内容正文:
专题11 原子结构与性质
2大高频考点概览
考点01 原子结构
考点02 原子结构与元素的性质
地 城
考点01
原子结构
1.(2024-2025高二上·辽宁五校·期末)科技推动社会进步,创造美好生活。下列有关解读错误的是
A.“天舟七号”为中国空间站送去推进剂氙(Xe)气,基态Xe原子价层电子排布式为
B.南京大学一团队合成出了一种新型锂氧电池电催化剂FeCoNiMnPtIr,催化剂中所含元素Fe Co Ni Mn位于第四周期
C.“东风夜放花千树,更吹落,星如雨”,烟花的颜色是金属元素的焰色,属于吸收光谱
D.二氧化钛被认为是现今世界上性能最好的一种白色颜料,制备纳米粉的反应为
2.(2024-2025高二上·内蒙古呼和浩特·期末)下列有关化学用语表示正确的是
A.的结构示意图:
B.的电子式:
C.Na的最高能级的电子云轮廓图:
D.基态铜原子的价层电子排布图:
3.(2024-2025高二上·辽宁锦州·期末)短周期主族元素a、b、c、d的原子序数依次增大,a、b两基态原子的核外电子的空间运动状态相同,且b的最外层电子数是内层电子数的3倍。c的基态原子的最高能级的电子数是b的基态原子的最低能级电子数的一半,d的周期数与族序数相等。下列说法正确的是
A.元素的非金属性:
B.基态原子的未成对电子数:
C.d的最高价氧化物对应水化物呈碱性
D.b与c可形成两种离子化合物,且阴离子与阳离子的个数比均为
4.(2024-2025高二上·辽宁抚顺·期末)贝壳的无机成分主要是,下列说法错误的是
A.金刚石和石墨互为同素异形体 B.基态原子的价层电子排布式为
C.和互为同位素 D.氧原子的能级轨道数为3
5.(2024-2025高二上·辽宁协作体·期末)多马克将对氨基苯磺酰胺(结构简式如图所示)应用于医学,因而获得了诺贝尔生理学或医学奖。下列说法正确的是
A.离子半径:
B.核电荷数:S=O>N>H
C.N元素位于元素周期表中的第ⅤB族
D.H、C、N、O、S元素均分布在元素周期表p区
6.(2024-2025高二上·辽宁多校联考·期末)抗癌药物CADD522的结构如图,下列说法错误的是
A.酸性:
B.基态原子的p能级处于半充满状态的元素一定位于p区
C.轨道互相垂直,但能量相等
D.基态氯原子的和轨道数相同
7.(2024-2025高二上·内蒙古呼和浩特·期末)“嫦娥石”是中国首次在月球上发现的新矿物,主要由Ca、Fe、P、O、Y(钇,原子序数比Fe大13)组成。下列说法错误的是
A.Ca位于元素周期表的s区
B.基态Fe成为阳离子时首先失去4s轨道电子
C.基态P原子核外有9种空间运动状态不同的电子
D.Y位于元素周期表的第ⅠB族
8.(2024-2025高二上·内蒙古巴彦淖尔·期末)出于对化学研究的热爱和对化学的执着追求,成功创立了现代化学结构理论且被称为“物质结构大师”的科学家是
A.鲍林 B.屠呦呦 C.唐敖庆 D.凯库勒
9.(2024-2025高二上·黑龙江德强高中·期末)下列化学用语或图示表达正确的是
A.HCO的水解方程式为:HCO+H2OH3O++CO
B.基态原子的核外电子排布式为
C.基态原子的价电子轨道表示式:
D.在水溶液中的电离方程式:
10.(2024-2025高二上·黑龙江哈尔滨·期末)已知某元素原子的价电子排布式为(n-1)dansb,则下列说法正确的( )
A.该元素是金属元素 B.该元素位于周期表中d区
C.该元素的族序数为a+b D.该元素位于周期表中第四周期
11.(2024-2025高二上·吉林BEST合作体·期末)2023年3月15日19时41分,“长征十一号”运载火箭在我国酒泉卫星发射中心点火起飞,随后,将“试验十九号卫星”精准送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。长征运载火箭使用偏二甲肼()作燃料,作氧化剂。下列说法正确的是
A.基态氢原子的轨道电子云轮廓图为哑铃形
B.基态原子核外能级和能级电子的能量相等
C.基态原子的核外电子的运动状态有8种
D.氮原子的电子排布式由能释放能量产生吸收光谱
12.(2024-2025高二上·辽宁锦州·期末)下列对电子排布式或轨道表示式的书写评价错误的是
选项
电子排布式或轨道表示式
评价
A
基态原子核外的电子排布式:
错误,违反了洪特规则
B
基态B原子的轨道表示式:
错误,违反了泡利不相容原理
C
基态S原子的价层电子轨道表示式:
正确
D
基态Ti原子电子排布式:
正确
A.A B.B C.C D.D
13.(2024-2025高二上·辽宁锦州·期末)下列说法正确的是
A.激发态硼原子核外电子运动状态有3种
B.光谱分析就是利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素
C.基态原子的2s电子的能量较高,其一定在比1s电子离核更远的区域运动
D.日常生活中的焰火、LED灯、激光都与原子核外电子跃迁吸收能量有关
14.(2024-2025高二上·内蒙古呼伦贝尔·期末)镧系元素包括镧、钕、钐、钆等元素,是高科技发展的重要支撑。结合所学知识,回答下列问题。
已知:基态钕(Nd)原子、钆(Gd)原子的电子排布式分别为[xe]4f46s2、[Xe]4f75d16s2。
(1)钕(Nd)属 区元素,基态钕原子中未成对电子数为 ,基态Nd3+离子的价电子排布图为 (已知f能级共包含7个轨道)。
(2)根据构造原理,5d轨道的能量高于4f轨道的能量,钆(Gd)的价电子排布式不为4f86s2的原因是 。
(3)钐等稀土元素的发现和鉴别利用了哪一现代分析手段 (填标号)。
A.质谱 B.红外线光谱 C.X射线衍射 D.原子光谱
(4)稀土矿藏中也含有大量非金属元素。第一电离能介于Be和N之间的第二周期的元素有 种,它们的基态原子电子占据的最高能级的电子云轮廓图均为 形。
地 城
考点02
原子结构与元素的性质
15.(2024-2025高二上·辽宁普通高中·期末)常用于分析试剂和防腐剂的某物质由W、X、Y、Z四种主族元素组成,原子半径依次增大,Z的价电子所在能层有16个原子轨道,W与其他元素均不同周期,该物质结构如图。下列说法错误的是
A.X元素形成的单质均为非极性分子 B.同周期第一电离能大于X的元素有3种
C.电负性:X>Y>W>Z D.此化合物溶于水显酸性
16.(2024-2025高二上·黑龙江哈尔滨·期末)下列四种粒子中,半径按由大到小的排列顺序是
①基态X的原子结构示意图: ②基态Y的价电子排布式:3s23p5
③基态Z2-的电子排布图:
④W基态原子有2个能层,电子式:
A.③>①>②>④ B.③>②>①>④ C.①>③>④>② D.①>④>③>②
17.(2024-2025高二上·辽宁点石联考·期末)化合物为白色或者浅黄色结晶盐,适用于各种硼酸盐材料生产过程中的处理。该化合物由五种短周期主族非金属元素组成且、、处于同周期相邻族。基态原子无能级电子,基态原子最高能级有3个自旋平行的单电子,是周期表中电负性最强的元素。下列说法错误的是
A.原子半径: B.最高价含氧酸酸性:
C.的第一电离能大于同周期相邻元素 D.、、、、均位于区
18.(2024-2025高二上·辽宁辽阳·期末)通常可以用来衡量酸的酸性强弱,部分酸的数据如表所示,下列说法正确的是
酸
(常温下)
2.86
1.29
0.65
、
A.第一电离能:;电负性:
B.在水中的电离方程式为
C.往溶液中滴入溶液,反应的离子方程式为
D.的酸性弱于是由于Cl的电负性强,羧基中的氢原子更容易电离
19.(2024-2025高二上·辽宁多校联考·期末)在元素周期表中,某些主族元素与其右下方的主族元素(如图所示)的有些性质是相似的。下列说法错误的是
B
A.常温下,难溶于水,也难溶于水
B.和在过量的氧气中燃烧分别生成和
C.能与稀盐酸反应,也能与稀盐酸反应
D.硅酸为弱酸,硼酸也为弱酸
20.(2024-2025高二上·辽宁协作体·期末)利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯,下列说法正确的是
A.氧化性:
B.第一电离能:Zn<Fe
C.基态Fe原子的4s轨道形状为哑铃形
D.基态Zn原子的价层电子排布图为
21.(2024-2025高二上·吉林珲春·期末)“律动世界”国际化学元素周期表主题年活动报告中,提到了一种具有净水作用的物质,它由Q、W、X、Y、Z五种原子序数依次增大的元素组成。该五种元素的性质或结构信息如下表:
元素
信息
Q
基态原子只有一种形状的轨道填有电子,并容易形成共价键
W
基态原子有5个原子轨道填充有电子,有2个未成对电子
X
最高价氧化物对应的水化物与Y、Z最高价氧化物对应的水化物都能反应
Y
在元素周期表中位于第3周期、第VIA族
Z
焰色反应为紫色
下列说法正确的是
A.电负性: B.Y易溶于水
C.简单离子半径: D.这种物质只含离子键
22.(2024-2025高二上·吉林友好学校·期末)M、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期元素,M的一种原子不含中子,W是第二周期未成对电子数最多的元素,X、Y同族,且Y的原子序数为X的两倍,的d轨道有10个电子。下列说错误的是
