【全程复习方略】2104高考化学一轮复习 原子结构与性质课时加固训练 新人教版选修3.doc

课时加固训练（四）原子结构与性质 (45分钟100分)1.(15分)(1)(2012浙江高考)可正确表示原子轨道的是。a.2sb.2dc.3pxd.3f写出基态镓(ga)原子的电子排布式:。(2)(2013四川高考)fe基态原子的核外电子排布式为_。(3)(2013福建理综)基态铜原子的核外电子排布式为_。2.(12分)(1)(2013新课标全国卷)基态硅原子中,电子占据的最高能层符号为,该能层具有的原子轨道数为、电子数为。(2)(2013福建高考)依据第2周期元素第一电离能的变化规律,参照如图中b、f元素的位置,用小黑点标出c、n、o三种元素的相对位置。(3)(2013浙江高考)n、al、si、zn四种元素中,有一种元素的电离能数据如下:电离能 i1 i2 i3 i4 in/kjmol-1 578 1 817 2 745 11 578 则该元素是(填写元素符号)。基态锗(ge)原子的电子排布式是_。ge的最高价氯化物分子式是_。ge元素可能的性质或应用有_。a.是一种活泼的金属元素b.其电负性大于硫c.其单质可作为半导体材料d.其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点3.(14分)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:元素相关信息xx的基态原子l层电子数是k层电子数的2倍yy的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn+2zz存在质量数为23,中子数为12的核素ww有多种化合价,其白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色,最后变成红褐色(1)w位于元素周期表第周期第族,其基态原子最外层有_个电子。(2)x的电负性比y的(填“大”或“小”);x和y的气态氢化物中,较稳定的是_(写化学式)。(3)写出z2y2与xy2反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目:_。(4)在x的原子与氢原子形成的多种分子中,有些分子的核磁共振氢谱显示有两种氢,写出其中一种分子的名称:。氢原子与x、y的原子也可共同形成多种分子和某种常见无机阴离子。写出其中一种分子与该无机阴离子反应的离子方程式:_。4.(15分)(2013石家庄模拟)四种短周期元素的性质或结构信息如下表。请根据信息回答下列问题。元素性质或结构信息a室温下单质呈粉末状固体,加热易熔化,单质在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰b单质常温、常压下是气体,能溶于水,原子的m层上只有1个未成对的p电子c单质质软、银白色固体、导电性强,单质在空气中燃烧发出黄色火焰d原子最外电子层上s电子数等于p电子数,单质为空间网状晶体,具有很高的熔、沸点(1)b元素在周期表中的位置是,写出a原子的电子排布式_。(2)写出c单质与水反应的化学方程式_。a与c形成的化合物溶于水后,溶液的ph7(填“大于”“等于”或“小于”)。(3)a、b两元素非金属性较强的是(写元素符号)_。写出能证明这一结论的一个实验事实_。(4)d元素位于周期表中的第纵行,在与b元素形成的化合物中显价。5.(15分)现有七种元素,其中a、b、c、d、e为短周期主族元素,f、g为第4周期元素,它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息,回答问题。a元素的核外电子数和电子层数相等b元素原子的核外p电子数比s电子数少1c原子第一至第四电离能如下:i1=738 kjmol-1i2=1 451 kjmol-1i3=7 733 kjmol-1i4=10 540 kjmol-1d原子核外所有p轨道全满或半满e元素的主族序数与周期数的差为4f是前四周期中电负性最小的元素g在周期表的第七列(1)已知ba5为离子化合物,写出其电子式:_。(2)b元素基态原子中能量最高的电子,其电子云在空间有个方向,原子轨道呈形。(3)某同学根据上述信息,推断c基态原子的核外电子排布图为,该同学所画的电子排布图违背了。(4)g位于第族区,该元素的核外电子排布式为_。(5)检验f元素的方法是_,请用原子结构的知识解释产生此现象的原因:_。6.