化学选修三第一章原子结构与性质知识点及全套练习题含答案解析DOCWord下载.docx
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如基态硫原子的轨道表示式为
二、原子结构与元素周期表
1、原子的电子构型与周期的关系
(1)每周期第一种元素的最外层电子的排布式为ns1。
每周期结尾元素的最外层电子排布式除He为1s2外,其余为ns2np6。
He核外只有2个电子,只有1个s轨道,还未出现p轨道,所以第一周期结尾元素的电子排布跟其他周期不同。
(2)一个能级组最多所容纳的电子数等于一个周期所包含的元素种类。
但一个能级组不一定全部是能量相同的能级,而是能量相近的能级。
2、元素周期表的分区
(10根据核外电子排布
①分区
②各区元素化学性质及原子最外层电子排布特点
22
/2
③若已知元素的外围电子排布,可直接判断该元素在周期表中的位置。
如:
某元素的外围电子排布为4s24p4,由此可知,该元素位于p区,为第四周期ⅥA族元素。
即最大能层为其周期数,最外层电子数为其族序数,但应注意过渡元素(副族与第Ⅷ族)的最大能层为其周期数,外围电子数应为其纵列数而不是其族序数(镧系、锕系除外)。
三、元素周期律
1、电离能、电负性
(1)电离能是指气态原子或离子失去1个电子时所需要的最低能量,第一电离能是指电中性基态原子失去1个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量。
第一电离能数值越小,原子越容易失去1个电子。
在同一周期的元素中,碱金属(或第ⅠA族)第一电离能最小,稀有气体(或0族)第一电离能最大,从左到右总体呈现增大趋势。
同主族元素,从上到下,第一电离能逐渐减小。
同一原子的第二电离能比第一电离能要大
(2)元素的电负性用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。
以氟的电负性为4.0,锂的电负性为1.0作为相对标准,得出了各元素的电负性。
电负性的大小也可以作为判断金属性和非金属性强弱的尺度,金属的电负性一般小于1.8,非金属的电负性一般大于1.8,而位于非金属三角区边界的“类金属”的电负性在1.8左右。
它们既有金属性,又有非金属性。
(3)电负性的应用
①判断元素的金属性和非金属性及其强弱
②金属的电负性一般小于1.8,非金属的电负性一般大于1.8,而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右,它们既有金属性,又有非金属性。
③金属元素的电负性越小,金属元素越活泼;
非金属元素的电负性越大,非金属元素越活泼。
④同周期自左到右,电负性逐渐增大,同主族自上而下,电负性逐渐减小。
2、原子结构与元素性质的递变规律
3、对角线规则
在元素周期表中,某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的,如22
/3
第一节原子结构
考查点一能层、能级、构造原理
1.下列说法中正确的是()。
A.同一原子中,1s、2s、3s电子的能量逐渐减小
B.同一原子中,2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
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.各能层含有的能级数为n(n为能层序数)
解析同一原子中能层序数越大,能量越高,离核越远,A、C项均错误;
在同一能级中,其轨道数是一定的,不论其在哪一能层中,B项错误;
D项
正确。
答案D
2.下列说法中正确的是()。
211表示的是激发态原子的电子排布2sA.1s2p2表示3p能级有两个轨道B.3pC.同一原子中,3d轨道的能量小于4s轨道的能量
D.同一原子中,2p、3p、4p电子的能量逐渐减小
解析A项中1个2s电子被激发到2p能级上,表示的是激发态原子,正确;
表示3p能级上填充2个电子,错误;
C项中由于能级交错,3d轨23pB项中道的能量大于4s轨道的能量,错误;
D项,同一原子中电子层数越大,能量
也就越高,离核越远,故2p、3p、4p电子的能量增大,错误;
故选A。
答案A
3.比较下列多电子原子的能级的能量高低
/4
(1)2s____3s
(2)2s____3d
(4)4f____6f
(3)3p____3s
解析相同能层上不同能级的能量高低:
ns<
np<
nd<
nf,不同能层上符号相同
的能级的能量高低:
1s<
2s<
3s<
4s……
答案
(1)<
(2)<
(3)>
(4)<
考查点二核外电子排布规律
4.主族元素原子失去最外层电子形成阳离子,主族元素的原子得到电子填充在最外层形成阴离子。
下列各原子或离子的电子排布式错误的是()。
4222262622-+:
1s2s2s2p3sB3p.O2p:
1sA.Ca6226262262-2s2p2p3s3p2s3p3sArClC.:
1sD.:
1s解析本题主要考查根据构造原理来书写电子排布式,已知氧原子的电子排
布式为1s,故O的电子排布式应为1s,B错,A、C、D均正-62242222p2s2s2p确。
答案B
5.铁是常见金属,它在元素周期表中位于第四周期Ⅷ族,原子序数为26,则
2+的结构示意图为Fe()。
A.
