高三化学一轮复习- 原子结构与性质

高三化学一轮复习-原子结构与性质一、单选题1．下列电子排布式中，原子处于激发状态的是（）A．1s22s22p5 B．1s22s22p43s2C．1s22s22p63s23p63d44s2 D．1s22s22p63s23p63d34s22．在基态多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误的是A．4p电子的能量高于3p电子B．形状相同的原子轨道，其电子能量不一定相同C．1s电子、2s电子、3s电子的能量逐渐升高D．同一原子中，2px，2py，2pz能量依次升高3．如图为氢原子的电子云图，下列说法正确的是A．电子云图中小黑点的密度越小，电子数目越少B．电子云图中小黑点的密度越大，单位体积内电子出现的概率越大C．所有电子云轮廓图都是球形D．电子云图中小黑点的密度小，表示电子在该区域内运动的速率慢4．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子的价层电子排布式为，X、Y、Z三种元素组成的一种化合物的焰色呈黄色，向该化合物中滴加盐酸，产生刺激性气味气体和浅黄色固体，该气体通入品红溶液中，品红溶液褪色。下列叙述错误的是A．基态Y原子最外层电子的电子云轮廓图为球形B．电负性：C．的VSEPR模型为平面三角形D．Z的最简单氢化物的中心原子采取杂化5．下列微粒中，中心原子杂化方式与其他几项不同的是A．CO2 B．SO2 C．NO D．SO36．下列叙述正确的是（）A．Cr原子的电子排布式：ls22s2p63s23p63d4s2B．Be原子最外层的电子云图：C．C原子的电子排布图：D．价层电子排布式为2s22p2和3s2p5的两种原子能形成共价化合物7．科技发展与化学密切相关。下列说法不正确的是A．海水原位电解制氢技术的关键材料是多孔聚四氟乙烯，其单体属于卤代烃B．富勒烯类化合物是用于制造高温超导材料的原料，足球烯为共价晶体C．“梦天”实验舱搭载了高精度的冷原子锶(Sr)光钟，和互为同位素D．嫦娥5号带回的“嫦娥石”是一种新的磷酸盐矿物，的空间结构为正四面体8．X、Y、Z、M、W为五种短周期元素。X、Y、Z是原子序数依次递增的同周期元素，X与Z可形成常见的或型分子，Y与M形成的气态化合物质量是相同条件下同体积氢气的8.5倍，W是原子半径最大的短周期元素。下列判断正确的是（）A．最高价含氧酸酸性：B．X、Z可形成离子化合物C．W可形成双原子分子D．M与W形成的化合物含极性共价键9．下列说法正确的是（）A．最外层电子排布为的元素一定处于周期表族B．、都是极性分子C．互为手性异构体的分子互为镜像D．在晶体中有阳离子一定就有阴离子10．已知：a、b、c、d为四种短周期主族元素。其中a元素存在一种没有中子的原子，b原子的L层电子数为4，的密度是相同状况下氢气密度的16倍，d与c同主族。下列说法中正确的是A．c的最高正价为+6价 B．原子半径：C．最简单氢化物的沸点： D．a、c、d形成的化合物属于强酸11．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y的原子序数等于W与X的原子序数之和，Z的最外层电子数为K层的一半，W与X可形成原子个数比为2∶1的分子。下列说法正确的是A．简单离子半径：B．X和Y的最简单氢化物的稳定性：C．W与Y能形成含有非极性键的化合物D．Y和Z形成的化合物均为碱性化合物12．若某元素原子处于能量最低状态时，原子的最外层电子数为2，价层电子数为5，下列关于该元素的叙述正确的是：A．该元素原子的M层有11个电子B．