答案全解精析 第一章 原子结构与性质 激发态,应吸收能量,产生吸收光谱,所以选 A。 4.B 同一个原子中,M 能层上的电子的能量小于 Q 能层 上 的 第一节 原子结构 电子的能量,B 正确。 课时1 能层与能级 基态与激发态 5.C 不同能量 的 电 子 在 不 同 区 域 运 动,A 错 误;能 量 低 的 电 原子光谱 子在 离 核 近 的 区 域 运 动,B 错 误;所 有 的 s能 级 最 多 都 只 能 容纳2个电子,D 错误。 基础巩固练 6.A 3s能级上失去 1 个 电 子,失 去 电 子 需 要 吸 收 能 量,A 正 1.C M 能层表示第三电子层,A 错 误,C 正 确;M 能 层 最 多 能 确;3p能级上得到1个电子,得到电子 为 放 出 能 量 的 变 化,B 错误;2s能级的能量 高 于 1s能 级 的 能 量,电 子 由 2s能 级 跃 容纳18个电子,B 错误;M 能层可以填充1个电子,D 错误。 迁到1s能 级 放 出 能 量,C 错 误;2 个 氢 原 子 结 合 成 H2 分 子 2.B 能层越高,电子的能量越高,A 错误;同一能层内,s、p、d、 的过程放出能量,D 错误。 f能级的能 量 依 次 升 高,B 正 确;3d 能 级 能 量 高 于 3s,C 错 7.A 若x、y 及 该 原 子 3d能 级 上 的 电 子 数 的 组 合 是 18、8、0, 误;能层 O 为第五能层,共有5个能级,分别为s、p、d、f及g, 核内质子数与核 外 电 子 数 不 相 等,A 项 不 可 能;若 x、y 及 该 D错误。 原子3d能级上的电子数的组 合 是 20、8、0,符 合 钙 原 子 的 结 3.A 每一个能 层 都 有 s能 级,从 第 二 能 层 开 始 出 现 p 能 级, 从第三能层开始出现 d能级,从第四能层开始出现f能级。 构,B 项可能;若x、y 及该原子3d能级上的电子数的组合是 25、13、5,符合锰原子的结构,C 项可能;若 x、y 及 该 原 子 3d 4.(1)Be、N、Ne (2)Na、Mg (3)Be、Mg 能级上的电子数的组 合 是 30、18、10,符 合 锌 原 子 的 结 构,D 解析:(1)Be、N、Ne都 只 有 两 个 能 层,即 K 层 与 L 层。(2) 项可能。 Na、Mg有三个能层,即 K 层、L 层、M 层。(3)Be、Mg 的 最 8.A 在多电子原子中,不同能 级 具 有 的 能 量 不 同,A 正 确;各 外层电子数相同。 能 层的能级都是从s能级开始,但不都是至f能级结束,如 L 5.D 电子从较 高 能 量 的 激 发 态 跃 迁 到 较 低 能 量 的 激 发 态 乃 能层只有2s、2p两个能级,M 能层只有3s、3p、3d三 个 能 级, 至基态时,将释放能 量,光 (辐 射)是 电 子 跃 迁 释 放 能 量 的 重 B 错误;各能层含有的能级数 与 能 层 序 数 一 致,C 错 误;各 能 要形式之一,燃放焰火、霓虹灯广告、燃烧蜡烛等均与电 子 的 层最多容纳电子数为2n2,D 错误。 跃迁有关系,平面镜 成 像 是 光 线 反 射 的 结 果,与 电 子 的 跃 迁 9.D 元素 K 的 焰 色 试 验 呈 紫 红 色,紫 色 光 对 应 的 波 长 介 于 无关。故选 D。 430~400nm,A 错 误;该 实 验 装 置 测 得 的 是 氢 元 素 的 发 射 6.B A、C、D 项 表 示 的 均 是 基 态 原 子;B 项,电 子 从 2p能 级 跃 光谱,B 错误;原子光谱有吸收光谱和 发 射 光 谱 两 种,电 子 由 迁 到 3s能 级 ,该 原 子 是 激 发 态 原 子 。 激发态跃迁到 基 态 时 产 生 的 原 子 光 谱 属 于 发 射 光 谱,C 错 7.D 并不是所 有 元 素 的 原 子 光 谱 的 频 率 都 在 可 见 光 的 范 围 误;原子光谱可以用于鉴定元素,D 正确。 内,D 错误。 10.(1)2 (2)氧 O 硅 Si (3)C 8.D 原子中的电子在跃迁时 会 发 生 能 量 的 变 化,能 量 的 表 现 解析:X 元素原子的最外层电子数为a,次外层电子数为b; 形式之一是光(辐射),电子由基态向激发态跃迁形成吸 收 光 Y 元素原子的 M 层电子数为a-b,L 层电子数为a+b,则 谱,电子由较高能量的激发态向较低能量的激发态乃至基 态 L 层电子数为8,所以a+b=8,由 此 推 出 X 元 素 原 子 有 2 跃迁形成发射光谱,A 正 确;在 日 常 生 活 中 我 们 看 到 的 许 多 个电子层,故b=2,所以a=8-b=8-2=6,则 X 为 O 元 可见光,如霓虹灯光、激光、焰火等都与原子核外电子发 生 跃 素;Y 元素原子的 M 层 电 子 数 为a-b=6-2=4,故 Y 为 迁释放能量有关,B 正确;原子光谱用 于 测 定 原 子 种 类,历 史 Si元素,X、Y 两元素形成的化合物为 SiO2。 上很多种元素都是通 过 原 子 光 谱 发 现 的,C 正 确;电 子 由 低 课时2 构造原理与电子排布式 能级跃迁到高能级时,形成吸收光谱,D 错误。 电子云与原子轨道 素养提升练 1.B K 能 层 为 第 一 能 层,只 有 一 个 s 能 级,无 p 能 级。 故 基础巩固练 选 B。 归纳总结:能级数等于该能层序数:第一能层只有1个能 级 1.B 原子 的 电 子 排 布 遵 循 构 造 原 理,电 子 按 顺 序 填 入 能 级 (1s),第二能层有2 个 能 级 (2s和 2p),第 三 能 层 有 3 个 能 中,但有些过渡金属元素基态原子的电子排布不遵循构 造 原 级 (3s、3p、3d),依 次 类 推 。 理,如 Cu的价层电子排布为3d104s1,故①错误;构 造 原 理 的 电子填充顺序不等于能量顺序,即先填的能级能量不一 定 比 2.B s、p、d、f能级容纳的电子数分别为1、3、5、7的2倍。 后填的能级能量低,故 ② 错 误;同 一 能 层 中 的 不 同 p 轨 道 的 3.A 当 碳 原 子 的 核 外 电 子 排 布 由 1s22s22p2 转 变 为 能量相同,故③正确;原 子 的 电 子 排 布 都 遵 循 使 整 个 原 子 的 能量处于最低状态,故④正确。故选 B。 1s22s12p3 时,电子由低能级跃迁到高能级,原子 由 基 态 变 为 — 83 —
2.A 氢原子的1个 电 子 吸 收 能 量 后 可 能 跃 迁 到 其 他 能 级,B 但 Na和 Mg都有多种原子,所以 C、D 项均错误。 错误;锂元素基态原 子 核 外 电 子 排 布 式 为 1s22s1,不 可 写 成 3.C 不同能级的原 子 轨 道 形 状 可 以 相 同,如 1s、2s能 级 的 原 1s12s2,C 错 误;氢 原 子 的 激 发 态 能 级 不 是 1s,可 能 是 2s或 子轨道都是球形,只是半径不同,A 错误;现在的技术无 法 测 2p等,D 错误。 定电子在核外的运动轨迹,原子轨道只是体现电子在核 外 运 3.C 由构造原理可知,A 项中 电 子 填 入 能 级 的 正 确 顺 序 应 为 动的概率密度,B、D 错 误;任 何 能 层 的 p能 级 都 有 3 个 p 轨 1s、2p、4s、3d,错 误;B 项 中 电 子 填 入 能 级 的 正 确 顺 序 应 为 道,C 正确。 1s、2s、2p、3s,错 误;D 项 中 电 子 填 入 能 级 的 正 确 顺 序 应 为 4.B Fe的价层电子 排 布 式 为 3d64s2,但 失 去 电 子 时,并 不 是 3p、4s、3d、4p,错 误 。 按构造原理上的能 级 顺 序,而 是 先 失 去 外 层 电 子,再 失 去 内 4.(1)①13 ②3 5 (2)①1s22s22p63s23p6 ②1s22s22p2 层电子,所 以 Fe2+ 的 价 层 电 子 排 布 式 应 该 为 3d6,B 项 符 合 解析:(1)①某元素的原子序 数 为 13,则 原 子 核 外 有 13 个 电 题意。 子 。② 基 态 原 子 的 核 外 电 子 排 布 式 为 1s22s22p63s23p1,有 3 5.D 元 素 X 的 基 态 原 子 的 最 外 层 电 子 排 布 式 为nsn-1npn+3, 个能层和5个能级。(2)①Cl元素为17号元素,原子核外有 s能级上最多排2个电子,则n-1=2,即n=3,故 最 外 层 电 17个电子,则 Cl- 核外有18个电子,所以基态 Cl- 核外 电 子 子排布式为3s23p6,则 X 为18号元素,D 正确。 排布式为1s22s22p63s23p6。②C 元素为6号元素,原子核外 6.B 钒元素的原子 序 数 为 23,根 据 电 子 排 布 规 律,钒 原 子 的 有 6个 电 子 ,所 以 基 态 C 原 子 核 外 电 子 排 布 式 为 1s22s22p2。 电 子 排 布 为 1s22s22p63s23p63d34s2,其 价 电 子 排 布 式 为 5.B 电子云只表示电子在原 子 核 外 空 间 出 现 的 概 率 密 度,小 3d34s2,B 正确。 黑点并不表示电子,A 错 误;电 子 云 轮 廓 图 是 把 电 子 在 原 子 7.B 3p能级上最多能排6个电子,A 错 误;第 四 周 期 中,未 成 核外空间出现 概 率 为 90% 的 空 间 圈 出 来 绘 制 而 成 的,电 子 对电子数最多的原 子 的 价 层 电 子 排 布 式 为 3d54s1,为 Cr原 在这一空间出现的概率大,不表示电子不能在这一空间外 出 子,B 正确;氯为17 号 元 素,基 态 Cl- 的 核 外 电 子 排 布 式 为 现,C 错 误;电 子 云 的 半 径 随 能 层 序 数 的 增 大 而 增 大,D 1s22s22p63s23p6,C 错误;2p能级上有2个未成对电子,则该 错误。 原子 2p 能 级 上 有 2 个 或 4 个 电 子,价 层 电 子 排 布 式 为 6.C 电子云是 处 于 一 定 空 间 运 动 状 态 的 电 子 在 原 子 核 外 空 2s22p2 或2s22p4,D 错误。 间的概率密度分 布 的 形 象 化 描 述,A 错 误;s能 级 的 原 子 轨 8.B 已知s、p、d、f能 级 中 轨 道 数 分 别 为 1、3、5、7,即 连 续 奇 道呈球形,处在该轨 道 上 的 电 子 不 只 在 球 壳 内 运 动,还 在 球 数,所以 g能级的轨道数应为9,B 项符合题意。 壳外运动,只是 在 球 壳 外 运 动 概 率 较 小,故 B 错 误;离 原 子 9.(1)球 1 哑铃 3 核越远的电子,其能 量 越 大,所 以 p原 子 轨 道 电 子 的 平 均 半 H 径随能 层 的 增 大 而 增 大,C 正 确;2px 、2py 、2pz 轨 道 是 3 个 (2)2p 氮 H ····N···· H S 1s22s22p63s23p4 不同的原子轨 道,空 间 伸 展 方 向 不 同,3 个 轨 道 上 的 电 子 的 解析:(1)s电子的原子轨 道 呈 球 形,每 个 s能 级 有 1 个 原 子 运动状态不同,但同 一 能 级 上 的 原 子 轨 道 具 有 相 同 的 能 量, 轨道,p 电 子 的 原 子 轨 道 呈 哑 铃 形,每 个 p 能 级 有 3 个 原 子 所以基 态 原 子 电 子 能 量 的 高 低 顺 序 为 E (1s)<E (2s)< 轨道,它们相互垂直,分别 以 Px 、Py 、Pz 表 示。(2)因 为 元 素 E(2px )=E(2py )=E(2pz ),D 错误。 X 的 基 态 原 子 的 最 外 层 电 子 排 布 式 为nsnnpn+1,np 轨 道 上 7.A L 能层只包含s、p能级,A 正确;核外电子的运动无固定 排有电子,说明ns轨道上已排满电子,即n=2,则元素 X 的 轨迹,B 错 误;n=2 时,该 能 层 一 定 有 四 个 原 子 轨 道,C 错 基态原子的核外电子排布 式 为 1s22s22p3,X 是 氮 元 素;当 元 误;n=3时,该 能 层 有 3s、3p、3d 能 级,共 9 个 原 子 轨 道,没 素 X 的 基 态 原 子 的 最 外 层 电 子 排 布 式 为 nsn-1npn+1 时 ,有 有3f能级,D 错误。 n-1=2,则n=3,那么元 素 X 的 基 态 原 子 的 核 外 电 子 排 布 8.D 某 基 态 原 子 的 核 外 电 子 排 布 式 为 [Ar]3d104s24p4,其 原 式 为 1s22s22p63s23p4,X 是 硫 元 素 。 子序数为34,为 Se元素。原子 核 外 有 34 个 电 子,电 子 的 运 课时3 泡利原理、洪特规 动状态各不相同,A 正确;核外电子分布于8个不同的 能 级, 则 、能 量 最 低 原 理 则有 8 种 能 量 不 同 的 电 子,B 正 确;34 个 电 子 占 据 18 个 轨 道,有18种空间运动 状 态,C 正 确;Se为 第 四 周 期 为 第 ⅥA 基础巩固练 族元素,价层电子排布式为4s24p4,D 错误。 1.C 2p能级的一个原子轨道中容纳的两个 电 子 自 旋 相 同,不 符合泡利原理,故 C 错误。 素养提升练 1.C s能级最多 可 容 纳 2 个 电 子,p 能 级 最 多 可 容 纳 6 个 电 2.A 一个轨道上容纳的两个 电 子,能 层、能 级(原 子 轨 道 形 状 子;根据构造原理,其 中 S2- 是 S 原 子 得 到 两 个 电 子 后 形 成 和伸展方向)相同,自 旋 方 向 相 反,因 此,两 个 电 子 的 空 间 运 的 稳 定 结 构,所 以 基 态 S2- 的 电 子 排 布 式 应 为 动状态相同,轨道运动状态不同,B、C 错误,A 正 确;Na元 素 1s22s22p63s23p6,C 错 误 。 3s能级只有一个原子轨道,但 电 子 可 以 采 取 两 种 自 旋 方 向, 2.A 核外电子填充在1个轨道上的元素有 H 及 He,A 正确; 故可呈现出双线原子光谱,D 错误。 H 元 素 有11H、21H、31H 三 种 原 子,He 元 素 也 可 能 有 多 种 原 3.C ①⑤符合 洪 特 规 则、泡 利 原 理;③ 同 一 个 原 子 轨 道 中 不 子,B 错误;核外电子填充在6个轨道上的元素为 Na和 Mg, 应有自旋相同的电子,违反了泡利原理;基态原子中,填 入 简 — 84 —
