1、教材基础(1)原子结构与性质1当镁原子由1s22s22p63s21s22s22p63p2时,以下认识正确的是()A镁原子由基态转化成激发态,这一过程中吸收能量B镁原子由激发态转化成基态,这一过程中释放能量C转化后位于p能级上的两个电子处于同一轨道,且自旋状态相同D转化后镁原子与硅原子电子层结构相同,化学性质相似答案:A2下列说法中正确的是()A所有非金属元素都分布在p区B最外层电子数为2的元素都分布在s区C元素周期表中第B族到第B族10个纵行的元素都是金属元素D同一主族元素从上到下,金属性呈周期性变化解析:选C非金属元素中氢在s区,其余非金属元素均分布在p区,A项错误;最外层电子数为2的元素可
2、能在s区(如Mg)、p区(如He)或d区(如Ti、Fe)等,B项错误;同主族元素从上到下,金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱,属递变性质而不是周期性变化,D项错误。3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A族B它的基态核外电子排布式可简写为Ar4s2CCo2的核外价电子排布式为3d54s2DCo位于周期表中第9列解析:选D钴位于周期表的第四周期族,A项错误;“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;失电子时,应失去最外层的电子,即先失去4s上的电子,Co2的价电子排布式为3d7,C项错误;“729”,说明它位于周
3、期表的第9列,D项正确。4如图是第三周期1117号元素某些性质变化趋势的柱形图,下列有关说法中正确的是()Ay轴表示的可能是第一电离能By轴表示的可能是电负性Cy轴表示的可能是原子半径Dy轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数解析:选B对于第三周期1117号元素,随着原子序数的增大,第一电离能总体上呈现增大的趋势,但Mg、P特殊,A项错误;原子半径逐渐减小,C项错误;形成基态离子转移的电子数依次为Na为1,Mg为2,Al为3,Si不易形成离子,P为3,S为2,Cl为1,D项错误。5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()解析:选A同主族元素从上到下电负性依次减小,A正确;
4、卤族元素中氟无正价,B错误;HF分子间存在氢键,所以HF沸点最高,C错误;卤族元素从上到下单质分子间范德华力依次增大,熔点依次升高,D错误。6已知X、Y元素同周期,且电负性XY,下列说法错误的是()A第一电离能:Y一定小于XB气态氢化物的稳定性:HmY小于HnXC最高价含氧酸的酸性:X对应的酸的酸性强于Y对应的酸的酸性DX和Y形成化合物时,X显负价,Y显正价解析:选A若Y为氮元素,X为氧元素,则第一电离能:YX;由于电负性:XY,则非金属性:XY,故气态氢化物稳定性:HmYY;得电子能力:XY,X和Y形成化合物时,X显负价,Y显正价。7下表中是A、B、C、D、E五种短周期元素的某些性质,下列判
5、断正确的是()元素ABCDE最低化合价42121电负性2.52.53.03.54.0AC、D、E的氢化物的稳定性:CDEB元素A的原子最外层轨道中无自旋状态相同的电子C元素B、C之间不可能形成化合物D与元素B同周期且第一电离能最小的元素的单质能与H2O发生置换反应解析:选D根据电负性和最低化合价,推知A为C元素、B为S元素、C为Cl元素、D为O元素、E为F元素。A项,C、D、E的氢化物分别为HCl、H2O、HF,稳定性:HFH2OHCl;B项,元素A的原子最外层电子排布式为2s22p2,2p2上的两个电子分占两个原子轨道,且自旋状态相同;C项,S的最外层有6个电子,Cl的最外层有7个电子,它们
6、之间可形成S2Cl2等化合物;D项,Na能与H2O发生置换反应生成NaOH和H2。8X、Y、Z、W是短周期元素,X元素原子的最外层未达到8电子稳定结构,工业上通过分离液态空气获得其单质;Y元素原子最外电子层上s、p电子数相等;Z元素2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同;W元素原子的M层有1个未成对的p电子。下列有关这些元素性质的说法一定正确的是()AX元素的氢化物的水溶液显碱性BZ元素的离子半径小于W元素的离子半径CZ元素的单质在一定条件下能与X元素的单质反应DY元素最高价氧化物的晶体具有很高的熔点和沸点解析:选C根据题意,Z元素为Mg,Y元素原子最外电子层电子排布为ns2np2,是C或Si,
