第一章 原子结构与性质 优化练习
一、单选题
1.X2+的核外电子排布为2、8,则X元素在周期表中的位置是( )
A.第三周期第0族 B.第三周期第ⅡA族
C.第三周期第ⅥA族 D.第四周期第ⅡA族
2.下列化学用语表示正确的是( )
A.中子数为20的K原子:
B.基态C原子的轨道表示式:
C.结构示意图:
D.N原子能级电子云轮廓图:
3.下列各组微粒中,核外电子数相等的是( )
A.Na+和Cl- B.Cl-和Ar C.Mg和Mg2+ D.S和S2-
4.第n电子层当它作为最外电子层时,最多容纳的电子数与n-1层相同,当它作为原子的次外层时,其电子数比n+1层最多容纳的电子数多10个,则此电子层是( )
A.K B.L C.M D.N
5.乙烯分子中碳原子的杂化类型为( )
A.sp杂化 B.sp2杂化 C.sp3杂化 D.都不是
6.下列有关物质性质、结构特点的表述均正确,且存在因果关系的是( )
表述1 表述2
A 向盛有硫酸铜溶液的试管里滴加氨水至过量,先形成难溶物,继而难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液 反应后溶液中不存在任何沉淀,所以反应前后Cu2+的数目不变
B 邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点高 邻羟基苯甲醛形成分子内氢键,对羟基苯甲醛形成分子间氢键
C SO32-空间结构是三角锥形结构 SO32-的中心原子S原子为sp3杂化
D P4O10、C6H12O6溶于水后均不导电 P4O10、C6H12O6均属于共价化合物
A.A B.B C.C D.D
7.下列关于原子结构的表述中,正确的是( )
A.L能层含轨道数共有8个
B.在基态K原子中,核外电子占据最高能级符合为N
C.电子云轮廓图半径随能层序数增加而增大
D.根据洪特规则每个轨道最多容纳2个自旋状态相反的电子
8.某元素原子的质量数为52,中子数为28,其基态原子未成对电子数为( )
A.1 B.3 C.4 D.6
9.电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述。下列有关电子云的说法正确的是( )
A.概率密度的大小体现了电子数目的多少
B.概率密度的大小体现了空间某处电子出现概率的大小
C.基态C原子的1s电子的电子云和2s电子的电子云完全相同
D.基态Li原子的1s电子的电子云和2s电子的电子云形状不同
10.基态原子价电子排布式为3d"94s'的元素在元素周期表中应位于( )
A.第五周期第ⅠB族 B.第五周期第ⅡB族
C.第四周期第ⅦB族 D.第四周期第ⅠB族
11.科学家利用原子序数依次递增的短周期元素W、X、Y、Z组合成一种超分子,其分子结构示意图如图所示(图中实线代表共价键,其他重复单元的W、X未标注)。W、X、Z分别位于不同周期,Z的原子半径在在同周期主族元素中最大。下列说法正确的是( )
A.最简单气态氢化物的沸点:YB.W与X可形成多种既含极性键、也含非极性键的化合物
C.简单离子半径:Z>Y
D.W、X、Y、Z四种元素形成的化合物的水溶液呈中性
12.四种元素的基态原子的价电子排布图如下,下列说法中正确的是( )
①②③④
A.原子半径:③>④>②>① B.未成对电子数:①=④>③>②
C.电负性:②>①>④>③ D.第一电离能:②>①>③>④
13.根据表中部分短周期元素的信息,下列叙述正确的是( )
元素代号 L M Q R X T
原子半径/nm 0.160 0.143 0.112 0.104 0.099 0.066
最高化合价或最低化合价 +2 +3 +2 +6 -1 -2
A.相同条件下单质与稀盐酸反应速率为LB.氢化物的稳定性为H2TC.M3+与T2-的具有相同的核外电子排布
D.X元素无最高正价,非金属性最强
