2019年高考化學(xué)一輪綜合復(fù)習(xí) 第十二章 有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ) 第37講 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)練習(xí).doc

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第37講　原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 考綱要求　1.了解原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、能級(jí)分布和排布原理，能正確書寫1～36號(hào)元素原子核外電子、價(jià)電子的排布式和軌道表達(dá)式。2.了解電離能的含義，并能用以說明元素的某些性質(zhì)。3.了解電子在原子軌道之間的躍遷及其簡(jiǎn)單應(yīng)用。4.了解電負(fù)性的概念，并能用以說明元素的某些性質(zhì)。 考點(diǎn)一　原子核外電子排布原理 1．能層、能級(jí)與原子軌道 (1)能層(n)：在多電子原子中，核外電子的能量是不同的，按照電子的能量差異將其分成不同能層。通常用K、L、M、N……表示，能量依次升高。 (2)能級(jí)：同一能層里電子的能量也可能不同，又將其分成不同的能級(jí)，通常用s、p、d、f等表示，同一能層里，各能級(jí)的能量按s、p、d、f的順序依次升高，即：E(s)＜E(p)＜E(d)＜E(f)。 (3)原子軌道：電子云輪廓圖給出了電子在核外經(jīng)常出現(xiàn)的區(qū)域。這種電子云輪廓圖稱為原子軌道。 原子軌道 軌道形狀 軌道個(gè)數(shù) s 球形 1 p 啞鈴形 3 特別提醒　第一能層(K)，只有s能級(jí)；第二能層(L)，有s、p兩種能級(jí)，p能級(jí)上有三個(gè)原子軌道px、py、pz，它們具有相同的能量；第三能層(M)，有s、p、d三種能級(jí)。 2．基態(tài)原子的核外電子排布 (1)能量最低原理：即電子盡可能地先占有能量低的軌道，然后進(jìn)入能量高的軌道，使整個(gè)原子的能量處于最低狀態(tài)。 如圖為構(gòu)造原理示意圖，即基態(tài)原子核外電子在原子軌道上的排布順序圖： 注意　所有電子排布規(guī)則都需要滿足能量最低原理。 (2)泡利原理 每個(gè)原子軌道里最多只能容納2個(gè)電子，且自旋狀態(tài)相反。 如2s軌道上的電子排布為，不能表示為。 (3)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，且自旋狀態(tài)相同。如2p3的電子排布為，不能表示為或。 洪特規(guī)則特例：當(dāng)能量相同的原子軌道在全滿(p6、d10、f14)、半滿(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)狀態(tài)時(shí)，體系的能量最低，如：24Cr的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1。 3．基態(tài)、激發(fā)態(tài)及光譜示意圖 (1)p能級(jí)的能量一定比s能級(jí)的能量高() (2)同一原子中，2p、3p、4p能級(jí)的軌道數(shù)依次增多() (3)2p和3p軌道形狀均為啞鈴形，能量也相等() (4)2px、2py、2pz的能量相等(√) (5)鐵元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p64s23d6() (6)Cr的基態(tài)原子的簡(jiǎn)化電子排布式為[Ar]3d44s2() (7)基態(tài)原子電子能量的高低順序?yàn)镋(1s)＜E(2s)＜E(2px)＜E(2py)＜E(2pz)() (8)電子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10違反了能量最低原則() (9)磷元素基態(tài)原子的電子排布圖為 () 寫出下列原子或離子的①電子排布式、②價(jià)電子排布圖、③電子占的原子軌道數(shù)、④未成對(duì)電子數(shù)。 (1)N：①________________②______________________________________________________ ③____________________④______________________________________________________。 (2)Cl：①________________②_____________________________________________________ ③____________________④______________________________________________________。 (3)Fe2＋：①____________②_______________________________________________________ ③____________________④______________________________________________________。 (4)Cu：①______________②_______________________________________________________ ③____________________④_______________________________________________________。 (5)Se：①______________②________________________________________________________ ③____________________④_______________________________________________________。 (6)Br－：①____________②________________________________________________________ ③____________________④______________________________________________________。 答案　(1)①1s22s22p3　②?、?　④3 (2)①1s22s22p63s23p5(或[Ne]3s23p5)②?、??、? (3)①1s22s22p63s23p63d6(或[Ar]3d6)②　③14?、? (4)①1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)②?