資源簡介

(共231張PPT)
一輪重點鞏固
方向比努力更重要
研究考綱·辨明考向
質(zhì)
性
與
構(gòu)
結(jié)
子
原
考綱要求
考綱解讀 考向預測
1 ．了解原子核外電子的排布原理及能級分布，能用電子排布式表示常見元素(1～36號)原子核外電子、價電子的排布。 2．了解原子核外電子的運動狀態(tài)。 3．了解元素電離能的含義，并能用以說明元素的某些性質(zhì)。 4．了解原子核外電子在一定條件下會發(fā)生躍遷，了解其簡單應用。 5．了解電負性的概念，知道元素的性質(zhì)與電負性的關(guān)系。 1 ．考查題型為非選擇題，分數(shù)約為3～6分。
2．高考對本部分的考查主要有三個方面：前四周期元素核外電子排布式的書寫與推斷；運用電離能、電負性解釋推斷某些元素的性質(zhì)；原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的應用。高考將會穩(wěn)中有變，可能與元素周期律、元素周期表的知識或元素及其化合物的知識相結(jié)合進行考查。注意本部分考查內(nèi)容的規(guī)律性強，因此命題空間廣闊，考查方式也會向多方位、多層次發(fā)展。
核心素養(yǎng) 思維導圖
1、宏觀辨析與微觀探析：能從離子或原子結(jié)構(gòu)示意圖、能層、能級等不同層次認識原子的結(jié)構(gòu)以及核外電子的排布規(guī)律，能從宏觀和微觀相結(jié)合的視角分析原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系。 2、證據(jù)推理與模型認知：能運用原子結(jié)構(gòu)模型解釋化學現(xiàn)象，揭示現(xiàn)象的本質(zhì)與規(guī)律。能運用構(gòu)造原理和能量最低原理揭示原子核外電子排布規(guī)律。 3.變化觀念與平衡思想：能多角度、動態(tài)地分析核外電子的運動狀態(tài)及原子結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律，認識元素性質(zhì)的變化規(guī)律。 4、科學態(tài)度與社會責任：能發(fā)現(xiàn)和提出有探究價值的原子結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的問題，如核外電子排布、元素第一電離能的特殊性等，面對異常現(xiàn)象敢于提出自己的見解。具有可持續(xù)發(fā)展意識和綠色化學觀念，能對與原子結(jié)構(gòu)有關(guān)的社會熱點問題做出正確的價值判斷。
名師備考建議
根據(jù)近幾年全國卷高考命題特點和規(guī)律，復習《原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)》時要注意以下幾個方面：
原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。這一部分是物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的基礎，復習時應注意：
①把握電子排布的規(guī)律，通過書寫一些元素(如N、O、Mg等)原子的電子排布式，加深對泡利不相容原理和洪特規(guī)則的理解；
②熟悉元素的第一電離能與元素金屬性或非金屬性的關(guān)系，更要注意第一電離能的特例。
高考對本講知識的考查主要有四個方面：①前四周期元素中原子核外電子排布式的書寫以及根據(jù)電子排布式的特點進行元素推斷；②運用電離能、電負性解釋推測某些元素的性質(zhì)；③結(jié)合元素周期律及元素周期表以推斷題的形式考查原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的應用。④復習時要結(jié)合圖形，提高觀察能力和空間想象能力，這樣才能認識共價分子結(jié)構(gòu)的多樣性和復雜性，更好地理解和掌握晶胞的概念和常見晶體的結(jié)構(gòu)，并注意計算能力的培養(yǎng)。
預計2024年高考將會穩(wěn)中有變，可能與元素周期律、元素周期表的知識或元素及其化合物的知識相結(jié)合進行考查。注意本部分考查內(nèi)容的規(guī)律性強，因此命題空間廣闊，考查方式也會向多方位、多層次發(fā)展。
真題再現(xiàn)·辨明考向
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1. (2023年重慶卷) “嫦娥石”是中國首次在月球上發(fā)現(xiàn)的新礦物，其主要由Ca、Fe、P、O和Y(釔，原子序數(shù)比Fe大13)組成，下列說法正確的是
A. Y位于元素周期表的第ⅢB族
B. 基態(tài)Ca原子的核外電子填充在6個軌道中
C. 5種元素中，第一電離能最小的是Fe
D. 5種元素中，電負性最大的是P
解析：A．釔原子序數(shù)比Fe大13，為39號元素，為元素周期表的第五周期第ⅢB族，A正確；
B．鈣為20號元素，原子核外電子排布為1s22s22p63s23p64s2，基態(tài)Ca原子的核外電子填充在10個軌道中，B錯誤；
C．同一主族隨原子序數(shù)變大，原子半徑變大，第一電離能變小；同一周期隨著原子序數(shù)變大，第一電離能變大，5種元素中，鈣第一電離能比鐵小，C錯誤；
D．同周期從左到右，金屬性減弱，非金屬性變強，元素的電負性變強；同主族由上而下，金屬性增強，非金屬性逐漸減弱，元素電負性減弱；5種元素中，電負性最大的是O，D錯誤；
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2. (2023年湖南卷)日光燈中用到的某種熒光粉的主要成分為3W3(ZX4)2·WY2。已知：X、Y、Z和W為原子序數(shù)依次增大的前20號元素，W為金屬元素。基態(tài)X原子s軌道上的電子數(shù)和p軌道上的電子數(shù)相等，基態(tài)X、Y、Z原子的未成對電子數(shù)之比為2∶1∶3。下列說法正確的是
A. 電負性：X>Y>Z>W
B. 原子半徑：XC. Y和W的單質(zhì)都能與水反應生成氣體
D. Z元素最高價氧化物對應的水化物具有強氧化性
解析：根據(jù)題中所給的信息，基態(tài)X原子s軌道上的電子式與p軌道上的電子式相同，可以推測X為O元素或Mg元素，由熒光粉的結(jié)構(gòu)可知，X主要形成的是酸根，因此X為O元素；基態(tài)X原子中未成鍵電子數(shù)為2，因此Y的未成鍵電子數(shù)為1，又因X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，故Y可能為F元素、Na元素、Al元素、Cl元素，因題目中給出W為金屬元素且熒光粉的結(jié)構(gòu)中Y與W化合，故Y為F元素或Cl元素；Z原子的未成鍵電子數(shù)為3，又因其其原子序大于Y，故Y應為F元素、Z其應為P元素；從熒光粉的結(jié)構(gòu)式可以看出W為某+2價元素，故其為Ca元素；綜上所述，X、Y、Z、W四種元素分別為O、F、P、Ca，據(jù)此答題。
A．電負性用來描述不同元素的原子對鍵合電子吸引力的大小，根據(jù)其規(guī)律，同一周期從左到右依次增大，同一主族從上到下依次減小，故四種原子的電負性大小為：Y>X>Z>W，A錯誤；
B．同一周期原子半徑從左到右依次減小，同一主族原子半徑從上到下依次增大，故四種原子的原子半徑大小為：YC．F2與水反應生成HF氣體和O2，Ca與水反應生成氫氧化鈣和氫氣，二者均可以生成氣體，C正確；
D．Z元素的最高價氧化物對應的水化物為H3PO4，幾乎沒有氧化性，D錯誤；
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3．(2023年湖北卷)W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增加的同一短周期元素，其中X、Y、Z相鄰，W的核外電子數(shù)與X的價層電子數(shù)相等，Z2是氧化性最強的單質(zhì)，4種元素可形成離子化合物
(XY)＋(WZ4)－。下列說法正確的是
A．分子的極性：WZ3＜XZ3 B．第一電離能：X＜Y＜Z
C．氧化性：X2Y3＜W2Y3 D．鍵能：X2＜Y2＜Z2
解析：Z2是氧化性最強的單質(zhì)，則Z是F，X、Y、Z相鄰，且X、Y、Z為原子序數(shù)依次增加的同一短周期元素，則X為N，Y為O，W的核外電子數(shù)與X的價層電子數(shù)相等，則W為B，即：W為B，X為N，Y為O，Z是F，以此解題。
A．由分析可知，W為B，X為N，Z是F，WZ3為BF3，XZ3為NF3，其中前者的價層電子對數(shù)為3，空間構(gòu)型為平面三角形，為非極性分子，后者的價層電子對數(shù)為4，有一對孤電子對，空間構(gòu)型為三角錐形，為極性分子，則分子的極性：WZ3＜XZ3，A正確；
B．由分析可知，X為N，Y為O，Z是F，同一周期越靠右，第一電離能越大，但是N的價層電子排布式為2s22p3，為半滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其第一電離能大于相鄰周期的元素，則第一電離能：YC．由分析可知，W為B，X為N，Y為O，則X2Y3為N2O3，W2Y3為B2O3，兩種化合物中N和B的化合價都是+3價，但是N的非金屬性更強一些，故N2O3的氧化性更強一些，C錯誤；
D．由分析可知，X為N，Y為O，Z是F，其中N對應的單質(zhì)為氮氣，其中包含三鍵，鍵能較大，D錯誤；
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4．(2023年廣東卷)化合物XYZ4ME4可作肥料，所含的5種元素位于主族，在每個短周期均有分布，僅有Y和M同族。Y的基態(tài)原子價層p軌道半充滿，X的基態(tài)原子價層電子排布式為nsn-1，X與M同周期，E在地殼中含量最多。下列說法正確的是
A．元素電負性：E＞Y＞Z B．氫化物沸點：M＞Y＞E
C．第一電離能：X＞E＞Y D．YZ3和YE的空間結(jié)構(gòu)均為三角錐形
解析：E在地殼中含量最多為氧元素，X的基態(tài)原子價層電子排布式為nsn-1，所以n－1＝2， n＝3，X為鎂或者n＝2 ，X為鋰，Y的基態(tài)原子價層p軌道半充滿所以可能為氮或磷，Y和M同族所以為氮或磷，根據(jù)X與M同周期、XYZ4ME4化合價之和為零，可確定Z為氫元素、M為磷元素、X為鎂元素、E為氧元素、Y氮元素。
A．元素電負性：氧大于氮大于氫，A正確；
B．磷化氫、氨氣、水固體均是分子晶體，氨氣、水固體中都存在氫鍵沸點高，磷化氫沒有氫鍵沸點低，所以氫化物沸點：冰大于氨大于磷化氫，B錯誤；
C．同周期第一電離能自左向右總趨勢逐漸增大，當出現(xiàn)第ⅡA族和第ⅤA族時比左右兩側(cè)元素電離能都要大，所以氮大于氧大于鎂 ，C錯誤；
D．NH3價層電子對為3＋1＝4，有一對孤電子對，空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，NO價層電子對為3＋0＝3，沒有孤電子對，NO空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，D錯誤；
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5．(2023年浙江6月選考)X、Y、Z、W四種短周期主族元素，原子序數(shù)依次增大。X、Y與Z位于同一周期，且只有X、 Y元素相鄰。X基態(tài)原子核外有2個未成對電子，W原子在同周期中原子半徑最大。下列說法不正確的是
A. 第一電離能：Y＞Z＞X
B. 電負性：Z＞Y＞X＞W(wǎng)
C. Z、W原子形成稀有氣體電子構(gòu)型的簡單離子的半徑：W＜Z
D. W2X2與水反應生成產(chǎn)物之一是非極性分子
解析：X、Y、Z、W四種短周期主族元素，原子序數(shù)依次增大。X、Y與Z位于同一周期，且只有X、 Y元素相鄰。X基態(tài)原子核外有2個未成對電子，則X為C，Y為N，Z為F，W原子在同周期中原子半徑最大，則W為Na。
A．根據(jù)同周期從左到右第一電離能呈增大趨勢，但第IIA族大于第IIIA族，第VA族大于第VIA族，則第一電離能：Z＞Y＞X，故A錯誤；
B．根據(jù)同周期從左到右電負性逐漸增大，同主族從上到下電負性逐漸減小，則電負性：Z＞Y＞X＞W(wǎng)，故B正確；
C．根據(jù)同電子層結(jié)構(gòu)核多徑小，則Z、W原子形成稀有氣體電子構(gòu)型的簡單離子的半徑：W＜Z，故C正確；
D．W2X2與水反應生成產(chǎn)物之一為乙炔，乙炔是非極性分子，故D正確。
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6．(2023屆T8聯(lián)考)丁二酮肟常用于檢驗Ni2+。在稀氨水中，丁二酮肟與Ni2+反應生成鮮紅色沉淀，其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法正確的是
A．Ni2+與4個N原子共平面
B．Ni2+的價電子排布式為3d64s2
C．該結(jié)構(gòu)中存在的化學鍵有極性鍵、配位鍵和氫鍵
D．丁二酮肟中，C、N、O的第一電離能及電負性均依次增大
