苏教版选修3专题专题2原子结构与元素的性质单元测试题.doc

专题2原子结构与元素的性质一、选择题（下列各题只有一个选项符合题意）1、a、b、c、d、e是同一周期的五种主族元素，a和b的最高价氧化物对应的水化物均呈碱性，且碱性ba，c和d的电负性cd；e是这五种元素中原子半径最小的元素，则它们的原子序数由小到大的顺序是( )a. a、b、c、d、e b. e、c、d、b、ac. b、a、d、c、e d. c、d、a、b、e2、以下能级符号不正确的是（ ）a. 3s b. 3p c. 3d d. 3f3、下列各原子或离子的电子排列式错误的是（ ）a. na+ 1s22s22p6 b. f 1s22s22p6c. n3+ 1s22s22p6 d. o2 1s22s22p64、下列关于氢原子电子云图的说法正确的是（ ）a. 通常用小黑点来表示电子的多少，黑点密度大，电子数目大。b. 黑点密度大，单位体积内电子出现的机会大。c. 通常用小黑点来表示电子绕核作高速圆周运动。d. 电子云图是对运动无规律性的描述。5、 下列关于键和键的理解不正确的是a. 键可以绕键轴旋转，键不能绕键轴旋转b. 分子中的键是 键，hclo分子中的键都是 键c. 分子和中都是含有5个键d. 键以“头碰头”方式重叠，键以“肩并肩”方式重叠6、下列各组表述中，正确的是（ ）a. 基态核外电子的排布为的原子3p能级有一个空轨道b. 第四周期中，未成对电子数最多的原子为mnc. fe2+的基态核外电子排布为1s22s22p63s23p63d6d. 2p能级有2个未成对电子的基态原子的价电子排布一定为2s22p27、关于sp3杂化轨道说法正确的是（ ）a. 凡是中心原子采取sp3杂化方式成键的分子其几何构型都是四面体b. 分子中的杂化轨道是由4个h原子的1s轨道和c原子的2p轨道混合起来而形成的c. 金刚石是三维网状结构，由碳原子从sp3杂化轨道形成共价键d. nh3和bf3分子中，中心原子均采用sp3杂化8、下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是 ()a. 原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围，故称电子云b. s能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子只能在球壳内运动c. p能级的原子轨道呈哑铃形，随着能层序数的增加，p能级原子轨道数也在增多d. s、p能级原子轨道的平均半径均随电子层的增大而增大9、 原子序数依次增大的x、y、z、w四种短周期元素，x、w原子的最外层电子数与其电子层数相等，x、z的最外层电子数之和与y、w的最外层电子数之和相等。甲的化学式为yx3，是一种刺激性气味的气体，乙的化学式为yz3，丙是由x、y、z组成的盐。下列说法正确的是（ ）a. 原子半径：wyz，而离子半径：zywb. x的单质分子中存在s-p键c. 测得丙的水溶液呈酸性，则溶液中丙盐阳离子浓度大于酸根离子浓度d. y的单质分子中有1个p-p键和2个p-p键二、填空题10、钴（co）是人体必需的微量元素。含钴化合物作为颜料，具有悠久的历史，在机械制造、磁性材料等领域也具有广泛的应用。请回答下列问题：（1）co基态原子的价电子排布图为_；（2）酞菁钴近年来在光电材料、非线性光学材料、光动力学疗法中的光敏剂、催化剂等方面得到了广泛的应用。其结构如图所示，中心离子为钴离子。酞菁钴中三种非金属原子的电负性由大到小的顺序为；_（用相应的元素符号作答）；碳原子的杂化轨道类型为_；与钴离子通过配位键结合的氮原子的编号是_；（3）cocl2中结晶水数目不同呈现不同的颜色。cocl2可添加到硅胶（一种干燥剂，烘干后可再生反复使用）中制成变色硅胶。简述硅胶中添加cocl2的作用_；（4）用kcn处理含co2+的盐溶液，有红色的co(cn)2析出，将它溶于过量的kcn溶液后，可生成紫色的co(cn)64-，该配离子具有强还原性，在加热时能与水反应生成淡黄色co(cn)63-，写出该反应的离子方程式：_；（5）co的一种氧化物的晶胞如右图所示，在该晶体中与一个钴原子等距离且最近的钴原子有_个；筑波材料科学国家实验室的一个科研小组发现了在 5k 下呈现超导性的晶体，该晶体具有coo2的层状结构(如下图所示，小球表示co原子，大球表示o原子）。下列用粗线画出的重复结构单元示意图不能描述coo2的化学组成的是_。11、短周期主族元素a、b、c、d的原子序数依次增大，其中a、c同主族，b、c、d同周期，a原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，b是短周期元素中原子半径最大的主族元素。