2021年高中化學(xué)選修二第一章《原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》經(jīng)典練習(xí)卷(答案解析)

一、選擇題1．第一電離能(I1)是指氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量。如圖是部分元素的第一電離能隨原子序數(shù)變化的曲線(其中12～17號元素的有關(guān)數(shù)據(jù)缺失)。下列說法中不正確的是A．分析圖中同周期元素第一電離能的變化規(guī)律，可推斷在Na～Ar元素中，Al的第一電離能的最小范圍為:Na＜Al＜MgB．從上圖分析可知，同一主族元素原子的第一電離能I1變化規(guī)律是:隨核電荷數(shù)增加第一電離能逐漸減小C．圖中第一電離能最小的元素在周期表中的位置是第六周期，IA族D．根據(jù)周期表對角線規(guī)則，BeCl2溶液和MgCl2溶液可用NaOH溶液加以鑒別答案：C【詳解】A.根據(jù)元素周期律分析，同周期元素隨著金屬性減弱，第一電離能逐漸增大，但Mg原子核外電子排布為3s2，為全滿狀態(tài)，所以第一電離能大于Al，所以Al的第一電離能的最小范圍為:Na＜Al＜Mg，故A正確；B.同一主族元素原子隨核電荷數(shù)增大，半徑增大，失去電子能力增強，則第一電離能I1變化規(guī)律是:隨核電荷數(shù)增加第一電離能逐漸減小，故B正確；C.金屬性越強，越容易失去電子，所以第一電離能越小，圖中第一電離能最小的元素是銣，在第五周期ⅠA族，故C錯誤；D.根據(jù)周期表對角線規(guī)則，氫氧化鈹與氫氧化鋁性質(zhì)相似，能和氫氧化鈉反應(yīng)，而Mg（OH）2和氫氧化鈉不反應(yīng)，則BeCl2溶液和MgCl2溶液可用NaOH溶液加以鑒別，故D正確；故選C。2．下列四種元素的基態(tài)原子的電子排布式如下：①1s22s22p63s23p4②1s22s22p63s23p3③1s22s22p3④1s22s22p5，則下列有關(guān)的比較中正確的是A．第一電離能：④＞③＞②＞①B．原子半徑：④＞③＞②＞①C．電負性：④＞②＞①＞③D．最高正化合價：④＞③＝②＞①答案：A解析：元素的基態(tài)原子的電子排布式中，①1s22s22p63s23p4為S，②1s22s22p63s23p3為P，③1s22s22p3為N，④1s22s22p5為F?！驹斀狻緼．一般來說，非金屬性越強，第一電離能越大，但當(dāng)原子軌道中電子處于半滿或全滿時，第一電離能出現(xiàn)反常，則第一電離能：④＞③＞②＞①，A正確；B．一般來說，電子層數(shù)越多，原子半徑越大，電子層數(shù)相同時，核電荷數(shù)越大，原子半徑越小，所以原子半徑：②＞①＞③＞④，B不正確；C．非金屬性④＞③＞①＞②，非金屬性越強，電負性越大，所以電負性：④＞③＞①＞②，C不正確；D．F沒有正價，S顯+6價，N、P都顯+5價，所以最高正化合價：①＞③＝②＞④，D不正確；故選A。3．下列事實能說明氯元素原子得電子能力比硫元素原子強的是①還原性：Cl-＜S2-②HCl的酸性比H2S強③HCl的穩(wěn)定性比H2S強④HCl的還原性比H2S強⑤HClO的酸性比H2SO4強⑥Cl2能與H2S反應(yīng)生成S⑦Cl2與鐵反應(yīng)生成FeCl3，而S與鐵反應(yīng)生成FeSA．③④⑤⑦ B．②③⑥⑦ C．①③⑥⑦ D．①②③④⑤⑥⑦答案：C【詳解】①元素的非金屬性越強，其簡單陰離子的還原性越弱，還原性：Cl﹣＜S2﹣，說明非金屬性Cl＞S，則得電子能力Cl＞S，①符合題意；②HCl的酸性比H2S強，說明HCl電離程度大于硫化氫，與其非金屬性強弱無關(guān)，②不符合題意；③元素的非金屬性越強，其氫化物的穩(wěn)定性越強，HCl的穩(wěn)定性比H2S強，說明Cl元素得電子能力大于S，③符合題意；④元素的非金屬性Cl＞S，元素的非金屬性越強，其氫化物的還原性就越弱，因此HCl的還原性比H2S弱，④不符合題意；⑤HClO的酸性較弱，硫酸是強酸，所以次氯酸的酸性比H2SO4弱，⑤不符合題意；⑥Cl2能與H2S反應(yīng)生成S，說明氯氣氧化性大于S，則得電子能力Cl大于S，⑥符合題意；⑦Cl2與鐵反應(yīng)生成FeCl3，而S與鐵反應(yīng)生成FeS，說明氯氣氧化性大于S，則得電子能力Cl大于S，⑦符合題意；綜上，①③⑥⑦符合題意，答案選C。4．A元素的陰離子Am－跟B元素的陽離子Bn+具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，以下敘述正確的是①原子半徑A＞B②離子半徑A＞B③原子序數(shù)A＜B④最外層電子數(shù)A＞B⑤A的負化合價與B的正化合價絕對值相等A．②③④ B．①②③ C．③④⑤ D．都對答案：A【詳解】A元素的陰離子Am－與B元素的陽離子Bn+具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則離子核外電子數(shù)相等，A元素處于B元素相鄰的上一周期．①A元素形成陰離子與B元素形成陽離子，A元素處于B元素相鄰的上一周期，電子層越多，原子半徑越大原子半徑A＜B，故①錯誤；②A元素處于B元素相鄰的上一周期，原子序數(shù)A較小，核外電子排布相同的離子，核原子序數(shù)越大，離子半徑越小比較離子半徑，所以B離子半徑較小，即離子半徑A＞B，故②正確；③A元素的陰離子與B元素的陽離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則離子核外電子數(shù)相等，A元素處于B元素相鄰的上一周期，原子序數(shù)A較小，即原子序數(shù)A＜B，故③正確；④一般最外層電子數(shù)大于4的易形成陰離子，最外層電子數(shù)小于4的易形成陽離子，A元素形成陰離子，B元素形成陽離子，則最外層電子數(shù)A＞B，故④正確；A元素原子最外層電子數(shù)與B元素原子最外層電子數(shù)之和為8，則A的正價與B的負價絕對值相等，若A元素原子最外層電子數(shù)與B元素原子最外層電子數(shù)之和不為8，則A的負化合價與B的正化合價絕對值不相等，故⑤錯誤；所以②③④正確。