1.2.1原子结构与元素的性质高二学案（人教版2019选择性必修2）

第一章原子结构与性质第二节原子结构与元素的性质第一课时原子结构与元素周期表学习目标学习目标1.知道元素周期表中分区、周期和族的元素原子核外电子排布特征，了解元素周期表的应用价值2.能从原子价电子数目和价电子排布的角度解释元素周期表的分区、周期和族的划分重点：元素的原子结构与元素周期表结构的关系难点：元素周期表的分区自主学习自主学习一、元素周期律、元素周期系和元素周期表1、原子核外电子排布与周期的划分(1)电子排布与周期划分的本质联系周期外围电子排布各周期增加的能级元素种数ⅠA族0族最外层最多容纳电子数一1s11s221s2二2s12s22p682s、2p8三3s13s23p683s、3p8四4s14s24p684s、3d、4p18五5s15s25p685s、4d、5p18六6s16s26p686s、4f、5d、6p32七7s17s27p687s、5f、6d、7p32(2)规律：①周期序数＝电子层数②本周期包含的元素种数＝对应能级组所含原子轨道数的2倍＝对应能级组最多容纳的电子数(3)元素周期系：按其原子核电荷数递增排列的序列称为元素周期系①元素周期系的形成过程：随着元素原子的核电荷数的递增，每到出现碱金属，就开始建立一个新的电子层，随后最外层上的电子数逐渐增多，最后达到8个电子，出现稀有气体，形成一个周期，循环往复形成周期系②元素周期系形成的原因：元素周期系的形成是由于元素的原子核外电子的排布发生周期性的重复③特点：a.每一周期(除第一周期外)从碱金属元素开始到稀有气体元素结束，外围电子排布从ns1递增至ns2np6b.元素周期系的周期不是单调的，每一周期里元素的数目并不总是一样多，而是随周期序号的递增逐渐增多；同时，金属元素的数目也逐渐增多c.元素周期系只有一个，元素周期表多种多样(4)元素周期律：元素性质随着原子序数递增发生周期性的重复(5)元素周期表：呈现元素周期系的表格2、原子核外电子排布与族的划分(1)划分依据：取决于原子的价电子数目和价层电子排布(2)特点：同族元素的价电子数目和价层电子排布相同(3)规律①对主族元素：同主族元素原子的价层电子排布完全相同，价电子全部排布在ns或ns、np轨道上，价电子数与族序数相同，如下表族数ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA价电子排布式ns1ns2ns2np1ns2np2ns2np3ns2np4ns2np5列数121314151617价电子数1234567②过渡元素(副族和Ⅷ族)：同一纵行原子的价层电子排布基本相同，价电子总数等于所在的列序数。价电子排布为(n－1)d1～10ns1～2，ⅢB～ⅦB族的价电子数与族序数相同，第ⅠB、ⅡB族和第Ⅷ族的价电子数与族序数不相同，如下表副族元素21Sc22Ti23V24Cr25Mn29Cu30Zn族数ⅢBⅣBⅤBⅥBⅦBⅠBⅡB价电子排布式3d14s23d24s23d34s23d54s13d54s23d104s13d104s2价电子数目345671112列数345671112③稀有气体元素：价电子排布为ns2np6(He除外)二、再探元素周期表1、元素周期表的结构2、元素周期表的分区(1)根据核外电子的排布分区=1\*GB3①区的名称：除ds区外，是按构造原理最后填入电子的能级符号进行命名的=2\*GB3②ds区的名称：ds区只有两列，第11列铜、银、金和第12列锌、镉、汞，由于该区开始的第11列铜、银、金按构造原理进行电子排布时，电子排布式中最后两个能级的电子排布应为(n－1)d9ns2，而事实上却为(n－1)d10ns1，可理解为先填满了(n－1)d能级而后再填充ns能级，因而得名ds区=3\*GB3③区的种类：s区、p区、d区、ds区和f区，5个区的位置关系如下图所示=4\*GB3④各区元素的价电子排布特点分区元素分布外围电子排布式元素性质特点s区ⅠA族、ⅡA族ns1～2除氢外都是活泼金属元素p区ⅢA族～ⅦA族、0族ns2np1～6最外层电子参与反应d区ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族(n－1)d1～9ns1～2d轨道不同程度地参与化学键的形成ds区ⅠB族、ⅡB族(n－1)d10ns1～2金属元素(2)根据元素的金属性和非金属性分区金属元素和非金属元素的分界线为沿B、Si、As、Te、At与Al、Ge、Sb、Po之间所画的一条连线，非金属性较强的元素处于元素周期表的右上角位置，金属性较强的元素处于元素周期表的左下角位置【微点拨】①处于d区、ds区和f区的元素全部是金属元素。