14.下列说法正确的是( )
A.中氮原子采取杂化
B.简单离子半径:
C.第一电离能:
D.电负性: C < N < O
15.五种短周期元素的信息如下表,下列有关叙述正确的是
元素代号 M N O P Q
原子半径/nm 0.160 0.143 0.089 0.102 0.071
主要化合价 +2 +3 +2 +6、+4、-2 -1
A.N3+比Q-少一个电子层
B.O的单质既能与强酸反应又能与强碱反应
C.第一电离能:MD.P形成的气态氢化物比Q形成的气态氢化物更稳定
16.W、X、Y、Z、R是五种短周期主族元素,原子序数依次增大。W元素的一种离子与Li+具有相同的电子层排布且半径稍大,X原子核外L层的电子数与Y原子核外M层的电子数之比为3︰2,X与Z同主族,Z的价电子排布式为。下列说法错误的是
A.气态氢化物的热稳定性: B.第一电离能:
C.原子半径: D.电负性:
17.元素周期表是安置元素的一座“大厦”,已知原子的下列结构或性质,能确定其在周期表中的“单元号和房间号”即位置的是( )
A.某元素原子的第二电子层电子轨道表示式为
B.某元素在某种化合物中的化合价为+4
C.某元素的原子最外层上电子数为6
D.某元素的原子外围电子排布式为5s25p1
18.四种原子序数依次增大的短周期主族元素 、 、 、 ,其中 元素的一种单质在自然界中硬度最大;同周期主族元素中, 的原子半径最大, 的离子半径最小;常温下, 的单质是一种气体。下列相关叙述中正确的是( )
A.将 的最高价氧化物通入 溶液中,生成白色沉淀,则非金属性:
B.将 的单质投入 溶液中,生成紫红色固体
C.工业上用电解熔融 的氯化物的方法冶炼金属
D. 的氧化物对应的水化物是酸性最强的无机含氧酸
19.下列叙述中,正确的是( )
A.在多电子的原子里,能量高的电子通常在离核近的区域内活动
B.微粒的最外层只能是8个电子才稳定
C.两种微粒,若核外电子排布完全相同,则其化学性质一定相同
D.核外电子总是先排在能量低的电子层上,例如只有排满了L层后才排M层
20.电负性的大小也可以作为判断元素金属性和非金属性强弱的尺度。下列关于电负性的变化规律正确的是( )
A.周期表从左到右,元素的电负性逐渐变大
B.周期表从上到下,元素的电负性逐渐变大
C.电负性越大,金属性越强
D.电负性越小,非金属性越强
二、综合题
21.下表是某些短周期元素的电负性数值(鲍林标度)。
元素符号 N O F P S
电负性数值 1.0 1.5 3.0 3.5 4.0 0.9 1.2 1.5 2.1 2.5 3.0
(1)根据表中数据归纳元素的电负性的变化规律。
(2)试推测,前四周期元素中电负性最小的元素与电负性最大的元素分别是 元素,写出这两种元素形成的化合物的电子式 。
(3)预测元素电负性的范围 。
(4)一般认为,如果两种成键元素之间的电负性差值大于1.7,它们的原子之间通常形成离子键,电负性差值小于1.7通常形成共价键。请据此预测属于离子化合物还是共价化合物 。
22.回答下列问题。
(1)26号元素价层电子排布图为 ;L原子核外电子占有9个轨道,而且有三个未成对电子,L是 元素。
(2)硒(Se)是一种有抗癌、抗氧化作用的元素,可以形成多种化合物。基态硒原子的价层电子排布式为 。
(3)①Cu元素基态原子的电子排布式为 。
②下列说法正确的是 (填字母)。
A.第一电离能:As>Ga B.电负性:As>Ga C.原子半径:As>Ga
③在第二周期中,第一电离能位于硼元素与氮元素之间的元素有 种。
23.硼氢化钠(NaBH4)是一种储氢密度较高、价格低廉、兼具安全性与稳定性的固态储氢材料。
(1)基态B原子中电子占据最高能级的符号是 ,占据该能级电子的电子云轮廓图为 形。基态B原子中,核外存在 对自旋相反的电子。
(2)在周期表中,与B元素的化学性质最相似的邻族元素是 。