答案選A。5．X、Y、Z三種主族元素的原子，其最外層電子排布分別為、、，由這三種元素組成的化合物的化學(xué)式可能是A． B． C． D．答案：A【詳解】X、Y、Z三種主族元素的原子，其最外層電子排布分別為、、，則，，X為第ⅠA元素，化合價為價，Y為Al，Z為O。所以X、Y、Z三種元素形成的化合物可能為，故選A。6．下列說法中正確的是A．處于最低能量的原子叫做基態(tài)原子B．3p2表示3p能級有兩個軌道C．同一原子中，1s、2s、3s電子的能量逐漸減小D．同一原子中，2p、3p、4p能級的軌道數(shù)依次增多答案：A【詳解】A．處于最低能量的原子叫做基態(tài)原子，故A正確；B．3p2表示3p能級容納2個電子，p能級有3個原子軌道，故B錯誤；C．能級符號相同，能層越大，電子能量越高，所以1s、2s、3s電子的能量逐漸增大，故C錯誤；D．同一原子中，2p、3p、4p能級的軌道數(shù)相等，都為3，故D錯誤。故選A。7．四種元素的基態(tài)原子的電子排布式如下：①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p3；④1s22s22p5。則下列有關(guān)比較中正確的是A．原子半徑：④>③>②>① B．第一電離能：④>③>②>①C．電負性：④>③>②>① D．最高正化合價：④>③=②>①答案：B解析：由四種元素基態(tài)原子電子排布式可知，①1s22s22p63s23p4是S元素、②1s22s22p63s23p3是P元素、③1s22s22p3是N元素、④1s22s22p5是F元素。【詳解】A．同周期元素，從左到右原子半徑依次減小，同主族元素，從上到下原子半徑依次增大，則原子半徑P＞S＞N＞F，即②＞①＞③＞④，故A錯誤；B．同主族元素，從上到下第一電離能依次降低，同周期元素，從左到右第一電離能依次增大，但VA族元素的原子p軌道為半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能大于同周期的相鄰元素，則第一電離能S＜P＜N＜F，即④＞③＞②＞①，故B正確；C．同周期元素，從左到右電負性依次增大，同主族元素，從上到下電負性依次減小，N元素非金屬性與S元素強，則電負性P＜S＜N＜F，④＞③＞①＞②，故C錯誤；D．元素的最高正化合價等于核外最外層電子數(shù)，但F元素沒有正化合價，則元素的最高正化合價：①＞②=③，故D錯誤；故選B。8．X、Y、Z三種短周期元素原子的最外層電子排布式分別為、和，由這三種元素組成的化合物的化學(xué)式可能是A． B． C． D．答案：C【詳解】原子的最外層電子排布式為和的元素分別是和O，它們形成化合物時的常見化合價分別為+3、-2，最外層電子排布式為的短周期元素形成化合物時的化合價為+1，根據(jù)化合物中元素化合價代數(shù)和為0的原則，可知由這三種元素組成的化合物的化學(xué)式可能是，故C正確。故選C。9．非金屬單質(zhì)溴與氯氣的性質(zhì)很相似。在探究溴單質(zhì)的性質(zhì)時，其基本程序應(yīng)該是A．實驗并觀察實驗現(xiàn)象→分析，解釋得出結(jié)論B．觀察溴的外觀性質(zhì)→做實驗并觀察實驗現(xiàn)象→分析、解釋，得出結(jié)論C．觀察溴的外觀性質(zhì)→預(yù)測溴的化學(xué)性質(zhì)→做實驗并觀察實驗現(xiàn)象→分析解釋得出結(jié)論D．預(yù)測溴的化學(xué)性質(zhì)→做實驗并觀察實驗現(xiàn)象→分析解釋得出結(jié)論→觀察溴的外觀性質(zhì)答案：C【詳解】探究物質(zhì)的性質(zhì)時其基本程序是：觀察物質(zhì)外觀→預(yù)測物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)→做實驗并觀察現(xiàn)→分析現(xiàn)象，并用相應(yīng)的化學(xué)知識解釋-→得出結(jié)論；非金屬溴與氯氣的性質(zhì)很相似，所以可以根據(jù)氯氣的性質(zhì)預(yù)測溴的性質(zhì)，則探究溴的性質(zhì)時其基本程序是：先從色、態(tài)方面觀察溴的外觀，然后根據(jù)氯氣的性質(zhì)預(yù)測溴可能具有的性質(zhì)，再做實驗驗證預(yù)測，觀察實驗并記錄現(xiàn)象，再分析實驗現(xiàn)象并用已知化學(xué)知識解釋現(xiàn)象，最后得出結(jié)論，答案選C。10．有5種元素X、Y、Z、Q、T。X原子M層上有2個未成對電子且無空軌道；Y原子的特征電子構(gòu)型為3d64s2；Z原子的核外電子總數(shù)等于Q原子的最外層電子數(shù)；Q原子的L電子層的p能級上只有一對成對電子；T原子有1個3p空軌道。下列敘述錯誤的是A．元素Y和Q可形成化合物Y2Q3 B．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：Q>Z>TC．T和Z的最高價氧化物均為酸性氧化物 D．X和Q結(jié)合生成的化合物晶體類型為離子晶體答案：D解析：由X原子M層上有2個未成對電子且無空軌道可知，X為S元素；Y原子的特征電子構(gòu)型為3d64s2，則Y為Fe元素；Q原子的L電子層的p能級上只有一對成對電子，則Q是O元素；由Z原子的核外電子總數(shù)等于O原子的最外層電子數(shù)可知，Z為C元素；由T原子有1個3p空軌道可知，T是Si元素。