高考化学二轮精练精析经典习题+名师点拨+新视点分析原子结构与性质.docx
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高考化学二轮精练精析经典习题+名师点拨+新视点分析原子结构与性质.docx
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高考化学二轮精练精析经典习题+名师点拨+新视点分析原子结构与性质
一、选择题(本题包括18个小题,每小题3分,共54分)
1.在基态多电子原子中,关于核外电子能量的叙述正确的是( )
A.最易失去的电子能量最低
B.电离能最小的电子能量最高
C.p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
D.在离核最远区域内运动的电子能量最低
答案:
B
点拨:
原子在反应中失去的电子应是离核最远的外层电子,其能量最高,A错误;B项,电离能最小的电子离原子核最远,受原子核的吸引力最小,能量最高,B正确;处于高能层中的s轨道电子的能量要比处于较低能层中p轨道电子的能量高,C错误;能量越低的电子尽量排布在离原子核越近的轨道上,D错误。
2.下列说法中正确的是( )
A.s电子绕核旋转,其轨道为一圆圈,而p电子是∞字形
B.能层为1时,有自旋相反的两个轨道
C.能层为3时,有3s、3p、3d、4f四个轨道
D.s电子云是球形对称的,其疏密程度表示电子在该处出现的几率大小
答案:
D
点拨:
A项,s电子的电子云为球形,p电子的电子云为哑铃形,而不是绕圆或∞字形运动;B项,第一能层有一个能级,有一个轨道;C项,第三能层有3s、3p、3d三个能级,其轨道数分别为1、3、5。
3.(2013·)简单原子的原子结构可用下图形象地表示,其中●表示质子或电子,○表示中子,则下列有关①②③的叙述正确的组合是( )
a.①②③互为同位素
b.①②③互为同素异形体
c.①②③是三种化学性质不同的粒子
d.①②③具有相同的质量数
e.①②③具有相同的质量
f.①②③是三种不同的原子
A.a、f B.b、c
C.d、eD.e、f
答案:
A
点拨:
由题可知所给出的是三种不同的原子,这三种原子都只有1个质子,则①②③分别代表
H、
H、
H,它们是氢的三种同位素;同素异形体是指同种元素组成的结构不同的单质;同位素的物理性质不同,化学性质相同。
4.下列原子的价电子排布正确的是( )
答案:
D
点拨:
根据洪特规则和泡利不相容原理,N原子2p轨道上的三个电子应分占三个p轨道,且自旋方向相同;O的价电子排布图为↑↓
,C原子的价电子排布图为
。
5.基态原子的核外电子在原子轨道上的能量大小关系不正确的是( )
A.3s>2s B.3p>3s
C.4s>3dD.3d>3s
答案:
C
点拨:
根据构造原理可进行判断,基态原子的核外电子在3d轨道的能量大于4s轨道的能量。
6.下列基态原子或离子的电子排布式错误的是( )
A.K:
1s22s22p63s23p64s1
B.F-:
1s22s22p5
C.Mg2+:
1s22s22p6
D.Br:
1s22s22p63s23p63d104s24p5
答案:
B
点拨:
F-的电子排布式应为1s22s22p6,B项错误,故答案为B项。
7.下列是几种原子的基态电子排布,电负性最大的原子是( )
A.1s22s22p4B.1s22s22p63s23p3
C.1s22s22p63s23p2D.1s22s22p63s23p64s2
答案:
A
8.当碳原子的核外电子排布由
转变为
时,下列说法正确的是( )
A.碳原子由基态变为激发态
B.碳原子由激发态变为基态
C.碳原子要向外界环境中释放不同的光
D.碳原子要向外界环境释放能量
答案:
A
9.以下对核外电子运动状况的描述正确的是( )
A.电子的运动与行星相似,围绕原子核在固定的轨道上高速旋转
B.能量低的电子只能在s轨道上运动,能量高的电子总是在f轨道上运动
C.能层序数越大,s原子轨道的半径越小
D.在同一能级上运动的电子,其运动状态肯定不同
答案:
D
10.下列四种元素中,其单质氧化性最强的是( )
A.基态原子含有未成对电子最多的第二周期元素
B.位于周期表中第三周期第ⅢA族的元素
C.基态原子最外电子层排布为2s22p6的元素
D.基态原子最外电子层排布为3s23p5的元素
答案:
D
点拨:
基态原子含有未成对电子最多的第二周期元素是N元素,周期表中第三周期第ⅢA族的元素是Al元素,原子最外电子层排布为2s22p6的元素是Ne元素,最外电子层排布为3s23p5的元素是Cl元素,其中单质氧化性最强的是Cl元素,D项正确,故答案为D项。
11.下列各组中的X和Y两种原子,在周期表中一定位于同一族的是( )