并轨道的电子总是 先 单 独 分 占,且 自 旋 方 向 相 同,② ④ ⑥ 违 别占据2个简并轨道且自旋方向相同,而不是自旋相反 地 挤 反了洪特规则。 入其中一个轨道,该电子排布式违反了洪特规则,A 正 确;电 4.D 氧的基态原子的核 外 电 子 排 布 式 为 1s22s22p4,1s、2s都 子 排 布 式 为 1s22s22p63s23p2,符 合 能 量 最 低 原 理 ,B 错 误 ;电 只有一个轨道,容纳的两个电子自旋方向相反;2p有 px 、py 、 子 排 布 式 为 1s22s22p63s23p10,3p 轨 道 最 多 容 纳 6 个 电 子 , pz 三个轨道,4个电 子 分 布 在 三 个 轨 道 上,一 个 轨 道 上 容 纳 不可 能 出 现 3p10 的 情 况,电 子 排 布 式 违 反 泡 利 原 理,C 正 两个自旋方向相反 的 电 子,另 两 个 轨 道 上 容 纳 一 个 电 子,且 确 ;电 子 排 布 式 为 1s22s22p63s23p23d5,虽 然 3d 轨 道 为 半 充 自旋方向保持相同时能量最低,D 符合题意。 满状态,但3p轨道上只有2个电子,没有充满电子就填 充 到 5.B A 项中的轨道表示式违 反 了 洪 特 规 则,正 确 的 轨 道 表 示 下一能级,该电子排布式违反能量最低原理,D 正确。 1s 2s 2p 6.D 基态 Ge原子的核外简化电子排布式为[Ar]3d104s24p2, 式为↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑ ,A 错误;同一能级的电子具 有 相 同 4s 4p 的能量,故该原子核外有3种能量不 同 的 电 子,B 正 确;该 原 所以价层电子轨道 表 示 式 为 ↑↓ ↑ ↑ ,有 2 个 未 成 对 子核外最外 层 上 有 5 个 电 子,则 有 5 种 运 动 状 态 不 同 的 电 电子,故 A、B 均正确;镍元素基态原子 的 简 化 电 子 排 布 式 为 子,C 错误;该原子 核 外 最 外 层 有 5 个 电 子,占 据 2s、2p两 个 [Ar]3d84s2 ,3d 能 级 有5 个 简 并 轨 道 ,按 洪 特 规 则 ,应 有3 个 能级,2s能级上 有 1 个 原 子 轨 道,2p 能 级 上 有 3 个 原 子 轨 轨道上各填充2个自旋方向相反的电子,剩下2个电 子 占 据 道,共4个原子轨道,D 错误。 两个轨道,且自旋方向相同,C 正确、D 错误。 6.C A 项中2s轨 道 上 两 个 电 子 自 旋 方 向 相 同,能 量 不 是 最 7.A 按构造原 理,5s能 级 能 量 低 于 4d;依 据 能 量 最 低 原 理, 低;B 项 中 2p 能 级 上 三 个 轨 道 中,两 个 单 电 子 占 据 两 个 轨 当相邻的两个能级能量相差不大时,电子排布的方式将 以 使 道,但 自 旋 方 向 相 反,能 量 不 是 最 低;D 项 中 2s能 级 中 容 纳 整个原子能量最低为最佳选择,A 项符合题意。 了两个自旋方向相 同 的 电 子,且 2p能 级 中 三 个 电 子 没 有 分 8.(1)H N Mg P 占三个轨道,能量不是最低,C 项符合题意。 1s 2s 2p 3s 7.D K 层最多容纳2个 电 子,所 以 原 子 结 构 示 意 图 中 x=2, (2)↑↓ ↑↓ ↑↓↑↓↑↓ ↑↓ 故 A 错误;该原 子 核 外 有 14 个 电 子,其 基 态 原 子 的 电 子 排 1s 2s 2p 3s 3p 布 式 应 为 1s22s22p63s23p2,故 B 错 误 ;根 据 洪 特 规 则 ,该 原 ↑↓ ↑↓ ↑↓↑↓↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑ 1s 2s 2p 3s 点燃 子 的 核 外 电 子 排 布 式 图 应 为 ↑↓ ↑↓ ↑↓↑↓↑↓ ↑↓ (3)N2+3Mg Mg3N2 3p (4)·· N︙ ︙N · H ····N···· H ↑ ↑ ,C 错误;根 据 核 外 电 子 排 布 图,该 原 子 结 构 中 共 · H 有8个轨道上填充电子,D 正确。 解析:A 是宇宙中最 丰 富 的 元 素,且 原 子 核 外 仅 有 一 个 非 空 8.A 电 子 式 表 示 核 外 最 外 层 电 子,不 能 体 现 出 核 外 电 子 的 能 原子轨 道,则 A 为 氢;B 元 素 原 子 的 核 外 电 子 排 布 式 为 1s22s22p3,则 B 为 氮;C 元 素 原 子 的 核 外 电 子 排 布 式 为 量差异。 1s22s22p63s2,则 C 为 镁;D 元 素 原 子 的 核 外 电 子 排 布 式 为 素养提升练 1.C A 的2p轨道,电子排布不符合洪特规则 要 求;B 的 2s轨 1s22s22p63s23p3,则 D 为磷。 道电子排布不符合泡 利 原 理;D 的 2s轨 道 中 不 符 合 能 量 最 综合训练1 原子结构 低原理。 2.D 核外电子排布遵循能量 最 低 原 理,电 子 总 是 先 排 布 在 能 基础巩固练 量低的能级,然后再排布在能量高的能级,由于3d轨道 能 量 1.D 同一原子中能层序数越 大,形 状 相 同 的 原 子 轨 道 中 电 子 比4s轨 道 能 量 高,当 排 满 3p 能 级 后,电 子 优 先 填 充 4s 能 的能量越高,离核越远,A、B、C 错误。 级,再填充3d能级,故第三周期元素的基态原子中不可 能 出 现 d电子,D 正确。 2.A K 层有1个 能 级 为 1s,L 层 有 2 个 能 级,分 别 为 2s、2p, 从 M 层开 始 有 d 能 级,即 3d,A 正 确;s能 级 只 能 容 纳 2 个 3.B 洪特规则实际上是能量 最 低 原 理 的 一 个 特 例,电 子 排 布 电子,1s、2s、3s容纳电子数相 同,B 错 误;没 有 2d能 级,C 错 满足洪特规则,实际 上 是 为 了 更 好 地 遵 循 能 量 最 低 原 理,同 误;N 层开始有f能级,即4f,没有3f能级,D 错误。 一能级的不同原子 轨 道 在 全 满、半 满 和 全 空 状 态 时,体 系 能 3.C 处于最低能量状态的原 子 叫 做 基 态 原 子,激 发 态 时 的 能 量较低,原子较稳定,故只有 B 项正确。 量比基态时高,A 错误;基态时的能量低稳定,激发态时 能 量 4.A A 项 表 示 的 是 基 态 原 子;B、D 项 中 2s能 级 上 的 电 子 跃 高不稳定,B 错误;基 态 转 化 为 激 发 态 是 由 低 能 量 状 态 转 变 迁到2p能级上,表示的 是 激 发 态 原 子;C 项 中 2p 能 级 上 的 成高能量状态,转化过程要吸收能量,C 正 确;电 子 在 激 发 态 三 个 电 子 应 分 占 不 同 的 轨 道 ,且 自 旋 方 向 相 同 。 跃迁到基态时会放出能量产生发射光谱,电子由基态跃 迁 到 5.B 电 子 排 布 式 为1s22s22p2x2py02p0x ,此 处2px 、2py 、2pz 就 是 激发态时会吸收能量,产生吸收光谱,D 错误。 2p能级的3个 简 并 轨 道,两 个 电 子 排 入 2p 能 级,它 们 将 分 4.D Li为 锂 的 元 素 符 号,没 有 描 述 核 外 电 子 的 运 动 状 态; — 85 —
表示 Li原 子 结 构 示 意 图,描 述 了 核 外 电 子 是 分 层 排 却结晶是由于温度 降 低,溶 质 的 溶 解 度 减 小,溶 质 从 溶 液 中 结晶析出,与电子跃迁无关。因此与核外电子跃迁有关 的 现 布的;1s22s1 为锂原子的 核 外 电 子 排 布 式,描 述 了 核 外 电 子 象是④,A 正确。 1s 2s 2.D 硫 离 子 核 外 有 18 个 电 子,其 核 外 电 子 排 布 式 为 的能层、能级;↑↓ ↑ 为 锂 原 子 的 核 外 电 子 排 布 图,描 述 了 1s22s22p63s23p6,D 错 误 。 核外电子的能层、能级、原子轨道和自旋方向,故描述最 详 尽 3.C 能 级 按 能 量 由 低 到 高 的 顺 序:1s<2s<2p,C 项 符 合 的是 D。 题意。 5.D 若只有1个能层,则不存 在 p能 级;若 有 2 个 能 层,则 有 4.A 原子轨道与宏观物体的 运 动 轨 道 完 全 不 同,它 是 指 电 子 1s、2s能级,核外电子排 布 式 为 1s22s22p4,为 氧 元 素;若 有 3 出现的主要区域,而不是电子运动 的 实 际 轨 迹,A 错 误;第n 个 能 层,则 有 1s、2s、3s 能 级,核 外 电 子 排 布 式 为 电子层上共有n2 个 原 子 轨 道,B 项 正 确;任 意 能 层 上 的 p能 1s22s22p63s23p6,为 氩 元 素 ,D 项 正 确 。 级都有3个伸展方向 相 互 垂 直 的 原 子 轨 道,C 正 确;处 于 同 6.B 按构造原理,电子填入能级的顺序是1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d。 一原子轨道上的电子,自旋方向相反,D 项正确。 N、K、Ca2+ 、Ca 的 核 外 电 子 排 布 式 分 别 为 1s22s22p3、 5.B 3p4p轨道有2个未成对电子,其电子数可能为2或4,不 1s22s22p63s23p64s1、1s22s22p63s23p6、1s22s22p63s23p64s2。 能确定元素的种类,则 不 一 定 为 同 一 主 族 元 素,A 不 符 合 题 7.A 原子轨道和 电 子 云 都 是 用 来 描 述 电 子 的 运 动 状 态 而 不 意;3p4p轨道上只 有 1 个 空 轨 道,应 含 有 2 个 电 子,为 ⅣA 是表示电子的运动轨迹的,A 正确;电子的运动是无规 则 的, 族元素,B 符合题 意;最 外 层 电 子 排 布 式 为 1s2 和 2s22p6 的 没有固定的轨迹,B 错 误;3px 、3py 、3pz 属 于 同 一 能 级,其 轨 原子,二者都是稀有气体元素,但不属于主 族 元 素,C 不 符 合 道上的电子的能 量 相 同,C 错 误;p 能 级 的 原 子 轨 道 半 径 随 题意;最 外 层 电 子 排 布 为 1s2 的 是 He,位 于 0 族,而 最 外 层 能层序数的增大而增大,D 错误。 电子排 布 为 2s2 的 原 子 为 Be,属 于 ⅡA 族,二 者 不 为 同 族 8.B 原子中的 电 子 从 能 量 较 高 的 轨 道 跃 迁 到 能 量 较 低 的 轨 元素。 道时,多余的能量以 光 的 形 式 释 放,形 成 发 射 光 谱。 电 子 从 6.B 同一能层同一能级中的 p轨道电子的能量一定比s轨道 3s轨道跃迁到3p轨道吸收 能 量,形 成 吸 收 光 谱,A 错 误;在 电子能量高,但不同 能 层 时,外 层 s轨 道 电 子 能 量 则 比 内 层 1s22s22p33s1→1s22s22p4 中 ,电 子 从 3s 轨 道 跃 迁 到 2p 轨 p轨道电子能量高,故 A 错 误;3px 与 3pz 为 同 一 能 层 上 的 道,即从激发态跃迁 到 基 态,释 放 能 量,形 成 发 射 光 谱,B 正 轨道,其能量相同,但在同一原子里,没有运动状态完全 相 同 确;电子从2s轨道跃迁到2p轨道吸收能量,形 成 吸 收 光 谱, 的电子存在,则 电 子 在 3px 与 3pz 轨 道 上 的 运 动 状 态 不 相 C 错误;2px 与2py 轨 道 的 空 间 伸 展 方 向 不 同,轨 道 的 能 量 同,故 B 正 确;N 原 子 核 外 电 子 数 为 7,处 于 2p 能 级 上 的 3 相同,电子从2px 轨道到2py 轨道不属于电子跃迁,D 错误。 个电子应尽可 能 分 占 3 个 不 同 的 原 子 轨 道,且 自 旋 方 向 相 9.C 按 构 造 原 理,元 素 Ni 基 态 原 子 电 子 排 布 式 为 同,其 电 子 排 布 应 为 ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑ ,↑↓ ↑↓ 1s22s22p63s23p63d84s2,其 中 能 量 最 高 的 能 级 为 3d,C 项 符 ↑↓ ↑ 1s 2s 2p 1s 2s 合题意。 违 背 了 洪 特 规 则,故 C 错 误;基 态 B 原 子 电 子 排 3s 2p 10.(1)[Ne]3s1 ↑ 布 式 为1s22s22p1x ,转 化 为1s22s22py1 ,2px 与2py 轨 道 能 量 相 同,均为基态,没有能量变化,故 D 错误。 3s 3p 7.D 按构造原理,基态 Fe原子 价 层 电 子 的 电 子 排 布 图 (轨 道 (2)[Ne]3s23p4 ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ 3d 4s 4s 4p 表达式)为 ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑↓,根 据 构 造 原 理,后 填 入 的 (3)[Ar]3d104s24p4 ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ 的能级为3d;基态 S原子电子占据的最高能级为3p,电子云 3d 4s 轮廓图形状为哑铃形。D 项符合题意。 (4)[Ar]3d34s2 ↑ ↑ ↑ ↑↓ 8.(1)Ne、Ar、Kr (2)Cr、Mn 3d 4s (3)Cu (4)Sc (5)F (5)[Ar]3d64s2 ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑↓ 解析:(1)1~36号元素中,基 态 原 子 的 最 外 层 具 有 6 个 p电 子的元素为除 He外的 0 族 元 素,有 Ne、Ar、Kr。(2)1~36 3d 4s 号元素中,基态 原 子 的 3d 轨 道 为 半 充 满 状 态 的 元 素 有 Cr、 (6)[Ar]3d104s2 ↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓ ↑↓ Mn。(3)1~36号元素中,基 态 原 子 的 次 外 层 d轨 道 为 全 充 满状态,最外层有一 个 s电 子 的 元 素 是 Cu。(4)某 元 素 +3 解析:按构造原理,将 各 能 级 按 顺 序 排 出 后,再 依 次 填 充 电 子即可。 素养提升练 1.A 日 光 灯 通 电 发 光 与 电 子 跃 迁 有 关;棱 镜 分 光 的 原 理 是 不 价离子和氩原子的电子排布相同,则其原子序 数 是 21,是 Sc 同波长的光在玻璃 中 的 折 射 率 不 同,与 电 子 跃 迁 无 关;石 油 元素。(5)同主族元 素 自 上 而 下 原 子 半 径 逐 渐 增 大,同 周 期 蒸馏是利用石油中各组分的沸点不同进行分离,与电子跃 迁 主族元素自左向右原子半径逐渐减小,则原子半径第二 小 的 无关;凸透镜聚光是由光的折射形成的,与电子跃迁无 关;冷 主族元素是 F。 — 86 —
