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第一章复习提升-2022版化学选择性必修2 鲁教版（2019） 同步练习 （Word含解析）
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这是一份第一章复习提升-2022版化学选择性必修2 鲁教版（2019） 同步练习 （Word含解析），共13页。
第1章 原子结构与元素性质
本章复习提升
易混易错练
易错点1 基态原子、电子云和原子轨道的理解错误
1.(2020山西太原二十四中高二下月考,)下列说法中正确的是 ( )
A.电子云通常是用小黑点的疏密来表示电子的多少
B.处于最低能量状态的原子叫基态原子
C.能量高的电子在离核近的区域运动,能量低的电子在离核远的区域运动
D.电子仅在由激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱
2.(2020山西吕梁孝义高二下月考,)下列说法正确的是 ( )
A.“电子云”表示电子像云一样分布在原子核周围
B.原子轨道即电子的运动轨迹
C.s轨道形状为圆形
D.2s轨道与1s轨道都呈球形,但2s电子云半径更大
易错点2 原子运动状态的能量高低判断错误
3.()下列状态的镁中,电离最外层一个电子所需能量最大的是 ( )
4.(2021山东联盟高三月考,)现有不同状态的铜、锌中,失去1个电子需要的能量最大的是 ( )
A.锌[Ar]3d104s2 B.锌[Ar]3d104s1
C.铜[Ar]3d104s1 D.铜[Ar]3d10
易错点3 核外电子排布式或轨道表示式书写错误5.(2021江苏南菁高级中学高二月考,)下列表达方式正确的是 ( )
A.24Cr的外围电子排布式:3d44s2
B.硫氢根离子的电离方程式:HS-+H2O OH-+H2S
C.基态碳原子的价电子轨道表示式为
↑↓
2s
↑
↑
2p
D.S2-的结构示意图:
6.(2020江苏徐州第一中学高二月考,)下列各项叙述中,正确的是 ( )
A.Na、Mg、Al的未成对电子数依次增多
B.价电子排布为4s24p3的元素位于第四周期第ⅤA族,是p区元素
C.2p和3p轨道形状均为哑铃形,能量也相等
D.氮原子的最外层电子排布图:
易错点4 忽略电离能或电负性的变化规律7.(2021山东寿光高二模拟,)部分短周期元素的原子序数与其某种常见化合价的关系如图所示。若用原子序数对应的正体代表所对应的元素则下列说法正确的是 ( )
A.31d和33d属于同种核素
B.第一电离能:d>e,电负性:d
D.a和b形成的化合物不可能含共价键
8.()下列关于元素第一电离能大小的比较中,正确的是 ( )
A.I1(O)
A.原子半径:Z>Y>X
B.电负性:R
D.Y和Z的最高价氧化物对应的水化物能相互反应
10.(2020山东潍坊高三期中,)已知X、Y、Z、W、M均为短周期元素。25 ℃时,其最高价氧化物对应的水化物(浓度均为0.01 mol·L-1)溶液的pH和原子半径的关系如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A.Y的最高价氧化物的化学式为YO2
B.五种元素中只有一种是金属元素
C.W、M简单离子半径大小顺序:W
思想方法练
“位、构、性”思想在元素信息推断题型中的应用
“位—构—性”推断与应用元素推断题是高考命题中的必考题型,考查点落脚于元素的“位—构—性”关系,能表示出原子电子层结构、核外电子排布、电子式、 元素所形成物质的性质、原子半径特点、元素在周期表中的位置等相关知识的考查,推断时要学会抓住“题眼”,例如物质的特征颜色、特征化学性质、特殊结构等都是我们推断与思考的突破点,该类题型有利于提升学生“宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知”的学科素养。
1.(2021山东寿光现代中学模拟,)X、Y、Z、W是短周期元素,X元素原子的最外层未达到8电子稳定结构,工业上通过分离液态空气获得其单质;Y元素原子最外电子层上s、p电子数相等;Z元素带2个单位正电荷的阳离子的核外电子排布与氖原子相同;W元素原子的M层有1个未成对的p电子。下列有关这些元素性质的说法一定正确的是 ( )
A.X元素的氢化物的水溶液显碱性
B.Z元素的离子半径大于W元素的离子半径
C.Z元素的单质在一定条件下能与X元素的单质反应