【詳解】A．Fe元素和O元素能形成化合物Fe2O3，故A正確；B．元素的非金屬性越強，氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越強，元素的非金屬性：O＞C＞Si，則簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：H2O＞CH4＞SiH4，故B正確；C．Si元素和C元素的最高價氧化物是二氧化硅、二氧化碳，二者均為酸性氧化物，故C正確；D．硫元素和氧元素結(jié)合生成的化合物可以是二氧化硫或三氧化硫，二氧化硫和三氧化硫都是共價化合物，形成的晶體為分子晶體，故D錯誤；答案選D。11．科學(xué)家發(fā)現(xiàn)新核素，是目前已知的最重的球形雙幻核，其具有的雙閉殼結(jié)構(gòu)是原子核物理中殼模型理論框架的基石之一、這里的“208”指的是A．質(zhì)子數(shù) B．電子數(shù) C．質(zhì)量數(shù) D．中子數(shù)答案：C【詳解】元素符號左上角的數(shù)值表示該元素的原子的質(zhì)量數(shù)，左下角數(shù)值代表質(zhì)子數(shù)，所以208指的是質(zhì)量數(shù)；故選：C。12．呼吸法在醫(yī)學(xué)上常用于幽門螺旋桿菌的診新，可用來測定文物年代，下列有關(guān)和的說法不正確的是A．和原子中均含有6個質(zhì)子 B．的原子結(jié)構(gòu)示意圖：C．和互為同位素 D．和原子的核外電子排布相同答案：B【詳解】A．和原子都屬于6號C元素，原子核中均含有6個質(zhì)子，A正確；B．的原子核外有6個電子，核外電子排布是2、4，故原子結(jié)構(gòu)示意圖為：，B錯誤；C．和質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，二者互為同位素，C正確；D．和原子核外都有6個電子，核外電子排布是2、4，故它們的核外電子排布相同，D正確；故合理選項是B。13．X、Y、Z、W為四種短周期元素，有關(guān)這四種元素的說法中一定正確的是（）元素XYZW原子半徑（nm）0．0770．0750．1020．099最高正價或最低負價+4+5-2-1A．X與W形成XW4時，各原子最外層均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，B．1molW的單質(zhì)參加氧化還原反應(yīng)時轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2molC．0．3molCu分別與足量HYO3和H2ZO4的稀溶液反應(yīng)均產(chǎn)生0．2mol氣體D．Y的氫化物與W的氫化物反應(yīng)的產(chǎn)物只含有共價鍵答案：A解析：由表中的原子半徑和化合價的數(shù)據(jù)判定，X、Y的半徑小于Z、W，所以X、Y位于第二周期，根據(jù)化合價判斷X為碳，Y為氮，同理得Z為硫，W為氯。【詳解】A、碳與氯形成的四氯化碳的各原子最外層均達8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，正確；B、1mol氯氣參加反應(yīng)時未必轉(zhuǎn)移2mol電子，如與水的反應(yīng)只轉(zhuǎn)移1mol電子，錯誤；C、銅不與稀硫酸反應(yīng)，錯誤；D、氨氣與氯化氫的反應(yīng)產(chǎn)物是氯化銨，不僅含共價鍵還含有離子鍵，錯誤；答案選A。14．已知下列四組短周期元素的電離能數(shù)據(jù)（kJ·mol-1）,下列判斷不正確的是電離能WXYZI1496573738899I24562181714511751I369122745773314848I49543115751054021006A．W單質(zhì)的還原性最強 B．Y和Z可能位于同一族C．X、Z的氫氧化物都具有兩性 D．W、X、Y原子半徑依次減小答案：D解析：元素原子軌道中電子處于半滿、全滿全空時最穩(wěn)定，當(dāng)穩(wěn)定狀態(tài)再失去電子時，其電離能發(fā)生突變，W的I2電離能突然增大，說明最外層有1個電子，屬于第IA族，且W的第一電離能X、Y、Z小，則W為Na元素，X的I4電離能突然增大，說明最外層有3個電子，屬于第ⅢA族，第一電離能比Y、Z小，則X為Al元素，Y的I3電離能突然增大，說明最外層有2個電子，屬于第IIA族，Z的I3電離能突然增大，說明最外層有2個電子，屬于第IIA族，由Z的I1比Y的I1大，則Y為Mg元素，Z為Be元素；據(jù)此分析。【詳解】由上分析可知，W為Na元素，X為Al元素，Y為Mg元素，Z為Be元素；A．W為Na元素，鈉的第一電離能比Al、Mg、Be小，最易失電子，Na單質(zhì)的還原性最強，故A正確；B．Y為Mg元素，Z為Be元素，最外層電子數(shù)相同，Mg和Be均位于第IIA族，故B正確；C．X為Al元素，Z為Be元素，Al和Be在周期表中位于對角線，符合對角線法則，則性質(zhì)類似，則Al(OH)3具有兩性，Be(OH)2也具有兩性，故C正確；D．W為Na元素，X為Al元素，Y為Mg元素，三種元素屬于同周期元素，從左到右，原子半徑依次減小，原子序數(shù)Na＜Mg＜Al，原子半徑Na＞Mg＞Al，故D錯誤；答案為D。15．下列各組物質(zhì)的相互關(guān)系描述正確的是（）A．H2、D2和T2互為同位素B．金剛石、C60、石墨互為同系物C．(CH3)2CHC2H5和CH3CH2CH(CH3)2屬于同種物質(zhì)D．和互為同分異構(gòu)體答案：C【詳解】A．同位素是同種元素不同原子的互稱，而H2、D2和T2是氫元素的三種單質(zhì)，所以不互為同位素，A不正確；B．