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第36讲原子结构与性质1.(1)(2018·青岛一模)①在现代化学中,常利用上的特征谱线来鉴定元素,称为光谱分析。②写出Cu2+的外围电子排布式:;比较铁与锰的第三电离能(I3):铁(填“”“=”或“”)锰,原因是。(2)(2018·广东肇庆一检)基态碳原子价电子的轨道表达式为,第一电离能:Ga(填“”“”或“=”)As。(3)(2018·广东茂名五校联盟联考)①钙元素的焰色反应呈砖红色,其中红色对应的辐射波长为(填字母)nm。A.435B.500C.580D.605E.700②元素S和Ca中,第一电离能较大的是(填元素符号),其基态原子核外电子排布式为。(4)(2018·安徽宿州一检)基态钛原子中有个状态不同的电子,最高能层电子的电子云轮廓图形状为,写出其价电子的轨道表达式:。(5)(2018·河南周口期末调研)镓(Ga)价电子排布式为;镓(Ga)与铟(In)同主族,第一电离能较小的为(用元素符号表示)。(6)(2018·河南名校压轴)①科学家可以通过法发现太阳存在有大量的铁元素,写出基态Fe原子的价电子排布图:。从结构上分析Fe3+比Fe2+稳定的原因:。②SCN-常用来检测Fe3+的存在,SCN-三种元素电负性由大到小的顺序为。2.(1)(2018·广东潮州二模)基态Ti原子的核外电子排布式为[Ar],其中s轨道上总共有个电子。(2)(2018·广东六校联盟二模)基态Ni原子中,电子填充的能量最高的能级符号为,价层电子的轨道表达式为。(3)(2018·广东佛山二模)基态Co原子价电子轨道表达式为,第四电离能I4(Co)I4(Fe),其原因是;Co与Ca同周期且最外层电子数相同,单质钴的熔、沸点均比钙大,其原因是。(4)(2018·广东佛山质检)基态钒原子的外围电子轨道表达式为,钒有+2、+3、+4、+5等多种化合价,其中最稳定的化合价是。(5)(2017·太原二模)基态硫原子价电子的轨道表达式为;元素铜与锌的第二电离能分别为ICu=1985kJ·mol-1、IZn=1733kJ·mol-1,ICuIZn的原因是。(6)(2017·山东潍坊二模)C、O、N、Cl四种元素中基态原子未成对电子数最多的是;C、O、Cl原子得到电子时放出热量,而N原子得到电子却吸收热量的原因是。(7)(2018·深圳第一次调研)K元素处于元素周期表的区,其基态原子中,核外电子占据的电子云轮廓图为球形的能级有个。3.(1)a、b、c、d、e均为周期表前四周期元素,原子序数依次增大,相关信息如下表所示。a原子核外电子分占3个不同能级,且每个能级上排布的电子数相同b基态原子的p轨道电子数比s轨道电子数少1c在周期表所列元素中电负性最大d位于周期表中第4纵行e基态原子M层全充满,N层只有一个电子①按顺序写出a、b、c、d、e的元素符号:、、、、。②d属于区的元素,其基态原子的价电子排布图为。③b与其同周期相邻元素第一电离能由大到小的顺序为(用元素符号表示)。(2)①铬的基态原子电子排布式为,则价电子排布式为。②镁元素与其同周期相邻两种元素原子的第一电离能由大到小的顺序为(用元素符号表示),试解释原因:。③依据第2周期元素第一电离能的变化规律,参照下图中B、F元素的位置,用小黑点标出C、N、O三种元素的相对位置。4.(1)(2015·福建卷)CH4和CO2所含的三种元素电负性从小到大的顺序为。(2)(2018·安徽联盟联考)O2、O3、N2、N4是氧和氮元素的几种单质。①O原子中价电子占据的轨道数目为。②第一电离能I1:N(填“”或“”)O,O的第二电离能大于N的原因是。(3)(2018·安徽马鞍山模拟)①基态Fe2+的核外电子排布式为[Ar],有个未成对电子。②已知Al的第一电离能为578kJ·mol-1、第二电离能为1817kJ·mol-1、第三电离能为2745kJ·mol-1、第四电离能为11575kJ·mol-1。请解释其第二电离能增幅较大的原因:。(4)(2018·河南新乡一模)锌基态原子核外电子排布式为。