资源简介

第一节　原子结构　核外电子排布
1.结合有关数据和实验事实认识原子结构，知道元素、核素的含义。
2.了解原子核外电子的排布，能画出 1 ～ 20 号元素的原子结构示意图。
3.知道原子核外电子的能级高低顺序，了解构造原理，能结合能量最低原理、泡利原理、洪特规则书写1 ～ 36 号元素基态原子的核外电子排布式和轨道表示式。
4.能说明微观粒子的运动状态与宏观物体运动特点的差异。
考点一　原子结构与核素、同位素
　　
1.原子的构成
（1）构成原子的微粒及作用
（2）微粒之间的数量关系
①阳离子的核外电子数＝质子数－阳离子所带的电荷数。
②阴离子的核外电子数＝质子数＋阴离子所带的电荷数。
（3）微粒符号周围数字的含义
2.元素、核素、同位素
（1）元素、核素、同位素的关系
（2）同位素的特征
①相同存在形态的同位素，化学性质几乎完全相同，物理性质不同。
②天然存在的同一元素的各核素所占的原子百分数一般不变。
（3）常见的重要核素及其应用
核素 U C H H O
用途 核燃料 用于考古断代 制氢弹 示踪原子
1.正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）中子数为20的氯原子表示为 Cl。（　　）
（2）14C可用于文物的年代鉴定，14C与 12C互为同素异形体。（　　）
（3）铯元素的两种同位素 137Cs比 133Cs多4个质子。（　　）
（4）核聚变如 HHHen，因为有新微粒生成，所以该变化是化学变化。（　　）
（5）Cl与Cl得电子能力相同。（　　）
答案：（1）×　（2）×　（3）×　（4）×　（5）√
2.现有下列9种微粒HHCCNFe2＋、Fe3＋O2O3。按要求完成以下各题：
（1HH分别是氢元素的一种　　　　，它们互称为　　　　。
（2）互为同素异形体的微粒是　　　　。
（3Fe2＋的中子数为　　　　，核外电子数为　　　　　　　 　。
（4）上述9种微粒中有　　　　种核素，含有　　　种元素。
解析：（1HH分别是氢元素的一种核素HH是质子数相同而中子数不同的氢元素的不同原子，它们互称为同位素。（2O2和O3是同种元素组成的不同单质，为氧元素的同素异形体。（3Fe2＋的中子数为56－26＝30，核外电子数为26－2＝24。（4）9种微粒中有5种核素HHCCN，有5种元素：H、C、N、Fe、O。
答案：（1）核素　同位素　（2O2O3　（3）30　24　（4）5　5
3.已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同微粒。它们之间存在如图转化关系。
（1）如果A、B、C、D均是10电子的微粒，请写出：
A的化学式：　　　　　；D的化学式：　　　　。
（2）如果A和C是18电子的微粒，B和D是10电子的微粒，请写出A与B在溶液中反应的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
解析：（1）10电子微粒A、B反应得到两种10电子微粒，应是N＋OH－NH3↑＋H2O或HF＋OH－F－＋H2O，可推知A为N，B为OH－，C为NH3，D为H2O或A为HF，B为OH－，C为F－，D为H2O。（2）如果A、C均是18电子的粒子，B、D是10电子粒子，结合转化关系，可推知A为H2S，B为OH－，C为HS－或S2－，D为H2O，A与B在溶液中反应的离子方程式：H2S＋OH－HS－＋H2O或H2S＋2OH－S2－＋2H2O。
答案：（1）N（或HF）　H2O　（2）H2S＋OH－HS－＋H2O（或H2S＋2OH－S2－＋2H2O）
1.寻找“10电子”微粒和“18电子”微粒的方法
（1）“10电子”微粒
（2）“18电子”微粒
2.质子数和核外电子数分别相等的两种粒子关系
（1）可以是两种原子，如同位素原子。
（2）可以是两种分子，如CH4、NH3等。
（3）可以是两种带电荷数相同的阳离子，如N、H3O＋。
（4）可以是两种带电荷数相同的阴离子，如OH－、F－。
考点二　原子核外电子排布
1.能层、能级与原子轨道
（1）能层（n）
核外电子按能量不同分成能层。通常用K、L、M、N……表示，能量依次增大。
（2）能级
同一能层电子的能量也可能不同，又将其分成不同的能级，通常用s、p、d、f表示。
2.电子云和原子轨道
（1）电子云：核外电子的概率密度分布看起来像一片云雾，因而被形象地称作电子云。
（2）量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。因此，常用电子云轮廓图的形状和取向来表示原子轨道的形状和取向。
能级符号 ns np nd nf
轨道形状 球形 哑铃形 — —
轨道数目 1 3 5 7
能级符号 ns np nd nf
轨道能量 ①相同能层上的原子轨道：ns＜np＜nd＜nf； ②形状相同的原子轨道：1s＜2s＜3s＜4s； ③同一能层内形状相同而伸展方向不同的原子轨道：px＝py＝pz
3.基态原子的核外电子排布
（1）排布原则
能量最 低原理 原子核外电子总是尽可能地占据能量最低的原子轨道
泡利（不相容）原理 在一个原子轨道里，最多只能容纳2个电子，且它们的自旋相反
洪特规则 基态原子中，填入简并轨道的电子总是先单独分占，且自旋平行
｜注意｜
　　当能量相同的原子轨道在全充满（p6、d10、f14）、半充满（p3、d5、f7）、全空（p0、d0、f0）时原子的能量最低，如24Cr的电子排布式为[Ar]3d54s1，29Cu的电子排布式为[Ar]3d104s1。
（2）填充顺序——构造原理
以光谱学事实为基础，从氢开始，随核电荷数递增，新增电子填入能级的顺序称为构造原理。
（3）表示方法
表示方法 举例
原子结构示意图 P：
电子排布式 Cr：1s22s22p63s23p63d54s1
简化电子排布式 Cu：[Ar]3d104s1
价层电子排布式 Fe：3d64s2
轨道表示式（又称电子排布图）
4.电子的跃迁与原子光谱
（1）电子的跃迁
（2）不同元素原子的电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，可以用光谱仪摄取各种元素原子的吸收光谱或发射光谱，总称原子光谱。
1.正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）某原子M层上的电子数一定比L层上的电子数多。（　　）
（2）p能级能量一定比s能级的能量高。（　　）
（3）2p和3p轨道形状均为哑铃形，能量也相等。（　　）
（4）铁元素基态原子的核外电子排布式为
1s22s22p63s23p64s23d6。（　　）
（5）磷元素基态原子的轨道表示式为
（6）电子排布式1s22s22p63s23p10违反了能量最低原理。（　　）
（7）表示的原子处于能量最低状态。（　　）
答案：（1）×　（2）×　（3）×　（4）×　（5）×　（6）×　（7）×
2.下列说法错误的是（　　）
A.电子排布式为1s22s22p63s23p1的元素，其价态为＋3时最稳定
B.在同一能级上运动的电子，其运动状态肯定不同
C.碳原子核外能量最高的电子云轮廓图如图所示
D.钠原子由1s22s22p63p1→1s22s22p63s1时，吸收能量，由激发态转化成基态
解析：D　电子排布式为1s22s22p63s23p1的元素是Al，其最外层有3个电子，失去最外层的3个电子，达到8电子稳定结构，所以铝元素的价态为＋3价时最稳定，A正确；在同一能级上运动的电子，其自旋状态不同，故其运动状态肯定不同，B正确；碳原子核外能量最高的电子为2p能级上的电子，C正确；钠原子由1s22s22p63p1→1s22s22p63s1时，由激发态转化成基态，应是释放能量，D错误。
3.（1）与铬同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与铬原子相同的元素有　　 　（填元素符号）。
（2）基态Fe3＋的M层电子排布式为　　　　，与铝同族的第四周期元素原子的价电子排布式为　　　　　　，基态磷原子的核外电子运动状态共有　　　　种，其价电子排布式为　　　　　　。
（3）基态Ge原子有　　　　　个未成对电子。
（4）某元素的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn＋2，则n＝　　　；基态原子中能量最高的是　　　电子，核外电子的轨道表示式为　　　　　。
答案：（1）K、Cu　
（2）3s23p63d5　4s24p1　 15　3s23p3　
（3）2　
（4）2　2p　
原子核外电子排布的结构特点及应用
　
1.（1）基态Ni原子的价层电子排布式为　　　　　。
（2）基态Se原子的核外电子排布式为[Ar]　　　　　。
（3）基态O原子的电子排布式为　　　　　，其中未成对电子有　　　　个。
（4）氟原子激发态的电子排布式有　　　　，其中能量较高的是　 　　。（填字母）
a.1s22s22p43s1 b.1s22s22p43d2
c.1s22s12p2 d.1s22s22p33p2
（5）基态F原子的价电子排布图（轨道表示式）为　　　　　　　　　。
（6）Fe2＋价层电子排布式为　　　　。
（7）基态S原子的价层电子中，两种自旋状态的电子数之比为　　　　。
答案：（1）3d84s2　（2）3d104s24p4　（3）1s22s22p4（或[He]2s22p4）　2　（4）ad　d　（5） （6）3d6　（7）1∶2（或2∶1）
2.O、O的半衰期很短，自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下：OHeOX；OHeOY。下列说法正确的是（　　）
A.X的中子数为2
B.X、Y互为同位素
C.O、O可用作示踪原子研究化学反应历程
D.自然界不存在O2、O2分子是因其化学键不稳定
解析：B　根据质量守恒可知，X微粒为He，Y微粒为He。X微粒为He，中子数为4，A错误；X微粒为He，Y微粒为He，二者互为同位素，B正确；由题干信息可知，O与O的半衰期很短，故不适宜用作示踪原子研究化学反应历程，C错误；自然界中不存在O2与O2并不是因其化学键不稳定，而是由于O与O的半衰期很短，OO的键能与形成该键的核素无关，D错误。
电子排布式的书写方法
1.原子的电子排布式
（1）简单原子：按照构造原理将电子依次填充到能量逐渐升高的能级中。如14Si：1s22s22p63s23p2。
（2）复杂原子：先按构造原理从低到高排列，然后将同能层的能级移到一起。如26Fe：先排列为1s22s22p63s23p64s23d6，然后将同一能层的能级排到一起，即该原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。
2.离子的电子排布式
（1）判断该原子变成离子时会得到或失去多少个电子。
（2）原子失去电子时，总是从能量高的能级失去电子，即失去电子的顺序是由外向里。一般来说，主族元素只失去它们的最外层电子，而副族和第Ⅷ族元素可能还会进一步向里失去内层电子。
（3）原子得到电子而形成阴离子，则得到的电子填充在最外一个能层的某一个能级上。
3.简化电子排布式
如K：1s22s22p63s23p64s1，其简化电子排布式可表示为[Ar]4s1，其中[Ar]代表Ar的核外电子排布式，即1s22s22p63s23p6。
4.价层电子排布式
如K：1s22s22p63s23p64s1，其价层电子排布式可表示为4s1。
1.（1）基态F原子核外电子的运动状态有　　　　种。
（2）基态硫原子价层电子排布式为　　　　　　　。
