内容正文:
第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构
第一课时 能层与能级、基态与激发态、原子光谱
基础达标
一、单选题
1.下列图中所发生的现象与电子跃迁无关的是( )
A.节日里燃放的烟花
B.五彩的霓虹广告灯
C.蜡烛燃烧
D.平面镜成像
A.A B.B C.C D.D
2.下列原子的核外电子排布式中,表示激发态原子的是( )
A. B.
C. D.
3.激发态原子和基态原子可以通过电子跃迁的方式相互转换,跃迁过程中可得到光谱,下列说法正确的是( )
A.元素的焰色试验呈紫红色,其中紫色对应的辐射波长约为
B.以上实验装置测得的是氢元素的吸收光谱
C.电子仅从激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱
D.原子光谱可以用于定性鉴定元素
4.对充有氖气的霓虹灯管通电,灯管发出红色光。产生这一现象的主要原因是( )
A.电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量
B.电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线
C.氖原子获得电子后转变成发出红光的物质
D.在电流的作用下,氖原子与构成灯管的物质发生反应
5.下列有关认识正确的是( )
A.各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7
B.各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束
C.各能层含有的能级数为n-1
D.各能层含有的电子数为2n2
6.下列说法正确的是( )
A.同一原子中,、、电子的能量逐渐减小
B.同一原子中,上的电子较上的电子离核远
C.能量高的电子在离核近的区域运动,能量低的电子在离核远的区域运动
D.各能层含有的能级数为(为能层序数)
7.下列各微粒中,各能层电子数均达到2n2的是( )
A.Ne,Ar B.F-,Mg2+
C.Al,O2- D.Cl-,Ar
8.氯化钠在灼烧过程中,发出黄色的光,下列对此现象的描述正确的是( )
A.发射光谱,物理变化 B.发射光谱,化学变化
C.吸收光谱,物理变化 D.吸收光谱,化学变化
9.下列有关认识中正确的是( )
A.在同一能层不同能级上的电子,其能量肯定不同
B.各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束
C.各能层含有的能级数为
D.各能层含有的电子数为
10.下列有关光谱的说法中不正确的是( )
A.原子中的电子在跃迁时会发生能量的变化,能量的表现形式之一是光(辐射),这也是原子光谱产生的原因
B.原子光谱只有发射光谱
C.通过原子光谱可以发现新的元素
D.通过光谱分析可以鉴定某些元素
11.下列有关原子光谱的说法中,不正确的是( )
A.霓虹灯能发出五颜六色的光,发光机理与氢原子光谱形成机理基本相同
B.铯和钕光谱图中有特征的蓝光和红光
C.夜空中五彩缤纷的烟花与原子核外电子的跃迁有关
D.利用光谱仪只能测得原子的发射光谱
12.在基态多电子原子中,关于核外电子能量的叙述错误的是( )
A.最易失去的电子能量最高 B.离核最远的电子能量最高
C.p能级电子能量一定高于s能级电子能量 D.在离核最近的区域内运动的电子能量最低
14.下列变化需要吸收能量的是( )
A. B.
C.电子由 D.