试回答下列问题：（1）a的元素符号_；b的元素名称_。（2）d的原子的电子式_；c原子的电子排布式_。（3）a、b、c三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序是_。（4）ca2与d元素的单质在水溶液中反应的化学方程式是_。12、某元素原子序数为35，则，（1）此元素原子的电子总数是_，有_个未成对电子。（2）有_个原子轨道排布了电子。（3）它的电子排布式为_。（4）该元素位于周期表第_周期_族。13、m是第四周期元素，最外层只有1个电子，次外层的所有原子轨道均充满电子。元素y的负一价离子的最外层电子数与次外层的相同。回答下列问题：(1)在元素周期表中m位于_区，基态m原子的价层电子排布图为_，第四能层s轨道上电了数目和m元素相同的元素还有_(填元素符号)。(2)元素y基态原子的核外电子排布式为_，其同周期元素中，第一电离能最大的是_(写元素符号)。元素y的含氧酸中，酸性最强的是_(写化学式)，该酸根离子的立体构型为_。(3)z与元素y同主族，在该族中原子序数最小，z的气态氢化物的稳定性大于y的气态氢化物的稳定性，原因是_，z的气态氢化物的沸点大于y的气态氢化物的沸点，原因是_。14、钛、铬、铁、镍、铜等金属及其化合物在工业上有重要用途。（1）钛铁合金是钛系储氢合金的代表，该合金具有放氢温度低、价格近中等优点。cu的基态原子价电子排布式为_，ni的基态原子共有_种不同能级的电子。（2）制备cro2cl2的反应为k2cr2o7+3ccl4=2kcl+2cro2cl2+3cocl2上述化学方程式中非金属元素电负性由大到小的顺序是：_(用元素符号表示)cocl2分子中各原子均满足8电子稳定结构，cocl2分子中键和键的个数比为_；中心原子的杂化方式为_。nio、feo的晶体结构均与氯化钠的晶体结构相同，其中ni2+和fe2+的离子半径分别为6.910-2nm和7.810-2nm。则熔点nio_feo (填“”、“”或“ch (3). sp2 (4). 2、4 (5). 随着硅胶的吸湿和再次烘干，二氯化钴在结晶水合物和无水盐间转化，通过颜色的变化可以表征硅胶的吸湿程度 (6). 2co(cn)64-+2h2o2co(cn)63-+h2+2oh (7). 12 (8). d【解析】(1)co为27号元素，原子核外电子数为27，根据能量最低原理，其核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d74s2，价电子排布图为，故答案为：；(2)酞菁钴中三种非金属原子为c、n、h，同周期自左而右电负性增大，非金属性越强电负性越大，故电负性nch；分子中c原子均形成3个键，没有孤对电子，杂化轨道数目为3，碳原子的杂化轨道类型为 sp2，故答案为：nch；sp2；含有孤对电子的n原子与co通过配位键结合，形成配位键后形成4对共用电子对，形成3对共用电子对的n原子形成普通的共价键，1号、3号n原子形成3对共用电子对为普通共价键，2号、4号n原子形成4对共用电子对，与co通过配位键结合，故答案为：2，4；(3)随着硅胶的吸湿和再次烘干，二氯化钴在结晶水合物和无水盐间转化，通过颜色的变化可以表征硅胶的吸湿程度，故答案为：随着硅胶的吸湿和再次烘干，二氯化钴在结晶水合物和无水盐间转化，通过颜色的变化可以表征硅胶的吸湿程度；(4)co(cn)64-配离子具有强还原性，在加热时能与水反应生成淡黄色co(cn)63-，只能是水中氢元素被还原为氢气，根据电荷守恒有氢氧根离子生成，该反应离子方程式为：2co(cn)64-+2h2o2co(cn)63-+h2+2oh -，故答案为：2co(cn)64-+2h2o2co(cn)63-+h2+2oh -；(5)由氧化物晶胞结构可知晶胞中co、o原子数目之比为1：2，假设黑色球为co原子，以顶点co原子为研究对象，与之等距离且最近的钴原子位于面心，每个顶点为8个晶胞共用，每个面心为2个晶胞共用，在该晶体中与一个钴原子等距离且最近的钴原子数目为=12；coo2的重复结构单元示意图中co、o原子数目之比应为1：2，由图像可知：a中co、o原子数目之比为1：4=1：2，符合，b中co、o原子数目之比为(1+4)：4=1：2，符合，c中co、o原子数目之比为4：4=1：2，符合，d中co、o原子数目之比为1：4=1：1，不符合 11、【答案】(1) o ； 钠 (2) ； 1s22s22p6 3s23p4 (3) s2-、o2-、na+(4) so2 + cl2 + 2h2o = h2so4 + 2hcl【解析】解：本题考查元素周期律、物质推断。