高考化學一輪復習考點過關(guān)練考點57原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)(含解析)

考點57原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)一、原子核外電子排布原理1．能層、能級與原子軌道（1）能層(n)：在多電子原子中，核外電子的能量是不同的，按照電子的能量差異將其分成不同能層。通常用K、L、M、N、O、P、Q……表示相應的第一、二、三、四、五、六、七……能層，能量依次升高。各能層最多可容納的電子數(shù)為2n2。（2）能級：同一能層里的電子的能量也可能不同，又將其分成不同的能級，通常用s、p、d、f等表示，同一能層里，各能級的能量按s、p、d、f的順序升高，即：E(s)<E(p)<E(d)<E(f)。（3）能層、能級與原子軌道關(guān)系能層(n)能級最多容納電子數(shù)序數(shù)符號符號原子軌道數(shù)各能級各能層一K1s122二L2s1282p36三M3s12183p363d510四N4s12324p364d5104f714………………n…………2n2（4）原子軌道：表示電子在原子核外的一個空間運動狀態(tài)。電子云輪廓圖給出了電子在核外經(jīng)常出現(xiàn)的區(qū)域，這種電子云輪廓圖也就是軌道的形象化描述。（5）原子軌道的能量關(guān)系2．基態(tài)原子的核外電子排布（1）能量最低原理：電子優(yōu)先占有能量低的軌道，然后依次進入能量較高的軌道，使整個原子的能量處于最低狀態(tài)。如圖為構(gòu)造原理示意圖，亦即基態(tài)原子核外電子在原子軌道上的排布順序圖：（2）泡利原理每個原子軌道里最多只能容納2個電子，且自旋狀態(tài)相反。如2s軌道上的電子排布為，不能表示為。（3）洪特規(guī)則當電子排布在同一能級的不同軌道時，基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道，且自旋狀態(tài)相同。如2p3的電子排布為，不能表示為或。洪特規(guī)則特例：當能量相同的原子軌道在全充滿(p6、d10、f14)、半充滿(p3、d5、f7)或全空(p0、d0、f0)狀態(tài)時，體系的能量最低，這一點違反了洪特規(guī)則，可看成洪特規(guī)則的特例。如24Cr的電子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1(3d5、4s1均為半充滿穩(wěn)定狀態(tài))；29Cu的電子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1(3d10為全充滿穩(wěn)定狀態(tài)，4s1為半充滿穩(wěn)定狀態(tài))。（4）核外電子排布的表示方法①核外電子排布式：按電子排入各能層中各能級的先后順序，用數(shù)字在能級符號右上角標明該能級上排布的電子數(shù)的式子。如Cu：1s22s22p63s23p63d104s1，其簡化電子排布式為[Ar]3d104s1。②價電子排布式：如Fe原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，價電子排布式為3d64s2。價電子排布式能反映基態(tài)原子的能層數(shù)和參與成鍵的電子數(shù)以及最外層電子數(shù)。③電子排布圖：方框表示原子軌道，用“↑”或“↓”表示自旋方向不同的電子，按排入各能層中的各能級的先后順序和在軌道中的排布情況書寫。例如：S的電子排布圖為核外電子排布圖能直觀地反映出原子的核外電子的自旋情況以及成對電子對數(shù)和未成對的單電子數(shù)。3．電子躍遷與原子光譜（1）原子的狀態(tài)①基態(tài)原子：處于最低能量的原子。②激發(fā)態(tài)原子：基態(tài)原子的電子吸收能量后，從低能級躍遷到高能級狀態(tài)的原子。（2）原子光譜：不同元素的原子發(fā)生電子躍遷時會吸收或釋放不同的光，用光譜儀記錄下來便得到原子光譜。利用原子光譜的特征譜線可以鑒定元素，稱為光譜分析。（3）基態(tài)、激發(fā)態(tài)及光譜示意圖易錯警示：（1）當出現(xiàn)d軌道時，雖然電子按ns、(n?1)d、np的順序填充，但在書寫電子排布式時，仍把(n?1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2正確，F(xiàn)e：1s22s22p63s23p64s23d6錯誤。（2）由于能級交錯，3d軌道的能量比4s軌道的能量高，排電子時先排4s軌道再排3d軌道，而失電子時，卻先失4s軌道上的電子。（3）書寫軌道表示式時，空軌道不能省略。如C的軌道表示式為，而不是。（4）注意比較原子核外電子排布式、簡化電子排布式、原子外圍電子排布式的區(qū)別與聯(lián)系。如Cu的電子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1；簡化電子排布式：[Ar]3d104s1；外圍電子排布式：3d104s1。二、原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)1．原子結(jié)構(gòu)與周期表的關(guān)系（1）原子結(jié)構(gòu)與周期的關(guān)系周期能層數(shù)每周期第一種元素每周期最后一種元素電子最大容量原子序數(shù)基態(tài)原子的電子排布式原子序數(shù)基態(tài)原子的電子排布式一111s121s22二23[He]2s1101s22s22p68三311[Ne]3s1181s22s22p63s23p68四419[Ar]4s1361s22s22p63s23p63d104s24p618五537[Kr]5s1541s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p618六655[Xe]6s1861s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p632每周期第一種元素的最外層電子的排布式為ns1。每周期結(jié)尾元素的最外層電子排布式除He為1s2外，其余為ns2np6。氦原子核外只有2個電子，只有1個s軌道，還未出現(xiàn)p軌道，所以第一周期結(jié)尾元素的電子排布跟其他周期不同。