专题2原子结构与元素性质综合复习训练

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专题2原子结构与元素性质综合复习训练姓名（）班级（）学号（）一、选择题1．某离子化合物结构如图，其中元素A为过渡金属，W、Y、Z、M、X为原子序数依次增大的五种短周期元素，且位于同周期的原子位置相邻，原子半径：，M基态原子的所有s轨道上共有6个电子。下列说法错误的是A．化合物中除A外，其他原子均达到稀有气体的稳定结构B．W与M、Z均可形成18电子微粒，沸点前者高C．化合物的空间结构为正四面体形，可做灭火剂D．电负性：2．二氯异氰尿酸钠(结构如图所示)是一种重要的消毒剂。下列说法正确的是A．电负性：χ(N)>χ(O)B．键极性：C-N>C-OC．第一电离能：I1(C)>I1(N)D．离子半径：r(O2-)>r(Na+)3．某元素X的第一电离能至第五电离能大小如图所示，下列说法正确的是A．X元素的化合价为+4价B．X是非金属元素C．X为第五周期元素D．X与氯气反应时化合价可能变为+3价4．锂电池中电解液的阻燃剂的结构式如图所示，其中是原子序数依次增大的短周期主族元素。下列说法正确的是A．元素的第一电离能：B．元素的电负性：C．最高价氧化物对应的水化物的酸性：D．基态原子未成对电子数：5．工业上利用反应制备，下列说法不正确的是A．沸点： B．离子半径：C．碱性： D．第一电离能：6．科学研究人员在金星大气中探测到了只属于的光谱特征，据此推断金星大气层或存在生命。已知与足量溶液发生反应。为弱电解质，下列说法正确的是A．溶液中存在的电离平衡和水解平衡，以及水的电离平衡B．用表示基态原子最外层电子排布违反能量最低原理C．基态原子核外电子有10种空间运动状态D．加水稀释溶液，溶液中所有离子浓度均减少7．下列表示正确的是A．乙醇的分子式：CH3CH2OHB．BaSO4的电离方程式：BaSO4Ba2++SOC．质量数为127的碘原子：D．过氧化钠的电子式：8．下列说法或有关化学用语的使用正确的是A．在基态多电子原子中，轨道电子的能量一定高于轨道电子的能量B．铁原子的价电子轨道表示式为C．电子云轮廓图为圆形D．基态铜原子的价层电子排布式为9．是原子序数依次增大的五种短周期主族元素。的半径在所有离子中最小，X是形成化合物种类最多的元素，Y是短周期主族元素中原子半径最大的元素，Z元素基态原子的价层电子排布式为。下列说法错误的是A．非金属性：B．为非极性分子，易溶于C．溶液呈碱性、溶液呈酸性D．每种元素的氧化物至少有两种10．我国科学家在寻找“点击反应”的砌块过程中，发现一种新的化合物，结构如下图所示，其中X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期主族元素，Y与Z是同一主族元素。下列说法错误的是A．简单离子半径：W>Z>Y>X B．简单氢化物稳定性：Y>XC．第一电离能：X>Y>Z D．化合物结构中是sp杂化11．构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是各能级能量高低顺序。若以E表示某能级的能量，下列能量大小顺序中不正确的是A．E(3d)>E(3p)>E(3s) B．E(3s)>E(2s)>E(1s)C．E(4f)>E(3d)>E(4s) D．E(5s)>E(3d)>E(4p)12．某晶体由镁、铝、氧三种元素组成，若将其晶胞按图1方式切成8个体积相同的小立方体，和在小立方体中的分布如图2、图3所示。已知之间的最小间距为。下列说法错误的是A．晶体中的配位数为4 B．晶胞的体积为C．晶体中三种元素的第一电离能： D．晶体的化学式为13．LiFePO4常作为锂离子电池的正极材料，电池充电时，LiFePO4脱出部分形成。下列说法正确的是A．Fe元素位于元素周期表第ⅦB族B．第三周期元素中，第一电离能介于Al和P之间的元素有2种C．基态氧原子的核外电子的空间运动状态有5种D．充电时阳极反应式为14．为维护国家安全和利益，经国务院批准，决定对镓、锗相关物项实施出口管制，自2023年8月1日起正式实施。如图为镓和锗在元素周期表中的信息，下列说法错误的是A．镓的核电荷数为31B．电负性：C．镓、锗均位于周期表的区D．基态锗原子核外有7种能量不同的电子15．X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的前4周期主族元素，X与Y为同周期相邻元素，Y与W同主族，Y原子的最外层电子数是W原子最内层电子数的3倍，Z基态原子的3p轨道上有1个未成对电子，R是前四周期中第一电离能最小的元素。下列说法正确的是A．简单离子半径：W>Y>ZB．简单气态氢化物的熔、沸点：Y>W>XC．Z基态原子的价电子排布式为3s23p5D．最高价氧化物对应水化物的碱性：Z>R二、填空题16．