内容正文:
原子结构 元素周期律
主题四
主题分层教学课时安排
基础
落实 第一讲 原子结构 核外电子排布
第一讲
(2课时) 元素周期表与元素周期律
综合应用 第三讲 “位—构—性”三者关系的综合应用
原子结构
核外电子排布
第一讲
(基础落实课)
|内|容|与|目|标|
1.了解原子的构成粒子和核素、同位素的概念与判断。
2.了解核外电子排布规律和电子排布的表示方法(电子排布式和轨道表示式)。
3.了解电子的跃迁和原子光谱。
4.熟练掌握1~36号元素的基态核外电子排布的表示。
一、
二、
逐点清(一) 原子结构与核素
三、
目 录
逐点清(二) 核外电子排布
课时跟踪检测
逐点清(一) 原子结构与核素
[再认再现•旧知新学]
(一)原子构成
1.构成原子的微粒及作用
元素
化
学
2.微粒数之间的关系
(1)原子
(2)离子
①阳离子的核外电子数= -所带电荷数。
②阴离子的核外电子数= +所带电荷数。
质子数
质子数
3.微粒符号及其意义
4.核反应方程式
核反应不属于化学反应,核反应方程式遵循两守恒——质量数守恒和质子数守恒。如质子和中子的发现,核反应方程式分别为N+He→O+H和 Be+He→C+n。
(二)元素、核素、同位素
1.元素、核素、同位素的关系
质子数
中子
质子
中子
2.同位素的两大特征
(1)相同存在形态的同位素,化学性质几乎完全相同,物理性质不同。
(2)天然存在的同一元素各核素所占的原子百分数(丰度)一般不变。
3.氢元素的三种核素
H 名称为氕,不含中子
H 用字母D表示,名称为氘或重氢
H 用字母 表示,名称为 超重氢
T
氚
4.几种重要核素的用途
注意:两种相对原子质量
①原子(即核素)的相对原子质量:一个原子(即核素)的质量与12C原子质量的的比值。其近似值可用质量数代替。
②元素的相对原子质量:是按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。如Ar(Cl)=Ar(35Cl)×a%+Ar(37Cl)×b%。其近似值是用各核素质量数算出的平均值,即Ar(Cl)≈35×a%+37×b%。
核素 U C H H O
用途 核燃料 用于考古断代 制氢弹 示踪原子
5.同位素、同素异形体、同分异构体辨析
(1)“三点”提醒
①核外电子数相同的微粒,其质子数不一定相同,如Al3+和Na+、F-等,N与OH-等。
②一种元素可有若干种不同的核素,也可只有一种核素,因此,核素的种类大于元素的种类。
③HD、HT、DT、2H2和3H2既不是同位素,也不是同素异形体,而是同位素之间形成的不同单质,它们的物理性质(如密度)有所不同,但化学性质几乎完全相同。
(2)“三同”比较
同位素 同素异形体 同分异构体
研究对象 核素 单质 化合物
“同”含义 质子数相同 元素相同 分子式相同
“异”含义 中子数不同 性质不同 结构不同
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)任何原子均由质子、中子和核外电子构成( )
(2)质子数相同的微粒,相应的元素一定是同一种元素( )
(3)任何阴、阳离子中均含有电子( )
(4)一种元素可以有多种核素,也可能只有一种核素,有多少种核素就有多少种原子( )
(5Cl与Cl得电子能力几乎相同( )
(6)氕、氘、氚可以形成三种氢分子( )
(7)D与H形成的HD为化合物( )
微点澄清训练
×
×
×
√
√
×
×
2.现有下列9种微粒:H、H、C、C、N、Fe2+、Fe3+、O2、O3。
按要求完成以下各题:
(1)H、H分别是氢元素的一种 ,它们互称为 。
(2)互为同素异形体的微粒是 。
(3)Fe2+的中子数为 ,核外电子数为 。
(4)上述9种微粒中有 种核素,含有 种元素。
核素
同位素
O2和O3
30
24
7
5
[边练边学•实践提能]
√
一、原子的构成与同位素
1.下列有关放射性核素氚H)的表述不正确的是( )
A.H原子核外电子数为1
BH原子核内中子数为3
CH2与H2化学性质基本相同
DH2O具有放射性
解析:放射性核素H,质量数是3,质子数是1,质子数等于核外电子数,所以核外电子数等于1,中子数等于3-1=2,故A正确,B错误H2与H2的相对分子质量不同,二者的沸点不同,但二者同属于氢气,化学性质基本相同,故C正确H是放射性核素,所以H2O也具有放射性,故D正确。
2.某元素的一种同位素X原子的质量数为A,含N个中子,它与1H原子构成HmX分子,在a g HmX中所含原子的物质的量为 ,所含中子的物质的量为 ,所含质子数为 ,所含电子数为 。
(m+1) mol
mol
(m+A-N)NA
(m+A-N)NA
