高中化學(xué)課時(shí)作業(yè)（蘇教版選修第二冊(cè)）詳解答案

課時(shí)作業(yè)1揭示物質(zhì)結(jié)構(gòu)的奧秘1．解析：紅外光譜可獲得分子中含有何種化學(xué)鍵或官能團(tuán)的信息，A項(xiàng)錯(cuò)誤；質(zhì)譜是利用電場(chǎng)和磁場(chǎng)將運(yùn)動(dòng)的粒子按它們的質(zhì)荷比分離后進(jìn)行檢測(cè)，常用于確定實(shí)驗(yàn)式，B項(xiàng)錯(cuò)誤；原子光譜是由原子中的電子在能量變化時(shí)所發(fā)射或吸收的一系列波長的光所組成的光譜，每一種原子的光譜都不同，用原子光譜可以研究原子結(jié)構(gòu)，C正確；核磁共振氫譜可確定分子中不同位置的H的數(shù)目，D錯(cuò)誤。答案：C2．解析：WO3和WO的分子式不同，二者不是同分異構(gòu)體的關(guān)系，A項(xiàng)錯(cuò)誤；WO3和WO中W的化合價(jià)不同，由WO3制備WO的過程發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，B項(xiàng)正確；外界條件不確定時(shí)，無法確定氫氣的體積，C項(xiàng)錯(cuò)誤；水的分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，使用催化劑只改變反應(yīng)速率，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B3．解析：由3個(gè)1H原子核和2個(gè)電子構(gòu)成的粒子是H3+，不是新元素，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；同素異形體是同一種元素組成的不同單質(zhì)，該粒子是H3+，不是單質(zhì)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由3個(gè)1H原子核和2答案：D4．答案：D5．解析：當(dāng)今化學(xué)研究的主要方向：發(fā)現(xiàn)新物質(zhì)，A項(xiàng)對(duì)；合成新材料，開發(fā)新能源，B項(xiàng)對(duì)；揭示化學(xué)反應(yīng)的微觀過程以及“綠色化學(xué)”等，C項(xiàng)對(duì)；化學(xué)反應(yīng)中原子守恒關(guān)系是以前化學(xué)研究的內(nèi)容，D項(xiàng)錯(cuò)。答案：D6．解析：運(yùn)用激光光譜技術(shù)可觀測(cè)化學(xué)反應(yīng)時(shí)分子中原子的運(yùn)動(dòng)。分子的形成和分解都是通過原子的運(yùn)動(dòng)完成的，化學(xué)反應(yīng)的最小微粒是原子，無法觀察到原子中原子核的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。答案：A7．答案：C8．解析：依據(jù)化合物中化合價(jià)代數(shù)和為0，因C3N4中N的化合價(jià)為－3價(jià)，所以C的化合價(jià)為＋4，A項(xiàng)錯(cuò)誤；階段Ⅱ過氧化氫分解生成氧氣和水的過程為放熱反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；階段Ⅱ中，H2O2發(fā)生歧化反應(yīng)，既是氧化劑，又是還原劑，C項(xiàng)正確；利用太陽光實(shí)現(xiàn)高效分解水的反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了太陽能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C9．解析：合成氨工業(yè)目前主要采取高溫、高壓、催化劑的生產(chǎn)條件。如果能找到低溫下活性高的催化劑，可以大大降低氨的合成成本，提高生產(chǎn)效益。答案：C10．解析：1828年維勒用無機(jī)物合成了尿素，實(shí)現(xiàn)了無機(jī)物向有機(jī)物的人工轉(zhuǎn)化，A正確；門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律的實(shí)踐證明了科學(xué)研究既要繼承又要?jiǎng)?chuàng)新，B正確；C60的發(fā)現(xiàn)與其結(jié)構(gòu)的確定過程，告訴我們現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展需要科學(xué)家不斷合作與交流，C正確；從科學(xué)家對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的確定歷史以及現(xiàn)代化學(xué)的發(fā)展看，化學(xué)是和實(shí)驗(yàn)緊密相連的科學(xué)，D錯(cuò)誤。答案：D11．解析：同素異形體是同一種元素組成的不同單質(zhì)，①錯(cuò)誤；C50Cl10分子中共用電子對(duì)數(shù)目為50×4÷2＋10÷2＝105，②正確；C50Cl10的相對(duì)分子質(zhì)量為955，③正確；由均攤法根據(jù)題意分析，如果是C50分子，則有50個(gè)碳碳單鍵，25個(gè)碳碳雙鍵，但C50Cl10中可以看作是其中的5個(gè)碳碳雙鍵被氯分子加成，因此含有的碳碳單鍵數(shù)為55，碳碳雙鍵數(shù)為20。所以答案為B。答案：B12．解析：“類硅”元素和硅元素同為第ⅣA族元素，根據(jù)元素周期律，同主族元素隨著原子序數(shù)的遞增，非金屬性減弱，氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性減弱，故D選項(xiàng)明顯錯(cuò)誤。其他選項(xiàng)可由硅的性質(zhì)進(jìn)行類推。答案：D13．解析：A項(xiàng)，發(fā)展水電，開發(fā)新能源，減少了礦物能源的使用，符合促進(jìn)“低碳經(jīng)濟(jì)”的宗旨；B項(xiàng)，使用含(612C、〖613C或(614C的產(chǎn)品，均會(huì)產(chǎn)生CO2，不能減少CO2的排放，不符合促進(jìn)“低碳經(jīng)濟(jì)”的宗旨；C項(xiàng)，能提高煤的利用率，符合促進(jìn)“低碳經(jīng)濟(jì)”的宗旨；D項(xiàng)，將植物秸稈、動(dòng)物糞便等制成沼氣，答案：B14．解析：極薄的金箔，竟讓變速運(yùn)動(dòng)的大多數(shù)α粒子暢通無阻地通過，證明原子不是實(shí)心的球體，內(nèi)部有“廣闊”的空間。有極少數(shù)α粒子被筆直地彈回，證明了原子核的存在，但占原子極小的體積，否則大部分α粒子不能暢通無阻地通過；同時(shí)證明金原子核的質(zhì)量遠(yuǎn)大于α粒子的質(zhì)量，否則金原子核將有被α粒子彈出的可能；還能證明金原子核所帶電荷種類與α粒子相同，否則兩者就會(huì)相互吸引；又能證明金原子核所帶電荷數(shù)遠(yuǎn)大于α粒子，否則偏轉(zhuǎn)的就不會(huì)是α粒子，而是金原子核。答案：(1)原子核(2)正排斥(3)大于15．解析：(4)墨子認(rèn)為如果不具備分割條件則不能被無限分割，所以用線段表示則不能再減小。答案：(1)H∶eq\o(S,\s\up6(··),\s\do4(··))∶H弱(2)b利用14C的放射性考古斷代，12C可作為相對(duì)原子質(zhì)量的基準(zhǔn)(答案合理即可)(3)aC(4)16．解析：(1)核外M電子層上有2個(gè)電子的微粒的核電荷數(shù)是12，其質(zhì)量數(shù)＝12＋14＝26，所以A為1226Mg；B得到2個(gè)電子后與Ne的電子層結(jié)構(gòu)相同，由此可知B為O；核電荷數(shù)為11的原子是鈉原子。因此C為Na＋；由題意知，構(gòu)成D的原子得到1個(gè)電子后有18個(gè)電子，因此D是Cl－；質(zhì)量數(shù)為1的中性微粒是11H。(2)O、Na、H三種元素兩兩組合時(shí)，O、Na可組成兩種離子化合物Na2O、Na2O2；H、O可組成兩種共價(jià)化合物H2O、H2O2；NaH很容易被忽略。(3)O、Na、Cl三種元素組成的鹽有多種，是因?yàn)镃l有多種化合價(jià)(0、＋1、＋3、＋5、＋7、－1)，因此由這三種元素組成的鹽有NaClO、NaClO2、NaClO3答案：11226MgONa＋Cl－(2)Na2O、Na2O2、NaH、H2O、H2O2(3)NaClO、NaClO2、NaClO3、NaClO417．解析：(1)He元素核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為2，所以3He的核內(nèi)中子數(shù)為3－2＝1。(2)Na是11號(hào)元素，原子結(jié)構(gòu)示意圖為；Na在O2中完全燃燒生成的是Na2O2，電子式為Na＋[∶eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))∶eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))∶]2－Na＋。(3)①由MgO和SiO2的性質(zhì)知，SiO2能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)生成可溶性的鹽而被除去，所以除去SiO2的離子方程式為SiO2+2OH-=SiO32-＋H2O。②MgO與炭粉和氯氣反應(yīng)制MgCl2，根據(jù)反應(yīng)原理和物質(zhì)的性質(zhì)知，反應(yīng)后的尾氣中有CO2和Cl2，所以用足量NaOH溶液處理尾氣時(shí)，生成的鹽有Na2CO3、NaCl、NaClO。(4)由NH4HCO3的組成知，NH4HCO3中的N來自N2，而6000kgH2和700kgN2合成NH3時(shí)，H2過量，所以生成的NH4HCO3的質(zhì)量取決于N2的質(zhì)量，根據(jù)N原子守恒，n(NH4HCO3)＝2n(N2)＝2×700×103g28g·mol-1＝×104mol，所以m(NH4HCO3)＝79g·mol－1××104mol＝×10答案：(1)1(2)Na＋[∶eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))∶eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))∶]2－Na＋3①SiO2+2O②NaCl、NaClO、Na2CO3(4)3950課時(shí)作業(yè)2原子核外電子的運(yùn)動(dòng)1．