2022年高考化学一轮复习知识梳理与训练 第11章 第1讲 原子结构与性质（含解析）

2022年高考化学一轮复习知识梳理与训练 第11章 第1讲 原子结构与性质（含解析）考纲要求1.认识原子核外电子的运动状态，了解电子云、电子层(能层)、原子轨道(能级)的含义。2.了解多电子原子核外电子分层排布遵循的原理，能用电子排布式表示136号元素的原子和离子的基态核外电子排布。3.了解主族元素第一电离能、电负性等性质的周期性变化规律，能根据元素电负性说明元素的金属性和非金属性的周期性变化规律。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：同一能层里的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1p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，亦即基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序图：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，不能表示为或。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。3基态、激发态及光谱示意图深度思考1完成下表，理解能层、能级及其最多容纳电子数的关系能层一二三四五符号KLMNO能级1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s最多容纳电子数226261026101422818322n2特别提醒(1)任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数；(2)以s、p、d、f排序的各能级可容纳的最多电子数依次为1、3、5、7的二倍；(3)构造原理中存在着能级交错现象；(4)我们一定要记住前四周期的能级排布(1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p)。2写出下列原子的电子排布式与简化电子排布式原子电子排布式简化电子排布式N1s22s22p3He2s22p3Cl1s22s22p63s23p5Ne3s23p5Ca1s22s22p63s23p64s2Ar4s2Fe1s22s22p63s23p63d64s2Ar3d64s2Cu1s22s22p63s23p63d104s1Ar3d104s1As1s22s22p63s23p63d104s24p3Ar3d104s24p3特别提醒(1)当出现d轨道时，虽然电子按ns，(n1)d，np顺序填序，但在书写电子排布式时，仍把(n1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2，正确；Fe：1s22s22p63s23p64s23d6，错误。(2)在书写简化的电子排布式时，并不是所有的都是X价电子排布式(注：X代表上一周期稀有气体元素符号)。3请用核外电子排布的相关规则解释Fe3较Fe2更稳定的原因。答案26Fe价层电子的电子排布式为3d64s2，Fe3价层电子的电子排布式为3d5，Fe2价层电子的电子排布式为3d6。根据“能量相同的轨道处于全空、全满和半满时能量最低”的原则，3d5处于半满状态，结构更为稳定，所以Fe3较Fe2更为稳定。特别提醒由于能级交错，3d轨道的能量比4s轨道的能量高，排电子时先排4s轨道再排3d轨道，而失电子时，却先失4s轨道上的电子。题组一根据核外电子排布，正确理解电子能量状态1下列电子排布图所表示的元素原子中，其能量处于最低状态的是()答案CD解析A项，不符合能量最低原理；B项，不符合洪特规则。2.气态电中性基态原子的原子核外电子排布发生如下变化，吸收能量最多的是()A.1s22s22p63s23p21s22s22p63s23p1B.1s22s22p63s23p31s22s22p63s23p2C.1s22s22p63s23p41s22s22p63s23p3D.1s22s22p63s23p63d104s24p21s22s22p63s23p63d104s24p1答案B解析np3处于半充满状态，结构稳定，失去一个电子吸收的能量多。“两原理，一规则”的正确理解原子核外电子排布符合能量最低原理、洪特规则、泡利原理，若违背其一，则电子能量不处于最低状态。易误警示在写基态原子的电子排布图时，常出现以下错误：2.半充满、全充满状态的原子结构稳定如ns2、np3、np6Cr：3d54s1Mn：3d54s2Cu：3d104s1Zn：3d104s23.当出现d轨道时，虽然电子按ns、(n1)d、np的顺序填充，但在书写时，仍把(n1)d放在ns前。题组二正确使用表示原子、离子、分子组成的化学用语3.按要求填空(1)质量数为37的氯原子符号为_。(2)S2的结构示意图_。(3)氮原子的电子式_，N2的电子式_，NH的电子式_。(4)磷原子的核外电子排布式_，价电子排布式_，价电子排布图_。(5)按要求用三种化学用语表示基态铁原子和三价铁离子。