第一章 原子结构与性质-2024-2025学年高二化学期末复习系列（十年高考真题同步学与考）

一、能层与能级 1．能层与能级 （1）能层：按照电子能量的差异，将核外电子分成不同的能层(即电子层)。 能层n 一 二 三 四 五 六 七 符号 K L M N O P Q 电子离核远近 近→远 电子能量高低 低→高 （2）能级：同一能层中能量不同的电子，分成不同的能级。 能层 K L M N … 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f … 2．能层与能级中的数量关系 （1）一至七能层的符号分别为K、L、M、N、O、P、Q，各能层容纳的最多电子数为2n2。 （2）s、p、D．f能级中最多容纳的电子数分别为2、6、10、14。 （3）能级数等于能层序数，不同能层的能级中所能容纳的最多电子数不同。 二、 基态与激发态　电子跃迁 1．基态与激发态 （1）基态原子：处于最低能量的原子(稳定)。 （2）激发态原子：基态原子的电子吸收能量后电子会跃迁到较高的能级，变为激发态原子(不稳定)。 基态原子激发态原子 2．光(辐射)是电子释放能量的重要形式 电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将以光的形式释放能量。日常生活中看到的灯光、激光、焰火等可见光，都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关。 3．原子光谱 （1）光谱的成因与分类： （2）光谱分析： 在现代化学中，利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素的分析方法。 （3）光谱分析的应用：鉴定元素。 三、构造原理 1．构造原理 随着原子核电荷数的递增，原子核每增加一个质子，原子核外便增加一个电子，这个电子大多是按如图所示的能级顺序填充的，填满一个能级再填一个能级。 其中，每一行对应一个能层，每个小圈表示一个能级 各圆圈间的连接线的方向表示随核电荷数递增而增加的电子填入能级的顺序。 2．能量与能层、能级的关系 （1）决定电子能量高低的因素： ①能层：能级符号相同时，能层序数越大，电子能量越高； ②能级：在同一能层的不同能级中，s、p、D．f能级的能量依次升高； ③在多电子原子中会发生能级交错现象。 （2）多电子原子中，相同能层上不同能级能量的高低为ns＜np＜nd＜nf；不同能层上符号相同的能级能量的高低为1s＜2s＜3s＜4s。1s＜3d；3s＜3d。 四、电子排布式的书写 1．原子的电子排布式 （1）简单原子的电子排布式 按照构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中。如： 6C：1s22s22p2；10Ne：1s22s22p6； 17Cl：1s22s22p63s23p5；19K：1s22s22p63s23p64s1。 （2）复杂原子的电子排布式 对于较复杂原子的电子排布式，应先按构造原理从低到高排列，然后将同能层的能级移到一起。 如26Fe，先排列为1s22s22p63s23p64s23d6，然后将同一能层的能级排到一起，即该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。 （3）简化电子排布式 如K：1s22s22p63s23p64s1，其简化电子排布式可表示为[Ar]4s1，其中[Ar]代表Ar的核外电子排布式，即1s22s22p63s23p6。再如Fe的简化电子排布式为[Ar]3d64s2。 （4）特殊原子的电子排布式 当p、D．f能级处于全空、全充满或半充满状态时，能量相对较低，原子结构较稳定。如24Cr：1s22s22p63s23p63d54s1，29Cu：1s22s22p63s23p63d104s1。 2．离子的电子排布式 （1）判断该原子变成离子时会得到或失去的电子数。 （2）原子失去电子时，总是从能量高的能级失去电子，即失去电子的顺序是由外向里。一般来说，主族元素只失去它们的最外层电子，而副族和第Ⅷ族元素可能还会进一步向里失去内层电子。 （3）原子得到电子而形成阴离子，则得到的电子填充在最外一个能层的某一个能级上。如Cl－的电子排布式为1s22s22p63s23p6(得到的电子填充在最外面的3p能级上)。 五、电子云与原子轨道 1．电子云 （1）电子运动的特点 现代量子力学指出，不可能像描述宏观物体运动那样确定核外电子在某个时刻处于原子核外空间何处，只能确定在原子核外各处出现的概率。用P表示电子在某处出现的概率，V表示该处的体积，则P/V称为概率密度，用ρ表示。 （2）电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述。电子云中，小黑点越密，表示电子出现的概率密度越大。 2．原子轨道 电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道，s能级只有一个原子轨道，p能级有三个原子轨道：px、py、pz。 3．不同能层对应的能级和原子轨道 能层 能级 原子轨道数 原子轨道名称 原子轨道的形状 K 1s 1 1s 球形 L 2s 2p 1 3 2s 2px、2py、2pz 球形 哑铃形 M 3s 3p 3d 1 3 5 3s 3px、3py、3pz …… 球形 哑铃形 …… …… …… …… …… …… 【特别提示】 能层中能级与原子轨道关系 能层(n) 能级 原子轨道 原子轨道数 K（1） 1s 1s 1 L（2） 2s 2s 1 2p 2px、2py、2pz 3 M（3） 3s 3s 1 3p 3px、3py、3pz 3 3d … 5 N（4） 4s 4s 1 4p 4px、4py、4pz 3 4d … 5 4f … 7 … … … n2 说明：①同一能级不同轨道能量相同，如：3px、3py、3pz具有相同的能量，4px、4py、4pz则具有另外相同的能量。 ②任意能层中，能级数等于能层序数(n)，原子轨道总数为n2，如N层有4s、4p、4D．4f 4个能级，16个原子轨道。 六、核外电子排布规律与表示方法 1．核外电子排布规律 基态原子的核外电子排布规律应遵循： （1）泡利原理：每个能级最多容纳2个自旋方向相反的电子。 （2）洪特规则：同能级电子优先单独占据一个轨道，且自旋平行。 （3）能量最低原理：遵循构造原理，优先占据能量较低的轨道，使原子总能量最低。 （4）特殊性 有少数元素基态原子的电子排布对于构造原理有1个电子的偏差，因为能量相同的原子轨道在全充满(如p6和d10)、半充满(如p3和d5)和全空(如p0和d0)状态时，体系的能量较低，原子较稳定。如 24Cr：1s22s22p63s23p63d44s2 （×） 24Cr：1s22s22p63s23p63d54s1 （√） 29Cu：1s22s22p63s23p63d94s2 （×） 29Cu：1s22s22p63s23p63d104s1 （×） 2．核外电子排布的表示方法 （1）电子排布式： ①电子排布式。如K原子的电子排布式：1s22s22p63s23p64s1。 ②简化的电子排布式。如K原子简化的电子排布式：[Ar]4s1。 （2）轨道表示式（电子排布图）： 每个方框代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子。如N的轨道表示式： 3．价电子排布式的表示方法 （1）价电子原子在参与化学反应时能够用于成键的电子，是原子核外跟元素化合价有关的电子。 （2）在主族元素中，价电子数就是最外层电子数。副族元素原子的价电子，除最外层电子外，还可包括次外层电子。例如：Mn的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，价电子排布式为3d54s2。 【特别提示】核外电子排布常见错误 （1）在写基态原子的电子排布式时，常出现以下错误： ①(违反能量最低原理) ②(违反泡利原理) ③(违反洪特规则) （2）当出现d轨道时虽然电子按ns、(n－1)D．np的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把(n－1)d放在ns前，即将能层低的能级写在前面，而不能按填充顺序写，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2。 （3）注意比较原子核外电子排布式、简化电子排布式、价电子排布式的区别与联系。如Cu的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1；简化电子排布式：[Ar] 3d104s1；价电子排布式：3d104s1。 七、核外电子排布与周期表的关系 1．元素周期系的形成 （1）每一周期(第一周期除外)从碱金属元素开始到稀有气体元素结束，最外层电子排布从ns1递增到ns2np6，但元素周期系的周期不是单调的，每一周期里元素的数目不总是一样多。 （2）元素形成周期系的根本原因是元素的原子核外电子排布发生周期性的重复。 （3）根据构造原理得出的核外电子排布，可以解释元素周期系的基本结构。例如：第一周期从1s1开始，以1s2结束；其余周期总是从ns能级开始，以np能级结束，其间递增的核电荷数(或电子数)就等于每个周期里的元素数。 2．构造原理与元素周期表 1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s→4f→5d→6p→7s→5f→6d→7p…… 周期 一 二 三 四 五 六 七 元素 2 8 8 18 18 32 32 3．价层电子排布和周期表的关系 （1）原子的电子层数＝能级中最高能层序数＝周期序数。 （2）主族元素原子的价层电子数＝该元素在周期表中的主族序数。 族序数 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 价层电子排布 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5 ns2np6 （3）过渡元素(除镧系、锕系外，以第四周期为例) 周期表中列数 族序数 价层电子排布 3 ⅢB (n－1)d1ns2 4 ⅣB (n－1)d2ns2 5 ⅤB (n－1)d3ns2 6 ⅥB (n－1)d5ns1 7 ⅦB (n－1)d5ns2 8～10 Ⅷ (n－1)d6～8ns2 11 ⅠB (n－1)d10ns1 12 ⅡB (n－1)d10ns2 4．价层电子排布与元素的最高正价数 （1）当主族元素失去全部价电子后，表现出该元素的最高化合价，最高正价＝主族序数(O、F除外)。 （2）ⅢB～ⅦB族可失去ns和(n－1)d轨道上的全部电子，所以，最高正价数＝族序数。 （3）Ⅷ族可失去最外层的s电子和次外层的部分(n－1)d电子，所以最高正价低于族序数（8），只有Ru和Os可表现八价。 （4）ⅠB族可失去ns1电子和部分(n－1)d电子，所以ⅠB的族数<最高正价，ⅡB只失去ns2电子，ⅡB的族序数＝最高正价。 【特别提示】对价电子认识的误区 （1）价电子不一定是最外层电子，只有主族元素的价电子才是最外层电子。对于过渡元素还包括部分内层电子。 （2）元素的价电子数不一定等于其所在族的族序数，对部分过渡元素是不成立的。 （3）同一族元素的价电子排布不一定相同，如过渡元素中的镧系元素和锕系元素就不相同，在第Ⅷ族中部分元素的价电子排布也不相同。 八元素周期表的分区 1．元素周期表的分区 按电子排布，可把周期表里的元素划分成5个区。除ds区外，区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级符号。 2．各区元素化学性质及价电子排布特点 包括的元素 价电子排布 化学性质 s区 ⅠA．