第64頁（共64頁）2024-2025學年下學期高中化學魯科版（2019）高二同步經典題精煉之原子結構與元素的性質（解答大題）一．解答題（共20小題）1．（2024秋?九龍坡區期末）合成氨是人類科學技術發展史上的一項重大成就，目前合成氨工業中使用的催化劑鐵觸媒中主要成分為Fe3O4（Fe2O3和FeO），還含有少量的K2O、Al2O3、MgO、CaO、Cr2O3等。回答問題：（1）基態N原子中，核外存在對自旋方向相反的電子，有種不同的空間運動狀態，電子占據最高能級的符號是，占據該能級電子的電子云輪廓圖為形。（2）某同學將基態氧原子的軌道表示式表示為，則該軌道表示式違了。（3）26號元素Fe基態原子的價層電子軌道表示式是。（4）24Cr的價層電子排布式為，位于元素周期表中區（填“s”“p”“d”“ds”或“f”）。（5）NH3分子中，與N原子相連的H顯正電性。分析電負性大小關系為NH（填“＞”“＜”或“＝”）。（6）Mg的第一電離能I1(Mg)=738kJ?mol-1，2．（2024秋?龍華區期末）根據下列事實或數據回答下列問題：（1）指南針是我國四大發明之一，其指針含有Fe3O4，寫出基態Fe原子的電子排布式，基態Fe2+中未成對的電子數有個，基態O2﹣離子核外電子占據的最高能級共有個原子軌道。（2）下列四種元素是第三或第四周期主族元素，其中X、Y、Z是同一周期元素，下表是這四種元素的第一電離能（I1）到第四電離能（I4）的數據（單位：kJ?mol﹣1）。元素代號I1I2I3I4X500460069009500Y7401500770010500Z5801800270011600W420310044005900①推斷Y可能是元素周期表區元素（填寫“s或p或d或ds或f”）。②由表中數據，推測Z元素的化合價，推斷的理由是。③推測X、Y、Z、W元素的原子半徑從小到大的順序是。（3）根據對角線規則，寫出Be（OH）2與NaOH溶液反應生成Na2[Be（OH）4]的化學方程式。3．（2024秋?佛山期末）元素周期律揭示了元素性質與原子結構的關系，是學習和研究化學的重要工具。如圖是部分短周期主族元素的原子半徑柱形圖，其中a與x、b與g、c與h同主族。回答下列問題：（1）g的最高價氧化物是（填化學式），x是（填元素名稱）。（2）元素b和d形成的淡黃色固體的電子式為，寫出其與CO2反應的化學方程式并用雙線橋表示該反應的電子轉移，由此預測該物質可用作（填用途）。（3）下列說法正確的是（填序號）。A.d所在主族元素單質均為堿金屬B.簡單氫化物熱穩定性：f＜hC.a、c的最高正價與最低負價絕對值之和均為8D.g的氫化物水溶液久置于空氣中可見黃色渾濁，證明非金屬性b＞g（4）f、g、h中最高價氧化物對應水化物酸性最強的是（填酸的化學式），中和等物質的量的這三種酸，消耗NaOH最多的是（填酸的化學式）。（5）學習小組根據原子半徑大小猜想：金屬性i＞e。設計實驗，驗證猜想。向試管①和②中（填操作與現象），證明猜想正確。限選試劑：2mol?L﹣1NaOH溶液、2mol?L﹣1氨水、2mol?L﹣1鹽酸。理論分析：從原子結構的角度分析原因，i和e為同周期元素，電子層數相同，i原子半徑更大，。4．（2024秋?杭州期末）原子結構和元素性質的周期性變化是我們認識復雜物質結構的基礎。（1）在元素周期表中，基態原子的核外電子填充在6個軌道中的元素有種，填充在7個軌道中的元素有種。（2）Cr原子的價電子排布圖為，占據最高能級的電子云輪廓圖形狀為形。（3）CuO在高溫下會分解成Cu2O，試從結構角度解釋高溫下CuO為何會生成Cu2O。（4）Na的第二電離能Ne的第一電離能（填“＞”、“＜”或“＝”），理由是。（5）下列曲線表示鹵族元素或其單質性質隨核電荷數的變化趨勢，正確的有。5．（2024秋?大興區期末）鐵觸媒、MnO2等可作氨催化還原脫除NOx的催化劑。下表列出了幾種元素的電負性。元素HBCNOSi電負性2.12.0x3.03.51.8（1）通過分析電負性的變化規律，確定C元素電負性x的最小范圍是。（2）基態氧原子中電子占據的最高能級電子云輪廓圖的形狀為（填字母）。a．球形b．啞鈴形資料：在水等強極性溶劑中，成鍵原子電負性的差異是影響化學鍵斷裂難易程度的原因之一。水化物中存在M—O—H結構時，成鍵原子電負性差異越大，所成化學鍵越容易斷裂，電離出OH﹣或H+。（3）HNO2水溶液顯酸性而不顯堿性的可能原因是。（4）第一電離能從大到小順序是：＞＞（填“C”、“N”和“O”）。（5）催化劑中Mn和Fe兩種元素的部分電離能數據如下表。元素MnFe電離能（kJ?mol﹣1）I1717759I215091561I332482957①基態Mn原子價層電子排布的軌道表示式是。②比較兩種元素的I2、I3可知，氣態二價離子再失去一個電子：Mn2+比Fe2+更（填“易”或“難”）；從結構的角度進行解釋：。6．（2024秋?吉林期末）現有六種元素，其中A、B、C、D、E為短周期主族元素，F為第四周期主族元素，它們的原子序數依次增大。請根據下列相關信息，回答問題：相關信息元素的核外電子數和其電子層數相等，是宇宙中含量最豐富的元素A空氣中含量最多的元素B地殼中含量最多的元素C同周期中原子半徑最小的元素D元素的原子核外最高能層的p軌道半滿E元素的原子核外s電子與p電子的數目之比為2：3F（1）按電子排布，A元素位于區，基態F原子核外電子的空間運動狀態有種。（2）寫出B單質的電子式基態D原子的核外電子排布式，基態E原子的價層電子軌道表示式。（3）B、C、D、E四種元素中，原子半徑從大到小的順序為，（用元素符號表示）B、C、E三種元素最簡氫化物的穩定性由大到小的順序（用化學式表示）7．（2024秋?天津期末）（1）如圖是s能級和p能級的原子軌道圖，試回答下列問題：s電子的原子軌道呈形，每個s能級有個原子軌道；p電子的原子軌道呈形，每個p能級有個原子軌道。（2）寫出下列原子或離子的基態核外電子排布式MgCa2+（3）元素的電負性和元素的化合價一樣，也是元素的一種基本性質。元素AlBeMgCClNaLiNSiOH電負性1.51.52.53.00.91.03.01.83.52.1已知：一般兩成鍵元素間電負性差值大于1.7時，形成離子鍵：兩成鍵元素間電負性差值小于1.7時，形成共價鍵。①通過分析電負性的變化規律，確定Mg元素電負性可能的范圍區間。②判斷下列物質是離子化合物還是共價化合物：a.Li3Nb.BeCl2c.AlCl3d.SiC屬于離子化合物的是（填字母），請設計實驗方案證明其為離子化合物。8．（2024秋?重慶期末）隨著氫能源的不斷發展和應用，儲氫材料的重要性日益凸顯，如N（BH4）3、NaBH4、LiBH4、儲氫合金都是儲氫材料。（1）H、B、N三種元素的電負性由大到小的順序是。（2）N在元素周期表中的位置是，基態N原子有種空間運動狀態不同的電子。（3）鈦（Ti）可用于合金儲氫，基態Ti原子的電子排布式為。（4）①NaBH4的電子式為。②NaBH4與水反應生成NaBO2和H2，其化學方程式為。（5）X是短周期金屬元素，X的氫化物也是儲氫材料。X的部分電離能（單位：kJ?mol﹣1）如下表所示。I1I2I3I4I5578181727451157514830I1（Mg）578kJ?mol﹣1（填“＞”“＝”或“＜”），理由是。9．（2024秋?