专题27物质结构与性质1.A、B、C、D、E代表5种元素。

请填空：(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素名称为________。

(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B的元素符号为________，C的元素符号为________。

(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满，D的元素符号为________，其基态原子的电子排布式为__________________________。

(4)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，E的元素符号为________，其基态原子的电子排布式为________________________。

【答案】(1)氮(2)Cl K(3)Fe1s22s22p63s23p63d64s2(4)Cu1s22s22p63s23p63d104s12.C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素。

①Si位于元素周期表第________周期第________族。

②N的基态原子核外电子排布式为________；Cu的基态原子最外层有________个电子。

③用“＞”或“＜”填空：原子半径Al____Si电负性N____O熔点金刚石____晶体硅沸点CH4____SiH4(2)O、Na、P、Cl四种元素中电负性最大的是________(填元素符号)，其中P原子的核外电子排布式为________________________________________。

(3)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。

a的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同族；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。

b、c、d中第一电离能最大的是______________(填元素符号)，e的价层电子轨道示意图为________________________________________________________________________。

(4)①N、Al、Si、Zn四种元素中，有一种元素的电离能数据如下：电离能In/(kJ·mol－1)I1578I21817I32745I411578…………则该元素是________(填写元素符号)。

②基态锗(Ge)原子的电子排布式是________。

Ge的最高价氯化物的分子式是________。

③Ge元素可能的性质或应用有________。

A．是一种活泼的金属元素B．其电负性大于硫C．其单质可作为半导体材料D．其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点【答案】(1)①三ⅣA②1s22s22p31③＞＜＞＜(2)O1s22s22p63s23p3(或[Ne]3s23p3)(3)N○↑↓○↑↓○↑↓○↑↓○↑↓○↑(4)①Al②1s22s22p63s23p63d104s24p2GeCl4③CD3．Ⅰ.Na、Cu、O、Si、S、Cl是常见的六种元素。

(1)Na位于元素周期表第________周期第__________族；S的基态原子核外有________个未成对电子；Si的基态原子核外电子排布式为_____________________________________。

(2)用“>”或“<”填空：第一电离能Si______S离子半径O2－______Na＋熔点NaCl______Si酸性H2SO4______HClO4Ⅱ.下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。

试回答下列问题：(3)h的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光，请用原子结构的知识解释发光的原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

(4)o、p两元素的部分电离能数据列于下表：元素电离能/(kJ·mol－1)I1I2I3o71715093248p75915612957比较两元素的I2、I3可知，气态o2＋再失去一个电子比气态p2＋再失去一个电子难。

对此，你的解释是______________________________________________________________________________________________________________________________。

(5)第三周期8种元素按单质熔点高低的顺序如图甲所示，其中电负性最大的是____________(填图中的序号)。

(6)表中所列的某主族元素的电离能情况如图乙所示，则该元素是____________(填元素符号)。

【答案】(1)三ⅠA21s22s22p63s23p2(2)<><<(3)电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光(子)的形式释放能量(4)Mn2＋的3d轨道电子排布为半满状态，比较稳定(5)2(6)Al4.a 、b 、c 、d 、e 均为周期表前四周期元素，原子序数依次增大，相关信息如表所示。

abcde原子核外电子分占 3 个不同能级，且每个能级上排布的电子数相同基态原子的 p 轨道电子数比 s 轨道电子数少 1在周期表所列元素中电负性最大位于周期表中第 4 纵行基态原子 M 层全充满，N 层只有一个电子请回答：(1)d 属于________区的元素，其基态原子的价电子排布图为___________________。

(2)b 与其同周期相邻元素第一电离能由大到小的顺序为________(用元素符号表示)。

(3)c 的氢化物水溶液中存在的氢键有________种，任意画出一种________。

(4)a 与其相邻同主族元素的最高价氧化物的熔点高低顺序为__________(用化学式表示)。

若将 a 元素最高价氧化物水化物对应的正盐酸根离子表示为 A ，则 A 的空间构型为________；A 的中心原子的轨道杂化类型为________；与 A 互为等电子体的一种分子为________(填化学式)。

