資源簡介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺
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1．能層、能級與原子軌道的含義
(1)能層(n)：在多電子原子中，核外電子的_能量__是不同的，按照電子的_能量__差異將其分成不同能層。通常用K、L、M、N……表示，能量依次升高。
(2)能級：在多電子原子中，同一能層里電子的_能量__也可能不同，又將其分成不同的能級，通常用_s、p、d、f__等表示，同一能層里，各能級的能量按_s、p、d、f__的順序依次升高，即_E(s)(3)原子軌道：電子云輪廓圖給出了電子在_核外經(jīng)常出現(xiàn)__的區(qū)域。這種電子云輪廓圖稱為原子軌道。
【易混易錯點】能層數(shù)＝電子層數(shù)，能級數(shù)＝能層序數(shù)。即：第一能層(K,1層電子)，只有s能級；第二能層(L,2層電子)，有s、p兩種能級，p能級上有三個原子軌道px、py、pz，它們具有相同的能量，第三能層(M,3層電子)，有s、p、d三種能級。
2．能層、能級與原子軌道之間的關(guān)系
能層 一 二 三 四 五 六 七
能層 符號 _K__ _L__ _M__ _N__ _O__ P Q
能級 符號 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p …… ……
原子軌道數(shù) 1 1 3 1 3 5 1 3 5 7 …… ……
最多容納電子數(shù) 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 …… ……
2 _8__ _18__ _32__ 50 2n2
3．原子軌道的形狀與能量的關(guān)系
原子軌道
4．基態(tài)原子核外電子排布的三個原理
(1)能量最低原理：電子總是先占有_能量低__的軌道，然后依次進(jìn)入_能量較高_(dá)_的軌道，使整個原子的能量處于_最低狀態(tài)__。即原子的電子排布遵循構(gòu)造原理，能使整個原子的能量處于_最低__狀態(tài)。如圖為構(gòu)造原理示意圖：
(2)泡利不相容原理
在一個原子軌道中，最多只能容納_2個__電子，并且這兩個電子的自旋狀態(tài)_相反__。如2s軌道上的電子排布為，不能表示為。
(3)洪特規(guī)則
當(dāng)電子排布在同一能級的不同的軌道時，基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先_單獨(dú)__占據(jù)一個軌道，并且自旋狀態(tài)_相同__。如2p3的電子排布為，不能表示為或。
洪特規(guī)則特例：當(dāng)能量相同的原子軌道在_全滿__(p6、d10、f14)、_半滿__(p3、d5、f7)和_全空__(p0、d0、f0)狀態(tài)時，體系的能量最低，如：24Cr的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1；29Cu的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1。
5．基態(tài)原子核外電子排布的表示方法
表示方法 舉例(以硫原子為例)
電子排布式 S：_1s22s22p63s23p4__
簡化電子排布式 [Ne]3s23p4
電子排布圖(軌道表達(dá)式)注意空軌道不能省略
外圍(價層)電子排布式 3s23p4
6．原子狀態(tài)與原子光譜
(1)原子的狀態(tài)
①基態(tài)原子：處于_最低能量__的原子。
②激發(fā)態(tài)原子：基態(tài)原子的電子吸收能量后，從_低能級__躍遷到_高能級__狀態(tài)的原子。
(2)原子光譜：不同元素的原子發(fā)生電子躍遷時會_吸收__或_釋放__不同的光，用光譜儀記錄下來便得到原子光譜。利用原子光譜的特征譜線可以鑒定元素，稱為_光譜__分析。
(3)基態(tài)、激發(fā)態(tài)及光譜示意圖
提示：對于同一元素來說，能量：基態(tài)原子<激發(fā)態(tài)原子；穩(wěn)定性：基態(tài)原子>激發(fā)態(tài)原子。
7．基態(tài)原子電子排布式的書寫方法
(1)知道原子序數(shù)書寫核外電子排布式的方法。
①常規(guī)方法：常根據(jù)構(gòu)造原理(1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p)，各能級最多容納的電子數(shù)及能量最低原理，依次由低能級向高能級排列，如31號元素鎵，首先排滿1s2，依次2s2、2p6、3s2、3p6、4s2、3d10最后4p1。
②原子序數(shù)大于18的方法：如31號元素，我們也可以用31－18＝13，然后在[Ar]的基礎(chǔ)上再填充13個電子，如[Ar]3d104s24p1。
(2)知道元素名稱書寫核外電子排布式的方法。
①前三周期主族元素可以根據(jù)最外層電子數(shù)書寫，如S的最外層電子數(shù)為6，其排布式為[Ne]3s23p4。
②第四周期的元素，要熟記元素名稱，然后從K開始數(shù)，數(shù)到幾，就可以寫成“[Ar]＋幾個電子”。如Fe，從鉀開始數(shù)到鐵為8，其排布式為[Ar]3d64s2；Se，從鉀開始數(shù)到Se為16，其排布式為[Ar]3d104s24p4。
(3)注意事項。
基態(tài)原子失電子生成金屬陽離子時，應(yīng)先失去最外層上的電子，如Fe原子核外電子排布式為[Ar]3d64s2，失電子變?yōu)镕e2＋，失去的不是能量高的3d軌道上的電子，而是能量低的4s軌道上的電子。所以Fe2＋的基態(tài)核外電子排布式正確的為[Ar]3d6，其他[Ar]3d44s2、[Ar]3d54s1均錯誤。
1.“兩原理，一規(guī)則”的正確理解
(1)原子核外電子排布符合能量最低原理、洪特規(guī)則、泡利原理，若違背其一，則電子能量不處于最低狀態(tài)。
【易混易錯點】　在寫基態(tài)原子的電子排布圖時，常出現(xiàn)以下錯誤：
(違反能量最低原理)
(違反泡利原理)
(違反洪特規(guī)則)
(違反洪特規(guī)則)
(2)半充滿、全充滿狀態(tài)的原子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定
如ns2、np3、np6
Cr：3d54s1　　　Mn：3d54s2
Cu：3d104s1 Zn：3d104s2
(3)當(dāng)出現(xiàn)d軌道時，雖然電子按ns、(n－1)d、np的順序填充，但在書寫時，仍把(n－1)d放在ns前。
注意　在書寫簡化的電子排布式時，并不是所有的都是[X]＋價電子排布式(注：X代表上一周期稀有氣體元素符號)。
為了書寫和學(xué)術(shù)交流的方便，采用國際統(tǒng)一的符號來表示各個元素。
元素符號
　↓
原子(核素)符號　X代表一個質(zhì)量數(shù)為A、質(zhì)子數(shù)為Z的X原子
　↓
原子結(jié)構(gòu)示意圖
　↓
電子式　在元素符號周圍用“·”或“×”表示原子的最外層電子 價電子
　↓
電子排布式　根據(jù)構(gòu)造原理表示：能級符號＋ 右上角 數(shù)字。
　↓
電子排布圖　根據(jù)構(gòu)造原理表示：能級符號＋ 右上角 數(shù)字。
它們有各自不同的側(cè)重點：
(1)結(jié)構(gòu)示意圖：能直觀地反映核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)和核外的電子層數(shù)及各層上的電子數(shù)。
(2)核組成式：如O，側(cè)重于表示原子核的結(jié)構(gòu)，它能告訴我們該原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)和核外電子數(shù)以及質(zhì)量數(shù)，但不能反映核外電子的排布情況。
(3)電子排布式：能直觀地反映核外電子的能層、能級和各能級上的電子數(shù)，但不能表示原子核的情況，也不能表示各個電子的運(yùn)動狀態(tài)。
(4)電子排布圖：能反映各軌道的能量的高低，各軌道上的電子分布情況及自旋方向。
(5)價電子排布式：如Fe原子的電子排布式為
1s22s22p63s23p63d64s2，價電子排布式為3d64s2。價電子排布式能反映基態(tài)原子的能層數(shù)和參與成鍵的電子數(shù)以及最外層電子數(shù)。
3.核外電子排布常見的錯誤
(1)在書寫基態(tài)原子的電子排布圖(軌道表示式)時,常出現(xiàn)以下錯誤:
①(違反能量最低原則)
②(違反泡利不相容原理)
③(違反洪特規(guī)則)
④(違反洪特規(guī)則)
(2)當(dāng)出現(xiàn)d軌道時,雖然電子按ns、(n-1)d、np的順序填充,但在書寫電子排布式時,仍把(n-1)d放在ns之前面,如鐵原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,而失電子時,也是先失4s軌道上的電子,如Fe3+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5。
(3)半充滿、全充滿狀態(tài)的原子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
如Cr、Mn、Cu、Zn的價電子排布式分別為3d54s1、3d54s2、3d104s1、3d104s2。
熟記3種最外層電子的排布特征
(1)最外層有3個未成對電子的為ns2np3。1~36號元素中分別為N、P、As。
(2)最外層有2個未成對電子的可能是ns2np2、ns2np4。短周期元素中分別為C、Si和O、S。
(3)最外層有一個未成對電子的可能是ns1、ns2np1、(n-1)d5ns1、(n-1)d10ns1、ns2np5。第四周期中的對應(yīng)元素有K、Ga、Cr、Cu、Br。
考向1　電子排布式、電子排布圖的書寫
【典例1】（2024·廣東·高三校聯(lián)考階段練習(xí)）下列化學(xué)用語正確的是
A．聚丙烯的結(jié)構(gòu)簡式為
B．基態(tài)氧原子的電子排布圖為
C．Ca2+的核外電于排布式：1s22s22p63s23p6
D．乙烯的電子式：
【變式練1】（2024·北京4·高三考開學(xué)考試）下列化學(xué)用語不正確的是
A．基態(tài)Mg原子的結(jié)構(gòu)示意圖：
B．基態(tài)P的價電子軌道表示式：
C．基態(tài)Cu的電子排布式：
D．離子晶體NaCl的晶胞：
【變式練2】（2024·遼寧·高三階段練習(xí)）下列有關(guān)化學(xué)用語表示正確的是
A．SO2分子的空間填充模型：
B．HBr的形成過程：
C．基態(tài)Ga原子的簡化電子排布式 [Ar]4s24p1
D．基態(tài)Fe原子的價層電子軌道表示式為
考向2　根據(jù)基態(tài)原子核外電子排布推斷元素