(14分)t、x、y、z、q、r、w为周期表前四周期元素,原子序数依次增大,其相关信息如下表:元素相关信息tt原子所处的周期数、族序数分别与其原子序数相等xx的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道,且每种轨道中的电子数相同zz的基态原子价电子排布为ns2npn+2q在该元素所在周期中,q的基态原子的第一电离能最小r3p能级上有1个未成对电子ww的一种核素的质量数为65,中子数为36(1)x、y、q三种元素的电负性由大到小的顺序是(用元素符号表示)。(2)w的基态原子的核外电子排布式为_。利用电解可提纯w物质,在该电解反应中阳极物质是,阴极物质是,电解质溶液是_。(3)t、x两种元素组成的一种化合物m是重要的化工原料,常把它的产量作为衡量石油化工发展水平的标志,则m分子中键和键的个数比为_。在ty、tz两种共价键中,键长较长的是_。(4)已知25、101 kpa条件下:4r(s)+3z2(g)=2r2z3(s) h=-2 834.9 kjmol-14r(s)+2z3(g)=2r2z3(s) h=-3 119.1 kjmol-1则16 g z2(g)完全转化为z3(g)的h=。7.(15分)(能力挑战题)下表列出前20号元素中的某些元素性质的一些数据:元素原子半径(10-10m)最高价态最低价态1.02+6-22.27+1-0.74-21.43+3-0.77+4-41.10+5-30.99+7-11.86+1-0.75+5-31.17+4-4试回答下列问题:(1)以上10种元素中,第一电离能最小的是(填编号)。(2)上述、三种元素中的某两种元素形成的化合物中,每一个原子都满足8电子稳定结构的物质可能是(写分子式)。元素和形成的化合物的化学式为,元素的原子价电子排布式是。(3)四种元素的气态氢化物的稳定性,由强到弱的顺序是_(填化学式)。(4)和两元素比较,非金属性较弱的是(填名称),可以验证你的结论的是下列中的(填选项字母)。a.气态氢化物的挥发性和稳定性b.单质分子中的键能c.两元素的电负性d.含氧酸的酸性e.氢化物中xh键的键长(x代表和两元素)f.两单质在自然界的存在形式答案解析1.【解析】(1)电子层数为2的能级包括s、p;电子层数为3的能级包括s、p、d;镓(ga)的原子序数为31,电子分布的能级为1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p。(2)fe的原子序数为26,电子分布的能级为1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s。(3)cu是29号元素,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或ar3d104s1。答案:(1)a、c1s22s22p63s23p63d104s24p1(2)1s22s22p63s23p63d64s2(3)1s22s22p63s23p63d104s1【方法技巧】离子的电子排布式的书写流程离子的电子排布式在书写时应以原子的电子排布式为基础,首先根据构造原理,写出相应原子的电子排布式,再根据原子得失电子的情况作出相应的调整,写出相应离子的电子排布式。比如,钠原子的电子排布式为1s22s22p63s1,当它失去1个电子时就变成钠离子,其电子排布式就变成1s22s22p6。2.【解析】(1)基态硅原子中,电子占据的最高能层为第三层,符号为m,该能层中有3个能级:3s、3p和3d,3s能级有1个原子轨道,3p能级有3个原子轨道,3d能级有5个原子轨道,所以该能层具有的原子轨道数为9,填充的电子数为4。(2)同周期从左到右第一电离能有增大趋势,但第2周期第a族元素的第一电离能比相邻的第a和第a族元素大,第a族元素的第一电离能大于第a族元素。(3)由电离能数据可知,该元素呈+3价。ge的最高正价为+4价。ge位于金属和非金属的分界线上,故其单质可作为半导体材料,其氯化物和溴化物为分子晶体,相对分子质量越大,其沸点越高。答案:(1)m94 (2)(3)al1s22s22p63s23p63d104s24p2gecl4c、d3.【解析】由题中信息可推知x、y、z、w分别为c、o、na、fe四种元素。(1)fe位于周期表中第4周期第族,其基态原子价电子排布式为3d64s2,最外层有2个电子。(2)x(c)、y(o)位于同一周期,自左向右电负性增大,故x的电负性比y的小,非金属性越强,气态氢化物越稳定,故较稳定的为h2o。(3)na2o2与co2反应的化学方程式为2na2o2+2co2=2na2co3+o2,在标电子转移的方向和数目时,应注意na2o2中氧元素化合价一部分升高,一部分降低。(4)本小题为发散型试题,答案不唯一。