(3)将物质的量之比为3∶1的NaBH4固体和ScF3固体混合研磨,得到的复合储氢体系可以显著降低放氢温度。基态21Sc原子的简化电子排布式为 。
24.钴的化合物在磁性材料生产、电池制造、催化剂制备等方面应用十分广泛。
(1)二价钴离子的核外电子排布式为 。基态Co原子核外3d能级上有 个未成对电子。Co与Ca属同周期,且核外最外层电子构型相同,但金属钴熔沸点都比钙高,原因是 。
(2)0.1mol[Co(NO2)6]3-中所含的σ键数目是 ,K3[Co(NO2)6]中K、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是 。
(3)化合物四氨基钴酞菁分子的结构式如图。四氨基钴酞菁中N原子的杂化轨道类型为 。
(4)[Co(NH3)6]Cl3晶体可由CoCl2溶于氨水并通入空气制得,该配合物中配体分子的立体构型是 。
(5)一种钴的化合物可用作石油脱硫的催化剂,其晶胞结构如图所示,则晶体中与每个O2-紧邻的O2-有 个,该钴的化合物的化学式是 。
25.现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表:
元素编号 元素性质或原子结构
T M层有6个电子
X 最外层电子数是次外层电子数的2倍
Y 常温下单质为双原子分子,其氢化物水溶液呈碱性
Z 元素最高正价是+7价
(1)元素X的一种同位素可测定文物年代,这种同位素的符号是 。
(2)元素Z与元素T相比,非金属性较强的是 (用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是 。
a.常温下Z的单质和T的单质状态不同
b.Z的氢化物比T的氢化物稳定
c.一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应
(3)探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物的水化物中化学性质明显不同于其他三种酸的是 ,理由是: 。
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】 X2+的核外电子排布为2、8 ,则X的核外电子排布为2、8、2,有三层电子层,最外层2个电子。电子层数等于周期数,主族元素的族数等于最外层电子数,所以X为 第三周期第ⅡA族。
故答案为:B
【分析】原子的电子层数等于周期数,主族元素的族数等于原子最外层电子数
2.【答案】D
【解析】【解答】A.中子数为20的K原子,质量数为39,该原子表示为,故A不符合题意;
B.C是6号元素,根据泡利原理、洪特规则,基态C原子的轨道表示式 ,故B不符合题意;
C.结构示意图 ,故C不符合题意;
D.p能级有3个原子轨道,它们相互垂直,电子云为哑铃形,N原子2p能级电子云轮廓图: ,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】易错分析:电子填充是同时兼顾泡利原理和洪特规则,单电子自旋方向应该相同
3.【答案】B
【解析】【解答】解:A、钠原子有11个电子,Na+核外电子总数为10,氯原子有17个电子,Cl-核外电子总数为18,故A不符合题意。
B、氯原子有17个电子,Cl-核外电子总数为18,Ar有18个电子,故B符合题意;
C、Mg原子有12个电子,Mg2+核外电子总数为10, 所以C选项是错误的;
D、硫原子的有16个电子,S2-核外电子总数是18,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】根据原子的原子序数和核外电荷数确定核外电子数是否相同即可。
4.【答案】C