【典例2】（2024·浙江·高三校聯(lián)考開學(xué)考試）前四周期X、Y、Z、Q、T五種元素，原子序數(shù)依次增大，X的液態(tài)最簡單氫化物可作制冷劑，Y氫化物的水溶液能腐蝕玻璃，基態(tài)Z原子M能層上有兩個電子，基態(tài)Q原子最外層有2個未成對電子，且其最高價氧化物對應(yīng)的水化物為強(qiáng)酸，T最外層只有1個電子，其內(nèi)層各能級所有軌道電子均成對，下列說法不正確的是
A．第一電離能Y>X>Q
B．T的氧化物能和X的氫化物發(fā)生氧化還原反應(yīng)制得T單質(zhì)
C．Z能在空氣中燃燒生成ZO、ZO2等氧化物
D．T單質(zhì)和Q單質(zhì)化合生成T2Q
【變式練3】（2024·北京·高三開學(xué)考試）元素周期表中的五種元素A、B、E、W、Z，原子序數(shù)依次增大。A的基態(tài)原子的價電子排布為；B的基態(tài)原子最外層有3個單電子；E的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍，W和E位于同一族；的3d軌道中有5個電子。下列說法正確的是（ ）
A．第一電離能：
B．A單質(zhì)的晶體都屬于共價晶體
C．E的單質(zhì)可將W從它的氫化物中置換出來
D．單質(zhì)Z和稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為：
【變式練4】（2024·江西·高三開學(xué)考試）短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大，X元素的電子只有一種自旋取向，Y原子核外有3個未成對電子；Z元素原子核外s能級上的電子總數(shù)與p能級上的電子總數(shù)相等，W元素基態(tài)原子核外有6種不同空間運(yùn)動狀態(tài)的電子，且只有一個不成對電子。下列說法正確的是
A．W原子最高能級電子云輪廓圖為啞鈴形
B．X、Y、Z元素原子第一電離能的大小順序為：Z>Y>X
C．Y和Z的最簡單氫化物的沸點：YD．Z原子可形成Z2與Z3兩種氣體單質(zhì)分子，兩者都是非極性分子
1．（2024·湖北·高考真題）基本概念和理論是化學(xué)思維的基石。下列敘述錯誤的是
A．理論認(rèn)為模型與分子的空間結(jié)構(gòu)相同
B．元素性質(zhì)隨著原子序數(shù)遞增而呈周期性變化的規(guī)律稱為元素周期律
C．泡利原理認(rèn)為一個原子軌道內(nèi)最多只能容納兩個自旋相反的電子
D．雜化軌道由1個s軌道和3個p軌道混雜而成
2．（2023·海南·統(tǒng)考高考真題）下列有關(guān)元素單質(zhì)或化合物的敘述正確的是
A．分子呈正四面體，鍵角為
B．NaCl焰色試驗為黃色，與Cl電子躍遷有關(guān)
C．Cu基態(tài)原子核外電子排布符合構(gòu)造原理
D．是由極性鍵構(gòu)成的極性分子
3．（2023·全國·統(tǒng)考高考真題）一種可吸附甲醇的材料，其化學(xué)式為，部分晶體結(jié)構(gòu)如下圖所示，其中為平面結(jié)構(gòu)。

下列說法正確的是
A．該晶體中存在N-H…O氫鍵 B．基態(tài)原子的第一電離能：
C．基態(tài)原子未成對電子數(shù)： D．晶體中B、N和O原子軌道的雜化類型相同
4．（2024·湖南·校聯(lián)考模擬預(yù)測）2023年2月3日，美國俄亥俄州火車發(fā)生脫軌，造成氯乙烯泄漏，并引發(fā)了大火。氯乙烯是一種具有毒性的危險化學(xué)品，下列說法錯誤的是

A．氯乙烯為鹵代烴
B．氯乙烯中氯原子的核外電子空間運(yùn)動狀態(tài)有9種
C．光氣( )中鍵占全部共價鍵的
D．聚氯乙烯塑料(PVC)可發(fā)生加成反應(yīng)
5．（2024·浙江·校聯(lián)考模擬預(yù)測）下列表示正確的是
A．鈹原子最外層原子軌道的電子云圖 B．葡萄糖的一種環(huán)狀結(jié)構(gòu)：
C．基態(tài)銅原子價層電子的軌道表示式： D．的空間填充模型：
1.原子結(jié)構(gòu)與周期表的關(guān)系
(1)原子結(jié)構(gòu)與周期表的關(guān)系(完成下列表格)
周期 能層數(shù) 每周期第一個元素 每周期最后一個元素
原子 基態(tài)原子的簡 原子 基態(tài)原子的
序數(shù) 化電子排布式 序數(shù) 電子排布式
二 2 3 [He]2s1 10 1s22s22p6
三 3 11 [Ne]3s1 18 1s22s22p63s23p6
四 4 19 [Ar]4s1 36 1s22s22p63s23p63d104s24p6
五 5 37 [Kr]5s1 54 1s22s22p63s23p63d10 4s24p64d105s25p6
六 6 55 [Xe]6s1 86 1s22s22p63s23p63d104s24p6 4d104f145s25p65d106s26p6
(2)每族元素的價層電子排布特點
①主族
主族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA
排布特點 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2
主族 ⅤA ⅥA ⅦA
排布特點 ns2np3 ns2np4 ns2np5
②0族：He：1s2；其他ns2np6。
③過渡元素(副族和第Ⅷ族)：(n－1)d1～10ns1～2。
(3)元素周期表的分區(qū)
①根據(jù)核外電子排布
a.分區(qū)
b.各區(qū)元素化學(xué)性質(zhì)及原子最外層電子排布特點
分區(qū) 元素分布 價電子排布 元素性質(zhì)特點
s區(qū) ⅠA、ⅡA族 ns1～2 除氫外都是活潑金屬元素；通常是最外層電子參與反應(yīng)
p區(qū) ⅢA族～ⅦA族、0族 ns2np1～6 通常是最外層電子參與反應(yīng)
d區(qū) ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族(除鑭系、錒系外) (n－1)d1～10ns1～2 d軌道可以不同程度地參與化學(xué)鍵的形成
ds區(qū) ⅠB族、ⅡB族 (n－1)d10ns1～2 金屬元素
f區(qū) 鑭系、錒系 (n－2)f0～14 鑭系元素化學(xué)性質(zhì)相近，錒系元素化學(xué)性質(zhì)相近
②根據(jù)元素金屬性與非金屬性可將元素周期表分為金屬元素區(qū)和非金屬元素區(qū)(如下圖)，處于金屬與非金屬交界線(又稱梯形線)附近的非金屬元素具有一定的金屬性，又稱為半金屬或準(zhǔn)金屬，但不能叫兩性非金屬。
注意　(1)對于主族元素，價電子層就是最外電子層，而對于過渡元素原子不僅僅是最外電子層，如Fe的價電子層排布為3d64s2。
2.對角線規(guī)則
在元素周期表中，某些主族元素與右下方的主族元素的有些性質(zhì)是相似的，如。
3.元素周期律
(1)原子半徑
①影響因素
②變化規(guī)律
元素周期表中的同周期主族元素從左到右，原子半徑逐漸減小；同主族元素從上到下，原子半徑逐漸增大。
(2)電離能
①第一電離能：氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量，符號：I1，單位：kJ·mol－1。
②規(guī)律
a.同周期：第一種元素的第一電離能最小，最后一種元素的第一電離能最大，總體呈現(xiàn)從左至右逐漸增大的變化趨勢。
b.同族元素：從上至下第一電離能逐漸減小。
c.同種原子：逐級電離能越來越大(即I1＜I2＜I3…)。
(3)電負(fù)性
①含義：元素的原子在化合物中吸引鍵合電子能力的標(biāo)度。元素的電負(fù)性越大，表示其原子在化合物中吸引鍵合電子的能力越強(qiáng)。
②標(biāo)準(zhǔn)：以最活潑的非金屬氟的電負(fù)性為4.0作為相對標(biāo)準(zhǔn)，計算得出其他元素的電負(fù)性(稀有氣體未計)。
③變化規(guī)律
金屬元素的電負(fù)性一般小于1.8，非金屬元素的電負(fù)性一般大于1.8，而位于非金屬三角區(qū)邊界的“類金屬”(如鍺、銻等)的電負(fù)性則在1.8左右。
在元素周期表中，同周期從左至右，元素的電負(fù)性逐漸增大，同主族從上至下，元素的電負(fù)性逐漸減小。
(1)金屬活動性順序與元素相應(yīng)的電離能大小順序不完全一致，故不能根據(jù)金屬活動性順序表判斷電離能的大小。
(2)不能將電負(fù)性1.8作為劃分金屬和非金屬的絕對標(biāo)準(zhǔn)。
(3)共價化合物中，兩種元素電負(fù)性差值越大，它們形成共價鍵的極性就越強(qiáng)。
(4)同周期元素，從左到右，非金屬性越來越強(qiáng)，電負(fù)性越來越大，第一電離能總體呈增大趨勢。
(5)一個原子的逐級電離能逐漸增大的原因：
隨著電子的逐個失去，陽離子所帶的正電荷數(shù)越來越大，再要失去一個電子需克服的電性吸引力也越來越大，消耗的能量越來越多。
(6)第二、三、四周期的同周期主族元素，第ⅡA族(ns2np0)和第ⅤA族(ns2np3)元素，因p軌道處于全空或半充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定，所以其第一電離能大于同周期相鄰的第ⅢA族和第ⅥA族元素的，如第一電離能：Mg>Al，P>S。
(7)電負(fù)性的三應(yīng)用
(8)正確表述元素周期律
項目 同周期(從左→右) 同主族(從上→下)
原子核外電子排布 電子層數(shù)相同，最外層電子數(shù)逐漸增多，1→7(第一周期1→2) 最外層電子數(shù)相同，電子層數(shù)遞增
原子半徑 逐漸減小(0族除外) 逐漸增大
元素主要化合價 最高正價由＋1→＋7 最低負(fù)價由－4→－1 最高正價＝主族序數(shù)(O、F除外)，非金屬最低負(fù)價＝主族序數(shù)－8
原子得、失電子能力 得電子能力逐漸增強(qiáng)，失電子能力逐漸減弱 得電子能力逐漸減弱，失電子能力逐漸增強(qiáng)
元素的第一電離能 第一電離能呈增大的趨勢 第一電離能逐漸減小
元素的電負(fù)性 電負(fù)性逐漸增大 電負(fù)性逐漸減小
元素金屬性、非金屬性 金屬性逐漸減弱 非金屬性逐漸增強(qiáng) 金屬性逐漸增強(qiáng) 非金屬性逐漸減弱
單質(zhì)氧化性、還原性 氧化性逐漸增強(qiáng) 還原性逐漸減弱 氧化性逐漸減弱 還原性逐漸增強(qiáng)
最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸堿性 堿性逐漸減弱 堿性逐漸增強(qiáng)
酸性逐漸增強(qiáng) 酸性逐漸減弱
非金屬氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性 生成由難到易 穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng) 生成由易到難 穩(wěn)定性逐漸減弱
(9)電離能的四大應(yīng)用
①判斷元素金屬性的強(qiáng)弱。
電離能越小,金屬越容易失去電子,金屬性越強(qiáng);反之越弱。
②判斷元素的化合價。
