高考化学一轮必刷题 专题45 原子结构与性质

PAGEPAGE1专题45原子结构与性质1．下列排列顺序不正确的是（）A．第一电离能：F>O>NB．酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4C．热稳定性：HF>HCl>H2SD．熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅2．已知X、Y是同周期主族元素，且电负性X＞Y，下列说法错误的是A．位置关系：X在Y右侧 B．第一电离能：X一定大于YC．简单气态氢化物稳定性：X大于Y D．最高价含氧酸的酸性：X强于Y3．对于下列性质的比较正确的是A．离子半径： B．元素的电负性：C．稳定性： D．晶格能：4．原子核外p能级、d能级等原子轨道上电子排布为“全空”“半满”“全满”的时候一般更加稳定，称为洪特规则的特例。下列事实不能作为这个规则的证据的是（）A．硼元素的第一电离能小于铍元素的第一电离能B．磷元素的第一电离能大于硫元素的第一电离能C．基态铜原子的核外电子排布式为而不是D．某种激发态碳原子的核外电子排布式为而不是5．下列叙述正确的是（）A．是基态原子的电子排布式B．铬原子的电子排布式是C．铜原子的价电子排布式是D．氮原子的电子排布图是6．下列对一些实验事实的理论解释正确的是()选项实验事实理论解释A氮原子的第一电离能大于氧原子氮原子2p能级半充满BCO2为直线形分子CO2分子中C＝O之间的夹角为109°28′C金刚石的熔点低于石墨金刚石是分子晶体，石墨是原子晶体DHF的沸点高于HClHF的相对分子质量小于HCl7．具有如下电子层结构的原子，其相应元素一定属于同一族的是A．3p能级上有2个未成对电子的原子和4p能级上有2个未成对电子的原子B．3p能级上只有1个空轨道的原子和4p能级上只有1个空轨道的原子C．最外层电子排布式为ns2的原子和最外层电子排布式为(n+1)s2的原子D．最外层电子排布式为ns2的原子和最外层电子排布式为(n+1)s2(n+1)p6的原子8．下列表示式错误的是（）A．Na＋的轨道表示式：B．Na＋的结构示意图：C．Ge的电子排布式：[Ar]3d104s24p2D．Cu+的价电子排布式：3d109．科学研究证明：核外电子的能量不仅与电子所处的能层、能级有关，还与核外电子的数目及核电荷的数目有关。氩原子与硫离子的核外电子排布相同，都是[Ne]3s23p6。下列说法正确的是（）A．两粒子都达8电子稳定结构，化学性质相同B．两粒子的电子发生跃迁时，产生的光谱不同C．两粒子的1s能级上电子的能量相同D．两粒子的3p能级上的电子离核的距离相同10．若某元素原子处于能量最低状态时，价电子排布式为3d14s2，则下列说法正确的是()A．该元素原子处于能量最低状态时，原子中共有3个未成对电子B．该元素原子最外层有3个电子C．该元素原子的M层共有8个电子D．该元素原子核外共有4个电子层11．下列化学用语的表达正确的是（）A．原子核内有10个中子的氧原子：OB．氯原子的结构示意图：C．Fe3＋的最外层电子排布式：3s23p63d5D．基态铜原子的外围电子轨道表示式：12．下列四种元素中，其单质氧化性最强的是A．原子含有未成对电子最多的第2周期元素B．位于周期表第3周期ⅢA族的元素C．原子最外电子层排布式为3s23p5的元素D．原子最外电子层排布式为2s22p6的元素13．如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）认真分析图中同周期元素第一电离能的变化规律，将Na～Ar之间六种元素用短线连接起来，构成完整的图像。____________________（2）由图分析可知，同一主族元素原子的第一电离能I1变化规律是____________________。（3）图中5号元素在周期表中的位置是________周期________族。（4）图中出现的元素中最活泼的金属元素位于元素周期表的________周期________族。（5）写出图中6号元素的价电子排布式：________。（6）分析图中同周期元素第一电离能的变化规律，推断Na～Ar元素中，Al的第一电离能的大小范围________<Al<________(填元素符号)。14．现有A、B、C、D、E、F、G、H八种元素，均为前四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答有关问题。A元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素B元素是形成化合物种类最多的元素C元素基态原子的核外p电子数比s电子数少1D元素基态原子的核外p轨道中有两个未成对电子E元素的气态基态原子的第一至第四电离能分别是：I1=738kJ/mol，I2=1451kJ/mol，I3=7733kJ/mol，I4=10540kJ/molF元素的主族序数与周期数的差为4G元素是前四周期中电负性最小的元素H元素位于元素周期表中的第八列（1）C2A4的电子式为______________。