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2020-2021【名校提分专用】年高考化学一轮综合复习第十二章有机化学基础第37讲原子结构与性质练习

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第 37 讲 原子结构与性质
考纲要求 1.了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理,能正确书写 1~36 号元素 原子核外电子、价电子的排布式和轨道表达式。2.了解电离能的含义,并能用以说明元素的某些 性质。3.了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简单应用。4.了解电负性的概念,并能用以说明元 素的某些性质。
考点一 原子核外电子排布原理

1.能层、能级与原子轨道

(1)能层(n):在多电子原子中,核外电子的能量是不同的,按照电子的能量差异将其分成不同能

层。通常用 K、L、M、N……表示,能量依次升高。

(2)能级:同一能层里电子的能量也可能不同,又将其分成不同的能级,通常用 s、p、d、f 等表

示,同一能层里,各能级的能量按 s、p、d、f 的顺序依次升高,即:E(s)<E(p)<E(d)<E(f)。

(3)原子轨道:电子云轮廓图给出了电子在核外经常出现的区域。这种电子云轮廓图称为原子轨

道。

原子轨道 轨道形状 轨道个数

s

球形

1

p

哑铃形

3

特别提醒 第一能层(K),只有 s 能级;第二能层(L),有 s、p 两种能级,p 能级上有三个原子轨 道 px、py、pz,它们具有相同的能量;第三能层(M),有 s、p、d 三种能级。

2.基态原子的核外电子排布 (1)能量最低原理:即电子尽可能地先占有能量低的轨道,然后进入能量高的轨道,使整个原子 的能量处于最低状态。 如图为构造原理示意图,即基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序图:

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注意 所有电子排布规则都需要满足能量最低原理。 (2)泡利原理 每个原子轨道里最多只能容纳 2 个电子,且自旋状态相反。

如 2s 轨道上的电子排布为 ,不能表示为 。 (3)洪特规则 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,且自旋状

态相同。如 2p3 的电子排布为

,不能表示为





洪特规则特例:当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)

状态时,体系的能量最低,如:24Cr 的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d54s1 或[Ar]3d54s1。

3.基态、激发态及光谱示意图

(1)p 能级的能量一定比 s 能级的能量高(×) (2)同一原子中,2p、3p、4p 能级的轨道数依次增多(×) (3)2p 和 3p 轨道形状均为哑铃形,能量也相等(×) (4)2px、2py、2pz 的能量相等(√) (5)铁元素基态原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p64s23d6(×) (6)Cr 的基态原子的简化电子排布式为[Ar]3d44s2(×) (7)基态原子电子能量的高低顺序为 E(1s)<E(2s)<E(2px)<E(2py)<E(2pz)(×)
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最新人教版试题 (8)电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10 违反了能量最低原则(×) (9)磷元素基态原子的电子排布图为
(×)

写出下列原子或离子的①电子排布式、②价电子排布图、③电子占的原子轨道数、④未成对电子 数。 (1)N:①________________②______________________________________________________ ③____________________④______________________________________________________。 (2)Cl:①________________②_____________________________________________________ ③____________________④______________________________________________________。 (3)Fe2+:①____________②_______________________________________________________ ③____________________④______________________________________________________。 (4)Cu:①______________②_______________________________________________________ ③____________________④_______________________________________________________。 (5)Se:①______________②________________________________________________________ ③____________________④_______________________________________________________。 (6)Br-:①____________②________________________________________________________ ③____________________④______________________________________________________。

答案 (1)①1s22s22p3 ②

③5 ④3

(2)①1s22s22p63s23p5(或[Ne]3s23p5)② (3)①1s22s22p63s23p63d6(或[Ar]3d6)② (4)①1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)② (5)①1s22s22p63s23p63d104s24p4(或[Ar]3d104s24p4)② (6)①1s22s22p63s23p63d104s24p6(或[Ar]3d104s24p6)②

③9 ④1 ③14 ④4
③15 ④1 ③18 ④2 ③18 ④0

核外电子排布常见错误 (1)在写基态原子的电子排布图时,常出现以下错误:

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(违反能量最低原理)

② (违反泡利原理)



(违反洪特规则)



(违反洪特规则)