I1、I2……表示各級電離能。如果某元素的In+1 In,則該元素的常見化合價為+n價。如鈉元素I2 I1,所以鈉元素的化合價為+1價。
③判斷核外電子的分層排布情況。
多電子原子的各級電離能逐級增大,有一定的規(guī)律性。當(dāng)電離能的變化出現(xiàn)突躍時,電子層數(shù)就可能發(fā)生變化。
④反映元素原子的核外電子排布特點。
同周期元素從左向右,元素的第一電離能并不是逐漸增大的,當(dāng)元素的核外電子排布是全空、半充滿或全充滿狀態(tài)時,第一電離能就會反常的大。
考向1　電離能的判斷及其應(yīng)用
【典例1】（2024·河北·高三統(tǒng)考階段練習(xí)）晶胞中原子的位置通常用原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)(將原子位置的坐標(biāo)表示為晶胞棱長的分?jǐn)?shù))表示。復(fù)雜結(jié)構(gòu)的三維圖表示往往難以在二維圖上繪制和解釋，可以從晶胞的一個軸的方向往下看，例如面心立方晶胞的投影圖如圖1所示。已知某硅的硫化物晶體的晶胞結(jié)構(gòu)的投影圖如圖2所示，其晶胞參數(shù)為，為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是

A．三種元素的第一電離能大小為
B．該硅的硫化物含有共價鍵
C．晶胞中原子的配位數(shù)為2
D．該硅的硫化物的密度為
【變式練1】（2024·浙江·高三校聯(lián)考開學(xué)考試）前四周期X、Y、Z、Q、T五種元素，原子序數(shù)依次增大，X的液態(tài)最簡單氫化物可作制冷劑，Y氫化物的水溶液能腐蝕玻璃，基態(tài)Z原子M能層上有兩個電子，基態(tài)Q原子最外層有2個未成對電子，且其最高價氧化物對應(yīng)的水化物為強(qiáng)酸，T最外層只有1個電子，其內(nèi)層各能級所有軌道電子均成對，下列說法不正確的是
A．第一電離能Y>X>Q
B．T的氧化物能和X的氫化物發(fā)生氧化還原反應(yīng)制得T單質(zhì)
C．Z能在空氣中燃燒生成ZO、ZO2等氧化物
D．T單質(zhì)和Q單質(zhì)化合生成T2Q
【變式練2】（2024·山東·高三開學(xué)考試）1828年人類首次使用無機(jī)物質(zhì)氰酸銨(，可由氯化銨和氯酸銀反應(yīng)制得)人工合成了尿素()，揭開了人工合成有機(jī)物的序幕。下列說法正確的是
A．已知氰酸銀微溶于水，制備氰酸銨的離子方程式為：
B．組成元素第一電離能由大到小的順序為：
C．簡單離子半徑由大到小的順序為：
D．氰酸銨轉(zhuǎn)化為尿素，反應(yīng)前后碳元素的化合價沒有改變
考向2　電負(fù)性及其應(yīng)用
【典例2】（2024·河南·高三階段練習(xí)）團(tuán)簇化合物，和反應(yīng)可制備納米硅，其化學(xué)方程式為，下列說法正確的是
A．的電子式為 B．分子的電子云輪廓圖為
C．分子的VSEPR模型為三角錐形 D．元素的電負(fù)性：
【變式練3】（2024·遼寧·高三階段練習(xí)）鋰金屬電池的電解液在很大程度上制約著鋰電池的發(fā)展，某種商業(yè)化鋰電池的電解質(zhì)的結(jié)構(gòu)如圖所示。已知短周期主族元素X、Y、Z、M和W的原子序數(shù)依次增大，且0.1mol L-1XW的水溶液呈酸性且pH>1.下列說法正確的是

A．最高價含氧酸的酸性：Y>Z
B．氫化物的沸點：M>W>Z
C．電負(fù)性：W>M>Z>Y
D．Y的最簡單氫化物分子中H為+1價
【變式練4】（2024·安徽·高三開學(xué)考試）現(xiàn)有三種元素的基態(tài)原子的電子排布式如下：
① ② ③1s22s22p63s23p4
下列有關(guān)比較中正確的是
A．原子半徑：③＞②＞① B．非金屬性：③＞②＞①
C．電負(fù)性：①＞②＞③ D．第一電離能：①＞②＞③
考向3　“位、構(gòu)、性”三者的關(guān)系與元素推斷
【典例2】（2024·內(nèi)蒙古·高三統(tǒng)考階段練習(xí)）四種短周期元素W、X、Y、Z原子序數(shù)依次增大，其中W的最外層電子數(shù)為內(nèi)層電子總數(shù)的3倍，X的焰色反應(yīng)呈黃色，Y的最高價氧化物對應(yīng)水化物為中強(qiáng)堿，Z的單質(zhì)為黃綠色氣體。下列說法正確的是
A．Y在元素周期表中位于第三周期第ⅢA族
B．W、X、Y、Z四種元素按原子半徑由大到小的順序排列為X>Y>Z>W
C．元素X、W形成離子化合物中，一定只含離子鍵
D．Z元素形成的最高價氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式HZO
【變式練5】（2024·河北·高三階段練習(xí)）某離子液體的陰離子的結(jié)構(gòu)如圖所示，其中W、X、Y、Z、M為原子序數(shù)依次增大的短周期非金屬元素，W是有機(jī)分子的骨架元素。下列說法錯誤的是
A．最簡單氫化物的穩(wěn)定性：Y>X>W B．基態(tài)原子未成對電子數(shù)：X>Y
C．該陰離子中所有原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu) D．M元素的最高價態(tài)為＋6
【變式練6】（2024·河南·高三階段練習(xí)）已知前18號元素W、X、Y、Z，在常溫下，它們的最高價氧化物對應(yīng)的水化物溶液(濃度均為0.01mol L-1)的pH和原子半徑、原子序數(shù)的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是
A．W在自然界中只有游離態(tài)
B．簡單離子半徑：Z>Y>W>X
C．最高價含氧酸的酸性：Y>Z
D．Y2Z2分子中極性鍵和非極性鍵的個數(shù)比為2：1
1．（2024·江蘇·高考真題）明礬可用作凈水劑。下列說法正確的是
A．半徑： B．電負(fù)性：
C．沸點： D．堿性：
2．（2024·河北·高考真題）侯氏制堿法工藝流程中的主反應(yīng)為，其中W、X、Y、Z、Q、R分別代表相關(guān)化學(xué)元素。下列說法正確的是
A．原子半徑： B．第一電離能：
C．單質(zhì)沸點： D．電負(fù)性：
3．（2023·海南·統(tǒng)考高考真題）下列有關(guān)元素單質(zhì)或化合物的敘述正確的是
A．分子呈正四面體，鍵角為
B．NaCl焰色試驗為黃色，與Cl電子躍遷有關(guān)
C．Cu基態(tài)原子核外電子排布符合構(gòu)造原理
D．是由極性鍵構(gòu)成的極性分子
4．（2023·湖南·統(tǒng)考高考真題）下列化學(xué)用語表述錯誤的是
A．HClO的電子式：
B．中子數(shù)為10的氧原子：O
C．NH3分子的VSEPR模型：
D．基態(tài)N原子的價層電子排布圖：
5．（2023·遼寧·統(tǒng)考高考真題）下列化學(xué)用語或表述正確的是
A．BeCl2的空間結(jié)構(gòu)：V形 B．P4中的共價鍵類型：非極性鍵
C．基態(tài)Ni原子價電子排布式：3d10 D．順—2—丁烯的結(jié)構(gòu)簡式：
6．（2023·江蘇·統(tǒng)考高考真題）元素C、Si、Ge位于周期表中ⅣA族。下列說法正確的是
A．原子半徑： B．第一電離能：
C．碳單質(zhì)、晶體硅、SiC均為共價晶體 D．可在周期表中元素Si附近尋找新半導(dǎo)體材料
7．（2023·廣東·統(tǒng)考高考真題）化合物可作肥料，所含的5種元素位于主族，在每個短周期均有分布，僅有Y和M同族。Y的基態(tài)原子價層p軌道半充滿，X的基態(tài)原子價層電子排布式為，X與M同周期，E在地殼中含量最多。下列說法正確的是
A．元素電負(fù)性： B．氫化物沸點：
C．第一電離能： D．和的空間結(jié)構(gòu)均為三角錐形
8．（2024·遼寧·統(tǒng)考一模）短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次遞增，W、X、Z分別位于不同周期，Z的原子半徑在同周期元素中最大。科學(xué)家將這四種元素的原子“組裝”成一種超分子，具有高效的催化性能，其分子結(jié)構(gòu)如圖所示(實線代表共價鍵，其他重復(fù)單元的W、X未標(biāo)注)，下列說法錯誤的是
A．電負(fù)性：Y>X B．離子半徑：Z>Y
C．W與X可組成多種共價化合物 D．簡單氫化物的鍵角：X>Y
9．（2024·福建·統(tǒng)考模擬預(yù)測）元素M、W、X、Y、Z分別位于3個短周期，原子序數(shù)依次增大，X原子最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的2倍，Y的價電子數(shù)是Z價電子數(shù)的2倍，Z基態(tài)原子的電子占據(jù)7個原子軌道，M、W可以形成的化合物為WM。下列說法正確的是
A．離子半徑：WC．分子的空間構(gòu)型為直線形 D．WM為共價化合物
10．（2024·浙江·校聯(lián)考一模）位于前20號的M、W、X、Y、Z五種原子序數(shù)依次增大的元素，分位于三個不同周期。除元素X外，另四種元素的最外層電子數(shù)為互不相同的奇數(shù)。除M外，其它四種元素的簡單離子的電子層結(jié)構(gòu)相同。常溫常壓下，五種元素的單質(zhì)中僅有一種呈氣態(tài)。下列說法正確的是
A．基態(tài)原子的第一電離能：
B．氧化物對應(yīng)水化物的酸性：
C．化合物的分子結(jié)構(gòu)呈正三角形
D．化合物在固態(tài)時為共價晶體
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1．能層、能級與原子軌道的含義
(1)能層(n)：在多電子原子中，核外電子的_能量__是不同的，按照電子的_能量__差異將其分成不同能層。通常用K、L、M、N……表示，能量依次升高。
(2)能級：在多電子原子中，同一能層里電子的_能量__也可能不同，又將其分成不同的能級，通常用_s、p、d、f__等表示，同一能層里，各能級的能量按_s、p、d、f__的順序依次升高，即_E(s)(3)原子軌道：電子云輪廓圖給出了電子在_核外經(jīng)常出現(xiàn)__的區(qū)域。這種電子云輪廓圖稱為原子軌道。
【易混易錯點】能層數(shù)＝電子層數(shù)，能級數(shù)＝能層序數(shù)。即：第一能層(K,1層電子)，只有s能級；第二能層(L,2層電子)，有s、p兩種能級，p能級上有三個原子軌道px、py、pz，它們具有相同的能量，第三能層(M,3層電子)，有s、p、d三種能級。
2．能層、能級與原子軌道之間的關(guān)系
能層 一 二 三 四 五 六 七
能層 符號 _K__ _L__ _M__ _N__ _O__ P Q
能級 符號 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p …… ……
原子軌道數(shù) 1 1 3 1 3 5 1 3 5 7 …… ……
最多容納電子數(shù) 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 …… ……
