高中化学原子结构与元素的性质

1、第1页共8页第2页共8页高中化学原子结构与元素的性质2019年4月4日(考试总分：140分 考试时长：120 分钟)-、填空题 (本题共计10小题，共计40分)1、(4分)(I)根据取用药品的原则与方法，回答下列问题：取用药品的基本原则是 安全、节约、防污染保证安全，严防中毒，严禁 、 任何化学药品。注意节约，如果没有说明用量，液体一般取 ,固体盖住试管底部。防止污染，实验后剩余的药品 。.下列各种不同粒子 16O、1H、28Si、3H、O2、18O、29Si、O3、2H 中：(1)有 种不同的核素；(2)有 种不同 的元素；(3)互为同位素的是 、。( 4分)【化学一选彳3:物质结构与性质】

2、已知A、B、C、D、E、F是周期表前四周期的元素，原子序数依次增大。A的基态原子2P能级有2个单电子;C占整个地壳质量的48.6%,是地壳中含量最多的元素；E的单质常温常压下为黄绿色气体，化学性质十分活泼，具有毒性；F位于ds区，最外能层有单电子，是唯一的能大量天然产出的金属；D与F不同周期，但最外能层电子数相等。写出基态F原子的价电子排布式 (2)A、B、C三种元素第一电离能由大到小顺序为 (用元素符号表示)(3)A、C两元素形成的化合物 AC2的分子空间构型 , AC2中心原子的杂化方式 ，与AC2互为等电子体的粒子的化学式 , (分子和离子各写一种)。(4)D、E形成的一种离子化合物，在

3、晶胞结构图中黑球表示E的位置，白球表示D的位置，已知该晶胞的边长为ncm,阿伏加德罗常数为 NA ,求晶胞的密度p=gcm3 (用含a NA的计算式表示)。(4分)填写下列空白：(1)某元素的气态氢化物的化学式 XH4,则其最高价氧化物对应的水化物的化学式为 。(2)氧元素有三种核素16O、17O、18O,它们在自然界中所占的原子个数百分比分别为a%、b%、c%,则氧元素的相对原子质量为 。(3)物质的量相同的H2O和D2O与足量钠反应，放出的气体的质量之比为 。X2 含中子N个，X的质量数为A,则1g X的氢化物中含质子的物质的量是 mol。(5)锄和另一种碱金属形成的合金4.6g与足量的水

4、反应后，产生 0.2g氢气，则此合金中另一碱金属可能是： 。(4分)按要求回答下列问题。(1)碳的一种同位素原子核内有 8个中子，则该原子的符号为 ,其质量数为 。(2)用电子式表示 CaCl2的形成过程 和H2s的形成过程 A-、B2-、C+、D2+四种离子的电子数均为10。其原子半径由大到小的顺序为 (填元素符号)，其离子半 径由大到小的顺序为 (填离子符号)10g D2O的物质的量为 ,它与 gCH4所含电子数相同。(4分)金属钠在氯气中产生 色的烟，反应的化学方程式为 ,生成物氯化 钠中的化学键是 键，该化合物是 (填 离子、共价”)化合物，氯化钠的电子式为 。氢气在氯气中燃烧产生 色

5、的火焰，反应的化学方程式为 ,氯化氢分子中的化学键是键，该化合物是 (填 离子、共价”)化合物，氯化氢分子的电子式为 。 C.彳躯a. 汨 律5 ； H. 鬻U一 八一一&11 I 92*92，_,_一( 4分)下列原子：中共有一种兀素，一种核素, 互为同位素.(1)请写出元素o的基态原子电子排布式 d的最简单氢化物的分子空间立体构型为 ,中心原子的杂化形式为 ; k在空气中燃 烧产物的分子空间立体构型为 ,中心原子的杂化形式为 ,该分子是 (填 极性”或 非极 性”)分子。(3)第三周期8#元素按单质熔点高低的顺序如下图，其中序号“8代表 (填元素符号)；其中电负性最大的是 (填下图中的序号

6、)。（4）由j原子跟c原子以1 :1相互交替结合而形成的晶体，晶型与晶体j相同。两者相比熔点更高的是 （填化学式），试从结构角度加以解释：9、 （4分）有A、B、C、D四种元素，A元素形成的离子中只有一个质子，B原子的最外层电子数是次外层的 3倍，C元素的一价阳离子核外有 10个电子，D元素的原子得到一个电子后能形成与僦原子电子层结构相同的离罐收及枢物总能代中产物总值M最终产物总ftEM I , A/i a IlI/uhN I soAg). “Mr)AW,i kJ/ninl 、 XsNH 3SiH 4B.如右图所示实验可证明元素的非金属性:ClCSiA. H2B. HF C . HCl D .