第二节 原子结构与元素的性质 最 外 层 电 子 排 布 式 为 4s24p3 ,乙 元 素 在 元 素 周 期 表 中 位 于 第 四周 期 第 Ⅴ A 族。 (3)甲 为 C,乙 为 As(砷 ),均 属 于 p 区 课时1 原子结构与元素周期表 元素。 素养提升练 基础巩固练 1.C Fe的外围电子排布式为3d64s2,属于 d区 元 素,A 错 误; 1.D 元素周期表多种多样,元素周期系只有一个,D 错误。 Mg的外围电子 排 布 式 为 3s2,属 于 s区 元 素,B 错 误;Br的 2.D 1~18号元素 可 排 布 在 三 个 周 期 里,但 并 不 是 拥 有 三 个 价电子排布式 为 4s24p5,属 于 p 区 元 素,C 正 确;Cu 的 外 围 元素周期系,A 错误;原 子 序 数 经 历 了 从 相 对 原 子 质 量 到 核 电子排布式为3d104s1,属于 ds区元素,D 错误。 电荷数的变化,B 错误;同主族元素性质相似,但并不 相 同,C 2.D 价层电子排布式为3d54s2 的原子,其核外电子 排 布 式 为 错误;D 项符合题意。 [Ar]3d54s2,其核外电子数为25,为 Mn元素,位于元素周期 3.C A 项 表 示 第 二 周 期 元 素 原 子;B 项 表 示 第 二 周 期 元 素 原 表中第四周期ⅦB 族,故 D 正确。 子;C 项 表 示 第 三 周 期 元 素 原 子;D 项 表 示 第 四 周 期 元 素 3.B A 项,最 外 层 电 子 排 布 式 为 1s2 的 微 粒 可 能 为 He、H- 、 原子。 Li+ 等,不能 确 定 形 成 该 微 粒 的 元 素 在 周 期 表 中 的 位 置;B 4.A 基态原子最外层电子排 布 为ns2 的 也 可 能 是 氦,不 一 定 项,最外 层 电 子 排 布 式 为 3s23p4 的 微 粒 为 S,位 于 第 三 周 期 位于第ⅡA 族,A 错误;第三、四周期同主族元素的原子 序 数 ⅥA 族;C 项,最 外 层 电 子 排 布 式 为 2s22p6 的 微 粒 可 能 为 之差,如 第 ⅡA 族 的 镁 和 钙 原 子 序 数 之 差 为 8,第 ⅢA 族 的 Ne、Na+ 、F- 等,不能确 定 形 成 该 微 粒 的 元 素 在 周 期 表 中 的 铝和镓原子序数之差为18,所 以 第 三、四 周 期 同 主 族 元 素 的 位置;D 项,最外层 电 子 排 布 式 为ns2np3 的 微 粒,因n 不 确 原子序数相差8或18,B 正 确;第 四 周 期 第 ⅡA 族 与 第 ⅢA 定,故不能确定形成该微粒的元素在周期表中的位置。 族元素相隔10个过 渡 金 属 元 素,所 以 它 们 的 原 子 序 数 相 差 4.D 非金属元素主要位于 p区,但 H 位于s区。 11,C 正确;基态原子3d轨道上有5个电 子 的 元 素 为 位 于 第 5.B 元素分为 金 属 元 素、非 金 属 元 素 和 稀 有 气 体 元 素,过 渡 ⅥB 族的铬或第ⅦB 族的锰,D 正确。 5.D 由 题 意 推 知,该 元 素 的 价 层 电 子 排 布 为 4s2,故 该 元 素 位 元素属于金属元素的一部分,A 错误、B 正 确;铀 为 放 射 性 元 素,但不是人造元素(未注*),C 错误;根 据 铀 元 素 的 价 层 电 于第四周期第ⅡA 族。 子排 布,最 后 填 入 电 子 的 能 级 为 f,所 以 属 于 f区 元 素,D 6.A 原子核外 L 层 上 仅 有 2 个 电 子 的 原 子 为 Be,原 子 核 外 错误。 M 层上仅有2个电子的原子为 Mg,Be与 Mg均为第ⅡA 族 6.D 由原子核 外 最 外 层 电 子 排 布 式 可 知 该 元 素 位 于 周 期 表 元素,A 项符合题 意;核 外 电 子 排 布 式 为 1s2 的 原 子 为 He, 中第五周期第ⅢA 族,是 较 活 泼 的 金 属 元 素,具 有 金 属 的 一 核外电子排布式 为 1s22s2 的 原 子 为 Be,He与 Be不 是 同 一 般性质,其最高化合价为+3价,D 错误。 主族元素,B 项不符合题意;2p 轨 道 上 只 有 1 个 未 成 对 电 子 7.D 0族元素属于 p区 元 素,所 以 p区 元 素 不 一 定 是 主 族 元 的原子为 B 或 F,3p 轨 道 上 只 有 1 个 未 成 对 电 子 的 原 子 为 素,故 A 错误;He是 p区 元 素,He最 外 层 电 子 数 是 2,故 B Al或 Cl,不 能 判 断 是 否 为 同 一 主 族 元 素,C 项 不 符 合 题 意; 错误;金 属 元 素 铝 是 p 区 元 素,p 区 元 素 不 一 定 是 非 金 属 元 最外层只有1个电子的原子有 K、Cu等,不 能 判 断 是 否 为 同 素,故 C 错误;价层电子排布式符合ns2np3 的基态原子属于 一主族元素,D 项不符合题意。 第ⅤA 族,一定位于 p区,故 D 正确。 7.B A 项中原子序数 为 1、6、7 的 元 素 分 别 为 氢、碳、氮,所 在 8.(1)⑨ (2)苯 (3)5 区分别是 s区、p 区、p 区;C 项 中 Fe在 d 区,Ar、Cl均 在 p 解析:(1)⑨属于 d区 元 素。(2)元 素 ① 是 氢 元 素,元 素 ③ 是 区;D 项中元素均在s区。 碳元素,依题意,形成的 环 状 物 是 苯。(3)从nsnnpn+1 可 知, 8.B 最后一个电子 填 充 到 p能 级 上 (He除 外)的 元 素 位 于 p n=2,该元素为 N 元素,最外层电子数为5。 区,不 包 含 副 族 元 素,A 正 确;f区 指 的 是 镧 系 和 锕 系,镧 系 1s 2s 2p 和锕系在第六、七 周 期 的 第 ⅢB 族,第 五 周 期 不 含 有f区 元 9.C 或(碳) ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ Al或 Cl 4s24p3 第 四 周 素,B 错误;d区和 ds区包括过渡元素,过渡元素都是金属 元 期第ⅤA 族 p 素,C 正确;s区元素原子的价 层 电 子 排 布 式 为ns1-2,s区 所 解析:基态 X 原子的第二能层 上 只 有 一 个 空 轨 道,其 电 子 排 有元素原子的 p能级电子均为全充满或全空状态,D 正确。 1s 2s 1s 2s 2p 布 式 为 1s22s22p2,则 X 是 碳,电 子 排 布 图 为 ↑↓ ↑↓ 9.(1)C ↓↑ ↓↑ ↑ ↑ 2p (2)4s24p3 第四周期第ⅤA 族 ↑ ↑ 。基 态 R 原 子 的 3p 轨 道 上 只 有 一 个 未 成 对 电 (3)p p 子 ,其 原 子 的 核 外 电 子 排 布 式 为 1s22s22p63s23p1 或 解析:(1)甲元 素 原 子 的 L 能 层 上 只 有 一 个 空 原 子 轨 道,则 1s22s22p63s23p5,则 R 可 能 为 Al或 Cl。Y 原 子 的 核 电 荷 数 其电子排布式为1s22s22p2,甲元素是碳元 素,碳 原 子 的 轨 道 为33,根据构造原理可知,基态 Y 原子的核外电子 排 布 式 为 1s 2s 2p 1s22s22p63s23p63d104s24p3,电 子 层 数 为 4,且 最 外 层 有 5 个 表示式为↓↑ ↓↑ ↑ ↑ 。(2)乙 元 素 原 子 的 核 电 荷 数 电子,则在元素周期 表 中 位 于 第 四 周 期 第 ⅤA 族,最 后 一 个 为 33,则 其 核 外 电 子 排 布 式 为 1s22s22p63s23p63d104s24p3, 电 子 填 充 在 4p轨 道 上 ,故 属 于 p区 元 素 。 — 87 —
课时2 元素周期律 键的类别(两元素电 负 性 差 值 小 于 1.7 时 一 般 形 成 共 价 键, 大于1.7时一般形 成 离 子 键)、元 素 的 活 泼 性 (电 负 性 越 小, 基础巩固练 金属元素越活泼;电 负 性 越 大,非 金 属 元 素 越 活 泼 )、元 素 在 1.A Li、K、Rb属于 同 一 主 族,原 子 序 数 逐 渐 增 大,原 子 半 径 化合物中化合价的 正 负 (电 负 性 大 的 元 素 显 负 价,电 负 性 小 依次增 大,A 正 确;I、Br、Cl原 子 半 径 依 次 减 小,B 错 误;O、 的元素显正价),但不能判断元素稳定化合价的数值。 Na、S三种 元 素 中 O 原 子 半 径 最 小,Na原 子 半 径 最 大,C 错 9.D A 项 原 子 电 子 排 布 式 为 1s22s22p63s23p2,则 为 Si原 子; 误;Al、Si、P 原子半径依次减小,D 错误。 B 项 原 子 电 子 排 布 式 为 1s22s22p63s23p3,则 为 P 原 子 ;C 项 2.A 根据原子 核 外 电 子 排 布 式 知,A、D 的 电 子 层 数 都 是 3, 原子电子 排 布 式 为 1s22s22p63s23p64s2,则 为 Ca原 子;D 项 B、C 的电子层数都是2,A 和 B 同主族,C 和 D 同 主 族,所 以 原子电 子 排 布 式 为 1s22s22p4,则 为 O 原 子。 同 周 期 主 族 元 A、D 的原子半径分别大于 B、C 的 原 子 半 径;A、D 属 于 同 一 素从左到右,元素的电负性逐渐增大,同主族元素从上 到 下, 周期元素,对于同一 周 期 主 族 元 素,原 子 半 径 随 着 原 子 序 数 元素的电负性逐渐减小,Ca元素的 电 负 性 最 小,O 元 素 的 电 的增大而减小,原子序数:A<D,所以 原 子 半 径:A>D,则 原 负性最大,故选 D。 子半径最大的是 A。 10.A 根 据 同 主 族 元 素 从 上 到 下 电 负 性 逐 渐 减 小,同 周 期 主 3.C 同一周期 主 族 元 素 的 原 子 半 径 随 着 原 子 序 数 的 增 大 而 族元素从左到右电负性逐渐增大,则 Be的电负性的最小 范 减小,由此可推知 磷 原 子 的 半 径 在 硅 原 子 和 硫 原 子 之 间,C 围为1.2~2.0,A 错 误;Ge的 电 负 性 为 1.8,既 具 有 金 属 正确。 性,又具有非金属性,B 正 确;根 据 C 和 Cl的 电 负 性,两 元 4.(1)①> ②> > 素电负性之差为0.5,可形成极性键,C 正确;F 的 电 负 性 大 (2)> > > 于 O,O 和 F 形成的化合物中 O 显正价,D 正确。 (3)①< < ②< < 素养提升练 (4)> > 1.C 氢元素是 非 金 属 元 素,属 于 s区,A、B 错 误。 第 六 周 期 解析:(1)同种元素 的 离 子 半 径:阴 离 子 大 于 原 子,原 子 大 于 有32种元素,D 错误。 阳离子,低价阳离子大于高价阳离子,故微粒 半 径r(Cl- )> 2.A r(Cl),r(Fe)>r(Fe2+ )>r(Fe3+ )。(2)能 层 结 构 相 同 的 离 3.D 具有相同 核 外 电 子 层 结 构 的 离 子,核 电 荷 数 越 大,离 子 子:核电荷数越大,半径 越 小,故 微 粒 半 径r(O2- )>r(F- ) 半径越小,由题 意 知,X 元 素 的 核 电 荷 数 大 于 Y,则 离 子 半 >r(Na+ )>r(Mg2+ )。(3)同 主 族 的 离 子,能 层 数 越 多,半 径:X<Y,原子序数:X>Y,A、C 错 误;一 般 电 子 层 数 越 多, 径越 大 ,故r(Li+ )<r(Na+ )<r(K+ ),r(O2- )<r(S2- )< 原子半径越大,X 位于 Y 的下一个周期,则原子半径:X>Y, r(Se2- )。(4)K 和 Na同主族 能 层 数 钾 离 子 比 钠 离 子 多,故 B 错误;同 周 期 元 素 从 左 到 右,最 外 层 电 子 数 依 次 增 大,X 形 r(K+ )>r(Na+ ),Na+ 与 Mg2+ 能 层 结 构 相 同 ,r(Na+ )> 成阳离子,Y 形成阴离子,则 X 最外层电 子 数 小 于 4,Y 最 外 r(Mg2+ ),故r(K+ )>r(Na+ )>r(Mg2+ )。 层电子数大于4,所以原子最外层电子数:X<Y,D 正确。 5.B S和 P 的 价 层 电 子 排 布 式 分 别 为 3s23p4 和 3s23p3,由 于 4.D Li、Be、B 最 外 层 电 子 数 分 别 为 1、2、3,最 外 层 电 子 数 依 P 原子的3p 能 级 处 于 半 充 满 状 态,较 稳 定,所 以 I1 (S)< 次增多,A 正确;P、S、Cl最高化 合 价 分 别 为 +5、+6、+7,最 I1(P);Na、Mg、Al 的 价 层 电 子 排 布 式 分 别 为 3s1、3s2、 高化合价依次升高,B 正 确;N、O、F 位 于 同 一 周 期,电 负 性 3s23p1,由于 Mg原 子 的 3s能 级 处 于 全 充 满 状 态,故 其 第 一 依次增大,C 正 确;Na、K、Rb 位 于 同 一 主 族,第 一 电 离 能 依 电离能最大;He与 Ne同族,I1(He)>I1(Ne)。 次减小,D 错误。 6.C 第三周 期 中 Ar的 第 一 电 离 能 最 大,A 错 误;氮 原 子 核 外 5.B 电负性差值越小的 两 种 元 素 越 可 能 形 成 共 价 键。A 项, 最外层电子2p能级 为 半 充 满 结 构,第 一 电 离 能 大 于 氧 的 第 X 与 Y 电负性之差为4.0-2.5=1.5;B 项,X 与 W 电 负 性 一电离能,B 错误;根 据 元 素 性 质 的 递 变 规 律 可 知,He的 第 之差为2.5-2.4=0.1;C 项,Y 与 Z 电 负 性 之 差 为 4.0- 一电离能最大,C 正确;钠的第一电离能比铍小,D 错误。 1.2=2.8;D 项,Y 与 W 电 负 性 之 差 为 4.0-2.4=1.6。 则 7.C ①3p轨道上只有一对成 对 电 子 的 原 子 为 S;② 外 围 电 子 X 与 W 电 负 性 之 差 最 小,所 以 最 容 易 形 成 共 价 键,故 B 排布式为3s23p6 的原子为 Ar;③3p轨道为半充 满 状 态 的 原 正确。 子 为 P;④正三价阳离子结构与氖相同的原子为 Al。已知同 6.B 由 各 基 态 原 子 的 电 子 排 布 式 可 知 ① 是 S,② 是 P,③ 是 周期从左到右,元素 的 第 一 电 离 能 呈 增 大 趋 势,第 ⅤA 和 第 N,④是 F。同周期元素从左到右,第一电离能总体上呈增大 ⅡA 族反常,第一电 离 能 大 于 同 周 期 相 邻 元 素,同 周 期 稀 有 趋势,由于 P 元 素 的 3p 轨 道 处 于 半 充 满 状 态,故 第 一 电 离 气体元素的第一电离能最大,所以第一电离能由大到小排 列 能:P>S,所以第一电离能:F>N>P>S,故 A 错 误;一 般 来 为 Ar>P>S>Al,即第一电离能由大到小排列为②③①④。 说,电子层数越多,粒 子 半 径 越 大,电 子 层 数 相 同 时,质 子 数 故选 C。 越大,粒子半径越小,故原子半径:P>S>N>F,故 B 正 确; 8.D 元素的电 负 性 用 来 描 述 不 同 元 素 的 原 子 对 键 合 电 子 吸 元素非金属性越强,电负性越大,电负性:F>N>S>P,故 C 引力的大小,所以利用元素电负性的大小能判断元素原子 的 错误;F 无正价,N、P 的 最 高 正 化 合 价 都 是 +5,S 的 最 高 正 得电子能力(电负 性 越 大,元 素 原 子 得 电 子 能 力 越 强)、化 学 化合价是+6,故 D 错误。 — 88 —
