(共30张PPT)
章末整合
一
二
一、元素推断常用技巧
典例1现有七种元素,其中A、B、C、D、E为短周期主族元素,F、G为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息回答问题。
元素
相关信息
A
元素的核外电子数和电子层数相等,也是宇宙中最丰富的元素
B
原子核外p电子数比s电子数少1
C
原子的第一至第四电离能分别是
I1=738
kJ·mol-1;I2=1
451
kJ·mol-1;I3=
7
733
kJ·mol-1;I4=10
540
kJ·mol-1
一
二
元素
相关信息
D
原子核外所有p能级全满或半满
E
元素的主族序数与周期数的差为4
F
是前四周期中电负性最小的元素
G
在周期表的第七列
一
二
(1)已知BA5为离子化合物,写出其电子式: 。?
(2)B基态原子中能量最高的电子,其电子云在空间有 个方向,原子轨道呈 形。?
(3)某同学根据上述信息,推断C基态原子的轨道表示式为
。该同学所画的轨道表示式违背了 。?
(4)G位于 族 区,价电子排布式为 。?
(3)泡利原理 (4)第ⅦB d 3d54s2
一
二
解析:A、B、C、D、E为短周期主族元素,F、G为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。A元素的核外电子数和电子层数相等,是宇宙中最丰富的元素,则A为H元素;B元素原子核外p电子数比s电子数少1,B元素原子核外有2个电子层,电子排布式为1s22s22p3,故B为N元素;由C原子的第一至第四电离能数据可知,第三电离能突增,故C处于第ⅡA族,原子序数大于N元素,故C为Mg元素;D处于第三周期,D原子核外所有p能级全满或半满,最外层电子排布式为3s23p3,故D为P元素;E应为第三周期,E元素的主族序数与周期数的差为4,应为第ⅦA族元素,故E为Cl元素;F是前四周期中电负性最小的元素,故F为K元素;G在周期表的第七列,G为Mn元素。
一
二
(1)NH5是离子化合物,则含有
,阴离子是H-。
(2)氮元素的最高能量电子为2p能级上的电子,p轨道有3个方向,原子轨道呈哑铃形。
(3)3s轨道中的两个电子自旋状态相同,违反了泡利原理。
(4)Mn原子的价电子排布式为3d54s2,最后填充的电子填充在3d能级,故属于d区元素,处于第四周期第ⅦB族。
一
二
方法点拨
元素推断技巧突破
1.元素推断的一般思路
一
二
2.推断元素的常用方法
(1)利用稀有气体元素原子结构的特殊性。
稀有气体元素原子的电子层结构与同周期非金属元素原子形成的阴离子的电子层结构相同,与下一周期某些金属元素原子形成的阳离子的电子层结构相同。
一
二
(2)利用常见元素及其化合物的特征性质。
①形成化合物种类最多的元素之一、单质是自然界中硬度最大的物质或气态氢化物中氢的质量分数最高的元素:C。
②空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素:N。
③地壳中含量最多的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素:O。
④最高价氧化物及其对应水化物既能与强酸反应,又能与强碱反应的元素:Be、Al。
⑤元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应水化物能发生化合反应的元素:N。能发生氧化还原反应的常见元素:S。
⑥元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素:Li、Na、F。
一
二
3.由基态原子的价电子排布式确定元素在周期表中的位置
(1)周期序数=电子层数=最高能层序数
(2)主族元素的族序数=价电子数
(3)第ⅢB族~第ⅦB族的价电子排布式为(n-1)d1~5ns1~2(镧系、锕系除外),族序数=价电子数。如锰的价电子排布式为3d54s2,它位于元素周期表中第四周期第ⅦB族。
(4)第ⅠB族和第ⅡB族的价电子排布式为(n-1)d10ns1~2,族序数=ns能级上的电子数。
一
二
对点训练1-1有A、B、C、D、E
5种元素,它们的核电荷数依次增大,且都小于20。其中A为非金属元素,A和E属于同一族,它们的原子最外电子层上只有1个电子;B和D也属于同一族,它们原子最外层的s能级电子数是p能级电子数的一半;C原子最外层上的电子数等于D原子最外层上电子数的一半。
一
二
请回答下列问题:
(1)A是 ,B是 ,C是 ,D是 ,E是 (填写元素名称)。?