D.Y元素最高价氧化物的晶体具有很高的熔点和沸点
2.(2020四川乐山高二期中,)元素周期表中前20号元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,它们的结构性质等信息如下表所述:
元素
结构性质等信息
X
基态原子有三个能级,每个能级上的电子数都相等
Y
该元素原子外围电子排布式为nsnnpn+1
Z
常温常压下,该元素构成的单质是一种有毒的黄绿色气体
W
前四周期主族元素中原子半径最大的元素,且该元素的某种合金可做原子反应堆导热剂
请根据信息回答有关问题:
(1)写出对应元素的名称:X Y Z W 。
(2)元素X的原子核外的电子共有 种不同运动状态,其基态原子中最高能级轮廓图形状 。
(3)Y的价层电子排布图 。
(4)化合物WZ的电子式为 ,其焰色反应呈紫色,其原因是
。
3.(2020四川乐山十校高二上期中,)W、X、Y、Z、N是短周期元素,它们的核电荷数依次增大。
元素
元素性质或原子结构
W
单质在氯气中燃烧,产生苍白色火焰
X
在Y的上一周期,原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等
Y
元素的离子半径在该周期中最小
Z
原子核外p能级上的电子总数比s能级上的电子总数多2
N
最外层电子数比次外层电子数少1
(1)W单质的化学式为 ,Z元素原子核外有 个原子轨道填充了电子。
(2)Y、Z和N三种元素第一电离能由大到小的顺序为 (填元素符号),写出Y3+在过量氨水中反应的离子方程式 。
(3)用电子式表示W与N构成的化合物的形成过程 。
(4)Z元素原子共有 种不同运动状态的电子。
4.(2021天津高二期末,)已知A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的前四周期元素。其中A元素原子1s轨道只有1个电子;B元素原子第二能层的最高能级不同轨道上都有电子,并且自旋状态相同;C元素原子的价层电子排布是nsnnp2n;D元素原子有三个能层,能量最高的能层上只有一个电子;E与D的最高能层数相同,但其价层电子数等于其电子层数;F元素的原子序数为26。请用化学用语或相关叙述按要求回答下列问题:
(1)A原子的电子式: 。
(2)B原子的轨道表示式: 。
(3)A、B、C三种元素的电负性: > >
(4)B、C、D元素的第一电离能: > >
(5)已知E元素原子逐级电离能分别为578 kJ·mol-1、1 817 kJ·mol-1、2 745 kJ·mol-1、11 575 kJ·mol-1。
①E元素原子逐级电离能越来越大的原因: 。
②这些数据说明E的最高正化合价为 。
(6)关于F元素:
①位于周期表的 区;
②它的价电子排布式为 ;
③气态的+3价F离子较+2价F离子再失去一个电子更难,其原因是:
。
答案全解全析
本章复习提升
易混易错练
1.B 电子云图中的小黑点疏密表示电子在核外空间某处单位体积内出现概率的大小,而不表示具体电子的多少,故A错误;处于最低能量状态的原子叫基态原子,故B正确;距核越近,电子的能量越低,则能量高的电子在离核远的区域运动,能量低的电子在离核近的区域运动,故C错误;原子光谱有两种:吸收光谱和发射光谱,故D错误。
易错辨析
①电子云图为表示电子在原子核外空间某处出现的概率分布的图形,不代表电子的运动轨道和运动轨迹。②电子云图中的小点不代表实际电子,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.D 电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间某处单位体积内的概率分布的形象化描述,故A错误;同一原子轨道上最多排2个电子,其运动状态不同,原子轨道不是电子的运动轨迹,故B错误;s轨道是球形的,故C错误;s轨道呈球形,2s轨道的电子能量比1s轨道电子能量高,2s电子云半径更大,故D正确。
3.A [Ne]3s1为基态的Mg+,由于Mg的第二电离能高于其第一电离能,故其再失去一个电子所需能量较高; [Ne] 3s2为基态Mg原子,其失去一个电子变为基态Mg+; [Ne] 3s13p1为激发态Mg原子,其失去一个电子所需能量低于基态Mg原子; [Ne]3p1为激发态的Mg+,其失去一个电子所需能量低于基态Mg+,综上所述,电离最外层一个电子所需能量最大的是[Ne]3s1,故选A。
易错分析
