版新高考化學(xué)總復(fù)習(xí)京津魯瓊版檢測：第33講　原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) Word版含解析

一、選擇題 1．下列有關(guān)原子軌道的敘述中正確的是(　　) A．氫原子的2s軌道能量較3p軌道高 B．鋰原子的1s與2s軌道皆為球形 C．p能級的原子軌道呈啞鈴(紡錘)形，隨著能層序數(shù)的增加，p能級原子軌道數(shù)目增多 D．能層n＝4的原子軌道最多可容納16個電子 解析：選B。B項(xiàng)，s軌道為球形，所以鋰原子的1s與2s軌道皆為球形，正確；C項(xiàng)，p能級的原子軌道呈啞鈴(紡錘)形，p能級含有3個原子軌道，隨著能層序數(shù)的增加，p能級原子軌道數(shù)目不變，錯誤；D項(xiàng)，各能層最多容納電子數(shù)為2n2，則能層n＝4的原子軌道最多可容納32個電子，錯誤。 2．(2019·威海高三第一次模擬)下列有關(guān)化學(xué)用語正確的是(　　) 3．(2019·武漢高三調(diào)研)在核電荷數(shù)為26的元素Fe的原子核外3d、4s軌道內(nèi)，下列電子排布圖正確的是(　　) 解析：選C。核電荷數(shù)為26的Fe基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，3d有5個軌道，只有1個軌道排滿兩個電子，且自旋方向相反，其他4個軌道各排1個電子，且自旋方向相同，4s軌道排滿2個電子，且自旋方向相反，即C項(xiàng)正確。 4．(2019·銀川一中月考)周期表中27號元素鈷的方格中注明“3d74s2”，由此可以推斷(　　) A．它位于周期表的第四周期ⅡA族 B．它的基態(tài)核外電子排布式可簡寫為[Ar]4s2 C．Co2＋的核外價電子排布式為3d54s2 D．Co位于周期表中第9縱行 解析：選D。從左向右數(shù)，Co應(yīng)為過渡元素，A項(xiàng)錯誤；“3d74s2”為Co的價電子排布式，其簡寫式中要注明3d軌道，B項(xiàng)錯誤；失電子時，應(yīng)先失去最外層的電子，即先失去4s上的電子，Co2＋的價電子排布式為3d7，C項(xiàng)錯誤；“7＋2＝9”，說明它位于周期表的第9縱行，D項(xiàng)正確。 5．下列原子的電子躍遷能釋放光能形成發(fā)射光譜的是(　　) A．1s22s22p63s2―→1s22s22p63p2 B．1s22s22p33s1―→1s22s22p4 C．1s22s2―→1s22s12p1 D．1s22s22p―→1s22s22p 解析：選B。A項(xiàng)，吸收光能，形成吸收光譜；B項(xiàng)，由激發(fā)態(tài)→基態(tài)，釋放光能，形成發(fā)射光譜；C項(xiàng)，形成吸收光譜；D項(xiàng)，2px與2py能量相同，不屬于電子躍遷。 6．如圖是第三周期11～17號元素某些性質(zhì)變化趨勢的柱形圖，下列有關(guān)說法中正確的是(　　) A．y軸表示的可能是第一電離能 B．y軸表示的可能是電負(fù)性 C．y軸表示的可能是原子半徑 D．y軸表示的可能是形成基態(tài)離子轉(zhuǎn)移的電子數(shù) 解析：選B。對于第三周期11～17號元素，隨著原子序數(shù)的增大，第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢，但Mg、P特殊，比相鄰元素要大，A項(xiàng)錯誤；隨著原子序數(shù)的增大，原子半徑逐漸減小，C項(xiàng)錯誤；形成基態(tài)離子轉(zhuǎn)移的電子數(shù)依次為Na為1，Mg為2，Al為3，Si不易形成離子，P為3，S為2，Cl為1，D項(xiàng)錯誤。 7．下列關(guān)于元素第一電離能的說法不正確的是(　　) A．鉀元素的第一電離能小于鈉元素的第一電離能，故鉀的活潑性強(qiáng)于鈉 B．因同周期元素的原子半徑從左到右逐漸減小，故第一電離能依次增大 C．最外層電子排布式為ns2np6(當(dāng)只有K層時為1s2)的原子，第一電離能較大 D．對于同一元素而言，原子的電離能：I1<I2<I3<…… 解析：選B。第一電離能越小，表明該元素原子越易失去電子，金屬活潑性越強(qiáng)，A項(xiàng)正確；同周期元素的原子半徑從左到右逐漸減小，第一電離能呈增大趨勢，但有反常，如第一電離能：N>O、Mg>Al，B項(xiàng)錯；C項(xiàng)所述元素為0族元素，性質(zhì)穩(wěn)定，第一電離能較大，C項(xiàng)正確。 8．(2019·張掖高三月考)某主族元素的原子，M層上有一個半充滿的能級，這種原子的質(zhì)子數(shù)是(　　) A．只能是7　　　　　　 B．只能是15 C．是11或15 D．是11或13 解析：選C。根據(jù)題意可知，該原子的核外電子排布式為1s22s22p63s1或1s22s22p63s23p3，所以原子序數(shù)為11或15。 9．以下有關(guān)元素性質(zhì)的說法不正確的是(　　) A．具有下列電子排布式的原子中，①1s22s22p63s23p2、②1s22s22p3、③1s22s22p2、④1s22s22p63s23p4，原子半徑最大的是① B．具有下列最外層電子排布式的原子中，①3s23p1、②3s23p2、③3s23p3、④3s23p4，第一電離能最大的是③ C．①Na、K、Rb，②N、P、As，③O、S、Se，④Na、P、Cl，元素的電負(fù)性隨原子序數(shù)增大而遞增的是④ D．