假期作业(15)原子结构与元素的性质-【百汇大课堂·寒假作业】2024-2025学年高二化学假期作业

假期作业 假期作业（十五）原子结构与元素的性质 一知识导图 (2)原子半径周期性变化的具体表现 从上到下， 电子 问周期元素 能只数逐渐增多 元素周期律 虽然核电荷致增 从左到右，电子的能层数相 同，但随者核电荷数增大， 元素周期系 主族元素 原子核对电子的吸引作川增 大，从而使原子半径逐新诚小 原子结构与 元素周期表 原子 元素周期表 构造原理与 2.电离能 结构 元素周期表 (1)第一电离能定义 与元 元 气态电中性基态原子失去一个电子转化为 素的 素 本质一核外电子排布 气态基态正离子所需要的最低能量叫做第 性质 周 元素主要化合价 电离能。 期 原子半径 律 元素 (2)元素原子的第一电离能的变化规律 电离能 性质 弟一电离花0世与 电负性 25 年年4。e 一重雄精训· 牛ANCIANO n 02468101214161w222202092为9 52545 一、元素周期律 原了序数 元素的第一电离能的周期性 原子半径、电离能、电负性等的周期性变 ①同周期从左向右元素原子的第一电离能 化是元素周期律的重要内容。 呈递增趋势。但有两个反常ⅡA>ⅢA: 1.原子半径 VA>IA。 (1)影响原子半径大小的因素 ②同主族从上至下，第一电离能逐渐减小。 原子半径的大小取决于两个因素：一个因素 总之，第一电离能的周期性递变是原子半 是电子的能层数，另一个因素是核电荷数。 径、核外电子排布周期性变化的结果。 这两个因素综合的结果使原子半径呈现周 3.电负性 期性的递变。 (1)周期性变化 电子的 一般来说，同周期元素从左到右，元素的电 电子的能层龈多，电子之网的排斥作刀 能昃数 然大。将使原子的半径增大 者其可 ,影响 半 负性逐渐变大：同族元素从上到下，元素的 因* 核电 核屯荷数越大，校对中了的跋引作用也就 数 越人，将使原子的半径诚小 变化 电负性逐渐变小。 47 有女代系商二寒假·化学 因此，电负性最大的元素是位于元素周期表 A.W元素的第一电离能小于Y元素的第一 右上角的氟（稀有气体元素除外），电负性最 电离能 小的元素是位于元素周期表左下角的铯（钫 B.Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的 是放射性元素，除外)。 相同 (2)电负性的应用 C.p能级未成对电子最多的是Z元素 ①判断元素的金属性、非金属性强弱 D.X元素是电负性最大的元素 大于1.8 般为非金属元素，且电负 2.下列曲线表示卤族元素或其单质性质随核 性越大，非金属性越强 电荷数的变化趋势，正确的是 电 般为金属元素，且电负性 小于1.8 性 < 越小，金属性越强 Br C B 般是位于非金属三角区边 核电荷数 核电荷数 1.8左右 界的“类金属”，它们既有金属 B 性，又有非金属性 Br ②判断化学键和化合物的类型 为 通常形成离子键，相 大于1.7 应的化合物为离子化 核电何数 0 核心荷数 两成键元 合物 G D 素间电负 3.根据表中（部分短周期元素的原子半径及主 性差值 通常形成共价键，相 要化合价)信息，判断下列叙述正确的是 小手1.三应的化合物为共价化 合物 ③判断化合物中各元素化合价的正负 元素代号 Z Q W 电负性小的元素原子在化合物中吸引电子 原子半径'nm 0.186 0.143 0.089 0.104 0.074 的能力弱，元素的化合价为正值。电负性大 主要化合价 +1 +3 +2 +6、-2 2 的元素原子在化合物中吸引电子的能力强， A.W2与Y3+的核外电子数不可能相等 元素的化合价为负值。 B.离子半径大小：X+<Q ·跟踪练习· C.最高价氧化物对应水化物的碱性：X<Z 1.如图为元素周期表前四周期的一部分，下列 D.简单氢化物的稳定性：Q>W 有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中，正确 4.短周期元素W、X、Y、Z原子序数依次增大， 的是 且原子序数W+Z=X+Y,X的单质为空气 的主要成分且化学性质稳定，Y的一种盐常 用作净水剂，Z单质及其多种化合物可用作 消毒剂。下列说法正确的是 48 假期作业 为 A.Z单质及其某些化合物具有漂白性 7.(1)Pt的电子排布式为[Xe]4f45d°6s',则 B.第一电离能：X>Z>Y Pt在元素周期表中的位置是 ,处 C.简单离子半径：Y>Z>W>X 于 区。 D.W的最高价氧化物对应的水化物是易溶 (2)元素铜与镍的第二电离能分别为Ic= 于水的强碱 5.