高三化学一轮复习 练习：原子结构与元素性质

原子结构与元素性质

一、单选题1．X、Y、Z、W四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期，且只有X、Y元素相邻。X基态原子的最外层有4个电子，W原子在同周期中原子半径最大。下列说法错误的是()A.第一电离能：Y>Z>XB.电负性：Z>Y>X>WC.Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径：W<ZD.与水反应生成产物之一是非极性分子2．W、X、Y、Z为是四种原子序数依次增大的短周期元素，这四种元素组成的化学式为的物质在有机合成中具有较高的应用价值。X元素的族序数是周期数的两倍，Y元素的电离能如下表所示，Z原子得到一个电子后核外电子排布变为与稀有气体电子排布相同。下列说法正确的是()A.电负性：B.原子半径：C.在中，所有原子均满足八电子稳定结构D.电解Y和Z组成的二元化合物的水溶液可得到Y和Z的单质3．下列说法正确的是()A.s电子云呈球形，表示电子绕原子核做圆周运动B.电子云图中的小黑点密度大，说明该原子核外空间电子数目多C.p电子的电子云轮廓图可表示为D.表示的电子排布图为4．某医疗上常用抑酸剂的结构如下图所示。X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素，基态Y、Z原子的未成对电子数目相同。下列说法正确的是()A.电负性：Z>X>YB.基态Q原子的价层电子排布式为C.简单氧化物中离子键成分的百分数：W<QD.1mol该抑酸剂最多可消耗4mol5．某含锰着色剂的化学式为，Y、X、Q、Z为原子序数依次增大的短周期元素，其中具有正四面体空间结构，结构如图所示。下列说法正确的是()A.键角：B.简单氢化物沸点：C.第一电离能：D.最高价氧化物对应的水化物酸性：6．化合物可作肥料，所含的5种元素位于主族，在每个短周期均有分布，仅有Y和M同族。Y的基态原子价层p轨道半充满，X的基态原子价层电子排布式为，X与M同周期，E在地壳中含量最多。下列说法正确的是()A.元素电负性：B.氢化物沸点：C.第一电离能：D.和的空间结构均为三角锥形7．元素周期表是指导化学学习的工具，下列说法正确的是()A.ⅠA族元素全部金属元素，称为碱金属元素B.元素周期表纵向看，由16个纵列构成，共16个族C.元素周期表中元素种类最多的族是第ⅢB族D.原子最外层有2个电子的元素都在ⅡA族8．下列各图若为元素周期表的一部分(表中数字代表原子序数)，其中合理的是()A. B. C. D.9．工业上电解熔融和冰晶石的混合物可制得铝。下列说法正确的是()A.半径大小： B.电负性大小：C.电离能大小： D.碱性强弱：10．镧镍合金是一种储氢材料，其晶胞可认为由两种结构不同的层交替堆积而成，如下图所示，该合金的密度为。已知该合金的晶胞中最多可容纳9个氢原子。下列叙述错误的是()A.基态Ni原子的价电子排布式为B.该合金的化学式为C.设La的原子坐标为（0，0，0），则晶胞底面上Ni的原子坐标为系（，，0）或（，，0）D.假定吸氢后体积不变，则合金中氢的最大密度为11．下列说法正确的是()A.p能级的轨道相互垂直，其能量大小关系为B.原子轨道具有一定的伸展方向，所形成的共价键都具有方向性C.构造原理告诉我们，随着核电荷数递增，电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层D.元素周期表中，s区全部是金属元素12．S和O可组成一系列负二价阴离子，结构如图。下列说法正确的是()硫酸根焦硫酸根过二硫酸根硫代硫酸根A.电负性O>S，该系列中不存在非极性键B.1mol焦硫酸根在水溶液中可生成C.硫酸根和硫代硫酸根的空间构型均为正四面体D.过二硫酸根具有极强氧化性，原因是其中S元素处于+7价13．主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y的价电子数相等，Z的价电子所在能层有16个轨道，4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是()A.电负性： B.酸性：C.基态原子的未成对电子数： D.氧化物溶于水所得溶液的14．一种有机物催化剂由原子序数依次递增的前20号元素X、Y、Z、W、M组成，结构式如下图。