文档内容
第 28 讲 原子结构与性质
1．氮、砷元素为同主族元素。下列说法正确的是
A．基态As原子的电子排布式为[Ar]4s24p3
B．第一电离能：I(N)AsH
3 3
【答案】D
【解析】A．As是33号元素，处于第四周期第VA族，根据构造原理可知，基态As原子的电子排布式为
[Ar]3d104s24p3，A项错误；
B．同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，I(N)>I (P)>I (As)，B项错误；
1 1 1
C．NH 分子间可以形成氢键，沸点最高，AsH 的沸点比NH 的低，C项错误；
3 3 3
D．AsH 中有3个σ键和1个孤电子对，价层电子对数为4，采取sp3杂化，分子空间结构为三角锥形，
3
NH 中N的电负性大于As，成键电子偏向N，成键电子对之间的排斥作用增强，NH 的键角大于AsH
3 3 3
的，D项正确；
故选D。
2．日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为 。已知： 、 、 和 为原子序数依次
增大的前20号元素， 为金属元素，基态 原子 轨道上的电子数和 轨道上的电子数相等，基态 、
、 原子的未成对电子数之比为 。下列说法正确的是
A．原子半径： B． 元素最高价化物对应的水化物具有强氧化性
C．电负性： D．能与水反应生成气体的单质只有 的单质
【答案】C
【分析】基态 原子 轨道上的电子数和 轨道上的电子数相等，电子排布为 ，X为O元素，基态
O原子的未成对电子数为2，Y和Z的未成对电子数分别为1和3，且原子序数为前20，则Z的价层电子排
布为 ，Z的原子序数大于O，所以Z为P，电子排布为 ，Y的原子序数在O和P之
间，基态Y原子未成对电子数为1，则Y可能为F 或者Na ，或者Al，由于 为金属元素，W和Y可形成 ，Y不可能为金属元素，所以Y只能时F，
根据化合物中正负化合价的代数和为0，W为Ca。
【解析】A．X为O元素，Y为F元素，Z为P元素，W为Ca元素，原子半径： ，A错误；
B．Z为P元素，最高价化物对应的水化物为 ，不具有强氧化性，B错误；
C．电负性： ，C正确；
D． 能与水反应生成 ，Ca能与水反应生成 ，所以能与水反应生成气体的单质有Y和W，D错误；
故选C。
3．五种短周期主族元素 X、Y、Z、M、Q 的原子序数依次增大，X 的 2p 轨道半充满，Y 的 s 能级电
子数和 p 能级电子数相等， Z 是至今发现的电负性最大的元素，M 在元素周期表中处于周期序数等于
族序数的位置，Q 的单质被广泛用作半导体材料。下列叙述中不正确的是
A．元素的第一电离能：X X >Q
C．气态氢化物分子的键角：Q>X>Y D．最高价氧化物对应的水化物的酸性：X>Q>M
【答案】A
【分析】X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素，X 的 2p 轨道半充满，则X的电子排
布式为1s22s22p3，则X为N；Y 的 s 能级电子数和 p 能级电子数相等，则Y的电子排布式为1s22s22p4，
则Y为O；Z 是至今发现的电负性最大的元素，则Z为F；M 在元素周期表中处于周期序数等于族序数的
位置，则M为Al；Q 的单质被广泛用作半导体材料，则Q为Si。
【解析】A．由分析知，X为N，Y为O，Z为F，元素的第一电离能为ON>Si，故B正确；
C．由分析知，X为N，Y为O，Q为Si，其气态氢化物为NH 、HO、SiH，NH 中氮原子为sp3杂化，
3 2 4 3
HO 中氧原子为sp3杂化， SiH 中硅原子为sp3杂化，但三者的孤电子对分别为2、1、0，则分子的键角为
2 4
SiH> NH > H O，故C正确；
4 3 2
D．由分析知，X为N，Q为Si，M为Al，元素非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，