误认为基态原子能量低最稳定,失去一个电子所需能量较高,错选B。易忽视A项的意义,它表示了Mg的第二电离能。Mg的第二电离能高于其第一电离能,故其再失去一个电子所需能量更高。
4.D 全充满、半充满或全空结构较为稳定,难以失去电子,所以选项中失去一个电子所需能量最大的为铜[Ar]3d10,故合理选项是D。
5.C 24Cr的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,则其外围电子排布式为:3d54s1,故A错误;硫氢根离子的电离方程式为HS- H++S2-,故B错误 ;基态碳原子的2p轨道有两个电子,所以基态碳原子的价电子排布图为
↑↓
2s
↑
↑
2p,故C正确; S2-的结构示意图为,故D错误。
6.B Na、Mg、Al三种元素的原子核外电子排布式分别为1s22s22p63s1、1s22s22p63s2、1s22s22p63s23p1,未成对电子数分别为1、0、1,A项错误;根据价电子排布式可知,该元素共有四个电子层,位于第四周期,最外层有5个电子,处于第ⅤA族,在周期表中处于p区,B项正确;2p和3p轨道形状均为哑铃形,离原子核越远,能量越高,因此2p轨道能量小于3p轨道能量,C项错误;题给氮原子的最外层电子排布图违背了洪特规则,正确的最外层电子排布图为 ,D项错误。
7.B 短周期元素中,a的常见化合价为-2价,e的常见化合价为+6价,均处于第ⅥA族,可推知a为O,e为S,b的常见化合价为+1价,原子序数大于8,则b为Na,由原子序数可知d处于第三周期,d的常见化合物为+5价,则d为P。31P和33P的质子数相同,中子数不同,是不同的核素,二者互为同位素,A项错误;同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但是P原子3p能级为半充满稳定状态,第一电离能较大,则第一电离能:P>S,电负性:PH2S>PH3,C项错误; O和Na形成的化合物Na2O2中含有共价键,D项错误。
8.C O、S、Se、Te属于同一主族元素且原子序数依次增大,同主族元素自上而下第一电离能逐渐减小,故第一电离能I1(O)>I1(S)>I1(Se)>I1(Te),A错误;N原子的价电子排布式为2s22p3,因2p轨道处于半充满状态,比较稳定,其第一电离能大于同周期相邻的第ⅥA族元素O,B错误;同周期从左向右元素的第一电离能,总体上呈现逐渐增大的变化趋势,P原子的价电子排布式为3s23p3,3p轨道处于半充满状态,比较稳定,故其第一电离能大于同周期第ⅥA族元素S,C正确;Mg原子的价电子排布式为3s2,3s轨道处于全充满状态,比较稳定,故其第一电离能大于同周期相邻的Al,D错误。
9.D 根据题图可知X为O元素,W为S元素,Y为Na元素,Z为Al元素,R为Cl元素。同一周期主族元素的原子从左向右半径逐渐减小,所以原子半径:Y>Z,A错误;元素的电负性:Cl>S,即R>W,故B错误;O、S形成的化合物有二氧化硫、三氧化硫,故C错误;Y为Na,Z为Al,两者最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3,二者能反应生成四羟基合铝酸钠,故D正确。
10.C 已知X、Y、Z、W、M均为短周期元素,根据关系图,可知M原子半径最大,0.01 mol·L-1 M的最高价氧化物对应水化物的溶液pH为12,则M为Na;同理,X、Z的最高价氧化物对应水化物为一元强酸,X半径小于Z,则X为N、Z为Cl;W为二元强酸,则W为S;Y的最高价氧化物对应水化物为弱酸,则Y为C。Y为C,其最高价氧化物的化学式为CO2,A正确;五种元素中只有M是金属元素,B正确;W、M分别为S、Na,简单离子半径大小顺序:S2->Na+,C错误;X的最简单气态氢化物为NH3,Z的气态氢化物为HCl,两者的反应产物为氯化铵,NH4Cl中含有离子键和共价键,D正确。
思想方法练
1.C X元素原子的最外层未达到8电子稳定结构,工业上通过分离液态空气获得其单质,则X是N或O。Y元素原子最外电子层上s、p电子数相等,Y是C或Si。Z元素带2个单位正电荷的阳离子的核外电子排布与氖原子相同,Z是Mg。W元素原子的M层有1个未成对的p电子,W是Al或Cl。X元素的氢化物可能为H2O,A不正确;若W是氯元素,则氯离子半径大于镁离子半径;B不正确;镁既能和氮气反应生成氮化镁,也能和氧气反应生成氧化镁,C正确;若Y是碳元素,其最高价氧化物CO2形成的是分子晶体,熔沸点低,D不正确。
