2019年高考化學(xué)一輪綜合復(fù)習(xí) 第十二章 有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ) 第37講 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)練習(xí).doc
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第37講 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 考綱要求 1.了解原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、能級(jí)分布和排布原理,能正確書(shū)寫(xiě)1~36號(hào)元素原子核外電子、價(jià)電子的排布式和軌道表達(dá)式。2.了解電離能的含義,并能用以說(shuō)明元素的某些性質(zhì)。3.了解電子在原子軌道之間的躍遷及其簡(jiǎn)單應(yīng)用。4.了解電負(fù)性的概念,并能用以說(shuō)明元素的某些性質(zhì)。 考點(diǎn)一 原子核外電子排布原理 1.能層、能級(jí)與原子軌道 (1)能層(n):在多電子原子中,核外電子的能量是不同的,按照電子的能量差異將其分成不同能層。通常用K、L、M、N……表示,能量依次升高。 (2)能級(jí):同一能層里電子的能量也可能不同,又將其分成不同的能級(jí),通常用s、p、d、f等表示,同一能層里,各能級(jí)的能量按s、p、d、f的順序依次升高,即:E(s)<E(p)<E(d)<E(f)。 (3)原子軌道:電子云輪廓圖給出了電子在核外經(jīng)常出現(xiàn)的區(qū)域。這種電子云輪廓圖稱為原子軌道。 原子軌道 軌道形狀 軌道個(gè)數(shù) s 球形 1 p 啞鈴形 3 特別提醒 第一能層(K),只有s能級(jí);第二能層(L),有s、p兩種能級(jí),p能級(jí)上有三個(gè)原子軌道px、py、pz,它們具有相同的能量;第三能層(M),有s、p、d三種能級(jí)。 2.基態(tài)原子的核外電子排布 (1)能量最低原理:即電子盡可能地先占有能量低的軌道,然后進(jìn)入能量高的軌道,使整個(gè)原子的能量處于最低狀態(tài)。 如圖為構(gòu)造原理示意圖,即基態(tài)原子核外電子在原子軌道上的排布順序圖: 注意 所有電子排布規(guī)則都需要滿足能量最低原理。 (2)泡利原理 每個(gè)原子軌道里最多只能容納2個(gè)電子,且自旋狀態(tài)相反。 如2s軌道上的電子排布為,不能表示為。 (3)洪特規(guī)則 當(dāng)電子排布在同一能級(jí)的不同軌道時(shí),基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道,且自旋狀態(tài)相同。如2p3的電子排布為,不能表示為或。 洪特規(guī)則特例:當(dāng)能量相同的原子軌道在全滿(p6、d10、f14)、半滿(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)狀態(tài)時(shí),體系的能量最低,如:24Cr的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1。 3.基態(tài)、激發(fā)態(tài)及光譜示意圖 (1)p能級(jí)的能量一定比s能級(jí)的能量高() (2)同一原子中,2p、3p、4p能級(jí)的軌道數(shù)依次增多() (3)2p和3p軌道形狀均為啞鈴形,能量也相等() (4)2px、2py、2pz的能量相等(√) (5)鐵元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p64s23d6() (6)Cr的基態(tài)原子的簡(jiǎn)化電子排布式為[Ar]3d44s2() (7)基態(tài)原子電子能量的高低順序?yàn)镋(1s)<E(2s)<E(2px)<E(2py)<E(2pz)() (8)電子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10違反了能量最低原則() (9)磷元素基態(tài)原子的電子排布圖為 () 寫(xiě)出下列原子或離子的①電子排布式、②價(jià)電子排布圖、③電子占的原子軌道數(shù)、④未成對(duì)電子數(shù)。 (1)N:①________________②______________________________________________________ ③____________________④______________________________________________________。 (2)Cl:①________________②_____________________________________________________ ③____________________④______________________________________________________。 (3)Fe2+:①____________②_______________________________________________________ ③____________________④______________________________________________________。 (4)Cu:①______________②_______________________________________________________ ③____________________④_______________________________________________________。 (5)Se:①______________②________________________________________________________ ③____________________④_______________________________________________________。 (6)Br-:①____________②________________________________________________________ ③____________________④______________________________________________________。 答案 (1)①1s22s22p3?、凇、??、? (2)①1s22s22p63s23p5(或[Ne]3s23p5)② ③9?、? (3)①1s22s22p63s23p63d6(或[Ar]3d6)② ③14?、? (4)①1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)② ③15?