7.(1)O (2)大 于 Zn 核 外 电 子 排 布 为 全 满 稳 定 结 构,较 难 7.(1)O>N>C>K 失电子 (2)C>H>Si (3)H<C<O (3)D (4)1s22s22p1 N +3价 (4)同周期元素随核电荷数依次增大,原子半径逐渐减 小,故 解析:(1)同主族元素从上到下电负性逐渐减小,同周 期 主 族 结合一个电子释放出的能量依次增大 N 的2p能级处于 半 元素从左到右电负性逐渐增大,则其电负性从大到小排 序 为 充 满 状 态 ,具 有 稳 定 性 ,故 不 易 结 合 一 个 电 子 O>N>C>K。(2)CH4 中 共 用 电 子 对 偏 向 C,说 明 C 对 键 解析:(1)O 的电 负 性 在 H、N、P、O 中 最 大。(2)基 态 Zn 和 合电子的吸引力大于 H;SiH4 中共用电子对偏向 H,则说 明 Cu的 价 层 电 子 排 布 分 别 为 3d104s2、3d104s1,4s1 中 的 一 个 电 H 对键合电子 的 吸 引 力 大 于 Si。 由 于 元 素 的 电 负 性 越 大, 子更易失去,故I1(Zn)大于I1(Cu)。(3)H、C、O 中 O 的 电 吸引键合电子能力越强,所以这三种元素的电负性由大 到 小 负性最大,H 的电负性最小。 的顺序为 C>H>Si。(3)A 的 单 质 是 空 气 中 含 量 最 多 的 物 综合训练2 原子结构与元素的性质 质,则 A 为 N,位 于 第 二 周 期 第 ⅤA 族,根 据 元 素 在 周 期 表 中的相对位置可以推出 B 为 O,C 为 P,D 为 S。因 为 第 ⅤA 基础巩固练 族元素的第 一 电 离 能 比 同 周 期 第 ⅥA 族 的 高,且 同 一 主 族 1.C 非金属元素不一定都分布在 p区,元素周期表中 H 元 素 中,从 上 到 下 元 素 的 第 一 电 离 能 逐 渐 减 小,故 S 的 第 一 电 离 在s区,A 错误;s区元素原子的最后一个电子进入s能级,B 能最小,答案为 D。(4)B 是5 号 元 素,则 其 基 态 原 子 的 核 外 错误;元素周期 表 中 第 ⅢB 族 到 第 ⅡB 族 10 个 纵 行 的 元 素 电子排布式为1s22s22p1;N 的非金属性比 B 强,则其 对 键 合 都是金属元 素,C 正 确;金 属 元 素 不 一 定 是 过 渡 元 素,例 如 电子的吸引力更大,所以 N 的电负性较大;B 位于第ⅢA 族, Na等主族元素,D 错误。 所 以 其 化 合 价 为 +3 价 。 2.D 同 周 期 元 素 从 左 到 右 电 负 性 逐 渐 增 大,故 Ba的 电 负 性 素养提升练 比 Cs大,A 正确;Ba位 于 第 六 周 期 第 ⅡA 族,B 正 确;同 主 1.C Na、S位于同一周期,O、S位于同一主族,原子半径 Na> 族元素从上到下金属性逐渐增强,已知与钡同主族的钙能 与 S>O,A 正确;P、S位于同一 周 期,O、S位 于 同 一 主 族,其 氢 冷水反应生成氢气,故钡也能与冷水反应 放 出 氢 气,C 正 确; 同周期元素的第一电离 能 从 左 到 右 呈 增 大 趋 势,故 Ba的 第 化 物 稳 定 性 ,PH3<H2S<H2O,B 正 确 ;Na+ 、Mg2+ 、Al3+ 核 一电离能比 Cs大,D 不正确。 外电 子 排 布 相 同 ,其 半 径 Na+ > Mg2+ >Al3+ ,C 错 误 ;O、F、 3.B B、Al、O、S的第一电离能比 元 素 周 期 表 中 位 于 它 们 左 侧 Ne位于同一周期,第一电离能 O<F<Ne,D 正确。 的元素的第一电离能小,而使曲线呈现出“锯齿状”,A 错 误; 2.C X、Y、Z、W 四 种 主 族 元 素 原 子 序 数 依 次 增 大,Z 是 非 金 属性最强的元素,则 Z为 F,Y 的主族序数是其周期序数的3 原子半径随原子序数递增逐 渐 减 小,C 错 误;F 无 正 价,D 错 倍,则 Y 为 O。 由 位 置 关 系 知,W 为 S、X 为 N,据 此 回 答。 误;B 正确。 同周期主族元素,从 左 到 右 原 子 半 径 逐 渐 减 小,同 主 族 元 素 4.D Na、Mg、Al为 同 周 期 元 素,从 左 到 右,原 子 半 径 逐 渐 减 电子层数越多。原子半径越大,原 子 半 径:W>X>Y>Z,A 小,电负性逐渐增大,Mg的第一电离能大于 Al,A 不 符 合 题 错误;同周期主族元 素 从 左 向 右 电 负 性 逐 渐 增 大,F 的 电 负 意;C、O、N 为同周期元素,原 子 半 径 C>N>O,B 不 符 合 题 性大于 O,O 的电负性大于 N,即电负 性:Z>Y>X,B 错 误; 意;Li、Na、K 为同主族元素,原子半径逐渐增大,C 不 符 合 题 元素 W 最高价氧 化 物 对 应 的 水 化 物 硫 酸 是 一 种 强 酸,C 正 意;I、Cl、F 是同 主 族 元 素,从 上 到 下 原 子 半 径 逐 渐 增 大,第 确;同主族从 上 到 下 元 素 非 金 属 性 递 减,则 非 金 属 性:O>S, 一电离能逐渐降低,电负性逐渐减小,D 符合题意。 非金属性越强,简单气态氢化 物 越 稳 定,元 素 Y 的 简 单 气 态 5.C 基 态 Zn原 子 的 价 层 电 子 排 布 式 为 3d104s2,所 以 其 处 于 氢化物的热稳定性比 W 的强,D 错误。 ds区,A 正确;Ge是32号元素,在元素周期表中的位置为第 四 周 期 第 Ⅳ A 族,基 态 原 子 的 核 外 电 子 排 布 式 为 3.B 第三周期元素基态原子 Na和 Mg最 后 填 入 电 子 的 能 级 为3s,Al~Ar最后填入电子的能级为3p,B 项符合题意。 1s22s22p63s23p63d104s24p2,B 正 确 ;基 态 O 原 子 核 外 电 子 排 布式 为 1s22s22p4,根 据 洪 特 规 则 ,3条 纺 锤 形 p轨 道 中 ,1 条 4.A 写 出 相 应 的 电 子 排 布 式 :5B(1s22s22p1 )、4Be(1s22s2)、 含成对电子,2条含单电子,C 错 误;根 据 元 素 电 负 性 的 变 化 15P(1s22s22p63s23p3)、16S(1s22s22p63s23p4)、 规律及三种元素在元素周期表中的位置可推测电负性的大 26Fe3+ (1s22s22p63s23p63d5 )、26Fe2+ (1s22s22p63s23p63d6), 小顺序为 O>Ge>Zn,D 正确。 基态 B 失去的一个电子来自2p能级,而基态 Be失去的一个 6.D 价层电子排布为3s23p4 的原子是 S原子,同主族元 素 自 电子来自2s能级,2s能 级 处 于 全 满 状 态,导 致 B 的 第 一 电 上而下电负性逐渐 减 小,故 电 负 性:S<O,A 错 误;基 态 原 子 离能小于 Be,与 p、d能级无关,A 项符合题意。 填入简并轨道的电 子 总 是 先 单 独 分 占,且 自 旋 相 同,该 电 子 5.D 由题给核外电子排布式可知,①为 Si、②为 N、③为 C、④ 排布图3p能级上电子排布 违 反 洪 特 规 则,B 错 误;S 元 素 位 为 S,同 周 期 主 族 元 素 从 左 到 右 原 子 半 径 逐 渐 减 小,同 主 族 于第三周期,该 周 期 中 第 一 电 离 能 最 大 的 元 素 为 Ar,C 错 电子层数越多,原 子 半 径 越 大,故 原 子 半 径:Si>S>C>N, 误;S 元 素 可 以 形 成 SO2 和 SO3 两 种 常 见 的 氧 化 物,D 即①的原子半径最大,A 正确;由题给价层电子排布式 可 知, 正确。 ①、②、③、④分别为 Al、Si、P、S 元 素,同 周 期 元 素 随 原 子 序 — 89 —
数增大第一电离能呈 增 大 趋 势,P 原 子 的 3p 轨 道 为 半 充 满 键,D 错误。 状态,能量较低,第一电离能大于同周期相邻元素,故第一 电 3.D 根据元素在周期表中的相对位置可 知,X 是 F,Y 是 S,Z 离能:③>④>②>①,B 正确;同周期主 族 元 素 从 左 到 右 电 是 Br,W 是 P,R 是 Ar。P 原子的3p轨道处于 半 充 满 状 态, 负性逐渐增大,同主族元素从上到下电负性逐渐减小,故 ①、 更稳定,其元素 第 一 电 离 能 大 于 S 元 素,A 错 误;Br的 阴 离 ②、③中元素的电负 性 依 次 减 小,④ 中 元 素 的 电 负 性 依 次 增 子比 Ar原子多 一 个 电 子 层,结 构 不 同,B 错 误;p 能 级 未 成 大,C 正确;该元素的第三电离能剧增,原子 核 外 最 外 层 应 有 对电子数最多的是 P 原子,C 错误;F 的 非 金 属 性 最 强,电 负 2个电子,当它 与 氯 气 反 应 时 最 可 能 失 去 2 个 电 子,生 成 的 性最大,D 正确。 阳 离 子 是 X2+ ,D 错 误 。 4.A W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序 数 依 次 增 大,且 6.(1)s (2)1s22s22p63s23p64s1 原子核外 L 层的电子数分别为0、5、8、8,则 W 为 H 元 素,X (3)S2- >K+ >Al3+ (4)O>N>S (5)大 于 是 N 元素,Y、Z 为 第 三 周 期 元 素,它 们 的 最 外 层 电 子 数 之 和 解析:硫酸 铝 钾 和 硫 酸 铝 铵 的 化 学 式 分 别 为 KAl(SO4)2、 为18,分析 可 知 Y 为 P 元 素,Z 为 Cl元 素。Y、Z 为 同 周 期 NH4Al(SO4)2,二者的组成元 素 有 H、O、N、S、Al、K。A 原 元素,电负性 P<Cl,A 正 确;X、Y 为 同 主 族 元 素,第 一 电 离 子核 外 只 有 1 种 运 动 状 态 的 电 子,说 明 A 原 子 核 外 只 有 1 能 P<N,B 错 误;化 合 物 WZ 为 HCl,极 易 溶 于 水,C 错 误; 个电子,A 为 H。H、O、N、S、Al、K 六 种 元 素 中,只 有 O、N Y、Z形成的化合物 PCl3 满 足 8 电 子 稳 定,PCl5 不 满 足 8 电 处于第二周期,且 N 的原子半 径 大 于 O,故 B 为 N,C 为 O。 子稳定结构,D 错误。 与 O 同主族的应该是 S,故 D 为 S。根据 E、F 元素电离能数 5.A m、n、p、q、w 五种元 素,其 核 电 荷 数 依 次 增 大,m 元 素 基 据可知,E 元素的第一 电 离 能 和 第 二 电 离 能 相 差 大,第 二 电 态原子核外只有三 个 能 级,且 各 能 级 电 子 数 相 等,则 其 原 子 离能与第三、四电离能相 差 不 大,说 明 E 原 子 最 外 层 只 有 1 核外电子排布为1s22s22p2,则 m 为 C 元 素。w 元 素 原 子 核 个电子,故 E 为 K,F 为 Al。(1)H 的 原 子 结 构 中 只 有 1s轨 外有4个能层,最外层只有1个电子,其余各层均排 满 电 子, 道 上有1个电子,所以 H 属于s区元素。(2)E 为 K,其原子 其原子核外电子 总 数 为 2+8+18+1=29,w 为 Cu 元 素。 核 外 有 19 个 电 子,基 态 K 原 子 的 电 子 排 布 式 为 p、q元素位于 同 一 族,它 们 的 原 子 序 数 大 于 碳 小 于 铜,只 能 1s22s22p63s23p64s1。(3)S2- 、Al3+ 、K+ 半 径 比 较 时 ,由 于 处于第二、三周期,或 处 于 三、四 周 期,且 两 者 核 电 荷 数 之 和 K+ 、S2- 具有3个 电 子 层,Al3+ 只 有 2 个 电 子 层,所 以 K+ 、 为24,可推知 p为 O 元 素,q为 S 元 素。n的 原 子 序 数 介 于 S2- 的半径都大于 Al3+ 的半径,K+ 和 S2- 具有相同的电子层 C、O 之间,为 N 元 素。 第 一 电 离 能 C<O<N,A 错 误;n 为 结构,原子序数越小,离 子 半 径 越 大,故 S2- 的 半 径 大 于 K+ N,核外 电 子 数 为 7,B 正 确;w(Cu)的 价 电 子 排 布 式 为 的半径。(4)元素 非 金 属 性 越 强,其 电 负 性 越 大,故 电 负 性: 3d104s1,C 正确;w(Cu)分 别 与 p(O)、q(S)单 质 反 应,生 成 O>N>S。(5)Mg 原 子 的 价 电 子 排 布 式 为 3s2,3P 处 于 全 CuO、Cu2S,Cu元素化合价分别为+2价、+1价,D 正确。 空状态,较 稳 定,能 量 较 低,失 去 3s2 上 的 1 个 电 子 比 Al原 6.(1)F 其原子的 最 外 层 电 子 数 为 7,且 原 子 半 径 小,容 易 得 子失去3p1 上的1个电子更难,故 Mg原 子 的 第 一 电 离 能 大 到电子,不容易失去电子 于 577.5 kJ·mol-1。 (2)Mg<Al<P<S<O<F 综合训练3 元素推断与元素周期律的应用 (3)MgO P2O5、SO3 解析:A、B 形成的简 单 阴 离 子 与 C、D 形 成 的 简 单 阳 离 子 的 基础巩固练 电子排布 式 均 为 1s22s22p6,A 原 子 核 外 有 2 个 电 子 层,有 2 1.D 短周期主族 元 素 W、X、Y、Z 的 原 子 序 数 依 次 增 大,W 的 个未成对电子,且 无 空 轨 道,则 A 为 氧 元 素,B 是 氟 元 素;C 核外电子数等 于 其 主 族 序 数,则 W 为 H 元 素;X 的 单 质 在 单质可与热水反应但很 难 与 冷 水 反 应,则 C 是 镁 元 素,D 是 空气中含量最多,则 X 为 N 元素;Y 的最高价 氧 化 物 的 水 化 铝 元素。基态 E、F 原子填充电子的轨道数均为9,且 E 原子 物是两性化合物,则 Y 为 Al元素;Z的最高正价与最低负价 核外 有 3 个 未 成 对 电 子,则 E 元 素 原 子 的 电 子 排 布 式 为 的代数和为4,因为主族元素的 最 高 正 价 与 最 低 负 价 的 绝 对 1s22s22p63s23p3,则 E 为 磷 元 素 ,F 能 与 A 形 成 相 同 价 态 的 值之和为8,则 Z的最高正价为+6,最低 负 价 为 -2,则 Z 为 阴离子,且 A 形成的 简 单 离 子 的 半 径 小 于 F 形 成 的 简 单 离 S元素。H 与 N 形 成 的 最 简 单 化 合 物 氨 气 极 易 溶 于 水,A 子的半径,则 F 为硫元素。(1)六种元素中,氟元素的第一电 正确;Al和 S可形成化合物 Al2S3,B 正 确;H、N、Al、S 的 最 离能最大,因其最外层电子数 为 7,且 原 子 半 径 小,容 易 得 到 外层电子数分别为1、5、3、6,故 最 外 层 电 子 数:S>N>Al> 电子,不容易失 去 电 子。 (2)电 负 性 由 小 到 大 的 顺 序 为 Mg H,C 正确;Al和 S的简单离子 的 核 外 电 子 数 分 别 为 10、18, <Al<P<S<O<F。 (3)MgO 是 离 子 化 合 物,P2O5、SO3 二者的电子层结构不相同,D 错误。 是共价化合物。 2.B 若原子半径:X>Y,原子 序 数 不 一 定 为 X<Y,如 原 子 半 素养提升练 径:Na>O,原子序数:Na>O,A 错误;电负性 大 的 元 素 原 子 1.B 短周期元素中,a为-2价,e为+6价,均为 第 ⅥA 族,可 吸引电子能力强,化合物中电负性大 的 元 素 显 负 价,B 正 确; 推知a为 O 元素,e为 S元素;b有+1价,原 子 序 数 大 于 O, F 的价电子数大于 N 的价电子数,但 F 没有正价,C 错误;由 则 b为 Na元素;由 原 子 序 数 可 知 d 为 第 三 周 期,化 合 价 为 H、Cl元素组 成 的 HCl是 共 价 化 合 物,二 者 形 成 的 是 共 价 +5价,则 d 为 P 元 素。31p 和33p 中 子 数 不 同,是 不 同 的 核 — 90 —
