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专题03 原子结构 化学键(期末复习讲义)
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明·期末考情:把握考试趋势方向,精准备考
理·核心要点:系统归纳知识脉络,构建体系
破·重难题型:攻克典型疑难问题,突破瓶颈
过·分层验收:阶梯式检测与评估,稳步提升
考查重点
命题角度
元素周期表
元素周期表的结构,
元素周期律
识同周期和同主族元素性质的递变规律;实验探究同周期和同主族元素的递变规律;元素周期律的应用
原子结构
构成原子的微粒及微粒间的数量关系;元素、核素、同位素的概念与比较;计算相对原子质量;
核外电子排布
核外电子排布的规律;原子结构示意图和电子式的书写;元素推断与元素位构性的关系
化学键
离子键和共价键的形成;用电子式和结构式表示分子和离子;
要点01 元素周期表
一、元素周期表的结构
1.元素周期表的编排原则
(1)原子序数:按照元素在周期表中的顺序给元素编号,得到原子序数。
原子序数与元素的原子结构之间存在着下列关系:
原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数
(2)横行:原子核外电子层数相同的元素,按照原子序数递增的顺序从左到右排列。
(3)纵列:不同横行中原子核外最外层电子数相同的元素,按电子层数递增的顺序由上而下排列。
2.周期
(1)周期的数目:现行的元素周期表中有7个横行,每个横行各为一个周期,共7个周期,自上而下依次称为第一、二、三、四、五、六、七周期。
(2)周期的特点:同一周期中,元素原子的电子层数相同,且电子层数等于周期序数,从左到右原子序数递増。
(3)周期分类及所含元素的种数:7个周期分为短周期(第一、二、三周期)和长周期(第四、五、六、七周期),7个周期中元素的种类不完全相同,其中第一周期含2种元素,第二、三周期各含8种元素,第四、五周期各含18种元素,第六、七周期各含32种元素,总共118种元素。
3.族
(1)族的数目:元素周期表中共有18个纵列,除第8、9、10三个纵列叫做第VIII族外,其余每个纵列各为一个族,共有16个族。
(2)族的分类:16个族分为7个主族、7个副族、1个第VIII族和1个0族。
(3)族的特点:同一主族中元素原子的最外层电子数相同,且等于其族序数,从上到下原子序数递增。
二、元素周期表中元素原子序数的关系
(1)同周期相邻主族元素的原子序数差的关系
①同周期相邻主族元素的原子序数之差一般为1。
②同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序数的差值取决于它们所在的周期数,具体如下:
周期数
第二或第三周期
第四或第五周期
第六或第七周期
差值
1
11
25
图示如下:
(2)同主族相邻两元素原子序数的差的情况
①若为第ⅠA、ⅡA族元素,则原子序数的差等于上周期的元素种类数。
②若为第ⅢA族至0族元素,则原子序数的差等于下周期的元素种类数。
(3)同主族元素的原子序数差的关系
①位于过渡元素左侧的主族元素,即ⅠA族、ⅡA族,同主族、邻周期元素原子序数之差为上一周期元素的种数。
②位于过渡元素右侧的主族元素,即ⅢA族~ⅦA族,同主族、邻周期元素原子序数之差为下一周期元素的种数。例如,氯和溴的原子序数之差为35-17=18(溴所在第四周期所含元素的种数)。
三、了解元素周期中的相关信息
1.元素周期表中每一格中的信息
在元素周期表中,每一种元素均占据一格。每一格所表示的元素信息,除元素的原子序数、元素符号、元素名称和相对原子质量外,高中阶段又新增了以下信息:外围电子层排布、是否为放射性元素以及元素的类别等。例如:
2.族序数与原子序数的关系
族序数为奇数(第IIIB族镧系、锕系除外),则该族元素的原子序数一定为奇数;族序数为偶数(第VIII族除外),则该族元素的原子序数一定为偶数。
四、元素在周期表中的位置与原子结构的相互推断
(1)元素的位置与原子结构的关系
(2)短周期元素原子结构与位置的关系
①族序数等于周期序数的元素有H、Be、Al。
②族序数是周期序数的2倍的元素有C、S。
③族序数是周期序数的3倍的元素是O。
④周期序数是族序数的2倍的元素是Li。
⑤周期序数是族序数的3倍的元素是Na。
归|纳|总|结
由元素的原子序数推断元素在周期表中的位置——常用0族元素定位法:
(1)明确0族元素信息
0族元素
He
Ne
Ar
Kr
Xe
Rn
Og
所在周期序数
1
2
3
4
5
6
7
原子序数
2
10
18
36
54
86
118
(2)比大小定周期:比较该元素的原子序数与0族元素的原子序数大小,找出与其相邻近的0族元素,那么该元素就和序数大的0族元素处于同一周期。
(3)求差值定族数:若某元素原子序数比相应的0族元素多1或2,则该元素应处在该0族元素所在周期的下一个周期的ⅠA族或ⅡA族。
要点02 元素周期律
一、原子结构的周期性变化规律
1.核外电子排布的变化规律
原子序数
电子层数
最外层电子数
达到稳定结构时的最外层电子数
1~2
1
1→2
2
3~10
2
1→8
8
11~18
3
1→8
8
结论:随着原子序数的递增,元素原子核外的电子排布呈现周期性的变化
2.原子半径的变化规律
原子半径/nm
变化趋势
同周期内自左至右逐渐减小
结论:随着原子序数的递增,元素原子的半径呈现周期性变化
归|纳|总|结
影响原子半径大小的因素
①电子层数:一般电子层数越多,原子半径越大。
②核电荷数:核电荷数越多,原子半径越趋向减小;当电子层数相同时,核电荷数对原子半径的影响较大。
③核外电子数:电子数増多,增加了核外电子间的相互排斥作用,使原子半径有增大趋向。
3.元素主要化合价的变化规律
原子序数
主要化合价的变化
1~2
+1→0
3~10
+1→+5 -4→-1→0
11~18
+1→+7 -4→-1→0
结论:随着原子序数的递增,元素的主要化合价呈周期性变化
归|纳|总|结
元素化合价与其在周期表中位置的关系
A.价电子
①定义:原子核外能与其他原子相互作用形成化学键、与元素的化合价有关的电子。
②具体内容:主族元素的价电子就是最外层电子,过渡元素的价电子包括最外层电子及次外层或倒数第三层的部分电子。
B.化合价规律
4.结论:随着原子序数的递增,元素原子的核外电子排布、原子半径和化合价都呈现周期性的变化。
二、同周期元素的性质变化规律
同周期从左到右,元素原子失电子能力逐渐减弱,得电子能力逐渐增强;元素金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强,即:
项目
同周期(左→右)
原子结构
核电荷数
逐渐增大
电子层数
相同
原子半径
逐渐减小
离子半径
阳离子逐渐减小
阴离子逐渐减小,r(阴离子)>r(阳离子)
性质
化合价
最高正化合价由+1→+7(O、F除外)负化合价=-(8-主族序数)
元素的金属性和非金属性
金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强
离子的氧化性、还原性
阳离子氧化性逐渐增强,阴离子还原性逐渐减弱
气态氢化物的稳定性
逐渐增强
最高价氧化物对应的水化物的酸碱性
碱性逐渐减弱,酸性逐渐增强
三、同主族元素的性质变化规律
项目
同主族(上→下)
原子结构
核电荷数
逐渐增大
电子层数
逐渐增多
原子半径
逐渐增大
离子半径
逐渐增大
性质
化合价
相同,最高正化合价=主族序数(O、F除外)
元素的金属性和非金属性
金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱
离子的氧化性、还原性
阳离子氧化性逐渐减弱,阴离子还原性逐渐增强
非金属气态氢化物形成的难易程度和热稳定性
形成由易到难,热稳定性逐渐减弱
最高价氧化物对应的水化物的酸碱性
碱性逐渐增强,酸性逐渐减弱
要点03 原子的构成
一、原子结构
(1)原子的构成粒子
(2)微粒之间的等式关系
1)质量关系:质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N);
2)电性关系:
①原子中:质子数(Z)=核电荷数=核外电子数;
②阳离子的核外电子数=质子数-阳离子所带的电荷数,如Mg2+的核外电子数是10。
③阴离子的核外电子数=质子数+阴离子所带的电荷数,如Cl-的核外电子数是18。
(3)微粒符号周围数字的含义
二、原子、离子结构示意图
(1)原子结构示意图
①用小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核和核电荷数。
如钠的原子结构示意图:
②用弧线表示电子层。
③弧线上的数字表示该电子层上的电子数。
④原子结构示意图中,核内质子数=核外电子数。
(2)离子结构示意图
①金属元素原子失去最外层所有电子变为离子时,电子层数减少一层。
如MgMg2+
②非金属元素的原子得电子形成简单离子时,电子层数不变。
如FF-
要点04 核素 相对原子质量
一、元素、核素、同位素、同素异形体的区别与联系
1.区别
元素
核素
同位素
同素异形体
本质
质子数相同的一类原子
质子数、中子数都一定的原子
质子数相同、 中子数不同的核素
同种元素形成 的不同单质
范畴
同类原子
原子
原子
单质
特性
只论种类,不论个数
