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第一章达标检测-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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这是一份第一章达标检测-2022版化学选择性必修2 鲁教版（2019） 同步练习 （Word含解析），共18页。
第1章 原子结构与元素性质
本章达标检测
(满分:100分;时间:90分钟)
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分,每题只有一个选项符合题意)
1.(2020山东泰安国际学校高二试题)在实验室中用下列装置可以得到氢原子光谱,实验证明该光谱为线状光谱,该光谱的发现在原子结构的认识过程中有极为重要的意义,根据它产生了 ( )
A.卢瑟福核式原子模型
B.汤姆孙“葡萄干布丁”模型
C.玻尔核外电子分层排布模型
D.原子结构的量子力学模型
2.如图是第三周期11~17号元素某些性质变化趋势的柱形图,下列有关说法正确的是 ( )
A.y轴表示的可能是第一电离能
B.y轴表示的可能是电负性
C.y轴表示的可能是原子半径
D.y轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数
3.(2021辽宁省实验中学高二测试)图1和图2分别是1s电子的电子云图和原子轨道图。下列有关说法正确的是 ( )
A.图1中的每个小黑点表示1个电子
B.图2表示1s电子只能在球体内出现
C.图2表明1s轨道呈圆形,有无数对称轴
D.图1中点密集的地方表示电子在此处单位体积内出现的概率大
4.(2021山东高密高二测试)下列说法正确的是 ( )
A.s电子云在空间各个方向上的伸展程度相同
B.p电子云是平面“8”字形的
C.2p能级有一个未成对电子的基态原子的电子排布式一定为1s22s22p5
D.2d能级包含5个原子轨道,最多容纳10个电子
5.(2020浙江杭州二中高二期中)下列变化需要吸收能量的是 ( )
A.1s22s22p63s11s22s22p6 B.3s23p53s23p6
C.2px2pz D.2HH—H
6.(2021湖北鄂州高二期末)某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示,单位为kJ·mol-1),如下表所示。关于元素R的判断中正确的是 ( )
I1
I2
I3
I4
I5
I6
578
1 817
2 745
11 578
14 831
18 378
A.R元素基态原子的电子排布式为ns1
B.R的最高正价为+3价
C.R元素的焰色反应为黄色
D.R元素位于元素周期表中第ⅡA族
7.(2020四川遂宁蓬溪高二月考)如图为元素周期表中短周期的一部分,关于Y、Z、M的说法正确的是 ( )
X
Y
Z
M
A.电负性:Y>Z>M
B.离子半径:M->Z2->Y-
C.ZM2分子中各原子的最外层均满足8电子稳定结构
D.Z元素基态原子最外层电子的轨道表示式为
↑↓
1s
↑↑
↑
↑
2p
8.(2021山东潍坊昌乐高二检测)几种短周期主族元素在元素周期表中的相对位置如图所示,已知元素X的原子核外电子数是D的2倍。下列说法不正确的是 ( )
D
E
X
Y
A.第一电离能:X
C.这四种元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是HNO3
D.气体分子(DE)2的电子式为∶E︙︙D∶D︙︙E∶
9.(2020江苏宿迁泗阳高三月考)如图,z为第3周期元素原子的核电荷数,y表示相应元素的有关性质,其中曲线描述与元素有关性质相符的选项是 ( )
A.y表示原子半径
B.y表示元素的电负性
C.y表示元素的最
高正价
D.y表示元素的第一
电离能
10.(2021广州珠海高二检测)如表所示的五种元素中,A、B、C、D为短周期元素,这四种元素的原子最外层电子数之和为22,下列说法正确的是 ( )
B
C
A
D
E
A.应用高纯度单质A制成光导纤维,可提高信息传输速度
B.B、C、D三种元素的简单氢化物的沸点依次升高
C.由B、C和氢三种元素形成的化合物中可能含有离子键
D.E在元素周期表中的位置是第四周期ⅣA族,电子排布式为[Ar]4s24p2
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)11.(2021山东济宁高二期末)现有四种元素的基态原子的电子排布式如下:
①1s22s22p63s23p4
②1s22s22p63s23p3
③1s22s22p3
④1s22s22p5
则下列有关比较中正确的是 ( )
A.第一电离能:④>③>②>①
B.原子半径:④>③>②>①
C.电负性:④>③>①>②
D.最高正化合价:④>③=②>①
12.(2020山东泰安高二检测)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轨道上有3个未成对电子,Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3,Z元素可以形成负一价离子,下列说法正确的是 ( )
A.X元素原子基态时的电子排布式为[Ar]4s24p3
B.X元素是第四周期第ⅤA族元素
C.Y元素原子的轨道表示式为1s22s22p2
D.Z单质具有两性
13.A、B属于短周期中不同主族的元素,A、B原子的最外层电子中,成对电子和未成对电子占据的轨道数相等,若A元素的原子序数为a,则B元素的原子序数可能为 ( )
①a-4 ②a-5 ③a+3 ④a+4
A.①④ B.②③ C.①③ D.②④
14.(2020天津一中高三上月考)如图为元素周期表前四周期的一部分,下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中,正确的是 ( )
X
W
Y
R
Z
A.W元素的第一电离能小于Y元素的第一电离能
B.Y、Z的简单阴离子电子层结构都与R原子的相同
C.p能级未成对电子最多的是Z元素
D.X元素是电负性最大的元素
15.(2020山东青岛胶州高二上期末)m、n、p、q、w五种元素,其核电荷数依次增大。m元素基态原子核外只有三个能级,且各能级电子数相等,p、q元素位于同一族,且两者核电荷数之和为24,w元素原子核外有4个电子层,最外层只有1个电子,其余各层均排满电子。下列说法错误的是 ( )
A.m、n、p元素第一电离能依次增大
B.基态n元素原子的轨道表示式为
C.w元素原子的价电子排布式为4s1
