2021高考化学(江苏专用)二轮专题题组训练：第15讲-考点1-原子结构与元素性质的关系.docx

第15讲　物质结构与性质
考点一　原子结构与元素性质的关系
[题组训练·考能]
1．依据下列五种元素的第一至第四电离能数据(单位：kJ·mol－1)，回答下列各题。
元素代号
I1
I2
I3
I4
Q
2 080
4 000
6 100
9 499
R
500
4 600
6 900
9 500
S
740
1 500
7 700
10 500
T
580
1 800
2 700
11 600
U
420
3 100
4 400
5 900
(1)在周期表中，最可能处于同一族的是________。
A．Q和R B．S和T
C．T和U D．R和T
E．R和U
(2)下列离子的氧化性最弱的是________。
A．S2＋ B．R2＋
C．T3＋ D．U＋
(3)下列元素中，化学性质和物理性质最像Q元素的是________。
A．硼 B．铍
C．氦 D．氢
(4)每种元素都消灭相邻两个电离能的数据相差较大的状况，这一事实从一个侧面说明：________________________________________________。
假如U元素是短周期元素，你估量它的第2次电离能飞跃数据将发生在失去第________个电子时。
(5)假如R、S、T是同周期的三种主族元素，则它们的原子序数由小到大的挨次是________，其中________元素的第一电离能特别高的缘由是________________________________________________________________。
解析　(1)依据电离能的变化趋势知，Q为稀有气体元素，R为第ⅠA族元素，S为第ⅡA族元素，T为第ⅢA族元素，U为第ⅠA族元素，所以R和U处于同一主族。
(2)由于U＋为第ⅠA族元素且比R电离能小，所以U＋的氧化性最弱。
(3)由于Q是稀有气体元素，所以氦的物理性质和化学性质与此最像。
(4)电离能的突跃变化，说明核外电子是分层排布的。若U是短周期元素，则U是Na，其核外电子排布式为1s22s22p63s1，由于2s22p6所处能层相同，所以它的第2次电离能飞跃数据发生在失去第10个电子时。
(5)同一周期，第一电离能呈增大趋势，但ⅡA、ⅤA族比相邻元素高，是由于其最外层电子呈全布满或半布满结构。
答案　　(1)E　(2)D　(3)C
(4)电子分层排布，各能层能量不同　10
(5)R＜S＜T　S　S元素的最外层电子处于s能级为全布满状态，能量较低，比较稳定，失去一个电子吸取的能量较多
2．物质结构打算性质，深化争辩物质的微观结构，有利于理解物质变化的本质。请回答下列问题：
(1)C、Si、N的电负性由大到小的挨次是________；C、N、O、F的第一电离能由大到小的挨次是________。
(2)A、B均为短周期金属元素。依据表中的数据，写出B原子的电子排布式：________。
电离能/(kJ·mol－1)
I1
I2
I3
I4
A
932
1 821
15 390
21 771
B
738
1 451
7 733
10 540
(3)过渡金属离子与水分子形成的协作物是否有颜色，与其d轨道电子排布有关。一般而言，为d0或d10排布时，无颜色；为d1～d9排布时，有颜色，如[Co(H2O)6]2＋显粉红色。据此推断，[Mn(H2O)6]2＋________颜色(填“无”或“有”)。
(4)L的原子核外电子占有9个轨道，而且有一个未成对电子，L是________(填元素符号)。
解析　(1)依据元素周期表进行推断，C、Si属于同一主族，从上到下电负性渐渐减弱，所以C的电负性大于Si的，C、N属于同一周期，从左到右电负性渐渐增大，所以C的电负性小于N的；由于N的3p轨道半布满，电子能量低，故第一电离能N的大于O的，再依据同周期元素第一电离能的变化规律可知：F>N>O>C。(2)由I2与I3相差很大可知A、B均是ⅡA族元素，又由A的第一电离能大于B的可知A在B的上一周期，所以B只能在第3周期，为Mg。(3)Mn的电子排布式为[Ar]3d54s2，Mn2＋为[Ar]3d5，故其水合物有色。(4)L原子核外的9个轨道依次为1s、2s、2p、3s、3p中的全部轨道，由题意可知其排布式为1s22s22p63s23p5，则L为Cl。
答案　(1)N>C>Si　F>N>O>C　(2)1s22s22p63s2或[Ne]3s2　(3)有　(4)Cl
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(1)在写基态原子的电子排布图时，常消灭以下错误：

(2)当消灭d轨道时，虽然电子按ns、(n－1)d、np的挨次填充，但在书写电子排布式时，仍把(n－1)d放在ns前，如Fe：1s22s22p63s23p63d64s2正确，Fe：1s22s22p63s23p64s23d6错误。
(3)留意比较原子核外电子排布式、简化电子排布式、原子外围电子排布式的区分与联系。如Cu的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1；简化电子排布式：[Ar]3d104s1；外围电子排布式：3d104s1。
(4)当元素的原子轨道处于全空、半布满、全满状态时，结构最稳定、能量最低，元素的电离能消灭反常，一般较高，犹如周期元素的第一电离能的ⅡA族元素大于ⅢA族元素，ⅤA族元素大于ⅥA族元素。