化学性质几乎完全相同
化学性质几乎完全相同
组成元素相同、 性质不同
决定因素
质子数
质子数、中子数
质子数、中子数
组成元素、结构
举例
H、C、O三种元素
、、三种核素
、、互称同位素
O2与O3互为同素异形体
2.联系
二、几种“相对原子质量”
概念
概念理解
原子质量
某元素一个原子的真实质量。例如一个原子的质量是2.657x10-26 kg
原子的相对原子质量
一个原子的质量与一个原子质量的1/12的比值
原子的近似相对原子质量(质量数)
原子核内质子数与中子数之和。例如的质量数为18
元素的相对原子质量
元素的各种天然同位素的相对原子质量与其在自然界中所占的百分比乘积的加和。计算公式为Ar=Ar(A)·a% +Ar(B)·b% +…[其中,Ar(A)、Ar(B)分别为各核素的相对原子质量,a% 、b%分别为自然界中各核素的丰度或原子个数百分比,a% + b% +…=1]。元素周期表中外围电子层排布下方的数字就是元素的相对原子质量
元素的近似相对原子质量
At =Ar(A)·a% + Ar(B)·b% +…,该式中Ar(A)、 Ar(B)若用各核素的质量数代替即得元素的近似相对原子质量
要点05 核外电子排布
1.电子层
(1)电子层的概念
在含有多个电子的原子里,电子分别在能量不同的区域内运动,我们把不同的区域简化为不连续的壳层,也称为电子层。
(2)电子层的表示方法
通常把能量最低、离核最近的电子层叫做第一层;能量稍高、离核稍远的电子层称为第二层;这样由内向外以此类推,分别用n=1,2,3,4,5,6,7或K、L、M、N、O、P、Q来表示从内到外的电子层。各电子层的表示符号以及离核远近、能量高低关系可表示如下:
电子层数n
1
2
3
4
5
6
7
电子层符号
K
L
M
N
O
P
Q
离核远近
近→远
能量高低
低→高
2.核外电子排布的一般规律
(1)“分层”是指核外电子分层排布。
(2)“一低”是指核外电子按照能量最低原则排布。一般情况下,核外电子总是尽可能先从能量最低的电子层排起,即由内向外,最先排布在K层,当K层排满后再排L层,当L层排满后再排M层。
(3)“三不超”是指各电子层容纳电子数的规律。各电子层最多容纳的电子数为2n2(n代表电子层数),原子核外最外层电子不超过8个(K层为最外层时不超过2个),次外层电子不超过18个,倒数第3层电子不超过32个。
3.核外电子排布的表示方法
(1)原子结构示意图
为了形象地表示元素原子的核电荷数与核外电子排布,引入了原子结构示意图,例如钠原子的结构示意图如图所示:
(2)离子结构示意图
原子得到或失去一定数目的电子形成阴离子或阳离子,此过程中原子核不发生改变,只是核外电子(一般是最外层电子)数目发生了改变。因此,简单离子可用离子结构示意图表示其核外电子排布,如Cl- 、Na
归|纳|总|结
一、1~20号元素原子核外电子排布特征
1.最外层电子数为1的原子有H、Li、Na、K。
2.最外层电子数为2的原子有He、Be、Mg、Ca。
3.最外层电子数与次外层电子数存在倍数关系的情况
(1)最外层电子数=次外层电子数的原子:Be、Ar。
(2)最外层电子数=次外层电子数2倍的原子:C。
(3)最外层电子数=次外层电子数3倍的原子:O。
(4)最外层电子数=次外层电子数4倍的原子:Ne。
(5)最外层电子数=次外层电子数1/2的原子:Li、Si。
4.最外层电子数与电子层数存在倍数关系的情况
(1)最外层电子数=电子层数1/2的原子:Li、Ca。
(2)最外层电子数=电子层数的原子:H、Be、Al。
(3)最外层电子数=电子层数2倍的原子:He、C、S。
(4)最外层电子数=电子层数3倍的原子:O。
5. 最外层电子数=内层电子数1/2的原子:Li、P。
6.原子核内无中子的原子: 。
二、1~18号元素原子结构的特殊关系
特殊关系
对应元素
最外层电子数等于次外层电子数的一半
Li、Si
最外层电子数等于次外层电子数
Be、Ar
最外层电子数等于次外层电子数的2倍
C
最外层电子数等于次外层电子数的3倍
O
最外层电子数等于次外层电子数的4倍
Ne
最外层电子数等于电子层数
H、Be、Al
最外层有1个电子
H、Li、Na
最外层有2个电子
He、Be、Mg
三、常见“10电子”“18电子”微粒
①“10电子”的微粒:
分子
离子
一核10电子
Ne
N3-、O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+
二核10电子
HF
OH-
三核10电子
H2O
NH
四核10电子
NH3
H3O+
五核10电子
CH4
NH
②常见的“18电子”的微粒:
分子
阳离子
阴离子
Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、N2H4
K+、Ca2+
P3-、S2-、HS-、Cl-
③其他等电子数的粒子
a.“2电子”的粒子:He、H-、Li+、Be2+、H2。
b.“9电子”的粒子:—F、—OH、—NH2。
c.“14电子”的粒子:Si、N2、CO、CN-。
d.“16电子”的粒子:S、O2。
④质子数及核外电子总数均相等的粒子
a.Na+、NH、H3O+;
b.HS-、Cl-;
c.F-、OH-、NH;d.N2、CO等。
要点06 元素周期表和元素周期律的应用
1.元素的原子结构、位置与性质之间的相互推断
元素在周期表中的位置,反映了元素的原子结构,原子结构决定了元素的性质和在周期表中的位置,而根据元素性质又可推知元素的原子结构,进而推知元素在周期表中的位置,总之,三者之间可相互推断,具体关系可表示如下:
3.元素周期律和元素周期表的应用
(1)寻找新材料
(2)预测元素的性质
①比较不同周期、不同主族元素的性质,如金属性:Mg>Al、Ca>Mg,则由碱性:Mg(OH)2>Al(OH)3、Ca(OH)2>Mg(OH)2,得碱性:Ca(OH)2>Al(OH)3。
②推测陌生元素的某些性质
例如,已知Ca(OH)2微溶,Mg(OH)2难溶,可推知Be(OH)2难溶。
根据卤族元素的性质递变规律,可推知砹(At2)应为黑色固体,与氢难化合,HAt不稳定,其水溶液呈酸性,AgAt难溶于水等。
归|纳|总|结
(1)核外电子层数=周期数。
(2)主族元素的最外层电子数=价电子数=主族序数=最高正价(O、F元素除外)。
(3)质子数=原子序数=核外电子数=核电荷数。
(4)最低负价的绝对值=8-主族序数(仅限第IVA族~第VIIA族元素)。
(5)原子半径越大,失电子越容易,单质还原性越强,对应阳离子的氧化性越弱。
(6)原子半径越小,得电子越容易,单质氧化性越强,形成的简单气态氢化物越稳定,最高价氧化物对应水化物的酸性越强。
要点07 化学键
1.离子键和共价键的比较
离子键
共价键
定义
阴、阳离子之间的相互作用
原子之间通过共用电子对形成的相互作用
成键微粒
阴、阳离子
原子
本质
阴、阳离子之间的静电作用
共用电子与成键原子之间的静电作用
形成条件
一般活泼金属元素原子与活泼非金属元素原子间易形成离子键
一般非金属元素原子之间易形成共价键
存在
离子化合物(绝大多数盐、强碱、活泼金属氧化物等)
非金属单质、共价化合物、某些离子化合物
2.离子化合物和共价化合物的比较
离子化合物
共价化合物
概念
含有离子键的化合物
只含有共价键的化合物
构成粒子
阴、阳离子
原子
粒子间的作用
离子键
共价键
熔、沸点
较高
一般较低,少部分很高(如SiO2)
导电性
熔融态或水溶液中导电
熔融态时,不导电。溶于水时,有的导电(如硫酸),有的不导电(如蔗糖)
熔化时
破坏的作用力
离子键
一般不破坏共价键,极少部分破坏共价键(如SiO2)
实例
强碱、大多数盐、活泼金属氧化物
酸、非金属氢化物、非金属氧化物、绝大多数有机物
3.电子式
(1)概念:在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子(价电子)的式子。
(2)电子式的书写
示例
书写规范
原子
一般将原子的最外层电子写在元素符号的上、下、左、右四个位置上,满足对称分散
简单阳离子
Na+、Mg2+
电子式就是其阳离子符号
简单阴离子
在元素符号周围标出电子,用[ ]括起来,并在右上角注明所带电荷数及电性,中括号内的原子周围满足8电子(或2电子)稳定结果
复杂阴、阳离子
标明电子,要用[ ]括起来,并在右上角注明所带电荷数及电性
离子化合物
离子化合物含有阴、阳离子,其电子式由阴、阳离子的电子式构成,且带同类电荷的离子不能相邻
(3)用电子式表示离子化合物形成过程
方法:左端是原子的电子式,右端是离子化合物的电子式,中间用“→”连接。注意用“”表示电子的转移。
示例:
(4)用电子式表示共价化合物的形成过程:
HCl:
4.以共价键形成的分子的表示方法
分子
电子式
结构式
分子结构模型
H2
H-H
HCl
H-Cl
CO2
H2O
CH4
注:在化学上,常用一根短线“—”表示一对共用电子,这种图示叫做结构式。
归|纳|总|结
离子化合物电子式书写的四大错因
(1)阴离子漏标“[ ]”,如将O2-的电子式错写为:。
(2)阳离子多标电子或“[ ]”,如将Al3+的电子式错写为或。
(3)漏标或错标离子的电荷,如S2-的电子式错写为或。
(4)将多个相同的离子归在一起,如K2S的电子式错写为。
共价化合物(单质)电子式书写的六大错因
①漏写不参与成键的电子。如N₂的电子式误写成,应为:,NH₃的电子式误写成,应为。
