2022版高考化学一轮复习 课时分层提升练课时分层提升练39 原子结构与性质

这是一份2022版高考化学一轮复习 课时分层提升练课时分层提升练39 原子结构与性质，共10页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题
1.以下表示氦原子结构的化学用语中,对电子运动状态描述最详尽的是
( )
AHe B. C.1s2 D.
【解析】选D。A项,只能表示最外层电子数;B项,只表示核外的电子分层排布情况;C项,具体到能级上的电子数;D项,包含了能层、能级、轨道以及轨道内电子的自旋方向。
2.下列关于价电子排布式3s23p4的叙述正确的是( )
A.它的元素符号为O
B.它的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4
C.它的单质可以与H2化合生成液态化合物
D.其电子排布图为
【解析】选B。由价电子排布式为3s23p4,可知该元素为S,S单质与H2化合生成H2S气体,D项电子排布图违背了洪特规则。
3.下列各组原子中,彼此化学性质一定相似的是( )
A.原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子
B.原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子
C.2p轨道上只有2个电子的X原子与3p轨道上只有2个电子的Y原子
D.最外层都只有一个电子的X、Y原子
【解析】选C。原子核外电子排布式为1s2的X原子是He,原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子是Be,二者的性质不同,A错误;原子核外M层上仅有两个电子的X原子是Mg,原子核外N层上仅有两个电子的Y原子不一定是Ca,还可以为副族元素,二者的性质不一定相似,B错误;2p轨道上只有2个电子的X原子与3p轨道上只有2个电子的Y原子分别是第ⅣA族的C和Si,性质相似,C正确;最外层都只有一个电子的X、Y原子可以是H和Na等,性质不同,D错误。
4.下列关于电离能和电负性的说法不正确的是( )
A.第一电离能的大小:Mg>Al
B.锗的第一电离能高于碳而电负性低于碳
C.Ni是元素周期表中第28号元素,第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是碳
D.F、K、Fe、Ni四种元素中电负性最大的是F
【解析】选B。同周期从左到右第一电离能呈增大趋势,但第ⅡA族的第一电离能比相邻的第ⅢA族元素的第一电离能大,A正确;锗是金属元素而碳是非金属元素,第一电离能低于碳,B不正确;Ni的价电子排布为3d84s2,未成对电子数为2,第二周期未成对电子数为2的元素有碳和氧,同周期从左到右电负性逐渐增大,则电负性Cr(S)>r(O)。
(3)P的3p轨道处于半充满状态,较难失去一个电子,所以第一电离能较大。
(4)D的最高价氧化物对应的水化物为H3PO4,除氢外其他原子均满足最外层8电子稳定结构,可知P与O之间形成了一个配位键,结构式为。
答案:(1) 3
(2)Na>S>O (3)P P的3p轨道处于半充满状态,较难失去1个电子 (4)
8.(2019·南宁模拟)(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用________形象化描述。在基态14C原子中,核外存在________对自旋相反的电子。
(2)N的基态原子核外电子排布式为________________;Cu的基态原子最外层有________个电子。
(3)钒(23V)是我国的丰产元素,广泛用于催化及钢铁工业。钒在元素周期表中的位置为________,其价层电子排布图为________。
(4)Na位于元素周期表第________周期第________族;S的基态原子核外有________个未成对电子;Si的基态原子核外电子排布式为________。
(5)Cu+基态核外电子排布式为_____________________________________。
【解析】(1)电子在原子核外出现的概率密度分布通常用电子云来形象化描述C的电子排布图为,所以其基态原子中核外存在2对自旋状态相反的电子。
(2)N元素的原子序数为7,基态原子的核外电子排布式为1s22s22p3;Cu位于第四周期ⅠB族,基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,最外层有1个电子。
(3)钒在元素周期表中的位置为第四周期ⅤB族,其价层电子排布式为3d34s2,根据洪特规则和泡利原理,价层电子排布图为。
(4)Na()元素位于元素周期表第三周期第ⅠA族;S的基态原子核外未成对电子处于3p轨道,共有2个未成对电子;原子核外电子数为14,基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p2。
(5)Cu为29号元素,基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,Cu+的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10。
答案:(1)电子云 2 (2)1s22s22p3 1
(3)第四周期ⅤB族
(4)三 ⅠA 2 1s22s22p63s23p2
(5)1s22s22p63s23p63d10
1.(改编题)月球上的主要矿物有辉石(CaMgSi2O6)、斜长石(KAlSi3O8)和橄榄石(可分为铁橄榄石(Fe2SiO4)、镁橄榄石(Mg2SiO4)、铁-镁橄榄石[(Mg/Fe)2SiO4])等。
