原子结构与性质1

1、课时提升作业 原子结构与性质(45分钟100分)1.(18分)有四种前四周期的元素，它们的结构、性质等信息如下表所述：元素结构、性质等信息a是应用最广泛的金属b是第3周期元素，其最高价氧化物的水化物呈两性c元素的气态氢化物极易溶于水，可用作制冷剂d是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素，其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂请根据表中信息填写：世纪金榜导学号30682445(1)a原子的核外电子排布式为_。(2)b元素在周期表中第_族。(3)c原子的基态电子排布图是_，其原子核外有_个未成对电子，能量最高的电子为_轨道上的电子，其轨道呈_形。(4)c的同周期元素中第一电离能小于c的非

2、金属元素有_种。(5)b的最高价氧化物对应的水化物与naoh溶液反应的化学方程式为_。与d的氢化物的水溶液反应的化学方程式为_。【解析】根据题中信息可推出：a为fe，b为al，c为n，d为cl。(1)a为fe，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或ar3d64s2。(2)b为al，其在元素周期表中的位置为第a族。(3)c为n，其基态电子排布图为，其中有3个未成对电子，能量最高的为2p轨道上的电子，其轨道呈哑铃形。(4)第2周期元素中非金属元素有b、c、n、o、f、ne，其中第一电离能小于氮元素的有b、c、o三种元素。(5)本题考查al(oh)3与naoh和hcl反应的化

3、学方程式，al(oh)3+naohnaalo2+2h2o，al(oh)3+3hclalcl3+3h2o。答案：(1)1s22s22p63s23p63d64s2(或ar3d64s2)(2)a(3)32p哑铃(4)3(5)naoh+al(oh)3naalo2+2h2o3hcl+al(oh)3alcl3+3h2o【加固训练】a、b、c、d、e是周期表中前四周期的元素，其有关性质或结构信息如下表：元素有关性质或结构信息a负二价的a元素的氢化物在通常状况下是一种液体，其中a的质量分数为88.9%bb原子得到一个电子后3p轨道全充满cc原子的p轨道半充满，它的气态氢化物能与其最高价氧化物对应的水化物反应生

4、成一种常见的盐xdd元素的最高化合价与最低化合价的代数和为零，其最高价氧化物对应的水化物的酸性为同主族最强ee元素的核电荷数等于a原子的核电荷数和b元素氢化物的核电荷数之和(1)元素y是c下一周期同主族元素，比较b、y元素的第一电离能i1(b)_i1(y)(填“”“=”或“(2)酸性nh4+h2onh3h2o+h+(3)1s22s22p63s23p63d64s2(或ar3d64s2)第4周期族(4)12nh3分子间存在氢键(5)hoh+2h2o+h2ss+2h2o+2h+2.(10分)(2017郴州模拟)原子序数依次递增的x、y、z、w是周期表中前30号元素，其中只有x、y同周期。已知x的最外

5、层电子数是其内层电子数的2倍；x与y形成的常见化合物之一常被用于高炉炼铁；z与x同主族，其单质在同周期元素形成的单质中熔点最高；w原子m能层为全充满状态，且核外的未成对电子只有一个。回答下列问题：(1)从电负性角度分析，x、y、z三种元素的非金属活泼性由强到弱的顺序为_。(2)x、y分别与h形成的化学键的极性关系为xh_(填“”或“=”)yh。(3)+1价气态基态正离子再失去一个电子形成+2价气态基态正离子所需要的能量称为第二电离能i2，依次还有i3、i4、i5，推测z元素的电离能突增应出现在第_电离能。(4)x的氢化物中x原子的杂化方式为sp2，则相对分子质量最小的分子式为_。(5)w的价电

