形成的一类配合物,
实验室测定铁的含量可用配位剂邻二氮菲(),它能与Fe2+形成红色混合物(如图2),该配离子中Fe2+与氮原子形成配位键共有______个.
(6)乙酸熔沸点很高,是由于存在以分子间氢键缔合的二聚体(含一个环状结构),请画出这二聚体的结构:______.
正确答案
解:(1)铁是26号元素,铁原子核外有26个电子,铁原子失去2个电子变为Fe2+,根据构造原理知,该离子核外电子排布式为[Ar]3d6,
故答案为:[Ar]3d6;
(2)a.H2S、O3分子都是V形,故错误;
b.BF3和NH3都是含有极性键,但前者是非极性分子,而后者是极性分子,故错误;
c.CO2、HCN分子的结构式分别是:O=C=O、H-C≡N,故正确;
d.一种双环单萜龙脑(如图1)分子式为C10H16O,故正确;
故选cd;
(3)a.同一周期元素,原子半径随着原子序数的增大而减小,所以原子半径N大于O,故正确;
b.同一周期元素,元素的非金属性随着原子序数的增大而增强,所以非金属性O大于N,故正确;
c.氮气分子和是等电子体,等电子体结构相似,以氮气分子的结构知NO+的结构为N≡O+,故正确;
d.分子晶体的构成微粒是分子,NO形成的晶体构成微粒是NO分子,所以NO晶体属于分子晶体,故正确;
故选abcd;
(4)白球个数=2+4×=4,黑球个数=1+8×
,所以白球和黑球个数比为2:1,根据二氧化硅的化学式知,白球表示氧原子,故答案为:氧(O);
(5)该配合物中铁是中心离子,提供空轨道,氮原子提供孤电子对,根据图知其配位键个数是6,故答案为:6;
(6)二个乙酸分子间中,羧基上的氢原子与另一个乙酸分子中碳氧双键上氧原子形成氢键,所以其氢键表示为,
故答案为:.
解析
解:(1)铁是26号元素,铁原子核外有26个电子,铁原子失去2个电子变为Fe2+,根据构造原理知,该离子核外电子排布式为[Ar]3d6,
故答案为:[Ar]3d6;
(2)a.H2S、O3分子都是V形,故错误;
b.BF3和NH3都是含有极性键,但前者是非极性分子,而后者是极性分子,故错误;
c.CO2、HCN分子的结构式分别是:O=C=O、H-C≡N,故正确;
d.一种双环单萜龙脑(如图1)分子式为C10H16O,故正确;
故选cd;
(3)a.同一周期元素,原子半径随着原子序数的增大而减小,所以原子半径N大于O,故正确;
b.同一周期元素,元素的非金属性随着原子序数的增大而增强,所以非金属性O大于N,故正确;
c.氮气分子和是等电子体,等电子体结构相似,以氮气分子的结构知NO+的结构为N≡O+,故正确;
d.分子晶体的构成微粒是分子,NO形成的晶体构成微粒是NO分子,所以NO晶体属于分子晶体,故正确;
故选abcd;
(4)白球个数=2+4×=4,黑球个数=1+8×
,所以白球和黑球个数比为2:1,根据二氧化硅的化学式知,白球表示氧原子,故答案为:氧(O);
(5)该配合物中铁是中心离子,提供空轨道,氮原子提供孤电子对,根据图知其配位键个数是6,故答案为:6;
(6)二个乙酸分子间中,羧基上的氢原子与另一个乙酸分子中碳氧双键上氧原子形成氢键,所以其氢键表示为,
故答案为:.
下列电子排布式中,原子处于激发状态的是( )
正确答案
解析
解:A.电子排布式为1s22s22p5符合能量最低原理,所以为基态,故A不选;
B.1s22s22p43s2为激发态,根据能量最低原理知,其基态应为1s22s22p6,故B选;
C.1s22s22p63s23p63d44s2为激发态,根据能量最低原理知,其基态应为s22s22p63s23p63d54s1,故C选;
D.电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2符合能量最低原理,所以为基态,故D不选;
故选:BC.
对于最外层电子排布为(n+1)sn(n+1)p(n+1)的元素及其化合物,在下列叙述中不正确的是( )
正确答案
解析
解:由于p能级已经有电子,因此同能层的s能级上电子应为2,即n=2,则该价电子结构实际为3s23p3,是磷元素,
A、磷化氢不稳定,受热易分解为磷或联磷,故A正确;
B、P的最高价氧化物对应的水化物是磷酸,为弱酸,故B错误;
C、P单质的化合价处于中间价态,既有氧化性又有还原性,故C正确;
D、磷元素是植物生长的营养素,故D正确;
故选B.
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