【解析】【解答】在第n电子层中,当它作为原子的最外层时,容纳电子数最多与n- 1层相同,最外层电子数最大是8,则其n- 1电子层电子数是8;如果K层为次外层时最多排列2个电子、如果L层为次外层时最多排列8个电子,当次外层为M层时,最多排列电子数是18,如果它作为原子的次外层时,其电子数比n+ 1层最多容纳电子数多10个,n+1层为最外层时其电子数最多8个,所以n层最多排列18个电子,所以该电子层为M层,故C选项符合题意;
故答案为:C。
【分析】考查的是电子层容纳的电子数目的关系,每个电子层最多容纳2xn2个电子
5.【答案】B
【解析】【解答】C的2s轨道和两个2p轨道杂化成三个sp2轨道,即C原子的杂化类型为sp2杂化 ,B符合题意;
故答案为:B
【分析】结合乙烯的分子结构分析。
6.【答案】C
【解析】【解答】解:A. 硫酸铜和氨水反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,继续加氨水时,氢氧化铜和氨水继续反应生成络合物而使溶液澄清,铜离子转化到络合物离子中,所以溶液中铜离子浓度减小,表述2不符合题意,故A不符合题意;
B. 能形成分子间氢键的物质沸点较高,邻羟基苯甲醛容易形成分子内氢键,对羟基苯甲醛易形成分子间氢键,所以邻羟基苯甲醛的沸点比对羟基苯甲醛的沸点低,表述1不符合题意,故B不符合题意;
C.SO32-的中心原子S原子为sp3杂化,因此SO32-空间结构是三角锥形结构,故C符合题意;
D.P4O10、C6H12O6均属于共价化合物, P4O10溶于水后和水发生反应产生磷酸,磷酸是电解质,因此在溶液中电离产生自由移动的离子,可以导电,表述1不符合题意,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】SO32-的中心原子S原子为sp3杂化,因此SO32-空间结构是三角锥形结构。
7.【答案】C
【解析】【解答】A.L能层有1个s轨道和3个p轨道,轨道数为4,故A不符合题意;
B.在基态K原子中,核外电子占据的最高能级符号为4s,故B不符合题意;
C.离原子核越远的电子,其能量越大,电子云轮廓图半径也就越大,故C符合题意;
D.根据“泡利不相容原理”每个轨道最多容纳2个自旋状态相反的电子,不是洪特规则,故D不符合题意;
故答案为C。
【分析】泡利不相容原理:每个原子轨道上最多只能容纳 2个自旋状态相反的电子;
洪特规则是在等价轨道(相同电子层、电子亚层上的各个轨道)上排布的电子将尽可能分占不同的轨道,且自旋方向相同;
在不违反泡利原理、和洪特规则的条件下,电子优先占据能量较低的原子轨道,使整个原子体系能量处于最低。
8.【答案】D
【解析】【解答】原子的质量数为52,中子数为28则质子数为52-28=24,电子排布为1s22s2 2p63s2 3p63d54s1,所以未成对电子数为6个。
【分析】根据质量数等于质子数与中子数之和计算核外电子数,利用核外电子排布式判断未成对电子数。
9.【答案】B
【解析】【解答】概率密度的大小体现了空间某处电子出现概率的大小,故A不符合题意、B符合题意;
C.基态C原子的1s电子的电子云和2s电子的电子云不完全相同,2s电子的电子云比1s电子的电子云更弥散,故C不符合题意;
D.基态Li原子的1s电子的电子云和2s电子的电子云形状相同,都为球形,故D不符合题意。
【分析】
A.概率密度体现的是在空间电子出现的概率;
B.概率密度的大小体现了空间某处电子出现概率的大小;
C.2s电子的电子云比1s电子的电子云更大,更发散;
D.形状相同,都是球形。
10.【答案】D
【解析】【解答】该元素的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,根据电子排布式知,该原子含有4个电子层,所以位于第四周期,其价电子排布式为3d104s1,属于第ⅠB族元素,所以该元素位于第四周期第IB族,D符合题意。
【分析】该元素有4个电子层,价电子排布式为3d104s1,最外层电子数为1,为Cu,结合元素周期表位-构-性关系判断解答。