6、子排布图为_。【解析】根据x的最外层电子数是其内层电子数的2倍知x是c，x、y同周期，x与y形成的常见化合物之一常被用于高炉炼铁推出y是o，z与x同主族，则z是si，w是cu。(1)x、y、z三种元素的非金属活泼性由强到弱的顺序为ocsi。(2)由于氧元素的电负性大于碳元素，因此键的极性chcsi(2)_，稳定性_(均用化学式填空)。【解析】x可用于制造光导纤维，则x为sio2，z是硅元素；y的分子式是sih4，加热分解可得到硅单质。(1)si在元素周期表第3周期第a族，其价电子排布图为。(2)与z元素同主族的第4周期元素为ge，基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p

7、2或ar3d104s24p2。镁原子核外有12个电子，每个电子的运动状态均不相同。(3)sih4的电子式为hsihhh，中心原子si为sp3杂化。(4)si中含有非极性键，sio2中含有极性键。(5)sih4和ch4均形成分子晶体，熔、沸点sih4ch4，稳定性ch4sih4。答案：(1)第3周期第a族(2)1s22s22p63s23p63d104s24p2(或ar3d104s24p2)12(3)hsihhhsp3(4)非极性共价键、极性共价键(5)sih4ch4ch4sih44.(14分)(2017长沙模拟)下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。试回答下列问题：(1)

8、元素p为26号元素，请写出其基态原子电子排布式_。(2)d与a反应的产物的分子中，中心原子的杂化形式为_。(3)h的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光，请用原子结构的知识解释发光的原因：_。(4)o、p两元素的部分电离能数据列于下表：元素op电离能/kjmol-1i1717759i215091561i332482957比较两元素的i2、i3可知，气态o2+再失去一个电子比气态p2+再失去一个电子难。对此，你的解释是_。(5)表中所列的某主族元素的电离能情况如图所示，则该元素是元素_(填元素符号)。【解析】(1)第26号元素基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。(2)d为氮

9、元素，a为氢元素，二者形成的nh3中氮原子的杂化形式为sp3。(3)h为镁元素，镁单质在空气中燃烧发出耀眼的白光，电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光(子)的形式释放能量。(4)o元素为mn，其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，o2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，其3d能级为半充满结构，相对比较稳定，当其失去第三个电子时比较困难，而p2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，其3d能级再失去一个电子即为半充满结构，形成相对比较稳定的结构，故其失去第三个电子比较容易。(5)由图可知，该元素的电离能i4远大于i3，故为a

10、族元素，表中所列元素只有i属于第a族，故该元素为al。答案：(1)1s22s22p63s23p63d64s2(或ar3d64s2)(2)sp3(3)电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光(子)的形式释放能量(4)mn2+的3d轨道为半满状态，比较稳定(5)al【加固训练】研究物质的微观结构，有助于人们理解物质变化的本质。请回答下列问题。(1)c、si、n的电负性由大到小的顺序是_。c60和金刚石都是碳的同素异形体，二者相比较熔点较高的是_。(2)a、b均为短周期金属元素。依据下表数据，写出b原子的电子排布式：_。电离能/kjmol-1i1i2i3i4a9321821153902177

11、1b7381451773310540(3)过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色，与其d轨道电子排布有关。一般而言，为d0或d10排布时，无颜色；为d1d9排布时，有颜色，如co(h2o)62+显粉红色。据此判断，mn(h2o)62+_(填“无”或“有”)颜色。【解析】(1)电负性与元素的非金属性一致，非金属性：ncsi，所以电负性：ncsi；金刚石是原子晶体，c60是分子晶体，则熔点：金刚石c60。(2)由于a、b的i2、i1相差不大，i3突然增大，则a、b为a族元素，由于i1：ab，则a为铍元素，b为镁元素。(3)由于mn(h2o)62+中mn2+的核外电子排布为1s22s22p63s

12、23p63d5，根据题意可以确定mn(h2o)62+有颜色。答案：(1)ncsi金刚石(2)1s22s22p63s2(或ne3s2)(3)有5.(12分)(2017广州模拟)下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)短周期中原子核外p轨道上电子数与s轨道上电子总数相等的元素是_(写元素符号)。(2)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值变化的总趋势是_。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。(3)x值较小的元素集中在元素周期表的_。a.左下角b.右上角c.分界线附近(4)下列关于元素该性质的说法中正确的是_(选填代号)