金剛石、C60、石墨都是碳元素的三種單質(zhì)，三者互為同素異形體，B不正確；C．(CH3)2CHC2H5和CH3CH2CH(CH3)2的名稱都為2-甲基丁烷，屬于同種物質(zhì)，C正確；D．和都為二氯甲烷，屬于同一種物質(zhì)，D不正確；故選C。二、填空題16．硝酸(HNO3)在生活、生產(chǎn)中有廣泛的用途。工業(yè)上通常以氨氣為原料來制取硝酸，其反應(yīng)原理如下：4NH3＋5O24NO＋6H2O、4NO＋3O2＋2H2O→4HNO3(1)比較HNO3中各組成元素的非金屬性強弱___________。(2)寫出NH3的電子式___________，O原子最外層的軌道表示式___________。(3)聯(lián)合制堿法是把“合成氨法”和“氨堿法”聯(lián)合在一起，你認為制硝酸能不能用這個方法，把“合成氨工業(yè)”和“硝酸工業(yè)”聯(lián)合在一起，理由是___________。答案：H<N<O根據(jù)工業(yè)制硝酸的反應(yīng)原理，可以看出幾乎沒有原料的浪費，所以沒有必要?！驹斀狻?1)HNO3中的元素分別為H、N、O，非金屬性強弱為：H<N<O，故答案為：H<N<O；(2)NH3分子中N原子分別與3個H原子形成共價鍵，則其電子式為；O為8號元素，核外有2個電子層，最外層有6個電子，價電子排布式為2s22p4，則O原子最外層的軌道表示式為：，故答案為：；；(3)根據(jù)工業(yè)制硝酸的反應(yīng)原理4NH3＋5O24NO＋6H2O、4NO＋3O2＋2H2O→4HNO3，可以看出幾乎沒有原料的浪費，所以沒有必要，故答案為：根據(jù)工業(yè)制硝酸的反應(yīng)原理，可以看出幾乎沒有原料的浪費，所以沒有必要。17．元素周期表與元素周期律在學(xué)習(xí)、研究和生產(chǎn)實踐中有很重要的作用。下表列出了①～⑩10種元素在周期表中的位置。族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA02⑤⑥⑩3①③④⑦⑧⑨4②請回答：(1)這10種元素其中化學(xué)性質(zhì)最不活潑的是_______，非金屬性最強的是_______，形成化合物種類最多的元素是_______(填元素符號)。(2)第三周期列出的六種元素對應(yīng)的簡單離子中半徑最大的是_______；最小的是_______(填離子符號)。(3)在①、②、③、④四種元素的最高價氧化物的水化物中，兩性最高價氧化物的水化物與堿性最強的最高價氧化物的水化物反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______；在⑤、⑦、⑧三種元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物中，酸性最強的是_______(填化學(xué)式)。(4)對于⑦、⑧、⑩元素的氫化物，穩(wěn)定性由強到弱的順序為_______，還原性最強是_______(填化學(xué)式)。(5)①～⑨的氫化物分子中與⑩的氫化物分子所含電子總數(shù)相等的分子是_______(舉一例即可，填化學(xué)式)答案：ArFCS2-Al3＋Al(OH)3＋KOH=KAlO2＋2H2OHClO4HF>HCl>H2SH2SH2O、CH4解析：根據(jù)表格中的周期和族序數(shù)判斷元素①為Na元素，②為K元素，③為Mg元素，④為Al元素，⑤為碳元素，⑥為O元素，⑦為S元素，⑧為Cl元素，⑨為Ar元素，⑩為F元素；根據(jù)元素周期律判斷元素的性質(zhì)?！驹斀狻?1)化學(xué)性質(zhì)不活潑的元素是稀有氣體元素，故為Ar元素；非金屬最強的元素是半徑最小的非金屬F元素；形成化合物種類最多的元素是C元素，可以形成有機化合物；(2)根據(jù)離子半徑大小比較方法，電子層越大，半徑越大，及核外電子排布相同的離子根據(jù)原子序數(shù)越大，吸引力越大，半徑越小判斷，第三周期最大的離子半徑是S2-；最小的是Al3＋；(3)①、②、③、④四種元素的最高價氧化物的水化物中，兩性最高價氧化物的水化物是Al(OH)3與堿性最強的最高價氧化物的水化物是KOH，反應(yīng)方程式是：Al(OH)3＋KOH=KAlO2＋2H2O；在⑤、⑦、⑧三種元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物中，根據(jù)非金屬性越強，酸性越強判斷是HClO4；(4)對于⑦、⑧、⑩元素的氫化物，穩(wěn)定性根據(jù)非金屬性越強，氫化物越穩(wěn)定判斷，由強到弱的順序為HF>HCl>H2S，還原性根據(jù)離子半徑越大還原性越強得：H2S還原性最強；(5)⑩的氫化物HF分子所含電子總數(shù)10個，①～⑨的氫化物分子電子總數(shù)是10個的有：H2O、CH4?！军c睛】首先推測元素，根據(jù)元素在周期表中的位置推斷元素，根據(jù)元素周期律判斷元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，注意離子半徑的比較，根據(jù)離子具有的特點判斷：核外電子排布相同的離子可以根據(jù)原子序數(shù)的大小進行判斷。18．銅礦資源是金屬礦產(chǎn)資源之一，我國具有豐富的銅礦資源，主要有斑巖型、硅卡巖型、砂巖型、火山巖型、銅鎳型等。回答下列問題：(1)焰火中的綠色是銅的焰色，基態(tài)銅原子在灼燒時價電子發(fā)生了_______而變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)。(2)基態(tài)Cu原子的價電子排布式為_______，基態(tài)鎳原子的價電子軌道表示式為_______。