1.原子核外电子排布为[Ar]3d104s2的元素是( )
A.稀有气体 B.过渡元素
C.主族元素 D.ⅡA族元素
【解析】 该元素的原子序数30,为锌元素,应为ⅡB族属过渡元素。
【答案】 B
2.(2013·杭州高二质检)下列说法中正确的是( )
A.s区都是金属元素
B.s区都是主族元素
C.稀有气体在ds区
D.所有非金属元素都在p区
【答案】 B
3.下列四种元素中,其单质氧化性最强的是( )
A.原子含有未成对电子最多的第2周期元素
B.位于周期表第3周期ⅢA族的元素
C.原子最外电子层排布为2s22p6的元素
D.原子最外电子层排布为3s23p5的元素
【解析】 A项,对应的元素是N元素,B项对应Al元素,C项对应Ne元素,D项对应Cl元素。在四种元素形成的单质中,Cl2的氧化性最强。
【答案】 D
4.(2013·莆田高二质检)X、Y两元素可形成XY3型共价化合物,则X、Y原子最外层的电子排布可能是( )
A.X:3s23p1 Y:3s23p5 B.X:2s22p3 Y:2s22p4
C.X:3s23p1 Y:2s22p4 D.X:2s22p3 Y:3s1
【解析】 只有A项有对应的共价化合物AlCl3。
【答案】 A
5.下列各组原子中,彼此化学性质不可能相似的是( )
A.电子排布式分别为1s2、1s22s2的X、Y原子
B.M层、L层上分别仅有2个电子的X、Y原子
C.2p、3p轨道上分别有1个未成对电子的X、Y原子
D.最外层都只有1个电子的X、Y原子
【解析】 A中描述的是He、Be,性质不相似。B中描述的是Mg、Be,性质相似。C中描述的可能是F、Cl,性质相似。D中描述的可能是碱金属,性质相似。
【答案】 A
6.(2013·福州高二检测)用R代表短周期元素,R最外层的2p能级上的未成对电子有3个,下列关于R的描述正确的是( )
A.R的氧化物一定能溶于水
B.R的最高价氧化物对应水化物是H2RO3
C.R的氢化物的水溶液呈碱性
D.R的氧化物都能与NaOH反应
【解析】 R是N,NO微溶于水,A项错误;N的最高价氧化物的水化物HNO3,B项错;NO与NaOH不反应,D项错。
【答案】 C
7.(2013·漳州高二质检)下列说法正确的是( )
A.元素周期表每一周期元素原子的最外层电子排布均是从ns1过渡到ns2np6
B.元素周期表中ⅢB到ⅡB的10个纵行的元素都是金属,统称过渡金属元素
C.原子核外电子排布为1s1的原子与原子核外电子排布为1s22s1的原子的化学性质相似
D.所有的非金属元素都分布在p区
【解析】 第1周期只有2种元素,所以A项错,C项中核外电子排布1s1为氢元素,核外电子排布1s22s1的为锂元素,二者化学性质不同,D项中氢元素在s区。
【答案】 B
8.元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示
已知Y元素原子的外围电子排布为nsn-1np(n+1),则下列说法不正确的是( )
X
Y
Z
A.Y元素原子的外围电子排布为4s24p4
B.Y元素在周期表的第3周期ⅥA族
C.X元素所在周期中所含非金属元素最多
D.Z元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3
【解析】 因为Y元素原子的外围电子排布中出现了np轨道,故其ns轨道已经排满且只能为2个电子,则n-1=2,n=3,即Y元素原子的外围电子排布为3s23p4,故A项错误,B项正确。Y为S元素,X为F元素,第2周期所含非金属元素最多,故C项正确。Z为As元素,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,D项正确。
【答案】 A
9.按要求填写下表。
原子序数
电子排布式
外围电子排布式
周期
族
16
1s22s22p6
3d54s1
ⅥB
【答案】 如下表
原子序数
电子排布式
外围电子排布式
周期
族
1s22s22p63s23p4
3s23p4
3
ⅥA
10
2s22p6
2
0
24
1s22s22p63s23p63d54s1
4
10.金、银、铜、铁、铝和钛均是人类大量生产和使用的金属。试回答与上述金属原子结构有关的问题。
(1)上述金属中属于主族元素的有________。
(2)钛被称为继铁、铝之后的第三金属。基态钛原子外围电子的轨道表示式为________。
(3)基态金原子的外围电子排布式为5d106s1,试判断金在元素周期表中位于第________周期第________族。
(4)已知Ag与Cu位于同一族,则Ag在元素周期表中位于________区(填s、p、d、f或ds)。
【答案】 (1)铝 (2) (3)6 ⅠB (4)ds
11.某元素原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p1,根据原子核外电子排布与元素在元素周期表中的位置关系,完成下列各题:
(1)该元素处于元素周期表的第________周期,该周期的元素种数是________;
(2)该元素处于元素周期表的________族,该族的非金属元素种数是________;
