2024年江苏高考化学一轮复习 第4讲 原子结构 元素周期律 课时练(含解析)
展开第4讲 原子结构 元素周期律
原子结构与电子排布
1. 判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1) (2022·南通通州检测)Mn2+基态价层电子排布式:3d34s2( )
(2) (2021·苏州期初)基态B原子的外围电子排布式:2s22p3( )
(3) (2021·苏州期中)P原子的核外电子排布式为[Ne]3s23p5( )
(4) (2021·通中、盐中联考)Cu+转化为基态Cu,得到的电子填充在3d轨道上( )
(5) (2022·常州期末)Fe2+核外有6个未成对电子( )
(6) (2022·海门检测)Cl-与Co2+具有相同的电子层结构( )
(7) (2022·泰州期末)中子数为7的氧原子可表示为7O( )
2. (2021·盐城、苏州、扬州、常州四校期末调研)某酒精检验器的工作原理为2K2Cr2O7+3C2H5OH+8H2SO4===3CH3COOH+2Cr2(SO4)3+2K2SO4+11H2O。下列说法正确的是( )
A. Cr元素基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d44s2
B. 基态S原子的价电子轨道表示式为
C. H2O的电子式为H+[]2-H+
D. K+的结构示意图为
3. (1) (2022·连云港二模)基态Ni原子的核外电子排布式为________________。
(2) (2022·苏北四市期末)基态Cr3+的核外电子排布式为________________。
(3) (2022·扬州期末)基态Co2+核外电子排布式为________________。
(4) As的核外电子排布式为____________,原子结构示意图为__________________,价电子排布图为____________。
4. A、B、C、D、E、F均为36号以前的元素。请完成下列填空:
(1) A元素基态原子的最外层有2个未成对电子,次外层有2个电子,其元素符号为________。
(2) B元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn+1,其元素符号为________。
(3) C元素基态的正三价离子的3d轨道为半充满(即有5个电子),其元素符号为________,其基态原子的核外电子排布式为_______________________。
(4) D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。D的元素符号为________,其基态原子的价层电子的轨道表示式为________________。
(5) E、F元素的基态原子都只有一个未成对电子;它们相互作用形成的离子的电子层结构相同,并且最高能级的电子对数等于其最高能层的电子层数。E、F的元素符号分别为________。
5. 化合物 YX2、ZX2中,X、Y、Z 的核电荷数小于 18;X原子最外能层的 p 能级中有一个轨道填充了 2 个电子,Y 原子的最外层中 p 能级的电子数等于前一能层电子总数,且X 和 Y 具有相同的电子层数;Z 与 X 在周期表中位于同一主族。回答下列问题:
(1) X 的核外电子排布式为________________,Y 的价电子轨道表示式为________________。
(2) ZX2的分子式是____________,YX2电子式是____________。
(3) Z 形成的简单阴离子的结构示意图是_________________________。
(4) Y和Z一定条件下形成简单分子的结构式是________________。
6. 有A、B、C、D四种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大,其中A元素原子核外仅有一个非空原子轨道,也是宇宙中最丰富的元素;B元素原子核外p电子数比s电子数少1;C为金属元素且原子核外p电子数和s电子数相等;D元素的原子核外所有p轨道为全充满或半充满状态。
(1) 写出四种元素的元素符号:A________,B________,C________,D________。
(2) 写出C、D两种元素基态原子的轨道表示式:
C __________________;D __________________。
(3) 写出B、C两种元素的单质在一定条件下反应的化学方程式:_______________________________________________________。
(4) B元素的单质的电子式为________,其最简单氢化物的电子式为________。
元素周期律与元素的推断
1. (2022·南通一模)前四周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X的一种单质是已知自然存在的硬度最大的物质,Y是金属元素,其基态原子s能级上的电子数等于p能级上的电子数,Z是同周期主族元素中原子半径最小的元素,X、Y、W三种元素的原子最外层电子数之和等于10。下列说法正确的是( )
A. 原子半径:r(X)
C. X的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Z的强
