章末綜合提升一、基態(tài)原子的核外電子排布1．排布規(guī)律能量最低原理原子核外電子先占有能量最低的原子軌道泡利原理每個(gè)原子軌道中最多只能容納2個(gè)自旋相反的電子洪特規(guī)則基態(tài)原子中，填入簡(jiǎn)并軌道的電子總是先單獨(dú)分占，且自旋平行說(shuō)明：能量相同的原子軌道在全充滿、半充滿和全空狀態(tài)時(shí)，體系能量較低，原子較穩(wěn)定。2．表示形式(1)核外電子排布式，如Cr：1s22s22p63s23p63d54s1，可簡(jiǎn)化為[Ar]3d54s1。(2)價(jià)層電子排布式：如Fe：3d64s2。(3)電子排布圖又稱軌道表示式如O：。3．基態(tài)原子核外電子排布表示方法中的常見(jiàn)誤區(qū)(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：明明(違反能量最低原理)(違反泡利原理)(違反洪特規(guī)則)(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的順序填入，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正確，F(xiàn)e：1s22s22p63s23p64s23d6錯(cuò)誤。(3)注意電子排布式、簡(jiǎn)化電子排布式、價(jià)層電子排布式的區(qū)別與聯(lián)系。如Fe的電子排布式：1s22s22p63s23p63d64s2；簡(jiǎn)化電子排布式：[Ar]3d64s2；價(jià)層電子排布式：3d64s2。聚氮化硫(SN)x是重要的超導(dǎo)材料，目前已成為全球材料行業(yè)研究的熱點(diǎn)。(1)下列電子排布圖能表示氮原子的最低能量狀態(tài)的是________(填字母)。(2)基態(tài)S原子的原子核外有________種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子，其能量最高電子的電子云輪廓圖為_(kāi)_______形。答案：(1)A(2)9啞鈴解析：(1)氮原子為7號(hào)元素，根據(jù)能量最低原理、洪特規(guī)則、泡利原理，其最低能量狀態(tài)的是A；(2)基態(tài)S原子核外電子排布為1s22s22p63s23p4，s為球形，有1種伸展方向，p是啞鈴形，有x、y、z三種不同的伸展方向，故基態(tài)S原子的原子核外有1＋1＋3＋1＋3＝9種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子；原子核外的電子應(yīng)優(yōu)先排布在能量最低的能級(jí)里，然后由里到外，依次排布在能量逐漸升高的能級(jí)里；其能量最高的電子為p電子，電子云輪廓圖為啞鈴形。對(duì)點(diǎn)練1.鋅在工業(yè)中有重要作用，也是人體必需的微量元素。Zn原子核外電子排布式為_(kāi)___________________。答案：[Ar]3d104s2(或1s22s22p63s23p63d104s2)解析：Zn是第30頁(yè)號(hào)元素，所以核外電子排布式為[Ar]3d104s2或1s22s22p63s23p63d104s2。對(duì)點(diǎn)練2.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。回答下列問(wèn)題：(1)元素K的焰色試驗(yàn)呈紫色，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)基態(tài)K原子中，核外電子占據(jù)最高能層的符號(hào)是________，占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為_(kāi)_______________。答案：(1)A(2)N球形解析：(1)紫色光對(duì)應(yīng)的輻射波長(zhǎng)范圍是400～430nm。(2)基態(tài)K原子占據(jù)K、L、M、N四個(gè)能層，其中能量最高的是N能層。N能層上為4s電子，電子云輪廓圖形狀為球形。對(duì)點(diǎn)練3.研究發(fā)現(xiàn)，在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)(CO2＋3H2=CH3OH＋H2O)中，Co氧化物負(fù)載的Mn氧化物納米粒子催化劑具有高活性，顯示出良好的應(yīng)用前景。Co基態(tài)原子核外電子排布式為_(kāi)_______________。元素Mn與O中，第一電離能較大的是________，基態(tài)原子核外未成對(duì)電子數(shù)較多的是________。答案：[Ar]3d74s2(或1s22s22p63s23p63d74s2)OMn解析：Co是27號(hào)元素，其基態(tài)原子核外電子排布式為[Ar]3d74s2或1s22s22p63s23p63d74s2。元素Mn與O中，由于O是非金屬元素而Mn是金屬元素，所以O(shè)的第一電離能大于Mn的。