高三化学一轮复习专题训练：+原子结构与元素性质

高考化学一轮复习专题训练：原子结构与元素性质

一、单选题1．“神州”十七号航天员汤洪波：“再度飞天，永远相信持续努力的力量”。关于航空航天新材料，下列观点正确的是()A.神舟飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐B.“问天”空间机械臂的主要成分为铝合金，比纯铝的熔点低、硬度大C.“天宫”实验舱太阳能电池采用砷化镓（GaAs）作半导体，砷化镓能将化学能转化为电能D.“天舟”货运离子发动机新突破——碘动力航天器大幅度降低发射成本，碘位于元素周期表第六周期2．下列元素基态原子的对应轨道上的电子最容易失去的是()A.Fe元素原子4s轨道上的电子 B.Ca元素原子4s轨道上的电子C.F元素原子2p轨道上的电子 D.Ga元素原子4p轨道上的电子3．某晶体立方晶胞如图所示。已知图中微粒1的分数坐标是，阿伏伽德罗常数的值为。下列说法正确的是()A.周围距离最近且相等的个数是6B.微粒2的分数坐标是C.已知银与铜位于同一族，银元素位于元素周期表的d区D.若晶胞边长为apm，则晶体密度为4．元素在周期表中的位置，反映了元素的原子结构和元素性质。下列说法正确的是()A.核外电子排布相同的微粒化学性质也相同B.主族元素的最高正价等于该元素原子的最外层电子数C.在金属元素与非金属元素的交界处寻找优良的催化剂D.短周期第IVA与VIIA族元素的原子间构成的分子，均满足原子最外层8电子结构5．某离子化合物的结构如图。X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的五种短周期主族元素，Q核外最外层电子数与Y核外电子总数相同，X的原子半径是元素周期表中最小的。下列正确的是()A.X2Q2为非极性分子B.W元素原子从激发态跃迁到基态辐射出紫光C.简单离子半径：Z>Q>WD.该化合物中与Y单键相连的Q不满足8电子稳定结构6．铼可用于制造航空发动机的核心部件。铼元素在周期表中的信息如图所示。下列有关该元素说法错误的是()A.属于金属元素 B.元素符号为ReC.质子数为75 D.相对原子质量为186.2g7．对学过的知识不断地进行归纳和总结是一种重要的学习方法，下面是某同学对周期表进行的有关总结，其中正确的是()A.在短周期中同族上下相邻的两元素的原子序数之差都为8B.周期表中共18纵列，7个横行，也有18个族和7个周期C.ⅠA族元素都是碱金属元素，ⅦA族元素都是卤素D.同周期ⅡA族元素和ⅣA族元素的原子序数之差有2、12和26三种可能8．碳硼烷酸是一类超强酸，也是唯一能质子化富勒烯(如)但不会将其分解的酸，其结构如图所示。下列说法正确的是()A.富勒烯与石墨互为同位素B.碳硼烷酸的组成元素均位于元素周期表的p区C.②号氢需要克服和之间的作用力，因此①号氢具有强酸性D.由11个硼原子和1个碳原子排列而围成结构有20个面9．已知某元素的阳离子的核内中子数为N，质量数为A，则1mol它的氧化物中所含电子的物质的量是（）A.mol B.mol C.mol D.mol10．在碱性溶液中，可以与缩二脲形成紫色配离子，其结构如图所示。下列说法错误的是()A.该配离子中非金属元素的电负性大小顺序为B.该配离子中能与水分子形成氢键的原子有、和C.1mol该配离子中含有的配位键数目为6(设为阿伏加德罗常数的值)D.已知缩二脲的分子式为，则由尿素生成缩二脲的反应类型为取代反应11．某种合成医药、农药的中间体结构如图所示，其中X、Y、Z、M、R均为短周期主族元素，原子序数依次增大。下列说法错误的是()A.第一电离能：Y<Z<M B.简单氢化物沸点：Y<ZC.R可形成两种酸性氧化物 D.YM可作为配合物的配体12．元素As、Se、Br位于元素周期表中第四周期。下列说法正确的是()A.原子半径大小： B.电离能大小：C.氢化物稳定性： D.电负性大小：13．下列说法中错误的是()A.根据水的沸点高于氟化氢，推断分子间氢键数目：B.根据推电子基团种类不同，推断酸性：C.