一原子结构性质

1、一、原子结构与性质1、(2011海南) 是常规核裂变产物之一，可以通过测定大气或水中的含量变化来检测核电站是否发生放射性物质泄漏。下列有关的叙述中错误的是A. 的化学性质与相同 B. 的原子序数为53C. 的原子核外电子数为78 D. 的原子核内中子数多于质子数2、（09年上海化学·2）以下表示氦原子结构的化学用语中，对电子运动状态描述最详尽的是A：HeBC1s2D3、（08海南）在基态多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误的是: A最易失去的电子能量最高 B电离能最小的电子能量最高 Cp轨道电子能量一定高于s轨道电子能量 D在离核最近区域内运动的电子能量最低4、（2011安徽高考

2、25，14分）W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如下图所示。已知W的一种核素的质量数为18，中子数为10；X和Ne原子的核外电子数相差1；Y的单质是一种常见的半导体材料；Z的电负性在同周期主族元素中最大。（1）X位于元素周期表中第 周期第 族；W的基态原子核外有 个未成对电子。（2）X的单质子和Y的单质相比，熔点较高的是 （写化学式）；Z的气态氢化物和溴化氢相比，较稳定的是 （写化学式）。（3）Y与Z形成的化合物和足量水反应，生成一种弱酸和一种强酸，该反应的化学方程式是 。（4）在25ºC、101 kPa下，已知Y的气态化物在氧气中完全燃烧后恢复至原状态，

3、平均每转移1mol 电子放热190.0kJ，该反应的热化学方程式是 。5、（2011重庆，15分）用于金属焊接的某种焊条，其药皮由大理石、水泥、硅铁等配制而成。（1）Al的原子结构示意图为_；Al与NaOH溶液反应的离子方程式为_。(2)30Si的原子的中子数为_；SiO2晶体类型为_。（3）Al3+与Yn的电子数相同，Y所在族的各元素的氢化物的水溶液均显酸性，则该族氢化物中沸点最低的是_。（4）焊接过程中，药皮在高温下产生了熔渣和使金属不被氧化的气体，该气体是_。（5）经处理后的熔渣36.0g（仅含Fe2O3、Al2O3、SiO2），加入足量稀盐酸，分离得到11.0g固体；滤液中加入过量Na

4、OH溶液，分离得到21.4g固体；则此熔渣中Al2O3的质量分数为_。6、（2011新课标全国）氮化硼（BN）是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物，经过一系列反应可以得到BF3和BN，如下图所示：请回答下列问题：（1） 由B2O3制备BF3、BN的化学方程式依次是_、_；（2） 基态B原子的电子排布式为_；B和N相比，电负性较大的是_，BN中B元素的化合价为_；（3） 在BF3分子中，F-B-F的键角是_，B原子的杂化轨道类型为_，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF4的立体结构为_；（4） 在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中，层内B原子与N原子之间的化学键为_，层间作用力为_

5、；（5）六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶苞边长为361.5pm，立方氮化硼晶胞中含有_各氮原子、_各硼原子，立方氮化硼的密度是_g·cm-3（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数为NA）。7、（2011福建高考30，13分）氮元素可以形成多种化合物。回答以下问题：（1）基态氮原子的价电子排布式是_。（2）C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是_。（3）肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被NH2（氨基）取代形成的另一种氮的氢化物。NH3分子的空间构型是_；N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是_。肼可用作火

6、箭燃料，燃烧时发生的反应是：N2O4(l)2N2H4(l)=3N2(g)4H2O(g) H=1038.7kJ·mol1若该反应中有4mol NH键断裂，则形成的键有_mol。肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同，则N2H6SO4的晶体内不存在_(填标号)a. 离子键     b. 共价键     c. 配位键    d. 范德华力（4）图1表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点（见图2），分子内存在空腔，能嵌

7、入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是_（填标号）。a. CF4      b. CH4      c. NH4     d. H2O8、（2010安徽卷）25.（14分）X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素，其相关信息如下表：元素相关信息XX的基态原子核外3个能级上有电子，且每个能级上的电子数相等Y常温常压下，Y单质是淡黄色固体，常在火山口附近沉积ZZ和Y同周期,Z的电负性大于YWW的一种核素的质量

