第02讲 电离能和电负性的综合应用（重难点讲义）化学苏教版2019选择性必修2

第02讲 电离能和电负性的综合应用 1、能说出元素第一电离能、电负性的含义。 2、能描述主族元素第一电离能、电负性变化的一般规律,从电子排布的角度对这些规律进行解释,形成“位”“构”“性”关系的认知模型。 3、能说明电负性大小与原子在化合物中吸引电子能力的关系。 4、学会电离能、电负性的含义以及与元素其他性质的关系。 一、元素的电离能 1、元素第一电离能的概念与意义 (1)概念 ①第一电离能： 电中性 原子失去一个电子转化为 正离子所需要的 叫做第一电离能，符号： 。 ②逐级电离能：气态基态 价正离子再 一个电子成为气态基态 价正离子所需的最低能量叫做第二电离能，第三电离能和第四、第五电离能依此类推。由于原子失去电子形成离子后，若再失去电子会更加 ，因此同一原子的各级电离能之间存在如下关系：I1<I2<I3…… (2)意义：可以衡量元素的原子 一个电子的 程度。第一电离能数值越 ，原子越 失去一个电子；第一电离能数值越 ，原子越 失去一个电子。 2、元素第一电离能变化规律 (1)每个周期的第一种元素的第一电离能 ，最后一种元素的第一电离能 ，即一般来说，随着核电荷数的递增，元素的第一电离能呈增大趋势。 (2)同一族，从上到下第一电离能逐渐减小。 3、电离能的应用 (1)根据电离能数据，确定元素原子核外电子的排布及元素的化合价。如Li：I1≪I2<I3，表明Li原子核外的 三个电子排布在两个能层上(K、L能层)，且最外层上只有一个电子，易失去 形成 阳离子。 (2)判断元素的金属性、非金属性强弱：I1越 ，元素的非金属性越 ；I1越小，元素的金属性越 。 (3)电离能的影响因素及特例 ①电离能数值的大小主要取决于原子的 、原子半径及原子的电子构型。 ②具有全充满、半充满及全空的电子构型的元素稳定性较高，其电离能数值 ，如稀有气体的电离能在同周期元素中 ，N为半充满、Mg为全充满状态，其电离能均比同周期相邻元素大。一般情况，第一电离能：ⅡA ⅢA，ⅤA ⅥA。 二、电负性 1、有关概念与意义 (1)键合电子：元素相互化合时，原子中用于形成 的电子称为 。 (2)电负性：用来描述不同元素的原子对键合电子 的大小。电负性越 的原子，对键合电子的吸引力越 。 (3)电负性大小的标准：以氟的电负性为4.0和锂的电负性为1.0作为相对标准。 2、递变规律 (1)同周期，自左到右，元素的电负性逐渐 ，元素的非金属性逐渐 、金属性逐渐 。 (2)同主族，自上到下，元素的电负性逐渐 ，元素的金属性逐渐 、非金属性逐渐 。 3、应用 (1)判断元素的金属性和非金属性强弱 ①金属的电负性一般 1.8，非金属的电负性一般 1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在 左右，它们既有金属性，又有非金属性。 ②金属元素的电负性 ，金属元素越活泼；非金属元素的电负性 ，非金属元素越活泼。 (2)判断元素的化合价 ①电负性数值小的元素在化合物中吸引电子的能力 ，元素的化合价为 。 ②电负性数值大的元素在化合物中吸引电子的能力 ，元素的化合价为 。 (3)判断化合物的类型 如H的电负性为2.1，Cl的电负性为3.0，Cl的电负性与H的电负性之差为3.0－2.1＝0.9<1.7，故HCl为共价化合物；如Al的电负性为1.5，Cl的电负性与Al的电负性之差为3.0－1.5＝1.5<1.7，因此AlCl3为共价化合物；同理，BeCl2也是共价化合物。 注意：电负性之差大于1.7的元素不一定都形成离子化合物，如F的电负性与H的电负性之差为1.9，但HF为共价化合物。 4、电负性、第一电离能与金属性和非金属性的关系 注意：第一电离能：ⅡA＞ⅢA，ⅤA＞ⅥA 题型01 考查电离能的概念及变化规律 【典例】）如图所示的化合物是一种重要的化工原料，X、Y、Z、W、E是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中Z、E同族，下列说法正确的是 A．简单离子半径：Y>Z>W>E B．电负性：Z>Y>X C．第一电离能：W>Z>Y>X D．该物质中所有原子均达到8电子稳定结构 【变式】某化合物的化学式为Z2XMY4，是一种常见的复合肥，所含的4种元素均为前20号元素，每个周期都有，且X、Y、M、Z的原子序数依次增大。X最常见的同位素没有中子，Y在地壳中含量最多，M的基态原子价层p轨道半充满，下列说法正确的是 A．最高正化合价：X>M B．简单氢化物的沸点：M>Y C．第一电离能：Z>Y D．X2Y为分子晶体 题型02 考查电负能的概念及变化规律 【典例】分子结构修饰是指不改变分子的主体骨架，保持分子的基本结构不变，仅改变分子结构中的某些基团而得到新分子的过程，此法在药物设计与合成中有广泛的应用。如图为蔗糖分子修饰得到的三氯蔗糖。下列说法错误的是 A．电负性最大的元素为氧元素 B．三氯蔗糖分子中含有4个手性碳原子 C．三氯蔗糖分子中含有两种含氧官能团 D．三氯蔗糖分子中所有原子不可能处于同一平面 【变式】下列有关如图所示配离子的说法正确的是 A．1mol该配离子中含有π键的个数是6个 B．该配离子含有的非金属元素中电负性最大的是氧 C．该配离子中碳原子的杂化类型均为sp2杂化 D．该配离子中的配体数目和配位数相同 题型03 考查元素性质与电负性的关系 【典例】“结构决定性质”是化学学科的核心观念，下列关于物质的宏观性质与其解释均正确的是 选项 事实 解释 A 熔点：SiO2 > CO2 SiO2的相对分子质量大于CO2 B 酸性：三氟乙酸 < 三氯乙酸 F的电负性大于Cl，的极性大于，使的极性大于的极性 C 稳定性： HF分子间存在氢键，HI分子间不存在氢键 D 冠醚15-冠-5能够与形成超分子，而不能与形成超分子 的直径与冠醚15-冠-5空腔的直径相当 A．A B．B C．C D．D 【变式】下列说法中错误的是 A．基态碳原子核外有三种能量不同的电子 B．酸性强弱：三氟乙酸>三氯乙酸>乙酸 C．水汽化和水分解两个变化过程中都破坏了化学键 D．区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验 题型04 考查电离能对物质那些性质的影响 【典例】下列说法正确的是 A．超分子是两种或两种以上的分子通过共价键形成的 B．具有固定形状的固体一定是晶体 C．极性分子中可能含有非极性键 D．元素的第一电离能越大，越容易得到电子 【变式】下表列出了某短周期元素R 的各级电离能数据(用I1、I2……表示) 元素 电离能/(kJ ·mol-1 ) I1 I2 I3 I4 …… R 578 1817 2745 11575 …… 关于元素R 的下列推断中，错误的是 A．R元素基态原子的价电子排布式为 3s2 3p1 B．