1、第 1 节 原子结构与性质一、选择题 1下列说法正确的是( )。A原子核外电子排布式为 1s2 的原子与原子核外电子排布式为 1s22s2 的原子化学性质相似BZn 2 的最外层电子排布式为 3s23p63d10C基态铜原子的最外层电子排布图：D基态碳原子的最外层电子排布图：2下列轨道表示式中，能正确表示该元素原子的最低能量状态的是( ) 。A.B.C.D.3Cr 原子处于基态时，价电子排布可用电子排布图表示成 ，而不是。下列说法中，正确的是( ) 。A这两种排布方式都符合能量最低原理B这两种排布方式都符合泡利原理C这两种排布方式都符合洪特规则D这个实例说明洪特规则有时候和能量最低原理是矛盾的
2、4下列各组元素的性质正确的是( ) 。A第一电离能：BAlGaB电负性：FNOC最高正价：FSSiD原子半径：P NC5(2017 年湖北黄冈期末)人们常将在同一原子轨道上运动的、自旋方向相反的 2 个电子，称为“电子对” ；将在同一原子轨道上运动的单个电子，称为“未成对电子” 。以下有关主族元素原子的“电子对”和“未成对电子”的说法，错误的是( ) 。A核外电子数为奇数的基态原子，其原子轨道中一定含有“未成对电子”B核外电子数为偶数的基态原子，其原子轨道中一定不含“未成对电子”C核外电子数为偶数的基态原子，其原子轨道中一定含有“电子对”D核外电子数为奇数的基态原子，其原子轨道中可能含有“电子
3、对”6(2018 届河北定州中学期中 )第三周期元素的基态原子中，不可能出现 d 电子，主要依据是( ) 。A能量守恒原理 B泡利不相容原理C洪特规则 D近似能级图中的顺序 3d 轨道能量比 4s 轨道高7(2018 届安徽安庆六校联考 )以下有关结构与性质的说法不正确的是 ( )。A下列基态原子中：1s 22s22p63s23p2；1s 22s22p3；1s 22s22p2，电负性最大的是B下列基态原子中：Ne3s 23p2；Ne3s 23p3；Ne3s 23p4，第一电离能最大的是C某主族元素的逐级电离能分别为 738、1451、7733、10 540、13 630，当它与氯气反应时生成的
4、阳离子是 X2D物质的熔点高低：金刚石 晶体硅钠干冰二、非选择题8(1) C、N、 O、Al、Si 、Cu 是常见的六种元素。Si 位于元素周期表第_周期第_族。N 的基态原子核外电子排布式为 _。Cu 的基态原子最外层有_个电子。用“”或“”填空：原子半径 电负性 熔点 沸点Al_Si N_O 金刚石_晶体硅 CH4_SiH4(2) O、 Na、P、Cl 四种元素中电负性最大的是_(填元素符号) ，其中 P 原子的核外电子排布式为_。(3)周期表前四周期的元素 a、b、c、d、e 原子序数依次增大。 a 的核外电子总数与其周期数相同，b 的价电子层中的未成对电子有 3 个，c 的最外层电子数
5、为其内层电子数的 3倍，d 与 c 同族； e 的最外层只有 1 个电子，但次外层有 18 个电子。b、c、d 中第一电离能最大的是_(填元素符号 )，e 的价层电子轨道示意图为_。(4)N、Al、Si、Zn 四种元素中，有一种元素的电离能数据如下：电离能 I1 I2 I3 I4 In/(kJmol1 ) 578 1817 2745 11 578 则该元素是_(填写元素符号 )。基态锗(Ge)原子的电子排布式是_。Ge 的最高价氯化物的分子式是_。Ge 元素可能的性质或应用有_。A是一种活泼的金属元素B其电负性大于硫C其单质可作为半导体材料D其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点9太阳能电池常
6、用材料除单晶硅，还有铜、铟、镓、硒等化合物。(1)镓的基态原子的电子排布式是_。(2)硒为第四周期元素，相邻的元素有砷和溴，则这 3 种元素的第一电离能从大到小顺序为_(用元素符号表示 )。(3)气态 SeO3 分子的立体构型为_。(4)硅烷(Si nH2n 2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示，呈现这种变化关系的原因是_。(5)与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性，其化合物往往具有加合性，因而硼酸(H 3BO3)在水溶液中能与水反应生成B(OH) 4 而体现一元弱酸的性质，则B(OH) 4 中 B的原子杂化类型为_。(6)金属 Cu 单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应，但可与氨
7、水和过氧化氢的混合溶液反应，反应的离子方程式为_。10已知 A、B、C、D 四种短周期元素，它们的核电荷数依次增大。A 与 C 原子的基态电子排布中 L 能层都有 2 个未成对电子，C、D 同主族。E、F 都是第四周期元素，E 原子的基态电子排布中有 4 个未成对电子，F 原子除最外能层只有 1 个电子外，其余各能层均为全充满。根据以上信息填空：(1)基态 D 原子中，电子占据的最高能层符号_，该能层具有的原子轨道数为_。(2)E2 离子的价层电子排布图是_，F 原子的电子排布式是_。(3)A 元素的最高价氧化物对应的水化物中心原子采取的轨道杂化方式为_，B元素的最简单气态氢化物的 VESPR
