必修2第一節(jié)-原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

第一節(jié)原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.(2010·原創(chuàng))主族元素的原子失去最外層電子形成陽離子，主族元素的原子得到電子填充在最外層形成陰離子。以下各原子和離子的電子排布式錯誤的選項是()A．Ca2＋1s22s22p63s23p6 B．F－1s22s23p6C．S1s22s22p63s23p4 D．Ar1s22s22p63s23p6解析：首先寫出各原子的正確的電子排布式，A中生成Ca2＋失去了4s軌道上的2個電子，B中得1個電子進入2p軌道，電子排布為1s22s22p6。C、D項正確，B項符合題意。答案：B2．以下表達中正確的選項是()A．同周期元素中，ⅦA族元素的原子半徑最大B．ⅥA族元素的原子，其半徑越大，越容易得到電子C．室溫時，零族元素的單質(zhì)都是氣體D．同一周期中，堿金屬元素的第一電離能最大解析：此題主要考查元素周期表中，同周期、同主族元素性質(zhì)的一些遞變規(guī)律。A項錯，在同周期元素中ⅦA族元素的原子半徑最小。B項不正確，在同主族元素中，原子半徑越大，越難得電子。C項正確。D項錯誤，同周期中，堿金屬元素的第一電離能最小。答案：C3．以下關(guān)于硅原子的核外電子排布表示式中，錯誤的選項是()A．1s22s22p63s23p2 B．[Ne]3s23p2C. D.解析：A和B兩個選項都是電子排布式，C和D兩個選項都是軌道排布式，其中C選項違背了洪特規(guī)那么。答案：C4．某元素的原子3d能級上有1個電子，它的N能層上電子數(shù)是()A．0 B．2 C．5 D．8解析：根據(jù)該元素的原子3d能級上有1個電子可以寫出該原子的電子排布式：1s22s22p63s23p63d14s2，由此可知該元素N能層上的電子數(shù)為2。答案：B5.有第四周期的A、B、C、D四種元素，其價電子數(shù)依次為1、2、2、7，其原子序數(shù)按照A、B、C、D依次增大。A與B的次外層電子數(shù)為8，而C與D為18。根據(jù)原子結(jié)構(gòu)，判斷A、B、C、D各是什么元素？(1)哪些是金屬元素？(2)D與A的簡單離子是什么？并寫出其離子的電子排布式。(3)哪一元素的氫氧化物堿性最強？(4)B與D兩原子間能形成何種化合物？寫出化學(xué)式，并寫出電子式。解析：此題的突破口在于A價電子數(shù)為1，且次外層電子數(shù)為8，且在第四周期，所以A為K；B價電子數(shù)為2，次外層電子數(shù)為8，所以B為Ca；C、D價電子數(shù)為2、7，次外層電子數(shù)都為18，又都在第四周期，所以C、D分別是Zn、Br。答案：A：KB：CaC：ZnD：Br(1)K、Ca、Zn(2)Br－：1s22s22p63s23p63d104s24p6K＋：1s22s22p63s23p6(3)K(4)離子化合物CaBr2[eq\o\al(·,·)eq\o(Br,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)]－Ca2＋[eq\o\al(·,·)eq\o(Br,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)]－6．(2010·試題調(diào)研，山東濟南五校聯(lián)考)元素X、Y的原子最外層分別有n個和m－5個電子，次外層分別有n＋2個和m個電子，據(jù)此推斷元素X和Y分別是________和________(填元素符號)；其電子排布式分別為________________和________________；其價電子的軌道表示式分別為________和________。這兩種元素最高價氧化物對應(yīng)水化物和NaOH三者之間發(fā)生反響的離子方程式為：________________________________________________________________________。解析：元素X的原子的最外層電子數(shù)為n個，次外層電子數(shù)為(n＋2)個，那么X不可能位于第二周期(否那么最外層無電子，那么只有一個電子層，不可能)，只可能是第三周期元素，次外層電子數(shù)為8，那么n＝6，X是S元素；同理元素Y也是第三周期元素，m＝8，Y為Al元素。