化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 37原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)配餐作業(yè)

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE1學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE配餐作業(yè)（三十七)原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1．（2017·長(zhǎng)春月考）下表為元素周期表前三周期的一部分：（1）X的氫化物的穩(wěn)定性與W的氫化物的穩(wěn)定性比較________＞________(填化學(xué)式），原因是____________________。(2)X的基態(tài)原子的電子排布圖是________（填序號(hào))，另一電子排布圖不能作為基態(tài)原子的電子排布圖是因?yàn)樗环蟔_______(填選項(xiàng)字母）。A．能量最低原理B．泡利原理C．洪特規(guī)則(3)以上五種元素中，________(填元素符號(hào)）元素第一電離能最大。(4）由以上某種元素與氫元素組成的三角錐形分子E和由以上某種元素組成的直線形分子G反應(yīng)，生成兩種直線形分子L和M（組成E、G、L、M分子的元素原子序數(shù)均小于10)，反應(yīng)如圖所示，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________.解析根據(jù)元素周期表的結(jié)構(gòu)可知X為N,Z為F，R為Ne，W為P,Y為S。（1)X、W的氫化物為NH3和PH3，非金屬性越強(qiáng)氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定。(2)當(dāng)電子排布在同一能級(jí)的不同軌道時(shí)，總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道，且自旋狀態(tài)相同，因此氮元素的基態(tài)原子的電子排布圖為(3)原子失電子所需能量不僅與原子核對(duì)核外電子的吸引力有關(guān)，還與形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的傾向有關(guān)。結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定,失去電子所需能量越高，在所給五種元素中，氖元素最外層已達(dá)8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),因此失去核外第一個(gè)電子需要的能量最多，即第一電離能最大。(4)根據(jù)題給圖示可知E為NH3，G為F2，L為HF，M為N2，應(yīng)是2NH3＋3F2=6HF＋N2。答案(1)NH3PH3氮元素的非金屬性(或電負(fù)性）比磷強(qiáng)(或者是N—H鍵的鍵長(zhǎng)比P-H的短）（2)②C(3）Ne（4)2NH3＋3F2=6HF＋N22．（2017·衡水月考)有四種短周期元素，它們的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等信息如下表所述：元素結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等信息A短周期中(除稀有氣體外）原子半徑最大的元素，該元素的某種合金是原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑BB與A同周期，其最高價(jià)氧化物的水化物呈兩性C在空氣中含量第二，在地殼中含量第一D海水中除氫、氧元素外含量最多的元素，其單質(zhì)或化合物也是自來水生產(chǎn)過程中常用的消毒殺菌劑請(qǐng)根據(jù)表中信息填寫:（1)A原子的核外電子排布式為______________。（2)B元素在周期表中的位置是____________；離子半徑：B________A(填“大于"或“小于”)。（3)C原子的電子排布圖是__________，其原子核外有______個(gè)未成對(duì)電子，能量最高的電子為________軌道上的電子，其軌道呈________形。(4）D原子的電子排布式為____________________，D－的結(jié)構(gòu)示意圖是______________________.（5）B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物與A的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________。與D的氫化物的水溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________.解析根據(jù)題中信息可推出:A為Na，B為Al，C為O，D為Cl。（1）A為Na，其核外電子排布式為1s22s22p63s1。（2)B為Al，其在元素周期表中的位置為第3周期第ⅢA族,Na＋與Al3＋核外電子排布相同,核電荷數(shù)Al3＋大于Na＋,故r（Al3＋）＜r(Na＋）.（4)D為Cl，其核外電子排布式為1s22s22p63s23p5,簡(jiǎn)化電子排布式為[Ne]3s23p5，Cl－的結(jié)構(gòu)示意圖為。(5）Al（OH)3與NaOH和鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O，Al（OH）3＋3HCl=AlCl3＋3H2O。