高考化学一轮复习限时规范训练第十一章第1讲原子结构与性质含解析新人教版

原子结构与性质A组(20分钟)1．以下表示氦原子结构的化学用语中，对电子运动状态描述最详尽的是()解析：选D。A.只能表示最外层电子数，B.2只具体到能级的电子数，D.包含了能层数、能级数以及轨道内电子的自旋方向，对电子运动状态描述最详尽，故选D。2．下列有关光谱的说法中不正确的是()A．原子中的电子在跃迁时会发生能量的变化，能量的表现形式之一是光(辐射)，这也是原子光谱产生的原因B．原子光谱只有发射光谱C．通过原子光谱可以发现新的元素D．通过光谱分析可以鉴定某些元素解析：选B。电子在基态和激发态之间的跃迁会引起能量的变化，并以光的形式体现，用光谱仪摄取得到光谱。电子从基态向激发态的跃迁会吸收能量，形成吸收光谱；电子从基态向基发态的跃迁会放出能量，形成发射光谱；A.原子中的电子在跃迁时会发生能量的变化，能量的表现形式之一是光(辐射)，这也是原子光谱产生的原因，选项A正确；B.原子光谱既有发射光谱，也有吸收光谱，选项B不正确；C.电子在基态和激发态之间的跃迁会引起能量的变化，并以光的形式体现，用光谱仪摄取得到光谱。通过原子光谱可以发现新的元素，选项C正确；D.通过光谱分析可以鉴定某些元素，选项D正确。3．下列元素中，基态原子的价电子排布式、电子排布式或电子排布图不正确的是()A．Al3s23p1B．As[Ar]4s24p3C．Ar3s23p6解析：选B。B项应为[Ar]3d104s24p3。4．当碳原子的核外电子排布由转变为时，下列说法正确的是()A．碳原子由基态变为激发态B．碳原子由激发态变为基态C．碳原子要向外界环境中释放不同的光D．碳原子要向外界环境释放能量答案：A5．原子最外层电子排布式为ns2的元素有很多种，下列对该元素的推测不正确的是()A．该元素可能与ⅠA族某种元素性质相似B．该元素的单质、氧化物、氢氧化物可能都与NaOH溶液反应C．该元素原子中可能有未成对电子D．该元素原子的得电子能力可能很强解析：选D。根据对角线规则，Li(ⅠA族)与Mg(3s2)相似，A项正确；铍元素(2s2)的单质、氧化物、氢氧化物均可与NaOH溶液反应，B项正确；Sc、Ti、V、Mn、Fe等原子的最外层电子排布式均为4s2，它们均有未成对电子，C项正确；最外层电子排布式为ns2的是氦和金属元素，不可能得电子能力很强。6．a、b、c、d是四种短周期元素。a、b、d同周期，c、d同主族。a的原子结构示意图为，b、c形成的化合物的电子式为，下列说法中正确的是()A．原子半径：a>c>d>bB．电负性：a>b>d>cC．原子序数：d>a>c>bD．最高价含氧酸的酸性：c>d>a解析：选D。由a的原子结构示意图为，得a为Si，b与c形成化合物的电子式为，a、b、d同周期，c、d同主族，得c为N，d为P，b为Na，原子半径：b＞a＞d＞c，A项错误；电负性c＞d＞a＞b，B项错误；原子序数：d＞a＞b＞c，C项错误；最高价含氧酸的酸性c＞d＞a，HNO3＞H3PO4＞H2SiO3，D项正确。7．关于原子结构的叙述中：①所有原子核均由质子和中子构成；②原子处于基态时，次外层电子不一定是8个；③稀有气体元素，其基态原子最外层都是8个电子；④最外层电子数为2的原子一定是金属原子。其中正确的是()A．①② B．②③C．只有② D．只有④解析：选C。①中eq\o\al(1,1)H只有质子和电子，没有中子；②中过渡金属的次外层电子数一般超过8个；③中He的最外层上只有2个电子；④He原子的最外层电子数为2。8．A、B、C、D四种元素，已知A元素是地壳中含量最多的元素；B元素为金属元素，它的原子核外K、L层上电子数之和等于M、N层电子数之和；C元素是第三周期第一电离能最小的元素；D元素在第三周期中第一电离能最大。下列有关叙述错误的是()A．四种元素A、B、C、D分别为O、Ca、Na、ArB．元素A、B、C两两组成的化合物可为CaO、CaO2、Na2O、Na2O2等C．元素A、C简单离子的半径大小关系为A<CD．元素B、C电负性大小关系为B>C解析：选C。地壳中含量最多的元素为氧；由题意知B元素K层和L层电子数之和为10，则M层为8个，N层为2个，故B元素为钙；C是第三周期第一电离能最小的元素，为钠；第三周期中第一电离能最大的元素为氩。