FeFe3原子(或离子)结构示意图电子排布式电子排布图答案(1)Cl(2)(3)(4)1s22s22p63s23p33s23p3(5)FeFe3原子(或离子)结构示意图电子排布式Ar3d64s2Ar3d5电子排布图4.A、B、C、D、E、F代表6种元素。请填空：(1)A元素基态原子的最外层有2个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为_。(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的元素符号为_。(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_。(4)E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，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nsnnpn1，则n_；原子中能量最高的是_电子。答案(1)C或O(2)ClK(3)Fe1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3d64s2(4)Cu1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1(5)22p解析(1)A元素基态原子次外层有2个电子，故次外层为K层，A元素有2个电子层，由题意可写出其电子排布图为，则该元素核外有6个电子，为碳元素，其元素符号为C，另外氧原子同样也符合要求，其电子排布图为(2)B、C的电子层结构都与Ar相同，即核外都有18个电子，则B为17号元素Cl，C为19号元素K。(3)D元素原子失去2个4s电子和1个3d电子后变成3价离子，其原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，即为26号元素铁。(4)根据题意要求，首先写出电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1，该元素为29号元素Cu。(5)s能级只有1个原子轨道，故最多只能容纳2个电子，即n2，所以元素F的原子最外层电子排布式为2s22p3，由此可知F是N元素；根据核外电子排布的能量最低原理，可知氮原子的核外电子中的2p能级能量最高。化学用语的规范使用及意义为了书写和学术交流的方便，采用国际统一的符号来表示各个元素。元素符号原子结构示意图电子式在元素符号周围用“”或“”表示原子的最外层电子(价电子)。电子排布式根据构造原理表示：能级符号(右上角)数字。电子排布图用方框表示原子轨道，用箭头表示电子。用“数字能级符号”表示轨道名称。它们有各自不同的侧重点：(1)结构示意图：能直观地反映核内的质子数和核外的电子层数及各层上的电子数。(2)核组成式：如O，侧重于表示原子核的结构，它能告诉我们该原子核内的质子数和核外电子数以及质量数，但不能反映核外电子的排布情况。(3)电子排布式：能直观地反映核外电子的能层、能级和各能级上的电子数，但不能表示原子核的情况，也不能表示各个电子的运动状态。(4)电子排布图：能反映各轨道的能量的高低，各轨道上的电子分布情况及自旋方向。(5)价电子排布式：如Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，价电子排布式为3d64s2。价电子排布式能反映基态原子的能层数和参与成键的电子数以及最外层电子数。考点二原子结构与元素性质周期能层数每周期第一个元素每周期最后一个元素原子序数基态原子的简化电子排布式原子序数基态原子的电子排布式二23He2s1101s22s22p6三311Ne3s1181s22s22p63s23p6四419Ar4s1361s22s22p63s23p63d104s24p6五537Kr5s1541s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6六655Xe6s1861s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p6(2)每族元素的电子排布特点主族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)主族AAAA排布特点ns1ns2ns2np1ns2np2主族AAA排布特点ns2np3ns2np4ns2np50族：He：1s2；其他ns2np6。过渡元素(副族和第族)：(n1)d110ns12。(3)元素周期表的分区根据核外电子排布a. 分区b. 各区元素化学性质及原子最外层电子排布特点分区元素分布外围电子排布元素性质特点s区A、A族ns12除氢外都是活泼金属元素；通常是最外层电子参与反应p区A族A族、0族ns2np16通常是最外层电子参与反应d区B族B族、族(除镧系、锕系外)(n1)d19ns12d轨道可以不同程度地参与化学键的形成ds区B族、B族(n1)d10ns12金属元素f区镧系、锕系(n2)f014(n1)d02ns2镧系元素化学性质相近，锕系元素化学性质相近根据元素金属性与非金属性可将元素周期表分为金属元素区和非金属元素区(如下图)，处于金属与非金属交界线(又称梯形线)附近的非金属元素具有一定的金属性，又称为半金属或准金属，但不能叫两性非金属。