第一章第二节原子结构与元素的性质同步练习
2022-2023学年下学期高二化学人教版(2019)选择性必修2
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.科学家合成了一种新的共价化合物(结构如图所示),X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,W的原子序数等于X与Y的原子序数之和。下列说法错误的是
A.元素X、Y、Z的最高正价等于其原子的最外层电子数
B.电负性:
C.Z的单质与水能发生置换反应
D.原子序数为82的元素与W位于同一主族
2.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kJ/mol)。
I1 I2 I3 I4 ……
740 1500 7700 10500
下列关于元素R的判断正确的是A.R的最高正价为+1价
B.R元素位于元素周期表中第ⅢA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1s22s22p1
3.一种具有抗痉挛作用的药物由X、Y、Z三种短周期元素组成。X、Y、Z三种原子序数依次增大,X元素原子的价层电子排布是nsnnp n,Y元素原子核外s能级上的电子总数与p能级上电子总数相等,但第一电离能都高于同周期相邻元素。Z元素原子价层电子的轨道中有两个孤电子,且在其原子价层电子的轨道中s能级上电子总数与p能级上电子总数不相等。(药物中Z元素呈最高正化合价)下列判断正确的是
A.X与Y间的化学键是共价键 B.第一电离能:Y<Z<X
C.X与Z只能形成一种化合物 D.该药物溶于水后的水溶液呈中性
4.下列说法不正确的是
A.某外围电子排布为基态原子,该元素位于周期表中第六周期第IIIB族
B.在元素周期表中,d区和ds区的元素都是金属元素
C.当碳原子的核外电子排布由 转变为 时,吸收能量,由基态转化成激发态
D.非金属元素形成的共价化合物中,原子的最外层电子数不一定是2或8
5.下表为元素周期表前四周期的一部分,下列有关X、Y、Z、R、W五种元素的叙述中,错误的是
X
Y Z
R W
A.元素的第一电离能Z>R
B.元素电负性:X>Z>Y
C.基态原子中未成对电子数最多的是R
D.元素最高价氧化物对应的水化物酸性:Z>Y
6.现有四种元素的基态原子的电子排布式如下:
①1s22s22p63s23p4 ②1s22s22p63s23p3 ③1s22s22p3 ④1s22s22p5
则下列有关比较中正确的是
A.第一电离能:④>③>②>①
B.原子半径:④>③>②>①
C.电负性:④>③>②>①
D.最高正化合价:④>③=②>①
7.已知下列四组短周期元素的电离能数据(),下列判断错误的是
电离能 W X Y Z
496 578 738 899
4562 1817 1451 1751
6912 2745 7733 14848
9543 11575 10540 21006
A.还原性:W>Y>X
B.Y和Z可能位于同一族
C.W、X、Y、Z简单离子半径依次减小
D.X、Z的氢氧化物都具有两性
8.1817年,瑞典的贝采利乌斯从硫酸厂的铅室底部的红色粉状物质中制得硒。硒在元素周期表中的数据如图所示,下列关于硒元素及其基态原子的说法错误的是
A.属于非金属元素 B.位于周期表p区
C.有34种不同运动状态的电子 D.价层电子排布式为3d104s24p4
9.下列关于原子结构及元素周期表说法错误的是
A.第ⅡA族基态原子最外层电子排布均为
B.第三、第四周期同主族元素的原子序数均相差8
C.第四周期ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数相差11
D.除第一周期外,其余各周期的原子核外电子排布总是从ns开始,以np结束
10.的原子结构示意图为,下列关于的描述正确的是
A.位于第五周期,第Ⅴ族 B.属于金属元素
C.酸性: D.稳定性:
11.下列有关物质结构的认识中,正确的是
A.物质的结构决定物质的性质,物质的性质反映物质的结构
B.物质的结构仅包括构成物质的微粒间的相互作用和分子的结构
C.物质的结构随着人们的认识或研究的发展经常发生一些小的变化
D.物质的结构有宏观和微观两个方面的认识,从宏观上说物质是由元素组成的,从微观上说物质是由分子构成的
12.具有下列选项中电负性数值的两种元素的原子,最容易形成离子键的是
A.4.0和1.0 B.3.5和1.0 C.1.8和2.5 D.4.0和0.8
13.下列选项中,所叙述的粒子按半径由大到小排列时,顺序正确的是
①基态X的原子结构示意图为
②基态Y原子的价电子排布式为
③基态的轨道表示式为
④基态T原子有2个电子层,电子式为
A.①②③④ B.③④①②
C.③①②④ D.①②④③
14.下列各选项中,按元素的电负性由大到小排列,顺序正确的是
A. B.
C. D.
二、多选题
15.某元素X的逐级电离能如图所示,下列说法正确的是
A.X元素可能为+4价 B.X的最高价氢氧化物不一定为强碱
C.X为第五周期元素 D.X与氯气反应生成化合物为XCl3
三、实验题
16.为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用下图所示装置进行实验。(夹持仪器已略去,气密性已检验)
实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕红色时,关闭活塞a。
Ⅳ.……
(1)A中产生黄绿色气体,该反应的离子方程式是(补全并配平):_______
+_______+_______=_______+_______+_______
(2)本实验中氯气的氧化性强于碘的实验现象是_______。
(3)B中溶液发生反应的离子方程式是_______。
(4)浸有NaOH溶液棉花可以吸收可能逸出的,相关反应的离子方程式为_______。
(5)为验证溴的氧化性强于碘,过程Ⅳ的操作和现象是_______。
(6)过程Ⅲ实验的目的是_______。
(7)结合元素周期律解释氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减小的原因:氯、溴、碘同主族,_______。
17.在复习元素周期律过程中,某研究性学习小组的几位同学拟通过具体的实验来探讨某些金属元素的性质差异,下面是他们设计的探究性实验方案,请填写下列空白:
(1)实验目的:比较钠、镁、铝金属性强弱。
(2)实验用品:试管、_______、酒精灯、试管夹、砂纸、滤纸、钠、镁条、铝片、酚酞、蒸馏水、6mol·L-1的盐酸。
(3)实验过程与现象记录
实验过程 预期现象 实际观察到的现象
a.取已切去表皮的一小块金属钠,放入盛有水的某容器中 立即剧烈反应 开始时钠块浮在水面上不反应,稍后才开始与水剧烈反应
b.向盛有适量水(内含2滴酚酞)的试管中加入一小段镁条 有气泡产生,溶液变成红色 没有相应现象,加热后仍无明显变化
c.向两支盛有3 mL 6 mol·L-1盐酸的试管中,分别加入大小相同的镁片和铝片 铝、镁与盐酸反应产生气泡剧烈程度不同 镁与盐酸反应产生气泡速率较快
I.甲同学的方案如下:
①你认为a、b两步实验中出现异常现象的可能原因是:
a._______
b._______
②上面的实验表明:钠、镁、铝三种元素的金属性由强到弱的顺序为_______
II.乙同学方案:他认为只需要一种试剂就可以确定钠、镁、铝的金属性强弱,预计他的主要实验操作是_______,写出镁与这种试剂反应的化学方程式:_______。
四、结构与性质
18.根据原子结构、元素周期表和元素周期律的知识回答下列问题:
(1)X元素基态原子次外层电子数是最外层电子数的,其价电子轨道表示式是____。
(2)Y是1~36号元素原子核外电子排布中未成对电子数最多的元素,B元素的名称是____,在元素周期表中的位置是___。
(3)Z元素基态原子的轨道表示式是图中的____(填写序号),
①
②
另一轨道表示式不能作为基态原子的轨道表示式是因为它不符合____。
a.能量最低原理 b.泡利不相容原理 c.洪特规则
(4)第三周期元素的气态电中性基态原子失去最外层一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量叫作第一电离能(I1)。如图所示:
①同周期内,随着原子序数的增大,I1值变化的总趋势是____。
②根据图中提供的信息,可推断出I氧____I氟(填“>”“<”或“=”,下同)。
③根据第一电离能的含义和元素周期律,可推断出I镁____I钙。
19.回答下列问题:
(1)Mn位于元素周期表中第四周期_______族。
(2)比较离子半径:F-_______O2-(填“大于”“等于”或“小于”)。
(3)Li+与H-具有相同的电子构型,r(Li+)小于r(H-),原因是_______。
(4)光催化还原CO2制备CH4反应中,带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是_______。
