解析
(1)①紫色光对应的辐射波长范围是400~430nm(此数据来源于物理教材人教版选修34)。
②基态K原子的电子占据K、L、M、N四个能层,其中能量最高的是N能层。
N能层上为4s电子,电子云轮廓图形状为球形。
(2)①氮原子的核外电子排布式为1s22s22p3,所以价层电子的轨道表达式(电子排布图)为
。
(3)Co是27号元素,其基态原子核外电子排布式为[Ar]3d74s2或1s22s22p63s23p63d74s2。
元素Mn与O中,由于O是非金属元素而Mn是金属元素,所以O的第一电离能大于Mn的。
O基态原子核外电子排布式为1s22s22p4,其核外未成对电子数是2,而Mn基态原子核外电子排布式为[Ar]3d54s2,其核外未成对电子数是5,因此Mn的基态原子核外未成对电子数比O的多。
(4)①Fe位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族内左起第1列,基态Fe原子的价层电子排布式为3d64s2。
基态原子失电子遵循“由外向内”规律,故Fe3+基态核外电子排布式为[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5。
②因非金属性H<C<O,故电负性:
H<C<O。
2.[2016·高考集萃]
(1)[全国卷Ⅰ]①基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]__________,有__________个未成对电子。
②光催化还原CO2制备CH4反应中,带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。
Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是__________________________。
(2)[全国卷Ⅱ]镍元素基态原子的电子排布式为__________,3d能级上的未成对电子数为__________。
元素铜与镍的第二电离能分别为:
ICu=1958kJ·mol-1,INi=1753kJ·mol-1,ICu>INi的原因是____________________________。
(3)[全国卷Ⅲ]根据元素周期律,原子半径Ga________As,第一电离能Ga________As。
(填“大于”或“小于”)
(4)[四川高考]M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z是一种过渡元素。
M基态原子L层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍,R是同周期中最活泼的金属元素,X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物,Z的基态原子4s和3d轨道半充满。
则R基态原子的电子排布式是________,X和Y中电负性较大的是________(填元素符号)。
答案
(1)①3d104s24p2 2 ②O>Ge>Zn
(2)1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2 2
铜失去的是全充满的3d电子,镍失去的是4s电子
(3)大于 小于 (4)1s22s22p63s1或[Ne]3s1 Cl
解析
(1)①在元素周期表中,锗位于硅正下方,锗的原子序数为14+18=32,基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2,未成对电子数为2。
②锌、锗位于同周期,同一周期从左至右元素的电负性逐渐增大(稀有气体元素除外),而氧位于元素周期表右上角,电负性仅次于氟,由此得出氧、锗、锌的电负性依次减小。
(2)Ni元素原子核外有28个电子,电子排布式为
1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2。
3d能级上有2个未成对电子。
Cu、Ni失去一个电子后电子排布式分别为[Ar]3d10、[Ar]3d84s1,铜的3d轨道全充满,达到稳定状态,所以Cu的第二电离能相对较大。
(3)同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,第一电离能呈增大趋势。
(4)由M基态原子L层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍,可知M为O元素;R是同周期元素中最活泼的短周期金属元素,且原子序数大于O元素,故R为Na元素;X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物,故X为S元素,Y为Cl元素;Z的基态原子4s和3d轨道半充满,故其电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,故Z为Cr元素。
R为Na元素,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s1;电负性较大的是Cl元素。
3.[2015·高考集萃]
(1)[全国卷Ⅰ]处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用________形象化描述。
在基态14C原子中,核外存在________对自旋相反的电子。
(2)[全国卷Ⅱ]A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素,A2-和B+具有相同的电子构型;C、D为同周期元素,C核外电子总数是最外层电子数的3倍;D元素最外层有一个未成对电子。
四种元素中电负性最大的是________(填元素符号),其中C原子的核外电子排布式为________。
(3)[福建高考]CH4和CO2所含的三种元素电负性从小到大的顺序为________。
(4)[四川高考]Si基态原子的电子排布式是________。
(5)[海南高考]钒在元素周期表中的位置为______________,其价层电子排布图为________。
(6)[江苏高考]Cr3+基态核外电子排布式为________。
答案
(1)电子云 2
(2)O 1s22s22p63s23p3(或[Ne]3s23p3)
(3)H、C、O
(4)1s22s22p63s23p2(或[Ne]3s23p2)
(5)第四周期第ⅤB族
(6)1s22s22p63s23p63d3(或[Ar]3d3)
解析
(1)电子在核外出现的概率密度分布以电子云形象化描述;14C中含有6个电子,其中1s和2s轨道存在自旋相反的电子,2p轨道上有2个未成对电子,所以核外存在2对自旋相反的电子。
(2)A为O,B为Na,C为P,D为Cl,四种元素中,电负性最大即非金属性最强的是O,P为15号元素,原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p3。
(3)元素的非金属性越强,其电负性越大,故H、C、O的电负性由小到大的顺序为H(5)Ⅴ为23号元素,位于第四周期第ⅤB族,基态钒原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2,其价层电子排布图为
。
时间:
45分钟
满分:
100分
一、选择题(每题7分,共63分)
1.[2018·临汾模拟]下列说法中正确的是( )
A.电子云通常是用小黑点来表示电子的多少
B.处于最低能量的原子叫基态原子
C.能量高的电子在离核近的区域运动,能量低的电子在离核远的区域运动
D.电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱
答案 B
解析 电子云图中的小黑点的疏密表示电子在核外单位体积空间出现机会的多少,而不表示具体的电子、电子的个数,A错误;处于最低能量的原子叫基态原子,B正确;距核越近,电子的能量越低,则能量高的电子在离核远的区域运动,能量低的电子在离核近的区域运动,C错误;原子光谱有吸收光谱和发射光谱,电子由激发态跃迁到能量较低的激发态或基态时产生的原子光谱属于发射光谱,D错误。
2.下列说法或有关化学用语的表达正确的是( )
A.在基态多电子原子中,p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
B.基态Fe原子的外围电子排布图为
C.因氧元素电负性比氮元素大,故氧原子第一电离能比氮原子第一电离能大
D.根据原子核外电子排布的特点,Cu在周期表中属于s区元素
答案 B
解析 多电子原子中,轨道的能量与能层和能级都有关系,如3s轨道电子能量大于2p轨道电子能量,A项错误;第一电离能:
N>O,C项错误;Cu位于ds区,D项错误。
3.在d轨道中电子排布成
,而不能排布成
,其最直接的根据是( )
A.能量最低原理B.泡利原理
C.原子轨道构