一、選擇題
1.以下表示氦原子結(jié)構(gòu)的化學(xué)用語(yǔ)中,對(duì)電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)描述最詳盡的是
( )
AHe B. C.1s2 D.
【解析】選D。A項(xiàng),只能表示最外層電子數(shù);B項(xiàng),只表示核外的電子分層排布情況;C項(xiàng),具體到能級(jí)上的電子數(shù);D項(xiàng),包含了能層、能級(jí)、軌道以及軌道內(nèi)電子的自旋方向。
2.下列關(guān)于價(jià)電子排布式3s23p4的敘述正確的是( )
A.它的元素符號(hào)為O
B.它的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4
C.它的單質(zhì)可以與H2化合生成液態(tài)化合物
D.其電子排布圖為
【解析】選B。由價(jià)電子排布式為3s23p4,可知該元素為S,S單質(zhì)與H2化合生成H2S氣體,D項(xiàng)電子排布圖違背了洪特規(guī)則。
3.下列各組原子中,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(gè)電子的X原子與原子核外N層上僅有兩個(gè)電子的Y原子
C.2p軌道上只有2個(gè)電子的X原子與3p軌道上只有2個(gè)電子的Y原子
D.最外層都只有一個(gè)電子的X、Y原子
【解析】選C。原子核外電子排布式為1s2的X原子是He,原子核外電子排布式為1s22s2的Y原子是Be,二者的性質(zhì)不同,A錯(cuò)誤;原子核外M層上僅有兩個(gè)電子的X原子是Mg,原子核外N層上僅有兩個(gè)電子的Y原子不一定是Ca,還可以為副族元素,二者的性質(zhì)不一定相似,B錯(cuò)誤;2p軌道上只有2個(gè)電子的X原子與3p軌道上只有2個(gè)電子的Y原子分別是第ⅣA族的C和Si,性質(zhì)相似,C正確;最外層都只有一個(gè)電子的X、Y原子可以是H和Na等,性質(zhì)不同,D錯(cuò)誤。
4.下列關(guān)于電離能和電負(fù)性的說(shuō)法不正確的是( )
A.第一電離能的大小:Mg>Al
B.鍺的第一電離能高于碳而電負(fù)性低于碳
C.Ni是元素周期表中第28號(hào)元素,第二周期基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)與Ni相同且電負(fù)性最小的元素是碳
D.F、K、Fe、Ni四種元素中電負(fù)性最大的是F
【解析】選B。同周期從左到右第一電離能呈增大趨勢(shì),但第ⅡA族的第一電離能比相鄰的第ⅢA族元素的第一電離能大,A正確;鍺是金屬元素而碳是非金屬元素,第一電離能低于碳,B不正確;Ni的價(jià)電子排布為3d84s2,未成對(duì)電子數(shù)為2,第二周期未成對(duì)電子數(shù)為2的元素有碳和氧,同周期從左到右電負(fù)性逐漸增大,則電負(fù)性Cr(S)>r(O)。
(3)P的3p軌道處于半充滿狀態(tài),較難失去一個(gè)電子,所以第一電離能較大。
(4)D的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為H3PO4,除氫外其他原子均滿足最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),可知P與O之間形成了一個(gè)配位鍵,結(jié)構(gòu)式為。
答案:(1) 3
(2)Na>S>O (3)P P的3p軌道處于半充滿狀態(tài),較難失去1個(gè)電子 (4)
8.(2019·南寧模擬)(1)處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用________形象化描述。在基態(tài)14C原子中,核外存在________對(duì)自旋相反的電子。
(2)N的基態(tài)原子核外電子排布式為_(kāi)_______________;Cu的基態(tài)原子最外層有________個(gè)電子。
(3)釩(23V)是我國(guó)的豐產(chǎn)元素,廣泛用于催化及鋼鐵工業(yè)。釩在元素周期表中的位置為_(kāi)_______,其價(jià)層電子排布圖為_(kāi)_______。
(4)Na位于元素周期表第________周期第________族;S的基態(tài)原子核外有________個(gè)未成對(duì)電子;Si的基態(tài)原子核外電子排布式為_(kāi)_______。
(5)Cu+基態(tài)核外電子排布式為_(kāi)____________________________________。
【解析】(1)電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布通常用電子云來(lái)形象化描述C的電子排布圖為,所以其基態(tài)原子中核外存在2對(duì)自旋狀態(tài)相反的電子。
(2)N元素的原子序數(shù)為7,基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p3;Cu位于第四周期ⅠB族,基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1,最外層有1個(gè)電子。