沈陽期末）一種工業洗滌劑中間體結構式如圖所示，其中短周期元素X、Y、Z、Q、W原子的半徑依次增大，X和W同主族但不相鄰，Q形成的化合物種類最多，Z是空氣中含量最多的元素。請回答下列問題：（1）W在周期表中的位置是。（2）Y、Z、W對應的簡單離子半徑由大到小的順序為（用離子符號表示）。（3）W與Y形成的原子個數比為1：1的化合物所含的化學鍵類型為。（4）X射線衍射法可以測定某些分子的結構，下列分子結構模型中正確的是（填字母）。ABCDHClH2OCO2CH4直線形直線形直線形平面正方形（5）下列說法不能用來比較元素Z、Q非金屬性強弱的是（填標號）。a.最簡單氣態氫化物的穩定性Z＞Qb.最高價氧化物對應水化物的酸性Z＞Qc.最簡單氣態氫化物的沸點Z＞Q（6）Q的最簡單氫化物在降低溫度，增大壓強時能凝結成液態或固態這是由于存在。（7）磷酸的結構式為，其結構中畫圈部分可電離出H+故稱為三元酸。已知KH2PO2是次磷酸的正鹽，H3PO2的結構式為。10．（2024秋?長安區期末）A～E是原子序數依次增大的五種短周期主族元素，其相關信息如表。元素特征A該元素的某種原子不含中子B簡單氫化物的分子結構模型為C位于第2周期ⅤA族D該元素形成的化合物灼燒時火焰呈現黃色E該元素形成的單質常溫下是黃綠色的有毒氣體請回答下列問題：（1）元素A的化學符號為，B、C對應的簡單氫化物的穩定性強弱順序為（用化學式表示）。（2）元素B與元素E形成化合物的電子式為，其含有的化學鍵類型為（填“極性”或“非極性”）共價鍵。（3）D的單質與E的單質在加熱條件下反應的化學方程式為。（4）D2O2是中學化學常用的強氧化劑，可與還原劑H2發生反應。化學興趣小組為探究D2O2與H2的反應，設計了如圖所示裝置進行實驗。①上述裝置中，堿石灰的作用是。②實驗過程中觀察到D2O2熔化后，很快變成白色粉末，但干燥管內無水硫酸銅并未變成藍色。則D2O2與H2反應的化學方程式為，將產物放入含有酚酞的溶液中，若（填現象），說明D2O2沒有完全反應。③裝置乙為啟普發生器，下列有關說法錯誤的是（填字母）。A.使用裝置乙不需要檢查裝置氣密性B.為加快反應速率，可以對裝置乙進行加熱C.若要使反應停止，應關閉活塞bD.裝置乙也可用于高錳酸鉀和濃鹽酸制備氯氣11．（2024秋?房山區期末）鋰（Li）元素常用于電池制造業。磷酸鐵鋰（LiFePO4）電池是常見的新能源汽車電池。對其組成元素結構及性質的研究如下：（1）對鋰原子結構及其性質的研究。下列Li原子電子排布圖表示的狀態中，能量最低的是（填字母）。（2）基態O原子中有個未成對電子，電子占據的最高能級的符號是。（3）如圖為元素（部分）的第一電離能（I1）與原子序數的關系。從原子結構的角度解釋I1（N）＞I1（O）的原因：。（4）Fe元素在周期表中位于周期族，其處于元素周期表中的（填“s”“d”“ds”或“p”）區。（5）Fe3+的核外電子排布式為。12．（2024秋?吉林期末）化學用語、元素周期律等是學習元素及其化合物知識的重要工具。請回答下列問題：（1）下列說法正確的是（填序號）。①s區全部是金屬元素②共價化合物中電負性大的成鍵元素表現為負價③兩種金屬元素第一電離能越小的其金屬性越強④電負性大于1.8的一定為非金屬⑤第四周期元素中未成對電子數最多的元素位于鉀元素后面第五位（2）新型半導體材料如碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）等在航空航天、國防技術及5G技術等領域扮演著重要的角色。基態Si原子的核外電子空間運動狀態共有種，其核外電子占據最高能級的電子云輪廓圖的形狀為，基態鎵原子的價層電子排布式為。（3）下列不同狀態的C+中，電離最外層一個電子所需能量最高的是。a.1s22s22p1b.1s22s22p2c.1s22s2d.1s22s12p1（4）原子中運動的電子有兩種相反的自旋狀態，若一種自旋狀態用+12表示，與之相反的用-12表示，稱為電子的自旋磁量子數。對于基態的磷原子其價電子自旋磁量子數的代數和為（5）N、O、Mg元素的前3級電離能如下表所示：X、Y、Z中為N元素的是。元素I1I2I3X73814517733Y131433885301Z140228564578（6）已知X、Y和Z三種元素的原子序數之和等于42。X元素原子的4p軌道上有3個未成對電子，Y元素原子的最外層2p軌道上有2個未成對電子。X與Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成負一價離子。已知檢驗微量化合物X2Y3可以用一種稱為馬氏檢驗的方法，其原理是：樣品在鹽酸中可被金屬鋅還原為XZ3氣體，產物還有氯化鋅和H2O，該反應的化學方程式是（要用推導出來的元素表達）。13．（2024?浉河區校級開學）2022年9月，中國科學家首次在嫦娥五號帶回的月壤中發現新礦物，并命名為“嫦娥石”。“嫦娥石”屬于隕磷鈉鎂鈣石族，其中一種物質的化學式為Ca9NaMg（PO4）7。請回答下列問題：（1）鈉在火焰上灼燒的黃光是一種（填字母）。A．吸收光譜B．發射光譜（2）某同學把O原子價電子的軌道表示式寫成了以下形式：，這種寫法違背了。（3）P原子最高能級電子的電子云輪廓形狀為，電負性PO（填“＞”或“＜”）。（4）PCl3分子空間結構為，PCl3與Cl2反應生成PCl5，PCl5結構為，PCl5是分子（填“極性”或“非極性”），其中P原子的雜化類型是（填字母）。A．SpB．sp2C．sp3D．sp3d氟化鎂（MgF2）晶體廣泛應用在光學、冶金、國防、醫療等領域。氟化鎂晶胞是長方體，其結構如圖所示：（5）MgF2晶胞示意圖中：a．表示（填離子符號）；b．離子半徑：r（F﹣）＞r（Mg2+），結合離子結構示意圖解釋原因：。Ⅱ．一種由Mg制備MgF2的工藝流程如下。Mg→已知：ⅰ．Mg（OCH3）2易溶于甲醇；ⅱ．Ksp[Mg（OH）2]＝10﹣11.3，Ksp（MgF2）＝10﹣10.3，Ka（HF）＝10﹣3.2（6）比較相同條件下化學反應速率的大小：①Mg與CH3OH；②Mg與H2O。小組同學預測化學反應速率：①＜②。實驗表明化學反應速率：①＞②。分析其原因可能是。（7）上述流程中Mg（OH）2開始轉化為MgF2所需氟化物的濃度：c（HF）c（NaF）。14．（2023秋?河南期末）短周期主族元素X、Y、Z、M的原子序數依次增大，X的某種原子不含中子，Z原子質子數等于X、Y原子質子數之和且最外層電子數為電子層數的3倍，M的最高價氧化物對應的水化物為最強酸。回答下列問題：（1）M在元素周期表中位于。（2）X、Y、Z三種元素組成的化合物中：①水溶液呈堿性的是（填化學式）。②離子化合物是（填名稱）。（3）熱穩定性：X2Z（填“＞”“＜”或“＝”）YX3。（4）Z、M兩種元素之間形成的化合物常用作自來水消毒劑的是（填化學式）。（5）工業上可以用FeM3溶液來腐蝕印刷電路板上的銅，向足量FeM3溶液與Cu反應后所得的溶液Ⅰ中加入一定量的鋅粉充分反應后，得到溶液Ⅱ，從理論上分析，下列說法合理的是（填字母）。A．若無固體剩余，則溶液Ⅱ中可能不含Fe3+B．若溶液Ⅱ中有Cu2+，則體系中一定沒有固體剩余C．若有固體剩余，則固體中一定含有CuD．當溶液Ⅱ中有Fe2+存在時，則一定沒有Cu析出（6）Fe（OH）2在空氣中很容易被氧化，現象是白色沉淀迅速變為灰綠色，最后變為紅褐色，該反應的化學方程式為。