（3）基态硅原子最外层的电子排布图为　　　　。
（4）在KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中，核外电子排布相同的是　　　　（填离子符号）。
解析：（1）基态F原子共有9个核外电子，则每个电子都有对应的轨道和自旋状态，所以核外电子的运动状态有9种。
（2）基态硫原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，因此基态硫原子价层电子排布式为3s23p4。
（3）硅元素的原子序数为14，价层电子排布式为3s23p2，则最外层电子排布图为
（4）KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子分别为H＋（或H－）、O2－、K＋和P3－，其中核外电子排布相同的是K＋和P3－。
答案：（1） 9　（2）3s23p4　（3）（4）K＋和P3－
2.元素“镆”（Mc）可由反应AmCaMc＋n得到。下列有关说法正确的是（　　）
A.Mc（镆）是长周期元素
BMc与Mc互为同素异形体
CCa2＋核内质子数为18
DAm原子的核外电子数为148
解析：A　镆元素的原子序数为115，位于元素周期表第七周期第ⅤA族，属于长周期元素，A正确；Mc 与Mc的质子数相同、中子数不同，互为同位素，B错误Ca2＋核内质子数为20，C错误；Am 原子的核外电子数与质子数相同，都为95，D错误。
3.原子核的人工转变是利用α粒子（即氦核He）撞击原子核，使原子核转变为另一种原子核的过程。1919年，卢瑟福利用α粒子轰击短周期非金属原子X，发现了质子，使人类对原子核的认识更进一步，其核反应原理如下XHeYH，其中元素X的最高价氧化物对应水化物与其气态氢化物反应生成盐，下列说法中正确的是（　　）
A.X、Y可形成两种以上的化合物
BX的质量数为13
C.原子半径：X＜Y
D.X仅有一种含氧酸
解析：A　元素X的最高价氧化物对应水化物与其气态氢化物反应生成盐，则X是N元素，依据核聚变的质子守恒和质量数守恒，可以推出Y是O元素，据此回答问题。X、Y可形成NO、NO2、N2O3等化合物，A正确；由质量数守恒，可以得出X的质量数为14，B错误；同一周期主族元素由左向右原子半径逐渐减小，原子半径：X＞Y，C错误；X可以形成硝酸和亚硝酸两种含氧酸，D错误。
　
1.我国自主设计，被称为“人造太阳”的“东方超环”核聚变实验装置取得重大突破，该核聚变的基础原料是海水中提取的氘和氚。下列叙述错误的是（　　）
A.氘原子的质量数为2
B.氚原子内中子数和核外电子数之差为1
C.氘原子和氚原子互为同位素
D.海水中的H2O与D2O互为同素异形体
解析：D　氘原子的中子数为1，质子数为1，质量数为2，A正确；氚原子内中子数为2，核外电子数为1，B正确；氘原子和氚原子的质子数均为1，中子数分别是1和2，氘原子和氚原子互为同位素，C正确；海水中的H2O与D2O都是化合物，不互为同素异形体，D错误。
2.钼元素为人体及动植物必需的微量元素，也在钢铁工业中有着重要的作用，钼作为钢的合金化元素，可以提高钢的强度，特别是高温强度和韧性。我国钼元素的储量丰富，在世界上占第二位。如图所示是钼元素的相关信息，下列有关钼的说法错误的是（　　）
A.95Mo18（钼酸根离子）中共计有76个电子
B.Mo元素是第五周期的主族元素
C.92Mo、95Mo、98Mo互为同位素，化学性质几乎相同
D.98Mo的原子核内中子数比质子数多14
解析：B　由图中信息可知，Mo原子的核外电子数为42，1个氧原子含8个电子，95Mo18（钼酸根离子）中含有的电子数为42＋8×4＋2＝76（个），A正确；Mo元素位于元素周期表第五周期第ⅥB族，属于副族元素，B错误；92Mo、95Mo、98Mo质子数相同、中子数不同，它们互为同位素，由于原子最外层电子数相同，化学性质几乎相同，C正确；98Mo的质子数为42，中子数＝98－42＝56，原子核内中子数比质子数多56－42＝14，D正确。
　　
1.（2021·天津高考）核聚变发电有望成为解决人类能源问题的重要手段之一、氘H）是核聚变反应的主要原料，下列有关叙述正确的是（　　）
A.H的中子数为2
BH的核电荷数为1
CH是自然界中最轻的原子
DH是氢元素的一种同素异形体
解析：B H的中子数为2－1＝1，A错误H的质子数为1，则核电荷数为1，B正确；自然界中最轻的原子是H，不是H，C错误H是氢元素的一种核素，D错误。
2.（2021·河北高考）用中子轰击X原子产生α粒子（即氦核He）的核反应为：nYHe。已知元素Y在化合物中呈＋1价。下列说法正确的是（　　）
A.H3XO3可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液
B.Y单质在空气中燃烧的产物是Y2O2
C.X和氢元素形成离子化合物
D.6Y和7Y互为同素异形体
解析：A　根据元素Y在化合物中呈＋1价及XnYHe可知，X为B元素、Y为Li元素。H3BO3为弱酸，可用于中和溅在皮肤上的NaOH溶液，A正确；Li单质在空气中燃烧的产物是Li2O，B错误；B元素与H元素可形成多种共价化合物，如B2H6、B4H10等，C错误；同素异形体是指由同一种元素组成的不同形态的单质，故6Y和7Y不互为同素异形体，二者互为同位素，D错误。
3.（2021·广东高考）“天问一号”着陆火星，“嫦娥五号”采回月壤。腾飞中国离不开化学，长征系列运载火箭使用的燃料有液氢和煤油等化学品。下列有关说法正确的是（　　）
A.煤油是可再生能源
B.H2燃烧过程中热能转化为化学能
C.火星陨石中的20Ne质量数为20
D.月壤中的3He与地球上的3H互为同位素
解析：C　煤油来源于石油的分馏，属于化石燃料，是不可再生能源，A错误；H2燃烧过程中化学能转化为热能和光能，B错误；20Ne的质量数为20，C正确；质子数相同、中子数不同的同一元素的不同核素互为同位素，3He、3H的质子数分别为2、1，二者质子数不同，不互为同位素，D错误。
4.（2020·全国Ⅰ卷）1934年约里奥—居里夫妇在核反应中用α粒子（即氦核He）轰击金属原子X，得到核素Y，开创了人造放射性核素的先河：XHeYn，其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是（　　）
A.X的相对原子质量为26
B.X、Y均可形成三氯化物
C.X的原子半径小于Y的
D.Y仅有一种含氧酸
解析：B　由题给信息可得X为Al，Y为PAl的相对原子质量为27，A项错误；X（Al）、Y（P）均可形成三氯化物，分别为AlCl3、PCl3，B项正确；根据同一周期主族元素从左到右原子半径依次减小知，X（Al）的原子半径大于Y（P）的，C项错误；Y（P）有多种含氧酸，如H3PO3和H3PO4等，D项错误。
5.（1）（2020·全国Ⅰ卷）基态Fe2＋与Fe3＋离子中未成对的电子数之比为　　　 　。
（2）（2020·全国Ⅱ卷）基态Ti原子的核外电子排布式为　　　　　　。
（3）（经典高考）Fe成为阳离子时首先失去　　　　轨道电子，Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3＋的价层电子排布式为　　　　　　　　　　　。
（4）（经典高考）在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是　　　　，该元素基态原子核外M层电子的自旋状态　　　 　（填“相同”或“相反”）。
解析：（1）基态铁原子的价层电子排布式为3d64s2，失去外层电子转化为Fe2＋和Fe3＋，这两种基态离子的价层电子排布式分别为3d6和3d5，根据洪特规则可知，基态Fe2＋有4个未成对电子，基态Fe3＋有5个未成对电子，所以未成对电子数之比为4∶5。
（2）钛元素是22号元素，故其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2。
（3）Fe为26号元素，Fe原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，成为阳离子时首先失去4s轨道电子；Sm的价层电子排布式为4f66s2，失去3个电子变成Sm3＋，则应先失去能量较高的6s电子，所以Sm3＋的价层电子排布式为4f5。
（4）根据元素周期表和对角线原则可知，与锂化学性质相似的邻族元素是镁，镁的最外层电子数是2，占据s轨道，s轨道最多容纳2个电子，且自旋状态相反。
答案：（1）4∶5　（2）1s22s22p63s23p63d24s2　
（3）4s　4f5　（4）Mg　相反
　　
一、选择题：本题包括12个小题，每小题仅有1个选项符合题意。
1.钋－210属于极毒性放射性元素，以相同重量来比较，钋－210的毒性是氰化物的2.5亿倍，只需一粒尘埃大小就足以取人性命，而且没有解毒剂。下列有关Po说法正确的是（　　）
A.Po与Po互为同素异形体
BPo与At互为同位素
CPo的质子数为84，中子数为126
D.Po元素的相对原子质量为210
解析：CPo与Po是同种元素的不同核素，应互为同位素，A错误Po与At为两种不同元素的核素，不能称为同位素，B错误Po的质子数为84，中子数为210－84＝126，C正确；钋－210的近似相对原子质量为210，但钋元素的相对原子质量不是210，D错误。
2.下列关于能层与能级的说法中正确的是（　　）
A.原子核外电子的每个能层最多可容纳的电子数为n2
B.任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数
C.同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数是不相同的
D.能级能量：5s＞4d
解析：B　A项，每一能层最多可容纳的电子数为2n2；C项，只要是s能级，不论哪一能层，所容纳的电子数都为2；D项，由构造原理知能级能量：4d＞5s。
3.已知某微粒的核外电子排布式是1s22s22p63s23p4，下列判断错误的是（　　）
A.该元素在周期表的位置是第三周期第ⅣA族
B.该元素最高价是＋6，最低价是－2
C.该微粒原子核外有16种运动状态不同的电子
D.该微粒原子核外有5种能量不同的电子
解析：A　硫元素在第三周期第ⅥA族，A错误；硫最高价是＋6价，最低价是－2价，B正确；硫元素有16个电子，有16种运动状态不同的电子，C正确；该原子的电子占据5个不同电子能级，有5种能量不同的电子，D正确。
4.对充有氖气的霓虹灯管通电，灯管发出红色光。产生这一现象的主要原因是（　　）
A.电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量
B.电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线
C.氖原子获得电子后转变成发出红光的物质
D.在电流的作用下，氖原子与构成灯管的物质发生反应
解析：A　在电流作用下，基态氖原子的电子吸收能量跃迁到较高能级，变为激发态原子，这一过程要吸收能量，不会发出红色光；而电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，将释放能量，从而产生红光，A项正确。
5.如图甲是氢原子的1s电子云图（即概率密度分布图），图乙、丙分别表示s、p能级的电子云轮廓图。下列有关说法正确的是（　　）
A.电子云图（即概率密度分布图）就是原子轨道图
B.3p2表示3p能级中有两个原子轨道