解析：1897年，湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，故A正確；1803年，英國科學(xué)家道爾頓提出了原子論，故B正確；盧瑟福進(jìn)行α粒子散射實(shí)驗(yàn)后，認(rèn)為原子由居于原子中心的帶正電的原子核和核外帶負(fù)電的電子構(gòu)成，湯姆生提出了葡萄干面包原子模型，故C錯(cuò)誤；玻爾首次將量子化概念應(yīng)用到原子結(jié)構(gòu)，提出了核外電子分層排布的原子模型，故D正確。答案：C2．解析：A項(xiàng)中，原子軌道圖是電子云輪廓圖，圈出的是電子在原子核外空間出現(xiàn)概率為90%的空間，錯(cuò)誤；B項(xiàng)中，3p2表示3p能級(jí)中有兩個(gè)電子，錯(cuò)誤；C項(xiàng)中，s軌道呈球形而不是圓形，錯(cuò)誤。答案：D3．解析：每一能層的能級(jí)數(shù)等于該能層的序數(shù)，故第三能層有s、p、d3個(gè)能級(jí)，A錯(cuò)誤；s、d能級(jí)最多容納的電子數(shù)分別是2、10，故B錯(cuò)誤、D正確；每一能層最多容納的電子數(shù)為2n2，第三能層最多容納18個(gè)電子，故C錯(cuò)誤。答案：D4．解析：道爾頓的原子理論成功地解釋了質(zhì)量守恒定律等規(guī)律，A項(xiàng)錯(cuò)誤；湯姆生“葡萄干面包”原子結(jié)構(gòu)模型提出了正負(fù)電荷的共存問題，但同時(shí)認(rèn)為在這樣微小的距離上有著極大的作用力，存在著電子會(huì)被拉進(jìn)去并會(huì)碰撞在帶正電的核心上這樣的問題，B項(xiàng)錯(cuò)誤；盧瑟福通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子結(jié)構(gòu)的有核模型，散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果能夠分析出原子核和核外電子的質(zhì)量關(guān)系、電性關(guān)系及占有體積的關(guān)系，C項(xiàng)正確；玻爾電子分層排布原子結(jié)構(gòu)模型只引入了一個(gè)量子化的概念，只能夠解釋氫原子光譜，而不能解釋比較復(fù)雜的原子光譜，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C5．解析：能量越高的電子在離核越遠(yuǎn)的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)，也就越容易失去，所以原子核外最易失去的電子能量最高，A錯(cuò)誤；各能級(jí)的原子軌道數(shù)按s、p、d、f的順序分別為1、3、5、7，B正確；p軌道電子能量不一定高于s軌道電子能量，如2p軌道的電子能量低于3s軌道的電子能量，C錯(cuò)誤；電子在原子核外做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，核外電子的運(yùn)動(dòng)并無固定的軌道，D錯(cuò)誤。答案：B6．解析：2s軌道能量低于3p軌道，故A錯(cuò)誤；能層序數(shù)n＝4的原子軌道最多可容納32個(gè)電子，故B錯(cuò)誤；s電子云輪廓圖都是球形，故C正確；電子的運(yùn)動(dòng)是無規(guī)則的，沒有固定的軌道，故D錯(cuò)誤。答案：C7．解析：電子云是處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外空間的概率密度分布的形象化描述，故A錯(cuò)誤；s能級(jí)的原子軌道呈球形，該軌道上的電子不只在“球殼”內(nèi)運(yùn)動(dòng)，還在“球殼”外運(yùn)動(dòng)，只是在“球殼”外運(yùn)動(dòng)的概率較小，故B錯(cuò)誤；任何能層的p能級(jí)都有3個(gè)原子軌道，且軌道半徑隨著能層序數(shù)的增大而增大，故C正確；同能級(jí)的原子軌道能量相等，即E(2px)＝E(2py)＝E(2pz)，故D錯(cuò)誤。答案：C8．解析：R原子的質(zhì)量數(shù)為A，設(shè)R原子核內(nèi)含中子的數(shù)目為N，則R的質(zhì)子數(shù)為A-N，RO3n-中共有x個(gè)核外電子，所以A－N＋24＋n＝x，所以R原子核內(nèi)含中子的數(shù)目N＝A＋n答案：B9．解析：同位素的物理性質(zhì)不同、化學(xué)性質(zhì)相似，故A錯(cuò)誤；16O與18O之間的轉(zhuǎn)化，屬于核變化，不是化學(xué)變化，B錯(cuò)誤；可逆反應(yīng)是同一條件下既能向正向進(jìn)行，又能向逆向進(jìn)行的反應(yīng)，2SO2(g)＋O2(g)?2SO3(g)的平衡體系中加入18O2，由于反應(yīng)是可逆反應(yīng)，所以達(dá)到新的平衡后，18O2出現(xiàn)在SO2、O2與SO3中，故C錯(cuò)誤；用惰性電極電解含有H218O的普通水時(shí)，陽極上放電的是氫氧根離子，放出氧氣分子，兩個(gè)18O可以構(gòu)成氧氣分子，兩個(gè)16O可以構(gòu)成氧氣分子，16O和18O可以構(gòu)成氧氣分子，答案：D10．解析：p軌道呈紡錘形，K層只包含s軌道，N、M、L層均包含p軌道。答案：D11．解析：s電子原子軌道為球形對(duì)稱結(jié)構(gòu)，無論是在哪一電子層上都相似。電子云是用小點(diǎn)的疏密程度表示電子出現(xiàn)的機(jī)會(huì)大小，而不是表示電子的運(yùn)動(dòng)軌跡。答案：D12．解析：ns能級(jí)軌道數(shù)均為1，A正確；3px只有一個(gè)軌道，B錯(cuò)誤；nd能級(jí)有5個(gè)軌道，C正確；nf能級(jí)有7個(gè)軌道，D正確。答案：B13．解析：M電子層有s、p、d共3個(gè)能級(jí)，最多容納18個(gè)電子，A錯(cuò)誤；3d能級(jí)最多容納10個(gè)電子，從N電子層開始有f能級(jí)，最多容納14個(gè)電子，不存在3f能級(jí)，B錯(cuò)誤；每個(gè)電子層都從s能級(jí)開始，且s能級(jí)最多容納2個(gè)電子，C正確；K電子層只有s能級(jí)，不含有p能級(jí)，D錯(cuò)誤。答案：C14．解析：s電子的原子軌道呈球形，p電子的原子軌道是呈紡綞形的，但是電子是做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，軌跡是不確定的，故A錯(cuò)誤；各能級(jí)能量由低到高的順序?yàn)?s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f…，所以s能級(jí)的能量不一定小于p能級(jí)的能量，如4s＞3p，故B錯(cuò)誤；不同能級(jí)的電子云有不同的空間伸展方向，p軌道有3個(gè)相互垂直的呈紡錘形的不同伸展方向的軌道，故C錯(cuò)誤；多電子原子中，同一能層的電子，能量可能不同，還可以把它們分成能級(jí)，任一能層的能級(jí)總是從s能級(jí)開始，而且能級(jí)數(shù)等于該能層序數(shù)，故D正確。答案：D15.解析：符號(hào)“3px”中“3p”表示第三電子層的p軌道，“x”表示原子軌道沿x軸方向伸展。答案：D16．解析：(1)線狀光譜與量子化之間有必然的聯(lián)系，玻爾原子結(jié)構(gòu)模型成功地解釋了氫原子光譜是線狀光譜的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，電子所處軌道的能量是量子化的。最大不足之處是某些光譜現(xiàn)象難以用該模型解釋。(2)p能級(jí)有3個(gè)能量相同、伸展方向不同的原子軌道，p能級(jí)上有3個(gè)原子軌道，在空間沿x、y、z軸對(duì)稱，記為px、py、pz，其能量關(guān)系為px＝py＝pz。答案：(1)氫原子光譜是線狀光譜量子化某些光譜現(xiàn)象難以用該模型解釋(2)3x、y、zpxpypzpx＝py＝pz17．解析：此題對(duì)電子層和能級(jí)的關(guān)系進(jìn)行總結(jié)，有助于理解和掌握以下幾個(gè)基本內(nèi)容：(1)第n個(gè)電子層有n個(gè)能級(jí)；(2)核外電子的能量取決于該電子所處的電子層和能級(jí)；(3)s能級(jí)和p能級(jí)電子云的形狀。答案：11s22s、2p33s、3p、3dnns、np球形啞鈴(紡錘)形18．解析：(1)排布在2s軌道上的電子，在第二電子層的s軌道上，s能級(jí)的電子云形狀為球形，不能確定電子的自旋狀態(tài)。(2)O2－核外有10個(gè)電子，O2－核外有幾個(gè)電子就有幾種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，則O2－核外有10種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子。答案：(1)b(2)1019．解析：(1)焰火在燃燒時(shí)產(chǎn)生五顏六色的光，是因?yàn)榻饘僭拥暮送怆娮影l(fā)生了從低能級(jí)向高能級(jí)的躍遷，然后電子再從高能級(jí)回到低能級(jí)，此過程中釋放能量，放出的能量以光能的形式釋放，所以發(fā)出了不同顏色的光。(2)電子層數(shù)為2時(shí)，有2s、2px、2py、2Pz四個(gè)原子軌道。(3)3d能級(jí)中的3表示所在電子層為M層，該能級(jí)有5個(gè)原子軌道，每個(gè)原子軌道最多容納2個(gè)電子，所以3d能級(jí)最多容納10個(gè)電子。(4)s、p、d、f能級(jí)中的原子軌道數(shù)目分別為1、3、5、7。答案：(1)燃燒時(shí)，電子獲得能量，從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷，躍遷到高能級(jí)的電子處于一種不穩(wěn)定的狀態(tài)，它隨即就會(huì)回到原來的軌道，并以光能的形式向外界釋放能量(2)①2s②2py③2pz④2px(3)M10(4)C課時(shí)作業(yè)3原子核外電子排布1．解析：原子中的電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時(shí)，多余的能量以光的形式釋放，即形成發(fā)射光譜。電子從3s軌道躍遷到3p軌道吸收能量，形成吸收光譜，A錯(cuò)誤；在1s22s22p33s1→1s22s22p4中，電子從3s軌道躍遷到2p軌道，即從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)，釋放能量，形成發(fā)射光譜，B正確；電子從2s軌道躍遷到2p軌道吸收能量，形成吸收光譜，C錯(cuò)誤；2px與2py軌道的空間伸展方向不同，軌道的能量相同，電子從2px軌道到2py軌道不屬于電子躍遷，D錯(cuò)誤。答案：B2．