ⅡA族 ns1～2(最后的电子填在ns上) 除氢外，都是活泼金属元素(碱金属和碱土金属) p区 ⅢA～ⅦA．0族 ns2np1～6(除氦外，最后 的电子填在np上) 最外层电子参与反应，随着最外层电子数目的增加，非金属性增强，金属性减弱(0族除外) d区 ⅢB～ⅦB(镧系、锕系除外)、Ⅷ族 (n－1)d1～9ns1～2[最后的电子填在(n－1)d上] 均为过渡金属，由于d轨道都未充满电子，因此d轨道上的电子可以不同程度地参与化学键的形成 ds区 ⅠB．ⅡB族 (n－1)d10ns1～2[(n－1)d全充满] 均为过渡金属，d轨道已充满电子，因此d轨道上的电子一般不再参与化学键的形成 f区 镧系、锕系 (n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2 镧系元素的化学性质非常相近；锕系元素的化学性质也非常相近 3．由元素的价电子排布判断其在周期表中的位置的规律 价电子排布 x或y的取值 周期表中位置 nsx x=1，2 第n周期xA族(说明：书写时，x、y应换成相应的罗马字母表示，下同) ns2npx x=1，2，3，4，5 第n周期(2+x)A族 x=6 第n周期0族 (n-1)dxnsy x+y≤7 第n周期(x+y)B族 7<x+y≤10 第n周期Ⅷ族 (n-1)d10nsx x=1，2 第n周期xB族 【特别提示】元素周期表中各族元素的分布特点 包括元素 价电子排布 元素分类 s区 ⅠA．ⅡA族 ns1、ns2 活泼金属 p区 ⅢA～0族 ns2np1～6 大多为非金属 d区 ⅢB～Ⅷ族 (n－1)d1～9ns1～2 过渡元素 ds区 ⅠB．ⅡB族 (n－1)d10ns1～2 过渡元素 f区 镧系和锕系 (n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2 过渡元素 九、微粒半径大小比较 1．原子半径大小的比较 （1）同电子层：一般来说，当电子层相同时，随着核电荷数的增加，其原子半径逐渐减小(稀有气体除外)，有“序小径大”的规律。 （2）同主族：一般来说，当最外层电子数相同时，能层数越多，原子半径越大。 2．离子半径大小的比较 （1）同种元素的离子半径：阴离子大于原子，原子大于阳离子，低价阳离子大于高价阳离子。如r(Cl－)>r(Cl)，r(Fe)>r(Fe2＋)>r(Fe3＋)。 （2）电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小。如r(O2－)>r(F－)> r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)。 （3）带相同电荷的离子，电子层数越多，半径越大。如r(Li＋)<r(Na＋)<r(K＋)< r(Rb＋)<r(Cs＋)，r(O2－)<r(S2－)<r(Se2－)<r(Te2－)。 （4）核电荷数、电子层数均不同的离子可选一种离子参照比较。如比较r(K＋)与r(Mg2＋)可选r(Na＋)为参照：r(K＋)>r(Na＋)>r(Mg2＋)。 3．对微粒半径的认识误区 （1）微粒半径要受电子层数、核电荷数和核外电子数的综合影响，并不是单独地取决于某一方面的因素。 （2）原子电子层数多的原子半径不一定大，如锂的原子半径为0.152 nm，而氯的原子半径为0.099 nm。 （3）对于同一种元素，并不是原子半径一定大于离子半径。如Cl－的半径大于Cl的半径。 十、电离能及其应用 1．前四周期元素第一电离能 2．第一电离能的影响因素 （1）同一周期：一般来说，同一周期的元素具有相同的电子层数，从左到右核电荷数增大，原子的半径减小，核对外层电子的引力加大，因此，越靠右的元素，越不易失去电子，电离能也就越大。 （2）同一族：同一族元素电子层数不同，最外层电子数相同，原子半径增大起主要作用，半径越大，核对电子引力越小，越易失去电子，电离能也就越小。 （3）电子排布：各周期中稀有气体元素的电离能最大，原因是稀有气体元素的原子具有相对稳定的8电子(He为2电子)最外层电子构型。某些元素具有全充满和半充满的电子构型，稳定性也较高，如Be(2s2)、N(2s22p3)、Mg(3s2)、P(3s23p3)比同周期相邻元素的第一电离能大。 3．电离能的应用 （1）确定元素原子的核外电子排布。如Li：I1≪I2<I3，表明Li原子核外的三个电子排布在两个能层(K、L能层)上，而且最外层上只有一个电子。 （2）确定元素的化合价。如K元素I1≪I2<I3，表明K原子容易失去一个电子形成＋1价阳离子。 （3）判断元素的金属性、非金属性强弱。I1越大，元素的非金属性就越强；I1越小，元素的金属性就越强。 （4）ⅡA族、ⅤA族元素原子的价电子排布分别为ns2、ns2np3，为全满和半满结构，导致这两族元素原子第一电离能反常。 【特别提示】 （1）第一电离能与元素的金属性有本质的区别。 （2）由电离能的递变规律可知：同周期主族元素从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，但ⅡA族的Be、Mg的第一电离能较同周期ⅢA族的B．Al的第一电离能要大；ⅤA族的N、P、As的第一电离能较同周期ⅥA族的O、S、Se的第一电离能要大。这是由于ⅡA族元素的最外层电子排布为ns2，p轨道为全空状态，较稳定；而ⅤA族元素的最外层电子排布为ns2np3，p轨道为半充满状态，比ⅥA族的ns2np4状态稳定。 十一、电负性及应用 1．电负性 电负性是元素的原子在化合物中吸引电子能力的标度。电负性越大，表示原子在化合物中吸引电子的能力越强。通常指定氟的电负性为4.0，并以此为标准确定其他元素的电负性。 2．电负性的变化规律 （1）同周期从左到右，元素的电负性逐渐增大。 （2）同主族自上而下，元素的电负性呈减小的趋势。 （3）周期表中，电负性大的元素集中在元素周期表的右上方，电负性小的元素集中在元素周期表的左下方。 3．电负性的意义 元素的电负性越大，其原子在化合物中吸引电子的能力越强，该元素的非金属性越强；元素电负性越小，其原子在化合物中吸引电子的能力越弱，则该元素的金属性越强。 4．电负性的应用 （1）判断金属性、非金属性的强弱 电负性大小可以作为判断金属性和非金属性强弱的依据。 （2）元素的电负性数值大小与化合物类型的关系 （3）电负性数值大小与化合物中各元素化合价正负值的关系 电负性数值小的元素的化合价为正值；电负性数值大的元素的化合价为负值。如NaH中，Na的电负性为0.9，H的电负性为2.1，故在NaH中Na显正价，H显负价。 【特别提示】电负性应用的局限性 （1）电负性描述的是原子核对电子吸引能力的强弱，并不是把电负性1.8作为划分金属和非金属的绝对标准。 （2）元素电负性的值是相对量，没有单位。 （3）并不是所有电负性差值大于1.7的两元素间形成的化学键一定为离子键，电负性差值小于1.7的两元素间一定形成共价键，应注意一些特殊情况。 1．（2022·山东·高考真题）、的半衰期很短，自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下：；。下列说法正确的是 A．X的中子数为2 B．X、Y互为同位素 C．、可用作示踪原子研究化学反应历程 D．自然界不存在、分子是因其化学键不稳定 2．（2011·海南·高考真题）I是常规核裂变产物之一，可以通过测定大气或水中I的含量变化来检测核电站是否发生放射性物质泄漏，下列有关I的叙述中错误的是 A．I的化学性质与I相同 B．I的原子核外电子数为78 C．I的原子序数为53 D．I的原子核内中子数多于质子数 3．（2012·上海·高考真题）元素周期表中铋元素的数据如图，下列说法正确的是 A．Bi元素的质量数是209 B．Bi元素的相对原子质量是209.0 C．Bi原子6p能级有一个未成对电子 D．Bi原子最外层有5个能量相同的电子 4．（2014·上海·高考真题）下列事实不能用元素周期律解释的有 A．碱性：KOH＞NaOH B．相对原子质量：Ar＞K C．酸性：HClO4＞H2SO4 D．元素的金属性：Mg＞Al 5．（2021·湖北·高考真题）金属Na溶解于液氨中形成氨合钠离子和氨合电子，向该溶液中加入穴醚类配体L，得到首个含碱金属阴离子的金黄色化合物[NaL]+Na-。下列说法错误的是 A．Na-的半径比F-的大 B．Na-的还原性比Na的强 C．Na-的第一电离能比H-的大 D．该事实说明Na也可表现出非金属性 6．（2022·北京·高考真题）(锶)的、稳定同位素在同一地域土壤中值不变。土壤生物中值与土壤中值有效相关。测定土壤生物中值可进行产地溯源。下列说法不正确的是 A．位于元素周期表中第六周期、第ⅡA族 B．可用质谱法区分和 C．和含有的中子数分别为49和48 D．同一地域产出的同种土壤生物中值相同 7．（2020·浙江·高考真题）下列说法正确的是 A．同一原子中，在离核较远的区域运动的电子能量较高 B．原子核外电子排布，先排满K层再排L层、先排满M层再排N层 C．同一周期中，随着核电荷数的增加，元素的原子半径逐渐增大 D．同一周期中，ⅡA与ⅢA族元素原子的核电荷数都相差1 8．（2024·上海·高考真题）下列关于氟元素的性质说法正确的是 A．原子半径最小 B．原子第一电离能最大 C．元素的电负性最强 D．最高正化合价为+7 9．（2024·全国甲卷·高考真题）W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。W和X原子序数之和等于的核外电子数，化合物可用作化学电源的电解质。下列叙述正确的是 A．X和Z属于同一主族 B．非金属性： C．气态氢化物的稳定性： D．原子半径： 10．（2021·辽宁·高考真题）下列化学用语使用正确的是 A．基态C原子价电子排布图： B．结构示意图： C．形成过程： D．质量数为2的氢核素： 11．（2023·河北·高考真题）下图所示化合物是制备某些药物的中间体，其中均为短周期元素，且原子序数依次增大，分子中的所有原子均满足稀有气体的稳定电子构型，Z原子的电子数是Q的一半。下列说法正确的是 A．简单氢化物的稳定性： B．第一电离能： C．基态原子的未成对电子数： D．原子半径： 12．（2022·全国甲卷·高考真题）Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，其最外层电子数之和为19。Q与X、Y、Z位于不同周期，X、Y相邻，Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍。下列说法正确的是 A．非金属性： B．单质的熔点： C．简单氢化物的沸点： D．最高价含氧酸的酸性： 13．（2021·江苏·高考真题）前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是空气中含量最多的元素，Y的周期序数与族序数相等，基态时Z原子3p原子轨道上有5个电子，W与Z处于同个主族。下列说法正确的是 A．原子半径：r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W) B．X的第一电离能比同周期相邻元素的大 C．Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强 D．Z的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱 14．（2019·全国I卷·高考真题）科学家合成出了一种新化合物（如图所示），其中W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是 A．WZ的水溶液呈碱性 B．元素非金属性的顺序为X>Y>Z C．Y的最高价氧化物的水化物是中强酸 D．该新化合物中Y不满足8电子稳定结构 15．