7、 HBr（3）能用键能大小解释的是 。A常温常压下，澳呈液态，碘呈固态B.氮气的化学性质比氧气稳定C.稀有气体一般很难发生化学反应D.硝酸易挥发而硫酸难挥发（4）已知：4HCl+O2 2c2+2H2O,常温下，4mol HCl被氧化，放出115.6kJ的热量.写出该反应的热化学方程式 .（5）在一定条件下，S8 （s）和O2 （g）发生反应依次转化为 SO2 （g）和SO3 （g） .反应过程和能量关系可用如图简单表示（图中的 4H表示生成1mol产物的数据）第3页共8页C,若X-和Y2-的核外电子层结构相同，则原子序数：X丫D.在周期表中金属与非金属分界处的错是一种优良的半导体材料（5分）X

8、八的核外电子排布式为1s22s22p6,下列说法正确的是（） 第4页共8页A. X可能为稀有元素B. X原子的核外电子排布为 1s22s22p63s2C. X原子的核外电子排布为 1s22s22p62d2 D, X2+的最外电子层上有 6个电子（5分）下列各组指定的元素不能形成 AB2型化合物的是（）A. 1s22s22p2 和 1s22s22p4 B. 1s22s22p63s23p4 和 1s22s22p4C. 1s22s22p63s2 和 1s22s22p5 D. 1s22s22p5 和 1s2 2s22p4（5分）下列关于元素周期表的叙述中正确的是A .除零族元素外，短周期元素的最高化合

9、价在数值上都等于该元素所属的族序数B.除零族外，由长、短周期元素共同组成的元素族称为主族C.主、副族元素的族序数从左到右都是依次由小到大排列（如旧-VHB）D.元素周期表共七个横行代表七个周期，18个纵行代表18个族（5分）短周期主族元素 X. Y. Z. W的原子序数依次增大，X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍X. Y的核电荷数之比为 3: 4。W-的最外层为8电子结构。金属单质 Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应。下列说法正确的是（）A . X与Y能形成的化合物都不能与Z的最高价氧化物的水化物发生反应B,原子半径大小：XYNFNF3可能是一种极性分子NF3和NH4F都是

10、分子晶体（5分）早在2007年3月21日，我国就公布了 111号元素Rg的中文名称。该元素名称及所在周期是A.编第七周期B.铢第六周期 C.镭第七周期D.氨第六周期（5分）1996年欧洲一科学家小组发现了第112号元素的质量数为 227的同位素，其中子数为（）A. 112 B. 115 C. 209 D. 227（5分）下列说法正确的是（）第5页共8页A.同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小B.同一原子中，2p、3p、4P能级的轨道数依次增多C.能量高的电子在离核近的区域运动，能量低的电子在离核远的区域运动D.各能层含有的能级数为 n（n为能层序数）2+3-（ 5分）已知短周期兀素的

11、离子 aA、bB、cC、dD具有相同的电子层结构，下列叙述中正确的是（）A.电负性：ABCD B.原子序数：dcbaC.离子半径：C3-D-B+A2+ D.元素的第一电离能： ABDC25、（5分）下列说法正确的是（）s电子云是在空间各个方向上伸展程度相同的对称形状p电子云是平面 “鲜形的2P能级有一个未成对电子的基态原子的电子排布式一定为1s22s22p52d能级包含5个原子轨道，最多容纳10个电子（5分）如表所示的五种元素中，W、X、Y、Z为短周期元素，W元素的核电荷数为 X元素的2倍。下列说法不正确的是XYWZTA. W、X、Y都存在既有极性键又有非极性键的氢化物B .与W同主族且位于其

12、上一周期的元素形成的氢化物的沸点可能高于Y的氢化物C. W分别与X、Y、Z形成的二元化合物都具有熔点高硬度大的特性D.T元素的单质具有半导体特性（5分）以下能级符号不亚娜.的是（）A. 3s B. 3f C . 3p D. 3d（5分）应用元素周期律分析下列推断，其中正确的组合是（）卤素单质的熔点随原子序数的增大而升高破（85At）是VIIA族，其氢化物的稳定性大于HC1硒（34Se）的气态氢化物比S的气态氢化物稳定性差第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后，水溶液均为酸性鸵（81TI）与铝同主族，其单质既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应第三周期金属元素的最高价氧化物对应水化物，其碱性随原子

