高考化学一轮总复习:第十二章 物质结构与性质
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第12章(物质结构与性质)李仕才第二节分子结构与性质考点二分子的立体构型1.用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型(1)理论要点①价层电子对在空间上彼此相距最远时,排斥力最小,体系的能量最低。
②孤电子对的排斥力较大,孤电子对越多,排斥力越强,键角越小。
(2)价层电子对数的确定方法其中:a是中心原子的价电子数(阳离子要减去电荷数、阴离子要加上电荷数),b是1个与中心原子结合的原子提供的价电子数,x是与中心原子结合的原子数。
(3)价层电子对互斥模型与分子立体构型的关系2.用杂化轨道理论推测分子的立体构型(1)杂化轨道概念:在外界条件的影响下,原子内部能量相近的原子轨道重新组合的过程叫原子轨道的杂化,组合后形成的一组新的原子轨道,叫杂化原子轨道,简称杂化轨道。
(2)杂化轨道的类型与分子立体构型(3)由杂化轨道数判断中心原子的杂化类型杂化轨道用来形成σ键和容纳孤电子对,所以有公式:杂化轨道数=中心原子的孤电子对数+中心原子的σ键个数。
代表物杂化轨道数中心原子杂化轨道类型CO20+2=2 spCH2O 0+3=3 sp2CH40+4=4 sp3SO21+2=3 sp2NH31+3=4 sp3H2O 2+2=4 sp3(4)3.等电子原理原子总数相同,价电子总数相同的粒子具有相似的化学键特征,它们的许多性质相似,如CO和N2。
等电子体的微粒有着相同的分子构型,中心原子也有相同的杂化方式。
常见等电子体与空间构型微粒通式价电子总数立体构型CO2、CNS-、NO+2、N-3AX216e-直线形CO2-3、NO-3、SO3AX324e-平面三角形SO2、O3、NO-2AX218e-V形SiO4-4、PO3-4、SO2-4、ClO-4AX432e-正四面体形PO3-3、SO2-3、ClO-3AX326e-三角锥形CO、N2AX 10e-直线形CH4、NH+4AX48e-正四面体形判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)1.杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对。
2023届高考化学一轮专题复习题:物质结构与性质1.(2022·吉林省实验中学模拟预测)铝离子电池能量密度高、成本低且安全性高,是有前景的下一代储能电池。
铝离子电池一般采用离子液体作为电解质,几种离子液体的结构如下。
回答下列问题:(1)基态铝原子的核外电子排布式为___________。
(2)基态氮原子的价层电子排布图为___________(填编号)。
A.B.C.D.(3)化合物I中碳原子的杂化轨道类型为___________,化合物II中阳离子的空间构型为___________。
(4)化合物III中O、F、S电负性由大到小的顺序为___________。
(5)传统的有机溶剂大多易挥发,而离子液体有相对难挥发的优点,原因是___________。
(6)铝离子电池的其中一种正极材料为AlMn2O4,其晶胞中铝原子的骨架如图所示。
①晶体中与Al距离最近的Al的个数为___________。
①以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标,如图中原子1的坐标为(34,14,14),原子2的坐标为(14,14,34),则原子3的坐标为_____。
①已知该晶体属于立方晶系,晶胞参数为apm,阿伏加德罗常数的值为N A,则晶体的密度为______g·cm-3(列出计算式)。
2.(2022·山东·烟台市教育科学研究院一模)含铜物质在生产生活中有着广泛应用。
回答下列问题:(1)基态Cu原子的电子所占据的最高能层符号为____;基态Cu+较基态Cu2+稳定的原因是____;Cu2O和Cu2S都是离子晶体,熔点较高的是____。
(2)CuSO4稀溶液中存在[Cu(H2O)6]2+,[Cu(H2O)6]2+的空间构型为____;下列对[Cu(H2O)6]2+中Cu2+杂化方式推断合理的是____(填标号)。
A.sp3 B.sp3d C.sp3d2 D.dsp2(3)Cu2+可形成[Cu(en)2NH3](BF4)2,其中en代表H2N—CH2—CH2—NH2。
