内容正文:
专题10 原子结构与性质
3大高频考点概览
考点01 原子结构与核外电子排布
考点02 原子结构与元素性质
考点03 元素周期表和元素推断
地 城
考点01
原子结构与核外电子排布
1.(24-25高二上·湖南宁远县第一中学·期末)下列说法正确的是
A.过氧化氢的电子式:
B.所有非金属元素都分布在区
C.基态碘原子简化电子排布式为
D.稳定性:,是因为键的键能比键的键能大
【答案】D
【详解】
A.过氧化氢的电子式:,A错误;
B.非金属元素H在s区,B错误;
C.基态碘原子简化电子排布式为,C错误;
D.H2O和H2S都是分子晶体,稳定性和共价键的键能有关,O原子半径小于S,键的键能比键的键能大,稳定性:,D正确;
答案选D。
2.(24-25高二上·湖南衡阳第一中学·期末)下列有关说法正确的是
A.s区和d区元素一定为金属元素
B.的电子云轮廓图:
C.处于最低能量状态的原子叫做基态原子
D.基态C原子的轨道表示式:
【答案】C
【详解】A.非金属元素在区,A项错误;
B.的电子云轮廓图为,B项错误;
C.基态原子是指处于最低能量状态的原子,C项正确;
D.C的基态原子的轨道表示式为,D项错误;
故选C。
3.(24-25高二上·湖南衡阳第一中学·期末)下列说法错误的是
A.轨道形状为球形
B.用制备的反应为:,在制备时加入大量的水,同时加热,可促使水解趋于完全
C.锌与盐酸反应时,加入铜粉产生氢气速率加快,原因是铜降低了反应的活化能
D.焰火、霓虹灯光都与电子跃迁有关
【答案】C
【详解】A.3s轨道的伸展方向为1,形状为球形,故A正确;
B.四氯化钛是强酸弱碱盐,在溶液中水解生成TiO2·xH2O沉淀和盐酸,该反应为吸热反应,升高温度和加水稀释,均使平衡向正反应方向移动,可促使水解趋于完全,故B正确;
C.加入铜粉后,与盐酸反应产生氢气速率加快是因为锌与铜在盐酸中形成原电池,原电池反应使反应速率加快,而不是作反应的催化剂,所以反应中反应的活化能不变,故C错误;
D.焰火、霓虹灯光是原子中的电子吸收了能量,从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道,都与电子跃迁有关,故D正确;
故选C。
4.(24-25高二上·湖南师范大学附属中学·期末)下列有关化学用语表示正确的是
A.基态钠原子电子占据的最高能级的电子云轮廓图:
B.基态Fe2+的价层电子排布式为3d44s2
C.基态Ge原子的价层电子轨道表示式:
D.基态氟原子核外电子的运动状态有9种
【答案】D
【详解】A.基态钠原子电子占据的最高能级为3s,其电子云轮廓图为球形,A错误;
B.基态Fe2+的价层电子排布式为3d6,B错误;
C.基态Ge原子的价层电子排布式为4s24p2,轨道表示式中4p能级只有两个分占不同轨道且自旋平行的电子,C错误;
D.基态氟原子核外有9个电子,故其核外电子的运动状态有9种,D正确;
故选D。
5.(24-25高二上·湖南长沙第一中学·期末)下列有关化学用语表示正确的是
A.基态硅原子的价层电子轨道表示式:
B.基态铝原子最高能级的电子云轮廓图:
C.基态锗原子的简化电子排布式:
D.HCl的形成过程:
【答案】B
【详解】
A.根据洪特规则,基态硅原子的价层电子轨道表示式应为,A错误;
B.铝原子最高能级为3p,p轨道为哑铃形,电子云轮廓图为,B正确;
C.锗是第四周期第ⅣA族元素,基态锗原子的简化电子排布式为,C错误;
D.HCl是共价化合物,用电子式表示HCl的形成过程为,D错误;
故选B。
6.(24-25高二上·湖南长沙长郡中学·期末)某同学为了记住新学的元素,发明了一个非常有趣的“钟表记忆法”,如下图,每种元素的族序数与其对应的时间大多数一致,结合所学知识下列有关说法不正确的是
A.Mn属于VIIB族
B.图中4s轨道只有一个电子的元素共三种
C.图中共有8种元素属于d区
D.如图“时针”、“分针”和“秒针”所指的三种元素(“针”所指以最近为准)分别属于三个不同的族
【答案】D
【详解】A.Mn为25号元素,属于VIIB族,A正确;
B.图中4s轨道只有一个电子的元素共三种:K、Cr、Cu,其余元素4s轨道有两个电子,B正确;
C.K、Ca位于s区;Cu、Zn位于ds区,剩余8种元素属于d区,C正确;
D.Fe、Ni位于VIII族,Ca位于IIA族,D错误;
故选D。
7.(24-25高二上·湖南岳阳华容县·期末)基态原子的最外层电子排布式正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.Cl是17号元素,核外有17个电子,核外电子排布式为,故不选A;
B.Cl是17号元素,最外层有7个电子,是最外层电子轨道表示式,故不选B;
C.Cl是17号元素,最外层有7个电子,最外层电子排布式为,故选C;
D.Cl是17号元素,是核外电子排布式,故不选D;
选C。
8.(24-25高二上·湖南邵东第一中学·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
【详解】
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;
9.(23-24高二下·五十校教研教改共同体;三湘名校教育联盟;湖湘名校教育联合体·期末)氟锑酸()的酸性比纯硫酸要强倍,被称为超强酸。实验室可通过反应制得。盛放氟锑酸的容器必须用特氟龙(即聚四氟乙烯)的材料盛装,其他塑料会被严重腐蚀。下列说法正确的是
A.氯化氢分子的电子式:
B.中子数为70、质子数为51的锑(Sb)原子:
C.基态氟原子核外电子的运动状态有9种
D.聚四氟乙烯的链节为
【答案】C
【详解】
A.HCl是共价化合物,电子式为 ,故A错误;
B.中子数为70、质子数为51的锑(Sb)原子表示为,故B错误;
C.基态氟原子核外有9个电子,一个电子是一种运动状态,则F原子电子的运动状态有9种,故C正确;
D.聚四氟乙烯的单体为,聚四氟乙烯的链节为,故D错误。
综上所述,答案为C。
10.(23-24高二上·湖南长沙雅礼教育集团·期末)下列有关化学用语表示正确的是
A.基态钠原子电子占据最高能级的电子云轮廓图:
B.质子数为75、中子数为111的Re原子:
C.39K和43K的原子结构示意图均可以表示为:
D.正丁烷的球棍模型:
【答案】D
【详解】A.基态钠原子电子占据最高能级为3s,电子云轮廓图为球形;故A错误;
B.质子数为75、中子数为111的Re原子的质量数为186,原子表示为;故B错误;
C.39K和43K的原子核外有19个电子,二者结构示意图均可以表示为;故C错误;
D.正丁烷的球棍模型为;故D正确;
故答案选D。
11.(23-24高二上·湖南长沙名校联考联合体·期末)下列化学用语表示正确的是
A.离子的结构示意图:
B.基态碳原子的轨道表示式
C.水的电子式:
D.基态铬原子(24Cr)的价层电子排布式:
【答案】D
【详解】A.离子核电荷数17,核外电子数18,核外电子数为2、8、8,离子的结构示意图:,故A错误;
B.基态碳原子的电子排布式为1s22s22p2,根据洪特规则,当电子在同一能级的不同轨道上排布时,电子总是优先占据一个轨道,且自旋平行,故其轨道表示式为,故B错误;
C.水是共价化合物,H与O原子之间是共价键,故其电子式为,故C错误;
D.基态铬原子(24Cr)的电子式排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,其价层电子排布式:3d54s1,故D正确;
故选:D。
12.(24-25高二上·湖南长沙周南中学·期末)下列化学用语使用正确的是
A.中子数为76的碘原子:
B.的电子式:
C.的形成过程:
D.的p-p键形成过程:
【答案】C
【详解】A.I的质子数为53,中子数为76,质量数为129,表示为,A错误;
B.中的最外层有3个电子,与3个Cl分别形成一对共用电子对,其电子式:,B错误;
C.为离子化合物,其电子式表示形成过程:,C正确;
D.图中是由两个氯原子的p轨道肩并肩形成的p-pπ键不是σ键,D错误;
答案选C。
13.(24-25高二上·湖南长沙雅礼中学·期末)化学用语可以表达物质结构和化学过程。下列化学用语表达错误的是
A.电子云图为
B.的模型为
C.分子中键的形成:
D.用电子式表示的形成过程:
【答案】B
【详解】A.p能级电子云形状为哑铃形,2pz的电子云沿z方向,故电子云图为,A正确;
B.NH3中心原子N价层电子对数为4,有1对孤电子对,其VSEPR模型为四面体,B错误;
C.H原子和Cl原子形成HCl分子时,H原子的1s轨道与Cl原子的3p轨道通过“头碰头”的形式形成s-pσ键,表示为:,C正确;
D.Na2S中钠原子失去电子,硫原子得到电子形成离子键,其电子式表示的形成过程规范正确,D正确;
故本题选B。
14.(24-25高二上·湖南衡阳第一中学·期末)和可以作为锂离子电池的电极材料。使用锂离子电池作为汽车动力电池,可减少有害气体的排放。回答下列问题:
(1)基态P原子的第一电离能比同周期相邻的两种元素都大,主要原因是 ;下图为锂原子的几种不同激发态的电子轨道表示式,其中跃迁至基态时释放出的能量最多的是 (填字母)。
a.
b.
c.
