（全國(guó)通用版）2019版高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第十一章 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 第1講 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)學(xué)案.doc

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第1講　原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 【2019備考】 最新考綱：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1～36號(hào)元素原子核外電子、價(jià)電子的電子排布式和軌道表達(dá)式。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)。 考點(diǎn)一　原子核外電子排布原理 (頻數(shù)：★★★　難度：★☆☆) 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其分成不同能層。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等表示，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 1 p 啞鈴形 3 ①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能層數(shù)＝電子層數(shù)，每個(gè)能層所包含的能級(jí)數(shù)＝能層序數(shù)。 2．基態(tài)原子的核外電子排布 (1)能量最低原理：即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： (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的電子排布為，不能表示為或。 洪特規(guī)則特例：當(dāng)能量相同的原子軌道在全滿(p6、d10、f14)、半滿(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)狀態(tài)時(shí)，體系的能量最低，如：24Cr的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1。 ②在書(shū)寫簡(jiǎn)化的電子排布式時(shí)，并不是所有的都是[X]＋價(jià)電子排布式(注：X代表上一周期稀有氣體元素符號(hào))。 3．基態(tài)、激發(fā)態(tài)及光譜示意圖 1．(RJ選修3P124改編)下列各原子或離子的電子排布式錯(cuò)誤的是(　　) A．K＋　1s22s22p63s23p6 B．F　1s22s22p5 C．S2－　1s22s22p63s23p4 D．Ar　1s22s22p63s23p6 答案　C 2．(RJ選修3P127改編)寫出第9、17、35號(hào)元素原子的電子排布式。 答案　9號(hào)：1s22s22p5或[He]2s22p5 17號(hào)：1s22s22p63s23p5或[Ne]3s23p5 35號(hào)：1s22s22p63s23p63d104s24p5或[Ar]3d104s24p5 3．(溯源題)(1)Co基態(tài)原子核外電子排布式為_(kāi)_______。 (2017課標(biāo)全國(guó)Ⅲ，35節(jié)選) (2)Zn2＋基態(tài)核外電子排布式為_(kāi)_______。 [2016江蘇化學(xué)，21A(1)] (3)Cr3＋基態(tài)核外電子排布式為_(kāi)_______。 [2015江蘇化學(xué)，21A(1)節(jié)選] (4)N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。 [2015安徽理綜，25(2)] (5)Si元素基態(tài)原子的電子排布式是________。 [2015四川理綜，8(1)] 答案　(1)[Ar]3d74s2或1s22s22p63s23p63d74s2 (2)1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10 (3)1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3 (4)1s22s22p3　1 (5)1s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2 探源：該高考題組源于教材RJ選修3 P12“學(xué)與問(wèn)”，考查的是核外電子排布式的書(shū)寫。 題組一　電子排布式、排布圖的書(shū)寫與判斷 1．寫出下列原子的電子排布式與簡(jiǎn)化電子排布式 原子 電子排布式 簡(jiǎn)化電子排布式 N 1s22s22p3 [He]2s22p3 Cl 1s22s22p63s23p5 [Ne]3s23p5 Ca 1s22s22p63s23p64s2 [Ar]4s2 Fe 1s22s22p63s23p63d64s2 [Ar]3d64s2 Cu 1s22s22p63s23p63d104s1 [Ar]3d104s1 As 1s22s22p63s23p63d104s24p3 [Ar]3d104s24p3 2.氣態(tài)電中性基態(tài)原子的原子核外電子排布發(fā)生如下變化，吸收能量最多的是(　　) A．1s22s22p63s23p2→1s22s22p63s23p1 B．1s22s22p63s23p3→1s22s22p63s23p2 C．1s22s22p63s23p4→1s22s22p63s23p3 D．