/5
B.
C.
D.22
/6
解析根据轨道能量顺序图,电子首先进入能量低的原子轨道,铁原子中的
电子在填满K层和L层及3s、3p原子轨道后,接着在4s原子轨道上填2个
电子,然后在3d原子轨道上填6个电子,则铁元素的基态原子的核外电子排
布式为1s,即铁原子的结构示意图是26626224s3s3p3d2s2p。
从
,Fe原子首先失去的是最外层4s原子轨道上的电子,而不是失去+2Fe→Fe―的电子排布式为1s,Fe+262662223dFe3d原子轨道上的电子。
所以,3s3p2s2p+
的结构示意图为。
“最外层不超过822
/7
个电子,次外层不超过18个
电子,倒数第三层不超过32个电子”是针对原子而言的,不适用于离子。
故
选C。
答案C
6.写出具有下列电子排布的原子的核电荷数、名称、元素符号及在元素周期表中的位置。
22624;
3p
(1)1s3s2s2p2262610262;
4p3p
(2)1s3d2s5s2p4s3s226261026102612s4p2p5p3s4d3p3d6s4s5s(3)1s解析此题的突破口是各原子的电子排布式,根据电子层数和最外层电子数
确定原子在元素周期表中的位置。
答案
(1)核电荷数16硫S第三周期ⅥA族
(2)核电荷数38锶Sr第五周期ⅡA族
(3)核电荷数55铯Cs第六周期ⅠA族
考查点三原子光谱、电子云与原子轨道
7.以下电子排布式是基态原子的电子排布的是()。
2221111262p3s2p③1s1s①2s2s②1s2s162222s2p3p3s1s④D.③④CA.①②B.①③.②③
解析根据构造原理,核外电子的排布总是首先占据能量较低的轨道,当能
量较低轨道填满后再进入能量较高的轨道,此时整个原子能量最低,处于基
态。
①中1s轨道未填满就进入2s轨道属于激发态,②中2s轨道未填满就进
入2p轨道也属于激发态。
只有③④属于基态原子的电子排布。
8.下列有关电子云和原子轨道的说法中正确的是()。
A.原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围,故称电子云
/8
B.s能级原子轨道呈球形,处于该轨道上的电子只能在球壳内运动
C.p能级原子轨道呈哑铃状,随着能层的增加,p能级原子轨道也在增多
D.p能级原子轨道与s能级原子轨道的平均半径都随能层序数的增大而增大
解析电子云表示电子在核外某一区域出现的概率,故A项错误;
原子轨道
是电子出现概率为90%的电子云空间,只是表明电子在这一空间区域内出现
的机会大,在此空间区域外出现的机会少,故B项错误;
无论能层序数n如
何变化,每个p能级都有3个原子轨道且相互垂直,故C项错误;
电子的能
量越高,电子在离核更远的区域出现的机会越大,电子云将向更大的空间扩
展,原子轨道半径会逐渐增大。
nn1+,试回答下列问题:
np9.X元素原子的最外层电子排布式为ns
(1)电子排布式中的n=________;
原子中能量最高的是________电子,其电\
子云在空间有________方向,呈现________形。
(2)X元素的名称是________;
它的氢化物的电子式是________。
解析
(1)根据构造原理,先填满ns能级,而s能级只有1个原子轨道,故最
多只能容纳2个电子,即n=2,所以X元素原子的最外层电子排布式为
,由此可知X是氮元素;
根据电子排布的能量最低原理,可知氮原子322p2s的核外电子中的2p能级能量最高,p电子云呈现哑铃形,在空间伸展为三种]
互相垂直的方向。
,所以其电子式是
(2)X是氮元素,则其氢化物的分子式为NH3哑铃也可以)三种互相垂直的p答案
(1)22p(写成n
(2)氮综合应用考查点四
10.短周期的三种主族元素A、B、C,原子序数依次减小。
A元素的2p能级上22
/9
有3个未成对电子;
B元素原子的最外电子层上的电子数是其电子层数的2倍;
A、B、C三原子的核外电子层数之和是5。
请回答:
(1)三种元素的元素符号分别为:
A________,B________,C________。
(2)A与C形成的化合物的分子式是________,写出该化合物与A的最高价
氧化物对应水化物发生反应的化学方程式_________________________
_________________________________________________________________。
解析A元素原子的2p能级上有3个未成对电子,即A的电子排布式为
,是氮元素;
B元素原子的最外电子层上的电子数是其电子层数的23222p1s2s倍,可得出该元素为碳元素,核外电子排布式为1s;
由三种元素原子2222p2s核外电子层数之和为5,可以推出C元素只有一个电子层,且为主族元素,
所以C只能为氢元素。
答案
(1)NCH
(2)NHNH+HNO===NHNO3433311.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1。
