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第53講原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)復(fù)習(xí)目標(biāo)1.了解原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、能級(jí)分布和排布原理,能正確書(shū)寫(xiě)1~36號(hào)元素原子核外電子、價(jià)電子的排布式和電子排布圖。2.了解電離能的含義,并能用以說(shuō)明元素的某些性質(zhì)。3.了解電子在原子軌道之間的躍遷及其簡(jiǎn)單應(yīng)用。4.了解電負(fù)性的概念,并能用以說(shuō)明元素的某些性質(zhì)??键c(diǎn)一原子核外電子排布原理1.能層、能級(jí)與原子軌道(1)能層(n)在多電子原子中,核外電子的能量是不同的,按照電子的能量差異將核外電子分成不同的能層。通常用K、L、M、N……表示,能量依次升高。(2)能級(jí)同一能層里電子的能量也可能不同,又將其分成不同的能級(jí),通常用s、p、d、f表示,同一能層里,各能級(jí)的能量按s、p、d、f的順序依次升高,即:E(s)<E(p)<E(d)<E(f)。(3)原子軌道電子云輪廓圖給出了電子在核外經(jīng)常出現(xiàn)的區(qū)域。這種電子云輪廓圖稱為原子軌道。原子軌道軌道形狀軌道個(gè)數(shù)s球形1p啞鈴形3特別提醒第一能層(K),只有s能級(jí);第二能層(L),有s、p兩種能級(jí),p能級(jí)上有三個(gè)原子軌道px、py、pz,它們具有相同的能量;第三能層(M),有s、p、d三種能級(jí)。2.基態(tài)原子的核外電子排布(1)能量最低原理:電子盡可能地先占有能量低的軌道,然后進(jìn)入能量高的軌道,使整個(gè)原子的能量處于最低狀態(tài)。如圖為構(gòu)造原理示意圖,即基態(tài)原子核外電子在原子軌道上的排布順序圖:注意所有電子排布規(guī)則都需要滿足能量最低原理。(2)泡利原理每個(gè)原子軌道里最多只能容納2個(gè)電子,且自旋狀態(tài)相反。如2s軌道上的電子排布圖為,不能表示為。(3)洪特規(guī)則當(dāng)電子排布在同一能級(jí)的不同軌道時(shí),基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)一個(gè)軌道,且自旋狀態(tài)相同,如2p3的電子排布圖為,不能表示為或。狀態(tài)時(shí),體系的能量最低,如24Cr的基態(tài)電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1。3.基態(tài)原子核外電子排布的表示方法表示方法以硫原子為例電子排布式1s22s22p63s23p4簡(jiǎn)化電子排布式[Ne]3s23p4電子排布圖價(jià)電子排布式3s23p44.電子的躍遷與原子光譜(1)電子的躍遷(2)不同元素的原子發(fā)生躍遷時(shí)會(huì)吸收或釋放不同的光,可以用光譜儀攝取各種元素的電子的吸收光譜或發(fā)射光譜,總稱原子光譜。(1)2p和3p軌道形狀均為啞鈴形,能量也相等(×)錯(cuò)因:3p軌道能量大于2p軌道能量。(2)2px、2py、2pz的能量相等(√)(3)p軌道的能量一定比s軌道的能量高(×)錯(cuò)因:2p軌道能量小于3s軌道能量。(4)2s2的電子排布圖為(×)錯(cuò)因:違背了泡利原理。(5)2p3的電子排布圖為(×)錯(cuò)因:違背了洪特規(guī)則。題組一電子排布式、電子排布圖的規(guī)范書(shū)寫(xiě)與應(yīng)用1.寫(xiě)出下列原子或離子的①電子排布式、②價(jià)電子排布圖、③電子占的原子軌道數(shù)、④未成對(duì)電子數(shù)。(1)N:①________________,②_______________________________________,③____________________,④__________________________________________。(2)Cl:①________________,②_________________________________________,③____________________,④_____________________________________________。(3)Fe2+:①____________,②_____________________________________________,③____________________,④______________________________________________。(4)Cu:①______________,②______________________________________________,③____________________,④_______________________________________________。(5)Se:①______________,②______________________________________________,③____________________,④_______________________________________________。(6)Br-:①____________,②___________________________________________________,③____________________,④____________________________________________________。答案(1)①1s22s22p3②③5④3(2)①1s22s22p63s23p5(或[Ne]3s23p5)②③9④1(3)①1s22s22p63s23p63d6(或[Ar]3d6)②③14④4(4)①1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)②③15④1(5)①1s22s22p63s23p63d104s24p4(或[Ar]3d104s24p4)②③18④2(6)①1s22s22p63s23p63d104s24p6(或[Ar]3d104s24p6)②③18④02.按要求書(shū)寫(xiě)電子排布式或電子排布圖。(1)基態(tài)Cr3+的核外電子排布式為_(kāi)________________________________________________。(2)基態(tài)Mn2+的核外電子排布式為_(kāi)_______________________________________________。(3)基態(tài)釩原子的價(jià)電子排布圖為_(kāi)________________________________________________。(4)基態(tài)鎵(Ga)原子的電子排布式為_(kāi)_______________________________________________。(5)基態(tài)Ni2+的價(jià)電子排布圖為_(kāi)__________________________________________________。答案(1)1s22s22p63s23p63d3(或[Ar]3d3)(2)1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)(3)(4)1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1)(5)核外電子排布常見(jiàn)錯(cuò)誤(1)在寫(xiě)基態(tài)原子的電子排布圖時(shí),常出現(xiàn)以下錯(cuò)誤:①(違反能量最低原理)②(違反泡利原理)③(違反洪特規(guī)則)④(違反洪特規(guī)則)(2)當(dāng)出現(xiàn)d軌道時(shí),雖然電子按ns、(n-1)d、np的順序填充,但在書(shū)寫(xiě)電子排布式時(shí),仍把(n-1)d放在ns前,如Fe:1s22s22p63s23p63d64s2,而失電子時(shí),卻先失4s軌道上的電子,如Fe3+:1s22s22p63s23p63d5。