2024-2025学年下学期高中化学苏教版高二同步经典题精炼之原子结构与元素的性质（解答大题）

第57页（共57页）2024-2025学年下学期高中化学苏教版（2019）高二同步经典题精炼之原子结构与元素的性质（解答大题）一．解答题（共20小题）1．（2024秋•九龙坡区期末）合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就，目前合成氨工业中使用的催化剂铁触媒中主要成分为Fe3O4（Fe2O3和FeO），还含有少量的K2O、Al2O3、MgO、CaO、Cr2O3等。回答问题：（1）基态N原子中，核外存在对自旋方向相反的电子，有种不同的空间运动状态，电子占据最高能级的符号是，占据该能级电子的电子云轮廓图为形。（2）某同学将基态氧原子的轨道表示式表示为，则该轨道表示式违了。（3）26号元素Fe基态原子的价层电子轨道表示式是。（4）24Cr的价层电子排布式为，位于元素周期表中区（填“s”“p”“d”“ds”或“f”）。（5）NH3分子中，与N原子相连的H显正电性。分析电负性大小关系为NH（填“＞”“＜”或“＝”）。（6）Mg的第一电离能I1(Mg)=738kJ⋅mol-1，2．（2023秋•连云港期末）随着原子序数的递增，8种短周期元素（用字母表示）原子半径的相对大小、最高正化合价或最低负化合价的变化如图所示：（1）h在元素周期表中的位置是。（2）d、g的简单氢化物中热稳定性较强的是（填化学式）。（3）由10个x原子与4个y原子构成化合物的结构式有种。（4）e、g形成的离子化合物的电子式为。e元素形成的最高价氧化物对应的水化物中含有的化学键类型为。（5）e与f相比，金属性较强的是（用元素符号表示），下列事实能证明这一结论的是。（填字母序号）。a．e单质的熔点比f单质的低，单质的硬度也比f单质小b．e单质可与冷水剧烈反应，而f单质与冷水几乎不反应c．e的最高价氧化物的水化物是强碱，而f的最高价氧化物的水化物具有两性（6）h的单质能将z从其简单氢化物中置换出来，化学方程式为。3．（2024秋•镇江期中）根据物质的组成、结构、性质等进行分类，可预测物质的性质及变化。Ⅰ．物质的分类可以帮助我们推测物质的性质以及应用①石墨②铝③乙醇④氨气⑤二氧化碳⑥碳酸氢钠固体⑦氢氧化钡溶液⑧氢氧化钠固体。（1）其中属于电解质的是（填写序号，下同）；属于能导电的单质的是。（2）二氧化碳和二氧化硅性质相似，均属于酸性氧化物。写出二氧化硅（SiO2）和氢氧化钠反应的化学方程式：。Ⅱ．人类对原子结构的认识是研究物质微观结构的重要方面（3）已知X、Y、Z、W、R五种元素中，X是原子序数最小的元素；Y元素原子最外层电子数是内层电子总数的2倍；Z元素原子最外层电子数比其次外层电子数多4个；W元素原子K层和M层电子总数等于其L层电子数；R元素原子最外层有1个电子，其阳离子与Z的阴离子原子核外电子总数相同。请完成下列问题。①W元素的原子结构示意图为﹔Z元素形成的阴离子的结构示意图为。②含X、Y、Z、R四种元素的化合物的化学式为。③X的两种氧化物的化学式是、。④化合物R2Z2与X2Z反应的化学方程式为。4．（2023•广陵区校级开学）现有六种元素A、B、C、D、E、F，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素，F为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答问题。A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B元素原子的核外p电子数比s电子数少1C元素基态原子p轨道有两个未成对电子D元素原子的第一至第四电离能分别是：I1＝738kJ•mol﹣1；I2＝1451kJ•mol﹣1；I3＝7733kJ•mol﹣1；I4＝10540kJ•mol﹣1E原子核外所有p轨道全满或半满F在周期表的第8纵列（1）某同学根据上述信息，推断A基态原子的核外电子排布为，该同学所画的电子排布图违背了。（2）B元素的电负性（填“大于”“小于”或“等于”）C元素的电负性。（3）C与D形成的化合物所含有的化学键类型为。（4）E基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有个方向。（5）下列关于F原子的价层电子排布图正确的是。（6）基态F3+核外电子排布式为。过量单质F与B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液完全反应，生成BC气体，该反应的离子方程式为。5．（2024•惠山区校级开学）新型储氢材料是开发利用氢能的重要研究方向。（1）元素R的外围电子排布式为3d24s2，其氯化物RCl4与LiBH4反应可制得储氢材料R（BH4）3。元素R在周期表中的位置为，该原子具有种运动状态不同的电子。（2）金属氢化物是具有良好发展前景的储氢材料。某储氢材料是短周期金属元素M的氢化物。M的部分电离能如下表所示，则M在化合物中通常呈现的化合价是。I1/（kJ•mol﹣1）I2/（kJ•mol﹣1）I3/（kJ•mol﹣1）I4/（kJ•mol﹣1）I5/（kJ•mol﹣1）738145177331054013630（3）基态砷原子核外电子排布式为。与砷同周期的元素的基态原子中，第一电离能最大的为（填元素符号）。6．（2023秋•锡山区校级期中）镁、铝及其化合物在制药、材料及航空航天等领域用途广泛，回答下列问题：（1）下列状态的Mg中，电离最外层一个电子所需要的能量最大的是（填序号）a．1s22s22p63s1b．1s22s22p63s2c．1s22s22p63s13p1d．1s22s22p63p1（2）Mg元素的第一电离能高于AI元素，原因是。（3）MgO是一种耐火材料，熔点为2852℃，其熔融物中有Mg2+和O2﹣，这两个离子的半径大小关系是r（O2﹣）r（Mg2+）（填“＞”或“＜”）；MgO的熔点高于NaCl的原因是。（4）叶绿素a是自然界中常见的含镁化合物（结构如图），其结构中存在（填标号）a．配位键b．π键c．非极性键d．氢键e．极性键（5）三氯化铝加热到177.8℃时，会升华为气态二聚氯化铝（AlCl6，其中铝原子和氯原子均达8电子稳定结构），三氯化铝的晶体类型：，请写出二聚氯化铝（AlCl6）的结构式：，其中铝原子轨道采用杂化。7．（2022秋•江苏期末）Ⅰ.CO2和CH4在一定条件下合成乙酸：CO2+CH4→TiO2/（1）写出碳原子最外电子层的轨道表示式。碳元素在周期表中位置：。（2）钛（Ti）是22号元素，它是（选填编号）。a．主族元素b．副族元素c．短周期元素d．长周期元素（3）CO2分子的电子式为；其熔沸点比CS2低，原因是。Ⅱ.填空。（4）苯的实验式为。（5）（CH3CH2）2C（CH3）2的名称为。（6）2﹣甲基﹣1﹣丁烯的键线式。（7）工业上常用A（）与B（）在催化剂存在下加热反应制得香豆素（）。该反应涉及的反应类型有加成反应、、。（8）写出在铜催化作用下被氧气氧化的化学方程式：。8．（2022秋•常州期末）随着原子序数的递增，几种短周期元素（用字母表示）原子半径的相对大小、最高正化合价或最低负化合价的变化如图所示。（1）f的离子结构示意图为。h在元素周期表中位于。（2）下列有关说法正确的是。A.f的单质适合用作半导体材料B.e的单质可从盐溶液中置换出f的单质C.d和g位于同一主族，具有相同的最高正价D.x和e形成的化合物中，x的化合价为﹣1价（3）在一定条件下，物质可以发生化学反应生成新物质。①常温下，e和f的最高价氧化物的水化物之间可以反应。