第十二章物质结构与性质第1课时原子结构与性质知识点一原子核外电子排布原理1.能层和能级(1)能层:原子核外电子是分层排布的,根据电子的能量差异,可将核外电子分成不同的能层。
(2)能级:在多电子原子中,同一能层的电子,能量也可能不同,不同能量的电子分成不同的能级。
(3)能层与能级的关系(1)电子云①由于核外电子的概率分布图看起来像一片云雾,因而被形象地称为电子云。
②电子云轮廓图称为原子轨道。
(2)原子轨道原 子 轨 道⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎧轨道形状⎩⎪⎨⎪⎧ s 电子的原子轨道呈球形对称p 电子的原子轨道呈哑铃形各能级上的原子轨道数目⎩⎪⎨⎪⎧s 能级 1 个p能级 3 个d 能级5个f 能级7个……能量关系⎩⎪⎨⎪⎧①相同能层上原子轨道能量的高低:n s <n p <n d <n f②形状相同的原子轨道能量的高低: 1s <2s <3s <4s ……③同一能层内形状相同而伸展方向不同的原子轨道的能量相等,如2p x 、2p y、2p z轨道的能量相等3.基态原子核外电子排布 (1)排布原则[提醒] 当能量相同的原子轨道在全满(p 6、d 10、f 14)、半满(p 3、d 5、f 7)、全空(p 0、d 0、f 0)时原子的能量最低,如24Cr 的电子排布式为[Ar]3d 54s 1,29Cu 的电子排布式为[Ar]3d 104s 1。
(2)填充顺序——构造原理(3)基态原子核外电子排布的表示方法3s23p4(1)电子的跃迁(2)不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光,可以用光谱仪摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱,总称原子光谱。
知识点二原子结构与元素的性质1.原子结构与元素周期表的关系(1)主族(3)过渡元素(副族和第Ⅷ族):(n-1)d1~10n s1~2(Pd、镧系和锕系元素除外)。
3.元素周期表的分区与价电子排布的关系(1)周期表的分区(2)各区价电子排布特点4.电离能6.对角线规则在元素周期表中,某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的,如。
12-41[A层基础练]1.(2018·武汉模拟)下列有关晶体的说法中,不正确的是()A.晶体中一定存在化学键B.已知晶胞的组成就可推知晶体的组成C.分子晶体在晶体态或熔融态下均不导电D.原子晶体中只存在共价键,不可能存在其他类型的化学键【解析】稀有气体形成的晶体中只存在范德华力没有化学键,A错误;晶胞是描述晶体结构的基本单元,因此已知晶胞的组成就可推知晶体的组成,B正确;分子晶体在晶体态或熔融态下均不能电离出离子,不导电,C正确;原子间通过共价键形成的空间网状结构的晶体是原子晶体,因此原子晶体中只存在共价键,不可能存在其他类型的化学键,D正确.【答案】A2.(2018·邯郸模拟)关于晶体的下列说法正确的是()A.任何晶体中,若含有阳离子就一定有阴离子B.原子晶体中只含有共价键C.原子晶体的熔点一定比金属晶体的高D.离子晶体中只含有离子键,不含有共价键【解析】金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的,所以有阳离子不一定有阴离子,A错误;原子晶体中原子间以共价键相结合,B正确;金属晶体有的熔点很高如钨,所以原子晶体的熔点不一定比金属晶体的高,C错误;离子晶体中也可能含有共价键,如NaOH属于离子晶体,既含有离子键,又含有共价键,D错误。
【答案】B3.(2018·贵阳模拟)金属晶体中金属原子有三种常见的堆积方式,六方堆积(镁型)、面心立方堆积(铜型)和体心立方堆积(钾型),图(a)、(b)、(c)分别代表这三种晶胞的结构,其晶胞内金属原子个数比为()A.11∶8∶4 B.3∶2∶1C.9∶8∶4 D.21∶14∶9【解析】a中原子个数=12×错误!+2×错误!+3=6,b中原子个数=8×错误!+6×错误!=4,c中原子个数=1+8×错误!=2,所以其原子个数比是6∶4∶2=3∶2∶1。
【答案】B4.(2018·仙桃模拟)下面有关晶体的叙述中,错误的是() A.白磷晶体中,分子之间通过共价键结合B.金刚石的网状结构中,由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子C.在NaCl晶体中每个Na+(或Cl-)周围都紧邻6个Cl-(或Na+)D.离子晶体在熔化时,离子键被破坏,而分子晶体熔化时,化学键不被破坏【解析】A项,白磷晶体为分子晶体,分子之间通过范德华力结合,错误;B项,金刚石的网状结构中,由共价键形成的最小碳环上有6个碳原子,正确;C项,在NaCl晶体中每个Na+(或Cl-)周围都紧邻6个Cl-(或Na+),正确;D项,离子晶体在熔化时,离子键被破坏,而分子晶体熔化时,分子间作用力被破坏,化学键不被破坏,正确。