D. W在元素周期表中位于第四周期第ⅥA族
2. (2022·苏锡常镇一模)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X与Z处于同一主族,Y是短周期中电负性最大的元素,Z是同周期基态原子中未成对电子数最多的元素,W的族序数是周期序数的2倍。下列有关说法正确的是( )
A. 元素Z在元素周期表中位于第三周期第ⅤA族
B. 原子半径:r(X)
D. X的简单气态氢化物的热稳定性比Z的弱
3. (2022·南京、盐城二模)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X、Y、Z是同一周期的非金属元素。化合物WZ的晶体为离子晶体,W的二价阳离子与Z的阴离子具有相同的电子层结构。XZ2为非极性分子。Y、Z氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。下列说法正确的是( )
A. 第一电离能:I1(X)
D. X的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Y的弱
4. (2022·通泰扬淮徐宿二模)X、Y、Z、Q、R为原子序数依次增大的前四周期元素,X和Y可以形成一种红棕色气体,Z是同周期元素中原子半径最大的元素,Q是地壳中含量最高的金属元素,R的基态原子中有6个未成对电子。下列说法正确的是( )
A. 原子半径:r(Q)>r(Y)>r(X)
B. 电负性:X>Y>Z
C. R位于元素周期表中第四周期第ⅣB族
D. Z的最高价氧化物对应的水化物的碱性比Q的强
5. (2022·南京三模)X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族元素。X、Z原子中分别有1个、7个运动状态完全不同的电子,Y原子中各能级电子数相等,W原子最外层电子数是内层的3倍,R的原子半径是该周期主族元素中最大的。下列说法正确的是 ( )
A. 气态氢化物的热稳定性:Y>Z>W
B. 简单离子半径:r(W)>r(R)
C. 第一电离能:I1(W)>I1(Z)>I1(Y)
D. X、Z、W形成的化合物一定不含离子键
6. (2022·南通三模)前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X与Z同主族,且基态X原子中p能级和s能级上的电子数相同。Y、Z同周期,Y位于第ⅢA族,W最外层有2个电子。下列说法正确的是( )
A. 原子半径:r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W)
B. 最高价氧化物对应的水化物的碱性:W<Y
C. 第一电离能:I1(Z)<I1 (X)
D. 基态W原子内层原子轨道均已充满电子
7. (2022·苏锡常镇二模)前四周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,且位于周期表4个不同的周期。Y的电负性仅次于氟元素,常温下Z单质是气体,基态W原子的外围电子排布为ns2np5。下列有关说法正确的是( )
A. W位于元素周期表中第四周期第ⅤA族
B. Z的最高价氧化物对应的水化物为弱酸
C. X与Y组成的化合物分子间可形成氢键
D. Z和W形成的化合物中W显负价
8. (2022·连云港二模)前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X的单质是空气中含量最多的气体,基态时Y原子的原子轨道上没有未成对电子,Z的最高价与最低负价的绝对值之差为6,W与Y处于同一主族。下列说法正确的是( )
A. 原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B. Y的第一电离能比W的大
C. X的简单气态氢化物与Z的单质不能反应
D. Y的最高价氧化物对应的水化物的碱性比W的强
9. (2021·扬州二测)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,元素X原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍,元素Y基态原子的3s轨道上有1个电子,Z是地壳中含量最多的金属元素,W与X位于同一主族。下列说法正确的是( )
A. 原子半径:r(W)>r(Z)
B. 第一电离能:I1(Y)>I1(Z)
C. X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强
D. Z的最高价氧化物对应的水化物的碱性比Y的强
10. (2022·海门中学)前4周期元素(非0族)X、Y、Z、W的原子序数依次增大。最外层电子数满足Z=X+Y;X原子半径小于Y原子半径,Y是空气中含量最多的元素;基态Z原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍;W在前4周期中原子未成对电子数最多。下列叙述正确的是( )
A. X、Y、Z三种元素形成的化合物水溶液一定呈酸性
B. Z的简单气态氢化物的热稳定性比Y的强
C. 第一电离能:Z>Y>X>W
