
1.下列關(guān)于能層與能級的說法中正確的是
A. 原子核外每一個能層最多可容納的電子數(shù)為n2
B. 任一能層的能級總是從s能級開始,而且能級數(shù)等于該能層數(shù)
C. 不同能層中s電子的原子軌道半徑相同
D. 不同能層中p電子的原子軌道能量相同
【答案】B
【解析】
【詳解】A.原子核外每一個能層最多可容納的電子數(shù)為2n2,故A錯誤;
B.能層含有的能級數(shù)等于能層序數(shù),即第n能層含有n個能級,每一能層總是從s能級開始,同一能層中能級ns、np、nd、nf的能量依次增大,在不違反泡利原理、和洪特規(guī)則的條件下,電子優(yōu)先占據(jù)能量較低的原子軌道,使整個原子體系能量處于最低,這樣的狀態(tài)是原子的基態(tài),所以任一能層的能級總是從s能級開始,而且能級數(shù)等于該能層序數(shù),故B正確;
C.能層序數(shù)越大,s原子軌道的能量越高,軌道的半徑越大,故C錯誤;
D.離原子核越遠的電子,其能量越大,所以p原子軌道電子的平均能量隨能層的增大而增加,故D錯誤。
故選B。
2.石墨是層狀晶體,每一層內(nèi),碳原子排列成正六邊形,許多個正六邊形排列成平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。如果每兩個相鄰碳原子間可以形成一個碳碳單鍵,則石墨晶體中每一層碳原子數(shù)與碳碳單鍵數(shù)的比是
A. 1∶1 B. 1∶2 C. 1∶3 D. 2∶3
【答案】D
【解析】
【分析】
利用均攤法計算碳原子占有的C-C化學健個數(shù),每個碳原子與其占有的C-C化學健之比即是石墨晶體每一層內(nèi)碳原子與C-C化學健之比,據(jù)此分析解答。
【詳解】一個六邊形占有的碳原子數(shù)目是6×1/3=2,占有的碳碳單鍵數(shù)目是6×1/2=3,所以碳原子數(shù)與碳碳單鍵數(shù)之比為2:3。
故選D。
3.在下列化學反應中,所斷裂的共價鍵中,僅僅斷裂s鍵的是
A. N2+3H2??2NH3
B. 2C2H2+5O2→2H2O+4CO2↑
C. Cl2+H2=2HCl
D. C2H4+H2→C2H6
【答案】C
【解析】
【分析】
一般非金屬之間形成共價單鍵時,只形成σ鍵;兩個原子間形成雙鍵或三鍵時,除了形成σ鍵,還會形成π鍵,據(jù)此答題。
【詳解】A.N2分子中存在共價三鍵,1個σ鍵和2個π鍵均斷裂,故A錯誤;
B.C2H2分子中存在三鍵,1個σ鍵和2個π鍵均斷裂,故B錯誤;
C.H2、Cl2分子中均為單鍵,僅僅斷裂σ鍵,故C正確;
D.C2H4分子中存在雙鍵,1個σ鍵和1個π鍵均斷裂,故D錯誤。
故選C。
4.下列對[Zn(NH3)4]SO4配合物的說法不正確的是( ?。?br />
A. SO42﹣是內(nèi)界 B. 配位數(shù)是4
C. Zn2+是中心離子 D. NH3是配位體
【答案】A
【解析】
A.在[Zn(NH3)4]SO4中外界是SO42-,內(nèi)界是[Zn(NH3)4]2+,故A錯誤;B.鋅離子配位原子個數(shù)是4,所以其配位數(shù)是4,故B正確;C.該配合物中,鋅離子提供空軌道,所以鋅離子是中心離子,故C正確;D.該配合物中氮原子提供孤電子對,所以NH3是配位體,故D正確;答案選A。
5.下列說法中正確的是( )
A. CH4,C2H2,HCN都是含有極性鍵的非極性分子
B. CO2與SO2的立體構(gòu)型相似,都是非極性分子
C. 分子中含有1個手性碳原子
D. 無機含氧酸分子中有幾個氫原子,它就屬于幾元酸
【答案】C
【解析】
【分析】
A.HCN的結(jié)構(gòu)不對稱,為極性分子;
B.二氧化碳為直線型、非極性分子,而二氧化硫為V型、極性分子;
C.碳原子上連接四個不同的原子或原子團的為手性碳原子;
D.據(jù)酸電離出的氫離子數(shù)目可以將酸分為一元酸、二元酸、多元酸,含氧酸中H原子個數(shù)與酸的元數(shù)不一定相等。
【詳解】A.CH4、C2H2為極性鍵構(gòu)成的非極性分子,而HCN為極性分子,故A錯誤;