s区的元素除氢外，也全部是金属元素②原子的电子层数＝能级中最高能层序数＝周期序数③主族元素原子的最外层电子数＝主族元素原子的价电子数＝主族序数=4\*GB3④价电子不一定是最外层电子，只有主族元素的价电子才是最外层电子。对于过渡元素还包括部分内层电子=5\*GB3⑤元素的价电子数不一定等于其所在族的族序数，这只对主族元素成立，对部分过渡元素是不成立的=6\*GB3⑥同一族元素的价电子排布不一定相同，如过渡元素中的镧系元素和锕系元素就不相同，在第Ⅷ族中部分元素的价电子排布也不相同三、根据原子结构特征判断元素在元素周期表的位置电子排布式eq\o(→,\s\up7(确定))价电子排布式eq\o(→,\s\up7(确定))学习过程学习过程情景导入：播放元素周期表背诵视频，导入新课。一、元素周期律、元素周期系和元素周期表任务一、探究元素周期律、元素周期系和元素周期表的含义及关系【学生活动】阅读教材P18第1自然段，回答下列问题：1、元素周期律的含义？元素的性质随元素原子的核电荷数递增发生周期性递变，这一规律叫做元素周期律2、元素周期系的含义？元素的这一按其原子核电荷数递增排列的序列称为元素周期系3、元素周期表的含义？元素周期表是呈现元素周期系的表格4、元素周期表和元素周期系的关系？元素周期系只有一个，元素周期表多种多样二、构造原理与元素周期表【复习提问】请同学们分组讨论，回顾元素周期表的结构，将课前预习中所填的表格展示出来，并回答相关问题1、电子层数与周期序数的关系？电子层数=周期序数2、主族元素族序数、主族元素的价电子数、主族元素的最高化合价、原子最外层电子数四者之间的关系？主族元素族序数=主族元素的价电子数=主族元素的最高化合价（O、F除外）=原子最外层电子数任务二、用构造原理解释元素周期系的基本结构【学生活动】阅读教材P20第1自然段，回答下列问题：1、各周期从ns能级开始、以np能级结束(第一周期从1s1能级开始，以从1s2能级结束),中间按照构造原理依次排满各能级。2、元素数的确定方法：从ns能级开始以np结束递增的核电荷数(或电子数)就等于每个周期里的元素数任务三、结合构造原理填写下列关于周期表的表格【学生活动】小组合作探究，阅读教材P20第3、4自然段并结合书后元素周期表，回答下列表格：任务四、探究按照电子排布对元素周期表进行分区【学生活动】阅读教材P21探究“讨论”中的（2）和书下注解，结合书后元素周期表的内容，小组讨论合作，填写下列表格：任务五、探究按照金属和非金属元素对元素周期表进行分区【学生活动】结合教材P21图118及书后元素周期表，回答下列问题：1、金属和非金属元素的分界线在哪里？沿着周期表中硼、硅、砷、碲、砹、与铝、锗、锑、钋、之间画一条线，线的左边是金属元素(氢除外),线的右边是非金属元素2、非金属元素主要集中在哪里？非金属元素要集中在元素周期表右上角的三角区内3、金属铝具有哪些区别于其他金属的化学性质？金属铝可以与氢氧化钠溶液反应4、单质硅都有哪些用途？计算机芯片、太阳能电池、半导体材料任务六、了解对角线规则【学生活动】阅读教材P22思考与讨论，了解对角线规则【思考与讨论】1950年国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)推荐了一张元素周期表，书末的元素周期表就是参照其新版制作的。请问：怎样将图117变成书末的元素周期表？答：将图117中第二到第七周期的所有p区与p区上下对齐(即第二到第五周期的p区右移，与第六、七周期的p区对齐)、d区与d区上下对齐(即第四、五周期的d区右移，与第六、七周期的d区对齐),第六、七周期的f区与f区上下对齐，且单列为两行放在主表的下方(即镧系和锕系),确保每列的价层电子数相同，再将电子排布式为1s2的He移到第一行最右边，即可得到书末的元素周期表。【探究】(1)元素周期表共有几个周期？每个周期各有多少种元素？