（新課改省份專用）2020版高考化學一輪復習 跟蹤檢測（十四）原子結構與性質（含解析）.doc

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跟蹤檢測（十四） 原子結構與性質 1．(2019西安中學模擬)以下表示氧原子結構的化學用語中，對電子運動狀態(tài)描述最詳盡的是(　　) A. 　　　　　　　　　B. C．1s22s22p4 D. 解析：選D　A項，只能表示最外層電子數；B項，只表示核外電子的分層排布情況；C項，具體到亞層的電子數；D項，包含了能層、能級以及軌道內電子的自旋方向。 2．在元素周期表的前18號元素中，最外層電子數是其電子層數的2倍的元素共有(　　) A．1種 B．2種 C．3種 D．4種 解析：選C　He、C、S符合題意。 3．某元素X，其原子的電子層數為(n－1)，最外層電子數為(2n－1)。下列有關元素X的說法中正確的是(　　) A．X可能是金屬元素 B．由X形成的含氧酸均為強酸 C．X不能形成化學式為KXO4的含氧酸鹽 D．元素X的氣態(tài)氫化物一定極易溶于水 解析：選D　由X原子的最外層電子數為(2n－1)可以推知n≤4，則X的電子層數≤3，X為短周期元素。當n＝4時，X為Cl元素；當n＝3時，X為N元素；當n＝2時，不符合題意。HNO2和HClO均為弱酸，B錯誤；Cl元素能形成KClO4，C錯誤；NH3和HCl均極易溶于水，D正確。 4．下列電子排布式或電子排布圖正確的是(　　) A．O的電子排布圖： B．Ca的電子排布式：1s22s22p63s23p63d2 C．N的電子排布圖： D．Br－的電子排布式：[Ar]3d104s24p6 解析：選D　A項，O的電子排布圖違背洪特規(guī)則，錯誤；B項，Ca的電子排布式違背能量最低原理，錯誤；C項，N的電子排布圖違背泡利原理，錯誤。 5．某元素的原子核外有三個電子層，其3p能級上的電子數是3s能級上的一半，則此元素是(　　) A．S B．Al C．Si D．Cl 解析：選B　某元素的原子核外有三個電子層，其3p能級上的電子數是3s能級上的一半，該元素原子的價電子排布式為3s23p1，核電荷數為13，此元素是Al。 6．某潛艇上的核反應堆內使用了液體鋁鈉合金作載熱介質，下列關于Al、Na原子結構的分析中正確的是(　　) A．原子半徑：Al>Na B．第一電離能：AlAl D．基態(tài)原子未成對電子數：Na＝Al 解析：選D　同周期自左向右原子半徑逐漸減小，原子半徑：AlNa，B錯誤；金屬Na的硬度小于Al，C錯誤；Na和Al的基態(tài)原子未成對電子數都為1，D正確。 7．某元素的第一電離能至第七電離能(kJmol－1)如表： I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 578 1 817 2 745 11 575 14 830 18 376 23 293 該元素最有可能位于元素周期表的族是(　　) A．ⅠA　　 　B．ⅡA　　 　C．ⅢA　　 　D．ⅣA 解析：選C　分析各級電離能，I3?I4，該元素的原子最外層有3個電子，該元素處于第ⅢA族。 8．五種元素的基態(tài)原子核外電子排布式如下：①1s22s22p63s23p63d54s2；②1s22s22p63s2；③1s22s22p6；④1s22s22p63s23p2；⑤[Ar]4s1。 下列說法中不正確的是(　　) A．③為稀有氣體元素，①為金屬元素 B．原子半徑：⑤>②>④ C．電負性：②<④ D．第一電離能：②<⑤ 解析：選D　由題意可知，①為Mn元素，②為Mg元素，③為Ne 元素，④為Si元素，⑤為K元素。Ne元素為稀有氣體元素，Mn為金屬元素，A正確；同周期主族元素，從左到右，原子半徑逐漸減小，同主族元素，從上到下，原子半徑逐漸增大，故原子半徑：K>Mg>Si，B正確；Mg為金屬元素，Si為非金屬元素，顯然Si的電負性大于Mg，C正確；Mg元素的第一電離能大于K元素，D錯誤。 9.如圖是第三周期11～17號元素某些性質變化趨勢的柱形，下列有關說法正確的是(　　) A．y軸表示的可能是電離能 B．y軸表示的可能是電負性 C．y軸表示的可能是原子半徑 D．y軸表示的可能是形成基態(tài)離子轉移的電子數 解析：選B　A項，同一周期內元素的第一電離能在總體增大的趨勢中有些曲折。當外圍電子在能量相等的軌道上形成全空(p0，d0，f0)、半滿(p3，d5，f7)或全滿(p6，d10，f14)結構時，原子的能量較低，元素的第一電離能較大，故第ⅢA族的第一電離能小于第ⅡA族的電離能，第ⅥA族的第一電離能小于第ⅤA族的電離能，錯誤；B項，同周期元素從左到右，電負性逐漸增大，正確；C項，同周期元素從左到右，原子序數逐漸增大，原子半徑逐漸減小，錯誤；D項，形成基態(tài)離子轉移的電子數：鈉為1，鎂為2，鋁為3，硅不易形成離子，磷為3，硫為2，氯為1，錯誤。 10．圖甲和圖乙表示的是元素的某種性質隨原子序數的變化。