答案(1）1s22s22p63s1（2)第3周期第ⅢA族小于（3)22p啞鈴（4)1s22s22p63s23p5或［Ne]3s23p5（5）NaOH＋Al(OH)3=NaAlO2＋2H2O3HCl＋Al（OH)3=AlCl3＋3H2O3．下表列出前20號(hào)元素中的某些元素性質(zhì)的一些數(shù)據(jù):元素原子半徑（10－10m)最高價(jià)態(tài)(價(jià)）最低價(jià)態(tài)（價(jià)）①1。02＋6－2②2。27＋1－③0.74－－2④1。43＋3－⑤0.77＋4－4⑥1.10＋5－3⑦0.99＋7－1⑧1。86＋1－⑨0.75＋5－3⑩1。17＋4－4試回答下列問題:(1）以上10種元素中，第一電離能最小的是________(填序號(hào))。(2)上述⑤⑥⑦三種元素中的某兩種元素形成的化合物中，每一個(gè)原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的物質(zhì)可能是________________(寫分子式）。元素⑨和⑩形成的化合物的化學(xué)式為______________________，元素①的原子價(jià)電子排布式是________。(3）①⑥⑦⑩四種元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性，由強(qiáng)到弱的順序是________________（填化學(xué)式）.（4）③和⑨兩元素比較，非金屬性較弱的是________（填名稱),可以驗(yàn)證你的結(jié)論的是下列中的________（填選項(xiàng)字母).A．氣態(tài)氫化物的揮發(fā)性和穩(wěn)定性B．單質(zhì)中的鍵能C．兩元素的電負(fù)性D．含氧酸的酸性E．氫化物中X—H鍵的鍵長(zhǎng)(X代表③和⑨兩元素)F．兩單質(zhì)在自然界的存在形式解析由題意可知，10種元素是前20號(hào)元素，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，我們不難推出①S,②K，③O，④Al，⑤C,⑥P，⑦Cl，⑧Na，⑨N，⑩Si。（1）在同一周期中，從第ⅠA族到第ⅦA族，元素的第一電離能呈增大趨勢(shì);同一主族中，從上向下，元素的第一電離能逐漸減小，故在10種元素中，第一電離能最小的是②K。(2）C、P、Cl中的某兩種元素形成的化合物中,PCl3或CCl4分子中的每一個(gè)原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu);根據(jù)化合價(jià)知氮和硅形成氮化硅Si3N4；硫元素的原子價(jià)電子排布式是3s23p4。（3）元素的非金屬性越強(qiáng)，形成氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，非金屬性強(qiáng)弱為Cl〉S>P>Si,故其氫化物穩(wěn)定性為HCl>H2S〉PH3〉SiH4.（4)氧元素和氮元素相比，非金屬性較弱的是氮元素，可通過C、E驗(yàn)證.答案(1)②（2)PCl3、CCl4Si3N43s23p4(3）HCl〉H2S〉PH3〉SiH4（4）氮元素CE4．(2017·安徽淮北月考)有A、B、C、D、E五種短周期元素，其中A、B、C三種元素屬于同一周期,A原子最外層p能級(jí)上的電子數(shù)等于次外層的電子總數(shù),B原子最外層上有兩個(gè)未成對(duì)的電子，D、E原子核內(nèi)各自的質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)相等，B元素可分別與A、C、D、E元素形成RB2型化合物，且在DB2和EB2中，D元素與B元素的質(zhì)量比為eq\f（7，8），E元素與B元素的質(zhì)量比為1。根據(jù)以上條件，回答下列問題：(1)推斷五種元素分別是(填元素符號(hào)）：A____________,B____________，C____________,D______________，E__________。（2)寫出D原子的電子排布式：__________。(3)指出E元素在元素周期表中的位置：__________。（4）比較A、B、C三種元素第一電離能的大小:__________(寫元素符號(hào)或名稱,下同）。(5）比較元素D和E的電負(fù)性的相對(duì)大小:________。解析A原子最外層p能級(jí)上的電子數(shù)等于次外層的電子總數(shù)，因p能級(jí)最多容納6個(gè)電子，說明次外層為K層,故A原子的電子排布式為1s22s22p2，即A為C(碳）;B原子最外層上有兩個(gè)未成對(duì)的電子，說明B為第ⅣA族或ⅥA族元素，又B元素與A元素同周期，說明B為O(氧）；C元素可以與B元素形成CB2型化合物且C與A、B同周期,說明C為N（氮）；在DB2中，D元素與B元素的質(zhì)量比為eq\f(7，8)，即D的相對(duì)原子質(zhì)量為28，在EB2中，E元素與B元素的質(zhì)量比為1，即E的相對(duì)原子質(zhì)量為32,由D、E原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)相等可知D為Si（硅），E為S(硫).比較A(碳）、B(氧)、C(氮）三種元素的第一電離能，需注意氮元素原子的2p能級(jí)處于半充滿狀態(tài)，體系的能量較低，原子最穩(wěn)定，第一電離能最大，故第一電離能的大小順序?yàn)镹＞O＞C。答案（1)CONSiS（2)1s22s22p63s23p2（3)第三周期第ⅥA族（4）N＞O＞C(或氮＞氧＞碳）(5)S＞Si（或硫＞硅)5．(2017·山東青島月考)有A、B、C、D、E5種元素，它們的核電荷數(shù)依次增大，且都小于20。其中A為非金屬元素;A和E屬同一族，它們的原子最外層電子排布為ns1，B和D也屬同一族，它們的原子最外層的p能級(jí)電子數(shù)均是s能級(jí)電子數(shù)的兩倍。