内容正文:
专题09 原子结构与性质
3大高频考点概览
考点01 原子结构
1.(23-24高一上·广东汕尾·期末)月球土壤中含有Th(钍)元素,是一种天然的放射性核素。2022年,我国科研团队采用和 (铪)熔合蒸发技术合成了新核素 。下列说法错误的是
A.化学性质不活泼 B.含有176个质子
C.、互为同位素 D.、分别含有142个和117个中子
2.(23-24高二上·广东汕尾·阶段练习)下列说法正确的是
A.周期表s区元素全部是金属元素
B.通过原子光谱上的特征谱线能鉴定某些元素
C.s能级上电子的能量一定小于p能级上电子的能量
D.钠原子由时,原子释放能量,由基态转化成激发态
3.(24-25高二上·广东茂名·期末)化学用语是学习化学的工具。下列化学用语表述错误的是
A.和核内中子数之比为1:2 B.基态铬原子的简化电子排布式:
C.基态H原子的轨道表示式: D.可表示原子、阳离子以及阴离子
4.(24-25高三上·上海·期末)基态Si原子中,电子占据的最高能级的符号是
A.2s B.2p C.3s D.3p
5.(23-24高二上·广东广州·阶段练习)下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最高的是
A. B.
C. D.
6.(23-24高二上·广东东莞·期中)下列说法或化学用语表达正确的是
A.s能级的原子轨道电子云轮廓图呈球形,处在该轨道上的电子只能在球壳内运动
B.氮原子的轨道表示式是:
C.p 能级的原子轨道电子云轮廓图呈哑铃形,随着能层的增加,p 能级原子轨道数目也在增多
D.Ni2+的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d8
7.(21-22高二下·广东广州·期中)以下说法正确的是
A.从空间角度看,2s轨道比1s轨道大,其空间包含了1s轨道
B.p能级能量一定比s能级能量高
C.2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
D.轨道相互垂直,且能量各不相等
8.(23-24高二上·广东东莞·期末)人类对核外电子运动的认知不断进步。下列说法正确的是
A.电子在线性轨道上绕核运行
B.p能级的能量一定比s能级的能量低
C.2px、2py、2pz轨道相互平行、能量相等
D.基态Li原子最外层电子的电子云轮廓图的形状为球形
9.(2024·广东江门·三模)化学之美,美在结构,美在变化,下列说法不正确的是
A.天然钻石在打磨过程中,共价键断裂
B.霓虹灯发光是由于电子从基态跃迁到激发态产生
C.红墙灰瓦是中国传统建筑,墙的红色来源于氧化铁
D.清晨山顶光束如瀑布般倾泻而下,是丁达尔效应带了的美景
10.(23-24高二上·广东东莞·期中)下列说法中正确的是
A.SOCl2分子中只存在σ键,不存在π键
B.2p和3p轨道形状均为哑铃形
C.若硫原子核外电子排布图为则违反了泡利原理
D.B原子由1s22s22p→1s22s22p时,由基态转化为激发态,形成发射光谱
11.(11-12高二上·广东佛山·期中)下列说法错误的是
A.电子的能量不一定高于电子的能量
B.的电子排布式为,违背了洪特规则
C.电子排布式违背了能量最低原则
D.电子排布式违背了泡利原理
12.(23-24高三上·广东茂名·阶段练习)下列化学用语表示正确的是
A.HClO的电子式: B.基态Cr原子价层电子轨道表示式:
C.的结构示意图: D.O原子的2s轨道电子云轮廓图:
14.(17-18高二·广东·单元测试)下列元素相关基态粒子的电子排布式中,前者一定是金属元素,后者一定是非金属元素的是
A. B.
C. D.
15.(23-24高二上·广东河源·期末)锗(32Ge)是优良的半导体材料,下列有关叙述正确的是
A.Ge元素位于元素周期表的p区
B.Ge原子核外有4种不同能量的电子
C.Ge原子核外有8种空间运动状态的电子
D.Ge原子的2p和3p轨道形状为大小相同的哑铃形
16.(23-24高二下·广东·开学考试)下列说法正确的是
A.在K能层中,有自旋相反的两条轨道
B.最外层电子排布式为的基态原子所对应元素一定位于第ⅡA族
C.共价键的成键原子只能是非金属原子
D.焰色试验的原理是电子由较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时,以光的形式释放能量
17.(24-25高三上·广东·阶段练习)我国在天宫空间站研制成一种铌合金,熔点超过。已知铌元素与钒同族,下列说法正确的是
A.基态时,钒元素的未成对电子数为3 B.铌原子的第一电离能大于钒原子
C.铌与钒,均属于s区元素 D.铌与钒,最高正价均为
18.(23-24高二上·广东广州·期末)下列关于能层与能级的说法中正确的是
A.任一能层的能级总是从s能级开始,而且能级数不等于该能层序数
B.同一原子中,符号相同的不同能级,其电子能量不相同
C.同是s能级,在不同的能层中所能容纳的最多电子数是不相同的
D.多电子原子中,同一能层上的每个电子的能量一定不同
19.(23-24高二上·广东·期末)乙二醇(结构如图所示)可用于生产汽车的防冻液,下列说法正确的是
A.乙二醇中既含有非极性共价键,又含有极性共价键
B.的电子式为
C.基态碳原子核外有5种不同运动状态的电子
D.基态氧原子的轨道表示式为
20.(23-24高二下·广东广州·阶段练习)下列说法正确的是
A.Ge(锗)、As(砷)、Se(硒)的电负性依次增大
B.硼原子核外电子由,原子释放能量
C.C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是O>N>C
D.基态某原子的价层电子排布式为,推断该元素位于第四周期第ⅠA族
考点02 原子结构与元素的性质
1.(23-24高二上·广东东莞·阶段练习)下列各组元素中,电负性依次减小的是
A.F、N、O B.O、Cl、F C.Si、P D.Cl、S、As
2.(23-24高二上·广东深圳·期末)Zn2GeO4是一种具有高催化活性的新型光催化剂,下列相关说法错误的是
A.Zn处于元素周期表中的ds区 B.基态Ge存在7种不同能量的电子
C.基态O原子中含有3对成对电子 D.电负性大小顺序O>Ge>Zn
3.(23-24高二上·广东东莞·期中)“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Fe大13)组成,下列说法错误的是
A.Y位于元素周期表的第ⅢB族
B.基态Ca原子的核外电子填充在6个轨道中
C.Ca第一电离能小于Fe
D.5种元素中,电负性最大的是O
4.(24-25高三上·广东广州·阶段练习)氢元素有多种化合物,如等。下列说法正确的是
A.半径大小: B.热稳定性大小:
C.电离能大小: D.电负性大小:
5.(24-25高二下·广东广州·期中)已知某元素+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d3,该元素在周期表中的位置和区域是
A.第三周期第ⅥB族;p区 B.第三周期第ⅢB族;d区
C.第四周期第ⅥB族;d区 D.第四周期第ⅡB族;ds区
6.(2024·广东·三模)中国科学家对量子材料的研究处于国际领先水平,近年来对石墨烯、硅烯、锗烯等低维量子材料的研究发展迅速。下列说法不正确的是
A.石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的单层石墨
B.第一电离能:
C.X射线衍射实验可确定石墨烯的晶体结构
D.硅和锗都位于金属和非金属元素分界线处,属于过渡元素
7.(23-24高二上·广东东莞·阶段练习)下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用、……表示,单位为)。下列关于元素R的判断中一定正确的是
……
R
738
1451
7733
10 540
13 630
……
①R的最高正价为+3价
②R元素位于元素周期表中第ⅡA族
③R元素第一电离能大于同周期相邻元素
④R元素的原子最外层共有4个电子
⑤R元素基态原子的电子排布式为
A.①③ B.②③ C.②③④ D.②③⑤
8.(23-24高二下·广东汕头·阶段练习)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,单位为kJ·mol-1)。
I1
I2
I3
I4
……
R
740
1500
7700
10500
下列关于元素R的判断中一定正确的是
A.R的最高正价为+3价
B.R元素位于元素周期表中第Ⅱ族
C.R元素第一电离能大于同周期相邻元素
D.R元素基态原子的电子排布式为1s22s2
9.(24-25高二上·广东·期末)甲、乙、丙、丁、戊、己是原子序数依次增大的前四周期元素。甲是宇宙中含量最多的元素;基态乙原子的价层电子排布为;基态丙原子最高能级的不同轨道都有电子且自旋方向相同;丁与戊是同主族的短周期元素,基态时都有两个未成对电子;己是ds区元素,基态己原子有1个单电子。下列说法正确的是
A.原子半径:戊>丁>丙>乙>甲 B.基态己原子的价层电子排布式为
C.第一电离能:丙>丁>乙 D.电负性:丙>丁>戊
10.(24-25高二上·广东深圳·阶段练习)的最外层电子排布式为,下列说法中正确的是
A.M可能为稀有气体元素 B.M原子的核外电子排布式为
C.M原子的价层电子排布为 D.M元素的最高正化合价为价