A.与可以发生化合反应
B.仅含M、W、Y的某种盐酸能与酸反应又能与碱反应
C.第一电离能由大到小的顺序为
D.工业上可采用热还原法冶炼Z的单质
23.(2024-2025高二上·吉林长春·期末)元素周期表中第三周期三种元素原子①②③的逐级电离能数据如下表所示。下列有关比较错误的是
标号
①
②
③
电离能/kJ·mol−1
496
578
738
4562
1817
1451
6912
2745
7733
9543
11575
10540
A.最高正价:② > ③ > ① B.离子半径:② > ③ > ①
C.电负性:② > ③ > ① D.金属性:① > ③ > ②
24.(2024-2025高二上·吉林珲春·期末)根据下列五种元素的电离能数据(单位:kJ·mol-1),判断下列说法不正确的是
元素代号
I1
I2
I3
I4
Q
2 080
4 000
6 100
9 400
R
500
4 600
6 900
9 500
S
740
1 500
7 700
10 500
T
580
1 800
2 700
11 600
U
420
3 100
4 400
5 900
A.元素Q元素可能为稀有气体 B.R和S均可能与U在同一主族
C.U元素可能在元素周期表的s区 D.原子的价电子排布为ns2np1的可能是T元素
25.(2024-2025高二上·黑龙江大庆·期末)麻黄碱盐酸盐()是治疗支气管哮喘的常用药物。下列说法正确的是
A.原子半径:r(C)<r(N) B.酸性:H2CO3<HClO4
C.元素的电负性:O<S D.氢化物的稳定性:H2O<NH3
26.(2024-2025高二上·黑龙江德强高中·期末)短周期主族元素W、X、Y、Z、M的原子序数依次增大,W是元素周期表中s区电负性最大的元素;Y基态原子s能级电子数等于p能级电子数,X的最高正价与最低负价代数和为0;Y、M同主族,Z的逐级电离能(单位kJ/mol)依次为578、1817、2745、11578。下列说法不正确的是
A.MY2与O3价电子总数相等 B.Z、Y形成的化合物中阴阳离子个数比为1:2
C.简单离子半径大小:M>Y>Z D.电负性:Y>M>X
27.(2024-2025高二上·黑龙江大庆·期末)一种新型漂白剂(结构如图所示)可用于漂白羊毛等,其中W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素,Z原子的核外电子排布式为,W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,基态X原子核外有两个单电子,W、X对应的简单离子的核外电子排布相同。下列叙述错误的是
A.Z为氢元素
B.W、X、Z的第一电离能:
C.Y元素基态原子的核外电子的运动状态有4种
D.电负性大小
28.(2024-2025高二上·内蒙古呼伦贝尔·期末)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.基态K+核外有18种不同运动状态的电子
B.电负性:C>N>K>Fe
C.Fe2+的价电子排布式为3d54s1
D.4种元素分布在元素周期表的s、p、ds区
29.(2024-2025高二上·内蒙古呼和浩特·期末)四种基态原子的价层电子排布式如下:
基态原子
X
Y
Z
R
价电子排布式
下列有关推断正确的是
A.原子半径:Y>R>Z>X B.第一电离能:Y<X<R<Z
C.电负性:Z>R>X>Y D.Z与Y或R形成的化合物均为共价化合物
30.(2024-2025高二上·内蒙古呼伦贝尔·期末)下列说法或有关化学用语的表述正确的是
A.ns能级的原子轨道图可表示为
B.在基态多电子原子中,p能级电子的能量一定高于s能级电子的能量
C.因O的电负性比N的大,故O的第一电离能比N的大
D.根据原子核外电子排布的特点,Zn在元素周期表中位于s区
31.(2024-2025高二上·内蒙古呼和浩特·期末)UTG玻璃是折叠手机不可或缺的材料,2023年11月19日我国首条生产线正式投产,填补了国内高端显示材料领域的空白。生产UTC的主要原料含有Q、X、Y、Z、W等原子序数依次增大的短周期主族元素。其中Q与W同主族,Q的价层电子排布为,可用于生产光导纤维,Y单质燃烧时火焰呈黄色,Z是地壳中含量最多的金属元素,为两性氧化物。下列说法正确的是
A.原子半径:Y<Z<W B.第一电离能:Y>Z
C.Y位于d区第三周期ⅣA族 D.电负性:Q<X
32.(2024-2025高二上·吉林松原·期末)化学用语、元素周期律等是学习元素及其化合物知识的重要工具。回答下列问题:
(1)下列说法正确的是 (填选项序号)。
①s区全部是金属元素
②共价化合物中电负性大的成键元素表现为负价
③有两种金属元素,第一电离能越小的金属性越强
④现行元素周期表中元素所在族序数一定等于其价层电子数之和
⑤第四周期元素中未成对电子数最多的元素位于钾元素后面第五位
(2)新型半导体材料如碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等在航空航天、国防技术及5G技术等领域扮演着重要的角色。基态Si原子的核外电子空间运动状态共有 种,其核外电子占据最高能级的电子云轮廓图的形状为 ;基态镓原子的价层电子排布式为 。
(3)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用表示,与之相反的用表示,称为电子的自旋磁量子数。对于基态的磷原子,其价层电子自旋磁量子数的代数和为 。
(4)N、O、Mg元素的前3级电离能如表所示,①、②、③中为N元素的是 。
元素
/kJ·mol-1
/kJ·mol-1
/kJ·mol-1
①
738
1451
7733
②
1314
3388
5301
③
1402
2856
4578
(5)已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42.X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X与Y可形成化合物,Z元素可以形成负一价离子。已知检验微量化合物可以用一种称为马氏检验的方法,其原理为样品在盐酸中可被金属锌还原为气体,产物还有氯化锌和,该反应的化学方程式是 (用推导出来的元素表达)。
33.(2024-2025高二上·黑龙江牡丹江·期末)太阳能电池是化学电源研究领域的热点问题,可做太阳能电池材料的有单晶硅、多晶硅、非晶硅、、、、、、等。
(1)已知在元素周期表中的位置为 。
(2)基态原子核外电子占据的最高能级为 ,铜的基态原子的价电子排布式为 。
(3)P、S、电负性从大到小的顺序为 (填元素符号)。
(4)元素的第一电离能 元素的第一电离能(填“大于”“小于”或“等于”),原因是 。
(5)Al在成键时,能将一个3s电子激发进入3p能级参与形成化学键,该过程形成的原子光谱为 (填“吸收”或“发射”)光谱。
34.(2024-2025高二上·黑龙江齐齐哈尔·期末)周期表是学习物质结构和性质的重要工具,下图是元素周期表的一部分,A、B、C、D、E、F、G、H、J、W、Q各代表一种化学元素。请回答下列问题。
(1)基态W原子有 个未成对电子:Q位于元素周期表的 区;基态J原子核外简化电子排布式为 ;
(2)F最高价氧化物对应的水化物的浓溶液与J的单质反应的化学方程式为: ;
(3)B、C、D三种元素电负性从大到小的顺序是 (填元素符号);
(4)基态G原子有 种不同运动状态的电子;HG的电子式为 ;
(5)已知AD的化学性质与相似,写出AD与溶液反应的离子方程式:
(6)有机物甲由B、氢、D三种元素的原子按个数比为组成,可作为燃料电池的原料,写出该燃料电池在碱性条件下的负极反应式: 。
35.(2024-2025高二上·辽宁点石联考·期末)、、、、、为原子序数依次增大的前四周期元素。相关信息如表所示:
元素
相关信息
一种核素中没有中子
基态原子电子排布式为
一种单质可用于杀菌消毒
地壳中含量最多的金属元素
同周期原子半径最小
第四周期第11列
用化学用语回答下列问题:
(1)基态原子的简化电子排布式为 ,位于元素周期表中 族,属于 区元素;用惰性电极电解溶液时阳极的电极反应式为 。
(2)、、的电负性由大到小的顺序为 。
(3)的氧化物具有两性,其水化物可表示为,的氧化物溶于溶液的离子方程式为 。
(4)、、形成的一种化合物的结构简式为,其中键、键数目之比为 ,的化合价为 。
(5)与形成的一种化合物也是生活中常见的消毒剂,该化合物的电子式为 。
36.(2024-2025高二上·吉林BEST合作体·期末)化学用语、元素周期律等是学习元素及其化合物知识的重要工具。请回答下列问题:
(1)下列说法正确的是 (填序号)。
①s区全部是金属元素
②共价化合物中电负性大的成键元素表现为负价
③两种金属元素第一电离能越小的其金属性越强
④电负性大于1.8的一定为非金属
⑤第四周期元素中未成对电子数最多的元素位于钾元素后面第五位
