（3）Si的最外层电子数为4，因此第5个电子失去会出现电离能突增。
（4）碳原子以sp2方式杂化，则应该形成碳碳双键，所以相对分子质量最小的分子式为C2H4。
（5）Cu的价电子排布式为3d104s1。
答案：
（1）O>C>Si
（2）< （3）5 （4）C2H4
（5）
3.（18分）Z为常见非金属单质，其最高价氧化物X可用于制造光导纤维。
Z可由X通过如下图所示的路线制备，其中Y为氢化物，分子结构与甲烷相似，回答下列问题：
世纪金榜导学号30682446
（1）Z元素在周期表中的位置是________，其价电子排布图为________。
（2）与Z元素同主族的第4周期元素基态电子排布式为________，镁原子核外有________个运动状态不同的电子。
（3）Y分子的电子式为________，分子中中心原子的杂化方式为________。
（4）Z、X中共价键的类型分别是________。
（5）Y和甲烷的熔、沸点________>________，稳定性________>________（均用化学式填空）。
【解析】X可用于制造光导纤维，则X为SiO2，Z是硅元素；Y的分子式是SiH4，加热分解可得到硅单质。
（1）Si在元素周期表第3周期第ⅣA族，其价电子排布图为。
（2）与Z元素同主族的第4周期元素为Ge，基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2。
镁原子核外有12个电子，每个电子的运动状态均不相同。
（3）SiH4的电子式为H，中心原子Si为sp3杂化。
（4）Si中含有非极性键，SiO2中含有极性键。
（5）SiH4和CH4均形成分子晶体，熔、沸点SiH4>CH4，稳定性CH4>SiH4。
答案：
（1）第3周期第ⅣA族
（2）1s22s22p63s23p63d104s24p2（或[Ar]3d104s24p2） 12
（3）H sp3 （4）非极性共价键、极性共价键
（5）SiH4 CH4 CH4 SiH4
4.（14分）（2017•长沙模拟）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 o p
电离能/kJ•mol-1 I1 717 759
I2 1509 1561
I3 3248 2957
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）表中所列的某主族元素的电离能情况如图所示，则该元素是元素________（填元素符号）。
【解析】
（1）第26号元素基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。
（2）d为氮元素，a为氢元素，二者形成的NH3中氮原子的杂化形式为sp3。
（3）h为镁元素，镁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。
（4）o元素为Mn，其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，o2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，其3d能级为半充满结构，相对比较稳定，当其失去第三个电子时比较困难，而p2+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）由图可知，该元素的电离能I4远大于I3，故为ⅢA族元素，表中所列元素只有i属于第ⅢA族，故该元素为Al。
答案：
（1）1s22s22p63s23p63d64s2（或[Ar]3d64s2）
（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轨道为半满状态，比较稳定
（5）Al
【加固训练】
研究物质的微观结构，有助于人们理解物质变化的本质。
请回答下列问题。
（1）C、Si、N的电负性由大到小的顺序是________。
C60和金刚石都是碳的同素异形体，二者相比较熔点较高的是________。
（2）A、B均为短周期金属元素。
依据下表数据，写出B原子的电子排布式：
________。
电离能/kJ•mol-1 I1 I2 I3 I4
A 932 1821 15390 21771
B 738 1451 7733 10540
（3）过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色，与其d轨道电子排布有关。
一般而言，为d0或d10排布时，无颜色；为d1～d9排布时，有颜色，如[Co（H2O）6]2+显粉红色。
据此判断，[Mn（H2O）6]2+________（填“无”或“有”）颜色。
【解析】
（1）电负性与元素的非金属性一致，非金属性：
N>C>Si，所以电负性：
N>C>Si；金刚石是原子晶体，C60是分子晶体，则熔点：
金刚石>C60。
（2）由于A、B的I2、I1相差不大，I3突然增大，则A、B为ⅡA族元素，由于I1：
A>B，则A为铍元素，B为镁元素。
（3）由于[Mn（H2O）6]2+中Mn2+的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d5，根据题意可以确定[Mn（H2O）6]2+有颜色。
答案：
（1）N>C>Si 金刚石
（2）1s22s22p63s2（或[Ne]3s2） （3）有
5.（12分）（2017•广州模拟）下图为周期表中部分元素的某种性质（X值）随原子序数变化的关系。
（1）短周期中原子核外p轨道上电子数与s轨道上电子总数相等的元素是____（写元素符号）。
（2）同主族内不同元素的X值变化的特点是______________________________，
同周期内，随着原子序数的增大，X值变化的总趋势是_____________________。
周期表中X值的这种变化特点体现了元素性质的_________________变化规律。
（3）X值较小的元素集中在元素周期表的_______________________________。
a.左下角 b.右上角 c.分界线附近
（4）下列关于元素该性质的说法中正确的是________（选填代号）。
a.X值可反映元素最高正化合价的变化规律
b.X值可反映原子在分子中吸引电子的能力
c.X值大小可用来衡量元素金属性和非金属性的强弱