15．（2023秋?連云港期末）隨著原子序數的遞增，8種短周期元素（用字母表示）原子半徑的相對大小、最高正化合價或最低負化合價的變化如圖所示：（1）h在元素周期表中的位置是。（2）d、g的簡單氫化物中熱穩定性較強的是（填化學式）。（3）由10個x原子與4個y原子構成化合物的結構式有種。（4）e、g形成的離子化合物的電子式為。e元素形成的最高價氧化物對應的水化物中含有的化學鍵類型為。（5）e與f相比，金屬性較強的是（用元素符號表示），下列事實能證明這一結論的是。（填字母序號）。a．e單質的熔點比f單質的低，單質的硬度也比f單質小b．e單質可與冷水劇烈反應，而f單質與冷水幾乎不反應c．e的最高價氧化物的水化物是強堿，而f的最高價氧化物的水化物具有兩性（6）h的單質能將z從其簡單氫化物中置換出來，化學方程式為。16．（2023秋?內蒙古期末）磷及其化合物在生產、生活中具有廣泛的用途，回答下列問題：（1）白磷（結構如圖1所示）在潮濕的空氣中發生緩慢氧化，在40℃左右即可自燃。①白磷（P4）的相對分子質量為。②基態P原子中成對電子數與未成對電子數之比為。③基態P原子中能量最高的電子所占據原子軌道的電子云輪廓圖為形。（2）磷及其部分重要化合物的相互轉化如圖2所示。①基態鈣原子的簡化電子排布式為。②第一電離能：Si（填“＞”“＜”或“＝”）C。③CO2和CO的組成元素相同，但二者的性質不完全相同，其原因為。④常溫下，H3PO4與少量NaOH溶液反應的化學方程式為。（3）反應Ⅲ的離子方程式為（已知：Cu3P不溶于水）。17．（2023秋?新疆期末）根據所學知識回答下列問題：（1）化學反應中能量的變化是由化學反應中舊化學鍵斷裂時吸收的能量與新化學鍵形成時放出的能量不同引起的。N2（g）和O2（g）反應生成NO（g）過程中的能量變化如圖所示。①下列物質間的能量變化與如圖所示能量變化相符的是（填標號）。A．濃硫酸的稀釋B．二氧化碳與灼熱的炭的反應C．甲烷在氧氣中燃燒D．稀鹽酸與碳酸氫鈉的反應②第一電離能：N（填“＞”或“＜”）O，判斷的理由為。③對于反應N2（g）+O2（g）?2NO（g）ΔH，每轉移0.4mol電子，此時變化的熱量為kJ。（2）短周期主族元素a、b、c、d的原子序數依次增大，這四種元素形成的單質依次為m、n、p、q，x、y、z是這些元素組成的二元化合物。其中z為形成酸雨的主要物質之一；常溫下，0.01mol?L﹣1w溶液中c(H+)c(①基態b原子有個自旋平行的未成對電子。②基態c原子的簡化電子排布式為．③過量的z通入w溶液中反應的離子方程式為。（3）從能量角度來看，Fe3+比Fe2+的穩定性更（填“強”或“弱”），從原子結構角度分析其原因：。18．（2023秋?邵東市校級期末）Ti、Na、Mg、C、N、O、Fe等元素的研究一直在進行中，其單質及化合物在諸多領域都有廣泛的應用。回答下列問題：（1）鈉在火焰上灼燒的黃光是一種（填字母）。A．吸收光譜B．發射光譜（2）下列Mg原子的核外電子排布式中，能量最高的是（填序號）。a．1s22s22p43s13px13pb．1s22s22p33s23px13pc．1s22s22p63s13pd．1s22s22p63s2（3）Ti原子位于元素周期表中的區，最高能層電子的電子云輪廓形狀為，其價電子排布式為。與Ti同周期的過渡元素中，未成對電子數最多的基態原子的外圍電子的軌道表示式。（4）Fe3+與Fe2+的離子半徑大小關系為Fe3+Fe2+（填“大于”或“小于”）。（5）下列各組多電子原子的能級能量比較不正確的是。①2p＝3p②4s＞2s③4p＞4f④4d＞3dA．①④B．①③C．③④D．②③19．（2023秋?浦東新區校級期末）Ⅰ選擇部分（1）下列化學用語不正確的是。A．Mg的原子結構示意圖是：B．NH3的電子式是：C．CH4的分子結構式是：D．NaCl的形成過程是：（2）S與Cl為同一周期元素，下列事實正確且能比較兩者非金屬性強弱的是。A．熱穩定性：H2S＞HClB．酸性：HCl＞H2SO3C．氫化物的沸點：H2S＞HClD．將Cl2通入Na2S溶液，有淡黃色硫沉淀產生（3）下列敘述中正確的是。A．含離子鍵的化合物一定是離子化合物B．含共價鍵的化合物一定是共價化合物C．全部由非金屬元?組成的化合物一定是共價化合物D．在離子化合物中不可能有共價鍵Ⅱ填空部分（4）《自然》雜志曾報道我國科學家通過測量SiO2中26Al和10Be兩種核素的比例確定“北京人”生存年代的研究結果，這種測量方法叫“鋁鈹測年法”。完成下列填空：①26Al和27Al。A．是同種元素B．是同種核素C．具有相同中子數D．具有相同性質②自然界一共存在三種硅的穩定同位素，分別是28Si、29Si、30Si。ⅰ.Si原子的結構示意圖為。ⅱ.計算硅元素的近似相對原子質量的計算為28a1%+29a2%+30a3%，其中a1%、a2%……是指各同位素的。③向鹽酸中逐滴滴加硅酸鈉溶液，當pH達到6～7時得到一種乳白色、半透明的分散系，其分散質為粒徑在5～100nm的SiO2、H2O粒子。該分散系屬于（選填“溶液”“濁液”“膠體”），簡單的證明方法是。（5）短周期元素Q、R、T、X、Y在元素周期表中的位置如圖所示，期中X所處的周期序數與主族序數相等。請回答下列問題：④R元素在元素周期表中的位置為。⑤Q元素的最高價氧化物對應的水化物電離的方程式是。⑥Y的氫化物穩定性HF（強/弱），原因是。⑦R、T、X元素形成的簡單離子的半徑由小到大的順序為（用離子符號表示）。T元素的氫化物可用于在室溫下實驗室制備氧氣，該化合物的結構式是，在相同條件下，T的三原子組成的單質相對于氫氣的密度是。⑧Q有多種氧化物，其中甲的相對分子質量最小，一定條件下，1L的甲氣體與0.5L的氧氣相混合點燃，完全反應后氣體被足量的NaOH溶液完全吸收后沒有氣體殘留，所生成Q的含氧酸鹽只有一種，則該含氧酸鹽的化學式是，屬于晶體。20．（2023秋?陽江期末）國家衛生健康委員會發布公告稱，富硒酵母、二氧化硅、硫黃等6種食品添加劑新品種安全性已通過審查，這些食品添加劑包括食品營養強化劑、風味改良劑、結構改善劑、防腐劑，用于食品生產中，豐富舌尖上的營養和美味。氧、硫、硒為同一主族元素，請回答下列問題：（1）硒（Se）是一種生命元素，有抗癌、抗衰老等重要功能。富硒酵母是一種新型添加劑，其中硒元素在周期表中的位置為。工業上用濃H2SO4焙燒CuSe的方法提取硒（其中Cu轉化為CuSO4），且有SO2、H2O和SeO2（固體）生成，寫出發生反應的化學方程式：。理論上該反應每轉移1mol電子，得到的SeO2的質量為。（2）下列說法正確的是。A．熱穩定性：H2Se＞H2S＞H2OB．36S與74Se的中子數之和為60C．酸性：H2SeO4＞H2SO4＞HClO4D．還原性：Se2﹣＜S2﹣（3）短周期元素d、e、f、g、h、x都可能存在于某些食品添加劑中，其最高正化合價或最低負化合價與原子序數的關系如圖所示：①由x、h、d三種元素組成的化合物的化學式為。②d、e、f、g、h元素形成的簡單離子中，半徑最大的離子結構示意圖為。③e和d組成的某化合物，可做呼吸面具的供氧劑，該化合物中陰陽離子個數比為。