解析：A．Ni2+與4個N原子為正方形結(jié)構(gòu)，共平面，A正確；
B．鎳為28號元素，鎳原子失去2個電子形成鎳離子，Ni2+的價電子排布式為3d8，B錯誤；
C．由圖可知，該結(jié)構(gòu)中存在有碳氫、碳氮、氮氧極性鍵，氮鎳配位鍵，同時分子中還存在氫鍵，但是氫鍵不是化學鍵，C錯誤；
D．同一周期隨著原子序數(shù)變大，第一電離能變大，N的2p軌道為半充滿穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能大于同周期相鄰元素，故第一電離能為N>O>C，D錯誤；
7. (2023年浙江1月選考)硫酸銅應用廣泛，下列說法不正確的是
A. Cu元素位于周期表p區(qū) B. 硫酸銅屬于強電解質(zhì)
C. 硫酸銅溶液呈酸性 D. 硫酸銅能使蛋白質(zhì)變性
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解析：A．Cu為29號元素，位于IB族，屬于ds區(qū)元素，故A錯誤；
B．硫酸銅屬于鹽類，在水溶液中能完全電離，屬于強電解質(zhì)，故B正確；
C．硫酸銅為強酸弱堿鹽，銅離子水解使溶液呈酸性，故C正確；
D．銅離子為重金屬離子，能使蛋白質(zhì)變性，故D正確；
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9. (2023年浙江1月選考)X、Y、Z、M、Q五種短周期元素，原子序數(shù)依次增大。X的2s軌道全充滿，Y的s能級電子數(shù)量是p能級的兩倍，M是地殼中含量最多的元素，Q是純堿中的一種元素。下列說法不正確的是
A. 電負性：Z＞X
B. 最高正價：Z＜M
C. Q與M的化合物中可能含有非極性共價鍵
D. 最高價氧化物對應水化物的酸性：Z＞Y
解析：X的2s軌道全充滿，X為Be，Y的s能級電子數(shù)量是p能級的兩倍，Y為C，M是地殼中含量最多的元素，M為O，X、Y、Z、M、Q五種短周期元素，原子序數(shù)依次增大，則Z為N，Q是純堿中的一種元素，則Q為Na，據(jù)此分析。
A．同一周期元素從左至右，電負性逐漸增大，電負性N大于Be，A正確；
B．N最高正價為+5價，O無最高正價，最高正價N大于O，B錯誤；
C．Na和O形成的過氧化鈉中含有非極性共價鍵，C正確；
D．非金屬性越強，最高價氧化物對應水化物的酸性越強，非金屬性N大于C，硝酸酸性強于碳酸，D正確；
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11. (2022年海南卷)鈉和鉀是兩種常見金屬，下列說法正確的是
A. 鈉元素的第一電離能大于鉀 B. 基態(tài)鉀原子價層電子軌道表示式為
C. 鉀能置換出NaCl溶液中的鈉 D. 鈉元素與鉀元素的原子序數(shù)相差18
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解析：A．同一主族元素的第一電離能從上到下依次減小，金屬性越強的元素，其第一電離能越小，因此，鈉元素的第一電離能大于鉀，A說法正確；
B．基態(tài)鉀原子價層電子為4s1，其軌道表示式為 ，B說法不正確；
C．鉀和鈉均能與水發(fā)生置換反應，因此，鉀不能置換出 NaC1溶液中的鈉，C說法不正確；
D．鈉元素與鉀元素的原子序數(shù)分別為11和19，兩者相差8，D說法不正確；
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12. (2022年江蘇卷)工業(yè)上電解熔融Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)的混合物可制得鋁。下列說法正確的是
A. 半徑大小：r(Al3+)＜r(Na+) B. 電負性大小：χ(F)＜χ(O)
C. 電離能大小：I1(O)＜I1(Na) D. 堿性強弱：NaOH＜Al(OH)3
解析：A．核外電子數(shù)相同時，核電荷數(shù)越大半徑越小，故半徑大小為r(Al3+)＜r(Na+)，故A正確；
B．同周期元素核電荷數(shù)越大電負性越大，故χ(F)＞χ(O)，故B錯誤；
C．同周期從左往右第一電離能呈增大趨勢，同主族從上往下第一電離能呈減小趨勢，故電離能大小為I1(O)＞I1(Na)，故C錯誤；
D．元素金屬性越強，其最高價氧化物對應水化物的堿性越強，故堿性強弱為NaOH＞Al(OH)3，故D錯誤；
13. (2022年遼寧卷)短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序數(shù)依次增大。基態(tài)X、Z、Q原子均有兩個單電子，W簡單離子在同周期離子中半徑最小，Q與Z同主族。下列說法錯誤的是
A. X能與多種元素形成共價鍵 B. 簡單氫化物沸點：Z＜Q
C. 第一電離能：Y＞Z D. 電負性：W＜Z
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解析：短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序數(shù)依次增大，W簡單離子在同周期離子中半徑最小，說明W為第三周期元素Al。短周期元素的基態(tài)原子中有兩個單電子，可分類討論：①為第二周期元素時，最外層電子排布為2s22p2或2s22p4，即C或O；②為第三周期元素時，最外層電子排布為3s23p2或3s23p4，即Si或S。Q與Z同主族，結(jié)合原子序數(shù)大小關(guān)系可知，則X、Z、Q分別為C、O和S，則Y為N。
A．X為C，能與多種元素(H、O、N、P、S等)形成共價鍵，A正確；
B．Z和Q形成的簡單氫化物為H2O和H2S，由于H2O分子間能形成氫鍵，故H2O沸點高于H2S，B錯誤；
C．Y為N，Z為O，N的最外層p軌道電子為半充滿結(jié)構(gòu)，比較穩(wěn)定，故其第一電離能比O大，C正確；
D．W為Al，Z為O，O的電負性更大，D正確；
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14．(2022年八省八校第一次聯(lián)考)F2、Ne、Ar、Kr(氪，第四周期)、Xe(氙，第五周期)是半導體行業(yè)光刻氣的主要原料，其中F2和Xe在高溫下可以化合生成XeF2。下列說法錯誤的是( )
A．第一電離能：Xe＜Kr＜Ar＜Ne，F(xiàn)2與Kr化合更困難
B．氧化性：F2＞XeF2
C．Xe的原子序數(shù)比Kr大18
D．Xe的價電子排布為4d105s2 5p6
解析：Xe的價電子排布是5s25p6 ，而不是4d105s2 5p6，D錯誤。
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15．(2021年湖北卷)金屬Na溶解于液氨中形成氨合鈉離子和氨合電子，向該溶液中加入穴醚類配體L，得到首個含堿金屬陰離子的金黃色化合物[NaL]+Na-。下列說法錯誤的是( )
A. Na-的半徑比F-的大 B. Na-的還原性比Na的強
C. Na-的第一電離能比H-的大 D. 該事實說明Na也可表現(xiàn)出非金屬性
解析：A．Na-核外有3個電子層、F－核外有2個電子層，故Na-的半徑比F－的大，A項正確；
B．Na-的半徑比Na的大，Na-中原子核對最外層電子的引力小，易失電子，故Na-的還原性比Na的強，B項正確；
C．H－的1s上有2個電子，為全充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，不易失去電子，故Na-的第一電離能比H－的小，C項錯誤；
D．該事實說明Na可以形成Na-，得電子表現(xiàn)出非金屬性，D項正確。
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17．(2021年遼寧卷)某多孔儲氫材料前驅(qū)體結(jié)構(gòu)如圖，M、W、X、Y、Z五種元素原子序數(shù)依次增大，基態(tài)Z原子的電子填充了3個能級，其中有2個未成對電子。下列說法正確的是( )
A. 氫化物沸點：X＞Y B. 原子半徑：M＜X＜Y＜Z
C. 第一電離能：W＜X＜Y＜Z D. 陰、陽離子中均有配位鍵
解析：由題干信息可知，基態(tài)Z原子的電子填充了3個能級，其中有2個未成對電子，故Z為C或者O，根據(jù)多孔儲氫材料前驅(qū)體結(jié)構(gòu)圖可知Y周圍形成了4個單鍵，再結(jié)合信息M、W、X、Y、Z五種元素原子序數(shù)依次增大，故Y為N，故Z為O，M只形成一個單鍵，M為H，X為C，則W為B，據(jù)此分析解題。
A．由分析可知，X、Y的氫化物分別為：CH4和NH3，由于NH3存在分子間氫鍵，故氫化物沸點：X＜Y，A錯誤；
B．根據(jù)同一周期從左往右主族元素的原子半徑依次減小，同一主族從上往下依次增大，故原子半徑：M＜Z＜Y＜X，B錯誤；
C．根據(jù)同一周期從左往右元素的第一電離能呈增大趨勢，IIA與IIIA，VA與VIA反常，故第一電離能：W＜X＜Z＜Y，C錯誤；
D．由于陽離子中的Y原子是N原子，形成了類似于銨根離子的陽離子，故存在配位鍵，陰離子中的W為B，最外層上只有3個電子，能形成3個共價鍵，現(xiàn)在形成了4個共價鍵，故還有一個配位鍵，D正確。
18. (2021年山東卷)X、Y為第三周期元素、Y最高正價與最低負價的代數(shù)和為6，二者形成的一種化合物能以[XY4]+[XY6]-的形式存在。下列說法錯誤的是( )
A. 原子半徑：X>Y
B. 簡單氫化物的還原性：X>Y
C. 同周期元素形成的單質(zhì)中Y氧化性最強
D. 同周期中第一電離能小于X的元素有4種
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解析：Y位于第三周期，且最高正價與最低負價的代數(shù)和為6，則Y是Cl元素，由X、Y形成的陰離子和陽離子知，X與Y容易形成共價鍵，根據(jù)化合物的形式知X是P元素。
A．P與Cl在同一周期，則P半徑大，即X>Y，A項不符合題意；
B．兩者對應的簡單氫化物分別是PH3和HCl，半徑是P3->Cl-，所以PH3的失電子能力強，還原性強，即X>Y，B項不符合題意；
C．同周期元素從左往右，金屬性減弱，非金屬性增強，各元素對應金屬單質(zhì)還原性減弱，非金屬單質(zhì)的氧化性增強，所以Cl2的氧化性最強，C項不符合題意；
D．同一周期，從左到右，第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢，第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素的第一電離能；所以第三周期第一電離能從小到大依次為Na、Al、Mg、Si、S、P、Cl，所以有5種，D項符合題意；故選D。
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19. (2021年江蘇卷)前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，X是空氣中含量最多的元素，Y的周期序數(shù)與族序數(shù)相等，基態(tài)時Z原子3p原子軌道上有5個電子，W與Z處于同個主族。下列說法正確的是( )
A. 原子半徑：r(X)B. X的第一電離能比同周期相鄰元素的大
C. Y的最高價氧化物對應水化物的酸性比Z的強
D. Z的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比W的弱
解析：前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，X是空氣中含量最多的元素，則X為N元素；Y的周期序數(shù)與族序數(shù)相等，則Y為Al；基態(tài)時Z原子3p原子軌道上有5個電子，則Z為Cl；W與Z處于同一主族，則W為Br。
A．根據(jù)同周期從左到右原子半徑逐漸減小，同主族從上到下原子半徑逐漸增大，因此原子半徑：r(X)＜r(Z)＜r(Y)＜r(W)，故A錯誤；
B．根據(jù)同周期從左到右第一電離能呈增大趨勢，但N的2p處于半充滿狀態(tài)，因此X(N)的第一電離能比同周期相鄰元素的大，故B正確；
C．Y的最高價氧化物對應水化物的酸性比Z的弱即Al(OH)3＜HClO4，故C錯誤；
D．同主族從上到下，非金屬性逐漸減弱，簡單氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱，所以Z的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比W的強，故D錯誤。
20．(2020年天津卷)短周期元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大。用表中信息判斷下列說法正確的是(　　)
　　　　　　　元素 最高價 氧化物的水化物 X Y Z W
分子式 H3ZO4
0.1 mol·L－1溶液對應的pH(25 ℃) 1.00 13.00 1.57 0.70
A.元素電負性：ZC．元素第一電離能：Z√