（2019·全国II卷·高考真题）今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是 A．原子半径：W<X B．常温常压下，Y单质为固态 C．气态氢化物热稳定性：Z<W D．X的最高价氧化物的水化物是强碱 16．（2021·山东·高考真题）X、Y为第三周期元素、Y最高正价与最低负价的代数和为6，二者形成的一种化合物能以[XY4]+[XY6]-的形式存在。下列说法错误的是 A．原子半径：X>Y B．简单氢化物的还原性：X>Y C．同周期元素形成的单质中Y氧化性最强 D．同周期中第一电离能小于X的元素有4种 一、选择题（每题只有一个正确答案，每题3分，共54分） 1．（2023·广东·高考真题）科教兴国，“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”。下列说法正确的是 A．“天舟六号”为中国空间站送去推进剂气，是第族元素 B．火星全球影像彩图显示了火星表土颜色，表土中赤铁矿主要成分为 C．创造了可控核聚变运行纪录的“人造太阳”，其原料中的与互为同位素 D．“深地一号”为进军万米深度提供核心装备，制造钻头用的金刚石为金属晶体 2．（2019·北京·高考真题）2019年是元素周期表发表150周年，期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟（49In）等9种元素相对原子质量的新值，被采用为国际新标准。铟与铷（37Rb）同周期。下列说法不正确的是 A．In是第五周期第ⅢA族元素 B．11549In的中子数与电子数的差值为17 C．原子半径：In>Al D．碱性：In(OH)3>RbOH 3．（2020·北京·高考真题）已知：33As(砷)与P为同族元素。下列说法不正确的是 A．As原子核外最外层有5个电子 B．AsH3的电子式是 C．热稳定性：AsH3<PH3 D．非金属性：As<Cl 4．（2016·浙江·高考真题）硅元素在周期表中的位置是 A．第三周期IVA族 B．第二周期IVA族 C．第二周期VIA族 D．第三周期VIA族 5．（2021·天津·高考真题）下列化学用语表达正确的是 A．F-的离子结构示意图： B．基态碳原子的轨道表示式： C．丙炔的键线式： D．H2O分子的球棍模型： 6．（2025·浙江·高考真题）下列化学用语表示不正确的是 A．基态S原子的电子排布式： B．质量数为14的碳原子： C．乙烯的结构简式： D．的电子式： 7．（2017·天津·高考真题）根据元素周期表和元素周期律，判断下列叙述不正确的是 A．气态氢化物的稳定性：H2O＞NH3＞SiH4 B．氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物 C．如图所示实验可证明元素的非金属性：Cl＞C＞Si D．用中文“”(ào)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族 8．（2024·重庆·高考真题）某合金含和等元素。下列说法正确的是 A．的电负性大于 B．和均为d区元素 C．的第一电离能小于 D．基态时，原子和原子的单电子数相等 9．（2024·甘肃·高考真题）X、Y、Z、W、Q为短周期元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为18。Y原子核外有两个单电子，Z和Q同族，Z的原子序数是Q的一半，W元素的焰色试验呈黄色。下列说法错误的是 A．X、Y组成的化合物有可燃性 B．X、Q组成的化合物有还原性 C．Z、W组成的化合物能与水反应 D．W、Q组成的化合物溶于水呈酸性 10．（2021·河北·高考真题）用中子轰击X原子产生α粒子(即氦核He)的核反应为：X+n→Y+He。已知元素Y在化合物中呈+1价。下列说法正确的是 A．H3XO3可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液 B．Y单质在空气中燃烧的产物是Y2O2 C．X和氢元素形成离子化合物 D．6Y和7Y互为同素异形体 11．（2022·海南·高考真题）钠和钾是两种常见金属，下列说法正确的是 A．钠元素的第一电离能大于钾 B．基态钾原子价层电子轨道表示式为 C．钾能置换出NaCl溶液中的钠 D．钠元素与钾元素的原子序数相差18 12．（2024·湖北·高考真题）主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y的价电子数相等，Z的价电子所在能层有16个轨道，4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是 A．电负性： B．酸性： C．基态原子的未成对电子数： D．氧化物溶于水所得溶液的 13．（2023·重庆·高考真题）“嫦娥石”是中国首次在月球上发现的新矿物，其主要由和(钇，原子序数比大13)组成，下列说法正确的是 A．Y位于元素周期表的第ⅢB族 B．基态原子的核外电子填充在6个轨道中 C．5种元素中，第一电离能最小的是 D．5种元素中，电负性最大的是 14．（2022·天津·高考真题）嫦娥5号月球探测器带回的月壤样品的元素分析结果如图，下列有关含量前六位元素的说法正确的是 A．原子半径：Al＜Si B．第一电离能：Mg＜Ca C．Fe位于元素周期表的p区 D．这六种元素中，电负性最大的是O 15．（2022·江苏·高考真题）工业上电解熔融和冰晶石的混合物可制得铝。下列说法正确的是 A．半径大小： B．电负性大小： C．电离能大小： D．碱性强弱： 16．（2023·全国乙卷·高考真题）一种矿物由短周期元素W、X、Y组成，溶于稀盐酸有无色无味气体生成。W、X、Y原子序数依次增大。简单离子与具有相同的电子结构。下列叙述正确的是 A．X的常见化合价有、 B．原子半径大小为 C．YX的水合物具有两性 D．W单质只有4种同素异形体 17．（2023·湖南·高考真题）日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3(ZX4)2·WY2。已知：X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素，W为金属元素。基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等，基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2：1：3。下列说法正确的是 A．电负性：X>Y>Z>W B．原子半径：X<Y<Z<W C．Y和W的单质都能与水反应生成气体 D．Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性 18．（2024·重庆·高考真题）R、X、Y和Z为短周期元素，的分子结构如下所示。R中电子只有一种自旋取向，X、Y和Z处于同一周期，X的核外电子数等于Y的最高能级电子数，且等于Z的最外层电子数。下列说法正确的是 A．原子半径： B．非金属性： C．单质的沸点： D．最高正化合价： 二、解答题（共46分） 19．（2007·海南·高考真题）（14分）回答下列问题： （1）A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为 ； （2）B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B的元素符号为 ，C的元素符号为 ； （3）D元素的正三价离子的3d亚层为半充满，D的元素符号为 ，其基态原子的电子排布式为 。 （4）E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，E的元素符号为 ，其基态原子的电子排布式为 。 20．（2018·海南·高考真题） （6分） （1）I.下列元素或化合物的性质变化顺序正确的是_______________ A．第一电离能：Cl＞S＞P＞Si                B．共价键的极性：HF＞HCI＞HBr＞HI C．晶格能：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI    D．热稳定性：MgCO3＞CaCO3＞SrCO3＞BaCO3 II.黄铜矿是主要的炼铜原料，CuFeS2是其中铜的主要存在形式。回答下列问题： （2）CuFeS2中存在的化学键类型是 。下列基态原子或离子的价层电子排布图正确的 。 21．（2013·海南·高考真题）（8分）X、Y和Z均为短周期元素，原子序数依次增大，X的单质为密度最小的气体，Y原子最外层电子数是其周期数的三倍，Z与X原子最处层电子数相同。回答下列问题： （1）X、Y和Z的元素符号分别为 、 、 。 （2）由上述元素组成的化合物中，既含有共价键又含有离子键的有 、 。 （3）X和Y组成的化合物中，既含有极性共价键又含有非极性共价键的是 。 此化合物在酸性条件下与高锰酸钾反应的离子方程式为 ；此化合物还可将碱性工业废水中的CN-氧化为碳酸盐和氨，相应的离子方程式为 。 22．（2020·江苏·高考真题）（18分）以铁、硫酸、柠檬酸、双氧水、氨水等为原料可制备柠檬酸铁铵【(NH4)3Fe(C6H5O7)2】。 （1）Fe基态核外电子排布式为 ；中与Fe2+配位的原子是 (填元素符号)。 （2）NH3分子中氮原子的轨道杂化类型是 ；C．N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为 。 （3）与NH互为等电子体的一种分子为 (填化学式)。 （4）柠檬酸的结构简式见图。1 mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的数目为 mol。 19 / 19 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $$ 一、能层与能级 1．能层与能级 （1）能层：按照电子能量的差异，将核外电子分成不同的能层(即电子层)。 能层n 一 二 三 四 五 六 七 符号 K L M N O P Q 电子离核远近 近→远 电子能量高低 低→高 （2）能级：同一能层中能量不同的电子，分成不同的能级。 能层 K L M N … 能级 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f … 2．能层与能级中的数量关系 （1）一至七能层的符号分别为K、L、M、N、O、P、Q，各能层容纳的最多电子数为2n2。 （2）s、p、D．f能级中最多容纳的电子数分别为2、6、10、14。 （3）能级数等于能层序数，不同能层的能级中所能容纳的最多电子数不同。 二、 基态与激发态　电子跃迁 1．基态与激发态 （1）基态原子：处于最低能量的原子(稳定)。 （2）激发态原子：基态原子的电子吸收能量后电子会跃迁到较高的能级，变为激发态原子(不稳定)。 基态原子激发态原子 2．光(辐射)是电子释放能量的重要形式 电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将以光的形式释放能量。日常生活中看到的灯光、激光、焰火等可见光，都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关。 3．原子光谱 （1）光谱的成因与分类： （2）光谱分析： 在现代化学中，利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素的分析方法。 （3）光谱分析的应用：鉴定元素。 三、构造原理 1．构造原理 随着原子核电荷数的递增，原子核每增加一个质子，原子核外便增加一个电子，这个电子大多是按如图所示的能级顺序填充的，填满一个能级再填一个能级。 