C.由图乙可知，s能级的电子云轮廓图呈圆形，有无数条对称轴
D.由图丙可知，p能级的原子轨道图呈哑铃形，且有3个伸展方向
解析：D　电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述，图甲就是电子云图（即概率密度分布图）。由于电子云图难以绘制，所以通常把电子出现概率约为90%的空间圈出来，称为电子云轮廓图，实际上这种电子云轮廓图就是我们常说的原子轨道图，A错误；3p2表示3p能级中容纳了两个电子，B错误；s能级的电子云轮廓图呈球形而不是圆形，C错误；p能级的原子轨道图呈哑铃形，有px（沿x轴方向）、py（沿y轴方向）、pz（沿z轴方向）三个伸展方向，并且互相垂直，D正确。
6.短周期元素R基态原子最外层的p能级上有2个未成对电子。则关于基态R原子的描述中正确的是（　　）
A.基态R原子核外电子的电子云轮廓图有两种：球形和哑铃形
B.基态R原子的价层电子排布式为ns2np2（n＝2或3）
C.基态R原子的原子轨道总数为9
D.基态R原子的轨道表示式为
解析：A　由“短周期元素R基态原子最外层的p能级上有2个未成对电子”可知，可能有两种情况：p能级上只有2个电子，R为第ⅣA族元素，C或Si；p能级上有4个电子，R为第ⅥA族元素，O或S，只有A正确。
7.假设R元素无同位素，元素R原子的质量数为A，Rm－的核外电子数为x，则W g Rm－所含中子的物质的量为（　　）
A.（A－x＋m）mol
B.（A－x－m）mol
C.（A－x＋m）mol
D.（A－x－m）mol
解析：C　根据n（Rm－）＝＝ mol，所以W g Rm－所含中子的物质的量为（A－x＋m）mol。
8.科学研究证明：核外电子的能量不仅与电子所处的能层、能级有关，还与核外电子的数目及核电荷数有关。氩原子与硫离子的核外电子排布相同，都是1s22s22p63s23p6。下列说法正确的是（　　）
A.两粒子的1s能级上电子的能量相同
B.两粒子的3p能级上电子离核的距离相同
C.两粒子的电子发生跃迁时，产生的光谱不同
D.两粒子都达8电子稳定结构，化学性质相同
解析：C　氩原子与硫离子的核外电子排布虽然相同，但核内质子数（即核电荷数）不同，原子核对核外电子的吸引作用不同，对应相同能级上的电子的能量和离核的距离是不同的，其对应的化学性质也不同，如S2－虽然达到了8电子稳定结构，但具有较强的还原性，和Ar的性质不同。
9.下列有关电子排布图的表述不正确的是（　　）
解析：D　A项，单核10电子粒子基态时的电子排布式为1s22s22p6，每个轨道内排布2个电子，且自旋状态相反，正确；B项，违背了洪特规则，正确；C项，N原子的价层电子排布图为正确；D项，该电子排布图中的电子没有激发跃迁到能量更高的轨道上，错误。
10.下列各组表述中，两种粒子一定不属于同种元素原子的是（　　）
A.3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p2的原子
B.M层全充满而N层为4s2的原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2的原子
C.最外层电子数是核外电子总数的的原子和价层电子排布式为4s24p5的原子
D.2p能级有一个未成对电子的基态原子和原子的价层电子排布式为2s22p5的原子
解析：B　A项，3p能级有一个空轨道，说明3p能级有2个电子，3s能级肯定已填满，价层电子排布式为3s23p2，因此A中两粒子相同，不符合题意；B项，M层全充满而N层为4s2，M层上有d轨道，即价层电子排布式为3d104s2，应该是基态锌原子，3d64s2是基态铁原子的价层电子排布式，符合题意；C项，价层电子排布式为4s24p5，则3d能级已排满10个电子，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5，最外层电子数是核外电子总数的的原子，可按下述方法讨论：若最外层电子数为1，核外电子总数为5，不可能；最外层电子数为2，核外电子总数为10，不可能；同理，只有最外层电子数为7，核外电子总数为35时合理，其电子排布式也是1s22s22p63s23p63d104s24p5，二者是同种元素的原子，不符合题意；D项，2p能级有一个未成对电子，可以是2s22p1，也可以是2s22p5，因此二者有可能属于同种元素的原子，不符合题意。
11.核磁共振技术在临床诊断中的应用越来越多。已知原子核内质子数与中子数有如下三种情况：①均为偶数；②均为奇数；③一个为偶数，另一个为奇数。其中②③原子核能发生核磁共振，则下列说法错误的是（　　）
A.D、T两种核素均能发生核磁共振
B.6Li、14C、25Mg均能发生核磁共振
C.第ⅤA族元素的原子均能发生核磁共振
D.若n为自然数，2n＋1X能发生核磁共振
解析：B　由题意知，D、T两种核素的质子数是奇数，中子数分别为奇数、偶数，A项正确；14C的质子数、中子数都是偶数，B项错误；第ⅤA族元素的原子质子数都是奇数，中子数是偶数或奇数，C项正确；n为自然数，2n＋1X中质量数为奇数，质子数或中子数中必有一个是奇数，另一个是偶数，D项正确。
12.现有部分元素的原子结构特点如表：
X L层电子数是K层电子数的3倍
Y 核外电子层数等于原子序数
Z L层电子数是K层和M层电子数之和
W 共用三对电子形成双原子分子，常温下为气体单质
下列叙述中正确的是（　　）
A.W原子结构示意图为
B.元素X和Y只能形成原子个数比为1∶2的化合物
C.元素X比元素Z的非金属性强
D.X、Y、Z、W四种元素不能形成离子化合物
解析：C　L层电子数是K层电子数的3倍，X为O元素；核外电子层数等于原子序数，Y为H元素；L层电子数是K层和M层电子数之和，即K、L、M电子层分别含有2、8、6个电子，Z为S元素；共用三对电子形成双原子分子，常温下为气体的单质是N2，W为N元素。氮原子的结构示意图为，A错误；O元素和H元素能形成H2O和H2O2两种化合物，B错误；O元素的非金属性大于S元素，C正确；四种元素可以形成NH4HSO4、（NH4）2SO4等离子化合物，D错误。
二、非选择题：本题包括3个小题。
13.A、B、C、D、E代表5种元素。请填空：
（1）A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为　　　　。
（2）B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B的元素符号为　 　　，C的元素符号为　　　　。
（3）D元素的正三价离子的3d轨道为半充满，D的元素符号为　　　　，其基态原子的电子排布式为　　　　　　　　。
（4）E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，E的元素符号为　　　　，其基态原子的电子排布式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
解析：（1）A元素原子核外共有7个电子，则其核内有7个质子，因此A元素为N。（2）B、C分别为17、19号元素，即分别为Cl、K。（3）D3＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，可知D为26号元素，即Fe，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。（4）E元素原子核外共有29个电子，第29号元素为Cu，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。
答案：（1）N　（2）Cl　K　
（3）Fe　1s22s22p63s23p63d64s2
（4）Cu　1s22s22p63s23p63d104s1
14.现有六种元素，其中A、B、C、D为短周期主族元素，E、F为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。
A元素原子的核外p电子数比s电子数少3
B元素形成的物质种类繁多，其形成的一种固体单质工业上常用作切割工具
C元素基态原子p轨道有3个未成对电子
D原子核外所有p轨道全充满或半充满
E在该周期中未成对电子数最多
F能形成红色（或砖红色）的F2O和黑色的FO两种氧化物
某同学根据上述信息，完成下列各题。
（1）画出A基态原子的核外电子轨道表示式：　　　　　　　　　　。
（2）B基态原子的核外电子轨道表示式为该同学所画的轨道表示式违背了　　　　　　。
（3）D基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有　　　　个伸展方向，呈　　　　形。
（4）写出C原子的电子排布式：　　　　　　　；写出E原子的简化电子排布式：　　　　　　。
（5）写出F元素原子的价层电子排布式：　　　　。
解析：A、B、C、D为短周期主族元素，原子序数依次增大，A元素原子的核外p电子数比s电子数少3，电子排布式为1s22s22p1，即A为B元素；B元素形成的物质种类繁多，其形成的一种固体单质工业上常用作切割工具，则B为C元素；C元素基态原子p轨道有3个未成对电子，价层电子排布式为ns2np3，D原子核外所有p轨道全充满或半充满，结合原子序数可知，价层电子排布式为3s23p3符合题意，即C为N元素、D为P元素；E在该周期中未成对电子数最多，又E为第四周期元素，则其价层电子排布式为3d54s1，则E为Cr元素；F能形成红色（或砖红色）的F2O和黑色的FO两种氧化物，即F为Cu元素。
答案：（1）（2）洪特规则　
（3）3　哑铃　
（4）1s22s22p3　[Ar]3d54s1
（5）3d104s1
15.元素周期表前四周期A、B、C、D、E五种元素，A元素的原子最外层电子排布式为ns1；B元素的原子价层电子排布式为ns2np2；C元素位于第二周期且原子中p能级与s能级电子总数相等；D元素原子的M能层的p能级中有3个未成对电子；E元素原子有5个未成对电子。
（1）写出元素名称：C　　　 　　；D　　 　　　；E　　　　　。
（2）C基态原子的电子排布图为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）当n＝2时，B的最简单气态氢化物的电子式为　　　　　　，BC2分子的结构式是　　　　　；当n＝3时，B与C形成的化合物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（4）若A元素的原子最外层电子排布式为2s1，B元素的原子价层电子排布式为3s23p2，A、B、C、D四种元素的第一电离能由大到小的顺序是　　　　　　　（用元素符号表示）。
（5）E元素原子的价层电子排布式是　　　　，在元素周期表中的位置是　　　　　　　，其最高价氧化物的化学式为　　　　。
解析：元素周期表前四周期A、B、C、D、E五种元素，A元素的原子最外层电子排布式为ns1，可知A为ⅠA族；B元素的原子价层电子排布式为ns2np2，B位于ⅣA族；C元素位于第二周期且原子中p能级与s能级电子总数相等，电子排布为1s22s22p4，C为O；D元素原子的M能层的p能级中有3个未成对电子，电子排布为1s22s22p63s23p3，D为P元素；E元素原子有5个未成对电子，电子排布应为1s22s22p63s23p63d54s2，E为Mn。（3）当n＝2时，B是C，最简单气态氢化物甲烷的电子式为BC2分子的结构式是OCO；n＝3时，B为Si元素，O、Si形成的化合物为二氧化硅，二氧化硅与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为2SiO2＋2OH－Si＋H2O。（4）若A元素的原子最外层电子排布为2s1，A为Li，B元素的原子价层电子排布为3s23p2，B为Si，C为O、D为P，非金属性越强，第一电离能越大，P的3p电子半满为稳定结构，但第一电离能仍小于O，则第一电离能由大到小的顺序是O＞P＞Si＞Li。（5）E元素原子的价层电子排布式是3d54s2，在元素周期表中的位置是第四周期第ⅦB族，最高价为＋7价，其最高价氧化物的化学式为Mn2O7。
