第1章《 原子结构与元素性质》复习题
一、单选题
1.下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述正确的是
A.原子的价电子排布式为ns2np1~6的元素一定是主族元素
B.基态原子的p能级上有5个电子的元素一定是第ⅦA族元素
C.原子的价电子排布式为(n-1)d6~8ns2的元素一定位于第ⅢB~第ⅧB族
D.基态原子的N层上只有1个电子的元素一定是主族元素
2.下列结论错误的是。
①粒子半径:K+>Al3+>S2->Cl-
②氢化物的稳定性:HF>HCl>H2S>PH3>SiH4
③离子的还原性:S2->Cl->Br->I-
④第一电离能:Cl>S>Se>Te
⑤酸性:H2SO4>H3PO4>H2CO3>HClO
⑥电负性:O>N>P>Si
A.① B.①③⑤ C.②④⑤⑥ D.①③
3.X、Y、Z、W均为短周期主族元素,它们在周期表中的相对位置如图所示,下列说法中正确的是
A.Y的价层电子排布式是ns2np5
B.四种元素所形成的最简单氢化物中,沸点最高的可能是Y的氢化物
C.Y、Z之间可形成的晶体都是分子晶体
D.X、Z、W的最高价氧化物所对应的水化物不可能均是强酸
4.石膏()应用广泛,下列说法不正确的是
A.S元素位于周期表p区 B.是强电解质
C.石膏水溶液呈酸性 D.煮沸的豆浆中加入适量石膏发生凝固
5.前4周期非0族元素的原子序数依次增大。价层电子数满足;原子半径小于是空气中含量最多的元素;基态原子的电子总数是其最高能级的2倍;的内层电子全排满,且第四能层只有1个电子。下列说法正确的是
A.W位于元素周期表s区
B.第一电离能:Y>Z
C.X、Z形成的分子一定是10e-微粒
D.简单气态氢化物的热稳定性:Z6.钠和钾是两种常见金属,下列说法正确的是:
A.钠元素的第一电离能大于钾
B.基态钾原子价层电子轨道表示式为
C.钾能置换出NaCl溶液中的钠
D.钾为p区元素
7.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素。W与X位于同一主族;X、Y、Z三种元素形成的一种化合物具有强氧化性,能灭活病毒,其结构式如图所示。下列叙述不正确的是
A.X、Y、Z三种元素形成的化合物全部是非电解质
B.如图化合物中所有元素的原子均达到稳定结构
C.X与Z、W与Z都可形成有强氧化性的物质
D.X与Y形成的化合物中可能含有非极性共价键
8.根据表中的数据,从电负性的角度判断下列元素之间易形成共价键的一组是( )
元素 Na Mg Al H C O Cl
电负性 0.9 1.2 1.5 2.1 2.5 3.5 3.0
①Na和Cl ②Mg和Cl ③Al和Cl ④H和O ⑤Al和O ⑥C和Cl
A.①②⑤ B.③④⑥ C.④⑤⑥ D.全部
9.在入住装修过的新房之前,下列做法中错误的是
①紧闭门窗,防止装修面干裂、变质
②适度开窗通气,充分地进行内外空气对流
③用高浓度的甲醛溶液对室内环境消毒
④在各个房间内均匀地放置适量的吊兰、芦荟等植物
A.①② B.①③ C.① D.②④
10.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,四种元素形成的某种化合物(如图所示)是一种优良的防龋齿剂(用于制含氟牙膏),其中Z元素的内层电子数之和为最外层电子数的2倍。下列说法错误的是
A.Z的最高价氧化物对应的水化物为弱酸 B.W、Y形成的化合物在熔融状态下能够导电
C.X、Y形成的化合物为强电解质 D.X、W、Z对应的单质熔沸点:X>W>Z
11.下列实验操作与现象及对应的实验解释(或结论)均正确的是
选项 实验操作与现象 实验解释(或结论)
A 向和的混合溶液中通入,未观察到明显现象 沉淀不能在酸性环境下生成
B 将稀盐酸加入到纯碱溶液中,产生的气体通入溶液中,溶液出现白色沉淀 非金属性:Cl>C>Si
C 向盛有某溶液的试管中加入稀NaOH溶液,再将红色石蕊试纸靠近试管口,试纸不变蓝 该溶液中不含
D 向淀粉水解液中加入碘水,溶液不变蓝 淀粉完全水解