某元素氣態(tài)基態(tài)原子的逐級電離能(單位：kJ·mol－1)分別為738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、21 703，當(dāng)它與氯氣反應(yīng)時可能生成的陽離子是X3＋ 解析：選D。A項(xiàng)，①為Si，②為N，③為C，④為S，原子半徑最大的為Si，正確；B項(xiàng)，①為Al，②為Si，③為P，④為S，第一電離能最大的為P，正確；C項(xiàng)，同主族元素電負(fù)性從上到下逐漸減小，同周期主族元素從左到右電負(fù)性逐漸增大，正確；D項(xiàng)，根據(jù)電離能變化趨勢，最外層應(yīng)有2個電子，所以與Cl2反應(yīng)時生成的陽離子應(yīng)呈＋2價，錯誤。 二、非選擇題 10．Ⅰ.Na、Cu、O、Si、S、Cl是常見的六種元素。 (1)Na位于元素周期表第________周期________族；S的基態(tài)原子核外有________個未成對電子；Si的基態(tài)原子核外電子排布式為____________________。 (2)用“>”或“<”填空： 第一電離能 離子半徑 熔點(diǎn) 酸性 Si____S O2－____Na＋ NaCl____Si H2SO4____ HClO4 Ⅱ.下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分別代表一種化學(xué)元素。試回答下列問題： (3)h的單質(zhì)在空氣中燃燒發(fā)出耀眼的白光，請用原子結(jié)構(gòu)的知識解釋發(fā)光的原因：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)o、p兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)列于下表： 元素 o p 電離能/ (kJ·mol－1) I1 717 759 I2 1 509 1 561 I3 3 248 2 957 比較兩元素的I2、I3可知，氣態(tài)o2＋再失去一個電子比氣態(tài)p2＋再失去一個電子難。對此，你的解釋是__________________________________________。 (5)已知稀有氣體熔、沸點(diǎn)均為同周期的最低者，第三周期8種元素按單質(zhì)熔點(diǎn)由低到高的順序排列如圖甲所示，其中電負(fù)性最大的是________(填圖中的序號)。 (6)表中所列的某主族元素的電離能情況如圖乙所示，則該元素是____________(填元素符號)。 解析：Ⅰ.(1)Na元素基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s1，則Na位于元素周期表中第三周期ⅠA族。S元素基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4，其中3p軌道有兩個未成對電子。Si元素基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2。 (2)同周期元素的第一電離能隨原子序數(shù)的遞增呈增大趨勢，但s、p、d等軌道處于全空、半滿、全滿的穩(wěn)定狀態(tài)時，則出現(xiàn)反?，F(xiàn)象。Si、S元素基態(tài)原子的價電子排布式分別為3s23p2、3s23p4，其中3p軌道均處于不穩(wěn)定狀態(tài)，因此Si的第一電離能小于S。O2－和Na＋的核外電子排布相同，其電子排布式均為1s22s22p6，離子核外電子排布相同時，原子序數(shù)越大，離子半徑越小，因此O2－的離子半徑大于Na＋。NaCl為離子晶體，Si為原子晶體，因此Si的熔點(diǎn)高于NaCl。一般來說，元素的非金屬性越強(qiáng)，該元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，Cl元素的非金屬性強(qiáng)于S元素，則HClO4的酸性強(qiáng)于H2SO4。 Ⅱ.(3)h為Mg元素，Mg單質(zhì)在空氣中燃燒發(fā)出耀眼的白光，原因是電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，以光(子)的形式釋放能量。 (4)o元素為Mn，其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2，Mn2＋的基態(tài)離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，其3d能級為半充滿狀態(tài)，相對比較穩(wěn)定，當(dāng)其再失去一個電子時比較困難，而p元素為Fe，F(xiàn)e2＋的基態(tài)離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d6，其3d能級再失去一個電子即為半充滿狀態(tài)，形成相對比較穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，故其再失去一個電子比較容易。 (5)第三周期8種元素分別為鈉、鎂、鋁、硅、磷、硫、氯、氬，其單質(zhì)中鈉、鎂、鋁形成金屬晶體，熔點(diǎn)依次升高；硅形成原子晶體；磷、硫、氯、氬形成分子晶體，且常溫下磷、硫?yàn)楣腆w，氯氣、氬氣為氣體，根據(jù)已知可知8種元素單質(zhì)中熔點(diǎn)最低的為氬氣，則氯氣次之，故序號2代表氯氣，其電負(fù)性最大。 (6)由圖可知，該元素的電離能I4遠(yuǎn)大于I3，故為第ⅢA族元素，周期表中所列的第ⅢA族元素i屬于第三周期，應(yīng)為Al。 答案：Ⅰ.(1)三?、馎　2　1s22s22p63s23p2(或[Ne]3s23p2) (2)<　>　<　< Ⅱ.(3)電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，以光(子)的形式釋放能量 (4)Mn2＋的3d軌道電子排布為半充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定 (5)2 (6)Al 11．(2019·濰坊高三模擬)有A、B、C、D、E 5種元素，它們的核電荷數(shù)依次增大，且都小于20。其中A為非金屬元素；A和E屬同一族，它們原子最外層電子排布為ns1，B和D也屬同一族，它們原子最外層的p能級電子數(shù)是s能級電子數(shù)的兩倍。C原子最外層電子數(shù)等于D原子最外層電子數(shù)的一半。 請回答下列問題： (1)A是________，B是________，C是________，D是________，E是________。 (2)由這五種元素組成的一種化合物是________(寫化學(xué)式)。寫出該物質(zhì)的一種主要用途：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)寫出C元素基態(tài)原子的電子排布式：________________________________。 (4)用電子排布圖表示D元素原子的價電子排布：__________________________。 (5)元素B與D的電負(fù)性大小關(guān)系是B________D，C與E的第一電離能的大小關(guān)系是C________E。(填“>”“<”或“＝”) 解析：A、B、C、D、E 5種元素核電荷數(shù)都小于20，A、E同主族且最外層電子排布式為ns1，故A、E為第ⅠA族，而A為非金屬元素，則A為H；B、D同主族，其原子最外層的p能級電子數(shù)是s能級電子數(shù)的兩倍，故其最外層電子排布式為ns2np4，為第ⅥA族元素，B核電荷數(shù)小于D，則B為O，D為S，E為K；C原子最外層電子數(shù)為S原子最外層電子數(shù)的一半，則C為Al。同主族元素自上而下電負(fù)性逐漸減小，故B(O)的電負(fù)性大于D(S)；E(K)的第一電離能小于Na，Na的第一電離能小于C(Al)，故第一電離能Al>K。 答案：(1)H　O　Al　S　K(寫元素名稱也可) (2)KAl(SO4)2·12H2O　做凈水劑(答案合理即可) (3)1s22s22p63s23p1(或[Ne]3s23p1) (5)>　> 12．(2019·石家莊質(zhì)檢)化學(xué)作為一門基礎(chǔ)自然科學(xué)，在材料科學(xué)、生命科學(xué)、能源科學(xué)等諸多領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。 (1)高溫超導(dǎo)材料釔鋇銅氧的化學(xué)式為YBaCu3O7，其中的Cu以罕見的Cu3＋形式存在。Cu在元素周期表中的位置為______________________，基態(tài)Cu3＋的核外電子排布式為________________________________________________________________________。 (2)磁性材料在生活和科學(xué)技術(shù)中應(yīng)用廣泛。研究表明，若構(gòu)成化合物的陽離子有未成對電子時，則該化合物具有磁性。下列物質(zhì)適合做錄音磁帶磁粉原料的為________(填序號)。 A．V2O5 B．CrO2 C．PbO D．ZnO (3)屠呦呦因在抗瘧藥青蒿素研究中的杰出貢獻(xiàn)，成為我國首獲科學(xué)類諾貝爾獎的人。青蒿素的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示，其組成元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)開_____________________。 解析：(1)Cu原子核外有29個電子，基態(tài)Cu原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，故Cu元素在周期表中處于第四周期ⅠB族?；鶓B(tài)Cu原子失去3個電子得到Cu3＋，故基態(tài)Cu3＋的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d8或[Ar]3d8。 (2)構(gòu)成化合物的陽離子有未成對電子時，則該化合物具有磁性，V5＋的核外電子排布式為1s22s22p63s23p6，不含未成對電子；Cr4＋的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d2，含2個未成對電子；Pb和C元素同主族，Pb2＋的6s能級處于最外層，有2個電子，故Pb2＋不含未成對電子；Zn2＋的價電子排布式為3d10，不含未成對電子，故具有磁性的為CrO2。 (3)青蒿素中含有C、H、O三種元素，其電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镺>C>H。 答案：(1)第四周期ⅠB族　1s22s22p63s23p63d8(或[Ar]3d8)　(2)B　(3)O>C>H