14.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X和W同主族且W的单质是重要的半导体材料,Y原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍,Z2+与Y2-核外电子排布相同。下列说法正确的是( )
A.X的氢化物中仅含有极性键
B.X与Y形成的三原子分子的电子式是
C.原子半径Z>Y,离子半径Z2+< Y2-
D.X、Y的非金属性强弱可用其氧化物的水化物的酸性强弱来推断
能力提升
15.W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增大,且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8,它们的最外层电子数之和为18。下列说法正确的是( )
A.X和Y元素原子核外均有3个能级
B.W元素原子核外只有1个电子
C.Z元素原子的M层上有3个能级,有6个电子
D.X、Y、Z元素形成的简单离子具有相同的电子层结构
16.对于第n电子层,若它是原子的最外层,则其最多容纳的电子数与n-1层相同,若它是次外层,则其最多容纳的电子数比n+1层上最多容纳的电子数多10个,则第n电子层为( )
A.K层 B.L层 C.M层 D.N层
17.由玻尔的理论发展而来的现代量子物理学认为原子核外电子的可能状态是不连续的,因此各状态对应能量也是不连续的,这些能量值就是能级。能级是用来表达在一定能层(K、L、M、N、O、P、Q)上而又具有一定形状电子云的电子。下列说法中不正确的是( )
A.硫原子的L能层上有两个能级,分别为2s、2p
B.钠原子3s能级的电子跃迁至低能级时,最多出现5条谱线
C.灼烧含钾元素的物质时出现特征紫色是由电子的跃迁引起的
D.基态砷原子的最高能级为4p
18.回答下列问题:
(1)日光等白光经棱镜折射后产生的是 光谱。原子光谱是 光谱。
(2)吸收光谱是 的电子跃迁为 的电子产生的,此过程中电子 能量;发射光谱是 的电子跃迁为 的电子产生的,此过程中电子 能量。
(3)1861年德国人基尔霍夫(G.R Kirchhoff)和本生(R.W.Bunsen)研究锂云母的某谱时,发现在深红区有一新线从而发现了铷元素他们研究的是 。
(4)含有钾元素的盐的焰色试验为 色。许多金属盐都可以发生焰色试验其原因是 。
19.(1)Cl原子核外能量最高的电子所在的能级是 。
(2)基态Si原子中,核外电子占据最高能层的符号为 ,该能层有 个能级,该能层上填有 个电子。
20.有两种气态单质和,已知2.4g和2.1g所含的原子个数相等,而分子数之比为2:3。A和B的原子核内质子数都等于中子数,A原子L层电子数是K层的3倍。
(1)A、B的元素符号分别为 。
(2)中的m值为 。
(3)B的能层数目为 。
(4)A、B形成的一种化合物与水反应能生成另一种由A、B形成的气态化合物。写出该反应的化学方程式: 。
21.回答下列问题:
(1)已知短周期元素A、B,A元素原子的最外层电子数为a,次外层电子数为b;B元素原子的M层电子数为,L层电子数为,则A为 (填元素符号,下同),B为 。
(2)已知X元素原子的L层比Y元素原子的L层少3个电子,Y元素原子的核外电子总数比X元素原子多5,则X、Y分别为 、 。
直击高考
22.下表为部分短周期元素的原子结构。
元素编号
原子结构
T
L层比K层多5个电子
X
L层p电子数比s电子数多2个
Y
M层p电子数为s电子数的一半
Z
L层有3个未成对电子
(1)元素X的简单离子结构示意图为 ,元素Z的气态氢化物的电子式为 。
(2)写出Y元素最高价氧化物对应的水化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式: 。
(3)元素T与氯元素相比,非金属性较强的是 (用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是 (填字母)。
A.常温下氯气的颜色比T单质的颜色深
B.T的简单氢化物比氯的简单氢化物稳定
C.Cl与T形成的化合物中氯元素呈正价态
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:T>氯
(4)T、X、Y、Z四种元素的单质中有一种单质的化学性质明显不同于其他三种单质,该单质是 ,理由: 。
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第一章 原子结构与性质
第一节 原子结构
第一课时 能层与能级、基态与激发态、原子光谱
基础达标
一、单选题
1.下列图中所发生的现象与电子跃迁无关的是( )
A.节日里燃放的烟花
B.五彩的霓虹广告灯
C.蜡烛燃烧
D.平面镜成像