2 _8__ _18__ _32__ 50 2n2
3．原子軌道的形狀與能量的關(guān)系
原子軌道
4．基態(tài)原子核外電子排布的三個原理
(1)能量最低原理：電子總是先占有_能量低__的軌道，然后依次進(jìn)入_能量較高_(dá)_的軌道，使整個原子的能量處于_最低狀態(tài)__。即原子的電子排布遵循構(gòu)造原理，能使整個原子的能量處于_最低__狀態(tài)。如圖為構(gòu)造原理示意圖：
(2)泡利不相容原理
在一個原子軌道中，最多只能容納_2個__電子，并且這兩個電子的自旋狀態(tài)_相反__。如2s軌道上的電子排布為，不能表示為。
(3)洪特規(guī)則
當(dāng)電子排布在同一能級的不同的軌道時，基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先_單獨(dú)__占據(jù)一個軌道，并且自旋狀態(tài)_相同__。如2p3的電子排布為，不能表示為或。
洪特規(guī)則特例：當(dāng)能量相同的原子軌道在_全滿__(p6、d10、f14)、_半滿__(p3、d5、f7)和_全空__(p0、d0、f0)狀態(tài)時，體系的能量最低，如：24Cr的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1；29Cu的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1。
5．基態(tài)原子核外電子排布的表示方法
表示方法 舉例(以硫原子為例)
電子排布式 S：_1s22s22p63s23p4__
簡化電子排布式 [Ne]3s23p4
電子排布圖(軌道表達(dá)式)注意空軌道不能省略
外圍(價層)電子排布式 3s23p4
6．原子狀態(tài)與原子光譜
(1)原子的狀態(tài)
①基態(tài)原子：處于_最低能量__的原子。
②激發(fā)態(tài)原子：基態(tài)原子的電子吸收能量后，從_低能級__躍遷到_高能級__狀態(tài)的原子。
(2)原子光譜：不同元素的原子發(fā)生電子躍遷時會_吸收__或_釋放__不同的光，用光譜儀記錄下來便得到原子光譜。利用原子光譜的特征譜線可以鑒定元素，稱為_光譜__分析。
(3)基態(tài)、激發(fā)態(tài)及光譜示意圖
提示：對于同一元素來說，能量：基態(tài)原子<激發(fā)態(tài)原子；穩(wěn)定性：基態(tài)原子>激發(fā)態(tài)原子。
7．基態(tài)原子電子排布式的書寫方法
(1)知道原子序數(shù)書寫核外電子排布式的方法。
①常規(guī)方法：常根據(jù)構(gòu)造原理(1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p)，各能級最多容納的電子數(shù)及能量最低原理，依次由低能級向高能級排列，如31號元素鎵，首先排滿1s2，依次2s2、2p6、3s2、3p6、4s2、3d10最后4p1。
②原子序數(shù)大于18的方法：如31號元素，我們也可以用31－18＝13，然后在[Ar]的基礎(chǔ)上再填充13個電子，如[Ar]3d104s24p1。
(2)知道元素名稱書寫核外電子排布式的方法。
①前三周期主族元素可以根據(jù)最外層電子數(shù)書寫，如S的最外層電子數(shù)為6，其排布式為[Ne]3s23p4。
②第四周期的元素，要熟記元素名稱，然后從K開始數(shù)，數(shù)到幾，就可以寫成“[Ar]＋幾個電子”。如Fe，從鉀開始數(shù)到鐵為8，其排布式為[Ar]3d64s2；Se，從鉀開始數(shù)到Se為16，其排布式為[Ar]3d104s24p4。
(3)注意事項。
基態(tài)原子失電子生成金屬陽離子時，應(yīng)先失去最外層上的電子，如Fe原子核外電子排布式為[Ar]3d64s2，失電子變?yōu)镕e2＋，失去的不是能量高的3d軌道上的電子，而是能量低的4s軌道上的電子。所以Fe2＋的基態(tài)核外電子排布式正確的為[Ar]3d6，其他[Ar]3d44s2、[Ar]3d54s1均錯誤。
1.“兩原理，一規(guī)則”的正確理解
(1)原子核外電子排布符合能量最低原理、洪特規(guī)則、泡利原理，若違背其一，則電子能量不處于最低狀態(tài)。
【易混易錯點】　在寫基態(tài)原子的電子排布圖時，常出現(xiàn)以下錯誤：
(違反能量最低原理)
(違反泡利原理)
(違反洪特規(guī)則)
(違反洪特規(guī)則)
(2)半充滿、全充滿狀態(tài)的原子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定
如ns2、np3、np6
Cr：3d54s1　　　Mn：3d54s2
Cu：3d104s1 Zn：3d104s2
(3)當(dāng)出現(xiàn)d軌道時，雖然電子按ns、(n－1)d、np的順序填充，但在書寫時，仍把(n－1)d放在ns前。
注意　在書寫簡化的電子排布式時，并不是所有的都是[X]＋價電子排布式(注：X代表上一周期稀有氣體元素符號)。
為了書寫和學(xué)術(shù)交流的方便，采用國際統(tǒng)一的符號來表示各個元素。
元素符號
　↓
原子(核素)符號　X代表一個質(zhì)量數(shù)為A、質(zhì)子數(shù)為Z的X原子
　↓
原子結(jié)構(gòu)示意圖
　↓
電子式　在元素符號周圍用“·”或“×”表示原子的最外層電子 價電子
　↓
電子排布式　根據(jù)構(gòu)造原理表示：能級符號＋ 右上角 數(shù)字。
　↓
電子排布圖　根據(jù)構(gòu)造原理表示：能級符號＋ 右上角 數(shù)字。
它們有各自不同的側(cè)重點：
(1)結(jié)構(gòu)示意圖：能直觀地反映核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)和核外的電子層數(shù)及各層上的電子數(shù)。
(2)核組成式：如O，側(cè)重于表示原子核的結(jié)構(gòu)，它能告訴我們該原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)和核外電子數(shù)以及質(zhì)量數(shù)，但不能反映核外電子的排布情況。
(3)電子排布式：能直觀地反映核外電子的能層、能級和各能級上的電子數(shù)，但不能表示原子核的情況，也不能表示各個電子的運(yùn)動狀態(tài)。
(4)電子排布圖：能反映各軌道的能量的高低，各軌道上的電子分布情況及自旋方向。
(5)價電子排布式：如Fe原子的電子排布式為
1s22s22p63s23p63d64s2，價電子排布式為3d64s2。價電子排布式能反映基態(tài)原子的能層數(shù)和參與成鍵的電子數(shù)以及最外層電子數(shù)。
3.核外電子排布常見的錯誤
(1)在書寫基態(tài)原子的電子排布圖(軌道表示式)時,常出現(xiàn)以下錯誤:
①(違反能量最低原則)
②(違反泡利不相容原理)
③(違反洪特規(guī)則)
④(違反洪特規(guī)則)
(2)當(dāng)出現(xiàn)d軌道時,雖然電子按ns、(n-1)d、np的順序填充,但在書寫電子排布式時,仍把(n-1)d放在ns之前面,如鐵原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,而失電子時,也是先失4s軌道上的電子,如Fe3+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5。
(3)半充滿、全充滿狀態(tài)的原子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
如Cr、Mn、Cu、Zn的價電子排布式分別為3d54s1、3d54s2、3d104s1、3d104s2。
熟記3種最外層電子的排布特征
(1)最外層有3個未成對電子的為ns2np3。1~36號元素中分別為N、P、As。
(2)最外層有2個未成對電子的可能是ns2np2、ns2np4。短周期元素中分別為C、Si和O、S。
(3)最外層有一個未成對電子的可能是ns1、ns2np1、(n-1)d5ns1、(n-1)d10ns1、ns2np5。第四周期中的對應(yīng)元素有K、Ga、Cr、Cu、Br。
考向1　電子排布式、電子排布圖的書寫
【典例1】（2024·廣東·高三校聯(lián)考階段練習(xí)）下列化學(xué)用語正確的是
A．聚丙烯的結(jié)構(gòu)簡式為
B．基態(tài)氧原子的電子排布圖為
C．Ca2+的核外電于排布式：1s22s22p63s23p6
D．乙烯的電子式：
【答案】C
【解析】A．丙烯結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH=CH2，斷裂碳碳雙鍵發(fā)生加聚反應(yīng)生成聚丙烯，則聚丙烯的結(jié)構(gòu)簡式為 ，故A錯誤；
B．由于簡并軌道（能級相同的軌道）中電子優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)1個軌道，且自旋方向相同，原子的能量最低，O原子能量最低排布圖為： ，故B錯誤；
C．Ca原子的核外電子排布式為1s22s2sp63s23p64s2，基態(tài)Ca2+的核外電子排布式為1s22s2sp63s23p6，故C正確；
D．乙烯的結(jié)構(gòu)式為 ，每條短線代表一對共用電子，故乙烯的電子式為： ，故D錯誤；
故選：C。
【變式練1】（2024·北京4·高三考開學(xué)考試）下列化學(xué)用語不正確的是
A．基態(tài)Mg原子的結(jié)構(gòu)示意圖：
B．基態(tài)P的價電子軌道表示式：
C．基態(tài)Cu的電子排布式：
D．離子晶體NaCl的晶胞：
【答案】D
【解析】A． 為鎂原子結(jié)構(gòu)示意圖，故A正確；
B．P原子序數(shù)15，核外電子排布，根據(jù)洪特規(guī)則，其價電子軌道表示式 ，故B正確；
C．Cu原子序數(shù)為29，根據(jù)洪特規(guī)則，基態(tài)Cu的電子排布式：，3d能級處于全充滿狀態(tài)，結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，故C正確；
D．離子晶體NaCl的晶胞如圖所示 ，故D錯誤；
答案選D。
【變式練2】（2024·遼寧·高三階段練習(xí)）下列有關(guān)化學(xué)用語表示正確的是
A．SO2分子的空間填充模型：
B．HBr的形成過程：
C．基態(tài)Ga原子的簡化電子排布式 [Ar]4s24p1
D．基態(tài)Fe原子的價層電子軌道表示式為
【答案】D
【解析】A．SO2分子為V形結(jié)構(gòu)，空間填充模型為 ，A錯誤；
B．HBr是共價化合物，其形成過程為： ，B錯誤；
C．Ga為31號元素，位于第四周期第IIIA族，基態(tài)Ga原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p1，則簡化核外電子排布式為[Ar] 3d104s24p1，C錯誤；