(3)注意比較原子核外電子排布式、簡(jiǎn)化電子排布式、價(jià)電子排布式的區(qū)別與聯(lián)系。如Cu的電子排布式:1s22s22p63s23p63d104s1;簡(jiǎn)化電子排布式:[Ar]3d104s1;價(jià)電子排布式:3d104s1。題組二多種“化學(xué)用語(yǔ)”的規(guī)范使用3.已知A原子的3p軌道上得到1個(gè)電子后不能再容納外來(lái)電子;B原子的2p軌道上有1個(gè)電子的自旋狀態(tài)與其他電子的自旋狀態(tài)相反;C原子的第三電子層上有8個(gè)電子,第四電子層上只有1個(gè)電子。按要求書(shū)寫(xiě)下列圖式。(1)A原子的結(jié)構(gòu)示意圖:________________________________________________________;(2)B基態(tài)原子的電子排布圖:____________________________________________________;(3)C基態(tài)原子的核外電子排布式:________________________________________________;(4)A離子的電子式:____________________________________________________________。答案(1)(2)(3)1s22s22p63s23p64s1(或[Ar]4s1)(4)解析由題意可知,A原子的3p軌道上有5個(gè)電子,則A為Cl;B原子的2p軌道上有4個(gè)電子,則B為O;C原子的外圍電子排布式為4s1,則C為K。4.(1)A元素基態(tài)原子的最外層有3個(gè)未成對(duì)電子,次外層有2個(gè)電子,其元素符號(hào)為_(kāi)_______;其價(jià)電子排布圖為_(kāi)______________________________________________。(2)B元素的負(fù)一價(jià)離子和C元素的正一價(jià)離子的電子層結(jié)構(gòu)都與氬相同,B的元素符號(hào)為_(kāi)_______,C離子的結(jié)構(gòu)示意圖為_(kāi)_______________________________________________。(3)D元素的正三價(jià)離子的3d能級(jí)為半充滿,D的元素符號(hào)為_(kāi)_______,其基態(tài)原子的電子排布式為_(kāi)_____________________________________________________________________,其原子的結(jié)構(gòu)示意圖為_(kāi)____________________________。(4)E元素基態(tài)原子的M層全充滿,N層沒(méi)有成對(duì)電子且只有一個(gè)未成對(duì)電子,E的元素符號(hào)為_(kāi)_______,其基態(tài)原子的核外電子排布式為_(kāi)___________________________。(5)F元素的基態(tài)原子最外層電子排布式為nsnnpn+2,則n=________;基態(tài)原子中能量最高的是________電子,核外電子排布圖為_(kāi)_________________________________。答案(1)N(2)Cl(3)Fe1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)(4)Cu1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)(5)22p化學(xué)用語(yǔ)的規(guī)范使用及意義(1)結(jié)構(gòu)示意圖:能直觀地反映核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)和核外的電子層數(shù)及各層上的電子數(shù)。(2)核素組成:如eq\o\al(16,8)O,側(cè)重于表示原子核的結(jié)構(gòu),它能告訴我們?cè)撛雍藘?nèi)的質(zhì)子數(shù)和核外電子數(shù)以及質(zhì)量數(shù),但不能反映核外電子的排布情況。(3)電子排布式:能直觀地反映核外電子的能層、能級(jí)和各能級(jí)上的電子數(shù),但不能表示原子核的情況,也不能表示各個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。(4)電子排布圖:能反應(yīng)各軌道的能量的高低,各軌道上的電子分布情況及自旋狀態(tài)。(5)價(jià)電子排布式:如Fe原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,價(jià)電子排布式為3d64s2。價(jià)電子排布式能反映基態(tài)原子的能層數(shù)和參與成鍵的電子數(shù)以及最外層電子數(shù)。題組三電子躍遷與原子光譜5.下列有關(guān)光譜的說(shuō)法不正確的是()A.原子中的電子在躍遷時(shí)會(huì)發(fā)生能量的變化,能量的表現(xiàn)形式之一是光(輻射),這也是原子光譜產(chǎn)生的原因B.原子光譜只有發(fā)射光譜C.通過(guò)原子光譜可以發(fā)現(xiàn)新的元素D.通過(guò)光譜分析可以鑒定某些元素答案B解析電子在基態(tài)和激發(fā)態(tài)之間的躍遷會(huì)引起能量的變化,并以光的形式體現(xiàn),用光譜儀攝取得到光譜。電子從基態(tài)向激發(fā)態(tài)的躍遷會(huì)吸收能量,形成吸收光譜;電子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)的躍遷會(huì)放出能量,形成發(fā)射光譜。原子中的電子在躍遷時(shí)會(huì)發(fā)生能量的變化,能量的表現(xiàn)形式之一是光(輻射),這也是原子光譜產(chǎn)生的原因,選項(xiàng)A正確;原子光譜既有發(fā)射光譜,也有吸收光譜,選項(xiàng)B不正確;通過(guò)原子光譜可以發(fā)現(xiàn)新的元素,選項(xiàng)C正確;通過(guò)光譜分析可以鑒定某些元素,選項(xiàng)D正確。6.回答下列問(wèn)題:(1)鉀和碘的相關(guān)化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。則元素K的焰色反應(yīng)呈紫紅色,其中紫色對(duì)應(yīng)的輻射波長(zhǎng)為_(kāi)_______nm(填字母)。A.404.4B.553.5C.589.2D.670.8E.766.5(2)發(fā)生焰色反應(yīng)的原因是_______________________________________________________。答案(1)A(2)電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí),以光的形式釋放能量考點(diǎn)二原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)1.