2022年高三总复习必备专题物质的结构与性质 .pdf

学习必备欢迎下载一、常见重要知识点一.原子结构与性质 . 一.认识原子核外电子运动状态，了解电子云、电子层（能层）、原子轨道（能级）的含义. 1. 电子云 ： 用小黑点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会大小所得的图形叫电子云图. 离核越近，电子出现的机会大，电子云密度越大；离核越远，电子出现的机会小，电子云密度越小 . 电子层 （能层）：根据电子的能量差异和主要运动区域的不同，核外电子分别处于不同的电子层 . 原子由里向外对应的电子层符号分别为K、L、 M 、N、O、P 、Q. 原子轨道 （能级即亚层） ：处于同一电子层的原子核外电子，也可以在不同类型的原子轨道上运动，分别用s、p、d、f 表示不同形状的轨道，s 轨道呈球形、p 轨道呈纺锤形，d 轨道和 f 轨道较复杂 .各轨道的伸展方向个数依次为1、3、5、7. 2. (构造原理）了解多电子原子中核外电子分层排布遵循的原理，能用电子排布式表示136 号元素原子核外电子的排布.(1). 原子核外电子的运动特征可以用电子层、原子轨道( 亚层 ) 和自旋方向来进行描述. 在含有多个核外电子的原子中，不存在运动状态完全相同的两个电子. (2). 原子核外电子排布原理. . 能量最低原理: 电子先占据能量低的轨道，再依次进入能量高的轨道. . 泡利不相容原理: 每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子. . 洪特规则 : 在能量相同的轨道上排布时，电子尽可能分占不同的轨道，且自旋状态相同. 洪特规则的特例:在等价轨道的全充满（p6、d10、f14） 、半充满（ p3、d5、f7） 、全空时 (p0、d0、f0)的状态，具有较低的能量和较大的稳定性.如24Cr Ar3d54s1、29Cu Ar3d104s1. (3).掌握能级交错图和1-36 号元素的核外电子排布式. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 21 页学习必备欢迎下载根据构造原理，基态原子核外电子的排布遵循图箭头所示的顺序。根据构造原理，可以将各能级按能量的差异分成能级组如图所示，由下而上表示七个能级组，其能量依次 升高；在同一能级组内，从左到右能量依次 升高。基态原子核外电子的排布按能量由低到高的顺序依次排布。3. 元素电离能和元素电负性第一电离能： 气态电中性 基态原子失去1 个电子， 转化为气态基态正离子所需要的能量 叫做第一电离能。常用符号I1表示，单位为kJ/mol。(1). 原子核外电子排布的周期性. 随着原子序数的增加, 元素原子的外围电子排布呈现周期性的变化: 每隔一定数目的元素，元素原子的外围电子排布重复出现从ns1到 ns2np6的周期性变化. (2) .元素第一电离能的周期性变化.随着原子序数的递增，元素的第一电离能呈周期性变化: 同周期从左到右，第一电离能有逐渐增大的趋势，稀有气体的第一电离能最大，碱金属的第一电离能最小；同主族从上到下，第一电离能有逐渐减小的趋势. 说明：同周期元素， 从左往右第一电离能呈增大 趋势。 电子亚层结构为全满 、半满 时较相邻元素要大即第 A 族、第A 族元素的第一电离能分别大于同周期相邻元素。Be、N、 Mg 、P . 元素第一电离能的运用：a. 电离能是原子核外电子分层排布的实验验证. b. 用来比较元素的金属性的强弱. I1越小，金属性越强，表征原子失电子能力强弱. (3).元素电负性的周期性变化.元素的电负性：元素的原子在分子中吸引电子对 的能力叫做该元素的电负性。随着原子序数的递增，元素的电负性呈周期性变化：同周期从左到右，主族元素电负性逐精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 21 页学习必备欢迎下载渐增大；同一主族从上到下，元素电负性呈现减小的趋势. 电负性的运用: a. 确定元素类型( 一般 1.8 ，非金属元素；1.7 ，离子键； 碳化硅 晶体硅 . 6. 理解金属键 的含义， 能用金属键的自由电子理论解释金属的一些物理性质. 