微专题2 元素推断与元素周期律的综合应用(学案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程化学选择性必修第二册同步学习指导(人教版2019)

# # # # / 0 1 2 # 3 4 5 6 7 " 8 9 : 微专题２　 元素推断与元素周期律的综合应用 　 　 １．元素推断的一般思路 　 　 ２．推断元素名称的方法 （１）利用稀有气体元素原子结构的特殊性 稀有气体元素原子的电子层结构与同周期 的非金属元素原子形成的阴离子的电子层结构 相同，与下一周期的金属元素原子形成的阳离 子的电子层结构相同。 ①与Ｈｅ电子层结构相同的离子有Ｈ －、 Ｌｉ ＋、Ｂｅ２ ＋等。 ②与Ｎｅ电子层结构相同的离子有Ｆ －、 Ｏ２ －、Ｎａ ＋、Ｍｇ２ ＋、Ａｌ３ ＋等。 ③与Ａｒ电子层结构相同的离子有Ｃｌ －、 Ｓ２ －、Ｋ ＋、Ｃａ２ ＋等。 （２）利用常见元素及其化合物的特征 ①形成化合物种类最多的元素之一、单质 是自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化 物中氢的质量分数最高的元素：Ｃ。 ②空气中含量最多的元素或气态氢化物的 水溶液呈碱性的元素：Ｎ。 ③地壳中含量最多的元素或氢化物在通常 情况下呈液态的元素：Ｏ。 ④单质密度最小的元素：Ｈ；单质密度最小 的金属元素：Ｌｉ。 ⑤单质在常温下呈液态的非金属元素：Ｂｒ； 金属元素：Ｈｇ。 ⑥最高价氧化物及其对应水化物既能与强 酸反应，又能与强碱反应的元素：Ｂｅ、Ａｌ。 ⑦元素的气态氢化物和它的最高价氧化物 对应水化物能发生化合反应的元素：Ｎ；能发生 氧化还原反应的元素：Ｓ。 ⑧元素的单质在常温下能与水反应放出气 体的短周期元素：Ｌｉ、Ｎａ、Ｆ。 ３．由基态原子的价层电子排布确定元素在 元素周期表中位置的方法 （１）由基态原子的价层电子排布式给元素 定位 ①周期序数＝电子层数（能层序数）＝最高 能层序数 ②主族元素的族序数＝价层电子数 ③第ⅢＢ族～第ⅦＢ族的价层电子排布式 为（ｎ － １）ｄ１ ～１０ ｎｓ１ ～２（镧系、锕系除外），族序数 ＝价层电子数。如锰的价层电子排布式为 ３ｄ５４ｓ２，它位于元素周期表中第四周期第Ⅶ Ｂ族。 ④第ⅠＢ族和第ⅡＢ族的价层电子排布为 （ｎ － １）ｄ１０ｎｓ１ ～２，族序数＝ ｎｓ能级上的电子数。 （２）根据原子序数以０族为基准给元素 定位 稀有气体元素Ｈｅ Ｎｅ Ａｒ Ｋｒ Ｘｅ Ｒｎ 周期序数 一二三四五六 原子序数 ２ １０ １８ ３６ ５４ ８６ 　 　 ①原子序数－稀有气体元素的原子序数 （相近且小）＝元素所在的纵列数。 第１、２纵列为第ⅠＡ族、ⅡＡ族，第３ ～ ７纵 列为第ⅢＢ族～第ⅦＢ族，第８ ～ １０纵列为第Ⅷ 族，第１１、１２纵列为第ⅠＢ族、ⅡＢ族，第１３ ～ １７ 纵列为第ⅢＡ族～第ⅦＡ族。该元素的周期数 ＝稀有气体元素的周期数＋ １。 如判断原子序数为４１的元素在元素周期 表中的位置。 分析：４１与３６接近，有４１ － ３６ ＝ ５，故该元 素位于第五周期第ⅤＢ族。 注意：使用此法若为第六、七周期第ⅢＢ族 （含镧系、锕系元素）后的元素需再减１４定位。 ②稀有气体元素的原子序数（相近且大）－ 原子序数＝ １８ －该元素所在纵列数                                                                  。 !#' ! " # $ % & ' ( ２ ) * + , - . & + # # # # # # # 如判断１１４ 号元素在元素周期表中的 位置。 