2022版高考化学一轮复习训练:第5章 第1节 原子结构、核外电子排布
展开①二氧化硅的分子式:SiO2
②乙醛的结构简式:CH3CHO
③N2的结构式:N≡N
④中子数为18的氯原子:eq \\al(18,17)Cl
⑤Na+的结构示意图:
⑥氯化铵的电子式:
A.5个 B.4个
C.3个 D.2个
【答案】C
2.(2020·河南安阳月考)科学家目前正在求证一种仅由四个中子组成的微粒,这种微粒称为“四中子”,下列关于该微粒的说法正确的是( )
A.呈电中性 B.带四个单位负电荷
C.带四个单位正电荷 D.质量数为2
【答案】A
【解析】中子不带电,所以该微粒呈电中性,质量数为4,A正确。
3.我国科学家通过测量SiO2中26Al和10Be两种元素的比例来确定“北京人”年龄,这种测量方法叫铝铍测年法。关于26Al和10Be的说法不正确的是( )
A.10Be和9Be是中子数不同质子数相同的不同原子
B.10Be的原子核内中子数比质子数多
C.5.2 g 26Al3+中所含的电子数约为1.2×1023
D.26Al和26Mg的质子数、中子数和核外电子数都不相同
【答案】C
【解析】5.2 g 26Al3+中所含的电子数为eq \f(5.2 g,26 g·ml-1)×(13-3)×NA ml-1≈1.2×1024,C错误。
4.质子数和中子数相同的原子A,其阳离子An+核外共有x个电子,则A的质量数为( )
A.2(x+n) B.2(x-n)
C.2x D.n+2x
【答案】A
【解析】已知阳离子An+中,质子数=核外电子数+n,则A的质子数=中子数=x+n,故其质量数=2(x+n)。
5.下列有关化学用语表达正确的是( )
A.35Cl-和37Cl-的结构示意图均可以表示为
B.HClO的结构式:H—Cl—O
C.HF的电子式:
D.质子数为92、中子数为146的U原子:eq \\al(146, 92)U
【答案】A
【解析】次氯酸分子中O原子分别与H、Cl原子之间形成1对共用电子对,故HClO的结构式为H—O—Cl,B错误;HF属于共价化合物,电子式为,C错误;质子数为92、中子数为146的U原子的质量数为238,该原子可表示为eq \\al(238, 92)U,D错误。
6.(2020·陕西西安中学期中)下列事实不能用元素周期律解释的是( )
A.原子半径:Na > O
B.气态氢化物的稳定性:H2O > H2S
C.向Na2CO3溶液中加入盐酸,有气泡产生
D.与同浓度盐酸反应的剧烈程度:Mg >Al
【答案】C
7.(2020·河南鲁山第一高级中学月考)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,原子序数之和为42,X原子的核外电子总数等于Y的最外层电子数,Z原子最外层只有1个电子,W能形成酸性最强的含氧酸。下列说法正确的是( )
A.单质的熔点:Z>X
B.Z与Y、W均能形成离子化合物
C.气态氢化物的沸点:X
【答案】B
【解析】根据上述分析,X为C元素,Y为O元素,Z为Na元素,W为Cl元素。X、Z分别为C、Na元素,金属Na的熔点较低,C的单质一般为金刚石或石墨,熔点较高,A错误;Na与O和Cl形成的化合物为氧化钠、过氧化钠、NaCl,都是离子化合物,B正确;水分子间能够形成氢键,沸点:H2O>HCl,C错误;X、Z的氧化物可以是CO或CO2、Na2O或Na2O2,仅Na2O2有非极性键,D错误。
8.(2020·福建厦门期末检测)利用Al-PMOF可快速地将芥子气降解为无毒物质,其结构如下图。其中X、Y、Z为短周期元素且原子序数依次增大,X、Y同主族。下列说法正确的是( )
A.简单离子半径:Z>Y>X
B.最简单氢化物稳定性:Z>Y>X
C.含氧酸酸性:Z>Y
D.YXZ2中Y的化合价为+4
【答案】D
【解析】由题目分析可知X为氧元素,Y为硫元素,Z为氯元素。
[B组·提高练习]
9.(2020·湖南长沙七校联考)反应P4(s)+3NaOH(aq)+3H2O(l)===3NaH2PO2(aq)+PH3(g) ΔH>0制得的NaH2PO2可用于化学镀镍。下列说法正确的是( )
A.P4分子中P原子均满足8电子稳定结构
B.反应中的NaOH作还原剂
C.该反应能自发进行,则ΔS<0
D.反应中生成1 ml NaH2PO2,转移电子数目为3×6.02×1023
【答案】A