(2)由这五种元素组成的一种化合物是 (写化学式)。写出该物质的一种用途: ?
。?
(3)写出C元素基态原子的核外电子排布式: 。?
(4)表示D元素原子价电子排布的轨道表示式为 。?
(5)元素B与D的电负性的大小关系是B D,C与E的第一电离能的大小关系是C E(填“>”“<”或“=”)。?
一
二
答案:(1)氢 氧 铝 硫 钾
(2)KAl(SO4)2·12H2O 作净水剂
(3)1s22s22p63s23p1 (4)
(5)> >
解析:A、B、C、D、E
5种元素的核电荷数都小于20,A、E属于同一族且最外电子层上只有1个电子,故为第ⅠA
族元素,而A为非金属元素,则A为氢;B、D为同一族,其原子最外层的s能级电子数是p能级电子数的一半,故其最外层电子排布式为ns2np4,为第ⅥA族元素,B核电荷数小于D,则B为氧,D为硫,E为钾;C原子最外层上的电子数为硫原子最外层上电子数的一半,则C为铝。同主族元素自上而下电负性逐渐减小,故B(氧)的电负性大于D(硫);E(钾)的第一电离能小于钠,钠的第一电离能小于C(铝),故第一电离能Al>K。
一
二
对点训练1-2元素周期表前四周期A、B、C、D、E五种元素,A元素的原子最外层电子排布式为ns1;B元素的原子价电子排布式为ns2np2;C元素位于第二周期且原子中p能级与s能级电子总数相等;D元素原子的M能层的p能级中有3个未成对电子;E元素的原子有5个未成对电子。
(1)写出元素名称:C 、D 、E 。?
(2)C基态原子的轨道表示式为 。?
(3)当n=2时,B的最简单气态氢化物的电子式为 ,BC2分子的结构式是 ;当n=3时,B与C形成的化合物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是 。?
一
二
(4)若A元素的原子最外层电子排布式为2s1,B元素的原子价电子排布式为3s23p2,A、B、C、D四种元素的第一电离能由大到小的顺序是 (用元素符号表示)。?
(5)E元素原子的价电子排布式是 ,在元素周期表中的位置是 ,其最高价氧化物的化学式是 。?
一
二
答案:(1)氧 磷 锰
(4)O>P>Si>Li
(5)3d54s2 第四周期ⅦB族 Mn2O7
一
二
解析:A元素的原子最外层电子排布式为ns1,则A为ⅠA族元素或Cr、Cu;B元素的原子价电子排布式为ns2np2,则B为ⅣA族元素;C元素位于第二周期且原子中p能级与s能级电子总数相等,则C为氧元素;D元素原子的M能层的p能级中有3个未成对电子,则D为磷元素;E元素的原子有5个未成对电子,则E为25号元素锰。
(1)C、D、E元素名称依次为氧、磷、锰。
一
二
(4)若A元素的原子最外层电子排布式为2s1,则A为Li;B元素的原子价电子排布式为3s23p2,则B为Si;C为O,D为P;A、B、C、D四种元素的第一电离能由大到小的顺序是O>P>Si>Li。
(5)E元素是锰元素,原子序数为25,位于元素周期表第四周期第ⅦB族,其价电子排布式为3d54s2,最高正价为+7价,其最高价氧化物的化学式是Mn2O7。
一
二
二、元素“位、构、性”的关系
典例2现有下列短周期元素性质的部分数据:
元素性质
元素编号
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
0.74
1.60
1.52
1.10
0.99
1.86
0.75
1.43
最高或最低
化合价
?