|思维建模| 求一定质量的某物质中粒子数的思维模板
二、核反应方程式的应用
3.OO的半衰期很短,自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下:
。下列说法正确的是( )
A.X的中子数为2
B.X、Y互为同位素
COO可用作示踪原子研究化学反应历程
D.自然界不存在O2O2分子是因其化学键不稳定
解析:根据质量守恒可知,X微粒为He,Y微粒为He,X微粒的中子数为4,A错误;二者具有相同的质子数和不同的中子数,互为同位素,B正确;由题干信息可知,O与O的半衰期很短,故不适宜用作示踪原子研究化学反应历程,C错误;自然界中不存在O2与O2并不是其化学键不稳定,而是由于O与O的半衰期很短,很容易发生核变化,转化为其他原子,D错误。
√
逐点清(二) 核外电子排布
[再认再现•旧知新学]
(一)核外电子运动状态
核外电子按能量不同分成能层,同一能层的电子,还被分成不同能级。量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。
能层(n) 一 二 三 四
能层符号 ___ ___ ___ ___
能级符号 ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___
各能级原
子轨道数 ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___
各能层原
子轨道数 ___ ___ ___ ___
最多容纳
电子数 ___ ___ ___ ___
回答下列问题:
1.填写下表,熟悉原子核外能层、能级、原子轨道之间的关系。
K
L
M
N
1s
2s
2p
3s
3p
3d
4s
4p
4d
4f
1
1
3
1
3
5
1
3
5
7
1
4
9
16
2
8
18
32
2.常用电子云轮廓图的形状和取向来表示原子轨道的形状和取向。s电子云轮廓图呈 形、p电子云轮廓图呈 形。p电子云有 种伸展方向。
3.预测第五电子层上原子轨道总数是多少?最多能容纳的电子数是多少?
提示:25 50
4.比较下列基态原子能级或原子轨道的能量高低。
①1s、2s、2p、3s、3p、3d ②2s、2px、2py、2pz
提示:①1s<2s<2p<3s<3p<3d
②2s<2px=2py=2pz
球
哑铃
3
(二)原子核外电子排布
1.核外电子在各能层(电子层)的排布规律
(1)每个电子层最多能容纳 个电子(n代表电子层数)。
(2)最外层电子数最多不超过8个。
(3)次外层电子数最多不超过 个,倒数第三层最多不超过 个。
2n2
18
32
2.基态原子核外电子排布原则
注意:当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)、全空(p0、d0、f0)时原子的能量最低,如24Cr的电子排布式为[Ar]3d54s1,29Cu的电子排布式为[Ar]3d104s1。
最低
2
相反
3.核外电子的填充顺序遵循构造原理
4.基态原子核外电子排布的表示方法(以S原子为例)
电子排布式 _______________
简化电子排布式 ___________
价层电子排布 ________
价层电子轨道表示式
(电子排布图)
1s22s22p63s23p4
[Ne]3s23p4
3s23p4
(三)电子的跃迁与原子光谱
1.电子的跃迁
2.原子光谱
不同元素原子的电子发生跃迁时会 或 不同的光,可以用光谱仪摄取各种元素原子的吸收光谱或发射光谱,总称原子光谱。
吸收
释放
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)某原子M层上的电子数一定比L层上的电子数多( )
(2)p能级能量一定比s能级的能量高( )
(3)2p和3p轨道形状均为哑铃状,能量也相等( )
(4)电子发生跃迁可形成吸收光谱或发射光谱( )
(5)基态原子电子能量的高低顺序为E(1s)<E(2s)<E(2px)<E(2py)<E(2pz) ( )
(6)铁元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s23d6 ( )
(7) 表示的原子能量处于最低状态( )
微点澄清训练
×
×
×
√
×
×
√
2.(1)(2023·浙江6月选考·节选)基态N原子的价层电子排布式是 。
(2)(2023·全国乙卷·节选)基态Fe原子的价层电子排布式为 。
(3)(2023·广东卷·节选)基态Fe2+的3d电子轨道表示式为 。
(4)(2022·全国甲卷·节选)基态F原子的价电子排布图(轨道表示式)为 。
2s22p3
3d64s2
[边练边学•实践提能]