人教版高中化学高考第一轮复习专题12《物质结构与性质》测试卷一、单选题(共15小题)1.只有阳离子而没有阴离子的晶体是()A.金属晶体B.原子晶体C.离子晶体D.分子晶体2.下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是()A.原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围,故称电子云B. s轨道呈球形,处在该轨道上的电子只能在球壳内运动C. p轨道呈纺锤形,随着电子层的增加,p能级原子轨道也在增多D.与s轨道相同,p轨道的平均半径随电子层的增大而增大3.在乙烯分子中有5个σ键和1个π键,它们分别是()A. sp2杂化轨道形成σ键,未杂化的2p轨道形成π键B. sp2杂化轨道形成π键,未杂化的2p轨道形成σ键C. C—H之间是sp2杂化轨道形成σ键,C—C之间是未杂化的2p轨道形成π键D. C—C之间是sp2杂化轨道形成σ键,C—H之间是未杂化的2p轨道形成π键4.下列关于σ键和π键的理解不正确的是()A.σ键能单独形成,而π键一定不能单独形成B.σ键可以绕键轴旋转,π键一定不能绕键轴旋转C.HCl 分子中的σ键是由一个原子的s轨道和另一个原子的p轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的D.气体单质中一定存在σ键,可能存在π键5.用过量的硝酸银溶液处理含有0.01 mol氯化铬(CrCl3·6H2O)的水溶液,生成0.02 mol AgCl沉淀,此氯化铬最可能是()A. [Cr(H2O)6]Cl3B. [Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2OC. [Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2OD. [Cr(H2O)3Cl3]·3H2O6.对Na、Mg、Al的有关性质的叙述正确的是()A.碱性:NaOH<Mg(OH)2<Al(OH)3B.第一电离能:Na<Mg<AlC.电负性:Na>Mg>AlD.还原性:Na>Mg>Al7.下列各微粒属于等电子体的是()A. N2O4和NO2B. CH4和NH3C. C2H6和N2HD. CO2和NO28.下列粒子中可能存在配位键的是( )A. CO2B. H3O+C. CH4D. H2SO49.有X,Y,Z,W,M五种短周期元素,其中X,Y,Z,W同周期,Z,M同主族;X+与M2-具有相同的电子层结构;离子半径:Z2->W-;Y的单质晶体熔点高,硬度大,是一种重要的半导体材料。
专题12 分子结构与性质一、单选题1.下列有关说法正确的是A.水分子间的氢键是一个水分子中氢原子与另一个水分子中的氧原子间形成的化学健B.Na与水反应时,增加水的用量可以明显加快化学反应速率C.纯碱溶液清洗油污时,加热可以增强其去污力D.向海水中加入净水剂明矾可以使海水淡化【答案】C【解析】A.氢键是一个水分子中的氢原子与另一个水分子中的氧原子间形成的分子间作用力,不是化学键,故A错误;B.钠与水反应时,可将块状钠变成细小颗粒,能加快反应速率,由于水为纯净物,浓度为定值,增加水的用量,浓度不变,不能加快反应速率,故B错误;C.温度升高,使纯碱水解的程度增大,氢氧根变多,碱性增强,所以去污能力增强,故C正确;D.明矾中铝离子水解产生氢氧化铝胶体,具有吸附作用,可以吸附水中的悬浮物,只能用来净水,而不能使海水淡化,故D错误;故答案为C。
2.缺电子化合物是指电子数不符合路易斯结构(一个原子通过共用电子使其价层电子数达到8,H原子达到2所形成的稳定分子结构)要求的一类化合物。