+2
+1
+5
+7
+1
+5
+3
-2
?
?
-3
-1
?
-3
?
一
二
试回答下列问题:
(1)上述元素中处于第ⅤA族的有 ,处于第二周期的有 (以上均用编号表示)。?
(2)上述元素中金属性最强的是 (用编号表示)。?
(3)写出元素①⑧形成的化合物与KOH溶液反应的化学方程式:
。?
(4)经验表明,除氢和氦外,当元素原子的电子层数(n)多于或等于原子最外层电子数(m)即(n-m)≥0时,该元素属于金属元素;当元素原子的最外层电子数(m)多于原子的电子层数(n)即(n-m)<0时,该元素属于非金属元素,试回答:
a.第n(n≥2)周期有 种非金属元素(含0族元素)。?
b.根据周期表中每个周期非金属元素的种类,预测周期表中应有 种非金属元素(含0族元素)。?
一
二
答案:(1)④⑦ ①③⑦ (2)⑥
(3)Al2O3+2KOH
===
2KAlO2+H2O
(4)a.8-n b.23
解析:(1)由表中元素化合价可知,④和⑦在第ⅤA族,③⑥在第ⅠA族,①在第ⅥA族,②在第ⅡA族,⑤在第ⅦA族,⑧在第ⅢA族;因为⑦的原子半径小于④的原子半径,③的原子半径小于⑥的原子半径,由原子半径变化规律可知,⑦是N、④是P、③是Li、⑥是Na、①是O、②是Mg、⑤是Cl、⑧是Al。因为当元素原子的最外层电子数(m)多于原子的电子层数(n)即(n-m)<0时,该元素属于非金属元素,原子的最外层电子数最多是8,第n(n≥2)周期应有8-n种非金属元素。
一
二
方法点拨
1.元素“位、构、性”关系图解
一
二
2.同周期、同主族元素性质变化规律(稀有气体除外)
2.同周期、同主族元素性质变化规律(稀有气体除外)
性质
同一周期
(从左到右)
同一主族
(从上到下)
核外电子
的排布
电子层数
相同
增加
最外层
电子数
1→2或8
相同
金属性和
非金属性
金属性
减弱
增强
非金属性
增强
减弱
原子半径
减小
增大
单质的氧化
性和还原性
氧化性
增强
减弱
还原性
减弱
增强
最高价氧化物对应水化物的酸碱性
酸性
增强
减弱
碱性
减弱
增强
气态氢化物的稳定性
增强
减弱
一
二
性质
同一周期
(从左到右)
同一主族
(从上到下)
第一电离能
增大(但第ⅡA族
>第ⅢA族,第ⅤA
族>第ⅥA族)
减小
电负性
增大
减小
一
二
对点训练2-1已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p能级上有3个未成对电子,Y元素原子的最外层2p能级上有2个未成对电子。X与Y可形成化合物X2Y3,Z元素可以形成-1价离子。请回答下列问题:
(1)X元素基态原子的电子排布式为 ,该元素的符号为 ;?
(2)Y元素原子价层电子的轨道表示式为 ,该元素的名称是 ;?
(3)比较X的氢化物与同族第二、三周期元素所形成的氢化物稳定性 。?
一
二
答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3 As
(2)
氧
(3)NH3>PH3>AsH3
解析:由X原子的4p能级上有3个未成对电子,可知X为As,原子序数为33;Y原子的2p能级上有2个未成对电子,则Y为1s22s22p2(碳元素)或1s22s22p4(氧元素),若Y为碳元素,碳元素原子序数为6,则Z元素原子序数为3,是锂元素,锂元素不能形成-1价离子,所以Y为氧元素,原子序数为8,Z为氢元素,氢元素可形成-1价离子。
一
二
对点训练2-2下表中的实线表示元素周期表的部分边界。①~⑤分别表示元素周期表中对应位置的元素。
(1)请在上表中用实线补全元素周期表边界。
(2)元素⑤的原子核外p电子比s电子多 个。元素③的简单气态氢化物的电子式为 。?
