高考化学一轮复习 第一节 原子结构与性质练习 大纲人教

第一节原子结构与性质1.(·原创)主族元素的原子失去最外层电子形成阳离子，主族元素的原子得到电子填充在最外层形成阴离子。下列各原子和离子的电子排布式错误的是()A．Ca2＋1s22s22p63s23p6 B．F－1s22s23p6C．S1s22s22p63s23p4 D．Ar1s22s22p63s23p6解析：首先写出各原子的正确的电子排布式，A中生成Ca2＋失去了4s轨道上的2个电子，B中得1个电子进入2p轨道，电子排布为1s22s22p6。C、D项正确，B项符合题意。答案：B2．下列叙述中正确的是()A．同周期元素中，ⅦA族元素的原子半径最大B．ⅥA族元素的原子，其半径越大，越容易得到电子C．室温时，零族元素的单质都是气体D．同一周期中，碱金属元素的第一电离能最大解析：本题主要考查元素周期表中，同周期、同主族元素性质的一些递变规律。A项错，在同周期元素中ⅦA族元素的原子半径最小。B项不正确，在同主族元素中，原子半径越大，越难得电子。C项正确。D项错误，同周期中，碱金属元素的第一电离能最小。答案：C3．下列关于硅原子的核外电子排布表示式中，错误的是()A．1s22s22p63s23p2 B．[Ne]3s23p2C. D.解析：A和B两个选项都是电子排布式，C和D两个选项都是轨道排布式，其中C选项违背了洪特规则。答案：C4．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．8解析：根据该元素的原子3d能级上有1个电子可以写出该原子的电子排布式：1s22s22p63s23p63d14s2，由此可知该元素N能层上的电子数为2。答案：B5.有第四周期的A、B、C、D四种元素，其价电子数依次为1、2、2、7，其原子序数按照A、B、C、D依次增大。已知A与B的次外层电子数为8，而C与D为18。根据原子结构，判断A、B、C、D各是什么元素？(1)哪些是金属元素？(2)D与A的简单离子是什么？并写出其离子的电子排布式。(3)哪一元素的氢氧化物碱性最强？(4)B与D两原子间能形成何种化合物？写出化学式，并写出电子式。解析：此题的突破口在于A价电子数为1，且次外层电子数为8，且在第四周期，所以A为K；B价电子数为2，次外层电子数为8，所以B为Ca；C、D价电子数为2、7，次外层电子数都为18，又都在第四周期，所以C、D分别是Zn、Br。答案：A：KB：CaC：ZnD：Br(1)K、Ca、Zn(2)Br－：1s22s22p63s23p63d104s24p6K＋：1s22s22p63s23p6(3)K(4)离子化合物CaBr2[eq\o\al(·,·)eq\o(Br,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)]－Ca2＋[eq\o\al(·,·)eq\o(Br,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,·)]－6．(·试题调研，山东济南五校联考)已知元素X、Y的原子最外层分别有n个和m－5个电子，次外层分别有n＋2个和m个电子，据此推断元素X和Y分别是________和________(填元素符号)；其电子排布式分别为________________和________________；其价电子的轨道表示式分别为________和________。这两种元素最高价氧化物对应水化物和NaOH三者之间发生反应的离子方程式为：________________________________________________________________________。解析：元素X的原子的最外层电子数为n个，次外层电子数为(n＋2)个，则X不可能位于第二周期(否则最外层无电子，那么只有一个电子层，不可能)，只可能是第三周期元素，次外层电子数为8，则n＝6，X是S元素；同理元素Y也是第三周期元素，m＝8，Y为Al元素。答案：SAl1s22s22p63s23p41s22s22p63s23p1H＋＋OH－=H2OAl(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2OAl(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O一、选择题1．(·原创)下列说法正确的是()A．原子核外电子排布式为1s2的原子与原子核外电子排布式为1s22s2的原子化学性质相似B．Fe3＋的最外层电子排布式为：3s23p63d5C．基态铜原子的轨道表示式D．基态碳原子的轨道表示式解析：核外电子排布为1s2的原子是He，核外电子排布是1s22s2的为铍(Be)，He是惰性元素，Be是金属元素，显然化学性质不相似，A错。Fe的价电子排布为3d64s2，失去电子时先失最外层，再失次外层，失去2个电子变成Fe2＋时最外层电子排布为3s23p63d6，失去3个电子变成Fe3＋时，最外层电子排布为3s23p63d5，B正确。基态铜原子的轨道表示式，符合3d全充满时能量最低，即洪特规则特例，C错。基态碳原子是2s比2p轨道能量低，先填满2s再填2p，即，不存在半充满能量低的问题。答案：B2．下列各电子层中不包含p能级的是()A．M电子层B．N电子层C．L电子层D．K电子层解析：K电子层只包括s能级，L电子层包括s、p能级，M电子层包括s、p、d能级，N电子层包括s、p、d、f能级。