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密 ○ 封 ○ 裝 ○ 訂 ○ 線 密 ○ 封 ○ 裝 ○ 訂 ○ 線
密 封 線 內(nèi) 不 要 答 題
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姓名 班級 考號
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專題2　原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)
注意事項(xiàng)
1.全卷滿分100分,考試用時90分鐘。
2.可能用到的相對原子質(zhì)量:H 1　C 12　N 14　O 16　Na 23　Al 27　Cl 35.5　Mn 55　 Fe 56
一、選擇題(本題共15小題,每小題3分,共45分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的)
1.以下現(xiàn)象與原子核外電子的躍遷有關(guān)的是(　　)
①節(jié)日焰火　②棱鏡分光　③激光　④LED燈光　⑤凸透鏡聚光　⑥鋼鐵生銹
A.③⑥　　　　　　 B.①③④
C.①③④⑤　　　　　　D.①②③⑤⑥
2.下列化學(xué)用語錯誤的是(　　)
A.中子數(shù)為10的氧原子O
B.Na2O2的電子式:Na+[······]2-Na+
C.次氯酸的結(jié)構(gòu)式:H—Cl—O
D.基態(tài)N原子2py軌道的電子云輪廓圖:
3.下列說法中正確的是(　　)
A.金屬的活潑性:PbB.周期序數(shù):Pb>Cu
C.電負(fù)性:χ(P)>χ(O)
D.最外層電子數(shù):P>O
4.Zn2GeO4是一種新型光催化劑。下列說法錯誤的是(　　)
A.Zn處于元素周期表中的ds區(qū)
B.基態(tài)Ge的價電子排布式為3d104s24p2
C.基態(tài)O原子的紡錘形軌道中電子具有的能量都相同
D.三種元素電負(fù)性由大到小的順序是O>Ge>Zn
5.下列各項(xiàng)敘述中正確的是(　　)
A.鎂原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2時,電子吸收能量,由基態(tài)轉(zhuǎn)化成激發(fā)態(tài)
B.價電子排布式為5s25p1的元素位于第5周期ⅠA族,是s區(qū)元素
C.所有原子任一電子層的s電子云都呈球形,球的半徑大小相同
D.軌道表示式違反了洪特規(guī)則
6.氮化鍺(Ge3N4)具有耐腐蝕、硬度高等優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用廣泛。下列說法正確的是(　　)
A.鍺是金屬,不能做半導(dǎo)體材料
B.第4周期基態(tài)原子與鍺的未成對電子數(shù)相等的元素共有2種
C.基態(tài)鍺原子的電子排布式可表示為[Ar]4s24p2
D.氮化鍺中氮顯-3價,說明氮的電負(fù)性比鍺大
7.下列有關(guān)原子核外電子排布的說法,正確的是(　　)
A.基態(tài)鉻原子的電子排布式為[Ar]3d44s2
B.原子結(jié)構(gòu)示意圖為的原子,核外有2個未成對電子
C.在元素周期表中,非金屬元素都在p區(qū)
D.同一原子中,2p、3p、4p能級的軌道數(shù)依次增多
8.下列說法或有關(guān)化學(xué)用語的使用正確的是(　　)
A.在基態(tài)多電子原子中,p軌道電子的能量一定高于s軌道電子的能量
B.基態(tài)Fe原子的外圍電子軌道表示式為
C.硫的電負(fù)性比磷大,故硫元素的第一電離能比磷元素的第一電離能大
D.基態(tài)銅原子的外圍電子排布式為3d94s2
9.下列說法正確的是(　　)
A.某激發(fā)態(tài)碳原子的軌道表示式:
B.基態(tài)Cu的外圍電子軌道表示式為
C.原子由激發(fā)態(tài)轉(zhuǎn)化成基態(tài)時獲得的光譜為發(fā)射光譜
D.在第三電子層中最多有8個電子