解析：基態(tài)Cu原子核外有29個(gè)電子，其3d能級(jí)與4s能級(jí)的電子為外圍電子，基態(tài)Cu原子的簡化電子排布式為[Ar]3d104s1，外圍電子排布式為3d104s1，故A正確；磷原子核外有15個(gè)電子，依據(jù)洪特規(guī)則可知基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p3，軌道表示式為，故B錯(cuò)誤；書寫核外電子排布式時(shí)同一能層的能級(jí)要寫在一起，基態(tài)Fe原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，故C錯(cuò)誤；離原子核越遠(yuǎn)，原子軌道能量越高，2p軌道能量低于3p軌道，故D錯(cuò)誤。答案：A3．解析：12C和13C核外電子數(shù)相同，電子排布相同，A項(xiàng)不符合題意；Na＋和N3－的電子排布式均為1s22s22p6，B項(xiàng)不符合題意；Cl－和Ar的電子排布式均為1s22s22p63s23p6，C項(xiàng)不符合題意；Fe3＋和V核外均有23個(gè)電子，但是二者電子排布分別為1s22s22p63s23p63d5、1s22s22p63s23p63d34s2，D項(xiàng)符合題意。答案：D4．解析：根據(jù)題意知該基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s1或1s22s22p6答案：D5．解析：第三能層有3s、3p、3d能級(jí)，根據(jù)構(gòu)造原理知10個(gè)電子應(yīng)排布為3s23p63d2。答案：C6．解析：硅原子由基態(tài)轉(zhuǎn)化為激發(fā)態(tài)，這一過程吸收能量，則其處于激發(fā)態(tài)時(shí)的能量高于基態(tài)時(shí)的能量，故A項(xiàng)正確，B、C項(xiàng)錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)化后硅原子與基態(tài)磷原子的電子層結(jié)構(gòu)不相同，因?yàn)榛鶓B(tài)磷原子的最外層電子排布式3s23p3，化學(xué)性質(zhì)也不相同，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：A7．解析：2p4→4f1的能級(jí)相差最大，電子發(fā)生躍遷的能級(jí)相差越大，吸收的能量越多，C項(xiàng)正確。答案：C8．解析：洪特規(guī)則：當(dāng)電子排布在同一能級(jí)的不同軌道時(shí)，基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，而且自旋狀態(tài)相同。答案：D9．答案：B10．解析：電子在激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生發(fā)射光譜，電子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生吸收光譜，吸收光譜與發(fā)射光譜總稱原子光譜，故A錯(cuò)誤；該元素最外層僅有的一個(gè)電子位于4s能級(jí)，即4s1，該原子4s能級(jí)未填充滿，情況之一是按照能級(jí)順序正常填充的結(jié)果：1s22s22p63s23p64s1，為K元素，情況之二是按照洪特規(guī)則的特例填充的結(jié)果：1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1，為24Cr和29Cu，故B錯(cuò)誤；Fe原子3d能級(jí)上有6個(gè)電子，4s能級(jí)上有2個(gè)電子，該原子最穩(wěn)定、能量最低，即原子核外價(jià)電子軌道表示式為，故C正確；2p能級(jí)有2個(gè)未成對(duì)電子，則該原子2p能級(jí)有2個(gè)或4個(gè)電子，價(jià)層電子排布為2s22p2或2s22p4，D錯(cuò)誤。答案：BC11．解析：(1)氟原子電子排布式為：1s22s22p5，含有s軌道和p軌道2種原子軌道，故電子的電子云形狀有2種；電子能量由能層和能級(jí)共同決定，所以氟有3種不同能量的電子。氟的最外層電子排布式即價(jià)電子排布式為2s22p5(2)同主族元素最外層電子數(shù)相同，Sn位于第5周期，與C同主族，則Sn2＋的最外層電子排布式為5s2；Cl－有18個(gè)電子，所以有18種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。(3)基態(tài)硼原子的核外電子數(shù)為5，電子排布式為1s22s22p1，軌道表示式為：。答案：(1)23(2)5s218(3)12．解析：(1)元素X的原子最外層電子排布式為nsnnpn＋1，np軌道已排有電子，說明ns軌道已排滿電子，即n＝2，則元素X的原子核外電子排布式為1s22s22p3，X是氮元素。其最低價(jià)氫化物為NH3，電子式為。(2)元素Y的原子最外層電子排布式為nsn－1npn＋1，則n－1＝2，n＝3，則Y元素的原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p4，Y是硫元素。(3)若元素的原子處于最低能量狀態(tài)，則其核外電子排布符合能量最低原理、泡利原理和洪特規(guī)則。A、B兩項(xiàng)違背洪特規(guī)則，C項(xiàng)表示元素的原子處于激發(fā)態(tài)，違背能量最低原理。(4)R2＋離子核外有a個(gè)電子，b個(gè)中子，質(zhì)子數(shù)為a＋2，質(zhì)量數(shù)為2＋a＋b，R原子表示為，故A錯(cuò)誤；氕、氘、氚分別常用H、D、T表示，但若書寫原子組成符號(hào)，則均應(yīng)用元素符號(hào)表示，即分別為11H、12H、13H，B錯(cuò)誤；CaH2為離子化合物，電子式為[H∶]－Ca2＋[∶H]－，C正確；V3＋的電子排布式應(yīng)為[Ar]3d2，D錯(cuò)誤；N的軌道表示式應(yīng)為，E錯(cuò)誤；Zn的價(jià)電子排布式為3d104s2，F(xiàn)錯(cuò)誤；Co的M層電子排布式為3s23p63d7，G正確；溴的簡化電子排布式為[Ar]3d104s24p5答案：(1)2p垂直氮(2)S1s22s22p63s23p4(3)D(4)CG13．解析：(1)Mn是25號(hào)元素，電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2，根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知，該原子核外的未成對(duì)電子有5個(gè)。(2)鎂的M層電子排布為3s2，根據(jù)泡利不相容原理可知這兩個(gè)電子自旋狀態(tài)相反。(3)金屬原子變?yōu)殛栯x子，首先失去最外層電子。(4)Ni 元素原子核外電子數(shù)為28，核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2，3d能級(jí)上的未成對(duì)的電子數(shù)為2。(5)基態(tài)Fe原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，則其價(jià)電子的軌道表示式為。(6)電子排布應(yīng)先排滿低能軌道，再排滿高能軌道，因此，B錯(cuò)誤，而失去電子時(shí)，應(yīng)先失去高能軌道電子，故A錯(cuò)誤，CD正確。答案：(1)5(2)相反(3)4s4f5(4)1s22s22p63s23p63d84s22(5)(6)CD14．解析：(1)根據(jù)A元素基態(tài)原子的最外層有3個(gè)未成對(duì)電子，次外層有2個(gè)電子，可知該元素的基態(tài)原子有2個(gè)電子層，共有7個(gè)電子，是N元素，其軌道表示式為。(2)B元素的負(fù)一價(jià)離子與C元素的正一價(jià)離子的電子排布式與氬原子相同，即都有18個(gè)電子，則B元素為Cl，C元素為K，K＋的結(jié)構(gòu)示意圖為。(3)D元素的正三價(jià)離子的3d能級(jí)為半充滿，即三價(jià)陽離子的構(gòu)型為3d5，則原子的價(jià)電子構(gòu)型為3d64s2，即為26號(hào)Fe元素，其電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2。(4)由E元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒有成對(duì)電子，只有1答案：(1)(2)Cl(3)Fe1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)(4)Cu15．解析：A元素原子核外有6種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子，說明A核外有6個(gè)電子，即為C；B應(yīng)為1s22s22p3，即為N；C的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，即為Si；根據(jù)D的氣態(tài)單質(zhì)與NaOH溶液反應(yīng)生成兩種含D元素的鹽，可知D為Cl；E為第4周期元素，原子核外內(nèi)層電子已填滿，最外層只有1個(gè)電子，所以其原子結(jié)構(gòu)示意圖為，為29號(hào)元素Cu。(1)碳原子的電子排布式為1s22s22p2，軌道表示式為；氮原子的價(jià)電子數(shù)為5，價(jià)電子排布式為2s22p3。(2)硅原子的價(jià)電子排布式為3s23p2，其原子中有2個(gè)未成對(duì)電子；氯原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p5，其原子中有1個(gè)未成對(duì)電子，離子結(jié)構(gòu)示意圖為。(3)銅原子的核外電子排布式為[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63d104s1，原子結(jié)構(gòu)示意圖為。(4)Cu失去最外層4s1上的1個(gè)電子變成Cu＋，其價(jià)電子構(gòu)型為3d10，價(jià)電子軌道表示式為。答案：(1)2s22p3(2)21(3)[Ar]3d104s1(或1s22s22p63s23p63d104s1)(4)課時(shí)作業(yè)4原子核外電子排布的周期性1．解析：某元素＋2價(jià)離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d6，其原子核外電子數(shù)為24＋2＝26，為Fe元素，原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，處于周期表中第4周期Ⅷ族，最后填入電子的軌道能級(jí)為3d，所以該元素位于d區(qū)，故選C。