下列說法正確的是(　　) A．圖乙不可能表示元素的電負性隨原子序數的變化關系 B．圖甲可能表示的是元素單質的熔點隨原子序數的變化關系 C．圖乙可能表示的是元素原子的半徑隨原子序數的變化關系 D．圖甲可能表示的是元素原子的第一電離能隨原子序數的變化關系 解析：選D　電負性是元素的原子在化合物中吸引電子的能力，隨著核電荷數的增加呈周期性變化，故圖乙可能表示元素的電負性隨原子序數的變化，故A錯誤；同周期元素中，非金屬單質的熔點較低，與圖像不符，故B錯誤；同周期元素從左到右，原子半徑逐漸減小，與圖像不符，故C錯誤；同周期元素第一電離能從左到右逐漸增大，其中第ⅡA、ⅤA族元素的第一電離能大于相鄰主族元素，與圖像基本符合，故D正確。 11．根據元素周期表中完整周期元素的性質，在下列空格中填上適當的元素符號。 (1)在第三周期中，第一電離能最小的元素是________，第一電離能最大的元素是________。 (2)在元素周期表中，電負性最大的元素是________，電負性最小的元素是________。 (3)最活潑的金屬元素是________。 (4)最活潑的氣態(tài)非金屬原子是________。 (5)第二、三、四周期，原子最外電子層中p能級半充滿的元素是________。 (6)已知某原子的各級電離能如下：I1＝577 kJmol－1，I2＝1 817 kJmol－1，I3＝2 745 kJmol－1，I4＝11 578 kJmol－1，則該原子在化合物中表現(xiàn)的化合價為______(填標號)。 A．＋1　　　B．＋2　　　C．＋3　　　D．＋4 解析：(1)同周期中從左到右，元素的第一電離能(除第ⅡA族、第ⅤA族反常外)逐漸增大，同周期中第ⅠA族元素第一電離能最小，稀有氣體最大，故第三周期中第一電離能最小的為Na，最大的為Ar。(2)電負性的遞變規(guī)律：同周期從左到右逐漸增大，同主族從上到下逐漸減小。故元素周期表中，電負性最大的元素是氟，電負性最小的為銫。(3)金屬性的遞變規(guī)律：一般來說，同周期從左到右逐漸減小，同主族從上到下逐漸增大，故元素周期表中，金屬性最強的元素是銫。(4)非金屬性的遞變規(guī)律：一般來說，同周期從左到右逐漸增大，同主族從上到下逐漸減小，故元素周期表中，非金屬性最強的元素是氟。(5)第二、三、四周期原子中p層有三個軌道，p軌道半充滿時p層有3個電子，故第二、三、四周期原子中p軌道半充滿的元素是N、P、As。(6)由題可知，第三電離能到第四電離能發(fā)生突變，也就是在失去了3個電子后，原子達到穩(wěn)定結構，再失去電子比較難，故該原子的最外層應該有3個電子，所以顯示＋3價。 答案：(1)Na　Ar　 (2)F　Cs　(3)Cs　 (4)F　(5)N、P、As　(6)C 12．(1)鎂原子核外有________種不同運動狀態(tài)的電子，________種不同能量狀態(tài)的電子。 (2)A、B、C、D、E代表5種元素。請?zhí)羁眨? ①A元素基態(tài)原子的最外層有3個未成對電子，次外層有2個電子，其元素符號為________。 ②B元素的負一價離子的電子層結構與氬相同，B的原子結構示意圖為________。 ③C元素是第三周期中無未成對電子的主族元素，它的電子排布圖為________________。 ④D元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層有一個電子，D基態(tài)原子的電子排布式為________________。 ⑤E原子共有3個價電子，其中一個價電子位于第三能層d軌道，指出該元素在周期表中所處的周期數和族序數________________。 (3)用符號“>”“<”或“＝”連接下列各項關系。 ①第一電離能：N________O，Mg________Ca。 ②電負性：O________F，N________P。 ③能量高低：ns________np,4s________3d。 解析：(1)Mg的原子序數是12，核外電子排布式為1s22s22p63s2，則Mg原子核外有12種不同運動狀態(tài)的電子和4種不同能量狀態(tài)的電子。(2)①A為N元素。②B－的電子層結構與氬相同，B為Cl元素，其原子結構示意圖為。③C是Mg，Mg含有的核外電子數為12個，核外電子排布式為1s22s22p63s2，電子排布圖為。④D為Cu元素，其電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。⑤E元素原子共有3個價電子，其中一個價電子位于第三能層d軌道，價電子排布式為3d14s2，補齊前面的電子得到核外電子排布式：1s22s22p63s23p63d14s2，最大能層數為4，說明位于第四周期，價電子排布式為3d14s2，說明位于第ⅢB族。(3)①非金屬性越強，第一電離能越大，但處于半充滿、全充滿的狀態(tài)第一電離能大于相鄰元素，則第一電離能：N>O，Mg>Ca。