A.A B.B C.C D.D
12.我国发明的陶瓷荧光材料能有效解决色漂移、蓝光溢出等问题中仅Z元素为负价,Z、X、Y、W是原子序数依次增大且均不大于20的主族元素,X、Y同周期且相邻,Y原子最外层电子数是次外层的倍,W和Y的主族序数之和是X主族序数的2倍。下列说法正确的是
A.原子半径:
B.最高价氧化物的水化物的酸性:
C.X的氧化物可用于制造光导纤维
D.工业上用电解熔融的氧化物来制取Y
13.下表为第三周期元素X和Y的各级电离能数据,单位是。下列判断错误的是
电离能 I1 I2 I3 I4 I5
X元素 738 1451 7733 10540 13630
Y元素 578 1817 2745 11575 14830
A.X基态原子中能量最高能级的电子云轮廓图为球形
B.X能与Cl形成化合物XCl2
C.Y与强酸和强碱均能反应产生氢气
D.X和Y在周期表中均属于p区元素
二、填空题
14.填写下列空白[第(1)~(3)小题用元素符号填写]。
(1)第三周期简单离子半径最小的离子为 。
(2)前四周期第一电离能最大的元素为 。
(3)周期表中电负性最大的元素为 。
(4)前四周期元素中未成对电子数最多的元素基态原子价电子轨道表式为 。
(5)、HCOOH、的酸性由强到弱的顺序为 。
15.硫及其化合物在生产、生中有广泛应用。
(1)硫元素在元素周期表中的位置为 ,硫原子最外层有 种不同运动状态的电子,能量最高的电子其电子云形状是 。
(2)硫与同主族的短周期元素相比,形成气态氢化物稳定性的大小为 ,从化学键角度解释其原因 。
(3)棉织物用氯气漂白后,加入除去余氯,反应中 被氧化;若反应中生成则转移电子 mol。
(4)同温同浓度的、、三种溶液中最大的是 。
(5)经测定溶液中,则溶液呈 (填“酸或碱”)性,请结合相关方程式解释原因 。
16.已知A、C、D、E都是元素周期表中前36号的元素,它们的原子序数依次增大。A原子基态时未成对电子数是第二周期元素中最多的,C的单质是一种黄色晶体,易研成粉末,D的基态原子核外有6个能级且全部充满电子,E的基态原子内层均排满电子,最外层有1个电子。
(1)基态A原子外围电子的轨道表示式为 。
(2)C的原子结构示意图为 。
(3)基态D原子的电子排布式为 。
(4)基态E2+离子的价电子排布式为 。
17.氮族元素包括氮、磷、砷、锑、铋等元素,其单质及其化合物在研究和生产中有着广泛的应用。试回答下列问题:
(1)NaNO2是一种重要的化工原料,有毒,NaNO2也是一种食品添加剂,使用时须严格控制用量。已知:HNO2有强氧化性,酸性H2SO3>HNO2>CH3COOH。
①氮原子核外共有 种能量不同的电子。
②亚硝酰氯(NOCl)是一种红褐色液体,每个原子最外层都达到8e-结构,则其电子式为 ,其水解会生成两种酸,写出水解的化学方程式 。
③往冷的NaNO2溶液中加入下列某种物质可得HNO2稀溶液,该物质是 (填序号)。
a.稀硫酸 b.二氧化碳 c.二氧化硫 d.醋酸
(2)砷化镓(GaAs)是当前最重要,技术成熟度最高的半导体材料之一,我国“玉兔二号”月球车就是通过砷化镓太阳能电池提供能量。基态As原子外围电子排布式为 ,最高能级的电子云形状为 ,As元素在元素周期表中的位置为 。
(3)GaN是一种直接能隙(directbandgap)的半导体,自1990年起常用在发光二极管中。工业上以镓粉为原料,用镍催化法生产GaN,在氨气流中于1050~1100℃下加热30min可制得疏松的灰色粉末状GaN,同时得到一种单质,请写出对应的化学方程式 。
18.无机物及有机物在工农业生产和人类生活中都有着重要的应用。
(1)比较离子半径大小:Li+ H一(选填“>"、“<”或“=”)。
(2)LiAlH4中电负性最大的元素是 ,它与水反应生成的单质气体为 。
(3)LiCl溶液显酸性,用离子方程式说明原因 。
(4)泡沫灭火器的灭火原理: (用离子方程式说明)。
(5)如图所示,已知B可用作燃料,则A的官能团名称为 ;A生成B的有机反应类型为 。
