第三单元人类对原子结构的认识知识点题库

已知最外层电子数相同的原子具有相似的化学性质．在下列四种原子中，与氧原子化学性质相似的是（）

A .

B .

C .

D .

以下是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况．其中违反了洪特规则的是（　　）

A . ① B . ①③ C . ②④⑤ D . ③④⑤

元素及其化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用，回答下列问题：

（1）参照下图B、F元素的位置，依据第二周期元素第一电离能的变化规律，用小黑点标出C、N、O 三种元素的相对位置。
（2）碳的一种单质的结构如图(a)所示，则碳原子的杂化轨道类型为。
（3）二卤化铅PbX₂的熔点如图(b)所示，可推断：依F、Cl、Br、I次序，PbX₂中的化学键的离子性( 填“增强”、“ 不变”或“减弱”，下同 )，共价性。
（4） NH₃和F₂ 在Cu催化下可发生反应4NH₃+3F₂ $\text{[math]}$ NF₃+3NH₄F，化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有 (填序号)。写出基态铜原子的价电子排布式。
a.离子晶体
b.分子晶体
c.原子晶体
d.金属晶体
（5） BF₃与一定量水形成(H₂O)₂·BF₃晶体Q，Q在一定条件下可转化为R：
晶体R 中含有的化学键包括。
（6）水杨酸第一级电离形成离子，相同温度下，水杨酸的K_a2苯酚( )的K_a(填“>”“ =”或“<”)，其原因是。
（7）碳的另一种单质C₆₀可以与钾形成低温超导化合物，晶体结构如图(c)所示，K位于立方体的棱上和立方体的内部，此化合物的化学式为；其晶胞参数为1.4 nm，阿伏加德罗常数用N_A表示，则晶体的密度为g·cm^-3。(只需列出式子)

“摩尔盐”是分析化学中的重要试剂，化学式为(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O。“摩尔盐”在一定条件下分解的方程式为：4[(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O] $\text{[math]}$ 2Fe₂O₃＋3SO₃＋5SO₂↑＋N₂↑＋6NH₃↑＋31H₂O。回答下列问题：

（1）铁元素在元素周期表中的位置为，其价层电子排布图为。
（2）组成“摩尔盐”的非金属元素中第一电离能最大的元素为。“摩尔盐”的分解产物中属于非极性分子的化合物是。
（3） NH₃的沸点比N₂O的沸点（填“高”或“低”），其主要原因是。
（4） K₃[Fe(CN)₆]常用于检验Fe²^＋， K₃[Fe(CN)₆]中除了离子键以外还存在的化学键为，与CN^—互为等电子体的单质的分子式为。HCN分子中σ键和π键的个数之比为。
（5） FeO晶胞结构如下图所示，FeO晶体中Fe²⁺配位数为，若该晶胞边长为acm，则该晶胞密度为g/cm³。

下列说法中正确的是（）

A . H₂和D₂互为同位素 B . 金刚石和石墨都是碳元素的同素异形体 C .

和

不是同种物质 D .

和

互为同分异构体

2016年1月《中国科学报》报道，又有113号、115号、117号和118号四种元素被载入元素周期表。其中118号元素的原子符号为 $\text{[math]}$ Uuo，“294”是指该原子的（）

A . 原子序数 B . 电子数 C . 中子数 D . 质量数

（1）以下列出的是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况。试判断，违反了泡利原理的是，违反了洪特规则的是。
（2）某元素的激发态(不稳定状态)原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s¹3p³3d² ，则该元素基态原子的电子排布式为，其最高价氧化物对应水化物的化学式是。
（3）用符号“>”“<”或“=”表示下列各项关系。
①第一电离能：NaMg， ②电负性：0F，③能量高低：ns(n+l)s，

二茂铁分子[Fe (C₅H₅)₂]是一种金属有机配合物，是燃料油的添加剂，用以提高燃烧的效率和去烟，可作为导弹和卫星的涂料等。它的结构如图所示，下列说法正确的是( )

A . 二茂铁中Fe²⁺与环戊二烯离子（C₅H₅^-）之间为离子键 B . 1mol环戊二烯（

）中含有σ键的数目为5N_A C . 二茂铁分子中存在π键 D . Fe²^＋的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁴4s²

铜是重要的金属，广泛应用于电气、机械制造、国防等领域，铜的化合物在科学研究和工农业生产中有许多用途。回答下列问题：

（1） CuSO₄晶体中S原子的杂化方式为，SO₄^2-的立体构型为。
（2）超细铜粉可用作导电材料、催化剂等，其制备方法如下：

①NH₄CuSO₃中金属阳离子的核外电子排布式为。N、O、S三种元素的第一电离能大小顺序为(填元素符号)。

②向CuSO₄溶液中加入过量氨水，可生成[Cu(NH₃)₄]SO₄ ，下列说法正确的是

A．氨气极易溶于水，原因之一是NH₃分子和H₂O分子之间形成氢键的缘故

B．NH₃分子和H₂O分子，分子空间构型不同，氨气分子的键角小于水分子的键角

C．Cu(NH₃)₄]SO₄溶液中加入乙醇，会析出深蓝色的晶体

D．已知3.4 g氨气在氧气中完全燃烧生成无污染的气体，并放出a kJ热量，则NH₃的燃烧热的热化学方程式为：NH₃(g)＋3/4O₂(g)=1/2N₂(g)＋3/2H₂O(g) ΔH＝-5a kJ·mol^－1
（3）硫酸铜溶液中滴入氨基乙酸钠(H₂NCH₂COONa)即可得到配合物A，其结构如下左图所示。