D.w单质分别与p、q单质反应,产物中w的化合价不同
三、非选择题(本题5小题,共60分)
16.(14分)(2021湖北武汉高二检测)(1)自然界中存在的碘的稳定性核素是碘-127(53127I)。某次核电站事故释放出的放射性物质中含有人工放射性核素碘-131(53131I)。碘-131一旦被人体吸入,可能会引发甲状腺疾病。下列关于这两种核素的说法正确的是 (填序号)。
A.53131I和 53127I原子核外的价电子排布不同
B.53131I和 53127I互为同位素
C.53131I基态原子的核外电子排布式中只有1个轨道上未充满电子
D.53127I的中子数与质子数之差为74
(2)有四种短周期元素,它们的结构、性质等信息如下表所示:
元素
结构、性质等信息
A
是短周期元素中(除稀有气体外)第一电离能最小的元素,该元素单质的某种合金是原子反应堆的导热剂
B
与A同周期,其最高价氧化物对应的水化物呈两性
C
其气态氢化物极易溶于水,液态时可用作制冷剂
D
原子核外电子共有l7种不同的运动状态
①A元素原子的核外电子排布式为 。
②离子半径:B (填“>”或“<”)A。
③C元素原子的核外电子排布图为 ,其原子核外有 个未成对电子,能量最高的电子为 轨道上的电子,该轨道呈 形。
④写出B、D两元素的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式: 。
17.(12分)(2020山东师大附中高二检测)按要求填写对应的化学符号:
(1)质量数为37的氯原子符号为 。
(2)磷原子的核外电子排布式 铬原子价电子的轨道表示式 。
(3)A元素基态原子的最外层有2个未成对电子,次外层有2个电子,其元素符号为 。
(4)B元素的正三价离子的3d能级呈半充满状态,其基态原子的电子排布式为 。
(5)O、N、F 3种元素的第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
(6)前四周期元素原子序数依次增大的元素A、B、C、D中,A和B的价层电子中未成对电子均只有1个,并且A-和B+的电子数相差8;与B位于同一周期的C和D,它们价层电子中的未成对电子数分别为4和2,且原子序数相差2。四种元素中,D元素在周期表中的位置是 ,第一电离能最小的是 (填元素符号,下同),电负性最大的是 。
(7)已知和碳元素同主族的X元素位于周期表中的第1个长周期,短周期元素Y原子的最外层电子数比内层电子总数少3,它们形成的化学式为XY4的物质。试回答:
X元素原子的基态电子排布式为 ,Y元素原子最外层电子的轨道表示式为 ,若X、Y两元素电负性分别为2.1和2.85,则XY4中X与Y之间的化学键为 (填“共价键”或“离子键”)。
18.(10分)(2021河南周口沈丘第一高级中学高三月考)钛单质及其化合物在医疗器械和军工业生产中有重要应用。
(1)基态钛原子核外价电子排布式为 ;同周期与其未成对电子数相等的基态原子还有 种。
(2)氢氟酸是钛的最强溶剂,可发生反应:Ti+4HFTiF4+2H2↑。
上述反应涉及的三种元素电负性由大到小的顺序为 。
(3)D-青霉胺(β, β-二甲基半胱氨酸)的结构如图所示:
可作为药物用于治疗或控制铜中毒病症, 其组成元素中,第二周期的三种元素的电负性由大到小的顺序为 。第一电离能(I1)由大到小的顺序为 。
19.(12分)(2020河北衡水高二检测)Ⅰ.锌在工业中有重要作用,也是人体必需的微量元素。回答下列问题:
(1)元素Zn位于元素周期表的 族、 区;基态Zn原子的价电子排布图(轨道表示式)为 。
(2)基态Zn原子核外电子占据最高能层的符号是 ,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为 形。
(3)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电负性由大到小的顺序是 。
Ⅱ.原子序数依次增大的短周期主族元素A、B、C、D,A的某种同位素不含中子,B与C价电子数之和为11,C与D同族,D的原子序数是C的两倍;E为第Ⅷ族原子序数最小的元素,F的单质为紫红色金属。
回答下列问题:
(4)六种元素中属于s区的为 (填元素符号,下同),基态原子未成对电子数目最多的为 。
(5)基态D原子中,核外电子占据最高能层的符号是 ,基态F原子的价电子排布式为 ,基态B原子电子占据的最高能级在三维空间分布的图形为 形。
(6)元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。E1(C) E1(D)(填“大于”或“小于”)。
20.(12分)下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表一种化学元素。试回答下列问题:
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
k
l
m
n
o
p
(1)写出24号元素Cr的基态原子的电子排布式 。
(2)元素e的基态原子的电子排布图: 。
(3)c的原子有 种运动状态不同的电子。
(4)比较g、h、i三种元素的第一电离能的大小顺序: (按由大到小的顺序排列,用元素符号表示)。
(5)图中o、p两元素的部分电离能数据如下表所示:
元素
o
p
电离能/(kJ·mol-1)
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 。
(6)第3周期主族元素按单质熔点高低的排列顺序如图所示,横坐标序号“8”代表 (填元素符号,下同)其中电负性最大的是 。
答案全解全析
本章达标检测
1.C 根据题中所述本实验证明氢原子光谱为线状光谱,可知得出的模型为玻尔核外电子分层排布模型,C符合题意。
2.B Mg的3s轨道为全充满稳定结构,P的3p轨道为半充满稳定结构,第一电离能Mg>Al、P>S,故A错误;同周期元素随原子序数的递增,元素的非金属性增强,元素的电负性增大,故B正确;同周期元素随原子序数的增大,原子半径减小,与图像不符,故C错误;金属原子失去电子形成简单离子,而非金属原子得到电子形成简单离子,与图像不符,故D错误。
3.D 电子云图是描述电子在核外空间某处单位体积内的概率分布的图形。小黑点表示电子出现的概率,每个小黑点不表示1个电子,故A错误;在界面内出现该电子的概率大,界面外出现该电子的概率小,故B错误; 1s轨道呈球形,故C错误;点密集的地方表示电子在此处单位体积内出现的概率大,故D正确。
4.A s电子云在空间各个方向上的伸展程度相同,A项正确; p电子云呈哑铃(纺锤)形,不是平面“8”字形,B项错误; 2p能级有一个未成对电子的基态原子的电子排布式可能为1s22s22p1或1s22s22p5,C项错误; L层没有d能级,D项错误。
