- 原子结构与元素的性质
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下表为长式周期表前四周期的一部分,其中的编号代表对应的元素.
请回答下列问题:
(1)元素②的基态原子的轨道排布式______,元素⑩的基态原子的电子排布式为______.
(2)科学发现,②、④、⑨三种元素的原子形成的晶体具有超导性,其晶胞的结构特点如图所示(图中②、④、⑨分别对应于晶胞的体心、顶点、面心),则该化合物的化学式为______(用对应的元素符号表示).
(3)已知A、B、C、D、E均为短周期元素,且原子序数依次增大.A、B、C为同一周期的主族元素,B原子p能级电子总数与s能级电子总数相等.A原子未成对电子是同周期中最多的.D和E原子的第一至第四电离能如下表所示:
A、B、C三种元素中电负性最大的是______(填写元素符号),D、E两种元素中第一电离能D比较大的原因是______.
正确答案
解:(1)元素②是碳,基态原子的轨道排布式为,元素⑩是Cu元素为29号元素,原子核外有29个电子,所以核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1,
故答案为:;1s22s22p63s23p63d104s1;
(2)根据长式元素周期表的结构,②、④、⑨分别为:C、Mg、Ni,分别位于晶胞的体心、顶点、面心,则晶胞中的原子数目之比为:1:(8×):(6×
)=1:1:3,故答案为:MgCNi3或CMgNi3;
(3)A、B、C、D、E均为短周期元素,且原子序数依次增大.B原子p能级电子总数与s能级电子总数相等,则B的核外电子排布为1s22s22p4或1s22s22p63s2,则B为O元素或Mg元素;A、B、C为同一周期的主族元素,A原子未成对电子是同周期中最多的,则其外围电子排布为ns2np3,由于A的原子序数小于B元素,则A位于第二周期,为N元素;D原子的第三电离能剧增,因此其通常表现+2价,处于ⅡA族,E原子的第四电离剧增,因此其通常表现+3价,处于ⅢA族,可以推出D为Mg元素,E为Al元素,故B为O,A、B、C同周期,则C为F,同周期自左而右电负性增大,故F元素的电负性最大;Mg原子外围电子排布为3s2,s轨道全充满,相对稳定,故第一电离能大于Al元素.
故答案为:F;原子外围电子排布为3s2,s轨道全充满,相对稳定.
解析
解:(1)元素②是碳,基态原子的轨道排布式为,元素⑩是Cu元素为29号元素,原子核外有29个电子,所以核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1,
故答案为:;1s22s22p63s23p63d104s1;
(2)根据长式元素周期表的结构,②、④、⑨分别为:C、Mg、Ni,分别位于晶胞的体心、顶点、面心,则晶胞中的原子数目之比为:1:(8×):(6×
)=1:1:3,故答案为:MgCNi3或CMgNi3;
(3)A、B、C、D、E均为短周期元素,且原子序数依次增大.B原子p能级电子总数与s能级电子总数相等,则B的核外电子排布为1s22s22p4或1s22s22p63s2,则B为O元素或Mg元素;A、B、C为同一周期的主族元素,A原子未成对电子是同周期中最多的,则其外围电子排布为ns2np3,由于A的原子序数小于B元素,则A位于第二周期,为N元素;D原子的第三电离能剧增,因此其通常表现+2价,处于ⅡA族,E原子的第四电离剧增,因此其通常表现+3价,处于ⅢA族,可以推出D为Mg元素,E为Al元素,故B为O,A、B、C同周期,则C为F,同周期自左而右电负性增大,故F元素的电负性最大;Mg原子外围电子排布为3s2,s轨道全充满,相对稳定,故第一电离能大于Al元素.
故答案为:F;原子外围电子排布为3s2,s轨道全充满,相对稳定.
元素周期表中锑(Sb)元素的数据如图,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、元素是互为同位素原子的总称,不谈质量数,故A错误;
B、元素周期表中外围电子排布下方的数值为元素的相对原子质量,由图可知,Bi元素的相对原子质量是121.8,故B错误;
C、Sb原子的外围电子排布为5s25p3,p能级有3个轨道,p能级的3个电子优先各占据1个轨道,Sb原子5p亚层有3个未成对电子,故C正确;
D、5p能级的能量高于5s能级能量,故D错误;
故选C.
根据稳定岛假说,元素周期表的最终界限可能在175号元素左右,科学家预测114号元素位于第七周期ⅣA族,下列有关此元素的预测中,正确的是( )
正确答案
解析
解:A.同主族自上而下金属性增强,故114号元素为金属元素,故A错误;
B.其金属性比铜强,其离子比Cu2+离子的氧化性弱,故B错误;
C.其低价氧化物是碱性氧化物,故C错误;
D.114号元素处于ⅣA族,常见的化合价有+2和+4价,故D正确,
故选D.