【答案】 基态P原子的3p轨道半充满,比较稳定,因此第一电离能比同周期相邻的元素大 b
【详解】 基态P原子的3p轨道半充满,比较稳定,因此第一电离能比同周期相邻的元素大。三种激发态的锂原子中,的能量最高,所以跃迁至基态时释放出的能量最多。 地 城
考点02
原子结构与元素性质
15.(24-25高二上·湖南衡阳第一中学·期末)下表为一种短周期元素A的各级电离能数据,下列有关该元素的说法错误的是
电离能
1402
2856
4579
7476
9446
53273
A.该元素的价电子数为5
B.该元素的电负性比同周期相邻元素高
C.该元素位于周期表p区
D.该元素基态原子的未成对电子数为3
【答案】B
【详解】A.根据电离能数据可知,由于第六电离能远大于第五电离能,所以该元素的最外层有5个电子,A项正确;
B.该元素位于周期表VA族,电负性低于同周期VIA族,B项错误;
C.该元素位于p区,C项正确;
D.该元素基态原子的价电子排布式为,所以轨道电子半充满,有3个未成对电子,D项正确;
故选B。
16.(24-25高二上·湖南炎德英才名校联合体·期末)利用可将废水中的转化为对环境无害的物质后排放。反应原理为(未配平)。下列说法正确的是
A.氧化剂与还原剂的物质的量之比为
B.第一电离能:
C.可用替换
D.若生成标准状况下的气体11.2L,则反应转移的电子数为(表示阿伏加德罗常数的值)
【答案】D
【详解】A.反应原理为:,由离子方程式中的定量关系得到氧化剂与还原剂的物质的量之比为,A错误;
B.第一电离能是基态的气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,同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势,但是N的电子排布是半充满的,比较稳定,电离能较高,第一电离能:,B错误;
C.反应中甲醇作还原剂,是强氧化剂,不可用替换,C错误;
D.碳元素化合价从价升高到价,根据反应分析,反应中生成5mol二氧化碳,电子转移,若生成标准状况下的气体11.2L,物质的量,则反应转移的电子数为,D正确;
答案选D。
17.(24-25高二上·湖南长沙望城区第二中学·期末)在标准状况下,1mol离子晶体完全分离成气态阳离子、阴离子所吸收的能量可以用(U)来表示,Li2O是离子晶体,其(U)的实验值可通过玻恩—哈伯热力学循环图计算得到
已知 ;
下列说法不正确的是
A.U(Li2O)=+2980kJ/mol B.O=O键能为498kJ/mol
C.ΔH2=703kJ/mol D.Li第一电离能I1=1040kJ/mol
【答案】D
【详解】A.从图分析,2mol气态锂离子和1mol气态氧离子生成氧化锂晶体放热为2980kJ,则U(Li2O)=+2980kJ/mol,A正确;
B.从图分析,0.5mol氧气变成氧原子吸收249kJ的能量,故O=O键能为498kJ/mol,B正确;
C.已知 ;,根据盖斯定律分析,ΔH2==703kJ/mol,C正确;
D.从盖斯定律分析,有-598=-2980+249+703+318+ΔH1,则ΔH1=1040kJ/mol,则锂的第一电离能为520kJ/mol,D错误;
故选D。
18.(23-24高二上·湖南长沙名校联考联合体·期末)我国嫦娥五号返回器带回了月球土壤样品。研究发现,月球土壤样品中存在铁、金、银、铅、锌、铜等矿物颗粒。请回答下列问题:
(1)基态Fe原子的价层电子排布式为 ,其核外填充有电子的原子轨道数目为 ,比铁原子多一个质子的元素名称为 。
(2)Ti(BH4)2是一种储氢材料。的空间结构是 ,H、Na、K的电负性由小到大的顺序为 。
(3)我国科学家研究发现,十八胺在较高温度下具有一定的还原性,由于从十八胺中获得电子的能力不同,不同的金属盐在十八胺体系中反应可以得到不同的产物:
单一金属盐
Zn2+
Ag+
在十八胺体系中的产物
ZnO
Ag
已知元素的电负性数据:
元素
Zn
Ag
Au
电负性(鲍林标度)
1.6
1.9
2.4
据此推测单一的金属(Au3+)盐在十八胺体系中反应的产物为 (写化学式)。
(4)分析Cu,Zn的核外电子排布,推测Cu的第二电离能I2 Zn的第二电离能I2(填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】(1) 3d64s2 15 钴
(2) 正四面体 K<Na<H
(3)Au
(4)大于
【详解】(1)Fe为26号元素,电子排布式为,价层电子排布式为3d64s2;其核外填充有电子的原子轨道数目为15;比铁原子多一个质子的元素为27号元素,为钴元素;
(2)中心原子B的价电子对数为,无孤电子对,故空间构型为正四面体形;同一主族从上到下,电负性逐渐减小,故由小到大的顺序为K<Na<H;
(3)元素电负性越大,得到电子的能力越强。根据元素电负性可知:得电子能力:Au3+>Ag+>Zn2+,由于Ag+得到电子变为单质,则Au3+得电子变为Au;
(4)Cu+的价层电子排布式为3d10,Zn+的价层电子排布式为3d104s1,失去3d轨道上的电子比失去4s轨道上的电子难,故Cu的第二电离能I2>Zn的第二电离能I2。
19.(24-25高二上·湖南邵东第一中学·期末)我国科学家构建了新型催化剂“纳米片”(Co−N−C),该“纳米片”可用于氧化SO和吸附Hg2+。回答下列问题:
(1)基态Co原子的价层电子排布式为 ,N、C、Co中第一电离能最大的是 (填元素符号)。
(2)在空气中SO会被氧化成SO。SO的空间结构是 ,SO中S原子采用 杂化。已知氧族元素氢化物的熔沸点高低顺序为,其原因是 。
(3)比较C-B-C键角大小: (填“>”“=”或“<”),并说明理由 。
【答案】(1) 3d74s2 N
(2) 三角锥形 sp3 均为分子晶体,范德华力随相对分子质量增大而增大,故相对分子质量逐渐增大,熔沸点逐渐升高,H2O分子之间存在分子间氢键,熔沸点最高
(3) < 中B原子形成4个键,且不含孤电子对,杂化方式为sp3,空间构型为四面体形,中B原子形成3个键,且不含孤电子对,杂化方式为sp2,空间构型为平面三角形
【详解】(1)Co为27号元素,则基态Co原子的价层电子排布式为3d74s2;同周期从左到右第一电离能呈增大趋势,但第IIA族大于第IIIA族,第VA族大于第VIA族,同主族从上到下电离能逐渐减小,Co是金属元素,第一电离能较小,则N、C、Co中第一电离能最大的是N。
(2)中心原子价层电子对数为3+ =4,且含有1个孤电子对,则的空间构型为是三角锥形,中心原子价层电子对数为4+ =4,S原子采用sp3杂化,均为分子晶体,范德华力随相对分子质量增大而增大,故相对分子质量逐渐增大,熔沸点逐渐升高,H2O分子之间存在分子间氢键,熔沸点最高。
(3)中B原子形成4个键,且不含孤电子对,杂化方式为sp3,空间构型为四面体形,中B原子形成3个键,且不含孤电子对,杂化方式为sp2,空间构型为平面三角形,键角大小:<。
20.(24-25高二上·湖南长沙望城区第二中学·期末)下表是元素周期表的一部分,除标出的元素外,表中的每个编号代表一种元素。请根据要求回答问题:
(1)①~⑥中,非金属性最强的元素是 (填元素符号)。
(2)③、④的原子半径大小关系:③ (填“>”或“<”)④。
(3)元素②和③分别有多种化合物,其中元素 (填元素符号)的化合物种类更多。
(4)⑤的最高价氧化物的水溶液与⑦的简单氢化物的水溶液反应的离子方程式为 。
【答案】(1)O
(2)>
(3)C
(4)H++OH-=H2O
【分析】根据各元素在周期表中的位置①为H,②为C,③为N,④为O,⑤为Na,⑥为S,⑦为Cl,据此作答;
【详解】(1)同一周期从左到右元素非金属性增大,同一主族,从上到下元素非金属性减小,故①~⑥中,非金属性最强的元素是④,是O元素;
(2)同一周期元素,原子核外电子层数相同,从左到右,核电荷数增大,原子半径减小,故原子半径大小:③>④;
(3)元素C和N分别有多种化合物,其中C元素因为有机物种类繁多,化合物种类比N更多;
(4)⑤的最高价氧化物是NaOH,⑦的简单氢化物为HCl,两者水溶液反应的离子方程式为H++OH-=H2O。
21.(24-25高二上·湖南长郡中学·期末)是具有重要发展前景的二次电池电极材料。南京工业大学和中科院物理所科研团队通过研究实现了镁电池正极材料的稳定储镁。回答下列问题:
(1)铁元素在周期表中的位置是 ,其基态原子核外电子有 种空间运动状态。
(2)下列状态的镁中,电离最外层一个电子所需能量最大的是 (填序号)。
① ② ③ ④
(3)原子中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S原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为 。
(4)依据第3周期元素第一电离能的变化规律,参照如图、S元素的位置,用小黑点标出Al、Si、P三种元素的相对位置 。
(5)比氧化性更 (填“强”或“弱”),从结构上分析,其原因是 。
【答案】(1) 第四周期第Ⅷ族 15
(2)④
(3)+1或-1
(4)
(5) 弱 的基态价电子排布式为,的基态价电子排布式为,具有半充满结构,而不具有半充满结构,因此氧化性比弱
【详解】(1)Fe为26号元素,位于第四周期第Ⅷ族;基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,则其基态原子核外电子有15种空间运动状态,故答案为:第四周期第Ⅷ族;15;
(2)
①. 属于激发态Mg+,其失去一个电子所需能量低于基态Mg+ ;
②. 于基态Mg原子,其失去一个电子变为基态Mg+;
③.属于激发态Mg原子,其失去一个电子所需能量低于基态Mg原子;
④.属于基态的Mg+,由于Mg的第二电离能高于其第一电离能,故其再失去一个电子所需能量较高;
