第43頁（共43頁）2024-2025下學期高二化學人教版（2019）期中必刷題之原子結構與性質（解答大題）一．解答題（共15小題）1．（2024秋?西城區校級期末）結合圖回答后面問題：（1）在上面呈現的元素周期表中全部是金屬元素的區域為。（選填A、B、C、D）（2）請寫出元素周期表中非金屬性最強的元素的離子結構示意圖。（3）現有甲、乙、丙、丁、戊五種短周期元素，原子序數依次增大，甲元素原子半徑最小，乙元素氣態氫化物的水溶液呈堿性，丙元素的焰色試驗為黃色，丁元素的最高正價和最低負價代數和為0，含戊元素的某些化合物常用于漂白消毒。①丁元素在元素周期表中的位置為。②請寫出乙元素氣態氫化物的電子式。③用電子式表示甲、戊元素組成的化合物的形成過程。④請判斷丁元素和戊元素最高價氧化物對應水化物酸堿性的強弱（用化學式表示）。請從位﹣構﹣性角度分析原因。⑤將標況下8.96LCO2氣體通入600毫升1mol/L丙的最高價氧化物對應的水化物中，請寫出對應的離子方程式。2．（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。3．（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：。4．（2023秋?朝陽區期末）氨是最重要的化學品之一，我國目前氨的生產能力居世界首位。（1）NH3的電子式是。（2）以H2為氫源合成氨。①α﹣Fe是合成NH3的催化劑，N2在催化劑表面解離為氮原子，是合成氨的關鍵步驟。基態Fe原子的價層電子排布式為。②根據如圖所示的能量轉換關系，回答問題。能量轉換關系ⅰ．N2、H2合成NH3的熱化學方程式為。ⅱ．N的價電子層d軌道（填“有”或“沒有”），一般來說，N不能形成5個共價鍵。（3）以H2O為氫源合成氨。①N2只能與電離能小的ⅠA族、ⅡA族的金屬形成離子型氮化物。比較Mg原子和Ca原子的第一電離能大小，從原子結構的角度說明理由：。②將Mg3N2置于H2O中能釋放出NH3反應的方程式是。（4）以CH4為氫源合成氨。①以熔融的LiCl﹣KCl﹣CsCl為電解質，在電解池中實現氨的合成。總反應為：3CH4+2N2電解ˉ4NH3+3C②陰極反應：N2+6e﹣═2N3﹣。基態N3﹣價層電子軌道表示式為。③陽極的電極反應是。5．（2024春?海淀區期末）甲醛有毒，能使人體內蛋白質失去活性、損害人體健康。（1）蛋白質中主要含有C、H、O、N四種元素。①下列關于C、H、O、N的說法中，正確的是（填序號）。a.H的電子云呈球形b.C、H、O、N中，C的原子半徑最大c.C、H、O、N均位于p區d.基態O中含有8種不同運動狀態的電子②第一電離能N＞O，原因是。（2）酸性高錳酸鉀溶液、新制氧化銀等氧化劑能去除甲醛。①基態Mn原子的價電子排布式為。②已知基態Ag原子的簡化電子排布式為[Kr]4d105s1，銀元素在周期表中的位置是。（3）甲醛使蛋白質失活的第一步反應如下，二者遵循“正找負、負找正”的規律發生加成反應：已知：部分元素電負性：C2.5、H2.1、O3.5、N3.0①結合電負性解釋與N相連的H帶部分正電荷的原因：。②補全第二步反應（斷鍵位置已用虛線標出，反應類型為取代反應）。+6．（2024春?豐臺區校級期中）鐵元素是一種常見的過渡金屬，鐵及其化合物在化工、醫藥、材料等領域有著廣泛的應用。根據要求回答下列問題：（1）基態Fe2+的核外電子排布式是。（2）補鐵劑常用于防治缺鐵性貧血。第一代口服補鐵劑以硫酸亞鐵為代表，檢驗Fe2+是否被氧化為Fe3+的方法之一是：取待測液，加入KSCN溶液，觀察是否有紅色的[Fe（SCN）（H2O）5]2+生成。①[Fe（SCN）（H2O）5]2+中Fe3+的雜化軌道類型為（填字母）。A．dsp2B．dsp3C．sp3d2D．sp3②解釋配體SCN﹣和H2O的鍵角大小。（3）某興趣小組用酸性KMnO4溶液滴定Fe2+，通過測定Fe2+的含量來計算某補鐵劑中[CH3CH（OH）COO]2Fe?3H2O（乳酸亞鐵）的質量分數，發現乳酸亞鐵的質量分數總是大于100%，其原因可能是。（4）補鐵劑常用于防治缺鐵性貧血。第一代口服補鐵劑以硫酸亞鐵為代表；第二代口服補鐵劑以乳酸亞鐵、富馬酸亞鐵等為代表，富馬酸（）和馬來酸（）為順反異構體。①富馬酸分子中的σ鍵和π鍵個數比為。②富馬酸熔點為300℃，馬來酸熔點為140℃，解釋熔點差異的原因。（5）金屬元素鐵能形成多種配合物，[Fe（H2NCONH2）6]（NO3）3[三硝酸六尿素合鐵（Ⅲ）]和Fe3（Fe（CN）6）2。①NO3-的空間結構是②尿素（H2NCONH2）中各元素的電負性由大到小的順序是。③向FeSO4溶液中滴加K3[Fe（CN）6]溶液后，經提純、結晶后可得到藍色晶體Fe3（Fe（CN）6）2。可溶性氰化物（如KCN）有劇毒，但該藍色晶體卻無毒，請從結構角度解釋其無毒的原因。7．（2024春?海淀區期中）三磷酸腺苷（ATP）是生物體的供能物質，由腺苷（A）與磷酸反應而成。（1）比較N和P的第一電離能大小，并從原子結構角度說明理由：。（2）ATP比A更易溶于水，從微粒間相互作用的角度解釋其原因：。（3）ATP的堿基中，碳原子的雜化方式為。（4）ATP中的堿基與尿嘧啶作用時，形成的氫鍵的種類可能有（用“X﹣H?Y”表示）。（5）磷的含氧酸除了H3PO4以外，還有亞磷酸（H3PO3）等。①H3PO3是二元酸，在水中O﹣H鍵能斷裂解離出H+而P﹣H鍵不能，從元素性質的角度解釋其原因：。②PO43-是一種配體。PO43-配位時配位原子是，理由是8．（2024?海淀區校級一模）阻燃劑又稱防火劑，主要用于延遲或防止可燃物的燃燒。根據組成，阻燃劑可分為鹵系阻燃劑、無機阻燃劑等。（1）鹵系阻燃劑多為有機氯化物和有機溴化物，受熱會分解產生鹵化氫（HX），起到阻燃作用。鹵化氫的電子式為；HF、HCl、HBr、HI四種氯化氫的沸點由高到低的順序是。（2）溴離子的最外層電子排布式是；氯原子的核外電子云有種伸展方向。（3）下列能說明氯的非金屬性強于溴的事實是（選填編號）。a．HClO酸性強于HBrOb．HBr的分解溫度低于HClc．向溴化亞鐵溶液中滴入少量氯水，溶液顏色變黃d．BrCl+H2O→HBrO+HCl是非氧化還原反應無機阻燃劑中，氫氧化鋁和氫氧化鎂兩種阻燃劑占據著重要位置。兩者的阻燃機理都是在達到熱分解溫度時迅速分解為氧化物與水，起到吸熱降溫的作用。（4）寫出氫氧化鋁在酸性溶液中的電離方程式。（5）兩種阻燃劑的分解產物在自然界中最有可能成為原子晶體的是。（填化學式）（6）無水碳酸鎂也是一種新型無機阻燃劑，除了具有單位質量吸熱量更大的特點外，還能釋放具有滅火作用的氣體。寫出該氣體的結構式。（7）與鎂離子核外電子排布相同的另外兩個陽離子的半徑大小關系為（填微粒符號）。9．（2024?海淀區校級一模）周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序數依次增大。