5.A A项所示为3s轨道上失去1个电子,失去电子需要吸收能量,正确;B项表示3p能级上得到1个电子,为放出能量的变化,错误;C项,p能级的3个轨道px、py、pz能量相同,错误;D项表示2个氢原子结合为H2的过程,该过程放热,错误。
6.B 该元素第四电离能剧增,说明该原子最外层有3个电子,可能是硼或铝。该原子最外层有3个电子,基态原子的电子排布式为ns2np1,A错误;该原子最外层有3个电子,最高价为+3价,B正确;钠元素的焰色反应为黄色,该元素最外层有3个电子,不是钠元素,C错误;该元素最外层有3个电子,应该在ⅢA族,D错误。
7.C 由图示关系可推知:X为氦元素,Y为氟元素,M为氯元素,Z为硫元素。元素的电负性关系为F>Cl>S,故A项不正确;离子半径关系为S2->Cl->F-,故B项不正确;SCl2的电子式为··Cl······S······Cl······,故C项正确;S元素基态原子最外层电子的轨道表示式为
↑↓
3s
↑↓
↑
↑
3p,故D项不正确。
8.A 设D原子核外电子数为x,则X原子核外电子数为x+6,又因X原子核外电子数是D的2倍,2x=x+6,解得x=6,则D为C元素,X为Mg元素,根据元素在周期表中的相对位置可知,Y是Al元素,E为N元素。第一电离能:Mg>Al,故A错误; Mg为第三周期ⅡA族元素,镁单质可通过电解熔融MgCl2制备,故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,四种元素中非金属性最强的是N元素,所以酸性最强的是HNO3,故C正确;气体分子(DE)2为(CN)2,其电子式为∶N︙︙C∶C︙︙N∶,故D正确。
9.A 同一周期元素原子的电子层数相同,随着核电荷数的递增,主族元素原子半径逐渐减小,而稀有气体元素的原子半径是同周期中最大的,故A正确;同一周期,主族元素的非金属性越强其得电子能力越强,则其电负性越大,即同一周期主族元素的电负性随着原子序数增大而增大,故B错误;随着核电荷数的递增,第三周期元素的最外层电子数逐渐增多,最高正化合价随着原子序数增大而增大(不考虑稀有气体元素),故C错误;同一周期元素,元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但第ⅡA族、第ⅤA族元素第一电离能大于其同周期相邻元素,故D错误。
10.C 由A、B、C、D这四种短周期元素的原子最外层电子数之和为22可知,A为Si、B为N、C为O、D为Cl。应用高纯度SiO2制成光导纤维,可提高信息传输速度,故A错误;NH3、H2O、HCl中沸点最高的是H2O,故B错误; 由N、O和H三种元素形成的化合物NH4NO3中含有离子键,故C正确;Ge在元素周期表中的位置是第四周期ⅣA族,电子排布式为[Ar]3d104s24p2,故D错误。
11.AC 由电子排布式可知①为S,②为P,③为N,④为F。第一电离能:④>③>②>①,A项正确;原子半径应是②最大,④最小,B项错误;电负性:④>③>①>②,C项正确;F无正价,D项错误。
12.B X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,所以X是砷,Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子,所以Y是碳或氧,X跟Y可形成化合物X2Y3,所以Y是氧,X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42,所以Z是氢。 X元素原子基态时的电子排布式为[Ar]3d104s24p3,故A错误;X元素是第四周期第ⅤA族元素,故B正确;Y元素原子的轨道表示式为
↑↓
1s
↑↓
2s
↑↓
↑
↑
2p,故C错误;Z单质为H2,故D错误。
13.B 根据题目A、B属于短周期中不同主族的元素,A、B原子的最外层电子中,成对电子和未成对电子占据的轨道数相等,符合要求的元素属于ⅢA和ⅥA,因此B、Al、O和S符合,结合A、B属于不同主族可得②③符合。
14.D 根据元素在周期表中的位置可知,X为F,W为P,Y为S,Z为Br,R为Ar。基态P的3p轨道为半充满状态,较稳定,P的第一电离能大于S的第一电离能,故A错误;S2-有3个电子层,而Br-有4个电子层,所以Br-和Ar的电子层结构不同,B错误;p能级未成对电子最多为3个,P符合,故C错误;F的非金属性最强,F的电负性最大,故D正确。
15.AC m、n、p、q、w五种元素,其核电荷数依次增大,m元素基态原子核外只有三个能级,且各能级电子数相等,其原子核外电子排布式为1s22s22p2,为C元素;w元素原子核外有4个电子层,最外层只有1个电子,其余各层均排满电子,原子核外电子数为2+8+18+1=29,为Cu元素;p、q元素位于同一族,它们的原子序数大于C而小于Cu,只能处于第二、第三周期,且两者核电荷数之和为24,可推知p为O、q为S;n的原子序数介于C、O之间,则为N。同周期元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,但N原子2p轨道为半充满稳定状态,其第一电离能高于同周期相邻元素,所以第一电离能C
(2)①1s22s22p63s1 ②<
③ 3 2p 哑铃
④Al(OH)3+3H+Al3++3H2O
解析 (1)53131I和 53127I属于同一种元素,原子核外电子排布相同,价电子排布也相同,故A错误;53131I和 53127I的质子数相同,中子数不同,二者互为同位素,B正确;53131I基态原子的核外电子排布式中只有5p能级上的1个轨道未填充电子,C正确;中子数=127-53=74,所以,中子数与质子数的差为74-53=21,故D错误。
(2)根据表中信息可推出A为Na,B为Al,C为N,D为Cl。①A为Na,其核外电子排布式为1s22s22p63s1。②B为Al,其在元素周期表中位于第三周期第ⅢA族,Na+与Al3+的核外电子排布相同,r(Al3+)
(2)1s22s22p63s23p3
↑
↑
↑
↑
↑
3d
↑
4s
(3)C或O (4)1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2 (5)F>N>O (6)第四周期第Ⅷ族 K F (7) 1s22s22p63s23p63d104s24p2
↑↓
3s
↑↓
↑↓
↑
2p 共价键
解析 (1)Cl的质子数为17,质量数为37的氯原子符号为 1737Cl。
(2)磷原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3或[Ne]3s23p3;铬是24号元素,其原子核外有24个电子,3d能级上有5个电子、4s能级上有1个电子,其价电子排布图为