（A、C为字母代号，请将字母代号用元素符号表示，下同）（2）B元素的原子核外共有______种不同运动状态的电子，基态原子中能量最高的电子所占据的原子轨道呈_______形。（3）某同学推断E元素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________________，该元素的原子I3远远大于I2，其原因是__________________________________。（4）D、E、F三种元素的简单离子半径由大到小的顺序是_______________。（用离子符号表示）（5）用惰性电极电解EF2的水溶液的离子方程式为_____________________________。（6）H位于元素周期表中_______区（按电子排布分区），其基态原子的价电子排布式为_________，实验室用一种黄色溶液检验H2+时产生蓝色沉淀，该反应的离子方程式为__________________________________。15．有四种短周期元素，它们的结构、性质等信息如下表所述：元素结构、性质等信息A是短周期中（除稀有气体外）原子半径最大的元素，该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂BB与A同周期，其最高价氧化物的水化物呈两性C元素的气态氢化物极易溶于水，可用作制冷剂D是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素，其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂请根据表中信息填写：（1）A原子的核外电子排布式______。（2）离子半径：B____A（填“大于”或“小于”）。（3）C原子的电子排布图是____，其原子核外有___个未成对电子，能量最高的电子为___轨道上的电子，其轨道呈____形。（4）D原子电子所占原子轨道数为_______个，D﹣的结构示意图是_____。（5）BD3的水溶液显______性，原因_____________________（用离子方程式表示）。16．前四周期的以下五种元素：X单质与水反应生成的气体可使带火星的木条复燃Y核外有三个能级，毎个能级的电子数相等Z最外层电子数是次外层的3倍W在元素周期表中处于第8列R核外电子占据9个轨道，有2个未成对电子Q第二周期中单电子数最多（1）X元素名称_____________，RZ3中R的杂化方式为_____________。（2）W原子结构示意图为_____________，,Y、Z、Q电负性由小到大顺序_____________。(用元素符号表示）（3）将Q氢化物浓溶液中加入Cu粉，并通入Z2，充分反应后溶液呈深蓝色，该反应的离子方程式为_______________________________________。17．信息一：铬同镍、钴、铁等金属可以构成高温合金、电热合金、精密合金等，用于航空、宇航、电器及仪表等工业部门。信息二：氯化铬酰(CrO2Cl2)是铬的一种化合物，常温下该化合物是暗红色液体，熔点为-96.5℃，沸点为117℃，能和丙酮(CH3COCH3)、四氯化碳、CS2等有机溶剂互溶。（1）铬(24号元素)基态原子的电子排布式为___________。（2）CH3COCH3分子中含有________个π键，含有____________个σ键。（3）固态氯化铬酰属于______________晶体，丙酮中碳原子的杂化方式为______________，二硫化碳属于______________(填“极性”或“非极性”)分子，分子中含有____________(填“极性”或“非极性”)键。（4）K[Cr(C2O4)2(H2O)2]也是铬的一种化合物，该化合物属于离子化合物，其中除含离子键、共价键外，还含有____________键。（5）金属铬的晶胞如图所示，一个晶胞中含有_______个铬原子。18．铜是重要金属，Cu的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途，如CuSO4溶液常用作电解液、电镀液等。请回答以下问题：（1）元素金(Au)处于周期表中的第6周期，与Cu同族，金原子最外层电子排布式为_________；一种铜合金晶体具有立方最密堆积的结构，在晶胞中铜原子处于面心，金原子处于顶点位置，则该合金中铜原子与金原子数量之比为_____，该晶体中，原子之间的作用力是________；（2）上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由铜原子与金原子构成的四面体空隙中。