元素锗与砷中,第一电离能较大的是(填元素符号,下同),基态原子核外未成对电子数较少的是。(5)(2018·河南许昌一模)基态As原子的电子排布式为。N、P、As第一电离能的大小顺序为。5.(1)(2018·郑州模拟)黄铜矿(主要成分为CuFeS2)是生产铜、铁和硫酸的原料。①基态Cu原子的价电子排布式为。②从原子结构角度分析,第一电离能:I1(Fe)(填“”“”或“=”)I1(Cu)。(2)(2018·河南安阳第一中学)基态B原子的电子排布式为;B和N相比,电负性较大的是,BN中B元素的化合价为。(3)(2018·河南濮阳二模)①铜或铜盐的焰色反应为绿色,下列有关原理分析的叙述正确的是(填字母)。a.电子从基态跃迁到较高的激发态b.电子从较高的激发态跃迁到基态c.焰色反应的光谱属于吸收光谱d.焰色反应的光谱属于发射光谱②基态Cu原子中,核外电子占据的最高能层符号是,其核外电子排布式中未成对电子数为个。(4)(2018·河南4月模拟)B、C、N、O第一电离能由大到小的顺序为。(5)(2018·河南豫南九校联考)①基态As原子的核外电子排布式为。②N的第一电离能比O大,原因是。6.(1)Fe3+基态的电子排布式可表示为。(2)C、N两种元素的简单气态氢化物的热稳定性由强到弱的顺序为(填化学式)。(3)C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为(填元素符号)。(4)钒原子的价电子排布式为,所以在元素周期表中它应位于B族。(5)组成青蒿素(C15H22O5)的三种元素电负性由大到小的排序是,在基态O原子中,核外存在对自旋相反的电子。7.根据信息进行推断并回答相关问题:(1)X、Y、Z为短周期中除氢以外原子序数依次增大的元素,X基态原子未成对电子数在所处周期中最多;Y元素原子核外共有3个能级,且最高能级电子数是前两个能级电子数之和;Z的单质常温下为淡黄色固体,ZY3分子呈平面正三角形。X、Y、Z三种元素原子第一电离能由大到小的顺序是(用元素符号表示)。(2)Y、Z、W为三种短周期主族元素,原子序数依次增大,其中Y元素原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同,W元素原子最外层电子数是内层电子数的3倍。Y、Z、W的电负性由小到大的顺序为(填元素符号)。(3)原子序数小于36的非金属元素X、Y、Z,原子序数依次增大。X价电子排布式为nsnnpn,元素Z基态原子s电子总数与p电子总数相等。X、Y、Z三种原子第一电离能由大到小的顺序为(用具体元素符号表示)。(4)短周期元素T、X、Y、Z的原子序数依次增大,其中元素T、X基态原子均有2个未成对电子,元素Y基态原子s能级的电子总数与p能级的电子总数相等,元素Z的价电子数等于能层数。元素X、Y、Z的第一电离能由大到小的顺序为(用元素符号表示)。8.根据信息进行推断并回答相关问题:(1)(2016·海南卷改编)M是第4周期元素,最外层只有1个电子,次外层的所有原子轨道均充满电子。元素Y的负一价离子的最外层电子数与次外层的相同。元素M基态原子的核外电子排布式为,元素Y基态原子的核外电子排布式为,Y的同周期元素中,第一电离能最大的是(填元素符号)。(2)M、R、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素。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是同周期元素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。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)。(3)(2015·全国Ⅱ卷)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。(4)A、B、C、D为1~20号元素,A的M层上有2对成对电子,B的离子与D的离子具有相同的电子层结构,且可以相互组合形成干燥剂,C的单质为双原子分子,氢化物的水溶液呈碱性,D元素最高正价是+7价。