↑
↑
↑
↑
↑
3d
↑
4s。
(3)A元素基态原子的最外层有2个未成对电子,次外层有2个电子,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p2或1s22s22p4,为C或O。
(4)某元素的正三价离子的3d轨道呈半充满状态,即3d轨道电子数为5,该离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,则该元素基态原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2。
(5)同一周期元素,元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但ⅡA族、ⅤA族元素第一电离能大于其同周期相邻元素,F、N、O元素处于同一周期,N处于第ⅤA族,所以第一电离能:F>N>O。
(6)前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中,A和B的价层电子中未成对电子均只有一个,并且A-和B+的电子数相差8,A属于第ⅦA族元素,B属于第ⅠA族元素,且A的原子序数小于B,则A是F元素,B是K元素;与B位于同一周期的C和D,它们价层电子中的未成对电子数分别为4和2,且原子序数相差为2,价电子排布式分别为3d64s2、3d84s2,则C是Fe元素,D是Ni元素。D为Ni元素,在元素周期表中处于第四周期第Ⅷ族;四种元素中K的金属性最强,F的非金属性最强,故第一电离能最小的是K,电负性最大的是F。
(7)由题意知,X元素为Ge元素,Y元素为Cl元素,Cl原子结构示意图为。Ge元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2;Cl元素原子最外层电子的轨道表示式为
↑↓
3s
↑↓
↑↓
↑
2p;Ge、Cl两元素的电负性差值为0.75,数值较小,所以二者形成共价键。
18.答案 (1)3d24s2 3 (2) F>H>Ti (3)O>N>C N>O>C
解析 (1)钛为22号元素,基态钛原子核外价电子排布式为3d24s2;钛原子未成对电子数为2,同周期与其未成对电子数相等的基态原子还有Ni、Ge、Se三种。
(2)电负性由大到小的顺序为F>H>Ti。
(3)D-青霉胺(β, β-二甲基半胱氨酸)的结构简式为,根据D-青霉胺(β, β-二甲基半胱氨酸)的结构可知组成元素中,第二周期的三种元素分别为C、N、O,它们的半径逐渐减小,电负性由大到小的顺序为O>N>C;因为N原子3p轨道为半充满状态,所以其第一电离能比O大,第一电离能(I1)由大到小的顺序为N>O>C。
19.答案 Ⅰ.(1)ⅡB ds
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
3d
↑↓
4s (2)N 球
(3)O>Ge>Zn
Ⅱ.(4)H Fe (5)M 3d104s1 哑铃 (6)小于
解析 Ⅰ.(1)Zn的原子序数为30,其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2,处于周期表中第四周期ⅡB族,价电子排布式为3d104s2,价电子包括3d、4s电子,处于ds区,价电子排布图(轨道表示式)为
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
↑↓
3d
↑↓
4s。(2)基态Zn原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2,核外电子所占据的最高能层为第四层,符号为N,占据该能层4s电子的电子云轮廓图形状为球形。(3)元素非金属性:ZnGe>Zn。
Ⅱ.A的某种同位素不含中子,A为H元素;C与D同族,D的原子序数是C的两倍,可知C为O元素、D为S元素;B与C价电子数之和为11,B的价电子数为11-6=5,且原子序数比O小,所以B为N元素;E为第Ⅷ族原子序数最小的元素,为Fe元素;F的单质为紫红色金属,则F为Cu。(4)六种元素中属于s区的为H,基态原子未成对电子数目最多的为Fe,有4个未成对电子。(5)基态D原子中,核外电子占据最高能层的符号是M,基态F原子的价电子排布式为3d104s1,基态B原子电子占据的最高能级为2p,p轨道在三维空间分布的图形为哑铃形。(6)非金属性越强,越易得到电子,第一电子亲和能越小,则E1(C)小于E1(D)。
20.答案 (1)1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1
(2)
↑↓
1s
↑↓
2s
↑↓
↑
↑
2p (3)6 (4)Mg>Al>Na (5)Mn2+的3d轨道电子排布为半充满状态,比较稳定,而Fe2+的3d轨道再失去一个电子排布才为半充满状态,不稳定 (6)Si Cl
解析 根据元素周期表的结构可知a~p分别为H、Li、C、N、O、F、Na、Mg、Al、Si、S、Cl、Ar、K、Mn、Fe。
(1)Cr的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1。
(2)e为O元素,其基态原子的电子排布式为1s22s22p4,基态原子的电子排布图为
↑↓
1s
↑↓
2s
↑↓
↑
↑
2p。
(3)c为C元素,其基态原子的电子排布式为1s22s22p2,有6种运动状态不同的电子。
(4)g为Na元素,h为Mg元素,i为Al元素,Na、Mg、Al是同一周期的元素,随着原子序数的增大,原子半径逐渐减小,元素失去电子的能力逐渐减弱,但是Mg原子的2s轨道上的电子处于全充满的稳定状态,失去电子的能力比相邻的Al还难,所以这三种元素中第一电离能的大小顺序:Mg>Al>Na。
(5)o为Mn元素,p为Fe元素,原子轨道处于半充满、全充满、全空时,能量更低、更稳定,Mn2+的价电子排布式为3d5,3d能级上有5个电子,为半充满状态,能量低更稳定,所以难再失去一个电子,而Fe2+的价电子排布式为3d6,3d能级上有6个电子,再失去一个电子就达到3d5半充满稳定结构,故Fe2+容易再失去一个电子。
(6)第3周期主族元素单质的熔点最高的是Si,根据图示可知,其中序号“8”代表Si,同周期从左到右,电负性逐渐增大(稀有气体元素除外),则第3周期电负性最大的是Cl。
第1章 原子结构与元素性质
本章达标检测
(满分:100分;时间:90分钟)
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分,每题只有一个选项符合题意)
