【状元之路】高考化学大一轮复习 12.1 原子结构与性质实效精练（含解析） 新人教版选修3.doc

原子结构与性质12014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ph_7(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_。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。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1s22s22p63s23p5(2)2na2h2o=2naohh2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)2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(1010 m)最高价态最低价态1.02622.2710.7421.4330.77441.10530.99711.8610.75531.1744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_(填序号)。a气态氢化物的挥发性和稳定性b单质中的键能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解析：由题意可知，10种元素是前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；同一主族中，从上向下，元素的第一电离能逐渐减小，故在10种元素中，第一电离能最小的是k。(2)c、p、cl中的某两种元素形成的化合物中，pcl3或ccl4分子中的每一个原子都满足8电子稳定结构；根据化合价知氮和硅形成氮化硅；si3n4；硫元素的原子价电子排布式是3s23p4。(3)元素的非金属性越强，形成气态氢化物越稳定，非金属性强弱为clspsi，故其氢化物稳定性为hclh2sph3sih4。(4)氧元素和氮元素相比，非金属性较弱的是氮元素，可通过c、e验证。答案：(1)(2)pcl3、ccl4si3n43s23p4(3)hclh2sph3sih4(4)氮元素c、e32014厦门模拟a、b、c、d、e五种元素，a元素的周期数、主族数、原子序数相同；b的基态原子核外有3种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子数相同；c元素的电离能如图所示；d元素的价电子构型为nsnnpn2；e是第四周期的过渡金属元素，血红蛋白中的e元素与bd形成的配位键比与d形成的配位键强。e单质与bd形成的配合物e(bd)5，常温下呈液态，熔点为20.5 ，沸点为103 ，易溶于非极性溶剂。(1)e(bd)5晶体属于_(填晶体类型)。(2)a元素和b元素组成的化合物分子之间_(填“有”或“没有”)形成氢键。(3)基态e原子的电子排布式为_。(4)b、c、d三种元素的电负性由大到小的顺序是_(填元素符号)。(5)c2和b2a2的分子中根据电子云重叠的方式不同，都包含的共价键类型有_。(6)已知原子数和电子数相同的粒子叫等电子体，等电子体的结构相似。根据下表数据，说明bd分子比c2分子活泼的原因_。xyxyxybd的键能(kj/mol)357.7798.91071.9c2的键能(kj/mol)154.8418.4941.7解析：由题意可推出a是h，b是c，c是n，d是o，e是fe。(1)由fe(co)5的物理性质熔、沸点较低可推知该晶体是分子晶体。(2)碳的氢化物分子间没有氢键。(3)基态fe原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2。(4)由电负性的概念可知非金属性越强其电负性越大，故c、n、o三种元素的电负性由大到小的顺序是：o、n、c。(5)n2和c2h2中均有键和键。(6)由表中数据对比可知co中断裂第一个键所消耗能量(1071.9798.9)kj/mol 比n2中断裂第一个键消耗能量(941.7418.4)kj/mol小，故co较活泼。答案：(1)分子晶体(2)没有(3)1s22s22p63s23p63d64s2(4)o、n、c(5)键和键(6)co中断裂第一个键消耗的能量(273 kj/mol)比n2中断裂第一个键消耗的能量(523.3 kj/mol)小，co的第一个键较容易断裂，因此co较活泼。(其他合理答案酌情给分)42012安徽理综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：nsnnpn2zz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：_。氢元素、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：_。解析：根据题给信息可知x为c元素；y的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn2，因为s能级最多可容纳2个电子，所以y为o元素；z为na元素；因为w的白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色，最后变为红褐色，故w为fe元素。(1)fe元素位于元素周期表第四周期第族，其基态原子最外层电子数为2。(2)o元素的非金属性强于c元素，所以c的电负性比o小。气态氢化物中h2o更稳定。(3)na2o2与co2的反应为2co2=2na2co3o2或 (4)根据信息，c和h形成的氢化物中有两种类型氢的分子可以写出很多，如：ch3ch2ch3、(ch3)3ch、(ch3)2chch(ch3)2等；h、c和o元素形成的能相互反应的粒子也可以写出很多，如：ch3coohhco=ch3cooco2h2o等。