- 核外电子数
- 共754题
下列分子结构：CO2、CH4、PCl5、Na2O2、MgF2，其中原子的最外层不能都满足8电子稳定结构的是______，是离子化合物，且离子个数之比是2：1或1：2的是______．
正确答案
CH4、PCl5
Na2O2、MgF2
解析
解：CO2中，C属于第IVA族元素，碳元素的族序数+成键数=4+4=8，所以该分子中所有原子最外层电子都满足8电子稳定结构；
CH4为共价化合物，H原子最外层含有2个电子，没有达到8电子稳定结构；
PCl5中Cl元素化合价为-1，Cl原子最外层电子数是7，1+7=8，P元素化合价为+5，P原子最外层电子数为5，所以5+5=10，分子中P原子不满足8电子结构；
Na2O2中含离子键、共价键，是离子化合物，各原子最外层都达到8电子稳定结构，且阳离子与阴离子个数之比是2：1；
MgF2中只含离子键，属于离子化合物，各原子最外层都达到8电子稳定结构，且阳离子与阴离子的个数比为1：2；
根据分析可知，原子的最外层不能都满足8电子稳定结构的是：CH4、PCl5；
是离子化合物，且离子个数之比是2：1或1：2的是Na2O2、MgF2，
故答案为：CH4、PCl5；Na2O2、MgF2．
（2014•新建县校级模拟）元素金（Au）处于周期表中的第六周期，与Cu同族，其价电子排布与Cu相似，Au原子的价电子排布式为______；一种铜金合金晶体具有立方最密堆积的结构，在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为______；该晶体中，原子之间的强相互作用是______；上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中．若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与CaF2（如图）的结构相似，该晶体储氢后的化学式应为______．
正确答案
解：铜是29号元素，在元素周期表位置：第四周期、ⅠB族，价电子排布式为3d104s1，元素金（Au）处于周期表中的第六周期，与Cu同族，其价电子排布与Cu相似，Au原子的价电子排布式为5d106s1；
铜金合金晶体具有面心立方最密堆积的结构，在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，则晶胞中Cu原子数目=6×
CaF2的结构如图
故答案为：5d106s1；3：1；金属键；Cu3AuH8．
解析
解：铜是29号元素，在元素周期表位置：第四周期、ⅠB族，价电子排布式为3d104s1，元素金（Au）处于周期表中的第六周期，与Cu同族，其价电子排布与Cu相似，Au原子的价电子排布式为5d106s1；
铜金合金晶体具有面心立方最密堆积的结构，在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，则晶胞中Cu原子数目=6×
CaF2的结构如图
故答案为：5d106s1；3：1；金属键；Cu3AuH8．
化合物N5AsF6中含有高能量的阳离子N5+，下列有关叙述错误的是（ ）
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．
【物质结构与性质】
氮、磷、硫、氯、砷等是农药中的重要组成元素．回答下列问题：
（1）基态砷的价电子排布式是______．
（2）下列有关氮、磷、硫、氯的说法不正确的是______．
a．第一电离能由小到大的顺序是S＜P＜Cl
b．NH3、PH3、AsH3三种物质中沸点最低的是AsH3
c．PO43-、SO42-、ClO4-互为等电子体，它们的空间构型均为四面体
d．化合物
（3）对CoCl3•5NH3的研究表明：①CoCl3•5NH3和硝酸银溶液作用时，其中两个氯离子迅速沉淀，第三个氯离子沉淀缓慢；②溶液导电性测量表明，含1mol CoCl3•5NH3的溶液中含有3mol离子，则配合物中配离子的化学式是______．