1.(2020山东泰安国际学校高二试题)在实验室中用下列装置可以得到氢原子光谱,实验证明该光谱为线状光谱,该光谱的发现在原子结构的认识过程中有极为重要的意义,根据它产生了 ( )
A.卢瑟福核式原子模型
B.汤姆孙“葡萄干布丁”模型
C.玻尔核外电子分层排布模型
D.原子结构的量子力学模型
2.如图是第三周期11~17号元素某些性质变化趋势的柱形图,下列有关说法正确的是 ( )
A.y轴表示的可能是第一电离能
B.y轴表示的可能是电负性
C.y轴表示的可能是原子半径
D.y轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数
3.(2021辽宁省实验中学高二测试)图1和图2分别是1s电子的电子云图和原子轨道图。下列有关说法正确的是 ( )
A.图1中的每个小黑点表示1个电子
B.图2表示1s电子只能在球体内出现
C.图2表明1s轨道呈圆形,有无数对称轴
D.图1中点密集的地方表示电子在此处单位体积内出现的概率大
4.(2021山东高密高二测试)下列说法正确的是 ( )
A.s电子云在空间各个方向上的伸展程度相同
B.p电子云是平面“8”字形的
C.2p能级有一个未成对电子的基态原子的电子排布式一定为1s22s22p5
D.2d能级包含5个原子轨道,最多容纳10个电子
5.(2020浙江杭州二中高二期中)下列变化需要吸收能量的是 ( )
A.1s22s22p63s11s22s22p6 B.3s23p53s23p6
C.2px2pz D.2HH—H
6.(2021湖北鄂州高二期末)某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示,单位为kJ·mol-1),如下表所示。关于元素R的判断中正确的是 ( )
I1
I2
I3
I4
I5
I6
578
1 817
2 745
11 578
14 831
18 378
A.R元素基态原子的电子排布式为ns1
B.R的最高正价为+3价
C.R元素的焰色反应为黄色
D.R元素位于元素周期表中第ⅡA族
7.(2020四川遂宁蓬溪高二月考)如图为元素周期表中短周期的一部分,关于Y、Z、M的说法正确的是 ( )
X
Y
Z
M
A.电负性:Y>Z>M
B.离子半径:M->Z2->Y-
C.ZM2分子中各原子的最外层均满足8电子稳定结构
D.Z元素基态原子最外层电子的轨道表示式为
↑↓
1s
↑↑
↑
↑
2p
8.(2021山东潍坊昌乐高二检测)几种短周期主族元素在元素周期表中的相对位置如图所示,已知元素X的原子核外电子数是D的2倍。下列说法不正确的是 ( )
D
E
X
Y
A.第一电离能:X
C.这四种元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是HNO3
D.气体分子(DE)2的电子式为∶E︙︙D∶D︙︙E∶
9.(2020江苏宿迁泗阳高三月考)如图,z为第3周期元素原子的核电荷数,y表示相应元素的有关性质,其中曲线描述与元素有关性质相符的选项是 ( )
A.y表示原子半径
B.y表示元素的电负性
C.y表示元素的最
高正价
D.y表示元素的第一
电离能
10.(2021广州珠海高二检测)如表所示的五种元素中,A、B、C、D为短周期元素,这四种元素的原子最外层电子数之和为22,下列说法正确的是 ( )
B
C
A
D
E
A.应用高纯度单质A制成光导纤维,可提高信息传输速度
B.B、C、D三种元素的简单氢化物的沸点依次升高
C.由B、C和氢三种元素形成的化合物中可能含有离子键
D.E在元素周期表中的位置是第四周期ⅣA族,电子排布式为[Ar]4s24p2
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)11.(2021山东济宁高二期末)现有四种元素的基态原子的电子排布式如下:
①1s22s22p63s23p4
②1s22s22p63s23p3
③1s22s22p3
④1s22s22p5
则下列有关比较中正确的是 ( )
A.第一电离能:④>③>②>①
B.原子半径:④>③>②>①
C.电负性:④>③>①>②
D.最高正化合价:④>③=②>①
12.(2020山东泰安高二检测)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轨道上有3个未成对电子,Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3,Z元素可以形成负一价离子,下列说法正确的是 ( )
A.X元素原子基态时的电子排布式为[Ar]4s24p3
B.X元素是第四周期第ⅤA族元素
C.Y元素原子的轨道表示式为1s22s22p2
D.Z单质具有两性
13.A、B属于短周期中不同主族的元素,A、B原子的最外层电子中,成对电子和未成对电子占据的轨道数相等,若A元素的原子序数为a,则B元素的原子序数可能为 ( )
①a-4 ②a-5 ③a+3 ④a+4
A.①④ B.②③ C.①③ D.②④
14.(2020天津一中高三上月考)如图为元素周期表前四周期的一部分,下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中,正确的是 ( )
X
W
Y
R
Z
A.W元素的第一电离能小于Y元素的第一电离能
B.Y、Z的简单阴离子电子层结构都与R原子的相同
C.p能级未成对电子最多的是Z元素
D.X元素是电负性最大的元素
15.(2020山东青岛胶州高二上期末)m、n、p、q、w五种元素,其核电荷数依次增大。m元素基态原子核外只有三个能级,且各能级电子数相等,p、q元素位于同一族,且两者核电荷数之和为24,w元素原子核外有4个电子层,最外层只有1个电子,其余各层均排满电子。下列说法错误的是 ( )
A.m、n、p元素第一电离能依次增大
B.基态n元素原子的轨道表示式为
C.w元素原子的价电子排布式为4s1
D.w单质分别与p、q单质反应,产物中w的化合价不同
三、非选择题(本题5小题,共60分)
16.(14分)(2021湖北武汉高二检测)(1)自然界中存在的碘的稳定性核素是碘-127(53127I)。某次核电站事故释放出的放射性物质中含有人工放射性核素碘-131(53131I)。碘-131一旦被人体吸入,可能会引发甲状腺疾病。下列关于这两种核素的说法正确的是 (填序号)。
A.53131I和 53127I原子核外的价电子排布不同
B.53131I和 53127I互为同位素
C.53131I基态原子的核外电子排布式中只有1个轨道上未充满电子
D.53127I的中子数与质子数之差为74
(2)有四种短周期元素,它们的结构、性质等信息如下表所示:
元素
结构、性质等信息
A
