2022届高考化学一轮复习课后限时集训练习33原子结构与性质含答案

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课后限时集训(三十三)(建议用时：40分钟)1．元素X位于第四周期，基态原子价电子排布式中只有1个未成对电子，则基态X原子的价电子排布式不可能是(　　)A．4s24p1　　　B．4s24p5　　　C．3d14s2　　　D．3d94s2[答案]　D2．硅酸铜钡(BaCuSi2O6)是利用最新科学技术才合成的一种物质，然而科学家惊奇地发现，我国秦朝兵马俑上的一种颜料竟是硅酸铜钡。下列有关叙述正确的是(　　)A．中子数为10的氧原子可表示为OB．基态铜原子的核外电子排布式为[Ar]3d94s2C．SiO2晶体中Si原子是sp3杂化D．Tl元素与Ba元素同周期，属于第ⅢA族元素，第一电离能Ba<TlC　[中子数为10的氧原子可表示为O，A项错误；基态铜原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s1，B项错误；SiO2晶体中硅原子为sp3杂化，C项正确；Ba是第ⅡA族元素，Ba原子的价层电子排布式为6s2,6s轨道处于全满状态，较稳定，而Tl原子的价层电子排布式为6s26p1，易失去一个电子，故Ba元素的第一电离能大于同周期第ⅢA族的Tl元素，D项错误。]3．下列各组价层电子排布式指定的元素，不能形成AB2型化合物的是(　　)A．2s22p3和2s22p4   B．3s23p4和3s2C．3d64s2和3s23p5       D．4s2和2s22p5B　[根据元素价层电子排布式可知，A项中元素分别是N和O，可以形成NO2，故A项不符合题意；B项中元素分别为S和Mg，形成AB型化合物MgS，故B项符合题意；C项中元素分别为Fe和Cl，可以形成FeCl2，故C项不符合题意；D项中元素分别为Ca和F，可以形成CaF2，故D项不符合题意。]4．以下有关元素性质的说法正确的是    (　　)A．具有下列电子排布式的原子中，①[Ne]3s23p2；②[Ne]3s23p3；③[Ne]3s23p4；④[Ne]3s23p5，原子半径最大的是④B．具有下列价电子排布式的原子中，①2s22p2；②2s22p3；③2s22p4，第一电离能最大的是①C．①Na、K、Rb；②N、P、As；③O、S、Se；④Na、P、Cl，元素的电负性随原子序数增大而递增的是④D．元素X气态基态原子的逐级电离能(kJ·mol－1)分别为738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、21 703，当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X3＋[答案]　C5．X、Y、Z、W是短周期元素，X元素原子的最外层未达到8电子稳定结构，工业上通过分离液态空气获得其单质；Y元素原子最外电子层上s、p电子数相等；Z元素＋2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同；W元素原子的M层有1个未成对的p电子。下列有关这些元素性质的说法一定正确的是  (　　)A．X元素的氢化物的水溶液显碱性B．Z元素的离子半径小于W元素的离子半径C．Z元素的单质在一定条件下能与X元素的单质反应D．Y元素最高价氧化物的晶体具有很高的熔点和沸点C　[X可能为N、O，Y可能为C、Si，Z为Mg，W可能为Al、Cl。]6．已知X、Y元素同周期，且电负性X>Y，下列说法中错误的是(　　)A．第一电离能：Y一定小于XB．气态氢化物的稳定性：HmY小于HnXC．最高价含氧酸的酸性：X对应的酸的酸性强于Y对应的酸的酸性D．X和Y形成化合物时，X显负价，Y显正价[答案]　A7．(1)氮族(ⅤA族)元素的外围电子排布式的通式为        。Sb的元素名称为      。基态P原子中，电子占据的最高能级符号为        ，该能层具有的原子轨道数为        。(2)已知银(Ag)位于元素周期表第五周期，与Cu同族，则基态Ag的价电子排布式为        。(3)基态Ca原子M能层电子排布图                ，若价层电子由4s2状态变化为4s14p1状态所得原子光谱为      光谱(填“发射”或“吸收”)。(4)下列氧原子电子排布图表示的状态中，能量最高的是        (填序号，下同)，能量最低的是        。(5)第四周期中，与N原子未成对电子数相同的金属元素有      种；最外层电子排布式为4s1的元素有      种。(6)Si原子中未成对电子数与成对电子数的个数之比为        ，最高能级的原子轨道形状为        。8．(1)对于呋喃(和吡咯)所含的元素中，电负性最大的是        ，最小的是        ；第一电离能最大的是        。(2)Ca的第一电离能        (填“大于”或“小于”)Ga。