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高中二年级化学

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首页 高中二年级化学知识 原子核外电子的排布 无机分子的立体结构 等电子原理（等电子体） 电子式的书写 水解方程式 试题正文
  • 填空题
    氮可以形成多种离子，如N3-，NH2-，N3-，NH4+，N2H5+，N2H62+等，已知N2H5+与N2H62+是由中性分子结合质子形成的，类似于NH4+，因此有类似于NH4+的性质。
    （1）写出N2H62+在碱性溶液中反应的离子方程式____________________。
    （2）NH2-的电子式为________________。
    （3）N3-有________________个电子。
    （4）写出二种由多个原子组成的含有与N3-电子数相同的物质的化学式________________。
    （5）等电子数的微粒往往具有相似的结构，试预测N3-的构型________________。
    （6）据报道，美国科学家卡尔·克里斯特于1998年11月合成了一种名为“N5”的物质，由于其具有极强的爆炸性，又称为“盐粒炸弹”。迄今为止，人们对它的结构尚不清楚，只知道“N5”实际上是带正电荷的分子碎片，其结构是对称的，5个N排成V形。如果5个N结合后都达到8电子结构，且含有2个N≡N键。则“N5”分子碎片所带电荷是________________。
    本题信息：2011年同步题化学填空题难度较难 来源:于丽娜
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本试题 “氮可以形成多种离子，如N3-，NH2-，N3-，NH4+，N2H5+，N2H62+等，已知N2H5+与N2H62+是由中性分子结合质子形成的，类似于NH4+，因此有类似于NH4+的性质。（1）...” 主要考查您对

原子核外电子的排布

无机分子的立体结构

等电子原理（等电子体）

电子式的书写

水解方程式

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  • 原子核外电子的排布
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原子核外电子的排布:

在多电子原子中，由于各电子所具有的能量不同，因而分布在离核远近不同的区域内做高速运动。能量低的电子在离核近的区域内运动，能量高的电子在离核较远的区域内运动。

电子层:

电子层在含有多个电子的原子里，电子分别存能量不同的区域内运动。我们把不同的区域简化为不连续的壳层，也称作电子层，分别用n=1，2，3，4，5．6，7或K、L、 M、N、O、P、Q来表示从内到外的电子层


原子结构与元素的性质:

原子的核外电子排布对元素的化学性质有着非常重要的影响。元素的化学性质主要取决于原子的核外最外层电子数。
1．元素的金属性、非金属性(得失电子能力)与最外层电子数的关系
(1)稀有气体元素原子最外层电子数为8(He为 2)，已达稳定结构，既不易失电子也小易得电子，所以化学性质不活泼。
(2)金属元素原子最外层电子数一般小于4，较易失去电子而达到稳定结构，其单质表现还原性。
(3)非金属元素原子最外层电子数一般大于或等于4，较易获得电子而达到稳定结构，其单质多表现氧化性。
2．元素的化合价与原子最外层电子数的关系
元素显正价还是显负价及其数值大小与原子的最外层电子数密切相关。其一般规律可归纳如下表：


核外电子排布的一般规律:

(1)原子核外各电子层最多容纳2n2个电子.
(2)原子最外层电子数目不超过8个(K层为最外层时不超过2个)。
(3)次外层电子数目不超过18个(K层为次外层时不超过2个，L层为次外层时不超过8个)。倒数第三层电子数目不超过32个。
(4)核外电子分层排布，电子总是优先排布在能量最低的电子层里，然后由里向外，依次排布在能量逐渐升高的电子层里，即最先排K层，当K层排满后，冉排L层等。原子核外电子排布不是孤立的，而是相互联系的。层数相同而位置不同的电子层中最多容纳的电子数小一定相同，如N层为最外层时，最多只能排8个电子；N层为次外层时，最多只能排18个电子而不是32个电子(2×42=32)。


分子中原子的空间关系：

分子中原子的空间关系是分子表现出不同的空间构型。


用价层电子对互斥理论确定分子或离子的VSEPR模型和立体构型的方法:

首先计算分子或离子中的中心原子的键电子对数和孤电子对数，相加便得到中心原子的价层电子对数。然后由价层电子对的相互排斥，便得到含有孤电子对的VSEPR模型，再略去VSEPR模型中的中心原子的孤电子对，便可得到分子的立体构型。
1．价层电子对数的确定方法
(1)键电子对数：由分子式确定，中心原子形成的键的数目就是键电子对数。如分子中的中心原子分别有2、3、4对键电子对。
(2)孤电子对数
①分子中的中心原子上的孤电子对数式中a为中心原子的价电子数(主族元素原子的价电子就是最外层电子)；x为与中心原子结合的原子数；b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数 (氢为l，其他原子等于“8一该原子的价电子数”)。
以为例，a均为6，x分别为2和3，b均为2(氧原子最多能接受的电子数为2)，则分别为1和0，即SO2的中心原子上的孤电子对数为l， SO3的中心原子上没有孤电子对。
②对于阳离子，a为中心原子的价电子数减去离子的电荷数；对于阴离子，a为中心原子的价电子数加上离子的电荷数(绝对值)。x和b的计算方法及计算公式[中心原子上的孤电子对数=]均不变。