是短周期元素中(除稀有气体外)第一电离能最小的元素,该元素单质的某种合金是原子反应堆的导热剂
B
与A同周期,其最高价氧化物对应的水化物呈两性
C
其气态氢化物极易溶于水,液态时可用作制冷剂
D
原子核外电子共有l7种不同的运动状态
①A元素原子的核外电子排布式为 。
②离子半径:B (填“>”或“<”)A。
③C元素原子的核外电子排布图为 ,其原子核外有 个未成对电子,能量最高的电子为 轨道上的电子,该轨道呈 形。
④写出B、D两元素的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式: 。
17.(12分)(2020山东师大附中高二检测)按要求填写对应的化学符号:
(1)质量数为37的氯原子符号为 。
(2)磷原子的核外电子排布式 铬原子价电子的轨道表示式 。
(3)A元素基态原子的最外层有2个未成对电子,次外层有2个电子,其元素符号为 。
(4)B元素的正三价离子的3d能级呈半充满状态,其基态原子的电子排布式为 。
(5)O、N、F 3种元素的第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
(6)前四周期元素原子序数依次增大的元素A、B、C、D中,A和B的价层电子中未成对电子均只有1个,并且A-和B+的电子数相差8;与B位于同一周期的C和D,它们价层电子中的未成对电子数分别为4和2,且原子序数相差2。四种元素中,D元素在周期表中的位置是 ,第一电离能最小的是 (填元素符号,下同),电负性最大的是 。
(7)已知和碳元素同主族的X元素位于周期表中的第1个长周期,短周期元素Y原子的最外层电子数比内层电子总数少3,它们形成的化学式为XY4的物质。试回答:
X元素原子的基态电子排布式为 ,Y元素原子最外层电子的轨道表示式为 ,若X、Y两元素电负性分别为2.1和2.85,则XY4中X与Y之间的化学键为 (填“共价键”或“离子键”)。
18.(10分)(2021河南周口沈丘第一高级中学高三月考)钛单质及其化合物在医疗器械和军工业生产中有重要应用。
(1)基态钛原子核外价电子排布式为 ;同周期与其未成对电子数相等的基态原子还有 种。
(2)氢氟酸是钛的最强溶剂,可发生反应:Ti+4HFTiF4+2H2↑。
上述反应涉及的三种元素电负性由大到小的顺序为 。
(3)D-青霉胺(β, β-二甲基半胱氨酸)的结构如图所示:
可作为药物用于治疗或控制铜中毒病症, 其组成元素中,第二周期的三种元素的电负性由大到小的顺序为 。第一电离能(I1)由大到小的顺序为 。
19.(12分)(2020河北衡水高二检测)Ⅰ.锌在工业中有重要作用,也是人体必需的微量元素。回答下列问题:
(1)元素Zn位于元素周期表的 族、 区;基态Zn原子的价电子排布图(轨道表示式)为 。
(2)基态Zn原子核外电子占据最高能层的符号是 ,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为 形。
(3)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电负性由大到小的顺序是 。
Ⅱ.原子序数依次增大的短周期主族元素A、B、C、D,A的某种同位素不含中子,B与C价电子数之和为11,C与D同族,D的原子序数是C的两倍;E为第Ⅷ族原子序数最小的元素,F的单质为紫红色金属。
回答下列问题:
(4)六种元素中属于s区的为 (填元素符号,下同),基态原子未成对电子数目最多的为 。
(5)基态D原子中,核外电子占据最高能层的符号是 ,基态F原子的价电子排布式为 ,基态B原子电子占据的最高能级在三维空间分布的图形为 形。
(6)元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。E1(C) E1(D)(填“大于”或“小于”)。
20.(12分)下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表一种化学元素。试回答下列问题:
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
k
l
m
n
o
p
(1)写出24号元素Cr的基态原子的电子排布式 。
(2)元素e的基态原子的电子排布图: 。
(3)c的原子有 种运动状态不同的电子。
(4)比较g、h、i三种元素的第一电离能的大小顺序: (按由大到小的顺序排列,用元素符号表示)。
(5)图中o、p两元素的部分电离能数据如下表所示:
元素
o
p
电离能/(kJ·mol-1)
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 。
(6)第3周期主族元素按单质熔点高低的排列顺序如图所示,横坐标序号“8”代表 (填元素符号,下同)其中电负性最大的是 。
答案全解全析
本章达标检测
1.C 根据题中所述本实验证明氢原子光谱为线状光谱,可知得出的模型为玻尔核外电子分层排布模型,C符合题意。
2.B Mg的3s轨道为全充满稳定结构,P的3p轨道为半充满稳定结构,第一电离能Mg>Al、P>S,故A错误;同周期元素随原子序数的递增,元素的非金属性增强,元素的电负性增大,故B正确;同周期元素随原子序数的增大,原子半径减小,与图像不符,故C错误;金属原子失去电子形成简单离子,而非金属原子得到电子形成简单离子,与图像不符,故D错误。
3.D 电子云图是描述电子在核外空间某处单位体积内的概率分布的图形。小黑点表示电子出现的概率,每个小黑点不表示1个电子,故A错误;在界面内出现该电子的概率大,界面外出现该电子的概率小,故B错误; 1s轨道呈球形,故C错误;点密集的地方表示电子在此处单位体积内出现的概率大,故D正确。
4.A s电子云在空间各个方向上的伸展程度相同,A项正确; p电子云呈哑铃(纺锤)形,不是平面“8”字形,B项错误; 2p能级有一个未成对电子的基态原子的电子排布式可能为1s22s22p1或1s22s22p5,C项错误; L层没有d能级,D项错误。
5.A A项所示为3s轨道上失去1个电子,失去电子需要吸收能量,正确;B项表示3p能级上得到1个电子,为放出能量的变化,错误;C项,p能级的3个轨道px、py、pz能量相同,错误;D项表示2个氢原子结合为H2的过程,该过程放热,错误。
6.B 该元素第四电离能剧增,说明该原子最外层有3个电子,可能是硼或铝。该原子最外层有3个电子,基态原子的电子排布式为ns2np1,A错误;该原子最外层有3个电子,最高价为+3价,B正确;钠元素的焰色反应为黄色,该元素最外层有3个电子,不是钠元素,C错误;该元素最外层有3个电子,应该在ⅢA族,D错误。
