原子結(jié)構與性質(zhì)歸納與練習

一、原子結(jié)構

(2)能級：同一能層里電子的能量也可能不同，又將其分成不同的能級，通常用s、p、d、f

等表示，同一能層里，各能級的能量按s、p、d、f的順序依次升高，即：￡(s)<E(p)<E(d)

<E(Do

(3)原子軌道：電了?云輪廓圖給出了電子在核外經(jīng)常出現(xiàn)的區(qū)域，這種電子云輪廓圖稱為原

子軌道。同一能層內(nèi)形狀相同而伸展方向不同的原子軌道的能量相等，如〃口、〃小、呼二軌

道的能量相等。

原子軌道軌道形狀軌道個數(shù)

S球形1

P啞鈴形3

2.原子核外電子的排布規(guī)律

(I)能量最低原理：即電子盡可能地先占有能量低的坑道，然后進入能量高的軌道，使整個

原子的能量處于最低狀態(tài)，所有電子排布規(guī)則都需要滿足能量最低原理。下圖為構造原理示

意圖，印基態(tài)原子核外電了?在原子軌道上的排布順序圖，由構造原理可知，從第三能層開始

各能級不完全遵循能層順序，產(chǎn)生了能級交錯排列，即產(chǎn)生“能級交錯”現(xiàn)象，能級交錯指電

子層數(shù)較大的某些能級的能量反而低于電子層數(shù)較小的某些能級的能量的現(xiàn)象，如：4s<3d、

6s<4f<5d,一般規(guī)律為ns<(/2—2)f<(/?—1)d</?po注意排電子時先排4s軌道再排3d軌道，而

失電子時，卻先失4s軌道上的電子。

(2)泡利原理：每個原子軌道里最多只能容納2個甩子，且自旋狀態(tài)相反。如2s軌道上的電

2s2s

子排布為三，不能表示為"。因為每個原子軌道最多只能容納2個電子且自旋方向相

反，所以從能層、能級、原子軌道、自旋方向四個方面來說明電子的運動狀態(tài)是不可能有兩

個完全相同的電子的。如輒原子的電子排布可表示為Is%22M2M2",由于各原子軌道中的

電子自旋方向相反，所以9個電子的運動狀態(tài)互不相同。

⑶洪特規(guī)則：當電子排布在同一能級的不同軌道時，基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨占據(jù)

2P

一個軌道，且自旋狀態(tài)相同。如2P3的電子排布為，不能表示為

(4)洪特規(guī)則特例：當能量相同的原子軌道在全滿(p6、d'\f$、半滿(p3、d\F)和全空(p°、

d°>P)狀態(tài)時，體系的能量最低，如24Cr的電子排布式為Is22s22P63s23P63d54s］，易錯寫為

Is22s22P63s23P63d44s2。

3.核外電子排布的表示方法

表示方法書寫規(guī)則以硫原子為例

按電子排入各電子層中各能級的先后順序，用能

級符號依次寫出各能級中的電子數(shù)，能直觀地反

Is22s22P63s23P4

電子排布式映核外電子的能層、能級和各能級上的電子數(shù)，

但不能表示原子核的情況，也不能表示各個電子

的運動狀態(tài)

為了避免電子排布式書寫過于繁瑣，把內(nèi)層電子

達到稀有氣體結(jié)構的部分以相應稀有氣體的元

簡化電子排布式[Ne]3s23P4

素符號外加方括號表示，得到簡化的電子排布

式，用”［稀有氣體］+價層電子”的形式表示

用方框表示原子軌道，用“廠或“1”表示自旋狀態(tài)

不同的電子，按排入各電子層中各能級的先后順

電子排布圖Is2s2p3s3p

序和在軌道中的排布情況書寫，能反映各軌道的島Ml，5%'守罔M

能量的高低，各軌道上的電子分布情況及自旋方

向

僅用基態(tài)原子電子排布式中的價態(tài)電子排布，價

價電子排布式電子排布式能反映基態(tài)原子的能層數(shù)和參與成3s23P4

鍵的電子數(shù)以及最外層電子數(shù)

