（新课标）2019版高考化学一轮复习 选考部分 物质结构与性质 考点规范练35 原子结构与性质.doc

考点规范练35原子结构与性质(时间:45分钟满分:100分)非选择题(共8小题,共100分)1.(2017河南豫南九校质评)(12分)碳、硅两元素广泛存在于自然界中。请回答下列问题:(1)基态14c原子的核外存在对自旋状态相反的电子,硅原子的电子排布式为。(2)晶体硅的结构与金刚石非常相似。晶体硅中硅原子的杂化方式为杂化;金刚石、晶体硅和金刚砂(碳化硅)的熔点由高到低的顺序为。(3)科学研究结果表明,碳的氧化物co2能够与h2o借助于太阳能制备hcooh。其反应原理如下:2co2+2h2o2hcooh+o2,则生成的hcooh分子中键和键的个数比是。(4)碳单质有多种形式,其中c60、石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示:c60、石墨烯与金刚石互为。在石墨烯晶体中,每个c原子连接个六元环;在金刚石晶体中,每个c原子连接的最小环也为六元环,六元环中最多有个c原子在同一平面。金刚石晶胞含有个碳原子。若碳原子的半径为r,金刚石晶胞的边长为a,根据硬球接触模型,则r=a,碳原子在晶胞中的空间占有率为(不要求计算结果)。2.(12分)t、w、x、y、z是元素周期表前四周期中的常见元素,原子序数依次增大,相关信息如表格所示。元素相关信息tt元素可形成自然界中硬度最大的单质ww与t同周期,核外有一个未成对电子xx原子的第一电离能至第四电离能分别是:i1=578 kjmol-1,i2=1 817 kjmol-1,i3=2 745 kjmol-1,i4=11 575 kjmol-1y常温、常压下,y单质是固体,其氧化物是形成酸雨的主要物质zz的一种同位素的质量数为63、中子数为34(1)ty2是一种常用的溶剂,是(填“极性分子”或“非极性分子”),分子中存在个键。w的最简单氢化物容易液化,理由是。(2)在25 、101 kpa下,已知13.5 g的x固体单质在o2气体中完全燃烧后恢复至原状态,放热419 kj,该反应的热化学方程式为。(3)基态y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。y、氧、w元素的第一电离能由大到小的顺序为(用元素符号作答)。(4)zyo4的溶液常作电镀液,其中yo42-的空间构型是,其中y原子的杂化轨道类型是。3.(12分)现有七种元素,其中a、b、c、d、e为短周期主族元素,f、g为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息,回答问题。元素性质或结构信息a核外电子数和电子层数相等b原子的核外p电子数比s电子数少1c原子的第一至第四电离能如下:i1=738 kjmol-1;i2=1 451 kjmol-1;i3=7 733 kjmol-1;i4=10 540 kjmol-1d原子核外所有p轨道全满或半满e主族序数与周期数的差为4f前4周期中电负性最小g位于元素周期表的第七列(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,属于区元素,该元素的核外电子排布式为。(5)de3中心原子的杂化方式为,用价层电子对互斥理论推测其空间构型为。4.(12分)下图为元素周期表中部分元素的某种性质(x值)随原子序数变化的关系。(1)短周期中原子核外p轨道上电子数与s轨道上电子总数相等的元素是(写元素符号)。(2)同主族内不同元素的x值变化的特点是,同周期内,随着原子序数的增大,x值变化的总趋势是。周期表中x值的这种变化特点体现了元素性质的变化规律。(3)x值较小的元素集中在元素周期表的。a.左下角b.右上角c.分界线附近(4)下列关于元素该性质的说法中正确的是(选填代号)。a.x值可反映元素最高正化合价的变化规律b.x值可反映原子在分子中吸引电子的能力c.x值大小可用来衡量元素金属性和非金属性的强弱5.(12分)已知a、b、c、d、e、f六种元素,它们的原子序数依次增大。a、e是同一主族的短周期元素,a原子最外层s能级和p能级上的电子数相等,c+与b2-具有相同的电子层结构,d原子的最外层电子数等于其电子层数,且a、b、c、d、e五种元素的原子序数之和是f元素原子序数的2倍。请回答下列问题:(1)元素e基态原子的电子排布式为。(2)b、c、d三种元素形成简单离子的半径由大到小的顺序是(用离子符号表示)。(3)f元素在元素周期表中的位置为。(4)b、e两种元素形成的晶体类型为。(5)电负性:a(填“”或“金刚砂晶体硅(3)41(4)同素异形体34838316来源:z,xx,k.com解析 (1)14c原子核外的电子排布式为1s22s22p2,两个s轨道上分别有2个自旋状态相反的电子,根据洪特规则,另两个p电子分居在两个轨道上;硅原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2。(2)晶体硅的每个原子均形成了四个sisi键,所以硅原子采用sp3杂化;金刚石、晶体硅和金刚砂(碳化硅)三种晶体的结构相似,均为原子晶体,根据键长可以判断三种晶体的熔点由高到低的顺序为:金刚石金刚砂晶体硅。(3)hcooh分子中有1个ch键、1个oh键、2个co键和1个co键,即键和键的个数比是41。(4)c60、石墨烯与金刚石为不同结构的碳单质,三者互为同素异形体。在石墨烯晶体中,每个c原子连接3个六元环。由金刚石的晶体结构图可以看出,六元环中最多有4个c原子在同一平面。由金刚石的晶胞结构可看出,碳原子位于晶胞的顶点、面心和体内,故晶胞中含有的碳原子数目为188+126+4=8。根据硬球接触模型可知,在立方体的对角线上碳原子紧密接触,故8r=3a,则r=38a,8个碳原子的体积为843r3=843(38a)3=3a316,故原子利用率为316。2.