根据核外电子数不同，推断核外电子空间运动状态种类：D.根据中心原子电负性不同，推断键角：14．下列化学用语表示正确的是()A.基态的价电子轨道表示式：B.氨基的电子式：C.2，3-二甲基丁烷的键线式：D.的VSEPR模型：15．下列表述正确的是()A.键角：B.用原子轨道描述氯化氢分子中化学键的形成：C.电负性：N＞O＞CD.冰的密度比水小的原因与氢键无关16．硒化锌是一种重要的半导体材料，晶胞结构如图所示。下列说法正确的是()A.a点离子所处空隙类型为四面体空隙B.的配位数为12C.基态Se原子的电子排布式为D.若换为，则晶胞棱长保持不变17．由C、H和与C处于同周期的X、Y四种元素组成的穴醚的键线式如图，该结构中除H外其余原子均满足8电子稳定结构，其空腔直径大约为260~320pm，可以适配直径与之相近的碱金属离子从而实现离子识别。下列说法正确的是()离子直径/pm204304A.第一电离能：X>YB.简单氢化物的沸点：X>YC.键角：C-Y-C>C-X-CD.该穴醚可与通过配位键形成超分子，对进行识别18．甲硫氨酸是构成人体的必需氨基酸之一，结构简式如图所示。下列有关说法正确的是()A.第一电离能：O>N>C>HB.基态氧原子的电子有8种空间运动状态C.甲硫氨酸分子中碳原子的杂化类型有和D.甲硫氨酸分子间不能形成氢键二、多选题19．下列关于元素或化合物的叙述正确的是()A.第一电离能：B.某主族金属元素气态基态原子的逐级电离能的数值分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703……当它与氯气反应时生成的阳离子是C.在氨水中，大部分与以氢键结合形成分子，则的结构式为：D.第四周期元素中，铬原子价电子层中未成对电子数最多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21．一种用于合成治疗免疫疾病药物的物质，其结构如图所示，其中X、Y、Z、Q、W为1~20号元素且原子序数依次增大，Z与Q同主族，Q和W的简单离子具有相同的电子层结构。下列叙述正确的是()A.WX是共价化物B.该物质中所有原子都满足8电子结构C.该物质中两个Y原子的杂化方式相同D.电负性顺序为Z>Y>X22．下列说法正确的是()A.第一电离能：C>Be>B B.金属性：Li>Na>KC.热稳定性：HzS>HCl>HF D.电负性：Cl<S<P三、填空题23．元素周期表反映了元素之间的内在联系，是研究物质性质的重要工具。如表是元素周期表的一部分。回答下列问题：（1）元素①~⑧中非金属性最强的是_________（填元素符号）；简单离子半径最大的是_________（填离子符号）。（2）若元素④与⑧形成的化合物为X，用电子式表示X的形成过程：________；画出X中阴离子的离子结构示意图：________。（3）⑦⑧两种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱为________（用化学式表示）。（4）⑥的单质与强碱反应的离子方程式为________。（5）已知⑤的单质与①的最高价氧化物Y在点燃条件下能反应生成黑色单质，推测④的单质______（填“能”或“不能”）与Y发生类似反应。（6）已知铷（Rb）是37号元素，与④同主族。下列说法正确的是______（填序号）。a.铷在周期表中的位置为第四周期第ⅠA族b.铷的熔点比④对应单质的熔点低c.⑥的简单离子与过量的RbOH反应最终会产生白色沉淀d.RbOH的碱性比④的最高价氧化物对应水化物强24．氢能是极具发展潜力清洁能源，2021年我国制氢量位居世界第一。请回答：（1）298K时，1g燃烧生成放热121kJ，1mol蒸发吸热44kJ，表示燃烧热的热化学方程式为______。（2）工业上，常用与重整制备。500℃时，主要发生下列反应：I．II．①已知：。向重整反应体系中加入适量多孔CaO，其优点是______。②下列操作中，能提高平衡转化率的是______(填标号)。A．加催化剂 B．增加用量C．移除 D．