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】平面镜成像是光线反射的结果,与电子跃迁无关;霓虹灯广告、燃烧蜡烛、节日里燃放的焰火是原子的发射光谱,与原子核外电子发生跃迁有关;故选D。
2.下列原子的核外电子排布式中,表示激发态原子的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】各能级能量高低排序为,则A、C、D项表示的是基态原子;B项,有2个电子从2p能级跃迁到3s能级,表示的是激发态原子;
答案选B。
3.激发态原子和基态原子可以通过电子跃迁的方式相互转换,跃迁过程中可得到光谱,下列说法正确的是( )
A.元素的焰色试验呈紫红色,其中紫色对应的辐射波长约为
B.以上实验装置测得的是氢元素的吸收光谱
C.电子仅从激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱
D.原子光谱可以用于定性鉴定元素
【答案】D
【详解】A.元素的焰色试验呈紫红色,紫色对应的波长介于,A错误;
B.该实验装置测得的是氢元素的发射光谱,B错误;
C.原子光谱有吸收光谱和发射光谱两种。电子由激发态跃迁到基态时产生的原子光谱属于发射光谱,C错误;
D.原子光谱可以用于定性鉴定元素,D正确;
故选:D。
4.对充有氖气的霓虹灯管通电,灯管发出红色光。产生这一现象的主要原因是( )
A.电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量
B.电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线
C.氖原子获得电子后转变成发出红光的物质
D.在电流的作用下,氖原子与构成灯管的物质发生反应
【答案】A
【详解】霓虹灯发红光是因为电子吸收能量后跃迁到能量较高的轨道,能量较高轨道上的电子会跃迁回能量较低的轨道而以光的形式释放能量。综上所述故选A。
5.下列有关认识正确的是( )
A.各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7
B.各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束
C.各能层含有的能级数为n-1
D.各能层含有的电子数为2n2
【答案】A
【详解】A.各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7,A正确;
B.各能层的能级都是从s能级开始,每个能层上能级个数与能层数相等,所以有的能层不含f能级,如第一能层只有1s能级,B错误;
C.各能层含有的能级数与其能层数相等为n,C错误;
D.各能层最多含有的电子数为2n2,但最外层不能超过8个电子,次外层不能超过18个电子,倒数第三层不能超过32个电子,D错误。
6.下列说法正确的是( )
A.同一原子中,、、电子的能量逐渐减小
B.同一原子中,上的电子较上的电子离核远
C.能量高的电子在离核近的区域运动,能量低的电子在离核远的区域运动
D.各能层含有的能级数为(为能层序数)
【答案】D
【详解】A.同一能级,能层越大,能级上电子的能量越大,所以同一原子中,1s、2s、3s电子的能量逐渐增大,故A错误;
B.同一原子中,2p上的电子在第2能层,3p上的电子在第3能层,所以3p上的电子离核更远,故B错误;
C.能量高的电子在离核远的区域运动,能量低的电子在离核近的区域运动,故C错误;
D.各能层含有的能级数与其能层数相等为n(n代表能层序数),即第n能层含有n个能级,如第一能层能级数为1,1s,故D正确;
故答案选D。
7.下列各微粒中,各能层电子数均达到2n2的是( )
A.Ne,Ar B.F-,Mg2+
C.Al,O2- D.Cl-,Ar
【答案】B
【详解】A.Ar的M层有8个电子,不符合2n2(n=3),A项错误;
B.F-和Mg2+的K层都是2个电子,L层都是8个电子,都符合2n2,B项正确;
C.Al的M层有3个电子,不符合2n2(n=3),C项错误;
D.Cl-和Ar的M层都是8个电子,不符合2n2(n=3),D项错误;
答案选B。
8.氯化钠在灼烧过程中,发出黄色的光,下列对此现象的描述正确的是( )
A.发射光谱,物理变化 B.发射光谱,化学变化
C.吸收光谱,物理变化 D.吸收光谱,化学变化
【答案】A
【详解】氯化钠在灼烧过程中,发出黄色的光,是由于处于激发态的电子从能量较高的激发态跃迁到能量较低的激发态甚至是基态时,会以光的形式释放能量,故为发射光谱,该过程没有新物质生成,属于物理变化,A正确;
故选A。
9.下列有关认识中正确的是( )
A.在同一能层不同能级上的电子,其能量肯定不同
B.各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束
C.各能层含有的能级数为
D.各能层含有的电子数为
【答案】A