原子結(jié)構(gòu)與周期的關(guān)系(1)原子結(jié)構(gòu)與周期的關(guān)系(完成下列表格)周期能層數(shù)每周期第一個(gè)元素每周期最后一個(gè)元素原子序數(shù)基態(tài)原子的簡(jiǎn)化電子排布式原子序數(shù)基態(tài)原子的電子排布式二23[He]2s1101s22s22p6三311[Ne]3s1181s22s22p63s23p6四419[Ar]4s1361s22s22p63s23p63d104s24p6五537[Kr]5s1541s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6六655[Xe]6s1861s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d106s26p6(2)每族元素的價(jià)層電子排布特點(diǎn)①主族主族ⅠAⅡAⅢAⅣA排布特點(diǎn)ns1ns2ns2np1ns2np2主族ⅤAⅥAⅦA排布特點(diǎn)ns2np3ns2np4ns2np5②0族:He為1s2;其他ns2np6。③過(guò)渡元素(副族和第Ⅷ族):(n-1)d1~10ns1~2。(3)元素周期表的分區(qū)與價(jià)層電子排布的關(guān)系①周期表的分區(qū)②各區(qū)價(jià)層電子排布特點(diǎn)分區(qū)價(jià)層電子排布s區(qū)ns1~2p區(qū)ns2np1~6(除He外)d區(qū)(n-1)d1~9ns1~2(除鈀外)ds區(qū)(n-1)d10ns1~2f區(qū)(n-2)f0~14(n-1)d0~2ns22.原子半徑(1)影響因素eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(能層數(shù):能層數(shù)越多,原子半徑越大,核電荷數(shù):能層數(shù)相同,核電荷數(shù)越大,,原子半徑越小))(2)變化規(guī)律元素周期表中,同周期主族元素從左到右,原子半徑逐漸減?。煌髯逶貜纳系较?,原子半徑逐漸增大。3.電離能(1)第一電離能:氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量。符號(hào):I1;單位:kJ·mol-1。(2)規(guī)律①同周期:第一種元素的第一電離能最小,最后一種元素的第一電離能最大,從左到右總體呈現(xiàn)逐漸增大的變化趨勢(shì),其中ⅡA與ⅢA,ⅤA與ⅥA元素的第一電離能出現(xiàn)反常。②同族元素:從上到下第一電離能變小。③同種原子:逐級(jí)電離能越來(lái)越大(即I1<I2<I3…)。4.電負(fù)性(1)含義:元素的原子在化合物中吸引鍵合電子能力的標(biāo)度。元素的電負(fù)性越大,表示其原子在化合物中吸引鍵合電子的能力越強(qiáng)。(2)標(biāo)準(zhǔn):以最活潑的非金屬氟的電負(fù)性為4.0作為相對(duì)標(biāo)準(zhǔn),計(jì)算得出其他元素的電負(fù)性(稀有氣體未計(jì))。(3)變化規(guī)律金屬元素的電負(fù)性一般小于1.8,非金屬元素的電負(fù)性一般大于1.8,而位于非金屬三角區(qū)邊界的“類金屬”(如鍺、銻等)的電負(fù)性則在1.8左右。在元素周期表中,同周期從左到右,元素的電負(fù)性逐漸變大,同主族從上到下,元素的電負(fù)性逐漸變小。5.對(duì)角線規(guī)則在元素周期表中,某些主族元素與右下方的主族元素的有些性質(zhì)是相似的,如。(1)正三價(jià)陽(yáng)離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5的元素在周期表中位于ⅧB(niǎo)族(×)錯(cuò)因:該元素位于第Ⅷ族。(2)價(jià)電子排布式為4s24p3的元素位于第四周期ⅤA族,是p區(qū)元素(√)(3)元素的電負(fù)性越大,非金屬性越強(qiáng),第一電離能也越大(×)錯(cuò)因:如電負(fù)性O(shè)>N,非金屬性O(shè)>N,而第一電離能N>O。(4)最外層有2個(gè)未成對(duì)電子的可能是ns2np2或ns2np4,短周期元素中分別為C、Si和O、S(√)(5)價(jià)電子排布式為5s25p1的元素位于第五周期ⅠA族,是s區(qū)元素(×)錯(cuò)因:應(yīng)位于第五周期ⅢA族,是p區(qū)元素。1.按要求回答下列問(wèn)題:(1)第三周期所有元素的第一電離能(I1)大小順序?yàn)開(kāi)___________________(用元素符號(hào)表示)。(2)Na的逐級(jí)電離能中有________次突躍。分別是哪級(jí)電離能發(fā)生突躍?________________。(3)F、Cl、Br、I的第一電離能由大到小的順序?yàn)開(kāi)___________________________________,電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開(kāi)_______________。答案(1)Na<Al<Mg<Si<S<P<Cl<Ar(2)2I2?I1、I10?I9(3)F>Cl>Br>IF>Cl>Br>I2.為什么Mg的第一電離能比Al大?P的第一電離能比S大?答案基態(tài)鎂原子的電子排布式為1s22s22p63s2,基態(tài)磷原子的電子排布式為1s22s22p63s23p3,鎂原子、磷原子最外層的3s2、3p3能級(jí)中,電子分別處于全充滿、半充滿穩(wěn)定狀態(tài),失電子較難,則其第一電離能較同周期相鄰元素要大。3.根據(jù)信息回答下列問(wèn)題:不同元素的原子在分子內(nèi)吸引鍵合電子的能力大小可用數(shù)值表示,該數(shù)值稱為電負(fù)性。一般認(rèn)為:如果兩個(gè)成鍵原子間的電負(fù)性差值大于1.7,原子之間通常形成離子鍵;如果兩個(gè)成鍵原子間的電負(fù)性差值小于1.7,通常形成共價(jià)鍵。下表是某些元素的電負(fù)性值:元素符號(hào)LiBeBCOFNaAlSiPSCl電負(fù)性值1.01.52.02.53.54.00.91.51.82.12.53.0(1)通過(guò)分析電負(fù)性值的變化規(guī)律,確定Mg元素的電負(fù)性值的最小范圍:________________。(2)請(qǐng)歸納元素的電負(fù)性和金屬性、非金屬性的關(guān)系是_______________________。(3)推測(cè)AlF3、AlCl3、AlBr3是離子化合物還是共價(jià)化合物:AlF3_______________________,AlCl3_____________________,AlBr3________________。答案(1)0.9~1.5(2)非金屬性越強(qiáng),電負(fù)性越大;金屬性越強(qiáng),電負(fù)性越小(3)離子化合物共價(jià)化合物共價(jià)化合物4.根據(jù)對(duì)角線規(guī)則,Be、Al元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的性質(zhì)相似,它們都具有__________性,其中Be(OH)2顯示這種性質(zhì)的離子方程式是_____________________________________。答案兩Be(OH)2+2H+=Be2++2H2O、Be(OH)2+2OH-=BeOeq\o\al(2-,2)+2H2O題組一元素周期律的準(zhǔn)確判斷1.對(duì)Na、Mg、Al的有關(guān)性質(zhì)的敘述不正確的是()A.第一電離能:Na<Mg<AlB.電負(fù)性:Na<Mg<AlC.還原性:Na>Mg>AlD.堿性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3答案A解析同周期從左到右元素的第一電離能一般呈增大趨勢(shì),但ⅡA、ⅤA族元素的p軌道全空或半充滿是較穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以其第一電離能較相鄰元素的略大。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)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(fù)性:④>③>②>①D.