a的核外電子總數與其周期數相同；基態b原子的核外電子占據3個能級，且最高能級軌道為半充滿狀態c的最外層電子數是內層電子數的3倍：d的原子序數是c的兩倍；基態e原子3d軌道上有4個單電子。回答下列問題（1）b、c、d電負性最大的是（填元素符號）。（2）b單質分子中σ鍵與π鍵的個數比為。（3）a與c可形成兩種二元化合物分子，兩種物質可以任意比互溶。其中一種不穩定，可分解產生c的單質，該化合物分子中的c原子的雜化方式為；這兩種物質的互溶物中，存在的化學鍵有（填序號）①極性共價鍵②非極性共價鍵③離子鍵④金屬鍵⑤氫鍵⑥范德華力（4）這些元素形成的含氧酸中，分子內中心原子的價層電子對數為4的酸是（填化學式，下同）；酸根呈正三角形結構的酸是，試從兩者結構特點判斷該酸分子與酸根離子的穩定性：酸分子酸根離子（填“＞”或“＜”）。（5）元素e在周期表中的位置是區：e的一種常見氯化物中的化學鍵具有明顯的共價性，蒸汽狀態下以雙聚分子存在，結構式為，請補寫e的元素符號并用“→”表示出其中的配位鍵。10．（2023秋?大興區期末）合成氨是人類科學技術發展史上的一項重大成就，是化學和技術對社會發展與進步的巨大貢獻。已知：N2+3H2?高溫、高壓鐵觸媒（1）基態氫原子中，核外電子的電子云輪廓圖形狀為。（2）寫出基態氮原子的軌道表示式。（3）NH3分子中，元素的電負性：NH（填“＞”“＜”或“＝”）。（4）是以鐵為主體的多成分催化劑，通常還含有Al2O3、K2O、CaO、MgO、Cr2O3等氧化物。①寫出基態鉻原子的核外電子排布式。②上述氧化物所涉及的元素中，處于元素周期表中p區的元素是。③比較Mg、Ca第一電離能大小：I1（Mg）I1（Ca）（填“＞”“＜”或“＝”）。④下表的數據從上到下是鈉、鎂、鋁逐級失去電子的電離能。元素NaMgAl電離能（kJ?mol﹣1）49673857845621451181769127733274595431054011575從結構角度分析原子的逐級電離能越來越大的原因：；結合數據說明為什么Mg的常見化合價為+2價。原因：。11．（2023秋?延慶區期末）鋰（Li）元素常用于電池制造業。Ⅰ．對鋰原子結構及其性質的研究（1）基態Li原子的核外電子排布式為，其處于元素周期表中的（填“s”“d”“ds”或“p”）區。（2）基態Li原子的電子發生躍遷形成激發態Li原子時，（填“吸收”或“釋放”）能量。（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（Li）＞I1（Na）的原因：。Ⅱ．鈷酸鋰（LiCoO2）電池和磷酸鐵鋰（LiFePO4）電池是兩種常見的新能源汽車電池。對其組成元素結構及性質的研究（4）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。（5）Li、O、P三種元素的電負性由大到小的順序是。（6）Co3+的電子排布式為[Ar]3d6，與（填“Fe”“Fe2+”或“Fe3+”）具有相同的核外電子排布。12．（2023秋?東城區校級月考）NOx是汽車尾氣中的主要污染物，在汽車尾氣系統中裝配催化轉化器，可有效降低NOx的排放。（1）當尾氣中空氣不足時，NOx（以NO為主）在催化轉化器中被CO還原成N2排出。①基態氧原子中，電子占據最高能級的電子云輪廓圖的形狀是。②氮的基態原子的價層軌道表示式為。③C、N、O電負性由大到小順序為。④CO2是尾氣的主要成分之一，CO2分子中所含的化學鍵類型有。a．離子鍵b．極性鍵c．非極性鍵d．σ鍵e．π鍵（2）當尾氣中空氣過量時，催化轉化器中的金屬氧化物吸收NOx生成鹽。其吸收能力順序如下：12MgO＜20CaO＜38SrO＜56BaO。已知：鎂、鈣、鍶、鋇的部分電離能數據如下表所示。元素MgCaSrBa電離能（kJ?mol﹣1）I1738589.7549502.9I21451a1064965.2I37733491043203600①推測Ca的第二電離能a的范圍：。②MgO、CaO、SrO、BaO對NOx的吸收能力增強，從原子結構角度解釋原因：Mg、Ca、Sr、Ba為同主族元素，，元素的金屬性逐漸增強，金屬氧化物對NOx的吸收能力逐漸增強。（3）研究TiO2作為SCR脫硝催化劑的性能時發現：在TiO2上適當摻雜不同的金屬氧化物如V2O5、MnOx、Fe2O3、NiO、CuO等有利于提高催化脫硝性能。①基態Mn原子的核外電子排布式為。②若繼續尋找使TiO2催化性能更好的摻雜金屬氧化物，可以在元素周期表區尋找恰當元素（填序號）。A．sB．dC．dsD．p13．（2023春?順義區期中）元素周期表與元素周期律在學習、研究中有很重要的作用。下表是元素周期表中四種原子序數依次增大的短周期元素的相關信息。元素信息Q在元素周期表中位于第2周期、第VA族W最低負化合價為﹣2價X單質是一種黃色晶體Y原子結構示意圖為（1）Q的元素符號是。（2）X、Y的最高價氧化物對應的水化物中，酸性較強的物質是。（3）非金屬性W強于X，用原子結構解釋原因：，得電子能力W強于X。（4）下列推斷中，正確的是（填字母）。a．X的最低負化合價與W相同b．Q的氫化物的穩定性弱于W的氫化物的穩定性c．Y的單質可與XW2的水溶液發生氧化還原反應14．（2023春?豐臺區期中）A、B、C、D、E是原子序數依次增大的五種短周期元素，F為第四周期元素。請根據下列相關信息回答問題。元素相關信息A基態原子的p軌道處于半充滿狀態B原子核外s能級上的電子總數與p能級上的電子總數相等，第一電離能低于同周期相鄰元素C在同周期元素中，原子半徑最大、電負性最小D電離能/（kJ?mol﹣1）數據：I1＝740；I2＝1500；I3＝7700；I4＝10500??????E其價電子中，在不同形狀的原子軌道中運動的電子數相等F在周期表的第7縱列（1）C的核外電子排布式是。（2）F位于元素周期表第族，屬于區。（3）A、E的最高價氧化物對應的水化物酸性更強的是（填化學式）。（4）B、C和E元素的電負性由大到小的順序是（填元素符號）。（5）常溫常壓下A的氫化物極易溶于水，從微粒間相互作用的角度分析原因：（寫出兩條）。（6）從原子結構的角度解釋元素D的第一電離能高于同周期相鄰元素的原因：。15．（2023春?西城區校級期中）鈣和銅合金可用作電解制鈣的陰極電極材料，回答下列問題：（1）Cu的價層電子排布式為。（2）CaCO3高溫分解可制得CaO。CaO與C在一定條件下可生成電石（CaC2），電石與水反應可制得一種氣體分子。①寫出電石與水反應的化學方程式；反應制得的氣體中通常會含有硫化氫等雜質氣體，可用吸收。②CaCO3中陰離子的空間構型為。③該氣體分子中σ鍵與π鍵的數目之比為。（3）工業上電解CaCl2制Ca而不采用電解CaO的原因是。（4）在堿性溶液中，縮二脲HN（CONH2）2與CuSO4反應得到一種特征紫色物質，其結構如圖所示，該反應原理可用于檢驗蛋白質或其他含鍵的化合物。縮二脲分子中碳原子與氮原子的雜化類型分別為、。