(2)新型半导体材料如碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等在航空航天、国防技术及5G技术等领域扮演着重要的角色。基态Si原子的核外电子空间运动状态共有 种,其核外电子占据最高能级的电子云轮廓图的形状为 ,基态镓原子的价层电子排布式为 。
(3)下列不同状态的C+中,电离最外层一个电子所需能量最高的是 。
a.1s22s22p1 b.1s22s22p2 c.1s22s2 d.1s22s12p1
(4)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用+表示,与之相反的用-表示,称为电子的自旋磁量子数。对于基态的磷原子其价电子自旋磁量子数的代数和为 。
(5)N、O、Mg元素的前3级电离能如下表所示:X、Y、Z中为N元素的是 。
元素
X
738
1451
7733
Y
1314
3388
5301
Z
1402
2856
4578
(6)已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42.X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X与Y可形成化合物X2Y3,Z元素可以形成负一价离子。已知检验微量化合物X2Y3可以用一种称为马氏检验的方法,其原理是:样品在盐酸中可被金属锌还原为XZ3气体,产物还有氯化锌和H2O,该反应的化学方程式是 (要用推导出来的元素表达)。
37.(2024-2025高二上·黑龙江哈尔滨·期末)宋代《千里江山图》历经千年色彩依然,所用颜料由石绿,雌黄,赭石,碎碟,朱砂等为原料制得,其中含有X、Y、Z、W等元素。基态X原子核外电子有26种运动状态,基态Y原子核外M层全充满,N层只有一个电子,Z元素位于第四周期ds区,W元素是使用最广泛的半导体材料。
(1)基态X原子的核外电子排布式为 。
(2)研究发现,阳离子的颜色与未成对电子数有关,例如:、、等离子有颜色。呈无色的原因是 。
(3)Y、Z两种元素的第一电离能,第二电离能如下表所示。Y元素在周期表中位于第四周期第 族,解释Y的大于Z的的原因是 。
电离能/()
Z
906
1733
Y
746
1958
(4)用表示元素的第n电离能,则下图代表第三周期元素的 (填“”、“”或“”)随原子序数递增的变化规律。
(5)基态W原子的价电子轨道表示式为 。已知电负性,与溶液反应的化学方程式为 。
试卷第1页,共3页
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专题11 原子结构与性质
2大高频考点概览
考点01 原子结构
考点02 原子结构与元素的性质
地 城
考点01
原子结构
1.(2024-2025高二上·辽宁五校·期末)科技推动社会进步,创造美好生活。下列有关解读错误的是
A.“天舟七号”为中国空间站送去推进剂氙(Xe)气,基态Xe原子价层电子排布式为
B.南京大学一团队合成出了一种新型锂氧电池电催化剂FeCoNiMnPtIr,催化剂中所含元素Fe Co Ni Mn位于第四周期
C.“东风夜放花千树,更吹落,星如雨”,烟花的颜色是金属元素的焰色,属于吸收光谱
D.二氧化钛被认为是现今世界上性能最好的一种白色颜料,制备纳米粉的反应为
【答案】C
【解析】A.Xe属于稀有气体,位于元素周期表第5周期0族,则基态Xe原子价层电子排布式为5s25p6,A正确;
B.新型锂氧电池电催化剂中,Fe、Co、Ni、Mn位于第四周期,B正确;
C.烟花的颜色是金属元素的焰色,金属原子的电子吸收能量后激发,激发态不稳定,电子从激发态跃迁回到较低的激发态或基态的过程中以光能的形式释放能量,属于发射光谱,C错误;
D.工业上采用水解反应制备,反应方程式:,D正确;
故选:C。
2.(2024-2025高二上·内蒙古呼和浩特·期末)下列有关化学用语表示正确的是
A.的结构示意图:
B.的电子式:
C.Na的最高能级的电子云轮廓图:
D.基态铜原子的价层电子排布图:
【答案】C
【解析】
A.的结构示意图:,A错误;
B.的电子式:,B错误;
C.Na原子的核外电子排布式为1s22s22p63s1,最高能级为3s轨道,为球形,C正确;
D.铜原子的核外电子排布[Ar]3d104s1,,价层电子排布图:,D错误;
故选C;
3.(2024-2025高二上·辽宁锦州·期末)短周期主族元素a、b、c、d的原子序数依次增大,a、b两基态原子的核外电子的空间运动状态相同,且b的最外层电子数是内层电子数的3倍。c的基态原子的最高能级的电子数是b的基态原子的最低能级电子数的一半,d的周期数与族序数相等。下列说法正确的是
A.元素的非金属性:
B.基态原子的未成对电子数:
C.d的最高价氧化物对应水化物呈碱性
D.b与c可形成两种离子化合物,且阴离子与阳离子的个数比均为
【答案】B
【分析】由b的最外层电子数是内层电子数的3倍可知b为O元素,a的空间运送状态有5种,且原子序数小于O,则a为N,b的电子排布式为1s22s22p4,c的基态原子的最高能级的电子数是b的基态原子的最低能级电子数的一半,则c最高能级电子数为1,且原子序数大于a、b,则c为Na元素,d的周期数与族序数相等且为短周期元素,d为Al元素;
【解析】A.由题意可知a为N元素,b为O元素,c为Na元素,d为Al元素,非金属性,A错误;
B.a的电子排布式为1s22s22p3,b的电子排布式为1s22s22p4,基态N原子的未成对电子数为3个,基态O原子的未成对电子数为2个,未成对电子数:,B正确;
C.为两性氢氧化物,C错误;
D.O与Na可形成、两种离子化合物,阴离子与阳离子的个数比均为,D错误;
故选B。
4.(2024-2025高二上·辽宁抚顺·期末)贝壳的无机成分主要是,下列说法错误的是
A.金刚石和石墨互为同素异形体 B.基态原子的价层电子排布式为
C.和互为同位素 D.氧原子的能级轨道数为3
【答案】B
【解析】A.金刚石和石墨都是碳元素组成的单质,互为同素异形体,故A正确;
B.Ca是20号元素,基态原子的价层电子排布式为4s2,故B错误;
C.和是质子数相等、中子数不同的原子,互为同位素,故C正确;
D.氧是8号元素,氧原子电子排布图为,氧原子的能级轨道数为3,故D正确;
选B。
5.(2024-2025高二上·辽宁协作体·期末)多马克将对氨基苯磺酰胺(结构简式如图所示)应用于医学,因而获得了诺贝尔生理学或医学奖。下列说法正确的是
A.离子半径:
B.核电荷数:S=O>N>H
C.N元素位于元素周期表中的第ⅤB族
D.H、C、N、O、S元素均分布在元素周期表p区
【答案】A
【解析】A.为三层电子,为两层电子且核电荷数N<O,没有电子,故离子半径:,A正确;
B.S为16号元素,O为8号元素, N为7号元素,H为1号元素,故核电荷数:S>O>N>H,B错误;
C.N为7号元素,位于元素周期表中的第二周期第ⅤA族,C错误;
D.H为第ⅠA族,为位于s区,D错误;
故选A。
6.(2024-2025高二上·辽宁多校联考·期末)抗癌药物CADD522的结构如图,下列说法错误的是
A.酸性:
B.基态原子的p能级处于半充满状态的元素一定位于p区
C.轨道互相垂直,但能量相等
D.基态氯原子的和轨道数相同
【答案】A
【解析】A.氯的电负性大,吸电子能力强,导致CHCl2COOH中羧基中的羟基极性更大,更易发生电离,所以酸性CHCl2COOH>CH3COOH,A错误;
B.基态原子的p能级处于半充满状态的元素,电子最后填充p能级,属于p区,B正确;
C.2px、2py、2pz轨道相互垂直,同一能级的轨道能量相等,所以2px、2py、2pz轨道能量相等,C正确;
D.2p、3p能级的轨道数都是3个,D正确;
故选A。
7.(2024-2025高二上·内蒙古呼和浩特·期末)“嫦娥石”是中国首次在月球上发现的新矿物,主要由Ca、Fe、P、O、Y(钇,原子序数比Fe大13)组成。下列说法错误的是
A.Ca位于元素周期表的s区
B.基态Fe成为阳离子时首先失去4s轨道电子
C.基态P原子核外有9种空间运动状态不同的电子
D.Y位于元素周期表的第ⅠB族
【答案】D
【解析】A.根据元素周期表可知,Ca位于元素周期表的s区,A正确;
B.Fe为26号元素,基态Fe的价电子排布式为3d64s2,4s轨道的能量比3d轨道的能量低,故其成为阳离子时首先失去4s轨道电子,B正确;
C.量子力学把一个原子轨道称为一个空间运动状态,基态P原子电子排布式为1s22s22p63s23p3,核外电子占据9个原子轨道,故有9种空间运动状态不同的电子,C正确;
D.Y(钇,原子序数比Fe大13),为39号元素,位于元素周期表的第ⅢB族,D错误;
故选D。
8.(2024-2025高二上·内蒙古巴彦淖尔·期末)出于对化学研究的热爱和对化学的执着追求,成功创立了现代化学结构理论且被称为“物质结构大师”的科学家是
A.鲍林 B.屠呦呦 C.唐敖庆 D.凯库勒
【答案】A
【解析】A.鲍林因提出杂化轨道理论、电负性概念及对化学键本质的研究,被誉为“现代化学结构理论”的奠基人之一,被称为“物质结构大师”,A符合题意;