（4）第ⅢA、ⅤA族元素组成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半导体材料，其晶体结构与单晶硅相似．在GaN晶体中，每个Ga原子与______个N原子相连，与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为______．在四大晶体类型中，GaN属于______晶体，晶体结构中存在的化学键有______（填序号）
a．离子键b．共价键c．分子间作用力d．配位键
（5）在极性分子NCl3中，N原子的化合价为-3，Cl原子的化合价为+1，请推测NCl3水解的主要产物是______（填化学式）．
（6）肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：N2O4（l）+2N2H4（l）═3N2（g）+4H2O（g）△H=-1038.7kJ•mol-1若该反应中有4mol N-H键断裂，则形成的π键有______mol．
正确答案
解：（1）砷位于元素周期表的第四周期第VA族，外围电子排布为4s24p3，
故答案为：4s24p3；
（2）a、根据元素周期律，S、P、Cl三种元素位于同一周期，但P最外层处于半充满状态，故按S、P、Cl的顺序第一电离能依次增大，故a正确；
b、NH3分子间可以形成氢键，增大了熔沸点，AsH3的范德华力大于PH3，因此熔沸点从高到低的顺序为NH3、AsH3、PH3，故b错误；
c、PO43-、SO42-、ClO4-原子数相同，电子总数也相同，互为等电子体，中心原子的价层电子对数都是4，都不含孤电子对数，空间构性都是四面体形，故c正确；
d、化合物
故答案为：bd；
（3）CoCl3•5NH3和硝酸银溶液作用时，其中两个氯离子迅速沉淀，第三个氯离子沉淀缓慢，说明有1个Cl做配体，含1mol CoCl3•5NH3的溶液中含有3mol离子，说明阴离子为2个氯离子，NH3作配体，配离子带两个正电荷，所以配离子的化学式为[CoCl（NH3）5]2+，
故答案为：[CoCl（NH3）5]2+；
（4）GaN晶体结构与单晶硅相似，GaN属于原子晶体，每个Ga原子与4个N原子相连，与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为正四面体，原子晶体中原子间以共价键相结合，Ga与最近的四个N形成配位键，
故答案为：4；正四面体；原子；bd；
（5）在极性分子NCl3中，N原子的化合价为-3，Cl原子的化合价为+1，NCl3发生水解反应生成氨气和次氯酸，所以其产物是HClO、NH3，
故答案为：HClO、NH3；，
（6）1mol氮气分子中含有2molπ键，若该反应中有4mol-H键断裂，即有1mol肼参加反应，生成1.5mol氮气，所以形成的π键有1.5mol×2=3mol，
故答案为：3．
解析
解：（1）砷位于元素周期表的第四周期第VA族，外围电子排布为4s24p3，
故答案为：4s24p3；
（2）a、根据元素周期律，S、P、Cl三种元素位于同一周期，但P最外层处于半充满状态，故按S、P、Cl的顺序第一电离能依次增大，故a正确；
b、NH3分子间可以形成氢键，增大了熔沸点，AsH3的范德华力大于PH3，因此熔沸点从高到低的顺序为NH3、AsH3、PH3，故b错误；
c、PO43-、SO42-、ClO4-原子数相同，电子总数也相同，互为等电子体，中心原子的价层电子对数都是4，都不含孤电子对数，空间构性都是四面体形，故c正确；
d、化合物
故答案为：bd；
（3）CoCl3•5NH3和硝酸银溶液作用时，其中两个氯离子迅速沉淀，第三个氯离子沉淀缓慢，说明有1个Cl做配体，含1mol CoCl3•5NH3的溶液中含有3mol离子，说明阴离子为2个氯离子，NH3作配体，配离子带两个正电荷，所以配离子的化学式为[CoCl（NH3）5]2+，
故答案为：[CoCl（NH3）5]2+；
（4）GaN晶体结构与单晶硅相似，GaN属于原子晶体，每个Ga原子与4个N原子相连，与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为正四面体，原子晶体中原子间以共价键相结合，Ga与最近的四个N形成配位键，