(2)当出现 d 轨道时,虽然电子按 ns、(n-1)d、np 的顺序填充,但在书写电子排布式时,仍把

(n-1)d 放在 ns 前,如 Fe:1s22s22p63s23p63d64s2,而失电子时,却先失 4s 轨道上的电子,如 Fe3

+:1s22s22p63s23p63d5。

(3)注意比较原子核外电子排布式、简化电子排布式、价电子排布式的区别与联系。如 Cu 的电子

排布式:1s22s22p63s23p63d104s1;简化电子排布式:[Ar]3d104s1;价电子排布式:3d104s1。

1.(1)A 元素基态原子的最外层有 3 个未成对电子,次外层有 2 个电子,其元素符号为________; 其价电子排布图为_____________________________________________。 (2)B 元素的负一价离子和 C 元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同,B 的元素符号为 ________,C 离子的结构示意图为________________________________________________。 (3)D 元素的正三价离子的 3d 能级为半充满,D 的元素符号为________,其基态原子的电子排布 式为________________________________________________________________________ ______________,其原子的结构示意图为________________________________________。 (4)E 元素基态原子的 M 层全充满,N 层没有成对电子且只有一个未成对电子,E 的元素符号为 ________,其基态原子的电子排布式为_________________________________________。 (5)F 元素的原子最外层电子排布式为 nsnnpn+2,则 n=________;原子中能量最高的是________ 电子,电子排布图为__________________________________________________。
答案 (1)N
(2)Cl

(3)Fe 1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2) (4)Cu 1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)
(5)2 2p

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2.M、R、X、Y 为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z 是一种过渡元素。M 基态原子 L 层中 p 轨道电子数是 s 轨道电子数的 2 倍,R 是同周期元素中最活泼的金属元素,X 和 M 形成的一种化 合物是引起酸雨的主要大气污染物,Z 的基态原子 4s 和 3d 轨道半充满。请回答下列问题: (1)写出 M、R 的价电子排布式:M________、R___________________________________。 (2)写出 X、Y 的价电子排布图:X__________________________________________________、 Y________________。 (3)写出 Z 的核外电子排布式:____________________________________________________, Z 的核外未成对电子数为________。
答案 (1)2s22p4 3s1(2) (3)1s22s22p63s23p63d54s1 或[Ar]3d54s1 6 解析 根据题目给出的 M、R 和 X 的信息确定,M 是氧元素,R 是钠元素,X 是硫元素。根据 M、R、 X、Y 为原子序数依次增大的短周期主族元素确定 Y 是氯元素。根据 Z 的基态原子 4s 和 3d 轨道半 充满,则 Z 元素原子的核外有 24 个电子,是铬元素。
考点二 原子结构与周期表、元素性质的关系

1.原子结构与周期表的关系

(1)原子结构与周期表的关系(完成下列表格)

每周期第一个元素

周期 能层数 原子 基态原子的简化电

序数 子排布式



2

3

[He]2s1



3

11

[Ne]3s1



4

19

[Ar]4s1



5

37

[Kr]5s1



6

55

[Xe]6s1

每周期最后一个元素

原子序数 基态原子的电子排布式

10

1s22s22p6

18

1s22s22p63s23p6

1s22s22p63s23p6 36
3d104s24p6

1s22s22p63s23p63d10 54
4s24p64d105s25p6

1s22s22p63s23p63d104s24p6 86
4d104f145s25p65d106s26p6

(2)每族元素的价层电子排布特点 ①主族

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主族

ⅠA

排布特点

ns1

ⅡA

ⅢA

ⅣA

ns2

ns2np1 ns2np2

主族 排布特点

ⅤA ns2np3

ⅥA ns2np4

ⅦA ns2np5

②0 族:He:1s2;其他 ns2np6。 ③过渡元素(副族和第Ⅷ族):(n-1)d1~10ns1~2。 (3)元素周期表的分区与价电子排布的关系 ①周期表的分区

②各区外围电子排布特点

分区 s区 p区 d区 ds 区 f区

外围电子排布 ns1~2
ns2np1~6 (n-1)d1~9ns1~2(除钯外)
(n-1)d10ns1~2 (n-2)f0~14(n-1)d0~2ns2

2.原子半径
?? 能层数:能层数越多,原子半径越大 (1)影响因素?核电荷数:能层数相同核电荷数越大,
?? 原子半径越小
(2)变化规律 元素周期表中的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
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逐渐增大。 3.电离能 (1)第一电离能:气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量, 符号:I1,单位:kJ·mol-1。 (2)规律 ①同周期:第一种元素的第一电离能最小,最后一种元素的第一电离能最大,总体呈现从左至右 逐渐增大的变化趋势。 ②同族元素:从上至下第一电离能逐渐减小。 ③同种原子:逐级电离能越来越大(即 I1<I2<I3…)。 4.电负性 (1)含义:元素的原子在化合物中吸引键合电子能力的标度。元素的电负性越大,表示其原子在 化合物中吸引键合电子的能力越强。 (2)标准:以最活泼的非金属氟的电负性为 4.0 作为相对标准,计算得出其他元素的电负性(稀有 气体未计)。 (3)变化规律 金属元素的电负性一般小于 1.8,非金属元素的电负性一般大于 1.8,而位于非金属三角区边界 的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在 1.8 左右。 在元素周期表中,同周期从左至右,元素的电负性逐渐增大,同主族从上至下,元素的电负性逐 渐减小。 5.对角线规则

