考點規(guī)范練38原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)非選擇題(共8小題,共100分)1.(10分)A、B、C、D、E、F代表6種元素。請?zhí)羁?(1)A元素基態(tài)原子的最外層有2個未成對電子,次外層有2個電子,其元素符號為。(2)B元素的負一價離子和C元素的正一價離子的電子層結(jié)構(gòu)都與氬相同,B的元素符號為,C的元素符號為。(3)D元素的正三價離子的3d能級為半充滿,D的元素符號為,其基態(tài)原子的電子排布式為。(4)E元素基態(tài)原子的M層全充滿,N層沒有成對電子,只有一個未成對電子,E的元素符號為,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+1,則n=;原子中能量最高的是電子。2.(12分)(1)C、N、O、Al、Si、Cu是常見的六種元素。Si位于元素周期表第周期第族。N的基態(tài)原子核外電子排布式為;Cu的基態(tài)原子最外層有個電子。用“>”或“<”填空:原子半徑電負性熔點沸點AlSiNO金剛石晶體硅CH4SiH4(2)N、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I1I2I3I4In/(kJmol-1)5781 8172 74511 578則該元素是(填寫元素符號)?；鶓B(tài)鍺(Ge)原子的電子排布式是。Ge的最高價氯化物的分子式是。Ge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.其電負性大于硫C.其單質(zhì)可作為半導(dǎo)體材料D.其最高價氯化物的沸點低于其溴化物的沸點3.(10分)銅、鎵、硒、硅等元素的化合物是生產(chǎn)第三代太陽能電池的重要材料。請回答:(1)已知高溫下CuOCu2O+O2,從銅原子價層電子結(jié)構(gòu)(3d和4s軌道上應(yīng)填充的電子數(shù))變化角度來看,能生成Cu2O的原因是。(2)硒、硅均能與氫元素形成氣態(tài)氫化物,若“SiH”中共用電子對偏向氫元素,氫氣與硒反應(yīng)時單質(zhì)硒是氧化劑,則硒與硅的電負性相對大小為SeSi(填“>”或“<”)。與Si同周期部分元素的電離能如圖所示,其中a、b和c分別代表(填字母)。A.a為I1、b為I2、c為I3B.a為I2、b為I3、c為I1C.a為I3、b為I2、c為I1D.a為I1、b為I3、c為I24.(2018湖北八校高三聯(lián)考)(12分)根據(jù)下列五種短周期元素的電離能數(shù)據(jù)(單位:kJmol-1),回答下面各題。元素代號I1I2I3I4I5Q800.62 427.13 659.725 025.832 826.7R495.84 5626 910.39 54313 354S577.51 816.72 744.811 57714 842T1 402.32 8564 578.17 475.09 444.9U2 080.73 952.36 1229 37112 177(1)在這五種元素中,最可能處于同一族的兩種元素是(填元素符號),S元素最可能是區(qū)元素。(2)基態(tài)Q元素原子的價電子排布式是。Q和T同周期?；衔颭T中T元素的化合價為;第一電離能介于Q、T之間的同周期元素有種。(3)化合物RT3中化學(xué)鍵類型為,RT3的陰離子的幾何構(gòu)型為。(4)下列元素中,化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)最像U元素的是。A.硼B(yǎng).鈹C.鋰D.氦E.碳5.(12分)(1)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e原子序數(shù)依次增大。a的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同,b的價電子層中的未成對電子有3個,c的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍,d與c同族,e的最外層只有1個電子,但次外層有18個電子。請?zhí)顚懴铝锌瞻?。e元素基態(tài)原子的核外電子排布式為。b、c、d三種元素的第一電離能數(shù)值由小到大的順序為(填元素符號),其原因是。(2)Ni是元素周期表中第28號元素,第二周期基態(tài)原子未成對電子數(shù)與Ni相同且電負性小的元素是;26號元素價層電子排布式為;L原子核外電子占有9個軌道,而且有一個未成對電子,L是元素。(3)硒(Se)是一種有抗癌、抗氧化作用的元素,可以形成多種化合物?；鶓B(tài)硒原子的價層電子排布式為。鍺、砷、硒的第一電離能大小排序為。6.(12分)下表是周期表的一部分,試回答下列問題。族周期AAAAAAA234(1)表中元素中,第一電離能最小的元素是(填元素符號,下同),電負性最大的元素是,單質(zhì)中化學(xué)性質(zhì)最不活潑的是(填化學(xué)式)。