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考点规范练38 原子结构与元素的性质非选择题(共8小题,共100分)1.(10分)A、B、C、D、E、F代表6种元素。
请填空:(1)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 。
(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同,B的元素符号为 ,C的元素符号为 。
(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满,D的元素符号为 ,其基态原子的电子排布式为 。
(4)E元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,E的元素符号为 ,其基态原子的电子排布式为 。
(5)F元素的原子最外层电子排布式为n s n n p n+1,则n= ;原子中能量最高的是 电子。
2.(12分)(1)C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素。
①Si位于元素周期表第 周期第 族。
②N的基态原子核外电子排布式为 ;Cu的基态原子最外层有 个电子。
③用“>”或“<”填空:原子半径电负性熔点沸点Al Si N O 金刚石 晶体硅CH4 SiH4(2)①N、Al、Si、Zn四种元素中,有一种元素的电离能数据如下:电离能II2I3I4……1I n/(kJ·mol-1)578 1 817 2 74511 578……则该元素是 (填写元素符号)。
②基态锗(Ge)原子的电子排布式是 。
Ge的最高价氯化物的分子式是 。
③Ge元素可能的性质或应用有 。
A.是一种活泼的金属元素B.其电负性大于硫C.其单质可作为半导体材料D.其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点3.(10分)铜、镓、硒、硅等元素的化合物是生产第三代太阳能电池的重要材料。
请回答:(1)已知高温下CuO Cu2O+O2,从铜原子价层电子结构(3d和4s轨道上应填充的电子数)变化角度来看,能生成Cu2O的原因是 。
(2)硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物,若“Si—H”中共用电子对偏向氢元素,氢气与硒反应时单质硒是氧化剂,则硒与硅的电负性相对大小为Se Si(填“>”或“<”)。
课时作业(三十八)1.A [解析] 基态氮原子的核外电子排布式为1s22s22p3,根据“洪特规则”,2p轨道的3个电子要分占3个不同的轨道,且自旋方向相同,A项错误。
基态Y原子的价电子排布式为ns n np n+2,np能级排布(n+2)个电子,则ns 能级全充满,而s轨道最多只能容纳2个电子,推知n=2,该原子的价电子排布式为2s22p4,Y为O,位于第二周期第ⅥA族,B项正确。
前四周期元素中,基态原子中未成对电子数与其所在周期数相同的元素有H、C、O、P、Fe,共5种元素,C项正确。
基态磷原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3,最外层电子排布式为3s23p3,由于所处的能级或自旋方向不同,最外层的5个电子的运动状态均不相同,D项正确。
2.B [解析] 同周期主族元素的第一电离能从左到右呈增大趋势,但基态P原子的3p轨道处于半充满的稳定状态,其第一电离能大于S,故第一电离能Cl>P>S>Si,A项错误。
元素原子核外电子总数是最外层电子数的5倍,则该元素为Br,处于第ⅦA族,则其最高正价为+7,B项正确。
Na、Mg原子的价电子排布式分别为3s1、3s2,则第一电离能Na<Mg;Na的第二电离能是失去全充满的2p6中的一个电子,较难失去电子,Mg的第二电离能是失去3s1中的电子,较易失去电子,故第二电离能Na>Mg,C项错误。
基态Mn原子的价电子排布式为3d54s2,3d 轨道有5个未成对电子;基态Cr原子的价电子排布式为3d54s1,含有6个未成对电子,故第四周期元素中,Cr原子价电子层中未成对电子数最多,D项错误。
3.B [解析] 由表中数据I3≫I2知其最高正价为+2价,R元素位于第ⅡA族,最外层有2个电子,R不一定是Be,B 项正确。
4.D [解析] 第二周期主族元素的电子层数相同,核电荷数越大,原子核对最外层电子的吸引力越强,原子半径越小,故原子半径随核电荷数增大依次减小,A项正确。
考点规范练38 原子结构与元素的性质非选择题(共8小题,共100分)1.(10分)A、B、C、D、E、F代表6种元素。
请填空:(1)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。
(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同,B的元素符号为,C的元素符号为。