下列说法错误的是()A.NH3、BF3、CCl4中只有BF3是缺电子化合物B.BF3、CCl4中心原子的杂化方式分别为sp2、sp3C.BF3与NH3反应时有配位键生成D.CCl4的键角小于NH3【答案】D【解析】A.NH3电子式为,符合路易斯结构,BF3电子式为,B原子价层电子数为6,不符合路易斯结构,CCl4电子式为、,符合路易斯结构,只有BF3是缺电子化合物,故A正确;B.BF3中心原子B价层电子对数为3+12× (3-3×1)=3,则杂化方式为sp2杂化;CCl4中心原子C价层电子对数为4+12×(4-4×1)=4,则杂化方式为sp3杂化,故B正确;C.BF3与NH3反应时,NH3中N原子有孤电子对,BF3中B有空轨道,可生成配位键,故C正确;l4和NH3均为sp3杂化,CCl4中心原子无孤电子对,NH3有一对孤电子对,根据价层电子对互斥理论,孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力,键角减小,则CCl4的键角大于NH3,故D 错误;故答案选:D。
高考化学一轮专题复习----物质结构与性质专题训练1.回答下列问题:(1)符号“x 3p ”没有给出的信息是___________。
A .能层 B .能级C .电子云在空间的伸展方向D .电子的自旋方向(2)将2F 通入稀NaOH 溶液中可生成2OF 。
2OF 中氧原子的杂化方式为___________。
(3)()43Ti BH 是一种储氢材料,可由4TiCl 和4LiBH 反应制得。
基态3+Ti 的电子占据的最高能层符号为___________,该能层具有的原子轨道数为___________,-4BH 的立体结构是___________。
(4)目前发现有些元素的化学性质和它在周期表中左上方或右下方的另一主族元素性质相似,这称为对角线规则。
氯化铍在气态时存在2BeCl 分子(a)和二聚分子()22BeCl (b),a 属于___________(填“离子”或“共价”)化合物;b 中Be 原子的杂化方式相同。
且所有原子都在同一平面上,则b 的结构式为___________(标出配位键)。
(5)过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色,与其d 轨道电子排布有关。
一般0d 或10d 排布无颜色,19d ~d 排布有颜色。
如()2+26Co H O ⎡⎤⎣⎦显粉红色。
据此判断:()2+26Mn H O ⎡⎤⎣⎦___________(填“无”或“有”)颜色。
(6)过渡金属易与CO 形成羰基配合物,如配合物[]4Ni(CO),常温下为液态,易溶于4CCl 、苯等有机溶剂。
①[]4Ni(CO)固态时属于___________分子(填极性或非极性); ①[]4Ni(CO)中Ni 与CO 的___________原子形成配位键; ①4Ni(CO)分子中π键与σ键个数比为___________。
2.请回答下列问题:(1)(CH 3)3NH +和AlCl 4-可形成离子液体。
离子液体由阴、阳离子构成,熔点低于100①,其挥发性一般比有机溶剂_______(填“大”或“小” ),可用作 _______(填代号) a.助燃剂 b.“绿色”溶剂 c.复合材料 d.绝热材料(2)已知X +中所有电子正好充满 K 、L 、M 三个电子层,它与N 3-形成的晶体结构如图所示。
高考化学一轮总复习:第十二章物质结构与性质目录第1节原子结构与物质的性质第2节分子结构与性质第3节晶体结构与性质第1节原子结构与物质的性质1.在多电子原子中,轨道能量是由以下哪些因素决定( )①能层②能级③空间伸展方向④自旋状态A.①②B.①④C.②③D.③④答案 A解析在多电子原子中,轨道能量是由主量子数和角量子数决定,n代表主量子数,主要是决定原子的电子占据哪个电子能层。
主量子数越大则电子占据更高的电子能层,原子的能量越高;主量子数越小则电子占据更低的电子能层,原子的能量越低;l代表角量子数,主要决定原子的电子占据同一个电子层的哪个亚电子层。
主量子数相同时,电子都处在同一个电子层。
此时,角量子数越大,则电子占据更高的能级,原子的能量越高;角量子数越小,则电子占据更低的能级,原子的能量越低;所以轨道能量由电子能层和电子能级决定。
2.根据泡利的原子轨道能级图和“能级交错”现象,原子轨道的能量高低顺序是:ns<(n-3)g<(n-2)f<(n-1)d<np(n为能层序数,g能级中有9个轨道),则未来的第八周期应包括的元素的种类是( )A.32 B.50C.64 D.128答案 B解析第七周期排满时,最后一种元素的价电子排布为7s27p6,第八周期排满时最后一种元素的价电子排布为8s28p6,从8s1到8s28p6,其中间增排了8s25g1~186f147d108p6,核电荷数增加了50,故第八周期元素有50种。
