2021高考化学专题突破训练：专题18-原子结构与性质

专题18原子结构与性质一、选择题1.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轨道电子能量确定高于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2.下列有关物质结构的表述正确的是()A．次氯酸的电子式：Heq\o(\s\up7(·),\s\do5(·))eq\o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o(\s\up7(·),\s\do5(·))eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o(\s\up7(·),\s\do5(·))B．氮原子轨道表示式为：C．氯原子的最外层电子排布式为3s23p5D．钠离子的结构示意图：3.具有如下电子层结构的电子，其相应元素确定属于同一主族的是()A．3p能级上有2个未成对电子的原子和4p能级上有2个未成对电子的原子B．3p能级上只有1个空轨道的原子和4p能级上只有1个空轨道的原子C．最外层电子排布为1s2的原子和最外层电子排布为2s22p6的原子D．最外层电子排布为1s2的原子和最外层电子排布为2s2的原子4.下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示，单位为kJ·mol－1)。I1I2I3I4……R7401500770010500下列关于元素R的推断中确定正确的是()①R的最高正价为＋3价②R元素位于元素周期表中第ⅡA族③R元素第一电离能大于同周期相邻元素④R元素基态原子的电子排布式为1s22s2A．①②B．②③C．③④D．①④5.现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s22p63s23p4;②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p3;④1s22s22p5。则下列有关比较中正确的是()A．第一电离能：④＞③＞②＞①B．原子半径：④＞③＞②＞①C．电负性：④＞③＞②＞①D．最高正化合价：④＞③＝②＞①6.气态电中性基态原子的原子核外电子排布发生如下变化，吸取能量最多的是()A．1s22s22p63s23p2→1s22s22p63s23p1B．1s22s22p63s23p3→1s22s22p63s23p2C．1s2s22p63s23p4→1s22s22p63s23p3D．1s22s22p63s23p6d104s24p2→1s22s22p63s23p6d104s24p17.下列关于元素电负性大小的比较中，不正确的是()A．O<S<Se<Te B.C<N<O<FC．P<S<O<F D.K<Na<Mg<Al二、非选择题8.下面是s能级和p能级的原子轨道图，试回答下列问题：(1)s电子的原子轨道呈球形，每个s能级有1个原子轨道；p电子的原子轨道呈哑铃形，每个p能级有3个原子轨道。(2)s电子的原子轨道、p电子的原子轨道的半径与能层序数n有关，二者之间的关系为能层序数n越大，原子轨道的半径越大。9.（2022•资阳模拟）能源、材料和信息是现代社会的三大“支柱”。(1)目前，利用金属或合金储氢的争辩已取得很大进展，下图是一种镍基合金储氢后的晶胞结构图。①Ni在元素周期表中的位置是第四周期，第Ⅷ族，其基态原子的外围电子排布图是1s22s22p63s23p63d84s2。②该合金储氢后，含1molLa的合金可吸附H2的物质的量为3mol。(2)南师大结构化学试验室合成了一种多功能材料——对硝基苯酚水合物(化学式为C6H4OHNO3·1.5H2O)。试验表明，加热至94℃时该晶体能失去结晶水，由黄色变成鲜亮的红色，在空气中温度降低又变为黄色，具有可逆热色性；同时试验还表明它具有使激光倍频的二阶非线性光学性质。①晶体中四种基本元素的电负性由大到小的挨次是O＞N＞C＞H。②对硝基苯酚水合物属于分子晶体(填晶体类型)，失去结晶水的过程中，破坏的微粒间作用力是氢键。(3)科学家把NaNO3和Na2O在确定条件下反应得到一种白色晶体，已知其中阴离子与SOeq\o\al(2－,4)互为等电子体，且该阴离子中的全部原子的最外层电子都满足8电子稳定结构。该阴离子的化学式是______________，空间立体构型为正四周体，其中心原子N的杂化方式是sp3。10.四种短周期元素的性质或结构信息如表所示。