短周期主族元素a、b、c、d的原子序数依次增大，a原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，则a为o元素；a、c同主族，c为s元素,d为cl元素；b、c、d同周期，b是短周期元素中原子半径最大的主族元素，则b为na元素；故d的原子的电子式为：，c原子的电子排布式1s22s22p63s23p4，a、b、c三种元素形成的简单离子o2、na+、s2-，三种微粒中s2-电子层数最多，故s2-半径最大，o2、na+电子层数相同，但o2-的核电荷数小，则半径大，故半径由大到小顺序为：s2-o2-na+；ca2与d元素的单质在水溶液中反应的化学方程式是so2 + cl2 + 2h2o = h2so4 + 2hcl。12、【答案】(1)35； 1(2)18(3)1s22s22p63s23p63d104s24p5(4)四、a【解析】解：本题考查原子结构。13、【答案】(1) ds ； ； k、cr(2) 1s22s22p63s23p5 ； ar ； hclo4 ； 正四面体(3) 氟的原子半径小于氯原子，氢氟键的键能大于氢氯键，分子稳定 ； 氟化氢分子间可以形成氢键，沸点反常的高【解析】解：根据题给信息推断m为铜元素，y为氯元素。(1)在元素周期表中铜元素位于ds区，铜为29号元素，基态m原子的价层电子排布图为，第四能层s轨道上电了数目和m元素相同的元素还有k、cr；（2）氯元素为17号元素，位于第三周期，根据构造原理知其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p5 ，同周期元素由左向右元素原子的第一电离能逐渐增大，故其同周期元素中，第一电离能最大的是ar。氯元素的含氧酸中，酸性最强的是hclo4，该酸根离子中氯原子的为sp3杂化，没有孤对电子，立体构型为正四面体形；(3)z与元素y同主族，在该族中原子序数最小，则z为氟元素，z的气态氢化物hf的稳定性大于y的气态氢化物hcl的稳定性，原因是氟的原子半径小于氯原子，氢氟键的键能大于氢氯键，分子稳定，z的气态氢化物的沸点大于y的气态氢化物的沸点，原因是氟化氢分子间可以形成氢键，沸点反常的高。14、【答案】 (1). 3d104s1 (2). 7 (3). oclc (4). 31 (5). sp2 (6). (7). 两者均为离子晶体，且阴阳离子电荷数均为2，但fe2+的离子半径较大，离子晶体晶格能大，因此其熔点较低 (8). lani5 (9). (10). 【解析】(1)cu是29号元素,位于元素周期表中第四周期第ib族,故cu的基态原子价电子排布式为3d104s1. ni是28号元素,原子核外有1s、2s、3s、4s、2p、3p、3d等7个能级, (2)制备cro2cl2的反应为k2cr2o7+3ccl4=2kcl+2cro2cl2+3cocl2反应式中非金属元素有三种:o、c、cl,ccl4中c表现正化合价、cl表现负化合价,中cl为+1价,o为-2价,电负性越大,对成键电子吸引力越大,元素相互化合时该元素表现负价,故电负性:, 分子中有1个键和2个键,所以分子中键的数目为3,键的数目为1,个数比,中心原子c电子对数,故中心原子杂化方式为, 、的晶体结构类型均与氯化钠的相同,说明二者都是离子晶体,离子晶体的熔点与离子键的强弱有关,离子所带电荷数越多,离子半径越小,离子键越强,熔点越高.因为的离子半径小于的离子半径,属于熔点是, (4)该合金的晶胞如图所示,晶胞中心有一个镍原子,其他8个镍原子都在晶胞面上,镧原子都在晶胞顶点. 所以晶胞实际含有的镍原子为,晶胞实际含有的镧原子为,所以晶体的化学式 一个晶胞的质量,根据,即, 合金储氢后的密度储氢能力,根据上述分析储氢材料的储氢能力为15、【答案】 (1). ar3d6 (2). onc (3). co或n2 (4). 126.021023个或12mol (5). 分子晶体 (6). alfe3【解析】 (1)铁为 26号元素，其亚铁离子的电子排布式为 ar3d6；(2)非金属性越强，电负性越强，所以顺序为：onc；(3) cn互为等电子体的的微粒含有2个原子，价电子是10，所以可以为co或n2；1mol fe(cn)63-中cn-与铁离子之间有6个配位键，在每个cn-内部有一个共价键，所以1mol该配位物中含有键的数目为126.021023个或12mol；(4) )铁的另一种配合物fe(co)5熔点为-20.5，沸点为103，易溶于ccl4，据此可以判断fe(co)5晶体属于分子晶体。