1s22s22p63s23p63d104s24p2→1s22s22p63s23p63d104s24p1 解析　np3處于半充滿狀態(tài)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，失去一個(gè)電子吸收的能量多。 答案　B 3．下列電子排布圖所表示的元素原子中，其能量處于最低狀態(tài)的是________。 解析　①、④不符合能量最低原理；②不符合洪特規(guī)則。 答案?、邰? 【反思?xì)w納】 “兩原理，一規(guī)則”的正確理解 (1)原子核外電子排布符合能量最低原理、洪特規(guī)則、泡利原理，若違背其一，則電子能量不處于最低狀態(tài)。 易誤警示　在寫基態(tài)原子的電子排布圖時(shí)，常出現(xiàn)以下錯(cuò)誤： (2)半充滿、全充滿狀態(tài)的原子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定 如ns2、np3、np6；nd5、nd10 Cr：3d54s1　Mn：3d54s2　Cu：3d104s1　Zn：3d104s2 (3)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)寫時(shí)，仍把(n－1)d放在ns前。 題組二　規(guī)范使用化學(xué)用語(yǔ) 4．按要求填空： (1)質(zhì)量數(shù)為37的氯原子符號(hào)為_(kāi)_______。 (2)S2－的結(jié)構(gòu)示意圖________。 (3)氮原子的電子式________，N2的電子式________，NH的電子式________。 (4)磷原子的核外電子排布式_____________________________________， 價(jià)電子排布式__________________________________________________， 價(jià)電子排布圖__________________________________________________。 (5)按要求用三種化學(xué)用語(yǔ)表示基態(tài)鐵原子和三價(jià)鐵離子。 答案　(1)Cl　(2) (5) 5.A、B、C、D、E、F代表6種元素。請(qǐng)?zhí)羁眨? (1)A元素基態(tài)原子的最外層有2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)___________； (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的元素符號(hào)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)___________________________________________； (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，只有一個(gè)未成對(duì)電子，E的元素符號(hào)為_(kāi)_______，其基態(tài)原子的電子排布式為_(kāi)___________________。 (5)F元素的原子最外層電子排布式為nsnnpn＋1，則n＝________；原子中能量最高的是________電子。 解析　(1)A元素基態(tài)原子次外層有2個(gè)電子，故次外層為K層，A元素有2個(gè)電子層，由題意可寫出其電子排布圖為：，則該元素核外有6個(gè)電子，為碳元素，其元素符號(hào)為C，另外氧原子同樣也符合要求，其電子排布圖為：。 (2)B－、C＋的電子層結(jié)構(gòu)都與Ar相同，即核外都有18個(gè)電子，則B為17號(hào)元素Cl，C為19號(hào)元素K。 (3)D元素原子失去2個(gè)4s電子和1個(gè)3d電子后變成＋3價(jià)離子，其原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2即為26號(hào)元素鐵。 (4)根據(jù)題意要求，首先寫出電子排布式： 1s22s22p63s23p63d104s1，該元素為29號(hào)元素Cu。 (5)s能級(jí)只有1個(gè)原子軌道，故最多只能容納2個(gè)電子，即n＝2，所以元素F的原子的最外層電子排布式為2s22p3，由此可知F是N元素；根據(jù)核外電子排布的能量最低原理，可知氮原子的核外電子中的2p能級(jí)能量最高。 答案　(1)C或O　(2)Cl　K (3)Fe　1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2 (4)Cu　1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 (5)2　2p 【解題指導(dǎo)】 為了書(shū)寫和學(xué)術(shù)交流的方便，采用國(guó)際統(tǒng)一的符號(hào)來(lái)表示各個(gè)元素。 它們有各自不同的側(cè)重點(diǎn)： (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)核組成式：如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：能反映各軌道的能量的高低，各軌道上的電子分布情況及自旋方向。 (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)。 考點(diǎn)二　原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì) (頻數(shù)：★★☆　難度：★★☆) 1．