11.(24-25高二上·广东江门·期末)铝碳酸镁可用于治疗胃酸过多。下列说法正确的是
A.电负性: B.原子半径:
C.碱性: D.与盐酸反应的剧烈程度:
12.(2024·广东·一模)可用反应冶炼钾。下列说法正确的是
A.第一电离能: B.电负性:
C.离子半径: D.碱性:
13.(24-25高二上·广东·期末)下列各组元素的性质正确的是
A.第一电离能:Al>Mg>Na B.电负性:F>O>N
C.最高正价:F>S>Si D.原子半径:P>N>C
14.(24-25高二上·广东深圳·阶段练习)下列说法正确的是
A.电负性大于1.8的一定为非金属,小于1.8的一定为金属
B.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
C.第一电离能的大小可以作为判断元素金属性强弱的依据
D.电负性越大,元素的非金属性越强,第一电离能也越大
15.(24-25高二上·广东深圳·阶段练习)回答下列问题
(1)基态原子价电子层的电子排布式为 。
(2)元素按周期表分区属于 区元素。
(3)地壳中含量最多的三种元素O、、中,电负性最大的是 。
(4)基态与离子中未成对的电子数之比为 。
(5)钠在火焰上灼烧产生的黄光是一种 (填字母)。
A.吸收光谱 B.发射光谱
(6)钛被称为继铁、铝之后的第三金属,基态钛原子价电子层的电子排布图是 。
(7)第一电离能介于与N之间的第二周期的元素有 (填元素符号)。
16.(23-24高二上·广东深圳·期末)硫酸铁铵的化学式为,它被广泛用于生活饮用水、工业循环水的净化处理等。
(1)①Fe位于元素周期表中的 区(填“s、p、d、ds和f”其中一个),基态的价层电子排布式为 。
②离子半径: (填“>”、“<或“=”,下同);从价层电子排布的角度分析,在空气中的稳定性: 。
(2)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。对于基态原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为 。
(3)原子的第一电离能:N O(填“>”或“<”),其原因是 。
(4)①元素的电负性:N O(填“>”或“<”)。
②已知:两成键元素间电负性差值大于1.7时,形成离子键,两成键元素间电负性差值小于1.7时,形成共价键。、两元素的电负性分别为1.83和3.0,请你推断是 (填“共价化合物”或“离子化合物”),设计一个实验方案证明你的推断: 。
考点03 元素推断
1.(24-25高二上·广东深圳·期末)五种前四周期元素:、、、、,原子序数依次增大,基态X原子价层电子排布式为,基态Z原子的能级上所有电子自旋方向平行且不存在空轨道,M是地壳中含量最多的金属元素,基态Q原子的内层全满,最外层只有一个电子。下列说法正确的是
A.原子半径:
B.同周期元素中,第一电离能介于和之间的元素有2种
C.基态原子核外电子的空间运动状态为7种
D.元素位于元素周期表区
2.(22-23高二上·广东佛山·期末)短周期元素的原子序数依次增大。用表中信息判断下列说法正确的是
元素
最高价氧化物的水化物
溶液对应的
1.00
13.00
1.57
0.70
A.原子半径: B.元素第一电离能:
C.元素电负性: D.最高正化合价:
3.(24-25高二下·广东梅州·阶段练习)短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示,这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是
A.氢化物沸点:X<Z B.简单离子的半径:Y<X
C.化合物熔点: D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>W
4.(23-24高二上·广东·期末)、、、、是原子序数依次增大的前四周期元素,、的基态原子能级上各有两个未成对电子,与同主族,原子能层只有一个电子,其余能层全充满。下列说法不正确的是
A.电负性: B.原子半径:
C.第一电离能: D.W元素位于ds区
5.(23-24高二上·广东深圳·期末)甲~戊均为短周期元素,在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是
A.原子半径大小一定有:丙>甲>乙
B.元素电负性强弱一定有:戊>丁>丙
C.元素的第一电离能大小一定有:戊>丙>丁
D.丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
6.(23-24高二上·广东中山·期末)前4周期主族元素、、、的原子序数依次增大,是空气中含量最多的元素,的周期序数与族序数相等,基态时原子原子轨道上有5个电子,与位于同一主族。下列说法正确的是
A.元素的电负性:
B.原子半径:
C.的第一电离能比同周期相邻元素的大
D.的简单气态氢化物的热稳定性比的弱
7.(23-24高二上·广东·期中)X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Q为同主族元素且这两种元素能组成离子化合物,Y元素最简单气态氢化物的水溶液显碱性,Y,Z、W为同周期元素。下列说法正确的是
A.1个分子含有34个电子
B.简单离子半径:Q>Z>W
C.元素最高正化合价:W>Y>Q
D.X与Z组成的化合物一定比X与Y组成的化合物稳定
8.(2024·广东广州·一模)一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示),具有良好的储氢性能,其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24。下列有关叙述不正确的是
A.该化合物中W、X、Y之间均为共价键
B.X的原子核外电子排布式为1s22s22p2
C.Y的最高化合价氧化物的水化物为强酸
D.Z的单质既能与水反应,也可与甲醇反应
9.(24-25高二上·广东·期中)短周期元素、、和在周期表中的相对位置如表所示,其中的一种同位素可用于测定文物年代。下列说法正确的是
W
X
Y
Z
A.原子半径:
B.最高价含氧酸的酸性:
C.简单氢化物的稳定性:
D.单质与氢气极难反应
10.(24-25高二上·广东江门·期末)我国科学家设计一种新型催化剂用于的捕集,该催化剂的大阴离子如图所示。、为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中和同主族。下列叙述不正确的是
A.第一电离能:
B.最高正化合价:
C.W的氢化物可用于刻蚀玻璃
D.的价层电子中未成对电子与成对电子数目比值为1:2
11.(24-25高二上·广东深圳·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
12.(23-24高二下·广东·期中)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
13.(24-25高二上·广东·期末)前四周期部分元素在元素周期表中的位置如图所示:
回答下列问题:
(1)以上7种元素中,基态原子核外电子的电子云轮廓图只有球形的有 (填元素符号)。
(2)基态X原子有 个能层, 种能量不同的电子, 种空间运动状态不同的电子, 种运动状态不同的电子。
(3)第一电离能对元素性质的影响较大。已知:两个吸热过程:。
①基态S元素的第一电离能为 。
②W的第一电离能比X的第一电离能大,原因是 。
(4)T和Y形成的某种化合物中,化合价分别为价和价,其中显价的是 (填元素符号)。
(5)基态Z原子价层电子的轨道表示式为 ;与相比,更易失去一个电子的原因为 。
14.(23-24高二上·广东东莞·期中)现有A、B、C、D、E、F、G、H 8种元素,均为前四周期元素,它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息,回答有关问题。
A元素的核外电子数和电子层数相等,也是宇宙中最丰富的元素
B元素是形成化合物种类最多的元素
C元素基态原子的核外p能级电子数比s能级电子数少1
D元素基态原子的核外p轨道中有两个未成对电子
E元素的气态基态原子的第一至第四电离能分别是I1=578 kJ/mol,I2=1817 kJ/mol,I3=2745 kJ/mol,I4=11575 kJ/mol
F元素的主族序数与周期数的差为4
G元素是前四周期中电负性最小的元素
H元素位于元素周期表中的第8列
(1)C2A4的电子式为 。(A、C为字母代号,请将字母代号用元素符号表示,下同)。
(2)B元素基态原子中能量最高的电子所占据的原子轨道呈 形。
(3)某同学推断E元素基态原子的核外电子轨道表示式如下所示:
该同学所画的电子轨道表示式违背了 ,该元素的I4远远大于I3,其原因是 。
(4)D、E、F三种元素的简单离子半径由大到小的顺序是 。
(5)G的最高价氧化物对应的水化物与E的氧化物反应的离子方程式 。
(6)H位于元素周期表中 区(按电子排布分区)。
15.(23-24高二上·广东东莞·期中)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素,其原子序数依次增大。X元素的一种核素的质量数为12,中子数为6;Y元素是动植物生长不可缺少的、构成蛋白质的重要组成元素;Z的基态原子核外9个原子轨道上填充了电子且有2个未成对电子,与X不同族;W核电荷数为26,可以形成3种氧化物,其中一种氧化物是具有磁性的黑色晶体。