B.SO2分子為V形結(jié)構(gòu),分子中正負電荷重心不重合,屬于極性分子,CO2分子為直線型對稱結(jié)構(gòu),分子中正負電荷重心重合,屬于非極性分子,故B錯誤;
C.分子中左邊第3個C原子連接了四個不同的原子或原子團,為手性碳原子,故C正確;
D.無機含氧酸中H原子個數(shù)與酸的元數(shù)不一定相等,如H3PO3為一元酸,故D錯誤。
故選C。
6.下列各物質(zhì)中,按熔點由高到低的順序排列正確的是( )
A. CH4>SiH4>GeH4>SnH4
B. KCl>NaCl>MgCl2>MgO
C. Rb>K>Na>Li
D. 石墨>金剛石>SiO2
【答案】D
【解析】
A分子晶體,分子組成和結(jié)構(gòu)相似,相對分子質(zhì)量越大,熔點越高,選項A錯誤;B、離子半徑越小,所帶電荷越多,晶格能越大,熔點越高,選項B錯誤;C、金屬性越弱,金屬鍵越強,熔點越高,選項C錯誤;D、石墨C—C的鍵長比金剛石C—C鍵長短,鍵能大,所以石墨的熔點比金剛石高,熔點石墨>金剛石>SiO2,選項D正確。答案選D。
7.不能用金屬鍵理論解釋的是
A. 導電性 B. 導熱性 C. 延展性 D. 銹蝕性
【答案】D
【解析】
【詳解】金屬鍵是金屬陽離子與自由電子之間的靜電作用,它決定了金屬晶體的一些性質(zhì),可以解釋金屬晶體的導電性、導熱性、延展性等金屬晶體的物理性質(zhì),但不能解釋其化學性質(zhì),例如銹蝕性。
故選D。
8.X、Y、Z為短周期元素,X原子最外層只有一個電子,Y原子的最外層電子數(shù)比內(nèi)層電子總數(shù)少4,Z原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子總數(shù)的3倍。下列有關(guān)敘述正確的是( )
A. Y原子的價層電子排布式為3s23p5
B. 穩(wěn)定性:Y的氫化物>Z的氫化物
C. 第一電離能:Y<Z
D. X、Y兩元素形成的化合物為離子化合物
【答案】C
【解析】
X、Y、Z為短周期元素,X原子最外層只有一個電子,則X為H、Li或Na;Y原子的最外層電子數(shù)比內(nèi)層電子總數(shù)少4,則Y有3個電子層,最外層有6個電子,則Y為硫元素;Z的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子總數(shù)的三倍,則Z有2個電子層,最外層電子數(shù)為6,則Z為氧元素。A.Y為硫元素,Y的價層電子排布式為3s23p4,故A錯誤;B.Y為硫元素,Z為氧元素,非金屬性O>S,非金屬性越強,氫化物越穩(wěn)定,氫化物穩(wěn)定性Z>Y,故B錯誤;C.Y為硫元素,Z為氧元素,第一電離能:Y<Z,故C正確;D.X為H、Li或Na,Y為硫元素,H、Li或Na與硫元素可以形成硫化氫屬于共價化合物,硫化鈉和硫化鋰屬于離子化合物,故D錯誤;故選C。
9.下列各組微粒,不能互稱為等電子體的是
A. NO2、NO2+、NO2﹣ B. CO2、N2O、N3﹣
C. CO32﹣、NO3﹣、SO3 D. N2、CO、CN﹣
【答案】A
【解析】
【詳解】A.NO2、NO2+、NO2-的電子數(shù)分別為23、22、24,電子數(shù)不一樣,不能互稱為等電子體,故A正確;
B.CO2、N2O、N3-的電子數(shù)分別為22、22、22,電子數(shù)一樣,原子數(shù)一樣,互稱為等電子體,故B錯誤;
C.CO32-、NO3-、SO3的電子數(shù)分別為32、32、32,電子數(shù)一樣,原子數(shù)一樣,互稱為等電子體,故C錯誤;
D.N2、CO、CN-電子數(shù)分別為14、14、14,電子數(shù)一樣,原子數(shù)一樣,互稱為等電子體,故D錯誤。
【點睛】具有相同原子數(shù)和價電子數(shù)的微粒互稱為等電子體。
10. 下列各組微粒中不屬于等電子體的是( )
A. CH4、NH4+ B. H2S、HCl C. CO2、N2O D. CO32-、NO3-
【答案】B
【解析】