答案：（1）氧　磷　锰　
（2）
（3）　OCO　2SiO2＋2OH－Si＋H2O　
（4）O＞P＞Si＞Li　
（5）3d54s2　第四周期第ⅦB族　Mn2O7
第二节　元素周期表　元素周期律
1.认识元素性质与元素在周期表中位置的关系。
2.结合有关数据和实验事实认识原子结构、元素性质呈周期性变化的规律，掌握元素周期律的实质。
3.知道元素周期表的结构，以第三周期的钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯以及碱金属和卤族元素为例，了解同周期和同主族元素性质的递变规律。
4.认识元素的原子半径、第一电离能、电负性等元素性质的周期性变化，知道原子核外电子排布呈现周期性变化是导致元素性质周期性变化的原因。
5.知道元素周期表中分区、周期和族的元素原子核外电子排布特征，了解元素周期律（表）的应用价值。
考点一　元素周期表
　　
1.元素周期表的结构
（1）元素周期表的编排原则
（2）元素周期表的结构
｜注意｜
　　①ⅠA族元素不等同于碱金属元素，H元素不属于碱金属元素。
②元素周期表第18列是0族，不是ⅧA族，第8、9、10三列是Ⅷ族，不是ⅧB族。
2.原子结构与元素周期表的关系
（1）原子结构与周期的关系
原子的最大能层数＝周期序数
（2）原子结构与族的关系
①主族元素的价层电子排布特点
主族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA
排布特点 ns1 ns2 ns2np1 ns2np2
主族 ⅤA ⅥA ⅦA
排布特点 ns2np3 ns2np4 ns2np5
②0族元素的价层电子排布：He为1s2；其他为ns2np6。
③过渡元素（副族和第Ⅷ族）的价层电子排布：（n－1）d1～10ns1～2（Pd除外）。
3.元素周期表中的特殊位置
（1）按元素种类
a.分界线：沿着元素周期表中铝、锗、锑、钋与硼、硅、砷、碲、砹的交界处画一条虚线，即为金属元素区和非金属元素区的分界线。
b.各区位置：分界线左下方为金属元素区，分界线右上方为非金属元素区。
c.分界线附近元素的性质：既表现金属元素的性质，又表现非金属元素的性质。
（2）按价层电子排布
①元素周期表分区简图
②各区元素化学性质及价层电子的排布特点
分区 元素分布 价层电子排布 元素性质特点
s区 ⅠA、ⅡA族 ns1～2 除氢外都是活泼金属元素；通常是最外层电子参与反应
p区 ⅢA族～ⅦA族、0族 ns2np1～6 （除He外） 通常是最外层电子参与反应（除0族外）
d区 ⅢB族～ⅦB族、Ⅷ族（除镧系、锕系外） （n－1）d1～9ns1～2（除Pd外） d轨道可以不同程度地参与化学键的形成
ds区 ⅠB族、ⅡB族 （n－1）d10ns1～2 金属元素
f区 镧系、锕系 （n－2）f0～14 （n－1）d0～2ns2 镧系元素的化学性质非常相近，锕系元素的化学性质也非常相近
4.元素周期表的三大应用
（1）科学预测：为新元素的发现及预测它们的原子结构和性质提供了线索。
（2）寻找新材料
（3）用于工农业生产
对探矿有指导意义的是地球化学元素的分布与它们在元素周期表中的位置关系，研制农药材料等。
1.元素周期表中的特殊位置
（1）请在上表中画出元素周期表的轮廓，并标出周期序数和族序数。
（2）画出金属与非金属的分界线，写出分界线处金属的元素符号，并用阴影表示出过渡元素的位置。
（3）写出各周期元素的种类。
（4）写出稀有气体元素的原子序数。
（5）标出113号～118号元素的位置。
（6）根据元素原子价层电子排布的特征，标出元素周期表分区情况。
答案：
2.元素周期表中的数量应用
（1）甲、乙是元素周期表中同一周期的第ⅡA族和第ⅦA族元素，原子序数分别为m、n，则m、n的关系为　　　　　　　　　　　　。
（2）甲、乙是元素周期表中同一主族相邻周期的两种元素（其中甲在上一周期），若甲的原子序数为x，则乙的原子序数可能是　　　　　　　　　　。
（3）若A、B是相邻周期同主族元素（A在B的上一周期），A、B所在周期分别有m种和n种元素，A的原子序数为x，B的原子序数为y，则x、y的关系为　　　　　　　　。
（4）下列各表为元素周期表中的一部分，表中数字为原子序数，其中M的原子序数为37的是　　　　。
答案：（1）n＝m＋5、n＝m＋15、n＝m＋29
（2）x＋2、x＋8、x＋18、x＋32
（3）y＝x＋m或y＝x＋n
（4）B
3.元素周期表和元素周期律可指导人们进行规律性推测和判断。下列说法中不合理的是（　　）
A.若aX2＋ 和bY－ 的核外电子层结构相同，则原子序数：a＝b＋3
B.盐酸（HCl）酸性比H2SiO3强，则元素的非金属性：Cl＞Si
C.硅、锗都位于金属元素与非金属元素的交界处，都可用作半导体材料
D.Be与Al在周期表中处于对角线位置，可推出：Be（OH）2＋2OH－Be＋2H2O
解析：B　若aX2＋ 和bY－ 的核外电子层结构相同，则原子序数：a－2＝b＋1，即a＝b＋3，A正确；HCl不是氯元素的最高价含氧酸，不能据此比较Cl、Si的非金属性强弱，B错误；硅、锗处于金属元素与非金属元素的分界处，既表现出一定的金属性又表现出一定的非金属性，都可以用作半导体材料，C正确；Be与Al在周期表中处于对角线位置，则Be（OH）2和Al（OH）3性质相似，可推出：Be（OH）2＋2OH－Be＋2H2O，D正确。
4.如图A、B、C、D、E是长式元素周期表中的5种元素（不包括镧系和锕系）。下列说法不正确的是（　　）
A.A、E原子序数之差可能为2
B.D、E原子序数之差可能是8、18或32
C.B、C原子序数之差一定是2
D.B、D原子序数之差不可能是7
解析：A　由题给5种元素的位置关系可以看出，A不是第一周期元素。因为A若为氢元素，则其位于最左边一族，就不会有B；A若为氦元素，则其位于最右边一族，那么就不会有C。既然A不是氢元素或氦元素，则A、E原子序数之差不可能为2，A错误；由表中位置关系可知D、E原子序数之差可能是8、18或32，B正确；又知B、D原子序数之差应大于8，D正确；B、C之间仅隔有E一种元素，故原子序数之差一定为2，C正确。
元素周期表中元素原子序数的序差规律
（1）同周期ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数之差有以下三种情况：第二、三周期（短周期）相差1，第四、五周期相差11，第六、七周期相差25。
（2）相邻周期，同一主族元素的原子序数可能相差2、8、18、32。若A、B是同主族相邻周期元素，A、B所在周期分别有m和n种元素。如图：
xA m种元素
yB n种元素
当A、B在ⅠA或ⅡA族时，y＝x＋m。A、B在ⅢA～0族时，y＝x＋n。
考点二　元素周期律及其应用
1.元素周期律
2.主族元素的周期性变化规律
项目 同周期（左→右） 同主族（上→下）
原 子 结 构 核电荷数 逐渐增大 逐渐增大
电子层数 相同 逐渐增多
原子半径 逐渐减小 逐渐增大
离子半径 阳离子逐渐减小，阴离子逐渐减小，r（阴离子）＞r（阳离子） 逐渐增大
性 质 化合价 最高正化合价由＋1→＋7（O、F除外），负化合价＝－（8－主族序数）（H为－1价） 相同，最高正化合价＝主族序数（O、F除外）
元素的金 属性和非 金属性 金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强 金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱
第一电离能 增大的趋势 逐渐减小
电负性 逐渐增大 逐渐减小
气态氢化物的稳定性 逐渐增强 逐渐减弱
最高价氧化物对应水化物的酸碱性 碱性逐渐减弱，酸性逐渐增强 碱性逐渐增强，酸性逐渐减弱
3.电离能
（1）第一电离能：气态基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，符号：I1，单位：kJ·mol－1。
（2）规律
①同周期：第一种元素的第一电离能最小，最后一种元素的第一电离能最大，总体呈现从左至右增大的变化趋势。
②同族元素：从上至下第一电离能逐渐减小。
③同种原子：逐级电离能越来越大（即I1＜I2＜I3…）。
4.电负性
（1）含义：元素的原子在化合物中吸引键合电子能力的标度。元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引键合电子的能力越强。
（2）标准：以最活泼的非金属氟的电负性为4.0和锂的电负性为1.0作为相对标准，计算得出其他元素的电负性（稀有气体未计）。
（3）变化规律
金属元素的电负性一般小于1.8，非金属元素的电负性一般大于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。
在元素周期表中，同周期元素从左至右，元素的电负性逐渐增大，同族元素从上至下，元素的电负性逐渐减小。
5.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，这种相似性被称为对角线规则。如：
1.正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）I的原子半径大于Br，HI比HBr的热稳定性强。（　　）
（2）同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱。（　　）
（3）第二周期元素从左到右，最高正价从＋1价递增到＋7价。（　　）
（4）同周期元素，从左到右，原子半径逐渐减小，离子半径也逐渐减小。（　　）
（5）元素的气态氢化物越稳定，其水溶液的酸性越强，元素的非金属性越强。（　　）
（6）元素的原子得电子数越多，元素的非金属性越强；失电子数越多，元素的金属性越强。（　　）
（7）主族元素的电负性越大，元素原子的第一电离能一定越大。（　　）
（8）在形成化合物时，电负性越大的元素越容易显示正价。（　　）
答案：（1）×　（2）×　（3）×　（4）×　（5）×　（6）×　（7）×　（8）×
2.比较下列微粒半径的大小（用“＞”或“＜”填空）：
（1）Na　　　　Mg　　　　Cl
（2）Li　　　　Na　　　　K
（3）Na＋　　　　Mg2＋　　　　Al3＋
（4）F－　　　　Cl－　　　　Br－
（5）Cl－　　　　O2－　　　　Na＋　　　　Mg2＋
（6）Fe2＋　　　　Fe3＋
答案：（1）＞　＞　（2）＜　＜　（3）＞　＞　（4）＜　＜　（5）＞　＞　＞　（6）＞
“三看”法快速判断简单微粒半径的大小
一看电子层数：最外层电子数相同时，电子层数越多，半径越大。
二看核电荷数：当电子层结构相同时，核电荷数越大，半径越小。
三看核外电子数：当电子层数和核电荷数均相同时，核外电子数越多，半径越大。
3.下列实验不能达到实验目的的是（　　）
选项 实验操作 实验目的
A Cl2、Br2分别与H2反应 比较氯、溴的非金属性强弱
