1.2 原子结构与元素性质(精讲)
考点一 构造原理与元素周期表
【例1-1】(2022春·北京丰台·高二北京十八中校考期末)下列说法中,正确的是
A.s区元素全部是金属元素
B.p能级电子能量一定高于s能级电子能量
C.属于p区主族元素
D.第VIIA族元素从上到下,非金属性依次增强
【答案】C
【解析】A.s区元素不一定是金属元素,还有非金属氢,故A错误;
B.p能级电子能量不一定高于s能级电子能量,如2p能级电子的能量小于3s能级的能量,故B错误;
C.是第ⅥA族元素,属于p区主族元素,故C正确;
D.同主族元素从上到下,原子半径递增,核对最外层电子吸引能力逐渐减弱,则金属性逐渐增强、非金属性逐渐减弱,故D错误;
故选C。
【例1-2】(2022黑龙江)已知某元素+2价离子的核外电子排布式为,则该元素在元素周期表中的位置及所属分区是
A.第四周期Ⅷ族,p区 B.第六周期ⅤB族,d区
C.第四周期ⅠB族,区 D.第四周期ⅤB族,f区
【答案】C
【解析】由题意可知,该元素+2价离子的核外有27个电子,则该元素原子核外有29个电子,即该元素是,位于第四周期ⅠB族,属于区,C符合题意;答案选C。
【一隅三反】
1.(2022西藏)下列有关元素周期表分区的说法错误的是
A.p区不包含副族元素 B.第五周期有15种f区元素
C.d区、ds区均不存在非金属元素 D.s区所有元素的p能级电子均为全满或全空状态
【答案】B
【解析】A.p区是最后一个电子填充到p能级上(He除外),包括ⅡA至0族,不包括副族元素,故A说法正确;
B.f区指的是镧系和锕系,镧系和锕系在第六、七周期的ⅢB,第五周期不含有f区,故B说法错误;
C.d区和ds区包括过渡元素,过渡元素都是金属元素,故C说法正确;
D.s区的价电子构型为ns1~2,s区所有元素的p能级电子均为全满或全空状态,故D说法正确;答案为B。
2.(2022·海南)下列元素属于区元素的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】A.Fe属于第VIII族,为d区,故A不选;
B.Mg的最外层电子排布为3s2,属于s区,故B不选;
C.Br的最外层电子排布为4s24p5,属于p区,故C不选;
D.Cu属于IB族,属于区,故D选;
答案选D。
3.(2022·山西)元素周期表中,有非金属元素的区域为()
A.只有s区 B.只有p区 C.s区、d区和ds区 D.s区和p区
【答案】D
【解析】s区包含ⅠA族、ⅡA族元素,除氢元素外均为金属元素;p区包含零族元素、ⅢA~ⅦA元素,含有金属元素与非金属性元素;d区、ds区,全部为金属元素;f区为镧系元素和锕系元素,全部为金属元素,故答案为D。
考点二 微粒半径大小比较
【例2】(2022上海)下列微粒半径的大小关系,不正确的是( )
A.Na>Be>C>F B.S2﹣>S>O>F
C.S2﹣>Cl﹣>K+>Ca2+ D.Cl>Li>N>He
【答案】D
【解析】A.钠的电子层最多,原子半径最大,Be、C、F的电子层相同,核电荷数Be<C<F,则原子半径Be>C>F,所以原子半径大小为:Na>Be>C>F,故A正确;
B.S2﹣、S的电子层相同,硫离子的核外电子总数大于S,则其比较S2﹣>S;O、F的电子层相同,核电荷数F>O,则原子半径F<O,其粒子半径大小为:S2﹣>S>O>F,故B正确;
C.电子层结构相同的离子,随核电荷数增大,离子半径依次减小,S2﹣、Cl﹣、K+、Ca2+的电子层相同,核电荷数依次增大,则离子半径大小为:S2﹣>Cl﹣>K+>Ca2+,故C正确;
D.由教材原子半径示意图可知,稀有气体He的原子半径大于N的原子半径,故D错误;
答案选D。
【一隅三反】
1.(2022秋·高二单元测试)下列关于粒子半径大小关系的判断不正确的是
①r(Li+)
②r(F)③r(K+)④r(H+)A.②③④ B.①④ C.③④ D.①②③
【答案】C
【解析】同主族元素的原子或离子半径随着电子层数增多,半径依次增大,①②正确;具有相同的电子层结构的阴、阳离子半径随着原子序数的增大而逐渐减小,r(Ca2+)2.(2022上海)下列微粒半径大小关系正确的是