(3)元素④在化合物中一般显 价,但与 (填元素符号)形成化合物时,所显示的价态则恰好相反。?
(4)在元素①的单质A、元素②的单质B和元素①②形成的合金C中,熔点最低的是 (填名称)。?
一
二
答案:(1)
一
二
解析:由元素在周期表中的位置可推出①~⑤分别为Na、K、N、O、F。(1)主要考查周期表的结构。
(2)元素⑤为F,电子排布式为1s22s22p5,p电子比s电子多1个。
(3)元素④为O,在化合物中一般显负价,但与F形成化合物时,可以显正价,如OF2。(4)钠、钾及钠钾合金中熔点最低的是钠钾合金。第一章测评
(时间:90分钟 满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H
1 C
12 Si
28 P
31 Cl
35.5
一、选择题(本题包括10个小题,每小题只有一个选项符合题意。每小题2分,共20分)
1.对充有氖气的霓虹灯管通电,灯管发出红色光。产生这一现象的主要原因是( )
A.电子由激发态向基态跃迁时以红光的形式释放能量
B.电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线
C.氖原子获得电子后转变成发出红光的物质
D.在电流的作用下,氖原子与构成灯管的物质发生反应
答案A
解析霓虹灯管通电,灯管发出红色光的原因是电子从激发态(高能量态)跃迁到基态(低能量态)时释放的能量以红光的形式表现出来。
2.在学习核外电子排布知识时,甲、乙两小组对多电子原子能级的有关知识产生了分歧:甲组认为第三周期元素的基态原子中,不可能出现d电子,而乙组认为第三周期元素基态原子中一定有d电子,下列可作为甲组论据的是( )
A.能量守恒原理
B.泡利不相容原理
C.洪特规则
D.3d能级能量比4s能级高
答案D
解析第三周期元素的原子只有3个电子层,因为3d能级能量比4s能级高,3d能级中的电子必然在4s能级填满电子后才能填充,故当填充3d能级时电子层已变为了4层。
3.下列原子的价电子排布式或价电子轨道表示式中,①、②两种状态的能量符合E(①)>E(②)的是( )
A.氮原子:
B.钠原子:①3s1 ②3p1
C.铬原子:①3d54s1 ②3d44s2
D.碳原子:
答案A
解析A项中,②状态2p能级半充满,能量相对较低。
4.原子序数为83的元素位于:①第五周期 ②第六周期
③ⅣA族 ④ⅤA族 ⑤ⅡB族,其中正确的组合是( )
A.①④
B.②③
C.②④
D.①⑤
答案C
解析根据元素的原子序数确定元素在周期表中的位置时,可以依据其原子结构示意图或电子排布式,根据电子层数确定其所在周期,根据最外层电子数确定其所在族,但用0族元素定位法更为方便,即根据与该元素原子序数最接近的0族元素的位置来确定。与83号元素最邻近的0族元素为86号元素氡,83号元素比氡的原子序数小3,故该元素在周期表中的位置应该是氡左移3个格,即第六周期第ⅤA族。
5.当镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时,以下认识正确的是( )
A.此过程中,镁原子由基态转化成激发态,这一过程吸收能量
B.此过程中,镁原子由激发态转化成基态,这一过程释放能量
C.转化后位于p能级上的两个电子处于同一轨道,且自旋状态相同
D.转化后镁原子与硅原子电子层结构相同,化学性质相似
答案A
解析1s22s22p63s2为Mg的基态,1s22s22p63p2为Mg的激发态,A项正确,B项错误;根据洪特规则,转化后位于p能级上的两个电子应处于两个轨道且自旋状态相同,C项错误;转化后的镁原子(核外有12个电子)与硅原子(核外有14个电子)电子层结构不同,D项错误。
6.下列说法正确的是( )
A.Na、Mg、Al的第一电离能依次增大
B.V、Cr、Mn的最外层电子数依次增多
C.S2-、Cl-、K+的半径逐渐减小
D.O、F、Ne的电负性逐渐增大
答案C