【解析】P原子最外层有5个电子,与其他3个P原子形成共价键,含有1个孤电子对,P4分子中P原子均满足8电子稳定结构,A正确;反应中NaOH中没有元素的化合价发生变化,既不是氧化剂,也不是还原剂,B错误;由题目知该反应ΔS>0,C错误;反应中P元素由0价升高为+1价,由0价降低为-3价,因此生成1 ml NaH2PO2,转移1 ml电子,D错误。
10.(2021·广东名校联考)某种化合物的结构如下图所示,其中X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的五种短周期元素,Q核外最外层电子数与Y核外电子总数相同,X的原子半径是元素周期表中最小的。下列叙述正确的是( )
A.WX的水溶液呈中性
B.元素非金属性的顺序为Y>Z>Q
C.Z的最高价氧化物对应的水化物是一元强酸
D.该化合物中与Y单键相连的Q不满足8电子稳定结构
【答案】C
【解析】由题目分析知X为H元素,Y为C元素,Z为N元素,Q为O元素,W为Na元素。WX为NaH,溶于水会得到NaOH溶液,显碱性,A错误;同周期元素从左到右非金属性依次增强,则元素的非金属性Q>Z>Y,B错误;该化合物中与Y单键相连的Q,与Y共用一对电子,并得到了W失去的一个电子,满足8电子稳定结构,D错误。
11.现有部分短周期主族元素的性质或原子结构如下表所示:
(1)写出X、Y、Z、Q四种元素的名称:X__________,Y____________,Z____________,Q____________。
(2)由X、Y、Z、M、Q五种元素的原子两两组成的分子中,许多分子含有的电子数相等,写出符合下列要求的分子式:
①含10e-且呈正四面体结构的分子__________;
②含14e-的双原子分子__________;
③含16e-且能使溴水褪色的分子__________;
④含18e-且常温下呈液态的分子__________。
【答案】(1)氢 氧 硅 硫
(2)①CH4 ②CO ③C2H4 ④H2O2
【解析】由题意可推得X为H元素,Y为O元素,Z为Si元素,M为C元素,Q为S元素。
12.现有部分元素的原子结构特点如下表所示:
(1)画出G原子结构示意图:__________________________________。
(2)元素X与元素Z相比,非金属性较强的是______(填元素名称),写出一个能表示X、Z非金属性强弱关系的化学反应方程式:______________________________________。
(3)X、Y、Z、G四种元素形成的一种离子化合物,其水溶液显强酸性,该化合物的化学式为_______________________________________________。
(4)元素X和元素Y以原子个数比为1∶1形成的化合物Q,元素G和元素Y化合形成的化合物M,Q和M的电子总数相等。以M为燃料,Q为氧化剂,可作火箭推进剂,最终生成无毒的,且在自然界中稳定存在的物质,写出该反应的化学方程式:__________________ ______________________________。
【答案】(1)
(2)氧 2H2S+O2===2H2O+2S↓(其他合理答案亦可)
(3)NH4HSO4
(4)N2H4+2H2O2eq \(=====,\s\up7(点燃))N2↑+4H2O
【解析】X元素原子的L层电子数是K层电子数的3倍,根据核外电子排布规律,可知L层为6个电子,所以X为氧元素。Y元素原子的核外电子层数等于原子序数,Y只能是氢元素。Z元素原子的L层电子数是K层和M层电子数之和,L层有8个电子,则其M层电子数为6,所以Z是硫元素。G元素原子的最外层电子数是次外层电子数的2.5倍,其次外层只能是K层,有2个电子,所以G为氮元素。(2)能说明氧元素比硫元素非金属性强的事实很多,其中单质之间的置换反应生成S比较直观。(3)H、N、O、S四种非金属元素形成离子化合物只能是铵盐,其水溶液显强酸性应是强酸的酸式盐,因为铵盐水解酸性不如其酸式盐溶液酸性强,故应为NH4HSO4。(4)H和O按原子个数比1∶1形成的化合物为H2O2,共有18个电子,则H和N形成的18电子微粒只能是N2H4,根据信息写出方程式即可。
13.(2020·福建师范大学附属中学期中)A、B、C、D、E、F、G为原子序数依次增大的短周期主族元素。B、C、D均能与A形成10电子分子,E单质可用于野外焊接钢轨的原料,F与D同主族。
(1)D、E、F的离子半径由大到小的顺序为________________(填离子符号)。
(2)写出能证明G比F非金属性强的一个化学方程式:______________________ ________________。