2.答案 (1)碳 氮 氯 钾
(2)6 哑铃形(或纺锤形)
(3)
↑↓
2s
↑
↑
↑
2p
(4)K+[·×Cl······]- 电子从高能级跃迁到低能级,以光谱形式释放能量(或电子发生跃迁,产生发射光谱)
解析 X基态原子有三个能级,每个能级上的电子数都相等,则X为C,Y元素原子外围电子排布式为nsnnpn+1,则Y为N,Z元素形成的单质是一种有毒的黄绿色气体,则Z为Cl,W是前四周期主族元素中原子半径最大的元素,且该元素的某种合金可做原子反应堆导热剂,则W为K。
(1)根据以上分析可得对应元素的名称:X为碳,Y为氮,Z为氯,W为钾。
(2)元素X(C)原子序数为6,其原子核外的电子共有6种不同运动状态,其基态原子中最高能级为2p,其2p能级轮廓图形状为哑铃形(或纺锤形)。
(3)Y(N)的价层电子排布式为2s22p3,其排布图为
↑↓
2s
↑
↑
↑
2p。
(4)化合物WZ(KCl)的电子式为K+[·×Cl······]-,其焰色反应呈紫色。其原因是K的电子从高能级跃迁到低能级,以光谱形式释放能量或电子发生跃迁,产生发射光谱。
3.答案 (1)H2 8 (2)Cl>Si>Al Al3++3NH3·H2O Al(OH)3↓+3NH4+ (3)H·+·Cl······H··Cl······ (4)14
解析 W的单质在氯气中燃烧,产生苍白色火焰,则W为H元素;X在Y的上一周期,X、Y是短周期元素,且其基态原子p能级上存在电子,所以X处于第二周期、Y处于第三周期,X原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等,其原子核外电子排布式为1s22s22p4,所以X为O元素,而Y元素的离子半径在所在周期中最小,所以Y为Al。由W、X、Y、Z、N的核电荷数依次增大可知,Z、N均处于第三周期,而Z原子核外p能级上的电子总数比s能级上的电子总数多2,其原子核外电子排布式为1s22s22p62s22p2,所以Z为Si元素,N元素原子的最外层电子数比次外层电子数少1,其最外层电子数为7,所以N为Cl元素。(1)W单质的化学式为H2,Z元素原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p2,核外有8个原子轨道填充了电子。(2)同周期元素随原子序数增大第一电离能总体上呈增大趋势,Al、Si和Cl三种元素第一电离能由大到小的顺序为Cl>Si>Al;Al3+与过量氨水反应的离子方程式为Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3NH4+。(3)用电子式表示HCl的形成过程:H·+·Cl······H··Cl······。(4)核外没有运动状态相同的电子,Si原子核外有14种不同运动状态的电子。
4.答案 (1)H∙ (2)
↓↑
1s
↓↑
2s
↑
↑
↑
2p (3)O N H (4)N O Na (5)①Al随着电子的逐个失去,阳离子所带的正电荷数越来越多,再要失去一个电子需克服的电性引力也越来越大,消耗的能量也越来越多 ②+3 (6)①d ②3d64s2 ③Fe2+的价层电子排布式为3d6,容易失去一个电子变为Fe3+,达到3d轨道半充满即3d5的比较稳定的状态
解析 A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的前四周期元素,A元素原子1s轨道只有1个电子,则A为H;B元素原子第二能层的最高能级不同轨道上都有电子,并且自旋状态相同,则其价电子排布为2s22p3,B为N;C元素原子的价层电子排布是nsnnp2n,即2s22p4,则C为O;D元素原子有三个能层,能量最高的能层上只有一个电子,则其为Na;E与D的最高能层数相同,但其价层电子数等于其电子层数,则其价电子排布为3s23p1,E为Al;F元素的原子序数为26,则其为Fe。从而得出A、B、C、D、E、F分别为H、N、O、Na、Al、Fe。
(1)A为氢元素,则H原子的电子式为H∙ 。
(2)B为氮元素,N原子的电子排布式为1s22s22p3,则其轨道表示式为:
↓↑
1s
↓↑
2s
↑
↑
↑
2p。
(3)电负性:O>N>H。
(4)B、C、D元素分别为N、O、Na,N的2p轨道呈半充满状态,第一电离能:N>O>Na。
(5)①对于同一元素的微粒,核外电子数越少,电子间的排斥作用越小,原子核对外层电子的吸引力越强。