(3)根据所学的知识,该元素处于元素周期表的________区,该区所包括元素族的种类是________。
【解析】 根据元素原子有4个电子层容纳了电子,知该元素处于第4周期,该周期元素原子的电子排布式为[Ar]3d1~104s1~24p1~6,故共有18种元素;根据轨道能量顺序和族的相对顺序可以确定该元素位于ⅢA族,本族元素中只有一种非金属元素——硼,根据价层电子的电子排布式4s24p1可以确定该元素位于p区,由该区元素的价层电子的电子排布式为ns2np1~6,可以确定所包括元素族的种类是ⅢA族~ⅦA族、0族。
【答案】 (1)4 18 (2)ⅢA 1 (3)p ⅢA族~ⅦA族、0族
12.下表为元素周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素。
请回答下列问题:
(1)表中属于d区的元素是________(填编号)。
(2)表中6个元素①的原子与6个元素③的原子形成的某种环状物名称为________。
(3)某元素的特征电子排布式为nsnnpn+1,该元素原子的核外最外层有________个成单电子。
【解析】 (1)⑨属于d区元素。(2)元素①是氢元素,元素③是碳元素,依题意,形成的环状物是苯。(3)从nsnnpn+1可知,n=2,该元素为N元素,其最外层电子排布为。
【答案】 (1)⑨ (2)苯 (3)3
13.(2013·泉州高二质检)下表为元素周期表前三周期的一部分:
(1)X的氢化物与W的氢化物稳定性________>________(填化学式),原因是____________________。
(2)从下面选出X的基态原子的轨道表示式________,另一轨道表示式不能作为基态原子的轨道表示式是因为它不符合________(填序号)。
A.能量最低原理 B.泡利不相容原理
C.洪特规则
(3)Y元素原子的核外电子排布式为________________________________________________________________________。
(4)W、Y、R元素的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为________________________________________________________________________。
【解析】 根据元素周期表的结构可知X为N,Z为F,W为P,Y为S,R为Cl。
(1)X、W的氢化物分别为NH3和PH3,因N的非金属性强,故稳定性NH3>PH3。
(2)当电子在能量相同的轨道上排布时,总是优先单独占据一个轨道,且自旋状态相同,因此N元素的基态原子的轨道表示式为:。
【答案】 (1)NH3 PH3 N的非金属性强
(2)② C
(3)1s22s22p63s23p4(4)HClO4>H2SO4>H3PO4
1.下列元素的第一电离能依次减小的是( )
A.H、Li、Na、K B.I、Br、Cl、F
C.Na、Mg、Al、Si D.F、O、N、C
【解析】 A项中,四种元素处于同一主族,随着电子层数的增加,元素的第一电离能逐渐减小,A正确;B中,四种元素也处于同一主族,但电子层数逐渐减小,第一电离能逐渐增大,B错误;C项中四种元素处于同一周期,其中镁元素原子最外层的3s轨道上有2个电子,s轨道处于全满状态,比较稳定,不易失去一个电子,故其第一电离能要大于Na和Al,因此C错误;D项中氮元素原子的2p轨道上有3个电子处于半满状态,比较稳定,其第一电离能要大于C和O,D错误。
【答案】 A
2.下列电子排布式的原子中,第一电离能最小的是( )
A.ns2np3 B.ns2np4
C.ns2np5 D.ns2np6
【解析】 ns2np3处在半充满状态,ns2np6处在全充满状态,均是能量最低的状态;而ns2np4和ns2np5中,ns2np4容易失去一个电子变成ns2np3半充满状态,因此第一电离能最小。
【答案】 B
3.以下说法不正确的是( )
A.第一电离能越小,表示气态原子越容易失电子
B.同一元素的电离能,各级电离能逐级增大
C.在元素周期表中,同主族元素从上到下,第一电离能呈现递减的趋势
D.在元素周期表中,主族元素原子的第一电离能从左到右一定是越来越大
【解析】 D选项中要注意存在特例,即第2,3,4三个周期中的ⅡA族和ⅤA族元素由于核外电子排布处于全充满或半充满状态而结构稳定,其第一电离能比相邻右侧元素的大。其他选项的结论都正确。
【答案】 D
4.元素X的各级电离能数据如下:
I1
I2
I3
I4
I5
I6
I/(kJ·mol-1)
578
1 817
2 745
11 578
14 831
18 378
则元素X的常见价态是( )
A.+1 B.+2 C.+3 D.+6
【解析】 对比表中电离能数据可知,I1、I2、I3电离能数值相对较小,至I4数值突然增大,说明元素X的原子中,有3个电子容易失去,因此,该元素的常见化合价为+3。
【答案】 C
5.下列关于元素电负性大小的比较中,不正确的是( )