该元素处于元素周期表中第一A族C．该元素位于元素周期表的d区或p区D．该元素基态原子的价电子排布式为(13．下列有关叙述中正确的是（）A．原子轨道和电子云都是用来形象地描述电子运动状态的B．因为s轨道的形状是球形的，所以s电子做的是圆周运动C．3px、3py、3pz的差异之处在于三者中电子(基态)的能量不同D．电子云图上的每一个点都代表一个电子14．用价层电子对互斥模型预测和的空间结构，两个结论都正确的是A．直线形；正四面体形 B．V形；平面正方形C．直线形；平面正方形 D．V形；正四面体形15．二氧化氯（ClO2）是一种高效、安全的杀菌消毒剂。一种制备ClO2的工艺流程及ClO2的分子结构（O-Cl-O的键角为117.6°）如图所示。下列说法错误的是A．等物质的量ClO2的消毒效率为Cl2的2.5倍B．ClO2分子中含有大π键（），Cl原子杂化方式为sp2杂化C．“ClO2发生器”中发生的反应为D．“电解”时，阳极与阴极产物的物质的量之比为3∶116．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，其中W为地壳中含量最多的元素，X原子的电子层数和主族序数相等；YZ3中每个原子均为最外层8电子稳定结构。下列叙述正确的是A．原子半径比较：Y>Z>X>W B．简单氢化物的稳定性：Y>WC．Y和Z都有多种含氧酸 D．XZ3中的化学键为离子键17．现有短周期主族元素X、Y、Z、R、T。R原子最外层电子数是电子层数的2倍；Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物，Z与T形成的Z2T化合物的水溶液呈碱性。五种元素的原子半径与原子序数的关系如图。下列说法正确的是（）A．原子半径和离子半径均满足：Y<ZB．简单的气态氢化物的沸点和稳定性排序均为：Y>TC．最高价氧化物对应的水化物的酸性：T<RD．由X、R、Y三种元素组成的化合物水溶液一定显酸性18．下列电子排布式中，表示的是激发态原子的是（）A．1s22s22p6 B．1s22s22p63s23p63d104s2C．1s22s22p33s1 D．1s22s22p63s23p63d54s119．X、Y、Z、M、N为原子序数依次增大的五种短周期主族元素，原子序数之和为28。其中Z的一种同位素在考古学中可用于断代，N元素的非金属性在短周期元素中最强，这五种元素组成的一种化合物的结构如图所示。下列说法不正确的是A．简单离子半径：B．该化合物的阳离子能使溴水褪色C．电负性大小：D．陶瓷是新型无机非金属材料20．X、Y、Z、W、R五种元素形成的化合物结构如图所示，W的单质在常温下为银白色液体，R的单质在常温下为紫黑色固体，Y、Z的单质是空气的主要成分，且X、Y的核外电子数之和与Z的原子序数相等，下列说法错误的是（）A．原子半径：B．W的单质可用热分解法制备C．R的单质中混有NaCl时，可用加热的方法提纯D．X、Y、Z三种元素形成的化合物只能是离子化合物二、综合题21．为庆祝“国际化学元素周期表年”，中国化学会面向会员遴选118名青年化学家，作为118个化学元素的“代言人”，吕华、田振玉、翟天佑分别成为元素的代言人。回答下列问题：（1）三种元素的第一电离能由小到大排序为。（2）氮化铬在现代工业中发挥着重要的作用。基态铬、氮原子的未成对电子数之比为。（3）下列说法正确的是_______。A．N元素的电负性大于S元素，中N元素显负价B．的键能强于的键能，的热稳定性强于C．与化合通常需要高温高压催化剂，而S与化合一般只需要点燃，说明S元素的非金属性强于N元素D．