(1)写出下列元素的名称:X ,Y ,Z ,W 。
(2)X-H和Y-H属于极性共价键,其中极性较强的是 (X、Y用元素符号表示)。
(3)写出X的单质与Z的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应的化学方程式: 。
(4)Z的基态原子的简化电子排布式为 。
(5)YH3的电子式为 ;基态W原子含有 种不同运动状态的电子。
(6)已知一种Y4分子结构如图所示:
断裂1 mol Y-Y吸收167 kJ的热量,生成1 mol Y≡Y放出942 kJ热量。则由1 mol Y4气态分子变成2 mol Y2气态分子 (填“吸收”或“放出”) kJ。
16.(24-25高二上·广东深圳·阶段练习)X、Y、Z、R、Q是元素周期表中前四周期的元素,它们的原子序数依次增大且分别位于前四周期的各个周期中。对它们的性质及结构的描述如下:X原子的基态只有一种形状的电子云,并容易形成共价键;Y的基态原子有3个不同的能级,各能级中电子数相等;Z与Y同周期,其第一电离能高于同周期与之相邻的元素;R元素的电负性在同周期元素中最大;Q元素的基态原子在前四周期中未成对电子数最多。据此,请回答下列问题。
(1)写出X的元素符号 ,基态Q原子的电子排布式 。
(2)R元素的基态原子核外电子共占据 个原子轨道,其最高能级的电子云是 形。
(3)与Q同周期的元素的基态原子中最外层电子数与Q原子相同的元素有 (写元素符号)。
(4)将X、Y、Z三种元素按电负性由大到小的顺序排列 (用元素符号表示)。
(5)已知X、Y、Z组成的一种物质的结构式为,尝试推断该物质中Y元素的化合价 。
试卷第1页,共3页
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专题09 原子结构与性质
3大高频考点概览
考点01 原子结构
1.(23-24高一上·广东汕尾·期末)月球土壤中含有Th(钍)元素,是一种天然的放射性核素。2022年,我国科研团队采用和 (铪)熔合蒸发技术合成了新核素 。下列说法错误的是
A.化学性质不活泼 B.含有176个质子
C.、互为同位素 D.、分别含有142个和117个中子
【答案】B
【详解】A.最外层电子数为8,已经是稳定结构,不易得失电子,故化学性质不活泼,故A正确;
B.原子符号左上角的数字为质量数,左下角的数字为质子数,中子数=质量数-质子数,含有72个质子,故B错误;
C.、质子数相同,中子数不同,互为同位素,故C正确;
D.原子符号左上角的数字为质量数,左下角的数字为质子数,中子数=质量数-质子数,故、分别含有232-90=142个和207-90=117个中子,故D正确;
故选B。
2.(23-24高二上·广东汕尾·阶段练习)下列说法正确的是
A.周期表s区元素全部是金属元素
B.通过原子光谱上的特征谱线能鉴定某些元素
C.s能级上电子的能量一定小于p能级上电子的能量
D.钠原子由时,原子释放能量,由基态转化成激发态
【答案】B
【详解】A.周期表s区元素不一定是金属元素,还有非金属元素氢,A错误;
B.不同元素原子的电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光,在历史上,许多元素是通过原子光谱发现的,如铯和铷,在现代化学中,常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,称为光谱分析,B正确;
C.同一能层上,s能级上电子的能量一定小于p能级上电子的能量,不同能层上,s能级上电子的能量不一定小于p能级上电子的能量,C错误;
D.钠原子由时,原子吸收能量,由基态转化成激发态,D错误;
故选B。
3.(24-25高二上·广东茂名·期末)化学用语是学习化学的工具。下列化学用语表述错误的是
A.和核内中子数之比为1:2 B.基态铬原子的简化电子排布式:
C.基态H原子的轨道表示式: D.可表示原子、阳离子以及阴离子
【答案】C
【详解】A.原子核内中子数为1,原子核内中子数为2,A正确;
B.基态铬原子电子数是24,价层电子排布为半充满稳定结构,故其简化电子排布式为,B正确;
C.K能层只有1个能级1s,不存在1p能级,C错误;
D.当时,应为有18个电子的粒子,所以可能为氩原子、氯离子、硫离子、钾离子、钙离子等,D正确;
故选C。
4.(24-25高三上·上海·期末)基态Si原子中,电子占据的最高能级的符号是
A.2s B.2p C.3s D.3p
【答案】D
【详解】Si原子核外有14个电子,基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p2,电子占据的最高能级的符号是3p,故选D。
【点睛】
5.(23-24高二上·广东广州·阶段练习)下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最高的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】在原子轨道中,能量关系为1s<2s<2px=2py =2pz。
【详解】
A.表达式中,2s电子有2个,最高能量电子所在的轨道为2px,但只有1个电子;
B.表达式中,最高能量电子所在的轨道为2s,低于2px轨道的能量;
C.表达式中,最高能量电子所在的轨道为2s,低于2px轨道的能量,原子处于基态,能量最低;
D.表达式中,2s电子有1个,最高能量电子所在的轨道为2px,且有2个电子;
综合以上分析,表达式中,电子的能量最高,故选D。
6.(23-24高二上·广东东莞·期中)下列说法或化学用语表达正确的是
A.s能级的原子轨道电子云轮廓图呈球形,处在该轨道上的电子只能在球壳内运动
B.氮原子的轨道表示式是:
C.p 能级的原子轨道电子云轮廓图呈哑铃形,随着能层的增加,p 能级原子轨道数目也在增多
D.Ni2+的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d8
【答案】D
【详解】A.s能级的原子轨道呈球形,处在该轨道上的电子不只在球壳内运动,还在球壳外运动,只是在球壳外运动概率较小,故A错误;
B.电子在能量相同的原子轨道排布时,尽可能分占不同的轨道,且自旋平行,氮原子的轨道表示式是,故B错误;
C.p 能级的原子轨道电子云轮廓图呈哑铃形,p能级含有3个原子轨道,不同能层上的p能级含有的轨道数相同,故C错误;
D.Ni为28号元素,基态Ni核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2,Ni2+的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d8,故D正确;
故选D。
7.(21-22高二下·广东广州·期中)以下说法正确的是
A.从空间角度看,2s轨道比1s轨道大,其空间包含了1s轨道
B.p能级能量一定比s能级能量高
C.2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
D.轨道相互垂直,且能量各不相等
【答案】A
【详解】A.从空间角度看,2s轨道空间包含了1s轨道,比1s轨道大,A正确;
B.p能级能量不一定比s能级的能量高,如2p的能量小于3s,B错误;
C.同一原子中,各p能级的轨道数都为3,C错误;
D.轨道相互垂直,能量相等,D错误;
故选A。
8.(23-24高二上·广东东莞·期末)人类对核外电子运动的认知不断进步。下列说法正确的是
A.电子在线性轨道上绕核运行
B.p能级的能量一定比s能级的能量低
C.2px、2py、2pz轨道相互平行、能量相等
D.基态Li原子最外层电子的电子云轮廓图的形状为球形
【答案】D
【详解】A.电子在原子核外一定的空间内绕核运动,还有自旋运动,不能准确测定位置和速度,A错误;
B.p能级的能量不一定比s能级的能量低,如2p的能量大于1s,B错误;
C.2px、2py、2pz轨道相互垂直、能量相等,C错误;
D.基态Li原子电子排布1s22s1,最外层电子的电子云轮廓图的形状为球形,D正确;
故选D。
9.(2024·广东江门·三模)化学之美,美在结构,美在变化,下列说法不正确的是
A.天然钻石在打磨过程中,共价键断裂
B.霓虹灯发光是由于电子从基态跃迁到激发态产生
C.红墙灰瓦是中国传统建筑,墙的红色来源于氧化铁
D.清晨山顶光束如瀑布般倾泻而下,是丁达尔效应带了的美景
【答案】B
【详解】A.天然钻石的内部结构为金刚石,打磨过程中,共价键断裂,故A正确;
B.霓虹灯发光是由于电子从激发态回到基态产生,故B错误;
C.氧化铁为红色,墙的红色来源于氧化铁,故C正确;
D.空气作为溶剂,空气中的小微粒作为溶质,当小微粒直径介于1-100nm之间,就形成了胶体,光束照射,就可以产生丁达尔效应,故D正确;
答案选B。
10.(23-24高二上·广东东莞·期中)下列说法中正确的是
A.SOCl2分子中只存在σ键,不存在π键
B.2p和3p轨道形状均为哑铃形
C.若硫原子核外电子排布图为则违反了泡利原理
D.B原子由1s22s22p→1s22s22p时,由基态转化为激发态,形成发射光谱
【答案】B
【详解】
A.依据SOCl2的结构式可知,分子中存在S=O键,双键含有1个σ键和1个π键,所以其含有π键,故A错误;
