- 核外电子数
- 共754题
(2015秋•绵阳期末)下列原子外围电子层的电子排布图正确的是( )
正确答案
解析
解:A、2p轨道两个单电子自旋方向应相同,故A错误;
B、基态铁原子外围电子排布式为3d64s2,外围电子排布图为:,故B正确;
C、洪特规则是指在同一个电子亚层中排布的电子,总是尽先占据不同的轨道,所以3p轨道2个电子应分占两个轨道,且自旋方向相同,故C错误;
D、基态Cr原子外围电子排布式为3d54s1,而不是3d44s2,故D错误;
故选B.
某微粒的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6,下列关于该微粒的说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、某微粒的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6,可知该微粒含有18个电子,该微粒可能是原子也可能是离子、原子团,因此不能确定质子数,故A错误;
B、某微粒的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6,可知该微粒含有18个电子,若为原子,则该原子的质子数为18,为氯原子,可能和37Cl互为同位素,故B正确;
C、氯气具有强氧化性,故C错误;
D、该微粒可能是原子也可能是离子、原子团,不能确定该微粒,故D错误;
故选B.
I:氮元素可以形成多种化合物.回答以下问题:
(1)基态氮原子的电子排布式是______.
(2)C、N、O三种元素第一电离能从小到大的顺序是______.
(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被-NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物.
①NH3分子的空间构型是______;N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是______.
②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2mol N-H键断裂,则形成的π键有______mol.
③肼能与硫酸反应生成N2H6SO4.N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同,则N2H6SO4的晶体内不存在______(填标号).
a.范德华力 b.共价键 c.配位键 d.离子键
II:Fe单质的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞分别如图所示.面心立方晶胞和体心立方晶胞的棱边长分别为acm、bcm,则F单质的面心立方晶胞和体心立方晶胞的密度之比为______,F原子配位数之比为______.
正确答案
解:(1)氮原子的电子排布式1s22s22p3,故答案为:1s22s22p3;
(2)C、N、O属于同一周期元素且原子序数依次减小,同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大,但第ⅤA族的大于第ⅥA族的,所以其第一电离能大小顺序是C、O、N,故答案为:C、O、N;
(3)①NH3分子中氮原子含有3个共价键和一个孤电子对,所以空间构型是三角锥型;N2H4分子中氮原子的加成电子对=3+1=4,含有一个孤电子对,N原子轨道的杂化类型是sp3,故答案为:三角锥型;sp3;
②若该反应中有2mol N-H键断裂,则有0.5molN2H4参加反应,生成氮气0.75mol,形成的π键有0.75mol×2=1.5mol,故答案为:1.5;
③硫酸铵是离子化合物,硫酸铵中存在离子键和共价键,N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同,所以N2H6SO4的晶体内存在离子键和共价键,不含金属键和范德华力,故答案为:a;
II面心立方晶胞边长为acm,体积V=a3,含有Fe原子数目为8×+6×
=4,故a3ρ(面心)=4×
,
体心立方晶胞边长为bcm,体积V=b3,含有Fe原子数目为8×+1=2,故b3ρ(体心)=2×
,故ρ(面心):ρ(体心)=2b3:a3.
面心立方晶胞中每个Fe原子周围有12个Fe原子,体心立方晶胞中每个Fe原子周围有8个Fe原子,故Fe原子配位数之比为12:8=3:2,
故答案为:2b3:a3;3:2.
解析
解:(1)氮原子的电子排布式1s22s22p3,故答案为:1s22s22p3;
(2)C、N、O属于同一周期元素且原子序数依次减小,同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大,但第ⅤA族的大于第ⅥA族的,所以其第一电离能大小顺序是C、O、N,故答案为:C、O、N;
(3)①NH3分子中氮原子含有3个共价键和一个孤电子对,所以空间构型是三角锥型;N2H4分子中氮原子的加成电子对=3+1=4,含有一个孤电子对,N原子轨道的杂化类型是sp3,故答案为:三角锥型;sp3;
②若该反应中有2mol N-H键断裂,则有0.5molN2H4参加反应,生成氮气0.75mol,形成的π键有0.75mol×2=1.5mol,故答案为:1.5;
③硫酸铵是离子化合物,硫酸铵中存在离子键和共价键,N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同,所以N2H6SO4的晶体内存在离子键和共价键,不含金属键和范德华力,故答案为:a;
II面心立方晶胞边长为acm,体积V=a3,含有Fe原子数目为8×+6×
=4,故a3ρ(面心)=4×
,
体心立方晶胞边长为bcm,体积V=b3,含有Fe原子数目为8×+1=2,故b3ρ(体心)=2×
,故ρ(面心):ρ(体心)=2b3:a3.