为什么第一周期结尾元素的电子排布跟同族的其他周期元素的不同？答：现行元素周期表包含118种元素，共有七个周期，每个周期包含的元素数目，分别是按照周期序数一二三四五六七，元素种类数依次为2、8、8、18、18、32、32。第一周期结尾元素(He)原子核外只有2个电子，根据构造原理，其电子排布式为1s2。与该元素同族的其他周期元素Ne、Ar、Kr、Xe、Rn等，原子核外电子数依次增加了8、8、18、18、32。根据构造原理，它们的最外层电子排布通式为ns2np6。所以，第一周期结尾元素的电子排布跟同族的其他周期元素的不同。【探究】(2)元素周期表共有多少个列？各列的价层电子数各为多少？同列元素价层电子数是否相等？元素周期表可分为哪些族？族序有什么规律？答：元素周期表共有18个列。从左向右，第1~12列中，除第3列中的镧系和锕系以外，其他的价层电子数都等于列数；第13~18列中，除第18列中的氦以外，其他的价层电子数都等于列数减10。除了镧系、锕系和氦以外，同列元素价层电子数相等。元素周期表所划分的族及族序数，从左向右排列如下：IA族、ⅡA族；ⅢB族→ⅦB族；Ⅷ族；IB族、ⅡB族；ⅢA族→ⅦA族；0族。【探究】(3)为什么在元素周期表中非金属主要集中在右上角三角区内（如图118）？答：从原子结构方面来说，元素周期表中右上角三角区的元素，大多数的价层电子排布为ns2np16(He除外),价层电子数较大，得电子相对容易，失电子相对困难。从元素周期表中元素性质递变规律来说，同周期元素从左到右非金属性逐渐增强(不包括0族元素),同主族元素从下向上非金属性逐渐增强。综上可知，在元素周期表中非金属主要集中在右上角三角区内。【讨论】(1)为什么副族元素又称为过渡元素？过渡元素价层电子数跟它们的族序数有什么关系？写出它们的价层电子排布通式答：副族元素介于s区元素(主要是金属元素)和p区元素(主要是非金属元素)之间，处于由金属元素向非金属元素过渡的区域，因此副族元素又称为过渡元素。过渡元素价层电子数跟它们的族序数的关系是：第ⅢB族到第ⅦB族元素的价层电子数等于它们的族序数；第Ⅷ族有3列元素，其族序数等于该族的第1列元素的价层电子数；第IB族、第ⅡB族的族序数等于它们的最外层电子数。过渡元素的价层电子排布通式为(n1)d110ns12(除镧系和锕系)。【讨论】(2)按照核外电子排布，可把元素周期表划分成5个区，如图119所示。除ds区外，各区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号。s区、d区和p区分别有几个列？为什么s区（除氢元素）、d区和ds区的元素都是金属元素？答：s区有2列，d区有8列，p区有6列。s区元素的价层电子排布通式为ns12,d区元素的价层电子排布通式为(n1)d19ns12,ds区元素的价层电子排布通式为(n1)d10ns12,它们的最外层电子数均不超过2,在化学反应中容易失去电子，所以s区(除氢元素外)、d区和ds区的元素都是金属元素。【讨论】(3)处于非金属与金属分界线附近的元素常被称为半金属或类金属，为什么？答：由于元素的金属性和非金属性之间并没有严格的界限，处于非金属与金属分界线上的元素既能表现出一定的非金属性，又能表现出一定的金属性，因此这些元素常被称为半金属或类金属。【讨论】(4)在周期表里找出Cr和Cu的价层电子。它们的电子排布符合构造原理吗？此外还有哪些元素的基态原子电子排布不符合构造原理？答：Cr的价层电子排布式为3d54s1,Cu的价层电子排布式为3d104s1,不符合构造原理(它们的3d轨道达到半充满或全充满结构，是一种能量较低的稳定结构)。此外，Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Pt、Au、La、Ce、Gd、Ac、Th、Pa、U、Np、Cm等的基态原子电子排布均不符合构造原理。【讨论】(5)预言119号元素基态原子最外层电子排布；预言第八周期有多少种元素。答：119号元素应位于第八周期第IA族，故基态原子最外层电子排布为8s1;周期分别为一、二、三、四、五、六、七，元素种数分别为2×12、2×22、2×22、2×32、2×32、2×42、2×42,以此预测第八周期元素种数为2×52=50(种)。