(3)釩在元素周期表中的位置為第四周期ⅤB族,其價(jià)層電子排布式為3d34s2,根據(jù)洪特規(guī)則和泡利原理,價(jià)層電子排布圖為。
(4)Na()元素位于元素周期表第三周期第ⅠA族;S的基態(tài)原子核外未成對(duì)電子處于3p軌道,共有2個(gè)未成對(duì)電子;原子核外電子數(shù)為14,基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p2。
(5)Cu為29號(hào)元素,基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1,Cu+的基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d10。
答案:(1)電子云 2 (2)1s22s22p3 1
(3)第四周期ⅤB族
(4)三 ⅠA 2 1s22s22p63s23p2
(5)1s22s22p63s23p63d10
1.(改編題)月球上的主要礦物有輝石(CaMgSi2O6)、斜長(zhǎng)石(KAlSi3O8)和橄欖石(可分為鐵橄欖石(Fe2SiO4)、鎂橄欖石(Mg2SiO4)、鐵-鎂橄欖石[(Mg/Fe)2SiO4])等。
(1)鐵橄欖石中鐵元素化合價(jià)為_(kāi)_______,硅元素原子核外電子排布式為_(kāi)_______________。
(2)硅元素的原子核外共有________種不同能級(jí)的電子,其原子最外層共有________種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子。
(3)月球上的上述主要礦物中,屬于短周期元素的原子半徑由大到小的順序?yàn)開(kāi)_______(填元素符號(hào))。
(4)某元素與氧元素同周期,且與氧元素組成的化合物中氧元素顯+2價(jià),兩者電負(fù)性關(guān)系是________(填元素符號(hào))。
【解析】(1)根據(jù)氧元素為-2價(jià)、硅元素為+4價(jià),鐵橄欖石Fe2SiO4中鐵元素化合價(jià)為+2價(jià),硅元素原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p2。
(2)硅元素原子核外有5種不同能級(jí)的電子,最外層有4種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子。
(3)屬于短周期元素的是Mg、Al、Si、O。
(4)與氧元素組成的化合物中氧元素顯+2價(jià),說(shuō)明電負(fù)性比氧元素更強(qiáng),只有F元素。
答案:(1)+2 1s22s22p63s23p2 (2)5 4
(3)Mg>Al>Si>O (4)F>O
2.(2019·合肥模擬)A、B、C、D、E五種常見(jiàn)元素的基本信息如下表所示:
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)寫(xiě)出E元素原子基態(tài)時(shí)的電子排布式:__________,A元素的電子排布圖____________。
(2)B元素原子的核外有____________種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子,原子中未成對(duì)電子數(shù)為_(kāi)_______________。
(3)C元素的第一電離能比氧元素的第一電離能____________(填“大”或“小”)。
(4)與D元素同周期且未成對(duì)電子數(shù)最多的元素是____________。
【解析】根據(jù)題意,A為氫元素;B是電負(fù)性最大的元素,則B為氟元素;C的基態(tài)原子2p軌道中有三個(gè)未成對(duì)電子,核外電子排布為1s22s22p3,則C為氮元素;E能形成紅色的E2O和黑色的EO兩種氧化物,則E為銅;D是主族元素且與E同周期,其最外層上有2個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子,則D為鈣元素。
(1)E為銅元素,其基態(tài)原子核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,氫原子的電子排布圖為 。
(2)B元素是氟元素,原子序數(shù)是9,其核外電子排布圖為 ,原子核外有9種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子,原子中未成對(duì)電子數(shù)為1。
(3)一般非金屬性越強(qiáng),第一電離能越大,但由于氮元素的2p軌道電子處于半充滿狀態(tài),穩(wěn)定性強(qiáng),所以氮元素的第一電離能大于氧元素。
(4)D為鈣元素,位于第四周期,該周期中未成對(duì)電子數(shù)最多的元素其基態(tài)價(jià)電子排布為 [Ar]3d5 4s1,則為銘元素。
答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
(2)9 1 (3)大 (4)Cr (或鉻)
3.第4周期有14種金屬元素,其中4種為主族元素,10種為過(guò)渡元素。
(1)錳元素在周期表中的位置為_(kāi)_______________,屬于________區(qū)元素。
