知识讲解_《原子结构与性质》全章复习与巩固_提高

1 《原子结构与性质》全章复习与巩固 【学习目标】 1、掌握原子的组成、原子核外电子的排布规律和表示方法； 2、了解元素周期表的结构； 3、了解元素及化合物的性质在周期表中的递变规律。 【知识网络】 【要点梳理】 知识点一、原子结构及构成微粒的性质2 要点诠释： （1）m（中子）＞m（质子） m（电子）（一个微粒的质量） （2）中性原子：质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数 （3）质量数（A）=质子数（z）+中子数（N） （4）阴离子：核电荷数（Z）=核内质子数（Z）=核外电子数－离子电荷数 阳离子：核电荷数（Z）=核内质子数（Z）=核外电子数+离子电荷数 （5）基态原子 激发态原子 基态原子 知识点二、四个量子数与原子轨道 要点诠释： （1）主量子数（n）决定能层种类；量子数 n、l 决定能级的种类；量子数 n、l、m 决定原子轨道种类，表 示同能级的原子轨道在空间有不同伸展方向；量子数 n、1、m、ms 决定了电子的运动状态。 （2）四个量子数满足： ， 。 （3）同一原子中没有运动状态完全相同的 2 个电子存在。　　　 知识点三、表示原子组成和结构的常用化学用语（以钠和硫元素为例）  ( ) 吸收能量 (产生吸收光谱) 释放能量 产生发射光谱 →释放能量 产生可见光 n l m> ≥ 1 2sm = ±3 要点诠释： （1）在写基态原子的轨道表示式时，常出现以下几种错误：① ↑↑ （违反泡利不相容原理）；② ↑↓ （违反洪特规则）；③ ↑ ↓ （违反洪特规则）。 （2）当出现 d 轨道时，虽然电子按 ns、（n－1）d、np 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 正确；Fe：1s22s22p63s23p64s23d6 错误。 知识点四、元素的结构和性质的递变规律 1、元素周期表的结构、元素周期律：4 2、主族元素及化合物性质递变规律表： 要点诠释： （1）主族元素的最高正价=价电子数=族序数（F 无正价，O 无ⅥA 族的+6 价）； （2）｜最高正价｜+｜最低负价｜＝8； （3）同主族的长周期元素的电负性变化出现反常。 （4）金属越活泼，对应阳离子氧化性越弱；非金属越活泼，对应阴离子还原性越弱。 3、元素在周期表中的位置、元素的性质、元素的原子结构之间存在如下关系：5 【典型例题】 类型一：原子结构与核外电子排布 例 1、（2016 银川九中期中）下列表示式错误的是（　 ） A．Na+的轨道表示式： B．Na+的结构示意图： C．Na 的电子排布式：1s22s22p63s1 D．Na 的简化电子排布式：[Ne]3s1 【思路点拨】本题考查原子核外电子排布，注意把握原子核外电子的排布规律，把握电子排布式和轨道式的 书写方法。 【答案】A 【解析】A 项轨道表示式是用一个方框或圆圈表示能级中的轨道，用箭头“↑”或“↓”来区别自旋方向的 不同电子，每个轨道最多容纳 2 个电子，2 个电子处于同一轨道内，且自旋方向相反，所有 Na+的轨道表示式为： ，故 A 错误；B 项 Na+的原子核内有 11 个质子，核外有 10 个电子，结构示意图为 ， 故 B 正确；C 项钠原子的电子排布式为 1s22s22p63s1，或写为[Ne]3s1，故 C 正确；D 项钠原子的简化电子排布式 为[Ne]3s1，故 D 正确。故选 A。 【总结升华】核电荷数与核外电子数的关系：（1）中性原子：质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数 （2）阴离子：核电荷数（Z）=核内质子数（Z）=核外电子数－离子电荷数 阳离子：核电荷数（Z）=核内质子数（Z）=核外电子数+离子电荷数 举一反三： 【变式 1】（1）①基态铜原子的核外电子排布式为________。 ②Cu2+基态核外电子排布式为_______。 （2）基态锗（Ge）原子的电子排布式是_______。 （3）氧元素基态原子核外未成对电子数为_______个。 【答案】（1）①1s22s22p63s23p63d104s2 或[Ar]3d104s24p2 ②1s22s22p63s23p63d10 或[Ar]3d10 （2）11s22s22p63s23p63d104s24p2 或[Ar]3d104s24p2 （3）2 【解析】（1）①铜为 29 号元素，基态铜原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s2 或[Ar]3d104s24p2。② Cu2+ 为 Cu 原子失去 4s 轨道上的 1 个电子形成的。（2）Ge 是第四周期第ⅣA 族元素，电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p2 或[Ar]3d104s24p2。（3）氧原子的电子排布式为 1s22s22p4，2p 轨道有 2 个未成对电子。 类型二：元素周期律 例 2、（2016 万载二中模拟）已知短周期元素的离子，aA2+、bB+、cC3-、dD-都具有相同的电子层结构，则下 列叙述正确的是（　　） A．原子半径：A＞B＞D＞C B．原子序数：d＞c＞b＞a C．离子半径：C＞D＞B＞A D．单质的还原性：A＞B＞D＞C 【思路点拨】电子层结构相同的阴阳离子，阳离子原子序数大于阴离子，电子层结构相同的阳离子，阳离子 所带电荷越多，原子序数越大，电子层结构相同的阴离子，阴离子所带电荷越多其原子序数越小，所以这几种元6 素的原子序数大小顺序是 a＞b＞d＞c，再结合元素周期律来分析解答。 【答案】C 【解析】电子层结构相同的阴阳离子，阳离子原子序数大于阴离子，电子层结构相同的阳离子，阳离子所带 电荷越多，原子序数越大，电子层结构相同的阴离子，阴离子所带电荷越多其原子序数越小，所以这几种元素的 原子序数大小顺序是 a＞b＞d＞c。A 项原子的电子层数越多，其原子半径越大，同一周期中，原子半径随着原 子序数的增大而减小，所以这几种元素的原子半径大小顺序是 B＞A＞D＞C，故 A 错误；B 项通过以上分析知， 其原子序数大小顺序是 a＞b＞d＞c，故 B 错误；C 项电子层结构相同的离子，离子半径随着原子序数的增大而 减小，所以离子半径大小顺序是 C＞D＞B＞A，故 C 正确；D 项同一周期中，金属性随着原子序数的增大而减 小，非金属性随着原子序数的增大而增大，金属性越强的元素其还原性越强，所以单质的还原性大小顺序是 B＞ A＞C＞D，故 D 错误。故选 C。 【总结升华】元素的离子半径比较：（1）先看电子层数，电子层数越多，半径越大；（2）电子层数相同时， 看电子数，电子数越多，半径越大；（3）电子层数相同且电子数相同时，看核电荷数，核电荷数越少，半径越 大。 举一反三： 【变式 1】（2016 上海高考）已知 W、X、Y、Z 为短周期元素，原子序数依次增大。W、Z 同主族，X、 Y、Z 同周期，其中只有 X 为金属元素。下列说法一定正确的是（ ） A．原子半径：X＞Y＞Z＞W B．W 的含氧酸的酸性比 Z 的含氧酸的酸性强 C．W 的气态氢化物的稳定性小于 Y 的气态氢化物的稳定性 D．若 W 与 X 原子序数差为 5，则形成化合物的化学式为 X3W2 【答案】A 【解析】由于原子序数按 W、X、Y、Z 依次增大，W 与 Z 是同一主族的元素，而 X、Y、Z 是同一周期的 元素，且只有 X 是金属元素，则同主族元素 W 与 Z 都是非金属，可能分别为 N、P 或 O、S 或 F、Cl，Y 可能为 Si 可 S，金属元素 X 可为 Na、Mg、Al 中的一种。A．同一周期的元素原子序数越大，原子半径越小；同一主族 的元素，原子核外电子层数越多，原子半径越大，所以原子半径：X＞Y＞Z＞W，故 A 正确；B．W 的含氧酸可 能是 HNO2、HNO3，Z 的含氧酸是 H3PO4，酸性 HNO2＜H3PO4，故 B 错误；C．元素的非金属性 W＞Y，所以 气态氢化物的稳定性 W＞Y，故 C 错误；D．