高中化学导与练一轮复习资料第1讲 原子结构与性质.docx
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高中化学导与练一轮复习资料第1讲原子结构与性质
选修3 物质结构与性质
第1讲 原子结构与性质
课时集训
测控导航表
考点
基础题组
能力题组
挑战题组
核外电子排布
1,5
7,8
原子结构与性质
2,4
9,10
14
综合
3,6
11,12,13
15
1.(2016·江西上栗县二模)下列说法中正确的是( B )
A.任何一个能层最多只有s、p、d、f四个能级
B.用n表示能层序数,则每一能层最多容纳电子数为2n2
C.核外电子运动的概率分布图(电子云)就是原子轨道
D.电子的运动状态只可从能层、能级、轨道3个方面进行描述
解析:
随着能层数的增大,能级逐渐增多,能级分为s、p、d、f、…A错误;电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道,核外电子运动的概率分布图(电子云)并不完全等同于原子轨道,C错误;核外电子的运动状态可从能层、能级、轨道、自旋方向4个方面进行描述,D错误。
2.(2016·江西樟树四模)氧是地壳中含量最多的元素,下列比较中正确的是( A )
A.第一电离能N>OB.稳定性:
H2O>HF
C.电负性:
S>OD.键角:
H2O>C2H2
解析:
N元素2p能级是半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能N>O,故A正确;同周期自左而右非金属性增强,非金属性F>O,非金属性越强,氢化物越稳定,故稳定性H2O 故选A。 3.下列各项叙述中,正确的是( B ) A.N、P、As的电负性随原子序数的增大而增大 B.价电子排布为4s24p3的元素位于第四周期第ⅤA族,是p区元素 C.2p和3p轨道形状均为哑铃形,能量也相等 D.氮原子的最外层电子排布图: 解析: 同主族元素从上到下,电负性减小,则N、P、As的电负性随原子序数的增大而减小,A错误;离原子核越远,能量越高,2p轨道能量低于3p,C错误;利用“洪特规则”可知最外层电子排布图错误,应为 D错误。 4.(2016·华中师大附中模拟)长式周期表共有18个纵行,从左到右排为1~18列,即碱金属为第一列,稀有气体元素为第18列。 按这种规定,下列说法正确的是( A ) A.第9列中元素中没有非金属元素 B.只有第二列的元素原子最外层电子排布为ns2 C.第四周期第9列元素是铁元素 D.第10、11列为ds区 解析: 第9列中元素是第Ⅷ族元素,都是金属元素,没有非金属元素,A正确;第2列的元素原子最外层电子排布为ns2,此外He核外电子排布是1s2,也符合该最外层电子排布,B错误;第四周期第9列元素是Co元素,C错误;第11、12列元素为ds区,D错误。 5.导学号16972270下列有关电子排布图的表述正确的是( A ) A. 可表示单核10电子粒子基态时电子排布 B. 此图错误,违背了泡利原理 C. 表示基态N原子的价电子排布 D. 表示处于激发态的B的电子排布图 解析: 单核10电子粒子基态时电子排布式为1s22s22p6,每个轨道内排布2个电子,自旋方向相反,A正确;B图违背了洪特规则,B错误;N的价电子排布图为 C错误;该电子排布图中的电子没有激发跃迁到能量更高的轨道上,D错误。 6.(2016·辽宁大连一模)已知A、B、C、D、E五种元素是周期表中前四周期元素,且原子序数依次增大。 其中A、B、C为同周期的非金属元素,且B、C原子中均有两个未成对电子。 D、E为同周期元素且分别位于s区和d区。 五种元素所有的s能级均为全充满。 E的d能级电子数等于A、B、C最高能层的p能级电子数之和。 回答下列问题: (1)五种元素中,电负性最大的是 (填元素符号)。 (2)E常有+2、+3两种价态,画出E2+离子的价电子排布图: 。 解析: A、B、C、D、E五种元素是周期表中前四周期元素,且原子序数依次增大。 其中A、B、C为同周期的非金属元素,三元素处于短周期,且B、C原子中均有两个未成对电子,两者外围电子数排布分别为ns2np2、ns2np4,结合A为非金属元素,可知A为硼元素、B为碳元素、C为O元素;D、E为同周期元素且分别位于s区和d区,则两者处于第四周期,五种元素所有的s能级电子均为全充满,则D为Ca;E的d能级电子数等于A、B、C最高能层的p能级电子数之和,则E的d能级电子数为1+2+4=7,即E的外围电子排布为3d74s2,故E为Co。 (1)非金属性越强电负性越大,同周期自左而右电负性增大,五种元素中,O元素电负性最大。 (2)E为Co,Co2+离子的价电子排布图: 。 答案: (1)O (2) 7.(2016·四川成都校级月考)根据泡利的原子轨道能级图和“能级交错”现象,原子轨道的能量高低顺序是: ns<(n-3)g<(n-2)f<(n-1)d (n为能层序数,g能级中有9个轨道)。 