面心立方晶胞中每个Fe原子周围有12个Fe原子,体心立方晶胞中每个Fe原子周围有8个Fe原子,故Fe原子配位数之比为12:8=3:2,
故答案为:2b3:a3;3:2.
不锈钢以其优异的抗腐蚀性能越来越受到人们的青睐,它主要是由铁、铬、镍、铜、碳等元素所组成的合金.
Ⅰ.氯化铁溶液用于检验食用香精乙酰乙酸乙酯时,会生成紫色配合物,其配离子结构如图1所示.
(1)此配合物中,铁离子的价电子排布式为______.
(2)此配合物的-C2H5中C-H间形成化学键的原子轨道分别是______;______.
Ⅱ、(1)已知CrO5中Cr为+6价,则CrO5的结构式为______.
(2)金属镍粉在CO气流中轻微加热,生成无色挥发性液体Ni(CO)n,与Ni(CO)n中配体互为等电子体的离子的化学式为______(写出一个即可).
(3)铜是第四周期最重要的过渡元素之一,其单质及化合物具有广泛用途.已知CuH晶体结构单元如图2所示.该化合物的密度为ρg/cm3,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶胞中Cu原子与H原子之间的最短距离为______cm(用含ρ和NA的式子表示).
Ⅲ、硼元素在化学中有很重要的地位,硼及其化合物广泛应用于永磁材料、超导材料、富燃料材料、复合材料等高新材料领域应用.
(1)三氟化硼在常温常压下为具有刺鼻恶臭和强刺激性的无色有毒腐蚀性气体,其分子的立体构型为______,B原子的杂化类型为______.
(2)磷化硼是一种受到高度关注的耐磨涂料,它可用作金属的表面保护层.如图3示意的是磷化硼的晶体结构单元,则磷化硼的化学式为______,微粒间存在的作用力为______.
(3)正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构白色晶体,层内的H3BO3分子间通过氢键相连(如图4).
①1mol H3BO3的晶体中有______mol氢键.
②硼酸溶于水应生成弱电解质一水合硼酸H2O•B(OH)3,它电离生成少量[B(OH)4]-和的H+离子.则硼酸为______元酸,[B(OH)4]-含有的化学键类型为______.
正确答案
解:I.(1)铁元素是26号元素,其原子核外有26个电子,铁原子失去3个电子变成铁离子,其价电子排布式为:3d5,
故答案为:3d5;
(2)甲基和乙基上的碳原子含有4个σ键且不含孤电子对,采用sp3杂化,所以C2H5中C-H间碳原子的sp3杂化轨道和氢原子的1s轨道形成化学键,
故答案为:碳原子的sp3杂化轨道和氢原子的1s轨道;
II.(1)CrO5中存在过氧键、Cr-O键、Cr=O,在4个Cr-O键中Cr为+1价,在Cr=O键中Cr为+2价,则结构式为,
故答案为:;
(2)CO分子中含有2个原子,其价电子个数是10,所以与Ni(CO)4中配体互为等电子的离子是CN-、C22-、O22+,
故答案为:CN-、C22-、O22+;
(3)该晶胞中含有4个H原子,铜原子个数=×8+6×
=4,所以该晶胞中含有4个铜原子4个氢原子,设该晶胞的边长为a,则该晶胞中Cu原子与H原子之间的最短距离为:
a,则a=
=
,该晶胞中Cu原子与H原子之间的最短距离为:
×
,
故答案为:×
;
Ⅲ、(1)BF3中B原子形成3个δ键,孤对电子数为=0,BF3中价层电子对个数=3+
×(3-3×1)=3,且不含孤电子对,所以空间构型是平面三角形,中心原子是以sp2杂化,
故答案为:平面三角形;sp2;
(2)由图可知,B原子分别与三个P原子形成共价键,则磷化硼的化学式为BP,所以微粒间存在的作用力为共价键,
故答案为:BP;共价键;
(3)①一个H3BO3分子对应着6个氢键,一个氢键对应着2个H3BO3分子,因此含有1 molH3BO3分子的晶体中有3mol氢键,
故答案为:3;
②硼酸中B原子属于缺电子原子,在水溶液中结合水电离出的氢氧根离子,B(OH)3+H2O⇌B(OH)4-+H+,破坏了水的电离平衡而使溶液显酸性,所以硼酸为一元酸,[B(OH)4]-含有的化学键类型为共价键、配位键,
故答案为:一;共价键、配位键;
解析
解:I.(1)铁元素是26号元素,其原子核外有26个电子,铁原子失去3个电子变成铁离子,其价电子排布式为:3d5,
故答案为:3d5;