课堂练习课堂练习1．下列判断正确的是A．质子数：Al＜Na B．金属性：Na＞AlC．电子数：Na＞Cl D．原子半径：Cl＞Na【答案】B【详解】A．质子数Al为13，Na为11，则质子数Al>Na，A错误；B．同周期的元素，从左到右金属性逐渐减弱，则金属性Na>Al，B正确；C．电子数Na为11，Cl为17，则电子数Na<Cl，C错误；D．同周期主族元素，从左到右原子半径逐渐减小，则原子半径Cl<Na，D错误；故答案选B。2．X、Y、Z、W、M均为短周期元素，它们在周期表中相对位置如图所示：其中W的最高正价与最低负价之和为4.则下列说法正确的是XYZWMA．X的非金属性比Y的强B．与分子均满足每个原子最外层8电子稳定结构C．常用Z的单质制成的槽罐车运送浓的X、W的最高价氧化物对应的水化物D．M的单质可与按体积比混合，漂白性增强【答案】C【分析】W的最高正价与最低负价之和为4，说明最高正价为+6，最低负价为2，W属于第六主族元素，W是短周期元素，又O无最高价+6价，则W为，根据相邻上下原则，知X为N，Y为O，Z为Al，M为Cl。【详解】A．N的非金属性比O的弱，A项错误；B．中N为+5价，其与最外层电子数之和为10，故N不满足原子最外层8电子稳定结构，B项错误；C．Al的单质遇浓硫酸、浓硝酸会钝化，铝罐车可运送硫酸、硝酸，C项正确；D．混合后发生，失去漂白作用，D项错误；答案选C。3．X2+的核外电子排布为2、8，则X元素在周期表中的位置是A．第三周期第0族 B．第三周期第ⅡA族C．第三周期第ⅥA族 D．第四周期第ⅡA族【答案】B【详解】X2+的核外电子排布为2、8，又带两个正电荷，可推知，X为镁元素，利用电子层数等于周期序数，主族序数等于最外层电子数，有三个电子层，在第三周期，最外层电子数为2，在第ⅡA族，故选B。4．短周期主族元素甲～戊在元素周期表中的相对位置如下表所示，下列判断不正确的是甲乙丙丁戊A．最外层电子数：甲丁 B．原子半径：丙丁C．金属性：甲乙 D．最高价含氧酸的酸性：戊丁【答案】B【详解】A．乙的主族序数比甲多一，主族元素的主族序数等于最外层电子数，所以最外层电子数：甲丁，A正确；B．同周期主族元素，从左向右原子半径递减，所以原子半径：丙＞丁，B错误；C．同周期主族元素，从左向右金属性递减，所以金属性：甲乙，C正确；D．同周期主族元素，从左向右非金属性递增，元素非金属性越强，最高价含氧酸酸性越强，所以最高价含氧酸的酸性：戊丁，D正确；答案为：B。5．W、X、Y、Z为原子序数依次递增的短周期主族元素，W与X、Y与Z分别位于同一周期，化合物WX为常见的大气污染物，Y与Ⅹ同主族。下列说法正确的是A．电负性： B．简单氢化物的键角：C．原子半径： D．最高价氧化物对应的水化物的酸性：【答案】A【分析】由题干信息可知，化合物WX为常见的大气污染物可能是CO或者NO，Y与Ⅹ同主族，则Y为S，W、X、Y、Z为原子序数依次递增的短周期主族元素，W与X、Y与Z分别位于同一周期，Z为Cl，故W、X、Y、Z分别为C、O、S、Cl或者N、O、S、Cl，据此分析解题。【详解】A．由分析可知，W为C或N，X为O，故电负性O＞N即，A正确；B．由分析可知，W为C或N，X为O，则简单氢化物即CH4或者NH3，H2O，已知CH4为正四面体结构、NH3为三角锥形、H2O为V形，故它们的键角CH4＞NH3＞H2O即W＞X，B错误；C．由分析可知，X为O，Y为S，则原子半径S＞O即Y＞X，C错误；

D．由分析可知，Y为S，Z为Cl，最高价氧化物对应的水化物的酸性HClO4＞H2SO4即Z＞Y，D错误；故答案为：A。6．现有三种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p43s23p3；③1s22s22p43s23p5.则下列有关比较中，正确的是A．第一电离能：③＞①＞② B．电负性：①＞②＞③C．最高价含氧酸的酸性：③＞①＞② D．原子半径：③＞②＞①【答案】C【分析】①核外电子排布式为1s22s22p63s23p4的元素为S元素；②核外电子排布式为1s22s22p63s23p3的元素为P元素；③核外电子排布式为1s22s22p63s23p5的元素为Cl元素，据此分析解答。【详解】A．