答案：SAl1s22s22p63s23p41s22s22p63s23p1H＋＋OH－=H2OAl(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2OAl(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O一、選擇題1．(2010·原創(chuàng))以下說法正確的選項是()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(xué)性質(zhì)相似B．Fe3＋的最外層電子排布式為：3s23p63d5C．基態(tài)銅原子的軌道表示式D．基態(tài)碳原子的軌道表示式解析：核外電子排布為1s2的原子是He，核外電子排布是1s22s2的為鈹(Be)，He是惰性元素，Be是金屬元素，顯然化學(xué)性質(zhì)不相似，A錯。Fe的價電子排布為3d64s2，失去電子時先失最外層，再失次外層，失去2個電子變成Fe2＋時最外層電子排布為3s23p63d6，失去3個電子變成Fe3＋時，最外層電子排布為3s23p63d5，B正確。基態(tài)銅原子的軌道表示式，符合3d全充滿時能量最低，即洪特規(guī)那么特例，C錯?；鶓B(tài)碳原子是2s比2p軌道能量低，先填滿2s再填2p，即，不存在半充滿能量低的問題。答案：B2．以下各電子層中不包含p能級的是()A．M電子層B．N電子層C．L電子層D．K電子層解析：K電子層只包括s能級，L電子層包括s、p能級，M電子層包括s、p、d能級，N電子層包括s、p、d、f能級。答案：D3．(2010·改編)在基態(tài)多電子原子中，關(guān)于核外電子能量的表達錯誤的選項是()A．最易失去的電子能量最高B．電離能最小的電子能量最高C．p軌道電子能量一定高于s軌道電子能量D．在離核最近區(qū)域內(nèi)運動的電子能量最低解析：電子本身的能量越高，就越易失去，電離能就越小，就在離核越遠的區(qū)域內(nèi)運動。答案：C4.具有以下電子構(gòu)型的基態(tài)原子中，第二電離能最大的是()A．1s22s22p5B．1s22s22p6C．1s22s22p63s1D．1s22s2解析：失去一個電子后C的電子排布變?yōu)?s22s22p6，屬于稀有氣體的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故其第二電離能最大。答案：C5．以下關(guān)于光譜的說法正確的選項是()A．熾熱固體、液體和高壓氣體發(fā)出的光生成連續(xù)光譜B．各種原子的線狀光譜中的明線和它的吸收光譜中的暗線必定一一對應(yīng)C．氣體發(fā)出的光只能產(chǎn)生線狀光譜D．甲物質(zhì)發(fā)出的白光通過低溫的乙物質(zhì)蒸氣可得到甲物質(zhì)的吸收光譜解析：由于通常看到的吸收光譜中的暗線比線狀光譜中的亮線要少一些，所以B選項不對；而氣體發(fā)光時，假設(shè)是高壓氣體發(fā)光形成連續(xù)光譜，假設(shè)是稀薄氣體發(fā)光形成線狀光譜，故C選項也不對；甲物質(zhì)發(fā)出的白光通過低溫的乙物質(zhì)蒸氣后，看到的是乙物質(zhì)的吸收光譜，所以上述選項中只有A正確。答案：A6．以下關(guān)于元素電負性大小的比擬中，不正確的選項是()A．O<S<Se<TeB．C<N<O<FC．P<S<O<FD．K<Na<Mg<Al解析：A選項元素屬于同一主族，電負性從上到下依次減??；B選項元素屬于同一周期，電負性從左到右依次增大；CD兩個選項元素的相對位置如以下圖所示：在周期表中，右上角元素(惰性元素除外)的電負性最大，左下角元素電負性最小。答案：A7．(2010·模擬精選，湖南長沙模擬)X和Y是原子序數(shù)大于4的短周期元素，Xm＋和Yn－兩種離子的核外電子排布相同，以下說法中正確的選項是()A．X的原子半徑比Y小 B．X和Y的核電荷數(shù)之差為m－nC．電負性X>Y D．第一電離能X<Y解析：Xm＋與Yn－的核外電子排布相同，那么質(zhì)子數(shù)X>Y，原子半徑X>Y。X比Y更易失電子，第一電離能X小于Y，電負性X小于Y。答案：D8．以下說法中正確的選項是()A．第三周期所含元素中鈉的第一電離能最小B．鋁的第一電離能比鎂的第一電離能大C．在所有元素中，氟的第一電離能最大D．鉀的第一電離能比鎂的第一電離能大解析：同周期中堿金屬元素的第一電離能最小，稀有氣體元素的最大，故A正確。Mg為3s2而Al為3s23p1，故鋁的第一電離能小于鎂的，C不正確。D中鉀比鎂更易失電子，鉀的第一電離能小于鎂的，D不正確。答案：A9．