其中，每一行对应一个能层，每个小圈表示一个能级 各圆圈间的连接线的方向表示随核电荷数递增而增加的电子填入能级的顺序。 2．能量与能层、能级的关系 （1）决定电子能量高低的因素： ①能层：能级符号相同时，能层序数越大，电子能量越高； ②能级：在同一能层的不同能级中，s、p、D．f能级的能量依次升高； ③在多电子原子中会发生能级交错现象。 （2）多电子原子中，相同能层上不同能级能量的高低为ns＜np＜nd＜nf；不同能层上符号相同的能级能量的高低为1s＜2s＜3s＜4s。1s＜3d；3s＜3d。 四、电子排布式的书写 1．原子的电子排布式 （1）简单原子的电子排布式 按照构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中。如： 6C：1s22s22p2；10Ne：1s22s22p6； 17Cl：1s22s22p63s23p5；19K：1s22s22p63s23p64s1。 （2）复杂原子的电子排布式 对于较复杂原子的电子排布式，应先按构造原理从低到高排列，然后将同能层的能级移到一起。 如26Fe，先排列为1s22s22p63s23p64s23d6，然后将同一能层的能级排到一起，即该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。 （3）简化电子排布式 如K：1s22s22p63s23p64s1，其简化电子排布式可表示为[Ar]4s1，其中[Ar]代表Ar的核外电子排布式，即1s22s22p63s23p6。再如Fe的简化电子排布式为[Ar]3d64s2。 （4）特殊原子的电子排布式 当p、D．f能级处于全空、全充满或半充满状态时，能量相对较低，原子结构较稳定。如24Cr：1s22s22p63s23p63d54s1，29Cu：1s22s22p63s23p63d104s1。 2．离子的电子排布式 （1）判断该原子变成离子时会得到或失去的电子数。 （2）原子失去电子时，总是从能量高的能级失去电子，即失去电子的顺序是由外向里。一般来说，主族元素只失去它们的最外层电子，而副族和第Ⅷ族元素可能还会进一步向里失去内层电子。 （3）原子得到电子而形成阴离子，则得到的电子填充在最外一个能层的某一个能级上。如Cl－的电子排布式为1s22s22p63s23p6(得到的电子填充在最外面的3p能级上)。 五、电子云与原子轨道 1．电子云 （1）电子运动的特点 现代量子力学指出，不可能像描述宏观物体运动那样确定核外电子在某个时刻处于原子核外空间何处，只能确定在原子核外各处出现的概率。用P表示电子在某处出现的概率，V表示该处的体积，则P/V称为概率密度，用ρ表示。 （2）电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述。电子云中，小黑点越密，表示电子出现的概率密度越大。 2．原子轨道 电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道，s能级只有一个原子轨道，p能级有三个原子轨道：px、py、pz。 3．不同能层对应的能级和原子轨道 能层 能级 原子轨道数 原子轨道名称 原子轨道的形状 K 1s 1 1s 球形 L 2s 2p 1 3 2s 2px、2py、2pz 球形 哑铃形 M 3s 3p 3d 1 3 5 3s 3px、3py、3pz …… 球形 哑铃形 …… …… …… …… …… …… 【特别提示】 能层中能级与原子轨道关系 能层(n) 能级 原子轨道 原子轨道数 K（1） 1s 1s 1 L（2） 2s 2s 1 2p 2px、2py、2pz 3 M（3） 3s 3s 1 3p 3px、3py、3pz 3 3d … 5 N（4） 4s 4s 1 4p 4px、4py、4pz 3 4d … 5 4f … 7 … … … n2 说明：①同一能级不同轨道能量相同，如：3px、3py、3pz具有相同的能量，4px、4py、4pz则具有另外相同的能量。 ②任意能层中，能级数等于能层序数(n)，原子轨道总数为n2，如N层有4s、4p、4D．4f 4个能级，16个原子轨道。 六、核外电子排布规律与表示方法 1．核外电子排布规律 基态原子的核外电子排布规律应遵循： （1）泡利原理：每个能级最多容纳2个自旋方向相反的电子。 （2）洪特规则：同能级电子优先单独占据一个轨道，且自旋平行。 （3）能量最低原理：遵循构造原理，优先占据能量较低的轨道，使原子总能量最低。 （4）特殊性 有少数元素基态原子的电子排布对于构造原理有1个电子的偏差，因为能量相同的原子轨道在全充满(如p6和d10)、半充满(如p3和d5)和全空(如p0和d0)状态时，体系的能量较低，原子较稳定。如 24Cr：1s22s22p63s23p63d44s2 （×） 24Cr：1s22s22p63s23p63d54s1 （√） 29Cu：1s22s22p63s23p63d94s2 （×） 29Cu：1s22s22p63s23p63d104s1 （×） 2．核外电子排布的表示方法 （1）电子排布式： ①电子排布式。如K原子的电子排布式：1s22s22p63s23p64s1。 ②简化的电子排布式。如K原子简化的电子排布式：[Ar]4s1。 （2）轨道表示式（电子排布图）： 每个方框代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子。如N的轨道表示式： 3．价电子排布式的表示方法 （1）价电子原子在参与化学反应时能够用于成键的电子，是原子核外跟元素化合价有关的电子。 （2）在主族元素中，价电子数就是最外层电子数。副族元素原子的价电子，除最外层电子外，还可包括次外层电子。例如：Mn的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，价电子排布式为3d54s2。 【特别提示】核外电子排布常见错误 （1）在写基态原子的电子排布式时，常出现以下错误： ①(违反能量最低原理) ②(违反泡利原理) ③(违反洪特规则) （2）当出现d轨道时虽然电子按ns、(n－1)D．np的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把(n－1)d放在ns前，即将能层低的能级写在前面，而不能按填充顺序写，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2。 （3）注意比较原子核外电子排布式、简化电子排布式、价电子排布式的区别与联系。如Cu的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1；简化电子排布式：[Ar] 3d104s1；价电子排布式：3d104s1。 七、核外电子排布与周期表的关系 1．元素周期系的形成 （1）每一周期(第一周期除外)从碱金属元素开始到稀有气体元素结束，最外层电子排布从ns1递增到ns2np6，但元素周期系的周期不是单调的，每一周期里元素的数目不总是一样多。 （2）元素形成周期系的根本原因是元素的原子核外电子排布发生周期性的重复。 （3）根据构造原理得出的核外电子排布，可以解释元素周期系的基本结构。例如：第一周期从1s1开始，以1s2结束；其余周期总是从ns能级开始，以np能级结束，其间递增的核电荷数(或电子数)就等于每个周期里的元素数。 2．构造原理与元素周期表 1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s→4f→5d→6p→7s→5f→6d→7p…… 周期 一 二 三 四 五 六 七 元素 2 8 8 18 18 32 32 3．价层电子排布和周期表的关系 （1）原子的电子层数＝能级中最高能层序数＝周期序数。 （2）主族元素原子的价层电子数＝该元素在周期表中的主族序数。 族序数 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 价层电子排布 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 ns2np3 ns2np4 ns2np5 ns2np6 （3）过渡元素(除镧系、锕系外，以第四周期为例) 周期表中列数 族序数 价层电子排布 3 ⅢB (n－1)d1ns2 4 ⅣB (n－1)d2ns2 5 ⅤB (n－1)d3ns2 6 ⅥB (n－1)d5ns1 7 ⅦB (n－1)d5ns2 8～10 Ⅷ (n－1)d6～8ns2 11 ⅠB (n－1)d10ns1 12 ⅡB (n－1)d10ns2 4．价层电子排布与元素的最高正价数 （1）当主族元素失去全部价电子后，表现出该元素的最高化合价，最高正价＝主族序数(O、F除外)。 （2）ⅢB～ⅦB族可失去ns和(n－1)d轨道上的全部电子，所以，最高正价数＝族序数。 （3）Ⅷ族可失去最外层的s电子和次外层的部分(n－1)d电子，所以最高正价低于族序数（8），只有Ru和Os可表现八价。 （4）ⅠB族可失去ns1电子和部分(n－1)d电子，所以ⅠB的族数<最高正价，ⅡB只失去ns2电子，ⅡB的族序数＝最高正价。 【特别提示】对价电子认识的误区 （1）价电子不一定是最外层电子，只有主族元素的价电子才是最外层电子。对于过渡元素还包括部分内层电子。 （2）元素的价电子数不一定等于其所在族的族序数，对部分过渡元素是不成立的。 （3）同一族元素的价电子排布不一定相同，如过渡元素中的镧系元素和锕系元素就不相同，在第Ⅷ族中部分元素的价电子排布也不相同。 八元素周期表的分区 1．元素周期表的分区 按电子排布，可把周期表里的元素划分成5个区。除ds区外，区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级符号。 2．各区元素化学性质及价电子排布特点 包括的元素 价电子排布 化学性质 s区 ⅠA．ⅡA族 ns1～2(最后的电子填在ns上) 除氢外，都是活泼金属元素(碱金属和碱土金属) p区 ⅢA～ⅦA．0族 ns2np1～6(除氦外，最后 的电子填在np上) 最外层电子参与反应，随着最外层电子数目的增加，非金属性增强，金属性减弱(0族除外) d区 ⅢB～ⅦB(镧系、锕系除外)、Ⅷ族 (n－1)d1～9ns1～2[最后的电子填在(n－1)d上] 均为过渡金属，由于d轨道都未充满电子，因此d轨道上的电子可以不同程度地参与化学键的形成 ds区 ⅠB．ⅡB族 (n－1)d10ns1～2[(n－1)d全充满] 均为过渡金属，d轨道已充满电子，因此d轨道上的电子一般不再参与化学键的形成 f区 镧系、锕系 (n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2 镧系元素的化学性质非常相近；锕系元素的化学性质也非常相近 3．由元素的价电子排布判断其在周期表中的位置的规律 价电子排布 x或y的取值 周期表中位置 nsx x=1，2 第n周期xA族(说明：书写时，x、y应换成相应的罗马字母表示，下同) ns2npx x=1，2，3，4，5 第n周期(2+x)A族 x=6 第n周期0族 (n-1)dxnsy x+y≤7 第n周期(x+y)B族 7<x+y≤10 第n周期Ⅷ族 (n-1)d10nsx x=1，2 第n周期xB族 【特别提示】元素周期表中各族元素的分布特点 包括元素 价电子排布 元素分类 s区 ⅠA．ⅡA族 ns1、ns2 活泼金属 p区 ⅢA～0族 ns2np1～6 大多为非金属 d区 ⅢB～Ⅷ族 (n－1)d1～9ns1～2 过渡元素 ds区 ⅠB．ⅡB族 (n－1)d10ns1～2 过渡元素 f区 镧系和锕系 (n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2 过渡元素 九、微粒半径大小比较 1．