試題分析:A.甲烷分子和銨根離子都含有5個原子,其價電子總數(shù)都是8,所以是等電子體,故A不選;B.硫化氫分子中含有3個原子,氯化氫分子中含有2個原子,所以不是等電子體,故B選;C.二氧化碳和一氧化二氮分子中都含有3個原子,其價電子總數(shù)是16,所以是等電子體,故C不選;D.碳酸根離子和硝酸根離子都含有4個原子,其價電子數(shù)都是24,所以是等電子體,故D不選;故選B。
考點:考查等電子體的判斷。
11.R元素的原子,其最外層的p能級電子數(shù)等于所有的能層s能級電子總數(shù),則R可能是
A. Li B. Be C. S D. Ar
【答案】D
【解析】
【詳解】若R只有1個能層,則不存在p能級,若R有2個能層,則有2個s能級,其電子排布式應為1s22s22p4,為氧元素,若R有3個能層,則有3個s能級,其電子排布式應為1s22s22p63s23p6,為氬元素,故D正確。
故選D。
12. 下列敘述正確的是( )
A. 分子晶體中的每個分子內(nèi)一定含有共價鍵
B. 原子晶體中的相鄰原子間只存在非極性共價鍵
C. 離子晶體中可能含有共價鍵
D. 金屬晶體的熔點和沸點都很高
【答案】C
【解析】
試題分析:A項分子晶體中不一定含有共價鍵,如稀有氣體在固態(tài)時;B項原子晶體中的相鄰原子間可能存在極性共價鍵,如二氧化硅晶體;C項正確,如氫氧化鈉;D項金屬晶體的熔點和沸點差距比較大,如金屬銫在手溫下可以熔化。
考點:晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。
點評:晶體的類型與結(jié)構(gòu)決定晶體的性質(zhì),屬于簡單題。
13.物質(zhì)的下列性質(zhì)或數(shù)據(jù)與氫鍵無關(guān)的是
A. 甲酸蒸氣的密度在373 K時為1.335 g/L,在297 K時為2.5 g/L
B. 鄰羥基苯甲酸()的熔點為159℃,對羥基苯甲酸()的熔點為213℃
C. 乙醚微溶于水,而乙醇可與水以任意比混溶
D. HF分解時吸收的熱量比HCl分解時吸收的熱量多
【答案】D
【解析】
【詳解】A.甲酸分子中含有羥基,在較低溫度下,分子間以氫鍵結(jié)合成多分子締合體,而在較高溫度下氫鍵被破壞,多分子締合體解體,所以甲酸的密度在低溫時較大,與氫鍵相關(guān),故A錯誤;
B.鄰羥基苯甲酸形成分子內(nèi)氫鍵,而對羥基苯甲酸形成分子間氫鍵,分子間氫鍵增大了分子間作用力,使對羥基苯甲酸的熔、沸點比鄰羥基苯甲酸的高,與氫鍵相關(guān),故B錯誤;
C.乙醇分子結(jié)構(gòu)中含有羥基,可以與水分子形成分子間氫鍵,從而增大了乙醇在水中的溶解度,使其能與水以任意比互溶,而乙醚分子結(jié)構(gòu)中含無羥基,不能與水分子形成氫鍵,在水中的溶解度比乙醇小得多,與氫鍵相關(guān),故C錯誤;
D.HF分解時吸收的熱量比HCl分解時吸收的熱量多的原因是H-F鍵的鍵能比H-Cl鍵的鍵能大,與氫鍵無關(guān),故D正確。
故選D。
【點睛】氫鍵不是化學鍵,一般影響物質(zhì)的物理性質(zhì)。分子間氫鍵的存在導致物質(zhì)的熔沸點升高,溶解性增大,且同分異構(gòu)體中分子內(nèi)氫鍵導致物質(zhì)的熔沸點較低、分子間氫鍵導致物質(zhì)的熔沸點升高。
14.1 mol氣態(tài)鈉離子和1 mol氣態(tài)氯離子結(jié)合生成1 mol氯化鈉時釋放出的熱能為氯化鈉的晶格能。下列熱化學方程式中,反應熱的絕對值等于氯化鈉晶格能的數(shù)值的是
A. Na+(g)+Cl-(g)===NaCl(s);ΔH1=a kJ·mol-1
B. Na+(g)+1/2Cl2(g)===NaCl(s);ΔH2=b kJ·mol-1
C. NaCl(s)===Na(g)+Cl(g);ΔH3=c kJ·mol-1
D. Na(g)+Cl(g)===NaCl(s);ΔH4=d kJ·mol-1
【答案】A
【解析】
【詳解】1mol氣態(tài)鈉離子和1mol氣態(tài)氯離子結(jié)合生成1mol氯化鈉晶體釋放出的熱能為氯化鈉晶體的晶格能,則表示出氯化鈉晶體晶格能的熱化學方程式為:Na+(g)+Cl-(g)═NaCl(s);ΔH1=a kJ·mol-1,所以A正確。
故選A。