②从电离能数据看,第四电离能与第三电离能相比,显得特别大,则表明失去第四个电子非常困难,这些数据说明Al的最高正化合价为+3。
(6)③Fe2+的价层电子排布式为3d6,容易失去一个电子变为Fe3+,达到3d轨道半充满即3d5的比较稳定的状态。
第1章 原子结构与元素性质
本章复习提升
易混易错练
易错点1 基态原子、电子云和原子轨道的理解错误
1.(2020山西太原二十四中高二下月考,)下列说法中正确的是 ( )
A.电子云通常是用小黑点的疏密来表示电子的多少
B.处于最低能量状态的原子叫基态原子
C.能量高的电子在离核近的区域运动,能量低的电子在离核远的区域运动
D.电子仅在由激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱
2.(2020山西吕梁孝义高二下月考,)下列说法正确的是 ( )
A.“电子云”表示电子像云一样分布在原子核周围
B.原子轨道即电子的运动轨迹
C.s轨道形状为圆形
D.2s轨道与1s轨道都呈球形,但2s电子云半径更大
易错点2 原子运动状态的能量高低判断错误
3.()下列状态的镁中,电离最外层一个电子所需能量最大的是 ( )
4.(2021山东联盟高三月考,)现有不同状态的铜、锌中,失去1个电子需要的能量最大的是 ( )
A.锌[Ar]3d104s2 B.锌[Ar]3d104s1
C.铜[Ar]3d104s1 D.铜[Ar]3d10
易错点3 核外电子排布式或轨道表示式书写错误5.(2021江苏南菁高级中学高二月考,)下列表达方式正确的是 ( )
A.24Cr的外围电子排布式:3d44s2
B.硫氢根离子的电离方程式:HS-+H2O OH-+H2S
C.基态碳原子的价电子轨道表示式为
↑↓
2s
↑
↑
2p
D.S2-的结构示意图:
6.(2020江苏徐州第一中学高二月考,)下列各项叙述中,正确的是 ( )
A.Na、Mg、Al的未成对电子数依次增多
B.价电子排布为4s24p3的元素位于第四周期第ⅤA族,是p区元素
C.2p和3p轨道形状均为哑铃形,能量也相等
D.氮原子的最外层电子排布图:
易错点4 忽略电离能或电负性的变化规律7.(2021山东寿光高二模拟,)部分短周期元素的原子序数与其某种常见化合价的关系如图所示。若用原子序数对应的正体代表所对应的元素则下列说法正确的是 ( )
A.31d和33d属于同种核素
B.第一电离能:d>e,电负性:d
D.a和b形成的化合物不可能含共价键
8.()下列关于元素第一电离能大小的比较中,正确的是 ( )
A.I1(O)
A.原子半径:Z>Y>X
B.电负性:R
D.Y和Z的最高价氧化物对应的水化物能相互反应
10.(2020山东潍坊高三期中,)已知X、Y、Z、W、M均为短周期元素。25 ℃时,其最高价氧化物对应的水化物(浓度均为0.01 mol·L-1)溶液的pH和原子半径的关系如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A.Y的最高价氧化物的化学式为YO2
B.五种元素中只有一种是金属元素
C.W、M简单离子半径大小顺序:W
思想方法练
“位、构、性”思想在元素信息推断题型中的应用
“位—构—性”推断与应用元素推断题是高考命题中的必考题型,考查点落脚于元素的“位—构—性”关系,能表示出原子电子层结构、核外电子排布、电子式、 元素所形成物质的性质、原子半径特点、元素在周期表中的位置等相关知识的考查,推断时要学会抓住“题眼”,例如物质的特征颜色、特征化学性质、特殊结构等都是我们推断与思考的突破点,该类题型有利于提升学生“宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知”的学科素养。
1.(2021山东寿光现代中学模拟,)X、Y、Z、W是短周期元素,X元素原子的最外层未达到8电子稳定结构,工业上通过分离液态空气获得其单质;Y元素原子最外电子层上s、p电子数相等;Z元素带2个单位正电荷的阳离子的核外电子排布与氖原子相同;W元素原子的M层有1个未成对的p电子。下列有关这些元素性质的说法一定正确的是 ( )
A.X元素的氢化物的水溶液显碱性
B.Z元素的离子半径大于W元素的离子半径
C.Z元素的单质在一定条件下能与X元素的单质反应
D.Y元素最高价氧化物的晶体具有很高的熔点和沸点
2.(2020四川乐山高二期中,)元素周期表中前20号元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,它们的结构性质等信息如下表所述:
元素
结构性质等信息
X
基态原子有三个能级,每个能级上的电子数都相等
Y
该元素原子外围电子排布式为nsnnpn+1
Z
常温常压下,该元素构成的单质是一种有毒的黄绿色气体
W
前四周期主族元素中原子半径最大的元素,且该元素的某种合金可做原子反应堆导热剂
请根据信息回答有关问题:
(1)写出对应元素的名称:X Y Z W 。
(2)元素X的原子核外的电子共有 种不同运动状态,其基态原子中最高能级轮廓图形状 。
(3)Y的价层电子排布图 。
(4)化合物WZ的电子式为 ,其焰色反应呈紫色,其原因是
。
3.(2020四川乐山十校高二上期中,)W、X、Y、Z、N是短周期元素,它们的核电荷数依次增大。
元素
元素性质或原子结构
W
单质在氯气中燃烧,产生苍白色火焰
X
在Y的上一周期,原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等
Y
元素的离子半径在该周期中最小
Z
原子核外p能级上的电子总数比s能级上的电子总数多2
N
最外层电子数比次外层电子数少1
(1)W单质的化学式为 ,Z元素原子核外有 个原子轨道填充了电子。
(2)Y、Z和N三种元素第一电离能由大到小的顺序为 (填元素符号),写出Y3+在过量氨水中反应的离子方程式 。
(3)用电子式表示W与N构成的化合物的形成过程 。
(4)Z元素原子共有 种不同运动状态的电子。
4.(2021天津高二期末,)已知A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的前四周期元素。其中A元素原子1s轨道只有1个电子;B元素原子第二能层的最高能级不同轨道上都有电子,并且自旋状态相同;C元素原子的价层电子排布是nsnnp2n;D元素原子有三个能层,能量最高的能层上只有一个电子;E与D的最高能层数相同,但其价层电子数等于其电子层数;F元素的原子序数为26。请用化学用语或相关叙述按要求回答下列问题:
(1)A原子的电子式: 。
(2)B原子的轨道表示式: 。
(3)A、B、C三种元素的电负性: > >
(4)B、C、D元素的第一电离能: > >
(5)已知E元素原子逐级电离能分别为578 kJ·mol-1、1 817 kJ·mol-1、2 745 kJ·mol-1、11 575 kJ·mol-1。
①E元素原子逐级电离能越来越大的原因: 。
②这些数据说明E的最高正化合价为 。
(6)关于F元素:
①位于周期表的 区;
②它的价电子排布式为 ;
③气态的+3价F离子较+2价F离子再失去一个电子更难,其原因是:
。
答案全解全析
本章复习提升
易混易错练
1.B 电子云图中的小黑点疏密表示电子在核外空间某处单位体积内出现概率的大小,而不表示具体电子的多少,故A错误;处于最低能量状态的原子叫基态原子,故B正确;距核越近,电子的能量越低,则能量高的电子在离核远的区域运动,能量低的电子在离核近的区域运动,故C错误;原子光谱有两种:吸收光谱和发射光谱,故D错误。
易错辨析
①电子云图为表示电子在原子核外空间某处出现的概率分布的图形,不代表电子的运动轨道和运动轨迹。②电子云图中的小点不代表实际电子,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.D 电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间某处单位体积内的概率分布的形象化描述,故A错误;同一原子轨道上最多排2个电子,其运动状态不同,原子轨道不是电子的运动轨迹,故B错误;s轨道是球形的,故C错误;s轨道呈球形,2s轨道的电子能量比1s轨道电子能量高,2s电子云半径更大,故D正确。
3.A [Ne]3s1为基态的Mg+,由于Mg的第二电离能高于其第一电离能,故其再失去一个电子所需能量较高; [Ne] 3s2为基态Mg原子,其失去一个电子变为基态Mg+; [Ne] 3s13p1为激发态Mg原子,其失去一个电子所需能量低于基态Mg原子; [Ne]3p1为激发态的Mg+,其失去一个电子所需能量低于基态Mg+,综上所述,电离最外层一个电子所需能量最大的是[Ne]3s1,故选A。
易错分析
误认为基态原子能量低最稳定,失去一个电子所需能量较高,错选B。易忽视A项的意义,它表示了Mg的第二电离能。Mg的第二电离能高于其第一电离能,故其再失去一个电子所需能量更高。
4.D 全充满、半充满或全空结构较为稳定,难以失去电子,所以选项中失去一个电子所需能量最大的为铜[Ar]3d10,故合理选项是D。