原子半径大小的比较 （1）同电子层：一般来说，当电子层相同时，随着核电荷数的增加，其原子半径逐渐减小(稀有气体除外)，有“序小径大”的规律。 （2）同主族：一般来说，当最外层电子数相同时，能层数越多，原子半径越大。 2．离子半径大小的比较 （1）同种元素的离子半径：阴离子大于原子，原子大于阳离子，低价阳离子大于高价阳离子。如r(Cl－)>r(Cl)，r(Fe)>r(Fe2＋)>r(Fe3＋)。 （2）电子层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小。如r(O2－)>r(F－)> r(Na＋)>r(Mg2＋)>r(Al3＋)。 （3）带相同电荷的离子，电子层数越多，半径越大。如r(Li＋)<r(Na＋)<r(K＋)< r(Rb＋)<r(Cs＋)，r(O2－)<r(S2－)<r(Se2－)<r(Te2－)。 （4）核电荷数、电子层数均不同的离子可选一种离子参照比较。如比较r(K＋)与r(Mg2＋)可选r(Na＋)为参照：r(K＋)>r(Na＋)>r(Mg2＋)。 3．对微粒半径的认识误区 （1）微粒半径要受电子层数、核电荷数和核外电子数的综合影响，并不是单独地取决于某一方面的因素。 （2）原子电子层数多的原子半径不一定大，如锂的原子半径为0.152 nm，而氯的原子半径为0.099 nm。 （3）对于同一种元素，并不是原子半径一定大于离子半径。如Cl－的半径大于Cl的半径。 十、电离能及其应用 1．前四周期元素第一电离能 2．第一电离能的影响因素 （1）同一周期：一般来说，同一周期的元素具有相同的电子层数，从左到右核电荷数增大，原子的半径减小，核对外层电子的引力加大，因此，越靠右的元素，越不易失去电子，电离能也就越大。 （2）同一族：同一族元素电子层数不同，最外层电子数相同，原子半径增大起主要作用，半径越大，核对电子引力越小，越易失去电子，电离能也就越小。 （3）电子排布：各周期中稀有气体元素的电离能最大，原因是稀有气体元素的原子具有相对稳定的8电子(He为2电子)最外层电子构型。某些元素具有全充满和半充满的电子构型，稳定性也较高，如Be(2s2)、N(2s22p3)、Mg(3s2)、P(3s23p3)比同周期相邻元素的第一电离能大。 3．电离能的应用 （1）确定元素原子的核外电子排布。如Li：I1≪I2<I3，表明Li原子核外的三个电子排布在两个能层(K、L能层)上，而且最外层上只有一个电子。 （2）确定元素的化合价。如K元素I1≪I2<I3，表明K原子容易失去一个电子形成＋1价阳离子。 （3）判断元素的金属性、非金属性强弱。I1越大，元素的非金属性就越强；I1越小，元素的金属性就越强。 （4）ⅡA族、ⅤA族元素原子的价电子排布分别为ns2、ns2np3，为全满和半满结构，导致这两族元素原子第一电离能反常。 【特别提示】 （1）第一电离能与元素的金属性有本质的区别。 （2）由电离能的递变规律可知：同周期主族元素从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，但ⅡA族的Be、Mg的第一电离能较同周期ⅢA族的B．Al的第一电离能要大；ⅤA族的N、P、As的第一电离能较同周期ⅥA族的O、S、Se的第一电离能要大。这是由于ⅡA族元素的最外层电子排布为ns2，p轨道为全空状态，较稳定；而ⅤA族元素的最外层电子排布为ns2np3，p轨道为半充满状态，比ⅥA族的ns2np4状态稳定。 十一、电负性及应用 1．电负性 电负性是元素的原子在化合物中吸引电子能力的标度。电负性越大，表示原子在化合物中吸引电子的能力越强。通常指定氟的电负性为4.0，并以此为标准确定其他元素的电负性。 2．电负性的变化规律 （1）同周期从左到右，元素的电负性逐渐增大。 （2）同主族自上而下，元素的电负性呈减小的趋势。 （3）周期表中，电负性大的元素集中在元素周期表的右上方，电负性小的元素集中在元素周期表的左下方。 3．电负性的意义 元素的电负性越大，其原子在化合物中吸引电子的能力越强，该元素的非金属性越强；元素电负性越小，其原子在化合物中吸引电子的能力越弱，则该元素的金属性越强。 4．电负性的应用 （1）判断金属性、非金属性的强弱 电负性大小可以作为判断金属性和非金属性强弱的依据。 （2）元素的电负性数值大小与化合物类型的关系 （3）电负性数值大小与化合物中各元素化合价正负值的关系 电负性数值小的元素的化合价为正值；电负性数值大的元素的化合价为负值。如NaH中，Na的电负性为0.9，H的电负性为2.1，故在NaH中Na显正价，H显负价。 【特别提示】电负性应用的局限性 （1）电负性描述的是原子核对电子吸引能力的强弱，并不是把电负性1.8作为划分金属和非金属的绝对标准。 （2）元素电负性的值是相对量，没有单位。 （3）并不是所有电负性差值大于1.7的两元素间形成的化学键一定为离子键，电负性差值小于1.7的两元素间一定形成共价键，应注意一些特殊情况。 1．（2022·山东·高考真题）、的半衰期很短，自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下：；。下列说法正确的是 A．X的中子数为2 B．X、Y互为同位素 C．、可用作示踪原子研究化学反应历程 D．自然界不存在、分子是因其化学键不稳定 【答案】B 【解析】根据质量守恒可知，X微粒为，Y微粒为，据此分析解题。A． 由分析可知，X微粒为，根据质量数等于质子数加中子数可知，该微粒的中子数为4，A错误；B． 由分析可知，X微粒为，Y微粒为，二者具有相同的质子数而不同的中子数的原子，故互为同位素，B正确；C．由题干信息可知，与的半衰期很短，故不适宜用作示踪原子研究化学反应历程，C错误；D．自然界中不存在与并不是其化学键不稳定，而是由于与的半衰期很短，很容易发生核变化，转化为气体其他原子，O=O的键能与形成该键的核素无关，D错误；故答案为：B。 2．（2011·海南·高考真题）I是常规核裂变产物之一，可以通过测定大气或水中I的含量变化来检测核电站是否发生放射性物质泄漏，下列有关I的叙述中错误的是 A．I的化学性质与I相同 B．I的原子核外电子数为78 C．I的原子序数为53 D．I的原子核内中子数多于质子数 【答案】B 【解析】A． I与I的核外电子排布相同，化学性质相同，A正确；B． I的原子核外电子数为53，78是中子数，B错误；C． I的原子序数为53，C正确；D． I的原子核内中子数是78，质子数是53，中子数大于质子数，D正确；答案选B。 3．（2012·上海·高考真题）元素周期表中铋元素的数据如图，下列说法正确的是 A．Bi元素的质量数是209 B．Bi元素的相对原子质量是209.0 C．Bi原子6p能级有一个未成对电子 D．Bi原子最外层有5个能量相同的电子 【答案】B 【解析】A．原子有质量数，元素是一类原子的总称，不谈质量数，A项错误；B．根据图示，Bi元素的相对原子质量是209.0，B项正确；C．Bi原子6p亚层有三个未成对电子，C项错误；D．s能级和p能级的能量是不相同的，所以Bi原子最外层的5个电子能量不相同，D项错误；答案选B。 4．（2014·上海·高考真题）下列事实不能用元素周期律解释的有 A．碱性：KOH＞NaOH B．相对原子质量：Ar＞K C．酸性：HClO4＞H2SO4 D．元素的金属性：Mg＞Al 【答案】B 【解析】A．元素的金属性K＞Na，金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，能用元素周期律解释碱性：KOH＞NaOH，故A不符合题意；B．相对原子质量：Ar＞K，元素的相对原子质量是该元素各种核素原子的相对原子质量与其在自然界中所占原子个数百分比的乘积之和，因此相对原子质量的大小与元素周期律没有关系，故B符合题意；C．非金属性Cl＞S，元素的非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，能用元素周期律解释酸性：HClO4＞H2SO4，故C不符合题意；D．Mg和Al位于同一周期，除稀有气体外，同周期从左到右原子半径逐渐减小，原子核对核外电子的吸引能力增强，金属性减弱，能用元素周期律解释金属性：Mg＞Al，故D不符合题意；答案选B。 5．（2021·湖北·高考真题）金属Na溶解于液氨中形成氨合钠离子和氨合电子，向该溶液中加入穴醚类配体L，得到首个含碱金属阴离子的金黄色化合物[NaL]+Na-。下列说法错误的是 A．Na-的半径比F-的大 B．Na-的还原性比Na的强 C．Na-的第一电离能比H-的大 D．该事实说明Na也可表现出非金属性 【答案】C 【解析】A．核外有3个电子层、核外有2个电子层，故的半径比的大，A项正确；B．的半径比Na的大，中原子核对最外层电子的引力更小，更易失电子，故的还原性比Na的强，B项正确；C．和最外层均是2个电子，但Na-的半径更大，原子核对最外层电子的吸引力更小，故更易失去一个电子，即Na-的第一电离能比的小，C项错误；D．该事实说明Na可以形成，即Na也可在一定条件下得电子、表现出非金属性，D项正确；故选C。 6．（2022·北京·高考真题）(锶)的、稳定同位素在同一地域土壤中值不变。土壤生物中值与土壤中值有效相关。测定土壤生物中值可进行产地溯源。下列说法不正确的是 A．位于元素周期表中第六周期、第ⅡA族 B．可用质谱法区分和 C．和含有的中子数分别为49和48 D．同一地域产出的同种土壤生物中值相同 【答案】A 【解析】A．位于元素周期表中第五周期、第ⅡA族，故A错误；B．质谱法可以测定原子的相对原子质量，和的相对原子质量不同，可以用质谱法区分，故B正确；C．的中子数为87-38=49，的中子数为86-38=48，故C正确；D．由题意可知，(锶)的、稳定同位素在同一地域土壤中值不变，故D正确；故选A。 7．（2020·浙江·高考真题）下列说法正确的是 A．同一原子中，在离核较远的区域运动的电子能量较高 B．原子核外电子排布，先排满K层再排L层、先排满M层再排N层 C．同一周期中，随着核电荷数的增加，元素的原子半径逐渐增大 D．同一周期中，ⅡA与ⅢA族元素原子的核电荷数都相差1 【答案】A 【解析】A．电子能量越低，挣脱原子核束缚的能力越弱，在距离原子核近的区域运动；电子能量高，挣脱原子核束缚的能力强，在距离原子核远的区域运动，故A正确；B．M能层中d能级的能量高于N能层中s能级能量，填充完N层的4s能级后才能填充M层的3d能级，故B错误；C．同一周期中，随着核电荷数的增加，主族元素的原子半径逐渐减小，而不是逐渐增大，故C错误；D．短周期同周期的ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数一定相差1，四、五周期相差11，六、七周期相差25，故D错误；故选：A。 8．（2024·上海·高考真题）下列关于氟元素的性质说法正确的是 A．原子半径最小 B．原子第一电离能最大 C．元素的电负性最强 D．最高正化合价为+7 【答案】C 【解析】A．同一周期主族元素从左至右，原子序数递增、原子半径递减，氟原子在本周期主族元素中半径最小，但氢原子半径小于氟原子半径，故A错误；B．同一周期主族元素从左至右，第一电离能有增大的趋势，氟原子在本周期主族元素中第一电离能最大，但氦原子的第一电离能大于氟原子，故B错误；C．据同一周期主族元素从左至右电负性增强、同一主族从上至下电负性减弱可知，氟元素的电负性最强，故C正确；D．氟元素无正化合价，故D错误；故答案为：C。 9．（2024·全国甲卷·高考真题）W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素。W和X原子序数之和等于的核外电子数，化合物可用作化学电源的电解质。下列叙述正确的是 A．X和Z属于同一主族 B．非金属性： C．气态氢化物的稳定性： D．