R元素的最高价氧化物的水化物既能与盐酸反应，又能与氨水反应 C．R元素的最高正化合价为+3 价 D．R元素的第一电离能低于同周期相邻的元素 【巩固训练】 1．下列说法正确的是 A．基态某原子的价层电子排布式为3d104s1，推断该元素位于第四周期第IA族 B．Li、Be、B三种元素第一电离能从大到小的顺序是Li<Be<B C．Ge(锗)、As(砷)、Se(硒)的电负性依次增大 D．硼原子核外电子由1s22s22p1→1s22s12p2，原子释放能量 2．赤血盐{K3[Fe(CN)6]}可用于检验Fe2+，也可用于蓝图印刷术等。下列说法正确的是 A．电负性：C>N>K>Fe B．K+核外有18种不同运动状态的电子 C．赤血盐中铁元素的化合价为+2价 D．4种元素分布在元素周期表的s、p、ds区 3．陈述Ⅰ和Ⅱ均正确，且具有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 电负性：F>Cl 酸性：CF3COOH<CCl3COOH B 离子半径：r(Mg2+)<r(Ca2+) 熔点：MgO>CaO C 分子极性：CO>N2 沸点：CO<N2 D 分子间作用力：H2O>H2S 稳定性：H2O>H2S A．A B．B C．C D．D 4．下列对有关事实的解释正确的是 选项 事实 解释 A CO2在水中的溶解度大于CO CO2为非极性分子，CO为极性分子 B CH4分子与PH3分子的空间结构不同 二者中心原子杂化轨道类型不同 C H2O的热稳定性比H2S强 水分子间形成氢键，H2S分子间无氢键 D CH2FCOOH的酸性强于CH2ClCOOH 电负性；F>Cl，使CH2FCOOH羧基中的羟基极性更大 A．A B．B C．C D．D 5．有机金属氯化物由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、M、N组成，部分结构如图所示，基态原子M核外电子所占据原子轨道全充满，N元素价层电子排布式为。下列说法错误的是 A．YN4为非极性分子 B．简单氢化物的沸点：Y>Z C．Z元素的第一电离能比同周期相邻元素的大 D．M元素的基态原子最高能级的电子云轮廓图呈球形 6．某电解质阴离子的结构如图。X、Y、Z、Q为原子序数依序增大的同周期元素，Z的单质为空气的主要成分之一。下列说法错误的是 A．第一电离能：X<Y<Z B．氢化物沸点：Y<Z C．键长：Y—Y>Y—Z>Y—Q D．Y的最高价氧化物对应水化物在水中电离： 7．、等均可作为聚乙二醇锂离子电池的电极材料，关于其组成元素说法正确的是 A．Li在火焰上灼烧的紫红色是一种吸收光谱 B．第二周期第一电离能介于Li和O之间的元素有3种 C．Fe位于周期表中ds区 D．基态P原子核外电子有9种运动状态 8．某离子液体化合物的结构如图所示，其中X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素，Z与W同主族。下列说法正确的是 A．第一电离能：Z<W<Q<X B．离子液体熔点低，一般易挥发 C．分子键角：，与W、Z的电负性有关 D．W的最高价氧化物对应的水化物有强氧化性 9．前四周期原子序数依次增大的元素X、Y、Z、W中，X和Y的价电子层中未成对电子均只有1个，并且和的电子数相差8；与Y位于同一周期的Z和W的价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差2。回答下列问题： (1)X的原子结构示意图为 。 (2)原子半径：X （填“>”或“<”）Y。 (3)电负性：Y （填“>”或“<”）W，第一电离能：X （填“>”或“<”）Y。 (4)基态Z原子的简化电子排布式为 。 (5)与反应的化学方程式为 。 (6)前四周期中，未成对电子数最多的原子为 （填元素符号）。 10．氮和卤素是构建化合物的常见元素。 (1)某化合物晶胞如下图，其化学式是 ，N周围紧邻的Al原子数为 。 (2)下列说法正确的是___________。 A．电负性：N>O>F B．基态的价层电子排布式为 C．基态氮原子价电子排布图不是，是因为该排布方式违背了洪特规则 D．晶体中存在离子键、共价键和氢键等作用力 (3)与可生成配离子，已知与结构相似，而不易与形成配离子的原因是 。 (4)氯的部分含氧酸结构如下图，按照酸性由强到弱对其排序 (用化学式表示)。 【强化训练】 11．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期元素，基态X原子s能级电子数是p能级的两倍，基态Y原子的核外电子有5种空间运动状态，XY-常作为配位化合物中的配体，且X原子采取sp杂化，Z是前四周期中原子半径最大的主族元素，基态W原子的M层未成对电子数为4。下列说法错误的是 A．基态Y原子p轨道上的电子自旋平行 B．Ar的第一电离能>Z的第二电离能 C．XY中键与π键的数目之比为1：2 D．常作为W2+离子的检验试剂 12．化合物所含的5种元素均为短周期主族元素，X、Y和Z为同周期元素且X与Y相邻，原子序数依次增加，X的基态原子价层电子排布式为，Z的基态原子价层p轨道半充满，E是地壳中含量最多的元素，M是有机分子的骨架元素。下列说法正确的是 A．电负性： B．简单氢化物沸点： C．简单离子半径： D．和的空间结构均为直线形 13．某含铜催化剂的阴离子的结构如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，其中X、Y、Z位于同一周期，基态Y原子的价电子排布式为。下列说法错误的是 A．同周期中，第一电离能大于Y的元素有2种 B．X、Y、Z均位于元素周期表的p区 C．气态基态Cu与失去一个电子吸收的能量大小： D．中含有共价键和离子键 14．短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子核外电子排布中均有两个单电子，W简单离子在同周期离子中半径最小，Q与Z同主族。下列说法错误的是 A．X能与多种元素形成共价键 B．简单氢化物的稳定性：Z<Q C．第一电离能： Y>Z D．电负性： W<Z 15．我国科学家通过在离子液体的阳离子和阴离子中掺入镧系元素来制备磁性离子液体（Ln代表镧系元素），实现了磁性材料磁化率的提高。阴离子掺入镧系元素的结构简式如图，其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的四种短周期元素，W、Z的单质混合物在阴暗处会发生爆炸。下列说法正确的是 A．离子半径： B．简单氢化物沸点： C．电负性： D．W和Y形成的化合物只含极性共价键 16．（2025·山东枣庄·一模）一定条件下，不同的金属盐与十八胺(C18H37NH2)体系反应可得到不同的产物。