若将铜原子与金原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与CaF2的结构相似，该晶体储氢后的化学式应为_____________。（3）CuSO4晶体的构成微粒是____和____，微粒间的作用力是_______，该晶体属于____晶体；（4）SO42－中S以sp3杂化，SO42－的立体构型是__________________________；（5）CuSO4粉末常用来检验一些有机物中的微量水分，其原因是____________。19．铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途，如金属铜用来制造电线电缆，五水硫酸铜可用作杀菌剂。(1)Cu位于元素周期表_____族。Cu2+的外围电子排布式为_____________。(2)Cu元素可形成，其中存在的化学键类型有_____________（填序号）。①配位键②氢键③极性共价键④非极性共价键⑤离子键(3)若具有对称的空间构型，且当其中的两个NH3被两个Cl−取代时，能到两种不同结构的产物，则的空间构型为____________（填字母）。a.平面正方形b.正四面体c.三角锥型d.V形(4)在硫酸铜溶液中逐滴滴加氨水至过量，实验现象为先出现蓝色沉淀，最后沉淀溶解形成深蓝色的溶液.写出此蓝色沉淀溶解的离子方程式：______________。(5)Cu2O的熔点比Cu2S的__________（填“高”或“低”），请解释原因_____________。20．铁、钴(Co)属于第四周期第VIII族元素，含铁、钴化合物具有诸多用途。回答下列问题：(1)基态Co原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为________________。(2)Co的配合物[Co(NH3)5Cl]SO4是一种重要的化合物。①SO42-的空间立体构型为___________，其中S原子的杂化轨道类型是___________，写出一种与SO42-互为等电子体的分子的化学式:______________。②[Co(NH3)5Cl]SO4中，N、O、S三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_______________。③[Co(NH3)5Cl]SO4中，存在___________(填字母)a.离子键b.金属键c.配位键d.非极性键e.极性键(3)铁氰化钾{K3[Fe(CN)6]}溶液是检验Fe2+常用的试剂。①1mol[Fe(CN)6]3-含键的数目为__________。②CN-能与多种离子形成配合物，碳原子提供孤电子对，而不是氮原子，其原因是____________。③FeS2晶体的晶胞如图所示。晶胞边长为anm、FeS2相对分子质量为M，阿伏加德罗常数的值为NA，其晶体密度的计算表达式为______g•cm-3；晶胞中Fe2+位于S22-所形成的正八面体的体心，该正八面体的边长为_________nm。专题45原子结构与性质答案解析1．下列排列顺序不正确的是（）A．第一电离能：F>O>NB．酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4C．热稳定性：HF>HCl>H2SD．熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅【答案】A【解析】A、同周期从左向右第一电离能呈增大趋势，但ⅡA>ⅢA，ⅤA>ⅥA，因此第一电离能：F>N>O，故A错误；B、同周期从左向右非金属性增强，其最高价氧化物对应水化物的酸性增强，即酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4，故B正确；C、非金属性越强，其氢化物越稳定，非金属性：F>Cl>S，即稳定性：HF>HCl>H2S，故C正确；D、金刚石、碳化硅、晶体硅都是原子晶体，熔沸点的高低与共价键有关，键长：Si－Si>C－Si>C－C，键能：C－C>C－Si>Si－Si，则熔点：金刚石>碳化硅>晶体硅，故D正确。2．已知X、Y是同周期主族元素，且电负性X＞Y，下列说法错误的是A．位置关系：X在Y右侧 B．第一电离能：X一定大于YC．简单气态氢化物稳定性：X大于Y D．最高价含氧酸的酸性：X强于Y【答案】B【解析】A．X、Y是同周期主族元素，且电负性X＞Y，则原子序数：X＞Y，即X在Y右侧，故A正确；B．一般情况下，同一周期从左向右第一电离能逐渐增大，但ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能大于同周期相邻元素，则X的第一电离能不一定大于Y，故B错误；C．