19.元素周期表中的特殊位置
(1)请在上表中画出元素周期表的轮廓,并标出周期序数和族序数。
(2)画出金属与非金属的分界线,写出分界线处金属的元素符号,并用阴影表示出过渡元素的位置。
(3)写出各周期元素的种类。
(4)写出稀有气体元素的原子序数。
(5)标出113号~118号元素的位置。
(6)根据元素原子价电子排布的特征,标出元素周期表分区情况。
20.根据题给信息回答问题
(1)某元素原子的价电子构型为4s24p1,它属于第 周期第 族,属于 区元素。
(2)在1~18号元素中,除稀有气体元素外,原子半径最大的元素是 (用元素符号表示,下同),电负性最大的元素是 ;第一电离能最大的元素是 。第三周期原子半径最小的主族元素的价电子排布式为 。
(3)写出Cu+的核外电子排布式: 。按电子排布,可将周期表中的元素划分成五个区域,第四周期元素中属于s区的元素有 种,
(4)某元素原子的3p轨道有1个未成对电子,该元素为 (用元素符号表示)。
21.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)写出元素⑨的基态原子的电子排布式: 。
(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电子的成对电子为 对。
(4)写出p区中最高价氧化物对应的水化物酸性最强元素原子的价电子排布图为 。
22.针对下面10种元素,完成以下各小题
(1)地壳中含量最多的元素是 (填名称)。
周期 IA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA O
2 C N O
3 Na Mg Al Si S Cl Ne
(2)化学性质最不活泼的元素是 (填元素符号)。
(3)Al的原子结构示意图为 。
(4)C与N相比,原子半径较小的是 。
(5)最高价氧化物对应的水化物碱性最强的是 (填化学式)。
(6)MgO和Al2O3中,属于两性氧化物的是 。
(7)S和Cl相比,元素非金属性较强的是 。
23.钛及其化合物在人们的生活中起着十分重要的作用。尤其是二氧化钛、四氯化钛、钛酸钡等应用极广,回答下列问题:
(1)基态钛原子的价电子排布式为 ,该基态原子中含 对电子对。
(2)二氧化钛是世界上最白的东西,1g二氧化钛可以把450多平方厘米的面积涂得雪白,是调制白油漆的最好颜料。基态中的核外电子占据的原子轨道数为 。
(3)四氯化钛是种有趣的液体,在湿空气中水解成白色的二氯化钛的水凝胶,在军事上利用四氧化钛的这股怪脾气,作为人造烟雾剂。四氯化钛水解反应的化学方程式为 。
(4)是一种储氢材料,可由和反应制得。
①LiBH4由和构成,的空间构型是 ,B原子的杂化轨道类型是 ,写出一种与该阴离子互为等电子体的微粒是 。中各元素的电负性大小顺序为 。
②某储氢材料是第三周期金属元素M的氢化物,M的部分电离能如表所示。M是 填元素符号,判断理由为 。
738 1451 7733 10540 13630
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【详解】A.原子的价电子排布式为ns2np6的元素是0族元素,A错误;
B.根据能量最低原理,基态原子的p能级上有5个电子的元素,同层的s能级已经排满,则一定是第ⅦA族元素,B正确;
C.原子的价电子排布式为(n-1)d6~8ns2的元素在周期表的第8、9、10三列,一定位于第Ⅷ族,C错误;
D.基态原子的N层上只有1个电子的元素,有K、Cr、Cu等,Cr、Cu是过渡元素,D错误;
故选B。
2.D
【详解】①K+、S2-、Cl-的核外电子排布相同,核电荷数:S2-Cl->K+,①错误;
②非金属性:F>Cl>S>P>Si,元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,则氢化物的稳定性:HF>HCl>H2S>PH3>SiH4,故②正确;