解析：根據(jù)表中信息，Z的最高價氧化物的水化物為H3ZO4，可得Z為＋5價，位于ⅤA族，結(jié)合0.1 mol·L－1溶液對應的pH可得Z為P元素，X的最高價氧化物對應的水化物為強酸，應該是硝酸，X為N，Y的最高價氧化物對應的水化物為強堿，且位于Z之前，Y為Na，根據(jù)W位于P之后，且0.1 mol·L－1溶液的pH＝0.7，可得W為S。元素電負性：P＜S，A項正確；根據(jù)電子層數(shù)越多，簡單離子的半徑越大，可得離子半徑S2－＞Na＋，B項錯誤；S的價電子排布式為3s23p4，P的價電子排布式為3s23p3(為半充滿穩(wěn)定狀態(tài))，元素第一電離能：P＞S，C項錯誤；NH3分子間存在氫鍵，簡單氫化物的沸點：NH3＞PH3，D項錯誤。
√
21.(2020年山東高考)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，基態(tài)X原子的電子總數(shù)是其最高能級電子數(shù)的2倍，Z可與X形成淡黃色化合物Z2X2，Y、W最外層電子數(shù)相同。下列說法正確的是(　　)
A．第一電離能：W>X>Y>Z B．簡單離子的還原性：Y>X>W
C．簡單離子的半徑：W>X>Y>Z D．氫化物水溶液的酸性：Y>W
解析：四種短周期主族元素，基態(tài)X原子的電子總數(shù)是其最高能級電子數(shù)的2倍，若X為第二周期元素，則X可能為Be或O，若X為第三周期元素，則均不滿足題意，Z與X能形成Z2X2的淡黃色化合物，該淡黃色固體為Na2O2，則X為O，Z為Na，由X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大及Y、W最外層電子數(shù)相同，可推出Y為F，W為Cl。同一周期從左向右第一電離能總趨勢為逐漸增大，同一主族從上到下第一電離能逐漸減小，故四種元素中第一電離能從大到小的順序為F＞O＞Cl＞Na，A項錯誤；根據(jù)非金屬性：F>O>Cl，可知簡單離子的還原性Cl－>O2－>F－，B項錯誤；電子層數(shù)越多簡單離子半徑越大，相同結(jié)構(gòu)的離子，原子序數(shù)越大半徑越小，故四種元素中離子半徑從大到小的順序為Cl－＞O2－＞F－＞Na＋，C項正確；F元素的非金屬性強于Cl元素，則形成氫化物后F原子束縛H原子的能力強于Cl原子，在水溶液中HF不容易發(fā)生電離，故HCl的酸性強于HF，D項錯誤。
22. (2024年1月浙江節(jié)選)氮和氧是構(gòu)建化合物的常見元素。
請回答：
(2)下列說法正確的是_______。
A. 電負性：B＞N＞O B. 離子半徑：P3-＜S2-＜Cl－
C. 第一電離能：Ge＜Se＜As D. 基態(tài)Cr的簡化電子排布式：[Ar]3d4
C
解析：(2)A．同一周期，從左到右，電負性依次增強，故順序為O＞N＞B，A錯誤；
B．核外電子排布相同，核電荷數(shù)越大，半徑越小，故順序為P3-＞S2-＞Cl－，B錯誤；
C．同一周期，從左到右，電離能增大的趨勢，VA族和ⅥA族相反，故順序為Ge＜Se＜As，C正確；
D．基態(tài)Cr的簡化電子排布式：[Ar]3d54s1，D錯誤；
故選C；
23．(2023年廣東卷節(jié)選)配合物廣泛存在于自然界，且在生產(chǎn)和生活中都發(fā)揮著重要作用。
(1)某有機物R能與Fe2+形成橙紅色的配離子[FeR3]2+，該配離子可被HNO3氧化成淡藍色的配離子[FeR3]3+。
①基態(tài)Fe2+的3d電子軌道表示式為___________________________________。
解析：(1)①基態(tài)Fe2+的3d電子軌道表示式為 ；
24．(2023年湖北卷節(jié)選)SiCl4是生產(chǎn)多晶硅的副產(chǎn)物。利用SiCl4對廢棄的鋰電池正極材料LiCoO2進行氯化處理以回收Li、Co等金屬。
回答下列問題：
(1)Co位于元素周期表第____周期，第____族。
(5)導致SiCl4比CCl4易水解的因素有_______(填標號)。
a．Si－Cl鍵極性更大 b．Si的原子半徑更大
c．Si－Cl鍵鍵能更大 d．Si有更多的價層軌道
4 Ⅷ
abd
解析：(1)Co是27號元素，其原子有4個電子層，其價電子排布為3d74s2，元素周期表第8、9、10三個縱行合稱第Ⅷ族，因此，其位于元素周期表第4周期、第Ⅷ族。
(5)a．Si－Cl鍵極性更大，則 Si－Cl鍵更易斷裂，因此，SiCl4比CCl4易水解，a有關(guān)；
b．Si的原子半徑更大，因此，SiCl4中的共用電子對更加偏向于Cl，從而導致Si－Cl鍵極性更大，且Si原子更易受到水電離的OH－的進攻，因此，SiCl4比CCl4易水解，b有關(guān)；
c．通常鍵能越大化學鍵越穩(wěn)定且不易斷裂，因此，Si－Cl鍵鍵能更大不能說明Si－Cl更易斷裂，故不能說明SiCl4比CCl4易水解，c無關(guān)；
d．Si有更多的價層軌道，因此更易與水電離的OH－形成化學鍵，從而導致SiCl4比CCl4易水解，d有關(guān)；
綜上所述，導致SiCl4比CCl4易水解的因素有abd。
25．(2023年北京卷節(jié)選)硫代硫酸鹽是一類具有應用前景的浸金試劑。硫代硫酸根(S2O)可看作是SO中的一個O原子被S原子取代的產(chǎn)物。
(1)基態(tài)S原子價層電子排布式是__________。
(2)比較S原子和O原子的第一電離能大小，從原子結(jié)構(gòu)的角度說明理由：_________________________________________________________________。
3s23p4
I1(O)＞I1(S)，r(O)小，原子核對最外層電子的吸引力大，難失去一個電子
解析：(1)S是第三周期ⅥA族元素，基態(tài)S原子價層電子排布式為3s23p4。答案為3s23p4；
(2)S和O為同主族元素，O原子核外有2個電子層，S原子核外有3個電子層，O原子半徑小，原子核對最外層電子的吸引力大，不易失去1個電子，即O的第一電離能大于S的第一電離能。答案為I1(O)>I1(S)，氧原子半徑小，原子核對最外層電子的吸引力大，不易失去一個電子；
26. (2023年全國乙卷節(jié)選)中國第一輛火星車“祝融號”成功登陸火星。探測發(fā)現(xiàn)火星上存在大量橄欖石礦物(MgxFe2－xSiO4)。回答下列問題：
(1)基態(tài)Fe原子的價電子排布式為___________。橄欖石中，各元素電負性大小順序為______________________，鐵的化合價為_______。
3d64s2
O＞Si＞Fe＞Mg
+2
解析：(1)Fe為26號元素，基態(tài)Fe原子的價電子排布式為3d64s2。元素的金屬性越強，其電負性越小，元素的非金屬性越強則其電負性越大，因此，橄欖石(MgxFe2－xSiO4)中，各元素電負性大小順序為O＞Si＞Fe＞Mg；因為MgxFe2－xSiO4中Mg、Si、O的化合價分別為＋2、＋4和－2，x＋2－x＝2，根據(jù)化合物中各元素的化合價的代數(shù)和為0，可以確定鐵的化合價為＋2。
27. (2023年浙江1月選考節(jié)選)硅材料在生活中占有重要地位。請回答：
(1)Si(NH2)4分子的空間結(jié)構(gòu)(以Si為中心)名稱為 ，分子中氮原子的雜化軌道類型是_______。Si(NH2)4受熱分解生成Si3N4和NH3，其受熱不穩(wěn)定的原因是_____________________________________________________________
___________________________________________。
(2)由硅原子核形成的三種微粒，電子排布式分別為：①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1，有關(guān)這些微粒的敘述，正確的是___________。
A. 微粒半徑：③>①>② B. 電子排布屬于基態(tài)原子(或離子)的是：①②
C. 電離一個電子所需最低能量：①>②>③ D. 得電子能力：①＞②
四面體
sp3
Si周圍的NH2基團體積較大，受熱時斥力較強[Si(NH2)4中Si－N鍵能相對較小]；產(chǎn)物中氣態(tài)分子數(shù)顯著增多(熵增)
AB
解析：(1) Si(NH2)4分子可視為SiH4分子中的4個氫原子被—NH2(氨基)取代形成的，所以Si(NH2)4分子中Si原子軌道的雜化類型是sp3，分子的空間結(jié)構(gòu)(以Si為中心)名稱為四面體；
氨基(－NH2)氮原子形成3個σ鍵，含有1對孤對電子，N原子雜化軌道數(shù)目為4，N原子軌道的雜化類型是sp3；
Si周圍的NH2基團體積較大，受熱時斥力較強Si(NH2)4中Si－N鍵能相對較小；產(chǎn)物中氣態(tài)分子數(shù)顯著增多(熵增)，故Si(NH2)4受熱不穩(wěn)定，容易分解生成Si3N4和NH3；
(2)電子排布式分別為：①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1，可推知分別為基態(tài)Si原子、Si+離子、激發(fā)態(tài)Si原子；
A．激發(fā)態(tài)Si原子有四層電子，Si+離子失去了一個電子，根據(jù)微粒電子層數(shù)及各層電子數(shù)多少可推知，微粒半徑：③>①>②，選項A正確；
B．根據(jù)上述分析可知，電子排布屬于基態(tài)原子(或離子)的是：①②，選項B正確；
C．激發(fā)態(tài)Si原子不穩(wěn)定，容易失去電子；基態(tài)Si原子失去一個電子是硅的第一電離能，Si+離子失去一個電子是硅的第二電離能，由于I2>I1，可以得出電離一個電子所需最低能量：②>①>③，選項C錯誤；
D．由C可知②比①更難失電子，則②比①更容易得電子，即得電子能力：②>①，選項D錯誤；
28. (2022年全國甲卷節(jié)選)2008年北京奧運會的“水立方”，在2022年冬奧會上華麗轉(zhuǎn)身為“冰立方”，實現(xiàn)了奧運場館的再利用，其美麗的透光氣囊材料由乙烯(CH2＝CH2)與四氟乙烯(CF2＝CF2)的共聚物(ETFE)制成。回答下列問題：
(1)基態(tài)F原子的價電子排布圖(軌道表示式)為 。
(2)圖a、b、c分別表示C、N、O和F的逐級電離能Ⅰ變化趨勢(縱坐標的標度不同)。第一電離能的變化圖是_______(填標號)，判斷的根據(jù)是 _____________
；第三電離能的變化圖是_______(填標號)。
圖a
同一周期第一電離能的總體趨勢是依次升高的，但由于N元素的2p能級為半充滿狀態(tài)，因此N元素的第一電離能較C、O兩種元素高
圖b
(2)C、N、O、F四種元素在同一周期，同一周期第一電離能的總體趨勢是依次升高的，但由于N元素的2p能級為半充滿狀態(tài)，因此N元素的第一電離能較C、O兩種元素高，因此C、N、O、F四種元素的第一電離能從小到大的順序為C29. (2021年高考全國乙卷)過渡金屬元素鉻(Cr)是不銹鋼的重要成分，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國防建設中有著廣泛應用。回答下列問題：
(1)對于基態(tài)Cr原子，下列敘述正確的是_______(填標號)。
A．軌道處于半充滿時體系總能量低，核外電子排布應為[Ar]3d54s1
B．4s電子能量較高，總是在比3s電子離核更遠的地方運動
C．電負性比鉀高，原子對鍵合電子的吸引力比鉀大
AC
解析：(1) A. 基態(tài)原子滿足能量最低原理，Cr有24個核外電子，軌道處于半充滿時體系總能量低，核外電子排布應為[Ar]3d54s1，A正確；
B. Cr核外電子排布為[Ar]3d54s1，由于能級交錯，3d軌道能量高于4s軌道的能量，即3d電子能量較高，B錯誤；
C. 電負性為原子對鍵合電子的吸引力，同周期除零族原子序數(shù)越大電負性越強，鉀與鉻位于同周期，鉻原子序數(shù)大于鉀，故鉻電負性比鉀高，原子對鍵合電子的吸引力比鉀大，C正確；
故答案為：AC；
K+和P3-
1. 能層(n)
在多電子原子中，核外電子的_____是不同的，按照電子的_____差異將核外電子分成不同的能層。通常用K、L、M、N……表示，能量依次升高。
2. 能級
同一能層里電子的_____也可能不同，又將其分成不同的能級，通常用___________表示，同一能層里，各能級的能量按____________的順序依次升高，即：_____________________。
核心知識梳理
考點一 原子核外電子排布原理
能量
能量
能量
s、p、d、f
s、p、d、f
E(s)＜E(p)＜E(d)＜E(f)
一、理清兩個概念
3．能層與能級的關(guān)系
二、熟記原子軌道的形狀、數(shù)目和能量關(guān)系
三、掌握基態(tài)原子核外電子排布
1．排布原則
(1)能量最低原理：電子盡可能地先占有能量低的軌道，然后進入能量高的軌道，使整個原子的能量處于最低狀態(tài)。
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
每個原子軌道里最多只能容納____個電子，且自旋狀態(tài)_____。
如2s軌道上的電子排布圖為 ，不能表示為 。
2
相反
(3)洪特規(guī)則
當電子排布在同一能級的不同軌道時，基態(tài)原子中的電子總是________