、?5?、? (5)①1s22s22p63s23p63d104s24p4(或[Ar]3d104s24p4)② ③18　④2 (6)①1s22s22p63s23p63d104s24p6(或[Ar]3d104s24p6)②?、?8?、? 核外電子排布常見錯(cuò)誤 (1)在寫基態(tài)原子的電子排布圖時(shí)，常出現(xiàn)以下錯(cuò)誤： ①(違反能量最低原理) ②(違反泡利原理) ③(違反洪特規(guī)則) ④(違反洪特規(guī)則) (2)當(dāng)出現(xiàn)d軌道時(shí)，雖然電子按ns、(n－1)d、np的順序填充，但在書寫電子排布式時(shí)，仍把(n－1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2，而失電子時(shí)，卻先失4s軌道上的電子，如Fe3＋：1s22s22p63s23p63d5。 (3)注意比較原子核外電子排布式、簡(jiǎn)化電子排布式、價(jià)電子排布式的區(qū)別與聯(lián)系。如Cu的電子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1；簡(jiǎn)化電子排布式：[Ar]3d104s1；價(jià)電子排布式：3d104s1。 1．(1)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，其元素符號(hào)為________；其價(jià)電子排布圖為_____________________________________________。 (2)B元素的負(fù)一價(jià)離子和C元素的正一價(jià)離子的電子層結(jié)構(gòu)都與氬相同，B的元素符號(hào)為________，C離子的結(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，D的元素符號(hào)為________，其基態(tài)原子的電子排布式為________________________________________________________________________ ______________，其原子的結(jié)構(gòu)示意圖為________________________________________。 (4)E元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒有成對(duì)電子且只有一個(gè)未成對(duì)電子，E的元素符號(hào)為________，其基態(tài)原子的電子排布式為_________________________________________。 (5)F元素的原子最外層電子排布式為nsnnpn＋2，則n＝________；原子中能量最高的是________電子，電子排布圖為__________________________________________________。 答案　(1)N　 (2)Cl　 (3)Fe　1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)　 (4)Cu　1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1) (5)2　2p　 2．M、R、X、Y為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，Z是一種過渡元素。M基態(tài)原子L層中p軌道電子數(shù)是s軌道電子數(shù)的2倍，R是同周期元素中最活潑的金屬元素，X和M形成的一種化合物是引起酸雨的主要大氣污染物，Z的基態(tài)原子4s和3d軌道半充滿。請(qǐng)回答下列問題： (1)寫出M、R的價(jià)電子排布式：M________、R___________________________________。 (2)寫出X、Y的價(jià)電子排布圖：X__________________________________________________、 Y________________。 (3)寫出Z的核外電子排布式：____________________________________________________， Z的核外未成對(duì)電子數(shù)為________。 答案　(1)2s22p4　3s1(2) (3)1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1　6 解析　根據(jù)題目給出的M、R和X的信息確定，M是氧元素，R是鈉元素，X是硫元素。根據(jù)M、R、X、Y為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素確定Y是氯元素。根據(jù)Z的基態(tài)原子4s和3d軌道半充滿，則Z元素原子的核外有24個(gè)電子，是鉻元素。 考點(diǎn)二　原子結(jié)構(gòu)與周期表、元素性質(zhì)的關(guān)系 1．原子結(jié)構(gòu)與周期表的關(guān)系 (1)原子結(jié)構(gòu)與周期表的關(guān)系(完成下列表格) 周期 能層數(shù) 每周期第一個(gè)元素 每周期最后一個(gè)元素 原子序數(shù) 基態(tài)原子的簡(jiǎn)化電子排布式 原子序數(shù) 基態(tài)原子的電子排布式 二 2 3 [He]2s1 10 1s22s22p6 三 3 11 [Ne]3s1 18 1s22s22p63s23p6 四 4 19 [Ar]4s1 36 1s22s22p63s23p6 3d104s24p6 五 5 37 [Kr]5s1 54 1s22s22p63s23p63d10 4s24p64d105s25p6 六 6 55 [Xe]6s1 86 1s22s22p63s23p63d104s24p6 4d104f145s25p65d106s26p6 (2)每族元素的價(jià)層電子排布特點(diǎn) ①主族 主族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA 排布特點(diǎn) ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 主族 ⅤA ⅥA ⅦA 排布特點(diǎn) ns2np3 ns2np4 ns2np5 ②0族：He：1s2；其他ns2np6。 ③過渡元素(副族和第Ⅷ族)：(n－1)d1～10ns1～2。 (3)元素周期表的分區(qū)與價(jià)電子排布的關(guān)系 ①周期表的分區(qū) ②各區(qū)外圍電子排布特點(diǎn) 分區(qū) 外圍電子排布 s區(qū) ns1～2 p區(qū) ns2np1～6 d區(qū) (n－1)d1～9ns1～2(除鈀外) ds區(qū) (n－1)d10ns1～2 f區(qū) (n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2 2.原子半徑 (1)影響因素 (2)變化規(guī)律 元素周期表中的同周期主族元素從左到右，原子半徑逐漸減小；同主族元素從上到下，原子半徑逐漸增大。 3．電離能 (1)第一電離能：氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量，符號(hào)：I1，單位：kJmol－1。 (2)規(guī)律 ①同周期：第一種元素的第一電離能最小，最后一種元素的第一電離能最大，總體呈現(xiàn)從左至右逐漸增大的變化趨勢(shì)。 ②同族元素：從上至下第一電離能逐漸減小。 ③同種原子：逐級(jí)電離能越來越大(即I1＜I2＜I3…)。 4．電負(fù)性 (1)含義：元素的原子在化合物中吸引鍵合電子能力的標(biāo)度。元素的電負(fù)性越大，表示其原子在化合物中吸引鍵合電子的能力越強(qiáng)。 (2)標(biāo)準(zhǔn)：以最活潑的非金屬氟的電負(fù)性為4.0作為相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算得出其他元素的電負(fù)性(稀有氣體未計(jì))。 (3)變化規(guī)律 金屬元素的電負(fù)性一般小于1.8，非金屬元素的電負(fù)性一般大于1.8，而位于非金屬三角區(qū)邊界的“類金屬”(如鍺、銻等)的電負(fù)性則在1.8左右。 在元素周期表中，同周期從左至右，元素的電負(fù)性逐漸增大，同主族從上至下，元素的電負(fù)性逐漸減小。 5．對(duì)角線規(guī)則 在元素周期表中，某些主族元素與右下方的主族元素的有些性質(zhì)是相似的，如。 (1)價(jià)電子排布為5s25p1的元素位于第五周期ⅠA族，是s區(qū)元素() (2)電負(fù)性大的元素非金屬性強(qiáng)(√) (3)主族元素的電負(fù)性越大，元素原子的第一電離能一定越大() (4)在元素周期表中，同周期主族元素電負(fù)性從左到右越來越大(√) (5)在形成化合物時(shí)，電負(fù)性越小的元素越容易顯示正價(jià)(√) (6)第一電離能：O＞N() (7)正三價(jià)陽離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5的元素在周期表中位于Ⅷ族(√) (8)價(jià)電子排布式為4s24p3的元素位于第四周期ⅤA族，是p區(qū)元素(√) (1)第三周期所有元素的第一電離能(I1)大小順序?yàn)開________________________________(用元素符號(hào)表示)。 (2)Na的逐級(jí)電離能中有________次突躍。分別是哪級(jí)電離能發(fā)生突躍？________、________。 (3)C、N、O、F的電負(fù)性大小順序?yàn)開_______________，第一電離能大小順序?yàn)開___________。 (4)F、Cl、Br、I的第一電離能大小順序?yàn)開___________________________________________， 電負(fù)性大小順序?yàn)開_______________。 答案　(1)Na＜Al＜Mg＜Si＜S＜P＜Cl＜Ar (2)2　I2?I1　I10?I9 (3)C＜N＜O＜F　C＜O＜N＜F (4)F＞Cl＞Br＞I　F＞Cl＞Br＞I 1．(2018江西省景德鎮(zhèn)模擬)根據(jù)下列五種元素的第一至第四電離能數(shù)據(jù)(單位：kJmol－1)，回答下列各題： 元素代號(hào) I1 I2 I3 I4 Q 2080 4000 6100 9400 R 500 4600 6900 9500 S 740 1500 7700 10500 T 580 1800 2700 11600 U 420 3100 4400 5900 (1)在周期表中，最可能處于同一族的是________。 A．Q和R B．S和T C．T和U D．R和T E．R和U (2)下列離子的氧化性最弱的是________。 A．S2＋ B．R2＋ C．T3＋ D．U＋ (3)下列元素中，化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)最像Q元素的是________。 A．硼B(yǎng)．鈹C．氦D．氫 (4)每種元素都出現(xiàn)相鄰兩個(gè)電離能的數(shù)據(jù)相差較大的情況，這一事實(shí)從一個(gè)側(cè)面說明：________________________________________________________________________，如果U元素是短周期元素，你估計(jì)它的第2次電離能飛躍數(shù)據(jù)將發(fā)生在失去第______個(gè)電子時(shí)。 (5)如果R、S、T是同周期的三種主族元素，則它們的原子序數(shù)由小到大的順序是__________，其中________元素的第一電離能異常高的原因是____________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)E　(2)D　(3)C(4)電子分層排布，各能層能量不同　10(5)R＜S＜T　S　S元素的最外層電子處于s能級(jí)全充滿狀態(tài)，能量較低，比較穩(wěn)定，失去第一個(gè)電子吸收的能量較多 解析　(1)根據(jù)電離能的變化趨勢(shì)知，Q為稀有氣體元素，R為第ⅠA族元素，S為第ⅡA族元素，T為第ⅢA族元素，U為第ⅠA族元素，所以R和U處于同一主族。 (2)由于U＋為第ⅠA族元素且比R電離能小，所以U＋的氧化性最弱。 (3)由于Q是稀有氣體元素，所以氦的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)與其最像。 (4)電離能的突躍變化，說明核外電子是分層排布的。若U是短周期元素，則U是Na，其核外電子排布式為1s22s22p63s1，由于2s22p6所處能層相同，所以它的第2次電離能飛躍數(shù)據(jù)發(fā)生在失去第10個(gè)電子時(shí)。 (5)同一周期，第一電離能呈增大趨勢(shì)，但ⅡA、ⅤA族比相鄰元素要高，因?yàn)槠渥钔鈱与娮映嗜錆M或半充滿結(jié)構(gòu)。 2．根據(jù)信息回答下列問題： 不同元素的原子在分子內(nèi)吸引電子的能力大小可用數(shù)值表示，該數(shù)值稱為電負(fù)性。