B 向MgCl2、AlCl3溶液中分别通入氨 比较镁、铝的金属性强弱
C 测定相同物质的量浓度的Na2CO3、Na2SO4溶液的pH 比较碳、硫的非金属性强弱
D Fe、Cu分别与稀盐酸反应 比较铁、铜的金属性强弱
解析：B　A项，Cl2、Br2分别与H2反应，根据反应的难易程度，即可判断出氯、溴的非金属性强弱；B项，向MgCl2、AlCl3溶液中分别通入氨，MgCl2与NH3·H2O反应生成Mg（OH）2，AlCl3与NH3·H2O反应生成Al（OH）3，但无法比较二者的金属性强弱；C项，测定相同物质的量浓度的Na2CO3、Na2SO4溶液的pH，根据pH可判断出Na2CO3与Na2SO4水解程度的大小，即判断出H2CO3与H2SO4的酸性强弱，从而判断出碳、硫的非金属性强弱；D项，利用Fe、Cu与稀盐酸反应现象的不同即可判断出Fe、Cu的金属性强弱。
元素金属性和非金属性强弱的判断方法
三表 元素周期表：金属性“右弱左强，上弱下强，右上弱左下强”；非金属性“左弱右强，下弱上强，左下弱右上强”
金属活动性顺序表：按K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Pt、Au的顺序，金属性逐渐减弱
非金属活动性顺序表：按F、O、Cl、Br、I、S的顺序，非金属性逐渐减弱
三反应 置换反应：强的置换弱的，适合金属也适合非金属
与水或非氧化性酸反应越剧烈，或最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则金属性越强
与氢气反应越容易，生成的气态氢化物的稳定性越强，或最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则非金属性越强
氧化性 金属离子的氧化性越弱，对应单质的金属性越强
还原性 非金属氢化物或非金属阴离子的还原性越弱，对应单质的非金属性越强
4.（1）观察下面四种镧系元素的电离能数据，判断最有可能显示＋3价的元素是　　　　（填元素名称）。几种镧系元素的电离能（单位：kJ·mol－1）
元素 I1 I2 I3 I4
Yb（镱） 604 1 217 4 494 5 014
Lu（镥） 532 1 390 4 111 4 987
La（镧） 538 1 067 1 850 5 419
Ce（铈） 527 1 047 1 949 3 547
（2）铜、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如表所示：
电离能/（kJ·mol－1） I1 I2
铜 746 1 958
锌 906 1 733
铜的第一电离能（I1）小于锌的第一电离能，而铜的第二电离能（I2）却大于锌的第二电离能，其主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案：（1）镧　（2）铜原子失去一个电子后，核外电子排布式为[Ar]3d10，而锌原子失去一个电子后的核外电子排布式变为[Ar]3d104s1，铜达到了较稳定状态，所以铜的第二电离能相对较大
电离能的应用
（1）判断元素金属性的强弱
电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越强；反之金属性越弱。
（2）判断元素的化合价
如果某元素的In＋1 In，则该元素的常见化合价为＋n，如钠元素的I2 I1，所以钠元素的化合价为＋1。
（3）判断核外电子的分层排布情况
多电子原子中，元素的各级电离能逐渐增大，有一定的规律性。当电离能的变化出现突变时，电子层数就可能发生变化。
5.已知元素的电负性和元素的化合价一样，也是元素的一种基本性质。下面给出14种元素的电负性：
元素 Al B Be C Cl F Li
电负性 1.5 2.0 1.5 2.5 3.0 4.0 1.0
元素 Mg N Na O P S Si
电负性 3.0 0.9 3.5 2.1 2.5 1.8
已知：两成键元素间电负性差值大于1.7时，形成离子键，两成键元素间电负性差值小于1.7时，形成共价键。
（1）根据表中给出的数据，可推知元素的电负性具有的变化规律是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）通过分析电负性值变化规律，确定镁元素电负性值的最小范围是　　　　。
（3）判断下列物质是离子化合物还是共价化合物：
A.Li3N B.BeCl2
C.AlCl3 D.SiC
属于离子化合物的是　　　　；属于共价化合物的是　　　　；请设计一个实验方案证明上述所得到的结论：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（4）在P与Cl组成的化合物中，Cl元素显　　　　（填“正”或“负”）价，理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
解析：（2）根据电负性的递变规律：同周期元素从左到右，元素电负性逐渐变大，同族元素从上到下，元素电负性逐渐变小，可知在同周期中电负性：Na＜Mg＜Al，同主族：Be＞Mg＞Ca，最小范围应为0.9～1.5。（3）根据已知条件及表中数值：Li3N中元素的电负性差值为2.0，大于1.7，形成离子键，为离子化合物；BeCl2、AlCl3、SiC中元素的电负性差值分别为1.5、1.5、0.7，均小于1.7，形成共价键，为共价化合物。共价化合物和离子化合物最大的区别在于熔融状态下能否导电，离子化合物在熔融状态下以离子形式存在，可以导电，但共价化合物却不能。
答案：（1）随着原子序数的递增，元素的电负性呈周期性变化　（2）0.9～1.5　（3）A　BCD　测定各物质在熔融状态下能否导电，若导电则为离子化合物，反之则为共价化合物　（4）负　Cl的电负性大于P，Cl对键合电子的吸引能力强
电负性的三大应用
元素“位—构—性”关系的相互推断
　　
1.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X、Y同周期并相邻，Y是组成水的元素之一，Z在同周期主族元素中金属性最强，W原子在同周期主族元素中原子半径最小，下列判断正确的是（　　）
A.XW3是非极性分子
B.简单氢化物沸点：X＞Y
C.Y与Z形成的化合物是离子化合物
D.X、Y、Z三种元素组成的化合物水溶液呈酸性
解析：C　X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Y同周期并相邻，且Y是组成水的元素之一，则Y为O元素，X为N元素，Z在同周期主族元素中金属性最强，则Z为Na元素，W原子在同周期主族元素中原子半径最小，则W为Cl元素，据此分析解答。由分析，X为N元素，W为Cl元素，NCl3分子的空间结构为三角锥形，其正、负电荷的中心不重合，属于极性分子，A错误；H2O和NH3均含有氢键，但H2O分子形成的氢键更多，故沸点H2O＞NH3，B错误；Y为O元素，Z为Na元素，两者形成的化合物为Na2O、Na2O2，均为离子化合物，C正确；N、O、Na三种元素组成的化合物NaNO3呈中性、NaNO2呈碱性，D错误。
2.甲～戊均为短周期元素，在元素周期表中的相对位置如图所示；戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是（　　）
A.原子半径：丁＞戊＞乙
B.非金属性：戊＞丁＞丙
C.甲的氢化物遇氯化氢一定有白烟产生
D.丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
解析：C　由同周期和同主族元素原子半径变化规律可知，A项正确；同周期元素非金属性从左到右逐渐增强，B项正确；若甲为C，烷烃、烯烃遇氯化氢无白烟产生，C项错误；磷酸、硅酸均能与强碱反应，D项正确。
1.同一元素的“位—构—性”关系
2.元素推断类题目的基本特点
3.推断题要点总结
（1）结构与位置互推是解题的核心
①掌握四个关系式
a.电子层数＝周期序数；
b.质子数＝原子序数；
c.最外层电子数＝主族序数；
d.主族元素的最高正价＝主族序数（O、F除外），最低负价＝主族序数－8。
②熟练掌握周期表的结构及周期表中的一些特殊规律
a.“凹”型结构的“三短四长，七主七副八零完”；
b.各周期元素种类；
c.稀有气体的原子序数及在周期表中的位置；
d.同主族上下相邻元素原子序数的关系。
（2）熟记常见元素及其化合物的特性
物质特性 推断元素
形成化合物种类最多的元素或单质是自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最大的元素 C
空气中含量最多的元素或氢化物的水溶液呈碱性的元素 N
地壳中含量最多的元素或氢化物的沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素 O
最活泼的金属元素或最高价氧化物对应水化物碱性最强的元素或阳离子的氧化性最弱的元素 Cs
单质最易着火的非金属元素 P
焰色试验呈黄色的元素 Na
焰色试验呈紫色（透过蓝色钴玻璃观察）的元素 K
单质密度最小的元素 H
单质密度最小的金属元素 Li
常温下，单质呈液态的非金属元素 Br
常温下，单质呈液态的金属元素 Hg
最高价氧化物及其水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素 Al
元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应水化物发生氧化还原反应的元素 S
1.X、Y、Z、W为原子序数递增的短周期主族元素，有机化合物中一定含X元素，Y的某种单质在空气中体积分数为第2位，含W元素的物质灼烧时发出黄光。下列说法正确的是（　　）
A.W与X、Y、Z形成的化合物中只含离子键
B.X的氢化物的沸点一定低于Y的氢化物的沸点
C.简单气态氢化物的沸点：Y＞Z＞X
D.原子半径：W＞Z＞Y＞X
解析：C　有机化合物中一定含C元素，O2在空气中体积分数为第2位，含Na元素的物质焰色为黄色，O与Na之间的主族元素只有F元素，故X、Y、Z、W分别为C、O、F、Na元素。A项，Na与O形成的Na2O2中既含离子键，又含共价键，错误；B项，碳的氢化物中一些相对分子质量较大的烃的沸点可能高于氧的氢化物的沸点，错误；C项，H2O在常温下呈液态，沸点最高，HF存在分子间氢键，沸点高于CH4，正确；D项，原子半径：Na＞C＞O＞F，错误。
2.如图为元素周期表前四周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中，正确的是（　　）
A.非金属性：W＞Y
B.Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同
C.p能级未成对电子最多的是Z元素
D.W、X、Y、Z中，电负性最大的是X
解析：D　题图为元素周期表前四周期的一部分，由位置可知，X为F，W为P，Y为S，Z为Br，R为Ar。A项，非金属性：W＜Y，错误；B项，Y的阴离子有3个电子层，而Z的阴离子有4个电子层，错误；C项，p能级未成对电子最多的是P元素，为3个，错误；D项，上述元素中F的非金属性最强，则X的电负性最大，正确。
3.LDFCB是锂离子电池常用的一种离子导体，其阴离子由同周期原子序数递增的元素原子W、X、Y、Z构成，结构如图。基态Y原子的s轨道与p轨道电子数相等，Z的核外电子总数是W的最外层电子数的3倍。下列说法正确的是（　　）