烃分子中含有两种氢原子的烃较多,如丙烷(ch3ch2ch3)、丙炔(ch3cch)等,由c、h、o三种元素形成的分子很多,但形成的无机阴离子只有hco3-,因此能与hco3-反应的分子必须为羧酸,如ch3cooh等。答案:(1)42(2)小h2o(3)(4)丙烷(其他合理答案均可)ch3cooh+hco3-=ch3coo-+co2+h2o(其他合理答案均可)4.【解析】a元素从“明亮的蓝紫色火焰”,再结合其他信息可知是硫元素;b元素从“气体”可知是非金属元素,从“m层上只有1个未成对的p电子”知是氯元素,与气体能溶于水相吻合。c元素,从“黄色火焰”可知是钠元素,再由前面的信息印证。d元素原子最外层上s电子数等于p电子数,结合空间网状结构,和“很高的熔、沸点”应该是硅元素或碳元素。在周期表中的第14纵行,是第a族。比较元素非金属性的强弱可从它们之间的相互置换、氢化物的稳定性、最高价氧化物的水化物的酸性强弱等方面去判断。答案:(1)第3周期第a族1s22s22p63s23p4(2)2na+2h2o=2naoh+h2大于(3)cl高氯酸的酸性大于硫酸的酸性(或氯化氢稳定性比硫化氢强)(4)14+45.【解析】由题给信息可知元素a、b、c、d、e、f、g分别为h、n、mg、p、cl、k、mn。(1)离子化合物nh5为氢化铵。(2)氮原子的基态原子能量最高的电子为p电子,p电子云有3个方向,原子轨道呈哑铃形。(3)题图中3s轨道的两个电子自旋状态相同,违背了泡利原理。(5)检验钾元素的方法是用焰色反应。其原理是电子跃迁时会吸收或释放能量,释放特定频率的光谱。答案:(1) (2)3哑铃(3)泡利原理(4)bd1s22s22p63s23p63d54s2(5)焰色反应当基态原子的电子吸收能量后,电子会跃迁到较高能级,变成激发态原子。电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时,将以光的形式释放能量6.【解析】本题考查元素物质结构与元素周期律。(1)t、x、y、z、q、r、w依次为h、c、n、o、na、al、cu。同一周期从左向右电负性递增,同主族从上到下电负性减弱,电负性:ncna;(2)cu的基态原子的核外电子排布式为ar3d104s1,电解精炼可提纯cu,即是从粗铜中精炼铜,故该电解反应中阳极物质是粗铜,阴极物质是精铜,电解质溶液则是可溶性的铜盐;(3)h2cch2分子中有5个键和1个键,原子半径:no,因此键长较长的是 hn;(4)上式减下式得3o2(g)=2o3(g)h=+284.2 kjmol-1,可知,0.5 mol o2(g)完全转化为o3(g)的h=+47.4 kjmol-1。答案:(1)ncna(2)ar3d104s1或1s22s22p63s23p63d104s1粗铜精铜cuso4溶液(或其他可溶性的铜盐)(3)51hn(4)+47.4 kjmol-1【加固训练】现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表:元素编号元素的性质或原子结构tm层上有2对成对电子x最外层电子数是次外层电子数的2倍y常温下单质为双原子分子,其氢化物水溶液呈碱性z元素最高正价是+7价(1)元素t的原子最外层共有种不同运动状态的电子。元素x的一种同位素可测定文物年代,这种同位素的符号是。(2)元素y与氢元素形成一种离子yh4+,写出该微粒的电子式。(3)探寻物质性质的差异性是学习的重要方法之一。t、x、y、z四种元素的最高价氧化物的水化物中化学性质明显不同于其他三种酸的是,理由是_。【解析】(1)因t的m层上有2对成对电子,其电子排布式为1s22s22p63s23p4,因此它是硫元素,其最外层有6种不同运动状态的电子。从x的原子结构:“最外层电子数是次外层电子数的2倍”,且其一种同位素可测定文物年代推知x为碳元素,其同位素符号是614c。(2)由元素y单质为双原子分子,其氢化物水溶液显碱性推出y为氮元素,y与h形成的yh4+即nh4+,其电子式为。(3)从t、x、y、z四种元素的最高价氧化物对应水化物来看,分子式为h2so4、h2co3、hno3和hclo4,显然h2co3的性质与其他三种不同,因只有它是非氧化性酸且是弱酸。答案:(1)6614c(2) (3)h2co3h2co3是弱酸且是非氧化性酸7.【解题指南】解答本题的思路是:(1)首先根据原子半径和主要化合价的规律推出各元素。(2)再结合元素周期律分析各问题。【解析】由题意可知,10种元素均是前20号元素,根据表中数据,我们不难推出s,k,o,al,c,p,cl,na,n,si。(1)在同一周期中,从第a族到第a族,元素的第一电离能呈增大趋势;同一主族