高考化学一轮复习物质结构与性质第33讲原子结构与性质习题（含解析）.docx

第33讲原子结构与性质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36,7,8,912综合510,11131.(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1s2B.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A族B.它的基态核外电子排布式可简写为Ar4s2C.C的核外价电子排布式为3d54s2D.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,A族元素的原子半径最大B.A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,A族元素的原子半径最小(0族元素原子半径较大),A错误;A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XX的一种核素的质量数为18,中子数为10YY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ZZ的单质常温下为黄绿色气体WW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A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Ne3s23p4。(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Ar3d5。(4)H2O2的结构式为HOOH,分子中极性键和非极性键数目之比为21。(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A族(2)1s22s22p63s23p4或Ne3s23p4(3)1s22s22p63s23p63d5或Ar3d5(4)21(5)小H2O6.(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:1s22s22p63s23p4;1s22s22p63s23p3;1s22s22p5。则下列有关比较中正确的是(D)A.最高正化合价:B.原子半径:C.电负性:D.第一电离能:解析:根据核外电子排布式可知是S,是P,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:,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:,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:,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:1s22s22p63s23p2,1s22s22p3,1s22s22p2,1s22s22p63s23p4,原子半径最大的是B.具有下列价电子排布式的原子中:3s23p1,3s23p2,3s23p3,3s23p4,第一电离能最大的是C.Na、K、Rb,N、P、As,O、S、Se,Na、P、Cl中,元素的电负性随原子序数增大而递增的是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,为Si,为N,为C,为S,原子半径最大的为Si,正确;B项,为Al,为Si,为P,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:原子半径AB,原子序数AB,原子最外层电子数AB,错误;因原子序数AB,则离子半径APH3AsH3,因为键长越短,键能越大,化合物越稳定;沸点:NH3AsH3PH3,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)1s22s22p63s23p63d104s24p3As(2)氧(3)三角锥形(4)As2O3+6Zn+6H2SO42AsH3+6ZnSO4+3H2O(5)NH3PH3AsH3键长越短,键能越大,化合物越稳定NH3AsH3PH3NH3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I3B.a为I2、b为I3、c为I1C.a为I3、b为I2、c为I1D.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键和键数目之比为12,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)I1I2I3I4I5电离能/kJmol-1800.62 4273 66025 02632 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 gcm-3,NA代表阿伏加德罗常数的值。该晶体的化学式为。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Ar3d54s1;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+(3-31)=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+(4-41)=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+(5-31)=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