7、X为N或O,W为Al或Cl。N的氢化物的水溶液显碱性,但O的氢化物的水溶液显中性或弱酸性,A错误;Al3的半径比Mg2小,B错误;氮气、氧气均能与镁反应,C正确;CO2形成的晶体熔沸点低,D错误。9如图是s能级和p能级的原子轨道图,试回答下列问题:(1)s电子的原子轨道呈_形,每个s能级有_个原子轨道;p电子的原子轨道呈_形,每个p能级有_个原子轨道。(2)元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn1,原子中能量最高的是_电子,其电子云在空间有_方向;元素X的名称是_,它的氢化物的电子式是_。若元素X的原子最外层电子排布式为nsn1npn1,那么X的元素符号为_,原子的电子排布图为_。解析:(
8、1)s电子的原子轨道都是球形的,每个s能级有1个原子轨道;p电子的原子轨道都是哑铃形的,每个p能级有3个原子轨道,它们相互垂直,分别以px、py、pz表示。(2)因为元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn1,np 轨道已排上电子,说明ns轨道已排满电子,即n2,则元素X的原子核外电子排布式为1s22s22p3,是氮元素,其中原子中能量最高的是2p电子,其电子云在空间有三个互相垂直的伸展方向;氮元素的氢化物是氨气,含有极性键,其电子式是当元素X的原子最外层电子排布式为nsn1npn1时,根据上述分析,有n12,则n3,所以X元素的原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,是硫元素,
9、元素符号为S,其原子的电子排布图为答案:(1)球1哑铃3(2)2p三个互相垂直的伸展氮10如图为周期表中部分元素的某种性质(X值)随原子序数变化的关系。(1)同主族内不同元素的X值变化的特点是_,同周期内,随着原子序数的增大,X值总体上呈现_趋势。周期表中X值的这种变化特点体现了元素性质的_变化规律。(2)X值较小的元素集中在元素周期表的_。a左下角b右上角c金属与非金属分界线附近(3)下列关于元素该性质的说法中正确的是_(填字母)。aX值可反映元素最高正化合价的变化规律bX值可反映原子在分子中吸引电子的能力cX值大小可用来衡量元素金属性和非金属性的强弱解析:(1)根据图示,同主族元素从上到下
10、,X值逐渐减小;同周期元素从左到右,X值总体上呈现增大趋势。(2)X值较小的元素集中在元素周期表左下角。(3)X值为元素的电负性,能够反映原子在分子中吸引电子的能力,能衡量元素金属性和非金属性的强弱。答案:(1)同一主族,从上到下,X值逐渐减小增大周期性(2)a(3)bc11月球上的主要矿物有辉石(CaMgSi2O6)、斜长石(KAlSi3O8)和橄榄石可分为铁橄榄石(Fe2SiO4)、镁橄榄石(Mg2SiO4)、铁镁橄榄石(MgFe)2SiO4等。(1)铁橄榄石中铁元素的化合价为_,硅元素原子核外电子排布式为_。(2)硅元素的原子核外共有_种不同能级的电子,其原子最外层共有_种不同运动状态的
11、电子。(3)月球上的上述主要矿物中,属于短周期元素的原子半径由大到小的顺序为_(填元素符号)。(4)某元素与氧元素同周期,且与氧元素组成的化合物中氧元素显2价,两者电负性关系是_(填元素符号)。解析:(1)根据氧元素为2价、硅元素为4价,铁橄榄石Fe2SiO4中铁元素化合价为2价,硅元素原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p2。(2)硅元素原子核外有5种不同能级的电子,最外层有4种不同运动状态的电子。(3)属于短周期元素的是Mg、Al、Si、O。(4)与氧元素组成的化合物中氧元素显2价,说明电负性比氧元素更强,只有F元素。答案:(1)21s22s22p63s23p2(2)54(3)M