11.【答案】B
【解析】【解答】A.由于Y的最简单氢化物H2O能形成分子间氢键,而X的最简单氢化物CH4不能,故沸点H2O>CH4,A不符合题意;
B.W(H)与X(C)可形成烃类有机物,比如C2H6、C2H4、C6H6等,多数烃类有机物中既含极性键C—H键,也含非极性键碳碳键,B符合题意;
C.Z+(Na+)、Y2-(O2-)电子层同为两层,由于Na的核电荷数大于O,故离子半径Na+<O2-,C不符合题意;
D.四种元素可形成化合物NaHCO3,NaHCO3水溶液显碱性,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】W、X、Z分布在不同周期,根据原子序数关系,确定W、X、Z分别在第一、二、三周期,故W为H,又Z的原子半径在同周期最大,故Z为Na,由图示知,X可形成4个共价键,推测为C,Y能形成2个共价键,且Y原子序数比Na小,推测为O。
12.【答案】B
【解析】【解答】根据上述分析可知:①是N元素,②是F元素,③是S元素,④是P元素。
A.原子核外电子层数越多,原子半径越大;同一周期元素,原子序数越大,原子半径越小。则原子半径大小关系为:④>③>①>②,A不符合题意;
B.根据元素的基态原子的价电子排布图可知原子核外未成对电子数:①=④>③>②,B符合题意;
C.同一周期元素的电负性随原子序数的增大而增大;同一主族元素的电负性随原子序数的增大而减小,则电负性大小关系为:②>①>③>④,C不符合题意;
D.一般情况下同一周期元素的第一电离能呈增大趋势,若元素处于第ⅡA、第ⅤA的全充满、半充满的稳定状态时,其第一电离能大于同一周期相邻元素;同一主族元素的第一电离能随原子序数的增大而减小,则第一电离能大小关系为:②>①>④>③,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】根据元素的基态原子的价电子排布图可知①是N元素,②是F元素,③是S元素,④是P元素,然后利用元素周期律及物质的性质解答。
13.【答案】C
【解析】【解答】A.金属性Mg比Be强,则Mg与酸反应更剧烈,则相同条件下单质与稀盐酸反应速率为L>Q,故A不符合题意;
B.非金属性O>S,则气态氢化物的稳定性H2T>H2R,故B不符合题意;
C.Al3+与O2-的核外电子数均为10,核外电子排布均为2,8,故C符合题意;
D.X为Cl,最高正价为+7,不是非金属性最强的元素,故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】短周期元素,由元素的化合价可知,T只有-2价,则T为O,可知R为S,L、M、Q只有正价,原子半径L>Q,则L为Mg,Q为Be,原子半径M的介于L、Q之间,则M为Al,X的最低负价为-1,其原子半径比O大,故为Cl,结合对应单质、化合物的性质解答该题。
14.【答案】D
【解析】【解答】A.中氮原子的价层电子对数为3+=3,采取sp2杂化,故A不符合题意;
B.核外电子排布相同,核电荷数越小,离子半径越大;简单离子半径:S2->K+,故B不符合题意;
C.同周期元素从左到右第一电离能依次增大,第ⅤA族元素半充满状态,较稳定;第一电离能:,故C不符合题意;
D.元素的非金属性越强,电负性越大,元素的非金属性由大到小的顺序为O>N>C,则电负性由大到小的顺序为O>N>C,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数,由价层电子对数确定杂化类型;
B.核外电子排布相同,核电荷数越小,离子半径越大;
C.同周期元素从左到右第一电离能依次增大,第ⅤA族元素半充满状态,较稳定;
D.元素的非金属性越强,电负性越大。
15.【答案】B
【解析】【解答】A.Al3+和F-具有相同的电子层数,故A不符合题意;