一、核外电子排布的能量高低判断
1.氟原子激发态的电子排布式有 ,其中能量较高的是 。(填标号)
a.1s22s22p43s1 b.1s22s22p43d2
c.1s22s12p5 d.1s22s22p33p2
ad
d
2.下列Li原子轨道表示式表示的状态中,能量最低和最高的分别为 、
(填字母)。
3.钠发生焰色试验的火焰呈黄色的理由是______________________________
。
D
C
电子从较高能量的激发态跃迁到
较低能量的激发态乃至基态时,以黄色光的形式释放能量
链接拓展
璀璨烟花与焰色试验
二、核外电子的运动状态和单电子数目的确定
4.(1)基态F原子核外电子的运动状态有 种。
(2)基态钛原子的价层电子排布式为 ,其原子核外电子的空间运动状态有
种,共有 种运动状态不同的电子。
(3)基态Si原子价层电子的运动状态有 种,若其电子排布式表示为[Ne]3s23违背了 。
(4)基态Cu原子核外电子的空间运动状态有 种。
9
3d24s2
12
22
4
洪特规则
15
(5)基态Ti3+中未成对电子数有 个;与Ti同族相邻的元素Zr的基态原子价层电子排布式为 。与钛同周期元素的基态原子中,未成对电子数与钛相同的元素有 种。
(6)血红蛋白中的铁处于基态时,其最高能级中的单电子数为 。
(7)Cr与Ni的基态原子核外未成对电子数之比为 。
(8)第四周期中,单电子数目最多的元素是 。(填元素符号)
1
4d25s2
3
4
3∶1
Cr
|归纳拓展|核外电子运动状态的判断
①电子的运动状态与原子核外电子数目相等;空间运动状态与核外电子填充原子轨道的数目相等。
②原子轨道中含有一个电子,这个电子为单电子或未成对电子。
三、常见化学用语的判断
5.(2025·江苏南京盐城联考)工业合成尿素的反应原理为CO2+2NH3 CO(NH2)2+H2O。下列说法正确的是( )
A.基态O原子核外电子排布式为1s22s22p4
B.NH3的电子式为H︰︰H
C.CO(NH2)2中N的化合价为+3
D.CO2的空间结构为V形
√
解析:基态氧原子(8O)核外含有8个电子,电子排布式为1s22s22p4,A正确;NH3的电子式为H︰︰H,B错误;尿素的化学式是CO(NH2)2,尿素中C的化合价是+4,O的化合价是-2,H的化合价是+1,N的化合价是-3,C错误;CO2的空间结构为直线形,D错误。
6.(2024·江苏卷)反应PbS+4H2O2===PbSO4+4H2O可用于壁画修复。下列说法正确的是 ( )
A.S2-的结构示意图为
B.H2O2中既含离子键又含共价键
C.S中S元素的化合价为+6
D.H2O的空间构型为直线形
解析:S2-的最外层电子数为8,其结构示意图为 ,A错误;H2O2中只含有共价键,B错误;S中O为-2价,S为+6价,C正确;H2O为V形分子,D错误。
√
7.黑火药的爆炸反应为S+2KNO3+3C===K2S+N2↑+3CO2↑。与该反应有关的下列化学用语表述正确的是 ( )
A.基态S的原子结构示意图为
B.K2S的电子式为K×·×·K
C.N2的结构式为N≡N
D.CO2的空间构型为
解析:S的原子序数为16,原子核内有16个质子,核外有16个电子,基态S的原子结构示意图为 ,A项错误;K2S为离子化合物,电子式为K+[︰︰]2-K+,B项错误;N2中两个氮原子形成氮氮三键,其结构式为N≡N,C项正确;CO2中碳原子的价层电子对数为2+(4-2×2)=2+0=2,根据价层电子对互斥理论,其空间构型为直线形,D项错误。
√
随堂训练——融会贯通本课主干知识
阅读下列材料,完成1~3题。
利用反应4NH3+COCl2===CO(NH2)2+2NH4Cl可去除COCl2污染。据西安电子科技大学芜湖研究所介绍,国内5G通信芯片用氮化镓材料制成。如图是氮元素在元素周期表中的信息以及镓原子的结构示意图。
1.下列说法不正确的是 ( )
A.氮原子核内质子数为7
B.图中x=18
C.镓原子核内中子数为31
D.氮原子的相对原子质量为14.01
解析:根据元素周期表可知,左上角的数字表示原子序数,在原子中,原子序数=核电荷数=质子数, 则氮原子核内质子数为7,A正确;当微粒为原子时, 质子数=核外电子数,由题给镓原子的结构示意图可知,31=2+8+x+3,解得x=18,B正确;镓原子核内质子数为31,而不是核内中子数为31,C错误;根据元素周期表可知,汉字下面的数字表示相对原子质量,D正确。
√
2.下列说法正确的是 ( )
A.中子数为8的氧原子:O
B.Cl-的结构示意图:
C.基态N原子的轨道表示式:
D.CO(NH2)2中只含共价键
