原子结构与性质1．(2022·福州模拟)下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是( )A．原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子B．原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子C．2p轨道上只有两个电子的X原子与3p轨道上只有两个电子的Y原子D．最外层都只有一个电子的X、Y原子2．下列关于电离能和电负性的说法不正确的是( )A．第一电离能的大小：Mg>AlB．锗的第一电离能高于碳而电负性低于碳C．Ni是元素周期表中第28号元素，第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是碳D．F、K、Fe、Ni四种元素中电负性最大的是F3．如图是第三周期11～17号元素某些性质变化趋势的柱形图，下列有关说法中正确的是( )A．y轴表示的可能是第一电离能B．y轴表示的可能是电负性C．y轴表示的可能是原子半径D．y轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数4．下列有关说法正确的是( )A．C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是O＞N＞CB．根据同周期元素的第一电离能变化趋势，推出Al的第一电离能比Mg大C．根据主族元素最高正化合价与族序数的关系，推出卤族元素最高正价都是＋7D．Ni原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s25．(2022·秦皇岛模拟)下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示，单位为kJ·mol－1)。下列关于元素R的判断中一定正确的是( )I1I2I3I4……R7401500770010500①R的最高正价为＋3价 ②R元素位于元素周期表中第ⅡA族 ③R元素第一电离能大于同周期相邻元素 ④R元素基态原子的电子排布式为1s22s2\nA．①② B．②③C．③④ D．①④6．(1)(2022·全国卷Ⅰ)基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为________，该能层具有的原子轨道数为________、电子数为________。(2)(2022·福建高考)依据第二周期元素第一电离能的变化规律，参照右图B、F元素的位置，用小黑点标出C、N、O三种元素的相对位置。(3)(2022·浙江高考)①N、Al、Si、Zn四种元素中，有一种元素的电离能数据如下：电离能I1I2I3I4……In/kJ·mol－15781817274511578……则该元素是________(填写元素符号)。②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________。③Ge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7．有A、B、C、D、E5种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20。其中A为非金属元素；A和E属同一族，它们原子最外层电子排布为ns1，B和D也属同一族，它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍。C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半。请回答下列问题：(1)A是________，B是________，C是________，D是________，E是________。(2)由这五种元素组成的一种化合物是(写化学式)________。写出该物质的一种主要用途：________________________________________________________________________。(3)写出C元素基态原子的电子排布式：________________________________________________________________________。(4)用电子排布图表示D元素原子的价电子排布为________________________________________________________________________。(5)元素B与D的电负性的大小关系是B________D，C与E的第一电离能的大小关系是C________E(填“>”“<”或“＝”)。\n8．(2022·昌乐模拟)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，中心原子的杂化形式为________________。(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op电离能/kJ·mol－1I1717759I215091561I332482957比较两元素的I2、I3可知，气态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(Ⅰ)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(Ⅱ)所示，则该元素是____________(填元素符号)。9．有四种短周期元素，它们的结构、性质等信息如下表所述：元素结构、性质等信息A是短周期中(除稀有气体外)原子半径最大的元素，该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂BB与A同周期，其最高价氧化物的水化物呈两性C元素的气态氢化物极易溶于水，可用作制冷剂\nD是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素，其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂请根据表中信息填写：(1)A原子的核外电子排布式：____________________________________________。