(5)在周期表中,与Li的化学性质最相似的邻族元素是_______。
(6)下列状态的镁中,电离最外层一个电子所需能量最大的是_______(填标号)。
A. B. C. D.
(7)黄铜是人类最早使用的合金之一,主要由Zn和Cu组成。第一电离能I1(Zn)_______I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是_______。
(8)元素Mn与O中,第一电离能较大的是_______。
(9)元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第二周期部分元素的E1变化趋势如图所示,其中除氮元素外,其他元素的E1自左而右依次增大的原因是_______;氮元素的E1呈现异常的原因是_______。
20.已知A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的前四周期元素。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是;D元素原子中只有两种形状的电子云,最外层只有一种自旋方向的电子;E与D的最高能层数相同,但其价层电子数等于其电子层数。F元素原子的最外层只有一个电子,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空白:
①元素:A_______、B_______、C_______、D______、E______、F______。
②A、B、C三种元素的电负性大小顺序是:___________。
③B、C、D、E四种元素的第一电离能大小顺序是:___________。
(2)如图是A~F元素中某种元素的部分电离能,由此可判断该元素是___________。F元素位于周期表的___________区,此区元素的价电子层结构特点是___________。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.A
【分析】根据化合物的结构可知,W和X均连接4根键,Y连接2根键,Z连1根键,且满足W的原子序数等于X与Y的原子序数之和,所以W为Si元素,Y为O元素,X为C元素,Z为F元素;
【详解】A.F元素无正价,O元素无+6价,A错误;
B.根据元素周期律,同周期从左到右电负性依次增强,电负性,B正确;
C.F2可以与水发生置换反应生成氧气和氟化氢,C正确;
D.原子序数为82的元素为Pb,最外层电子数为,Si为第三周期第ⅣA族元素,最外层电子数为4,所以原子序数为82的元素与W位于同一主族,D正确;
故选A。
2.C
【分析】根据第一至第四电离能分析该元素的电离能可知:第三电离能剧增,说明该元素容易失去2个电子,则该元素原子形成离子的化合价为+ 2价,即最外层应有2个电子,应为第ⅡA族元素,由此分析解答。
【详解】A.元素R最外层应有2个电子,所以R的最高正价为+2价,A错误;
B.元素R第一、第二电离能相差不大,元素的第三电离能剧增说明R元素位于元素周期表中第ⅡA族元素,B错误;
C.R元素的原子最外层共有2个电子,处于原子轨道的全充满的稳定状态,因此其第一电离能大于同一周期相邻元素,C正确;
D.R元素可能是Be或Mg,基态Be核外电子排布是1s22s2;基态Mg基态原子的电子排布式为ls2s2p63s2,D错误;
故合理选项是C。
3.B
【分析】X、Y、Z三种原子序数依次增大的短周期元素,且X价层电子排布是nsnnp n,则n等于2,即2s22p4,所以X为氧元素;Y元素原子核外s能级上的电子总数与p能级上电子总数相等,所以Y是镁元素,满足第一电离能都高于同周期相邻元素;Z元素原子价层电子的轨道中有两个孤电子且在其原子价层电子的轨道中s能级上电子总数与p能级上电子总数不相等,即价电子排布式为3s23p4,则Z为硫元素,据此回答。
【详解】A.X与Y形成离子化合物氧化镁,化学键为离子键,A错误;
B.第一电离能O>S>Mg,即Y
D.该药物应为硫酸镁,溶于水后镁离子水解使溶液显酸性,D错误;
故选B。
4.C
【详解】A.由外围电子排布为4f75d16s2基态原子,判断此元素位于周期表中第六周期第ⅢB族,A正确;