(2)表中元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物中,酸性最強的是(填化學(xué)式,下同),堿性最強的是,呈兩性的氫氧化物是。(3)表中A族元素中最不穩(wěn)定的氫化物是(填化學(xué)式)。(4)為什么表中的第一電離能比大?。7.(16分)現(xiàn)有七種元素,其中A、B、C、D、E為短周期主族元素,F、G為第四周期元素,它們的原子序數(shù)依次增大。請根據(jù)下列相關(guān)信息,回答問題。A元素的核外電子數(shù)和電子層數(shù)相等B元素原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1C原子的第一至第四電離能依次為I1=738 kJmol-1,I2=1 451 kJmol-1,I3=7 733 kJmol-1,I4=10 540 kJmol-1D原子核外所有p軌道全滿或半滿E元素的主族序數(shù)與周期數(shù)的差為4F是前四周期中電負性最小的元素G在元素周期表的第七列 (1)已知BA5為離子化合物,寫出其電子式:。(2)B元素基態(tài)原子中能量最高的電子,其電子云在空間有個方向,原子軌道呈形。(3)某同學(xué)根據(jù)上述信息,推斷C的基態(tài)原子的核外軌道表示式如下:該同學(xué)所畫的軌道表示式違背了。(4)G位于族區(qū),該元素的價電子排布式為。(5)檢驗F元素的方法是,請用原子結(jié)構(gòu)的知識解釋產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因:。8.(16分).Na、Cu、O、Si、S、Cl是常見的六種元素。(1)Na位于元素周期表第周期第族;S的基態(tài)原子核外有個未成對電子;Si的基態(tài)原子核外電子排布式為。(2)用“>”或“<”填空:第一電離能離子半徑熔點酸性SiSO2-Na+NaClSiH2SO4HClO4.下表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:(3)h的單質(zhì)在空氣中燃燒發(fā)出耀眼的白光,請用原子結(jié)構(gòu)的知識解釋發(fā)光的原因:。(4)o、p兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)列于下表:元素op電離能(kJmol-1)I1717759I21 5091 561I33 2482 957比較兩元素的I2、I3可知,氣態(tài)o2+再失去一個電子比氣態(tài)p2+再失去一個電子難。對此,你的解釋是。(5)第三周期8種元素,其單質(zhì)熔點高低的順序如圖甲所示,其中電負性最大的是(填圖中的序號)。(6)表中所列的某主族元素的電離能情況如圖乙所示,則該元素是(填元素符號)。課時規(guī)范練38原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)1.答案 (1)C或O(2)ClK(3)Fe1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3d64s2(4)Cu1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1(5)22p解析 (1)A元素基態(tài)原子次外層有2個電子,故次外層為K層,A元素有2個電子層,由題意可寫出其軌道表示式為,則該元素核外有6個電子,為碳元素,其元素符號為C,另外氧原子同樣也符合要求,其軌道表示式為。(2)B-、C+的電子層結(jié)構(gòu)都與Ar相同,即核外都有18個電子,則B為17號元素Cl,C為19號元素K。(3)D元素原子失去2個4s電子和1個3d電子后變成+3價離子,其原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,即為26號元素鐵。(4)根據(jù)題意要求,首先寫出電子排布式:1s22s22p63s23p63d104s1,該元素為29號元素Cu。(5)s能級只有1個原子軌道,故最多只能容納2個電子,即n=2,所以元素F的原子最外層電子排布式為2s22p3,由此可知F是N元素;根據(jù)核外電子排布的能量最低原理,可知氮原子的核外電子中的2p能級能量最高。2.答案 (1)3A1s22s22p31><><(2)Al1s22s22p63s23p63d104s24p2GeCl4CD解析 (1)Si是14號元素,位于元素周期表中第三周期第A族。N是7號元素,其基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p3;Cu是29號元素,其基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1,故最外層有1個電子。同周期元素,原子序數(shù)越大,原子半徑越小,故原子半徑:Al>Si;同周期元素,原子序數(shù)越大,電負性越強,故電負性:N<O;金剛石和晶體硅都是原子晶體,但鍵能:CC>SiSi,故熔點:金剛石>晶體硅;CH4和SiH4都是分子晶體,且兩者結(jié)構(gòu)相似,SiH4的相對分子質(zhì)量大,故沸點:CH4<SiH4。