已知：单一金属盐Ni(NO3)2和AgNO3在十八胺体系中的产物分别是NiO和Ag。相关元素电负性数据如表。下列说法错误的是 元素 Zn Co Ni Ag Pd 电负性(鲍林标度) 1.6 1.8 1.8 1.9 2.2 A．第一电离能大小关系为N>H>C B．碱性强弱关系为十八胺>氨气 C．以Ag+和Co2+盐为原料时得到的产物为Ag-Co合金 D．以Co2+和Pd2+盐为原料时得到的CoPd2中存在共价键 17．下列有关原子结构和元素性质的说法正确的是 A．过程中不能形成发射光谱 B．钠元素的第二电离能小于镁元素的第二电离能 C．同一原子中，s电子的能量总是低于p电子的能量 D．每一周期元素原子的最外层电子排布均是从过渡到 18．某原料含X、Y、Z、W、Q五种原子序数依次增大的前四周期元素，其相关信息如下： 元素 元素性质或原子结构 X 周期表中原子半径最小的元素 Y 原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同 Z 最外层p轨道半充满 W 位于短周期，基态原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍 Q 位于ds区且原子的最外层电子数与X的相同 下列选项不正确的是 A．第一电离能： B．的基态电子排布式： C．简单气态氢化物稳定性： D．沸点： 19．2022年的诺贝尔化学奖成果“点击化学”，成功把药物分子的合成难度大大降低，为人类带来了伟大的效益。我国科学家在寻找“点击反应”的砌块过程中，发现了一种新的化合物，其结构简式如图所示，其中X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期主族元素，Y与Z是同一主族元素。下列说法正确的是。 A．X、Y、Z第一电离能最大的为X B．X、Y、Z和W电负性最大的为W C．X、Z、W氧化物对应的水化物均为强酸 D．简单离子半径：W>Z>Y>X 20．硼及其化合物在结构上的复杂性和键型上的多样性，极大地丰富和扩展了现有的共价键理论，因此ⅢA族元素及其化合物在无机化学发展中占有独特的地位。 Ⅰ．回答下列问题。 (1)下列不同状态的硼中，失去一个电子需要吸收能量最多的是___________。 A． B． C． D． (2)硼酸(H3BO3)晶体的层状结构如图所示，lmolH3BO3晶体中含有 mol氢键。请从氢键的角度解释硼酸在冷水中的溶解度小而加热时溶解度增大的原因： 。 (3)含氧酸的通式一般可以表示为(HO)mROn，酸的强度与酸中的非羟基氧原子数n有关，n越大，酸性越强。据此判断，与H3BO3酸性接近的含氧酸是___________(填编号)。 A．HClO B．H4SiO4 C．H3PO4 D．H2CO3 Ⅱ．NH3BH3(氨硼烷)储氢量高，是具有广泛应用前景的储氢材料。 (4)氨硼烷热分解释氢。氨硼烷受热时固体残留率随温度的变化如图所示。110℃时残留固体的化学式可能为 。若B点的产物为四原子直线形分子，该产物分子中σ键：π键= 。 (5)氨硼烷水解释氢：一种镍磷化合物催化氨硼烷水解释氢的可能机理如下图所示。 已知：N、H、B电负性数值分别为3.0、2.1、2.0 ①写出基态Ni2+的简化核外电子排布式： ，若Ni2+离子核外电子空间运动状态有15种，则该离子处于 (填“基”或“激发”)态。 ②根据元素电负性说明氨硼烷能通过相互作用力被催化剂吸附在表面的原理： 。 ③若用重水(D2O)代替H2О作反应物、通过检测是否存在 (填化学式)。即可确认反应过程中的释氢方式。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第02讲 电离能和电负性的综合应用 1、能说出元素第一电离能、电负性的含义。 2、能描述主族元素第一电离能、电负性变化的一般规律,从电子排布的角度对这些规律进行解释,形成“位”“构”“性”关系的认知模型。 3、能说明电负性大小与原子在化合物中吸引电子能力的关系。 4、学会电离能、电负性的含义以及与元素其他性质的关系。 一、元素的电离能 1、元素第一电离能的概念与意义 (1)概念 ①第一电离能：气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能，符号：I1 。 ②逐级电离能：气态基态一价正离子再失去一个电子成为气态基态二价正离子所需的最低能量叫做第二电离能，第三电离能和第四、第五电离能依此类推。由于原子失去电子形成离子后，若再失去电子会更加困难，因此同一原子的各级电离能之间存在如下关系：I1<I2<I3…… (2)意义：可以衡量元素的原子失去一个电子的难易程度。第一电离能数值越小，原子越容易失去一个电子；第一电离能数值越大，原子越难失去一个电子。 2、元素第一电离能变化规律 (1)每个周期的第一种元素的第一电离能最小，最后一种元素的第一电离能最大，即一般来说，随着核电荷数的递增，元素的第一电离能呈增大趋势。 (2)同一族，从上到下第一电离能逐渐减小。 3、电离能的应用 (1)根据电离能数据，确定元素原子核外电子的排布及元素的化合价。如Li：I1≪I2<I3，表明Li原子核外的 三个电子排布在两个能层上(K、L能层)，且最外层上只有一个电子，易失去一个电子形成＋1价阳离子。 (2)判断元素的金属性、非金属性强弱：I1越大，元素的非金属性越强；I1越小，元素的金属性越强。 (3)电离能的影响因素及特例 ①电离能数值的大小主要取决于原子的核电荷数、原子半径及原子的电子构型。 ②具有全充满、半充满及全空的电子构型的元素稳定性较高，其电离能数值较大，如稀有气体的电离能在同周期元素中最大，N为半充满、Mg为全充满状态，其电离能均比同周期相邻元素大。一般情况，第一电离能：ⅡA >ⅢA，ⅤA > ⅥA。 二、电负性 1、有关概念与意义 (1)键合电子：元素相互化合时，原子中用于形成化学键的电子称为键合电子。 (2)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。电负性越大的原子，对键合电子的吸引力越大。 (3)电负性大小的标准：以氟的电负性为4.0和锂的电负性为1.0作为相对标准。 2、递变规律 (1)同周期，自左到右，元素的电负性逐渐增大，元素的非金属性逐渐增强、金属性逐渐减弱。 (2)同主族，自上到下，元素的电负性逐渐 减小，元素的金属性逐渐增强、非金属性逐渐减弱。 3、应用 (1)判断元素的金属性和非金属性强弱 ①金属的电负性一般 小1.8，非金属的电负性一般大1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在 1.8左右，它们既有金属性，又有非金属性。 ②金属元素的电负性越小，金属元素越活泼；非金属元素的电负性越大，非金属元素越活泼。 (2)判断元素的化合价 ①电负性数值小的元素在化合物中吸引电子的能力弱，元素的化合价为正值。 ②电负性数值大的元素在化合物中吸引电子的能力强，元素的化合价为负值。 (3)判断化合物的类型 如H的电负性为2.1，Cl的电负性为3.0，Cl的电负性与H的电负性之差为3.0－2.1＝0.9<1.7，故HCl为共价化合物；如Al的电负性为1.5，Cl的电负性与Al的电负性之差为3.0－1.5＝1.5<1.7，因此AlCl3为共价化合物；同理，BeCl2也是共价化合物。 注意：电负性之差大于1.7的元素不一定都形成离子化合物，如F的电负性与H的电负性之差为1.9，但HF为共价化合物。 4、电负性、第一电离能与金属性和非金属性的关系 注意：第一电离能：ⅡA＞ⅢA，ⅤA＞ⅥA 题型01 考查电离能的概念及变化规律 【典例】）如图所示的化合物是一种重要的化工原料，X、Y、Z、W、E是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中Z、E同族，下列说法正确的是 A．简单离子半径：Y>Z>W>E B．电负性：Z>Y>X C．第一电离能：W>Z>Y>X D．该物质中所有原子均达到8电子稳定结构 【答案】B 【详解】A．电子层结构相同的离子，原子序数越大，离子半径越小，E2-(S2-)有3个电子层，W+(Na+)、Y3-(N3-)、Z2-(O2-)都只有2个电子层且核外电子数相同，则得到离子半径大小顺序为：E2-(S2-)＞Y3-(N3-)＞Z2-(O2-)＞W+(Na+)，即E＞Y＞Z＞W，故A错误； B．在H、N、O中H的电负性最小，O的电负性大于N，故电负性O>N>H，故B正确； C．W是Na，第一电离能最小，N的p能级的半充满情况，使其第一电离能比它们右侧相邻的元素大，即N>O，故第一电离能N>O>H>Na，故C错误； D．S原子形成了6个共用电子对，不满足8电子稳定结构，故D错误； 答案选B。 【变式】某化合物的化学式为Z2XMY4，是一种常见的复合肥，所含的4种元素均为前20号元素，每个周期都有，且X、Y、M、Z的原子序数依次增大。X最常见的同位素没有中子，Y在地壳中含量最多，M的基态原子价层p轨道半充满，下列说法正确的是 A．最高正化合价：X>M B．简单氢化物的沸点：M>Y C．第一电离能：Z>Y D．X2Y为分子晶体 【答案】D 【详解】A．H的最高正化合价为+1，P的最高正化合价为+5，因此X（H）的最高正化合价<M（P），A错误； B．M的简单氢化物为PH3，Y的简单氢化物为H2O，H2O因分子间氢键导致沸点显著高于PH3，B错误； C．Z为K，Y为O，K的第一电离能远低于O（金属的电离能通常低于非金属），C错误； D．X2Y为H2O，固态时通过分子间作用力形成分子晶体，D正确； 故选D。 题型02 考查电负能的概念及变化规律 【典例】分子结构修饰是指不改变分子的主体骨架，保持分子的基本结构不变，仅改变分子结构中的某些基团而得到新分子的过程，此法在药物设计与合成中有广泛的应用。如图为蔗糖分子修饰得到的三氯蔗糖。下列说法错误的是 A．电负性最大的元素为氧元素 B．三氯蔗糖分子中含有4个手性碳原子 C．三氯蔗糖分子中含有两种含氧官能团 D．三氯蔗糖分子中所有原子不可能处于同一平面 【答案】B 【详解】A．根据同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，电负性最大的元素为氧元素，A正确； B．连接4个不同基团的C为手性碳，三氯蔗糖分子中环上的碳原子都为手性碳原子，共有9个手性碳原子，B错误； C．三氯蔗糖分子中含氧官能团有羟基和醚键两种，C正确； D．三氯蔗糖分子中两个环上的C均为sp3杂化，以每个C为中心形成四面体形，因此所有原子不可能在同一个平面上，D正确； 故选B。 【变式】下列有关如图所示配离子的说法正确的是 A．1mol该配离子中含有π键的个数是6个 B．该配离子含有的非金属元素中电负性最大的是氧 C．该配离子中碳原子的杂化类型均为sp2杂化 D．该配离子中的配体数目和配位数相同 【答案】B 【详解】A．由图可知，1个双键含有1个π键，则1mol该配离子中含有的π键个数为1mol×6×NAmol-1=6NA，A错误； B．配离子中非金属元素有C 、H 、O ，电负性O＞C＞H，电负性最大的是氧，B正确； C．甲基  ()  和—C2H5上的碳原子形成4个键，为杂化；碳碳双键、羰基(C=O)上的碳原子为杂化，并非所有碳原子均为杂化，C错误； D．配体是提供孤电子对的分子或离子，则配体数为3；配位数是中心离子（原子）结合的配位原子数目，配位数为6，二者不同，D错误； 故选B。 题型03 考查元素性质与电负性的关系 【典例】“结构决定性质”是化学学科的核心观念，下列关于物质的宏观性质与其解释均正确的是 选项 事实 解释 A 熔点：SiO2 > CO2 SiO2的相对分子质量大于CO2 B 酸性：三氟乙酸 < 三氯乙酸 F的电负性大于Cl，的极性大于，使的极性大于的极性 C 稳定性： HF分子间存在氢键，HI分子间不存在氢键 D 冠醚15-冠-5能够与形成超分子，而不能与形成超分子 的直径与冠醚15-冠-5空腔的直径相当 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．是共价晶体，是分子晶体，两者熔点不同是因为作用力不同 ，与相对分子质量无关，A错误； B．Cl原子的电负性小于F，的吸电子诱导效应强于，使得三氟乙酸中羧基上的O-H键极性更强，更容易电离出H+，故酸性大小为：三氟乙酸 > 三氯乙酸，B错误； C．氢化物的稳定性与化学键的牢固程度有关，与氢键无关，C错误； D．超分子有“分子识别”的特性，冠醚15-冠-5能够与Na+形成超分子，而不能与K+形成超分子，可知Na+的直径与冠醚空腔的直径相当，D正确； 故选D 。 【变式】下列说法中错误的是 A．基态碳原子核外有三种能量不同的电子 B．酸性强弱：三氟乙酸>三氯乙酸>乙酸 C．水汽化和水分解两个变化过程中都破坏了化学键 D．区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验 【答案】C 【详解】A．基态碳原子的核外电子排布式为1s22s22p2，占据三个能级，所以有三种能量不同的电子，A正确； B．吸电子基团越强越多的，酸性越强。氟的电负性最大，吸电子能力强，所以三氟乙酸的酸性是最强的，其次是三氯乙酸，乙酸没有吸电子基团，酸性比三氯乙酸弱，B正确； C．水汽化破坏的是氢键和范德华力，水分解则需要破坏共价键，C错误； D．对固体进行X射线衍射实验可以区分晶体和非晶体，D正确； 故选C。 题型04 考查电离能对物质那些性质的影响 【典例】下列说法正确的是 A．超分子是两种或两种以上的分子通过共价键形成的 B．