分析：１１８ － １１４ ＝ ４，为顺数第１４纵列或倒 数第５纵列，故１１４号元素位于第七周期第 ⅣＡ族。 跟踪训练 １．某种阴离子的结构如图，Ｑ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚ五种短 周期元素的原子半径依次增大，基态Ｑ原子 的电子填充了３个能级，有４对成对电子，Ｚ 与其他元素不在同一周期，下列说法正确的 是 （Ｃ ）  Ｑ Ｘ Ｚ   Ｗ Ｗ    Ｙ Ｑ Ｑ Ｙ  Ｗ            Ｑ － Ａ．单质与氢气反应剧烈程度：Ｘ ＞ Ｑ Ｂ． Ｑ和Ｗ形成的化合物中Ｗ为最高正价 Ｃ．除Ｚ外所有原子最外层都满足８电子稳定 结构 Ｄ．氢化物沸点：Ｗ ＞ Ｑ ＞ Ｘ ＞ Ｙ ２．离子液体具有电导率高、熔点低、不燃烧、热 稳定性高等优越性能，在电池电解质领域展 现了良好的应用前景。某离子液体Ｗ的结 构如图所示，其中Ｍ、Ｎ、Ｙ、Ｚ、Ｑ、Ｘ是原子序 数依次递增的短周期主族元素，Ｍ、Ｎ、Ｙ、Ｚ、Ｑ 同周期，Ｙ的氢化物能够使湿润的红色石蕊 试纸变蓝，Ｘ的最外层电子数是电子层数的２ 倍。下列分析错误的是 （Ｂ ） Ｍ ＋ Ｙ Ｘ Ｚ  ＺＮ Ｑ Ｑ Ｑ Ｘ  Ｚ  Ｚ Ｎ Ｑ Ｑ              Ｑ － Ａ．原子半径：Ｍ ＞ Ｙ ＞ Ｚ ＞ Ｑ Ｂ． Ｑ最高价氧化物对应的水化物的酸性最强 Ｃ．少量Ｍ单质的保存方法是密封在固体石 蜡中 Ｄ．离子液体Ｗ电导率高是因为存在自由移 动的阴阳离子 ３．已知Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｗ、Ｒ是元素周期表前四周期中 原子序数依次增大的常见元素，相关信息如 下表： 元素 相关信息 Ｘ 元素原子的核外ｐ电子数比ｓ电子数少１ Ｙ 地壳中含量最多的元素 Ｚ 第一电离能至第四电离能分别是：Ｉ１ ＝ ５７８ ｋＪ·ｍｏｌ －１，Ｉ２ ＝ １ ８１７ ｋＪ·ｍｏｌ －１，Ｉ３ ＝ ２ ７４５ ｋＪ·ｍｏｌ －１，Ｉ４ ＝ １１ ５７５ ｋＪ·ｍｏｌ －１ Ｗ 前四周期中电负性最小的元素 Ｒ 在周期表的第十一列 下列说法错误的是 （Ｂ ） Ａ． Ｘ基态原子中能量最高的电子，其电子云 在空间有３个方向 Ｂ．与Ｚ元素成“对角线规则”的元素Ｇ的最 高价氧化物的水化物具有两性，该两性物 质与强碱反应的离子方程式为Ｂｅ（ＯＨ）２ ＋ ２ＯＨ － ＢｅＯ －２ ＋ ２Ｈ２Ｏ Ｃ． Ｘ、Ｙ、Ｚ元素均位于元素周期表的ｐ区，Ｒ 元素位于元素周期表的ｄｓ区 Ｄ．五种元素中Ｗ元素的第一电离能最小，Ｙ 元素的电负性最大 ４．某短周期主族元素Ｍ的电离能Ｉ１ ～ Ｉ７数据如 表所示（单位：ｋＪ·ｍｏｌ －１） Ｉ１ Ｉ２ Ｉ３ Ｉ４ Ｉ５ Ｉ６ Ｉ７ ５７８ １ ８１７ ２ ７４５ １１ ５７５ １４ ８３０ １８ ３７６ ２３ ２９３ 下列关于元素Ｍ的推断错误的是 （Ｃ ） Ａ． Ｍ元素位于元素周期表中第ⅢＡ族 Ｂ． Ｍ元素的最高化合价为＋ ３价 Ｃ． Ｍ元素的第一电离能高于同周期相邻元素 Ｄ． Ｍ元素基态原子的电子排布式为 １ｓ２ ２ｓ２ ２ｐ６ ３ｓ２ ３ｐ１ ５．已知元素周期表中１ ～ １８号元素中的四种元 素的简单离子Ｗ３ ＋、Ｘ ＋、Ｙ２ －、Ｚ －都具有相同 的电子层结构，下列判断正确的是 （Ｂ ） Ａ．元素的第一电离能：Ｘ ＞Ｗ Ｂ．离子的还原性：Ｙ２ － ＞ Ｚ － Ｃ．氢化物的稳定性：Ｈ２Ｙ ＞ ＨＺ Ｄ．原子半径：                                                                        Ｘ ＜Ｗ !#( # # # # / 0 1 2 # 3 4 5 6 7 " 8 9 : ６．