高考化学总复习 配餐作业37 原子结构与性质

原子结构与性质1(2016长春月考)下表为元素周期表前三周期的一部分：(1)X的氢化物的稳定性与W的氢化物的稳定性比较_(填化学式)，原因是_。(2)X的基态原子的电子排布图是_(填序号)，另一电子排布图不能作为基态原子的电子排布图是因为它不符合_(填选项字母)。A能量最低原理 B泡利原理C洪特规则(3)以上五种元素中，_(填元素符号)元素第一电离能最大。(4)由以上某种元素与氢元素组成的三角锥形分子E和由以上某种元素组成的直线形分子G反应，生成两种直线形分子L和M(组成E、G、L、M分子的元素原子序数均小于10)，反应如图所示，该反应的化学方程式是_。解析：根据元素周期表的结构可知X为N，Z为F，R为Ne，W为P，Y为S。(1)X、W的氢化物为NH3和PH3，非金属性越强气态氢化物越稳定。(2)当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，且自旋状态相同，因此氦元素的基态原子的电子排布图为。(3)原子失电子所需能量不仅与原子核对核外电子的吸引力有关，还与形成稳定结构的倾向有关。结构越稳定，失去电子所需能量越高，在所给五种元素中，氖元素最外层已达8电子的稳定结构，因此失去核外第一个电子需要的能量最多，即第一电离能最大。(4)根据题给图示可知E为NH3，G为F2，L为HF，M为N2，应是2NH33F2=6HFN2。答案：(1)NH3PH3氮元素的非金属性(或电负性)比磷强(或者是NH键的键长比PH的短)(2)C(3)Ne(4)2NH33F2=6HFN22(2016衡水月考)有四种短周期元素，它们的结构、性质等信息如下表所述：元素结构、性质等信息A短周期中(除稀有气体外)原子半径最大的元素，该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂BB与A同周期，其最高价氧化物的水化物呈两性C在空气中含量第二，在地壳中含量第一D海水中除氢、氧元素外含量最多的元素，其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂请根据表中信息填写：(1)A原子的核外电子排布式为_。(2)B元素在周期表中的位置是_；离子半径：B_A(填“大于”或“小于”)。(3)C原子的电子排布图是_，其原子核外有_个未成对电子，能量最高的电子为_轨道上的电子，其轨道呈_形。(4)D原子的电子排布式为_，D的结构示意图是_。(5)B的最高价氧化物对应的水化物与A的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为_。与D的氢化物的水溶液反应的化学方程式为_。解析：根据题中信息可推出：A为Na，B为Al，C为O，D为Cl。(1)A为Na，其核外电子排布式为1s22s22p63s1。(2)B为Al，其在元素周期表中的位置为第3周期第A族，Na与Al3核外电子排布相同，核电荷数Al3大于Na，故r(Al3)r(Na)。(3)C为O，其电子排布图为，其中有2个未成对电子，能量最高的为2p轨道上的电子，其轨道呈哑铃形。(4)D为Cl，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，简化电子排布式为Ne3s23p5，Cl的结构示意图为。(5)Al(OH)3与NaOH和盐酸反应的化学方程式分别为Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O，Al(OH)33HCl=AlCl33H2O。答案：(1)1s22s22p63s1(2)第3周期第A族小于(3) 22p哑铃(4)1s22s22p63s23p5或Ne3s23p5(5)NaOHAl(OH)3=NaAlO22H2O3HClAl(OH)3=AlCl33H2O3下表列出前20号元素中的某些元素性质的一些数据：元素原子半径(1010 m)最高价态最低价态1.02622.2710.7421.4330.77441.10530.99711.8610.75531.1744试回答下列问题：(1)以上10种元素中，第一电离能最小的是_(填编号)。