A.同周期元素第一电离能小于Y的有5种
B.简单氢化物的沸点：Z＞Y＞X
C.W的最高价氧化物对应的水化物具有两性
D.W和Z可形成含有极性共价键的非极性分子
解析：D　根据结构简式，Y形成两个共价键，基态Y原子的s轨道与p轨道电子数相等，故Y的基态原子电子排布为1s22s22p4，Y为O；X原子形成四个共价键，且原子序数比Y小，故X为C；W带一个负电荷形成四个共价键，故W为B；Z的核外电子总数是W的最外层电子数的3倍，故Z为F。Y为O，同周期元素第一电离能小于O的有Li、Be、B、C共4种，A错误；简单氢化物的沸点：H2O＞HF＞CH4，B错误；B的最高价氧化物对应的水化物为H3BO3，为一元弱酸，不具有两性，C错误；B与F可形成BF3，为含有极性共价键的非极性分子，D正确。
4.短周期元素a、b、c、d的原子序数依次增大，在下列转化关系中，甲、乙、丙、丁、戊为上述四种元素组成的二元或三元化合物。其中A为d元素组成的单质，常温下乙为液体，丁物质常用于消毒、漂白。下列说法错误的是（　　）
A.简单离子半径：c＞b
B.丙中既有离子键又有极性键
C.b、c形成的化合物中阴、阳离子数目之比为1∶2
D.a、b、d形成的化合物中，d的杂化方式是sp3
解析：A　短周期元素a、b、c、d的原子序数依次增大，常温下乙为液体，应为H2O，则a为H元素；A为d元素组成的单质，且与丙反应生成水和常用于消毒、漂白的丁，则丙应为碱，由转化关系可知甲为Na2O，丙为NaOH，A为Cl2，丁为NaClO，戊为NaCl；则b为O元素、c为Na元素、d为Cl元素。b、c对应的离子为O2－和Na＋，具有相同的核外电子排布，核电荷数越大离子半径越小，则离子半径：O2－＞Na＋，即b＞c，A错误；丙为NaOH，由Na＋和OH－构成，则含有离子键和极性共价键，B正确；b为O元素、c为Na元素，二者组成的Na2O和Na2O2中阴、阳离子数目之比均为1∶2，C正确；a、b、d形成的化合物中，若为HClO，Cl原子的价层电子对数为2＋＝4，则Cl的杂化方式是sp3，同理若为HClO3或HClO4，Cl原子的杂化方式仍为sp3，D正确。
同周期、同主族元素性质的递变
　　
　某同学做同主族元素性质相似性、递变性实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象（见下表，表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系）。
实验方案 实验现象
①将氯水滴加到溴化钠溶液中，振荡，静置 A.浮在水面上，熔成小球，不定向移动，随之消失
②将一小块金属钠放入冷水中 B.溶液呈浅紫色
实验方案 实验现象
③将溴水滴加到NaI溶液中，振荡，静置 C.浮在水面上，熔成小球，不定向移动，并伴有轻微的爆炸声，很快消失
④将一小块金属钾放入冷水中 D.溶液呈橙色
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
（1）实验目的：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。
（2）实验用品：
①试剂：金属钠、金属钾、新制氯水、溴水、0.1 mol·L－1 NaBr溶液、0.1 mol·L－1 NaI溶液等；
②仪器：　　　　　、　　　　　、　　　　、镊子、小刀、玻璃片等。
（3）实验内容（填写与实验方案对应的实验现象的字母和化学方程式）：
实验方案 实验现象 化学方程式
①
②
③
④
（4）实验结论：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
解析：本题是一个实验设计题，题目较灵活，考查对基础知识的运用能力；另外，今后在实验现象中应加强语言描述和记忆，这是许多学生的弱项。
答案：（1）探究同主族元素性质的相似性和递变性
（2）试管　胶头滴管　烧杯
（3）
实验 方案 实验现象 化学方程式
① D Cl2＋2NaBr2NaCl＋Br2
② A 2Na＋2H2O2NaOH＋H2↑
③ B Br2＋2NaI2NaBr＋I2
④ C 2K＋2H2O2KOH＋H2↑
（4）同主族元素性质相似；自上而下元素原子失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱
　某校化学学习小组分别设计了一组实验来探究元素周期律。
第一小组根据元素非金属性与其对应最高价含氧酸之间的关系，设计了如图1装置来一次性完成同主族元素非金属性强弱比较的实验探究。
[查阅资料]
Ⅰ.常温下浓盐酸与高锰酸钾能反应生成氯气。
Ⅱ.H2SiO3难溶于水。
实验药品：大理石、碳酸钠粉末、稀硝酸、硅酸钠溶液。
[探究过程]
（1）第一小组为比较N、C、Si元素的非金属性强弱，以图1装置进行实验：
①烧杯C中现象为　　　　　 　，发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　 　。
②实验预期结论：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
③存在问题：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。
（2）第二小组设计了如图2装置来验证卤素单质的氧化性，A、B、C三处分别是蘸有溴化钠溶液的棉花、湿润的淀粉碘化钾试纸、湿润的红色纸条。
①写出A处反应的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②B处实验现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。
③实验预期结论：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
④存在问题：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
解析：（1）验证元素的非金属性与其对应最高价含氧酸之间的关系，可根据强酸制弱酸的反应原理，用稀硝酸与大理石反应生成二氧化碳，再将二氧化碳通入硅酸钠溶液中，生成硅酸沉淀。由此可说明硝酸、碳酸及硅酸酸性的强弱，但硝酸有挥发性，影响了最后结果的判断。（2）氯气能与溴化钠溶液发生置换反应，生成单质溴和氯化钠；氯气能与碘化钾溶液发生置换反应，生成单质碘，淀粉遇碘变蓝色，但无法判断Br2和I2的氧化性强弱。
答案：（1）①溶液变浑浊　CO2＋Si＋H2OH2SiO3↓＋C　②非金属性：N＞C＞Si　③稀硝酸有一定的挥发性，影响C元素和Si元素非金属性强弱的判断
（2）①Cl2＋2Br－Br2＋2Cl－　②试纸变蓝　
③氧化性：Cl2＞Br2＞I2　④无法判断Br2和I2的氧化性强弱
　　
1.（2022·江苏高考）工业上电解熔融Al2O3和冰晶石（Na3AlF6）的混合物可制得铝。下列说法正确的是（　　）
A.半径大小：r（Al3＋）＜r（Na＋）
B.电负性大小：χ（F）＜χ（O）
C.电离能大小：I1（O）＜I1（Na）
D.碱性强弱：NaOH＜Al（OH）3
解析：A　核外电子排布相同时，核电荷数越大，离子半径越小，故半径大小为r（Al3＋）＜r（Na＋），A正确；同周期主族元素核电荷数越大，电负性越大，故χ（F）＞χ（O），B错误；同周期主族元素从左往右第一电离能呈增大趋势，同主族元素从上往下第一电离能逐渐减小，故电离能大小为I1（O）＞I1（Na），C错误；金属性：Na＞Al，则最高价氧化物对应水化物的碱性为NaOH＞Al（OH）3，D错误。
2.（2022·海南高考）钠和钾是两种常见金属，下列说法正确的是（　　）
A.钠元素的第一电离能大于钾
B.基态钾原子价层电子轨道表示式为
C.钾能置换出NaCl溶液中的钠
D.钠元素与钾元素的原子序数相差18
解析：A　同一主族元素的第一电离能从上到下依次减小，因此钠元素的第一电离能大于钾，A正确；基态钾原子价层电子排布为4s1，其轨道表示式为B不正确；钾和钠均能与水发生置换反应，因此钾不能置换出NaCl溶液中的钠，C不正确；钠元素与钾元素的原子序数分别为11和19，两者相差8，D不正确。
3.（2022·全国甲卷）Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，其最外层电子数之和为19。Q与X、Y、Z位于不同周期，X、Y相邻，Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍。下列说法正确的是（　　）
A.非金属性：X＞Q
B.单质的熔点：X＞Y
C.简单氢化物的沸点：Z＞Q
D.最高价含氧酸的酸性：Z＞Y
解析：D　由“Q、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素”和“Q与X、Y、Z位于不同周期”推测Q可能为第一或第二周期元素；结合“Y原子最外层电子数是Q原子内层电子数的2倍”和“X、Y相邻”，可知Q为第二周期元素，则X、Y、Z为第三周期元素，Y为Si，X为Al；由“最外层电子数之和为19”可知Q、Z最外层电子数之和为12，所以Q、Z为F和P或O和S或N和Cl。
N（Q） O（Q） F（Q）
Al（X） Si（Y） P（Z） S（Z） Cl（Z）
同一周期元素从左到右非金属性依次增加，同一主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，所以非金属性：X＜Q，A项错误；硅为共价晶体，熔点高，铝为金属晶体，熔点低于硅，B项错误；N、O、F的简单氢化物中均存在氢键，所以简单氢化物的沸点：Q＞Z，C项错误；同一周期元素最高价含氧酸的酸性从左到右依次增大，所以酸性：Z＞Y，D项正确。
4.（2022·湖北高考）Be2＋和Al3＋的电荷与半径之比相近，导致两元素性质相似。下列说法错误的是（　　）
A.Be2＋与Al3＋都能在水中与氨形成配合物
B.BeCl2和AlCl3的熔点都比MgCl2的低
C.Be（OH）2和Al（OH）3均可表现出弱酸性
D.Be和Al的氢化物都不能在酸中稳定存在
解析：A　在水溶液中形成氨配合物，要面对大量水分子（以及氨水电离形成的氢氧根离子）的竞争，因此并不是很容易，s区、p区金属离子基本不能在水溶液中形成氨配合物，A错误；BeCl2和AlCl3属于分子晶体，而MgCl2属于离子晶体，则BeCl2和AlCl3的熔点都比MgCl2的低，B正确；Be（OH）2和Al（OH）3均为两性氢氧化物，则均可表现出弱酸性，C正确；Be和Al的氢化物与酸反应，生成对应的盐和氢气，则都不能在酸中稳定存在，D正确。
5.（2022·湖南高考）科学家合成了一种新的共价化合物（结构如图所示），X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，W的原子序数等于X与Y的原子序数之和。下列说法错误的是（　　）
A.原子半径：X＞Y＞Z
B.非金属性：Y＞X＞W
C.Z的单质具有较强的还原性
D.原子序数为82的元素与W位于同一主族
解析：C
　
同周期主族元素从左到右原子半径依次减小，A项正确；同周期元素从左到右非金属性依次增强，同主族元素从上到下非金属性依次减弱，故非金属性：O＞C＞Si，B项正确；F2具有强氧化性，C项错误；82号元素的原子结构示意图为，位于第六周期第ⅣA族，D项正确。
一、选择题：本题包括12个小题，每小题仅有1个选项符合题意。
1.现在含有元素硒（Se）的保健品已经进入市场。已知硒与氧元素同族，与钾元素同周期。下列关于硒的说法不正确的是（　　）