①1 mol氨基乙酸钠(H₂NCH₂COONa)含有σ键的数目为。

②氨基乙酸钠分解产物之一为二氧化碳。写出二氧化碳的一种等电子体：(写化学式)。

③已知：硫酸铜灼烧可以生成一种红色晶体，其结构如上右图所示。则该化合物的化学式是。

a，b，c，d为四种由短周期元素构成的中性粒子，它们都有14个电子，且除a外都是共价型分子。回答下列问题：

（1） a是单核粒子，a单质可用作半导体材料，a原子核外电子排布式为。
（2） b是双核化合物，常温下为无色无味气体。b的化学式为。人一旦吸入b气体后，就易引起中毒，是因为而中毒。
（3） c是双核单质，写出其电子式。c分子中所含共价键的类型为(填“极性键”或“非极性键”)。c单质常温下性质稳定，不易起反应，原因是。
（4） d是四核化合物，其结构式为；d分子内所含共价键有个σ键，个π键；σ键与π键的强度大小关系为σπ(填“＞”、“＜”或“=”)，原因是：。

下列氮原子结构的表述中，对电子运动状态描述符合题意且能表明同一电子层电子能量有差异的是（）

A .

B .

C . 1s²2s²2p³ D .

硫及其化合物有许多用途，相关物质的物理常数如下表所示：

	H₂S	S₈	FeS₂	SO₂	SO₃	H₂SO₄
熔点/℃	−85.5	115.2	>600（分解）	−75.5	16.8	10.3
沸点/℃	−60.3	444.6	>600（分解）	−10.0	45.0	337.0

回答下列问题：

（1）基态O原子的电子排布图为，基态O原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为形，O原子最外层电子的运动状态有种。
（2）根据价层电子对互斥理论，H₂S、SO₂、SO₃的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是。
（3）图（a）为S₈的结构，该分子中S原子的杂化轨道类型为。其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为。
（4）气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子中共价键的类型有种（根据成键的方式）；固体三氧化硫中存在如图（b）所示的三聚分子，该分子中S原子的价层电子数。
（5） FeS₂晶体的晶胞如图（c）所示。晶胞中有Fe²⁺个，有S₂^2-个，晶胞中Fe²⁺位于S₂^2-所形成的的体心。
（6）酸性H₂SO₄ H₂SO₃（填 “>”或 “<”）。

下列说法正确的是（）

A . H、D、T互为同位素，H₂、D₂、T₂属于同素异形体 B . 具有相同质子数的微粒一定属于同种元素 C . 含有金属元素的离子可能是阴离子也可能是阳离子 D . 用于测定年代的¹⁴C与通常的¹²C化学性质相似

下列说法正确的是（）

A . C₆₀和石墨是具有相同质子数的不同核素 B .

和

互为同系物 C . ¹⁶O和¹⁸O是同素异形体 D . 乙醇和乙醚互为同分异构体

下列说法正确的是（）

A . 红磷、白磷属于同分异构体 B . H₂、D₂属于同素异形体 C . $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 互为同位素 D . H，D，T互为同位素

几种短周期元素的主要化合价及原子的原子半径数据见下表：

元素代号	L	M	Q	R	T
主要化合价	+2	+3	+6、﹣2	+7、﹣1	﹣2
原子半径/nm	0.160	0.143	0.102	0.099	0.074

据表中信息判断，下列有关叙述中，正确的是（）

A . 常温下，将单质M投入到浓硝酸中，剧烈反应，产生大量红棕色气体。 B . 常温下，M与T形成的化合物，易溶于水，且水溶液显碱性。 C . Q、T两元素的氢化物热稳定性比较：Q的氢化物大于T的氢化物。 D . M的氧化物既能和强酸又能和强碱反应，且产物不同。

科学家的研究成果有力地推动了社会的进步，下列研究成果与科学家对应关系不符合事实的是（）

A . 屠呦呦首先从青蒿中发现抗疟有效成分并成功提取出了青蒿素 B . 中国科学家成功地合成了结晶牛胰岛素，在世界上首次实现了蛋白质的人工合成 C . 道尔顿发现的元素周期律推动了人们对物质世界的认识 D . 波义耳提出化学元素的概念，标志着近代化学的诞生

下列说法不正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 轨道均为哑铃形 B . 从空间角度看， $\text{[math]}$ 轨道比 $\text{[math]}$ 轨道大，其空间包含了 $\text{[math]}$ 轨道 C . 用光谱仪摄取各种元素原子的吸收光谱即为原子光谱 D . 整个原子的能量由核电荷数、电子数和电子状态三个因素共同决定

下列对有关事实的解释正确的是（）

选项	事实	解释
A	NH₃的热稳定性比PH₃强	NH₃分子间能形成氢键
B	基态Fe³⁺比Fe²⁺稳定	基态Fe³⁺价电子排布式为3d⁵ ，是半充满的稳定结构
C	石墨能够导电	石墨是离子晶体
D	CH₄与H₂O分子的空间构型不同	它们中心原子杂化轨道类型不同

A . A B . B C . C D . D

2020年10月7日诺贝尔化学奖颁给两位女科学家，以表彰其“开发了一种基因组编辑方法”。下列说法错误的是（）

A . 两位科学家获得化学奖而不是生理学或医学奖，是因为化学是在原子分子的水平上研究物质的一门科学 B . 现代化学注重理论分析、推理，而不需要做化学实验 C . 化学家在微观层面上可操纵分子和原子，组装分子材料，创造出更为优异的新物质 D . 化学的特征是从宏观和微观两个角度认识物质，以符号形式表征物质，在不同层面上创造物质

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