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．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基态原子核外有2个未成对电子，W原子在同周期中原子半径最大。下列说法不正确的是A．第一电离能：B．电负性：C．Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径：D．Y与Z形成的分子中每个原子均满足结构2．某元素的原子3d能级上有1个电子，它的N能层上电子数是（）A．0 B．2 C．5 D．83．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态Y原子有3个未成对电子，基态Z原子的价电子数等于其电子层数，这四种元素可形成离子化合物YX4A．氧化性： B．电负性：Y>X>ZC．Y的含氧酸一定是强酸 D．第一电离能：Y<W4．“中国天眼”探测到距离地球79光年的恒星光谱，经光谱分析该恒星的组成元素有硅、磷、铁硫等。下列说法错误的是（）A．硅位于元素周期表的p区B．基态磷原子的未成对电子数为3C．基态铁原子的电子排布式为[Kr]3d64s2D．硫的第一电离能小于磷的第一电离能5．下列各项叙述中，正确的是（）A．Na、Mg、Al的未成对电子数依次增多B．K+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6C．价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族，是p区元素D．氮原子的最外层电子排布图：6．某离子液体结构如图示。W、X、Y、Z原子序数依次增大，W、X和Y的原子序数之和为14，Z是第4周期元素，基态Z原子核外电子占有8个能级。下列说法正确的是A．单质的沸点：Y<Z<X B．电负性：Y>W>XC．原子半径：Z>Y>X D．Z的氧化物的水化物为强酸7．下列各组基态原子中，X和Y一定是同一主族元素的是（）选项X原子Y原子ABM层上有1个电子N层上有1个电子C2p能级上有2个未成对电子3p能级上有2个未成对电子DL层2p能级上只有一个空轨道M层3p能级上只有一个空轨道A．A B．B C．C D．D8．硼元素的某种氢化物能与NH3作用得到化合物M，M是一种新的储氢材料，加热M会缓慢释放出H2，并转化为化合物N，M、N分别与乙烷、乙烯的结构相似。下列有关说法正确的是（）A．基态11B原子中，核外存在2对自旋相反的电子，有5种不同空间运动状态的电子B．M分子中存在配位键，B原子的杂化类型为sp2杂化C．M分子能与水分子之间形成氢键D．N分子中的π键和σ键数目之比为5：19．元素周期表中前四周期元素W、X、Y、Z、Q，它们的原子序数依次增大，且分布于四个不同的周期。W是宇宙中含量最多的元素；X是形成化合物种类最多的元素；Y与X同周期，Y元素最高价氧化物的水化物能与其简单氢化物反应生成盐；Z元素的电负性在同周期元素中最大；Q的基态原子在前四周期中未成对电子数最多。下列说法错误的是A．非金属性：Y>X>WB．简单气态氢化物的沸点：Y>Z>XC．中所有的原子不都在同一平面上D．Q所在的周期中，基态原子最外层电子数相同的元素有3种10．常用氨基乙酸钠(NH2CH2COONa)合成工业洗涤剂的中间体。下列说法正确的是A．半径大小：r(O2-)＜r(Na+)B．电负性大小：χ(N)＜χ(C)C．第一电离能大小：I1(O)＜I1(N)D．稳定性大小：H2O＜NH311．化合物A(结构式如下图)是重要的药物中间体和分析试剂，化合物A由原子序数依次增大的短周期元素X、Y、Z、W可组成，W是地壳中分布最广的元素，下列说法正确的是A．YW2的分子空间结构为V形B．原子半径大小顺序为：W>Z>Y>XC．非金属性强弱顺序为：X>W>Y>ZD．X、Y、Z、W四种元素可形成离子化合物12．下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是A．s、p、d能级所含原子轨道数分别为1，3，5B．s能级的原子轨道呈球形，处在该轨道上的电子只能在球壳内运动C．p能级的原子轨道呈纺锤形，随着能层的增加，p能级原子轨道数也增多D．原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围，故称电子云13．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14．以下关于原子结构的说法正确的是A．基态K原子的4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方运动B．从能量角度来看，某原子的d轨道能量一定高于s轨道C．基态S原子的电子排布图为D．基态钙离子的电子占据的最高能级有3个原子轨道，形状为哑铃形15．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基态原子核外有2个未成对电子，W原子在同周期中原子半径最大。