A.X原子和Y原子最外层都只有一个电子
B.X原子的核外电子排布为1s2,Y原子的核外电子排布为1s22s2
C.X原子2p能级上有三个电子,Y原子的3p能级上有三个电子
D.X原子核外M层上仅有两个电子,Y原子核外N层上也仅有两个电子
答案:
C
点拨:
原子最外层都只有一个电子或两个电子的元素除ⅠA、ⅡA族外,过渡元素原子最外层都只有一个电子或两个电子,故不能确定属于哪一族,A项和D项都不正确;核外电子排布为1s2的元素是氦,属于0族,核外电子排布为1s22s2的元素是铍,属于ⅡA族,B项不正确;2p能级上有三个电子的元素是氮,3p能级上有三个电子的元素是磷,都属ⅢA族,C项正确,故答案为C项。
12.(2013·太原模拟)下列叙述正确的是( )
A.通常,同周期元素的第一电离能ⅦA族的元素最大
B.在同一主族中,自上而下第一电离能逐渐减小
C.第ⅠA、ⅡA族元素的原子,其半径越大,第一电离能越大
D.主族元素的原子形成单原子离子时的化合价数都和它的族序数相等
答案:
B
点拨:
通常,同周期元素中碱金属元素的第一电离能最小,零族元素的第一电离能最大。
同一主族中,从上而下原子半径逐渐增大,失电子能力增强,第一电离能逐渐减小。
非金属元素形成的简单阴离子,其化合价不等于族序数,如Cl-中Cl显-1价。
13.(2013·黄冈调研)若将14Si的电子排布式写成1s22s22p63s23p
,它违背了( )
A.能量守恒原理B.泡利原理
C.能量最低原理D.洪特规则
答案:
D
点拨:
14Si的3p能级有三个能量相同的轨道3px、3py、3pz,而14Si有两个3p电子,电子排布应遵循洪特规则——对于基态原子,电子在能量相同的轨道上排布时,应尽可能分占不同的轨道且自旋方向相同,因此正确的电子排布式应为1s22s22p63s23p
3p
。
14.下列元素相关粒子的电子排布式中,前者一定是金属元素,后者一定是非金属元素的是( )
A.[Ne]3s1 [Ne]3s2B.[Ar]4s1 [Ne]3s23p4
C.[Ne]3s2 [Ar]4s2D.[He]2s22p4 [Ne]3s23p5
答案:
B
点拨:
A项,两种元素分别为Na、Mg,均为金属;B项,两种元素分别为K、S,符合题意;C项,两种元素分别为Mg、Ca,均为金属;D项,两种元素分别为O、Cl,均为非金属。
15.关于原子结构的叙述中:
①所有原子核均由质子和中子构成;②原子处于基态时,次外层电子不一定是8个;③稀有气体元素,其基态原子最外层都是8个电子;④最外层电子数为2的原子一定是金属原子。
其中正确的是( )
A.①②B.②③
C.只有②D.只有④
答案:
C
点拨:
①中
H只有质子和电子,没有中子;②中过渡金属的次外层电子数一般超过8个;第二周期元素的次外层均只有2个电子;③中He的最外层上只有2个电子,由④错。
16.下列说法正确的是( )
A.在元素周期表中,每个纵列的价电子层的电子总数一定相等
B.在元素周期表中,s区H元素除外,d区和ds区的元素都是金属
C.无论原子种类是否相同,基态原子的能量总是低于激发态原子的能量
D.激发态原子的能量较高,极易失去电子,表现出较强的还原性
答案:
B
17.下列说法中不正确的是( )
A.同周期元素,随着核电荷数的增加,I1总体上呈现由小到大的变化趋势
B.电离能越大,表示气态时该原子越易失电子
C.元素的电负性越大,表示其原子在化合物中吸引电子能力越强
D.电负性是相对的,所以没有单位
答案:
B
点拨:
电离能是指气态电中性基态原子失去电子,转化为气态基态正离子所需要的能量。
电离能越大,表示气态时该原子越难失电子。
18.(2013·宁波模拟)某主族元素的离子X2+的外围电子排布为6s2,当把X的最高价氧化物溶于浓盐酸时,有黄绿色气体产生,则下列说法不正确的是( )
A.X2+具有还原性
B.X的最高价氧化物具有强氧化性
C.该元素是第ⅥA族元素
D.X的+2价化合物比+4价化合物稳定
答案:
C
点拨:
X2+的外围电子排布为6s2,则X原子的外围电子排布为6s26p2,此为第ⅣA族的Pb。
Pb的常见价态为+4和+2价。
与MnO2性质相似,PbO2+4HCl===PbCl2+Cl2↑+2H2O。
二、非选择题(本题包括5小题,共46分)
19.(2013·经典习题选萃)(10分)
(1)某元素最高化合价为+5,原子最外层电子数为2,半径是同族中最小的,其核外电子排布式为______,价电子构型为______,属________区元素。
(2)某元素原子的价电子构型为4s24p1,它属于第________周期________族,最高正化合价为________,元素符号是________。
(3)原子序数为24的元素原子中有________个电子层,________个能级,________个未成对电子。
