原子核外电子排布知识点题库

下列各组原子中，彼此的化学性质一定相似的是（）

A . P原子：1s² Q原子：1s²2s² B . P原子：M电子层上有2个电子；Q原子：N电子层上有2个电子 C . P原子：2p能级上有1个未成对电子；Q原子：3p能级上也有1个未成对电子 D . P原子：最外电子层（L层）上只有1个空轨道；

下列有关化学用语正确的是（）

A . ₂₆Fe的价层电子排布式为3d⁶4s² B . ₃₅Br的电子排布式可简写为[Ar]4s²4p⁵ C . NH₄Cl的电子式为

D . 氯离子结构示意图为

下列分子中各原子最外层都满足8电子稳定结构的是（）

A . CH₄ B . PCl₅ C . CCl₄ D . SF₆

近日，中国科学家研发了一种碳修饰的镍基催化剂，实现了木质素选择性氢解得到酚类化合物。请回答下列问题：

（1）基态碳原子的核外电子有种运动状态，基态Ni原子的核外电子排布式为。
（2） C，N，O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为。
（3）图1所示化合物中碳原子的杂化方式为，存在的化学键类型有(填标号)。

A.共价键 B.离子键 C.配位键 D.金属键 E.氢键
（4）碳的氧化物CO常作为许多金属配合物的配体，CO与N₂互为等电子体，则CO分子中σ键与π键的个数比为；测得熔点为170℃，预测属于晶体。
（5）一种储氢材料由镍、镁元素组成，其晶胞结构如图2所示，则该晶体的化学式为，其晶胞边长为apm，列式计算晶胞密度为g/cm³ (不必计算出结果，阿伏加德岁常数的值为N_A)。

（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，

以氮化镓（GaN）为首的第三代半导体材料适合于制作高温、高频、抗辐射及大功率器件，通常也称为高温半导体材料。回答下列问题：

（1）基态Ga原子价层电子的电子排布图为；第二周期中，第一电离能介于N和B之间的元素有种。
（2） HCN分子中σ键与π键的数目之比为，其中σ键的对称方式为。与CN^-互为等电子体的一种分子为。
（3） NaN₃是汽车安全气囊中的主要化学成分，其中阴离子与CO₂互为等电子体，阴离子中心原子的杂化轨道类型为。NF₃的空间构型为。
（4） GaN、GaP、GaAs都是很好的半导体材料，晶体类型与晶体硅类似，熔点如下表所示，分析其变化原因。

GaN

GaP

GaAs

熔点

1700℃

1480℃

1238℃
（5） GaN晶胞结构如图1所示。已知六棱柱底边边长为a cm，阿伏加德罗常数的值为N_A。
①晶胞中Ga原子采用六方最密堆积方式，每个Ga原子周围距离最近的Ga原子数目为；

②从GaN晶体中“分割”出的平行六面体如图2。若该平行六面体的体积为 a³cm³ ， GaN晶体的密度为g/cm³（用a、N_A表示）。

图1 图2

冬季我国北方大部分地区出现雾霾天气，引起雾霾的微细粒子包含(NH₄)₂SO₄、NH₄NO₃、有机颗粒物、扬尘、重金属铜等。

（1） N元素原子核外电子云的形状有种；基态铜原子的价电子排布式为。
（2） N和O中第一电离能较小的元素是；SO₄²^-的空间构型是。
（3）雾霾中含有少量的水，组成水的氢元素和氧元素也能形成化合物H₂O₂ ，其中心原子的杂化轨道类型为，H₂O₂难溶于CCl₄ ，其原因为。
（4） PM2.5富含NO，NO能被FeSO₄溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H₂O)₅]SO₄ ，该配合物中心离子的配位数为。
（5）测定大气中PM2.5浓度的方法之一是β-射线吸收法，β-射线放射源可用⁸⁵Kr。已知Kr晶体的晶胞结构如图所示，设N_A为阿伏加德罗常数的值，晶胞边长为540pm，则该晶体的密度g/cm³(只列式不计算，Kr摩尔质量为85g·mol^-¹)。