最高正化合價(jià):④>③=②>①答案A解析由電子排布式可知:①為S,②為P,③為N,④為F。第一電離能為④>③>②>①,A正確;B不正確,原子半徑應(yīng)是②最大,④最小;C不正確,電負(fù)性:④最大,②最??;D不正確,F(xiàn)無(wú)正價(jià),最高正價(jià):①>②=③。3.A元素的陽(yáng)離子與B元素的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),有關(guān)兩元素的下列敘述:①原子半徑A<B,②離子半徑A>B,③原子序數(shù)A>B,④原子最外層電子數(shù)A<B,⑤A的正價(jià)與B的負(fù)價(jià)絕對(duì)值一定相等,⑥A的電負(fù)性小于B的電負(fù)性,⑦A的第一電離能大于B的第一電離能。其中正確的是()A.①②⑦ B.③④⑥C.③⑤ D.③④⑤⑥⑦答案B解析A元素的陽(yáng)離子與B元素的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),則A在B的下一周期。①錯(cuò)誤,因A原子半徑大于同一主族的上一周期元素原子的半徑,該原子的半徑又大于同一周期的B原子的半徑,所以原子半徑A>B;②錯(cuò)誤,具有相同的電子層結(jié)構(gòu)的離子,核電荷數(shù)越大,離子半徑越??;⑦錯(cuò)誤,A的第一電離能小于B的第一電離能。題組二元素推斷與元素的逐級(jí)電離能4.下表列出了某短周期元素R的各級(jí)電離能數(shù)據(jù)(用I1、I2……表示,單位為kJ·mol-1)。I1I2I3I4……R7401500770010500下列關(guān)于元素R的判斷中一定正確的是()A.R的最高正價(jià)為+3價(jià)B.R元素位于元素周期表中第Ⅱ族C.R元素第一電離能大于同周期相鄰元素D.R元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s2答案C解析由表中數(shù)據(jù)可知,R元素的第三電離能與第二電離能的差距最大,故最外層有2個(gè)電子,最高正價(jià)為+2價(jià),位于第ⅡA族,可能為Be或Mg元素,故A、B、D錯(cuò)誤;第ⅡA族(ns2np0)的元素,因p軌道處于全空狀態(tài),比較穩(wěn)定,故其第一電離能大于同周期相鄰主族元素,C正確。5.根據(jù)下列五種元素的第一至第四電離能數(shù)據(jù)(單位:kJ·mol-1),回答下列各題:元素代號(hào)I1I2I3I4Q2080400061009400R500460069009500S7401500770010500T5801800270011600U420310044005900(1)在周期表中,最可能處于同一族的是________。A.Q和R B.S和TC.T和U D.R和TE.R和U(2)下列離子的氧化性最弱的是________。A.S2+ B.R2+C.T3+ D.U+(3)下列元素中,化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)與Q元素最相似的是________。A.硼B(yǎng).鈹C.氦D.氫(4)每種元素都出現(xiàn)相鄰兩個(gè)電離能的數(shù)據(jù)相差較大的情況,這一事實(shí)從一個(gè)側(cè)面說(shuō)明:________________________________________________________________________,如果U元素是短周期元素,你估計(jì)它的第2次電離能飛躍數(shù)據(jù)將發(fā)生在失去第______個(gè)電子時(shí)。(5)如果R、S、T是同周期的三種主族元素,則它們的原子序數(shù)由小到大的順序是__________,其中________元素的第一電離能異常高的原因是___________________。答案(1)E(2)D(3)C(4)電子分層排布,各能層能量不同10(5)R<S<TSS元素的最外層電子處于s軌道全充滿狀態(tài),能量較低,比較穩(wěn)定,失去第一個(gè)電子吸收的能量較多解析(1)根據(jù)電離能的變化趨勢(shì)知,Q為稀有氣體元素,R為第ⅠA族元素,S為第ⅡA族元素,T為第ⅢA族元素,U為第ⅠA族元素,所以R和U處于同一主族。(2)由于U為第ⅠA族元素且比R電離能小,所以U+的氧化性最弱。(3)由于Q是稀有氣體元素,所以氦的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)與其最相似。(4)電離能的突躍變化,從一個(gè)側(cè)面說(shuō)明核外電子是分層排布的。若U是短周期元素,則U是Na,其核外電子排布式為1s22s22p63s1,由于2s22p6所處能層相同,所以它的第2次電離能飛躍數(shù)據(jù)發(fā)生在失去第10個(gè)電子時(shí)。(5)同一周期,第一電離能呈增大趨勢(shì),但ⅡA、ⅤA族比相鄰元素要高,因?yàn)槠渥钔鈱与娮映嗜錆M或半充滿結(jié)構(gòu)。題組三元素周期表、元素周期律的綜合應(yīng)用6.下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分別代表一種化學(xué)元素。試回答下列問(wèn)題:(1)元素p為26號(hào)元素,請(qǐng)寫(xiě)出其基態(tài)原子電子排布式:_________________________。(2)h的單質(zhì)在空氣中燃燒發(fā)出耀眼的白光,請(qǐng)用原子結(jié)構(gòu)的知識(shí)解釋發(fā)光的原因:_________________________________________________________________________________________。(3)o、p兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)如下表:元素電離能/kJ·mol-1opI1717759I215091561I332482957比較兩元素的I2、I3可知,氣態(tài)o2+再失去一個(gè)電子比氣態(tài)p2+再失去一個(gè)電子難。對(duì)此,你的解釋是______________________________________________________________________。(4)第三周期8種元素單質(zhì)熔點(diǎn)高低的順序如圖1所示,其中電負(fù)性最大的是________(填圖1中的序號(hào))。(5)表中所列的某主族元素的電離能情況如圖2所示,則該元素是__________(填元素符號(hào))。答案(1)1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)(2)電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時(shí),以光(子)的形式釋放能量(3)Mn2+的3d軌道電子排布為半充滿狀態(tài),比較穩(wěn)定(4)2(5)Al解析(2)h為Mg元素,Mg單質(zhì)在空氣中燃燒發(fā)出耀眼的白光,電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時(shí)以光(子)的形式釋放能量。(3)o為Mn元素,其基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2,Mn2+的基態(tài)電子排布式為1s22s22p63s23p63d5,其3d軌道為半充滿結(jié)構(gòu),相對(duì)比較穩(wěn)定,其失去第3個(gè)電子時(shí)比較困難,而Fe2+的基態(tài)電子排布式為1s22s22p63s23p63d6,其3d軌道再失去一個(gè)電子即為半充滿結(jié)構(gòu),故其失去第3個(gè)電子比較容易。