8、 模型为_ 。(4)化合物 AC2、B 2C 和阴离子 DAB 互为等电子体，它们结构相似，DAB 的电子式为_。11下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。试回答下列问题：(1)元素 p 为 26 号元素，请写出其基态原子的电子排布式：_。(2)d 与 a 反应的产物的分子中，中心原子的杂化方式为_。(3)h 的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光，请用原子结构的知识解释发光的原因：_。(4)o、p 两元素的部分电离能数据列于下表：元素 o pI1 717 759I2 1509 1561电离能/(kJmol1 )I3 3248 2957比较两元素的 I2、I 3 可知，气态
9、o2 再失去一个电子比气态 p2 再失去一个电子难。对此，你的解释是_。(5)第三周期 8 种元素按单质熔点高低的顺序如图所示，其中电负性最大的是_(填下图中的序号)。(6)表中所列的某主族元素的电离能情况如图所示，则该元素是 _(填元素符号)。第 1 节 原子结构与性质1B 解析：原子核外电子排布式为 1s2 的元素为 He，原子核外电子排布式为 1s22s2的元素为 Be，He 的性质稳定，Be 较活泼，性质不同，故 A 错误；Zn 的原子序数为 30，电子排布式为Ar3d 104s2，失去 2 个电子变为 Zn2 ，Zn 2 的最外层电子排布式为3s23p63d10，故 B 正确；Cu
10、的原子序数为 29，价电子排布为 3d104s1，基态铜原子的价电子排布图为 ，故 C 错误；C 的原子序数为 6，价电子排布为 2s22p2，价电子排布图为 ，故 D 错误。2D 解析：A、B 两项不符合洪特规则；C 项，原子处于激发态，不是能量最低状态。3B 解析：洪特规则实际上是能量最低原理的一个特例，电子排布满足洪特规则，实际上是为了更好地遵循能量最低原理。通过分析光谱实验的结果，洪特进一步指出，能量相同的原子轨道在全满(s 2、 p6 和 d10)、半充满(s 1、p 3 和 d5)和全空(s 0、p 0 和 d0)状态时，体系能量较低，原子较稳定。题中两种排列方式，没有相同的两个电
11、子处于相同的状态，都符合泡利原理，答案选 B。4A 解析：同一主族，从上到下，元素的第一电离能逐渐减小，所以第一电离能：BAl Ga，故 A 正确；同周期，从左到右，元素的电负性逐渐增大，所以电负性：FON，故 B 错误；主族元素最外层电子数最高正价，氟无正价，所以最高正价：SSi，故 C 错误；同一周期元素从左到右原子半径逐渐减小，同一主族从上到下原子半径逐渐增大，下一周期元素的原子半径一般比相邻上一周期元素的原子半径大，所以原子半径：PC N，故 D 错误。5B 解析：核外电子数为偶数的基态原子，其原子轨道中可能含有未成对电子，如氧原子： ，含有 2 个未成对电子，故 B 错误。6D 解析
12、：核外电子排布遵循能量最低原理，电子总是先排布在能量低的能级，然后再排布在能量高的能级，由于 3d 轨道能量比 4s 轨道高，当排满 3p 能级后，电子先填充4s 能级，填充满 4s 能级后，再填充 3d 能级，故第三周期基态原子中不可能出现 d 电子。7B 解析：A 项，为 Si，为 N，为 C，同周期从左向右电负性逐渐增大，因此电负性最大的是 N，故 A 正确；B 项，为 Si，为 P，S，同周期从左向右第一电离能增大，但AA、A A ，因此第一电离能最大的是 P，故 B 错误；C 项，第二电离能到第三电离能发生突变，说明 X 元素最外层只有 2 个电子，即 X 和氯气发生反应生成 XCl
13、2，故 C 正确；D 项，金刚石、晶体硅属于原子晶体，原子晶体熔沸点的高低通过键长或键能比较，键长越短键能越大，熔沸点越高，C 的原子半径比 Si 的原子半径短，因此金刚石的熔点高于晶体硅，金属钠常温下为固体，干冰常温下为气体，因此熔点的高低是金刚石晶体硅 金属钠干冰，故 D 正确。8(1)三 A 1s 22s22p3 1 (2)O 1s 22s22p63s23p3 或Ne3s 23p3(3)N (4)Al1s 22s22p63s23p63d104s24p2 或Ar3d 104s24p2 GeCl 4CD解析：(1)同周期元素，原子序数越大，原子半径越小，故原子半径：AlSi；同周期元素，原子
14、序数越大，电负性越强，故电负性：N O；金刚石和晶体硅都是原子晶体，但键能：C CSiSi ，故熔点：金刚石晶体硅； CH4 和 SiH4 都是分子晶体，且两者结构相似，SiH 4 的相对分子质量大，故沸点：CH 4SiH 4。 (2)O、Na 、P、Cl 四种元素中，O元素的电负性最大。P 原子核外有 15 个电子，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3 或Ne3s 23p3。 (3)由原子序数最小且核外电子总数与其电子层数相同，确定a 为 H 元素，由价电子层中的未成对电子有 3 个，确定 b 为 N 元素，由最外层电子数为其内层电子数的 3 倍，确定 c 为 O 元素