在冰醋酸中的酸性强于，说明S的非金属强于N元素（4）已知与的结构相同，在中S的化合价为，的化合价为。（5）和S元素位于周期表的区，此区元素的价层电子排布特点是。22．催化剂形貌的优化会影响生产效率。可做烟气脱硝工艺的固相催化剂。已知：ⅰ．常温下，AgOH极不稳定，易分解为难溶于水的固体；；。ⅱ．一般情况，析晶速率越快，晶粒尺寸越小。（1）基态P原子的核外电子有个空间运动状态，Ag、P、O元素的电负性由大到小的顺序为。（2）某研究组调控反应条件控制晶体形貌。①常温下，向银氨溶液逐滴加入溶液制得晶体，完善该反应的离子方程式。②在不同pH条件下，向溶液中加入溶液制得磷酸银收率如图所示。样品A的晶粒较小，请从平衡移动与速率的角度解释原因。③下列有关说法正确的是A．样品A中杂质含量最高B．可加入盐酸调控体系的pH制得不同样品C．向溶液中加入少量溶液时，溶液中减小D．向溶液中加入溶液得到晶粒尺寸与上述样品相同（3）研究组发现：溶液与0.2溶液等体积混合也能制得。①刚开始生成沉淀时，溶液中的。②常温下溶液中含磷物种的分布系数，或与pH的关系如图所示，则磷酸的一级电离平衡常数。③体系中由第一步电离决定，可表示为，当生成沉淀时，溶液中至少为（写出计算过程）。23．人们常在过渡元素中寻找制造催化剂和耐高温、耐腐蚀合金的元素。（1）纳米TiO2是种应用广泛的催化剂，在太阳光照射下，可以降解酚、醛等多种有机物。22号元素钛位于元素周期表的区，基态钛原子的价层电子轨道表示式为。TiCl4的水解反应可以制得TiO2·xH2O，过滤后再经焙烧可以得到TiO2，写出TiCl4水解反应的化学方程式。（2）铬(Cr)是不锈钢的重要成分，在工农业生产和国防建设中有着广泛应用。对于基态24CrA．核外电子有24种运动状态，处在7个不同的能级上B．核外电子排布是[Ar]3d54s1，是第四周期元素中未成对电子数最多的元素C．4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方运动D．电负性比钾大，原子对键合电子的吸引力比钾大（3）我国科学家发明了高选择性的二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂，其组成为ZnO/ZrO2固溶体。四方ZrO2晶胞如图所示。Zr4+离子在晶胞中的配位数是，晶胞参数为apm、apm、cpm，该晶体密度为(写出表达式，用a、c和NA表示，)。24．氨硼烷具有含氢量高，热稳定性好的特点，是一种具有潜力的固体储氢材料，回答下列问题。（1）基态N原子核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为形，基态N原子的轨道表示式为。（2）已知的第一电离能，判断(填“>”或“<”)，从核外电子排布的角度说明理由：（3）分子中，与原子相连的原子对键合电子的吸引力小于原子，与原子相连的原子对键合电子的吸引力大于原子。则在三种元素中：①电负性大小顺序是(用元素符号表示，下同)；②原子半径大小顺序是；③在元素周期表中的分区与其他两种元素不同的是；（4）是目前氨硼烷水解产氢催化剂的研究热点。不同催化剂催化氨硼烷水解产氢的性能如图所示。这四种催化剂中催化效果最好的金属的基态原子中的未成对电子数为，催化效果最差的金属的基态原子的价层电子排布式为。25．完成下列问题：（1）写出的电子式：，它的阳离子价层电子对数为。（2）Cu的基态原子结构示意图为，的价层电子排布图为，的价层电子排布式为，和较稳定的是（填离子符号），原因是。（3）乙炔和乙烯分子，它们的键个数之比为，乙烯分子中C原子杂化轨道类型为。