(2010·模擬精選，上海浦口2月)以下各組原子中，彼此化學(xué)性質(zhì)一定相似的是()A．原子核外電子排布式為1s2的X原子與原子核外電子排布式為1s22s2的Y原子B．原子核外M層上僅有兩個電子的X原子與原子核外N層上僅有兩個電子的Y原子C．2p軌道上有一個空軌道的X原子與3p軌道上有一個空軌道的Y原子D．最外層都只有一個電子的X、Y原子解析：此題考查的是核外電子排布的知識。A項1s2結(jié)構(gòu)的原子為He,1s22s2結(jié)構(gòu)的原子為Be，兩者性質(zhì)不相似。B項X原子為Mg，Y原子N層上有2個電子的有多種，如第四周期中Ca、Fe等都符合，化學(xué)性質(zhì)不一定相似；C項均為ⅣA元素同主族的元素，化學(xué)性質(zhì)一定相似。D項最外層只有1個電子的第ⅠA族元素可以，過渡元素中也有很多最外層只有1個電子的，故性質(zhì)不一定相似。答案：C10．以下說法中錯誤的選項是()A．所有的非金屬元素都分布在p區(qū)B．元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10個縱行的元素都是金屬元素C．除氦以外的稀有氣體原子的最外層電子數(shù)都是8D．同一元素的各種同位素的化學(xué)性質(zhì)均相同解析：此題是對原子結(jié)構(gòu)、同位素、元素周期表的結(jié)構(gòu)等知識的考查。非金屬元素中氫在s區(qū)，其余均分布在p區(qū)；同一元素的各種同位素的化學(xué)性質(zhì)均相同，但物理性質(zhì)不同。答案：A二、非選擇題11．(2010·改編)今有A、B兩種元素的原子，A原子M層有x個電子，N層有y個電子，B原子的M層有(x＋5)個電子，N層有(y＋5)個電子，那么A、B分別是(填寫元素符號)________，其電子排布式分別為________________________________________。解析：據(jù)題意B原子的N層至少有5個電子，那么4p軌道一定有電子，那么3d軌道一定為全滿，即3d10；A原子的3d軌道那么為3d5，A原子的價電子排布為3d54s2或3d54s1，對應(yīng)B原子的價電子排布為4s24p5或4s24p4。答案：A、B分別為Mn和Br或Cr和SeA、B的電子排布式分別為：1s22s22p63s23p63d54s2、1s22s22p63s23p63d104s24p5或1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s24p412．現(xiàn)有局部短周期元素的性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)如下表：元素編號元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)TM層上有2對成對電子X最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍Y常溫下單質(zhì)為雙原子分子，其氫化物水溶液呈堿性Z元素最高正價是＋7價(1)元素T的原子最外層共有________種不同運動狀態(tài)的電子。元素X的一種同位素可測定文物年代，這種同位素的符號是________。(2)元素Y與氫元素形成一種離子YHeq\o\al(＋,4)，寫出該微粒的電子式________。(用元素符號表示)(3)元素Z與元素T相比，非金屬性較強的是________(用元素符號表示)，以下表述中能證明這一事實的是________。a．常溫下Z的單質(zhì)和T的單質(zhì)狀態(tài)不同b．Z的氫化物比T的氫化物穩(wěn)定c．一定條件下Z和T的單質(zhì)都能與氫氧化鈉溶液反響(4)探尋物質(zhì)的性質(zhì)差異性是學(xué)習(xí)的重要方法之一。T、X、Y、Z四種元素的最高價氧化物的水化物中化學(xué)性質(zhì)明顯不同于其他三種酸的是________，理由是________________________________________________________________________。解析：(1)因T的M層上有2對成對電子，其電子排布式為1s22s22p63s23p4，因此它是硫元素，其最外層有6種不同運動狀態(tài)的電子。從X的原子結(jié)構(gòu)：“最外層電子數(shù)是次外層的電子數(shù)的2倍”，且其一種同位素可測定文物年代推知X為碳元素，其同位素符號是eq\o\al(14,6)C。