恒温恒压，通入惰性气体③500℃、恒压()条件下，1mol和1mol反应达平衡时，的转化率为，的物质的量为0.25mol，则反应II的平衡常数______(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。（3）实现碳达峰、碳中和是贯彻新发展理念的内在要求，因此二氧化碳的合理利用成为研究热点。可用氢气和二氧化碳在催化剂作用下合成甲醇：。恒压下，和的起始物质的量之比为1∶3时，该反应甲醇的平衡产率随温度的变化如图所示。该反应的______0，甲醇的产率P点高于T点的原因为______。（4）某种新型储氢材料的晶胞如图，八面体中心为M金属离子，顶点均为配体：四面体中心为硼原子，顶点均为氢原子。若其摩尔质量为，则M元素为______(填元素符号)：在该化合物中，M离子的价电子排布式为______。25．硼族元素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题：（1）基态原子价电子排布式为_______。（2）常温下，与硼单质反应生成为缺电子结构，通入水中产生三种酸分别为和_______（填化学式）。和中的键角大小顺序是_______，实验测得中3个键长远比B和F的半径之和小，原因是_______。（3）一定条件下，和反应生成和化合物X。X晶胞及晶胞中某一原子的俯视投影如图所示，晶胞参数为。上述反应的化学方程式为_______，X晶体内含有的作用力有_______（填字母）。a.配位键b.离子键c.氢键d.金属键用原子分数坐标来描述晶胞中所有原子的位置，需要_______组原子分数坐标，晶体中有_______种化学环境的原子。（4）阿伏加德罗常数的值为。化合物X的密度为_______（用含的代数式表示）。26．我国科学家构建了新型催化剂“纳米片”(Co—N—C)，该“纳米片”可用于氧化和吸附。回答下列问题：(1)基态Co原子的价层电子排布式为__________。(2)在空气中会被氧化成。的空间结构是____________，中S原子采用__________杂化。(3)是钴的一种配合物，含1mol的溶液与足量溶液能生成____molAgCl，中的配位数为__________。中提供电子对形成配位键的原子是____________________(4)两种三角锥形气态氢化物膦()和氨()的键角分别为93.6°和107°，试分析的键角小于的原因：____________________________________________________________。(5)沸点(184.4℃)分别高于甲苯的熔点(－95.0℃)、沸点(110.6℃)，原因是___________。四、实验题27．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：B解析：A.神舟飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷是新型无机非金属材料，不是传统的硅酸盐材料，A错误；B.铝合金的硬度、强度大于纯金属，熔点低于纯金属，B正确；C.砷化镓太阳能电池，能将太阳能转化为电能，提供能量，C错误：D.碘位于元素周期表第五周期ⅦIA族，D错误；故答案为：B。2．答案：B解析：A.Fe元素原子价电子为，4s是最外层电子，3d是最高能级，金属性比Ca弱，失去电子能力比Ca弱，故A不符合题意；B.Ca元素原子价电子为，4s是最外层电子，Ca的金属是这几个中最强的，因此易失去电子，故B符合题意；C.F元素原子价电子为，最外层有7个电子，易得到1个电子，不易失去电子，故C不符合题意；D.Ga元素原子价电子为，4p是最高能级，金属性比Ca弱，失去电子能力比Ca弱，故D不符合题意。综上所述，答案为B。3．答案：D解析：A.根据晶胞结构可知，周围距离最近且相等的个数是4，A错误；B.图中微粒1的分数坐标是，则微粒2的分数坐标是，B错误；C.银与铜位于同一族，所以银在元素周期表的ds区，C错误；D.个数为4，为，则密度，D正确；故选D。4．答案：D解析：A.