(3)F和G形成的一种化合物甲中的所有原子均为8电子稳定结构,该化合物与水反应生成F单质、F的最高价含氧酸和G的氢化物,三种产物的物质的量之比为2∶1∶6,甲的电子式为________________,该反应的化学方程式为____________________________________。
(4)C能分别与A和D按原子个数比1∶2形成化合物乙和丙,乙的结构式为____________________。常温下,液体乙与气体丙反应生成两种无污染的物质,该反应的氧化产物与还原产物的物质的量之比为__________。
【答案】(1)S2->O2->Al3+
(2)Cl2+H2S===2HCl+S↓(或Cl2+Na2S===2NaCl+S↓)
(3) eq \\al(·,·)eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)eq \(S,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·) 3SCl2+4H2O===2S↓+H2SO4+6HCl
(4) 2∶1
【解析】由题意知A、B、C、D分别为H、C、N、O 4种元素。E单质可用于野外焊接钢轨的原料,则E为铝元素,F与D同主族,则F为S元素,G为氯元素。(1)D、E的离子只有2个电子层(核电荷数小的半径大),F的离子有3个电子层,所以半径由大到小的顺序为S2->O2->Al3+。(2)可以利用非金属间的置换证明G比F非金属性强。(3)由题意知甲的电子式为eq \\al(·,·)eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)eq \(S,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·)eq \(Cl,\s\up6(··),\s\d4(··))eq \\al(·,·),该反应的化学方程式为3SCl2+4H2O===2S↓+H2SO4+6HCl。 (4)C能分别与A和D按原子个数比1∶2形成化合物N2H4和NO2,乙的结构式为。常温下,液体乙与气体丙反应生成两种无污染的物质,该反应的化学方程式为2N2H4+2NO2===3N2+4H2O,所以该反应的氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1。
14.原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W,其中X、Z、W与氢元素可组成XH3、H2Z和HW共价化合物;Y与氧元素可组成离子化合物Y2O和Y2O2。
(1)Y2O2中含有的化学键是________________。
(2)用电子式表示Y2O的形成过程:______________________________________ ________________________。
(3)X、Z、W三种元素的最高价氧化物对应的水化物中,稀溶液氧化性最强的是________________(填化学式)。
(4)XH3、H2Z和HW三种化合物,其中一种与另外两种都能反应的是________________(填化学式)。
(5)由X、W组成的化合物分子中,X、W原子的最外层均达到8电子稳定结构,该化合物遇水可生成一种具有漂白性的化合物,试写出反应的化学方程式:________________________________________。
【答案】(1)离子键、共价键
(2)
(3)HNO3 (4)NH3 (5)NCl3+3H2O===3HClO+NH3
【解析】根据短周期元素Y可形成Y2O和Y2O2两种离子化合物可判断,Y为Na,由分子式XH3、H2Z和HW可知,X、Z、W分别属于第ⅤA、ⅥA、ⅦA三个主族,再由原子序数的关系判断,X、Z、W分别为N、S、Cl元素。
元素编号
元素性质或原子结构
X
周期序数=主族序数=原子序数
Y
原子最外层电子数为a,次外层电子数为b
Z
原子L层电子数为a+b,M层电子数为a-b
M
单质在自然界中的硬度最大
Q
位于第三周期,最外层电子数是电子层数的2倍
X
L层电子数是K层电子数的3倍
Y
核外电子层数等于原子序数
Z
L层电子数是K层和M层电子数之和
G
最外层电子数是次外层电子数的2.5倍
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