(4)第三周期8種元素分別為鈉、鎂、鋁、硅、磷、硫、氯、氬,其單質(zhì)中鈉、鎂、鋁形成金屬晶體,熔點(diǎn)依次升高;硅形成原子晶體;磷、硫、氯、氬形成分子晶體,且常溫下磷、硫?yàn)楣腆w,氯氣、氬為氣體,8種元素熔點(diǎn)最低的為氬,其次為氯,其中電負(fù)性最大的為氯。(5)由圖可知,該元素的電離能I4遠(yuǎn)大于I3,故為第ⅢA族元素,應(yīng)為Al。1.[2020·天津,13(1)]Fe、Co、Ni在周期表中的位置為_(kāi)_______________,基態(tài)Fe原子的電子排布式為_(kāi)_____________。答案第四周期第Ⅷ族1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)解析Fe、Co、Ni三種元素在周期表中位于第四周期第Ⅷ族;Fe的原子序數(shù)為26,根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知,基態(tài)Fe原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2。2.[2019·全國(guó)卷Ⅰ,35(1)]下列狀態(tài)的鎂中,電離最外層一個(gè)電子所需能量最大的是________(填字母)。A.[Ne] B.[Ne]C.[Ne] D.[Ne]答案A解析由題給信息知,A項(xiàng)和D項(xiàng)代表Mg+,B項(xiàng)和C項(xiàng)代表Mg。A項(xiàng),Mg+再失去一個(gè)電子較難,即第二電離能大于第一電離能,所以電離最外層一個(gè)電子所需能量A大于B;3p能級(jí)的能量高于3s,3p能級(jí)上電子較3s上易失去,故電離最外層一個(gè)電子所需能量:A>C、A>D。3.[2019·全國(guó)卷Ⅱ,35(2)(3)](2)Fe成為陽(yáng)離子時(shí)首先失去________軌道電子,Sm的價(jià)層電子排布式為4f66s2,Sm3+價(jià)層電子排布式為_(kāi)_______。(3)比較離子半徑:F-________O2-(填“大于”“等于”或“小于”)。答案(2)4s4f5(3)小于解析(2)Fe的價(jià)層電子排布式為3d64s2,其陽(yáng)離子Fe2+、Fe3+的價(jià)層電子排布式分別是3d6、3d5,二者均首先失去4s軌道上的電子;Sm失去3個(gè)電子成為Sm3+時(shí),首先失去6s軌道上的電子,然后再失去1個(gè)4f軌道上的電子,故Sm3+的價(jià)層電子排布式為4f5。(3)F-與O2-核外電子層結(jié)構(gòu)相同,核電荷數(shù)越大,原子核對(duì)核外電子的吸引力越大,離子半徑越小,故離子半徑:F-<O2-。4.[2018·全國(guó)卷Ⅰ,35(1)(2)](1)下列Li原子電子排布圖表示的狀態(tài)中,能量最低和最高的分別為_(kāi)_______、________(填字母)。(2)Li+與H-具有相同的電子構(gòu)型,r(Li+)小于r(H-),原因是____________________。答案(1)DC(2)Li+核電荷數(shù)較大5.[2018·全國(guó)卷Ⅲ,35(1)(2)](1)Zn原子核外電子排布式為_(kāi)_________________________。(2)黃銅是人類最早使用的合金之一,主要由Zn和Cu組成。第一電離能I1(Zn)______I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是______________________。答案(1)[Ar]3d104s2(或1s22s22p63s23p63d104s2)(2)大于Zn原子核外電子排布為全滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),較難失電子6.[2020·全國(guó)卷Ⅰ,35(1)(2)]Goodenough等人因在鋰離子電池及鈷酸鋰、磷酸鐵鋰等正極材料研究方面的卓越貢獻(xiàn)而獲得2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)基態(tài)Fe2+與Fe3+離子中未成對(duì)的電子數(shù)之比為_(kāi)___________________________________。(2)Li及其周期表中相鄰元素的第一電離能(I1)如表所示。I1(Li)>I1(Na),原因是____________。I1(Be)>I1(B)>I1(Li),原因是_______________________________。I1/kJ·mol-1Li520Be900B801Na496Mg738Al578答案(1)4∶5(2)Na與Li同主族,Na的電子層數(shù)多,原子半徑大,故第一電離能更小Li、Be和B為同周期元素,同周期元素從左至右,第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢(shì);但由于基態(tài)Be原子的s能級(jí)處于全充滿狀態(tài),能量更低更穩(wěn)定,故其第一電離能大于B的解析(1)基態(tài)Fe2+的價(jià)電子排布式為3d6,未成對(duì)電子數(shù)為4,基態(tài)Fe3+的價(jià)電子排布式為3d5,未成對(duì)電子數(shù)為5,所以兩者之比為4∶5。(2)Li和Na在同一主族,價(jià)電子數(shù)相同,Li在Na的上一周期,原子半徑:Li小于Na,Li的原子核對(duì)核外電子的有效吸引作用大于Na的,所以第一電離能:I1(Li)>I1(Na)。Be的電子排布式為1s22s2,是全充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故第一電離能大于B、Li;Li、B在同一周期,元素原子核外電子層數(shù)相同,但隨核電荷數(shù)增大,原子半徑減小,原子核對(duì)核外電子的有效吸引作用依次增強(qiáng),故第一電離能I1(B)>I1(Li)。7.[2020·全國(guó)卷Ⅲ,35(1)]氨硼烷(NH3BH3)含氫量高、熱穩(wěn)定性好,是一種具有潛力的固體儲(chǔ)氫材料?;卮鹣铝袉?wèn)題:H、B、N中,原子半徑最大的是________。根據(jù)對(duì)角線規(guī)則,B的一些化學(xué)性質(zhì)與元素________的相似。答案BSi(硅)解析一般來(lái)說(shuō),原子的電子層數(shù)越多,半徑越大,電子層數(shù)相同時(shí),核電荷數(shù)越大,原子半徑越小,則原子半徑:B>N>H。根據(jù)對(duì)角線規(guī)則,B與Si處于元素周期表中對(duì)角線位置,化學(xué)性質(zhì)相似。8.[2017·全國(guó)卷Ⅱ,35(2)]元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個(gè)電子形成氣態(tài)負(fù)一價(jià)離子時(shí)所放出的能量稱作第一電子親和能(E1)。第二周期部分元素的E1變化趨勢(shì)如圖所示,其中除氮元素外,其他元素的E1自左而右依次增大的原因是______________________________________;氮元素的E1呈現(xiàn)異常的原因是____________________________________________________。答案同周期元素隨核電荷數(shù)依次增大,原子半徑逐漸變小,故結(jié)合一個(gè)電子釋放出的能量依次增大N的2p能級(jí)處于半充滿狀態(tài),具有穩(wěn)定性,故不易結(jié)合一個(gè)電子1.下列說(shuō)法正確的是()A.同一原子中,1s、2s、3s電子的能量逐漸減小B.同一原子中,2p、3p、4p能級(jí)的軌道數(shù)依次增多C.能量高的電子在離核近的區(qū)域運(yùn)動(dòng),能量低的電子在離核遠(yuǎn)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)D.