B.已知不同能层的相同能级的形状相同,但大小随着能层序数增大而增大,故2p和3p轨道形状均为哑铃形,故B正确;
C.泡利原理是指一个原子轨道最多填入2个电子,且自旋方向相反,故若硫原子核外电子排布图为不是违反了泡利原理,而是违背了洪特规则,故C错误;
D.已知2px和2py是兼并轨道,能量相同,故B原子由时,仍然处于基态,并未形成激发态,也不能形成发射光谱,故D错误;
故选B。
11.(11-12高二上·广东佛山·期中)下列说法错误的是
A.电子的能量不一定高于电子的能量
B.的电子排布式为,违背了洪特规则
C.电子排布式违背了能量最低原则
D.电子排布式违背了泡利原理
【答案】A
【详解】A.ns电子的能量一定高于(n-1)p电子的能量,A错误;
B.对于6C 原子来说,2p能级有3个能量相同的原子轨道,最后2个电子应以自旋状态相同的方式分布在两个不同的2p轨道上,违反了洪特规则,B正确;
C.根据轨道能量高低顺序可知E4s<E3d,对于21Sc原子来说,最后3个电子应先排满4s轨道,再排3d轨道,应为1s22s22p63s23p63d14s2,故违反了能量最低原则,C正确;
D.对于22Ti原子来说,3p能级共有3个轨道,最多可以排6个电子,如果排10 个电子,则违反了泡利原理,D正确;
故选A。
12.(23-24高三上·广东茂名·阶段练习)下列化学用语表示正确的是
A.HClO的电子式: B.基态Cr原子价层电子轨道表示式:
C.的结构示意图: D.O原子的2s轨道电子云轮廓图:
【答案】D
【详解】
A.HClO的电子式正确为,故A错误;
B.基态Cr原子价层电子轨道表示式正确为,故B错误;
C.的结构示意图正确为,故C错误;
D.O原子的2s轨道电子云轮廓图是个球形,故D正确;
答案D。
14.(17-18高二·广东·单元测试)下列元素相关基态粒子的电子排布式中,前者一定是金属元素,后者一定是非金属元素的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.和分别为钠原子和镁原子的电子排布式,钠元素和镁元素都是金属元素,故A不符合题意;
B.、分别为钾原子和硫原子的电子排布式,钾元素为金属元素、硫元素为非金属元素,故B符合题意;
C.、分别为钠原子和钾原子的电子排布式,钠元素和钾元素都是金属元素,故C不符合题意;
D.、分别为氧原子和氯原子的电子排布式,氧元素和氯元素都是非金属元素,故D不符合题意;
故选B。
15.(23-24高二上·广东河源·期末)锗(32Ge)是优良的半导体材料,下列有关叙述正确的是
A.Ge元素位于元素周期表的p区
B.Ge原子核外有4种不同能量的电子
C.Ge原子核外有8种空间运动状态的电子
D.Ge原子的2p和3p轨道形状为大小相同的哑铃形
【答案】A
【分析】基态Ge为32号元素,原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s24p2;
【详解】A.由核外电子排布可知,Ge元素位于元素周期表的p区,A正确;
B.相同能层、相同能级不同轨道的电子,能量相同,Ge原子核外有8种不同能量的电子,B错误;
C.把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道,因而空间运动状态个数等于轨道数;Ge原子核外有17种空间运动状态的电子,C错误;
D.Ge原子的2p和3p轨道形状为哑铃形,但是大小不同,D错误;
故选A。
16.(23-24高二下·广东·开学考试)下列说法正确的是
A.在K能层中,有自旋相反的两条轨道
B.最外层电子排布式为的基态原子所对应元素一定位于第ⅡA族
C.共价键的成键原子只能是非金属原子
D.焰色试验的原理是电子由较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时,以光的形式释放能量
【答案】D
【详解】A.K层只有1个s能级,有1条轨道,故A错误;
B.最外层电子排布式为的基态原子所对应元素不一定位于第ⅡA族,例如He位于0族,故B错误;
C.共价键的成键原子不一定只能是非金属原子,例如铝元素和氯元素也能形成共价键,故C错误;
D.焰色试验是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特殊颜色的反应,焰色试验的原理是电子由较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时,以光的形式释放能量,故D正确;
故选D。
17.(24-25高三上·广东·阶段练习)我国在天宫空间站研制成一种铌合金,熔点超过。已知铌元素与钒同族,下列说法正确的是
A.基态时,钒元素的未成对电子数为3 B.铌原子的第一电离能大于钒原子
C.铌与钒,均属于s区元素 D.铌与钒,最高正价均为
【答案】A
【详解】A.钒元素为23号元素,基态时钒原子的价电子排布为3d34s2,未成对电子数为3,故A正确;
B.铌元素与钒同族,同族元素从上往下第一电离能逐渐减小,所以铌原子的第一电离能小于钒原子,故B错误;
C.铌与钒均为VB族元素,位于周期表的d区,故C错误;
D.铌与钒的价电子数均为5个,最高正价均为,故D错误;
故选A。
18.(23-24高二上·广东广州·期末)下列关于能层与能级的说法中正确的是
A.任一能层的能级总是从s能级开始,而且能级数不等于该能层序数
B.同一原子中,符号相同的不同能级,其电子能量不相同
C.同是s能级,在不同的能层中所能容纳的最多电子数是不相同的
D.多电子原子中,同一能层上的每个电子的能量一定不同
【答案】B
【详解】A.任一能层的能级总是从s能级开始,而且能级数等于该能层序数,故A项错误;
B.同一原子中,能级名称相同,其轨道形状相同,能层越大其能量越高,故B项正确;
C.同是s能级,在不同的能层中所能容纳的最多电子数都是2个,故C项错误;
D.多电子原子中,同一能级上电子的能量相同,故D项错误;
故答案选B。
19.(23-24高二上·广东·期末)乙二醇(结构如图所示)可用于生产汽车的防冻液,下列说法正确的是
A.乙二醇中既含有非极性共价键,又含有极性共价键
B.的电子式为
C.基态碳原子核外有5种不同运动状态的电子
D.基态氧原子的轨道表示式为
【答案】A
【详解】A.乙二醇中既含有C-C非极性共价键,又含有O-H极性共价键,A正确;
B.含有9个电子,电子式为,B错误;
C.碳是6号元素,核外有6个电子,每个电子的运动状态都不同,则基态碳原子核外有6种不同运动状态的电子,C错误;
D.O是8号元素,核外有8个电子,基态氧原子的轨道表示式为,D错误;
故选A。
20.(23-24高二下·广东广州·阶段练习)下列说法正确的是
A.Ge(锗)、As(砷)、Se(硒)的电负性依次增大
B.硼原子核外电子由,原子释放能量
C.C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是O>N>C
D.基态某原子的价层电子排布式为,推断该元素位于第四周期第ⅠA族
【答案】A
【详解】A.同周期主族元素,从左往右,电负性逐渐增大,Ge(锗)、As(砷)、Se(硒)的电负性依次增大,故A正确;
B.硼原子核外电子由,电子由低能级跃迁到高能级,原子吸收能量,故B错误;
C.同一周期元素,元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,C、N、O元素处于同一周期且原子序数逐渐增大,N处于第VA族,所以第一电离能:N>O>C,故C错误;
D.基态某原子的价层电子排布式为,推断该元素位于第四周期第ⅠB族,故D错误;
故选A。
考点02 原子结构与元素的性质
1.(23-24高二上·广东东莞·阶段练习)下列各组元素中,电负性依次减小的是
A.F、N、O B.O、Cl、F C.Si、P D.Cl、S、As
【答案】D
【详解】A.元素周期表中,同周期主族元素从左向右电负性逐渐增强,则F>O>N,A不符合题意;
B.同主族元素从上到下,电负性逐渐减弱,则F>Cl,B不符合题意;
C.同周期主族元素从左向右电负性逐渐增强,则P>Si,C不符合题意;
D.元素周期表中,同周期主族元素从左向右,电负性逐渐增强,同主族元素从上到下,电负性逐渐减弱,则Cl>S>P>As,故Cl>S>As,D符合题意;
故选D。
2.(23-24高二上·广东深圳·期末)Zn2GeO4是一种具有高催化活性的新型光催化剂,下列相关说法错误的是
A.Zn处于元素周期表中的ds区 B.基态Ge存在7种不同能量的电子
C.基态O原子中含有3对成对电子 D.电负性大小顺序O>Ge>Zn
【答案】B
【详解】A.Zn元素价电子排布式是3d104s2,根据价电子排布式判断Zn元素位于ds区,选项A正确;
B.基态Ge的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2,根据能级能量不同判断共有8种能量的电子,选项B错误;
C.基态O原子排布式为1s22s22p4,根据洪特规则可知其含有3对成对电子,选项C正确;
D.非金属电负性一般大于金属,同周期从左往右电负性逐渐增大,故电负性:O>Ge>Zn,选项D正确;
答案选B。
3.(23-24高二上·广东东莞·期中)“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Fe大13)组成,下列说法错误的是
