2024-2025下学期高二化学鲁科版期中必刷题之原子结构与性质（解答大题）

第46页（共46页）2024-2025下学期高二化学鲁科版（2019）期中必刷题之原子结构与性质（解答大题）一．解答题（共15小题）1．（2024春•市中区校级期末）如图所示是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系，回答下列问题：（1）X在周期表中的位置是。（2）X、Q的最高价氧化物对应的水化物中，酸性较强的物质是。（填化学式）。（3）用电子式表示化合物XZ2的形成过程。（4）请写出可以证明非金属性X大于N的化学方程式。（5）工业电解食盐水制烧碱时，用到（填“阳”或者“阴”）离子交换膜。（6）在溶液中，元素Z、M、R形成的某化合物与R的最高价氧化物对应的水化合物稀溶液之间反应既能产生无色刺激性气味气体，又能产生淡黄色沉淀，请写出发生反应的离子方程式。（7）用、、分别表示N2、H2、NH3，观察如图，判断符合在催化剂表面合成氨反应过程的顺序为。A．④⑤①②③B．⑤④①③②C．④⑤①③②D．⑤④①②③2．（2023春•莱西市期中）硫、硒、碲的化合物在农药、石油工业、矿物开采、萃取及有机合成等领域的应用广泛。回答下列问题：（1）基态Se原子的最高能级组的电子排布式为。（2）下列有关氧族元素单质及其化合物的性质说法正确的是。A.氧族元素气态氢化物的稳定性按H2O、H2S、H2Se、H2Te的顺序依次减弱B.其氢化物中的键长按O—H、S—H、Se﹣H、Te﹣H的顺序依次减小C.其阴离子的还原性按O2﹣、S2﹣、Se2﹣、Te2﹣的顺序依次增强D.其最高价氧化物的水化物酸性按H2SO4、H2SeO4、H2TeO4顺序依次增强（3）类卤素（SCN）2分子结构式为，1mol（SCN）2中含有π键的数目为，HSCN结构有两种，已知硫氰酸（H—S—C≡N）的沸点低于异硫氰酸（H—N＝C＝S），其原因是。（4）SO2F2分子结构如图所示，已知键角α为124°，β为96°，则α＞β的原因主要是。（5）二硒键和二硫键是重要的光响应动态共价键（在特定条件下断开并能复原的化学键），其光响应原理可用如图表示，已知光的波长与其能量成反比，则图中实现光响应的波长：λ1λ2，（填“＞”或“＜”或“＝”），其原因是。3．（2023秋•莱西市期末）原子是肉眼和一般仪器都看不到的微粒，科学家们是根据可观察、可测量的宏观实验事实，经过分析和推理，揭示了原子结构的奥秘。（1）下列说法中正确的个数是。①同一原子中，s电子的能量总是低于p电子的能量②任何s轨道形状均是球形，只是能层不同，球的半径大小不同而已③2p、3p、4p能级的轨道数依次增多④原子核外电子排布，先排满K层再排L层，排满M层再排N层⑤基态碳原子的轨道表示式：⑥ⅢB族到ⅡB族的10个纵列的元素都是金属元素⑦用电子式表示MgCl2的形成过程：⑧基态钒原子的结构示意图为A．2B．3C．4D．5（2）下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为、。（3）研究发现，正离子的颜色与未成对电子数有关，例如：Cu2+、Fe2+、Fe3+等。Cu+呈无色，其原因是（从微粒结构的角度进行描述）。（4）钠在火焰上灼烧产生的黄光是一种原子光谱（选填“发射”或“吸收”）。（5）第四周期的元素形成的化合物在生产生活中有着重要的用途。①镍铬钢抗腐蚀性能强，基态铬原子的价电子排布式为，按照电子排布式，镍元素在周期表中位于区。②“玉兔二号”月球车通过砷化镓（GaAs）太阳能电池提供能量进行工作。基态砷原子的电子占据最高能级的电子云轮廓图为形。砷的电负性比镓（填“大”或“小”）。（6）随着科技的不断发展，人类对原子结构的认识不断深入，新型材料层出不穷。表中列出了第三周期的几种元素的部分性质：元素编号abcde电负性3.02.5x1.50.9主要化合价﹣1，+7﹣2，+6﹣3，+5+3+1①预测x值的区间：～。②表中五种元素的第一电离能由大到小的顺序是（写元素符号）。4．（2023•济宁二模）第ⅢA元素硼及其化合物在能源、材料、医药、环保等领域具有重要应用。回答下列问题：（1）基态B原子价层电子的轨道表示式：。（2）已知：BCl3有空轨道，可以与H2O分子形成配位键，同时使原有的键削弱、断裂，从而发生水解。①下列卤化物不易发生水解的是。A．CCl4B．SiCl4C．PCl3D．AlCl3②写出BCl3水解的化学方程式。③写出B（OH）3与NaOH溶液反应的离子方程式。（3）硼砂的阴离子的结构如图1，1mol该离子中有个硼氧四面体，含有配位键数目为，其中硼原子的杂化轨道类型为。（4）硼化镁在39K温度下具有超导性，硼原子和镁原子分层排布，一层硼一层镁相间，部分原子沿垂直片层方向投影如图2，则硼化镁的化学式为。5．（2023秋•市南区校级月考）回答下列问题（1）基态碘原子的价层电子的运动状态有种，基态Pb原子的价层电子排布式为。（2）Fe3+价电子轨道表示式为；基态As原子的最高能级组的电子排布式为。（3）一种磷酸硅铝分子筛常用于催化甲醇制烯烃的反应。由硅原子核形成的三种微粒：a．（[Ne]3s23p2）b．（[Ne]3s23p1）c．（[Ne]3s23p14s1），半径由大到小的顺序为（填标号）；第三周期元素中，第一电离能介于Al和P之间的元素有种。（4）下列状态的铁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是（填标号）。（5）基态Co原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为。（6）I1（As）、I1（Se）、I1（Br）的第一电离能由大到小顺序为：。（7）原子发射光谱法是通过处于激发态的待测元素微粒回到基态时发射的特征谱线对其进行鉴别的方法。下列状态的铁粒子处于激发态的是（填标号）。A．3d64s2B．3d44s1C．3d6D．3d54s16．（2023春•莱西市期中）第ⅤA族元素及其化合物在工业生产中起着重要的作用。（1）下列氮原子的电子排布图表示的状态中，能量由低到高的顺序是（填字母代号）。（2）已知KH2PO3是次磷酸的正盐，H3PO2的结构式为。黑磷与石墨类似，也具有层状结构（图1）。为大幅度提高锂电池的充电速率，科学家最近研发了黑磷—石墨复合负极材料，其单层结构俯视图如图2所示。根据图1和图2的信息，下列说法错误的是（填字母）。A.黑磷区中P—P键的键能不完全相同B.黑磷与石墨都属于混合型晶体C.由石墨与黑磷制备该复合材料的过程，发生了化学反应D.复合材料单层中，P原子与C原子之间的作用力属范德华力（3）PCl3分子空间结构为，PCl3与Cl2反应生成PCl5，PCl5结构为，PCl5是（填“极性”或“非极性”）分子。（4）已知有关氮、磷的单键和三键的键能（kJ•mol﹣1）如下表：N—NN≡NP—PP≡P193946197489从能量角度分析，氮以N2、而白磷以P4（结构式可表示为）形式存在的原因是。（5）H2NCH2CH2COOH、CH3CH2CH2NH2、CH3CH2CH2CH3三种物质熔点由高到低排序，说明原因。7．（2023春•青岛期末）近年来，我国以风电、光伏发电为代表的新能源发展成效显著，推动了绿色生态文明的建设。回答下列问题：（1）光伏发电的传统材料是硅，基态硅原子核外电子有种空间运动状态，与硅同主族的第四周期元素基态原子的价层电子排布式为。（2）SiCl4与N﹣甲基咪唑（）反应可以得到M2+，其结构如图1所示。①已知N﹣甲基咪唑分子具有类似苯环的结构，则该分子中存在的大π键应表示为，连甲基的N原子的价层孤电子对占据轨道。②每个M2+含有个σ键；除ω键外，M2+中还存在的化学键有（填标号）。A.极性键B.非极性键C.离子键D.范德华力E.配位键（3）武汉大学闵杰课题组研究出一种小分子有机光伏材料，结构如图2所示。①该分子中属于第二周期的非金属元素第三电离能I3由大到小的顺序为（用元素符号表示）。②NF3是微电子工业中一种优良的等离子蚀刻气体，其分子空间构型与NH3相似，键角NF3NH3（填“大于”“等于”或“小于”），原因是。8．（2023春•青岛期中）半导体材料的发展带动了科技的进步，如传统半导体Si、Ge，新型半导体GaAs、AlN、GaN等。回答下列问题：（1）基态Ge原子的价电子排布式为，与其同周期的第ⅢB族元素属于区。（2）根据元素周期律可判知：原子半径AlN（填“＞”或“＜”，下同），还原性As3﹣Br﹣。（3）Ga、Ge、As的第一电离能由大到小的顺序为。Ge、As的常见化合物有GeCl4、AsH3、AsCl5，其中呈正四面体结构的是。（4）AlN结构中只存在N﹣Al键，每个原子周围都满足8e﹣结构，AlN中（填“存在”或“不存在”）配位键。（5）Si与C是同主族相邻元素，C原子之间可以形成双键、三键，但Si原子之间难以形成双键或三键。从原子结构角度分析其原因。9．（2023春•潍坊期中）五种短周期主族元素a、b、c、d、e随原子序数的递增，其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。回答下列问题：（1）元素d在周期表中的位置是，c、d、e的简单离子半径由大到小的顺序为（用离子符号表示）。（2）下列可作为比较d和e金属性强弱依据的是（填序号）。a．测两种元素单质的硬度和熔、沸点b．比较单质作为还原剂时失去电子数目的多少c．比较两种元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱d．比较单质与同浓度盐酸反应置换出氢气的难易程度（3）已知硒（Se）与c同主族，关于硒及其化合物的说法正确的是（填序号）。a．SeO2既有氧化性又有还原性b．气态氢化物的稳定性强于氯化氢c．硒单质具有强氧化性d．最高价氧化物对应水化物的化学式为H2SeO4（4）化合物d5e3（ca）19（a2c）4可作环保型阻燃材料，受热时按如下方程式分解：2d5e3（ca）19（a2c）4△¯27a2c+10dc+3e2c3①该化合物作阻燃剂的两条依据是、。②在25℃、101kPa下，已知12g的单质d在c2中完全燃烧后恢复至原状态，放热302.4kJ，该反应的热化学方程式是。（5）工业上常用单质e和金属氧化物反应制备金属单质：2e+4BaO高温¯2Ba↑+BaO⋅e2O3。利用上述方法可制取Ba的主要原因是a．高温时e的活泼性大于Bab．高温有利于BaO分解c．高温时BaO⋅e2O3比e2O3稳定d．Ba的沸点比e的低10．（2024秋•和平区期末）认识Fe（Ⅱ）和Fe（Ⅱ）的有关化合物的组成和性质是学习的重要内容。Ⅰ.Fe（Ⅱ）化合物组成的认识：臭氧（O3）在[Fe(H2O)6]2+催化下能将烟气中的SO2NOx（1）Fe2+基态核外电子排布式为。（2）N2分子中σ键与π键的数目比n（σ）：n（π）＝。（3）SO42-中心原子轨道的杂化类型为；NO3-（4）[Fe(H2O)（5）[Fe(H2O)6]2+与NO反应生成的①[Fe(NO)(H2O)5]②[Fe(NO)(H2O)5]2+中配体是Ⅱ.Fe（Ⅲ）化合物性质的探究：（6）甲同学认由FeCl3•6H2O制取无水FeCl3也可用SOCl2作脱水剂，但乙同学认为会发生氧化还原反应而难以制无水FeCl3乙同学设计了如下实验方案验证自己的观点：取少量FeCl3•6H2O于试管中，加入过量SOCl2振荡使两种物质充分反应；再往试管中加水溶解，加入KSCN溶液变红，证明该过程发生了氧化还原反应，试写该反应的化学方程式。11．（2025•石家庄开学）根据已学知识，请回答下列问题：（1）基态N原子中，核外有种运动状态不同的电子，核外电子占据的最高能层的符号是，占据该能层电子的原子轨道形状为。（2）写出3p轨道上有2个未成对电子的元素的符号：。（3）某元素被科学家称之为人体微量元素中的“防癌之王”，其原子的价层电子排布式为4s24p4，该元素的名称是。（4）已知铁是26号元素，写出Fe的价层电子排布式：；在元素周期表中，该元素在（填“s”“p”“d”“f”或“ds”）区。（5）从原子结构的角度分析B、N和O的第一电离能由大到小的顺序为，电负性由大到小的顺序是。（6）Zn2+的核外电子排布式为。12．（2024秋•天津期末）北宋卷轴画《千里江山图》，颜色绚丽，由石绿、雌黄、赭石、阵碟、朱砂等颜料绘制而成，颜料中含有硫、氮、砷、铜、锌、钛、铁等元素。（1）Zn属于元素周期表中的区；基态Ti2+的价层电子的轨道表示式为；（2）基态硫原子核外电子的空间运动状态有种，电子占据的最高能级原子轨道形状是形。电负性关系SAs（填“＞”或“＜”）。（3）下列N原子电子排布图表示的状态中，能量最低的是（填序号）。A．B．C．D．（4）Cu的第二电离能I2（Cu）Zn的第二电离能I2（Zn）（填“＞”或“＜”），理由。（5）下列有关说法不正确的是。A．硫酸亚铁可用作净水剂B．Fe2+的价层电子排布式为3d44s2C．铁元素位于元素周期表第四周期第Ⅷ族13．（2024秋•凌河区校级期末）乙炔（C2H2）、丙烯腈（CH2＝CHCN）、乙烯酮（CH2＝C＝O）是有机合成工业的重要原料。工业上曾用CaC2和H2O反应制取乙炔，用乙炔和氢氰酸（HCN）在氯化亚铜等催化作用下生产丙烯腈，乙炔与O2在一定条件下反应生成乙烯酮。回答下列问题：（1）写出基态钙原子的核外电子排布式：；Cu元素在元素周期表中的位置为。（2）乙炔分子的空间结构为，H2O分子的VSEPR模型是。（3）丙烯腈分子中碳原子的杂化轨道类型是。（4）乙烯酮在室温下可聚合成二聚乙烯酮（结构简式为），二聚乙烯酮分子中含有的π键与σ键的数目之比为。14．（2024秋•汕尾期末）C、Na、Mg、Ti、Fe等元素单质及化合物在诸多领域都有广泛的应用。（1）钠在火焰上灼烧产生的黄光是一种（填字母）。A.吸收光谱B.发射光谱（2）下列Mg原子的基态和各种激发态核外电子排布式中，能量最高的是（填字母）。A.1B.1C.1D.1s22s22p63s2（3）基态Ti最高能层电子的电子云轮廓形状为。写出与Ti同周期的过渡元素中，所有基态原子最外层电子数与Ti不同的元素的价电子排布式：。（4）石墨烯是从石墨中剥离出来的由单层碳原子构成的平面结构新型材料。其中碳原子的杂化方式为。（5）琥珀酸亚铁片是用于缺铁性贫血的预防和治疗的常见药物，建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收，避免生成Fe3+，从结构角度看，Fe2+易被氧化成Fe3+的原因是。（6）Fe3+与Fe2+的离子半径大小关系为Fe3+（填“＞”或“＜”）Fe2+，原因为。15．（2024秋•贵州期末）随着核电荷数的递增，8种短周期主族元素（用W、X、Y、Z、M、N、P、Q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。请回答下列问题：（1）X在元素周期表中的位置是。（2）Y、Z、M的简单离子的半径由大到小的顺序是（用离子符号表示）。（3）W、X、Y的单质分别与H2化合时，最困难的是（用化学式表示，下同）；形成的最简单氢化物热稳定性最好的是，写出单质Z与该化合物反应的化学方程式：。（4）Z与Q形成的化合物的化学式是，高温灼烧该化合物时火焰呈色。（5）写出P的最高价氧化物的水化物与N的最高价氧化物的水化物发生反应的离子方程式：。

2024-2025下学期高二化学鲁科版（2019）期中必刷题之原子结构与性质（解答大题）参考答案与试题解析一．解答题（共15小题）1．（2024春•市中区校级期末）如图所示是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系，回答下列问题：（1）X在周期表中的位置是第二周期第ⅣA族。（2）X、Q的最高价氧化物对应的水化物中，酸性较强的物质是HClO4。（填化学式）。（3）用电子式表示化合物XZ2的形成过程。（4）请写出可以证明非金属性X大于N的化学方程式CO2+Na2SiO3+H2O＝Na2CO3+H2SiO3↓。（5）工业电解食盐水制烧碱时，用到阳（填“阳”或者“阴”）离子交换膜。（6）在溶液中，元素Z、M、R形成的某化合物与R的最高价氧化物对应的水化合物稀溶液之间反应既能产生无色刺激性气味气体，又能产生淡黄色沉淀，请写出发生反应的离子方程式S2O32-+2H+＝S↓+SO2↑+H2（7）用、、分别表示N2、H2、NH3，观察如图，判断符合在催化剂表面合成氨反应过程的顺序为D。A．④⑤①②③B．⑤④①③②C．④⑤①③②D．⑤④①②③【答案】（1）第二周期第ⅣA族；（2）HClO4；（3）；（4）CO2+Na2SiO3+H2O＝Na2CO3+H2SiO3↓；（5）阳；（6）S2O32-+2H+＝S↓+SO2↑+H（7）D。【分析】部分短周期元素原子半径与原子序数的关系如图所示，前7种元素位于第二周期，后7种元素位于第三周期，结合原子序数可知，X为C元素、Y为N元素、Z为O元素、M为Na元素、N为Si元素、R为S元素，Q为Cl元素；（1）主族元素周期数＝电子层数、族序数＝最外层电子数；（2）元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强；（3）用电子式表示形成过程，左边是原子的电子式，右边是物质的电子式，中间用“→”连接；（4）可以利用最高价含氧酸中强酸制备弱酸原理证明；（5）电解食盐水制烧碱时，在阴极生成H2和NaOH，在阳极生成Cl2，使溶液中Na+移向阴极，使Cl﹣移向阳极；（6）R的最高价氧化物对应的水化合物是H2SO4，在溶液中，元素Z、M、R形成的某化合物与稀硫酸溶液之间反应既能产生无色刺激性气味气体，又能产生淡黄色沉淀，该化合物是Na2S2O3，反应生成硫、二氧化硫和水；（7）N2、H2靠近催化剂，被催化剂吸附，在催化剂表面离解为氮原子、氢原子，氮原子与氢原子在催化剂表面结合生成NH3分子，NH3分子最后脱离催化剂表面。【解答】解：部分短周期元素原子半径与原子序数的关系如图所示，前7种元素位于第二周期，后7种元素位于第三周期，结合原子序数可知，X为C元素、Y为N元素、Z为O元素、M为Na元素、N为Si元素、R为S元素，Q为Cl元素；（1）X是C元素，原子序数为6，原子核外有2个电子层，最外层电子数为4，其处于周期表中第二周期第ⅣA族，故答案为：第二周期第ⅣA族；（2）元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，而元素非金属性：Cl＞C，故酸性：HClO4＞H2CO3，故答案为：HClO4；（3）用电子式表示化合物CO2的形成过程为，故答案为：；（4）可以利用最高价含氧酸中强酸制备弱酸原理证明，有关方程式为CO2+Na2SiO3+H2O＝Na2CO3+H2SiO3↓，故答案为：CO2+Na2SiO3+H2O＝Na2CO3+H2SiO3↓；（5）电解食盐水制烧碱时，在阴极生成H2和NaOH，在阳极生成Cl2，使溶液中Na+移向阴极，使Cl﹣移向阳极，在阴极区用到阳离子交换膜，故答案为：阳；（6）R的最高价氧化物对应水化物为H2SO4，元素O、Na、S形成的某化合物与稀硫酸之间反应生成无色刺激性气味的气体，又能生成淡黄色沉淀，则该化合物为：Na2S2O3，Na2S2O3与稀硫酸反应生成二氧化硫、硫以及水和硫酸钠，则反应离子方程式为S2O32-+2H+＝S↓+SO2↑+H故答案为：S2O32-+2H+＝S↓+SO2↑+H（7）图①表示氢气、氮气分子的旧化学键已经断裂，图②表示N、H原子在催化剂表面结合生成NH3，图③表示生成的NH3已经与催化剂分离，图④表示N2、H2被催化剂吸附，图⑤表示N2、H2还处于自由状态，为初始状态，因此符合在催化剂表面合成氨反应过程的顺序为⑤④①②③，故答案为：D。【点评】本题考查原子结构与元素周期律，推断元素为解答关键，注意掌握元素周期律内容及常见元素化合物性质，题目侧重考查学生分析推理能力、运用知识解决问题的能力。2．（2023春•莱西市期中）硫、硒、碲的化合物在农药、石油工业、矿物开采、萃取及有机合成等领域的应用广泛。回答下列问题：（1）基态Se原子的最高能级组的电子排布式为3d104s24p4。（2）下列有关氧族元素单质及其化合物的性质说法正确的是AC。A.氧族元素气态氢化物的稳定性按H2O、H2S、H2Se、H2Te的顺序依次减弱B.其氢化物中的键长按O—H、S—H、Se﹣H、Te﹣H的顺序依次减小C.其阴离子的还原性按O2﹣、S2﹣、Se2﹣、Te2﹣的顺序依次增强D.其最高价氧化物的水化物酸性按H2SO4、H2SeO4、H2TeO4顺序依次增强（3）类卤素（SCN）2分子结构式为N≡C—S—S—C≡N，1mol（SCN）2中含有π键的数目为4NA，HSCN结构有两种，已知硫氰酸（H—S—C≡N）的沸点低于异硫氰酸（H—N＝C＝S），其原因是硫氰酸和异硫氰酸的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，异硫氰酸（H—N＝C＝S）分子中N原子上连接有H原子，分子间能形成氢键，故沸点高。（4）SO2F2分子结构如图所示，已知键角α为124°，β为96°，则α＞β的原因主要是双键成键电子对之间的排斥作用大于单键成键电子对之间的排斥作用。（5）二硒键和二硫键是重要的光响应动态共价键（在特定条件下断开并能复原的化学键），其光响应原理可用如图表示，已知光的波长与其能量成反比，则图中实现光响应的波长：λ1＜λ2，（填“＞”或“＜”或“＝”），其原因是硫半径小于硒半径，S—S键的键长小于Se﹣Se键长，硫硫键的键能大于硒硒键的键能，则光谱能量高，波长短。【答案】（1）3d104s24p4；（2）AC；（3）N≡C—S—S—C≡N；4NA；硫氰酸和异硫氰酸的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，异硫氰酸（H—N＝C＝S）分子中N原子上连接有原子，分子间能形成氢键，故沸点高；（4）双键成键电子对之间的排斥作用大于单键成键电子对之间的排斥作用；（5）＜；硫半径小于硒半径，S—S键的键长小于Se﹣Se键长，硫硫键的键能大于硒硒键的键能，则光谱能量高，波长短。【分析】（1）Se为第四周期第ⅥA族元素，基Se原子的最高能级组的电子排布式为4s23d104p4；（2）A．非金属性越强形成氢化物稳定性越强；B．同主族从上到下原子半径依次增大；C．金属性越强，对应阴离子的还原性越弱；D．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物酸性越强；（3）类卤素（SCN）2分子和氯气分子结构相似，C、N原之间存在三键，每个三键中含一个σ键，2个π键，异硫氰酸（H—N＝C＝S）分子中N原子上连接有H原子，分子间能形成氢键；（4）双键成键电子对之间的排斥作用大于单键成键电子对；（5）二硒键和二硫键是重要的光响应动态共价键，其光响应原理的图中分析可知，已知光的波长与其能量成反比。【解答】解：（1）Se为第四周期第ⅥA族元素，基Se原子的最高能级组的电子排布式为4s23d104p4，故答案为：3d104s24p4；（2）A．同主族从上到下非金属性依次减弱，氧族元素气态氢化物的稳定性按H2O、H2S、H2Se、H2Te的顺序依次减弱，故A正确；B．原子半径O＜S＜Se＜Te，其氢化物中的键长按O—H、S—H、Se﹣H、Te﹣H的顺序依次增大，故B错误；C．非金属性越强，对应阴离子的还原性越弱，其阴离子的还原性按O2﹣、S2﹣、Se2﹣、Te2﹣的顺序依次增强，故C正确；D．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物酸性越强，其最高价氧化物的水化物酸性按H2SO4、H2SeO4、H2TeO4顺序依次减弱，故D错误；故答案为：AC；（3）类卤素（SCN）2分子结构式为：N≡C—S—S—C≡N，1mol（SCN）2中含有π键的数目为：4NA，HSCN结构有两种，已知硫氰酸（H—S—C≡N）的沸点低于异硫氰酸（H—N＝C＝S），其原因是：硫氰酸和异硫氰酸的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，异硫氰酸（H—N＝C＝S）分子中N原子上连接有H原子，分子间能形成氢键，故沸点高，故答案为：N≡C—S—S—C≡N；4NA；硫氰酸和异硫氰酸的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，异硫氰酸（H—N＝C＝S）分子中N原子上连接有H原子，分子间能形成氢键，故沸点高；（4）SO2F2分子结构如图所示，已知键角α为124°，β为96°，则α＞β的原因主要是：双键成键电子对之间的排斥作用大于单键成键电子对之间的排斥作用，故答案为：双键成键电子对之间的排斥作用大于单键成键电子对之间的排斥作用；（5）二硒键和二硫键是重要的光响应动态共价键，其光响应原理从图中分析，已知光的波长与其能量成反比，则图中实现光响应的波长：λ1＜λ2，其原因是：硫半径小于硒半径，S—S键的键长小于Se﹣Se键长，S—S键的键能大于Se﹣Se键的键能，则光谱能量高，波长短，故答案为：＜；硫半径小于硒半径，S—S键的键长小于Se﹣Se键长，硫硫键的键能大于硒硒键的键能，则光谱能量高，波长短。【点评】本题考查了原子结构、化学键形成、分子结构的理解应用，注意物质性质和物质结构的分析判断，题目难度中等。3．（2023秋•莱西市期末）原子是肉眼和一般仪器都看不到的微粒，科学家们是根据可观察、可测量的宏观实验事实，经过分析和推理，揭示了原子结构的奥秘。（1）下列说法中正确的个数是B。①同一原子中，s电子的能量总是低于p电子的能量②任何s轨道形状均是球形，只是能层不同，球的半径大小不同而已③2p、3p、4p能级的轨道数依次增多④原子核外电子排布，先排满K层再排L层，排满M层再排N层⑤基态碳原子的轨道表示式：⑥ⅢB族到ⅡB族的10个纵列的元素都是金属元素⑦用电子式表示MgCl2的形成过程：⑧基态钒原子的结构示意图为A．2B．3C．4D．5（2）下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为D、C。（3）研究发现，正离子的颜色与未成对电子数有关，例如：Cu2+、Fe2+、Fe3+等。Cu+呈无色，其原因是Cu+的核外电子排布为[Ar]3d10，没有未成对电子（从微粒结构的角度进行描述）。（4）钠在火焰上灼烧产生的黄光是一种原子发射光谱（选填“发射”或“吸收”）。（5）第四周期的元素形成的化合物在生产生活中有着重要的用途。①镍铬钢抗腐蚀性能强，基态铬原子的价电子排布式为3d54s1，按照电子排布式，镍元素在周期表中位于d区。②“玉兔二号”月球车通过砷化镓（GaAs）太阳能电池提供能量进行工作。基态砷原子的电子占据最高能级的电子云轮廓图为哑铃形。砷的电负性比镓大（填“大”或“小”）。（6）随着科技的不断发展，人类对原子结构的认识不断深入，新型材料层出不穷。表中列出了第三周期的几种元素的部分性质：元素编号abcde电负性3.02.5x1.50.9主要化合价﹣1，+7﹣2，+6﹣3，+5+3+1①预测x值的区间：1.5～2.5。②表中五种元素的第一电离能由大到小的顺序是Cl＞P＞S＞Al＞Na（写元素符号）。【答案】（1）B；（2）D；C；（3）Cu+的核外电子排布为[Ar]3d10，没有未成对电子；（4）发射；（5）①3d54s1；d；②哑铃；大；（6）①1.5；2.5；②Cl＞P＞S＞Al＞Na。【分析】（1）①同一原子中，离核越远，能量越高；②s轨道形状为球形，离核越远半径越大；③p能级有3个轨道；④3d能级的能量高于4s能级；⑤基态碳原子的核外电子排布式为1s22s22p2，根据泡利原理和洪特规则书写轨道表示式；⑥过渡元素都是金属元素；⑦用电子式表示MgCl2的形成过程：镁原子失去电子，氯原子得到电子，电子从镁原子转移到氯原子；⑧基态钒原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2；（2）符合能量最低原理，能量最低；处于激发态能量高，由低能级跃迁的能级越高，跃迁电子数越多，能量越高；（3）根据铜离子的核外电子排布进行分析；（4）钠在火焰上灼烧时，原子中的电子吸收了能量，从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的，很快跃迁回能量较低的轨道，这时就将多余的能量以黄光的形式放出；（5）①铬的原子序数为24，基态铬原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或者[Ar]3d54s1；镍元素的价电子排布式为3d84s2，d轨道未排满；②基态As原子核外电子排布式为[Ar]3d104s24p3；非金属性越强，电负性越大；（10）第三周期元素中，a主要化合价为+7、﹣1价，则a为Cl元素，b主要化合价为+6、﹣2价，b为S元素，c主要化合价为+5、﹣3价，c为P元素，d主要化合价为+3价，d为Al元素，e主要化合价为+1价，e为Na元素，以此分析解答，①同周期元素从左到右元素电负性逐渐增；②同周期元素从左到右第一电离能呈增大的趋势，P元素因为3p轨道半充满较稳定，第一电离能大于相邻元素。【解答】解：（1）①同一原子中，离核越远，能量越高，故3s电子的能量比2p电子的能量高，故①错误；②s电子云轮廓图都是球形，球半径与能层数成正比，能层数越大，其半径越大，故②正确；③每个能层的p能级有3个轨道，故③错误；④M能层中3d能级的能量高于N能层中4s能级能量，填充完N层的4s能级后才能填充M层的3d能级，故④错误；⑤基态碳原子的核外电子排布式为1s22s22p2，根据泡利原理和洪特规则可得其轨道表示式为，故⑤错误；⑥过渡元素都是金属元素，故ⅢB族到ⅡB族的10个纵列的元素都是金属元素，故⑥正确；⑦MgCl2形成过程中镁原子失去电子，氯原子得到电子，即形成过程为，故⑦错误；⑧基态钒原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2，其原子结构示意图为，故⑧正确；故答案为：B；（2）D为基态，符合能量最低原理，能量最低，而A、B、C均为激发态，A中1s能级1个电子跃迁到2s能级，B中2s能级2个电子分别跃迁到2s、2p能级，而C中1s能级2个电子跃迁到2p能级，C的能量最高，故答案为：D；C；（3）Cu+的核外电子排布为[Ar]3d10，没有未成对电子，故Cu+无色，故答案为：Cu+的核外电子排布为[Ar]3d10，没有未成对电子；（4）钠在火焰上灼烧时，原子中的电子吸收了能量，从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的，很快跃迁回能量较低的轨道，这时就将多余的能量以黄光的形式放出，属于发射光谱，故答案为：发射；（5）①铬的原子序数为24，基态铬原子价层电子排布式为3d54s1；镍元素的价电子排布式为3d84s2，d轨道未排满，属于d区，故答案为：3d54s1；d；②基态As原子核外电子排布式为[Ar]3d104s24p3，最高能级为p，电子云轮廓图为哑铃形；非金属性：As＞Ga，电负性：As＞Ga，故答案为：哑铃；大；（6）①同周期元素从左到右元素电负性逐渐增，则X值的区间为1.5～2.5之间，故答案为：1.5；2.5；②同周期元素从左到右第一电离能呈增大的趋势，P元素因为3p轨道半充满较稳定，第一电离能大于相邻元素，则第一电离能由大到小顺序为Cl＞P＞S＞Al＞Na，故答案为：Cl＞P＞S＞Al＞Na。【点评】本题考查结构性质位置关系应用、原子核外电子排布等知识，正确推断元素是解题关键，侧重考查学生对知识的迁移运用，题目难度中等。4．（2023•济宁二模）第ⅢA元素硼及其化合物在能源、材料、医药、环保等领域具有重要应用。回答下列问题：（1）基态B原子价层电子的轨道表示式：。（2）已知：BCl3有空轨道，可以与H2O分子形成配位键，同时使原有的键削弱、断裂，从而发生水解。①下列卤化物不易发生水解的是A。A．CCl4B．SiCl4C．PCl3D．AlCl3②写出BCl3水解的化学方程式BCl3+3H2O⇌B（OH）3+3HCl。③写出B（OH）3与NaOH溶液反应的离子方程式B(OH（3）硼砂的阴离子的结构如图1，1mol该离子中有2NA个硼氧四面体，含有配位键数目为2NA，其中硼原子的杂化轨道类型为sp3。（4）硼化镁在39K温度下具有超导性，硼原子和镁原子分层排布，一层硼一层镁相间，部分原子沿垂直片层方向投影如图2，则硼化镁的化学式为MgB2。【答案】（1）；（2）①A；②BCl3+3H2O⇌B（OH）3+3HCl；③B(（3）2NA；2NA；sp3；（4）MgB2。【分析】（1）基态B原子价层电子为2s22p1；（2）①CCl4中C原子没有空轨道，不能与H2O分子形成配位键，不能使原有的键削弱、断裂，所以不易发生水解；②BCl3水解的化学方程式：BCl3+3H2O⇌B（OH）3+3HCl；③B（OH）3与NaOH溶液反应的离子方程式为：B(（3）由图1可知，1mol该离子中有2NA个硼氧四面体，含有配位键数目为2NA；（4）根据投影可知，1个B原子为3个Mg原子共用，故属于1个Mg原子的B原子为13；1个Mg原子为6个B原子共用，故属于1个B原子的Mg原子为16，由此可知，Mg和B原子个数比为：【解答】解：（1）基态B原子价层电子的轨道表示式为：，故答案为：；（2）①CCl4中C原子没有空轨道，不能与H2O分子形成配位键，不能使原有的键削弱、断裂，所以不易发生水解，SiCl4、PCl3、AlCl3都已发生水解，故答案为：A；②BCl3水解的化学方程式：BCl3+3H2O⇌B（OH）3+3HCl，故答案为：BCl3+3H2O⇌B（OH）3+3HCl；③B（OH）3与NaOH溶液反应的离子方程式为：B(故答案为：B(（3）由图1可知，1mol该离子中有2NA个硼氧四面体，含有配位键数目为2NA，其中硼原子的杂化轨道类型为：sp3杂化，故答案为：2NA；2NA；sp3；（4）根据投影可知，1个B原子为3个Mg原子共用，故属于1个Mg原子的B原子为13；1个Mg原子为6个B原子共用，故属于1个B原子的Mg原子为16，由此可知，Mg和B原子个数比为：16：故答案为：MgB2。【点评】本题考查原子结构和晶体结构，侧重考查学生晶胞计算的掌握情况，试题难度中等。5．（2023秋•市南区校级月考）回答下列问题（1）基态碘原子的价层电子的运动状态有7种，基态Pb原子的价层电子排布式为6s26p2。（2）Fe3+价电子轨道表示式为；基态As原子的最高能级组的电子排布式为4s24p3。（3）一种磷酸硅铝分子筛常用于催化甲醇制烯烃的反应。由硅原子核形成的三种微粒：a．（[Ne]3s23p2）b．（[Ne]3s23p1）c．（[Ne]3s23p14s1），半径由大到小的顺序为c＞a＞b（填标号）；第三周期元素中，第一电离能介于Al和P之间的元素有3种。（4）下列状态的铁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是c（填标号）。（5）基态Co原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为2：1或1：2。（6）I1（As）、I1（Se）、I1（Br）的第一电离能由大到小顺序为：I1（Br）＞I1（As）＞I1（Se）。（7）原子发射光谱法是通过处于激发态的待测元素微粒回到基态时发射的特征谱线对其进行鉴别的方法。下列状态的铁粒子处于激发态的是BD（填标号）。A．3d64s2B．3d44s1C．3d6D．3d54s1【答案】（1）7；6s26p2；（2）；4s24p3；（3）c＞a＞b；3；（4）c；（5）2：1或1：2；（6）I1（Br）＞I1（As）＞I1（Se）；（7）BD。【分析】（1）根据基态碘原子的核外电子排布为：1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p5，进行分析；（2）根据Fe为26号元素，As为第四周期第ⅤA族元素，进行分析；（3）根据同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势，ⅡA族原子s能级全充满、ⅤA族原子p能级半充满，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，进行分析；（4）根据c为基态Fe3+，3d轨道为半满结构进行分析；（5）根据Co的价电子轨道表达式为，进行分析；（6）根据同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，进行分析；（7）根据基态铁原子价电子为3d64s2，基态Fe2+价电子为3d6，基态Fe3+价电子为3d5，进行分析。【解答】解：（1）基态碘原子的核外电子排布为：1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p5，价层电子的运动状态有7种；基态Pb原子的价层电子排布式为6s26p2，故答案为：7；6s26p2；（2）Fe为26号元素，Fe3+价电子轨道表示式为；As为第四周期第ⅤA族元素，基态As原子的最高能级组的电子排布式为4s24p3，故答案为：；4s24p3；（3）a．（[Ne]3s23p2）为基态Si原子；b．（[Ne]3s23p1）是基态Si原子失去1个电子得到的离子；c．（[Ne]3s23p14s1）是激发态Si原子，半径由大到小的顺序为c＞a＞b，同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势，ⅡA族原子s能级全充满、ⅤA族原子p能级半充满，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，第三周期元素中，第一电离能介于Al和P之间的元素有Mg、Si、S，共3种，故答案为：c＞a＞b；3；（4）a．为基态Fe原子；b．为基态Fe2+；c．为基态Fe3+，3d轨道为半满结构；d．为激发态Fe原子，因此电离最外层一个电子所需能量最大的是Fe3+，故答案为：c；（5）Co的价电子轨道表达式为，故两种自旋状态的电子数之比为2：1或1：2，故答案为：2：1或1：2；（6）同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，As元素原子4p轨道为半充满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的，故三种元素第一电离能由大到小的顺序为：I1（Br）＞I1（As）＞I1（Se），故答案为：I1（Br）＞I1（As）＞I1（Se）；（7）基态铁原子价电子为3d64s2，基态Fe2+价电子为3d6，基态Fe3+价电子为3d5，3d54s1是激发态，因此处于激发态的为3d44s1，为3d轨道电子跃迁到4s轨道，故答案为：BD。【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。6．（2023春•莱西市期中）第ⅤA族元素及其化合物在工业生产中起着重要的作用。（1）下列氮原子的电子排布图表示的状态中，能量由低到高的顺序是A＜C＜B＜D（填字母代号）。（2）已知KH2PO3是次磷酸的正盐，H3PO2的结构式为。黑磷与石墨类似，也具有层状结构（图1）。为大幅度提高锂电池的充电速率，科学家最近研发了黑磷—石墨复合负极材料，其单层结构俯视图如图2所示。根据图1和图2的信息，下列说法错误的是D（填字母）。A.黑磷区中P—P键的键能不完全相同B.黑磷与石墨都属于混合型晶体C.由石墨与黑磷制备该复合材料的过程，发生了化学反应D.复合材料单层中，P原子与C原子之间的作用力属范德华力（3）PCl3分子空间结构为三角锥形，PCl3与Cl2反应生成PCl5，PCl5结构为，PCl5是非极性分子（填“极性”或“非极性”）分子。（4）已知有关氮、磷的单键和三键的键能（kJ•mol﹣1）如下表：N—NN≡NP—PP≡P193946197489从能量角度分析，氮以N2、而白磷以P4（结构式可表示为）形式存在的原因是N2中氮氮三键键能较大，分子较稳定，而磷磷三键键能较小，P4中有6个磷磷单键键能较大，较稳定。（5）H2NCH2CH2COOH、CH3CH2CH2NH2、CH3CH2CH2CH3三种物质熔点由高到低排序H2NCH2CH2COOH＞CH3CH2CH2NH2＞CH3CH2CH2CH3，说明原因H2NCH2CH2COOH形成内盐，类似于离子晶体，熔点高；CH3CH2CH2NH2存在分子间氢键，CH3CH2CH2CH3只有分子间作用力，氢键强于分子间作用力，所以熔点：H2NCH2CH2COOH＞CH3CH2CH2NH2＞CH3CH2CH2CH3。【答案】（1）A＜C＜B＜D；（2）；D；（3）三角锥形；非极性分子；（4）N2中氮氮三键键能较大，分子较稳定，而磷磷三键键能较小，P4中有6个磷磷单键键能较大，较稳定；（5）H2NCH2CH2COOH＞CH3CH2CH2NH2＞CH3CH2CH2CH3；H2NCH2CH2COOH形成内盐，类似于离子晶体，熔点高；CH3CH2CH2NH2存在分子间氢键，CH3CH2CH2CH3只有分子间作用力，氢键强于分子间作用力，所以熔点：H2NCH2CH2COOH＞CH3CH2CH2NH2＞CH3CH2CH2CH3。【分析】（1）轨道中电子能量：1s＜2s＜2p，能量较高的轨道中电子越多，该微粒能量越高，所以2p轨道上电子越多、1s轨道上电子越少，该微粒能量越高；（2）KH2PO2是次磷酸的正盐，则H3PO2为一元酸，H3PO2分子中含有1个—OH，A．键长判断键能大小；B．黑磷与石墨均存在片层结构；C．存在P—P和C—C键的断裂，新键P—C的形成；D．同一片层内P原子与C原子之间形成共价键；（3）PCl3分子中价电子对数＝3+12（5﹣3×1）＝4，PCl5结构为，PCl5（4）根据表格数据可知，3倍N—N单键键能小于氮氮三键的键能；而3倍的P—P单键的键能大于磷磷三键的键能，键能越大，分子越稳定；（5）H2NCH2CH2COOH形成内盐，类似于离子晶体，熔点高，CH3CH2CH2NH2存在分子间氢键，CH3CH2CH2CH3只有分子间作用力，氢键强于分子间作用力。【解答】解：（1）轨道中电子能量：1s＜2s＜2p，能量较高的轨道中电子越多，该微粒能量越高，所以2p轨道上电子越多、1s轨道上电子越少，该微粒能量越高，根据图知能量由低到高的顺序是A＜C＜B＜D，故答案为：A＜C＜B＜D；（2）已知KH2PO2是次磷酸的正盐，则H3PO2为一元酸，H3PO2分子中含有1个—OH，含有P＝O键和P—O键、2个P—H键，其结构式为：，A．黑磷区中P—P键的键长不完全相等，则键能也不完全相同，故A正确；B．黑磷与石墨晶体的层与层之间由范德华力互相吸引，两者均为混合晶体，故B正确；C．在石墨与黑磷制备该复合材料的过程中，P—P和C—C键断裂，形成P—C键，由化学反应的本质可知，发生化学反应，故C正确；D．复合材料单层中，P原子与C原子之间形成共价键，即作用力为共价键，故D错误；故答案为：；D；（3）PCl3分子中价电子对数＝3+12（5﹣3×1）＝4，有一对孤对电子，分子为三角锥形，PCl5结构为，PCl5故答案为：三角锥形；非极性分子；（4）根据表格数据可知，3倍N—N单键键能小于氮氮三键的键能，而3倍的P—P单键的键能大于磷磷三键的键能，从能量角度分析，氮以N2、而白磷以P4（结构式可表示为）形式存在的原因是：N2中氮氮三键键能较大，分子较稳定，而磷磷三键键能较小，P4中有6个磷磷单键键能较大，较稳定，故答案为：N2中氮氮三键键能较大，分子较稳定，而磷磷三键键能较小，P4中有6个磷磷单键键能较大，较稳定；（5）H2NCH2CH2COOH形成内盐，类似于离子晶体，熔点高，CH3CH2CH2NH2存在分子间氢键，CH3CH2CH2CH3只有分子间作用力，氢键强于分子间作用力，所以熔点：H2NCH2CH2COOH＞CH3CH2CH2NH2＞CH3CH2CH2CH3，三种物质熔点由高到低排序为：H2NCH2CH2COOH、CH3CH2CH2NH2、CH3CH2CH2CH3，故答案为：H2NCH2CH2COOH＞CH3CH2CH2NH2＞CH3CH2CH2CH3；H2NCH2CH2COOH形成内盐，类似于离子晶体，熔点高；CH3CH2CH2NH2存在分子间氢键，CH3CH2CH2CH3只有分子间作用力，氢键强于分子间作用力，所以熔点：H2NCH2CH2COOH＞CH3CH2CH2NH2＞CH3CH2CH2CH3。【点评】本题考查原子结构和晶体结构和性质，侧重考查学生核外电子排布和化学键形成的分析判断，注意知识的熟练掌握，题目难度中等。7．（2023春•青岛期末）近年来，我国以风电、光伏发电为代表的新能源发展成效显著，推动了绿色生态文明的建设。回答下列问题：（1）光伏发电的传统材料是硅，基态硅原子核外电子有8种空间运动状态，与硅同主族的第四周期元素基态原子的价层电子排布式为4s24p2。（2）SiCl4与N﹣甲基咪唑（）反应可以得到M2+，其结构如图1所示。①已知N﹣甲基咪唑分子具有类似苯环的结构，则该分子中存在的大π键应表示为π56，连甲基的N原子的价层孤电子对占据p②每个M2+含有54个σ键；除ω键外，M2+中还存在的化学键有ABE（填标号）。A.极性键B.非极性键C.离子键D.范德华力E.配位键（3）武汉大学闵杰课题组研究出一种小分子有机光伏材料，结构如图2所示。①该分子中属于第二周期的非金属元素第三电离能I3由大到小的顺序为I3（F）＞I3（O）＞I3（C）＞I3（N）（用元素符号表示）。②NF3是微电子工业中一种优良的等离子蚀刻气体，其分子空间构型与NH3相似，键角NF3小于NH3（填“大于”“等于”或“小于”），原因是NH3和NF3空间构型都为三角锥形，F的电负性大于N得电负性，成键电子对更偏向F，成键电子对间的斥力更小。【答案】（1）8；4s24p2；（2）①π56；②54；ABE；（3）①I3（F）＞I3（O）＞I3（C）＞I3（N）；②小于；NH3和NF3空间构型都为三角锥形，F的电负性大于N得电负性，成键电子对更偏向F，成键电子对间的斥力更小。【分析】（1）基态硅原子的核外电子空间运动状态数与所占据轨道数相等；与硅同主族的第四周期元素为Ge，为31号元素，位于第四周期第ⅣA族；（2）①已知N﹣甲基咪唑分子具有类似苯环的结构，则C、N都为sp2杂化，每个C原子提供1个电子，与甲基相连的N原子提供2个电子，另一N原子提供1个电子；②由M2+的结构图可知，Si与2个Cl形成σ键，与4个N形成配位键；每个N﹣甲基咪唑分子中含有5个C﹣Nσ键，6个C﹣Hσ键，1个C﹣Cσ键；还存在C＝C键；（3）①同周期元素从左至右，第三电离能呈增大趋势，处于全充满、半满时比较稳定，失去电子需要能量多；②成键电子对离中心原子越远，成键电子对间的斥力越小，键间越小。【解答】解：（1）Si为14号元素，基态硅原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，核外电子占有的原子轨道数为1+1+3+1+2＝8，则有8种空间运动状态；与硅同主族的第四周期元素为Ge，为31号元素，位于第四周期第ⅣA族，其价层电子排布式为4s24p2，故答案为：8；4s24p2；（2）①已知N﹣甲基咪唑分子具有类似苯环的结构，则C、N都为sp2杂化，在形成大π健过程中，每个C原子提供1个电子，与甲基相连的N原子提供2个电子，另一N原子提供1个电子，形成的大π健表示为π56；连甲基的N原子的价层孤电子对未参与杂化，占据未参与杂化的故答案为：π56；②由M2+的结构图可知，Si与2个Cl形成σ键，与4个N形成配位键；每个N﹣甲基咪唑分子中含有5个C﹣Nσ键，6个C﹣Hσ键，1个C﹣Cσ键，则含有的σ键共有4×（5+6+1）+2+4＝54；由M2+的结构图可知，每个M2+除含σ键外，还存在C﹣N极性键、C＝C非极性键，C﹣N配位键，故答案为：54；ABE；（3）①由有机光伏材料的结构图可知，该分子中属于第二周期的非金属元素有C、N、O、F，同周期元素从左至右，第三电离能呈增大趋势，但C原子失去2个电子后全充满，再失去1个电子较困难，故I3（C）＞I3（N），所以I3由大到小的顺序为：I3（F）＞I3（O）＞I3（C）＞I3（N），故答案为：I3（F）＞I3（O）＞I3（C）＞I3（N）；②NH3和NF3中N原子都为sp3杂化，空间构型都为三角锥形，F的电负性大于N的电负性，成键电子对更偏向F，离N原子更远，成键电子对间的斥力更小，故键角：NF3＜NH3，故答案为：小于；NH3和NF3空间构型都为三角锥形，F的电负性大于N得电负性，成键电子对更偏向F，成键电子对间的斥力更小。【点评】本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、大π键、化学键、电离能、键角比较，需要学生对知识掌握要全面、细致，题目难度中等。8．（2023春•青岛期中）半导体材料的发展带动了科技的进步，如传统半导体Si、Ge，新型半导体GaAs、AlN、GaN等。回答下列问题：（1）基态Ge原子的价电子排布式为4s24p2，与其同周期的第ⅢB族元素属于d区。（2）根据元素周期律可判知：原子半径Al＞N（填“＞”或“＜”，下同），还原性As3﹣＞Br﹣。（3）Ga、Ge、As的第一电离能由大到小的顺序为As＞Ge＞Ga。Ge、As的常见化合物有GeCl4、AsH3、AsCl5，其中呈正四面体结构的是GeCl4。（4）AlN结构中只存在N﹣Al键，每个原子周围都满足8e﹣结构，AlN中存在（填“存在”或“不存在”）配位键。（5）Si与C是同主族相邻元素，C原子之间可以形成双键、三键，但Si原子之间难以形成双键或三键。从原子结构角度分析其原因Si原子半径大于C，“头碰头”形成单键后，再“肩并肩”原子轨道的重叠程度小，不能形成稳定的π键，即难以形成形成双键或三键。【答案】（1）4s24p2；d；（2）＞；＞；（3）As＞Ge＞Ga；GeCl4；（4）存在；（5）Si原子半径大于C，“头碰头”形成单键后，再“肩并肩”原子轨道的重叠程度小，不能形成稳定的π键，即难以形成形成双键或三键。【分析】（1）Ge为32号元素，结合构造原理书写，Ge位于第四周期；（2）同主族自上而下原子半径增大，同周期自左而右原子半径减小；非金属性越强，对应阴离子还原性越弱；（3）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族、VA族元素具有全充满或半充满稳定结构，它们的第一电离能高于同周期相邻元素；GeCl4中Ge原子价电子对数为4，AsH3中As原子价电子对数为4，AsCl5中As原子价电子对数为5；（4）铝处于第IIIA族，氮位于第VA族，每个原子周围都满足8e﹣结构，形成4个化学键；（5）由于Si原子半径大于C，“头碰头”形成单键后，再“肩并肩”原子轨道的重叠程度小，不能形成稳定的π键，即难以形成形成双键或三键。【解答】解：（1）Ge为32号元素，基态Ge原子价电子排布式为4s24p2，Ge位于第四周期，第四周期第ⅢB族元素属于d区，故答案为：4s24p2；d；（2）同主族自上而下原子半径增大，同周期自左而右原子半径减小，故原子半径：Al＞N，非金属性As＜Br，阴离子的还原性As3﹣＞Br﹣，故答案为：＞；＞；（3）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As元素原子4p轨道为半充满稳定结构，它们的第一电离能高于同周期相邻元素，第一电离能由大到小的顺序为As＞Ge＞Ga，GeCl4中Ge原子价电子对数为4，空间构型为正四面体，AsH3中As原子价电子对数为4，空间构型为三角锥，AsCl5中As原子价电子对数为5，空间构型为三角双锥，故答案为：As＞Ge＞Ga；GeCl4；（4）铝处于第IIIA族，为+3价，氮位于第VA族，为﹣3价，每个原子周围都满足8e﹣结构，每个原子形成4个化学键，所以AlN中存在配位键，故答案为：存在；（5）Si与C是同族元素，C原子间可以形成双键或三键，但Si原子间却难以形成双键或三键，是由于Si原子半径大于C，“头碰头”形成单键后，再“肩并肩”原子轨道的重叠程度小，不能形成稳定的π键，即难以形成形成双键或三键，答案为：Si原子半径大于C，“头碰头”形成单键后，再“肩并肩”原子轨道的重叠程度小，不能形成稳定的π键，即难以形成形成双键或三键。【点评】本题考查核外电子排布式、元素性质、分子结构等知识，侧重考查学生基础知识的掌握情况，试题难度适中。9．（2023春•潍坊期中）五种短周期主族元素a、b、c、d、e随原子序数的递增，其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。回答下列问题：（1）元素d在周期表中的位置是第3周期ⅡA族，c、d、e的简单离子半径由大到小的顺序为r（O2﹣）＞r（Mg2+）＞r（Al3+）（用离子符号表示）。（2）下列可作为比较d和e金属性强弱依据的是cd（填序号）。a．测两种元素单质的硬度和熔、沸点b．比较单质作为还原剂时失去电子数目的多少c．比较两种元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱d．比较单质与同浓度盐酸反应置换出氢气的难易程度（3）已知硒（Se）与c同主族，关于硒及其化合物的说法正确的是ad（填序号）。a．SeO2既有氧化性又有还原性b．气态氢化物的稳定性强于氯化氢c．硒单质具有强氧化性d．最高价氧化物对应水化物的化学式为H2SeO4（4）化合物d5e3（ca）19（a2c）4可作环保型阻燃材料，受热时按如下方程式分解：2d5e3（ca）19（a2c）4△¯27a2c+10dc+3e2c3①该化合物作阻燃剂的两条依据是分解过程吸收热量、分解生成的MgO、Al2O3都是熔点很高的氧化物，能阻燃。②在25℃、101kPa下，已知12g的单质d在c2中完全燃烧后恢复至原状态，放热302.4kJ，该反应的热化学方程式是2Mg（s）+O2（g）＝2MgO（s）ΔH＝﹣1209.6kJ/mol。（5）工业上常用单质e和金属氧化物反应制备金属单质：2e+4BaO高温¯2Ba↑+BaO⋅e2O3。利用上述方法可制取Ba的主要原因是da．高温时e的活泼性大于Bab．高温有利于BaO分解c．高温时BaO⋅e2O3比e2O3稳定d．Ba的沸点比e的低【答案】（1）第3周期ⅡA族；r（O2﹣）＞r（Mg2+）＞r（Al3+）；（2）cd；（3）ad；（4）①分解过程中吸收热量；分解生成的MgO、Al2O3都是熔点很高的氧化物，能阻燃；②2Mg（s）+O2（g）＝2MgO（s）ΔH＝﹣1209.6kJ/mol；（5）d。【分析】五种短周期主族元素a、b、c、d、e随原子序数的递增，由原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化图可知，a为H，b为C，c为O，d为Mg，e为Al，以此来解答。【解答】解：五种短周期主族元素a、b、c、d、e随原子序数的递增，由原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化图可知，a为H，b为C，c为O，d为Al，e为Al，（1）元素d即镁元素，位于周期表第3周期ⅡA族，根据具有相同电子层的离子，核电荷数越大，离子半径越小，即c、d、e的简单离子半径由大到小的顺序为r（O2﹣）＞r（Mg2+）＞r（Al3+），故答案为：第3周期ⅡA族；r（O2﹣）＞r（Mg2+）＞r（Al3+）；（2）a.测两种元素单质的硬度和熔、沸点，与金属性无关，故a错误；b.比较单质作还原剂时失去的电子数目的多少，不能比较金属性，故b错误；c.金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，即比较两种元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱，能比较金属性强弱，故c正确；d.根据金属性越强，与稀盐酸反应越容易，即比较单质与同浓度盐酸反应的难易程度，可比较金属性，故d正确，故答案为：cd；（3）硒（Se）与S同主族，则Se的最外层电子数为6，其最高化合价为+6价；Se位于S的下一个周期，则Se的非金属性比S弱，a.SeO2中Se为+4价，处于Se的中间价态，根据价态规律，元素化合价处于中间价态时既有氧化性又有还原性，故a正确；b.Se的非金属性比S弱，非金属性越强气态氢化物越稳定，则Se的气态氢化物的稳定性比S元素的弱，S元素的气态氢化物的稳定性比氯的气态氢化物的稳定性弱，则Se的气态氢化物的稳定性比氯化氢弱，故b正确；c.硒单质中硒元素的化合价为0价，不是最高价，因而不具有强氧化性，故c错误；d.其最高化合价为+6价，最高价氧化物对应的水化物的化学式为H2SeO4，故d正确，故答案为：ad；（4）①化合物d5e3（ca）19（a2c）4可作环保型阻燃材料，受热时按如下方程式分解：2d5e3（ca）19（a2c）4△¯27a2c+10dc+3e2c3故答案为：分解过程吸收热量；分解生成的MgO、Al2O3都是熔点很高的氧化物，能阻燃；②在25°、101Kpa下，已知12gMg的物质的量为：12g24g/mol=0.5mol，0.5molMg在O2气体中完全燃烧后恢复至原状态，放热302.4kJ，4molMg完全燃烧放热＝4×302.4kJ＝﹣1209.6kJ，该反应的热化学方程式为：2Mg（s）+O2（g）＝2MgO（s）故答案为：2Mg（s）+O2（g）＝2MgO（s）ΔH＝﹣1209.6kJ/mol；（5）由2Al+4BaO高温¯3Ba↑+BaO•Al2O3，可知制取Ba的主要原因是Ba的沸点比Al故答案为：d。【点评】本题考查原子结构与元素周期律的应用，为高频考点，结合原子序数、元素化合价来推断元素为解答关键，注意掌握元素周期律内容及常见元素化合物性质，题目难度中等。10．（2024秋•和平区期末）认识Fe（Ⅱ）和Fe（Ⅱ）的有关化合物的组成和性质是学习的重要内容。Ⅰ.Fe（Ⅱ）化合物组成的认识：臭氧（O3）在[Fe(H2O)6]2+催化下能将烟气中的SO2NOx（1）Fe2+基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6。（2）N2分子中σ键与π键的数目比n（σ）：n（π）＝1：2。（3）SO42-中心原子轨道的杂化类型为sp3；NO（4）[Fe(H2O)（5）[Fe(H2O)6]2+与NO反应生成的①[Fe(NO)(H2O)5]2+中②[Fe(NO)(H2O)5]2+中配体是NO、H2O，配位原子是Ⅱ.Fe（Ⅲ）化合物性质的探究：（6）甲同学认由FeCl3•6H2O制取无水FeCl3也可用SOCl2作脱水剂，但乙同学认为会发生氧化还原反应而难以制无水FeCl3乙同学设计了如下实验方案验证自己的观点：取少量FeCl3•6H2O于试管中，加入过量SOCl2振荡使两种物质充分反应；再往试管中加水溶解，加入KSCN溶液变红，证明该过程发生了氧化还原反应，试写该反应的化学方程式2FeCl3•6H2O+SOCl2＝2FeCl3+H2SO4+4HCl+9H2O。【答案】（1）1s22s22p63s23p63d6；（2）1：2；（3）sp3；平面三角形；（4）O；（5）①N＞O；②NO、H2O；N、O；6；（6）2FeCl3•6H2O+SOCl2＝2FeCl3+H2SO4+4HCl+9H2O。【分析】（1）Fe的核电荷数为26，原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，铁原子失去2个电子形成Fe2+；（2）N2分子中含氮氮三键；（3）SO42-的价层电子对数＝4+6-2×4+22=4，NO（4）非金属性越强，电负性越大；（5）①同周期从左到右第一电离能增大趋势，第ⅡA、ⅤA族元素第一电离能大于同周期相邻元素；②[Fe(NO)(H2（6）取少量FeCl3•6H2O于试管中，加入过量SOCl2振荡使两种物质充分反应；再往试管中加水溶解，加入KSCN溶液变红，说明生成了铁离子，证明该过程发生了氧化还原反应，反应生成了氯化铜、硫酸、盐酸和水。【解答】解：（1）Fe2+基态核外电子排布式1s22s22p63s23p63d6，故答案为：1s22s22p63s23p63d6；（2）N2分子的结构式：N≡N，σ键与π键的数目比n（σ）：n（π）＝1：2，故答案为：1：2；（3）SO42-的价层电子对数＝4+6-2×4+22=4，中心原子轨道的杂化类型为sp3杂化，NO3-的价层电子对数＝3+故答案为：sp3；平面三角形；（4）[Fe(H故答案为：O；（5）①[Fe(NO)(H2O)5]2+中，N故答案为：N＞O；②[Fe(NO)(H2O)5]2+中配体是：NO、H2O，配位原子是：N、O，配位数是：6，故答案为：NO（6）取少量FeCl3•6H2O于试管中，加入过量SOCl2振荡使两种物质充分反应；再往试管中加水溶解，加入KSCN溶液变红，说明生成了铁离子，证明该过程发生了氧化还原反应，该反应的化学方程式为：2FeCl3•6H2O+SOCl2＝2FeCl3+H2SO4+4HCl+9H2O，故答案为：2FeCl3•6H2O+SOCl2＝2FeCl3+H2SO4+4HCl+9H2O。【点评】本题考查了原子结构、核外电子排布、杂化理论分析、元素性质的理解应用、氧化还原反应等知识点，注意知识的熟练掌握，题目难度中等。11．（2025•石家庄开学）根据已学知识，请回答下列问题：（1）基态N原子中，核外有7种运动状态不同的电子，核外电子占据的最高能层的符号是L，占据该能层电子的原子轨道形状为球形和哑铃形。（2）写出3p轨道上有2个未成对电子的元素的符号：Si、S。（3）某元素被科学家称之为人体微量元素中的“防癌之王”，其原子的价层电子排布式为4s24p4，该元素的名称是硒。（4）已知铁是26号元素，写出Fe的价层电子排布式：3d64s2；在元素周期表中，该元素在d（填“s”“p”“d”“f”或“ds”）区。（5）从原子结构的角度分析B、N和O的第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞B，电负性由大到小的顺序是O＞N＞B。（6）Zn2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10。【答案】（1）7；L；球形和哑铃形；（2）Si、S；（3）硒；（4）3d64s2；d；（5）N＞O＞B；O＞N＞B；（6）1s22s22p6