该反应的离子方程式为。②加热时，y的单质可与g的最高价氧化物的水化物浓溶液发生反应。该反应的化学方程式为。（4）x和e处于周期表同一主族，但x和h形成的化合物液态时不能导电，而e和h形成的化合物熔融时却能导电，其原因是。9．（2022秋•苏州期末）X、Y、Z、W四种元素原子序数依次增大。X元素原子最外层电子数是次外层的2倍，Y的电离能数据如下表所示，Z原子基态时的外围电子排布式为3s23p4，元素W位于第四周期，其原子基态时未成对电子数在同周期中最多。电离能I1I2I3I4•••Ia/kJ⋅mol﹣17381451773310540•••（1）X原子基态时的轨道表示式为。（2）Y在周期表中的位置。（3）写出Y与Z形成化合物的电子式：。（4）W位于在元素周期表区。WCl3能与NH3、H2O形成六配位的配合物，且n（NH3）：n（H2O）＝2：1，3个Cl﹣位于外界。该配合物的化学式为。（5）下列事实能用元素周期律解释的是。A．Y原子的半径小于Na原子B．X简单气态氢化物热稳定性强于NH3C．少量氯水滴入Na2S溶液生成淡黄色沉淀D．H2ZO4酸性强于H2SiO310．（2022秋•徐州期末）元素周期律是研究物质的重要规律，下表所列是8种短周期元素的原子半径及主要化合价（已知铍的原子半径为0.111nm）。abcdefgh原子半径/nm0.0660.1600.1520.1100.0990.1860.0700.088最高正化合价+2+1+5+7+1+5+3最低负化合价﹣2﹣3﹣1﹣3（1）b元素在元素周期表中的位置：。（2）上述元素的最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是（填化学式）。（3）a、f能形成两种化合物，其中既含离子键又含共价键的化合物与水反应的离子方程式为。（4）g的非金属性强于d，从原子结构的角度解释其原因：。（5）试推测碳元素的原子半径的范围。为验证碳和硅两种元素非金属性的相对强弱，某同学用如图所示装置进行实验（夹持仪器略，已知H2SiO3为不溶于水的沉淀）。①X是（填化学式），B装置的作用是。②C中现象是可验证碳的非金属性强于硅。11．（2023春•天宁区校级期末）A、B、C、D、E为五种短周期主族元素，且原子序数依次增大，五种元素的原子序数之和为39，A、D同主族，A、C能形成两种液态化合物A2C和A2C2，E元素的周期序数与主族序数相等。（1）A2C2的结构式为。（2）E元素在元素周期表中的位置为。（3）C、D、E三种元素的简单离子半径由小到大的顺序为（填离子符号）。（4）若要比较D和E的金属性强弱，下列实验方案不可行的是（填标号）。A．将D的单质置于E的盐溶液中，若D的单质不能置换出E的单质，说明D的金属性弱B．将少量D、E的单质分别投入水中，若D反应而E不反应，说明D的金属性强C．比较相同条件下D和E的最高价氧化物对应水化物的碱性，若D的最高价氧化物对应水化物的碱性强，说明D的金属性强（5）用BA4和C2组成以稀硫酸为电解质溶液的质子交换膜燃料电池，结构如图所示。电极N是（填“正极”或“负极”），电极M上的电极反应式为。12．（2024秋•龙华区期末）根据下列事实或数据回答下列问题：（1）指南针是我国四大发明之一，其指针含有Fe3O4，写出基态Fe原子的电子排布式，基态Fe2+中未成对的电子数有个，基态O2﹣离子核外电子占据的最高能级共有个原子轨道。（2）下列四种元素是第三或第四周期主族元素，其中X、Y、Z是同一周期元素，下表是这四种元素的第一电离能（I1）到第四电离能（I4）的数据（单位：kJ•mol﹣1）。元素代号I1I2I3I4X500460069009500Y7401500770010500Z5801800270011600W420310044005900①推断Y可能是元素周期表区元素（填写“s或p或d或ds或f”）。②由表中数据，推测Z元素的化合价，推断的理由是。③推测X、Y、Z、W元素的原子半径从小到大的顺序是。（3）根据对角线规则，写出Be（OH）2与NaOH溶液反应生成Na2[Be（OH）4]的化学方程式。13．（2024秋•佛山期末）元素周期律揭示了元素性质与原子结构的关系，是学习和研究化学的重要工具。如图是部分短周期主族元素的原子半径柱形图，其中a与x、b与g、c与h同主族。回答下列问题：（1）g的最高价氧化物是（填化学式），x是（填元素名称）。（2）元素b和d形成的淡黄色固体的电子式为，写出其与CO2反应的化学方程式并用双线桥表示该反应的电子转移，由此预测该物质可用作（填用途）。（3）下列说法正确的是（填序号）。A.d所在主族元素单质均为碱金属B.简单氢化物热稳定性：f＜hC.a、c的最高正价与最低负价绝对值之和均为8D.g的氢化物水溶液久置于空气中可见黄色浑浊，证明非金属性b＞g（4）f、g、h中最高价氧化物对应水化物酸性最强的是（填酸的化学式），中和等物质的量的这三种酸，消耗NaOH最多的是（填酸的化学式）。（5）学习小组根据原子半径大小猜想：金属性i＞e。设计实验，验证猜想。向试管①和②中（填操作与现象），证明猜想正确。限选试剂：2mol•L﹣1NaOH溶液、2mol•L﹣1氨水、2mol•L﹣1盐酸。理论分析：从原子结构的角度分析原因，i和e为同周期元素，电子层数相同，i原子半径更大，。14．（2024秋•杭州期末）原子结构和元素性质的周期性变化是我们认识复杂物质结构的基础。（1）在元素周期表中，基态原子的核外电子填充在6个轨道中的元素有种，填充在7个轨道中的元素有种。（2）Cr原子的价电子排布图为，占据最高能级的电子云轮廓图形状为形。（3）CuO在高温下会分解成Cu2O，试从结构角度解释高温下CuO为何会生成Cu2O。（4）Na的第二电离能Ne的第一电离能（填“＞”、“＜”或“＝”），理由是。（5）下列曲线表示卤族元素或其单质性质随核电荷数的变化趋势，正确的有。15．（2024秋•大兴区期末）铁触媒、MnO2等可作氨催化还原脱除NOx的催化剂。下表列出了几种元素的电负性。元素HBCNOSi电负性2.12.0x3.03.51.8（1）通过分析电负性的变化规律，确定C元素电负性x的最小范围是。（2）基态氧原子中电子占据的最高能级电子云轮廓图的形状为（填字母）。a．球形b．哑铃形资料：在水等强极性溶剂中，成键原子电负性的差异是影响化学键断裂难易程度的原因之一。水化物中存在M—O—H结构时，成键原子电负性差异越大，所成化学键越容易断裂，电离出OH﹣或H+。（3）HNO2水溶液显酸性而不显碱性的可能原因是。（4）第一电离能从大到小顺序是：＞＞（填“C”、“N”和“O”）。（5）催化剂中Mn和Fe两种元素的部分电离能数据如下表。元素MnFe电离能（kJ•mol﹣1）I1717759I215091561I332482957①基态Mn原子价层电子排布的轨道表示式是。②比较两种元素的I2、I3可知，气态二价离子再失去一个电子：Mn2+比Fe2+更（填“易”或“难”）；从结构的角度进行解释：。16．（2024秋•吉林期末）现有六种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素，F为第四周期主族元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答问题：相关信息元素的核外电子数和其电子层数相等，是宇宙中含量最丰富的元素A空气中含量最多的元素B地壳中含量最多的元素C同周期中原子半径最小的元素D元素的原子核外最高能层的p轨道半满E元素的原子核外s电子与p电子的数目之比为2：3F（1）按电子排布，A元素位于区，基态F原子核外电子的空间运动状态有种。