综上,满足题意的为④,故答案为:④;
(3)对于基态的硫原子,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,其中1s、2s、2p、3s轨道的电子自旋状态相反,自旋磁量子数的代数和为0,根据洪特规则可知,其3p轨道的3个电子的自旋状态相同,1个不同,因此基态硫原子的电子自旋磁量子数的代数和为+1或-1,故答案为:+1或-1;
(4)
第三周期元素原子的第一电离能,随元素原子的原子序数的增加而增大,但Mg比Al,P比S的第一电离能要高,则Al、Si、P三种元素的相对位置为,故答案为:;
(5)的基态价电子排布式为,的基态价电子排布式为,具有半充满结构,而不具有半充满结构,因此氧化性比弱,故答案为:弱; 的基态价电子排布式为,的基态价电子排布式为,具有半充满结构,而不具有半充满结构,因此氧化性比弱。
22.(24-25高二上·湖南郴州·期末)铜()、铁()、银()、镍()、钛()及其化合物在生产生活中应用广泛。
(1)离子的价层电子排布式为 。比更易失去电子的原因是 。
(2)配合物与相比,的键角前者 后者(填“>”、“<”或“=”)。
(3)某镍配合物由1个与2个离子组成。组成该镍配合物的元素中,属于第二周期元素第一电离能由高到低的顺序为 (用元素符号表示)。
(4)已知元素的电负性为,元素的电负性为,则、原子之间通过 形成化合物(填“离子键”或“共价键”)。
(5)能与、、、等形成配位数为4的配合物,可以与乙二胺()形成配离子,如下图所示:
乙二胺分子中原子成键时采取的杂化类型是 。乙二胺和三甲胺[]均属于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高很多,原因是 。
【答案】(1) 电子排布为,电子排布为半充满结构能量低、稳定,故不易失去电子,而易失去1个电子形成稳定半充满结构
(2)>
(3)N> O > C
(4)离子键
(5) 乙二胺含N-H键,能形成分子间氢键,三甲胺不能形成分子间氢键
【详解】(1)Fe原子序数为26,基态电子排布为;失去3个电子(先失4s后3d),价层电子排布为;Mn原子序数为25,电子排布为(半充满稳定);电子排布为;半充满结构能量低、稳定,故不易失去电子,而易失去1个电子形成稳定半充满结构;
(2)游离NH3分子中,N原子采取sp3杂化,孤对电子对成键电子对的排斥力大,在[Cu(NH3)3]2+中,N原子与形成配位键,孤对电子用于配位,孤对电子对成键电子对的排斥减小,导致H-N-H键角增大,故键角前者>后者;
(3)第二周期元素包括C、N、O,规律:同周期从左到右,第一电离能总体增大,但存在反常(Be比B高因s轨道全满,N比O高因p轨道半充满),顺序为:N> O > C ;
(4)电负性差(ΔEN)是判断键型的重要依据:ΔEN = |3.5 (O) - 1.5 (Ti)| = 2.0;高中化学规则:ΔEN > 1.7 为离子键,ΔEN < 1.7 为共价键。此处ΔEN = 2.0 > 1.7,故为离子键;
(5)乙二胺中,每个N原子形成3个σ键(2个N-H、1个N-C)和1对孤对电子,为sp3杂化;乙二胺含N-H键,能形成分子间氢键,三甲胺不能形成分子间氢键,故乙二胺比三甲胺的沸点高很多。
地 城
考点03
元素周期表和元素推断
23.(24-25高二上·湖南师范大学附属中学·期末)主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X、Y的价电子数相等,W与Z同主族,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:W>Y B.酸性:W2YX3>W2YX4
C.简单离子半径:Z>Y D.Y的氢化物和氧化物可以反应
【答案】D
【分析】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的价电子处于第4个能层,根据化合物的结构,Z的离子为+1价的阳离子,则Z为K元素,W在结构中形成1个键,W与Z同主族,W为H元素,X、Y的价电子数相等,X、Y为同一主族元素,X形成2个键,Y形成6个键,则X为O元素,Y为S元素。综上,W、X、Y、Z分别为H、O、S、K。
【详解】A.W和Y可以形成H2S,其中S显-2价,因此,电负性S>H,A不正确;
B.前者为亚硫酸、是中强酸,后者为硫酸、是强酸,因此,在相同条件下,后者的酸性较强,B不正确;
C.Z、Y的简单离子分别为钾离子和硫离子,核外电子数相同,核电荷数大的离子半径小,故简单离子半径:Z<Y,C不正确;
D.根据可知,Y的氢化物和氧化物可以反应,D正确;
本题选D。
24.(24-25高二上·湖南郴州·期末)某分子常用于感光复印纸的生产,其结构如图所示,其中、、、为原子序数依次增大的短周期主族元素,且仅、位于同一周期;原子的核外电子数是其次外层电子数的2倍。下列说法正确的是
A.原子半径:
B.元素的含氧酸只有一种
C.最简气态氢化物的稳定性:
D.、、形成的化合物不可能含有离子键
【答案】C
【分析】短周期主族元素Z原子的核外电子数是其次外层电子数的2倍,可推知Z是S或者为Be,由平面形分子的结构可知X可形成4个共价键,Y可以形成3个共价键,所以Z是S,且仅X、Y位于同一周期,可知X为C,Y为N,又因W、X、Y、Z为原子序数依次增大,且属于另一个周期,所以W为H,据此解答。
【详解】A.根据原子在元素周期表中的位置可知,原子半径:S>C>N>H,故A错误;
B.C元素的含氧酸可以是碳酸、草酸等,故B错误;
C.非金属性N>C,所以最简气态氢化物的稳定性:N>C,故C正确;
D.硫化铵中铵根含有离子键,故D错误;
答案选C。
25.(24-25高二上·湖南衡阳第一中学·期末)X、Y、Z、W为四种原子序数依次增大的短周期元素,基态X原子的第一电离能在短周期元素中最大,基态原子中轨道和轨道电子数相等,基态原子核外有11种运动状态不同的电子,基态原子最外层轨道和轨道电子数相等。下列有关说法正确的是
A.基态原子核外电子的轨道表示式为
B.基态原子核外具有3种不同能量的电子
C.简单离子半径:
D.W元素的原子序数为6
【答案】B
【分析】基态原子第一电离能在短周期元素中最大,所以为原子,原子的轨道和轨道电子数相等,所以可能为或,由于原子核外有种运动状态不同的电子,为,所以为氧,基态原子最外层轨道和轨道电子数相等,所以为硅。
【详解】
A.基态原子第一电离能在短周期元素中最大,所以为原子,基态原子核外电子的轨道表示式为,A项错误;
B.基态原子的轨道和轨道电子数相等,所以可能为或,由于原子核外有种运动状态不同的电子,为,所以为氧,基态原子核外具有3种不同能量的电子,B项正确;
C.Z是钠,Y是氧,质子数氧多于钠,则简单离子半径:,C项错误;
D.基态原子最外层轨道和轨道电子数相等,所以为硅,原子序数为14,D项错误;
故选B。
26.(24-25高二上·湖南宁远县第一中学·期末)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,基态X原子的2p能级上未成对电子数是同周期中最多的,Y元素基态原子中电子的运动状态有8种,Z元素的焰色试验为黄色,W元素的原子最外层电子排布式为。下列说法不正确的是
A.原子半径:
B.电负性:
C.最高价氧化物对应水化物的碱性:Z>W
D.简单氢化物的沸点:
【答案】B
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,基态X原子的2p能级上未成对电子数是同周期中最多的,价电子排布式为:,则X为N元素;Y元素基态原子中电子的运动状态有8种,电子排布式为:,则Y为O元素;Z元素的焰色试验为黄色,则Z为Na元素;W元素的原子最外层电子排布式为,位于短周期中,原子序数比Na元素大,则n=3,得价电子排布式为:,则W为Al元素,据此分析解答。
【详解】A.根据分析,原子半径:,即,A正确;
B.在周期表中电负性从左向右、从下向上逐渐增大,则电负性:,即,B错误;
C.Z的最高价氧化物对应水化物为,为强碱;W的最高价氧化物对应水化物为,为两性氢氧化物,碱性很弱,则碱性:,即Z>W,C正确;
D.Y的简单氢化物为,X的简单氢化物为,沸点:,即Y>X,D正确;
故答案为:B。
27.(24-25高二上·湖南长沙第一中学·期末)一种洗涤剂中间体的结构式如图所示,X、Q、Z、Y、W为原子序数依次增大的短周期元素,X和W同主族。Q和Y的基态原子的2p能级上各有两个未成对电子。下列说法正确的是
A.简单离子半径:W>Y>Z
B.第一电离能:Z>Y>Q
C.Z元素的氧化物对应的水化物为强酸
D.Y的简单氢化物的中心原子的VSEPR模型为V形
【答案】B
【分析】X、Q、Z、Y、W为原子序数依次增大的短周期元素,Q和Y的基态原子的2p能级上各有两个未成对电子,电子排布式分别为、,则Q和Y分别为C和O,所以Z是N,由该物质的结构图可知,X原子只形成一个共价键,W的离子带一个正电荷,且X与W同主族,X的原子序数小于C、W的原子序数大于O,则X、W分别为H和Na.W、Y、Z分别为Na、O、N,综上,X为H,Q为C,Z为N,Y为O,W为Na。
【详解】A.由分析可知,Z、Y、W分别为N、O、Na,这三种元素对应的简单离子的电子层结构相同,则核电荷数越大,离子半径越小,即简单离子半径:Z>Y>W,A项错误;
B.由分析可知,Q为C,Z为N,Y为O,同周期主族元素第一电离能从左往右呈增大的趋势,但由于氮原子最外层的2p轨道为半充满,更不易失去电子,所以N的第一电离能比同周期相邻两元素的第一电离能大,即第一电离能:Z>Y>Q,B项正确;
C.Z为N,N的氧化物对应的水化物可以为亚硝酸或硝酸,亚硝酸为弱酸,硝酸为强酸,故N元素的氧化物对应的水化物不一定为强酸,C项错误;
D.Y为O,其简单氢化物为,其中心氧原子的杂化类型为,并且有两个孤电子对,故对应的VSEPR模型为四面体形,D项错误;