在元素周期表中,某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的,如



(1)价电子排布为 5s25p1 的元素位于第五周期ⅠA 族,是 s 区元素(×) (2)电负性大的元素非金属性强(√) (3)主族元素的电负性越大,元素原子的第一电离能一定越大(×) (4)在元素周期表中,同周期主族元素电负性从左到右越来越大(√) (5)在形成化合物时,电负性越小的元素越容易显示正价(√) (6)第一电离能:O>N(×) (7)正三价阳离子的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d5 的元素在周期表中位于Ⅷ族(√) (8)价电子排布式为 4s24p3 的元素位于第四周期ⅤA 族,是 p 区元素(√)

(1)第三周期所有元素的第一电离能(I1)大小顺序为_________________________________(用元 部编本试题,欢迎下载!

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素符号表示)。 (2)Na 的逐级电离能中有________次突跃。分别是哪级电离能发生突跃?________、________。 (3)C、N、O、F 的电负性大小顺序为________________,第一电离能大小顺序为____________。 (4)F、Cl、Br、I 的第一电离能大小顺序为____________________________________________, 电负性大小顺序为________________。 答案 (1)Na<Al<Mg<Si<S<P<Cl<Ar (2)2 I2? I1 I10? I9 (3)C<N<O<F C<O<N<F (4)F>Cl>Br>I F>Cl>Br>I

1.(2018·江西省景德镇模拟)根据下列五种元素的第一至第四电离能数据(单位:kJ·mol-1),

回答下列各题:

元素代号

I1

I2

I3

I4

Q

2080 4000 6100 9400

R

500

4600 6900

9500

S

740

1500 7700 10500

T

580

1800 2700 11600

U

420

3100 4400

5900

(1)在周期表中,最可能处于同一族的是________。

A.Q 和 R

B.S 和 T

C.T 和 U

D.R 和 T

E.R 和 U

(2)下列离子的氧化性最弱的是________。

A.S2+

B.R2+

C.T3+

D.U+

(3)下列元素中,化学性质和物理性质最像 Q 元素的是________。 A.硼 B.铍 C.氦 D.氢 (4) 每 种 元 素 都 出 现 相 邻 两 个 电 离 能 的 数 据 相 差 较 大 的 情 况 , 这 一 事 实 从 一 个 侧 面 说 明 : ________________________________________________________________________,如果 U 元素 是短周期元素,你估计它的第 2 次电离能飞跃数据将发生在失去第______个电子时。 (5)如果 R、S、T 是同周期的三种主族元素,则它们的原子序数由小到大的顺序是__________,
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其中________元素的第一电离能异常高的原因是____________________________________

________________________________________________________________________。

答案 (1)E (2)D (3)C(4)电子分层排布,各能层能量不同 10(5)R<S<T S S 元素的最外

层电子处于 s 能级全充满状态,能量较低,比较稳定,失去第一个电子吸收的能量较多

解析 (1)根据电离能的变化趋势知,Q 为稀有气体元素,R 为第ⅠA 族元素,S 为第ⅡA 族元素,

T 为第ⅢA 族元素,U 为第ⅠA 族元素,所以 R 和 U 处于同一主族。

(2)由于 U+为第ⅠA 族元素且比 R 电离能小,所以 U+的氧化性最弱。

(3)由于 Q 是稀有气体元素,所以氦的物理性质和化学性质与其最像。

(4)电离能的突跃变化,说明核外电子是分层排布的。若 U 是短周期元素,则 U 是 Na,其核外电

子排布式为 1s22s22p63s1,由于 2s22p6 所处能层相同,所以它的第 2 次电离能飞跃数据发生在失去

第 10 个电子时。

(5)同一周期,第一电离能呈增大趋势,但ⅡA、ⅤA 族比相邻元素要高,因为其最外层电子呈全

充满或半充满结构。

2.根据信息回答下列问题:

不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用数值表示,该数值称为电负性。一般认为:如

果两个成键原子间的电负性差值大于 1.7,原子之间通常形成离子键;如果两个成键原子间的电

负性差值小于 1.7,通常形成共价键。下表是某些元素的电负性值:

元素

Li Be B

C

O

F Na Al Si P

S Cl

符号

电负 1.0 1.5 2.0 2.5 3.5 4.0 0.9 1.5 1.8 2.1 2.5 3.0
性值

(1)根据对角线规则,Be、Al 元素最高价氧化物对应水化物的性质相似,它们都具有________性, 其 中 Be(OH)2 显 示 这 种 性 质 的 离 子 方 程 式 是 ________________________________________________________________________、 ________________________________________________________________________。