D. W3+的基态电子排布式:[Ar]3d5
11. (2022·无锡期末)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是空气中含量最多的元素,基态时Y原子2p原子轨道上有5个电子,Z的周期序数是族序数的3倍,W与Y位于同一主族。下列说法正确的是( )
A. 原子半径:r(X)
C. Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱
D. X的最高价氧化物对应的水化物的酸性比W的强
12. (2022·苏州期末)前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,Y的原子最外层只有1个电子,基态时Z原子3s和3p轨道上电子数相同,Y与W同主族。下列说法正确的是( )
A. 原子半径:r(X)
C. Y的最高价氧化物对应的水化物的碱性比W的强
D. Z的单质属于分子晶体
13. (2022·扬州期末)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X与Y位于同一主族,X元素原子的最外层电子数为次外层电子数的2倍,Z元素基态原子的最外层有3个未成对电子,W的单质常温下为气体。下列有关说法正确的是( )
A. 第一电离能:I1 (Z)>I1 (Y)
B. 原子半径:r(W)>r(Y)>r(X)
C. Y的简单气态氢化物的热稳定性比X的强
D. X的最高价氧化物对应的水化物的酸性比W的强
14. (2022·苏北四市期末)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,它们原子的最外层电子数之和为18,X、Z基态原子的p轨道上均有2个未成对电子,W与X位于同一主族。下列说法正确的是( )
A. WX2分子为极性分子
B. 元素电负性:Z>W
C. 原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)
D. 最高价氧化物对应的水化物的酸性:Z>W
15. (2022·如东期末)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,基态时X原子2p轨道上有3个电子,Y位于第ⅡA族,X与Z处于同一主族,W的单质常温下是一种黄绿色气体。下列说法正确的是( )
A. 原子半径:r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W)
B. 由X与Y两种元素可形成化合物Y3X2
C. Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性比X的强
D. W的氢化物分子间能形成氢键
16. (2022·如皋期末)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,基态X原子的2p能级上未成对电子数是同周期中最多的,Y元素原子最外层电子数是内层电子数的3倍,Z元素的焰色试验为黄色,W是地壳中含量最多的金属元素。下列说法正确的是( )
A. 原子半径:r(Z)>r(Y)>r(X)
B. 第一电离能:I1(X)>I1(Y)>I1(W)
C. 最高价氧化物对应的水化物的碱性:W>Z
D. Y的氢化物的沸点在同族元素氢化物中最低
17. (2022·盐城三模)前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X的族序数是周期数的2倍,Y是短周期中金属性最强的元素,基态时Z原子价电子排布为ns2npn,W与Y处于同一主族。下列说法正确的是( )
A. 原子半径:r(X)
C. Z的第一电离能比它左右相邻元素的都高
D. Y的最高价氧化物对应的水化物的碱性比W的强
第4讲 原子结构 元素周期律
原子结构与电子排布
1. (1) × (2) × (3) × (4) × (5) × (6) × (7) ×
2. B 【解析】 Cr元素基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d54s1,A错误;H2O的电子式为HH,C错误;K+的结构示意图为 ,D错误。
3. (1) 1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2
(2) 1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3
(3) 1s22s22p63s23p63d7或[Ar]3d7
(4) 1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3
4. (1) C或O (2) N (3) Fe 1s22s22p63s23p63d64s2 (4) Cu (5) K、Cl
5. (1) 1s22s22p4
(2) SO2 (3) (4) S===C===S
6. (1) H N Mg P (2) (3) 3Mg+N2Mg3N2 (4) N⋮⋮N
元素周期律与元素的推断
1. B 【解析】 X、Y、Z、W分别为C、Mg、Cl、Ge。原子半径Cl<Mg,A错误;同周期主族元素自左至右电负性依次增大,第三周期中Cl的电负性最大,B正确;非金属性C<Cl,C的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Cl的弱,C错误;Ge位于第4周期第ⅣA族,D错误。