2．确定分子(或离子)的VSEPR模型
根据价层电子对数和价层电子对的相互排斥，可得出分子或离子的VSEPR模型，其关系如下表。

3．确定分子(或离子)的立体构型略去VSEPR模型中的中心原子上的孤电子对，便可得到分子或离子的立体构型，如上表。
(1)分子或离子中的价层电子对数分别为2、3、4，则其VSEPR模型分别为直线形、平面三角形、正四面体形或四面体形。如果价层电子对数为5，则为三角双锥形；如果为6，则为正八面体形或八面体形。
(2)如果中心原子的孤电子对数为0，则VSEPR模型(及名称)和分子或离子的立体构型(及名称)是一致的；若孤电子对数不为0，则二者不一致。


等电子原理：

1．等电子原理等电子体具有相似的化学键特征，它们的结构相似，物理性质相近，此原理称为等电子原理。例如，CO和N2的熔沸点、溶解性、分子解离能等都非常相近。
2．等电子粒子电子数相同的粒子(原子、分子、离子)称为等电子粒子。
常见的等电子粒子：


⑥核外电子总数及质子数均相等的粒子：

3．等电子体
(1)原子总数相同、价电子总数相同的粒子互称为等电子体。如N2与CO是等电子体，但N2与C2H2不是等电子体；O2与SO2是等电子体。
(2)常见的等电子体
 
4．等电子原理的应用
(1)利用等电子原理可以较快判断一些分子或离子的构型，如的空间构型分别是三角锥形和正四面体形。
(2)在制造新材料方面有重要应用。如晶体硅、锗是良好的半导体材料，它们的等电子体磷化铝(AIP)、砷化镓(GaAs)也都是良好的半导体材料。，


常见分子的立体结构：


定义:

在化学反应中，一般是原子的最外层电子数目发生变化。为了简便起见，化学中常在元素符号周围用小黑点“· ”或小叉“×”来表示元素原子的最外层电子，相应的式子叫做电子式。
(1)原子的电子式：H· 、Na· 、
(2)阳离子的电子式：不画出离子最外层电子数，元素右上角标出“n+”电荷字样：Na+、Al3+、Mg2+
(3)阴离子的电子式:要画出最外层电子数，用 “[  ]”括起来，右上角标出“n-”：、、
(4)离子化合物的电子式：由阴、阳离子的电子式组成，相同离子不能合并：
、
(5)共价化合物的电子式：画出离子最外层电子数：、
(6)用电子式表示物质形成的过程：
氯化氢的形成过程：
氯化镁的形成过程：

结构式:

共价键中的每一对共用电子用一根短线表示，未成键电子不写出，物质的电子式就变成了结构式。
例如:











书写电子式的常见错误:

 1．漏写未参与成键的电子,如：
2．化合物类型不清，漏写或多写“[]”及错写电荷数，如：
3．书写不规范，错写共用电子对如：N2的电子式为：，不能写成：，更不能写成：或。
4．不考虑原子间的结合顺序如：HClO的电子式为，而非。因氧原子需形成2对共用电子才能达到稳定结构，而H、 Cl各需形成1对共用电子就能达到稳定结构。
5．不考虑原子最外层有几个电子均写成8电子结构如：的电子式为，而非， 因中碳原子最外层应有6个电子(包括共用电子)，而非8个电子。
6．不清楚A如型离子化合物中两个B是分开写还是写一块如：中均为-l 价，Br-、H-已达到稳定结构，应分开写；C原子得一个电子，最外层有5个电子，需形成三对共用电子才能达到稳定结构，不能分开写；氧原子得一个电子，最外层有7个电子，需形成一对共用电子才能达到稳定结构，也不能分开写。它们的电子式分别为：


水解方程式：

1、定义：表示盐水解的式子。
2、书写水解方程式的注意事项：
(1)找出盐类组成中会发生水解的离子（弱酸阴离子或弱碱阳离子），直接写出盐类水解的离子方程式。
(2)盐类的水解反应是中和反应的逆反应，中和反应的程度很大，水解反应的程度很小，故写盐类的水解反应方程式或离子方程式时，一般不写“＝”而写“”。
(3)一般盐类水解的程度很小，水解产物也少，通常不生成沉淀或气体，也不发生分解。在书写盐类水解的离子方程式时一般不标“↑”或“↓”，也不把生成物（如NH3·H2O、H2CO3）写成其分解产物的形式。
(4)多元弱酸的盐中弱酸根离子分步水解，第一步比较容易发生，第二步比第一步难。水解时以第一步为主。多元弱酸的水解反应式应分步书写，而多元弱碱的水解反应不分步书写。
(5)某些盐溶液在混合时，由于一种盐的阳离子和另一种盐的阴离子都能发生水解，水解后溶液的性质相反，它们在一起时就能相互促进对方的水解，使两种离子的水解趋于完全。称为双水解。如：铝盐和碳酸盐混合：
，双水解反应中如果有复分解反应的条件（沉淀、气体、水等生成），则反应比较完全。书写时一般用“＝”，标“↑”或“↓”。

盐类水解方程式的书写：

一般来说，盐类水解的程度不大，应该用可逆号“”表示，盐类水解一般不会产生沉淀和气体，所以不用“↑”“↓”符号表示。
1．一元弱酸的强碱盐和一元弱碱的强酸盐的水解。

2．多元弱酸的强碱盐的水解是分步进行的，不能合并，以第一步为主。

3．多元弱碱的强酸盐的水解。

4．弱酸的铵盐的水解。

5．完全双水解的离子间的反应用“==”表示，标明“↑”“↓”符号。如



发现相似题
与“氮可以形成多种离子，如N3-，NH2-，N3-，NH4+，N2H5+，N2H62+...”考查相似的试题有：