课时跟踪检测（三十二） 原子结构与性质

PAGE第8页共8页课时跟踪检测（三十二）原子结构与性质1．下列原子的电子跃迁能释放光能形成发射光谱的是()A．1s22s22p63s2→1s22s22p63p2B．1s22s22p33s1→1s22s22p4C．1s22s2→1s22s12p1D．1s22s22peq\o\al(1,x)→1s22s22peq\o\al(1,y)解析：选BA项，吸收光能，形成吸收光谱；B项，由激发态→基态，释放光能，形成发射光谱；C项，形成吸收光谱；D项，2px与2py能量相同，不属于电子跃迁。2．下列各项叙述中，正确的是()A．所有原子任一能层的s电子云轮廓图都是球形，但球的半径大小不同B．镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，原子释放能量，由基态转化成激发态C．24Cr原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d44s2D．价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族，是s区元素解析：选A所有原子任一能层的s电子云轮廓图都是球形，能层越大，球的半径越大，故A正确；基态Mg的电子排布式为1s22s22p63s2，能量处于最低状态，当变为1s22s22p63p2时，电子发生跃迁，需要吸收能量，变为激发态，故B错误；24Cr原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1，半充满轨道能量较低，故C错误；价电子排布为5s25p1的元素最外层电子数为3，电子层数是5，最后一个电子排在p轨道，所以该元素位于第五周期第ⅢA族，是p区元素，故D错误。3．周期表中27号元素钴的方格中注明“3d74s2”A．它位于周期表的第四周期ⅡA族B．它的基态核外电子排布式可简写为[Ar]4s2C．Co2＋的核外价电子排布式为3d54s2D．Co位于周期表中第9列解析：选D“7＋2＝9”，说明它位于周期表的第9列，应为过渡元素，A项错误、D项正确；“3d74s2”为Co的价电子排布，其简写式中也要注明3d轨道，B项错误；失电子时，应失去最外层的电子，即先失去4s上的电子，Co2＋的价电子排布式为3d4．(2021年1月新高考8省联考·江苏卷)13Al、15P、16S、17Cl是周期表中的短周期主族元素。下列有关说法正确的是()A．元素Al在周期表中位于第4周期ⅢA族B．元素P的简单气态氢化物的化学式为PH4C．第一电离能：I1(Al)<I1(P)<I1(S)D．最高价氧化物的水化物的酸性：H3PO4<H2SO4<HClO4解析：选DAl为13号元素，位于周期表中第3周期ⅢA族，故A错误；P位于第ⅤA族，最低负价为－3价，所以简单气态氢化物的化学式为PH3，故B错误；P的3p能级轨道半满，较稳定，第一电离能大于相邻元素，即I1(P)>I1(S)，故C错误；非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强，非金属性P<S<Cl，所以酸性：H3PO4<H2SO4<HClO4，故D正确。5．[双选]下列说法错误的是()A．配合物K3[Fe(C2O4)3]中存在的化学键类型有离子键、共价键、配位键B．前四周期的元素原子核外电子排布符合洪特规则特例的元素有3种C．273K、101kPa，水分子间的平均距离d：d(液态)>d(固态)D．原子核外电子跃迁时吸收或释放不同频率的光，可用原子光谱鉴定元素解析：选BC选项A，K＋和[Fe(C2O4)3]3－之间形成离子键，C和O之间形成共价键，草酸根离子和铁离子之间是配位键，正确；选项B，前四周期元素原子核外电子排布符合洪特规则特例的是Cr和Cu，错误；选项C，标准状况下，相同质量的冰和水，固态冰的体积更大，因此固态水分子间平均距离更大，错误；选项D，不同原子核外电子跃迁时吸收或者释放的能量不同，也就是吸收和发射的光的频率不同，因此原子光谱可以鉴定元素的存在，正确。6．已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJ·mol－1。请根据下表所列数据判断，错误的是()元素I1I2I3I4X500460069009500Y5801800270011600A．元素X为金属元素，常见化合价是＋1价B．元素Y是ⅢA族元素C．元素X与氯形成化合物时，化学式可能是XClD．若元素Y处于第三周期，它可与冷水剧烈反应解析：选D由表知X的电离能I1远小于I2，所以X常见化合价为＋1价，A正确；同理，Y的电离能I3远小于I4，Y为第ⅢA族元素，B正确；元素X与氯形成化合物时，X的电负性小于Cl元素，所以在二者形成的化合物中X显＋1价、Cl元素显－1价，则化学式可能是XCl，C正确；若元素Y处于第3周期，则为Al元素，它不能与冷水剧烈反应，但能溶于酸和强碱溶液，D错误。7．(2020·天津等级考)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。用表中信息判断下列说法正确的是()元素最高价氧化物的水化物XYZW分子式H3ZO40.1mol·L－1溶液对应的pH(25℃1.0013.001.570.70A．元素电负性：Z＜WB．简单离子半径：W＜YC．