若 W、Y 原子序数相差 5，如分别为 O、Al，则二者形成的化合物 的化学式是 X2W3，故 D 错误。故选 A。 类型三：元素“位”“构”“性”的关系 例 3、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，其相关信息如下表： 元素 相关信息 X X 的最高价氧化物对应的水化物化学式为 H2XO3 Y Y 是地壳中含量最高的元素 Z Z 的基态原子最外层电子排布式为 3s23p1 W W 的一种核素的质量数为 28，中子数为 14 （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”）；XY2 由固态变为气态所需克服的微粒间作用力 是________；氢元素、X、Y 的原子可共同形成多种分子，写出其中一种能形成同种分子间氢键的物质名称 ________。 （3）振荡下，向 z 单质与盐酸反应后的无色溶液中滴加 NaOH 溶液直至过量，能观察到的现象是________W 的单质与氢氟酸反应生成两种无色气体，该反应的化学方程式是________。 （4）在 25℃、101 kPa 下，已知 13.5 g 的 Z 固体单质在 Y2 气体中完全燃烧后恢复至原状态，放热 419 kJ， 该反应的热化学方程式是________。 【思路点拨】解题关键 ①原子结构、元素在元素周期表中的位置、元素性质的关系如下：7 ②通常以元素在元素周期表中所处位置为核心： 【答案】（1）三 ⅣA 大 （2）小 分子间作用力 乙酸（其他合理答案均可） （3）先生成白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最后变成无色溶液 Si+4HF==SiF4↑+2H2↑ （4）4Al (s)+3O2 (g)==2Al2O3 (s) ΔH=－3352 kJ·mol－1（其他合理答案均可） 【解析】根据题给信息，可推出 X、Y、Z、W 分别为 C、O、Al、Si。（2）同周期元素从左向右，第一电离 能有变大的趋势，故 Al 的第一电离能比 Si 小；CO2 固体为分子晶体，由固态变为气态时克服的是分子间作用力； C、H、O 三种元素的原子可以形成的分子中，同种分子间能形成氢键的物质很多，例如：甲醇、乙醇、甲酸、 乙酸等，本小题是开放性试题，答案可以有多种，属于醇类、羧酸类以及酚类的物质都可以。（3）Al 与盐酸反 应后的溶液中含有 AlCl3，在无色溶液中滴加 NaOH 溶液，先发生反应 Al3++3OH－===Al(OH)3↓，NaOH 过量时， 发生反应 Al(OH)3+OH－==AlO2－+2H2O，故现象为：先生成白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最后变成无色溶液。 （4）13.5 g 即 0.5 mol 的 Al 单质在 O2 中完全燃烧后恢复至原状态放出 419 kJ 的热量，则 1 mol 固态 Al 在氧气 中完全燃烧生成固态 Al2O3 时放出的热量为 838 kJ，在写热化学方程式时应注意化学计量数与ΔH 成正比关系。 【总结升华】元素在周期表中的位置、元素的性质、元素的原子结构之间存在如下关系： 举一反三： 【变式 1】下表为元素周期表前四周期的一部分，下列有关 X、W、Y、R、Z 五种元素的叙述中正确的是 （ ）。 A．常温常压下，五种元素的单质中有两种是气态 B．Y、Z 的阴离子的电子层结构都与 R 原子的相同 C．X 的氢化物与其最高价氧化物对应的水化物形成的盐溶液呈碱性 D．Y 元素最高价氧化物对应的水化物的酸性比 W 元素的弱 【答案】A 【解析】由元素在元素周期表中的位置可知，X、Y、Z、R、W 分别为 N、S、Br、Ar、P。根据相应元素及其化 合物的性质可知，N2、Ar 单质为气态；Br－（Z）离子的电子层数比 R（Ar）多一层；X 的氢化物（NH3）与其8 最高价氧化物对应的水化物（HNO3）形成的盐是硝酸铵，铵根离子水解使溶液呈酸性；酸性：硫酸＞磷酸。