7.C 由图示关系可推知:X为氦元素,Y为氟元素,M为氯元素,Z为硫元素。元素的电负性关系为F>Cl>S,故A项不正确;离子半径关系为S2->Cl->F-,故B项不正确;SCl2的电子式为··Cl······S······Cl······,故C项正确;S元素基态原子最外层电子的轨道表示式为
↑↓
3s
↑↓
↑
↑
3p,故D项不正确。
8.A 设D原子核外电子数为x,则X原子核外电子数为x+6,又因X原子核外电子数是D的2倍,2x=x+6,解得x=6,则D为C元素,X为Mg元素,根据元素在周期表中的相对位置可知,Y是Al元素,E为N元素。第一电离能:Mg>Al,故A错误; Mg为第三周期ⅡA族元素,镁单质可通过电解熔融MgCl2制备,故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,四种元素中非金属性最强的是N元素,所以酸性最强的是HNO3,故C正确;气体分子(DE)2为(CN)2,其电子式为∶N︙︙C∶C︙︙N∶,故D正确。
9.A 同一周期元素原子的电子层数相同,随着核电荷数的递增,主族元素原子半径逐渐减小,而稀有气体元素的原子半径是同周期中最大的,故A正确;同一周期,主族元素的非金属性越强其得电子能力越强,则其电负性越大,即同一周期主族元素的电负性随着原子序数增大而增大,故B错误;随着核电荷数的递增,第三周期元素的最外层电子数逐渐增多,最高正化合价随着原子序数增大而增大(不考虑稀有气体元素),故C错误;同一周期元素,元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但第ⅡA族、第ⅤA族元素第一电离能大于其同周期相邻元素,故D错误。
10.C 由A、B、C、D这四种短周期元素的原子最外层电子数之和为22可知,A为Si、B为N、C为O、D为Cl。应用高纯度SiO2制成光导纤维,可提高信息传输速度,故A错误;NH3、H2O、HCl中沸点最高的是H2O,故B错误; 由N、O和H三种元素形成的化合物NH4NO3中含有离子键,故C正确;Ge在元素周期表中的位置是第四周期ⅣA族,电子排布式为[Ar]3d104s24p2,故D错误。
11.AC 由电子排布式可知①为S,②为P,③为N,④为F。第一电离能:④>③>②>①,A项正确;原子半径应是②最大,④最小,B项错误;电负性:④>③>①>②,C项正确;F无正价,D项错误。
12.B X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,所以X是砷,Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子,所以Y是碳或氧,X跟Y可形成化合物X2Y3,所以Y是氧,X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42,所以Z是氢。 X元素原子基态时的电子排布式为[Ar]3d104s24p3,故A错误;X元素是第四周期第ⅤA族元素,故B正确;Y元素原子的轨道表示式为
↑↓
1s
↑↓
2s
↑↓
↑
↑
2p,故C错误;Z单质为H2,故D错误。
13.B 根据题目A、B属于短周期中不同主族的元素,A、B原子的最外层电子中,成对电子和未成对电子占据的轨道数相等,符合要求的元素属于ⅢA和ⅥA,因此B、Al、O和S符合,结合A、B属于不同主族可得②③符合。
14.D 根据元素在周期表中的位置可知,X为F,W为P,Y为S,Z为Br,R为Ar。基态P的3p轨道为半充满状态,较稳定,P的第一电离能大于S的第一电离能,故A错误;S2-有3个电子层,而Br-有4个电子层,所以Br-和Ar的电子层结构不同,B错误;p能级未成对电子最多为3个,P符合,故C错误;F的非金属性最强,F的电负性最大,故D正确。
15.AC m、n、p、q、w五种元素,其核电荷数依次增大,m元素基态原子核外只有三个能级,且各能级电子数相等,其原子核外电子排布式为1s22s22p2,为C元素;w元素原子核外有4个电子层,最外层只有1个电子,其余各层均排满电子,原子核外电子数为2+8+18+1=29,为Cu元素;p、q元素位于同一族,它们的原子序数大于C而小于Cu,只能处于第二、第三周期,且两者核电荷数之和为24,可推知p为O、q为S;n的原子序数介于C、O之间,则为N。同周期元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,但N原子2p轨道为半充满稳定状态,其第一电离能高于同周期相邻元素,所以第一电离能C
(2)①1s22s22p63s1 ②<
③ 3 2p 哑铃
④Al(OH)3+3H+Al3++3H2O
解析 (1)53131I和 53127I属于同一种元素,原子核外电子排布相同,价电子排布也相同,故A错误;53131I和 53127I的质子数相同,中子数不同,二者互为同位素,B正确;53131I基态原子的核外电子排布式中只有5p能级上的1个轨道未填充电子,C正确;中子数=127-53=74,所以,中子数与质子数的差为74-53=21,故D错误。
(2)根据表中信息可推出A为Na,B为Al,C为N,D为Cl。①A为Na,其核外电子排布式为1s22s22p63s1。②B为Al,其在元素周期表中位于第三周期第ⅢA族,Na+与Al3+的核外电子排布相同,r(Al3+)
(2)1s22s22p63s23p3
↑
↑
↑
↑
↑
3d
↑
4s
(3)C或O (4)1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2 (5)F>N>O (6)第四周期第Ⅷ族 K F (7) 1s22s22p63s23p63d104s24p2
↑↓
3s
↑↓
↑↓
↑
2p 共价键
解析 (1)Cl的质子数为17,质量数为37的氯原子符号为 1737Cl。
(2)磷原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3或[Ne]3s23p3;铬是24号元素,其原子核外有24个电子,3d能级上有5个电子、4s能级上有1个电子,其价电子排布图为
↑
↑
↑
↑
↑
3d
↑
4s。
(3)A元素基态原子的最外层有2个未成对电子,次外层有2个电子,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p2或1s22s22p4,为C或O。
(4)某元素的正三价离子的3d轨道呈半充满状态,即3d轨道电子数为5,该离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,则该元素基态原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2。