10.元素W、X、Y和Z在周期表中的相對位置如圖所示,其中元素Z位于第四周期,W、X、Y原子的最外層電子數(shù)之和為18。下列說法正確的是(　　)
W
X Y
Z
A.簡單氫化物的熱穩(wěn)定性:X>Y
B.原子半徑:Z>Y>X
C.可以推測Z是半導(dǎo)體材料,Z與Y可形成化合物ZY3
D.電負(fù)性:W>Z
11.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大,X與W同主族,且四種元素的最外層電子數(shù)之和為18,Z的次外層電子數(shù)是其最外層電子數(shù)的4倍。下列說法正確的是(　　)
A.元素非金屬性的順序?yàn)閄>Y>W
B.第一電離能:Z>W>Y>X
C.W的最高價氧化物對應(yīng)的水化物為強(qiáng)酸
D.簡單離子半徑:X>Y>Z
12.硒(34Se)是人體必需的微量元素,它能有效提高人體免疫機(jī)能,降低癌癥和心腦血管等疾病的發(fā)病率。下列有關(guān)說法錯誤的是(　　)
A.硒元素位于元素周期表中第15列
B.基態(tài)硒原子的外圍電子排布式為4s24p4
C.硒的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的化學(xué)式為H2SeO4
D.O和Se均為p區(qū)非金屬元素
13.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大,X的一種核素沒有中子,基態(tài)Y原子的p軌道半充滿,Z單質(zhì)是植物光合作用的產(chǎn)物之一,W與Z同族。下列說法正確的是(　　)
A.X位于周期表中第二周期ⅣA族
B.第一電離能:Y>Z>W
C.簡單氫化物的穩(wěn)定性:ZD.X、Y、Z三種元素形成化合物的水溶液一定呈酸性
14.化合物是一種高效消毒劑,其蒸氣和溶液都具有很強(qiáng)的殺菌能力,可用于生活消毒。已知X、Y、Z、W為原子序數(shù)依次增大的短周期元素,Z、W的最外層電子數(shù)相同。下列敘述正確的是(　　)
A.原子半徑:W>Z>Y>X
B.Z的第一電離能比同周期相鄰元素都大
C.元素電負(fù)性:Z>Y>X
D.該化合物中X、Y、Z都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
15.已知A、B、C、D、E是原子序數(shù)依次增大的前四周期元素,其元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)如表:
A 原子核外電子分占3個不同能級,且每個能級上排布的電子數(shù)相同
B 原子最高能級的不同軌道都有電子,且自旋狀態(tài)相同
C 基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p5
D 位于周期表中第4縱列
E 基態(tài)原子M層全充滿,N層只有一個電子
下列說法錯誤的是(　　)
A.B的基態(tài)原子有3個未成對電子
B.A、B、C三種元素的原子半徑由大到小的順序:A>B>C
C.D元素基態(tài)原子的外圍電子軌道表示式為
D.E的基態(tài)原子的簡化電子排布式為[Ar]4s1
二、非選擇題(本題共5小題,共55分)16.(8分)近年來,我國航空航天事業(yè)成果顯著,航空航天材料技術(shù)快速發(fā)展。
(1)“天宮二號”航天器使用了鈦合金,質(zhì)量輕,強(qiáng)度位于金屬之首。鈦在周期表中的位置為　　　　　　　　　　,基態(tài)鈦原子的外圍電子排布式為　　　　　　。
(2)“北斗三號”導(dǎo)航衛(wèi)星使用的太陽能電池材料砷化鎵是優(yōu)良的化合物半導(dǎo)體,砷的電負(fù)性略　　　(填“大于”或“小于”)鎵,基態(tài)鎵原子電子占據(jù)最高能級的原子軌道為　　　　形。
(3)“C919”飛機(jī)機(jī)身使用的復(fù)合材料——碳纖維和環(huán)氧樹脂。
①下列軌道表示式能表示碳原子的最低能量狀態(tài)的是　　　。碳在成鍵時,一個2s電子躍遷進(jìn)入2p能級而參與成鍵,寫出該激發(fā)態(tài)原子的核外電子排布式　　　。
A.