则最高价氧化物对应的水化物的酸性N>Si>Al，故D正确；
答案选A。
4．一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示)具有良好的储氢性能，其中元素W、X、Y、Z的原子
序数依次增大，且总和为24，下列有关叙述正确的是A．同周期中第一电离能处于X和Y之间的元素有3种
B．元素X的最高价氧化物的水化物为二元弱酸
C．离子半径：
D．化合物ZW中W具有比较强的氧化性
【答案】A
【分析】Z的原子序数最大，且呈+1价，故Z为Na，根据机构图可知，W只有一个键，且原子序数最
小，故W为H，Y有三键，Y为N，原子序数总和为24，故X为B；
【解析】A．同周期中第一电离能处于B和N之间的元素有Be、C、O三种，A正确；
B．元素X的最高价氧化物的水化物为 ，在水中电离方程式为 ，属
于一元弱酸，B错误；
C．离子半径： ，C错误；
D．化合物NaH中H为-1价，易失电子，具有比较强的还原性，D错误；
故选A。
5．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次递增，W、X、Z分别位于不同周期，Z的原子半径在同周期
元素中最大。科学家将这四种元素的原子“组装”成一种超分子，具有高效的催化性能，其分子结构如图
所示(实线代表共价键，其他重复单元的W、X未标注)，下列说法错误的是
A．电负性：Y>X B．离子半径：Z>Y
C．W与X可组成多种共价化合物 D．简单氢化物的键角：X>Y
【答案】B
【分析】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次递增，W、X、Z分别位于不同周期，Z的原子半径在
同周期元素中最大，则W为H，Z为Na。从超分子结构中可以看出，X可形成4个共价键，则其最外层有4个电子，其为C；Y可形成2个共价键，则其最外层有6个电子，其为O。从而得出W、X、Y、Z分别
为H、C、O、Na。
【解析】A．X、Y分别为C、O元素，非金属性O＞N，则电负性O＞N，A正确；
B．Y、Z分别为O、Na，O2-和Na+的电子层结构相同，但O的核电荷数比Na小，则离子半径：Na+＜
O2-，B错误；
C．H与C可组成多种烃，包括烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等共价化合物，C正确；
D．C、O的简单氢化物分别为CH、HO，CH 呈正四面体结构，HO呈V形结构，则键角：CH＞HO，
4 2 4 2 4 2
D正确；
故选B。
6．下列关系错误的是
A．沸点：CO＞N B．第一电离能：Si＜P＜S
2
C．在水中的溶解度：SO ＞CO D．还原性：稀盐酸＜浓盐酸
2 2
【答案】B
【解析】A．CO、N 的相对分子质量相同，但CO为极性分子，N 为非极性分子，所以CO分子间的作用
2 2
力比N 大，沸点：CO＞N，A正确；
2 2
B．P的价电子排布式为3s23p3，3p轨道电子半充满，原子的能量低，第一电离能反常，则第一电离能：Si
＜S＜P，B错误；
C．SO 为极性分子，CO 为非极性分子，水为极性分子，依据相似相溶原理，在水中的溶解度：SO ＞
2 2 2
CO，C正确；
2
D．浓盐酸中Cl-浓度比稀盐酸中大，且浓盐酸的酸性更强，所以还原性：稀盐酸＜浓盐酸，D正确；
故选B。
7．下列有关化学用语表示正确的是
A．HClO的电子式：
B．O 的分子结构空间模型：
3
C．基态As原子的电子排布式：[Ar]3d104s24p3
D．反式聚异戊二烯的结构简式：【答案】C
【解析】A．HClO的电子式： ，A错误；
B．O 的分子结构空间模型: ，B错误；
3
C．基态As原子的电子排布式：[Ar]3d104s24p3，C正确；
D．反式聚异戊二烯的结构简式： ，D错误；
故选C。
