原子结构与性质专项训练

原子结构与性质专项训练题组一 原子及其核外电子排布1．下列微粒：①质子，②中子，③电子，在所有原子中一定含有的微粒是 ( )A．①②③B．仅有①C．①和③D．①和②答案C解析任何原子核中均有质子，为使原子整体不显电性，故核外必须有与质子带相反电荷的电子，所以原子中必定存在质子和电子，可以不存在中子，如11H，它的核内只有1个质子。2．某元素原子的核电荷数是电子层数的5倍，其质子数是最外层电子数的3倍，该元素的原子结构示意图为_________________________________________________________，其电子排布式为_________________________________________________________，请你根据洪特规则写出该元素的基态原子的最外层排布图：____________________。答案 1s22s22p63s23p3解析

设该元素的核电荷数＝质子数＝

a，元素的电子层数为

x，最外层电子数为

y，则有

a＝3y，x＝a5＝3y5，因原子核外的最外层电子数不超过

8，即

1≤y≤8，且

y为整数，只有当

y＝5、x＝3

时才合理。由此推出该元素的核电荷数为

15，电子排布式为

1s22s22p63s23p3，进而可得出最外层电子排布图为3．有X、Y、Z、Q、T五种元素，X原子的M层p轨道有6 2子构型为 3d4s，Z原子的L电子层的 p能级上有一空轨道，

2个未成对电子， Y原子的价电Q原子的L电子层的 p能级上只有1对成对电子， T原子的M电子层上 p轨道半充满。试回答下列问题：(1)X的元素符号__________，Y的元素符号________。(2)Z 元素原子的电子排布式____________，Q 元素原子的电子排布图_________________________，T元素原子的电子排布图 _________________________。(3)Y的单质在Q的单质中燃烧的化学方程式 __________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)Si或S Fe (2)1s22s22p2点燃(3)3Fe＋2O2=====Fe3O4解析

M层

p轨道有

2个未成对电子可能是

3p2，也可能是

3p4，故

X原子可能是

Si，也可能是

S。Z

原子

2p

能级上有一空轨道则只能是

2p2，为碳

(C)。Q

原子

2p

能级上只有一对成对电子应为 2p4，为O。T原子3p轨道半充满应为 3p3，为P元素。题组二 元素周期表及其结构4．下列有关元素周期系的叙述正确的是 ( )A．元素周期系中Ⅰ A族元素又称为碱金属元素．元素周期系中每一周期元素的种数均相等C．元素周期系的形成原因是核外电子排布的周期性变化D．每一周期的元素最外层电子数均是1→8，周而复始答案C解析A项，ⅠA族元素除H之外的称为碱金属元素；B项，随着周期数的递增，元素种数逐渐增多；C项，元素周期系形成的根本原因是核外电子排布的周期性变化，故C项正确；D项，第一周期元素的最外层电子数为1和2，不符合1→8的递变规律。5．某元素原子的价电子排布式是3s23p4，则它在周期表中的位置是()A．第二周期第ⅣA族B．第三周期第ⅣA族C．第四周期第ⅡA族D．第三周期第ⅥA族答案D解析由题意知，最外层有6个电子，故为主族元素。对于主族元素，周期序数＝电子层数，主族序数＝最外层电子数。6．按电子排布，可把周期表里的元素划分成5个区，以下元素属于p区的是()A．FeB．MgC．PD．Cu答案C解析Fe位于d区；Mg位于s区；P位于p区；Cu位于ds区，故A、B、D错误，C正确。题组三元素周期律及其应用7．X、Y为两种元素的原子，X的阴离子与Y的阳离子具有相同的电子层结构，由此可知()A．X的原子半径大于Y的原子半径B．X的电负性小于Y的电负性C．X的氧化性小于Y的氧化性D．X的第一电离能大于Y的第一电离能答案D解析 由属部分，性大于Y

X的阴离子与 Y的阳离子具有相同的电子层结构可知， X位于Y的上一周期非金Y位于X的下一周期金属部分，所以 X的原子半径小于 Y的原子半径， X的电负的电负性，X的氧化性大于 Y的氧化性，X的第一电离能大于 Y的第一电离能，所以只有

D选项正确。8．下图表示前 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关系，其中 A、B、C各点表示的元素是 ( )