一般認(rèn)為：如果兩個(gè)成鍵原子間的電負(fù)性差值大于1.7，原子之間通常形成離子鍵；如果兩個(gè)成鍵原子間的電負(fù)性差值小于1.7，通常形成共價(jià)鍵。下表是某些元素的電負(fù)性值： 元素符號(hào) Li Be B C O F Na Al Si P S Cl 電負(fù)性值 1.0 1.5 2.0 2.5 3.5 4.0 0.9 1.5 1.8 2.1 2.5 3.0 (1)根據(jù)對(duì)角線規(guī)則，Be、Al元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的性質(zhì)相似，它們都具有________性，其中Be(OH)2顯示這種性質(zhì)的離子方程式是________________________________________________________________________、 ________________________________________________________________________。 (2)通過分析電負(fù)性值的變化規(guī)律，確定Mg元素的電負(fù)性值的最小范圍________________。 (3)請(qǐng)歸納元素的電負(fù)性和金屬性、非金屬性的關(guān)系是__________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)推測(cè)AlF3、AlCl3、AlBr3是離子化合物還是共價(jià)化合物： AlF3__________________，AlCl3________________________________________________________________________， AlBr3________________。 答案　(1)兩　Be(OH)2＋2H＋===Be2＋＋2H2OBe(OH)2＋2OH－===BeO＋2H2O (2)0.9～1.5 (3)非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大；金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越小 (4)離子化合物　共價(jià)化合物　共價(jià)化合物 3．(2017青島模擬)已知：A～F都是周期表中前四周期的元素，它們的原子序數(shù)依次增大。其中A、C原子的L層有2個(gè)未成對(duì)電子。D與E同主族，D的二價(jià)陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。F3＋的M層3d軌道電子為半充滿狀態(tài)。請(qǐng)根據(jù)以上信息，回答下列問題： (1)A、B、C的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)開___________(用元素符號(hào)表示)。 (2)D元素的原子核外共有________種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子、________種不同能級(jí)的電子。 (3)寫出E的基態(tài)原子的電子排布式：_______________________________________________。 (4)F和X(質(zhì)子數(shù)為25)兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)列于下表：比較兩元素的I2、I3可知，氣態(tài)X2＋再失去一個(gè)電子比氣態(tài)F2＋再失去一個(gè)電子難。對(duì)此，你的理解是__________________ ________________________________________________________________________。 元素 X F 電離能/kJmol－1 I1 717 759 I2 1509 1561 I3 3248 2957 答案　(1)C＜N＜O (2)12　4 (3)1s22s22p63s23p64s2 (4)Mn2＋的3d軌道電子排布為半充滿狀態(tài)，較穩(wěn)定 1．(高考組合題)(1)[2017全國卷Ⅱ，35(1)]氮原子價(jià)層電子的軌道表達(dá)式(電子排布圖)為________。 (2)[2017全國卷Ⅰ，35(1)(2)]①元素K的焰色反應(yīng)呈紫紅色，其中紫色對(duì)應(yīng)的輻射波長(zhǎng)為________nm(填標(biāo)號(hào))。 A．404.4 B．553.5 C．589.2 D．670.8 E．766.5 ②基態(tài)K原子中，核外電子占據(jù)的最高能層的符號(hào)是____________，占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為____________。 (3)[2016全國卷Ⅰ，37(1)]基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為[Ar]________，有________個(gè)未成對(duì)電子。 (4)[2016全國卷Ⅱ，37(1)]鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為______________，3d能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)為________。 (5)[2015全國卷Ⅰ，37(1)]處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用________形象化描述。在基態(tài)14C原子中，核外存在________對(duì)自旋相反的電子。 (6)[2014新課標(biāo)全國卷Ⅰ，37(2)]基態(tài)Fe原子有________個(gè)未成對(duì)電子。Fe3＋的電子排布式為________________________。 (7)[2013新課標(biāo)全國卷Ⅰ，37(1)]基態(tài)Si原子中，電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為______，該能層具有的原子軌道數(shù)為________、電子數(shù)為________。 答案　(1)(或) (2)①A?、贜　球形 (3)3d104s24p2　2 (4)1s22s22p63s23p63d84s2(或[Ar]3d84s2)　2 (5)電子云　2 (6)4　1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5) (7)M　9　4 2．