A.原子最外层电子排布式为4s24p4
B.最高价氧化物对应水化物的化学式为H2SeO4
C.Br的非金属性比Se弱
D.O和Se为p区元素，K为s区元素
解析：C　由题给信息可知，Se位于第四周期ⅥA族，故Se原子最外层电子数是6，最外层电子排布式为4s24p4，A项正确；Se元素的最高正化合价为＋6，则其最高价氧化物对应水化物的化学式为H2SeO4，B项正确；Br和Se属于同周期元素，且原子序数：Br＞Se，所以Br的非金属性比Se强，C项错误；根据O、Se、K在周期表中的位置可知，D项正确。
2.1869年门捷列夫把当时已知的元素根据物理、化学性质进行排列，准确预留了甲、乙两种未知元素的位置，并预测了二者的相对原子质量，部分原始记录如下。
下列说法不正确的是（　　）
A.元素甲比Al的最高价氧化物的水化物的碱性弱
B.原子半径比较：甲＞乙＞Si
C.元素乙位于现行元素周期表第四周期第ⅣA族
D.推测乙可以用作半导体材料
解析：A　由元素的相对原子质量可知，甲、乙的相对原子质量均比As小，As位于第四周期第ⅤA族，则C、Si、乙位于第ⅣA族，乙为Ge，B、Al、甲位于第ⅢA族，甲为Ga。A项，甲为Ga，位于现行元素周期表第四周期第ⅢA族，最高价氧化物的水化物的碱性比铝的强，错误；B项，电子层数越多，原子半径越大，同周期从左向右原子半径逐渐减小，则原子半径：甲＞乙＞Si，正确；C项，乙为Ge，位于现行元素周期表第四周期第ⅣA族，正确；D项，乙为Ge，位于金属元素与非金属元素的分界处，可用作半导体材料，正确。
3.某元素的原子最外层电子排布是6s26p4，该元素或其化合物不可能具有的性质是（　　）
A.该元素单质可能是导体
B.该元素的最高化合价呈＋6价
C.该元素能与氢气反应生成气态氢化物
D.该基态原子的价层电子排布图为
解析：C　该元素原子最外层电子排布是6s26p4，为Po元素，为金属单质，具有导电性，A正确；最外层电子数为6，最高化合价为＋6价，B正确；该元素位于周期表中第六周期第ⅥA族，金属性较强，在化学反应中易失去电子，难以得到电子，不能形成氢化物，C错误；Po元素的原子最外层电子排布是6s26p4，基态该原子的价层电子排布图为D正确。
4.下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是（　　）
选项 事实 结论
A 与冷水反应，Na比Mg强烈 金属性：Na＞Mg
B Ca（OH）2的碱性强于Mg（OH）2 金属性：Ca＞Mg
C SO2与NaHCO3溶液反应生成CO2 非金属性：S＞C
D t ℃时，Br2＋H22HBr K＝5.6×107　 I2＋H22HI　K＝43 非金属性：Br＞I
解析：C　C项，根据事实可知，H2SO3比H2CO3酸性强，但H2SO3不是S元素的最高价含氧酸，故不能说明非金属性：S＞C。
5.短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示，其中W原子的质子数是其M层电子数的三倍，下列说法不正确的是（　　）
A.X 与Y 可形成5 种以上的化合物
B.工业上常通过电解Z 的熔融氯化物的方法来制取Z的单质
C.简单离子的半径由大到小的顺序为Q＞X＞Y＞Z
D.X、W、Q最高价氧化物对应水化物的酸性：Q＞X＞W
解析：B　这几种元素都是短周期元素，根据元素在周期表中的位置知，X、Y位于第二周期，Z、W、Q位于第三周期，W原子的质子数是其M层电子数的三倍，设其M层电子数为x，则W原子质子数＝2＋8＋x，2＋8＋x＝3x，所以x＝5，则W为P元素，则X是N元素、Y是O元素、Z是Al元素、Q是Cl元素。X、Y分别是N、O元素，二者能形成多种氮氧化物，如N2O、NO、NO2、N2O4、N2O5等，所以X与Y可形成5种以上的化合物，A正确；Z是Al元素，熔融状态下氯化铝不导电，所以工业上采用电解熔融氧化铝的方法冶炼Al，B错误；电子层数越多其离子半径越大，电子层结构相同的离子，离子半径随着原子序数增大而减小，所以离子半径：Q＞X＞Y＞Z，C正确；元素的非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性：Q＞X＞W，则最高价氧化物对应水化物的酸性：Q＞X＞W，D正确。
6.X、Y、Z、W四种短周期元素，原子半径依次增大，X和Y位于同一周期，可组成多种化合物，其中一种是红棕色的大气污染物。Z元素的逐级电离能数据依次为738、1 451、7 733、10 540、13 630……下列有关说法正确的是（　　）
A.简单氢化物的沸点：Y＞X
B.简单离子半径：X＞Z＞W
C.电负性：X＞Y＞Z
D.Z的最高价氧化物对应水化物的碱性大于W
解析：C　X、Y、Z、W四种短周期元素，原子半径依次增大，X和Y位于同一周期，可组成多种化合物，其中一种是红棕色的大气污染物，该红棕色的物质为二氧化氮，则X为O，Y为N；Z元素的逐级电离能数据依次为738、1 451、7 733、10 540、13 630……，Z的第三电离能剧增，说明其最外层有2个电子，则Z为Mg；W的原子半径大于Mg，则W为Na。常温下水为液态，氨气为气态，则简单氢化物的沸点：Y＜X，A错误；电子层结构相同时，核电荷数越大离子半径越小，则简单离子半径：X＞W＞Z，B错误；同一周期主族元素从左向右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，则电负性：X＞Y＞Z，C正确；金属性：Z＜W，则最高价氧化物对应水化物的碱性：Z＜W，D错误。
7.W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y的原子序数等于W与X的原子序数之和，Z的最外层电子数为K层的一半，W与X可形成原子个数比为2∶1的18e－分子。下列说法正确的是（　　）
A.简单离子半径：Z＞X＞Y
B.W与Y能形成含有非极性键的化合物
C.X和Y的最简单氢化物的沸点：X＞Y
D.由W、X、Y三种元素所组成化合物的水溶液均显酸性
解析：B　Z的最外层电子数为K层的一半，则Z的核外有3个电子层，最外层电子数为1，则Z为Na，W与X能形成原子个数比为2∶1的18电子的分子，则形成的化合物为N2H4，所以W为H，X为N，Y的原子序数是W与X的原子序数之和，则Y为O，据此分析解答。离子的电子层数相同时，原子序数越小，半径越大，即离子半径大小顺序为N3－＞O2－＞Na＋，即简单离子半径：X＞Y＞Z，A错误；W为H，Y为O，能形成H2O2，含有极性共价键和非极性共价键，B正确；X的最简单氢化物为氨气，Y的最简单氢化物为水，水的沸点高于氨气，即最简单氢化物的沸点：Y＞X，C错误；由W、X、Y三种元素形成的化合物有硝酸、硝酸铵、氨水等，硝酸、硝酸铵显酸性，氨水显碱性，故由W、X、Y三种元素形成的化合物的水溶液不一定显酸性，D错误。
8.根据下表（部分短周期元素的原子半径及主要化合价）信息，下列叙述正确的是（　　）
元素代号 A B C D E
原子半径/nm 0.186 0.143 0.089 0.104 0.074
主要化合价 ＋1 ＋3 ＋2 ＋6、－2 －2
A.E2－与B3＋的核外电子数不可能相等
B.离子半径：A＋＜D2－
C.最高价氧化物对应水化物的碱性：A＜C
D.简单氢化物的稳定性：D＞E
解析：B　由表中数据可知，A为钠，B为铝，C为铍，D为硫，E为氧。E2－与B3＋的核外电子数都为10，相等，A错误；离子半径：Na＋＜S2－，B正确；钠比铍活泼，故最高价氧化物对应水化物的碱性：Be（OH）2＜NaOH，C错误；元素的非金属性越强其对应的简单氢化物就越稳定，简单氢化物的稳定性：H2O＞H2S，D错误。
9.X、Y是同周期的两种主族元素，他们的逐级电离能（I）数据如表所示：
电离能/ （kJ·mol－1） I1 I2 I3 I4 I5 …
X 496 4 562 6 912 9 543 13 353 …
Y 738 1 451 7 733 10 540 13 630 …
下列有关说法正确的是（　　）
A.电负性：X＞Y
B.与水反应剧烈程度：X＜Y
C.X的最外层电子数为1
D.Y的最高化合价为＋3
解析：C　由X的I2突然增大，说明X原子的最外层有1个电子，Y的I3突然增大，说明Y原子的最外层有2个电子；因X、Y同周期，可推断Y在X的右侧，根据元素周期律可推断C项正确，A、B、D项错误。
10.A、B、D、E是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中D元素是地壳中含量最高的金属元素，E元素的单质常用来制造太阳能电池，A3B＋和BA－含有相同的电子数。下列说法错误的是（　　）
A.最简单氢化物的稳定性：E＞B
B.原子半径：D＞E＞B＞A
C.A、B组成的化合物A2B2是一种绿色氧化剂
D.含E的一种盐溶液常用作木材防火剂
解析：A　非金属性同周期主族元素从左到右逐渐增强，同主族元素从上而下逐渐减弱，则非金属性：Si＜O，则氢化物的稳定性：E＜B，A项错误。
11.短周期主族元素W、Q、X、Y、Z的原子序数依次增大，灰黑色晶体Y的导电性介于导体和绝缘体之间，一种制备晶体Y的路线如图所示，通常状态下YW4呈气态。
下列说法不正确的是（　　）
A.元素的电负性：Q＞Z＞W
B.YQ2中Y为sp杂化，YQ2为直线形分子
C.简单离子半径：Z＞Q＞X
D.氢化物的稳定性：Q＞Z＞Y
解析：B　根据“灰黑色晶体Y的导电性介于导体和绝缘体之间”可判断Y是硅元素，硅元素的常见化合价为＋4价，则YQ2中的Q元素显－2价，结合Q的原子序数小于硅可判断Q是氧元素；硅元素还可以显－4价，则X2Y中X元素显＋2价，结合X的原子序数介于氧和硅之间可判断X是镁元素；由“通常状态下YW4呈气态”和W的原子序数小于氧，判断W是氢元素；结合WZ溶液和Z的原子序数大于硅判断Z是氯元素。电负性：O＞Cl＞H，A正确；YQ2是SiO2，SiO2为共价晶体，Si原子为sp3杂化，B错误；离子半径：Cl－＞O2－＞Mg2＋，C正确；元素的非金属性越强，其气态氢化物的稳定性越强，D正确。
12.化合物Z2[X2Y4（YW）]（YW）是制造北京冬奥会滑雪头盔的原料之一，其中W、X、Y、Z均为短周期主族元素，W、X、Z处于不同周期，W、X与Z原子的最外层电子数之和等于Y原子的最外层电子数，Z原子的K层与M层电子数相等，Y为地壳中含量最多的元素。下列说法正确的是（　　）
A.原子半径：W＜X＜Y＜Z
B.四种元素中只有Z可作为合金元素
C.W、Y、Z三种元素形成的化合物属于强碱
D.一定浓度的W3XY3溶液可用于中和溅到皮肤上的碱液
解析：D　原子半径同周期从左往右依次减小，同主族从上往下依次增大，则Mg＞B＞O＞H，A项错误；合金中也有可能有非金属元素，B项错误；H、O、Mg三种元素形成的化合物为Mg（OH）2，不属于强碱，C项错误；一定浓度的H3BO3溶液可用于中和溅到皮肤上的碱液，D项正确。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
二、非选择题：本题包括4个小题。
13.下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。
（1）下列　　　　（填序号）组元素的单质可能都是电的良导体。
①a、c、h ②b、g、k ③c、h、l ④d、e、f