解析同一周期从左到右,元素的第一电离能呈增大趋势,但由于Mg的3p能级为全空的稳定状态,所以Mg元素的第一电离能比Al的大,A错误;V、Mn原子的最外层电子数都是2,而Cr原子3d、4s能级处于半充满的稳定状态,最外层电子只有1个,B错误;S2-、Cl-、K+是电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,所以S2-、Cl-、K+的半径逐渐减小,C正确;O、F的电负性逐渐增大,而Ne的原子轨道处于全充满的稳定状态,不用电负性衡量其性质,D错误。
7.某元素X的逐级电离能如图所示,下列说法正确的是
( )
A.X元素可能为+4价
B.X可能为非金属
C.X为第五周期元素
D.X与氟反应时最可能生成的阳离子为X3+
答案D
解析由图像可知,该元素的I4?I3,故该元素最外层有3个电子,易形成+3价阳离子,A、B两项错误,D项正确;无法确定该元素是否位于第五周期,C项错误。
8.X和Y是原子序数大于4的短周期元素,Xm+和Yn-两种离子的核外电子排布相同,下列说法中正确的是
( )
A.X的原子半径比Y的小
B.X和Y的核电荷数之差为(m-n)
C.电负性X>Y
D.第一电离能X答案D
解析Xm+与Yn-的核外电子排布相同,核电荷数之差为(m+n),质子数X>Y;在周期表中,X位于Y的左下方,原子半径X>Y;X比Y更易失电子,第一电离能X9.已知短周期元素R原子最外层的p能级上有2个未成对电子。下列关于R的描述正确的是( )
A.R的氧化物都能溶于水
B.R的最高价氧化物对应水化物的化学式都是H2RO3
C.R都是非金属元素
D.R的氧化物都能与NaOH溶液反应
答案C
解析由短周期元素R原子最外层的p能级上有2个未成对电子可知,可能存在两种情况:p能级上只有两个电子,为ⅣA族元素;p能级上有4个电子,为ⅥA族元素。ⅣA族元素Si的氧化物SiO2难溶于水,A错;ⅣA族元素最高价氧化物对应水化物的化学式是H2RO3,但ⅥA族元素最高价氧化物对应水化物的化学式是H2RO4,B错;短周期ⅥA族和ⅣA族的元素均为非金属元素,C正确;R的氧化物如CO与NaOH溶液不反应,D错。
10.不能说明X的电负性比Y的电负性大的是( )
A.与H2化合时X单质比Y单质容易
B.X的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y的最高价氧化物对应水化物的酸性强
C.X原子的最外层电子数比Y原子最外层电子数多
D.X单质可以把Y从其气态氢化物中置换出来
答案C
解析电负性的大小和非金属性的强弱变化规律一致,因而可根据元素非金属性的强弱判断。X的电负性比Y大,表明X的非金属性比Y的非金属性强。A、B、D均能说明X的非金属性比Y强,原子最外层电子数的多少不能决定元素得失电子的能力。
二、选择题(本题包括5个小题,每小题有1~2个选项符合题意。每小题4分,共20分)
11.(2020山东好教育联盟期末联考)下列四种元素中,其单质还原性最强的是( )
A.基态原子最外电子层排布为2s22p5的元素
B.基态原子最外电子层排布为3s1的元素
C.原子核外电子数最少的元素
D.第二周期中基态原子含有未成对电子最多的元素
答案B
解析四种元素依次是氟、钠、氢、氮元素,还原性最强的是钠,B项正确。
12.图中三条曲线表示C、Si、P元素四级电离能的变化趋势。下列说法正确的是( )
A.电负性:c>b>a
B.最简单氢化物的稳定性:c>a>b
C.I5:a>c>b
D.最简单氢化物的沸点:a>b>c
答案C
解析根据碳、硅、磷元素的原子核外电子排布规律,结合电离能变化规律可知,a、c为同一主族元素,则a是碳,b是磷,c是硅。元素的非金属性越强,其电负性就越大,由于元素的非金属性:C>Si,所以元素的电负性:C>Si,A错误;元素的非金属性越强,其最简单气态氢化物的稳定性就越强,由于元素的非金属性:C>Si,所以最简单氢化物的稳定性:C>Si,B错误;C、Si失去4个电子后达到稳定状态,能量更低,再失去1个电子消耗能量大,故第五电离能与第四电离能相差较大,P失去4个电子后为3s1状态,第四电离能与第五电离能相差不大,所以元素的I5:C>Si>P,C正确;对于组成与结构相似的物质来说,相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的熔、沸点就越高,由于相对分子质量PH3>SiH4>CH4且PH3是极性分子,所以最简单气态氢化物的沸点:PH3>SiH4>CH4,D错误。