答案选B。
28.(24-25高二上·湖南长沙雅礼中学·期末)下表是元素周期表前五周期的一部分,X、Y、Z、R、W、J是6种元素的代号。J为0族元素,下列说法不正确的是
X
Y
Z
R
W
J
A.基态R原子的轨道表示式为
B.电负性最大的元素为Z
C.W位于元素周期表的P区
D.Y的第一电离能小于X的第一电离能
【答案】A
【分析】由J为0族元素,由元素在周期表的位置可知,X、Y、Z位于第二周期,R位于第三周期,W位于第四周期,J为第五周期的Xe,则X为N、Y为O、Z为F、R为S、W为Br,据此解题;
【详解】A.根据洪特规则,基态R原子的电子轨道表示式应为,A错误;
B.Z为F,F的非金属性最强,F元素电负性最大,B正确;
C.W是第四周期VIIA族元素,位于元素周期表的p区,C正确;
D.Y为O,X为N,N的2p能级电子半满,更稳定,第一电离能大于同周期相邻元素,D正确;
故本题选A。
29.(24-25高二上·湖南炎德英才名校联合体·期末)某种催化剂的阴离子结构式如图所示,其组成元素X、Y、Z为原子半径逐渐增大的短周期主族元素,W是第四周期的某种元素,原子序数关系为:2X+2Y+Z=W,下列说法正确的是
A.该阴离子结构中σ键与π键数目之比为9:2
B.Z的氢化物的沸点一定比Y的低
C.键角:ZY2>X2Y
D.W的基态原子的价层电子排布式为3d44s2
【答案】C
【分析】元素X、Y、Z为原子半径逐渐增大的短周期主族元素,结合阴离子结构可知,Z形成4个共价键,为第 ⅣA族元素,Y形成2个共价键,为第Ⅵ A族元素,X形成1个共价键,为第ⅠA族元素,且W是第四周期元素,原子序数关系为:2X+2Y+Z=W,则X、Y、Z分别为H、O、C;W的原子序数=1×2+8×2+6=24,则W为Cr。
【详解】A.共价单键都是键,双键中含有1个键,1个键,根据结构示意图可知,阴离子结构中含有键与键数目之比为13:2,A项错误;
B.Z为碳元素,其氢化物中的烃类有气态、液态和固态,Y为氧元素,其氢化物水和过氧化氢均为液态,故Z的氢化物的沸点不一定比Y的低,B项错误;
C.Z为碳元素,ZY2为CO2,空间结构为直线形,键角为180°;Y为氧元素,X2Y为H2O,空间结构为V形,键角为105°,故键角:ZY2>X2Y,C项正确;
D.根据能量最低原理,能量相等的原子轨道在全充满、半充满或全空的状态比较稳定,Cr的基态原子的价层电子排布式为3d54s1,而不是3d44s2,D项错误;
答案选C。
30.(24-25高二上·湖南长沙周南中学·期末)前四周期主族元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大,其中X、Y、Z同周期,Y、Q同主族,Q的最高能层有16个轨道,基态X原子轨道上的电子数是轨道上的电子数的2倍,且与基态Z原子具有相同的未成对电子数,下列说法不正确的是
A.第一电离能:
B.简单氢化物的沸点:
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:
D.原子半径:
【答案】A
【分析】根据题意推知,其中X、Y、Z同周期,Y、Q同主族,基态X原子s轨道上的电子数是p轨道上的电子数2倍,且与基态Z原子具有相同的未成对电子数,则X为C元素、Y为N元素、Z为O元素;Y、Q同主族,Q的最高能层有16个轨道,则Q位于第四周期,Q为As,则W只能为H,综上W、X、Y、Z、Q分别是H、C、N、O、As元素,据此回答。
【详解】A.元素周期表中同周期从左到右第一电离能逐渐增大,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,则第一电离能N>O>C,A错误;
B.由于H2O和NH3能形成分子间氢键且H2O水分子之间氢键多于NH3分子之间氢键,而AsH3分子之间无氢键,所以简单氢化物沸点H2O> NH3> AsH3,B正确;
C.元素非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,即酸性:HNO3>H2CO3,C正确;
D.H位于第一周期,半径最小,As为第四周期,半径最大,C、N位于第二周期,核电荷数增加,半径减小,故原子半径,D正确;
故选A。
31.(24-25高二上·湖南岳阳云溪区·期末)短周期元素的原子序数依次增大,Q单质暗处遇发生爆炸,由上述五种元素形成的化合物结构如图所示。下列说法错误的是
A.原子半径:
B.同周期中第一电离能大于W的元素有3种
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:
D.电负性:
【答案】B
【分析】短周期元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,Q单质暗处遇氢气发生爆炸,则Q为F元素;由阴离子的结构可知,Y为B元素;由阳离子结构中X、Z、W形成的共价键分别为1、4、3可知,X为H元素、Z为C元素、W为N元素,综上X、Y、Z、W、Q分别为H、B、C、N、F。
【详解】A.同周期元素,从左到右原子半径依次减小,则硼、碳、氮、氟四种原子的原子半径依次减小,故A正确;
B.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,则第二周期中第一电离能小于N元素的元素有F、Ne,共2种,故B错误;
C.同周期元素,从左到右原子元素的非金属性依次增强,最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强,则硼酸、碳酸、硝酸的酸性依次增强,故C正确;
D.同周期元素从左到右电负性逐渐增大,故硼、碳、氮、氟的电负性逐渐增大,故D正确;
答案选B。
32.(23-24高二上·湖南长沙名校联考联合体·期末)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的4种短周期元素,其原子结构如表:
元素
原子结构
W
基态原子L层电子数是K层电子数的2倍
X
原子核外p电子数比s电子数少1
Y
原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子
Z
原子核外的M层中只有两对成对电子
下列说法不正确的是
A.最高价氧化物对应的水化物的酸性:X>W B.简单气态氢化物的稳定性:X>Y>W
C.第一电离能:X>Y>W D.ZY2为极性分子
【答案】B
【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的4种短周期元素,W基态原子L层电子数是K层电子数的2倍,W是C;X原子核外p电子数比s电子数少1,X是N;Y原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子,原子序数大于氮元素,Y是O;Z原子核外的M层中只有两对成对电子,Z是S,据此解答。
【详解】A.非金属性越强则对应最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,非金属性:同周期自左向右逐渐增强,同主族从上到下逐渐减弱,W是C,X是N,则最高价氧化物对应的水化物的酸性:HNO3>H2CO3,故A项正确;
B.非金属性越强则对应简单气态氢化物的稳定性越强,非金属性:同周期自左向右逐渐增强,同主族从上到下逐渐减弱,则非金属性:O>N>C,最简单气态氢化物稳定性:H2O>NH3>CH4,故B项错误;
C.第一电离能:同周期自左向右逐渐增强,同主族从上到下逐渐减弱,但第ⅡA、ⅤA族原子结构处于充满或半充满结构,第一电离能大于相邻周期元素,氮元素的2p轨道电子处于半充满稳定状态,则第一电离能:N>O>C,故C项正确;
D.SO2易溶于水,根据相似相溶原理,SO2为极性分子,故D项正确;
故答案选B。
33.(24-25高二上·湖南长沙实验中学·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。
【详解】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。
34.(24-25高二上·湖南长沙望城区第一中学·期末)某种镁盐具有良好的电化学性能,其阴离子结构如下图所示,W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素,W、Y原子序数之和等于Z,Y原子价电子数是Q原子价电子数的2倍,下列说法错误的是
A.W与X形成的化合物均为极性分子 B.第一电离能:Z>Y>X
C.电负性:Z>Y>X D.该阴离子中存在配位键
【答案】A
【分析】由图可知,阴离子中W、X、Y、Z、Q形成的共价键数目分别为1、4、2、1、4,W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素,W、Y原子序数之和等于Z,Y原子价电子数是Q原子价电子数的2倍,则W为H元素、X为C元素、Y为O元素、Z为F元素、Q为Al元素。
【详解】A.甲烷的空间构型是结构对称的正四面体形,属于非极性分子,故A错误;
B.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,则第一电离能的大小顺序为F>O>C,故B正确;
C.同周期元素,从左到右非金属性依次增强,电负性依次增大,则电负性的大小顺序为F>O>C,故C正确;
D.由图可知,阴离子中具有空轨道的铝离子与具有孤电子对的L离子形成配位键,故D正确;
故选A。
35.(22-23高二下·五十校教研教改共同体&三湘名校教育联盟&湖湘名校教育联合体·期末)糖精是一种热量为0的甜味剂,为白色结晶性粉末,难溶于水。其甜度为蔗糖的300~500倍。糖精由原子序数依次增大的短周期主族元素W、R、X、Y、Z组成,其结构如图所示,只有R、X、Y位于同一周期,Y、Z位于同一主族。下列说法正确的是