B.屠呦呦因发现青蒿素获诺贝尔生理学或医学奖,与物质结构理论无关,B不符合题意;
C.唐敖庆是中国理论化学家,在量子化学领域有贡献,但“物质结构大师”通常不用于指代他,C不符合题意;
D.凯库勒提出苯环结构,属于早期经典结构理论,非现代化学结构理论,D不符合题意;
故选A。
9.(2024-2025高二上·黑龙江德强高中·期末)下列化学用语或图示表达正确的是
A.HCO的水解方程式为:HCO+H2OH3O++CO
B.基态原子的核外电子排布式为
C.基态原子的价电子轨道表示式:
D.在水溶液中的电离方程式:
【答案】C
【解析】A.HCO的水解方程式为:HCO+H2OOH-+H2CO3,A错误;
B.基态原子为32号元素,故核外电子排布式为,B错误;
C.基态原子的价电子排布式为3s23p5,轨道表示式:,C正确;
D.在水溶液中完全电离生成钾离子、氢离子和硫酸根离子,电离方程式为:,D错误;
故选C。
10.(2024-2025高二上·黑龙江哈尔滨·期末)已知某元素原子的价电子排布式为(n-1)dansb,则下列说法正确的( )
A.该元素是金属元素 B.该元素位于周期表中d区
C.该元素的族序数为a+b D.该元素位于周期表中第四周期
【答案】A
【解析】A.由原子的价电子排布式为(n-1)dansb可知该元素应为过渡元素,都是金属元素,A正确;
B.该元素可能位于周期表的d区或ds区,B错误;
C.若该元素位于d区,其族序数是(a+b),若该元素位于ds区,其族序数是b,C错误;
D.该元素为过渡元素,不一定位于周期表中的第四、五、六或七周期,D错误;
故选A。
11.(2024-2025高二上·吉林BEST合作体·期末)2023年3月15日19时41分,“长征十一号”运载火箭在我国酒泉卫星发射中心点火起飞,随后,将“试验十九号卫星”精准送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。长征运载火箭使用偏二甲肼()作燃料,作氧化剂。下列说法正确的是
A.基态氢原子的轨道电子云轮廓图为哑铃形
B.基态原子核外能级和能级电子的能量相等
C.基态原子的核外电子的运动状态有8种
D.氮原子的电子排布式由能释放能量产生吸收光谱
【答案】C
【解析】A.基态氢原子的轨道电子云轮廓图为球形,A错误;
B.基态C原子核外2s能级和2p能级电子的能量不相等,2p能级电子的能量高,B错误;
C.O原子核外有8个电子,根据泡利原理,它们的运动状态都不相同,基态原子的核外电子的运动状态有8种,C正确;
D.3s能级的能量大于2p能级的能量,原子的电子排布式由,能量升高,吸收能量产生吸收光谱,D错误;
答案选C。
12.(2024-2025高二上·辽宁锦州·期末)下列对电子排布式或轨道表示式的书写评价错误的是
选项
电子排布式或轨道表示式
评价
A
基态原子核外的电子排布式:
错误,违反了洪特规则
B
基态B原子的轨道表示式:
错误,违反了泡利不相容原理
C
基态S原子的价层电子轨道表示式:
正确
D
基态Ti原子电子排布式:
正确
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.p能级有3个轨道,2p能级有2个电子,电子应先单独分占2个轨道,且自旋方向相同,填充2个电子,违反了洪特规则,A正确;
B.根据泡利不相容原理,每个轨道最多容纳两个电子,且自旋方向相反,正确的为,B正确;
C.根据泡利不相容原理,每个轨道最多容纳两个电子,且自旋方向相反,基态S原子的价层电子轨道表示式:,C正确;
D.根据能量最低原理可知该基态原子的电子排布式应为,D错误;
故选:D。
13.(2024-2025高二上·辽宁锦州·期末)下列说法正确的是
A.激发态硼原子核外电子运动状态有3种
B.光谱分析就是利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素
C.基态原子的2s电子的能量较高,其一定在比1s电子离核更远的区域运动
D.日常生活中的焰火、LED灯、激光都与原子核外电子跃迁吸收能量有关
【答案】B
【解析】A.硼为5号元素,原子核外有5个电子,激发态硼原子核外电子运动状态有5种,A错误;
B.光谱分析是利用原子光谱上的特征谱线来鉴别物质及确定其化学组成和相对含量的方法,B正确;
C.能级和能层只是表示电子在该处出现的概率大小,并不代表电子运动的位置,故基态原子的2s电子的能量较高,不一定在比1s电子离核更远的区域运动,C错误;
D.日常生活中我们看到的许多可见光,如焰火、LED灯、激光都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关,D错误;
故选B。
14.(2024-2025高二上·内蒙古呼伦贝尔·期末)镧系元素包括镧、钕、钐、钆等元素,是高科技发展的重要支撑。结合所学知识,回答下列问题。
已知:基态钕(Nd)原子、钆(Gd)原子的电子排布式分别为[xe]4f46s2、[Xe]4f75d16s2。
(1)钕(Nd)属 区元素,基态钕原子中未成对电子数为 ,基态Nd3+离子的价电子排布图为 (已知f能级共包含7个轨道)。
(2)根据构造原理,5d轨道的能量高于4f轨道的能量,钆(Gd)的价电子排布式不为4f86s2的原因是 。
(3)钐等稀土元素的发现和鉴别利用了哪一现代分析手段 (填标号)。
A.质谱 B.红外线光谱 C.X射线衍射 D.原子光谱
(4)稀土矿藏中也含有大量非金属元素。第一电离能介于Be和N之间的第二周期的元素有 种,它们的基态原子电子占据的最高能级的电子云轮廓图均为 形。
【答案】(1) f 4
(2)4f7轨道半充满,能量较低
(3)D
(4) 2 哑铃
【解析】(1)钕(Nd)原子电子排布式为是第六周期元素,位于镧系,属于f区元素;基态钕原子中4f轨道上的4个电子均未成对,故未成对电子数为4;基态离子的价电子排布式为,排布图为;
(2)钆(Gd)的价电子排布式为,未按照构造原理的进行排布,其原因是轨道半充满,能量较低,原子较稳定;
(3)A.质谱法是通过分析最大的碎片离子测出分子的相对质量,A不选;
B. 红外光谱可以测定未知物中所含各种化学键和官能团,以此判断物质的结构,B不选;
C. X射线衍射可测定晶体的结构,区分晶体和非晶体,C不选;
D. 原子光谱是由原子中的电子在能量变化时所发射或吸收的一系列波长的光所组成的光谱,每一种原子的光谱都不同,可利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,D选;
故选D;
(4)因N的最外层轨道电子数处于半充满的稳定状态,因此N的第一电离能反常大于O,Be的价层电子排布处于全满的稳定结构,其第一电离能大于B,因此第一电离能介于在Be、N间的第二周期元素有C、O两种元素;它们的基态原子电子占据的最高能级均为2p,电子云轮廓图均为哑铃形。
地 城
考点02
原子结构与元素的性质
15.(2024-2025高二上·辽宁普通高中·期末)常用于分析试剂和防腐剂的某物质由W、X、Y、Z四种主族元素组成,原子半径依次增大,Z的价电子所在能层有16个原子轨道,W与其他元素均不同周期,该物质结构如图。下列说法错误的是
A.X元素形成的单质均为非极性分子 B.同周期第一电离能大于X的元素有3种
C.电负性:X>Y>W>Z D.此化合物溶于水显酸性
【答案】A
【分析】W、X、Y、Z四种主族元素,原子半径依次增大,X周围最多有两个单键或一个双键,则X最外层有6个电子,为O或S,其中左边的X周围只有一个单键,则此X得了Z失去的1个电子;Y周围有两个双键加两个单键共6个键,则Y最外层有6个电子,原子半径,则Y为S,有X为O;W周围有一个单键,且原子半径最小,与其他元素均不同周期,则W为最外层1个电子的H元素;Z的价电子所在能层有16个轨道,则有4个能级,对应的正一价阳离子说明原子的最外层有1个电 子,得到Z为K,据此分析解答。
【解析】A.O元素形成的单质有和,其中为非极性分子,而由于中心原子存在着大键作用,使得分子中的正负电荷中心不重合,使属于极性分子,A错误;
B.X为O元素,按照第一电离能从左到右逐渐增大的递变趋势和N元素比右侧O元素大的特殊性,则第二周期元素中比O的第一电离能大的元素有N、F、Ne三种,B正确;
C.按照主族元素电负性同一周期从左到右逐渐增大,同一主族从上往下逐渐减小的规律,H、O、S、K四种元素的电负性大小关系为:,即,C正确;
D. 的化学式为:,溶于水发生电离:,能电离出,溶液显酸性,D正确;
故答案为:A。
16.(2024-2025高二上·黑龙江哈尔滨·期末)下列四种粒子中,半径按由大到小的排列顺序是
①基态X的原子结构示意图: ②基态Y的价电子排布式:3s23p5
③基态Z2-的电子排布图:
④W基态原子有2个能层,电子式:
A.③>①>②>④ B.③>②>①>④ C.①>③>④>② D.①>④>③>②
【答案】A
