人教版高中化学一轮课后习题含答案课时规范练35原子结构与性质Word格式文档下载.docx
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③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）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
I3
I4
……
In/（kJ·
578
1817
2745
11578
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
4.铜、镓、硒、硅等元素的化合物是生产第三代太阳能电池的关键质料。
请回答:
（1）已知高温下CuOCu2O+O2,从铜原子价层电子结构（3d和4s轨道上应填充的电子数）变革角度来看,能生成Cu2O的原因是 。
（2）硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物,若“Si—H”中共用电子对方向氢元素,氢气与硒反合时单质硒是氧化剂,则硒与硅的电负性相对大小为Se Si（填“>
”）。
与Si同周期部分元素的电离能如图所示,其中a、b和c分别代表 （填字母）。
A.a为I1、b为I2、c为I3
B.a为I2、b为I3、c为I1
C.a为I3、b为I2、c为I1
D.a为I1、b为I3、c为I2
能力提升
5.（2020江西南昌月考）下表列出前20号元素中的某些元素性质的一些数据:
元素
原子半径（10-10m）
最高价态（价）
最低价态（价）
①
1.02
+6
-2
②
2.27
+1
-
③
0.74
④
1.43
+3
⑤
0.77
+4
-4
⑥
1.10
+5
-3
⑦
0.99
+7
-1
⑧
1.86
⑨
0.75
⑩
1.17
请回答下列问题:
（1）以上10种元素中,第一电离能最小的是 （填序号）。
（2）上述⑤⑥⑦三种元素中的某两种元素形成的化合物中,每一个原子都满足8电子稳定结构的物质可能是 （写分子式）。
元素⑨和⑩形成的化合物的化学式为 ,元素①的原子价电子排布式是 。
（3）①⑥⑦⑩四种元素的气态氢化物的稳定性,由强到弱的顺序是 （填化学式）。
（4）③和⑨两元素比力,非金属性较弱的是 （填名称）,可以验证你的结论的是下列中的 （双选;
填选项字母）。
A.气态氢化物的挥发性和稳定性
B.单质中的键能
C.两元素的电负性
D.含氧酸的酸性
E.氢化物中X—H键的键长（X代表③和⑨两元素）
F.两单质在自然界的存在形式
6.根据下列五种短周期元素的电离能数据（单位:
kJ·
mol-1）,答复下面各题。
元素代号
I5
Q
800.6
2427.1
3659.7
25025.8
32826.7
R
495.8
4562
6910.3
9543
13354
S
577.5
1816.7
2744.8
11577
14842
T
1402.3
2856
4578.1
7475.0
9444.9
U
2080.7
3952.3
6122
9371
12177
（1）在这五种元素中,最可能处于同一族的两种元素是 （填元素符号）,S元素最可能是 区元素
（2）基态Q元素原子的价电子排布式是 。
Q和T同周期。
化合物QT中T元素的化合价为 ;
第一电离能介于Q、T之间的同周期元素有 种。
（3）化合物RT3中化学键类型为 ,RT3的阴离子的几何构型为 。
（4）下列元素中,化学性质和物理性质最像U元素的是 。
A.硼 B.铍 C.锂 D.氦 E.碳
7.下表是周期表的一部分,试答复下列题目。
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
2
3
4
（1）表中元素中,第一电离能最小的元素是 （填元素符号,下同）,电负性最大的元素是 ,单质中化学性质最不活泼的是 （填化学式）。
（2）表中元素的最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是 （填化学式,下同）,碱性最强的是 ,呈两性的氢氧化物是 。
（3）表中ⅦA族元素中最不稳定的氢化物是 （填化学式）。
（4）为什么表中④的第一电离能比⑤大?