15.已知某元素的+2價離子的電子排布式為1s22s22p63s23p6,則該元素在周期表中的位置正確的是( )
A. 第三周期ⅣA族,p區(qū)
B. 第四周期ⅡB族,s區(qū)
C. 第四周期Ⅷ族,d區(qū)
D. 第四周期ⅡA族,s區(qū)
【答案】D
【解析】
【分析】
對主族元素而言,價電子排布即為最外層電子排布,最外層電子數(shù)等于主族族序數(shù),電子層數(shù)等于其周期數(shù)。
【詳解】對主族元素而言,價電子排布即為最外層電子排布,最外層電子數(shù)等于主族族序數(shù),電子層數(shù)等于其周期數(shù),某元素的+2價離子的電子排布式為1s22s22p63s23p6,該元素原子的電子排布式為1s22s22p63s23p64s2,該原子最外層有2個電子,有4個電子層,故該元素應為第四周期ⅡA族元素Ca,處于s區(qū)。答案選D。
【點睛】本題考查核外電子排布、結(jié)構(gòu)與位置關(guān)系,難度不大,注意掌握過渡元素結(jié)構(gòu)與位置關(guān)系。
16. 根據(jù)“相似相溶’,規(guī)律,你認為下列物質(zhì)在水中溶解度較大的是(
A. 乙烯 B. 二氧化碳 C. 二氧化硫 D. 氫氣
【答案】C
【解析】
試題分析:乙烯、二氧化碳和氫氣都是非極性分子,二氧化硫?qū)儆跇O性分子易溶于極性分子組成的溶劑,水屬于極性溶劑,所以極性分子二氧化硫在水中的溶解度較大,故C正確;故選C。
【考點定位】考查相似相溶原理及其應用
【名師點晴】本題考查了相似相溶原理,注意相似相溶原理的使用范圍,相似相溶原理是指由于極性分子間的電性作用,使得極性分子組成的溶質(zhì)易溶于極性分子組成的溶劑,難溶于非極性分子組成的溶劑;非極性分子組成的溶質(zhì)易溶于非極性分子組成的溶劑,難溶于極性分子組成的溶劑。①極性溶劑(如水)易溶解極性物質(zhì)(離子晶體、分子晶體中的極性物質(zhì)如強酸等);②非極性溶劑(如苯、汽油、四氯化碳等)能溶解非極性物質(zhì)(大多數(shù)有機物、Br2、I2等);③分子結(jié)構(gòu)的相似性:含有相同官能團的物質(zhì)互溶,如水中含羥基(-OH)能溶解含有羥基的醇、酚、羧酸;④氫鍵的影響:氫鍵的存在可使溶解性增強;⑤發(fā)生反應:發(fā)生反應可使溶解性增強。
17.已知C3N4很可能具有比金剛石還大的硬度,且間均以單鍵結(jié)合.下列關(guān)于C3N4的說法正確的是
A. C3N4晶體是分子晶體
B. C3N4晶體中,C-N鍵的鍵長比金剛石中的C-C鍵的鍵長要長
C. C3N4晶體中每個C原子連接4個N原子,而每個N原子連接3個C原子
D. C3N4晶體中微粒間通過離子鍵結(jié)合
【答案】C
【解析】
【詳解】A.由信息可知,C3N4晶體很可能具有比金剛石還大的硬度,且原子間均以單鍵結(jié)合,所以C3N4為原子晶體,故A錯誤;?
B.N比C電負性大,C-N鍵比C-C鍵電負性相差大,鍵長短,故B錯誤;
C.因為C的最外層有4個電子,每個電子與另一個N形成C-N(一對共用電子對),因此一個碳原子連接4個N原子,因為N的最外層有5個電子,每個電子與另一個C形成N-C(一對共用電子對),因此一個N原子連接3個C原子,故C正確;
D.C3N4晶體是原子晶體,不存在離子鍵,故D錯誤。
故選C。
18.若某元素原子處于能量最低狀態(tài)時,外圍電子排布式為4d15s2,則下列說法正確的是
A. 該元素原子處于能量最低狀態(tài)時,原子中共有3個未成對電子
B. 該元素原子核外共有5個電子層
C. 該元素原子的M層共有8個電子
D. 該元素原子最外層有3個電子
【答案】B
【解析】
【分析】
根據(jù)核外電子排布規(guī)律,該元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2,由此可見:該元素原子中共有39個電子,分5個電子層,其中M能層上有18個電子,最外層上有2個電子,據(jù)此答題。
【詳解】A.該元素原子處于能量最低狀態(tài)時,原子中共有1未成對電子,故A錯誤;
B.該元素原子核外有5個電子層,故B正確;
C.該元素原子M能層共有18個電子,故C錯誤;