注意：(1)“外围电子排布”即“价电子层”，对于主族元素，价电子层就是最外电子层，而对于过渡元素原子不仅仅是最外电子层，如Fe的价电子层排布为3d64s2。2.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。3.元素周期律(1)原子半径影响因素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，原子半径逐渐增大。(2)电离能第一电离能：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：kJmol1。规律a.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。b.同族元素：从上至下第一电离能逐渐减小。c.同种原子：逐级电离能越来越大(即I1I2I3)。(3)电负性含义：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。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)。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。深度思考1.根据前四周期元素原子核外电子排布特点，回答下列问题：(1)外围电子层有2个未成对电子的有_；有3个未成对电子的有_。(2)未成对电子数与周期数相等的元素有_。答案(1)C、Si、Ge、O、S、Se、Ti、NiN、P、As、V、Co(2)H、C、O、P、Fe2.根据4s24p4回答问题该元素位于_区，为第_第周期_族，是_元素(填名称)答案p四A硒3.第四周期中，未成对电子数最多的元素是_。(填名称)(1)它位于第_族。(2)核外电子排布式是_。(3)它有_个能层，_个能级，_种运动状态不同的电子。(4)价电子排布式_，价电子排布图_。(5)属于_区。答案铬(1)B(2)1s22s22p63s23p63d54s1(3)4724(4)3d54s1(5)d4.为什么镁的第一电离能比铝的大，磷的第一电离能比硫的大？答案Mg：1s22s22p63s2P：1s22s22p63s23p3。镁原子、磷原子最外层能级中，电子处于全满或半满状态，相对比较稳定，失电子较难。用此观点可以解释N的第一电离能大于O，Zn的第一电离能大于Ga。5.为什么Na容易形成1价离子，而Mg、Al易形成2价、3价离子？答案Na的I1比I2小很多，电离能差值很大，说明失去第一个电子比失去第二个电子容易得多，所以Na容易失去一个电子形成1价离子；Mg的I1和I2相差不多，而I2比I3小很多，所以Mg容易失去两个电子形成2价离子；Al的I1、I2、I3相差不多，而I3比I4小很多，所以Al容易失去三个电子形成3价离子。而电离能的突跃变化，说明核外电子是分能层排布的。6.判断正误，正确的划“”，错误的划“”(1)电负性大于1.8的一定为非金属，小于1.8的一定为金属()(2)电负性差值大于1.7时，一般形成离子键，小于1.7时，一般形成共价键()(3)电负性越大，非金属性越强，第一电离能也越大()特别提醒(1)金属活动性顺序与元素相应的电离能大小顺序不完全一致，故不能根据金属活动性顺序表判断电离能的大小。(2)不能将电负性1.8作为划分金属和非金属的绝对标准。(3)共价化合物中，两种元素电负性差值越大，它们形成共价键的极性就越强。(4)同周期元素，从左到右，非金属性越来越强，电负性越来越大，第一电离能总体呈增大趋势。题组一重视教材习题，做好回扣练习1.(选修3P241)下列说法中正确的是()A.处于最低能量的原子叫做基态原子B.3p2表示3p能级有两个轨道C.同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小D.同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多答案A2.(选修3P242)X、Y、Z三种元素的原子，其最外层电子排布分别为ns1、3s23p1和2s22p4，由这三种元素组成的化合物的化学式可能是()A.XYZ2BX2YZ3C.X2YZ2DXYZ3答案A3.(选修3P243)下列说法中，不符合A族元素性质特征的是()A.从上到下原子半径逐渐减小B.易形成1价离子C.从上到下单质的氧化性逐渐减弱D.从上到下氢化物的稳定性依次减弱答案A4.(选修3P244)下列说法中，正确的是()A.在周期表里，主族元素所在的族序数等于原子核外电子数B.在周期表里，元素所在的周期数等于原子核外电子层数C.最外层电子数为8的都是稀有气体元素的原子D.元素的原子序数越大，其原子半径也越大答案B5.(选修3P246)A、B、C、D都是短周期元素。A的原子核外有两个电子层，最外层已达到饱和。B位于A元素的下一周期，最外层的电子数是A最外层电子数的1/2。C的离子带有两个单位正电荷，它的核外电子排布与A元素原子相同。