答案：C2．答案：D3．解析：原子序數(shù)為1的元素屬于s區(qū)、A說法錯(cuò)誤；Fe為過渡元素，屬于d區(qū)，C說法錯(cuò)誤；Na、Li、Mg均屬于s區(qū)，D說法錯(cuò)誤；O、S、P為p區(qū)元素。答案：B4．解析：Be和Mg為同一主族元素，同主族元素自上而下金屬性依次增強(qiáng)，失電子能力依次增強(qiáng)，因此Be的原子失電子能力比鎂弱，A正確；砹(At)是第6周期第ⅦA元素，由于同主族從上到下元素的非金屬性逐漸減弱，氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱，HI不穩(wěn)定，容易分解，HAt的穩(wěn)定性比HI還弱，因此砹的氫化物不穩(wěn)定，B正確；硒與硫是同一主族的元素，由于同主族從上到下元素的非金屬性逐漸減弱，元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱，所以硒(Se)化氫比硫化氫穩(wěn)定性差，C錯(cuò)誤；鍶和鈣是同一主族的元素，由于同主族從上到下元素的金屬性逐漸增強(qiáng)，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性逐漸增強(qiáng)，則氫氧化鍶[Sr(OH)2]比氫氧化鈣堿性強(qiáng)，D正確。答案：C5．解析：該元素的最外層電子數(shù)為2，并且為同族元素中原子序數(shù)最小的，所以該元素為第2周期或第4周期元素。又因其價(jià)電子數(shù)≠最外層電子數(shù)，可推出該元素并不是第2周期元素，應(yīng)為第4周期元素，價(jià)電子排布式為3d34s2，故為23號(hào)元素V，d區(qū)元素。答案：C6．解析：由核外電子排布知識(shí)可知A為氯原子，B為氮原子，C為碳原子，D為硫原子。根據(jù)同周期從左到右原子半徑逐漸減小，同主族原子半徑由上到下逐漸增大，當(dāng)最外層電子數(shù)目相差不大時(shí)，一般電子層數(shù)越多，原子半徑越大，故原子半徑最大的是硫原子。答案：D7．解析：同主族元素，從上到下原子半徑(離子半徑)逐漸增大，故A、B、D三項(xiàng)中的各微粒的半徑逐漸增大；電子層數(shù)相同，核電荷數(shù)越大半徑越小，Mg2＋、Al3＋電子層數(shù)相同但鋁的核電荷數(shù)大，所以Al3＋的半徑小，故C項(xiàng)不符合。答案：C8．解析：a、b、c、d、e、f分別是鈉、鎂、碳、氧、硫、氯。同一主族，氫化物的穩(wěn)定性由上到下遞減，H2O的穩(wěn)定性比H2S強(qiáng)；同一周期原子半徑從左到右依次遞減，a、b、e三種元素的原子半徑：a>b>e；六種元素中最活潑的金屬是Na(a)，最活潑的非金屬是氧(d)。則選項(xiàng)A、B、C三項(xiàng)均不正確。答案：D9．解析：Fe失去3個(gè)電子變成Fe3＋，最外層電子排布為3s23p63d5，A正確；核外電子排布為1s2的原子是He，核外電子排布是1s22s2的為鈹(Be)，二者化學(xué)性質(zhì)不相似，B錯(cuò)；基態(tài)銅原子的價(jià)電子排布圖，C錯(cuò)；基態(tài)碳原子是2s比2p軌道能量低，先填滿2s再填2p，即，D錯(cuò)。答案：A10．解析：鈦為22號(hào)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；鈦原子的外圍電子排布式為3d24s2，鈦元素在周期表中處于第4周期ⅣB族，B錯(cuò)誤；根據(jù)構(gòu)造原理，鈦原子的外圍電子層排布式為3d24s2，C正確；d區(qū)元素原子的價(jià)電子排布為(n－1)d1～9ns1～2，根據(jù)鈦原子的價(jià)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：B11．解析：M為Be，N為He，兩者不屬于同主族，A項(xiàng)錯(cuò)誤；前者屬于原子，后者屬于離子，性質(zhì)不相似，B項(xiàng)錯(cuò)誤；推斷出M為O，N為S，屬于同主族，性質(zhì)具有相似性，C項(xiàng)正確；有可能M為B、F，N為Al、Cl，不一定屬于同一主族，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C12．解析：第9列元素為第Ⅷ族元素，全部屬于金屬元素，A項(xiàng)錯(cuò)誤；第15列為第ⅤA族元素，其最外層電子的排布式為ns2np3，B項(xiàng)正確；最外層電子數(shù)為ns2的元素除第ⅡA族(第2列)外，還有He以及部分過渡金屬元素，C項(xiàng)錯(cuò)誤；ds區(qū)元素是第11、12列元素，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B13．解析：(1)根據(jù)核外電子排布規(guī)律，該元素原子的核外電子排布式應(yīng)為1s22s22p63s23p63d104s1，價(jià)電子排布式為3d104s1，所以有1個(gè)未成對(duì)電子，有7個(gè)能級(jí)。有四個(gè)電子層，所以為第4周期元素，價(jià)電子排布式為3d104s1，所以在第ⅠB族。(2)Cu原子核外有29個(gè)電子，其核外電子排布式為[Ar]3d104s1，Au與Cu同族，則Au原子的價(jià)電子排布式為5d106s1。(3)該元素為主族元素，根據(jù)電子層數(shù)＝周期序數(shù)，主族序數(shù)＝價(jià)電子數(shù)，該元素位于第4周期第ⅢA族。(4)由于該元素為主族元素，價(jià)電子數(shù)＝主族序數(shù)，周期序數(shù)＝電子層數(shù)，可知其價(jià)電子排布式為4s24p3，為33號(hào)元素砷。答案：(1)①3d104s171②4ⅠB(2)5d106s1(3)4ⅢA(4)砷4s24p314．解析：(1)鋁屬于主族元素，其余屬于過渡元素。(2)鈦位于第4周期第ⅣB族，外圍電子排布為3d24s2。(3)金元素的外圍電子排布為5d106s1，應(yīng)位于第6周期第ⅠB族。(4)Ag位于第5周期第ⅠB族，外圍電子排布為4d105s1，屬于ds區(qū)。答案：(1)鋁(2)(3)6ⅠB(4)ds15．解析：選擇稀有氣體中86號(hào)元素為基準(zhǔn)，先確定84號(hào)、88號(hào)元素所處的位置。86－84＝2，第6周期第ⅥA族；88－86＝2，第7周期ⅡA族。88號(hào)元素最外層只有2個(gè)電子，化合價(jià)為＋2價(jià)，金屬性極強(qiáng)，故Y(OH)2為強(qiáng)堿。答案：(1)第6周期第ⅥA族86Rn元素在周期表第6周期0族，而84X的質(zhì)子數(shù)比Rn少2個(gè)，故X在同周期ⅥA族(2)YO強(qiáng)堿(3)He16．解析：R原子的摩爾質(zhì)量1.00×10-7cm3×6.88g·cm-320××1023mol－1≈207g·mol－1。即R的相對(duì)原子質(zhì)量為207，其原子中中子數(shù)比質(zhì)子數(shù)多43，可計(jì)算得R的質(zhì)子數(shù)為答案：(1)207g·mol－1(2)6s26p2(3)6ⅣA(4)R4＋＋2Fe2＋=R2＋＋2Fe3＋17．解析：(1)由B為第4周期過渡元素，最高化合價(jià)為＋7可推出B是錳元素；C和B是同周期的元素，具有相同的最高化合價(jià)，則C是溴元素；D的外圍電子排布式為nsnnpn＋2，D是氧元素；A與D可形成1∶1和1∶2原子個(gè)數(shù)比的化合物，A是鉀元素。(2)E元素的基態(tài)原子核外有7個(gè)原子軌道填充了電子，其核外電子排布式為1s22s22p63s23p1，該元素應(yīng)為Al。(3)B位于第4周期，最高價(jià)為＋7價(jià)，根據(jù)族序數(shù)等于價(jià)電子數(shù)可知B位于第ⅦB族，Br原子最外層也是7個(gè)電子，屬于主族元素，位于ⅦA族。答案：(1)KMnBr(2)1s22s22p61s22s22p63s23p1(3)ⅦBⅦA課時(shí)作業(yè)5元素第一電離能和電負(fù)性的周期性變化1．解析：由核外電子排布式可知，②、③、④三種離子分別是S2－、O2－、Cl－，電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，核電荷數(shù)越大，半徑越小，則有②＞④，③＞①；電子層數(shù)越多，半徑越大，則大小順序?yàn)棰冢劲埽劲郏劲?。答案：D2．解析：所給元素中Na的電負(fù)性最小，故鈉的金屬性最強(qiáng)，F(xiàn)的電負(fù)性最大，故F的非金屬性也最強(qiáng)，所以Na和F形成的化學(xué)鍵中共價(jià)鍵的成分最少。答案：B3．解析：據(jù)電負(fù)性X>Y推知，原子序數(shù)X>Y，由于X、Y同周期，第一電離能Y可能大于X，A項(xiàng)正確；氫化物穩(wěn)定性HmY小于HnX，B項(xiàng)錯(cuò)誤；X對(duì)應(yīng)的最高價(jià)含氧酸的酸性強(qiáng)于Y的，C項(xiàng)正確；電負(fù)性值大的元素吸引電子能力強(qiáng)，在化合物中顯負(fù)價(jià)，電負(fù)性值小的元素吸引電子能力弱，在化合物中顯正價(jià)，D項(xiàng)正確。答案：B4．解析：由題意可知：X、Y、Z2－、W分別為S、Cl、S2－、F。S、Cl、S2－、F粒子半徑大小排列順序?yàn)閞(S2－)>r(S)>r(Cl)>r(F)，故C項(xiàng)正確。答案：C5．解析：利用在同周期從左→右元素第一電離能增大(除ⅡA、ⅤA族反常外)，原子半徑逐漸減??；同主族從上→下元素第一電離能逐漸減小，原子半徑逐漸增大來判斷。答案：A6．解析：根據(jù)電負(fù)性和最低化合價(jià)，推知A為C元素，B為S元素、C為Cl元素、D為O元素、E為F元素。A項(xiàng)，C、D、E的氫化物分別為HCl、H2O、HF，穩(wěn)定性：HF>H2O>HCl；B項(xiàng)，元素A的原子最外層電子排布式為2s22p2，2p2上的兩個(gè)電子分占兩個(gè)原子軌道，且自旋狀態(tài)相同；C項(xiàng)，S的最外層有6個(gè)電子，Cl的最外層有7個(gè)電子，它們之間可形成S2Cl2等化合物；D項(xiàng)，Na能與H2O發(fā)生置換反應(yīng)生成NaOH和H2。答案：D7．