B.
C.
D.
②基態(tài)氧原子的原子核外有　　　個未成對電子,有　　　種不同形狀的電子云。
17.(12分)短周期主族元素第一電離能與原子半徑的關(guān)系如圖所示。回答下列問題:
(1)元素⑤在元素周期表中的位置為　　　　　　　　;元素②與形成的化合物的電子式為　　　　　　　　　　　。
(2)第一電離能在元素處出現(xiàn)齒峰的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)元素⑩分別與元素①形成的簡單化合物中,熱穩(wěn)定性最強(qiáng)的是　　　　(用化學(xué)式表示)。
(4)元素⑦與⑧的最高價氧化物對應(yīng)水化物堿性較強(qiáng)的是　　　　(用化學(xué)式表示)。
(5)元素和二者的最高價氧化物對應(yīng)的水化物相互反應(yīng)的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　。
(6)海水提溴工藝中,將溴單質(zhì)吹入吸收塔中,用元素⑩的某種含氧酸鈉鹽對溴進(jìn)行富集,該過程中反應(yīng)的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(7)用一個化學(xué)方程式表示元素③與⑩的非金屬性強(qiáng)弱:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
18.(12分)磷酸鐵鋰(LiFePO4)電極材料主要用于各種鋰離子電池。回答下列問題:
(1)Fe位于元素周期表中第　　　周期第　　　族,其基態(tài)原子的外圍電子排布式為　　　　。
(2)離子半徑:Li+　　　H-;第一電離能:Li　　　Be;電負(fù)性:O　　　P。(填“>”“<”或“=”)
(3)下列Li的軌道表示式表示的狀態(tài)中,能量最低和最高的分別為　　　、　　　(填標(biāo)號)。
.
(4)基態(tài)P中未成對的電子數(shù)為　　　,其原子核外電子占據(jù)的最高能級的電子云輪廓為　　　　形。
(5)Mn與Fe兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)如下,由表中兩元素的I2和I3可知,氣態(tài)Mn2+再失去一個電子比氣態(tài)Fe2+再失去一個電子更難,對此,你的解釋是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
元素 Mn Fe
電離能/(kJ/mol) I1 717 759
I2 1509 1561
I3 3248 2957
19.(11分)現(xiàn)有X、Y、Z、W、R五種前四周期的元素,它們的原子序數(shù)依次增大。請根據(jù)下列相關(guān)信息,回答有關(guān)問題。
X 是形成化合物種類最多的元素
Y 基態(tài)原子的核外p電子比s電子多3個
Z 最高正價與最低負(fù)價的代數(shù)和為4
W 主族序數(shù)與周期數(shù)的差為4
R 位于元素周期表中的第八列
(1)R元素位于元素周期表的　　　　區(qū)。已知該元素的+3價離子比+2價離子穩(wěn)定,請簡述其原因:　 。
(2)W的基態(tài)原子有　　　　個原子軌道填充了電子,其中電子所占據(jù)的最高能級的原子軌道呈　　　　形。
(3)X、Y、Z、W的最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椤　　　　　　　　?用化學(xué)式表示)。
(4)YW3的電子式為　　　　。該物質(zhì)遇水會發(fā)生水解反應(yīng),生成HYO2,同時產(chǎn)生白霧,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:　　　　　　　　　　　　　　。