A.原子半径: B.为非极性分子
C.简单氢化物的稳定性: D.该分子中所有原子均满足8电子结构
【答案】B
【分析】由图可知,糖精分子含有苯环,R为C,W为H,Y为O,R、X、Y位于同一周期,且原子序数依次增大,因此X为N;Y、Z位于同一主族,因此Z为S。
【详解】A.同周期原子半径随原子序数增大而减小,则原子半径:,A错误;
B.为直线型分子,结构对称,为非极性分子,B正确;
C.非金属性越强,其简单氢化物的稳定性越强,非金属性:O>S,则简单氢化物的稳定性:,C错误;
D.该分子中H、S原子不满足8电子结构,D错误;
故选B。
36.(23-24高二上·湖南长沙雅礼教育集团·期末)某种离子液体的结构如图所示,X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素,Y、Z、M为同周期相邻元素,Z的原子序数等于X、Y原子序数之和,Q为非金属性最强的元素。下列说法正确的是
A.基态原子未成对电子数:Y<Q
B.简单气态氢化物的稳定性:M>Q
C.上述结构中,所有原子均满足8电子稳定结构
D.基态原子第一电离能由大到小的顺序为:Q>M>Z>Y
【答案】D
【分析】X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素,Q为非金属性最强的元素,则Q为F,根据某种离子液体的结构得到X、Q有一个价键,Z有四个价键,M有三个价键,Y得到一个电子形成四个价键,Z的原子序数等于X、Y原子序数之和,Y、Z、M为同周期相邻元素,则X为H,Y为B,Z为C,M为N。
【详解】A.Y为B,Q为F,其基态原子未成对电子数分别为:3和1,所以基态原子未成对电子数:Y>Q,A错误;
B.非金属性越强,其简单气态氢化物的稳定性越强,因非金属性:N<F,所以简单气态氢化物的稳定性:NH3<HF,B错误;
C.X为H元素,最外层未满足8电子稳定结构,C错误;
D.同周期元素基态原子第一电离能呈增大趋势,则基态原子第一电离能由大到小的顺序为:Q(F)>M(N)>Z(C)>Y(B),D正确;
故选D。
37.(23-24高二上·湖南长沙雅礼教育集团·期末)下列关于物质结构或性质及解释都正确的是
选项
物质结构或性质
解释
A
电子云半径:
电子的能量高,在离核更远的区域出现的概率大
B
键角:
的电负性比大,孤电子对对成键电子对的斥力比较大
C
熔点:
熔化时要断开化学键,只需克服范德华力
D
稳定性:
分子间可以形成氢键,没有氢键
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.电子云半径:,电子离核越远、能量越高,A正确;
B.原子半径:N<P,所以键长:NCl<P-Cl,所以NCl3分子中Cl原子间的斥力大于PCl3分子中Cl原子间的斥力,则键角:NCl3> PCl3,B错误;
C.熔化克服的是分子间作用力而不是断开化学键,C错误;
D.HF比HCl稳定是由于非金属性:F>Cl,D错误;
故选A。
38.(24-25高二上·湖南长沙望城区第六中学·期末)X、Y、Z、M、Q五种短周期元素,原子序数依次增大。X的2p轨道上有两个未成对电子,Z最高能级电子数是总电子数的一半,M是同周期主族元素中原子半径最大的,Q与Z的某种化合物可作为新型自来水消毒剂。下列说法不正确的是
A.第一电离能:Y>X>Z>M
B.X的氢化物沸点可能高于Z的氢化物
C.X、Z与M三种元素形成的化合物中可能含有非极性共价键
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Q>Y
【答案】A
【分析】X、Y、Z、M、Q五种短周期元素,原子序数依次增大。M是同周期主族元素中原子半径最大的,则M为Na,Z最高能级电子数是总电子数的一半,则Z为O,X的2p轨道上有两个未成对电子,则X为C,Y为N,Q与Z的某种化合物可作为新型自来水消毒剂,则Q为Cl。
【详解】A.根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势,但第IIA族大于第IIIA族,第VA族大于第VIA族,同主族从上到下第一电离能逐渐减小,则第一电离能:Y>Z>X>M,故A错误;
B.X的氢化物可能是固体,其沸点可能高于Z的氢化物,故B正确;
C.X、Z与M三种元素形成的化合物中可能含有非极性共价键,比如草酸钠,故C正确;
D.根据非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,氯非金属性比氮非金属性强,则最高价氧化物对应水化物的酸性:Q>Y,故D正确。
综上所述,答案为A。
39.(24-25高二上·湖南常德汉寿县第一中学·期末)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X元素原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,Y位于周期表中ⅠA族,Z是地壳中含量最高的金属元素,X和W同主族。下列说法正确的是
A.原子半径由小到大的顺序:
B.X的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱
C.Y的最高价氧化物对应水化物的碱性比Z的强
D.X、Y、W三种元素形成化合物的化学式只有
【答案】C
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X元素原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,X是O元素;Y位于周期表中ⅠA族,Y是Na元素;Z是地壳中含量最高的金属元素,Z是Al元素;X和W同主族,W是S元素。
【详解】A.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,原子半径由小到大的顺序:,故A错误;
B.同主族元素从上到下,简单气态氢化物的热稳定性减弱,热稳定性:H2O>H2S,故B错误;
C.同周期元素从左到右,金属性依次减弱,最高价氧化物对应水化物的碱性减弱,碱性:NaOH>Al(OH)3,故C正确;
D.O、Na、S三种元素形成化合物有Na2SO4、Na2SO3等,故D错误;
选C。
40.(24-25高二上·湖南岳阳华容县·期末)有五种短周期元素,它们的结构性质等信息如下表所示:
元素
结构、性质等信息
A
是短周期元素(稀有气体元素除外)中原子半径最大的元素,含该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂
B
与A同周期,其最高价氧化物对应的水化物呈两性
C
其气态氢化物极易溶于水,液态时常用作制冷剂
D
是海水中除氢氧元素外含量最多的元素,其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的杀菌消毒剂
E
元素原子的L电子层上有2对成对电子
请根据表中信息回答下列问题。
(1)B元素基态原子的核外电子排布式为 。
(2)简单离子半径:B E(填“>”或“<”)。
(3)C元素基态原子的轨道表示式为 该原子核外能量最高的原子轨道呈 形。
(4)D元素在周期表中的位置是 ,该元素处在周期表的 区。
(5)A、C、E三种元素的第一电离能大小顺序是: 。(用元素符号表示)
(6)CE2与水反应的化学方程式是 。
【答案】(1)1s22s22p63s23p1或[Ne]3s23p1
(2)<
(3) 哑铃
(4) 第三周期第ⅦA族 p
(5)N>O>Na
(6)
【分析】A是短周期元素(稀有气体元素除外)中原子半径最大的元素,含该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂,则A为Na,B与A同周期,其最高价氧化物对应的水化物呈两性,则B为Al;C的气态氢化物极易溶于水,液态时常用作制冷剂,则C为N;是海水中除氢氧元素外含量最多的元素,其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的杀菌消毒剂,则D是Cl;E元素原子的L电子层上有2对成对电子,则E是O,据此回答。
【详解】(1)B为Al,原子序数为13,基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p1或[Ne]3s23p1;
(2)B为Al,其离子核外电子排布为2、8;E为O,其离子核外电子排布也为2、8。电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,所以;
(3)
C为N,核外电子数为7,基态原子的轨道表示式为;N原子能量最高的电子在2p轨道,p轨道呈哑铃形(或纺锤形);
(4)D为Cl,原子序数为17,在周期表中的位置是第三周期第ⅦA族;Cl元素的价电子排布为,处在周期表的p区;
(5)第一电离能是基态的气态原子失去最外层的一个电子所需能量。同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但N原子2p轨道半充满,较稳定,第一电离能大于相邻元素。同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小。所以A(Na)、C(N)、E(O)三种元素的第一电离能大小顺序是N>O>Na;
(6)C为N,E为O,CE2为 ,与水反应的化学方程式为
41.(24-25高二上·湖南岳阳云溪区·期末)现有五种元素,其中W、X、Y、Z为短周期主族元素,M为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息,回答问题。
元素
结构或性质信息
W
基态原子核外p电子数比s电子数少1
X
基态原子最外层电子排布为