13、序数的增大而减弱.A. B. C. D.（ 5分）下列有关说法不正确的是 第6页共8页A .水合铜离子的模型如图 1所示，1个水合铜离子中有 4个配位键CaF2晶体的晶胞如图2所示，每个CaF2晶胞平均占有4个Ca2+H原子的电子云图如图 3所示，H原子核外的大多数电子在原子核附近运动D .金属Cu原子堆积模型如图 4所示，该金属晶体为最密堆积，每个Cu原子的配位数均为 12 30、 （5分）下列关于元素周期律和周期表的描述，正确的是（）A .在元素周期表的右上方可以寻找制取半导体的元素B.元素的性质随着原子序数的增加而呈周期性变化C.俄国化学家门捷列夫是通过实验的方法建立元素周期表的D.同一

14、主族元素的原子从上到下，原子半径减小，金属性增强第7页共8页 第8页共8页填空题(本题共计10小题，共计40分)等；(4) D为Na元素，E为Cl元素，该晶体是氯化钠，一个晶胞含有四个钠原子，四个氯原子，根据密度公3。18O、16O, 28Si、29Si;正确答案：1H、2H、3H ,-no2+bo2(任写1个)234n3- NAg - cm-34、(4分)【答案】：C1- + XI：* * .【解析】A、B、C、D、E、F是周期表前四周期的元素，原子序数依次增大；A的基态原子2P能级有2个单电子，则A是C元素；C占整个地壳质量的48.6%,是地壳中含量最多的元素，则C是O元素；则B为N元素；

15、E的单质常温常压下为黄绿色气体，化学性质十分活泼，具有毒性，则E为Cl元素；F位于ds区，最外能层有单电子，是唯一的能大量天然产出的金属，则F为Cu元素；D与F不同周期，但最外能层电子数相等，原子序数又比E、F小，则D为Na元素。则：(1)基态Cu原子的价电子排布式为：3d104s1； (2) A、B、C三种元素分别是C、N、O元素，同一周期元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但nA族、V A族元素第一电离能大于其相邻元素，所以这三种元素第一电离能由大到小顺序为：NCO ; (3)CO 2的分子空间构型为直线型，CO2中中心原子碳原子的4-2x2 Q孤对电子对数是4,即碳原子是sp杂化

16、，原子数和价电子数分别都相等的粒子互为等电子体，则与CO2互为等电子体的粒子的化学式有 N20、ocn-、no2+、bo2、SCN-14H- + -Hh：s;h第9页共10页NaMgOF 0 2- F- Na+Mg2+ 0.5mol 8g(1)14(2)碳的质子数为6,原子核内有8个中子，质量数14广14广=质子数+中子数=14,该原子的符号为6“ 。答案为：6:C1* + 芥匚。+ *C1：tCaCl2的形成过程用电子式表示为：一,H2s的形成过程用电子第10页共10页台中产答案为:1、(4分)【答案】手触 鼻闻口尝12 mL 一般不放回原瓶 7 3 2H、3H 1H 18O、16O 28S

17、i、29Si【解析】(I)保证安全，严防中毒，严禁手触、鼻闻、口尝任何化学药品；正确答案：手触、鼻闻、口尝。注意节约，如果没有说明用量，液体一般取12 mL固体盖住试管底部；正确答案：12 mL。防止污染，实验后剩余的药品一般不放回原瓶；正确答案：一般不放回原瓶。(II).16O质子数为8,中子数为8; 1H质子数为1,中子数为0; 29Si质子数为14,中子数为15; 3H质子数为1, 中子数为2; 18O质子数为8,中子数为10; 28Si质子数为14,中子数为14; 2H质子数为1,中子数为1;故 共有7种核素；3种元素；O2和O3都是由氧元素形成的不同单质，互为同素异形体；16O和18

18、O质子数相同，中子数不同，互为同位素；29Si和28Si质子数相同，中子数不同，互为同位素；2H、1H和3H质子数相同，中子数不同，互为同位素；(1)综上所述：核素研究的对象为原子，因此共有7种核素；正确答案：7。(2)综上所述：共有氢、氧、硅 3种元素；正确答案:(3)综上所述：互为同位素的是：1H、2H、3H ,18O、16O, 28Si、29Sio2、( 4分)【答案】3d104s1 N O C 直线型 SP CS2 N2O SCN- OCNm 4 x 5Q.5g/mol 2343=Q !V n3cm3 x NAmol 1 n3NA3、(4分)【答案】A- N 2 H2XO3 16a%+