元素A的原子最外层共有种不同运动状态的电子,有种能量不同的电子。B的离子与D的离子相互组合形成的干燥剂的化学式是。元素C与氢元素形成带一个单位正电荷的离子,该微粒的电子式为。A和D元素中,电负性较大的为(填元素符号)。足量C的氢化物与A的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式为。(5)A原子中只含1个电子;B原子的3p轨道上得到1个电子后不能容纳外来电子;C原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反;D原子的第三电子层上有8个电子,第四电子层上只有1个电子;E原子的价电子排布式为3s23p6。B原子的结构示意图为;C原子的电子排布图为;D原子的核外电子排布式为;B离子的电子式为。第36讲原子结构与性质1.(1)①原子光谱②3d9小于Mn2+、Fe2+的价电子排布式分别为3d5、3d6,Mn2+处于3d5半满较稳定结构,再失去一个电子所需能量较高(2)(3)①E②S1s22s22p63s23p4(4)22球形(5)4s24p1In(6)①原子光谱Fe3+价电子排布式为3d5,为半满较稳定结构,而Fe2+价电子排布式为3d6②NSC解析(3)①钙元素的焰色反应呈砖红色,其中红色对应的辐射波长为770622nm,故选E。②同周期元素从左至右第一电离呈增大趋势,同主族元素从上至下第一电离能逐渐减小,元素S和Ca中,第一电离能较大的是S。2.(1)3d24s28(2)3d(3)Fe3+、Co3+的价电子排布式分别为3d5、3d6,Fe3+处于3d5半满较稳定结构,再失去一个电子所需能量较高钴的原子半径比钙小,价电子数比钙多,钴中金属键比钙中强(4)+5(5)失去第二个电子,Cu失去的是全充满的3d10电子,Zn失去的是4s1电子,所以Zn的第二电离能比Cu小(6)NN的核外电子排布为1s22s22p3,2p轨道半充满,比较稳定,如果得到电子,破坏稳定状态,需要吸收能量(7)s43.(1)①CNFTiCu②d③NOC(2)①[Ar]3d54s13d54s1②MgAlNaMg的3s轨道为全满结构,第一电离能异常增大③解析(1)a、b、c、d、e均为周期表前四周期元素,原子序数依次增大。a原子核外电子分占3个不同能级,且每个能级上排布的电子数相同,核外电子排布为1s22s22p2,故a为C元素;b元素基态原子的p轨道电子数比s轨道电子数少1,核外电子排布为1s22s22p3,故b为N元素;c在周期表所列元素中电负性最大,则c为F元素;d位于周期表中第4纵行,处于第4周期,故d为Ti元素;e的基态原子M层全充满,N层只有一个电子,则核外电子数为2+8+18+1=29,故e为Cu元素。4.(1)HCO(2)①4②失去一个电子后O+的2p轨道处于半充满状态,比较稳定,再失去一个电子消耗能量高(3)①3d64②Al原子失去一个电子后,其3s轨道上有2个电子,为全充满状态,较稳定,再失去一个电子所需能量高(4)1s22s22p63s23p63d104s2(或[Ar]3d104s2)AsGe(5)1s22s22p63s23p63d104s24p3NPAs5.(1)①3d104s1②(2)1s22s22p1N+3(3)①bd②N1(4)NOCB(5)①1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3)②N的2p轨道是半充满状态,比较稳定,所以第一电离能比氧大解析(1)②Cu原子的价电子排布式为3d104s1,失去1个电子后,变为3d10全充满状态,结构稳定,所以铜原子易失去1个电子,而Fe原子的价电子排布式为3d64s2,4s轨道全充满,失去1个电子较困难,故Cu的第一电离能较小。(2)B与N均为同周期非金属元素,且N的非金属性强于B,因此N电负性较大,N显-3价,B显+3价。(3)①铜或铜盐的焰色反应为绿色,电子由较高能级跃迁到较低能级,以光的形式释放能量,属于发射光谱。6.