(2)甲基和乙基上的碳原子含有4个σ键且不含孤电子对,采用sp3杂化,所以C2H5中C-H间碳原子的sp3杂化轨道和氢原子的1s轨道形成化学键,
故答案为:碳原子的sp3杂化轨道和氢原子的1s轨道;
II.(1)CrO5中存在过氧键、Cr-O键、Cr=O,在4个Cr-O键中Cr为+1价,在Cr=O键中Cr为+2价,则结构式为,
故答案为:;
(2)CO分子中含有2个原子,其价电子个数是10,所以与Ni(CO)4中配体互为等电子的离子是CN-、C22-、O22+,
故答案为:CN-、C22-、O22+;
(3)该晶胞中含有4个H原子,铜原子个数=×8+6×
=4,所以该晶胞中含有4个铜原子4个氢原子,设该晶胞的边长为a,则该晶胞中Cu原子与H原子之间的最短距离为:
a,则a=
=
,该晶胞中Cu原子与H原子之间的最短距离为:
×
,
故答案为:×
;
Ⅲ、(1)BF3中B原子形成3个δ键,孤对电子数为=0,BF3中价层电子对个数=3+
×(3-3×1)=3,且不含孤电子对,所以空间构型是平面三角形,中心原子是以sp2杂化,
故答案为:平面三角形;sp2;
(2)由图可知,B原子分别与三个P原子形成共价键,则磷化硼的化学式为BP,所以微粒间存在的作用力为共价键,
故答案为:BP;共价键;
(3)①一个H3BO3分子对应着6个氢键,一个氢键对应着2个H3BO3分子,因此含有1 molH3BO3分子的晶体中有3mol氢键,
故答案为:3;
②硼酸中B原子属于缺电子原子,在水溶液中结合水电离出的氢氧根离子,B(OH)3+H2O⇌B(OH)4-+H+,破坏了水的电离平衡而使溶液显酸性,所以硼酸为一元酸,[B(OH)4]-含有的化学键类型为共价键、配位键,
故答案为:一;共价键、配位键;
HN3称为叠氮酸,常温下为无色有刺激性气味的液体.N3-也被称为类卤离子.用酸与叠氮化钠反应可制得叠氮酸.而叠氮化钠可从下列反应制得:NaNH2+
N2O=NaN3+H2O.HN3、浓盐酸混合液可溶解铜、铂、金等不活泼金属,如溶解铜生成CuCl2-.铜和铂的化合物在超导和医药上有重要应用,Cu的化合物A(晶胞如图,图中小黑球代表氧原子,其余大黑球为Y、Cu、Ba原子)即为超导氧化物之一,而化学式为Pt(NH3)2Cl2的化合物有两种异构体,其中异构体B可溶水,可用于治疗癌症.试回答下列问题:
(1)基态氮原子核外电子排布的轨道表示式为______
(2)元素N、P、S的第一电离能(I1)由大到小的顺序为______
(3)HN3属于______晶体,与N3-互为等电子体的分子的化学式______(写1种)NH2-的电子式为______,其中心原子的杂化类型是______
(4)CuCl2-中的键型为______,1mol超导氧化物A晶胞中实际占有的氧原子的物质的量为______
(5)治癌药物B的结构简式为______.
正确答案
N>P>S
分子
CO2
sp3杂化
配位键
7mol
解析
解:(1)氮元素的原子核外有7个电子,轨道表示式为,
故答案为:;
(2)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VA族元素大于第VIA族元素P>S,同一主族,元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小N>P,所以第一电离能大小顺序是:N>P>S,
故答案为:N>P>S;
(3)叠氮酸为非金属元素组成的共价化合物,属于分子晶体;CNO-中电子数为:6+7+8+1=22,与CO2具有相同电子数目和原子数目,是等电子体,常见粒子还有N2O等;NH2-价层电子对个数为4,含有2个孤对电子,所以电子式为,为sp3杂化;
故答案为:分子;CO2;;sp3;
(4)该晶胞中Y原子个数=8×=1,Ba原子个数=8×
=2,Cu原子个数=3,O原子个数=10×
+2=7,所以该物质的化学式为YBa2Cu3O7,
1mol超导氧化物A晶胞中实际占有的氧原子的物质的量为7mol,
故答案为:7mol;
(5)根据物质的相似相溶原理,极性溶质极易溶于极性溶剂,水是极性溶剂,所以此种化合物是极性溶质,其异构体的结构可用示意图表示为:,
故答案为:.
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