②共用电子对数目写错。如CO2的电子式误写成:,应为。
③原子结合的顺序写错。如HCIO的电子式误写成,应为。
④错误使用括号。如HCl的电子式误写成,应为。
⑤混淆电子式与化学式的书写。如H₂S的电子式误写成,应为。
⑥不考虑原子最外层有几个电子,均写成8电子结构。如BCl3的电子式误写成,应为。
题型01 原子的结构
【典例1】(24-25高一·上海市华东模范中学·上学期期末)2019年9月29日国家主席习近平给中国氢弹之父于敏授予共和国勋章。 氢弹主要利用和的聚变反应。下列关于和说法正确的是
A.质量数均为1 B.互为同位素 C.是同种核素 D.摩尔质量相同
【答案】B
【解析】A.和前者质量数为2,后者质量数为3,A错误;
B.和两者的质子数相同,中子数不同,互为同位素,B正确;
C.和两者的质子数相同,中子数不同,是不同的核素,C错误;
D.和质量数不同,则两者的摩尔质量不同,D错误;
故选B。
【典例2】已知为阿伏加德罗常数的值。在标准状况下,中所含的中子数为
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】标准状况下, 的物质的量为:,每个 分子含个氧原子,每个氧原子有个中子,因此每个分子含中子:,的分子中,中子总物质的量为:,对应的中子数为:。
故选D。
【变式1-1】(24-25高一·上海市华东模范中学·上学期期末)13C-NMR(核磁共振)、15N-NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构,Kurt Wu thrich等人为此获得2002年诺贝尔化学奖。下面有关13C、15N叙述正确的是
A.13C与15N有相同的中子数 B.13C与C60互为同素异形体
C.15N与14N互为同位素 D.15N的核外电子数与中子数相同
【答案】C
【解析】A.13C与15N的中子数分别为13-6=7、15-7=8,不相等,故A错误;
B.13C是原子,不是C60的同素异形体,故B错误;
C.15N与14N都是N原子,质子数相同,中子数不同,互为同位素,故C正确;
D.15N的核外电子数为7,中子数15-7=8,核外电子数与中子数不相同,故D错误;
故选C。
【点睛】同位素是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同单质,同素异形体是同种元素形成的不同单质。
【变式1-2】(24-25高一·上海市闵行区·上学期期末)自然界存在三种硅的同位素,分别是、和。
(1)下列有关Si及其同位素说法正确的是___________。
A.由变为是化学变化 B.的质子数为29
C.比原子核外多两个电子 D.每个Si原子含有16个中子
(2)其中的原子结构示意图为 ,核外能量最高的电子位于 层。
A.K B.L C.M D.N
(3)Si和C的化学性质相似,由此猜想二者在原子结构上的相似之处是 。
【答案】(1)D (2) M (3)最外层电子数相同
【解析】(1)A.由变为过程中原子核没有发生改变,根据化学反应前后元素的种类和原子数目分别不变,该转化不是化学变化,A错误;
B.的质子数为14,其中29是该核数的质量数,B错误;
C.比原子核外电子数相同,均为14,C错误;
D.根据质量数等于质子数加中子数,故每个Si原子含有30-14=16个中子,D正确;
故答案为:D;
(2)已知Si是14号元素,故其中的原子结构示意图为:,核外能量最高的电子位于第3层即M层,故答案为:;M;
(3)已知Si的原子结构示意图为:,C的原子结构示意图为:,故Si和C为同一主族元素,Si和C的化学性质相似,由此猜想二者在原子结构上的相似之处是最外层电子数相同,故答案为:最外层电子数相同。
题型02 核外电子排布
【典例3】(24-25高一·上海市南汇中学·上学期期末)下列离子中,所带电荷数与该离子的核外电子层数相等的是( )
A.Al3+ B.Mg2+ C.Be2+ D.H+
【答案】B
【解析】A、带3个正电荷,但只有2个电子层,不符合要求;
B、带2个正电荷,但只有2个电子层,符合要求;
C、带2个正电荷,但只有1个电子层,不符合要求;
D、带1个正电荷,核外无电子,不符合要求;
答案选B。
【典例4】(23-24高一·上海市杨思高级中学·上学期期末)元素X的一个原子失去2个电子,转移到Y元素的两个原子中去。关于形成的化合物(只含X、Y两种元素)的说法正确的是
A.化学式是 B.电子式是
C.存在与两种离子 D.由与两种离子形成的离子化合物
【答案】D
【分析】X元素的1个原子失去2个电子转移到Y元素的2个原子中,形成化合物,所以形成的化合物中 X 的化合价为 +2 价,Y 元素的每个原子接受1个电子,所以Y的化合价为 -1 价。
【解析】A.X 的化合价为 +2 价,Y的化合价为 −1价,形成的化合物为XY2,故A错误;
B.X的化合价为 +2价,Y的化合价为 −1价,形成的化合物为 XY2,故B错误;
C.化合物中存在 X2+ 与 Y−两种微粒,故C错误;
D.反应中有电子的得失,应形成离子化合物,由于化合物中存在 X2+和 Y−两种微粒,所以这种化合物是由 X2+与 Y−两种离子通过离子键结合形成的离子化合物,故D正确;
故选D。
【变式2-1】(24-25高一·上海市南汇中学·上学期期末)根据原子核外电子排布规律,按要求书写下列化学用语:
(1)某金属元素原子的最外层电子数等于次外层电子数: (电子式)。
(2)L层电子数是M层电子数2倍的原子: (结构示意图)。
(3)最外层电子数是次外层电子数4倍的-2价负离子: (电子式)。
(4)电子总数为18的M+(M代表某元素符号): (电子式)。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)K+
【解析】(1)B原子的最外层电子数等于次外层电子数,则B元素为Be,Be原子的电子式为:;
(2)L层电子数是M层电子数2倍的元素为硅元素,三个电子层,最外层4个电子,原子结构示意图为:;
(3)最外层电子数是次外层电子数4倍,则说明此元素核外只能有2个电子层,即次外层为K层,有2个电子,则最外层有8个电子,故此微粒的核外共有10个电子,又由于是-2价阴离子,故元素的质子数为8,即为O2-,电子式为;
(4)由于电子总数为18,且为+1价的单核阳离子,故此微粒的质子数为19,即为K+,电子式也为K+;
题型03 元素周期律
【典例5】(23-24高一·上海市陆行中学·上学期期末)下列递变规律正确的是
A.还原性:I-﹤Br-﹤Cl- B.热稳定性:HI>HBr>HCl
C.电子层数:I>Br>Cl D.原子半径:Cl>Br>I
【答案】C
【解析】A.非金属性Cl>Br>I,则还原性I->Br->Cl-,A错误;
B.非金属性Cl>Br>I,则简单氢化物的热稳定性HI<HBr<HCl,B错误;
C.I、Br和Cl在同一主族,I在第五周期,Br在第四周期,Cl在第三周期,周期数越大,电子层数越多,则电子层数I>Br>Cl,C正确;
D.I、Br、Cl在同一主族,周期数依次减小,同主族元素,从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径Cl<Br<I,D错误;
故答案选C。
【变式3-1】(24-25高一·上海市高桥中学·上学期期末)下列递变规律正确的是
A.还原性: B.热稳定性:
C.熔沸点: D.氧化性:
【答案】C
【解析】A.同主族元素从上到下元素的非金属性减弱,简单阴离子的还原性增强,还原性:,A错误;
B.同主族元素从上到下元素的非金属性减弱,氢化物的稳定性逐渐减弱,稳定性:,B错误;
C.组成和结构相似的分子晶体随相对分子质量的增大,熔沸点升高,熔沸点:,C正确;
D.同主族元素从上到下元素的非金属性减弱,单质氧化性减弱,氧化性:,D错误;
答案选C。
【变式3-2】(24-25高一·上海市南洋模范中学·上学期期末)卤族元素包括氟、氯、溴、碘、砹,同属于周期表中ⅦA族,简称卤素。
(1)下列关于卤族元素的说法正确的是___________。
A.最高正价均为+7价
B.卤族元素的单质只有氧化性,且氧化性顺序为F2>Cl2>Br2>I2
C.从HF、HCl、HBr、HI的酸性递增的事实,推出F、Cl、Br、I的非金属性递增规律
D.卤素单质与H2化合的难易程度按F2、Cl2、Br2、I2的顺序由易变难
(2)试推测砹(At)的化合物不可能具有的性质___________。
A.HAt受热很难分解
B.AgAt是不溶于水的有色固体
C.相同条件下HAt的还原性比HCl弱
D.由KAt的水溶液制备砹的化学方程式为
(3)从原子结构角度解释:分子稳定性HF>HCl>HBr>HI, 。
在酸性条件下,KBrO3能将KI氧化成KIO3,其本身被还原为Br2;KIO3能将I-氧化为I2,也能将Br-氧化成Br2,其本身被还原为I2。向盛有30 mL 0.2 mol·L-1 KI溶液的锥形瓶中依次滴入几滴淀粉溶液和足量稀硫酸,再逐滴加入KBrO3溶液,随着KBrO3溶液滴入,溶液由无色变为蓝色并逐渐加深,且一段时间保持不变。继续向上述溶液中滴入KBrO3溶液,溶液的蓝色逐渐褪去。
(4)Br2、、I2、白的氧化性由强到弱的顺序为 。
(5)基于上述顺序,溶液颜色几乎保持一段时间不变时,发生的离子反应方程式为___________。
A.
B.
C.
D.