(高考組合題)(1)[2017全國卷Ⅱ，35(2)]元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個(gè)電子形成氣態(tài)負(fù)一價(jià)離子時(shí)所放出的能量稱作第一電子親和能(E1)。第二周期部分元素的E1變化趨勢(shì)如圖所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是__________________________ ________________________________________________________________________；氮元素的E1呈現(xiàn)異常的原因是_______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)[2016全國卷Ⅰ，37(4)]Zn、Ge、O電負(fù)性由大至小的順序是________________。 (3)[2016全國卷Ⅱ，37(3)]元素銅與鎳的第二電離能分別為ICu＝1958kJmol–1、INi＝1753kJmol－1，ICu>INi的原因是_____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)[2016全國卷Ⅲ，37(2)]根據(jù)元素周期律，原子半徑Ga________As，第一電離能Ga________As。(填“大于”或“小于”) (5)[2013新課標(biāo)全國卷Ⅱ，37(2)]F、K、Fe、Ni四種元素中的第一電離能最小的是__________。(填元素符號(hào)) (6)[2013浙江自選模塊，15(1)(2)]①N、Al、Si、Zn四種元素中，有一種元素的電離能數(shù)據(jù)如下： 電離能 I1 I2 I3 I4 …… Ia/kJmol－1 578 1817 2745 11578 …… 則該元素是________(填寫元素符號(hào))。 ②基態(tài)鍺(Ge)原子的電子排布式是_______________________________________________。 Ge的最高價(jià)氯化物分子式是________。該元素可能的性質(zhì)或應(yīng)用有________。 A．是一種活潑的金屬元素 B．其電負(fù)性大于硫 C．其單質(zhì)可作為半導(dǎo)體材料 D．其最高價(jià)氯化物的沸點(diǎn)低于其溴化物的沸點(diǎn) 答案　(1)同周期元素隨核電荷數(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軌道處于半充滿狀態(tài)，相對(duì)穩(wěn)定，故不易結(jié)合一個(gè)電子 (2)O＞Ge＞Zn (3)銅失去的是全充滿的3d10電子，鎳失去的是4s1電子 (4)大于　小于 (5)K (6)①Al②1s22s22p63s23p63d104s24p2(或[Ar]3d104s24p2)GeCl4　CD 解析　(1)根據(jù)圖知，電子親和能增大(除N外)，同周期從左向右非金屬性增強(qiáng)，得電子能力增強(qiáng)，因此同周期自左而右電子親和能增大；氮元素原子的2p能級(jí)達(dá)到半充滿狀態(tài)，相對(duì)穩(wěn)定，不易得到1個(gè)電子。 (2)Zn、Ge、O三種元素中，Zn和Ge是金屬元素，O是非金屬元素。O的電負(fù)性比Zn和Ge的大，又根據(jù)同周期元素的電負(fù)性從左到右逐漸增大的規(guī)律，可知電負(fù)性：O＞Ge＞Zn。 (3)銅失去的是全充滿的3d10電子，鎳失去的是4s1電子，所以ICu＞INi。 (4)同周期元素從左到右原子半徑逐漸減小，故原子半徑Ga大于As，As原子的4p軌道處于半充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以第一電離能Ga小于As。 (5)F是電負(fù)性最大的元素；同周期元素中隨原子序數(shù)的增大，第一電離能呈增大趨勢(shì)，四種元素中第一電離能最小的是K元素。 (6)①分析表中數(shù)據(jù)可知，該元素的逐級(jí)電離能中，I1、I2、I3與I4相差較大，說明該元素原子最外層有3個(gè)電子，顯然該元素為Al元素。 ②鍺原子核外有32個(gè)電子，其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2。Ge元素的最高化合價(jià)為＋4，其氯化物為GeCl4。Ge元素處于金屬與非金屬分界線附近，表現(xiàn)出一定的金屬性和非金屬性，其單質(zhì)常用作半導(dǎo)體材料，不屬于活潑金屬。Ge元素的電負(fù)性小于Si元素的電負(fù)性，而Si元素的電負(fù)性小于S元素的電負(fù)性，則S元素的電負(fù)性大于Ge元素的。GeCl4的相對(duì)分子質(zhì)量小于GeBr4，則GeCl4的分子間作用力小于GeBr4的分子間作用力，GeCl4的沸點(diǎn)低于GeBr4的沸點(diǎn)。 1．元素“氦、銣、銫”等是用下列哪種科學(xué)方法發(fā)現(xiàn)的(　　) A．紅外光譜 B．質(zhì)譜 C．原子光譜 D．核磁共振譜 答案　C 2．下列有關(guān)原子軌道的敘述中正確的(　　) A．氫原子的2s軌道能量較3p軌道高 B．鋰原子的2s與5s軌道皆為球形分布 C．p能級(jí)的原子軌道呈啞鈴形，隨著能層序數(shù)的增加，p能級(jí)原子軌道也在增多 D．能層n＝4的原子軌道最多可容納16個(gè)電子 答案　B 解析　B項(xiàng)，s軌道為球形，所以鋰原子的2s與5s 軌道皆為球形分布，正確；C項(xiàng)，p能級(jí)的原子軌道呈啞鈴形，p能級(jí)含有3個(gè)原子軌道，隨著能層序數(shù)的增加，p能級(jí)原子軌道數(shù)目不變，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，各電子層最多容納電子數(shù)2n2，則能層n＝4的原子軌道最多可容納32個(gè)電子，錯(cuò)誤。 3．(2017河北正定中學(xué)模擬)在核電荷數(shù)為26的元素Fe的原子核外3d、4s軌道內(nèi)，下列電子排布圖正確的是(　　) A. B. C. D. 答案　C 解析　核電荷數(shù)為26的Fe基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,3d有5個(gè)軌道，只有1個(gè)軌道排滿兩個(gè)電子，且自旋方向相反，其他4個(gè)軌道各排1個(gè)電子，4s軌道排滿2個(gè)電子，且自旋方向相反，即C項(xiàng)正確。 