③电负性:Cl>Br>I,元素的电负性越强,元素的非金属性越强,对应阴离子的还原性越弱,则还原性:Cl-④同周期中从左到右元素的第一电离能呈增大的趋势,故第一电离能:Cl>S,同主族元素原子的第一电离能从上到下逐渐减小,故第一电离能:S>Se>Te,则第一电离能:Cl>S>Se>Te,故④正确;
⑤非金属性:S>P>C,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,则酸性:H2SO4>H3PO4>H2CO3,H2CO3的酸性大于HClO的酸性,则酸性:H2SO4>H3PO4>H2CO3>HClO,故⑤正确;
⑥一般来说,同周期从左到右元素的电负性逐渐增大,则电负性:O>N、P>Si;同主族从上到下元素的电负性逐渐减小,则电负性:N>P,所以电负性:O>N>P>Si,故⑥正确;
综上,错误的有①③;
答案选D。
3.B
【分析】X、Y、Z、W 均为短周期主族元素,它们在周期表中的相对位置如图所示,根据图示可知,X、Y位于第二周期,Z、W位于第三周期。
【详解】A.Y的价层电子排布式是ns2np5时,Y位于ⅤⅡA族,则W为稀有气体Ar,不是主族元素,故A错误;
B.由周期表的相对位置可知,Y可能为O元素,水分子间能够形成氢键,且氢键数目多于氨气,则四种元素所形成的氢化物中,沸点最高的是水,故B正确。
C.当Y为C,Z为硅,这时两者形成的物质SiC为共价化合物,故C错误;
D.X、Z、W可以分别为N、S、Cl元素,N、S、Cl的最高价氧化物所对应的水化物分别为硝酸、硫酸和高氯酸,它们均是强酸,故D错误;
故选B。
4.C
【详解】A.S在第三周期第VIA族,属于元素周期表的p区,故A正确;
B.CaSO4是盐,属于强电解质,故B正确;
C.石膏是强酸强碱盐,溶液呈中性,故C错误;
D.豆浆属于胶体,硫酸钙是电解质,加入硫酸钙胶体发生聚沉,故D正确;
答案选C。
5.B
【分析】前4周期非0族元素 X、Y、Z、W 的原子序数依次增大。Y 是空气中含量最多的元素,则Y为N;原子半径 X 小于 Y,X不可能为第二周期元素,则X为H;价层电子数满足 Z=X+Y,且基态 Z 原子的电子总数是其最高能级的2倍,则Z为O;W 的内层电子全排满,且第四能层只有1个电子,则W为Cu;综上所述,X、Y、Z、W 依次为H、N、O、Cu,据此分析解答。
【详解】A.W为Cu,位于元素周期表的ds区,A错误;
B.同周期元素从左至右,第一电离能呈增大趋势,但基态N原子2p能级轨道半充满较稳定,其第一电离能大于相邻元素,则第一电离能:N>O,B正确;
C.X、Z形成的分子H2O2是18e-微粒,C错误;
D.非金属性越强,其气态氢化物的热稳定性越强,非金属性:O>N,则简单气态氢化物的热稳定性:H2O>NH3,D错误;
故选B。
6.A
【详解】A.Na、K是同一主族元素,原子核外电子层数越多,原子越容易失去电子,其第一电离能就越小,所以钠元素的第一电离能大于钾,A正确;
B.K是第四周期第IA元素,所以基态钾原子价层电子轨道表示式为 ,B错误;
C.K非常活泼,容易与溶液中的水发生置换反应产生KOH和H2,因此不能置换出NaCl溶液中的钠,C错误;
D.钾是第四周期第IA元素,所以钾为s区元素,D错误;
故合理选项是A。
7.A
【详解】根据X、Y、Z构成的化合物的结构,可知,X有一条共价键稳定,故X为H或者F、Cl,Y四条共价键稳定,Y为C或者Si,Z两条共价键稳定,Z为O或S,其具有强氧化性,推得-Z-Z-为过氧键,则Z为O,X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,则X为H,Y为C,W与X位于同一主族,故W是Na。
A.X、Y、Z三种元素形成的化合物H2CO3、CH3COOH等均为电解质,选项A不正确;
B.化合物中所有元素的原子均达到2电子或8电子的稳定结构,选项B正确;
C.X与Z、W与Z都可形成有强氧化性的物质H2O2、Na2O2等,选项C正确;
D.X与Y形成的化合物中C2H2、C2H4等含有非极性共价键,选项D正确;
答案选A。
8.B