非金属性：X＞Y，则简单气态氢化物稳定性：X＞Y，故C正确；D．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性：X＞Y，则最高价含氧酸的酸性：X＞Y，故D正确。3．对于下列性质的比较正确的是A．离子半径： B．元素的电负性：C．稳定性： D．晶格能：【答案】B【解析】A．电子层结构相同的离子核电荷数越大离子半径越小，电子层数越多离子半径越大，故离子半径：r（S2-）＞r（Cl-）＞r（Na+），故A错误；B．同主族自上而下电负性呈现减小的趋势，同周期自左而右电负性增大，故电负性：Si＜P＜N，故B正确；C．非金属性S＜Cl，故氢化物稳定性H2S＜HCl，故C错误；D．离子半径：r（Mg2+）＜r（Na+），r（O2-）＜r（Cl-）＜r（Br-），且Mg2+、O2-电荷多，故晶格能MgO＞NaCl＞NaBr，故D错误。4．原子核外p能级、d能级等原子轨道上电子排布为“全空”“半满”“全满”的时候一般更加稳定，称为洪特规则的特例。下列事实不能作为这个规则的证据的是（）A．硼元素的第一电离能小于铍元素的第一电离能B．磷元素的第一电离能大于硫元素的第一电离能C．基态铜原子的核外电子排布式为而不是D．某种激发态碳原子的核外电子排布式为而不是【答案】D【解析】A．铍元素电子排布为：1s22s2，2s为全满，较稳定，所以硼元素的第一电离能小于铍元素的第一电离能，故A正确；B．磷元素最外层电子排布为3s23p3，3p轨道半满，较稳定，所以磷元素的第一电离能大于硫元素的第一电离能，故B正确；C．3d10全满，4s1为半满，较稳定，电子排布不是[Ar]3d94s2，与洪特规则的特例有关，故C正确；D．1s22s22p2为基态，能量最低，激发态碳(C)原子电子排布式为1s22s12p3，与洪特规则的特例无关，故D错误。5．下列叙述正确的是（）A．是基态原子的电子排布式B．铬原子的电子排布式是C．铜原子的价电子排布式是D．氮原子的电子排布图是【答案】A【解析】A．电子排布式[Ar]3d64s2符合能量最低原理，所以[Ar]3d64s2是基态原子的电子排布式，故A正确；B．Cr元素为24号元素，原子核外有24个电子，所以核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s1，故B错误；C．铜原子的价电子排布式是3d104s1，而不是3d94s2，故C错误；D．基态氮原子核外电子总数为7，2p轨道3个电子各占据1个轨道，正确的电子排布图为，故D错误。6．下列对一些实验事实的理论解释正确的是()选项实验事实理论解释A氮原子的第一电离能大于氧原子氮原子2p能级半充满BCO2为直线形分子CO2分子中C＝O之间的夹角为109°28′C金刚石的熔点低于石墨金刚石是分子晶体，石墨是原子晶体DHF的沸点高于HClHF的相对分子质量小于HCl【答案】A【解析】A．原子轨道中电子处于全空、半满、全满时最稳定，氮原子2p能级半充满，则氮原子的第一电离能大于氧原子，故A正确；B．理论解释不对，CO2分子的价层电子对是2，根据价层电子对互斥理论，CO2中C为sp杂化，CO2分子是直线型，故B错误；C．金刚石为原子晶体，石墨为混合型晶体，但石墨中共价键的键长比金刚石中共价键键长短，键能更大，所以石墨的熔点比金刚石的高，故C错误；D．卤族元素的氢化物都属于分子晶体，但氟化氢分子间存在氢键，氯化氢中不含氢键，导致氟化氢沸点高于HCl，故D错误。7．具有如下电子层结构的原子，其相应元素一定属于同一族的是A．3p能级上有2个未成对电子的原子和4p能级上有2个未成对电子的原子B．3p能级上只有1个空轨道的原子和4p能级上只有1个空轨道的原子C．最外层电子排布式为ns2的原子和最外层电子排布式为(n+1)s2的原子D．最外层电子排布式为ns2的原子和最外层电子排布式为(n+1)s2(n+1)p6的原子【答案】B【解析】A、p轨道上有2个未成对电子，p能级的电子数可能为2或4，3p能级上有2个未成对电子的原子可能为Si和S，4p能级上有2个未成对电子的原子可能为Ge和Se，则不一定为同一族，选项A不符合题意；B、p轨道上只有1个空轨道，p能级应含有2个电子，3p能级上只有1个空轨道的原子为Si，4p能级上只有1个空轨道的原子为Ge，都为第ⅣA族元素，选项B符合题意；C、最外层电子排布为ns2的原子可能是He、第IIA族元素、副族元素，最外层电子排布为(n+1)s2的原子可能是第IIA族元素、副族元素，则不一定为同一族，选项C不符合题意；D、最外层电子排布为ns2的原子可能是He、第IIA族元素、副族元素，最外层电子排布式为(n+1)s2(n+1)p6的原子属于0族元素，则不一定为同一族，选项D不符合题意。8．下列表示式错误的是（）A．Na＋的轨道表示式：B．Na＋的结构示意图：C．Ge的电子排布式：[Ar]3d104s24p2D．