13.以下有关元素性质的说法不正确的是( )
A.具有下列电子排布的原子中,①1s22s22p63s23p2
②1s22s22p3 ③1s22s22p2 ④1s22s22p63s23p4,原子半径最大的是①
B.下列原子的价电子排布中,①3s23p1 ②3s23p2
③3s23p3 ④3s23p4,对应的第一电离能最大的是③
C.①Na、K、Rb ②N、P、As ③O、S、Se ④Na、P、Cl,元素的电负性随原子序数的增加而递增的是④
D.某元素的逐级电离能(kJ·mol-1)分别为738、1
451、7
733、10
540、13
630、17
995、21
703,当它与氯气反应时最可能生成的阳离子是X3+
答案D
解析最外层电子数相同时电子层数越多半径越大,相同数目电子层时最外层电子数越少,半径越大,A项说法正确;四种元素均为第三周期元素,由电离能的变化规律及核外电子的排布情况可知,③中3p能级半充满,第一电离能最大,B项说法正确;元素的电负性可用来衡量元素的金属性和非金属性的强弱,在元素周期表中,同一周期从左到右,元素的电负性逐渐增大,同一主族从上到下,元素的电负性逐渐减小,故C项说法正确;判断电离能与元素化合价的关系,关键看各级电离能之间的差值大小,相邻两级电离能差值大,说明再失去一个电子的难度增大,由此可判断出该离子所带的电荷数,所以X最有可能生成的阳离子是X2+,D项说法错误。
14.(2020山东德州期末)下列说法正确的是( )
A.电子仅在激发态跃迁到基态才产生原子光谱
B.在已知元素中,基态原子的4s能级中只有1个电子且位于d区的元素只有1种
C.核电荷数为26的元素,原子核外价电子轨道表示式为
D.核外电子数为奇数的基态原子,其原子轨道中可能不含未成对电子
答案BC
解析电子由激发态跃迁到基态时,会产生发射光谱,电子由基态跃迁到激发态时,会产生吸收光谱,吸收光谱与发射光谱总称原子光谱,A项错误;该元素最外层仅有的一个电子位于4s能级,即4s1,该原子4s能级未填满,情况之一是按照能级顺序正常填充的结果:1s22s22p63s23p64s1,为K元素,情况之二是按照洪特规则的特例填充的结果:1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1,为24Cr和29Cu,位于d区的只有Cr,B项正确;Fe原子3d能级上有6个电子,4s能级上有2个电子,Fe原子价电子轨道表示式为,C项正确;每个原子轨道最多容纳2个电子,核外电子数为奇数的基态原子,原子轨道中一定有未成对电子,D项错误。
15.已知X、Y两元素同周期,且电负性X>Y,下列说法错误的是( )
A.第一电离能Y可能大于X
B.气态氢化物的稳定性:HmY大于HnX
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:X对应的酸的酸性强于Y对应的酸的酸性
D.X和Y形成化合物时,X显正价,Y显负价
答案BD
解析根据电负性X>Y推知,原子序数X>Y,由于X、Y同周期,第一电离能Y可能大于X,例如I1(N)>I1(O),A项说法正确;气态氢化物稳定性HmY小于HnX,说明X的非金属性强于Y,则电负性X>Y,B项说法错误;X最高价氧化物对应水化物的酸性强于Y,说明X的非金属性强于Y,则电负性X>Y,C项说法正确;电负性大的元素吸引电子能力强,在化合物中显负价,电负性小的元素吸引电子能力弱,在化合物中显正价,D项说法错误。
三、非选择题(本题包括5个小题。共60分)
16.(12分)(1)X元素基态原子的第二电子层上只有一个空轨道,则X元素是 ;其基态原子的轨道表示式为 。?