D．Fe是26號元素，F(xiàn)e原子的價層電子排布式為3d64s2，價層電子軌道表示式為 ，D正確；
故選D。
考向2　根據(jù)基態(tài)原子核外電子排布推斷元素
【典例2】（2024·浙江·高三校聯(lián)考開學(xué)考試）前四周期X、Y、Z、Q、T五種元素，原子序數(shù)依次增大，X的液態(tài)最簡單氫化物可作制冷劑，Y氫化物的水溶液能腐蝕玻璃，基態(tài)Z原子M能層上有兩個電子，基態(tài)Q原子最外層有2個未成對電子，且其最高價氧化物對應(yīng)的水化物為強(qiáng)酸，T最外層只有1個電子，其內(nèi)層各能級所有軌道電子均成對，下列說法不正確的是
A．第一電離能Y>X>Q
B．T的氧化物能和X的氫化物發(fā)生氧化還原反應(yīng)制得T單質(zhì)
C．Z能在空氣中燃燒生成ZO、ZO2等氧化物
D．T單質(zhì)和Q單質(zhì)化合生成T2Q
【答案】C
【解析】前四周期X、Y、Z、Q、T五種元素，原子序數(shù)依次增大，X的液態(tài)最簡單氫化物可作制冷劑，則X為N元素；Y氫化物的水溶液能腐蝕玻璃，則Y為F元素；基態(tài)Z原子M能層上有兩個電子，則Z為Mg元素；基態(tài)Q原子最外層有2個未成對電子，且其最高價氧化物對應(yīng)的水化物為強(qiáng)酸，則Q為S元素；T最外層只有1個電子，其內(nèi)層各能級所有軌道電子均成對，則T為Cu元素。
A．同周期元素，從左到右第一電離能呈增大趨勢，氮原子的2p軌道為穩(wěn)定的半充滿結(jié)構(gòu)，元素的第一電離能大于相鄰的氧元素、小于氟元素，同主族元素，從上到下第一電離能依次減小，則氧元素的第一電離能大于硫元素，所以第一電離能由大到小的順序為F＞N＞S，故A正確；
B．氧化銅與氨氣共熱發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成銅、氮?dú)夂退蔅正確；
C．鎂在空氣中燃燒只能生成氧化鎂，不能生成過氧化鎂，故C錯誤；
D．硫與銅共熱反應(yīng)只能生成硫化亞銅，故D正確；
故選C。
【變式練3】（2024·北京·高三開學(xué)考試）元素周期表中的五種元素A、B、E、W、Z，原子序數(shù)依次增大。A的基態(tài)原子的價電子排布為；B的基態(tài)原子最外層有3個單電子；E的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍，W和E位于同一族；的3d軌道中有5個電子。下列說法正確的是（ ）
A．第一電離能：
B．A單質(zhì)的晶體都屬于共價晶體
C．E的單質(zhì)可將W從它的氫化物中置換出來
D．單質(zhì)Z和稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為：
【答案】C
【解析】A的基態(tài)原子的價電子排布為，s能級容納2個電子，則n=2，A為C；B的基態(tài)原子最外層有3個單電子，則B的基態(tài)原子的價電子排布為2s22p3，則B為N；E的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍，最外層電子最多容納8個，E的原子最外層電子數(shù)只能為6，則E為O；W和E位于同一族，則W為S；的3d軌道中有5個電子，則Z的基態(tài)原子的價電子排布為3d64s2，則Z為Fe；
A. 由分析可知，A為C，B為N，E為O，第一電離能：，故A錯誤；
B. 由分析可知，A為C，C單質(zhì)形成的C60為分子晶體，不是共價晶體，故B錯誤；
C. 由分析可知，E為O，W為S，O2可與H2S反應(yīng)生成S，即，故C正確；
D. 由分析可知，Z為Fe，，故D錯誤；
答案選C。
【變式練4】（2024·江西·高三開學(xué)考試）短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大，X元素的電子只有一種自旋取向，Y原子核外有3個未成對電子；Z元素原子核外s能級上的電子總數(shù)與p能級上的電子總數(shù)相等，W元素基態(tài)原子核外有6種不同空間運(yùn)動狀態(tài)的電子，且只有一個不成對電子。下列說法正確的是
A．W原子最高能級電子云輪廓圖為啞鈴形
B．X、Y、Z元素原子第一電離能的大小順序為：Z>Y>X
C．Y和Z的最簡單氫化物的沸點：YD．Z原子可形成Z2與Z3兩種氣體單質(zhì)分子，兩者都是非極性分子
【答案】C
【解析】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序數(shù)依次增大，X元素的電子只有一種自旋取向，為氫元素；Y原子核外有3個未成對電子，為氮元素或磷元素；Z元素原子核外s能級上的電子總數(shù)與p能級上的電子總數(shù)相等，為氧元素或鎂元素；W元素基態(tài)原子核外有6種不同空間運(yùn)動狀態(tài)的電子，且只有一個不成對電子，為鈉元素，由于Y、Z原子序數(shù)小于W，則Y、Z分別為氮元素和氧元素，綜合以上分析，X、Y、Z、W依次為H、N、O、Na。
A．鈉原子最高能級為3s能級，電子云輪廓圖球形，A錯誤；
B．氫，氮，氧三種元素的第一電離能中，氮原子為半充滿結(jié)構(gòu)，第一電離能大于相鄰主族元素即大于氧元素，故第一電離能順序為N>O>H，B錯誤；
C．氮和氧形成的最簡單氫化物分別為氨氣和水，水在常溫下為液態(tài)，氨氣為氣體，故水的沸點高于氨氣，C正確；
D．氧氣為非極性分子，臭氧為極性分子，D錯誤；
故選C。
1．（2024·湖北·高考真題）基本概念和理論是化學(xué)思維的基石。下列敘述錯誤的是
A．理論認(rèn)為模型與分子的空間結(jié)構(gòu)相同
B．元素性質(zhì)隨著原子序數(shù)遞增而呈周期性變化的規(guī)律稱為元素周期律
C．泡利原理認(rèn)為一個原子軌道內(nèi)最多只能容納兩個自旋相反的電子
D．雜化軌道由1個s軌道和3個p軌道混雜而成
【答案】A
【解析】A．VSEPR模型是價層電子對的空間結(jié)構(gòu)模型，而分子的空間結(jié)構(gòu)指的是成鍵電子對的空間結(jié)構(gòu)，不包括孤電子對，當(dāng)中心原子無孤電子對時，兩者空間結(jié)構(gòu)相同，當(dāng)中心原子有孤電子對時，兩者空間結(jié)構(gòu)不同，故A錯誤；
B．元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)的遞增而呈現(xiàn)周期性的變化，這一規(guī)律叫元素周期律，元素性質(zhì)的周期性的變化是元素原子的核外電子排布周期性變化的必然結(jié)果，故B正確；
C．在一個原子軌道里，最多只能容納2個電子，它們的自旋相反，這個原理被稱為泡利原理，故C正確；
D．1個s軌道和3個p軌道混雜形成4個能量相同、方向不同的軌道，稱為sp3雜化軌道，故D正確；
故答案為：A。
2．（2023·海南·統(tǒng)考高考真題）下列有關(guān)元素單質(zhì)或化合物的敘述正確的是
A．分子呈正四面體，鍵角為
B．NaCl焰色試驗為黃色，與Cl電子躍遷有關(guān)
C．Cu基態(tài)原子核外電子排布符合構(gòu)造原理
D．是由極性鍵構(gòu)成的極性分子
【答案】D
【解析】A．分子呈正四面體，磷原子在正四面體的四個頂點處，鍵角為，A錯誤；
B．NaCl焰色試驗為黃色，與Na電子躍遷有關(guān)，B錯誤；
C．Cu基態(tài)原子核外電子排布不符合構(gòu)造原理，考慮了半滿規(guī)則和全滿規(guī)則，價電子排布式為3d104s1，這樣能量更低更穩(wěn)定，C錯誤；
D. 的構(gòu)型是V形，因此是由極性鍵構(gòu)成的極性分子，D正確；
故選D。
3．（2023·全國·統(tǒng)考高考真題）一種可吸附甲醇的材料，其化學(xué)式為，部分晶體結(jié)構(gòu)如下圖所示，其中為平面結(jié)構(gòu)。

下列說法正確的是
A．該晶體中存在N-H…O氫鍵 B．基態(tài)原子的第一電離能：
C．基態(tài)原子未成對電子數(shù)： D．晶體中B、N和O原子軌道的雜化類型相同
【答案】A
【解析】A．由晶體結(jié)構(gòu)圖可知，中的的與中的形成氫鍵，因此，該晶體中存在氫鍵，A說法正確；
B．同一周期元素原子的第一電離能呈遞增趨勢，但是第ⅡA、ⅤA元素的原子結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，其第一電離能高于同周期的相鄰元素的原子，因此，基態(tài)原子的第一電離能從小到大的順序為C< O < N，B說法不正確；
C．B、C、O、N的未成對電子數(shù)分別為1、2、2、3，因此，基態(tài)原子未成對電子數(shù)BD．為平面結(jié)構(gòu)，則其中的C和N原子軌道雜化類型均為；中B與4個O形成了4個σ鍵，B沒有孤電子對，則B的原子軌道雜化類型為；中O分別與B和C形成了2個σ鍵，O原子還有2個孤電子對，則O的原子軌道的雜化類型均為；綜上所述，晶體中B、О和N原子軌道的雜化類型不相同，D說法不正確；
綜上所述，本題選A。
4．（2024·湖南·校聯(lián)考模擬預(yù)測）2023年2月3日，美國俄亥俄州火車發(fā)生脫軌，造成氯乙烯泄漏，并引發(fā)了大火。氯乙烯是一種具有毒性的危險化學(xué)品，下列說法錯誤的是

A．氯乙烯為鹵代烴
B．氯乙烯中氯原子的核外電子空間運(yùn)動狀態(tài)有9種
C．光氣( )中鍵占全部共價鍵的
D．聚氯乙烯塑料(PVC)可發(fā)生加成反應(yīng)
【答案】D
【解析】A．氯乙烯含有碳氯鍵，元素組成只有C、H、Cl，屬于氯代烴，故A正確；
B．氯乙烯中氯原子的核外電子電子排布為：，核外電子空間運(yùn)動狀態(tài)有9種，故B正確；
C．由結(jié)構(gòu)簡式可知光氣中含3個鍵，1個鍵，鍵占全部共價鍵的，故C正確；
D．聚氯乙烯(PVC)中沒有碳碳雙鍵，不能發(fā)生加成反應(yīng)，D錯誤；
故選：D。
5．（2024·浙江·校聯(lián)考模擬預(yù)測）下列表示正確的是
A．鈹原子最外層原子軌道的電子云圖 B．葡萄糖的一種環(huán)狀結(jié)構(gòu)：
C．基態(tài)銅原子價層電子的軌道表示式： D．的空間填充模型：
【答案】B
【解析】A．鈹原子最外層原子占據(jù)2s軌道，電子云圖為球形，故A錯誤；
B．葡萄糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)有 、 ，故B正確；
C．基態(tài)銅原子價層電子排布式為3d104s1，軌道表示式為 ，故C錯誤；
D．是直線形分子，碳原子半徑大于氧原子，空間填充模型為 ，故D錯誤；
選B。
1.原子結(jié)構(gòu)與周期表的關(guān)系
(1)原子結(jié)構(gòu)與周期表的關(guān)系(完成下列表格)
周期 能層數(shù) 每周期第一個元素 每周期最后一個元素
原子 基態(tài)原子的簡 原子 基態(tài)原子的
序數(shù) 化電子排布式 序數(shù) 電子排布式
二 2 3 [He]2s1 10 1s22s22p6
三 3 11 [Ne]3s1 18 1s22s22p63s23p6
