优选原子结构与性质1.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)元素p为26号元素,请写出其基态原子的电子排布式:。 (2)第三周期中电离能最大的元素是(填元素符号)。 (3)第三周期8种元素的单质熔点高低的顺序如下图所示,其中电负性最大的是(填图中横坐标对应的序号)。 (4)表中所列的某主族元素的电离能情况如下图所示,则该元素是(填元素符号)。 2.(2020某某某某调研)第四周期有14种金属元素,其中4种为主族元素,10种为过渡元素。(1)锰元素在周期表中的位置为;锰元素属于(填“s”“p”“d”“ds”或“f”)区元素。 -15-/15
优选(2)基态铬原子的电子排布式为,与铬同周期的所有元素的基态原子中,最外层电子数与铬原子相同的有。 (3)基态铁原子中,电子占据的最高能层的符号为,该能层具有的原子轨道数为,电子数为。 (4)As、Se、Br元素的电负性由大到小的顺序为,第一电离能由大到小的顺序为。 (5)铜、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如表所示:电离能/(kJ·mol-1)I1I2铜7461958锌9061733铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能,而铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能,其主要原因是。 3.(1)C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素。-15-/15
优选①Si位于元素周期表第周期第族。 ②N的基态原子核外电子排布式为;Cu的基态原子最外层有个电子。 ③用“>”或“”或“Se>As Br>As>Se(5)Cu失去一个电子变成电子排布式为[Ar]3d10的Cu+,能量较低,结构稳定,所以Cu的第二电离能相对较大(或Zn失去一个电子变成电子排布式为[Ar]3d104s1的Zn+,易再失去一个电子,所以Zn的第二电离能相对较小;或Cu原子失去一个电子后,核外电子排布式为[Ar]3d10,而锌原子失去1个电子后的核外电子排布式变为[Ar]3d104s1,铜达到了较稳定状态,所以Cu的第二电离能相对较大)解析:(1)Mn的原子序数为25,锰原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,位于第四周期第ⅦB族,属于d区元素。(2)基态铬原子核外有24个电子,电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1,第四周期最外层电子数为1的原子还有K、Cu。(3)基态铁原子核外有4个电子层,电子占据的最高能层为第四层,符号为N。该能层有s、p、d、f四个能级,原子轨道数为1+3+5+7=16。其价层电子排布式为3d64s2,故N层的电子数为2。(4)同周期元素从左到右(稀有气体除外)电负性逐渐增大,故电负性由大到小的顺序为Br>Se>As。同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但由于As的4p能级半充满,为稳定结构,其第一电离能大于Se,故第一电离能由大到小的顺序为Br>As>Se。(5)根据Cu、Zn失去一个电子后的结构,分析再失去一个电子的难易,从而比较Cu、Zn的第二电离能。3.答案(1)①三 ⅣA ②1s22s22p3 1 ③> Si;同周期主族元素,原子序数越大(稀有气体除外),电负性越大,故电负性:NSi—Si,故熔点:金刚石>晶体硅;CH4和SiH4都是分子晶体,且两者结构相似,SiH4的相对分子质量大,故沸点:CH4 B解析:(1)CuO中Cu2+的价层电子排布为3d9,Cu2O中Cu+的价层电子排布为3d10,3d10为稳定结构,所以在高温时能生成Cu2O。-15-/15
优选(2)若“Si—H”中共用电子对偏向氢原子,说明硅显正价,氢气与硒反应时单质硒是氧化剂,硒的氢化物中硒显负价,所以电负性为Se>Si;在第三周期元素中,钠原子失去1个电子后,就已经达到稳定结构,所以钠的第二电离能较大;镁原子最外层为2个电子,失去2个电子后为稳定结构,所以镁的第二电离能较小;铝原子最外层有3个电子,失去2个电子后还未达稳定结构,而铝的金属性比镁弱,所以第二电离能比镁略高;硅原子最外层的3p轨道有2个电子,全部失去后,留下的3s轨道上有2个电子,相对较稳定,所以硅的第二电离能比铝要低;磷、硫非金属性逐渐增强,第二电离能也增大,由于硫失去1个电子后,3p轨道上是3个电子,是较稳定结构,所以硫的第二电离能要高于氯;综上分析,a代表第二电离能I2、b代表第三电离能I3、c代表第一电离能I1。5.