同周期主族元素第一电离能呈增大趋势，但P最高能级处于半充满的稳定结构，比S的大，所以第一电离能从大到小依次为：③＞②＞①，选项A错误；B．同周期电负性从左到右依次增大，所以电负性从大到小依次为：③＞①＞②，选项B错误；C．最高价含氧酸的酸性与非金属性有关，同周期从左到右依次增大，所以从大到小依次为：③＞①＞②，选项C正确；D．同一周期元素原子半径从左到右依次减小，所以原子半径：②＞①＞③，选项D错误；答案选C。7．某元素基态原子轨道上有10个电子，则该基态原子价层电子排布可能是A． B． C． D．【答案】B【详解】A．4s的能量比3d低，若基态原子轨道上有10个电子，能级上肯定有电子，因此价层电子不可能为，A错误；B．锌的原子序数为30，其基态原子电子排布式为，价层电子排布为，B正确；C．若基态原子价层电子排布式为：，则其电子排布式为：，轨道上没有电子，C错误；D．元素的基态原子电子排布式为：，其价层电子排布为，D错误；答案选B。8．短周期主族元素、、、的原子序数依次增大，、的原子序数相差8，原子的最外层电子数是其次外层电子数的3倍，单质的焰色试验呈黄色。下列说法正确的是A．气态氢化物的热稳定性：B．元素与只能形成一种化合物C．最高价氧化物对应的水化物的酸性：D．原子半径的大小顺序：B>C>A【答案】D【分析】A原子的最外层电子数是其次外层电子数的3倍，则原子核外有2个电子层，最外层电子数为6，应为O元素，A、C的原子序数相差8，则C为S元素，则D为Cl元素，B单质的焰色反应为黄色，应为Na元素。所以A是O，B是Na，C是S，D是Cl。【详解】A．非金属性O＞S，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，故A错误；B．O与Na可生成Na2O或Na2O2，故B错误；C．非金属性Cl＞S，元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，故C错误；D．同周期元素从左到右，元素的原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，则原子半径：Na＞S＞O，即B＞C＞A，故D正确；故选：D。9．反应8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2可用于氯气管道的检漏。下列表示相关微粒的化学用语正确的是A．中子数为9的氮原子： B．N2分子的电子式：C．NH3分子的结构式： D．Cl的结构示意图：【答案】C【详解】A．中子数为9的氮原子的质量数为9+7=16，符号为，A错误；B．N2分子中两个N原子间形成3对共用电子对，N2分子的电子式为，B错误；C．NH3分子中N原子与每个H原子共用一对电子，结构式：，C正确；D．Cl的核电荷数为17，核外有18个电子，Cl的结构示意图为，D错误；综上所述答案为C。10．某微粒用Xn+表示，下列关于该微粒的叙述正确的是A．所含质子数=An B．所含电子数=Z+nC．所含中子数=AZ D．质量数=Z+A【答案】C【详解】A．Xn+微粒的质子数为Z，故A错误；B．Xn+微粒的质子数为Z，电子数为Zn，故B错误；C．Xn+微粒所含的中子数为AZ，故C正确；D．Xn+微粒的质量数为A，故D错误。故选C。11．按照核外电子排布，可把元素周期表划分为5个区。下列元素中，与其他元素不处在同一个区的是A．Ne B．Al C．Pb D．Cu【答案】D【详解】在选项的四种元素中，Ne是惰性气体元素，位于p区；Al是第IIIA元素，位于p区；Pb是第IVA元素，位于p区；而Cu是第IB作用元素，位于ds区。可见与其他元素不处在同一个区的是Cu元素，故合理选项是D。12．某基态原子的电子排布式为，下列说法错误的是A．该元素原子1s、2s、3s轨道形状均为球形B．该元素原子核外有4个电子层C．该元素原子电子层共有18个电子D．该元素原子比原子活泼【答案】D【分析】根据其基态原子的电子排布式为，可知该元素原子序数为29，为Cu元素；【详解】A．原子核外电子的s能级呈现球形，只有一条轨道，所以s轨道为球形，故A正确；B．铜元素位于第四周期，也可以通过其电子排布式可知该元素原子核外有K、L、M、N共计4个电子层，故B正确；C．