A. B.
C.、 D.
【答案】D
【解析】A.同主族元素,从上到下原子半径依次增大,则原子半径由大到小的顺序为碘、溴、氯、氟,A错误;
B.同周期元素,从左至右,原子半径依次减小,原子半径由大到小顺序为,B错误;
C.同种元素的微粒,核外电子数越多,半径越大,钠原子半径大于钠离子,C错误;
D.电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则离子半径由大到小的顺序为氧离子、氟离子、钠离子、镁离子、铝离子,D正确;
故选D。
3.(2022山东)比较下列微粒半径大小,用“>”或“<”填空
(1)Na________ Mg________ Cl
(2)Li________ Na________ K
(3)Na+________Mg2+________Al3+
(4)F-________Cl-________Br-
(5)Cl-________O2-________Na+________Mg2+
【答案】 > > < < > > < < > > >
【解析】(1)Na、Mg、Cl为同周期主族元素,核电荷数大,原子半径小,则原子半径:Na>Mg>Cl;
(2)Li、Na、K为同主族元素,核电荷数大,原子半径大,则原子半径:Li<Na<K;
(3)Na+、Mg2+、Al3+的离子结构相同,核电荷数大,离子半径小,则离子半径:Na+>Mg2+>Al3+;
(4) F-、Cl-、Br-的离子核外电子层数越多,离子半径越大,则离子半径:F-<l-<Br-;
(5)Cl-的离子核电外电子层数最多,而O2-、Na+、Mg2+的离子结构相同,核电荷数大,离子半径小,则离子半径:Cl->O2->Na+>Mg2+。
考点三 电离能与电负性
【例3-1】(2022春·四川达州·高二达州市第一中学校校考阶段练习)下列是几种原子的基态电子排布,电负性最大的原子是
A.1s22s22p4 B.1s22s22p63s23p3
C.1s22s22p63s23p2 D.1s22s22p63s23p64s2
【答案】A
【解析】非金属性越强电负性越强,根据各原子的基态电子排布可知,A为O元素,B为P元素,C为Si元素,D为Ca元素,非金属最强的元素为O,所以O原子的电负性最大,故答案为A。
【例3-2】(2021秋·四川自贡·高一统考期末)具有下列电子排布式的基态原子中,其元素的第二电离能与第一电离能相差最大的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A.电子排布式为的元素基态原子失去的第1、2个电子均为2p轨道上的电子,元素的第一电离能与第二电离能相差不大;
B.电子排布式为的元素基态原子失去的第1、2个电子均为2p轨道上的电子,元素的第一电离能与第二电离能相差不大;
C.电子排布式为的元素基态原子失去最外层一个电子后,形成2p轨道全充满的稳定状态,较难失去第2个电子,故其元素的第一电离能和第二电离能相差较大;
D.电子排布式为的元素基态原子失去1个电子后,最外层剩余的1个电子较易再失去,使最外层达到稳定结构,故其元素的第一电离能与第二电离能相差不大;
综上所述,第二电离能与第一电离能相差最大的是C;
答案选C。
【例3-3】(2022湖南)下列各选项中,按元素的电负性由大到小排列,顺序正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A.同主族元素从上到下电负性减小,所以电负性,故A错误;
B.同主族元素从上到下电负性减小,同周期元素从左到右电负性增大,所以电负性,故B正确;
C.同主族元素从上到下电负性减小,所以电负性,故C错误;
D.同主族元素从上到下电负性减小,同周期元素从左到右电负性增大,所以电负性,故D错误;选B。
【一隅三反】
1.(2022河南)下列元素中,电负性最大的是
A.O B.B C.N D.C
【答案】A
【解析】同周期元素从左到右电负性依次增大,所以B、C、N、O四种元素中,O元素电负性最大,故选A。
2.(2022秋·福建莆田·高二校考期中)下列按电负性减小顺序排列的是
A.K、Na、Li B.As、P、N C.N、O、F D.O、S、Se