【答案】(1)d(2)N>O>C(3)4 F —H…F(或 F —H…O 或 O —H…F 或 O —H…O)(4)SiO 2>CO 2 平面三角形 sp 2 SO 3(或 BF 3)(其他合理答案均可) 【解析】由表中信息可知 a 、b 、c 、d 、e 分别 C 、N 、F 、Ti 、Cu 元素。

(1)Ti 的 基 态 原 子 价 电 子 排 布 式 为 3d 24s 2 ， 属 于 d 区 元 素 ， 其 基 态 原 子 的 价 电 子 排 布 图 为75.砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。

回答下列问题：(1)写出基态 As 原子的核外电子排布式________。

(2)根据元素周期律，原子半径 Ga________As ，第一电离能 Ga________As 。

(填“大于”或“小于”)(3)AsCl 3 分子的立体构型为________，其中 As 的杂化轨道类型为________。

【答案】(1)1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 3 或[Ar]3d 104s 24p 3 (2)大于 小于 (3)三角锥形 sp 3【解析】(1)As 元素在周期表中处于第ⅤA 族，位于 P 元素的下一周期，则基态 As 原子核外有 33 个电子，根据核外电子排布规律写出其核外电子排布式： 1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 24p 3 或[Ar]3d 104s 24p 3。

(2)同周期主族元素的原子半径随原子序数的递增而逐渐减小，Ga 与 As 在周期表中同位于第四周期，Ga 位于第ⅢA 族，则原子半径：Ga ＞As 。

Ga 、As 原子的价电子排布式分别为 4s 24p 1、4s 24p 3，其中 As 原子的 4p 轨道处于半充满的稳定状态，其第一电离能较大，则第一电离能：Ga ＜As 。

(3)As 原子的价电子排布式为 4s 24p 3，最外层有5 个电子，则 AsCl 3 分子中 As 原子形成 3 个 As —Cl 键，且含有 1 对未成键的孤对电子，则 As 的杂化轨道类 型为 sp 3 杂化，AsCl 3 分子的立体构型为三角锥形。

6.下列反应曾用于检测司机是否酒后驾驶：2Cr 2O 2－＋3CH 3CH 2OH ＋16H ＋＋13H 2O ―→4[Cr(H 2O)6]3＋＋3CH 3COOH(1)Cr 3＋基态核外电子排布式为 ____________________；配合物[Cr(H 2O)6]3＋中，与 Cr 3＋形成配位键的原子是______(填元素符号)。

(2)CH 3COOH 中 C 原子轨道杂化类型为________；1 mol CH 3COOH 分子含有 σ 键的数目为________。

(3)与 H 2O 互为等电子体的一种阳离子为________(填化学式)；H 2O 与 CH 3CH 2OH 可以任意比例互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为_____________________________。

【答案】(1)1s 22s 22p 63s 23p 63d 3 或[Ar]3d 3 O(2)sp 3 和 sp 2 7N A (或 7×6.02×1023) (3)H 2F ＋ H 2O 与 CH 3CH 2OH 之间可以形成氢键7.B 、C 、N 是几种常见的非金属元素，其形成的各种化合物在自然界中广泛存在。

(1)基态硼原子的电子排布式为________；C 、N 元素的第一电离能由大到小的顺序为________。

(2)BF 3 与一定量的水可形成如图 1 的晶体 R 。

①晶体 R 中各种微粒间的作用力涉及________(填字母)；a ．离子键b ．共价键c ．配位键d ．金属键②R 中阴离子的空间构型为________。

(3)乙二胺(H 2N —CH 2—CH 2—NH 2)与 CaCl 2 溶液可形成配离子(结构如图 2)，乙二胺分子中氮原子的杂化类型 为 ________ ； 乙 二 胺 和 三 甲 胺 [N(CH 3)3] 均 属 于 铵 ， 但 乙 二 胺 比 三 甲 胺 的 沸 点 高 得 多 ， 原 因 是____________________________________________________。