5.C 24Cr的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,则其外围电子排布式为:3d54s1,故A错误;硫氢根离子的电离方程式为HS- H++S2-,故B错误 ;基态碳原子的2p轨道有两个电子,所以基态碳原子的价电子排布图为
↑↓
2s
↑
↑
2p,故C正确; S2-的结构示意图为,故D错误。
6.B Na、Mg、Al三种元素的原子核外电子排布式分别为1s22s22p63s1、1s22s22p63s2、1s22s22p63s23p1,未成对电子数分别为1、0、1,A项错误;根据价电子排布式可知,该元素共有四个电子层,位于第四周期,最外层有5个电子,处于第ⅤA族,在周期表中处于p区,B项正确;2p和3p轨道形状均为哑铃形,离原子核越远,能量越高,因此2p轨道能量小于3p轨道能量,C项错误;题给氮原子的最外层电子排布图违背了洪特规则,正确的最外层电子排布图为 ,D项错误。
7.B 短周期元素中,a的常见化合价为-2价,e的常见化合价为+6价,均处于第ⅥA族,可推知a为O,e为S,b的常见化合价为+1价,原子序数大于8,则b为Na,由原子序数可知d处于第三周期,d的常见化合物为+5价,则d为P。31P和33P的质子数相同,中子数不同,是不同的核素,二者互为同位素,A项错误;同周期主族元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但是P原子3p能级为半充满稳定状态,第一电离能较大,则第一电离能:P>S,电负性:P
8.C O、S、Se、Te属于同一主族元素且原子序数依次增大,同主族元素自上而下第一电离能逐渐减小,故第一电离能I1(O)>I1(S)>I1(Se)>I1(Te),A错误;N原子的价电子排布式为2s22p3,因2p轨道处于半充满状态,比较稳定,其第一电离能大于同周期相邻的第ⅥA族元素O,B错误;同周期从左向右元素的第一电离能,总体上呈现逐渐增大的变化趋势,P原子的价电子排布式为3s23p3,3p轨道处于半充满状态,比较稳定,故其第一电离能大于同周期第ⅥA族元素S,C正确;Mg原子的价电子排布式为3s2,3s轨道处于全充满状态,比较稳定,故其第一电离能大于同周期相邻的Al,D错误。
9.D 根据题图可知X为O元素,W为S元素,Y为Na元素,Z为Al元素,R为Cl元素。同一周期主族元素的原子从左向右半径逐渐减小,所以原子半径:Y>Z,A错误;元素的电负性:Cl>S,即R>W,故B错误;O、S形成的化合物有二氧化硫、三氧化硫,故C错误;Y为Na,Z为Al,两者最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3,二者能反应生成四羟基合铝酸钠,故D正确。
10.C 已知X、Y、Z、W、M均为短周期元素,根据关系图,可知M原子半径最大,0.01 mol·L-1 M的最高价氧化物对应水化物的溶液pH为12,则M为Na;同理,X、Z的最高价氧化物对应水化物为一元强酸,X半径小于Z,则X为N、Z为Cl;W为二元强酸,则W为S;Y的最高价氧化物对应水化物为弱酸,则Y为C。Y为C,其最高价氧化物的化学式为CO2,A正确;五种元素中只有M是金属元素,B正确;W、M分别为S、Na,简单离子半径大小顺序:S2->Na+,C错误;X的最简单气态氢化物为NH3,Z的气态氢化物为HCl,两者的反应产物为氯化铵,NH4Cl中含有离子键和共价键,D正确。
思想方法练
1.C X元素原子的最外层未达到8电子稳定结构,工业上通过分离液态空气获得其单质,则X是N或O。Y元素原子最外电子层上s、p电子数相等,Y是C或Si。Z元素带2个单位正电荷的阳离子的核外电子排布与氖原子相同,Z是Mg。W元素原子的M层有1个未成对的p电子,W是Al或Cl。X元素的氢化物可能为H2O,A不正确;若W是氯元素,则氯离子半径大于镁离子半径;B不正确;镁既能和氮气反应生成氮化镁,也能和氧气反应生成氧化镁,C正确;若Y是碳元素,其最高价氧化物CO2形成的是分子晶体,熔沸点低,D不正确。
2.答案 (1)碳 氮 氯 钾
(2)6 哑铃形(或纺锤形)
(3)
↑↓
2s
↑
↑
↑
2p
(4)K+[·×Cl······]- 电子从高能级跃迁到低能级,以光谱形式释放能量(或电子发生跃迁,产生发射光谱)