四 4 19 [Ar]4s1 36 1s22s22p63s23p63d104s24p6
五 5 37 [Kr]5s1 54 1s22s22p63s23p63d10 4s24p64d105s25p6
六 6 55 [Xe]6s1 86 1s22s22p63s23p63d104s24p6 4d104f145s25p65d106s26p6
(2)每族元素的價層電子排布特點
①主族
主族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA
排布特點 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2
主族 ⅤA ⅥA ⅦA
排布特點 ns2np3 ns2np4 ns2np5
②0族：He：1s2；其他ns2np6。
③過渡元素(副族和第Ⅷ族)：(n－1)d1～10ns1～2。
(3)元素周期表的分區(qū)
①根據(jù)核外電子排布
a.分區(qū)
b.各區(qū)元素化學(xué)性質(zhì)及原子最外層電子排布特點
分區(qū) 元素分布 價電子排布 元素性質(zhì)特點
s區(qū) ⅠA、ⅡA族 ns1～2 除氫外都是活潑金屬元素；通常是最外層電子參與反應(yīng)
p區(qū) ⅢA族～ⅦA族、0族 ns2np1～6 通常是最外層電子參與反應(yīng)
d區(qū) ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族(除鑭系、錒系外) (n－1)d1～10ns1～2 d軌道可以不同程度地參與化學(xué)鍵的形成
ds區(qū) ⅠB族、ⅡB族 (n－1)d10ns1～2 金屬元素
f區(qū) 鑭系、錒系 (n－2)f0～14 鑭系元素化學(xué)性質(zhì)相近，錒系元素化學(xué)性質(zhì)相近
②根據(jù)元素金屬性與非金屬性可將元素周期表分為金屬元素區(qū)和非金屬元素區(qū)(如下圖)，處于金屬與非金屬交界線(又稱梯形線)附近的非金屬元素具有一定的金屬性，又稱為半金屬或準(zhǔn)金屬，但不能叫兩性非金屬。
注意　(1)對于主族元素，價電子層就是最外電子層，而對于過渡元素原子不僅僅是最外電子層，如Fe的價電子層排布為3d64s2。
2.對角線規(guī)則
在元素周期表中，某些主族元素與右下方的主族元素的有些性質(zhì)是相似的，如。
3.元素周期律
(1)原子半徑
①影響因素
②變化規(guī)律
元素周期表中的同周期主族元素從左到右，原子半徑逐漸減小；同主族元素從上到下，原子半徑逐漸增大。
(2)電離能
①第一電離能：氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量，符號：I1，單位：kJ·mol－1。
②規(guī)律
a.同周期：第一種元素的第一電離能最小，最后一種元素的第一電離能最大，總體呈現(xiàn)從左至右逐漸增大的變化趨勢。
b.同族元素：從上至下第一電離能逐漸減小。
c.同種原子：逐級電離能越來越大(即I1＜I2＜I3…)。
(3)電負(fù)性
①含義：元素的原子在化合物中吸引鍵合電子能力的標(biāo)度。元素的電負(fù)性越大，表示其原子在化合物中吸引鍵合電子的能力越強(qiáng)。
②標(biāo)準(zhǔn)：以最活潑的非金屬氟的電負(fù)性為4.0作為相對標(biāo)準(zhǔn)，計算得出其他元素的電負(fù)性(稀有氣體未計)。
③變化規(guī)律
金屬元素的電負(fù)性一般小于1.8，非金屬元素的電負(fù)性一般大于1.8，而位于非金屬三角區(qū)邊界的“類金屬”(如鍺、銻等)的電負(fù)性則在1.8左右。
在元素周期表中，同周期從左至右，元素的電負(fù)性逐漸增大，同主族從上至下，元素的電負(fù)性逐漸減小。
(1)金屬活動性順序與元素相應(yīng)的電離能大小順序不完全一致，故不能根據(jù)金屬活動性順序表判斷電離能的大小。
(2)不能將電負(fù)性1.8作為劃分金屬和非金屬的絕對標(biāo)準(zhǔn)。
(3)共價化合物中，兩種元素電負(fù)性差值越大，它們形成共價鍵的極性就越強(qiáng)。
(4)同周期元素，從左到右，非金屬性越來越強(qiáng)，電負(fù)性越來越大，第一電離能總體呈增大趨勢。
(5)一個原子的逐級電離能逐漸增大的原因：
隨著電子的逐個失去，陽離子所帶的正電荷數(shù)越來越大，再要失去一個電子需克服的電性吸引力也越來越大，消耗的能量越來越多。
(6)第二、三、四周期的同周期主族元素，第ⅡA族(ns2np0)和第ⅤA族(ns2np3)元素，因p軌道處于全空或半充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定，所以其第一電離能大于同周期相鄰的第ⅢA族和第ⅥA族元素的，如第一電離能：Mg>Al，P>S。
(7)電負(fù)性的三應(yīng)用
(8)正確表述元素周期律
項目 同周期(從左→右) 同主族(從上→下)
原子核外電子排布 電子層數(shù)相同，最外層電子數(shù)逐漸增多，1→7(第一周期1→2) 最外層電子數(shù)相同，電子層數(shù)遞增
原子半徑 逐漸減小(0族除外) 逐漸增大
元素主要化合價 最高正價由＋1→＋7 最低負(fù)價由－4→－1 最高正價＝主族序數(shù)(O、F除外)，非金屬最低負(fù)價＝主族序數(shù)－8
原子得、失電子能力 得電子能力逐漸增強(qiáng)，失電子能力逐漸減弱 得電子能力逐漸減弱，失電子能力逐漸增強(qiáng)
元素的第一電離能 第一電離能呈增大的趨勢 第一電離能逐漸減小
元素的電負(fù)性 電負(fù)性逐漸增大 電負(fù)性逐漸減小
元素金屬性、非金屬性 金屬性逐漸減弱 非金屬性逐漸增強(qiáng) 金屬性逐漸增強(qiáng) 非金屬性逐漸減弱
單質(zhì)氧化性、還原性 氧化性逐漸增強(qiáng) 還原性逐漸減弱 氧化性逐漸減弱 還原性逐漸增強(qiáng)
最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸堿性 堿性逐漸減弱 堿性逐漸增強(qiáng)
酸性逐漸增強(qiáng) 酸性逐漸減弱
非金屬氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性 生成由難到易 穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng) 生成由易到難 穩(wěn)定性逐漸減弱
(9)電離能的四大應(yīng)用
①判斷元素金屬性的強(qiáng)弱。
電離能越小,金屬越容易失去電子,金屬性越強(qiáng);反之越弱。
②判斷元素的化合價。
I1、I2……表示各級電離能。如果某元素的In+1 In,則該元素的常見化合價為+n價。如鈉元素I2 I1,所以鈉元素的化合價為+1價。
③判斷核外電子的分層排布情況。
多電子原子的各級電離能逐級增大,有一定的規(guī)律性。當(dāng)電離能的變化出現(xiàn)突躍時,電子層數(shù)就可能發(fā)生變化。
④反映元素原子的核外電子排布特點。
同周期元素從左向右,元素的第一電離能并不是逐漸增大的,當(dāng)元素的核外電子排布是全空、半充滿或全充滿狀態(tài)時,第一電離能就會反常的大。
考向1　電離能的判斷及其應(yīng)用
【典例1】（2024·河北·高三統(tǒng)考階段練習(xí)）晶胞中原子的位置通常用原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)(將原子位置的坐標(biāo)表示為晶胞棱長的分?jǐn)?shù))表示。復(fù)雜結(jié)構(gòu)的三維圖表示往往難以在二維圖上繪制和解釋，可以從晶胞的一個軸的方向往下看，例如面心立方晶胞的投影圖如圖1所示。已知某硅的硫化物晶體的晶胞結(jié)構(gòu)的投影圖如圖2所示，其晶胞參數(shù)為，為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是

A．三種元素的第一電離能大小為
B．該硅的硫化物含有共價鍵
C．晶胞中原子的配位數(shù)為2
D．該硅的硫化物的密度為
【答案】C
【解析】A．已知同一周期從左往右元素第一電離能呈增大趨勢，ⅡA與ⅢA、ⅤA與ⅥA反常，故三種元素的第一電離能大小為，A錯誤；
B．如圖1為面心立方晶胞的投影，說明S元素位于晶胞面心和頂點上，該晶胞中S原子個數(shù)=8×+6×=4，該晶胞中Si原子位于晶胞體對角線上，該晶胞中含有2個Si原子，所以Si、S原子個數(shù)之比為2：4=1：2，化學(xué)式為SiS2，1mol該硅的硫化物含有=4mol共價鍵，B錯誤；
C．由題干信息可知，與Si緊鄰的4個S原子距離相等，根據(jù)陰陽離子的配位數(shù)之比等于離子所帶的電荷數(shù)之比，則與S緊鄰的2個Si原子距離相等，即晶胞中S原子的配位數(shù)為2，C正確；
D．已知該晶胞的體積=（a×10-7cm）3，該晶胞中相當(dāng)于含有2個SiS2，晶胞密度ρ===，D錯誤；
故答案為：C。
【變式練1】（2024·浙江·高三校聯(lián)考開學(xué)考試）前四周期X、Y、Z、Q、T五種元素，原子序數(shù)依次增大，X的液態(tài)最簡單氫化物可作制冷劑，Y氫化物的水溶液能腐蝕玻璃，基態(tài)Z原子M能層上有兩個電子，基態(tài)Q原子最外層有2個未成對電子，且其最高價氧化物對應(yīng)的水化物為強(qiáng)酸，T最外層只有1個電子，其內(nèi)層各能級所有軌道電子均成對，下列說法不正確的是
A．第一電離能Y>X>Q
B．T的氧化物能和X的氫化物發(fā)生氧化還原反應(yīng)制得T單質(zhì)
C．Z能在空氣中燃燒生成ZO、ZO2等氧化物
D．T單質(zhì)和Q單質(zhì)化合生成T2Q
【答案】C
【解析】前四周期X、Y、Z、Q、T五種元素，原子序數(shù)依次增大，X的液態(tài)最簡單氫化物可作制冷劑，則X為N元素；Y氫化物的水溶液能腐蝕玻璃，則Y為F元素；基態(tài)Z原子M能層上有兩個電子，則Z為Mg元素；基態(tài)Q原子最外層有2個未成對電子，且其最高價氧化物對應(yīng)的水化物為強(qiáng)酸，則Q為S元素；T最外層只有1個電子，其內(nèi)層各能級所有軌道電子均成對，則T為Cu元素。
A．同周期元素，從左到右第一電離能呈增大趨勢，氮原子的2p軌道為穩(wěn)定的半充滿結(jié)構(gòu)，元素的第一電離能大于相鄰的氧元素、小于氟元素，同主族元素，從上到下第一電離能依次減小，則氧元素的第一電離能大于硫元素，所以第一電離能由大到小的順序為F＞N＞S，故A正確；
B．氧化銅與氨氣共熱發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成銅、氮?dú)夂退蔅正確；
C．鎂在空氣中燃燒只能生成氧化鎂，不能生成過氧化鎂，故C錯誤；
D．硫與銅共熱反應(yīng)只能生成硫化亞銅，故D正確；
故選C。
【變式練2】（2024·山東·高三開學(xué)考試）1828年人類首次使用無機(jī)物質(zhì)氰酸銨(，可由氯化銨和氯酸銀反應(yīng)制得)人工合成了尿素()，揭開了人工合成有機(jī)物的序幕。下列說法正確的是