B.铍与铝处于对角线位置,性质相似,既能与强酸反应又能与强碱反应,故B符合题意;
C.镁原子最外层3s能级处于全满状态,难失去电子,故第一电离能:Mg>Al,故C不符合题意;
D.非金属性:F>S,故F形成的气态氢化物比S形成的气态氢化物更稳定,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】根据化合价和原子半径可知,M为Mg元素,N为Al元素,O为Be元素,P为S元素,Q为F元素。
16.【答案】C
【解析】【解答】A.元素非金属性越强,其气态氢化物越稳定,非金属性:S>Si,气态氢化物的热稳定性:H2S>SiH4,A不符合题意;
B.同周期从左到右第一电离能呈增大趋势,因此第一电离能:Cl>S>Si,B不符合题意;
C.根据层多径大,同电子层结构核多径小原则,则原子半径:S>Cl>O,C符合题意;
D.根据同周期从左到右元素电负性逐渐增大,同主族元素从上到下电负性逐渐减小,因此电负性:S故答案为:C。
【分析】A、氢化物的热稳定性即比较非金属性;
B、同周期从左到右第一电离能呈增大趋势;
C、同一周期,从左到右半径减小,同一主族,从上到下半径增大;
D、同周期从左到右元素电负性逐渐增大,同主族元素从上到下电负性逐渐减小。
17.【答案】D
【解析】【解答】A.从Ne开始元素原子的第二电子层电子轨道表示式均为 ,故只知道第二电子层电子轨道表示式无法确定元素的位置,A不符合题意;
B.某元素在某种化合物中的化合价为+4无法确定其位置,如CO2种C为+4价,C位于周期表第二周期ⅣA族,N2O4中N为+4价,N位于周期表第二周期第ⅤA族,B不符合题意;
C.某元素的原子最外层上电子数为6无法确定其周期,如O位于第二周期ⅥA族,S位于第三周期ⅥA族,即ⅥA族元素的原子最外层电子数均为6,C不符合题意;
D.原子外围电子排布式为5s25p1位于第五周期ⅢA族,能确定其位置,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】周期表中的“单元号和房间号”即周期和族,即元素在周期表中的位置,据此解答。
18.【答案】A
【解析】【解答】A. 的最高价氧化物为二氧化碳,通入 溶液中,生成白色沉淀,根据强酸制弱酸原理,碳酸酸性强于硅酸,则非金属性: ,A符合题意;
B. 将钠的单质投入 溶液中,钠首先与水反应生成氢氧化钠,然后铜离子与氢氧根离子发生反应生成蓝色絮状沉淀,钠单质性质活泼,溶液中不发生金属置换反应,B不符合题意;
C. 工业上用电解熔融氧化铝的方法冶炼金属铝,C不符合题意;
D. 的最高价氧化物对应的水化物是酸性最强的无机含氧酸高氯酸,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】四种原子序数依次增大的短周期主族元素 、 、 、 ,其中 元素的一种单质在自然界中硬度最大,说明W为碳元素;同周期主族元素中, 的原子半径最大,说明X为钠元素, 的离子半径最小,说明Y为铝元素;常温下, 的单质是一种气体,说明Z为氯元素。
19.【答案】D
【解析】【解答】A.在多电子的原子里,能量低的电子通常在离核近的区域内运动,能量高的电子通常在离核远的区域内运动, A不符合题意;
B.通常认为最外层有8个电子的结构是一种稳定结构,但是有的微粒最外层2个电子也是稳定结构,如He,B不符合题意;
C.两种微粒核外电子排布完全相同,其化学性质不一定相同,比如S2-与Ar原子,核外电子排布相同,但S2-有较强的还原性,而Ar是稀有气体,非常稳定,不易反应,C不符合题意;
D.核外电子总是先排在能量低的、离核最近的电子层里,L层的能量比M层低,所以排满了L层后才排M层,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】本题易错选C,有同学认为核外电子排布完全相同,最外层电子数相同,化学性质就完全相同,这种理解是错误的;对于原子,这个规律基本能符合,但是对于离子来讲,化学性质(氧化性、还原性)与其所带的电荷也有一定关系,所以同学们一定要注意。
