原子结构元素周期律知识整合试题

原子结构元素周期律知识整合试题一、原子结构与化学用语下列化学用语或图示表达不正确的是（）A.乙醇的分子模型：B.BF₃的VSEPR模型：平面三角形C.S的原子结构示意图：D.基态Zn原子的价层电子排布式：3d¹⁰4s²解析：S原子核外有16个电子，K层2个、L层8个、M层6个，原子结构示意图应为，C项错误；基态Zn原子的价电子排布为3d¹⁰4s²，全充满结构稳定，D项正确。某多孔储氢材料前驱体的组成元素M、W、X、Y、Z均为非金属元素，原子序数依次增大。基态Y原子的电子填充了5个轨道，其中有3个未成对电子。下列说法正确的是（）A.氢化物沸点：X＜YB.原子半径：M＜Y＜X＜ZC.同周期第一电离能介于W和Y之间的元素有2种D.阴、阳离子中均有配位键解析：Y的核外电子排布为1s²2s²2p³（N元素），则M为H，W为B，X为C，Z为O。X的氢化物为烃类，Y的氢化物为NH₃，含氢键的NH₃沸点不一定低于烃（如碳原子数较多的烃常温下为固体），A项错误；原子半径B＞N＞O，即W＞Y＞Z，B项错误；第二周期第一电离能介于B（W）和N（Y）之间的元素有Be、C，共2种，C项正确；该前驱体中阳离子含B-N配位键，阴离子含O-H氢键，D项正确。二、核外电子排布与元素推断X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的前四周期主族元素，其中只有Y、Z位于同一周期。同周期元素中M的简单离子半径最小，由以上五种元素组成配合物[M(YX₃YZ)₂Q₂]Q。下列说法正确的是（）A.氢化物的沸点：Z＞YB.YX₃YZ中Y原子的杂化方式为sp、sp³C.M₂Q₆中所有原子均达到8e⁻稳定结构，则分子中存在极性键、非极性键D.1mol该配合物与足量硝酸银反应可生成3mol沉淀解析：M为Al（第三周期简单离子半径最小），Q为Cl（配合物外界为Cl⁻），Y、Z为C、O（YX₃YZ为CH₃CO⁻），X为H。Z的氢化物为H₂O，Y的氢化物为CH₄，沸点H₂O＞CH₄，A项正确；CH₃CO⁻中甲基C为sp³杂化，羰基C为sp²杂化，B项错误；Al₂Cl₆中Al形成配位键，所有原子均满足8e⁻结构，分子中含Al-Cl极性键和Al-O配位键，无碳碳非极性键，C项错误；配合物外界有1个Cl⁻，1mol配合物与AgNO₃反应生成1molAgCl沉淀，D项错误。某“分子桥”物质组成元素X、Y、Z、W均为短周期主族元素，X是短周期中原子半径最小的元素，Y、W同周期，Z、W同主族且Z的原子序数比W大。下列说法正确的是（）A.第一电离能：Z＞Y＞WB.该物质不存在分子间氢键C.分子结构中只含σ键，不含π键D.基态Y、Z、W原子核外电子排布中未成对电子数相等解析：X为H，Z、W为O、S（Z原子序数大），Y为C（与S同周期）。第一电离能O＞C＞S，A项正确；分子中含羟基（-OH），可形成分子间氢键，B项错误；分子中含C=O双键，存在π键，C项错误；C的未成对电子数为2，O为2，S为2，D项正确。三、元素周期律与性质比较X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族元素，X原子核外电子只有一种运动状态，Y、Z、W为同周期相邻主族元素，Z与R同主族，Z的单质是空气成分中体积分数最大的气体。下列说法错误的是（）A.化合物M能与碱反应B.最简单氢化物的沸点：W＞ZC.ZX₃与RX₃均为极性分子，且RX₃键角更大D.最高价氧化物对应水化物的酸性：Z＞R解析：X为H，Z为N（空气中体积分数最大），Y为C，W为O，R为P。化合物M含羧基（-COOH），能与碱反应，A项正确；沸点H₂O＞NH₃（氢键更强），B项正确；NH₃与PH₃均为三角锥形极性分子，N的电负性更大，成键电子对更靠近中心原子，键角NH₃＞PH₃，C项错误；酸性HNO₃＞H₃PO₄，D项正确。短周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大，A的气态氢化物和最高价氧化物的水化物反应生成盐；B原子核外有两个未成对电子；C是短周期中与水反应最激烈的金属元素；D原子核外p电子数与s电子数相等；E基态原子的价电子排布为nsⁿ⁻¹npⁿ⁺¹。下列说法错误的是（）A.第一电离能：A＞BB.简单气态氢化物的稳定性：B＞EC.D是p区元素D.元素C、E形成的化合物水溶液呈碱性解析：A为N（NH₃与HNO₃生成NH₄NO₃），B为O（2p⁴，2个未成对电子），C为Na，D为Mg（1s²2s²2p⁶3s²，s电子数=8，p电子数=6，不相等，应为O？此处需注意D的核外电子排布：若D为O，1s²2s²2p⁴，s电子数=4，p电子数=4，相等，则D为O，与B重复，故D应为Mg，s电子数=（1s²2s²3s²）=6，p电子数=（2p⁶）=6，相等。E的价电子排布：n=3时，3s²3p⁴（S）。第一电离能N＞O（半充满稳定），A项正确；稳定性H₂O＞H₂S，B项正确；Mg为s区元素，C项错误；Na₂S水解呈碱性，D项正确。四、综合应用题化合物ZX₂MY₄可用于食品工业，X、Y、Z、M原子序数依次增大，X与Z同主族且不相邻，Y原子的最外层电子数是Z、M最外层电子数之和，基态M原子有3个未成对电子。下列说法正确的是（）A.原子半径：Z＞Y＞MB.第一电离能：M＞X＞YC.单质沸点：Y＞Z＞M＞XD.M的最高价氧化物对应水化物为弱电解质解析：X为O，Z为K（与O同主族不相邻），Y为Cl（最外层7电子，Z最外层1+M最外层5=6？