（2）每族元素的價電子排布特點①主族主族IAIIAIIIAIVA排布特點ns1ns2ns2np1ns2np2主族VAVIAVIIA……排布特點ns2np3ns2np4ns2np5……②0族：He：1s2；其他：ns2np6。③過渡元素(副族和第Ⅷ族)：(n?1)d1～10ns1～2。（3）元素周期表的分區(qū)與價電子排布的關(guān)系①周期表的分區(qū)②各區(qū)元素化學性質(zhì)及原子最外層電子排布特點分區(qū)元素分布價電子排布元素性質(zhì)特點s區(qū)第ⅠA族、第ⅡA族ns1~2除氫外都是活潑金屬元素；通常是最外層電子參與反應p區(qū)第ⅢA族~第ⅦA族、0族ns2np1~6(除He外)通常是最外層電子參與反應d區(qū)第ⅢB族~第ⅦB族、第Ⅷ族(n?1)d1~9ns1~2(除鈀外)d軌道可以不同程度地參與化學鍵的形成ds區(qū)第ⅠB族、第ⅡB族(n?1)d10ns1~2金屬元素f區(qū)鑭系、錒系(n?2)f0~14(n?1)d0~2ns2鑭系元素化學性質(zhì)相近，錒系元素化學性質(zhì)相近③根據(jù)元素金屬性與非金屬性可將元素周期表分為金屬元素區(qū)和非金屬元素區(qū)(如下圖)，處于金屬與非金屬交界線(又稱梯形線)附近的非金屬元素具有一定的金屬性，又稱為半金屬或準金屬，但不能叫兩性非金屬。2．元素周期律（1）原子半徑①影響因素SKIPIF1<0②變化規(guī)律元素周期表中的同周期主族元素從左到右，原子半徑逐漸減??；同主族元素從上到下，原子半徑逐漸增大。（2）電離能①第一電離能：氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量，符號：I1，單位：kJ·mol?1。②規(guī)律a．同周期：第一種元素的第一電離能最小，最后一種元素的第一電離能最大，總體呈現(xiàn)從左到右逐漸增大的變化趨勢。第二、三、四周期的同周期主族元素，第ⅡA族(ns2np0)和第ⅤA族(ns2np3)，因p軌道處于全空或半充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定，所以其第一電離能大于同周期相鄰的ⅢA和ⅥA族元素，如第一電離能Mg>Al，P>S。b．同族元素：從上至下第一電離能逐漸減小。c．同種原子：隨著電子的逐個失去，陽離子所帶的正電荷數(shù)越來越多，再失去電子需克服的電性引力越來越大，消耗的能量越來越大，逐級電離能越來越大(即I1<I2<I3……)。③電離能的四個應用a．判斷元素金屬性的強弱電離能越小，金屬越容易失去電子，金屬性越強；反之越弱。b．判斷元素的化合價如果某元素的In＋1?In，則該元素的常見化合價為＋n，如鈉元素I2?I1，所以鈉元素的化合價為＋1。c．判斷核外電子的分層排布情況多電子原子中，元素的各級電離能逐漸增大，有一定的規(guī)律性。當電離能的變化出現(xiàn)突躍時，電子層數(shù)就可能發(fā)生變化。d．反映元素原子的核外電子排布特點同周期元素從左向右，元素的第一電離能并不是逐漸增大的，當元素的核外電子排布是全空、半充滿和全充滿狀態(tài)時，第一電離能就會反常的大。（3）電負性①含義用來描述不同元素的原子對鍵合電子吸引力的大小。電負性越大的原子，對鍵合電子的吸引力越大。②標準以氟的電負性為4.0和鋰的電負性為1.0作為標準，得出了各元素的電負性。③規(guī)律同一周期，從左至右，電負性逐漸增大，同一主族，從上至下，電負性逐漸減小。④電負性四個方面的應用a．確定元素類型(電負性>1.8，為非金屬元素；電負性<1.8，為金屬元素)。b．確定化學鍵類型(兩成鍵元素電負性差值>1.7，為離子鍵；兩成鍵元素電負性差值<1.7，為共價鍵)。c．判斷元素價態(tài)正、負(電負性大的元素呈現(xiàn)負價，電負性小的元素呈現(xiàn)正價)。d．電負性是判斷元素金屬性和非金屬性強弱的重要參數(shù)之一(表征原子得電子能力強弱)。（4）對角線規(guī)則在元素周期表中，某些主族元素與右下方的主族元素的有些性質(zhì)是相似的，如：易錯警示（1）金屬活動性順序與元素相應的電離能大小順序不完全一致，故不能根據(jù)金屬活動性順序表判斷電離能的大小。（2）不能將電負性1.8作為劃分金屬和非金屬的絕對標準。（3）共價化合物中，兩種元素電負性差值越大，它們形成共價鍵的極性就越強。（4）同周期元素，從左到右，非金屬性越來越強，電負性越來越大，第一電離能總體呈增大趨勢?？枷蛞辉雍送怆娮优挪寂c表示方法典例1下列各組表述中，兩個原子不屬于同種元素原子的是A．3p能級有一個空軌道的基態(tài)原子和核外電子的排布式為1s22s22p63s23p2的原子B．2p能級無空軌道，且有一個未成對電子的基態(tài)原子和原子的最外層電子排布式為2s22p5的原子C．M層全充滿而N層為4s2的原子和核外電子排布式為1s22s22p63s23p64s2的原子D．最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)eq\f(1,5)的原子和最外層電子排布式為4s24p5的原子【解析】A項，3p能級有一個空軌道的基態(tài)原子，按洪特規(guī)則可得其3p軌道上只能有兩個電子，所以兩個原子是同種元素的原子；B項，2p能級無空軌道，且有一個未成對電子的基態(tài)原子，它的2p能級上只能是5個電子，所以兩原子是同種元素的原子；C項，M層全充滿而N層為4s2的原子，其M層應為18個電子，而后者的M層上只有8個電子，所以兩原子不是同種元素的原子；D項，最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的eq\f(1,5)的原子中，最外層電子數(shù)要小于或等于8個電子，且電子總數(shù)為5的倍數(shù)，所以可得該原子可能是原子序數(shù)為5、10、15、20、25、30、35、40，其中滿足最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的eq\f(1,5)且符合核外電子排布規(guī)則的只能是35號元素，該元素原子的外圍電子排布式為4s24p5，所以兩原子是同種元素的原子?！敬鸢浮緾1．（1）處于一定空間運動狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用形象化描述。在基態(tài)14C原子中，核外存在對自旋相反的電子。