【分析】
【详解】当成键的两原子相应元素的电负性差值大于1.7时,所形成的一般为离子键;当差值小于1.7时,一般为共价键,则①Na和Cl之间形成离子键;②Mg和Cl之间形成离子键;③Al和Cl之间形成共价键;④H和O之间形成共价键;⑤Al和O之间形成离子键;⑥C和Cl之间形成共价键;答案选B。
9.B
【详解】装修过的新房,其建筑材料和装修材料都会释放出多种大量的有害物质,故选项①错误,选项②正确。一般的房屋装修材料和黏合剂都能释放出甲醛,甲醛对人体有严重的危害,选项③错误。许多种花草都有吸收有害物质的功能,如常春藤和铁树可以吸收苯,吊兰、芦荟、虎尾兰可以吸收甲醛等,选项④正确。
故选B。
10.D
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,四种元素形成的某种化合物(如图所示)是一种优良的防齲齿剂(用于制含氟牙音),根据图示可知,Z形成5个共价键,Z元素的内层电子数之和为最外层电子数的2倍,则Z为P元素;W与Z可以形成1个双键,X只能形成1个共价键,W、X的原子序数均小于P,则W为O,X为F元素;Y带有1个单位正电荷,其原子序数大于F,则Y为Na,W为O,X为F,Y为Na,Z为P元素。
【详解】A. Z的最高价氧化物对应的水化物为磷酸,磷酸为中强酸,故A正确;
B. Y2W为Na2O,Na2O为离子化合物,熔融状态下能够导电,故B正确;
C. X、Y形成的化合物为NaF,NaF在水溶液中能够完全电离,属于强电解质,故C正确;
D.X、W、Z对应的单质形成的晶体均属于分子晶体,氧气单质分子中含有不饱和键,更容易极化,其沸点比氟单质高,磷单质在常温下是固体,则单质熔沸点:X<W<Z,故D错误;
故选:D。
11.D
【详解】A. 在酸性条件下能将 氧化为 ,可观察到有白色沉淀产生,A错误;
B.产生的气体中可能混入了挥发出来的氯化氢,另外盐酸也不是氯的最高价氧化物对应的水化物,故不能通过该现象证明酸性的强弱,B错误;
C.向盛有某溶液的试管中加入稀NaOH溶液有可能生成的一水合氨比较少,所以可能检测不到氨气,C错误;
D.向淀粉水解液中加入碘水,溶液不变蓝,说明淀粉完全水解,D正确;
故选D。
12.B
【分析】Z、X、Y、W是原子序数依次增大的前20号主族元素,Y原子最外层电子数是次外层的0.5倍,则Y是Si或Li;X、Y同周期且相邻,X的原子序数小于Y,则Y不能是Li,只能是Si,则X是Al;W和Y的主族序数之和是X的2倍,则W是第四周期第ⅡA族的Ca;由化合物WXYZ3中各元素的化合价代数和为0,可知Z的化合价为-3价,则Z是N。
【详解】A.电子层数越多,原子半径越大,同周期元素从左到右原子半径减小,原子半径:,故A错误;
B.非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,则最高价氧化物对应水化物的酸性:,故B正确;
C.铝的氧化物不可用于制造光导纤维,制造光导纤维的是SiO2,故C错误;
D.工业上用焦炭高温还原二氧化硅制得硅,熔融SiO2不导电,不能用这个方法制取硅,故D错误;
故选B。
13.D
【分析】根据X元素电离能在第三电离能出现突增特点判断,X最外层电子数是2个,根据题已知是第三周期元素,故X是Mg元素,Y元素在第四电离能出现突增,故Y最外层电子数是3个,故Y是第三周期的Al元素。
【详解】A.根据以上分析X是Mg元素,能量最高能级是3s,故电子云轮廓图为球形,故A正确;
B.Mg能与Cl形成化合物MgCl2,故B正确;
C.Al能与强酸和强碱均能反应产生氢气,故C正确;
D.Mg在周期表中均属于s区元素,Al在周期表中均属于p区元素,故D不正确;
故选答案D。
【点睛】电离能的突变主要看在电离能的变化中出现倍增突增时,确定失去前1个电子是最外层电子,据此判断元素所在的主族序数。
14.(1)Al3+
(2)He
(3)F
(4)
(5)ClCH2COOH、HCOOH、CH3COOH
【解析】(1)