19、17b%+18c% 1 : 2 内2 Li 【解析】(1)某元素的气态氢化物的化学式 XH4,最低价是4价，则其最高价是+ 4价，因此最高价氧化物对应的水 化物的化学式为H2XO3。(2)氧元素有三种核素160、170、180,它们在自然界中所占的原子个数百分比分别 为a%、b%、c%,则氧元素的相对原子质量为16a%+17b%+18c%。( 3)物质的量相同的 出0和D2O与足量钠反应，放出的气体分别是 出和D2,则其质量之比为2: 4=1: 2。(4) X2含中子N个，X的质量数为A,则X的 质子数=A-N, X的氢化物是H2X,所以1g1qA- N 2 TOC o 1-5 h z X的氢

20、化物中含质子的物质的量是 父(2+A- N )=mol。2 A g/molA 2(5)0.2g氢气的物质的量为：0.2g/2g/mol=0.1mol ,则2M+2H 2O = 2MOH+H 2 T10.2mol 0.1mol则合金的平均摩尔质量为：M=4.6g+ 0.2mol=23g/mol ,锄的相对原子量取 85.5,则锄的摩尔质量为 85.5g/mol ,则另一种碱金属的摩尔质量一定小于23g/mol ,故另一碱金属是Li。A-、B2-、C+、D2+四种离子的电子数均为10,说明A、B、C、D分别为：F、O、Na、Mg元素。电子层数越多原子半径越大，电子层数相同时核电荷数越大原子半径越小

21、，所以原子半径由大到小的顺序为：NaMgOF ,电子层数相同时核电荷数越大离子半径越小，A-、B2-、C+、D2+四种离子的电子层数相同，所以其离子半径由大到小的顺序为：O2- F- Na+Mg2+。答案为：NaMgOF、O2- F- Na+ Mg2+iogD2O的摩尔质量为20g/mol, 10g D2O的物质的量为2%/洲川=0.。1,1个D2O分子所含电子的个数为10, 0.5mo1 D2O分子所含电子的物质的量 =0.5mo1 X 10=5mo1,1个5XCH4分子含电子的个数为10,所以需要CH4的质量为：16=8g.5、(4分)【答案】-Na:Cl:p竦白2Na+C12= 2NaC

22、1离子 离子 苍白H2+C12= 2HC1共价 共价 【解析】三本金属钠在氯气中燃烧生成氯化钠，产生白色的烟，反应的化学方程式为2Na+C12 2NaC1。氯化钠是由活泼金属和活泼的非金属形成的化合物，因此生成物氯化钠中的化学键是离子键，该化合物是离子化合物，氯化钠Na+: Cl:-的电子式为。氢气在氯气中燃烧产生苍白色的火焰，反应的化学方程式为H2+C12= 2HC1 ;氢元素和氯元素均是非金属，则氯化氢分子中的化学键是共价键，该化合物是共价化合物，氯化氢分子的电子式为HC1:O6、( 4分)【答案】1232352384 76 c和 14C 1H和 2H 92 U 和 92 U【解析】本题考

23、查元素、核素、同位素的关系，元素是具有相同核电荷数同一类原子的总称，所给的原子中共有4种元素，分别是H、C、Na、U;核素是具有一定数目的质子数和一定数目中子数的一种原子，因此有127个核素；同位素是质子数相同，中子数不同的同一元素不同核素，互称为同位素，即C和14C、32352383和十、M u和92 u。7、(4分)【答案】6 5【解析】由1H和8O组成的水分子的相对分子质量为22,则11g水的物质的量为=0.5mo1,其中含中子的物质的量为(2X1+18 8) 0.5mo1=6mo1 ,电子数为(2X1+8) 0.5mo1=5mo1。8、(4分)【答案】1s22s22p63s23p63d

24、64s2或A3d6 4s2三角锥形 sp3 V形 sp2极性 Si 2 SiC因SiC晶体与晶体Si都是原子晶体，由于 C的原子半径小，SiC中C-Si键键长比晶体Si中Si-Si键长短，键能大,因而熔沸点高【解析】元素。为Fe,原子序数为26,电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s：简写为A3d6故答案为：1s22s22p63s23P63d64s2 或内加60(2)d为N,其氢化氢为NH3, N原子有1对孤对电子，成键数为 3, N原子为sp3杂化，为三角锥形；k为S元素， 在空气中上烧生成SO2, S有1对孤对电子，存在S=O键，S原子采取sp2杂化，为V型，正负电荷中心不重