（2）如给核外电子足够的能量，这些电子便会摆脱原子核的束缚而离去。核外电子离开该原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响：a.原子核对核外电子的吸引力，b.形成稳定结构的倾向。下表是一些气态原子失去核外不同电子所需的能量（kJ·mol－1）：
锂 X Y
失去第一个电子 519 502 580
失去第二个电子 7 296 4 570 1 820
失去第三个电子 11 799 6 920 2 750
失去第四个电子 － 9 550 11 600
①通过上述信息和表中的数据，分析为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②表中X可能为以上13种元素中的　　　　（填字母）元素，则该元素属于　　　区。用元素符号表示X和j所能形成的化合物的化学式是　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。
③Y是周期表中　　　　族元素。
④以上13种元素中，　　　　（填字母）元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。
解析：根据位置可以判断b为H，a为Na，c为Mg，d为Sr，e为Ti，f为Al，g为Ge，h为C，i为P，j为O，k为Te，l为Cl，m为Ar。（1）金属以及石墨为电的良导体，所以①④都符合。（2）②表中所给数据即电离能，根据X的逐级电离能数据，X最外层应有1个电子，应为Na元素，即a，Na在s区，Na与j（O）可形成Na2O、Na2O2两种化合物。③根据Y的逐级电离能数据，Y最外层应有3个电子，对应的应为Al（f）。④稀有气体元素原子最稳定，失去核外第一个电子需要的能量最多。
答案：（1）①④　（2）①锂原子失去核外第一个电子后即达到稳定结构，所以锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量
②a　s　Na2O和Na2O2　③ⅢA　④m
14.某含氧酸盐X的化学式为ABO3 ；已知在元素周期表中，A、B均为前四周期主族元素，且A位于B的下一周期。
（1）若常温下A、B的单质都能与水发生反应，且A的焰色试验为紫色。
①B在元素周期表中的位置是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②下列说法正确的是　　　　（填字母）。
a.A离子的半径大于B离子的半径
b.A、B元素的最高价氧化物对应的水化物都是强电解质
c.A单质与水反应后溶液的pH比B单质与水反应后溶液的pH大
③400 ℃时，X能发生分解反应生成两种盐，其物质的量之比为1∶3，其中一种是无氧酸盐。该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　。
（2）若含氧酸盐X难溶于水，在空气中易氧化变质；且B元素原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。已知X能快速消除自来水中的ClO－，则该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）若含氧酸盐X能与稀硫酸反应，生成无色、无味的气体。
①该气体的电子式为　　　　　　　。
②X可用作防火涂层，其原因是：
a.高温下X发生分解反应时，吸收大量的热；
b.　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（任写一种）。
解析：（1）A的焰色试验为紫色，则A为K元素；含氧酸盐X的化学式可表示为KBO3；B元素在X中显＋5价；K（A）为第四周期的元素，而A位于B的下一周期，则B元素处于第三周期；第三周期元素中，常温下单质能和水发生反应，且能显＋5价的，只有Cl，则B为氯元素。①氯元素在周期表中的位置为第三周期第ⅦA族；②K＋和Cl－的电子层结构相同，电子层结构相同时，核电荷数越大，半径越小，所以K＋的半径小于Cl－的半径，a错误；K（A）的最高价氧化物对应的水化物为KOH，属于强碱，是强电解质；Cl（B）的最高价氧化物对应的水化物为HClO4，是强酸，属于强电解质，b正确；K与水反应生成KOH，所得溶液显强碱性，Cl2与水反应生成盐酸与次氯酸，所得溶液显酸性，故B单质与水反应后溶液的pH比较小，c正确；③X为KClO3，分解时生成两种盐，其中一种为无氧酸盐，根据元素守恒，该无氧酸盐一定是KCl；KCl为Cl元素化合价降低的产物，则另外一种必为Cl元素化合价升高的产物，KClO3中Cl元素化合价为＋5价，则Cl元素的化合价升高只能被氧化成KClO4，故反应的化学方程式为4KClO3KCl＋3KClO4。（2）ClO－具有强氧化性，能和CaSO3反应，反应的离子方程式为ClO－＋CaSO3Cl－＋CaSO4。（3）含氧酸盐ABO3能与稀硫酸反应生成无色无味的气体，可推测ABO3为碳酸盐，所以B为碳元素。A在B元素的下一周期，且为＋2价，则A为Mg，即X为MgCO3，气体为CO2。①CO2的电子式为︰︰C︰︰。②MgCO3在高温条件下分解，能吸收大量的热，且产生CO2和MgO，生成的CO2阻隔空气，生成的高熔点的MgO覆盖在可燃物表面，所以MgCO3可作防火涂层。
答案：（1）①第三周期第ⅦA族　②bc　
③4KClO3KCl＋3KClO4　
（2）ClO—＋CaSO3Cl—＋CaSO4　
（3）①︰︰C︰︰　②生成CO2阻隔空气或生成高熔点的MgO覆盖在可燃物表面
15.现有A、B、C、D、E、F、G、H八种元素，均为前四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答有关问题。
A元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素
B元素是形成化合物种类最多的元素
C元素基态原子的核外p电子数比s电子数少1
D元素基态原子的核外p轨道中有两个未成对电子
E元素的气态基态原子的第一至第四电离能分别是： I1＝738 kJ·mol－1，I2＝1 451 kJ·mol－1， I3＝7 733 kJ·mol－1，I4＝10 540 kJ·mol－1
F元素的主族序数与周期数的差为4
G元素是前四周期中电负性最小的元素
H元素位于元素周期表中的第八列
（1）C2A4的电子式为　　　　　　　　　。
（2）B元素的原子核外共有　　　　种不同运动状态的电子，基态原子中能量最高的电子所占据的原子轨道呈　　　　形。
（3）某同学推断E元素基态原子的核外电子轨道表示式为该同学所画的轨道表示式违背了　　　　，该元素的原子I3远远大于I2，其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（4）D、E、F三种元素的简单离子半径由大到小的顺序是　　　　　　（用离子符号表示）。
（5）用惰性电极电解EF2的水溶液的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（6）H位于元素周期表中　　　　区（按电子排布分区），其基态原子的价层电子排布式为　　　　　　　，实验室用一种黄色溶液检验H2＋时产生蓝色沉淀，该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
解析：根据信息可以推断A为H元素，B为C元素，C为N元素，D为O元素，E为Mg元素，F为Cl元素，G为K元素，H为Fe元素。
答案：（1）H︰︰︰H　（2）6　哑铃
（3）泡利原理　Mg原子失去2个电子后形成稳定结构，此时再失去1个电子很困难
（4）Cl－＞O2－＞Mg2＋　
（5）Mg2＋＋2Cl－＋2H2OMg（OH）2↓＋Cl2↑＋H2↑
（6）d　3d64s2　Fe2＋＋K＋＋[Fe（CN）6]3－KFe[Fe（CN）6]↓
16.X、Y、Z、W为元素周期表前四周期的元素，原子序数依次增大，X原子核外有6种不同运动状态的电子，Y原子基态时的2p原子轨道上有3个未成对的电子；Z有多种氧化物，其中一种红棕色氧化物可作涂料；W位于第四周期，其原子最外层只有1个电子，且内层都处于全充满状态。回答下列问题：
（1）X 在元素周期表中的位置是　　　　　　　；Y的最高价氧化物对应水化物与Y的最简单气态氢化物反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）X、Y最简单气态氢化物的稳定性：X　　　　Y（填“大于”或“小于”）。
（3）Z原子核外电子排布式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（4）W位于元素周期表的　　　　区，与W处于同一周期且最外层电子数相同的元素的基态原子共有　　　　种，这些元素分别为　　　　　（填元素符号）。
（5）在发生焰色试验时，W的4s电子会跃迁到4p轨道，写出此激发态W原子的价层电子排布式： 　　　　　。
（6）与钛位于同一周期且含有相同未成对电子数的过渡元素为　　　　（填元素符号）。
（7）基态砷原子N电子层中的成对电子与单电子的数量比为　　　　。
解析：X原子核外有6种不同运动状态的电子，则是碳元素；Y原子基态时的2p原子轨道上有3个未成对的电子，是氮元素；Z有多种氧化物，其中一种红棕色氧化物可作涂料是氧化铁，则Z是铁元素；W位于第四周期，其原子最外层只有1个电子，且内层都处于全充满状态，符合条件的是铜元素。（1）Y的最高价氧化物对应水化物是硝酸，Y的最简单气态氢化物是氨气，两者反应的化学方程式：HNO3＋NH3NH4NO3。（2）X、Y最简单气态氢化物分别是甲烷、氨气，非金属性越强气态氢化物越稳定，氮元素的非金属性大于碳元素，则它们的稳定性：X小于Y。（4）W是铜元素，位于元素周期表的ds区，与W处于同一周期且最外层电子数相同的元素的基态原子共有两种：K、Cr。（5）在发生焰色试验时，W的4s电子会跃迁到4p轨道，此激发态W原子的价层电子排布式：3d104p1。（6）与钛位于同一周期即是第四周期，钛元素含有的未成对电子数是两个，则同周期且含有相同未成对电子数的过渡元素为Ni。（7）基态砷原子价层电子排布式是4s24p3，则N电子层中的成对电子与单电子的数量比为2∶3。
答案：（1）第二周期ⅣA族　HNO3＋NH3NH4NO3　（2）小于　（3）1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2　（4）ds　2　K、Cr　（5）3d104p1　（6）Ni　（7）2∶3
第三节　化学键　分子结构与性质
1.能说出粒子间作用（离子键、共价键、配位键和分子间作用力等）的主要类型、特征和实质。
2.能比较不同类型的粒子间作用的联系与区别，能说明典型物质的成键类型。
3.能根据给定的信息分析常见简单分子的空间结构，能利用相关理论解释简单的共价分子的空间结构。
4.能从粒子的空间排布及其相互作用的角度对生产、生活、科学研究中的简单案例进行分析，能举例说明物质结构研究的应用价值。
考点一　化学键
　　
1.化学键
（1）化学键的定义及分类
（2）离子键、共价键的比较
离子键 共价键
成键粒子 阴、阳离子 原子
成键实质 阴、阳离子的静电作用 共用电子对与成键原子间的静电作用
形成条件 活泼金属与活泼非金属经电子得失，形成离子键；铵根离子与酸根离子之间形成离子键 同种元素原子之间成键 不同种元素原子之间成键
形成的物质 离子化合物 非金属单质（稀有气体除外）；某些共价化合物或离子化合物 共价化合物或某些离子化 合物
2.共价键：具有饱和性和方向性。
（1）分类
分类依据 类型
形成共价键

展开更多......

收起↑