【解析】①根据结构示意图可知X为S;②基态Y的价电子排布式:3s23p5可知Y为Cl;③根据基态Z2-的电子排布图可知Z2-为S2-;④根据W基态原子有2个能层,电子式: 可知W为F;电子层数越多,半径越大,则F<Cl,同周期随着原子序数的递增,原子半径减小,则Cl<S,同种元素的阴离子半径大于原子半径,则S< S2-;综上半径大小关系为S2->S>Cl>F即③>①>②>④;A正确;正确选项A。
17.(2024-2025高二上·辽宁点石联考·期末)化合物为白色或者浅黄色结晶盐,适用于各种硼酸盐材料生产过程中的处理。该化合物由五种短周期主族非金属元素组成且、、处于同周期相邻族。基态原子无能级电子,基态原子最高能级有3个自旋平行的单电子,是周期表中电负性最强的元素。下列说法错误的是
A.原子半径: B.最高价含氧酸酸性:
C.的第一电离能大于同周期相邻元素 D.、、、、均位于区
【答案】D
【分析】已知五种元素均为短周期主族非金属元素,基态Y原子无p能级电子,说明Y为H元素,Q是电负性最强的元素,为F元素,该材料为盐,适用于各种硼酸盐材料生产过程中的处理,根据可知,M为B,基态Z原子最高能级有3个自旋平行的单电子且与B同周期,说明Z为N,结合M、X、Z处于同周期相邻族推知X为C。
【解析】A.M、X、Z、Q原子序数依次增大且处于同一周期,原子半径逐渐减小,原子半径:,A正确;
B.最高价含氧酸酸性为(),B正确;
C.由于N的2p轨道处于半充满稳定结构,第一电离能大于同周期相邻元素,C正确;
D.Y(H)位于元素周期表s区,D错误;
故选D。
18.(2024-2025高二上·辽宁辽阳·期末)通常可以用来衡量酸的酸性强弱,部分酸的数据如表所示,下列说法正确的是
酸
(常温下)
2.86
1.29
0.65
、
A.第一电离能:;电负性:
B.在水中的电离方程式为
C.往溶液中滴入溶液,反应的离子方程式为
D.的酸性弱于是由于Cl的电负性强,羧基中的氢原子更容易电离
【答案】D
【解析】A.第一电离能顺序O>Cl>C正确,但电负性顺序O>S>Cl>C错误,正确顺序应为O>Cl>S>C,A错误;
B.ClCH2COOH为弱酸,电离方程式应使用可逆符号(⇌),而非等号(=),B错误;
C.CCl3COOH为弱酸,在离子方程式中应保留分子形式,不能直接写成H⁺。正确反应为:,而非选项C中的形式,C错误;
D.CCl3COOH酸性强于Cl2CHCOOH的原因是Cl取代基数目更多,吸电子效应更强,导致羧基中的H更易电离。选项D将原因归结于Cl的电负性,虽未明确提及数目,但Cl的电负性是吸电子效应的本质原因,D正确;
故答案选D。
19.(2024-2025高二上·辽宁多校联考·期末)在元素周期表中,某些主族元素与其右下方的主族元素(如图所示)的有些性质是相似的。下列说法错误的是
B
A.常温下,难溶于水,也难溶于水
B.和在过量的氧气中燃烧分别生成和
C.能与稀盐酸反应,也能与稀盐酸反应
D.硅酸为弱酸,硼酸也为弱酸
【答案】A
【解析】A.常温下,难溶于水,但Li的性质与钠类似都能和水反应,能溶于水,A错误;
B.Li在过量中燃烧生成只生成Li2O,Mg在氧气中燃烧也只生成MgO,B正确;
C.氢氧化铝是两性氢氧化物,Be(OH)2也是两性氢氧化物,既能溶于强酸又能溶于强碱溶液,因此也能与稀盐酸反应,C正确;
D.B和Si性质相似,结合元素的非金属性可知,硼酸与硅酸的酸性均弱于碳酸,即两种酸均是弱酸,D正确;
故选A。
20.(2024-2025高二上·辽宁协作体·期末)利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Pt等杂质的粗铜提纯,下列说法正确的是
A.氧化性:
B.第一电离能:Zn<Fe
C.基态Fe原子的4s轨道形状为哑铃形
D.基态Zn原子的价层电子排布图为
【答案】A
【解析】A.由于金属性Zn>Fe>Ag,故氧化性:,A正确;
B.第一电离能是指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。Fe的价电子排布式为,Zn的价电子排布式为,Zn原子失去一个电子是破坏全满的结构,需要的能量较高,所以第一电离能Zn>Fe,B错误;
C.基态Fe原子的4s轨道形状为球形,3p、3d等轨道形状为哑铃形,C错误;
D.基态Zn原子的价层电子排布式为,排布图为,D错误;
故选A。
21.(2024-2025高二上·吉林珲春·期末)“律动世界”国际化学元素周期表主题年活动报告中,提到了一种具有净水作用的物质,它由Q、W、X、Y、Z五种原子序数依次增大的元素组成。该五种元素的性质或结构信息如下表:
元素
信息
Q
基态原子只有一种形状的轨道填有电子,并容易形成共价键
W
基态原子有5个原子轨道填充有电子,有2个未成对电子
X
最高价氧化物对应的水化物与Y、Z最高价氧化物对应的水化物都能反应
Y
在元素周期表中位于第3周期、第VIA族
Z
焰色反应为紫色
下列说法正确的是
A.电负性: B.Y易溶于水
C.简单离子半径: D.这种物质只含离子键
【答案】C
【分析】Q、W、X、Y、Z为五种原子序数依次增大的元素,Q基态原子只有一种形状的轨道填有电子,并容易形成共价键,则Q为H元素;Z焰色反应为紫色,则Z为K元素;Y在元素周期表中位于第3周期、第ⅥA族,则Y为S硫元素;X最高价氧化物对应的水化物与Y、Z最高价氧化物对应的水化物都能反应,说明X最高价氧化物对应的水化物为氢氧化铝,具有两性,则X为Al元素;W基态原子有5个原子轨道填充有电子,有2个未成对电子,且Q、W、X、Y、Z形成具有净水作用的物质,则W为O元素,净水性物质为硫酸铝钾晶体。
【解析】A.同周期从左到右,元素的电负性变强,同主族由上而下,元素电负性减弱,则电负性:,即,A错误;
B.Y为单质S,不溶于水,B错误;
C.电子层数越多,半径越大,当电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小,因此简单离子半径:,即,C正确;
D.根据分析,该物质为,属于离子化合物,中含有共价键,因此含有离子键和共价键,D错误;
答案选C。
22.(2024-2025高二上·吉林友好学校·期末)M、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期元素,M的一种原子不含中子,W是第二周期未成对电子数最多的元素,X、Y同族,且Y的原子序数为X的两倍,的d轨道有10个电子。下列说错误的是
A.与可以发生化合反应
B.仅含M、W、Y的某种盐酸能与酸反应又能与碱反应
C.第一电离能由大到小的顺序为
D.工业上可采用热还原法冶炼Z的单质
【答案】A
【分析】M、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期元素,M的一种原子不含中子,M是H元素;W是第二周期未成对电子数最多的元素,W是N元素;X、Y同族,且Y的原子序数为X的两倍,X是O元素、Y是S元素;的d轨道有10个电子,Z是Cu。
【解析】A.NO2与H2O反应生成HNO3和NO,该反应不是化合反应,故A错误;
B.仅含H、N、S元素的盐(NH4)2S,能与酸反应又能与碱反应,故B正确;
C.N原子2p能级半充满,结构稳定,第一电离能大于同周期相邻元素,同主族元素从上到下第一电离能依次减小,第一电离能由大到小的顺序为N>O>S,故C正确;
D.工业上可用碳还原氧化铜冶炼Cu的单质,故D正确;
选A。
23.(2024-2025高二上·吉林长春·期末)元素周期表中第三周期三种元素原子①②③的逐级电离能数据如下表所示。下列有关比较错误的是
标号
①
②
③
电离能/kJ·mol−1
496
578
738
4562
1817
1451
6912
2745
7733
9543
11575
10540
A.最高正价:② > ③ > ① B.离子半径:② > ③ > ①
C.电负性:② > ③ > ① D.金属性:① > ③ > ②
【答案】B
【分析】由表中数据可知①、②、③分别是钠、铝、镁三种元素;
【解析】A.钠、铝、镁三种元素的最高正价分别是+1、+3、+2,所以最高正价:② > ③ > ①,A正确;
B.三种元素形成的离子结构相同,质子数越大半径越小,所以离子半径:①>③ > ②,B错误;
C.同周期主族元素自左向右电负性依次增大,所以电负性:② > ③ > ①,C正确;
D.同周期主族元素自左向右金属性依次减弱,所以金属性:① > ③ > ②,D正确;
故选B。
24.(2024-2025高二上·吉林珲春·期末)根据下列五种元素的电离能数据(单位:kJ·mol-1),判断下列说法不正确的是
元素代号
I1
I2
I3
I4
Q
2 080
4 000
6 100
9 400
R
500
4 600
6 900
9 500
S
740
1 500
7 700
10 500
T
580
1 800
2 700
11 600
U
420
3 100
4 400
5 900
A.元素Q元素可能为稀有气体 B.R和S均可能与U在同一主族
C.U元素可能在元素周期表的s区 D.原子的价电子排布为ns2np1的可能是T元素
【答案】B
【解析】A.Q的第一电离能较大,说明Q结构稳定,Q元素可能为稀有气体,故A正确;