具有固定形状的固体一定是晶体 C．极性分子中可能含有非极性键 D．元素的第一电离能越大，越容易得到电子 【答案】C 【详解】A．超分子是两种或两种以上的分子通过分子间作用力形成的分子聚合体，而非通过共价键形成，A错误； B．晶体的重要特征是内部粒子有序排列，具有规则的几何外形，但有些非晶体或混合物也可能因外界条件而具有固定形状，则具有固定形状的固体不一定是晶体，B错误； C．H2O2是极性分子，但其中的O-O键是非极性键，则极性分子中可能含有非极性键，C正确； D．第一电离能是气态原子失去一个电子所需的能量，衡量失电子能力，第一电离能大说明原子难失电子，但原子得电子能力不一定强（如稀有气体电离能大，但不易得电子），D错误； 故选C。 【变式】下表列出了某短周期元素R 的各级电离能数据(用I1、I2……表示) 元素 电离能/(kJ ·mol-1 ) I1 I2 I3 I4 …… R 578 1817 2745 11575 …… 关于元素R 的下列推断中，错误的是 A．R元素基态原子的价电子排布式为 3s2 3p1 B．R元素的最高价氧化物的水化物既能与盐酸反应，又能与氨水反应 C．R元素的最高正化合价为+3 价 D．R元素的第一电离能低于同周期相邻的元素 【答案】B 【详解】A．铝的价电子排布为3s23p1，A正确； B．R的最高价氧化物水化物为Al(OH)3，它能与盐酸反应，但不能与弱碱（如氨水）反应，只能与强碱反应。因此B错误； C．第ⅢA族元素的最高正化合价为+3，符合铝的性质，C正确； D．第三周期中，铝的第一电离能低于相邻的镁（ⅡA族）和硅（ⅣA族），因为铝的3p能级比Mg的3s能级能量高，且Mg的3p能级处于全空，所以Mg比Al更稳定，又硅的原子半径比Al更小，其第一电离能更大，D正确； 故选B。 【巩固训练】 1．下列说法正确的是 A．基态某原子的价层电子排布式为3d104s1，推断该元素位于第四周期第IA族 B．Li、Be、B三种元素第一电离能从大到小的顺序是Li<Be<B C．Ge(锗)、As(砷)、Se(硒)的电负性依次增大 D．硼原子核外电子由1s22s22p1→1s22s12p2，原子释放能量 【答案】C 【详解】A．基态原子的价层电子排布为3d104s1，属于第四周期ⅠB族，而非ⅠA族，故A错误； B．同周期元素，电离能随原子序数的增大有增大趋势， Be的2s2全充满结构更稳定，第一电离能高于B，Li、Be、B三种元素的第一电离能顺序应为Be＞B＞Li，故B错误； C．Ge、As、Se为同周期主族元素，电负性从左到右逐渐增大，顺序为Ge＜As＜Se，故C正确； D．电子从低能级（2s22p1）跃迁到高能级（2s12p2）需吸收能量，而非释放能量，故D错误； 故选C。 2．赤血盐{K3[Fe(CN)6]}可用于检验Fe2+，也可用于蓝图印刷术等。下列说法正确的是 A．电负性：C>N>K>Fe B．K+核外有18种不同运动状态的电子 C．赤血盐中铁元素的化合价为+2价 D．4种元素分布在元素周期表的s、p、ds区 【答案】B 【详解】A．同周期主族从左到右，元素的电负性增强，电负性：N>C，K的金属性强于Fe，电负性：Fe >K，一般非金属元素电负性强于金属元素，即电负性N>C>Fe >K，A错误； B．K⁺的核外电子数为18，每个电子运动状态均不同，B正确； C．赤血盐中K为（+1）×3，CN⁻为（-1）×6，Fe的化合价为+3，C错误； D．K分布在元素周期表的s区，C、N分布在元素周期表的p区，Fe分布在元素周期表的d区，D错误； 故选B。 3．陈述Ⅰ和Ⅱ均正确，且具有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 电负性：F>Cl 酸性：CF3COOH<CCl3COOH B 离子半径：r(Mg2+)<r(Ca2+) 熔点：MgO>CaO C 分子极性：CO>N2 沸点：CO<N2 D 分子间作用力：H2O>H2S 稳定性：H2O>H2S A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．电负性F＞Cl正确，CF3COOH的羟基极性更强，更易电离出氢离子，故CF3COOH的酸性应强于CCl3COOH（F吸电子效应更强），陈述Ⅱ错误，A不符合题意； B．离子半径Mg2+＜Ca2+正确，且离子半径越小，晶格能越大，熔点越高（MgO＞CaO），因果关系成立，B正确； C．CO和N2都为分子晶体，且两者的相对分子质量相等，但是 CO是极性分子， N2是非极性分子，所以CO分子间的作用力更大，CO沸点实际高于N2，陈述Ⅱ错误，C不符合题意； D．H2O分子间作用力（分子间形成了氢键）＞H2S正确，稳定性由O-H键能决定，与分子间作用力无因果关系，D不符合题意； 故选B。 4．下列对有关事实的解释正确的是 选项 事实 解释 A CO2在水中的溶解度大于CO CO2为非极性分子，CO为极性分子 B CH4分子与PH3分子的空间结构不同 二者中心原子杂化轨道类型不同 C H2O的热稳定性比H2S强 水分子间形成氢键，H2S分子间无氢键 D CH2FCOOH的酸性强于CH2ClCOOH 电负性；F>Cl，使CH2FCOOH羧基中的羟基极性更大 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．CO2溶解度大于CO是因为CO2与水反应生成H2CO3，而CO不反应，并非因极性差异(水、一氧化碳均为极性分子，二氧化碳为非极性分子)，A错误； B．CH4和PH3中心原子的孤电子对数依次为0、，价层电子对数均为4，中心原子均为sp3杂化，结构不同是因孤电子对数目不同，前者为正四面体，后者为三角锥形，B错误； C．H2O稳定性强是因O-H键能大于S-H，氢键影响物理性质（如沸点），与热稳定性无关，C错误； D．F的电负性＞Cl，吸电子效应使CH2FCOOH羧基中O-H极性增强，更易解离H+，酸性更强，D正确； 选D。 5．有机金属氯化物由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、M、N组成，部分结构如图所示，基态原子M核外电子所占据原子轨道全充满，N元素价层电子排布式为。下列说法错误的是 A．YN4为非极性分子 B．简单氢化物的沸点：Y>Z C．Z元素的第一电离能比同周期相邻元素的大 D．M元素的基态原子最高能级的电子云轮廓图呈球形 【答案】B 【详解】A．CCl4其价层电子对为4对，孤电子对为0，为正四面体结构，为非极性分子，A正确； B．Y、Z的简单氢化物分别为CH4、NH3，NH3分子间含有氢键和范德华力，而CH4分子间只有范德华力，氢键的作用力大于范德华力，故NH3的沸点高于CH4，B错误； C．