【答案】D
【解析】A.K、Na、Li同主族元素从下到上依次增强,电负性增强,故A不符合题意;
B.As、P、N同主族元素从下到上依次增强,电负性增强,故B不符合题意;
C.N、O、F属于同周期元素从左到右电负性依次增强,故C不符合题意;
D.O、S、Se同主族元素从上到下依次减弱,故D符合题意;
故答案为D。
3.(2022广西)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,主族元素原子的第一电离能从左到右一定是越来越大
D.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
【答案】C
【解析】A.第一电离能越小,气态原子失去一个电子所需要的最小能量越小,越容易失电子,故A正确;
B.同一元素的电离能,各级电离能逐级增大,故B正确;
C.在元素周期表中,主族元素原子的第一电离能从左到右呈增大的趋势,当外围电子在能量相等的轨道上形成全空、半满或全满结构时,原子的能量较低,元素的第一电离能较大,故C错误;
D.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,这是因为同主族元素的价电子数相同,原子半径逐渐增大,原子核对核外电子的有效吸引作用逐渐减弱,故D正确。
答案选C。
4.(2022安徽)回答下列问题:
(1)C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为_______。
(2)光催化还原CO2制备CH4反应中,带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是_______。
(3)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素,A2-和B+具有相同的电子构型;C、D为同周期元素,C核外电子总数是最外层电子数的3倍;D元素最外层有一个未成对电子。四种元素中电负性最大的是_______ (填元素符号),其中C原子的核外电子排布式为_______。
【答案】
(1)H(2)O>Ge>Zn
(3) O 1s22s22p63s23p3
【解析】(1)一般来说,同周期从左到右,主族元素的电负性逐渐增大,同主族从上到下,元素的电负性逐渐减小,故C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为H(2)锌、锗位于同周期,同周期从左到右元素的电负性逐渐增大(除稀有气体元素外),而氧位于元素周期表右上角,电负性仅次于氟,由此得出氧、锗、锌的电负性:O>Ge>Zn;
(3)C核外电子总数是最外层电子数的3倍,则C可能是Li或P,但是A、B、C、D原子序数依次增大,所以C应为P;D元素的最外层只有一个未成对电子且C、D同周期,所以D为Cl;A2-和B+的电子层结构相同,则A为O,B为Na;电负性最大的为O;C为P,P为15号元素,核外电子排布式为1s22s22p63s23p3。
考点四 原子结构的综合运用
【例4-1】(2022春·湖南长沙·高二湖南师大附中校考阶段练习)现有4种元素的基态原子的电子排布式如下:
① ② ③ ④。
则下列比较正确的是
A.第一电离能:④>③>②>① B.电负性:④>③>②>①
C.最高正化合价:④>③=②>① D.原子半径:②>①>④>③
【答案】A
【解析】A.同周期自左而右第一电离能呈增大趋势,但N、P元素原子np能级容纳3个电子,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,所以第一电离能S<P,故S<PB.同周期自左而右电负性增大,同主族从上到下电负性减弱,电负性P<S<N<F,即④>③>①>②,故B错误;
C.最高正化合价等于最外层电子数,但O元素没有最高正化合价,所以最高正化合价:①>③=②,故C错误;
D.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;所以原子半径P> S>N>F,即②>①>③>④,故D错误;
