内容正文:
重难提优1 元素推断与元素周期律的应用
1[宿迁期末]尿素的合成打破了无机物和有机物的界限。下列说法正确的是 ( )
A.半径: B.电负性:χ(N)<χ(C)
C.第一电离能: D.热稳定性:
2[成都期末]下列关于元素周期表和周期律的叙述正确的是 ( )
A.卤族元素从上到下电负性减小
B.最外层只有1个电子的元素只能位于s区
C.0族元素的价电子排布式均为
D.“对角线规则”指某些主族元素与左下方元素性质相似
3[苏州期末]前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X的一种单质是目前已知的自然存在的硬度最大的物质,Y是金属元素,其基态原子s能级上的电子数和p能级上的电子数相等,Z是同周期主族元素中原子半径最小的元素,X、Y、W三种元素的原子最外层电子数之和等于10。下列说法正确的是 ( )
A.X最高价氧化物的水化物的酸性比Z的弱
B.Y和Z的简单离子具有相同的电子层结构
C.W在元素周期表中位于第4周期VIA族
D.基态X原子有3种空间运动状态不同的电子
4[无锡江阴六校期中联考]W、X、Y、Z、R是五种短周期主族元素,原子序数依次增大。W元素的一种离子与Li+具有相同的电子层排布且半径稍大,X原子核外L层的电子数与Y原子核外M层的电子数之比为3:2,X与Z同主族,Z的价电子排布式为。下列说法错误的是 ( )
A.气态氢化物的热稳定性:Z>Y B.第一电离能:R>Z>Y
C.原子半径:R>Z>X D.电负性:Z<R<X
5[无锡江阴月考]元素周期表隐含着许多信息和规律。以下所涉及的元素均为中学化学中常见的短周期元素,其原子半径及主要化合价列表如下,其中用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气来源。下列说法正确的是 ( )
元素代号
M
R
Q
T
X
Y
Z
原子半径/nm
0.03
0.186
0.074
0.102
0.150
0.160
0.099
主要化合价
+1
+1
-1
A.最高价氧化物对应水化物的酸性:T<Z B.R、X、Y的单质失去电子能力最强的是X
C.M与Q形成的是离子化合物 D.M、Q、Z都在第2周期
6[宿迁泗阳实验中学调研]短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X的基态原子2p轨道中未成对电子数同周期最多,Y是地壳中含量最高的非金属元素,Z的基态原子3s轨道中只有1个电子,W与Y同主族。下列说法正确的是 ( )
A.W的基态电子排布式为B.原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)
C.第一电离能: D.简单氢化物的热稳定性:W>Y
7[常州联盟学校期中]物质M(结构如下图)常作为锂离子电池、锂离子电容器等的非水电解液添加剂。X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,基态W原子中有3个未成对电子。下列说法正确的是 ( )
A.电负性:W>Z B.最简单氢化物的沸点:Y>X
C.最高价含氧酸的酸性:X>W D.第一电离能:X>Y
8[南京十三中期中]短周期主族元素X、Y、Z的原子序数依次增大,X原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,Y是短周期中金属性最强的元素,Z与X位于同一主族。下列叙述正确的是 ( )
A.原子半径::r(Z)>r(Y)>r(X) B.X的简单气态氢化物的热稳定性比Z弱
C. 的水溶液呈碱性 D.Y形成的最高价氧化物的水化物是弱碱
9[南京六校联合体期末]X、Y、Z、W都属于前4周期主族元素,基态X原子核外有7种运动状态不同的电子,基态Y原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,Z是短周期金属性最强的元素,基态W原子的4p轨道上有5个电子。下列说法正确的是 ( )
A.第一电离能: B.原子半径:r(X)<r(Y)<r(Z)
C.W元素在周期表中位于第4周期VIA族 D.X、Y的简单气态氢化物的键角:X<Y
10[南通期中]m、n、p、q、w五种元素,其核电荷数依次增大。m元素基态原子核外只有三个能级,且各能级电子数相等,p、q元素位于同一族,且两者核电荷数之和为24,w元素原子核外有4个能层,最外层只有1个电子,其余各层均排满电子。下列说法错误的是 ( )
A.m、n、p元素的第一电离能依次增大
B.n元素基态原子的轨道表示式:
C.w元素原子的价电子排布式为
D.w单质分别与p、q单质反应,产物中w的化合价不同
11[温州期末]已知A、B、C、D、E、F六种元素在元素周期表中的位置如图,下列说法不正确的是 ( )
A.元素的电负性:A<B B.元素的第一电离能:C<D
C.E元素原子最高能级的不同轨道都有电子
D.F元素原子最外层只有一种自旋方向的电子
12[重庆期末]有a、b、c、d、c、f六种元素,前5种为短周期主族元素,且原子序数依次增大,f为第4周期的元素。有关信息如下表,请回答以下问题。
a能形成一种硬度最大的固体单质
c元素基态原子的电子排布式为
d原子的451 kJmol