2024-2025下學期高二化學人教版（2019）期中必刷題之原子結構與性質（解答大題）參考答案與試題解析一．解答題（共15小題）1．（2024秋?西城區校級期末）結合圖回答后面問題：（1）在上面呈現的元素周期表中全部是金屬元素的區域為B。（選填A、B、C、D）（2）請寫出元素周期表中非金屬性最強的元素的離子結構示意圖。（3）現有甲、乙、丙、丁、戊五種短周期元素，原子序數依次增大，甲元素原子半徑最小，乙元素氣態氫化物的水溶液呈堿性，丙元素的焰色試驗為黃色，丁元素的最高正價和最低負價代數和為0，含戊元素的某些化合物常用于漂白消毒。①丁元素在元素周期表中的位置為第三周期第ⅣA族。②請寫出乙元素氣態氫化物的電子式。③用電子式表示甲、戊元素組成的化合物的形成過程。④請判斷丁元素和戊元素最高價氧化物對應水化物酸堿性的強弱H2SiO3＜HClO4（用化學式表示）。請從位﹣構﹣性角度分析原因硅元素與氯元素位于同一周期，電子層數相同，核電荷數Si＜Cl，原子半徑Si＞Cl，所以得電子能力Si＜Cl，則非金屬性Si＜Cl。⑤將標況下8.96LCO2氣體通入600毫升1mol/L丙的最高價氧化物對應的水化物中，請寫出對應的離子方程式2CO2+3OH﹣=CO32-+HCO【答案】（1）B；（2）；（3）①第三周期第ⅣA族；②；③；④H2SiO3＜HClO4；硅元素與氯元素位于同一周期，電子層數相同，核電荷數Si＜Cl，原子半徑Si＞Cl，所以得電子能力Si＜Cl，則非金屬性Si＜Cl；⑤2CO2+3OH﹣=CO32-+【分析】A區域是第IA、IIA族元素，除H外都是金屬元素，B區域屬于過渡元素，都是金屬元素，C區域是第IIIA到第VIIA族元素，有金屬元素也有非金屬元素，D區域屬于稀有氣體元素。【解答】（1）根據分析，在上面呈現的元素周期表中全部是金屬元素的區域為B區域，故答案為：B；（2）元素周期表中非金屬性最強的是F元素，F﹣結構示意圖為：，故答案為：；（3）現有甲、乙、丙、丁、戊五種短周期元素，原子序數依次增大，乙元素氣態氫化物的水溶液呈堿性，乙為N元素，甲元素原子半徑最小，為H元素，丙元素的焰色試驗為黃色，丙為Na元素，丁元素的最高正價和最低負價代數和為0，且丁的原子序數大于Na，丁為Si元素，含戊元素的某些化合物常用于漂白消毒，戊為Cl元素；①丁為Si元素，在周期表中位于第三周期第ⅣA族，故答案為：第三周期第ⅣA族；②乙為N元素，氣態氫化物是NH3，電子式為：，故答案為：；③甲為H元素，戊為Cl元素，電子式表示HCl的形成過程為：，故答案為：；④丁為Si元素，戊為Cl元素，最高價氧化物對應的水化物酸性H2SiO3＜HClO4，原因是：硅元素與氯元素位于同一周期，電子層數相同，核電荷數Si＜Cl，原子半徑Si＞Cl，所以得電子能力Si＜Cl，則非金屬性Si＜Cl，故答案為：H2SiO3＜HClO4；硅元素與氯元素位于同一周期，電子層數相同，核電荷數Si＜Cl，原子半徑Si＞Cl，所以得電子能力Si＜Cl，則非金屬性Si＜Cl；⑤標況下8.96LCO2氣體為8.96L22.4L/mol=0.4mol，丙的最高價氧化物對應的水化物是NaOH，600毫升1mol/L的NaOH的物質的量為0.6mol，CO2和NaOH的物質的量之比為2：3，反應后的產物為Na2CO3和NaHCO3，設Na2CO3為xmol，NaHCO3為ymol，則有（2x+y）：（x+y）＝3：2，得出x：y＝1：1，故對應的離子方程式為：2CO2故答案為：2CO2+3OH﹣=CO32-+【點評】本題考查元素周期表與元素周期律，題目難度不大，注意掌握金屬性、非金屬性強弱比較與實驗事實。2．（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d（填字母）。（2）基態O原子中有2個未成對電子，電子占據的最高能級的符號是L。（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：O原子的價電子排布式2s22p4，N原子的價電子排布式2s22p3，p軌道為半充滿狀態，相對穩定。（4）Fe元素在周期表中位于四周期Ⅷ族，其處于元素周期表中的d（填“s”“d”“ds”或“p”）區。（5）Fe3+的核外電子排布式為[Ar]3d5。【答案】（1）d；（2）2；L；（3）O原子的價電子排布式2s22p4，N原子的價電子排布式2s22p3，p軌道為半充滿狀態，相對穩定；（4）四；Ⅷ；d；（5）[Ar]3d5。【分析】（1）根據能級能量E（1s）＜E（2s）＜E（2p）進行分析；（2）基態氧原子的軌道表示式為，據此判斷；（3）當軌道處于全滿、半滿和全空狀態時最為穩定，失電子更難；（4）鐵的價電子排布式為：3d64s2；（5）基態鐵原子價電子排布式為：[Ar]3d64s2，失去4s上2個電子和3d上1個電子得到鐵離子。【解答】解：（1）根據能級能量E（1s）＜E（2s）＜E（2p）可知，d處于基態，其他均處于激發態，能量最低的為d，故答案為：d；（2）基態氧原子的軌道表示式為，基態O原子中有2個未成對電子，電子占據的最高能級的符號L，故答案為：2；L；（3）N原子的價電子排布式2s22p3，p軌道為半充滿狀態，相對穩定；O原子的價電子排布式2s22p4，更容易失去1個電子，使p軌道達到半充滿狀態，所以O的第一電離能小于N，故答案為：O原子的價電子排布式2s22p4，N原子的價電子排布式2s22p3，p軌道為半充滿狀態，相對穩定；（4）鐵的價電子排布式為：3d64s2，Fe元素在周期表中位于四周期Ⅷ族，其處于元素周期表中的d區，故答案為：四；Ⅷ；d；（5）基態鐵原子價電子排布式為：[Ar]3d64s2，失去4s上2個電子和3d上1個電子得到鐵離子，鐵離子的核外電子排布式為：[Ar]3d5，故答案為：[Ar]3d5。【點評】本題考查比較綜合，涉及核外電子排布、電子躍遷、元素周期律、水的電離、溶液的導電性與離子濃度大小的關系、沉淀溶解平衡的應用等知識點，側重基礎知識的考查，題目難度不大。3．（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。4．（2023秋?朝陽區期末）氨是最重要的化學品之一，我國目前氨的生產能力居世界首位。（1）NH3的電子式是。（2）以H2為氫源合成氨。①α﹣Fe是合成NH3的催化劑，N2在催化劑表面解離為氮原子，是合成氨的關鍵步驟。基態Fe原子的價層電子排布式為3d64s2。②根據如圖所示的能量轉換關系，回答問題。能量轉換關系ⅰ．N2、H2合成NH3的熱化學方程式為N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）ΔH＝2（a+b﹣c﹣d﹣e）kJ/mol。