D与C属同一周期，D原子的最外层电子数比A的最外层电子数少1。(1)根据上述事实判断：A是_，B是_，C是_，D是_。(2)C的离子的核外电子排布式为_；D原子的核外电子排布式为_。(3)B位于第_周期_族，它的最高价氧化物的化学式是_，最高价氧化物的水化物是一种_酸。答案(1)NeSiMgCl(2)1s22s22p61s22s22p63s23p5(3)三ASiO2弱题组二元素推断与元素逐级电离能6.根据下列五种元素的第一至第四电离能数据(单位：kJmol1)，回答下列各题：元素代号I1I2I3I4Q2080400061009400R500460069009500S7401500770010500T5801800270011600U420310044005900(1)在周期表中，最可能处于同一族的是_。A.Q和RBS和TCT和UDR和TE.R和U(2)下列离子的氧化性最弱的是_。A.S2BR2CT3DU(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_，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)RSTSS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A族元素，S为第A族元素，T为第A族元素，U为第A族元素，所以R和U处于同一主族。(2)由于U为第A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此最像。(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A、A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。题组三电离能、电负性的综合应用7.根据信息回答下列问题：A.第一电离能I1是指气态原子X(g)处于基态时，失去一个电子成为气态阳离子X(g)所需的最低能量。下图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化的曲线图(其中12号至17号元素的有关数据缺失)。B.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：元素符号LiBeBCOFNaAlSiPSCl电负性值1.01.52.02.53.54.00.91.51.82.12.53.0(1)认真分析信息A图中同周期元素第一电离能的变化规律，推断第三周期NaAr这几种元素中，Al的第一电离能的大小范围为_Al_(填元素符号)。(2)从信息A图中分析可知，同一主族元素原子的第一电离能I1的变化规律是_。(3)信息A图中第一电离能最小的元素在周期表中的位置是_周期_族。(4)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_。(5)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_。(6)请归纳元素的电负性和金属性、非金属性的关系是_。(7)从电负性角度，判断AlCl3是离子化合物还是共价化合物，说出理由并写出判断的方法_。答案(1)NaMg(2)从上到下依次减小(3)第五第A(4)两Be(OH)22H=Be22H2O、Be(OH)22OH=BeO2H2O(5)0.91.5(6)非金属性越强，电负性越大；金属性越强，电负性越小(7)Al元素和Cl元素的电负性差值为1.51.7，所以形成共价键，为共价化合物将氯化铝加热到熔融态，进行导电性实验，如果不导电，说明是共价化合物解析(1)由信息所给的图可以看出，同周期的A族元素的第一电离能最小，而第A族元素的第一电离能小于A族元素的第一电离能，故NaAlMg。(2)从图中可看出同主族元素的第一电离能从上到下逐渐减小。(3)根据第一电离能的递变规律可以看出，图中所给元素中Rb的第一电离能最小，其在周期表中的位置为第五周期第A族。(4)根据对角线规则，Al(OH)3与Be(OH)2的性质相似，Be(OH)2应具有两性，根据Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O，Al(OH)33HCl=AlCl33H2O可以类似地写出Be(OH)2与酸、碱反应的离子方程式。(5)根据电负性的递变规律：同周期元素，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可知，在同周期中电负性NaMgAl，BeMgCa，最小范围应为0.91.5。(6)因电负性可以用来衡量原子吸引电子能力的大小，所以电负性越大，原子吸引电子的能力越强，非金属性越强，反之金属性越强。(7)AlCl3中Al与Cl的电负性差值为1.5，根据信息，电负性差值若小于1.7，则形成共价键，所以AlCl3为共价化合物。离子化合物在熔融状态下以离子形式存在，可以导电，但共价化合物不能导电。