（2）基態(tài)Fe原子有個未成對電子，F(xiàn)e3+的電子排布式為。

（3）Cu+基態(tài)核外電子排布式為

。

（4）基態(tài)硅原子中，電子占據(jù)的最高能層符號為，該能層具有的原子軌道數(shù)為，電子數(shù)為。

（5）S的基態(tài)原子的核外電子排布式為。

（6）基態(tài)銅原子的核外電子排布式為

。

（7）基態(tài)鍺(Ge)原子的電子排布式是

。

（8）Ni2+的價電子排布圖為。

核外電子排布常見錯誤（1）在寫基態(tài)原子的電子排布圖時，常出現(xiàn)以下錯誤：（2）當出現(xiàn)d軌道時，雖然電子按ns、(n?1)d、np的順序填充，但在書寫電子排布式時，仍把(n?1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2，而失電子時，卻先失4s軌道上的電子，如Fe3+：1s22s22p63s23p63d5。（3）注意比較原子核外電子排布式、簡化電子排布式、原子外圍價層電子排布式的區(qū)別與聯(lián)系。如Cu的電子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1；簡化電子排布式：[Ar]3d104s1；外圍價層電子排布式：3d104s1?？枷蚨婋x能的判斷及其應用典例1已知X、Y是主族元素，I為電離能，單位是kJ·mol－1。請根據(jù)下表數(shù)據(jù)判斷，錯誤的是元素I1I2I3I4X500460069009500Y5801800270011600A．元素X的常見化合價是＋1價B．元素Y是ⅢA族元素C．元素X與氯形成化合物時，化學式可能是XClD．若元素Y處于第三周期，它可與冷水劇烈反應【解析】由數(shù)據(jù)分析X中I2?I1，X易呈＋1價，為第ⅠA族元素，A、C均正確；Y中I4?I3，易呈＋3價，應在第ⅢA族，B正確；若Y處于第三周期，則Y為鋁元素，Al不與冷水反應，D錯誤?！敬鸢浮緿3．根據(jù)信息回答下列問題：如圖是部分元素原子的第一電離能I1隨原子序數(shù)變化的曲線圖(其中12號至17號元素的有關(guān)數(shù)據(jù)缺失)。（1）認真分析圖中同周期元素第一電離能的變化規(guī)律，推斷Na～Ar元素中，Al的第一電離能的大小范圍為<Al<(填元素符號)；（2）圖中第一電離能最小的元素在周期表中的位置是第周期族。第一電離能的比較應注意的問題（1）金屬活動性順序與元素相應的電離能大小順序不完全一致，不能根據(jù)金屬活動性順序判斷電離能的大小。如I1(Mg)>I1(Al)，但活潑性Mg>Al。（2）第二、三、四周期的同周期主族元素，第ⅡA族(ns2np0)和第ⅤA族(ns2np3)，因p軌道處于全空或半充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定，所以其第一電離能大于同周期相鄰的ⅢA和ⅥA族元素，如第一電離能Mg>Al，P>S?？枷蛉娯撔缘呐袛嗉捌鋺玫淅?下列圖示中橫坐標是表示元素的電負性數(shù)值，縱坐標表示同一主族的五種元素的序數(shù)的是【解析】同主族自上而下原子半徑增大，原子對鍵合電子的吸引力減小，元素的電負性減弱，即同主族隨原子序數(shù)的增大，電負性降低，選項中符合變化規(guī)律的為B中所示圖象，故選B?！敬鸢浮緽4．已知元素的電負性和元素的化合價一樣，也是元素的一種基本性質(zhì)。下面給出14種元素的電負性：元素AlBBeCClFLi電負性1.52.01.52.53.04.01.0元素MgNNaOPSSi電負性3.00.93.52.12.51.8已知：兩成鍵元素間電負性差值大于1.7時，形成離子鍵，兩成鍵元素間電負性差值小于1.7時，形成共價鍵。（1）根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)，可推知元素的電負性具有的變化規(guī)律是。

（2）通過分析電負性值變化規(guī)律，確定Mg元素電負性值的最小范圍。

（3）判斷下列物質(zhì)是離子化合物還是共價化合物：A．Li3NB．BeCl2C．AlCl3D．SiCⅠ.屬于離子化合物的是；Ⅱ.屬于共價化合物的是；請設計一個實驗方案證明上述所得到的結(jié)論