【解析】
（1）由于p轨道最多容纳6个电子，s轨道最多容纳2个电子，因此短周期中原子核外p轨道上电子数与s轨道上电子总数相等的元素其电子排布可能为1s22s22p4或1s22s22p63s2，即分别为O和Mg。
（2）根据图示，同主族元素从上到下，X值逐渐减小，同周期元素从左到右，X值逐渐增大。
（3）X值较小的元素集中在元素周期表左下角。
（4）X值为元素的电负性，能够反映原子在分子中吸引电子的能力，能衡量元素金属性和非金属性的强弱。
答案：
（1）O、Mg
（2）同一主族，从上到下，X值逐渐减小 逐渐增大 周期性
（3）a （4）b、c
6.（12分）（2017•衡阳模拟）X、Y、Z、Q、E五种元素中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳内含量（质量分数）最高的元素，Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和，E在元素周期表的各元素中电负性最大。
请回答下列问题：
世纪金榜导学号30682447
（1）E、Y、Z元素的原子半径由大到小的顺序是________（写元素符号）。
（2）XZ2与YZ2分子的立体结构分别是________和________，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是________（写分子式）。
（3）Q的元素符号是________，它属于第________族，它的价电子层电子排布式为________，在形成化合物时它的最高化合价为________。
（4）Y元素的一种单质具有很高的硬度，它的晶体类型为__________________。
【解析】X原子核外的M层中只有两对成对电子，核外电子排布式应为1s22s22p63s23p4，为硫元素；Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，应为碳元素；Z是地壳内含量最高的元素，为氧元素；Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和，原子序数为24，为铬元素；E在元素周期表的各元素中电负性最大，应为氟元素。
（1）E为F、Y为C、Z为O，则F、C、O的原子半径由大到小的顺序是C>O>F。
（2）SO2中，S和O形成2个σ键，有1对孤电子对，为V形，CO2中，C和O形成2个σ键，没有孤电子对，为直线形；相同条件下两者在水中的溶解度较大的是SO2。
（3）Q为Cr，原子序数为24，位于元素周期表第4周期ⅥB族，价电子层电子排布式为3d54s1，最高化合价为+6价。
（4）Y元素形成的具有很高的硬度的单质为金刚石，晶体类型为原子晶体。
答案：
（1）C>O>F
（2）V形 直线形 SO2
（3）Cr ⅥB 3d54s1 +6 （4）原子晶体
7.（16分）铜、镓、硒、硅等元素的化合物是生产第三代太阳能电池的重要材料。
请回答：
（1）基态铜原子的电子排布式为_____________________；
已知高温下CuO→Cu2O+O2，从铜原子价层电子结构（3d和4s轨道上应填充的电子数）变化角度来看，能生成Cu2O的原因是_____________________________。
（2）硒在元素周期表第________周期________族，其价电子排布图为________。
（3）硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物，若“Si—H”中共用电子对偏向氢元素，氢气与硒反应时单质硒是氧化剂，则硒与硅的电负性相对大小为Se________Si（填“>”或“<”）。
与Si同周期部分元素的电离能如下图所示，其中a、b和c分别代表________。
A.a为Il、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Il、b为I3、c为I2
（4）SeO2常温下是白色晶体，熔点为340～350℃，315℃时升华，则SeO2固体的晶体类型为________；若SeO2类似于SO2是V形分子，则硒原子的杂化类型为________。
【解析】
（1）铜元素为29号元素，原子核外有29个电子，所以核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1，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为稳定结构，所以在高温时能生成Cu2O。
（2）硒在元素周期表第4周期第ⅥA族，价电子排布式为4s24p4，价电子排布图为。
（3）“Si—H”中共用电子对偏向氢原子，说明电负性H>Si；氢气与硒反应时单质硒是氧化剂，反应中硒化合价降低，电负性Se>H，所以硒与硅的电负性相对大小为Se>Si。
在第3周期元素中，第一电离能总体呈增大趋势，第ⅡA族和第ⅤA族元素比相邻元素略大，因此c为I1。
钠失去1个电子后，就已经达到稳定结构，所以钠的第二电离能最大。
镁最外层为2个电子，失去2个电子后为稳定结构，所以镁的第二电离能较小。
铝最外层有3个电子，失去2个电子后还未达稳定结构，而铝的金属性比镁弱，所以第二电离能比镁略高。
硅最外层上3p轨道有2个电子，失去后，留下3s轨道上2个电子，相对较稳定，所以硅的第二电离能比铝要低。
磷、硫非金属性逐渐增大，第二电离能也增大，由于硫失去一个电子后，3p轨道上是3个电子，是较稳定结构，所以硫的第二电离能要高于氯，a为第二电离能I2、b为第三电离能I3，故选B。
（4）SeO2常温下是白色晶体，熔、沸点低，为分子晶体；二氧化硒分子中价层电子对数=×6=3，硒原子的杂化类型为sp2，且含有一个孤电子对，所以属于V形。
答案：
（1）1s22s22p63s23p63d104s1（或[Ar]3d104s1） CuO中铜的价层电子排布为3d9，Cu2O中铜的价层电子排布为3d10，后者处于稳定的全充满状态而前者不是
（2）4 ⅥA
（3）> B （4）分子晶体 sp2
【方法规律】本题中要比较第3周期元素第一、二、三电离能的变化规律，应从原子或离子的电子层结构进行分析，原子轨道达到全充满或半充满状态时比较稳定，则失去一个电子消耗的能量增加
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