(2)通过分析电负性值的变化规律,确定 Mg 元素的电负性值的最小范围________________。

(3)请归纳元素的电负性和金属性、非金属性的关系是__________________________________

________________________________________________________________________。

(4)推测 AlF3、AlCl3、AlBr3 是离子化合物还是共价化合物:

AlF3__________________



AlCl3________________________________________________________________________,

AlBr3________________。

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答案 (1)两 Be(OH)2+2H+===Be2++2H2OBe(OH)2+2OH-===BeO22-+2H2O

(2)0.9~1.5

(3)非金属性越强,电负性越大;金属性越强,电负性越小

(4)离子化合物 共价化合物 共价化合物

3.(2017·青岛模拟)已知:A~F 都是周期表中前四周期的元素,它们的原子序数依次增大。其

中 A、C 原子的 L 层有 2 个未成对电子。D 与 E 同主族,D 的二价阳离子与 C 的阴离子具有相同的

电子层结构。F3+的 M 层 3d 轨道电子为半充满状态。请根据以上信息,回答下列问题:

(1)A、B、C 的电负性由小到大的顺序为____________(用元素符号表示)。

(2)D 元素的原子核外共有________种不同运动状态的电子、________种不同能级的电子。

(3)写出 E 的基态原子的电子排布式:_______________________________________________。

(4)F 和 X(质子数为 25)两元素的部分电离能数据列于下表:比较两元素的 I2、I3 可知,气态 X2+ 再失去一个电子比气态 F2+再失去一个电子难。对此,你的理解是__________________

________________________________________________________________________。

元素

X

F

I1 电离能/kJ·mol-
I2
1
I3

717 1509 3248

759 1561 2957

答案 (1)C<N<O (2)12 4 (3)1s22s22p63s23p64s2 (4)Mn2+的 3d 轨道电子排布为半充满状态,较稳定

1.(高考组合题)(1)[2017·全国卷Ⅱ,35(1)]氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为

________。

(2)[2017·全国卷Ⅰ,35(1)(2)]①元素 K 的焰色反应呈紫红色,其中紫色对应的辐射波长为

________nm(填标号)。

A.404.4

B.553.5

C.589.2

D.670.8

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E.766.5 ②基态 K 原子中,核外电子占据的最高能层的符号是____________,占据该能层电子的电子云轮 廓图形状为____________。 (3)[2016·全国卷Ⅰ,37(1)]基态 Ge 原子的核外电子排布式为[Ar]________,有________个未 成对电子。 (4)[2016·全国卷Ⅱ,37(1)]镍元素基态原子的电子排布式为______________,3d 能级上的未成 对电子数为________。 (5)[2015·全国卷Ⅰ,37(1)]处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用 ________形象化描述。在基态 14C 原子中,核外存在________对自旋相反的电子。 (6)[2014·新课标全国卷Ⅰ,37(2)]基态 Fe 原子有________个未成对电子。Fe3+的电子排布式为 ________________________。 (7)[2013·新课标全国卷Ⅰ,37(1)]基态 Si 原子中,电子占据的最高能层符号为______,该能 层具有的原子轨道数为________、电子数为________。

答案 (1)

(或

)

(2)①A ②N 球形

(3)3d104s24p2 2

(4)1s22s22p63s23p63d84s2(或[Ar]3d84s2) 2

(5)电子云 2

(6)4 1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)

(7)M 9 4

2.(高考组合题)(1)[2017·全国卷Ⅱ,35(2)]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_______________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)[2016·全国卷Ⅰ,37(4)]Zn、Ge、O 电负性由大至小的顺序是________________。 (3)[2016· 全 国 卷 Ⅱ , 37(3)] 元 素 铜 与 镍 的 第 二 电 离 能 分 别 为 ICu = 1958kJ·mol–1 、 INi =
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1753kJ·mol-1,ICu>INi 的原因是_____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)[2016· 全 国 卷 Ⅲ , 37(2)] 根 据 元 素 周 期 律 , 原 子 半 径 Ga________As , 第 一 电 离 能 Ga________As。(填“大于”或“小于”) (5)[2013·新课标全国卷Ⅱ,37(2)]F、K、Fe、Ni 四种元素中的第一电离能最小的是__________。 (填元素符号) (6)[2013·浙江自选模块,15(1)(2)]①N、Al、Si、Zn 四种元素中,有一种元素的电离能数据如 下:

电离能

I1

Ia/kJ·mol- 578
1

I2 1817

I3 2745

I4

……

11578 ……

则该元素是________(填写元素符号)。 ②基态锗(Ge)原子的电子排布式是_______________________________________________。 Ge 的最高价氯化物分子式是________。该元素可能的性质或应用有________。 A.是一种活泼的金属元素 B.其电负性大于硫 C.其单质可作为半导体材料 D.其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点 答案 (1)同周期元素随核电荷数依次增大,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 原子的 2p 轨道处于半充满状态,相对稳定,故不易结合一个电子 (2)O>Ge>Zn (3)铜失去的是全充满的 3d10 电子,镍失去的是 4s1 电子 (4)大于 小于 (5)K (6)①Al②1s22s22p63s23p63d104s24p2(或[Ar]3d104s24p2)GeCl4 CD 解析 (1)根据图知,电子亲和能增大(除 N 外),同周期从左向右非金属性增强,得电子能力增 强,因此同周期自左而右电子亲和能增大;氮元素原子的 2p 能级达到半充满状态,相对稳定, 不易得到 1 个电子。 (2)Zn、Ge、O 三种元素中,Zn 和 Ge 是金属元素,O 是非金属元素。O 的电负性比 Zn 和 Ge 的大, 又根据同周期元素的电负性从左到右逐渐增大的规律,可知电负性:O>Ge>Zn。 (3)铜失去的是全充满的 3d10 电子,镍失去的是 4s1 电子,所以 ICu>INi。 (4)同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,故原子半径 Ga 大于 As,As 原子的 4p 轨道处于半充
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满的稳定结构,所以第一电离能 Ga 小于 As。 (5)F 是电负性最大的元素;同周期元素中随原子序数的增大,第一电离能呈增大趋势,四种元素 中第一电离能最小的是 K 元素。 (6)①分析表中数据可知,该元素的逐级电离能中,I1、I2、I3 与 I4 相差较大,说明该元素原子最 外层有 3 个电子,显然该元素为 Al 元素。 ②锗原子核外有 32 个电子,其基态原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2。 Ge 元素的最高化合价为+4,其氯化物为 GeCl4。Ge 元素处于金属与非金属分界线附近,表现出 一定的金属性和非金属性,其单质常用作半导体材料,不属于活泼金属。Ge 元素的电负性小于 Si 元素的电负性,而 Si 元素的电负性小于 S 元素的电负性,则 S 元素的电负性大于 Ge 元素的。 GeCl4 的相对分子质量小于 GeBr4,则 GeCl4 的分子间作用力小于 GeBr4 的分子间作用力,GeCl4 的 沸点低于 GeBr4 的沸点。

1.元素“氦、铷、铯”等是用下列哪种科学方法发现的( )

A.红外光谱

B.质谱

C.原子光谱

D.核磁共振谱

答案 C

2.下列有关原子轨道的叙述中正确的( )

A.氢原子的 2s 轨道能量较 3p 轨道高

B.锂原子的 2s 与 5s 轨道皆为球形分布

C.p 能级的原子轨道呈哑铃形,随着能层序数的增加,p 能级原子轨道也在增多

D.能层 n=4 的原子轨道最多可容纳 16 个电子

答案 B

解析 B 项,s 轨道为球形,所以锂原子的 2s 与 5s 轨道皆为球形分布,正确;C 项,p 能级的原

子轨道呈哑铃形,p 能级含有 3 个原子轨道,随着能层序数的增加,p 能级原子轨道数目不变,

错误;D 项,各电子层最多容纳电子数 2n2,则能层 n=4 的原子轨道最多可容纳 32 个电子,错误。

3.(2017·河北正定中学模拟)在核电荷数为 26 的元素 Fe 的原子核外 3d、4s 轨道内,下列电子

排布图正确的是( )

A.

B.