故选A。
【例4-2】(2022四川巴中·高二校考阶段练习)已知A、B、C、D、E、F、G都是元素周期表中短周期主族元素,它们的原子序数依次增大。A是元素周期表中原子半径最小的元素,D的阳离子与B中阴离子具有相同的电子层结构,D的化合价为+1,B、C均可分别与A形成10电子分子,B、C属同一周期,两者可以形成许多种共价化合物,C、F属同一主族,B原子最外电子层的p能级上的电子处于半满状态,C的最外层电子数是内层电子数的3倍,E最外层电子数比最内层多1,请用具体的元素回答下列问题:
(1)E元素基态原子电子排布式为_______。
(2)用电子排布图表示F元素原子的价电子构型_______。
(3)F、G元素的最高价含氧酸中酸性较强的分子式为_______。
(4)离子半径:D+_______B3-,第一电离能:B_______C,电负性:C_______F(填“<”“>”或“=”)
(5)A、C形成的一种绿色氧化剂X有广泛应用,X分子中A、C原子个数比为1∶1,X的电子式为_______,试写出Cu、稀硫酸与X反应制备硫酸铜的离子方程式_______。
(6)写出E与D的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式_______。
【答案】(1)1s22s22p63s23p1
(2)
(3)HClO4
(4) < > >
(5) Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O
(6)NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O
【解析】已知A、B、C、D、E、F、G都是元素周期表中短周期主族元素,它们的原子序数依次增大。A是元素周期表中原子半径最小的元素,则A为氢元素;B、C均可分别与A形成10电子分子,两者可以形成许多种共价化合物,B、C属同一周期,则它们都是第二周期元素,B原子最外电子层的p能级上的电子处于半满状态,C的最外层电子数是内层电子数的3倍,则B为氮元素、C为氧元素;D的阳离子与B中阴离子具有相同的电子层结构,D的化合价为+1,则D为钠元素;E最外层电子数比最内层多1,则E为铝元素;C、F属同一主族,则F为硫元素,G为氯元素。从而得出A、B、C、D、E、F、G分别为H、N、O、Na、Al、S、Cl。
(1)由分析可知,E为13号元素铝,则E元素基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p1。答案为:1s22s22p63s23p1;
(2)F为16元素硫,其电子排布式为1s22s22p63s23p4,用电子排布图表示F元素原子的价电子构型为 。答案为: ;
(3)F、G分别为S、Cl,S、Cl元素为同周期元素,非金属性S比Cl弱,它们的最高价含氧酸中酸性较强为高氯酸,分子式为HClO4。答案为:HClO4;
(4)B、C、D、F分别为N、O、Na、S。Na+与N3-的电子层结构相同,但Na的核电荷数大于N,所以离子半径:Na+<N3-,N原子的2p轨道半充满,所以第一电离能:N>O;O、S为同主族元素,非金属性O比S强,则电负性:O>S。答案为:<;>;>;
(5)X分子中A、C原子个数比为1∶1,则X为H2O2,X的电子式为 ;Cu、稀硫酸与H2O2反应,生成硫酸铜等,离子方程式为Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O。答案为: ;Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O;
(6)D、E分别为Na、Al,则Na、Al的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O。答案为:NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O。
【一隅三反】
1.(2022山东滨州·高二统考期末)现有四种元素基态原子的价电子排布式:① ② ③ ④,下列有关比较正确的是