8．元素M、W、X、Y、Z分别位于3个短周期，原子序数依次增大，X原子最外层电子数是电子层数的2
倍，Y的价电子数是Z价电子数的2倍，Z基态原子的电子占据7个原子轨道，M、W可以形成的化合物
为WM。下列说法正确的是
A．离子半径：WW>Q
【答案】B
【分析】X、Y、Z、E、Q、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，根据原子的成共价键的数量和所
带电荷数可判断X为H，Y为C，Z为N。根据原子序数大小，且Z与Q、E与W分别位于同一主族，可知Q为P，E为F，W为Cl。
【解析】A．由分析可知，Y为C，X为H，YX 为乙炔，为含有极性键的非极性分子，A正确；
2 2
B．由分析可知，Y为C，Z为N，由于C的氢化物有很多，有固态、液态和气态，而N的氢化物为NH3
和N2H4等，故无法比较它们氢化物的沸点，B错误；
C．原子序数为83的元素为铋，其位于第六周期第ⅤA族，与N位于同一主族，C正确；
D．由分析可知，E为F、W为Cl、Q为P，根据同一周期元素的第一电离从左往右增大趋势但ⅡA与
ⅢA、ⅤA与ⅥA反常，同一主族从上往下依次减小，故三种元素的第一电离能大小顺序为：F＞Cl＞P即
E>W>Q，D正确；
故答案为：B。
12．某食品添加剂的主要成分为WZ(RY )·12X Y。已知X、Y、Z、R、W为原子序数依次增大的前20号
4 2 2
元素，X、Z的周期序数等于主族序数，Y和R位于同主族，基态X、W原子最外层电子排布式为ns1。下
列叙述正确的是
A．原子半径：W>R>Z>Y> X
B．电负性：Y>R>X>Z> W
C．常温下，Z、W单质都能与水发生置换反应
D．R的最高价氧化物对应水化物一定有强氧化性
【答案】B
【分析】已知X、Y、Z、R、W为原子序数依次增大的前20号元素，基态X原子最外层电子排布式为
ns1，X、Z的周期序数等于主族序数，推测X为氢、Z为铝；W原子最外层电子排布式为ns1，W为钾；Y
和R位于同主族，结合物质化学式，推测Y为氧、R为硫；代入检验推理合理；
【解析】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；原子半径：W> Z>R>
Y> X，A错误；
B．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，
非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；电负性：Y>R>X>Z> W，B正确；
C．常温下铝和水不能反应，C错误；
D．R的最高价氧化物对应水化物为硫酸，浓硫酸有强氧化性、而稀硫酸氧化性较弱，D错误；
故选B。
13．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，它们组成一种团簇分子，结构如图所示。W、Z的族
序数均等于周期序数，X原子核外最外层电子数是其电子总数的 ，下列说法正确的是A．电负性：XAl>Mg，即X>Z>Y，故A错误；
B．常温下，W与X形成的化合物为HO或HO，这两种物质在常温下都是液态，故B正确；
2 2 2
C．该分子中H原子周围不满足8电子的结构，故C错误；
D．Y的最高价氧化物对应的水化物是Mg(OH) ，Z的是Al(OH) ，同周期从左到右，金属性减弱，金属性
2 3
越弱，碱性越弱，所以碱性Mg(OH) >Al(OH) ，即Y>Z，故D错误；
2 3
故本题选B。
14．科学家用配位化合物氯金酸钠(NaAuCl )溶液与泪液中的葡萄糖发生反应生成纳米金单质颗粒(直径为
4
20~60nm)。下列说法错误的是
A．葡萄糖分子中6个碳均为手性碳原子
B．第一电离能：Cl>Na
C．上述反应中，氯金酸钠表现氧化性
D．生成的纳米金分散在水中所得分散系可产生丁达尔效应
【答案】A