下列说法正确的是()A.简单离子半径：M>W>ZB.简单气态氢化物稳定性：Z<YC.Z元素所在周期中，第一电离能大于Z的元素有2种D.基态M原子电子占据的最高能层有9个原子轨道15．化学上，将质量数相同、质子数不同的原子称为同量素。某核衰变方程式为。下列说法错误的是()A.电负性： B.与互为同量素C.与互为同位素 D.同量素的化学性质相似16．2022年12月，首架国产大飞机C919正式交付，国之重器，世界瞩目。铼（Re）是生产飞机发动机叶片必不可少的材料。X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大且位于不同主族的短周期元素，其中X、Y、Z三种元素可与铼元素组成一种化合物（结构如图），该化合物与X的单质反应可得到铼。Q是地壳中含量最丰富的金属元素，Z与W形成的化合物为共价晶体。下列说法正确的是()A.元素第一电离能：Z>Y>W>QB.图中的阳离子存在三个共价键和一个配位键，四个键的性质不同C.熔点：W晶体大于W、Y形成的晶体D.Q的最高价氧化物对应水化物可以和强碱反应二、多选题17．常用作沉淀滴定分析试剂。X是原子半径最小的元素，Y的基态原子中单电子与成对电子个数比为3∶4，Z元素的电负性仅次于氟元素，W原子电子总数与Z原子的最外层电子数相同。下列说法正确的是()A.简单氢化物的稳定性：B.电负性：C.第一电离能：D.Y原子核外电子有7种空间运动状态18．下列各原子或离子的电子排布式错误的是()A. B.C. D.19．“点击化学”研究获得2022年诺贝尔化学奖，用该原理可制得如图含大键的产物。已知杂化轨道中s成分越多，所形成的化学键越稳定。下列说法错误为是()A.铜离子增大了反应的活化能B.反应物中黑球元素的电负性强于NC.产物中两位置中的N原子中，位置的N原子更容易形成配位键D.反应物中氮氮键比产物中氮氮键的键长短20．我国研发出了超薄铷()原子钟，每三千万年误差仅1秒。下列有关说法正确的是()A.第一电离能：Rb>K B.铷原子核外电子运动状态有37种C.单质沸点：Rb>Na D.Rb是第五周期第ⅠA族元素21．酯在碱性条件下发生水解反应的历程如图，下列说法正确的是()A.反应①为该反应的决速步B.若用进行标记，反应结束后醇和羧酸钠中均存在C.该反应历程中碳原子杂化方式没有发生改变D.反应①中攻击的位置由碳和氧电负性大小决定三、填空题22．钴及其化合物应用广泛。回答下列问题：（1）Co元素在元素周期表中位于第_______周期第_______族，基态Co原子的价层电子排布式为________。（2）可由5—氰基四唑（结构简式如图）和反应制备起爆药CP。①5一氰基四唑分子中σ键与π键的数目之比为_____，C原子的杂化方式为__________。②在配合物中，中心原子的配位数为_________，钴元素的化合价为_________，的空间构型为_________。23．某些过渡金属（如钛、铜）及其化合物，以其高导电性和丰富的物理化学性质在材料领域大放异彩。（1）钛比钢轻、比铝硬。基态钛原子的价层电子排布式为_______：钛原子核外电子占据的轨道数_______。（2）铜的下列状态中，失去最外层一个电子所需能量最小的是_______。A. B. C. D.（3）二氧化钛是良好的光催化剂，可催化转化多种有毒物质，如：可将水中的转化为，将甲基橙、亚甲基蓝、HCHO转化为等。①的空间构型是_______。②甲基橙、亚甲基蓝中C原子的杂化类型有_______，③常温下，、HCHO在水中溶解度之比大约是1：500，其主要原因是_______。（4）黄铜矿炼铜过程中会产生，与互为等电子体的分子和阴离子分别为_______（各写一种即可）。（5）钙钛矿型太阳能电池近年越来越受到科学界的关注，其效率提升速度超越过去任何一类电池。某种钙钛矿晶胞如图所示，则钙原子的配位数是_______，若阿伏加德罗常数的值为，晶胞中钙原子与氧原子的最近距离为apm。则该晶胞的密度为_______（列出计算式）24．I．CP是一种起爆药，化学式为，CP可由5-氰基四唑(结构简式如下图所示)和反应制备。（1）Co原子基态电子排布式为___________，C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为___________。（2）5-氰基四唑分子中C原子的杂化类型为___________；1mol5-氰基四唑分子中含有σ键的数目为___________。