(2)R元素原子的3p能级上只有一个未成对电子,则R元素可能是 。?
(3)Y元素原子的核电荷数为33,则其基态原子的价电子排布式为 ,其位于元素周期表中的 ,属于 区元素。?
答案(每空2分)(1)C(或碳)
(2)Al或Cl (3)4s24p3 第四周期第ⅤA族 p
解析(1)X元素基态原子的第二电子层上只有一个空轨道,则其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p2,是C元素。
(2)R元素原子的3p能级上只有一个未成对电子,则其基态原子的核外电子排布式可能为1s22s22p63s23p1或1s22s22p63s23p5,则R可能为Al或Cl。
(3)Y元素原子的核电荷数为33,根据构造原理和核外电子排布规则可知,Y元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,价电子排布式为4s24p3,在元素周期表中位于第四周期第ⅤA族,属于p区元素。
17.(8分)(1)S的基态原子有 个未成对电子;Si的基态原子电子排布式为 。?
(2)31Ga基态原子的电子排布式为 。?
(3)基态硼原子的电子排布式为 。?
(4)基态Cu+的电子排布式为 。?
(5)XY2是红棕色气体;X与氢元素可形成XH3;Y基态原子的电子排布式是 。?
(6)基态Fe原子有 个未成对电子,基态Fe3+的电子排布式为 。?
答案(每空1分)(1)2 1s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2
(2)1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1
(3)1s22s22p1或[He]2s22p1
(4)1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10
(5)1s22s22p4或[He]2s22p4
(6)4 1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5
解析(1)S基态原子的价电子排布式为3s23p4,根据洪特规则和泡利不相容原理可知S的基态原子核外有2个未成对电子;依据能量最低原理、洪特规则和泡利不相容原理,14号元素Si的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2。
(3)硼原子的核外电子数是5,则基态硼原子的电子排布式为1s22s22p1或[He]2s22p1。
(4)Cu为29号元素,Cu+核外有28个电子,按照核外电子排布规律可知,基态Cu+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10。
(5)X为N元素,Y为O元素,O元素基态原子的电子排布式为1s22s22p4或[He]2s22p4。
(6)Fe原子的价电子排布式为3d64s2,3d能级上有4个未成对电子,Fe3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5。
18.(10分)下表是元素周期表的一部分,表中所列字母分别代表一种元素。试回答下列问题:
(1)元素p为26号元素,请写出其基态原子的电子排布式 。?
(2)h的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光,请用原子结构的知识解释发光的原因: 。?
(3)o、p两元素的部分电离能数据列于下表:
元素
o
p
I1
717
759
I2
1
509
1
561
I3
3
248
2
957
比较两元素的I2、I3可知,气态o2+再失去一个电子比气态p2+再失去一个电子难。对此,你的解释是 。?
(4)第三周期8种元素按单质熔点高低的顺序排列如图(Ⅰ)所示,其中电负性最大的是 (填图中的序号)。?