根据“层多径大”,同电子层结构“核多径小”原则,第三周期简单离子半径最小的离子为Al3+;故答案为:Al3+。
(2)
根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势,同主族从上到下第一电离能逐渐减小,因此前四周期第一电离能最大的元素为He;故答案为:He。
(3)
根据同周期从左到右电负性逐渐增大,同主族从上到下电负性逐渐减小,因此周期表中电负性最大的元素为F;故答案为:F。
(4)
前四周期元素中未成对电子数最多的元素基态原子是Cr,有6个未成对电子,其价电子轨道表式为;故答案为:。
(5)
ClCH2COOH中 Cl是一种强吸电子基团,能使 OH上的H原子具有更大的活动性,而CH3COOH中 CH3是斥电子基团,使 OH上的H原子活动性减弱,因此、HCOOH、的酸性由强到弱的顺序为ClCH2COOH、HCOOH、CH3COOH;故答案为:ClCH2COOH、HCOOH、CH3COOH。
15.(1) 第三周期第ⅥA族 6 纺锤形或哑铃形
(2) O 原子半径比 S的小,O的电负性比 S的大,故O—H 键能大于S— H 键能, H—O 稳定性大于 H—S
(3) 0.8
(4)
(5) 酸 溶液中存在和,,说明电离程度大于水解程度
【详解】(1)硫元素原子序数16,位于第三周期第ⅥA族,最外层6个电子,每个电子运动状态均不一样,共有6种运动状态,能量最高的为3p轨道上的电子,运动状态为纺锤形或哑铃形,故填第三周期第ⅥA族;6;纺锤形或哑铃形;
(2)O 原子半径比 S的小,O的电负性比 S的大,故O—H 键能大于S— H 键能, H—O 稳定性大于 H—S 的,所以气态氢化物稳定性的大小为:,故填;O 原子半径比 S的小,O的电负性比 S的大,故O—H 键能大于S— H 键能, H—O 稳定性大于 H—S ;
(3)氯气具有强氧化性,与反应时,被氧化,生成,其中S元素化合价从+2升高到+6,每生成2mol,转移8mol电子,所以若反应中生成则转移电子0.8mol电子,故填;0.8;
(4)同温同浓度的、、三种溶液中,只存在水解;中和双水解,相互促进;中为弱电离产物,所以三种溶液中最大的是,故填;
(5)溶液中存在和,,说明电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,故填酸;溶液中存在和,,说明电离程度大于水解程度。
16. [Ar]4s2 3d9
【分析】第二周期含有未成对电子最多的是2p3,有三对未成对电子,核外电子排布为1s22s22p3,则A为N元素;硫的单质是一种黄色晶体,易研成粉末,则C为S元素;D的基态原子核外有6个能级且全部充满电子,核外电子排布为1s22s22p63s23p64s2,则D为Ca元素;E的基态原子内层均排满电子,最外层有1个电子,且原子序数小于36,大于Ca,则E处于第四周期,其基态原子的价电子排布式[Ar]3d104s1,则E是Cu元素。
【详解】(1) A为N元素,N原子外围电子的轨道表示式为;
(2) C为S元素,S原子核外有16个电子,结构示意图为;
(3) D为Ca元素,基态Ca原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s2或[Ar]4s2;
(4) E是Cu元素,基态Cu原子的电子排布式为[Ar]3d104s1,失去外围两个电子变为Cu2+,则基态Cu2+离子的价电子排布式为3d9。
17.(1) 3 a
(2) 4s24p3 哑铃型 第四周期第ⅢA族
(3)
【详解】(1)N元素的原子序数为7,其核外电子排布为1s22s22p3,则其核外共有1+1+1=3种能量不同的电子;N原子有3个未成对电子,O原子有2个未成对电子, Cl原子有1个未成对电子,原子之间形成共价键后每个原子均是8电子稳定结构,则N原子在中间,O、 N之间形成2个共用电子对,N、 Cl之间形成1个共用电子对, 则其电子式为: ,其水解会生成两种酸,水解的化学方程式;有强氧化性,酸性,根据强酸制弱酸的原则应该加入稀硫酸,二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸具有还原性,能与发生氧化还原反应,故答案为a;