短周期主族元素Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚ原子序数依次增 大，Ｗ、Ｚ位于同一主族，四种元素形成的一种 化合物的结构如图所示。下列说法错误的是 （Ｃ ） Ｙ ＋ Ｘ Ｚ   Ｗ Ｗ            Ｗ － Ａ． Ｗ的简单氢化物稳定性比Ｘ的弱 Ｂ． Ｙ与Ｘ、Ｚ、Ｗ均能形成离子化合物 Ｃ． Ｗ与Ｙ形成的化合物只含离子键 Ｄ．四种元素中简单离子半径最大的是Ｚ ７．有５种元素Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｑ、Ｔ。基态Ｘ原子的价 层电子排布为（ｎ ＋ ２）ｓｎ；Ｙ元素基态的正三 价离子的３ｄ轨道为半充满；Ｚ原子的核外电 子总数等于基态Ｑ原子的最外层电子数；基 态Ｑ原子的Ｌ电子层的ｐ能级上只有一对成 对电子；基态Ｔ原子有１个３ｐ空轨道。下列 叙述错误的是 （Ｂ ） Ａ．元素Ｙ和Ｑ可形成化合物Ｙ２Ｑ３ Ｂ．简单气态氢化物的稳定性：Ｑ ＞ Ｔ ＞ Ｚ Ｃ． Ｘ和Ｑ结合生成的化合物中一定含有离 子键 Ｄ．原子半径：Ｘ ＞ Ｚ ＞ Ｑ ８． ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ是原子序数依次增大的非０族 元素，位于元素周期表的前四周期。ａ的一种 核素无中子，ｂ的ｓ能级电子数与ｐ能级的电 子数之比为４３，ｃ与ｅ同主族，未成对电子 数为２，ｄ在同周期元素中的原子半径最大，ｆ 在同周期元素中的未成对电子数最多。请回 答下列问题： （１）上述元素中，位于元素周期表ｐ区的元素 有　 Ｎ、Ｏ、Ｓ　 （填元素符号），其中基态ｃ原 子中电子占据的最高能级的原子轨道形状 是　 哑铃形　 。 （２）基态ｅ原子的核外电子排布式为　 　 １ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ４（或［Ｎｅ］３ｓ２３ｐ４）　 ，其核外有 　 ９　 种不同空间运动状态的电子。 （３）ｂ、ｃ、ｄ、ｅ的简单离子半径由大到小的顺 序为　 Ｓ２ － ＞ Ｎ３ － ＞ Ｏ２ － ＞ Ｎａ ＋　 （用离子符号 表示），ｂ、ｃ、ｅ元素中，第一电离能最大的元素 为　 Ｎ　 　 　 ，原因为　 　 　 　 　 　 Ｎ原子 ２ｐ轨道半充满，比相邻的Ｏ原子更稳定，更 难失去电子；Ｏ、Ｓ同主族，Ｓ原子半径大于Ｏ 原子，更易失去电子　 。 （４）基态ｆ原子的未成对电子数与成对电子 数之比为　 １３　 ，下列属于ｆ原子激发态 电子排布式的有　 ＣＤ　 （填标号）。 Ａ．［Ａｒ］３ｄ５ ４ｓ１ ４ｐ１ Ｂ．［Ａｒ］３ｄ５ ４ｓ１ Ｃ．［Ａｒ］３ｄ４ ４ｓ１ ４ｐ１ Ｄ．［Ａｒ］３ｄ４ ４ｓ０ ４ｐ２ ９．现有Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｗ、Ｒ五种前四周期的元素，它 们的原子序数依次增大。请根据下列相关信 息，回答有关问题。 Ｘ元素是形成化合物种类最多的元素 Ｙ元素基态原子的核外ｐ电子比ｓ电子多３个 Ｚ元素最高正价与最低负价的代数和为４ Ｗ元素主族序数与周期数的差为４ Ｒ元素位于元素周期表中的第八列 （１）Ｒ元素位于元素周期表的　 ｄ　 区。已 知该元素的＋ ３价离子比＋ ２价离子稳 定，请简述其原因： 　 ＋ ２价离子的价层电 子排布式为３ｄ６，而＋ ３价离子的价层电子排 布式为３ｄ５，为较稳定的半充满结构　 。 （２）Ｗ的基态原子含有　 ９　 　 个原子轨道， 其中电子所占据的最高能级的原子轨道呈 　 纺锤（哑铃）　 形。 （３）Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｗ的最高价氧化物对应水化物的 酸性由强到弱的顺序为　 ＨＣｌＯ４ ＞ Ｈ２ＳＯ４ ＞ Ｈ３ＰＯ４（或ＨＰＯ３ ＞ Ｈ２ＣＯ３）　 （用化学式表示）。 （４）ＹＷ３ 的电子式为　 　 　 　 　 　 　 　 　 。 该物质遇水会发生水解反应，生成ＨＹＯ２， 同时产生白雾，写出该反应的化学方程式： 　 ＰＣｌ３ ＋ ２Ｈ２Ｏ　 　 ＨＰＯ２ ＋ ３ＨＣｌ　                                                                       。 !#) Ｂｒ２ ＞ Ｃｌ２ ＞ Ｆ２，Ｄ错误。故选Ａ。 ３． Ｃ　 原子序数为３８的元素的基态原子的价电子为５ｓ２，位于第 五周期第ⅡＡ族，Ａ错误；第一电离能：Ｍｇ ＞ Ａｌ，金属性Ｍｇ ＞ Ａｌ，而第一电离能Ｎａ ＜ Ｍｇ，但金属性Ｎａ ＞ Ｍｇ，可见第一电离 能的大小关系与金属性强弱关系并不一致，Ｂ错误；电负性越 大吸引电子的能力越强，电子带负电，所以共价化合物中，电 负性大的成键元素通常表现为负价，Ｃ正确；第四周期的金属 元素包含副族元素，Ｚｎ比Ｃｕ靠右，但Ｚｎ金属性强于Ｃｕ，Ｄ错 误。故选Ｃ。 ４． Ｂ　 Ｘ元素的阴离子和Ｙ元素的阳离子具有相同的电子层结 构，离子核外电子数目相等，则Ｙ元素处于Ｘ元素的下一周 期，Ｘ为非金属元素，最外层电子数较多，Ｙ为金属元素，最外 层电子数相对较少。Ｙ元素处于Ｘ元素的下一周期，Ｘ为非 金属元素，原子半径小于同周期与Ｙ处于同族的元素，故原子 半径Ｙ ＞ Ｘ，Ａ错误；Ｘ为非金属元素，Ｙ为金属元素，故Ｘ的 电负性高于Ｙ的电负性，Ｂ正确；核外电子层结构相同，核电 荷数越大，离子半径越小，Ｙ元素处于Ｘ元素的下一周期，Ｙ 的核电荷数更大，故Ｘ阴离子半径更大，Ｃ错误；Ｘ为非金属 元素，Ｙ为金属元素，故Ｘ的第一电离能大于Ｙ的第一电离 能，Ｄ错误。故选Ｂ。 ５． Ｃ　 非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，Ｓｉ、 Ｐ、Ｓ属于同周期，非金属性逐渐增强，因此酸性强弱顺序是 Ｈ２ＳｉＯ３ ＜Ｈ３ＰＯ４ ＜Ｈ２ＳＯ４，故Ａ正确；同主族，从上到下，电负性逐 渐减弱，电负性大小顺序是Ｆ ＞Ｃｌ ＞Ｂｒ ＞ Ｉ，故Ｂ正确；同周期元素 第一电离能从左到右有增大的趋势，Ｍｇ原子３ｓ能级为全充满状 态，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，第一电离能：Ｎａ ＜Ａｌ ＜Ｍｇ，故Ｃ错误；除稀有气体外，同周期从左到右原子半径递 减，则原子半径：Ｎ ＞Ｏ ＞Ｆ，故Ｄ正确。故选Ｃ。 ６．（１）３　 哑铃形　 ｄｓ　 １ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ１０４ｓ１（或［Ａｒ］３ｄ１０４ｓ１） （２）Ｏ ＞ Ｎ ＞ Ｈ　 （３）Ｎ ＞ Ｏ ＞ Ａｌ ＞ Ｎａ 　 （４）Ａｌ 　 （５）难　 由 Ｍｎ２ ＋转化为Ｍｎ３ ＋时，３ｄ能级由较稳定的３ｄ５半充满状态转 变为不稳定的３ｄ４状态，较难（或Ｆｅ２ ＋转化为Ｆｅ３ ＋时，３ｄ能 级由不稳定的３ｄ６ 状态转变为较稳定的３ｄ５半充满状态， 较易） 解析：ａ ～ ｆ是原子序数依次增大前四周期的六种元素，ａ元素 原子核外电子只有一种自旋取向，则ａ为Ｈ元素；ｃ元素原子 的价层电子排布是ｎｓｎ ｎｐ２ｎ，而ｎ ＝ ２，则ｃ为Ｏ元素；ｂ的原子 序数小于氧，ｂ元素原子最高能级不同轨道上都有电子，并且 自旋方向相同，其核外电子排布式为１ｓ２２ｓ２２ｐ３，则ｂ为Ｎ元 