Y
基态原子的M能层只有1种自旋电子
Z
基态原子第一至第四电离能如下:
M
位于元素周期表第八列
(1)W元素基态原子的核外电子排布式为 。
(2)X元素基态原子核外电子的运动状态有 种,其中能量最高的电子所占据的原子轨道呈 形。
(3)某同学根据上述信息,推断Z元素基态原子核外电子排布图为,该同学所画的电子排布图违背了 。
(4)W、X、Y、Z四种元素中,电负性最大的是 (填元素符号,下同),原子半径最大的是 。
(5)按照核外电子排布,M元素属于 区,其基态核外未成对电子数为 。
【答案】(1)1s22s22p3
(2) 8 哑铃形
(3)泡利原理
(4) O Na
(5) d 4
【分析】W元素原子的核外p电子数比s电子数少1,则X有2个电子层,电子排布式为1s22s22p3,故W为N元素;X基态原子最外层电子排布为,s能级最多填充2个电子,则X为O元素,基态Y原子的M能层只有1种自旋电子,则Y为Na元素,Z元素的第二电离能与第三电离能差异很大,则Z为Mg元素;M位于元素周期表第四周期,第八列,则M为Fe,综上所述,W为N元素,X为O元素,Y为Na元素,Z为Mg元素,M为Fe元素。
【详解】(1)W为N元素,其原子序数为7,电子排布式为1s22s22p3;
(2)X为O元素,基态原子核外共有8个电子,每个电子的运动状态各不相同,则其基态原子核外电子的运动状态有8种;其核外电子排布式为1s22s22p4,其中能量最高的电子所占据能级为2p,其原子轨道呈哑铃形;
(3)根据泡利原理,同一个轨道中,两个电子自旋方式相反,该排布式中3s轨道两个电子自旋相同,所以违背了泡利原理;
(4)同周期主族元素自左而右电负性增大、原子半径减小,同主族自上而下电负性减小、原子半径增大,则W、X、Y、Z四种元素中,电负性最大的是O,原子半径最大的是Na;
(5)M是Fe元素,处于周期表中第四周期第Ⅷ族,按照核外电子排布,Fe元素属于d区;其基态Fe2+价电子排布式为3d6,其未成对电子数为4。
42.(24-25高二上·湖南长沙实验中学·期末)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期元素,W的原子是半径最小的原子,X的原子的L电子层的p能级上没有空轨道,Y的原子L电子层的p能级上只有一对成对电子,Z的基态原子未成对电子数是W、X、Y未成对电子数之和。回答下列问题:
(1)W、Z分别为 、 (均填元素符号)。
(2)W的原子核外电子的电子云轮廓图形状为 。
(3)X、Y中第一电离能较大的是 (填元素符号)。
(4)Z有两种常见含氧酸根离子,其中酸性条件下的存在形式为 ,加入强碱后向另一种离子形式转化的离子方程式为 。
(5)某元素Q的基态原子最外层电子排布式为,那么Q的元素符号应为 ,其基态原子核外有 对自旋相反的电子对。
【答案】(1) H Cr
(2)球形
(3)N
(4)
(5) S 7
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期元素,W的原子是半径最小的原子即为H原子, Y的原子L电子层的p能级上只有一对成对电子的是O,Y是O元素,X比O原子序数小,且L电子层的p能级上没有空轨道,则X是N元素,三者未成对电子数之和为6,Z的基态原子未成对电子数是W、X、Y未成对电子数之和,所以Z为Cr元素;
【详解】(1)根据分析,W、X、Y、Z分别为H、N、O、Cr;
(2)H原子核外电子排布是1s1,s能级的电子云轮廓图形状为球形;
(3)N的价电子排布式为2s22p3,O的价电子排布式为2s22p4,N原子2p轨道处于半满状态,较稳定,所以第一电离能:N>O;
(4)Cr有两种常见含氧酸根离子,分别是和,其中酸性条件下的存在形式为;加入强碱后向另一种离子形式转化的离子方程式为;
(5)
np轨道已填充电子,说明ns轨道已经排满电子,则n-1=2,故n=3,元素Q的原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,故Q为S元素,其基态原子的轨道表示式为,有7对自旋相反的电子对。
43.(24-25高二上·湖南长沙望城区第一中学·期末)A、B、C、D、E为核电荷数依次增大的前四周期元素。其中只有A、B是非金属元素;A和D同族,它们原子的价电子排布式为ns1,B基态原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍,C原子的最外层电子数等于B原子的最外层电子数的一半,而E原子有5个电子未成对。回答下列问题:
(1)A元素基态原子占据最高能级的电子云轮廓图形状为 ;E元素基态原子核外有 种运动状态不同的电子。
(2)写出B元素基态原子的价层电子排布图为 ;C元素基态原子的电子排布式为 。
(3)写出元素C和元素D的最高价氧化物对应的水化物的水溶液相互反应的离子方程式: 。
(4)基态铁原子和E原子第三级电离能I3(Fe) I3(E)(填“>”或“<”),原因是 。
(5)元素C与氯元素形成的化合物M为 (填“离子”或“共价”)化合物,请设计实验证明: 。
【答案】(1) 球形 25
(2) 1s22s22p63s23p1(或[Ne]3s23p1)
(3)Al(OH)3+OH−= +2H2O (或Al(OH)3+OH−=[Al(OH)4]−)
(4) < Mn2+价层电子3d5为半满结构稳定,Fe2+价层电子3d6易失去一个电子变为稳定结构
(5) 共价 将AlCl3加热到熔融时做导电实验,不导电则为共价化合物
【分析】前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D、E中,A、D元素同主族,且最外层只有一个电子,A是非金属,则A一定为H元素,B最外层电子排布式为ns2np4,B可能是O或S元素,但金属元素C最外层电子数为B的一半,C最外层电子数为3个,则B为O,C为Al,D为K;而E有5个电子未成对,价电子一定为3d54s2,故E为25号元素Mn元素,然后根据元素周期律及物质的性质分析解答。
【详解】(1)根据上述分析可知:A是H,B是O,C是Al,D是K,E是Mn元素。根据上述分析可知A是H元素,H原子核外只有1个1s电子,1s能级电子云轮廓图为球形;
E是Mn元素,原子序数是25,Mn原子核外有25个电子,在原子核外不存在运动状态完全相同的电子,因此Mn原子核外有25种运动状态的电子;
(2)
根据上述分析可知:B是O,C是Al元素。O是8号元素,O元素的价层电子排布式是2s22p4,故其价电子排布图为;
Al是13号元素,根据构造原理,可知基态Al原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p1或[Ne]3s23p1;
(3)根据上述分析可知:C是Al,D是K,这两种元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式分别是Al(OH)3、KOH,Al(OH)3是两性氢氧化物,能够与强碱KOH反应产生KAlO2、H2O,反应的离子方程式为:Al(OH)3+OH−= +2H2O(或写为Al(OH)3+OH−=[Al(OH)4]−);
(4)Fe是26号元素,根据构造原理可知基态Fe原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2,Fe2+价层电子为3d6,易失去一个电子变为稳定结构3d5;Mn是25号元素,根据构造原理可知基态Mn原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s2,Mn2+价层电子为3d5半满结构稳定,不容易失去电子变为3d4的不稳定结构稳定,故第三电离能I3(Fe)<I3(Mn);
(5)根据上述分析可知C是Al,其与Cl形成的化合物AlCl3是共价化合物,由分子构成,在熔融状态下只有AlCl3分子,没有离子,不能导电,因此可以将AlCl3加热到熔融时做导电实验,不导电则为共价化合物。
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专题10 原子结构与性质
3大高频考点概览
考点01 原子结构与核外电子排布
考点02 原子结构与元素性质
考点03 元素周期表和元素推断
地 城
考点01
原子结构与核外电子排布
1.(24-25高二上·湖南宁远县第一中学·期末)下列说法正确的是
A.过氧化氢的电子式:
B.所有非金属元素都分布在区
C.基态碘原子简化电子排布式为
D.稳定性:,是因为键的键能比键的键能大
2.(24-25高二上·湖南衡阳第一中学·期末)下列有关说法正确的是
A.s区和d区元素一定为金属元素
B.的电子云轮廓图:
C.处于最低能量状态的原子叫做基态原子
D.基态C原子的轨道表示式:
3.(24-25高二上·湖南衡阳第一中学·期末)下列说法错误的是
A.轨道形状为球形
B.用制备的反应为:,在制备时加入大量的水,同时加热,可促使水解趋于完全
C.锌与盐酸反应时,加入铜粉产生氢气速率加快,原因是铜降低了反应的活化能
D.焰火、霓虹灯光都与电子跃迁有关
4.(24-25高二上·湖南师范大学附属中学·期末)下列有关化学用语表示正确的是
A.基态钠原子电子占据的最高能级的电子云轮廓图:
B.基态Fe2+的价层电子排布式为3d44s2
C.基态Ge原子的价层电子轨道表示式:
D.基态氟原子核外电子的运动状态有9种
5.(24-25高二上·湖南长沙第一中学·期末)下列有关化学用语表示正确的是
A.基态硅原子的价层电子轨道表示式:
B.基态铝原子最高能级的电子云轮廓图:
C.基态锗原子的简化电子排布式:
D.HCl的形成过程:
6.(24-25高二上·湖南长沙长郡中学·期末)某同学为了记住新学的元素,发明了一个非常有趣的“钟表记忆法”,如下图,每种元素的族序数与其对应的时间大多数一致,结合所学知识下列有关说法不正确的是
