- 核外电子数
- 共754题
铬及其化合物应用广泛．例如，用经硫酸酸化处理的三氧化铬（CrO3）硅胶测试司机呼出的气体，根据硅胶颜色的变化可以判断司机是否酒驾．
（1）基态铬原子的电子排布式为______．
（2）如图1是部分主族元素第一电离能梯度图，图中，a点对应的元素为氢，b、c两点对应的元素分别为______、______（填元素符号）．
（3）测试过程中，乙醇被氧化为乙醛（CH3CHO）．乙醇与乙醛的相对分子质量相差不大，但乙醇的沸点（78.5℃）却比乙醛的沸点（20.8℃）高出许多，其原因是______．
（4）氯化铬酰（CrO2Cl2）可用作染料溶剂，熔点为-96.5℃，沸点为117℃，能与四氯化碳等有机溶剂互溶．氯化铬酰晶体属于______（填晶体类型）．
（5）将CrCl3•6H2O溶解在适量水中得到深绿色溶液，溶液中Cr3+以[Cr（H2O）5Cl]2+形式存在．
①上述溶液中，不存在的微粒间作用力是______（填标号）．
A．离子键 B．共价键 C．金属键D．配位键 E．范德华力
②[Cr（H2O）5Cl]2+中Cr3+的轨道杂化方式不是sp3，理由是______．
（6）在酸性溶液中，H2O2能与重铬酸盐作用生成蓝色的CrO5，离子方程式为：
4H2O2+2H++Cr2O72-═2CrO5+5H2O
根据图2所示Cr2O72-和CrO5的结构判断，上述反应______（填“是”或“不是”）氧化还原反应．
正确答案
解：（1）Cr原子核外有24个电子，根据构造原理知其核外电子排布式为：[Ar]3d54s1或1s22s22p63s23p63d54s1，故答案为：[Ar]3d54s1或1s22s22p63s23p63d54s1；
（2）同一周期元素中，元素第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于相邻元素，同一主族元素中，第一电离能随着原子序数增大而减小，所以b是O元素、c是Si元素，故答案为：O；Si；
（3）乙醇分子之间能形成氢键，而乙醛分子之间不能形成氢键，氢键的存在导致乙醇熔沸点大于乙醛，故答案为：乙醇分子间存在氢键，而乙醛分子间不存在氢键；
（4）分子晶体的熔沸点较低，氯化铬酰（CrO2Cl2）的熔沸点较低，所以为分子晶体，故答案为：分子晶体；
（5）①A．电解质在水溶液里电离出阴阳离子，所以该离子中不存在离子键，故选；
B．水分子或[Cr（H2O）5Cl]2+中，非金属元素之间都存在共价键，故不选；
C．该溶液中不存在金属键，故选；
D．[Cr（H2O）5Cl]2+中Cr原子和水分子中的O原子之间存在配位键，故不选；
E．溶液中水分子之间存在范德华力，故不选；
故选A、C；
②[Cr（H2O）5Cl]2+中Cr3+的配位数是6，如果Cr3+采取sp3杂化，则只有4个成键轨道，无法形成6个配位键，所以Cr3+的轨道杂化方式不是sp3，
故答案为：如果Cr3+采取sp3杂化，则只有4个成键轨道，无法形成6个配位键；
（6）根据CrO5的结构可看出：Cr为+6价，有4个O为-1价，一个O为-2价，反应前后的化合价没有改变，所以不是氧化还原反应，故答案为：不是．
解析
解：（1）Cr原子核外有24个电子，根据构造原理知其核外电子排布式为：[Ar]3d54s1或1s22s22p63s23p63d54s1，故答案为：[Ar]3d54s1或1s22s22p63s23p63d54s1；
（2）同一周期元素中，元素第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于相邻元素，同一主族元素中，第一电离能随着原子序数增大而减小，所以b是O元素、c是Si元素，故答案为：O；Si；
（3）乙醇分子之间能形成氢键，而乙醛分子之间不能形成氢键，氢键的存在导致乙醇熔沸点大于乙醛，故答案为：乙醇分子间存在氢键，而乙醛分子间不存在氢键；
（4）分子晶体的熔沸点较低，氯化铬酰（CrO2Cl2）的熔沸点较低，所以为分子晶体，故答案为：分子晶体；
（5）①A．电解质在水溶液里电离出阴阳离子，所以该离子中不存在离子键，故选；
B．水分子或[Cr（H2O）5Cl]2+中，非金属元素之间都存在共价键，故不选；
C．该溶液中不存在金属键，故选；
D．[Cr（H2O）5Cl]2+中Cr原子和水分子中的O原子之间存在配位键，故不选；
E．溶液中水分子之间存在范德华力，故不选；
故选A、C；
②[Cr（H2O）5Cl]2+中Cr3+的配位数是6，如果Cr3+采取sp3杂化，则只有4个成键轨道，无法形成6个配位键，所以Cr3+的轨道杂化方式不是sp3，
故答案为：如果Cr3+采取sp3杂化，则只有4个成键轨道，无法形成6个配位键；
（6）根据CrO5的结构可看出：Cr为+6价，有4个O为-1价，一个O为-2价，反应前后的化合价没有改变，所以不是氧化还原反应，故答案为：不是．