9 【巩固练习】 一、选择题（只有一个选项符合题意） 1．下列说法中正确的是（ ）。 A．1s22s12p1 表示的是激发态原子的电子排布式 B．3p2 表示 3p 能级有两个轨道 C．同一原子中，3d 电子的能量小于 4s 电子的能量 D．同一原子中，2 p、3p、4p 电子的能量逐渐减小 2．以下说法中，不违背科学规律的是（ ）。 ①改变核外电子数可使原子与离子相互转化 ②改变核内中子数可使不同的同位素相互转化 ③改变核内质子数可使不同的元素相互转化，属于化学变化 ④改变离子的电荷数可使一种元素的阳离子转化为另一种元素的阴离子 A．①② B．②③ C．③④ D．①③ 3．（2015 成都诊断）若某原子在处于能量最低状态时，外围电子排布式为 4d 15s2，则下列说法正确的是 （ ）。 A．该元素最高正化合价为+2 B．该元素原子核外共有 5 个电子层 C．该元素原子的 M 能层共有 8 个电子 D．该元素原子最外层有 3 个电子 4．下列说法正确的是（ ）。 A．原子核外电子排布式为 1s2 的原子与原子核外电子排布式为 1s22s2 的原子化学性质相似 B．Fe3+的最外层电子排布式为 3s23p63d5 C．基态铜原子的价电子排布图： D．基态碳原子的价电子排布图： 5．关于原子结构的叙述中：①所有原子核均由质子和中子构成；②原子处于基态时，次外层电子不一定是 8 个；③ 稀有气体元素，其基态原子最外层都是 8 个电子；④最外层电子数为 2 的原子一定是金属原子。其中正确的是 （ ）。 A．①② B．②③ C．只有② D．只有④ 6．（2016 延边州期末）某主族元素原子，其 M 能层上有一个半充满的能级，该原子的质子数（ ） A．只能是 11 B．只能是 24 C．可能是 29 D．可能是 11 或 15 7．X、Y 两元素可形成 X2Y3 型化合物，则 X、Y 原子最外层的电子排布式可能是（ ）。 A．X：3s23p1 Y：3s23p5 B．X：3s2 Y：2s22p3 C．X：3s23p1 Y：3s23p3 D．X：2s22p3 Y：2s22p4 8．（2016 德宏州期末）下列说法或有关化学用语的表达正确的是（ ） A．在基态多电子原子中，p 轨道电子能量一定高于 s 轨道电子能量 B．基态 Fe 原子的外围电子排布图为： C．因氧元素电负性比氮元素大，故氧原子第一电离能比氮原子第一电离能大 D．根据原子核外电子排布的特点，Cu 在周期表中属于 s 区元素10 9．电子层数相同的短周期元素 X、Y、Z、W，其中 X 的最外层电子数比 K 层少 1，Y 的最外层电子数比 K 层 多 1，Z 的单质是一种半导体材料，常用于制造太阳能电池，W 的原子半径是同周期中最小的，下列推断中正确 的是（ ）。 A．Z 的氢化物的热稳定性强于 W 的氢化物 B．Z 的氧化物与水反应可制得相应的含氧酸 C．X、Y、W 的原子半径依次减小，对应离子半径依次增大 D．X、Y、W 的最高价氧化物对应水化物之间互相都能发生反应 10．（2015 东营期中）下表为元素周期表前四周期的一部分，下列有关 R、W、X、Y、Z 五种元素的叙述中， 正确的是（ ）。 A．W 元素的第一电离能小于 Y 元素的第一电离能 B．Y、Z 的阴离子电子层结构都与 R 原子的相同 C．p 能级未成对电子最多的是 Z 元素 D．X 元素是电负性最大的元素 11．某元素 X 的逐级电离能如下图所示，下列说法正确的是（ ）。 A．X 元素的常见化合价可能为+4 B．X 可能为非金属元素 C．X 为第五周期元素 D．X 的单质与氯气反应时最可能生成的阳离子为 X3+ 12．某主族元素的离子 X2+的外围电子排布式为 6s2，当把 X 的最高价氧化物溶于浓盐酸时，有黄绿色气体产生， 则下列说法不正确的是（ ）。 A．X2+具有还原性 B．X 的最高价氧化物具有强氧化性 C．该元素是第ⅥA 族元素 D．X 的+2 价化合物比+4 价化合物稳定 二、非选择题 1．