解析 X基态原子有三个能级,每个能级上的电子数都相等,则X为C,Y元素原子外围电子排布式为nsnnpn+1,则Y为N,Z元素形成的单质是一种有毒的黄绿色气体,则Z为Cl,W是前四周期主族元素中原子半径最大的元素,且该元素的某种合金可做原子反应堆导热剂,则W为K。
(1)根据以上分析可得对应元素的名称:X为碳,Y为氮,Z为氯,W为钾。
(2)元素X(C)原子序数为6,其原子核外的电子共有6种不同运动状态,其基态原子中最高能级为2p,其2p能级轮廓图形状为哑铃形(或纺锤形)。
(3)Y(N)的价层电子排布式为2s22p3,其排布图为
↑↓
2s
↑
↑
↑
2p。
(4)化合物WZ(KCl)的电子式为K+[·×Cl······]-,其焰色反应呈紫色。其原因是K的电子从高能级跃迁到低能级,以光谱形式释放能量或电子发生跃迁,产生发射光谱。
3.答案 (1)H2 8 (2)Cl>Si>Al Al3++3NH3·H2O Al(OH)3↓+3NH4+ (3)H·+·Cl······H··Cl······ (4)14
解析 W的单质在氯气中燃烧,产生苍白色火焰,则W为H元素;X在Y的上一周期,X、Y是短周期元素,且其基态原子p能级上存在电子,所以X处于第二周期、Y处于第三周期,X原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等,其原子核外电子排布式为1s22s22p4,所以X为O元素,而Y元素的离子半径在所在周期中最小,所以Y为Al。由W、X、Y、Z、N的核电荷数依次增大可知,Z、N均处于第三周期,而Z原子核外p能级上的电子总数比s能级上的电子总数多2,其原子核外电子排布式为1s22s22p62s22p2,所以Z为Si元素,N元素原子的最外层电子数比次外层电子数少1,其最外层电子数为7,所以N为Cl元素。(1)W单质的化学式为H2,Z元素原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p2,核外有8个原子轨道填充了电子。(2)同周期元素随原子序数增大第一电离能总体上呈增大趋势,Al、Si和Cl三种元素第一电离能由大到小的顺序为Cl>Si>Al;Al3+与过量氨水反应的离子方程式为Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3NH4+。(3)用电子式表示HCl的形成过程:H·+·Cl······H··Cl······。(4)核外没有运动状态相同的电子,Si原子核外有14种不同运动状态的电子。
4.答案 (1)H∙ (2)
↓↑
1s
↓↑
2s
↑
↑
↑
2p (3)O N H (4)N O Na (5)①Al随着电子的逐个失去,阳离子所带的正电荷数越来越多,再要失去一个电子需克服的电性引力也越来越大,消耗的能量也越来越多 ②+3 (6)①d ②3d64s2 ③Fe2+的价层电子排布式为3d6,容易失去一个电子变为Fe3+,达到3d轨道半充满即3d5的比较稳定的状态
解析 A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的前四周期元素,A元素原子1s轨道只有1个电子,则A为H;B元素原子第二能层的最高能级不同轨道上都有电子,并且自旋状态相同,则其价电子排布为2s22p3,B为N;C元素原子的价层电子排布是nsnnp2n,即2s22p4,则C为O;D元素原子有三个能层,能量最高的能层上只有一个电子,则其为Na;E与D的最高能层数相同,但其价层电子数等于其电子层数,则其价电子排布为3s23p1,E为Al;F元素的原子序数为26,则其为Fe。从而得出A、B、C、D、E、F分别为H、N、O、Na、Al、Fe。
(1)A为氢元素,则H原子的电子式为H∙ 。
(2)B为氮元素,N原子的电子排布式为1s22s22p3,则其轨道表示式为:
↓↑
1s
↓↑
2s
↑
↑
↑
2p。
(3)电负性:O>N>H。
(4)B、C、D元素分别为N、O、Na,N的2p轨道呈半充满状态,第一电离能:N>O>Na。
(5)①对于同一元素的微粒,核外电子数越少,电子间的排斥作用越小,原子核对外层电子的吸引力越强。
②从电离能数据看,第四电离能与第三电离能相比,显得特别大,则表明失去第四个电子非常困难,这些数据说明Al的最高正化合价为+3。
(6)③Fe2+的价层电子排布式为3d6,容易失去一个电子变为Fe3+,达到3d轨道半充满即3d5的比较稳定的状态。
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