解析：同一層即同一能級(jí)中的p軌道電子的能量一定比s軌道電子能量高，但外層s軌道電子能量則比內(nèi)層p軌道電子能量高，A錯(cuò)誤；基態(tài)鐵原子外圍電子排布式為3d64s2，根據(jù)洪特規(guī)則電子總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，而且自旋狀態(tài)相同，則外圍電子軌道表示式為，B正確；N原子的2p軌道處于半滿，第一電離能大于氧原子，C錯(cuò)誤；由主族元素的電離能可知，由第三電離能到第四電離能變化較大，則該原子最外層只有3個(gè)電子，位于第ⅢA族，D錯(cuò)誤。答案：B8．解析：同主族元素從上到下第一電離能逐漸減小，同周期元素從左到右，第一電離能呈增大趨勢(shì)，故三種元素中Si的第一電離能最小，由題圖可知，c為Si元素，P原子第四電離能對(duì)應(yīng)為失去3s能級(jí)中1個(gè)電子，與第三電離能相差較大，可知b為P元素、a為C元素。同周期元素從左到右電負(fù)性增大，同主族元素從上到下電負(fù)性減小，故Si的電負(fù)性最小，A錯(cuò)誤；Si的非金屬性最弱，非金屬性越強(qiáng)，簡單氫化物越穩(wěn)定，故SiH4的穩(wěn)定性最差，B錯(cuò)誤；相對(duì)分子質(zhì)量：PH3>SiH4>CH4即簡單氫化物的相對(duì)分子質(zhì)量：b>c>a，C錯(cuò)誤；C原子失去4個(gè)電子后，電子排布為1s2，Si原子失去4個(gè)電子后，外圍電子排布為2s22p6，前者更難再失去電子，P原子失去4個(gè)電子后，外圍電子排布為3s1，較易失電子，故第五電離能：C>Si>P，D正確。答案：D9．解析：A、C的原子序數(shù)的差為8，A、C處于同主族，A、B、C三種元素原子的最外層電子數(shù)之和為15，B原子最外層電子數(shù)等于A原子最外層電子數(shù)的一半，則A、C的最外層電子數(shù)為6，B的最外層電子數(shù)為3，A、B、C都是短周期主族元素且原子序數(shù)依次增大，則A為O、B為Al、C為S，D是短周期主族元素且原子序數(shù)大于C，則D為Cl；根據(jù)“層多徑大、序大徑小”，原子半徑：A<D<C<B，A錯(cuò)誤；同主族從上到下元素的非金屬性逐漸減弱，非金屬性：A>C，B正確；同周期從左到右元素的非金屬性逐漸增強(qiáng)，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性逐漸增強(qiáng)，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性：D>C，C錯(cuò)誤；常溫下Al遇濃硝酸發(fā)生鈍化，D錯(cuò)誤。答案：B10．解析：A2＋、B＋、C3－、D－這4種離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則在元素周期表中的位置為因此原子半徑大小順序?yàn)锽>A>C>D；原子序數(shù)為a>b>d>c；離子半徑為C3－>D－>B＋>A2＋；第一電離能A>B，D>C，且C>A，即D>C>A>B。答案：C11．解析：五種元素的各級(jí)電離能中發(fā)生突躍式增大的情況是：R有I2?I1、S有I3?I2、T有I4?I3、U有I2?I1，化合價(jià)分別為＋1、＋2、＋3、＋1價(jià)。Q的第一電離能比其他元素的第一電離能明顯高很多，最有可能為稀有氣體。(1)只有R和U電離能發(fā)生突變的情況相同，R和U均為＋1價(jià)，原子最外層均為一個(gè)電子，位于ⅠA族。(2)電解它們的熔融氯化物，陰極電極反應(yīng)式為相應(yīng)價(jià)態(tài)的陽離子得電子被還原，Q不能形成Q2＋，R和U形成R＋和U＋，S形成S2＋，T可形成T3＋。只有選項(xiàng)D正確。(3)Q是稀有氣體，不能形成QCl2，R、S、T、U的最高正價(jià)分別為＋1、＋2、＋3、＋1價(jià)，只有B正確。(4)Q的第一電離能比其他元素的第一電離能明顯高很多，最有可能為稀有氣體。答案：(1)E(2)D(3)B(4)E12．解析：(1)F－和O2－的核外電子排布相同，核電荷數(shù)越大，則半徑越小，故半徑：F－<O2－。(2)由于鋰的核電荷數(shù)較大，原子核對(duì)最外層電子的吸引力較大，因此Li＋半徑小于H－。(3)元素的非金屬性越強(qiáng)，其吸引電子的能力就越強(qiáng)，元素的電負(fù)性就越大。元素Zn、Ge、O的非金屬性強(qiáng)弱順序是O>Ge>Zn，所以這三種元素的電負(fù)性由大至小的順序是O>Ge>Zn。(4)根據(jù)元素周期表和對(duì)角線原則可知與鋰化學(xué)性質(zhì)最相似的是鎂。(5)[Ne]3s1屬于基態(tài)的Mg＋，由于Mg的第二電離能高于其第一電離能，故其再失去一個(gè)電子所需能量較高；[Ne]3s2屬于基態(tài)Mg原子，其失去一個(gè)電子變?yōu)榛鶓B(tài)Mg＋；[Ne]3s13p1屬于激發(fā)態(tài)Mg原子。其失去一個(gè)電子所需能量低于基態(tài)Mg原子；[Ne]3p1屬于激發(fā)態(tài)Mg＋，其失去一個(gè)電子所需能量低于基態(tài)Mg＋。綜上所述，電離最外層一個(gè)電子所需能量最大的是[Ne]3s1，答案選A。(6)Zn的第一電離能應(yīng)該高于Cu的第一電離能，原因是Zn的核外電子排布已經(jīng)達(dá)到了每個(gè)能級(jí)都是全充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以失電子比較困難。同時(shí)也可以考慮Zn最外層上是一對(duì)電子，而Cu的最外層是一個(gè)電子，Zn電離最外層一個(gè)電子還要拆開電子對(duì)，額外吸收能量。(7)元素Mn與O中，由于O元素是非金屬元素而Mn是過渡元素，所以第一電離能較大的是O。(8)根據(jù)題圖可知，同周期元素隨著核電荷數(shù)依次增大，原子半徑逐漸變小，故結(jié)合一個(gè)電子釋放出的能量依次增大；氮原子的2p能級(jí)處于半充滿狀態(tài)，原子相對(duì)穩(wěn)定，不易結(jié)合電子。答案：(1)小于(2)鋰的核電荷數(shù)較大，原子核對(duì)最外層電子的吸引力較大，因此Li＋半徑小于H－(3)O>Ge>Zn(4)Mg(5)A(6)大于Zn的核外電子排布式為[Ar]3d104s2，Cu的核外電子排布式為[Ar]3d104s1，Zn核外電子排布處于全充滿穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能更大，即I1(Zn)>I1(Cu)(7)O(8)同周期元素隨著核電荷數(shù)依次增大，原子半徑逐漸變小，故結(jié)合一個(gè)電子釋放出的能量依次增大N原子的2p能級(jí)處于半充滿狀態(tài)，相對(duì)穩(wěn)定，不易結(jié)合一個(gè)電子13．解析：A、B的陰離子與C、D的陽離子的電子排布式均為1s22s22p6，A、B在第2周期，A原子核外有2個(gè)未成對(duì)電子，是氧元素，B只能為氟元素；C、D在第3周期，C單質(zhì)可與熱水反應(yīng)但不能與冷水反應(yīng)，為鎂，D只能是鋁。F能與A形成相同價(jià)態(tài)的陰離子，且離子半徑A小于F，為硫元素。E原子在基態(tài)時(shí)填充電子的軌道數(shù)有9個(gè)，且E原子核外有3個(gè)未成對(duì)電子，是磷元素。答案：(1)氟其最外層有7個(gè)電子且原子半徑小，容易得電子，不容易失電子(2)MgMg最外層3s軌道全滿，是較穩(wěn)定狀態(tài)(3)Mg＜Al＜P＜S＜O＜F(4)MgO、Al2O3P2O5、SO314．解析：(1)O原子和N原子的外圍電子排布分別為2s22p4、2s22p3，N原子的2p軌道半充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定，所以第一電離能大。(2)由A、B元素的各級(jí)電離能可看出，A、B兩元素容易失去兩個(gè)電子形成＋2價(jià)金屬陽離子，故A、B元素屬于ⅡA族的元素，由同主族元素電離能變化規(guī)律可知，B元素為鎂元素，其原子的電子排布式為1s22s22p63s2。(3)ⅦB族元素的族序數(shù)＝外圍電子數(shù)，周期序數(shù)＝電子層數(shù)，所以基態(tài)Mn原子外圍電子排布式為3d54s2，Mn2＋的外圍電子排布式為3d5。Mn2＋為3d5的半充滿狀態(tài)，很難失去電子，而Fe2＋為3d6，失去一個(gè)電子，即變?yōu)榘氤錆M的3d5狀態(tài)，所以氣態(tài)不穩(wěn)定的Mn2＋再失去一個(gè)電子比氣態(tài)Fe2＋再失去一個(gè)電子難。(4)同主族元素從上到下電負(fù)性逐漸減小。(5)B的原子序數(shù)是5，所以基態(tài)B原子的電子排布式為1s22s2zp1；B和N都屬于第2周期，同周期自左向右電負(fù)性逐漸增大，所以B和N相比，電負(fù)性較大的是N，B最外層有3個(gè)電子，所以化合價(jià)是＋3價(jià)。答案：(1)1s22s22p2N原子的2p軌道達(dá)到半充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定(2)1s22s22p63s2(3)3d5由Mn2＋轉(zhuǎn)化為Mn3＋時(shí)，3d軌道由較穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴环€(wěn)定的3d4狀態(tài)需要的能量較多；而Fe2＋轉(zhuǎn)化為Fe3＋時(shí)，3d軌道由不穩(wěn)定的3d6狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檩^穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)需要的能量相對(duì)要少(4)I<Br<Cl<F(5)1s22s22p1N＋3課時(shí)作業(yè)6金屬鍵金屬晶體1．解析：金屬晶體中微粒之間的作用力是金屬鍵，金屬鍵不具有方向性和飽和性，所以金屬原子能以最緊密的方式堆積，故金屬晶體堆積密度大，原子的配位數(shù)高，這樣能充分利用空間。答案：D2．解析：金屬鍵的強(qiáng)弱與金屬原子半徑、價(jià)電子數(shù)有關(guān)，半徑：鋁原子小于鎂原子，價(jià)電子數(shù)：鋁大于鎂，鋁的金屬鍵比鎂強(qiáng)，鋁的熔、沸點(diǎn)比鎂高。答案：D3．答案：D4．解析：金屬在常溫下一般都是晶體，但汞在常溫下為液態(tài)金屬，A錯(cuò)誤；金屬晶體的組成粒子是金屬離子和自由電子，所以金屬晶體中有陽離子，但沒有陰離子，B錯(cuò)誤；金屬晶體中的金屬陽離子在其電場(chǎng)力能“涉及”到的條件下，與自由電子都有電性作用，“釋出”的價(jià)電子不再屬于那個(gè)金屬離子，C錯(cuò)誤；金屬雖然發(fā)生形變，各層之間發(fā)生了相對(duì)滑動(dòng)，但不致斷裂，就是因?yàn)榻饘匐x子與自由電子之間的相互作用仍然存在，D正確。答案：D5．