。
8.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,它们的原子最外层电子排布为ns1,B和D也属统一族,它们的原子最外层的p能级电子数均是s能级电子数的两倍。
C原子最外层电子数等于D原子最外层电子数的一半。
（1）写出5种元素的元素符号:
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（填“>
”“<
”或“=”,下同）,C与E的第一电离能的大小关系是C E。
拓展深化
9.现有七种元素,其中A、B、C、D、E为短周期主族元素,F、G为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。
请凭据下列相干信息,回答问题。
A元素的核外电子数和电子层数相等
B元素原子的核外p电子数比s电子数少1
C原子的第一至第四电离能依次为I1=738kJ·
mol-1,I2=1451kJ·
mol-1,I3=7733kJ·
mol-1,I4=10540kJ·
mol-1
D原子核外所有p轨道全满或半满
E元素的主族序数与周期数的差为4
F是前四周期中电负性最小的元素
G在元素周期表的第七列
（1）已知BA5为离子化合物,写出其电子式:
。
（2）B元素基态原子中能量最高的电子,其电子云在空间有 个方向,原子轨道呈 形。
（3）某同砚根据上述信息,推断C的基态原子的核外电子排布图如下:
该同学所画的电子排布图违背了 。
（4）G位于 族 区,该元素的价电子排布式为 。
（5）检验F元素的方法是 ,请用原子结构的知识解释产生此现象的原因:
。
1.答案:
（1）第四周期第ⅦB族 d
（2）1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1 K、Cu
（3）N 16 2
（4）Br>
Se>
As Br>
As>
Se
（5）Cu失去一个电子变成电子排布为[Ar]3d10的Cu+,能量较低,结构稳定,所以Cu的第二电离能相对较大（或Zn失去一个电子变成电子排布为[Ar]3d104s1的Zn+,易再失去一个电子,所以Zn的第二电离能相对较小。
或Cu原子失去一个电子后,核外电子排布式为[Ar]3d10,而锌原子失去1个电子后的核外电子排布式变为[Ar]3d104s1,铜到达了较稳固状态,所以Cu的第二电离能相对较大）
解析:
（1）Mn的原子序数为25,Mn原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,位于第四周期ⅦB族,属于d区元素。
（2）基态铬原子核外有24个电子,电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1,第四周期最外层电子数为1的原子还有K、Cu。
（3）基态Fe原子核外有4个电子层,电子占据的最高能层为第四层,符号为N。
该能层有s、p、d、f四个能级,原子轨道数为1+3+5+7=16。
其价层电子排布式为3d64s2,故N层的电子数为2。
（4）同周期元素从左到右（稀有气体除外）电负性渐渐增大,故电负性为Br>
As。
同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋向,但由于As的4p能级半满盈,为稳固布局,其第一电离能大于Se,故第一电离能为Br>
Se。
（5）根据Cu、Zn失去一个电子后的布局,分析再失去一个电子的难易,从而比较Cu、Zn的第二电离能。
2.答案:
（1）NH3 PH3 氮元素的非金属性（或电负性）比磷强（或者是N—H键的键长比P—H键的短）
（2）② C （3）Ne
（4）2NH3+3F2
6HF+N2
根据元素周期表的结构可知X为N,Z为F,R为Ne,W为P,Y为S。
（1）X、W的氢化物分别为NH3和PH3,非金属性越强气态氢化物越稳固。
（2）当电子排布在同一能级的差别轨道时,总是优先单独占据一个轨道,且自旋状态雷同,因此氮元素的基态原子的电子排布图为。
（3）原子失电子所需能量不仅与原子核对核外电子的吸引力有关,还与形成稳固布局的偏向有关。