氟及其化合物用途十分广泛，回答下列问题：

（1）氟化物OF₂、NF₃、SiF₄、PF₅、SF₆中，中心原子采取Sp³杂化的是。
（2） [H₂F]⁺+[SbF₆]^-(氟锑酸)是一种超强酸。锑的价电子排布式为。阳离子[H₂F]⁺的空间构型为，写出[H₂F]⁺的等电子体(分子和离子各举一例)。
（3） SF₆被广泛用于高压电器设备的绝缘介质。根据理论，可判断出其空间构型为正八面体。SF₆的键能可通过类似Born-Haber循环能量构建能量图甲计算键能，则S-F的键能为kJ·mol^-1^。
（4）工业上电解Al₂O₃制取单质铝，常利用冰晶石Na₃[AlF₆]降低Al₂O₃的熔点。冰晶石的生产原理为2Al(OH)₃+12HF+3Na₂CO₃=2Na[AlF₆]+3CO₂↑+9H₂O。
①测定气态HF的摩尔质量时，往往得不到20g·mol^-1的数据，原因是。

②冰晶石的晶体不导电，但熔融时能导电，则在冰晶石晶体中存在(填序号)。

A．离子键 b.极性键 c.配位键d.范德华力

③反应物中元素(氢除外)的第一电离能从大到小的顺序为(用元素符号表示)。
（5） NiO的晶体结构如下图所示，其中离子坐标参数A为(0，0，0)，B为(1，1，0)，则C离子坐标参数为。
（6）一定温度下，NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”，可以认为O^2-作密置单层排列，Ni²⁺填充其中(如图)，已知O^2-的华径为a pm，每平方米面积上分散的该晶体的质量为g(用含a、N_A的代数式表示)。

我国科学家利用Cs₂CO₃、XO₂（X=Si、Ge）和H₃BO₃首次合成了组成为CsXB₃O₇的非线性光学晶体。回答下列问题：

（1） C、O、Si三种元素电负性由大到小的顺序为；第一电离能I₁（Si）I₁（Ge）（填“>”或“<”）。
（2）基态Ge原子价电子排布式为；SiO₂、GeO₂具有类似的晶体结构，SiO₂熔点较高，其原因是
（3）如图为硼酸晶体的片层结构，其中硼原子的杂化方式为。该晶体中存在的作用力有。

A．共价键 B．离子键 C．氢键
（4） Fe和Cu可分别与氧元素形成低价态氧化物FeO和Cu₂O。

①FeO立方晶胞结构如图1所示，则Fe²^＋的配位数为。

②Cu₂O立方晶胞结构如图2所示，若晶胞边长为acm，则该晶体的密度为g·cm^－³。（用含a、N_A的代数式表示，N_A代表阿伏加德罗常数）

W、X、Y、Z为短周期内除稀有气体外的4种元素，它们的原子序数依次增大，其中只有Y为金属元素。Y和W的最外层电子数相等。Y、Z两元素原子的质子数之和为W、X两元素质子数之和的3倍。完成下列问题：

（1）写出元素符号：W为，X为，Y为，Z为。
（2） W₂Z是由键组成的分子，其电子式为。
（3）由Y、X、W组成的物质是由键和键组成的化合物。

钛及其化合物在工业、医疗、航天等多方面都有广泛的应用，越来越受到人们的关注。

（1）钛在周期表中的位置，钛原子核外有种空间运动状态不同的电子， Ti²⁺电子占据的最高能层的电子排布式为。
（2）已知钛和铝的相对原子半径分别是1. 45和1.43 ，钛的硬度比铝大的原因是。
（3）硫酸氧钛晶体中的阳离子为链状聚合形式的离子，结构如图1所示，该阳离子的化学符号为，该晶体中阴离子的空间构型为。
（4） Ti(BH₄)₂是一种储氢材料，其中所含元素的电负性由小到大排列顺序为，B原子的杂化方式是，其中的BH $\text{[math]}$ 可由BH₃和H^-结合而成。BH $\text{[math]}$ 含有 (填序号)
①σ键 ②π键 ③氢键 ④配位健 ⑤离子键
（5）单质钛晶体的晶胞结构如图2所示，则钛的这种堆积方式称为，若钛原子半径为r pm，N_A表示阿伏加德罗常数的值，金属钛的密度为g/cm³(列出计算式即可)