(eV)的变化A．N、S、PC．He、Ne、Ar

B．F、Cl、OD．Si、C、B答案

C解析 从图中可以看出， A、B、CC在各自周期中是最难失去电子的，

三种元素的第一电离能为各自周期中最大的，即故A、B、C分别是各自周期中的稀有气体元素

A、B、He、Ne、Ar。9．以下有关元素性质的说法不正确的是 ( )．具有下列电子排布式的原子：①1s22s22p63s23p2、②1s22s22p3、③1s22s22p2、④1s22s22p63s23p4，原子半径最大的是①．具有下列价电子排布式的原子：①3s23p1、②3s23p2、③3s23p3、④3s23p4，第一电离能最大的是③C．①Na、K、Rb；②N、P、Si；③Na、P、Cl，元素的电负性随原子序数增大而递增的是③D．某主族元素气态基态原子的逐级电离能 (单位为kJ·mol－1)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3＋X答案D解析A正确，①～④分别是Si、N、C、S；B正确，①～④分别是Al、Si、P、S；C正确，因为非金属性越强，电负性越大。根据电离能可知，D中元素的最高价是＋2价，属于第ⅡA族元素，D不正确。10．下图中的曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(Z为核电荷数，Y为元素的有关性质)：把与元素有关性质相符的曲线的标号填入相应括号中：(1)ⅡA族元素原子的价电子数 ( )；(2)第三周期元素的最高正化合价 ( )；(3)F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋四种离子的离子半径()；(4)第二周期元素的原子半径(不包括稀有气体)()；(5)第二周期元素的第一电离能()。答案(1)B(2)C(3)A(4)D(5)E解析(1)ⅡA族元素原子的价电子数均为2，B符合。(2)第三周期元素的最高正价由＋1～＋7～0，C符合。(3)F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋的离子半径依次减小，A符合。(4)第二周期元素的原子半径从左到右依次减小，D符合。第二周期元素的第一电离能由小到大的顺序为E(Li)<E(B)<E(Be)<E(C)<E(O)<E(N)<E(F)<E(Ne)，E符合。题组四 元素“位—构—性”关系的综合应用11．已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题：(1)X元素原子基态时的电子排布式为__________________________，它的元素符号是______________。(2)Y元素原子的价层电子的电子排布图为____________________________，该元素的名称是____________。(3)比较X的氢化物与同族第二、第三周期元素所形成的氢化物稳定性，并说明理由________________________________________________________________________。答案(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3As(2) 氧(3)稳定性：NH3>PH3>AsH3，因为原子半径越小，非金属性越强，形成的氢化物越稳定解析X原子的4p轨道上有3个未成对电子，可知X为As，原子序数为33，Y原子的2p轨道有2个未成对电子，则Y为1s22s22p2(碳元素)或1s22s22p4(氧元素)；若Y为碳元素，碳元素原子序数为6，则Z元素原子序数为3，是锂元素，锂元素不能形成负一价离子，所以Y为氧元素，原子序数为8，Z为氢元素，氢元素可形成负一价离子。12．Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知：Z的原子序数为29，其余的均为短周期主族元素；②Y原子价电子(外围电子)排布为msnmpn；③R原子核外L层电子数为奇数；④Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4。请回答下列问题：(1)Z2＋的核外电子排布式是________。(2)Q与Y形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙，下列判断正确的是________(填字母)。a．稳定性：甲>乙b．稳定性：甲<乙(3)Q、R、Y三种元素的第一电离能数值由小至大的顺序为________(用元素符号作答)。(4)五种元素中，电负性最大的非金属元素是________，电负性最小的非金属元素是________。答案(1)1s22s22p63s23p63d9(2)a(3)Si<C<N(4)氧(或O)硅(或Si)解析本题所考查的知识点从原子结构到元素及其化合物的性质，综合性较强。Z的原子序数为29，则Z为Cu元素，综合②③④分析可知 Q、R、X、Y分别为C、N、O、Si。利用元素性质递变的相关知识不难作答。13．X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素，其相关信息如下表：元素 相关信息X的基态原子核外3个能级上有电子，且每个能级上的电子数相等Y

常温常压下，

Y单质是淡黄色固体，常在火山口附近沉积Z

Z和Y

同周期，

Z的电负性大于

YW

W的一种核素的质量数为

63，中子数为

34(1)Y位于元素周期表第 ______周期第______族，Y和Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性较强的是________(写化学式)。(2)W的基态原子核外电子排布式是 _____________________________________________。(3)W2Y在空气中煅烧生成 W2O的化学方程式是 __________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)三 ⅥA HClO422626101101(2)1s2s2p3s3p3d4s(或[Ar]3d4s)高温(3