素,A 错误;第一电离能 P>S,电 负 性 P<S,B 正 确;元 素 的 误;C、N、O 与 H 可 分 别 形 成 多 种 化 合 物,电 子 数 不 一 定 相 非金属性越强,其氢化物 稳 定 性 越 强,则 稳 定 性 H2O>H2S 同,D 错误。 >PH3,C 错误;O 和 Na形 成 的 化 合 物 Na2O2 中 含 有 共 价 6.(1)3s23p1 ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑ 键,D 错误。 2.A D 和 E 位于第二周期,X 和 Y 位 于 第 三 周 期,设 D 原 子 3d (2)O N>O>C 核 外电子数为x,则 X 原子核外电子数为x+6,又因 X 原子 (3)N3- >O2- >Al3+ 核外电子数是 D 的2倍,故2x=x+6,解得x=6,则 D 为 C 元素,X 为 Mg元素,根据元素在周期 表 中 的 相 对 位 置 可 知, (4)H ····O······O·· · H Y 是 Al元素,E 为 N 元素。元素的第 一 电 离 能:Mg>Al,A · 错误;Mg为第三周 期 ⅡA 族 元 素,镁 单 质 可 通 过 电 解 熔 融 MgCl2 制备,B 正确;元素的非金属性 越 强,其 最 高 价 氧 化 物 解析:基态 A 原子的价层电 子 排 布 为nsnnpn ,则n=2,A 是 对应水化物 的 酸 性 越 强,四 种 元 素 中 非 金 属 性 最 强 的 是 N 元素,所以酸性最强的是 HNO3,C 正确;气体分 子(DE)2 为 碳元素;基态 B 原 子 中 的 未 成 对 电 子 数 是 同 周 期 元 素 原 子 (CN)2,其电子式为︰N︙︙C︰C︙︙N︰,D 正确。 3.B 已知 X、Y、Z、M 为 原 子 序 数 依 次 增 大 的 短 周 期 元 素,Z 中最多的,且原子序数介于 碳 元 素 和 氧 元 素 之 间,则 B 是 氮 的基态原子2p轨道 半 充 满,则 Z 为 N 元 素,M 的 最 高 正 价 与最低负价的绝对值之差为 4,则 M 为 S 元 素,根 据 题 给 分 元素;基态 C 原子的 最 外 层 电 子 数 是 电 子 层 数 的 3 倍,则 C 子结构中的共价键数目 可 推 知,X 为 H 元 素,Y 为 C 元 素。 一般来说,同周期主族元素从左向右,电负性逐渐增大,同 主 是氧元素;D 的 简 单 离 子 是 第 三 周 期 元 素 中 离 子 半 径 最 小 族元素从上到下,电 负 性 逐 渐 减 小,则 电 负 性:N>C>H,A 的,则 D 是铝元素;基态 E 原子价 电 子 层 中 的 未 成 对 电 子 数 错误;H 原子核外有1个电子层,而 C、N 原子核外 均 有 2 个 电子层,一般来说,电 子 层 数 越 多,半 径 越 大,电 子 层 数 相 同 为4,且 位 于 前 四 周 期,则 E 基 态 原 子 的 价 层 电 子 排 布 是 时,核电 荷 数 越 大,半 径 越 小,则 原 子 半 径:C>N> H,B 正 3d64s2,E 为铁元 素。 (1)Al元 素 的 原 子 序 数 是 13,其 基 态 确 ;非 金 属 性 :N>C,则 气 态 氢 化 物 的 稳 定 性 :NH3 >CH4 ,C 错误 ;C 元 素 的 最 高 价 氧 化 物 的 水 化 物 为 H2CO3,H2CO3 原子 的价层电 子 排 布 式 为 3s23p1,基 态 Fe2+ 的 价 层 电 子 排 为弱酸,D 错误。 4.C 由 最 低 负 化 合 价 知,B 和 D 为 第 ⅥA 族 元 素,C 和 E 为 布图为↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑ 。(2)元素的非金属性越强,电 负 性 第ⅦA 族元素,同主 族 元 素,由 上 到 下,电 负 性 逐 渐 减 小,故 3d 越大,故这5种元素中电负性 最 大 的 是 O 元 素;同 周 期 元 素 从左到右第一电离能呈增大 趋 势,但 由 于 N 原 子 的 2p轨 道 处于半充满状态,稳定性强,使 得 N 元 素 的 第 一 电 离 能 大 于 相邻的 O 元素,则 A、B、C 三种 元 素 的 第 一 电 离 能 由 大 到 小 的顺序为 N>O>C。(3)核外电子排布 相 同 的 离 子,离 子 半 径随原子序数的增 大 而 减 小,则 B、C、D 的 简 单 离 子 的 半 径 由 大 到 小 的 顺 序 为 N3- >O2- >Al3+ 。(4)O 元 素 形 成 的 核 外共有18个电子的氢化物 是 H2O2,属 于 共 价 化 合 物,电 子 式 为 H ····O······O···· H。 B 是硫 元 素,D 是 氧 元 素,C 是 氯 元 素,E 是 氟 元 素;A 为 第 综合训练4 第一章复习提升 ⅣA 族元素,同周期 主 族 元 素,从 左 到 右,电 负 性 逐 渐 增 大, 易错易混练 故 A 是碳元素。非金属性:Cl<O<F,所以三者简单气态 氢 化物的稳定性:HCl< H2O< HF,A 错 误;碳 原 子 最 高 能 级 1.D A 项不符合洪特规则,2p轨道上的3个电子 应 分 别 占 据 轨道即2p轨道中有2个自旋状态相 同 的 电 子,B 错 误;与 元 三个轨道;B 项为 F- 的电子排布图,不是 F 原子的电子排 布 素 S同周期且在该周期 中 第 一 电 离 能 最 小 的 元 素 的 单 质 为 图;C 项中 Fe是26号 元 素,基 态 原 子 核 外 电 子 排 布 式 应 表 Na,它能 与 H2O 发 生 置 换 反 应,C 正 确;元 素 C、Cl之 间 可 示为 [Ar]3d64s2;D 项 属 于 洪 特 规 则 的 特 例,原 子 处 于 能 量 以形成化合物,如 CCl4 等,D 错误。 最低状态。 5.A X、Z 原 子 中 分 别 有 1、7 个 运 动 状 态 完 全 不 同 的 电 子,则 易错警示:书 写 基 态 原 子 的 轨 道 表 示 式 时,防 止 出 现 以 下 X、Z原子序 数 分 别 为 1、7,则 X 是 H 元 素、Z 是 N 元 素;基 错误: 态 Y 原子中有3个能级,且各 能 级 电 子 数 相 等,则 电 子 排 布 (1)违反泡利原理:↑↑。 式为1s22s22p2,核 外 电 子 数 为 6,Y 为 C 元 素;W 的 基 态 原 (2)违 反 洪 特 规 则 :↑↓ 或↑ ↓ ↓。 子的最外层电子数 是 内 层 电 子 数 的 3 倍,W 只 能 含 有 2 个 能层,最外层含有6个 电 子,W 为 O 元 素;R 在 同 周 期 元 素 2.C 同一轨道中只能容纳两个自旋方向相反的电子,所以基态 中原子半径最大,则 R 是 Na元素。分析知:X 是 H、Y 为 C、 1s 2s 2p 3s Z是 N、W 为 O、R 是 Na。Z是 N 元素,为7号 元 素,基 态 原 Mg原子 的 核 外 电 子 排 布 图 应 为 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓,A 子 核 外 电 子 排 布 式 为 1s22s22p3,A 正 确 ;O2- 和 Na+ 的 电 子 错误;过氧 化 氢 为 共 价 化 合 物,电 子 式 为 H ····O···· ··O····H,B 错 层数相 同,核 电 荷 数 越 大,离 子 半 径 越 小,则 r(Na+ )< 误;Fe为26号元素,失去外围3个电子形成 Fe3+ ,最 外 电 子 r(O2- ),B 错 误;同 周 期 主 族 元 素 从 左 到 右,第 一 电 离 能 呈 层为 M 层,电 子 排 布 为 3s23p63d5,C 正 确;As的 原 子 序 数 增大趋势,但 第 ⅡA 族、第 ⅤA 族 元 素 的 第 一 电 离 能 大 于 同 为33,属于主族元素,由构造原 理 可 知 其 基 态 原 子 电 子 排 布 周期相邻元素,则第一电离能:I1(N)>I2(O)>I1(C),C 错 为 1s22s22p63s23p63d104s24p3,所 以 基 态 As 原 子 的 简 化 电 — 91 —
子 排 布 式 为[Ar]3d104s24p3,D 错 误 。 稳定 易错警示:(1)对于 1~36 号 元 素 原 子 的 电 子 排 布 式 书 写, (2)A 需掌握电子 填 入 能 级 顺 序:1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d (3)3d5 由 Mn2+ 转 化 为 Mn3+ 时 ,3d 能 级 由 较 稳 定 的 3d5 →4p,同时满 足 能 量 最 低 原 理、泡 利 原 理 和 洪 特 规 则 及 其 半充满状态转 变 为 不 稳 定 的 3d4 状 态 需 要 的 能 量 较 多;而 特例。 Fe2+ 转 化 为 Fe3+ 时 ,3d能 级 由 不 稳 定 的 3d6 状 态 转 变 为 较 (2)区分价层电子 排 布 式、电 子 排 布 图 与 电 子 排 布 式,书 写 稳定的3d5 半充满状态需要的能量相对较少 电子排布式时仍然 要 按 能 层 顺 序 进 行 书 写,即 3d 在 前,4s (4)I<Br<Cl<F 在后。 解析:(1)O 原 子 和 N 原 子 的 价 层 电 子 排 布 式 分 别 为 3.A Cl- 核 外 有 18 个 电 子 ,电 子 排 布 式 为 1s22s22p63s23p6, 2s22p4、2s22p3,N 原子的2p轨 道 半 充 满,结 构 比 较 稳 定,所 A 正确;氟原子最外层有7个电子,B 错误;H2S属 于 共 价 化 以 N 元素的第一电离能较大。(2)甲的I2≫I1,所 以 甲 元 素 合 物 ,不 含 离 子 键 ,电 子 式 应 为 H ····S···· H,C 错 误 ;基 态 S原 原子最外层有1个电子,乙的I3≫I2,所 以 乙 元 素 原 子 最 外 层有2个 电 子,故 甲 为 Na元 素,乙 为 Mg元 素,第 三 周 期 共 1s 2s 2p 3s 3p 有3种金属元素 Na、Mg、Al,且 Al的 第 一 电 离 能 应 介 于 Na 子的轨 道 表 示 式 为 ↑↓ ↑↓ ↑↓↑↓↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ,D 和 Mg 的 第 一 电 离 能 之 间,故 丙、丁 应 为 非 金 属 元 素。 (3)ⅦB 族 元 素 的 族 序 数 = 价 层 电 子 数,周 期 序 数 = 电 子 层 错误。 数,所以 Mn原子的价层电子排 布 式 为 3d54s2,Mn2+ 的 价 层 4.B 由表中数 据 可 知,Q 元 素 各 级 电 离 能 都 比 较 大,尤 其 第 电子排 布式为 3d5。Mn2+ 的3d5 为半充满 状态,较难失 去 电 子,而 Fe2+ 的3d6 失去 一个 电 子 变 为 半 充 满 的 3d5 状 态,所 Ⅰ的其它元素大许多,可能为零族元素,A 正确;根据表 中 数 以 气 态 Mn2+ 再 失 去 一 个 电 子 比 气 态 Fe2+ 再 失 去 一 个 电 子 据可知,R 元素 原 子 的 最 外 层 应 该 有 1 个 电 子,S 元 素 原 子 难 。 (4)一 般 来 说 ,同 主 族 元 素 从 上 到 下 电 负 性 逐 渐 减 小 。 的最外层应该有2个 电 子,二 者 不 属 于 同 一 族 的 元 素,B 错 易 错 警 示 :电 离 能 和 电 负 性 的 关 系 和 应 用 误;U 元素原子的最外层有 1 个 电 子,可 能 属 于 s区 元 素,C 正确;T 元素原子的 最 外 层 有 3 个 电 子,价 层 电 子 排 布 式 是 ns2np1,D 正 确 。 (1)同一主族元素:金 属 元 素 第 一 电 离 能 大 则 其 电 负 性 也 题后归纳:(1)根据电离能数据,确定原子核外电子的 排 布。 大,金属性、金属活动 性 也 弱;非 金 属 元 素 第 一 电 离 能 大 则 如 Li:I1≪I2<I3,表 明 Li原 子 核 外 的 三 个 电 子 排 布 在 两 其 电 负 性 也 大 ,非 金 属 性 、非 金 属 活 泼 性 也 强 。 个能层(K、L 能层)上,且最外层上只有一个电子。 (2)同一周期元素:一般可以认为第一电离能大的元素其 电 (2)根据 电 离 能 数 据,确 定 元 素 在 化 合 物 中 的 化 合 价。 如 负性也大,第一电离能小的元素其电负性也小;但不能绝 对 K:I1≪I2<I3,表明 K 原子易 失 去 一 个 电 子 形 成 +1 价 阳 化———例如第一电离能:N>O,而 电 负 性:N<O。 因 为 电 离 子 。 如 果In+1 ≫IInn-1 ,即 电 离 能 在 In 与In+1 之间发生 负性与原子的核电 荷 数 和 能 层 有 关,而 第 一 电 离 能 不 仅 与 In 核 电 荷 数 和 能 层 有 关 ,还 与 电 子 层 结 构 有 关 。 突变,则元素的原子 易 形 成 +n 价 离 子,如 果 是 主 族 元 素, (3)同周期部分元素第一电 离 能 的“反 常”情 况 主 要 为:ⅡA 则最高化合 价 为 +n 价 (O、F 除 外 )。 某 元 素 的 逐 级 电 离 族>ⅢA 族,ⅤA 族>ⅥA 族。 能,若I2≫I1,则该 元 素 通 常 显 +1 价;若I3 ≫I2,则 该 元 专项突破练 素 通 常 显 +2 价 ;若I4 ≫I3 ,则 该 元 素 通 常 显 +3 价 。 1.C 由四种元素基态原子的电子排布式可知:①1s22s22p5 是 (3)判断元 素 的 金 属 性、非 金 属 性 强 弱:I1 越 大,元 素 的 非 F 元 素 ;②1s22s22p4 是 O 元 素 ;③1s22s22p63s23p5 是 Cl元 金属性越强(稀 有 气 体 元 素 除 外);I1 越 小,元 素 的 金 属 性 素;④1s22s22p63s1 是 Na元素。同周期主 族 元 素 从 左 向 右, 越强。 第一电离能呈增大 趋 势,即 Cl>Na,同 主 族 元 素 从 上 往 下, 5.C X、Y 元素同周期,且电 负 性:X>Y,则 非 金 属 性:X>Y。 第一电离能逐渐减小,即 F>Cl,故第一电离能:F>Cl>Na, 电负性大的元素在 化 合 物 中 显 负 价,所 以 X 和 Y 形 成 化 合 即①>③>④,A 错误;F- 、O2- 、Na+ 核外电子排布相同,核 物时,X 显负价,Y 显正价,A 正确;一般非 金 属 性 强 的 元 素, 电荷数越大,离子 半 径 越 小,离 子 半 径:O2- >F- >Na+ ,即 其第一电离能大,但第ⅡA 族元素和第ⅤA 族元素的第 一 电 ②>①>④,B 错误;同周期从左向右 元 素 电 负 性 增 大,同 主 离能分别大于 同 周 期 相 邻 元 素,则 Y 的 第 一 电 离 能 可 能 小 族从上往下,元素电负 性 减 小,故 电 负 性:① > ② > ④,C 正 于 X,B 正 确;非 金 属 性 越 强,其 最 高 价 氧 化 物 对 应 的 水 化 物 确;①是 F 元素,无 正 价,③ 是 Cl元 素,最 高 正 价 为 +7 价, 的酸性越强,非金属性:X>Y,则 最 高 价 含 氧 酸 的 酸 性:X> ④是 Na元素,最高正价为+1价,D 错误。 Y,C 错误;非金 属 性 越 强,其 简 单 气 态 氢 化 物 越 稳 定,则 简 2.C 同周期元 素 的 原 子 电 子 层 数 相 同,核 电 荷 数 增 大,原 子 单气态氢化物的稳定性:Y<X,D 正确。 核对外层电子吸引力增大,半径减小,A 错误;同主族元 素 电 易错警示:本题主要考查元素“位—构—性”的关系,根据 同 子层数随核电荷数 增 大 而 增 加,半 径 也 随 之 增 大,原 子 核 对 周期元素电负性大小判断元素的非金属性强弱是解答本题 成键电子对的吸引力减小,即电负性 减 小,B 错 误;同 周 期 元 的 关 键 ,注 意 第 一 电 离 能 变 化 规 律 中 的 特 例 。 素随核电荷数增大,最外层电子数增多,得电子能力增 强,电 6.(1)1s22s22p2 N 原 子 的 2p 轨 道 达 到 半 充 满 状 态,比 较 负性增大,C 正确;同主族元素随核电荷 数 增 加,电 子 层 数 增 — 92 —