D.該元素原子最外層上有2個電子,故D錯誤。
故選B。
19.以下表示氦原子結(jié)構(gòu)的化學用語中,對電子運動狀態(tài)描述最詳盡的是
A. B. C. 1s2 D.
【答案】D
【解析】
【詳解】A.只能表示最外層電子數(shù);
B.只表示核外的電子分層排布情況?;
C.具體到亞層的電子數(shù);
D.包含了電子層數(shù)、亞層數(shù)以及軌道內(nèi)電子的自旋方向。
故對電子運動狀態(tài)描述最詳盡的是D。
故選D。
20.鈦號稱“崛起的第三金屬”,因具有密度小、強度大、無磁性等優(yōu)良的機械性能,被廣泛應用于軍事、醫(yī)學等領域。已知鈦有48Ti、49Ti、50Ti等同位素,下列關(guān)于金屬鈦的敘述中不正確的是( )
A. 上述鈦原子中,中子數(shù)不可能為22 B. 鈦元素在周期表中處于第四周期ⅡB族
C. 鈦原子的外圍電子層排布為3d24s2 D. 鈦元素位于元素周期表的d區(qū),是過渡元素
【答案】B
【解析】
試題分析:A、鈦為22號元素,48Ti、49Ti、50Ti的中子數(shù)分別為26、27、28,中子數(shù)不可能為22,A正確;B、鈦原子的外圍電子層排布為3d24s2,鈦元素在周期表中處于第四周期ⅣB族,B錯誤;C、根據(jù)構(gòu)造原理知鈦原子的外圍電子層排布為3d24s2,C正確;D、d區(qū)元素原子的價電子排布為(n-1)d1—9ns1—2,根據(jù)鐵原子的價電子排布知鈦元素位于元素周期表的d區(qū),是過渡元素,D正確。答案選B。
考點:考查原子結(jié)構(gòu)、元素周期表。
21.下列既有離子鍵又有共價鍵的化合物是( )
A. Na2O B. NaOH C. CaBr2 D. HF
【答案】B
【解析】
A.氧化鈉中只含離子鍵,選項A錯誤;B.氫氧化鈉中鈉離子和氫氧根離子之間存在離子鍵,氧原子和氫原子之間存在共價鍵,選項B正確;C.溴化鈣中只含離子鍵,選項C錯誤;D.氟化氫中只含共價鍵,選項D錯誤。答案選B。
22.某元素基態(tài)原子的最外層電子排布式為ns2,該元素( )
A. 一定是第ⅡA族元素
B. 一定是金屬元素
C. 不是第ⅡA族元素就是副族元素
D. 可能是金屬元素也可能是非金屬元素
【答案】D
【解析】
【詳解】A.該元素基態(tài)原子的最外層電子排布式為ns2,可能是零族或副族元素,所以不一定是第ⅡA族元素,故A錯誤;
B.該元素基態(tài)原子的最外層電子排布式為ns2,可能是稀有氣體元素如He,所以不一定是金屬元素,故B錯誤;
C.該元素基態(tài)原子的最外層電子排布式為ns2,不一定是第ⅡA族元素或副族元素,還可能是零族元素,故C錯誤;
D.該元素基態(tài)原子的最外層電子排布式為ns2,可能是零族、第ⅡA族或副族元素,所以可能是金屬元素也可能是非金屬元素,故D正確。
故選D。
23.鈦酸鋇的熱穩(wěn)定性好,介電常數(shù)高,在小型變壓器、話筒和擴音器中都有應用。鈦酸鋇晶體的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示,它的化學式是 ( )
A. BaTi8O12 B. BaTi4O6
C. BaTi2O4 D. BaTiO3
【答案】D
【解析】
Ba在體心上,1個;
Ti在8個頂點上,則8×(1/8)=1;
O在每條邊的中點上,則12×(1/4)=3;
24.下列分子中的中心原子雜化軌道的類型相同的是
A. CO2與SO2 B. CH4與NH3
C. BeCl2與BF3 D. C2H4與C2H2
【答案】B
【解析】
【詳解】A.CO2為sp雜化、SO2為sp2雜化,故A錯誤;
B.CH4與NH3均為sp3雜化,故B正確;
C.BeCl2為sp雜化,BF3為sp2雜化,故C錯誤;
D.C2H4為sp2雜化,C2H2為sp雜化,故D錯誤。
故選B。
25.有A、B、C、D四種元素,其中A、B、C屬于同一周期,A原子最外層p能級的電子數(shù)等于次外層的電子總數(shù);B原子最外層中有三個不成對的電子;C元素可分別與A、B、D生成RC2型化合物,其中的DC2與C3互為等電子體。下列敘述中不正確的是
A. D原子的簡化電子排布式為[Ar]3s23p4
B. B、C兩元素的第一電離能大小關(guān)系為B>C
C. 用電子式表示AD2的形成過程為
D. 由B60分子形成的晶體與A60相似,分子中總鍵能:B60>A60
【答案】A
【解析】
試題解析:有A、B、C、D四種元素,A原子最外層p能級的電子數(shù)等于次外層的電子總數(shù),p能級最多容納6個電子,故A由2個電子層,最外層電子數(shù)為4,故A為碳元素,A、B、C屬于同一周期,B原子最外層中有三個不成對的電子,B的p能級容納3的電子,故B為氮元素,C元素可分別與A、B、D生成RC2型化合物,其中的DC2與C3互為等電子體,C、D屬于同族元素,故C為氧元素,D為硫元素。
D為硫元素,原子的簡化電子排布式為[Ne]3s23p4,故A錯誤;B為氮元素,C為氧元素,氮元素2p能級為半滿穩(wěn)定狀態(tài),能量較低,第一電離能高于氧元素的第一電離能,故B正確;AD2是CS2,屬于共價鍵化合物,CS2的結(jié)構(gòu)與CO2相似,碳原子與硫原子之間形成2對共用電子對,形成過程為,故C正確;N60分子形成的晶體與C60相似,氮氮鍵長比碳碳鍵長短,故氮氮鍵鍵能更大,故N60分子中總鍵能大于C60,故D正確。
考點:核外電子排布規(guī)律、結(jié)構(gòu)與位置關(guān)系、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