(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满,D的元素符号为,其基态原子的电子排布式为。
(4)E元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,E的元素符号为,其基态原子的电子排布式为。
(5)F元素的原子最外层电子排布式为n s n n p n+1,则n=;原子中能量最高的是电子。
2.(12分)(1)C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素。
①Si位于元素周期表第周期第族。
②N的基态原子核外电子排布式为;Cu的基态原子最外层有个电子。
③用“>”或“<”填空:(2)①N、Al、Si、Zn四种元素中,有一种元素的电离能数据如下:则该元素是(填写元素符号)。
②基态锗(Ge)原子的电子排布式是。
Ge的最高价氯化物的分子式是。
③Ge元素可能的性质或应用有。
A.是一种活泼的金属元素B.其电负性大于硫C.其单质可作为半导体材料D.其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点3.(10分)铜、镓、硒、硅等元素的化合物是生产第三代太阳能电池的重要材料。
请回答:(1)已知高温下CuO Cu2O+O2,从铜原子价层电子结构(3d和4s轨道上应填充的电子数)变化角度来看,能生成Cu2O的原因是。
(2)硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物,若“Si—H”中共用电子对偏向氢元素,氢气与硒反应时单质硒是氧化剂,则硒与硅的电负性相对大小为SeSi(填“>”或“<”)。
与Si同周期部分元素的电离能如图所示,其中a、b和c分别代表(填字母)。
A.a为I1、b为I2、c为I3B.a为I2、b为I3、c为I1C.a为I3、b为I2、c为I1D.a为I1、b为I3、c为I24.(2018湖北八校高三联考)(12分)根据下列五种短周期元素的电离能数据(单位:kJ·m ol-1),回答下面各题。
第十二章 物质结构与性质 第38讲 分子结构与性质考纲要求 1.了解共价键的形成、极性、类型(σ键和π键)，了解配位键的含义。
2.能用键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质。
3.了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型(sp 、sp 2、sp 3)。
4.能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或离子的立体构型。
5.了解范德华力的含义及对物质性质的影响。
6.了解氢键的含义，能列举含有氢键的物质，并能解释氢键对物质性质的影响。
考点一 共价键1．本质在原子之间形成共用电子对(电子云的重叠)。
2．特征具有饱和性和方向性。
3．分类特别提醒 (1)只有两原子的电负性相差不大时，才能形成共用电子对，形成共价键，当两原子的电负性相差很大(大于1.7)时，不会形成共用电子对，而形成离子键。
(2)同种元素原子间形成的共价键为非极性键，不同种元素原子间形成的共价键为极性键。
4．键参数 (1)概念1 mol 化学键释放的最低能量 键角：在原子数超过2的分子中，两个共,价键之间的夹角(2)键参数对分子性质的影响①键能越大，键长越短，分子越稳定。
②5．等电子原理原子总数相同，价电子总数相同的分子具有相似的化学结构，它们的许多性质相似，如CO 和N2。
深度思考1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”(1)共价键的成键原子只能是非金属原子(×)(2)在任何情况下，都是σ键比π键强度大(×)(3)在所有分子中都存在化学键(×)(4)分子的稳定性与分子间作用力的大小无关(√)(5)ss σ键与sp σ键的电子云形状对称性相同(√)(6)σ键能单独形成，而π键一定不能单独形成(√)(7)σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转(√)(8)碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的3倍和2倍(×)(9)键长等于成键两原子的半径之和(×)(10)所有的共价键都有方向性(×)2．N≡N键的键能为946 kJ·mol－1，N—N键的键能为193 kJ·mol－1，则一个π键的平均键能为__________，说明N2中________键比________键稳定(填“σ”或“π”)。
原子结构和性质 [选题细目表] 考查知识点 基础题 中档题 较难题 1.能层、能级的判断 1. 2.原子核外电子排布的表示方法 2 8、 3.元素性质的递变规律 3 4 4.电离能、电负性及其应用 5、6、9 5.元素“位、构、性”之间的关系 7、 10、11