ⅱ．N的價電子層沒有d軌道（填“有”或“沒有”），一般來說，N不能形成5個共價鍵。（3）以H2O為氫源合成氨。①N2只能與電離能小的ⅠA族、ⅡA族的金屬形成離子型氮化物。比較Mg原子和Ca原子的第一電離能大小，從原子結構的角度說明理由：Mg、Ca為同主族元素，原子半徑Mg＜Ca，失電子能力Mg＜Ca。②將Mg3N2置于H2O中能釋放出NH3反應的方程式是Mg3N2+6H2O＝3Mg（OH）2↓+2NH3↑。（4）以CH4為氫源合成氨。①以熔融的LiCl﹣KCl﹣CsCl為電解質，在電解池中實現氨的合成。總反應為：3CH4+2N2電解ˉ4NH3+3C②陰極反應：N2+6e﹣═2N3﹣。基態N3﹣價層電子軌道表示式為。③陽極的電極反應是CH4﹣4e﹣＝4H++C。【答案】（1）；（2）①3d64s2；②i．N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）ΔH＝2（a+b﹣c﹣d﹣e）kJ/mol；ii．沒有；（3）①Mg、Ca為同主族元素，原子半徑Mg＜Ca，失電子能力Mg＜Ca；②Mg3N2+6H2O＝3Mg（OH）2↓+2NH3↑；（4）②；③CH4﹣4e﹣＝4H++C。【分析】（1）氨氣是共價化合物；（2）①Fe的原子序數為26，核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，由此可知價電子排布式；②i．圖中變化可知反應焓變ΔH＝反應物總鍵能﹣生成物總鍵能，標注物質聚集狀態和對應反應的焓變寫出熱化學方程式；ii．N的價電子層排布式2s22p3；（3）①Mg原子和Ca原子相比，原子半徑Mg＜Ca，失電子能力Mg＜Ca；②Mg3N2置于H2O中能釋放出NH3，同時生成氫氧化鎂沉淀；（4）②氮是7號元素，基態N3﹣的電子排布式為1s22s22p6；③總反應為：3CH4+2N2電解ˉ4NH3+3C，陽極電極反應是甲烷失電子生成C【解答】解：（1）氨氣是共價化合物，電子式為：，故答案為：；（2）①Fe的原子序數為26，核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，故價電子排布式為3d64s2，故答案為：3d64s2；②i．N2、H2合成NH3的熱化學方程式為：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）ΔH＝2（a+b﹣c﹣d﹣e）kJ/mol，故答案為：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）ΔH＝2（a+b﹣c﹣d﹣e）kJ/mol；ii．N的價電子層排布式2s22p3，沒有d軌道，故答案為：沒有；（3）①Mg、Ca為同主族元素，原子半徑Mg＜Ca，失電子能力Mg＜Ca，Mg原子和Ca原子的第一電離能大小為Mg＜Ca，從原子結構的角度說明理由是：Mg、Ca為同主族元素，原子半徑Mg＜Ca，失電子能力Mg＜Ca，故答案為：Mg、Ca為同主族元素，原子半徑Mg＜Ca，失電子能力Mg＜Ca；②將Mg3N2置于H2O中能釋放出NH3反應的方程式是：Mg3N2+6H2O＝3Mg（OH）2↓+2NH3↑，故答案為：Mg3N2+6H2O＝3Mg（OH）2↓+2NH3↑；（4）②氮是7號元素，基態N3﹣的電子排布式為1s22s22p6，價層電子軌道表示式為：，故答案為：；③總反應為：3CH4+2N2電解ˉ4NH3+3C，陰極電極反應為：N2+6e﹣═2N3﹣，陽極電極反應是甲烷失電子生成C，電極反應為：CH4﹣4e﹣＝4H++C故答案為：CH4﹣4e﹣＝4H++C。【點評】本題考查了原子結構、原子核外電子排布、熱化學方程式書寫、周期表中遞變規律的分析應用、原電池原理和電極反應書寫等知識點，注意知識的熟練掌握，題目難度中等。5．（2024春?海淀區期末）甲醛有毒，能使人體內蛋白質失去活性、損害人體健康。（1）蛋白質中主要含有C、H、O、N四種元素。①下列關于C、H、O、N的說法中，正確的是abd（填序號）。a.H的電子云呈球形b.C、H、O、N中，C的原子半徑最大c.C、H、O、N均位于p區d.基態O中含有8種不同運動狀態的電子②第一電離能N＞O，原因是N原子中2p軌道處于半充滿狀態，比較穩定。（2）酸性高錳酸鉀溶液、新制氧化銀等氧化劑能去除甲醛。①基態Mn原子的價電子排布式為3d54s2。②已知基態Ag原子的簡化電子排布式為[Kr]4d105s1，銀元素在周期表中的位置是第五周期第ⅠB族。（3）甲醛使蛋白質失活的第一步反應如下，二者遵循“正找負、負找正”的規律發生加成反應：已知：部分元素電負性：C2.5、H2.1、O3.5、N3.0①結合電負性解釋與N相連的H帶部分正電荷的原因：N原子電負性大于H原子，吸引電子對的能力大于氫原子，共用電子對偏向N原子，則H原子帶部分正電荷。②補全第二步反應（斷鍵位置已用虛線標出，反應類型為取代反應）。+H2O【答案】（1）①abd；②N原子中2p軌道處于半充滿狀態，比較穩定；（2）①3d54s2；②第五周期第ⅠB族；（3）①N原子電負性大于H原子，吸引電子對的能力大于氫原子，共用電子對偏向N原子，則H原子帶部分正電荷；②；H2O。【分析】（1）①a．H原子核外電子在s軌道，電子云是s軌道的電子云；b．電子層數越多，原子半徑越大，電子層數相同時，核電荷數越大，原子半徑越小；c．H位于s區；d．基態原子中不同運動狀態的電子＝電子數；②同一周期元素第一電離能隨著原子序數增大而呈增大趨勢，但第ⅡA族、第ⅤA族第一電離能大于其相鄰元素，原子軌道中電子處于半滿、全滿或全空時較穩定；（2）①基態Mn原子的核電荷數為25，電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2；②價電子數＝族序數，電子層數＝周期序數；（3）①元素電負性越大，吸引電子能力越強；②第二步反應的斷鍵位置已用虛線標出，反應類型為取代反應，結合反應特征寫出反應產物。【解答】解：（1）①a．H的電子軌道為s能級，電子云呈球形，故a正確；b．C、H、O、N中，H原子半徑最小，C、N、O是同周期元素原子，其中C的原子半徑最大，故b正確；c．C、O、N均位于p區，H位于s區，故c錯誤；d．基態O原子有8個電子，原子中含有8種不同運動狀態的電子，故d正確；故答案為：abd；②同一周期元素第一電離能隨著原子序數增大而呈增大趨勢，但第ⅡA族、第ⅤA族第一電離能大于其相鄰元素，N、O位于同一周期且分布位于第ⅤA族、第ⅥA族，同周期元素第一電離能的變化的規律是從左向右呈增大趨勢，但是N原子中2p軌道半滿狀態比較穩定，比O原子第一電離能還大，故答案為：N原子中2p軌道處于半充滿狀態，比較穩定；（2）①基態Mn原子的價電子排布式為：3d54s2，故答案為：3d54s2；②已知基態Ag原子的簡化電子排布式為[Kr]4d105s1，銀元素在周期表中的位置是：第五周期第ⅠB族，故答案為：第五周期第ⅠB族；（3）①與N相連的H帶部分正電荷的原因：N原子電負性大于H原子，吸引電子對的能力大于氫原子，共用電子對偏向N原子，則H原子帶部分正電荷，故答案為：N原子電負性大于H原子，吸引電子對的能力大于氫原子，共用電子對偏向N原子，則H原子帶部分正電荷；②斷鍵位置已用虛線標出，反應類型為取代反應，反應的化學方程式為：+H2O，故答案為：；H2O。