最近我国科研人员发现了一种安全、高效的 1958kJ·mol1、I=1753kJ·mol-1,l.> 点击化学试剂FSO2N,下列有关元素F、S、 I的原因是 O、N的说法正确的是 A.电负性：F>O>N>S (3)C、N、F的电负性由大到小的顺序为 B.第一电离能：F>S>O>N C.氮原子中，1s和2s能级能量相同 D.S原子的基态原子核外未成对电子数 (4)Ga、As、Se的第一电离能由大到小的顺 最多 序为 6.已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是 (5)第一电离能的大小：C kJ·mo1。请根据下表所列数据判断，错 (填“大于”或“小于”)。 误的是 ( (6)O、F、C1电负性由大到小的顺序为 元素 1 1 X 500 4600 6900 9500 (7)图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级 Y 580 1800 2700 11600 电离能I变化趋势（纵坐标的标度不同）。 A.元素X与氯形成化合物时，化学式可能 是XCI 第一电离能的变化图是 (填标号)， B.元素Y是ⅢA族元素 判断的根据是 ;第三 C.若元素X、Y处于第三周期，X最高价氧 电离能的变化图是 (填标号)。 化物对应的水化物的碱性强于Y最高价 电 电 氧化物对应的水化物的碱性 离 离 能 能 D.若元素Y处于第三周期，它可与冷水剧 烈反应 图a 图b 图c 49假期作业产芳打 7.D[A.不同元素原子的吸收光谱或发射光谱不同，常 答案 (1)As 18 4 8 33 利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，故A正确； 1s22s22p53s23p53d04s24p3(2)镍四Ⅷ B.p轨道电子云形状是纺锤形，故B正确，C.决定电 (3)格3内内 子运动状态有四个量：主量子数、角量子数、磁量子 3d 4s 数、自旋量子数，所以电子的运动状态可从能层、能 2s 2p 级、轨道、自旋方向4个方面进行描述，故C正确； D.3p能级上只有一个空轨道的原子是Si,3p能级上有 11.答案1)3d04s24p(2)个个↑↑(3)ad 两个未成对电子的原子是Si或S,故D错误：故选D。] d(4)3d84s2 第四周期第Ⅷ族(5)1s22s22p2 8.D[电子由能量较高的能级跃迁到能量较低能级时， 假期作业（十五） 以可见光的形式释放能量，氢原子发光、霓虹灯发光、 燃放烟花等现象都是电子发生跃迁释放能量形成的， 跟踪练习 钠与水反应与电子的跃迁没有直接关联。] 1.D[图为元素周期表前四周期的一部分，由位置可 9.解析(1)泡利原理：每个原子轨道最多容纳2个电子 知，X为F,W为P,Y为S,Z为Br,R为Ar,W的3p 且自旋方向相反，各能级最多容纳的电子数是该能级 电子半满为稳定结构，则W元素的第一电离能大于 原子轨道数的2倍，其主要决定因素是泡利原理，故选 Y元素的第一电离能，A错误；Y的阴离子有3个电子 ②；(2)基态原子的电子在核外排布时首先要遵循能 层，而Z的阴离子有4个电子层，则Y的阴离子电子 量最低原理，所以碳原子的核外电子排布基态时是 层结构与R原子的相同，B错误：P能级未成对电子最 1s22s22p2而不是1s22s2p3,其主要决定因素是能量 多为3个，只有W符合，C错误；上述元素中F的非金 最低原理，故选④：(3)最外层电子数不会超过8个，次 属性最强，则X元素是电负性最大，D正确。] 外层电子数不会超过18个，其主要决定因素是构造原 2.A[电负性与其非金属性变化规律一致，非金属性： 理，故选①；(4)原子轨道中电子处于全满、全空或半 F>CI>Br,故电负性：F>CI>Br,A正确；卤素原子 满时较稳定，所以在等价轨道（相同电子层、电子亚层 最外层电子数均为7个，按照化合价形成规律最高价 上的各个轨道)上排布的电子将尽可能分占不同的轨 为十7价，但F元素无正价，B错误；同主族元素的原 道，且自旋方向相同，铬(24Cr)的电子排布式是 子半径越小，原子核对核外电子吸引力越强，不容易 1s22s22p53s23p53df4s而不是1s22s22p53s23p53d4s2,其 失去电子，第一电离能越大，故第一电离能：F>C1> 主要决定因素是洪特规则，故答案为：③：(5)在等价轨 Br,C错误；卤素单质均为分子构成，且无分子间氢 道（相同电子层、电子亚层上的各个轨道）上排布的电 键，故相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔、沸点 子将尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同，磷原 越高，所以熔点：Br2>Cl2>F2,D错误。] 