(2)因元素Y單質(zhì)為雙原子分子，其氫化物水溶液顯堿性推出Y為氮元素，Y與H形成的YHeq\o\al(＋,4)即NHeq\o\al(＋,4)，其電子式為[H∶eq\o(N,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o(,\s\up6(H),\s\do4(H))∶H]＋。(3)Z屬短周期元素，其最高正價為＋7價，那么可推知Z為氯元素，它的非金屬性比硫強，可以通過b來證實。(4)從T、X、Y、Z四種元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物來看，分子式為H2SO4、H2CO3、HNO3和HClO4，顯然H2CO3的性質(zhì)與其他三種不同，因只有它是非氧化性的酸且是弱酸。答案：(1)6eq\o\al(14,6)C(2)[H∶eq\o(N,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o(,\s\up6(H),\s\do4(H))∶H]＋(3)Clb(4)H2CO3弱酸性或非氧化性酸13．(2010·試題調(diào)研，江西南昌4月)下表是元素周期表的一局部，表中所列的字母分別代表某一化學(xué)元素。(1)以下________(填寫編號)組元素的單質(zhì)可能都是電的良導(dǎo)體。①a、c、h②b、g、k③c、h、l④d、e、f(2)如果給核外電子足夠的能量，這些電子便會擺脫原子核的束縛而離去。核外電子離開該原子或離子所需要的能量主要受兩大因素的影響：a．原子核對核外電子的吸引力b．形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的傾向下表是一些氣態(tài)原子失去核外不同電子所需的能量(kJ·mol－1)。鋰XY失去第一個電子519502580失去第二個電子729645701820失去第三個電子1179969202750失去第四個電子955011600①通過上述信息和表中的數(shù)據(jù)分析為什么鋰原子失去核外第二個電子時所需的能量要遠遠大于失去第一個電子所需的能量。________________________________________。②表中X可能為以上13種元素中的________________(填寫字母)元素。用元素符號表示X和j形成化合物的化學(xué)式________。③Y是周期表中________族元素。④以上13種元素中________(填寫字母)元素原子失去核外第一個電子需要的能量最多。解析：(1)從所給元素在周期表中的位置不難知道a、c、d、f分別為Na、Mg、Sr和Al，e處于過渡元素區(qū)也一定為金屬，它們都是電的良導(dǎo)體；h為碳元素，其單質(zhì)中的一種石墨也是電的良導(dǎo)體，故應(yīng)選①、④兩組。(2)①鋰原子核外共有3個電子，其中兩個在K層，1個在L層，當失去最外層的一個電子后，鋰離子處于穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，根據(jù)題給信息可知，要使鋰離子再失去電子便會形成不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，因此鋰原子失去第二個電子時所需能量遠大于失去第一個電子所需的能量。②由表中數(shù)據(jù)可知：X失去第2個電子所需能量遠大于失去第一個電子所需的能量(9倍多)，而失去第三個、第四個電子所需能量皆缺乏前者的2倍，故第一個電子為最外層的1個電子，而其他幾個電子應(yīng)處于內(nèi)層。結(jié)合所給的周期表知，X應(yīng)為a即鈉元素，它和j即氧元素所形成的化合物化學(xué)式分別為Na2O和Na2O2。③由表中所給Y的數(shù)據(jù)可知，Y失去第1、2、3個電子所需能量差異不大，而失去第4個電子所需能量遠大于失去第3個電子所需的能量，因此Y元素的最外層有3個電子即為ⅢA族的Al。④從題目所給信息知道，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)定失電子所需能量越高，在所給13種元素中，處于零族的m元素已達8e－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。答案：(1)①④(2)①Li原子失去1個電子后形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，再失去1個電子很困難②aNa2O或Na2