元素电离能、电负性的含义及应用知识点题库

下列四种元素的基态原子的电子排布式如下：

①1s²2s²2p⁶3s²3p⁴　　　　　　②1s²2s²2p⁶3s²3p³

③1s²2s²2p³④1s²2s²2p⁵

则下列有关的比较中正确的是(　　)

A . 第一电离能：④>③>②>① B . 原子半径：④>③>②>① C . 电负性：④>③>②>① D . 最高正化合价：④>③＝②>①

表为元素周期表的一部分，其中的编号代表所对应的元素．请回答下列问题：

（1） ⑧号元素的基态原子的价电子排布式是，与其同周期，且基态原子的核外未成对电子数最多的元素是（写出元素符号）．
（2） ④号与⑦号元素形成的氧化物的熔点由高到低的是．
（3） ①号与③号元素形成的含有18电子的分子为（写出名称），该分子中③号元素的原子的杂化方式为．②、④、⑧三种元素的原子形成的晶体，其晶胞的结构特点如图所示，则该化合物的化学式为（用对应的元素符号表示）．
（4）下表是某些短周期元素的电负性值：
元素符号
Li
Be
B
C
O
F
Na
Al
Si
P
S
Cl
电负性
1.0
1.5
2.0
2.5
3.5
4.0
0.9
1.5
1.8
2.1
2.5
3.1
①通过分析电负性值变化规律，确定N最接近的电负性值范围：＜N＜．
②推测电负性值与原子半径关系是．
③试推断：AlBr₃中化学键类型是．

汽车尾气污染是造成雾霾天气的重要原因之一，解决这个问题除了限制汽车出行外，更重要的是研发催化汽车尾气的转化技术，该技术中催化剂及载体的选择和改良是关键，某稀土催化剂催化转化汽车尾气示意图如图甲

（1）下列有关说法正确的是．
a．C₃H₈与CH₃CH=CH₃一样，分子中碳原子都采用的是SP³杂化
b．N₂、CO₂、H₂O都是非极性分子
c．每个CO₂分子中，含有2个π键和2个σ键
d．CO的一种等电子体为NO⁺ ，它的电子式为
（2） CO与Fe可生成羰基铁[Fe（CO）₅]，已知其中铁为0价，铁原子的基态核外电子排布式为，[Fe（CO）₅]，中配位原子是，理由是．
（3） C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是，Al₂O₃晶体熔点高是耐火材料，AlCl₃晶体易升华，熔点低，工业上电冶制取铝用前者而不用后者的原因是．
（4）钙钛矿型符合氧化物也可作为汽车尾气转化的催化剂，一种复合氧化物晶胞结构如图乙所示，则与每个Sr²⁺与个O²^﹣紧邻，若Sr²⁺与紧邻O²^﹣的核间距为apm，阿伏加德罗常数为N_A ，则该氧化物晶体密度的计算表达式为．

Mn、Fe均为第四周期过渡元素，两元素的部分电离能数据列于表：

元素		Mn	Fe
电离能 /kJ•mol^﹣¹	I₁	717	759
	I₂	1509	1561
	I₃	3248	2957

回答下列问题：

（1） Mn元素价电子层的电子排布式为，比较两元素的I₂、I₃可知，气态Mn²⁺再失去一个电子比气态Fe²⁺再失去一个电子难．对此，你的解释是；
（2） Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道而能与一些分子或离子形成配合物．
①与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是；
②六氰合亚铁离子（Fe（CN）₆⁴^﹣）中的配体CN^﹣中C原子的杂化轨道类型是，写出一种与CN^﹣互为等电子体的单质分子的路易斯结构式；
（3）三氯化铁常温下为固体，熔点282℃，沸点315℃，在300℃以上易升华．易溶于水，也易溶于乙醚、丙酮
等有机溶剂．据此判断三氯化铁晶体为；
（4）金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如图所示．面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为．

原子序数依次递增的A、B、C、D、E五种元素，其中只有E是第四周期元素，A的一种核素中没有中子，B原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，D原子基态时2p原子轨道上有2个未成对的电子，E元素的原子结构中3d能级上未成对电子数是成对电子数的2倍。回答下列问题：

（1） E的+2价离子基态核外电子排布式为。
（2） A，B，C，D原子中，电负性最大的是（填元素符号）。
（3） 1mol B₂A₄分子中σ键的数目为。B₄A₆为链状结构，其分子中B原子轨道的杂化类型只有一种，则杂化类型为。
（4）元素B的一种氧化物与元素C的一种氧化物互为等电子体，元素C的这种氧化物的分子空间构型为。
（5） E和C形成的一种化合物的晶胞结构如图所示，该化合物的化学式为。