各能層含有的能級(jí)數(shù)為n(n為能層序數(shù))答案D解析同一原子中,1s、2s、3s電子的能量逐漸增大,選項(xiàng)A不正確;同一原子中,2p、3p、4p能級(jí)的軌道數(shù)相同,都是3個(gè),選項(xiàng)B不正確;能量低的電子在離核近的區(qū)域運(yùn)動(dòng),能量高的電子在離核遠(yuǎn)的區(qū)域運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)C不正確;各能層含有的能級(jí)數(shù)與其能層序數(shù)相等為n(n代表能層序數(shù)),即第n能層含有n個(gè)能級(jí),如第一能層能級(jí)數(shù)為1,選項(xiàng)D正確。2.下列說(shuō)法正確的是()A.同一原子中3s、3p、3d、4s能量依次升高B.某原子核外電子由1s22s22p63s23p1→1s22s22p63s13p2,原子放出能量C.p能級(jí)的原子軌道呈啞鈴形,隨著能層數(shù)的增加,p能級(jí)原子軌道數(shù)也在增多D.按照泡利原理,在同一個(gè)原子中不可能存在兩個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的電子答案D解析多電子原子中,根據(jù)構(gòu)造原理,各能級(jí)能量高低順序:①相同能層而不同能級(jí)的能量高低ns<np<nd<nf,②能層不同時(shí)的能量高低2s<3s<4s,2p<3p<4p;③不同能層不同能級(jí)的能量高低ns<(n-2)f<(n-1)d<np,所以同一原子中,3s、3p、4s、3d能量依次升高,故A錯(cuò)誤;3s能級(jí)上的電子比3p能級(jí)上的電子能量更低,所以原子核外電子由1s22s22p63s23p1→1s22s22p63s13p2,原子要吸收能量,故B錯(cuò)誤;p軌道是啞鈴形的,任何能層的p能級(jí)都有3個(gè)原子軌道,與能層的大小無(wú)關(guān),故C錯(cuò)誤;在多電子的原子中,電子填充在不同的能層,能層又分不同的能級(jí),同一能級(jí)又有不同的原子軌道,每個(gè)軌道中最多可以填充兩個(gè)電子,自旋狀態(tài)相反,在一個(gè)基態(tài)多電子的原子中,不可能有兩個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的電子,故D正確。3.下列有關(guān)化學(xué)用語(yǔ)正確的是()A.O原子的電子排布圖為B.氯化鈉的分子式:NaClC.Cl-的結(jié)構(gòu)示意圖:D.Ca原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d2答案C解析O原子的2s能級(jí)的2個(gè)電子的自旋狀態(tài)應(yīng)該相反,A錯(cuò)誤;氯化鈉是離子化合物,NaCl只是化學(xué)式,不是分子式,B錯(cuò)誤;氯離子的核內(nèi)有17個(gè)質(zhì)子,核外有18個(gè)電子,C正確;Ca的核電荷數(shù)為20,電子排布式應(yīng)是1s22s22p63s23p64s2,D錯(cuò)誤。4.以下有關(guān)元素性質(zhì)的說(shuō)法不正確的是()A.具有下列價(jià)電子排布式的原子中,①3s23p1②3s23p2③3s23p3④3s23p4,電負(fù)性最大的是③B.某元素氣態(tài)基態(tài)原子的逐級(jí)電離能(kJ·mol-1)分別為738、1451、7733、10540、13630、17995、21703,當(dāng)它與氯氣反應(yīng)時(shí)可能生成的陽(yáng)離子是X2+C.①Na、K、Rb②N、P、As③O、S、Se④Na、P、Cl,元素的第一電離能隨原子序數(shù)增大而遞增的是④D.具有下列電子排布式的原子中,①1s22s22p63s23p2②1s22s22p3③1s22s22p2④1s22s22p63s23p4,原子半徑最大的是①答案A解析①3s23p1符合該價(jià)電子排布的為鋁元素,②3s23p2符合該排布的為硅元素,③3s23p3符合該排布的為磷元素,④3s23p4符合該排布的為硫元素;同一周期,從左到右,元素的電負(fù)性逐漸增大,因此電負(fù)性最大的是④;A錯(cuò)誤;第三電離能遠(yuǎn)大于第二電離能,所以是第ⅡA族元素,形成的陽(yáng)離子是X2+,B正確;同一主族,從上到下,元素的第一電離能逐漸減弱,①Na、K、Rb,②N、P、As,③O、S、Se均符合此規(guī)律,同一周期從左到右,元素的第一電離能呈逐漸增大的趨勢(shì),④Na、P、Cl符合此規(guī)律,C正確;①1s22s22p63s23p2符合該排布的為硅元素,②1s22s22p3符合該排布的為氮元素,③1s22s22p2符合該排布的為碳元素,④1s22s22p63s23p4符合該排布的為硫元素,同一周期從左到右,原子半徑逐漸減小,同一主族,從上到下原子半徑逐漸增大,因此原子半徑最大的為①,D正確。5.“胃舒平”的主要成分是氫氧化鋁,同時(shí)含有三硅酸鎂(Mg2Si3O8·nH2O)等化合物。下列敘述中錯(cuò)誤的是()A.鎂元素基態(tài)原子的核外電子排布式是1s22s22p63s2B.鋁元素原子核外共有5種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子C.鈉離子半徑比鋁離子半徑大D.金屬鋁與鈉的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Al+2OH-+2H2O=2AlOeq\o\al(-,2)+3H2↑答案B解析鎂元素基態(tài)原子的核外電子排布式是1s22s22p63s2,A正確;鋁元素原子核外共有13種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子,B錯(cuò)誤;鈉離子半徑比鋁離子半徑大,C正確;金屬鋁與鈉的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Al+2OH-+2H2O=2AlOeq\o\al(-,2)+3H2↑,D正確。6.下列敘述錯(cuò)誤的是()A.所有的非金屬元素都在p區(qū)B.磷的價(jià)電子排布式為3s23p3C.堿金屬元素具有較小的電負(fù)性D.當(dāng)各原子軌道處于全充滿、半充滿、全空時(shí)原子較穩(wěn)定答案A解析除氫元素外,所有的非金屬元素都在p區(qū),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;磷的最外層電子數(shù)為5,其價(jià)電子排布式為3s23p3,選項(xiàng)B正確;堿金屬極易失去電子,元素的電負(fù)性很小,選項(xiàng)C正確;當(dāng)各原子軌道處于全充滿、半充滿、全空時(shí)原子較穩(wěn)定,選項(xiàng)D正確。7.下列說(shuō)法正確的是()A.HF、HCl、H2S、PH3的穩(wěn)定性依次增強(qiáng)B.在①P、S,②Mg、Ca,③Al、Si三組元素中,每組中第一電離能較大的元素的原子序數(shù)之和為41C.某主族元素的電離能I1~I(xiàn)7數(shù)據(jù)如表所示(單位:kJ·mol-1),可推測(cè)該元素位于元素周期表第ⅤA族I1I2I3I4I5I6I75781817274511575148301837623293D.