原子半径： 【答案】A 【解析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，且能形成离子化合物，则W为Li或Na；又由于W和X原子序数之和等于的核外电子数，若W为Na，X原子序数大于Na，则W和X原子序数之和大于18，不符合题意，因此W只能为Li元素；由于Y可形成，故Y为第Ⅶ主族元素，且原子序数Z大于Y，故Y不可能为Cl元素，因此Y为F元素，X的原子序数为10-3=7，X为N元素；根据W、Y、Z形成离子化合物，可知Z为P元素；综上所述，W为Li元素，X为N元素，Y为F元素，Z为P元素。A．由分析可知，X为N元素，Z为P元素，X和Z属于同一主族，A项正确；B．由分析可知，X为N元素，Y为F元素，Z为P元素，非金属性：F＞N＞P，B项错误；C．由分析可知，Y为F元素，Z为P元素，非金属性越强，其简单气态氢化物的稳定性越强，即气态氢化物的稳定性：HF＞PH3，C项错误；D．由分析可知，W为Li元素，X为N元素，Y为F元素，同周期主族元素原子半径随着原子序数的增大而减小，故原子半径：Li＞N＞F，D项错误；故选A。 10．（2021·辽宁·高考真题）下列化学用语使用正确的是 A．基态C原子价电子排布图： B．结构示意图： C．形成过程： D．质量数为2的氢核素： 【答案】D 【解析】A．基态C原子价电子排布图为： ，A错误；B．结构示意图为：，B错误；C．形成过程为：，C错误；D．质量数为2的氢核素为：，D正确；故答案为：D。 11．（2023·河北·高考真题）下图所示化合物是制备某些药物的中间体，其中均为短周期元素，且原子序数依次增大，分子中的所有原子均满足稀有气体的稳定电子构型，Z原子的电子数是Q的一半。下列说法正确的是 A．简单氢化物的稳定性： B．第一电离能： C．基态原子的未成对电子数： D．原子半径： 【答案】A 【解析】由均为短周期元素，且原子序数依次增大，分子中的所有原子均满足稀有气体的稳定电子构型，Z原子的电子数是Q的一半，图中W含有1个化学键，原子序数最小，故W为H，X含有4个共价键，故X为C，Z和Q都含2个共价键，且Z原子的电子数是Q的一半，故Z为O，Q为S，Y含3个共价键，而且原子序数介于C和O之间，故Y为N，据此回答A．非金属性：O>S，故简单氢化物的稳定性：，A正确；B．同一周期从左到右第一电离能呈现增大的趋势，故第一电离能：，B错误；C．基态原子中C的未成对电子数为2个，S的未成对电子数也为2个，故基态原子的未成对电子数：，C错误；D．原子半径为O>H，故原子半径：，D错误； 故选A。 12．（2022·全国甲卷·高考真题）Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，其最外层电子数之和为19。Q与X、Y、Z位于不同周期，X、Y相邻，Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍。下列说法正确的是 A．非金属性： B．单质的熔点： C．简单氢化物的沸点： D．最高价含氧酸的酸性： 【答案】D 【解析】Q、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Q与X、Y、Z不在同一周期，Y原子最外层电子数为Q原子内层电子数的2倍，则Q应为第二周期元素，X、Y、Z位于第三周期，Y的最外层电子数为4，则Y为Si元素，X、Y相邻，且X的原子序数小于Y，则X为Al元素，Q、X、Y、Z的最外层电子数之和为19，则Q、Z的最外层电子数之和为19-3-4=12，主族元素的最外层电子数最多为7，若Q的最外层电子数为7，为F元素，Z的最外层电子数为5，为P元素，若Q的最外层电子数为6，为O元素，则Z的最外层电子数为6，为S元素，若Q的最外层电子数为5，为N元素，Z的最外层电子数为7，为Cl元素；综上所述，Q为N或O或F，X为Al，Y为Si，Z为Cl或S或P，据此分析解题。A．X为Al，Q为N或O或F，同一周期从左往右元素非金属性依次增强，同一主族从上往下依次减弱，故非金属性：Q>X，A错误；B．由分析可知，X为Al属于金属晶体，Y为Si属于原子晶体或共价晶体，故单质熔点Si>Al，即Y>X，B错误；C．含有氢键的物质沸点升高，由分析可知Q为N或O或F，其简单氢化物为H2O或NH3或HF，Z为Cl或S或P，其简单氢化物为HCl或H2S或PH3，由于前者物质中存在分子间氢键，而后者物质中不存在，故沸点Q>Z，C错误；D．元素的非金属性越强，其最高价含氧酸的酸性越强，P、S、Cl的非金属性均强于Si，因此最高价含氧酸酸性：Z>Y，D正确；故答案为：D。 13．（2021·江苏·高考真题）前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是空气中含量最多的元素，Y的周期序数与族序数相等，基态时Z原子3p原子轨道上有5个电子，W与Z处于同个主族。下列说法正确的是 A．原子半径：r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W) B．X的第一电离能比同周期相邻元素的大 C．Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强 D．Z的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱 【答案】B 【解析】前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是空气中含量最多的元素，则X为N元素；Y的周期序数与族序数相等，则Y为Al；基态时Z原子3p原子轨道上有5个电子，则Z为Cl；W与Z处于同一主族，则W为Br。A．根据同周期从左到右原子半径逐渐减小，同主族从上到下原子半径逐渐增大，因此原子半径：r(X)＜r(Z)＜r(Y)＜r(W)，故A错误；B．根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但N的2p处于半充满状态，因此X(N)的第一电离能比同周期相邻元素的大，故B正确；C．Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的弱即Al(OH)3＜HClO4，故C错误；D．同主族从上到下，非金属性逐渐减弱，简单氢化物的稳定性逐渐减弱，所以Z的简单气态氢化物的热稳定性比W的强，故D错误。综上所述，答案为B。 14．（2019·全国I卷·高考真题）科学家合成出了一种新化合物（如图所示），其中W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是 A．WZ的水溶液呈碱性 B．元素非金属性的顺序为X>Y>Z C．Y的最高价氧化物的水化物是中强酸 D．该新化合物中Y不满足8电子稳定结构 【答案】C 【解析】由W、X、Y、Z为同一短周期元素，Z的核外最外层电子数是X核外电子数的一半可知，Z为Cl、X为Si，由化合价代数和为0可知，Y元素化合价为—3价，则Y为P元素；由W的电荷数可知，W为Na元素。A．氯化钠为强酸强碱盐，水溶液呈中性，故A错误；B．同周期元素从左到右，非金属性依次增强，则非金属性的强弱顺序为Cl＞S＞P，故B错误；C．P元素的最高价氧化物对应水化物为磷酸，磷酸是三元中强酸，故C正确；D．新化合物中P元素化合价为—3价，满足8电子稳定结构，故D错误。故选C。 15．（2019·全国II卷·高考真题）今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分，W、X、Y、Z为短周期主族元素，W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是 A．原子半径：W<X B．常温常压下，Y单质为固态 C．气态氢化物热稳定性：Z<W D．X的最高价氧化物的水化物是强碱 【答案】D 【解析】W、X、Y和Z为短周期主族元素，依据位置关系可以看出，W的族序数比X多2，因主族元素族序数在数值上等于该元素的最高价（除F与O以外），可设X的族序数为a，则W的族序数为a+2，W与X的最高化合价之和为8，则有a+(a+2)=8，解得a=3，故X位于第IIIA族，为Al元素；Y为Si元素，Z为P元素；W为N元素，据此分析作答。根据上述分析可知W、X、Y和Z为N、Al、Si和P，A． 同一周期从左到右元素原子半径依次减小，同一主族从上到下元素原子半径依次增大，则原子半径比较：N＜Al，A项正确；B． 常温常压下，Si为固体，B项正确；C． 同一主族元素从上到下，元素非金属性依次减弱，气体氢化物的稳定性依次减弱，则气体氢化物的稳定性：PH3＜NH3，C项正确；D． X的最高价氧化物的水化物为氢氧化铝，即可以和强酸反应，又可以与强碱反应，属于两性氢氧化物，D项错误；答案选D。 16．（2021·山东·高考真题）X、Y为第三周期元素、Y最高正价与最低负价的代数和为6，二者形成的一种化合物能以[XY4]+[XY6]-的形式存在。下列说法错误的是 A．原子半径：X>Y B．简单氢化物的还原性：X>Y C．同周期元素形成的单质中Y氧化性最强 D．同周期中第一电离能小于X的元素有4种 【答案】D 【解析】Y位于第三周期，且最高正价与最低负价的代数和为6，则Y是Cl元素，由X、Y形成的阴离子和阳离子知，X与Y容易形成共价键，根据化合物的形式知X是P元素。A．P与Cl在同一周期，则P半径大，即X>Y，A项不符合题意；B．两者对应的简单氢化物分别是PH3和HCl，半径是P3->Cl-，所以PH3的失电子能力强，还原性强，即X>Y，B项不符合题意；C．同周期元素从左往右，金属性减弱，非金属性增强，各元素对应的金属单质还原性减弱，非金属单质的氧化性增强，所以Cl2的氧化性最强，C项不符合题意；D．同一周期，从左到右，第一电离能呈现增大的趋势，第VA族元素的第一电离能大于相邻元素的第一电离能；所以第三周期第一电离能从小到大依次为NA．Al、Mg、Si、S、P、Cl，所以有5种，D项符合题意；故选D。 一、选择题（每题只有一个正确答案，每题3分，共54分） 1．（2023·广东·高考真题）科教兴国，“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”。下列说法正确的是 A．“天舟六号”为中国空间站送去推进剂气，是第族元素 B．火星全球影像彩图显示了火星表土颜色，表土中赤铁矿主要成分为 C．创造了可控核聚变运行纪录的“人造太阳”，其原料中的与互为同位素 D．“深地一号”为进军万米深度提供核心装备，制造钻头用的金刚石为金属晶体 【答案】C 【解析】A．化学符号Xe，原子序数54，在元素周期表中处于第5周期0族，故A错误；B．赤铁矿的主要成分是Fe2O3，不是FeO，故B错误；C．与具有相同的质子数，不同的中子数，互为同位素，故C正确；D．金刚石是共价晶体，故D错误；故选C。 2．（2019·北京·高考真题）2019年是元素周期表发表150周年，期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟（49In）等9种元素相对原子质量的新值，被采用为国际新标准。铟与铷（37Rb）同周期。下列说法不正确的是 A．In是第五周期第ⅢA族元素 B．11549In的中子数与电子数的差值为17 C．原子半径：In>Al D．碱性：In(OH)3>RbOH 【答案】D 【解析】A．根据原子核外电子排布规则，该原子结构示意图为，因此In位于元素周期表第五周期第IIIA族，故A不符合题意；B．质量数＝质子数+中子数，元素符号的左上角为质量数、左下角为质子数，因此该原子的质子数=电子数=49，中子数为115-49=66，所以中子数与电子数之差为66-49=17，故B不符合题意；C．Al位于元素周期表的三周期IIIA族，In位于元素周期表第五周期IIIA族，同主族元素的原子，从上到下，电子层数逐渐增多，半径逐渐增大，因此原子半径In＞Al，故C不符合题意；D．