M层为第三层，在电子排布式中为3s、3p、3d能级，根据电子排布式可知，M层有2+6+10=18个电子，故C正确；D．根据金属活动顺序，可知Zn比铜活泼，故D错误；故选D。13．如图是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系图。则下列说法正确的是A．简单离子的半径：B．Y、R两种元素气态氢化物的稳定性：C．最高价氧化物对应水化物的酸性：D．由X与M两种元素组成的化合物不能与任何酸反应，但能与强碱反应【答案】B【分析】同周期主族元素随原子序数增大原子半径减小，同主族元素从上到下原子半径增大，故题图中前7种元素处于第二周期，后7种元素处于第三周期，由原子序数可知，X为O元素，Y为F元素，Z为元素，M为元素，N为元素，R为元素。【详解】A.、、的电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径：，A错误；B.非金属性：，元素的非金属性越强，对应气态氢化物越稳定，故稳定性：，B正确；C.非金属性：，元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性就越强，故酸性：，C错误；D.由X与M两种元素组成的化合物为，该物质是两性氧化物，能与强酸或强碱反应，D错误；答案选B。14．原子序数依次增大的四种短周期主族元素Q、X、Y、Z形成的一种化合物结构如图所示，其中只有X、Y同周期，X、Y基态原子核外电子中均有2个未成对电子。下列说法正确的是A．Q、X、Z分别与Y形成的二元化合物均不止一种B．同周期主族元素中第一电离能比Y大的只有一种C．Z的氧化物对应的水化物为二元强酸D．X、Y、Z形成的简单氢化物稳定性：【答案】A【分析】Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，Q只连接1个共价键，则Q为H；X、Y基态原子核外电子中均有2个未成对电子，结合只有X、Y同周期说明价电子排布分别为或，可知X为C、Y为O，Z能形成6个共价键，则Z为S。【详解】A．H、C、S均能与O形成一种以上的二元化合物，比如H2O、H2O2，CO、CO2，SO2、SO3，A正确；B．同一周期从左向右，第一电离能呈增大的趋势，但第ⅡA族、第ⅦA族的第一电离能比相邻元素的大，N、F的第一电离能均比O大，B错误；C．Z为S元素，未说明是最高价的氧化物对应的水化物，则该酸不一定是硫酸，若是亚硫酸则为弱酸，C错误；D．元素的非金属性越强，形成的简单氢化物越稳定，非金属性：O>S>C，则氢化物稳定性：H2O>H2S>CO2，D错误；故选A。15．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次递增，其原子最外层电子数之和为18，W和X位于相邻周期，W原子核外有2个未成对电子，Y的一种氧化物是形成酸雨的主要成分。下列说法错误的是A．四种元素中第一电离能最小的元素是XB．最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是：Y、Z、WC．Y、Z都可以形成具有漂白作用的化合物D．简单氢化物的还原性由大到小的顺序是：Y、Z【答案】B【分析】W原子核外有2个未成对电子，则W电子排布式可能为1s22s22p2（C）或1s22s22p4（O），W与X位于相邻周期，故X、Y、Z均位于第三周期，Y的一种氧化物是形成酸雨的主要成分，推测为SO2，即Y为S，则Z为Cl，若W为C，根据最外层电子数之和为18，得X最外层为1个电子，即Na，若W为O，则四种原子最外层电子数超过18，不符合题意。【详解】A．第一电离能随着周期表往右往上呈现增大趋势，故四种元素中第一电离能最小的为Na元素，即X，A正确；B．最高价氧化物对应水化物酸性强弱与非金属性一致，非金属性强弱为：Cl＞S＞C，故最高价氧化物对应水化物酸性强弱为：Z＞Y＞W，B错误；C．S元素可形成SO2，Z元素可形成HClO、次氯酸盐等，都具有漂白作用，C正确；D．氢化物的还原性强弱与非金属单质的氧化性相反，即与非金属性强弱相反，由于非金属性：Cl＞S，故氢化物还原性：Y＞Z，D正确；故答案选B。16．镁、铝及其化合物在生产生活中具有重要的作用。