A、B 都是短周期元素，原子最外层电子排布式分别为（n+1）sx、nsx+1npx+3。A 与 B 可形成化合物 C 和 D。 D 溶于水时有气体 E 逸出，E 能使带火星的木条复燃。 请回答下列问题： （1）比较电离能：①I1（A）与 I2（A）______，②I1（A）与 I1（B）______，③I1（B）与 I1（He）______。 （2）通常 A 元素的化合价是________，对 A 元素呈现这种价态进行解释。 ①用原子结构的观点进行解释：________。 ②用电离能的观点进行解释：________。 （3）写出 D 跟水反应的离子方程式：________。 （4）列举气体 E 的主要用途________（至少写出两项）。 2．下图为元素周期表前三周期的一部分：11 （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）选出 X 的基态原子的电子排布图________，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________（填序号）。 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）元素的第一电离能最大。 3．（2015 黄冈调考）下表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： （1）I 的元素符号为________，K 的元素名称为________。 （2）写出基态时 J 元素原子的电子排布式________，N 元素原子的简化电子排布式________。 （3）下列比较正确的是________。 a．原子半径：H＞G＞B＞A b．第一电离能：E＞D＞C＞B c．电负性：A＞H＞G＞K d．最高价氧化物的水化物的酸性：B＞A＞H＞G （4）下列关于元素在元素周期表中的位置以及元素原子的外围电子排布特点的有关叙述不正确的是______。 a．L 位于元素周期表中第五周期第ⅠA 族，属于 s 区元素 b．O 位于元素周期表中第七周期第ⅧB 族，属于 d 区元素 c．M 的外围电子排布式为 6s1，属于 ds 区元素 d．H 所在族的外围电子排布式为 ns2np2，属于 p 区元素 （5）1 mol 某种短周期元素的最高价氧化物与 12 mol NaOH 恰好完全反应生成正盐，该元素在元素周期表中 的位置为第________周期第________族。 4．现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表： 元素编号 元素的性质或原子结构 X 最外层电子数是次外层电子数的 3 倍 Y 常温下单质是双原子分子，其氢化物的水溶液显碱性 Z 第三周期元素的简单离子中半径最小 （1）元素 X 的一种单质在生活中常用作饮水机的消毒剂，该单质的化学式是________，元素 Z 的离子结构 示意图为________。 （2）元素 Y 与氢元素形成一种离子 YH 4+，请写出检验溶液中存在该离子的实验操作、现象和结论 ________。 （3）写出 Z 元素最高价氧化物对应的水化物与 NaOH 溶液反应的离子方程式：________。 （4）元素 X 与元素 Y 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12 是________。 a．Y 的氢化物可在纯 X2 中燃烧生成 X 的氢化物和 Y2 b．X 的单质比 Y 的单质更容易与 H2 化合 c．X 与 Y 形成的化合物中 Y 元素呈正价态13 【答案与解析】 一、选择题 1．A 【解析】A 项中 1 个 2s 电子被激发到 2p 能级上，表示的是激发态原子的电子排布式，正确；B 项中 3p2 表示 3p 能级上填充了 2 个电子，错误；C 项中由于能级交错，3d 电子的能量大于 4s 电子的能量，错误；D 项，同一能 级，能层序数越大，能量也就越高，电子离核越远，故 2p、3 p、4p 电子的能量逐渐增大，错误。 