圓圈內(nèi)數(shù)字表示質(zhì)子數(shù)，弧線表示能層（電子

層），弧線內(nèi)數(shù)字表示該能層（電子層）中的電子

原子結(jié)構示意圖數(shù)，原子結(jié)構示意圖能直觀地反映核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)

和核外的電子層數(shù)及各層上的電子數(shù)

二、元素周期表

1.原子結(jié)構與元素周期表的關系

每周期第一個元素每周期最后一個元素

周期能層數(shù)基態(tài)原子的簡

原子序數(shù)原子序數(shù)基態(tài)原子的電子排布式

化電子排布式

23[Hells110ls:2s22p6

—311[Ne]3sl18Is22822P63s23P6

四419[Ar]4sl36Is22s22P63s23P63d1。4s24P6

Lls?2s22P63s23P63d】04sxp6

五37[Kr]5sl54

4d105s25pfi

1s?2s?2P63s23P63d1o4s24P6

六655[Xe]6sl86

4d104f145s25p65d106s26p6

2.每族元素的價層電子排布特點

（1）主族

（1）第一電離能：氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低

能量，符號：爾單位：kJmo「\元素第一電離能可以衡量元素的原子失去一個電子的難

易程度。第一電離能數(shù)值越小，原子越容易失去一個電子；第一電離能數(shù)值越大，原子越難

失去一個電子。

（2）規(guī)律：對同一周期的元素而言，堿金屬元素的第一電離能最小，稀有氣體元素的第一

電離能最大；從左到右，元素的第一電離能在總體上呈現(xiàn)從小到大的變化趨勢，表示元素原

子越來越難失去電子；同主族元素，自上而下第一電離能逐漸減小，表明自上而下原子越來

越易失去電子；具有全充滿、半充滿及全空的電子構型的元素穩(wěn)定性較高，其電離能數(shù)值較

大，如稀有氣體的電離能在同周期元素中最大，N為半充滿、Mg為全充滿狀態(tài)，其電離能

均比同周期相鄰元素大;氣態(tài)基態(tài)一價正離子再失去一個電子成為氣態(tài)基態(tài)二價正離子所需

的最低能量叫做第二電離能，第三電離能和第四、第五電離能依此類推。由于原子失去電子

形成離子后，若再失去電子會更加困難，因此同一原子的各級電離能之間存在如下關系：

/|</2</3…

(3)應用:

電離能越小，金屬越容易失去電子，金屬性越強；反

判斷元素金屬性的強弱

之越弱

如果某元素的/〃+:>>"則該元素的常見化合價為十〃，

判斷元素的化合價

如鈉元素/2>>小所以鈉元素的化合價為+1

多電子原子中，元素的各級電離能逐漸增大，有一定

判斷核外電子的分層排布情況的規(guī)律性。當電離能的變化出現(xiàn)突躍時，電子層數(shù)就

可能發(fā)生變化

同周期元素從左向右，元素的第一電離能并不是逐漸

反映元素原子的核外電子排布特點增大的，當元素的核外電子排布是全空、半充滿和全

充滿狀態(tài)時，第一電離能就會反常的大

3.電負性

（1）定義：元素的原子在化合物中吸引鍵合電子能力的標度，元素的電負性越大，表示其

原子在化合物中吸引鍵合電子的能力越強。

（2）標準：以最活潑的非金屬氟的電負性為4.0作為相對標準，計算得出其他元素的電負

性（稀有氣體未計）。

（3）變化規(guī)律：金屬元素的電負性一般小于1.8,非金屬元素的電負性一般大于1.8,而位

于非金屬三角區(qū)邊界的“類金屬”（如錯、睇等）的電負性則在1.8左右。在元素周期表中，同

周期從左至右，元素的電負性逐漸增大，同主族從上至下，元素的電負性逐漸減小。

（4）應用:

4.對角線規(guī)則

⑴在元素周期表中，某些主族元素與其右下方的主族元素（如圖）的有些性質(zhì)是相似的（如硼

和硅的含氧酸鹽都能形成玻璃，且互熔），被稱為“對角線規(guī)則

（2）處于“對角線”位置的元素，它們的性質(zhì)具有相似性的艱本原因是由于它們的電負性接近,

說明它們對鍵合電子的吸引力相當，因而表現(xiàn)出相似的性質(zhì)。

5.元素周期律

項目同周期（從左一右）同主族（從上一下）

原子核外電子排布電子層數(shù)相同，最外層電子數(shù)逐最外層電子數(shù)相同，電子層數(shù)