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D. 答案 C 解析 核电荷数为 26 的 Fe 基态原子核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d64s2,3d 有 5 个轨道,只 有 1 个轨道排满两个电子,且自旋方向相反,其他 4 个轨道各排 1 个电子,4s 轨道排满 2 个电子, 且自旋方向相反,即 C 项正确。 4.下列说法中正确的是( ) A.随原子序数的递增,第三周期元素的电负性逐渐减小 B.铝的第一电离能比镁的第一电离能大 C.在所有的元素中,氟的第一电离能最大 D.在所有的元素中,氟的电负性最大 答案 D 5.(2018·江西省新余联考)下列图示中横坐标是表示元素的电负性数值,纵坐标表示同一主族 的五种元素的序数的是( )
答案 B 6.(2018·银川一中月考)周期表中 27 号元素钴的方格中注明“3d74s2”,由此可以推断( ) A.它位于周期表的第四周期ⅡA 族 B.它的基态核外电子排布式可简写为[Ar]4s2 C.Co2+的核外价电子排布式为 3d54s2 D.Co 位于周期表中第 9 列 答案 D 解析 “3d74s2”为 Co 的价电子排布,其简写式中,也要注明 3d 轨道,B 项错误;“7+2=9”, 说明它位于周期表的第 9 列,D 项正确;从左向右数,应为过渡元素,A 项错误;失电子时,应 失去最外层的电子,即先失 4s 上的电子,Co2+的价电子排布为 3d7,C 项错误。 7.某元素基态原子的价电子排布式为 3d54s2,则下列说法不正确的是( ) A.该元素为 Mn 元素
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B.该元素原子核外有 4 个能层 C.该元素原子最外层共有 7 个电子 D.该元素属于 d 区元素 答案 C 8.下列原子的电子跃迁能释放光能形成发射光谱的是( ) A.1s22s22p63s2―→1s22s22p63p2 B.1s22s22p33s1―→1s22s22p4 C.1s22s2―→1s22s12p1 D.1s22s22p1x―→1s22s22p1y 答案 B 解析 A 项,吸收光能,形成吸收光谱;B 项,由激发态→基态,释放光能,形成发射光谱;C 项, 形成吸收光谱;D 项,2px 与 2py 能量相同,不属于电子跃迁。 9.(2017·洛阳期末)以下有关元素性质的说法不正确的是( ) A.①Na,K,Rb;②N,P,As;③O,S,Se;④Na,P,Cl 元素的电负性随原子序数增大而递增 的是④ B.下列原子中,①1s22s22p63s23p1,②1s22s22p63s23p2,③1s22s22p63s23p3,④1s22s22p63s23p4 对应 的第一电离能最大的是④ C.某短周期元素的逐级电离能分别为 738、1451、7733、10540、13630、17995、21703 等,该 元素在第三周期ⅡA 族 D.以下原子中,①1s22s22p63s23p2,②1s22s22p3,③1s22s22p2,④1s22s22p63s23p4 半径最大的是① 答案 B 解析 A 项,同周期自左而右电负性逐渐增大,同主族自上而下电负性逐渐减小;B 项,同周期 随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,ⅤA 族 3p 能级为半充满稳定状态,能量较低,第一电离 能高于同周期相邻元素;C 项,该元素第三电离能剧增,最外层应有 2 个电子,表现+2 价;D 项, 同周期自左而右原子半径逐渐减小,同主族自上而下原子半径逐渐增大。 10.(2017·长沙调研)完成下列化学用语。 (1)Cr 原子的核外电子排布式____________________________________________________,价电 子排布式________,原子结构示意图_____________________________________________, 价电子排布图___________________________________________________。 (2)Cu2+的核外电子排布式___________________________________________________,离子结构 示意图________________。 (3)As 的核外电子排布式________________,原子结构示意图________________,价电子排布图 ________________________________________________________________________。 (4)Co 的价电子排布式________________,价电子排布图______________________________。
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最新人教版试题 答案 (1)1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1) 3d54s1

(2)1s22s22p63s23p63d9(或[Ar]3d9)

(3)[Ar]3d104s24p3

(4)3d74s2

11.已知元素的某种性质“X”和原子半径、金属性、非金属性等一样,也是元素的一种基本性

质。下面给出 13 种元素的 X 的数值:

元素

Al B Be C Cl F Li

X 的数值 1.5 2.0 1.5 2.5 2.8 4.0 1.0

元素

Mg Na O

P

S Si

X 的数值 1.2 0.9 3.5 2.1 2.5 1.7

试结合元素周期律知识完成下列问题: (1)经验规律告诉我们:当形成化学键的两原子相应元素的 X 差值大于 1.7 时,所形成的一般为 离子键;当小于 1.7 时,一般为共价键。试推断 AlBr3 中的化学键类型:____________。 (2)根据上表给出的数据,简述主族元素的 X 的数值大小与元素的金属性或非金属性强弱之间的 关系:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________;简述第二周 期元素(除惰性气体外)的 X 的数值大小与原子半径之间的关系:____________________。 (3)请你预测 Br 与 I 元素的 X 数值的大小关系:_______________________________________。 (4)某有机化合物分子中含有 S—N 键,你认为该共用电子对偏向于________(填元素符号)原子。 答案 (1)共价键 (2)元素 X 的数值越大,元素的非金属性越强(或元素 X 的数值越小,元素的金属性越强) 原子 半径越小,X 的数值越大 (3)Br 大于 I (4)N 解析 (1)根据表中数值,Al 是 1.5,Br 小于 2.8,所以 Al 和 Br 的 X 数值之差小于 1.7,为共价 键。(2)X 相当于电负性,和电负性的变化规律相同。(4)因为 S、C 的 X 数值是 2.5,N 的 X 数值 应大于 2.5,所以该共用电子对偏向于 N 原子。
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12.X、Y、Z、W 是元素周期表前四周期中的常见元素,其相关信息如表所示:

元素

相关信息

X

X 的一种核素的质量数为 18,中子数为 10

Y

Y 与 X 同主族,且它的一种氧化物是导致酸雨的主要物质之一

Z

Z 的单质常温下为黄绿色气体

W

W 的基态原子核外有 4 个未成对电子

(1)Z 在元素周期表中的位置是________________________________________________。 (2)基态 Y 原子的核外电子排布式为_____________________________________________。 (3)基态 W3+的核外电子排布式为______________________________________________。 (4)X 的一种氢化物 H2X2 分子中极性键和非极性键数目之比为________。 (5)Y 的电负性比 Z 的________(填“大”或“小”);X 和 Y 的简单气态氢化物中,较稳定的是 ________(写化学式)。 答案 (1)第三周期ⅦA 族 (2)1s22s22p63s23p4(或[Ne]3s23p4) (3)1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5) (4)2∶1 (5)小 H2O 解析 由题意可知,X、Y、Z、W 分别为 O、S、Cl、Fe 元素。 (1)Cl 元素处于周期表中第三周期ⅦA 族。 (2)基态 S 原子核外有 16 个电子,其核外电子排布式为 1s22s22p63s23p4 或[Ne]3s23p4。 (3)基态 Fe 原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d64s2,失去 3 个电子生成 Fe3+,则 Fe3+的核 外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d5 或[Ar]3d5。 (4)H2O2 的结构式为 H—O—O—H,分子中极性键和非极性键数目之比为 2∶1。 (5)Cl 元素的电负性比 S 元素大;O 元素的非金属性强于 S 元素,故 H2O 的稳定性强于 H2S。 13.(2017·赣榆高中调研)已知 A、B、C、D 都是短周期元素,它们的原子半径大小顺序为 B>C >D>A。B 的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道,且每种轨道中的电子总数相同;D 原子有 2 个未成对电子。A、B、D 三种元素组成的一种化合物 M 是新装修居室中常含有的一种有 害气体。E 是第四周期元素,其原子核外最外层电子数与 A 原子相同,其余各层电子均充满。 试回答下列问题(用元素符号或化学式表示): (1)基态 B 原子中,核外存在________个未成对电子。 (2)基态 E2+的核外电子排布式为__________________________________________________。 (3)基态 D 原子的最高能级的电子排布图为__________________________________________。 (4)M 分子中 B 原子轨道的杂化类型为____________________________________。
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(5)B、C、D 三种元素的第一电离能由小到大的顺序为________________。 答案 (1)2 (2)1s22s22p63s23p63d9(或[Ar]3d9)
(3) (4)sp2 杂化 (5)C<O<N 解析 由题意可知,A、B、C、D、E 分别为 H、C、N、O、Cu 元素。 (1)基态 B(即碳)原子的核外电子排布式为 1s22s22p2,其中 2p 轨道的 2 个电子均为未成对电子。 (2)基态 Cu 原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s1,失去 2 个电子生成 Cu2+,故 Cu2+的核外电子排 布式为 1s22s22p63s23p63d9 或[Ar]3d9。 (3)基态 D 原子的核外电子排布式为 1s22s22p4,最高能级为 2p,则其最高能级的电子排布图为
。 (4)H、C、O 元素形成的化合物 M 是新装修居室中常含有的一种有害气体,则 M 是甲醛(HCHO),C 原子形成 3 个 σ 键和 1 个 π 键,则 C 原子采取 sp2 杂化。 (5)同周期主族元素的第一电离能随原子序数的递增呈增大趋势,但 N 元素原子的 2p 轨道处于半 充满的稳定状态,其第一电离能大于 O 元素。 14.(2017·双鸭山模拟)现有属于前四周期的 A、B、C、D、E、F、G 七种元素,原子序数依次增 大。A 元素的价电子构型为 nsnnpn+1;C 元素为最活泼的非金属元素;D 元素核外有三个电子层, 最外层电子数是核外电子总数的 1/6;E 元素正三价离子的 3d 轨道为半充满状态;F 元素基态原 子的 M 层全充满,N 层没有成对电子,只有一个未成对电子;G 元素与 A 元素位于同一主族,其 某种氧化物有剧毒。 (1)A 元素的第一电离能________(填“<”“>”或“=”)B 元素的第一电离能,A、B、C 三种元 素的电负性由小到大的顺序为____________(用元素符号表示)。 (2)D 元素原子的价电子排布式是________。 (3)C 元素的电子排布图为_________________________________________________;E3+的离子符 号为________。 (4)F 元素位于元素周期表的________区,其基态原子的电子排布式为________________。 (5)G 元素可能的性质________。 A.其单质可作为半导体材料 B.其电负性大于磷 C.其原子半径大于锗 D.其第一电离能小于硒
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(6) 活 泼 性 : D________( 填 “ > ” 或 “ < ”, 下 同 )Al , I1(Mg)________I1(Al) , 其 原 因 是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)> N<O<F (2)3s2

