2020版高考化学一轮复习原子结构与性质作业

2020版高考化学一轮复习原子结构与性质作业

第33讲　原子结构与性质 课时集训 测控导航表 知识点 基础 能力 挑战 原子核外电子排布原理 ‎1,2,4‎ 原子结构与元素性质 ‎3‎ ‎6,7,8,9‎ ‎12‎ 综合 ‎5‎ ‎10,11‎ ‎13‎ ‎1.(2018·福建福州模拟)微粒M和N,肯定属于同族元素且化学性质相似的是(　C　)‎ A.原子核外电子排布式:M为1s22s2,N为1s2‎ B.结构示意图:M为,N为 C.M原子基态2p轨道上有一对成对电子,N原子基态3p轨道上有一对成对电子 D.M原子基态2p轨道上有1个未成对电子,N原子基态3p轨道上有1个未成对电子 解析:A项,M为Be,N为He,两者不属于同主族,错误;B项,M属于原子,N属于离子,性质不相似,错误;C项,推断出M为O,N为S,属于同主族,性质具有相似性,正确;D项,M可能为B、F,N可能为Al、Cl,不一定属于同一主族,错误。‎ ‎2.(2018·宁夏银川一中月考)周期表中27号元素钴的方格中注明 ‎“3d74s‎2”‎,由此可以推断(　D　)‎ A.它位于周期表的第四周期ⅡA族 B.它的基态核外电子排布式可简写为[Ar]4s2‎ C.C的核外价电子排布式为3d54s2‎ D.Co位于周期表中第9列 解析:“3d74s‎2”‎为Co的价电子排布,其简写式中,也要注明3d轨道,B项错误;“7+2=‎9”‎,说明它位于周期表的第9列,D项正确;从左向右数,第9列应为过渡元素,A项错误;失电子时,应失去最外层的电子,即先失4s上的电子,Co2+的价电子排布为3d7,C项错误。‎ ‎3.(2018·山西忻州模拟)下列叙述中正确的是(　C　)‎ A.同周期元素中,ⅦA族元素的原子半径最大 B.ⅥA族元素的原子,其半径越大,越容易得到电子 C.当各轨道处于全满、半满、全空时原子较稳定 D.同一周期中,碱金属元素的第一电离能最大 解析:同周期主族元素中,从左至右原子半径依次减小,所以同周期元素中,ⅦA族元素的原子半径最小(0族元素原子半径较大),A错误;ⅥA族元素的原子,其半径越大,越不容易得电子,B错误;当各轨道处于全满、半满、全空时,能量最低,原子较稳定,C正确;同一周期中,碱金属元素的第一电离能最小,D错误。‎ ‎4.(2019·河北唐山模拟)在d轨道中电子排布成,而不能排布成,其最直接的根据是(　D　)‎ A.能量最低原理 B.泡利原理 C.原子轨道构造原理 D.洪特规则 解析:据图知,4个电子占据不同的轨道且自旋状态相同,其根据是洪特规则。‎ ‎5.X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素,其相关信息如下表所示:‎ 元素 相关信息 X X的一种核素的质量数为18,中子数为10‎ Y Y与X同主族,且它的一种氧化物是导致酸雨的主要物质之一 Z Z的单质常温下为黄绿色气体 W W的基态原子核外有4个未成对电子 ‎(1)Z在元素周期表中的位置是　 。 ‎ ‎(2)基态Y原子的核外电子排布式为　 。 ‎ ‎(3)基态的核外电子排布式为　 。 ‎ ‎(4)X的一种氢化物H2X2分子中极 性键和非极 性键数目 之比为　　　 　。 ‎ ‎(5)Y的电负性比Z的　　　　(填“大”或“小”);X和Y的简单气态氢化物中,较稳定的是　　　　(写化学式)。 ‎ 解析:由题意可知,X、Y、Z、W分别为O、S、Cl、Fe元素。‎ ‎(1)Cl元素处于周期表中第三周期第ⅦA族。‎ ‎(2)基态S原子核外有16个电子,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p4或[Ne]3s23p4。‎ ‎(3)基态Fe原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2‎ ‎,失去3个电子生成F,则F的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5。‎ ‎(4)H2O2的结构式为H—O—O—H,分子中极性键和非极性键数目之比为2∶1。‎ ‎(5)S元素的电负性比Cl元素小;O元素的非金属性强于S元素,故H2O的稳定性强于H2S。‎ 答案:(1)第三周期第ⅦA族 ‎(2)1s22s22p63s23p4或[Ne]3s23p4‎ ‎(3)1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5‎ ‎(4)2∶1　(5)小　H2O ‎6.(2018·甘肃天水模拟)现有三种元素的基态原子的电子排布式如下:①1s22s22p63s23p4;②1s22s22p63s23p3;③1s22s22p5。