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原子结构与性质 突破训练（六）‎ ‎1．X、Y为两种元素的原子，X的阴离子与Y的阳离子具有相同的电子层结构，由此可知 (　　)‎ A．X的原子半径大于Y的原子半径 B．X的电负性小于Y的电负性 C．X的氧化性小于Y的氧化性 D．X的第一电离能大于Y的第一电离能 ‎【解析】由X的阴离子与Y的阳离子具有相同的电子层结构可知，X位于Y的上一周期非金属部分，Y位于X的下一周期金属部分，所以X的原子半径小于Y的原子半径，X的电负性大于Y的电负性，X的氧化性大于Y的氧化性，X的第一电离能大于Y的第一电离能，所以只有D选项正确。‎ ‎2．按电子排布，可把周期表里的元素划分成5个区，以下元素属于p区的是(　　)‎ A．Fe B．Mg C．P D．Cu ‎【解析】Fe位于d区；Mg位于s区；P位于p区；Cu位于ds区，故A、B、D错误，C正确。‎ ‎3．下图表示前20号元素的原子序数和气态原子失去核外第一个电子所需的能量(eV)的变化关系，其中A、B、C各点表示的元素是 (　　)‎ 10‎ A．N、S、P B．F、Cl、O C．He、Ne、Ar D．Si、C、B ‎【解析】从图中可以看出，A、B、C三种元素的第一电离能为各自周期中最大的，即A、B、C在各自周期中是最难失去电子的，故A、B、C是各自周期中的稀有气体元素He、Ne、Ar。‎ ‎4．肯定属于同族元素且性质相似的是 (　　)‎ A．原子核外电子排布式：A为1s22s2，B为1s2‎ B．结构示意图：A为，B为 C．A原子基态时2p轨道上有1个未成对电子，B原子基态时3p轨道上也有1个未成对电子 D．A原子基态时2p轨道上有一对成对电子，B原子基态时3p轨道上也有一对成对电子 ‎【解析】A中，A为第ⅡA族元素Be，B为0族元素He，显然，二者不属于同族元素，当然性质也不会相似；B中，A为0族元素Ne，B为碱金属离子Na＋，也不合题意；C中，由于p轨道有三个轨道，若有一个未成对电子，意味着p轨道有两种电子排布情况即 10‎ ‎，所以A、B两种元素不一定属于同一族元素；D中，对于p轨道上有一对成对电子，根据泡利原理和洪特规则，该轨道只能有一种电子排布方式：，所以A、B肯定属于同族元素。因此，答案为D。‎ ‎5．下列不能说明X的电负性比Y大的是 (　　)‎ A．与氢化合时X单质比Y单质容易 B．X的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y的强 C．X原子的最外层电子数比Y原子的最外层电子数多 D．X的单质可以把Y从其氢化物中置换出来 ‎【答案】C ‎【解析】元素的电负性越大，非金属性越强，形成气态氢化物越容易，气态氢化物的稳定性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强。非金属性强的元素的单质可以把非金属性相对弱的元素从其化合物中置换出来，因此，A、B、D都正确。电负性和最外层电子数无必然联系，C错误。‎ ‎6．短周期金属元素甲～戊在元素周期表中的相对位置如表所示。下列判断正确的是 (　　) ‎ A．原子半径：丙丁>戊 D．最外层电子数：甲>乙 ‎【解析】同周期元素原子半径从左到右是减小的，故A错；同主族元素金属性自上而下是增强的，故B错；同周期的元素从左到右的金属性越来越弱，故对应碱的碱性也是减弱的，C正确；同周期元素从左到右的最外层电子数越来越多，故D错。‎ ‎7. 下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……‎ 10‎ 表示,单位为kJ·mol-1)。下列关于元素R的判断中一定正确的是 (　　)‎ I1‎ I2‎ I3‎ I4‎ ‎……‎ R ‎740‎ ‎1500‎ ‎7700‎ ‎10 500‎ ‎……‎ ‎①R的最高正价为+3价 ‎②R元素位于元素周期表中第ⅡA族 ‎③R元素第一电离能大于同周期相邻元素 ‎④R元素基态原子的电子排布式为1s22s2‎ A.①② B.②③ C.③④ D.①④‎ ‎8.W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如图所示。已知W的一种核素的质量数为18，中子数为10；X和Ne原子的核外电子数相差1；Y的单质是一种常见的半导体材料；Z的电负性在同周期主族元素中最大。‎ ‎(1)X位于元素周期表中第________周期第________族；W的基态原子核外有________个未成对电子。‎ ‎(2)Z的气态氢化物和溴化氢相比，较稳定的是________(写化学式)。‎ ‎(3)Y与Z形成的化合物和足量水反应，生成一种弱酸和一种强酸，该反应的化学方程式是______________________。‎ ‎(4)在25 ℃、101 kPa下，已知Y的气态氢化物在氧气中完全燃烧后恢复至原状态，平均每转移1 mol电子放热190.0 kJ，该反应的热化学方程式是________________________。