(3)

Fe3+

(4)ds 1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)

(5)A

(6)> > 镁原子的 3s 轨道处于全满状态,3p 轨道处于全空状态,比较稳定,而铝原子 3p 轨

道只有一个电子,不稳定

解析 A 元素的价电子构型为 nsnnpn+1,则 A 是 N;C 元素为最活泼的非金属元素,则 C 是 F,那

么 B 是 O;D 元素核外有三个电子层,最外层电子数是核外电子总数的 1/6,则 D 是 Mg;E 元素正

三价离子的 3d 轨道为半充满状态,则 E 是 Fe;F 元素基态原子的 M 层全充满,N 层没有成对电子,

只有一个未成对电子,则 F 是 Cu;G 元素与 A 元素位于同一主族,其某种氧化物有剧毒,则 G 是

As。(1)由于 N 的最外层电子处于半充满的稳定状态,失去电子比 O 难,所以元素的第一电离能 A

>B;一般情况下同一周期的主族元素,原子序数越大,元素的电负性越大,所以 A、B、C 三种

元素的电负性由小到大的顺序为 N<O<F。(2)镁元素原子的价电子排布式是 3s2。(3)C 元素是 F,

其电子排布图为

;E 是 Fe,E3+的离子符号为 Fe3+。

(4)F 是 Cu,Cu 位于元素周期表的 ds 区,其基态原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s1 或

[Ar]3d104s1。

(5)G 为 As,位于金属与非金属的分界线处,其单质为半导体,其电负性小于磷,原子半径小于

锗,第一电离能大于硒。(6)元素 D 为 Mg,活泼性 Mg>Al,I1(Mg)>I1(Al),因为 Mg 的 3s 轨道

处于全满状态,3p 轨道处于全空状态,比较稳定,而 Al 的 3p 轨道只有一个电子,不稳定,故活

泼性 Mg>Al,而第一电离能则是 I1(Mg)>I1(Al)。

15.(2018·安徽省淮南模拟)表 1 是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表一种化学元

素。试回答下列问题:

表1 (1)元素 p 为 26 号元素,请写出其基态原子电子排布式:_______________________________。 (2)h 的 单 质 在 空 气 中 燃 烧 发 出 耀 眼 的 白 光 , 请 用 原 子 结 构 的 知 识 解 释 发 光 的 原 因 : ________________________________________________________________________
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________________________________________________________________________。

(3)o、p 两元素的部分电离能数据如表 2:

元素

o

p

电离能/kJ·mol-1

I1

717

759

I2

1509 1561

I3

3248 2957

表2 比较两元素的 I2、I3 可知,气态 o2+再失去一个电子比气态 p2+再失去一个电子难。对此,你的解 释是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)第三周期 8 种元素单质熔点高低的顺序如图 1 所示,其中电负性最大的是________(填图 1 中 的序号)。

(5)表 2 中所列的某主族元素的电离能情况如图 2 所示,则该元素是__________(填元素符号)。

答案 (1)1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)(2)电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道 时,以光(子)的形式释放能量(3)Mn2+的 3d 轨道电子排布为半充满状态,比较稳定 (4)2 (5)Al 解析 (2)h 为 Mg 元素,Mg 单质在空气中燃烧发出耀眼的白光,电子从能量较高的轨道跃迁到能 量 较 低 的 轨 道 时 以 光 ( 子 ) 的 形 式 释 放 能 量 。 (3)o 元 素 为 Mn , 其 基 态 原 子 电 子 排 布 式 为 1s22s22p63s23p63d54s2,Mn2+的基态电子排布式为 1s22s22p63s23p63d5,其 3d 能级为半充满结构,相 对比较稳定,当其失去第 3 个电子时比较困难,而 Fe2+的基态电子排布式为 1s22s22p63s23p63d6, 其 3d 能级再失去一个电子即为半充满状态,故其失去第 3 个电子比较容易。(4)第三周期 8 种元 素分别为钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯、氩,其单质中钠、镁、铝形成金属晶体,熔点依次升高;
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最新人教版试题 硅形成原子晶体;磷、硫、氯、氩形成分子晶体,且常温下磷、硫为固体,氯气、氩为气体,8 种元素熔点最低的为氩,其次为氯,其中电负性最大的为氯。(5)由图可知,该元素的电离能 I4 远大于 I3,故为第ⅢA 族元素,应为 Al。
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