原子半徑由小到大的順序:Mg、Si、N、F答案B解析非金屬性越強(qiáng),簡(jiǎn)單氫化物越穩(wěn)定,非金屬性F>Cl>S>P,所以HF、HCl、H2S、PH3的穩(wěn)定性依次減弱,故A錯(cuò)誤;①P、S中由于P原子3p能級(jí)半充滿,所以第一電離能較大;②同主族元素自上而下第一電離能逐漸減小,所以Mg、Ca中Mg的第一電離能較大;③同周期元素自左至右,第一電離能呈增大趨勢(shì),所以Al、Si中Si的第一電離能較大,P、Mg、Si的原子序數(shù)之和為15+12+14=41,故B正確;根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知該元素的第三電離能和第四電離能相差較大,所以應(yīng)為第ⅢA族元素,故C錯(cuò)誤;電子層數(shù)越多原子半徑越大,電子層數(shù)相同核電荷數(shù)越小半徑越大,所以按Mg、Si、N、F的順序,原子半徑由大到小,故D錯(cuò)誤。8.基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為4d105s1的元素應(yīng)在()A.s區(qū)、第五周期ⅠA族B.ds區(qū)、第五周期ⅠB族C.d區(qū)、第四周期ⅠB族D.ds區(qū)、第五周期ⅠA族答案B解析已知基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為4d105s1,可知該元素原子核外有5個(gè)能層,最外層有1個(gè)電子,在周期表中位置為第五周期ⅠB族,屬于ds區(qū)。9.人們通常將在同一原子軌道上運(yùn)動(dòng)、自旋狀態(tài)相反的2個(gè)電子,稱為“電子對(duì)”,將在某一原子軌道上運(yùn)動(dòng)的單個(gè)電子,稱為“未成對(duì)電子”。下列基態(tài)原子的電子排布式中,未成對(duì)電子數(shù)最多的是()A.1s22s22p63s23p6B.1s22s22p63s23p63d54s2C.1s22s22p63s23p63d54s1D.1s22s22p63s23p63d104s1答案C解析1s22s22p63s23p6中每個(gè)軌道上都達(dá)到飽和,未成對(duì)電子數(shù)為0;1s22s22p63s23p63d54s2中3d軌道上有5個(gè)電子未成對(duì),其他軌道上都達(dá)到飽和,未成對(duì)電子數(shù)為5;1s22s22p63s23p63d54s1中的3d、4s軌道上各有5、1個(gè)未成對(duì)電子,未成對(duì)電子數(shù)為6;1s22s22p63s23p63d104s1只有4s上有1個(gè)電子未成對(duì),未成對(duì)電子數(shù)為1。故選C。10.下列表達(dá)方式錯(cuò)誤的是()A.四氯化碳的電子式:B.氟化鈉的電子式:C.硫離子的核外電子排布式:1s22s22p63s23p6D.碳-12原子:eq\o\al(12,6)C答案A解析四氯化碳的電子式:,故A錯(cuò)誤;氟化鈉為離子化合物,電子式:,故B正確;硫離子的核外電子數(shù)是18,其核外電子排布式為1s22s22p63s23p6,故C正確;在表示原子組成時(shí)元素符號(hào)的左下角表示質(zhì)子數(shù),左上角表示質(zhì)量數(shù),則碳-12原子可表示為eq\o\al(12,6)C,故D正確。11.科學(xué)研究表明:核外電子的能量不僅與電子所處的電子層、能級(jí)有關(guān),還與核外電子的數(shù)目及核電荷數(shù)有關(guān)。氬原子與硫離子的核外電子排布相同,都是1s22s22p63s23p6。下列說(shuō)法正確的是()A.兩粒子的1s能級(jí)上電子的能量相同B.兩粒子的3p能級(jí)上的電子離核的距離相同C.兩粒子的電子發(fā)生躍遷時(shí),產(chǎn)生的光譜不同D.兩粒子最外層都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),化學(xué)性質(zhì)相同答案C解析雖然電子數(shù)相同,但是核電荷數(shù)不同,所以能量不同,故A錯(cuò)誤;同是3p能級(jí),氬原子中的核電荷數(shù)較大,對(duì)電子的引力大,所以電子離核較近,故B錯(cuò)誤;電子的能量不同,則發(fā)生躍遷時(shí),產(chǎn)生的光譜不同,故C正確;硫離子是得到電子之后變成這種結(jié)構(gòu),有較強(qiáng)的失電子能力,所以具有很強(qiáng)的還原性,二者化學(xué)性質(zhì)不同,故D錯(cuò)誤。12.已知某原子結(jié)構(gòu)示意圖為,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.結(jié)構(gòu)示意圖中x=4B.該原子的電子排布式為1s22s22p63s23p4C.該原子的電子排布圖為D.該原子結(jié)構(gòu)中共有5個(gè)能級(jí)上填充有電子答案D解析由原子結(jié)構(gòu)示意圖可知,K層電子排滿時(shí)為2個(gè)電子,故x=2,該元素為硅,故A錯(cuò)誤;該原子的電子排布式為1s22s22p63s23p2,故B錯(cuò)誤;硅的電子排布圖為,故C錯(cuò)誤;原子結(jié)構(gòu)中共有1s、2s、2p、3s、3p這5個(gè)能級(jí)上填充有電子,故D正確。13.下列說(shuō)法不正確的是()A.某價(jià)電子排布式為4f75d16s2的基態(tài)原子,該元素位于周期表中第六周期ⅢB族B.在元素周期表中,s區(qū)、d區(qū)和ds區(qū)的元素都是金屬元素C.當(dāng)碳原子的核外電子排布由轉(zhuǎn)變?yōu)闀r(shí),釋放能量,由激發(fā)態(tài)轉(zhuǎn)化成基態(tài)D.非金屬元素形成的共價(jià)化合物中,原子的最外層電子數(shù)不一定是2或8答案B解析由基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為4f75d16s2,判斷此元素位于周期表中第六周期ⅢB族,故A正確;s區(qū)的H為非金屬元素,d區(qū)和ds區(qū)的元素包括副族和第Ⅷ族元素,副族和第Ⅷ族元素全部是金屬元素,故B錯(cuò)誤;碳原子的核外電子排布式為1s22s22p2,該原子處于基態(tài),當(dāng)核外電子排布式為1s22s12p3,該原子處于激發(fā)態(tài),所以由碳原子的核外電子排布由轉(zhuǎn)變?yōu)榈倪^(guò)程為由激發(fā)態(tài)轉(zhuǎn)化為基態(tài),故C正確;非金屬元素形成的共價(jià)化合物中,原子的最外層電子數(shù)不一定是2或8,故D正確。14.(1)寫(xiě)出基態(tài)As原子的核外電子排布式:___________________________、基態(tài)碳原子的電子排布圖:____________,根據(jù)元素周期律,原子半徑Ga________As(填“大于”或“小于”,下同),第一電離能Ga________As。(2)鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為_(kāi)_______,3d能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)為_(kāi)_______;C、N、O的第一電離能由大到小的順序?yàn)開(kāi)_________;電負(fù)性:H、O、S電負(fù)性由大到小的順序是________。B和N相比,電負(fù)性較大的是________;BN中B元素的化合價(jià)為_(kāi)_______;從電負(fù)性角度分析,C、Si和O元素的非金屬活潑性由強(qiáng)至弱的順序?yàn)開(kāi)_______。(3)鉻、銅、鐵、錳等原子的基態(tài)電子排布式分別為_(kāi)_____________________________,氯元素的基態(tài)原子的價(jià)電子排布式是____________,與鉻同周期的所有元素的基態(tài)原子中最外層電子數(shù)與鉻原子相同的元素有________(填元素符號(hào))。