2. A 【解析】 X、Y、Z、W依次为N、F、P、S。P位于第三周期第ⅤA族,A正确;原子半径N>F,B错误;同周期元素,从左到右第一电离能总体呈增大趋势,但第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能比同周期相邻元素的大,C错误;非金属性N>P,热稳定性NH3>PH3,D错误。
3. D 【解析】 X、Y、Z、W依次为C、N、O、Mg。同一周期,从左向右,元素的第一电离能总体呈增大趋势,但第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能比同周期相邻元素的大,第一电离能I1(N)>I1(O)>I1(C),A错误;同一周期,从左向右,原子半径依次减小(0族元素除外),r(C)>r(N)>r(O),B错误;同一周期,从左向右,元素的电负性逐渐增大,O的电负性大于N,Mg属于活泼金属,Mg的电负性小于N,C错误;非金属性C
5. B 【解析】 X、Y、Z、W、R依次为H、C、N、O、Na。非金属性O>N>C,热稳定性H2O>NH3>CH4,A错误;O2-和Na+的电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,离子半径O2->Na+,B正确;第一电离能N>O>C,C错误;H、N、O可形成离子化合物,如硝酸铵等,D错误。
6. C 【解析】 X、Y、Z、W依次为O、Al、S、Ca。原子半径Ca>Al>S>O,A错误;金属性Ca>Al,碱性Ca(OH)2>Al(OH)3,B错误;同主族元素从上到下,第一电离能减小,第一电离能O>S,C正确;Ca原子的M层电子数为8,3d轨道上未充满电子,D错误。
7. C 【解析】 X、Y、Z、W依次为H、O、Cl、Br。Br位于第四周期第ⅦA族,A错误;Cl的最高价氧化物对应的水化物HClO4为强酸,B错误;H2O分子之间存在氢键,C正确;电负性Cl>Br,Cl与Br形成的化合物中Cl显负价,D错误。
8. B 【解析】 X、Y、Z、W依次为N、Mg、Cl、Ca。原子半径Mg>Cl,A错误;同主族元素从上到下,第一电离能逐渐减小,第一电离能Mg>Ca,B正确;Cl2有氧化性,NH3有还原性,Cl2与NH3能发生氧化还原反应,C错误;金属性Ca>Mg,碱性Ca(OH)2>Mg(OH)2,D错误。
9. C 【解析】 X、Y、Z、W依次为O、Na、Al、S。原子半径Al>S,A错误;第一电离能Al>Na,B错误;非金属性O>S,热稳定性H2O>H2S,C正确;金属性Na>Al,碱性NaOH>Al(OH)3,D错误。
10. B 【解析】 X、Y、Z、W依次为H、N、O、Cr。H、N、O形成的NH3.H2O的水溶液呈碱性,A错误;非金属性O>N,热稳定性H2O>NH3,B正确;第一电离能N>O,C错误;Cr为24号元素,基态Cr3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3,D错误。
11. B 【解析】 X、Y、Z、W依次为N、F、Na、Cl。同周期主族元素从左向右原子半径逐渐减小,同主族元素从上向下原子半径逐渐增大,原子半径Na>Cl>N>F,A错误;非金属性F>Cl,热稳定性HF>HCl,C错误;硝酸的酸性比高氯酸弱,D错误。
12. B 【解析】 X、Y、Z、W依次为O、Na、Si、K。原子半径K>Na>Si>O,A错误;第一电离能F>N>O,B正确;金属性K>Na,碱性KOH>NaOH,C错误;硅是共价晶体,D错误。
13. A 【解析】 X、Y、Z、W依次是C、Si、P、Cl。第一电离能P>Si,A正确;同周期主族元素原子半径从左往右减小,同主族元素原子半径从上往下增大,原子半径Si>Cl>C,B错误;非金属性C>Si,热稳定性CH4>SiH4,C错误;非金属性Cl>C,酸性HClO4>H2CO3,D错误。
14. A 【解析】 X、Y、Z、W依次为O、Mg、Si、S。SO2分子空间结构为V形,SO2分子为极性分子,A正确;非金属性S>Si,电负性S>Si,B错误;原子半径Mg>Si>S,C错误;非金属性S>Si,酸性H2SO4>H2SiO3,D错误。
15. B 【解析】 X、Y、Z、W依次为N、Mg、P、Cl。原子半径Mg>P>Cl,A错误;N元素和Mg元素可形成化合物Mg3N2,B正确;非金属性N>P,酸性HNO3>H3PO4,C错误;Cl的电负性小,原子半径大,HCl分子间不能形成氢键,D错误。
16. B 【解析】 X、Y、Z、W依次为N、O、Na、Al。原子半径Na>N>O,A错误;第一电离能N>O>Al,B正确;金属性Na>Al,碱性NaOH>Al(OH)3,C错误;H2O分子间存在氢键,H2O的沸点在同族元素氢化物中最高,D错误。
17. C 【解析】 X、Y、Z、W依次为C、Na、P、K。原子半径K>Na>P>C,A错误;C的氢化物为烃,有固态、液态、气态,其沸点不一定比PH3低,B错误;金属性K>Na,碱性KOH>NaOH,D错误。
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