漸增多，1-7（第一周期1—2）遞增

原子半徑逐漸減?。?族除外）逐漸增大

元素主要化合價最高正價由+1—+7,最低負價最高正價=主族序數(shù)（O、F除

由-4—＞一1外），非金屬最低負價=主族

序數(shù)一8

原子得、失電子能力得電子能力逐漸增強，失電子能得電子能力逐漸減弱，失電子

力逐漸減弱能力逐漸增強

元素的第一電離能第一電離能呈增大的趨勢第一電離能逐漸減小

元素的電負性電負性逐漸增大電負性逐漸減小

元素金屬性、非金屬性金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸金屬性逐漸增強，非金屬性逐

增強漸減弱

單質(zhì)氧化性、還原性氧化性逐漸增強，還原性逐漸減氧化性逐漸減弱，還原性逐漸

弱增強

最高價氧化物對應水堿性逐漸減弱堿性逐漸增強

化物的酸堿性酸性逐漸增強酸性逐漸減弱

非金屬氣態(tài)氫化物的生成由難到易，穩(wěn)定性逐漸增強生成由易到難，穩(wěn)定性逐漸減

穩(wěn)定性弱

【典例演練】

[例題1]A、B、C、D、E,F代表6種元素。請?zhí)羁?

(DA元素基態(tài)原子的最外層有2個未成對電子，次外層有2個電子，其元素符號為。

(2)B元素的負一價離子和C元素的正一價離子的電子層結(jié)構都與氯相同，B的元素符號為

__，C的元素符號為O

(3)D元素的正三價離子的3d能級為半充滿，D的元素符號為,其基態(tài)原子的電子

排布式為0

(4)E元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒有成對電子，只有一個未成對電子，E的元素符

號為，其基態(tài)原子的電子排布式為。

(5)F元素的原子最外層電子排布式為於“1^山，則11=一，原子中能量最高的是電子。

【解析】(1)A元素基態(tài)原子次外層有2個電子，故次外層為K層，A元素有2個電子層，

OOHIMI

由題意可寫出其電子排布圖為Is2s2P，則該元素核外有6個電子，為碳

元素，其元素符號為C,另外氧原子同樣也符合要求，其電子排布圖為

空O卜(山

Is2s2P°

(2)B\C+的電子層結(jié)構都與Ar相同，即核外都有18個電子，則B為17號元素Cl,C為

19號元素Ko(3)D元素原子失去2個4s電子和1個3d電子后變成+3價離子，其原子的核

外電子排布式為Is22s22P63s23P63d64s2,即為26號元素鐵。(4)根據(jù)題意要求，首先寫出電

子排布式：Is22s22P63s23P63dHl4sl該元素為29號元素Cu。(5)s能級只有I個原子軌道，故

最多只能容納2個電子，即n=2,所以元素F的原子最外層電子排布式為2622P3,由此可

知F是N元素；根據(jù)核外電子排布的能量最低原理.，可知氮原子的核外電子中的2P能級能

量最氤

【答案】(1)C或O(2)C1K(3)FcIs22s22P63s23P63d64s2或[Ar]3d64s2(4)CU

Is22s22P63s23P63404sl或[Ar]3d1°4sl(5)22p

[例題2]⑴基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為[Ar],有個未成對電子。

(2)元素Cu基態(tài)原子的核外電子排布式為。

⑶處于一定空間運動狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用形象化描述。

在基態(tài)原子中，核外存在________對自旋相反的電子。

(4)基態(tài)硼原子的電子排布式為。

⑸基態(tài)Si原子中，電子占據(jù)的最高能層符號為,該能層具有的原子軌道數(shù)為

、電子數(shù)為o

(6)Ni2+的價電子排布圖為o

(7)Se原子序數(shù)為,其核外M層電子的排布式為。