(5)同一周期元素,元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但ⅡA族、ⅤA族元素第一电离能大于其同周期相邻元素,F、N、O元素处于同一周期,N处于第ⅤA族,所以第一电离能:F>N>O。
(6)前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中,A和B的价层电子中未成对电子均只有一个,并且A-和B+的电子数相差8,A属于第ⅦA族元素,B属于第ⅠA族元素,且A的原子序数小于B,则A是F元素,B是K元素;与B位于同一周期的C和D,它们价层电子中的未成对电子数分别为4和2,且原子序数相差为2,价电子排布式分别为3d64s2、3d84s2,则C是Fe元素,D是Ni元素。D为Ni元素,在元素周期表中处于第四周期第Ⅷ族;四种元素中K的金属性最强,F的非金属性最强,故第一电离能最小的是K,电负性最大的是F。
(7)由题意知,X元素为Ge元素,Y元素为Cl元素,Cl原子结构示意图为。Ge元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2;Cl元素原子最外层电子的轨道表示式为
↑↓
3s
↑↓
↑↓
↑
2p;Ge、Cl两元素的电负性差值为0.75,数值较小,所以二者形成共价键。
18.答案 (1)3d24s2 3 (2) F>H>Ti (3)O>N>C N>O>C
解析 (1)钛为22号元素,基态钛原子核外价电子排布式为3d24s2;钛原子未成对电子数为2,同周期与其未成对电子数相等的基态原子还有Ni、Ge、Se三种。
(2)电负性由大到小的顺序为F>H>Ti。
(3)D-青霉胺(β, β-二甲基半胱氨酸)的结构简式为,根据D-青霉胺(β, β-二甲基半胱氨酸)的结构可知组成元素中,第二周期的三种元素分别为C、N、O,它们的半径逐渐减小,电负性由大到小的顺序为O>N>C;因为N原子3p轨道为半充满状态,所以其第一电离能比O大,第一电离能(I1)由大到小的顺序为N>O>C。
19.答案 Ⅰ.(1)ⅡB ds
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3d
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4s (2)N 球
(3)O>Ge>Zn
Ⅱ.(4)H Fe (5)M 3d104s1 哑铃 (6)小于
解析 Ⅰ.(1)Zn的原子序数为30,其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2,处于周期表中第四周期ⅡB族,价电子排布式为3d104s2,价电子包括3d、4s电子,处于ds区,价电子排布图(轨道表示式)为
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3d
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4s。(2)基态Zn原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2,核外电子所占据的最高能层为第四层,符号为N,占据该能层4s电子的电子云轮廓图形状为球形。(3)元素非金属性:Zn
Ⅱ.A的某种同位素不含中子,A为H元素;C与D同族,D的原子序数是C的两倍,可知C为O元素、D为S元素;B与C价电子数之和为11,B的价电子数为11-6=5,且原子序数比O小,所以B为N元素;E为第Ⅷ族原子序数最小的元素,为Fe元素;F的单质为紫红色金属,则F为Cu。(4)六种元素中属于s区的为H,基态原子未成对电子数目最多的为Fe,有4个未成对电子。(5)基态D原子中,核外电子占据最高能层的符号是M,基态F原子的价电子排布式为3d104s1,基态B原子电子占据的最高能级为2p,p轨道在三维空间分布的图形为哑铃形。(6)非金属性越强,越易得到电子,第一电子亲和能越小,则E1(C)小于E1(D)。
20.答案 (1)1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1
(2)
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1s
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2s
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2p (3)6 (4)Mg>Al>Na (5)Mn2+的3d轨道电子排布为半充满状态,比较稳定,而Fe2+的3d轨道再失去一个电子排布才为半充满状态,不稳定 (6)Si Cl
解析 根据元素周期表的结构可知a~p分别为H、Li、C、N、O、F、Na、Mg、Al、Si、S、Cl、Ar、K、Mn、Fe。
(1)Cr的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1。
(2)e为O元素,其基态原子的电子排布式为1s22s22p4,基态原子的电子排布图为
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1s
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2s
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2p。
(3)c为C元素,其基态原子的电子排布式为1s22s22p2,有6种运动状态不同的电子。
(4)g为Na元素,h为Mg元素,i为Al元素,Na、Mg、Al是同一周期的元素,随着原子序数的增大,原子半径逐渐减小,元素失去电子的能力逐渐减弱,但是Mg原子的2s轨道上的电子处于全充满的稳定状态,失去电子的能力比相邻的Al还难,所以这三种元素中第一电离能的大小顺序:Mg>Al>Na。
(5)o为Mn元素,p为Fe元素,原子轨道处于半充满、全充满、全空时,能量更低、更稳定,Mn2+的价电子排布式为3d5,3d能级上有5个电子,为半充满状态,能量低更稳定,所以难再失去一个电子,而Fe2+的价电子排布式为3d6,3d能级上有6个电子,再失去一个电子就达到3d5半充满稳定结构,故Fe2+容易再失去一个电子。
(6)第3周期主族元素单质的熔点最高的是Si,根据图示可知,其中序号“8”代表Si,同周期从左到右,电负性逐渐增大(稀有气体元素除外),则第3周期电负性最大的是Cl。
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