高中化學(xué)練習(xí)【原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】

原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

l.A、B、C、D、E、F代表6種元素。請?zhí)羁眨?/p>

（1）A元素基態(tài)原子的最外層有2個未成對電子，次外層有2個電子，其元素

符號為:

（2）B元素的負(fù)一價離子和C元素的正一價離子的電子層結(jié)構(gòu)都與氤相同，B

的元素符號為,C的元素符號為；

（3）D元素的正三價離子的3d能級為半充滿，D的元素符號為,其基

態(tài)原子的電子排布式為

（4）E元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒有成對電子，只有一個未成對電

子，E的元素符號為,其基態(tài)原子的電子排布式為

（5）F元素的原子的最外層電子排布式為〃s"〃p"+l則〃=；原子中能

量最高的是電子。

解析（1）A元素基態(tài)原子的次外層有2個電子，故次外層為K層，A元素有

Is2s2p

2個電子層，由題意可寫出其軌道表示式為：??①（DO,則該元

素核外有6個電子，為碳元素，其元素符號為C,另外氧原子同樣也符合要求。

（2）B、C+的電子層結(jié)構(gòu)都與Ar相同，即核外都有18個電子，則B為17號

元素Cl,C為19號元素K。

（3）D元素原子失去2個4s電子和1個3d電子后變成+3價離子，其原子的

核外電子排布式為Is22s22P63s23P63d64s2即為26號元素鐵。

（4）根據(jù)題意要求，首先寫出電子排布式：，1s22s22P63s23P63dl°4s「該元素為

29號元素Cuo

（5）s能級只有1個原子軌道，故最多只能容納2個電子，即〃=2,所以元素

F的原子的最外層電子排布式為2s22P3,由此可知F是N元素；根據(jù)核外電子排

布的能量最低原理，可知氮原子的核外電子中的2p能級能量最高。

答案(1)C或O(2)ClK

(3)FeIs22s22P63s23P63d64s2或[Ar]3d64s2

(4)CuIs22s22P63s23P63j。4sl或[Ar]3d4sl

(5)22p

2.下表為元素周期表中第四周期的部分元素(從左到右按原子序數(shù)遞增排列，)

根據(jù)要求回答下列各小題：

KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGe

(1)在以上元素的基態(tài)原子的電子排布中4s軌道上只有1個電子的元素有一

(填元素名稱)。

(2)寫出基態(tài)CF+的電子排布式：。

(3)Fe3+的化學(xué)性質(zhì)比Fe?'穩(wěn)定，其原因是。

(4)試比較:第一電離能/i(Cr)(填“>”或“=")/i(Co)。

(5)前四周期元素中，基態(tài)原子中未成對電子數(shù)與其所在周期數(shù)相同的元素有一

種。

答案(1)鉀、格、銅

(2)Is22s22P63s23P63d3或[Ar]3d3

(3)Fe3+的3d軌道填充了5個電子，為半充滿狀態(tài)

(4)<(5)5

3.W、X、Y、Z是周期表前36號元素中的四種常見元素，其原子序數(shù)依次增

大。W、Y的氧化物是導(dǎo)致酸雨的主要物質(zhì)，X的基態(tài)原子核外有7個原子軌道

填充了電子，Z能形成紅色的Z2O和黑色的ZO兩種氧化物。

(1)W位于元素周期表第周期、第族。W的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定

性比H2O(填“強(qiáng)”或“弱”)。，(2)Y的基態(tài)原子核外電子排布式

是

Y的第一電離能比X的(填“大”或“小”)。，(3)Y的最高價氧化

物對應(yīng)水化物的濃溶液與Z的單質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式是

解析首先注意題目信息中的“前36號”“常見元素”“原子序數(shù)依次增

大”。W、Y的氧化物是導(dǎo)致酸雨的主要物質(zhì)，應(yīng)該是N02和S02,再依據(jù)“原

子序數(shù)依次增大”的信息，可知W為N元素，Y為S元素。X的基態(tài)原子核外

有7個原子軌道填充了電子，其核外電子排布式應(yīng)為Is22s22P63s23p1該元素應(yīng)