?？枷蛩摹拔弧?gòu)、性”三者的關(guān)系與元素推斷典例1現(xiàn)有七種元素，其中A、B、C、D、E為短周期主族元素，F(xiàn)、G為第四周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大。請根據(jù)下列相關(guān)信息，回答問題。元素相關(guān)信息A元素的核外電子數(shù)和電子層數(shù)相等，也是宇宙中最豐富的元素B元素原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1C原子的第一至第四電離能分別是I1＝738kJ/mol；I2＝1451kJ/mol；I3＝7733kJ/mol；I4＝10540kJ/molD原子核外所有p軌道全滿或半滿E元素的主族序數(shù)與周期數(shù)的差為4F是前四周期中電負性最小的元素G在周期表的第七列（1）已知BA5為離子化合物，寫出其電子式：____________。（2）B基態(tài)原子中能量最高的電子，其電子云在空間有________個方向，原子軌道呈________形。（3）某同學根據(jù)上述信息，推斷C基態(tài)原子的核外電子排布圖為。該同學所畫的電子排布圖違背了________。（4）G位于__________族__________區(qū)，價電子排布式為__________?！窘馕觥緼、B、C、D、E為短周期主族元素，F(xiàn)、G為第四周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大。A元素的核外電子數(shù)和電子層數(shù)相等，是宇宙中最豐富的元素，則A為H元素；B元素原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1，B元素原子核外有2個電子層，為1s22s22p3，故B為N元素；由C原子的第一至第四電離能數(shù)據(jù)可知，第三電離能劇增，故C處于第ⅡA族，原子序數(shù)大于N元素，故C為Mg元素；D處于第三周期，D原子核外所有p軌道全滿或半滿，最外層電子排布式為3s23p3，故D為P元素；E應為第三周期，E元素的主族序數(shù)與周期數(shù)的差為4，應為第ⅦA族元素，故E為Cl元素；F是前四周期中電負性最小的元素，故F為K元素；G在周期表的第七列，G為Mn元素?！敬鸢浮浚?）（2）3啞鈴（3）泡利原理（4）第ⅦBd3d54s25．A、B、C、D是四種短周期元素，E是過渡元素，A、B、C同周期，C、D同主族，A的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，B是同周期第一電離能最小的元素，C的最外層有三個成單電子，E的外圍電子排布式為3d64s2。回答下列問題：（1）寫出下列元素的符號：A__________，B__________，C__________，D__________。（2）用化學式表示上述五種元素中最高價氧化物對應水化物酸性最強的是__________(填化學式，下同)，堿性最強的是__________。（3）用元素符號表示D所在周期第一電離能最大的元素是________，電負性最大的元素是________(填元素符號)。（4）畫出D的核外電子排布圖：______________________________________________，這樣排布遵循了________原理和________規(guī)則。1．下列說法正確的是A．原子核外電子排布式為1s2的原子與原子核外電子排布式為1s22s2的原子化學性質(zhì)相似B．Zn2＋的最外層電子排布式為3s23p63d10C．基態(tài)銅原子的最外層電子排布圖：D．基態(tài)碳原子的最外層電子排布圖：2．下列各項敘述中，正確的是A．鎂原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2時，原子釋放能量，由基態(tài)轉(zhuǎn)化成激發(fā)態(tài)B．價電子排布式為5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族，是s區(qū)元素C．所有原子任一能層的s電子云輪廓圖都是球形，但球的半徑大小不同D．24Cr原子的電子排布式是1s22s22p63s23p63d44s23．第三周期元素的基態(tài)原子中，不可能出現(xiàn)d電子，主要依據(jù)是A．能量守恒原理B．泡利不相容原理C．洪特規(guī)則D．近似能級圖中的順序3d軌道能量比4s軌道高4．現(xiàn)有四種元素的基態(tài)原子的電子排布式如下：①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p3；④1s22s22p5下列有關(guān)判斷正確的是A．第一電離能：④>③>②>①B．原子半徑：④>③>②>①C．電負性：④>③>②>①D．最高正化合價：④>③＝②>①5．具有下列能層結(jié)構(gòu)的原子，其對應元素一定屬于同一周期的是A．兩種原子的能層上全部都是s電子B．3p能級上只有一個空軌道的原子和3p能級上只有一個未成對電子的原子C．最外層電子排布為2s22p6的原子和最外層電子排布為2s22p6的離子D．原子核外M層上的s能級和p能級都填滿了電子，而d軌道上尚未有電子的兩種原子6．下列曲線表示鹵族元素某種性質(zhì)隨核電荷數(shù)的變化趨勢，正確的是7．氣態(tài)中性原子失去一個電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)正離子所需要的最低能量叫做第一電離能(I1)，氣態(tài)正離子繼續(xù)失去電子所需要的最低能量依次稱為第二電離能(I2)、第三電離能(I3)……下表是第三周期部分元素的電離能[單位：eV(電子伏特)]數(shù)據(jù)：元素I1/eVI2/eVI3/eV甲5.747.471.8乙7.715.180.3丙13.023.940.0丁15.727.640.7下列說法正確的是A．甲的金屬性比乙強 B．乙的化合價為＋1價C．丙不可能為非金屬元素 D．丁一定為金屬元素8．如圖是第三周期11～17號元素某些性質(zhì)變化趨勢的柱形圖，下列有關(guān)說法中正確的是A．y軸表示的可能是第一電離能B．y軸表示的可能是電負性C．