【點評】本題考查了原子結構、原子核外電子排布、元素性質等知識點，注意加成反應和取代反應的實質理解應用，題目難度不大。6．（2024春?豐臺區校級期中）鐵元素是一種常見的過渡金屬，鐵及其化合物在化工、醫藥、材料等領域有著廣泛的應用。根據要求回答下列問題：（1）基態Fe2+的核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d6或者[Ar]3d6。（2）補鐵劑常用于防治缺鐵性貧血。第一代口服補鐵劑以硫酸亞鐵為代表，檢驗Fe2+是否被氧化為Fe3+的方法之一是：取待測液，加入KSCN溶液，觀察是否有紅色的[Fe（SCN）（H2O）5]2+生成。①[Fe（SCN）（H2O）5]2+中Fe3+的雜化軌道類型為C（填字母）。A．dsp2B．dsp3C．sp3d2D．sp3②解釋配體SCN﹣和H2O的鍵角大小SCN﹣的中心C原子采用sp雜化，分子呈直線形，鍵角為180°，而H2O的中心O原子采用sp3雜化，O原子的最外層有2個孤電子對，H2O呈V形結構，鍵角小于180°。（3）某興趣小組用酸性KMnO4溶液滴定Fe2+，通過測定Fe2+的含量來計算某補鐵劑中[CH3CH（OH）COO]2Fe?3H2O（乳酸亞鐵）的質量分數，發現乳酸亞鐵的質量分數總是大于100%，其原因可能是乳酸根離子中含有羥基，被酸性高錳酸鉀溶液氧化，導致消耗高錳酸鉀的量增大，乳酸亞鐵的質量分數也偏大。（4）補鐵劑常用于防治缺鐵性貧血。第一代口服補鐵劑以硫酸亞鐵為代表；第二代口服補鐵劑以乳酸亞鐵、富馬酸亞鐵等為代表，富馬酸（）和馬來酸（）為順反異構體。①富馬酸分子中的σ鍵和π鍵個數比為11：3。②富馬酸熔點為300℃，馬來酸熔點為140℃，解釋熔點差異的原因富馬酸是反式結構，形成的主要是分子間氫鍵，使其分子間的作用力大大強于馬來酸，故熔點比馬來酸高的多。（5）金屬元素鐵能形成多種配合物，[Fe（H2NCONH2）6]（NO3）3[三硝酸六尿素合鐵（Ⅲ）]和Fe3（Fe（CN）6）2。①NO3-的空間結構是②尿素（H2NCONH2）中各元素的電負性由大到小的順序是O＞N＞C＞H。③向FeSO4溶液中滴加K3[Fe（CN）6]溶液后，經提純、結晶后可得到藍色晶體Fe3（Fe（CN）6）2。可溶性氰化物（如KCN）有劇毒，但該藍色晶體卻無毒，請從結構角度解釋其無毒的原因普魯士藍中鐵與氰基以配位鍵結合，劇毒的氰根離子幾乎不可能游離出來。【答案】（1）1s22s22p63s23p63d6或者[Ar]3d6；（2）①C；②SCN﹣的中心C原子采用sp雜化，分子呈直線形，鍵角為180°，而H2O的中心O原子采用sp3雜化，O原子的最外層有2個孤電子對，H2O呈V形結構，鍵角小于180°；（3）乳酸根離子中含有羥基，被酸性高錳酸鉀溶液氧化，導致消耗高錳酸鉀的量增大，乳酸亞鐵的質量分數也偏大；（4）①11：3；②富馬酸是反式結構，形成的主要是分子間氫鍵，使其分子間的作用力大大強于馬來酸，故熔點比馬來酸高的多；（5）①平面三角形；②O＞N＞C＞H；③普魯士藍中鐵與氰基以配位鍵結合，劇毒的氰根離子幾乎不可能游離出來。【分析】（1）已知Fe是26號元素，亞鐵離子是鐵原子失去2個電子形成的陽離子；（2）①[Fe（SCN）（H2O）5]2+中Fe3+與配離子形成6個配位鍵，則雜化軌道數為6；②SCN﹣與CO2互為等電子體，中心C原子的價層電子對數為2，發生sp雜化，分子呈直線形，而H2O的中心O原子的價層電子對數為4，發生sp3雜化，O原子的最外層有2個孤電子對，H2O呈V形結構，則鍵角大小：SCN﹣＞H2O；（3）乳酸根中含有羥基，可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化，導致消耗高錳酸鉀的增大；（4）①單鍵都是σ鍵，雙鍵中一個σ鍵和一個π鍵；②富馬酸形成分子間氫鍵，鄰羥基苯甲醛形成分子內氫鍵；（5）①計算價層電子對數分析判斷空間結構；②非金屬性越強，電負性越大，同周期內隨著原子序數增大，電負性增大，H的電負性小于C；③普魯士藍無毒的原因為普魯士藍中鐵與氰基以配位鍵結合。【解答】解：（1）已知Fe是26號元素，則Fe2+基態核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d6或者[Ar]3d6，故答案為：1s22s22p63s23p63d6或者[Ar]3d6；（2）①[Fe（SCN）（H2O）5]2+中Fe3+與配離子形成6個配位鍵，則雜化軌道數為6，雜化軌道類型為sp3d2，故答案為：C；②SCN﹣與CO2互為等電子體，中心C原子的價層電子對數為2，發生sp雜化，分子呈直線形，而H2O的中心O原子的價層電子對數為4，發生sp3雜化，O原子的最外層有2個孤電子對，H2O呈V形結構，則鍵角大小：SCN﹣＞H2O；用雜化軌道理論解釋，其原因為：SCN﹣的中心C原子采用sp雜化，分子呈直線形，鍵角為180°，而H2O的中心O原子采用sp3雜化，O原子的最外層有2個孤電子對，H2O呈V形結構，鍵角小于180°，故答案為：SCN﹣的中心C原子采用sp雜化，分子呈直線形，鍵角為180°，而H2O的中心O原子采用sp3雜化，O原子的最外層有2個孤電子對，H2O呈V形結構，鍵角小于180°；（3）乳酸根中含有羥基，可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化，導致消耗高錳酸鉀的增大，而計算中按亞鐵離子被氧化，故計算所得乳酸亞鐵的質量偏大，產品中乳酸亞鐵的質量分數會大于100%，故答案為：乳酸根離子中含有羥基，被酸性高錳酸鉀溶液氧化，導致消耗高錳酸鉀的量增大，乳酸亞鐵的質量分數也偏大；（4）①富馬酸分子中σ鍵包括H—Oσ鍵2個，C—Oσ鍵2個，C—Cσ鍵3個，C—Hσ鍵2個，C—Oσ鍵2個，共11個，π鍵包括C—Oπ鍵2個，C—Cπ鍵1個，共3個，σ鍵與π鍵的個數之比為：11：3，故答案為：11：3；②富馬酸是反式結構，形成的主要是分子間氫鍵，使其分子間的作用力大大強于馬來酸，故熔點比馬來酸高的多，故答案為：富馬酸是反式結構，形成的主要是分子間氫鍵，使其分子間的作用力大大強于馬來酸，故熔點比馬來酸高的多；（5）①NO3-的價層電子對數＝3+故答案為：平面三角形；②同周期內隨著原子序數增大，電負性增大，H的電負性小于C，尿素（H2NCONH2）中各元素的電負性由大到小的順序是：O＞N＞C＞H，故答案為：O＞N＞C＞H；③普魯士藍無毒的原因為普魯士藍中鐵與氰基以配位鍵結合，劇毒的氰根離子幾乎不可能游離出來，故答案為：普魯士藍中鐵與氰基以配位鍵結合，劇毒的氰根離子幾乎不可能游離出來。