实战训练：选3-1原子结构与性质

板块二 高考层面·高考真题实战1.[2013山·东高考]下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势，正确的是 ( )答案 A解析同主族元素从上到下电负性减小，A项正确；F没有最高正价，Cl、Br的最高正价为7，B项错误；沸点HF>HCl<HBr，因为HF分子间可形成氢键，故C项错误；熔点：F2<Cl2<Br2，因为对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔点越高。2．[2013·上海高考]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 ( )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答案C解析 本题考查元素的推断与元素性质。分离液态空气可以得到O2和N2，故X为N元素或O元素；最外电子层上s、p电子数相等的原子的价电子排布式为2s22p2或3s23p2，则Y为C元素或Si元素；Z2＋的核外电子排布与氖原子相同，故Z为Mg元素；M层上有1个未成对的p电子的原子价电子排布式为3s23p1或3s23p5，故W为Al元素或Cl元素。H2O呈中性，NH3的水溶液显碱性，A错；离子半径Mg2＋>Al3＋，Cl－>Mg2＋，B错；金属Mg在加热的条件下能与O2反应生成MgO，也能与N2反应生成Mg3N2，C正确；CO2晶体为分子晶体，熔、沸点低，而SiO2晶体为原子晶体，熔、沸点高，D错。3．[高考集萃](1)[2015课·标全国卷Ⅰ]处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用________形象化描述。在基态14C原子中，核外存在________对自旋相反的电子。(2)[2015课·标全国卷Ⅱ]A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，A2－和B＋具有相同的电子构型；C、D为同周期元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。四种元素中电负性最大的是________(填元素符号)，其中C原子的核外电子排布式为________。(3)[2015福·建高考]CH4和CO2所含的三种元素电负性从小到大的顺序为________。(4)[2015四·川高考]Si基态原子的电子排布式是 ______。(5)[2015海·南高考]钒在元素周期表中的位置为 ______，其价层电子排布图为________。(6)[2015江·苏高考]Cr3＋基态核外电子排布式为 ______。答案 (1)电子云 2(2)O 1s22s22p63s23p3(或[Ne]3s23p3)(3)H、C、O(4)1s22s22p63s23p2(或[Ne]3s23p2)(6)1s22s22p63s23p63d3(或[Ar]3d3)解析 (1)电子在核外出现的概率密度分布以电子云形象化描述；14C中含有6个电子，其中1s和2s轨道存在自旋相反的电子，2p轨道上有2个未成对电子，所以核外存在2对自旋相反的电子。(2)A为O，B为Na，C为P，D为Cl，四种元素中，电负性最大即非金属性最强的是 O，P为15号元素，原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p3。(3)元素的非金属性越强，其电负性越大，故 H、C、O的电负性由小到大的顺序为 H<C<O。4．[高考集萃](1)[2014课·标全国卷Ⅱ]周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同族；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。b、c、d中第一电离能最大的是________(填元素符号)，e的价层电子轨道示意图为 ________。(2)[2014四·川高考]X、Y、Z、R为前四周期元素，且原子序数依次增大。XY2是红棕色气体；X与氢元素可形成 XH3；Z基态原子的M层与K层电子数相等；R2＋离子的3d轨道中有9个电子。请回答下列问题：Y基态原子的电子排布式是 ________；Z所在周期中第一电离能最大的主族元素是________。(3)[2014福·建高考]基态硼原子的电子排布式为 ________。(4)[2014江·苏高考]Cu＋基态核外电子排布式为 ________。(5)[2014安·徽高考 ]①Na位于元素周期表第 ________周期第________族；S的基态原子核外有________个未成对电子；Si的基态原子核外电子排布式为 ________。②用“>”或“<”填空：第一电离能离子半径熔点酸性Si____SO2－NaCl____H2SO4____HClO4____Na＋Si答案解析(1)由题意推出a、b、c、d、e依次是H、N、O、S、Cu。第一电离能同周期从左向右呈逐渐增大趋势，由于N的2p轨道处于半满，较稳定，所以第一电离能N>O。同主族从上到下，第一电离能逐渐减小，故O>S。Cu的价层电子轨道示意图为(2)根据题给信息，可以推断 X为N，Y为O，Z为Mg，R为Cu。O原子核外有8个电子，基态原子的核外电子排布式为1s22s22p4。位于第三周期，第三周期中第一电离能最大的主族元素为Cl。Mg(5)①钠位于第三周期Ⅰ A 族；S的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p4，其中3p轨道示意图为 ，有2个未成对电子；Si的基态原子电子排布式为 1s22s22p63s23p2。②硅和硫均为第三周期元素，同周期元素从左到右第一电离能呈增大的趋势，硫元素的第一电离能比硅大； O2－和Na＋均为10电子离子，但钠的核电荷数大于氧，所以 O2－半径大于 Na＋半径；NaCl是离子晶体，硅是原子晶体，所以 NaCl晶体的熔点低于硅晶体的熔点；氯比硫的非金属性强，所以硫酸的酸性比高氯酸的酸性弱。5．[高考集萃](1)[2013课·标全国卷Ⅱ]前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中，A和B的价电子层中未成对电子均只有1个，并且A－和B＋的电子数相差为 8；与B位于同一周期的 C和D，它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2，且原子序数相差为2。回答下列问题：①D2＋的价层电子排布图为________。②四种元素中第一电离能最小的是________，电负性最大的是________(填元素符号)。(2)[2013福·建高考]依据第二周期元素第一电离能的变化规律，参照下图中B、F元素的位置，用小黑点标出C、N、O三种元素的相对位置。(3)[2013江·苏高考]元素X位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍，则X、Y、Z的元素符号分别为________、________、________。(4)[2013安·徽高考]X、Y、Z、W是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期元素，其相关信息如下表：元素 相关信息X的最高价氧化物对应的水化物化学式为H2XO3Y是地壳中含量最高的元素Z的基态原子最外层电子排布式为3s23p1W的一种核素的质量数为28，中子数为14W位于元素周期表第________周期第________族，W的原子半径比X的________(填“大”或“小”)。②Z的第一电离能比 W的________(填“大”或“小”)(5)[2013山·东高考]第一电离能介于 B、N之间的第二周期元素有________种。答案 (1)(2)(3)Zn S O(4)三 ⅣA 大 小(5)3解析(1)短周期元素主族元素中未成对电子数最多为3，所以B、C、D均为第四周期的元素，B的价电子层中未成对电子数为1，结合B＋可知B为K，A为F；未成对电子数为4的只能为[Ar]3d64s2排布，C为Fe，D为Ni；②从左到右第一电离能(除ⅡA、ⅤA族特殊外)、电负性逐渐增大，K的第一电离能最小，F的电负性最大。(2)依据第二周期元素第一电离能的变化规律， C、N、O三种元素第一电离能的大小关系为 C<O<N，图中相对位置详见答案。(3)X的核外电子排布式为[Ar]3d104s2，为Zn；Y的核外电子排布