(4)基態(tài)Fe3+的M層電子排布式為_(kāi)_______,基態(tài)鋁原子核外自旋方向相同的電子最多有________個(gè),與鋁同族的第四周期元素原子的價(jià)電子排布式為_(kāi)_______,基態(tài)磷原子的核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)共有________種,其價(jià)電子排布式為_(kāi)_______。在硼、氧、氟、氮中第一電離能由大到小的順序是________(用元素符號(hào)表示)。(5)基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為[Ar]________,有________個(gè)未成對(duì)電子。(6)元素銅與鎳的第二電離能分別為ICu=1958kJ·mol-1、INi=1753kJ·mol-1,ICu>INi的原因是________________________________________________________________________。(7)C、N、O、Al、Si、Cu是常見(jiàn)的六種元素。①Si位于元素周期表第________周期________族。②N的基態(tài)原子核外電子排布式為_(kāi)___________________;Cu的基態(tài)原子最外層有________個(gè)電子。③用“>”或“<”填空:原子半徑電負(fù)性熔點(diǎn)沸點(diǎn)Al____SiN____O金剛石____晶體硅CH4____SiH4(8)O、Na、P、Cl四種元素中電負(fù)性最大的是________(填元素符號(hào)),其中P原子的核外電子排布式為_(kāi)_______。(9)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序數(shù)依次增大。a的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同,b的價(jià)電子層中的未成對(duì)電子有3個(gè),c的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍,d與c同族;e的最外層只有1個(gè)電子,但次外層有18個(gè)電子。b、c、d中第一電離能最大的是______________(填元素符號(hào)),e的價(jià)層電子排布圖為_(kāi)_________________。(10)①N、Al、Si、Zn四種元素中,有一種元素的電離能數(shù)據(jù)如下,則該元素是________(填寫(xiě)元素符號(hào))。電離能I1I2I3I4……In/kJ·mol-15781817274511578……②Ge的最高價(jià)氯化物的分子式是__________。③Ge元素可能的性質(zhì)或應(yīng)用有__________。A.是一種活潑的金屬元素B.其電負(fù)性大于硫C.其單質(zhì)可作為半導(dǎo)體材料D.其最高價(jià)氯化物的沸點(diǎn)低于其溴化物的沸點(diǎn)答案(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3)大于小于(2)1s22s22p63s23p63d84s2(或[Ar]3d84s2)2N>O>CO>S>HN+3O>C>Si(3)鉻:1s22s22p63s23p63d54s1、銅:1s22s22p63s23p63d104s1、鐵:1s22s22p63s23p63d64s2、錳:1s22s22p63s23p63d54s23s23p5K、Cu(4)3s23p63d574s24p1153s23p3F>N>O>B(5)3d104s24p22(6)銅失去的是全充滿的3d10電子,鎳失去的是4s1電子(7)①三ⅣA②1s22s22p31③><><(8)O1s22s22p63s23p3(或[Ne]3s23p3)(9)N(10)①Al②GeCl4③CD解析(9)由原子序數(shù)最小且核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同,確定a為H元素,由價(jià)電子層中的未成對(duì)電子有3個(gè),確定b為N元素,由最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍,確定c為O元素,由d與c同主族,確定d為S元素,由e的最外層只有1個(gè)電子且次外層有18個(gè)電子,確定e為Cu元素。N、O同周期第一電離能N>O,O、S同主族,第一電離能O>S,即N、O、S中第一電離能最大的是N元素;Cu的價(jià)電子排布式為3d104s1,其價(jià)層電子排布圖為。(10)①由電離能數(shù)據(jù)可知,該元素呈+3價(jià)。②Ge的最高正價(jià)為+4價(jià)。③Ge位于金屬和非金屬的分界線上,故其可作半導(dǎo)體材料,其氯化物和溴化物均為分子晶體,相對(duì)分子質(zhì)量越大,其沸點(diǎn)越高。15.(1)(2020·南通模擬)鎳、鉑、鑭等過(guò)渡金屬單質(zhì)及化合物在醫(yī)療領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用?;鶓B(tài)原子鎳的價(jià)電子排布式為_(kāi)________________________________________________。(2)(2020·蘇錫常鎮(zhèn)模擬)銅的化合物具有廣泛的用途。①Cu2+基態(tài)核外電子排布式為_(kāi)___________。②往硫酸銅溶液中加入過(guò)量氨水,溶液最終變成深藍(lán)色,繼續(xù)加入乙醇,可析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O,N、O、S原子的第一電離能由大到小的順序?yàn)開(kāi)_______。(3)(2020·泰州模擬)在HClO4-NaClO4介質(zhì)中,K5[Co3+O4W12O36](簡(jiǎn)記為Co3+W)催化氧化NH2OH的過(guò)程如下:①Co2+基態(tài)核外電子排布式為_(kāi)________________________________________________。②N、H、O三種元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)開(kāi)_______________________________。(4)(2020·鹽城模擬)錳、砷、鎵及其相關(guān)化合物用途非常廣泛。①M(fèi)n2+基態(tài)核外電子排布式為_(kāi)_________________________________________________。②砷與鎵、硒是同周期的主族元素,其第一電離能從小到大的順序是________。答案(1)3d84s2(2)①[Ar]3d9(或1s22s22p63s23p63d9)②N>O>S(3)①[Ar]3d7(或1s22s22p63s23p63d7)②H<N<O(4)①[Ar]3d5(或1s22s22p63s23p63d5)②Ga<Se<As(或鎵<硒<砷)解析(1)Ni原子核外有28個(gè)電子,基態(tài)Ni的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2,價(jià)電子排布式是3d84s2。基態(tài)核外電子排布式為[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9。②同周期元素的第一電離能從左到右呈增大趨勢(shì),同主族從上到下元素的第一電離能逐漸減小,N的2p能級(jí)處于半充滿狀態(tài),較穩(wěn)定,N的第一電離能大于同周期相鄰元素,則N、O、S原子的第一電離能由大到小的順序?yàn)镹>O>S。(3)①Co原子核外有27個(gè)電子,基態(tài)Co原子的核外電子排布式為[Ar]3d74s2,Co2+基
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