核外电子排布相同的微粒化学性质不一定相同，如核外电子排布相同但化学性质不同，故A错误；B.主族元素的最高正价不一定等于该元素原子的最外层电子数，如：F无正价，故B错误；C.在金属元素和非金属元素的交界处寻找半导体材料，故C错误；D.短周期第IVA元素：C、Si，易形成4个共用电子对，VIIA族元素：F、Cl，易形成1个共用电子对，短周期第IVA与VIIA族元素的原子间构成的分子：，均满足原子最外层8电子结构，故D正确；故选D。5．答案：C解析：根据上述分析可知：X是H，Y是C，Z是N，Q是O，W是Na元素。A.为，该物质分子是不对称极性分子，A错误；B.W是Na元素，其焰色试验显黄色，不是显紫色，B错误；C.Z是N，Q是O，W是Na，三种元素形成的简单离子的电子层结构相同，对于核外电子排布相同的离子，离子的核电荷数越大，离子半径就越小，所以离子半径：，C正确；D.Y是C，Q是O，阴离子得到一个电子导致与Y(C)单键相连的Q(O)满足8电子稳定结构，D错误；故合理选项是C。6．答案：D解析：A.Re属于金属元素，故A正确；B.Re为元素符号，故B正确;C.75为元素的质子数，故C正确；D.Re的相对原子质量为186.2，故D错误；故选D。7．答案：D解析：A.第IA族一、二周期两元素原子序数相差2，A错误；B.元素周期表中一共有18个纵行，7个横行，有16个族和7个周期，B错误；C.IA族元素气元素不是碱金属元素，C错误；D.同周期ⅡA族元素和IVA族元素的原子序数之差有2、12和26三种可能，D正确；故选D。8．答案：D解析：A.任何由碳一种元素组成，以球状，椭圆状，或管状结构存在的物质，都可以被叫做富勒烯，富勒烯指的是一类物质，质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素，富勒烯与石墨不是互为同位素，A错误；B.H位s区，C、B、CI位于p区，B错误；C.Cl...H..H之间为氢键①号C-H键为共价键，克服共价键作用力更为困难，故②号氢具有强酸性，C错误；D.根据该结构图可知，每层的B原子形成5边形，，该结构有20个面，D正确；故选D。9．答案：A解析：10．答案：C解析：A.同一周期从左到右主族元素的电负性逐渐变大，故电负性：，且三者电负性均大于氢，A正确；B.由题图可知，能与水分子中的氢原子形成氢键，能与水分子中的氧原子形成氢键，B正确；C.由题图可知，该配离子中，1个铜离子与其他原子共形成4个配位键，故1mol该配离子中含有的配位键数目为，C错误；D.已知缩二脲的分子式为，根据题图可判断出缩二脲的结构简式为，结合尿素的结构简式判断，由尿素生成缩二脲的反应类型为取代反应，D正确；综上所述故选C。11．答案：A解析：根据X、Y、Z、M、R原子序数依次增大且为短周期主族元素，结合该中间体的结构中的连键特点，可推出元素X、Y、Z、M、R分别为H、C、N、O、S。第一电离能应是C<O<N，A错误；Y、Z对应的简单氢化物分别为和，由于中存在分子间氢键，所以沸点高于，B正确；S可形成两种酸性氧化物，分别为和，C正确；CO可作配合物的配体，如，D正确。则答案为A。12．答案：A解析：A.同周期元素自左向右半径依次减小，所以，A正确；B.同周期元素自左向右电离能依次增大，当最外层出现半满和全满时第一电离能比相邻元素都要大，所以，B错误；C.非金属性越强氢化物越稳定，非金属性溴最强砷最弱，所以稳定性，C错误；D.同周期元素自左向右电负性依次增大，所以，D错误；故选A。13．答案：C解析：A.水分子之间和HF分子之间都存在氢键，水常温下为液体，HF常温下为气体，则分子间氢键数目：，A正确；B.乙基的推电子能力比甲基大，则正丙酸中的羧基较难电离出氢离子，其酸性较弱，B正确；C.S的核外电子排布式为，P的核外电子排布式为，两者的核外电子空间运动状态种类都为1+1+3+1+3=9，C错误；D.N的电负性大于P，则N—H键中的共用电子对都更加偏向于N原子，相互之间斥力较大，键角大，D正确；故选C。14．答案：C解析：A.基态的价电子轨道表示式：，故A错误；B.