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】B选项中原子的核外电子没有填充满2p能级，而电子填充到了能量更高的3s能级，与基态原子核外电子填充的能级顺序不符，原子能量较高，处于激发态。A、C、D三选项中原子的核外电子排布符合基态原子核外电子填充的能级顺序和能量最低原理、泡利不相容原理及洪特规则，原子处于基态，故原子处于激发状态的是答案B。故答案为：B。

【分析】根据能量最低原则，能量处于最低状态即为基态，其余为激发态。2．【答案】D3．【答案】B4．【答案】B5．【答案】A6．【答案】D【解析】【解答】A.Cr是24号元素，根据洪特规则知，Cr原子的电子排布式为1s22s2p63s23p63d5s1，故A不符合题意；B.Be原子最外层为s能级，s能级的电子云图为球形，故B不符合题意；C.根据洪特规则知，C原子的电子排布图为，故C不符合题意；D.价层电子排布式为2s22p2的原子是C原子，价层电子排布式为3s2p5的原子为Cl原子，这两种原子能形成CCl4，属于共价化合物，故D符合题意；故答案为：D。

【分析】A.依据能量最低原理，原子处于半充满状态能量比较低；B.s能级的电子云图为球形，p能级的电子云图为哑铃形；C.根据洪特规则，电子优先占据不同的轨道且自旋方向相反；D.非金属元素之间一般形成共价化合物（铵盐除外）。7．【答案】B8．【答案】A【解析】【解答】根据上述分析，X为C元素、Y为N元素、Z为O元素、M为H元素、W为Na元素。A．非金属性X(C)＜Y(N)，故最高价含氧酸酸性：碳酸＜硝酸，故A符合题意；B．C、O均为非金属元素，可形成共价化合物，不能形成离子化合物，故B不符合题意；C．W为Na，为金属元素，不能形成双原子分子，故C不符合题意；D．M与W形成的化合物为NaH，含有离子键，故D不符合题意；故答案为：A。【分析】X、Y、Z、M、W为五种短周期元素，Y与M形成的气态化合物质量是相同条件下同体积氢气的8.5倍，该气体的相对分子质量为8.5×2=17，应为NH3，而X、Y、Z是原子序数依次递增的同周期元素，只能处于第二周期，故Y为N元素、M为H元素；X与Z可形成常见的XZ或XZ2型分子，则X为C元素、Z为O元素；W是原子半径最大的短周期元素，则W为Na，据此分析解答。9．【答案】C【解析】【解答】A．最外层电子排布为ns1的元素不一定处于周期表IA族，如3d104s1是铜，位于IB族，故A不符合题意；B．SO2中S的价层电子对数为3，是V形分子，属于极性分子，而SO3中S的价层电子对数为3，是正三角形的分子，属于非极性分子，故B不符合题意；C．互为手性异构体的分子如同左右手一样互为镜像，故C符合题意；D．金属晶体中含有阳离子但无阴离子，故D不符合题意；故答案为：C。

【分析】A.需要考虑副族元素

B.根据给出的化学式，计算出中心原子的价电子即可判断构型

C.根据手性异构进行判断

D.金属晶体中有阳离子但无阴离子10．【答案】B11．【答案】C12．【答案】D13．【答案】A【解析】【解答】A.原子轨道和电子云都是用来描述电子运动状态的，故A符合题意B.s轨道的形状是球形的，表示电子出现概率大小，而不表示电子运动轨迹，故B不符合题意C.都是处于p能级，方向不同但是能量相同，故C不符合题意D.电子云示意图中的小黑点只表示某个电子在这里出现过，不是每一个点就表示一个电子，故D不符合题意故答案为：A【分析】A.考查的是电子运动状态的描述