(2)基態(tài)鉻原子的電子排布式為_(kāi)_______________,與鉻元素同周期的所有元素的基態(tài)原子中,最外層電子數(shù)與鉻原子相同的有________。
(3)基態(tài)Fe原子中,電子占據(jù)的最高能層的符號(hào)為_(kāi)_______,該能層具有的原子軌道數(shù)為_(kāi)_______,電子數(shù)為_(kāi)_______。
(4)As、Se、Br元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開(kāi)_____,第一電離能由大到小的順序?yàn)開(kāi)___________。
(5)銅、鋅兩種元素原子的第一電離能、第二電離能如表所示:
銅的第一電離能(I1)小于鋅的第一電離能,而銅的第二電離能(I2)卻大于鋅的第二電離能,其主要原因是______________________________。
答案:(1)第四周期第ⅦB族 d
(2)1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1 K、Cu
(3)N 16 2
(4)Br>Se>As Br>As>Se
(5)Cu失去一個(gè)電子變成Cu+,Cu+的電子排布式為[Ar]3d10,能量較低,結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定,所以Cu的第二電離能相對(duì)較大
4.A、B、C、D、E、F、G、H是元素周期表前四周期常見(jiàn)元素,且原子序數(shù)依次增大,其相關(guān)信息如下表:
請(qǐng)用化學(xué)用語(yǔ)填空:
(1)A元素位于元素周期表第________周期________族;B元素和C元素的第一電離能比較,較大的是________(填元素符號(hào),下同);C元素和F元素的電負(fù)性比較,較小的是________。
(2)G元素的低價(jià)陽(yáng)離子的結(jié)構(gòu)示意圖是________,F元素原子的價(jià)電子的電子排布圖是__________________,H元素的基態(tài)原子核外電子排布式是__________ _______________。
(3)G的高價(jià)陽(yáng)離子的溶液與H單質(zhì)反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)___________;
與E元素成對(duì)角線關(guān)系的某元素的最高價(jià)氧化物的水化物具有兩性,寫(xiě)出該兩性物質(zhì)與D元素的最高價(jià)氧化物的水化物反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________。
【解析】A的原子核外有6種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子,即核外共有6個(gè)電子,A為碳元素。C的基態(tài)原子中s電子總數(shù)與p電子總數(shù)相等,則核外電子排布式為1s22s22p4或1s22s22p63s2,C是氧元素或鎂元素。E的基態(tài)原子最外層電子排布式為3s23p1,是鋁元素。D的原子半徑在同周期元素中最大,且D的原子序數(shù)比C大比E小,故D是鈉元素,則C是氧元素。由于A、B、C原子序數(shù)依次增大,故B是氮元素。F的基態(tài)原子的最外層p軌道有兩個(gè)電子的自旋方向與其他電子的自旋方向相反,說(shuō)明p軌道上有5個(gè)電子,是氯元素。G的基態(tài)原子核外有7個(gè)能級(jí)且能量最高的能級(jí)上有6個(gè)電子,則其電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,是鐵元素。H是我國(guó)使用最早的合金中的最主要元素,是銅元素。
答案:(1)二 ⅣA N Cl
(2)
1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)
(3)2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+
Be(OH)2+2NaOHNa2BeO2+2H2O
5.(2019·貴陽(yáng)模擬)已知元素的電負(fù)性和原子半徑等一樣,也是元素的一種基本性質(zhì),下表給出14種元素的電負(fù)性:
已知:一般兩成鍵元素間電負(fù)性差值大于1.7時(shí),形成離子鍵,兩成鍵元素間電負(fù)性差值小于1.7時(shí),形成共價(jià)鍵。試結(jié)合元素周期律知識(shí)完成下列問(wèn)題:
(1)根據(jù)上表給出的數(shù)據(jù),可推知元素的電負(fù)性具有的變化規(guī)律是 __________
______________________。
(2)由上述變化規(guī)律可推知,短周期主族元素中,電負(fù)性最大的元素是________,電負(fù)性最小的元素是________,由這兩種元素構(gòu)成的化合物屬于________(填“離子”或“共價(jià)”)化合物,并用電子式表示該化合物的形成過(guò)程:
_________________________________________________________。
(3)判斷下列物質(zhì)是離子化合物還是共價(jià)化合物?