则未来的第八周期应包括的元素的种类是( B ) A.32B.50C.64D.128 解析: 第七周期排满时,最后一种元素的价电子排布为7s27p6,第八周期排满时最后一种元素的价电子排布为8s28p6,从8s1到8s28p6,其中间增排了8s25g1~186f147d108p6,核电荷数增加了50,故第八周期元素有50种。 8.(2015·黑龙江哈尔滨六中月考)下列各组原子中,彼此化学性质一定相似的是( C ) 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轨道上只有一个电子的X原子与3p轨道上只有一个电子的Y 原子 D.最外层都只有一个电子的X、Y原子 解析: 原子核外电子排布式为1s2为He,原子核外电子排布式为1s22s2为Be,两者性质不同,A错误;原子核外M层上仅有两个电子的X为Mg元素,原子核外N层上仅有两个电子的Y可能为Ca、Sc、Ti、V、Fe、Co、Ni、Zn等元素,但价电子数不同,性质不相同,B错误;2p轨道上只有一个电子的X为B,3p轨道上只有一个电子的Y为Al,两者位于周期表同一主族,性质相似,C正确;最外层都只有一个电子的X、Y原子,可能为H与碱金属元素或ⅠB族元素,D错误。 9.导学号16972271根据下表中五种元素的电离能数据(单位: kJ· mol-1),下列说法不正确的是( D ) 元素代号 I1 I2 I3 I4 Q 2080 4000 6100 9400 R 500 4600 6900 9500 S 740 1500 7700 10500 T 580 1800 2700 11600 U 420 3100 4400 5900 A.T的氯化物最可能的化学式为TCl3 B.氦元素最有可能与Q元素位于同一族 C.在同周期表中,最可能处于同一族的是R和U D.U元素最有可能为K,R元素最有可能为Li 解析: 当In+1≫In时,元素的最高化合价为+n,故R和U最高为+1价,S最高价为+2价,T最高为+3价,A,C正确;由表中数据可知,Q元素各电离能都较大,而且各电离能之间无太大差距,故Q最可能为稀有气体元素,化学性质和物理性质最像氦,所以氦元素最有可能与Q元素位于同一族,B正确;R出现了I4,而锂核外只有3个电子,D不正确。 10.(2016·陕西延安校级期中)如图表示前36号元素的原子序数和气态原子失去核外第一个电子所需的能量(eV)的变化关系,其中A、B、C各点表示的元素是( C ) A.N、S、PB.F、Cl、O C.He、Ne、ArD.Si、C、B 解析: 气态原子失去核外第一个电子所需的能量即第一电离能,同周期中稀有气体最外层电子达稳定结构,故最难失电子,第一电离能最大,图中A、B、C三点分别为第一、二、三周期中第一电离能最大的元素,故分别为He、Ne、Ar。 11.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( C ) A.X元素的氢化物的水溶液显碱性 B.Z元素的离子半径大于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 解析: 根据题意,Z为Mg元素,Y原子最外层电子排布为ns2np2,是C或Si元素,X为N或O元素,W为Al或Cl元素,N的氢化物的水溶液显碱性,但O的氢化物的水溶液显中性或弱酸性,A错误;Al3+的半径比Mg2+小,Cl-半径比Mg2+大,B错误;氮气、氧气均能与镁反应,C正确;CO2形成的晶体熔、沸点低,D错误。 12.导学号16972272以下有关元素性质的说法不正确的是( D ) A.根据对角线规则,Be与NaOH溶液反应的离子方程式为Be+2OH- Be +H2↑ B.具有下列价电子排布式的原子中: ①3s23p1,②3s23p2,③3s23p3,④3s23p4,第一电离能最大的是③ C.①Na、K、Rb,②N、P、As,③O、S、Se,④Na、P、Cl中,元素的电负性随原子序数增大而递增的是④ D.某元素气态基态原子的逐级电离能分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703,当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X3+ 解析: 根据对角线规则,Be与Al的性质相似,由Al与NaOH溶液反应的离子方程式推知,A正确;①为Al,②为Si,③为P,④为S,第一电离能最大的为P,B正确;同一主族元素,电负性从上到下逐渐减小;同一周期元素,电负性从左到右呈增大趋势,C正确;根据各级电离能变化趋势,基态原子的最外层应有2个电子,所以与Cl2反应时应呈+2价,D不正确。 13.X、Y、Z为原子序数依次增大的三种元素,其中X、Y为短周期元素,Z为第四周期元素,Z还是前四周期中电负性最小的元素。 已知: X原子核外所有p轨道为全充满或半充满; Y元素的族序数与周期序数的差为3; (1)Z代表的元素对应的离子的核外电子排布式: 。 (2)某同学根据题目信息和掌握的知识分析X的核外电子排布为: 该同学所画的轨道式违背了 原理。 (3)元素X与元素Y相比,非金属性较强的是 (用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是 。 