【详解】A.在多电子原子中,同一能层不同能级上的电子具有的能量不同,A正确;
B.各能层的能级都是从s能级开始,但不都是至f能级结束,如L能层只有2s、2p两个能级,M能层只有3s、3p、3d三个能级,B错误;
C.各能层含有的能级数与能层序数相同,C错误;
D.各能层最多容纳电子数为,D错误;
故选A。
10.下列有关光谱的说法中不正确的是( )
A.原子中的电子在跃迁时会发生能量的变化,能量的表现形式之一是光(辐射),这也是原子光谱产生的原因
B.原子光谱只有发射光谱
C.通过原子光谱可以发现新的元素
D.通过光谱分析可以鉴定某些元素
【答案】B
【分析】电子在基态和激发态之间的跃迁会引起能量的变化,并以光的形式体现,用光谱仪摄取得到光谱。电子从基态向激发态的跃迁会吸收能量,形成吸收光谱;电子从激发态向基态的跃迁会放出能量,形成发射光谱;
【详解】A. 原子中的电子在跃迁时会发生能量的变化,能量的表现形式之一是光(辐射),这也是原子光谱产生的原因,选项A正确;
B. 原子光谱既有发射光谱,也有吸收光谱,选项B不正确;
C. 电子在基态和激发态之间的跃迁会引起能量的变化,并以光的形式体现,用光谱仪摄取得到光谱。通过原子光谱可以发现新的元素,选项C正确;
D. 通过光谱分析可以鉴定某些元素,选项D正确;
答案选B。
11.下列有关原子光谱的说法中,不正确的是( )
A.霓虹灯能发出五颜六色的光,发光机理与氢原子光谱形成机理基本相同
B.铯和钕光谱图中有特征的蓝光和红光
C.夜空中五彩缤纷的烟花与原子核外电子的跃迁有关
D.利用光谱仪只能测得原子的发射光谱
【答案】D
【详解】A.霓虹灯能发出五颜六色的光,发光机理与氢原子光谱形成机理基本相同,都是电子在不同的、能量量子化的状态之间跃迁所导致的,A正确;
B.铯和钕光谱图中有特征的蓝光和红光,B正确;
C.核外电子发生跃迁时会吸收或释放能量,主要体现为光(辐射),不同原子发射的光谱不同,则夜空中五彩缤纷的烟花与原子核外电子的跃迁有关,C正确;
D.利用光谱仪既能测得原子的发射光谱,也能测得原子的吸收光谱,D错误;
故选D。
12.在基态多电子原子中,关于核外电子能量的叙述错误的是( )
A.最易失去的电子能量最高 B.离核最远的电子能量最高
C.p能级电子能量一定高于s能级电子能量 D.在离核最近的区域内运动的电子能量最低
【答案】C
【详解】A.原子在反应中最易失去的电子应是离核最远的最外层电子,其能量最高,选项A正确;
B.离原子核最远的电子,受原子核的吸引力最小,能量最高,选项B正确;
C、p能级电子能量不一定高于s能级电子能量,如2p能级电子能量小于5s能级电子能量,选项C错误;
D.离核最近区域内运动的电子能量最低,离核越远区域内运动的电子能量越高,选项D正确。
故选C。
13.下列变化需要吸收能量的是( )
A. B.
C.电子由 D.
【答案】A
【详解】A.能级上失去1个电子,失去电子需要吸收能量,A正确;
B.能级上得到1个电子,得到电子为放出能量的变化,B错误;
C.能级的能量高于能级的能量,电子由能级跃迁到能级放出能量,C错误;
D.2个氢原子结合成分子的过程放出能量,D错误。
故选A。
14.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X和W同主族且W的单质是重要的半导体材料,Y原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍,Z2+与Y2-核外电子排布相同。下列说法正确的是( )
A.X的氢化物中仅含有极性键
B.X与Y形成的三原子分子的电子式是
C.原子半径Z>Y,离子半径Z2+< Y2-
D.X、Y的非金属性强弱可用其氧化物的水化物的酸性强弱来推断
【答案】C
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X和W同主族且W的单质是重要的半导体材料,W是Si,X是C。Y原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍,Y是O。 Z2+与Y2-核外电子排布相同,Z是Mg,
【详解】A. C的氢化物中可以含有极性键,也可能含有非极性键,例如乙烯,A错误;
B. X与Y形成的三原子分子是CO2,电子式是,B错误;
C. 原子半径Mg>O。核外电子排布相同时离子半径随原子序数的增大而减小,离子半径Mg2+< O2-,C正确;
D. 氧元素没有含氧酸,D错误;
答案选C。
能力提升
15.W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增大,且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8,它们的最外层电子数之和为18。下列说法正确的是( )
A.X和Y元素原子核外均有3个能级
B.W元素原子核外只有1个电子