C原子最外層電子數(shù)等于D原子最外層電子數(shù)的一半。請(qǐng)回答下列問題：（1）A是________，B是__________,C是__________，D是__________，E是__________。（2)由這五種元素組成的一種化合物是____________________________________________________________________（寫化學(xué)式)。寫出該物質(zhì)的一種主要用途：______________________。（3)寫出C元素基態(tài)原子的電子排布式：__________。(4)用電子排布圖表示D元素原子的價(jià)電子排布為__________________________。(5)元素B與D的電負(fù)性的大小關(guān)系是B__________D，C與E的第一電離能的大小關(guān)系是C________E。（填“＞”“＜”或“＝")解析A、B、C、D、E5種元素核電荷數(shù)都小于20，故都為主族元素，A、E屬同一族且最外層電子排布為ns1，故為ⅠA族元素,而A為非金屬元素，則A為氫元素;B、D為同一族其原子最外層的p能級(jí)電子數(shù)是s能級(jí)電子數(shù)的兩倍，故其原子最外層電子排布為ns2np4，為第ⅥA族元素，B的核電荷數(shù)小于D的，則B為氧元素,D為硫元素,E為鉀元素；C原子最外層電子數(shù)為硫原子最外層電子數(shù)的一半，則C為鋁元素。同主族元素自上而下電負(fù)性、第一電離能(第ⅡA族和第ⅤA族元素除外）逐漸減小，故B（氧）的電負(fù)性大于D(硫）的，E(鉀)的第一電離能小于鈉的，又同周期元素從左到右第一電離能逐漸增大,故鈉的第一電離能小于C(鋁)的,即第一電離能Al＞K。答案(1）HOAlSK（寫元素名稱也可）（2）KAl（SO4）2·12H2O作凈水劑(3)1s22s22p63s23p1（4）（5)＞＞6．已知元素周期表中共有18縱行，如圖實(shí)線表示元素周期表的邊界。按電子排布，可把周期表里的元素劃分為幾個(gè)區(qū)：s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)等。除ds區(qū)外,其他區(qū)的名稱來自按構(gòu)造原理最后填入的電子的能級(jí)符號(hào)。（1）請(qǐng)?jiān)趫D中用實(shí)線畫出s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)的邊界線，并分別用陰影和表示d區(qū)和ds區(qū)。(2）有的同學(xué)受這種劃分的啟發(fā)，認(rèn)為d區(qū)內(nèi)6、7縱行的部分元素可以排在另一區(qū)，你認(rèn)為應(yīng)排在______區(qū)。（3）請(qǐng)?jiān)谠刂芷诒碇杏迷胤?hào)標(biāo)出4s軌道半充滿的元素。（4）請(qǐng)利用電子排布的相關(guān)知識(shí)解釋Fe3＋比Fe2＋穩(wěn)定的原因________________________________。(5）隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，不斷有新的元素被發(fā)現(xiàn).若把第七周期排滿，則元素周期表共可以排布________種元素。解析本題從深層次上考查了元素周期表的結(jié)構(gòu)。依據(jù)構(gòu)造原理最后填入的電子的能級(jí)符號(hào)，將元素周期表劃分為幾個(gè)區(qū),對(duì)于24號(hào)元素，其核外價(jià)電子排布似乎應(yīng)該是3d44s2，而實(shí)際上是3d54s1,原因是能量相同的軌道處于全空、全充滿和半充滿時(shí)能量最低，而29號(hào)元素也正是因?yàn)檫@一點(diǎn)而排成3d104s1,而不是3d94s2，故29號(hào)、30號(hào)元素所在縱行歸為ds區(qū)，所以該同學(xué)認(rèn)為d區(qū)內(nèi)6、7縱行的部分元素可以排在ds區(qū)是有道理的。對(duì)于Fe3＋比Fe2＋穩(wěn)定的原因也可從鐵的核外電子排布特點(diǎn)來解釋。答案（1）如圖：(2）ds（3）見上表（4）Fe價(jià)電子的排布式為3d64s2,Fe2＋為3d6，F(xiàn)e3＋為3d5,依據(jù)“能量相同的軌道處于全空、全充滿和半充滿時(shí)能量最低”的原則，3d5處于半充滿狀態(tài)，結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，故Fe3＋比Fe2＋穩(wěn)定（5)1187．已知A、B、C、D、E、F、G為前四周期七種元素且原子序數(shù)依次增大，其中A的基態(tài)原子中沒有成對(duì)電子,B的基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子總數(shù)相同，C原子核外成對(duì)電子數(shù)比未成對(duì)電子數(shù)多1,其氫化物常用作制冷劑,D原子未成對(duì)電子與周期數(shù)相同，在E元素所在周期中該原子的第一電離能最??；F原子價(jià)電子為nsn－1npn＋1;G單質(zhì)是硬度最大的金屬。請(qǐng)回答下列問題:（1)G元素基態(tài)原子價(jià)電子排布式為________________________________________________________________________。(2）B、C、D三種元素的最簡(jiǎn)單氫化物的鍵角由小到大的順序?yàn)開_________(填元素符號(hào))，常溫下硬度最大的B單質(zhì)、E2F、A2D及A2F的沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)開_________________________（