2．A 【解析】改变质子数可以使不同的元素相互转化，属于核反应，是物理变化，③错，只改变离子的电荷数，不改 变其核内质子数，还是同一种元素形成的不同离子，故⑧错误。 3．B 【解析】该元素价电子数为 3，最高正化合价为+3，A 项错误；该元素原子有 5 个电子层。B 项正确；根据构造 原理可知，该元素原子的 M 层电子排布为 3s23p63d10，共 18 个电子，C 项错误；该元素原子最外层有 2 个电子， D 项错误。 4．B 【解析】核外电子排布式为 1s2 的原子是 He，核外电子排布式为 1s22s2 的原子为铍（Be），He 是稀有气体元素， Be 是金属元素，显然化学性质不相似，A 项错；Fe 的价电子排布式为 3d64s2，失去电子时先失最外层的电子， 再失次外层的电子，失去 2 个电子变成 Fe2+时最外层电子排布式为 3s23p63d6，失去 3 个电子变成 Fe3+时最外层电 子排布式为 3s23p63d5，B 项正确；基态铜原子的价电子排布图为 ，C 项错；基态碳原子的 2s 轨道能量比 2p 轨道能量低，电子先填满 2s 轨道再填 2p 轨道，即价电子排布图为 。 5．C 【解析】①中 只有质子和电子，没有中子；②中过渡金属的次外层电子数一般超过 8 个；第二周期元素的次 外层均只有 2 个电子；③中 He 的最外层上只有 2 个电子，由④错。 6．D 【解析】某主族元素的原子，M 层上有一个半充满的电子层，则半充满的能级可能是 3s 能也可能是 3p 能级，如 果是 3s 能级，则该能级填充 1 个电子，所以其核外有 11 个电子，核内有 11 个质子，如果是 3p 能级，该能级填 充 3 个电子，所以其核外有 15 个电子，核内有 15 个电子，故选 D。 7．D 【解析】根据题干先判断出一般的情况：X 元素为第ⅢA 族元素，Y 元素为第ⅥA 族元素。除此之外还要注意特 殊情况，比如 N2O3。 8．B 【解析】A．同一层即同一能级中的 p 轨道电子的能量一定比 s 轨道电子能量高，但外层 s 轨道电子能量则比内 层 p 轨 道 电 子 能 量 高 ， 故 A 错 误 ； B ． 基 态 铁 原 子 外 围 电 子 排 布 式 为 3d64s2 ， 外 围 电 子 排 布 图 为 ： ，故 B 正确；C．N 原子的 2p 轨道处于半满，第一电离能大于氧原子，故 C 错误；D．Cu 的外围电子排布式为 3d104s1，位于元素周期表的 ds 区，故 D 错误。故选 B。 9．D 【解析】Z 单质是半导体材料且常用于制造太阳能电池，则 Z 元素是硅元素，由 X、Y、Z、W 四种元素是电子 层数相同的短周期元素，可知它们都在第三周期。X 的最外层电子数比 K 层少 1，则 X 为钠元素；Y 的最外层 电子数比 K 层多 1，则 Y 是铝元素；W 的原子半径是同周期中最小的，则 W 是氯元素。热稳定性 HCl＞SiH4， A 错；SiO2 不溶于水，B 错；原子半径 Na＞Al＞Cl，离子半径 Cl－＞Na+＞Al3+，C 错。 10．D 【解析】由图像知，该元素的 I4 I3，故该元素最外层有 3 个电子，易形成+3 价阳离子，可能为第ⅢA 族元素， A、B 两项错误，D 项正确；无法确定该元素是否位于第五周期，C 项错误。 1 1H 14 11．D 【解析】根据五种元素所处位置知 X、W、Y、R、Z 五种元素分别为 F、P、S、Ar、Br。P 元素的第一电离能比 S 元素的第一电离能大，A 项错误；Z 的阴离子比 R 原子多一个电子层，B 项错误；W 元素的 3p 能级上有 3 个 未成对电子，而 Z 元素的 4p 能级上有 1 个未成对电子，C 项错误；D 项正确。 12．C 【解析】X2+的外围电子排布式为 6s2，则 X 原子的外围电子排布式为 6s26p2，此为第ⅣA 族的 Pb。Pb 的常见化 合价为+4 和+2。与 MnO2 性质相似，PbO2+4HCl (浓)==PbCl2+Cl2↑+2H2O。 