‎ ‎【答案】(1)三　ⅠA　2　(2)HCl　(3)SiCl4＋3H2O===H2SiO3＋4HCl(其他合理答案均可)‎ 10‎ ‎(4)SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－1 520.0 kJ·mol－1　‎ ‎【解析】W的质子数Z＝A－N＝18－10＝8，则W为氧；X和Ne原子的核外电子数相差1，且图中X的原子半径大于W，则X为钠；Y的单质是一种常见的半导体材料，则Y为硅；Z的原子序数大于Y，且在同周期主族元素中电负性最大，则Z为氯。‎ ‎(1)Na元素在元素周期表中位于第三周期第ⅠA族。O元素的基态原子的电子排布图为，故有2个未成对电子。‎ ‎(2)氯元素的非金属性强于溴，故HCl的稳定性更强。‎ ‎(3)SiCl4易发生水解反应，与H2O反应的化学方程式为SiCl4＋3H2O===H2SiO3＋4HCl。‎ ‎(4)1 mol SiH4与足量O2反应，转移8 mol电子，该反应的热化学方程式为SiH4(g)＋2O2(g)===SiO2(s)＋2H2O(l)　ΔH＝－1 520.0 kJ·mol－1。‎ ‎9.X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素，其相关信息如下表：‎ 元素 相关信息 X X的基态原子核外3个能级上有电子，且每个能级上的电子数相等 Y 常温常压下，Y单质是淡黄色固体，常在火山口附近沉积 Z Z和Y同周期，Z的电负性大于Y W W的一种核素的质量数为63，中子数为34‎ ‎(1)Y位于元素周期表第________周期第________族，Y和Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性较强的是________(写化学式)。‎ ‎(2)W的基态原子核外电子排布式是___________________________________。‎ ‎(3)W2Y在空气中煅烧生成W2O的化学方程式是________________________。‎ ‎【答案】(1)三　ⅥA　HClO4‎ ‎(2)1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)‎ ‎(3)2Cu2S＋3O22Cu2O＋2SO2‎ ‎【解析】根据条件可推得X、Y、Z、W分别为C、S、Cl、Cu四种元素。‎ 10‎ ‎(1)S位于元素周期表的第三周期第ⅥA族。一般地，非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，故HClO4的酸性较强。‎ ‎(2)W是铜元素，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。‎ ‎(3)Cu2S和O2发生反应生成Cu2O和SO2气体，反应的化学方程式为2Cu2S＋3O22Cu2O＋2SO2。‎ ‎10.现有七种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素，F、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答问题。‎ A元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素 B元素原子的核外p电子数比s电子数少1‎ C原子的第一至第四电离能分别是 I1＝738 kJ/mol；I2＝1 451 kJ/mol；‎ I3＝7 733 kJ/mol；I4＝10 540 kJ/mol D原子核外所有p轨道全满或半满 E元素的主族序数与周期数的差为4‎ F是前四周期中电负性最小的元素 G在周期表的第七列 ‎(1)已知BA5为离子化合物，写出其电子式______________________________。‎ ‎(2)B基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有________个方向，原子轨道呈________形。‎ ‎(3)某同学根据上述信息，推断C基态原子的核外电子排布为　　　　　　　　‎ 该同学所画的电子排布图违背了_____________________________________。‎ ‎(4)G位于________族________区，价电子排布式为________。‎ ‎(5)检验F元素的方法是________，请用原子结构的知识解释产生此现象的原因是_________________。‎ 10‎ ‎【答案】(1)　(2)3　哑铃　(3)泡利原理　(4)第ⅦB　d　3d54s2　(5)焰色反应　当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子，电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将释放能量，光是电子释放能量的重要形式之一 ‎【解析】(1)NH5是离子化合物，则含有NH4＋，阴离子是H－。(2)氮元素的最高能量电子为2p轨道上的电子，相应电子云有三种方向，呈哑铃形。(3)3s轨道的两个电子自旋方向相同，违反了泡利原理。