O基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p4，其核外未成對(duì)電子數(shù)是2，而Mn基態(tài)原子核外電子排布式為[Ar]3d54s2，其核外未成對(duì)電子數(shù)是5，因此Mn的基態(tài)原子核外未成對(duì)電子數(shù)比O的多。二、元素金屬性、非金屬性強(qiáng)弱的比較方法方法元素金屬性強(qiáng)弱的判斷元素非金屬性強(qiáng)弱的判斷在元素周期表中的位置同周期從左到右元素金屬性減弱，同主族從上到下元素金屬性增強(qiáng)同周期從左到右元素非金屬性增強(qiáng)，同主族從上到下元素非金屬性減弱第一電離能第一電離能越小，元素金屬性越強(qiáng)(注意同周期ⅡA族與ⅢA族元素例外)第一電離能越大，元素非金屬性越強(qiáng)(注意同周期ⅤA族與ⅥA族元素例外)電負(fù)性電負(fù)性越小，元素金屬性越強(qiáng)電負(fù)性越大，元素非金屬性越強(qiáng)續(xù)表方法元素金屬性強(qiáng)弱的判斷元素非金屬性強(qiáng)弱的判斷其他常用方法①單質(zhì)與水或酸反應(yīng)置換出H2的能力；②最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱；③金屬單質(zhì)間的置換反應(yīng)；④對(duì)應(yīng)金屬陽(yáng)離子的氧化性強(qiáng)弱等①單質(zhì)與H2化合的難易程度；②最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱；③非金屬單質(zhì)間的置換反應(yīng)；④對(duì)應(yīng)陰離子的還原性強(qiáng)弱等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)。回答下列問(wèn)題：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－1)Li520Be900B801Na496Mg738Al578答案：Na與Li同主族，Na的電子層數(shù)更多，原子半徑更大，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)軌道處于全充滿狀態(tài)，能量更低更穩(wěn)定，故其第一電離能大于B的第一電離能對(duì)點(diǎn)練4.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。NH3BH3分子中，與N原子相連的H呈正電性(Hδ＋)，與B原子相連的H呈負(fù)電性(Hδ－)，電負(fù)性大小順序是________。答案：N＞H＞B解析：NH3BH3分子中，與N原子相連的H呈正電性，說(shuō)明N的電負(fù)性大于H；與B原子相連的H呈負(fù)電性，說(shuō)明H的電負(fù)性大于B，因此3種元素電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镹＞H＞B。對(duì)點(diǎn)練5.在普通鋁中加入少量Cu和Mg后，形成一種稱為拉維斯相的MgCu2微小晶粒，其分散在Al中可使得鋁材的硬度增加、延展性減小，形成所謂“堅(jiān)鋁”，是制造飛機(jī)的主要材料。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)。答案：A解析：根據(jù)影響電離能大小的因素(有效核電荷數(shù)、微粒半徑和電子層結(jié)構(gòu))可知，A中電離最外層一個(gè)電子所需能量最大。對(duì)點(diǎn)練6.鋅在工業(yè)中有重要作用，也是人體必需的微量元素。黃銅是人類(lèi)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：大于Zn核外電子排布為全滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，較難失電子解析：Zn的第一電離能大于Cu的第一電離能，原因是Zn的核外電子排布已經(jīng)達(dá)到了每個(gè)能級(jí)都是全滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以失電子比較困難。1．(2023·湖南卷，改編)下列化學(xué)用語(yǔ)表述錯(cuò)誤的是()A．HClO的電子式：B．中子數(shù)為10的氧原子：eq\o\al(18,8)OC．2p能級(jí)有2個(gè)未成對(duì)電子的基態(tài)原子的價(jià)層電子排布一定為2s22p2D．基態(tài)N原子的價(jià)層電子排布圖：答案：C解析：HClO中O元素為負(fù)化合價(jià)，在結(jié)構(gòu)中得到H和Cl共用的電子，因此HClO的電子式為，A正確；中子數(shù)為10，質(zhì)子數(shù)為8的O原子其質(zhì)量數(shù)為10＋8＝18，其原子表示為eq\o\al(18,8)O，B正確；2p能級(jí)有2個(gè)未成對(duì)電子，則該原子2p能級(jí)有2個(gè)或4個(gè)電子，價(jià)層電子排布為2s22p2或2s22p4，C錯(cuò)誤；基態(tài)N原子的價(jià)層電子排布為2s22p3，其電子排布圖為，D正確；故選C。2．(2023·浙江1月選考，改編)下列化學(xué)用語(yǔ)表示正確的是()A．