原子結(jié)構(gòu)與周期表的關(guān)系 (1)原子結(jié)構(gòu)與周期表的關(guān)系(完成下列表格) 周 期 能 層 數(shù) 每周期第一種元素 每周期最后一種元素 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 2 3 [He]2s1 10 1s22s22p6 三 3 11 [Ne]3s1 18 1s22s22p63s23p6 四 4 19 [Ar]4s1 36 1s22s22p63s23p6 3d104s24p6 五 5 37 [Kr]5s1 54 1s22s22p63s23p63d10 4s24p64d105s25p6 六 6 55 [Xe]6s1 86 1s22s22p63s23p63d104s24p6 4d104f145s25p65d106s26p6 (2)每族元素的價(jià)層電子排布特點(diǎn) ①主族 主族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA 排布特點(diǎn) ns1 ns2 ns2np1 ns2np2 主族 ⅤA ⅥA ⅦA 排布特點(diǎn) ns2np3 ns2np4 ns2np5 ②0族：He：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) ①根據(jù)核外電子排布分區(qū) ②各區(qū)元素化學(xué)性質(zhì)及原子最外層電子排布特點(diǎn) 分區(qū) 元素分布 外圍電子排布 元素性質(zhì)特點(diǎn) s區(qū) ⅠA族、ⅡA族 ns1～2 除氫外都是活潑金屬元素；通常是最外層電子參與反應(yīng) p區(qū) ⅢA族～ⅦA族、0族 ns2np1～6(He除外) 通常是最外層電子參與反應(yīng) d區(qū) ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族(除鑭系、錒系外) (n－1)d1～9ns1～2(除鈀外) d軌道可以不同程度地參與化學(xué)鍵的形成 ds區(qū) ⅠB族、ⅡB族 (n－1)d10ns1～2 金屬元素 f區(qū) 鑭系、錒系 (n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2 鑭系元素化學(xué)性質(zhì)相近，錒系元素化學(xué)性質(zhì)相近 ③根據(jù)元素金屬性與非金屬性可將元素周期表分為金屬元素區(qū)和非金屬元素區(qū)(如下圖)，處于金屬與非金屬交界線(又稱梯形線)附近的非金屬元素具有一定的金屬性，又稱為半金屬或準(zhǔn)金屬，但不能叫兩性非金屬。 (1)①能層數(shù)＝電子層數(shù)＝周期數(shù) ②主族序數(shù)＝價(jià)電子數(shù) (2)對(duì)于主族元素，價(jià)電子層就是最外電子層，而對(duì)于過(guò)渡元素原子不僅僅是最外電子層，如Fe的價(jià)電子層排布為3d64s2。 2．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 3．元素周期律 (1)原子半徑 ①影響因素 ②變化規(guī)律 元素周期表中的同周期主族元素從左到右，原子半徑逐漸減小；同主族元素從上到下，原子半徑逐漸增大。 (2)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kJmol－1。 ②規(guī)律 a．同周期元素：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，總體呈現(xiàn)從左至右逐漸增大的變化趨勢(shì)。 b．同族元素：從上至下第一電離能逐漸減小。 c．同種原子：逐級(jí)電離能越來(lái)越大(即I1CH3OH>CO2>H2　水含氫鍵比甲醇中多；CO2與H2均為非極性分子，CO2相對(duì)分子質(zhì)量較大，范德華力大　(4)離子鍵、π鍵　(5)0.148　 0.076 [真題演練] 1．[2016全國(guó)卷Ⅰ，37(1)]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。 答案　3d104s24p2　2 2．[2016全國(guó)卷Ⅱ，37(1)]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)_______。 答案　[Ar]3d84s2　2 3．[2015江蘇，21(A)(1)節(jié)選]Cr3＋基態(tài)核外電子排布式為 _________________________________________________________________。 答案　1s22s22p63p23p63d3或[Ar]3d3 4．[2015福建理綜，31(3)①]基態(tài)Ni原子的電子排布式為_(kāi)_____________，該元素位于元素周期表中第________族。 答案　1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2　Ⅷ 5．[2015全國(guó)卷Ⅰ，37(1)]處于一定空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用________形象化描述。在基態(tài)14C原子中，核外存在________對(duì)自旋相反的電子。 答案　電子云　2 6．[2015安徽理綜，25(1)(2)](1)Si位于元素周期表第________周期第________族。 (2)N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。 答案　(1)三?、鬉　(2)1s22s22p3　1 7．[2017江蘇化學(xué)]Fe3＋基態(tài)核外電子排布式為_(kāi)_______。 答案　[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5 8．[2014新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ，37(2)]基態(tài)Fe原子有________個(gè)未成對(duì)電子。