、? (5)①1s22s22p63s23p63d104s24p4(或[Ar]3d104s24p4)② ③18?、? (6)①1s22s22p63s23p63d104s24p6(或[Ar]3d104s24p6)②?、?8 ④0 核外電子排布常見(jiàn)錯(cuò)誤 (1)在寫(xiě)基態(tài)原子的電子排布圖時(shí),常出現(xiàn)以下錯(cuò)誤: ①(違反能量最低原理) ②(違反泡利原理) ③(違反洪特規(guī)則) ④(違反洪特規(guī)則) (2)當(dāng)出現(xiàn)d軌道時(shí),雖然電子按ns、(n-1)d、np的順序填充,但在書(shū)寫(xiě)電子排布式時(shí),仍把(n-1)d放在ns前,如Fe:1s22s22p63s23p63d64s2,而失電子時(shí),卻先失4s軌道上的電子,如Fe3+:1s22s22p63s23p63d5。 (3)注意比較原子核外電子排布式、簡(jiǎn)化電子排布式、價(jià)電子排布式的區(qū)別與聯(lián)系。如Cu的電子排布式:1s22s22p63s23p63d104s1;簡(jiǎn)化電子排布式:[Ar]3d104s1;價(jià)電子排布式:3d104s1。 1.(1)A元素基態(tài)原子的最外層有3個(gè)未成對(duì)電子,次外層有2個(gè)電子,其元素符號(hào)為_(kāi)_______;其價(jià)電子排布圖為_(kāi)____________________________________________。 (2)B元素的負(fù)一價(jià)離子和C元素的正一價(jià)離子的電子層結(jié)構(gòu)都與氬相同,B的元素符號(hào)為_(kāi)_______,C離子的結(jié)構(gòu)示意圖為_(kāi)_______________________________________________。 (3)D元素的正三價(jià)離子的3d能級(jí)為半充滿,D的元素符號(hào)為_(kāi)_______,其基態(tài)原子的電子排布式為_(kāi)_______________________________________________________________________ ______________,其原子的結(jié)構(gòu)示意圖為_(kāi)_______________________________________。 (4)E元素基態(tài)原子的M層全充滿,N層沒(méi)有成對(duì)電子且只有一個(gè)未成對(duì)電子,E的元素符號(hào)為_(kāi)_______,其基態(tài)原子的電子排布式為_(kāi)________________________________________。 (5)F元素的原子最外層電子排布式為nsnnpn+2,則n=________;原子中能量最高的是________電子,電子排布圖為_(kāi)_________________________________________________。 答案 (1)N (2)Cl (3)Fe 1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2) (4)Cu 1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1) (5)2 2p 2.M、R、X、Y為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,Z是一種過(guò)渡元素。M基態(tài)原子L層中p軌道電子數(shù)是s軌道電子數(shù)的2倍,R是同周期元素中最活潑的金屬元素,X和M形成的一種化合物是引起酸雨的主要大氣污染物,Z的基態(tài)原子4s和3d軌道半充滿。請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)寫(xiě)出M、R的價(jià)電子排布式:M________、R___________________________________。 (2)寫(xiě)出X、Y的價(jià)電子排布圖:X__________________________________________________、 Y________________。 (3)寫(xiě)出Z的核外電子排布式:____________________________________________________, Z的核外未成對(duì)電子數(shù)為_(kāi)_______。 答案 (1)2s22p4 3s1(2) (3)1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1 6 解析 根據(jù)題目給出的M、R和X的信息確定,M是氧元素,R是鈉元素,X是硫元素。根據(jù)M、R、X、Y為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素確定Y是氯元素。根據(jù)Z的基態(tài)原子4s和3d軌道半充滿,則Z元素原子的核外有24個(gè)電子,是鉻元素。 考點(diǎn)二 原子結(jié)構(gòu)與周期表、元素性質(zhì)的關(guān)系 1.原子結(jié)構(gòu)與周期表的關(guān)系 (1)原子結(jié)構(gòu)與周期表的關(guān)系(完成下列表格) 周期 能層數(shù) 每周期第一個(gè)元素 每周期最后一個(gè)元素 原子序數(shù) 基態(tài)原子的簡(jiǎn)化電子排布式 原子序數(shù) 基態(tài)原子的電子排布式 二 2 3 [He]2s1 10 1s22s22p6 三 3 11 [Ne]3s1 18 1s22s22p63s23p6 四 4 19 [Ar]4s1 36 1s22s22p63s23p6 3d104s24p6 五 5 37 [Kr]5s1 54 1s22s22p63s23p63d10 4s24p64d105s25p6 六 6 55 [Xe]6s1 86 1s22s22p63s23p63d104s24p6 4d104f145s25p65d106s26p6 (2)每族元素的價(jià)層電子排布特點(diǎn) ①主族 主族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA 排布特點(diǎn) ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 主族 ⅤA ⅥA ⅦA 排布特點(diǎn) ns2np3 ns2np4 ns2np5 ②0族:He:1s2;其他ns2np6。 ③過(guò)渡元素(副族和第Ⅷ族):(n-1)d1~10ns1~2。 (3)元素周期表的分區(qū)與價(jià)電子排布的關(guān)系 ①周期表的分區(qū) ②各區(qū)外圍電子排布特點(diǎn) 分區(qū) 外圍電子排布 s區(qū) ns1~2 p區(qū) ns2np1~6 d區(qū) (n-1)d1~9ns1~2(除鈀外) ds區(qū) (n-1)d10ns1~2 f區(qū) (n-2)f0~14(n-1)d0~2ns2 2.原子半徑 (1)影響因素 (2)變化規(guī)律 元素周期表中的同周期主族元素從左到右,原子半徑逐漸減?。煌髯逶貜纳系较?,原子半徑逐漸增大。 3.電離能 (1)第一電離能:氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量,符號(hào):I1,單位:kJmol-1。 (2)規(guī)律 ①同周期:第一種元素的第一電離能最小,最后一種元素的第一電離能最大,總體呈現(xiàn)從左至右逐漸增大的變化趨勢(shì)。 ②同族元素:從上至下第一電離能逐漸減小。 ③同種原子:逐級(jí)電離能越來(lái)越大(即I1<I2<I3…)。 4.電負(fù)性 (1)含義:元素的原子在化合物中吸引鍵合電子能力的標(biāo)度。元素的電負(fù)性越大,表示其原子在化合物中吸引鍵合電子的能力越強(qiáng)。 (2)標(biāo)準(zhǔn):以最活潑的非金屬氟的電負(fù)性為4.0作為相對(duì)標(biāo)準(zhǔn),計(jì)算得出其他元素的電負(fù)性(稀有氣體未計(jì))。 (3)變化規(guī)律 金屬元素的電負(fù)性一般小于1.8,非金屬元素的電負(fù)性一般大于1.8,而位于非金屬三角區(qū)邊界的“類金屬”(如鍺、銻等)的電負(fù)性則在1.8左右。 在元素周期表中,同周期從左至右,元素的電負(fù)性逐漸增大,同主族從上至下,元素的電負(fù)性逐漸減小。 5.對(duì)角線規(guī)則 在元素周期表中,某些主族元素與右下方的主族元素的有些性質(zhì)是相似的,如。 (1)價(jià)電子排布為5s25p1的元素位于第五周期ⅠA族,是s區(qū)元素() (2)電負(fù)性大的元素非金屬性強(qiáng)(√) (3)主族元素的電負(fù)性越大,元素原子的第一電離能一定越大() (4)在元素周期表中,同周期主族元素電負(fù)性從左到右越來(lái)越大(√) (5)在形成化合物時(shí),電負(fù)性越小的元素越容易顯示正價(jià)(√) (6)第一電離能:O>N() (7)正三價(jià)陽(yáng)離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5的元素在周期表中位于Ⅷ族(√) (8)價(jià)電子排布式為4s24p3的元素位于第四周期ⅤA族,是p區(qū)元素(√) (1)第三周期所有元素的第一電離能(I1)大小順序?yàn)開(kāi)________________________________(用元素符號(hào)表示)。 (2)Na的逐級(jí)電離能中有________次突躍。分別是哪級(jí)電離能發(fā)生突躍?________、________。 (3)C、N、O、F的電負(fù)性大小順序?yàn)開(kāi)_______________,第一電離能大小順序?yàn)開(kāi)___________。 (4)F、Cl、Br、I的第一電離能大小順序?yàn)開(kāi)___________________________________________, 電負(fù)性大小順序?yàn)開(kāi)_______________。 答案 (1)Na<Al<Mg<Si<S<P<Cl<Ar (2)2 I2?I1 I10?I9 (3)C<N<O<F C<O<N<F (4)F>Cl>Br>I F>Cl>Br>I 1.(2018江西省景德鎮(zhèn)模擬)根據(jù)下列五種元素的第一至第四電離能數(shù)據(jù)(單位:kJmol-1),回答下列各題: 元素代號(hào) I1 I2 I3 I4 Q 2080 4000 6100 9400 R 500 4600 6900 9500 S 740 1500 7700 10500 T 580 1800 2700 11600 U 420 3100 4400 5900 (1)在周期表中,最可能處于同一族的是________。 A.Q和R B.S和T C.T和U D.R和T E.R和U (2)下列離子的氧化性最弱的是________。 A.S2+ B.R2+ C.T3+ D.U+ (3)下列元素中,化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)最像Q元素的是________。 A.硼B(yǎng).鈹C.氦D.氫 (4)每種元素都出現(xiàn)相鄰兩個(gè)電離能的數(shù)據(jù)相差較大的情況,這一事實(shí)從一個(gè)側(cè)面說(shuō)明:________________________________________________________________________,如果U元素是短周期元素,你估計(jì)它的第2次電離能飛躍數(shù)據(jù)將發(fā)生在失去第______個(gè)電子時(shí)。 (5)如果R、S、T是同周期的三種主族元素,則它們的原子序數(shù)由小到大的順序是__________,其中________元素的第一電離能異常高的原因是____________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)E (2)D (3)C(4)電子分層排布,各能層能量不同 10(5)R<S<T S S元素的最外層電子處于s能級(jí)全充滿狀態(tài),能量較低,比較穩(wěn)定,失去第一個(gè)電子吸收的能量較多 解析 (1)根據(jù)電離能的變化趨勢(shì)知,Q為稀有氣體元素,R為第ⅠA族元素,S為第ⅡA族元素,T為第ⅢA族元素,U為第ⅠA族元素,所以R和U處于同一主族。 (2)由于U+為第ⅠA族元素且比R電離能小,所以U+的氧化性最弱。 (3)由于Q是稀有氣體元素,所以氦的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)與其最像。 (4)電離能的突躍變化,說(shuō)明核外電子是分層排布的。若U是短周期元素,則U是Na,其核外電子排布式為1s22s22p63s1,由于2s22p6所處能層相同,所以它的第2次電離能飛躍數(shù)據(jù)發(fā)生在失去第10個(gè)電子時(shí)。 (5)同一周期,第一電離能呈增大趨勢(shì),但ⅡA、ⅤA族比相鄰元素要高,因?yàn)槠渥钔鈱与娮映嗜錆M或半充滿結(jié)構(gòu)。 2.根據(jù)信息回答下列問(wèn)題: 不同元素的原子在分子內(nèi)吸引電子的能力大小可用數(shù)值表示,該數(shù)值稱為電負(fù)性。一般認(rèn)為:如果兩個(gè)成鍵原子間的電負(fù)性差值大于1.7,原子之間通常形成離子鍵;如果兩個(gè)成鍵原子間的電負(fù)性差值小于1.7,通常形成共價(jià)鍵。