（3）在配合物中①的配体为___________(填分子式)。②空间构型___________。Ⅱ.偏钛酸钡在小型变压器，话筒和扩音器中均有应用，其晶胞结构如图所示，（4）偏钛酸钡的化学式为___________。（5）与最近且等距离的为___________个。四、实验题25．活性氧化锌能对太阳光线和其他大气物质形成防护，常用于敏感皮肤的面霜和化妆品。工业上用菱锌矿（主要成分为，还含有Ni、Cd、Fe、Cu等元素及少量不溶于成的杂质）制备，工艺流程图所示：（1）为了提高“溶浸”效果，可采取的措施有________________________。（任写两条）（2）“除铁”时，先加入溶液发生的离子方程式为________________，如果用代替，恰好完全反应时，理论上消耗________。（3）常温下，“调”时，的浓度降到了，此时的溶度积常数的数值为________。（4）“沉锌”时，在近中性条件下加入，可得碱式碳酸锌固体，同时产生大量的气体。该反应的离子方程式为________________________________________。（5）用锌与铜制得的高纯铜锌合金滤料被广泛应用于各种水处理设备。一种铜锌合金的晶胞结构如图，已知：晶胞参数为。①基态Zn原子价电子排布式为________________。②与Cu原子等距离且最近的Cu原子有________个。③该铜锌合金晶体密度为________（设为阿伏加德罗常数的值）。

参考答案1．答案：A解析：A.同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，第一电离能：F>N>C，A错误；B.同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；电负性：F>N>C>Na，B正确；C.电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径：，C正确；D.与水反应生成产物之一为乙炔，乙炔是非极性分子，D正确；故选A。2．答案：B解析：W、X、Y、Z分别为H、C、Mg、Cl，该物质为格氏试剂。A项，电负性：。C项，中，H未满足8电子稳定结构。D项，电解熔融才可得到Mg和。3．答案：D解析：s电子云轮廓图呈球形，不代表电子绕核做圆周运动，A项错误；电子云图中的小黑点密度大，说明电子在该处出现的机率大，B项错误；p电子的电子云轮廓图呈哑铃形，C项错误；3d表示3d能级上有3个电子，原子轨道有5个，电子排布图为，D项正确。4．答案：D解析：A.同一周期从左到右元素的电负性逐渐增大，同一主族从上到下元素的电负性逐渐减小，则电负性：O>C>H，A错误；B.由分析知，Q为Al，则基态Al原子的价层电子排布式为，B错误；C.Na比Al活泼，因此简单氧化物中离子键成分的百分数：Na>Al，C错误；D.该抑酸剂的化学式为，1mol最多可消耗4mol，D正确；故选D。5．答案：C解析：A.和都是sp3杂化，但是中有一对孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥作用更大，在一个是三角锥形结构，而是正四面体结构，故键角：<，A错误；B.X、Q、Z分别为N、O、P，沸点顺序为，正确顺序为Q>X>Z，B错误；C.同主族元素从上到下第一电离能减小，同周期从左到右第一电离能有增大的趋势，故第一电离能：N>O>Mn，C正确；D.Z的最高价氧化物对应的水化物为，X最高价氧化物对应的水化物为，前者为中强酸而后者为强酸，D错误；故选C。6．答案：A解析：A.元素电负性：氧大于氮大于氢，A正确；B.磷化氢、氨气、水固体均是分子晶体，氨气、水固体中都存在氢键沸点高，磷化氢没有氢键沸点低，所以氢化物沸点：冰大于氨大于磷化氢，B错误；C.同周期第一电离能自左向右总趋势逐渐增大，当出现第ⅡA族和第ⅤA族时比左右两侧元素电离能都要大，所以氮大于氧大于镁，C错误；D.价层电子对为，有一对孤电子对，空间结构为三角锥形，价层电子对为，没有孤电子对，空间结构为平面三角形，D错误；故选A。7．答案：C解析：A.ⅠA族元素中H是非金属元素，A错误；B.元素周期表纵向看，由18个纵列构成，共16个族，B错误；C.元素周期表中元素种类最多的族是第ⅢB族，包含镧系和锕系，C正确；D.