【解析】A．连有4个不同原子或原子团的碳为手性碳，葡萄糖分子中6个碳中4个碳为手性碳原子，A项
错误；
B．同周期从左到右，元素第一电离能整体呈增大的趋势，则第一电离能；NaZ
C．Y与M形成的化合物中不可能含有非极性共价键
D．最高价氧化物对应水化物的酸性：X>Q
【答案】C
【分析】X、Y、Z、M、Q为五种短周期元素，原子序数依次增大，Q原子序数最大，s能级电子数比p能
级电子数少1，Q原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1，Q为Al，X与Al同主族，2s轨道全充满，X为B，
Y和M为同周期元素且是纯碱中的两种元素，则Y为C，M为O，则Z为N。
【解析】A．C的最高正价为+4价，N的最高正价为+5价，最高正价CN，B正确；
C．C和O能形成C O，其结构式为O=C=C=C=O，含有非极性共价键，C错误；
3 2
D．B的非金属性强于Al，则最高价氧化物对应水化物的酸性HBO>Al(OH) ，D正确；
3 3 3
故答案选C。
16．某种化学品的结构如下图所示，已知W、X、Y、Z、M均为短周期主族元素，其中W、X、Y在同一
周期，Z、M同处另一周期，M的简单阳离子半径是同周期中最小的，则下列说法中正确的是
A．元素电负性大小的顺序：X>W>Y>Z
B．W的某种单质的分子，是极性分子且分子中含有极性键C．同一周期中，元素第一电离能处在Z和M之间的有2种
D．该分子中Y原子的杂化方式为sp2
【答案】B
【分析】W、X、Y、Z、M均为短周期主族元素，其中W、X、Y在同一周期，Z、M同处另一周期，M
的简单阳离子半径是同周期中最小的，可知M为Al元素，化合物中Z形成6个共价键，Z为S元素；X形
成1个共价键、Y形成4个共价键、W形成2个共价键，则X为F元素、Y为C元素、W为O元素，以此
来解答。
【解析】由上述分析可知，W为O元素、X为F元素、Y为C元素、Z为S元素、M为Al元素，
A．同周期，从左到右，元素的电负性逐渐增大，同主族从上到下，元素的电负性逐渐变小，则电负性
F>O>S>C，故A错误；
B．O 的空间结构为V形，分子中正电荷中心和负电荷中心不重合，O 是极性分子，分子中含有极性键，
3 3
故B正确；
C．同一周期中，随着核电荷数的增加，元素的第一电离呈现增大趋势，ⅡA族、ⅤA族反常，则元素第
一电离能处在Al和S之间的有Si共1种，故C错误；
D．Y为C原子，价层电子对数是4，杂化方式为sp3，故D错误；
故选：B。
17．我国科学家在寻找新的点击反应砌块的过程中，意外发现一种安全、高效的合成化合物，其结构简式
如图所示，其中X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期元素，W的原子序数是Y的二倍。下列说法
错误的是
A．简单氢化物的稳定性：Z>Y
B．第二电离能：X>Y
C．XY为直线形结构
2
D．分子中除W外，其他元素均满足8电子结构
【答案】D
【分析】由图可知Y形成两对共用电子对形成稳定结构，结合原子序数，Y为O，W的原子序数是Y的二
倍，W为S，X形成三对共用电子对达到稳定结构，X为N，Z形成一对共用电子对形成稳定结构，结合
原子序数可知Z为F，据此分析解答。【解析】A．非金属性F>O，则氢化物的稳定性：HF>H O，故A正确；
2
B．N+最高能级为2p2，F+最高能级为2p4，F+再失去一个电子形成半满稳定结构，则F+更易失去一个电
子，即第二电离能：N> F，故B正确；
C．NO与CO 互为等电子体，等电子体的空间构型相同，CO 为直线结构，则NO为直线形结构，故C
2 2 2 2
正确；
D．由结构简式可知除S外，带负电荷的N原子不满足八电子稳定结构，故D错误；
故选：D。
18．X、Y、Z、W 是原子序数依次增大的四种短周期元素。基态X、Z原子的电子均填充了3个能级，且
均有2个未成对电子，W的核外电子数是X原子最外层电子数的3倍。下列说法正确的是