中子數(shù)為18的氯原子：eq\o\al(37,17)ClB．碳的基態(tài)原子軌道表示式：C．基態(tài)Fe2＋的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d6D．HCl的形成過(guò)程：答案：C解析：質(zhì)量數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＋中子數(shù)，質(zhì)量數(shù)標(biāo)注于元素符號(hào)左上角，質(zhì)子數(shù)標(biāo)注于左下角，中子數(shù)為18的氯原子的質(zhì)量數(shù)為17＋18＝35，核素符號(hào)為eq\o\al(35,17)Cl，故A錯(cuò)誤；基態(tài)碳原子的核外電子排布式為1s22s22p2，根據(jù)洪特規(guī)則，2p軌道上的2個(gè)電子應(yīng)該分別在2個(gè)軌道上，且自旋方向相同，軌道表示式：，故B錯(cuò)誤；鐵為26號(hào)元素，基態(tài)Fe2＋的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d6，故C正確；HCl是共價(jià)化合物，不存在電子得失，其形成過(guò)程應(yīng)為→，故D錯(cuò)誤；故選C。3．(2023·湖南卷)日光燈中用到的某種熒光粉的主要成分為3W3(ZX4)2·WY2。已知：X、Y、Z和W為原子序數(shù)依次增大的前20號(hào)元素，W為金屬元素。基態(tài)X原子s軌道上的電子數(shù)和p軌道上的電子數(shù)相等，基態(tài)X、Y、Z原子的未成對(duì)電子數(shù)之比為2∶1∶3。下列說(shuō)法正確的是()A．電負(fù)性：X>Y>Z>WB．原子半徑：X<Y<Z<WC．Y和W的單質(zhì)都能與水反應(yīng)生成氣體D．Z元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物具有強(qiáng)氧化性答案：C解析：根據(jù)基態(tài)X原子s軌道上的電子數(shù)與p軌道上的電子數(shù)相等，可知X的電子排布式為1s22s22p4，為O元素，基態(tài)O原子的未成對(duì)電子數(shù)為2，則基態(tài)Y、Z原子的未成對(duì)電子數(shù)分別為1、3，結(jié)合原子序數(shù)關(guān)系可確定Y為F元素或Na元素，Z為P元素，W、Y可形成WY2，Y不可能為金屬元素，則Y為F元素，則該熒光粉的主要成分為3W3(PO4)2·WF2，結(jié)合化合物中各元素化合價(jià)代數(shù)和為0可確定W為＋2價(jià)，又其原子序數(shù)最大，故W為Ca元素。元素電負(fù)性：F>O>P>Ca，A項(xiàng)錯(cuò)誤；原子半徑：F<O<P<Ca，B項(xiàng)錯(cuò)誤；F2、Ca與水反應(yīng)生成的氣體分別為O2和H2，C項(xiàng)正確；P元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物H3PO4不具有強(qiáng)氧化性，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4．(2023·浙江1月選考)X、Y、Z、M、Q五種短周期元素，原子序數(shù)依次增大。X的2s軌道全充滿，Y的s能級(jí)電子數(shù)量是p能級(jí)的兩倍，M是地殼中含量最多的元素，Q是純堿中的一種元素。下列說(shuō)法不正確的是()A．電負(fù)性：Z>XB．最高正價(jià)：Z<MC．Q與M的化合物中可能含有非極性共價(jià)鍵D．最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性：Z>Y答案：B解析：由題給信息推知：X、Y、Z、M、Q分別是Be或B、C、N、O、Na元素。同周期元素從左到右電負(fù)性逐漸增大，則電負(fù)性：N>Be或B，A項(xiàng)正確；N的最高正價(jià)為＋5，但O無(wú)最高正價(jià)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Na和O形成的Na2O2中O和O之間為非極性共價(jià)鍵，C項(xiàng)正確；非金屬性：N>C，故酸性：HNO3>H2CO3，D項(xiàng)正確。5．(2023·全國(guó)乙卷，節(jié)選)中國(guó)第一輛火星車(chē)“祝融號(hào)”成功登陸火星。探測(cè)發(fā)現(xiàn)火星上存在大量橄欖石礦物(MgxFe2－xSiO4)。回答下列問(wèn)題：基態(tài)Fe原子的價(jià)層電子排布式為_(kāi)_______。橄欖石中，各元素電負(fù)性大小順序?yàn)開(kāi)___________，鐵的化合價(jià)為_(kāi)_______。答案：3d64s2O＞Si＞Fe＞Mg＋2解析：Fe是26號(hào)元素，其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，價(jià)層電子排布式為3d64s2。