20.(12分)已知A、B、C、D、E、F是原子序數(shù)依次增大的前四周期元素。其中A是宇宙中含量最多的元素;B元素原子最高能級的不同軌道都有電子,并且自旋方向相同;C元素原子的外圍電子排布式為nsnnp2n;D元素原子中只有兩種形狀的電子云,最外層只有一種自旋方向的電子;E和D原子的最高能層序數(shù)相同,E原子的外圍電子數(shù)等于其電子層數(shù)。F元素原子的最外層只有一個電子,其次外層內(nèi)的所有軌道的電子均成對。
(1)完成下列空白:
①C　　　　、F　　　　。(填元素符號,下同)
②A、B、C三種元素的電負(fù)性由大到小的順序是　　　　　　　　。
③B、C、D、E四種元素的第一電離能由大到小的順序是　　　　　　　　。
(2)下表是A~F元素中某種元素的部分電離能數(shù)據(jù),由此可判斷該元素是　　　　(填元素符號)。
電離能/(kJ·mol-1)
I1 I2 I3 I4 I5
578 1817 2745 11575 14830
(3)F元素位于周期表的　　　區(qū),此區(qū)元素的外圍電子層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案與解析
1.B　節(jié)日焰火與電子躍遷有關(guān),①正確;棱鏡分光是不同顏色的光在玻璃中的折射率不同引起的,與電子躍遷無關(guān),②錯誤;激光的產(chǎn)生與電子躍遷有關(guān),③正確;LED燈通電發(fā)光,與電子躍遷有關(guān),④正確;凸透鏡聚光是由于光的折射,與電子躍遷無關(guān),⑤錯誤;鋼鐵生銹是Fe原子失去電子被氧化所致,與電子躍遷無關(guān),⑥錯誤;①③④符合題意;選B。
2.C　中子數(shù)為10的氧原子的質(zhì)量數(shù)為18,核素符號為O,A項(xiàng)正確;Na2O2是含有離子鍵和共價鍵的離子化合物,電子式為Na+[······]2-Na+,B項(xiàng)正確;次氯酸的結(jié)構(gòu)式為H—O—Cl,C項(xiàng)錯誤;基態(tài)N原子2py軌道的電子云輪廓圖為,D項(xiàng)正確。
3.B　金屬活動性順序:K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、Au,即金屬的活潑性:Pb>Cu,A項(xiàng)錯誤;Pb位于第六周期,Cu位于第四周期,B項(xiàng)正確;同周期主族元素從左到右,電負(fù)性逐漸增大,同主族從上到下,元素電負(fù)性逐漸減小,故電負(fù)性:χ(P)<χ(S)<χ(O),C項(xiàng)錯誤;P原子最外層電子數(shù)為5,O原子最外層電子數(shù)為6,最外層電子數(shù):P4.B　Zn的原子序數(shù)為30,基態(tài)Zn的價電子排布式為3d104s2,鋅元素處于元素周期表的ds區(qū),A正確;Ge的原子序數(shù)為32,基態(tài)Ge的價電子排布式為4s24p2,B錯誤;O的原子序數(shù)為8,基態(tài)O的核外電子排布式為1s22s22p4,紡錘形軌道中的電子即2p電子,具有的能量相同,C正確;元素電負(fù)性:O>Ge>Zn,D正確。
5.A　基態(tài)鎂原子的電子排布式為1s22s22p63s2,能量處于最低狀態(tài),鎂原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2時,電子吸收能量發(fā)生躍遷,由基態(tài)轉(zhuǎn)化成激發(fā)態(tài),A項(xiàng)正確;價電子排布式為5s25p1的元素位于第5周期,最外層電子數(shù)為3,在第ⅢA族,該元素是p區(qū)元素,B項(xiàng)錯誤;所有原子任一電子層的s電子云都呈球形,且電子層數(shù)越大,球的半徑越大,C項(xiàng)錯誤;
違反了泡利不相容原理,D項(xiàng)錯誤。