A.Y位于元素周期表的第ⅢB族
B.基态Ca原子的核外电子填充在6个轨道中
C.Ca第一电离能小于Fe
D.5种元素中,电负性最大的是O
【答案】B
【详解】A.Fe的原子序数为26,Y的原子序数比Fe大13,钇的原子序数为39,位于周期表第五周期第ⅢB族,A正确;
B.基态Ca的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2,共填充10个轨道,B错误;
C.Ca位于第ⅡA族,Fe为过渡金属,同周期第一电离能从左至右增强,第一电离能Ca<Fe,C正确;
D.非金属元素的电负性大于金属元素,非金属元素中,O的电负性大于P,故在5种元素中O的电负性最大,D正确;
故选B。
4.(24-25高三上·广东广州·阶段练习)氢元素有多种化合物,如等。下列说法正确的是
A.半径大小: B.热稳定性大小:
C.电离能大小: D.电负性大小:
【答案】A
【详解】A.电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则离子半径,A正确;
B.元素的非金属性越强,其简单氢化物的热稳定性越强,则热稳定性大小H2O>NH3>H2S,B错误;
C.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,则元素第一电离能:,C错误;
D.同周期元素从左到右电负性逐渐增大,同主族元素从上到下电负性逐渐减小,则电负性,D错误;
故选A。
5.(24-25高二下·广东广州·期中)已知某元素+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d3,该元素在周期表中的位置和区域是
A.第三周期第ⅥB族;p区 B.第三周期第ⅢB族;d区
C.第四周期第ⅥB族;d区 D.第四周期第ⅡB族;ds区
【答案】C
【详解】某+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d3,其原子核外电子数为21+3=24,为Cr元素,原子核外排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,处于周期表中第4周期第VIB族,属于d区,故选C。
6.(2024·广东·三模)中国科学家对量子材料的研究处于国际领先水平,近年来对石墨烯、硅烯、锗烯等低维量子材料的研究发展迅速。下列说法不正确的是
A.石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的单层石墨
B.第一电离能:
C.X射线衍射实验可确定石墨烯的晶体结构
D.硅和锗都位于金属和非金属元素分界线处,属于过渡元素
【答案】D
【详解】A.石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的单层石墨,是金刚石的同素异形体,A正确;
B.C、Si属于同一主族元素,同主族从上往下第一电离能减小,所以第一电离能C>Si,B正确;
C.通过X射线衍射实验获得衍射图后,可从衍射图中获得晶体结构的相关信息,所以能确定石墨的晶体结构,C正确;
D.硅和锗为第ⅣA族元素,D不正确;
答案选D。
7.(23-24高二上·广东东莞·阶段练习)下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用、……表示,单位为)。下列关于元素R的判断中一定正确的是
……
R
738
1451
7733
10 540
13 630
……
①R的最高正价为+3价
②R元素位于元素周期表中第ⅡA族
③R元素第一电离能大于同周期相邻元素
④R元素的原子最外层共有4个电子
⑤R元素基态原子的电子排布式为
A.①③ B.②③ C.②③④ D.②③⑤
【答案】B
【分析】某短周期元素R的第三电离能剧增,说明该原子最外层有2个电子处于ⅡA族,该原子存在第五电离能,说明核外电子数数目大于4,故R为Mg元素。
【详解】①R的最高正价为+2价,故①错误;
②R元素位于元素周期表中第ⅡA族,故②正确;
③R元素第一电离能大于同周期相邻元素,因为其价层电子排布为3s2处于全充满状态,较为稳定,较难失去电子,故③正确;
④R元素的原子最外层共有2个电子,故④错误;
⑤R元素基态原子的电子排布式为,故⑤错误;
故选B。
8.(23-24高二下·广东汕头·阶段练习)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,单位为kJ·mol-1)。
I1
I2
I3
I4
……
R
740
1500
7700
10500
下列关于元素R的判断中一定正确的是
A.R的最高正价为+3价
B.R元素位于元素周期表中第Ⅱ族
C.R元素第一电离能大于同周期相邻元素
D.R元素基态原子的电子排布式为1s22s2
【答案】C
【详解】A.由表中数据可知,R元素的第三电离能与第二电离能的差距很大,故最外层有2个电子,最高正价为+2价,A错误;
B.由表中数据可知,短周期元素R元素的第三电离能与第二电离能的差距很大,故最外层有2个电子,位于第ⅡA族,B错误;
C.第ⅡA族(ns2np0)的元素,因s轨道处于全满状态,比较稳定,故其第一电离能大于同周期相邻主族元素,C正确;
D.由表中数据可知,R元素的第三电离能与第二电离能的差距很大,故最外层有2个电子,位于第ⅡA族,可能为Be或Mg元素,电子排布式为1s22s2或1s22s22p63s2,D错误;
故选C。
9.(24-25高二上·广东·期末)甲、乙、丙、丁、戊、己是原子序数依次增大的前四周期元素。甲是宇宙中含量最多的元素;基态乙原子的价层电子排布为;基态丙原子最高能级的不同轨道都有电子且自旋方向相同;丁与戊是同主族的短周期元素,基态时都有两个未成对电子;己是ds区元素,基态己原子有1个单电子。下列说法正确的是
A.原子半径:戊>丁>丙>乙>甲 B.基态己原子的价层电子排布式为
C.第一电离能:丙>丁>乙 D.电负性:丙>丁>戊
【答案】C
【分析】宇宙中含量最多的元素是H,甲是H;基态乙原子的价层电子排布式为,乙是C,结合丁与戊是同主族的短周期元素,丙与丁是第二周期元素,基态N原子能级不同轨道都有电子且自旋方向相同,O和S同主族且有两个未成对电子,丙是N,丁是O,戊是S;第四周期ds区元素有和,基态Cu原子有1个单电子,己是,即甲、乙、丙、丁、戊、己分别是H、C、N、O、S、。
【详解】A.原子半径:,A项错误;
B.基态原子的价层电子排布式为,B项错误;
C.N的能级半满比较稳定,第一电离能:,C项正确;
D.O的电负性大于N,,即丁>丙,D项错误;
答案选C。
10.(24-25高二上·广东深圳·阶段练习)的最外层电子排布式为,下列说法中正确的是
A.M可能为稀有气体元素 B.M原子的核外电子排布式为
C.M原子的价层电子排布为 D.M元素的最高正化合价为价
【答案】D
【分析】的最外层电子排布式为,则是,据此作答。
【详解】A.M是氯元素,不是稀有气体元素,故A错误;
B.M原子的核外电子排布式为,故B错误;
C.M原子的价层电子排布为,故C错误;
D.M元素的最外层有7个电子,最高正化合价为价,故D正确;
故选D。
11.(24-25高二上·广东江门·期末)铝碳酸镁可用于治疗胃酸过多。下列说法正确的是
A.电负性: B.原子半径:
C.碱性: D.与盐酸反应的剧烈程度:
【答案】D
【详解】A.同周期从左往右元素的电负性增强,故电负性:,A错误;
B.同周期从左往右原子半径逐渐减小,原子半径:,B错误;
C.同周期从左往右元素的金属性减弱,故金属性Mg>Al,碱性Mg(OH)2>Al(OH)3,C错误;
D.金属活动性Mg>Al,Mg与盐酸反应更剧烈,D正确;
故选D。
12.(2024·广东·一模)可用反应冶炼钾。下列说法正确的是
A.第一电离能: B.电负性:
C.离子半径: D.碱性:
【答案】A
【详解】A.同一主族元素从上到下,第一电离能依次减小,则第一电离能:,A正确;
B.同一周期从左到右,元素的电负性依次增大,则电负性:,B错误;
C.电子层数越多,离子半径越大,氯离子有3个电子层,钠离子有2个电子层,则离子半径:,C错误;
D.同主族元素从上到下,金属性逐渐增强,其最高价氧化物对应水化物的碱性依次增强,则碱性:KOH>NaOH,D错误;
故选A。
13.(24-25高二上·广东·期末)下列各组元素的性质正确的是
A.第一电离能:Al>Mg>Na B.电负性:F>O>N
C.最高正价:F>S>Si D.原子半径:P>N>C
【答案】B
【详解】A.同周期元素从左向右,第一电离能呈增大趋势,因为镁原子的3s轨道全满,出现第一电离能反常,所以第一电离能:Mg>Al>Na,A错误;
B.同周期,从左到右,非金属性增强,元素的电负性逐渐增大,所以电负性:F>O>N ,B正确;
C.主族元素最高正化合价等于族序数,氧、氟无正化合价,所以最高正价:S>Si,C错误;
D.同一周期元素从左到右原子半径逐渐减小,同一主族从上到下原子半径逐渐增大,下一周期元素的原子半径一般比相邻上一周期元素的原子半径大,所以原子半径:P>C>N,D错误;
故选B。
14.(24-25高二上·广东深圳·阶段练习)下列说法正确的是
A.电负性大于1.8的一定为非金属,小于1.8的一定为金属
B.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