(2)由電離能數(shù)據(jù)可知,該元素呈+3價。Ge的最高正價為+4價。Ge位于金屬和非金屬的分界線上,故其可作半導(dǎo)體材料,其氯化物和溴化物固態(tài)時均為分子晶體,相對分子質(zhì)量越大,其沸點越高。3.答案 (1)CuO中銅的價層電子排布為3d9,Cu2O中銅的價層電子排布為3d10,后者3d軌道處于穩(wěn)定的全充滿狀態(tài)而前者不是(2)>B解析 (1)CuO中銅的價層電子排布為3d9,Cu2O中銅的價層電子排布為3d10,3d10為穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以在高溫時能生成Cu2O。(2)若“SiH”中共用電子對偏向氫原子,說明硅顯正價,氫氣與硒反應(yīng)時單質(zhì)硒是氧化劑,硒的氫化物中硒顯負價,所以硒與硅的電負性相對大小為Se>Si;在第三周期元素中,鈉原子失去1個電子后,就已經(jīng)達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以鈉的第二電離能最大;鎂原子最外層為2個電子,失去2個電子后為穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以鎂的第二電離能較小;鋁原子最外層有3個電子,失去2個電子后還未達穩(wěn)定結(jié)構(gòu),而鋁的金屬性比鎂弱,所以第二電離能比鎂略高;硅原子最外層的3p軌道有2個電子,全部失去后,留下的3s軌道上有2個電子,相對較穩(wěn)定,所以硅的第二電離能比鋁要低;磷、硫非金屬性逐漸增大,第二電離能也增大,由于硫失去1個電子后,3p軌道上是3個電子,是較穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以硫的第二電離能要高于氯;綜上分析,a代表第二電離能I2、b代表第三電離能I3、c代表第一電離能I1。4.答案 (1)B和Alp(2)2s22p1-33(3)離子鍵、共價鍵直線形(4)D解析 Q元素的I4I3,Q元素的原子最外層有3個電子,Q處于A族;R元素的I2I1,R元素的原子最外層有1個電子,R處于A族;S元素的I4I3,S元素的原子最外層有3個電子,S處于A族;T、U元素的I1I5沒有突變,T、U的最外層電子數(shù)至少5個。(1)根據(jù)上述分析,這五種元素中,最可能處于同一族的兩種元素是Q和S,Q和S都處于A族,Q的I1大于S的I1,Q為B元素,S為Al元素。最可能處于同一族的兩種元素是B和Al。S元素為Al元素,基態(tài)Al原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p1,最后一個電子填入3p能級,Al是p區(qū)元素。(2)Q為B元素,B原子核外有5個電子,基態(tài)B原子核外電子排布式為1s22s22p1,基態(tài)B原子的價電子排布式為2s22p1。Q的化合價為+3價,根據(jù)化合物中元素的正負化合價代數(shù)和為0,QT中T元素的化合價為-3價。Q屬于第2周期,Q和T同周期,T也屬于第2周期,T為N元素,第一電離能介于B和N之間的有Be、C、O,共3種元素。(3)R為A族元素,R原子核外電子數(shù)大于5,R為Na元素;T為N元素,RT3為NaN3,其中含有離子鍵和共價鍵。NaN3中陰離子為N3-,N3-與CO2互為等電子體,CO2為直線形,則N3-也為直線形。(4)U的最外層電子數(shù)至少5個,U不可能是A族A族元素,U的第一電離能較大,U可能是0族元素,化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)最像U元素的是氦,答案選D。5.答案 (1)1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1S<O<N同一周期元素,隨著原子序數(shù)的增加,元素的第一電離能呈增大趨勢,但氮元素的2p軌道達到半充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),其第一電離能大于氧元素;同主族元素自上而下,電子層數(shù)越多,原子半徑越大,元素第一電離能越小,氧元素的第一電離能大于硫元素(2)C3d64s2Cl(3)4s24p4As>Se>Ge解析 (1)根據(jù)已知信息,可以推出a為H,b為N,c為O,d為S,e為Cu。Cu元素基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1。b、c、d三種元素的第一電離能數(shù)值由小到大的順序為S<O<N。因為同一周期,隨著原子序數(shù)的增加,元素的第一電離能呈增大趨勢,但氮元素的2p軌道達到半充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),其第一電離能大于氧元素;同主族元素自上而下,電子層數(shù)越多,原子半徑越大,元素第一電離能越小,氧元素的第一電離能大于硫元素。(2)原子占有9個原子軌道時,3p能級上的3個軌道均被占據(jù),有1個成單電子的只能是3p5,故L是氯元素。