B. d区和ds区的元素包括副族元素除镧系元素和锕系元素,全部是金属元素,B正确;
C.碳原子的核外电子排布为:1s22s22p2,该原子处于基态,当核外电子排布为1s22s12p3,该原子处于激发态,所以由碳原子的核外电子排布由转变为的过程为由激发态变为基态,释放能量,C错误;
D.非金属元素形成的共价化合物中,原子的最外层电子数除了2或8外,像一氧化碳、一氧化氮、二氧化硫等均不符合2或8电子结构,D正确;
答案为C。
5.C
【分析】由图可知,X为O,Y为Si,Z为P,R为Se,W为 Br,据此回答。
【详解】A.第一电离能是基态的气态原子失去最外层的一个电子所需能量。由分析可知,Z为P,R为Se。P的第一电离能大于S的;Se和S同主族,且在S的下方,第一电离能小于S的;所以第一电离能:P>Se,A正确;
B.元素电负性:X>Z>Y,由分析可知,X为O,Y为Si,Z为P,其电负性:O>P>Si, B正确;
C.几种元素基态原子电子排布图为:O为1s22s22p4,Si为1s22s22p63s23p2,P为1s22s22p63s23p3,Se为1s22s22p63S23P63d104s24p4,Br为1s22s22p63S23P63d104s24p5,由此可知,基态原子中未成对电子数最多的是P元素,C错误;
D.元素最高价氧化物对应的水化物酸性:Z>Y,由分析可知,Y为Si,Z为P,其对应酸为:H3PO4>H2SiO3,D正确;
故选C。
6.A
【分析】根据元素的电子排布式,①是S、②是P、③是N、④是F。
【详解】A.根据元素周期律,同一周期从左向右,元素的第一电离能逐渐增大,同主族从上向下,电离能减小,且第三周期存在反常情况:N>S,因此,第一电离能关系为:F>N>P>S,即④>③>②>①,A正确;
B.原子半径的变化规律为:同主族从上向下,原子半径增大,同周期从左向右,原子半径减小,因此F半径最小,P半径大于N,B错误;
C.同周期元素从左向右,元素电负性逐渐增大,即S>P,C错误;
D.元素的最高正价等于其族序数,F无正价,因此关系为:S>P=N,D错误。
本题选A。
7.C
【分析】元素原子轨道中电子处于半满、全满全空时最稳定,当稳定状态再失去电子时,其电离能发生突变, W 的电离能突然增大,说明最外层有1个电子,属于第 IA 族,且 W 的第一电离能比 X、Y、Z小,则 W 为 Na 元素;X 的电离能突然增大,说明最外层有3个电子,属于第 ⅢA 族,第一电离能比 Y、Z小,则 X 为 Al元素;Y 的电离能突然增大,说明最外层有2个电子,属于第 ⅡA 族, Z 的电离能突然增大,说明最外层有2个电子,属于第ⅡA 族,由 Z 的比 Y 的大,则 Y 为 Mg 元素;Z为 Be 元素,据此分析;
【详解】A.Na、Mg、Al为第三周期元素,金属性依次减弱,还原性减弱,所以还原性:Na>Mg>Al,故A正确;
B.根据其电离能变化,可知Y为Mg元素,Z为Be元素,属于同一主族元素,故B正确;
C.Na、Mg、Al简单离子均为10电子微粒,随着核电荷数增多,对电子吸引力增大,离子半径减小,铍离子为2个电子,半径最小,所以简单离子半径:,故C错误;
D.Al和Be在元素周期表中均位于金属和非金属交界处,具有一定的金属性和非金属性,其氢氧化物都具有两性,故D正确;
故选C。
8.D
【分析】硒元素原子的核电荷数为34,核外电子排布为:1s22s22p63s23p63d104s24p4。
【详解】A.硒元素位于元素周期表第四周期第VIA族,是非金属元素,A正确;
B.硒元素位于元素周期表第四周期第VIA族,位于周期表p区,B正确;
C.硒原子核外有34个电子,则有34种不同运动状态的电子,C正确;
D.硒原子的价电子排布式为,D错误。
答案选D。
9.B
【详解】A.ⅡA族基态原子最外层电子排布均为ns2,故A正确;
B.第三、第四周期同主族元素的原子序数ⅠA、ⅡA均相差8,ⅢA-0族均相差18,故B错误;
C.第四周期ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数相差11,故C正确;
D.第一周期只有两种元素,以1S1开始,1S2结束,其余各周期的原子核外电子排布总是从ns开始,以np结束,故D正确;
故答案选:B。
10.D
