专题2 原子结构与元素性质复习提升

本专题复习提升
易混易错练
易错点1　电子云和原子轨道的理解错误
1.观察1s轨道电子云示意图,判断下列说法正确的是(　　)
A.一个小点表示1个自由运动的电子
B.1s轨道的电子云形状为圆形的面
C.电子在1s轨道上运动像地球围绕太阳旋转
D.1s轨道电子云的点的疏密程度表示电子在某一位置出现概率的大小
2.下列说法正确的是(　　)
A.3p2表示3p能级中有两个原子轨道
B.2d能级最多容纳10个电子
C.不同的原子轨道,其形状可以相同
D.p能级的原子轨道呈纺锤形,随着电子层的增加,p能级原子轨道数也在增多
易错点2　核外电子排布式、轨道表示式的书
写错误
3.下列有关电子排布式、原子结构示意图以及价层电子排布图正确的是(　　)
A.Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d44s2
B.As的价层电子排布图为
C.Fe的原子结构示意图为
D.Mn2+的价层电子排布图为
4.下列说法或有关化学用语的表达正确的是(　　)
A.O2-的结构示意图:
B.基态氧原子外围电子轨道表示式:
C.Ca原子的电子排布式:1s22s22p63s23p63d2
D.基态硫原子核外电子排布式:1s22s22p63s23p4
易错点3　忽视第一电离能特例
5.下表列出了第三周期某一元素X的各级电离能数据:
I1/(kJ· mol-1) I2/(kJ· mol-1) I3/(kJ· mol-1) I4/(kJ· mol-1) I5/(kJ· mol-1) ……
578 1817 2745 11575 14830 ……
下列有关元素X的说法中,错误的是(　　)
A.元素X的最高正化合价为+3价
B.元素X位于元素周期表中第ⅢA族
C.元素X的第一电离能大于Mg
D.元素X的氧化物为两性氧化物
6.W、X、Y、Z是原子序数依次递增的短周期主族元素,其中W、X、Y基态原子核外电子的空间运动状态数相同,Z的原子序数是X的两倍。下列说法错误的是(　　)
A.简单氢化物的稳定性:X>Z
B.第一电离能:Y>W>X
C.W、Z的最高价氧化物对应水化物均为强酸
D.同周期主族元素基态原子未成对电子数少于Y的有2种
思想方法练
用证据推理与模型认知的思想方法分析元素周期律
方法概述
　　元素周期律的核心在于构建“位、构、性”的系统认知模型,并学习基于此模型分析和解决有关无机物的问题,在构建模型时,均需要基于物质的化学性质的实验和事实依据进行推理和论证。具有证据意识,能基于证据对物质组成、结构及其变化提出可能的假设,建立观点、结论和证据之间的逻辑关系。对原子结构的变化规律的分析、元素性质的递变性和相似性的推断即“证据推理”,应用元素周期律解决问题即“模型认知”。
1.草酸铁铵的制备原理为Fe(OH)3+3NH4HC2O4(NH4)3Fe(C2O4)3+3H2O,常用于摄影和蓝色印刷等。下列说法正确的是(　　)
A.草酸铁铵中的组成元素的第一电离能:O>N>C>Fe>H
B.铁元素与铜元素均属于过渡元素,且均在元素周期表的ds区
C.草酸铁铵中的组成元素的电负性:O>N>C>H>Fe
D.NH4HC2O4中组成元素的原子半径大小关系为O>N>C>H
2.我国科研人员发现了一种安全、高效的“点击化学”试剂氟磺酰基叠氮(FSO2N3),下列关于元素F、S、O、N的说法错误的是(　　)
A.第一电离能:N>F>O>S
B.稳定性:HF>H2O>H2S
C.简单离子半径:F-D.基态S原子的核外电子排布式为[Ne]3s23p4
3.在元素周期表中,存在“对角线规则”,如下所示。比如铍元素与铝元素的单质及化合物的性质相似。下列说法正确的是(　　)
A.Be的氯化物是共价化合物
B.比较逐级电离能,铍元素与铝元素都是第四电离能突跃
C.BeCl2与过量的NaOH溶液反应生成Be(OH)2
D.Be(NO3)2溶液呈中性
4.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X与Z处于同一主族,Y是短周期中电负性最大的元素,Z是同周期元素的基态原子中未成对电子数最多的元素,W的族序数是周期序数的2倍。下列有关说法不正确的是(　　)
A.元素Z在周期表中位于p区
B.原子半径:r(X)>r(Y)
C.Z的电负性比W的小
D.简单氢化物的热稳定性:X5.X、Y均为第3周期元素,Y最高正价与最低负价的代数和为6,二者形成的一种化合物能以[XY4]+[XY6]-的形式存在,下列说法不正确的是(　　)
A.原子半径:X>Y
B.气态简单氢化物的还原性:X>Y
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>X
D.同周期中第一电离能小于X的元素共有4种
答案与分层梯度式解析
本专题复习提升
易混易错练
1.D　尽管人们不能确定某一时刻原子中电子的精确位置,但能够统计出电子在什么地方出现的概率大,在什么地方出现的概率小。为了形象地表示电子在原子核外空间的分布状况,人们常用小点的疏密程度来表示电子在原子核外出现概率的大小。点密集的地方,表示电子在那里出现的概率大;点稀疏的地方,表示电子在那里出现的概率小。由题图可知,处于1s轨道上的电子在空间出现的概率分布呈球形对称,而且电子在原子核附近出现的概率最大,离核越远,出现的概率越小。
易错分析　电子云中的小点不代表电子,而是电子在原子核外单位体积内出现概率大小的形象描述,点密的地方表示在那里电子在单位体积内出现的概率大;点稀疏的地方表示在那里电子在单位体积内出现的概率小。