答案 (1)非极性分子2分子间形成氢键(2)4al(s)+3o2(g)2al2o3(s)h=-3 352 kjmol-1(3)m96fos(4)正四面体结构sp3解析 t能形成自然界硬度最大的单质(即金刚石),则t是碳元素;原子序数依次增大,w与碳元素同周期,核外有一个未成对电子,即w是氟元素;x的第四电离能发生突变,即最外层有三个电子,故x是铝元素;y的氧化物是形成酸雨的主要物质,即y是硫元素;z的质子数=63-34=29,z是铜元素。(1)ty2形成的化合物为cs2,空间构型为直线形,因此属于非极性分子,其结构式为scs,两个成键原子之间只能形成1个键,因此cs2分子中有2个键;w的氢化物为hf,因为分子间形成氢键,所以容易液化。(2)4 mol al燃烧放出的热量为419 kj13.5 g27 gmol-14 mol=3 352 kj,即热化学方程式为4al(s)+3o2(g)2al2o3(s)h=-3 352 kjmol-1。(3)硫元素为第三周期第a族元素,能层分别为k、l、m,离核越远能层的能量越高,最高能层为m,该能层具有的原子轨道数为9,电子数为6;同一周期元素从左向右第一电离能呈增大的趋势,同主族元素从上到下,第一电离能逐渐减小,即第一电离能由大到小的顺序是fos。(4)so42-中含有4个键,孤电子对数=12(6+2-42)=0,因此价层电子对数为4,属于正四面体结构,杂化轨道数=价层电子对数=4,即硫原子的杂化类型为sp3。3.答案 (1)hnhhh+h-(2)3哑铃(3)泡利原理(4)bd1s22s22p63s23p63d54s2(5)sp3三角锥形解析 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电子云有三个方向,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)pcl3的中心原子p的价层电子对数为4,故为sp3杂化;因外层有一对孤电子对,故空间构型为三角锥形。4.答案 (1)o、mg(2)同一主族,从上到下,x值逐渐减小逐渐增大周期性(3)a(4)b、c解析 (1)由于p轨道最多容纳6个电子,s轨道最多容纳2个电子,因此短周期中原子核外p轨道上电子数与s轨道上电子总数相等的元素其电子排布可能为1s22s22p4或1s22s22p63s2,即分别为o和mg。(2)根据图示,同主族元素从上到下,x值逐渐减小,同周期元素从左到右,x值逐渐增大。(3)x值较小的元素集中在元素周期表左下角。(4)x值能够反映原子在分子中吸引电子的能力,能够衡量元素金属性和非金属性的强弱。5.答案 (1)1s22s22p63s23p2(2)o2-na+al3+(3)第四周期第族(4)原子晶体(5)解析 a、b、c、d、e、f六种元素,它们的原子序数依次增大,a、e是同一主族的短周期元素,a原子最外层s能级和p能级上的电子数相等,则a为c(碳),e为si,c+与b2-具有相同的电子层结构,则b为o,c为na,d原子的最外层电子数等于其电子层数,则d为al,a、b、c、d、e五种元素的原子序数之和是f元素原子序数的2倍,则f为26号元素铁。(1)e为si,硅元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2。(2)b、c、d三种元素分别是o、na、al,形成的简单离子具有相同的电子层结构,质子数越大,半径越小,三种离子的半径由大到小的顺序是o2-na+al3+。(3)f元素是铁,在元素周期表中的位置是第四周期第族。(4)b、e两种元素形成的物质是sio2,晶体类型为原子晶体。(5)同周期元素从左到右,电负性逐渐增大,则电负性:csi,同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,非金属性逐渐增强,最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐减弱,则第一电离能:naal(oh)3。6.答案 (1)第三周期第a族1s22s22p63s23p4(2)2na+2h2o2naoh+h2大于(3)cl高氯酸的酸性比硫酸的酸性强(或氯化氢稳定性比硫化氢稳定性强等,合理即可)(4)sp3解析 从“明亮的蓝紫色火焰”,再结合其他信息可知a元素是硫元素;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”相符合。从“黄色火焰”可知c元素是钠元素,再由前面的信息进行验证。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”知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。7.答案 (1)1s22s22p63s1(2)第三周期第a族小于(3)3p哑铃(4)1s22s22p63s23p5或ne3s23p5 +17288解析 根据题中信息可推出a为na,b为al,c为n,d为cl。(1)a为na,其核外电子排布式为1s22s22p63s1。(2)b为al,其在元素周期表中的位置为第三周期第a族,na+与al3+核外电子排布相同,核电荷数al3+大于na+,故r(al3+)r(na+)。(3)c为n,其电子排布图为,其中有3个未成对电子,能量最高的为p轨道上的电子,其轨道呈哑铃形。(4)d为cl,其原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5,简化电子排布式为ne3s23p5,cl-的结构示意图为 +17288。8.答案 (1)3d64s2fe3+(2)sp3(3)2na不是(4)(5)427gmol-16.021023mol-1(0.40510-7cm)32.7 gcm-3解析 (1)在水溶液中fe2+具有较强的还原性,易被氧化,而fe3+则较为稳定。(2)nabh4中b的价层电子对数是4,故硼原子的杂化方式为sp3。(3)根据al2c