A．第一电离能：X＜Y＜Z B．元素X的氢化物的沸点一定比元素Y的氢化物低
C．Z与W组成的化合物可作耐高温材料 D．简单离子半径：r(W)＞r(Z)＞r(Y)
【答案】C
【分析】X、Y、Z、W 是原子序数依次增大的四种短周期元素。基态X、Z原子的电子均填充了3个能
级，且均有2个未成对电子，则X为碳、Z为氧，那么Y为氮；W的核外电子数是X原子最外层电子数的
3倍，W为12号元素镁；
【解析】A．同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能
大于同周期相邻元素，第一电离能：X＜Z＜Y，A错误；
B．碳可以形成相对分子质量很大的烃，其沸点可能很高，故元素X的氢化物的沸点不一定比元素Y的氢
化物低，B错误；
C．Z与W组成的化合物氧化镁熔点很高，可作耐高温材，C正确；
D．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；简单离子半径：r(Y)＞r(Z)＞
r(W)，D错误；
故选C。
19．中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星。探测发现火星上存在大量含氧橄榄石矿物
。已知前四周期元素X、Y、Z、R、W的原子序数依次增大，Y的氢化物常用于雕刻玻璃，R元素的一种
氧化物可制作光导纤维，W的合金材料是生活中用途最广泛的金属材料。其态Z原子核外s，p能级上电子
总数相等。下列叙述正确的是
A．电负性： B． 分子的键角为C．简单氢化物的稳定性： D．熔点：
【答案】B
【分析】常用于雕刻玻璃的氢化物为HF，则Y为F；R元素的一种氧化物可制作光导纤维，则该氧化物为
SiO，R为Si；W的合金材料是生活中用，途最广泛的金属材料，则W为Fe；基态Z原子核外s、p能级
2
上电子总数相等，则其电子排布式为1s22s22p4或1s22s22p63s2，又因为X、Y、Z、R、W的原子序数依次增
大，则Z的原子序数需大于F，故Z为Mg，根据含氧橄榄石矿物，可知X为O，以此解题。
【解析】A．电负性：同一周期从左往右主族元素电负性依次增强，同一主族从上往下电负性依次减小，
则电负性F>O>Si>Fe>Mg，即Y> X> R> W> Z，故A错误；
B．SiF 中Si为sp3杂化，分子为正四面体构型，键角为109°28'，故B正确；
4
C．F的非金属性比O强，稳定性HF > H O，故C错误；
2
D．MgF 为离子晶体,，SiO 为原子晶体，原子晶体熔点一般高于离子晶体，MgF 熔点1261°C，SiO 熔点
2 2 2 2
1600 ~ 1700°C，故熔点MgF < SiO，故D错误；
2 2
故选B。
20．X、Y、Z、W、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。X元素基态原子电子排布式为 ，Y
元素的第一电离能大于同周期相邻元素的第一电离能，Z元素基态原子2p轨道有一个未成对电子，W元素
基态原子s能级上的电子总数与p能级上电子总数相等，Q是地壳中含量最多的金属元素。下列说法不正
确的是
A．最高价氧化物对应水化物的碱性：
B．Y和原子序数为51的元素位于同一主族
C．同周期元素中Z的第一电离能最大
D．X、Q的氧化物、氢氧化物都有两性
【答案】C
【解析】X、Y、Z、W、Q五种短周期元素，原子序数依次增大，X元素基态原子电子排布式为
，n=2，则X为Be元素；Q是地壳中含量最多的金属元素，则Q为Al元素；Y元素的第一电离能大于同
周期相邻元素的第一电离能，Y位于IIA或VA族，且原子序数介于Be，O之间，则Y元素为N元素，W
元素基态原子s能级上的电子总数与p能级上电子总数相等，W原子核外电子排布式为 ，则
W为Mg元素；Z元素基态原子2p轨道有一个未成对电子，且原子序数介于O、Al之间，Z原子核外电子排布式为 ，则Z为F元素；
A．金属性：Be