2.C　3p2表示3p能级中容纳了两个电子,A项错误;第2电子层只包含2s、2p能级,没有2d能级,B项错误;不同能级的原子轨道形状可以相同,如1s、2s轨道都是球形,C项正确;任何能层的p能级都只有3个原子轨道,不会随着电子层的增加而增多,D项错误。
3.D　Cr的电子排布式应为1s22s22p63s23p63d54s1,A错误;根据洪特规则,As的4p轨道的三个电子应该分占不同轨道,且自旋状态相同,B错误;铁的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,可知铁的原子结构示意图为,C错误;Mn的价层电子排布式为3d54s2,Mn2+的价层电子排布式为3d5,价层电子排布图为,D正确。
4.D　O2-核外有10个电子,A错误;基态氧原子的外围电子排布式为2s22p4,其外围电子轨道表示式:,B错误;基态Ca原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s2,C错误;S为16号元素,基态硫原子核外电子排布式:1s22s22p63s23p4,D正确。
5.C　根据各级电离能数据分析,I4 I3,说明该原子易失去3个电子,可推断该元素是铝元素,其最高正化合价为+3价,A正确;Al位于元素周期表中第ⅢA族,B正确;铝的第一电离能比Mg低,C错误;氧化铝为两性氧化物,D正确。
易错分析　易忽视第一电离能特例,误认为Al的第一电离能大于Mg,从而不能正确解答。
6.D　W、X、Y、Z是原子序数依次递增的短周期主族元素,其中W、X、Y基态原子核外电子的空间运动状态数相同,说明电子占据的轨道数目相同,三者为同周期元素,np能级3个轨道都填充有电子,W、X、Y原子的最外层电子数分别为5、6、7,而Z的原子序数是X的两倍,则W为N、X为O、Y为F、Z为S。同主族元素从上到下非金属性减弱,非金属性:O>S,简单氢化物的稳定性:H2O>H2S,A项正确;同周期从左到右,主族元素的第一电离能呈增大趋势,但N的2p轨道为半满稳定结构,其第一电离能大于O,第一电离能:F>N>O,B项正确;W为N,Z为S,两者最高价氧化物对应的水化物分别为HNO3、H2SO4,均为强酸,C项正确;Y为F,其基态原子的未成对电子数为1,该周期主族元素中只有Be的未成对电子数小于1,D项错误。
思想方法练
1.C　N的第一电离能大于O,Fe为金属元素,在涉及元素中其第一电离能最小,A错误;铁位于元素周期表的d区,铜位于元素周期表的ds区,B错误;N、O、C、Fe、H中N、O、C属于同一周期元素,同一周期,从左到右主族元素电负性逐渐增大,即电负性:O>N>C,Fe为金属元素,其电负性较其他涉及元素小,H与C、N、O组成化合物时显正价,因此电负性:O>N>C>H>Fe,C正确;NH4HC2O4的组成元素O、N、C、H中N、O、C处于同一周期,同周期主族元素,从左到右原子半径逐渐减小,即原子半径:C>N>O,D错误。
2.A　第一电离能:F>N>O>S,A错误;元素非金属性越强,形成的简单氢化物越稳定,非金属性:F>O>S,稳定性:HF>H2O>H2S,B正确;一般,电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则离子半径:F-3.A　三氯化铝是共价化合物,可推测Be的氯化物也是共价化合物,A正确;Be的最外层有2个电子,Be的第三电离能发生突跃,B错误;AlCl3与过量的NaOH溶液反应生成偏铝酸钠,可推测BeCl2与过量的NaOH溶液反应生成Na2BeO2,C错误;Al(NO3)3溶液呈酸性,Be(NO3)2溶液也呈酸性,D错误。
方法点津　根据“对角线规则”,铍元素与铝元素的单质及化合物的性质具有相似性,对比Al及其化合物的性质分析Be及其化合物的性质。
4.D　Y是短周期中电负性最大的元素,为F,短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,则Z、W位于第三周期,Z是同周期元素的基态原子中未成对电子数最多的元素,为P,W的族序数是周期序数的2倍,W为S,X与Z处于同一主族,X为N。Z是P,位于p区,A正确;同周期主族元素,核电荷数越大原子半径越小,故原子半径:r(N)>r(F),B正确;同周期主族元素,从左向右,电负性增大,P的电负性比S的小,C正确;N的非金属性强于P,因此热稳定性:NH3>PH3,D错误。
5.D　X、Y均为第3周期元素,Y最高正价与最低负价的代数和为6,则Y为Cl元素;由二者形成的一种化合物能以[XY4]+[XY6]-的形式存在可知,X为P元素。同周期,从左到右主族元素的原子半径依次减小,则磷原子的原子半径大于氯原子,A正确;元素的非金属性越强,气态简单氢化物的还原性越弱,则磷化氢的还原性强于氯化氢,B正确;元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,则高氯酸的酸性强于磷酸,C正确;同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,磷原子的3p轨道为稳定的半充满结构,P元素的第一电离能大于同周期相邻元素,则在第三周期中第一电离能小于P元素的有Na、Mg、Al、Si、S,共有5种,D错误。
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