Cu+的价电子排布式：3d10【答案】A【解析】A.轨道表示式用一个方框或圆圈表示能级中的轨道，用箭头“↑”或“↓”来区别自旋方向的不同电子，每个轨道最多容纳2个电子，2个电子处于同一轨道内，且自旋方向相反，所以Na+的轨道表示式：，故选A；B.Na+的原子核内有11个质子，核外有10个电子，结构示意图为，故不选B；C.Ge的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p2，或写为[Ar]3d104s24p2，故不选C；D.Cu的价电子排布式为3d104s1，因此Cu+的价电子排布式：3d10，故不选D。9．科学研究证明：核外电子的能量不仅与电子所处的能层、能级有关，还与核外电子的数目及核电荷的数目有关。氩原子与硫离子的核外电子排布相同，都是[Ne]3s23p6。下列说法正确的是（）A．两粒子都达8电子稳定结构，化学性质相同B．两粒子的电子发生跃迁时，产生的光谱不同C．两粒子的1s能级上电子的能量相同D．两粒子的3p能级上的电子离核的距离相同【答案】B【解析】A.硫离子是得到电子后变成这种结构，有较强的失电子能力，所以具有很强的还原性，二者性质不同，A错误；B.电子的能量不同，则发生跃迁，产生的光谱不同，B正确；C.虽然电子数相同，但核电荷数不同，所以能量不同，C错误；D.同是3p能级，氩原子中的核电荷数较大，对电子的引力大，所以电子离核较近，D错误。10．若某元素原子处于能量最低状态时，价电子排布式为3d14s2，则下列说法正确的是()A．该元素原子处于能量最低状态时，原子中共有3个未成对电子B．该元素原子最外层有3个电子C．该元素原子的M层共有8个电子D．该元素原子核外共有4个电子层【答案】D【解析】若某原子在处于能量最低状态时，外围电子排布为3d14s2，则该元素是Sc，则A．该元素原子处于能量最低状态时，原子中共有1个未成对电子，选项A错误；B．该元素原子最外层共有2个电子，选项B错误；C．该元素原子的M能层共有9个电子，选项C错误；D．该元素原子核外共有4个能层，即K、L、M、N，选项D正确。11．下列化学用语的表达正确的是（）A．原子核内有10个中子的氧原子：OB．氯原子的结构示意图：C．Fe3＋的最外层电子排布式：3s23p63d5D．基态铜原子的外围电子轨道表示式：【答案】C【解析】A．原子核内有10个中子的氧原子的质量数=10+8=18，应该表示为188O，故A错误；B．氯原子核外电子总数为17，氯原子的结构示意图为，故B错误；C．铁为26号元素，铁离子最外层电子数为13，根据构造原理可得：Fe3+的最外层电子排布式为3s23p63d5，故C正确；D．Cu是29号元素，其原子核外有29个电子，基态原子外围电子排布式为：3d104s1，图示中3d和4s能级电子数目不符，故D错误。12．下列四种元素中，其单质氧化性最强的是A．原子含有未成对电子最多的第2周期元素B．位于周期表第3周期ⅢA族的元素C．原子最外电子层排布式为3s23p5的元素D．原子最外电子层排布式为2s22p6的元素【答案】C【解析】由原子含有未成对电子最多的第二周期元素是氮，位于周期表中第三周期IIIA族的元素是铝，原子最外电子层排布为2s22p6的元素是氖，原子最外电子层排布为3s23p5的元素是氯，A是氮元素，B是铝元素，C是氯元素，D是氖元素，氖为稀有气体元素，很稳定，铝是金属元素，单质具有还原性，氯和氮均为非金属，氯原子最外层为7个电子，更容易得电子，所以电子氧化性最强。故选C。13．如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）认真分析图中同周期元素第一电离能的变化规律，将Na～Ar之间六种元素用短线连接起来，构成完整的图像。____________________（2）由图分析可知，同一主族元素原子的第一电离能I1变化规律是____________________。（3）图中5号元素在周期表中的位置是________周期________族。（4）图中出现的元素中最活泼的金属元素位于元素周期表的________周期________族。（5）写出图中6号元素的价电子排布式：________。（6）分析图中同周期元素第一电离能的变化规律，推断Na～Ar元素中，Al的第一电离能的大小范围________<Al<________(填元素符号)。【答案】从上到下依次减小三ⅤA五ⅠA3s23p5NaMg【解析】（1）依据第二周期第一电离能的递变规律，可以连出第三周期第一电离能的变化图像；（2）由图可以得出同一主族第一电离能的变化规律：从上到下依次减小；（3）图中5号元素是P，P在周期表中处于第三周期第ⅤA族；（4）依据同一周期元素的金属性从左到右逐渐减弱，同一主族从上到下逐渐增强，可以得出图中出现的元素中最活泼的金属元素是Rb，处于第五周期第IA族；（5）图中6号元素是Cl，价电子排布式3s23p5；（6）依据第一电离能递变规律，可以得出Al的第一电离能的大小范围Na<Al<Mg。