原子结构与性质

1、原子结构与性质(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(每小题6分，共36分)1下列有关化学用语正确的是()AO原子的电子排布图为B氯化钠的分子式：NaClCCl的结构示意图：DCa原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d2解析：O原子的2s能级的2个电子的运动方向应该相反，A项错误；氯化钠是离子化合物，NaCl只是化学式，不是分子式，B项错误；氯离子的核内有17个质子，核外有18个电子，C项正确；Ca的电子排布式应是1s22s22p63s23p64s2，D项错误。答案：C2(2017届衡水模拟)下列有关电子排布图的表述正确的是()A可表示单核10电子粒子基态时电子排布B此图错

2、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：A.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，正确；B.此图违背了洪特规则，错误；C.正确的价电子排布图为 ，错误；D.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，错误。答案：A3(2017届德州市统考)以下有关元素性质的说法不正确的是()A具有下列电子排布式的原子：1s22s22p63s23p21s22s22p31s22s22p21s22s22p63s23p4，原子半径最大的是B具有下列价电子排布式的原子：3s23p13s23p23s23p33s23p

3、4，第一电离能最大的是CNa、K、RbN、P、SNa、P、Cl，元素的电负性随原子序数增大而增大的是D某主族元素气态基态离子的逐级电离能数据(单位：kJmol1)分别为738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、21 703它与氯气反应时，生成的阳离子是X3解析：A项正确，分别表示Si、N、C、S；B项正确，分别表示Al、Si、P、S；C项正确，因为元素非金属性越强，电负性越大；根据电离能数据可知，D项中所述元素的最高价是2，属于第A族元素，D项不正确。答案：D4下列说法中错误的是()A所有的非金属元素都分布在p区B元素周期表中B族至B族10个纵行的元素都是金属元

4、素C除氦以外的稀有气体原子的最外层电子数都是8D同一元素的各种同位素的物理性质、化学性质均相同解析：H是非金属，H在s区，故A项错误；B、C、D三项均正确。答案：A5(2017届四川省雅安中学月考)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C2p轨道上有三个未成对的电子的X原子与3p轨道上有三个未成对的电子的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结构的原子为He，原子核外电子排布式为1s22s2结构的原子为Be

5、，两者不在同一族，性质不相似，A项错误；B项X原子为Mg，Y原子N层上仅有两个电子的有多种元素，如第四周期的Ca、Fe等都符合，它们的化学性质不一定相同，B项错误；2p轨道上有三个未成对电子与3p轨道上有三个未成对电子的元素，均为A族元素，其化学性质一定相似，C项正确；最外层只有1个电子的元素，可能是A族元素，也可能是过渡元素B族元素、Cr元素等，它们的化学性质不一定相似，D项错误。答案：C6如图是第三周期1117号元素某些性质变化趋势的柱形图，下列有关说法中正确的是 ()Ay轴表示的可能是第一电离能By轴表示的可能是电负性Cy轴表示的可能是原子半径Dy轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数解

6、析：对于第三周期1117号元素，随着原子序数的增大，第一电离能呈现增大的趋势，但Mg、P特殊，A项错误；原子半径逐渐减小，C项错误；形成基态离子转移的电子数依次为：Na为1，Mg为2，Al为3，Si不易形成离子，P为3，S为2，Cl为1，D项错误。答案：B二、非选择题(共64分)7(16分)已知元素周期表中共有18纵行，如图实线表示元素周期表的边界。按电子排布，可把周期表里的元素划分为几个区：s区、p区、d区、ds区等。除ds区外，其他区的名称来自按构造原理最后填入的电子的能级符号。(1)请在图中用实线画出s区、p区、d区、ds区的边界线，并分别用阴影和表示d区和ds区。(2)有的同学受这种划

7、分的启发，认为d区内6、7纵行的部分元素可以排在另一区，你认为应排在_区。(3)请在元素周期表中用元素符号标出4s轨道半充满的元素。(4)请利用电子排布的相关知识解释Fe3比Fe2更稳定的原因：_。(5)随着科学技术的发展，不断有新的元素被发现。若把第七周期排满，则元素周期表共可以排布_种元素。解析：(1)第1、2纵行为s区，第310纵行为d区，第11、12纵行为ds区，第1318纵行为p区。(2)第6纵行的铬价电子排布为3d54s1，第7纵行的Mn元素，价电子排布为3d54s2，可以认为先填了3d能级再填4s能级，所以可以排在ds区。(3)4s半充满的元素为K、Cr、Cu。(4)Fe3的价电

8、子排布为3d5,3d轨道处于半充满结构更稳定，故Fe3比Fe2更稳定。(5)根据各周期的元素个数规律，第六和第七周期都为32种，则元素周期表共可以排布118种元素。答案：(1)如下图(2)ds(3)见上表(4)Fe价电子的排布式为3d64s2，Fe2为3d6，Fe3为3d5，依据“能量相同的轨道处于全空、全充满和半充满时能量最低”的原则，3d5处于半充满状态，结构更稳定，故Fe3比Fe2更稳定(5)1188(17分)现有七种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素，F、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答问题。A元素的核外电子数和电子层数相等B元素原子的核外p