占據(jù)一個軌道，且自旋狀態(tài)相同，如2p3的電子排布圖為 ，
不能表示為 或 。
優(yōu)先單獨
洪特規(guī)則特例：當能量相同的原子軌道在全滿(p6、d10、f14)、半滿(p3、d5、f7)、全空(p0、d0、f0)時原子的能量最低，如24Cr的電子排布式為[Ar]3d54s1，29Cu的電子排布式為[Ar]3d104s1。
2．填充順序——構(gòu)造原理
絕大多數(shù)元素的原子核外電子的排布遵循如圖所示的排布順序，人們把它稱為構(gòu)造原理。它是書寫基態(tài)原子核外電子排布式的依據(jù)。
4.基態(tài)原子核外電子排布的表示方法
表示方法
以硫原子為例
電子排布式
1s22s22p63s23p4
簡化電子排布式
[Ne]3s23p4
電子排布圖
(或軌道表示式)
價電子排布式
3s23p4
最低能量
低能級
較高能級
3．原子的狀態(tài)
(1)基態(tài)原子：處于 的原子。
(2)激發(fā)態(tài)原子：基態(tài)原子的電子吸收能量后，從 躍遷到 狀態(tài)的原子。
5.電子的躍遷與原子光譜
(1)電子的躍遷
(2)不同元素的原子發(fā)生躍遷時會 或 不同的光，可以用光譜儀攝取各種元素的電子的吸收光譜或發(fā)射光譜，總稱原子光譜。
吸收
釋放
注意：①“七基色”與波長的關(guān)系為：按“紅、橙、黃、綠、青、藍、紫”的順序，波長逐漸變小。
②基態(tài)、激發(fā)態(tài)及光譜示意圖。
(1)2p和3p軌道形狀均為啞鈴形，能量也相等(　　)
(2)2px、2py、2pz的能量相等(　　)
(3)鐵元素基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p64s23d6(　　)
(4)磷元素基態(tài)原子的電子排布圖為
√
×
×
(　　)
×
(5)電子排布式1s22s22p63s23p10違反了能量最低原理(　　)
(6) 　 表示的原子能量處于最低狀態(tài)(　　)
×
×
正誤判斷
理解應用
1.寫出下列原子或離子的①電子排布式、②價電子排布圖、③電子占的原子軌道數(shù)、④未成對電子數(shù)。
(1)N：①_________，②________________，③____，④____。
(2)Cl：①_________________________，②__________________，③____，
④____。
(3)Fe2＋：①__________________________，②_____________________，
③_____，④_____。
1s22s22p3
5
3
1s22s22p63s23p5(或[Ne]3s23p5)
9
1
1s22s22p63s23p63d6(或[Ar]3d6)
14
4
(4)Cu：①________________________________，②______________________，③____，④___。
(5)Se：①_____________________________________，②_________________，
③____，④____。
(6)Br－：①_____________________________________，②________________，
③____，④____。
1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)
15
1
1s22s22p63s23p63d104s24p4(或[Ar]3d104s24p4)
18
2
1s22s22p63s23p63d104s24p6(或[Ar]3d104s24p6)
18
0
核外電子排布常見錯誤
(1)在寫基態(tài)原子的電子排布圖時，常出現(xiàn)以下錯誤：
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)
特別提示
(2)當出現(xiàn)d軌道時，雖然電子按ns、(n－1)d、np的順序填充，但在書寫電子排布式時，仍把(n－1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2，而失電子時，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、簡化電子排布式、價電子排布式的區(qū)別與聯(lián)系。如Cu的電子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1；簡化電子排布式：[Ar]3d104s1；價電子排布式：3d104s1。
1．下列說法正確的是(　　)
A．同一原了中，2s、3p、4p能級的軌道數(shù)依次增多
B．電子排布式(22 Ti) 1s22s22p63s23p10違反了能最最低原則
C． 表示的原子能量處于最低狀態(tài)
D．正三價陽離了的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5的元素在周期表中位于
第Ⅷ族
√
對點訓練
題組一　電子排布式、電子排布圖的書寫
解析：A項，不同能層中p能級的軌道數(shù)相同，錯誤；B項，能級的能量由低到高的順序為1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d…s、p、d能級可容納的最多電子數(shù)分別為2、6、10，所以22Ti的電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2，錯誤；C項，由洪特規(guī)則可知，2p能級的3個電子應分占不同的軌道，而且自旋方向相同，錯誤；D項，正三價陽離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5的元素是26號元素鐵，在周期表中位于第Ⅷ族，正確。
2．下列關(guān)于鈉元素的幾種表達式錯誤的是(　　)
√
解析：Na的簡化電子排布式為[Ne]3s1。即上一周期的稀有氣體[元素符號]＋該原子的價電子排布。
√
3．下列各組表述中，兩個原子不屬于同種元素原子的是(　　)
A．3p能級有一個空軌道的基態(tài)原子和核外電子的排布式為
1s22s22p63s23p2的原子
B．2p能級無空軌道，且有一個未成對電子的基態(tài)原子和原子的最外層電
子排布式為2s22p5的原子
C．M層全充滿而N層為4s2的原子和核外電子排布式為
1s22s22p63s23p64s2的原子
D．最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)1/5的原子和最外層電子排布式為4s24p5
的原子
解析：A項，3p能級有一個空軌道的基態(tài)原子，按洪特規(guī)則可得其3p軌道上只能有兩個電子，所以兩個原子是同種元素的原子；B項，2p能級無空軌道，且有一個未成對電子的基態(tài)原子，它的2p能級上只能是5個電子，所以兩原子是同種元素的原子；C項，M層全充滿而N層為4s2的原子，其M層應為18個電子，而后者的M層上只有8個電子，所以兩原子不是同種元素的原子；
4.按要求書寫電子排布式或電子排布圖。
(1)基態(tài)C原子的核外電子排布式為_________。
(2)基態(tài)Ni原子的簡化電子排布式為__________。
(3)基態(tài)Cr3＋的核外電子排布式為_______。
(4)基態(tài)Mn2＋的核外電子排布式為_______。
(5)基態(tài)釩原子的價電子排布圖為_________________________。
(6)基態(tài)鎵(Ga)原子的電子排布式為_____________。
(7)基態(tài)Ni2＋的價電子排布圖為_____________________。
1s22s22p2
[Ar]3d84s2
[Ar]3d3
[Ar]3d5
[Ar]3d104s24p1
5．下列電子排布圖所表示的元素原子中，其能量處于最低狀態(tài)的是_____(填序號)。
解析：①④不符合能量最低原理；②不符合洪特規(guī)則。
③⑤
√
題組二　電子的躍遷與原子光譜
解析：A項，吸收光能，形成吸收光譜；B項，由激發(fā)態(tài)→基態(tài)，釋放光能，形成發(fā)射光譜；C項，形成吸收光譜；D項，2px與2py能量相同，不屬于電子躍遷。
7．下列各項敘述中，正確的是( )
A．能層序數(shù)越大，s原子軌道的形狀不相同，但半徑越大
B．在同一電子層上運動的電子，其自旋方向肯定不同
C．鎂原子由1s22s22p63s2→ls22s22p63p2時，原子吸收能量，由基態(tài)轉(zhuǎn)化成激發(fā)態(tài)
D．原子價電子排布式為5s1的元素，其氫氧化物不能使氫氧化鋁溶解
√
解析：A．s能級的軌道都是球形的，且電子層序數(shù)越大，半徑也就越大，故A錯誤；B．在一個軌道中電子的自旋方向肯定不同，但在同一電子層的不同軌道中，電子的自旋方向是可以相同的，故B錯誤；C．Mg原子3s2能級上的2個電子吸收能量躍遷到3p2軌道上，由基態(tài)轉(zhuǎn)化為激發(fā)態(tài)，故C正確；D．原子的最外層電子排布是5s1的元素是Rb元素，其氫氧化物是強堿，可以與氫氧化鋁反應，故D錯誤；故選C。
8.下列有關(guān)光譜的說法不正確的是
A.原子中的電子在躍遷時會發(fā)生能量的變化，能量的表現(xiàn)形式之一是光
(輻射)，這也是原子光譜產(chǎn)生的原因
B.原子光譜只有發(fā)射光譜
C.通過原子光譜可以發(fā)現(xiàn)新的元素
D.通過光譜分析可以鑒定某些元素
√
解析：電子在基態(tài)和激發(fā)態(tài)之間的躍遷會引起能量的變化，并以光的形式體現(xiàn)，用光譜儀攝取得到光譜。電子從基態(tài)向激發(fā)態(tài)的躍遷會吸收能量，形成吸收光譜；電子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)的躍遷會放出能量，形成發(fā)射光譜。原子中的電子在躍遷時會發(fā)生能量的變化，能量的表現(xiàn)形式之一是光(輻射)，這也是原子光譜產(chǎn)生的原因，選項A正確；
原子光譜既有發(fā)射光譜，也有吸收光譜，選項B不正確；
通過原子光譜可以發(fā)現(xiàn)新的元素，選項C正確；
通過光譜分析可以鑒定某些元素，選項D正確。
9.回答下列問題：
(1)鉀和碘的相關(guān)化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領域有著廣泛的應用。則元素K的焰色反應呈紫紅色，其中紫色對應的輻射波長為_____ nm(填字母)。
A.404.4　　　B. 553.5　　　C.589.2　　　D.670.8　　　E.766.5
(2)發(fā)生焰色反應的原因是________________________________________
______________。
A
電子由較高能級躍遷到較低能級時，以光的
形式釋放能量
解析：可見光波長范圍為350 nm～770 nm，可見光按紅橙黃綠藍(靛)紫的順序波長依次變短。
題組三　多種“化學用語”的規(guī)范使用
10.有四種短周期元素，它們的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等信息如下表所述：
元素 結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等信息
A 是短周期中(除稀有氣體外)原子半徑最大的元素，該元素的某種合金是原子反應堆的導熱劑
B B與A同周期，其最高價氧化物的水化物呈兩性
C 元素的氣態(tài)氫化物極易溶于水，可用作制冷劑
D 是海水中除氫、氧元素外含量最多的元素，其單質(zhì)或化合物也是自來水生產(chǎn)過程中常用的消毒殺菌劑
請根據(jù)表中信息填寫：
(1)A原子的核外電子排布式___________。
1s22s22p63s1
元素 結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等信息
A 是短周期中(除稀有氣體外)原子半徑最大的元素，該元素的某種合金是原子反應堆的導熱劑
B B與A同周期，其最高價氧化物的水化物呈兩性
C 元素的氣態(tài)氫化物極易溶于水，可用作制冷劑
D 是海水中除氫、氧元素外含量最多的元素，其單質(zhì)或化合物也是自來水生產(chǎn)過程中常用的消毒殺菌劑
解析：根據(jù)題中信息可推出：A為Na，B為Al，C為N，D為Cl。
(2)B元素在周期表中的位置_______________；離子半徑：B______(填“大于”或“小于”)A。
(3)C原子的電子排布圖是____________________，其原子核外有____個未成對電子，能量最高的電子為___軌道上的電子，其軌道呈_____形。
(4)D原子的電子排布式為__________________________，D－的結(jié)構(gòu)示意圖是
_______。
(5)B的最高價氧化物對應的水化物與A的最高價氧化物對應的水化物反應的化學方程式為_______________________________，與D的氫化物的水溶液反應的化學方程式為_____________________________。
第三周期ⅢA族
小于
3
2p
啞鈴