26.按要求填空:
(1)基態(tài)B原子的電子排布式為________。
(2)基態(tài)N原子的價電子排布式為________。
(3)Se原子序數(shù)為________,其核外M層電子的排布式為________。
(4)Li3N晶體中氮以N3-存在,基態(tài)N3-的電子排布式為________。
(5)寫出基態(tài)鎵(Ga)原子的電子排布式:____________________。
【答案】 (1). 1s22s22p1(或[He]2s22p1) (2). 2s22p3 (3). 34 (4). 3s23p63d10 (5). 1s22s22p6 (6). 1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1)
【解析】
【詳解】(1)B的原子序數(shù)為5,其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p1,故答案為:1s22s22p1(或[He]2s22p1)。
(2)N原子的原子序數(shù)為6,基態(tài)氮原子的價電子排布式是2s22p3,故答案為:2s22p3。
(3)Se位于元素周期表第四周期第ⅥA族,原子序數(shù)為34,其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p4,則核外M層電子的排布式為3s23p63d10,故答案為:34 ,3s23p63d10。
(4)N原子原子序數(shù)為7,N3-離子原子核外共有10個電子,且最外層達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),根據(jù)能量最低原理可寫出電子排布式為1s22s22p6,故答案為:1s22s22p6。
(5)鎵是31號元素,核外有31個電子,基態(tài)鎵(Ga)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p1,故答案為:1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1)。
【點睛】處于最低能量的原子叫做基態(tài)原子,基態(tài)電子排布遵循能量最低原理、保里不相容原理和洪特規(guī)則。
27.回答下列問題:
(1)寫出具有10個電子、兩個或兩個以上原子核的離子的符號__________、________、__________、____________。
(2)寫出具有18個電子的無機化合物的化學式_________________________________、__________、____________、__________、__________。
(3)在(1)(2)題涉及的粒子中,空間構(gòu)型為正四面體的有________________;為三角錐形的有________________________________________________________________________。
【答案】 (1). OH- (2). NH4+ (3). H3O+ (4). NH2- (5). H2S (6). H2O2 (7). PH3 (8). SiH4 (9). HCl (10). NH4+、SiH4 (11). H3O+、PH3
【解析】
【詳解】(1)第二周期非金屬元素的氫化物具有10個電子,其分子結(jié)合1個H+或失去1個H+后,形成陰、陽離子所具有的電子數(shù)不變,離子符號為:OH-、NH4+ 、H3O + ;NH2-,類比推導或根據(jù)等電子原理導出:NH4+ 與CH4、 H3O + 與NH3、 NH2-與 H2O 的立體構(gòu)型分別相同,依次為正四面體形、三角錐形和V形,故答案為:OH-、NH4+ 、H3O + ;NH2-。
(2)第三周期元素的氫化物分子中具有18個電子,第二周期元素形成R2HX型的化合物,如C2H6、H2O2等,也具有18個電子。符合條件的分子有H2S、PH3、SiH4、HCl、H2O2、N2H4,故答案為:H2S、PH3、SiH4、HCl、H2O2。
(3)由等電子原理分析,NH4+、SiH4為正四面構(gòu)型,H3O+、PH3為三角錐形,故答案為:NH4+、SiH4,H3O+、PH3。
【點睛】等電子體的立體構(gòu)型、性質(zhì)相似。
28.過渡金屬元素氧化物的應用研究是目前科學研究的前沿之一,試回答下列問題:
(1)二氧化鈦作光催化劑能將居室污染物甲醛、苯等有害氣體轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水,達到無害化.有關(guān)甲醛、苯、二氧化碳及水說法正確的是_____.
①苯與B3N3H6的總電子數(shù)相等;
②甲醛、苯分子中碳原子均采用sp3雜化;
③苯、二氧化碳、水和甲醛都是非極性分子;
④水的沸點比甲醛高得多,是因為水分子間能存在氫鍵,甲醛分子間不存在氫鍵.
(2)2007年諾貝爾物理學獎為法國科學家阿爾貝?費爾和德國科學家彼得?格林貝格爾共同獲得,以表彰他們在巨磁電阻效應(CMR效應)研究方面的成就.某鈣鈦型復合氧化物(如圖1),以A原子為晶胞的頂點,A位可以是CA,Sr、Ba或Pb,當B位是V、Cr、Mn、Fe時,這種化合物具有CMR效應.
①用A,B,O表示這類特殊晶體的化學式:_______?。?br />
②Cr、Mn的核外特征電子排布式分別為:Cr:[Kr]3d54s1、Mn:[Kr]3d54s2,則它們第一電離能由小到大的排列順序是:_______用“<”排列).