【详解】A.周期数等于电子层数,主族元素最外层电子数等于主族序数,电子层数是4,最外层5个电子,所以As位于第四周期,第ⅤA族,故A错误;
B.As是非金属元素,故B错误;
C.非金属性越强最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性:P>As,所以酸性:H3AsO4>H3PO4,故C错误;
D.非金属性越强氢化物越稳定,非金属性:P>As,所以稳定性:AsH3<PH3,故D正确;
故选D。
11.A
【详解】A.物质结构决定物质的性质,物质的性质反映物质的结构,A正确;
B.物质的结构指的是构成物质的微粒、微粒间的作用力及微粒的排列方式等,B错误;
C.物质的结构是自然存在的,只是人们认识物质结构的过程在逐步深入,C错误;
D.从微观上说,构成物质的微粒有分子,也有原子、离子,D错误;
答案选A。
12.D
【详解】电负性数值相差越大,越容易形成离子键,D项中两者数值相差最大,最容易形成离子键;故选D。
13.C
【详解】①基态X的原子结构示意图为,X为S原子;
②基态Y原子的价电子排布式为,Y为Cl原子;
③基态的轨道表示式为,Z2-原子为S2-;
④基态T原子有2个电子层,电子式为,T为O原子;
电子层数越多半径越大,电子层数相同,质子数越多半径越小,S、S2-的电子层数相同、质子数相等,S2-的电子数多,S原子的半径小于S2-,所以半径由大到小排列顺序为③①②④,故选C。
14.B
【详解】A.同主族元素从上到下电负性减小,所以电负性,故A错误;
B.同主族元素从上到下电负性减小,同周期元素从左到右电负性增大,所以电负性,故B正确;
C.同主族元素从上到下电负性减小,所以电负性,故C错误;
D.同主族元素从上到下电负性减小,同周期元素从左到右电负性增大,所以电负性,故D错误;
选B。
15.BD
【分析】根据电离能图知,第三电离能和第四电离能之间的差距最大,所以该原子最外层有3个电子,属于第ⅢA族元素。
【详解】A.X元素最外层有3个电子,可能为 +3价,故A错误;
B.X元素最外层有3个电子,属于第ⅢA族元素,则X的最高价氢氧化物不一定是强碱,故B正确;
C.周期数=核外电子层数,图象中没有显示X原子有多少电子层,因此无法确定该元素位于第几周期,故C错误;
D.该主族元素最外层有3个电子,在反应中容易失去3个电子形成X3+,所以X与氯反应时可能生成XCl3,故D正确;
故答案选BD。
16.(1) 2 10 16H+ 2 5Cl2 8H2O
(2)装置A内上方湿润的淀粉KI试纸变蓝色
(3)
(4)
(5)打开活塞b,将C中的少量液体滴入D中,关闭活塞b,取下D振荡,静置后观察四氯化碳层溶液显紫红色
(6)确认C中的黄色溶液无氯气,排除氯气对溴置换碘实验的干扰
(7)从上到下,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱
【分析】装置A中浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气,氯气可以置换出KI中的碘生成碘单质,碘单质遇淀粉显蓝色,从而验证氯和碘的氧化性强弱,装置B、C中氯气与NaBr反应生成Br2,验证氯和溴的氧化性强弱,打开活塞b,将C中的少量液体滴入D中,发生溴单质置换碘单质的反应,验证溴与碘的氧化性强弱。
【详解】(1)A中产生黄绿色气体,该气体为氯气,即浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气,根据化合价升降守恒、电荷守恒、原子守恒可得反应的离子方程式为,故答案为:2;10;16H+;2;5Cl2;8H2O;
(2)装置A内上方湿润的淀粉KI试纸变蓝,说明氯气置换出了碘单质,碘单质遇淀粉显蓝色,从而可说明氯气的氧化性强于碘,故答案为:装置A内上方湿润的淀粉KI试纸变蓝色;
(3)B中氯气与NaBr溶液反应生成单质溴和氯化钠,反应的离子方程式,故答案为:;
(4)浸有NaOH溶液棉花可以吸收可能逸出的Cl2,NaOH与氯气反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为,故答案为:;