(2)As是33号元素,基态As原子外围电子排布式为4s24p3,最高能级为4p,电子云形状为哑铃型,外围电子就是价电子,主族元素的价电子数等于主族数,电子层数等于周期数,As元素在元素周期表中的位置为第四周期第ⅢA族;
(3)工业上以镓粉为原料,用镍催化法生产GaN,在氨气流中于1050~1100℃下加热30min可制得疏松的灰色粉末状GaN,同时得到一种单质,化学方程式为。
18. < H(氢) H2 Li+ + H2OLiOH + H+ Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑ 碳碳双键 加成反应
【详解】(1) Li+和H-的核外电子排布相同,Li+的核电荷数大于H-,电子层排布相同时核电荷数越大离子半径越小,因此锂离子的半径小于氢负离子半径,故答案为:<;
(2)同周期中元素的电负性从左往右逐渐增大,同主族从上往下逐渐减小,则LiAlH4中电负性最大的元素是H(氢);氢元素为-1价,则与水发生归中反应生成的单质气体为H2,故答案为:H(氢);H2;
(3) LiCl为强酸弱碱盐,其溶液显酸性是因为锂离子水解,离子方程式为:Li+ + H2OLiOH + H+,故答案为:Li+ + H2OLiOH + H+;
(4)泡沫灭火器所用的原料为硫酸铝和碳酸氢钠,两者反应生成氢氧化铝和二氧化碳气体,用离子方程式表示泡沫灭火器的灭火原理Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑,故答案为:Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑;
(5) A为烃,反应后生成B,B可用作燃料,可知A含有碳碳双键,B为醇,A生成B为加成反应,故答案为:碳碳双键;加成反应。
【点睛】本题重点(2),周期中元素的电负性从左往右逐渐增大,同主族从上往下逐渐减小,据此可以判断电负性。
19.
【详解】周期序数写在左边第一纵列,从上到下分别为一、二、三至七周期,族序数从左到右分别为第IA族,第IIA族、第IIIB族 第VIIB族、第VIII族、第IB族、第IIB族、第IIIA族 第VIIA族、0族,元素周期表的轮廓从第IA族下降一格,再走一格,再下降两格,再走十格,再上两格,再走五格,再上一格,再下降到第七周期。根据分界线处金属的元素符号Al、Ge、Sb、Po、Lv是金属,左边为金属,右上边为非金属,过渡元素是第IIIB族到第IIB族的元素。第一周期到第七周期各周期元素的种类分别为2、8、8、18、18、32、32。稀有气体元素从上到下的原子序数分别为2、10、18、36、54、86、118。113号是第七周期第IIIA族, 113号~118号元素依次标出。根据元素原子价电子排布的特征,标出元素周期表分区情况,s区为第IA族,第IIA族;d区为第IIIB族到第VIII族,镧、锕系为f区;ds区为第IB族,第IIB族;p去为第IIIA族到0族。其图像为;故答案为:。
20. 四 ⅢA p Na F F 3s23p5 [Ar]3d10 2 Al或Cl
【分析】根据核外电子排布确定原子结构的特点,确定元素在周期表中的位置;Cu的原子序数为29,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,Cu原子失去4s能级电子形成Cu+;结合元素周期表的分区方法分析解答;原子基态时3p轨道有1个未成对,电子排布式为3p1或3p5,据此分析解答。
【详解】(1)某元素的原子的价电子构型为4s24p1,它在周期表中位于第4周期ⅢA族,属于p区元素,故答案为:四;ⅢA;p;
(2)在1~18号元素中,除稀有气体元素外,原子半径最大的元素是Na,电负性最大的是F,元素的第一电离能是指气态原子失去1个电子形成气态阳离子克服原子核的引力而消耗的能量,原子越稳定其第一电离能越大,第一电离能最大的元素是F,同周期从左到右原子半径依次减小,所以第三周期原子半径最小的元素为Cl,其价电子排布式为3s23p5,故答案为:Na;F; F;3s23p5;