Z的电子排布为1s22s22p3，2p能级为半满结构，结构稳定难失电子所以其第一电离能大于同周期相邻元素，C正确； D．M元素的基态原子最高能级为3s2，电子云轮廓图为球形，D正确； 故选B。 6．某电解质阴离子的结构如图。X、Y、Z、Q为原子序数依序增大的同周期元素，Z的单质为空气的主要成分之一。下列说法错误的是 A．第一电离能：X<Y<Z B．氢化物沸点：Y<Z C．键长：Y—Y>Y—Z>Y—Q D．Y的最高价氧化物对应水化物在水中电离： 【答案】B 【详解】A．B、C、O为同周期元素，从左到右，第一电离能呈增大趋势，则第一电离能：B<C<O，A正确； B．C的氢化物有多种烃可为气体、液体或固体，无法与水进行比较，B错误； C．原子半径：C>O>F，原子半径越小键长越短，则键长：C-C>C-O>C-F，C正确； D．Y为C，其最高价氧化物的水化物为H2CO3，碳酸为二元弱酸，分步电离，电离方程式为：，D正确； 故选B。 7．、等均可作为聚乙二醇锂离子电池的电极材料，关于其组成元素说法正确的是 A．Li在火焰上灼烧的紫红色是一种吸收光谱 B．第二周期第一电离能介于Li和O之间的元素有3种 C．Fe位于周期表中ds区 D．基态P原子核外电子有9种运动状态 【答案】B 【详解】A．金属Li的焰色为紫红色，焰色反应是电子跃迁释放特定波长光的现象，属于发射光谱，而非吸收光谱，A错误； B．同周期元素，从左至右，第一电离能有增大趋势。Be原子价电子层2s轨道为全充满状态，较稳定，第一电离能大于B原子；由于N的价电子排布式为2s22p3，其2p轨道半充满(较稳定)，其第一电离能大于相邻元素O，所以从Li到O的第一电离能顺序为Li<B<Be<C<O<N，介于Li和O之间的元素有B、Be、C(3种)，B正确； C．Fe为26号元素，价电子排布为3d64s2，属于d区元素而非ds区(IB和IIB族)，C错误； D．P为15号元素，基态P原子核外有15个电子，每个电子的运动状态均不同(所处能层、能级、轨道、自旋方向不可能完全相同)，因此有15种运动状态，D错误； 故选B。 8．某离子液体化合物的结构如图所示，其中X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素，Z与W同主族。下列说法正确的是 A．第一电离能：Z<W<Q<X B．离子液体熔点低，一般易挥发 C．分子键角：，与W、Z的电负性有关 D．W的最高价氧化物对应的水化物有强氧化性 【答案】C 【详解】A．同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势，同主族元素从上到下第一电离能依次减小，第一电离能：P<Cl<N，故A错误； B．离子液体是离子化合物，存在离子键，一般难挥发，故B错误； C．N原子半径小于P，N的电负性大于P，D原子吸引电子能力大于P，NH3中成键电子对的排斥作用大于PH3中成键电子对的排斥作用，所以键角：，故C正确； D．P的最高价氧化物对应的水化物H3PO4是非氧化性酸，故D错误； 选C。 9．前四周期原子序数依次增大的元素X、Y、Z、W中，X和Y的价电子层中未成对电子均只有1个，并且和的电子数相差8；与Y位于同一周期的Z和W的价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差2。回答下列问题： (1)X的原子结构示意图为 。 (2)原子半径：X （填“>”或“<”）Y。 (3)电负性：Y （填“>”或“<”）W，第一电离能：X （填“>”或“<”）Y。 (4)基态Z原子的简化电子排布式为 。 (5)与反应的化学方程式为 。 (6)前四周期中，未成对电子数最多的原子为 （填元素符号）。 【答案】(1) (2)< (3)< > (4) (5) (6) 【详解】（1）X是F元素，原子结构示意图为； （2）X是F元素、Y是K元素，电子层数越多半径越大，原子半径：F<K。 （3）同周期元素从左到右电负性依次增大，电负性：K<Se；K是金属元素，F是非金属元素，金属元素易失电子，第一电离能：F>K。 （4）Z是26号Fe元素，基态Z原子的简化电子排布式为； （5）F2与反应生成HF和氧气，反应的化学方程式为； （6）Cr价电子排布式为3d54s1，未成对电子数为6，前四周期中，未成对电子数最多的原子为Cr。 10．氮和卤素是构建化合物的常见元素。 (1)某化合物晶胞如下图，其化学式是 ，N周围紧邻的Al原子数为 。 (2)下列说法正确的是___________。 A．电负性：N>O>F B．基态的价层电子排布式为 C．基态氮原子价电子排布图不是，是因为该排布方式违背了洪特规则 D．晶体中存在离子键、共价键和氢键等作用力 (3)与可生成配离子，已知与结构相似，而不易与形成配离子的原因是 。 (4)氯的部分含氧酸结构如下图，按照酸性由强到弱对其排序 (用化学式表示)。 【答案】(1) 4 (2)CD (3)F的电负性大于N，N—F成键电子偏向F，导致中的N原子核对孤电子对的吸引力增强，难以形成配位键，故不易与形成配离子； (4) 【详解】（1）①由图可知，Al原子位于六方晶胞的顶点和体内，Al原子个数为：，N原子位于六方晶胞的棱上和体内，N原子个数为：，因此其化学式是； ②由晶胞可知，N周围紧邻的Al原子数为4个； （2）A．电负性是原子在化合物中吸引电子的能力，同周期元素从左到右电负性逐渐增大，正确的排序为：，A错误； B．基态为氯原子获得一个电子，基态的价层电子排布式为，B错误； C．基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行，C选项说法符合洪特规则，C正确； D．晶体中，氮原子和氢原子形成共价键；铵根离子和氟离子形成离子键；中有氮原子氟原子，存在氢键，D正确； 故答案选CD。 （3）F的电负性大于N，N—F成键电子偏向F，导致中的N原子核对孤电子对的吸引力增强，难以形成配位键，故不易与形成配离子； （4）氧电负性强于氯，氯氧双键数目越多，羟基的极性越大，越容易电离出，酸性越强，因此酸性由强到弱排列顺序：。 【强化训练】 11．X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期元素，基态X原子s能级电子数是p能级的两倍，基态Y原子的核外电子有5种空间运动状态，XY-常作为配位化合物中的配体，且X原子采取sp杂化，Z是前四周期中原子半径最大的主族元素，基态W原子的M层未成对电子数为4。下列说法错误的是 A．基态Y原子p轨道上的电子自旋平行 B．Ar的第一电离能>Z的第二电离能 C．XY中键与π键的数目之比为1：2 D．常作为W2+离子的检验试剂 【答案】B 【详解】A．基态N原子的2p轨道上有3个电子，根据洪德规则，这三个电子分占三个p轨道且自旋方向相同，因此p轨道上的电子自旋平行，故A正确； B．