答案：D3．(·改编)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．最易失去的电子能量最高B．电离能最小的电子能量最高C．p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量D．在离核最近区域内运动的电子能量最低解析：电子本身的能量越高，就越易失去，电离能就越小，就在离核越远的区域内运动。答案：C4.具有下列电子构型的基态原子中，第二电离能最大的是()A．1s22s22p5B．1s22s22p6C．1s22s22p63s1D．1s22s2解析：失去一个电子后C的电子排布变为1s22s22p6，属于稀有气体的稳定结构，故其第二电离能最大。答案：C5．下列关于光谱的说法正确的是()A．炽热固体、液体和高压气体发出的光生成连续光谱B．各种原子的线状光谱中的明线和它的吸收光谱中的暗线必定一一对应C．气体发出的光只能产生线状光谱D．甲物质发出的白光通过低温的乙物质蒸气可得到甲物质的吸收光谱解析：由于通常看到的吸收光谱中的暗线比线状光谱中的亮线要少一些，所以B选项不对；而气体发光时，若是高压气体发光形成连续光谱，若是稀薄气体发光形成线状光谱，故C选项也不对；甲物质发出的白光通过低温的乙物质蒸气后，看到的是乙物质的吸收光谱，所以上述选项中只有A正确。答案：A6．下列关于元素电负性大小的比较中，不正确的是()A．O<S<Se<TeB．C<N<O<FC．P<S<O<FD．K<Na<Mg<Al解析：A选项元素属于同一主族，电负性从上到下依次减小；B选项元素属于同一周期，电负性从左到右依次增大；CD两个选项元素的相对位置如下图所示：在周期表中，右上角元素(惰性元素除外)的电负性最大，左下角元素电负性最小。答案：A7．(·模拟精选，湖南长沙模拟)X和Y是原子序数大于4的短周期元素，Xm＋和Yn－两种离子的核外电子排布相同，下列说法中正确的是()A．X的原子半径比Y小 B．X和Y的核电荷数之差为m－nC．电负性X>Y D．第一电离能X<Y解析：Xm＋与Yn－的核外电子排布相同，则质子数X>Y，原子半径X>Y。X比Y更易失电子，第一电离能X小于Y，电负性X小于Y。答案：D8．下列说法中正确的是()A．第三周期所含元素中钠的第一电离能最小B．铝的第一电离能比镁的第一电离能大C．在所有元素中，氟的第一电离能最大D．钾的第一电离能比镁的第一电离能大解析：同周期中碱金属元素的第一电离能最小，稀有气体元素的最大，故A正确。Mg为3s2而Al为3s23p1，故铝的第一电离能小于镁的，C不正确。D中钾比镁更易失电子，钾的第一电离能小于镁的，D不正确。答案：A9．(·模拟精选，上海浦口2月)下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是()A．原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子B．原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子C．2p轨道上有一个空轨道的X原子与3p轨道上有一个空轨道的Y原子D．最外层都只有一个电子的X、Y原子解析：本题考查的是核外电子排布的知识。A项1s2结构的原子为He,1s22s2结构的原子为Be，两者性质不相似。B项X原子为Mg，Y原子N层上有2个电子的有多种，如第四周期中Ca、Fe等都符合，化学性质不一定相似；C项均为ⅣA元素同主族的元素，化学性质一定相似。D项最外层只有1个电子的第ⅠA族元素可以，过渡元素中也有很多最外层只有1个电子的，故性质不一定相似。答案：C10．下列说法中错误的是()A．所有的非金属元素都分布在p区B．元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素C．除氦以外的稀有气体原子的最外层电子数都是8D．同一元素的各种同位素的化学性质均相同解析：本题是对原子结构、同位素、元素周期表的结构等知识的考查。非金属元素中氢在s区，其余均分布在p区；同一元素的各种同位素的化学性质均相同，但物理性质不同。答案：A二、非选择题11．(·改编)今有A、B两种元素的原子，已知A原子M层有x个电子，N层有y个电子，B原子的M层有(x＋5)个电子，N层有(y＋5)个电子，则A、B分别是(填写元素符号)________，其电子排布式分别为________________________________________。解析：据题意B原子的N层至少有5个电子，则4p轨道一定有电子，那么3d轨道一定为全满，即3d10；A原子的3d轨道则为3d5，A原子的价电子排布为3d54s2或3d54s1，对应B原子的价电子排布为4s24p5或4s24p4。答案：A、B分别为Mn和Br或Cr和SeA、B的电子排布式分别为：1s22s22p63s23p63d54s2、1s22s22p63s23p63d104s24p5或1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s24p412．现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表：元素编号元素性质或原子结构TM层上有2对成对电子X最外层电子数是次外层电子数的2倍Y常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性Z元素最高正价是＋7价(1)元素T的原子最外层共有________种不同运动状态的电子。