一般來(lái)說(shuō)，元素的非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越小，故橄欖石中元素電負(fù)性大小順序?yàn)镺>Si>Fe>Mg；根據(jù)化合物中各元素化合價(jià)代數(shù)和為零，可知Fe的化合價(jià)為＋2。單元檢測(cè)卷(一)原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)時(shí)間：75分鐘分值：100分(本欄目?jī)?nèi)容，在學(xué)生用書(shū)中以獨(dú)立形式分冊(cè)裝訂！)一、選擇題(本題包括14小題，每小題3分，共42分；每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求)1．下列有關(guān)原子結(jié)構(gòu)的說(shuō)法正確的是()A．霓虹燈發(fā)光與原子核外電子躍遷釋放能量有關(guān)B．氖原子與鈉離子兩粒子的2p能級(jí)上的電子離核的距離相同C．M能層中有3s、3p、3d、3f四個(gè)能級(jí)，共16個(gè)軌道D．基態(tài)鎂原子核外電子的軌道表示式為答案：A解析：電子獲得能量，躍遷至外層能量更高的原子軌道，不穩(wěn)定，會(huì)重新躍遷回原有原子軌道，以光能形式釋放多余能量，霓虹燈發(fā)光原理即為此原理，A正確；鈉離子核電荷數(shù)更多，對(duì)電子吸引能力更強(qiáng)，所以鈉離子2p能級(jí)上的電子離核更近，B錯(cuò)誤；M能層只有3s、3p、3d能級(jí)，共9個(gè)軌道，C錯(cuò)誤；基態(tài)鎂原子核外電子的軌道表示式為，3s能級(jí)電子排布不符合泡利原理，D錯(cuò)誤；綜上，本題選A。2．下列說(shuō)法正確的是()A．2px、2py、2pz軌道相互垂直，能量相等B．同一族元素的價(jià)層電子排布一定相同C.符合泡利原理和能量最低原理D．電子從3s能級(jí)躍遷到3p能級(jí)，產(chǎn)生的原子光譜為發(fā)射光譜答案：A解析：2p能級(jí)的2px、2py、2pz三個(gè)軌道相互垂直能量相等，A項(xiàng)正確；同一族元素的價(jià)層電子排布不一定相同，如第四周期第Ⅷ族的Fe、Co、Ni的價(jià)層電子排布式依次為3d64s2、3d74s2、3d84s2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；能量：2s<2p，不符合能量最低原理，C項(xiàng)錯(cuò)誤；能量：3s<3p，電子從3s能級(jí)躍遷到3p能級(jí)，吸收能量，產(chǎn)生的原子光譜為吸收光譜，D項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選A。3．下列能級(jí)(或軌道)能量高低比較中，一定錯(cuò)誤的是()A．1s<2s<3s B．2px>2py>2pzC．3d>4s D．4s<4p<4d答案：B解析：相同能級(jí)，不同能層電子，能層越高，能量越高，A正確；相同能層、相同能級(jí)不同軌道的電子，能量相同，B錯(cuò)誤；不同能級(jí)能量高低順序?yàn)?d>4s，C正確；相同能層，不同能級(jí)的電子能量，ns<np<nd，D正確；故選B。4．下列說(shuō)法正確的是()A．氫原子光譜并不是所有元素的光譜中最簡(jiǎn)單的B．“量子化”就是不連續(xù)的意思，微觀粒子運(yùn)動(dòng)均有此特點(diǎn)C．玻爾理論不但成功解釋了氫原子光譜，而且還推廣到其他原子光譜D．原子中電子在具有確定半徑的圓周軌道上像火車(chē)一樣高速運(yùn)轉(zhuǎn)著答案：B解析：A項(xiàng)中，氫原子光譜是所有元素的光譜中最簡(jiǎn)單的；C項(xiàng)中，玻爾理論成功解釋了氫原子光譜，但解釋多電子原子的光譜時(shí)卻遇到了困難；D項(xiàng)中，原子中電子運(yùn)動(dòng)軌跡沒(méi)有確定的半徑。5．下列說(shuō)法中，正確的是()A．1s電子云輪廓圖呈球形，處在該軌道上的電子只能在球殼內(nèi)運(yùn)動(dòng)B．電子云輪廓圖中的小點(diǎn)密度大，說(shuō)明該原子核外空間電子數(shù)目多C．ns能級(jí)的原子軌道的電子云輪廓圖如圖所示D．3d6表示3d能級(jí)有6個(gè)原子軌道答案：C解析：電子云表示電子在核外空間某處出現(xiàn)的概率，不代表電子的運(yùn)動(dòng)軌跡，A錯(cuò)誤；小點(diǎn)的疏密表示電子出現(xiàn)概率的大小，密則概率大，疏則概率小，B錯(cuò)誤；s軌道為球形，則ns能級(jí)的電子云輪廓圖可表示為，C正確；3d6表示3d能級(jí)有6個(gè)電子，D錯(cuò)誤；故選C。6．下圖表示前18號(hào)元素的原子序數(shù)和氣態(tài)原子失去核外第一個(gè)電子所需的能量(kJ·mol－1)的變化圖像。其中A、B、C各點(diǎn)表示的元素是()A．N、S、P B．F、Cl、OC．He、Ne、Ar D．Si、C、B答案：C解析：A、B、C的第一電離能是各自所在周期中最大的，即最難失電子，故A、B、C分別是各自所在周期中的稀有氣體元素He、Ne、Ar。7．下列基態(tài)原子中，未成對(duì)電子數(shù)最多的是()A．O B．