【解析1(3)處于一定空間運動狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布用電子云形象地

描述?；鶓B(tài)14c原子的電子排布圖為Is2s2P,則核外存在2對自旋相反的

電子。(4)B是5號元素，故其基態(tài)原子的電子排布式為Is22s22pL(5)Si的最高能層為第三

能層,其符號為M,該能層有1個s軌道、3個p軌道和5個d軌道，共9個軌道，Si在

該能層有4個電子。(6)Ni是28號元素，價電子排布式為3d84s2,Ni2+的價電子排布式為3d8,

MMt

電子排布圖為3d。(7)Se是34號元素，M層有18個電子，M層電

子的排布式為3s23p63dIOo

【答案】(1)34。4s24P22⑵Is22s22P63s23P63d104sl⑶電子云2(4)ls22s22Pl(5)M94

(6)3d⑺343s23P63dio

[例題3]W、X、Y、Z、N是短周期元素，它們的核電荷數(shù)依次增大。

元素元素性質(zhì)或原子結(jié)構

W原子核內(nèi)無中子

X原子核外s能級上的電子總數(shù)與p能級上的電子總數(shù)相等

Y元素的離子半徑在該周期中最小

Z原子核外p能級上的電子總數(shù)比S能級上的電子總數(shù)多2

N最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)少1

(1)W單質(zhì)的化學式為,Z元素原子核外有個原子軌道填充了電子。

(2)Y、Z和N三種元素第一電離能由大到小的順序為____________(填元素符號)。

(3)X與Z兩元素的電負性較大的是(填元素符號)。

(4)Z元素原子共有種不同運動狀態(tài)的電子。

【解析】原子核內(nèi)無中子的元素是氫元素；原子核外S能級電子數(shù)與P能級電子數(shù)相等的是

Is22s22p4（氯元素）；元素的離子半徑在該周期中最小的是A13+,原子核外S能級電子數(shù)比p

能級電子數(shù)少2的是Is22822P63s23P2（硅元素）；最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)少1的是氯元

素。核外有多少個電子就有多少種不同的運動狀態(tài)。

【答案】（1汨28（2）Cl>Si>Al（3）0（4）14

【單元過關】

1.下列說法中正確的是（）

A.s電子繞核旋轉(zhuǎn)，其軌道為一圓圈，而p電子是8字形

B.能層為1時，有自旋相反的兩個軌道

C.能層為3時，有3s、3p、3d、4f四個軌道

D.s電子云是球形對稱的，其疏密程度表示電子在該處出現(xiàn)的概率大小

2.為揭示原子光譜是線狀光譜這?事實，玻爾提出了核外電子的分層排布理論。下列說法

中，不符合這一理論的是[）

A.電子繞核運動具有特定的半徑和能量B.電子在特定半徑的軌道上運動時不輻射能量

C.電子躍遷時，會吸收或放出特定的能量D.揭示了氫原子光譜存在多條譜線

3.短周期元素中，原子基態(tài)時具有1個未成對電子的元素共有（）

A.5B.6C.7D.8

4.下列敘述正確的是（）

A.[Ar]3d64s2是基態(tài)原子的電子排布式

B.銘原子的電子排布式是Is22s22P63s23P64sl3d§

C.銅原子的外圍電子排布式是：3d94s2

D.氮原子的電子排布圖是RJ][“7二

5.下列離子中外層d軌道達半充滿狀態(tài)的是（）

A.CP+B.Fe3+C.Co3+D.Cu

6.外圍電子構型為4f7546s2的元素在周期表中位置應是（）

A.第四周期VHB族B.第五周期【HB族C.第六周期V1IB族D.第六周期HIB族

7.肯定屬于同族元素且性質(zhì)相似的是（）

A.原子核外電了?排布式：A為Is22s2,B為Is?

@2?