(2)上述三种元素中的某两种元素形成的化合物中，每一个原子都满足8电子稳定结构的物质可能是_(写分子式)。元素和形成的化合物的化学式为_，元素的原子价电子排布式是_。(3)四种元素的气态氢化物的稳定性，由强到弱的顺序是_(填化学式)。(4)和两元素比较，非金属性较弱的是_(填名称)，可以验证你的结论的是下列中的_(填选项字母)。A气态氢化物的挥发性和稳定性B单质中的键能C两元素的电负性D含氧酸的酸性E氢化物中XH键的键长(X代表和两元素)F两单质在自然界的存在形式解析：由题意可知，10种元素是前20号元素，根据表中数据，我们不难推出S，K，O，Al，C，P，Cl，Na，N，Si。(1)在同一周期中，从第A族到第A族，元素的第一电离能呈增大趋势；同一主族中，从上向下，元素的第一电离能逐渐减小，故在10种元素中，第一电离能最小的是K。(2)C、P、Cl中的某两种元素形成的化合物中，PCl3或CCl4分子中的每一个原子都满足8电子稳定结构；根据化合价知氮和硅形成氮化硅Si3N4；硫元素的原子价电子排布式是3s23p4。(3)元素的非金属性越强，形成气态氢化物越稳定，非金属性强弱为ClSPSi，故其氢化物稳定性为HClH2SPH3SiH4。(4)氧元素和氮元素相比，非金属性较弱的是氮元素，可通过C、E验证。答案：(1)(2)PCl3、CCl4Si3N43s23p4(3)HClH2SPH3SiH4(4)氮元素CE4(2016安徽淮北模拟)有A、B、C、D、E 五种短周期元素，其中A、B、C三种元素属于同一周期，A原子最外层p能级上的电子数等于次外层的电子总数，B原子最外层上有两个未成对的电子，D、E原子核内各自的质子数与中子数相等，B元素可分别与A、C、D、E元素形成RB2型化合物，且在DB2和EB2中，D元素与B元素的质量比为，E元素与B元素的质量比为1。根据以上条件，回答下列问题：(1)推断五种元素分别是(填元素符号)：A_，B_，C_，D_，E_。(2)写出D原子的电子排布式：_。(3)指出E元素在元素周期表中的位置：_。(4)比较A、B、C三种元素第一电离能的大小：_(写元素符号或名称，下同)。(5)比较元素D和E的电负性的相对大小：_。解析：A原子最外层p能级上的电子数等于次外层的电子总数，因p能级最多容纳6个电子，说明次外层为K层，故A原子的电子排布式为1s22s22p2，即A为C(碳)；B原子最外层上有两个未成对的电子，说明B为第A族或A族元素，又B元素与A元素同周期，说明B为O(氧)；C元素可以与B元素形成CB2型化合物且C与A、B同周期，说明C为N(氮)；在DB2中，D元素与B元素的质量比为，即D的相对原子质量为28，在EB2中，E元素与B元素的质量比为1，即E的相对原子质量为32，由D、E原子核内质子数与中子数相等可知D为Si(硅)，E为S(硫)。比较A(碳)、B(氧)、C(氮)三种元素的第一电离能，需注意氮元素原子的2p能级处于半充满状态，体系的能量较低，原子最稳定，第一电离能最大，故第一电离能的大小顺序为NOC。答案：(1)CONSiS(2)1s22s22p63s23p2(3)第三周期第A族(4)NOC(或氮氧碳)(5)SSi(或硫硅)5(2016山东青岛模拟)有A、B、C、D、E 5种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20。其中A为非金属元素；A和E属同一族，它们的原子最外层电子排布为ns1，B和D也属同一族，它们的原子最外层的p能级电子数均是s能级电子数的两倍。C原子最外层电子数等于D原子最外层电子数的一半。请回答下列问题。(1)A是_，B是_，C是_，D是_，E是_。(2)由这五种元素组成的一种化合物是_(写化学式)。写出该物质的一种主要用途：_。(3)写出C元素基态原子的电子排布式：_。(4)用电子排布图表示D元素原子的价电子排布为_。(5)元素B与D的电负性的大小关系是B_D，C与E的第一电离能的大小关系是C_E。