- 核外电子数
- 共754题
（1）基态氮原子的价电子排布图为______．
（2）氮的最高价氧化物为无色晶体，它由两种离子构成：已知其阴离子构型为平面正三角形，则其阳离子的构型为______形，阳离子中氮的杂化方式为______．
（3）某氮铝化合物X具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质，广泛用于陶瓷工业等领域．工业上用氮气、氧化铝和碳在一定条件下反应生成CO和X （X的晶体结构如图所示），工业制备X的化学方程式为______．
（4）X晶体中包含的化学键类型为______（填字母标号）．
A．离子键 B．共价键 C．配位键 D．金属键
（5）已知氮化硼与X晶体类型相同，且氮化硼的熔点比X高，其原因是______．
（6）若X的密度为ρg/cm3，则晶体中最近的两个Al原子的距离为______cm （阿伏加德罗常数用 NA表示，不必化简）．
正确答案
解：（1）氮是7号元素，价电子数是5，价电子排布图为
（2）氮的最高价氧化物为N2O5，由两种离子构成，其中阴离子构型为平面正三角形，化学式应为NO3-，则其阳离子的化学式为：NO2+，其中心原子价电子对数为
故答案为：直线；sp；
（3）根据X的晶体结构图可知，晶胞中含有氮原子为4，含有铝原子
故答案为：Al2O3+N2+3C=2AlN+3CO；
（4）根据X的结构可知，每个铝和氮周围都有四个共价键，都达八电子稳定结构，而铝原子最外层原来只有三个电子，氮原子最外层有5个电子，所以在AlN中有配位键，根据AlN的性质可知它为原子晶体，所以晶体中含有共价键，所以BC正确，
故答案为：BC；
（5）氮化硼与AlN相比，硼原子半径比铝原子半径小，所以键能就大，它们都是原子晶体，所以氮化硼的熔点比AlN高，
故答案为：氮化硼与氮化铝均为原子晶体，且硼原子半径小于铝原子半径，B-N键键能大于Al-N键键能；
（6）晶体Al原子位于晶胞体顶点和面心，所以晶体中最近的两个Al原子的距离为底面对角线的
根据晶胞的密度ρ=
进而求得底面对角线的长度为
所以晶体中最近的两个Al原子的距离为
故答案为：
解析
解：（1）氮是7号元素，价电子数是5，价电子排布图为
（2）氮的最高价氧化物为N2O5，由两种离子构成，其中阴离子构型为平面正三角形，化学式应为NO3-，则其阳离子的化学式为：NO2+，其中心原子价电子对数为
故答案为：直线；sp；
（3）根据X的晶体结构图可知，晶胞中含有氮原子为4，含有铝原子
故答案为：Al2O3+N2+3C=2AlN+3CO；
（4）根据X的结构可知，每个铝和氮周围都有四个共价键，都达八电子稳定结构，而铝原子最外层原来只有三个电子，氮原子最外层有5个电子，所以在AlN中有配位键，根据AlN的性质可知它为原子晶体，所以晶体中含有共价键，所以BC正确，
故答案为：BC；
（5）氮化硼与AlN相比，硼原子半径比铝原子半径小，所以键能就大，它们都是原子晶体，所以氮化硼的熔点比AlN高，
故答案为：氮化硼与氮化铝均为原子晶体，且硼原子半径小于铝原子半径，B-N键键能大于Al-N键键能；
（6）晶体Al原子位于晶胞体顶点和面心，所以晶体中最近的两个Al原子的距离为底面对角线的
根据晶胞的密度ρ=
进而求得底面对角线的长度为
所以晶体中最近的两个Al原子的距离为
故答案为：
（1）写出下列元素基态原子的电子排布式：
①N______②Ne______③S______④Cr______⑤Cu______⑥Ge______
（2）化合物H2O的VSEPR模型为______，分子空间构型为______，中心原子杂化方式为______．化合物CH2O的VSEPR模型为______，分子空间构型为______，中心原子杂化方式为______．
正确答案
1s22s22P3
1s22s22p6
1s22s22p63s23p4
[Ar]3d54s1
[Ar]3d104s1
[Ar]3d104s24p2
四面体
V型
sp3
平面三角形
平面三角形
sp2
解析
解：（1）原子的核外电子数与其原子序数相等，根据构造原理书写基态原子核外电子排布式，
①N的核外电子排布式为1s22s22P3，
故答案为：1s22s22P3；
②Ne的核外电子排布式为1s22s22p6，故答案为：1s22s22p6；
③S的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，故答案为：1s22s22p63s23p4；
④Cr的核外电子排布式为：[Ar]3d54s1，故答案为：[Ar]3d54s1；
⑤Cu的核外电子排布式为：[Ar]3d104s1，故答案为：[Ar]3d104s1；
⑥Ge的核外电子排布式为：[Ar]3d104s24p2，故答案为：[Ar]3d104s24p2；
（2）H2O中价层电子对个数=2+
CH2O中价层电子对个数=3+
故答案为：四面体；V型；sp3；平面三角形；平面三角形；sp2．
已知一种碳原子可用于测定文物的年代，该原子的原子核内含有6个质子和8个中子，则核外电子数为（ ）
正确答案
解析
解：核外电子数=质子数=6，
故选B．
【选修3：物质与结构】
氮、磷、砷是同族元素，该族元素单质及其化合物在农药、化肥等方面有重要应用．请回答下列问题．