3.下列说法中正确的是( )A.3p2表示3p能级有两个轨道B.M能层中的原子轨道数目为3C.1s22s12p1表示的是激发态原子的电子排布D.处于同一轨道上的电子可以有多个,它的运动状态完全相同答案 C解析A项,3p能级有三个轨道,3p2表示3p能级有两个电子,而不是两个轨道,故A项错误;B项,M层有s、p、d能级,s能级有1个轨道、p能级有3个轨道、d能级有5个轨道,轨道数=1+3+5=9,故B项错误;C项,1s22s12p1,根据能量最低原理,其基态应为1s22s2,1个2s电子被激发到2p能级上为激发态,故C项正确;D项,同一轨道上最多排2个电子,其自旋方向相反,所以它们的状态并不完全相同,故D项错误。
4.下列电子层中,包含有f能级的是( )A.K电子层B.L电子层C.M电子层D.N电子层答案 D解析A项,K能层是第一能层,只有1个能级,1s能级,故A项不选;B 项,L能层是第二能层,含有2个能级,分别是2s、2p能级,故B项不选;C 项,M能层是第三能层,含有3个能级,分别是3s、3p、3d能级,故C项不选;D项,N能层是第四能层,含有4个能级,分别是4s、4p、4d、4f能级,故D 项选。
5.下列现象和应用与电子跃迁无关的是( )A.激光B.焰色反应C.燃烧放热D.霓虹灯答案 C解析A项,电子跃迁产生光子与入射光子具有相关性。
即入射光与辐射光的相位相同。
如果这一过程能够在物质中反复进行,并且能用其他方式不断补充因物质产生光子而损失的能量。
那么产生的光就是激光,与电子跃迁有关,故A 项错误;B项,当碱金属及其盐在火焰上灼烧时,原子中的电子吸收了能量,从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道,但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的,很快跃迁回能量较低的轨道,这时就将多余的能量以光的形式放出,因而能使火焰呈现颜色,与电子跃迁有关,故B项错误;C项,燃烧放热是化学能转化为热能,与电子跃迁无关,故C项正确;D项,各种气体原子的能级不同,跃迁时发射光子的能量各异,因此利用不同气体可以制作五颜六色的霓虹灯,与电子跃迁有关,故D项错误。
6.下列变化中释放能量的是( )A.1s22s22p63s1→1s22s22p6 B.N≡N(g)→N(g)+N(g)C.2px 22py12pz1→2px12py12pz2 D.2H(g)→H—H(g)答案 D解析A项,1s22s22p63s1→1s22s22p6,由基态转化成激发态,需要吸收能量,故A项错误;B项,N≡N(g)→N(g)+N(g),化学键的断裂,吸收能量,故B项错误;C项,2px 22py12pz1→2px12py12pz2,由于电子的跃迁发生在能量相同的能级中,故无能量变化,故C项错误;D项,2H(g)→H—H(g),化学键的形成,放出能量,故D项正确。
7. (1)某储氢材料是短周期金属元素M的氢化物。
M的部分电离能如下表所示:I1/ (kJ·mol-1) I2/(kJ·mol-1)I3/(kJ·mol-1)I4/(kJ·mol-1)I5/(kJ·mol-1)738 1 451 7 733 10 540 13 630于”“小于”或“等于”)738 kJ·mol-1,原因是__________________________________________________。
(2)第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有________种。
(3)如图是周期表中短周期的一部分,A的单质是空气中含量最多的物质,其中第一电离能最小的元素是________(填“A”“B”“C”或“D”)。
答案(1)Mg 小于Mg、Al位于同一周期,Mg最外层电子排布式为3s2,而Al最外层电子排布式为3s23p1,当3p处于全充满、半充满或全空时较稳定,因此,失去p能级的1个电子相对比较容易,故Al原子的第一电离能小于738kJ·mol-1(2)3 (3)D解析(1)M的第三电离能突增,则M最外层有2个电子,故M为Mg。
(2)同一周期中元素的第一电离能随原子序数递增,呈现逐渐升高的趋势,但是在第二周期中,Be的第一电离能大于B,N的第一电离能大于O,故第一电离能介于B和N之间的有Be、C、O三种。
(3)A为N,A、C为第ⅤA族元素,其第一电离能大于第ⅥA族的,同一主族从上往下第一电离能逐渐减小,所以D的电离能最小。
