是 ,理由是
。 7.(16分)(能力挑战题)下表列出前20号元素中的某些元素性质的一些数据:
元素 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ 试回答下列问题:
(1)以上10种元素中,第一电离能最小的是 (填编号)。 (2)上述⑤、⑥、⑦三种元素中的某两种元素形成的化合物中,每一个原子都满足8电子稳定结构的物质可能是 (写分子式)。元素⑨和⑩形成的化合物的化学式为 ,元素①的原子外围电子排布式是
______________________________________________________。
原子半径(10-10m) 1.02 2.27 0.74 1.43 0.77 1.10 0.99 1.86 0.75 1.17 最高价态 +6 +1 - +3 +4 +5 +7 +1 +5 +4 最低价态 -2 - -2 - -4 -3 -1 - -3 -4
(3)①⑥⑦⑩四种元素的气态氢化物的稳定性,由强到弱的顺序是 ________________________________________(填化学式)。 (4)③和⑨两元素比较,非金属性较弱的是 (填名称),可以验证你的结论的是下列中的 (填序号)。 A.气态氢化物的挥发性和稳定性 B.单质分子中的键能 C.两元素的电负性 D.含氧酸的酸性
E.氢化物中X—H键的键长(X代表③和⑨两元素) F.两单质在自然界的存在形式
答案解析
1.【解析】(1)第2电子层的原子轨道包括s、p;第3电子层的原子轨道包括s、p、d,不存在2d和3f轨道。
(2)镓(Ga)的原子序数为31,电子分布的能级为1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p。
(3)同周期从左到右第一电离能增大,但第2、3、4周期中第ⅡA族的第一电离能比相邻的第ⅠA和第ⅢA族元素的大。 答案:(1)A、C (2)1s22s22p63s23p63d104s24p1 (3)>
2.【解析】先推导出元素是解题的前提:①29号元素为Cu。②Y的外围电子:msnmpn中n只能取2,又为短周期元素,则Y可能为C或Si。③R的核外L层电子数为奇数,说明是第2周期的Li、B、N或F。④Q、X的p轨道电子数为2和4,则Q为C或Si、X为O或S。再从五种元素原子序数依次递增,可推出:Q为C,R为N,X为O,Y为Si。 (1)Cu的外围电子排布为3d104s1,失去两个电子,则为3d9。 (2)Q、Y的氢化物分别为CH4和SiH4,由于C的非金属性强于Si,则稳定性CH4>SiH4。因为SiH4的相对分子质量比CH4大,故分子间作用力大,沸点比CH4高。
(3)C、N和Si中,C、Si位于同一主族,则上面的非金属性强,故第一电离能大,而N由于具有半充满状态,故第一电离能比相邻元素大,所以N>C>Si。
(4)五种元素中电负性最大的非金属元素是O,电负性最小的非金属元素是Si,两者构成SiO2。 答案:(1)1s22s22p63s23p63d9 (2)b (3)Si 3.【解析】X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,是砷元素(As),Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子,且能与X形成化合物X2Y3,故基态电子排布式为1s22s22p4,是氧元素(O),Z的原子序数为42-33-8=1,是氢元素(H)。AsH3类似于NH3,水溶液显碱性。 答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3 As (2) (3)蓝 (4)As2O3+6Zn+6H2SO4====2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O (5)稳定性:NH3>PH3>AsH3,因为键长越短,键能越大,化合物越稳定 4.【解析】根据元素周期表的结构可知X为N,Z为F,R为Ne,W为P,Y为S。 (1)X、W的氢化物为NH3和PH3,非金属性越强气态氢化物越稳定。 (2)根据泡利不相容原理,N元素的基态原子的轨道表示式为: (3)原子失电子所需能量不仅与原子核对核外电子的吸引力有关,还与形成稳定结构的倾向有关。结构越稳定,失去电子所需能量越高,在所给五种元素中,氖元素最外层已达8电子的稳定结构,因此失去核外第一个电子需要的能量最多,即第一电离能最大。 (4)根据题给图示可知E为NH3,G为F2,L为HF,M为N2,应是2NH3+3F2====6HF+N2。 答案:(1)NH3 PH3 氮元素的非金属性(或电负性)比磷强(或者是N—H键的键长比P—H的短) (2)② C (3)Ne (4)2NH3+3F2====6HF+N2 5.【解析】A元素从“明亮的蓝紫色火焰”,再结合其他信息可知是硫 元素;B元素从“气体”可知是非金属元素,从M层上只有“1个未成对的p电子”知是氯元素,与气体能溶于水相吻合。C元素,从“黄色火焰”可知是钠元素,再由前面的信息印证。D元素原子最外层上s电子数等于p电子数,结合空间网状结构,和“很高的熔、沸点”应该是硅元素或碳元素。比较元素非金属性的强弱可从它们之间的相互置换、氢化物的稳定性、最高价氧化物的水化物的酸性强弱等方面去判断。 答案:(1)第3周期第ⅦA族 1s22s22p63s23p4 (2)2Na+2H2O====2NaOH+H2↑ 大于 (3)Cl 高氯酸的酸性大于硫酸的酸性(或氯化氢稳定性比硫化氢强) 6.【解析】(1)因T的M层上有2对成对电子,其电子排布式为1s22s22p63s23p4,因此它是硫元素,其最外层有6种不同运动状态的电子。从X的原子结构:“最外层电子数是次外层电子数的2倍”,且其一种同位素可测定文物年代推知X为碳元素,其同位素符号是146C。 (2)由元素Y单质为双原子分子,其氢化物水溶液显碱性推出Y为氮元素,Y与H形成的Y即N,其电子式为[ H]+。 (3)Z属短周期元素,其最高正价为+7价,则可推知Z为氯元素,它的非金属性比硫强,可以通过b来证实。 (4)从T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应水化物来看,分子式为H2SO4、H2CO3、HNO3和HClO4,显然H2CO3的性质与其他三种不同,因只有它是非氧化性的酸且是弱酸。
复习方略高考化学苏教通用配套作业：选修 专题 原子结构与元素的性质 含解析
