2021届一轮复习人教版第36讲　原子结构与性质作业 5页

第36讲　原子结构与性质 ‎1．碳、硅、铁、铜、铝、钛是重要的材料元素。请回答下列有关问题：‎ ‎(1)上述元素中属于主族元素的是________________(填元素符号，下同)，在元素周期表d区的元素是________________。‎ ‎(2)原子核外电子含有四个能层的元素是________，基态原子的原子轨道中未成对电子数最多的是___________________________________________________________________。‎ ‎(3)基态钛原子外围电子的电子排布图为____________________________________‎ ‎________________________。‎ ‎(4)基态铜原子的外围电子排布式为3d104s1，由此可判断铜在元素周期表中位于第________周期________族。‎ 解析：(1)C、Si是第ⅣA族元素，Al是第ⅢA族元素；Cu、Ti是副族元素，Fe是第Ⅷ族元素。C、Si、Al位于p区，Ti、Fe位于d区，Cu位于ds区。(2)第四周期的Ti、Fe、Cu均有四个能层；基态Fe原子的外围电子排布式为3d64s2，d轨道中含有4个未成对电子。(3)钛位于第四周期ⅣB族，外围电子排布式为3d24s2。(4)由外围电子排布式中的4s可推知，Cu为第四周期元素，由外围电子排布式中的电子为11个可知，Cu在元素周期表中第11列，位于第ⅠB族。‎ 答案：(1)C、Si、Al　Ti、Fe　(2)Ti、Fe、Cu　Fe ‎(3) (4)四　ⅠB ‎2．(2020·长春月考)如图为元素周期表前三周期的一部分。‎ ‎(1)X的基态原子的电子排布图是________(填序号)；‎ 另一电子排布图不能作为基态原子的电子排布图是因为它不符合________(填字母)。‎ A．能量最低原理　　B．泡利原理　　C．洪特规则 ‎(2)以上五种元素中，________________(填元素符号)元素第一电离能最大。‎ ‎(3)由以上某种元素与氢元素组成的三角锥形分子E和由以上某种元素组成的直线形分子G反应，生成两种直线形分子L和M(组成E、G、L、M分子的元素原子序数均小于10)，反应如图所示，该反应的化学方程式是__________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：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)当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，且自旋状态相同，因此氮元素的基态原子的电子排布图为(2)在所给五种元素中，氖元素最外层已达8电子的稳定结构，因此失去核外第一个电子需要的能量最多，即第一电离能最大。(3)根据题给图示可知E为NH3，G为F2，L为HF，M为N2，故该反应的化学方程式为2NH3＋3F2===6HF＋N2。‎ 答案：(1)②　C　(2)Ne　(3)2NH3＋3F2===6HF＋N2‎ ‎3．(2020·衡水月考)现有四种短周期元素，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 B 与A同周期，其最高价氧化物的水化物呈两性 C 在空气中含量第二，在地壳中含量第一 D 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为_____________________________________________。‎ ‎(2)B元素在周期表中的位置是________________；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________________________________；B的最高价氧化物对应的水化物与D的氢化物的水溶液反应的化学方程式为_____________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：根据题中信息可推出：A为Na，B为Al，C为O，D为Cl。‎ ‎(1)A为Na，其核外电子排布式为1s22s22p63s1或[Ne]3s1。(2)B为Al，其在元素周期表中的位置为第三周期ⅢA族，Na＋与Al3＋核外电子排布相同，核电荷数Al3＋大于Na＋，故 r(Al3＋)C>H。‎ 答案：(1)第四周期ⅠB族　1s22s22p63s23p63d8(或[Ar]3d8)　(2)B　(3)O>C>H ‎5．Ⅰ.Na、Cu、O、Si、S、Cl是常见的六种元素。‎ ‎(1)Na位于元素周期表第________周期________族；S的基态原子核外有________个未成对电子；Si的基态原子核外电子排布式为____________________。‎ ‎(2)用“>”或“<”填空：‎ 第一电离能 离子半径 熔点 酸性 Si____S O2－____Na＋‎ NaCl____Si H2SO4____ HClO4‎ Ⅱ.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：‎ ‎(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 ‎1 509‎ ‎1 561‎ I3‎ ‎3 248‎ ‎2 957‎ 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)已知稀有气体熔、沸点均为同周期的最低者，第三周期8种元素按单质熔点由低到高的顺序排列如图甲所示，其中电负性最大的是________(填图中的序号)。‎ ‎　‎ ‎(6)所给元素周期表中所列的某主族元素的电离能情况如图乙所示，则该元素是____________(填元素符号)。‎ 解析：Ⅰ.(1)Na元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s1，则Na位于元素周期表第三周期ⅠA族。S元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，‎ 其中3p轨道有2个未成对电子。Si元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2。‎ ‎(2)同周期元素的第一电离能随原子序数的递增呈增大趋势，但s、p、d等轨道处于全空、半满、全满的稳定状态时，则出现反常现象。Si、S元素基态原子的价电子排布式分别为3s23p2、3s23p4，其中3p轨道均处于不稳定状态，因此Si的第一电离能小于S。O2－和Na＋的核外电子排布相同，其电子排布式均为1s22s22p6，离子核外电子排布相同时，原子序数越大，离子半径越小，因此O2－的离子半径大于Na＋。NaCl为离子晶体，Si为原子晶体，因此Si的熔点高于NaCl。一般来说，元素的非金属性越强，该元素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强，Cl元素的非金属性强于S元素，则HClO4的酸性强于H2SO4。‎ Ⅱ.(3)h为Mg元素，Mg单质在空气中燃烧发出耀眼的白光，原因是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，Mn2＋的基态离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，其3d能级为半充满状态，相对比较稳定，当其再失去一个电子时比较困难，而p元素为Fe，Fe2＋的基态离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，其3d能级再失去一个电子即为半充满状态，形成相对比较稳定的结构，故其再失去一个电子比较容易。‎ ‎(5)第三周期8种元素分别为钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯、氩，其单质中钠、镁、铝形成金属晶体，熔点依次升高；硅形成原子晶体；磷、硫、氯、氩形成分子晶体，且常温下磷、硫为固体，氯气、氩气为气体，根据已知信息可推知8种元素单质中熔点最低的为氩气，则氯气次之，故序号2代表氯气，其电负性最大。‎ ‎(6)由图可知，该元素的电离能I4远大于I3，故为第ⅢA族元素，题给周期表中所列的第ⅢA族元素i属于第三周期，应为Al。‎ 答案：Ⅰ.(1)三　ⅠA　2　1s22s22p63s23p2(或[Ne]3s23p2)‎ ‎(2)<　>　<　<‎ Ⅱ.(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轨道电子排布为半充满状态，比较稳定 ‎(5)2‎ ‎(6)Al