y軸表示的可能是原子半徑D．y軸表示的可能是形成基態(tài)離子轉(zhuǎn)移的電子數(shù)9．以下有關(guān)元素性質(zhì)的說法正確的是A．具有下列電子排布式的原子中，①[Ne]3s23p2；②[Ne]3s23p3；③[Ne]3s23p4；④[Ne]3s23p5，原子半徑最大的是④B．具有下列價電子排布式的原子中，①2s22p2；②2s22p3；③2s22p4，第一電離能最大的是①C．①Na、K、Rb；②N、P、As；③O、S、Se；④Na、P、Cl，元素的電負性隨原子序數(shù)增大而遞增的是④D．元素X氣態(tài)基態(tài)原子的逐級電離能(kJ·mol－1)分別為738、1451、7733、10540、13630、17995、21703，當它與氯氣反應時可能生成的陽離子是X3＋10．X、Y、Z、W是短周期元素，X元素原子的最外層未達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，工業(yè)上通過分離液態(tài)空氣獲得其單質(zhì)；Y元素原子最外電子層上s、p電子數(shù)相等；Z元素+2價陽離子的核外電子排布與氖原子相同；W元素原子的M層有1個未成對的p電子。下列有關(guān)這些元素性質(zhì)的說法一定正確的是A．X元素的氫化物的水溶液顯堿性B．Z元素的離子半徑大于W元素的離子半徑C．Z元素的單質(zhì)在一定條件下能與X元素的單質(zhì)反應D．Y元素最高價氧化物的晶體具有很高的熔點和沸點11．下表為元素周期表前三周期的一部分：（1）X的氫化物的穩(wěn)定性與W的氫化物的穩(wěn)定性比較________>________(填化學式)，原因是________。（2）X的基態(tài)原子的電子排布圖是________(填序號)，另一電子排布圖不能作為基態(tài)原子的電子排布圖是因為它不符合________(填選項字母)。A．能量最低原理 B．泡利原理 C．洪特規(guī)則（3）以上五種元素中，________(元素符號)元素第一電離能最大。（4）由以上某種元素與氫元素組成的三角錐形分子E和由以上某種元素組成的直線形分子G反應，生成兩種直線形分子L和M(組成E、G、L、M分子的元素原子序數(shù)均小于10)，反應如圖所示，該反應的化學方程式是________________________________________。12．有A、B、C、D、E5種元素，它們的核電荷數(shù)依次增大，且都小于20。其中A為非金屬元素，A和E屬同一族，它們原子最外層電子排布式為ns1；B和D也屬同一族，它們原子最外層的p能級電子數(shù)是s能級電子數(shù)的兩倍；C原子最外層上電子數(shù)等于D原子最外層上電子數(shù)的一半。請回答下列問題：（1）A是________，B是________，C是________，D是________，E是________。（2）由這五種元素組成的一種化合物是________(寫化學式)。寫出該物質(zhì)的一種主要用途：____________。（3）寫出C元素基態(tài)原子的核外電子排布式：________________。（4）用電子排布圖表示D元素原子的價電子排布為__________________。（5）元素B與D的電負性的大小關(guān)系是B________D，C與E的第一電離能的大小關(guān)系是C________E(填“＞”“＜”或“＝”)。13．（1）C、N、O、Al、Si、Cu是常見的六種元素。①Si位于元素周期表第______周期第______族。②N的基態(tài)原子核外電子排布式為____________。Cu的基態(tài)原子最外層有________個電子。③用“＞”或“＜”填空：原子半徑電負性熔點沸點Al____SiN____O金剛石____晶體硅CH4____SiH4（2）O、Na、P、Cl四種元素中電負性最大的是________(填元素符號)，其中P原子的核外電子排布式為________________________。（3）周期表前四周期的元素a、b、c、d、e原子序數(shù)依次增大。a的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同，b的價電子層中的未成對電子有3個，c的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍，d與c同族；e的最外層只有1個電子，但次外層有18個電子。b、c、d中第一電離能最大的是________(填元素符號)，e的價層電子軌道示意圖為___________________________。（4）①N、Al、Si、Zn四種元素中，有一種元素的電離能數(shù)據(jù)如下：電離能I1I2I3I4……In/(kJ·mol－1)5781817274511578……則該元素是________(填寫元素符號)。②基態(tài)鍺(Ge)原子的電子排布式是____________。Ge的最高價氯化物的分子式是__________。③Ge元素可能的性質(zhì)或應用有________。A．是一種活潑的金屬元素B．其電負性大于硫C．其單質(zhì)可作為半導體材料D．其最高價氯化物的沸點低于其溴化物的沸點14．開發(fā)新型儲氫材料是氫能利用的重要研究方向。（1）Ti(BH4)3是一種儲氫材料，可由TiCl4和LiBH4反應制得。①基態(tài)Ti3＋的未成對電子數(shù)有________個。②LiBH4由Li＋和BHeq\o\al(－,4)構(gòu)成，BHeq\o\al(－,4)的等電子體是________(寫一種)。LiBH4中不存在的作用力有________(填序號)。A．離子鍵 B．共價鍵 C．金屬鍵 D．配位鍵③Li、B、H元素的電負性由大到小排列順序為________。（2）金屬氫化物是具有良好發(fā)展前景的儲氫材料。①LiH中，離子半徑：Li＋________H－(填“＞”“＝”或“＜”)。②某儲氫材料是短周期金屬元素M的氫化物，M的部分電離能如表格所示：eq\f(I1,kJ·mol－1)eq\f(I2,kJ·mol－1)eq\f(I3,kJ·mol－1)eq\f(I4,kJ·mol－1)eq\f(I5,kJ·mol－1)738145177331054013630M是________(填元素符號)。