均为第四周期金属元素，它们的单质及化合物在诸多领域都有广泛的应用。回答下列问题：(1)钾在火焰上灼烧的紫光是一种 (填“吸收”或“发射”)光谱。(2)原子位于元素周期表中的 区，基态最高能层电子的电子云轮廓图为 形，其价电子排布式为 。与同周期的过渡元素中，未成对电子数最多的基态原子的价电子排布图为 。(3)均为第四周期过渡金属元素，两元素的部分电离能数据列于下表：锰元素位于第四周期第族。比较两元素的可知，气态再失去1个电子比气态再失去1个电子难，原因是 。(4)琥珀酸亚铁片是用于预防和治疗缺铁性贫血的常见药物，临床建议服用维生素C促进亚铁的吸收，避免生成，从结构角度来看，易被氧化成的原因是 。(5)与的半径大小关系为 (填“大于”或“小于”)。17．磷及其化合物在生产、生活中具有广泛的用途，回答下列问题：(1)白磷(结构如图所示)在潮湿的空气中发生缓慢氧化，在40℃左右即可自燃。①白磷()的相对分子质量为 。②基态P原子中成对电子数与未成对电子数之比为 。③基态P原子中能量最高的电子所占据原子轨道的电子云轮廓图为 形。(2)磷及其部分重要化合物的相互转化如图所示。①基态钙原子的简化电子排布式为 。②第一电离能：Si (填“>”“”“NH3，B正确；C．同周期从左到右，电离能增大，但ⅤA族为半满稳定结构，则电负性N＞O，同主族元素，从上到下，电离能减小，第一电离能：N>O>S，C正确；D．该化合物中N原子形成两个键，且没有孤电子对，N原子为sp杂化，D正确；故选A。11．D【分析】各能级能量高低顺序为①相同n而不同能级的能量高低顺序为：ns＜np＜nd＜nf，②n不同时的能量高低：2s＜3s＜4s、2p＜3p＜4p；③不同层不同能级ns＜（n-2）f＜（n-1）d＜np，绝大多数基态原子核外电子的排布都遵循下列顺序：1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f…以此解题。【详解】A．由以上分析可知相同能层不同能级的电子能量E（3d）＞E（3p）＞E（3s），故A正确；B．不同能层相同能级的电子能量E（3s）＞E（2s）＞E（1s），故B正确；C．由以上分析可知E（4f）＞E（3d）＞E（4s），故C正确；D．由以上分析可知E(5s)>E(4p)>E(3d)，故D错误；故选D。12．B【详解】A．由A型小晶格结构可知，每个与4个紧邻，则配位数为4，A项正确；B．设晶胞变成为2L，，，晶胞体积为，B项错误；C．主族元素第一电离能同周期自左向右逐渐增大，但两处反常：第IIA族大于第IIIA主族，第VA主族大于第VIA主族，而自上而下则逐渐减小，则晶体中三种元素的第一电离能：O>Mg>Al，C项正确；D．A块中，个数 = 1+4/8=3/2，个数 = 0，个数 = 4，B块中，个数 = 4/8=1/2，个数 = 4，个数 =4，图1由4个A，4个B构成。所以：数 = 2×4 = 8，数 = 4×4 = 16，数 =8×4 = 32，所以 化学式， D项正确；答案选B。13．C【详解】A．Fe元素位于第四周期第Ⅷ族，A错误；B．同周期主族元素的第一电离能呈增大的趋势，但由于ns2处于全充满，np3处于半充满的稳定状态，存在反常现象，第一电离能：IIA 族＞IIIA 族，VA 族＞VIA 族，第三周期元素的第一电离能：Na < Al < Mg < Si < S < P < Cl < Ar，故第一电离能介于 Al 和 P 之间的元素有3种，B错误；C．基态氧原子的核外电子排布式为：1s22s22p4，核外电子空间运动状态有5种，C正确；D．充电时阳极失去电子LiFePO4-xe−=Li1−xFePO4+xLi+，D错误； 故选C。14．D【详解】A．由图可知，镓是31号元素，镓的核电荷数为31，A正确；B．同周期元素，从左往右，电负性依次增大，则电负性：，B正确；C．镓、锗位于周期表中的第IIIA族和IVA族，属于p区，C正确；D．基态锗原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2，有8个能级，8种能量不同的电子，D错误；故选D。15．A【分析】X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的前4周期主族元素，X与Y同周期相邻元素，Y与W同主族，Y原子的最外层电子数是W原子最内层电子数的3倍，则Y最外层电子数为6，Y为O元素，W为S元素，X为N元素；Z基态原子的3p轨道上有1个未成对电子，则电子排布式为1s22s22p63s23p1，为Al元素，R是前4周期中第一电离能最小的元素，为K元素。【详解】A．S2-有3个电子层，Al3+和O2-有2个电子层，电子层数越多，半径越大，电子层数相同时，核电荷守恒越大，半径越小，则简单离子半径：S2->O2->Al3+，故A正确；B．