(1)铁橄榄石中铁元素化合价为________,硅元素原子核外电子排布式为________________。
(2)硅元素的原子核外共有________种不同能级的电子,其原子最外层共有________种不同运动状态的电子。
(3)月球上的上述主要矿物中,属于短周期元素的原子半径由大到小的顺序为________(填元素符号)。
(4)某元素与氧元素同周期,且与氧元素组成的化合物中氧元素显+2价,两者电负性关系是________(填元素符号)。
【解析】(1)根据氧元素为-2价、硅元素为+4价,铁橄榄石Fe2SiO4中铁元素化合价为+2价,硅元素原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p2。
(2)硅元素原子核外有5种不同能级的电子,最外层有4种不同运动状态的电子。
(3)属于短周期元素的是Mg、Al、Si、O。
(4)与氧元素组成的化合物中氧元素显+2价,说明电负性比氧元素更强,只有F元素。
答案:(1)+2 1s22s22p63s23p2 (2)5 4
(3)Mg>Al>Si>O (4)F>O
2.(2019·合肥模拟)A、B、C、D、E五种常见元素的基本信息如下表所示:
请回答下列问题:
(1)写出E元素原子基态时的电子排布式:__________,A元素的电子排布图____________。
(2)B元素原子的核外有____________种不同运动状态的电子,原子中未成对电子数为________________。
(3)C元素的第一电离能比氧元素的第一电离能____________(填“大”或“小”)。
(4)与D元素同周期且未成对电子数最多的元素是____________。
【解析】根据题意,A为氢元素;B是电负性最大的元素,则B为氟元素;C的基态原子2p轨道中有三个未成对电子,核外电子排布为1s22s22p3,则C为氮元素;E能形成红色的E2O和黑色的EO两种氧化物,则E为铜;D是主族元素且与E同周期,其最外层上有2个运动状态不同的电子,则D为钙元素。
(1)E为铜元素,其基态原子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,氢原子的电子排布图为 。
(2)B元素是氟元素,原子序数是9,其核外电子排布图为 ,原子核外有9种不同运动状态的电子,原子中未成对电子数为1。
(3)一般非金属性越强,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,所以氮元素的第一电离能大于氧元素。
(4)D为钙元素,位于第四周期,该周期中未成对电子数最多的元素其基态价电子排布为 [Ar]3d5 4s1,则为铭元素。
答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
(2)9 1 (3)大 (4)Cr (或铬)
3.第4周期有14种金属元素,其中4种为主族元素,10种为过渡元素。
(1)锰元素在周期表中的位置为________________,属于________区元素。
(2)基态铬原子的电子排布式为________________,与铬元素同周期的所有元素的基态原子中,最外层电子数与铬原子相同的有________。
(3)基态Fe原子中,电子占据的最高能层的符号为________,该能层具有的原子轨道数为________,电子数为________。
(4)As、Se、Br元素的电负性由大到小的顺序为______,第一电离能由大到小的顺序为____________。
(5)铜、锌两种元素原子的第一电离能、第二电离能如表所示:
铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能,而铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能,其主要原因是______________________________。
答案:(1)第四周期第ⅦB族 d
(2)1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1 K、Cu
(3)N 16 2
(4)Br>Se>As Br>As>Se
(5)Cu失去一个电子变成Cu+,Cu+的电子排布式为[Ar]3d10,能量较低,结构较稳定,所以Cu的第二电离能相对较大
4.A、B、C、D、E、F、G、H是元素周期表前四周期常见元素,且原子序数依次增大,其相关信息如下表:
请用化学用语填空:
(1)A元素位于元素周期表第________周期________族;B元素和C元素的第一电离能比较,较大的是________(填元素符号,下同);C元素和F元素的电负性比较,较小的是________。
(2)G元素的低价阳离子的结构示意图是________,F元素原子的价电子的电子排布图是__________________,H元素的基态原子核外电子排布式是__________ _______________。
(3)G的高价阳离子的溶液与H单质反应的离子方程式为____________;
与E元素成对角线关系的某元素的最高价氧化物的水化物具有两性,写出该两性物质与D元素的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式:____________。