8.对碳原子核外两个未成对电子的描述,正确的是( )A.电子云形状不同B.自旋方向相同C.能量不同D.在同一轨道答案 B解析A项,碳原子核外两个未成对电子,都属于2p轨道,p轨道沿x、y、z轴的方向电子云密度大,呈现哑铃型,则电子云形状相同,故A项错误;B项,p轨道又分三个轨道,不同电子优先占据空轨道,并且自旋方向相同,所以碳原子核外两个未成对电子,自旋方向相同,故B项正确;C项,碳原子核外两个未成对电子,都属于2p轨道,能量相同,故C项错误;D项,p轨道又分三个轨道,不同电子优先占据空轨道,所以碳原子核外两个未成对电子,不在同一轨道,故D项错误。
9.下列说法中,正确的是( )A.s区和p区都是主族元素,d区都是副族元素B.同一主族元素,从上到下,元素的第一电离能依次增大C.同电负性变化规律一样,从左到右,同周期元素的第一电离能依次增大D.原子轨道能量比较:E(3d)>E(4s)>E(3s)答案 D解析A项,s区为ⅠA~ⅡA主族元素(包含He),p区包含ⅢA~ⅦA族以及零族元素(除He外),d区包含副族和第Ⅷ族,故A项错误;B项,同一主族元素,从上到下,元素的第一电离能依次减小,故B项错误;C项,从左到右,同周期元素的第一电离能依次增大趋势,但出现反常,当原子轨道中电子处于全满、半满时最稳定,第ⅡA族元素原子的ns轨道上电子排布达到全满,第VA族元素的p轨道达到半满,处于稳定状态,难失去电子,第一电离能ⅡA>ⅢA,VA>VIA,故C项错误;D项,原子轨道能量比较,E(3d)>E(4s)>E(3p)>E(3s),故D项正确。
10.下列元素性质的递变规律正确的是( )A.第一电离能:N>O>C B.电负性:F>N>OC.最高正价:F>O>Si D.原子半径:P>N>C答案 A解析A项,第VA族大于相邻主族原子的电离能,第一电离能:N>O>C,故A项正确;B项,同周期非金属性增强,电负性:F>O>N,故B项错误;C 项,F、O元素无最高正价,故C项错误;D项,同一周期元素原子半径从左到右逐渐减小,同主族原子半径依次增大,原子半径:P>C>N,故D项错误。
11.已知X、Y是主族元素,I为电离能,单位是kJ·mol-1。
请根据下表数据判断,错误的是( )A.元素XB.元素Y是ⅢA族元素C.元素X与氯形成化合物时,化学式可能是XClD.若元素Y处于第三周期,它可与冷水剧烈反应答案 D解析X为第ⅠA族元素,Y为第ⅢA族元素;D项,若元素Y处于第三周期,则Y为Al,Al不与冷水反应。
12.硼及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用。
(1)Ga与B同主族,Ga的基态原子的电子排布式为________________________,最高能层上的未成对电子数为________。
(2)从原子结构的角度分析,B、C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为________。
(3)已知H3BO3与足量KOH溶液反应的离子方程式为H3BO3+OH-===B(OH)4-,写出硼酸的电离方程式:______________________________________。
(4)硼氢化钠(NaBH4)是一种常用的还原剂,其中Na、B、H元素中电负性最大的是________;硼氢化钠在热水中生成硼酸钠和氢气,写出该反应的化学方程式:________________________________________________。
答案(1)1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1 1(2)N>O>C>B(3)H3BO3H2BO3-+H+或H3BO3+H2O B(OH)4-+H+(4)H NaBH4+4H2O===Na[B(OH)4]+4H2↑解析(1)Ga与B同主族,处于Al元素的下一周期,则Ga原子核外电子数为13+18=31,结合核外电子排布规律可知,Ga基态原子核外电子排由式为1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1,其外围电子排布式为4s24p1,最高能层为N层,其中4s轨道排满2个电子,4p轨道上的1个电子未成对,则其最高能层上的未成对电子数为1。
(2)同周期元素原子的第一电离能随原子序数的递增呈增大趋势,但ⅡA>ⅢA,ⅤA>ⅥA族;B、C、N、O元素同处于第二周期,则第一电离能由大到小的顺序为N>O>C>B。
(3)H3BO3与足量KOH溶液发生中和反应,生成相应的硼盐酸和水,离子方程式为H3BO3+OH-===B(OH)4-,则H3BO3电离生成H2BO3-或B(OH)4-,电离方程式为H 3BO3H2BO3-+H+或H3BO3+H2O B(OH)4-+H+。