请依据信息回答下列问题：元素性质或结构信息A 室温下单质呈粉末状固体，遇热易熔化；单质在氧气中燃烧，发出光明的蓝紫色火焰B单质常温、常压下是气体，能溶于水；原子的M层有1个未成对的p电子C 单质质软、银白色固体、导电性强；单质在空气中燃烧发出黄色的火焰D原子最外层电子层上s电子数等于p电子数；单质为空间网状晶体，具有很高的熔、沸点(1)B元素在周期表中的位置为第3周期ⅦA族，写出A原子的电子排布式1s22s22p63s23p4。(2)写出C单质与水反应的化学方程式2Na＋2H2O2NaOH＋H2↑。A与C形成的化合物溶于水后，溶液的pH大于7(填“大于”、“等于”或“小于”)。(3)D元素最高价氧化物晶体的硬度大(填“大”或小)，其理由是SiO2是原子晶体(或小，CO2是分子晶体)(答案合理即可)。(4)A、B两元素第一电离能较大的是Cl(写元素符号)，写出证明这一结论的一个试验事实高氯酸的酸性大于硫酸的酸性(或氯化氢稳定性比硫化氢的强)。第50讲1．C解析：能量越高的电子在离核越远的区域内运动，也就越简洁失去；电离能是原子失去电子时所要吸取的能量，能量越高的电子在失去时消耗的能量也就越少，因而电离能也就越小；同一能层p轨道电子的能量确定比s轨道电子能量高，但外层s轨道电子能量则比内层p轨道电子能量高；电子首先排布能量最低、离核最近的轨道，再依次排布离核较远、能量较高的轨道。2．C解析：HClO的电子式应为Heq\o(\s\up7(·),\s\do5(·))eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o(\s\up7(·),\s\do5(·))eq\o(Cl,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o(\s\up7(·),\s\do5(·))；氮原子轨道表示式应为；钠离子结构示意图应为。3．B解析：p能级有3个原子轨道，最多可以容纳6个电子，依据核外电子排布的泡利原理和洪特规章，当p能级上有2个电子和4个电子时，p能级上有2个未成对电子，所以相应元素可能是ⅣA族，也可能是ⅥA族，故A不符合题意；p能级上有1个空轨道，说明另外两个轨道各容纳了1个电子，加上s能级上的2个电子，最外层是4个电子，所以不管哪个能层都一样，最外层为4个电子，属于ⅣA族，故B符合题意；最外层电子排布为1s2的原子是He，最外层电子排布为2s22p6的原子是Ne，两者属于0族，故C不符合题意；最外层电子排布为2s2的原子是Be，属于第ⅡA族，而最外层电子排布为1s2的原子是He，属于0族，故D也是错误的。4．B解析：由表中数据可知，R元素的第三电离能与其次电离能的差距最大，故最外层有两个电子，最高正价为＋2价，位于第ⅡA族，可能为Be或者Mg元素，因此①不正确，②正确，④不确定；短周期第ⅡA族(ns2np0)的元素，因p轨道处于全空状态，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻主族元素，③正确。故选B。5．A解析：①～④四种元素分别为S、P、N、F，第一电离能F>N、P>S。又由于第一电离能N>P，A项正确；原子半径N>F，B项错误；电负性应S>P，即①>②，C项错误；F无正化合价，N、S、P最高正化合价分别为＋5、＋6、＋5价，故应为①>③＝②，D项错误。6．B解析：C项失去一个电子后形成较为稳定的3p轨道的半布满状态，故吸取能量较少；而B项由3p轨道的较稳定半布满状态再失去一个电子变成不稳定状态，吸取能量较多。A项和D项为第ⅣA元素失去一个电子。7．A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；C、D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。8．(1)球1哑铃3(2)能层序数n能层序数n越大，原子轨道的半径越大解析：s电子原子轨道是球形的，随着能层序数的增大，其半径也渐渐增大。p电子原子轨道是哑铃形的，每个p能级有3个相互垂直的原子轨道，p电子原子轨道的平均半径也随着能层序数的增大而增大。9．(1)①第四周期，第Ⅷ族1s22s22p63s23p63d84s2②3mol(2)①O＞N＞C＞H②分子晶体氢键(3)NOeq\o\al(3－,4)正四周体sp3解析：(1)②每个晶胞中含La个数为8×eq\f(1,8)＝1；含氢分子数为8×eq\f(1,4)＋2×eq\f(1,2)＝3，故含1molLa的合金可吸附3molH2。(2)②从硝基苯酚水合物的性质看，应为分子晶体。苯酚中的羟基与结晶水之间存在氢键。(3)依据等电子体学问可知，该离子的化学式为NOeq\o\al(3－,4)，等电子体的结构相像，故中心原子氮原子的杂化方式与SOeq\o\al(2－,4)中的硫原子相同，实行sp3杂化，离子为正四周体结构。10．(1)第3周期ⅦA族1s22s22p63s23p4(2)2Na＋2H2O=