2024年高考化学二轮复习专题12 物质结构与性质综合(题型突破)(讲义)(师版)

专题12物质结构与性质综合(题型突破)目录TOC\o"1-3"\p""\h\z\u23考点一原子结构与性质3【真题研析·规律探寻】3解题技巧13【核心提炼·考向探究】141．原子结构与化学键142．原子核外电子排布的“三”规律153．基态原子核外电子排布的表示方法154．电离能及其应用165．电负性及其应用166．元素周期表和元素周期律167．粒子半径大小比较规律178．金属性、非金属性强弱的判断17【题型特训·命题预测】18题型一原子核外电子排布18题型二元素周期表与元素周期律21考点二分子结构与性质27【真题研析·规律探寻】27解题技巧311．键的极性与分子极性的关系312．中心原子杂化类型和分子空间构型的相互判断323．常见等电子体32【核心提炼·考向探究】321．共价键322．中心原子价层电子对数、杂化轨道类型与粒子的立体构型(ABnm±型)333．分子构型与分子极性的关系334．三种作用力及其对物质性质的影响335．配位化合物346．超分子34【题型特训·命题预测】34题型一共价键类型34题型二分子的空间构型36题型三分子间作用力41考点三晶体的类型与性质比较48【真题研析·规律探寻】48解题技巧50判断晶体类型的方法50【核心提炼·考向探究】501．晶体与非晶体502．晶体类型及性质的比较513．物质熔、沸点高低的比较51【题型特训·命题预测】52考点四晶体结构与性质55【真题研析·规律探寻】55解题技巧61晶体结构的相关计算61【核心提炼·考向探究】621．常见原子晶体结构分析622．常见分子晶体结构分析623．常见离子晶体结构分析634．常见金属晶体结构分析64【题型特训·命题预测】64考点五物质结构与性质综合73【真题探析·规律探寻】73解题技巧90【题型特训·命题预测】90考点要求考题统计考情分析原子结构与性质2023全国乙卷35(1)题，15分；2023浙江1月选考17(2)题，10分；2023北京卷15(1)(2)题，10分；2022江苏卷3题，3分；2022全国甲卷35(1)(2)题，15分；2022河北卷17(1)(2)题，15分；2022湖南卷18(1)(2)题，15分；2022海南卷5题，2分；2022全国乙卷35(1)题，15分；2022重庆卷18(1)(2)题，15分；2022北京卷15(1)(2)(3)题，10分；2022海南卷19(1)(2)题，14分；2022广东卷20(1)题，14分；2021湖北卷13题，3分；2021山东卷16(1)(2)题，12分；2022广东卷20(2)(3)题，14分；2021海南卷19(1)(2)(3)题，14分；2021全国乙卷35(1)题，15分；2021河北卷17(1)题，15分；2021湖南卷18(1)题，15分【命题规律】《物质结构与性质》题目一般是以元素推断或某主族元素为背景，以“拼盘”形式呈现，各小题之间相对独立，主要考查原子结构与性质、分子结构与性质、晶体结构与性质。试题背景新颖，注重体现科学新成果或新发现，更注重“结构决定性质”思想的树立，考查空间想象能力。在原子结构部分主要命题点有电子排布式或排布图的书写，电离能、电负性大小的比较与判断；在分子结构部分主要命题点有化学键类型的判断，分子构型的判断，中心原子杂化方式的判断；在晶体结构部分主要命题点有晶体类型的判断，晶体结构的计算等。【命题预测】“物质结构与性质”模块的高考试题相对稳定，应抓住重点，明确考点，辨别易错点，稳定和创新是命题的特点，其命题热点主要集中以下：(1)原子结构与性质：基态原子核外电子排布、第一电离能和电负性递变规律等；(2)分子结构与性质：共价键类型的判断、原子轨道杂化类型、分子构型判断等；(3)晶体结构与性质：晶体类型的判断、晶体熔沸点高低的比较、氢键对溶解性的影响、晶体密度和晶体参数的计算、晶体空间利用率的计算等。从题型上看，一般给出一定的知识背景，然后设置3～4个小问题，每一个小题考查相应的知识要点仍是今后命题的基本模式。原子核外电子排布式(价电子排布式)、杂化方式、化学键类型、晶体结构、配合物、电负性、电离能大小的比较、等电子体知识是高考的热点。分子结构与性质2023山东卷3题，2分；2023北京卷10题，3分；2023湖南卷4题，3分；2023湖北卷11题，3分；2023湖北卷9题，3分；2023浙江1月选考12题，3分；2023浙江6月选考17(2)题，10分；2023全国乙卷35(2)题，15分；2023山东卷16(2)题，12分；2023浙江1月选考17(1)题，3分；2023北京卷15(3)题，10分；2022海南卷11题，4分；2022湖北卷11题，3分；2022辽宁卷8题，3分；2022湖北卷10题，3分；2022山东卷5题，2分；2022河北卷17(3)题，15分；2022湖南卷18(3)题，15分；2022广东卷20(2)(4)(5)题，14分；2022全国乙卷35(2)题，15分；2022全国甲卷35(3)题，15分；2022海南卷19(3)题，14分；2022福建卷14题，10分；2022山东卷16题，12分；2021湖北卷9题，3分；2021海南卷10题，4分；2021河北卷17(3)(4)(5)(6)题，15分；2021全国乙卷35(3)题，15分；2021全国甲卷35(1)(2)(3)题，15分；2021海南卷19(4)题，14分；2021山东卷19题，12分；2021湖南卷18(2)题，15分；晶体的类型与性质比较2023山东卷5题，2分；2023北京卷1题，3分；2023全国新课标卷9题，6分；2022山东卷5题，2分；2022湖北卷7题，3分；晶体结构与性质2023湖北卷15题，3分；2023湖南卷11题，4分；2023辽宁卷14题，3分；2023全国乙卷35(3)题，15分；2023全国甲卷35题，15分；2023浙江1月选考17(3)题，12分；2023浙江6月选考17(3)题，12分；2023山东卷16(1)(3)题，12分；2023北京卷15(5)(6)题，15分；2022湖北卷9题，3分；2022山东卷15题，4分；2022全国甲卷3(5)5题，15分；2022全国乙卷35(3)(4)题，15分；2022重庆卷18(3)(4)题，15分；2022北京卷15(4)(5)题，15分；2022湖南卷18(4)(5)(6)题，14分；2022广东卷20(6)题，14分；2022江苏卷17(2)题，17分；2021湖北卷10题，3分；2023海南卷5题，2分；2021全国乙卷35(4)题，15分；2021全国甲卷35(4)题，15分；2021湖南卷18(3)题，14分；2021河北卷17(7)题，15分；2021广东卷19(6)题，14分；2021山东卷16(4)题，12分；2021海南卷19(6)题，14分；物质结构与性质综合考点一原子结构与性质1．(2022•辽宁省选择性考试)短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大。基态X、Z、Q原子均有两个单电子，W简单离子在同周期离子中半径最小，Q与Z同主族。下列说法错误的是()A．X能与多种元素形成共价键 B．简单氢化物沸点：C．第一电离能： D．电负性：【答案】B【解析】短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大，W简单离子在同周期离子中半径最小，说明W为第三周期元素Al。短周期元素的基态原子中有两个单电子，可分类讨论：①为第二周期元素时，最外层电子排布为2s22p2或2s22p4，即C或O；②为第三周期元素时，最外层电子排布为3s23p2或3s23p4，即Si或S。Q与Z同主族，结合原子序数大小关系可知，则X、Z、Q分别为C、O和S，则Y为N。A项，X为C，能与多种元素(H、O、N、P、S等)形成共价键，A正确；B项，Z和Q形成的简单氢化物为H2O和H2S，由于H2O分子间能形成氢键，故H2O沸点高于H2S，B错误；C项，Y为N，Z为O，N的最外层p轨道电子为半充满结构，比较稳定，故其第一电离能比O大，C正确；D项，W为Al，Z为O，O的电负性更大，D正确；故选B。2．(2021•山东卷)X、Y为第三周期元素、Y最高正价与最低负价的代数和为6，二者形成的一种化合物能以[XY4]+[XY6]-的形式存在。下列说法错误的是()A．原子半径：X>Y B．简单氢化物的还原性：X>YC．同周期元素形成的单质中Y氧化性最强 D．同周期中第一电离能小于X的元素有4种【答案】D【解析】Y位于第三周期，且最高正价与最低负价的代数和为6，则Y是Cl元素，由X、Y形成的阴离子和阳离子知，X与Y容易形成共价键，根据化合物的形式知X是P元素。A项，P与Cl在同一周期，则P半径大，即X>Y，A项不符合题意；B项，两者对应的简单氢化物分别是PH3和HCl，半径是P3->Cl-，所以PH3的失电子能力强，还原性强，即X>Y，B项不符合题意；C项，同周期元素从左往右，金属性减弱，非金属性增强，各元素对应的金属单质还原性减弱，非金属单质的氧化性增强，所以Cl2的氧化性最强，C项不符合题意；D项，同一周期，从左到右，第一电离能呈现增大的趋势，第VA族元素的第一电离能大于相邻元素的第一电离能；所以第三周期第一电离能从小到大依次为Na、Al、Mg、Si、S、P、Cl，所以有5种，D项符合题意；故选D。3．(2020•山东卷)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2，Y、W最外层电子数相同。下列说法正确的是()A．第一电离能：W>X>Y>Z B．简单离子的还原性：Y>X>WC．简单离子的半径：W>X>Y>Z D．氢化物水溶液的酸性：Y>W【答案】C【解析】四种短周期主族元素，基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，设若X为第二周期元素原子，则X可能为Be或O，若X为第三周期元素原子，则均不满足题意，Z与X能形成Z2X2的淡黄色化合物，该淡黄色固体为Na2O2，则X为O元素，Z为Na元素；Y与W的最外层电子数相同，则Y为F元素，W为Cl元素。A项，同一周期从左向右第一电离能总趋势为逐渐增大，同一主族从上到下第一电离能逐渐减小，故四种元素中第一电离能从大到小的顺序为F＞O＞Cl＞Na，A错误；B项，单质的氧化性越强，简单离子的还原性越弱，O、F、Cl三种元素中F2的氧化性最强O2的氧化性最弱，故简单离子的还原性O2-＞Cl-＞F-，B错误；C项，电子层数越多简单离子半径越大，相同结构的离子，原子序数越大半径越小，故四种元素中离子半径从大到小的顺序为Cl-＞O2-＞F-＞Na+，C正确；D项，F元素的非金属性强于Cl元素，则形成氢化物后F原子束缚H原子的能力强于Cl原子，在水溶液中HF不容易发生电离，故HCl的酸性强于HF，D错误；故选C。4．(2023•浙江省6月选考，11)X、Y、Z、W四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期，且只有X、Y元素相邻。X基态原子核外有2个未成对电子，W原子在同周期中原子半径最大。下列说法不正确的是()A．第一电离能：Y＞Z＞XB．电负性：Z＞Y＞X＞WC．Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径：W＜ZD．W2X2与水反应生成产物之一是非极性分子【答案】A【解析】X、Y、Z、W四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期，且只有X、Y元素相邻。X基态原子核外有2个未成对电子，则X为C，Y为N，Z为F，W原子在同周期中原子半径最大，则W为Na。A项，根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但第IIA族大于第IIIA族，第VA族大于第VIA族，则第一电离能：Z＞Y＞X，故A错误；B项，根据同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，则电负性：Z＞Y＞X＞W，故B正确；C项，根据同电子层结构核多径小，则Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径：W＜Z，故C正确；D项，W2X2与水反应生成产物之一为乙炔，乙炔是非极性分子，故D正确。故选A。5．(2023•全国新课标卷，9)一种可吸附甲醇的材料，其化学式为[C(NH2)3]4[B(OCH3)4]，部分晶体结构如下图所示，其中[C(NH2)3]+为平面结构。下列说法正确的是()A．该晶体中存在N-H…O氢键 B．基态原子的第一电离能：C．基态原子未成对电子数： D．晶体中B、N和O原子轨道的杂化类型相同【答案】A【解析】A项，由晶体结构图可知，[C(NH2)3]+中的-NH2的H与[B(OCH3)4]-中的O形成氢键，因此，该晶体中存在N-H…O氢键，A正确；B项，同一周期元素原子的第一电离能呈递增趋势，但是第ⅡA、ⅤA元素的原子结构比较稳定，其第一电离能高于同周期的相邻元素的原子，因此，基态原子的第一电离能从小到大的顺序为C<O<N，B不正确；C项，B、C、O、N的未成对电子数分别为1、2、2、3，因此，基态原子未成对电子数B<C=O<N，C不正确；D项，[C(NH2)3]+为平面结构，则其中的C和N原子轨道杂化类型均为sp2；[B(OCH3)4]-中B与4个O形成了4个σ键，B没有孤电子对，则B的原子轨道杂化类型为sp3；[B(OCH3)4]-中O分别与B和C形成了2个σ键，O原子还有2个孤电子对，则O的原子轨道的杂化类型均为sp3；综上所述，晶体中B、О和N原子轨道的杂化类型不相同，D不正确；故选A。6．(2022•江苏卷，3)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： B．电负性大小：C．电离能大小： D．碱性强弱：【答案】A【解析】A项，核外电子数相同时，核电荷数越大半径越小，故半径大小为，故A正确；B项，同周期元素核电荷数越大电负性越大，故，故B错误；C项，同周期从左往右第一电离能呈增大趋势，同主族从上往下第一电离能呈减小趋势，故电离能大小为，故C错误；D项，元素金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，故碱性强弱为，故D错误；故选A。7．(2022•海南省选择性考试，5)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【答案】A【解析】A项，同一主族元素的第一电离能从上到下依次减小，金属性越强的元素，其第一电离能越小，因此，钠元素的第一电离能大于钾，A说法正确；B项，基态钾原子价层电子为4s1，其轨道表示式为，B说法不正确；C项，钾和钠均能与水发生置换反应，因此，钾不能置换出NaC1溶液中的钠，C说法不正确；D项，钠元素与钾元素的原子序数分别为11和19，两者相差8，D说法不正确；故选A。8．(2021•湖北选择性考试，13)金属Na溶解于液氨中形成氨合钠离子和氨合电子，向该溶液中加入穴醚类配体L，得到首个含碱金属阴离子的金黄色化合物[NaL]＋Na－。下列说法错误的是()A．Na的半径比F的大B．Na的还原性比Na的强C．Na的第一电离能比H的大D．该事实说明Na也可表现非金属性【答案】C【解析】Na核外有3个电子层，而F核外有2个电子层，故Na的半径比F的大，A项正确；Na的半径比Na的大，Na中的原子核对最外层电子的吸引力小，易失去电子，故Na的还原性比Na的强，B项正确；H的1s上有2个电子，为全充满稳定结构，不易失去电子，而Na最外层有2个电子，很活泼，故Na的第一电离能比H的小，C项错误；该事实说明可以形成Na，Na表现出非金属性，D项正确。9．(2023•全国乙卷，35节选)中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星。探测发现火星上存在大量橄榄石矿物(MgxFe2-xSiO4)。回答下列问题：(1)基态Fe原子的价电子排布式为_______。橄榄石中，各元素电负性大小顺序为_______，铁的化合价为_______。【答案】(1)3d64s2O＞Si＞Fe＞Mg+2【解析】(1)Fe为26号元素，基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2。元素的金属性越强，其电负性越小，元素的非金属性越强则其电负性越大，因此，橄榄石(MgxFe2-xSiO4)中，各元素电负性大小顺序为O＞Si＞Fe＞Mg；因为MgxFe2-xSiO4中Mg、Si、O的化合价分别为+2、+4和-2，x+2-x=2，根据化合物中各元素的化合价的代数和为0，可以确定铁的化合价为+2。10．(2023•浙江省1月选考，17节选)(10分)(2)由硅原子核形成的三种微粒，电子排布式分别为：①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1，有关这些微粒的叙述，正确的是___________。A．微粒半径：③>①>②B．电子排布属于基态原子(或离子)的是：①②C．电离一个电子所需最低能量：①>②>③D．得电子能力：①>②【答案】(2)AB【解析】(2)电子排布式分别为：①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1，可推知分别为基态Si原子、基态Al原子、激发态Si原子；A项，根据微粒电子层数及各层电子数多少可推知，微粒半径：③>①>②，A正确；B项，根据上述分析可知，电子排布属于基态原子(或离子)的是：①②，B正确；C项，Si为非金属失电子能力比Al弱，电离一个电子所需最低能量：①>③>②，C错误；D项，非金属Si的得电子能力强于金属Al，得电子能力：②>①，D错误；故选AB。11．(2023•北京卷，15节选)硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根(S2O32-)可看作是SO42-中的一个原子被原子取代的产物。(1)基态原子价层电子排布式是。(2)比较原子和原子的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由：。【答案】(1)3s23p4(2)I1(O)>I1(S)，氧原子半径小，原子核对最外层电子的吸引力大，不易失去一个电子【解析】(1)S是第三周期ⅥA族元素，基态S原子价层电子排布式为3s23p4；(2)S和O为同主族元素，O原子核外有2个电子层，S原子核外有3个电子层，O原子半径小，原子核对最外层电子的吸引力大，不易失去1个电子，即O的第一电离能大于S的第一电离能。12．(2022•全国乙卷，35节选)卤素单质及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用。回答下列问题：(1)氟原子激发态的电子排布式有_______，其中能量较高的是_______。(填标号)a.1s22s22p43s1

b.1s22s22p43d2

c.1s22s12p5

d.1s22s22p33p2【答案】(1)ad

d【解析】(1)F的原子序数为9，其基态原子电子排布式为1s22s22p5。a项，1s22s22p43s1，基态氟原子2p能级上的1个电子跃迁到3s能级上，属于氟原子的激发态，a正确；b项，1s22s22p43d2，核外共10个电子，不是氟原子，b错误；c项，1s22s12p5，核外共8个电子，不是氟原子，c错误；d项，1s22s22p33p2，基态氟原子2p能级上的2个电子跃迁到3p能级上，属于氟原子的激发态，d正确；故选ad；而同一原子3p能级的能量比3s能级的能量高，因此能量最高的是1s22s22p33p2，故选d。13．(2022•重庆卷，18节选)(15分)配位化合物X由配体L2-(如图)和具有正四面体结构的[Zn4O]6+构成。(1)基态Zn2+的电子排布式为______。(2)L2-所含元素中，电负性最大的原子处于基态时电子占据最高能级的电子云轮廓图为______形；每个L2-中采取sp2杂化的C原子数目为______个，C与O之间形成σ键的数目为______个。【答案】(1)3d10(2)

哑铃形

8

7【解析】(1)锌元素的原子序数为30，基态锌离子的价电子排布式为3d10；(2)配体L2-所含元素中氧元素的电负性最大，氧原子处于基态时，电子云轮廓图为哑铃形的2p能级的电子占据最高能级；由结构简式可知，配体中苯环碳原子和双键碳原子杂化方式为sp2杂化，共有8个；配体中碳原子与氧原子之间的单键为σ键、双键中含有1个σ键，共有7个。14．(15分)(2022•全国甲卷，35节选)2008年北京奥运会的“水立方”，在2022年冬奥会上华丽转身为“冰立方”，实现了奥运场馆的再利用，其美丽的透光气囊材料由乙烯(CH2=CH2)与四氟乙烯(CF2=CF2)的共聚物(ETFE)制成。回答下列问题：(1)基态F原子的价电子排布图(轨道表示式)为_______。(2)图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能Ⅰ变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是_______(填标号)，判断的根据是_______；第三电离能的变化图是_______(填标号)。【答案】(1)(2)

图a

同一周期第一电离能的总体趋势是依次升高的，但由于N元素的2p能级为半充满状态，因此N元素的第一电离能较C、O两种元素高

图b【解析】(1)F为第9号元素其电子排布为1s22s22p5，则其价电子排布图为。(2)C、N、O、F四种元素在同一周期，同一周期第一电离能的总体趋势是依次升高的，但由于N元素的2p能级为半充满状态，因此N元素的第一电离能较C、O两种元素高，因此C、N、O、F四种元素的第一电离能从小到大的顺序为C<O<N<F，满足这一规律的图像为图a，气态基态正2价阳离子失去1个电子生成气态基态正3价阳离子所需要的的能量为该原子的第三电离能，同一周期原子的第三电离能的总体趋势也依次升高，但由于C原子在失去2个电子之后的2s能级为全充满状态，因此其再失去一个电子需要的能量稍高，则满足这一规律的图像为图b。15．(2022•北京卷，15节选)FeSO4·7H2O失水后可转为FeSO4·H2O，与FeS2可联合制备铁粉精(FexOy)和H2SO4。I.FeSO4·H2O结构如图所示。(1)Fe2+价层电子排布式为___________。(2)比较SO42-和H2O分子中的键角大小并给出相应解释：___________。(3)H2O与Fe2+、SO42-和H2O的作用分别为___________。【解析】(1)铁元素的原子序数为26，基态亚铁离子的价电子排布式为3d6；(2)硫酸根离子中硫原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，离子的空间型为正四面体形，水分子中氧原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2，分子的空间构型为V形，所以硫酸根离子的键角大于水分子；(3)由图可知，具有空轨道的亚铁离子与水分子中具有孤对电子的氧原子形成配位键，硫酸根离子与水分子间形成氢键。16．(2022•河北省选择性考试，17节选)含Cu、Zn、Sn及S的四元半导体化合物(简写为)，是一种低价、无污染的绿色环保型光伏材料，可应用于薄膜太阳能电池领域。回答下列问题：(1)基态S原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为_______。(2)Cu与Zn相比，第二电离能与第一电离能差值更大的是_______，原因是_______。【答案】(1)1：2或2：1(2)Cu

Cu的第二电离能失去的是3d10的电子，第一电离能失去的是4s1电子，Zn的第二电离能失去的是4s1的电子，第一电离能失去的是4s2电子，3d10电子处于全充满状态，其与4s1电子能量差值更大【解析】(1)基态S的价电子排布是3s23p4，根据基态原子电子排布规则，两种自旋状态的电子数之比为：1：2或2：1；(2)Cu的第二电离能失去的是3d10的电子，第一电离能失去的是4s1电子，Zn的第二电离能失去的是4s1的电子，第一电离能失去的是4s2电子，3d10电子处于全充满状态，其与4s1电子能量差值更大。17．(2022•海南省选择性考试，19节选)(14分)以Cu2O、ZnO等半导体材料制作的传感器和芯片具有能耗低、效率高的优势。回答问题：(1)基态O原子的电子排布式_______，其中未成对电子有_______个。(2)Cu、Zn等金属具有良好的导电性，从金属键的理论看，原因是_______。【答案】(1)

1s22s22p4或[He]2s22p4

2(2)自由电子在外加电场中作定向移动【解析】(1)O为8号元素，其基态O原子核外有8个电子，因此基态O原子的电子排布式为1s22s22p4或[He]2s22p4，其2p轨道有2个未成对电子，即O原子有2个未成对电子；(2)由于金属的自由电子可在外加电场中作定向移动，因此Cu、Zn等金属具有良好的导电性。18．(15分)(2022•湖南选择性考试，18节选)铁和硒(Se)都是人体所必需的微量元素，且在医药、催化、材料等领域有广泛应用，回答下列问题：(1)乙烷硒啉(Ethaselen)是一种抗癌新药，其结构式如下：①基态原子的核外电子排布式为

[Ar]_______；②该新药分子中有_______种不同化学环境的C原子；③比较键角大小：气态SeO3分子_______SeO32-离子(填“>”“<”或“=”)，原因是_______。(2)富马酸亚铁(FeC4H2O4)是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示：①富马酸分子中键与键的数目比为_______；②富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为_______。【答案】(1)

[Ar]3d104s24p4

6

＞

SeO3的空间构型为平面三角形，SeO32-的空间构型为三角锥形(2)11：3

O＞C＞H＞Fe【解析】(1)①硒元素的原子序数为34，基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p4，故答案为：[Ar]3d104s24p4；②由结构简式可知，乙烷硒啉的分子结构对称，分子中含有6种化学环境不同的碳原子；③三氧化硒分子中硒原子的价层电子对数为3，孤对电子对数为0，分子的空间构型为平面三角形，键角为120°，亚硒酸根离子中硒原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为1，离子的空间构型为三角锥形，键角小于120°；(2)①由球棍模型可知，富马酸的结构式为HOOCCH=CHCOOH，分子中的单键为σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，则分子中σ键和π键的数目比为11：3；②金属元素的电负性小于非金属元素，则铁元素的电负性最小，非金属元素的非金属性越强，电负性越大，氢碳氧的非金属性依次增强，则电负性依次增大，所以富马酸亚铁中四种元素的电负性由大到小的顺序为O＞C＞H＞Fe。19．(2022•广东选择性考试，20节选)硒(Se)是人体必需微量元素之一，含硒化合物在材料和药物领域具有重要应用。自我国科学家发现聚集诱导发光()效应以来，在发光材料、生物医学等领域引起广泛关注。一种含的新型分子的合成路线如下：(1)Se与S同族，基态硒原子价电子排布式为_______。【答案】(1)4s24p4【解析】(1)基态硫原子价电子排布式为3s23p4，Se与S同族，Se为第四周期元素，因此基态硒原子价电子排布式为4s24p4。15．(2021•山东卷，16节选)非金属氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题：(1)基态F原子核外电子的运动状态有________种。(2)O、F、Cl电负性由大到小的顺序为____________；OF2分子的空间构型为_______；OF2的熔、沸点_______(填“高于”或“低于”)Cl2O，原因是______________________。【答案】(1)9(2)F>O>Cl角(V)形低于OF2和Cl2O都是分子晶体，结构相似，Cl2O的相对分子质量大，Cl2O的熔、沸点高【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)电负性一定程度上相当于得电子能力，半径越小，得电子能力越强，电负性越大，半径由小到大的顺序为F、O、Cl，所以电负性大小顺序为F>O>Cl；根据VSEPR理论有，去掉2对孤对电子，知OF2分子的空间构型是角形；OF2和Cl2O都是分子晶体，结构相似，Cl2O的相对分子质量大，Cl2O的熔、沸点高。20．(2021•全国乙卷，35节选)过渡金属元素铬(Cr)是不锈钢的重要成分，在工农业生产和国防建设中有着广泛应用。回答下列问题：(1)对于基态Cr原子，下列叙述正确的是_______(填标号)。A．轨道处于半充满时体系总能量低，核外电子排布应为[Ar]3d54s1B．4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方运动C．电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大【答案】(1)AC【解析】(1)A项，基态原子满足能量最低原理，Cr有24个核外电子，轨道处于半充满时体系总能量低，核外电子排布应为[Ar]3d54s1，A正确；B项，Cr核外电子排布为[Ar]3d54s1，由于能级交错，3d轨道能量高于4s轨道的能量，即3d电子能量较高，B错误；C项，电负性为原子对键合电子的吸引力，同周期除零族原子序数越大电负性越强，钾与铬位于同周期，铬原子序数大于钾，故铬电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大，C正确；故选AC。21．(2021•湖南选择性考试，18节选)硅、锗(Ge)及其化合物广泛应用于光电材料领域。回答下列问题：(1)基态硅原子最外层的电子排布图为，晶体硅和碳化硅熔点较高的是(填化学式)；【答案】(1)；SiC【解析】(1)Si位于周期表中第3周期第ⅣA族，基态原子的价电子排布式为3s23p2，则基态Si原子的价电子排布图为：；晶体硅、碳化硅均属于原子晶体，原子半径：Si＞C，键长：C﹣Si＜Si﹣Si，则键能：C﹣Si＞Si﹣Si，所以熔点：碳化硅＞晶体硅，晶体硅和碳化硅熔点较高的是SiC。22．(2021•河北选择性考试，17节选)KH2PO4晶体具有优异的非线性光学性能。我国科学工作者制备的超大KH2PO4晶体已应用于大功率固体激光器，填补了国家战略空白。回答下列问题：(1)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)。(2)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用+表示，与之相反的用-表示，称为电子的自旋磁量子数.对于基态的磷原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为____________。【答案】(1)K+和P3-(2)或(3)在原子数目相同的条件下，N2比N4具有更低的能量，而P4比P2具有更低的能量，能量越低越稳定【解析】(1)在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-。(2)对于基态的磷原子，其价电子排布式为3s23p3，其中3s轨道的2个电子自旋状态相反，自旋磁量子数的代数和为0；根据洪特规则可知，其3p轨道的3个电子的自旋状态相同，因此，基态磷原子的价电子的自旋磁量子数的代数和为或。(3)根据表中的相关共价键的键能可知，若6molN形成类似白磷分子结构的N4分子，可以释放出的能量为193kJ6=1158kJ；若6molN形成N2分子，则可释放的能量为946kJ2=1892kJ，显然，形成N2分子放出的能量更多，故在N数目相同的条件下，N2具有更低的能量，能量越低越稳定。同理，若6molP形成P4分子，可以释放出的能量为197kJ6=1182kJ；若6molP形成P2分子，则可释放的能量为489kJ2=978kJ，显然，形成P4分子放出的能量更多，故在P数目相同的条件下，P4具有更低的能量，能量越低越稳定。23．(2021•广东选择性考试，19节选)很多含巯基(-SH)的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如，解毒剂化合物I可与氧化汞生成化合物Ⅱ。(1)基态硫原子价电子排布式为__________。(2)H2S、CH4、H2O的沸点由高到低顺序为__________。(3)汞的原子序数为80，位于元素周期表第______周期第ⅡB族。【答案】(1)3s23p4(2)H2O>H2S>CH4(3)六【解析】(1)基态硫原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，因此基态硫原子价电子排布式为3s23p4；(2)H2S、CH4、H2O均为分子晶体，H2O分子间存在氢键，沸点较高，H2S、CH4的分子间范德华力随相对分子质量增大而增加，因此沸点由高到低顺序为：H2O>H2S>CH4；(3)第六周期0族元素的原子序数为86，因此第80号元素Hg位于第六周期第ⅡB族。24．(2021•海南选择性考试，19节选)(14分)金属羰基配位化合物在催化反应中有着重要应用。HMn(CO)5是锰的一种简单羰基配位化合物，其结构示意图如下。回答问题：(1)基态锰原子的价层电子排布式为___________。(2)配位化合物中的中心原子配位数是指和中心原子直接成键的原子的数目。HMn(CO)5中锰原子的配位数为___________。(3)第一电离能的大小：C___________O(填“大于”或“小于”)。【答案】(1)3d54s2(2)6(3)小于【解析】(1)Mn元素是第25号元素，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，所以本问应填“3d54s2”；(2)由题干图例所示，HMn(CO)5中Mn原子以配位键连接5个C原子，1个H原子，所以本问应填“6”；(3)根据元素周期律，总体规律同一周期元素从左到右第一电离能依次增强，特殊规律同周期IIA族第一电离能大于IIIA族，VA族第一电离能大于VIA族，C是IVA族，O是VIA族，不涉及特殊规律，所以本问应填“小于”。牢记单质或化合物具有“特性”的元素(1)形成化合物种类最多的元素或对应单质是自然界中硬度最大的物质的元素：C。(2)空气中含量最多的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素：N。(3)地壳中含量最多的元素或简单氢化物在通常情况下呈液态的元素：O。(4)地壳中含量最多的金属元素或最高价氧化物及其对应水化物既能与强酸反应，又能与强碱反应的元素：Al。(5)最活泼的非金属元素或无正化合价的元素或无含氧酸的非金属元素或无氧酸可腐蚀玻璃的元素或气态氢化物最稳定的元素或阴离子的还原性最弱的元素：F。(6)(除放射性元素外)最活泼的金属元素或最高价氧化物对应水化物的碱性最强的元素或阳离子的氧化性最弱的元素：Cs。(7)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；焰色试验呈绿色的元素：Cu。(8)单质密度最小的元素：H；单质密度最小的金属元素：Li。(9)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。(10)元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能发生化合反应的元素：N；元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物能发生氧化还原反应的元素：S。(11)单质为常见的半导体材料的元素：Si、Ge。(12)气态氢化物能和它的氧化物在常温下反应生成该元素的单质的元素：S。(13)单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素：Li、Na、F。(14)若X是由短周期主族元素组成的二元化合物，0.01mol·L-1X溶液的pH=2，则X是HCl；若X是由短周期主族元素组成的三元化合物，0.01mol·L-1X溶液的pH=2，则X是HNO3或HClO4；若X是由短周期主族元素组成的三元化合物，0.005mol·L-1X溶液的pH=2，则X是H2SO4。1．原子结构与化学键(1)微粒间“三个”数量关系中性原子：核电荷数=核内质子数=核外电子数=原子序数阴离子：核外电子数=质子数+所带的电荷数阳离子：核外电子数=质子数-所带的电荷数(2)“四同”的判断方法——关键是抓住描述的对象①同位素——原子，如

11H、1②同素异形体——单质，如O2与O3，金刚石与石墨，红磷与白磷。③同系物——有机化合物，如CH3CH3、CH3CH2CH3。④同分异构体——化合物，如正戊烷与新戊烷。(3)10e-、18e-微粒10电子体和18电子体是元素推断题的重要突破口。以Ne为中心记忆10电子体：Ne以Ar为中心记忆18电子体：Ar此外，由10电子体中的CH4、NH3、H2O、HF失去一个H原子后的剩余部分如—CH3、—NH2、—OH、—F等为9电子体，两两组合得到的物质如CH3CH3、CH3OH、H2O2、N2H4、F2等为18电子体。(4)化学键与化合物的关系(5)规避化学键判断的易错点①在离子化合物中一般既含有金属元素又含有非金属元素(铵盐除外)；共价化合物一般只含有非金属元素，但个别含有金属元素，如AlCl3；只含有非金属元素的化合物不一定是共价化合物，如铵盐。②非金属单质只含共价键或不含化学键(稀有气体)。③气态氢化物是共价化合物，只含共价键；而金属氢化物(如NaH)是离子化合物，含离子键。④分子的稳定性与分子间作用力无关，而与分子内部化学键的强弱有关。2．原子核外电子排布的“三”规律能量最低原理原子核外电子总是先占据能量最低的原子轨道泡利原理每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋状态相反的电子洪特规则当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同3．基态原子核外电子排布的表示方法表示方法含义举例原子或离子结构示意图表示核外电子分层排布和核内质子数电子式表示原子最外层电子数目

·核外电子排布式表示每个能级上排布的电子数S：1s22s22p63s23p4或[Ne]3s23p4S2-：1s22s22p63s23p6电子排布图(轨道表示式)表示每个原子轨道中电子的运动状态价电子排布式或排布图表示价电子的排布S：3s23p4Fe：3d64s24．电离能及其应用(1)电离能的变化规律①同周期从左到右(ⅠA族→0族)，第一电离能呈增大的趋势。但第ⅡA族(ns2np0)和第ⅤA族(ns2np3)，因为p轨道处于全空或半充满状态，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期右侧相邻的第ⅢA族或第ⅥA族元素，如第一电离能：Mg>Al、P>S。②逐级电离能逐渐增大(I1<I2<……)，同能层的变化不大，但不同能层的差别很大(突变)。如Na：I1≪I2……I9≪I10<I11。(2)电离能的应用①判断元素金属性的强弱：一般来说，电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越强；反之越弱。②判断元素的化合价：根据逐级电离能确定最外层电子数和各层电子数。5．电负性及其应用(1)电负性变化规律在周期表中，元素电负性从左到右逐渐增大，从上往下逐渐减小。(2)电负性的三个主要应用①确定元素类型：一般来说，电负性大于1.8的为非金属元素；电负性小于1.8的为金属元素。②确定化学键类型：一般来说，两成键元素电负性差值大于1.7时易形成离子键；两成键元素电负性差值小于1.7时易形成共价键。③判断化合物中元素价态正负：一般来说，电负性大的元素呈现负价，电负性小的元素呈现正价。6．元素周期表和元素周期律(1)强化记忆元素周期表的结构(2)利用区间定位推断元素对于原子序数较大的元素，可采用区间定位确定元素。元素周期表中各族的排列顺序由左到右依次为ⅠA、ⅡA、ⅢB、ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB、Ⅷ、ⅠB、ⅡB、ⅢA、ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA、0，牢记各周期对应的0族元素的原子序数，可以快速确定周期数。周期一二三四五六七起止序数1~23~1011~1819~3637~5455~8687~1187．粒子半径大小比较规律在中学化学要求的范畴内，可按“三看”规律来比较粒子半径的大小：“一看”电子层数：当最外层电子数相同，电子层数不同时，电子层数越多，半径越大。例：r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs)；r(O2-)<r(S2-)<r(Se2-)<r(Te2-)。“二看”核电荷数：当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小。例：r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)>r(S)>r(Cl)；r(O2-)>r(F-)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)。“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。例：r(Cl-)>r(Cl)；r(Fe2+)>r(Fe3+)。8．金属性、非金属性强弱的判断题型一原子核外电子排布1．下列说法正确的是()A．金属钠的焰色是黄色，它的产生与电子的跃迁吸收能量有关B．4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方运动C．氢原子核外只有一个电子，它产生的原子光谱中只有一根或明或暗的线D．光谱分析就是利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素【答案】D【解析】A项，光的产生与与电子的跃迁释放能量有关，A错误；B项，能级和能层只是表明电子在该处出现的概率大小，并不表示电子运动的位置，B错误；C项，氢原子核外只有一个电子，但它的激发态存在多种情况，当电子跃迁回较低状态时释放能量，发出光线，故它产生的原子光谱中不会只有一根或明或暗的线，C错误；D项，光谱分析就是利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，D正确；故选D。2．(2024·浙江省宁波市鄞州中学选考模拟)下列说法或有关化学用语的表达正确的是()A．能级能量大小关系：4f＞5dB．基态铜原子(29)的价层电子排布式：3d94s2C．Ca处于激发态的电子排布式可能为：1s22s22p63s23p64p2D．基态的轨道表示式：【答案】C【解析】A项，由构造原理可知，4f的能力低于5d，故A错误；B项，铜元素的原子序数为29，基态原子的价层电子排布式为3d104s1，故B错误；C项，钙元素的原子序数为20，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，则发态的电子排布式可能为1s22s22p63s23p64p2，故C正确；D项，钠元素的原子序数为11，基态钠离子的电子排布式为1s22s22p6，轨道表示式为，故D错误；故选C。3．(2023·湖南省衡阳市期末)磷灰石是制造磷肥和含磷化合物的最主要矿物原料，可表示为Ca5(PO4)3(F，Cl，OH)。下列有关化学用语或图示表达正确的是()A．OH-的电子式：B．基态磷原子的最外层电子的轨道表示式：C．基态Ca原子最高能级的电子云轮廓图：D．中子数为20的氯原子：【答案】B【解析】A项，OH-的电子式为：，故A错误；B项，基态磷原子的最外层电子的排布式为3s23p3，其轨道表示式为：，故B正确；C项，基态Ca原子最高能级为4s，其电子云轮廓图：，故C错误；D项，中子数为20的氯原子，质量数为17+20=37，该氯原子为：，故D错误。故选B。4．(2023·安徽省黄山市期末)下列各项叙述中，正确的是()A．所有原子任一能层的s电子云轮廓图都是球形，但球的半径大小不同B．价电子排布式为5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族，是s区元素C．钠原子由1s22s22p63s1→1s22s22p63p1时，原子释放能量，由基态转化成激发态D．24Cr原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d44s2【答案】A【解析】A项，所有原子任一能层的s电子云轮廓图都是球形，但球的半径大小不同，A正确；B项，价电子排布式为5s25p1的元素位于第五周期第IIIA族，是p区元素，B错误；C项，钠原子由1s22s22p63s1→1s22s22p63p1时，原子吸收能量，由基态转化成激发态，C错误；D项，24Cr原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1，D错误；故选A。5．(2023·广东省佛山市期末)人类对核外电子运动的认知不断进步。下列说法正确的是()A．电子在线性轨道上绕核运行B．电子从激发态跃迁到基态时能产生吸收光谱C．、、轨道相互平行、能量相等D．2s轨道比1s轨道大，其空间包含了轨道【答案】D【解析】A项，电子在核外是在一个有形状的轨道空间内运动，A错误；B项，电子从激发态跃迁到基态时能产生发射光谱，B错误；C项，、、轨道相互垂直、能量相等，C错误；D项，2s轨道比1s轨道大，其空间包含了1s轨道，D正确；故选D。6．下列关于价电子排布为3s23p4的原子描述正确的是()A．它的元素符号为OB．它的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4C．可以与H2化合生成液态化合物D．其轨道表示式为【答案】B【解析】价电子排布为3s23p4的粒子，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，其核外电子数为16，为S元素，A错误，B正确；一定条件下，它可与H2生成气态化合物H2S，C错误；S原子核外电子排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则，其轨道表示式为，D错误。7．X、Y、Z、W、P五种元素，其核电荷数依次增大。X基态原子核外只有三个能级，且各能级电子数相等；Z原子的核外电子有8种运动状态；Z与W元素位于同一族；P原子核外有4个能层，最外层只有1个电子，其余各层均排满电子。下列说法正确的是()A．Z、Y、X元素的第一电离能依次减小B．Y基态原子的轨道表示式：C．P原子的价层电子排布为D．P单质分别与Z、W单质反应，产物中P的化合价一定相同【答案】B【解析】X基态原子核外只有三个能级，且各能级电子数相等，为1s22s22p2，为C元素，Z原子的核外电子有8种运动状态，Z为O原子，Y为N元素，Z与W元素位于同一族，W为S元素，P原子核外有4个能层，最外层只有1个电子，其余各层均排满电子,为，为Cu元素。A项，Z为O元素，Y为N元素，X为C元素，第一电离能的大小为：N＞C＞O，A错误；B项，Y为N元素，基态原子的轨道表示式：，B正确；C项，P为Cu元素，价层电子排布为：，C错误；D项，Cu和O2反应生成CuO，Cu元素的化合价为+2价，Cu和S反应生成Cu2S，Cu元素的化合价为+1价，D错误；故选B。8．主族元素的原子可失去最外层电子形成阳离子，主族元素的原子也可得到电子填充在最外层形成阴离子。下列各原子或离子的电子排布式错误的是()A．Ca2＋1s22s22p63s23p6B．F－1s22s22p5C．S1s22s22p63s23p4D．Ar1s22s22p63s23p6【答案】B【解析】首先写出各原子的正确的电子排布式：Ca1s22s22p63s23p64s2，F1s22s22p5，S1s22s22p63s23p4，Ar1s22s22p63s23p6，A中生成Ca2＋失去了4s轨道上的2个电子，B中得1个电子进入2p轨道，电子排布为1s22s22p6。9．已知元素原子的下列结构或性质，能确定其在周期表中位置的是()A．某元素原子的第二电子层电子排布图为B．某元素在某种化合物中的化合价为＋4C．某元素的原子最外层上电子数为6D．某元素的原子外围电子排布式为5s25p1【答案】D【解析】A中只能说明该元素的L层有8个电子，无法确定其在周期表中的位置；某些非金属元素有多种化合价，＋4价不一定是其最高化合价，无法确定；C中根据最外层电子数只能确定族序数，无法确定周期数；D可确定该元素在第五周期第ⅢA族。10．现有主族元素X、Y、Z，X原子的最外层电子排布式为ns1，Y原子M能层的p能级上有4个电子，Z原子的最外层p能级上也有4个电子，且Z原子的核外电子数比Y原子少8个。由这三种元素组成的化合物不可能是()A．X2YZ3B．X2YZ4C．X2Y2Z3 D．XYZ4【答案】D【解析】因为X原子的最外层电子排布式为ns1，故X位于ⅠA族，化合价为＋1价；根据Y原子M能层的p能级上有4个电子，可知其电子排布式为1s22s22p63s23p4，故Y为S；又因为Z原子的最外层p能级上也有4个电子，说明Z和S为同一主族，又知Z原子的核外电子数比Y原子少8个，故Z为O。元素X、Y、Z可以组成H2SO3、Na2SO3、K2SO3等，A符合；也可以组成H2SO4、Na2SO4、K2SO4等，B符合；还可以组成Na2S2O3、K2S2O3等，C符合。11．(2023·江苏省南通市海安区高三期中)当汽车遭受一定碰撞力量以后，安全气囊中的物质会发生剧烈的反应：NaN3+KNO3=K2O+Na2O+N2↑(未配平)，生成大量气体。下列说法正确的是()A．半径大小：r(Na+)<r(N3－) B．电负性大小：χ(N)>χ(O)C．电离能大小：I1(Na)>I1(O) D．碱性强弱：KOH<NaOH【答案】A【解析】A项，钠离子和氮离子电子层数相同，但氮离子的核电荷数更小，半径更大，A正确；B项，非金属性O＞N，所以电负性大小：χ(N)＜χ(O)，B错误；C项，Na为金属元素，第一电离能较小，所以电离能大小：I1(Na)＜I1(O)，C错误；D项，同主族自上而下金属性增强，最高价氧化物对应的水化物的碱性增强，所以碱性：KOH＞NaOH，D错误；故选A。题型二元素周期表与元素周期律12．(2024·江苏连云港高三质量调研)一种钠硫电池以钠和硫为电极反应物，陶瓷为传导离子的介质，外壳采用不锈钢或碳材料。下列说法正确的是()A．电离能大小：I1(O)>I1(S) B．半径大小：()>(Na+)C．电负性大小： D．碱性强弱：＞NaOH【答案】A【解析】A项，同主族元素，从上到下元素的第一电离能依次减小，则氧元素的第一电离能大于硫元素，故A正确；B项，电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则铝离子的离子半径小于钠离子，故B错误；C项，元素的非金属性越强，电负性越大，氧元素的非金属性强于碳元素，则氧元素的电负性大于碳元素，故C错误；D项，氢氧化钠是强碱，氢氧化铁是弱碱，则氢氧化钠的碱性强于氢氧化铁，故D错误；故选A。13．(2024·江苏常州市教育学会高三学业水平监测)铁系超导材料Fe-Sm-As-F-O中基态Sm原子的价电子排布为。下列说法正确的是()A．Sm位于元素周期表中的f区 B．Fe成为阳离子时先失去3d轨道电子C．氢化物的稳定性：AsH3>H2O D．第一电离能：I1(F)＜I1(O)【答案】A【解析】A项，基态Sm原子的价电子排布为4f26s2，4f轨道未充满，则Sm位于元素周期表中的f区，A正确；B项，Fe的价层电子排布式为3d64s2，Fe生成阳离子时首先失去4s轨道上2个电子，再失去3d轨道上的电子，B错误；C项，非金属性：O>P>As，非金属性越强，简单氢化物越稳定，则氢化物的稳定性：AsH3<H2O，C错误；D项，F、O位于第二周期，第二周期从左向右第一电离能呈增大趋势，且F、O属于VIIA、VIA族，则第一电离能：I1(F)>I1(O)，D错误；故选A。14．气态原子生成＋1价气态阳离子所需要的能量称为第一电离能。元素的第一电离能是衡量元素金属性强弱的一种尺度。下列有关说法不正确的是()A．元素的第一电离能越大，其金属性越弱B．元素的第一电离能越小，其金属性越强C．金属单质跟酸反应的难易，只跟该金属元素的第一电离能有关D．金属单质跟酸反应的难易，除跟该金属元素的第一电离能有关外，还与该金属原子失去电子后在水溶液里形成水合离子的变化有关【答案】C【解析】A项，元素的第一电离能越大，越难失电子，其金属性越弱，故A项正确；B项，元素的第一电离能越小，越易失电子，其金属性越强，故B项正确；C项，第一电离能指的是气态原子的性质，而金属单质跟酸反应是金属在水溶液中的活动性，故C项错误；D项，金属单质跟酸反应是金属在水溶液中的活动性，金属单质跟酸反应的难易，除跟该金属元素的第一电离能有关外，还与该金属原子失去电子后在水溶液里形成水合离子的变化有关，故D项正确；故选C。15．(2024·江苏泰州高三期中)X、Y、Z、W四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X与Y相邻，X基态原子核外有2个未成对电子；Z是元素周期表中电负性最大的元素。W原子在同周期中原子半径最大。下列说法不正确的是()A．第一电离能：I1(Y)>I1(Z)>I1(X)B．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y>XC．Z、W的简单离子的半径：(Z)>(W)D．简单气态氢化物的热稳定性：Z>Y【答案】A【解析】Z是元素周期表中电负性最大的元素，Z为F元素；W的原子序数大于Z，所以W是第三周期元素，又因为W原子在同周期中原子半径最大，所以W为Na元素；X基态原子核外有2个未成对电子，且X位于第二周期，所以X为C元素或O元素；又因为X与Y相邻，且Y的原子序数大于X，所以X只能是C元素，Y是N元素。A项，同周期元素第一电离能随着原子序数增大有增大的趋势，所以第一电离能：F＞N＞C，即I1(Z)>I1(Y)>I1(X)，A项错误；B项，N元素的最高价氧化物对应水化物为硝酸，C元素的最高价氧化物对应水化物为碳酸，硝酸酸性大于碳酸，B项正确；C项，氟离子和钠离子的核外电子排布相同，核电荷数大的离子半径小，氟离子的半径大于钠离子，C项正确；D项，非金属性越强，简单气态氢化物的热稳定性越稳定，所以简单气态氢化物的热稳定性：F＞N，D项正确；故选A。16．已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJ·mol－1。根据下表所列数据判断错误的是()元素I1I2I3I4X500460069009500Y5801800270011600A．元素X的常见化合价是＋1价B．元素Y是第ⅢA族的元素C．元素X与氯形成化合物时，化学式可能是XClD．若元素Y处于第三周期，它可与冷水剧烈反应【答案】D【解析】根据表中提供的电离能的数据，可推断出X是第ⅠA族的元素，常见化合价是＋1价，和氯气化合形成XCl型的氯化物，Y是第ⅢA族的元素，选项A、B、C项均正确。当Y处于第三周期时，是铝元素，不能和冷水反应，D项错误。故选D。17．如表是同周期三种主族元素X、Y、Z的电离能数据(单位：kJ•mol-1)。下列判断错误的是()元素代号I1I2I3I4X496456269129543Y5781817274511575Z7381451773310540A．X为第IA族元素 B．的价电子排布式为ns2np1C．Z位于元素周期表s区 D．金属性：X＞Y＞Z【答案】D【解析】A项，根据表格中电离能的数据可知，X的I1较小，I2突增，故X的价电子数应为1，为第ⅠA族元素，选项A正确；B项，Y的I1、I2、I3均较小，I4突增，则Y的价电子数为3，为第ⅢA族元素，价电子排布或为，选项B正确；C项，Z的I1、I2较小，I3突增，说明Z的价电子数为2，为第ⅡA族元素，处于元素周期表s区，选项C正确；D项，三种元素处于同一周期，同一周期中元素金属性从左向右依次减弱，故金属性：X＞Z＞Y，选项D错误；故选D。18．四种常见元素基态原子的结构信息如下表。下列大小关系不一定正确的是()元素XYZQ结构信息有5个原子轨道填充有电子，有3个未成对电子有8个不同运动状态的电子能级上有2个电子价电子排布式为A．电负性： B．第一电离能：C．单质的硬度： D．最高价含氧酸的酸性：【答案】C【解析】X由有5个原子轨道填充有电子，有3个未成对电子，可知X的核外电子排布式为1s22s22p3，X为N；Y有8个不同运动状态的电子，则Y有8个核外电子，Y为O；Z的核外电子排布式为1s22s22p2，则Z为C；Q的价电子排布式为3d104s1，则Q为Cu。A项，同周期从左到右电负性依次增大，则电负性O＞N，A项正确；B项，N为半充满状态，比较稳定，第一电离能大于O，B项正确；C项，C有多种同素异形体，比如金刚石、石墨等，石墨的硬度小于Cu，而金刚石的硬度大于Cu，C项不一定正确；D项，N的最高价含氧酸为HNO3，C的最高价含氧酸为H2CO3，酸性HNO3＞H2CO3，D项正确。故选C。19．(2023·湖南邵阳三模)金属M在潮湿的空气中会形成一层致密稳定的MZX3•3M(XY)2薄膜。X、Y、Z为短周期主族元素，X的原子序数是Y的8倍，X和Z同周期且X和Z基态原子的未成对电子数相同，M是人体必需的微量元素之一。1molMZX3含有60mol质子。下列说法正确的是()A．原子半径：X＞Z＞YB．基态M原子的价层电子排布式为4s2C．X、Y、Z三种元素的电负性：X＞Z＞YD．同周期元素中第一电离能比X大的有2种【答案】C【解析】X、Y、Z为短周期主族元素，X的原子序数是Y的8倍，推出Y为H元素，X为O元素；X和Z同周期且基态X和Z的未成对电子数相同，则Z为C元素；金属M在潮湿的空气中会形成一层致密稳定的MZX3•3M(XY)2，1molMZX3含有60mol质子，M是人体的必需微量元素之一，为Zn元素；综上，X为O、Y为H、Z为C、M为Zn。A项，电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；原子半径：Z(C)>X(O)>Y(H)，A错误；B项，M为Zn，原子的价层电子排布式为3d104s2，B错误；C项，同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；X、Y、Z三种元素的电负性：O＞C＞H，C正确；D项，同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，X为O，同周期元素中第一电离能比O大的有N、F、Ne元素，所以有3种元素，D错误；故选C。20．短周期主族元素X、Y、Z、M、N的原子序数依次增大，其中基态Y原子s能级电子数是p能级的两倍，Z和M位于同一主族，由上述五种元素形成的化合物可作离子导体，结构如图所示。下列说法正确的是()A．原子半径：M>Y>Z>XB．非金属性：M>N，Y>ZC．氢化物沸点：Z>N>M>YD．同周期中第一电离能小于Z的元素有4种【答案】A【解析】短周期主族元素X、Y、Z、M、N的原子序数依次增大，基态Y原子s能级电子数是p能级的两倍，基态Y的电子排布为1s22s22p2，Y为C元素；根据结构图可知，X形成1对电子对，则X为H元素，Z的原子序数比Y(C)大，且Z和M位于同一主族，则Z在第二周期，M、N在第三周期，若Z为N元素,则M为P，由[MN6]-可得N为Cl元素；若Z为O元素,则M为S，N为Cl，不符合[MN6]-结构，因此Z为N元素，M为P元素，N为Cl元素。A项，同周期原子序数越大原子半径越小，电子层数越多原子半径越大，则原子半径：M(P)＞Y(C)＞Z(N)＞X(H)，A正确；B项，元素最高价含氧酸酸性越强，则元素的非金属性越强，由酸性HClO4＞HNO3＞H3PO4＞H2CO3可知非金属性：N(Cl)＞Z(N)＞M(P)＞Y(C)，B错误；C项，选项中没有说明是最简单的氢化物，Y为C元素，碳原子数目较大的烷烃是固态，Z为N元素，而NH3为气态，则沸点Y>Z，C错误；D项，Z为N元素，同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，但ⅡA、ⅤA元素高于同周期相邻元素，稀有气体第一电离能最大，N的2p能级处于半满稳定状态，其第一电离能大于同周期相邻元素，则同周期中第一电离能小于N的有Li、Be、B、C、O共5种，D错误；故选A。21．(2023·浙江杭州联考)X、Y、Z、W、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。X元素基态原子电子排布式为，Y元素的第一电离能大于同周期相邻元素的第一电离能，Z元素基态原子2p轨道有一个未成对电子，W元素基态原子s能级上的电子总数与p能级上电子总数相等，Q是地壳中含量最多的金属元素。下列说法不正确的是()A．最高价氧化物对应水化物的碱性：B．Y和原子序数为51的元素位于同一主族C．同周期元素中Z的第一电离能最大D．X、Q的氧化物、氢氧化物都有两性【答案】C【解析】X、Y、Z、W、Q五种短周期元素，原子序数依次增大，X元素基态原子电子排布式为，n=2，则X为Be元素；Q是地壳中含量最多的金属元素，则Q为Al元素；Y元素的第一电离能大于同周期相邻元素的第一电离能，Y位于IIA或VA族，且原子序数介于Be，O之间，则Y元素为N元素，W元素基态原子s能级上的电子总数与p能级上电子总数相等，W原子核外电子排布式为1s22s22p63s2，则W为Mg元素；Z元素基态原子2p轨道有一个未成对电子，且原子序数介于O、Al之间，Z原子核外电子排布式为1s22s22p5，则Z为F元素。A项，金属性：Be<Mg，则最高价氧化物对应水化物的碱性：Be(OH)2<Mg(OH)2，A项正确；B项，原子序数为51的元素位于第四周期VA族，与N元素位于同一主族，B项正确；C项，F元素位于第二周期，第二周期中稀有气体Ne的第一电离能最大，C项错误；D项，根据对角线规则，Be、Al的性质相似，二者氧化物，氢氧化物都有两性，D项正确；故选C。22．(2024·辽宁沈阳市重点高中联合高三联考)X、Y、Z、W、R属于元素周期表中前20号主族元素，且原子序数依次增大。X和Z的基态原子的2p能级上各有两个未成对电子，W与Z同族。R的最外层电子数与最内层电子数相等。下列说法正确的是()A．简单离子半径：R>W>ZB．简单气态氢化物的热稳定性：W>ZC．元素第一电离能：I1(Y)>I1(Z)>I1(W)D．最高价氧化物对应水化物的酸性：X>W【答案】C【解析】X、Y、Z、W、R属于元素周期表中前20号主族元素，且原子序数依次增大，X和Z的基态原子的2p能级上各有两个未成对电子，分别为2p2、2p4，即X为C元素，Z为O，则Y为N元素；W与Z同族，则W为S元素；R的最外层电子数与最内层电子数相等，即最外层电子数为2，且原子序数大于16，则R为Ca元素，由上述分析可知，X、Y、Z、W、R分别为C、N、O、S、Ca元素。A项，S2-、Ca2+的核外电子数均为18，二者核外电子排布相同，但Ca2+的质子数多，对最外层电子数的引力强，电子Ca2+的半径小于S2-，即离子半径：S2->Ca2+，O2-核外电子数均为10，小于S2-、Ca2+，所以正确排序为：W>R>Z，A错误；B项，非金属性：O>S，非金属性越强，其简单气态氢化物的热稳定性越强，则热稳定性：H2O>H2S，B错误；C项，N、O位于第二周期元素，但N原子的2p3结构属于半充满的稳定结构，失去1个电子所需能量大，所以元素第一电离能：I1(N)>I1(O)；O、S位于同一主族，O原子半径小，电负性大，元素第一电离能：I1(O)>I1(S)，C正确；D项，碳酸是弱酸，硫酸是强酸，即最高价氧化物对应水化物的酸性：H2SO4>H2CO3，D错误；故选C。23．(2024·福建厦门市松柏中学高三期中)已知A、B、C、D、E、G六种元素，原子序数依次增大。A的简单气态氢化物能与其最高价含氧酸反应生成盐：B原子核外有两种形状的电子云，两种形状的电子云轨道上电子数相等；C是短周期中原子半径最大的主族元素；D元素3p能级有两个空轨道；E是所在周期电负性最大的元素：G是第四周期未成对电子数最多的元素(1)G在元素周期表中第四周期、族、区；第二电离能：I2(G)I2(M)(填“>”或“<”)，原因是。(2)B、C、D、E四种元素形成的简单离子半径由小到大的顺序为(填离子符号)。(3)A与E形成的化合物的电子式为。(4)写出D的最高价氧化物对应水化物与C的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式。(5)写出A的最高价氧化物对应水化物的稀溶液与过量Fe反应的离子方程式。【答案】(1)VIBd＞根据核外电子排布，Cr失去一个电子后核外电子排布处于半充满状态，再失去一个电子所需能量较多；Mn失去两个电子后核外电子排布处于半充满状态，失去第二