14．现有A、B、C、D、E、F、G、H八种元素，均为前四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答有关问题。A元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素B元素是形成化合物种类最多的元素C元素基态原子的核外p电子数比s电子数少1D元素基态原子的核外p轨道中有两个未成对电子E元素的气态基态原子的第一至第四电离能分别是：I1=738kJ/mol，I2=1451kJ/mol，I3=7733kJ/mol，I4=10540kJ/molF元素的主族序数与周期数的差为4G元素是前四周期中电负性最小的元素H元素位于元素周期表中的第八列（1）C2A4的电子式为______________。（A、C为字母代号，请将字母代号用元素符号表示，下同）（2）B元素的原子核外共有______种不同运动状态的电子，基态原子中能量最高的电子所占据的原子轨道呈_______形。（3）某同学推断E元素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________________，该元素的原子I3远远大于I2，其原因是__________________________________。（4）D、E、F三种元素的简单离子半径由大到小的顺序是_______________。（用离子符号表示）（5）用惰性电极电解EF2的水溶液的离子方程式为_____________________________。（6）H位于元素周期表中_______区（按电子排布分区），其基态原子的价电子排布式为_________，实验室用一种黄色溶液检验H2+时产生蓝色沉淀，该反应的离子方程式为__________________________________。【答案】6哑铃（“纺锤”）泡利原理Mg原子失去2个电子后形成稳定结构，此时再失去1个电子很困难Cl—>O2—>Mg2+Mg2++2Cl-+2H2OMg(OH)2↓+Cl2↑+H2↑d3d64s23Fe2++2[Fe(CN)6]3—=Fe3[Fe(CN)6]2↓【解析】（1）A为H元素、C为N元素，则C2A4为N2H4，其电子式为；（2）B为C元素，原子核外共有6种不同运动状态的电子；基态原子中能量最高的电子为2p轨道上的电子，所占据的原子轨道呈哑铃形；（3）泡利原理指出，在一个原子轨道里最多只能容纳2个电子，而且它们的自旋状态相反，由图可知，该同学所画的电子排布图违背了泡利原理；该元素为Mg元素，Mg原子失去2个电子后形成稳定结构，此时再失去1个电子很困难，故该元素的原子I3远远大于I2；（4）D为O元素、E为Mg元素、F为Cl元素，D、E、F三种元素的简单离子半径由大到小的顺序是Cl—>O2—>Mg2+；（5）E为Mg元素、F为Cl元素，用惰性电极电解EF2的水溶液得到氢氧化镁、氯气、氢气，离子方程式为：Mg2++2Cl-+2H2OMg(OH)2↓+Cl2↑+H2↑（6）H为Fe元素，位于元素周期表中d区；其基态原子的价电子排布式为3d64s2；检验Fe2+时常用到铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，该反应的离子方程式为：3Fe2++2[Fe(CN)6]3—=Fe3[Fe(CN)6]2↓。15．有四种短周期元素，它们的结构、性质等信息如下表所述：元素结构、性质等信息A是短周期中（除稀有气体外）原子半径最大的元素，该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂BB与A同周期，其最高价氧化物的水化物呈两性C元素的气态氢化物极易溶于水，可用作制冷剂D是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素，其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂请根据表中信息填写：（1）A原子的核外电子排布式______。（2）离子半径：B____A（填“大于”或“小于”）。（3）C原子的电子排布图是____，其原子核外有___个未成对电子，能量最高的电子为___轨道上的电子，其轨道呈____形。（4）D原子电子所占原子轨道数为_______个，D﹣的结构示意图是_____。（5）BD3的水溶液显______性，原因_____________________（用离子方程式表示）。