B.轨道的形状主要表示的是电子出现的概率不是运动状态

C.同一能级能量相同，不同能级的能量不同

D.点表示不是电子，而是出现的概率14．【答案】D15．【答案】D16．【答案】C17．【答案】B【解析】【解答】A．原子半径Y<Z，但离子半径，核外电子排布相同的阴阳离子，核电荷数越小，离子半径越大，Y2-与Z+核外电子排布均是K层2、L层8，排布相同，所以Y2->Z+，不符题意；B．Y为氧元素、T为硫元素，其气态氢化物分别是H2O和H2S，水分子间因可以形成氢键，所以H2O沸点大于H2S；作为同族元素，氧元素非金属性强于硫元素，故H2O热稳定性大于H2S，符合题意；C．T是硫元素、R是碳元素，其最高价氧化物对应水化物分别是H2SO4和H2CO3，酸性是H2SO4>H2CO3，不符题意；D．X为氢元素、R为碳元素、Y为氧元素，其组成的化合物可以是H2CO3，也可以是有机物乙醇(C2H5OH)、甲醇、乙醛等，这些化合物的水溶液不一定都显酸性，不符题意；故答案为：B。【分析】短周期元素，每一周期原子半径均是由IA族到VIIA族依次减小(0族原子半径测量方案不同于普通原子，不考虑)，但随着周期数增加，元素原子外电子层数也随之增加，故原子半径会出现同族元素随周期数上升而增大。由题图可看出，X元素占一周期，R、Y占一周期，Z、T占一周期。再有R元素最外层电子数是电子层数的2倍，可以推得R是碳元素；故X是第一周期主族元素氢；Z是第三周期半径最大元素，故是钠元素；Z与Y能形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物，故Y是氧元素；最后，Z与T形成Z2T化合物，所以T是与Z同周期且能形成T2-离子的元素，硫元素，Na2S强碱弱酸盐，溶于水溶液显碱性。18．【答案】C【解析】【解答】A.1s22s22p6是Ne原子处于基态的核外电子排布方式，A不符合题意；B.1s22s22p63s23p63d104s2的核外电子排布符合基态原子核外电子填充的能级顺序和能量最低原理、泡利不相容原理及洪特规则，原子处于基态，B不不符合题意；C.1s22s22p33s1为激发态，根据能量最低原理，其基态应为1s22s22p4，C符合题意；D.1s22s22p63s23p63d54s1中4s轨道虽未充满，但由于3d和4s轨道都处于半充满状态，能量也处于较低状态，是Cr原子处于基态的核外电子排布式，D不符合题意；故答案为：C。【分析】激发态是原子吸收一定的能量后，电子被激发到较高能级但尚未电离的状态。19．【答案】C20．【答案】D【解析】【解答】A．原子半径，H<O<N，即X<Z<Y，故A不符合题意；B．Hg的单质可用热分解法制备，2HgOΔ__2Hg+OC．I2易升华，混有NaCl时，可加热分离提纯，故C不符合题意；D．H、N、O可形成HNO3（共价化合物），NH4NO3（离子化合物），故D符合题意；故答案为：D。【分析】的单质在常温下为银白色液体，则W为Hg；R单质常温下为紫黑色固体，R为I；Y、Z的单质是空气的主要成分，再结合图可知Z形成两个共价键，Y形成四个共价键且带一个正电荷，可知Y为N，Z为O；X、Y的核外电子数之和与Z的原子序数相等，则X为H。21．【答案】（1）（2）（3）（4）；+3（5）P；价层电子排布通式为22．【答案】（1）9；O>P>Ag（2）；pH越大，氢氧根离子浓度越大，，，磷酸根浓度越大，加入硝酸银生成的速率越快，根据已知ⅱ．一般情况，析晶速率越快，晶粒尺寸越小，故pH较大时，样品A的晶粒小；；AC（3）；；体系中由第一步电离决定，则故由图可知，，，故mol/L23．【答案】（1）d；；TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O+4HCl（2）C（3）8；【解析】【解答】(1)22号元素钛位于元素周期表第四周期第ⅢB族，属于元素周期表的d区元素；根据构造原理，可知基态Ti原子核外电子排布式是[Ar]3d24s2，所以Ti原子的价电子的价电子的轨道表达式为；TiCl4的水解反应可以制得TiO2·xH2O，TiCl4发生水解反应产生TiO2·xH2O、HCl，水解反应的化学方程式为：TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O+4HCl；(2)A．Cr是24号元素，在任何原子核外不存在运动状态完全相同的电子，则Cr原子核外电子有24种运动状态，根据构造原理，可知基态Ti原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1，原子核外有7个能级，因此24个电子处在7个不同的能级上，A正确；B．根据构造原理，可知基态Ti原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1，可简写为[Ar]3d54s1，有6个成单电子，所以第四周期元素中未成对电子数最多的元素，B正确；C.4s电子能量较高，其在原