【點評】本題主要考查物質結構與性質的有關問題，屬于高考考查的重點內容，對學生思維能力要求較高，掌握核外電子排布式書寫、氫鍵、化學鍵等是解決本題的關鍵，具有一定的綜合性，側重于考查學生對信息的應用能力，題目難度中等。7．（2024春?海淀區期中）三磷酸腺苷（ATP）是生物體的供能物質，由腺苷（A）與磷酸反應而成。（1）比較N和P的第一電離能大小，并從原子結構角度說明理由：I1（N）＞I1（P），N原子半徑小，原子核對最外層電子的吸引力大，不易失去1個電子。（2）ATP比A更易溶于水，從微粒間相互作用的角度解釋其原因：ATP中羥基比A更多，與水形成的氫鍵更多。（3）ATP的堿基中，碳原子的雜化方式為sp2。（4）ATP中的堿基與尿嘧啶作用時，形成的氫鍵的種類可能有N﹣H?N、N﹣H?O（用“X﹣H?Y”表示）。（5）磷的含氧酸除了H3PO4以外，還有亞磷酸（H3PO3）等。①H3PO3是二元酸，在水中O﹣H鍵能斷裂解離出H+而P﹣H鍵不能，從元素性質的角度解釋其原因：O﹣H的極性比P﹣H的大，極性越強，越易斷裂。②PO43-是一種配體。PO43-配位時配位原子是O，理由是PO43-中P原子的價層電子對數為4【答案】（1）I1（N）＞I1（P），N原子半徑小，原子核對最外層電子的吸引力大，不易失去1個電子；（2）ATP中羥基比A更多，與水形成的氫鍵更多；（3）sp2；（4）N﹣H?N、N﹣H?O；（5）①O﹣H的極性比P﹣H的大，極性越強，越易斷裂；②O；PO43-中P原子的價層電子對數為4+5+3-2×42【分析】（1）N、P原子最外層電子數都是5，但r（N）＜r（P），N原子的原子核對最外層電子的吸引力比P原子的原子核最外層電子的吸引力大，原子核對最外層電子吸引力越大，最外層電子越難失去電子；（2）與水形成的氫鍵越多，溶解度越大；（3）堿基中C原子形成3個σ鍵；（4）堿基、尿嘧啶中含有N﹣H鍵，堿基中O原子含有孤電子對，尿嘧啶中N原子含有孤電子對；（5）①電負性：O＞P＞H，O﹣H的極性比P﹣H的大；②PO43-中P原子的價層電子對數為4+5+3-2×42【解答】解：（1）同一主族元素，原子半徑越小，原子核對最外層電子吸引力越大，最外層電子越難失去電子，N、P為同一主族元素，N原子核外有2個電子層、P原子核外有3個電子層，則r（N）＜r（P），N原子核最外層電子的吸引力大于P原子，N原子不易失去1個電子，所以N的第一電離能大于P，故答案為：I1（N）＞I1（P），N原子半徑小，原子核對最外層電子的吸引力大，不易失去1個電子；（2）ATP中羥基比A更多，與水形成的氫鍵更多，溶解度更大，故答案為：ATP中羥基比A更多，與水形成的氫鍵更多；（3）堿基中C原子形成3個σ鍵，價層電子對數為3，為sp2雜化，故答案為：sp2；（4）堿基、尿嘧啶中含有N﹣H鍵，堿基中O原子含有孤電子對，尿嘧啶中N原子含有孤電子對，形成的氫鍵的種類可能有N﹣H?N、N﹣H?O，故答案為：N﹣H?N、N﹣H?O；（5）①電負性：O＞P＞H，O﹣H的極性比P﹣H的大，極性越強，越易斷裂，故在水中O﹣H鍵能斷裂解離出H+而P﹣H鍵不能，故答案為：O﹣H的極性比P﹣H的大，極性越強，越易斷裂；②PO43-中P原子的價層電子對數為4+5+3-2×42=4，沒有孤故答案為：O；PO43-中P原子的價層電子對數為4+5+3-2×42【點評】本題考查物質結構與性質，涉及核外電子排布、極性、雜化方式、價層電子對互斥理論、分子結構與性質、氫鍵等，，要熟練掌握，題目難度中等。8．（2024?海淀區校級一模）阻燃劑又稱防火劑，主要用于延遲或防止可燃物的燃燒。根據組成，阻燃劑可分為鹵系阻燃劑、無機阻燃劑等。（1）鹵系阻燃劑多為有機氯化物和有機溴化物，受熱會分解產生鹵化氫（HX），起到阻燃作用。鹵化氫的電子式為；HF、HCl、HBr、HI四種氯化氫的沸點由高到低的順序是HF＞HI＞HBr＞HCl。（2）溴離子的最外層電子排布式是4s24p6；氯原子的核外電子云有4種伸展方向。（3）下列能說明氯的非金屬性強于溴的事實是bd（選填編號）。a．HClO酸性強于HBrOb．HBr的分解溫度低于HClc．向溴化亞鐵溶液中滴入少量氯水，溶液顏色變黃d．BrCl+H2O→HBrO+HCl是非氧化還原反應無機阻燃劑中，氫氧化鋁和氫氧化鎂兩種阻燃劑占據著重要位置。兩者的阻燃機理都是在達到熱分解溫度時迅速分解為氧化物與水，起到吸熱降溫的作用。（4）寫出氫氧化鋁在酸性溶液中的電離方程式Al（OH）3AlO2-+H++H2O（5）兩種阻燃劑的分解產物在自然界中最有可能成為原子晶體的是Al2O3。（填化學式）（6）無水碳酸鎂也是一種新型無機阻燃劑，除了具有單位質量吸熱量更大的特點外，還能釋放具有滅火作用的氣體。寫出該氣體的結構式O＝C＝O。（7）與鎂離子核外電子排布相同的另外兩個陽離子的半徑大小關系為Na+＞Al3+（填微粒符號）。【答案】（1）；HF＞HI＞HBr＞HCl；（2）4s24p6；4；（3）bd；（4）Al（OH）3AlO2-+H++H2（5）Al2O3；（6）O＝C＝O；（7）Na+＞Al3+。【分析】（1）鹵素原子的最外層電子數均為7個，鹵化氫均為共價型分子，且HF分子間存在氫鍵；（2）溴原子核電荷數為35；氯原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p5；（3）元素的非金屬性越強，其單質的氧化性越強、其最高價氧化物的水合物酸性越強、其氫化物的穩定性越強、其單質與氫氣化合越容易、其對鍵合單質的吸引力越大；（4）氫氧化鋁是兩性氫氧化物，能與酸反應生成鹽和水；（5）氫氧化鋁和氫氧化鎂的分解產物除水外，還有Al2O3和MgO，其中Mg的金屬性比Al的金屬性活潑；（6）碳酸鎂高溫分解生成MgO和CO2，其中CO2是直線型非極性分子；（7）與鎂離子核外電子排布相同的另外兩個陽離子為Na+和Al3+，核電荷數越大，離子半徑越小。【解答】解：（1）鹵素原子的最外層電子數均為7個，鹵化氫中H和X之間存在一個共用電子對，則HX的電子式為，HX均為共價型分子，相對分子質量越大，分子間作用力越大，沸點越高，但HF分子間存在氫鍵，其沸點比其它HX高，則HF、HCl、HBr、HI四種氯化氫的沸點由高到低的順序是HF＞HI＞HBr＞HCl，故答案為：；HF＞HI＞HBr＞HCl；（2）溴原子核電荷數為35，則溴離子的最外層電子排布式為4s24p6；氯原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p5，共有1s、2s、2p、3s、3p5個能級，又s軌道有1種不同的伸展方向，p軌道有3種不同的伸展方向，所以氯原子共有4種不同的伸展方向，故答案為：4s24p6；4；（3）a．