(1)铝属于活泼金属却能在空气中稳定存在，原因是(用化学用语及相关文字说明)。(2)下列实验能比较镁和铝的金属性强弱的是(填字母序号)。a.测定镁和铝的导电性强弱b.测定等质量的镁片和铝片与相同浓度的盐酸反应的速率c.向0.lmol/LAlCl3和0.1mol/LMgCl2中加过量NaOH溶液(3)镁铝尖晶石(MgAl2O4)常做耐火材料。共沉淀制备尖晶石的方法是：用AlCl3和MgCl2的混合溶液(用a表示)与过量的氨水(用b表示)反应，再将得到的沉淀高温焙烧。为使Mg2+、A13+同时生成沉淀，应该把(填“a”或“b”)滴入另一溶液中。(4)AlCl3与NaN3在高温下反应可制得高温结构陶瓷氮化铝(AlN)，还生成N2，写出反应化学方程式为。(5)聚合铝(PAC)是一种新型高效的无机高分子絮凝剂，广泛用于水的处理。用铝灰、铝土矿、铝渣等为原料(主要成分为Al、Al2O3可制取聚合铝。实验步骤如下：①写出酸溶过程中发生的非氧化还原反应的离子方程式：。②聚合铝(PAC)的分子式为[Al2(OH)aClb]m，聚合铝中OH－与Al3+的比值对净水效果有很大影响，定义盐基度B=n(OH－)：3n(Al3+)，当B=时，b=(填入合适数字)③制取聚合铝的方法有多种，若将步骤I后的溶液pH直接调制4.2—4.5时，将在过程II发生聚合而得到某种聚合铝Alm(OH)nCl3mn，写出生成该聚合铝的离子反应方程式是。【答案】4Al+3O2=2Al2O3，铝表面能形成致密的氧化膜，能保护内层金属不被氧化bcaAl2O3+6H+=2Al3++3H2O2mAl3++(3m－n)Cl－+nH2O=Alm(OH)nCl3m－n+nH+【分析】(1)铝属于活泼金属却能在空气中稳定存在，是铝表面能形成致密的氧化膜，能保护内层金属。(2)根据金属性强弱进行比较分析。(3)氢氧化铝的碱性比氢氧化镁的碱性弱，镁离子先和氨水反应。(4)AlCl3与NaN3在高温下反应得到氮化铝(AlN)、N2、NaCl。(5)①酸溶过程中发生的非氧化还原反应是氧化铝和盐酸反应生成氯化铝和水；②根据B=n(OH－)：3n(Al3+)，当B=时，和化合价分析；③结合原子守恒得到该聚合铝的离子反应方程式。【详解】(1)铝属于活泼金属却能在空气中稳定存在，原因是4Al+3O2=2Al2O3，铝表面能形成致密的氧化膜，能保护内层金属不被氧化；故答案为：4Al+3O2=2Al2O3，铝表面能形成致密的氧化膜，能保护内层金属不被氧化。(2)a．金属导电性与金属性强弱无关。故a不符合题意；b．金属与盐酸反应速率越快，金属性越强，故b符合题意；c．向0.lmol/LAlCl3和0.1mol/LMgCl2中加过量NaOH溶液，前者生成氢氧化铝，后者生成氢氧化镁，氢氧化铝与NaOH反应生成偏铝酸钠，说明氢氧化铝碱性比氢氧化镁碱性弱，金属性镁比铝强，故c符合题意；综上所述，答案为：bc。(3)由于氢氧化铝的碱性比氢氧化镁的碱性弱，因此氨水滴加到AlCl3和MgCl2的混合溶液中，则镁离子先反应，因此要使Mg2+、A13+同时生成沉淀，则应AlCl3和MgCl2的混合溶液同时加入到过量的氨水中反应；故答案为：a。(4)AlCl3与NaN3在高温下反应可制得高温结构陶瓷氮化铝(AlN)，还生成N2、NaCl，其反应化学方程式为；故答案为：。(5)①酸溶过程中发生的非氧化还原反应是氧化铝和盐酸反应生成氯化铝和水，其离子方程式：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O；故答案为：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O。②聚合铝(PAC)的分子式为[Al2(OH)aClb]m，聚合铝中OH－与Al3+的比值对净水效果有很大影响，定义盐基度B=n(OH－)：3n(Al3+)，当B=时，即n(OH－)：3n(Al3+)=2:3，得到n(OH－)：n(Al3+)=2:1，则得到分子式为[Al2(OH)4Clb]m，再根据化合价(+3)×2+(－1)×4+(－1)×b=0，解得b=2；故答案为：2。