题目内容

问题从周期表的第二、三周期的元素分析来看,位于同一周期元素的原子结构有什么相同之处?它们之间有没有递变规律?怎样递变?为什么有这种递变?

从周期表的第1、17列元素分析来看,同一列(族)元素的原子结构有什么相同之处?它们之间有没有递变规律?怎样递变?为什么有这种递变?

答案:
解析:

  导思:要学会透过外在现象抓内在联系.关键要清楚讨论原子结构需要从哪几个角度来看,一般包含:核外电子排布(重点是电子层数、最外层电子数)、原子半径等内容.

  关于原子半径的大小,则是要找到影响原子半径大小的因素,从以下几方面分析:

  电子层数多少(层多径大)、核电荷数多少(核电荷数越多,半径越小)、电子数多少(核外电子数越多,半径越大),并要从中找出矛盾的主要方面,然后再来决定递变结果,即规律内容.

  探究:从第二、三周期元素来看,同周期内元素的原子结构的相同点:电子层数相同,但有递变.递变规律:随着原子序数的递增,最外层电子数依次增加,从1增至8;原子半径依次减小,从第1列中的最大值递减到第17列的最小值,第18列例外.发生这个递变的原因是,同周期中,虽然电子数增多会使半径增大,但核电荷越多,核对外层电子的吸引力越大,使原子的内缩力增大,这个方面成为矛盾的主要方面,因此,原子半径越来越小.

  而从第1、17列来看,同主族中,最外层电子数相等,但也有递变方面,即随着原子序数的递增,电子层数越来越多,原子半径越来越大.原因是:随着原子序数的递增,虽然核电荷数增大会使半径减小,但电子数的增多,特别是电子层数的增多使半径增大成了矛盾的主要方面.

  电子层数相同.最外层电子数依次增加,从1增至8;原子半径依次减小.同主族中,最外层电子数相等,电子层数越来越多,原子半径越来越大.


练习册系列答案
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下表为元素周期表的一部分,请参照元素①~⑧在表中的位置,回答下列问题:
(1)地壳中含量居于第二位的元素在周期表中的位置是
第三周期第IVA族
第三周期第IVA族

(2)②、⑦的最高价含氧酸的酸性是由强到弱的,用原子结构解释原因:
同一主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多
同一主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多
,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,非金属性逐渐减弱.
(3)①、④、⑤、⑧中的某些元素可形成既含离子键又含共价键的离子化合物,写出其中一种化合物的电子式

(4)由表中两种元素的原子按1:1组成的常见液态化合物的稀溶液易被催化分解,下列物质不能做该反应催化剂的是(填序号)
c
c

a.MnO2  b.CuSO4     c.Na2SO3   d.FeCl3
(5)W与④是相邻的同主族元素.在下表中列出H2WO3的各种不同化学性质,举例并写出相应的化学方程式.
编号 性质 化学方程式
示例 氧化性 H2WO3+3H3PO3═3H3PO4+H2W↑
1
还原性
还原性
H2SO3+Br2+2H2O=H2SO3+2HBr
H2SO3+Br2+2H2O=H2SO3+2HBr
2
酸性
酸性
H2SO3+2NaOH=Na2SO3+2H2O
H2SO3+2NaOH=Na2SO3+2H2O
(6)由表中元素形成的常见物质X、Y、Z、M、N可发生以下反应(如图):

X溶液与Y溶液反应的离子方程式
Al3++3NH3+3H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
Al3++3NH3+3H2O=Al(OH)3↓+3NH4+

N→⑥的单质的化学方程式为
2Al2O3(熔融)
   电解   
.
冰晶石
4Al+3O2
2Al2O3(熔融)
   电解   
.
冰晶石
4Al+3O2

M溶液中离子浓度由大到小的排列顺序是
c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)或c(NO3-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-
c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)或c(NO3-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-

M中阳离子的鉴定方法
取少量M样品放入试管,加入氢氧化钠溶液,加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,证明有铵根离子
取少量M样品放入试管,加入氢氧化钠溶液,加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,证明有铵根离子

(12分)X、Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大。X、Y是组成有机物的基本元素,Z的最外层电子分布情况是P轨道上的电子比S轨道上的电子多一个,L在所有元素中电负性排第二位,其原子最外层有两个未成对电子,M的正三价离子其核外第三电子层有五个未成对电子。回答下列问题:

⑴ L的元素符号为        ;M在元素周期表中的位置为                     ;五种元素的原子半径从大到小的顺序是                            (用元素符号表示)。

⑵ Z、X两元素按原子数目比l∶3和2∶4构成分子A和B,A的电子式为          ,B—空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液,B—空气燃料电池放电时:负极的电极反应式是                           

⑶ 硒(Se)是人体必需的微量元素,与L同一主族,Se原子比L原子多两个电子层,则Se的特征构型的电子排布式为            ,其最高价氧化物对应的水化物化学式为         。该族2 ~ 5周期元素单质分别与H2反应生成l mol气态氢化物的反应热如下,表示生成1 mol硒化氢反应热的是__________(填字母代号)。

a.+99.7 kJ·mol-1   b.+29.7 kJ·mol-1  c.-20.6 kJ·mol-1   d.-241.8 kJ·mol-1

⑷ 用M单质作阳极,石墨作阴极,NaOH  溶液作电解液进行电解,生成难溶物R,R受热分解生成化合物Q 。写出阳极生成R的电极反应式:                        

 

(13分)下表为元素周期表中前四周期的部分元素(从左到右按原子序数递增排列,部分涉及到的元素未给出元素符号),根据要求回答下列各小题:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    (1)在以上表格中所有元素里基态原子的电子排布中4s轨道上只有1个电子的元素有            (填元素名称)。

(2)根据元素原子的外围电子排布的特征,可将元素周期表前四周期元素分成4个区域,分别为s区、p区、d区、ds区,,则属于s区的元素有        种,属于d区的元素有         种。第二周期元素中除Ne外电负性由高到低的三种元素依次是           ,电离能由高到低的三种元素依次是           。

(3)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下表:

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:

   Mn元素的电子排布式为____________________________________,

   Fe2+的电子排布图为__________________________

   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:_____________________________

【解析】(1)考查元素周期表的结构和原子核外电子的排布规律。根据构造原理可知4s轨道上只有1个电子的元素是K、Cr和 Cu。

(2)除ds区外,区的名称来自于构造原理最后填入电子的能级的符号,即s区包括第IA和ⅡA,共2列。p区包括第ⅢA到第 A以及0族,共6列。D区包括第3列到第10列,共8列。ds区包括第11和12列,共2列。非金属性越强,电负性越大,第一电离能也越大,非金属性是Cl>S>P,所以电负性是Cl>S>P。由于P原子的3p轨道属于半充满,属于第一电离能是Cl>P>S。

(3)根据构造原理可以写出锰元素的电子排布,即1s22s22p63s23p63d54s2,Fe2+的电子排布图为1s22s22p63s23p63d6。由于Mn2+的3d轨道属于半充满,比较稳定,所以再失去1个电子所需要的能量就高。而Fe2+的3d轨道上有6个电子,Fe3+的3d轨道上有5个电子,属于不充满比较稳定,因此3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态,需要的能量相对要少。

 

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