下列说法不正确的是（）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．XZ4是含有极性键的非极性分子16．下列说法不正确的是A．Mg原子由1s22s22p63s13p1→1s22s22p63s2时，原子释放能量，由激发态变为基态B．电子云图中黑点密度越大，说明单位体积内电子出现的几率越大C．碳原子的基态电子排布式写成1s22s12p3，它违背了能量最低原理D．p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量17．一种麻醉剂的分子结构如图所示，元素X的原子核内只有1个质子，元素Y，Z、W的原子序数依次增大且均位于元素X的下一周期，元素E的原子比元素W的原子多8个电子，下列叙述正确的是A．Y的基态原子中电子的空间运动状态有4种B．X和Z只能形成一种化合物C．电负性：Y>Z>WD．E的最高价氧化物对应的水化物是一种弱酸18．M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大，基态Z原子的电子填充了3个能级，其中有2个未成对电子。下列说法不正确的是A．氢化物沸点：X<Y B．电负性：M<X<Y<ZC．第一电离能：W<X<Z<Y D．简单离子半径：Y>Z19．铁和钛是重要的金属材料，铁及其化合物在生活中常用于净水、制作颜料、食品保鲜等。Ti-Fe合金是优良的储氢合金。一种利用钛铁矿(，含杂质)制备钛的工艺流程如下。下列关于制取钛的工艺流程及Ti-Fe储氢合金(结构如图)的说法不正确的是A．的价电子排布为B．Ti-Fe储氢合金中H原子位于金属原子形成的四面体空隙中C．完全水解生成：D．与盐酸反应：20．在以下性质的比较中，正确的是（）A．第一电子亲和能：B<C<O<FB．电负性：F>N>O>CC．第一电离能：Na<Mg<Al<SiD．微粒半径：Li＋<O2－<F－<Na＋二、综合题21．根据原子结构、元素周期表和元素周期律的知识回答下列问题：（1）A是1~36号元素原子核外电子排布中未成对电子数最多的元素，A元素的名称是，在元素周期表中的位置是。（2）B元素基态原子的轨道表示式是下图中的(填序号)，另一轨道表示式不能作为基态原子的轨道表示式是因为它不符合(填序号)。①②A．能量最低原则B．泡利不相容原理C．洪特规则（3）下图表示8种短周期元素的原子序数(图中原子序数是连续的)和元素常见单质沸点的关系。其中第一电离能和电负性最大的元素分别是、(填序号)；C、D、F元素的简单离子的半径由大到小的顺序是(用离子符号表示)。22．硫及其化合物有许多用途，相关物质的物理常数如下表所示：回答下列问题：（1）根据价层电子对互斥理论，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是。（2）图a为S8的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为。（3）气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的立体构型为形，其中共价键的类型有种；固体三氧化硫中存在如图b所示的三聚分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为。23．已知A、B、C、D、E为短周期主族元素，F、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。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元素原子的核外p电子数比s电子数少1C原子的第一至第四电离能分别是：，，，D元素简单离子半径是该周期中最小的E元素是该周期电负性最大的元素F所在族的元素种类是周期表中最多的G在周期表的第十一列（1）F元素的原子结构示意图为。（2）B基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有个方向，原子轨道呈形。（3）实验室制备的单质的离子反应方程式为。（4）C与D的第一电离能大小为。（5）与的最高价氧化物对应水化物相互反应的离子方程式为。（6）G元素的价电于排布式为。24．均为36号以前的元素．请完成下列空白：（1）元素基态原子的最外层有2个末成对电子，次外层有2个电子，其在元素周期表中的位置是；该元素位于元素周期表的区．（2）元素的原子最外层电子排布式为，其核外电子有个运动状态．（3）元素基态的正三价离子的轨道为半充满，其基态原子的价电子排布式为．（4）元素基态原子的层全充满；层没有成对电子，只有一个末成对电子．其基态原子的价层电子排布图为．（5）E、F元素的基态原子都只有一个末成对电子；它们相互作用形成的离子的电子层结构相同，并且最高能级的电子对数等于其最高能层的电子层数．E、形成的化合物为（填化学式）．25．试用VSEPR理论判断下列分子或离子的立体构型，并判断中心原子的杂化类型：（1）H2O形，杂化类型；（2）CO32-形，杂化类型；（3）SO32-形，杂化类型；