C.第一电离能的大小可以作为判断元素金属性强弱的依据
D.电负性越大,元素的非金属性越强,第一电离能也越大
【答案】B
【详解】A.电负性大于1.8的元素不一定是非金属元素,如Au,故A错误;
B.第四周期元素中,未成对电子数最多的元素是24号元素Cr,位于钾元素后面第五位,故B正确;
C.同周期从左到右元素的金属性逐渐减弱,第一电离能逐渐呈增大趋势,但IIA族的价电子层的s轨道全充满、VA族的价电子层的p轨道半充满,元素的第一电离能大于同周期相邻元素,故C错误;
D.元素的电负性越大,第一电离能不一定越大,例如电负性O>N,但第一电离能N>O,故D错误;
故选B。
15.(24-25高二上·广东深圳·阶段练习)回答下列问题
(1)基态原子价电子层的电子排布式为 。
(2)元素按周期表分区属于 区元素。
(3)地壳中含量最多的三种元素O、、中,电负性最大的是 。
(4)基态与离子中未成对的电子数之比为 。
(5)钠在火焰上灼烧产生的黄光是一种 (填字母)。
A.吸收光谱 B.发射光谱
(6)钛被称为继铁、铝之后的第三金属,基态钛原子价电子层的电子排布图是 。
(7)第一电离能介于与N之间的第二周期的元素有 (填元素符号)。
【答案】(1)4s24p1
(2)d
(3)O
(4)5:4
(5)B
(6)
(7)C、O
【详解】(1)的原子序数是31,位于周期表的第四周期IIIA族,所以基态原子价电子层的电子排布式为4s24p1,故答案为:4s24p1;
(2)的原子序为26,位于周期表的第四周期VIII族,元素按周期表分区属于d区,故答案为:d;
(3)电负性同周期从左到右逐渐增大,同主族从上到下逐渐减小,所以O、、中,电负性最大的是O,故答案为:O;
(4)基态的价电子为3d5,有5个未成对电子,基态离子的价电子为3d6,有4个未成对电子,所以基态与离子中未成对的电子数之比为5:4,故答案为:5:4;
(5)钠在火焰上灼烧时,原子中的电子吸收能量,从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道,但处于能量较高的电子是不稳定的,很快跃迁回能量较低的轨道,这时就多余的能量以黄光的形式放出,属于发射光谱,故答案选B;
(6)
Ti原子核外有22个电子,其基态钛原子的电子排布式为[Ar]3d24s2,则价电子层的电子排布图为;
(7)同周期元素第一电离能从左到右呈逐渐递增的趋势,但由于IIA、VA的最高能级处于全充满或单充满状态,其第一电离能高于相邻的两种元素,所以第一电离能介于与N之间的第二周期的元素有BC、O两种元素,故答案为:C、O。
16.(23-24高二上·广东深圳·期末)硫酸铁铵的化学式为,它被广泛用于生活饮用水、工业循环水的净化处理等。
(1)①Fe位于元素周期表中的 区(填“s、p、d、ds和f”其中一个),基态的价层电子排布式为 。
②离子半径: (填“>”、“<或“=”,下同);从价层电子排布的角度分析,在空气中的稳定性: 。
(2)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。对于基态原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为 。
(3)原子的第一电离能:N O(填“>”或“<”),其原因是 。
(4)①元素的电负性:N O(填“>”或“<”)。
②已知:两成键元素间电负性差值大于1.7时,形成离子键,两成键元素间电负性差值小于1.7时,形成共价键。、两元素的电负性分别为1.83和3.0,请你推断是 (填“共价化合物”或“离子化合物”),设计一个实验方案证明你的推断: 。
【答案】(1) > <
(2)或者
(3) > 原子轨道上的电子处于半充满状态,较稳定,比难失去电子(2分,其他合理答案也给分)
(4) < 共价化合物 测定在熔融状态下能否导电,若导电则为离子化合物,反之则为共价化合物
【详解】(1)①Fe的原子核外电子数为26,核外电子排布式为:[Ar]3d64s2,位于元素周期表中d区,基态Fe3+的价电子排布式为3d5;故答案为:d;3d5;
②Fe2+和Fe3+核电荷数相同,但是Fe2+外层电子比Fe3+外层电子多,所以Fe2+半径大于Fe3+半径;Fe2+价电子排布为3d6,Fe3+价电子排布为3d5,半充满状态更稳定,所以稳定性FeO<Fe2O3;故答案为:>;<;
(2)S原子核电外电子数为16,核外电子排布式ls22s22p63s23p4,其价电子排布式为3s23p4,若一种自旋状态用表示,与之相反用表示,则自旋磁量子数代数和为=+1,也可以为-1,故答案为:+1或者−1;
(3)N为7号元素,价电子排布式为2p5,半充满状态更稳定,难失去电子,则第一电离能N>O;故答案为:>;N原子2p轨道上的电子处于半充满状态,较稳定,比O难失去电子;
(4)①同一周期电负性从左到右增强,所以电负性N<O,故答案为:<;
②Fe、Cl元素负性差值3.0-1.83=1.17<1.7,所以FeC13应为共价化合物;设计实验方案证明其判断:测定FeC13熔融状态下是否导电,若导电则FeC13为离子化合物,若不导电则FeC13为共价化合物;故答案为:共价化合物;测定FeCl3在熔融状态下能否导电,若导电则为离子化合物,反之则为共价化合物。
考点03 元素推断
1.(24-25高二上·广东深圳·期末)五种前四周期元素:、、、、,原子序数依次增大,基态X原子价层电子排布式为,基态Z原子的能级上所有电子自旋方向平行且不存在空轨道,M是地壳中含量最多的金属元素,基态Q原子的内层全满,最外层只有一个电子。下列说法正确的是
A.原子半径:
B.同周期元素中,第一电离能介于和之间的元素有2种
C.基态原子核外电子的空间运动状态为7种
D.元素位于元素周期表区
【答案】C
【分析】五种前四周期元素:、、、、,原子序数依次增大,基态X原子价层电子排布式为,n=2,故X为B;基态Z原子的2p能级上所有电子自旋方向平行且不存在空轨道,则Z为N、Y为C;M是地壳中含量最多的金属元素,M为Al,基态Q原子的内层全满,最外层只有一个电子,则Q为Cu,据此分析;
【详解】A.原子半径Al>B>C>N,A错误;
B.第一电离能介于B、N之间的元素包括Be、C、O,有3种,B错误;
C.基态Al原子核外电子式为,电子填充的轨道数为7, 空间运动状态为7种,C正确;
D.Cu是第29号元素,价电子排布式,位于元素周期表ds区,D错误;
故选C;
2.(22-23高二上·广东佛山·期末)短周期元素的原子序数依次增大。用表中信息判断下列说法正确的是
元素
最高价氧化物的水化物
溶液对应的
1.00
13.00
1.57
0.70
A.原子半径: B.元素第一电离能:
C.元素电负性: D.最高正化合价:
【答案】B
【分析】短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,0.1mol/LX的最高价含氧酸的pH为1.00,Y对应的pH为13.00,可知X为N、Y为Na;Z的分子式为H3ZO4,结合原子序数可知Z为P;W的最高价含氧酸的pH小于1,W为S,以此来解答。
【详解】由上述分析可知,X为N、Y为Na、Z为P、W为S,
A.Y为Na、W为S,同周期主族元素从左到右原子半径减小,原子半径:Na>S,故A错误;
B.P的3p电子半满为稳定结构,比VIA族的第一电离能大,则元素第一电离能:Z(P)>W(S),故B正确;
C.非金属性越强、电负性越大,同主族从上到下非金属性减弱,非金属性:N>P,则元素电负性:X(N)>Z(P),故C错误;
D.X为N、Y为Na,最高正价分别为+5、+1,故D错误;
故选:B。
3.(24-25高二下·广东梅州·阶段练习)短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示,这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是
A.氢化物沸点:X<Z B.简单离子的半径:Y<X
C.化合物熔点: D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>W
【答案】B
【分析】从图中可以看出,X的最外层电子数比W大1,可设W的最外层电子数为a,则Y、Z最外层电子数分别为a-2、a+2,则存在a+a+1+a+2+a-2=21,a=5,从而得出W、X、Y、Z分别为N、O、Al、Cl元素。
【详解】A.X、Z分别为O和Cl,常温下H2O呈液态,HCl呈气态,所以氢化物沸点:X>Z,A不正确;
B.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;Y、X分别为Al、O,简单离子的半径:Al3+<O2-,D正确;
C.Y2X3、YZ3分别为Al2O3、AlCl3,前者形成离子晶体,后者形成分子晶体,所以化合物熔点:Y2X3>YZ3,C不正确;
D.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,根据非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,Y、W分别为Al、N,最高价氧化物对应水化物的酸性:Y<W,D不正确;
故选B。
4.(23-24高二上·广东·期末)、、、、是原子序数依次增大的前四周期元素,、的基态原子能级上各有两个未成对电子,与同主族,原子能层只有一个电子,其余能层全充满。下列说法不正确的是