PC．Mn D．Cr答案：D解析：O的電子排布式為1s22s22p4，未成對(duì)電子數(shù)為2；P的電子排布式為1s22s22p63s23p3，未成對(duì)電子數(shù)為3；Mn的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2，未成對(duì)電子數(shù)為5；Cr的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1，未成對(duì)電子數(shù)是6。8．下列說(shuō)法不正確的是()A．基態(tài)Fe2＋與Fe3＋中未成對(duì)的電子數(shù)之比為4∶5B．Li位于第ⅠA族，其單質(zhì)在純氧中燃燒的主要產(chǎn)物是Li2O2C．第一電離能：I1eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(S))<I1eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(P))，原因是P原子的3p能級(jí)處于半充滿狀態(tài)D．Co位于元素周期表中的d區(qū)答案：B解析：基態(tài)Fe2＋與Fe3＋的價(jià)層電子排布式分別為3d6、3d5，d能級(jí)有5個(gè)軌道，所以Fe2＋有4個(gè)未成對(duì)電子，F(xiàn)e3＋穩(wěn)定，d軌道為半充滿狀態(tài)，故未成對(duì)電子數(shù)之比為4∶5，A正確；Li是最不活潑的堿金屬，和Mg具有相似性，即使在純氧中燃燒，也只能生成氧化物而非過(guò)氧化物，即Li2O，B錯(cuò)誤；P原子3p軌道處于半充滿狀態(tài)，較難失電子，故第一電離能大于S，C正確；Co為27號(hào)元素，其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d74s2，位于元素周期表中d區(qū)，D正確；故選B。9．已知X、Y元素同周期，且電負(fù)性：X>Y，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A．第一電離能Y可能大于XB．非金屬性：X大于YC．X和Y形成化合物時(shí)，X顯負(fù)價(jià)，Y顯正價(jià)D．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：HmY強(qiáng)于HnX答案：D解析：已知X、Y元素同周期，且電負(fù)性：X>Y，說(shuō)明X在Y的右邊。第一電離能Y可能大于X，比如N大于O，故A正確；電負(fù)性越大，非金屬性越強(qiáng)，因此非金屬性：X大于Y，故B正確；電負(fù)性越大，非金屬性越強(qiáng)，一般顯負(fù)價(jià)，因此X和Y形成化合物時(shí)，X顯負(fù)價(jià)，Y顯正價(jià)，故C正確；電負(fù)性越大，非金屬性越強(qiáng)，簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，因此非金屬性氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：HmY弱于HnX，故D錯(cuò)誤。10．如圖三條曲線分別表示C、Si和P元素的前四級(jí)電離能變化趨勢(shì)。下列說(shuō)法正確的是()A．元素電負(fù)性：c>b>aB．簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性：c>a>bC．簡(jiǎn)單氫化物的相對(duì)分子質(zhì)量：b>c>aD．第五電離能：c>a>b答案：C解析：同主族元素從上到下第一電離能逐漸減小，同周期主族元素從左到右，第一電離能呈增大趨勢(shì)，故三種元素中Si的第一電離能最小，由題圖可知，c為Si元素，P原子第四電離能對(duì)應(yīng)失去3s能級(jí)中1個(gè)電子，與第三電離能相差較大，可知b為P元素、a為C元素。同周期元素從左到右電負(fù)性增大，同主族元素從上到下電負(fù)性減小，故Si的電負(fù)性最小，A錯(cuò)誤；Si的非金屬性最弱，非金屬性越強(qiáng)，簡(jiǎn)單氫化物越穩(wěn)定，故SiH4的穩(wěn)定性最差，B錯(cuò)誤；相對(duì)分子質(zhì)量：PH3>SiH4>CH4，即簡(jiǎn)單氫化物的相對(duì)分子質(zhì)量：b>c>a，C正確；C原子失去4個(gè)電子后，價(jià)層電子排布為1s2，Si原子失去4個(gè)電子后，價(jià)層電子排布為2s22p6，前者更難再失去電子，P原子失去4個(gè)電子后，價(jià)層電子排布為3s1，較易失電子，故第五電離能：C>Si>P，D錯(cuò)誤；答案選C。11．以下有關(guān)元素性質(zhì)的說(shuō)法不正確的是()A．具有下列電子排布式的原子中：①1s22s22p63s23p1②1s22s22p3③1s22s22p4④1s22s22p63s23p5，原子半徑最大的是①B．下列原子的價(jià)層電子排布中：①2s22p1②2s22p2③2s22p3④2s22p4，對(duì)應(yīng)的第一電離能最大的是③C．