(3)Cu的原子序数为29,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,Cu+失去最外层电子,即失去了4s轨道的电子,Cu+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10;s区包括第ⅠA、ⅡA族,第四周期只有K、Ca两种元素,故答案为:1s22s22p63s23p63d10;2;
(4)原子基态时3p轨道有1个未成对电子的元素的电子排布式为1s22s22p63s23p1或1s22s22p63s23p5,为Al或Cl元素的原子,故答案为:Al或Cl。
21.(1)⑨
(2)1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)
(3)1
(4)
【分析】由元素在周期表中位置,可知①为H、②为Be、③为C、④为Mg、⑤为Al、⑥为S、⑦为C1、⑧为Ca、⑨为Fe、⑩为Cu,据此分析作答。
【详解】(1)d区元素包含周期表中3-10列元素,上述元素中只有⑨号元素属于d区,故答案为:⑨;
(2)⑨为Fe,为26号元素,原子核外有26个电子,根据能量最低原理,其核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2),故答案为:1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2);
(3)某元素的特征电子排布式为nsnnpn+1,由于s能级只能容纳2个电子,故n= 2,2p能级容纳3个电子,P能级有3个轨道,根据洪特规则,电子优先单独占居一个轨道,且自旋方向相同,故2p能级3个电子为单电子,S能级只有一个轨道,容纳2个电子,则该元素最外层有1对成对电子,故答案为:1;
(4)p区中最高价氧化物对应的水化物酸性最强元素是⑦号Cl,则原子的价电子排布图为,故答案为:。
22. 氧或氧元素 Ne N NaOH Al2O3 Cl
【详解】(1)地壳中含量最多的是O元素;
(2)稀有气体的化学性质最不活泼,所以为Ne元素;
(3)Al为13号元素,核内有13个质子,原子结构示意图是;
(4)C与N是同周期元素,从左到右原子半径逐渐减小,所以原子半径较小的是N;
(5)10种元素中,金属性最强的元素是Na,其最高价氧化物的水化物的碱性最强,为NaOH;
(6)氧化铝属于两性氧化物,可以与酸或碱反应;
(7)S与Cl是同周期元素,随核电荷数递增,元素的非金属性增强,所以Cl的非金属性较强。
23. 10 9 正四面体形 或 Mg 第三电离能比第二电离能大很多,说明核外有2个电子
【详解】(1) Ti位于周期表中第4周期第ⅣB族,其价电子排布式为,基态原子的单质排布式,含有10对电子,故答案为:;10;
(2)基态中的核外电子排布式,s为一个轨道,p为3个轨道,占据的原子轨道数为:9,故答案为:9;
(3)四氯化钛水解反应的化学方程式为:,故答案为:;
(4)①中B原子孤电子对数,价层电子对数,微粒空间构型与其VSEPR模型相同为正四面体形,B原子杂化轨道数目为4,B原子采取杂化,与互为等电子体的分子,可以用C原子替换B原子与1个单位负电荷,等电子体分子为:等,与之等电子体的离子,可以用N原子与1个单位正电荷替换B原子与1个单位负电荷,等电子体离子为:等,同周期从左到右元素的电负性逐渐增大,则B的电负性大于Ti的电负性,在中H为价,Ti、B分别为、价,则电负性最大的是H元素,所以Ti、B、H元素的电负性由大到小的排列顺序为,故答案为:正四面体形;;CH4或;
②该元素的第三电离能剧增,说明核外有2个电子,则该元素属于第ⅡA族元素,而且该元素的原子核外电子数不少于5个,为镁元素,元素符号:Mg,故答案为:Mg;第三电离能比第二电离能大很多,说明核外有2个电子