（3）某種新型儲氫材料的理論結(jié)構(gòu)模型如圖所示，圖中虛線框內(nèi)碳原子的雜化軌道類型有________種。（4）若已知氟元素電負性大于氧元素，試解釋H2O沸點高于HF：____________________________；分子X可以通過氫鍵形成“籠狀結(jié)構(gòu)”而成為潛在的儲氫材料。X一定不是________(填序號)。A．H2O B．CH4 C．HF D．CO(NH2)21．[2019新課標Ⅰ，節(jié)選]在普通鋁中加入少量Cu和Mg后，形成一種稱為拉維斯相的MgCu2微小晶粒，其分散在Al中可使得鋁材的硬度增加、延展性減小，形成所謂“堅鋁”，是制造飛機的主要村料?；卮鹣铝袉栴}：（1）下列狀態(tài)的鎂中，電離最外層一個電子所需能量最大的是(填標號)。A． B． C． D．2．[2019新課標Ⅱ，節(jié)選]近年來我國科學家發(fā)現(xiàn)了一系列意義重大的鐵系超導材料，其中一類為Fe?Sm?As?F?O組成的化合物?；卮鹣铝袉栴}：（1）元素As與N同族。預測As的氫化物分子的立體結(jié)構(gòu)為_______，其沸點比NH3的_______（填“高”或“低”），其判斷理由是________________________。（2）Fe成為陽離子時首先失去______軌道電子，Sm的價層電子排布式為4f66s2，Sm3+的價層電子排布式為______________________。（3）比較離子半徑：F?__________O2?（填“大于”等于”或“小于”）。3．[2018新課標Ⅰ卷，節(jié)選]Li是最輕的固體金屬，采用Li作為負極材料的電池具有小而輕、能量密度大等優(yōu)良性能，得到廣泛應用?；卮鹣铝袉栴}：（1）下列Li原子電子排布圖表示的狀態(tài)中，能量最低和最高的分別為_____、_____（填標號）。A．B．C．D．（2）Li+與H?具有相同的電子構(gòu)型，r（Li+）小于r（H?），原因是______。4．[2018新課標Ⅱ卷，節(jié)選]硫及其化合物有許多用途，相關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)如下表所示：H2SS8FeS2SO2SO3H2SO4熔點/℃?85.5115.2>600（分解）?75.516.810.3沸點/℃?60.3444.6?10.045.0337.0回答下列問題：（1）基態(tài)Fe原子價層電子的電子排布圖（軌道表達式）為__________，基態(tài)S原子電子占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為_________形。5．[2018新課標Ⅲ卷，節(jié)選]鋅在工業(yè)中有重要作用，也是人體必需的微量元素?；卮鹣铝袉栴}：鋅在工業(yè)中有重要作用，也是人體必需的微量元素?；卮鹣铝袉栴}：（1）Zn原子核外電子排布式為________________。（2）黃銅是人類最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu組成。第一電離能Ⅰ1（Zn）_______Ⅰ1（Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是________________。6．[2017江蘇]鐵氮化合物(FexNy)在磁記錄材料領域有著廣泛的應用前景。某FexNy的制備需鐵、氮氣、丙酮和乙醇參與。（1）Fe3+基態(tài)核外電子排布式為____________________。（2）丙酮()分子中碳原子軌道的雜化類型是_______________，1mol丙酮分子中含有σ鍵的數(shù)目為______________。（3）C、H、O三種元素的電負性由小到大的順序為________________。7．[2017·新課標I]鉀和碘的相關(guān)化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領域有著廣泛的應用。回答下列問題：（1）元素K的焰色反應呈紫紅色，其中紫色對應的輻射波長為_______nm（填標號）。A．404.4 B．553.5C．589.2 D．670.8 E．766.5（2）基態(tài)K原子中，核外電子占據(jù)最高能層的符號是_________，占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為___________。K和Cr屬于同一周期，且核外最外層電子構(gòu)型相同，但金屬K的熔點、沸點等都比金屬Cr低，原因是___________________________。（3）X射線衍射測定等發(fā)現(xiàn)，I3AsF6中存在SKIPIF1<0離子。SKIPIF1<0離子的幾何構(gòu)型為_____________，中心原子的雜化形式為________________。（4）KIO3晶體是一種性能良好的非線性光學材料，具有鈣鈦礦型的立方結(jié)構(gòu)，邊長為a=0.446nm，晶胞中K、I、O分別處于頂角、體心、面心位置，如圖所示。K與O間的最短距離為______nm，與K緊鄰的O個數(shù)為__________。（5）在KIO3晶胞結(jié)構(gòu)的另一種表示中，I處于各頂角位置，則K處于______位置，O處于______位置。變式拓展變式拓展1．【答案】（1）電子云2（2）41s22s22p63s23p63d5（3）[Ar]3d10或1s22s22p63s23p63d10（4）M94（5）1s22s22p63s23p4（6）1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1（7）1s22s22p63s23p63d104s24p2（8）【解析】（1）核外電子出現(xiàn)的概率密度可以用電子云表示；根據(jù)14C的核外電子排布式1s22s22p2，可知1s22s2上存在兩對自旋相反的電子。（2）基態(tài)Fe原子的電子排布式為[Ar]3d64s2，外圍電子軌道表示式為，故基態(tài)Fe原子的未成對電子數(shù)為4；Fe3+的電子排布式為[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5。