A．已知氰酸銀微溶于水，制備氰酸銨的離子方程式為：
B．組成元素第一電離能由大到小的順序為：
C．簡單離子半徑由大到小的順序為：
D．氰酸銨轉(zhuǎn)化為尿素，反應(yīng)前后碳元素的化合價沒有改變
【答案】D
【解析】A．已知氰酸銀微溶于水，交換成分得到的AgCl為沉淀，符合復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生條件，由于氰酸銀微溶于水故離子反應(yīng)中不能拆，，A錯誤；
B．同一主族隨原子序數(shù)變大，原子半徑變大，第一電離能變小；同一周期隨著原子序數(shù)變大，第一電離能呈變大的趨勢，N的2p軌道為半充滿穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能大于同周期相鄰元素，組成元素第一電離能由大到小的順序為：，B錯誤；
C．電子層數(shù)越多半徑越大，電子層數(shù)相同時，核電荷數(shù)越大，半徑越小；簡單離子半徑由大到小的順序為：，C錯誤；
D．氰酸銨轉(zhuǎn)化為尿素，反應(yīng)前后碳元素的化合價均為+4價，沒有改變，D正確；
故選D。
考向2　電負(fù)性及其應(yīng)用
【典例2】（2024·河南·高三階段練習(xí)）團(tuán)簇化合物，和反應(yīng)可制備納米硅，其化學(xué)方程式為，下列說法正確的是
A．的電子式為 B．分子的電子云輪廓圖為
C．分子的VSEPR模型為三角錐形 D．元素的電負(fù)性：
【答案】D
【解析】A．的電子式為，選項A錯誤；
B．分子的電子云輪廓圖為，選項B錯誤；
C．分子的VSEPR模型為四面體形，選項C錯誤；
D．元素非金屬性越強(qiáng)，其元素電負(fù)性越大，元素的電負(fù)性：，選項D正確；
答案選D。
【變式練3】（2024·遼寧·高三階段練習(xí)）鋰金屬電池的電解液在很大程度上制約著鋰電池的發(fā)展，某種商業(yè)化鋰電池的電解質(zhì)的結(jié)構(gòu)如圖所示。已知短周期主族元素X、Y、Z、M和W的原子序數(shù)依次增大，且0.1mol L-1XW的水溶液呈酸性且pH>1.下列說法正確的是

A．最高價含氧酸的酸性：Y>Z
B．氫化物的沸點：M>W>Z
C．電負(fù)性：W>M>Z>Y
D．Y的最簡單氫化物分子中H為+1價
【答案】C
【解析】短周期主族元素X、Y、Z、M和W的原子序數(shù)依次增大，0.1mol L-1XW的水溶液呈酸性且pH>1，則XW為一元弱酸，X為H，W為F；由結(jié)構(gòu)可知負(fù)一價的陰離子中4個Z都形成4個共價鍵，則X為C；2個M均形成2對共用電子對，則M為O；負(fù)一價的陰離子中一個Y形成4對共用電子對，則Y的最外層電子數(shù)為3，Y為B；綜上所述，X、Y、Z、M和W分別為H、B、C、O、F。
A．Y為B，Z為C，元素的非金屬性，因此最高價含氧酸的酸性：C>B，故A錯誤；
B．C的氫化物很多，沸點有高有低，H2O、HF分子間存在氫鍵，且H2O常溫呈液態(tài)，HF呈氣態(tài)，則氫化物的沸點，Z的氫化物的沸點可能比M的高，也可能比W的還低，還可能介于M和W之間，故B錯誤；
C．同周期元素從左往右電負(fù)性增大，電負(fù)性：W>M>Z>Y，故C正確；
D．Y的最簡單氫化物分子為BH3，B為+3價，H為-1價，故D錯誤；
故選C。
【變式練4】（2024·安徽·高三開學(xué)考試）現(xiàn)有三種元素的基態(tài)原子的電子排布式如下：
① ② ③1s22s22p63s23p4
下列有關(guān)比較中正確的是
A．原子半徑：③＞②＞① B．非金屬性：③＞②＞①
C．電負(fù)性：①＞②＞③ D．第一電離能：①＞②＞③
【答案】D
【解析】根據(jù)三種元素的基態(tài)原子的電子排布式可知，①、②、③依次為N、O、S元素；
A．同周期從左到右主族元素的原子半徑逐漸減小，同主族從上到下元素的原子半徑逐漸增大，一般電子層數(shù)越多、半徑越大，則原子半徑：③(S)＞①(N)＞②(O)，A項錯誤；
B．同周期從左到右主族元素的非金屬性逐漸增強(qiáng)，同主族從上到下元素的非金屬性逐漸減弱，則非金屬性：③(S)＜②(O)，B項錯誤；
C．同周期從左到右主族元素的電負(fù)性逐漸增大，同主族從上到下元素的電負(fù)性逐漸減小，則電負(fù)性：②(O)＞①(N)，C項錯誤；
D．同周期從左到右元素的第一電離能呈增大趨勢、第ⅡA族和第ⅤA族元素的第一電離能大于同周期相鄰的元素，同主族從上到下元素的第一電離能逐漸減小，則第一電離能：①(N)＞②(O)＞③(S)，D項正確；
答案選D。
考向3　“位、構(gòu)、性”三者的關(guān)系與元素推斷
【典例2】（2024·內(nèi)蒙古·高三統(tǒng)考階段練習(xí)）四種短周期元素W、X、Y、Z原子序數(shù)依次增大，其中W的最外層電子數(shù)為內(nèi)層電子總數(shù)的3倍，X的焰色反應(yīng)呈黃色，Y的最高價氧化物對應(yīng)水化物為中強(qiáng)堿，Z的單質(zhì)為黃綠色氣體。下列說法正確的是
A．Y在元素周期表中位于第三周期第ⅢA族
B．W、X、Y、Z四種元素按原子半徑由大到小的順序排列為X>Y>Z>W
C．元素X、W形成離子化合物中，一定只含離子鍵
D．Z元素形成的最高價氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式HZO
【答案】B
【解析】由題干信息可知，四種短周期元素W、X、Y、Z原子序數(shù)依次增大，其中W的最外層電子數(shù)為內(nèi)層電子總數(shù)的3倍，故W為O，X的焰色反應(yīng)呈黃色，故X為Na，Y的最高價氧化物對應(yīng)水化物為中強(qiáng)堿，則Y為Mg，Z的單質(zhì)為黃綠色氣體，則Z為Cl，據(jù)此分析解題。
A．由分析可知，Y為Mg，則Y在元素周期表中位于第三周期第ⅡA族，A錯誤；
B．由分析可知，W、X、Y、Z分別為O、Na、Mg、Cl，故W、X、Y、Z四種元素按原子半徑由大到小的順序排列為Na＞Mg＞Cl＞O即X>Y>Z>W，B正確；
C．由分析可知，X為Na，W為O，元素X、W形成離子化合物中Na2O只含離子鍵，但Na2O2中既有離子鍵又有共價鍵，C錯誤；
D．由分析可知，Z為Cl，故Z元素形成的最高價氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式HClO4即HZO4，D錯誤；
故答案為：B。
【變式練5】（2024·河北·高三階段練習(xí)）某離子液體的陰離子的結(jié)構(gòu)如圖所示，其中W、X、Y、Z、M為原子序數(shù)依次增大的短周期非金屬元素，W是有機(jī)分子的骨架元素。下列說法錯誤的是
A．最簡單氫化物的穩(wěn)定性：Y>X>W B．基態(tài)原子未成對電子數(shù)：X>Y
C．該陰離子中所有原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu) D．M元素的最高價態(tài)為＋6
【答案】C
【解析】其中W、X、Y、Z、M為原子序數(shù)依次增大的短周期非金屬元素，W是有機(jī)分子的骨架元素，W是C元素；Z形成1個共價鍵，Z是F元素；Y形成2個共價鍵，Y是O元素、M形成6個共價鍵，M是S元素；X形成2個共價鍵、帶1個負(fù)電荷，X是N元素。
A．元素非金屬性越強(qiáng)，最簡單氫化物越穩(wěn)定，穩(wěn)定性：H2O>NH3>CH4，故A正確；
B．基態(tài)原子未成對電子數(shù)，N有3個未成對電子、O有2個未成對電子，故B正確；
C．該陰離子中S原子不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故C錯誤；
D．M是S元素，S的最高價態(tài)為＋6，故D正確；
選C。
【變式練6】（2024·河南·高三階段練習(xí)）已知前18號元素W、X、Y、Z，在常溫下，它們的最高價氧化物對應(yīng)的水化物溶液(濃度均為0.01mol L-1)的pH和原子半徑、原子序數(shù)的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是
A．W在自然界中只有游離態(tài)
B．簡單離子半徑：Z>Y>W>X
C．最高價含氧酸的酸性：Y>Z
D．Y2Z2分子中極性鍵和非極性鍵的個數(shù)比為2：1
【答案】D
【解析】由圖像和題給信息可知，濃度均為0. 01 mol．L-l的溶液，W、Y、Z的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的pH都小于7，W、Y、Z的最高價氧化物對應(yīng)的水化物是酸，說明W、Y、Z都是非金屬元素，W、Z最高價氧化物對應(yīng)的水化物的pH=2，為一元強(qiáng)酸，根據(jù)原子序數(shù)Z＞W(wǎng)，Z是N，W是Cl；Y的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的pH＜2，Y的最高價氧化物對應(yīng)的水化物為二元強(qiáng)酸，為硫酸，Y是S，X的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的pH=12，X的最高價氧化物對應(yīng)的水化物為一元強(qiáng)堿，X是Na，可以判斷出W、X、Y、Z分別為N、Na、S、Cl。
A．Na在自然界中只有化合態(tài)，A錯誤；
B．電子層數(shù)越多，原子或離子的半徑越大，電子層數(shù)相同時，核電荷數(shù)越大，對核外電子的吸引能力越強(qiáng)，半徑越小，N3－、Na+、S2-、Cl-的半徑大小為S2-＞Cl-＞N3－＞Na+，即Y＞Z＞W(wǎng)＞X，B錯誤；
C．非金屬性越強(qiáng)最高價含氧酸酸性越強(qiáng)，SD．化合物Y2Z2為S2Cl2，結(jié)構(gòu)式為Cl—S—S—Cl，極性鍵與非極性鍵的個數(shù)比為2：1，D正確；
故選D。
1．（2024·江蘇·高考真題）明礬可用作凈水劑。下列說法正確的是
A．半徑： B．電負(fù)性：
C．沸點： D．堿性：
【答案】B
【解析】A．有2個電子層，而有3個電子層，因此，的半徑較大，A錯誤；
B．同一主族的元素，其電負(fù)性從上到下依次減小，O和S都是ⅥA的元素，O元素的電負(fù)性較大，B正確；
C．雖然的相對分子質(zhì)量較大，但是分子間可形成氫鍵，因此的沸點較高，C錯誤；
D．元素的金屬性越強(qiáng)，其最高價的氧化物的水化物的堿性越強(qiáng)，K的金屬性強(qiáng)于Al，因此的堿性較強(qiáng)，D錯誤；
綜上所述，本題選 B。
2．（2024·河北·高考真題）侯氏制堿法工藝流程中的主反應(yīng)為，其中W、X、Y、Z、Q、R分別代表相關(guān)化學(xué)元素。下列說法正確的是
A．原子半徑： B．第一電離能：
C．單質(zhì)沸點： D．電負(fù)性：
【答案】C
【分析】侯氏制堿法主反應(yīng)的化學(xué)方程式為，則可推出W、X、Y、Z、Q、R分別為H元素、C元素、N元素、O元素、元素、元素。