(5)打开活塞b,将C中的少量液体滴入D中,关闭活塞b,取下D振荡,静置后观察四氯化碳层溶液显紫红色,说明溴将碘离子氧化成碘单质,从而说明溴的氧化性强于碘,故答案为:打开活塞b,将C中的少量液体滴入D中,关闭活塞b,取下D振荡,静置后观察四氯化碳层溶液显紫红色;
(6)过程Ⅲ实验的目的是确认C中的黄色溶液无氯气,排除氯气对溴置换碘实验的干扰,故答案为:确认C中的黄色溶液无氯气,排除氯气对溴置换碘实验的干扰;
(7)氯、溴、碘同主族,从上到下,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,因此氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减小,故答案为:从上到下,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱。
17. 烧杯或水槽 钠表面的煤油没有用滤纸吸干净 镁表面的氧化膜没有被除去 钠>镁>铝 用滤纸将一小块钠表面的煤油吸干后放入盛有水的烧杯中,将除了氧化膜的镁条、铝片分别放入盛有适量水的试管中并加热 Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑
【分析】比较金属性可以利用金属与水或酸置换出氢气的难易以及最高价氧化物对应水化物的碱性。该实验设计的是三种金属与水、与酸反应的难易,因为具体到实验操作,需要考虑很多因素,比如钠的取用、镁条的使用等。本题主要涉及试管实验,但是钠与水的反应比较剧烈,不适合在试管中完成,在烧杯中或水槽中比较安全。如果用一种试剂比较三者金属性强弱,考虑水这种试剂,钠与水很剧烈,镁与水反应比较缓慢,铝和水几乎不反应。
【详解】(2)由钠与水反应实验知缺少烧杯(或水槽);故答案为:烧杯或水槽;
(3)I. ① a理论上钠是金属性强的活泼金属加到水中应立刻剧烈反映,现在出现开始时钠块浮在水面上不反应的这种现象,只能说明钠的表面有不与水反应煤油阻止钠与水的接触;b镁在加热的条件下是能和水反应的现在没有相应现象应该镁表面的氧化膜阻止接触;故答案为:钠表面的煤油没有用滤纸吸干净;镁表面的氧化膜没有被除去;
②金属性越强,由反应的剧烈程度两两比较得出金属性:钠﹥镁﹥铝;故答案为:钠>镁>铝;
II.钠和冷水反应、镁和热水反应、铝和热水也不反应,所以可以用水和这三种金属反应现象判断金属活动性强弱,其实验方法是用滤纸将一小块金属钠表面的煤油吸干后放入盛有水的烧杯中,将除掉了氧化膜的镁条、铝片分别放入盛有适量水的试管中并加热。镁与水反应的化学方程式:Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑。故答案为:用滤纸将一小块钠表面的煤油吸干后放入盛有水的烧杯中,将除了氧化膜的镁条、铝片分别放入盛有适量水的试管中并加热;Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑。
18.(1)
(2) 铬 第四周期VIB族
(3) ② C
(4) 递增 < >
【详解】(1)X元素基态原子次外层电子数是最外层电子数的,则X为原子序数为10的氖元素,基态原子的价电子轨道表示式为,故答案为:;
(2)1 36号元素,未成对电子数最多的元素为有6个未成对电子的铬元素,位于元素周期表中第四周期ⅥB族,故答案为:铬;第四周期ⅥB族;
(3)由电子排布图中原子的电子数可知,C元素为硅元素,基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2,由洪特规则可知,当电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道,且自旋方向相同,则基态原子的电子排布图为②;电子排布图①违背了洪特规则,故选C,故答案为:②;C;
(4)①由图可知,同周期内,随着原子序数的增大,第一电离能值呈增大的趋势,故答案为:增大;
②由图可知,同周期内,随着原子序数的增大,第一电离能值呈增大的趋势,则氧元素的第一电离能小于氟元素,故答案为:<;
③同主族元素,从上到下元素的金属性依次增强,第一电离能依次减小,则镁元素的第一电离能大于钙元素,故答案为:>。
19.(1)ⅦB
(2)小于
(3)由于锂的核电荷数较大,原子核对最外层电子的吸引力较大,因此Li+半径小于H-
(4)O>Ge>Zn