元素第一电离能：Z＜WD．简单氢化物的沸点：X＜Z解析：选A从Z的最高价氧化物的水化物的化学式和W的最高价氧化物的水化物的pH可知，Z、W是磷、硫元素，结合X、Y的最高价氧化物水化物的0.1mol·L－1溶液的pH，可知X、Y是氮、钠元素。电负性：P＜S，A项正确；离子半径：S2－＞Na＋，B项错误；磷的3p轨道为半满稳定状态，其第一电离能大于硫，C项错误；NH3分子间存在氢键，导致其沸点高于PH3，D项错误。8．[双选]下列有关电子排布图的表述正确的是()解析：选ABA项，单核10电子粒子基态时的电子排布式为1s22s22p6，每个轨道内排布2个电子，且自旋方向相反，正确；B项，违背了洪特规则，正确；C项，N原子的价电子排布图为，错误；D项，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。9．月球上的主要矿物有辉石(CaMgSi2O6)、斜长石(KAlSi3O8)和橄榄石{可分为铁橄榄石(Fe2SiO4)、镁橄榄石(Mg2SiO4)、铁镁橄榄石[(Mg·Fe)2SiO4]}等。(1)铁橄榄石中铁元素的化合价为________，硅元素原子核外电子排布式为________________。(2)硅元素的原子核外共有________种不同能级的电子，其原子最外层共有________种不同运动状态的电子。(3)月球上的上述主要矿物中，属于短周期元素的原子半径由大到小的顺序为________________(填元素符号)。(4)某元素与氧元素同周期，且与氧元素组成的化合物中氧元素显＋2价，两者电负性关系是________(填元素符号)。解析：(1)根据氧元素为－2价、硅元素为＋4价，铁橄榄石Fe2SiO4中铁元素化合价为＋2价，硅元素原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p2。(2)硅元素原子核外有5种不同能级的电子，最外层有4种不同运动状态的电子。(3)属于短周期元素的是Mg、Al、Si、O。(4)与氧元素组成的化合物中氧元素显＋2价，说明电负性比氧元素更强，只有F元素。答案：(1)＋21s22s22p63s23p2(2)54(3)Mg>Al>Si>O(4)F>O10．如图为周期表中部分元素的某种性质(X值)随原子序数变化的关系。(1)同主族内不同元素的X值变化的特点是________________________________，同周期内，随着原子序数的增大，X值总体上呈现________趋势。周期表中X值的这种变化特点体现了元素性质的________变化规律。(2)X值较小的元素集中在元素周期表的________。a．左下角b．右上角c．金属与非金属分界线附近(3)下列关于元素该性质的说法中正确的是________(填字母)。a．X值可反映元素最高正化合价的变化规律b．X值可反映原子在分子中吸引电子的能力c．X值大小可用来衡量元素金属性和非金属性的强弱解析：(1)根据图示，同主族元素从上到下，X值逐渐减小；同周期元素从左到右，X值总体上呈现增大趋势。(2)X值较小的元素集中在元素周期表左下角。(3)X值为元素的电负性，能够反映原子在分子中吸引电子的能力，能衡量元素金属性和非金属性的强弱。答案：(1)从上到下，X值逐渐减小增大周期性(2)a(3)bc11．已知：A～F都是周期表中前四周期的元素，它们的原子序数依次增大。其中A、C原子的L层有2个未成对电子。D与E同主族，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。F3＋的M层3d轨道电子为半充满状态。请根据以上信息，回答下列问题：(1)A、B、C的电负性由小到大的顺序为_____________________________________(用元素符号表示)。(2)D元素的原子核外共有________种不同运动状态的电子、________种不同能级的电子。(3)写出E的基态原子的电子排布式：_____________________________________。(4)F和X(质子数为25)两元素的部分电离能数据列于下表，比较两元素的I2、I3可知，气态X2＋再失去一个电子比气态F2＋再失去一个电子难。对此，你的解释是_______________________________________________________________________________。元素XF电离能/(kJ·mol－1)I1717759I215091561I332482957解析：据题意可知A原子电子排布式为1s22s22p2，故为碳元素；C原子电子排布式为1s22s22p4，故为氧元素，则B为氮元素；由D2＋与C2－核外电子排布相同，可知D为Mg，则E为Ca；由F3＋的3d轨道电子半充满可知为3d5，则F为Fe。答案：(1)C<N<O(2)124(3)1s22s22p63s23p64s2(或[Ar]4s2)(4)Mn2＋的3d轨道电子排布为半充满状态，较稳定12．下列是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。试回答下列问题：(1)元素p为26号元素，请写出其基态原子电子排布式：______________________________________________________________________。