A.原子半径:①>②>④>③ B.最高正化合价:③>①>②>④
C.电负性:③>①>②>④ D.第一电离能:③>②>④>①
【答案】C
【解析】A.同周期自左而右原子半径减小,所以原子半径Si>P>S,电子层越多原子半径越大,所以原子半径F最小,故原子半径Si>P>S>F,即④>②>①>③,故A错误;
B.最高正化合价等于最外层电子数,但F元素没有正化合价,所以最高正化合价为①>②>④,故B错误;
C.同周期自左而右电负性增大,所以电负性Si < P< S < Cl,同主族从上到下电负性减弱,所以电负性F> Cl,故电负性Si < P< S< F,即④<②<①<③,故C正确;
D.同周期自左而右第一电离能呈增大趋势,但P元素原子3p能级容纳3个电子,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,所以第一电离能SiCl,所以第一电离能Si②>①>④,故D错误;
故选C。
2.(2022春·吉林通化·高二校考期中)已知号元素的离子、、、都具有相同电子层结构,下列关系正确的是
A.质子数:,离子的还原性:
B.电负性:
C.氢化物的稳定性:
D.原子半径:,第一电离能:
【答案】B
【解析】A.由以上分析可知c=8,d=9,则质子数c<d,非金属性F>O,非金属性越强,对应的单质的氧化性越强,则阴离子的还原性越弱,则离子还原性O2->F-,故A错误;
B.同周期自左而右,电负性增大,同主族自上而下,电负性减小,故电负性:Z(F)>Y(O)>W(Al)>X(Na),故B正确;
C.非金属性F>O,非金属性越强,氢化物越稳定,氢化物的稳定性为HF>H2O,故C错误;
C.W为Al元素,X为Na元素,同周期中随原子序数增大,原子半径减小,第一电离能呈增大趋势,故原子半径Na>Al,第一电离能Na故答案选B。
3.(2022春·黑龙江绥化·高二校考期中)X、Y、Z、W四种短周期主族元素,原子序数依次递增,X原子中有3个能量相等且自旋方向相同的电子,Y是地壳中含量最多的元素,Y与W同主族,Z在短周期主族元素中金属性最强。回答下列问题:
(1)X、Y、Z、W四种元素的原子半径从大到小的顺序为_______(填元素符号)。
(2)元素Y的原子轨道表示式为_______。
(3)元素X与元素Y的简单气态氢化物中,稳定性较强的是_______(填电子式)。
(4)Z原子的结构示意图为_______。
(5)W元素在元素周期表中的位置为_______,其价电子排布式为_______ 。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5) 第三周期第VIA族
【解析】(1)根据上述分析可知:X是N,Y是O,Z是Na,W是S元素。原子核外电子层数越多,原子半径越大,当原子核外电子层数相同时,原子序数越大,原子半径就越小,所以四种元素的原子半径由大到小的顺序为:Na>S>N>O;
(2)元素Y是O,原子核外电子排布式是1s22s22p4,其轨道表达式是;
(3)元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性就越强。X是N,Y是O,元素的非金属性:O>N,所以相应的氢化物的稳定性:H2O>NH3,即氢化物中稳定性较强的是H2O,在H2O中O原子与2个H原子形成2对共用电子对,使分子中各个原子都达到最外层2个或8个电子的稳定结构,其电子式为:;
(4)Z是Na,原子核外电子排布是2、8、1,所以Na原子结构示意图为;
(5)W是S元素,原子核外电子排布是2、8、6,根据元素在周期表的位置与原子结构关系可知:S在元素周期表中位于第三周期第VIA族;S原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p4,因此S原子的加成电子排布式是3s23p4。
4.(2023春·湖北武汉·高二武汉市第六中学校考阶段练习)铊的相关信息卡片如图所示:
(1)铊的原子序数为81,铊在元素周期表中位置_______。
(2)根据所学知识,下列推断正确的是_______。
A.单质的还原性:Tl>Al B.原子半径:Al>Tl