下列说法正确的是（）

A . 3p²表示 3p 能级有两个轨道 B . 不是所有的共价键(σ键)都具有方向性 C . 同一原子中，1s、2s、3s 电子的能量逐渐减小 D . 2p、3p、4p 能级的轨道数依次增多

铬锆铜(CuCrZr)合金具有优良性能，广泛应用于机械制造工业的焊接。已知锆(₄₀Zr)位于第IVB族，根据要求回答下列问题：

（1）铜元素在元素周期表的位置为。
（2）形成铬锆铜合金的元素中，基态原子中未成对电子最少的是(填元素符号)。
（3）对于基态Cr原子，下列叙述正确的是____(填标号)。

A . 轨道处于半充满时体系总能量低，核外电子排布应为[Ar]3d⁵4s¹ B . 4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方运动 C . 电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大
（4）三价铬离子能形成多种配位化合物。[Cr(NH₃)₃(H₂O)₂Cl]²⁺中提供电子对形成配位键的原子是，中心离子的配位数为。
（5）下表是Fe与Cu的部分电离能数据，I₂(Cu)大于I₂(Fe)的主要原因是。
元素
Fe
Cu
第一电离能能I₁(kJ•mol^-1)
759
746
第二电离能I₂(kJ•mol^-1)
1561
1958

下列说法或有关化学用语的表达正确的是（）

A . [Co(NH₃)₃Cl₃]中Co³⁺的配位数为6，该配合物中的配位原子只有N原子 B . 基态Fe原子的核外电子轨道表示式为：

C . 氮化锂是一种新型无机贮氢材料，其晶胞结构如图所示，该晶体的化学式为Li₃N D . 某主族元素的电离能I₁～I₇数据如表所示(单位：kJ/mol)，可推测该元素位于元素周期表第IIA族

I₁	I₂	I₃	I₄	I₅	I₆	I₇
578	1817	2745	11575	14830	18376	23293

中国科学院从Z-烯丙基底物出发，首次实现了铱催化Z式保留不对称烯丙基的取代反应。已知 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 同族，回答下列问题：

（1）基态钴原子的价电子排布式为。
（2）铱( $\text{[math]}$ )的化合物中常见价态有 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 价，其中 $\text{[math]}$ 价更稳定，原因是。
（3） $\text{[math]}$ 是高强度曝光的增敏剂，用于激光照相材料，其阴离子 $\text{[math]}$ 中 $\text{[math]}$ 的价层电子对数为6，该离子的空间结构为。
（4）某种 $\text{[math]}$ 的配合物阳离子，其结构如图所示。该离子中 $\text{[math]}$ 原子的配位数是。
（5）原子分数坐标可用于表示晶胞内部各原子的相对位置。化合物 $\text{[math]}$ 的四方晶格结构如下图所示，晶胞棱边夹角均为 $\text{[math]}$ ，晶胞中部分原子的分数坐标如下表所示。
坐标原子
x
y
z
$\text{[math]}$
0
0
0
$\text{[math]}$
0.25
0.25
0
其他 $\text{[math]}$ 原子分数坐标为，晶体中与 $\text{[math]}$ 最近的O有个。已知 $\text{[math]}$ 的晶胞参数为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，晶体密度为 $\text{[math]}$ ，设 $\text{[math]}$ 为阿伏加德罗常数的值，则 $\text{[math]}$ 的摩尔质量为(用代数式表示) $\text{[math]}$ 。

压电材料广泛应用于电声换能器、传感器、机器人等方面。最近我国科学家在Science杂上报道了一种有机-无机杂化的压电材料TMCM-MnCl₃ ，该材料具有单斜的晶体结构，晶体结构图如下所示(氢原子未画出)，晶胞参数为a=9.478 Å，b= 15. 741 Å，c=6.577 Å，β=94.838° ，晶胞内总共含有84个原子。