8、数为63，中子数为34（1）Y位于元素周期表第周期表族，Y和Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性较强的是（写化学式）。（2）XY2是一种常用的溶剂，XY2的分子中存在个键。在HY、HZ两种共价键中，键的极性较强的是，键长较长的是。（3）W的基态原子核外电子排布式是。W2Y在空气中煅烧生成W2O的化学方程式是 。（4）处理含XO、YO2烟道气污染的一种方法，是将其在催化剂作用下转化为单质Y。已知：XO(g)+O2(g)=XO2(g) H=283.0 kJ·mol2Y(g)+ O2(g)=YO2(g) H=296.0 kJ·mol1此反应的热化学方程式是。9、（2010上海卷）2

9、3胃舒平主要成分是氢氧化铝，同时含有三硅酸镁(Mg2Si3O8.nH2O)等化合物。1)三硅酸镁的氧化物形式为 ，某元素与镁元素不同周期但在相邻一族，且性质和镁元素十分相似，该元素原子核外电子排布式为 。2)铝元素的原子核外共有 种不同运动状态的电子、 种不同能级的电子。3)某元素与铝元素同周期且原子半径比镁原子半径大，该元素离子半径比铝离子半径 (填“大”或“小”)，该元素与铝元素的最高价氧化物的水化物之间发生反应的离子方程式为： 4) Al2O3、MgO和SiO2都可以制耐火材料，其原因是 。aAl2O3、MgO和SiO2都不溶于水bAl2O3、MgO和SiO2都是白色固体 cAl2O3、

10、MgO和SiO2都是氧化物 dAl2O3、MgO和SiO2都有很高的熔点10、（09年山东理综·32）（8分）（化学物质物质性质）G和Si元素在化学中占有极其重要的地位。（1）写出Si的基态原子核外电子排布式 。从电负性角度分析，C、Si和O元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为 。（2）SiC的晶体结构与晶体硅的相似，其中C原子的杂化方式为 ，微粒间存在的作用力是 。（3）氧化物MO的电子总数与SiC的相等，则M为 （填元素符号），MO是优良的耐高温材料，其晶体结构与NaCl晶体相似，MO的熔点比CaO的高，其原因是 。（4）C、Si为同一主族的元素，CO2和SiO2化学式相似，但结构

11、和性质有很大不同。CO2中C与O原子间形成键和键，SiO：中Si与O原子间不形成上述健。从原子半径大小的角度分析，为何C、O原子间能形成，而Si、O原子间不能形成上述健 。11、（09年宁夏理综·38）化学选修物质结构与性质（15分）已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题：（1）X元素原子基态时的电子排布式为 ，该元素的符号是 ；（2）Y元素原子的价层电子的轨道表示式为 ，该元素的名称是 ；（3）X与Z可形成化合物XZ3，该

12、化合物的空间构型为 ；（4）已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ3，产物还有ZnSO4和H2O，该反应的化学方程式是 ；（5）比较X的氢化物与同族第二、第三周期元素所形成的氢化物稳定性、沸点高低并说明理由 。12、（09年福建理综·30）化学物质结构与性质（13分）Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知：Z的原子序数为29，其余的均为短周期主族元素；Y原子价电子（外围电子）排布msnmpn R原子核外L层电子数为奇数；Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4。请回答下列问题：（1）Z2 的核外电子排布式是 。（2）在Z(NH3)42离子中，Z2的空间轨道受NH

13、3分子提供的 形成配位键。（3）Q与Y形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙，下列判断正确的是 。a.稳定性：甲>乙，沸点：甲>乙 b.稳定性：甲>乙，沸点：甲>乙c.稳定性：甲<乙，沸点：甲<乙 d.稳定性：甲<乙，沸点：甲>乙（4）Q、R、Y三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为 （用元素符号作答）（5）Q的一种氢化物相对分子质量为26，其中分子中的键与键的键数之比为 。（6）五种元素中，电负性最大与最小的两种非金属元素形成的晶体属于 。13、（09年安徽理综·25）（17分）W、X、Y、Z是周期表前36号元素中的四种常见元素，其原子