（3）Cu原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，則Cu+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10。（4）基態(tài)Si原子的電子排布式為1s22s22p63s23p2，電子占據(jù)的最高能層為第三層，符號為M，該能層原子軌道總數(shù)=1(3s軌道)+3(3p軌道)+5(3d軌道)=9，電子數(shù)為4。（5）S原子原子序數(shù)為16，其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4。（6）銅為29號元素，(根據(jù)構(gòu)造原理)可直接寫出，要注意按能層數(shù)由低到高順序書寫能級符號。（7）鍺為32號元素，位于第四周期，第ⅣA族，所以核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p2。（8）Ni原子失去最外層2個電子形成Ni2+，Ni2+的外圍電子軌道表示式為。2．【答案】（1）NaMg（2）五ⅠA【解析】（1）由信息所給的圖可以看出，同周期的第ⅠA族元素的第一電離能最小，而第ⅢA族元素的第一電離能小于第ⅡA族元素的第一電離能，故Al的第一電離能：Na<Al<Mg。（2）圖中電離能最小的應是堿金屬元素Rb，在元素周期表中第五周期ⅠA族。3．【答案】（1）同一周期元素隨著原子序數(shù)的遞增，元素的電負性呈周期性變化（2）0.9～1.5（3）Ⅰ.AⅡ.BCD測定各物質(zhì)在熔融狀態(tài)下能否導電，若導電則為離子化合物，反之則為共價化合物【解析】（1）將表中數(shù)據(jù)按照元素周期表的順序重排，可以看出電負性隨著原子序數(shù)的遞增呈周期性變化。（2）根據(jù)電負性的遞變規(guī)律：同周期從左到右電負性逐漸增大，同主族從上到下電負性逐漸減小，可知，在同周期中電負性Na<Mg<Al，同主族Be>Mg>Ca，最小范圍應為0.9～1.5。（3）根據(jù)已知條件及表中數(shù)值：Li3N電負性差值為2.0，大于1.7，形成離子鍵，為離子化合物；BeCl2、AlCl3、SiC電負性差值分別為1.5、1.5、0.7，均小于1.7，形成共價鍵，為共價化合物。共價化合物和離子化合物最大的區(qū)別在于熔融狀態(tài)下能否導電。離子化合物在熔融狀態(tài)下以離子形式存在，可以導電，但共價化合物卻不能。4．【答案】（1）SiNaPN（2）HNO3NaOH（3）NeF（4）泡利洪特【解析】由A的原子結(jié)構(gòu)示意圖可知x＝2，原子序數(shù)為14，A是硅元素，則B是鈉元素，C的最外層電子排布式為3s23p3，是磷元素，則短周期D元素是氮元素；E的電子排布式為[Ar]3d64s2，核電荷數(shù)為18＋8＝26，是鐵元素，位于d區(qū)的第四周期Ⅷ族。五種元素中非金屬性最強的是N元素，對應的HNO3酸性最強；金屬性最強的是Na元素，對應的NaOH堿性最強。D所在周期第一電離能最大的元素是稀有氣體氖，電負性最大的元素是非金屬最強的氟?？键c沖關(guān)考點沖關(guān)1．【答案】B【解析】原子核外電子排布式為1s2的元素為He，原子核外電子排布式為1s22s2的元素為Be，He的性質(zhì)穩(wěn)定，Be較活潑，性質(zhì)不同，故A錯誤；Zn的原子序數(shù)為30，電子排布式為[Ar]3d104s2，失去2個電子變?yōu)閆n2＋，Zn2＋的最外層電子排布式為3s23p63d10，故B正確；Cu的原子序數(shù)為29，價電子排布為3d104s1，基態(tài)銅原子的價電子排布圖為，故C錯誤；C的原子序數(shù)為6，價電子排布為2s22p2，價電子排布圖為，故D錯誤。2．【答案】C【解析】A項鎂原子由基態(tài)轉(zhuǎn)化為激發(fā)態(tài)，要吸收能量；價電子排布為5s25p1的元素位于第五周期ⅢA族，是p區(qū)元素；原子軌道處于全空、全滿或半充滿狀態(tài)時，能量最低，故24Cr原子的核外電子排布式應是1s22s22p63s23p63d54s1。3．【答案】D【解析】核外電子排布遵循能量最低原理，電子總是先排布在能量低的能級，然后再排布在能量高的能級，由于3d軌道能量比4s軌道高，當排滿3p能級后，電子先填充4s能級，填充滿4s能級后，再填充3d能級，故第三周期基態(tài)原子中不可能出現(xiàn)d電子。4．【答案】A【解析】由電子排布式可知①為S，②為P，③為N，④為F。第一電離能為④>③>②>①，A正確；原子半徑應是②最大，④最小，B不正確；電負性應是④最大，②最小，C不正確；F無正價，②③最高正化合價為＋5，①的最高正化合價為＋6，D不正確。5．【答案】B【解析】能層上全部為s電子的有H(1s1)、He(1s2)、Li(1s22s1)、Be(1s22s2)，不一定在同一周期；3p能級只有一個空軌道的為1s22s22p63s23p2，只有一個未成對電子的為1s22s22p63s23p1或1s22s22p63s23p5，一定在同一周期；最外層電子排布為2s22p6的原子為Ne，最外層為2s22p6的離子可能為陽離子也可能為陰離子，若為陽離子則不在同一周期，若為陰離子則在同一周期；D項的電子排布可能為1s22s22p63s23p6或1s22s22p63s23p64s1或1s22s22p63s23p64s2，不一定在同一周期。6．【答案】A【解析】選A。同主族元素從上到下電負性依次減小，A正確；鹵族元素中氟無正價，B錯；HF分子間存在氫鍵，所以HF沸點最高，C錯；鹵族元素從上到下單質(zhì)分子間范德華力依次增大，熔點依次升高，D錯。7．【答案】A【解析】由表格可知，甲的第一電離能小于乙，表明甲比乙易失去第一個電子，故甲的金屬性比乙強，A正確；乙失去第二個電子也較易，且失去第三個電子很難，則乙的化合價可能為＋2價，B錯誤；對丙而言，失去電子較難，所以可能是非金屬元素，C錯誤；對丁而言，失電子比丙還難，而第三周期只有3種金屬元素，可知丁一定是非金屬元素，D錯誤。8．【答案】B【解析】選B。對于第三周期11～17號元素，隨著原子序數(shù)的增大，第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢，但Mg、P特殊，A項錯誤；原子半徑逐漸減小，C項錯誤；形成基態(tài)離子轉(zhuǎn)移的電子數(shù)依次為Na為1，Mg為2，Al為3，Si不易形成離子，P為3，S為2，Cl為1，D項錯誤。