2024-2025學年下學期高中化學魯科版（2019）高二同步經典題精煉之原子結構與元素的性質（解答大題）參考答案與試題解析一．解答題（共20小題）1．（2024秋?九龍坡區期末）合成氨是人類科學技術發展史上的一項重大成就，目前合成氨工業中使用的催化劑鐵觸媒中主要成分為Fe3O4（Fe2O3和FeO），還含有少量的K2O、Al2O3、MgO、CaO、Cr2O3等。回答問題：（1）基態N原子中，核外存在2對自旋方向相反的電子，有5種不同的空間運動狀態，電子占據最高能級的符號是2p，占據該能級電子的電子云輪廓圖為啞鈴形。（2）某同學將基態氧原子的軌道表示式表示為，則該軌道表示式違了洪特規則。（3）26號元素Fe基態原子的價層電子軌道表示式是。（4）24Cr的價層電子排布式為3d54s1，位于元素周期表中d區（填“s”“p”“d”“ds”或“f”）。（5）NH3分子中，與N原子相連的H顯正電性。分析電負性大小關系為N＞H（填“＞”“＜”或“＝”）。（6）Mg的第一電離能I1(Mg)=738kJ?mol-1，Al【答案】（1）2；5；2p；啞鈴；（2）洪特規則；（3）；（4）3d54s1；d；（5）＞；（6）鎂原子價電子為3s2，處于全滿穩定狀態，電離能較大。【分析】（1）基態N原子的核外電子排布式為1s22s22p3，有1s、2、2px、2py、2pz共5種不同的空間運動狀態，電子占據最高能級的符號是2p，p能級為啞鈴形；（2）核外電子首先分步在不同的軌道上；（3）26號元素Fe基態原子的核外電子排布式為[A]3d64s2，價層電子排布式為3d64s2，據此書寫軌道表示式；（4）24Cr的價層電子排布式為3d54s1，位于元素周期表中d區；（5）共價鍵中，電負性大的元素顯負價；（6）鎂原子價電子為3s2，處于全滿穩定狀態，電離能較大。【解答】解：（1）基態N原子的核外電子排布式為1s22s22p3，核外存在2對自旋方向相反的電子，有1s、2、2px、2py、2pz共5種不同的空間運動狀態，電子占據最高能級的符號是2p，占據該能級電子的電子云輪廓圖為啞鈴形，故答案為：2；5；2p；啞鈴；（2）某同學將基態氧原子的軌道表示式表示為，則該軌道表示式違了洪特規則，故答案為：洪特規則；（3）26號元素Fe基態原子的核外電子排布式為[A]3d64s2，價層電子排布式為3d64s2，軌道表示式是，故答案為：；（4）24Cr的價層電子排布式為3d54s1，位于元素周期表中d區，故答案為：3d54s1；d；（5）NH3分子中，與N原子相連的H顯正電性，分析電負性大小關系為N＞H，故答案為：＞；（6）第一電離能鎂元素高于鋁元素的原因鎂原子價電子為3s2，處于全滿穩定狀態，能量低，穩定，失去電子更難，電離能較大，故答案為：鎂原子價電子為3s2，處于全滿穩定狀態，電離能較大。【點評】本題主要考查原子結構與性質的相關知識，具體涉及核外電子排布、電負性、第一電離能大小的比較等，屬于基本知識的考查，難度不大。2．（2024秋?龍華區期末）根據下列事實或數據回答下列問題：（1）指南針是我國四大發明之一，其指針含有Fe3O4，寫出基態Fe原子的電子排布式1s22s22p63s23p63d64s2，基態Fe2+中未成對的電子數有4個，基態O2﹣離子核外電子占據的最高能級共有3個原子軌道。（2）下列四種元素是第三或第四周期主族元素，其中X、Y、Z是同一周期元素，下表是這四種元素的第一電離能（I1）到第四電離能（I4）的數據（單位：kJ?mol﹣1）。元素代號I1I2I3I4X500460069009500Y7401500770010500Z5801800270011600W420310044005900①推斷Y可能是元素周期表s區元素（填寫“s或p或d或ds或f”）。②由表中數據，推測Z元素的化合價+3，推斷的理由是該原子的I4遠遠大于I3，易失去3個電子而呈+3價。③推測X、Y、Z、W元素的原子半徑從小到大的順序是Z＜Y＜X＜W。（3）根據對角線規則，寫出Be（OH）2與NaOH溶液反應生成Na2[Be（OH）4]的化學方程式Be（OH）2+2NaOH＝Na2[Be（OH）4]。【答案】（1）1s22s22p63s23p63d64s2；4；3；（2）①s；②+3；該原子的I4遠遠大于I3，易失去3個電子而呈+3價；③Z＜Y＜X＜W；④基態Y、Z原子的價層電子排布式分別是3s2、3s23p1，基態Y原子的3s能級處于全充滿狀態，能量更低更穩，故其第一電離能大于Y；（3）Be（OH）2+2NaOH＝Na2[Be（OH）4]。【分析】（1）Fe為26號元素，位于第四周期第Ⅷ族；基態Fe2+中價層電子排布為3d6；基態O2﹣離子價層電子排布為2s22p6，最高能級為2p；（2）由元素的電離能可以看出，X第一電離能較小，第二電離能劇增，故表現+1價，最外層電子數為1，Y的第一、第二電離能較小，第三電離能劇增，故表現+2價，最外層電子數為2，Z的第一、第二、第三電離能較小，第四電離能劇增，表現+3價，最外層電子數為3，W第一電離能較小，第二電離能劇增，故表現+1價，最外層電子數為1，以此分析；①由表格數據可知，Y的I3劇增，易失去2個電子，說明Y元素呈+2價，最外層電子數為2；②由表中數據可知，Z元素的I4?I3；③電子層數越多，原子半徑越大；同一周期從左向右原子半徑逐漸減小；④根據原子結構進行分析；（3）根據對角線規則，氫氧化鈹與氫氧化鋁性質相似。【解答】解：（1）Fe為26號元素，位于第四周期第Ⅷ族，核外電子排布為1s22s22p63s23p63d64s2；基態Fe2+中價層電子排布為3d6，有4個成單電子；基態O2﹣離子價層電子排布為2s22p6，最高能級為2p，有3個軌道，故答案為：1s22s22p63s23p63d64s2；4；3；（2）①由表格數據可知，Y的I3劇增，易失去2個電子，說明Y元素呈+2價，最外層電子數為2，為s區元素，故答案為：s；②由表中數據可知，Z元素的I4?I3，易失去3個電子，說明Z元素呈+3價，故答案為：+3；該原子的I4遠遠大于I3，易失去3個電子而呈+3價；③X、W第一電離能較小，第二電離能劇增，故表現+1價，最外層電子數為1，為同一主元素族，且I1（X）＞I1（W），即W在X下一周期，位于第四周期；X第一電離能較小，第二電離能劇增，故表現+1價，最外層電子數為1，Y的第一、第二電離能較小，第三電離能劇增，故表現+2價，最外層電子數為2，Z的第一、第二、第三電離能較小，第四電離能劇增，表現+3價，最外層電子數為3，則X、Y、Z三種元素都位于第三周期，且從左到右依次為X、Y、Z，原子半徑：X＞Y＞Z，故原子半徑由小到大的順序為：Z＜Y＜X＜W，故答案為：Z＜Y＜X＜W；（4）Y、Z為第三周期元素，最外層電子分別為2、3，基態Y、Z原子的價層電子排布式分別是3s2、3s23p1，基態Y原子的3s能級處于全充滿狀態，能量更低更穩，故其第一電離能大于Y，故答案為：基態Y、Z原子的價層電子排布式分別是3s2、3s23p1，基態Y原子的3s能級處于全充滿狀態，能量更低更穩，故其第一電離能大于Y；（3）根據對角線規則，氫氧化鈹與氫氧化鋁性質相似，氫氧化鈹與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式為：Be（OH）2+2NaOH＝Na2[Be（OH）4]，故答案為：Be（OH）2+2NaOH＝Na2[Be（OH）4]。【點評】本題考查元素電離能的應用，側重考查學生分析問題、解答問題能力，知道元素電離能與元素最外層電子數之間的關系是解本題關鍵，題目難度不大。