解析:中子数为8的氧原子:O,A错误;Cl-的结构示意图: ,B错误;基态N原子的轨道表示式: ,C错误;CO(NH2)2是共价化合物,只含有极性共价键,D正确。
√
3.下列关于原子结构、原子轨道的说法正确的是 ( )
A.M能层中有3s、3p、3d三个能级,共9个轨道,可容纳18种运动状态的电子
B.在原子结构分层排布中,M层容纳电子数最多为18,最少为8
C.s电子绕核运动,其轨道为球面,而p电子在哑铃形曲面上运动
D.114号元素是位于p区的金属元素,价电子排布式为7s27p4
解析:M能层中有3s、3p、3d三个能级,共1+3+5=9个轨道,可容纳2×9=18种运动状态的电子,A正确;在原子结构分层排布中,M层容纳电子数最多为18,但最少容纳电子数不是8,B错误;s电子绕核运动,其轨道为球形,而p电子轨道为哑铃形,不止在面上运动,C错误;114号元素位于第ⅣA族,价电子排布式为7s27p2,位于p区的金属元素,D错误。
√
课时跟踪检测
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一、选择题
1.三星堆见证了中华文明起源的多样性,通过“14C测定法”初步确定其年代区间。下列有关说法正确的是( )
A.14C与12C互为同位素
B.14C的核外电子数是14
C.14C可由中子轰击14N产生,14C与14N的化学性质相同
D.青铜器皿、骨头、纺织品、灰烬等都可作为检测的样品
解析:14C的质量数是14,质子数是6,核外电子数=质子数=6,故B错误;14C与14N的质子数不同,是不同元素,化学性质不同,故C错误;青铜器皿由金属Cu等组成,不含C元素,不能用14C来检验,故D错误。
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2.下列原子的电子跃迁能释放光能形成发射光谱的是 ( )
A.1s22s22p63s2→1s22s22p63p2
B.1s22s22p33s1→1s22s22p4
C.1s22s2→1s22s12p1
D.1s22s22→1s22s22
解析:A项,吸收光能,形成吸收光谱;B项,由激发态→基态,释放光能,形成发射光谱;C项,形成吸收光谱;D项,2px与2py能量相同,不属于电子跃迁。
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3.下列有关构造原理的说法错误的是 ( )
A.原子核外电子填充3p、3d、4s能级的顺序为3p→4s→3d
B.某基态原子部分核外电子的排布式为3d64s2
C.所有基态原子的核外电子排布都遵循构造原理
D.构造原理中的电子排布能级顺序,实质是各能级能量由低到高的顺序
解析:绝大多数基态原子的核外电子排布都遵循构造原理,但也有少数例外,如Cu,故C错误;构造原理中电子填入能级的顺序即各能级能量由低到高的顺序,故D正确。
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4.下列有关Ne的说法正确的是( )
ANe和Ne属于同素异形体
BNe和Ne属于不同的核素
CNe和Ne的中子数相同
DNe转变为Ne为化学变化
解析:Ne和Ne的质子数相同,中子数不同,互为同位素,不是同素异形体,A、C错误;Ne转变为Ne中没有新物质生成,不是化学变化,D错误。
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5.(2025·江苏南京开学考试)反应SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O可用于生产磨砂玻璃。下列说法正确的是 ( )
A.SiO2为分子晶体
B.HF分子间可形成氢键
C.SiF4中Si元素的化合价为-4
D.H2O的电子式为H+[︰︰]2-H+
解析:SiO2是Si原子与O原子通过共价键形成的晶体,是共价晶体,A错误;HF中F的电负性大,符合形成氢键的条件,故HF分子间可形成氢键,B正确;SiF4中F元素为-1价,Si元素的化合价为+4,C错误;水为共价化合物,形成共价键,电子式为H︰︰H,D错误。
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6.(2025·江苏南京中华中学期初调研)反应CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑,可用于实验室制备乙炔气体。下列说法正确的是 ( )
A.OH-的电子式:·︰H
B.C2H2的结构式:
C.CaC2中只含离子键
D.H2O的空间构型为直线形