Fe3＋的電子排布式為_(kāi)_______。可用硫氰化鉀檢驗(yàn)Fe3＋，形成的配合物的顏色為_(kāi)_______。 解析　基態(tài)Fe原子的核外電子排布式為[Ar]3d64s2，其中3d軌道有4個(gè)軌道未充滿，含有4個(gè)未成對(duì)電子。Fe原子失去4s軌道的2個(gè)電子和3d軌道的1個(gè)電子形成Fe3＋，則其電子排布式為1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5。檢驗(yàn)Fe3＋時(shí)，F(xiàn)e3＋與SCN－形成配合物而使溶液顯紅色。 答案　4　1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5　紅色 9．[2016全國(guó)卷Ⅱ，37(3)]單質(zhì)銅及鎳都是由__________鍵形成的晶體；元素銅與鎳的第二電離能分別為：ICu＝1 958 kJmol－1、INi＝1 753 kJmol－1，ICu＞INi的原因是________________________________________________________。 答案　金屬　銅失去的是全充滿的3d10電子，鎳失去的是4s1電子 10．[2015福建理綜，31(1)]CH4和CO2所含的三種元素電負(fù)性從小到大的順序?yàn)開(kāi)_____________________________________________________________。 答案　H、C、O 11．[2014新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅱ，37(1)改編]在N、O、S中第一電離能最大的是________。 答案　N 揭秘：考查視角主要有：①電子排布式、價(jià)層電子排布式、價(jià)層電子排布圖。②基態(tài)原子電子云形狀(主要考查球形和啞鈴形)。③不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、能級(jí)、能層、軌道數(shù)等。④第一電離能、電負(fù)性大小比較。 一、選擇題 1．(2018濰坊模擬)下列說(shuō)法正確的是(　　) A．原子核外電子排布式為1s2的原子與原子核外電子排布式為1s22s2的原子化學(xué)性質(zhì)相似 B．Fe3＋的最外層電子排布式為3s23p63d5 C．基態(tài)銅原子價(jià)電子的軌道表示式： D．基態(tài)碳原子價(jià)電子的軌道表示式： 解析　核外電子排布式為1s2的原子是He，核外電子排布式為1s22s2的原子為Be，He是稀有氣體元素，Be是金屬元素，顯然化學(xué)性質(zhì)不相似，A項(xiàng)錯(cuò)誤；Fe的價(jià)電子排布式為3d64s2，F(xiàn)e失去3個(gè)電子變成Fe3＋時(shí)，最外層電子排布式為3s23p63d5，B項(xiàng)正確；基態(tài)銅原子價(jià)電子的軌道表示式應(yīng)該為，C項(xiàng)錯(cuò)誤；基態(tài)碳原子價(jià)電子的軌道表示式為，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案　B 2．已知下列元素的原子半徑 原子 N S O Si 半徑(10－10 m) 0.75 1.02 0.74 1.17 根據(jù)以上數(shù)據(jù)，磷原子的半徑(10－10 m)可能是(　　) A．0.80 B．1.10 C．1.20 D．0.70 解析　根據(jù)元素周期表的規(guī)律，同一周期，由左到右原子半徑逐漸減小，同一主族，由上到下原子半徑逐漸增大，則磷的半徑應(yīng)比硫的半徑大，比硅的半徑小，答案選B。 答案　B 3．下表中是A、B、C、D、E五種短周期元素的某些性質(zhì)，下列判斷正確的是(　　) 元素 A B C D E 最低化合價(jià) －4 －2 －1 －2 －1 電負(fù)性 2.5 2.5 3.0 3.5 4.0 A.C、D、E的氫化物的穩(wěn)定性：C＞D＞E B．元素A的原子最外層軌道中無(wú)自旋狀態(tài)相同的電子 C．元素B、C之間不可能形成化合物 D．與元素B同周期且第一電離能最小的元素的單質(zhì)能與H2O發(fā)生置換反應(yīng) 解析　根據(jù)電負(fù)性和最低化合價(jià)，推知A為C元素、B為S元素、C為Cl元素、D為O元素、E為F元素。A項(xiàng)，C、D、E的氫化物分別為HCl、H2O、HF，穩(wěn)定性：HF＞H2O＞HCl；B項(xiàng)，元素A的原子最外層電子排布式為2s22p2，2p2上的兩個(gè)電子分占兩個(gè)原子軌道，且自旋狀態(tài)相同；C項(xiàng)，S的最外層有6個(gè)電子，Cl的最外層有7個(gè)電子，它們之間可形成S2Cl2等化合物；D項(xiàng)，Na能與H2O發(fā)生置換反應(yīng)生成NaOH和H2。 答案　D 4．下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．所有非金屬元素都分布在p區(qū) B．最外層電子數(shù)為2的元素都分布在s區(qū) C．元素周期表中第ⅢB族到第ⅡB族10個(gè)縱行的元素都是金屬元素 D．同一主族元素從上到下，金屬性呈周期性變化 解析　非金屬元素中氫在s區(qū)，其余非金屬元素均分布在p區(qū)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；最外層電子數(shù)為2的元素可能在s區(qū)(如Mg)、p區(qū)(如He)或d區(qū)(如Ti、Fe)等，B項(xiàng)錯(cuò)誤；同主族元素從上到下，金屬性逐漸增強(qiáng)，非金屬性逐漸減弱，屬遞變性質(zhì)而不是周期性變化，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案　C 5．