Mg3N2 BeCl2 AlCl3 SiC
【解析】(1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù),結(jié)合題干信息知,電負(fù)性是元素的一種基本性質(zhì),而元素的性質(zhì)是隨元素的原子序數(shù)遞增而呈規(guī)律性變化的。這樣我們可以把表中給出的14種元素的電負(fù)性按原子序數(shù)由小到大的順序整理如下:
經(jīng)過(guò)上述整理后可以看出:從3～9號(hào)元素,元素的電負(fù)性由小到大;從11～17號(hào)元素,元素的電負(fù)性也是由小到大。所以元素的電負(fù)性同原子半徑一樣,隨著原子序數(shù)的遞增呈周期性的變化(即同周期主族元素,從左到右,電負(fù)性逐漸增大)。(2)根據(jù)上述規(guī)律不難得出短周期主族元素中電負(fù)性最大的元素為F,電負(fù)性最小的元素為Na;二者形成的化合物——NaF為典型的離子化合物,從而不難用電子式表示NaF的形成過(guò)程。(3)Mg3N2電負(fù)性差值為1.8,大于1.7,形成離子鍵,為離子化合物;BeCl2、AlCl3、SiC電負(fù)性差值分別為1.5、1.5、0.7,均小于1.7,形成共價(jià)鍵,為共價(jià)化合物。
答案:(1)元素的電負(fù)性隨著原子序數(shù)的遞增呈周期性的變化(或同周期主族元素,從左到右,電負(fù)性逐漸增大)
(2)F Na 離子
(3)Mg3N2為離子化合物;BeCl2、AlCl3、SiC均為共價(jià)化合物。
6.(2019·咸陽(yáng)模擬節(jié)選)原子序數(shù)依次增大的A、B、C、D、E、F六種元素。其中A的基態(tài)原子有3個(gè)不同的能級(jí),各能級(jí)中的電子數(shù)相等;C的基態(tài)原子2p能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)與A原子的相同;D為它所在周期中原子半徑最大的主族元素;E和C位于同一主族,F的原子序數(shù)為29。
(1)F基態(tài)原子的核外電子排布式為_(kāi)_______________________。
(2)在A、B、C三種元素中,第一電離能由小到大的順序是__________________ ______ (用元素符號(hào)回答)。
(3)元素B的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)________(填“高于”或“低于”)元素A的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn),其主要原因是__________________________。
(4)FC在加熱條件下容易轉(zhuǎn)化為F2C,從原子結(jié)構(gòu)的角度解釋原因___________ _____________________。
【解析】原子序數(shù)依次增大的A、B、C、D、E、F六種元素。其中A的基態(tài)原子有3個(gè)不同的能級(jí),各能級(jí)中的電子數(shù)相等,原子核外電子排布式為1s22s22p2,故A為碳元素;C的基態(tài)原子2p能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)與A原子的相同,則C原子核外電子排布式為1s22s22p4,故C為氧元素,由原子序數(shù)可知B為氮元素;F的原子序數(shù)為29,則F為Cu;E和C位于同一主族,則E為硫元素;D為它所在周期中原子半徑最大的主族元素,處于ⅠA族,原子序數(shù)大于氧元素小于硫元素,故D為Na。(1)F原子核外電子數(shù)為29,基態(tài)原子的核外電子排布式為[Ar]3d104s1;
(2)同周期隨原子序數(shù)增大元素第一電離能呈增大趨勢(shì),但氮元素2p能級(jí)容納3個(gè)電子,處于半滿穩(wěn)定狀態(tài),能量較低,第一電離能高于氧元素,故第一電離能N>O>C;(3)NH3分子之間存在氫鍵,CH4分子間的作用是范德華力,氫鍵比范德華力更強(qiáng),故其沸點(diǎn)高于CH4;(4)Cu+外圍電子3d10軌道全充滿穩(wěn)定,Cu2+外圍電子3d9軌道電子非全充滿狀態(tài)不穩(wěn)定,故CuO在加熱條件下容易轉(zhuǎn)化為Cu2O。
答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
(2)C

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