①Li、Na、K②N、P、As③F、Cl、I④Na、P、Cl，元素的電負(fù)性隨原子序數(shù)的增加而遞增的是④D．某元素的逐級(jí)電離能I1、I2、I3分別為338kJ·mol－1、5451kJ·mol－1、7733kJ·mol－1，當(dāng)它的單質(zhì)與氯氣反應(yīng)時(shí)最可能生成的陽(yáng)離子是X3＋答案：D解析：①②③④分別為Al、N、O和Cl，Al的半徑最大，A項(xiàng)正確；四種元素均為第二周期元素，由電離能的變化規(guī)律及核外電子的排布情況知③中2p能級(jí)半充滿，③為N元素，第一電離能最大，B項(xiàng)正確；元素的電負(fù)性可用來(lái)衡量元素的金屬性和非金屬性的強(qiáng)弱，一般來(lái)說(shuō)，在元素周期表中，同一周期從左到右，元素的電負(fù)性逐漸增大，同一主族從上到下，元素的電負(fù)性逐漸減小，故④符合，C項(xiàng)正確；判斷電離能與元素化合價(jià)的關(guān)系，關(guān)鍵看各級(jí)電離能的變化趨勢(shì)，相鄰兩級(jí)電離能變化較大，說(shuō)明再失去一個(gè)電子的難度增大，由此可判斷出X的單質(zhì)與氯氣反應(yīng)時(shí)最有可能生成的陽(yáng)離子是X＋，D項(xiàng)錯(cuò)誤。12．某物質(zhì)的化學(xué)式為XWZY4，X和Y為第二周期主族元素，Z為第三周期主族元素，Z原子的核外電子數(shù)是Y與X原子核外電子數(shù)之差的3倍，W3＋遇KSCN溶液呈紅色，ZYeq\o\al(3－,4)結(jié)構(gòu)式如圖所示，下列敘述正確的是()A．XWZY4具有還原性B．原子半徑：Y>Z>XC．簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性：Z>YD．W元素在元素周期表中位于ds區(qū)答案：A解析：X和Y為第二周期主族元素，根據(jù)ZYeq\o\al(3－,4)結(jié)構(gòu)式，Y能形成2個(gè)共價(jià)鍵，Y是O元素；Z能形成5個(gè)共價(jià)鍵，Z為第三周期主族元素，Z是P元素；Z原子的核外電子數(shù)是Y與X原子核外電子數(shù)之差的3倍，X是Li元素；W3＋遇KSCN溶液呈紅色，W是Fe元素。LiFePO4中Fe顯＋2價(jià)，具有還原性，故A正確；電子層數(shù)越多半徑越大，電子層數(shù)相同，質(zhì)子數(shù)越多半徑越小，原子半徑：P>Li>O，故B錯(cuò)誤；非金屬性越強(qiáng)，簡(jiǎn)單氫化物越穩(wěn)定，穩(wěn)定性：H2O>PH3，故C錯(cuò)誤；由分析可知W為Fe，為26號(hào)元素，位于d區(qū)，故D錯(cuò)誤；故選A。13．隨原子序數(shù)遞增，x、y、z……八種短周期元素原子半徑的相對(duì)大小、最高正價(jià)或最低負(fù)價(jià)的變化如下圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A．x元素在周期表中的位置是第二周期第ⅠA族B．離子半徑：g2－>h－>d2－>e＋>f3＋C．最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性：y>zD．氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：g>h答案：B解析：從題圖中的化合價(jià)、原子半徑的大小及原子序數(shù)可知：x是H元素，y是C元素，z是N元素，d是O元素，e是Na元素，f是Al元素，g是S元素，h是Cl元素。x元素在周期表中的位置是第一周期第ⅠA族，A項(xiàng)錯(cuò)誤；電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，所以離子半徑：S2－>Cl－>O2－>Na＋>Al3＋，B項(xiàng)正確；非金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，所以HNO3>H2CO3，C項(xiàng)錯(cuò)誤；非金屬性越強(qiáng)，氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性越強(qiáng)，所以HCl>H2S，D項(xiàng)錯(cuò)誤。14．W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的短周期元素，W原子的電子只有一種自旋取向，X、Y基態(tài)原子均為s能級(jí)的電子總數(shù)等于p能級(jí)的電子總數(shù)，Z是同周期電負(fù)性最大的元素。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．W分別和X、Z形成的化合物都是極性分子B．Y的第一電離能高于同周期相鄰兩種元素C．簡(jiǎn)單離子的半徑：Y＞Z＞X＞W(wǎng)D．Y與X形成的化合物熔點(diǎn)高于Y與Z形成的化合物答案：C解析：W原子的電子只有一種自旋取向，則W為H元素；X、Y基態(tài)原子均為s能級(jí)的電子總數(shù)等于p能級(jí)的電子總數(shù)，則X的電子排布式為1s22s22p4、Y為1s22s22p63s2，則X為O元素、Y為Mg元素；Z是同周期電負(fù)性最大的元素，則Z為Cl元素。