知道金属晶体的基本堆积方式，了解常见金属晶体的晶胞结构（晶体内部空隙的识别、与晶胞的边长等晶体结构参数相关的计算不作要求）. (1). 金属键 : 金属离子和自由电子之间强烈的相互作用. 请运用自由电子理论解释金属晶体的导电性、导热性和延展性. 晶体中的微粒导电性导热性延展性金属离子和自由电子自由电子在外加电场的作用下发生定向移动自由电子与金属离子碰撞传递热量晶体中各原子层相对滑动仍保持相互作用(2). . 金属晶体 : 通过金属键作用形成的晶体. . 金属键的强弱和金属晶体熔沸点的变化规律: 阳离子所带电荷越多、半径越小，金精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 21 页学习必备欢迎下载属键越强，熔沸点越高. 如熔点： NaMgNaKRbCs金属键的强弱可以用金属的原子化热来衡量. 7. 了解简单配合物的成键情况（配合物的空间构型和中心原子的杂化类型不作要求）. 概念表示条件共用电子对由一个原子单方向提供给另一原子共用所形成的共价键。A B 电子对 给予 体电子对 接受 体其中一个原子必须提供孤对 电子，另一原子必须能接受孤对电子的轨道 。 (1).配位键：一个原子提供一对电子与另一个接受电子的原子形成的共价键. 即成键的两个原子一方提供孤对电子，一方提供空轨道而形成的共价键. (2). . 配合物：由提供孤电子对的配位体与接受孤电子对的中心原子( 或离子 ) 以配位键形成的化合物称配合物, 又称络合物 . . 形成条件： a. 中心原子 ( 或离子 ) 必须存在空轨道. b.配位体具有提供孤电子对的原子. . 配合物的组成. .配合物的性质：配合物具有一定的稳定性.配合物中配位键越强，配合物越稳定.当作为中心原子的金属离子相同时，配合物的稳定性与配体的性质有关.三.分子间作用力与物质的性质. 1. 知道分子间作用力的含义，了解化学键和分子间作用力的区别. 分子间作用力：把分子聚集在一起的作用力. 分子间作用力是一种静电作用，比化学键弱得多，包括范德华力和氢键. 范德华力一般没有饱和性和方向性，而氢键则有饱和性和方向性.2. 知道分子晶体的含义，了解分子间作用力的大小对物质某些物理性质的影响. (1). 分子晶体 : 分子间以分子间作用力（范德华力、 氢键）相结合的晶体. 典型的有冰、 干冰 . (2). 分子间作用力强弱和分子晶体熔沸点大小的判断：组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，克服分子间引力使物质熔化和气化就需要更多的能量，熔、沸点越高 . 但存在氢键时分子晶体的熔沸点往往反常地高. 3. 了解氢键的存在对物质性质的影响（对氢键相对强弱的比较不作要求）. NH3、H2O 、 HF中由于存在氢键，使得它们的沸点比同族其它元素氢化物的沸点反常地高. 影响物质的性质方面：增大溶沸点，增大溶解性表示方法： X H Y(N O F) 一般都是氢化物中存在4. 了解分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别.晶体类型原子晶体分子晶体金属晶体离子晶体精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 21 页学习必备欢迎下载粒子原子分子金属阳离子、自由电子阴、阳离子粒子间作用（力）共价键分子间作用力复杂的静电作用离子键熔沸点很高很低一般较高，少部分低较高硬度很硬一般较软一般较硬，少部分软较硬溶解性难溶解相似相溶难溶（ Na等与水反应）易溶于极性溶剂导电情况不导电（除硅）一般不导电良导体固体不导电，熔化或溶于水后导电实例金刚石、水晶、 碳化硅等干冰、 冰、纯硫酸、 H2(S) Na、Mg 、Al 等NaCl、 CaCO3NaOH等四、几种比较1、离子键、共价键和金属键的比较化学键类型离子键共价键金属键概念阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键原子间通过共用电子对所形成的化学键金属阳离子与自由电子通过相互作用而形成的化学键成键微粒阴阳离子原子金属阳离子和自由电子成键性质静电作用共用电子对电性作用形成条件活泼金属与活泼的非金属元素非金属与非金属元素金属内部实例NaCl 、MgO HCl、 H2SO4Fe、Mg 2、非极性键和极性键的比较非极性键极性键概念同种元素原子形成的共价键不同种元素原子形成的共价键，共用电子对发生偏移原子吸引电子能力相同不同共用电子对不偏向任何一方偏向吸引电子能力强的原子成键原子电性电中性显电性形成条件由同种非金属元素组成由不同种非金属元素组成3物质溶沸点的比较（重点 ）（1）不同类晶体：一般情况下，原子晶体离子晶体 分子晶体（2）同种类型晶体：构成晶体质点间的作用大，则熔沸点高，反之则小。