6.D　鍺是第ⅣA族元素,處于金屬與非金屬分界線附近,能做半導(dǎo)體材料,A錯誤;基態(tài)Ge原子的外圍電子排布式是4s24p2,基態(tài)鍺原子有2個未成對電子,與鍺同周期且基態(tài)原子未成對電子數(shù)與Ge原子相同的元素有Ti、Ni、Se,共有3種,B錯誤;基態(tài)Ge原子的電子排布式是1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2,C錯誤;氮化鍺中氮顯負(fù)價,鍺顯正價,證明氮原子的得電子能力強(qiáng)于鍺原子,即氮元素的電負(fù)性大于鍺元素,D正確。
7.B　鉻為24號元素,基態(tài)鉻原子的電子排布式為[Ar]3d54s1,A錯誤;原子結(jié)構(gòu)示意圖為的原子為O,其核外有2個未成對電子,B正確;H為非金屬元素,位于s區(qū),C錯誤;2p、3p、4p能級都含有3個伸展方向不同的軌道,D錯誤。
8.B　同一能層中的p軌道電子的能量一定比s軌道電子能量高,但(n+1)s軌道電子能量比np軌道電子能量高(n表示量子數(shù)),A錯誤;基態(tài)鐵原子外圍電子排布式為3d64s2,外圍電子軌道表示式為
,B正確;P原子的3p軌道處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài),其第一電離能大于同一周期與之相鄰的元素,即I1(P)>I1(S),C錯誤;Cu元素基態(tài)原子的外圍電子排布式為3d104s1,D錯誤。
9.C　圖示原子有5個電子,
不是某激發(fā)態(tài)碳原子的軌道表示式,A錯誤;基態(tài)Cu的外圍電子軌道表示式為
,B錯誤;原子由激發(fā)態(tài)轉(zhuǎn)化成基態(tài)時獲得的光譜為發(fā)射光譜,C正確;在第三電子層中最多有2×32=18個電子,D錯誤。
10.D　元素W、X、Y和Z在周期表中的相對位置如題圖,其中元素Z位于第四周期,則W位于第二周期,X、Y位于第三周期,設(shè)X原子的最外層電子數(shù)為a,則W、Y原子最外層電子數(shù)分別為a-1、a+1,W、X、Y原子的最外層電子數(shù)之和為18,則a+a-1+a+1=18,解得:a=6,則W為N元素,X為S元素,Y為Cl元素,Z為Ge元素。元素非金屬性越強(qiáng),簡單氫化物的熱穩(wěn)定性越強(qiáng),非金屬性:SX>Y,B錯誤;單質(zhì)Ge為半導(dǎo)體材料,Ge與Cl可以形成化合物GeCl4,C錯誤;電負(fù)性:W(N)>Z(Ge),D正確。
11.D　由題干信息可知,短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大,X與W同主族,且四種元素的最外層電子數(shù)之和為18,Z的次外層電子數(shù)是其最外層電子數(shù)的4倍,故Z為Mg;設(shè)X、W的最外層電子數(shù)為a,Y的最外層電子數(shù)為b,故有2a+b+2=18,分情況討論得a=5,b=6,故X、Y、Z、W分別為N、O、Mg和P。X、Y、W分別為N、O、P,非金屬性:O>N>P,即Y>X>W,A錯誤;X、Y、Z、W分別為N、O、Mg和P,第一電離能:N>O>P>Mg,即X>Y>W>Z,B錯誤;W為P,W的最高價氧化物對應(yīng)的水化物為H3PO4,為中強(qiáng)酸,C錯誤;X、Y、Z分別為N、O、Mg,三者的簡單離子即N3-、O2-、Mg2+,它們具有相同的核外電子排布,核電荷數(shù)越大離子半徑越小,故簡單離子半徑:N3->O2->Mg2+,即X>Y>Z,D正確。
12.A　O、S、Se位于同一主族,硒元素位于元素周期表中第16列,A項(xiàng)錯誤;基態(tài)硒(34Se)原子的電子排布式為[Ar]3d104s24p4,外圍電子排布式為4s24p4,B項(xiàng)正確;硒是第ⅥA族元素,Se的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的化學(xué)式為H2SeO4,C項(xiàng)正確;O和Se的外圍電子排布式可用ns2np4表示,都為p區(qū)非金屬元素,D項(xiàng)正確。
