内容正文:
[对应学生用书P35]
[对应学生用书P36]
考点一 基态原子或离子核外电子排布式(或图)的书写
1.(1)[2022·湖南卷,18(1)]基态Se原子的核外电子排布式为[Ar]______________ _________________。
(2)[2022·全国甲卷,35(1)]基态F原子的价电子排布图(轨道表示式)为____________________________。
(3)[2022·全国乙卷,35(1)]氟原子激发态的电子排布式有________,其中能量较高的是________(填标号)。
a.1s22s22p43s1 b.1s22s22p43d2
c.1s22s12p5 d.1s22s22p33p2
(4)[2022·广东卷,20(1)]Se与S同族,基态硒原子价电子排布式为____________________________。
(5)(2020·全国卷Ⅱ,35节选)基态Ti原子的核外电子排布式为____________。
(6) (2020·天津卷,13节选)Fe、Co、Ni在周期表中的位置为__________________,基态Fe原子的电子排布式为__________。
答案 (1)3d104s24p4 (2) 2p (3)ad d (4)4s24p4 (5)1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2
(6)第四周期第Ⅷ族 1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2
2.(1)(全国卷Ⅰ,37节选)基态Ge原子有____个未成对电子。
(2)(全国卷Ⅱ,37节选)镍元素基态原子的3d能级上的未成对电子数为________。
解析 (1)基态Ge原子的价电子排布为4s24p2,p轨道有2个未成对电子。
(2)镍元素基态原子的价电子排布为3d84s2,d轨道有2个未成对电子。
答案 (1)2 (2)2
3.(1)(2019·全国卷Ⅲ,35节选)在周期表中,与Li的化学性质最相似的邻族元素是________,该元素基态原子核外M层电子的自旋状态________(填“相同”或“相反”)。
(2)(2018·全国卷Ⅱ,35节选)基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为________形。
(3)(2017·全国卷Ⅰ,35节选)基态K原子中,核外电子占据最高能层的符号是________,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为________。
(4)(全国卷Ⅰ,37节选)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用________形象化描述。在基态14C原子中,核外存在________对自旋相反的电子。
解析 (1)在周期表中存在“对角线”关系的元素化学性质相似,如Li和Mg、Be和Al、B和Si等,所以与Li的化学性质最相似的邻族元素是Mg。Mg元素基态原子核外M层上只有3s轨道上2个自旋状态相反的电子。
(2)基态S原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,最高能级为3p,其电子云轮廓图为哑铃(纺锤)形。
(3)基态K原子占据K、L、M、N四个能层,其中能量最高的是N能层。N能层上为4s电子,电子云轮廓图形状为球形。
(4)用电子云形象化描述电子在原子核外出现的概率密度分布,在基态14C原子的电子排布式为1s22s22p2。其中p轨道为2个未成对电子,核外存在2对自旋相反的电子。
答案 (1)Mg 相反 (2)哑铃(纺锤) (3)N 球形 (4)电子云 2
4.(1)(2020·全国卷Ⅲ,35节选)H、B、N中,原子半径最大的是______。根据对角线规则,B的一些化学性质与元素______的相似。
(2)(2019·全国卷Ⅱ,35节选)比较离子半径:F-______O2-(填“大于”“等于”或“小于”)。
(3)(2018·全国卷Ⅰ,35节选)Li+与H-具有相同的电子构型,r(Li+)小于r(H-),原因是________________________________________________________________________。
解析 (1)在所有元素中,H原子的半径是最小的,同一周期从左到右,原子半径依次减小,所以,H、B、N中原子半径最大是B。B与Si在元素周期表中处于对角线的位置,根据对角线规则,B的一些化学性质与Si元素相似。
(2)O2-和F-的核外电子层结构相同,F-的核电荷数大,因此F-的半径小。
(3)Li+与H-具有相同的电子构型,Li的核电荷数大于H的核电荷数,因此Li的原子核对电子的吸引能力强,即Li+半径小于H-半径。
答案 (1)B Si(硅) (2)小于 (3)Li+核电荷数较大
5.(1)[2022·全国甲卷,35(2)]图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能I变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是________(填标号),判断的根据是____________________;第三电离能的变化图是________(填序号)。