答案：(1)四2(2)小h2o(3) 或2co2=2na2co3o2(4)丙烷(其他合理答案均可)ch3coohhco=ch3cooco2h2o(其他合理答案均可)52014东北三校联考某配位化合物为深蓝色晶体，由原子序数由小到大的a、b、c、d、e五种元素构成，其原子个数比为144511。其中c、d元素同主族且原子序数d为c的二倍，e元素的外围电子排布式为(n1)dn6ns1，回答下列问题。(1)元素b、c、d的第一电离能由大到小的排列顺序为_。(用元素符号表示)(2)d元素原子的最外层电子排布图为_。(3)该配位化合物的化学式为_，配体的中心原子的杂化方式为_。(4)c元素可与a元素形成两种常见的化合物，其原子个数比分别为11和12，两种化合物可以任意比互溶，解释其主要原因为_。(5)a元素与b元素可形成分子式为a2b2的某化合物，该化合物的分子具有平面结构，则其结构式为_，分子中含有_个键，_个键。解析：根据提供信息，可知c为o，d为s，e的外围电子排布式为3d104s1，为cu。根据该配合物的颜色和组成，可以推断为cu(nh3)4so4h2o。(1)n、o、s的第一电离能由大到小的顺序为nos。(2)s的最外层有6个电子，电子排布图为(3)cu(nh3)4so4h2o中配体为nh3，中心原子n的杂化方式为sp3。(4)h2o2分子与h2o分子之间形成氢键，因此可以任意比互溶。(5)该化合物的结构式为hn=nh，根据一个双键中含有1个键，1个键，可知该分子中含有3个键，1个键。答案：(1)nos(2) (3)cu(nh3)4so4h2o或cu(nh3)4so4h2osp3杂化(4)h2o2分子与h2o分子之间形成氢键(从相似相溶原理，分子结构相似的物质易互溶等角度回答，只要答案合理即可)(5)hn=nh316已知元素周期表中共有18纵行，如图实线表示元素周期表的边界。按电子排布，可把周期表里的元素划分为几个区；s区、p区、d区、ds区等。除ds区外，其他区的名称来自按构造原理最后填入的电子的能级符号。(1)请在图中用实线画出s区、p区、d区、ds区的边界线，并分别用阴影和表示d区和ds区。(2)有的同学受这种划分的启发，认为d区内6、7纵行的部分元素可以排在另一区，你认为应排在_区。(3)请在元素周期表中用元素符号标出4s轨道半充满的元素。(4)请利用电子排布的相关知识解释fe3比fe2稳定的原因：_。(5)随着科学技术的发展，不断有新的元素被发现。若把第七周期排满，则元素周期表共可以排布_种元素。解析：本题从深层次上考查了元素周期表的结构。依据构造原理最后填入的电子的能级符号，将元素周期表划分为几个区，对于24号元素，其核外价电子排布似乎应该是3d44s2，而实际上是3d54s1，原因是能量相同的轨道处于全空、全充满和半充满时能量最低，而29号元素也正是因为这一点而排成3d104s1，而不是3d94s2，故29号、30号元素所在纵行归为ds区，所以该同学认为d区内6、7纵行的部分元素可以排在ds区是有道理的。对于fe3比fe2稳定的原因也可从铁的核外电子排布特点来解释。答案：(1)如图：(2)ds(3)见上表(4)fe价电子的排布式为3d64s2，fe2为3d6，fe3为3d5，依据“能量相同的轨道处于全空、全充满和半充满时能量最低”的原则，3d5处于半充满状态，结构更稳定，故fe3比fe2稳定(5)1187w、x、y、z是周期表前36号元素中的四种常见元素，其原子序数依次增大。w、y的氧化物是导致酸雨的主要物质，x的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子，z能形成红色(或砖红色)的z2o和黑色的zo两种氧化物。(1)w在元素周期表第_周期第_族。w的气态氢化物稳定性比h2o(g)_(填“强”或“弱”)。(2)y的基态原子核外电子排布式是_，y的第一电离能比x的_(填“大”或“小”)。(3)y的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与z的单质反应的化学方程式是_。(4)写出x的单质和feo反应的化学方程式是_。解析：形成酸雨的主要物质是氮和硫的氧化物，y的原子序数比w大，由此可推出w为氮元素，y为硫元素；根据基态原子核外电子排布所遵循的原则，可以写出x的电子排布式为1s22s22p63s23p1，x为铝元素；z能够形成红色(或砖红色)的z2o和黑色zo两种氧化物，推知z为铜元素。(1)w是氮元素，同周期元素气态氢化物稳定性从左到右逐渐增强。(2)s的原子半径比al的小，更难失电子，第一电离能s的大于al。(4)属于铝热反应。3feo2alal2o33fe。答案：(1)2a弱(2)1s22s22p63s23p4大(3)cu2h2so4(浓)cuso4so22h2o(4)3feo2alal2o33fe创新试题教师备选教学积累资源共享作为例题或练习题12014济南模拟已知元素x、y的原子最外层分别有n个和(m5)个电子，次外层分别有(n2)个和m个电子，据此判断：(1)元素x和y分别是_和_(填元素符号)；其电子排布式分别为_和_；其价电子的电子排布图分别为_和_。(2)这两种元素最高价氧化物对应水化物和naoh三者之间发生反应的离子方程式为_。解析：元素x的原子的最外层电子数为n个，次外层电子数为(n2)个，则x不可能位于第2周期(否则最外层无电子，那么只有一个电子层，不可能)，只可能是第3周期元素，次外层电子数为8，则n6，x是硫元素；同理元素y也是第3周期元素，m8，y为铝元素。答案：(1)sal1s22s22p63s23p41s22s22p63s23p1(2)3hal(oh)3=al33h2o，hoh=h2o，al(oh)3oh=alo2h2o2a、b、c、d是短周期的四种主族元素，它们的原子序数依次增大，四种元素中只有c是金属元素，a与c的最外层电子数相等，c、d两元素原子的电子数之和为a、b两种元素原子的电子数之和的3倍。试推断：(1)写出a、b、c、d的元素符号；a_、b_、c_、d_；(2)写出d元素基态原子的电子排