ns和E属同一族,它们原子的最外层电子排布式为中A为非金属元素,AB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5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元素原子的最外层电子排布:
________________。
解析B和D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,所以可得B、D的最外层电子排布式为ns,所以B为氧元素、D42pn为硫元素;
而A和E属同一族,它们原子的最外层电子排布式为ns,所以1A为氢元素,E为钾元素;
C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子
/10
C为铝元素。
数的一半,所以C的最外层电子排布式为ns,即12pn)写元素名称也可
(1)HOAlSK(答案净水剂
(2)KAl(SO)·
12HO22412262,
2p3s(3)1s3p2s(4)轨道上Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。
X元素原子的4p12.已知X、跟个未成对电子,Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。
X有3)1,(Y,Z元素可以形成负一价离子。
Y可形成化合物X32,该元素的符号是元素原子基态时的电子排布式为X。
(2)Y元素原子的价层电子的电子排布图为,该元素的名称是。
(3)已知化合物XY在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ,323产物还有ZnSO和HO,该反应的化学方程式24是,________________________________________________________________________。
解析
(1)X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,则X是第四周期第ⅤA族元素,即X为As,其电子排布式为1s。
(2)3226102264p3p4s2s2p3d3sY元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子,且As跟Y可形成化合物AsY,可推知Y为O;
又因为X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42,32可得到Z为H。
(3)XY为AsO,XZ为AsH,则AsO与稀硫酸和Zn33233223反应的化学方程式为AsO+6Zn+6HSO===2AsH↑+6ZnSO+3HO。
24322342262610233p4p3d(答案1)1s2sAs
2p3s4s
(3)AsO+6Zn+6HSO===2AsH↑+6ZnSO+3H433242
/11
第二节原子结构与元素的性质
考查点一原子结构与元素周期表
1.元素周期表中,非金属元素存在的区域为()。
A.只有s区B.只有p区
D.s区和p区C.s区、d区和ds区
解析非金属元素除H元素在s区外,其余的均在p区。
2.闪烁着银白色光泽的金属钛(Ti)因具有密度小、强度大、无磁性等优良的机22械性能,被广泛的应用于军事、医学等领域,号称“崛起的第三金属”。
已知484950Ti等同位素,下列关于金属钛的叙述中不正确的是()Ti、Ti、。
钛有A.上述钛原子中,中子数不可能为22
B.钛元素在周期表中处于第四周期
C.钛的不同同位素在周期表中处于不同的位置
D.钛元素是d区的过渡元素
解析题给三种同位素原子中,中子数最小为26,故A选项正确;
Ti位于第
四周期ⅣB族,属于d区元素,故B、D选项正确;
同种元素的不同同位素在
周期表中的位置相同,C选项错误。
/12
考查点二元素周期律的应用
3.下列各组元素性质的递变情况错误的是()。
A.Li、Be、B原子的最外层电子数依次增多
B.P、S、Cl元素的最高化合价依次升高
C.N、O、F电负性依次增大
D.Na、K、Rb第一电离能逐渐增大
解析同周期元素的电负性从左至右逐渐增大,故C项正确;
同主族元素的
第一电离能从上至下逐渐减小,故D项错误。
4.下列叙述中正确的是()。
A.同一周期中,ⅦA族元素的原子半径最大
B.ⅥA族元素的原子,其半径越大,越容易得到电子
C.室温时,0族元素的单质都是气体
D.同一周期中,碱金属元素的第一电离能最大
解析同一周期中,ⅦA族元素的原子半径最小,A项错误;
同一主族中,原
子半径越大,越难得电子,B项错误;
C项正确;
同一周期中,碱金属元素的
第一电离能最小,D项错误。
5.下列各元素,最易形成离子化合物的组合是·
()。