正确表述元素周期律项目同周期(从左右)同主族(从上下)原子核外电子排布电子层数相同，最外层电子数逐渐增多，17(第一周期12)最外层电子数相同，电子层数递增原子半径逐渐减小(0族除外)逐渐增大元素主要化合价最高正价由17最低负价由41最高正价主族序数(O、F除外)，非金属最低负价主族序数8原子得、失电子能力得电子能力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱得电子能力逐渐减弱，失电子能力逐渐增强元素的第一电离能第一电离能呈增大的趋势第一电离能逐渐减小元素的电负性电负性逐渐增大电负性逐渐减小元素金属性、非金属性金属性逐渐减弱非金属性逐渐增强金属性逐渐增强非金属性逐渐减弱单质氧化性、还原性氧化性逐渐增强还原性逐渐减弱氧化性逐渐减弱还性逐渐增强最高价氧化物对应水化物的酸碱性碱性逐渐减弱酸性逐渐增强碱性逐渐增强酸性逐渐减弱非金属气态氢化物的稳定性生成由难到易稳定性逐渐增强生成由易到难稳定性逐渐减弱探究高考明确考向江苏五年高考1.xx江苏，21(A)(1)Cu基态核外电子排布式为_。答案Ar3d10或1s22s22p63s23p63d10解析Cu的原子序数为29，根据洪特规则特例：能量相同的原子轨道在全充满(如p6和d10)、半充满(如p3和d5)和全空(如p0和d0)状态时，体系的能量较低，原子较稳定，因此Cu原子的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，故Cu核外基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d10。2.xx江苏，21(A)(1)Mn2基态的电子排布式可表示为_。答案1s22s22p63s23p63d5或Ar3d5各省市两年高考(一)原子核外电子排布1.xx安徽理综，25(1)Na位于元素周期表第_周期第_族；S的基态原子核外有_个未成对电子；Si的基态原子核外电子排布式为_。答案三A21s22s22p63s23p2或Ne3s23p2解析Na元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s1，则Na位于元素周期表中第三周期第A族。S元素基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，其中3p轨道有两个未成对电子。Si元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2或Ne3s23p2。2.xx四川理综，8(1)改编已知XY2是红棕色气体，Z基态原子的M层与K层电子数相等。Y基态原子的电子排布式是_；Z所在周期中第一电离能最大的主族元素是_。答案1s22s22p4Cl解析根据题意可以判断XY2为NO2，Z为Mg。O元素基态原子的电子排布式是1s22s22p4；第三周期元素中第一电离能最大的主族元素为Cl元素。3.xx福建理综，31(1)基态硼原子的电子排布式为_。答案1s22s22p1解析B的原子序数为5，故其基态原子的电子排布式为1s22s22p1。4.xx浙江自选模块，15(1)节选31Ga基态原子的核外电子排布式是_。答案1s22s22p63s23p63d104s24p15.xx新课标全国卷，37(2)基态Fe原子有_个未成对电子。Fe3的电子排布式为_。可用硫氰化钾检验Fe3，形成的配合物的颜色为_。答案41s22s22p63s23p63d5或Ar3d5血红色解析基态Fe原子的核外电子排布式为Ar3d64s2，其中3d轨道有4个轨道未充满，含有4个未成对电子。Fe原子失去4s轨道的2个电子和3d轨道的1个电子形成Fe3，则其电子排布式为1s22s22p63s23p63d5或Ar3d5。检验Fe3时，Fe3与SCN形成配合物而使溶液显血红色。6.xx新课标全国卷，37(2)前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的价电子层中未成对电子均只有1个，并且A和B的电子数相差为8；与B位于同一周期的C和D，它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差为2。四种元素中的第一电离能最小的是_，电负性最大的是_。(填元素符号)答案KF7.xx新课标全国卷，37(1)Ni2的价层电子排布图为_。答案8.xx新课标全国卷，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M949.xx福建理综，31(2)基态铜原子的核外电子排布式为_。答案1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1(二)原子结构与元素性质1.xx山东理综，32(3)第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有_种。答案32.xx安徽理综，25(1)(2)X、Y、Z、W是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期元素，已知X的最高价氧化物对应的水化物化学式为H2XO3，Z的基态原子最外层电子排布式为3s23p1，W的一种核素的质量数为28，中子数为14。