请回答下列问题：
（1）传统中药的砷剂俗称“砒霜”，请回答下列问题：
①基态砷原子的价层电子排布式为______，砷与硒的第一电离能较大的是______．
②砷酸（H3AsO4）是一种三元中强酸，根据价层电子对互斥理论推测AsO43-的空间构型为______．
（2）下列现象和应用与电子跃迁无关的是______．
A．激光 B．焰色反应 C．原子光谱 D．燃烧放热 E．石墨导电
（3）CS2分子的键角是______．
（4）A、B均为短周期金属元素．依据下表数据和已学知识，
判断金属B的价电子电子排布式______
（5）G为第四周期未成对电子数最多的元素．写出G基态原子的价电子排布式______；其基态原子有______种能量不同的电子．与该元素同周期的基态原子中最外层电子数与铬原子相同的元素有______（填元素符号）
正确答案
解：（1）①主族元素基态原子的价层电子排布就是最外层电子排布，所以基态砷原子的价层电子排布式为4s24p3，同周期电离能第ⅤA族＞第ⅥA族，所以砷大于硒，故答案为：4s24p3，砷；
②根据AsO43-中心原子的价层电子对数为
（2）激光、焰色反应、原子光谱、是原子的发射光谱，与原子核外电子发生跃迁有关；燃烧放热是化学能转化为热能，石墨导电是层间电子的自由移动，均未涉及电子的跃迁；故答案为：DE；
（3）因为CS2分子与CO2分子为等电子体，等电子体具有相似的结构，所以CS2分子与CO2分子一样都是直线形，故键角为180°，故答案为：180°；
（4）由表中数据可知，A、B元素的第三电离能都剧增，故表现+2价，为第ⅡA族元素，B的第一电离能比A的小，故B为Mg元素，价电子电子排布式为3s2，
故答案为：3s2；
（5）G为Cr元素，根据构造原理可知，3d轨道处于半满状态比较稳定，则Cr的基态原子的外围电子排布式为：3d54s1，其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，同一能级上的电子能量相同，所以有7种能量不同的电子；铬原子最外层电子数为1，则与该元素同周期的基态原子中最外层电子数为1的有K和Cu，
故答案为：3d54s1；7；K和Cu．
解析
解：（1）①主族元素基态原子的价层电子排布就是最外层电子排布，所以基态砷原子的价层电子排布式为4s24p3，同周期电离能第ⅤA族＞第ⅥA族，所以砷大于硒，故答案为：4s24p3，砷；
②根据AsO43-中心原子的价层电子对数为
（2）激光、焰色反应、原子光谱、是原子的发射光谱，与原子核外电子发生跃迁有关；燃烧放热是化学能转化为热能，石墨导电是层间电子的自由移动，均未涉及电子的跃迁；故答案为：DE；
（3）因为CS2分子与CO2分子为等电子体，等电子体具有相似的结构，所以CS2分子与CO2分子一样都是直线形，故键角为180°，故答案为：180°；
（4）由表中数据可知，A、B元素的第三电离能都剧增，故表现+2价，为第ⅡA族元素，B的第一电离能比A的小，故B为Mg元素，价电子电子排布式为3s2，
故答案为：3s2；
（5）G为Cr元素，根据构造原理可知，3d轨道处于半满状态比较稳定，则Cr的基态原子的外围电子排布式为：3d54s1，其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，同一能级上的电子能量相同，所以有7种能量不同的电子；铬原子最外层电子数为1，则与该元素同周期的基态原子中最外层电子数为1的有K和Cu，
故答案为：3d54s1；7；K和Cu．
（1）上述反应的催化剂常用第四周期两种金属元素的化合物，其中一种元素的原子L层电子数与最外层电子数之比为4：1，d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5：1，它的元素符号为______，其+2价离子的核外电子排布式是______．
（2）根据等电子原理，写出CO分子的结构式______．
（3）甲醇催化氧化可得到甲醛．
①甲醇的沸点比甲醛的高，其主要原因是______；
②甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为______．甲醛分子的空间构型是______； 1mol甲醛分子中σ键的数目为______．
（4）上述反应的催化剂另一种是铜元素的化合物．已知铜的重要化合物胆矾CuSO4•5H2O可写成[Cu（H2O）4]SO4•H2O，其结构示意图如：下列说法正确的是______（填字母）．
A．在上述结构示意图中，所有氧原子都采用sp3杂化
B．在上述结构示意图中，存在配位键、共价键和离子键
C．胆矾是分子晶体，分子间存在氢键
D．胆矾中的水在不同温度下会分步失去．
正确答案