26的原子2s③2p2p①第三周期第一电离能最小的元素②外围电子构型为能级为半满的元素④电负性最大的元素
A.①②B.③④C.②③D.①④
解析①为Na元素,④为活泼非金属元素F,故①④易形成离子键,故选D。
6.现有四种元素的基态原子的电子排布式如下:
22624226232232251s2p3s3p③1s2s2s2p④②①1s2s2p3s3p1s2s2p则下列有关比较中正确的是()。
/13
A.第一电离能:
④>
③>
②>
①
B.原子半径:
C.电负性:
D.最高正化合价:
③=②>
解析由电子排布式可知:
①为S,②为P,③为N,④为F。
根据元素周期、
律可知:
第一电离能为④>
①,A项正确;
原子半径应是②最大,④最
小,B项不正确;
电负性应是④最大,②最小,C项不正确;
F无正价,②、
③最高正化合价为+5价,①的最高正化合价为+6价,D项不正确。
考查点三微粒半径大小比较
n(n1)n(n1)-+-+++都有相同的电子层结构,则原子半径由大到小、7.已知AD、B、C的顺序是()。
A.C>
D>
B>
AB.A>
C>
D
D.A>
C
C.D>
A>
B
解析A、B、C、D四种元素的相对位置
CD……BA
Z,根据原子半径大小变化规律可知A>
C。
8.a、b、c、d是四种短周期元素。
a、b、d同周期,c、d同主族。
a的原子结构22
/14
示意图为,b与c形成的化合物的电子式为。
下列说法中正确的是
)。
(
A.原子半径:
a>
c>
d>
b
B.电负性:
b>
c
C.原子序数:
D.最高价含氧酸的酸性:
a
解析由a的原子结构示意图分析得,a应为硅元素,位于第三周期;
因为a、
b、d同周期,b元素显+1价,故b应为Na;
又因c显-3价,则c应为氮或
磷,但d为第三周期元素,且c与d同主族,故d应为磷,c应为氮元素。
将
a、b、c、d四种元素代入分析即可解答。
考查点四综合应用
9.如图所示为元素周期表的大致框架
/15
(1)在如图所示元素周期表中画出金属元素与非金属元素的分界线.A族。
但根据氢元素最高正
(2)鉴于NaH的存在,有人建议可把氢元素归到Ⅶ化合价与最低负化合价的绝对值相等,可把氢元素归到元素周期表中的________族。
5个电子,乙元素的焰现有甲、乙两种元素,甲元素原子核外3p能级上有(3)色反应呈黄色。
乙两元素的元素符号填在甲、乙两元素①在如图所示的元素周期表中,将甲、在元素周期表中的相应位置。
,写出可以验________(填名称)②甲元素与硫元素相比较,非金属性较强的是________________________________证该结论的一个化学方程式:
。
__________________________________________________________________
81
Tl
铊
216s204.4
6p(4)2008年8月2日,CCTV-1《焦点访谈》栏目中报道了“铊中毒事件”,
铊再次成为公众关注的焦点。
铊的相关信息如右图卡片中所示。
下列叙述不正
确的是()。
A.铊在元素周期表中的位置是第六周期ⅡA族
B.铊原子的中子数为204-81=123
21表示铊原子有6个电子层,最外电子层中有36sC.6p个电子
/16
D.铊的金属性比铝的强
E.铊元素是p区元素
解析
(1)在周期表中沿着B、Si、As、Te、At和Al、Ge、Sb、Po划一条折
线,即为金属元素和非金属元素的分界线。
(2)首先要灵活接受信息,有人建议可把氢元素归到ⅦA族,是因为NaH中的
与X、Cl、Br、I------)有相似之处,即最低化合价相等。
当氢元素最(FH高
正化合价与最低负化合价的绝对值相等时,可认为氢元素处在周期表中的ⅣA
族。
(3)①甲元素原子核外3p轨道上有5个电子,即该元素原子的核外电子排布式
为1s,由此可知甲为Cl元素;
乙元素的焰色反应呈黄色,说明522263p2s3s2p乙元素是Na元素。
甲位于周期表中第三周期ⅦA族,乙位于周期表中第三周
期ⅠA族。
②因为同一周期时,元素的非金属性随着核电荷数的递增而增强,所以氯、硫
相比,非金属较强的是氯元素。
例如,Cl可以与HS发生置换反应:
HS+Cl===2HCl+S↓。
2222(4)根据铊的原子序数为81,可推知该元素位于第六周期ⅢA族,与Al同主
族,且位于Al元素的下方,属于p区元素,A选项错误,C、D选项正确;
204.4是铊元素的相对原子质量,不是质量数,故B选项错误。
答案
(1)如下图所示
(2)ⅣA(3)①如下图所示
/17
②氯HS+Cl===2HCl+S↓(4)AB
2210.第三周期元素X、Y、Z的各级电离能数据如下表:
1-)
IIII/(kJ·
molI4312105407381451X7733
9540496Y45626912
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