C.碱性:Al(OH)3>Tl(OH)3 D.氧化性:Tl3+>Al3+
(3)铊(Tl)是某超导材料的组成元素之一。Tl3+与Ag在酸性介质中发生反应:Tl3++2Ag=Tl++2Ag+。下列推断正确的是_______。
A.Tl+最外层有1个电子 B.Tl能形成+3价和+1价的化合物
C.Tl3+的氧化性比弱 D.Tl+的还原性比Ag强
(4)随着科技的不断发展,人类对原子结构的认识不断深入,新型材料层出不穷。表中列出了第三周期的几种元素的部分性质:请按要求回答下列问题:
元素编号 a b c d e
电负性 3.0 2.5 X 1.5 0.9
主要化合价 -1,+7 -2,+6 -3,+5 +3 +1
①写出基态a原子的价层电子轨道表示式:_______。
②预测X值的范围:_______<X<_______。
③表中五种元素的第一电离能由大到小排第二的是_______(写元素符号)。
(5)Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂、钛酸锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。回答下列问题:
①基态Ti原子的核外电子排布式为:_______。
②基态Fe3+、Fe2+离子中未成对的电子数之比为_______。
③元素Li为_______区元素。
【答案】(1)第六周期第ⅥA族
(2)CD
(3)B
(4) 1.5 2.5 P
(5) s
【解析】(1)铊的原子序数为81,根据核外电子排布规律,其价电子为,可知该元素位于元素周期表中第六周期第ⅥA族;
故答案为:第六周期第ⅥA族;
(2)根据元素周期律,同周期元素从左到右,金属性依次减弱,同主族从上到下依次增强;同周期元素原子半径从左到右依次减小,同主族元素原子半径从上到下依次增大;
A.金属性越强,还原性越强,根据元素周期律,金属性:Al>Tl,所以还原性:Al>Tl,故A错误;
B.根据元素周期律,同主族元素原子半径从上到下依次增大,所以原子半径:Tl>Al,故B错误;
C.金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性:Al>Tl,所以碱性:,故C正确;
D.因为还原性:Al>Tl,所有氧化性:,故D正确;
故答案为:CD;
(3)A. Tl 与 Al 同族,即 Tl 在 ⅢA 族,其原子最外层有3个电子,+1价阳离子为Tl失去6s轨道上的一个电子形成,最外层有2个电子,即最外层有2个电子,故A错误;
B.T1在Ⅲ A 族,其最高正化合价为+3价,从来看T1元素有+1价,则T1能形成+3价和+1价的化合物,故B正确;
C.根据氧化还原反应规律,氧化性:氧化剂>氧化产物,由可知,能将 Ag 氧化,而为氧化产物,为氧化剂,所以氧化性:,故C错误;
D.根据氧化还原反应规律,还原性:还原剂>还原产物,由可知, Ag能将还原,而为还原产物,Ag为还原剂,所以还原性:,故D错误;
故答案为:B;
(4)一般而言,根据元素周期律,同周期元素从左到右,电负性依次增强,同主族从上到下依次减弱;结合表中提供的信息,a为Cl元素,b为S元素,c为P元素,d为Al元素,e为Na元素;
①a为Cl元素,原子序数为17,最外层7个电子,价层电子轨道表示式为;
故答案为:;
②一般而言,根据元素周期律,同周期元素从左到右,电负性依次增强,同主族从上到下依次减弱;c为P元素,其电负性X的取值范围为;
故答案为:1.5;2.5;
③一般而言,根据元素周期律,同周期元素从左到右,第一电离能依次增大,同主族从上到下依次减小,但是第ⅡA族因s轨道全充满,第一电离能比第ⅢA族大;第ⅤA族p轨道半充满,第一电离能比第ⅥA族大,所以以上几种元素的第一电离能大小为:;
故答案为:P;
(5)①Ti元素原子序数22,核外电子数22,电子排布式为;
故答案为:;
②Fe元素原子序数26,基态价电子轨道式为,未成对电子数为5;基态价电子轨道式为,未成对电子数为4;所以基态、离子中未成对的电子数之比为;
故答案为:;
③Li为第二周期第IA族元素,属于s区元素;
故答案为s。1.2 原子结构与元素性质(精讲)