解析:OH-的电子式为[︰︰H]-,A错误;C2H2分子中含有碳碳三键,乙炔的结构式为 ,B正确;CaC2中含离子键、共价键,C错误;H2O的空间构型为V形,D错误。
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7.下列有关电子排布式或排布图的结论错误的是 ( )
选项 电子排布式 结论
A 1s22s2222 违背洪特规则
B 1s22s22p63s23p63d8 书写正确
C N的电子排布图:
违背泡利原理
D 1s22s22p63s23p63d54s1 书写正确
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解析:当电子排布在同一能级的不同轨道时,总是优先单独占据一个轨道,且自旋方向相同,所以2p能级上电子排布图违背了洪特规则,故A正确;原子核外电子先占有能量较低的轨道,然后依次进入能量较高的轨道,3d能级的能量高于4s能级,应先填充4s能级,再填充3d能级,则违背了能量最低原理,故B错误;当电子排布在同一轨道时,每个轨道最多容纳2个电子,且自旋方向相反,1s和2s的自旋方向相同违背了泡利原理,故C正确;原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时,电子尽可能分占不同的原子轨道且自旋状态相同,全空、全满或半满时能量较低,则电子排布式1s22s22p63s23p63d54s1书写正确,故D正确。
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8.(2024·甘肃卷)下列化学用语表述错误的是 ( )
A.Ca2+和Cl-的最外层电子排布图均为
B.PH3和H2S的电子式分别为H︰︰H和H︰︰H
C.CH2===CHCH2CH2CH3的分子结构模型为
D.C、C和C互为同位素
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解析:Ca2+和Cl-的核外电子数都是18,最外层电子排布图均为 ,故A正确;PH3中磷原子和每个氢原子共用一对电子,中心原子P原子的价层电子对数为3+×(5-3×1)=4,孤电子对数为1,PH3的电子式为H︰︰H,故B错误;
CH2==CHCH2CH2CH3分子中存在1个碳碳双键,位于1号碳原子与2号碳原子之间,存在3个碳碳单键,无支链,且氢原子半径小于碳原子半径,故C正确CC和C是质子数相同、中子数不同的碳原子,是碳元素的不同核素,互为同位素,故D正确。
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9.(2025·江苏扬州中学开学考试)已知反应:RC≡CAg+2CN-+H2O→RC≡CH+
[Ag(CN)2]-+OH-,该反应可用于提纯炔烃。下列说法错误的是 ( )
A.CN-的电子式为[︰C︙︙N︰]-
B.H2O的球棍模型为
C.基态O原子的价电子排布式为2s22p4
D.[Ag(CN)2]-中σ键与π键的个数比为1∶1
解析:CN-的电子式为[︰C︙︙N︰]-,A正确;所给的是水的空间填充模型,B错误;基态O原子的价电子排布式为2s22p4,C正确;[Ag(CN)2]-中σ键与π键的个数比为4∶4,简化为1∶1,D正确。
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10.(2025年1月·八省联考内蒙古卷)下列化学用语或表述正确的是 ( )
A.Na2O2电子式:Na+[︰︰︰]2-Na+
B.209Bi和210Bi:互为同素异形体
C.CH4的空间结构:正方形
D.基态Fe2+的价电子排布式:3d54s1
解析:Na2O2是由Na+和构成的离子化合物,电子式为Na+[︰︰︰]2-Na+,A正确;209Bi和210Bi的质子数相同,中子数不同,属于同一种元素的不同原子,互为同位素,B错误;CH4的价层电子对数为4+=4,其空间结构为正四面体形,C错误;Fe为26号元素,基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2,失去最外层电子形成阳离子,因此基态Fe2+的价电子排布式为3d6,D错误。
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11.NF3常用于微电子工业,可由反应4NH3+3F2===3NH4F+NF3制备。下列说法正确的是 ( )
A.中子数为36的铜原子为Cu
B.NH3的电子式为H︰︰H
C.NH4F中含有离子键和共价键
D.NF3是非极性分子