c原子核外3p轨道半满
f位于周期表中第11纵行
(1)a、c、f的元素符号分别为 、 、 。
(2)e的基态原子中能量最高的电子所占的轨道形状是 ,其电子云在空间有 个方向。
(3)d的核外电子排布式为 。
(4)a、b、c三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
(5)f原子价层电子的轨道表示式为 。
13现有A、B、C、D、E、F、G、H八种元素,均为前4周期元素,原子序数依次增大。请根据下列信息,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电子数比s电子数少1
D元素基态原子的核外p轨道中有2个未成对电子
E元素的气态基态原子的电离能:
F元素的主族序数与周期数的差为4
G元素是前4周期中电负性最小的元素
H元素位于元素周期表中的第八列
(1)C2A1的电子式为 。
(2)B元素的原子核外共有种不同运动状态的电子,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为 11 1↓ 16 16 14 11。该同学所画的轨1s 2s 2p 3s 道表示式违背了 ,该元素原子的I3远远大于,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 (用离子符号表示)。
(5)用惰性电极电解EF2的水溶液的离子方程式为 。
(6)H位于元素周期表中 区(按电子排布分区),其基态原子的价层电子排布式为 。
14[泰安期末]已知A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的前4周期元素。其中A是宇宙中含量最多的元素;B元素原子最高能级的不同轨道都有电子,并且自旋方向相同;C元素原子的价层电子排布式为;D元素原子中只有2种形状的电子云,最外层只有1种自旋方向的电子;E和D 的最高能层数相同,E的价层电子数等于其电子层数;F元素原子的最外层只有1个电子,其次外层内的所有轨道的电子均成对。
(1)请用元素符号完成下列填空。
①元素:C 、F。
②A、B、C三种元素的电负性由大到小的顺序是 。
③B、C、D、E四种元素的第一电离能由大到小的顺序是 。
(2)下表是A~F元素中某种元素的部分电离能,由此可判断该元素是 (填元素符号)。
电离能/(kJ/mol)
11
11
578
1 817
2 745
11 575
14 830
(3)F元素位于周期表的 区,此区元素的价电子层结构特点是 。
15[六安一中期末]我国在新材料领域研究的重大突破,为“天宫”空间站的建设提供了坚实的物质基础。“天宫”空间站使用的材料中含有B、C、N、Ni等元素。
(1)下列不同状态的碳原子中,失去一个电子需要吸收能量最多的是 (填字母)。
A B C D
(2)基态镓原子价电子排布式为 ;同周期主族元素基态原子与其具有相同数目未成对电子的有 (填元素符号,下同)。
(3)前4周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。基态W原子中有7个运动状态不同的电子;基态X原子最高能级中自旋状态不同的电子数之比为1:3;基态Y原子位于周期表第10列;基态Z原子次外层全充满,最外层电子数为1。推断W、X、Y、Z分别是 。
(4)B、C、N三种元素的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序为 (填化学式)。
(5)基态Cr原子价电子排布图为 。Cr的第二电离能和Mn的第二电离能[I2(Mn)]分别为1590.6kJ/mol、1509.0kJ/mol,I2(Cr)>I2((Mn的原因是 。
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【答案和解析】
重难提优1 元素推断与元素
周期律的应用
1.C 当核外电子排布相同时,由“序大径小”规律知,A错误;同周期主族元素从左往右,电负性逐渐增大,故χ(N)>x(C),B错误;同周期主族元素从左到右,第一电离能总体呈现增大趋势,但IIA、VA族元素原子的第一电离能比同周期相邻元素原子的第一电离能大,故属性越强,简单气态氢化物的热稳定性越强,故热稳定性,D错误。
2.A 最外层只有1个电子的元素不都位于s区,如基态Cr的简化电子排布式为[Ar]3d54s,位于d区,B错误;0族元素的价电子排布式不都为,如基态He的价电子排布式为,C 错误;“对角线规则”指某些主族元素与右下方元素性质相似,D错误。
3.A X、Y、Z、W依次为C、Mg、Cl、Ge,最高价氧化物对应水化物的酸性,A正确;的电子层数分别为2、3,电子层结构不同,B错误;Ge位于元素周期表中第4周期IVA族,C错误;1个空间运动状态称为1个原子轨道,基态C原子的电子排布式为,共涉及4个原子轨道,故基态C原子核外有4种空间运动状态不同的电子,D 错误。
4.C W、X、Y、Z、R依次为H、O、Si、S、Cl。元素非金属性越强,其气态氢化物越稳定,非金属性S>Si,热稳定性,,A正确;同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,故第一电离能Cl>S>Si,B正确;原子半径S>Cl>O,C错误;同周期主族元素,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,电负性S<Cl<O,D正确。