某元素基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為3d54s2，則下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．該元素為Mn元素 B．該元素原子核外有4個(gè)能層 C．該元素原子最外層共有7個(gè)電子 D．該元素屬于d區(qū)元素 答案　C 6．(2017衡水檢測(cè))元素的基態(tài)原子的核外電子排布式如下：①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p5。則下列有關(guān)比較正確的是(　　) A．第一電離能：③＞②＞① B．原子半徑：③＞②＞① C．電負(fù)性：③＞②＞① D．最高正化合價(jià)：③＞②＞① 答案　A 7．原子核外電子填充在6個(gè)軌道上的元素有(　　) A．1種 B．2種 C．3種 D．4種 解析　此元素可能的排布式為1s22s22p63s1或1s22s22p63s2，所以B正確，選B。 答案　B 8．(2017濟(jì)南一中期末)下列各項(xiàng)敘述中，正確的是(　　) A．鎂原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2時(shí)，原子釋放能量，由基態(tài)轉(zhuǎn)化成激發(fā)態(tài) B．價(jià)電子排布為5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族，是s區(qū)元素 C．所有原子任一能層的s電子云輪廓圖都是球形，但球的半徑大小不同 D．24Cr原子的電子排布式是1s22s22p63s23p63d44s2 解析　A項(xiàng)鎂原子由基態(tài)轉(zhuǎn)化為激發(fā)態(tài)，要吸收能量；價(jià)電子排布為5s25p1的元素位于第五周期ⅢA族，是p區(qū)元素；原子軌道處于全空、全滿或半充滿狀態(tài)時(shí)，能量最低，故24Cr原子的核外電子排布式應(yīng)是1s22s22p63s23p63d54s1。 答案　C 9．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kJmol－1)。 I1 I2 I3 I4 …… R 740 1 500 7 700 10 500 …… 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ⅡA族 C．R元素的原子最外層共有4個(gè)電子 D．R元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s2 解析　由表示數(shù)據(jù)I3?I2知其最高正價(jià)為＋2價(jià)，R元素位于第ⅡA族，最外層有2個(gè)電子，R不一定是Be元素。 答案　B 10．下列表示氮原子結(jié)構(gòu)的化學(xué)用語(yǔ)中，對(duì)核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)描述正確且能據(jù)此確定電子的能級(jí)的是(　　) 答案　C 二、填空題 11．有四種前四周期的元素，它們的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等信息如下表所述： 元素 結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等信息 A 是應(yīng)用最廣泛的金屬 B 是第三周期元素，其最高價(jià)氧化物的水化物呈兩性 C 元素的氣態(tài)氫化物極易溶于水，可用作制冷劑 D 是海水中除氫、氧元素外含量最多的元素，其單質(zhì)或化合物也是自來(lái)水生產(chǎn)過(guò)程中常用的消毒殺菌劑 請(qǐng)根據(jù)表中信息填寫： (1)A原子的核外電子排布式為_(kāi)__________________________________。 (2)B元素在周期表中第________族。 (3)C的基態(tài)原子的軌道表示式為_(kāi)_______，其原子核外有________個(gè)未成對(duì)電子，能量最高的電子為_(kāi)_______軌道上的電子。 (4)C的同周期元素中第一電離能小于C的非金屬元素有________種。 (5)B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________________________________________________。 與D的氫化物的水溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________ ________________________________________________________________。 解析　根據(jù)題中信息可推出：A為Fe，B為Al，C為N，D為Cl。 (1)A為Fe，其核外電子排布式為 1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2。 (2)B為Al，其在元素周期表中的位置為第ⅢA族。 (3)C為N，其基態(tài)原子的軌道表示式為，其中有3個(gè)未成對(duì)電子，能量最高的為2p軌道上的電子。 (4)第二周期元素中非金屬元素有B、C、N、O、F、Ne，其中第一電離能小于氮元素的有B、C、O三種元素。 (5)本題考查Al(OH)3與NaOH和HCl反應(yīng)的化學(xué)方程式，Al(OH)3＋NaOH===Na[Al(OH)4]，Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O。 答案　(1)1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2 (2)ⅢA　(3) 　3　2p (4)3 (5)NaOH＋Al(OH)3===NaAlO2＋2H2O 3HCl＋Al(OH)3===AlCl3＋3H2O 12．