C.Z元素原子的M层上有3个能级,有6个电子
D.X、Y、Z元素形成的简单离子具有相同的电子层结构
【答案】B
【分析】W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增大,且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8,它们的最外层电子数之和为18,则W、X、Y、Z元素分别为H、N、P、Cl元素。
【详解】A.X(N)元素原子核外有1s、2s、2p共3个能级,Y(P)元素原子核外有1s、2s、2p、3s、3p、3d共6个能级,A错误;
B.W(H)元素原子核外只有1个电子,B正确;
C.Z(Cl)元素原子的M层有3s、3p、3d共3个能级,其中3s能级有2个电子,3p能级有5个电子,C错误;
D.X(N)、Y(P)、Z(Cl)元素形成的简单离子分别为、和,其中和具有相同的电子层结构,D错误;
故选B。
16.对于第n电子层,若它是原子的最外层,则其最多容纳的电子数与n-1层相同,若它是次外层,则其最多容纳的电子数比n+1层上最多容纳的电子数多10个,则第n电子层为( )
A.K层 B.L层 C.M层 D.N层
【答案】C
【详解】当n为最外层时,最多容纳的电子数为8,则(n-1)层最多容纳8个电子,应为L层。当n为次外层时,其最多容纳的电子数比(n-1)层最多容纳的电子数多10,说明(n-1)层不是K层,而是L层。则n为M层,故选C。
17.由玻尔的理论发展而来的现代量子物理学认为原子核外电子的可能状态是不连续的,因此各状态对应能量也是不连续的,这些能量值就是能级。能级是用来表达在一定能层(K、L、M、N、O、P、Q)上而又具有一定形状电子云的电子。下列说法中不正确的是( )
A.硫原子的L能层上有两个能级,分别为2s、2p
B.钠原子3s能级的电子跃迁至低能级时,最多出现5条谱线
C.灼烧含钾元素的物质时出现特征紫色是由电子的跃迁引起的
D.基态砷原子的最高能级为4p
【答案】B
【详解】A.硫原子核外有3个电子层,其中L层为第二层,该能层上有两个能级,分别为2s、2p,故A正确;
B.钠原子3s能级的电子跃迁至低能级,可以是3s到2p、3s到2s、3s到1s、2p到2s、2p到1s以及2s到1s,因此最多会出现6条谱线,故B错误;
C.灼烧含钾元素的物质时,钾元素原子的核外电子由低能状态跃迁到高能状态,再由高能状态跃迁到低能状态时释放的能量与紫光的能量相同,从而呈现出紫色,故C正确;
D.基态砷原子核外有4个电子层,其中能量最高的能级为4p能级,故D正确;
故答案选B。
18.回答下列问题:
(1)日光等白光经棱镜折射后产生的是 光谱。原子光谱是 光谱。
(2)吸收光谱是 的电子跃迁为 的电子产生的,此过程中电子 能量;发射光谱是 的电子跃迁为 的电子产生的,此过程中电子 能量。
(3)1861年德国人基尔霍夫(G.R Kirchhoff)和本生(R.W.Bunsen)研究锂云母的某谱时,发现在深红区有一新线从而发现了铷元素他们研究的是 。
(4)含有钾元素的盐的焰色试验为 色。许多金属盐都可以发生焰色试验其原因是 。
【答案】 连续 线状 基态 激发态 吸收 激发态 基态 释放 原子光谱 紫 激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时,以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量
【详解】(1)日光经棱镜折射后形成的光谱为连续光谱;原子光谱是由不连续特征谱线组成的,都是线状光谱。故答案为:连续;线状;
(2)吸收光谱是基态原子的电子吸收能量跃迁到高能级轨道时产生的;而发射光谱是高能级轨道的电子跃迁到低能级轨道过程中释放能量产生的,故答案为:基态;激发态;吸收;激发态;基态;释放;
(3)1861年德国人基尔霍夫研究原子光谱时发现了铷,故答案为:原子光谱;
(4)金属原(离)子核外电子吸收能量由基态跃迁到激发态,激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量。而钾原子释放的能量波长较短,以紫光的形式释放,故答案为:紫;激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时,以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量;
19.(1)Cl原子核外能量最高的电子所在的能级是 。
(2)基态Si原子中,核外电子占据最高能层的符号为 ,该能层有 个能级,该能层上填有 个电子。
【答案】 3p M 3 4
【详解】(1)Cl原子核外有17个电子,排布在1s、2s、2p、3s、3p 5个能级上,能量最高的是3p能级。