3．（2024秋?佛山期末）元素周期律揭示了元素性質與原子結構的關系，是學習和研究化學的重要工具。如圖是部分短周期主族元素的原子半徑柱形圖，其中a與x、b與g、c與h同主族。回答下列問題：（1）g的最高價氧化物是SO3（填化學式），x是硅（填元素名稱）。（2）元素b和d形成的淡黃色固體的電子式為，寫出其與CO2反應的化學方程式并用雙線橋表示該反應的電子轉移，由此預測該物質可用作供氧劑（填用途）。（3）下列說法正確的是BD（填序號）。A.d所在主族元素單質均為堿金屬B.簡單氫化物熱穩定性：f＜hC.a、c的最高正價與最低負價絕對值之和均為8D.g的氫化物水溶液久置于空氣中可見黃色渾濁，證明非金屬性b＞g（4）f、g、h中最高價氧化物對應水化物酸性最強的是HClO4（填酸的化學式），中和等物質的量的這三種酸，消耗NaOH最多的是H3PO4（填酸的化學式）。（5）學習小組根據原子半徑大小猜想：金屬性i＞e。設計實驗，驗證猜想。向試管①和②中分別滴入2mol?L﹣1NaOH溶液，開始生成白色沉淀，繼續滴加氫氧化鈉溶液，試管①中白色沉淀達到最大后不再變化，試管②中沉淀達到最大后又溶解（填操作與現象），證明猜想正確。限選試劑：2mol?L﹣1NaOH溶液、2mol?L﹣1氨水、2mol?L﹣1鹽酸。理論分析：從原子結構的角度分析原因，i和e為同周期元素，電子層數相同，i原子半徑更大，失去電子能力強，金屬性強。【答案】（1）SO3；硅；（2）；；供氧劑；（3）BD；（4）HClO4；H3PO4；（5）分別滴入2mol?L﹣1NaOH溶液，開始生成白色沉淀，繼續滴加氫氧化鈉溶液，試管①中白色沉淀達到最大后不再變化，試管②中沉淀達到最大后又溶解；失去電子能力強，金屬性強。【分析】如圖是部分短周期主族元素的原子半徑柱形圖，其中a與x、b與g、c與h同主族，同周期從左到右原子半徑依次減小，同主族從上到下原子半徑依增大，則判斷a為C元素，b為O元素，c為F元素，d為Na元素，i為Mg元素，e為Al元素，x為Si元素，f為P元素，g為S元素，h為Cl元素，據此分析回答問題。【解答】解：（1）g的最高價氧化物為SO3，x為Si元素，故答案為：SO3；硅；（2）元素b和d形成的淡黃色固體為Na2O2，為離子化合物，電子式為：，過氧化鈉與CO2反應的方程式，并用雙線橋表示該反應的電子轉移情況為：，故答案為：；；供氧劑；（3）A．d所在主族元素單質中除去H2外均為堿金屬，故A錯誤；B．非金屬性P＜Cl，簡單氫化物熱穩定性：f＜h，故B正確；C．a為C元素，c為F元素，a的最高正價與最低負價絕對值之和為8。F元素無最高正價，故C錯誤；D．g的氫化物水溶液久置于空氣中可見黃色渾濁，2H2S+O2＝2S↓+2H2O，氧氣的氧化性大于S，證明非金屬性O＞S，故D正確；故答案為：BD；（4）f、g、h的非金屬性P＜S＜Cl，最高價氧化物對應水化物分別為：H3PO4、H2SO4、HClO4，酸性最強的是HClO4，中和等物質的量的這三種酸，消耗NaOH最多的是H3PO4，故答案為：HClO4；H3PO4；（5）學習小組根據原子半徑大小猜想：金屬性Mg＞Al，設計實驗，驗證猜想，向試管①和②中分別滴入2mol?L﹣1NaOH溶液，開始生成白色沉淀，繼續滴加氫氧化鈉溶液，試管①中白色沉淀達到最大后不再變化，試管②中沉淀達到最大后又溶解，證明猜想正確，理論分析：從原子結構的角度分析原因，Mg和Al為同周期元素，電子層數相同，Mg原子半徑更大，失去電子能力強，金屬性強，故答案為：分別滴入2mol?L﹣1NaOH溶液，開始生成白色沉淀，繼續滴加氫氧化鈉溶液，試管①中白色沉淀達到最大后不再變化，試管②中沉淀達到最大后又溶解；失去電子能力強，金屬性強。【點評】本題考查了周期表結構、周期律的應用德國知識點，注意知識的熟練掌握，題目難度不大。4．（2024秋?杭州期末）原子結構和元素性質的周期性變化是我們認識復雜物質結構的基礎。（1）在元素周期表中，基態原子的核外電子填充在6個軌道中的元素有2種，填充在7個軌道中的元素有1種。（2）Cr原子的價電子排布圖為，占據最高能級的電子云輪廓圖形狀為球形。（3）CuO在高溫下會分解成Cu2O，試從結構角度解釋高溫下CuO為何會生成Cu2OCu+的3d軌道上電子全充滿，其結構穩定。（4）Na的第二電離能＞Ne的第一電離能（填“＞”、“＜”或“＝”），理由是Na+和Ne具有相同的電子層結構，Na+的核電荷數大于Ne，Na+的原子核對外層電子的引力大于Ne的。（5）下列曲線表示鹵族元素或其單質性質隨核電荷數的變化趨勢，正確的有D。【答案】（1）2；1；（2）；球；（3）Cu+的3d軌道上電子全充滿，其結構穩定；（4）D。【分析】（1）基態原子的核外電子填充在6個軌道中，這6個軌道包含1s、2s、2p、3s軌道，3s軌道中可能填充1個或2個電子；基態原子的核外電子填充在7個軌道中，這7個軌道包含1s、2s、2p、3s、3p軌道，且只填充3p軌道中的1個軌道，該軌道上填充1個電子；（2）根據能量最低原理，基態Cr原子的價電子排布半充滿比較穩定，基態Cr原子的價電子排布為3d54s1，3d和4s軌道均處于半充滿狀態；（3）Cu+的核外有28個電子，根據構造原理書寫其基態離子核外電子排布式；原子軌道處于全空、半滿或全滿時最穩定；（4）Na的第二電離能指氣態基態Na+失去一個電子轉化為氣態基態正離子所需的最低能量，Na+和Ne具有相同的電子層結構，Na+的核電荷數大于Ne，Na+的原子核對外層電子的引力大于Ne的；（5）A．F元素沒有正化合價；B．鹵素單質都是分子晶體，其熔沸點與相對分子質量成正比；C．鹵族元素中，隨著核電荷數增大其第一電離能減小；D．鹵族元素中，隨著核電荷數增大其電負性減小。【解答】解：（1）基態原子的核外電子填充在6個軌道中的元素其核外電子排布式為：1s22s22p63s1或1s22s22p63s2，為Na、Mg元素，有2種，s能級中含有1個軌道，p能級含有3個軌道，基態原子的核外電子填充在7個軌道中，該基態原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p1，則3p軌道上只有1個電子，為Al元素，只有1種元素符合條件，故答案為：2；1；（2）根據能量最低原理，基態Cr原子的價電子排布半充滿比較穩定，基態Cr原子的價電子排布為3d54s1，3d和4s軌道均處于半充滿狀態，價電子排布圖為：，占據最高能級的電子為4s能級，電子云輪廓圖形狀為球形，故答案為：；球；（3）Cu2+價電子排布式為：3d9，Cu+價電子排布式為：3d10，原子軌道處于全空、半充滿或全充滿時最穩定，所以CuO在高溫下會分解成Cu2O，故答案為：Cu+的3d軌道上電子全充滿，其結構穩定；（4）a的第二電離能指氣態基態Na+失去一個電子轉化為氣態基態正離子所需的最低能量，Na+和Ne具有相同的電子層結構，Na+的核電荷數大于Ne，Na+的原子核對外層電子的引力大于Ne的，故Na的第二電離能＞Ne的第一電離能，故答案為：＞；Na+和Ne具有相同的電子層結構，Na+的核電荷數大于Ne，Na+的原子核對外層電子的引力大于Ne的；（5）A．F元素沒有正化合價，Cl、Br的最高正價相同，故A錯誤；B．鹵素單質都是分子晶體，其熔沸點與相對分子質量成正比，從F到Br，其單質的相對分子質量逐漸增大，則其單質的熔沸點逐漸增大，故B錯誤；C．