【解析】A的原子核外有6种不同运动状态的电子,即核外共有6个电子,A为碳元素。C的基态原子中s电子总数与p电子总数相等,则核外电子排布式为1s22s22p4或1s22s22p63s2,C是氧元素或镁元素。E的基态原子最外层电子排布式为3s23p1,是铝元素。D的原子半径在同周期元素中最大,且D的原子序数比C大比E小,故D是钠元素,则C是氧元素。由于A、B、C原子序数依次增大,故B是氮元素。F的基态原子的最外层p轨道有两个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反,说明p轨道上有5个电子,是氯元素。G的基态原子核外有7个能级且能量最高的能级上有6个电子,则其电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,是铁元素。H是我国使用最早的合金中的最主要元素,是铜元素。
答案:(1)二 ⅣA N Cl
(2)
1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)
(3)2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+
Be(OH)2+2NaOHNa2BeO2+2H2O
5.(2019·贵阳模拟)已知元素的电负性和原子半径等一样,也是元素的一种基本性质,下表给出14种元素的电负性:
已知:一般两成键元素间电负性差值大于1.7时,形成离子键,两成键元素间电负性差值小于1.7时,形成共价键。试结合元素周期律知识完成下列问题:
(1)根据上表给出的数据,可推知元素的电负性具有的变化规律是 __________
______________________。
(2)由上述变化规律可推知,短周期主族元素中,电负性最大的元素是________,电负性最小的元素是________,由这两种元素构成的化合物属于________(填“离子”或“共价”)化合物,并用电子式表示该化合物的形成过程:
_________________________________________________________。
(3)判断下列物质是离子化合物还是共价化合物?
Mg3N2 BeCl2 AlCl3 SiC
【解析】(1)根据表中的数据,结合题干信息知,电负性是元素的一种基本性质,而元素的性质是随元素的原子序数递增而呈规律性变化的。这样我们可以把表中给出的14种元素的电负性按原子序数由小到大的顺序整理如下:
经过上述整理后可以看出:从3～9号元素,元素的电负性由小到大;从11～17号元素,元素的电负性也是由小到大。所以元素的电负性同原子半径一样,随着原子序数的递增呈周期性的变化(即同周期主族元素,从左到右,电负性逐渐增大)。(2)根据上述规律不难得出短周期主族元素中电负性最大的元素为F,电负性最小的元素为Na;二者形成的化合物——NaF为典型的离子化合物,从而不难用电子式表示NaF的形成过程。(3)Mg3N2电负性差值为1.8,大于1.7,形成离子键,为离子化合物;BeCl2、AlCl3、SiC电负性差值分别为1.5、1.5、0.7,均小于1.7,形成共价键,为共价化合物。
答案:(1)元素的电负性随着原子序数的递增呈周期性的变化(或同周期主族元素,从左到右,电负性逐渐增大)
(2)F Na 离子
(3)Mg3N2为离子化合物;BeCl2、AlCl3、SiC均为共价化合物。
6.(2019·咸阳模拟节选)原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种元素。其中A的基态原子有3个不同的能级,各能级中的电子数相等;C的基态原子2p能级上的未成对电子数与A原子的相同;D为它所在周期中原子半径最大的主族元素;E和C位于同一主族,F的原子序数为29。
(1)F基态原子的核外电子排布式为________________________。
(2)在A、B、C三种元素中,第一电离能由小到大的顺序是__________________ ______ (用元素符号回答)。
(3)元素B的简单气态氢化物的沸点________(填“高于”或“低于”)元素A的简单气态氢化物的沸点,其主要原因是__________________________。
(4)FC在加热条件下容易转化为F2C,从原子结构的角度解释原因___________ _____________________。
【解析】原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种元素。其中A的基态原子有3个不同的能级,各能级中的电子数相等,原子核外电子排布式为1s22s22p2,故A为碳元素;C的基态原子2p能级上的未成对电子数与A原子的相同,则C原子核外电子排布式为1s22s22p4,故C为氧元素,由原子序数可知B为氮元素;F的原子序数为29,则F为Cu;E和C位于同一主族,则E为硫元素;D为它所在周期中原子半径最大的主族元素,处于ⅠA族,原子序数大于氧元素小于硫元素,故D为Na。(1)F原子核外电子数为29,基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s1;
(2)同周期随原子序数增大元素第一电离能呈增大趋势,但氮元素2p能级容纳3个电子,处于半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于氧元素,故第一电离能N>O>C;(3)NH3分子之间存在氢键,CH4分子间的作用是范德华力,氢键比范德华力更强,故其沸点高于CH4;(4)Cu+外围电子3d10轨道全充满稳定,Cu2+外围电子3d9轨道电子非全充满状态不稳定,故CuO在加热条件下容易转化为Cu2O。
答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
(2)C