原子最外层有2个电子的元素不一定在ⅡA族，如He是0族元素，D错误；故选C。8．答案：D解析：根据稀有气体2号、10号元素应在周期表的最右端排除A、B、C三项。9．答案：A解析：A项，核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，对核外电子的吸引能力越强，半径越小，故，正确；B项，F的非金属性强于O，故电负性，错误；C项，电离能，错误；D项，Na的金属性强于Al，故碱性NaOH强于，错误。10．答案：C解析：A.Ni元素原子序数为28，基态原子的价电子排布式为，A正确；B.该晶胞中La原子个数为8×=1，Ni原子个数为8×+1=5，则La、Ni原子个数之比为1：5，化学式为，B正确；C.晶胞底面为两个正三角形组成的菱形，Ni原子处于两个正三角形的中心，则晶胞底面上Ni的原子坐标为系（，，0）或（，，0），C错误；D.设晶胞体积为V，该晶胞密度为，假定吸氢后体积不变，当晶胞中最多容纳9个氢原子时合金中氢的密度最大，氢的密度为，D正确；本题选C。11．答案：C解析：p能级的轨道相互垂直，能量相同，A错误；s轨道只有1个伸展方向，有的共价键没有方向性，如H—H键，B错误；元素周期表中，氢元素也位于s区，D错误。12．答案：B解析：A.过二硫酸根中都存在非极性共价键，A错误;B.1mol焦硫酸根与水反应生成2mol硫酸根离子，B正确;C.硫代硫酸根中键与键键长不同，故空间构型不是正四面体，C错误;D.过二硫酸根中S为+6价，其具有较强的氧化性是因为其中含有过氧根，D错误;故答案选B。13．答案：D解析：电负性：H<S，A错误；为弱酸，故酸性：，B错误；基态H原子中未成对电子数为1，基态O原子中未成对电子数为2，故C错误；K的氧化物溶于水可产生KOH，溶液pH>7，S的氧化物溶于水生成或，溶液pH<7，故D正确。14．答案：D解析：由结构式中各元素的成键数可知，X为H，Y为C，Z为O，M为S，则W为Na。A.M为S，离子核外电子层排布为2、8、8；O和Na的离子电子层排布均为2、8，离子的核外电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越多半径越小，则离子半径：，即M>Z>W，故A错误；B.非金属性O>C，非金属性越强，简单气态氢化物越稳定，则稳定性：，故B错误；C.O为第二周期，随核电荷数递增，第一电离能呈增大层为半满稳定结构，其第一电离能大于O，则比O的第一电离能大的元素有N、F、Ne，故C错误；D.M为S，其核外有3个能层，最高能层为第3电子层，存在3s轨道1个，3p轨道3个，3d轨道5个，共9个原子轨道，故D正确；故选：D。15．答案：D解析：根据质量守恒有，则，Y为N；根据质子守恒有，，X为B。N的电负性大于B的，A正确；与的质量数都是14，质子数分别为7、6，互为同量素，B正确；和的质子数相同、质量数不同，互为同位素，C正确；互为同量素的原子的核外电子排布不同，化学性质不同，D错误。16．答案：D解析：第一电离能：N>O>Si>Al，即Y>Z>W>Q，选项A错误；阳离子为，四个键的性质相同，选项B错误；N-Si键键长小于Si-Si键，N-Si键键能大于Si-Si键，选项C错误；铝的最高价氧化物对应的水化物为，可以与强碱反应，选项D正确；17．答案：AB解析：A.同周期从左到右元素的非金属逐渐增强，简单氢化物的稳定性逐渐增强，则简单氢化物的稳定性：，即Y<Z，A项正确；B.同周期从左到右元素的电负性逐渐增大，元素的非金属性越强、电负性越大，电负性：Z（O）>Y（N）>W（C）>X（H），B项正确；C.同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，N的2p能级半充满、能量较低，则第一电离能：Y（N）>Z（O）>W（C），C项错误；D.基态Y的核外电子排布式为，其空间运动状态有1+1+3=5种，D项错误；答案选AB。18．答案：CD19．答案：AB20．答案：BD解析：A.同主族从上到下第一电离能逐渐减小，因此第一电离能：Rb＜K；故A错误；B.一个电子是一种运动状态，因此铷原子核外电子运动状态有37种，故B正确；C.碱金属熔沸点从上到下逐渐降低，因此单质沸点：Rb＜Na，故C错误；D.Rb元素是37号元素，其核外电子排布为2、8、18、8、1，则Rb是第五周期第ⅠA族元素，故D正确。综上所述，答案为BD。21．答案：AD解析：