（2）写出B单质的电子式基态D原子的核外电子排布式，基态E原子的价层电子轨道表示式。（3）B、C、D、E四种元素中，原子半径从大到小的顺序为，（用元素符号表示）B、C、E三种元素最简氢化物的稳定性由大到小的顺序（用化学式表示）17．（2024秋•天津期末）（1）如图是s能级和p能级的原子轨道图，试回答下列问题：s电子的原子轨道呈形，每个s能级有个原子轨道；p电子的原子轨道呈形，每个p能级有个原子轨道。（2）写出下列原子或离子的基态核外电子排布式MgCa2+（3）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。元素AlBeMgCClNaLiNSiOH电负性1.51.52.53.00.91.03.01.83.52.1已知：一般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通过分析电负性的变化规律，确定Mg元素电负性可能的范围区间。②判断下列物质是离子化合物还是共价化合物：a.Li3Nb.BeCl2c.AlCl3d.SiC属于离子化合物的是（填字母），请设计实验方案证明其为离子化合物。18．（2024秋•重庆期末）随着氢能源的不断发展和应用，储氢材料的重要性日益凸显，如N（BH4）3、NaBH4、LiBH4、储氢合金都是储氢材料。（1）H、B、N三种元素的电负性由大到小的顺序是。（2）N在元素周期表中的位置是，基态N原子有种空间运动状态不同的电子。（3）钛（Ti）可用于合金储氢，基态Ti原子的电子排布式为。（4）①NaBH4的电子式为。②NaBH4与水反应生成NaBO2和H2，其化学方程式为。（5）X是短周期金属元素，X的氢化物也是储氢材料。X的部分电离能（单位：kJ•mol﹣1）如下表所示。I1I2I3I4I5578181727451157514830I1（Mg）578kJ•mol﹣1（填“＞”“＝”或“＜”），理由是。19．（2024秋•沈阳期末）一种工业洗涤剂中间体结构式如图所示，其中短周期元素X、Y、Z、Q、W原子的半径依次增大，X和W同主族但不相邻，Q形成的化合物种类最多，Z是空气中含量最多的元素。请回答下列问题：（1）W在周期表中的位置是。（2）Y、Z、W对应的简单离子半径由大到小的顺序为（用离子符号表示）。（3）W与Y形成的原子个数比为1：1的化合物所含的化学键类型为。（4）X射线衍射法可以测定某些分子的结构，下列分子结构模型中正确的是（填字母）。ABCDHClH2OCO2CH4直线形直线形直线形平面正方形（5）下列说法不能用来比较元素Z、Q非金属性强弱的是（填标号）。a.最简单气态氢化物的稳定性Z＞Qb.最高价氧化物对应水化物的酸性Z＞Qc.最简单气态氢化物的沸点Z＞Q（6）Q的最简单氢化物在降低温度，增大压强时能凝结成液态或固态这是由于存在。（7）磷酸的结构式为，其结构中画圈部分可电离出H+故称为三元酸。已知KH2PO2是次磷酸的正盐，H3PO2的结构式为。20．（2024秋•长安区期末）A～E是原子序数依次增大的五种短周期主族元素，其相关信息如表。元素特征A该元素的某种原子不含中子B简单氢化物的分子结构模型为C位于第2周期ⅤA族D该元素形成的化合物灼烧时火焰呈现黄色E该元素形成的单质常温下是黄绿色的有毒气体请回答下列问题：（1）元素A的化学符号为，B、C对应的简单氢化物的稳定性强弱顺序为（用化学式表示）。（2）元素B与元素E形成化合物的电子式为，其含有的化学键类型为（填“极性”或“非极性”）共价键。（3）D的单质与E的单质在加热条件下反应的化学方程式为。（4）D2O2是中学化学常用的强氧化剂，可与还原剂H2发生反应。化学兴趣小组为探究D2O2与H2的反应，设计了如图所示装置进行实验。①上述装置中，碱石灰的作用是。②实验过程中观察到D2O2熔化后，很快变成白色粉末，但干燥管内无水硫酸铜并未变成蓝色。则D2O2与H2反应的化学方程式为，将产物放入含有酚酞的溶液中，若（填现象），说明D2O2没有完全反应。③装置乙为启普发生器，下列有关说法错误的是（填字母）。A.使用装置乙不需要检查装置气密性B.为加快反应速率，可以对装置乙进行加热C.若要使反应停止，应关闭活塞bD.装置乙也可用于高锰酸钾和浓盐酸制备氯气

2024-2025学年下学期高中化学苏教版（2019）高二同步经典题精炼之原子结构与元素的性质（解答大题）参考答案与试题解析一．解答题（共20小题）1．（2024秋•九龙坡区期末）合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就，目前合成氨工业中使用的催化剂铁触媒中主要成分为Fe3O4（Fe2O3和FeO），还含有少量的K2O、Al2O3、MgO、CaO、Cr2O3等。回答问题：（1）基态N原子中，核外存在2对自旋方向相反的电子，有5种不同的空间运动状态，电子占据最高能级的符号是2p，占据该能级电子的电子云轮廓图为哑铃形。（2）某同学将基态氧原子的轨道表示式表示为，则该轨道表示式违了洪特规则。（3）26号元素Fe基态原子的价层电子轨道表示式是。（4）24Cr的价层电子排布式为3d54s1，位于元素周期表中d区（填“s”“p”“d”“ds”或“f”）。（5）NH3分子中，与N原子相连的H显正电性。分析电负性大小关系为N＞H（填“＞”“＜”或“＝”）。（6）Mg的第一电离能I1(Mg)=738kJ⋅mol-1，Al【答案】（1）2；5；2p；哑铃；（2）洪特规则；（3）；（4）3d54s1；d；（5）＞；（6）镁原子价电子为3s2，处于全满稳定状态，电离能较大。【分析】（1）基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，有1s、2、2px、2py、2pz共5种不同的空间运动状态，电子占据最高能级的符号是2p，p能级为哑铃形；（2）核外电子首先分步在不同的轨道上；（3）26号元素Fe基态原子的核外电子排布式为[A]3d64s2，价层电子排布式为3d64s2，据此书写轨道表示式；（4）24Cr的价层电子排布式为3d54s1，位于元素周期表中d区；（5）共价键中，电负性大的元素显负价；（6）镁原子价电子为3s2，处于全满稳定状态，电离能较大。【解答】解：（1）基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，核外存在2对自旋方向相反的电子，有1s、2、2px、2py、2pz共5种不同的空间运动状态，电子占据最高能级的符号是2p，占据该能级电子的电子云轮廓图为哑铃形，故答案为：2；5；2p；哑铃；（2）某同学将基态氧原子的轨道表示式表示为，则该轨道表示式违了洪特规则，故答案为：洪特规则；（3）26号元素Fe基态原子的核外电子排布式为[A]3d64s2，价层电子排布式为3d64s2，轨道表示式是，故答案为：；（4）24Cr的价层电子排布式为3d54s1，位于元素周期表中d区，故答案为：3d54s1；d；（5）NH3分子中，与N原子相连的H显正电性，分析电负性大小关系为N＞H，故答案为：＞；（6）第一电离能镁元素高于铝元素的原因镁原子价电子为3s2，处于全满稳定状态，能量低，稳定，失去电子更难，电离能较大，故答案为：镁原子价电子为3s2，处于全满稳定状态，电离能较大。【点评】本题主要考查原子结构与性质的相关知识，具体涉及核外电子排布、电负性、第一电离能大小的比较等，属于基本知识的考查，难度不大。2．（2023秋•连云港期末）随着原子序数的递增，8种短周期元素（用字母表示）原子半径的相对大小、最高正化合价或最低负化合价的变化如图所示：（1）h在元素周期表中的位置是第三周期ⅦA族。（2）d、g的简单氢化物中热稳定性较强的是H2O（填化学式）。（3）由10个x原子与4个y原子构成化合物的结构式有2种。（4）e、g形成的离子化合物的电子式为。e元素形成的最高价氧化物对应的水化物中含有的化学键类型为离子键、共价键。（5）e与f相比，金属性较强的是Na（用元素符号表示），下列事实能证明这一结论的是bc。（填字母序号）。a．e单质的熔点比f单质的低，单质的硬度也比f单质小b．e单质可与冷水剧烈反应，而f单质与冷水几乎不反应c．e的最高价氧化物的水化物是强碱，而f的最高价氧化物的水化物具有两性（6）h的单质能将z从其简单氢化物中置换出来，化学方程式为3Cl2+2NH3═N2+6HCl（或3Cl2+8NH3═N2+6NH4Cl）。【答案】（1）第三周期ⅦA族；（2）H2O；（3）2；（4）；离子键、共价键；（5）Na；b、c；（6）3Cl2+2NH3═N2+6HCl（或3Cl2+8NH3═N2+6NH4Cl）。【分析】图中各元素都是短周期元素，d、g都有﹣2价，二者处于ⅥA族，而g的原子半径、原子序数都大于d，故d为O元素、g为S元素；h有﹣价，其原子序数大于g（硫），故h为Cl元素；y有+4价、z有+5价，二者分别处于ⅣA族、ⅤA族，原子序数y＜z＜d（氧），故y为C元素、z为N元素；x、e都+1价，二者处于ⅠA族，x的原子半径小于d（氧），e的原子序数大于d（氧），故x为H元素、e为Na元素；f有+3价，处于ⅢA族，其原子序数大于e（钠），故f为Al元素。【解答】解：由分析可知，x是H元素、y是C元素、z是N元素、d是O元素、e是Na元素、f是Al元素、g是S元素、h是Cl元素；（1）h是Cl元素，原子核外有3个电子层，最外层电子数为7，在元素周期表的位置是第三周期ⅦA族，故答案为：第三周期ⅦA族；（2）元素d与g的简单氢化物分别为H2O、H2S，元素非金属性：O＞S，则稳定性：H2O＞H2S，故答案为：H2O；（3）由10H原子与4个C原子构成化合物为C4H10，有正丁烷、异丁烷，即结构式有2种，故答案为：2；（4）e、g形成的离子化合物是Na2S，其电子式为；e元素形成的最高价氧化物对应的水化物是NaOH，含有的化学键类型为离子键、共价键，故答案为：；离子键、共价键；（5）同周期主族元素自左而右金属性减弱，Na与Al相比，金属性较强的是Na；a．单质的熔点、硬度属于物理性质，与晶体结构等有关，与金属性强弱无关，故a错误；b．金属性越强，其单质与水反应越容易、越剧烈，Na单质可与冷水剧烈反应，而Al单质与冷水几乎不反应，说明Na的金属性更强，故b正确；c．金属性强弱与最高价氧化物对应水化物的碱性强弱一致，Na的最高价氧化物的水化物是强碱，而Al的最高价氧化物的水化物具有两性，说明Na的金属性更强，故c正确，故答案为：bc；（6）氯气能将氮从其简单氢化物中置换出来，化学方程式为3Cl2+2NH3═N2+6HCl或3Cl2+8NH3═N2+6NH4Cl，故答案为：3Cl2+2NH3═N2+6HCl（或3Cl2+8NH3═N2+6NH4Cl）。【点评】本题考查原子结构与元素周期律，根据化合价、原子半径推断元素是解题的关键，熟练掌握元素周期律与元素化合物知识，掌握金属性、非金属性强弱比较实验事实。3．（2024秋•镇江期中）根据物质的组成、结构、性质等进行分类，可预测物质的性质及变化。Ⅰ．物质的分类可以帮助我们推测物质的性质以及应用①石墨②铝③乙醇④氨气⑤二氧化碳⑥碳酸氢钠固体⑦氢氧化钡溶液⑧氢氧化钠固体。（1）其中属于电解质的是⑥⑧（填写序号，下同）；属于能导电的单质的是①②。（2）二氧化碳和二氧化硅性质相似，均属于酸性氧化物。写出二氧化硅（SiO2）和氢氧化钠反应的化学方程式：SiO2+2NaOH＝Na2SiO3+H2O。Ⅱ．人类对原子结构的认识是研究物质微观结构的重要方面（3）已知X、Y、Z、W、R五种元素中，X是原子序数最小的元素；Y元素原子最外层电子数是内层电子总数的2倍；Z元素原子最外层电子数比其次外层电子数多4个；W元素原子K层和M层电子总数等于其L层电子数；R元素原子最外层有1个电子，其阳离子与Z的阴离子原子核外电子总数相同。请完成下列问题。①W元素的原子结构示意图为﹔Z元素形成的阴离子的结构示意图为。②含X、Y、Z、R四种元素的化合物的化学式为NaHCO3。③X的两种氧化物的化学式是H2O、H2O2。④化合物R2Z2与X2Z反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑。【答案】Ⅰ．（1）⑥⑧；①②；（2）SiO2+2NaOH＝Na2SiO3+H2O；Ⅱ．（3）①；②NaHCO3；③H2O；H2O2；④2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑。【分析】Ⅰ．（1）电解质指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物；单质指只含一种元素的纯净物；（2）二氧化硅（SiO2）属于酸性氧化物，可与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，反应的化学方程式：SiO2+2NaOH＝Na2SiO3+H2O；Ⅱ．（3）X是原子序数最小的元素，则X为H元素；Y原子最外层电子数是内层的2倍，则Y有2个电子层，内层电子数为2，最外层电子数为4，则Y为C元素；Z原子最外层电子数比其次外层电子数多4个，Z共有2个电子层，其次外层电子数为2，最外层电子数为6，则Z为O元素；W元素的K层有2个电子，L层有8个电子，则M层有6个电子，则W为S元素；R元素原子最外层有1个电子，Z的阴离子是O2﹣，核外有10个电子，则R为Na元素，据此分析。【解答】解：Ⅰ．（1）电解质指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物，属于电解质的是⑥⑧；单质指只含一种元素的纯净物，属于能导电的单质的是①②，故答案为：⑥⑧；①②；（2）二氧化硅（SiO2）属于酸性氧化物，可与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，反应的化学方程式：SiO2+2NaOH＝Na2SiO3+H2O，故答案为：SiO2+2NaOH＝Na2SiO3+H2O；Ⅱ．（3）①由分析知，W为硫元素，Z为氧元素，W元素的原子结构示意图为﹔Z元素形成的阴离子的结构示意图为，故答案为：；；②含氢、碳、氧、钠的化合物为碳酸氢钠，化学式为NaHCO3，故答案为：NaHCO3；③氢元素的两种氧化物为：H2O、H2O2，故答案为：H2O；H2O2；④过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，化学方程式为：2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑，故答案为：2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑。【点评】本题主要考查元素的推断及物质的分类，掌握原子结构示意图的书写及电解质的概念是解题的关键，为高频考点，题目难度一般。4．（2023•广陵区校级开学）现有六种元素A、B、C、D、E、F，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素，F为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答问题。A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B元素原子的核外p电子数比s电子数少1C元素基态原子p轨道有两个未成对电子D元素原子的第一至第四电离能分别是：I1＝738kJ•mol﹣1；I2＝1451kJ•mol﹣1；I3＝7733kJ•mol﹣1；I4＝10540kJ•mol﹣1E原子核外所有p轨道全满或半满F在周期表的第8纵列（1）某同学根据上述信息，推断A基态原子的核外电子排布为，该同学所画的电子排布图违背了洪特规则。（2）B元素的电负性小于（填“大于”“小于”或“等于”）C元素的电负性。（3）C与D形成的化合物所含有的化学键类型为离子键。（4）E基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有3个方向。（5）下列关于F原子的价层电子排布图正确的是c。（6）基态F3+核外电子排布式为ls22s22p63s23p63d5。过量单质F与B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液完全反应，生成BC气体，该反应的离子方程式为3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2【答案】见试题解答内容【分析】A、B、C、D、E为短周期主族元素，F为第四周期元素，它们的原子序数依次增大，其中A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A为C元素；B元素原子的核外p电子数比s电子数少1，B有2个电子层，核外电子排布式为1s22s22p3，故B为N元素；由D原子的第一至第四电离能数据可知，第三电离能剧增，其最外层电子数为2，原子序数大于但元素，故D为Mg元素；C元素基态原子p轨道有两个未成对电子，其原子序数大于氮且小于Mg，核外电子排布式为1s22s22p4，故C为O元素；E原子核外所有p轨道全满或半满，其原子序数大于Mg，核外电子排布式为1s22s22p63s22p3，则E为P元素；F处于第四周期，在周期表的第8纵列，则F为Fe元素。【解答】解：由分析可知，A为C、B为N、C为O、D为Mg、E为P、F为Fe；（1）某同学根据上述信息，推断A基态原子的核外电子排布为，该同学所画的电子排布图中2p能级的2个轨道分别填充1个电子且2个电子自旋方向相反，违背了洪特规则，故答案为：洪特规则；（2）同周期主族元素自左而右电负性增大，则电负性：N＜O，故答案为：小于；（3）C与D形成的化合物是MgO，由镁离子与氧离子构成，属于离子化合物，所含有的化学键类型为离子键，故答案为：离子键；（4）E是P元素，核外电子排布式为1s22s22p63s22p3，能量最高的电子处于3p轨道，其电子云在空间有3个伸展方向，故答案为：3；（5）F为第四周期元素且在周期表的第8纵列，则F为铁元素，F原子的价层电子排布图为，故答案为：c；（6）基态Fe3+核外电子排布式为ls22s22p63s23p63d5，B的最高价氧化物的水化物为HNO3，过量Fe与稀硝酸溶液反应的离子方程式：3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H故答案为：ls22s22p63s23p63d5；3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H【点评】本题考查结构性质位置关系应用，涉及核外电子运动与排布规律、电离能、电负性等，推断元素是解题的关键，注意电子构型对电离能的影响。5．（2024•惠山区校级开学）新型储氢材料是开发利用氢能的重要研究方向。（1）元素R的外围电子排布式为3d24s2，其氯化物RCl4与LiBH4反应可制得储氢材料R（BH4）3。元素R在周期表中的位置为第四周期ⅣB族，该原子具有22种运动状态不同的电子。（2）金属氢化物是具有良好发展前景的储氢材料。某储氢材料是短周期金属元素M的氢化物。M的部分电离能如下表所示，则M在化合物中通常呈现的化合价是+2。I1/（kJ•mol﹣1）I2/（kJ•mol﹣1）I3/（kJ•mol﹣1）I4/（kJ•mol﹣1）I5/（kJ•mol﹣1）738145177331054013630（3）基态砷原子核外电子排布式为[Ar]3d104s24p3。与砷同周期的元素的基态原子中，第一电离能最大的为Br（填元素符号）。【答案】（1）第四周期ⅣB族；22；（2）+2；（3）[Ar]3d104s24p3；Br。【分析】（1）根据元素R的外围电子排布式为3d24s2，则元素R为Ti，原子序数为22，在元素周期表中的位置是第四周期ⅣB族，共有22中不同运动状态的电子；（2）根据元素的逐级电离能与化合价的关系：如果In+1In≫InIn-1，即电离能在（3）As为33号元素，核外电子排布式为[Ar]3d104s24p3；同一周期，从左至右，元素的第一电离能呈增大趋势，ⅡA和ⅤA族元素的价电子排布式分别为ns2、ns2np3，np能级处于全空或者半充满状态，原子较稳定，第一电离能较大，据此可进行判断。【解答】解：（1）结合元素R的外围电子排布式为3d24s2，可判断出元素R为Ti，原子序数为22的元素位于元素周期表的第四周期ⅣB族；Ti原子核外有22个电子，则共有22中不同运动状态的电子，故答案为：第四周期ⅣB族；22；（2）根据表格中的数据，I2≪I3，说明M易失去2个电子达到稳定结构，M的常见化合价为+2价，故答案为：+2；（3）As的原子序数为33，核外电子排布式为[Ar]3d104s24p3；同周期元素的原子半径从左到右依次减小，第一电离能一般来说依次增大，因此第一电离能最大的元素为Br，故答案为：[Ar]3d104s24p3；Br。【点评】本题主要考查核外电子排布式的书写、电离能的比较以及应用、元素在周期表中的位置判断等，知识点比较基础，难度不大。6．（2023秋•锡山区校级期中）镁、铝及其化合物在制药、材料及航空航天等领域用途广泛，回答下列问题：（1）下列状态的Mg中，电离最外层一个电子所需要的能量最大的是a（填序号）a．1s22s22p63s1b．1s22s22p63s2c．1s22s22p63s13p1d．1s22s22p63p1（2）Mg元素的第一电离能高于AI元素，原因是Mg原子和Al原子的价层电子排布式分别为3s2、3s23p1，镁原子最外层能级处于全满状态，较稳定，3p能级电子能量高于3s故电离出sp能级电子所需能量较少。（3）MgO是一种耐火材料，熔点为2852℃，其熔融物中有Mg2+和O2﹣，这两个离子的半径大小关系是r（O2﹣）＞r（Mg2+）（填“＞”或“＜”）；MgO的熔点高于NaCl的原因是MgO和NaCl都属于离子晶体，镁离子的离子半径比钠离子小，同时氧离子的离子半径比氯离子的离子半径小，所以氧化镁的离子键比氯化钠强，故氧化镁的熔点比氯化钠高。（4）叶绿素a是自然界中常见的含镁化合物（结构如图），其结构中存在abce（填标号）a．配位键b．π键c．非极性键d．氢键e．极性键（5）三氯化铝加热到177.8℃时，会升华为气态二聚氯化铝（AlCl6，其中铝原子和氯原子均达8电子稳定结构），三氯化铝的晶体类型：分子晶体，请写出二聚氯化铝（AlCl6）的结构式：，其中铝原子轨道采用3p3杂化。【答案】（1）a；（2）Mg原子和Al原子的价层电子排布式分别为3s2、3s23p1，镁原子最外层能级处于全满状态，较稳定，3p能级电子能量高于3s故电离出sp能级电子所需能量较少；（3）＞；MgO和NaCl都属于离子晶体，镁离子的离子半径比钠离子小，同时氧离子的离子半径比氯离子的离子半径小，所以氧化镁的离子键比氯化钠强，故氧化镁的熔点比氯化钠高；（4）abce；（5）分子晶体；；3p3。【分析】（1）根据1s22s22p63s1为Mg+、1s22s22p63s2为Mg原子，1s22s22p63s1再失去电子所需能量就是Mg原子失去第2个电子的能量，为Mg原子的第二电离能，1s22s22p63s2失去一个电子的能量是Mg原子的第一电离能，其第二电离能大于第一电离能，进行分析；（2）根据Mg原子和AI原子的价层电子排布式分别为3s2、3s23p1，镁原子最外层能级处于全满状态，较稳定进行分析；（3）根据核电荷数越大离子半径越小，MgO和NaCl都属于离子晶体，离子半径越小离子键越强，熔沸点越高，进行分析；（4）根据从叶绿素a的结构看，存在C＝C键、C＝O键，且只含有3条键的碳原子共有25个；叶绿素a结构中存在C—H极性键、C—C非极性键、N与Mg之间的配位键，进行分析；（5）根据三氯化铝加热到177.8℃时，会升华为气态二聚氯化铝，Al原子轨道采用3p3杂化进行分析。【解答】解：（1）1s22s22p63s1和1s22s22p63p1都是Mg原子失去一个电子后得到的，但是1s22s22p63p1微粒能量高于1s22s22p63s1，稳定性1s22s22p63s1＞1s22s22p63p1，所以失电子能量1s22s22p63s1＞1s22s22p63p1；1s22s22p63s2和1s22s22p63s13p1都是原子，但是1s22s22p63s2是基态、1s22s22p63s13p1是激发态，能量：1s22s22p63s13p1＞1s22s22p63s2，稳定性1s22s22p63s2＞1s22s22p63s13p1，所以失去一个电子能量：1s22s22p63s2＞1s22s22p63s13p1；1s22s22p63s1为Mg+、1s22s22p63s2为Mg原子，1s22s22p63s1再失去电子所需能量就是Mg原子失去第2个电子的能量，为Mg原子的第二电离能，1s22s22p63s2失去一个电子的能量是Mg原子的第一电离能，其第二电离能大于第一电离能，所以电离最外层一个电子所需能量1s22s22p63s1＞1s22s22p63s2，通过以上分析知，电离最外层一个电子所需能量最大的是a，故答案为：a；（2）Mg元素的第一电离能高于Al元素，原因是：Mg原子和AI原子的价层电子排布式分别为3s2、3s23p1，镁原子最外层能级处于全满状态，较稳定；3p能级电子能量高于3s故电离出sp能级电子所需能量较少，故答案为：Mg原子和Al原子的价层电子排布式分别为3s2、3s23p1，镁原子最外层能级处于全满状态，较稳定，3p能级电子能量高于3s故电离出sp能级电子所需能量较少；（3）Mg2+和O2﹣电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径：r（O2﹣）＞r（Mg2+）；MgO和NaCl都属于离子晶体，离子半径越小离子键越强，熔沸点越高，镁离子的离子半径比钠离子小，同时氧离子的离子半径比氯离子的离子半径小，所以氧化镁的离子键比氯化钠强，故氧化镁的熔点比氯化钠高，故答案为：＞；MgO和NaCl都属于离子晶体，镁离子的离子半径比钠离子小，同时氧离子的离子半径比氯离子的离子半径小，所以氧化镁的离子键比氯化钠强，故氧化镁的熔点比氯化钠高；（4）叶绿素中C、N、O原子形成了单键、双键，Mg与N原子之间形成配位键；C原子与H原子等之间形成极性键，碳碳之间形成非极性键，双键中含有π键，没有氢键，符合题意的是：abce，故答案为：abce；（5）三氯化铝加热到177.8℃时，会升华为气态二聚氯化铝，说明三氯化铝沸点较低，可以推断三氯化铝的晶体类型为分子晶体，二聚氯化铝（AlCl6）的结构式为：。其中Al原子形成3个共价键和1个配位键，Al原子轨道采用3p3杂化，故答案为：分子晶体；；3p3。【点评】本题主要考查原子核外电子排布等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。7．（2022秋•江苏期末）Ⅰ.CO2和CH4在一定条件下合成乙酸：CO2+CH4→TiO2/（1）写出碳原子最外电子层的轨道表示式。碳元素在周期表中位置：第2周期第IVA族。（2）钛（Ti）是22号元素，它是bd（选填编号）。a．主族元素b．副族元素c．短周期元素d．长周期元素（3）CO2分子的电子式为；其熔沸点比CS2低，原因是两者都为分子晶体，结构相似，CO2的相对分子质量较低，分子间作用力较小，熔沸点越低。Ⅱ.填空。（4）苯的实验式为CH。（5）（CH3CH2）2C（CH3）2的名称为3，3﹣二甲基戊烷。（6）2﹣甲基﹣1﹣丁烯的键线式。（7）工业上常用A（）与B（）在催化剂存在下加热反应制得香豆素（）。该反应涉及的反应类型有加成反应、消去反应、取代反应。（8）写出在铜催化作用下被氧气氧化的化学方程式：2+O2→ΔCu2+2H2O。【答案】（1）；第2周期第IVA族；（2）bd；（3）；两者都为分子晶体，结构相似，CO2的相对分子质量较低，分子间作用力较小，熔沸点越低；（4）CH；（5）3，3﹣二甲基戊烷；（6）；（7）消去反应；取代反应；（8）2+O2→ΔCu2+2H2O。【分析】（1）碳是6号元素，即最外层电子排布式为2s22p2；故碳元素位于第2周期第IVA族；（2）结合元素周期表结构知钛元素属于副族元素、长周期元素；（3）二氧化碳分子种碳原子和氧原子之间为双键，二氧化碳和二硫化碳均为分子晶体；（4）实验式即最简式；（5）由烷烃命名规则知其名称为3，3﹣二甲基戊烷；（6）省略碳、氢原子，每个折点和端点均表示一个碳原子；（7）首先是A与B形成和CH3COOH，反应类型有加成反应、取代反应，然后再脱去一分子水，同时形成环状物质；（8）由催化氧化机理羟基所连碳原子无氢原子不能被氧化。【解答】解：（1）碳是6号元素，即最外层电子排布式为2s22p2，即轨道表示式为；故碳元素位于第2周期第IVA族，故答案为：；第2周期第IVA族；（2）结合元素周期表结构知钛元素属于副族元素、长周期元素，故答案为：bd；（3）二氧化碳分子种碳原子和氧原子之间为双键，即电子式为；二氧化碳和二硫化碳均为分子晶体，即原因是两者都为分子晶体，结构相似，但CO2的相对分子质量较低，分子间作用力较小，熔沸点越低，故答案为：；两者都为分子晶体，结构相似，CO2的相对分子质量较低，分子间作用力较小，熔沸点越低；（4）实验式即最简式，即苯的实验式为CH，故答案为：CH；（5）由烷烃命名规则知其名称为3，3﹣二甲基戊烷，故答案为：3，3﹣二甲基戊烷；（6）省略碳、氢原子，每个折点和端点均表示一个碳原子，即表示为，故答案为：；（7）首先是A与B形成和CH3COOH，反应类型有加成反应、取代反应，然后再脱去一分子水，同时形成环状物质，即可制得香豆素，反应类型是消去反应，故答案为：消去反应；取代反应；（8）由催化氧化机理羟基所连碳原子无氢原子不能被氧化可得该反应方程式为2+O2→ΔCu2+2H2O，故答案为：2+O2→ΔCu2+2H2O。【点评】本题考查原子结构和有机化合物，侧重考查学生核外电子排布和有机基础知识的掌握情况，试题难度中等。8．（2022秋•常州期末）随着原子序数的递增，几种短周期元素（用字母表示）原子半径的相对大小、最高正化合价或最低负化合价的变化如图所示。（1）f的离子结构示意图为。h在元素周期表中位于第三周期第ⅦA族。（2）下列有关说法正确的是D。A.f的单质适合用作半导体材料B.e的单质可从盐溶液中置换出f的单质C.d和g位于同一主族，具有相同的最高正价D.x和e形成的化合物中，x的化合价为﹣1价（3）在一定条件下，物质可以发生化学反应生成新物质。①常温下，e和f的最高价氧化物的水化物之间可以反应。该反应的离子方程式为OH﹣+Al（OH）3=AlO2-+2H②加热时，y的单质可与g的最高价氧化物的水化物浓溶液发生反应。该反应的化学方程式为C+2H2SO4（浓）△¯2SO2↑+CO2↑+2H2O（4）x和e处于周期表同一主族，但x和h形成的化合物液态时不能导电，而e和h形成的化合物熔融时却能导电，其原因是HCl为共价化合物，液态HCl中不含自由移动的离子，所以不能导电，NaCl为离子化合物，熔融态的NaCl含有自由移动的离子，所以能导电。【答案】（1）；第三周期第ⅦA族；（2）D；（3）①OH﹣+Al（OH）3=AlO2-+②C+2H2SO4（浓）△¯2SO2↑+CO2↑+2H2O（4）HCl为共价化合物，液态HCl中不含自由移动的离子，所以不能导电，NaCl为离子化合物，熔融态的NaCl含有自由移动的离子，所以能导电。【分析】随着原子序数的递增，8种短周期元素原子半径的相对大小、最高正化合价或最低负化合价的变化如图所示，x的原子序数及原子半径最小，则x为H元素；d只有﹣2价，d为O元素；结合原子序数可知，y、z、d位于第二周期，依次是C、N元素；e、f、g、h位于第三周期，结合元素化合价可知，e为Na、f为Al、g为S、h为Cl元素。【解答】解：（1）f的离子为Al3+，Al3+核内有13个质子、核外有10个电子，则Al3+结构示意图为；h在元素周期表中位于第三周期第ⅦA族，故答案为：；第三周期第ⅦA族；（2）A.f的单质为Al，Si能作半导体材料，Al不适合用作半导体材料，故A错误；B.e为Na，Na性质很活泼，将Na投入盐溶液中，先和水发生反应生成NaOH和氢气，所以不可从盐溶液中置换出f的单质，故B错误；C.d、g分别O、S元素，d和g位于同一主族，d、g的最高正价不相等，故C错误；D.x和e形成的化合物为NaH，x的化合价为﹣1价，故D正确；故答案为：D；（3）①常温下，e和f的最高价氧化物的水化物分别是NaOH、Al（OH）3，NaOH溶液和Al（OH）3反应生成NaAlO2和H2O，该反应的离子方程式为OH﹣+Al（OH）3=AlO2-+故答案为：OH﹣+Al（OH）3=AlO2-+②加热时，y的单质可与g的最高价氧化物的水化物浓溶液发生反应，该反应的化学方程式为C+2H2SO4（浓）△¯2SO2↑+CO2↑+2H2O故答案为：C+2H2SO4（浓）△¯2SO2↑+CO2↑+2H2O（4）x和e处于周期表同一主族，但x和h形成的化合物为HCl，e和h形成的化合物为NaCl，HCl为共价化合物，液态HCl中不含自由移动的离子，所以不能导电，NaCl为离子化合物，熔融态的NaCl含有自由移动的离子，所以能导电，故答案为：HCl为共价化合物，液态HCl中不含自由移动的离子，所以不能导电，NaCl为离子化合物，熔融态的NaCl含有自由移动的离子，所以能导电。【点评】本题考查元素周期表和元素周期律，侧重考查分析、判断及知识综合运用能力，正确推断各元素名称、明确元素化合物的性质及物质之间的转化关系是解本题关键，题目难度不大。9．（2022秋•苏州期末）X、Y、Z、W四种元素原子序数依次增大。X元素原子最外层电子数是次外层的2倍，Y的电离能数据如下表所示，Z原子基态时的外围电子排布式为3s23p4，元素W位于第四周期，其原子基态时未成对电子数在同周期中最多。电离能I1I2I3I4•••Ia/kJ⋅mol﹣17381451773310540•••（1）X原子基态时的轨道表示式为。（2）Y在周期表中的位置第三周期第ⅡA族。（3）写出Y与Z形成化合物的电子式：。（4）W位于在元素周期表d区。WCl3能与NH3、H2O形成六配位的配合物，且n（NH3）：n（H2O）＝2：1，3个Cl﹣位于外界。该配合物的化学式为[Cr（NH3）4（H2O）2]Cl3。（5）下列事实能用元素周期律解释的是ACD。A．Y原子的半径小于Na原子B．X简单气态氢化物热稳定性强于NH3C．少量氯水滴入Na2S溶液生成淡黄色沉淀D．H2ZO4酸性强于H2SiO3【答案】（1）；（2）第三周期第ⅡA族；（3）；（4）d；[Cr（NH3）4（H2O）2]Cl3；（5）ACD。【分析】X元素的原子，其最外层电子数是次外层的电子数的2倍，最外层电子数不能超过8个，则其次外层是K层，故X是碳元素；Z原子基态时的外围电子排布式为3s23p4，Z为S元素；由Y的电离能数据表可知Y的第三电离能剧增，则Y是第ⅡA族元素，X、Y、Z、W四种元素原子序数依次增大，Y为Mg元素；元素W位于第四周期，其原子基态时未成对电子数在同周期中最多，即3d为半充满时，单电子数最多，则价电子排布式为3d54s1，为Cr元素。【解答】解：（1）X是碳元素，电子排布式为1s22s22p2，轨道表示式为，故答案为：；（2）Y为Mg元素，在周期表中的位置为第三周期第ⅡA族，故答案为：第三周期第ⅡA族；（3）Y与Z形成化合物为MgS，电子式为：，故答案为：；（4）W为Cr元素，在周期表中的位置为第四周期第VIB族，位于在元素周期表d区；CrCl3与NH3、H2O形成六配位的配合物，且n（NH3）：n（H2O）＝2：1，3个Cl﹣位于外界。该配合物的化学式为[Cr（NH3）4（H2O）2]Cl3，故答案为：d；[Cr（NH3）4（H2O）2]Cl3；（5）A．同一周期元素，原子序数越大，半径越小，Mg原子的半径小于Na原子，故A正确；B．S元素和N元素不在同一周期也不在同一主族，不能比较其非金属性的大小，也无法比较二者简单气态氢化物简单气态氢化物的热稳定性，故B错误；C．非金属性：Cl＞S，则Cl2和H2S反应生成S单质，故C正确；D．非金属性：S＞Si，非金属性越强且最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则H2SO4的酸性强于H2SiO3，故D正确；故答案为：ACD。【点评】本题考查元素推断和元素周期律，侧重考查学生元素周期律的掌握情况，试题难度中等。10．（2022秋•徐州期末）元素周期律是研究物质的重要规律，下表所列是8种短周期元素的原子半径及主要化合价（已知铍的原子半径为0.111nm）。abcdefgh原子半径/nm0.0660.1600.1520.1100.0990.1860.0700.088最高正化合价+2+1+5+7+1+5+3最低负化合价﹣2﹣3﹣1﹣3（1）b元素在元素周期表中的位置：第3周期ⅡA族。（2）上述元素的最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是HClO4（填化学式）。（3）a、f能形成两种化合物，其中既含离子键又含共价键的化合物与水反应的离子方程式为2Na2O2+2H2O＝4OH﹣+O2↑+4Na+。（4）g的非金属性强于d，从原子结构的角度解释其原因：g（N元素）的原子半径比f（P元素）的原子半径小，原子核对最外层电子的吸引能力强，g（N元素）比f（P元素）得电子能力强，非金属性强。（5）试推测碳元素的原子半径的范围0.070nm～0.088nm之间。为验证碳和硅两种元素非金属性的相对强弱，某同学用如图所示装置进行实验（夹持仪器略，已知H2SiO3为不溶于水的沉淀）。①X是NaHCO3（填化学式），B装置的作用是除去CO2中混有的HCl（或盐酸）。②C中现象是有沉淀生成可验证碳的非金属性强于硅。【答案】（1）第3周期ⅡA族；（2）HClO4；（3）2Na2O2+2H2O＝4OH﹣+O2↑+4Na+；（4）g（N元素）的原子半径比f（P元素）的原子半径小，原子核对最外层电子的吸引能力强，g（N元素）比f（P元素）得电子能力强，非金属性强；（5）0.070nm～0.088nm之间；①NaHCO3；除去CO2中混有的HCl（或盐酸）；②有沉淀生成。【分析】主族元素最高正化合价与其族序数相等，但O、F元素除外，同一周期元素，原子半径随着原子序数的增大而减小，同一主族元素，原子半径随着原子序数的增大而增大；根据表中化合价知，a～h分别位于第ⅥA族、ⅡA族、ⅠA族、ⅤA族、ⅦA族、ⅠA族、ⅤA族、ⅢA族，根据原子半径知，a～h分别是O、Mg、Li、P、Cl、Na、N、B元素；（1）b为Mg元素，Mg原子核外有3个电子层、最外层电子数是2，主族元素的原子核外电子层数与其周期数相等、最外层电子数与其族序数相等；（2）元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物的酸性越强，但O、F元素除外；（3）a、f分别是O、Na，a、f能形成两种化合物，其中既含离子键又含共价键的化合物是Na2O2，与水反应生成NaOH和O2；（4）d为P、g为N元素，g的非金属性强于d，同一主族元素，原子半径越小，其原子核对最外层电子吸引力越强，得电子能力越强；（5）试推测碳元素的原子半径大于N元素的原子半径小于Be元素的原子半径；盐酸和碳酸钙反应生成CO2，盐酸易挥发，所以生成的CO2中含有HCl，HCl和饱和NaHCO3溶液反应生成CO2，强酸能和弱酸盐反应生成弱酸，所以CO2和硅酸钠溶液反应生成H2SiO3。【解答】解：（1）b为Mg元素，Mg原子核外有3个电子层、最外层电子数是2，所以b元素在元素周期表中的位置：第3周期ⅡA族，故答案为：第3周期ⅡA族；（2）元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物的酸性越强，但O、F元素除外，上述元素中非金属性最强的是Cl，则Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是HClO4，故答案为：HClO4；（3）a、f分别是O、Na，a、f能形成两种化合物，其中既含离子键又含共价键的化合物是Na2O2，与水反应生成NaOH和O2，该反应的离子方程式为2Na2O2+2H2O＝4OH﹣+O2↑+4Na+，故答案为：2Na2O2+2H2O＝4OH﹣+O2↑+4Na+；（4）d为P、g为N元素，g的非金属性强于d，从原子结构的角度解释其原因：g（N元素）的原子半径比f（P元素）的原子半径小，原子核对最外层电子的吸引能力强，g（N元素）比f（P元素）得电子能力强，非金属性强，故答案为：g（N元素）的原子半径比f（P元素）的原子半径小，原子核对最外层电子的吸引能力强，g（N元素）比f（P元素）得电子能力强，非金属性强；（5）试推测碳元素的原子半径大于N元素的原子半径小于Be元素的原子半径，所以其半径范围为0.070nm～0.088nm之间，故答案为：0.070nm～0.088nm之间；①X是NaHCO3，B装置的作用是除去CO2中混有的HCl（或盐酸），故答案为：NaHCO3；除去CO2中混有的HCl（或盐酸）；②强酸能和弱酸盐反应生成弱酸，CO2和硅酸钠反应生成难溶性的硅酸，所以C中现象是生成白色沉淀，可验证碳的非金属性强于硅，故答案为：有沉淀生成。【点评】本题考查原子结构和元素周期律，侧重考查分析、判断及知识综合运用能力，明确主族元素化合价、原子半径的元素周期律内涵及非金属性强弱的判断方法是解本题关键，题目难度不大。11．（2023春•天宁区校级期末）A、B、C、D、E为五种短周期主族元素，且原子序数依次增大，五种元素的原子序数之和为39，A、D同主族，A、C能形成两种液态化合物A2C和A2C2，E元素的周期序数与主族序数相等。（1）A2C2的结构式为H﹣O﹣O﹣H。（2）E元素在元素周期表中的位置为第三周期ⅢA族。（3）C、D、E三种元素的简单离子半径由小到大的顺序为Al3+＜Na+＜O2﹣（填离子符号）。（4）若要比较D和E的金属性强弱，下列实验方案不可行的是A（填标号）。A．将D的单质置于E的盐溶液中，若D的单质不能置换出E的单质，说明D的金属性弱B．将少量D、E的单质分别投入水中，若D反应而E不反应，说明D的金属性强C．比较相同条件下D和E的最高价氧化物对应水化物的碱性，若D的最高价氧化物对应水化物的碱性强，说明D的金属性强（5）用BA4和C2组成以稀硫酸为电解质溶液的质子交换膜燃料电池，结构如图所示。电极N是正极（填“正极”或“负极”），电极M上的电极反应式为CH4﹣8e﹣+2H2O＝8H++CO2↑。【答案】（1）H﹣O﹣O﹣H；（2）第三周期ⅢA族；（3）Al3+＜Na+＜O2﹣；（4）A；（5）正极；CH4﹣8e﹣+2H2O＝8H++CO2↑。【分析】A、B、C、D、E为五种短周期主族元素，且原子序数依次增大，A、C能形成两种液态化合物A2C和A2C2，则A是H元素，C是O元素；A、D同主族，D是Na元素；E元素的周期序数与主族序数相等，E是Al元素；五种元素的原子序数之和为39，B原子序数是6，则B是C元素，据此分析。【解答】解：（1）H2O2是共价化合物，结构式为：H﹣O﹣O﹣H，故答案为：H﹣O﹣O﹣H；（2）E是Al元素，在元素周期表中的位置为第三周期ⅢA族，故答案为：第三周期ⅢA族；（3）电子层数相同，原子序数越大半径越小，O、Na、Al三种元素的简单离子半径由小到大的顺序为：Al3+＜Na+＜O2﹣，故答案为：Al3+＜Na+＜O2﹣；（4）A．钠的活泼性大于铝，Na能与水反应，所以钠不能置换出铝盐中的Al，故A错误；B．将少量Na、Al的单质分别投入水中，若Na反应而Al不反应，说明Na更易与水反应，钠金属性更强，故B正确；C．金属性越强，最高价氧化物的水化物碱性越强，比较相同条件下NaOH和Al（OH）3的碱性，NaOH的碱性强，说明Na的金属性强，故C正确；故答案为：A；（5）用CH4和O2组成以稀硫酸为电解质溶液的质子交换膜燃料电池，根据图示，电子由M经导线流入N，电极N是正极，M是负极，电极M上甲烷失电子生成二氧化碳，负极电极反应式为：CH4﹣8e﹣+2H2O＝8H++CO2↑，故答案为：正极；CH4﹣8e﹣+2H2O＝8H++CO2↑。【点评】本题主要考查元素的推断及原电池的工作原理，为高频考点，题目难度一般。12．（2024秋•龙华区期末）根据下列事实或数据回答下列问题：（1）指南针是我国四大发明之一，其指针含有Fe3O4，写出基态Fe原子的电子排布式1s22s22p63s23p63d64s2，基态Fe2+中未成对的电子数有4个，基态O2﹣离子核外电子占据的最高能级共有3个原子轨道。（2）下列四种元素是第三或第四周期主族元素，其中X、Y、Z是同一周期元素，下表是这四种元素的第一电离能（I1）到第四电离能（I4）的数据（单位：kJ•mol﹣1）。元素代号I1I2I3I4X500460069009500Y7401500770010500Z5801800270011600W420310044005900①推断Y可能是元素周期表s区元素（填写“s或p或d或ds或f”）。②由表中数据，推测Z元素的化合价+3，推断的理由是该原子的I4远远大于I3，易失去3个电子而呈+3价。③推测X、Y、Z、W元素的原子半径从小到大的顺序是Z＜Y＜X＜W。（3）根据对角线规则，写出Be（OH）2与NaOH溶液反应生成Na2[Be（OH）4]的化学方程式Be（OH）2+2NaOH＝Na2[B