多,原子核对外层电子吸引力减小,易失去第一个电子,第 一 C 为第二周期元素 时,B2+ 、C- 分 别 表 示 B 原 子 失 去 2 个 电 电离能减小,D 错误。 子、C 原子得到1个电子达到 8 电 子 稳 定 结 构,则 B 为 镁、C 3.A 由最高价氧化物对 应 水 化 物 的 酸 性:HXO4>H2YO4> 为 氟 ,由于 A、B 在同 一周期,A 的 最低价阴 离子为 A2- ,A2- H3ZO4 可知,非金属性 X>Y>Z,D 正 确;同 周 期 元 素 从 左 表示 A 原子得到2个 电 子 达 到 8 电 子 稳 定 结 构,则 A 为 硫 到右非金属性增强,原子半径 逐 渐 减 小,所 以 原 子 半 径:X< 元素,即 A、B、C 分 别 为 S、Mg、F;同 理 当 B 为 第 二 周 期 元 Y<Z,A 错误;元素非金属性越强,其 简 单 氢 化 物 越 稳 定,由 素、C 为 第 一 周 期 元 素 时,A 为 氧、B 为 铍、C 为 氢。 原 子 序 于非金 属 性 X>Y>Z,所 以 气 态 氢 化 物 的 稳 定 性:HX> 数 A>B>C,A 错 误;原 子 半 径:B>A>C,B 错 误;离 子 半 H2Y>ZH3,B 正确;非金属性 X>Y>Z,一般元素 的 非 金 属 径 :A2- >C- >B2+ ,C 正 确 ;原 子 核 外 最 外 层 电 子 数 :C>A 性越强,其电负性越大,则电负性:X>Y>Z,C 正确。 >B 或 A>B>C,D 错误。 题 后 归 纳 :微 粒 半 径 的 大 小 比 较 6.C X 与 R 位于同族,且 X 与 R 形成的一种化合物能使品红 (1)同周期元素的 原 子 半 径、最 高 价 阳 离 子 半 径、最 低 价 阴 溶液褪色,该化合物为 SO2,则 R 为 S,X 为 O,根 据 元 素 周 离子半径:随着核电 荷 数 增 多,都 依 次 减 小 (稀 有 气 体 元 素 期表的结构推知 W 为 Si,Z为 Al,Y 为 Na。Na2O 中只含有 原 子 除 外 )。 离子键,Na2O2 中含有离子 键 和 共 价 键,A 错 误;Si、Al都 能 (2)同主族元素的原子半径、相同价态阳离子半径和阴离 子 与 NaOH 溶液反应,可选用 盐 酸 除 去 单 质 Si中 混 有 的 单 质 半 径 ;随 着 电 子 层 数 增 多 ,都 依 次 增 大 。 Al,B 错误;O、S、Si的非金属性:O>S>Si,故 简 单 氢 化 物 的 (3)核外电子排布(即电子层结构)相同的离子半径:随 着 核 热稳定性:H2O>H2S>SiH4,C 正 确;在 化 合 物 硫 化 钠 中, 电 荷 数 增 多 ,半 径 依 次 减 小 。 Na+ 的 半 径 小 于 S2- 的 半 径 ,在 化 合 物 氧 化 钠 中 ,Na+ 的 半 (4)同 种 元 素 形 成 的 粒 子 半 径:阳 离 子 < 原 子,原 子 < 阴 离 径 小 于 O2- 的 半 径 ,D 错 误 。 子,且阳离子价态越高,半径 越 小。 如:r(Fe3+ )<r(Fe2+ ) 7.(1)H O Al S K <r(Fe),r(Br)<r(Br- )。 (2)K O (5)比较核电荷数和电子层结构都不同的粒子半径,一般 要 (3)负 正 找参 考 物 。如 比 较 Al3+ 和 S2- 的 半 径 大 小 ,可 找 与 Al3+ 电 (4)Al2O3、K2O H2O、SO3 子层结 构 相 同、与 S 同 一 主 族 的 O 的 离 子 O2- 来 作 参 考, 解析:由 于 B、D 同 主 族 且 原 子 最 外 层 的 p 能 级 电 子 数 是 最 因 为 Al3+ <O2- ,且 O2- <S2- ,故 Al3+ <S2- 。 外 层的s能级电子数的2倍,则 B、D 元素原子的最外层电子 4.C 根 据 短 周 期 主 族 元 素 Z 与 X 形 成 淡 黄 色 化 合 物 Z2X2, 排布式为ns2np4,即 B、D 均 为 第 ⅥA 族 元 素,故 B 为 O,D 结 合 所 学 元 素 化 合 物 知 识 推 断 Z2X2 是 Na2O2,则 X 是 O 元 为 S;A、E 均为第ⅠA 族 元 素 且 A 为 非 金 属 元 素、E 为 金 属 素,Z 是 Na 元 素。 基 态 O 原 子 的 核 外 电 子 排 布 式 是 元素,则 A 为 H,E 为 K;C 元 素 原 子 最 外 层 电 子 数 是 D 元 1s22s22p4,电子总数 是 8,最 高 能 级 电 子 数 是 4,符 合 题 意。 再根据 Y、W 最外层电子 数 相 同,且 主 族 元 素 X、Y、Z、W 的 素 原 子 最 外 层 电 子 数 的 1 ,故 C 元 素 原 子 的 最 外 层 电 子 排 原子序数依次增大,可以判断 Y、W 分别是 F 元 素、Cl元 素。 2 同主族元素从上到 下,第 一 电 离 能 逐 渐 减 小,同 周 期 元 素 从 左到右,第一电离能呈增大 趋 势,故 第 一 电 离 能:F>Cl,F> 布式为3s23p1,则 C 为 Al。五种元素中,属于金 属 元 素 的 是 O,A 错 误;元 素 电 负 性 由 大 到 小 的 顺 序 是 F>O>Cl,则 单 质得电子能力由强到弱的 顺 序 也 是 F>O>Cl,因 此 简 单 离 Al、K,且金属性:K>Al,则 K 的 电 负 性 为 0.8,Al的 电 负 性 子 的还原性 由强到弱 的顺 序 是 Cl- >O2- >F- ,B 错 误 ;O、 F、Na、Cl对 应 的 简 单 离 子 中,Cl- 电 子 层 数 最 多,半 径 最 大, 为1.5;属于非金属 元 素 的 是 H、S、O,且 非 金 属 性:O>S> O、F、Na对 应 的 简 单 离 子 电 子 排 布 相 同,原 子 序 数 越 大,半 径 越 小 ,故 简 单 离 子 半 径 由 大 到 小 的 顺 序 是 Cl- >O2- >F- H,则 O 的电负性为 3.5,S 的 电 负 性 为 2.5,H 的 电 负 性 为 2.1;当 O 与 H、S、Al分 别 形 成 化 合 物 时,由 于 O 的 电 负 性 大,所以 O 显负 价,其 他 元 素 显 正 价。 一 般 情 况 下,当 两 元 素的电负性差值小于1.7时形成共价键,大于1.7 时 形 成 离 子键。 第二章 分子结构与性质 >Na+ ,C 正确;F、Cl对应的 氢 化 物 分 别 是 HF 和 HCl,HCl 第一节 共价键 是强酸,HF 是弱酸,D 错误。 名师点评:有关元素周期表和元素周期律的试题,推断出 元 课时1 共价键 素是解答的关键。“位—构—性 ”推 断 的 核 心 是 结 构,即 根 基础巩固练 据结构首先判断元 素 在 元 素 周 期 表 中 的 位 置,然 后 根 据 元 素性质的相似性和 递 变 性 预 测 其 可 能 的 性 质;也 可 以 根 据 1.D 成键原子的原子轨道在 空 间 重 叠,共 用 电 子 在 两 原 子 核 元素的性质确定其 在 周 期 表 中 的 位 置,进 而 推 断 出 原 子 结 之间高概率出现,形成稳定的共价键后体系能量降低是 共 价 构。 键的成键因素,A、B、C 正确;成 键 原 子 的 原 子 核 体 积 的 大 小 5.C A、B、C 分别为三种短周期元素,B2+ 和 C- 具有相同的电 对共价键的形成没有影响,D 错误。 子层结构,说明 B 为 第 三 周 期 元 素、C 为 第 二 周 期 元 素 或 B 2.C A 项由共价键的饱 和 性 决 定 的,错 误;B 项 H2O 与 H2S 为第二周期元素、C 为第一周期元素;当 B 为第三周 期 元 素、 的空间结构一样是由中心原子含有的孤电子对决定的,与 共 — 93 —
价键的饱和性无关,错误;C 项 H2 中 的 共 价 键 无 方 向 性,正 电荷、核外电子与核 外 电 子 间 排 斥 力 与 吸 引 力 相 等,形 成 了 确;D 项两原子轨道 发 生 重 叠 后,电 子 在 两 极 核 间 出 现 的 概 π键,D 错误。 率 增 大 ,错 误 。 4.A S原子有两个未成对电子,根据共价键的饱和性,形成的 3.D 核间带负电的高密度重叠区吸引两个 H 原子的原子核, 氢 化物为 H2S,A 正确;H2O 能结合1个 H+ 形成 H3O+ ,不 使它们逐渐靠近,但 达 到 一 定 距 离 后,原 子 核 与 原 子 核 所 带 能说明共价键不具 有 饱 和 性,B 错 误;H2 分 子 中,H 原 子 的 的正电荷相互排斥,核 间 电 子 所 带 的 负 电 荷 相 互 排 斥,吸 引 s轨道成键时,因 为 s轨 道 为 球 形,所 以 H2 分 子 中 的 H—H 力与排斥力达到平衡,两 个 H 原 子 核 最 终 保 持 一 定 平 衡 距 键没有方向性,C 错误;两个原子轨道发 生 重 叠 后,电 子 在 两 离,不会完全结合到一起,D 错误。 核之间出现的概率大,但不是仅存在于两核之间,D 错误。 4.A A 项是2个 p轨 道 “肩 并 肩 ”重 叠 形 成 的 π 键;B 项 是 s 5.C O 也可以 形 成 两 个 σ键,如 H—O—H 中,A 错 误;两 个 轨道与 p轨道重叠形成的 σ键;C 项是 2 个 p轨 道 重 叠 形 成 p轨道可形成一个 σ键,如 Cl—Cl,也 可 形 成 一 个 σ键 和 一 的 σ键;D 项是2个s轨道重叠形成的 σ键。 个 π键,如 O O,还 可 以 形 成 一 个 σ 键 和 两 个 π 键,如 5.C A 项单键是 σ键,双键是一个σ键和一个 π键,三键是一 N N ,B 错 误;σ 键 能 单 独 存 在,π 键 不 能 单 独 存 在,D 个σ键和二个π键,所以分子中只要有共价键,至少含一个σ 错误。 键,A 正确;σ键 的 对 称 方 式 都 是 轴 对 称,而 π 键 为 镜 面 对 6.B CCl4 分 子 中 含 有 4 个 σ键,不 含 π 键,A 不 符 合 题 意; 称,故 B 项正确;C 项 σ键的重 叠 方 式 为“头 碰 头”,π 键 的 重 CS2 的结构式是 S C S,分 子 中 含 有 2 个 σ 键 和 2 个 π 叠方式为“肩并肩”,错误;D 项含有 π键的分子 在 反 应 时,最 O 先断键的是 π键,π键是化学反应的积极参与者,正确。 6.D 单键均为σ键,双键和三键中各存在一个σ键,其余均为 键,σ键与π键数目比为1∶1,B 符合题意;H C H 分子 π键。 中 含有3个σ键和1个π键,σ键与π键数目比为3∶1,C 不 7.(1)DE (2)C (3)ABCF (4)F 符合题意;C2H2 的结构式 是 H C C H ,分 子 中 含 有 3 解析:NH3 中的 N 原子与3个 H 原子形成3个σ键,最外层 个 σ键和 2 个 π 键,σ 键 与 π 键 数 目 比 为 3∶2,D 不 符 合 还有1对未参与成键的电子;H2O 中的 O 原 子 与 2 个 H 原 题意。 子形成2个 σ键,最 外 层 还 有 2 对 未 参 与 成 键 的 电 子;HCl 7.D 水分子中只有单键,全 部 是 σ键,A 不 符 合;乙 醇 分 子 中 中的 Cl原子与1个 H 原子形 成 1 个 σ键,最 外 层 还 有 3 对 只有单 键,全 部 是 σ键,B 不 符 合;氨 气 分 子 中 只 有 单 键,全 未参与成键的电子;CH4 中 的 C 原 子 与 4 个 H 原 子 形 成 4 部是 σ键,C 不符合;乙醛分子中含 有 单 键 和 碳 氧 双 键,既 含 个σ键,所有价层电子都参与成键;C2H6 中的1个 C 原子与 σ键,又含 π键,D 符合。 3个 H 原子及另外1个 C 原子形成4个σ键,所有价层电子 8.C 含有一个未成 对 电 子 的 s轨 道 与 s轨 道 形 成 σ键,A 错 都参与成键;N2 中的 N 原子 与 另 外 1 个 N 原 子 形 成 1 个 σ 误;含有一个未成对 电 子 的 p轨 道 与 p轨 道 形 成 σ键,含 有 键、2个 π 键,每 个 N 原 子 最 外 层 还 有 1 对 未 参 与 成 键 的 两个未成对电子的 p轨道与 p轨道形成一个σ键和一个 π 电子。 键,B、D 错误。 素养提升练 9.(1)① ② ③ ⑥ ⑦ ⑧ 1.D s电子在形成共价键时,没有方向 性,则 不 是 所 有 的 共 价 (2)④⑤⑨ (3)⑦ 键都具有方向性,A 错误;某原子跟其他原子形成共价 键 时, (4)①③⑤⑥⑧⑨ (5)②④⑤⑥⑧⑨ 其共价键数不一定等于该元素原子的价电子数,例如水 分 子 解析:单键只有 σ键,双键和三键既有 σ键,又 有 π键。 在 本 中 氧原子形成2个 H—O 键,但氧原子的价电子数是6,B 错 题 中,H 原子与 H 原子之间形成s-sσ键,H 原子与其他原 误;基态 C 原子有两个未成 对 电 子,但 可 杂 化 形 成 4 个 等 同 子之间形成 s-pσ键,其 他 原 子 和 其 他 原 子 之 间 形 成 p-p 的sp3 杂化轨道,形成4个共价 键,C 错 误;O 原 子 最 外 层 有 σ键 。 6 个电子,未成对电子数为2,则1个 O 原子最多只能与2个 课时2 键参数———键能、键长与键角 H 原子结合形成 H2O 分子,是由共 价 键 的 饱 和 性 决 定 的,D 基础巩固练 正确。 2.C A 项,Na2O2 中 既 有 离 子 键 又 有 O—O 共 价 键,不 符 合 1.C 键能 是 实 验 数 据,一 般 通 过 实 验 进 行 测 定 后 求 其 平 均 题意;B 项,CaF2 中只有 离 子 键,不 符 合 题 意;D 项,NaCl中 值,但更多的键 能 数 据 也 可 通 过 推 算 获 得,A、B 正 确,C 错 只 有 离 子 键 ,不 符 合 题 意 。 误;键能越大,化学键越稳定,D 正确。 3.D 从题图可知,原子核对核 外 电 子 的 吸 引 力 促 使 两 个 原 子 2.C 双键中含有1个 σ键 和 1 个 π 键,由 于 π 键 电 子 云 重 叠 轨道相互靠拢,两个原子的 p轨道以“肩并肩”的方式重叠 形 程度小,不如 σ键 稳 定,所 以 双 键 的 键 能 小 于 单 键 键 能 的 2 成 π键,每个 π键有两个重叠区域,它们互为镜像,称为镜面 倍,C 正确。 对称,A、B、C 正 确;每 个 π 键 有 两 个 重 叠 区 域,在 平 面 上 下 3.C 键长越短,键能越大,共价键越稳定。 呈镜面对称,即有两 个 密 度 较 大 的 重 叠 区 域,负 电 荷 中 心 吸 4.A 共价键具有饱和性 和 方 向 性,A 正 确,B 错 误;乙 炔 分 子 引两个原子核,使两 个 原 子 靠 近 到 一 定 距 离 时,核 与 核 的 正 为直线形,键角为180°,C 错误;多原子分子中相 邻 共 价 键 的 — 94 —