二、非选择题 1．（1）①I1（A）＜I2（A） ②I1（A）＜I1（B） ③I1（B）＜I1（He） （2）+1 ①钠原子失去一个电子后形成 1s22s22p6 的原子轨道全充满的+1 价阳离子。该离子结构能量低，极 难再失去电子 ②钠元素的第一电离能相对较小，第二电离能比第一电离能大很多倍。通常钠原子能且只能失去 一个电子 （3）2Na2O2+2H2O==4Na++4OH－+O2↑ （4）用于工业炼钢；供给动植物呼吸；支持燃料燃烧等 【解析】由 s 能级最多能容纳 2 个电子和 nsn+1 可知，x 等于 1。由于 A、B 都是短周期元素，由（n+1）sx、nsx+1npx+3 可知，n 等于 2。因此，A 原子的核外电子排布式是 1s22s22p63s1，A 是钠（Na）元素；B 元素原子的核外电子排 布式是 1s22s22p4，B 是氧（O）元素。 2．（1）NH3 PH3 同主族元素，自上而下元素的非金属性减弱，气态氢化物的稳定性减弱 （2）② C （3）Ne 【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、PH3，因为 N 和 P 处于同一主族，且 N 在 P 的上一周期，同主族元素自上而 下元素的非金属性逐渐减弱，对应的气态氢化物的稳定性逐渐减弱，故稳定性：NH3＞PH3。 （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，且自旋方向相同，因此 N 元素的 基态原子的排布图为： 。 （3）原子失电子所需的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，失去电子所需的能量越高，在所给五种元素中，Ne 元素最外层已达 8e－的稳定结构，因此失去核外一个 电子需要的能量最多，即第一电离能最大。 3．（1）Sc 镓 （2）1s22s22p63s23p63d64s2 [Xe]4f145d106s26p5 （3）c、d （4）b、c （5）三 ⅤA 【解析】（1）I 处于第四周期第ⅢB 族，为 Sc。K 处于第四周期第ⅢA 族，元素名称为镓。（2）J 为铁元素，电 子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2。N 为 At 元素，简化电子排布式为[Xe]4f145d106s26p5。（3）同周期元素，从左 到右，原子半径依次减小，故原子半径：G＞H、A＞B，a 错误；B 元素为第ⅤA 族元素，2p 轨道半充满，第一 电离能：B＞C，b 项错误；电负性：A＞H＞G＞K，c 项正确；根据元素非金属性的变化规律知 d 项正确。（4） O 位于第Ⅷ族，而不是ⅧB 族；M 的外围电子排布式为 5d106s1。（5）利用最高价氧化物与 NaOH 按物质的量之 比为 1∶12 恰好反应生成正盐，可知该氧化物为 P4O10，该元素为第三周期第ⅤA 族的磷元素。 4．（1）O3 （2）取少量溶液（或待测液）于试管中，滴加适量浓 NaOH 溶液后加热，将湿润的红色石蕊试纸黏在玻璃 棒上靠近试管口，若试纸变蓝，说明溶液中存在该离子，反之，则不存在该离子 （3）Al(OH)3+OH－==AlO2－+2H2O （4）O a、b、c 【解析】根据 X、Y、Z 三种元素的性质或原子结构可以判断 X 为氧元素，Y 为氮元素，Z 为铝元素。（1）O3 在 生活中常用作饮水机的消毒剂，元素 Z 的离子为 Al3+。（2）检验溶液中 NH4+的实验操作为：取少量溶液（或待 测液）于试管中，滴加适量浓 NaOH 溶液后加热。将湿润的红色石蕊试纸黏在玻璃棒上靠近试管口，若试纸变 蓝，说明溶液中存在该离子，反之，则不存在该离子。（3）Z 元素最高价氧化物对应的水化物为 Al(OH)3。（4）15 X、Y 的单质与 H2 化合的难易程度，氢化物的稳定性，以及 X 与 Y 形成的化合物中，Y 元素呈正价态均说明 N 元素与 O 元素相比，氧元素的非金属性较强。