选项C中，A的简单离子O2－和C的简单离子Na＋具有相同的电子层结构，r(O2－)>r(Na＋)，故错误。9.回答下列问题：(1)已知铁是26号元素，写出Fe的价层电子排布式________；在元素周期表中，该元素在________(填“s”“p”“d”“f”或“ds”)区。(2)写出与N同主族的As的基态原子的核外电子排布式：__________________。从原子结构的角度分析B、N和O的第一电离能由大到小的顺序为________。(3)写出Fe2＋的核外电子排布式：________。(4)Zn2＋的核外电子排布式为________。解析：依据核外电子排布规律书写Fe、As、Fe2＋、Zn2＋的核外电子排布式。B、N、O元素同周期，在第一电离能逐渐增大的趋势中出现了I1(N)>I1(O)的曲折。答案：(1)3d64s2d(2)1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3N>O>B(3)1s22s22p63s23p63d6(4)1s22s22p63s23p63d10B组(30分钟)10．某元素的电离能如下，此元素位于元素周期表的族数是()I1I2I3I4I5I6I7A.ⅡA B．ⅢAC．ⅤA D．ⅣA解析：选C。在主族元素中，当原子失去电子达到稳定结构后，如果再失去电子，则其电离能会突然增大很多，主族元素最外层电子数与其族序数相等，根据表中数据知，第五电离能和第六电离能相差较大，说明该原子核外最外层有5个电子，则为第VA族元素。11．下表中是A、B、C、D、E五种短周期元素的某些性质，下列判断正确的是()元素ABCDE最低化合价－4－2－1－2－1电负性A.C、D、E的氢化物的稳定性：C>D>EB．元素A的原子最外层轨道中无自旋状态相同的电子C．元素B、C之间不可能形成化合物D．与元素B同周期且第一电离能最小的元素的单质能与H2O发生置换反应解析：选D。由以上分析可知A为C元素，B为S元素，C为Cl元素，D为O元素，E为F元素。非金属性F＞O＞Cl，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，A项错误；A为C元素，价层电子为2s22p2，p轨道有2个电子，自旋状态相同，B项错误；元素B、C之间可形成化合物S2Cl2等，C项错误；与元素B同周期且第一电离能最小的元素的单质为Na，为活泼金属，能与H2O发生置换反应生成氢气，D项正确。12．第一电离能I1是指气态原子X(g)失去一个电子成为气态阳离子X＋(g)所需的最低能量。下图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化的曲线图。请回答以下问题：(1)认真分析上图中同周期元素第一电离能的变化规律，将Na～Ar之间的元素用短线连接起来，构成完整的图像。(2)从上图分析可知，同一主族元素原子的第一电离能I1的变化规律是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)上图中5号元素在周期表中的位置是________________________________________________________________________。(4)上图中4、5、6号三种元素的气态氢化物的化学式分别为________________________________________________________________________。(5)上图中1～6号元素中，最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是________；两性化合物有________。解析：(1)Na～Ar之间六种元素中，Mg(3s2)比Na(3s1)、Al(3s23p1)失去一个电子成为气态阳离子X＋(g)所需的能量大，P(3s23p3)比Si(3s23p2)、S(3s23p4)失去一个电子成为气态阳离子X＋(g)所需的能量大。(2)同一主族元素原子的第一电离能I1的变化规律是从上到下逐渐减小。(3)5号元素为P，在周期表中位于第三周期ⅤA族。(4)题图中4、5、6号三种元素的气态氢化物的化学式分别为H2S、PH3、HCl。