布局越稳固,失去电子所需能量越高,在所给五种元素中,氖元素最外层已达8电子的稳固布局,因此失去核外第一个电子必要的能量最多,即第一电离能最大。
（4）根据题给图示可知E为NH3,G为F2,L为HF,M为N2,反应的化学方程式为2NH3+3F2
6HF+N2。
3.答案:
（1）①三 ⅣA ②1s22s22p3 1 ③>
<
>
（2）①Al ②1s22s22p63s23p63d104s24p2 GeCl4 ③CD
（1）①Si是14号元素,位于元素周期表中第三周期ⅣA族。
②N是7号元素,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p3;
Cu是29号元素,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,故最外层有1个电子。
③同周期元素,原子序数越大,原子半径越小,故原子半径:
Al>
Si;
同周期元素,原子序数越大（稀有气体除外）,电负性越大,故电负性:
N<
O;
金刚石和晶体硅都是原子晶体,但键能:
C—C键>
Si—Si键,故熔点:
金刚石>
晶体硅;
CH4和SiH4都是分子晶体,且两者布局相似,SiH4的相对分子质量大,故沸点:
CH4<
SiH4。
（2）①由电离能数据可知,该元素呈+3价。
②Ge的最高正价为+4价。
③Ge位于金属和非金属的分界线上,故其可做半导体质料,其氯化物和溴化物固态时均为分子晶体,相对分子质量越大,其沸点越高。
4.答案:
（1）CuO中铜的价层电子排布为3d9,Cu2O中铜的价层电子排布为3d10,后者3d轨道处于稳定的全充满状态而前者不是
（2）>
B
（1）CuO中铜的价层电子排布为3d9,Cu2O中铜的价层电子排布为3d10,3d10为稳固布局,所以在高温时能生成Cu2O。
（2）若“Si—H”中共用电子对方向氢原子,阐明硅显正价,氢气与硒反合时单质硒是氧化剂,硒的氢化物中硒显负价,所以电负性为Se>
在第三周期元素中,钠原子失去1个电子后,就已经到达稳固布局,所以钠的第二电离能较大;
镁原子最外层为2个电子,失去2个电子后为稳固布局,所以镁的第二电离能较小;
铝原子最外层有3个电子,失去2个电子后还未达稳固布局,而铝的金属性比镁弱,所以第二电离能比镁略高;
硅原子最外层的3p轨道有2个电子,全部失去后,留下的3s轨道上有2个电子,相对较稳固,所以硅的第二电离能比铝要低;
磷、硫非金属性渐渐加强,第二电离能也增大,由于硫失去1个电子后,3p轨道上是3个电子,是较稳固布局,所以硫的第二电离能要高于氯;
综上分析,a代表第二电离能I2、b代表第三电离能I3、c代表第一电离能I1。
5.答案:
（1）②
（2）PCl3、CCl4 Si3N4 3s23p4
（3）HCl>
H2S>
PH3>
SiH4 （4）氮元素 CE
由题意可知,10种元素是前20号元素,凭据表中数据可推出,①~⑩分别为S、K、O、Al、C、P、Cl、Na、N、Si。
（1）在统一周期中,从第ⅠA族到第ⅦA族,元素的第一电离能呈增大趋势;
统一主族中,从上向下,元素的第一电离能渐渐减小,故在10种元素中,第一电离能最小的是K。
（2）C、P、Cl中的某两种元素形成的化合物中,PCl3、CCl4分子中的每一个原子都满足8电子稳定结构;
根据化合价知氮和硅形成氮化硅（Si3N4）;
硫元素原子的价电子排布式是3s23p4。
（3）元素的非金属性越强,形成的气态氢化物越稳固,非金属性强弱为Cl>
S>
P>
Si,故其氢化物稳定性为HCl>
（4）氧元素和氮元素相比,非金属性较弱的是氮元素,可通过C、E验证。
6.答案:
（1）B和Al p
（2）2s22p1 -3价 3
（3）离子键、共价键 直线形 （4）D
Q元素的I4≫I3,Q元素的原子最外层有3个电子,Q处于ⅢA族;
R元素的I2≫I1,R元素的原子最外层有1个电子,R处于ⅠA族;
S元素的I4≫I3,S元素的原子最外层有3个电子,S处于ⅢA族;
T、U元素的I1~I5没有突变,T、U的最外层电子数至少5个。