子的基态原子结构中，有3个未成对的单电子，其主要 3.B[A.根据上述分析可知：Y为Al,W为O,则W2- 决定因素是洪特规则，故答案为：③：(6)第四周期元 与Y3+的核外电子数均为10，故A错误；B.根据上述 素中，4p轨道半充满时其4s轨道全充满，该原子是 分析可知：X为Na,Q为S,X+有2个电子层，Q2-有 As:3d轨道半充满时4s能级可能有1个电子或2个 3个电子层，所以离子半径大小：X<Q2-,故B正 电子，如果4s能级是1个电子为Cr元素，如果4s能 确；C.根据上述分析可知：X为Na,Z为Be,因为金属 级有2个电子为Mn;4s轨道半充满时，3d轨道可能没 性：X>Mg>Z,所以最高价氧化物对应水化物的碱 有电子、可能有5个电子、可能有10个电子，如果3d 性：X>Z,故C错误：D.根据上述分析可知：Q为S, 轨道没有电子时该原子是K、如果3d轨道有5个电子 W为O,属于同一主族，W非金属性强于Q,所以简单 时该原子是Cx、如果3d轨道有10个电子时该原子是 氢化物的稳定性：Q<W,故D错误：故选B.] Cu,故答案为：As;Cr、Mn;K、Cr、Cu。 4.B[W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素， 答案(1)②(2)④(3)①(4)③(5)③ X的单质为空气的主要成分且化学性质稳定，则X为 (6)AsCr、MnK,Cr、Cu N元素，Y的一种盐常用作净水剂，则Y为Al元素， 10.解析(1)砷的元素符号为As,是第33号元素，核外 Z单质及其多种化合物可用作消毒剂，则Z为C1元 有33个不同运动状态的电子，其核外电子排布为： 素，原子序数W+Z=X+Y,则W的原子序数为3，则 1s22s22p53s23p53d104s24p3,即有18个轨道，有4个 W为Li元素。Z为C1元素，C12不具有漂白性，A错 电子层，8个能级；故答案为：As:18;4;8；33; 误；一般情况下，原子半径越小，第一电离能越大，则 1s22s22p53s23p53d04s24p3,(2)镍的元素符号为Ni, 第一电离能：N>Cl>Al,B正确，电子层数越多，离子 在周期表中的第四周期，Ⅷ族，故答案为：镍；四；Ⅷ； 半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，离子半径 (3)第四周期元素中，外围电子排布为ndns',且能 越小，Li+有1个电子层，N3-、A13+有2个电子层， 级处于半满稳定状态时，含有的未成对电子数最多， C1有3个电子层，则离子半径：C1->N3->A13+> 即外围电子排布为3d54s,此元素为铬，第三电子层 Li+,C错误；W为Li元素，其最高价氧化物对应的水 上有3个能级，其基态原子的价电子轨道表示为 化物为LiOH,不易溶于水，D错误。] 个个个个 个，故答案为：络；3： 5.A[非金属性越强，元素的电负性就越大，所以元素 3d 4s 的电负性：F>O>N>S,A正确：一般情况下，同一主 族元素，元素的原子核外电子层数越少，元素的第一 个个 电离能越大；同一周期元素的第一电离能呈增大趋 3d 4s 势，但当元素处于第ⅡA、第VA的全充满、半充满的 73 有太礼军商二寒假·化学 稳定状态时，其第一电离能大于同一周期相邻元素， 极性键(C一H键、O一H健，C一O键)又含有非极性 所以第一电离能：F>N>O>S,B错误：对于同一元 键(C一C键)，因此A、B项错误，D项正确。] 素，原子核外电子的能层序数越大，电子的能量就越 5.A[共价键极性的比较，主要看成键的两个原子吸引 高。氮原子中1s能级能量小于2s能级的能量，C错 电子能力的差别，差别越大，则共用电子对偏移程度 误；S原子核外未成对电子数目与O元素相同，都是 越大，健的极性越强。F,O、N,C四种元素的非金属性 2个，N原子核外未成对电子数目是3个，F原子核外 依次减弱，则它们吸引电子的能力也依次减弱，形成 未成对电子数目是1个，故N原子的基态原子核外未 的氢化物中键的极性也依次减弱。] 成对电子数最多，D错误。] 6.C[NH3是三角锥形结构，A错误；CCl4是正四面体 6.D[X和Y都是主族元素，I是电离能，X第一电离能 结构，B错误；H2O是V形结构，C正确；CO2是C原 和第二电离能相差较大，则说明X原子最外层只有一 子在2个O原子中间的直线形分子，D错误。] 