(3)黃銅是人類最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu組成。Zn的第一電離能_______(填“大于”或“小于”)Cu的第一電離能﹐原因是_______。答案：躍遷大于Zn核外電子排布為全滿結(jié)構(gòu)，難失去電子【詳解】(1)基態(tài)銅原子在灼燒時價電子會發(fā)生躍遷，變成激發(fā)態(tài)，而焰火中的綠色是由激發(fā)態(tài)到基態(tài)的發(fā)射光譜；(2)Cu為29號元素，根據(jù)核外電子排布規(guī)律，核外電子排布為[Ar]3d104s1，故價電子排布為：3d104s1；鎳的原子序數(shù)是28，則基態(tài)鎳原子的價電子軌道表示式為；(3)Zn為30號原子，核外電子排布為[Ar]3d104s2，軌道電子處于全滿結(jié)構(gòu)，能量較低，物質(zhì)較穩(wěn)定，難失去電子，所以Zn的第一電離能大于Cu的第一電離能。19．已知各元素原子的電子排布如下：……(s最多填2個電子，p最多填6個電子，d最多填10個電子)(1)根據(jù)規(guī)律寫出鐵(26)和銅(29)的電子排布式_______、_______；(2)如果其規(guī)則下一個是f，則f可填充_____個電子，寫出通式_______；(3)通過規(guī)律推斷和哪個更穩(wěn)定_______。答案：1s22s22p63s23p63d64s21s22s22p63s23p63d104s1142(2n-1)，n=1，2，3，…【詳解】(1)根據(jù)能量最低原理，鐵(26)的核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2，根據(jù)能量最低原理、洪特規(guī)則，銅(29)的核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1；(2)f能級有7個原子軌道，每個軌道最多容納2電子，則f可填充14個電子，每個能級容納電子數(shù)的通式是2(2n-1),n=1,2,3,…；(3)的價電子電子排布是3d5，的價電子排布是3d6，軌道全空、全滿或半充滿的狀態(tài)是比較穩(wěn)定的，所以較穩(wěn)定的是；20．成為陽離子時首先失去___________軌道電子，的價層電子排布式為，價層電子排布式為___________。比較離子半徑：___________(填“大于”“等于”或“小于”)。答案：小于【詳解】原子失去電子時，先從最外層開始，鐵元素基態(tài)原子的價層電子排布式為，先失去軌道的電子。失電子時，先失去軌道的電子，然后再失去軌道的一個電子，則的價層電子排布式為。和的電子層結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)大的半徑反而小，則答案為小于。21．基態(tài)X原子的第二電子層上只有一個空軌道，則X是______，其電子排布圖為______；基態(tài)R原子的3p軌道上只有一個未成對電子，則R可能是______；Y原子的核電荷數(shù)為33，其價層電子排布是______，其在元素周期表中的位置是______，屬于______區(qū)的元素。答案：C(或碳)Al或Cl4s24p3第四周期ⅤA族p【詳解】基態(tài)X原子的第二電子層上只有一個空軌道，其電子排布式為1s22s22p2，則X是碳，電子排布圖為。基態(tài)R原子的3p軌道上只有一個未成對電子，其原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p1或1s22s22p63s23p5，則R可能為Al或Cl。Y原子的核電荷數(shù)為33，根據(jù)構(gòu)造原理可知，基態(tài)Y原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3，電子層數(shù)為4，且最外層有5個電子，則在元素周期表中位于第四周期ⅤA族，最后一個電子填充在4p軌道上，故屬于p區(qū)元素。22．根據(jù)原子核外電子排布規(guī)則，回答下列問題：(1)寫出基態(tài)S原子的核外電子排布式：______；寫出基態(tài)原子的價層電子排布式：______。(2)寫出基態(tài)O原子的核外電子軌道表示式：______。(3)若將基態(tài)的電子排布式寫成，則它違背了______。(4)比的穩(wěn)定性更______(填“強”或“弱”)，用電子排布解釋其原因：______。答案：或泡利原理強的價層電子排布式為，處于半充滿狀態(tài)，故更穩(wěn)定【詳解】(1)S位于元素周期表第三周期第ⅥA族，核外電子排布式為或；的核外電子排布式為或，屬于過渡元素，價層電子包括最外層4s能級和次外層3d能級上的電子，即的價層電子排布式為。(2)O位于元素周期表第二周期第ⅥA族，根據(jù)泡利原理和洪特規(guī)則，其軌道表示式為。(3)s能級上只有一個原子軌道，每個原子軌道最多容納2個電子，而題中所給的電子排布式中的3s軌道上有3個電子，違背了泡利原理。(4)Fe為26號元素，其核外電子排布式為，則的價層電子排布式為，的價層電子排布式為，處于半充滿狀態(tài)，因此比穩(wěn)定。23．(1)以下列出的是一些原子的2p能級和3d能級上電子排布的情況。違反了泡利原理的是______(填序號，下同)，違反了洪特規(guī)則的是______。①②③④⑤⑥(2)某元素的激發(fā)態(tài)(不穩(wěn)定狀態(tài))原子的電子排布式為1s22s22p63s13p33d2，則該元素基態(tài)原子的電子排布式為______；其最高價氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式是______。