鹵族元素中，隨著核電荷數增大其第一電離能減小，圖中第一電離能逐漸增大，則圖象不符，故C錯誤；D．元素的非金屬性越強其電負性越大，從F到Br，其非金屬性逐漸減弱，則電負性減弱，故D正確；故答案為：D。【點評】本題主要考查原子核外電子排布、周期律等，注意完成此題，可以從題干中抽取有用的信息，結合已有的知識進行解題，題目難度不大。5．（2024秋?大興區期末）鐵觸媒、MnO2等可作氨催化還原脫除NOx的催化劑。下表列出了幾種元素的電負性。元素HBCNOSi電負性2.12.0x3.03.51.8（1）通過分析電負性的變化規律，確定C元素電負性x的最小范圍是2.0＜x＜3.0。（2）基態氧原子中電子占據的最高能級電子云輪廓圖的形狀為b（填字母）。a．球形b．啞鈴形資料：在水等強極性溶劑中，成鍵原子電負性的差異是影響化學鍵斷裂難易程度的原因之一。水化物中存在M—O—H結構時，成鍵原子電負性差異越大，所成化學鍵越容易斷裂，電離出OH﹣或H+。（3）HNO2水溶液顯酸性而不顯堿性的可能原因是HNO2中存在N—O—H結構，元素N與O的電負性相差0.5，而H與O的電負性相差1.4，故O—H鍵容易斷裂，在水中電離出H+，顯酸性。（4）第一電離能從大到小順序是：N＞O＞C（填“C”、“N”和“O”）。（5）催化劑中Mn和Fe兩種元素的部分電離能數據如下表。元素MnFe電離能（kJ?mol﹣1）I1717759I215091561I332482957①基態Mn原子價層電子排布的軌道表示式是。②比較兩種元素的I2、I3可知，氣態二價離子再失去一個電子：Mn2+比Fe2+更難（填“易”或“難”）；從結構的角度進行解釋：Mn2+的價層電子排布為3d5，3d軌道為半充滿狀態，比較穩定；Fe2+價層電子排布為3d6，再失去一個電子即可達到半充滿狀態，所以，再失去一個電子Mn2+比Fe2+更難。【答案】（1）2.0＜x＜3.0；（2）b；（3）HNO2中存在N—O—H結構，元素N與O的電負性相差0.5，而H與O的電負性相差1.4，故O—H鍵容易斷裂，在水中電離出H+，顯酸性；（4）N；O；C；（5）①；②難；Mn2+的價層電子排布為3d5，3d軌道為半充滿狀態，比較穩定；Fe2+價層電子排布為3d6，再失去一個電子即可達到半充滿狀態，所以，再失去一個電子Mn2+比Fe2+更難。【分析】（1）同周期元素，從左至右，電負性逐漸增大；（2）s能級是球形的，p能級是啞鈴形的；（3）H、N、O的電負性分別是2.1、3.0.3.5；（4）N的2p軌道半滿，能量低，穩定，失去電子更難，第一電離能反常，大于相鄰元素的第一電離能；（5）①基態Mn原子價層電子排布式為3d54s2；②Mn2+的I3為3248kJ?mol﹣1，Fe2+的I3為2957kJ?mol﹣1，從結構的角度進行解釋為：Mn2+的價層電子排布為3d5，3d軌道為半充滿狀態，比較穩定；Fe2+價層電子排布為3d6，再失去一個電子即可達到半充滿狀態，所以，再失去一個電子Mn2+比Fe2+更難。【解答】解：（1）同周期元素，從左至右，電負性逐漸增大，所以電負性：B＜C＜N，則C元素電負性x的最小范圍是：2.0＜x＜3.0，故答案為：2.0＜x＜3.0；（2）基態氧原子中電子占據的最高能級為2p能級，其電子云輪廓圖的形狀啞鈴形，故答案為：b；（3）HNO2水溶液顯酸性而不顯堿性的可能原因是HNO2中存在N—O—H結構，元素N與O的電負性相差0.5，而H與O的電負性相差1.4，故O—H鍵容易斷裂，在水中電離出H+，顯酸性，故答案為：HNO2中存在N—O—H結構，元素N與O的電負性相差0.5，而H與O的電負性相差1.4，故O—H鍵容易斷裂，在水中電離出H+，顯酸性；（4）N的2p軌道半滿，能量低，穩定，失去電子更難，第一段電離能反常，大于相鄰元素的第一電離能，所以第一電離能從大到小順序是N＞O＞C，故答案為：N；O；C；（5）①基態Mn原子價層電子排布的軌道表示式是，故答案為：；②Mn2+的I3為3248kJ?mol﹣1，Fe2+的I3為2957kJ?mol﹣1，所以氣態二價離子再失去一個電子：Mn2+比Fe2+更難，從結構的角度進行解釋為：Mn2+的價層電子排布為3d5，3d軌道為半充滿狀態，比較穩定；Fe2+價層電子排布為3d6，再失去一個電子即可達到半充滿狀態，所以，再失去一個電子Mn2+比Fe2+更難，故答案為：難；Mn2+的價層電子排布為3d5，3d軌道為半充滿狀態，比較穩定；Fe2+價層電子排布為3d6，再失去一個電子即可達到半充滿狀態，所以，再失去一個電子Mn2+比Fe2+更難。【點評】本題主要考查原子結構與性質的相關知識，同時考查學生對信息的理解與應用，屬于基本知識的考查，難度中等。6．（2024秋?吉林期末）現有六種元素，其中A、B、C、D、E為短周期主族元素，F為第四周期主族元素，它們的原子序數依次增大。請根據下列相關信息，回答問題：相關信息元素的核外電子數和其電子層數相等，是宇宙中含量最豐富的元素A空氣中含量最多的元素B地殼中含量最多的元素C同周期中原子半徑最小的元素D元素的原子核外最高能層的p軌道半滿E元素的原子核外s電子與p電子的數目之比為2：3F（1）按電子排布，A元素位于s區，基態F原子核外電子的空間運動狀態有10種。（2）寫出B單質的電子式基態D原子的核外電子排布式1s22s22p5，基態E原子的價層電子軌道表示式。（3）B、C、D、E四種元素中，原子半徑從大到小的順序為P＞N＞O＞F，（用元素符號表示）B、C、E三種元素最簡氫化物的穩定性由大到小的順序H2O＞NH3＞PH3（用化學式表示）【答案】（1）s；10；（2）；1s22s22p5；；（3）P＞N＞O＞F；H2O＞NH3＞PH3。【分析】現有A、B、C、D、E、F六種元素，均為前四周期元素，它們的原子序數依次增大。A元素的核外電子數和電子層數相等，也是宇宙中最豐富的元素，則A為H元素；B元素是空氣中含量最多的元素，則B為N元素；C元素是地殼中含量最多的元素，則C為O元素；D是同周期中原子半徑最小的元素，則D為F元素；E元素的原子核外最高能層的p軌道半滿，則電子排布為1s22s22p63s23p3，則E為P元素；F元素的原子核外s電子與p電子的數目之比為2：3，為第四周期主族元素，則原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p64s2，F為Ca元素，據此進行解答。【解答】解：（1）按電子排布，A為H元素，位于s區，F為Ca元素，原子核外有幾個軌道，其核外電子就有幾種空間運動狀態，Ca原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p64s2，核外電子占有的軌道個數＝1+1+3+1+3+1＝10，所以其原子核外電子空間運動狀態有10種，故答案為：s；10；（2）N2的電子式為：；基態F原子的核外電子排布式1s22s22p5；基態P原子的價層電子軌道表示式；，故答案為：；1s22s22p5；；（3）層數越多，原子半徑越大，層數相同，質子數越大，原子半徑越小，原子半徑從大到小的順序為P＞N＞O＞F；非金屬性越強，氫化物越穩定，非金屬性：O＞N＞P，最簡氫化物的穩定性由大到小的順序H2O＞NH3＞PH3，故答案為：P＞N＞O＞F；H2O＞NH3＞PH3。