答案解析部分1．【答案】A2．【答案】B【解析】【解答】根据构造原理，核外电子排满4s再排3d，3d能级中有一个电子，不存在洪特规则特例情况，s能级最多容纳2个电子，因此4s上的电子数为2，故答案为：B。

【分析】根据原子核外电子排布规律即可写出3．【答案】B4．【答案】C【解析】【解答】A．硅为14号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，位于元素周期表的p区，A不符合题意；B．磷为15号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，基态原子的未成对电子数为3，B不符合题意；C．铁为26号元素，核外电子排布式为1s22s22p63s23p6或[Ar]3d64s2，C符合题意；D．第一电离能指气态、基态原子失去最外层的一个电子所需要的能量，磷元素的3p能级容纳了3个电子，处于半充满稳定状态，失去一个电子比硫难，D不符合题意；故答案为：C。

【分析】A.硅位于p区；

B.基态磷原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，未成对电子数为3；

D.同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素。5．【答案】B【解析】【解答】A．根据构造原理可知基态Na、Mg、Al的核外电子排布式是1s22s22p63s1、1s22s22p63s2、1s22s22p63s13p1，原子核外未成对电子数分别是1、0、1，不是依次增多，A不符合题意；B．K是19号元素，K+是K原子失去最外层的1个4s电子形成，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，B符合题意；C．价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第IIIA族，属于p区元素，C不符合题意；D．N是7号元素，基态N原子核外电子排布式是1s22s22p3，原子核外最外层的3个2p电子分别占据3个轨道，而且自旋方向相同，故最外层电子排布图：，D不符合题意；故答案为：B。

【分析】A.Na、Mg、Al的未成对电子数依次为1、0、1；

B.K为19号元素，失去最外层1个电子形成K+，根据构造原理书写其核外电子排布式；

C.价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第IIIA族；

D.N原子最外层的3个2p电子分别占据3个轨道，而且自旋方向相同。6．【答案】A7．【答案】D【解析】【解答】A.1s2对应的元素是He，[Ar]4s2对应的元素Ca，前者属于0族，后者属于ⅡA族，故A不符合题意；B．M层上有1个电子，该元素为Na，N层上有一个电子，该元素可能是K，也可能是Cr、Cu，故B不符合题意；C.2p能级上有2个未成对电子，该元素可能是C，也可能是O，3p能级上有2个未成对电子，该元素可能是Si，也可能是Si，它们可能属于同一主族，也可以不属于同一主族，故C不符合题意；D．L层2p能级上只有一个空轨道，该元素为C，M层3p能级上只有一个空轨道，该元素为Si，它们属于同一主族，故D符合题意；故答案为：D。

【分析】A.1s2为He元素，[Ar]4s2为Ca元素；

B.M层上有1个电子的为Na元素，N层上有一个电子的元素可能为K、Cr、Cu；

C.2p能级上有2个未成对电子的元素可能为C、O，3p能级上有2个未成对电子的元素可能为Si、S。8．【答案】C【解析】【解答】A、基态11B原子的电子排布式为：1s22s22p1，则核外存在2对自旋相反的电子，有3种不同空间运动状态的电子，故A错误；

B、M的结构与乙烷相似，则B原子采用sp3杂化，故B错误；

C、M分子中含有N原子，可以与水中的H-O形成氢键，故C正确；

D、N的结构与乙烯相似，则其分子中π键和σ键数目之比为1：5，故D错误；

故答案为：C。

【分析】A、基态11B原子的电子排布式为：1s22s22p1；

B、M与乙烷结构相似；

C、M中的N原子可以与水形成氢键；

D、单键均为σ键，双键含有1个σ键和1个π键。9．【答案】C10．【答案】C11．【答案】D12．【答案】A13．【答案】D14．【答案】D15．【答案】A【解析】【解答】A．同一周期元素，第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第ⅡA族、第ⅤA族第一电离能大于其相邻元素，则X、Y、Z的第一电离能大小顺序是：F>N>C，故A符合题意；

B．元素的非金属性越强，其电负性越大，非金属性F>N>C，W为金属元素，则电负性：F>N>C>Na，故B不符合题意；

C．Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子分别是F-、Na+，电子层结构相同的离子，离子半径随着原子序数的增大而减小，所以离子半径：Na+<F-，故C不符合题意；

D．XZ4为CF4，为正四面体结构，含有极性键，正负电荷重心重合，为非极性分子，故D不符合题意；

故答案为：A。

【分析】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基态原子核外有2个未成对电子，则X为C，Y为N，Z为F，W原子在同周期中原子半径最大，则W为Na。16．【答案】D【解析】【解答】A．Mg原子的基态为1s22s22p63s2，激发态为1s22s22p63s13p1，激发态变为基态时，原子释放能量，A错误；B．电子云图中黑点表示电子出现的概率，小黑点的密度越大，说明单位体积内电子出现的几率越大，B错误；C．原子中，能层低的，其能量低，能级低的，其能量低，电子排布的时候优先填充1s，再填充2s、2p、3s、3p、4s、3d......，故题目中的碳原子基态电子排布式违背了能量最低原理，C错误；D．不同能层有不同能级，同一能层的p能级的轨道一定高于s能级的轨道能量，下一能层的s能级轨道一定低于上一能层的p能级轨道能量，D正确；故答案为：D。