则：(1)W位于元素周期表第_周期第_族；W的原子半径比X的_(填“大”或“小”)。(2)Z的第一电离能比W的_(填“大”或“小”)。答案(1)三A大(2)小3.xx山东理综，32(1)下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势，正确的是_。答案a4xx福建理综，31(1)依据第2周期元素第一电离能的变化规律，参照右图中B、F元素的位置，用小黑点标出C、N、O三种元素的相对位置。答案练出高分一、单项选择题1.现代大爆炸理论认为：天然元素源于氢、氦等发生的原子核融合反应。这与100多年前，普鲁特运用思辨性推测作出“氢是所有元素之母”的预言恰好“一致”。下列说法正确的是 ()A.科学研究中若能以思辨性推测为核心，就能加快科学的进程B.普鲁特“既然氢最轻，它就是其他一切元素之母”的推理是符合逻辑的C.“一致”是巧合，普鲁特的预言没有科学事实和理论支撑，它只是一种猜测D.“现代大爆炸理论”是解释宇宙诞生的唯一正确的理论答案C2.关于1s、2s、3s、4s原子轨道的说法，正确的是 ()A.电子只能在电子云轮廓图中运动B.能级不同，电子云轮廓图形状相同C.轨道数目相同，电子云轮廓图形状、大小完全相同D.能层不同，电子云轮廓图形状也不相同答案B解析A项，电子在电子云轮廓图中出现的机会多；C项，1s、2s、3s、4s 电子云轮廓图大小不相同；D项，电子云轮廓图形状相同。3.在多电子原子中，轨道能量是由以下哪些因素决定()能层能级电子云的伸展方向电子自旋状态A.BC.D答案A4.符号“3px”没有给出的信息是()A.电子层B.电子亚层C.电子云在空间的伸展方向D.电子的自旋方向答案D5.下列表示氮原子结构的化学用语中，对核外电子运动状态描述正确且能据此确定电子的能级的是()A.B.C.ls22s22p3D.答案C6.以下表示重氢原子结构或核外电子运动状态的图式中一定错误的是 ()A.B.HC.1s1D答案B解析重氢原子应表示为H或D。7.现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：1s22s22p63s23p4；1s22s22p63s23p3；1s22s22p3；1s22s22p5。则下列有关比较中正确的是 ()A.第一电离能：B.原子半径：C.电负性：D.最高正化合价：答案A解析表示S，表示P，表示N，表示F。第一电离能：FNPS，A项正确；原子半径：PSNF，B项错误；电负性：FNSP，C项错误；F无正价，D项错误。二、不定项选择题8.下列各组原子中，化学性质一定相似的是 ()A.原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子B.原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子C.2p轨道上只有2个电子的X原子与3p轨道上只有2个电子的Y原子D.最外层都只有一个电子的X、Y原子答案C解析A项，X原子为He，Y原子为Be；B项，X原子为Mg，Y原子可以为Ca，也可以为Zn；C项，X只能为C，Y只能为Si，同一主族，化学性质相似；D项，X、Y可以为H、Li、Na、Cr、Cu等。9.下列叙述正确的是 ()A.除0族元素外，短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属族的族序数B.除短周期外，其他周期均为18种元素C.副族元素没有非金属元素D.碱金属元素是指A族(除H外)的所有的元素答案CD解析A项，O无最高正价，F无正价；B项，第六周期为32种元素。10.已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJmol1。请根据下表数据判断，错误的是 ()元素I1I2I3I4X500460069009500Y5801800270011600A.元素X的常见化合价是1价B.元素Y是A族元素C.元素X与氯形成化合物时，化学式可能是XClD.若元素Y处于第三周期，它可与冷水剧烈反应答案BD解析X为第A族元素，Y为第A族元素；D项，若元素Y处于第三周期，则Y为Al，Al不与冷水反应。三、非选择题11.回答下列问题：(1)已知元素M是组成物质NH4Al(SO4)2的一种元素。元素M的气态原子逐个失去第1个至第4个电子所需能量(即电离能，用符号I1至I4表示)如下表所示：I1I2I3I4电离能(kJmol1)5781817274511578元素M是_(填写元素符号)。(2)硫原子核外有_种不同运动状态的电子，有_种不同形状的电子云。(3)请用一个事实证明氧气的氧化性比硫的氧化性强：_。(4)写出碳原子最外层电子的电子排布图_，该化学用语不能表达出碳原子最外层电子的_(填字母)。a能层b能级c所有电子云的伸展方向d自旋状态答案(1)Al(2)162(3)2H2SO2=2H2O2S(答案合理即可)(4)c12现有120号元素A、B、C、D所对应的物质的性质或微粒结构如下表：元素物质性质或微粒结构AM层上有2对成对电子BB的离子与D的离子具有相同电子层结构，且可以相互组合形成干燥剂C常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性D元素最高正价是7价(1)元素A的原子最外层共有_种不同运动状态的电子，有_种能量不同的电子。