解：（1）L层电子数与最外层电子数之比为4：1，L层不是最外层电子数为8，那么最外层电子数为2．d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5：1，说明d轨道中的电子数为10．该元素位于第四周期可知该元素为Zn，故答案为：Zn；1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10．
（2）依据等电子原理，可知CO与N2为等电子体，N2分子的结构式为N≡N，互为等电子体分子的结构相似，则CO的结构式为C≡O，故答案为：C≡O；
（3）①甲醇分子之间形成了分子间氢键，甲醛分子间只是分子间作用力，而没有形成氢键，故甲醇的沸点高；故答案为：甲醇分子之间形成氢键；
②甲醛分子中含有碳氧双键，共有3个σ键，则碳原子轨道的杂化类型为sp2杂化；因甲醛中碳原子采取sp2杂化，则分子的空间构型为平面三角形；1mol甲醛分子中含有2mol碳氢σ键，1mol碳氧σ键，故含有σ键的数目为3NA；
故答案为：sp2杂化；平面三角形；3NA；
（4）A．氧原子并不都是sp3杂化，该结构中的氧原子部分饱和，部分不饱和，杂化方式不同．从现代物质结构理论出发，硫酸根离子中S和非羟基O之间除了形成1个σ键之外，还形成了反馈π键．形成π键的电子不能处于杂化轨道上，O必须保留未经杂化的p轨道，就不可能是sp3杂化，故A错误；
B．在上述结构示意图中，存在O→Cu配位键，H-O、S-O共价键和Cu、O离子键，故B正确；
C．胆矾是五水硫酸铜，胆矾是由水合铜离子及硫酸根离子构成的，属于离子晶体，故C错误；
D．由于胆矾晶体中水两类，一类是形成配体的水分子，一类是形成氢键的水分子，结合上有着不同，因此受热时也会因温度不同而得到不同的产物，故D正确．
故选BD．
解析
解：（1）L层电子数与最外层电子数之比为4：1，L层不是最外层电子数为8，那么最外层电子数为2．d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5：1，说明d轨道中的电子数为10．该元素位于第四周期可知该元素为Zn，故答案为：Zn；1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10．
（2）依据等电子原理，可知CO与N2为等电子体，N2分子的结构式为N≡N，互为等电子体分子的结构相似，则CO的结构式为C≡O，故答案为：C≡O；
（3）①甲醇分子之间形成了分子间氢键，甲醛分子间只是分子间作用力，而没有形成氢键，故甲醇的沸点高；故答案为：甲醇分子之间形成氢键；
②甲醛分子中含有碳氧双键，共有3个σ键，则碳原子轨道的杂化类型为sp2杂化；因甲醛中碳原子采取sp2杂化，则分子的空间构型为平面三角形；1mol甲醛分子中含有2mol碳氢σ键，1mol碳氧σ键，故含有σ键的数目为3NA；
故答案为：sp2杂化；平面三角形；3NA；
（4）A．氧原子并不都是sp3杂化，该结构中的氧原子部分饱和，部分不饱和，杂化方式不同．从现代物质结构理论出发，硫酸根离子中S和非羟基O之间除了形成1个σ键之外，还形成了反馈π键．形成π键的电子不能处于杂化轨道上，O必须保留未经杂化的p轨道，就不可能是sp3杂化，故A错误；
B．在上述结构示意图中，存在O→Cu配位键，H-O、S-O共价键和Cu、O离子键，故B正确；
C．胆矾是五水硫酸铜，胆矾是由水合铜离子及硫酸根离子构成的，属于离子晶体，故C错误；
D．由于胆矾晶体中水两类，一类是形成配体的水分子，一类是形成氢键的水分子，结合上有着不同，因此受热时也会因温度不同而得到不同的产物，故D正确．
故选BD．
基态碳原子的最外能层的各能级中，电子排布的方式正确的是（ ）
A
B
C
D
正确答案
解析
解：A.2p能层有3个电子，应在3个不同的轨道，不符合洪特规则，故A错误；
B.2p能层有2个电子，应在2个不同的轨道，不符合洪特规则，故B错误；
C.2p能层有2个电子，在2个不同的轨道，符合洪特规则，故C正确；
D.2s轨道应有2个电子，2p轨道有2个电子，不符合能量最低最低原理，故D错误．
故选C．
科学研究证明：核外电子的能量不仅与电子所处的能层、能级有关，还与核外电子数目及核电荷数有关．氩原子与硫离子的核外电子排布相同，1s22s22p63s23p6．下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．虽然电子数相同，但是核电荷数不同，所以能量不同，故A错误；
B．同是3P能级，氩原子中的核电荷数较大，对电子的引力大，所以电子离核较近，故B错误
C．电子的能量不同，则发生跃迁时，产生的光谱不同，故C正确；
D．硫离子是得到电子之后变成这种结构，有较强的失电子能力，所以具有很强的还原性，二者性质不同，故D错误．
故选C．
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