离子晶体：离子所带的电荷数越高，离子半径越小，则其熔沸点就越高。分子晶体：对于同类分子晶体，式量越大，则熔沸点越高。原子晶体：键长越小、键能越大，则熔沸点越高。（3）常温常压下状态精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 21 页学习必备欢迎下载熔点：固态物质液态物质沸点：液态物质气态物质二、典型例题例 1下列电子排布图中，能正确表示该元素原子的最低能量状态的是() 【解析】A、B 两项违背洪特规则，C 项违背能量最低原则，D 项正确。【答案】D 例 2下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是() A原子核外电子排布式为1s2的 X 原子与原子核外电子排布式为1s22s2的 Y 原子B原子核外M 层上仅有两个电子的X 原子与原子核外N 层上仅有两个电子的Y 原子C2p 轨道上有一个空轨道的X 原子与 3p 轨道上有一个空轨道的Y 原子D最外层都只有一个电子的X、Y 原子【解析】本题考查的是核外电子排布的知识。A 中 1s2结构的原子为He,1s22s2结构的原子为 Be，两者性质不相似；B 项 X 原子为 Mg，Y 原子 N 层上有 2 个电子的有多种，如第四周期中Ca、Fe等都符合，化学性质不一定相似；C 项均为 A 元素，同主族元素，化学性质一定相似； D 项最外层只有1 个电子的第 A 族元素可以， 过渡元素中也有很多最外层只有 1 个电子的，故性质不一定相似。【答案】C 【例 3】以下电子排布式表示基态原子电子排布的是（）A1s22s22p63s13p3 B1s22s22p63s23p63d104s1 4p1C 1s22s22p63s23p63d24s1 D1s22s22p63s23p63d104s2 4p1解析与评价 ： A B C 均不符合能量最低原理，选D 答案 ：D 例 3下列叙述正确的是() AP4和 NO2都是共价化合物BCCl4和 NH3都是以极性键结合的极性分子C在 CaO 和 SiO2晶体中，都不存在单个小分子精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 21 页学习必备欢迎下载答案 C 解析 P4和 NO2分子中都含有共价键，但P4是单质，故选项A 错误。 CCl4空间构型为正四面体形，结构对称，是含有极性键的非极性分子，故选项B 错误。原子晶体、离子晶体和金属晶体中不存在小分子，只有分子晶体中才存在小分子，故选项C 正确。甲烷分子是空间构型为正四面体形的非极性分子，故选项D 错误。本题正确答案为C。例 4下列现象与氢键有关的是() NH3的熔、沸点比第A 族其他元素氢化物的熔、沸点高小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶冰的密度比液态水的密度小尿素的熔、沸点比醋酸的高邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的低水分子在较高温度下也很稳定ABCD答案 B 解析 氢键存在于电负性较大的N、O、F 原子与另外的N、 O、F 等电负性较大的原子之间，而水的稳定性与分子内的OH 共价键的强度有关。例 5下列物质中，分子内和分子间均可形成氢键的是() 答案 B 解析 氢键的形成有的是分子内，有的是分子间。例 6下列过程中，共价键被破坏的是() A碘升华B溴蒸气被木炭吸附C酒精溶于水D氯化氢气体溶于水答案 D 解析 HCl 溶于水电离成H和 Cl，破坏了共价键。