考点一 构造原理与元素周期表
【例1-1】(2022春·北京丰台·高二北京十八中校考期末)下列说法中,正确的是
A.s区元素全部是金属元素
B.p能级电子能量一定高于s能级电子能量
C.属于p区主族元素
D.第VIIA族元素从上到下,非金属性依次增强
【例1-2】(2022黑龙江)已知某元素+2价离子的核外电子排布式为,则该元素在元素周期表中的位置及所属分区是
A.第四周期Ⅷ族,p区 B.第六周期ⅤB族,d区
C.第四周期ⅠB族,区 D.第四周期ⅤB族,f区
【一隅三反】
1.(2022西藏)下列有关元素周期表分区的说法错误的是
A.p区不包含副族元素 B.第五周期有15种f区元素
C.d区、ds区均不存在非金属元素 D.s区所有元素的p能级电子均为全满或全空状态
2.(2022·海南)下列元素属于区元素的是
A. B. C. D.
3.(2022·山西)元素周期表中,有非金属元素的区域为()
A.只有s区 B.只有p区 C.s区、d区和ds区 D.s区和p区
考点二 微粒半径大小比较
【例2】(2022上海)下列微粒半径的大小关系,不正确的是( )
A.Na>Be>C>F B.S2﹣>S>O>F
C.S2﹣>Cl﹣>K+>Ca2+ D.Cl>Li>N>He
【一隅三反】
1.(2022秋·高二单元测试)下列关于粒子半径大小关系的判断不正确的是
①r(Li+)②r(F)③r(K+)④r(H+)A.②③④ B.①④ C.③④ D.①②③
2.(2022上海)下列微粒半径大小关系正确的是
A. B.
C.、 D.
3.(2022山东)比较下列微粒半径大小,用“>”或“<”填空
(1)Na________ Mg________ Cl
(2)Li________ Na________ K
(3)Na+________Mg2+________Al3+
(4)F-________Cl-________Br-
(5)Cl-________O2-________Na+________Mg2+
考点三 电离能与电负性
【例3-1】(2022春·四川达州·高二达州市第一中学校校考阶段练习)下列是几种原子的基态电子排布,电负性最大的原子是
A.1s22s22p4 B.1s22s22p63s23p3
C.1s22s22p63s23p2 D.1s22s22p63s23p64s2
【例3-2】(2021秋·四川自贡·高一统考期末)具有下列电子排布式的基态原子中,其元素的第二电离能与第一电离能相差最大的是
A. B. C. D.
【例3-3】(2022湖南)下列各选项中,按元素的电负性由大到小排列,顺序正确的是
A. B.
C. D.
【一隅三反】
1.(2022河南)下列元素中,电负性最大的是
A.O B.B C.N D.C
2.(2022秋·福建莆田·高二校考期中)下列按电负性减小顺序排列的是
A.K、Na、Li B.As、P、N C.N、O、F D.O、S、Se
3.(2022广西)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,主族元素原子的第一电离能从左到右一定是越来越大
D.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
4.(2022安徽)回答下列问题:
(1)C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为_______。
(2)光催化还原CO2制备CH4反应中,带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是_______。
(3)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素,A2-和B+具有相同的电子构型;C、D为同周期元素,C核外电子总数是最外层电子数的3倍;D元素最外层有一个未成对电子。四种元素中电负性最大的是_______ (填元素符号),其中C原子的核外电子排布式为_______。
考点四 原子结构的综合运用
【例4-1】(2022春·湖南长沙·高二湖南师大附中校考阶段练习)现有4种元素的基态原子的电子排布式如下:
① ② ③ ④。
则下列比较正确的是
A.第一电离能:④>③>②>① B.电负性:④>③>②>①