（1）砷原子核外电子排布式为______．
（2）K3[Fe（CN）6]晶体中Fe3+与CN-之间的键型为______，该化学键能够形成的原因是______．
（3）已知：
分析上表中四种物质的相关数据，请回答：
①CH4和SiH4比较，NH3和PH3比较，沸点高低的原因是______．
②CH4和SiH4比较，NH3和PH3比较，分解温度高低的原因是______．
正确答案
解：（1）As的原子序数为33，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s24p3；
（2）K3[Fe（CN）6]晶体中Fe3+与CN-之间的化学键类型为配位键，Fe3+有空轨道，能接受孤对电子，CN-能提供孤对电子，所以能形成配位键，
故答案为：配位键；CN-能提供孤对电子，Fe3+能接受孤对电子（或Fe3+有空轨道）；
（3）①因结构相似时，相对分子质量越大，分子间作用力越大，因此CH4的沸点低于SiH4；但氨气分子间还存在氢键，则NH3的沸点高于PH3，
故答案为：结构相似时，相对分子质量越大，分子间作用力越大，因此CH4的沸点低于SiH4；但氨气分子间还存在氢键，则NH3的沸点高于PH3；
②因非金属性C＞Si，N＞P，则气态氢化物的稳定性CH4＞SiH4，NH3＞PH3；稳定性强的物质分解需要的温度高，从键能上可知，C-H键的键能大于Si-H键的键能，
N-H键的键能大于P-H键的键能，因此分解温度CH4的分解温度高于SiH4，NH3的分解温度高于PH3，
故答案为：C-H键的键能大于Si-H键的键能，N-H键的键能大于P-H键的键能，因此分解温度CH4的分解温度高于SiH4，NH3的分解温度高于PH3．
解析
解：（1）As的原子序数为33，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s24p3；
（2）K3[Fe（CN）6]晶体中Fe3+与CN-之间的化学键类型为配位键，Fe3+有空轨道，能接受孤对电子，CN-能提供孤对电子，所以能形成配位键，
故答案为：配位键；CN-能提供孤对电子，Fe3+能接受孤对电子（或Fe3+有空轨道）；
（3）①因结构相似时，相对分子质量越大，分子间作用力越大，因此CH4的沸点低于SiH4；但氨气分子间还存在氢键，则NH3的沸点高于PH3，
故答案为：结构相似时，相对分子质量越大，分子间作用力越大，因此CH4的沸点低于SiH4；但氨气分子间还存在氢键，则NH3的沸点高于PH3；
②因非金属性C＞Si，N＞P，则气态氢化物的稳定性CH4＞SiH4，NH3＞PH3；稳定性强的物质分解需要的温度高，从键能上可知，C-H键的键能大于Si-H键的键能，
N-H键的键能大于P-H键的键能，因此分解温度CH4的分解温度高于SiH4，NH3的分解温度高于PH3，
故答案为：C-H键的键能大于Si-H键的键能，N-H键的键能大于P-H键的键能，因此分解温度CH4的分解温度高于SiH4，NH3的分解温度高于PH3．
硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础．
（1）基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为______．
（2）硅也有系列氢化物-----硅烷，SiH4分子中H原子的1s轨道与Si原子的______轨道重叠形成Si-H σ键．
（3）硅烷（SinH2n+2）的沸点与其相对分子质量的变化关系如图1所示，这种变化关系原因是
______．
（4）科学家们在高温高压下将CO2制成与SiO2结构类似的新型CO2晶体．这种新型CO2晶体与SiO2相比，熔点更高的是______；原因是____________．
（5）在硅酸盐中，SiO4-4四面体[如图2]通过共用顶角氧离子可形成多种结构型式．图3为一种无限长单链结构的多硅酸根X；X中Si与O的原子数之比为______，化学式为______．
正确答案
M
sp3杂化
硅烷是分子晶体，相对分子质量越大，沸点越高
新型CO2晶体
二者都是原子晶体，碳原子半径小，C-O键键长短，键能大，
溶沸点更高
1：3
SiO32-
解析
解：（1）硅原子核外有14个电子，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2 ，对应能层分别别为K、L、M，其中能量最高的是最外层M层；故答案为：M；
（2）1s轨道与Si原子形成sp3杂化轨道，故答案为：sp3杂化；
（3）硅烷是分子晶体，结构相似，相对分子质量越大，分子间的范德华力越大，沸点越高，
故答案为：硅烷是分子晶体，相对分子质量越大，沸点越高；
（4）碳原子半径小于硅的原子半径，C-O键键长比Si-O键键长短，键长越短键能越大，溶沸点更高，
故答案为：新型CO2晶体；二者都是原子晶体，碳原子半径小，C-O键键长短，键能大，溶沸点更高；
（5）硅酸盐中的硅酸根（SiO44-）为正四面体结构，所以中心原子Si原子采取了sp3杂化方式；
根据图（b）的一个结构单元中含有1个硅、3个氧原子，化学式为SiO32-；故答案为：1：3；SiO32-．
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