因H2O和NH3中存在氢键，且H2O分子间的氢键比NH3中的强，故简单气态氢化物的熔沸点：H2O>NH3>H2S，B错误；C．Al的价电子排布式为3s23p1，C错误；D．金属性：K>Al，金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，则碱性：KOH>Al(OH)3，D错误；故选A。16．(1)发射(2) d 球 (3)的价电子排布式为，处于半满状态，能量比较低，再失去一个电子需要的能量较大(4)的价电子排布式为的价电子排布式为，而全满能量越低结构更稳定，所以比更稳定，更易被氧化为(5)小于【详解】（1）激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道，以光的形式释放出能量，属于发射光谱。（2）是22号元素，故其核外电子排布式为，电子最后进入能级，故原子位于元素周期表中的d区，最高能层为第4层，即电子，s能级的电子云轮廓图为球形，其价电子排布式为，与同周期的过渡元素中，未成对电子数最多的即，其基态原子的外围电子排布图为。（3）锰元素位于第四周期第ⅦB族，是25号元素，基态的价电子排布式为或者，的价电子排布式为，的价电子排布式为，的价电子处于半满状态，能量比较低，再失去一个电子需要的能量较大。（4）由于的价电子排布式为，的价电子排布式为，而全满能量越低结构更稳定，所以比更稳定，更易被氧化为。（5）当原子核外电子排布的电子层数相同时，核外电子数越多则有效核电荷数越少，对应的微粒半径越大，故的核外电子数比少，故半径大小关系为小于。17．(1) 124 4∶1 哑铃(或纺锤)(2) 和的分子构成不同 (3)【详解】（1）①白磷()的相对分子质量为31×4=124。②基态P原子的电子排布图为，成对电子数与未成对电子数之比为12:3=4:1。③基态P原子中能量最高的电子所占据原子轨道为3p，电子云轮廓图为哑铃形。（2）①钙是20号元素，基态钙原子的简化电子排布式为。②同主族元素从上到下第一电离能降低，第一电离能：SiMn>Ca 四 ⅦB(3)>(4)7(5) CaO与NaCl都属于离子晶体，且CaO中阴阳离子所带电荷数比NaCl的多，离子键强度更大(答案合理即可) 4 6 【详解】（1）Mn是25号元素，基态Mn原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2(或[Ar]3d54s2)。（2）O元素的电负性大于金属元素的电负性，同周期元素自左向右的电负性递增，Mn的电负性大于Ca，电负性由大到小的顺序为：O>Mn>Ca；Mn元素位于周期表第四周期第ⅦB族。（3）A到B吸收能量，故B的能量大于A，A较稳定。（4）H2O分子含2个氢氧键，由图可知 1个A粒子含7个氢氧键。（5）①CaO和NaCl它们都是离子化合物，熔点高低与离子键强弱有关，由于Ca2+和O2+所带电荷比Na+和Cl-多，则金属性强弱：CaO>NaCl,CaO的熔点明显高于NaCl；②该晶胞中含有Ca2+的数目为1+12×=4，以顶点O2-为例，距离O2-最近的Ca2+位于棱心位置，共有6个；③1个晶胞含4个“CaO”。棱上离子相切，晶胞参数为2apm，ρ=g/cm3=g/cm3。19．(1) 第四周期第VA族 哑铃 > < (2) 4 (3)(4) 8 、(5)【分析】Ga在周期表中位于Al的正下方，性质与Al相似，砷化镓废料，砷化镓废料（主要成分为GaAs,含Fe2O3、SiO2等杂质）制备镓，将砷化镓废料粉碎后，加入氢氧化钠和H2O2碱浸后，SiO2转化为Na2SiO3，GaAs转化为NaGaO2和Na3AsO4，Fe2O3难溶于氢氧化钠溶液形成滤渣1，由于离子完全沉淀的pH值，为8，为5.6，所以陆续生成H2SiO3和Ga(OH)3沉淀，利用CO2调节pH1，生成滤渣2为H2SiO3，再利用CO2调节pH2，生成滤渣3Ga(OH)3，对滤渣3利用氢氧化钠溶液进行沉淀转溶，再进行电解得到嫁，滤液3中主要成分为Na3AsO4，经过蒸发浓缩和冷却结晶后得到Na3AsO4•12H2O，据此分析解题。【详解】（1）As在周期表中的位置为第四周期第VA族；最高能级为4p，其电子云轮廊图为哑铃形；As和As处于同一周期，而处于VA的As外围电子处于半满的较稳定结构，故As的第一电离能大于Ga；同周期主族元素原子半径从左到右依次减小，所以As的原子半径小于Ga；（2）由图可知，黑球的配位数为4，砷化镓的化学式可知白球的配位数也为4；每个晶胞中含有4个As和4个Ga，则晶胞的密度可表示为，则NA=；（3）“碱浸”时GaAs转化为NaGaO2和Na3AsO4，离子方程式为；（4）“调①”时是为了沉淀，根据题中信息可知8；利用CO2调节pH2，生成滤渣3为Ga(OH)3，为确保沉淀完全，CO2过量所以溶液中为、；（5）电解是的电子转化为Ga单质，其电极反应式为：。