【點評】本題考查位置結構性質的相互關系及應用，側重考查學生對元素周期表結構、物質結構及其性質的掌握和應用，題目難度中等，推斷元素為解答關鍵，注意掌握原子核外電子排布規律、元素周期律內容，試題知識點較多，充分考查了學生的分析能力及綜合應用能力。7．（2024秋?天津期末）（1）如圖是s能級和p能級的原子軌道圖，試回答下列問題：s電子的原子軌道呈球形，每個s能級有1個原子軌道；p電子的原子軌道呈啞鈴形，每個p能級有3個原子軌道。（2）寫出下列原子或離子的基態核外電子排布式Mg1s22s22p63s2Ca2+1s22s22p63s23p6（3）元素的電負性和元素的化合價一樣，也是元素的一種基本性質。元素AlBeMgCClNaLiNSiOH電負性1.51.52.53.00.91.03.01.83.52.1已知：一般兩成鍵元素間電負性差值大于1.7時，形成離子鍵：兩成鍵元素間電負性差值小于1.7時，形成共價鍵。①通過分析電負性的變化規律，確定Mg元素電負性可能的范圍區間0.9～1.5。②判斷下列物質是離子化合物還是共價化合物：a.Li3Nb.BeCl2c.AlCl3d.SiC屬于離子化合物的是a（填字母），請設計實驗方案證明其為離子化合物證明其在熔融狀態下能夠導電，即該化合物是由陰、陽離子構成的。【答案】（1）球，1；啞鈴，3；（2）1s22s22p63s2；1s22s22p63s23p6；（3）①0.9～1.5；②a；證明其在熔融狀態下能夠導電，即該化合物是由陰、陽離子構成的。【分析】（1）根據圖片中軌道的形狀進行分析解答，注意p能級有3個軌道；（2）Mg原子核電荷數＝質子數＝核外電子數＝12，鈣原子的核電荷數＝質子數＝核外電子數＝20，Ca2+是鈣原子失去2個電子形成的陽離子；（3）①根據電負性的遞變規律以及表格信息可推出Mg元素電負性的最小范圍；②兩成鍵元素間電負性差值大于1.7時，形成離子鍵；兩成鍵元素間電負性差值小于1.7時，形成共價鍵，離子化合物在熔融狀態下能夠電離出自由移動的陰、陽離子，可以導電，據此回答問題。【解答】解：（1）根據圖片，s電子的原子軌道呈球形，含有1個原子軌道，p電子的原子軌道呈啞鈴形，每個p能級有3個原子軌道，且這三個軌道相互垂直，故答案為：球，1；啞鈴，3；（2）Mg基態原子的核外電子排布式：1s22s22p63s2，Ca2+是鈣原子失去2個電子形成的陽離子，核外電子排布式為：1s22s22p63s23p6，故答案為：1s22s22p63s2；1s22s22p63s23p6；（3）①根據分析可知，電負性Na＜Mg＜Al，所以Mg元素電負性的最小范圍0.9～1.5，故答案為：0.9～1.5；②a．Li3N，兩者的電負性差值為3.0﹣1.0＝2.0＞1.7，所以Li3N為離子化合物；b．BeCl2，兩者的電負性差值為3.0﹣1.5＝1.5＜1.7，所以BeCl2為共價化合物；c．AlCl3，兩者的電負性差值為3.0﹣1.5＝1.5＜1.7，所以AlCl3為共價化合物；d．SiC，兩者的電負性差值為2.5﹣1.8＝0.7＜1.7，所以SiC為共價化合物；屬于離子化合物的是a，證明其為離子化合物設計實驗方案是證明其在熔融狀態下能夠導電，即該化合物是由陰、陽離子構成的，故答案為：a；證明其在熔融狀態下能夠導電，即該化合物是由陰、陽離子構成的。【點評】本題考查了原子結構、元素性質的分析應用，注意知識的熟練掌握，題目難度中等。8．（2024秋?重慶期末）隨著氫能源的不斷發展和應用，儲氫材料的重要性日益凸顯，如N（BH4）3、NaBH4、LiBH4、儲氫合金都是儲氫材料。（1）H、B、N三種元素的電負性由大到小的順序是N＞H＞B。（2）N在元素周期表中的位置是第二周期第ⅤA族，基態N原子有5種空間運動狀態不同的電子。（3）鈦（Ti）可用于合金儲氫，基態Ti原子的電子排布式為[Ar]3d24s2。（4）①NaBH4的電子式為。②NaBH4與水反應生成NaBO2和H2，其化學方程式為NaBH4+2H2O＝NaBO2+4H2↑。（5）X是短周期金屬元素，X的氫化物也是儲氫材料。X的部分電離能（單位：kJ?mol﹣1）如下表所示。I1I2I3I4I5578181727451157514830I1（Mg）＞578kJ?mol﹣1（填“＞”“＝”或“＜”），理由是X是Al，Al的第一電離能失去的是3p上的電子，而Mg的第一電離能失去的是3s上的電子，Mg的3s軌道處于全滿狀態，失去一個電子需要的能量更高。【答案】（1）N＞H＞B；（2）第二周期第ⅤA族；5；（3）[Ar]3d24s2；（4）①；②NaBH4+2H2O＝NaBO2+4H2↑；（5）＞；X是Al，Al的第一電離能失去的是3p上的電子，而Mg的第一電離能失去的是3s上的電子，Mg的3s軌道處于全滿狀態，失去一個電子需要的能量更高。【分析】（1）根據非金屬的非金屬性越強其電負性越大，非金屬性最強的是N元素，進行分析；（2）根據N為7號元素，在元素周期表中的位置是第二周期第ⅤA族，進行分析；（3）根據鈦（Ti）為22號元素，進行分析；（4）根據NaBH4為離子化合物，NaBH4與水反應生成NaBO2和H2，進行分析；（5）根據電離能數據，第四電離能急劇增大，進行分析；【解答】解：（1）非金屬的非金屬性越強其電負性越大，非金屬性最強的是N元素，BH4-中氫為﹣1價，B為+3價，因此H元素電負性大于B元素，所以H、B、N元素的電負性由大到小排列順序為N＞H故答案為：N＞H＞B；（2）N為7號元素，在元素周期表中的位置是第二周期第ⅤA族，基態N原子電子排布式1s22s22p3，s、p軌道分別有1、3種運動狀態不同電子，故有5種空間運動狀態不同的電子，故答案為：第二周期第ⅤA族；5；（3）鈦（Ti）為22號元素，基態Ti原子的電子排布式為[Ar]3d24s2，故答案為：[Ar]3d24s2；（4）①NaBH4為離子化合物，電子式為，故答案為：；②NaBH4與水反應生成NaBO2和H2，其化學方程式為NaBH4+2H2O＝NaBO2+4H2↑，故答案為：NaBH4+2H2O＝NaBO2+4H2↑；（5）由電離能數據，第四電離能急劇增大，則其最外層三個電子，故X為Al，I1（Mg）＞578kJ?mol﹣1，理由是X是Al，Al的第一電離能失去的是3p上的電子，而Mg的第一電離能失去的是3s上的電子，Mg的3s軌道處于全滿狀態，失去一個電子需要的能量更高，故答案為：＞；X是Al，Al的第一電離能失去的是3p上的電子，而Mg的第一電離能失去的是3s上的電子，Mg的3s軌道處于全滿狀態，失去一個電子需要的能量更高。【點評】本題主要考查元素電離能、電負性的含義及應用等，注意完成此題，可以從題干中抽取有用的信息，結合已有的知識進行解題。9．（2024秋?沈陽期末）一種工業洗滌劑中間體結構式如圖所示，其中短周期元素X、Y、Z、Q、W原子的半徑依次增大，X和W同主族但不相鄰，Q形成的化合物種類最多，Z是空氣中含量最多的元素。請回答下列問題：（1）W在周期表中的位置是第三周期第IA族。（2）Y、Z、W對應的簡單離子半徑由大到小的順序為r（N3﹣）＞r（O2﹣）＞r（Na+）（用離子符號表示）。（3）W與Y形成的原子個數比為1：1的化合物所含的化學鍵類型為離子鍵、非極性共價鍵。（4）X射線衍射法可以測定某些分子的結構，下列分子結構模型中正確的是AC（填字母）。