故答案为：4；正四面体；原子；bd；
（5）在极性分子NCl3中，N原子的化合价为-3，Cl原子的化合价为+1，NCl3发生水解反应生成氨气和次氯酸，所以其产物是HClO、NH3，
故答案为：HClO、NH3；，
（6）1mol氮气分子中含有2molπ键，若该反应中有4mol-H键断裂，即有1mol肼参加反应，生成1.5mol氮气，所以形成的π键有1.5mol×2=3mol，
故答案为：3．
随着石油资源的日趋紧张，天然气资源的开发利用受到越来越多的关注．以天然气（主要成分CH4）为原料合成气（主要成分
CO、H2）制化学品，是目前天然气转化利用的主要技术路线．而采用渣油、煤、焦炭为原料制合成气，常因含羰基铁[Fe（CO）5]等而导致以合成气为原料合成甲醇和合成氨等生产过程中的催化剂产生中毒．
请问答下列问题：
（1）Fe（CO）5中铁的化合价为0，写出铁原子的基态电子排布式______．
（2）原子数目和电子总数（或价电子总数）相同的微粒互为等电子体，等电子体具有相似的结构特征．与CO分子互为等电子体的分子和离子分别为______和______（填化学式），CO分子的结构式可表示成______．
（3）Fe（CO）5常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂．据此可判断Fe（CO）5晶体为______（填晶体类型）．
（4）在CH4、CO、CH3OH中，碳原子采取sp3杂化的分子有______，CH3OH的熔、沸点比CH4的熔、沸点比高，其主要原因是______．
正确答案
解：（1）Fe的原子序数为26，则基态电子排布式为[Ar]3d64s2，故答案为：[Ar]3d64s2；
（2）CO分子中C原子上有一对孤对电子，C、O原子都符合8电子稳定结构，则CO的结构式为C≡O，又等电子体中原子数和价电子数都相同，则 N2、CN-、CO的原子数都是2，价电子数都是10，则互为等电子体，
故答案为：N2；CN-；C≡O；
（3）Fe（CO）5常温下呈液态，熔沸点较低，易溶于非极性溶剂，应为分子晶体，
故答案为：分子；
（4）判断原子采取杂化方式时，先根据价层电子对互斥理论判断价层电子对，然后再确定采取的杂化方式．价层电子对数=σ键电子对数+中心原子上的孤电子对数，σ键电子对数=σ键个数=中心原子结合的原子个数，中心原子上的孤电子对数=
在CO分子中价层电子对数=σ键电子对数（1）+中心原子上的孤电子对数（1），所以碳原子采取sp杂化．
CH3OH中，价层电子对数=σ键电子对数（4）+中心原子上的孤电子对数（0），所以碳原子采取sp3杂化；CH3OH形成分子间氢键，沸点升高，
故答案为：CH4、CH3OH；CH3OH形成分子间氢键．
解析
解：（1）Fe的原子序数为26，则基态电子排布式为[Ar]3d64s2，故答案为：[Ar]3d64s2；
（2）CO分子中C原子上有一对孤对电子，C、O原子都符合8电子稳定结构，则CO的结构式为C≡O，又等电子体中原子数和价电子数都相同，则 N2、CN-、CO的原子数都是2，价电子数都是10，则互为等电子体，
故答案为：N2；CN-；C≡O；
（3）Fe（CO）5常温下呈液态，熔沸点较低，易溶于非极性溶剂，应为分子晶体，
故答案为：分子；
（4）判断原子采取杂化方式时，先根据价层电子对互斥理论判断价层电子对，然后再确定采取的杂化方式．价层电子对数=σ键电子对数+中心原子上的孤电子对数，σ键电子对数=σ键个数=中心原子结合的原子个数，中心原子上的孤电子对数=
在CO分子中价层电子对数=σ键电子对数（1）+中心原子上的孤电子对数（1），所以碳原子采取sp杂化．
CH3OH中，价层电子对数=σ键电子对数（4）+中心原子上的孤电子对数（0），所以碳原子采取sp3杂化；CH3OH形成分子间氢键，沸点升高，
故答案为：CH4、CH3OH；CH3OH形成分子间氢键．
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