(2)B元素在元素周期表中的位置__________；离子半径：B________A(填“大于”或“小于”)。(3)C原子的电子排布图是______________，其原子核外有________个未成对电子，能量最高的电子为________轨道上的电子，其轨道呈________形。(4)D原子的电子排布式为________________，D－的结构示意图是________________。(5)B的最高价氧化物对应的水化物与A的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________，与D的氢化物的水溶液反应的化学方程式为__________________________。10．(2022·安徽高考)X、Y、Z、W是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期元素，其相关信息如下表：元素相关信息XX的最高价氧化物对应的水化物化学式为H2XO3YY是地壳中含量最高的元素ZZ的基态原子最外层电子排布式为3s23p1WW的一种核素的质量数为28，中子数为14(1)W位于元素周期表第________周期第________族；W的原子半径比X的________(填“大”或“小”)。(2)Z的第一电离能比W的________(填“大”或“小”)；XY2由固态变为气态所需克服的微粒间作用力是________；氢元素、X、Y的原子可共同形成多种分子，写出其中一种能形成同种分子间氢键的物质名称______。(3)振荡下，向Z单质与盐酸反应后的无色溶液中滴加NaOH溶液直至过量，能观察到的现象是________；W的单质与氢氟酸反应生成两种无色气体，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)在25°C、101kPa下，已知13.5g的Z固体单质在Y2气体中完全燃烧后恢复至原状态，放热419kJ，该反应的热化学方程式为________________________________________________________________________。\n答案1．选C C项，2p轨道上只有两个电子的X原子是C原子，3p轨道上只有两个电子的Y原子是Si原子，两者化学性质相似。2．选B 锗是金属元素而碳是非金属元素，第一电离能低于碳，B不正确。3．选B 对于第三周期11～17号元素，随着原子序数的增大，第一电离能呈现增大的趋势，但Mg、P特殊，A项错误；原子半径逐渐减小，C项错误；形成基态离子转移的电子数依次为：Na为1，Mg为2，Al为3，Si不易形成离子，P为3，S为2，Cl为1，D项错误。4．选D 同一周期自左向右，元素的第一电离能呈现增大趋势，但由于p轨道处于全空、半充满或全充满时相对稳定，这使得第ⅡA族、第ⅤA族反常，故第一电离能N>O，Mg>Al，A、B不正确；F的电负性最大，没有正化合价，C不正确。5．选B 由表中数据可知，R元素的第三电离能与第二电离能的差距最大，故最外层有两个电子，最高正价为＋2价，位于第ⅡA族，可能为Be或者Mg元素，因此①不正确，②正确，④不确定；短周期第ⅡA族(ns2np0)的元素，因p轨道处于全空状态，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻主族元素，③正确。6．解析：(1)基态Si原子中，电子占据的最高能层为第三层，符号为M，该能层中有3个能级：3s、3p和3d,3s能级有1个原子轨道，3p能级有3个原子轨道，3d能级有5个原子轨道，所以该能层具有的原子轨道数为9，填充的电子数为4。答案：(1)M 9 4(2)(3)①Al ②1s22s22p63s23p63d104s24p2 GeCl4 ③CD7．解析：A、B、C、D、E5种元素核电荷数都小于20，故都为主族元素，A、E同一族且最外层电子排布为ns1，故为第ⅠA族，而A为非金属元素，则A为氢；B、D为同一族，其原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍，故其最外层电子排布为ns2np4，为第ⅥA族元素，B的核电荷数小于D，则B为氧，D为硫，E为钾；C原子最外层上的电子数为硫原子最外层上电子数的一半，则C为铝，同主族元素自上而下电负性逐渐减小，故B(氧)的电负性大于D(硫)，E(钾)的第一电离能小于钠，钠的第一电离能小于C(铝)，故第一电离能Al>K。答案：(1)H O Al S K(写元素名称也可)(2)KAl(SO4)2·12H2O 做净水剂\n(3)1s22s22p63s23p1 (4) (5)> >8．解析：(1)26号为铁元素，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。(2)d为N元素，a为H元素，二者形成的NH3中N原子的杂化形式为sp3。(3)h为Mg元素，Mg单质在空气中燃烧发出耀眼的白光，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。答案：(1)1s22s22p63s23p63d64s2 (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轨道电子排布为半满状态，比较稳定(5)2 (6)Al9．解析：根据题中信息可推出：A为Na，B为Al，C为N，D为Cl。答案：(1)1s22s22p63s1 (2)第三周期第ⅢA族 小于(3) 3 2p 哑铃(4)1s22s22p63s23p5或[Ne]3s23p5 (5)NaOH＋Al(OH)3===NaAlO2＋2H2O3HCl＋Al(OH)3===AlCl3＋3H2O10．解析：根据题给信息，可以推断出X为C，Y为O，Z为Al，W为Si。答案：(1)三 ⅣA 大 (2)小 分子间作用力 乙酸 (3)先生成白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最后变成无色溶液 Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑ (4)4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s) ΔH＝－3352kJ·mol－1