K的第二电离能即需要失去的是3p6上的电子，此时K+的电子排布式为：1s22s22p63s23p6，Ar的电子排布式为：1s22s22p63s23p6，两者均处于全充满状态，稳定性高，但由于钾离子的核电荷更大，导致其电子被束缚更紧，再失去一个电子需要的能量更多，因此Ar的第一电离能小于K+的第二电离能，故B错误； C．XY⁻（CN⁻）中C与N之间为三键，包含1个σ键和2个π键，σ键与π键数目之比为1：2，故C正确； D．为（铁氰化钾），用于检验Fe2+，与Fe2+反应生成深蓝色沉淀，故D正确； 故答案选B。 12．化合物所含的5种元素均为短周期主族元素，X、Y和Z为同周期元素且X与Y相邻，原子序数依次增加，X的基态原子价层电子排布式为，Z的基态原子价层p轨道半充满，E是地壳中含量最多的元素，M是有机分子的骨架元素。下列说法正确的是 A．电负性： B．简单氢化物沸点： C．简单离子半径： D．和的空间结构均为直线形 【答案】C 【详解】A．同周期主族元素从左向右元素的电负性逐渐增大，同主族元素从上往下电负性逐渐减弱，即电负性顺序应为：O＞C＞P，故A错误； B．水分子能形成分子间氢键，沸点高于PH3、CH4，PH3、CH4不能形成分子间氢键，但由于PH3的相对分子质量大于CH4，因此PH3分子间作用力大于CH4，沸点高于CH4，即简单氢化物沸点顺序为：H2O＞PH3＞CH4，故B错误； C．电子层数越多，半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大则离子半径越小，因此简单离子半径：，故C正确； D．为，的中心原子C原子价层电子对数=，其空间构型为平面三角形，为CO2，CO2分子中C原子的价层电子对数为2、孤对电子对数为0，分子空间构型为直线形，故D错误； 故答案选C。 13．某含铜催化剂的阴离子的结构如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素，其中X、Y、Z位于同一周期，基态Y原子的价电子排布式为。下列说法错误的是 A．同周期中，第一电离能大于Y的元素有2种 B．X、Y、Z均位于元素周期表的p区 C．气态基态Cu与失去一个电子吸收的能量大小： D．中含有共价键和离子键 【答案】C 【详解】A．同周期元素，从左往右第一电离能总体逐渐增强，但部分原子由于半充满结构较为稳定，其第一电离能较高，第一电离能大于N的元素有2种，F和Ne，A正确； B．C为第ⅣA族元素，N为ⅤA族元素，F为ⅦA族元素，均位于元素周期表的p区，B正确； C．元素的第一电离能比第二电离能小，故失去一个电子吸收的能量大小：，C错误； D．为与形成的离子化合物，含有共价键（N-H）和离子键(与间)，D正确； 故选C。 14．短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子核外电子排布中均有两个单电子，W简单离子在同周期离子中半径最小，Q与Z同主族。下列说法错误的是 A．X能与多种元素形成共价键 B．简单氢化物的稳定性：Z<Q C．第一电离能： Y>Z D．电负性： W<Z 【答案】B 【详解】A．X为C，能与多种元素(H、O、N、P、S等)形成共价键，A正确；   B．非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，非金属性氧大于硫，简单氢化物的稳定性：H2O>H2S，B错误； C．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，故第一电离能大小：N>O，C正确； 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；电负性：Al<O，D正确； 故选B。 15．我国科学家通过在离子液体的阳离子和阴离子中掺入镧系元素来制备磁性离子液体（Ln代表镧系元素），实现了磁性材料磁化率的提高。阴离子掺入镧系元素的结构简式如图，其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的四种短周期元素，W、Z的单质混合物在阴暗处会发生爆炸。下列说法正确的是 A．离子半径： B．简单氢化物沸点： C．电负性： D．W和Y形成的化合物只含极性共价键 【答案】C 【详解】A．具有相同核外电子排布的离子，原子序数小的半径大，离子半径，A错误； B．C、O、F的简单氢化物分别为、、，、HF均能形成分子间氢键，水中分子间氢键个数多，水的沸点最高，沸点，B错误； C．中C显负价，H显正价，电负性，一般来说，同一周期主族元素，从左往右，元素电负性逐渐增大，电负性，C正确； D．H和O可形成中既含极性共价键又含非极性共价键，D错误； 故选C。 16．（2025·山东枣庄·一模）一定条件下，不同的金属盐与十八胺(C18H37NH2)体系反应可得到不同的产物。已知：单一金属盐Ni(NO3)2和AgNO3在十八胺体系中的产物分别是NiO和Ag。相关元素电负性数据如表。下列说法错误的是 元素 Zn Co Ni Ag Pd 电负性(鲍林标度) 1.6 1.8 1.8 1.9 2.2 A．第一电离能大小关系为N>H>C B．碱性强弱关系为十八胺>氨气 C．以Ag+和Co2+盐为原料时得到的产物为Ag-Co合金 D．以Co2+和Pd2+盐为原料时得到的CoPd2中存在共价键 【答案】C 【详解】A．同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但N的2p轨道为半充满稳定结构，其第一电离能大于O，H的1s轨道为半充满稳定结构，且原子半径小，第一电离能也较大，所以第一电离能大小关系为N>H>C，A正确； B．长链烷基的供电子效应增强氮原子上孤对电子的能力，使十八胺碱性更强，故碱性强弱关系为十八胺>氨气，B正确； C．根据题目示例，Ni2+生成NiO（未被还原），Ag+生成Ag（被还原）。Ag+电负性（1.9）高于Co（1.8），Ag+优先被还原为Ag单质，而Co2+因还原性较弱，可能水解生成CoO，而非被还原为Co单质，故无法形成合金，C错误； D．Co的电负性为1.8，Pd的电负性为2.2，二者电负性差值较小，以Co2+和Pd2+盐为原料时得到的CoPd2更倾向于形成金属键和一定的共价键，D正确； 故选C。 17．下列有关原子结构和元素性质的说法正确的是 A．过程中不能形成发射光谱 B．钠元素的第二电离能小于镁元素的第二电离能 C．同一原子中，s电子的能量总是低于p电子的能量 D．每一周期元素原子的最外层电子排布均是从过渡到 【答案】A 【详解】A．2px和2py能量相同，没有发生跃迁，不能原子光谱，A选项正确； B．Na+的价层电子全空，Mg+的价层电子排布式为3s1，容易失去1个电子形成稳定结构，故镁的第二电离能小于钠的第二电离能，B选项错误； C．