1、 原子结构与性质原子结构与性质 1.下列各项叙述正确的是( ) A所有原子任一能层的 s 电子云轮廓图都是球形,但球的半径大小不同 B镁原子由 1s 22s22p63s21s22s22p63p2时,原子释放能量,由基态转化成激发态 C24Cr 原子的电子排布式是 1s 22s22p63s23p63d44s2 D价电子排布为 5s 25p1的元素位于第五周期第A 族,是 s 区元素 解析:所有原子任一能层的 S 电子云轮廓图都是球形,能层越大,球的半径越大,故 A 正确;基态 Mg 的电子排布式为 1s 22s22p63s2,能量处于最低状态,当变为 1s22s22p63p2时, 电子发生跃迁,
2、需要吸收能量,变为激发态,故 B 错误;24Cr 原子的电子排布式是 1s 22s22p63s23p63d54s1,半充满轨道能量较低,故 C 错误;价电子排布为 5s25p1的元素最外层 电子数为 3,电子层数是 5,最后一个电子排在 p 轨道,所以该元素位于第五周期第A 族, 是 p 区元素,故 D 错误。 答案:A 2 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:对于第三周期 1117 号元素,随着原子序数的增
3、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。 答案:B 3周期表中 27 号元素钴的方格中注明“3d 74s2”,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Ar4s 2 CCo 2的核外价电子排布式为 3d54s2 DCo 位于周期表中第 9 列 解析:钴应为过渡元素,A 项错误;“3d 74s2”为 Co 的价电子排布,其简写式中也要注 明 3d 轨
4、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,Co 2的价 电子排布式为 3d 7,C 项错误; “729” ,说明它位于周期表的第 9 列,D 项正确。 答案:D 4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 X B气态氢化物的稳定性:HmY 小于 HnX C最高价含氧酸的酸性:X 对应的酸性强于 Y 对应的酸性 DX 和 Y 形成化合物时,X 显负价,Y 显正价 解析: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
5、 形成化合物时,X 显负价,Y 显正价。 答案:A 5已知 X、Y 是主族元素,I为电离能,单位是 kJmol 1。请根据下表所列数据判断, 错误的是( ) 元素 I1 I2 I3 I4 X 500 4 600 6 900 9 500 Y 580 1 800 2 700 11 600 A.元素 X 为金属元素,常见化合价是1 价 B元素 Y 是A 族元素 C元素 X 与氯形成化合物时,化学式可能是 XCl D若元素 Y 处于第三周期,它可与冷水剧烈反应 解析:X 为第A 族元素,元素最高化合价与其族序数相等,所以 X 常见化合价为1 价,A 正确;通过以上分析知,Y 为第A 族元素,B 正确;
6、元素 X 与氯形成化合物时,X 的 电负性小于 Cl 元素,所以在二者形成的化合物中 X 显1 价、Cl 元素显1 价,则化学式 可能是 XCl,C 正确;若元素 Y 处于第三周期,为 Al 元素,它不能与冷水剧烈反应,但能溶 于酸和强碱溶液,D 错误。 答案:D 6下表中是 A、B、C、D、E 五种短周期元素的某些性质,下列判断正确的是( ) 元素 A B C D E 最低化合价 4 2 1 2 1 电负性 2.5 2.5 3.0 3.5 4.0 A.C、D、E 的氢化物的稳定性:CDE B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
7、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: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 2s 22p2,2p2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,它们之间可形成 SCl2、 S2Cl2等化合物;D 项,Na 能与 H2O 发生置换反应生成 NaOH 和 H2。 答案:D 7X、Y、Z、W 是
8、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:根据题意,Z 元素为 Mg,Y 元素原子最外电子层电子排布为ns 2np2,是 C 或 Si, X 为 N 或 O,W
9、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;Al 3的半径比 Mg2小,B 错误;氮气、氧气均能与镁反应,C 正确;CO 2形成 的晶体熔、沸点低,D 错误。 答案:C 8W、X、Y、Z、N 是短周期元素,它们的核电荷数依次增大。 元素 元素性质或原子结构 W 原子核内无中子 X 原子核外 s 能级上的电子总数与 p 能级上的电子总数相等,且是非金属元素 Y 元素的离子半径在该周期中最小 Z 原子核外 p 能级上的电子总数比 s 能级上的电子总数多 2 N 最外层电子数比次外层电子数少 1 (1)W 单质的化学式为_, Z 元素原子核外有
10、_个原子轨道填充了电 子。 (2)Y、Z 和 N 三种元素第一电离能由大到小的顺序为_(填元素符号)。 (3)X 与 Z 两元素的电负性较大的是_(填元素符号)。 (4)Z 元素原子共有_种不同运动状态的电子。 解析:W、X、Y、Z、N 是核电荷数依次增大的短周期元素,原子核内无中子的元素是氢 元素;原子核外 s 能级电子数与 p 能级电子数相等的非金属元素是氧元素(1s 22s22p4);元素 的离子半径在该周期中最小的是 Al 3; 原子核外 s 能级电子数比 p 能级电子数少 2 的是硅元 素(1s 22s22p63s23p2);最外层电子数比次外层电子数少 1 的是氯元素。核外有多少个
11、电子就 有多少种不同的运动状态。 答案:(1)H2 8 (2)ClSiAl (3)O (4)14 9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_ (填序号)。 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_(填序号)。 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
12、性的强弱 解析:(1)根据图示,同主族元素从上到下,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)bc 10有 A、B、C、D、E 5 种元素,它们的核电荷数依次增大,且都小于 20。其中 A 为 非金属元素;A 和 E 属同一族,它们原子最外层电子排布为ns 1,B 和 D 也属同一族,它们原 子最外层的 p 能级电子数是 s 能级电子数的两倍。C 原子最外
13、层电子数等于 D 原子最外层电 子数的一半。 请回答下列问题: (1)写出上述 5 种元素的元素符号: A:_,B:_,C:_,D:_,E:_。 (2)由这五种元素组成的一种化合物是(写化学式)_ _。写出该物质的一种 主要用途: _ _。 (3)写出 C 元素基态原子的电子排布式:_ _。 (4)用电子排布图表示 D 元素原子的价电子排布为_ _。 (5)元素 B 与 D 的电负性的大小关系是 B_D(填“”“K。 答案:(1)H O Al S K (2)KAl(SO4)212H2O 净水剂 (3)1s 22s22p63s23p1 (4) (5) 11已知:AF 都是周期表中前四周期的元素,
14、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。F 3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 X 2 再 失 去 一 个 电 子 比 气 态 F 2 再 失 去 一 个
15、电 子 难 。 对 此 , 你 的 解 释 是 _ _。 元 素 X F 电离能/kJmol 1 I1 717 759 I2 1 509 1 561 I3 3 248 2 957 解析:据题意可知 A 原子电子排布式为 1s 22s22p2,故为碳元素;C 原子电子排布式为 1s 22s22p4,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 F 3的 3d 轨道电子半充满可知为 3d5,则 F 为 Fe。 答案:(1)CNO (2)12 4 (3)1s 22s22p63s23p64s2(或Ar4s2) (4)Mn 2的 3d 轨道电子排布为半充满状态,较稳定