(2)h的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光，请用原子结构的知识解释发光的原因：____________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)第三周期8种元素单质熔点高低的顺序如图1所示，其中电负性最大的是________(填图1中的序号)。(4)表中所列的某主族元素的电离能情况如图2所示，则该元素是__________(填元素符号)。解析：(2)h为Mg元素，Mg单质在空气中燃烧发出耀眼的白光，电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时以光(子)的形式释放能量。(3)第三周期8种元素分别为钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯、氩，其单质中钠、镁、铝形成金属晶体，熔点依次升高；硅形成原子晶体；磷、硫、氯、氩形成分子晶体，且常温下磷、硫为固体，氯、氩为气体，8种元素熔点最低的为氩，其次为氯，其中电负性最大的为氯。(4)由图可知，该元素的电离能I4远大于I3，故为第ⅢA族元素，应为Al。答案：(1)1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)(2)电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光(子)的形式释放能量(3)2(4)Al13．(2021·重庆五校联考)现有A、B、C、D、E原子序数依次增大的五种元素，它们位于元素周期表的前四周期。A元素原子的核外电子数与其所在周期数相等；B元素原子核外在3个能级上有电子，且每个能级上的电子数相同；D元素原子核外有8个运动状态不同的电子；E元素是生活中应用最广泛的金属元素，且E元素的基态原子有4个未成对电子。请回答下列问题：(1)E元素基态原子的核外价层电子排布式为________，价层电子排布图为______________________________________________________________________。(2)A元素与B、C元素可形成化合物B2A4、C2A(3)E3＋比E2＋稳定的原因是_____________________________________________________________________________________________________________________。(4)B、D核外未成对电子数分别为________、________。(5)D的离子结构示意图为__________。(6)用电子式表示BD2的形成过程______________________________________________________________________。解析：由题意知：A为H，B为C，C为N，D为O，E为Fe。14．(2021年1月新高考8省联考·河北卷)科学工作者合成了含镁、镍、碳3种元素的超导材料，具有良好的应用前景。回答下列问题：(1)镍元素位于周期表第___________列，基态镍原子d轨道中成对电子与单电子的数量比为___________。(2)在CO分子中，C与O之间形成________个σ键、________个π键，在这些化学键中，O原子共提供了_________个电子。(3)第二周期元素的第一电离能(I1)随原子序数(Z)的变化情况如图。I1随Z的递增而呈增大趋势的原因是_______________________，原子核对外层电子的引力增大。导致I1在a点出现齿峰的原因是___________________。(4)下列分子或离子与CO2具有相同类型化学键和立体构型的是________(填标号)。A．SO2 B．OCN－C．HFeq\o\al(－,2) D．NOeq\o\al(＋,2)(5)过渡金属与CO形成羰基配合物时，每个CO分子向中心原子提供2个电子，最终使中心原子的电子总数与同周期的稀有气体原子相同，称为有效原子序数规则。根据此规则推断，镍与CO形成的羰基配合物Ni(CO)x中，x＝___________。(6)在某种含镁、镍、碳3种元素的超导材料晶体中，镁原子和镍原子一起以立方最密堆积方式形成有序结构。结构中的两种八面体空隙，一种完全由镍原子构成，另一种由镍原子和镁原子共同构成，碳原子只填充在由镍原子构成的八面体空隙中，晶胞如图所示。①组成该晶体的化学式为__________________。②完全由镍原子构成的八面体空隙与由镍原子和镁原子共同构成的八面体空隙的数量比为_________，由镍原子和镁原子共同构成的八面体空隙中镍原子和镁原子的数量比为____________。③若取碳原子为晶胞顶点，则镍原子位于晶胞的______位置。解析：(1)Ni是28号元素，位于第四周期第Ⅷ族的第三列，则为周期表的第10列；其d轨道的电子排布为3d8，有3对(6个)成对电子和2个单电子，数量比为6∶2＝3∶1；(2)在CO分子中形成碳氧三键，C与O之间形成1个σ键、2个π键，其中一个π键为O原子提供孤电子对，C原子提供空轨道形成的配位键，所以O原子共提供了4个电子；(3)I1随Z的递增而呈增大趋势的原因是随原子序数增大，原子半径