氨基的电子式：，故B错误；C.2，3-二甲基丁烷的键线式为，故C正确；D.的VSEPR模型为平面三角形，故D错误；故选：C。15．答案：B解析：A.中O有两对弧电子对，中有一对孤电子对，孤电子对之间的排斥力大于成键电子之间的排斥力，所以键角小于，A项错误；B.氯化氢分子中化学键的形成用原子轨道描述如图所示，B项正确；C.同周期元素从左到右元素电负性逐渐增强，电负性应为O＞N，C项错误；D.冰的密度比水小的性质与氢键有关，冰和水密度不同主要是由于水分子间存在氢键，在水液态时，一个水分子与四个水分子相连，而水凝固为冰时，氢键会拉伸水分子使水分子之间距离增大，体积也就增大了，故冰密度比水小与氢键有关，D项错误；答案选B。16．答案：A解析：根据晶胞结构图可知，a点离子所处空隙类型为四面体空隙，A正确；该晶胞中的配位数是4，则ZnSe晶胞中的配位数也是4，B错误；基态Se原子的电子排布式为，C错误；S的电负性比Se大，的半径比小，与之间的距离比与之间的距离小，晶胞的棱长则变短，D错误。17．答案：A解析：A.N电子排布式半满比较稳定，第一电离能：N>O，A正确；B.中氢键作用力更强，简单氢化物的沸点：，B错误；C.N和O都为杂化，但O中有两对孤对电子，N只有一对孤对电子，孤对电子的排斥大于成键电子排斥，因此C-O-C键角更小，C错误；D.直径小于穴醚空腔最小值，则直径小于，故不适配，不能识别，D错误；故选A。18．答案：C解析：A项，N原子的2p轨道处于半满状态，导致其第一电离能大于O，所以第一电离能为N>O>C>H，错误；B项，空间运动状态就是原子轨道，不包括电子的自旋方向，空间运动状态与运动状态不是同一概念，基态氧原子的电子有1s、2s和三个2p轨道，共5种空间运动状态，错误；C项，该分子中的羧基碳原子是杂化，其他的碳原子都是杂化，正确；D项，羧基和氨基均是能够形成氢键的基团，错误。19．答案：BD解析：A.同周期从左往右，第一电离能逐渐增大，但由于ⅤA族元素半充满稳定难失电子，第一电离能ⅤA>ⅥA。所以Cl>P>S>Si，A项错误；B.由元素的电离能突跃看，电子失去第三电子时电离能剧增，说明该元素最多能失去2个电子，与强氧化剂反应显高价，B项正确；C.氨水中电负性较小的N易提供孤电子对与水中的H形成氢键表示为，C项错误；D.Cr价电子排布为，它的未成对电子数为6个，第四周期元素中，铬原子价电子层中未成对电子数最多，D项正确；故选BD。20．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：D22．答案：A23．答案：（1）F；（2）；（3）（4）（5）能（6）bd解析：根据元素在元素周期表中的位置，知①~⑧分别为C、N、F、Na、Mg、Al、S、Cl。（1）同一周期主族元素从左到右，非金属性逐渐增强，同一主族元素从上到下，非金属性逐渐减弱，则①~⑧中非金属性最强的是F。根据离子半径的比较方法知，核外有3个电子层，且原子序数：S>Cl，故简单离子半径最大的是。（2）Na和Cl形成的化合物NaCl为离子化合物，故形成过程用电子式表示为；的结构示意图为。（3）S和Cl的最高价氧化物对应水化物分别为和，Cl的非金属性强，即酸性：。（4）铝既能与强酸反应又能与强碱反应，铝与强碱反应的离子反应方程式为。（5）Mg与在点燃条件下能反应生成黑色单质，即Mg将还原为C，Na比Mg金属性更强，还原性更强，故Na也可以将还原为C。（6）铷在元素周期表中的位置为第五周期第ⅠA族，a错误；Rb与Na位于同一主族，从上到下，碱金属熔点降低，故铷的熔点比钠低，b正确；同一主族元素从上到下，金属性增强，故碱性：RbOH>NaOH，与过量RbOH反应，最终生成，无白色沉淀，c错误，d正确。24．答案：（1）（2）①.吸收二氧化碳有利于平衡正向移动，从而提高甲烷的转化率；②.CD；③.7（3）①.<；②.P点有分子筛膜，分离出水有利于平衡正向移动，从而提高甲醇的产率（4）①.Fe；②.25．答案：（1）（2）；；中心硼原子为杂化，B有一条未杂化的P轨道，此P轨道与三个F原子的P轨道重