【解析】A．一般原子的電子層數(shù)越多半徑越大，電子層數(shù)相同時，核電荷數(shù)越大，半徑越小，則原子半徑：，故A錯誤；
B．同周期從左到右元素第一電離能呈增大趨勢，ⅡA族、ⅤA族原子的第一電離能大于同周期相鄰元素，則第一電離能：，故B錯誤；
C．、為分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，沸點越高，二者在常溫下均為氣體，在常溫下為固體，則沸點：，故C正確；
D．同周期元素，從左往右電負(fù)性逐漸增大，同族元素，從上到下電負(fù)性逐漸減小，電負(fù)性：，故D錯誤；
故選C。
3．（2023·海南·統(tǒng)考高考真題）下列有關(guān)元素單質(zhì)或化合物的敘述正確的是
A．分子呈正四面體，鍵角為
B．NaCl焰色試驗為黃色，與Cl電子躍遷有關(guān)
C．Cu基態(tài)原子核外電子排布符合構(gòu)造原理
D．是由極性鍵構(gòu)成的極性分子
【答案】D
【解析】A．分子呈正四面體，磷原子在正四面體的四個頂點處，鍵角為，A錯誤；
B．NaCl焰色試驗為黃色，與Na電子躍遷有關(guān)，B錯誤；
C．Cu基態(tài)原子核外電子排布不符合構(gòu)造原理，考慮了半滿規(guī)則和全滿規(guī)則，價電子排布式為3d104s1，這樣能量更低更穩(wěn)定，C錯誤；
D. 的構(gòu)型是V形，因此是由極性鍵構(gòu)成的極性分子，D正確；
故選D。
4．（2023·湖南·統(tǒng)考高考真題）下列化學(xué)用語表述錯誤的是
A．HClO的電子式：
B．中子數(shù)為10的氧原子：O
C．NH3分子的VSEPR模型：
D．基態(tài)N原子的價層電子排布圖：
【答案】C
【解析】A．HClO中O元素呈負(fù)化合價，在結(jié)構(gòu)中得到H和Cl共用的電子，因此HClO的電子式為 ，A正確；
B．中子數(shù)為10，質(zhì)子數(shù)為8的O原子其相對原子質(zhì)量為10+8=18，其原子表示為O，B正確；
C．根據(jù)VSEPR模型計算，NH3分子中有1對孤電子對，N還連接有3和H原子，因此NH3的VSEPR模型為四面體型，C錯誤；
D．基態(tài)N原子的價層電子排布為2s22p3，其電子排布圖為 ，D正確；
故答案選C。
5．（2023·遼寧·統(tǒng)考高考真題）下列化學(xué)用語或表述正確的是
A．BeCl2的空間結(jié)構(gòu)：V形 B．P4中的共價鍵類型：非極性鍵
C．基態(tài)Ni原子價電子排布式：3d10 D．順—2—丁烯的結(jié)構(gòu)簡式：
【答案】B
【解析】A．BeCl2的中心原子為Be，根據(jù)VSEPR模型可以計算，BeCl2中不含有孤電子對，因此BeCl2為直線型分子，A錯誤；
B．P4分子中相鄰兩P原子之間形成共價鍵，同種原子之間形成的共價鍵為非極性共價鍵，P4分子中的共價鍵類型為非極性共價鍵，B正確；
C．Ni原子的原子序數(shù)為28，其基態(tài)原子的價電子排布為3d84s2，C錯誤；
D．順-2-丁烯的結(jié)構(gòu)中兩個甲基在雙鍵的同一側(cè)，其結(jié)構(gòu)簡式為，D錯誤；
故答案選B。
6．（2023·江蘇·統(tǒng)考高考真題）元素C、Si、Ge位于周期表中ⅣA族。下列說法正確的是
A．原子半徑： B．第一電離能：
C．碳單質(zhì)、晶體硅、SiC均為共價晶體 D．可在周期表中元素Si附近尋找新半導(dǎo)體材料
【答案】D
【解析】A．同主族元素原子半徑從上往下原子半徑增大，故原子半徑：，A錯誤；
B．同周期主族元素，從上往下原子半徑增大，更易失電子，第一電離能：，B錯誤；
C．晶體硅、SiC均為共價晶體，碳單質(zhì)中金剛石為共價晶體，而石墨為混合晶體，C60為分子晶體，C錯誤；
D．周期表中元素Si附近存在許多準(zhǔn)金屬，可在其周圍尋找半導(dǎo)體材料，D正確。
故選D。
7．（2023·廣東·統(tǒng)考高考真題）化合物可作肥料，所含的5種元素位于主族，在每個短周期均有分布，僅有Y和M同族。Y的基態(tài)原子價層p軌道半充滿，X的基態(tài)原子價層電子排布式為，X與M同周期，E在地殼中含量最多。下列說法正確的是
A．元素電負(fù)性： B．氫化物沸點：
C．第一電離能： D．和的空間結(jié)構(gòu)均為三角錐形
【答案】A
【解析】E在地殼中含量最多為氧元素，X的基態(tài)原子價層電子排布式為，所以， ，X為鎂或者 ，X為鋰，Y的基態(tài)原子價層p軌道半充滿所以可能為氮或磷，Y和M同族所以為氮或磷，根據(jù)X與M同周期、化合價之和為零，可確定Z為氫元素、M為磷元素、X為鎂元素、E為氧元素、Y氮元素。
A．元素電負(fù)性：氧大于氮大于氫，A正確；
B．磷化氫、氨氣、水固體均是分子晶體，氨氣、水固體中都存在氫鍵沸點高，磷化氫沒有氫鍵沸點低，所以氫化物沸點：冰大于氨大于磷化氫，B錯誤；
C．同周期第一電離能自左向右總趨勢逐漸增大，當(dāng)出現(xiàn)第ⅡA族和第ⅤA族時比左右兩側(cè)元素電離能都要大，所以氮大于氧大于鎂 ，C錯誤；
D．價層電子對為 ，有一對孤電子對，空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，價層電子對為，沒有孤電子對，空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，D錯誤；
故選A。
8．（2024·遼寧·統(tǒng)考一模）短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次遞增，W、X、Z分別位于不同周期，Z的原子半徑在同周期元素中最大。科學(xué)家將這四種元素的原子“組裝”成一種超分子，具有高效的催化性能，其分子結(jié)構(gòu)如圖所示(實線代表共價鍵，其他重復(fù)單元的W、X未標(biāo)注)，下列說法錯誤的是
A．電負(fù)性：Y>X B．離子半徑：Z>Y
C．W與X可組成多種共價化合物 D．簡單氫化物的鍵角：X>Y
【答案】B
【解析】短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次遞增，W、X、Z分別位于不同周期，Z的原子半徑在同周期元素中最大，則W為H，Z為Na。從超分子結(jié)構(gòu)中可以看出，X可形成4個共價鍵，則其最外層有4個電子，其為C；Y可形成2個共價鍵，則其最外層有6個電子，其為O。從而得出W、X、Y、Z分別為H、C、O、Na。
A．X、Y分別為C、O元素，非金屬性O(shè)＞N，則電負(fù)性O(shè)＞N，A正確；
B．Y、Z分別為O、Na，O2-和Na+的電子層結(jié)構(gòu)相同，但O的核電荷數(shù)比Na小，則離子半徑：Na+＜O2-，B錯誤；
C．H與C可組成多種烴，包括烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴等共價化合物，C正確；
D．C、O的簡單氫化物分別為CH4、H2O，CH4呈正四面體結(jié)構(gòu)，H2O呈V形結(jié)構(gòu)，則鍵角：CH4＞H2O，D正確；
故選B。
9．（2024·福建·統(tǒng)考模擬預(yù)測）元素M、W、X、Y、Z分別位于3個短周期，原子序數(shù)依次增大，X原子最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的2倍，Y的價電子數(shù)是Z價電子數(shù)的2倍，Z基態(tài)原子的電子占據(jù)7個原子軌道，M、W可以形成的化合物為WM。下列說法正確的是
A．離子半徑：WC．分子的空間構(gòu)型為直線形 D．WM為共價化合物
【答案】C
【解析】Z基態(tài)原子的電子占據(jù)7個原子軌道，則Z為Al元素： Y的價電子數(shù)是Z價電子數(shù)的2倍，結(jié)合原子序數(shù)大小可知，Y為O元素；X原子最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的2倍，最外層電子數(shù)不超過8，結(jié)合X原子序數(shù)，可判斷X電子層數(shù)為2，則X為C元素；元素M、W、X、Y、Z分別位于3個短周期，則M位于第一周期，與W可形成化合物，則M為H元素，W為Li元素；
A．電子層數(shù)相同，原子序數(shù)越大，離子半徑越小，則離子半徑：，故A錯誤；
B．同周期從做到右，元素電負(fù)性逐漸增強(qiáng)；同族從上到下，電負(fù)性逐漸減弱；則元素電負(fù)性：，故B錯誤；
C．分子為分子，中心原子C價層電子對數(shù)：，無孤電子對，為直線型，故C正確；
D．WM為LiH，屬于離子化合物，故D錯誤；
答案選C。
10．（2024·浙江·校聯(lián)考一模）位于前20號的M、W、X、Y、Z五種原子序數(shù)依次增大的元素，分位于三個不同周期。除元素X外，另四種元素的最外層電子數(shù)為互不相同的奇數(shù)。除M外，其它四種元素的簡單離子的電子層結(jié)構(gòu)相同。常溫常壓下，五種元素的單質(zhì)中僅有一種呈氣態(tài)。下列說法正確的是
A．基態(tài)原子的第一電離能：
B．氧化物對應(yīng)水化物的酸性：
C．化合物的分子結(jié)構(gòu)呈正三角形
D．化合物在固態(tài)時為共價晶體
【答案】C
【解析】由題意得，因為M、W、Y、Z的“最外層電子數(shù)為互不相同的奇數(shù)”，即1，3，5，7，又知W、Y、Z的“簡單離子的電子層結(jié)構(gòu)相同”，因最外層為1或3時易失去電子，5或7時易得到電子，所以三種元素處于相鄰周期：最外層電子數(shù)為1或3的元素在下一周期，最外層電子數(shù)為5或7的在上一周期，又“最高價等于其族序數(shù)”，所以最外層電子數(shù)為7的是Cl，最外層電子數(shù)為5的是P，且四種元素中必須有最外層電子數(shù)為1的K，所以最外層電子數(shù)為3的位于第二周期，是B元素。X元素的最外層電子數(shù)是偶數(shù)且簡單離子的電子結(jié)構(gòu)與Cl、P、K等相同，可能是Si或S。如果是Si，則五種元素是B、Si、P、Cl、K，則X是P，與題意不符，排除Si，所以M是B元素，W是P元素，X是S元素，Y是Cl元素，Z是K元素。
A．P元素的3p能級半充滿，能量較低，第一電離能較大，所以第一電離能順序為：，故A錯誤。
B．根據(jù)對角線規(guī)則，的酸性與相似，所以最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性是，而且B項未指明是最高價氧化物的水化物，故B錯誤；
C．的中心原子B為雜化，無孤電子對，所以分子呈平面正三角形，故C正確；
D．化合物如果是共價晶體，則表示組成時用的是比例式，不應(yīng)該是，故D錯誤；
選C。
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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