14、序数一次增大。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位于元素周期表第 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 。Fe(s)O2(g)=FeO(s) H=272.0kJ·mol12X(s)O2(g)=X2O3(s) H=1675.7kJ·mol1X的单质和FeO反应的热化学方程式是 。14、（0

15、8上海）（A）四种短周期元素的性质或结构信息如下表。氢根据信息回答下列问题。元素ABCD性质结构信息室温下单质呈粉末状固体，加热易熔化。单质在空气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰。单质常温、常压下是气体，能溶于水。原子的M层有1个未成对的p电子。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的火焰。原子最外层电子层上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。B元素在周期表中的位置 ，写出A原子的电子排布式 。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”)。D元素最高价氧化物晶体的硬度 (填“大于”、“小”

16、)，其理由是 。A、B两元素非金属性较强的是(写元素符号) 。写出证明这一结论的一个实验事实 。（B）元素AD是元素周期表中短周期的四种元素，请根据表中信息回答下列问题。元素ABCD性质结构信息单质制成的高压灯，发出的黄光透雾力强、射程远。工业上通过分离液态空气获得其单质。原子的最外层未达到稳定结构。单质常温、常压下是气体，原子的L层有一个未成对的p电子。+2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同。上表中与A属于同一周期的元素是 ，写出D离子的电子排布式 。D和C形成的化合物属于 晶体。写出C单质与水反应的化学方程式 。对元素B的单质或化合物描述正确的是 。a B元素的最高正价为+6b 常温、常压

17、下单质难溶于水c 单质分子中含有18个电子d 在一定条件下镁条能与单质B反应A和D量元素金属性较强的是（写元素符号） 。写出能证明该结论的一个实验事实 。15、（07上海）（A）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 （用元素符号表示）（3）元素Z与元素T相比，非金属性较强的是 （用

18、元素符号表示），下列表述中能证明这一事实的是 a 常温下Z的单质和T的单质状态不同 b Z的氢化物比T的氢化物稳定c 一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应（4）探寻物质的性质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 。（B）现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表：元素编号元素性质或原子结构T单质能与水剧烈反应，所得溶液呈弱酸性XL层p电子数比s电子数多2个Y第三周期元素的简单离子中半径最小ZL层有三个未成对电子（1）写出元素X的离子结构示意图 。写出元素Z的气态氢化物的电子式 （用元素符号表示）（2）写出Y元

19、素最高价氧化物水化物的电离方程式 （3）元素T与氯元素相比，非金属性较强的是 （用元素符号表示），下列表述中能证明这一事实的是 a 常温下氯气的颜色比T单质的颜色深b T的单质通入氯化钠水溶液不能置换出氯气c 氯与T形成的化合物中氯元素呈正价态（4）探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之。T、X、Y、Z四种元素的单质中化学性质明显不同于其他三种单质的是 ，理由 。16、（07海南）A、B、C、D、E代表5种元素。请填空：（1）A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为      ；（2）B元素的负一价离子和C元素的正

20、一价离子的电子层结构都与氩相同，B的元素符号为      ，C的元素符号为      ；（3）D元素的正三价离子的3d亚层为半充满，D的元素符号为      ，其基态原子的电子排布式为      。（4）E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，E的元素符号为      ，其基态原子的电子排布式为  &#

21、160;   。17、（07宁夏）已知A、BC、D和E 5种分子所含原子数目依次为1234和6，且都含有18个电子。又知BC和D是由两种元素的原子组成。请回答：（1）组成A分子的原子的核外电子排布式是 ；（2）B和C的分子式分别是 和 ；C分子的立体结构呈 型，该分子属于 分子（填“极性”或“非极性”）；（3）若向D的稀溶液中加入少量二氧化锰，有无色气体生成。则D的分子式是 ，该反应的化学方程式为 ；（4）若将1mol E在氧气中完全燃烧，只生成1mol CO2和2molH2O，则E的分子式是 。18、（07山东）请完成下列各题：（1）前四周期元素中，基态原子中未成对电子数