(填“”“”或“”)解析：A、B、C、D、E 5种元素核电荷数都小于20，故都为主族元素，A、E属同一族且最外层电子排布为ns1，故为A族元素，而A为非金属元素，则A为氢元素；B、D为同一族其原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍，故其原子最外层电子排布为ns2np4，为第A族元素，B的核电荷数小于D的，则B为氧元素，D为硫元素，E为钾元素；C原子最外层电子数为硫原子最外层电子数的一半，则C为铝元素。同主族元素自上而下电负性、第一电离能(第A族和第A族元素除外)逐渐减小，故B(氧)的电负性大于D(硫)的，E(钾)的第一电离能小于钠的，又同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大，故钠的第一电离能小于C(铝)的，即第一电离能AlK。答案：(1)HOAlSK(写元素名称也可)(2)KAl(SO4)212H2O作净水剂(3)1s22s22p63s23p1(4) (5)6已知元素周期表中共有18纵行，如图实线表示元素周期表的边界。按电子排布，可把周期表里的元素划分为几个区：s区、p区、d区、ds区等。除ds区外，其他区的名称来自按构造原理最后填入的电子的能级符号。(1)请在图中用实线画出s区、p区、d区、ds区的边界线，并分别用阴影和表示d区和ds区。(2)有的同学受这种划分的启发，认为d区内6、7纵行的部分元素可以排在另一区，你认为应排在_区。(3)请在元素周期表中用元素符号标出4s轨道半充满的元素。(4)请利用电子排布的相关知识解释Fe3比Fe2稳定的原因_。(5)随着科学技术的发展，不断有新的元素被发现。若把第七周期排满，则元素周期表共可以排布_种元素。解析：本题从深层次上考查了元素周期表的结构。依据构造原理最后填入的电子的能级符号，将元素周期表划分为几个区，对于24号元素，其核外价电子排布似乎应该是3d44s2，而实际上是3d54s1，原因是能量相同的轨道处于全空、全充满和半充满时能量最低，而29号元素也正是因为这一点而排成3d104s1，而不是3d94s2，故29号、30号元素所在纵行归为ds区，所以该同学认为d区内6、7纵行的部分元素可以排在ds区是有道理的。对于Fe3比Fe2稳定的原因也可从铁的核外电子排布特点来解释。答案：(1)如图：(2)ds(3)见上表(4)Fe价电子的排布式为3d64s2，Fe2为3d6，Fe3为3d5，依据“能量相同的轨道处于全空、全充满和半充满时能量最低”的原则，3d5处于半充满状态，结构更稳定，故Fe3比Fe2稳定(5)1187已知A、B、C、D、E、F、G为前四周期七种元素且原子序数依次增大，其中A的基态原子中没有成对电子，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，C原子核外成对电子数比未成对电子数多1，其氢化物常用作制冷剂，D原子未成对电子与周期数相同，在E元素所在周期中该原子的第一电离能最小；F原子价电子为nsn1npn1；G单质是硬度最大的金属。请回答下列问题：(1)G元素基态原子价电子排布式为_。(2)B、C、D三种元素的最简单氢化物的键角由小到大的顺序为_(填元素符号)，常温下硬度最大的B单质、E2F、A2D及A2F的沸点由高到低的顺序为_(填化学式)。(3)D元素与氟元素相比，电负性：D元素_氟元素(填“”“”或“”)，下列表述中能证明这一事实的是_(填选项序号)。A常温下氟气的颜色比D单质的颜色深B氟气与D的氢化物剧烈反应，产生D的单质C氟与D形成的化合物中D元素呈正价态D比较两元素的单质与氢气化合时得电子的数目解析：由A中的基态原子没有成对电子可知A为氢原子；B原子中的三种轨道为1s、2s、2p，分别填充2个电子1s2、2s2、2p2，故B原子为碳原子；C原子的核外电子排布式只能为1s22s22p3，为氮原子；F原子价电子排布为3s313p31，为硫原子；依据A、B、C、D、E、F、G原子序数逐渐增大，且E第一电离能在其所在周期中最小，只能为第三周期元素Na；D为第二周期元素，原子核外2个未成对电子，除了碳元素外，只能为氧元素；G为Cr。(2)CH4、NH3、H2O均为sp3杂化，孤电子对数分别为0、1、2，所以键角逐渐减小；金刚石属于原子晶体，沸点最高；Na2S属于离子晶体，H2S、H2O属于分子晶体，但H2O分子间可形成氢键。答案：(1)3d54s1(2)O、N、CC、Na2S、H2O、H2S(3)BC