元素的非金屬性越強，其最高價氧化物的水合物酸性越強，但HClO和HBrO均不是最高價氧化物的水合物，則無法根據HClO酸性強于HBrO判斷非金屬性Cl＞Br，故a錯誤；b．HBr的分解溫度低于HCl，說明HBr較不穩定，則可說明氯的非金屬性強于溴，故b正確；c．向FeBr2溶液中滴加少量氯水，還原性：Fe2+＞Br﹣，少量氯氣先氧化Fe2+生成Fe3+，Fe3+在溶液中呈現淺黃色，不能證明氯的非金屬性強于溴，故c錯誤；d．BrCl+H2O→HBrO+HCl是非氧化還原反應說明不存在元素化合價的變化，則BrCl中氯元素為﹣1價，可知氯原子吸引電子能力強，即氯元素的非金屬性強于溴，故d正確；故答案為：bd；（4）氫氧化鋁是兩性氫氧化物，能與酸反應生成鹽和水，顯堿性，則氫氧化鋁在酸性溶液中的電離方程式為：Al（OH）3AlO2-+H++H2故答案為：Al（OH）3AlO2-+H++H2（5）氫氧化鋁和氫氧化鎂的分解產物除水外，還有Al2O3和MgO，因Mg的金屬性比Al的金屬性強，則在自然界中最有可能成為原子晶體的是Al2O3，故答案為：Al2O3；（6）碳酸鎂高溫分解生成MgO和CO2，其中CO2是直線型非極性分子，其結構式為O＝C＝O，故答案為：O＝C＝O；（7）與鎂離子核外電子排布相同的另外兩個陽離子為Na+和Al3+，核電荷數大，離子半徑小，則兩陽離子的半徑大小關系為Na+＞Al3+，故答案為：Na+＞Al3+。【點評】元素非金屬性強弱的判斷依據：①非金屬單質跟氫氣化合的難易程度（或生成的氫化物的穩定性），非金屬單質跟氫氣化合越容易（或生成的氫化物越穩定），元素的非金屬性越強，反之越弱；②最高價氧化物對應的水化物（即最高價含氧酸）的酸性強弱．最高價含氧酸的酸性越強，對應的非金屬元素的非金屬性越強，反之越弱；③氧化性越強的非金屬元素單質，對應的非金屬元素的非金屬性越強，反之越弱，（非金屬相互置換）。9．（2024?海淀區校級一模）周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序數依次增大。a的核外電子總數與其周期數相同；基態b原子的核外電子占據3個能級，且最高能級軌道為半充滿狀態c的最外層電子數是內層電子數的3倍：d的原子序數是c的兩倍；基態e原子3d軌道上有4個單電子。回答下列問題（1）b、c、d電負性最大的是O（填元素符號）。（2）b單質分子中σ鍵與π鍵的個數比為1：2。（3）a與c可形成兩種二元化合物分子，兩種物質可以任意比互溶。其中一種不穩定，可分解產生c的單質，該化合物分子中的c原子的雜化方式為sp3；這兩種物質的互溶物中，存在的化學鍵有①②（填序號）①極性共價鍵②非極性共價鍵③離子鍵④金屬鍵⑤氫鍵⑥范德華力（4）這些元素形成的含氧酸中，分子內中心原子的價層電子對數為4的酸是H2SO4、H2SO3（填化學式，下同）；酸根呈正三角形結構的酸是HNO3，試從兩者結構特點判斷該酸分子與酸根離子的穩定性：酸分子＜酸根離子（填“＞”或“＜”）。（5）元素e在周期表中的位置是d區：e的一種常見氯化物中的化學鍵具有明顯的共價性，蒸汽狀態下以雙聚分子存在，結構式為，請補寫e的元素符號并用“→”表示出其中的配位鍵。【答案】見試題解答內容【分析】周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序數依次增大。a的核外電子總數與其周期數相同，則a為H元素；基態b原子的核外電子占據3個能級，且最高能級軌道為半充滿狀態，其核外電子排布式為1s22s2n2p3，則b為N；c的最外層電子數是內層電子數的3倍，則c為O元素；d的原子序數是c的兩倍，則d為S元素；基態e原子3d軌道上有4個單電子，e的價電子排布式為3d64s2，則e為Fe，據此解答。【解答】解：根據分析可知，a為H，b為N，c為O，d為S，e為Fe，（1）非金屬性越強元素的電負性越強，則N、O、S的電負性大小為：O＞N＞S，即電負性最強的為O，故答案為：O；（2）氮氣分子中含有1個氮氮三鍵，三鍵中含有1個σ鍵、2個π鍵，則氮氣分子中含有σ鍵與π鍵的個數比為1：2，故答案為：1：2；（3）H、O形成的化合物為H2O、H2O2，兩種化合物可任意比互溶，H2O2分子中含有2個單鍵和2個未成鍵電子對，其分子中的c原子的雜化方式為sp3；H2O、H2O2的混合物中，水分子中存在化學鍵為極性共價鍵，雙氧水分子中含有極性共價鍵和非極性鍵共價鍵，故①②正確，故答案為：sp3；①②；（4）這些元素形成的常見無機含氧酸有H2SO4、H2SO3、HNO3等，酸根離子的中心原子的價層電子對數為4的酸為H2SO4或H2SO3；酸根離子呈平面三角形結構的酸為HNO3；酸分子結構不對稱，而酸根離子具有對稱結構，對稱結構穩定性較強，則穩定性：酸分子＜酸根離子，故答案為：H2SO4、H2SO3；HNO3；＜；（5）Fe的價電子排布式為3d64s2，最后填充d能級，屬于周期表的d區元素；根據其結構式及氯原子滿足8電子穩定結構，可畫出配位鍵的位置如圖所示：，故答案為：d；。【點評】本題考查位置結構性質的綜合應用，題目難度中等，推斷元素為解答關鍵，注意掌握元素周期律內容及常見元素化合物性質，試題側重考查學生的分析、理解能力及綜合應用能力。10．（2023秋?大興區期末）合成氨是人類科學技術發展史上的一項重大成就，是化學和技術對社會發展與進步的巨大貢獻。已知：N2+3H2?高溫、高壓鐵觸媒（1）基態氫原子中，核外電子的電子云輪廓圖形狀為球形。（2）寫出基態氮原子的軌道表示式。（3）NH3分子中，元素的電負性：N＞H（填“＞”“＜”或“＝”）。（4）是以鐵為主體的多成分催化劑，通常還含有Al2O3、K2O、CaO、MgO、Cr2O3等氧化物。①寫出基態鉻原子的核外電子排布式1s22s22p63s23p63d54s1。②上述氧化物所涉及的元素中，處于元素周期表中p區的元素是Al、O。③比較Mg、Ca第一電離能大小：I1（Mg）＞I1（Ca）（填“＞”“＜”或“＝”）。④下表的數據從上到下是鈉、鎂、鋁逐級失去電子的電離能。元素NaMgAl電離能（kJ?mol﹣1）49673857845621451181769127733274595431054011575從結構角度分析原子的逐級電離能越來越大的原因：因為隨著電子逐個失去，陽離子所帶正電荷數越來越多，再失去電子需要克服的電性吸引力越來越大，消耗能量越來越多；結合數據說明為什么Mg的常見化合價為+2價。原因：Mg元素的第二電離能遠遠小于第三電離能。【答案】（1）球形；（2）；（3）＞；（4）①1s22s22p63s23p63d54s1；②Al、O；③＞；④因為隨著電子逐個失去，陽離子所帶正電荷數越來越多，再失去電子需要克服的電性吸引力越來越大，消耗能量越來越多；Mg元素的第一電離能和第二電離能相差不多，但第二電離能比第三電離能小很多。