9、电子数比s电子数少1C原子第一至第四电离能如下：I1738 kJmol1，I21 451 kJmol1，I37 733kJmol1，I410 540 kJmol1D原子核外所有p轨道全满或半满E元素的主族序数与周期数的差为4F是前四周期中电负性最小的元素G在周期表的第七列(1)已知BA5为离子化合物，写出其电子式：_。(2)B元素基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有_个方向，原子轨道呈_形。(3)某同学根据上述信息，推断C基态原子的核外电子排布图为，该同学所画的电子排布图违背了_。(4)G位于第_族_区，该元素的核外电子排布式为_。(5)D、E元素的名称为_、_，D、E两元素最高价含氧酸

10、酸性较强的是_(填化学式)。(6)检验F元素的方法是_，请用原子结构的知识解释产生此现象的原因：_。解析：由题给信息可知元素A、B、C、D、E、F、G分别为H、N、Mg、P、Cl、K、Mn。(1)离子化合物NH5为氢化铵。(2)氮原子的基态原子能量最高的电子为p电子，p电子云有3个方向，原子轨道呈哑铃形。(3)题图中3s轨道的两个电子自旋状态相同，违背了泡利原理。(5)D、E元素的名称分别为磷、氯，二者位于同一周期，Cl的原子序数较大，根据元素周期律可知Cl的非金属性较强，最高价含氧酸酸性HClO4H3PO4。(6)检验钾元素的方法是用焰色反应。其原理是电子跃迁时会吸收或释放能量，释放特定频率

11、的光谱。答案：(1)(2)3哑铃(3)泡利原理(4)Bd1s22s22p63s23p63d54s2(5)磷氯HClO4(6)焰色反应当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，将以光的形式释放能量9(18分)(2017届安庆市第二中学质检)四种元素X、Y、Z、W位于元素周期表的前四周期，已知它们的核电荷数依次增加，且核电荷数之和为51；Y原子的L层p轨道中有2个电子；Z与Y原子的价层电子数相同；W原子的L层电子数与最外层电子数之比为41，其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为51。(1)Y、Z可分别与X形成只含一个中心

12、原子的共价化合物a、b，它们的分子式分别是_、_；杂化轨道分别是_、_；a分子的立体结构是_。(2)Y的最高价氧化物和Z的最高价氧化物的晶体类型分别是_晶体，_晶体。(3)X的氧化物与Y的氧化物中，分子极性较小的是(填分子式)_。(4)Y与Z比较，电负性较大的_。(5)W元素的化学式为_，其2价离子的核外电子排布式是_。解析：Y原子的L层p轨道中有2个电子，其核外电子排布式为1s22s22p2，则Y为碳元素。W原子的L层电子数与最外层电子数之比为41，其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为51，含有d轨道，应位于第四周期，其最外层电子数为2，d轨道电子数为10，则其核外电子排布式为1s22s2

13、2p63s23p63d104s2，故W为Zn。Z与Y原子的价层电子数相同，则Z与Y位于同一主族，则Z的原子序数小于Zn，则Z为Si元素。X、Y、Z、W的核电荷数之和为51，则X为H元素。(1)C与Si可分别与H形成只含一个中心原子的共价化合物CH4、SiH4，则a为CH4，b为SiH4。CH4、SiH4分子中C、Si原子都形成4个键，不含孤对电子，故C、Si原子都是采取sp3杂化，甲烷分子的立体构型是正四面体。(2)Y元素最高价氧化物为CO2，其晶体类型为分子晶体。Z的最高价氧化物是SiO2，SiO2是原子晶体。(3)X的氧化物为H2O，Y的氧化物为CO2，H2O是极性分子，CO2是非极性分子

14、，故分子极性较小的是CO2。(4)C、Si是同一主族元素，同一主族元素中元素的电负性随着原子序数的增大而减小，故电负性较大的是C。(5)W为Zn元素，Zn2的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10。答案：(1)CH4SiH4sp3sp3正四面体(2)分子原子(3)CO2(4)C(5)Zn1s22s22p63s23p63d1010(13分)现有部分元素的原子结构特点如下表：XL层电子数是K层电子数的3倍Y核外电子层数等于原子序数ZL层电子数是K层和M层电子数之和W最外层电子数是次外层电子数的2.5倍(1)画出W原子结构示意图：_。(2)元素X与元素Z相比，非金属性较强的是_(填元

15、素符号)，写出一个能表示X、Z非金属性强弱关系的化学反应方程式：_。(3)X、Y、Z、W四种元素形成的一种离子化合物，其水溶液显强酸性，该化合物的化学式为_。(4)元素X和元素Y以原子个数比11化合形成的化合物Q，元素W和元素Y化合形成的化合物M，Q和M的电子总数相等，以M为燃料，Q为氧化剂，可作火箭推进剂，最终生成无毒的，且在自然界中稳定存在的物质，写出该反应的化学方程式：_。解析：(1)W的最外层电子数是次外层电子数的2.5倍，则次外层一定不是8个电子，所以W有2层电子，次外层也是第一层电子数是2，所以W是N元素，其原子结构示意图为。(2)X的L层电子数是K层电子数的3倍，则L层有6个电子，所以X是O元素，Z的L层电子数是K层和M层电子数之和，K层有2个电子，L层有8个电子，所以M层有6个电子，所以Z是S元素，根据元素周期律可知，则O元素的非金属性较强，表示O比S非金属性强的化学方程式为SO2SO2，SO2中O显负价，S显正价(或2H2SO2=2H2O2S)。(3)Y的核外电子层数等于原子序数，则Y是H元素，所以X、Y、Z