(5)题图中1～6号元素中，最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是HClO4，两性化合物是Al2O3和Al(OH)3。答案：(1)如图(2)从上到下逐渐减小(3)第三周期ⅤA族(4)H2S、PH3、HCl(5)HClO4Al2O3、Al(OH)313．下表列出了前20号元素中的某些元素性质的一些数据：元素性质ABCDEFGHIJ原子半径(10－10m最高价态＋6＋1—＋3＋4＋5＋7＋1＋5＋4最低价态－2—－2—－4－3－1—－3－4(1)以上10种元素中第一电离能最小的是________(填编号)。(2)写出下列有关反应的化学方程式：①E的单质与I元素的最高价氧化物对应的水化物反应：________________________________________________________________________。②B2C2与EC2(3)A元素原子核外电子排布图是________；比元素B原子序数大11的元素的原子的电子排布式是________。(4)C和I相比较，非金属性较弱的是________(填元素名称)，可以验证你的结论的是下列中的________(填编号)。a．气态氢化物的稳定性 b两元素的电负性c．含氧酸的酸性 d最高化合价答案：(1)B(2)①C＋4HNO3(浓)eq\o(=,\s\up14(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O②2K2O2＋2CO2=2K2CO3＋O21s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2(4)氮a、b14．回答下列问题：(1)碳原子的核外电子排布式为____________。与碳同周期的非金属元素N的第一电离能大于O的第一电离能，原因是________________。(2)A、B均为短周期金属元素。依据下表数据，写出B原子的电子排布式：________。电离能/kJ·mol－1I1I2I3I4A93218211539021771B7381451773310540(3)下表是第三周期部分元素的电离能[单位：eV(电子伏特)]数据。元素I1/eVI2/eVI3/eV甲乙丙丁下列说法正确的是________(填字母)。A．甲的金属性比乙强B．乙的化合价为＋1价C．丙不可能为非金属元素D．丁一定为金属元素(4)Mn、Fe均为第四周期过渡金属元素，两元素的部分电离能数据列于下表：元素MnFe电离能/kJ·mol－1I1717759I215091561I332482957锰元素位于第四周期第ⅦB族。请写出基态Mn2＋的价电子排布式：________，比较两元素的I2、I3可知，气态Mn2＋再失去1个电子比气态Fe2＋再失去1个电子难，对此你的解释是_________________________。解析：(1)碳原子的核外电子排布式为1s22s22p2；N原子的核外电子排布式为1s22s22p3,2p轨道半充满的原子能量低，较稳定，O原子核外电子排布式为1s22s22p4，所以非金属元素N的第一电离能大于O的第一电离能；(2)从表中电离能数值来看，A、B的第三电离能出现突跃，可见它们是第ⅡA族元素，因A、B均为短周期元素，且B的第一、二电离能均比A的小，故B是镁。镁原子的核外电子排布式为1s22s22p63s2；(3)甲、乙、丙、丁为第三周期元素，甲元素的第一电离能远远小于第二电离能，说明甲元素最外层有1个电子，失去1个电子时达到稳定结构，所以甲为Na元素；乙元素的第二电离能远远小于第三电离能，则乙元素最外层有2个电子，失去两个电子后达到稳定结构，所以乙为Mg元素；丙、丁元素的第一电离能、第二电离能、第三电离能相差不大，说明丙元素最外层大于3个电子，丙、丁一定为非金属元素。甲为Na元素，乙为Mg元素，故甲的金属性比乙强，A项正确；乙为Mg元素，化合价为＋2价，B项错误；丙、丁一定为非金属元素，C、D项错误；(4)Mn的原子序数为25，失去2个电子变为Mn2＋，则Mn2＋基态的电子排布式可表示为1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)，故其价电子排布式为3d5；由Mn2＋转化为Mn3＋时，3d能级由较稳