元素周期表第四周期的8、9、10列元素为X、Y、Z，它们的化合物在生产生活中有着广泛的应用。回答下列问题(涉及的化学式用元素符号表示)

（1）基态X原子的价电子排布式为，Z²⁺核外3d能级上有对成对电子。
（2） Y³⁺的一种配离子[Y(N₃)(NH₃)₅]²⁺中，Y³⁺的配位数是，1mol配离子中所含σ键的数目为，配位体N₃^－中心原子杂化类型为。
（3） Y²⁺在水溶液中以[Y(H₂O)₆]²⁺存在。向含Y²⁺的溶液中加入过量氨水可生成更稳定的[Y(NH₃)₆]²⁺ ，其原因是。
（4） X离子与KCN形成的蓝色晶体中，X²⁺、X³⁺分别占据立方体互不相邻的顶点，而立方体的每条棱上均有一个CN^－， K⁺位于立方体的某恰当位置上。据此可知该晶体的化学式为，立方体中X²⁺间连接起来形成的空间构型是。
（5）一定温度下，ZO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”，可以认为O²^－作密置单层排列，Z²⁺填充其中(如图)，已知O²^－的半径为apm，每平方米面积上分散的该晶体的质量为g(用含a、N_A的代数式表示)。

Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知：①Z的原子序数为29，其余的均为短周期主族元素；Y原子的价电子(外围电子)排布为msⁿmpⁿ；②R原子核外L层电子数为奇数；③Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4。请回答下列问题：

（1） Z²^＋的核外电子排布式是。
（2）在[Z(NH₃)₄]²^＋离子中，Z²^＋的空轨道接受NH₃分子提供的形成配位键。
（3） Q与Y形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙，下列判断正确的是。
a．稳定性：甲>乙，沸点：甲>乙 b．稳定性：甲>乙，沸点：甲<乙

c．稳定性：甲<乙，沸点：甲<乙 d．稳定性：甲<乙，沸点：甲>乙
（4） Q、R、Y三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为(用元素符号作答)。
（5） Q的一种氢化物相对分子质量为26，其中分子中的σ键与π键的键数之比为，其中心原子的杂化类型是。
（6）某元素原子的价电子构型为3d⁵4s¹ ，该元素属于区元素，元素符号是。

【化学——选修3：物质结构与性质】

钴及其化合物有着广泛的应用前景。回答下列问题：

（1）基态Co原子的核外电子排布式为．
（2）以无水乙醇作溶剂，Co(NO₃)₂可与某多齿配体结合形成具有催化活性的配合物，其结构简式如下图所示。

①配合物中提供孤对电子的原子是（填元素符号）；

②该多齿配体中所含元素电负性由大到小的顺序为（填元素符号）：

③下列化合物与上述配合物中C和N原子的杂化类型均相同的是（填标号）。
（3）亚硝酸钴钠可与K⁺结合形成 $\text{[math]}$ ，从而实现对K⁺的定量测定。
① $\text{[math]}$ 中存在的化学键类型有（填标号）；

A．金属键 B.离子键 C．极性共价键 D.配位键

②与亚硝酸根互为等电子体的化合物有（写一种）。
（4） Co与Ca属于同一周期，且最外层电子数相同，但金属Co的熔点、沸点均比金属Ca的高，原因是。
（5）某种铁酸钴(CoTiO₃)晶胞沿x、y或z轴任意一个方向的投影如下图所示。晶胞中Co处于各顶角位置，则O处于位置，与Co紧邻的O的个数为。若晶胞中Co与O的距离为a nm，阿伏加德罗常数的值为NA，该晶体的密度为g．cm^-3（列出计算式）。

磷存在于人体所有细胞中，是维持骨骼和牙齿的必要物质，几乎参与所有生理上的化学反应。回答下列问题：

（1）基态P原子的价电子排布式为。
（2）磷的一种同素异形体——白磷(P₄)的空间构型为，其键角为，推测其在CS₂中的溶解度 (填“大于”或“小于”)在水中的溶解度。
（3）膦(PH₃)和氨(NH₃)的键角分别为93.6°和107°，试用价层电子对互斥理论分析PH₃的键角小于NH₃的原因：。
（4）常温下PCl₅是一种白色晶体，其立方晶系晶体结构模型如图所示，由A、B两种微粒构成。将其加热至148℃熔化，形成一种能导电的熔体。已知A、B两种微粒分别与CCl₄、SF₆互为等电子体，则A、B的化学式分别为、，A的中心原子杂化轨道类型为。
（5）第三周期主族元素中，按第一电离能大小排序，第一电离能在磷和铝之间的元素是（填元素符号）。
（6）氮化硼、氮化铝、氮化镓的结构类似于金刚石，熔点如下表所示。试从结构的角度分析它们熔点不同的原因：。