(2018唐山一模)自然界中存在大量的金屬元素，其中鈉、鎂、鐵、銅等在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。 (1)請(qǐng)寫出Cu的基態(tài)原子核外電子排布式________。 (2)金屬A的原子只有3個(gè)電子層，其第一至第四電離能如下表： 電離能/(kJmol－1) I1 I2 I3 I4 A 932 1 821 15 390 21 771 則A原子的價(jià)電子排布式為_(kāi)_______。 (3)合成氨工業(yè)中，原料氣(N2、H2及少量CO、NH3的混合氣)在進(jìn)入合成塔前常用醋酸二氨合銅(Ⅰ)溶液來(lái)吸收原料氣體中的CO(Ac－代表CH3COO－)，其反應(yīng)是： [Cu(NH3)2]Ac＋CO＋NH3[Cu(NH3)3CO]Ac[醋酸羰基三氨合銅(Ⅰ)]　ΔH＜0 ①C、N、O三種元素的第一電離能由小到大的順序?yàn)開(kāi)_______。 ②配合物[Cu(NH3)3CO]Ac的中心原子的配位數(shù)為_(kāi)_______。 ③在一定條件下NH3與CO2能合成尿素[CO(NH2)2]，尿素中C原子和N原子軌道的雜化類型分別為_(kāi)_______；1 mol尿素分子中，σ鍵的數(shù)目為_(kāi)_______NA。 (4)NaCl和MgO都是離子化合物，NaCl的熔點(diǎn)為801.3 ℃，MgO的熔點(diǎn)高達(dá)2 800 ℃。造成兩種晶體熔點(diǎn)差距的主要原因是________。 解析　(1)基態(tài)Cu核外有29個(gè)電子，電子排布式為[Ar]3d104s1。(2)I3突變，說(shuō)明第三個(gè)電子很難失去，故最外層有2個(gè)電子，價(jià)電子排布式為3s2。(3)①同周期元素從左到右第一電離能逐漸增大，但第ⅤA族元素反常，故C、N、O的第一電離能：C＜O＜N。②配合物[Cu(NH3)3CO]Ac的配體為NH3、CO，中心原子的配位數(shù)為4。③尿素中C原子形成1個(gè)雙鍵、2個(gè)單鍵，無(wú)孤電子對(duì)，雜化類型為sp2，N原子形成3個(gè)單鍵，有一對(duì)孤對(duì)電子，雜化類型為sp3。1 mol尿素分子中，σ鍵的數(shù)目為7NA。(4)MgO晶體所含離子半徑小，電荷數(shù)多，晶格能大，熔點(diǎn)高。 答案　(1)[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63d104s1 (2)3s2　(3)①C＜O＜N?、?　③sp2、sp3　7 (4)MgO晶體所含離子半徑小，電荷數(shù)多，晶格能大 13．W、X、Y、Z、N是短周期元素，它們的核電荷數(shù)依次增大。 元素 元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu) W 原子核內(nèi)無(wú)中子 X 非金屬元素，原子核外s能級(jí)上的電子總數(shù)與p能級(jí)上的電子總數(shù)相等 Y 元素的離子半徑在該周期中最小 Z 原子核外p能級(jí)上的電子總數(shù)比s能級(jí)上的電子總數(shù)多2 N 最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)少1 (1)W單質(zhì)的化學(xué)式為_(kāi)_______，Z元素原子核外有________個(gè)原子軌道填充了電子。 (2)Y、Z和N三種元素第一電離能由大到小的順序?yàn)開(kāi)_______(填元素符號(hào))。 (3)X與Z兩元素的電負(fù)性較大的是________(填元素符號(hào))。 (4)Z元素原子共有________種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子。 解析　原子核內(nèi)無(wú)中子的元素是氫元素；非金屬元素原子核外s能級(jí)電子數(shù)與p能級(jí)電子數(shù)相等的是1s22s22p4(氧元素)；元素的離子半徑在該周期中最小的是Al3＋，原子核外s能級(jí)電子數(shù)比p能級(jí)電子數(shù)少2的是1s22s22p63s23p2(硅元素)；最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)少1的是氯元素。核外有多少個(gè)電子就有多少種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 答案　(1)H2　8　(2)Cl＞Si＞Al　(3)O　(4)14 14．(2017渭南模擬)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)寫出其基態(tài)原子電子排布式 ______________________________________________________________。 (2)d與a反應(yīng)的產(chǎn)物的分子中，中心原子的雜化形式為 _______________________________________________________________。 (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)列于下表： 元素 o p 電離能/kJmol－1 I1 717 759 I2 1 509 1 561 I3 3 248 2 957 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_______________________________________________。 (5)表中所列的某主族元素的電離能情況如圖所示，則該元素是________(填元素符號(hào))。