A.Mn属于VIIB族
B.图中4s轨道只有一个电子的元素共三种
C.图中共有8种元素属于d区
D.如图“时针”、“分针”和“秒针”所指的三种元素(“针”所指以最近为准)分别属于三个不同的族
7.(24-25高二上·湖南岳阳华容县·期末)基态原子的最外层电子排布式正确的是
A. B.
C. D.
8.(24-25高二上·湖南邵东第一中学·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:
9.(23-24高二下·五十校教研教改共同体;三湘名校教育联盟;湖湘名校教育联合体·期末)氟锑酸()的酸性比纯硫酸要强倍,被称为超强酸。实验室可通过反应制得。盛放氟锑酸的容器必须用特氟龙(即聚四氟乙烯)的材料盛装,其他塑料会被严重腐蚀。下列说法正确的是
A.氯化氢分子的电子式:
B.中子数为70、质子数为51的锑(Sb)原子:
C.基态氟原子核外电子的运动状态有9种
D.聚四氟乙烯的链节为
10.(23-24高二上·湖南长沙雅礼教育集团·期末)下列有关化学用语表示正确的是
A.基态钠原子电子占据最高能级的电子云轮廓图:
B.质子数为75、中子数为111的Re原子:
C.39K和43K的原子结构示意图均可以表示为:
D.正丁烷的球棍模型:
11.(23-24高二上·湖南长沙名校联考联合体·期末)下列化学用语表示正确的是
A.离子的结构示意图:
B.基态碳原子的轨道表示式
C.水的电子式:
D.基态铬原子(24Cr)的价层电子排布式:
12.(24-25高二上·湖南长沙周南中学·期末)下列化学用语使用正确的是
A.中子数为76的碘原子:
B.的电子式:
C.的形成过程:
D.的p-p键形成过程:
13.(24-25高二上·湖南长沙雅礼中学·期末)化学用语可以表达物质结构和化学过程。下列化学用语表达错误的是
A.电子云图为
B.的模型为
C.分子中键的形成:
D.用电子式表示的形成过程:
14.(24-25高二上·湖南衡阳第一中学·期末)和可以作为锂离子电池的电极材料。使用锂离子电池作为汽车动力电池,可减少有害气体的排放。回答下列问题:
(1)基态P原子的第一电离能比同周期相邻的两种元素都大,主要原因是 ;下图为锂原子的几种不同激发态的电子轨道表示式,其中跃迁至基态时释放出的能量最多的是 (填字母)。
a.
b.
c.
【详解】 基态P原子的3p轨道半充满,比较稳定,因此第一电离能比同周期相邻的元素大。三种激发态的锂原子中,的能量最高,所以跃迁至基态时释放出的能量最多。 地 城
考点02
原子结构与元素性质
15.(24-25高二上·湖南衡阳第一中学·期末)下表为一种短周期元素A的各级电离能数据,下列有关该元素的说法错误的是
电离能
1402
2856
4579
7476
9446
53273
A.该元素的价电子数为5
B.该元素的电负性比同周期相邻元素高
C.该元素位于周期表p区
D.该元素基态原子的未成对电子数为3
16.(24-25高二上·湖南炎德英才名校联合体·期末)利用可将废水中的转化为对环境无害的物质后排放。反应原理为(未配平)。下列说法正确的是
A.氧化剂与还原剂的物质的量之比为
B.第一电离能:
C.可用替换
D.若生成标准状况下的气体11.2L,则反应转移的电子数为(表示阿伏加德罗常数的值)
17.(24-25高二上·湖南长沙望城区第二中学·期末)在标准状况下,1mol离子晶体完全分离成气态阳离子、阴离子所吸收的能量可以用(U)来表示,Li2O是离子晶体,其(U)的实验值可通过玻恩—哈伯热力学循环图计算得到
已知 ;
下列说法不正确的是
A.U(Li2O)=+2980kJ/mol B.O=O键能为498kJ/mol
C.ΔH2=703kJ/mol D.Li第一电离能I1=1040kJ/mol
18.(23-24高二上·湖南长沙名校联考联合体·期末)我国嫦娥五号返回器带回了月球土壤样品。研究发现,月球土壤样品中存在铁、金、银、铅、锌、铜等矿物颗粒。请回答下列问题:
(1)基态Fe原子的价层电子排布式为 ,其核外填充有电子的原子轨道数目为 ,比铁原子多一个质子的元素名称为 。
(2)Ti(BH4)2是一种储氢材料。的空间结构是 ,H、Na、K的电负性由小到大的顺序为 。
(3)我国科学家研究发现,十八胺在较高温度下具有一定的还原性,由于从十八胺中获得电子的能力不同,不同的金属盐在十八胺体系中反应可以得到不同的产物:
单一金属盐
Zn2+
Ag+
在十八胺体系中的产物
ZnO
Ag
已知元素的电负性数据:
元素
Zn
Ag
Au
电负性(鲍林标度)
1.6
1.9
2.4
据此推测单一的金属(Au3+)盐在十八胺体系中反应的产物为 (写化学式)。
(4)分析Cu,Zn的核外电子排布,推测Cu的第二电离能I2 Zn的第二电离能I2(填“大于”“小于”或“等于”)。
19.(24-25高二上·湖南邵东第一中学·期末)我国科学家构建了新型催化剂“纳米片”(Co−N−C),该“纳米片”可用于氧化SO和吸附Hg2+。回答下列问题:
(1)基态Co原子的价层电子排布式为 ,N、C、Co中第一电离能最大的是 (填元素符号)。
(2)在空气中SO会被氧化成SO。SO的空间结构是 ,SO中S原子采用 杂化。已知氧族元素氢化物的熔沸点高低顺序为,其原因是 。
(3)比较C-B-C键角大小: (填“>”“=”或“<”),并说明理由 。
20.(24-25高二上·湖南长沙望城区第二中学·期末)下表是元素周期表的一部分,除标出的元素外,表中的每个编号代表一种元素。请根据要求回答问题:
(1)①~⑥中,非金属性最强的元素是 (填元素符号)。
(2)③、④的原子半径大小关系:③ (填“>”或“<”)④。
(3)元素②和③分别有多种化合物,其中元素 (填元素符号)的化合物种类更多。
(4)⑤的最高价氧化物的水溶液与⑦的简单氢化物的水溶液反应的离子方程式为 。
21.(24-25高二上·湖南长郡中学·期末)是具有重要发展前景的二次电池电极材料。南京工业大学和中科院物理所科研团队通过研究实现了镁电池正极材料的稳定储镁。回答下列问题:
(1)铁元素在周期表中的位置是 ,其基态原子核外电子有 种空间运动状态。
(2)下列状态的镁中,电离最外层一个电子所需能量最大的是 (填序号)。
① ② ③ ④
(3)原子中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S原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为 。
(4)依据第3周期元素第一电离能的变化规律,参照如图、S元素的位置,用小黑点标出Al、Si、P三种元素的相对位置 。
(5)比氧化性更 (填“强”或“弱”),从结构上分析,其原因是 。
22.(24-25高二上·湖南郴州·期末)铜()、铁()、银()、镍()、钛()及其化合物在生产生活中应用广泛。
(1)离子的价层电子排布式为 。比更易失去电子的原因是 。
(2)配合物与相比,的键角前者 后者(填“>”、“<”或“=”)。
(3)某镍配合物由1个与2个离子组成。组成该镍配合物的元素中,属于第二周期元素第一电离能由高到低的顺序为 (用元素符号表示)。
(4)已知元素的电负性为,元素的电负性为,则、原子之间通过 形成化合物(填“离子键”或“共价键”)。
(5)能与、、、等形成配位数为4的配合物,可以与乙二胺()形成配离子,如下图所示:
乙二胺分子中原子成键时采取的杂化类型是 。乙二胺和三甲胺[]均属于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高很多,原因是 。
地 城
考点03
元素周期表和元素推断
23.(24-25高二上·湖南师范大学附属中学·期末)主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X、Y的价电子数相等,W与Z同主族,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:W>Y B.酸性:W2YX3>W2YX4
C.简单离子半径:Z>Y D.Y的氢化物和氧化物可以反应
24.(24-25高二上·湖南郴州·期末)某分子常用于感光复印纸的生产,其结构如图所示,其中、、、为原子序数依次增大的短周期主族元素,且仅、位于同一周期;原子的核外电子数是其次外层电子数的2倍。下列说法正确的是
A.原子半径:
B.元素的含氧酸只有一种
C.最简气态氢化物的稳定性:
D.、、形成的化合物不可能含有离子键
25.(24-25高二上·湖南衡阳第一中学·期末)X、Y、Z、W为四种原子序数依次增大的短周期元素,基态X原子的第一电离能在短周期元素中最大,基态原子中轨道和轨道电子数相等,基态原子核外有11种运动状态不同的电子,基态原子最外层轨道和轨道电子数相等。下列有关说法正确的是
A.基态原子核外电子的轨道表示式为
B.基态原子核外具有3种不同能量的电子
C.简单离子半径:
D.W元素的原子序数为6
26.(24-25高二上·湖南宁远县第一中学·期末)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,基态X原子的2p能级上未成对电子数是同周期中最多的,Y元素基态原子中电子的运动状态有8种,Z元素的焰色试验为黄色,W元素的原子最外层电子排布式为。下列说法不正确的是
A.原子半径:
B.电负性:
C.最高价氧化物对应水化物的碱性:Z>W
D.简单氢化物的沸点:
27.(24-25高二上·湖南长沙第一中学·期末)一种洗涤剂中间体的结构式如图所示,X、Q、Z、Y、W为原子序数依次增大的短周期元素,X和W同主族。Q和Y的基态原子的2p能级上各有两个未成对电子。下列说法正确的是
A.简单离子半径:W>Y>Z
B.第一电离能:Z>Y>Q
C.Z元素的氧化物对应的水化物为强酸
D.Y的简单氢化物的中心原子的VSEPR模型为V形