(6)当溶液蓝色完全褪去时,整个反应共消耗的n(KBrO3)= mol。
【答案】(1)D
(2)AC
(3)氟、氯、溴、碘、具有相同的最外层电子数,电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子对核外电子的吸引能力逐渐减弱,得电子能力减弱,非金属性逐渐减弱,气态氢化物的稳定性逐渐减弱
(4)>>Br2>I2
(5)C
(6)
【解析】(1)A.F没有正价,A错误;
B.氯气、溴、碘既有氧化性又有还原性,B错误;
C.F、Cl、Br、I的非金属性逐渐减弱,但HF、HCl、HBr、HI的酸性逐渐增强,非金属越强,则其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,C错误;
D.元素的非金属性越强,其单质与氢气越容易化合,非金属性F>Cl>Br>I,所以卤素单质与氢气化合按F2、Cl2、Br2、I2的顺序由易变难,D正确;
故选D;
(2)A.在卤族元素中,砹的非金属性最弱,碘化氢不稳定易分解,砹化氢的稳定性更差、更易分解,A错误;
B.卤族元素对应的AgX,除AgF溶于水或稀HNO3外,其它AgX都不溶于水,且从AgCl→AgBr→AgI的溶解度降低,颜色加深,B正确;
C.同主族从上往下非金属性减弱,其氢化物的还原性增强,则相同条件下HAt的还原性比HCl强,C错误;
D.同主族从上往下非金属性减弱,故氧化性Br2>At2,由KAt的水溶液制备砹的化学方程式为,D正确;
故选AC;
(3)非金属性越强,其氢化物越稳定,从原子结构角度分析为:氟、氯、溴、碘、具有相同的最外层电子数,电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子对核外电子的吸引能力逐渐减弱,得电子能力减弱,非金属性逐渐减弱,气态氢化物的稳定性逐渐减弱;
(4)在酸性条件下,KBrO3能将KI氧化成KIO3,该过程中氧化剂是KBrO3,氧化产物是KIO3,KIO3能将I-氧化为I2,该过程中氧化剂是KIO3,氧化产物是I2,KIO3也能将Br-氧化成Br2,该过程中氧化剂是KIO3,氧化产物是Br2,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性同时结合,非金属性Br大于I,非金属性越强,则其单质的氧化性越强,故Br2、、I2、白的氧化性由强到弱的顺序为>>Br2>I2;
(5)溶液颜色几乎保持一段时间不变时,说明此时单质碘没有参加反应,即和碘离子反应时,被还原为溴离子,则此时应该是和溴离子的反应,方程式为:,故选C;
(6)结合第4问可知氧化性顺序为>>Br2>I2,则当溶液蓝色完全褪去时,此时被还原的产物为Br2,碘离子被氧化为,碘离子的物质的量n(I-)=30mL×10-3L/ mL×0.2 mol·L-1=6×10-3mol,共失电子n(e-)=6×10-3mol×6=3.6×10-2mol,则整个反应共消耗的n(KBrO3)=;
题型04 化学键
【典例6】(24-25高一·上海市华东模范中学·上学期期末)下列有关化学键的说法正确的是( )
A.在MgBr2晶体中既存在离子键又存在共价键
B.单质中均不存在化学键
C.离子键是阴、阳离子通过静电作用而形成的化学键
D.都由非金属元素组成的化合物里不可能存在离子键
【答案】C
【解析】A. 溴化镁中只有离子键,没有共价键;A项错误;
B. 像稀有气体这样的单原子分子不存在共价键,但是像氧气、氢气等多原子分子中存在共价键,B项错误;
C. 离子键是阴、阳离子通过静电作用而形成的化学键,C项正确;
D. 氯化铵都是由非金属元素组成的,既有离子键又有共价键,D项错误;
答案选C。
【典例7】(24-25高一·上海市华东模范中学·上学期期末)下列化学用语不正确的是
A.的原子结构示意图是: B.的电子式是:
C.分子的空间填充模型是: D.的结构式是:
【答案】C
【解析】A.Mg为12号元素,原子结构示意图是,故A正确;
B.为共价化合物且氮原子为8电子稳定结构,电子式是,故B正确;
C.分子为正四面体形,分子球棍模型是,空间填充模型为,故C错误;
D.氮气是双原子分子,两个N原子之间是通过共价三键连接,其结构式为,故D正确;
故选C。
【变式4-1】(24-25高一·上海市青浦高级中学·上学期期末)下列说法不正确的是
A.中存在离子键和非极性共价键
B.汽化时必须破坏分子间的氢键
C.溶于水的过程中破坏了离子键
D.中每个原子最外电子层都具有8电子稳定结构
【答案】A
【解析】A.MgCl2中Mg2+和Cl-之间存在离子键,两个氯离子之间不存在化学键,故A错误;
B.H2O分子间存在氢键,是一种分子间的作用力,汽化时必须破坏分子间的氢键,故B正确;
C.NaOH中Na+和OH-之间存在离子键,NaOH溶于水时电离方程式为NaOH=Na++OH-,所以破坏了离子键,故C正确;
D.CCl4中C原子的族序数+成键数=4+4×1=8,Cl原子共用1对电子对形成8电子结构,则CCl4分子中所有原子最外层都满足8电子结构,故D正确;
故选:A。
【变式4-2】(24-25高一·上海市交通大学附属中学浦东实验高中·上学期期末)氢氧化钠是四大强碱之一,请书写氢氧化钠的电子式 ,氢氧化钠属于 。(填“离子化合物”或“共价化合物”)
【答案】 离子化合物
【解析】氢氧化钠中钠离子和氢氧根离子间存在离子键,氢氧根内O、H原子共用1对电子对,其电子式为:,氢氧化钠属于离子化合物。
期末基础通关练(测试时间:10分钟)
1.(23-24高一上·广东广州·期末)下列关于元素周期表的叙述,正确的是
A.元素周期表共有7个横行,称为周期;共有16个纵行,称为族
B.前20号元素称为短周期元素
C.副族元素中,没有非金属元素
D.族的元素都被称作碱金属元素
【答案】C
【解析】A.元素周期表共有7个横行,称为周期;共有18个纵行,16个族,故A错误;
B.前18号元素称为短周期元素,故B错误;
C.副族元素中,含7个副族、1个ⅤⅢ族元素,没有非金属元素,故C正确;
D.族中氢元素不是碱金属元素,故D错误。
答案选C。
2.(24-25高一·上海市南汇中学·上学期期末)下列关于锂的说法错误的是
A.锂容易失去电子而达到8电子稳定结构 B.锂原子最外层只有一个电子
C.锂离子的质量比锂原子小 D.锂离子的电子式是Li+
【答案】A
【解析】A.锂是3号元素,容易失去电子而达到2电子(K层)稳定结构,A错误;
B.锂是3号元素,原子最外层只有一个电子,B正确;
C.锂失去电子使质量减小,锂离子的质量比锂原子小,C正确;
D.锂失去一个电子形成锂离子,失去最外层电子,阳离子的电子式是离子符号,为Li+,D正确;
故选A。
3.(23-24高一·上海市陆行中学·上学期期末)电子层结构相同的一组微粒是
A.Na+和F- B.H+和O2- C.S2-和Na+ D.Li和Cl-
【答案】A
【解析】A. Na+和F-都是10个电子,所以电子层结构相同,A项正确;
B. H+核外没有电子, O2核外有10个电子,所以电子层结构不相同,B项错误;
C. Na+比S2−少一个电子层,C项错误;
D. Li原子核外有3个电子,Cl−核外有18个电子,所以电子层结构不相同,D项错误;
答案选A。
4.(23-24高一·上海市陆行中学·上学期期末)硫的原子结构示意图为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】S为16号元素,S原子核外有3个电子层,最外层有6个电子,所以硫的原子结构示意图为:。
故选A。
5.(23-24高一·上海市浦东中学·上学期期末)表示
A.氯原子的结构示意图 B.氯离子的结构示意图
C.氯原子的电子式 D.氯离子的电子式
【答案】B
【解析】
是氯离子的结构示意图,故答案选B。
6.(23-24高一·上海市杨思高级中学·上学期期末)下列微粒结构示意图所表示的微粒中,最稳定的是
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】在原子结构示意图中,小圆圈表示原子核,圆圈内的数字表示质子数,质子数决定原子的类别,弧线表示电子层,最外层电子数决定原子的化学性质。
【解析】由图可知, 为氯离子的离子结构示意图、 为氖原子的原子结构示意图、 为碳原子的原子结构示意图、 为铝原子的原子结构示意图,氖为稀有气体,化学性质不活泼,所以最稳定的微粒是氖原子,故选B。
7.(23-24高一·上海市浦东中学·上学期期末)有关35Cl和37Cl的说法正确的是
A.核外电子数不同 B.化学性质不同
C.互为同位素 D.中子数相同
【答案】C
【解析】A、两种核素质子数均为17,对原子:质子数=核外电子数,即两种核素的核外电子数相同,故A错误;
B、化学性质与最外层电子有关,两种核素核外电子排布相同,最外层电子数相同,即化学性质相同,故B错误;
C、根据同位素的定义,两种核素属于同种元素,且中子数不同的不同原子,因此两者互为同位素,故C正确;
D、中子数=质量数-质子数,即中子数分别为18、20,中子数不同,故D错误。
答案选C。
8.(23-24高一·上海市陆行中学·上学期期末)电子层结构相同的一组微粒是
A.Na+和F- B.H+和O2- C.S2-和Na+ D.Li和Cl-
【答案】A
【解析】A. Na+和F-都是10个电子,所以电子层结构相同,A项正确;
B. H+核外没有电子, O2核外有10个电子,所以电子层结构不相同,B项错误;
C. Na+比S2−少一个电子层,C项错误;
D. Li原子核外有3个电子,Cl−核外有18个电子,所以电子层结构不相同,D项错误;
答案选A。
9.(24-25高一·上海市浦东新区建平中学·上学期期末)下列电子式书写错误的是
A.钠离子: Na + B.氯气: Cl: Cl
C.氢氧根离子: D.氢气: H:H
【答案】B
【解析】A. 钠离子电子式为Na+,故A正确;
B. 氯气的电子式为,故B错误;
C. 氢氧根离子电子式为,故C正确;
D. 氢气的电子式为 H:H,故D正确;
选B。
10.(24-25高一·上海市华东模范中学·上学期期末)具有下列质子数的原子之间通过化学反应不能形成离子键的是
A.6和17 B.12和9 C.11和17 D.20和8
【答案】A
【解析】A.质子数为6和17的原子为C和Cl,C和Cl形成共价化合CCl4,不能形成离子键,故选A;
B.质子数为12和9的原子为Mg和F,Mg和F形成离子化合物MgF2,能形成离子键,故不选B;
C.质子数为11和17的原子是Na和Cl,Na和Cl形成离子化合物NaCl,能形成离子键,故不选C;
D.质子数为20和8的原子是Ca和O,Ca和O形成离子化合物CaO,能形成离子键,故不选D;
选A。
11.(24-25高一·上海市格致中学·上学期期末)科学家发现一种新的溴原子,其原子核中含有35个质子和48个中子,写出该核素的化学符号 。核电荷数为17的卤素的简单负离子的电子式为 。
【答案】