B.R、U的第一电离能与第二电离能相差较大,可知R、U都是ⅠA族元素,R、U在同一主族;S的第二电离能与第三电离能相差较大,S是ⅡA族元素,故B错误;
C.U元素的第一电离能与第二电离能相差较大,U是ⅠA族元素,在元素周期表的s区,故C正确;
D.T的第三电离能与第四电离能相差较大,T是ⅢA族元素,原子的价电子排布为ns2np1,故D正确;
选B。
25.(2024-2025高二上·黑龙江大庆·期末)麻黄碱盐酸盐()是治疗支气管哮喘的常用药物。下列说法正确的是
A.原子半径:r(C)<r(N) B.酸性:H2CO3<HClO4
C.元素的电负性:O<S D.氢化物的稳定性:H2O<NH3
【答案】B
【解析】A.同周期从左到右,原子半径递减,原子半径r(C) >r(N),A错误;
B.非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,Cl的非金属性大于C,故酸性:H2CO3<HClO4,B正确;
C.同主族元素,从上到下非金属性依次减小,电负性依次减小,则氧元素的电负性大于硫元素,C错误;
D.非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,非金属性:O>N,则氢化物的稳定性:H2O>NH3,D错误;
故选B。
26.(2024-2025高二上·黑龙江德强高中·期末)短周期主族元素W、X、Y、Z、M的原子序数依次增大,W是元素周期表中s区电负性最大的元素;Y基态原子s能级电子数等于p能级电子数,X的最高正价与最低负价代数和为0;Y、M同主族,Z的逐级电离能(单位kJ/mol)依次为578、1817、2745、11578。下列说法不正确的是
A.MY2与O3价电子总数相等 B.Z、Y形成的化合物中阴阳离子个数比为1:2
C.简单离子半径大小:M>Y>Z D.电负性:Y>M>X
【答案】B
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z、M的原子序数依次增大,W是元素周期表中s区电负性最大的元素,则W是H元素;Y基态原子s能级电子数等于p能级电子数,Y、M同主族,且为短周期,则Y为第二周期元素,Y原子核外电子排布式是1s22s22p4,所以Y是O;X的最高正价与最低负价代数和为0,则X是C元素;Y、M同主族,则M是S元素;Z的逐级电离能(单位kJ/mol)依次为578、1817、2745、11578,可见Z最外层有3个电子,因此Z是13号Al元素。根据上述分析可知:W是H,X是C,Y是O,Z是Al,M是S元素。
【解析】A.SO2与O3分子中原子数相同,原子最外层电子数也相同,价电子总数相等,故A正确;
B.Y是O,Z是Al,二者形成的化合物Al2O3是离子化合物,其中阳离子Al3+与阴离子O2-个数比是2:3,故B错误;
C.Y是O,Z是Al,M是S元素。电子层数越多半径越大,电子层数相同,质子数越多半径越小,三种元素形成的简单离子中,S2-核外有3个电子层,Al3+、O2-核外有2个电子层,所以离子半径大小关系为:S2->O2->Al3+,C正确;
D.根据上述分析可知:X是C,Y是O,M是S元素。元素的非金属性越强,其电负性也越大。O、S是同一主族元素,元素的原子序数越大,元素的非金属性越小,则元素的电负性:O>S;C、S是非金属性元素,元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强。酸性:H2SO4>H2CO3,可知元素的非金属性:S>C,则元素的电负性:S>C,故电负性大小关系为:O>S>C,故D正确;
选B。
27.(2024-2025高二上·黑龙江大庆·期末)一种新型漂白剂(结构如图所示)可用于漂白羊毛等,其中W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素,Z原子的核外电子排布式为,W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,基态X原子核外有两个单电子,W、X对应的简单离子的核外电子排布相同。下列叙述错误的是
A.Z为氢元素
B.W、X、Z的第一电离能:
C.Y元素基态原子的核外电子的运动状态有4种
D.电负性大小
【答案】C
【分析】W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素,说明有一种元素为H,由图中结构可知,W形成+2价阳离子,X形成2个共价键,Y可以形成4个单键,Z形成1个共价键,Z原子的核外电子排布为1s1,则Z为H元素,W位于ⅡA族,X位于ⅥA族;W、X对应的简单离子核外电子排布相同,X基态原子核外有两个单电子,核外电子排布式为1s22s22p4,则X为O元素、W为Mg元素;W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,Y的最外层电子数为6-2-1=3,Y与H、Mg不同周期,则Y为B元素;
【解析】A.由分析,Z为氢,A正确;
B.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;镁为金属元素,第一电离能最小,氧第一电离能大于氢,则W、X、Z的第一电离能:,B正确;
C.B为5号元素,则基态原子的核外电子的运动状态有5种,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;负性大小,D正确;
故选C。
28.(2024-2025高二上·内蒙古呼伦贝尔·期末)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.基态K+核外有18种不同运动状态的电子
B.电负性:C>N>K>Fe
C.Fe2+的价电子排布式为3d54s1
D.4种元素分布在元素周期表的s、p、ds区
【答案】A
【解析】A.在同一原子轨道下最多可以有两个自旋方向不同的电子,自旋方向不同,运动状态也就不相同,即运动状态个数等于电子数;基态K+核外有18个电子,则有18种不同运动状态的电子,A正确;
B.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:N>C>Fe > K,B错误;
C.铁原子失去2个电子形成亚铁离子,Fe2+的价电子排布式为3d6,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A。
29.(2024-2025高二上·内蒙古呼和浩特·期末)四种基态原子的价层电子排布式如下:
基态原子
X
Y
Z
R
价电子排布式
下列有关推断正确的是
A.原子半径:Y>R>Z>X B.第一电离能:Y<X<R<Z
C.电负性:Z>R>X>Y D.Z与Y或R形成的化合物均为共价化合物
【答案】C
【分析】根据价层电子排布式分析可知:X位于第二周期,最外层3个电子,为硼原子;Y位于第三周期,最外层是3个电子,为铝原子;Z位于第二周期,最外层是6个电子,为氧原子;R位于第二周期,最外层5个电子,为氮原子。
【解析】A.同周期元素,从左到右原子半径递减,同主族元素上到下,原子半径递增。所以四者原子半径大小顺序为: Al>B>N>O,即Y>X>R>Z,A错误;
B.同周期元素第一电离能从左到右呈递增趋势,同主族元素从上到下第一电离能呈递减趋势。氮原子是第七号元素,其电子排布为1s22s22p3,最后的2p能级为半充满结构,比较稳定。所以,氮的第一电离能大于氧,故第一电离能:N>O>B>Al,第一电离能大小顺序为:R>Z>X>Y,B错误;
C.同周期元素电负性从左到右呈递增趋势,同主族元素电负性从上到下呈递减趋势。故电负性大小顺序为:Z>R>X>Y,电负性:O>N>B>Al,C正确;
D.Z与Y形成的化合物为Al2O3,属于离子化合物, D错误;
答案选C。
30.(2024-2025高二上·内蒙古呼伦贝尔·期末)下列说法或有关化学用语的表述正确的是
A.ns能级的原子轨道图可表示为
B.在基态多电子原子中,p能级电子的能量一定高于s能级电子的能量
C.因O的电负性比N的大,故O的第一电离能比N的大
D.根据原子核外电子排布的特点,Zn在元素周期表中位于s区
【答案】A
【解析】
A.s能级的原子轨道呈球形,每个s能级有1个原子轨道,ns能级的原子轨道图可表示为 ,A正确;
B.由构造原理可知,同一能级中的p轨道电子的能量一定比s轨道电子能量高,但外层s轨道电子能量则比内层p轨道电子能量高,B错误;
C.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构,元素的第一电离能大于相邻元素,则氮元素的第一电离能大于氧元素,C错误;
D.基态Zn原子的价层电子排布式为3d104s2,则铜元素处于元素周期表ds区,D错误;
故选A。
31.(2024-2025高二上·内蒙古呼和浩特·期末)UTG玻璃是折叠手机不可或缺的材料,2023年11月19日我国首条生产线正式投产,填补了国内高端显示材料领域的空白。生产UTC的主要原料含有Q、X、Y、Z、W等原子序数依次增大的短周期主族元素。其中Q与W同主族,Q的价层电子排布为,可用于生产光导纤维,Y单质燃烧时火焰呈黄色,Z是地壳中含量最多的金属元素,为两性氧化物。下列说法正确的是