【例 7】有四种短周期元素，它们的结构、性质等信息如下表所述. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 21 页学习必备欢迎下载元素结构、性质等信息A 是短周期中 (除稀有气体外 )原子半径最大的元素，该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂B B 与 A 同周期，其最高价氧化物的水化物呈两性C 元素的气态氢化物极易溶于水，可用作制冷剂D 是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素，其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂请根据表中信息填写：(1)A 原子的核外电子排布式_(2)B 元素在周期表中的位置_ ；离子半径： B_A( 填“大于”或“小于”)(3)C 原子的电子排布图是_，其原子核外有_个未成对电子，能量最高的电子为 _轨道上的电子，其轨道呈_形(4)D 原子的电子排布式为_ ，D的结构示意图是_(5)B 的最高价氧化物对应的水化物与A 的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为_ ， 与D的 氢 化 物 的 水 化 物 反 应 的 化 学 方 程 式 为_【解析】根据题中信息可推出：A 为 Na，B 为 Al ，C 为 N， D 为 Cl. (1)Na 原子核外电子排布式为1s22s22p63s1. (2)B 为 Al ，其在元素周期表中的位置为第3 周期第 A 族， Na与 Al3 核外电子排布相同，核电荷数Al3 大于 Na，故 r(Al3 )”或： “”）（2）基态 Mn2+ 的核外电子排布式为。（3）硅烷（SinH2n+2）的沸点与其相对分子质量的变化关系如右图所示，呈现这种变化关系的原因是。（4）硼砂是含结晶水的四硼酸钠，其阴离子Xm （含 B、 O、 H 三种元素）的球棍模型如右下图所示：在 Xm 中，硼原子轨道的杂化类型有；配位键存在于原子之间（填原子的数字标号）；m= （填数字）。硼砂晶体由Na+、 Xm和 H2O 构成，它们之间存在的作用力有（填序号）。A离子键B.共价键C.金属键D.范德华力E.氢键【解题指南】解答本题要明确如下三点：（1）电离能是衡量原子或离子失电子能力的标度，越容易失电子，第一电离能越大。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 21 页学习必备欢迎下载（2）分子晶体的沸点是由范德华力、氢键和分子极性等因素决定的。（3）根据球棍模型和元素的成键数目写出Xm 的结构，再根据化合价求出m 的数值。（4）根据孤对电子和空轨道的存在判断配位键。【解析】（1）同周期从左到右第一电离能逐渐增大趋势，A 和 A 族则反常。 Al 是活泼金属，容易失去电子，第一电离能小，硅是非金属，不容易失去电子，第一电离能大。（2）Mn 是 25 号元素， 其电子排布式为 Ar3d54s2，失去最外层的2 个电子， 即得 Mn2+ ：Ar 3d5。 （3）硅烷为分子晶体，其组成和结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大，熔沸点越高。 （4） H 可以形成1 个共价键， O 可以形成2 个共价键， B 可以形成 3 个共价键， 所以最小的球为H 原子，共 4 个，颜色浅的大球为O 原子，共 9 个，颜色深的大球为B 原子，共9 个，其化学式为（H4B4O9 ）m， H 为 +1 价， B 为+3价， O 为 2 价，所以4 1+4 329 m，得 m2。B 原子正常形成3 个共价键，采用sp2 杂化， 4 号 B 原子形成了4 个共价键，四面体构型，采用sp3 杂化，其中 1 个共价键为配位键，5 号 O 原子形成2 个共价键，还有1 个离子键（ OH） ，所以其中 1 个共价键为配位键，即4 和 5 号原子之间的共价键为配位键。钠离子与Xm- 形成离子键 ,结晶水分子间存在氢键和范德华力。学生没仔细读题，题目是问钠离子、Xm-、水分子之间的作用力，而不是硼砂晶体中的作用力，可能会多选B。【答案】（1）（ 2）1s22s22p63s23p63d5 或 Ar 3d5 （3）硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越大，熔沸点越高（或其他合理答案）。（4） sp2 和 sp3 4，5 或（ 5，4）2 ADE 3 电离能是指1 mol 气态原子 (或阳离子 )失去 1 mol 电子形成1 mol 气态阳离子 (或更高价阳离子 )所需吸收的能量。现有核电荷数小于20 的元素 A，其电离能数据如下：(I1表示失去第 1 个电子的电离能；In 表示原子失去第n 个电子的电离能，单位：kJ/mol) 序号I1I2I3I4I5I6电离能7.644 15.03 80.12 109.3 141.2 186.5 序号I7I8I9I10I11电离能224.9 266.0 327.9 367.4 1 761 (1)外层电子离核越远，能量越高，电离能越_(填“大”或“小”)；阳离子电荷数越高，再失去电子时，电离能越_(填“大”或“小”)。(2)上述 11 个电子分属几个电子层？_。(3)失去了 11 个电子后，该元素还有_个电子。(4)该元素最高价氧化物对应水化物的化学式是_。【解析】从表中可看出，电离能的绝对量是I1I2I3 但在此更应关注相对量，相邻两个电离能的相对量是：I2I12 倍，I3I25 倍，I4I32 倍，而I11I10 4 倍，从相对量的变化说明 I1、 I2两个电子的排布与I3到 I10八个电子的排布不同，而 I11电子的排布又是另一回事，所以上述 11 个电子分属三个电子层，最外层有2 个电子，次外层有8 个电子，是镁元素。【答案】(1)小大(2)3(3)1(4)Mg(OH)24如表是元素周期表的一部分，回答下列有关问题：(用元素符号填空) 族周期A A A A A A A 0 2 3 4 10?(1) 写 出 下 列 元 素 符 号 及 电 子 排 布 式 ： _ ， _ ，_， _。(2)在中电负性最大的元素是_，第一电离能最小的元素是_(填元精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 21 页学习必备欢迎下载素符号 )。(3)在这些元素中的最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是_(填化学式，下同 )，碱性最强的是_，呈两性的氢氧化物是_，写出三者之间两两相互反应的离子方程式_ _ 。(4)在这些元素中，原子半径最小的是_(填元素符号 )。【答案】(1)N，He2s22p3Si，Ne3s23p2S， Ne3s23p4Cl，Ne3s23p5(2)FNa (3)HClO4KOHAl(OH)3HOH=H2O,3HAl(OH)3=Al33H2O，OHAl(OH)3=AlO22H2O(4)F 5 (10 分)已知 A、 B、 C、 D、 E 都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数ABCDE 。其中 A、B、C 是同一周期的非金属元素。化合物DC 的晶体为离子晶体，D 的二价阳离子与 C 的阴离子具有相同的电子层结构。AC2为非极性分子。B、C 的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。E 的原子序数为24，ECl3能与 B、C 的氢化物形成六配位的配合物，且两种配体的物质的量之比为21，三个氯离子位于外界。请根据以上情况，回答下列问题：(答题时， A、B、C、D、E 用所对应的元素符号表示) (1)A 、B、C 的第一电离能由小到大的顺序为_。(2)B 的氢化物分子的空间构型是_，其中心原子采取_杂化。(3)写出化合物AC2的电子式 _；一种由 B、 C 组成的化合物与AC2互为等电子体，其化学式为_。(4)E 的核外电子排布式是_，ECl3与 B、C 的氢化物形成的配合物的化学式为 _ 。(5)B 的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与D 的单质反应时，B 被还原到最低价，该反应的化学方程式是_。答案 (1)CON(2)三角锥形sp3(3)O C O N2O (4)1s22s22p63s23p63d54s1(或Ar3d54s1) Cr(NH3)4(H2O)2Cl3(5)4Mg 10HNO3= 4Mg(NO3)2NH4NO33H2O 解析 由题意知， A、B、C、D、E 分别为： C、N、O、Mg、Cr，CrCl3与 NH3和 H2O形成的配合物为Cr(NH3)4(H2O)2Cl3。本题是有关电子排布、配合物、电离能等问题的考查，注意电子排布中的特殊情况：d轨道、 s轨道的全充满、半充满情况，如：24CrAr3d54s1,29CuAr3d104s1。6(10 分)(1)图 1 为元素 X 的前五级电离能的数值示意图。已知X 的原子序数 NO极性共价键 (或共价键，或共价键与配位键 ) 平面三角形sp2解析 (1)根据图1 中 X 的前五级电离能，从其第三电离能开始突增，因此其最外层有两个电子，故X 为 Mg( 注意 Be 原子只有4 个电子，没有第五电离能)，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s2。(2)根据图 2 中元素单质的沸点，可知AH 为 CAl 。单质形成的晶体为分子晶体的有N2、O2、F2、Ne 等，其中N2、O2中既含有键又含有键。B、C、D 三种元素分别为N、O、F，第一电离能大小顺序为：FNO( 注意 N、O 电离能反常 )。Al 、Cl 形成的化合物为AlCl3，根据其化合物的物理性质，可以推断其含有共价键。 B 和 F 形成的化合物BF3为平面三角形结构，中心原子B 的杂化方式为sp2。四、课后作业1.（2011安徽高考 11）中学化学中很多“规律”都有其使用范围，下列根据有关“规律”推出的结论合理的是精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 21 页学习必备欢迎下载A.根据同周期元素的第一电离能变化趋势，推出Al 的第一电离能比Mg 大B.根据主族元素最高正化合价与族序数的关系，推出卤族元素最高正价都是+7 C.根据溶液的pH 与溶液酸碱性的关系，推出pH=6.8 的溶液一定显酸性D.根据较强酸可以制取较弱酸的规律，推出CO2 通入 NaClO 溶液中能生成HClO 【答案】选D。【解析】本题考查各种“规律”，综合考查化学原理中的共性与特性。选项具体分析结论A 同一同期，第一电离能呈现增大趋势，但由于p 轨道处于全空、半充满或全充满时相对稳定，这使得第IIA 族与第IIIA族、第 VA 族与第 VIA 族反常，故Mg 比 Al 的第一电离能要大错误B F 的电负性最大，没有正化合价。错误C 溶液的酸碱性受pH 和温度共同影响。常温下，pHHClO, 故能发生反应: NaClO CO2H2OHClO+NaHCO3 正确2.（2010 上海卷） 20几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：元素代号X Y Z W 原子半径 /pm 160 143 70 66 主要化合价+2 +3 +5、+3、-3 -2 下列叙述正确的是AX、Y 元素的金属性XY ，A 错；根据Z、 W的原子半径相差不大，化合价不同，且W 只有负价，则其可能是O，Z 是 N，两者的单质直接生成 NO，B 错；据此判断可知X 是 Mg ，Y 是 Al； Y 的最高价氧化物的水化物是氢氧化铝，其不溶于氨水，C 错；一定条件下，氧气可以和氨气反应生成水和氮气，D 对。知识归纳： 解答元素推断题的突破口可能是原子结构、元素在周期表中的位置、元素的性质等；在此题中解答时，关键是抓住元素性质和元素在周期表中的位置的关系，从原子半径的变化和元素的最高正价和最低负价入手寻求突破。3.（2011安徽高考） W、X、Y、Z 是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如图所示。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 21 页学习必备欢迎下载已知 W 的一种核素的质量数为18，中子数为10； X 和 Ne 原子的核外电子数相差1；Y 的单质是一种常见的半导体材料；Z 的电负性在同周期主族元素中最大。（1）X 位于元素周期表中第周期第族； W 的基态原子核外有个未成对电子。 （2）X的单质和Y 的单质相比，熔点较高的是（写化学式）；Z 的气态氢化物和溴化氢相比，较稳定的是（写化学式） 。（3）Y 与 Z 形成的化合物和足量水反应，生成一种弱酸和一种强酸，该反应的化学方程式是。（4）在 25oC、101 kPa 下，已知Y 的气态氢化物在氧气中完全燃烧后恢复至原状态，平均每转移 1mol 电子放热190.0kJ，该反应的热化学方程式是。【解析】本题要紧扣原子半径的周期性变化，从而确定四种元素的符号。本题综合考查元素周期表、晶体结构、元素化合物以及热化学方程式等知识。根据题意，W的一种核素的质量数为18，中子数为10，则 W 为 0；X 和 Ne 原子的核外电子数相差1，且原子半径比W 大，则 X 为 Na；Y 的单质是一种常见的半导体材料，不难推断 Y 为 Si； Z的电负性在同周期主族元素中最大，且原子半径比O 大，而比 Na 小,不难推出Z 为 Cl。【答案】4.（2011安徽高考） W、X、Y、Z 是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如图所示。已知 W 的一种核素的质量数为18，中子数为10； X 和 Ne 原子的核外电子数相差1；Y 的单质是一种常见的半导体材料；Z 的电负性在同周期主族元素中最大。（1）X 位于元素周期表中第周期第族； W 的基态原子核外有个未成对电子。 （2）X精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 21 页学习必备欢迎下载的单质和Y 的单质相比，熔点较高的是（写化学式）；Z 的气态氢化物和溴化氢相比，较稳定的是（写化学式） 。（3）Y 与 Z 形成的化合物和足量水反应，生成一种弱酸和一种强酸，该反应的化学方程式是。（4）在 25oC、101 kPa 下，已知Y 的气态氢化物在氧气中完全燃烧后恢复至原状态，平均每转移 1mol 电子放热190.0kJ，该反应的热化学方程式是。【解析】本题要紧扣原子半径的周期性变化，从而确定四种元素的符号。本题综合考查元素周期表、晶体结构、元素化合物以及热化学方程式等知识。根据题意，W的一种核素的质量数为18，中子数为10，则 W 为 0；X 和 Ne 原子的核外电子数相差1，且原子半径比W 大，则 X 为 Na；Y 的单质是一种常见的半导体材料，不难推断 Y 为 Si； Z的电负性在同周期主族元素中最大，且原子半径比O 大，而比 Na 小,不难推出Z 为 Cl。【答案】5已知元素周期表中共有18 纵行，如图实线表示元素周期表的边界。按电子排布，可把周期表里的元素划分为几个区：s区、 p 区、 d 区、 ds 区等。除ds 区外，其他区的名称来自按构造原理最后填入的电子的能级符号。(1)请在图中用实线画出s 区、p 区、d 区、ds 区的边界线， 并分别用阴影和表示 d 区和 ds 区。(2)有的同学受这种划分的启发，认为d 区内 6、7 纵行的部分元素可以排在另一区，你认为应排在 _区。(3)请在元素周期表中用元素符号标出4s 轨道半充满的元素。(4)请利用电子排布的相关知识解释Fe3比 Fe2稳定的原因：_ _ _ 。(5)随着科学技术的发展，不断有新的元素被发现。若把第七周期排满，则元素周期表共可以排布 _种元素。【答案】(1)如下图(2)ds(3)见上表(4)Fe 价电子的排布式为3d64s2，Fe2为 3d6， Fe3为 3d5，依据“能量相同的轨道处于全空、全充满和半充满时能量最低”的原则，3d5处于半充满状态，结构更稳定，故Fe3比精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 21 页学习必备欢迎下载Fe2稳定(5)118 6根据下列五种元素的第一至第四电离能数据(单位： kJ mol1)，回答下列各题：元素代号I1I2I3I4Q 2 080 4 000 6 100 9 400 R 500 4 600 6 900 9 500 S 740 1 500 7 700 10 500 T 580 1 800 2 700 11 600 U 420 3 100 4 400 5 900 (1)在周期表中，最可能处于同一族的是_。AQ 和 R BS 和 T CT 和 U DR 和 T ER 和 U (2)下列离子的氧化性最弱的是_。AS2BR2CT3DU(3)下列元素中，化学性质和物理性质最像Q 元素的是 _。A硼B铍C氦D氢(4)每种元素都出现相邻两个电离能的数据相差较大的情况，这一事实从一个侧面说明：_，如果U 元素是短周期元素，你估计它的第2 次电离能飞跃数据将发生在失去第_个电子时。(5)如果R、 S、T 是同周期的三种主族元素，则它们的原子序数由小到大的顺序是_，其中元素_的第一电离能异常高的原因是_ _ 。【解析】(1)由表中数据知，R 和 U 的第一至第四电离能变化规律相似，即R 和 U 最可能在同一主族。(2)离子的氧化性最弱，即其对应的电离能最小。由表中数据看出U 的第一电离能为420 kJ mol1，数值最小。(3)Q 元素各电离能都较大，而且各电离能之间无太大差距，故Q 最可能为稀有气体元素。(4)相邻两个电离能数据相差较大，从一个侧面说明电子是分层排布的，且各能层能量不同。若U 为短周期元素，据表中数据第一次电离能飞跃是失去第2 个电子时，可推知U在A 族，则第二次电离能飞跃是在失去第10 个电子时发生的。(5)R 元素第二电离能有较大飞跃，S 元素第三电离能有较大飞跃，T 元素第四电离能有较大飞跃， 由题意知三者为同周期三种主族元素，可推知 R 在A 族，S 在A 族，T 在A族，故原子序数RST，由表中数据知S 元素的电离能异常高，其原因是S 元素的最外层电子处于s 能级全充满状况，能量较低，比较稳定，失去一个电子吸收的能量较多。【答案】(1)E(2)D(3)C (4)电子分层排布，各能层能量不同10 (5)RSCCl4CH4(5)HClO4HClO3HClO2HClO 解析 s 轨道最多可容纳2 个电子； 同周期电负性最大的元素为A 族元素。由审题导引可知：A：H，B： C， C：O，D：Si，E：Cl。(1)、 、分别为 CO2、CH4、H2O2、 CCl4，其中H2O2为极性分子，其他为非极性分子。(2)C 的氢化物为H2O，H2O 分子间可形成氢键是其沸点较高的重要原因。(3)B、A 两元素组成苯，C、A 两元素组成水，两者都为常见的溶剂，SiCl4为非极性分子，易溶于非极性溶剂苯中。(4)BA4、BE4、DE4分别为 CH4、CCl4、SiCl4，三者结构相似，相对分子质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增强，故它们的沸点顺序为SiCl4CCl4CH4。(5)这四种酸分别为HClO 、 HClO2、 HClO3、 HClO4， 含氧酸的通式可写为(HO)mClOn(m 1；n0)，n 值越大，酸性越强，故其酸性由强到弱的顺序为HClO4HClO3HClO2HClO 。补性质同周期（从左往右同主族（自上而下）（1）能层数相同从 1 递增到 6（或 7）(2)最外层电子数从 1 递增到 8（第一周期例外）相同(3)原子半径减小（稀有气体除外）增强增大减弱(4)金属性（原子失电子能力）减弱增强精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 21 页学习必备欢迎下载(5)非金属性（原子得电子能力）增强减弱(6)电负性增强减弱(7)第一电离能增大的趋势减小(8)单质还原性减弱增强(9)单质氧化性增强减弱(10)最高价氧化物对应水化物的酸碱性碱性减弱，酸性增强碱性增强，酸性减弱(11)非金属形成气态氢化物的难易程度由难到易由易到难(12)气态氢化物的稳定性增强减弱(13)主要化合价最高正价从 +1 递增到 +7（ O、F例外），最低负价从第A 族-4 递增到 -1 相同(14)离子半径r(阴离子）减小，r(阳离子 )减小， r（阴离子） r(阳离子 ) 增大1 2 3 4 5 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页，共 21 页