In位于元素周期表第五周期，铷（Rb）位于元素周期表第五周期第IA族，同周期元素，核电荷数越大，金属性越越弱，最高价氧化物对应水化物的碱性越弱，因此碱性：In(OH)3＜RbOH，故D符合题意；综上所述，本题应选D。 3．（2020·北京·高考真题）已知：33As(砷)与P为同族元素。下列说法不正确的是 A．As原子核外最外层有5个电子 B．AsH3的电子式是 C．热稳定性：AsH3<PH3 D．非金属性：As<Cl 【答案】B 【解析】A．As与P为同族元素，为VA族元素，则其原子核外最外层有5个电子，A说法正确；B．AsH3属于共价化合物，电子式与氨气相似，为，B说法不正确；C．非金属的非金属性越强，其气体氢化物越稳定，非金属性As＜P，热稳定性：AsH3＜PH3，C说法正确；D．同周期元素，原子序数越小，非金属性越强，非金属性：As＜Cl，D说法正确；答案为B。 4．（2016·浙江·高考真题）硅元素在周期表中的位置是 A．第三周期IVA族 B．第二周期IVA族 C．第二周期VIA族 D．第三周期VIA族 【答案】A 【解析】硅原子核外电子排布为2、8、4，位于第三周期IVA族，A满足题意；答案选A。 5．（2021·天津·高考真题）下列化学用语表达正确的是 A．F-的离子结构示意图： B．基态碳原子的轨道表示式： C．丙炔的键线式： D．H2O分子的球棍模型： 【答案】D 【解析】A．F-最外层有8个电子，离子结构示意图：，故A错误；B．基态碳原子的轨道表示式：，故B错误；C．丙炔的三个碳原子在一条线上，故C错误；D．H2O分子的空间构型为V型，所以球棍模型为：，故D正确；故选D。 6．（2025·浙江·高考真题）下列化学用语表示不正确的是 A．基态S原子的电子排布式： B．质量数为14的碳原子： C．乙烯的结构简式： D．的电子式： 【答案】A 【解析】A．硫原子质子数为16，位于第三周期ⅥA族，基态S原子的电子排布式：，A错误；B．碳原子质子数为6，质量数为14的碳原子表示为：，B正确；C．乙烯的官能团是碳碳双键，结构简式为：，C正确；D．水是共价化合物，水分子中O原子是中心原子，电子式为，D正确；故选A。 7．（2017·天津·高考真题）根据元素周期表和元素周期律，判断下列叙述不正确的是 A．气态氢化物的稳定性：H2O＞NH3＞SiH4 B．氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物 C．如图所示实验可证明元素的非金属性：Cl＞C＞Si D．用中文“”(ào)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族 【答案】C 【解析】A．C．N、O属于同周期元素，从左至右，非金属性依次增强，原子序数C＜N＜O，非金属性O＞N＞C，C．Si属于同主族元素，从上到下，非金属性依次减弱，原子序数C＜Si ，非金属性C＞Si，则非金属性O＞N＞Si，非金属性越强，氢化物越稳定，气态氢化物的稳定性H2O＞NH3＞SiH4，故A正确；B．H与F、Cl等形成共价化合物，与Na等形成离子化合物，则氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物，故B正确；C．利用最高价含氧酸的酸性比较非金属性强弱，HCl不是最高价含氧酸，则不能比较Cl、C的非金属性，故C错误；D．118号元素的原子序数为118，质子数为118，核外电子数为118，其原子结构示意图为，它的原子结构中有7个电子层，最外层电子数为8，则第118号元素在周期表中位于第七周期0族，故D正确。答案为C。 8．（2024·重庆·高考真题）某合金含和等元素。下列说法正确的是 A．的电负性大于 B．和均为d区元素 C．的第一电离能小于 D．基态时，原子和原子的单电子数相等 【答案】A 【解析】A．同周期从左到右元素的电负性逐渐增大，Si电负性大于Al，A正确；B．基态Mn原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d54s2，为d区；基态Cu原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1，为ds区，B错误；C．基态Mg原子的价电子排布式为3s2，基态Al原子的价电子排布式为3s23p1，镁原子最外层3s轨道达到全充满结构，铝的3p轨道未达到半充满结构，故镁的第一电离能大于铝的第一电离能，C错误；  D．基态Mg原子的价电子排布式为3s2，没有单电子，基态Mn价电子排布式为3d54s2，有5个单电子，单电子数不相等，D错误；故选A。 9．（2024·甘肃·高考真题）X、Y、Z、W、Q为短周期元素，原子序数依次增大，最外层电子数之和为18。Y原子核外有两个单电子，Z和Q同族，Z的原子序数是Q的一半，W元素的焰色试验呈黄色。下列说法错误的是 A．X、Y组成的化合物有可燃性 B．X、Q组成的化合物有还原性 C．Z、W组成的化合物能与水反应 D．W、Q组成的化合物溶于水呈酸性 【答案】D 【解析】X、Y、Z、W、Q为短周期元素，W元素的焰色试验呈黄色，W为Na元素；Z和Q同族，Z的原子序数是Q的一半，则Z为O、Q为S；Y原子核外有两个单电子、且原子序数小于Z，Y为C元素；X、Y、Z、W、Q的最外层电子数之和为18，则X的最外层电子数为18-4-6-1-6=1，X可能为H或Li。A．若X为H，H与C组成的化合物为烃，烃能够燃烧，若X为Li，Li与C组成的化合物也具有可燃性，A项正确；B．X、Q组成的化合物中Q（即S）元素呈-2价，为S元素的最低价，具有还原性，B项正确；C．Z、W组成的化合物为Na2O、Na2O2，Na2O与水反应生成NaOH，Na2O2与水反应生成NaOH和O2，C项正确；D．W、Q组成的化合物Na2S属于强碱弱酸盐，其溶于水所得溶液呈碱性，D项错误；答案选D。 10．（2021·河北·高考真题）用中子轰击X原子产生α粒子(即氦核He)的核反应为：X+n→Y+He。已知元素Y在化合物中呈+1价。下列说法正确的是 A．H3XO3可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液 B．Y单质在空气中燃烧的产物是Y2O2 C．X和氢元素形成离子化合物 D．6Y和7Y互为同素异形体 【答案】A 【解析】根据核反应为：可知，X的质量数N为4+7-1=10，又因为Y在化合物中呈价，则推知Y位于IA族，质量数=质子数+中子数，Y的质量数为7，所以得出Y为Li，其质子数p=3，所以X的质子数Z=3+2-0=5，核电荷数=原子序数=核内质子数=5，则推知X属于B元素，据此分析解答。A．为硼酸，氢氧化钠溶液具有腐蚀性，若不慎将溶液溅到皮肤上，则需用大量水冲洗，同时涂抹，以中和碱液，A正确；B．Y为Li，在空气中燃烧的产物只有Li2O，B错误；C．X为B，与氢元素会形成BH3或B2H4等硼氢化合物，B元素与H元素以共价键结合，属于共价化合物，C错误；D．和两者的质子数均为3，中子数不同，所以两者互为同位素，D错误；故选A。 11．（2022·海南·高考真题）钠和钾是两种常见金属，下列说法正确的是 A．钠元素的第一电离能大于钾 B．基态钾原子价层电子轨道表示式为 C．钾能置换出NaCl溶液中的钠 D．钠元素与钾元素的原子序数相差18 【答案】A 【解析】A．同一主族元素的第一电离能从上到下依次减小，金属性越强的元素，其第一电离能越小，因此，钠元素的第一电离能大于钾，A说法正确；B．基态钾原子价层电子为4s1，其轨道表示式为，B说法不正确；C．钾和钠均能与水发生置换反应，因此，钾不能置换出 NaC1溶液中的钠，C说法不正确；D．钠元素与钾元素的原子序数分别为11和19，两者相差8，D说法不正确；综上所述，本题选A。 12．（2024·湖北·高考真题）主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y的价电子数相等，Z的价电子所在能层有16个轨道，4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是 A．电负性： B．酸性： C．基态原子的未成对电子数： D．氧化物溶于水所得溶液的 【答案】D 【解析】主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y的价电子数相等，Z的价电子所在能层有16个轨道，则Z个有4个能层。根据这4种元素形成的化合物的结构可以推断，W、X、Y、Z分别为H、O、S、K。A．W和Y可以形成，其中S显-2价，因此，电负性S>H，A不正确；B．是中强酸，而是强酸，因此，在相同条件下，后者的酸性较强，B不正确；C．H只有1个电子，O的2p轨道上有4个电子，O有2个未成对电子，因此，基态原子的未成对电子数 O>H，C不正确；D．K的氧化物溶于水且与水反应生成强碱，S的氧化物溶于水且与水反应生成或，因此，氧化物溶于水所得溶液的pH的大小关系为 K>S，D正确；综上所述，本题选D。 13．（2023·重庆·高考真题）“嫦娥石”是中国首次在月球上发现的新矿物，其主要由和(钇，原子序数比大13)组成，下列说法正确的是 A．Y位于元素周期表的第ⅢB族 B．基态原子的核外电子填充在6个轨道中 C．5种元素中，第一电离能最小的是 D．5种元素中，电负性最大的是 【答案】A 【解析】A．钇原子序数比大13，为39号元素，为元素周期表的第五周期第ⅢB族，A正确；B．钙为20号元素，原子核外电子排布为1s22s22p63s23p64s2，基态原子的核外电子填充在10个轨道中，B错误；C．同一主族随原子序数变大，原子半径变大，第一电离能变小；同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，5种元素中，钙第一电离能比铁小，C错误；D．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；5种元素中，电负性最大的是O，D错误；故选A。 14．（2022·天津·高考真题）嫦娥5号月球探测器带回的月壤样品的元素分析结果如图，下列有关含量前六位元素的说法正确的是 A．原子半径：Al＜Si B．第一电离能：Mg＜Ca C．Fe位于元素周期表的p区 D．这六种元素中，电负性最大的是O 【答案】D 【解析】A．Al、Si同周期，Al的核电荷数小于Si，原子半径：Al>Si，故A错误；B．Mg、Ca同主族，同主族从上到下第一电离能减小，故B错误；C．Fe位于元素周期表的d区，故C错误；D．同周期元素从左到右电负性增大，同主族元素从上到下电负性减弱，则由此可知六种元素中电负性最大的为O，故D正确；故选：D。 15．（2022·江苏·高考真题）工业上电解熔融和冰晶石的混合物可制得铝。下列说法正确的是 A．半径大小： B．电负性大小： C．电离能大小： D．碱性强弱： 【答案】A 【解析】A．核外电子数相同时，核电荷数越大半径越小，故半径大小为，故A正确；B．同周期元素核电荷数越大电负性越大，故，故B错误；C．同周期从左往右第一电离能呈增大趋势，同主族从上往下第一电离能呈减小趋势，故电离能大小为，故C错误；D．元素金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，故碱性强弱为，故D错误；故选A。 16．（2023·全国乙卷·高考真题）一种矿物由短周期元素W、X、Y组成，溶于稀盐酸有无色无味气体生成。W、X、Y原子序数依次增大。简单离子与具有相同的电子结构。下列叙述正确的是 A．X的常见化合价有、 B．原子半径大小为 C．YX的水合物具有两性 D．W单质只有4种同素异形体 【答案】A 【解析】W、X、Y为短周期元素，原子序数依次增大，简单离子X2-与Y2+具有相同的电子结构，则它们均为10电子微粒， X为O，Y为Mg，W、X、Y组成的物质能溶于稀盐酸有无色无味的气体产生，则W为C，产生的气体为二氧化碳，据此解答。