13.B　短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大,X的一種核素沒有中子,則X為H元素;Z單質(zhì)是植物光合作用的產(chǎn)物之一,則Z為O元素;Y的原子序數(shù)介于H和O,且基態(tài)Y原子的p軌道半充滿,則其原子核外電子排布式為1s22s22p3,所以Y為N元素;W與Z同族,W為S元素。X為H元素,其位于周期表中第一周期ⅠA族,A項(xiàng)錯誤;第一電離能:N>O>S,B項(xiàng)正確;非金屬性越強(qiáng),其對應(yīng)的簡單氫化物越穩(wěn)定,非金屬性:O>S,簡單氫化物的穩(wěn)定性:H2O>H2S,C項(xiàng)錯誤;H、N、O三種元素可形成化合物NH3·H2O,其水溶液呈堿性,D項(xiàng)錯誤。
14.C　X、Y、Z、W為原子序數(shù)依次增大的短周期元素,Z、W最外層電子數(shù)相同,結(jié)合可知Z與Y可形成雙鍵,且存在—Z—Z—的結(jié)構(gòu),可知Z為O,則W為S,一個X原子形成1個共價鍵,一個Y原子形成4個共價鍵,結(jié)合原子序數(shù)可知X為H,Y為C。原子半徑:S>C>O>H,即W>Y>Z>X,故A錯誤;同周期元素,從左向右第一電離能呈增大趨勢,但同周期內(nèi)第ⅡA族元素的第一電離能大于第ⅢA族元素,第ⅤA族元素的第一電離能大于第ⅥA族元素,Z為O,位于第ⅥA族,其第一電離能小于同周期與之相鄰的N和F,故B錯誤;元素電負(fù)性:Z(O)>Y(C)>X(H),故C正確;該化合物中氫原子不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故D錯誤。
15.D　五種前四周期元素A、B、C、D、E的原子序數(shù)依次增大。A元素原子核外電子分占 3 個不同能級,且每個能級上排布的電子數(shù)相同,則基態(tài)A原子核外電子排布式為1s22s22p2,故A為碳元素;C元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p5,為9號元素,故C為氟元素;B的原子序數(shù)小于C,且B元素原子最高能級的不同軌道都有電子,且自旋狀態(tài)相同,核外電子排布式為1s22s22p3,故B為氮元素;D元素位于周期表中第 4 縱列,且處于第四周期,D為Ti元素;E基態(tài)原子 M 層全充滿,N 層只有一個電子,則外圍電子排布式為3d104s1,E為Cu。B為N元素,其基態(tài)原子的軌道表示式為
,則其基態(tài)原子核外有3個未成對電子,A正確;同周期主族元素原子序數(shù)越大半徑越小,則原子半徑:C>N>F,B正確;D為Ti元素,位于周期表的d區(qū),基態(tài)Ti原子的外圍電子排布式為3d24s2,故其基態(tài)原子的外圍電子軌道表示式為
,C正確;E為Cu元素,Cu的簡化電子排布式為[Ar]3d104s1,D錯誤。
16.答案　(每空1分)(1)第四周期第ⅣB族　3d24s2　(2)大于　紡錘　(3)①A　1s22s12p3　②2　2
解析　(1)Ti是22號元素,鈦在周期表中的位置為第四周期第ⅣB族;基態(tài)Ti原子外圍電子排布式為3d24s2。(2)砷是非金屬元素,鎵是金屬元素,砷的電負(fù)性大于鎵。基態(tài)鎵原子電子占據(jù)的最高能級為4p,p軌道呈紡錘形。(3)①基態(tài)C原子核外電子排布式為1s22s22p2,
表示的為基態(tài)C,其能量最低,故合理選項(xiàng)是A。基態(tài)碳原子的1個2s電子躍遷進(jìn)入2p能級,該激發(fā)態(tài)C原子的核外電子排布式為1s22s12p3。②基態(tài)O原子的電子排布式為1s22s22p4,軌道表示式為
,可見1個基態(tài)O原子的核外有2個未成對電子;O原子核外的1s、2s電子云為球形,2p電子云為紡錘形,故基態(tài)O原子核外有2種不同形狀的電子云。
17.答案　(除注明外,每空2分)(1)第二周期第ⅣA族(1分)
(1分)　(2)P原子的3p軌道半滿,更穩(wěn)定,故其第一電離能比同周期相鄰的S和Si大　(3)H2S(1分)
(4)LiOH(1分)　(5)OH-+Al(OH)3Al+2H2O 　(6)S+Br2+H2OS+2Br-+2H+　(7)2H2S+O22H2O+2S↓(合理即可)
解析　根據(jù)元素的原子半徑,結(jié)合它們的第一電離能大小可推知:①是H,②是F,③是O,④是N,⑤是C,⑥是B,⑦是Be,⑧是Li,⑨是Cl,⑩是S,是P,是Si,是Al,是Mg,是Na。(1)⑤是C,其位于元素周期表第二周期第ⅣA族。②是F,F是活潑的非金屬元素,其原子容易獲得電子形成F-;是Mg,Mg是活潑的金屬元素。Mg和F形成的化合物MgF2是離子化合物,Mg2+與2個F-之間以離子鍵結(jié)合,其電子式為[····]-Mg2+[····]-。(2)是P,基態(tài)P原子核外電子排布式是1s22s22p63s23p3,其3p軌道處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài),因此其第一電離能大于同一周期與之相鄰的S元素和Si元素。(3)⑩是S,是P,是Si,三種元素與H形成的簡單氫化物的化學(xué)式分別是H2S、PH3、SiH4,非金屬性越強(qiáng),氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性越強(qiáng),非金屬性:S>P>Si,熱穩(wěn)定性:H2S>PH3>SiH4。(4)⑦是Be,⑧是Li,二者是同一周期主族元素,元素的金屬性越弱,其最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性就越弱,元素的金屬性:Li>Be,所以堿性:LiOH>Be(OH)2,故堿性較強(qiáng)的是LiOH。(5)是Al,是Na,它們的最高價氧化物對應(yīng)的水化物分別是Al(OH)3、NaOH,Al(OH)3是兩性氫氧化物,能夠與NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2,該反應(yīng)的離子方程式是 OH- + Al(OH)3Al+2H2O 。(6)⑩是S元素,在海水提溴過程中,將溴單質(zhì)吹入吸收塔中,用某種S元素的含氧酸鈉鹽對溴進(jìn)行富集,Br2具有強(qiáng)氧化性,則該S元素的含氧酸鈉鹽應(yīng)該具有還原性,該鹽是亞硫酸鈉,反應(yīng)的離子方程式為S+Br2+H2OS+2Br-+2H+。(7)③是O,⑩是S,可根據(jù)2H2S+O22H2O+2S↓,證明物質(zhì)的氧化性:O2>S,從而證明元素的非金屬性:O>S。
18.答案　(除注明外,每空1分)(1)四　Ⅷ　3d64s2　(2)<　<　>
(3)D　C　(4)3　紡錘　(5)Mn2+的外圍電子排布式為3d5,3d軌道為半充滿狀態(tài),比較穩(wěn)定,Fe2+的外圍電子排布式為3d6,再失去一個電子則為半充滿穩(wěn)定狀態(tài),故氣態(tài)Mn2+再失去1個電子比氣態(tài)Fe2+再失去1個電子難(2分)
解析　(1)Fe是26號元素,其基態(tài)原子外圍電子排布式為3d64s2,Fe位于元素周期表中第四周期第Ⅷ族。(2)Li+與H-具有相同的核外電子排布,且原子序數(shù):Li>H,則離子半徑:Li+P。(3) D是基態(tài)Li的軌道表示式,此時能量最低,A、B、C都是激發(fā)態(tài),但C中1s上的兩個電子都躍遷到2p軌道上,比A、B表示的激發(fā)態(tài)Li能量都高,因此能量最低和最高的分別為D、C。(4)基態(tài)P外圍電子排布式為3s23p3,未成對電子數(shù)為3,其原子核外電子占據(jù)的最高能級為3p能級,其電子云輪廓為紡錘形。
19.答案　(除注明外,每空2分)(1)d(1分)　R的+2價離子的外圍電子排布式為3d6,而+3價離子的外圍電子排布式為3d5,為較穩(wěn)定的半充滿結(jié)構(gòu)　(2)9(1分)　紡錘(1分)　(3)HClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3　(4)····　PCl3+2H2OHPO2+3HCl
解析　X元素是形成化合物種類最多的元素,為C元素。Y元素基態(tài)原子的核外p電子比s電子多3個,其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p3,為P元素。Z元素最高正價與最低負(fù)價的代數(shù)和為4,設(shè)其最高正價為x,最低負(fù)價為-y,有①x+y=8、②x-y=4,解得x=6,-y=-2,判斷Z為S元素。W元素主族序數(shù)與周期數(shù)的差為4,W元素應(yīng)位于元素周期表的第三周期第ⅦA族,為Cl元素。R元素應(yīng)位于元素周期表中的第四周期第八列,為Fe元素。(1)R元素為Fe,位于元素周期表第四周期第Ⅷ族,屬于d區(qū)元素。其+3價離子比+2價離子穩(wěn)定的原因?yàn)?2價離子的外圍電子排布式為3d6,而+3價離子的外圍電子排布式為3d5,為較穩(wěn)定的半充滿結(jié)構(gòu)。(2)W元素為Cl,其核外電子排布式為1s22s22p63s23p5,有1+1+3+1+3=9個原子軌道填充了電子,其中電子所占據(jù)的最高能級的原子軌道為3p軌道,3p軌道呈紡錘形。(3)X、Y、Z、W的最高價氧化物對應(yīng)的水化物分別為H2CO3、H3PO4、H2SO4、HClO4,酸性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镠ClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3。(4)YW3的分子式為PCl3,電子式為。PCl3遇水會發(fā)生水解反應(yīng),生成HPO2,同時產(chǎn)生白霧,反應(yīng)的化學(xué)方程式為PCl3+2H2OHPO2+3HCl。
20.答案　(除注明外,每空2分)(1)①O　Cu　②O>N>H(1分)　③N>O>Al>Na　(2)Al　(3)ds(1分)　(n-1)d能級填滿,ns能級填1~2個電子
解析　已知A、B、C、D、E、F是原子序數(shù)依次增大的前四周期元素。其中A是宇宙中含量最多的元素,則A為H;C元素原子的外圍電子排布式為nsnnp2n,則C為O;B元素原子最高能級的不同軌道都有電子,并且自旋方向相同,則B為N;D元素原子中只有兩種形狀的電子云,最外層只有一種自旋方向的電子,E和D原子的最高能層序數(shù)相同,其外圍電子數(shù)等于其電子層數(shù),則D為Na,E為Al;F元素原子的最外層只有一個電子,其次外層內(nèi)的所有軌道的電子均成對,則F為Cu。(1)①根據(jù)分析知:C為O、F為Cu。②A(H)、B(N)、C(O)三種元素的電負(fù)性由大到小的順序是O>N>H。③同周期從左到右主族元素的第一電離能呈增大趨勢,但第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一電離能大于同周期相鄰元素,同主族從上到下,元素的第一電離能逐漸減小,B、C、D、E四種元素的第一電離能:N>O>Al>Na。(2)由該元素的逐級電離能數(shù)據(jù)可推測該元素是Al。(3)F(Cu)元素原子外圍電子排布式為3d104s1,位于周期表的ds區(qū)。

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