下列关于元素周期表的说法中不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、在元素周期表的过渡金属中寻找催化剂和高温耐、腐蚀合金元素,故A正确;
B、过渡元素全部是金属元素,故B正确;
C、同一主族元素的原子序数差可能为10,如H元素与Na元素,故C错误;
D、短周期第ⅡA族与第ⅢA族相邻,若为同一周期原子序数差一定是1,若不是同一周期,原子序数差不是1,故D错误.
故选:CD.
根据元素元素周期表和元素周期律分析下面的推断,其中正确的是( )
正确答案
解析
解;A、亚硫酸酸性强于碳酸,而碳酸的酸性强于次氯酸,所以H2SO3的酸性比HClO的酸性强,故A错误;
B、非金属性:C<N<O<F,所以CH4、NH3、H2O、HF的热稳定性依次增强,故B正确;
C、同主族元素从上往下金属性增强,失电子能力增强,钙在铍(Be)的下方,所以钙的原子失去电子能力比铍强,故C错误;
D、同主族元素从上往下非金属性减弱,而硫在上硒在下,所以非金属性Se比S弱,故D正确;
故选:BD.
中学化学很多“规律”都有其适用范围,下列根据有关“规律”推出的结论合理的是( )
正确答案
解析
解:A、CO2通入NaClO溶液中能生成HClO,符合复分解反应的条件,为强酸可以制取较弱酸的规律,故A正确;
B、同周期元素的非金属性从左到右增加,推出O元素的非金属性比N元素强,故B错误;
C、氧元素一般没有正化合价,氧族元素除氧元素外,其它元素最高正价是+6,故C错误;
D、溶液的酸碱性取决于c(H+)、c(OH-)相对大小,温度低于25℃,水的离子积降低,中性时c(H+)<10-7mol/L,PH>7,故D错误.
故选A.
下列关于元素周期表的说法,错误的是( )
正确答案
解析
解:A.元素周期表中原子序数为周期性变化,则元素周期表是元素按原子序数大小排列而成的,故A正确;
B.由原子结构可知元素的位置,其电子层数=周期数,故B正确;
C.主族元素原子的最外层电子数=族序数,如Na最外层有1个电子,则族序数为1,即主族元素原子的最外层电子数等于其所在族的族序数,故C错误;
D.元素的性质在周期表中呈现规律性变化,则元素周期表是元素周期律的具体表现形式,故D正确;
故选C.
下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、钾离子的核外电子层数为3,该元素所在的周期数为4;钠离子的核外电子层数为2,该元素所在的周期数为3,均不相等,故A错误;
B、元素周期表中从IIIB族到IIB族10个纵行的元素都是过渡元素,过渡元素全部为金属元素,故B正确;
C、稀有气体原子中,只有氦原子的最外层电子数为2,其余的均为8,故C错误;
D、同一元素的各种同位素的物理性质不同,各种同位素的质子数相同,质子数决定化学性质,故化学性质相同,故D错误.
故选B.
关于元素周期表的叙述中,不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律,并编制出第一张元素周期表,故A正确;
B、元素的原子核外电子排布的周期性变化引起元素性质的周期表变化,即为元素周期律的实质,故B正确;
C、优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料(如制造火箭、飞机的钛、钼等元素)大多属于过渡元素,故C正确;
D、最右上角元素是氦,氦为稀有气体,性质最稳当,故D错误;
故选D.
已知位于第4周期的A、B两元素,A原子的M层电子数比B原子的M层电子数少7个.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、如第4周期21号的Sc和28号的Ni,满足A原子的M层电子数比B原子的M层电子数少7个,但N层电子数相等,而不是A原子的N层电子数比B原子的N层电子数一定少,故A错误;
B、如23号的V和31号的Ga,满足A原子的M层电子数比B原子的M层电子数少7个,但V的外围电子数为电子排布为3d34s2,外围电子数为5,而Ga的外围电子排布为:4s24p1,外围电子数为3,所以A原子的外围电子数比B原子的外围电子数可能多,故B正确;
C、如第4周期21号的Sc和28号的Ni、23号的V和31号的Ga,都满足A原子的M层电子数比B原子的M层电子数少7个,所以A元素一定是副族元素,B元素可能是副族元素 也可能是主族元索,故C正确;
D、23号的V和31号的Ga,都满足A原子的M层电子数比B原子的M层电子数少7个,Ga是主族元素,故D错误;
故选BC.
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