20.【答案】A
【解析】【解答】周期表中从左到右,非金属性逐渐增强,所以主族元素的电负性逐渐变大,A符合题意;
周期表中从上到下,非金属性逐渐减弱,所以元素的电负性逐渐减小,B不符合题意;
元素的电负性越大,原子在形成化学键时吸引电子的能力越强,则元素非金属性越强,金属性越弱,C不符合题意,D不符合题意。
【分析】A.周期表中从左到右,非金属性逐渐增强;
B.周期表中从上到下,非金属性逐渐减弱;
CD.元素的电负性越大,元素非金属性越强,金属性越弱;
21.【答案】(1)同一周期,从左到右元素电负性递增,同一主族,自上而下元素电负性递减
(2)K、F;K+
(3)(1.5,2.1)
(4)离子化合物
【解析】【解答】(1) 同一周期,从左到右元素电负性递增,同一主族,自上而下元素电负性递减,
故答案为: 第1空、同一周期,从左到右元素电负性递增,同一主族,自上而下元素电负性递减
(2)前四周期元素电负性最小的元素为K,电负性最大的元素为F,二者形成化合物为KF,KF为离子化合物;
故答案为:
第1空、K、F
第2空、K+
(3) 同一周期从左至右电负性增大,同族元素从上到下元素电负性减小,Si元素的电负性小于P,大于Al;
故答案为: 第1空、(1.5,2.1)
(4) Li的电负性为1.0,Cl元素的电负性是3.0,二者差值为2.0大于1.7,为离子化合物,
故答案为: 第1空、离子化合物
【分析】(1) 同一周期,从左到右元素电负性递增,同一主族,自上而下元素电负性递减,
(2)前四周期元素电负性最小的元素为K,电负性最大的元素为F,KF为离子化合物;
(3) 同一周期从左至右电负性增大,同族元素从上到下元素电负性减小;
(4) 电负性差值大于1.7,为离子化合物。
22.【答案】(1);P
(2)4s24p4
(3)[Ar]3d104s1;AB;3
【解析】【解答】 (1) 26号元素的价电子排布式为3d64s2,价层电子排布图为 ;L原子核外电子占有9个轨道,而且有三个未成对电子,电子排布式为1s22s22p63s23p3,L是P;
(2)硒(Se)为34号,基态硒原子的价层电子排布式为4s24p4;
(3)①Cu为29号,基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s1;
②A.Ga、As为第四周期元素,价电子排布式分别为4s24p1和4s24p3,As的4p轨道半充满,原子的能量低,第一电离能大,第一电离能:As>Ga,A符合题意;
B.As和Ga为同周期元素,As在Ga的右边,非金属性As比Ga强,电负性:As>Ga,B符合题意;
C.同周期元素从左到右,原子半径依次减小,As与Ga同周期,在Ga的右边,原子半径:As<Ga,C不符合题意;
③在第二周期中,Be的2s轨道全充满、N的2p轨道半充满,第一电离能反常,第一电离能由低到高的顺序为B、Be、C、O、N,位于硼元素与氮元素之间的元素有Be、C、O 有3种;
【分析】 (1) 26号元素的价电子排布式为3d64s2;P的电子排布式为1s22s22p63s23p3;
(2)硒(Se)为34号,基态硒原子的价层电子排布式为4s24p4;
(3)①Cu为29号,基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s1;
②A.Ga、As为第四周期元素,价电子排布式分别为4s24p1和4s24p3,As的4p轨道半充满,原子的能量低,第一电离能大;
B.非金属性As比Ga强;
C.同周期元素从左到右,原子半径依次减小;
③在第二周期中,Be的2s轨道全充满、N的2p轨道半充满,第一电离能反常。