22、与其所在周期数相同的元素有种。（2）第、族元素组成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半导体材料，其晶体结构与单晶硅相似。原子的电子排布式为。在GaN晶体中，每个原子与个原子相连，与同一个原子相连的原子构成的空间构型为。在四大晶体类型中，GaN属于晶体。（3）在极性分子3中，原子的化合价为3，原子的化合价为1，请推测3水解的主要产物是（填化学式）。一、原子结构和性质答案：1、答案C命题立意：社会热点问题的体现，由于日本福岛核问题而使成为社会关注的焦点。解析：本题是相关同位素、核素考查。A选项中考查同位素化学性质相同这点，B选项落在考查，C中电子数=53因而错，D是中子数的计算。【

23、思维拓展】对核素的考查是以前老的命题内容，今年核问题出现后，不少老教师已经猜测到此点，因而做了复习准备。这类题紧跟社会热点问题或主题，每年都可把当年四月份之间与化学相关热点焦点作为备考点。2、答案：D 3、4、解析：因为W的一种核素的质量数为18，中子数为10，说明W的质子数为8，即为氧元素；Y的单质是一种常见的半导体材料，而在短周期元素中只有元素硅符合，即Y是Si；所以由图像中原子半径的大小顺序可知X、Y、Z应该属于第三周期元素，在第三周期主族元素中电负性最大的Cl元素，所以Z是Cl；又因为X和Ne原子的核外电子数相差1，且X位于第三周期，所以X是Na。（1）O的原子电子排布式是1S22S2

24、2P4，所以O的基态原子核外有2个未成对电子；（2）单质钠和硅分别属于金属晶体和原子晶体，故单质硅的熔点高；Cl的非金属性强于Br的，所以HCl比HBr稳定；（3）Y与Z形成的化合物是SiCl4，SiCl4可以和水发生水解反应盐酸和硅酸，反应的化学方程式是：SiCl43H2O=H2SiO34HCl；（4）Y的气态化物是SiH4，燃烧后生成二氧化硅，其中Si的化合价由4价升高到+4价，转移8个电子，所以1mol SiH4共放出8×190.0kJ1520.0KJ能量，因此反应的热化学方程式是：SiH4(g)2O2(g)SiO2(s)2H2O H=1520.0KJ/mol答案：（1）三 I

25、A 2 （2）Si HCl （3）SiCl43H2O=H2SiO34HCl（4）SiH4(g)2O2(g)SiO2(s)2H2O(l) H=1520.0KJ/mol5、解析：本题考察原子的结构、晶体类型、方程式的书写以及有关计算。（1）Al在周期表中位于第三周期第A族，其原子结构示意图为；单质铝既能与酸反应产生氢气，又能与强碱反应产生氢气，与NaOH溶液反应的离子方程式为2Al2OH2H2O=2AlO23H2。（2）在原子符合的表达式中左上角表示质量数，左下角表示质子数，根据质量数质子数+中子数可计算出30Si的原子的中子数为：301416。SiO2晶体是由Si和O两种原子通过极性共价键形成的

26、原子晶体。（3）在元素周期表中只有第 A族卤素原子的氢化物的水溶液才均显酸性，因为Al3+与Yn的电子数相同，所以Y是F元素。卤素元素形成的氢化物均属于分子晶体，其沸点随分子间作用力的增大而升高，但由于HF分子中存在氢键，因而HF的沸点最高，所以沸点最低的是HCl。（4）由药皮的成分大理石、水泥、硅铁可知，在高温下只有大理石才分解产生CO2，因此气体只能是CO2气体。（5）熔渣中只有SiO2与盐酸不反应，因此11.0g是SiO2的质量。Fe2O3、Al2O3溶于盐酸分别生成FeCl3、AlCl3，当滤液中加入过量NaOH溶液时AlCl3生成NaAlO2，FeCl3生成Fe(OH)3沉淀。所以2

27、1.4g固体是Fe(OH)3的质量，其物质的量为，由铁原子守恒知Fe2O3的物质的量为0.1mol，其质量为0.1mol×160g·mol116.0g。熔渣中Al2O3的质量分数为。答案：（1） 2Al2OH2H2O=2AlO23H2（2）16 原子晶体 （3）HCl （4）CO2 （5）25%6、解析：（1）由图可知B2O3与CaF2和H2SO4反应即生成BF3，同时还应该产生硫酸钙和水，方程式为B2O33CaF23H2SO42BF3+3CaSO43H2O；B2O3与氨气在高温下反应即生成BN，方程式为B2O32NH32BN3H2O；（2）B的原子序数是5，所以基态B原子

