2023届新高考化学选考一轮总复习训练-第16讲　原子结构与性质

第16讲原子结构与性质课时训练选题表知识点题号原子核外电子排布1,4,8,10,15原子结构与元素性质2,3,5,6,7,9,14综合11,12,13,161.玻尔理论、量子力学理论都是对核外电子运动的描述方法,根据对它们的理解,下列叙述中正确的是(D)A.因为s轨道的形状是球形的,所以s电子做的是圆周运动B.3px、3py、3pz的差异之处在于三者中电子(基态)的能量不同C.钒原子核外有4种形状的原子轨道D.原子轨道和电子云都是用来形象地描述电子运动状态的解析:s轨道是球形的,这是电子云的轮廓图,表示电子在单位体积内出现概率的大小,不是说电子在做圆周运动,A错误;p能级有三个原子轨道,同一能层上的p轨道能量相同,3px、3py、3pz能量相同,它们的差异是延伸方向不同,B错误;23号钒元素,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2,能级有s、p、d三种,对应的原子轨道形状有3种,C错误;电子云的轮廓图称为原子轨道,形象地描述电子运动的状态,D正确。2.下列状态的镁中,电离最外层一个电子所需能量最大的是(A)解析:由题给信息知,A项和D项代表Mg+,B项和C项代表Mg。A项,Mg+再失去一个电子较难,即第二电离能大于第一电离能,所以电离最外层一个电子所需能量A大于B;3p能级的能量高于3s,3p能级上电子较3s上易失去,故电离最外层一个电子所需能量A>C、A>D。3.基态原子的价层电子排布式为4d105s1的元素应在(B)A.s区、第五周期第ⅠA族B.ds区、第五周期第ⅠB族C.d区、第四周期第ⅠB族D.ds区、第五周期第ⅠA族解析:已知基态原子的价层电子排布式为4d105s1,可知该元素原子核外有5个能层,最外层有1个电子,在周期表中位置为第五周期第ⅠB族,属于ds区。4.X、Y、Z、W四种元素中,原子半径最大的是(B)①X位于第二周期,s能级与p能级上电子总数相等②Y的原子结构示意图为③基态Z原子的电子排布式为1s22s22p2④基态W2-的价层电子排布图为A.X B.Y C.Z D.W解析:由题意可知,X、Y、Z、W分别为O、Si、C、S,原子半径最大的元素为Si,故选B。5.下列叙述错误的是(A)A.所有的非金属元素都在p区B.磷的价层电子排布式为3s23p3C.碱金属元素具有较小的电负性D.当各原子轨道处于全充满、半充满、全空时原子较稳定解析:除氢元素外,所有的非金属元素都在p区,选项A错误。6.下列四种元素的基态原子的电子排布式如下:①1s22s22p63s23p4②1s22s22p63s23p3③1s22s22p3④1s22s22p5则下列有关比较中正确的是(A)A.第一电离能:④>③>②>①B.原子半径:④>③>②>①C.电负性:④>③>②>①D.最高正化合价:④>③=②>①解析:由电子排布式可知,①为S,②为P,③为N,④为F。第一电离能为④>③>②>①,A正确;原子半径应是②最大,④最小,B不正确;电负性④最大,②最小,C不正确;F无正价,最高正价①>②=③,D不正确。7.A元素的阳离子与B元素的阴离子具有相同的电子层结构,有关两元素的下列叙述:①原子半径A<B,②离子半径A>B,③原子序数A>B,④原子最外层电子数A<B,⑤A的正价与B的负价绝对值一定相等,⑥A的电负性小于B的电负性,⑦A的第一电离能大于B的第一电离能。其中正确的是(B)A.①②⑦ B.③④⑥C.③⑤ D.③④⑤⑥⑦解析:A元素的阳离子与B元素的阴离子具有相同的电子层结构,则A在B的下一周期。因A原子半径大于同一主族的上一周期元素原子的半径,该原子的半径又大于同一周期的B原子的半径,所以原子半径A>B,①错误;具有相同的电子层结构的离子,核电荷数越大,离子半径越小,②错误;A、B最外层电子数不能确定,则其元素的化合价关系不能确定,⑤错误;A的第一电离能小于B的第一电离能,⑦错误。8.现有主族元素X、Y、Z,X原子的最外层电子排布式为ns1,Y原子M能层的p能级上有4个电子,Z原子的最外层p能级上也有4个电子,且Z原子的核外电子比Y原子少8个。由这三种元素组成的化合物不可能是(D)A.X2YZ3 B.X2YZ4C.X2Y2Z3 D.XYZ4解析:X元素的原子最外层电子排布为ns1,为第ⅠA族元素,化合价为+1价;Y原子M能层的p能级上有4个电子,其核外电子排布为1s22s22p63s23p4,则Y为S元素;Z原子的最外层p能级上也有4个电子,且Z原子的核外电子比Y原子少8个,则Z为O元素;这三种元素组成的化合物中O元素显-2价,S元素显+2价、+4价或+6价,X显+1价。A.X2YZ3中Y的化合价为+4价,与题意不符;B.X2YZ4中Y的化合价为+6价,与题意不符;C.X2Y2Z3中Y的化合价为+2价,如Na2S2O3,与题意不符;D.XYZ4中Y的化合价为+7价,符合题意。9.下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示,单位为kJ·mol-1)。电离能I1I2I3I4……R7401500770010500下列关于元素R的判断中一定正确的是(C)A.R的最高正价为+3价B.R元素位于元素周期表中第Ⅱ族C.R元素第一电离能大于同周期相邻元素D.R元素基态原子的电子排布式为1s22s2解析:由表中数据可知,R元素的第三电离能与第二电离能的差距最大,故最外层有2个电子,最高正价为+2价,位于第ⅡA族,可能为Be或Mg元素,故A、B、D错误;第ⅡA族(ns2np0)的元素,因p轨道处于全空状态,比较稳定,故其第一电离能大于同周期相邻主族元素,C正确。10.下列各组表述中,两个原子一定属于同种元素原子的是(B)A.3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电子的排布式为1s22s22p63s23p4的原子B.2p能级无空轨道且有一个未成对电子的基态原子和原子的最外层电子排布式为2s22p5的原子C.M层全充满而N层为4s2的原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2的原子D.3d能级半充满的原子和价层电子排布图为的原子解析:3p能级有一个空轨道的基态原子,按洪特规则可得其3p轨道上只能有2个电子,该原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p2,所以两者核外电子排布不相同,为不同种元素原子,故A项不符合题意;2p能级无空轨道且有一个未成对电子的基态原子,它的2p能级上只能是5个电子,该原子价层电子排布式为2s22p5,所以两者核外电子排布相同,为同种元素原子,故B项符合题意;M层全充满而N层为4s2的原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s2,所以两者核外电子排布不同,不能表示同种元素原子,故C项不符合题意;3d能级半充满的原子可能为铬原子或锰原子,价层电子排布图为的原子为锰原子,两者不一定为同种元素原子,故D项不符合题意。11.下表中是A、B、C、D、E五种短周期元素的某些性质,下列判断正确的是(D)元素ABCDE最低化合价-4-2-1-2-1电负性2.52.53.03.54.0A.C、D、E的氢化物的稳定性:C>D>EB.元素A的原子最外层轨道中无自旋相同的电子C.元素B、C之间不可能形成化合物D.与元素B同周期且第一电离能最小的元素的单质能与H2O发生置换反应解析:根据题意分析可知,A为C元素,B为S元素,C为Cl元素,D为O元素,E为F元素。非金属性F>O>Cl,元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,A项错误;A为C元素,价层电子排布式为2s22p2,p轨道有2个电子,自旋相同,B项错误;元素B、C之间可形成化合物S2Cl2等,C项错误;与元素B同周期且第一电离能最小的元素的单质为Na,Na为活泼金属,能与H2O发生置换反应生成氢气,D项正确。12.研究表明,结构中含有N3-、N5+的含氮含能材料如Pb(N3)2、N5A.Pb的常见化合价为+2、+4B.1molN3-中含有22NC.基态As原子的电子排布式为[Ar]4s24p3D.基态F原子中,电子运动状态有9种解析:A.Pb与C、Si同主族,其常见价态为+2、+4价,如PbSO4、PbO2,正确;B.每个N3-含有22个电子,故1molN3-中含有22NA个电子,正确;C.As为33号元素,核外有33个电子,根据构造原理知其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s13.“胃舒平”的主要成分是氢氧化铝,同时含有三硅酸镁(Mg2Si3O8·nH2O)等化合物。下列叙述中错误的是(B)A.镁元素基态原子的核外电子排布式是1s22s22p63s2B.铝元素原子核外共有5种不同运动状态的电子C.钠离子半径比铝离子半径大D.金属铝与钠的最高价氧化物对应的水化物溶液发生反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2解析:铝元素原子核外共有13种不同运动状态的电子,B错误。14.元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示。已知Y元素原子的价层电子排布为ns(n-1)np(n+1),则下列说法不正确的是(A)A.Y元素原子的价层电子排布为4s24p4B.Y元素在周期表的第三周期第ⅥA族C.X元素所在周期中所含非金属元素最多D.Z元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3解析:Y元素原子的价层电子排布为ns(n-1)np(n+1),s能级最多容纳2个电子,故n-1=2,解得n=3,故Y元素原子的价层电子排布为3s23p4,Y为S元素,由X、Y、Z在周期表中的位置可知,X为F元素,Z为As元素。15.(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元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同,B的元素符号为,C+的结构示意图为。

(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满,D的元素符号为,其基态原子的电子排布式为,其原子的结构示意图为。

(4)E元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子且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。

(5)F元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn+2,则n=;该原子中能量最高的是电子,核外电子排布图为。

(6)G基态原子L层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍,则G的价层电子排布式为,未成对电子数为。

答案:(1)N(2)Cl(3)Fe1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)(4)Cu1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)(5)22p(6)2s22p4216.下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表一种化学元素。试回答下列问题:(1)元素p为26号元素,请写出其基态原子的电子排布式:。

(2)元素o的价层电子排布图为。

(3)h的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光,请用原子结构的知识解释发光的原因:

。

(4)o、p两元素的部分电离能数据列于下表:元素op电离能/(kJ/mol)I1717759I215091561I332482957比较两元素的I2、I3可知,气态o2+再失去一个电子比气态p2+再失去一个电子难。对此,你的解释是

。

(5)第三周期8种元素按单质熔点高低的顺序排列如图(Ⅰ)所示,其中电负性最大的是(填图中的序号)。

(6)表中所列的某主族元素的电离能情况如图(Ⅱ)所示,则该元素是(填元素符号)。

解析:(1)26号元素为铁,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。(2)元素o为Mn,价层电子排布图为。(3)h为Mg元素,M