B.結(jié)構示意圖：A為七，B為,

C.A原子基態(tài)時2p軌道上有1個未成對電子，B原子基態(tài)時3p軌道上也有1個未成對電

子

D.A原子基態(tài)時2P軌道上有一對成對電子，R原子基態(tài)時3P軌道上也有一對成對電子

8.下列元素相關粒子的電子排布式中，前者一定是金屬元素，后者一定是非金屬元素的是

（）

A.[Ne]3sl[Ne]3s2B.[Ar]4sl[Ne]3s23p4

C.[Ne]3s2[Ar]4s2D.[He]2s22P4[Ne]3s23Ps

9.下列敘述正確的是（）

A.通常，同周期元素的第一電離能VIIA族的元素最大

B.在同一主族中，自上而下第一電離能逐漸減小

C.第IA、IIA族元素的原子，其半徑越大，第一電離能越大

D.主族元素的原子形成單原子離子時的化合價數(shù)都和它的族序數(shù)相等

10.X、Y、Z三種主族元素，已知X，和丫一具有相同的電子層結(jié)構，Z元素原子核電荷數(shù)

比丫元素原子核電荷數(shù)少9,丫一在一定條件下可被氧化成YZJ,則下列說法正確的是（）

A.X、Y、Z均屬于短周期元素B.離子半徑X+>Y.

C.X、Y、Z三種元素只能形成化合物XYZ3D.丫的氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性較強

11.幾種短周期元素的原子半徑及主要化合價如下表：

元素代號XYZW

原子半徑/pm1601437066

主要化合價+2+3+5、+3、一3-2

下列敘述正確的是（）

A.X、Y元素的金屬性X<Y

B.一定條件下，Z單質(zhì)與W的常見單質(zhì)直接生成ZW2

C.丫的最高價氧化物對應的水化物能溶于稀氮水

D.一定條件下，W單質(zhì)可以將Z單質(zhì)從其氨化物中置奏出來

12.氣態(tài)中性原子失去一個電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)正離子所需要的最低能量叫做第一電離能⑺），

氣態(tài)正離子繼續(xù)失去電子所需要的最低能量依次稱為第二電離能（㈤、第三電離能①）……下

表是第三周期部分元素的電離能[單位：eV（電子伏特）]數(shù)據(jù)飛

元素Zi/eV/2/eVWeV

甲5.747.471.8

乙7.715.180.8

丙13.023.940.0

T15.727.640.7

下列說法正確的是（）

A.甲的金屬性比乙強B.乙的化合價為+1C.丙一定為金屬元素D.丁一定為金屬

元素

13.如圖為元素周期表中短周期的一部分，關于Y、Z、M的說法正確的是（

A.電負性：Y>Z>M

B.離子半徑：M->Z2->Y-

C.ZM2分子中各原子的最外層均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構

D.Z元素基態(tài)原子最外層電子排布圖為O卜［十I十

14.下表為元素周期表前叫周期的一部分，下列有關R、W、X、Y、Z五種元素的敘述中,

正確的是（）

A.常壓下五種元素的單質(zhì)中Z單質(zhì)的沸點最高

B.Y、Z的陰離子電子層結(jié)構都與R原子的相同

C.W的氫化物的沸點比X的氫化物的沸點高

D.丫元素的非金屬性比W元素的非金屬性強

15.某元素X的逐級電離能如圖所示，下列說法正確的是（）

A.X元素可能為14價B.X可能為非金屬元素

C.X為第五周期元素D.X與氯反應時最可能生成的陽離子為X3+

16.卜表為元素周期表前三周期的一部分:

（DX的氫化物的稔定性與W的氫化物的穩(wěn)定性比較>（填化學式），原因是

（2）X的基態(tài)原子的電子排布圖是（填序號）,

1s2s2p

①丹卜”]

1s2s2p

②rniHH

另一電子排布圖不能作為基態(tài)原子的電子排布圖是因為它不符合（填選項字母）。

A.能量最低原理B.泡利原理

C.洪特規(guī)則

（3）以上五種元素中，（元素符號）元素第一電面能最大。

（4）由以上某種元素與氫元素組成的三角錐形分子E和由以上某種元素組成的直線形分了G

反應，生成兩種直線形分子L和M（組成E、G、L、M分子的元素原子序數(shù)均小于10）,反

應如圖所示，該反應的化學方程式是。

+3??―-

EGLM

17.下表列出前20號元素中的某些元素性質(zhì)的一些數(shù)據(jù):