28、的电子排布式为1s22s2sp1；B和N都属于第二周期，同周期自左向右电负性逐渐增大，所以B和N相比，电负性较大的是N，B最外层有3个电子，所以化合价是+3价；（3）依据价层电子对互斥理论可计算出中心原子的孤电子对数1/2(a-xb)1/2(3-3×1)0，所以BF3分子为平面正三角形结构，F-B-F的键角是120°，杂化轨道类型为sp2；在BF4中中心原子的孤电子对数1/2(a-xb)1/2(4-4×1)0，所以BF4的结构为正四面体。（4）B、N均属于非金属元素，二者形成的化学键是极性共价键；而层与层之间靠分子间作用力结合。（5）描述晶体结构的基本单元叫做晶胞

29、，金刚石晶胞是立方体，其中8个顶点有8个碳原子，6个面各有6个碳原子，立方体内部还有4个碳原子，如图所示。所以金刚石的一个晶胞中含有的碳原子数8×1/8+6×1/2+4=8，因此立方氮化硼晶胞中应该含有4个N和4个B原子。由于立方氮化硼的一个晶胞中含有4个N和4个B原子，其质量是是，立方体的体积是(361.5cm)3，因此立方氮化硼的密度是 g·cm-3。答案：（1）B2O33CaF23H2SO42BF3+3CaSO43H2O；B2O32NH32BN3H2O；（2）1s22s2sp1；N；+3.（3）120°；sp2；正四面体。（4）共价键（或极性共价键

30、）；分子间作用力。（5）7、解析：（1）基态氮原子的价电子排布式是2s22p3 ，学生可能审题时没注意到是价电子排布式。（2）C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是NOC（3）NH3分子的空间构型是三角锥型，NH3中氮原子轨道的杂化类型是sp3，而肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被NH2（氨基）取代形成的，所以N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是sp3，这个与H2O，H2O2中O的杂化类型都是sp3的道理是一样的。反应中有4mol NH键断裂，即有1molN2H4参加反应，生成1.5molN2，则形成的键有3mol。N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同，可见它是离子晶体，晶

31、体内肯定不存在范德华力。（4）要形成氢键，就要掌握形成氢键的条件：一是要有H原子，二是要电负性比较强，半径比较小的原子比如F、O、N等构成的分子间形成的特殊的分子间作用力。符合这样的选项就是c和d，但题中要求形成4个氢键，氢键具有饱和性，这样只有选c。这题中的（3）（4）两问亮点较多，让人耳目一新，其中第（4）耐人回味，这样子就把氢键的来龙去脉和特点考查彻底！高！答案：（1）2s22p3 （2）NOC （3）三角锥形 sP3 3 d （4）c8、答案：(1)3 VIA HClO4 (2)2 H-Z H-Y (3)Ar3d104s1 2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2 (4)2CO(g)+

32、SO2(g)=S(s)+2CO2 (g) H=-270kJ/mol解析：由表中可知，X为C Y为 S Z为 Cl W为Cu 9、答案2O、1s22s1；2)13、5；3)大、Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O；4)ad。2O；与镁元素在不同周期但相邻一族的元素，其符合对角线规则，故其是Li，其核外电子排布为：1s22s1；2)中铝元素原子的核外共有13个电子，其每一个电子的运动状态都不相同，故共有13种；有1s、2s、2p、3s、3p共5个能级；3)与铝元素同周期且原子半径大于镁的元素是钠，其离子半径大于铝的离子半径；两者氢氧化物反应的离子方程式为：Al(OH)3+OH-AlO2-+2H2O；4)分析三种氧化物，可知三者都不溶于水且都具有很高的熔点。技巧点拨：硅酸盐用氧化物的形式来表示组成的书写顺序是：活泼金属氧化物较活泼金属氧化物非金属氧化物二氧化硅水，并将氧化物的数目用阿拉伯数字在其前面表示。比如斜长石KAlSi3O8：K2O·Al2O3&#