键角不能依据结构式做出简 单 判 断,H2O2 分 子 中 O—H 键 5.A C—H 键比 Si—H 键的 键 长 短,则 C—H 键 比 Si—H 键 与 O—O 键夹角并 不 等 于 180°,其 分 子 为 “书 页 形 ”结 构,D 的键能大,故 CH4 比SiH4 更稳定,A 正确;O2 分子内两个 O 原 错误。 子形成2个共用电子对,结合力强,断键吸收的能量高,而 F2 分 5.D 由 表 中 数 据 可 知,键 能:E (H—H)>E (H—Cl)> 子内的2个 F原子形成1个共用电子对,结合力相对 O2 较弱, E(H—Br)>E(Cl—Cl)>E (Br—Br),键 能 越 大 物 质 越 稳 断键吸收的能量较低,因此更容易与 H2 发生反应,即 F2 与 H2 定,故 Br2 分子最不稳定,D 项符合题意。 反应的能力 比 O2 强,B 错 误;水 分 子 的 结 构 式 可 表 示 为 H— 6.D PCl3 分子中 三 个 P—Cl键 的 键 长、键 角 和 键 能 均 相 等, O—H,分子中的键角为105°,水分子是 V 形结构,C 错误;水分 属于极性键,D 错误。 解生成氧气和 氢气时,反应 消 耗 的 能 量 = 断 键 吸 收 的 能 量 - 成 7.A ΔH = 反 应 物 键 能 总 和 - 生 成 物 键 能 总 和 =413 键放出的能量,由于 O O 键与 H—H 键的键能未知,所以成 kJ·mol-1×6+348 kJ·mol-1-413 kJ·mol-1×4-615 键放出的能量未知,无法计算反应热,则18g H2O 分解成 H2 kJ·mol-1-436 kJ·mol-1=+123 kJ·mol-1。故选 A。 和 O2 时,消耗的能量无法计算,D错误。 8.(1)179 (2)a 多 6.D F—F 键的键能出 现 了 反 常,F—F 键 的 键 能 小 于 Cl—Cl 解析:(1)1 molH2 在2 molCl2 中燃 烧,参 加 反 应 的 氢 气 和 键,A 错误;卤族元素 的 原 子 形 成 的 X—X 键 键 长 随 X 原 子 氯气的物质的量都是1 mol,生成2 molHCl,则 放 出 的 热 量 核电荷数增 加 而 增 大,B 错 误;C—H 键 的 键 能 大 于 N—H 为431 kJ·mol-1 ×2 mol-436 kJ·mol-1 ×1 mol-247 键的键能,C 错误。 kJ·mol-1×1 mol=179kJ。 7.D (2)在一定条件下,1 molH2 与 足 量 的 Cl2 反 应 放 出 的 热 量 8.(1)O—H、S—H、Se—H 键 长 逐 渐 增 大,因 此 键 能 逐 渐 减 小 为179kJ;1 molH2 与 足 量 的 Br2 反 应 放 出 的 热 量 为 366 247 kJ·mol-1 390.8 kJ·mol-1 kJ·mol-1 × 2 mol- 436 kJ·mol-1 × 1 mol- 193 (2)C—C 键 键 能 较 大,较 稳 定,因 而 易 形 成 C—C 长 链,而 kJ·mol-1×1mol=103kJ;1molH2 与足量的I2 反应放出 N—N 键、O—O 键 键 能 小,不 稳 定,易 断 裂,因 此 难 以 形 成 的热量为299 kJ·mol-1×2 mol-436 kJ·mol-1×1 mol N—N 长链、O—O 长链 -151 kJ·mol-1×1 mol=11kJ,综 上,放 出 热 量 由 多 到 少 解析:(1)O、S、Se位 于 同 一 主 族,原 子 半 径 逐 渐 增 大,导 致 的 顺 序 是 Cl2>Br2>I2;可 以 看 出 ,1 molH2 在 足 量 F2 中 燃 O—H、S—H、Se—H 的 键 长 逐 渐 增 大,键 长 越 长,键 能 越 烧比在足量 Cl2 中燃烧放热多。 小,所以 O—H、S—H、Se—H 的 键 能 逐 渐 减 小;N、P、As位 于同一主族,原子半径 逐 渐 增 大,导 致 N—H、P—H、As—H 素养提升练 1.D 键角是多原子分子中两 个 相 邻 共 价 键 之 间 的 夹 角,是 描 的键长逐渐增大,N—H、P—H、As—H 键 的 键 能 逐 渐 减 小, 述分子空间结构的 重 要 参 数,A 正 确;影 响 键 长 的 因 素 有 参 所以 As—H 键 键 能 <P—H 键 键 能 <N—H 键 能,即 247 与成键的原子半径、成 键 原 子 周 围 的 环 境,键 长 的 大 小 与 成 kJ·mol-1<P—H 键的键能 <390.8 kJ·mol-1。(2)键 能 键原子的半径和成键 数 目 有 关,B 正 确;多 原 子 分 子 的 键 角 越大,化学键越稳定,越 不 容 易 断 裂,分 子 越 稳 定,由 表 中 数 一定,表明共价键具有方向性,C 正确;键 能 越 大,键 长 越 短, 据可知,C—C 键的 键 能 (347.7 kJ·mol-1)较 大,碳 原 子 间 共价化合物越稳定,D 错误。 易形 成 C—C 长 链,而 N—N 键、O—O 键 的 键 能 (分 别 为 193 kJ·mol-1、142 kJ·mol-1)较 小,化 学 键 不 稳 定,容 易 2.B 分子中的原子始终处于 不 断 振 动 之 中,键 长 是 分 子 中 处 断裂,所以 氮 原 子 与 氮 原 子 间、氧 原 子 与 氧 原 子 间 难 形 成 于振动中的两个原子 在 平 衡 位 置 时 的 核 间 距,A 错 误,B 正 N—N 长链和 O—O 长链。 确;键长越短,键能越大,是在同一类型的键(单键、双键 或 三 键)中进行比较的,C、D 错误。 1.D 综合训练5 共价键 3.D 分子中键 能 越 大,断 开 该 键 所 需 的 能 量 越 多,化 学 键 越 基础巩固练 牢固,化学键越难以 断 裂,A 正 确;第 ⅠA 族 (除 H 外 )为 碱 金属元素,碱金属都 是 活 泼 金 属,均 形 成 离 子 键,B 正 确;水 共价键的饱和性由原子 的 未 成 对 电 子 数 决 定,与 原 子 轨 分子的结构 式 可 表 示 为 H—O—H,分 子 中 的 键 角 为 105°, 道的重叠程度无关,A 错 误;某 原 子 与 其 他 原 子 形 成 共 价 键 C 正确;破坏化学键需要吸收能量,形成化 学 键 时 释 放 能 量, 时,其共价键数目不 一 定 等 于 该 元 素 原 子 的 价 层 电 子 数,如 D错误。 H2O 分子中 O 原子形成2个 H—O 键,但 O 原 子 的 价 层 电 4.C 三键的键能大于双键,双 键 的 键 能 大 于 单 键,所 以 键 能: 子数是6,B 错误;H 原子最外 层 有 1 个 未 成 对 电 子,最 多 可 C—N<C N<C≡N,A 正 确;原 子 半 径:Cl<Br<I,原 子 形成1个共价键,C 错误;N 原子最外层 2p轨 道 上 有 3 个 未 半径越大,原子间形成的共价 键 的 键 长 越 长,故 键 长:I—I> 成对电子,则1个 N 原子最 多 只 能 与 3 个 H 原 子 结 合 形 成 Br—Br>Cl—Cl,B 正 确;H2O 分 子 呈 V 形,两 个 氢 氧 键 的 NH3 分子,这是由共价键的饱和性决定的,D 正确。 夹角为 105°,CO2 分 子 呈 直 线 形,两 个 碳 氧 键 的 夹 角 为 2.D H 最 外 层 只 有 一 个 电 子,只 能 形 成 σ键,O 最 外 层 为 6 180°,故键角:H2O<CO2,C 错 误;σ 键 为 “头 碰 头 ”重 叠 形 个电子,可以形成 σ键和 π键,A 正 确;σ键 与 π 键 电 子 云 形 成,强度大,π键 为 “肩 并 肩”重 叠 形 成,强 度 小,故 乙 烯 分 子 状不同,σ键电 子 云 图 形 是 轴 对 称 的,而 π 电 子 云 是 镜 面 对 中碳碳键的键能:σ键>π键,D 正确。 称的,B 正确;有些原子只能形成 σ键,如 H、Cl原子,不能形 — 95 —
成 π键,C 正确;在分子形成时为了使其能量 最 低,首 先 形 成 在共价双键,含有 σ键和 π键,C 与 C 之间为非极性 键,⑤ 符 σ键,根据形成原子的核外电子 排 布 来 判 断 是 否 形 成 π 键,π 合题意。符合题意的有①②⑤。故选 A。 键不能单独存在,必须与 σ键共存,D 错误。 4.D H—H 键键长近 似 等 于 成 键 的 两 个 H 原 子 共 价 半 径 之 3.C H 原子的1s轨道只 有 一 个 未 成 对 电 子,只 能 形 成 σ键, 和,A 正 确;同 类 型 的 共 价 键,键 能 越 小,键 长 越 长,B 正 确; A 正 确;乙 烷 分 子 中 C—C 键 为 σ 键,呈 轴 对 称,B 正 确; 相同的原子 形 成 的 单 键、双 键 和 三 键,键 能 越 来 越 大,C 正 C≡C 键中,一个为 σ键,另外两个为 π键,D 正 确;乙 烯 分 子 确;根据键能可以比 较 共 价 键 强 弱,但 反 应 热 计 算 需 要 结 合 中的 C C 键由一个 σ键和一个 π键构成,分 别 呈 轴 对 称 和 反应物和生成物键能 数 据 按 能 量 守 恒 定 律 综 合 计 算 才 能 得 镜面对称,C 错误。 出结 论,实 际 的 热 化 学 方 程 式 为 H2 (g)+ Cl2 (g) 4.B 反应热=反应物的总键 能 - 生 成 物 的 总 键 能,则 通 过 反 2HCl(g) ΔH = -184.9 kJ·mol-1,H2 (g)+F2 (g) 应物和生成物的键能数据可以 粗 略 地 预 测 反 应 热 的 大 小,A 2HF(g) ΔH =-543.0 kJ·mol-1,D 错误。 正确;键长越长,键能越小,共价化合 物 越 不 稳 定,B 错 误;键 5.C 氯化氢的 分 子 式 是 HCl而 不 是 H2Cl,与 共 价 键 的 饱 和 长和键角的数值可以通过晶体的 X 射线衍射实验获得,C 正 性 有 关 ,A 错 误 ;H2O 只 能 结 合1个 H+ 形 成 H3O+ ,证 明 共 确;一般键能越大,核 间 距 越 小,键 长 越 短,键 能 大 小 的 顺 序 价键具有饱和性,B 错误;电子云在两 个 原 子 核 间 重 叠 后,电 为三键>双键>单键,则键长:三键<双键<单键,D 正确。 子在两核间出现的概 率 增 大,C 正 确;分 子 中 共 价 键 的 键 长 5.A σ键是电 子 云 在 键 轴 方 向 上 的 重 叠,对 于 题 图,只 有 1s 越长,键能越小,则分子越不稳定,D 错误。 轨道沿2px 原子轨 道 中 电 子 云 密 度 最 大 的 方 向 (即 x 轴 方 6.D π键不稳定,易断裂,则含有 π键的化合物,性 质 活 泼,而 向)重叠,才可形 成 稳 定 的 σ键,非 x 轴 方 向 上 的 重 叠 面 积 σ键较稳定,所以含有 π键的化 合 物 与 只 含 σ键 的 化 合 物 的 小,不成键,A 正确,B 错 误;图 甲 中 的 阴 影 区 域 应 是 电 子 云 化学性质不同,A 正确;单键都是 σ键,双 键 中 有 1 个 σ键 和 最密集的地方,C 错 误;p 轨 道 之 间 如 果 以 “头 碰 头 ”形 式 重 1个 π键,三键 中 有 1 个 σ键 和 2 个 π 键,即 σ键 能 单 独 形 叠可形成 σ键,若为“肩并肩”形式重叠则形成 π键,D 错误。 成,而 π键不能单独形成,B 正确;稀有 气 体 单 质 中 不 存 在 化 6.D 每 个 N2 分 子 中 含 有 两 个 π 键,A 正 确;Ar为 单 原 子 分 学键,即 既 不 存 在 σ键,也 不 存 在 π 键,C 正 确;冰 融 化 时 分 子,B 正确;每个 HCl分 子 中 含 有 一 个 σ键,C 正 确;根 据 白 子结构不发生变化,不 会 破 坏 共 价 键,只 破 坏 分 子 间 作 用 力 和氢键,D 错误。 磷( )结 构 可 知,每 个 P4 分 子 中 含 6 个 P—P 键,则 7.(1)①C—C 和 C—H 的 键 能 较 大,较 稳 定,所 形 成 的 烷 烃 稳 定;而 硅 烷 中 Si—Si和 Si—H 的 键 能 较 小,易 断 裂,导 致 长 1 mol白磷中含6NA 个 σ键,D 错误。 链硅烷难以生成 ②C—H 的 键 能 大 于 C—O 的 键 能,C— H 比 C—O 稳定;而 Si—H 的 键 能 却 远 小 于 Si—O 的 键 能, 7.(1)σ 极性 Si—H 不稳定而倾向于形成稳定性更强的 Si—O (2)172 (2)1∶1 (3)D 解析:(2)根 据 焓 变 的 含 义 可 得 242kJ·mol-1 +3×159kJ ·mol-1-6×E(Cl—F)= -313kJ·mol-1,解 得 Cl—F 的 解析:(2)CN- 与 N2 结 构 相 似,推 知 HCN 分 子 的 结 构 为 平均键能 E(Cl—F)=172kJ·mol-1。 H—C≡N,则1个 HCN 分子 中 含 有 2 个 σ键、2 个 π 键,数 第二节 分子的空间结构 目之比为 1∶1。 (3)根 据 COCl2 分 子 的 结 构 式 可 知,1 个 COCl2 分子中含有3个 σ键、1个 π键。 素养提升练 1.D H—O 键、H—F 键的键能依 次 增 大,说 明 形 成 这 些 键 的 能量依次增大,化 学 键 越 来 越 稳 定,O2、F2 与 H2 反 应 的 能 课时1 分子结构的测定和多样性 力逐渐增强,A 错 误;键 能 的 大 小 与 键 的 极 性 无 关,B 错 误; 价层电子对互斥模型 键能越大,化学键越 难 断 裂,分 子 越 稳 定,C 错 误;多 原 子 分 子的键角一定,表明共价键具有方向性,D 正确。 基础巩固练 2.B 一般地,同类型共价 键 (单 键、双 键 或 三 键)键 能 越 大,键 1.C 利用红外光谱法可测定有机物的化学键或官能团. 长越短,不 同 类 型 则 不 存 在 这 种 关 系,A、C 正 确,B 错 误; 2.A 利用质谱法可以测定分子的相对分子质量。 Si—Siσ键太长,不能形成 π键,D 正确。 3.A CO2 的 空 间 结 构 为 直 线 形、H2O 的 空 间 结 构 为 V 形、 3.A C2H2 分子中的 氢 原 子 和 碳 原 子 之 间 存 在 共 价 单 键、碳 NH3 的空间结构为三 角 锥 形、CH4 的 空 间 结 构 为 正 四 面 体 原子与 碳 原 子 之 间 存 在 共 价 三 键,含 有 σ键 和 π 键,C 与 C 形,A 符合题意。 之间为非极性键,①符合题意;N2 的结构 式 为 N N ,含 有 4.C CH4 和 CCl4 为正四面体形分子,NH3 和 PH3 为 三 角 锥 σ键和 π键,N 与 N 之 间 为 非 极 性 键,② 符 合 题 意;H2O 分 形分子,这几种分子的所有原 子 不 可 能 都 在 同 一 平 面 内,A、 子中只存在 H—O 键,只 有 σ键,没 有 π 键,也 没 有 非 极 性 B、D 不符合题意;甲 醛 为 平 面 形 分 子,HC CH 为 直 线 形 键,③不符合题意;HCl分子 中 只 存 在 H—Cl键,只 有 σ键, 分子,故 C 项分子中所有原子都处于同一平面,C 符合题意。 没有 π键,也没有非极性 键,④ 不 符 合 题 意;C2H4 分 子 中 的 5.B 键角为180°的 分 子,空 间 结 构 是 直 线 形,例 如 CO2 分 子 氢原子和碳原子之间存在共价单键、碳原子与碳原子之间 存 是直线形分子,A 正确;苯分子的键角为120°,但其空间结构 — 96 —