解析:A项,质量数=质子数+中子数=29+36=65,表示为Cu,错误;B项,漏写N上的一个孤电子对,错误;C项,N与F-之间为离子键,N中N与H之间为共价键,正确;D项,NF3与NH3类似,N上有一个孤电子对,NF3为三角锥形,N带正电在锥顶,三个F带负电位于三个锥底,与正电中心不重合,故为极性分子,错误。
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12.(2025·苏州高三期中调研)我国科学院制备出超小铜纳米晶嵌入的氮掺杂碳纳米片催化剂,该催化剂可用来实现高效电催化CO2转化为所期望的新能源产物。下列说法正确的是 ( )
A.基态Cu原子价层电子排布式为3d94s2
B.中子数为8的N原子可表示为N
C.第一电离能大小:I1(C)<I1(N)<I1(O)
D.CO2是非极性分子
解析:A项,Cu的基态电子排布式为[Ar]3d104s1,遵循洪特规则中3d轨道中电子全满为稳定状态这一特点,错误;B项,中子数为8的N原子,其质量数为15,表示为N,错误;C项,N原子的2p轨道中电子为半满的稳定状态,很难失去电子,所以N的第一电离能比相邻元素的均要大,错误;D项,CO2为直线形,C带正电,两侧的O带负电,正、负电荷中心重合,所以CO2为非极性分子,正确。
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13.(2025·连云港第一次调研)反应SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr可用于海水提取溴。下列有关说法正确的是 ( )
A.SO2是直线形分子
B.基态N原子的轨道表示式为
C.HBr的电子式为H+
D.1个H2SO4分子中含有6个σ键
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解析:A项,SO2中S的孤电子对数为=1,价层电子对数为1+2=3,则S为sp2杂化,SO2为V形分子,错误;B项,填充2p轨道中的电子时,应先分别填充2p轨道中的每个轨道,错误;C项,HBr为共价化合物,H与Br之间为共用电子对,错误;D项,H2SO4
分子的结构式为 ,单键均为σ键,1个双键中有1个σ键,故1个H2SO4
分子中含有6个σ键,正确。
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14.(2025·江苏盐城射阳中学月考)反应CO+2[Ag(NH3)2]OH===2Ag↓
+(NH4)2CO3+2NH3,用于检验微量CO的存在。下列说法正确的是 ( )
A.NH3的电子式为H︰︰H
B.O2-的结构示意图为
C.[Ag(NH3)2]OH只含离子键
D.C的空间构型为平面三角形
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解析:NH3为共价化合物,电子式为H︰︰H,A错误;O的原子序数为8,其核内有8个质子,核外有8个电子,氧离子(O2-)表示得到2个电子,即核外有10个电子,所以氧离子(O2-)的结构示意图为 ,B错误;由[Ag(NH3)2]OH可知,该化合物中Ag+和N原子之间存在配位键,N和H原子之间存在共价键,所以该化合物中含有离子键、配位键和共价键,C错误;C中中心原子C原子价层电子对数=3+=3+0=3,无孤电子对,C原子采取sp2杂化,空间构型为平面三角形,D正确。
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15.氢氟酸是芯片加工中的重要试剂,可通过反应CaF2+2H3PO4===
Ca(H2PO4)2+2HF↑制取。下列说法正确的是 ( )
A.基态Ca原子的电子排布式为[Ar]4s2
B.CaF2的电子式为︰︰Ca︰︰
C.中子数为15的P可以表示为P
D.HF的电离方程式为HF===H++F-
解析:A项,Ca为20号元素,最外层4s上面有2个电子,基态Ca原子的电子排布式为[Ar]4s2,正确;B项,CaF2为离子化合物,电子式为Ca2+,错误;C项,质量数=质子数+中子数=15+15=30,表示为P,错误;D项,HF为弱酸,部分电离,电离方程式为HF H++F-,错误。
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16.W、X、Y、Z是原子序数依次增大的前四周期元素,W元素的一种核素中没有中子,X元素原子的最外层电子数与内层电子数之比为3∶1,Y元素的原子核外有19种运动状态不同的电子,Z元素的价层电子排布为3d104s1。下列说法正确的是 ( )
A.上述四种元素分别位于四个族
B.Z2+的价层电子轨道表示式为