(3)CO2的空間構(gòu)型為______;固體CO2與SiO2熔沸點差異很大的原因是________
(4)冰晶胞中水分子的空間排列方式與金剛石晶胞(其晶胞結(jié)構(gòu)如圖2)類似,其中空心球所示原子位于立方體的頂點或面心,實心球所示原子位于立方體內(nèi))類似.每個冰晶胞平均占有__個水分子;冰晶胞與金剛石晶胞微粒排列方式相同的原因是_______?。?br />
【答案】 (1). ①④ (2). ABO3 (3). Cr<Mn (4). 直線型分子 (5). CO2是分子間作用力形成的分子晶體,SiO2是共價鍵形成的空間網(wǎng)狀原子晶體 (6). 8 (7). 水中的O和金剛石中的C都是sp3雜化,且水分子間的氫鍵具有方向性,每個水分子可與相鄰的4個水分子形成氫鍵,且為正四面體結(jié)構(gòu)
【解析】
【分析】
(1)①苯的電子總數(shù)為6×6+6=42,B3N3H6的的電子總數(shù)為3×5+3×7+6=42;
②甲醛、苯分子中碳原子均形成3個σ鍵,二氧化碳中碳原子均形成2個σ鍵,均沒有孤電子對;
③分子中正負電荷重心重合的為非極性分子,正負電荷重心不重合的為極性分子;
④水分子之間形成氫鍵,沸點較高;
(2)①利用均攤法計算晶體晶胞中氫所各原子的個數(shù),再根據(jù)原子數(shù)之比確定化學式;
②和鉻在同一周期且錳的原子序數(shù)大于鉻,根據(jù)元素周期律可以知道,第一電離能由小到大的排列順序;
(3)根據(jù)價層電子對互斥理論確定其空間構(gòu)型,根據(jù)不同類型晶體的性質(zhì)差異進行比較熔沸點;
(4)利用均攤法確定每個冰晶胞含有的水分子個數(shù),根據(jù)氧原子和碳原子的雜化方式以及氫鍵的特點,分析冰晶胞與金剛石晶胞微粒排列方式相同的原因。
【詳解】(1)①苯的電子總數(shù)為6×6+6=42,B3N3H6的的電子總數(shù)為3×5+3×7+6=42,所以苯與B3N3H6的總電子數(shù)相等相等,故①正確;
②甲醛、苯分子中碳原子均形成3個σ鍵,二氧化碳中碳原子均形成2個σ鍵,均沒有孤電子對,甲醛、苯分子中碳原子采用sp2雜化,二氧化碳分子中C原子采取sp雜化,故②錯誤;
③苯、二氧化碳分子的空間結(jié)構(gòu)對稱是非極性分子,甲醛分子的空間結(jié)構(gòu)不對稱屬于極性分子,水分子中的氧原子有孤對電子,也是極性分子,故③錯誤;
③水的沸點比甲醛高得多,是因為水分子間能形成氫鍵,故④正確。
故答案為:①④。
(2)①由圖1可知,晶胞中A位于頂點,晶胞中含有A為8×1/8=1個,B位于晶胞的體心,含有1個,O位于面心,晶胞中含有O的個數(shù)為6×1/2=3,則化學式為ABO3,
故答案為:ABO3。
②因為Cr的核外電子排布式為:[Kr]3d54s1,Mn的核外電子排布式:[Kr]3d54s2,錳和鉻在同一周期且錳的原子序數(shù)大于鉻,根據(jù)元素周期律可以知道,第一電離能由小到大的排列順序為:Cr<Mn,故答案為:Cr<Mn。
(3)二氧化碳分子中碳原子價層電子對個數(shù)是2,且不含孤電子對,所以其空間構(gòu)型是直線形,CO2是分子晶體,分子間是范德華力,SiO2是空間網(wǎng)狀的原子晶體,原子之間是共價鍵,作用力遠大于范德華力,所以固體CO2的熔沸點比SiO2熔沸點要小得多,
故答案為:直線型分子;CO2是分子間作用力形成的分子晶體,SiO2是共價鍵形成的空間網(wǎng)狀原子晶體。
(4)每個冰晶胞平均占有分子個數(shù)=4+8×1/8+6×1/2=8,H2O的氧原子中含有2個σ鍵和2個孤電子對,金剛石中每個碳原子含有4個σ鍵且沒有孤電子對,所以水中的O和金剛石中的C都是sp3雜化,且水分子間的氫鍵具有方向性,每個水分子中一個氧原子可以和另外2個水分子形成2個原子,2個氫原子可以和另外2個水分子形成氫鍵,所以每個水分子可與相鄰的4個水分子形成氫鍵,導致冰晶胞與金剛石晶胞微粒排列方式相似,
故答案為:8;水中的O和金剛石中的C都是sp3雜化,且水分子間的氫鍵具有方向性,每個水分子可與相鄰的4個水分子形成氫鍵,且為正四面體結(jié)構(gòu)。
29.X、Y、Z、V、W為五種前四周期元素,其中X是短周期(除稀有氣體外)原子半徑最大的元素;Y與X同周期,其最高價氧化物的水化物呈兩性;Z原子基態(tài)時2p原子軌道上有3個未成對的電子;V原子的核外電子排布式為1s22s22p63s2;W的原子序數(shù)為29,W的離子能與乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)形成配離子:
回答下列問題:
(1)W原子的核外電子排布式為________,上述配離子中含有的化學鍵類型有________(填字母)。
a.配位鍵 b.極性鍵
c.離子鍵 d.非極性鍵
(2)元素X、Y、V第一電離能由大到小的順序是________________(用元素符號表示)。
(3)Z的氫化物的空間構(gòu)型是________;該氫化物的沸點比甲烷的高,其主要原因是_______________________________________________。