解析：由圖可知該晶體部分結(jié)構(gòu)單元的上下兩面為正三角形，因此處于頂角的粒子為12個(gè)該結(jié)構(gòu)單元共用，故A的數(shù)目為6×eq\f(1,12)＝eq\f(1,2)；處于水平棱上的粒子為4個(gè)結(jié)構(gòu)單元共用，處于垂直棱上的粒子為6個(gè)結(jié)構(gòu)單元共用，故該結(jié)構(gòu)單元中包含B粒子的數(shù)目為6×eq\f(1,4)＋3×eq\f(1,6)＝2，由此可見A、B、C三種粒子的數(shù)目之比為eq\f(1,2)∶2∶1＝1∶4∶2。答案：B6．解析：該晶體的晶胞是正方體形晶胞。該晶胞擁有的X原子數(shù)為8×eq\f(1,8)＝1個(gè)；Y原子位于該晶胞內(nèi)，共有4個(gè)，因此該晶胞中擁有的Y原子數(shù)為4；Z只有1個(gè)，位于晶胞的體心上，故該晶體的化學(xué)式為XY4Z。答案：C7．解析：對(duì)于正六棱柱形晶胞，頂點(diǎn)上的粒子同時(shí)為6個(gè)晶胞所共用，每個(gè)粒子只有eq\f(1,6)屬于該晶胞；面上的每個(gè)粒子eq\f(1,2)屬于該晶胞。由圖知，位于頂點(diǎn)上的鑭原子有12個(gè)，位于面上的鑭原子有2個(gè)，則完全屬于該晶胞的鑭原子數(shù)目為12×eq\f(1,6)＋2×eq\f(1,2)＝3；位于頂面和底面上的鎳原子分別有6個(gè)，位于側(cè)面上的鎳原子也有6個(gè)，晶胞內(nèi)部還有6個(gè)，則完全屬于該晶胞的鎳原子有(6＋6＋6)×eq\f(1,2)＋6＝15，則這種合金中鑭原子與鎳原子的個(gè)數(shù)比為3∶15＝1∶5，化學(xué)式為LaNi5。答案：C8．解析：根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，Cu的原子半徑小，Cu的原子化熱的數(shù)值大，說明金屬銅中的金屬鍵強(qiáng)，進(jìn)而說明單位體積內(nèi)自由電子數(shù)目銅的多，A選項(xiàng)正確；金屬鍵越強(qiáng)，金屬單質(zhì)的硬度越大，B和C選項(xiàng)正確；單位體積內(nèi)自由電子的數(shù)目取決于金屬的外圍電子數(shù)目，而不是金屬的最外層電子數(shù)，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：D9．解析：同主族金屬元素，隨著核電荷數(shù)增大，原子半徑增大，故金屬鍵減弱，熔沸點(diǎn)降低，故A錯(cuò)誤，C正確；同周期元素，隨著核電荷數(shù)增大，原子半徑減小，最外層電子數(shù)增多，金屬鍵增強(qiáng)，故B正確；D可通過金屬活動(dòng)性順序得出。答案：A10．解析：根據(jù)均攤法，該晶胞中Fe原子的數(shù)目為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，Mg原子的個(gè)數(shù)為8，F(xiàn)e、Mg原子個(gè)數(shù)之比＝4∶8＝1∶2，所以其化學(xué)式為Mg2Fe，故A正確；金屬晶體中存在金屬鍵，該晶體屬于合金，屬于金屬晶體，所以只含金屬鍵，故B正確；根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)示意圖可知，距離Mg原子最近且相等的Fe原子有4個(gè)，即Mg的配位數(shù)為4，而該晶體的化學(xué)式為Mg2Fe，所以Fe的配位數(shù)為8，故C錯(cuò)誤；晶胞中Fe原子個(gè)數(shù)為4，Mg原子個(gè)數(shù)為8，所以晶胞的質(zhì)量為eq\f(56×4＋24×8,NA)g＝eq\f(416,NA)g，故D正確。答案：C11．解析：金屬鈉晶體為體心立方堆積，根據(jù)均攤法，每個(gè)晶胞中含有鈉原子數(shù)為1＋8×eq\f(1,8)＝2，設(shè)晶胞邊長為xcm，根據(jù)ρ＝eq\f(m,V)，ρ＝eq\f(2a,NA·x3)，x＝eq\r(3,\f(2a,NAρ))。由于晶胞的體對(duì)角線長為棱長的eq\r(3)倍，則體對(duì)角線長為eq\r(3)eq\r(3,\f(2a,NAρ))cm，原子半徑r為eq\f(\r(3),4)eq\r(3,\f(2a,NAρ))cm，C正確。答案：C12．解析：(1)甲中的堆積方式是將非密置層的金屬原子上下對(duì)齊，形成的晶胞是1個(gè)立方體，在立方體的每個(gè)頂角有1個(gè)金屬原子，稱為簡單立方堆積。乙和丙中都是密置層原子的堆積方式，乙中上面A層和下面A層的3個(gè)原子組成的三角形方向相同。稱為六方最密堆積。丙中A層和C層的3個(gè)原子組成的三角形方向相反，稱為面心立方最密堆積。丁中的堆積方式是將非密置層的上層金屬原子填入下層金屬原子形成的凹穴中，每層均照此堆積，形成的晶胞是1個(gè)立方體，在立方體的每個(gè)頂角有1個(gè)原子，立方體的中心含有1個(gè)金屬原子，稱為體心立方堆積。(2)簡單立方堆積的空間利用率最低，為52%，采取這種堆積方式的只有Po(釙)。(3)乙和丙中兩種堆積方式，金屬原子的配位數(shù)均為12，且其空間利用率均為74%。(4)丁中是體心立方堆積，采取這種堆積方式的金屬有K、Na、Fe等。用“均攤法”可求得每個(gè)晶胞中含有金屬原子的個(gè)數(shù)為1＋8×eq\f(1,8)＝2。答案：(1)簡單立方堆積六方最密堆積面心立方最密堆積體心立方堆積(2)52%Po(釙)(3)相同74%ABCABCABC……(4)K、Na、Fe(合理即可)213．解析：(1)②在1183K以下的純鐵晶體中，與體心鐵原子等距離且最近的鐵原子是8個(gè)頂點(diǎn)的鐵原子；在1183K以上的純鐵晶體中，與面心鐵原子等距離且最近的鐵原子有12個(gè)，即配位數(shù)之比為2∶3。③設(shè)鐵原子半徑為a，在1183K以下的純鐵晶體中，基本結(jié)構(gòu)單元的邊長為eq\f(4\r(3)a,3)；在1183K以上的純鐵晶體中，基本結(jié)構(gòu)單元的邊長為2eq\r(2)a。④根據(jù)1183K以下的純鐵晶體和1183K以上的純鐵晶體的基本結(jié)構(gòu)單元的邊長比為eq\f(\r(6),3)，可知兩者基本結(jié)構(gòu)單元的體積比為eq\f(2\r(6),9)，又因?yàn)閮烧咭粋€(gè)基本結(jié)構(gòu)單元分別包含2個(gè)和4個(gè)鐵原子，可知兩者的密度之比為eq\f(1,2)÷eq\f(2\r(6),9)＝eq\f(3\r(6),8)。(2)如圖是取金晶胞中某一面的平面部分，AC為2倍金原子的直徑，AB為立方體的棱長，由圖可得，立方體的棱長為eq\r(2)dcm，所以晶胞的體積為(eq\r(2)d)3＝2eq\r(2)d3cm3。密度＝eq\f(質(zhì)量,體積)，質(zhì)量用晶胞中4個(gè)金原子的質(zhì)量，體積用晶胞的體積，即密度為ρ＝eq\f(\f(4M,NA),2\r(2)d3)g·cm－3＝eq\f(\r(2)M,d3NA)g·cm－3。答案：(1)①[Ar]3d64s2金屬②2∶3③eq\f(\r(6),3)④eq\f(3\r(6),8)(2)42eq\r(2)d3eq\f(\r(2)M,d3NA)14．解析：(1)碳原子的核外有6個(gè)電子，按電子排布規(guī)律即可寫出其軌道表示式。(2)如果按甲中虛線方向切乙，得到矩形切面，且切面的小矩形中都有原子，因此A正確。(3)由均攤法可知題給晶胞中碳原子數(shù)為1，鎂原子數(shù)為1，鎳原子數(shù)為3，則其化學(xué)式為MgCNi3；以一個(gè)晶胞為基礎(chǔ)，可以看出一個(gè)晶胞距頂點(diǎn)的鎂原子最近的鎳原子為3個(gè)，考慮到晶體中空間的連續(xù)性，則每個(gè)鎂原子周圍距離最近的鎳原子數(shù)目為3×8÷2＝12。答案：(1)(2)A(3)MgCNi31215．解析：(1)由圖示可知金屬Zn的原子堆積方式為六方最密堆積。六棱柱頂點(diǎn)的原子是6個(gè)六棱柱共用，面心是2個(gè)六棱柱共用，所以該六棱柱中含有鋅原子數(shù)為：12×eq\f(1,6)＋2×eq\f(1,2)＋3＝6，所以該結(jié)構(gòu)的質(zhì)量為eq\f(6×65,NA)g。該六棱柱的底面為正六邊形，邊長為acm，底面的面積為6個(gè)邊長為acm的正三角形面積之和，則該底面的面積為6×eq\f(\r(3),4)a2cm2，高為ccm，所以體積為6×eq\f(\r(3),4)a2ccm3，故ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(6×65/NA,6×\f(\r(3),4)a2c)g·cm－3＝eq\f(65,\f(\r(3),4)a2cNA)g·cm－3。(2)晶胞中含有2個(gè)鐵原子，晶胞中鐵原子所占總體積是2×eq\f(4,3)πr3(Fe)，晶胞的邊長是eq\f(4r（Fe）,\r(3))，晶胞的總體積為eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(4r（Fe）,\r(3))))eq\s\up12(3)，故空間利用率為eq\f(\f(8,3)πr3（Fe）,\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(4r（Fe）,\r(3))))\s\up12(3))。答案：(1)六方最密堆積eq\f(65,\f(\r(3),4)a2cNA)(2)8eq\f(\f(8,3)πr3（Fe）,\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(4r（Fe）,\r(3))))\s\up12(3))課時(shí)作業(yè)7離子鍵離子晶體1．答案：B2．解析：A項(xiàng)，石墨能導(dǎo)電，石墨不是金屬晶體，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，金屬晶體在熔融狀態(tài)下也能導(dǎo)電，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，分子晶體的水溶液也能導(dǎo)電，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，離子晶體在固態(tài)時(shí)不導(dǎo)電而熔融態(tài)下能導(dǎo)電，正確。答案：D3．解析：離子晶體中一定含有離子鍵，也可能含有共價(jià)鍵，主要是OH－和含氧酸根離子中的極性共價(jià)鍵，還有Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(2))等中的非極性共價(jià)鍵。只有分子晶體中才含有范德華力，離子晶體中一定不會(huì)有范德華力。因此選D項(xiàng)。答案：D4．解析：本題主要考查影響晶格能大小的因素及晶格能對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響。