(3)將下列多電子原子的能級按能級能量由低到高的順序排列：______(填序號)。①1s②3d③4s④3s⑤4p⑥3p答案：③②④⑥1s22s22p63s23p4H2SO4①④⑥③②⑤【詳解】(1)按泡利不相容原理：同—軌道中不應(yīng)有運動狀態(tài)完全相同的兩個電子存在，即不能存在自旋平行的電子，③違反了泡利原理；洪特規(guī)則是指在同一個電子亞層中排布的電子，總是盡先占據(jù)不同的軌道，且自旋方向相同；②中未成對電子的自旋狀態(tài)應(yīng)相同，不能相反；④原子核外電子應(yīng)盡可能占據(jù)不同的軌道，而且自旋方向相同，這樣排布能量最低，在④中5個電子應(yīng)分占5個軌道；⑥中未成對電子的自旋狀態(tài)應(yīng)相同，所以②④⑥違反了洪特規(guī)則；(2)根據(jù)構(gòu)造原理可知：3s能級的能量小于3p能級的能量，3p能級的能量小于3d能級的能量，電子排布式為1s22s22p63s13p33d2的激發(fā)態(tài)原子，其基態(tài)原子的電子排布式應(yīng)為1s22s22p63s23p4，該原子的核外電子數(shù)為16，原子核外電子數(shù)等于原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)，則其質(zhì)子數(shù)也為16，故該元素為S元素，其最高價氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式是H2SO4；(3)原子核外電子排布遵循能量最低原理，根據(jù)構(gòu)造原理可知原子核外電子填充的先后順序是1s-2s-2p-3s-3p-3d-4s，故按照能級由低到高的順序為①④⑥③②⑤。24．根據(jù)下列五種元素的電離能數(shù)據(jù)(單位：)，回答下列問題。元素代號208040006100940050046006900950074014007700105005801800270011600420310044005900(1)在周期表中，最可能處于同一族的是___________。A．和B．和C．和D．和E.和(2)它們的氯化物的化學(xué)式，最可能正確的是___________。A．B．C．D．E.(3)元素最可能是___________。A．區(qū)元素B．稀有氣體元素C．區(qū)元素D．準金屬E.區(qū)元素(4)下列元素中，化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)最像元素的是___________。A．硼B(yǎng)．鈹C．鋰D．氫E.氦答案：EBAE【詳解】(1)由表中數(shù)據(jù)可知，元素的第二電離能突然增大，說明原子最外層只有一個電子；同樣，元素的第二電離能突然增大，說明原子最外層也只有一個電子；所以和最可能處于同一族；(2)A.分析元素的、、、可知，后一級電離能都約為前一級電離能的1~2倍，差別不大，因此這4個電子很可能都在最外層上，所以其氯化物的化學(xué)式不可能是，A錯誤；B.由(1)中分析可知原子最外層只有1個電子，且第一電離能很小，說明易失去1個電子顯+1價，所以其氯化物的化學(xué)式為，B正確；C.元素的第三電離能約為第二電離能的5.5倍，明顯大于其他相鄰電離能的倍數(shù)，所以原子最外層最可能是2個電子，又因原子第一電離能較小，所以原子易顯+2價，它的氯化物的化學(xué)式最可能是，C錯誤；D.元素的第四電離能大約是第三電離能的4.3倍，明顯大于其他相鄰電離能的倍數(shù)，故原子最外層最可能是3個電子，又因元素的第一電離能較小，所以易顯+3價，其氯化物的化學(xué)式最可能是，D錯誤；E.由(1)中分析可知，原子最外層只有1個電子，且第一電離能很小，說明原子易失去1個電子顯+1價，所以其氯化物的化學(xué)式為，E錯誤；故選B；(3)元素原子最外層最可能是2個電子，元素最高能級上電子排布是，所以元素最可能是區(qū)元素；(4)由表格數(shù)據(jù)可知，元素的第一電離能特別大，說明原子很難失去電子，化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，所以只有稀有氣體元素氮的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)最像元素。25．黑火藥在發(fā)生爆炸時，有可能發(fā)生如下的反應(yīng)：16KNO3+8C+S8=8K2S+16NO2↑+8CO2↑。(1)上述反應(yīng)所涉及元素中，某元素易形成簡單陽離子，其離子結(jié)構(gòu)示意圖是________；某元素原子核外電子中有三個未成對電子，請寫出其原子最外層電子排布式_________；有兩種元素最外層電子數(shù)相同，請寫出其中原子序數(shù)較小的元素形成簡單離子的電子式_________；發(fā)生氧化反應(yīng)的元素，其原子核外電子的軌道表示式為_________。(2)上述反應(yīng)中，被還原的元素是______，氧化產(chǎn)物是________。(3)請標出上述反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目________。