(3)硒為34號元素,有6個價電子,所以硒的價層電子排布式為4s24p4;同一周期中,元素的第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢,但第A族元素第一電離能大于相鄰元素,所以Ge、As、Se三種元素的第一電離能的大小順序是As>Se>Ge。6.答案 (1)KFAr(2)HClO4KOHAl(OH)3(3)HBr(4)鎂的外圍電子為3s2,處于全滿狀態(tài),是相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)解析 由元素在周期表中的位置可知,是N、是F、是Na、是Mg、是Al、是Si、是S、是Cl、是Ar、是K、是Ca、是Br。(1)同周期自左而右第一電離能增大,同主族自上而下第一電離能降低,故第一電離能最小的是K;同周期自左而右電負性增大,同主族自上而下電負性降低,故電負性最大的是F;最不活潑的元素是0族元素單質(zhì)Ar。(2)F沒有正化合價,沒有含氧酸,除F外Cl元素的非金屬性最強,HClO4的酸性最強;K元素金屬性最強,故KOH的堿性最強;Al(OH)3是兩性氫氧化物。(3)表中A族元素中非金屬性F>Cl>Br,故最不穩(wěn)定的氫化物是HBr。(4)鎂的外圍電子為3s2,處于全滿狀態(tài),是相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu),第一電離能高于同周期相鄰元素。7.答案 (1)HNHHH+H-(2)3啞鈴(3)泡利原理(4)第Bd3d54s2(5)焰色反應(yīng)當(dāng)基態(tài)原子的電子吸收能量后,電子會躍遷到較高能級,變成激發(fā)態(tài)原子;電子從較高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)或基態(tài)時,將以光的形式釋放能量解析 由題給信息可知元素A、B、C、D、E、F、G分別為H、N、Mg、P、Cl、K、Mn。(1)NH5為離子化合物,由NH4+和H-兩種離子組成,故其電子式為HNHHH+H-。(2)N原子的核外電子排布式為1s22s22p3,能量最高的電子位于2p能級,共有3個,其電子云在空間有3個方向,原子軌道呈啞鈴形。(3)該同學(xué)所畫電子排布圖中的3s能級的兩個電子自旋方向相同,違背了泡利原理。(4)G為Mn,是25號元素,位于第4周期第B族,最后填充的是d電子,為d區(qū)元素,價電子排布式為3d54s2。8.答案 (1)三A21s22s22p63s23p2或Ne3s23p2(2)<><<(3)電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時,以光(子)的形式釋放能量(4)Mn2+的3d能級有5個電子,為半充滿狀態(tài),比較穩(wěn)定(5)2(6)Al解析 (1)Na元素位于元素周期表第3周期第A族;S的基態(tài)原子核外未成對電子處于3p能級,共有2個未成對電子;基態(tài)Si原子電子排布式為1s22s22p63s23p2或Ne3s23p2。(2)同一周期元素,隨著原子序數(shù)的增加,原子核對電子的吸引力增強,第一電離能增大,所以第一電離能:S>Si;核外電子排布相同的離子,核電荷數(shù)越大,離子半徑越小,所以離子半徑:O2->Na+;原子晶體(Si)的熔點高于離子晶體(NaCl)的熔點,故熔點:Si>NaCl;元素的非金屬性越強,元素最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強,因為非金屬性Cl>S,所以酸性:HClO4>H2SO4。(3)h為Mg元素,Mg單質(zhì)在空氣中燃燒發(fā)出耀眼的白光,原因是電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時,以光(子)的形式釋放能量。(4)o元素為Mn,其基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2,基態(tài)Mn2+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5,其3d能級為半充滿結(jié)構(gòu),相對比較穩(wěn)定,當(dāng)失去第三個電子時比較困難,而基態(tài)Fe2+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d6,其3d能級再失去一個電子,形成相對比較穩(wěn)定的半充滿結(jié)構(gòu),故Fe2+失去第三個電子比較容易。(5)第3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,熔點依次升高;硅形成原子晶體;磷、硫、氯、氬形成分子晶體,常溫下磷、硫為固體,氯氣、氬為氣體,故8種元素按單質(zhì)熔點由高到低的順序為硅、鋁、鎂、硫、磷、鈉、氯、氬,其中電負性最大的為氯。(6)由題圖可知,該元素的電離能I4遠大于I3,故為第A族元素,周期表中所列的第A族元素i屬于第3周期的Al。