Q的晶格能大于P的晶格能，故Q的熔點(diǎn)比P的高，A項(xiàng)正確；因F－的半徑比Cl－的小，其他鹵素離子的半徑比Cl－的大，故若P是NaCl，只有NaF的晶格能強(qiáng)于NaCl的，B項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。因Q、P中陽離子均為Na＋，陰離子所帶電荷數(shù)相同，故晶格能的差異是由成鍵離子核間距決定的，晶格能越大，表明核間距越小，C項(xiàng)正確。答案：D5．解析：位于頂點(diǎn)的銅原子(最上層平面和最下層平面)的共8個(gè)，這個(gè)晶胞中分?jǐn)偟?×eq\f(1,8)＝1(個(gè))；位于棱上(中間兩個(gè)平面)的也是8個(gè)，這個(gè)晶胞分?jǐn)偟降氖?×eq\f(1,4)＝2(個(gè))，所以，每個(gè)晶胞單獨(dú)占有的銅原子數(shù)為3個(gè)。氧原子共13個(gè)，位于晶胞面上(不含棱)的是7個(gè)，位于晶胞棱上的是6個(gè)，所以，每個(gè)晶胞單獨(dú)含有的氧原子數(shù)共為7×eq\f(1,2)＋6×eq\f(1,4)＝5(個(gè))。所以該晶體每個(gè)晶胞中平均分?jǐn)偟?即單獨(dú)占有)的釔原子、鋇原子、銅原子和氧原子個(gè)數(shù)分別為1、2、3、5，化學(xué)式為YBa2Cu3O5。答案：C6．解析：題圖所示晶胞含有3個(gè)鈉離子、1個(gè)氯離子，所以該晶體的化學(xué)式為Na3Cl，故C正確。答案：C7．解析：ZnS是Zn2＋和S2－構(gòu)成的離子化合物，屬于離子晶體，A錯(cuò)誤；由晶胞結(jié)構(gòu)可知，Zn分別位于晶胞的頂點(diǎn)和面心，Zn2＋數(shù)目為：8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，S2－數(shù)目也為4，B正確；ZnS晶體中，陽離子Zn2＋的配位數(shù)是4，C錯(cuò)誤；ZnO和ZnS所帶電荷相等，氧離子半徑小于硫離子，故ZnO的晶格能大于ZnS，D錯(cuò)誤。答案：B8．解析：食鹽晶胞中含有4個(gè)Na＋和4個(gè)Cl－，每個(gè)晶胞的體積為eq\f(M,ρNA)×4cm3，設(shè)食鹽晶體里Na＋和Cl－的間距為xcm，所以可得(2x)3＝eq\f(M,ρNA)×4，解得x＝eq\r(3,\f(M,2ρNA))，則在食鹽晶體中Na＋和Cl－的間距大約是eq\r(3,\f(M,2ρNA))cm。答案：B9．解析：A項(xiàng)，用均攤法分析，晶體晶胞中陰、陽離子的個(gè)數(shù)都為4，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，晶胞中陰、陽離子的配位數(shù)都是6，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，該晶胞符合NaCl晶胞的特征，正確；D項(xiàng)，設(shè)晶胞邊長為acm，則兩個(gè)距離最近的陽離子的核間距離為eq\f(\r(2),2)acm，4×Mg·mol－1＝NAmol－1×a3cm3×dg·cm－3，可求出a＝eq\r(3,\f(4M,NAd))，核間距為eq\f(\r(2),2)×eq\r(3,\f(4M,NAd))cm，錯(cuò)誤。答案：C10．解析：(1)鎳為28號(hào)元素，Ni的核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d84s2。(2)NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉的相同，說明二者都是離子晶體，離子晶體的熔點(diǎn)與離子鍵的強(qiáng)弱有關(guān)，離子所帶電荷數(shù)越多，離子半徑越小，離子鍵越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高。由于Ni2＋的半徑小于Fe2＋的半徑，則熔點(diǎn)：NiO>FeO。(3)因?yàn)镹iO的晶體結(jié)構(gòu)類型與氯化鈉的相同，而氯化鈉中陰、陽離子的配位數(shù)均為6，所以NiO晶胞中Ni和O的配位數(shù)也均為6。(4)晶胞中鑭原子數(shù)＝8×1/8＝1；鎳原子數(shù)＝1＋8×1/2＝5，所以化學(xué)式為LaNi5。答案：(1)1s22s22p63s23p63d84s2(2)＞(3)6，6(4)LaNi511．解析：(1)Ca是20號(hào)元素，根據(jù)構(gòu)造原理可知基態(tài)鈣原子的電子排布式是1s22s22p63s23p64s2，可簡寫為[Ar]4s2，根據(jù)核外電子排布式可知Ca原子核外有6種不同能量狀態(tài)的電子。(2)①以面心Ca2＋為研究對(duì)象，晶體中與該Ca2＋距離相等且最近的F－共有8個(gè)，因此Ca2＋的配位數(shù)是8。②觀察A、B、C的相對(duì)位置，可知C原子的x坐標(biāo)是eq\f(3,4)，y坐標(biāo)是eq\f(3,4)，z坐標(biāo)是eq\f(1,4)。③根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，在一個(gè)晶胞中含有Ca2＋的數(shù)目為eq\f(1,8)×8＋eq\f(1,2)×6＝4，含有F－的數(shù)目為1×8＝8，即一個(gè)晶胞中含有4個(gè)CaF2，根據(jù)C原子的坐標(biāo)參數(shù)可知，晶胞中兩個(gè)F－最小的核間距為晶胞邊長的一半，所以晶胞參數(shù)a＝2×pm＝pm，則該晶體的密度ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(4×78g,NA×（×10－10cm）3)＝eq\f(4×78,NA×（×10－10）3)g·cm－3。答案：(1)[Ar]4s2(或1s22s22p63s23p64s2)6(2)①8②eq\f(3,4)eq\f(3,4)③eq\f(4×78,NA×（×10－10）3)12．解析：(1)Ti原子核外電子數(shù)為22，外圍電子排布式為3d24s2，外圍電子軌道表示式為；(2)NaH的熔點(diǎn)為800℃，不溶于有機(jī)溶劑，應(yīng)屬于離子晶體，由鈉離子與氫負(fù)離子構(gòu)成，電子式為Na＋[∶H]－；(3)根據(jù)均攤法可知，晶胞中AlHeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))數(shù)目為8×eq\f(1,8)＋4×eq\f(1,2)＋1＝4，Na＋數(shù)目為4×eq\f(1,4)＋6×eq\f(1,2)＝4，則二者配位數(shù)為1∶1，以體心的AlHeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))研究，與之緊鄰且等距的Na＋位于晶胞棱之間、晶胞中上面立方體左右側(cè)面面心、晶胞中下面立方體前后面的面心，與AlHeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))緊鄰且等距的Na＋有8個(gè)，則與Na＋緊鄰且等距的AlHeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))有8個(gè)；晶胞質(zhì)量為4×eq\f(54,NA)g，晶胞密度為4×eq\f(54,NA)g÷[(a×10－7cm)2×2a×10－7cm]＝eq\f(108×1021,NAa3)g·cm－3，若NaAlH4晶胞底心處的Na＋被Li＋取代，可知晶胞中Li＋為1，Na＋數(shù)目為3，而晶胞中AlHeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))數(shù)目不變，可得化學(xué)式為Na3Li[AlH4]4。答案：(1)(2)離子Na＋[∶H]－(3)8eq\f(108×1021,NAa3)Na3Li[AlH4]413．解析：(1)在氯化鈉晶體中Na＋和Cl－是相間排列的。如下圖所示。(2)與Na＋最接近的且距離相等的Na＋共有12個(gè)。(3)根據(jù)離子晶體的晶胞，求陰、陽離子個(gè)數(shù)比的方法是均攤法。由此可知，NaCl晶胞中，含Na＋：8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4個(gè)；含Cl－：12×eq\f(1,4)＋1＝4個(gè)。(4)設(shè)Cl－與Na＋的最近距離為acm，則兩個(gè)最近的Na＋間的距離為eq\r(2)acm，又eq\f(（a＋a）3·ρ,4)NA＝M。即a＝eq\r(3,\f(M,2ρNA))。所以Na＋間的最近距離為eq\r(2)·eq\r(3,\f(M,2ρNA))cm。答案：(1)(答案不唯一，合理即可)(2)12(3)412×eq\f(1,4)＋1＝448×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4(答案不唯一，只要與第(1)問對(duì)應(yīng)即可)(4)eq\r(2)·eq\r(3,\f(M,2ρNA))14．解析：(1)由圖像可知，K與O間的最短距離為面的對(duì)角線的一半，即eq\f(\r(2),2)a≈eq\f(1.414,2)×nm≈nm，在一個(gè)晶胞中與K緊鄰的O個(gè)數(shù)為3×eq\f(1,2)＝，K屬于8個(gè)晶胞，故緊鄰O的個(gè)數(shù)共為×8＝12。(2)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)以及各原子的數(shù)目，K處于體心位置，O處于棱心位置。(3)由均攤法可知該晶胞中含F(xiàn)e2＋的數(shù)目為eq\f(1,4)×12＋1＝4，含Seq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(2))的數(shù)目為eq\f(1,8)×8＋eq\f(1,2)×6＝4，即該晶胞中含F(xiàn)eS2的數(shù)目為4，設(shè)晶體的密度為ρ，則eq\f(4,NA)×M＝(a×10－7cm)3·ρ，解得ρ＝eq\f(4M,NAa3)×1021g·cm－3。分析晶胞結(jié)構(gòu)可知，該晶胞中正八面體的邊長為面對(duì)角線的一半，則為eq\f(\r(2),2)anm。(4)ZnS晶胞是立方體，其中8個(gè)頂點(diǎn)有8個(gè)S2－，6個(gè)面心上各有1個(gè)S2－，立方體內(nèi)部還有4個(gè)Zn2＋，所以一個(gè)ZnS晶胞中含有的S2－數(shù)＝8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，Zn2＋數(shù)目為4，則一個(gè)晶胞的質(zhì)量為4×eq\f(（65＋32）g·mol－1×1023mol－1)，體積為(540×10－10cm)3，所以密度為eq\f(\f(4×（65＋32）g·mol－1×1023mol－1),（540×10－10cm）3)＝g·cm－3。