答案：2s22p3N、SCO2【詳解】(1)反應(yīng)所涉及元素有C、N、O、S、K，只有K元素易形成簡單陽離子，K是19號元素，質(zhì)子數(shù)為19，K+是K原子失去1個電子形成的，有18個電子，離子結(jié)構(gòu)示意圖是；N元素的原子核外電子中有三個未成對電子，N原子最外層電子排布式為2s22p3；O和S在同主族，最外層電子數(shù)相同，原子序數(shù)較小的元素為O元素，形成簡單離子為O2-，電子式為；反應(yīng)16KNO3+8C+S8=8K2S+16NO2↑+8CO2↑中，C元素的化合價由0價升為+4價，發(fā)生氧化反應(yīng)，C原子的核外電子排布式為1s22s22p2，核外電子的軌道表示式為；(2)反應(yīng)16KNO3+8C+S8=8K2S+16NO2↑+8CO2↑中，N元素的化合價由+5價降為+4價，S元素的化合價由0價降為-2價，均被還原，因此被還原的元素是N和S；C元素的化合價由0價升為+4價，發(fā)生氧化反應(yīng)，氧化產(chǎn)物為CO2；(3)根據(jù)第(2)題的分析，16個N由+5價降為+4價，得16個電子，8個S由0價降為-2價，得16個電子，8個C由0價升為+4價，失32個電子，該反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目可表示為；26．磷、硫元素存在于人體所有細胞中，是維持骨骼和牙齒的必要物質(zhì)，被稱為生命元素。回答下列問題：(1)紅磷和白磷互稱為________。(2)已知磷的常見含氧酸有次磷酸(H3PO2)、亞磷酸(H3PO3)、磷酸(H3PO4)，它們依次為一元酸、二元酸、三元酸。則NaH2PO2為________；NaH2PO3為_______(填“正鹽”或“酸式鹽”)(3)H3PO2及NaH2PO2均可將溶液中的還原為銀，從而可用于對器皿實現(xiàn)化學(xué)鍍銀。①H3PO2中，P元素的化合價為________。②利用H3PO2進行化學(xué)鍍銀反應(yīng)中，氧化產(chǎn)物為H3PO4，則氧化劑和還原劑的個數(shù)之比為_______。(4)測定某葡萄酒中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計算)的方案如下：葡萄酒樣品100.00mL餾分溶液出現(xiàn)藍色且30s內(nèi)不褪色(已知：滴定時反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2+I2+2H2O═H2SO4+2HI)按上述方案實驗，消耗標準I2溶液20.00mL，該次實驗測得樣品中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計算)為_____g?L-1。答案：同素異形體正鹽酸式鹽+14：10.128g/L【詳解】(1)白磷和紅磷為同種元素組成的不同單質(zhì)，為同素異形體；(2)次磷酸(H3PO2)為一元酸，所以與堿反應(yīng)生成的鹽NaH2PO2為正鹽，亞磷酸(H3PO3)為二元酸，所以與堿反應(yīng)后消耗1個H+的鹽NaH2PO3為酸式鹽；(3)①H3PO2中，P元素的化合價為+1；②化學(xué)鍍銀，根據(jù)Ag的價態(tài)從+1→0，P的價態(tài)從+1→+5，根據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子守恒，所以氧化劑和還原劑的個數(shù)為4:1；(4)20.00mLI2溶液的質(zhì)量為=0.0508g，設(shè)二氧化硫的質(zhì)量為x，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)式可知列式計算，，可得x=0.0128g，所以氧化劑的殘留量為。三、解答題27．鈹及其化合物的應(yīng)用正日益被重視。(1)最重要的含鈹?shù)V物是綠柱石，含2%鉻(Cr)的綠柱石即為祖母綠?；鶓B(tài)Cr原子價電子的軌道表示式為__________________。(2)鈹與相鄰主族的鋁元素性質(zhì)相似。下列有關(guān)鈹和鋁的敘述正確的有________(填字母)。A．都屬于p區(qū)主族元素B．電負性都比鎂大C．第一電離能都比鎂大D．氯化物的水溶液pH均小于7(3)鈹、鋁晶體都是由金屬原子密置層在三維空間堆積而成(最密堆積)。鈹?shù)娜埸c(1551K)比鋁的熔點(930K)高，原因是_________________________________________________。(4)氯化鈹在氣態(tài)時存在BeCl2分子(a)和二聚分子(BeCl2)2(b)，固態(tài)時則具有如下圖所示的鏈狀結(jié)構(gòu)(c)。①a屬于________(填“極性”或“非極性”)分子。②二聚分子(BeCl2)2中Be原子的雜化方式相同，且所有原子都在同一平面上。b的結(jié)構(gòu)式為__________(標出配位鍵)。答案：BDBe原子半徑比Al原子半徑小，金屬性更強非極性【詳解】(1)Cr原子為24號元素，其滿足半滿和全滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，基態(tài)原子價層電子排布式為3d54s1，電子排布圖為：；(2)鈹與相鄰主族的鋁元素性質(zhì)相似。A．Be屬于s區(qū)，Al屬于p區(qū)，故A錯誤；B．同一周期元素，元素的電負性能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大，同一主族，從上到下，電負性依次減弱，所以電負性都比鎂大，故B正確；C．同一周期元素，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大趨勢，但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于相鄰元素，同一主族，從上到下，第一電離能依次減弱，所以第二周期元素Mg的第一電離能比第三周期Al的大，故C錯誤；D．