元素原子半徑（10「°m）最高價態(tài)（價）最低價態(tài)（價）

①1.02+6-2

②2.27+1—

③0.74—-2

1.43+3—

⑤0.77+4-4

⑥1.10+5-3

?0.99+7-1

⑧1.86+1—

⑨0.75+5-3

⑩1.17+4-4

請回答下列問題：

(1)以上10種元素中，第一電離能最小的是(填序號)。

(2)上述⑤⑥⑦三種元素中的某兩種元素形成的化合物中，每一個原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)

構的物質(zhì)可能是(寫分子式)。元素⑨和⑩形成的化合物的化學式為

,元素①的原子價電子排右式是o

(3)①??⑩四種元素的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性，由強到弱的順序是(填化學式)。

(4)③和⑨兩元素比較，非金屬性較弱的是(填名稱)，可以驗證你的結(jié)論的是下列中

的(雙選；填選項字母)。

A.氣態(tài)氫化物的揮發(fā)性和穩(wěn)定性

B.單質(zhì)中的鍵能

。?兩元素的電負性

D.含氧酸的酸性

E.氫化物中X—H鍵的鍵長(X代表③和⑨兩元素)

F.兩單質(zhì)在自然界的存在形式

18.現(xiàn)有屬于前4周期的A、B、C、D、E、F、G七種元素，原子序數(shù)依次增大。A元素的

價電子構型為〃C元素為最活潑的非金屬元素；D元素核外有三個電子層，最外層

電子數(shù)是核外電子總數(shù)的1/6；E元素正三價離子的3d軌道為半充滿狀態(tài)；F元素基態(tài)原子

的M層全充滿，N層沒有成對電子，只有一個未成對電子；G元素與A元素位于同一主族，

其某種氧化物有劇毒。

(l)A元素的第一電離能(填或"=")B元素的第一電離能，A、B、C三種元素電

負性由小到大的順序為(用元素符號表示)。

(2)D元素原子的價電子排布式是。

(3)C元素原子的電子排布圖為:E?4'的離子符號為。

(4)F元素位于元素周期表的______區(qū)，其基態(tài)原子的電子排布式為。

(5)G元素可能的性質(zhì)(填字母)。

A.其單質(zhì)可作為半導體材料

B.其電負性大于磷

C.其原子半徑大于褚

D.其第一電離能小于硒

⑹活潑性：D(填“>”或"v"，下同)Al,4(Mg)__/i(Al),其原因是。

19.有四種短周期元素，它們的結(jié)構、性質(zhì)等信息如下表所示：

元素結(jié)構、性質(zhì)等信息

短周期元素中(除稀有氣體外)原子半徑最大的元素，該元素某種合金是原子反應

A

堆導熱劑

BB與A同周期，其最高價氧化物對應的水化物呈兩性

C元素的氣態(tài)氫化物極易溶于水,可用作制冷劑

是海水中除氫、氟元素外含量最多的元素，其單質(zhì)或化合物也是自來水生產(chǎn)過程

D

中常用的消毒殺菌劑

EL層上有2對成對電子

請根據(jù)表中信息回答下列問潁：

(DA原子的核外電子排布式為。

(2)B元素在周期表中的位置為;簡單離子半徑:B(填“大于”或“小

于")A。

(3)C原子的電子排布圖是，其原子核外有個未成對電子，能量最高的電

子為軌道上的電子，其軌道呈形。

(4)D原子的電子排布式為,D-的結(jié)構示意圖是u

(5)C、E元素的第一電離能的大小關系是(用元素符號表示)。

(6)已知CDj分子中D元素為+1價，則C、D的電負性大小關系是(用

元素符號表示),CD3與水反應后的產(chǎn)物是o

16.南京理工大學化工學院胡炳成教授團隊于2017年1閆成功合成世界首個全氮陰離子鹽,

使氮原子簇化合物的研究又有了新的突破。請回答以下問題：

⑴基態(tài)N原子的電子排布圖為,該原子中2p軌道上電子的排布遵循的原則是

(2)第二周期元素原子的第一電離能介于B、N之間的有。

⑶科學家目前合成了N4分子，該分子中N—N—N的鍵角為；2分解后能產(chǎn)生N?