下表是某些元素的電負(fù)性值: 元素符號(hào) Li Be B C O F Na Al Si P S Cl 電負(fù)性值 1.0 1.5 2.0 2.5 3.5 4.0 0.9 1.5 1.8 2.1 2.5 3.0 (1)根據(jù)對(duì)角線規(guī)則,Be、Al元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的性質(zhì)相似,它們都具有________性,其中Be(OH)2顯示這種性質(zhì)的離子方程式是________________________________________________________________________、 ________________________________________________________________________。 (2)通過(guò)分析電負(fù)性值的變化規(guī)律,確定Mg元素的電負(fù)性值的最小范圍________________。 (3)請(qǐng)歸納元素的電負(fù)性和金屬性、非金屬性的關(guān)系是__________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)推測(cè)AlF3、AlCl3、AlBr3是離子化合物還是共價(jià)化合物: AlF3__________________,AlCl3________________________________________________________________________, AlBr3________________。 答案 (1)兩 Be(OH)2+2H+===Be2++2H2OBe(OH)2+2OH-===BeO+2H2O (2)0.9~1.5 (3)非金屬性越強(qiáng),電負(fù)性越大;金屬性越強(qiáng),電負(fù)性越小 (4)離子化合物 共價(jià)化合物 共價(jià)化合物 3.(2017青島模擬)已知:A~F都是周期表中前四周期的元素,它們的原子序數(shù)依次增大。其中A、C原子的L層有2個(gè)未成對(duì)電子。D與E同主族,D的二價(jià)陽(yáng)離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。F3+的M層3d軌道電子為半充滿狀態(tài)。請(qǐng)根據(jù)以上信息,回答下列問(wèn)題: (1)A、B、C的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)開(kāi)___________(用元素符號(hào)表示)。 (2)D元素的原子核外共有________種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子、________種不同能級(jí)的電子。 (3)寫(xiě)出E的基態(tài)原子的電子排布式:_______________________________________________。 (4)F和X(質(zhì)子數(shù)為25)兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)列于下表:比較兩元素的I2、I3可知,氣態(tài)X2+再失去一個(gè)電子比氣態(tài)F2+再失去一個(gè)電子難。對(duì)此,你的理解是__________________ ________________________________________________________________________。 元素 X F 電離能/kJmol-1 I1 717 759 I2 1509 1561 I3 3248 2957 答案 (1)C<N<O (2)12 4 (3)1s22s22p63s23p64s2 (4)Mn2+的3d軌道電子排布為半充滿狀態(tài),較穩(wěn)定 1.(高考組合題)(1)[2017全國(guó)卷Ⅱ,35(1)]氮原子價(jià)層電子的軌道表達(dá)式(電子排布圖)為_(kāi)_______。 (2)[2017全國(guó)卷Ⅰ,35(1)(2)]①元素K的焰色反應(yīng)呈紫紅色,其中紫色對(duì)應(yīng)的輻射波長(zhǎng)為_(kāi)_______nm(填標(biāo)號(hào))。 A.404.4 B.553.5 C.589.2 D.670.8 E.766.5 ②基態(tài)K原子中,核外電子占據(jù)的最高能層的符號(hào)是____________,占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為_(kāi)___________。 (3)[2016全國(guó)卷Ⅰ,37(1)]基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為[Ar]________,有________個(gè)未成對(duì)電子。 (4)[2016全國(guó)卷Ⅱ,37(1)]鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為_(kāi)_____________,3d能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)為_(kāi)_______。 (5)[2015全國(guó)卷Ⅰ,37(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。 (6)[2014新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ,37(2)]基態(tài)Fe原子有________個(gè)未成對(duì)電子。Fe3+的電子排布式為_(kāi)_______________________。 (7)[2013新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ,37(1)]基態(tài)Si原子中,電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為_(kāi)_____,該能層具有的原子軌道數(shù)為_(kāi)_______、電子數(shù)為_(kāi)_______。 答案 (1)(或) (2)①A ②N 球形 (3)3d104s24p2 2 (4)1s22s22p63s23p63d84s2(或[Ar]3d84s2) 2 (5)電子云 2 (6)4 1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5) (7)M 9 4 2.(高考組合題)(1)[2017全國(guó)卷Ⅱ,35(2)]元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個(gè)電子形成氣態(tài)負(fù)一價(jià)離子時(shí)所放出的能量稱作第一電子親和能(E1)。