C.最高正化合价:④>③=②>① D.原子半径:②>①>④>③
【例4-2】(2022四川巴中·高二校考阶段练习)已知A、B、C、D、E、F、G都是元素周期表中短周期主族元素,它们的原子序数依次增大。A是元素周期表中原子半径最小的元素,D的阳离子与B中阴离子具有相同的电子层结构,D的化合价为+1,B、C均可分别与A形成10电子分子,B、C属同一周期,两者可以形成许多种共价化合物,C、F属同一主族,B原子最外电子层的p能级上的电子处于半满状态,C的最外层电子数是内层电子数的3倍,E最外层电子数比最内层多1,请用具体的元素回答下列问题:
(1)E元素基态原子电子排布式为_______。
(2)用电子排布图表示F元素原子的价电子构型_______。
(3)F、G元素的最高价含氧酸中酸性较强的分子式为_______。
(4)离子半径:D+_______B3-,第一电离能:B_______C,电负性:C_______F(填“<”“>”或“=”)
(5)A、C形成的一种绿色氧化剂X有广泛应用,X分子中A、C原子个数比为1∶1,X的电子式为_______,试写出Cu、稀硫酸与X反应制备硫酸铜的离子方程式_______。
(6)写出E与D的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式_______。
【一隅三反】
1.(2022山东滨州·高二统考期末)现有四种元素基态原子的价电子排布式:① ② ③ ④,下列有关比较正确的是
A.原子半径:①>②>④>③ B.最高正化合价:③>①>②>④
C.电负性:③>①>②>④ D.第一电离能:③>②>④>①
2.(2022春·吉林通化·高二校考期中)已知号元素的离子、、、都具有相同电子层结构,下列关系正确的是
A.质子数:,离子的还原性:
B.电负性:
C.氢化物的稳定性:
D.原子半径:,第一电离能:
3.(2022春·黑龙江绥化·高二校考期中)X、Y、Z、W四种短周期主族元素,原子序数依次递增,X原子中有3个能量相等且自旋方向相同的电子,Y是地壳中含量最多的元素,Y与W同主族,Z在短周期主族元素中金属性最强。回答下列问题:
(1)X、Y、Z、W四种元素的原子半径从大到小的顺序为_______(填元素符号)。
(2)元素Y的原子轨道表示式为_______。
(3)元素X与元素Y的简单气态氢化物中,稳定性较强的是_______(填电子式)。
(4)Z原子的结构示意图为_______。
(5)W元素在元素周期表中的位置为_______,其价电子排布式为_______ 。
4.(2023春·湖北武汉·高二武汉市第六中学校考阶段练习)铊的相关信息卡片如图所示:
(1)铊的原子序数为81,铊在元素周期表中位置_______。
(2)根据所学知识,下列推断正确的是_______。
A.单质的还原性:Tl>Al B.原子半径:Al>Tl
C.碱性:Al(OH)3>Tl(OH)3 D.氧化性:Tl3+>Al3+
(3)铊(Tl)是某超导材料的组成元素之一。Tl3+与Ag在酸性介质中发生反应:Tl3++2Ag=Tl++2Ag+。下列推断正确的是_______。
A.Tl+最外层有1个电子 B.Tl能形成+3价和+1价的化合物
C.Tl3+的氧化性比弱 D.Tl+的还原性比Ag强
(4)随着科技的不断发展,人类对原子结构的认识不断深入,新型材料层出不穷。表中列出了第三周期的几种元素的部分性质:请按要求回答下列问题:
元素编号 a b c d e
电负性 3.0 2.5 X 1.5 0.9
主要化合价 -1,+7 -2,+6 -3,+5 +3 +1
①写出基态a原子的价层电子轨道表示式:_______。
②预测X值的范围:_______<X<_______。
③表中五种元素的第一电离能由大到小排第二的是_______(写元素符号)。
(5)Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂、钛酸锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。回答下列问题:
①基态Ti原子的核外电子排布式为:_______。
②基态Fe3+、Fe2+离子中未成对的电子数之比为_______。
③元素Li为_______区元素。