并釋放出大量能量，推測其用途：(寫出一種即可)。

(4)N8是一種由全氮陽離子和全氮陰離子構成的特殊物質(zhì)，已知陽離子由5個氮原子排列成

V形，每個氮原子均達到8電子穩(wěn)定結(jié)構，則陽離子的電子式為。

參考答案

1.D【解析】A項，s電子的電子云為球形，p電子的電子云為啞鈴形；B項，第一能層有

一個能級，有一個軌道；C項，第三能層有3s、3p、3d三個能級，其原子軌道數(shù)分別為1、

3、5。

2.D【解析】D選項的內(nèi)容無法用玻爾理論解釋。要解釋氫原子光譜的多重譜線，需用量

子力學所建立的四個量子數(shù)來描述核外電子的運動狀態(tài)。

3.C【解析】短周期元素中的原子，基態(tài)時具有I個未成對電子，其外圍電子排布應為〃st

〃s2M、ns2/?p5o在1到18號元素中，有H(ls>Li(ls22s')>B(ls22s22p')sF(ls22s22P$)、

Na(ls22s22p63s,)NAl(ls22s22p63s23p')xCl(ls22s22P63s23P')這七種元素。

4.A【解析】B項，在書寫電子排布式時，能層低的能級要寫在左邊，不能按填充順序?qū)憽?/p>

C項，d軌道應是全充滿時穩(wěn)定；D項違反了洪特規(guī)則。

5.B【解析】d軌道達半充滿狀態(tài)即d軌道排5個電子，四種離子的電子排布式分別為CN

+：Is22s22P63s23P63d3、Fe3+：Is22s22P63s23P63d§、Co3+：Is22s22P63s23P63d(>、Cu+：

Is22s22P63s23P634。

,所以B符合條件。

6.D【解析】最大能層數(shù)為6,所以為第六周期。由5d6s2知在H1B族。

7.D【解析】A中，A為第IIA族元素Be,B為0族元素He,顯然，二者不屬于同族元素，

當然性質(zhì)也不會相似；B中，A為0族元素Ne,B為堿金屬離子Na+,也不合題意；C中，

由于p軌道有三個空軌道，若有一個未成對電子，意味著p軌道有兩種電子排布情況即〃p5

3M+或〃piII,所以A、B兩種元素不一定屬于同族元素；D中，對于

p軌道上有一對成對電子，根據(jù)泡利原理和洪特規(guī)則，該軌道只能有一種電子排布方式：

AI~A~A

丁“即〃P'S所以A、B肯定屬于同族元素。

8.B【解析】A項，兩種元素分別為Na、Mg,均為金屬元素；B項，兩種元素分別為K、

S,符合題意：C項，兩種元素分別為Mg、Ca,均為金屬元素：D項，兩種元素分別為0、

C1,均為非金屬元索。

9.B【解析】通常，同周期元素中堿金屬元素的第一電離能最小，零族元素的第一電離能

最大。同一主族中，從上而下原子半徑逐漸增大，失電子能力增強，第一電離能逐漸減小。

非金屬元素形成的簡單陰離子，其化合價不等于族序數(shù)，如C「中C1顯一1價。

10.D【解析】根據(jù)題設條件可推知X為K、Y為Cl、Z為0。選項A,K是第四周期元素，

不是短周期元素；選項B,電子層結(jié)構相同的微粒，原子序數(shù)越小，其微粒半徑越大，Cl-

半徑大于K+半徑；選項C,三種元素可形成KC1O、KCICh、KCIO4等化合物：選項D,HC1

的熱穩(wěn)定性較強。

11.D【解析】根據(jù)題給數(shù)據(jù)，X、Y的化合價不同，但原子半徑相差較小，可知兩者位于

同一周期相鄰主族，故金屬性X>Y,A錯；根據(jù)Z、W的原子半徑相差不大，化合價不同，

且W只有負價，則其可能是O,Z是N,兩者的單質(zhì)直蚤生成NO,B錯；據(jù)題意判斷可知

X是Mg,丫是Al；丫的最高價氧化物的水化物是氫氧化鋁，其不溶于氨水，C錯；一定條

件下，氧氣可以和氨氣反應生成水和氮氣，D對

12.A【解析】由題意可知甲易失去1個電子，而乙易矢去2個電子，故甲為Na元素，乙

為Mg元素，丙與丁的各級電離能都較高，故丙、丁不易失電子，應為非金屬元素。