物质

BN

AlN

GaN

熔点/℃

3000

2200

1700

以下有关元素性质的说法错误的是( )

A . 具有下列电子排布式的原子中，①1s²2s²2p⁶3s²3p²②1s²2s²2p³③1s²2s²2p²④1s²2s²2p⁶3s²3p⁴ ，原子半径最大的是① B . 下列原子的外围电子排布中，①3s²3p¹②3s²3p²③3s²3p³④3s²3p⁴ ，对应的第一电离能最大的是③ C . ①Na、K、Rb ②N、P、As ③O、S、Se ④Na、P、Cl，元素的电负性随原子序数的增加而递增的是④ D . 某元素的逐级电离能(kJ/mol)分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703，当它与氯气反应时最可能生成的阳离子是③ ①X^＋②X²^＋③X³^＋④X⁴^＋

下列各选项所述的两个量，前者一定大于后者的是 ( )

①Al原子和N原子的未成对电子数 ②Ag^＋、Cu²^＋与NH₃形成配合物时的配位数 ③H—F的键能与H—I的键能 ④F元素和O元素的电负性 ⑤N和O元素的第一电离能

A . ①④⑤ B . ②④ C . ②④⑤ D . ③④⑤

用符号“>”“<”或“=”连接下列各项关系。

（1）第一电离能NO；
（2）电负性：NC；
（3）键角：H₂SNH₃
（4）晶格能：MgOKI

[选修3：物质结构与性质]

很多含巯基（-SH）的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如，解毒剂化合物I可与氧化汞生成化合物Ⅱ。

（1）基态硫原子价电子排布式为。
（2） H₂S、CH₄、H₂O的沸点由高到低顺序为。
（3）汞的原子序数为80，位于元素周期表第周期第ⅡB族。
（4）化合物Ⅲ也是一种汞解毒剂。化合物Ⅳ是一种强酸。下列说法正确的有________。

A . 在I中S原子采取sp³杂化 B . 在Ⅱ中S元素的电负性最大 C . 在Ⅲ中C-C-C键角是180° D . 在Ⅲ中存在离子键与共价键 E . 在Ⅳ中硫氧键的键能均相等
（5）汞解毒剂的水溶性好，有利于体内重金属元素汞的解毒。化合物I与化合物Ⅲ相比，水溶性较好的是。
（6）理论计算预测，由汞（Hg）、锗（Ge）、锑（Sb）形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体可视为Ge晶体（晶胞如图9a所示）中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。

①图9b为Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一种单元结构，它不是晶胞单元，理由是。

②图9c为X的晶胞，X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为；该晶胞中粒子个数比Hg：Ge：Sb = 。

③设X的最简式的式量为M_r ，则X晶体的密度为g/cm³（列出算式）。

如图所示为元素周期表中短周期的一部分，X、Y、Z、W四种主族元素原子序数增大，Z是非金属性最强的元素，Y的主族序数是其周期数的3倍。下列说法正确的是（）

A . 原子半径：r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X) B . 电负性：Y>X>Z C . 元素W最高价氧化物的水化物是一种强酸 D . 元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱

铬(Cr)是重要的过渡元素，用于制不锈钢、汽车零件和录像带等。回答下列问题：

（1）铬位于元素周期表的第四周期，第族。Cr原子外围电子排布式为，它可以首先失去能级上的电子成为Cr⁺。
（2）铬铁尖晶石也叫铝铬铁矿，化学成分为Fe(Cr，Al)₂O₄ ，含Cr₂O₃ 32%~38%，其中铁的存在用氧化物形式表示为。Fe和Cr的电负性分别为1.8和1.66，即Fe的金属性比Cr。
（3） Cr(CO)₆是一种典型的羰基配合物。其配体为CO，已知CO的结构式是C $\text{[math]}$ O，分子中π键的数目为。已知形成Cr(CO)₆时，Cr原子的杂化方式为d²sp³ ，根据原子轨道杂化规律，其杂化后形成的杂化轨道数为个，Cr(CO)₆的分子立体构型为。
（4）金属铬晶体为体心立方晶胞(如图)，实验测得铬的密度ρ g·cm^-3 ，阿伏加德罗常数为N_A mol^-1。则每个晶胞中含有的Cr原子个数为，铬原子的半径r=pm。