從而得出W、X、Y、Z分別為H、O、Mg、Cl元素。W、X、Y分別為H、O、Mg，則W分別和X、Z形成的化合物為H2O、HCl，二者都是極性分子，A正確；Y為Mg元素，3s軌道全充滿，則其第一電離能比Al高，也比Na高，所以Y的第一電離能高于同周期相鄰兩種元素，B正確；W、X、Y、Z分別為H、O、Mg、Cl元素，簡(jiǎn)單離子的半徑：Cl－＞O2－＞Mg2＋＞H＋，C錯(cuò)誤；Y與X形成的化合物為MgO，Y與Z形成的化合物為MgCl2，前者離子鍵能大于后者，所以前者熔點(diǎn)高于后者，D正確；故選C。二、非選擇題(本題包括4小題，共58分)15．(14分)依據(jù)原子結(jié)構(gòu)知識(shí)回答下列問(wèn)題。(1)下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是________(填字母)。A．簡(jiǎn)單離子的還原性：P3－>O2－>F－B．在元素周期表第二周期中元素原子的第一電離能介于硼和氮之間的元素有兩種C．焰色試驗(yàn)與電子躍遷有關(guān)D．基態(tài)鋁原子占據(jù)的最高能級(jí)的電子云輪廓圖的形狀為球形(2)基態(tài)V原子中具有________種不同能量的電子，具有________種不同空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，具有________種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子。(3)基態(tài)Cu原子的簡(jiǎn)化電子排布式為_(kāi)_________________________，基態(tài)Se原子的價(jià)層電子軌道表示式為_(kāi)_________________，基態(tài)Mn2＋的價(jià)層電子排布式為_(kāi)_______________。(4)Li2O是離子晶體，其形成過(guò)程中的能量變化如圖所示。可知，Li原子的第一電離能為_(kāi)_______kJ·mol－1，O=O鍵鍵能為_(kāi)_______kJ·mol－1。答案：(1)BD(2)71323(3)[Ar]3d104s13d5(4)520498解析：(1)元素的非金屬性越強(qiáng)，其簡(jiǎn)單離子的還原性越弱，非金屬性：F＞O＞P，則簡(jiǎn)單離子的還原性：P3－＞O2－＞F－，故A正確；在元素周期表第二周期中元素原子的第一電離能介于硼和氮之間的元素有Be、C、O元素，故B錯(cuò)誤；形成煙花的過(guò)程中金屬原子由較高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)，電子發(fā)生躍遷，故C正確；基態(tài)鋁原子占據(jù)的最高能級(jí)為p能級(jí)，p能級(jí)的電子云形狀為啞鈴形，故D錯(cuò)誤；(2)基態(tài)V原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d34s2，該原子中具有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s共7種不同能量的電子，s能級(jí)的電子有1種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，p能級(jí)上的電子有3種不同空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，d能級(jí)上的電子有5種不同空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以具有1＋1＋3＋1＋3＋3＋1＝13種不同空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，每一個(gè)電子具有一種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以具有23種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子；(3)基態(tài)Cu原子核外有29個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理書(shū)寫(xiě)其簡(jiǎn)化基態(tài)核外電子排布式為[Ar]3d104s1，基態(tài)Se原子的價(jià)層電子為4s、4p能級(jí)上的電子，其價(jià)層電子軌道表示式為，基態(tài)Mn2＋的價(jià)層電子為3d能級(jí)上的5個(gè)電子，其價(jià)層電子排布式為3d5；(4)Li原子的第一電離能為L(zhǎng)i(g)原子失去1個(gè)電子形成Li＋(g)所需要的能量，故Li的第一電離能為eq\f(1040kJ/mol,2)＝520kJ/mol；O=O鍵鍵能是指斷裂1molO=O鍵生成O(g)原子所需能量，故O=O鍵的鍵能為2×249kJ/mol＝498kJ/mol。16．(14分)科學(xué)家合成一種新化合物(如圖所示)。