一、选择题(本题包括7个小题，每小题6分，共42分，每小题仅有一个选项符合题意) 1．以下对能层、能级的描述正确的是( ) A．同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道依次增多 B．不含p能级的只有K能层 C．3p2表示3p能级有2个轨道 D．在同一能级上运动的电子，其运动状态可能相同 解析：同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数相同，A错误；K能层只含s能级，从L能层开始含有p能级，B正确；3p2表示3p能级有2个电子，C错误；在同一能级上运动的电子，其运动状态不可能相同，D错误。 答案：B 2．下列表示钠原子的式子中能反映能级差别和电子自旋状态的是( )
解析：只有轨道排布式(电子排布图)才能反映出电子的自旋状态。 答案：D 3．下列说法中正确的是( ) A．元素周期表中，同一横行的短周期元素，其能层数不一定相同 B．主族元素的价电子层即最外层的s、p能级和次外层的d能级 C．电负性可以度量金属性与非金属性的强弱 D．同周期主族元素的第一电离能依次递增 解析：元素周期表中，同一横行的短周期元素其能层数或电子层数一定相同，A错；主族元素的价电子层为最外层的s、p能级，不包括次外层的d能级，B错；金属元素电负性一般小于1.8，电负性越小，金属性越强，非金属元素电负性一般大于1.8，电负性越大，非金属性越强，C正确；同周期元素从左向右，元素的第一电离能不是依次增大，当元素的核外电子排布是全空、半充满或全充满状态时，第一电离能会反常得大，D错误。 答案：C 4．如图是第三周期11～17号元素某些性质变化趋势的柱形图，下列有关说法中正确的是( )
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 解析：对于第三周期11～17号元素，随着原子序数的增大，第一电离能呈现增大的趋势，但Mg、P特殊，A项错误；原子半径逐渐减小，C项错误；形成基态离子转移的电子数依次为：Na为1，Mg为2，Al为3，Si不易形成离子，P为3，S为2，Cl为1，D项错误。 答案：B 5．(2016·盘锦模拟)下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2„„表示，单位为kJ·mol－1)。下列关于元素R的判断中一定正确的是( )
项目 I1 I2 I3 I4 „„ R 740 1 500 7 700 10 500 ①R的最高正价为＋3价 ②R元素位于元素周期表中第ⅡA族 ③R元素第一电离能大于同周期相邻元素 ④R元素基态原子的电子排布式为1s22s2 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 解析：由表中数据可知，R元素的第三电离能与第二电离能的差距最大，故最外层有两个电子，最高正价为＋2价，位于第ⅡA族，可能为Be或者Mg元素，因此①不正确，②正确，④不确定；短周期第ⅡA族(ns2np0)的元素，因p轨道处于全空状态，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻主族元素，③正确。 答案：B 6．已知X、Y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小于X B．气态氢化物的稳定性：HmY小于HnX C．最高价含氧酸的酸性：X对应的酸性强于Y对应的 D．X和Y形成化合物时，X显负价，Y显正价 解析：A项，若Y为氮元素，X为氧元素，则第一电离能：Y>X；由于电负性：X>Y，则非金属性：X>Y，故气态氢化物稳定性：HmYY，得电子能力：X>Y。 答案：A 7．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＋2价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 解析：根据题意，Z元素为Mg，Y元素原子最外层电子排布为ns2np2，是C或Si，X为N或O，W为Al或Cl，N的氢化物的水溶液显碱性，但O的氢化物的水溶液显中性或弱酸性，A错误，Al3＋的半径比Mg2＋小，B错误；氮气、氧气均能与镁反应，C正确；CO2形成的晶体熔、沸点低，D错误。 答案：C 二、非选择题(本题包括4个小题，共58分) 8．(14分)(1)(2016·全国Ⅰ卷)锗(Ge)是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题： ①基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]____________，有________个未成对电子。 ②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电负性由大至小的顺序是___________。 (2)(2016·全国Ⅲ卷)砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。回答下列问题： ①写出基态As原子的核外电子排布式____________________。 ②根据元素周期律，原子半径Ga________As，第一电离能Ga________As(填“大于”或“小于”)。 解析：(1)①锗元素在周期表的第四周期第ⅣA族，因此核外电子排布式为[Ar]3d104s24p2，p轨道上的2个电子是未成对电子。 ②Zn和Ge为同周期元素，Ge在Zn的右边，因此Ge的电负性比Zn的强；O为活泼的非金属元素，电负性强于Ge和Zn，因此三者电负性由大至小的顺序为O、Ge、Zn。 (2)①As元素在周期表中处于第ⅤA族，位于P元素的下一周期，则基态As原子核外有33个电子，根据核外电子排布规律写出其核外电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3。②同周期主族元素的原子半径随原子序数的递增而逐渐减小，Ga与As在周期表中同位于第四周期，Ga位于第ⅢA族，则原子半径：Ga＞As。Ga、As原子的价电子排布式分别为4s24p1、4s24p3，其中As原子的4p轨道处于半充满的稳定状态，其第一电离能较大，则第一电离能：Ga＜As。 答案：(1)①3d104s24p2 2 ②O＞Ge＞Zn (2)①1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3) ②大于 小于 9．(2016·广安模拟)(15分)下图为周期表中部分元素的某种性质(X值)随原子序数变化的关系。
(1)短周期中原子核外p轨道上电子数与s轨道上电子总数相等的元素是________(写元素符号)。 (2)同主族内不同元素的X值变化的特点是_________________，同周期内，随着原子序数的增大，X值变化的总趋势是____________。周期表中X值的这种变化特点体现了元素性质的________________变化规律。 (3)X值较小的元素集中在元素周期表的______________。 a．左下角 b．右上角 c．分界线附近 (4)下列关于元素该性质的说法中正确的是______(选填代号)。 a．X值可反映元素最高正化合价的变化规律 b．X值可反映原子在分子中吸引电子的能力 c．X值大小可用来衡量元素金属性和非金属性的强弱 解析：(1)由于p轨道最多容纳6个电子，s轨道最多容纳2个电子，因此短周期中原子核外p轨道上电子数与s轨道上电子总数相等的元素其电子排布可能为1s22s22p4或1s22s22p63s2，即分别为O和Mg。 (2)根据图示，同主族元素从上到下，X值逐渐减小，同周期元素从左到右，X值逐渐增大。 (3)X值较小的元素集中在元素周期表左下角。 (4)X值为元素的电负性，能够反映原子在分子中吸引电子的能力，能衡量元素金属性和非金属性的强弱。 答案：(1)O、Mg (2)同一主族，从上到下，X值逐渐减小 逐渐增大 周期性 (3)a (4)bc 10．(15分)有四种短周期元素，它们的结构、性质等信息如下表所述：
元素 结构、性质等信息 A 是短周期中(除稀有气体外)原子半径最大的元素，该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂 B B与A同周期，其最高价氧化物的水化物呈两性 C 元素的气态氢化物极易溶于水，可用作制冷剂
D 是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素，其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂 请根据表中信息填写： (1)A原子的核外电子排布式_____________________________。 (2)B元素在周期表中的位置_____________________________； 离子半径：B________A(填“大于”或“小于”)。 (3)C原子的电子排布图是______________，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，其轨道呈________形。 (4)D原子的电子排布式为________________，D－的结构示意图是________________。 (5)B的最高价氧化物对应的水化物与A的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为_______________________，与D的氢化物的水溶液反应的化学方程式为____________________。 解析：根据题中信息可推出：A为Na，B为Al，C为N，D为Cl。 (1)A为Na，其核外电子排布式为1s22s22p63s1。 (2)B为Al，其在元素周期表中的位置为第三周期第ⅢA族，Na＋与Al3＋核外电子排布相同，核电荷数Al3＋大于Na＋，故r(Al3＋)
