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高中 | 电子空间运动状态(电子云)题目答案及解析如下,仅供参考!
选修三
第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构
电子空间运动状态(电子云)
合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就,在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题,是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献。
${{\text{N}}_{2}}+3{{\text{H}}_{2}} \overset{铁钴镍 }{\underset{高温、高压 }{\rightleftharpoons}} 2\text{N}{{\text{H}}_{3}}$
基态氢原子中,核外电子的电子云轮廓图形状为 。
球形
"]]基态$\rm H$原子核外$\rm 1$个电子分布在$\rm 1s$轨道中,$\rm s$轨道电子云轮为球形;
自然界中的氮元素主要以分子的形式存在于空气中,是人工固氮的主要来源。
①基态氮原子的轨道表示式为 。${{\text{N}}_{2}}$分子的电子式为 。
②$\text{N}{{\text{H}}_{3}}$分子中,与$\text{N}$原子相连的$\mathrm{H}$显正电性。则电负性:$\text{N}$ $\mathrm{H}$。$\rm ($填“$\rm \gt $”或“$\rm \lt $”$\rm )$。$\text{N}{{\text{H}}_{3}}$分子的$\rm VSEPR$模型的名称为 ,其分子的空间结构为 。
;
;$\\rm \\gt $;四面体形;三角锥形
①氮原子的核电荷数为$\rm 7$,基态氮原子的轨道表示式为
;$\rm N_{2}$中$\rm N$原子与$\rm N$原子共用$\rm 3$对共用电子对,电子式为
;
②$\rm NH_{3}$分子中,与$\rm N$原子相连的$\rm H$显正电性,说明$\rm N$的电负性大于$\rm H$,即电负性:$\rm N\gt H$;$\text{N}{{\text{H}}_{3}}$的价层电子对数为$\rm 3+\dfrac{5-1\times 3}{2}\rm =4$,$\rm VSEPR$模型的名称为四面体形,含$\rm 1$个孤对电子,分子的空间结构为三角锥形;
铁触媒是普遍使用的以铁为主体的多成分催化剂,通常还含有$\text{A}{{\text{l}}_{2}}{{\text{O}}_{3}}$、${{\text{K}}_{2}}\text{O}$、$\text{CaO}$、$\text{MgO}$、$\text{C}{{\text{r}}_{2}}{{\text{O}}_{3}}$等氧化物中的几种。
①上述氧化物所涉及的元素中,处于元素周期表中$\text{p}$区的元素是 。
②比较第一电离能的大小:$\text{Mg}$ $\text{Ca}\rm ($填“$\rm \gt $”或“$\rm \lt $”$\rm )$。
③下表的数据从上到下是三种金属元素逐级失去电子的电离能。
| 元素 | $\rm A$ | $\rm B$ | $\rm C$ |
| 电离能$\rm \text{(kJ }\cdot \text{mo}{{\text{l}}^{-1}}\text{ ) } $ | $\rm 496$ | $\rm 738$ | $\rm 578$ |
| $\rm 4562$ | $\rm 1451$ | $\rm 1817$ | |
| $\rm 6912$ | $\rm 7733$ | $\rm 2745$ | |
| $\rm 9543$ | $\rm 10540$ | $\rm 11575$ |
$\rm (a)$请解释:为什么原子的逐级电离能越来越大: 。
$\rm (b)$元素$\rm B$的常见化合价为: 。
$\\rm Al$、$\\rm O$;$\\rm \\gt $;随着电子的逐个失去,阳离子所带的正电荷数越来越大,再失去一个电子需要克服的电性引力也越来越大,消耗的能量也越来越多;$\\rm +2$
"]]①Ⅲ$\rm A-$ⅤⅡ$\rm A$、$\rm 0$族为$\rm p$区,所以$\rm Al_{2}O_{3}$、$\rm K_{2}O$、$\rm CaO$、$\rm MgO$、$\rm Cr_{2}O_{3}$等氧化物中,属于元素周期表分区中$\rm p$区的元素是Ⅲ$\rm A$的$\rm Al$、Ⅵ$\rm A$的$\rm O$元素;
②$\rm Mg$、$\rm Ca$属于同一主族元素且原子序数逐渐增大,同主族自上而下第一电离能减小,故第一电离能$\rm Mg\gt Ca$;
③随着电子的逐个失去,阳离子所带的正电荷数越来越大,再失去一个电子需要克服的电性引力也越来越大,消耗的能量也越来越多,所以原子的电离能逐级增大;$\rm Mg$为第三周期元素,$\rm Mg$元素的第二电离能远远小于第三电离能,说明$\rm Mg$元素最外层有$\rm 2$个电子,失去$\rm 2$个电子时达到稳定结构,所以$\rm Mg$元素通常显$\rm +2$价。
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