【答案】1s22s22p63s1小于32p哑铃9酸性Al3++3H2O⇌3H++Al（OH）3【解析】（1）A为钠元素，A原子的核外电子排布式1s22s22p63s1，故答案为：1s22s22p63s1；（2）A为钠元素，B为铝元素，电子层数相同的离子，核电荷数越大，离子半径半径越小，所以铝离子半径小于钠离子，故答案为：小于；（3）C为氮元素，C原子的基态原子的电子排布图是，其原子核外有3个未成对电子，能量最高的电子为2p轨道上的电子，其轨道呈哑铃，故答案为：；3；2p；哑铃；（4）D为氯元素，氯原子核外电子排布式为：1s22s22p63s23p5，电子所占原子轨道数为9个；Cl-的结构示意图为，故答案为：9；；（5）B为铝元素，D为氯元素，BD3为AlCl3，AlCl3在溶液中水解，使溶液显酸性，水解的离子方程式为Al3++3H2O⇌3H++Al（OH）3，故答案为：Al3++3H2O⇌3H++Al（OH）3。16．前四周期的以下五种元素：X单质与水反应生成的气体可使带火星的木条复燃Y核外有三个能级，毎个能级的电子数相等Z最外层电子数是次外层的3倍W在元素周期表中处于第8列R核外电子占据9个轨道，有2个未成对电子Q第二周期中单电子数最多（1）X元素名称_____________，RZ3中R的杂化方式为_____________。（2）W原子结构示意图为_____________，,Y、Z、Q电负性由小到大顺序_____________。(用元素符号表示）（3）将Q氢化物浓溶液中加入Cu粉，并通入Z2，充分反应后溶液呈深蓝色，该反应的离子方程式为_______________________________________。【答案】氟sp2杂化C＜N＜O2Cu+8NH3+O2+2H2O=2[Cu(NH3)4]2+4OH-【解析】（1）X为F元素，SO3分子中S的价电子对数是3，所以采取的是sp2杂化，故答案为：氟，sp2杂化。（2）W为Fe元素，原子结构示意图为：；Y、Z、Q分别为C、O、N，元素原子的得电子能力越强，则电负性越大，所以O＞N＞C；故答案为：，C＜N＜O。（3）溶液中，不断通入O2，铜和氨水能反应生成[Cu(NH3)4](OH)2，化学方程式为：2Cu+O2+8NH3+2H2O=2[Cu(NH3)4](OH)2，离子方程式为：2Cu+8NH3+O2+2H2O=2[Cu(NH3)4]22++4OH-，故答案为：2Cu+8NH3+O2+2H2O=2[Cu(NH3)4]22++4OH-。17．信息一：铬同镍、钴、铁等金属可以构成高温合金、电热合金、精密合金等，用于航空、宇航、电器及仪表等工业部门。信息二：氯化铬酰(CrO2Cl2)是铬的一种化合物，常温下该化合物是暗红色液体，熔点为-96.5℃，沸点为117℃，能和丙酮(CH3COCH3)、四氯化碳、CS2等有机溶剂互溶。（1）铬(24号元素)基态原子的电子排布式为___________。（2）CH3COCH3分子中含有________个π键，含有____________个σ键。（3）固态氯化铬酰属于______________晶体，丙酮中碳原子的杂化方式为______________，二硫化碳属于______________(填“极性”或“非极性”)分子，分子中含有____________(填“极性”或“非极性”)键。（4）K[Cr(C2O4)2(H2O)2]也是铬的一种化合物，该化合物属于离子化合物，其中除含离子键、共价键外，还含有____________键。（5）金属铬的晶胞如图所示，一个晶胞中含有_______个铬原子。【答案】1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)19分子甲基碳原子sp3、羰基碳原子sp2非极性极性配位2【解析】（1）铬为24号元素，属于第4周期第ⅥB族，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)，所以本题答案：1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)；（2）CH3COCH3分子结构式为，羰基中含有1个π键，分子中含有2个C—Cσ键、6个C—Hσ键、1个C—Oσ键，共9个σ键，所以本题答案：1；9；（3）通过氯化铬酰常温下的熔沸点、溶解性可知其属于分子晶体；丙酮中含有两种碳原子，甲基碳原子杂化方式与甲烷碳原子相同，为sp3杂化，羰基碳原子为sp2杂化；二硫化碳为直线型分子，结构对称，属于非极性分子，其分子中只含极性键，所以本题答案：分子；甲基碳原子sp3、羰基碳原子sp2；非极性；极性；（4）K[Cr(C2O4)2(H2O)2]是配位化合物，其中肯定含有配位键，所以本题答案：配位；（5）晶胞中显示的是9个原子，但8个位于晶胞顶点，每个顶点上的原子属于8个晶胞，故属于该晶胞的只有1/8；晶胞内的原子完全属于该晶胞，因此一个晶胞中含有2个铬原子，所以本题答案：2。18．铜是重要金属，Cu的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途，如CuSO4溶液常用作电解液、电镀液等。