a.常温下X的单质和Y的单质状态不同 b.Y的氢化物比X的氢化物稳定 c.一定条件下Y的单质能与氢氧化钠溶液反应,而X的单质不容易 反应 d.Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性比X的最高价氧化物对应的水化物酸性强 (4)元素X和元素Y的第一电离能的大小关系为 (填元素符号),理由为 。 解析: X、Y、Z为原子序数依次增大的三种元素,其中X、Y为短周期元素,Z为第四周期元素,Z还是前四周期中电负性最小的元素,则Z为K元素;X处于第三周期,X原子核外所有p轨道全满或半满,最外层排布为3s23p3,故X为P元素;Y处于第三周期,Y元素的主族序数与周期数的差为3,Y处于第Ⅵ族,故Y为S元素。 (1)Z为K元素,离子的核外电子排布式: 1s22s22p63s23p6。 (2)某同学根据上述信息,推断X原子的核外电子排布为 该同学所画的电子排布图中3s能级未填充满,就填充能量更高的3p能级,违背了能量最低原理。 (3)根据同周期非金属性质的变化规律及比较非金属性的方法来分析,S的非金属性比P元素强,S的氢化物比P的氢化物稳定、S元素最高价氧化物的水化物酸性强于P元素最高价氧化物的水化物酸性则说明Y的非金属性强。 (4)P的3p能级处于半充满状态,能量较稳定,所以第一电离能S 答案: (1)1s22s22p63s23p6 (2)能量最低原理 (3)S b、d (4)S 元素 14.导学号16972273过渡元素在生活、生产和科技等方面有广泛的用途。 现代污水处理工艺中常利用聚合铁{简称PFS,化学式为[Fe2 (OH)n(SO4)3-n/2]m,n<5,m<10}在水体中形成絮状物,以吸附重金属离子。 下列说法中错误的是( D ) A.PFS中铁显+3价 B.铁原子的价电子排布式是3d64s2 C.由FeSO4溶液制PFS需经过氧化、水解和聚合的过程 D.由下表可知气态Fe2+再失去一个电子比气态Mn2+再失去一个电子难 元素 Mn Fe 电离能(kJ·mol-1) I1 717 759 I2 1509 1561 I3 3248 2957 解析: 根据化合物中各元素的化合价代数和为0,设PFS中铁元素的化合价为x,则2x=n+(3- )×2,x=3,即铁元素的化合价为+3,故A正确;铁的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,铁元素的价电子数8,且4s轨道排2个电子,3d轨道排6个电子,所以铁原子的价电子排布式是3d64s2,故B正确;硫酸亚铁中铁元素的化合价是+2价,[Fe2(OH)n (SO4)3-n/2]m中铁元素的化合价是+3价,Fe3+水解生成氢氧化铁,所以由FeSO4溶液制PFS需经过氧化、水解和聚合的过程,故C正确;电离能越大,其失电子越难,所以气态Fe2+再失去一个电子比气态Mn2+再失去一个电子容易,故D错误。 15.(2016·河北石家庄质检)化学作为一门基础自然科学,在材料科学、生命科学、能源科学等诸多领域发挥着重要作用。 (1)高温超导材料钇钡铜氧的化学式为YBaCu3O7,其中 的Cu以罕见的Cu3+形式存在。 Cu在元素周期表中的位置为 ,基态Cu3+的核外电子排布式为 。 (2)磁性材料在生活和科学技术中应用广泛。 研究表明,若构成化合物的阳离子有未成对电子时,则该化合物具有磁性。 下列物质适合作录音磁带磁粉原料的为 (填序号)。 A.V2O5B.CrO2 C.PbOD.ZnO (3)屠呦呦因在抗疟药青蒿素研究中的杰出贡献,成为我国首获科学类诺贝尔奖的人。 青蒿素的结构简式如图甲所示,其组成元素的电负性由大到小的顺序为 。 解析: (1)Cu原子核外有29个电子,基态Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,故Cu元素在周期表中处于第四周期第ⅠB族。 基态Cu原子失去3个电子得到Cu3+,故基态Cu3+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d8或[Ar]3d8。 (2)构成化合物的阳离子有未成对电子时,则该化合物具有磁性。 V5+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6,不含未成对电子;Cr4+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d2,含2个未成对电子;Pb和C元素同主族,Pb2+的6s能级处于最外层,有2个电子;故Pb2+不含未成对电子;Zn2+的价电子排布式为3d10,不含未成对电子,故CrO2具有磁性。 (3)青蒿素中含有C、H、O三种元素,其电负性大小顺序为O>C>H。 答案: (1)第四周期第ⅠB族 1s22s22p63s23p63d8(或[Ar]3d8) (2)B (3)O>C>H
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