12、gAlSiO(4)FO12根据信息回答下列问题:(1)如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)。认真分析图中同周期元素第一电离能的变化规律,推断NaAr元素中,Al的第一电离能的大小范围为_Al_(填元素符号);图中第一电离能最小的元素在周期表中的位置是第_周期_族。(2)已知元素的电负性和元素的化合价一样,也是元素的一种基本性质。下面给出14种元素的电负性:元素AlBBeCClFLi电负性1.52.01.52.53.04.01.0元素MgNNaOPSSi电负性3.00.93.52.12.51.8已知:两成键元素间电负性差值大于1.7时,
13、形成离子键,两成键元素间电负性差值小于1.7时,形成共价键。根据表中给出的数据,可推知元素的电负性具有的变化规律是_;通过分析电负性值变化规律,确定Mg元素电负性值的最小范围_;判断下列物质是离子化合物还是共价化合物:ALi3NBBeCl2CAlCl3DSiC.属于离子化合物的是_;.属于共价化合物的是_;请设计一个实验方案证明上述所得到的结论_。解析:(1)由图可以看出,同周期的第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第A族元素的第一电离能,故Al的第一电离能:NaAlMg。图中电离能最小的应是碱金属元素Rb,在元素周期表中第五周期A族。(2)将表中数据按照元素周期表的顺序重
14、排,可以看出电负性随着原子序数的递增呈周期性变化。由同周期从左到右电负性逐渐增大,同主族从上到下电负性逐渐减小可知,在同周期中电负性NaMgAl,同主族BeMgCa,最小范围应为0.91.5。Li3N中电负性差值为2.0,大于1.7,形成离子键,为离子化合物;BeCl2、AlCl3、SiC中电负性差值分别为1.5、1.5、0.7,均小于1.7,形成共价键,为共价化合物。离子化合物在熔融状态下可以导电,但共价化合物在熔融状态下不能导电。答案:(1)NaMg五A(2)随着原子序数的递增,元素的电负性呈周期性变化0.91.5ABCD测定各物质在熔融状态下能否导电,若导电则为离子化合物,反之则为共价化
15、合物13已知:AF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,你的解释是_。元素XF电离能/(kJmol1)I
16、1717759I21 5091 561I33 2482 957解析:据题意可知A原子电子排布式为1s22s22p2,故为碳元素;C原子电子排布式为1s22s22p4,故为氧元素,则B为氮元素;由D2与C2核外电子排布相同,可知D为Mg,则E为Ca;由F3的3d轨道电子半充满可知为3d5,则F为Fe。答案:(1)CN”或“”或“(5)HCO (6)Ga,故A正确;同周期元素从左到右电负性逐渐增大,则电负性:AsGa,故B正确;同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,故原子半径:AsCB。(4)根据构造原理,X元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,该元素为3
17、3号元素砷,符号是As;Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子,Y可能为O或C,因X与Y可形成化合物X2Y3,故Y为O,其价层电子排布图为根据三种元素的原子序数之和等于42可推出Z为H,XZ3为AsH3,根据得失电子守恒配平化学方程式:As2O36Zn6H2SO4=2AsH36ZnSO43H2O;同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,其氢化物中化学键的键长逐渐增大,键能逐渐减小,稳定性逐渐减弱。答案:(1)C3d64s2Cl(2)4s24p4AsSeGe(3)3d104s1NOCAB4s24p231s22s22p63s23p63d104s24p1或Ar3d104s24p1OCB(4)1s22s22p63s23p63d104s24p3AsAs2O36Zn6H2SO4=2AsH36ZnSO43H2O稳定性:NH3PH3AsH3。原因:原子半径NPAs,其氢化物中化学键键长逐渐增大,键能逐渐减小,稳定性逐渐减弱