1s22s22p63s23p5(或[Ne]3s23p5)
NaOH＋Al(OH)3===NaAlO2＋2H2O
3HCl＋Al(OH)3===AlCl3＋3H2O
11. 元素X的原子最外層電子排布式為nsnnpn＋1。試解答下列各題：
(1)元素X的原子最外層電子排布式中的n＝________；原子中能量最高的是___________________電子，其電子云在空間有____________________方向，
原子軌道呈______________形。
(2)元素X的名稱是__________；它的氫化物的電子式是__________；
該氫化物分子結(jié)構(gòu)呈________形。
2
2p(寫成np也可以)
三種互相垂直的伸展
紡錘(啞鈴)
氮
三角錐
12.(1)A元素基態(tài)原子的最外層有3個未成對電子，次外層有2個電子，其元素
符號為____；其價電子排布圖為___________________。
(2)B元素的負一價離子和C元素的正一價離子的電子層結(jié)構(gòu)都與氬相同，B的
元素符號為_____，C離子的結(jié)構(gòu)示意圖為________。
(3)D元素的正三價離子的3d能級為半充滿，D的元素符號為____，其基態(tài)原子的電子排布式為_______________________________，其原子的結(jié)構(gòu)示意
圖為__________。
N
Cl
Fe
1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)
(4)E元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒有成對電子且只有一個未成對電子，E的元素符號為____，其基態(tài)原子的電子排布式為_______________________
___________。
(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，核外電子排布圖為_________________________。
Cu
1s22s22p63s23p63d104s1(或
[Ar]3d104s1)
2
2p
N
Cl
K
Fe
Cu
解析：(1)A元素基態(tài)原子的電子排布圖由題意可寫成： ，可見該元素原子核外有7個電子，為氮元素，其元素符號為N。
(2)B－、C＋的電子層結(jié)構(gòu)都與Ar相同，即核外都有18個電子，則B為17號元素Cl，C為19號元素K。
(3)D元素原子失去2個4s電子和1個3d電子后變成＋3價離子，其原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，即26號元素鐵。(4)根據(jù)題意要求，首先寫出電子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1，該元素為29號元素Cu。
智能提升
表示原子結(jié)構(gòu)的化學用語
1．原子結(jié)構(gòu)示意圖
(1)含義：表示原子核外電子分層排布和核電荷數(shù)。
(2)舉例：硫的原子結(jié)構(gòu)示意圖：
2．電子式
(1)含義：表示原子的最外層電子數(shù)。
(2)舉例：氮原子的電子式為 。
3．電子排布式
(1)含義：用數(shù)字在能級符號右上角標明該能級上排布的電子數(shù)。
(2)舉例：氯原子的電子排布式：1s22s22p63s23p5或[Ne]3s23p5。
4．電子排布圖
(1)含義：每個方框代表一個原子軌道，每個箭頭代表一個電子。
(2)舉例：氟原子的電子排布圖：
化學用語的規(guī)范使用及意義
為了書寫和學術(shù)交流的方便，采用國際統(tǒng)一的符號來表示各個元素。
元素符號
↓
原子(核素)符號 X代表一個質(zhì)量數(shù)為A、質(zhì)子數(shù)為Z的X原子。
↓
原子結(jié)構(gòu)示意圖
↓
特別提示
電子式 在元素符號周圍用“·”或“×”表示原子的最外層電子(價電子)。
↓
電子排布式 根據(jù)構(gòu)造原理表示：能級符號＋(右上角)數(shù)字。
↓
電子排布圖 用方框表示原子軌道，用箭頭表示電子。用“數(shù)字＋能級
符號”表示軌道名稱。
它們有各自不同的側(cè)重點：
(1)結(jié)構(gòu)示意圖：能直觀地反映核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)和核外的電子層數(shù)及各層上的電子數(shù)。
(2)核組成式：如 O，側(cè)重于表示原子核的結(jié)構(gòu)，它能告訴我們該原子核
內(nèi)的質(zhì)子數(shù)和核外電子數(shù)以及質(zhì)量數(shù)，但不能反映核外電子的排布情況。
(3)電子排布式：能直觀地反映核外電子的能層、能級和各能級上的電子數(shù)，但不能表示原子核的情況，也不能表示各個電子的運動狀態(tài)。
(4)電子排布圖：能反應各軌道的能量的高低，各軌道上的電子分布情況及自旋方向。
(5)價電子排布式：如Fe原子的電子排布式為
1s22s22p63s23p63d64s2，價電子排布式為3d64s2。價電子排布式能反映基態(tài)原子的能層數(shù)和參與成鍵的電子數(shù)以及最外層電子數(shù)。
一、原子結(jié)構(gòu)與周期表的關(guān)系
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) 每周期第一個元素 每周期最后一個元素
原子 序數(shù) 基態(tài)原子的簡 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 ________ ___ ______________
四 4 19 _______ ___ _____________
_________
[Ne]3s1
18
1s22s22p63s23p6
[Ar]4s1
36
1s22s22p63s23p6
3d104s24p6
核心知識梳理
考點二 原子結(jié)構(gòu)與周期表、元素性質(zhì)的關(guān)系
五 5 37 [Kr]5s1 54 1s22s22p63s23p63d10
4s24p64d105s25p6
六 6 55 [Xe]6s1 86 1s22s22p63s23p63d104s24p6
4d104f145s25p65d106s26p6
(1)能層數(shù)＝電子層數(shù)＝周期數(shù)。
(2)價電子數(shù)＝主族序數(shù)。
特別提醒：
二、每族元素的價層電子排布特點
①主族
主族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA
排布特點 ___ ___ ______ ______
主族 ⅤA ⅥA ⅦA
排布特點 ______ ______ ______
ns1
ns2
ns2np1
ns2np2
ns2np3
ns2np4
ns2np5
②0族：He：1s2；其他ns2np6。
③過渡元素(副族和第Ⅷ族)：(n－1)d1～10ns1～2。
三、元素周期表的分區(qū)與價層電子排布的關(guān)系
①周期表的分區(qū)
分區(qū) 元素分布 價電子排布 元素性質(zhì)特點
s區(qū) ⅠA族、ⅡA族 ns1～2 除氫外都是活潑金屬元素；通常是最外層電子參與反應
p區(qū) ⅢA族～ⅦA族、0族 ns2np1～6(He除外) 通常是最外層電子參與反應
d區(qū) ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族(鑭系、錒系除外) (n－1)d1～9 ns1～2(Pd除外) d軌道可以不同程度地參與化學鍵的形成
ds區(qū) ⅠB族、ⅡB族 (n－1)d10 ns1～2 金屬元素
f區(qū) 鑭系、錒系 (n－2)f0～14(n－1)d0～2 ns2 鑭系元素化學性質(zhì)相近，錒系元素化學性質(zhì)相近
② 各區(qū)元素化學性質(zhì)及原子價電子排布特點
四、元素周期律
1.原子半徑
(1)影響因素
越大
越小
(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 ；同主族元素從上到下，原子半徑逐漸 。
減小
增大
2.電離能
(1)第一電離能：氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的 ，符號： ，單位： 。
(2)規(guī)律
①同周期：第一種元素的第一電離能 ，最后一種元素的第一電離能 ，總體呈現(xiàn) 的變化趨勢。
②同族元素：從上至下第一電離能 。
③同種原子：逐級電離能越來越 (即I1 I2 I3…)。
最低能量
I1
kJ·mol－1
最小
最大
從左至右逐漸增大
逐漸減小
大
＜
＜
④特殊情況
當原子核外電子排布在能量相等的軌道上形成全空(p0、d0、f0)、半充滿(p3、d5、f7)和全充滿(p6、d10、f14)的結(jié)構(gòu)時，原子的能量較低，為穩(wěn)定狀態(tài)，該元素具有較大的第一電離能，如第一電離能：Be>B；Mg>Al；N>O；P>S。
(3)電離能的應用
①判斷元素金屬性的強弱
電離能越小，金屬越容易失去電子，金屬性越強；反之金屬性越弱。
②判斷元素的化合價
如果某元素的In＋1 In，則該元素的常見化合價為＋n，如鈉元素的I2 I1，所以鈉元素的化合價為＋1。
③判斷核外電子的分層排布情況
多電子原子中，元素的各級電離能逐漸增大，有一定的規(guī)律性。當電離能的變化出現(xiàn)突變時，電子層數(shù)就可能發(fā)生變化。
3.電負性
(1)含義：元素的原子在化合物中 能力的標度。元素的電負性越大，表示其原子在化合物中 的能力越 。
(2)標準：以最活潑的非金屬氟的電負性為 作為相對標準，計算得出其他元素的電負性(稀有氣體未計)。
(3)變化規(guī)律
①金屬元素的電負性一般 1.8，非金屬元素的電負性一般 1.8，而位于非金屬三角區(qū)邊界的“類金屬”(如鍺、銻等)的電負性則在1.8左右。
②在元素周期表中，同周期從左至右，元素的電負性逐漸 ，同主族從上至下，元素的電負性逐漸 。
吸引鍵合電子
吸引鍵合電子
強
4.0
小于
大于
增大
減小
(4)電負性的應用：
①判斷金屬元素和非金屬元素：電負性小于1.8的多為金屬元素，而大于1.8的元素多為非金屬元素。
②判斷化合物中元素化合價的正負：化合物中電負性小的元素顯正化合價，而電負性大的顯負化合價，如HF中，電負性F＞H，F(xiàn)元素和H元素的化合價分別為－1價和＋1價。
③判斷化學鍵的類型：電負性差值大的元素原子間形成的化學鍵主要是 ，而電負性差值小的元素原子間形成的化學鍵主要是 。
共價鍵
離子鍵
4.對角線規(guī)則
在元素周期表中，某些主族元素與 的主族元素的有些性質(zhì)是相似的，
如 。
右下方
理解應用
1、按要求回答下列問題
(1)第三周期所有元素的第一電離能(I1)大小順序為
______________________________(用元素符號表示)。
(2)Na的逐級電離能中有____次突躍。分別是哪級電離能發(fā)生突躍？______、_______。
(3)F、Cl、Br、I的第一電離能由大到小的順序為_____________，電負性由大到小的順序為_____________。
Na＜Al＜Mg＜Si＜S＜P＜Cl＜Ar
2
I2 I1
I10 I9
F＞Cl＞Br＞I
F＞Cl＞Br＞I
2、根據(jù)信息回答下列問題：
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)值稱為電負性。一般認為：如果兩個成鍵原子間的電負性差值大于1.7，原子之間通常形成離子鍵；如果兩個成鍵原子間的電負性差值小于1.7，通常形成共價鍵。下表是某些元素的電負性值：
元素 符號 Li Be B C O F Na Al Si P S Cl
電負 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)通過分析電負性值的變化規(guī)律，確定Mg元素的電負性值的最小范圍_________。
(2)請歸納元素的電負性和金屬性、非金屬性的關(guān)系是
_________________________________________________。
(3)推測AlF3、AlCl3、AlBr3是離子化合物還是共價化合物：
AlF3___________，AlCl3___________，AlBr3___________。
0.9～1.5
非金屬性越強，電負性越大；金屬性越強，電負性越小
離子化合物
共價化合物
共價化合物
元素 符號 Li Be B C O F Na Al Si P S Cl
電負 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
3、根據(jù)對角線規(guī)則，Be、Al元素最高價氧化物對應水化物的性質(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__________________
____________、_______________________________。
兩
Be(OH)2＋2H＋===
Be2＋＋2H2O
Be(OH)2＋2OH－===BeO ＋2H2O
(1)鈉元素的第一、第二電離能分別小于鎂元素的第一、第二電離能(　　)
(2)C、N、O、F四種元素第一電離能從大到小的順序是N>O>F>C(　　)
(3)正三價陽離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5的元素在周期表中位于Ⅷ族
(　　)
(4)價電子排布式為4s24p3的元素位于第四周期ⅤA族，是p區(qū)元素(　　)
(5)元素的電負性越大，非金屬性越強，第一電離能也越大(　　)
(6)最外層有2個未成對電子的可能是ns2np2或ns2np4，短周期元素中分別為C、Si和O、S(　　)
(7)價電子排布式為5s25p1的元素位于第五周期ⅠA族，是s區(qū)元素(　　)
×
×
√
√
×
√
×
正誤判斷
1．已知X、Y元素同周期，且電負性：X>Y，下列說法錯誤的是(　　)
A．X與Y形成化合物時，X可以顯負價，Y顯正價
B．在元素周期表中X可能位于Y的右面
C．第一電離能X一定大于Y
D．Y的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性小于X的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性
對點訓練
題組一　元素周期律的準確判斷
√
解析：已知X、Y元素同周期，且電負性：X>Y，則非金屬性：X>Y。A項，X與Y形成化合物時，X得電子能力強顯負價，Y顯正價，正確；B項，同周期自左向右非金屬性逐漸增強，則在元素周期表中X可能位于Y的右面，正確；C項，氮元素的電負性小于氧元素，但氮元素的第一電離能大于氧元素的，錯誤；D項，非金屬性越強，氫化物越穩(wěn)定，則Y的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性小于X的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性，正確。
2．(2024屆銀川高三模擬)現(xiàn)有三種元素的基態(tài)原子的電子排布式如下：①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p5。下列有關(guān)比較中正確的是(　　)
A．最高正化合價：③>②>①
B．原子半徑：③>②>①
C．電負性：③>②>①
D．第一電離能：③>②>①
√
解析：根據(jù)核外電子排布式可知①是S，②是P，③是F。F無正價，A錯誤；同周期主族元素自左向右原子半徑逐漸減小，同主族元素自上而下原子半徑逐漸增大，則原子半徑：②>①>③，B錯誤；同周期主族元素自左向右電負性逐漸增大，同主族元素自上而下電負性逐漸減小，則電負性：③>①>②，C錯誤；同周期主族元素自左向右第一電離能呈增大趨勢，但P的3p軌道電子處于半充滿狀態(tài)，穩(wěn)定性強，第一電離能大于S，則第一電離能：③>②>①，D正確。
3.如圖是第三周期11～17號元素某些性質(zhì)變化趨勢的柱形圖，下列有關(guān)說法中正確的是(　　)
A.y軸表示的可能是第一電
B.y軸表示的可能是電負性
C.y軸表示的可能是原子半徑
D.y軸表示的可能是形成基態(tài)離子轉(zhuǎn)移的電子數(shù)
√
解析：對于第三周期11～17號元素，隨著原子序數(shù)的增大，第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢，但Mg、P特殊，A項錯誤；第三周期11～17號元素原子半徑逐漸減小，電負性逐漸增大，B項正確，C項錯誤；形成基態(tài)離子轉(zhuǎn)移的電子數(shù)分別是Na為1，Mg為2，Al為3，Si不易形成離子，P為3，S為2，Cl為1，D項錯誤。
4.A元素的陽離子與B元素的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，有關(guān)兩元素的下列敘述：①原子半徑A＜B，②離子半徑A＞B，③原子序數(shù)A＞B，④原子最外層電子數(shù)A＜B，⑤A的正價與B的負價絕對值一定相等，
⑥A的電負性小于B的電負性，⑦A的第一電離能大于B的第一電離能。其中正確的是
A.①②⑦ B.③④⑥
C.③⑤ D.③④⑤⑥⑦
√
解析：A元素的陽離子與B元素的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則A在B的下一周期。
①錯誤，因A原子半徑大于同一主族的上一周期元素原子的半徑，該原子的半徑又大于同一周期的B原子的半徑，所以原子半徑A＞B；
②錯誤，具有相同的電子層結(jié)構(gòu)的離子，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小；
⑦錯誤，A的第一電離能小于B的第一電離能。
下列關(guān)于元素R的判斷一定正確的是(　　)
①R的最高正價為＋3價
②R元素位于元素周期表中第ⅡA族
③R元素第一電離能大于同周期相鄰元素
④R元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s2
A.①②　　　B．②③　　　C．③④　　　D．①④
√
5.下表列出了某短周期元素R的各級電離能數(shù)據(jù)(用I1、I2……表示，單位為kJ·mol－1)。
題組二　元素推斷與元素的逐級電離能
解析：由表中數(shù)據(jù)可知，R元素的第三電離能與第二電離能的差距最大，故最外層有2個電子，最高正價為＋2價，位于第ⅡA族，可能為Be或Mg元素，故①錯誤，②正確；短周期第ⅡA族(ns2np0)的元素，因p軌道處于全空狀態(tài)，比較穩(wěn)定，故其第一電離能大于同周期相鄰的主族元素，③正確；R元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p62s2，④錯誤。
6．某元素的第一電離能至第七電離能(kJ·mol－1)如表：
I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7
578 1 817 2 745 11 575 14 830 18 376 23 293
該元素最有可能位于元素周期表的族是(　　)
A．ⅠA B．ⅡA C．ⅢA D．ⅣA
√
解析：分析各級電離能，I3 I4，該元素的原子最外層有3個電子，該元素處于第ⅢA族。
7．下列說法中正確的是(　　)
A．第三周期所有元素中鈉的第一電離能最小
B．鈉的第一電離能比鎂的第一電離能大
C．在所有元素中，氟的第一電離能最大
D．鉀的第一電離能比鎂的第一電離能大
√
解析：C項，在所有元素中，He的第一電離能最大。
8. 根據(jù)信息回答下列問題：
A.第一電離能I1是指氣態(tài)原子X(g)處于基態(tài)時，失去一個電子成為氣態(tài)陽離子X＋(g)所需的能量。如圖是部分元素原子的第一電離能I1隨原子序數(shù)變化的曲線圖(其中12號至17號元素的有關(guān)數(shù)據(jù)缺失)。
Na
Mg
從上到下依次減小
B.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)值稱為電負性。一般認為，如果兩個成鍵原子間的電負性差值大于1.7，原子之間通常形成離子鍵；如果兩個成鍵原子間的電負性差值小于1.7，通常形成共價鍵。下表是某些元素的電負性值：
(1)認真分析A圖中同周期元素第一電離能的變化規(guī)律，推斷Na～Ar元素中，Al的第一電離能的大小范圍為____(2)從A圖分析可知，同一主族元素原子的第一電離能I1變化規(guī)律是________________________________________。
(3)A圖中第一電離能最小的元素在周期表中的位置是第________周期________族。
(4)根據(jù)對角線規(guī)則，Be、Al元素最高價氧化物對應水化物的性質(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__________ _____ ，_ 。
(5)通過分析電負性值變化規(guī)律，確定Mg元素電負性值的最小范圍__ ______。
(6)請歸納元素的電負性和金屬性、非金屬性的關(guān)系是
__________________________________________________。
五
ⅠA
兩
Be(OH)2＋2H＋=Be2＋＋2H2O
0.93～1.57
非金屬性越強，電負性越大；金屬性越強，電負性越小
(7)從電負性角度，判斷AlCl3是離子化合物還是共價化合物？ 。理由為 (即寫出判斷的方法和結(jié)論)，請設計一個實驗方案證明上述所得到的結(jié)論。
。
共價化合物
Al元素和Cl元素的電負性差值為1.55<1.7，所以形成共價鍵，為共價化合物
將氯化鋁加熱到熔融態(tài)，進行導電性實驗，如果不導電，說明是共價化合物
解析： (1)由圖中信息可以看出，同周期的ⅠA族元素的第一電離能最小，而ⅢA族元素中第一電離能小于ⅡA族元素中第一電離能，故Na(2)從圖中可看出同主族元素第一電離能從上到下逐漸減小。
(3)根據(jù)第一電離能的遞變規(guī)律可以看出，圖中所給元素中Rb的第一電離能最小，其位置為第五周期第ⅠA族。
(4)根據(jù)對角線規(guī)則，Al(OH)3與Be(OH)2性質(zhì)相似，Be(OH)2應為兩性，根據(jù)Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O，Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O可以類似的寫出Be(OH)2與酸或堿反應的離子方程式。
(5)根據(jù)電負性的遞變規(guī)律：同周期從左到右電負性逐漸增大，同主族從上到下電負性逐漸減小，可知，在同周期中電負性NaMg>Ca，最小范圍應為0.93～1.57。
(6)因電負性可以用來衡量原子吸引電子能力大小，所以電負性越大，原子吸引電子能力越強，非金屬性越強，反之金屬性越強。
(7)AlCl3中Al與Cl的電負性差值為1.55，根據(jù)信息，電負性差值若小于1.7，則形成共價鍵，所以AlCl3為共價化合物。共價化合物和離子化合物最大的區(qū)別在于熔融狀態(tài)下是否導電，離子化合物在熔融狀態(tài)下以離子形式存在，可以導電，但共價化合物卻不能。
題組三　元素周期表、元素周期律的綜合應用
9．A元素的陽離子與B元素的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，有關(guān)兩元素的下列敘述：①原子半徑A＜B，②離子半徑A>B，③原子序數(shù)A>B，④原子最外層電子數(shù)A＜B，⑤A的正價與B的負價絕對值一定相等，⑥A的電負性小于B的電負性，⑦A的第一電離能大于B的第一電離能。其中正確的是(　　)
A．①②⑦　　 B．③④⑥　　 C．③⑤　　 D．③④⑤⑥⑦
√
元素 Mn Fe
電離能/(kJ·mol－1) I1 717 759
I2 1 509 1 561
I3 3 248 2 957
10．(2021屆永安模擬)回答下列問題：
(1)基態(tài)Cr原子的價電子排布式為________，占據(jù)最高能層的電子的電子云輪廓圖形狀為________。
(2)Mn、Fe均為第四周期過渡金屬元素，兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)如表：
錳元素位于第四周期第ⅦB族。請寫出基態(tài)Mn2＋的價電子排布式_____，比較兩元素的I2、I3可知，氣態(tài)Mn2＋再失去1個電子比氣態(tài)Fe2＋再失去1個電子難，對此你的解釋是_____________________________________________________________。
3d54s1
球形
3d5
由Mn2＋轉(zhuǎn)化為Mn3＋時，3d能級由較穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴环€(wěn)定的3d4狀態(tài)需要的能量較多；而Fe2＋轉(zhuǎn)化為Fe3＋時，3d能級由不穩(wěn)定的3d6狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檩^穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)需要的能量相對較少
元素 I1/eV I2/eV I3/eV
甲 5.7 47.4 71.8
乙 7.7 15.1 80.3
丙 13.0 23.9 40.0
丁 15.7 27.6 40.7
(3)如表是第三周期部分元素的電離能[單位：eV(電子伏特)]數(shù)據(jù)。
下列說法正確的是________(填字母)。
A．甲的金屬性比乙強 B．乙有＋1價
C．丙不可能為非金屬元素 D．丁一定為金屬元素
A
(4)已知元素M的氣態(tài)原子逐個失去第1至第4個電子所需能量(即電離能，用符號I1至I4表示)如表所示：
C
解析：(1)基態(tài)鉻原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1，價電子排布式為3d54s1,4s能級上的電子能量最高，4s能級電子云是球形。
(2)Mn是25號元素，價電子為3d、4s能級上的電子，價電子排布式為3d54s2，則基態(tài)Mn2＋的價電子排布式為3d5；由Mn2＋轉(zhuǎn)化為Mn3＋時，3d能級由較穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴环€(wěn)定的3d4狀態(tài)需要的能量較多；而Fe2＋轉(zhuǎn)化為Fe3＋時，3d能級由不穩(wěn)定的3d6狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檩^穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)需要的能量相對較少。
(3)甲、乙、丙、丁為第三周期元素，甲元素的第一電離能遠遠小于第二電離能，說明甲元素最外層有1個電子，失去1個電子時達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以甲為Na元素；乙元素的第二電離能遠遠小于第三電離能，則乙元素最外層有2個電子，失去兩個電子后達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以乙為Mg元素；第三周期共有Na、Mg、Al 3種金屬元素，且Al的第一電離能應介于Na和Mg第一電離能之間，說明丙、丁一定為非金屬元素。甲為Na元素，乙為Mg元素，故甲的金屬性比乙強，故A正確；乙為Mg元素，化合價為＋2價，故B錯誤；丙元素最外層大于3個電子，丙、丁一定為非金屬元素，故C錯誤；丁一定為非金屬元素，故D錯誤。
(4)從表中的數(shù)據(jù)可知，當原子失去第4個電子時，其電離能急劇增加，說明該元素失去3個電子時為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，因此該元素的常見化合價為＋3價。
11.(2024屆濟南模擬)明代宋應星所著《天工開物》中已經(jīng)記載了我國古代用爐甘石(主要成分為ZnCO3)和煤冶鋅工藝，鋅的主要用途是制造鋅合金和作為其他金屬的保護層。回答下列問題：
(1)Zn基態(tài)原子核外電子排布式為________________________________。
1s22s22p63s23p63d104s2(或[Ar]3d104s2)
解析：Zn是30號元素。位于元素周期表第四周期ⅡB族，故其基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2(或[Ar]3d104s2)。
(2)硫酸鋅溶于氨水形成[Zn(NH3)4]SO4溶液。
①與SO 互為等電子體的陰離子化學式為______________(寫出一種)。
②氨的熱穩(wěn)定性強于膦(PH3)，原因是___________________________。
氮元素的非金屬性強于磷元素
解析：氮元素的非金屬性強于磷元素，故氨的熱穩(wěn)定性比膦強。
(3)黃銅是由銅和鋅所組成的合金，元素銅與鋅的第一電離能分別為ICu＝746 kJ·
mol－1，IZn＝906 kJ·mol－1，ICu________________。
鋅失去的是全充滿的4s2電子，銅
失去的是4s1電子
解析：Cu與Zn的第一電離能分別為ICu＝746 kJ·mol－1，IZn＝906 kJ·mol－1，ICu(4)《本草綱目》中記載爐甘石(主要成分為ZnCO3)可止血、消腫毒、生肌、明目等。Zn、C、O的電負性由大至小的順序是_________。
O>C>Zn
解析：通常非金屬性越強的元素其電負性越大，且一般情況下，非金屬的電負性比金屬的電負性大，故Zn、C、O電負性由大至小的順序是O>C>Zn。
12.(2023屆大連模擬)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元素。試回答下列問題：
表1
(1)元素p為26號元素，請寫出其基態(tài)原子電子排布式：
_______________________________。
1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)
(2)h的單質(zhì)在空氣中燃燒發(fā)出耀眼的白光，請用原子結(jié)構(gòu)的知識解釋發(fā)光的原因：_______________________________________________________________
_____。
電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，以光(子)的形式釋放
能量
解析：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以光(子)的形式釋放能量。
(3)o、p兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)如表2：
元素 電離能/kJ·mol－1 o p
I1 717 759
I2 1 509 1 561
I3 3 248 2 957
表2
比較兩元素的I2、I3可知，氣態(tài)o2＋再失去一個電子比氣態(tài)p2＋再失去一個電子難。對此，你的解釋是____________________________________________。
Mn2＋的3d軌道電子排布為半充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定
解析：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能級為半充滿狀態(tài)，相對比較穩(wěn)定，當其失去第3個電子時比較困難，而Fe2＋的基態(tài)電子排布式為1s22s22p63s23p63d6，其3d能級再失去一個電子即為半充滿狀態(tài)，故其失去第3個電子比較容易。
(4)第三周期8種元素單質(zhì)熔點高低的順序如圖1所示，其中電負性最大的是____(填圖1中的序號)。
2
解析：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、硫為固體，氯氣、氬為氣體，8種元素熔點最低的為氬，其次為氯，其中電負性最大的為氯。
(5)表1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)。
Al
解析：由圖可知，該元素的電離能I4 遠大于I3，故為第ⅢA族元素，應為Al。
拓展訓練·鞏固考點
√
1. (2024屆北京第一六一中學)下列事實不能直接從原子結(jié)構(gòu)角度解釋的是
A. 化合物ICl中I為+1價 B. 第一電離能：B＞Al
C. 沸點：CS2＞CO2 D. 熱穩(wěn)定性：NH3＞PH3
解析：A．氯元素的非金屬性強于碘元素，氯化碘中共用電子對偏向非金屬性強的氯原子一方，碘元素呈+1價，則氯化碘中碘元素呈+1價能直接從原子結(jié)構(gòu)角度解釋，故A不符合題意；
B．同主族元素，從上到下元素的金屬性依次增強，第一電離能依次減小，則硼元素的第一電離能大于鋁元素能直接從原子結(jié)構(gòu)角度解釋，故B不符合題意；
C．二氧化碳和二硫化碳是結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，二硫化碳的相對分子質(zhì)量大于二氧化碳，分子間作用力大于二氧化碳，沸點高于二氧化碳，則二硫化碳的沸點高于二氧化碳不能直接從原子結(jié)構(gòu)角度解釋，故C符合題意；
D．同主族元素，從上到下元素的非金屬性依次減弱，氫化物的穩(wěn)定性依次減弱，則氨分子的穩(wěn)定性強于磷化氫能直接從原子結(jié)構(gòu)角度解釋，故D不符合題意；
√
解析：A．泡利原理是指每個軌道最多只能容納兩個自旋相反的電子；基態(tài)Si原子的價電子軌道表示式為 ，A項錯誤；
B．根據(jù)結(jié)構(gòu)可知，在該結(jié)構(gòu)中兩端的S為+5價，中間的S為0價，B項正確；
C．Fe為26號元素，其價層電子排布式為3d64s2，在元素周期表中位于d區(qū)，C項錯誤；
D．用系統(tǒng)命名法命名(CH3)2CHCH2CH2OH的名稱應為3－甲基－1－丁醇，D項錯誤；
√
3. (2024屆江蘇連云港調(diào)研)元素N、P、As位于周期表中ⅤA族。下列說法正確的是
A. 原子半徑：r(N)＞r(P)＞r(As)
B．第一電離能：I1(N)＜I1(P)＜I1(As)
C．NH3、PH3、AsH3的鍵角逐漸增大
D．HNO3、H3PO4、H3AsO4的酸性逐漸減弱
解析：A．同主族元素，從上到下原子半徑依次增大，則N、P、As的原子半徑依次增大，r(N)＜r(P)＜r(As)，故A錯誤；
B．同主族元素，從上到下第一電離能依次減小，則N、P、As的第一電離能依次減小，I1(N)＞I1(P)＞I1(As)，故B錯誤；
C．元素N、P、As位于周期表中ⅤA族，元素非金屬性大于H，從上到下原子半徑依次增大，它們與H形成共價鍵的極性逐漸減弱，因此極性鍵間的排斥力逐漸減小，NH3、PH3、AsH3的鍵角逐漸減小，故C錯誤；
D．同主族元素，從上到下非金屬性依次減弱，最高價氧化物對應水化物的酸性依次減弱，則硝酸、磷酸、砷酸的酸性依次減弱，故D正確；
√
4. (2024屆江蘇蘇州期末)太陽能電池可由Si、GaP、GaAs等半導體材料構(gòu)成。有關(guān)元素在元素周期表中的位置如圖所示，下列說法正確的是
Si P
Ga As
A. 原子半徑：r(Ga)＜r(As) B. 第一電離能：I1(Si)＜I1(P)
C. 熱穩(wěn)定性：AsH3＞PH3 D. Ga的周期序數(shù)與族序數(shù)相等
解析：A．同周期，原子序數(shù)的遞增，原子半徑減小，所以r(Ga)＞r(As)，故A錯誤；
B．P最外層電子為半充滿狀態(tài)，第一電離能大于相鄰元素Si，故B正確；
C．As為第四周期元素，P為第三周期元素，P的非金屬性比As強，p－H鍵鍵能更大，熱穩(wěn)定性AsH3D．Ga為第四周期ⅢA族元素，周期序數(shù)與族序數(shù)不相等，故D錯誤；
√
√
√
7．(2024屆浙江專用模擬)中國地質(zhì)科學院地質(zhì)研究所對嫦娥五號月球玄武巖開展了分析，證明月球在19.6億年前仍存在巖漿活動。X、Y、Z、V、W是月核中含有的五種原子序數(shù)依次增大的前20號元素，X原子的s能級電子數(shù)量和p能級電子數(shù)量相等，V的單質(zhì)常在地球火山口附近沉積，Y的氧化物常用作耐高溫材料。Y、W原子的最外層電子數(shù)相等，且之和等于Z原子的最外層電子數(shù)。下列說法正確的是
A．Y的氧化物是兩性氧化物 B．簡單氫化物的穩(wěn)定性：X＞Z＞V
C．簡單離子半徑：W＞V＞Y D．第一電離能W＜Y＜Z＜V＜X
解析：X、Y、Z、V、W 是月球中含有的五種原子序數(shù)依次增大的前20號元素，X原子的s能級電子數(shù)量和p能級電子數(shù)量相等，則X的電子排布式為1s22s22p4，X為O元素；V的單質(zhì)常在地球火山口附近沉積，則V為S元素；Y、W原子的最外層電子數(shù)相等且之和等于Z原子的最外層電子數(shù)，則 Y、W同主族，且Z處于偶數(shù)族，而Y的氧化物常用作耐高溫材料，結(jié)合原子序數(shù)可知Y為Mg、W為Ca，Z原子最外層電子數(shù)為4，可推知Z為Si元素。
A．SiO2是酸性氧化物，不是兩性氧化物，故A錯誤；
B．元素的非金屬性O＞S＞Si，故簡單氫化物的穩(wěn)定性：H2O＞H2S＞SiH4，故B錯誤；
C．電子層越多離子半徑越大，電子層結(jié)構(gòu)相同時，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，則簡單離子半徑：S2-＞Ca2+＞Mg2+，故C錯誤；
D．同周期元素，從左到右第一電離有逐漸減小的趨勢，通常IIA族、V A族元素的第一電離能大于同周期相鄰元素，同主族元素，從上到下，第一電離能逐漸增加，則第一電離能：Ca＜Mg＜Si＜S＜O，故D正確；
√
8．(2024屆浙江專用模擬)R、X、Y、Z、M五種短周期主族元素，原子序數(shù)依次增大。基態(tài)R原子每個能級上電子數(shù)相等，基態(tài)X原子的價層電子排布為nsnnPn＋1，Y與M同主族，Z是同周期元素中原子半徑最大的元素，Z核電荷數(shù)等于X、M原子的最外層電子數(shù)之和。下列說法不正確的是
A．電負性：Y＞X＞R
B．原子半徑：Z＞M＞Y
C．氫化物的沸點：R＜Y
D．Z與Y可形成兩種常見的離子化合物，且晶體中的陰陽離子個數(shù)比均
為1∶2
解析：R、X、Y、Z、M五種短周期主族元素，原子序數(shù)依次增大，基態(tài)R原子每個能級上電子數(shù)相等，則R為C，基態(tài)X原子的價層電子排布為nsnnPn＋1，則X為N，Y與M同主族，Z是同周期元素中原子半徑最大的元素，則Z為Na，Z核電荷數(shù)等于X、M原子的最外層電子數(shù)之和，則M為S，Y為O。
A．根據(jù)同周期從左到右電負性逐漸增大，同主族從上到下電負性逐漸減小，則電負性：Y＞X＞R，故A正確；
B．根據(jù)層多徑大，同電子層結(jié)構(gòu)核多徑小，則原子半徑：Z＞M＞Y，故B正確；
C．C形成的氫化物可能是固體，比如碳原子數(shù)多的固態(tài)烷烴，因此氫化物的沸點：R不一定小于Y，故C錯誤；
D．Z與Y可形成兩種常見的離子化合物即過氧化鈉和氧化鈉，過氧化鈉中含有過氧根和鈉離子，兩者晶體中的陰陽離子個數(shù)比均為1∶2，故D正確。
9. (2024屆河南青桐鳴大聯(lián)考)化合物M(結(jié)構(gòu)如圖所示)具有較大的陰離子，這使得其溶解度較大、電化學穩(wěn)定性較高，因而被應用于電池電解液中。M的組成元素W、X、Y、Z、L均為短周期主族元素且原子半徑依次增大，基態(tài)L原子僅s能級上填充電子，基態(tài)Y原子s能級上的電子數(shù)是p能級上的2倍，W的簡單氫化物的沸點高于同主族相鄰元素。下列說法正確的是
A．元素的第一電離能：Y＞X＞W(wǎng)
B．M中屬于p區(qū)的元素有4種
C．L形成的單質(zhì)在X形成的單質(zhì)中燃燒主要生成L2X2
D．M中L和Z元素最外層均不滿足8e－結(jié)構(gòu)
√
解析：由題干信息可知，M的組成元素W、X、Y、Z、L均為短周期主族元素且原子半徑依次增大，基態(tài)L原子僅s能級上填充電子結(jié)合L為+1價離子，故L為Li，基態(tài)Y原子s能級上的電子數(shù)是p能級上的2倍，且Y能形成4個共價鍵，半徑比Li小，故Y為C，原子半徑大小在C和Li之間的元素為Be、B，且Z周圍形成4個共價鍵，則Z為B，W的簡單氫化物的沸點高于同主族相鄰元素且W的半徑最小，則W為F，X可以形成2個共價鍵，且半徑在F和C之間，故X為O，綜上分析可知，W、X、Y、Z、L分別為F、O、C、B、Li，據(jù)此分析解題。
A．由分析可知，W為F、X為O、Y為C，根據(jù)同一周期元素第一電離能呈增大趨勢，ⅡA與ⅢA、ⅤA與ⅥA反常，故元素的第一電離能為F＞O＞C即W＞X＞Y，A錯誤；
B．由分析可知，W、X、Y、Z、L分別為F、O、C、B、Li，故M中出Li屬于s區(qū)，其余4種元素屬于p區(qū)，B正確；
C．由分析可知，X為O、L為Li，L形成的單質(zhì)即Li在X形成的單質(zhì)O2中燃燒只能生成Li2O即L2X，得不到Li2O2即L2X2，C錯誤；
D．由分析可知，L為Li，Z為B，由題干圖示信息可知，Z周圍形成4個共價鍵，即M中L元素即Li+最外層不滿足8e－結(jié)構(gòu)，而Z元素即B最外層滿足8e－結(jié)構(gòu)，D錯誤；
√
10. (2024屆江西名校協(xié)作體聯(lián)考)化學用語就是化學的專用術(shù)語，是化學界統(tǒng)一規(guī)定的用來表示物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和變化規(guī)律的特殊符號。下列化學用語表示正確的是
A．基態(tài)Fe的電子排布式：[Ar]3d6
B．S2Cl2的結(jié)構(gòu)式：Cl－S－S－Cl
C．MgH2的電子式：Mg2+[:H]2-
D．基態(tài)Cr的價層電子軌道表示式：
解析：A．Fe為26號元素，基態(tài)Fe原子的核外電子排布式為[Ar]3d64s2，故A錯誤；
B．S2Cl2分子中各原子均滿足8電子結(jié)構(gòu)，說明每個Cl原子形成1個共價鍵、每個S原子形成2個共價鍵，所以其結(jié)構(gòu)式為Cl－S－S－Cl，故B正確；
C．MgH2是離子化合物，由Mg2+和H－構(gòu)成，H-最外層電子數(shù)為2，其電子式為[H:]－Mg2+[:H]－，故C錯誤；
D．基態(tài)24Cr原子的價層排布式為3d54s1，價層電子的軌道表示式為
，故D錯誤；
√
11．(2024屆江西宜春清江中學)下列幾種表示電子排布的方法中正確的是
A．32Ge基態(tài)原子核外電子排布式：4s24p2
B．28Ni原子的電子排布式：1s22s22p63s23p63d94s1
C．O原子的電子排布圖：
D．29Cu+的價層電子排布式：3d94s1
解析：A．32Ge基態(tài)原子核外電子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p2，故A錯誤；
B．28Ni原子的電子排布式：1s22s22p63s23p63d84s2，故B錯誤；
C．O原子的電子排布圖： ，故C正確；
D．29Cu+的價層電子排布式：3d10，故D錯誤；
√
12．(2024屆遼寧省名校聯(lián)盟聯(lián)考)下圖為元素周期表的一部分。X、Y、Z、W均為短周期主族元素。Z的基態(tài)原子有3個未成對電子。下列比較中，正確的是
X Y
Z W
A．原子半徑：Y＞X＞Z＞W(wǎng) B．最高正化合價：Y＞W(wǎng)＞X＝Z
C．第一電離能：Y＞X＞Z＞W(wǎng) D．電負性：Y＞X＞Z＞W(wǎng)
解析：根據(jù)周期表的排布，可以判斷圖中是第二和第i周期元素，Z有3個未成對電子，所以Z是P，進而推出X是N，Y是F，W是S。
A．同周期元素從左到右原子半徑逐漸減小，同主族元素從上到下原子半徑逐漸增大，A項錯誤；
B．F元素沒有正價，B項錯誤；
C．同主族元素從上到下第一電離能逐漸減小，同周期元素從左到右第一電離能有增大趨勢，但在ⅡA和ⅢA以及ⅤA和ⅥA處出現(xiàn)鋸齒，所以C項正確；
D．同周期元素從左到右電負性依次增大，故電負性：S＞P，D項錯誤。
√
13. (2024屆遼寧遼東南協(xié)作校聯(lián)考)硼碳氮(BCN)材料可用作耐磨涂層。下列說法正確的是
A．原子半徑：r(B)＞r(C)＞r(N)
B．第一電離能：I1(B)＞I1(C)＞I1(N)
C．酸性強弱：HNO3＞H3BO3＞H2CO3
D．硼、石墨、固態(tài)氮的晶體類型相同
解析：A．同一周期元素從左到右原子半徑逐漸減小，則原子半徑：r(B)＞r(C)＞r(N)，故A正確；
B．同一周期元素從左到右第一電離能有增大的趨勢，則第一電離能：I1(B)＜I1(C)＜I1(N)，故B錯誤；
C．元素的非金屬性越強，其最高價氧化物的水化物酸性越強，非金屬性N＞C＞B，則酸性強弱： HNO3＞H2CO3＞H3BO3，故C錯誤；
D．由題給信息可推出硼形成共價晶體，但石墨為混合晶體、固態(tài)氮為分子晶體，晶體類型不同，故D錯誤；
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14. (2024屆山東實驗中學三診)有機增塑劑X2Y5WR和X2Z5WR的質(zhì)子數(shù)均為32，其相對分子質(zhì)量相差5；X、W、R三種元素同周期，X原子的最外層電子數(shù)為R電子總數(shù)的一半。下列說法正確的是
A．Y、Z互為同素異形體 B. 元素的第一電離能：W＞R
C．原子半徑：R＞X D. 常溫常壓下，X、W的單質(zhì)為固體
解析：化合物X2Y5WR和X2Z5WR所含元素相同，質(zhì)子數(shù)均為32相同，而相對分子質(zhì)量相差5，說明Y、Z為氫元素的兩種核素，由題干信息可知，X2Z5WR有32個質(zhì)子，X、W和R三種元素位于同周期，X原子最外層電子數(shù)是R電子數(shù)的一半，則X、W、R的內(nèi)層電子數(shù)為2，設X的最外層電子數(shù)為a，則R的核外電子數(shù)為2a，W的核外電子數(shù)為b，Y的質(zhì)子數(shù)為1，則有2(a+2) 5＋b＋2a＝32(a、b均為整數(shù))，4a+b=23，解得a=5，b=3(R為稀有氣體舍去)；a=4，b=7；a=3，b=11(X、R不在同周期，舍去)；則X為C，R為O，W為N。
A．Y、Z為氫元素的兩種核素，互為同位素，A錯誤；
B．同一周期隨著原子序數(shù)變大，第一電離能變大，N的2p軌道為半充滿穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能大于同周期相鄰元素，故N、O的第一電離能大小：N＞O；B正確；
C．電子層數(shù)越多半徑越大，電子層數(shù)相同時，核電荷數(shù)越大，半徑越小；原子半徑：C＞O，C錯誤；
D．常溫常壓下，氮氣為氣體，D錯誤；
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15. (2024屆浙江嘉興一模)X、Y、Z、R、Q是元素周期表中原子序數(shù)依次增大的前四周期元素，X是宇宙中含量最多的元素；Y與Z同周期，Y基態(tài)原子有3個未成對電子，Z元素原子的價層電子排布為nsnnp2n；R元素簡單離子在同周期離子中半徑最小；Q元素最高能層只有1個電子，其余能層均充滿電子。下列說法不正確的是
A．X2Z2是含有極性鍵和非極性鍵的極性分子 B．第一電離能：Y＞Z＞R
C．Q在周期表的ds區(qū) D．電負性：Z＞Y＞R＞X
解析：結(jié)合題意可推知：X是宇宙中含量最多的元素即H，Y與Z同周期，Y基態(tài)原子有3個未成對電子，Z元素原子的價層電子排布為nsnnp2n，n只能取2，故Z價層電子排布為2S22P4，為O元素，故Y為N元素；R元素簡單離子在同周期離子中半徑最小，R為Na；Q元素最高能層只有1個電子，其余能層均充滿電子，故Q為Cu。
A．結(jié)合題意及分析可知，X2Z2為H2O2，是含有極性鍵和非極性鍵的極性分子，A正確；
B．第一電離能同周期從左往右逐漸增大，同主族從上到下逐漸減小，故：N＞O＞Na，B正確；
C．Q為Cu，第四周期第IB族，位于周期表的ds區(qū)，C正確；
D．同周期主族元素自左而右電負性增大，N、O在它們的氫化物中都表現(xiàn)負價，說明二者的電負性都比氫元素大，則電負性：H＜N＜O，而NaH鈉元素顯正價，故電負性H＞Na,故電負性：Z＞Y＞X＞R，D錯誤；
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17. (2024屆浙江強基聯(lián)盟協(xié)作體聯(lián)考)金屬M在潮濕的空氣中會形成一層致密穩(wěn)定的3M(XY)2MZX3，X、Y、Z為短周期主族元素，X的原子序數(shù)是Y的8倍，基態(tài)X和Z的未成對電子數(shù)相同，M是人體必需的元素之一。1molMZX3，含有42mol質(zhì)子，下列說法正確的是
A. 離子半徑：M＞X
B. X、Y、Z的電負性大小為：X＞Z＞Y
C. M的最高價氧化物對應水化物為強堿
D. 第一電離能：Z＞X
解析：X、Y、Z為短周期主族元素，即原子序數(shù)均小于18，而X的原子序數(shù)是Y的8倍，故Y為H元素，X為O元素；基態(tài)X和Z的未成對電子數(shù)相同，則Z可能為C或Si或S；金屬M在潮濕的空氣中會形成一層致密穩(wěn)定的3M(OH)2 MZX3，可知M顯+2價，1mol MZX3含有42mol質(zhì)子，當Z為Si元素時，M的質(zhì)子數(shù)為4，即Be元素，不是人體必需微量元素，不合題意，當Z為S元素時，M的質(zhì)子數(shù)為2，為He，不是人體必需微量元素，不符合題意，只有當Z為C元素時，M的質(zhì)子數(shù)為12，為Mg元素，是人體的必需微量元素之一，符合題意，故確定X、Y、Z、M分別為：O、H、C、Mg，據(jù)此分析。
A．由分析可知，M為Mg，X為O，Mg2+和O2-具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，且Mg的核電荷數(shù)比O大，故離子半徑：Mg2+＜O2-，即M＜X，A錯誤；
B．由分析可知，X為O、Y為H、Z為C，故X、Y、Z的電負性大小為O＞C＞H，即X＞Z＞Y，B正確；
C．由分析可知，M為Mg，M的最高價氧化物對應水化物即Mg(OH)2為弱堿，C錯誤；
D．由分析可知，X為O，Z為C，根據(jù)同一周期從左往右元素第一電離能呈增大趨勢，ⅡA和ⅤA反常，故第一電離能：O＞C，即X＞Z，D錯誤；
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18. (2024屆北京海淀區(qū))FeTiO3是鈦鐵礦的主要成分，在工業(yè)上可以用于制備金屬鈦。下列說法不正確的是
A．基態(tài)Fe2+價層電子排布式為3d6
B．Fe在元素周期表中位于ds區(qū)
C．基態(tài)Ti價層電子軌道表示式為
D．O在元素周期表中位于第二周期ⅥA族
解析：A．基態(tài)Fe原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d64s2，鐵原子失去2個電子形成亞鐵離子，價層電子排布式為3d6，A正確；
B．鐵為26號元素，F(xiàn)e在元素周期表中位于d區(qū)，B錯誤；
C．基態(tài)Ti原子的價電子排布式為3d24s2，則價層電子軌道表示式為
，C正確；
D．O位8號元素，在元素周期表中位于第二周期ⅥA族，D正確；
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19．(2024屆廣州部分學校段考)短周期主族元素X、Y、Z原子序數(shù)依次遞增，其序數(shù)和為13，可組成固態(tài)儲氫材料ZX3YX3。Z是空氣中含量最高的元素。下列說法不正確的是
A．第一電離能：Y＞Z B．原子半

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