【解析】核素的表示方法为:元素符号左下角为质子数,左上角为质量数;中子数+质子数=质量数,则该核素的化学符号;核电荷数为17的卤素的简单负离子为氯离子,其电子式为。
12.(24-25高一·上海市格致中学·上学期期末)氟、氯、溴、碘、砹(At)等元素被统称为卤素,其原子最外层电子数相同。卤素单质及其化合物的某些性质具有一定的递变性。
(1)下图是某元素周期表中溴元素的信息。溴原子结构示意图为 ,原子所含的中子数为 ,图中“79.90”指的是 。溴离子的电子式为 。
(2)下列对卤素单质及其化合物性质的预测正确的是_______。
A.常温常压下,F2可能是浅黄绿色的液体
B.F2与H2能在高温条件下缓慢反应
C.Cl2易溶于苯、四氯化碳等有机溶剂
D.AgAt可能是难溶于水的黑色固体
【答案】(1) 46NA 溴元素的相对原子质量 1s22s22p63s23p63d104s24p6
(2)CD
【解析】(1)溴是35号元素,位于第四周期ⅦA族,有4个电子层、最外层有7个电子,原子结构示意图为;,故原子所含的中子数为46NA;图中“79.90”指的是溴元素的相对原子质量。溴离子的电子式为1s22s22p63s23p63d104s24p6。
(2)A.卤素单质的熔沸点随原子序数的递增而升高,故常温常压下, F2是气体而不是浅黄绿色的液体,A选项错误。
B.F2的氧化性极强,H2具有还原性,二者能发生化合反应,且反应非常剧烈,甚至在暗处就能发生爆炸,而不是在高温条件下缓慢反应,B选项错误。
C.Cl2是非极性分子,苯、四氯化碳等也是非极性有机溶剂,根据“相似相溶”原理,即极性分子易溶于极性溶剂,非极性分子易溶于非极性溶剂,可知Cl2易溶于苯、四氯化碳等有机溶剂,C选项正确。
D.卤化银(AgF除外)都具有难溶于水的性质,且随着卤素原子序数的增大,卤化银的颜色逐渐加深,AgCl是白色固体,AgBr是浅黄色固体,AgI是黄色固体,所以推测AgAt可能是难溶于水的黑色固体,D选项正确。
综上,答案是CD。
期末重难突破练(测试时间:10分钟)
1.(24-25高一·上海市南汇中学·上学期期末)据《科学》杂志报道:科学家们已大量制造出反物质中的反氢原子,认为反物质研究领域的前景“正前所未有的光明”。反原子原子核和核外电子电性与原子的电性刚好相反……假若发现反氯离子,请运用核外电子排布规律大胆设想反氯离子的结构示意图
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】反原子原子核和核外电子电性与原子的电性刚好相反,因为是反氯离子,因此原子核应带有17个负电荷,核外电子应带正电,氯离子显正电,故选项D正确。
2.(24-25高一·上海市浦东新区建平中学·上学期期末)自然界中36Cl的含量非常少, 紫金山天文台的专家在原始碳质球粒陨石中发现了36Cl的衰变证据, 这有助于研究太阳系的起源。关于36Cl说法正确的是
A.与35Cl的质子数相同 B.与35Cl的中子数相同
C.与37Cl⁻的电子数相同 D.与37Cl的质量数相同
【答案】A
【分析】表示核素,其中A表示质量数,Z表示质子数,所以36Cl与35Cl是质子数相同,中子数不同的两种核素,两者互为同位素,据此分析解答。
【解析】A.36Cl与35Cl的质子数均为17,A正确;
B.36Cl的中子数为36-17=19,35Cl的中子数为35-17=18,两者不同,B错误;
C.36Cl的电子数等于其质子数,为17,但37Cl⁻的电子数为17+1=18,两者不相同,C错误;
D.36Cl的质量数为36,37Cl的质量数为37,两者不相同,D错误;
故选A。
3.(24-25高一·上海市南汇中学·上学期期末)科学家通过测定地球岩石和球粒陨石中比例差异,为月球起源“大撞击”假说提供了重要证据。25Mg与24Mg的说法正确的是
A.互为同素异形体 B.具有相同质量数
C.具有相似的化学性质 D.具有相同的中子数
【答案】C
【解析】A.25Mg与24Mg是质子数相同,中子数不同,两者互为同位素,故A错误;
B.25Mg与24Mg两者的质量数分别为25、24,故B错误;
C.金属性的化学性质主要取决于最外层电子数,两者最外层电子数相同,因此25Mg与24Mg两者具有相似的化学性质,故C正确;
D.25Mg与24Mg两者的中子数分别为13、12,故D错误。
综上所述,答案为C。
4.(23-24高一上·广东梅州·期末)下列化学用语表示不正确的是
A.次氯酸的结构式: B.的电子式:
C.钠的原子结构示意图: D.中子数为1的氢原子:
【答案】B
【解析】A.次氯酸的结构式为,故A正确;
B.二氧化碳分子中,C和O之间应该有两对电子,正确的电子式为,故B错误;
C.钠原子为11号元素原子,原子结构示意图:,故C正确;
D.核素的表示方法为:元素符号左下角为质子数,左上角为质量数;原子核内有1个中子的氢原子:,故D正确;
故答案选B。
5.(24-25高一·上海市南汇中学·上学期期末)某元素R有两种同位素,可分别表示为85R和87R,若元素R的近似相对原子质量85.5,则85R原子的质量分数为
A.75% B.74.6% C.25.4% D.67.8%
【答案】B
【解析】R的近似相对原子质量为85.5是质量数分别为85和87的核素的平均值,由十字交叉法得,85R和87R两种同位素原子的个数比为,所以85R原子的质量分数为×100%=74.6%;答案选B。
6.(24-25高一·上海市青浦高级中学·上学期期末)物质是由微观粒子构成的,人类对构成物质的微粒子间结合方式的认识源远流长。有下列物质:
① ② ③NaOH ④NaClO ⑤ ⑥ ⑦ ⑧Ar ⑨ ⑩
(1)以上物质中不是离子化合物,也不属于共价分子的是 (填化学式);写出的电子式 。
(2)用电子式表示⑥的形成过程: 。
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)①:是双原子分子,属于共价分子,是单质;
②:由离子构成,属于离子化合物;
③:含有,是离子化合物;
④:含有,是离子化合物;
⑤:是共价化合物,结构类似水;
⑥:由构成的离子化合物;
⑦:由构成的离子化合物;
⑧:氩气,是单原子分子,属于共价分子中的稀有气体,稀有气体是单原子分子,不是共价分子。
故答案为:。
二氧化碳是共价化合物,电子式为:。
(2)是离子化合物,形成过程存在电子转移情况,其形成过程为:。
期末综合拓展练(测试时间:15分钟)
1.(24-25高一·上海市华东模范中学·上学期期末)13C-NMR(核磁共振)、15N-NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构,Kurt Wu thrich等人为此获得2002年诺贝尔化学奖。下面有关13C、15N叙述正确的是
A.13C与15N有相同的中子数 B.13C与C60互为同素异形体
C.15N与14N互为同位素 D.15N的核外电子数与中子数相同
【答案】C
【解析】A.13C与15N的中子数分别为13-6=7、15-7=8,不相等,故A错误;
B.13C是原子,不是C60的同素异形体,故B错误;
C.15N与14N都是N原子,质子数相同,中子数不同,互为同位素,故C正确;
D.15N的核外电子数为7,中子数15-7=8,核外电子数与中子数不相同,故D错误;
故选C。
【点睛】同位素是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同单质,同素异形体是同种元素形成的不同单质。
2.(23-24高一·上海市杨思高级中学·上学期期末)我国科学家首次合成了一种新微粒,符号是。关于的下列说法中不正确的是
A.其原子核内有113个中子 B.是一种新的原子
C.Hf元素的近似相对原子质量为185 D.其原子质量约是1个原子质量的倍
【答案】C
【解析】A.的质子数为72,质量数为185,则其原子核内有185-72=113个中子,A正确;
B.是我国科学家首次合成的一种新微粒,则是一种新的原子,B正确;
C.的近似相对原子质量为185,Hf元素可能有多种核素,则Hf元素的近似相对原子质量不是185,C不正确;
D.依据相对原子质量的定义,1个原子的质量约是1个原子质量的倍,D正确;
故选C。
3.(23-24高一上·广东肇庆·期末)大气中的主要来源是闪电的作用和紫外线的照射。下列说法不正确的是
A.和互为同素异形体
B.转化成的过程属于化学变化
C.等质量的和中含有电子数目相同
D.相同温度和压强下,等体积的和中含有的原子数目相同
【答案】D
【解析】A.与是氧元素组成的不同单质,互为同素异形体,A正确;
B.与为不同的物质,相互转化属于化学变化,B正确;
C.相同质量的和中原子数目相同,则电子数目相同,C正确;
D.相同温度和压强下,等体积的与分子数目相同,则原子数目:,D错误;
答案选D。
4.(23-24高一上·广东茂名·期末)元素周期律和周期表是我们研究、预测物质性质的重要工具。下表是元素周期表中前四周期的5种元素的相关信息。
元素
元素性质或原子结构
A
B
B能形成多种单质,其中一种单质是硬度最大的物质
C
地壳中含量最高的金属元素,其合金可用于制造飞机外壳
D
D的单质是一种黄绿色气体
E
用E的碳酸盐做焰色试验时火焰为紫色(透过蓝色钴玻璃片)
回答下列问题:
(1)D在元素周期表中的位置是第 周期第 族。
(2)(元素B的氢化物)的分子结构模型为正四面体,(元素B的气态氢化物)的稳定性 HD(元素D的气态氢化物)的稳定性(填写“大于”“小于”或“等于”)。
(3)少量E的单质加入水中剧烈反应,反应的化学方程式是 ;元素A、E的最高价氧化物对应的水化物中,碱性更强的物质是 (填写化学式)。
(4)下列曲线分别表示元素的某种性质(用Y表示)与核电荷数(用Z表示)的关系。请将正确曲线的图象标号填入相应的空格中:
第ⅡA族元素的最外层电子数与核电荷数的关系为 ,第三周期主族元素的最高正化合价与核电荷数的关系为 。
【答案】(1)三 VIIA
(2)小于
(3)2K+2H2O=2KOH+H2↑ KOH
(4)b c
【分析】根据A的原子结构示意图,A的质子数为11,A是Na元素;B能形成多种单质,其中一种单质是硬度最大的物质,B是C元素;地壳中含量最高的金属元素,其合金可用于制造飞机外壳,C是Al元素;D的单质是一种黄绿色气体,D是Cl元素;用E的碳酸盐做焰色试验时火焰为紫色(透过蓝色钴玻璃片),E是K元素。
【解析】(1)D是Cl元素,D在元素周期表中的位置是第三周期第VIIA族。
(2)C的非金属性小于Cl,的稳定性小于HCl的稳定性。
(3)少量K加入水中剧烈反应生成氢氧化钾和氢气,反应的化学方程式是2K+2H2O=2KOH+H2↑;同主族元素从上到下,元素金属性增强,最高价氧化物的水化物碱性增强,元素Na、K的最高价氧化物对应的水化物中,碱性更强的物质是KOH。
(4)第ⅡA族元素的最外层电子数都是2,故选b;第三周期主族元素的最高正化合价随核电荷数的增大而升高,选c。
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专题03 原子结构 化学键(期末复习讲义)