其中W、X、Y、Z為同一短周期元素，W是所在周期中第一電離能最小的元素，Y元素基態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù)等于其電子層數(shù)，Z元素的原子核外最外層電子數(shù)是X核外電子數(shù)的一半。回答下列問(wèn)題：(1)W、X、Y、Z原子半徑由大到小的順序?yàn)開(kāi)_______________(用對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)表示)。(2)Z的核外電子排布式為_(kāi)___________________________________。(3)基態(tài)X原子價(jià)層電子的軌道表示式為_(kāi)_________________________________。(4)W元素基態(tài)原子核外電子有____種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，其中電子占據(jù)能量最高的原子軌道符號(hào)表示為_(kāi)_______。(5)X的電負(fù)性________(填“大于”或“小于”)Y，原因是_____________________。答案：(1)Na>Si>P>Cl(2)1s22s22p63s23p5(或[Ne]3s23p5)(3)(4)113s(5)小于同周期元素P比Si原子半徑小，核電荷數(shù)多，吸引電子能力更強(qiáng)解析：W、X、Y、Z為同一短周期元素，根據(jù)題圖可知X能形成4個(gè)共價(jià)鍵，則應(yīng)為第ⅣA族元素，則X為C或Si，Z核外最外層電子數(shù)是X核外電子數(shù)的一半，若X為C，則Z為B，不符合圖示成鍵規(guī)律，所以X為Si，Z為Cl，四種元素位于第三周期；Y元素基態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù)等于其電子層數(shù)，則Y核外電子排布式為1s22s22p63s23p3，即為P元素；根據(jù)圖示可知，W元素的陽(yáng)離子帶一個(gè)正電荷，且W是所在周期中第一電離能最小的元素，則W為Na元素。(1)同一周期從左向右原子半徑逐漸減小，則W、X、Y、Z原子半徑由大到小的順序?yàn)镹a>Si>P>Cl。(2)Cl的核外電子數(shù)＝核電荷數(shù)＝17，Cl的核外電子排布式為1s22s22p63s23p5。(3)Si處于周期表中第三周期第ⅣA族，基態(tài)Si的價(jià)層電子排布為3s23p2，則基態(tài)硅原子價(jià)層電子的軌道表示式是。(4)Na的核外電子總數(shù)＝核電荷數(shù)＝11，每個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都不同，則Na原子核外電子有11種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；Na元素基態(tài)原子中能量最高的電子所占據(jù)的原子軌道為3s。(5)同周期元素P比Si原子半徑小，核電荷數(shù)多，吸引電子能力更強(qiáng)，所以Si的電負(fù)性小于P。17．(14分)如圖甲是元素周期表的一部分，其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)原子的電子排布式：______________________。(2)c、d、e、f四種元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)開(kāi)_____________(填元素符號(hào))。(3)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：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)o、p兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)如表：元素opeq\f(電離能,(kJ·mol－1))I1717759I215091561I332482957比較兩元素的I2、I3可知，基態(tài)氣態(tài)o2＋再失去一個(gè)電子比基態(tài)氣態(tài)p2＋再失去一個(gè)電子難。對(duì)此，你的解釋是__________________________________________________________。(5)圖甲中的某主族元素的電離能情況如圖乙所示，則該元素是________(填元素符號(hào))。答案：(1)1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)(2)F>N>O>C(3)電子從能量較高的激發(fā)態(tài)躍遷到能量較低的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)時(shí)，以光(輻射)的形式釋放能量(4)基態(tài)Mn2＋的3d軌道電子為半充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定(5)Al解析：根據(jù)元素周期表知，a～p元素分別是H、Li、C、N、O、F、Na、Mg、Al、Si、S、Cl、Ar、