答案：(1)12(2)體心棱心(3)eq\f(4M,NAa3)×1021g·cm－3eq\f(\r(2),2)a(4)4eq\f(\f(4×（65＋32）g·mol－1×1023mol－1),（540×10－10cm）3)＝eq\f(270,\r(1－cos109°28′))或eq\f(135\r(2),sin\f(109°28′,2))或135eq\r(3)課時(shí)作業(yè)8共價(jià)鍵的形成和共價(jià)鍵的類型1．解析：電子云重疊說明電子在核間出現(xiàn)的概率增大，A選項(xiàng)正確；兩個(gè)H原子之間形成s-sσ鍵，B、D選項(xiàng)正確；電子云是對(duì)核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的形象化描述，原子間通過共用電子對(duì)(即電子云重疊)形成共價(jià)鍵，C選項(xiàng)不正確。答案：C2．解析：H原子的1個(gè)電子排布在1s軌道，F(xiàn)原子的最外層7個(gè)電子的排布為2s、2p軌道，F(xiàn)2單質(zhì)中共價(jià)鍵是p-pσ鍵，而HF分子中是H原子的1s軌道與F原子的2p軌道頭碰頭重疊，形成s-pσ鍵。答案：C3．答案：A4．解析：選項(xiàng)A中N原子的最外層電子沒有全部標(biāo)出；B項(xiàng)中Cl原子的最外層電子沒有全部標(biāo)出；D項(xiàng)中C、O共用兩對(duì)電子，正確寫法為：。答案：C5．解析：共價(jià)單鍵中只含σ鍵，共價(jià)雙鍵和共價(jià)三鍵中含π鍵和σ鍵，所以π鍵一定不能單獨(dú)形成，A正確；σ鍵為軸對(duì)稱，π鍵為鏡面對(duì)稱，則σ鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn)，π鍵一定不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)，B正確；雙鍵中一定有一個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵，三鍵中一定有一個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵，C正確；稀有氣體為單原子分子，不含化學(xué)鍵，D錯(cuò)誤。答案：D6．解析：該有機(jī)物中含有碳?xì)滏I，所以σ鍵數(shù)目大于12，A錯(cuò)誤；分子中的Fe失去了最外層4s能級(jí)上的2個(gè)電子，故B正確；分子中既含有C－H極性共價(jià)鍵又有C－C非極性共價(jià)鍵，故C正確；鐵元素的第二電離能小于它的第三電離能，因?yàn)槭?個(gè)電子后，3d成為半充滿結(jié)構(gòu)，能量最低，比較穩(wěn)定，故D正確。答案：A7．解析：氰氣的分子結(jié)構(gòu)中含有不飽和鍵，在一定條件下可發(fā)生加成反應(yīng)，A正確；分子中極性鍵數(shù)目與非極性鍵數(shù)目不相等，B錯(cuò)誤；單鍵為σ鍵，1個(gè)三鍵中含有1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵，所以分子中含有3個(gè)σ鍵和4個(gè)π鍵，C錯(cuò)誤；鹵素單質(zhì)能和氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)，氰氣的性質(zhì)與鹵素單質(zhì)相似，D錯(cuò)誤。答案：A8．答案：B9．解析：至少含有雙鍵才能同時(shí)存在σ鍵和π鍵。A的結(jié)構(gòu)式為H—O—Cl，B的結(jié)構(gòu)簡式為CH3OCH3或CH3CH2OH，C的結(jié)構(gòu)式為，D的結(jié)構(gòu)式為H—O—O—H。答案：C10．解析：S原子的價(jià)電子排布式為3s23p4，有2個(gè)未成對(duì)電子，并且分布在相互垂直的3px和3py軌道中，當(dāng)與兩個(gè)H原子配對(duì)成鍵時(shí)，形成的兩個(gè)共價(jià)鍵間夾角接近90°，這體現(xiàn)了共價(jià)鍵的方向性，這是由軌道的伸展方向決定的。答案：D11．解析：根據(jù)題圖中該分子的結(jié)構(gòu)可知該物質(zhì)的分子式為C3H2O3，1個(gè)分子中含有4個(gè)C—O鍵，1個(gè)C=C鍵，2個(gè)C—H鍵，1個(gè)C=O鍵，其中單鍵均為σ鍵，雙鍵中含有1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵，因此分子中含8個(gè)σ鍵，故A錯(cuò)誤、B正確；該分子中的C—H鍵、C—O鍵等為極性鍵，C=C鍵為非極性鍵，故C錯(cuò)誤；未給出CO2所處的狀態(tài)，不能根據(jù)其物質(zhì)的量計(jì)算體積，故D錯(cuò)誤。答案：B12．解析：醋酸鈉、苯酚鈉和乙醇鈉等都是離子化合物，含有離子鍵，A項(xiàng)錯(cuò)誤；甲烷、甲醇或甲醛等都只含有一個(gè)碳原子，不存在碳碳單鍵，也就不存在碳碳σ鍵，B項(xiàng)錯(cuò)誤；碳碳三鍵含有1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵，故乙炔中存在3個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵，C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：D13．解析：N2H4的結(jié)構(gòu)式為，屬于共價(jià)化合物，含有極性鍵(N—H鍵)和非極性鍵(N—N鍵)。CaC2、Na2S和NH4NO3都屬于離子化合物，但NH4NO3中含有離子鍵和極性鍵，不含非極性鍵。答案：A14．解析：A選項(xiàng)中沒有非極性鍵的斷裂與形成；B選項(xiàng)中沒有離子鍵的斷裂，也沒有非極性鍵的斷裂與生成；C選項(xiàng)中沒有非極性鍵的生成；D選項(xiàng)中反應(yīng)前有Na＋與Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(2))的離子鍵，O—O的非極性鍵，C—O的極性鍵的斷裂，反應(yīng)后有成鹽的離子鍵，氧分子中O—O非極性鍵及COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))中C—O極性鍵的形成，符合題意。答案：D15．解析：分子中N—N為非極性鍵，A項(xiàng)錯(cuò)誤；N原子間可以形成σ鍵和π鍵，B項(xiàng)錯(cuò)誤；分子中含有4個(gè)N—H鍵、1個(gè)C=N鍵、1個(gè)N=O鍵、2個(gè)C—N鍵、1個(gè)N—N鍵和1個(gè)N→O鍵，σ鍵與π鍵的個(gè)數(shù)比是5∶1，C項(xiàng)正確；硝基胍的分子式為CN4H4O2，相對(duì)分子質(zhì)量為104，g該物質(zhì)的物質(zhì)的量為mol，含有××1023個(gè)原子，D錯(cuò)誤。答案：C16．答案：(1)①②③(2)DBAC17．答案：(1)F—N=N—F(2)①②③18．解析：(1)甲分子中除5條單鍵全是σ鍵外，雙鍵中1個(gè)是σ鍵，另1個(gè)是π鍵，三鍵中1個(gè)是σ鍵，另2個(gè)是π鍵。故甲分子中σ鍵總數(shù)為7，π鍵總數(shù)為3。(2)乙分子中有3個(gè)C—Hσ鍵，2個(gè)C—Cσ鍵，2個(gè)C—Oσ鍵，1個(gè)O—Hσ鍵；C=C和C=O中分別有1個(gè)π鍵；有C=C、C—C非極性鍵。(3)丙分子中C與O原子之間形成1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵，C與兩個(gè)Cl原子之間分別形成1個(gè)σ鍵。(4)丁分子中含有1個(gè)C=C鍵，1個(gè)C≡N鍵，3個(gè)C—H鍵和1個(gè)C—C鍵，故丁分子中共有6個(gè)σ鍵和3個(gè)π鍵。答案：(1)73(2)82有(3)31(4)2∶119．解析：中學(xué)階段含有10電子的微粒有①分子：Ne、HF、H2O、NH3、CH4；②陽離子：Na＋、Mg2＋、Al3＋、NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))、H3O＋；③陰離子：F－、O2－、N3－、OH－、NHeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))；由5個(gè)原子核組成的微粒有CH4、NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))，由A＋B=C＋D知A為NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))，B為OH－；由B＋E=2D，E為H3O＋，D為H2O，同時(shí)知C為NH3。答案：(1)(2)OH－NH3H2OH3O＋(3)(4)極性鍵σ(5)課時(shí)作業(yè)9共價(jià)鍵鍵參數(shù)共價(jià)晶體1．解析：鍵能越大，分子越穩(wěn)定，A錯(cuò)，D正確；H—H鍵沒有方向性，B錯(cuò)；形成共價(jià)鍵的兩個(gè)原子之間的核間距叫鍵長，C錯(cuò)。答案：D2．解析：水的結(jié)構(gòu)式為H—O—H，2mol水分子中含有4molH—O鍵，2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－kJ·mol－1，反應(yīng)物總鍵能－生成物總鍵能＝反應(yīng)熱，則：436kJ·mol－1×2＋498kJ·mol－1－4E(O—H)＝－kJ·mol－1，故E(O—H)＝kJ·mol－1，故選A。答案：A3．解析：反應(yīng)熱等于正反應(yīng)活化能減逆反應(yīng)活化能，A正確；白磷分子形成正四面體形結(jié)構(gòu)，故1個(gè)白磷分子中含6個(gè)P—P鍵，B正確；由圖乙可知，P4O10中每個(gè)磷原子與4個(gè)氧原子形成4個(gè)σ鍵，4個(gè)磷原子共形成16個(gè)σ鍵，故1molP4O10中σ鍵的數(shù)目為16NA，C正確；白磷燃燒的化學(xué)方程式為P4＋5O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))P4O10，1mol白磷完全燃燒需拆開6molP—P鍵和5molO=O鍵，形成12molP—O鍵和4molP=O鍵，反應(yīng)熱ΔH＝反應(yīng)物的總鍵能－生成物的總鍵能，即E1－E2＝6a＋5c－4E(P