13.C【解析】由圖示關系可推知：X為氮元素，丫為氟元素，M為氯元素，Z為硫元素。

元素的電負性關系為E>CI>S,故A項不正確；離子半徑關系為S2->C]—>F,故B項不正

T：.s：q：,故c項正確；s

確；SC12的電子式為元素基態(tài)原子最外層電子排布圖為

[HI[upH3,改D項不正確。

14.D【解析】據(jù)元素周期表的結(jié)構知X、W,Y,R,Z元素分別為N、P,S、Ar,Br?A

項中澳單質(zhì)的沸點不是最局；C項中沸點：NH3>PH?：B項中Br一的電子層結(jié)構與Kr原子

的電子層結(jié)構相同而與Ar原子的電子層結(jié)構不同。

15.D【解析】由圖像知，該元素的LAN故該元素最外層有3個電子，易形成+3價陽離

子，A、B兩項錯誤，D項正確；無法確定該元素是否位于第五周期，C項錯誤。

（2）Be>C、O

（3）60°制造火箭推進劑或炸藥（其他合理答案均可）

??

[：N：：N：N：N：：N：]+

（4）

Is2s2P

【解析】（1）基態(tài)氮原子核外有7個電子，其核外電子排布圖為：v;"-1二12P軌道

上3個電子分別單獨占據(jù)1個軌道且自旋狀態(tài)相同，遵循洪特規(guī)則。（2）Bc原子2s能級處于

全充滿狀態(tài)，其第一電離能比B大，N原子2P能級處于半充滿狀態(tài)，其第一電離能比。的

大，所以第一電離能介于B和N之間的有Be、C、O,共三種.（3）N』分子和分子類似,

該分子中N-N-N的鍵角為60。。N,分解后能產(chǎn)生N?并釋放出大量能量，可以制造火箭推

進劑或炸藥。(4)根據(jù)每個氮原子均達到8電子穩(wěn)定結(jié)構，可以推斷該離子為

17.(1)NH3PH3氮元素的非金屬性(或電負性)比磷強(或者是N—H鍵的鍵長比P—H的短)

(2)(2)C(3)Ne

(4)2NH3+3F2=6HF+N2

【解析】根據(jù)元素周期表的結(jié)構可知X為N,Z為F,R為Ne,W為P,丫為S。

⑴X、W的氫化物為NH?和PH”非金屬性越強氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定。

⑵當電子排布在同一能級的不同軌道時，總是優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道，且自旋狀態(tài)相同，

Is2s________2P

P1P1It|7|t

因此氮元素的基態(tài)原子的電子排布圖為1~1!-----------------L

(3)原子失電子所需能量不僅與原子核對核外電子的吸引力有關，還與形成穩(wěn)定結(jié)構的傾向

有關。結(jié)構越穩(wěn)定，失去電子所需能國越高，在所給五種元素中，笈元素最外層已認8電子

的穩(wěn)定結(jié)構，因此失去核外第一個電子需要的能量最多，即第一電離能最大。

(4)根據(jù)題給圖示可知E為NH3,G為F2,L為HF,M為N2,應是2NH3+3F2=6HF+N2O

18.⑴②(2)PCb、CC14Si3N43s23P4

(3)HCl>H2S>PH3>SiH4

(4)氮元素CE

【解析】由題意可知，10種元素是前20號元素，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，我們不難推出①S,②K,

③O,④A1,⑤C,⑥P,?CL⑧Na,⑨N,⑩Si。⑴在同一周期中，從第IA族到第VHA

族，元素的第一電離能呈增大趨勢；同一主族中，從上向下，元素的第一電離能逐漸減小，

故在10種元素中，第一電離能最小的是②K。(2)C、P、。中的某兩種元素形成的化合物中，

PC13或CCL分子中的每一個原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構；根據(jù)化合價知氮和硅形成氮化硅