氯化物的水溶液均發(fā)生水解，溶液顯酸性，則pH＜7，故D正確；故答案為：BD；(3)鈹?shù)娜埸c(1551K)比鋁的熔點(930K)高，原因是：Be原子半徑比Al原子半徑小，金屬性更強；(4)①BeCl2是直線形分子，正負電荷中心重合，為非極性分子；②b為BeCl2的二聚體(BeCl2)2，且所有原子都在平面上，Be中含有空軌道，Cl含有孤電子對，可形成配位鍵，b的結(jié)構(gòu)式應(yīng)為：。28．中國“奮斗者”號深潛器研制及海試的成功，在鈦合金材料制備、鋰離子電池等方面實現(xiàn)了重大突破。(1)深潛器的殼體由含鈦、鋁等元素的Ti-62A鈦合金材料制成，該合金材料的熔點比組成成分的金屬_______(選填“高”或“低”)；鋁元素的原子核外共有_______種不同能級的電子；以下方法可以比較鈉和鋁金屬性強弱的方法_______。a.比較兩種金屬單質(zhì)的硬度和熔點b.用鈉置換氯化鎂溶液中的鎂c.比較等物質(zhì)的量的兩種金屬單質(zhì)和足量鹽酸反應(yīng)失去的電子數(shù)d.將空氣中放置已久的這兩種元素的單質(zhì)分別和熱水作用e.在氯化鋁溶液中逐滴滴加過量的氫氧化鈉溶液(2)氮氧化鋁((AlON)是一種高硬度、耐高溫的防彈材料，屬于_______晶體，Al、O、N三種元素的簡單離子半徑由大到小的排列順序是_______(3)明礬[]溶液中離子濃度從大到小的順序為_______。固體能除去鎂鹽溶液中的，原因是_______。(用離子方程式表達)(4)在周期表中，鋰的性質(zhì)與鎂相似，寫出鋰在氧氣中燃燒產(chǎn)物的電子式_______(5)已知：(M代表堿金屬元素)元素LiNaKRbQ(kJ)從原子結(jié)構(gòu)的角度解釋上述金屬Q(mào)值遞變的原因：_______。答案：低5e原子晶體N3->O2->Al3+從LiRb，隨質(zhì)子數(shù)遞增，電子層數(shù)增多，原子半徑增大，原子失電子能力增強，則Q增大。【詳解】(1)合金的熔點一般低于任何一種組成金屬的熔點，故該合金材料的熔點比組成成分的金屬低；鋁元素的原子核外由1s、2s、2p、3s、3p共5個能級；a.金屬的金屬性強弱與單質(zhì)的硬度和熔點無關(guān)，所以不能根據(jù)單質(zhì)的硬度和熔點判斷金屬性強弱；b.鈉的還原性過強，先與水發(fā)生反應(yīng)，無法利用置換反應(yīng)來判斷鈉鎂的金屬性強弱；c.不能根據(jù)金屬失電子數(shù)的多少比較金屬性的強弱，應(yīng)該根據(jù)金屬失電子的能力大小進行分析，雖然鈉失電數(shù)小于鋁，但金屬性鈉失電子能力強于鋁，此方法不能證明；d.將空氣中久置的Na放入熱水中，由于Na發(fā)生潮解生成碳酸鈉，不與熱水反應(yīng)，因此無現(xiàn)象，但久置在空氣中的Al表面會發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧化鋁，與熱水反應(yīng)也無現(xiàn)象，不能證明；e.Al為兩性金屬，其鹽可以與強堿發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，又因氫氧化鋁為兩性氫氧化物，可以和NaOH反應(yīng)生成偏鋁酸鹽，因此可以證明Na的金屬性比Al強；故答案選e；(2)氮氧化鋁晶體的硬度很大，屬于原子晶體；鋁離子，氧離子，氮離子三種離子的電子層結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)越大，則半徑越小，故離子半徑由大到小順序為N3->O2->Al3+；(3)明礬[]溶液中離子濃度從大到小的順序是不水解的二元硫酸根離子濃度最大，鉀離子和鋁離子要考慮鋁的水解，結(jié)合水解呈酸性，所以離子濃度大小順序為：；鋁離子水解生成氫離子，氫氧化鎂固體和氫離子反應(yīng)生成鎂離子和水，從而促進鋁離子水解生成氫氧化鋁沉淀而除去，離子方程式為；(4)鋰在氧氣中燃燒方程式為，產(chǎn)物為，電子式為；(5)從LiRb，隨質(zhì)子數(shù)遞增，電子層數(shù)增多，原子半徑增大，原子失電子能力增強，則Q增大。29．鈷的化合物在磁性材料生產(chǎn)、電池制造、催化劑制備等方面應(yīng)用十分廣泛。(1)基態(tài)Co原子的核外電子排布式為______，其中，3d能級上有_____個未成對電子。(2)化合物四氨基鈷酞菁分子的結(jié)構(gòu)式如圖。四氨基鈷酞菁中N原子的雜化軌道類型為_____。(3)納米結(jié)構(gòu)的氧化鈷可以在室溫下氧化甲醛(HCHO)，甲醛各原子都達到最外層穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則甲醛分子的空間構(gòu)型為______。(4)某含鈷配合物的組成為CoCl3?5NH3?H2O，該配合物中Co離子的配位數(shù)是6，1mol該配合物可以與足量的硝酸銀反應(yīng)生成3molAgCl沉淀，則該配合物的配體是____。(5)已知CoCl2的顏色變化情況如下：則實驗室中的可循環(huán)硅膠干燥劑摻雜CoCl2的意義是____。(6)一種鈷的化合物可用作石油脫硫的催化劑，其晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示，則晶體中與每個O2-相鄰的O2-有_________個，該鈷的化合物的化學(xué)式是_____。答案：1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s23sp2、sp3平面三角形NH3、H2O)通過顏色變化，判斷硅膠吸水或脫水的程度8CoTiO3解析：根據(jù)Co的原子序數(shù)和核外電子排布規(guī)則，寫出Co的電子排布式和3d軌道上未成對電子數(shù)；根據(jù)題中圖示信息，由N原子成鍵情況判斷N原子的雜化類型；根據(jù)VSEPR理論，判斷甲醛分