请回答以下问题：（1）元素金(Au)处于周期表中的第6周期，与Cu同族，金原子最外层电子排布式为_________；一种铜合金晶体具有立方最密堆积的结构，在晶胞中铜原子处于面心，金原子处于顶点位置，则该合金中铜原子与金原子数量之比为_____，该晶体中，原子之间的作用力是________；（2）上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由铜原子与金原子构成的四面体空隙中。若将铜原子与金原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与CaF2的结构相似，该晶体储氢后的化学式应为_____________。（3）CuSO4晶体的构成微粒是____和____，微粒间的作用力是_______，该晶体属于____晶体；（4）SO42－中S以sp3杂化，SO42－的立体构型是__________________________；（5）CuSO4粉末常用来检验一些有机物中的微量水分，其原因是____________。【答案】6s13∶1金属键Cu3AuH8Cu2+SO42－离子键离子正四面体形白色CuSO4粉末和水结合生成蓝色的CuSO4·5H2O晶体【解析】(1)元素金(Au)处于周期表中的第六周期，与Cu同族，则最外层电子数为1，则最外层电子排布式为6s1。在晶胞中Cu原子处于面心，N(Cu)=6×=3，Au原子处于顶点位置，N(Au)=8×=1，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为3：1，为金属晶体，原子间的作用力为金属键；故答案为：6s1；3∶1；金属键；(2)上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由铜原子与金原子构成的四面体空隙中。若将铜原子与金原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构与CaF2的结构相同，如图，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中，则H原子应位于晶胞内部，则应含有8个H，则化学式为Cu3AuH8，故答案为：Cu3AuH8；(3)CuSO4为离子化合物，晶体的构成微粒是Cu2+和SO42－，微粒间的作用力是离子键，该晶体属于离子晶体，故答案为：Cu2+；SO42－；离子键；离子；(4)SO42－中S以sp3杂化，没有孤电子对，SO42－的立体构型是正四面体形，故答案为：正四面体形；(5)白色无水硫酸铜可与水结合生成蓝色的CuSO4•5H2O，显示水合铜离子特征蓝色，故答案为：白色无水硫酸铜可与水结合生成蓝色的CuSO4•5H2O晶体。19．铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途，如金属铜用来制造电线电缆，五水硫酸铜可用作杀菌剂。(1)Cu位于元素周期表_____族。Cu2+的外围电子排布式为_____________。(2)Cu元素可形成，其中存在的化学键类型有_____________（填序号）。①配位键②氢键③极性共价键④非极性共价键⑤离子键(3)若具有对称的空间构型，且当其中的两个NH3被两个Cl−取代时，能到两种不同结构的产物，则的空间构型为____________（填字母）。a.平面正方形b.正四面体c.三角锥型d.V形(4)在硫酸铜溶液中逐滴滴加氨水至过量，实验现象为先出现蓝色沉淀，最后沉淀溶解形成深蓝色的溶液.写出此蓝色沉淀溶解的离子方程式：______________。(5)Cu2O的熔点比Cu2S的__________（填“高”或“低”），请解释原因_____________。【答案】IB3d9①③⑤a高Cu2O与Cu2S相比，阳离子相同，阴离子所带的电荷数也相同，但O2−半径比S2−半径小，所以Cu2O的晶格能更大，熔点更高。【解析】(1)Cu是29号元素，位于元素周期表第ⅠB族，电子排布式为：[Ar]3d104s1，在Cu失去电子Cu2+的过程中，参与反应的电子是最外层的4s及3d上各一个电子，故Cu2+离子的电子排布式是为：[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9，Cu2+的外围电子排布式为3d9；(2)为离子化合物，阳离子中存在配位键和极性共价键，阴离子中存在极性共价键，阳离子与阴离子之间通过离子键结合，因此该化合物中含有离子键、配位键、极性共价键，化学键序号是①③⑤；(3)若为正四面体结构，由于正四面体结构中与几何中心Cu相连的两个原子或原子团的位置都相邻，所以两个NH3被2个Cl-取代产物是一种；若为平面正方形结构，则两个Cl-取代后的位置可能在相邻的两个顶点上，也可能