【分析】（1）基態H原子共有1個電子層，電子排布式為1s1；（2）氮元素核外有7個電子，根據洪特規則和保利不相容原理書寫其氮原子的軌道表示式；（3）電負性用來描述不同元素的原子對鍵合電子吸引力的大小，與N原子相連的氫呈正電性，可知得電子的能力為N＞H；（4）①基態鉻原子的核外電子數24，價電子排布3d5s1，據此書寫電子排布式；②周期表分為s區包含第ⅠA、ⅡA主族元素，ⅠB～ⅤⅡB、ⅤⅢ族為d區，ⅢA～ⅤⅡA、0族為p區；③同主族自上而下第一電離能減小，同周期隨原子序數增大，第一電離能呈增大趨勢；④隨著電子的逐個失去，陽離子所帶的正電荷數越來越大，再失去一個電子需要克服的電性引力也越來越大；Mg元素的第二電離能遠遠小于第三電離能。【解答】解：（1）基態H原子共有1個電子層，電子排布式為1s1，該能層電子云輪廓為球形，故答案為：球形；（2）氮元素的原子核外有7個電子，軌道表示式為：，故答案為：；（3）NH3分子中，與N原子相連的H呈正電性，非金屬元素的電負性越強，得電子得能力便越強，所以電負性N＞H，故答案為：＞；（4）①鉻的核電荷數為24，基態鉻原子的核外電子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1，故答案為：1s22s22p63s23p63d54s1；②ⅢA～ⅤⅡA、0族為p區，所以Al2O3、K2O、CaO、MgO、Cr2O3等氧化物中，屬于元素周期表分區中p區的元素是ⅢA的Al、ⅥA的O元素，故答案為：Al、O；③Mg、Ca屬于同一主族元素且原子序數逐漸增大，同主族自上而下第一電離能減小，故第一電離能Mg＞Ca，故答案為：＞；④隨著電子的逐個失去，陽離子所帶的正電荷數越來越大，再失去一個電子需要克服的電性引力也越來越大，消耗的能量也越來越多，所以原子的電離能逐級增大；Mg為第三周期元素，Mg元素的第二電離能遠遠小于第三電離能，說明Mg元素最外層有2個電子，失去2個電子時達到穩定結構，所以Mg元素通常顯+2價，故答案為：因為隨著電子逐個失去，陽離子所帶正電荷數越來越多，再失去電子需要克服的電性吸引力越來越大，消耗能量越來越多；Mg元素的第一電離能和第二電離能相差不多，但第二電離能比第三電離能小很多。【點評】本題考查了價層電子的軌道表達式、核外電子排布、第一電離能等知識點，根據核外電子的排布規律、構造原理等知識點來分析解答，這些知識點都是考試熱點，題目難度中等。11．（2023秋?延慶區期末）鋰（Li）元素常用于電池制造業。Ⅰ．對鋰原子結構及其性質的研究（1）基態Li原子的核外電子排布式為1s22s1，其處于元素周期表中的s（填“s”“d”“ds”或“p”）區。（2）基態Li原子的電子發生躍遷形成激發態Li原子時，吸收（填“吸收”或“釋放”）能量。（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（Li）＞I1（Na）的原因：Li與Na的最外層電子數相同，電子層數Na＞Li，原子半徑Na＞Li，失電子能力Na＞Li，故I1（Li）＞I1（Na）。Ⅱ．鈷酸鋰（LiCoO2）電池和磷酸鐵鋰（LiFePO4）電池是兩種常見的新能源汽車電池。對其組成元素結構及性質的研究（4）基態O原子中有2個未成對電子，電子占據的最高能級的符號是2p。（5）Li、O、P三種元素的電負性由大到小的順序是O＞P＞Li。（6）Co3+的電子排布式為[Ar]3d6，與Fe2+（填“Fe”“Fe2+”或“Fe3+”）具有相同的核外電子排布。【答案】（1）1s22s1；s；（2）吸收；（3）Li與Na的最外層電子數相同，電子層數Na＞Li，原子半徑Na＞Li，失電子能力Na＞Li，故I1（Li）＞I1（Na）；（4）2；2p；（5）O＞P＞Li；（6）Fe2+。【分析】（1）Li原子位于元素周期表第二周期第ⅠA族；（2）基態Li原子的電子發生躍遷形成激發態Li原子時，由低能量軌道躍遷到高能量軌道；（3）根據越容易失去電子，電離能越小分析；（4）基態O原子核外電子排布式為1s22s22p4；（5）非金屬性越強，電負性越大；（6）根據Fe、Fe2+、Fe3+的核外電子排布分析。【解答】解：（1）Li原子位于元素周期表第二周期第ⅠA族，則基態Li原子的核外電子排布式1s22s1，處于元素周期表中s區，故答案為：1s22s1；s；（2）基態Li原子的電子發生躍遷形成激發態Li原子時，需要吸收能量，故答案為：吸收；（3）越容易失去電子，電離能越小，Li與Na的最外層電子數相同，電子層數Na＞Li，原子半徑Na＞Li，失電子能力Na＞Li，故I1（Li）＞I1（Na），故答案為：Li與Na的最外層電子數相同，電子層數Na＞Li，原子半徑Na＞Li，失電子能力Na＞Li，故I1（Li）＞I1（Na）；（4）基態O原子核外電子排布式為1s22s22p4，核外電子軌道排布圖為，原子有2個未成對電子，電子占據的最高能級的符號是2p，故答案為：2；2p；（5）非金屬性越強，電負性越大，非金屬性：O＞P＞Li，電負性：O＞P＞Li，故答案為：O＞P＞Li；（6）Fe、Fe2+、Fe3+的核外電子排布式分別為[Ar]3d64s2、[Ar]3d6，[Ar]3d5，故Fe2+的核外電子排布與Co3+相同，故答案為：Fe2+。【點評】本題考查物質結構和性質，涉及核外電子排布、電子躍遷、元素周期律、電化學反應原理等知識點，側重基礎知識的考查，題目難度不大。12．（2023秋?東城區校級月考）NOx是汽車尾氣中的主要污染物，在汽車尾氣系統中裝配催化轉化器，可有效降低NOx的排放。（1）當尾氣中空氣不足時，NOx（以NO為主）在催化轉化器中被CO還原成N2排出。①基態氧原子中，電子占據最高能級的電子云輪廓圖的形狀是啞鈴形。②氮的基態原子的價層軌道表示式為。③C、N、O電負性由大到小順序為O＞N＞C。④CO2是尾氣的主要成分之一，CO2分子中所含的化學鍵類型有bde。a．離子鍵b．極性鍵c．非極性鍵d．σ鍵e．π鍵（2）當尾氣中空氣過量時，催化轉化器中的金屬氧化物吸收NOx生成鹽。其吸收能力順序如下：12MgO＜20CaO＜38SrO＜56BaO。已知：鎂、鈣、鍶、鋇的部分電離能數據如下表所示。元素MgCaSrBa電離能（kJ?mol﹣1）I1738589.7549502.9I21451a1064965.2I37733491043203600①推測Ca的第二電離能a的范圍：1064＜a＜1451。②MgO、CaO、SrO、BaO對NOx的吸收能力增強，從原子結構角度解釋原因：Mg、Ca、Sr、Ba為同主族元素，從上到下，原子半徑依次增大，失電子能力依次增強，元素的金屬性逐漸增強，金屬氧化物對NOx的吸收能力逐漸增強。（3）研究TiO2作為SCR