第二周期部分元素的E1變化趨勢(shì)如圖所示,其中除氮元素外,其他元素的E1自左而右依次增大的原因是__________________________ ________________________________________________________________________;氮元素的E1呈現(xiàn)異常的原因是_______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)[2016全國(guó)卷Ⅰ,37(4)]Zn、Ge、O電負(fù)性由大至小的順序是________________。 (3)[2016全國(guó)卷Ⅱ,37(3)]元素銅與鎳的第二電離能分別為ICu=1958kJmol–1、INi=1753kJmol-1,ICu>INi的原因是_____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)[2016全國(guó)卷Ⅲ,37(2)]根據(jù)元素周期律,原子半徑Ga________As,第一電離能Ga________As。(填“大于”或“小于”) (5)[2013新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅱ,37(2)]F、K、Fe、Ni四種元素中的第一電離能最小的是__________。(填元素符號(hào)) (6)[2013浙江自選模塊,15(1)(2)]①N、Al、Si、Zn四種元素中,有一種元素的電離能數(shù)據(jù)如下: 電離能 I1 I2 I3 I4 …… Ia/kJmol-1 578 1817 2745 11578 …… 則該元素是________(填寫(xiě)元素符號(hào))。 ②基態(tài)鍺(Ge)原子的電子排布式是_______________________________________________。 Ge的最高價(jià)氯化物分子式是________。該元素可能的性質(zhì)或應(yīng)用有________。 A.是一種活潑的金屬元素 B.其電負(fù)性大于硫 C.其單質(zhì)可作為半導(dǎo)體材料 D.其最高價(jià)氯化物的沸點(diǎn)低于其溴化物的沸點(diǎn) 答案 (1)同周期元素隨核電荷數(shù)依次增大,原子半徑逐漸變小,故結(jié)合一個(gè)電子釋放出的能量依次增大 N原子的2p軌道處于半充滿狀態(tài),相對(duì)穩(wěn)定,故不易結(jié)合一個(gè)電子 (2)O>Ge>Zn (3)銅失去的是全充滿的3d10電子,鎳失去的是4s1電子 (4)大于 小于 (5)K (6)①Al②1s22s22p63s23p63d104s24p2(或[Ar]3d104s24p2)GeCl4 CD 解析 (1)根據(jù)圖知,電子親和能增大(除N外),同周期從左向右非金屬性增強(qiáng),得電子能力增強(qiáng),因此同周期自左而右電子親和能增大;氮元素原子的2p能級(jí)達(dá)到半充滿狀態(tài),相對(duì)穩(wěn)定,不易得到1個(gè)電子。 (2)Zn、Ge、O三種元素中,Zn和Ge是金屬元素,O是非金屬元素。O的電負(fù)性比Zn和Ge的大,又根據(jù)同周期元素的電負(fù)性從左到右逐漸增大的規(guī)律,可知電負(fù)性:O>Ge>Zn。 (3)銅失去的是全充滿的3d10電子,鎳失去的是4s1電子,所以ICu>INi。 (4)同周期元素從左到右原子半徑逐漸減小,故原子半徑Ga大于As,As原子的4p軌道處于半充滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以第一電離能Ga小于As。 (5)F是電負(fù)性最大的元素;同周期元素中隨原子序數(shù)的增大,第一電離能呈增大趨勢(shì),四種元素中第一電離能最小的是K元素。 (6)①分析表中數(shù)據(jù)可知,該元素的逐級(jí)電離能中,I1、I2、I3與I4相差較大,說(shuō)明該元素原子最外層有3個(gè)電子,顯然該元素為Al元素。 ②鍺原子核外有32個(gè)電子,其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2。Ge元素的最高化合價(jià)為+4,其氯化物為GeCl4。Ge元素處于金屬與非金屬分界線附近,表現(xiàn)出一定的金屬性和非金屬性,其單質(zhì)常用作半導(dǎo)體材料,不屬于活潑金屬。Ge元素的電負(fù)性小于Si元素的電負(fù)性,而Si元素的電負(fù)性小于S元素的電負(fù)性,則S元素的電負(fù)性大于Ge元素的。GeCl4的相對(duì)分子質(zhì)量小于GeBr4,則GeCl4的分子間作用力小于GeBr4的分子間作用力,GeCl4的沸點(diǎn)低于GeBr4的沸點(diǎn)。 1.元素“氦、銣、銫”等是用下列哪種科學(xué)方法發(fā)現(xiàn)的( ) A.紅外光譜 B.質(zhì)譜 C.原子光譜 D.核磁共振譜 答案 C 2.下列有關(guān)原子軌道的敘述中正確的( ) A.氫原子的2s軌道能量較3p軌道高 B.鋰原子的2s與5s軌道皆為球形分布 C.p能級(jí)的原子軌道呈啞鈴形,隨著能層序數(shù)的增加,p能級(jí)原子軌道也在增多 D.能層n=4的原子軌道最多可容納16個(gè)電子 答案 B 解析 B項(xiàng),s軌道為球形,所以鋰原子的2s與5s 軌道皆為球形分布,正確;C項(xiàng),p能級(jí)的原子軌道呈啞鈴形,p能級(jí)含有3個(gè)原子軌道,隨著能層序數(shù)的增加,p能級(jí)原子軌道數(shù)目不變,錯(cuò)誤;D項(xiàng),各電子層最多容納電子數(shù)2n2,則能層n=4的原子軌道最多可容納32個(gè)電子,錯(cuò)誤。 3.(2017河北正定中學(xué)模擬)在核電荷數(shù)為26的元素Fe的原子核外3d、4s軌道內(nèi),下列電子排布圖正確的是( ) A. B. C. D. 答案 C 解析 核電荷數(shù)為26的Fe基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,3d有5個(gè)軌道,只有1個(gè)軌道排滿兩個(gè)電子,且自旋方向相反,其他4個(gè)軌道各排1個(gè)電子,4s軌道排滿2個(gè)電子,且自旋方向相反,即C項(xiàng)正確。 4.下列說(shuō)法中正確的是( ) A.隨原子序數(shù)的遞增,第三周期元素的電負(fù)性逐漸減小 B.鋁的第一電離能比鎂的第一電離能大 C.在所有的元素中,氟的第一電離能最大 D.在所有的元素中,氟的電負(fù)性最大 答案 D 5.(2018江西省新余聯(lián)考)下列圖示中橫坐標(biāo)是表示元素的電負(fù)性數(shù)值,縱坐標(biāo)表示同一主族的五種元素的序數(shù)的是( ) 答案 B 6.