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考查重点
命题角度
元素周期表
元素周期表的结构,
元素周期律
识同周期和同主族元素性质的递变规律;实验探究同周期和同主族元素的递变规律;元素周期律的应用
原子结构
构成原子的微粒及微粒间的数量关系;元素、核素、同位素的概念与比较;计算相对原子质量;
核外电子排布
核外电子排布的规律;原子结构示意图和电子式的书写;元素推断与元素位构性的关系
化学键
离子键和共价键的形成;用电子式和结构式表示分子和离子;
要点01 元素周期表
一、元素周期表的结构
1.元素周期表的编排原则
(1)原子序数:按照元素在周期表中的顺序给元素编号,得到原子序数。
原子序数与元素的原子结构之间存在着下列关系:
原子序数= = =
(2)横行:原子核外电子层数相同的元素,按照原子序数递增的顺序从左到右排列。
(3)纵列:不同横行中原子核外最外层电子数相同的元素,按电子层数递增的顺序由上而下排列。
2.周期
(1)周期的数目:现行的元素周期表中有7个横行,每个横行各为一个周期,共7个周期,自上而下依次称为第一、二、三、四、五、六、七周期。
(2)周期的特点:同一周期中,元素原子的电子层数相同,且电子层数等于周期序数,从左到右原子序数递増。
(3)周期分类及所含元素的种数:7个周期分为短周期(第一、二、三周期)和长周期(第四、五、六、七周期),7个周期中元素的种类不完全相同,其中第一周期含2种元素,第二、三周期各含8种元素,第四、五周期各含18种元素,第六、七周期各含32种元素,总共118种元素。
3.族
(1)族的数目:元素周期表中共有18个纵列,除第8、9、10三个纵列叫做第VIII族外,其余每个纵列各为一个族,共有16个族。
(2)族的分类:16个族分为7个主族、7个副族、1个第VIII族和1个0族。
(3)族的特点:同一主族中元素原子的最外层电子数相同,且等于其族序数,从上到下原子序数递增。
二、元素周期表中元素原子序数的关系
(1)同周期相邻主族元素的原子序数差的关系
①同周期相邻主族元素的原子序数之差一般为 。
②同周期第ⅡA族和第ⅢA族元素原子序数的差值取决于它们所在的周期数,具体如下:
周期数
第二或第三周期
第四或第五周期
第六或第七周期
差值
1
11
25
图示如下:
(2)同主族相邻两元素原子序数的差的情况
①若为第ⅠA、ⅡA族元素,则原子序数的差等于上周期的元素种类数。
②若为第ⅢA族至0族元素,则原子序数的差等于下周期的元素种类数。
(3)同主族元素的原子序数差的关系
①位于过渡元素左侧的主族元素,即ⅠA族、ⅡA族,同主族、邻周期元素原子序数之差为上一周期元素的种数。
②位于过渡元素右侧的主族元素,即ⅢA族~ⅦA族,同主族、邻周期元素原子序数之差为下一周期元素的种数。例如,氯和溴的原子序数之差为35-17=18(溴所在第四周期所含元素的种数)。
三、了解元素周期中的相关信息
1.元素周期表中每一格中的信息
在元素周期表中,每一种元素均占据一格。每一格所表示的元素信息,除元素的原子序数、元素符号、元素名称和相对原子质量外,高中阶段又新增了以下信息:外围电子层排布、是否为放射性元素以及元素的类别等。例如:
2.族序数与原子序数的关系
族序数为奇数(第IIIB族镧系、锕系除外),则该族元素的原子序数一定为奇数;族序数为偶数(第VIII族除外),则该族元素的原子序数一定为偶数。
四、元素在周期表中的位置与原子结构的相互推断
(1)元素的位置与原子结构的关系
(2)短周期元素原子结构与位置的关系
①族序数等于周期序数的元素有 。
②族序数是周期序数的2倍的元素有 。
③族序数是周期序数的3倍的元素是 。
④周期序数是族序数的2倍的元素是 。
⑤周期序数是族序数的3倍的元素是 。
归|纳|总|结
由元素的原子序数推断元素在周期表中的位置——常用0族元素定位法:
(1)明确0族元素信息
0族元素
He
Ne
Ar
Kr
Xe
Rn
Og
所在周期序数
原子序数
(2)比大小定周期:比较该元素的原子序数与0族元素的原子序数大小,找出与其相邻近的0族元素,那么该元素就和序数大的0族元素处于同一周期。
(3)求差值定族数:若某元素原子序数比相应的0族元素多1或2,则该元素应处在该0族元素所在周期的下一个周期的ⅠA族或ⅡA族。
要点02 元素周期律
一、原子结构的周期性变化规律
1.核外电子排布的变化规律
原子序数
电子层数
最外层电子数
达到稳定结构时的最外层电子数
1~2
1
1→
3~10
2
1→
11~18
3
1→
结论:随着原子序数的递增,元素原子核外的电子排布呈现 的变化
2.原子半径的变化规律
原子半径/nm
变化趋势
同周期内自左至右逐渐
结论:随着原子序数的递增,元素原子的半径呈现 变化
归|纳|总|结
影响原子半径大小的因素
①电子层数:一般电子层数越多,原子半径越大。
②核电荷数:核电荷数越多,原子半径越趋向减小;当电子层数相同时,核电荷数对原子半径的影响较大。
③核外电子数:电子数増多,增加了核外电子间的相互排斥作用,使原子半径有增大趋向。
3.元素主要化合价的变化规律
原子序数
主要化合价的变化
1~2
+1→0
3~10
+1→+5 -4→-1→0
11~18
+1→+7 -4→-1→0
结论:随着原子序数的递增,元素的主要化合价呈 变化
归|纳|总|结
元素化合价与其在周期表中位置的关系
A.价电子
①定义:原子核外能与其他原子相互作用形成化学键、与元素的化合价有关的电子。
②具体内容:主族元素的价电子就是最外层电子,过渡元素的价电子包括最外层电子及次外层或倒数第三层的部分电子。
B.化合价规律
4.结论:随着 的递增,元素原子的核外电子排布、原子半径和化合价都呈现 性的变化。
二、同周期元素的性质变化规律
同周期从左到右,元素原子失电子能力逐渐 ,得电子能力逐渐 ;元素 逐渐减弱, 逐渐增强,即:
项目
同周期(左→右)
原子结构
核电荷数
逐渐增大
电子层数
相同
原子半径
逐渐
离子半径
阳离子逐渐
阴离子逐渐 ,r(阴离子) r(阳离子)
性质
化合价
最高正化合价由+1→ (O、F除外)负化合价=
元素的金属性和非金属性
金属性逐渐 ,非金属性逐渐
离子的氧化性、还原性
阳离子氧化性逐渐 ,阴离子还原性逐渐
气态氢化物的稳定性
逐渐
最高价氧化物对应的水化物的酸碱性
碱性逐渐 ,酸性逐渐
三、同主族元素的性质变化规律
项目
同主族(上→下)
原子结构
核电荷数
逐渐增大
电子层数
逐渐
原子半径
逐渐
离子半径
逐渐
性质
化合价
相同,最高正化合价= (O、F除外)
元素的金属性和非金属性
金属性逐渐 ,非金属性逐渐
离子的氧化性、还原性
阳离子氧化性逐渐 ,阴离子还原性逐渐
非金属气态氢化物形成的难易程度和热稳定性
形成 ,热稳定性逐渐
最高价氧化物对应的水化物的酸碱性
碱性逐渐 ,酸性逐渐
要点03 原子的构成
一、原子结构
(1)原子的构成粒子
(2)微粒之间的等式关系
1)质量关系:质量数(A)= + ;
2)电性关系:
①原子中:质子数(Z)=核电荷数=核外电子数;
②阳离子的核外电子数=质子数-阳离子所带的电荷数,如Mg2+的核外电子数是10。
③阴离子的核外电子数=质子数+阴离子所带的电荷数,如Cl-的核外电子数是18。
(3)微粒符号周围数字的含义
二、原子、离子结构示意图
(1)原子结构示意图
①用小圆圈和圆圈内的符号及数字表示原子核和核电荷数。
如钠的原子结构示意图:
②用弧线表示电子层。
③弧线上的数字表示该电子层上的电子数。
④原子结构示意图中,核内质子数=核外电子数。
(2)离子结构示意图
①金属元素原子失去最外层所有电子变为离子时,电子层数减少一层。
如MgMg2+
②非金属元素的原子得电子形成简单离子时,电子层数不变。
如FF-
要点04 核素 相对原子质量
一、元素、核素、同位素、同素异形体的区别与联系
1.区别
元素
核素
同位素
同素异形体
本质
质子数相同的一类原子
质子数、中子数都一定的原子
质子数相同、 中子数不同的核素
同种元素形成 的不同单质
范畴
同类原子
原子
原子
单质
特性
只论种类,不论个数
化学性质几乎完全相同
化学性质几乎完全相同
组成元素相同、 性质不同
决定因素
质子数
质子数、中子数
质子数、中子数
组成元素、结构
举例
H、C、O三种元素
、、三种核素
、、互称同位素
O2与O3互为同素异形体
2.联系
二、几种“相对原子质量”
概念
概念理解
原子质量
某元素一个原子的真实质量。例如一个原子的质量是2.657x10-26 kg
原子的相对原子质量
一个原子的质量与一个原子质量的1/12的比值
原子的近似相对原子质量(质量数)
原子核内质子数与中子数之和。例如的质量数为18
元素的相对原子质量
元素的各种天然同位素的相对原子质量与其在自然界中所占的百分比乘积的加和。计算公式为Ar=Ar(A)·a% +Ar(B)·b% +…[其中,Ar(A)、Ar(B)分别为各核素的相对原子质量,a% 、b%分别为自然界中各核素的丰度或原子个数百分比,a% + b% +…=1]。元素周期表中外围电子层排布下方的数字就是元素的相对原子质量
元素的近似相对原子质量
At =Ar(A)·a% + Ar(B)·b% +…,该式中Ar(A)、 Ar(B)若用各核素的质量数代替即得元素的近似相对原子质量
要点05 核外电子排布
1.电子层
(1)电子层的概念
在含有多个电子的原子里,电子分别在能量不同的区域内运动,我们把不同的区域简化为不连续的壳层,也称为电子层。
(2)电子层的表示方法
通常把能量最低、离核最近的电子层叫做第一层;能量稍高、离核稍远的电子层称为第二层;这样由内向外以此类推,分别用n=1,2,3,4,5,6,7或K、L、M、N、O、P、Q来表示从内到外的电子层。各电子层的表示符号以及离核远近、能量高低关系可表示如下:
电子层数n
1
2
3
4
5
6
7
电子层符号
K
L
M
N
O
P
Q
离核远近
近→远
能量高低
低→高
2.核外电子排布的一般规律
(1)“分层”是指核外电子分层排布。
(2)“一低”是指核外电子按照能量最低原则排布。一般情况下,核外电子总是尽可能先从能量最低的电子层排起,即由内向外,最先排布在K层,当K层排满后再排L层,当L层排满后再排M层。
(3)“三不超”是指各电子层容纳电子数的规律。各电子层最多容纳的电子数为2n2(n代表电子层数),原子核外最外层电子不超过8个(K层为最外层时不超过2个),次外层电子不超过18个,倒数第3层电子不超过32个。
3.核外电子排布的表示方法
(1)原子结构示意图
为了形象地表示元素原子的核电荷数与核外电子排布,引入了原子结构示意图,例如钠原子的结构示意图如图所示:
(2)离子结构示意图
原子得到或失去一定数目的电子形成阴离子或阳离子,此过程中原子核不发生改变,只是核外电子(一般是最外层电子)数目发生了改变。因此,简单离子可用离子结构示意图表示其核外电子排布,如Cl- 、Na
归|纳|总|结
一、1~20号元素原子核外电子排布特征
1.最外层电子数为1的原子有H、Li、Na、K。
2.最外层电子数为2的原子有He、Be、Mg、Ca。
3.最外层电子数与次外层电子数存在倍数关系的情况