③将步骤I后的溶液pH直接调制4.2—4.5时，将在过程II发生聚合而得到某种聚合铝Alm(OH)nCl3mn，结合原子守恒得到该聚合铝的离子反应方程式是mAl3++(3m－n)Cl－+nH2O=Alm(OH)nCl3m－n+nH+；故答案为：mAl3++(3m－n)Cl－+nH2O=Alm(OH)nCl3m－n+nH+。【点睛】同时得到两种沉淀，一般应该是两种金属阳离子加入到氨水中反应；书写复杂离子方程式时要根据质量守恒和电荷守恒来进行分析。17．(1)气态氢化物热稳定性NH3大于PH3的主要原因是。(2)NH4CN是离子化合物，各原子除了H均满足8电子稳定结构，NH4CN的电子式是。(3)用一个化学方程式说明Br与Fe2+还原性相对强弱。【答案】非金属性N＞P，则气态氢化物的稳定性NH3＞PH32Fe2++Br2=2Fe3++2Br中，Fe2+作还原剂，Br为还原产物，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，则还原性：Fe2+＞Br【详解】(1)因非金属性N＞P，则气态氢化物的稳定性NH3＞PH3，故答案为：非金属性N＞P，则气态氢化物的稳定性NH3＞PH3；(2)NH4CN是离子化合物，各原子除了H均满足8电子稳定结构，NH4CN的电子式是，故答案为：；(3)反应2Fe2++Br2=2Fe3++2Br中，Fe2+变为Fe3+，化合价升高被氧化，作还原剂，Br2变为Br，化合价降低，被还原，Br为还原产物，氧化还原反应中，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，则还原性：Fe2+＞Br；故答案为：2Fe2++Br2=2Fe3++2Br中，Fe2+作还原剂，Br为还原产物，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，则还原性：Fe2+＞Br。18．Q、X、Y、Z、W五种元素的原子序数依次增大.Y、Z、W的核外电子数成等差数列。已知①Q原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍；②Y、Z同主族，Y原子的价电子排布图为。请回答下列问题：（1）基态Z原子的电子排布式为。（2）以上五种元素中有一种元素不在周期表的p区、该元素的名称为。（3）Q、X、Y三种元素的第一电离能按由大到小的顺序是（填元素符号，下同），电负性由大到小的顺序为。【答案】ls22s22p63s23p4铬N＞O＞CO＞N＞C【分析】Q、X、Y、Z、W五种元素的原子序数依次增大，①Q原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，则Q为C元素；②Y、Z同主族，Y原子的价电子排布图为，则Y为O元素，Z为S元素；X介于Q(C)、Y(O)之间，则X为N元素；W的原子序数大于Z(S)，Y(O)、Z(S)、W的核外电子数成等差数列，则W的原子序数为16+8=24，为Cr元素；据此解答。【详解】由上述分析可知，Q为C元素，X为N元素，Y为O元素，Z为S元素，W为Cr元素；（1）Z为S元素，原子序数为16，核外有16个电子，基态S原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4；答案为1s22s22p63s23p4。（2）W为Cr元素，元素名称为铬，铬是24号元素，其基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，属于d区元素；答案为铬。（3）Q为C元素，X为N元素，Y为O元素，三种元素位于第二周期，同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，N元素2p能级为半满稳定状态，能量较低第一电离能高于同周期相邻元素，则C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是N＞O＞C；同周期元素从左至右，非金属性依次增强，即原子序数O＞N＞C，非金属性O＞N＞C，非金属性越强，其电负性越强，则电负性由大到小的顺序为O＞N＞C；答案为N＞O＞C，O＞N＞C。19．Ⅰ.下列8种化学符号：O2、O3、H、C、Na、N、C、Mg。（1）表示核素的符号共种。（2）互为同位素