4．下列說法中正確的是(　　) A．隨原子序數(shù)的遞增，第三周期元素的電負(fù)性逐漸減小 B．鋁的第一電離能比鎂的第一電離能大 C．在所有的元素中，氟的第一電離能最大 D．在所有的元素中，氟的電負(fù)性最大 答案　D 5．(2018江西省新余聯(lián)考)下列圖示中橫坐標(biāo)是表示元素的電負(fù)性數(shù)值，縱坐標(biāo)表示同一主族的五種元素的序數(shù)的是(　　) 答案　B 6．(2018銀川一中月考)周期表中27號(hào)元素鈷的方格中注明“3d74s2”，由此可以推斷(　　) A．它位于周期表的第四周期ⅡA族 B．它的基態(tài)核外電子排布式可簡(jiǎn)寫為[Ar]4s2 C．Co2＋的核外價(jià)電子排布式為3d54s2 D．Co位于周期表中第9列 答案　D 解析　“3d74s2”為Co的價(jià)電子排布，其簡(jiǎn)寫式中，也要注明3d軌道，B項(xiàng)錯(cuò)誤；“7＋2＝9”，說明它位于周期表的第9列，D項(xiàng)正確；從左向右數(shù)，應(yīng)為過渡元素，A項(xiàng)錯(cuò)誤；失電子時(shí)，應(yīng)失去最外層的電子，即先失4s上的電子，Co2＋的價(jià)電子排布為3d7，C項(xiàng)錯(cuò)誤。 7．某元素基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為3d54s2，則下列說法不正確的是(　　) A．該元素為Mn元素 B．該元素原子核外有4個(gè)能層 C．該元素原子最外層共有7個(gè)電子 D．該元素屬于d區(qū)元素 答案　C 8．下列原子的電子躍遷能釋放光能形成發(fā)射光譜的是(　　) A．1s22s22p63s2―→1s22s22p63p2 B．1s22s22p33s1―→1s22s22p4 C．1s22s2―→1s22s12p1 D．1s22s22p―→1s22s22p 答案　B 解析　A項(xiàng)，吸收光能，形成吸收光譜；B項(xiàng)，由激發(fā)態(tài)→基態(tài)，釋放光能，形成發(fā)射光譜；C項(xiàng)，形成吸收光譜；D項(xiàng)，2px與2py能量相同，不屬于電子躍遷。 9．(2017洛陽期末)以下有關(guān)元素性質(zhì)的說法不正確的是(　　) A．①Na，K，Rb；②N，P，As；③O，S，Se；④Na，P，Cl元素的電負(fù)性隨原子序數(shù)增大而遞增的是④ B．下列原子中，①1s22s22p63s23p1，②1s22s22p63s23p2，③1s22s22p63s23p3，④1s22s22p63s23p4對(duì)應(yīng)的第一電離能最大的是④ C．某短周期元素的逐級(jí)電離能分別為738、1451、7733、10540、13630、17995、21703等，該元素在第三周期ⅡA族 D．以下原子中，①1s22s22p63s23p2，②1s22s22p3，③1s22s22p2，④1s22s22p63s23p4半徑最大的是① 答案　B 解析　A項(xiàng)，同周期自左而右電負(fù)性逐漸增大，同主族自上而下電負(fù)性逐漸減?。籅項(xiàng)，同周期隨原子序數(shù)增大第一電離能呈增大趨勢(shì)，ⅤA族3p能級(jí)為半充滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素；C項(xiàng)，該元素第三電離能劇增，最外層應(yīng)有2個(gè)電子，表現(xiàn)＋2價(jià)；D項(xiàng)，同周期自左而右原子半徑逐漸減小，同主族自上而下原子半徑逐漸增大。 10．(2017長(zhǎng)沙調(diào)研)完成下列化學(xué)用語。 (1)Cr原子的核外電子排布式____________________________________________________，價(jià)電子排布式________，原子結(jié)構(gòu)示意圖_____________________________________________， 價(jià)電子排布圖___________________________________________________。 (2)Cu2＋的核外電子排布式___________________________________________________，離子結(jié)構(gòu)示意圖________________。 (3)As的核外電子排布式________________，原子結(jié)構(gòu)示意圖________________，價(jià)電子排布圖________________________________________________________________________。 (4)Co的價(jià)電子排布式________________，價(jià)電子排布圖______________________________。 答案　(1)1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)　3d54s1 　 (2)1s22s22p63s23p63d9(或[Ar]3d9)　 (3)[Ar]3d104s24p3　　 (4)3d74s2　 11．已知元素的某種性質(zhì)“X”和原子半徑、金屬性、非金屬性等一樣，也是元素的一種基本性質(zhì)。下面給出13種元素的X的數(shù)值： 元素 Al B Be C Cl F Li X的數(shù)值 1.5 2.0 1.5 2.5 2.8 4.0 1.0 元素 Mg Na O P S Si X的數(shù)值 1.2 0.9 3.5 2.1 2.5 1.7 試結(jié)合元素周期律知識(shí)完成下列問題： (1)經(jīng)驗(yàn)規(guī)律告訴我們：當(dāng)形成化學(xué)鍵的兩原子相應(yīng)元素的X差值大于1.7時(shí)，所形成的一般為離子鍵；當(dāng)小于1.7時(shí)，一般為共價(jià)鍵。試推斷AlBr3中的化學(xué)鍵類型：____________。 (2)根據(jù)上表給出的數(shù)據(jù)，簡(jiǎn)述主族元素的X的數(shù)值大小與元素的金屬性或非金屬性強(qiáng)弱之間的關(guān)系：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________；簡(jiǎn)述第二周期元素(除惰性氣體外)的X的數(shù)值大小與原子半徑之間的關(guān)系：____________________。 (3)請(qǐng)你預(yù)測(cè)Br與I元素的X數(shù)值的大小關(guān)系：_______________________________________。 (4)某有機(jī)化合物分子中含有S—N鍵，你認(rèn)為該共用電子對(duì)偏向于________(填元素符號(hào))原子。 答案　(1)共價(jià)鍵 (2)元素X的數(shù)值越大，元素的非金屬性越強(qiáng)(或元素X的數(shù)值越小，元素的金屬性越強(qiáng))　原子半徑越小，X的數(shù)值越大 (3)Br大于I (4)N 解析　(1)根據(jù)表中數(shù)值，Al是1.5，Br小于2.8，所以Al和Br的X數(shù)值之差小于1.7，為共價(jià)鍵。(2)X相當(dāng)于電負(fù)性，和電負(fù)性的變化規(guī)律相同。(4)因?yàn)镾、C的X數(shù)值是2.5，N的X數(shù)值應(yīng)大于2.5，所以該共用電子對(duì)偏向于N原子。 12．X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常見元素，其相關(guān)信息如表所示： 元素 相關(guān)信息 X X的一種核素的質(zhì)量數(shù)為18，中子數(shù)為10 Y Y與X同主族，且它的一種氧化物是導(dǎo)致酸雨的主要物質(zhì)之一 Z Z的單質(zhì)常溫下為黃綠色氣體 W W的基態(tài)原子核外有4個(gè)未成對(duì)電子 (1)Z在元素周期表中的位置是________________________________________________。 (2)基態(tài)Y原子的核外電子排布式為_____________________________________________。 (3)基態(tài)W3＋的核外電子排布式為______________________________________________。 (4)X的一種氫化物H2X2分子中極性鍵和非極性鍵數(shù)目之比為________。 (5)Y的電負(fù)性比Z的________(填“大”或“小”)；X和Y的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物中，較穩(wěn)定的是________(寫化學(xué)式)。 答案　(1)第三周期ⅦA族 (2)1s22s22p63s23p4(或[Ne]3s23p4) (3)1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5) (4)2∶1 (5)小　H2O 解析　由題意可知，X、Y、Z、W分別為O、S、Cl、Fe元素。 (1)Cl元素處于周期表中第三周期ⅦA族。 (2)基態(tài)S原子核外有16個(gè)電子，其核外電子排布式為1s22s22p63s23p4或[Ne]3s23p4。 (3)基態(tài)Fe原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，失去3個(gè)電子生成Fe3＋，則Fe3＋的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5。 (4)H2O2的結(jié)構(gòu)式為H—O—O—H，分子中極性鍵和非極性鍵數(shù)目之比為2∶1。 (5)Cl元素的電負(fù)性比S元素大；O元素的非金屬性強(qiáng)于S元素，故H2O的穩(wěn)定性強(qiáng)于H2S。 13．(2017贛榆高中調(diào)研)已知A、B、C、D都是短周期元素，它們的原子半徑大小順序?yàn)锽＞C＞D＞A。B的基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子總數(shù)相同；D原子有2個(gè)未成對(duì)電子。A、B、D三種元素組成的一種化合物M是新裝修居室中常含有的一種有害氣體。E是第四周期元素，其原子核外最外層電子數(shù)與A原子相同，其余各層電子均充滿。 試回答下列問題(用元素符號(hào)或化學(xué)式表示)： (1)基態(tài)B原子中，核外存在________個(gè)未成對(duì)電子。 (2)基態(tài)E2＋的核外電子排布式為__________________________________________________。 (3)基態(tài)D原子的最高能級(jí)的電子排布圖為__________________________________________。 (4)M分子中B原子軌道的雜化類型為____________________________________。 (5)B、C、D三種元素的第一電離能由小到大的順序?yàn)開_______________。 答案　(1)2 (2)1s22s22p63s23p63d9(或[Ar]3d9) (3) (4)sp2雜化 (5)C＜O＜N 解析　由題意可知，A、B、C、D、E分別為H、C、N、O、Cu元素。 (1)基態(tài)B(即碳)原子的核外電子排布式為1s22s22p2，其中2p軌道的2個(gè)電子均為未成對(duì)電子。 (2)基態(tài)Cu原子的核外電子排布式為[Ar]3d104s1，失去2個(gè)電子生成Cu2＋，故Cu2＋的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9。 (3)基態(tài)D原子的核外電子排布式為1s22s22p4，最高能級(jí)為2p，則其最高能級(jí)的電子排布圖為。 (4)H、C、O元素形成的化合物M是新裝修居室中常含有的一種有害氣體，則M是甲醛(HCHO)，C原子形成3個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵，則C原子采取sp2雜化。 (5)同周期主族元素的第一電離能隨原子序數(shù)的遞增呈增大趨勢(shì)，但N元素原子的2p軌道處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，其第一電離能大于O元素。 14．(2017雙鴨山模擬)現(xiàn)有屬于前四周期的A、B、C、D、E、F、G七種元素，原子序數(shù)依次增大。A元素的價(jià)電子構(gòu)型為nsnnpn＋1；C元素為最活潑的非金屬元素；D元素核外有三個(gè)電子層，最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的1/6；E元素正三價(jià)離子的3d軌道為半充滿狀態(tài)；F元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒有成對(duì)電子，只有一個(gè)未成對(duì)電子；G元素與A元素位于同一主族，其某種氧化物有劇毒。 (1)A元素的第一電離能________(填“＜”“＞”或“＝”)B元素的第一電離能，A、B、C三種元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)開___________(用元素符號(hào)表示)。 (2)D元素原子的價(jià)電子排布式是________。 (3)C元素的電子排布圖為_________________________________________________；E3＋的離子符號(hào)為________。 (4)F元素位于元素周期表的________區(qū)，其基態(tài)原子的電子排布式為________________。 (5)G元素可能的性質(zhì)________。 A．其單質(zhì)可作為半導(dǎo)體材料 B．其電負(fù)性大于磷 C．其原子半徑大于鍺 D．其第一電離能小于硒 (6)活潑性：D________(填“＞”或“＜”，下同)Al，I1(Mg)________I1(Al)，其原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)＞　N＜O＜F (2)3s2 (3)　Fe3＋ (4)ds　1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1) (5)A (6)＞?。尽℃V原子的3s軌道處于全滿狀態(tài)，3p軌道處于全空狀態(tài)，比較穩(wěn)定，而鋁原子3p軌道只有一個(gè)電子，不穩(wěn)定 解析　A元素的價(jià)電子構(gòu)型為nsnnpn＋1，則A是N；C元素為最活潑的非金屬元素，則C是F，那么B是O；D元素核外有三個(gè)電子層，最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的1/6，則D是Mg；E元素正三價(jià)離子的3d軌道為半充滿狀態(tài)，則E是Fe；F元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒有成對(duì)電子，只有一個(gè)未成對(duì)電子，則F是Cu；G元素與A元素位于同一主族，其某種氧化物有劇毒，則G是As。(1)由于N的最外層電子處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，失去電子比O難，所以元素的第一電離能A＞B；一般情況下同一周期的主族元素，原子序數(shù)越大，元素的電負(fù)性越大，所以A、B、C三種元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)镹＜O＜F。(2)鎂元素原子的價(jià)電子排布式是3s2。(3)C元素是F，其電子排布圖為；E是Fe，E3＋的離子符號(hào)為Fe3＋。 (4)F是Cu，Cu位于元素周期表的ds區(qū)，其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。 (5)G為As，位于金屬與非金屬的分界線處，其單質(zhì)為半導(dǎo)體，其電負(fù)性小于磷，原子半徑小于鍺，第一電離能大于硒。(6)元素D為Mg，活潑性Mg＞Al，I1(Mg)＞I1(Al)，因?yàn)镸g的3s軌道處于全滿狀態(tài)，3p軌道處于全空狀態(tài)，比較穩(wěn)定，而Al的3p軌道只有一個(gè)電子，不穩(wěn)定，故活潑性Mg＞Al，而第一電離能則是I1(Mg)＞I1(Al)。 15．(2018安徽省淮南模擬)表1是元素周期表的一部分，表中所列的字母分別代表一種化學(xué)元素。試回答下列問題： 表1 (1)元素p為26號(hào)元素，請(qǐng)寫出其基態(tài)原子電子排布式：_______________________________。 (2)h的單質(zhì)在空氣中燃燒發(fā)出耀眼的白光，請(qǐng)用原子結(jié)構(gòu)的知識(shí)解釋發(fā)光的原因：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)o、p兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)如表2： 　　　元素 電離能/kJmol－1　 o p I1 717 759 I2 1509 1561 I3 3248 2957 表2 比較兩元素的I2、I3可知，氣態(tài)o2＋再失去一個(gè)電子比氣態(tài)p2＋再失去一個(gè)電子難。對(duì)此，你的解釋是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)第三周期8種元素單質(zhì)熔點(diǎn)高低的順序如圖1所示，其中電負(fù)性最大的是________(填圖1中的序號(hào))。 (5)表2中所列的某主族元素的電離能情況如圖2所示，則該元素是__________(填元素符號(hào))。 答案　(1)1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)(2)電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時(shí)，以光(子)的形式釋放能量(3)Mn2＋的3d軌道電子排布為半充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定 (4)2　(5)Al 解析　(2)h為Mg元素，Mg單質(zhì)在空氣中燃燒發(fā)出耀眼的白光，電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時(shí)以光(子)的形式釋放能量。(3)o元素為Mn，其基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2，Mn2＋的基態(tài)電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，其3d能級(jí)為半充滿結(jié)構(gòu)，相對(duì)比較穩(wěn)定，當(dāng)其失去第3個(gè)電子時(shí)比較困難，而Fe2＋的基態(tài)電子排布式為1s22s22p63s23p63d6，其3d能級(jí)再失去一個(gè)電子即為半充滿狀態(tài)，故其失去第3個(gè)電子比較容易。(4)第三周期8種元素分別為鈉、鎂、鋁、硅、磷、硫、氯、氬，其單質(zhì)中鈉、鎂、鋁形成金屬晶體，熔點(diǎn)依次升高；硅形成原子晶體；磷、硫、氯、氬形成分子晶體，且常溫下磷、硫?yàn)楣腆w，氯氣、氬為氣體，8種元素熔點(diǎn)最低的為氬，其次為氯，其中電負(fù)性最大的為氯。(5)由圖可知，該元素的電離能I4遠(yuǎn)大于I3，故為第ⅢA族元素，應(yīng)為Al。