(5)Mg
(6)A
(7) 大于 Zn核外电子排布为全满稳定结构,较难失去电子
(8)氧
(9) 同周期随着核电荷数依次增大,原子半径逐渐变小,故结合一个电子释放出的能量依次增大 N的2p能级处于半充满状态,相对稳定,不易结合一个电子
【详解】(1)Mn是25号元素,根据原子序数与元素周期表的位置判断其位置;
(2)F-和O2-的核外电子排布相同,核电荷数越大,则半径越小,故半径:F-
(4)元素的非金属性越强,其吸引电子的能力就越强,元素的电负性就越大。元素Zn、Ge、O的非金属性强弱顺序是:O>Ge>Zn,所以这三种元素的电负性由大至小的顺序是O>Ge>Zn;
(5)根据元素周期表和对角线原则可知与锂化学性质相似的是镁;
(6)[Ne]3s1属于基态的Mg+,由于Mg的第二电离能高于其第一电离能,故其再失去一个电子所需能量较高;[Ne] 3s2属于基态Mg原子,其失去一个电子变为基态Mg+;[Ne] 3s13p1属于激发态Mg原子,其失去一个电子所需能量低于基态Mg原子;[Ne] 3p1属于激发态Mg+,其失去一个电子所需能量低于基态Mg+,综上所述,电离最外层一个电子所需能量最大的是[Ne]3s1,答案选A;
(7)Zn的第一电离能应该高于Cu的第一电离能,原因是,Zn的核外电子排布已经达到了每个能级都是全满的稳定结构,所以失电子比较困难。同时也可以考虑到Zn最外层上是一对电子,而Cu的最外层是一个电子,Zn电离最外层一个电子还要拆开电子对,额外吸收能量;
(8)元素Mn与O中,由于O元素是非金属而Mn是过渡元素,所以第一电离能较大的是O;
(9)根据图,同周期随着核电荷数依次增大,原子半径逐渐变小,故结合一个电子释放出的能量依次增大;氮元素的2p能级达到半满状态,原子相对稳定,不易失去电子。
20.(1) H N O Na Al Cu O >N>H N>O>Al>Na
(2) Al ds 价电子构型是(n-1)d10ns1~2,即次外层d轨道是满的,最外层轨道上有1-2个电子
【分析】由题干信息可知,A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的前四周期元素。其中A是宇宙中含量最多的元素,故A为H;C元素原子的价层电子排布是,n=2,即1s22s22p4,故为O;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,即2p3,故B为N;D元素原子中只有两种形状的电子云即s、p能级,最外层只有一种自旋方向的电子即3s1,故D为Na;E与D的最高能层数相同,但其价层电子数等于其电子层数,故E为Al,F元素原子的最外层只有一个电子,其次外层内的所有轨道的电子均成对即价电子排布为3d104s1,故F为Cu,综上分析可知,A、B、C、D、E、F分别是H、N、O、Na、Al、Cu,据此分析解题。
【详解】(1)①由分析可知,元素A、B、C、D、E、F分别是H,N,O,Na,Al,Cu,故答案为: H;N;O;Na;Al;Cu;
②由分析可知,A、B、C三种元素分别为H,N,O,根据同一周期从左往右元素的电负性依次增大,同一主族从上往下元素的电负性依次减小,故其电负性大小顺序是:O >N>H,故答案为:O >N>H;
③由分析可知,B、C、D、E四种元素分别为N、O、Na、Al,根据同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势,IIA与IIIA、VA与VIA反常,同一主族从上往下元素的第一电离能依次减小,故其第一电离能大小顺序是:N>O>Al>Na,故答案为:N>O>Al>Na;
(2)由图可知,该元素的第一至第三电离能变化比较平稳,而第四电离能比第三电离能突然增大很多,故说明该元素的最外层上只有3个电子,由此可判断该元素是Al,已知F元素为Cu,Cu位于周期表的ds区,此区元素的价电子层结构特点是价电子构型是(n-1)d10ns1~2,即次外层d轨道是满的,最外层轨道上有1-2个电子,故答案为:Al;ds;价电子构型是(n-1)d10ns1~2,即次外层d轨道是满的,最外层轨道上有1-2个电子。
答案第1页,共2页
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