C.W与Y可以形成共价化合物
D.X与Z只能形成一种化合物
解析:由题给信息可知,W是氢元素,X是氧元素,Y是钾元素,Z是铜元素。氢元素与钾元素均位于第ⅠA族,氧元素位于第ⅥA族,铜元素位于第ⅠB族,A项错误;KH是离子化合物,C项错误;Cu和O可以形成CuO和Cu2O,D项错误。
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二、非选择题
17.(12分)现有A、B、C、D、E原子序数依次增大的五种元素,它们位于元素周期表的前四周期。A元素原子的核外电子数与其所在周期数相等;B元素原子核外在3个能级上有电子,且每个能级上的电子数相同;D元素原子核外有8个运动状态不同的电子;E元素是生活中应用最广泛的金属元素,且E元素的基态原子有4个未成对电子。
请回答下列问题:
(1)A的三种核素符号为 、 、 。
解析:由题意知:A为H,B为C,C为N,D为O,E为Fe。
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H(或D)
H(或T)
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二、非选择题
17.(12分)现有A、B、C、D、E原子序数依次增大的五种元素,它们位于元素周期表的前四周期。A元素原子的核外电子数与其所在周期数相等;B元素原子核外在3个能级上有电子,且每个能级上的电子数相同;D元素原子核外有8个运动状态不同的电子;E元素是生活中应用最广泛的金属元素,且E元素的基态原子有4个未成对电子。
请回答下列问题:
(2)E元素基态原子的核外价层电子排布为 ,价层电子排布图为
。
解析:由题意知:A为H,B为C,C为N,D为O,E为Fe。
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二、非选择题
17.(12分)现有A、B、C、D、E原子序数依次增大的五种元素,它们位于元素周期表的前四周期。A元素原子的核外电子数与其所在周期数相等;B元素原子核外在3个能级上有电子,且每个能级上的电子数相同;D元素原子核外有8个运动状态不同的电子;E元素是生活中应用最广泛的金属元素,且E元素的基态原子有4个未成对电子。
请回答下列问题:
(3)A元素与B、C元素可形成化合物B2A4、C2A4,其结构式分别为 、
。
解析:由题意知:A为H,B为C,C为N,D为O,E为Fe。
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二、非选择题
17.(12分)现有A、B、C、D、E原子序数依次增大的五种元素,它们位于元素周期表的前四周期。A元素原子的核外电子数与其所在周期数相等;B元素原子核外在3个能级上有电子,且每个能级上的电子数相同;D元素原子核外有8个运动状态不同的电子;E元素是生活中应用最广泛的金属元素,且E元素的基态原子有4个未成对电子。
请回答下列问题:
(4)E3+比E2+稳定的原因是 。
解析:由题意知:A为H,B为C,C为N,D为O,E为Fe。
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E3+的3d轨道为半充满状态,能量低、更稳定
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二、非选择题
17.(12分)现有A、B、C、D、E原子序数依次增大的五种元素,它们位于元素周期表的前四周期。A元素原子的核外电子数与其所在周期数相等;B元素原子核外在3个能级上有电子,且每个能级上的电子数相同;D元素原子核外有8个运动状态不同的电子;E元素是生活中应用最广泛的金属元素,且E元素的基态原子有4个未成对电子。
请回答下列问题:
(5)B、D核外未成对电子数分别为 、 。
解析:由题意知:A为H,B为C,C为N,D为O,E为Fe。
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二、非选择题
17.(12分)现有A、B、C、D、E原子序数依次增大的五种元素,它们位于元素周期表的前四周期。A元素原子的核外电子数与其所在周期数相等;B元素原子核外在3个能级上有电子,且每个能级上的电子数相同;D元素原子核外有8个运动状态不同的电子;E元素是生活中应用最广泛的金属元素,且E元素的基态原子有4个未成对电子。
请回答下列问题:
(6)D的离子结构示意图为 。
解析:由题意知:A为H,B为C,C为N,D为O,E为Fe。
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