A.原子半径:Y<Z<W B.第一电离能:Y>Z
C.Y位于d区第三周期ⅣA族 D.电负性:Q<X
【答案】D
【分析】Q与W同主族,Q的价层电子排布为,故Q是C,W是Si;可用于生产光导纤维,是SiO2,故X是O,Y单质燃烧时火焰呈黄色,是Na,Z是地壳中含量最多的金属元素,是Al;综上有Q、X、Y、Z、W分别是C、O、Na、Al、Si。
【解析】A.同周期从左到右,原子半径依次减小,原子半径:Na>Al>Si,A错误;
B.同周期从左到右,第一电离能呈增大趋势,第一电离能:Al>Na,B错误;
C.Y是Na,位于s区第三周期ⅠA族,C错误;
D.同周期从左到右,电负性依次增大,电负性:C<O,D正确;
答案选D。
32.(2024-2025高二上·吉林松原·期末)化学用语、元素周期律等是学习元素及其化合物知识的重要工具。回答下列问题:
(1)下列说法正确的是 (填选项序号)。
①s区全部是金属元素
②共价化合物中电负性大的成键元素表现为负价
③有两种金属元素,第一电离能越小的金属性越强
④现行元素周期表中元素所在族序数一定等于其价层电子数之和
⑤第四周期元素中未成对电子数最多的元素位于钾元素后面第五位
(2)新型半导体材料如碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等在航空航天、国防技术及5G技术等领域扮演着重要的角色。基态Si原子的核外电子空间运动状态共有 种,其核外电子占据最高能级的电子云轮廓图的形状为 ;基态镓原子的价层电子排布式为 。
(3)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用表示,与之相反的用表示,称为电子的自旋磁量子数。对于基态的磷原子,其价层电子自旋磁量子数的代数和为 。
(4)N、O、Mg元素的前3级电离能如表所示,①、②、③中为N元素的是 。
元素
/kJ·mol-1
/kJ·mol-1
/kJ·mol-1
①
738
1451
7733
②
1314
3388
5301
③
1402
2856
4578
(5)已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42.X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X与Y可形成化合物,Z元素可以形成负一价离子。已知检验微量化合物可以用一种称为马氏检验的方法,其原理为样品在盐酸中可被金属锌还原为气体,产物还有氯化锌和,该反应的化学方程式是 (用推导出来的元素表达)。
【答案】(1)②⑤
(2) 8 哑铃形(或纺锤形)
(3)或
(4)③
(5)
【解析】(1)①第ⅠA、ⅡA族元素均在s区,H元素为非金属,错误;②电负性为吸引键合电子的能力,则电负性大的元素表现负价,正确;③第三周期第ⅡA族Mg的第一电离能大于第ⅢA族Al,但金属性:Mg>Al,错误;④He为0族,但其价层电子数为2,则元素所在族序数不一定等于其价电子数之和,错误;⑤第四周期未成对电子数最多的元素是铬,其价层电子排布式为,位于第ⅥB族,在钾元素后面第五位,正确,综上所述,说法正确的是②⑤。
(2)Si原子的核外电子排布式为,核外电子空间运动状态(即原子轨道)共有种;Si核外电子占据最高能级为p能级,其电子云轮廓图的形状为哑铃形或纺锤形;镓原子序数为31,其基态原子价层电子排布式为,故答案为:8;哑铃形(或纺锤形);。
(3)基态磷原子的价层电子排布式为,3s轨道有自旋方向相反的2个电子,3p能级的3个轨道上,每个轨道上都有1个自旋方向相同的电子,则其自旋磁量子数的代数和为或。
(4)同周期元素从左到右第一电离能有增大的趋势,则Mg的I1最低,由电离能数据中得,①的第三电离能远大于第二电离能,则①为Mg元素;由于N原子的2p能级为半满稳定结构,则N、O中第一电离能大的为N,则③为N元素,②为O元素。
(5)X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,即4p能级有3个单电子,则X为33号元素As;Y元素原子2p轨道上有2个未成对电子,则Y为6号元素或8号元素;X与Y可形成化合物(即),则Y只能为O元素,X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42,则Z为H元素,H元素可以形成负一价离子。样品在盐酸中可被金属锌还原为气体,产物还有氯化锌和,反应过程中As元素化合价由+3降低至-3,Zn元素化合价由0升高至+2,由守恒规律得方程式:。
33.(2024-2025高二上·黑龙江牡丹江·期末)太阳能电池是化学电源研究领域的热点问题,可做太阳能电池材料的有单晶硅、多晶硅、非晶硅、、、、、、等。
(1)已知在元素周期表中的位置为 。
(2)基态原子核外电子占据的最高能级为 ,铜的基态原子的价电子排布式为 。
(3)P、S、电负性从大到小的顺序为 (填元素符号)。
(4)元素的第一电离能 元素的第一电离能(填“大于”“小于”或“等于”),原因是 。
(5)Al在成键时,能将一个3s电子激发进入3p能级参与形成化学键,该过程形成的原子光谱为 (填“吸收”或“发射”)光谱。
【答案】(1)第四周期第ⅥA族
(2) 3d104s1
(3)
(4) 大于 砷元素原子能级是半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素
(5)吸收
【解析】(1)Se 的原子序数为 34,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4。电子层数为 4,最外层电子数为6,所以Se在元素周期表中的位置为第四周期第ⅥA 族。
(2)Ga位于元素周期表第四周期IIIA族,故基态Ga原子核外电子占据的最高能级为4p,Cu位于元素周期表第四周期IB族,其基态原子价电子排布式为3d104s1。
(3)P、S、Ga分别位于第三、三、四周期,故Ga的电负性最小,而S位于P的右边,故S的电负性大于S,即它们的电负性强弱顺序为S>P>Ga。
(4)As的原子序数为33,电子排布式为[Ar]3d104s24p3;Se的原子序数为34,电子排布式为 [Ar]3d104s24p4。ⅡA、ⅤA 族元素的第一电离能大于相邻主族元素的第一电离能,因为ⅤA 族元素的p轨道为半充满稳定状态,As 处于ⅤA 族,Se 处于ⅥA 族,所以 As 元素的第一电离能大于 Se 元素的第一电离能,原因是 As 的4p轨道为半充满稳定结构,较难失去一个电子。
(5)Al 在成键时,将一个3s电子激发进入3p能级,是吸收能量的过程,所以该过程形成的原子光谱为吸收光谱。
34.(2024-2025高二上·黑龙江齐齐哈尔·期末)周期表是学习物质结构和性质的重要工具,下图是元素周期表的一部分,A、B、C、D、E、F、G、H、J、W、Q各代表一种化学元素。请回答下列问题。
(1)基态W原子有 个未成对电子:Q位于元素周期表的 区;基态J原子核外简化电子排布式为 ;
(2)F最高价氧化物对应的水化物的浓溶液与J的单质反应的化学方程式为: ;
(3)B、C、D三种元素电负性从大到小的顺序是 (填元素符号);
(4)基态G原子有 种不同运动状态的电子;HG的电子式为 ;
(5)已知AD的化学性质与相似,写出AD与溶液反应的离子方程式:
(6)有机物甲由B、氢、D三种元素的原子按个数比为组成,可作为燃料电池的原料,写出该燃料电池在碱性条件下的负极反应式: 。
【答案】(1) 6
(2)
(3)
(4) 17
(5)或
(6)
【分析】根据元素在周期表中的位置,可知A是Be元素;B是C元素;C是N元素;D是O元素;E是Al元素;F是S元素; G是Cl元素;H是Na元素;W是Cr元素; J是Cu元素;Q是Br元素;
【解析】(1)W是Cr元素,价电子排布式为3d54s1,基态Cr原子有6个未成对电子:Q是Br元素,价电子排布式为4s24p5,位于元素周期表的区;J是Cu元素,基态J原子核外简化电子排布式为;
(2)F是S元素,最高价氧化物对应的水化物的浓溶液与Cu在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫、水,反应的化学方程式为;
(3)同周期元素,从左到右电负性逐渐增大,C、N、O三种元素电负性从大到小的顺序是;
(4)
G是Cl元素,氯原子核外有17个电子,基态Cl原子有17种不同运动状态的电子;NaCl是离子化合物,电子式为;
(5)BeO的化学性质与Al2O3相似,Al2O3与NaOH反应生成, 则BeO与溶液反应生成,反应的离子方程式为。
(6)有机物甲由C、H、O三种元素的原子按个数比为组成,该有机物为甲醇,可作为燃料电池的原料,该燃料电池在碱性条件下,甲醇在负极失电子生成碳酸根离子和水,负极反应式为。
35.(2024-2025高二上·辽宁点石联考·期末)、、、、、为原子序数依次增大的前四周期元素。相关信息如表所示:
元素
相关信息
一种核素中没有中子
基态原子电子排布式为
一种单质可用于杀菌消毒
地壳中含量最多的金属元素
同周期原子半径最小
第四周期第11列
用化学用语回答下列问题:
(1)基态原子的简化电子排布式为 ,位于元素周期表中 族,属于 区元素;用惰性电极电解溶液时阳极的电极反应式为 。
(2)、、的电负性由大到小的顺序为 。
(3)的氧化物具有两性,其水化物可表示为,的氧化物溶于溶液的离子方程式为 。
(4)、、形成的一种化合物的结构简式为,其中键、键数目之比为 ,的化合价为 。
(5)与形成的一种化合物也是生活中常见的消毒剂,该化合物的电子式为 。
【答案】(1) IB ds
(2)
(3)或
(4)
(5)
【分析】M的一种核素中没有中子,故M为H,X的基态原子电子排布式为,可知,故X为,Y的一种单质可用于杀菌消毒,该单质为,故Y为O,Z是地壳中含量最多的金属元素,Z为,W的原子半径是第三周期最小的,W为,Q在第四周期第11列,Q为,据此解答。
【解析】(1)Cu的简化核外电子排布式为,位于元素周期表中IB族,属于ds区元素;用惰性电极电解溶液时在阳极放电,阳极的电极反应式为;
(2)X为Be,是金属,电负性最小,M为H,是非金属,但其电负性小于O,故电负性由大到小的顺序为;
(3)BeO与NaOH溶液反应的化学方程式为或,离子方程式为或;
(4)
M、Y、W形成的一种化合物的结构简式为,其中键、键数目之比为,化学式为HClO4,H为+1价,氧为-2价,所以W的化合价为;
(5)
Y与M形成的一种化合物也是生活中常见的消毒剂,该化合物的化学式为,电子式为。
36.(2024-2025高二上·吉林BEST合作体·期末)化学用语、元素周期律等是学习元素及其化合物知识的重要工具。请回答下列问题:
(1)下列说法正确的是 (填序号)。
①s区全部是金属元素
②共价化合物中电负性大的成键元素表现为负价
③两种金属元素第一电离能越小的其金属性越强
④电负性大于1.8的一定为非金属
⑤第四周期元素中未成对电子数最多的元素位于钾元素后面第五位
(2)新型半导体材料如碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等在航空航天、国防技术及5G技术等领域扮演着重要的角色。基态Si原子的核外电子空间运动状态共有 种,其核外电子占据最高能级的电子云轮廓图的形状为 ,基态镓原子的价层电子排布式为 。
(3)下列不同状态的C+中,电离最外层一个电子所需能量最高的是 。
a.1s22s22p1 b.1s22s22p2 c.1s22s2 d.1s22s12p1
(4)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用+表示,与之相反的用-表示,称为电子的自旋磁量子数。对于基态的磷原子其价电子自旋磁量子数的代数和为 。
(5)N、O、Mg元素的前3级电离能如下表所示:X、Y、Z中为N元素的是 。
元素
X
738
1451
7733
Y
1314
3388
5301
Z
1402
2856
4578
(6)已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42.X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X与Y可形成化合物X2Y3,Z元素可以形成负一价离子。已知检验微量化合物X2Y3可以用一种称为马氏检验的方法,其原理是:样品在盐酸中可被金属锌还原为XZ3气体,产物还有氯化锌和H2O,该反应的化学方程式是 (要用推导出来的元素表达)。
【答案】(1)②⑤
(2) 8 哑铃形
(3)c
(4)或
(5)Z
(6)
【解析】(1)①s区不全部都是金属元素,如H元素为非金属元素,①错误;
②共价化合物中,电负性大的成键元素对共用电子对的吸引能力较强,故电负性大的元素表现负价,②正确;
③金属性:Mg>Al,但由于Mg位于ⅡA族,Al位于ⅢA族,镁3s能级全满较稳定,第一电离能:Mg>Al,③错误;
④电负性大于1.8的元素不一定为非金属元素,如Pb、Bi的电负性为1.9,④错误;
⑤铬元素价层电子排布式为3d54s1,第四周期元素中未成对电子数最多的元素是铬,位于第四周期第ⅥB族,位于钾元素后面第五位,⑤正确;
故答案为:②⑤。
(2)Si原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p2,不同轨道的电子空间运动状态不同,Si原子核外电子空间运动状态共有8种;核外电子占据最高能级为p能级,哑铃形;基态镓原子序数31,价层电子排布式为4s24p1。
(3)1s22s22p1为基态C+,1s22s22p2为基态C原子,1s22s2为基态C2+,1s22s12p1为激发态C2+,电子离核越远,受原子核吸引越小,越易电离,电离能越小,则电离最外层一个电子所需能量最高的是1s22s2,故选c。
(4)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用+表示,与之相反的用-表示,磷原子其价电子排布为3s23p3,3p能级三个轨道上,每个轨道上有1个自旋方向相同的电子,则自旋磁量子数的代数和为或。
(5)一般情况下,金属元素的第一电离能小于非金属元素,则第一电离能最小的X为Mg元素;N原子价层电子排布式为2s22p3,N与O相比,2p轨道处于半充满的稳定结构,故失去第一个电子较难,第一电离能较大,则较大的Z为N元素,Y为O元素。
(6)X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,则4p能级有3个电子,其价层电子排布式为4s24p3,X为33号元素为As,Y元素原子2p轨道上有2个未成对电子,其价层电子排布式为2s22p2或2s22p4,则Y为C元素或O元素,X与Y可形成化合物X2Y3,则Y为O元素,X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42,则Z为H元素;样品在盐酸中可被金属锌还原为AsH3气体,产物还有氯化锌和H2O,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:。
37.(2024-2025高二上·黑龙江哈尔滨·期末)宋代《千里江山图》历经千年色彩依然,所用颜料由石绿,雌黄,赭石,碎碟,朱砂等为原料制得,其中含有X、Y、Z、W等元素。基态X原子核外电子有26种运动状态,基态Y原子核外M层全充满,N层只有一个电子,Z元素位于第四周期ds区,W元素是使用最广泛的半导体材料。
(1)基态X原子的核外电子排布式为 。
(2)研究发现,阳离子的颜色与未成对电子数有关,例如:、、等离子有颜色。呈无色的原因是 。
(3)Y、Z两种元素的第一电离能,第二电离能如下表所示。Y元素在周期表中位于第四周期第 族,解释Y的大于Z的的原因是 。
电离能/()
Z
906
1733
Y
746
1958
(4)用表示元素的第n电离能,则下图代表第三周期元素的 (填“”、“”或“”)随原子序数递增的变化规律。
(5)基态W原子的价电子轨道表示式为 。已知电负性,与溶液反应的化学方程式为 。
【答案】(1)或
(2)没有未成对电子
(3) IB (元素2)价电子排布为,全满结构能量更低;(元素1)失去能量更高的4s电子,因此
(4)I2
(5)
【分析】基态X原子核外电子有26种运动状态,X为Fe元素;基态Y原子核外M层全充满,N层只有一个电子,Y为Cu元素;Z元素位于第四周期ds区,Z为Zn元素;W元素是使用最广泛的半导体材料,W为Si元素;以此分析。
【解析】(1)Fe为26号元素,基态铁原子的核外电子排布式为或;
(2)阳离子的颜色与未成对电子数有关,Zn2+的价电子排布式为3d10,没有未成对电子;
(3)铜29号元素,位于第四周期第ⅠB族;Cu铜失去1个电子后的核外电子排布为[Ar]3d10,达到较稳定的全满结构,全满结构能量更低;(元素1)失去能量更高的4s电子,易失去第二个电子,因此;
(4)第三周期元素原子第一电离能有增大趋势,Mg和P比相邻元素的第一电离能大,主族元素中Na的第一电离能最小,因此不是第一电离能变化情况,均失去1个电子后,Na+的2p轨道全充满,较稳定,故第二电离能陡然升高,Mg失去的第二个电子是3s能级电子,失去后符合全满稳定结构,易失去。第二电离能比Na的低,Al失去第一个电子为3p能级电子,3p能级电子能量高易失去,失去第二个电子是3s2上电子,3s2符合全满,不易失去,第二电离能高于Mg的,S失去一个电子之后3p轨道半充满稳定,不易失去第二个电子,第二电离能大于Cl的第二电离能,故a图表示第二电离能变化情况;
(5)
基态硅原子的价电子排布式为3s23p2,轨道表示式为; SiHCl3水解生成硅酸、HCl和H2,故SiHCl3与浓NaOH溶液中发生反应的化学方程式为:。
试卷第1页,共3页
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