A.电负性: B.原子半径:
C.第一电离能: D.W元素位于ds区
【答案】C
【分析】、的基态原子能级上各有两个未成对电子,电子排布式为和,、原子序数依次增大,则为C元素,为O元素;在与之间,则为N元素;与同主族,则为P元素;原子能层只有一个电子,其余能层全充满, 根据,的原子总数为29,则为Cu元素。
【详解】A.同周期主族元素自左到右电负性增大,则电负性:,A正确;
B.同周期主族元素自左到右原子半径减小,同主族自上到下原子半径增大,则原子半径:,B正确;
C.N元素原子轨道为,处于半充满稳定状态,第一电离能大于O元素,C错误;
D.Cu元素处在元素周期表中第四周期族,属于ds区,D正确;
答案选C。
5.(23-24高二上·广东深圳·期末)甲~戊均为短周期元素,在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是
A.原子半径大小一定有:丙>甲>乙
B.元素电负性强弱一定有:戊>丁>丙
C.元素的第一电离能大小一定有:戊>丙>丁
D.丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
【答案】C
【分析】戊的最高价氧化物对应水化物为强酸,戊可能是S,也可能为Cl,如果戊是S,则乙为O,丁为P,丙为Si,甲为C,如果戊是Cl,则乙为F,丁为S,丙为P,甲为N,据此分析。
【详解】A.同主族从上到下,原子半径依次增大,同周期从左向右原子半径依次减小(稀有气体除外),原子半径大小顺序有:丙>甲>乙,A不符合题意;
B.同周期元素从左到右,电负性逐渐增大,故元素电负性强弱有:戊>丁>丙,B不符合题意;
C.同周期元素从左到右,元素第一电离能逐渐增大,但P的3p轨道上的电子为半充满状态,比较稳定,故P的第一电离能比S大,故元素的第一电离大小为:Cl>P>S或P>S>Cl,C符合题意;
D.若丙为Si,最高价氧化物对应水化物是H2SiO3,能与碱反应,若丙为P,最高价氧化物对应水化物是H3PO4,也能与碱反应,D不符合题意;
故选C。
6.(23-24高二上·广东中山·期末)前4周期主族元素、、、的原子序数依次增大,是空气中含量最多的元素,的周期序数与族序数相等,基态时原子原子轨道上有5个电子,与位于同一主族。下列说法正确的是
A.元素的电负性:
B.原子半径:
C.的第一电离能比同周期相邻元素的大
D.的简单气态氢化物的热稳定性比的弱
【答案】C
【分析】前4周期主族元素、、、的原子序数依次增大,是空气中含量最多的元素,则X为N元素;的周期序数与族序数相等,则Y为Al元素;基态时原子原子轨道上有5个电子,则Z为Cl元素;与位于同一主族,W为Br元素,据此作答:
【详解】A.电负性的变化规律为:同周期从左到右逐渐增大,同主族从上到下逐渐减小,因此电负性大小为Cl>Br>Al,A错误;
B.同周期从左到右原子半径逐渐减小,原子半径Al>Cl,B错误;
C.N的2p轨道处于半充满状态,较稳定,其第一电离能比同周期相邻元素大,C正确;
D.非金属性越大,所对应的简单气态氢化物越稳定,因此稳定性HCl>HBr,D错误;
故选C。
7.(23-24高二上·广东·期中)X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Q为同主族元素且这两种元素能组成离子化合物,Y元素最简单气态氢化物的水溶液显碱性,Y,Z、W为同周期元素。下列说法正确的是
A.1个分子含有34个电子
B.简单离子半径:Q>Z>W
C.元素最高正化合价:W>Y>Q
D.X与Z组成的化合物一定比X与Y组成的化合物稳定
【答案】A
【分析】X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Q为同主族元素且这两种元素能组成离子化合物M,则X为H元素,Q为Na元素;Y元素的气态氢化物是碱性气体,Y为N元素;Y,Z、W为同周期元素,则Z为O元素,W为F元素;
【详解】A.NF3分子含有7+3×9=34个电子,A正确;
B.Na+、F-、O2-的电子层结构相同,核电荷数越大,半径越小,则离子半径:Na+<F-<O2-,B错误;
C.W为F元素,没有正价,C错误 ;
D.没有说明是否为简单氢化物,故不能判断H与O组成的化合物一定比H与N组成的化合物稳定性,D错误;
故选A。
8.(2024·广东广州·一模)一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示),具有良好的储氢性能,其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24。下列有关叙述不正确的是
A.该化合物中W、X、Y之间均为共价键
B.X的原子核外电子排布式为1s22s22p2
C.Y的最高化合价氧化物的水化物为强酸
D.Z的单质既能与水反应,也可与甲醇反应
【答案】B
【分析】从结构式及题干信息可知,W的原子序数最小,且只形成1个共价键,则其为氢元素;Y能形成3个共价键,则其最外层电子数为5,其为氮元素;X获得1个电子后可形成4个共价键,则其最外层电子数为3,其为硼元素;Z易失去1个电子形成阳离子,则其为钠元素,四种元素的原子序数和刚好为24。从而得出W、X、Y、Z分别为H、B、N、Na。
【详解】A.从结构式可以看出,该化合物中W(H)、X(B)、Y(N)之间均用短线表示,则表明它们之间形成共价键,A正确;
B.X为5号元素硼,原子核外电子排布式为1s22s22p1,B不正确;
C.Y的最高化合价氧化物的水化物为HNO3,在水溶液中发生完全电离,其为强酸,C正确;
D.Z为Na,钠单质与水反应生成NaOH和氢气,与甲醇反应生成甲醇钠和氢气,D正确;
故选B。
9.(24-25高二上·广东·期中)短周期元素、、和在周期表中的相对位置如表所示,其中的一种同位素可用于测定文物年代。下列说法正确的是
W
X
Y
Z
A.原子半径:
B.最高价含氧酸的酸性:
C.简单氢化物的稳定性:
D.单质与氢气极难反应
【答案】C
【分析】W的一种同位素可用于测定文物年代,故W为C,则X为F,Y为P,Z为S。
【详解】A.原子半径:S(Z)的原子半径小于P(Y),而C(W)在第二周期更小,正确顺序为Y>Z>W,A错误;
B.F(X)无最高价含氧酸,B错误;
C.非金属性F>S>P,简单氢化物稳定性HF>H2S>PH3,C正确;
D.氟气与氢气在冷暗处剧烈反应,并非极难反应,D错误;
故选C。
10.(24-25高二上·广东江门·期末)我国科学家设计一种新型催化剂用于的捕集,该催化剂的大阴离子如图所示。、为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中和同主族。下列叙述不正确的是
A.第一电离能:
B.最高正化合价:
C.W的氢化物可用于刻蚀玻璃
D.的价层电子中未成对电子与成对电子数目比值为1:2
【答案】B
【分析】、为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中和同主族,阴离子中X形成4个共价键,Z形成2个共价键,可知X为碳元素、Z为氧元素,R为硫元素,则Y为氮元素,W为氟元素。
【详解】A.同周期主族元素从左向右第一电离能呈现增大趋势,氮的2p电子处于半充满的较稳定结构,其第一电离能大于相邻元素,则第一电离能:,A正确;
B.氮的最高正价为+5,通常氧元素没有最高正价、氟元素没有正价,B错误;
C.氟的氢化物的水溶液氢氟酸常用于刻蚀玻璃,C正确;
D.氧原子价层电子数为6,未成对电子数为2,成对电子数为4,比值为1:2,D正确;
故选B。
11.(24-25高二上·广东深圳·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。
12.(23-24高二下·广东·期中)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
【分析】X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期元素,Y与Z是同一主族元素,Y能形成2个共价键,则Y是O元素、Z是S元素;X能形成3个共价键,X是N元素;W形成1个共价键,W是Cl元素。
【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。
13.(24-25高二上·广东·期末)前四周期部分元素在元素周期表中的位置如图所示:
回答下列问题:
(1)以上7种元素中,基态原子核外电子的电子云轮廓图只有球形的有 (填元素符号)。
(2)基态X原子有 个能层, 种能量不同的电子, 种空间运动状态不同的电子, 种运动状态不同的电子。
(3)第一电离能对元素性质的影响较大。已知:两个吸热过程:。
①基态S元素的第一电离能为 。
②W的第一电离能比X的第一电离能大,原因是 。
(4)T和Y形成的某种化合物中,化合价分别为价和价,其中显价的是 (填元素符号)。
(5)基态Z原子价层电子的轨道表示式为 ;与相比,更易失去一个电子的原因为 。
【答案】(1)H和
(2) 3 5 7 13
(3) 520 的第一电离能失去的电子是能级的,该能级电子的能量比左边失去的能级电子的高,故第一电离能:
(4)
(5) 基态价电子为,易失去1个电子形成半满稳定结构
【分析】根据各元素在元素周期表中位置关系可知,R、S、T、W、X、Y、Z分别是。