（1）蓝矾(CuSO₄·5H₂O)的结构如图甲所示：

$\text{[math]}$ 的空间结构是，其中S原子的杂化轨道类型是；基态O原子的价电子轨道表示式为。
（2）气态SO₃分子的空间结构为；与其互为等电子体的阴离子为(举一例)；将纯液态SO₃冷却到289.8K时凝固得到一种螺旋状单链结构的固体，其结构如图乙所示，此固态SO₃中S原子的杂化轨道类型是。
（3）已知 $\text{[math]}$ 呈角形，中心氯原子周围有四个价电子对。 $\text{[math]}$ 的中心氯原子的杂化轨道类型为，写出一个与 $\text{[math]}$ 互为等电子体的分子：。
（4）二氧化钛(TiO₂ )是常用的具有较高催化活性和稳定性的光催化剂，常用于污水处理。
①纳米TiO₂催化的一个实例如图丙所示。

化合物A的分子中采取sp²杂化方式的碳原子个数为，化合物B中采取sp³杂化的原子的元素第一电离能由小到大的顺序为。

②在TiO₂的催化作用下，可将CN^-氧化成CNO^- ，进而得到N₂。与CNO^-互为等电子体的分子、离子的化学式分别为、(各写一种)。

氮化镓(GaN)材料是第三代半导体的代表，通常以GaCl₃为镓源，NH₃为氮源制备，具有出色的抗击穿能力，能耐受更高的电子密度。

（1）基态Ga价电子排布图为。
（2） Ga、N和O的第一电离能由小到大的顺序为，NO $\text{[math]}$ 的空间构型为，与其互为等电子体的微粒有(任写一种)
（3） GaCl₃熔点为77.9℃，气体在270℃左右以二聚物存在，GaF₃熔点1000℃，GaCl₃二聚体的结构式为，其熔点低于GaF₃的原因为。
（4）与镓同主族的B具有缺电子性，硼砂(四硼酸钠Na₂B₄O₇·10H₂O)中B₄O $\text{[math]}$ 是由两个H₃BO₃和两个[B(OH)₄]^-缩合而成的双六元环，应写成[B₄O₅(OH)₄]^2-的形式，结构如图所示，则该离子存在的作用力有，B原子的杂化方式为。

A．离子键 B．共价键 C．金属键 D．范德华力 E．氢键 F．配位键
（5）氮化镓的晶胞如图所示，Ga原子与N原子半径分别为a pm和b pm，阿伏加德罗常数的值为N_A ，晶胞密度为c g/cm³ ，则该晶胞的空间利用率为(已知空间利用率为晶胞内原子体积占晶胞体积的百分比)。

中国科学家经过光谱分析发现了一颗锂元素含量极高的恒星。下列说法不正确的是（）

A . LiOH的碱性弱于Be(OH)₂ B . 在碱金属元素中，锂元素的第一电离能最大 C . 依据对角线规则，锂元素和镁元素的有些性质相似 D . 原子光谱的产生与电子跃迁有关，可利用原子光谱中的特征谱线来鉴定锂元素

抗氧化剂香豆酰缬氨酸乙酯(Z)可由图中反应制得。

+ $\text{[math]}$

下列关于化合物X、Y、Z说法错误的是（）

A . 化合物X中所有原子一定共平面 B . 化合物Y中所含元素的电负性：O＞N＞C＞H C . 化合物Z中的含氧官能团有：酯基、酰胺基、羟基 D . 化合物Z的分子式为C₁₆H₂₁O₄N

在三元组分催化剂Cu/ZnO/ZrO₂的催化作用下二氧化碳加氢可得甲醇，减少二氧化碳的排放，有利于实现碳减排从而实现碳中和。回答下列问题：

（1）上述物质所涉元素中位于d区的是，所涉非金属元素电负性最小的是。
（2）第一电离能：I₁(Cu) I₁(Zn)(填“＞”或“＜”，下同)；第二电离能：I₂ (Zn)I₂(Cu)，其理由是。
（3） CO₂分子中心原子与氧原子形成σ键。
（4） ZnO与强碱反应生成[Zn(OH)₄]^2- ， [Zn(OH)₄]^2-中提供孤电子对的元素是，中心离子杂化轨道类型是sp³杂化，[Zn(OH)₄]^2-立体构型为。
（5） ZnO沸点为2360℃；二氧化碳的沸点为—78.5 ℃，甲醇的沸点为64.7℃，三者沸点差异的原因是。
（6）由Cu和O组成的某晶胞结构如图，该氧化物的化学式为，若该晶体的密度为dg· cm^-3 ， Cu和O的原子半径分别为bpm和q pm，阿伏加德罗常数值为N_A ，晶胞中原子的空间利用率为(列出计算式即可)。

元素符号	Li	Be	B	C	O	F	Na	Al	Si	P	S	Cl
电负性	1.0	1.5	2.0	2.5	3.5	4.0	0.9	1.5	1.8	2.1	2.5	3.1

物质	BN	AlN	GaN
熔点/℃	3000	2200	1700

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