(2)(2020·全国卷Ⅰ,35节选)Li及其周期表中相邻元素的第一电离能(I1)如表所示。
I1/(kJ·mol-1)
Li
Be
B
520
900
801
Na
Mg
Al
496
738
578
I1(Li)>I1(Na),原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
I1(Be)>I1(B)> I1(Li),原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)(2019·全国卷Ⅰ,35节选)下列状态的镁中,电离最外层一个电子所需能量最大的是________(填标号)。
A.[Ne] B.[Ne]
3s 3s
C.[Ne] D.[Ne]
3s3p 3p
解析 (2)同主族元素,从上至下,原子半径增大,第一电离能逐渐减小,所以I1(Li)>I1(Na);同周期元素,从左至右,第一电离能呈现增大的趋势,但由于ⅡA元素基态原子s能级轨道处于全充满的状态,能量更低更稳定,所以其第一电离能大于同一周期的ⅢA元素,因此I1(Be)>I1(B)>I1(Li)。
(3)根据影响电离能大小的因素(有效核电荷数、微粒半径和电子层结构)可知,A中电离最外层一个电子所需能量最大。
答案 (1)a 同周期元素的第一电离能从左到右呈增大的趋势,但N的2p轨道上的电子排布是半充满的,相对较稳定,其第一电离能高于邻位C、O的第一电离能 b (2)Na与Li同主族,Na的电子层数更多,原子半径更大,故第一电离能更小 Li,Be和B为同周期元素,同周期元素从左至右,第一电离能呈现增大的趋势;但由于基态Be原子的s能级轨道处于全充满状态,能量更低更稳定,故其第一电离能大于B的 (3)A
6.(1)[2022·湖南卷,18(2)]富马酸分子的结构模型如图所示:
富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为______________________。
(2) (2020·全国卷Ⅱ,35节选)CaTiO3的晶胞如图(a)所示,其组成元素的电负性大小顺序是__________。
(3) (2020·全国卷Ⅲ,35节选)NH3BH3分子中,与N原子相连的H呈正电性(Hδ+),与B原子相连的H呈负电性(Hδ-),电负性大小顺序是__________。
解析 (2)CaTiO3晶体中含有Ca、Ti、O三种元素,Ca、Ti是同为第四周期的金属元素,Ca在Ti的左边,根据同一周期元素的电负性从左往右依次增大,故Ti>Ca,O为非金属,故其电负性最强,故三者电负性由大到小的顺序是:O>Ti>Ca。
(3) NH3BH3分子中,与N原子相连的H呈正电性,说明N的电负性大于H;与B原子相连的H呈负电性,说明H的电负性大于B,因此3种元素电负性由大到小的顺序为N>H>B。
答案 (1)O>C>H>Fe (2)O>Ti>Ca (3)N>H>B
7.(2020·山东化学等级考试,3)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2,Y、W最外层电子数相同。下列说法正确的是( )
A.第一电离能:W>X>Y>Z
B.简单离子的还原性:Y>X>W
C.简单离子的半径:W>X>Y>Z
D.氢化物水溶液的酸性:Y>W
C [同一周期从左向右第一电离能总趋势为逐渐增大,同一主族从上到下第一电离能逐渐减小,故四种元素中第一电离能从大到小的顺序为F>O>Cl>Na,A错误;单质的氧化性越强,简单离子的还原性越弱,O、F、Cl三种元素中F2的氧化性最强,O2的氧化性最弱,故简单离子的还原性O2->Cl->F-,B错误;电子层数越多简单离子半径越大,相同结构的离子,原子序数越大半径越小,故四种元素中离子半径从大到小的顺序为Cl->O2->F->Na+,C正确; F元素的非金属性强于Cl元素,则形成氢化物后F原子束缚H原子的能力强于Cl原子,在水溶液中HF不容易发生电离,故HCl的酸性强于HF,D错误。]
8.(2020·天津卷,8)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。用表中信息判断下列说法正确的是( )
元素
X
Y
Z
W
最高价氧化物的水化物
H3ZO4
0.1 mol·L-1溶液
对应的pH(25 ℃)
1.00
13.00
1.57
0.70
A.元素电负性:Z<W
B.简单离子半径:W<Y
C.元素第一电离能:Z<W
D.简单氢化物的沸点:X<Z
A [同一周期元素的电负性随着原子序数的递增而增大,因S的原子序数大于P,则S的电负性大于P, A正确;电子层数越多离子半径越大,Na+有两个电子层而S2-有三个电子层,因此S2-的离子半径较大, B错误;同一周期元素原子的第一电离能总趋势为依次增大,但由于第ⅡA、ⅤA族元素的电子排布结构为全充满或半充满状态,原子结构较为稳定,故第ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能较相邻两个主族的电离能较大,故P的第一电离能大于S, C错误;相对分子质量越大,物质的熔沸点越高,但由于X的氢化物NH3中含有分子间氢键,因此NH3的沸点高于PH3的沸点, D错误。]
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