(4)请写出有2个能层的p轨道中只有一个未成对电子的基态原子的外围电子排布图(有几个写几个)________________。
答案:
(1)1s22s22p63s23p63d34s2 3d34s2 d
(2)四 ⅢA +3 Ga
(3)4 7 6
(4)
和
点拨:
(1)因为最外层电子数为2,但最高正化合价却为5,说明该元素是副族元素。
依据同族中半径最小,即为第四周期元素:
1s22s22p63s23p63d34s2,属d区元素。
(2)由价电子构型4s24p1,确定属于第四周期第ⅢA族,最高正化合价为+3,是Ga。
(3)原子序数为24的元素原子核外电子排布图为:
即有4个电子层,7个能级,6个未成对电子。
(4)只有两个能层的p轨道只有一个未成对电子的元素为B(1s22s22p1)和F(1s22s22p5),外围电子排布图分别为
和
。
20.(2013·经典习题选萃)(8分)短周期元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大;A、B的阴离子与C、D的阳离子的电子排布式均为1s22s22p6,A原子核外有2个未成对电子,且无空轨道,C单质可与热水反应但很难与冷水反应;E、F原子在基态时填充电子的轨道数有9个,且E原子核外有3个未成对电子,F能与A形成相同价态的阴离子,且A离子半径小于F离子。
(1)上述六种元素中,第一电离能最大的是__________(填元素符号,下同),理由是____________________________________________
_________________________________________________________。
(2)比较C、D元素的第一电离能__________>__________,理由是______________________________________________________。
(3)题述六种元素的电负性由小到大的顺序为________________
_____________________________________________________________________________________________________________________。
(4)C、D、E、F元素形成的最高价氧化物是离子化合物的有_________,是共价化合物的有__________。
答案:
(1)F 其原子的最外层电子数为7,且原子半径小,容易得到电子,不容易失去电子
(2)Mg Al 镁原子最外层3s轨道处于全满状态,是相对稳定的结构
(3)Mg<Al<P<S<O<F
(4)MgO、Al2O3 P2O5、SO3
点拨:
A原子核外有2个电子层,有2个未成对电子,且无空轨道,能形成阴离子,则A为氧元素,B是氟元素。
C单质可与热水反应但很难与冷水反应,则C是镁元素,D是铝元素。
E、F原子在基态时填充电子的轨道数有9个,且E原子核外有3个未成对电子,则E的电子排布式为1s22s22p63s23p3,即E为磷元素,F能与A形成相同价态的阴离子,且A离子半径小于F离子,则F为硫元素。
(1)B为氟元素,因其最外层电子数为7,且原子半径小,容易得到电子,不容易失去电子,故其第一电离能最大。
(2)C为镁,D为铝,第一电离能镁大于铝,原因是镁原子最外层3s轨道处于全满状态,是相对稳定的结构。
(3)电负性由小到大的顺序为Mg (4)MgO、Al2O3是离子化合物,P2O5、SO3是共价化合物。 21.(10分)第一电离能I1是指气态原子X(g)失去一个电子成为气态阳离子X+(g)所需的最低能量。 下图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化的曲线图。 请回答以下问题: (1)认真分析上图中同周期元素第一电离能的变化规律,将Na~Ar之间的元素用短线连接起来,构成完整的图象。 (2)从上图分析可知,同一主族元素原子的第一电离子能I1的变化规律是___________________________________________________ __________________________________________________________。 (3)上图中5号元素在周期表中的位置是____________________。 (4)上图中4、5、6号三种元素的气态氢化物的化学式分别为_____ _____________________________________________________________________________________________________________________。 (5)上图中1~6号元素中,最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是________,两性化合物有________。 答案: (1)如下图 (2)从上到下逐渐减小 (3)第3周期ⅤA族 (4)H2S、PH3、HCl (5)HClO4 Al2O3、Al(OH)3 点拨: (1)Na~Ar之间六种元素中,Mg(3s2)比Na(3s1)、Al(3s23p1)失去一个电子成为气态阳离子X+(g)所需的能量大,P(3s23p3)比Si(3s23p2)、S(3s23p4)失去一个电子成为气态阳离子X+(g)所需的能量大。 (2)同一主族元素原子的第一电离能I1的变化规律是从上到下逐渐减小。 (3)5号元素为P,在周期表中位于第3周期ⅤA族。 (4)题图中4、5、6号三种元素的气态氢化物的化学式分别为H2S、PH3、HCl。 (5)题图中1~6号元素中,最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是HClO4,两性化合物是Al2O3和Al(OH)3)。 22.(2013·黄冈调研)(8分) (1)上表中的实线是元素周期表的部分边界,请在表中用实线补全元素周期表的边界。 (2)元素甲是第三周期ⅥA族元素,请在下面方框中按氦元素的式样,写出元素甲的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量和最外层电子排布。 (3)元素乙的3p能级中只有1个电子,则乙原子半径与甲原子半径比较: __________>__________(用化学式表示,下同),甲、乙的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱为__________>__________。 (4)元素周期表体现了元素周期律,元素周期律的本质是原子核外电子排布的__________,请写出元素在元素周期表中的位置与元素原子结构的关系: ____________________________________________ _________________________________________________________。 答案: (1) (2) (3)Al S H2SO4 Al(OH)3 (4)周期性变化 元素的周期数等于原子的电子层数;元素的主族序数等于原子的最外层电子数 点拨: (2)氦元素在元素周期表中显示的相关信息如下: 第三周期ⅥA族元素为S。 (3)由题意,元素乙的电子排布式为1s22s22p63s23p1,则为铝(Al),与硫元素为同周期,且在硫元素左边,由元素周期律知识可推知答案。 (4)由元素原子结构推断位置规律: 周期数=电子层数,主族序数=最外层电子数。 23.(10分)有A、B、C、D、E五种元素,其中A、B、C属于同一周期,A原子最外层p能级的电子数等于次外层的电子总数,B原子最外层中有两个未成对的电子,D、E原子核内各自的质子数与中子数相等,B元素可分别与A、C、D、E生成RB2型化合物,并已知在DB2和EB2中,D与B的质量比为7: 8,E与B的质量比为1: 1。 根据以上条件,回答下列问题: (1)推断五种元素分别是: A________,B________,C________,D________,E________。 (2)写出D原子的电子排布式____________________________。 (3)指出E元素在元素周期表中的位置____________________。 (4)比较A、B、C三种元素的第一电离能的大小顺序________(由大到小的顺序排列)。 答案: (1)C O N Si S (2)1s22s22p63s23p2 (3)第三周期第ⅥA族 (4)C>B>A(或氮>氧>碳) 点拨: A原子最外层p能级电子数等于次外层的电子总数,说明次外层为K层,故A的电子排布式为1s22s22p2,即A为碳元素;B原子最外层中有两个未成对的电子,说明B为第ⅣA或第ⅥA族元素,又B与A同周期,说明B为氧元素;C元素可以与B形成CB2型化合物且C与A、B同周期,说明C为氮元素;在DB2中,D与B质量比为7: 8,即D的相对原子质量为28,在EB2中,E与B的质量比为1: 1,即E的相对原子质量为32,由D、E核内质子数与中子数相等可以知道D为硅元素,E为硫元素。 比较A(碳)、B(氧)、C(氮)三种元素的第一电离能,需注意到氮元素原子的2p原子轨道处于半充满状态,体系的能量较低,原子最稳定,第一电离能最大。 故第一电离能的大小顺序为C>B>A或氮>氧>碳。
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