為Al。Z能形成紅色(或磚紅色)Z2O和黑色的Z0兩種氧化物，可知Z為Cu。，

(1)W(N)位于元素周期表第二周期第VA族。W的氣態(tài)氫化物為NH3,因

N的非金屬性比O弱，故NH3穩(wěn)定性比H2O弱。(2)Y的基態(tài)原子核外電子

排布式是Is22s22P63s23P%Y(s)的原子半徑小于X(Al),所以Y(S)對外

層電子的吸引力強(qiáng)于X(Al),故Y的第一電離能比X的大。(3)Y的最高價

氧化物對應(yīng)水化物為H2s04,其濃溶液(即濃硫酸)與Z的單質(zhì)(Cu)反應(yīng)的

化學(xué)方程式是：Cu+2H2s04(濃)=^=CuSO4+SO2t+2H2O。

答案(1)二VA弱

(2)Is22s22P63s23P4(或[Ne]3s23P4)大

(3)Cu+2H2sCU(濃)=^=CuSO4+SO2t+2H2O

4.現(xiàn)有部分前36號元素的性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)如下表：

元素編號元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)

R基態(tài)原子的最外層有3個未成對電子，次外層有2個電子

S單質(zhì)能與水劇烈反應(yīng)，所得溶液呈弱酸性

T基態(tài)原子3d軌道上有1個電子

3s3p

①aw

X

1s

(1)R元素的第一電離能要大于其同周期相鄰的元素，原因是

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________0

⑵S元素的常見化合價為，原因是

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(3)T元素的原子N能層上電子數(shù)為o

(4)X的核外電子排布圖違背了o用X單質(zhì)、堿金屬鹽及堿土金屬鹽等

可以做成焰火。燃放時，焰火發(fā)出五顏六色的光，請用原子結(jié)構(gòu)的知識解釋發(fā)

光的原因：O

答案(1)原子2P軌道半充滿，能量低，穩(wěn)定(2)—1F的電負(fù)性最強(qiáng)，只能

得電子(3)2(4)能量最低原理電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌

道時，以光(子)的形式釋放能量

5.三種短周期元素的性質(zhì)或結(jié)構(gòu)信息如表所示。請根據(jù)信息回答下列問題:

元素性質(zhì)或結(jié)構(gòu)信息

室溫下單質(zhì)呈粉末狀固體，加熱易熔化；單質(zhì)在空氣中燃燒，發(fā)出明

A

亮的藍(lán)紫色火焰

單質(zhì)常溫、常壓下是氣體，能溶于水；原子的M層有1個未成對的p

B

電子

單質(zhì)質(zhì)軟、銀白色固體、導(dǎo)電性強(qiáng)；單質(zhì)在空氣中燃燒發(fā)出黃色的火

C

焰

(1)B元素在周期表中的位置為，寫出A原子的電子排布式

(2)寫出C單質(zhì)與水反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________________

A與C形成的化合物溶于水后，溶液的pH(填“大于”、“等于”或

“小于”)7o

(3)A、B兩元素非金屬性較強(qiáng)的是(寫元素符號)。寫出證明這一結(jié)

論的一個實驗事實

解析由單質(zhì)燃燒呈明亮的藍(lán)紫色火焰和室溫下是固體粉末可知A是硫元素；

M層有一個未成對的p電子，可能是鋁或氯，其單質(zhì)在常溫下是氣體，則B為

氯元素；單質(zhì)是銀白色固體且燃燒時呈黃色火焰，說明C是鈉。

答案⑴第3周期VHA族Is22s22P63s23P4

（2）2Na+2H2O=2NaOH+H2t大于

（3）C1高氯酸的酸性大于硫酸的酸性（或氯化氫的穩(wěn)定性比硫化氫的強(qiáng)）

6.現(xiàn)有1?20號元素A、B、C、D所對應(yīng)的物質(zhì)的性質(zhì)或微粒結(jié)構(gòu)如下表:

元素物質(zhì)性質(zhì)或微粒結(jié)構(gòu)

AM層上有2對成對電子

B的離子與D的離子具有相同電子層結(jié)構(gòu)，且可以相互組合形成

B

干燥劑

C常溫下單質(zhì)為雙原子分子，其氫化物水溶液呈堿性

D元素最高正價是+7價

⑴元素A的原子最外層共有種不同運動狀態(tài)的電子，這些電子中有

種能量不同的電子。B的離子與D的離子相互組合形成的干燥劑的化

學(xué)式是o

⑵元素C與氫元素形成帶一個單位正電荷的離子，寫出該微粒的電子式

（用元素符號表示）。

（3）元素A與元素D相比，非金屬性較強(qiáng)的是（用元素符號表示），下列

表述中能證明這一事實的是o

A.常溫下A的單質(zhì)和D的單質(zhì)狀態(tài)不同

B.A的氫化物比D的氫化物穩(wěn)定

C.一定條件下D能從A的氫化物水溶液中置換出A單質(zhì)