理由是                                                                                                            。(3)黄铜是由铜和锌所组成的合金，元素铜与锌的第一电离能分别为：ICu＝746 kJ·mol－1，IZn＝906 kJ·mol－1，ICu＜IZn的原因是                       。(4)组成HClO4～NaClO4的4种元素的电负性由小到大的顺序为                。(5)从原子结构的角度解释形成焰色反应的原因为                                                                                 。[答案]　(1)O　H　N　(2)大于　Ga的4p轨道上有一个电子，易失去，而Ca的4p轨道上全空较稳定　(3)锌失去的是全充满的4s2电子，铜失去的是4s1电子　　(4)Na<H<Cl<O　(5)处于较高能量激发态的电子跃迁到较低能量激发态或基态，以光的形式释放能量9．(1)基态K原子中，核外电子占据最高能层的符号是        ，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为        。(2)①氮原子价层电子的轨道表示式(电子排布图)为                                                              。②元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第二周期部分元素的E1变化趋势如图所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是                                                             ；氮元素的E1呈现异常的原因是                                                                                                                    。(3)Co基态原子核外电子排布式为                                 。元素Mn与O中，第一电离能较大的是        ，基态原子核外未成对电子数较多的是        。[答案]　(1)N　球形　(2)②同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大　N原子的2p轨道为半充满状态，具有稳定性，故不易结合一个电子(3)[Ar]3d74s2(或1s22s22p63s23p63d74s2)　O　Mn10．(2020·西安模拟)现有A、B、C、D、E原子序数依次增大的五种元素，它们位于元素周期表的前四周期。A元素原子的核外电子数与其所在周期数相等；B元素原子核外在3个能级上有电子，且每个能级上的电子数相同；D元素原子核外有8个运动状态不同的电子；E元素是生活中应用最广泛的金属元素，且E元素的基态原子有4个未成对电子。请回答下列问题：(1)E元素基态原子的核外价层电子排布式为        ，价层电子排布图为                                           。(2)用元素符号表示B、C、D三种元素的第一电离能由低到高的排序      ，电负性由小到大的顺序为                       。(3)A元素与B、C元素可形成化合物B2A4、C2A4，其结构式分别为              、                。(4)E3＋比E2＋稳定的原因是                                                                                                                    。(5)B、D核外未成对电子数分别为        、        。[解析]　由题意知A为H，B为C，C为N，D为O，E为Fe。11．现有属于前4周期的A、B、C、D、E、F、G七种元素，原子序数依次增大。A元素的价电子构型为nsnnpn＋1；C元素为最活泼的非金属元素；D元素核外有三个电子层，最外层电子数是核外电子总数的1/6；E元素正三价离子的3d轨道为半充满状态；F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；G元素与A元素位于同一主族，其某种氧化物有剧毒。(1)A元素的第一电离能        (填“<”“>”或“＝”)B元素的第一电离能，A、B、C三种元素电负性由小到大的顺序为        (用元素符号表示)。(2)D元素原子的价电子排布式是        。(3)C元素原子的电子排布图为        ；E3＋的离子符号为        。