(5)正方体中，铁原子个数为，铝原子个数为，所以铝、铁原子个数比为=1:3，所以该合金的化学式为alfe3。16、【答案】 (1). (2). nh3分子间存在氢鍵 (3). sp3 (4). (5). 磷原子3p轨道处于半满状态，不容易失去电子 (6). 2 (7). f的电负性大于h，故nf3中n的周围的电子密度小于nh3中n周围电子密度 (8). (9). 【解析】（1）p 原子核电荷数为15，电子排布为1s22s22p63s23p3，核外电子排布图； （2）nh3分子间存在氢鍵，ph3 分子间无氢键，因此nh3比ph3 易液化；正确答案：nh3分子间存在氢鍵。（3）p4s3中硫原子形成2个共价键，孤电子对数为1/2(6-21)=2,则有4个价层电子对，其杂化的轨道类型为sp3；正确答案：sp3。同一周期，从左到右，电负性增大，因此电负性:磷硫；同一周期，第一电离能呈现增大的趋势，由于磷原子3p轨道处于半满状态，不容易失去电子，第一电离能磷大于硫；正确答案： ；磷原子3p轨道处于半满状态，不容易失去电子。（4）一个nh4bf4中n原子和其中一个h原子之间存在配位键、b原子和其中一个f原子之间存在一个配位键，所以含有2个配位键，则1mol nh4bf4含有2mol配位键；正确答案：2。（5）f的电负性大于h，故nf3中n的周围的电子密度小于nh3中n周围电子密度，因此nf3的键角小于nh3的键角；正确答案：f的电负性大于h，故nf3中n的周围的电子密度小于nh3中n周围电子密度。（6）图中a点坐标参数为(0、0、0)、c点坐标参数为(1、)，说明晶胞边长为1，a、c点距离为晶胞对角线的，则c点的原子坐标参数为(、)；根据晶胞结构可知：硼原子个数为4，磷原子个数为81/8+61/2=4,即该晶胞中含有4个磷化硼，质量为442/nag, 设该晶胞的棱长为xcm,该晶胞中距离最近的两个磷原子的核间距离为面对角线上的一半，所以x=l10-10cm,晶胞的体积为x3=(l)310-30 cm3；设晶胞的密度为g.cm-3，则=442/na(l)310-30 = g.cm-3； 17、【答案】 (1). sp2 (2). 正四面体 (3). 非极性 (4). 属于分子晶体，相对分子质量越大，沸点越高 (5). 减弱 (6). (7). 【解析】(1)碳的一种单质的结构如图(a)所示，应为石墨，在石墨晶体中，同层的每一个碳原子以与相邻的三个碳原子以键结合，采用sp2杂化 ；(2)sicl4分子的中心原子为si，形成4个键，价层电子对数为4，具有正四面体结构，属于非极性分子， (3)四卤化硅的沸点逐渐升高，为分子晶体，沸点与相对分子质量有关，相对分子质量越大，沸点越高， pbx2的沸点逐渐降低，其中pbf2为离子晶体，pbbr2、pbi2为分子晶体，可知依f、cl、br、i次序，pbx2中的化学键的离子性减弱、共价性增强 ；(4)k位于棱和体心，晶胞中的个数为12+9=12，c60位于顶点和面心，个数为8+6=4，化学式为k3c60，则晶胞的质量为g，其晶胞参数为1.4nm=1.410-7cm，则体积为(1.410-7)3cm3，所以密度为 。18. 【题文】 已知a、b、c、d、e、f、g七种元素的原子序数依次递增，前四种元素为短周期元素位于元素周期表s区，电子层数与未成对电子数相等；b基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每轨道中的电子总数相同；d原子核外成对电子数为未成对电子数的3倍；f位于第四周期d区，最高能级的原子轨道内只有2个未成对电子；e的一种氧化物具有磁性；c与g同主族。（1）基态原子的价电子轨道排图为_,b2a2的电子式为_,cd3-的空间构型为_ （2）f(bd)n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18(1个bd分子可提供的电子数为2)，则_ 根据等电子原理，b、d 分子内键与键的个数之比为_ （3）fxo晶体晶胞结构为nacl型，由于晶体缺陷，x值为，若晶体中的f分别为f2+、f3+，此晶体中f2+与f3+的最简整数比为_ （4）g元素与ga可形成原子晶体gag，其晶胞结构如图所示，密度为，ga和g的摩尔质量分别为m1gmol-1和m2gmol-1原子半径分别为r1pm和r2pm，阿伏伽德罗常数值为，则该晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为_（写出用m1、和m2、r1、r2、表示的计算式）【答案】 (1). (2). (3). 平面三角形 (4). 4 (5). 1:2 (6). 8:3 (7). 