D.D的氫化物水溶液酸性比A的氫化物水溶液酸性強(qiáng)

（4）C的氫化物固態(tài)時屬于晶體，該氫化物與A的最高價氧化物對應(yīng)的

水化物反應(yīng)的化學(xué)方程式是

解析根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)和微粒結(jié)構(gòu)，A為S,D為Cl,B為Ca,C為N。（1）S的最

外層有6個電子，其運動狀態(tài)各不相同，3s、3P軌道上電子能量不相同，所以

應(yīng)有2種能量不同的電子。CaCb是一種中性干燥劑。（2）該離子應(yīng)為NH：,其電

11

[II：N：H[+

子式為Ho(3)S和Cl相比較，Cl的非金屬性強(qiáng)，可以根據(jù)氫化物

的穩(wěn)定性，最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性以及CI2+H2s==2HC1+S!進(jìn)行判

斷。(4)NH3為分子晶體，NH3和H2s04反應(yīng)生成(NH4)2SO4。

II

[II：N：II]+

答案(1)62CaCh(2)H

(3)C1C(4)分子2NH3+H2so4=(NH4)2SO4

7.A、B、C、D、E、F為原子序數(shù)依次增大的六種元素，其中A、B、C、D、

E為短周期元素，F(xiàn)為第四周期元素，F(xiàn)還是前四周期中電負(fù)性最小的元素。

已知：A原子的核外電子數(shù)與電子層數(shù)相等；B元素原子的核外p電子數(shù)比s電

子數(shù)少1個;C原子的第一至第四電離能為/i=738kJ-mo「,Z2=l451kJmoF

1-1

,,/3=7733kJmor,/4=10540kJ-mol；D原子核外所有p軌道為全充滿或

半充滿；E元素的族序數(shù)與周期序數(shù)的差為4。

(1)寫出E元素在周期表中位置：;D元素的原子的核外電子排布式：

⑵某同學(xué)根據(jù)題目信息和掌握的知識分析C的核外軌道表示式為

Is2s2p3s3p

CDCD(M?①該同學(xué)所畫的軌道

式違背了0

(3)已知BAs為離子化合物，寫出其電子式：

(4)DE3中心原子雜化方式為,其空間構(gòu)型為

解析(1)由題意分析知F為K,A為H,B為N；由電離能知C的常見化合價

為+2價，為Mg,D為P,E為C1。(2)原子的核外電子分能級排布，按構(gòu)造原

理先排能量低的能級，再排能量高的能級，遵循能量最低原理時，該原子才最

穩(wěn)定。該同學(xué)未排滿3s能級就排3P能級，違背了能量最低原理。(3)NH5為離子

化合物，則為錢鹽，存在NHj和H，(4)PC13中心原子P上的價層電子對=3+；

(5—3X1)=4,雜化類型為sp3雜化；存在一個孤對電子，故分子構(gòu)型為三角錐

形。

答案(1)第三周期VI1A族Is22s22P63s23P3(2)能量最低原理

H

[H：N：H]+[：HZT

⑶H

(4)sp3三角錐形

8.下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分別代表一種化學(xué)元素。試回

答下列問題：

⑴元素p為26號元素，請寫出其基態(tài)原子的電子排布式o

(2)d與a反應(yīng)的產(chǎn)物的分子中，中心原子的雜化形式為。

(3)h的單質(zhì)在空氣中燃燒發(fā)出耀眼的白光，請用原子結(jié)構(gòu)的知識解釋發(fā)光的原

因：

(4)0、p兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)列于下表:

元素0P

717759

電離能

h15091561

/(kJmol*)

h32482957

比較兩元素的12、/3可知，氣態(tài)。2+再失去一個電子比氣態(tài)p2+再失去一個電子

難。對此，你的解釋是

(5)第三周期8種元素按單質(zhì)熔點高低的順序如圖I所示，其中電負(fù)性最大的是

(填圖中的序號)。

(6)表中