素；ｆ元素原子的最外层只有一个电子，其次外层内的所有轨 道的电子均成对，则ｆ处于第四周期，其核外电子排布式为 １ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ１０４ｓ１，故ｆ为Ｃｕ；ｄ的原子序数大于氧，ｄ元 素原子中只有两种形状的电子云，最外层只有一种自旋方向 的电子，只有ｓ、ｐ轨道，其核外电子排布式为１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ１，ｅ 和ｄ的最高能层数相同，其价层电子数等于其电子层数，若ｄ 为Ｎａ，则ｅ为Ａｌ。 （１）Ａｌ元素基态原子占据的最高能级为３ｐ，ｐ能级共有３个原 子轨道，其形状是哑铃形；铜元素位于周期表的ｄｓ区，其基态 原子的电子排布式为１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ１０４ｓ１或［Ａｒ］３ｄ１０４ｓ１。 （２）元素的非金属性越强电负性越大，氧、氮、氢的非金属性依 次减弱，则电负性依次减小即Ｏ ＞ Ｎ ＞ Ｈ。 （３）同周期元素随核电荷数的增加，第一电离能增大，故Ｎａ ＜ Ａｌ，但氮原子的２ｐ轨道为稳定的半充满结构，第一电离能大 于相邻的氧，即Ｎ ＞ Ｏ，非金属的第一电离能大于金属的第一 电离能，故Ｎ、Ｏ、Ｎａ、Ａｌ第一电离能由大到小的顺序为Ｎ ＞ Ｏ ＞ Ａｌ ＞ Ｎａ。 （４）该元素第四电离能剧增，说明该元素最外层电子数为３， 应是Ａｌ元素。 （５）Ｍｎ为２５号元素，核外电子排布式为［Ａｒ］３ｄ５４ｓ２，Ｍｎ２ ＋的价 电子排布式为３ｄ５，半充满，更稳定，而Ｆｅ２ ＋的价电子排布式 为３ｄ６，易失去１个电子生成更稳定的３ｄ５结构。 微专题２　 元素推断与元素周期律的综合应用 跟踪训练 １． Ｃ　 Ｑ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚ五种短周期元素的原子半径依次增大，基态 Ｑ原子的电子填充了３个能级，有４对成对电子，因此Ｑ是Ｆ， Ｚ与其他元素不在同一周期，原子半径最大，能形成６条共价 键，因此Ｚ是Ｓ，Ｙ能形成４条共价键，Ｙ是Ｃ，Ｗ能形成２条 共价键，Ｗ是Ｏ，则Ｘ是Ｎ。元素的非金属性越强，单质与氢 气反应越剧烈，非金属性Ｆ ＞ Ｎ，则单质与氢气反应剧烈程度 为Ｆ ＞ Ｎ，Ａ错误；氧元素无最高正价，Ｂ错误；根据结构简式 可知结构中所有原子除Ｓ外，均满足８电子稳定结构，Ｃ正 确；碳的氢化物种类很多，如高碳烃的沸点很高，无法比较氢 化物沸点，Ｄ错误。故选Ｃ。 ２． Ｂ　 Ｍ、Ｎ、Ｙ、Ｚ、Ｑ、Ｘ是原子序数依次递增的短周期主族元素， 离子液体Ｗ中元素Ｍ带一个单位正电荷，则元素Ｍ为Ｌｉ；Ｎ 成四个共价键，则元素Ｎ为Ｃ；Ｙ成两个共价键，且得到一个 电子，Ｙ的氢化物能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则元素Ｙ 为Ｎ；Ｚ成二个共价键，则元素Ｚ为Ｏ；Ｑ成一个共价键，则元 素Ｑ为Ｆ；Ｘ成六个共价键，则元素Ｘ为Ｓ。同周期元素从左 到右原子半径依次减小，故原子半径：Ｍ ＞ Ｙ ＞ Ｚ ＞ Ｑ，故Ａ正 确；非金属性越强，最高价氧化物的水合物的酸性越强，Ｏ无 最高正价，Ｆ无正价，故Ｂ错误；Ｍ是Ｌｉ，其保存方法是密封在 固体石蜡中，故Ｃ正确；离子液体Ｗ中存在自由移动的阴阳 离子，因而电导率高，故Ｄ正确。故选Ｂ。 ３． Ｂ　 Ｘ元素原子的核外ｐ电子数比ｓ电子数少１，故Ｘ为Ｎ；Ｙ 为地壳中含量最多的元素，故Ｙ为Ｏ；Ｚ的第一电离能至第四 电离能分别是：Ｉ１ ＝ ５７８ ｋＪ·ｍｏｌ －１，Ｉ２ ＝ １ ８１７ ｋＪ·ｍｏｌ －１，Ｉ３ ＝ ２ ７４５ ｋＪ·ｍｏｌ －１，Ｉ４ ＝ １１ ５７５ ｋＪ·ｍｏｌ －１，第四电离能远远大于 第三电离能，故Ｚ为Ａｌ；Ｗ为前四周期中电负性最小的元素， Ｗ为Ｋ；Ｒ在周期表的第十一列，故Ｒ为Ｃｕ；Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｗ、Ｒ分 别为Ｎ、Ｏ、Ａｌ、Ｋ、Ｃｕ。Ｘ为Ｎ元素，核外电子排布式为 １ｓ２２ｓ２２ｐ３，基态原子中能量最高的电子处于２ｐ能级，有３个 电子，其电子云在空间有３个方向，故Ａ正确；与Ａｌ元素成 “对角线规则”的元素Ｂｅ的最高价氧化物的水化物具有两性， 该两性物质与强碱反应的离子方程式为Ｂｅ（ＯＨ）２ ＋ ２ＯＨ  － ＢｅＯ２ －２ ＋ ２Ｈ２Ｏ，故Ｂ错误；Ｎ、Ｏ、Ａｌ均位于元素周期表的ｐ 区，Ｃｕ位于元素周期表的ｄｓ区，故Ｃ正确；同周期元素的电 离能、电负性随核电荷数的递增而递增，同主族元素随核电荷 数的递增而减小（电离能除了第ⅡＡ族，第ⅤＡ族特殊），故五 种元素中Ｋ元素的第一电离能最小，Ｏ元素的电负性最大，故 Ｄ正确。故选Ｂ。 ４． Ｃ　 由电离能数据可知，该元素最外层有３个电子，且总电子 数超过７，因此Ｍ为Ａｌ，其第一电离能比Ｍｇ的低。铝元素位 于周期表的第ⅢＡ族，Ａ正确；元素最高正价为其最外层电子 数，Ｂ正确；第ⅡＡ族元素电离能＞第ⅢＡ族元素电离能，Ｃ错 误；Ａｌ元素基态原子的电子排布式为１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ１，Ｄ正 确。故选Ｃ。 ５． Ｂ　 １ ～ １８号元素中的四种元素的简单离子Ｗ３ ＋、Ｘ ＋、Ｙ２ －、Ｚ － 都具有相同的电子层结构，则Ｗ和Ｘ是金属元素，                                                                       且在元素 —１５６— 周期表中Ｗ位于Ｘ的右侧，Ｙ和Ｚ是非金属元素，在元素周 期表中位于Ｗ和Ｘ的上一周期，其中Ｚ位于Ｙ的右侧。同周 期元素从左到右金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，即金属 性：Ｘ ＞Ｗ，非金属性：Ｚ ＞ Ｙ，所以元素的第一电离能：Ｘ ＜ Ｗ， 原子半径：Ｘ ＞ Ｗ，离子的还原性：Ｙ２ － ＞ Ｚ －，氢化物的稳定性： Ｈ２Ｙ ＜ ＨＺ。 ６． Ｃ　 根据四种元素形成的化合物结构可知，Ｙ能形成带有１个 正电荷的阳离子，Ｚ能形成６个共价键，Ｘ能形成１个共价键， Ｗ能形成２个共价键，则Ｚ的最外层电子数为６，位于第ⅥＡ 族，且短周期主族元素Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚ的原子序数依次增大，Ｗ、Ｚ 位于同一主族，则Ｗ为Ｏ，Ｚ为Ｓ；Ｙ的原子序数大于Ｏ，小于 Ｓ，则Ｙ为Ｎａ；Ｘ的原子序数在Ｏ和Ｎａ之间，则Ｘ为Ｆ。由于 非金属性：Ｏ ＜ Ｆ，则简单氢化物的稳定性：Ｈ２Ｏ ＜ ＨＦ，Ａ正确； Ｎａ是活泼的金属元素，与Ｆ、Ｓ、Ｏ等均能形成离子化合物，Ｂ 正确；Ｏ与Ｎａ形成的化合物Ｎａ２Ｏ２ 中既含有共价键，又含有 离子键，Ｃ错误；电子层数越多，离子半径越大，则四种元素的 简单离子中半径最大的为Ｓ２ －，Ｄ正确。 ７． Ｂ　 基态Ｘ原子的价层电子排布为（ｎ ＋ ２）ｓｎ，由于ｓ能级最多 有２个电子，则基态Ｘ原子的价层电子排布可能为３ｓ１或４ｓ２， Ｘ元素为Ｎａ元素或Ｃａ元素；Ｙ元素基态的正三价离子的３ｄ 轨道为半充满，则基态Ｙ３ ＋的价层电子排布为３ｄ５，基态Ｙ原 子的价层电子排布为３ｄ６４ｓ２，Ｙ元素为Ｆｅ元素；基态Ｑ原子 的Ｌ电子层的ｐ能级上只有一对成对电子，则基态Ｑ原子的 核外电子排布式为１ｓ２２ｓ２２ｐ４，Ｑ元素为Ｏ元素；Ｚ原子的核外 电子总数等于基态Ｑ原子的最外层电子数，则Ｚ元素为Ｃ元 素；基态Ｔ原子有１个３ｐ空轨道，则基态Ｔ原子的价层电子 排布为３ｓ２３ｐ２，Ｔ元素为Ｓｉ元素。Ｆｅ与Ｏ可形成化合物 Ｆｅ２Ｏ３，Ａ正确；同周期元素从左向右，简单气态氢化物稳定性 逐渐增大，同主族元素从上到下，简单气态氢化物稳定性逐渐 减小，则简单气态氢化物稳定性：Ｏ ＞ Ｃ ＞ Ｓｉ，Ｂ错误；Ｘ元素为 Ｎａ元素或Ｃａ元素，与Ｏ形成的化合物中一定含有离子键，Ｃ 正确；电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，核电荷 数越大，原子半径越小，则原子半径：Ｘ ＞ Ｚ ＞ Ｑ，Ｄ正确。 ８．（１）Ｎ、Ｏ、Ｓ　 哑铃形　 （２）１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ４（或［Ｎｅ］３ｓ２３ｐ４）　 ９　 （３）Ｓ２ － ＞ Ｎ３ － ＞ Ｏ２ － ＞ Ｎａ ＋ 　 Ｎ　 Ｎ原子２ｐ轨道半充满， 比相邻的Ｏ原子更稳定，更难失去电子；Ｏ、Ｓ同主族，Ｓ原子 半径大于Ｏ原子，更易失去电子　 （４）１３　 ＣＤ 解析：由题意知，ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ是原子序数依次增大的非０族 元素，位于元素周期表的前四周期。ａ的一种核素无中子则ａ 为Ｈ，ｂ的ｓ能级电子数与ｐ能级的电子数之比为４３即其 核外电子排布式为１ｓ２２ｓ２２ｐ３，则ｂ为Ｎ，ｃ与ｅ同主族，未成对 电子数为２，即ｃ的核外电子排布式为１ｓ２２ｓ２２ｐ４，则ｃ为Ｏ，ｅ 为Ｓ，ｄ在同周期元素中的原子半径最大，则ｄ为Ｎａ，ｆ在同周 期元素中的未成对电子数最多，即ｆ为第四周期中未成对电 子数最多的，其价层电子排布式为３ｄ５４ｓ１，则ｆ为Ｃｒ，综上分 析可知，ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ分别是Ｈ、Ｎ、Ｏ、Ｎａ、Ｓ、Ｃｒ。 （１）根据元素分区的标准可知，上述元素中，Ｈ、Ｎａ位于ｓ区， Ｎ、Ｏ、Ｓ位于元素周期表ｐ区，Ｃｒ位于ｄ区，其中基态ｃ即Ｏ原子 中电子占据的最高能级的原子轨道即２ｐ，其形状是哑铃形。 （２）由分析可知，ｅ为Ｓ，故其基态ｅ原子的核外电子排布式为 １ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ４或［Ｎｅ］３ｓ２３ｐ４，其核外电子共占据９个原子轨 道，则其核外有９种不同空间运动状态的电子。 （３）由分析可知，ｂ、ｅ、ｄ、ｅ分别是Ｎ、Ｏ、Ｎａ、Ｓ，则ｂ、ｃ、ｄ、ｅ的简 单离子即Ｎ３ －、Ｏ２ －、Ｎａ ＋、Ｓ２ －，其中Ｎ３ －、Ｏ２ －、Ｎａ ＋具有相同的 电子层结构，且核电荷数依次增大，离子半径依次减小，Ｓ２ －比 它们多一个电子层，离子半径最大，故其离子半径由大到小的 顺序为Ｓ２ － ＞ Ｎ３ － ＞ Ｏ２ － ＞ Ｎａ ＋，由于Ｎ原子２ｐ轨道半充满， 比相邻的Ｏ原子更稳定，更难失去电子；Ｏ、Ｓ同主族，Ｓ原子 半径大于Ｏ原子，更易失去电子，ｂ、ｃ、ｅ即Ｎ、Ｏ、Ｓ元素中，第 一电离能最大的元素为Ｎ。 （４）由分析可知，ｆ为Ｃｒ，其基态原子的核外电子排布式为 ［Ａｒ］３ｄ５４ｓ１，则基态ｆ原子的未成对电子数与成对电子数之比 为６１８ ＝ １３，［Ａｒ］３ｄ５ ４ｓ１ ４ｐ１ 为Ｍｎ的激发态电子排布 式，Ａ不符合题意；［Ａｒ］３ｄ５ ４ｓ１为Ｃｒ的基态电子排布式，Ｂ不 符合题意；［Ａｒ］３ｄ４ ４ｓ１ ４ｐ１ 是Ｃｒ的基态电子中３ｄ上的电子 跃迁到４ｐ上，故为Ｃｒ的激发态电子排布式，Ｃ符合题意； ［Ａｒ］３ｄ４ ４ｓ０ ４ｐ２是Ｃｒ的基态电子中３ｄ和４ｓ上的电子跃迁到 ４ｐ上，故为Ｃｒ的激发态电子排布式，Ｄ符合题意。 ９．（１）ｄ　 ＋ ２价离子的价层电子排布式为３ｄ６，而＋ ３价离子的 价层电子排布式为３ｄ５，为较稳定的半充满结构　 （２）９　 纺 锤（哑铃）　 （３）ＨＣｌＯ４ ＞ Ｈ２ＳＯ４ ＞ Ｈ３ＰＯ４（或ＨＰＯ３ ＞ Ｈ２ＣＯ３） 　 （４）· ·Ｃｌ ·· ·· · ·Ｐ ·· ·· · ·Ｃｌ · · ·· · ·Ｃｌ ·· ·· · · 　 ＰＣｌ３ ＋ ２Ｈ２ Ｏ ＨＰＯ２ ＋ ３ＨＣｌ 解析：Ｘ元素是形成化合物种类最多的元素，为Ｃ元素。Ｙ元 素基态原子的核外ｐ电子比ｓ电子多３个，１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ３， 为Ｐ元素。Ｚ元素最高正价与最低负价的代数和为４，最高正 价为ｘ，最低负价为－ ｙ，有①ｘ ＋ ｙ ＝ ８、②ｘ － ｙ ＝ ４，为Ｓ元素。 Ｗ元素主族序数与周期数的差为４，第三周期第ⅦＡ族，为Ｃｌ 元素。Ｒ元素位于元素周期表中的第八列，为Ｆｅ元素。 （１）Ｒ元素为Ｆｅ，位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，属于ｄ 区。其＋ ３价离子比＋ ２价离子稳定的原因为＋ ２价离子的 价层电子排布式为３ｄ６，而＋ ３价离子的价层电子排布式为 ３ｄ５，为较稳定的半充满结构。 （２）Ｗ元素为Ｃｌ，核外电子排布式：１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ５，基态原子 轨道有１ ＋ １ ＋ ３ ＋ １ ＋ ３ ＝ ９个，其中电子所占据的最高能级的 原子轨道３ｐ，呈哑铃形。 （３）Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｗ的最高价氧化物对应水化物为Ｈ２ＣＯ３、Ｈ３ＰＯ４、 Ｈ２ＳＯ４、ＨＣｌＯ４，酸性由强到弱的顺序为ＨＣｌＯ４ ＞ Ｈ２ＳＯ４ ＞ Ｈ３ＰＯ４ ＞ Ｈ２ＣＯ３。 （４）ＹＷ３的分子式为ＰＣｌ３，电子式为· ·Ｃｌ ·· ·· · ·Ｐ ·· ·· · ·Ｃｌ · · ·· · ·Ｃｌ ·· ·· · · 。ＰＣｌ３ 遇 水会发生水解反应，生成ＨＰＯ２，同时产生白雾，根据元素守恒 可知为ＨＣｌ，反应的化学方程式为ＰＣｌ３ ＋ ２Ｈ２ Ｏ ＨＰＯ２ ＋ ３ＨＣｌ。 阶段重点突破练（一） １． Ｃ　 由某基态原子的电子排布式为１ｓ２２ｓ２２ｐ６３ｓ２３ｐ６３ｄ８４ｓ２，可 知共４个电子层，为第四周期元素，价电子排布为３ｄ８４ｓ２，为 Ｎｉ，最后填充ｄ电子，为ｄ区元素，位于第四周期第Ⅷ族。故 选Ｃ。 ２． Ｃ ３． Ａ　 钛元素原子的Ｍ层为第三层，电子排布为３ｓ２３ｐ６３ｄ２，共有 １０个电子，Ａ正确；钛元素是ｄ区的过渡元素，Ｂ错误；钛元素 原子最外层为４ｓ２，有２个电子，Ｃ错误；４７． ８７是钛原子的相 对原子质量，Ｄ错误。 ４． Ｄ　 离子ａＷ３ ＋、ｂＸ ＋、ｃＹ２ －、ｄＺ －都具有相同的电子层结构，则 有ａ － ３ ＝ ｂ － １ ＝ ｃ ＋ ２ ＝ ｄ ＋ １，可知原子序数ａ ＞ ｂ ＞ ｄ ＞ ｃ，Ｙ、Ｚ 为非金属元素，处于第二周期，Ｙ为Ｏ元素，Ｚ为Ｆ元素，Ｗ、                                                                       Ｘ —１５７—