则下列有关比较中正确的是(　D　)‎ A.最高正化合价:③>②>①‎ B.原子半径:③>②>①‎ C.电负性:③>②>①‎ D.第一电离能:③>②>①‎ 解析:根据核外电子排布式可知①是S,②是P,③是F。F无正价,A错误;同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族自上而下原子半径逐渐增大,则原子半径:②>①>③,B错误;同周期自左向右电负性增大,同主族自上而下电负性减小,则电负性:③>①>②‎ ‎,C错误;同周期自左向右第一电离能呈增大趋势,但P的3p轨道电子处于半充满状态,稳定性强,第一电离能大于S,则第一电离能:③>②>①,D正确。‎ ‎7.下列说法或有关化学用语的表达正确的是(　B　)‎ A.在基态多电子原子中,p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量 B.基态Fe原子的外围电子排布图为 C.因氧元素电负性比氮元素大,故氧原子第一电离能比氮原子第一电离能大 D.根据原子核外电子排布的特点,Cu在元素周期表中位于s区 解析:同一能层中的p轨道电子能量一定比s轨道电子能量高,但外层s轨道电子能量比内层p轨道电子能量高,A错误;基态Fe原子外围电子排布式为3d64s2,外围电子排布图为B正确;N原子的2p轨道处于半充满状态,第一电离能大于氧原子,C错误;Cu的外围电子排布式为3d104s1,位于元素周期表的ds区,D错误。‎ ‎8.以下有关元素性质的说法不正确的是(　D　)‎ A.具有下列电子排布式的原子中:①1s22s22p63s23p2,②1s22s22p3,③1s22s22p2,④1s22s22p63s23p4,原子半径最大的是①‎ B.具有下列价电子排布式的原子中:①3s23p1,②3s23p2,③3s23p3,④3s23p4,第一电离能最大的是③‎ C.①Na、K、Rb,②N、P、As,③O、S、Se,④Na、P、Cl中,元素的电负性随原子序数增大而递增的是④‎ D.某元素气态基态原子的逐级电离能分别为738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、21‎ ‎ 703,当它与氯气反应时可能生成的阳离子是 解析:A项,①为Si,②为N,③为C,④为S,原子半径最大的为Si,正确;B项,①为Al,②为Si,③为P,④为S,第一电离能最大的为P,正确;C项,同一主族元素,电负性从上到下逐渐减小,同一周期主族元素,电负性从左到右逐渐增大,正确;D项,根据各级电离能变化趋势,基态原子的最外层应有2个电子,所以与Cl2反应时应呈+2价,不正确。‎ ‎9.A元素的阳离子与B元素的阴离子具有相同的电子层结构,有关两元素的下列叙述:①原子半径AB,③原子序数A>B,④原子最外层电子数AB,①错误;因原子序数A>B,则离子半径APH3>AsH3,因为键长越短,键能越大,化合物越稳定;沸点:NH3>AsH3>PH3,NH3可以形成分子间氢键,沸点最高;AsH3相对分子质量比PH3大,分子间作用力大,因而AsH3的沸点比PH3高。‎ 答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3　As　‎ ‎(2)　氧　(3)三角锥形　‎ ‎(4)As2O3+6Zn+6H2SO42AsH3↑+6ZnSO4+3H2O　(5)NH3>PH3>AsH3　键长越短,键能越大,化合物越稳定　NH3>AsH3>PH3　NH3可形成分子间氢键,沸点最高,AsH3相对分子质量比PH3大,分子间作用力大,因而AsH3比PH3沸点高 ‎12.(2018·黑龙江哈尔滨第六中学高三模拟)与Si同周期部分元素的电离能如图所示,其中a、b和c分别代表的含义是(　B　)‎ A.a为I1、b为I2、c为I3‎ B.a为I2、b为I3、c为I1‎ C.a为I3、b为I2、c为I1‎ D.a为I1、b为I3、c为I2‎ 解析:在第三周期元素中,钠原子失去1个电子后,就已经达到稳定结构,所以钠的第二电离能最大;镁原子最外层为2个电子,失去2个电子后为稳定结构,所以镁的第二电离能较小;铝原子最外层有3个电子,失去2个电子后还未达稳定结构,而铝的金属性比镁弱,所以第二电离能比镁略高;硅原子最外层的3p轨道有2个电子,全部失去后,留下的3s轨道上有2个电子,相对较稳定,所以硅的第二电离能比铝要低;磷、硫非金属性逐渐增大,第二电离能也增大,由于硫失去1个电子后,3p轨道上是3个电子,是较稳定结构,所以硫的第二电离能要高于氯;综上分析,a代表第二电离能I2、b代表第三电离能I3、c代表第一电离能I1。‎ ‎13.