【分析】A、基态的能量低于激发态的能量；

B、电子云表示电子出现的概率；

C、原子中，能层低的，其能量低，能级低的，其能量低，电子排布的时候优先填充1s，再填充2s、2p、3s、3p、4s、3d......；

D、不同能层有不同能级，同一能层的p能级的轨道一定高于s能级的轨道能量，下一能层的s能级轨道一定低于上一能层的p能级轨道能量。17．【答案】A18．【答案】A19．【答案】B20．【答案】A【解析】【解答】A．非金属性：B<C<O<F，第一电子亲和能：B<C<O<F，故A符合题意；B．非金属性：F>O>N>C，电负性：F>O>N>C，故B不符合题意；C．第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，则第一电离能Na<Al<Mg<Si，故C不符合题意；D．微粒半径：Li+<Na+<F-<O2-，故D不符合题意；故答案为A。

【分析】A.非金属性越强，元素得电子能力越强，其电子亲和能越大

B.同周期，从左到右，元素的电负性逐渐增大

C.同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但也有特列

D.电子层越多，离子半径越大，具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小21．【答案】（1）铬；第四周期第VIB族（2）②；C（3）E；D；O2->F->Mg2+【解析】【解答】(1)1~36号元素中未成对电子数最多的为Cr元素，其价电子排布式为3d54s1，含6个未成对电子，故此处填：铬；位于周期表第四周期第ⅥB族；(2)基态原子的电子填充满足能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则，其中轨道排布式①3p能级电子填充不满足洪特规则，故此处依次填：②、C；(3)B、C、D、E单质常温下为气体，结合短周期元素知连续B、C、D、E只能为N、O、F、Ne，则A为C，F为Mg，随着周期表往右往上，元素第一电离能、电负性呈增大趋势，第一电离能最大的为Ne，电负性最强的为F，故此处依次填：E、D；O2-、F-、Mg2+电子层数均为两层，核电荷数：Mg＞F＞O，故离子半径：O2-＞F-＞Mg2+。

【分析】（1）Cr的价层电子排布式为3d54s1，未成对电子数有6个；

（2）根据洪特规则电子进入能级相同的兼并轨道时尽可能各自占据一个轨道且自选平行，所以①违反了洪特规则；

（3）B、C、D、E单质常温下为气体，结合短周期元素知连续B、C、D、E只能为N、O、F、Ne，则A为C，F为Mg，随着周期表往右往上，元素第一电离能、电负性呈增大趋势。22．【答案】（1）H2S（2）S8相对分子质量比SO2大，S8的分子间作用力大于SO2（3）平面三角；2；sp3【解析】【解答】(1)H2S、SO2、SO3的中心原子均为S，中心原子价层电子对数分别为2+、2+、3+，即4、3、3，所以，H2S分子的中心原子价层电子对数不同于其他分子，故答案为：H2S；(2)S8与SO2都是分子晶体，S8相对分子质量比SO2大，S8的分子间作用力大于SO2，所以熔沸点S8>SO2，故答案为：S8相对分子质量比SO2大，S8的分子间作用力大于SO2；(3)SO3中S原子价层电子对数=3+=3，且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断其空间构型为平面三角形，该分子中S−O原子之间存在单键和双键，所以共价键类型2种。图b分子中每个S原子都形成4个单键，所以S原子杂化类型为sp3，故答案为：平面三角；2；sp3。

【分析】（1）根据价层电子对互斥理论进行作答；

（2）分子晶体的熔沸点与分子的相对分子质量有关，相对分子量越大，物质的熔沸点越高；

（3）根据价层电子对互斥理论判断物质的空间构型，以及杂化类型。23．【答案】（1）（2）3；纺锤（3）MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O（4）Mg＞Al（5）Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O（6）3d104s124．【答案】（1）第二周期或第ⅥA族；（2）7（3）（4）（5）【解析】【解答】（1）A元素基态原子的最外层有2个末成对电子，次外层有2个电子，可推出A元素原子核外电子排布式为1s22s22p4，则A为氧元素，位于第二周期第ⅥA族，属于P区。

（2）B元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn+1，根据s能级最多排2个电子，可推出n=2，所以B元素原子核外电子排布式为1s22s22p3，则B是氮元素，其核外电子的运动状态数为2+2