ABCDHClH2OCO2CH4直線形直線形直線形平面正方形（5）下列說法不能用來比較元素Z、Q非金屬性強弱的是c（填標號）。a.最簡單氣態氫化物的穩定性Z＞Qb.最高價氧化物對應水化物的酸性Z＞Qc.最簡單氣態氫化物的沸點Z＞Q（6）Q的最簡單氫化物在降低溫度，增大壓強時能凝結成液態或固態這是由于存在范德華力或分子間作用力。（7）磷酸的結構式為，其結構中畫圈部分可電離出H+故稱為三元酸。已知KH2PO2是次磷酸的正鹽，H3PO2的結構式為。【答案】（1）第三周期第IA族；（2）r（N3﹣）＞r（O2﹣）＞r（Na+）；（3）離子鍵、非極性共價鍵；（4）AC；（5）c；（6）范德華力或分子間作用力；（7）。【分析】短周期元素X、Y、Z、Q、W原子的半徑依次增大，X和W同主族但不相鄰，再結合該物質的結構式可得X為H，W為Na，Q形成的化合物種類最多判斷為C，Z是空氣中含量最多的元素為N元素，則Y為O，Z為N，Q為C，據此來作答，（1）W為Na；（2）W、Z、Y分別是Na、N、O，其簡單離子的核外電子層數相同，核電荷數大的離子半徑小；（3）W與Y形成的原子個數比為1：1的化合物為Na2O2；（4）A．HCl為直線分子；B．水分子為V型分子；C．二氧化碳為直線型分子，碳原子半徑大于O原子；D．甲烷分子為正四面體結構；（5）非金屬性強弱比較的依據是氫化物穩定性、單質的氧化性、最高價含氧酸的酸性、陰離子還原性等；（6）Q的最簡單氫化物為CH4，降低溫度，增大壓強時能凝結成液態或固態是中等了分子間作用力；（7）KH2PO2是次磷酸的正鹽，則H3PO2是一元酸，含有1個羥基。【解答】解：（1）W為Na，核電荷數為11，位于周期表的第三周期第IA族，故答案為：第三周期第IA族；（2）W、Z、Y分別是Na、N、O，其簡單離子的核外電子層數相同，核電荷數大的離子半徑小，故簡單離子半徑：r（N3﹣）＞r（O2﹣）＞r（Na+），故答案為：r（N3﹣）＞r（O2﹣）＞r（Na+）；（3）W與Y形成的原子個數比為1：1的化合物為Na2O2，所含的化學鍵類型為：離子鍵、非極性共價鍵，故答案為：離子鍵、非極性共價鍵；（4）A．HCl為直線分子，故A正確；B．水分子為V型分子，故B錯誤；C．二氧化碳為直線型分子，碳原子半徑大于O原子，故C正確；D．甲烷分子為正四面體結構，不是平面結構；故D錯誤；故答案為：AC；（5）a．元素的非金屬性越強，其簡單化物越穩定，最簡單氣態氫化物的穩定性Z＞Q，說明元素非金屬性Z＞Q，故a正確；b．元素非金屬性越強，其最高價氧化物對應水化物的酸性越強，最高價氧化物對應水化物的酸性Z＞Q，說明元素非金屬性Z＞Q，故b正確；c．最簡單氣態氫化物的沸點高低不能比較中心元素的非金屬性強弱，故c錯誤；故答案為：c；（6）Q的最簡單氫化物在降低溫度，增大壓強時能凝結成液態或固態這是由于存在：范德華力或分子間作用力，故答案為：范德華力或分子間作用力；（7）KH2PO2是次磷酸的正鹽，則H3PO2是一元酸，含有1個羥基，則H3PO2的結構式為，故答案為：。【點評】本題考查了原子結構、分子結構、晶體結構和性質分析判斷，主要是周期表遞變規律的分析應用，注意知識的熟練掌握，題目難度不大。10．（2024秋?長安區期末）A～E是原子序數依次增大的五種短周期主族元素，其相關信息如表。元素特征A該元素的某種原子不含中子B簡單氫化物的分子結構模型為C位于第2周期ⅤA族D該元素形成的化合物灼燒時火焰呈現黃色E該元素形成的單質常溫下是黃綠色的有毒氣體請回答下列問題：（1）元素A的化學符號為H，B、C對應的簡單氫化物的穩定性強弱順序為NH3＞CH4（用化學式表示）。（2）元素B與元素E形成化合物的電子式為，其含有的化學鍵類型為極性（填“極性”或“非極性”）共價鍵。（3）D的單質與E的單質在加熱條件下反應的化學方程式為2Na+Cl2△ˉ2NaCl（4）D2O2是中學化學常用的強氧化劑，可與還原劑H2發生反應。化學興趣小組為探究D2O2與H2的反應，設計了如圖所示裝置進行實驗。①上述裝置中，堿石灰的作用是吸收H2中的水蒸氣。②實驗過程中觀察到D2O2熔化后，很快變成白色粉末，但干燥管內無水硫酸銅并未變成藍色。則D2O2與H2反應的化學方程式為Na2O2+H2△ˉ2NaOH，將產物放入含有酚酞的溶液中，若溶液先變為紅色、后迅速褪色（填現象），說明D2O2③裝置乙為啟普發生器，下列有關說法錯誤的是ABD（填字母）。A.使用裝置乙不需要檢查裝置氣密性B.為加快反應速率，可以對裝置乙進行加熱C.若要使反應停止，應關閉活塞bD.裝置乙也可用于高錳酸鉀和濃鹽酸制備氯氣【答案】（1）H；NH3＞CH4；（2）；極性；（3）2Na+Cl2△ˉ2NaCl（4）①吸收H2中的水蒸氣；②Na2O2+H2△ˉ2NaOH③ABD。【分析】A～E是原子序數依次增大的五種短周期主族元素，其中A元素的某種原子不含中子，可知A為H元素；C元素位于第2周期ⅤA族，則C為N元素；B元素的簡單氫化物的分子結構模型為，B的原子序數小于C（氮），可知B為C元素；D元素形成的化合物灼燒時火焰呈現黃色，則D為Na元素；E元素形成的單質常溫下是黃綠色的有毒氣體，則E為Cl元素；（4）實驗探究Na2O2與H2的反應，用啟普發生器制備H2，堿石灰干燥氫氣，氫氣與過氧化鈉在具支試管中反應，用無水硫酸銅檢驗是否有水生成，②中觀察到很快變成白色粉末，但干燥管內無水硫酸銅并未變成藍色，說明沒有水生成，可知反應生成NaOH。【解答】解：由分析可知，A為H元素、B為C元素、C為N元素、D為Na元素、E為Cl元素；（1）元素A的化學符號為H；B、C元素對應的簡單氫化物分別為CH4、NH3，元素非金屬性：N＞C，則氫化物的穩定性：NH3＞CH4，故答案為：H；NH3＞CH4；（2）元素B與元素E形成化合物為CCl4，其電子式為，其含有的化學鍵類型為極性共價鍵，故答案為：；極性；（3）D的單質與E的單質在加熱條件下反應的化學方程式為2Na+Cl2△ˉ2NaCl故答案為：2Na+Cl2△ˉ2NaCl（4）①用無水硫酸銅檢驗過氧化鈉與氫氣反應是否有水生成，上述裝置中，堿石灰的作用是吸收H2中的水蒸氣，以免影響實驗結果，故答案為：吸收H2中的水蒸氣；②Na2O2熔化后，很快變成白色粉末，但干燥管內無水硫酸銅并未變成藍色，說明沒有水生成，可知反應生成NaOH，則Na2O2與H2反應的化學方程式為：Na2O2+H2△ˉ2NaOH；將產物放入含有酚酞的溶液中，若溶液先變為紅色、后迅速褪色，說明Na2O2故答案為：Na2O2+H2△ˉ2NaOH；溶液先③A．啟普發生器制備氫氣，需要檢查裝置氣密性，故A錯誤；B．啟普發生器不能進行加熱，可以增大鹽酸的濃度或加入硫酸銅溶液形成原電池，來加快生成氫氣速率，故B錯誤，C．當關閉b時，裝置內壓強增大，將鹽酸壓入球形漏斗中，Zn與鹽酸分離，不再產生氫氣，故C正確；D．高錳酸鉀溶于水，不宜在裝置乙中與濃鹽酸反應制備氯氣，故D錯誤，故答案為：ABD。【點評】本題考查結構性質位置關系應用、性質探究實驗方案的設計與評價等，題目難度中等，試題培養了學生的分析、理解能力及靈活應用所學知識的能力。11．（2024秋?房山區期末）鋰（Li）元素常用于電池制造業。磷酸鐵鋰（LiFePO4）電池是常見的新能源汽車電池。對其組成元素結構及性質的研究如下：（1）對鋰原子結構及其性質的研究。下列Li原子電