25、合， 为极性分子，故答案为：三角锥形；sp3; V型；sp2;极性。(3)第三周期8种元素，只有Si单质为原子晶体，熔点最大，与图中8对应；分子晶体的熔点低，有磷、硫、氯气、僦气几种物质，但 C1的电负性最大，与图中2对应，故答案为：Si; 2;(4)j为Si, c为C,由j原子跟c原子以1:1相互交替结合而形成的晶体，晶型与晶体 j相同，均为原子晶体，但 Si- C键键长NH3SiH4, A正确；B.盐酸不是氯元素的最高价含氧酸，根据如图所示实验不能证明元素的非金属性：ClCSi, B错误；C.若X-和Y2-的核外电子层结构相同，则原子序数：XY, C正确；D.在周期表中金属与非金属分界处的

26、错既具有金属性也具有非金属性，是一种优良的半导体材料，D正确，答案选Bo15、(5分)【答案】B【解析】A、X的核外电子排布式为1s22s22p6,因此X原子的电子排布为1s22s22p63s2,不可能是稀有元素，A错第13页共10页第14页共10页误。B、X原子的电子排布为1s22s22p63s2, B正确。C、X形成X2+失去的是最外层能量最高的电子，既 3s的电子，C错误。D、X原子的核外电子排布为 1s22s22p63s2,最外层有2个电子，D错误。正确答案 B。16、 （5分）【答案】D【解析】根据价电子的电子排布式可知，A中元素分别是C和O,可以形成CO2； B中分别是S和O,可以

27、形成SO2； C中分另I是Mg和F,可以形成MgF2； D中分别是F和O,可以形成OF2,是BA弁是AB2,所以答案选D。17、（5分）【答案】B 【解析】氟元素、氧元素一般没有正化合价，其它短周期主族元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数，A错误；由周期表的结构可以知道，主族和零族由短周期和长周期组成，则由长、短周期元素共同组成的元素 族称为主族（除零族外），B正确；主、副族元素的族序数从左到右都是依次IA、n A、mBf VHB、VID、IB、n B、mA一一 vn A、0,而不是I B 一一 WB, C错误；第8、9、10三列为第皿族，其余每一列为一个族， 共有16个族，D错误

28、；正确选项Bo18、（5分）【答案】C 【解析】X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍X, X是C元素；X. Y的核电荷数之比为 3: 4, Y是O元素；金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应，Z是Na； W-的最外层为8电子结构，W是Cl元素；X与Y能形成的化合物 CO2,能与氢氧化钠发生反应生成碳酸钠和水，故A错误；原子半径大小：OCN,氨气中N的化合价是-3, H呈+1,电负性NH,所以电负性由大到小的顺序：HN dD都具有相同的电子层结构，所以有：a-2=b-1=c+3=d+1 ,且A.B在周期表中C. D的下一周期，原子序数：abdc, A. B为金属，C. D为

29、非金属，据此解答。A.非金属性越强电负性越大，则电负性：DCAB, A错误；A. B在周期表中C. D的下一周期，原子序数：abdc, B错误；aA2+、bB+、cC3、dD都具有相同的电子层结构，核电荷数越大，离子半径越小，核电荷数abdc,所以离子半径C3 D B+A2+, C正确；同同周期随原子序数增大，第一电离能呈增大趋势，非金属性越强第一电离能越大，故第一电离能：DCAB, D错误。答案选Co25、（5分）【答案】A【解析】A.s电子云是球形，所以在空间各个方向上延展程度相同球形，故A正确；B.p电子云是哑铃形，为立体结构，“殍形是平面结构，故B错误；C.2P能级有一个未成对电子，则2P能级可能只有1个电子，所以基态原子的电子排布式也可能为1s22s22p1,故C错误；D.从第三电子层开始出现 d能级,即没有2d能级0能级包含5个原子轨道，最多容纳10个电子，故D错误； 综上所述，本题选A。26、（5分）【答案】C第16页共10页数的增加而呈周期性变化，这一规律叫元素周期律，故 B正确；俄国化学家门捷列夫发现了元素周期表，故【解析】C错误；同一主族元素的原子从上到下，原子半径增大，金属性增强，故D错误。W元素的核电荷数为 X元素的2倍，X为N, W为Si,根据图表可知 T为Ge、Y为O、Z为Cl;W、X、 Y的氢化