答案(1)P (2)Cl (3)Fe 1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2) (4)Cu 1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)(5)2 2p 6.答案(1)B和Al p (2)2s22p1 -3价 3(3)离子键、共价键 直线形 (4)D解析:Q元素的I4≫I3,说明Q元素的原子最外层有3个电子,Q处于第ⅢA族;R元素的I2≫I1,R元素的原子最外层有1个电子,R处于第ⅠA族;S元素的I4≫I3,S元素的原子最外层有3个电子,S处于第ⅢA族;T、U元素的I1~I5没有突变,T、U的最外层电子至少有5个。(1)根据上述分析,这五种元素中,最可能处于同一族的两种元素是Q和S,Q和S都处于第ⅢA族,Q的I1大于S的I1,Q为硼元素,S为铝元素。最可能处于同一族的两种元素是B和Al。基态铝原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p1,最后一个电子填入3p能级,Al是p区元素。-15-/15
优选(2)Q为硼元素,硼原子核外有5个电子,基态硼原子核外电子排布式为1s22s22p1,基态硼原子的价电子排布式为2s22p1。Q的化合价为+3价,根据化合物中元素的正负化合价代数和为0,QT中T元素的化合价为-3价。Q属于第二周期,Q和T同周期,T也属于第二周期,则T为氮元素,第一电离能介于B和N之间的有Be、C、O,共3种元素。(3)R为第ⅠA族元素,R原子核外电子数大于5,R为钠元素;T为氮元素,则RT3为NaN3,其中含有离子键和共价键。NaN3中阴离子为N3-,N3-与CO2互为等电子体,CO2为直线形,则N3-也为直线形。(4)U的最外层电子至少有5个,U不可能是第ⅠA~第ⅣA族元素,U的第一电离能较大,U可能是0族元素,化学性质和物理性质最像U元素的是氦,D项正确。7.答案(1)K F Ar (2)HClO4 KOH Al(OH)3 (3)HBr(4)镁的价电子排布式为3s2,处于全充满状态,是相对稳定结构解析:由元素在周期表中的位置可知,①是N、②是F、③是Na、④是Mg、⑤是Al、⑥是Si、⑦是S、⑧是Cl、⑨是Ar、⑩是K、是Ca、是Br。(1)同周期自左向右第一电离能呈增大趋势,同主族自上而下第一电离能减小,故第一电离能最小的是K;同周期主族元素自左向右电负性增大,同主族自上而下电负性减小,故电负性最大的是F;最不活泼的单质是Ar。(2)F没有正化合价,没有含氧酸,除F外Cl元素的非金属性最强,HClO4的酸性最强;K元素金属性最强,故KOH的碱性最强;Al(OH)3是两性氢氧化物。-15-/15
优选(3)表中第ⅦA族元素中非金属性F>Cl>Br,根据元素周期律可知,故最不稳定的氢化物是HBr。(4)镁的价电子排布式为3s2,处于全充满状态,是相对稳定的结构,第一电离能高于同周期相邻元素。8.答案(1)H O Al S K(2)KAl(SO4)2·12H2O 作为净水剂(3)1s22s22p63s23p1 (4) (5)大于 大于解析:A、B、C、D、E5种元素核电荷数都小于20,A、E属同一族且最外层电子排布式为ns1,故A、E为第ⅠA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式为ns2np4,则B、D为第ⅥA族元素,B的核电荷数小于D,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,钠的第一电离能小于C(铝)的,即第一电离能Al>K。9.答案(1)1s22s22p63s23p2 3s23p4 (2)4 (3)K F (4)B (5)①④⑤②③⑥ (6)B D解析:(1)硅元素为14号元素,原子核外有14个电子,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p2;硫元素为16号元素,原子核外有16个电子,所以其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,则其价电子排布式为3s23p4。-15-/15
优选(2)Fe为26号元素,原子核外有26个电子,基态铁原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,则有4个未成对电子;Fe2+的价电子排布式为3d6,其价电子排布图为。(3)通常情况下,元素的金属性越强,其第一电离能越小,则Cu、K、O、F四种元素中K的第一电离能最小;元素的非金属性越强,其电负性越大,所以F的电负性最大。(4)得电子能力P
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