(4)一定壓強,將HF和HCl混合氣體降溫時,首先液化的物質(zhì)是________。
(5)已知XeO3分子中氙原子上有1對孤對電子,則XeO3為________分子(填“極性”或“非極性”);XeO3分子中中心原子的雜化類型為________;XeO3分子的空間構(gòu)型為________。
【答案】 (1). 1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 (2). abd (3). Mg>Al>Na (4). 三角錐形 (5). 氨分子間存在氫鍵 (6). HF (7). 極性 (8). sp3 (9). 三角錐形
【解析】
【分析】
X、Y、Z、V、W為五種前四周期元素,其中X是短周期(除稀有氣體外)原子半徑最大的元素,則X為Na元素;Y與X同周期,其最高價氧化物的水化物呈兩性,則Y為Al元素;Z原子基態(tài)時2p原子軌道上有3個未成對的電子,其原子核外電子排布為ls22s22p3,則Z為氮元素;V原子的核外電子排布式為ls22s22p63s2,則V為Mg元素,W的原子序數(shù)為29,W為Cu元素,據(jù)此答題。
【詳解】(1)Cu原子核外電子數(shù)為29,原子的核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d104s1;
W的離子能與乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)形成配離子,銅離子與乙二胺分子之間形成配位鍵,碳原子與氮原子、氫原子之間以及氮原子與氫原子之間形成極性鍵,碳原子之間形成非極性鍵,故選abd;
故答案為:1s22s22p63s23p63d104s;abd。
(2)同周期自左而右第一電離能呈增大趨勢,但Mg原子3s能級容納2個電子,為全滿穩(wěn)定狀態(tài),能量較低,第一電離能高于同周期相鄰元素,故第一電離能Mg>Al>Na,
故答案為:Mg>Al>Na。
(3)Z的氫化物為NH3,為三角錐型結(jié)構(gòu),氨氣分子之間存在氫鍵,其沸點比甲烷的沸點高,
故答案為:三角錐型;氨分子間存在氫鍵。
(4)氟化氫中存在氫鍵,所以熔沸點高于氯化氫的,因此首先液化的是HF,故答案為:HF。
(5)在XeO3分子中Xe形成3個極性鍵,又因為氙原子上有1對孤對電子,因此是sp3雜化,所以空間構(gòu)型是三角錐形,屬于極性分子,故答案為:極性,sp3,三角錐形。
30.已知A,B,C,D四種分子所含原子的數(shù)目依次為1、3、6、2,且都含有18個電子,B,C是由兩種元素的原子組成,且分子中兩種原子的個數(shù)比均為1∶2。D物質(zhì)的氫化物能刻蝕玻璃。
(1)A的分子式是________,寫出A原子的價層電子排布式________。
(2)B分子的中心原子的雜化類型是________,分子空間構(gòu)型是________,該分子屬于________分子(填“極性”或“非極性”)。
(3)C的化學式是________,分子中含有的化學鍵類型是________。
(4)D物質(zhì)的氫化物的沸點比HCl的沸點高,其主要原因是___________________。
【答案】 (1). Ar (2). 3s23p6 (3). sp3 (4). V型 (5). 極性 (6). N2H4 (7). 極性鍵、非極性鍵 (8). HF分子之間能形成氫鍵
【解析】
【分析】
A、B、C、D四種分子所含原子的數(shù)目依次為1、3、6、2,且都含有18個電子,故A為Ar;B、C分子中兩種原子的個數(shù)比均為1:2,故B為H2S;C分子所含原子數(shù)目為6,且分子中兩種原子的個數(shù)比為1:2,故C為N2H4;D元素的氫化物能刻蝕玻璃,則D為F2,據(jù)此解答。
【詳解】(1)由上述分析,可知A為Ar,處于第三周期零族,最外層電子數(shù)為8,其價層電子排布式為3s23p6,
故答案為:Ar;3s23p6。
(2)B為H2S,S原子價層電子對數(shù)=2+=4,含有2對孤對電子,故S采取sp3雜化,H2S分子為V型結(jié)構(gòu),分子不是對稱結(jié)構(gòu),正負電荷中心不重合,屬于極性分子,
故答案為:sp3;V型;極性。
(3)由上述分析可知,C為N2H4,分子中N原子之間形成非極性鍵、N原子與H原子之間形成極性鍵,
故答案為:N2H4;非極性鍵、極性鍵。
(4)HF分子之間能形成氫鍵,氫鍵比分子間作用力強,故沸點高于同主族其它元素氫化物,
故答案為:HF分子之間能形成氫鍵。
【點睛】含有氫鍵的物質(zhì),無機物如NH3、H2O、HF、HNO3等,有機物如乙醇、乙酸、鄰硝基苯酚等,通常能形成氫鍵的原子是N、O和F,形成分子間氫鍵能使熔沸點升高,形成分子內(nèi)氫鍵能使熔沸點降低。
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