(2018銀川一中月考)周期表中27號(hào)元素鈷的方格中注明“3d74s2”,由此可以推斷( ) A.它位于周期表的第四周期ⅡA族 B.它的基態(tài)核外電子排布式可簡(jiǎn)寫(xiě)為[Ar]4s2 C.Co2+的核外價(jià)電子排布式為3d54s2 D.Co位于周期表中第9列 答案 D 解析 “3d74s2”為Co的價(jià)電子排布,其簡(jiǎn)寫(xiě)式中,也要注明3d軌道,B項(xiàng)錯(cuò)誤;“7+2=9”,說(shuō)明它位于周期表的第9列,D項(xiàng)正確;從左向右數(shù),應(yīng)為過(guò)渡元素,A項(xiàng)錯(cuò)誤;失電子時(shí),應(yīng)失去最外層的電子,即先失4s上的電子,Co2+的價(jià)電子排布為3d7,C項(xiàng)錯(cuò)誤。 7.某元素基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為3d54s2,則下列說(shuō)法不正確的是( ) A.該元素為Mn元素 B.該元素原子核外有4個(gè)能層 C.該元素原子最外層共有7個(gè)電子 D.該元素屬于d區(qū)元素 答案 C 8.下列原子的電子躍遷能釋放光能形成發(fā)射光譜的是( ) A.1s22s22p63s2―→1s22s22p63p2 B.1s22s22p33s1―→1s22s22p4 C.1s22s2―→1s22s12p1 D.1s22s22p―→1s22s22p 答案 B 解析 A項(xiàng),吸收光能,形成吸收光譜;B項(xiàng),由激發(fā)態(tài)→基態(tài),釋放光能,形成發(fā)射光譜;C項(xiàng),形成吸收光譜;D項(xiàng),2px與2py能量相同,不屬于電子躍遷。 9.(2017洛陽(yáng)期末)以下有關(guān)元素性質(zhì)的說(shuō)法不正確的是( ) A.①Na,K,Rb;②N,P,As;③O,S,Se;④Na,P,Cl元素的電負(fù)性隨原子序數(shù)增大而遞增的是④ B.下列原子中,①1s22s22p63s23p1,②1s22s22p63s23p2,③1s22s22p63s23p3,④1s22s22p63s23p4對(duì)應(yīng)的第一電離能最大的是④ C.某短周期元素的逐級(jí)電離能分別為738、1451、7733、10540、13630、17995、21703等,該元素在第三周期ⅡA族 D.以下原子中,①1s22s22p63s23p2,②1s22s22p3,③1s22s22p2,④1s22s22p63s23p4半徑最大的是① 答案 B 解析 A項(xiàng),同周期自左而右電負(fù)性逐漸增大,同主族自上而下電負(fù)性逐漸減??;B項(xiàng),同周期隨原子序數(shù)增大第一電離能呈增大趨勢(shì),ⅤA族3p能級(jí)為半充滿穩(wěn)定狀態(tài),能量較低,第一電離能高于同周期相鄰元素;C項(xiàng),該元素第三電離能劇增,最外層應(yīng)有2個(gè)電子,表現(xiàn)+2價(jià);D項(xiàng),同周期自左而右原子半徑逐漸減小,同主族自上而下原子半徑逐漸增大。 10.(2017長(zhǎng)沙調(diào)研)完成下列化學(xué)用語(yǔ)。 (1)Cr原子的核外電子排布式____________________________________________________,價(jià)電子排布式________,原子結(jié)構(gòu)示意圖_____________________________________________, 價(jià)電子排布圖___________________________________________________。 (2)Cu2+的核外電子排布式___________________________________________________,離子結(jié)構(gòu)示意圖________________。 (3)As的核外電子排布式________________,原子結(jié)構(gòu)示意圖________________,價(jià)電子排布圖________________________________________________________________________。 (4)Co的價(jià)電子排布式________________,價(jià)電子排布圖______________________________。 答案 (1)1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1) 3d54s1 (2)1s22s22p63s23p63d9(或[Ar]3d9) (3)[Ar]3d104s24p3 (4)3d74s2 11.已知元素的某種性質(zhì)“X”和原子半徑、金屬性、非金屬性等一樣,也是元素的一種基本性質(zhì)。下面給出13種元素的X的數(shù)值: 元素 Al B Be C Cl F Li X的數(shù)值 1.5 2.0 1.5 2.5 2.8 4.0 1.0 元素 Mg Na O P S Si X的數(shù)值 1.2 0.9 3.5 2.1 2.5 1.7 試結(jié)合元素周期律知識(shí)完成下列問(wèn)題: (1)經(jīng)驗(yàn)規(guī)律告訴我們:當(dāng)形成化學(xué)鍵的兩原子相應(yīng)元素的X差值大于1.7時(shí),所形成的一般為離子鍵;當(dāng)小于1.7時(shí),一般為共價(jià)鍵。試推斷AlBr3中的化學(xué)鍵類型:____________。 (2)根據(jù)上表給出的數(shù)據(jù),簡(jiǎn)述主族元素的X的數(shù)值大小與元素的金屬性或非金屬性強(qiáng)弱之間的關(guān)系:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________;簡(jiǎn)述第二周期元素(除惰性氣體外)的X的數(shù)值大小與原子半徑之間的關(guān)系:____________________。 (3)請(qǐng)你預(yù)測(cè)Br與I元素的X數(shù)值的大小關(guān)系:_______________________________________。 (4)某有機(jī)化合物分子中含有S—N鍵,你認(rèn)為該共用電子對(duì)偏向于________(填元素符號(hào))原子。 答案 (1)共價(jià)鍵 (2)元素X的數(shù)值越大,元素的非金屬性越強(qiáng)(或元素X的數(shù)值越小,元素的金屬性越強(qiáng)) 原子半徑越小,X的數(shù)值越大 (3)Br大于I (4)N 解析 (1)根據(jù)表中數(shù)值,Al是1.5,Br小于2.8,所以Al和Br的X數(shù)值之差小于1.7,為共價(jià)鍵。