题型逐点通关练(十六)电子排布、电离能与电负性-2025版世纪金榜二轮化学收官专项辅导与训练

题型逐点通关练(十六)电子排布、电离能与电负性(20分钟30分)1.(8分)我国科研工作者研究的金属-氮-碳电催化CO2还原催化剂取得新进展。回答下列问题:(1)14C可用于考古,该基态原子价层电子排布式为2s22p2。(1分)

【解析】(1)C为6号元素,其基态原子价层电子排布式为2s22p2。(2)金属钴的核外电子排布式为[Ar]3d74s2(或1s22s22p63s23p63d74s2);Fe3+的电子排布式为[Ar]3d5(或1s22s22p63s23p63d5)。(2分)

【解析】(2)Co为27号元素,金属钴的核外电子排布式为[Ar]3d74s2(或1s22s22p63s23p63d74s2);铁原子的电子排布式为[Ar]3d64s2,失去3个电子得到Fe3+的电子排布式为[Ar]3d5(或1s22s22p63s23p63d5)。(3)基态N原子中,电子占据的最高能层符号为L,该能层具有的原子轨道数为4,电子数为5。(3分)

【解析】(3)基态N原子核外电子排布为2、5,电子占据的最高能层为第二层,能层符号为L;该能层有1个s轨道和3个p轨道,轨道总数为4;基态N原子该能层电子数为5。(4)基态铝原子核外共有5种不同能级的电子,有13种不同运动状态的电子。(2分)

【解析】(4)基态铝原子核外电子排布式:1s22s22p63s23p1,共5种不同能级的电子,核外每个电子的运动状态均不相同,则Al有13种不同运动状态的电子。2.(10分)(2024·东营模拟节选)光伏材料是指能将太阳能直接转换成电能的材料。可作太阳能电池材料的有单晶硅、GaAs、InP、CdS、CuInSe等。(1)已知Se在元素周期表中的位置为第四周期第ⅥA族,硅的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2(或[Ar]3s23p2),

基态Ga原子核外电子占据的最高能级为4p,其轨道呈哑铃形。(4分)

【解析】(1)Se原子序数为34,原子核外有4个电子层,最外层有6个电子,在第四周期第ⅥA族;硅原子核外有14个电子,其电子排布式是1s22s22p63s23p2或[Ar]3s23p2;Ga的原子序数为31,基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1,最高能级为4p,其轨道呈哑铃形。(2)P、S、Ga电负性从大到小的顺序为S>P>Ga。(1分)

【解析】(2)同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,同主族元素从上到下电负性逐渐减小,则电负性:S>P>Ga。(3)As元素的第一电离能大于(填“大于”“小于”或“等于”)Se元素的第一电离能,原因是砷元素基态原子4p能级是半满稳定状态,能量较低,第一电离能大于同周期相邻元素。(3分)

【解析】(3)砷、硒都是第四周期非金属元素,同一周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势,但砷元素基态原子4p能级是半满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素。(4)太阳能电池材料中的很多金属或金属化合物在灼烧时会产生特殊的火焰颜色,请用原子结构的知识阐述产生此现象的原因:基态原子的电子吸收能量后,电子从较低的能级跃迁到较高能级,原子从基态变成激发态,激发态原子中的电子从能量较高的轨道回到能量较低的轨道时,将以光的形式释放能量,产生特殊的火焰颜色。(2分)

【解析】(4)当基态原子的电子吸收能量后,电子从较低的能级跃迁到较高能级,原子从基态变成激发态,激发态原子中的电子从能量较高的轨道回到能量较低的轨道时,将以光的形式释放能量,产生特殊的火焰颜色。3.(12分)(2024·温州一模节选)Ga与B、Al处于同一主族。请回答:(1)基态Ga原子的价电子排布图:。(1分)

【解析】(1)基态Ga原子的价电子排布图:。(2)①硼的氢化物叫硼烷(BnHm)。如B2H6(乙硼烷-6)、B4H10(丁硼烷-10)等。下列说法不正确的是AB。(2分)

A.B原子由1s22s12px2→1s22s12pxB.B2H6的结构式:C.同周期相邻元素的电负性大小:Be<B<CD.B2H6与C≡O反应生成H3BCO,H3BCO分子中σ键与π键数目之比为5∶2②氮和硼形成的化合物BN,通常存在石墨型与金刚石型两种结构,可发生如下转化:(BN)n(石墨型)(BN)n(金刚石型)。两类化合物中B原子的杂化方式分别为sp2、sp3;

金刚石型BN的硬度大于金刚石,原因是金刚石型BN为共价晶体,B—N的键能大于金刚石中C—C键能,所以硬度更大。(3分)

③BnHm极易发生水解生成H3BO3和H2,请写出反应的化学方程式:2BnHm+6nH2O===2nH3BO3+(3n+m)H2↑[或BnHm+3nH2O===nH3BO3+(3n+m(2分)

【解析】(2)①B原子由1s22s12px2→1s22s12px12py1,2px与2py能量相同,不需吸收能量,A错误;B2H6的结构式:,B错误;同周期主族元素电负性从左到右逐渐增大,电负性:Be<B<C,C正确;B2H6与C≡O反应生成H3BCO,H3BCO分子中含4个共价单键和1个三键,则σ键与π键数目之比为5∶2,D正确。②石墨型BN类比混合型晶体石墨,石墨中每个中心原子直接与其他3个原子相连,属于sp2杂化;金刚石型BN类比共价晶体金刚石,每个C原子直接与4个C相连,属于sp3杂化;金刚石型BN为共价晶体,B—N的键能大于金刚石中C—C③BnHm极易发生水解生成H3BO3和H2,反应的化学方程式:2BnHm+6nH2O===2nH3BO3+(3n+m)H2↑或BnHm+3nH2O===nH3BO3+(3n+m(3)如图表示碳、硅、磷元素的四级电离能变化趋势,其中表示磷的曲线是b(填标号)。(1分)

【解析】(3)基态磷原子电子排布式是1s22s22p63s23p3,在失去3p轨道的三个电子后,再失去3s的电子时发生能量突变。(4)基态Ni原子的简化电子排布式为[Ar]3d84s2。已知第四电离能:I4(Fe)>I4(Ni),从原子结构的角度分析原因是Ni失去的是3d7上的一个电子,而Fe失去的是半充