同一原子中，s电子的能量不一定低于p电子的能量，如3s的能量比2p高，C选项错误； D．并不是所有周期元素原子的最外层电子排布均是从过渡到，如第一周期是到，D选项错误； 故选A。 18．某原料含X、Y、Z、W、Q五种原子序数依次增大的前四周期元素，其相关信息如下： 元素 元素性质或原子结构 X 周期表中原子半径最小的元素 Y 原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同 Z 最外层p轨道半充满 W 位于短周期，基态原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍 Q 位于ds区且原子的最外层电子数与X的相同 下列选项不正确的是 A．第一电离能： B．的基态电子排布式： C．简单气态氢化物稳定性： D．沸点： 【答案】C 【详解】A．分析可知，Y为C，W为O，Z为N，三者的第一电离能大小为，C< O < N，A正确； B．Cu2+的价态电子排布式为，B正确； C．O的非金属性强于C，故简单气态氢化物的稳定性W>Y，C错误； D．N2H4分子间会形成氢键，从而使沸点比C2H6高，D正确； 故选C。 19．2022年的诺贝尔化学奖成果“点击化学”，成功把药物分子的合成难度大大降低，为人类带来了伟大的效益。我国科学家在寻找“点击反应”的砌块过程中，发现了一种新的化合物，其结构简式如图所示，其中X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期主族元素，Y与Z是同一主族元素。下列说法正确的是。 A．X、Y、Z第一电离能最大的为X B．X、Y、Z和W电负性最大的为W C．X、Z、W氧化物对应的水化物均为强酸 D．简单离子半径：W>Z>Y>X 【答案】A 【详解】A．根据分析可知，X、Y、Z分别为N、O、S元素，同周期从左到右元素第一电离能呈现增大的趋势，但由于N原子的2p能级为半充满状态，较稳定，因此第一电离能大于O，同主族从上到下元素第一电离能逐渐减小，第一电离能最大的为N，故A正确； B．同周期从左到右元素电负性逐渐增大，同主族从上到下元素电负性逐渐减弱，则电负性最大的是：O元素，故B错误； C．X是N元素，Z是S元素，W是Cl元素，均是多价态的元素，如：HNO2、H2SO3、HClO均是弱酸，故C错误； D．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越多半径越小，简单离子半径，故D错误； 故答案选A。 20．硼及其化合物在结构上的复杂性和键型上的多样性，极大地丰富和扩展了现有的共价键理论，因此ⅢA族元素及其化合物在无机化学发展中占有独特的地位。 Ⅰ．回答下列问题。 (1)下列不同状态的硼中，失去一个电子需要吸收能量最多的是___________。 A． B． C． D． (2)硼酸(H3BO3)晶体的层状结构如图所示，lmolH3BO3晶体中含有 mol氢键。请从氢键的角度解释硼酸在冷水中的溶解度小而加热时溶解度增大的原因： 。 (3)含氧酸的通式一般可以表示为(HO)mROn，酸的强度与酸中的非羟基氧原子数n有关，n越大，酸性越强。据此判断，与H3BO3酸性接近的含氧酸是___________(填编号)。 A．HClO B．H4SiO4 C．H3PO4 D．H2CO3 Ⅱ．NH3BH3(氨硼烷)储氢量高，是具有广泛应用前景的储氢材料。 (4)氨硼烷热分解释氢。氨硼烷受热时固体残留率随温度的变化如图所示。110℃时残留固体的化学式可能为 。若B点的产物为四原子直线形分子，该产物分子中σ键：π键= 。 (5)氨硼烷水解释氢：一种镍磷化合物催化氨硼烷水解释氢的可能机理如下图所示。 已知：N、H、B电负性数值分别为3.0、2.1、2.0 ①写出基态Ni2+的简化核外电子排布式： ，若Ni2+离子核外电子空间运动状态有15种，则该离子处于 (填“基”或“激发”)态。 ②根据元素电负性说明氨硼烷能通过相互作用力被催化剂吸附在表面的原理： 。 ③若用重水(D2O)代替H2О作反应物、通过检测是否存在 (填化学式)。即可确认反应过程中的释氢方式。 【答案】(1)A (2)3 硼酸分子间形成氢键，使硼酸缔合成层状大分子，在冷水中溶解度小，而加热时，硼酸分子间的氢键被破坏，硼酸分子与水分子之间形成氢键而使加热时硼酸的溶解度增大 (3)AB (4)BNH4 3∶2 (5) [Ar]3d8 激发 N元素电负性大于B元素，NH3BH3中N端带部分负电荷，B端带部分正电荷，与催化剂中Ni - P形成的极性结构相互吸引，从而使氨硼烷能被催化剂吸附在表面 HD 【详解】（1）元素的逐级电离能依次增大，A项为基态B+，失去一个电子吸收的能量为第二电离能，B项为激发态B，失去一个电子需要吸收的能量为第一电离能、比A项低，C项和D项分别为激发态B+和激发态B原子，则失去一个电子需要吸收能量最多的是A； （2）如图所示，lmolH3BO3晶体中含有3mol氢键。硼酸在冷水中的溶解度小而加热时溶解度增大的原因：硼酸分子间形成氢键，使硼酸缔合成层状大分子，在冷水中溶解度小，而加热时，硼酸分子间的氢键被破坏，硼酸分子与水分子之间形成氢键而使加热时硼酸的溶解度增大； （3）H3BO3可写成(HO)3B，非羟基氧个数为0。 A．HClO可写成(HO)Cl，非羟基氧个数为0，酸性与H3BO3接近，A符合题意； B．H4SiO4可写成，非羟基氧个数为0，酸性与H3BO3接近，B符合题意； C．H3PO4可写成(HO)3PO，非羟基氧个数为1，酸性强于H3BO3，C不符合题意； D．H2CO3可写成(HO)2CO，非羟基氧个数为1，酸性强于H3BO3，D不符合题意； 故选AB。 （4）NH3BH3的相对分子质量M =14+6+11=31，110℃时固体残留率为93.55%，设残留固体化学式为NH3-xBH3-x，则，，所以残留固体化学式可能为BNH4；B点时，根据图可知，，产物为四原子直线形分子，故B为，三键中含1个键和2个键，单键都是键，所以键∶键为3∶2； （5）①Ni是28号元素，Ni原子的核外电子排布式为[Ar]3d84s2，失去2个电子形成Ni2+，基态Ni2+的简化核外电子排布式：[Ar]3d8；基态Ni2+的核外电子有14种空间运动状态，若Ni2+离子核外电子空间运动状态有15种，则该离子处于激发态； ②氨硼烷能通过相互作用力被催化剂吸附在表面的原理：N元素电负性大于B元素，NH3BH3中N端带部分负电荷，B端带部分正电荷，与催化剂中Ni - P形成的极性结构相互吸引，从而使氨硼烷能被催化剂吸附在表面； ③若用重水代替作反应物，反应过程中H和D结合生成HD，则可确认反应过程中的释氢方式，通过检测是否存在HD来判断。 / 学科网（北京）股份有限公司 $