(5)表中所列的某主族元素的电离能情况如图(Ⅱ)所示,则该元素是 (填元素符号)。?
(Ⅱ)
答案(每空2分)(1)1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2
(2)电子从能量较高的原子轨道跃迁到能量较低的原子轨道时,以光(子)的形式释放能量
(3)Mn2+的3d能级为半满状态,比较稳定
(4)2 (5)Al
解析(1)26号元素为铁元素,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2。
(2)h为Mg元素,Mg单质在空气中燃烧发出耀眼的白光,原因是电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时,以光(子)的形式释放能量。
(4)第三周期元素中电负性最大的元素是Cl,第三周期元素形成的单质只有Cl2和Ar常温下是气态,Cl2的相对分子质量大于Ar,故Cl2的熔点高于Ar。
19.(12分)有A、B、C、D、E、F、G
七种前四周期元素,G的原子序数最大。已知:A、B、C三种元素的原子次外层电子排布都是(n-1)s2(n-1)p6;D、E、F三种元素的原子序数分别等于A、B、C的最外层电子数;G元素原子的最外层电子数和A相同,内层电子数均符合2n2;C的气态单质在标准状况下的密度为3.17
g·L-1;A与C能形成离子化合物AC,A离子比C离子少一个能层;E原子的最外电子层中p能级的电子数等于前一能层的电子总数。
回答下列问题:
(1)上述元素的基态原子中,含有2个未成对电子的元素是 (填元素符号);它们位于元素周期表的 区。?
(2)A与D能形成离子化合物AD,则AD的电子式是 。?
(3)C元素基态原子的价电子排布式为 ;F元素基态原子最外层电子的轨道表示式为 ;G元素基态原子的电子排布式为 。?
答案(每空2分)(1)C、S p (2)Na+H]-
(3)3s23p5 1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
解析根据A、B、C次外层电子排布,可知A、B、C都属于第三周期元素;根据D、E、F原子序数分别等于A、B、C最外层电子数,可知D、E、F属于第一或第二周期元素;根据C的气态单质在标准状况下的密度,C的气态单质的摩尔质量为3.17
g·L-1×22.4
L·mol-1≈71
g·mol-1,C为氯元素,由离子化合物AC可知A为钠元素,则D为氢元素,F为氮元素;根据G元素原子最外层电子数与A相同,且内层电子数均符合2n2,可知G为铜元素;根据E原子最外电子层中p能级电子数等于前一能层电子总数,可知E为碳元素,则B为硫元素。据此可以确定相关问题的答案。
20.(18分)根据下列表格中的信息,回答有关问题:
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
1
2
a
b
c
d
3
e
f
g
h
i
j
k
l
(1)在上表中,第一电离能最小的元素是 ,电负性最大的元素是 (填元素对应的名称)。?
(2)这些元素的最高价氧化物对应水化物中, 酸性最强, 碱性最强(以上均填化学式)。?
(3)某元素最高价氧化物的对应水化物呈两性,则该元素是 (填对应的字母),该元素与c元素形成的化合物能否与NaOH溶液反应(若能,写出相应的离子方程式;若不能,则填“否”) 。?
(4)在e~k元素的原子中,原子半径最小的是 (填元素符号),其价电子排布式为 ;未成对电子数最多的是 (填元素符号),其最高价氧化物对应水化物的化学式为 ;有两个未成对电子的元素是 (填元素符号),M层有两个空轨道的是 (填元素符号),其阳离子的电子排布式为 。?
(5)在上表所列的元素中,原子中电子所排布的能级数目相同的有 。?
①a和b ②b和c ③f和g ④i和l
答案(除有标注的外,每空1分)(1)钠 氟
(2)HClO4 NaOH
(3)g Al2O3+2OH-2Al+H2O(2分)
(4)Cl 3s23p5 P H3PO4 Si、S(2分) Al 1s22s22p6
(5)①②④(3分)