100%【解析】a、b、c、d、e、f、g七种元素的原子序数依次递增，a、b、c、d为短周期元素，a位于周期表的s区，其原子中电子层数和未成对电子数相同，则a是h元素；b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总数相同，则b是c元素；d原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍，则d是o元素，c的原子序数大于b而小于d，则c是n元素；e的一种氧化物具有磁性，则e为fe元素；f位于第四周期d区，最高能级的原子轨道内只有2个未成对电子，电子排布为3d2或3d8，f的原子序数大于e，因此f为28号元素ni；c与g同主族，g为as元素。(1)e是fe元素，其原子核外有26个电子，根据构造原理知，基态fe核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，价电子排布为3d64s2；价电子轨道排图为，c2h2为乙炔，电子式为，no3-中价层电子对个数=3+(5+1-32)=3且不含孤电子对，所以为平面三角形；(2)配合物ni(co)n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18(1个co分子可提供的电子数为2)，ni原子价电子数是10，每个co提供2个电子，则n=4，等电子体结构相似，co和n2为等电子体，其结构相似，根据等电子原理，co分子内键与键个数之比为1：2 ；(3)由于nixo晶体晶胞结构为nacl型，设晶体中ni2+与ni3+的最简整数比为x：y，根据nixo中化合价代数和为零可知，0.882，由此解得x：y=8：3 ；(4)根据均摊法计算，as：8+64，ga：41=4，故其晶胞中原子所占的体积v1=(r134+r234)10-30，晶胞的体积v2=，故gaas晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为100% =100%=100% 。18、【答案】 (1). ar3d104s24p5 (2). 哑铃形或纺锤形 (3). sp2、sp3 (4). 7:1 (5). bd (6). nh3分子中n原子的孤对电子进入zn2+的空轨道形成配离子后，原孤对电子对nh键的成键电子对的排斥作用变为成键电子对之间的排斥，排斥作用减弱 (7). (0.25，0.75，0.75) (8). 【解析】（1）溴的原子的质子数为35，核外电子数为35，由核外电子排布规律可知其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5或ar3d104s24p5；其核外电子所占用的最高能级为4p能级，电子云形状为哑铃形或纺锤形；（2）由尿素分子的结构式可知，尿素分子中c原子成2个c-n键、1个c=o键，没有孤对电子，杂化轨道数目为3，c原子采取sp2杂化，n原子成3个单键，含有1对孤对电子，杂化轨道数为4，n原子采取sp3杂化；分子中含有7个键和1个键，键与键数目之比为7：1；（3）铍与相邻主族的铝元素性质相似。abe属于s区，al属于p区，选项a错误；b电负性都比镁大，选项b正确；c第二周期元素mg的第一电离能比第三周期al的大，选项c错误；d氯化物的水溶液均发生水解，溶液显酸性，则ph7，选项d正确。答案选bd；(4) nh3分子中n原子的孤对电子进入zn2+的空轨道形成配离子后，原孤对电子对nh键的成键电子对的排斥作用变为成键电子对之间的排斥，排斥作用减弱，故配离子zn(nh3)62+中hnh键角变大；(5) 晶胞中的原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置。根据图中信息可知，图1中原子坐标参数a为(0，0, 0)，d为(0.5，0.5， 0)，则e原子的坐标参数为(0.25，0.75，0.75)；根据均摊法可知，晶胞中含有个n原子，4个b原子，已知六方氮化硼同层中b-n距离为acm，密度为dg/cm3,v=,则层与层之间距离的表达式为pm。19、【答案】 (1). 二 (2). a (3). cl (4). 黄色 (5). 电子有高能量的激发态跃迁到低能量的激发态或基态释放能量，以光辐射的形式表现出来 (6). ds (7). 略 (8). )四面体 (9). cooc；c、n、o元素是同一周期，在同周期中，随原子序数递增，第一电离能逐渐增大，但n元素的2p轨道处于半充满状态，比较稳定，较难失去电子，所以比相邻的氧元素要大，正确答案：con ；同周期第一电离能递增，n元素2p