(4)Mn原子的价电子排布式为3d54s2，最后填充的电子为3d轨道，故属于d区元素，处于第四周期第ⅦB族。‎ ‎11. XY是由电负性相差最大的两种主族元素所形成的化合物(放射性元素除外),下列有关XY及其组成元素的说法中不正确的是(　　)‎ A.X元素的第一电离能远大于其第二电离能 B.Y元素的单质中含有共价键 C.Y元素位于元素周期表的右上角 D.XY一定是离子化合物 ‎[解析] 除放射性元素外,周期表中元素电负性差别最大的两种主族元素分别为Cs和F,CsF为离子化合物。‎ ‎12、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)上述元素的单质可能是电的良导体的是________(填字母代号)。‎ ‎(2)下表是一些气态原子的第一、二、三、四级电离能(kJ·mol－1)；‎ 锂 X Y 10‎ 第一电离能 ‎519‎ ‎502‎ ‎580‎ 第二电离能 ‎7296‎ ‎4570‎ ‎1820‎ 第三电离能 ‎11799‎ ‎6920‎ ‎2750‎ 第四电离能 ‎9550‎ ‎11600‎ ‎①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：__________________________。‎ ‎②表中的Y可能为以上13种元素中的________(填元素符号)元素，用元素符号表示X和j按原子个数1：1形成化合物的电子式__________________________。‎ ‎(3)根据构造原理，用电子排布式表示e的核外电子排布式__________________________。‎ ‎(4)以上13种元素中，________(填元素符号)元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。‎ ‎(5)a、e、f三种元素的最高价氧化物的水化物显碱性，其碱性最强的为__________________________(用化学符号作答)。f的氧化物具有两性，写出其与NaOH溶液反应的离子方程式__________________________。‎ 解析：考查元素推断及元素周期律的应用。根据元素在周期表中的位置可知a～m元素分别为Na、H、Mg、Sr、Fe、Al、Ge、C、P、O、Te、Cl、Ar。(1)电的良导体主要为金属、石墨等，因此元素的单质可能是电的良导体的是acdefgh。(2)①由于Li原子失去一个电子后，Li＋已形成稳定结构，此时再失去一个电子很困难，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。② 元素Y失去第三个电子所需能量远远小于失去第四个电子所需的能量，故Y元素位于第ⅢA族，为Al；元素X失去第一个电子所需能量远远小于失去第二个电子所需的能量，故X元素位于第ⅠA族，为Na；X和j按原子个数1：1形成化合物是Na2O2，电子式为Na＋[：：：]2－Na＋；(3)铁的原子序数是26，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。(4)m为稀有气体元素，已达稳定结构，故很难失去电子。(5)金属性越强，最高价氧化物水化物的碱性越强，则a、e、f三种元素的最高价氧化物的水化物中碱性最强的为NaOH。氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式为Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O。‎ 10‎ 答案：(1)acdefgh　‎ ‎(2)①Li原子失去一个电子后，Li＋已形成稳定结构，此时再失去一个电子很困难　②Al　Na＋[：：：]2－Na＋ ‎ ‎(3)1s22s22p63s23p63d64s2　(4)m　(5)NaOH　Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O ‎13.、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 是短周期中(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 B B与A同周期，其最高价氧化物的水化物呈两性 C 元素的气态氢化物极易溶于水，可用作制冷剂 D 是海水中除氢、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_____________________________。‎ ‎(2)B元素在周期表中的位置_____________________________；‎ 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____________________。‎ 答案：(1)1s22s22p63s1‎ ‎(2)第三周期第ⅢA族　小于 10‎ ‎(5)NaOH＋Al(OH)3===NaAlO2＋2H2O ‎ ‎3HCl＋Al(OH)3===AlCl3＋3H2O 10‎