应为Y最外层电子数=Z（1）+M（5）=6，则Y为O，与X重复。重新推断：X为H，Z为Na（同主族不相邻），Y为O（最外层6=Na（1）+M（5）），M为P（3个未成对电子）。化合物为NaH₂PO₄。原子半径Na＞P＞O，A项错误；第一电离能P＞O＞H，B项错误；单质沸点Na＞P＞O₂＞H₂，C项正确；H₃PO₄为中强酸，强电解质，D项错误。某荧光粉基材化学式为XYZW₃，Y是地壳中含量最高的金属元素，W的第一电离能高于同周期相邻元素，基态W原子核外电子有5种空间运动状态，Z原子最外层电子数是次外层的一半，X的原子序数是Y和W原子序数之和。下列说法错误的是（）A.Z的氧化物可做半导体材料B.W的简单氢化物分子构型为三角锥形C.X的氯化物可做融雪剂D.Y的氧化物中化学键既有离子性又有共价性解析：Y为Al，W为N（5种空间运动状态：1s、2s、2pₓ、2pᵧ、2pz），Z为Si（最外层4，次外层2），X=13+7=20（Ca）。Z的氧化物SiO₂可做光导纤维，半导体材料为Si单质，A项错误；NH₃为三角锥形，B项正确；CaCl₂可做融雪剂，C项正确；Al₂O₃中Al³⁺与O²⁻间为离子键，O的2p轨道与Al的3d轨道形成共价成分，D项正确。五、填空题（1）基态Fe²⁺的价电子排布式为______，其易被氧化为Fe³⁺的原因是______。（2）比较下列微粒的性质：①第一电离能：C______N（填“＞”或“＜”），原因是______。②键角：NH₃______PH₃（填“＞”或“＜”），原因是______。（3）某元素的逐级电离能数据如下：I₁=578kJ/mol，I₂=1817kJ/mol，I₃=2745kJ/mol，I₄=11575kJ/mol，该元素在周期表中位于第______族。答案：（1）3d⁶；Fe³⁺的3d⁵半充满结构更稳定（2）①＜；N的2p轨道半充满，能量更低，第一电离能更大②＞；N的电负性大于P，成键电子对更靠近中心原子，斥力更大，键角更大（3）ⅢA六、推断题X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素，X的单质在暗处与H₂剧烈化合并发生爆炸，Y的最外层电子数是其内层电子数的3倍，Z的单质可用于冶炼Ti等金属，W的最高价氧化物对应水化物是酸性最强的含氧酸。（1）Y在周期表中的位置是______。（2）X与Y形成的化合物中，既含极性键又含非极性键的是______（填化学式）。（3）Z与W的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式为______。（4）比较Y、W的简单氢化物的稳定性：______（用化学式表示）。答案：（1）第二周期ⅥA族（2）H₂O₂（3）Al(OH)₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O（4）H₂O＞HClO₄七、实验题某同学设计实验探究同周期元素性质的递变规律：（1）将钠、镁、铝各1mol分别投入足量的同浓度稀盐酸中，产生H₂的体积（同温同压）由大到小的顺序是______，反应剧烈程度由强到弱的顺序是______。（2）向Na₂S溶液中通入Cl₂，观察到的现象是______，反应的离子方程式为______，可证明非金属性：Cl______S（填“＞”或“＜”）。答案：（1）Al＞Mg＞Na；Na＞Mg＞Al（2）产生淡黄色沉淀；S²⁻+Cl₂=S↓+2Cl⁻；＞八、计算题某元素R的同位素原子⁸⁶R的质量数为86，中子数为50。（1）R的质子数为______，核外电子数为______。（2）R的最高价氧化物的化学式为______，若其最高价氧化物对应水化物的相对分子质量为100，则该水化物的化学式为______。答案：（1）36；36（2）RO₃；H₂RO₄九、选择题组（13-15题共用题干）W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，W的核外电子总数等于其周期数，X的某种单质是自然界中硬度最大的物质，Y的最外层电子数是其电子层数的3倍，Z的单质常用于自来水消毒。W与Y形成的化合物不可能是（）A.H₂OB.H₂O₂C.HYOD.H₂YO₄下列关于X、Y、Z的比较中，正确的是（）A.原子半径：X＞Y＞ZB.非金属性：X＞Y＞ZC.最高价氧化物对应水化物的酸性：X＞Z＞YD.简单氢化物的沸点：Y＞Z＞X下列说法正确的是（）A.W、Y、Z三种元素形成的化合物一定是共价化合物B.X的单质可用于制作半导体材料C.Y的氢化物中，Y的化合价为-2D.Z的单质与NaOH溶液反应的离子方程式为Cl₂+2OH⁻=Cl⁻+ClO⁻+H₂O答案：13.C；14.A；15.D十、非选择题A、B、C、D、E是前四周期元素，A的基态原子有3个不同的能级，各能级的电子数相等；B的基态原子2p轨道有3个未成对电子；C的基态原子最外层电子数是其内层电子数的3倍；D的基态原子的价电子排布式为3d⁵4s¹；E的基态原子有4个未成对电子。（1）E的元素符号是______，其位于周期表的______区。（2）A、B、C的第一电离能由大到小的顺序是______（用元素符号表示）。（3）B的简单氢化物的空间构型是______，其中心原子的杂化方式是______。（4）D的最高价氧化物对应水化物的化学式为______，该物质中含有的化学键类型有______。（5）写出一种由A、B、C三种元素形