(2018·山西祁县中学高三月考)前四周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,基态A原子核外电子占据3个轨道,基态B原子核外电子占据3个能级且每个能级上电子数相等,C的双原子单质分子中σ键和π键数目之比为1∶‎ ‎2,D的最高正化合价和最低负化合价之和等于4;基态E原子核外有6个未成对电子。‎ ‎(1)基态E原子的核外电子排布式为　 ; ‎ 基态D原子核外电子占据的能量最高的能级符号为　　　　。 ‎ ‎(2)A元素的各级电离能如下:‎ 能级(I)‎ I1‎ I2‎ I3‎ I4‎ I5‎ 电离能/‎ ‎[kJ·mol-1]‎ ‎800.6‎ ‎2 427‎ ‎3 660‎ ‎25 026‎ ‎32 827‎ 分析上表数据知,相邻两个电子的电离能中,I3和I4之间差异最大,其主要原因是　 。 ‎ ‎(3)A、B、C元素的最高价氧化物对应的水化物酸性依次增强,其原因是　 。 ‎ ‎(4)氯元素与A、B、C元素组成的共价分子ACl3、BCl4、CCl3中,中心原子采用sp3杂化、立体构型为三角锥形的是　　　　(填分子式)。 ‎ ‎(5)(DC)4为热色性固体,且有色温效应。低于‎-30 ℃‎时为淡黄色,室温下为橙黄色,高于‎100 ℃‎时为深红色。在淡黄色→橙黄色→深红色的转化中,破坏的作用力是　　　　;在常压下,(DC)4高于‎130 ℃‎分解为相应的单质,这一变化中破坏的作用力是　　　　。在B、C、D的简单气态氢化物中,属于非极性分子的是　　　　(填分子式,下同),常与Cu2+、Zn2+、Ag+等形成配离子的是　　　　。 ‎ ‎(6)A、C形成立方晶体,晶体结构类似金刚石,如图所示。已知:该晶体密度为ρ g·cm-3,NA代表阿伏加德罗常数的值。‎ ‎①该晶体的化学式为　　　　。 ‎ ‎②在该晶体中,A与C形成共价键的键长(d)为　　　　pm。 ‎ 解析:根据题给信息可推知,A为B元素、B为C元素、C为N元素、D为S元素、E为Cr元素。‎ ‎(1)E为Cr元素,基态E原子的核外电子排布式为 ‎1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1;D为S元素,基态D原子核外电子占据的能量最高的能级符号为3p。‎ ‎(2)基态硼原子核外电子排布式为1s22s22p1,所以硼原子失去第3个电子后,达到稳定结构,不易再失去电子(或者说,硼原子的I3、I4对应的2个电子分别处于不同的能层),因此硼原子相邻两个电子的电离能中,I3和I4之间差异最大。‎ ‎(3)B、C、N的非金属性依次增强,所以B、C、N元素的最高价氧化物对应的水化物酸性依次增强。‎ ‎(4)BCl3分子中硼原子价层电子对个数=3+×(3-3×1)=3,且不含孤电子对,采用sp2杂化,分子构型为平面三角形;CCl4分子中碳原子价层电子对个数=4+×(4-4×1)=4,且不含孤电子对,采用sp3‎ 杂化,分子构型为正四面体形;NCl3分子中N原子价层电子对个=3+(5-3×1)=4,采用sp3杂化,该分子 中含有一个孤电子对,所以其空间构型是三角锥形。‎ ‎(5)由已知(SN)4高于‎130 ℃‎时分解,破坏的是化学键(或共价键或极性键);在低于该温度时发生的颜色变化中,破坏的作用力是分子间作用力(或范德华力)。C、N、S的简单气态氢化物中,CH4呈正四面体结构,四条键的极性刚好抵消,所以是非极性分子;NH3分子为三角锥形,氮原子为顶点,整个分子正负电荷中心不对称,所以是极性分子;硫最外层有6个电子,它和两个氢原子形成两对共用电子对后还有2对孤对电子,一共有4对电子在硫周围,这四对电子呈四面体形结构,其中两个方向被氢占据,还有2个方向被孤电子对占据,所以分子呈V形,正负电荷中心不能重合,为极性分子。NH3中H的电子云严重偏向N,使得N的孤对电子十分突出,配位能力很强,常与Cu2+、Zn2+、Ag+等形成配离子。‎ ‎(6)如图,B(白色)占据立方体的8个顶点和6个面心,所以有+‎ ‎=4(个);N(黑色)占据八分之一个晶胞的中心,共4个,故该晶体的化学式为BN;设晶胞边长为a、键长为d,则d=a,根据已知条件可得:a=×1010 pm=×1010 pm,所以 d=××1010 pm。‎ 答案:(1)1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1　3p　‎ ‎(2)硼原子的I3、I4对应的2个电子分别处于不同的能层或硼原子失去第3个电子后,达到稳定结构,不易再失去电子(或其他合理说法)‎ ‎(3)B、C、N的非金属性依次增强　(4)NCl3‎ ‎(5)分子间作用力(或范德华力)　化学键(或共价键或极性键)　CH4　NH3‎ ‎(6)①BN　②××1010‎