（1）根据上述阐发,这五种元素中,最可能处于同一族的两种元素是Q和S,Q和S都处于ⅢA族,Q的I1大于S的I1,Q为B元素,S为Al元素。
最可能处于同一族的两种元素是B和Al。
S为Al元素,基态Al原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p1,最后一个电子填入3p能级,Al是p区元素。
（2）Q为B元素,B原子核外有5个电子,基态B原子核外电子排布式为1s22s22p1,基态B原子的价电子排布式为2s22p1。
Q的化合价为+3价,根据化合物中元素的正负化合价代数和为0,QT中T元素的化合价为-3价。
Q属于第二周期,Q和T同周期,T也属于第二周期,T为N元素,第一电离能介于B和N之间的有Be、C、O,共3种元素。
（3）R为ⅠA族元素,R原子核外电子数大于5,R为Na元素;
T为N元素,RT3为NaN3,其中含有离子键和共价键。
NaN3中阴离子为与CO2互为等电子体,CO2为直线形,则也为直线形。
（4）U的最外层电子数至少5个,U不可能是ⅠA~ⅣA族元素,U的第一电离能较大,U可能是0族元素,化学性质和物理性质最像U元素的是氦,D项正确。
7.答案:
（1）K F Ar
（2）HClO4 KOH Al（OH）3
（3）HBr
（4）镁的外围电子为3s2,处于全满状态,是相对稳定结构
由元素在周期表中的位置可知,①是N、②是F、③是Na、④是Mg、⑤是Al、⑥是Si、⑦是S、⑧是Cl、⑨是Ar、⑩是K、是Ca、是Br。
（1）同周期自左向右第一电离能呈增大趋向,同主族自上而下第一电离能低落,故第一电离能最小的是K;
同周期自左向右电负性增大,同主族自上而下电负性减小,故电负性最大的是F;
最不活泼的元素是零族元素单质Ar。
（2）F没有正化合价,没有含氧酸,除F外Cl元素的非金属性最强,HClO4的酸性最强;
K元素金属性最强,故KOH的碱性最强;
Al（OH）3是两性氢氧化物。
（3）表中ⅦA族元素中非金属性F>
Cl>
Br,故最不稳定的氢化物是HBr。
（4）镁的外围电子排布式为3s2,处于全满状态,是相对稳固的布局,第一电离能高于同周期相邻元素。
8.答案:
（1）H O Al S K
（2）KAl（SO4）2·
12H2O 作净水剂
（3）1s22s22p63s23p1 （4）
（5）>
A、B、C、D、E5种元素核电荷数都小于20,A、E属同一族且最外层电子排布为ns1,故为ⅠA族元素,而A为非金属元素,则A为氢元素;
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,故其原子最外层电子排布为ns2np4,为第ⅥA族元素,B的核电荷数小于D的,则B为氧元素,D为硫元素,E为钾元素;
C原子最外层电子数为硫原子最外层电子数的一半,则C为铝元素。
同主族元素自上而下电负性、第一电离能渐渐减小,故B（氧）的电负性大于D（硫）的,E（钾）的第一电离能小于钠的,故钠的第一电离能小于C（铝）的,即第一电离能Al>
K。
9.答案:
（1）[H
H]+
H]-
（2）3 哑铃
（3）泡利原理 （4）第ⅦB d 3d54s2
（5）焰色反应 当基态原子的电子吸取能量后,电子会跃迁到较高能级,变成激发态原子;
电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时,将以光的形式释放能量
由题给信息可知元素A、B、C、D、E、F、G分别为H、N、Mg、P、Cl、K、Mn。
（1）NH5为离子化合物,由N和H-两种离子构成,故其电子式为[HH]+H]-。
（2）N原子的核外电子排布式为1s22s22p3,能量最高的电子位于2p能级,共有3个,其电子云在空间有3个方向,原子轨道呈哑铃形。
（3）该同学所画电子排布图中的3s能级的两个电子自旋状态雷同,违背了泡利原理。
（4）G为Mn,是25号元素,位于第四周期第ⅦB族,最后填充的是d电子,为d区元素,价电子排布式为3d54s2。
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