高中 | 能量最低原理 泡利原理 洪特规则 题目答案及解析

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选修三

第一章 原子结构与性质

第一节 原子结构

能量最低原理 泡利原理 洪特规则

$\text{A}$$\text{B}$$\text{C}$$\text{D}$$\text{E}$$\text{F}$$\text{G}$为原子序数依次增大的七种元素,其中$\text{A}$$\text{B}$$\text{C}$$\text{D}$$\text{E}$为短周期元素,$\text{F}$$\text{G}$为第四周期元素。已知:基态$\rm A$原子的电子层数、能级数目和轨道数目均相等;$\rm B$元素$\rm L$能层电子数是$\rm K$能层的$\rm 2$倍;$\rm C$元素原子核外$\rm p$电子数比$\rm s$电子数少$\rm 1$个;$\rm D$原子的第一至第四电离能为${{ {I}}_{1}} =738\;\rm kJ/mol $${{ {I}}_{2}} =1451\;\rm kJ/mol $${{ {I}}_{3}} =7733\;\rm kJ/mol $${{ {I}}_{4}} =10540\;\rm kJ/mol $;基态$\rm E$原子的最外层$\rm p$轨道有$\rm 2$个电子的自旋状态与其他电子的自旋状态相反;$\rm F$元素对应的单质是生活中使用最多的一种金属,其高价氯化物的盐溶液常用于刻蚀铜制印刷电路板;$\rm G$的未成对电子数在前四周期元素中最多。

$\rm E$元素在元素周期表中的位置为                ,其基态原子核外有                种空间运动状态不同的电子;画出基态$\rm G$原子的价电子轨道表示式                

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第三周期$\\rm VIIA$族;$\\rm 9$

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$\rm E$$\rm Cl$元素,在元素周期表中的位置为第三周期$\rm VIIA$族,电子排布式为$\rm 1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{5}$,原子核外有$\rm 9$种空间运动状态不同的电子,$\rm G$$\rm Cr$元素,价电子轨道表示式为:

$\rm B$$\rm C$$\rm D$三种元素的第一电离能由大到小的顺序是                (用元素符号表示)。

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$\\rm N\\gt C\\gt Mg$

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同一周期元素,元素的第一电离能随着原序数的增大而增大,但同一周期元素$\rm IIA$族大于$\rm IIIA$族,$\rm VA$族大于$\rm VIA$族,$\rm C$$\rm N$$\rm Mg$三种元素的第一电离能由大到小的顺序是:$\rm N\gt C\gt Mg$

已知$\text{C}{{\text{H}}_{5}}$为离子化合物,写出其电子式                

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已知$\text{N}{{\text{H}}_{5}}$为离子化合物,由$\rm NH_{4}^{+}$$\rm H^{-}$构成,则其电子式为

$\rm m$是由元素$\rm A$$\rm B$组成的共价四核化合物,共含$\rm 14$个电子,$\rm m$分子内所含共价键中$\rm \sigma$键与$\rm \pi $键个数比为                

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$\\rm 3:2$

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$\rm m$是由元素$\rm H$$\rm C$组成的共价四核化合物,共含$\rm 14$个电子,为$\rm CH\equiv \rm CH$,其中含有$\rm 3$$\rm \sigma$$\rm 2$$\rm \pi$键,$\rm \sigma$键与$\rm \pi$键个数比为$\rm 3:2$

$\rm F$元素可形成${{\text{F}}^{\text{2+}}}$${{\text{F}}^{\text{3+}}}$,离子半径$ {r(}{{\text{F}}^{\text{2+}}})$                $ {r(}{{\text{F}}^{\text{3+}}})$(填“$\rm \gt $”、“$\rm \lt $”或“$\rm =$”),其中较稳定的是${{\text{F}}^{\text{3+}}}$,原因是                

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$\\rm \\gt $$\\rm Fe^{3+}$价层电子的电子排布式为$\\rm 3d^{5}$$\\rm Fe^{2+}$价层电子的电子排布式为$\\rm 3d^{6}$$\\rm 3d^{5}$处于半满状态,结构更为稳定

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$\rm Fe^{2+}$的电子数多于$\rm Fe^{3+}$,离子半径$ {r}\left(\rm F{{e}^{2+}} \right) \gt {r}\left(\rm F{{e}^{\text{3+}}} \right)$,其中较稳定的是$\text{F}{{\text{e}}^{\text{3+}}}$,原因是:$\rm Fe^{3+}$价层电子的电子排布式为$\rm 3d^{5}$$\rm Fe^{2+}$价层电子的电子排布式为$\rm 3d^{6}$$\rm 3d^{5}$处于半满状态,结构更为稳定。

题中$\rm F$元素与钾和氧元素构成${{\text{K}}_{2}}\text{F}{{\text{O}}_{4}}$,被称为“绿色化学”净水剂。电解法可制得${{\text{K}}_{2}}\text{F}{{\text{O}}_{4}}$,装置如图,阳极电极反应式为                

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$\\rm Fe-6e^{-}+8OH^{-}=FeO_{4}^{2-}\\rm +4H_{2}O$

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铁电极为阳极,发生氧化反应生成高铁酸钾,根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极反应式为:$\rm Fe-6e^{-}+8OH^{-}=FeO_{4}^{2-}\rm +4H_{2}O$

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