【详解】(1)基态时电子云轮廓图只有球形的元素只含s能级,上述元素的原子中H只含能级,只含和能级;
(2)基态Al原子有3个能层,不同能级能量不同,有共5个能级,不同轨道有不同的空间运动状态,能级各1个轨道,有3个轨道,只有1个电子,只占据1个轨道,共有7种空间运动状态不同的电子,同一轨道的电子自旋相反,所有电子的运动状态都不同,共13种运动状态不同的电子;
(3)①第一电离能是气态原子失去一个电子转化为气态基态十1价离子所需要的最低能量,根据盖斯定律:的第一电离能应是;
②的第一电离能失去的电子是3p能级的,该能级电子的能量比失去的能级电子的高,故第一电离能:;
(4)C的电负性比大,二者形成的化合物中C为负价,S为正价;
(5)基态的价层电子排布式为,轨道表示式见答案;基态的价层电子为,易失去1个电子形成半满稳定结构。
14.(23-24高二上·广东东莞·期中)现有A、B、C、D、E、F、G、H 8种元素,均为前四周期元素,它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息,回答有关问题。
A元素的核外电子数和电子层数相等,也是宇宙中最丰富的元素
B元素是形成化合物种类最多的元素
C元素基态原子的核外p能级电子数比s能级电子数少1
D元素基态原子的核外p轨道中有两个未成对电子
E元素的气态基态原子的第一至第四电离能分别是I1=578 kJ/mol,I2=1817 kJ/mol,I3=2745 kJ/mol,I4=11575 kJ/mol
F元素的主族序数与周期数的差为4
G元素是前四周期中电负性最小的元素
H元素位于元素周期表中的第8列
(1)C2A4的电子式为 。(A、C为字母代号,请将字母代号用元素符号表示,下同)。
(2)B元素基态原子中能量最高的电子所占据的原子轨道呈 形。
(3)某同学推断E元素基态原子的核外电子轨道表示式如下所示:
该同学所画的电子轨道表示式违背了 ,该元素的I4远远大于I3,其原因是 。
(4)D、E、F三种元素的简单离子半径由大到小的顺序是 。
(5)G的最高价氧化物对应的水化物与E的氧化物反应的离子方程式 。
(6)H位于元素周期表中 区(按电子排布分区)。
【答案】(1)
(2)哑铃(纺锤)
(3) 泡利不相容原理或泡利原理 Al原子失去3个电子后形成稳定结构,此时再失去1个电子很困难
(4)Cl->O2->Al3+
(5)Al2O3 +2OH- +3H2O =2[Al(OH)4]-
(6)d
【分析】A元素的核外电子数和电子层数相等,也是宇宙中最丰富的元素,A为H;B元素形成的化合物种类最多,B为C;C元素基态原子的核外p能级电子数比s能级电子数少1,C为N;D元素基态原子的核外p轨道中有两个未成对电子,D为O;E的第四电离能剧增,E为Al;F元素的主族序数与周期数的差为4,F为Cl;G元素是前四周期中电负性最小的元素,G为K;H元素位于元素周期表中的第8列,H为Fe。
【详解】(1)
A为H,C为N,N2H4的电子式为:;
(2)B为C,原子核外价电子排布式为2s22p2,基态原子中能量最高的电子为2p轨道上的电子,p轨道呈哑铃(纺锤)形;
(3)Al元素的3s轨道最多容纳两个自旋方向相反的电子,故违反了泡利不相容原理或泡利原理;该元素的I4远远大于I3,其原因是:Al原子失去3个电子后形成稳定结构,此时再失去1个电子很困难;
(4)D为O,E为Al,F为Cl,核外电子层数越多,离子半径越大,核外电子排布相同时,核电荷数越大,半径越小,简单离子半径由大到小的顺序为:Cl->O2->Al3+;
(5)KOH溶液与Al2O3反应的离子方程式为:Al2O3 +2OH- +3H2O =2[Al(OH)4]-;
(6)H为Fe,基态铁原子的核外价电子排布式为3d64s2,位于元素周期表中d区。
15.(23-24高二上·广东东莞·期中)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素,其原子序数依次增大。X元素的一种核素的质量数为12,中子数为6;Y元素是动植物生长不可缺少的、构成蛋白质的重要组成元素;Z的基态原子核外9个原子轨道上填充了电子且有2个未成对电子,与X不同族;W核电荷数为26,可以形成3种氧化物,其中一种氧化物是具有磁性的黑色晶体。
(1)写出下列元素的名称:X ,Y ,Z ,W 。
(2)X-H和Y-H属于极性共价键,其中极性较强的是 (X、Y用元素符号表示)。
(3)写出X的单质与Z的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应的化学方程式: 。
(4)Z的基态原子的简化电子排布式为 。
(5)YH3的电子式为 ;基态W原子含有 种不同运动状态的电子。
(6)已知一种Y4分子结构如图所示:
断裂1 mol Y-Y吸收167 kJ的热量,生成1 mol Y≡Y放出942 kJ热量。则由1 mol Y4气态分子变成2 mol Y2气态分子 (填“吸收”或“放出”) kJ。
【答案】(1) 碳 氮 硫 铁
(2)N-H
(3)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
(4)[Ne]3s24p4
(5) 26
(6) 放出 882
【分析】X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素,其原子序数依次增大,其中X元素的一种核素的质量数为12,中子数为6,则其质子数为6,故X为C元素;Y元素是动植物生长不可缺少、构成蛋白质的重要组成元素,则Y为N元素;Z的基态原子核外9个轨道上填充了电子且核外有2个未成对电子,与X不同族,则Z原子核外电子排布为1s22s22p63s23p4,则Z为S元;W是一种常见元素,可以形成一种氧化物是具有磁性的黑色晶体,则W为Fe元素,据此解答:
【详解】(1)根据分析,X为碳元素,Y为氮元素,Z为硫元素,W为铁元素;
(2)由分析可知,X为C,Y为N,由于电负性N>C,氮原子对键合电子对的吸引力更强,则N-H键的极性比C-H键强;
(3)Z的最高价氧化物对应水化物的浓溶液为浓硫酸,C与浓硫酸反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O;
(4)Z为S元素,原子序数为16,其简化电子排布式为[Ne]3s24p4;
(5)
NH3的电子式为;运动状态数等于核外电子数,W为26号元素,所以基态Fe原子含有26种不同运动状态的电子;
(6)发生反应,,故1 mol Y4气态分子变成2 mol Y2气态分子放出882 kJ的热量。
16.(24-25高二上·广东深圳·阶段练习)X、Y、Z、R、Q是元素周期表中前四周期的元素,它们的原子序数依次增大且分别位于前四周期的各个周期中。对它们的性质及结构的描述如下:X原子的基态只有一种形状的电子云,并容易形成共价键;Y的基态原子有3个不同的能级,各能级中电子数相等;Z与Y同周期,其第一电离能高于同周期与之相邻的元素;R元素的电负性在同周期元素中最大;Q元素的基态原子在前四周期中未成对电子数最多。据此,请回答下列问题。
(1)写出X的元素符号 ,基态Q原子的电子排布式 。
(2)R元素的基态原子核外电子共占据 个原子轨道,其最高能级的电子云是 形。
(3)与Q同周期的元素的基态原子中最外层电子数与Q原子相同的元素有 (写元素符号)。
(4)将X、Y、Z三种元素按电负性由大到小的顺序排列 (用元素符号表示)。
(5)已知X、Y、Z组成的一种物质的结构式为,尝试推断该物质中Y元素的化合价 。
【答案】(1) H 1s22s22p63s23p63d54s1
(2) 9 哑铃
(3)K、Cu
(4)N>C>H
(5)+2
【分析】根据题目信息,X、Y、Z、R、Q元素的原子序数依次增大,且分布于前四周期的各周期中,故X位于第一周期,X基态原子只有一种形状电子云且易形成共价键,则X是氢;Y基态原子的核外电子排布式为1s22s22p2,为第6号元素碳;Z与Y同周期,且第一电离能高于同周期相邻元素,则Z是氮;R位于第三周期,是同周期电负性最大元素,则R是氯;Q位于第四周期,未成对电子数最多,则价层电子的排布式为3d54s1,为第24号元素铬。
【详解】(1)X是氢,元素符号为H,Q是第24号铬元素,基态原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d54s1;
(2)R是第17号元素氯,基态原子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p5,s能级各有1个轨道,p能级各有3个轨道,共9个原子轨道;其最高能级是3p,电子云是哑铃形;
(3)Q最外层电子排布为4s1,第四周期最外层电子数与之相同的基态原子的简化电子排布为:[Ar]4s1、[Ar]3d104s1,分别是第19号钾元素和第29号铜元素。
(4)Y、Z同周期,分别是碳和氮,电负性大小为N>C,X是氢,与Y、Z形成的简单化合NH3、CH4中,H显+1价,因此电负性比N、C都小,故三者电负性大小顺序为N>C>H。
(5)该化合物为,H电负性比C小,化合价为+1价,N电负性比C大,化合价为-3价,根据分子化合价之和为0,可计得C的化合价为+2价。
试卷第1页,共3页
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