(1)最外层电子数=次外层电子数的原子:Be、Ar。
(2)最外层电子数=次外层电子数2倍的原子:C。
(3)最外层电子数=次外层电子数3倍的原子:O。
(4)最外层电子数=次外层电子数4倍的原子:Ne。
(5)最外层电子数=次外层电子数1/2的原子:Li、Si。
4.最外层电子数与电子层数存在倍数关系的情况
(1)最外层电子数=电子层数1/2的原子:Li、Ca。
(2)最外层电子数=电子层数的原子:H、Be、Al。
(3)最外层电子数=电子层数2倍的原子:He、C、S。
(4)最外层电子数=电子层数3倍的原子:O。
5. 最外层电子数=内层电子数1/2的原子:Li、P。
6.原子核内无中子的原子: 。
二、1~18号元素原子结构的特殊关系
特殊关系
对应元素
最外层电子数等于次外层电子数的一半
Li、Si
最外层电子数等于次外层电子数
Be、Ar
最外层电子数等于次外层电子数的2倍
C
最外层电子数等于次外层电子数的3倍
O
最外层电子数等于次外层电子数的4倍
Ne
最外层电子数等于电子层数
H、Be、Al
最外层有1个电子
H、Li、Na
最外层有2个电子
He、Be、Mg
三、常见“10电子”“18电子”微粒
①“10电子”的微粒:
分子
离子
一核10电子
Ne
N3-、O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+
二核10电子
HF
OH-
三核10电子
H2O
NH
四核10电子
NH3
H3O+
五核10电子
CH4
NH
②常见的“18电子”的微粒:
分子
阳离子
阴离子
Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、N2H4
K+、Ca2+
P3-、S2-、HS-、Cl-
③其他等电子数的粒子
a.“2电子”的粒子:He、H-、Li+、Be2+、H2。
b.“9电子”的粒子:—F、—OH、—NH2。
c.“14电子”的粒子:Si、N2、CO、CN-。
d.“16电子”的粒子:S、O2。
④质子数及核外电子总数均相等的粒子
a.Na+、NH、H3O+;
b.HS-、Cl-;
c.F-、OH-、NH;d.N2、CO等。
要点06 元素周期表和元素周期律的应用
1.元素的原子结构、位置与性质之间的相互推断
元素在周期表中的位置,反映了元素的原子结构,原子结构决定了元素的性质和在周期表中的位置,而根据元素性质又可推知元素的原子结构,进而推知元素在周期表中的位置,总之,三者之间可相互推断,具体关系可表示如下:
3.元素周期律和元素周期表的应用
(1)寻找新材料
(2)预测元素的性质
①比较不同周期、不同主族元素的性质,如金属性:Mg>Al、Ca>Mg,则由碱性:Mg(OH)2>Al(OH)3、Ca(OH)2>Mg(OH)2,得碱性:Ca(OH)2>Al(OH)3。
②推测陌生元素的某些性质
例如,已知Ca(OH)2微溶,Mg(OH)2难溶,可推知Be(OH)2难溶。
根据卤族元素的性质递变规律,可推知砹(At2)应为黑色固体,与氢难化合,HAt不稳定,其水溶液呈酸性,AgAt难溶于水等。
归|纳|总|结
(1)核外电子层数=周期数。
(2)主族元素的最外层电子数=价电子数=主族序数=最高正价(O、F元素除外)。
(3)质子数=原子序数=核外电子数=核电荷数。
(4)最低负价的绝对值=8-主族序数(仅限第IVA族~第VIIA族元素)。
(5)原子半径越大,失电子越容易,单质还原性越强,对应阳离子的氧化性越弱。
(6)原子半径越小,得电子越容易,单质氧化性越强,形成的简单气态氢化物越稳定,最高价氧化物对应水化物的酸性越强。
要点07 化学键
1.离子键和共价键的比较
离子键
共价键
定义
阴、阳离子之间的相互作用
原子之间通过共用电子对形成的相互作用
成键微粒
阴、阳离子
原子
本质
阴、阳离子之间的静电作用
共用电子与成键原子之间的静电作用
形成条件
一般活泼金属元素原子与活泼非金属元素原子间易形成离子键
一般非金属元素原子之间易形成共价键
存在
离子化合物(绝大多数盐、强碱、活泼金属氧化物等)
非金属单质、共价化合物、某些离子化合物
2.离子化合物和共价化合物的比较
离子化合物
共价化合物
概念
含有离子键的化合物
只含有共价键的化合物
构成粒子
阴、阳离子
原子
粒子间的作用
离子键
共价键
熔、沸点
较高
一般较低,少部分很高(如SiO2)
导电性
熔融态或水溶液中导电
熔融态时,不导电。溶于水时,有的导电(如硫酸),有的不导电(如蔗糖)
熔化时
破坏的作用力
离子键
一般不破坏共价键,极少部分破坏共价键(如SiO2)
实例
强碱、大多数盐、活泼金属氧化物
酸、非金属氢化物、非金属氧化物、绝大多数有机物
3.电子式
(1)概念:在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子(价电子)的式子。
(2)电子式的书写
示例
书写规范
原子
一般将原子的最外层电子写在元素符号的上、下、左、右四个位置上,满足对称分散
简单阳离子
Na+、Mg2+
电子式就是其阳离子符号
简单阴离子
在元素符号周围标出电子,用[ ]括起来,并在右上角注明所带电荷数及电性,中括号内的原子周围满足8电子(或2电子)稳定结果
复杂阴、阳离子
标明电子,要用[ ]括起来,并在右上角注明所带电荷数及电性
离子化合物
离子化合物含有阴、阳离子,其电子式由阴、阳离子的电子式构成,且带同类电荷的离子不能相邻
(3)用电子式表示离子化合物形成过程
方法:左端是原子的电子式,右端是离子化合物的电子式,中间用“→”连接。注意用“”表示电子的转移。
示例:
(4)用电子式表示共价化合物的形成过程:
HCl:
4.以共价键形成的分子的表示方法
分子
电子式
结构式
分子结构模型
H2
H-H
HCl
H-Cl
CO2
H2O
CH4
注:在化学上,常用一根短线“—”表示一对共用电子,这种图示叫做结构式。
归|纳|总|结
离子化合物电子式书写的四大错因
(1)阴离子漏标“[ ]”,如将O2-的电子式错写为:。
(2)阳离子多标电子或“[ ]”,如将Al3+的电子式错写为或。
(3)漏标或错标离子的电荷,如S2-的电子式错写为或。
(4)将多个相同的离子归在一起,如K2S的电子式错写为。
共价化合物(单质)电子式书写的六大错因
①漏写不参与成键的电子。如N₂的电子式误写成,应为:,NH₃的电子式误写成,应为。
②共用电子对数目写错。如CO2的电子式误写成:,应为。
③原子结合的顺序写错。如HCIO的电子式误写成,应为。
④错误使用括号。如HCl的电子式误写成,应为。
⑤混淆电子式与化学式的书写。如H₂S的电子式误写成,应为。
⑥不考虑原子最外层有几个电子,均写成8电子结构。如BCl3的电子式误写成,应为。
题型01 原子的结构
【典例1】(24-25高一·上海市华东模范中学·上学期期末)2019年9月29日国家主席习近平给中国氢弹之父于敏授予共和国勋章。 氢弹主要利用和的聚变反应。下列关于和说法正确的是
A.质量数均为1 B.互为同位素 C.是同种核素 D.摩尔质量相同
【典例2】已知为阿伏加德罗常数的值。在标准状况下,中所含的中子数为
A. B. C. D.
【变式1-1】(24-25高一·上海市华东模范中学·上学期期末)13C-NMR(核磁共振)、15N-NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构,Kurt Wu thrich等人为此获得2002年诺贝尔化学奖。下面有关13C、15N叙述正确的是
A.13C与15N有相同的中子数 B.13C与C60互为同素异形体
C.15N与14N互为同位素 D.15N的核外电子数与中子数相同
【变式1-2】(24-25高一·上海市闵行区·上学期期末)自然界存在三种硅的同位素,分别是、和。
(1)下列有关Si及其同位素说法正确的是___________。
A.由变为是化学变化 B.的质子数为29
C.比原子核外多两个电子 D.每个Si原子含有16个中子
(2)其中的原子结构示意图为 ,核外能量最高的电子位于 层。
A.K B.L C.M D.N
(3)Si和C的化学性质相似,由此猜想二者在原子结构上的相似之处是 。
题型02 核外电子排布
【典例3】(24-25高一·上海市南汇中学·上学期期末)下列离子中,所带电荷数与该离子的核外电子层数相等的是( )
A.Al3+ B.Mg2+ C.Be2+ D.H+
【典例4】(23-24高一·上海市杨思高级中学·上学期期末)元素X的一个原子失去2个电子,转移到Y元素的两个原子中去。关于形成的化合物(只含X、Y两种元素)的说法正确的是
A.化学式是 B.电子式是
C.存在与两种离子 D.由与两种离子形成的离子化合物
【变式2-1】(24-25高一·上海市南汇中学·上学期期末)根据原子核外电子排布规律,按要求书写下列化学用语:
(1)某金属元素原子的最外层电子数等于次外层电子数: (电子式)。
(2)L层电子数是M层电子数2倍的原子: (结构示意图)。
(3)最外层电子数是次外层电子数4倍的-2价负离子: (电子式)。
(4)电子总数为18的M+(M代表某元素符号): (电子式)。
题型03 元素周期律
【典例5】(23-24高一·上海市陆行中学·上学期期末)下列递变规律正确的是
A.还原性:I-﹤Br-﹤Cl- B.热稳定性:HI>HBr>HCl
C.电子层数:I>Br>Cl D.原子半径:Cl>Br>I
【变式3-1】(24-25高一·上海市高桥中学·上学期期末)下列递变规律正确的是
A.还原性: B.热稳定性:
C.熔沸点: D.氧化性:
【变式3-2】(24-25高一·上海市南洋模范中学·上学期期末)卤族元素包括氟、氯、溴、碘、砹,同属于周期表中ⅦA族,简称卤素。
(1)下列关于卤族元素的说法正确的是___________。
A.最高正价均为+7价
B.卤族元素的单质只有氧化性,且氧化性顺序为F2>Cl2>Br2>I2
C.从HF、HCl、HBr、HI的酸性递增的事实,推出F、Cl、Br、I的非金属性递增规律
D.卤素单质与H2化合的难易程度按F2、Cl2、Br2、I2的顺序由易变难
(2)试推测砹(At)的化合物不可能具有的性质___________。
A.HAt受热很难分解
B.AgAt是不溶于水的有色固体
C.相同条件下HAt的还原性比HCl弱
D.由KAt的水溶液制备砹的化学方程式为
(3)从原子结构角度解释:分子稳定性HF>HCl>HBr>HI, 。
在酸性条件下,KBrO3能将KI氧化成KIO3,其本身被还原为Br2;KIO3能将I-氧化为I2,也能将Br-氧化成Br2,其本身被还原为I2。向盛有30 mL 0.2 mol·L-1 KI溶液的锥形瓶中依次滴入几滴淀粉溶液和足量稀硫酸,再逐滴加入KBrO3溶液,随着KBrO3溶液滴入,溶液由无色变为蓝色并逐渐加深,且一段时间保持不变。继续向上述溶液中滴入KBrO3溶液,溶液的蓝色逐渐褪去。
(4)Br2、、I2、白的氧化性由强到弱的顺序为 。
(5)基于上述顺序,溶液颜色几乎保持一段时间不变时,发生的离子反应方程式为___________。
A.