(2)Si原子核外有14个电子,K、L、M能层上分别有2、8、4个电子,所以电子占据的最高能层为M能层,该能层有3s、3p、3d 3个能级,填有4个电子。
20.有两种气态单质和,已知2.4g和2.1g所含的原子个数相等,而分子数之比为2:3。A和B的原子核内质子数都等于中子数,A原子L层电子数是K层的3倍。
(1)A、B的元素符号分别为 。
(2)中的m值为 。
(3)B的能层数目为 。
(4)A、B形成的一种化合物与水反应能生成另一种由A、B形成的气态化合物。写出该反应的化学方程式: 。
【答案】(1)O、N
(2)3
(3)2
(4)
【分析】由A原子L层电子数是K层的3倍,可知A为O。根据题意,设A、B原子的摩尔质量分别为x、y,则,解得,,已知y=16,则x=14,由此可知B为N,m、n均为正整数,则m=3,n=2,则为,为。
【详解】(1)据分析可知,A、B的元素符号分别为O、N;
故答案为:O、N;
(2)据分析可知,中的m值为3;
故答案为:3;
(3)B为N元素,N有2个能层,分别为K、L能层;
故答案为:2;
(4)A、B形成的一种化合物NO2与水反应能生成另一种由A、B形成的气态化合物NO,该反应的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO;
故答案为:3NO2+H2O=2HNO3+NO。
21.回答下列问题:
(1)已知短周期元素A、B,A元素原子的最外层电子数为a,次外层电子数为b;B元素原子的M层电子数为,L层电子数为,则A为 (填元素符号,下同),B为 。
(2)已知X元素原子的L层比Y元素原子的L层少3个电子,Y元素原子的核外电子总数比X元素原子多5,则X、Y分别为 、 。
【答案】(1) O Si
(2) N Mg
【详解】(1)短周期元素的原子最多有三个电子层(K、L、M),则A元素原子的次外层只可能为K层或L层,b只可能是2或8,又因为B元素原子的L层电子数为,而L层最多容纳8个电子,所以b只可能等于2,由,得。故A元素原子的核外电子排布情况为K层2个电子,L层6个电子,则A为O;B元素原子的核外电子排布情况为K层2个电子,L层8个电子,M层4个电子,则B为Si。
(2)根据题意,Y元素原子的核外电子总数比X元素原子多5,而Y元素原子的L层电子只比X元素原子的L层电子多3个,故Y元素原子的最外层不是L层,而是M层。根据核外电子排布规律可知,L层为次外层时只能排8个电子,则X元素原子的L层为5个电子,其原子核外电子数为,故X为N;Y元素原子核外电子数为,故Y为Mg。
直击高考
22.下表为部分短周期元素的原子结构。
元素编号
原子结构
T
L层比K层多5个电子
X
L层p电子数比s电子数多2个
Y
M层p电子数为s电子数的一半
Z
L层有3个未成对电子
(1)元素X的简单离子结构示意图为 ,元素Z的气态氢化物的电子式为 。
(2)写出Y元素最高价氧化物对应的水化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式: 。
(3)元素T与氯元素相比,非金属性较强的是 (用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是 (填字母)。
A.常温下氯气的颜色比T单质的颜色深
B.T的简单氢化物比氯的简单氢化物稳定
C.Cl与T形成的化合物中氯元素呈正价态
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:T>氯
(4)T、X、Y、Z四种元素的单质中有一种单质的化学性质明显不同于其他三种单质,该单质是 ,理由: 。
【答案】(1)
(2)
(3) F BC
(4) Al Al具有金属性
【分析】T的L层比K层多5个电子,可知T是F;X的L层p电子数比s电子数多2,可知其L层有6个电子,是O;Y的M层p电子数为s电子数的一半,则Y是,其最高价氧化物对应的水化物是;Z的L层有3个未成对电子,可知其L层有5个电子,是N,据此分析解答。
【详解】(1)根据上述分析可知,元素X为O,其简单离子结构示意图为:;元素Z为N,其气态氢化物为氨气,该分子的电子式为;
(2)Y为Al元素,其最高价氧化物对应的水化物与氢氧化钠溶液反应可生成偏铝酸钠和水,反应的离子方程式为;
(3)元素T(F元素)与氯元素相比,非金属性较强的是F,根据非金属性的判断依据可知,
A.颜色为物理性质,与非金属性无关,A不符合题意;
B.F的简单氢化物比氯的简单氢化物稳定,可说明非金属性:F>Cl,B符合题意;
C.Cl与T形成的化合物中氯元素呈正价态,说明F的电负性强,即非金属性强,故C符合题意;
D.F无正价,D项不符合题意;
答案选BC;
(4)T、X、Y、Z分别为:F、O、Al和N四种元素,其中Al为金属元素,具有金属性,其他三种为非金属元素,故答案为:Al;Al具有金属性。
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