A．X为O，氧的常见价态有-1价和-2价，如H2O2和H2O，A正确；B．W为C，X为O，Y为Mg，同主族时电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，原子序数越小，原子半径越大，所以原子半径大小为：Y＞W＞X，B错误；C．Y为Mg，X为O，他们可形成MgO，水合物为Mg(OH)2，Mg(OH)2只能与酸反应生成盐和水，不能与碱反应，所以YX的水合物没有两性，C错误；D．W为C，碳的同素异形体有：金刚石、石墨、石墨烯、富勒烯、碳纳米管等，种类不止四种，D错误；故选A。 17．（2023·湖南·高考真题）日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3(ZX4)2·WY2。已知：X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素，W为金属元素。基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等，基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2：1：3。下列说法正确的是 A．电负性：X>Y>Z>W B．原子半径：X<Y<Z<W C．Y和W的单质都能与水反应生成气体 D．Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性 【答案】C 【解析】根据题中所给的信息，基态X原子s轨道上的电子式与p轨道上的电子式相同，可以推测X为O元素或Mg元素，由荧光粉的结构可知，X主要形成的是酸根，因此X为O元素；基态X原子中未成键电子数为2，因此Y的未成键电子数为1，又因X、Y、Z、W的原子序数依次增大，故Y可能为F元素、Na元素、Al元素、Cl元素，因题目中给出W为金属元素且荧光粉的结构中Y与W化合，故Y为F元素或Cl元素；Z原子的未成键电子数为3，又因其原子序大于Y，故Y应为F元素、Z其应为P元素；从荧光粉的结构式可以看出W为某+2价元素，故其为Ca元素；综上所述，X、Y、Z、W四种元素分别为O、F、P、Ca，据此答题。A．电负性用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小，根据其规律，同一周期从左到右依次增大，同一主族从上到下依次减小，故四种原子的电负性大小为：Y>X>Z>W，A错误；B．同一周期原子半径从左到右依次减小，同一主族原子半径从上到下依次增大，故四种原子的原子半径大小为：Y<X<Z<W，B错误；C．F2与水反应生成HF气体和O2，Ca与水反应生成氢氧化钙和氢气，二者均可以生成气体，C正确；D．Z元素的最高价氧化物对应的水化物为H3PO4，没有强氧化性，D错误；故答案选C。 18．（2024·重庆·高考真题）R、X、Y和Z为短周期元素，的分子结构如下所示。R中电子只有一种自旋取向，X、Y和Z处于同一周期，X的核外电子数等于Y的最高能级电子数，且等于Z的最外层电子数。下列说法正确的是 A．原子半径： B．非金属性： C．单质的沸点： D．最高正化合价： 【答案】A 【解析】R、X、Y和Z为短周期元素，R中电子只有一种自旋取向，R为H元素；X、Y和Z处于同一周期，X的核外电子数等于Y的最高能级电子数，且等于Z的最外层电子数，XY3ZR3的分子中X、Z均形成4个共价键，则X为B元素、Z为N元素；Y只形成1个共价键，结合位置可知Y为F元素，以此来解答。A．X为B元素、Z为N元素，同周期主族元素从左向右原子半径减小，则原子半径：Z＜X，故A正确；B．Y为F元素、Z为N元素，同周期主族元素从左向右非金属性增强，则非金属性：Y＞Z，故B错误；C．X为B元素、Y为F元素，X的单质为共价晶体，Y的单质为分子晶体，单质的沸点：X＞Y，故C错误；D．R为H元素、X为B元素，最高正化合价：X(+3)＞R(+1)，故D错误；故选：A。 二、解答题（共46分） 19．（2007·海南·高考真题）（14分）回答下列问题： （1）A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为 ； （2）B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B的元素符号为 ，C的元素符号为 ； （3）D元素的正三价离子的3d亚层为半充满，D的元素符号为 ，其基态原子的电子排布式为 。 （4）E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，E的元素符号为 ，其基态原子的电子排布式为 。 【答案】（1）N （2） Cl K （3） Fe 1s22s22p63s23p63d64s2 （4） Cu 1s22s22p63s23p63d104s1 【解析】（1）A元素原子核外共有5个电子，则核内为5个质子，因此为N。 （2）氩核外电子数是18，故B．C分别为17、19号元素即Cl、K。 （3）D3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，可知D为26号元素，即Fe，因此其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。 （4）E元素原子核外共有29个电子，即第29号元素为Cu，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。 20．（2018·海南·高考真题） （6分） （1）I.下列元素或化合物的性质变化顺序正确的是_______________ A．第一电离能：Cl＞S＞P＞Si                B．共价键的极性：HF＞HCI＞HBr＞HI C．晶格能：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI    D．热稳定性：MgCO3＞CaCO3＞SrCO3＞BaCO3 II.黄铜矿是主要的炼铜原料，CuFeS2是其中铜的主要存在形式。回答下列问题： （2）CuFeS2中存在的化学键类型是 。下列基态原子或离子的价层电子排布图正确的 。 【答案】（1）BC （2） 离子键 CD 【解析】（1）I. A．当原子轨道填充为半满全满时，较稳定，P为半满结构，因此第一电离能最大，故不符合题意； B．共价键的极性与原子得失电子能力有关，得失电子能力差别越大，极性越强，得电子能力，同主族元素从上到下依次减弱，故B符合题意； C．晶格能与离子半径有关，离子半径越大，晶格能越小，离子半径，同主族元素从上到下依次增大，因此晶格能逐渐减小，故C符合题意； D．热稳定性，同主族元素，越往下，越稳定，因此D不符合题意； 故答案选BC； （2）CuFeS2中存在非金属与金属之间的化学键，为离子键；电子排布应先排满低能轨道，再排满高能轨道，因此，B不符合题意，而失去电子时，应先失去高能轨道电子，故CD符合题意； 21．（2013·海南·高考真题）（8分）X、Y和Z均为短周期元素，原子序数依次增大，X的单质为密度最小的气体，Y原子最外层电子数是其周期数的三倍，Z与X原子最处层电子数相同。回答下列问题： （1）X、Y和Z的元素符号分别为 、 、 。 （2）由上述元素组成的化合物中，既含有共价键又含有离子键的有 、 。 （3）X和Y组成的化合物中，既含有极性共价键又含有非极性共价键的是 。 此化合物在酸性条件下与高锰酸钾反应的离子方程式为 ；此化合物还可将碱性工业废水中的CN-氧化为碳酸盐和氨，相应的离子方程式为 。 【答案】 H O Na NaOH Na2O2 H2O2 5H2O2+2MnO4-+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑ H2O2+CN-+OH-=CO32-+NH3 【解析】（1）根据题意，由密度最小的气体推出：X为H，Y为O，Z与H同族且原子序数大于O推出为Na； （2）根据所学知识，很容易得出常见物质NaOH、Na2O2中，既含有共价键又含有离子键； （3）H2O2既含有极性共价键又含有非极性共价键；酸性条件下高锰酸钾将双氧水氧化成氧气；已知反应物为H2O2、CN-、OH-，产物为CO32-、NH3，配平即可。 【解析】（1）X、Y和Z的元素符号分别为H、O、Na，故答案为：H；O；Na； （2）由H、O、Na元素组成的化合物中，既含有共价键又含有离子键的有NaOH，Na2O2，故答案为：NaOH；Na2O2； （3）X和Y组成的化合物中，既含有极性共价键又含有非极性共价键的物质是过氧化氢，与高锰酸钾反应的离子方程式为：5H2O2+2MnO4﹣+6H+=2Mn2++8 H2O+5O2↑，过氧化氢还可将碱性工业废水中的CN﹣氧化为碳酸盐和氨，方程式为：H2O2+CN﹣+OH﹣=CO32﹣+NH3， 故答案为：5H2O2+2MnO4﹣+6H+=2Mn2++8 H2O+5O2↑；H2O2+CN﹣+OH﹣=CO32﹣+NH3。 22．（2020·江苏·高考真题）（18分）以铁、硫酸、柠檬酸、双氧水、氨水等为原料可制备柠檬酸铁铵【(NH4)3Fe(C6H5O7)2】。 （1）Fe基态核外电子排布式为 ；中与Fe2+配位的原子是 (填元素符号)。 （2）NH3分子中氮原子的轨道杂化类型是 ；C．N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为 。 （3）与NH互为等电子体的一种分子为 (填化学式)。 （4）柠檬酸的结构简式见图。1 mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的数目为 mol。 【答案】 1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2 O sp3 N＞O＞C CH4或SiH4 7 【解析】 （1）Fe核外有26个电子，H2O中O原子有孤对电子，提供孤对电子。 （2）先计算NH3分子中氮原子价层电子对数，同周期，从左到右，第一电离能呈增大的趋势，但第IIA族大于第IIIA族，第VA族大于第VIA族。 （3）根据价电子数Si＝C＝N+的关系得出互为等电子体的分子。 （4）羧基的结构是 ，一个羧基中有碳原子与氧原子分别形成两个σ键，一个羟基与碳原子相连形成一个σ键。 【解析】 （1）Fe核外有26个电子，其基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2；由于H2O中O原子有孤对电子，因此[Fe(H2O)6]2+中与Fe2+配位的原子是O；故答案为：1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2；O。 （2）NH3分子中氮原子价层电子对数为，因此氮杂化类型为sp3，同周期，从左到右，第一电离能呈增大的趋势，但第IIA族大于第IIIA族，第VA族大于第VIA族，因此C．N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C；故答案为：sp3；N＞O＞C。 （3）根据价电子数Si＝C＝N+，得出互为等电子体的分子是CH4或SiH4；故答案为：CH4或SiH4。 （4）羧基的结构是，一个羧基中有碳原子与氧原子分别形成两个σ键，三个羧基有6个，还有一个羟基与碳原子相连形成一个σ键，因此1mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的数目为7mol；故答案为：7。 27 / 29 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $$