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

第41页（共41页）2024-2025下学期高二化学苏教版（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．（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。2．（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。3．（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。4．（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。5．（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。6．（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。7．（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8．（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。9．（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：。10．（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，。11．（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。12．（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。13．（2024秋•房山区期末）锂（Li）元素常用于电池制造业。磷酸铁锂（LiFePO4）电池是常见的新能源汽车电池。对其组成元素结构及性质的研究如下：（1）对锂原子结构及其性质的研究。下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低的是（填字母）。（2）基态O原子中有个未成对电子，电子占据的最高能级的符号是。（3）如图为元素（部分）的第一电离能（I1）与原子序数的关系。从原子结构的角度解释I1（N）＞I1（O）的原因：。（4）Fe元素在周期表中位于周期族，其处于元素周期表中的（填“s”“d”“ds”或“p”）区。（5）Fe3+的核外电子排布式为。14．（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。15．（2023秋•新疆期末）根据所学知识回答下列问题：（1）化学反应中能量的变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。N2（g）和O2（g）反应生成NO（g）过程中的能量变化如图所示。①下列物质间的能量变化与如图所示能量变化相符的是（填标号）。A．浓硫酸的稀释B．二氧化碳与灼热的炭的反应C．甲烷在氧气中燃烧D．稀盐酸与碳酸氢钠的反应②第一电离能：N（填“＞”或“＜”）O，判断的理由为。③对于反应N2（g）+O2（g）⇌2NO（g）ΔH，每转移0.4mol电子，此时变化的热量为kJ。（2）短周期主族元素a、b、c、d的原子序数依次增大，这四种元素形成的单质依次为m、n、p、q，x、y、z是这些元素组成的二元化合物。其中z为形成酸雨的主要物质之一；常温下，0.01mol•L﹣1w溶液中c(H+)c(①基态b原子有个自旋平行的未成对电子。②基态c原子的简化电子排布式为．③过量的z通入w溶液中反应的离子方程式为。（3）从能量角度来看，Fe3+比Fe2+的稳定性更（填“强”或“弱”），从原子结构角度分析其原因：。

2024-2025下学期高二化学苏教版（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．（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。2．（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。3．（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。4．（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。5．（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。6．（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）1s22s22p63s23p63d10。【分析】（1）原子核外电子运动状态＝电子数，基态N原子核外电子占据的最高能层是第二能层的2s和2p能级；（2）3p轨道上有2个未成对电子，可以是两个电子，核电荷数为14，也可以是4个电子，核电荷数为16；（3）原子的价层电子排布式为4s24p4，核电荷数为34；（4）已知铁是26号元素，电子排布式：1s22s22p63s23p63d64s2，位于第四周期第Ⅷ族；（5）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，非金属性越强，电负性越大；（6）Zn核电荷数为30，电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s2，失去两个电子形成Zn2+。【解答】解：（1）基态N原子中，核电荷数＝核外电子数＝7，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，故答案为：7；L；球形和哑铃形；（2）3p轨道上有2个未成对电子的元素的符号为Si、S，故答案为：Si、S；（3）原子的价层电子排布式为4s24p4，原子核外电子数＝核电荷数＝34，为硒元素，故答案为：硒；（4）已知铁是26号元素，写出Fe的价层电子排布式为：3d64s2，在元素周期表中，该元素在d区，故答案为：3d64s2；d；（5）N原子2p能级上为半满状态，则B、N和O的第一电离能由大到小的顺序为：N＞O＞B，非金属性O＞N＞B，电负性由大到小的顺序为：O＞N＞B，故答案为：N＞O＞B；O＞N＞B；（6）Zn2+的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d10，故答案为：1s22s22p63s23p63d10。【点评】本题考查了原子结构、原子核外电子排布、电离能和电负性的分析判断等知识点，注意知识的熟练掌握，题目难度不大。7．（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ds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9种，电子占据的最高能级原子轨道形状是哑铃形。电负性关系S＞As（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D（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Zn+的价电子排布式为3d104s1，Cu+的价电子排布为3d10，Cu+的3d轨道处于全充满状态，更稳定。（5）下列有关说法不正确的是AB。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【答案】（1）ds；；（2）9；哑铃；＞；（3）D；（4）＞；Zn+的价电子排布式为3d104s1，Cu+的价电子排布为3d10，Cu+的3d轨道处于全充满状态，更稳定；（5）AB。【分析】（1）根据Zn是30号元素，基态核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s2，Ti是22号元素，基态核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d24s2，进行分析；（2）根据S是16号元素，基态核外电子排布式为：1s22s22p63s23p4，同周期主族元素从左向右电负性逐渐增强，同主族元素从上到下电负性逐渐减弱，进行分析；（3）根据四种排布方式，满足构造原理、洪特规则排布的能量最低，进行分析；（4）根据Zn+的价电子排布式为3d104s1，Cu+的价电子排布为3d10，Cu+的3d轨道处于全充满状态，更稳定，进行分析；（5）根据物质能水解形成胶体，Fe是26号元素，基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，进行分析。【解答】解：（1）Zn是30号元素，基态核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s2，属于元素周期表中的ds区；Ti是22号元素，基态核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d24s2，失去2个电子形成Ti2+离子，故基态Ti2+的价层电子的轨道表示式为，故答案为：ds；；（2）S是16号元素，基态核外电子排布式为：1s22s22p63s23p4，基态硫原子的1s、2s、3s轨道充满，2p、3p轨道电子各占据3条轨道，则基态硫原子核外电子的空间运动状态有9种，电子占据的最高能级为3p，原子轨道形状是哑铃形。元素周期表中，同周期主族元素从左向右电负性逐渐增强，同主族元素从上到下电负性逐渐减弱，则电负性关系：S＞P＞As，故答案为：9；哑铃；＞；（3）四种排布方式，满足构造原理、洪特规则排布的能量最低，则题中N原子电子排布图表示的状态中，能量最低的是D，故答案为：D；（4）Cu的第二电离能I2（Cu）＞Zn的第二电离能I2（Zn），理由：Zn+的价电子排布式为3d104s1，Cu+的价电子排布为3d10，Cu+的3d轨道处于全充满状态，更稳定，故答案为：＞；Zn+的价电子排布式为3d104s1，Cu+的价电子排布为3d10，Cu+的3d轨道处于全充满状态，更稳定；（5）A．物质能水解形成胶体，产生的胶体能吸附水中的悬浮物质，这样的物质适合净水，例如明矾，硫酸亚铁通常不用作净水剂，故A错误；B．Fe是26号元素，基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，形成Fe2+时，失去的是最外层的电子，则Fe2+的价层电子排布式为3d6，故B错误；C．结合选项B可知铁元素位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，故C正确；故答案为：AB。【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。8．（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B（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B（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球形。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：3d54s1、3d104s1。（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sp2。（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Fe2+价电子排布式为3d6，再失去1个电子即可达到3d轨道半充满的较稳定状态。（6）Fe3+与Fe2+的离子半径大小关系为Fe3+＜（填“＞”或“＜”）Fe2+，原因为Fe3+与Fe2+核电荷数相同，但Fe3+核外电子数少，故其半径较小。【答案】（1）B；（2）B；（3）球形；3d54s1、3d104s1；（4）sp2；（5）Fe2+价电子排布式为3d6，再失去1个电子即可达到3d轨道半充满的较稳定状态；（6）＜；Fe3+与Fe2+核电荷数相同，但Fe3+核外电子数少，故其半径较小。【分析】（1）激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道，以光的形式释放出能量，属于发射光谱；（2）基态原子具有的能量最低，得到能量后，电子发生跃迁，从低能级的轨道跃迁到高能级的轨道；（3）Ti核外有22个电子，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，最高能级为4s能级；与Ti同周期的过渡元素中，基态原子最外层电子数与钛不同的有24号元素Cr和29号元素Cu；（4）石墨中碳原子与其他三个碳原子之间形成三个σ键，没有孤电子对，其空间结构为平面三角形；（5）Fe2+价层电子排布式为3d6，失去1个电子形成更稳定的3d5半充满状态的Fe3+；（6）Fe2+和Fe3+核电荷数相同，但Fe3+核外电子数少，最外层电子离核越近。【解答】解：（1）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，但处于能量较高的轨道中的电子是不稳定的，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B选项正确，故答案为：B；（2）基态原子具有的能量最低，得到能量后，电子发生跃迁，从低能级的轨道跃迁到高能级的轨道，故能量最高的是B，故答案为：B；（3）Ti核外有22个电子，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，最高能层中4s能级的电子云轮廓形状为球形；与Ti同周期的过渡元素中，基态原子最外层电子数与钛不同的有24号元素Cr和29号元素Cu，价电子排布式分别为3d54s1、3d104s1，故答案为：球形；3d54s1、3d104s1；（4）石墨中碳原子与其他三个碳原子之间形成三个σ键，没有孤电子对，其空间结构为平面三角形，故杂化方式为sp2，故答案为：sp2；（5）Fe2+价层电子排布式为3d6，失去1个电子形成更稳定的3d5半充满状态的Fe3+，故Fe2+易被氧化成Fe3+，故答案为：Fe2+价电子排布式为3d6，再失去1个电子即可达到3d轨道半充满的较稳定状态；（6）Fe2+和Fe3+核电荷数相同，但Fe3+核外电子数少，最外层电子离核越近，故Fe3+的半径小于Fe2+的半径，故答案为：＜；Fe3+与Fe2+核电荷数相同，但Fe3+核外电子数少，故其半径较小；【点评】本题考查核外电子排布和微粒半径，掌握核外电子排布规律是关键，题目难度适中。9．（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第二周期第ⅤA族。（2）Y、Z、M的简单离子的半径由大到小的顺序是r（O2﹣）＞r（Na+）＞r（Mg2+）（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C（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H2O，写出单质Z与该化合物反应的化学方程式：2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑。（4）Z与Q形成的化合物的化学式是NaCl，高温灼烧该化合物时火焰呈黄色。（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：Al(OH【答案】（1）第二周期第ⅤA族；（2）r（O2﹣）＞r（Na+）＞r（Mg2+）；（3）C；H2O；2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑；（4）NaCl；黄；（5）Al(【分析】由图可知，Y、P的最低负价均为﹣2价，但P原子半径更大，Y为O元素、P为S元素；则W为第2周期元素，且最高正价+4价，W为C元素、X为N元素；Z的最高正价为+1价，且原子序数大于O，则Z为第3周期的Na元素；M最高正价为+2价，原子序数大于Na，M为Mg元素；N最高正价为+3价，原子序数大于Na，N为Al元素；P为S元素，则Q为Cl元素。【解答】解：由图可知，Y、P的最低负价均为﹣2价，但P原子半径更大，Y为O元素、P为S元素；则W为第2周期元素，且最高正价+4价，W为C元素、X为N元素；Z的最高正价为+1价，且原子序数大于O，则Z为第3周期的Na元素；M最高正价为+2价，原子序数大于Na，M为Mg元素；N最高正价为+3价，原子序数大于Na，N为Al元素；P为S元素，则Q为Cl元素；（1）X为N元素，N的原子序数为7，位于元素周期表第二周期第ⅤA族，故答案为：第二周期第ⅤA族；（2）Y为O元素、Z为Na元素、M为Mg元素，电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则这三种元素简单离子的半径由大到小的顺序为O2﹣＞Na+＞Mg2+，故答案为：r（O2﹣）＞r（Na+）＞r（Mg2+）；（3）W为C元素、X为N元素、Y为O元素，同周期主族元素，从左到右非金属性依次增强，与氢气化合越易、氢化物的稳定性越强，则与氢气化合最困难的是C元素；形成的最简单氢化物热稳定性最好的是氧元素形成的H2O；Z为Na元素，Na与水反应的化学方程式为2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑，故答案为：C；H2O；2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑；（4）Z为Na元素、Q为Cl元素，两种元素组成的化合物为NaCl，高温灼烧该化合物时火焰呈黄色，故答案为：NaCl；黄；（5）N为Al元素、P为S元素；氢氧化铝是两性氢氧化物，能与硫酸溶液反应生成硫酸铝和水，反应的离子方程式为Al(故答案为：Al(【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．（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SO3（填化学式），x是硅（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供氧剂（填用途）。（3）下列说法正确的是BD（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HClO4（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H3PO4（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中分别滴入2mol•L﹣1NaOH溶液，开始生成白色沉淀，继续滴加氢氧化钠溶液，试管①中白色沉淀达到最大后不再变化，试管②中沉淀达到最大后又溶解（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，失去电子能力强，金属性强。【答案】（1）SO3；硅；（2）；；供氧剂；（3）BD；（4）HClO4；H3PO4；（5）分别滴入2mol•L﹣1NaOH溶液，开始生成白色沉淀，继续滴加氢氧化钠溶液，试管①中白色沉淀达到最大后不再变化，试管②中沉淀达到最大后又溶解；失去电子能力强，金属性强。【分析】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，同周期从左到右原子半径依次减小，同主族从上到下原子半径依增大，则判断a为C元素，b为O元素，c为F元素，d为Na元素，i为Mg元素，e为Al元素，x为Si元素，f为P元素，g为S元素，h为Cl元素，据此分析回答问题。【解答】解：（1）g的最高价氧化物为SO3，x为Si元素，故答案为：SO3；硅；（2）元素b和d形成的淡黄色固体为Na2O2，为离子化合物，电子式为：，过氧化钠与CO2反应的方程式，并用双线桥表示该反应的电子转移情况为：，故答案为：；；供氧剂；（3）A．d所在主族元素单质中除去H2外均为碱金属，故A错误；B．非金属性P＜Cl，简单氢化物热稳定性：f＜h，故B正确；C．a为C元素，c为F元素，a的最高正价与最低负价绝对值之和为8。F元素无最高正价，故C错误；D．g的氢化物水溶液久置于空气中可见黄色浑浊，2H2S+O2＝2S↓+2H2O，氧气的氧化性大于S，证明非金属性O＞S，故D正确；故答案为：BD；（4）f、g、h的非金属性P＜S＜Cl，最高价氧化物对应水化物分别为：H3PO4、H2SO4、HClO4，酸性最强的是HClO4，中和等物质的量的这三种酸，消耗NaOH最多的是H3PO4，故答案为：HClO4；H3PO4；（5）学习小组根据原子半径大小猜想：金属性Mg＞Al，设计实验，验证猜想，向试管①和②中分别滴入2mol•L﹣1NaOH溶液，开始生成白色沉淀，继续滴加氢氧化钠溶液，试管①中白色沉淀达到最大后不再变化，试管②中沉淀达到最大后又溶解，证明猜想正确，理论分析：从原子结构的角度分析原因，Mg和Al为同周期元素，电子层数相同，Mg原子半径更大，失去电子能力强，金属性强，故答案为：分别滴入2mol•L﹣1NaOH溶液，开始生成白色沉淀，继续滴加氢氧化钠溶液，试管①中白色沉淀达到最大后不再变化，试管②中沉淀达到最大后又溶解；失去电子能力强，金属性强。【点评】本题考查了周期表结构、周期律的应用德国知识点，注意知识的熟练掌握，题目难度不大。11．（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：1s22s22p63s23p64s2或{[Ar]4s2}；Cu元素在元素周期表中的位置为第四周期IB族。（2）乙炔分子的空间结构为直线形，H2O分子的VSEPR模型是四面体形。（3）丙烯腈分子中碳原子的杂化轨道类型是sp2、sp。（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1：5。【答案】（1）1s22s22p63s23p64s2或{[Ar]4s2}；第四周期IB族；（2）直线形；四面体形；（3）sp2、sp；（4）1：5。【分析】（1）钙的原子序数为20，铜的原子序数为29；（2）乙炔分子中两个碳原子间是碳碳三键，碳原子是sp杂化，两个碳原子和两个氢原子位于一条直线上，结构为直线形；（3）丙烯腈分子结构为CH2＝CH—C≡N，所以碳碳双键上的两个C原子采用sp2杂化，C≡N三键上的C原子采用sp杂化；（4）二聚乙烯酮分子中有4个碳碳单键、4个碳氢键和两个碳氧双键，所以共有2个π键、10个σ键。【解答】解：（1）钙的原子序数为20，基态钙原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2或{[Ar]4s2}；铜的原子序数为29，价层电子排布式为3d104s1，在元素周期表中位于第四周期ⅠB族，故答案为：1s22s22p63s23p64s2或{[Ar]4s2}；第四周期IB族；（2）乙炔分子中两个碳原子间是碳碳三键，碳原子是sp杂化，两个碳原子和两个氢原子位于一条直线上，结构为直线形，H2O分子的中心O的价层电子对数2+6-1×22=4，氧原子是sp3故答案为：直线形；四面体形；（3）丙烯腈分子结构为CH2＝CH—C≡N，所以碳碳双键上的两个C原子采用sp2杂化，C≡N三键上的C原子采用sp杂化，丙烯腈分子中碳原子的杂化轨道类型有sp2和sp，故答案为：sp2、sp；（4）二聚乙烯酮分子中有4个碳碳单键、4个碳氢键和两个碳氧双键，所以共有2个π键、10个σ键，则二聚乙烯酮分子中含有的π键与σ键的数目之比为1：5，故答案为：1：5。【点评】本题考查原子结构，侧重考查学生核外电子排布的掌握情况，试题难度中等。12．（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电子的原子轨道呈球形，每个s能级有1个原子轨道；p电子的原子轨道呈哑铃形，每个p能级有3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Mg1s22s22p63s2Ca2+1s22s22p63s23p6（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0.9～1.5。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a（填字母），请设计实验方案证明其为离子化合物证明其在熔融状态下能够导电，即该化合物是由阴、阳离子构成的。【答案】（1）球，1；哑铃，3；（2）1s22s22p63s2；1s22s22p63s23p6；（3）①0.9～1.5；②a；证明其在熔融状态下能够导电，即该化合物是由阴、阳离子构成的。【分析】（1）根据图片中轨道的形状进行分析解答，注意p能级有3个轨道；（2）Mg原子核电荷数＝质子数＝核外电子数＝12，钙原子的核电荷数＝质子数＝核外电子数＝20，Ca2+是钙原子失去2个电子形成的阳离子；（3）①根据电负性的递变规律以及表格信息可推出Mg元素电负性的最小范围；②两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，离子化合物在熔融状态下能够电离出自由移动的阴、阳离子，可以导电，据此回答问题。【解答】解：（1）根据图片，s电子的原子轨道呈球形，含有1个原子轨道，p电子的原子轨道呈哑铃形，每个p能级有3个原子轨道，且这三个轨道相互垂直，故答案为：球，1；哑铃，3；（2）Mg基态原子的核外电子排布式：1s22s22p63s2，Ca2+是钙原子失去2个电子形成的阳离子，核外电子排布式为：1s22s22p63s23p6，故答案为：1s22s22p63s2；1s22s22p63s23p6；（3）①根据分析可知，电负性Na＜Mg＜Al，所以Mg元素电负性的最小范围0.9～1.5，故答案为：0.9～1.5；②a．Li3N，两者的电负性差值为3.0﹣1.0＝2.0＞1.7，所以Li3N为离子化合物；b．BeCl2，两者的电负性差值为3.0﹣1.5＝1.5＜1.7，所以BeCl2为共价化合物；c．AlCl3，两者的电负性差值为3.0﹣1.5＝1.5＜1.7，所以AlCl3为共价化合物；d．SiC，两者的电负性差值为2.5﹣1.8＝0.7＜1.7，所以SiC为共价化合物；属于离子化合物的是a，证明其为离子化合物设计实验方案是证明其在熔融状态下能够导电，即该化合物是由阴、阳离子构成的，故答案为：a；证明其在熔融状态下能够导电，即该化合物是由阴、阳离子构成的。【点评】本题考查了原子结构、元素性质的分析应用，注意知识的熟练掌握，题目难度中等。13．（2024秋•房山区期末）锂（Li）元素常用于电池制造业。磷酸铁锂（LiFePO4）电池是常见的新能源汽车电池。对其组成元素结构及性质的研究如下：（1）对锂原子结构及其性质的研究。下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低的是d（填字母）。（2）基态O原子中有2个未成对电子，电子占据的最高能级的符号是L。（3）如图为元素（部分）的第一电离能（I1）与原子序数的关系。从原子结构的角度解释I1（N）＞I1（O）的原因：O原子的价电子排布式2s22p4，N原子的价电子排布式2s22p3，p轨道为半充满状态，相对稳定。（4）Fe元素在周期表中位于四周期Ⅷ族，其处于元素周期表中的d（填“s”“d”“ds”或“p”）区。（5）Fe3+的核外电子排布式为[Ar]3d5。【答案】（1）d；（2）2；L；（3）O原子的价电子排布式2s22p4，N原子的价电子排布式2s22p3，p轨道为半充满状态，相对稳定；（4）四；Ⅷ；d；（5）[Ar]3d5。【分析】（1）根据能级能量E（1s）＜E（2s）＜E（2p）进行分析；（2）基态氧原子的轨道表示式为，据此判断；（3）当轨道处于全满、半满和全空状态时最为稳定，失电子更难；（4）铁的价电子排布式为：3d64s2；（5）基态铁原子价电子排布式为：[Ar]3d64s2，失去4s上2个电子和3d上1个电子得到铁离子。【解答】解：（1）根据能级能量E（1s）＜E（2s）＜E（2p）可知，d处于基态，其他均处于激发态，能量最低的为d，故答案为：d；（2）基态氧原子的轨道表示式为，基态O原子中有2个未成对电子，电子占据的最高能级的符号L，故答案为：2；L；（3）N原子的价电子排布式2s22p3，p轨道为半充满状态，相对稳定；O原子的价电子排布式2s22p4，更容易失去1个电子，使p轨道达到半充满状态，所以O的第一电离能小于N，故答案为：O原子的价电子排布式2s22p4，N原子的价电子排布式2s22p3，p轨道为半充满状态，相对稳定；（4）铁的价电子排布式为：3d64s2，Fe元素在周期表中位于四周期Ⅷ族，其处于元素周期表中的d区，故答案为：四；Ⅷ；d；（5）基态铁原子价电子排布式为：[Ar]3d64s2，失去4s上2个电子和3d上1个电子得到铁离子，铁离子的核外电子排布式为：[Ar]3d5，故答案为：[Ar]3d5。【点评】本题考查比