个电子，X为第IA族元素；Y元素第三电离能和第四 7.A[形成离域π键的形成条件是“原子都在同一平面 电离能相差较大，则Y是第ⅢA族元素，X第一电离 上且这些原子有相互平行的p轨道”，A,SO2为V形， 能小于Y,说明X活泼性大于Y。X为第IA族元素， S为sp2杂化，2s和2p的两个轨道发生泰化形成3个 与氯形成化合物时，化学式可能是XC1,A正确；Y是 s即杂化轨道，P2轨道留有1对电子，每个Opz轨道留 第ⅢA族元素，B正确：元素的金属性越强，其最高价 有一个单电子，3个P,轨道平行重叠形成3中心4电 氧化物对应的水化物的碱性越强，X活泼性大于Y,则 子的离域大π键π，故A选：B.PO好-为正四面体构 X最高价氧化物对应的水化物的碱性强于Y最高价 型，P为sp3杂化，不是平面结构，不形成离域r健，故 氧化物对应的水化物的碱性，C正确：若元素Y处于 B不选；C.H2S为V形，S为sp3杂化，H没有p能级， 第三周期，为A1元素，它不能与冷水剧烈反应， 不形成离域π健，故C不选；D.HCHO是平面结构， D错误。] H没有p能级，不形成离域π键，故D不选，故选：A。] 7.答案(1)第六周期第I族ds(2)铜失去的是全充 8.A[A.N20由3个原子组成，价电子总数为16，与 满的3d0电子，镍失去的是4s电子(3)F>N>C CO2互为等电子体，等电子体具有结构相似的特征， (4)As>Se>Ga(5)小于(6)F>O>C1(7)图a 故A正确：B.SiO2是共价晶体，CO2是分子晶体，结 同一周期第一电离能呈增大趋势，但由于N元素的2p 构不相似，故B错误；C.MgCl2是离子晶体，CO2是分 原子轨道为半充满状态，则N元素的第一电离能较 子晶体结构不相似，故C错误；D.COCl2分子的结构 C、O两种元素高图b 假期作业（十六） 式为 ,COC2分子中C原子与Cl原子以单 跟踪练习 键相结合与O原子以双键相结合，C一0键中含有 1.B[A.氯气中只含有共价键，属于单质，故A错误； 1个8健，1个π健，则COC2分子内含有3个6键、 B.ICI中只含有共价键，属于化合物，故B正确：C.氢 1个π键，所以C原子为sp2杂化：CO2为直线型分子， 氧化钠中钠离子和氢氧根离子之间存在离子键，氢氧 C原子为sp杂化，结构不相似，故D错误；故选A。] 根离子中氧原子和氢原子之间存在共价键，故C错 9.解析分子中只有ā键，说明分子中只含有单健，则 误，D.NH5中含离子键和共价健，为离子化合物，故 ①②③⑥⑦符合，④⑤⑧中分别含有N=N键、C一O D错误；故选B。] 健、C=N健，则含有π键，分子中所有原子都满足最 2.A[A图示最上方的P与S形成3个极性共价键，共 外层为8个电子结构，应排除氢化物，题中②④⑤符 用电子对偏向电负性强的S原子，则P为十3价：底面 合，分子中含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ健， 的P与S形成1个共价健，共用电子对偏向电负性强的 只有⑤符合， S原子，测P为十1价：P一P键为非极性共价键，共用电 答案①②③⑥⑦④⑤⑧②④⑤⑥ 子对不偏移，故P,S中P为十3价和十1价，故A错 10.解析(1)由该物质的相对分子质量和氢元素的质 误；B.只含有共价健的化合物属于共价化合物，P4S 量分数可知其分子式为N2H4,分子中的健全部是单 属于共价化合物，故B正确：C.分子中P与P之间存 键，它的结构可看作是NH分子中的一个H原子被 在化学键，同种原子之间形成非极性键，所以含有非 一NH2取代后所得，故N原子的杂化方式与NH3分 极性键，故C正确；D.P一S健是极性共价键，P一P健 子中的N原子杂化方式相同，是s即3杂化，该分子为 是非极性共价键，则根据图示可知，1molP4S分子中 极性分子。(2)N2H4与H2O2反应后得到N2和 含有6molP一S极性共价餞和3mol非极性共价键， H2O,两种反应物中都含有极性键和非极性键，在生 所以1molP,S3分子含有9mol共价餿，故D正确：故 成物H2O中只含有极性健，N2中只含有非极性键。 选A。] (3)因为在N2H4分子的每个N原子上各有一对孤 3.B[原子间形成分子时，形成了共价键，共价键具有 电子对，故一分子N2H4能与两分子HC1反应。 饱和性和方向性，方向性决定分子的立体构型，饱和 HH 性则决定分子中各原子的数量关系。] 答案(1)H:N:N:Hsp3极性 4.D[在甘油分子中，碳原子与碳原子、碳原子与氧原 子、碳原子与氢原子、氧原子与氢原子之间都是共价 (2)N2H4和H2O2N2H2O 单健，故分子中只含有▣键，C项错误；分子中既含有 (3)N2H4+2HCI—N2HC2 74