（1）写出基态Mn原子的核外电子排布。
（2） TMCM-MnCl₃晶胞内含有个Mn原子、个Cl原子，有机基团的结构简式为。
（3） TMCM-MnCl₃晶体中有机结构单元中C原子杂化类型是，N原子的杂化类型是，该晶体中存在(填如下选项标号)。
A．范德华力 B．离子键 C．π键 D．σ键
（4） TMCM-MnCl₃晶体中，Cl-C间的化学键为键，Cl-Mn间的化学键为键；其中Mn的化合价为。

目前已经确认了16种元素是植物生长所必需的，其中硼、铁、铜、钼等7种元素为必需的微量元素。回答下列问题：

（1）钼位于第5周期与Cr同族，试写出钼的基态价电子排布式，钼位于周期表第纵行。
（2）铁元素能与多种分子或离子形成配位键，如[FeCl₂(H₂O)₄]⁺、Fe(CO)₅。
①[FeCl₂(H₂O)₄]⁺中每个H₂O的O周围σ键电子对有对，游离态的水中H-O-H的键角比该配离子中H-O-H的键角小，其原因是。
②CO分子中C原子和O原子，上均存在孤电子对，在Fe(CO)₅中(填元素符号)更容易为Fe提供孤电子对。
（3）硼氢化钠(NaBH₄)具有很强的还原性，常用于有机合成， $\text{[math]}$ 的VSEPR模型为与其互为等电子体的阳离子有(写一种)。
（4）一种铜的溴化物立方晶胞如图所示。
该化合物的化学式为，在晶体中与Br紧邻的Br有个，若Cu原子与最近的Br原子的核间距为apm，则该晶体的密度计算表达式为g·cm^-3(用N_A表示阿伏加德罗常数的值)。

铁、钴、镍等金属及其化合物在科学研究和工业生产中应用非常广泛。回答下列问题：

（1）基态铁原子的核外电子排布式为。
（2） K₃[Fe(CN)₆ ]溶液可以检验Fe²⁺。K₃[Fe(CN)₆]中含有的σ键与π键的数目之比，与CN^-互为等电子体的分子有(举一例，填化学式)。
（3）酞菁钴的结构简式如图所示，其中三种非金属元素的电负性由大到小的顺序为。
（4） NiSO₄是制备磁性材料和催化剂的重要中间体， $\text{[math]}$ 的空间构型为，硫原子的杂化方式为。
（5）某氮化铁的晶胞结构如图所示：
①原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置。如图晶胞中，原子坐标参数A(0，0，0)；B为( $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ )；C为(0，1，1)。则D原子的坐标参数为。
②若该晶体的密度是ρg·cm^-3 ，则晶胞中两个最近的Fe的核间距为cm(用含ρ的代数式表示，N_A表示阿伏加德罗常数的值)。

交警用三氧化铬( $\text{[math]}$ )硅胶可以查酒驾。元素 $\text{[math]}$ 的几种化合物转化关系如图所示。下列判断错误的是（）

$\text{[math]}$ A．根据相似相溶原理，乙醇易溶于水

A . $\text{[math]}$ 中各原子均满足8电子稳定结构 B . $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 都只有极性键但分子极性不同 C . 基态铬原子的价电子排布式为 $\text{[math]}$

某蓝色晶体可表示为 $\text{[math]}$ (x、y、z为正整数)，其中M的化合价为+1价，其晶体中阴离子的晶胞结构如图所示(晶胞棱长为a cm， $\text{[math]}$ 为阿伏加德罗常数的值)。下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ B . 基态 $\text{[math]}$ 的最外层电子排布式为 $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ 中含有配位键、极性共价键和离子键 D . 阴离子晶胞密度 $\text{[math]}$

元素	Fe	Cu
第一电离能能I₁(kJ•mol^-1)	759	746
第二电离能I₂(kJ•mol^-1)	1561	1958

	GaN	GaP	GaAs
熔点	1700℃	1480℃	1238℃

坐标原子	x	y	z
$\text{[math]}$	0	0	0
$\text{[math]}$	0.25	0.25	0

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