A.O<S<Se<Te B.C<N<O<F
C.P<S<O<F D.K<Na<Mg<Al
【解析】 A项,元素属于同一主族,电负性从上到下依次减小;B项,元素属于同一周期,电负性从左到右依次增大;C、D两项,元素的相对位置如图所示:
在周期表中,右上角元素(0族元素除外)的电负性最大,左下角元素电负性最小。
【答案】 A
6.下列都是元素基态原子的电子排布式,元素的电负性最大的是( )
A.1s22s22p3 B.1s22s22p5
C.1s22s22p63s23p4 D.1s22s22p2
【解析】 各电子排布式所对应的元素:A—氮,B—氟,C—硫,D—碳。故电负性最大的是氟。
【答案】 B
7.下列不是元素电负性应用的是( )
A.判断一种元素是金属还是非金属
B.判断化合物中元素化合价正负
C.判断化学键的类型
D.判断化合物的溶解度
【解析】 通常电负性大于1.8的为非金属,小于1.8的为金属,电负性在2.0左右的为“类金属”,两元素形成化合物时,当其电负性差大于1.7时,形成离子化合物,小于1.7时形成共价化合物。
【答案】 D
8.以下是四种元素的基态原子的电子排布式
①1s22s22p63s1 ②1s22s22p5
③1s22s22p63s23p64s1 ④1s22s22p4
能够形成最突出的离子键的元素组合是( )
A.②③ B.①③
C.③④ D.②④
【解析】 各电子排布式所对应的元素:①—钠,②—氟,③—钾,④—氧。其中,电负性最小的是钾,电负性最大的是氟。电负性差值大的元素原子之间形成的化学键主要是离子键。元素之间电负性差值越大,元素化合所形成的化学键的离子性越突出。
【答案】 A
9.已知X、Y元素同周期,且电负性X大于Y,下列说法一定错误的是( )
A.第一电离能:Y小于X
B.气态氢化物的稳定性:Y大于X
C.最高价含氧酸的酸性:X强于Y
D.X和Y形成化合物时,X显负价,Y显正价
【解析】 同一周期从左到右,元素的电负性逐渐变大,第一电离能一般而言Y小于X,若反常时Y大于X,A可能对。气态氢化物的稳定性为X>Y,B错。若都有最高价含氧酸时酸性强弱与非金属性一致,非金属性Y
【答案】 B
10.X与Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构,X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径,Y与Z两元素的核外电子层数相同,Z元素的第一电离能大于Y元素的第一电离能,则X、Y、Z的原子序数按从大到小的顺序是( )
A.X>Y>Z B.Y>X>Z
C.Z>X>Y D.Z>Y>X
【解析】 X、Y、Z应属同一周期,且金属性逐渐减弱(具有相同电子层结构的离子,离子半径随核电荷数增加而减小)。
【答案】 D
11.(2013·新课标高考Ⅱ节选)前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中,A和B的价电子层中未成对电子均只有1个,并且A-和B+的电子数相差为8;与B位于同一周期的C和D,它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2,且原子序数相差为2。
回答下列问题:
(1)D2+的价层电子排布图为 ________。
(2)四种元素中第一电离能最小的是________,电负性最大的是________。(填元素符号)
【解析】 推断具体元素,根据元素的性质以及化合物的结构与性质分析、解决问题。
A、B、C、D元素的原子序数依次增大,A和B的价电子层中未成对电子均只有1个,且B+比A-多8个电子,故A为F元素,B为K元素,在第四周期中未成对电子数为4的原子的价电子排布式为3d64s2,故C为Fe元素,D的原子序数比Fe大2,D为Ni元素。
(1)Ni原子的价电子排布式为3d84s2,Ni原子失去最外层4s轨道的两个电子变成Ni2+,故价层电子排布图为。
(2)F是电负性最大的元素;同周期元素中随原子序数的增大,第一电离能呈增大趋势,四种元素中第一电离能最小的是K元素。
【答案】 (1)
(2)K F
12.第一电离能I1是指气态原子X(g)处于基态时,失去一个电子成为气态阳离子X+(g)所需的能量。下图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化的曲线图(其中12号至17号元素的有关数据缺失)。
(1)认真分析上图中同周期元素第一电离能的变化规律,推断Na~Ar元素中,Al的第一电离能的大小范围为________(2)从上图分析可知,同一主族元素原子的第一电离能I1 变化规律是________;
(3)上图中第一电离能最小的元素在周期表中的位置是________周期________族;
【解析】 (1)由信息所给的图可以看出,同周期的ⅠA族元素的第一电离能最小,而ⅢA族元素中第一电离能小于ⅡA族元素中第一电离能,故Na(2)同主族元素第一电离能从图中可看出从上到下逐渐减小。
(3)根据第一电离能的递变规律可以看出,图中所给元素中Rb的第一电离能最小,其位置为第5周期第ⅠA族。