15、，由 d 与 c 同主族，确定 d 为 S 元素，由 e 的最外层只有 1 个电子且次外层有 18 个电子，确定 e 为 Cu 元素。N、O 同周期，第一电离能NO，O 、S 同主族，第一电离能 OS，即 N、O 、S 中第一电离能最大的是 N 元素；Cu的价电子排布式为 3d104s1，其价层电子轨道示意图为 。(4)由电离能数据可知，该元素呈3 价，为 Al；Ge 的最高正价为4 价； Ge 位于金属和非金属的分界线上，故其可做半导体材料，其氯化物和溴化物为分子晶体，相对分子质量越大，其沸点越高。9(1)1s 22s22p63s23p63d104s24p1 或Ar3d 104s24p1(2
16、)BrAsSe (3)平面三角形(4)硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强(5)sp3(6)CuH 2O2 4NH3H2O=Cu(NH3) 2OH 4H 2O24解析：(1)镓的原子序数是 31，其基态原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p1 或Ar3d104s24p1。 (2)由于 As 的 4p 能级处于半充满状态，所以第一电离能： BrAsSe。(3)根据 VESPR 模型，气态 SeO3 分子中，中心原子 Se 的孤电子对数为 0，所以 SeO3 的立体构型为平面三角形。(4)结构与组成相似的硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强。(5)根据 V
17、ESPR 模型可知B(OH) 4 中 B 的原子杂化类型为 sp3 杂化。(6)根据元素守恒和得失电子守恒可得 CuH 2O2 4NH3H2O=Cu(NH3) 2OH 4H 2O。2410(1)M 9 (2)1s22s22p63s23p63d104s1 或Ar3d 104s1(3)sp2 三角锥形(4)解析：已知 A、B、C、D 四种短周期元素，它们的核电荷数依次增大。A 与 C 原子的基态电子排布中 L 能层都有 2 个未成对电子，则 A 是碳元素，C 是氧元素，所以 B 是氮元素。C 、 D 同主族，则 D 是 S 元素。E、F 都是第四周期元素，F 原子除最外能层只有 1 个电子外，其余
18、各能层均为全充满，这说明 F 是铜元素。E 原子的基态电子排布中有 4 个未成对电子，则 E 的 3d 能级上含有 6 个电子，因此 E 是铁元素。(1)S 是第三周期元素，则基态 S 原子中，电子占据的最高能层为 M 层，该能层含有 s、p、d 三个能级，则具有的原子轨道数为 1359。(2)铁的原子序数是 26，则根据核外电子排布规律可知 Fe2 的价层电子排布图是 。铜的原子序数是 29，则铜原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1。(3)A 元素的最高价氧化物对应的水化物是碳酸，分子中碳元素价层电子对数是 3，且不存在孤对电子，所以中心原子采取的轨道杂化方式为 s
19、p2。B 元素的气态氢化物 NH3 分子中氮元素价层电子对数是 4，有一对孤对电子，所以氨气的 VESPR 模型为三角锥形。(4)化合物 AC2、B 2C 和阴离子 DAB 互为等电子体，它们结构相似，则根据 CO2 的电子式可推知 DAB 的电子式为 。11(1)1s 22s22p63s23p63d64s2 或Ar3d 64s2(2)sp3(3)电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光( 子)的形式释放能量(4)Mn2 的 3d 轨道电子排布为半充满状态，比较稳定(5)2(6)Al解析：(4)o 元素为 Mn，其基态原子电子排布式为 1s22s22p63s23p63d54s2，Mn
20、2 的基态离子的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d5，其 3d 能级为半充满状态，相对比较稳定，当其失去第三个电子时比较困难，而 p2 的基态离子的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d6，其 3d 能级再失去一个电子即为半充满结构，形成相对比较稳定的结构，故其失去第三个电子比较容易。(5)第三周期 8 种元素分别为钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯、氩，其单质中钠、镁、铝形成金属晶体，熔点依次升高；硅形成原子晶体；磷、硫、氯、氩形成分子晶体，且常温下磷、硫为固体，氯气、氩为气体，故 8 种元素按单质熔点由高到低的顺序为硅、铝、镁、硫、磷、钠、氯、氩，其中电负性最大的为氯。(6)由图可知，该元素的电离能 I4 远大于 I3，故为第A 族元素，元素周期表中所列的第A 族元素 i 属于第三周期，应为 Al。