B的离子与D的离子相互组合形成的干燥剂的化学式是_。(2)元素C与氢元素形成带一个单位正电荷的离子，写出该微粒的电子式_(用元素符号表示)。(3)元素A与元素D相比，非金属性较强的是_(用元素符号表示)，下列表述中能证明这一事实的是_。A常温下A的单质和D的单质状态不同BA的氢化物比D的氢化物稳定C一定条件下D能从A的氢化物水溶液中置换出A单质DHD的酸性比HA酸性强(4)C的氢化物固态时属于_晶体，该氢化物与A的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式是_。答案(1)62CaCl2(2)(3)ClC(4)分子2NH3H2SO4=(NH4)2SO4解析根据物质性质和微粒结构，A为S，D为Cl，B为Ca，C为N。(1)S的最外层有6个电子，其运动状态各不相同，3s、3p轨道上电子能量不相同，所以应有2种能量不同的电子。CaCl2是一种中性干燥剂。(2)该离子应为NH，其电子式为。(3)S和Cl相比较，Cl的非金属性强，可以根据氢化物的稳定性，最高价氧化物对应水化物的酸性以及Cl2H2S=2HClS进行判断。(4)NH3为分子晶体，NH3和H2SO4反应生成(NH4)2SO4。13不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用一定数值x来表示，x越大，其原子吸引电子的能力越强。下面是某些短周期元素的x值：元素符号LiBeBCOFNaAlSiPSClx值1.01.52.02.53.54.00.91.51.82.12.53.0(1)通过分析x值变化规律，确定Mg的x值范围：_x(Mg)_。(2)推测x值与原子半径的关系是_；根据短周期元素的x值变化特点，体现了元素性质的_变化规律。(3)分别指出下列两种化合物中氧元素的化合价：HClO_，HFO_。(4)经验规律告诉我们：成键的两原子相应元素x数值的差值为x，当x1.7时，一般为离子键，当x1.7时，一般为共价键，试推断AlBr3中化学键类型是_。(5)预测元素周期表中，x值最小的元素位于第_周期第_族(放射性元素除外)。答案(1)0.91.5(2)同周期(同主族)中，x值越大，其原子半径越小周期性(3)20(4)共价键(5)六A解析(1)x代表电负性的大小，根据位置关系判断x(Na)x(Mg)x(Be)，即0.9x(Mg)1.5。(2)x值越大，其原子半径越小，电负性随着原子序数的递增，呈现周期性变化。(3)根据电负性的数值，在HClO中氧为2价，根据，H和O的共用电子对偏向O，而O和F的共用电子对又偏向F，所以O为0价。(4)x(Br)x(Al)x(Cl)x(Al)3.01.51.5，所以AlBr3中化学键类型为共价键。(5)电负性最小的应为金属性最强的。14下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。(1)下列_(填写编号)组元素的单质可能都是电的良导体。a、c、hb、g、kc、h、ld、e、f(2)如给核外电子足够的能量，这些电子便会摆脱原子核的束缚而离去。核外电子离开该原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响：原子核对核外电子的吸引力，形成稳定结构的倾向。下表是一些气态原子失去核外不同电子所需的能量(kJmol1)：锂XY失去第一个电子519502580失去第二个电子729645701820失去第三个电子1179969202750失去第四个电子955011600通过上述信息和表中的数据分析为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量：_。表中X可能为以上13种元素中的_(填写字母)元素，则该元素属于_区。用元素符号表示X和j所能形成的化合物的化学式是_。Y是周期表中_族元素。以上13种元素中，_(填写字母)元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。答案(1)(2)锂原子失去核外第一个电子后即达到稳定结构，所以锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量asNa2O和Na2O2Am解析根据位置可以判断b为H，a为Na，c为Mg，d为Sr，e为Ti，f为Al，g为Ge，h为C，i为P，j为O，k为Te，l为Cl，m为Ar。(1)金属以及石墨为电的良导体，所以都符合。(2)由于Li失去一个电子后，达到稳定结构，所以再失去一个电子所需能量远远大于失去第一个电子所需能量。表中所给数据即电离能，根据X的逐级电离能数据，X最外层应有1个电子，应为Na元素，即a，Na在s区，Na与j(O)可形成Na2O、Na2O2两种化合物。根据Y的逐级电离能数据，Y最外层应有3个电子，对应的应为Al(f)。稀有气体元素原子最稳定，失去第一个电子需要的能量最多。