【答案】 (1)Na Mg
(2)从上到下依次减小
(3)第5 ⅠA
13.(2013·石家庄高二质检)下表给出的是原子序数小于20的16种元素的电负性x数值:
元素
H
Li
Be
B
C
N
O
F
电负性
2.1
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
元素
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
K
电负性
0.9
1.2
1.5
1.8
2.1
2.5
3.0
0.8
请仔细分析,试回答下列有关问题:
(1)根据所给数据分析推测:同主族的不同元素的x值的变化规律是________________________________________________________________________,
x值与原子半径的关系是________________________________________________________________________。
(2)预测周期表中电负性最大的元素应为________(填元素符号),估计钙元素的电负性的取值范围:________________________________________________________________________<
x<________。
【解析】 (1)由题目所给信息可知:元素的非金属性越强,则元素的电负性越大,金属性越强,则元素的电负性越小,所以,同主族的不同元素,从上到下,x值减小。同周期中主族元素的x值随原子半径的减小而增大。(2)由于氟元素的非金属性最强,所以氟的电负性最大。由于金属性强弱顺序为:K>Ca>Mg,所以钙元素的电负性的取值范围为0.8【答案】 (1)同一主族,从上到下,x值逐渐减小 原子半径越小,x值越大
(2)F 0.8 1.2
14.A、B都是短周期元素,原子最外层电子排布分别为(n+1)sx、nsx+1npx+3。A与B可形成化合物C和D。D溶于水时有气体E逸出,E能使带火星的木条复燃。
请回答下列问题:
(1)比较电离能:①I1(A)与I2(A)________,②I1(A)与I1(B)________,③I1(B)与I1(He)________。
(2)通常A元素的化合价是________,对A元素呈现这种价态进行解释。
①用原子结构的观点进行解释:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②用电离能的观点进行解释:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出D跟水反应的离子方程式:________________________________________________________________________。
【解析】 由s能级最多能容纳2个电子和nsx+1可知,x=1。由A、B都为短周期元素和(n+1)sx、nsx+1npx+3可知,n=2。因此,A的电子排布式为1s22s22p63s1,A是钠(Na);B的电子排布式为1s22s22p4,B是氧(O)。
【答案】 (1)①I1(A)③I1(B)(2)+1 ①Na原子失去一个电子后形成1s22s22p6式的+1价阳离子,原子轨道为全充满状态,该结构体系能量低,极难再失去电子 ②Na原子的第一电离能相对较小,第二电离能比第一电离能大很多倍,所以,通常Na原子只能失去一个电子
(3)2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑
15.仔细观察如右示意图,回答下列问题:
(1)B的原子结构示意图为________,B元素位于元素周期表的________周期________族。
(2)铍的最高价氧化物的水化物是________化合物(填“酸性”、“碱性”或“两性”),证明这一结论的有关离子方程式是 ________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)根据周期律知识,硼酸酸性比碳酸________,理由是________________________________________________________________________。
(4)根据Mg在空气中的燃烧情况,Li在空气中燃烧生成产物为________(用化学式表示)。
【解析】 本题主要是对“对角线规则”的考查。运用类推的思想解题,是解决此类问题最有效的方法。
(1)B是5号元素,电子排布式为1s22s22p1。
(2)Be(OH)2与Al(OH)3的化学性质相似,但差别在于Be(OH)2中Be的化合价是+2。
(3)B比C的非金属性弱。
(4)Mg在空气中与O2、CO2、N2反应得MgO、Mg3N2,将Li与Mg类比得答案。
【答案】 (1) 第2 ⅢA
(2)两性 Be(OH)2+2OH-===BeO+2H2O,Be(OH)2+2H+===Be2++2H2O
(3)弱 硼的非金属性比碳弱(4)Li2O、Li3N