5.A用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气来源,说明R为Na,Q为O,其中T元素的主要化合价有-2、+4、+6,且半径大于氧原子,则T为S;M元素的主要化合价为+1,且其原子半径比氧小,则M为H;Z的原子半径比氧大,主要化合价为-1,则Z为Cl;X、Y两元素的主要化合价为+3、+2,原子半径比钠略小,则X、Y分别为A1、Mg。T、Z分别为S和Cl,因氯的非金属性比硫强,故其最高价氧化物对应水化物的酸性正确;R、X、Y分别为Na、Mg、Al,金属性Na>Mg>Al,则单质失去电子能力最强的是Na,B错误;M与Q分别为H和O,它们之间形成的化合物为共价化合物,C错误;M、Q、Z分别为H、O、Cl,分别位于元素周期表中第1、2、3周期,D 错误。
6.C X、Y、Z、W依次为N、O、Na、S。基态S的电子排布式为,A错误;原子半径r(Na)>r(S)>r(O),B错误;非金属性越强,其简单氢化物稳定性越强,热稳定性H2S,D错误。
7.B X、Y、Z、W依次为C、O、F、P。同周期主族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弱,则电负性P<F,A错误;元素Y、X的简单氢化物分别为和CH1,常温下为液态,CH4为气态,沸点正确;元素X、W的最高价含氧酸分别为和,碳酸属于弱酸,磷酸为中强酸,酸性错误;同周期主族元素,从左到右第一电离能呈增大的趋势,则第一电离能C<O,D错误。
8.C X、Y、Z依次为O、Na、S。原子半径r(Na)>r(S)>r(O),A错误;热稳定性,B 错误;水溶液呈碱性,C正确;NaOH是强碱,D错误。
9.C X、Y、Z、W依次为N、O、Na、Br。同周期元素随原子序数增大,第一电离能呈增大趋势,但N元素原子2p轨道为半充满状态,第一电离能大于同周期相邻元素,第一电离能,A错误;电子层数越多,原子半径越大,同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,则原子半径r(O)<r(N)<r(Na),B 错误;Br为35号元素,核外有4个电子层,最外层电子数为7,位于第4周期VA族,C正确;X、Y的简单气态氢化物分别是键角
10.A m、n、p、q、w依次为C、N、O、S、Cu。同周期元素随原子序数增大,第一电离能呈增大趋势,但N元素原子2p轨道为半充满状态,第一电离能大于同周期相邻元素,第一电离能C<O<N,A错误;基态N原子的轨道表示式为 ,B正确;w为Cu,基态Cu原子的价电子排布式为,C正确;Cu单质与氧气反应生成CuO,与硫单质反应生成,产物中Cu元素化合价分别为
+2、+1,D正确。
11.C 六种元素依次为O、F、Na、Al、Ge、Ag。同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,故电负性A<B,A正确;同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,第一电离能C<D,,B 正确;基态E的价电子排布式为,原子最高能级的4p轨道上只有2个电子,有一个轨道上没有电子,C错误;基态Ag的价电子排布式为,最外层只有一种自旋方向的电子,D正确。
12.(1)C O Cu (2)纺锤形 3
(3)(4)N>O>c(5)
H H
13.(1)H:N:N:H (2)6 纺锤(3)泡利不相容原理 Mg原子失去2个电子后形成稳定结构,此时再失去1个电子很困难
(4)(5)
(6)d
14.(1)①O Cu ②O>N>H ③N>O>Al>Na (2)Al (3)ds (n-1)d能级填满,ns 填1~2个电子
解析:(1)②同周期主族元素从左到右,电负性逐渐增大,NH3中N元素显-3价,故电负性O>N>H。③同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,但IIA、VA族元素的第一电离能大于其同周期相邻元素,同主族元素从上到下,第一电离能逐渐减小,故第一电离能N>O>Al>Na。 (2)该元素,说明该元素容易失去3个电子,是IIA族元素,即该元素是Al。(3)Cu元素原子价层电子排布式为,因此Cu位于周期表的ds区,此区元素的价电子层结构特点是(n-1)d能级填满,ns填1~2个电子。
15.(1)C (2)K和Br (3)N、O(或S)、Ni、Cu (4)
(5) 的价电子排布式分别为3d5、为半充满状态更稳定,
难失电子,故其第二电离能较大
解析:(4)B、C、N三种元素的最高价含氧酸分别为,由于非金属性N>C>B,所以最高价含氧酸的酸性由强到弱为。(5)基态Cr原子的价层电子排布式为,
则轨道表达式(电子排布图)为 的价电子排布式分别为3d5、为半充满状态更稳定,难失电子,故其第二电离能大于Mn。
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