9．【答案】C【解析】A項，①為Si，②為P，③為S，④為Cl，原子半徑最大的為Si，錯誤；B項，①為C，②為N，③為O，第一電離能大小順序為C<O<N，第一電離能最小的為①，錯誤；C項，同一主族元素從上到下電負性逐漸減小；同一周期元素從左到右電負性逐漸增大，正確；D項，根據(jù)電離能變化趨勢，X的第三電離能遠大于第二電離能，其最外層應有2個電子，所以與Cl2反應時應呈＋2價，錯誤。10．【答案】C【解析】根據(jù)題意，Z為Mg元素，Y原子最外層電子排布為ns2np2，是C或Si元素，X為N或O元素，W為Al或Cl元素，N的氫化物的水溶液顯堿性，但O的氫化物的水溶液顯中性或弱酸性，A錯誤；Al3+的半徑比Mg2+小，Cl?半徑比Mg2+大，B錯誤；氮氣、氧氣均能與鎂反應，C正確；CO2形成的晶體熔、沸點低，D錯誤。11．【答案】（1）NH3PH3氮元素的非金屬性(或電負性)比磷強(或者是N—H鍵的鍵長比P—H的短)（2）②C（3）Ne（4）2NH3＋3F2===6HF＋N2【解析】根據(jù)元素周期表的結(jié)構(gòu)可知X為N，Z為F，R為Ne，W為P，Y為S。（1）X、W的氫化物為NH3和PH3，非金屬性越強氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定。（2）當電子排布在同一能級的不同軌道時，總是優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道，且自旋狀態(tài)相同，因此氮元素的基態(tài)原子的電子排布圖為。（3）原子失電子所需能量不僅與原子核對核外電子的吸引力有關(guān)，還與形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的傾向有關(guān)。結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，失去電子所需能量越高，在所給五種元素中，氖元素最外層已達8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，因此失去核外第一個電子需要的能量最多，即第一電離能最大。（4）根據(jù)題給圖示可知E為NH3，G為F2，L為HF，M為N2，應是2NH3＋3F2===6HF＋N2。12．【答案】（1）HOAlSK（2）KAl(SO4)2·12H2O作凈水劑（3）1s22s22p63s23p1（4）（5）＞＞【解析】（1）A、B、C、D、E5種元素的核電荷數(shù)都小于20，故都為主族元素。A、E屬同一族且最外層電子排布式為ns1，故為第ⅠA族元素，而A為非金屬元素，則A為氫；B、D為同一族，其原子最外層的p能級電子數(shù)是s能級電子數(shù)的兩倍，故其最外層電子排布式為ns2np4，為第ⅥA族元素，B核電荷數(shù)小于D，則B為氧，D為硫，E為鉀；C原子最外層上的電子數(shù)為硫原子最外層上電子數(shù)的一半，則C為鋁；（5）同主族元素自上而下電負性逐漸減小，故B(氧)的電負性大于D(硫)，E(鉀)的第一電離能小于鈉，故鈉的第一電離能小于C(鋁)，故第一電離能Al＞K。13．【答案】（1）①三ⅣA②1s22s22p31③＞＜＞＜（2）O1s22s22p63s23p3或[Ne]3s23p3（3）N（4）①Al②1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2GeCl4③CD【解析】（1）③同周期元素，原子序數(shù)越大，原子半徑越小，故原子半徑：Al＞Si；同周期元素，原子序數(shù)越大，電負性越強，故電負性：N＜O；金剛石和晶體硅都是原子晶體，但鍵能：C—C＞Si—Si，故熔點：金剛石＞晶體硅；CH4和SiH4都是分子晶體，且兩者結(jié)構(gòu)相似，SiH4的相對分子質(zhì)量大，故沸點：CH4＜SiH4。（2）O、Na、P、Cl四種元素中，O元素的電負性最大。P原子核外有15個電子，其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p3或[Ne]3s23p3。（3）由原子序數(shù)最小且核外電子總數(shù)與其電子層數(shù)相同，確定a為H元素，由價電子層中的未成對電子有3個，確定b為N元素，由最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍，確定c為O元素，由d與c同主族，確定d為S元素，由e的最外層只有1個電子且次外層有18個電子，確定e為Cu元素。N、O同周期，第一電離能N>O，O、S同主族，第一電離能O>S，即N、O、S中第一電離能最大的是N元素；Cu的價電子排布式為3d104s1，其價層電子軌道示意圖為。（4）①由電離能數(shù)據(jù)可知，該元素呈＋3價，為Al；②Ge的最高正價為＋4價；③Ge位于金屬和非金屬的分界線上，故其可做半導體材料，其氯化物和溴化物為分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，其沸點越高。14．【答案】（1）①1②NHeq\o\al(＋,4)或CH4等C③H＞B＞Li（2）①＜②Mg（3）3（4）H2O分子間氫鍵數(shù)比HF多，所以H2O沸點高BC【解析】（1）①基態(tài)Ti3＋的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d1，其未成對電子數(shù)是1；②具有相同的價電子數(shù)和原子數(shù)的微粒互為等電子本，則BHeq\o\al(－,4)的等電子體為NHeq\o\al(＋,4)或CH4等；Li＋和BHeq\o\al(－,4)之間存在離子鍵，B原子和H原子之間存在共價鍵、配位鍵，所以該化合物中不含金屬鍵；③元素非金屬性越強其電負性越大，非金屬性最強的是H元素，其次是B元素，最小的是Li元素，所以Li、B、H元素的電負性由大到小排列順序為H＞B＞Li。（2）①Li＋和H－的電子層結(jié)構(gòu)相同，Li元素的原子序數(shù)大于H元素，所以離子半徑：Li＋＜H－；②該元素的第三電離能劇增，則該元素屬于第Ⅱ