B.
C.
D.
(6)当溶液蓝色完全褪去时,整个反应共消耗的n(KBrO3)= mol。
题型04 化学键
【典例6】(24-25高一·上海市华东模范中学·上学期期末)下列有关化学键的说法正确的是( )
A.在MgBr2晶体中既存在离子键又存在共价键
B.单质中均不存在化学键
C.离子键是阴、阳离子通过静电作用而形成的化学键
D.都由非金属元素组成的化合物里不可能存在离子键
【典例7】(24-25高一·上海市华东模范中学·上学期期末)下列化学用语不正确的是
A.的原子结构示意图是: B.的电子式是:
C.分子的空间填充模型是: D.的结构式是:
【变式4-1】(24-25高一·上海市青浦高级中学·上学期期末)下列说法不正确的是
A.中存在离子键和非极性共价键
B.汽化时必须破坏分子间的氢键
C.溶于水的过程中破坏了离子键
D.中每个原子最外电子层都具有8电子稳定结构
【变式4-2】(24-25高一·上海市交通大学附属中学浦东实验高中·上学期期末)氢氧化钠是四大强碱之一,请书写氢氧化钠的电子式 ,氢氧化钠属于 。(填“离子化合物”或“共价化合物”)
期末基础通关练(测试时间:10分钟)
1.(23-24高一上·广东广州·期末)下列关于元素周期表的叙述,正确的是
A.元素周期表共有7个横行,称为周期;共有16个纵行,称为族
B.前20号元素称为短周期元素
C.副族元素中,没有非金属元素
D.族的元素都被称作碱金属元素
2.(24-25高一·上海市南汇中学·上学期期末)下列关于锂的说法错误的是
A.锂容易失去电子而达到8电子稳定结构 B.锂原子最外层只有一个电子
C.锂离子的质量比锂原子小 D.锂离子的电子式是Li+
3.(23-24高一·上海市陆行中学·上学期期末)电子层结构相同的一组微粒是
A.Na+和F- B.H+和O2- C.S2-和Na+ D.Li和Cl-
4.(23-24高一·上海市陆行中学·上学期期末)硫的原子结构示意图为
A. B. C. D.
5.(23-24高一·上海市浦东中学·上学期期末)表示
A.氯原子的结构示意图 B.氯离子的结构示意图
C.氯原子的电子式 D.氯离子的电子式
6.(23-24高一·上海市杨思高级中学·上学期期末)下列微粒结构示意图所表示的微粒中,最稳定的是
A. B. C. D.
7.(23-24高一·上海市浦东中学·上学期期末)有关35Cl和37Cl的说法正确的是
A.核外电子数不同 B.化学性质不同
C.互为同位素 D.中子数相同
8.(23-24高一·上海市陆行中学·上学期期末)电子层结构相同的一组微粒是
A.Na+和F- B.H+和O2- C.S2-和Na+ D.Li和Cl-
9.(24-25高一·上海市浦东新区建平中学·上学期期末)下列电子式书写错误的是
A.钠离子: Na + B.氯气: Cl: Cl
C.氢氧根离子: D.氢气: H:H
10.(24-25高一·上海市华东模范中学·上学期期末)具有下列质子数的原子之间通过化学反应不能形成离子键的是
A.6和17 B.12和9 C.11和17 D.20和8
11.(24-25高一·上海市格致中学·上学期期末)科学家发现一种新的溴原子,其原子核中含有35个质子和48个中子,写出该核素的化学符号 。核电荷数为17的卤素的简单负离子的电子式为 。
12.(24-25高一·上海市格致中学·上学期期末)氟、氯、溴、碘、砹(At)等元素被统称为卤素,其原子最外层电子数相同。卤素单质及其化合物的某些性质具有一定的递变性。
(1)下图是某元素周期表中溴元素的信息。溴原子结构示意图为 ,原子所含的中子数为 ,图中“79.90”指的是 。溴离子的电子式为 。
(2)下列对卤素单质及其化合物性质的预测正确的是_______。
A.常温常压下,F2可能是浅黄绿色的液体
B.F2与H2能在高温条件下缓慢反应
C.Cl2易溶于苯、四氯化碳等有机溶剂
D.AgAt可能是难溶于水的黑色固体
期末重难突破练(测试时间:10分钟)
1.(24-25高一·上海市南汇中学·上学期期末)据《科学》杂志报道:科学家们已大量制造出反物质中的反氢原子,认为反物质研究领域的前景“正前所未有的光明”。反原子原子核和核外电子电性与原子的电性刚好相反……假若发现反氯离子,请运用核外电子排布规律大胆设想反氯离子的结构示意图
A. B.
C. D.
2.(24-25高一·上海市浦东新区建平中学·上学期期末)自然界中36Cl的含量非常少, 紫金山天文台的专家在原始碳质球粒陨石中发现了36Cl的衰变证据, 这有助于研究太阳系的起源。关于36Cl说法正确的是
A.与35Cl的质子数相同 B.与35Cl的中子数相同
C.与37Cl⁻的电子数相同 D.与37Cl的质量数相同
3.(24-25高一·上海市南汇中学·上学期期末)科学家通过测定地球岩石和球粒陨石中比例差异,为月球起源“大撞击”假说提供了重要证据。25Mg与24Mg的说法正确的是
A.互为同素异形体 B.具有相同质量数
C.具有相似的化学性质 D.具有相同的中子数
4.(23-24高一上·广东梅州·期末)下列化学用语表示不正确的是
A.次氯酸的结构式: B.的电子式:
C.钠的原子结构示意图: D.中子数为1的氢原子:
5.(24-25高一·上海市南汇中学·上学期期末)某元素R有两种同位素,可分别表示为85R和87R,若元素R的近似相对原子质量85.5,则85R原子的质量分数为
A.75% B.74.6% C.25.4% D.67.8%
6.(24-25高一·上海市青浦高级中学·上学期期末)物质是由微观粒子构成的,人类对构成物质的微粒子间结合方式的认识源远流长。有下列物质:
① ② ③NaOH ④NaClO ⑤ ⑥ ⑦ ⑧Ar ⑨ ⑩
(1)以上物质中不是离子化合物,也不属于共价分子的是 (填化学式);写出的电子式 。
(2)用电子式表示⑥的形成过程: 。
期末综合拓展练(测试时间:15分钟)
1.(24-25高一·上海市华东模范中学·上学期期末)13C-NMR(核磁共振)、15N-NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构,Kurt Wu thrich等人为此获得2002年诺贝尔化学奖。下面有关13C、15N叙述正确的是
A.13C与15N有相同的中子数 B.13C与C60互为同素异形体
C.15N与14N互为同位素 D.15N的核外电子数与中子数相同
2.(23-24高一·上海市杨思高级中学·上学期期末)我国科学家首次合成了一种新微粒,符号是。关于的下列说法中不正确的是
A.其原子核内有113个中子 B.是一种新的原子
C.Hf元素的近似相对原子质量为185 D.其原子质量约是1个原子质量的倍
3.(23-24高一上·广东肇庆·期末)大气中的主要来源是闪电的作用和紫外线的照射。下列说法不正确的是
A.和互为同素异形体
B.转化成的过程属于化学变化
C.等质量的和中含有电子数目相同
D.相同温度和压强下,等体积的和中含有的原子数目相同
4.(23-24高一上·广东茂名·期末)元素周期律和周期表是我们研究、预测物质性质的重要工具。下表是元素周期表中前四周期的5种元素的相关信息。
元素
元素性质或原子结构
A
B
B能形成多种单质,其中一种单质是硬度最大的物质
C
地壳中含量最高的金属元素,其合金可用于制造飞机外壳
D
D的单质是一种黄绿色气体
E
用E的碳酸盐做焰色试验时火焰为紫色(透过蓝色钴玻璃片)
回答下列问题:
(1)D在元素周期表中的位置是第 周期第 族。
(2)(元素B的氢化物)的分子结构模型为正四面体,(元素B的气态氢化物)的稳定性 HD(元素D的气态氢化物)的稳定性(填写“大于”“小于”或“等于”)。
(3)少量E的单质加入水中剧烈反应,反应的化学方程式是 ;元素A、E的最高价氧化物对应的水化物中,碱性更强的物质是 (填写化学式)。
(4)下列曲线分别表示元素的某种性质(用Y表示)与核电荷数(用Z表示)的关系。请将正确曲线的图象标号填入相应的空格中:
第ⅡA族元素的最外层电子数与核电荷数的关系为 ,第三周期主族元素的最高正化合价与核电荷数的关系为 。
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