是平面正六边形,B 错 误;白 磷 分 子 的 键 角 为 60°,空 间 结 构 O—H 和 C—O 的振动吸收,可推 测 存 在 羟 基,B、C 正 确;该 为正四面体形,C 正确;水分子的键角为105°,空间 结 构 为 V 红外光谱图中还有若干吸收峰,故还有其他化学键,D 错误。 形,D 正确。 6.A 对阴离子 来 说,(a-xb)/2 中a 指 中 心 原 子 的 价 层 电 子 6.D VSEPR 模型可用来预测 分 子 的 空 间 结 构,A 正 确;分 子 数加上离子的电荷数(绝对值),x 指与中心原 子 结 合 的 原 子 的空间结构与其价层电子对相互排斥有关,所以分子中 价 层 数,b 指与中心 原 子 结 合 的 原 子 最 多 能 接 受 的 电 子 数,因 此 电子对相互排斥决 定 了 分 子 的 空 间 结 构,B 正 确;中 心 原 子 对于 SO23- ,a=6+2=8,x=3,b=2,A 正确。 上的孤电子对也要占 据 中 心 原 子 周 围 的 空 间 并 参 与 互 相 排 7.D CS2 的中心原子的价层电子对 数 =2+ (4-2×2)÷2= 斥,且孤电子对间的排斥力大于孤电子对和成键电子对 间 的 2,不含孤电子对,CS2 为 直 线 形,A 错 误;SnBr2 的 中 心 原 子 排斥 力,C 正 确;键 角 越 大,价 层 电 子 对 相 互 排 斥 力 越 小,D 的价层电子对数=2+ (4-2×1)÷2=3,孤 电 子 对 数 为 1, 错误。 SnBr2 为 V 形,孤电子对与成键电子对之间的排斥 力 大 于 成 7.A CS2、PH3、PH4+ 的 σ键 电 子 对 数 (n)、中 心 原 子 上 的 孤 键电子 对 之 间 的 排 斥 力,所 以 SnBr2 的 键 角 小 于 120°,B 错 电子对数(m)、中心 原 子 上 的 价 层 电 子 对 数 (n+m )分 别 为 误;BF3 的中心原子的价 层 电 子 对 数 =3+ (3-3×1)÷2= 2、3、4,0、1、0,2、4、4。CS2 与 PH4+ 的 VSEPR 模 型 与 空 间 3,不含孤电子 对,BF3 为 平 面 三 角 形,C 错 误;NH4+ 的 中 心 结 构 相 同 ,分 别 为 直 线 形 (键 角 为 180°)、正 四 面 体 形 (键 角 为 原子的价层电子对数=4+(5-1×4-1)÷2=4,不 含 孤 电 109.5°);PH3 由于 中 心 原 子 上 存 在 1 个 孤 电 子 对,VSEPR 子对,NH4+ 为 正 四 面 体 形,NH4+ 的 键 角 等 于 109°28',D 模型是四面体形,PH3 的 空 间 结 构 为 三 角 锥 形。 综 上 所 述, 正确。 符合题意的是 A项。 8.C 若 ABn 的 中 心 原 子 A 上 没 有 未 用 于 成 键 的 孤 电 子 对, 8. 则根据斥力最小的原则,当n=2时,分子的空间结构为直线 σ键电子对数 孤电子对数 空间结构 形,A 错误;n=3 时,分 子 的 空 间 结 构 为 平 面 三 角 形,B 错 V形 误;n=4 时,分 子 的 空 间 结 构 为 正 四 面 体 形,C 正 确,D H2S·e 2 2 错误。 SCl2 2 2 V形 9.(1)①④⑥⑦ (2)① ④⑦ 3 · 2 1 三角锥形 (3)③⑧ (4)②⑤ ⑥ 4 P·Cl3 2 1 V形 解析:(2)CS2 的中心原子的价层电子对 数 =2+(4-2×2)/ SO2 2 O · 0 正四面体形 SO24- V形 2=2,不含孤 电 子 对,故 为 直 线 形; H C H 的 中 心 原 子 · 2 的价层电子对数为 3,不 含 孤 电 子 对,故 为 平 面 三 角 形;BF3 OF2 2 V形 的中心原子的 价 层 电 子 对 数 =3+ (3-3×1)/2=3,不 含 孤 · ClF2+ · 素养提升练 电子对,故为平面 三 角 形。(3)H2S 的 中 心 原 子 的 价 层 电 子 对数=2+ (6-2×1)/2=4,孤 电 子 对 数 为 2,故 为 V 形 结 1.B 水分子为 V 形分子,H2S与其相似,也为 V 形分子,B 符 构;SO2 的中心原子的价层电子对数=2+(6-2×2)/2=3, 合题意。 孤电子对数为1,故为 V 形 结 构。(4)PCl3 的 中 心 原 子 的 价 层电子对数=3+(5-3×1)/2=4,孤 电 子 对 数 为 1,故 为 三 2.B H2S 气 态 分 子 中,中 心 原 子 S 的 价 层 电 子 对 数 为 2+ 角锥形;H3O+ 的 中 心 原 子 的 价 层 电 子 对 数 =3+ (6-3×1 6-22×1=4,O3 气态 分 子 中,中 心 原 子 O 的 价 层 电 子 对 数 -1)/2=4,孤电子 对 数 为 1,故 为 三 角 锥 形;CCl4 的 中 心 原 为2+6-22×2=3,SO2 气 态 分 子 中,中 心 原 子 S 的 价 层 电 子的价层电子对数=4+(4-4×1)/2=4,不含孤 电 子 对,故 子对数为 2+6-22×2=3,SO3 气 态 分 子 中,中 心 原 子 S 的 为正四面体形。 价层电子对 数 为 3+6-32×2=3,则 与 其 他 分 子 不 同 的 是 课时2 杂化轨道理论 H2S,故 B 正确。 3.C 白磷分子呈空心正四面 体 形,分 子 中 的 键 角 为 60°;甲 烷 基础巩固练 分子呈 体 心 正 四 面 体 形,分 子 中 的 键 角 为 109.5°;红 磷 分 子 中部分共价键的键角明显为钝角,大于60°,C 错误。 1.A C 原子的4个价层原子轨道(1个2s,3个2p)进行混 杂, 4.D 甲醛(HCHO)分子的空间 结 构 为 平 面 三 角 形,D 项 符 合 形成4个新的能量 相 同、方 向 不 同 的 sp3 杂 化 轨 道,夹 角 为 题意。 109°28',A 错误。 2.D 同 一 能 层 上 的 s轨 道 与 p 轨 道 的 能 量 差 异 不 大,sp2 杂 化轨道是由同一能层上的s轨道与 p轨道杂化 而 成 的,A 正 5.D 根据分子运动论知,A 正 确;根 据 题 图,用 一 束 光 通 过 棱 确;同种类型的杂化 轨 道 能 量 相 同,B 正 确;sp2 杂 化 轨 道 是 镜得到的红外光照射分子,记录得到的吸收峰图称为红外 光 由1个s轨道与2个 p轨道杂化而成的,C 正 确;sp2 杂 化 轨 谱,通 过 红 外 光 谱 图 的 吸 收 峰 可 知,该 分 子 中 含 有 C—H、 道最多可形成3个 σ键,D 错误。 — 97 —
3.D 杂 化 轨 道 的 空 间 结 构 为 直 线 形,夹 角 为 180°,共 有 2 个 素养提升练 杂化轨道,为sp杂 化,A 错 误;未 形 成 杂 化 轨 道,B 错 误;杂 1.D 杂化过程 中,原 子 轨 道 总 数 不 变,即 杂 化 轨 道 的 数 目 与 化 轨道的空间结构为正四面体形,共有4个杂化轨道,为sp3 参与杂化的 原 子 轨 道 数 目 相 等,杂 化 后 轨 道 的 形 状 发 生 变 杂化,C 错误;杂 化 轨 道 的 空 间 结 构 为 平 面 三 角 形,夹 角 为 化,A 正确;sp3、sp2 与 sp 杂 化 轨 道 的 空 间 结 构 分 别 为 正 四 120°,共有3个杂化轨道,为sp2 杂化,D 正确。 面体形、平面三角形 和 直 线 形,因 此 其 杂 化 轨 道 的 夹 角 分 别 4.D —CH3 中 C 原子 为 饱 和 C 原 子,采 用 sp3 杂 化;碳 碳 双 为109°28'、120°和 180°,B 正 确;部 分 四 面 体 形、三 角 锥 形 和 键中的 C 原子 形 成 3 个 σ键,则 该 C 原 子 采 用 sp2 杂 化;碳 V 形分子的结构可 以 用 sp3 杂 化 轨 道 解 释,如 甲 烷 分 子、氨 碳 三键中的 C 原子形成2个σ键,则该 C 原子采用sp杂化。 分子、水分子,C 正 确;杂 化 轨 道 可 以 部 分 参 与 形 成 化 学 键, 故选 D。 如 NH3 中 N 原子采取sp3 杂化,形成了4个sp3 杂 化 轨 道, 5.A 乙烯分子中存在4个 C—H 键 和 1 个 C C 键,碳 原 子 但是只有3个杂化轨道参与形成化学键,D 错误。 上没有孤电子对,形成3个 σ键,则 C 原子采 取 sp2 杂 化,碳 2.B NO3- 的 中 心 原 子 N 原 子 孤 电 子 对数 = 1 × (5+1-2× 氢键是sp2 杂化轨道 形 成 的 σ键,碳 碳 双 键 中 有 1 个 是 sp2 2 杂化轨道形成的 σ键,还 有 1 个 是 未 参 加 杂 化 的 2p 轨 道 形 3)=0,价 层 电 子 对 数 =0+3=3,离 子 的 空 间 构 型 为 平 面 三 成的 π键,A 正确。 角 形 ,A 错 误 ;SiF4 中 Si原 子 的 孤 电 子 对 数 为 1 × (4-1× 2 1 6.D 在 NF3 分 子 中 ,中 心 N 原 子 的 价 层 电 子 对 数 为 3+ 2 × 4)=0,价层电子对数为4,中心原子的杂化方式为sp3 杂化, (5-3×1)=4,根 据 杂 化 轨 道 理 论 可 推 知 中 心 N 原 子 的 杂 SO23- 中含有3个σ键,含有1个孤电子对,为sp3 杂化,B 正 确;稀有气体的原子 结 构 是 稳 定 结 构,同 周 期 稀 有 气 体 的 第 化方式为sp3 杂化,有1个孤电子对,空间结构为三角锥形。 7.C SO24- 中 S 原 子 的 价 层 电 子 对 数 为 4,所 以 采 取 sp3 杂 一电离能最大,同族 自 上 而 下 第 一 电 离 能 降 低,故 氦 元 素 的 化,A 正确;NO3- 中 N 原子无孤 电 子 对,N 原 子 价 层 电 子 对 第 一 电 离 能 最 大,C 错 误;C2H5OH 的 结 构 式 为: 数为3,VSEPR 模型为平面正三角形,N 原子采取sp2 杂化, HH NO3- 的 空 间 结 构 为 平 面 正 三 角 形,B 正 确;O3 分 子 中 中 心 H C C O H ,C2H5OH 分子中共含有 5 个 碳 氢 极 性 原子上的孤电子对数为1,VSEPR 模 型 为 平 面 三 角 形,中 心 HH 原子 O 采取sp2 杂 化,分 子 空 间 结 构 为 V 形,C 错 误;H2O 共价键,1个碳 氧 极 性 共 价 键 和 1 个 氢 氧 极 性 共 价 键,所 以 和 NH3 的 VSEPR 模型均为四面体形,中心原子都是sp3 杂 含有7个极性共价键,含1个 碳 碳 非 极 性 共 价 键,无 π 键,D 化,D 正确。 错误。 8.(1)0 sp2 平面三角形 3.B CO2 中 C 原子杂化轨道数 为 2+ 1 (4-2×2)=2,采 取 (2)2 sp3 V形 2 (3)1 sp3 三角锥形 (4)0 sp2 平面三角形 sp 杂 化 ,SO2 中 S原子杂化轨 道 数 为 2+ 1 (6-2×2)=3, 2 采 取sp2 杂化,二者杂化方式不同,A 不符合题意;NH3 中 N 解析 :ABx 型分 子 中,中 心 原 子 上 的 孤 电 子 对 数 为 1 (a- 原子杂化轨道数为 1 (5+3)=4,采 取 sp3 杂 化 ,CH4 中 C 2 2 xb),中心原子的价层电 子 对 数 为 孤 电 子 对 数 和 σ键 电 子 数 原子杂化轨 道 数 为 3+ 1 (5-1×3)=4,采 取 sp3 杂 化,二 2 之和,据此分析解题。(1)BF3 分子中,中心原子 B 上 的 孤 电 子对数为3-23×1=0,含 有 3 个 σ键,故 其 价 层 电 子 对 数 为 者杂化方式相同,B 符 合 题 意;BeCl2 中 Be原 子 杂 化 轨 道 数 3+0=3,中心原子的杂 化 轨 道 类 型 为 sp2,空 间 结 构 为 平 面 为 2+ 1 (2-2×1)=2,采 取 sp 杂 化 ,BF3 中 B原子杂化轨 2 三角形。(2)H2S 分 子 中,中 心 原 子 S 上 的 孤 电 子 对 数 为 道 数 为 3+ 1 (3-3×1)=3,采 取 sp2 杂 化,二 者 杂 化 方 式 6-22×1=2,含有2个 σ键,故其价 层 电 子 对 数 为 2+2=4, 2 不同,C 不 符 合 题 意;C2H2 中 含 有 C≡C 键,C 原 子 采 取 sp 中心原 子 的 杂 化 轨 道 类 型 为 sp3,空 间 结 构 为 V 形。 (3) 杂化,C2H4 分子中 含 有 C C 键,C 原 子 采 取 sp2 杂 化, PCl3 分子中,中心原子 P 上的孤电 子 对 数 为5-32×1=1,含 二者杂化方式不同,D 不符合题意。 有3个σ键,故其价层电子对数为3+1=4,中心原子的杂化 4.C BrCH CHBr分子中的两个碳 原 子 都 是 采 取 sp2 杂 化, 轨道类型为sp3,空 间 结 构 为 三 角 锥 形。(4)CO23- 中,中 心 溴原子的价电子排布式为 4s24p5,4p轨 道 上 有 一 个 单 电 子, 原子 C 上的孤电子对数为4+2-23×2=0,含有3个σ键,故 与碳原子的一个sp2 杂化轨道成键,故 C—Br键的成 键 轨 道 其价 层 电 子 对 数 为 3+0=3,中 心 原 子 的 杂 化 轨 道 类 型 为 是sp2-p,C 正确。 sp2 ,空 间 结 构 为 平 面 三 角 形 。 5.D CCl4 分子中中心 C 原 子 的 价 层 电 子 对 数 为 4+ 1 × (4 2 — 98 —