23.【答案】(1)2p;哑铃;2
(2)Si
(3)[Ar]3d14s2
【解析】【解答】(1)B为5号元素,其核外电子排布式为 ,则)基态B原子中电子占据最高能级为2p轨道,其电子云轮廓图为哑铃形;基态B原子的轨道表示式为 ,所以其基态原子中核外存在2对自旋相反的电子,故答案为:2p;哑铃;2;(2)在周期表中,与B元素的化学性质最相似的邻族元素是为Si,故答案为:Si;(3)基态21Sc为21号元素,其电子排布式为: ,其简化电子排布式为 ,故答案为: 。
【分析】(1)结合核外电子排布规律,即可找出答案(2)对角线原则(3)根据核外电子排布规律即可写出
24.【答案】(1)1s22s22p63s23p63d7或[Ar]3d7;3;钙原子半径较大且价电子数较少,金属键较弱
(2)1.8NA;N>O>K
(3)sp2、sp3
(4)三角锥
(5)8;CoTiO3
【解析】【解答】解:(1)钴的原子序数是27,则二价钴离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d7或[Ar]3d7。基态Co原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2,因此3d能级上有3个未成对电子。由于钙原子半径较大且价电子数较少,金属键较弱,因此金属钴的熔沸点都比钙的高。(2)硝基中含有2个氮氧双键,另外[Co(NO2)6]3-中还含有配位键,一共含有18个σ键,则0.1mol[Co(NO2)6]3-中所含的σ键数目是1.8NA;非金属性越强,第一电离能越大,氮元素的2p轨道电子处于半充满状态,稳定性强,则K3[Co(NO2)6]中K、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是N>O>K。
(3)氨基中氮原子全部形成单键,属于sp3杂化;形成双键的氮原子是sp2杂化;
(4)[Co(NH3)6]Cl3中配体分子是氨气,氮原子的价层电子对数是4,其中氮原子含有一对孤对电子,其立体构型是三角锥形。
(5)O2-位于面心处,则晶体中与每个O2-紧邻的O2-有8个,钛原子个数8×1/8=1,氧原子个数是6×1/2=3,钴原子位于晶胞中,个数是1,因此该钴的化合物的化学式是CoTiO3。
【分析】(1)d轨道上共10个电子,故有3个成单电子;由于钙原子半径较大且价电子数较少,金属键较弱
(2)硝基中含有2个氮氧双键,一个双键一个σ键,配位键也属于σ键,故一共含有18个σ键;易错点N位于半充满装满,较稳定,第一电离能>O
(3)氨基中氮原子全部形成单键,属于sp3杂化;形成双键的氮原子是sp2杂化;
(4)价层电子对数是4,其中氮原子含有一对孤对电子,构型为三角锥形
(5)晶胞计算,顶点占1/8,棱心占1/4,面心占1/2,体心占1
25.【答案】(1) C
(2)Cl;b
(3)H2CO3;弱酸性
【解析】【解答】(1) 最外层电子数是次外层电子数的2倍,可知X有两个电子层,因为第一层最多容纳2个电子,第二层最多容纳8个电子,最外层电子数做多为8,所以可知X是6号元素C,而 C 通常用于测定文物的年代。
(2)根据已知条件,短周期元素, 元素最高正价是+7价,可以确定Z是Cl, 而根据M层有6个电子可以确定T是S元素; Cl的氢化物比S的氢化物稳定,即稳定性:HCl>H2S,则非金属性Cl>S;
(3) 由已知条件可知,T、X、Y、Z四种元素分别是S、C、N、Cl,则对应的最高价氧化物的水化物分别为H2SO4、H2CO3、HNO3、HClO4,只有碳酸是弱酸。
【分析】(1) C 通常用于考古;
(2)元素非金属性比较可以根据最高价含氧酸的酸性强弱,根据氢化物的稳定性,以及和氢气化合的难易来比较;
(3)H2SO4、H2CO3、HNO3、HClO4四种酸中,只有碳酸是弱酸,其它的都是强酸。