(4)F元素位于元素周期表的        区，其基态原子的电子排布式为        。(5)G元素可能的性质        (填字母)。A．其单质可作为半导体材料B．其电负性大于磷C．其原子半径大于锗D．其第一电离能小于硒(6)活泼性：D        (填“>”或“<”，下同)Al，I1(Mg)        I1(Al)，其原因是                                                                                                                    。[解析]　现有属于前4周期的A、B、C、D、E、F、G七种元素，原子序数依次增大。A元素的价电子构型为nsnnpn＋1，n＝2，所以A是N；C元素为最活泼的非金属元素，则C是F，所以B是O；D元素核外有三个电子层，最外层电子数是核外电子总数的1/6，所以D是Mg；E元素正三价离子的3d轨道为半充满状态，则E的原子序数是26，即E是Fe；F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，则F是Cu；G元素与A元素位于同一主族，其某种氧化物有剧毒，则G是As。(1)一般来讲非金属性越强，第一电离能越大，但由于氮元素的2p轨道电子处于半充满状态，稳定性强，则氮元素的第一电离能大于氧元素的第一电离能；非金属性越强，电负性越大，则A、B、C三种元素电负性由小到大的顺序为N<O<F。(2)根据核外电子排布规律可知镁元素原子的价电子排布式是3s2。(3)根据核外电子排布规律可知氟元素的电子排布图为；E3＋的离子符号为Fe3＋。(4)铜元素位于元素周期表的ds区，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。(5)G为As，位于金属与非金属的分界线处，其单质为半导体，其电负性小于磷，原子半径小于锗，第一电离能大于硒。(6)元素D为Mg，活泼性Mg>Al；I1(Mg)>I1(Al)，因为Mg的3p轨道处于全空状态，比较稳定，而Al的3p轨道只有一个电子，不稳定，故第一电离能I1(Mg)>I1(Al)。[答案]　(1)>　N<O<F　(2)3s2　(3) Fe3＋　(4)ds　1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1　(5)A　(6)>　>　镁原子的3p轨道处于全空状态，比较稳定，而铝原子3p轨道只有一个电子，不稳定12．根据表中所列五种元素的第一至第四电离能数据(单位：kJ·mol－1)，回答下列问题：元素代号I1I2I3I4Q2 0804 0006 1009 400R5004 6006 9009 500S7401 5007 70010 500T5801 8002 70011 600U4203 1004 4005 900(1)在元素周期表中，最可能处于同一族的是        (填字母，下同)。A．Q和R　　　B．S和T　　　　C．T和UD．R和T  E．R和U(2)下列离子的氧化性最弱的是        。A．S2＋　　　B．R2＋　　　C．T3＋　　　D．U＋(3)下列元素中，化学性质和物理性质最像Q元素的是        。A．硼     B．铍  C．氦   D．氢(4)每种元素都出现相邻两个电离能的数据相差较大的情况，这一事实从一个侧面说明：                                                                                          。如果U元素是短周期元素，你估计它的第2次电离能突跃数据将发生在失去第        个电子时。(5)如果R、S、T是同周期的三种主族元素，则它们的原子序数由小到大的顺序是            ，其中        元素的第一电离能异常高的原因是                                                            。[解析]　(1)根据电离能的变化趋势知，Q为稀有气体元素，R为ⅠA族元素，S为ⅡA族元素，T为ⅢA族元素，U为ⅠA族元素，所以R和U处于同一主族。(2)由于U＋为ⅠA族元素且比R电离能小，所以U＋的氧化性最弱。(3)由于Q是稀有气体元素，所以氦的物理性质和化学性质与其最像。(4)电离能的突跃变化，说明核外电子是分层排布的。若U是短周期元素，则U是Na，其核外电子排布式为1s22s22p63s1，由于2s22p6所处能层相同，所以它的第2次电离能突跃数据发生在失去第10个电子时。(5)同一周期，第一电离能呈增大趋势，但ⅡA族、ⅤA族比相邻元素要高，因为其最外层电子呈全充满或半充满结构。[答案]　(1)E　(2)D　(3)C(4)电子分层排布，各层能量不同　10(5)R<S<T　S　S元素的最外层电子处于s能级全充满、p能级全空状态，能量较低，比较稳定，失去一个电子吸收的能量较多