元素X的一种同位素可测定文物年代，这种同位素的符号是________。(2)元素Y与氢元素形成一种离子YHeq\o\al(＋,4)，写出该微粒的电子式________。(用元素符号表示)(3)元素Z与元素T相比，非金属性较强的是________(用元素符号表示)，下列表述中能证明这一事实的是________。a．常温下Z的单质和T的单质状态不同b．Z的氢化物比T的氢化物稳定c．一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应(4)探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物的水化物中化学性质明显不同于其他三种酸的是________，理由是________________________________________________________________________。解析：(1)因T的M层上有2对成对电子，其电子排布式为1s22s22p63s23p4，因此它是硫元素，其最外层有6种不同运动状态的电子。从X的原子结构：“最外层电子数是次外层的电子数的2倍”，且其一种同位素可测定文物年代推知X为碳元素，其同位素符号是eq\o\al(14,6)C。(2)因元素Y单质为双原子分子，其氢化物水溶液显碱性推出Y为氮元素，Y与H形成的YHeq\o\al(＋,4)即NHeq\o\al(＋,4)，其电子式为[H∶eq\o(N,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o(,\s\up6(H),\s\do4(H))∶H]＋。(3)Z属短周期元素，其最高正价为＋7价，则可推知Z为氯元素，它的非金属性比硫强，可以通过b来证实。(4)从T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应水化物来看，分子式为H2SO4、H2CO3、HNO3和HClO4，显然H2CO3的性质与其他三种不同，因只有它是非氧化性的酸且是弱酸。答案：(1)6eq\o\al(14,6)C(2)[H∶eq\o(N,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o(,\s\up6(H),\s\do4(H))∶H]＋(3)Clb(4)H2CO3弱酸性或非氧化性酸13．(·试题调研，江西南昌4月)下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表某一化学元素。(1)下列________(填写编号)组元素的单质可能都是电的良导体。①a、c、h②b、g、k③c、h、l④d、e、f(2)如果给核外电子足够的能量，这些电子便会摆脱原子核的束缚而离去。核外电子离开该原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响：a．原子核对核外电子的吸引力b．形成稳定结构的倾向下表是一些气态原子失去核外不同电子所需的能量(kJ·mol－1)。锂XY失去第一个电子519502580失去第二个电子729645701820失去第三个电子1179969202750失去第四个电子955011600①通过上述信息和表中的数据分析为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量。________________________________________。②表中X可能为以上13种元素中的________________(填写字母)元素。用元素符号表示X和j形成化合物的化学式________。③Y是周期表中________族元素。④以上13种元素中________(填写字母)元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。解析：(1)从所给元素在周期表中的位置不难知道a、c、d、f分别为Na、Mg、Sr和Al，e处于过渡元素区也一定为金属，它们都是电的良导体；h为碳元素，其单质中的一种石墨也是电的良导体，故应选①、④两组。(2)①锂原子核外共有3个电子，其中两个在K层，1个在L层，当失去最外层的一个电子后，锂离子处于稳定结构，根据题给信息可知，要使锂离子再失去电子便会形成不稳定结构，因此锂原子失去第二个电子时所需能量远大于失去第一个电子所需的能量。②由表中数据可知：X失去第2个电子所需能量远大于失去第一个电子所需的能量(9倍多)，而失去第三个、第四个电子所需能量皆不足前者的2倍，故第一个电子为最外层的1个电子，而其他几个电子应处于内层。结合所给的周期表知，X应为a即钠元素，它和j即氧元素所形成的化合物化学式分别为Na2O和Na2O2。③由表中所给Y的数据可知，Y失去第1、2、3个电子所需能量差别不大，而失去第4个电子所需能量远大于失去第3个电子所需的能量，因此Y元素的最外层有3个电子即为ⅢA族的Al。④从题目所给信息知道，原子失电子所需能量不仅与原子核对核外电子的吸引力有关，还与形成稳定结构的倾向有关。结构越稳定失电子所需能量越高，在所给13种元素中，处于零族的m元素已达8e－的稳定结构，因此失去核外第一个电子需要的能量最多。答案：(1)①④(2)①Li原子失去1个电子后形成稳定结构，再失去1个电子很困难②aNa2O或Na2