13、。a.x值可反映元素最高正化合价的变化规律b.x值可反映原子在分子中吸引电子的能力c.x值大小可用来衡量元素金属性和非金属性的强弱【解析】(1)由于p轨道最多容纳6个电子，s轨道最多容纳2个电子，因此短周期中原子核外p轨道上电子数与s轨道上电子总数相等的元素其电子排布可能为1s22s22p4或1s22s22p63s2，即分别为o和mg。(2)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值逐渐增大。(3)x值较小的元素集中在元素周期表左下角。(4)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)o、mg(2)同一主族，从

14、上到下，x值逐渐减小逐渐增大周期性(3)a(4)b、c6.(12分)(2017衡阳模拟)x、y、z、q、e五种元素中，x原子核外的m层中只有两对成对电子，y原子核外的l层电子数是k层的两倍，z是地壳内含量(质量分数)最高的元素，q的核电荷数是x与z的核电荷数之和，e在元素周期表的各元素中电负性最大。请回答下列问题：世纪金榜导学号30682447(1)e、y、z元素的原子半径由大到小的顺序是_(写元素符号)。(2)xz2与yz2分子的立体结构分别是_和_，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是_(写分子式)。(3)q的元素符号是_，它属于第_族，它的价电子层电子排布式为_，在形成化合物时它的最高化

15、合价为_。(4)y元素的一种单质具有很高的硬度，它的晶体类型为_。【解析】x原子核外的m层中只有两对成对电子，核外电子排布式应为1s22s22p63s23p4，为硫元素；y原子核外的l层电子数是k层的两倍，应为碳元素；z是地壳内含量最高的元素，为氧元素；q的核电荷数是x与z的核电荷数之和，原子序数为24，为铬元素；e在元素周期表的各元素中电负性最大，应为氟元素。(1)e为f、y为c、z为o，则f、c、o的原子半径由大到小的顺序是cof。(2)so2中，s和o形成2个键，有1对孤电子对，为v形，co2中，c和o形成2个键，没有孤电子对，为直线形；相同条件下两者在水中的溶解度较大的是so2。(3)

16、q为cr，原子序数为24，位于元素周期表第4周期b族，价电子层电子排布式为3d54s1，最高化合价为+6价。(4)y元素形成的具有很高的硬度的单质为金刚石，晶体类型为原子晶体。答案：(1)cof(2)v形直线形so2(3)crb3d54s1+6(4)原子晶体7.(16分)铜、镓、硒、硅等元素的化合物是生产第三代太阳能电池的重要材料。请回答：(1)基态铜原子的电子排布式为_；已知高温下cuocu2o+o2，从铜原子价层电子结构(3d和4s轨道上应填充的电子数)变化角度来看，能生成cu2o的原因是_。(2)硒在元素周期表第_周期_族，其价电子排布图为_。(3)硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物，若“

17、sih”中共用电子对偏向氢元素，氢气与硒反应时单质硒是氧化剂，则硒与硅的电负性相对大小为se_si(填“”或“si；氢气与硒反应时单质硒是氧化剂，反应中硒化合价降低，电负性seh，所以硒与硅的电负性相对大小为sesi。在第3周期元素中，第一电离能总体呈增大趋势，第a族和第a族元素比相邻元素略大，因此c为i1。钠失去1个电子后，就已经达到稳定结构，所以钠的第二电离能最大。镁最外层为2个电子，失去2个电子后为稳定结构，所以镁的第二电离能较小。铝最外层有3个电子，失去2个电子后还未达稳定结构，而铝的金属性比镁弱，所以第二电离能比镁略高。硅最外层上3p轨道有2个电子，失去后，留下3s轨道上2个电子，相对较稳定，所以硅的第二电离能比铝要低。磷、硫非金属性逐渐增大，第二电离能也增大，由于硫失去一个电子后，3p轨道上是3个电子，是较稳定结构，所以硫的第二电离能要高于氯，a为第二电离能i2、b为第三电离能i3，故选b。(4)seo2常温下是白色晶体，