(2)X相當(dāng)于電負(fù)性,和電負(fù)性的變化規(guī)律相同。(4)因?yàn)镾、C的X數(shù)值是2.5,N的X數(shù)值應(yīng)大于2.5,所以該共用電子對(duì)偏向于N原子。 12.X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常見(jiàn)元素,其相關(guān)信息如表所示: 元素 相關(guān)信息 X X的一種核素的質(zhì)量數(shù)為18,中子數(shù)為10 Y Y與X同主族,且它的一種氧化物是導(dǎo)致酸雨的主要物質(zhì)之一 Z Z的單質(zhì)常溫下為黃綠色氣體 W W的基態(tài)原子核外有4個(gè)未成對(duì)電子 (1)Z在元素周期表中的位置是________________________________________________。 (2)基態(tài)Y原子的核外電子排布式為_(kāi)____________________________________________。 (3)基態(tài)W3+的核外電子排布式為_(kāi)_____________________________________________。 (4)X的一種氫化物H2X2分子中極性鍵和非極性鍵數(shù)目之比為_(kāi)_______。 (5)Y的電負(fù)性比Z的________(填“大”或“小”);X和Y的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物中,較穩(wěn)定的是________(寫(xiě)化學(xué)式)。 答案 (1)第三周期ⅦA族 (2)1s22s22p63s23p4(或[Ne]3s23p4) (3)1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5) (4)2∶1 (5)小 H2O 解析 由題意可知,X、Y、Z、W分別為O、S、Cl、Fe元素。 (1)Cl元素處于周期表中第三周期ⅦA族。 (2)基態(tài)S原子核外有16個(gè)電子,其核外電子排布式為1s22s22p63s23p4或[Ne]3s23p4。 (3)基態(tài)Fe原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,失去3個(gè)電子生成Fe3+,則Fe3+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5。 (4)H2O2的結(jié)構(gòu)式為H—O—O—H,分子中極性鍵和非極性鍵數(shù)目之比為2∶1。 (5)Cl元素的電負(fù)性比S元素大;O元素的非金屬性強(qiáng)于S元素,故H2O的穩(wěn)定性強(qiáng)于H2S。 13.(2017贛榆高中調(diào)研)已知A、B、C、D都是短周期元素,它們的原子半徑大小順序?yàn)锽>C>D>A。B的基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道,且每種軌道中的電子總數(shù)相同;D原子有2個(gè)未成對(duì)電子。A、B、D三種元素組成的一種化合物M是新裝修居室中常含有的一種有害氣體。E是第四周期元素,其原子核外最外層電子數(shù)與A原子相同,其余各層電子均充滿。 試回答下列問(wèn)題(用元素符號(hào)或化學(xué)式表示): (1)基態(tài)B原子中,核外存在________個(gè)未成對(duì)電子。 (2)基態(tài)E2+的核外電子排布式為_(kāi)_________________________________________________。 (3)基態(tài)D原子的最高能級(jí)的電子排布圖為_(kāi)_________________________________________。 (4)M分子中B原子軌道的雜化類型為_(kāi)___________________________________。 (5)B、C、D三種元素的第一電離能由小到大的順序?yàn)開(kāi)_______________。 答案 (1)2 (2)1s22s22p63s23p63d9(或[Ar]3d9) (3) (4)sp2雜化 (5)C<O<N 解析 由題意可知,A、B、C、D、E分別為H、C、N、O、Cu元素。 (1)基態(tài)B(即碳)原子的核外電子排布式為1s22s22p2,其中2p軌道的2個(gè)電子均為未成對(duì)電子。 (2)基態(tài)Cu原子的核外電子排布式為[Ar]3d104s1,失去2個(gè)電子生成Cu2+,故Cu2+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9。 (3)基態(tài)D原子的核外電子排布式為1s22s22p4,最高能級(jí)為2p,則其最高能級(jí)的電子排布圖為。 (4)H、C、O元素形成的化合物M是新裝修居室中常含有的一種有害氣體,則M是甲醛(HCHO),C原子形成3個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵,則C原子采取sp2雜化。 (5)同周期主族元素的第一電離能隨原子序數(shù)的遞增呈增大趨勢(shì),但N元素原子的2p軌道處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài),其第一電離能大于O元素。 14.(2017雙鴨山模擬)現(xiàn)有屬于前四周期的A、B、C、D、E、F、G七種元素,原子序數(shù)依次增大。A元素的價(jià)電子構(gòu)型為nsnnpn+1;C元素為最活潑的非金屬元素;D元素核外有三個(gè)電子層,最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的1/6;E元素正三價(jià)離子的3d軌道為半充滿狀態(tài);F元素基態(tài)原子的M層全充滿,N層沒(méi)有成對(duì)電子,只有一個(gè)未成對(duì)電子;G元素與A元素位于同一主族,其某種氧化物有劇毒。 (1)A元素的第一電離能________(填“<”“>”或“=”)B元素的第一電離能,A、B、C三種元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)開(kāi)___________(用元素符號(hào)表示)。 (2)D元素原子的價(jià)電子排布式是________。 (3)C元素的電子排布圖為_(kāi)________________________________________________;E3+的離子符號(hào)為_(kāi)_______。 (4)F元素位于元素周期表的________區(qū),其基態(tài)原子的電子排布式為_(kāi)_______________。 (5)G元素可能的性質(zhì)________。 A.其單質(zhì)可作為半導(dǎo)體材料 B.其電負(fù)性大于磷 C.其原子半徑大于鍺 D.其第一電離能小于硒 (6)活潑性:D________(填“>”或“<”,下同)Al,I1(Mg)________I1(Al),其原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)> N<O<F (2)3s2 (3) Fe3+ (4)ds 1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1) (5)A (6)>?。尽℃V原子的3s軌道處于全滿狀態(tài),3p軌道處于全空狀態(tài),比較穩(wěn)定,而鋁原子3p軌道只有一個(gè)電子,不穩(wěn)定 解析 A元素的價(jià)電子構(gòu)型為nsnnpn+1,則A是N;C元素為最活潑的非金屬元素,則C是F,那么B是O;D元素核外有三個(gè)電子層,最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的1/6,則D是Mg;E元素正三價(jià)離子的3d軌道為半充滿狀態(tài),則E是Fe;F元素基態(tài)原子的M層全充滿,N層沒(méi)有成對(duì)電子,只有一個(gè)未成對(duì)電子,則F是Cu;G元素與A元素位于同一主族,其某種氧化物有劇毒,則G是As。(1)由于N的最外層電子處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài),失去電子比O難,所以元素的第一電離能A>B;一般情況下同一周期的主族元素,原子序數(shù)越大,元素的電負(fù)性越大,所以A、B、C三種元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)镹<O<F。(2)鎂元素原子的價(jià)電子排布式是3s2。(3)C元素是F,其電子排布圖為;E是Fe,E3+的離子符號(hào)為Fe3+。 (4)F是Cu,Cu位于元素周期表的ds區(qū),其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。 (5)G為As,位于金屬與非金屬的分界線處,其單質(zhì)為半導(dǎo)體,其電負(fù)性小于磷,原子半徑小于鍺,第一電離能大于硒。(6)元素D為Mg,活潑性Mg>Al,I1(Mg)>I1(Al),因?yàn)镸g的3s軌道處于全滿狀態(tài),3p軌道處于全空狀態(tài),比較穩(wěn)定,而Al的3p軌道只有一個(gè)電子,不穩(wěn)定,故活潑性Mg>Al,而第一電離能則是I1(Mg)>I1(Al)。 15.(2018安徽省淮南模擬)表1是元素周期表的一部分,表中所列的字母分別代表一種化學(xué)元素。試回答下列問(wèn)題: 表1 (1)元素p為26號(hào)元素,請(qǐng)寫(xiě)出其基態(tài)原子電子排布式:_______________________________。 (2)h的單質(zhì)在空氣中燃燒發(fā)出耀眼的白光,請(qǐng)用原子結(jié)構(gòu)的知識(shí)解釋發(fā)光的原因:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)o、p兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)如表2: 元素 電離能/kJmol-1 o p I1 717 759 I2 1509 1561 I3 3248 2957 表2 比較兩元素的I2、I3可知,氣態(tài)o2+再失去一個(gè)電子比氣態(tài)p2+再失去一個(gè)電子難。對(duì)此,你的解釋是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)第三周期8種元素單質(zhì)熔點(diǎn)高低的順序如圖1所示,其中電負(fù)性最大的是________(填圖1中的序號(hào))。 (5)表2中所列的某主族元素的電離能情況如圖2所示,則該元素是__________(填元素符號(hào))。 答案 (1)1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)(2)電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時(shí),以光(子)的形式釋放能量(3)Mn2+的3d軌道電子排布為半充滿狀態(tài),比較穩(wěn)定 (4)2 (5)Al 解析 (2)h為Mg元素,Mg單質(zhì)在空氣中燃燒發(fā)出耀眼的白光,電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時(shí)以光(子)的形式釋放能量。(3)o元素為Mn,其基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2,Mn2+的基態(tài)電子排布式為1s22s22p63s23p63d5,其3d能級(jí)為半充滿結(jié)構(gòu),相對(duì)比較穩(wěn)定,當(dāng)其失去第3個(gè)電子時(shí)比較困難,而Fe2+的基態(tài)電子排布式為1s22s22p63s23p63d6,其3d能級(jí)再失去一個(gè)電子即為半充滿狀態(tài),故其失去第3個(gè)電子比較容易。(4)第三周期8種元素分別為鈉、鎂、鋁、硅、磷、硫、氯、氬,其單質(zhì)中鈉、鎂、鋁形成金屬晶體,熔點(diǎn)依次升高;硅形成原子晶體;磷、硫、氯、氬形成分子晶體,且常溫下磷、硫?yàn)楣腆w,氯氣、氬為氣體,8種元素熔點(diǎn)最低的為氬,其次為氯,其中電負(fù)性最大的為氯。(5)由圖可知,該元素的電離能I4遠(yuǎn)大于I3,故為第ⅢA族元素,應(yīng)為Al。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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- 關(guān) 鍵 詞:
- 2019年高考化學(xué)一輪綜合復(fù)習(xí) 第十二章 有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ) 第37講 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)練習(xí) 2019 年高 化學(xué) 一輪 綜合 復(fù)習(xí) 第十二 有機(jī)化學(xué) 基礎(chǔ) 37 原子結(jié)構(gòu) 性質(zhì) 練習(xí)
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