28.(24-25高二上·湖南长沙雅礼中学·期末)下表是元素周期表前五周期的一部分,X、Y、Z、R、W、J是6种元素的代号。J为0族元素,下列说法不正确的是
X
Y
Z
R
W
J
A.基态R原子的轨道表示式为
B.电负性最大的元素为Z
C.W位于元素周期表的P区
D.Y的第一电离能小于X的第一电离能
29.(24-25高二上·湖南炎德英才名校联合体·期末)某种催化剂的阴离子结构式如图所示,其组成元素X、Y、Z为原子半径逐渐增大的短周期主族元素,W是第四周期的某种元素,原子序数关系为:2X+2Y+Z=W,下列说法正确的是
A.该阴离子结构中σ键与π键数目之比为9:2
B.Z的氢化物的沸点一定比Y的低
C.键角:ZY2>X2Y
D.W的基态原子的价层电子排布式为3d44s2
30.(24-25高二上·湖南长沙周南中学·期末)前四周期主族元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大,其中X、Y、Z同周期,Y、Q同主族,Q的最高能层有16个轨道,基态X原子轨道上的电子数是轨道上的电子数的2倍,且与基态Z原子具有相同的未成对电子数,下列说法不正确的是
A.第一电离能:
B.简单氢化物的沸点:
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:
D.原子半径:
31.(24-25高二上·湖南岳阳云溪区·期末)短周期元素的原子序数依次增大,Q单质暗处遇发生爆炸,由上述五种元素形成的化合物结构如图所示。下列说法错误的是
A.原子半径:
B.同周期中第一电离能大于W的元素有3种
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:
D.电负性:
32.(23-24高二上·湖南长沙名校联考联合体·期末)W、X、Y、Z是原子序数依次增大的4种短周期元素,其原子结构如表:
元素
原子结构
W
基态原子L层电子数是K层电子数的2倍
X
原子核外p电子数比s电子数少1
Y
原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子
Z
原子核外的M层中只有两对成对电子
下列说法不正确的是
A.最高价氧化物对应的水化物的酸性:X>W B.简单气态氢化物的稳定性:X>Y>W
C.第一电离能:X>Y>W D.ZY2为极性分子
33.(24-25高二上·湖南长沙实验中学·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
34.(24-25高二上·湖南长沙望城区第一中学·期末)某种镁盐具有良好的电化学性能,其阴离子结构如下图所示,W、X、Y、Z、Q是核电荷数依次增大的短周期元素,W、Y原子序数之和等于Z,Y原子价电子数是Q原子价电子数的2倍,下列说法错误的是
A.W与X形成的化合物均为极性分子 B.第一电离能:Z>Y>X
C.电负性:Z>Y>X D.该阴离子中存在配位键
35.(22-23高二下·五十校教研教改共同体&三湘名校教育联盟&湖湘名校教育联合体·期末)糖精是一种热量为0的甜味剂,为白色结晶性粉末,难溶于水。其甜度为蔗糖的300~500倍。糖精由原子序数依次增大的短周期主族元素W、R、X、Y、Z组成,其结构如图所示,只有R、X、Y位于同一周期,Y、Z位于同一主族。下列说法正确的是
A.原子半径: B.为非极性分子
C.简单氢化物的稳定性: D.该分子中所有原子均满足8电子结构
36.(23-24高二上·湖南长沙雅礼教育集团·期末)某种离子液体的结构如图所示,X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素,Y、Z、M为同周期相邻元素,Z的原子序数等于X、Y原子序数之和,Q为非金属性最强的元素。下列说法正确的是
A.基态原子未成对电子数:Y<Q
B.简单气态氢化物的稳定性:M>Q
C.上述结构中,所有原子均满足8电子稳定结构
D.基态原子第一电离能由大到小的顺序为:Q>M>Z>Y
37.(23-24高二上·湖南长沙雅礼教育集团·期末)下列关于物质结构或性质及解释都正确的是
选项
物质结构或性质
解释
A
电子云半径:
电子的能量高,在离核更远的区域出现的概率大
B
键角:
的电负性比大,孤电子对对成键电子对的斥力比较大
C
熔点:
熔化时要断开化学键,只需克服范德华力
D
稳定性:
分子间可以形成氢键,没有氢键
A.A B.B C.C D.D
38.(24-25高二上·湖南长沙望城区第六中学·期末)X、Y、Z、M、Q五种短周期元素,原子序数依次增大。X的2p轨道上有两个未成对电子,Z最高能级电子数是总电子数的一半,M是同周期主族元素中原子半径最大的,Q与Z的某种化合物可作为新型自来水消毒剂。下列说法不正确的是
A.第一电离能:Y>X>Z>M
B.X的氢化物沸点可能高于Z的氢化物
C.X、Z与M三种元素形成的化合物中可能含有非极性共价键
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Q>Y
39.(24-25高二上·湖南常德汉寿县第一中学·期末)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X元素原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,Y位于周期表中ⅠA族,Z是地壳中含量最高的金属元素,X和W同主族。下列说法正确的是
A.原子半径由小到大的顺序:
B.X的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱
C.Y的最高价氧化物对应水化物的碱性比Z的强
D.X、Y、W三种元素形成化合物的化学式只有
40.(24-25高二上·湖南岳阳华容县·期末)有五种短周期元素,它们的结构性质等信息如下表所示:
元素
结构、性质等信息
A
是短周期元素(稀有气体元素除外)中原子半径最大的元素,含该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂
B
与A同周期,其最高价氧化物对应的水化物呈两性
C
其气态氢化物极易溶于水,液态时常用作制冷剂
D
是海水中除氢氧元素外含量最多的元素,其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的杀菌消毒剂
E
元素原子的L电子层上有2对成对电子
请根据表中信息回答下列问题。
(1)B元素基态原子的核外电子排布式为 。
(2)简单离子半径:B E(填“>”或“<”)。
(3)C元素基态原子的轨道表示式为 该原子核外能量最高的原子轨道呈 形。
(4)D元素在周期表中的位置是 ,该元素处在周期表的 区。
(5)A、C、E三种元素的第一电离能大小顺序是: 。(用元素符号表示)
(6)CE2与水反应的化学方程式是 。
41.(24-25高二上·湖南岳阳云溪区·期末)现有五种元素,其中W、X、Y、Z为短周期主族元素,M为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息,回答问题。
元素
结构或性质信息
W
基态原子核外p电子数比s电子数少1
X
基态原子最外层电子排布为
Y
基态原子的M能层只有1种自旋电子
Z
基态原子第一至第四电离能如下:
M
位于元素周期表第八列
(1)W元素基态原子的核外电子排布式为 。
(2)X元素基态原子核外电子的运动状态有 种,其中能量最高的电子所占据的原子轨道呈 形。
(3)某同学根据上述信息,推断Z元素基态原子核外电子排布图为,该同学所画的电子排布图违背了 。
(4)W、X、Y、Z四种元素中,电负性最大的是 (填元素符号,下同),原子半径最大的是 。
(5)按照核外电子排布,M元素属于 区,其基态核外未成对电子数为 。
42.(24-25高二上·湖南长沙实验中学·期末)W、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期元素,W的原子是半径最小的原子,X的原子的L电子层的p能级上没有空轨道,Y的原子L电子层的p能级上只有一对成对电子,Z的基态原子未成对电子数是W、X、Y未成对电子数之和。回答下列问题:
(1)W、Z分别为 、 (均填元素符号)。
(2)W的原子核外电子的电子云轮廓图形状为 。
(3)X、Y中第一电离能较大的是 (填元素符号)。
(4)Z有两种常见含氧酸根离子,其中酸性条件下的存在形式为 ,加入强碱后向另一种离子形式转化的离子方程式为 。
(5)某元素Q的基态原子最外层电子排布式为,那么Q的元素符号应为 ,其基态原子核外有 对自旋相反的电子对。
43.(24-25高二上·湖南长沙望城区第一中学·期末)A、B、C、D、E为核电荷数依次增大的前四周期元素。其中只有A、B是非金属元素;A和D同族,它们原子的价电子排布式为ns1,B基态原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍,C原子的最外层电子数等于B原子的最外层电子数的一半,而E原子有5个电子未成对。回答下列问题:
(1)A元素基态原子占据最高能级的电子云轮廓图形状为 ;E元素基态原子核外有 种运动状态不同的电子。
(2)写出B元素基态原子的价层电子排布图为 ;C元素基态原子的电子排布式为 。
(3)写出元素C和元素D的最高价氧化物对应的水化物的水溶液相互反应的离子方程式: 。
(4)基态铁原子和E原子第三级电离能I3(Fe) I3(E)(填“>”或“<”),原因是 。
(5)元素C与氯元素形成的化合物M为 (填“离子”或“共价”)化合物,请设计实验证明: 。
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