②非金屬性越強，電負性越大，則電負性：OP。③根據構造原理可知能量高低：ns　>?、?　>　 ③<　< 13．(2019黑龍江實驗中學模擬)A、B、C、D、E、F、G、H是元素周期表前四周期常見元素，且原子序數依次增大，其相關信息如表所示： 元素 相關信息 A 原子核外有6種不同運動狀態(tài)的電子 C 基態(tài)原子中s電子總數與p電子總數相等 D 原子半徑在同周期元素中最大 E 基態(tài)原子最外層電子排布式為3s23p1 F 基態(tài)原子的最外層p軌道有兩個電子的自旋方向與其他電子的自旋方向相反 G 基態(tài)原子核外有7個能級且能量最高的能級上有6個電子 H 是我國使用最早的合金中的最主要元素 請用化學用語填空： (1)A元素位于元素周期表第______周期第______族；C元素和F元素的電負性比較，較小的是________。 (2)D的單質在空氣中燃燒時火焰的顏色是______________________________________， 請用原子結構的知識解釋發(fā)光的原因：_______________________________________。 (3)H元素位于元素周期表的________區(qū)?；鶓B(tài)E原子的L層電子排布圖為__________________。 (4)B元素與宇宙中含量最豐富的元素形成的最簡單化合物的VSEPR模型為________，B元素與同周期相鄰兩元素的電離能大小關系為__________________，請解釋原因________________________________________________________________________。 (5)G元素的低價陽離子的離子結構示意圖是_________，F(xiàn)元素原子的價電子的電子排布圖是______________________。 (6)在基態(tài)G中，電子占據的最高能層符號為__________，該能層具有的原子軌道數為__________。 (7)G的高價陽離子的溶液與H單質反應的離子方程式為________________________。 (8)與E元素成對角線關系的某元素的最高價氧化物的水化物具有兩性，寫出該兩性物質與D元素的最高價氧化物的水化物反應的離子方程式：_____________________________。 解析：A的原子核外共有6個電子，A為碳元素；C的核外電子排布式為1s22s22p4，C是氧元素；由于A、B、C原子序數依次遞增，故B是氮元素；D是鈉元素；E是鋁元素；F的p軌道上有5個電子，是氯元素；G的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，是鐵元素；H是銅元素；所以A、B、C、D、E、F、G、H分別是C、N、O、Na、Al、Cl、Fe、Cu。(1)A為碳元素，原子序數是6，位于元素周期表第二周期第ⅣA族；O與Cl形成的化合物中O元素表現(xiàn)負價，對電子的吸引能力更強，故Cl的電負性較小。(2)鈉在空氣中燃燒時火焰的顏色是黃色的，鈉原子中的電子吸收了能量，從能量較低的軌道躍遷到能量較高的軌道，處于激發(fā)態(tài)，處于激發(fā)態(tài)的電子是不穩(wěn)定的，很快躍遷回能量較低的軌道(低能量的激發(fā)態(tài)或基態(tài))，這時就將多余的能量以光的形式放出。(3)Cu是29號元素，價電子排布式為3d104s1，所以Cu元素位于元素周期表的ds區(qū)，Al原子的電子排布式是1s22s22p63s23p1，L層是第二層，電子排布圖為。(4)N元素與宇宙中含量最豐富的元素形成的最簡單化合物為NH3，分子構型為三角錐形；C、N、O三種元素的第一電離能大小順序是N>O>C；C、N、O元素是同一周期，在同周期中，隨原子序數遞增，第一電離能逐漸增大，但N元素的2p軌道處于半充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定，較難失去電子，所以比相鄰的氧元素要大。(5)G為Fe元素，其低價陽離子的離子結構示意圖是；F為Cl元素，其原子的價電子構型的電子排布圖(軌道表示式)是。(6)G為Fe元素，其基態(tài)原子核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2，電子占據的最高能層是4s，所以最高能層符號為N；N層有s、p、d、f 4個能級，s能級有1個軌道，p能級有3個軌道，d能級有5個軌道，f能級有7個軌道，所以共有軌道數：1＋3＋5＋7＝16。(7)G是Fe，H是Cu，F(xiàn)e3＋與Cu反應生成Fe2＋與Cu2＋，反應的離子方程式為2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。(8)E元素是Al，與Al元素成對角線關系的某元素的最高價氧化物的水化物具有兩性，該元素為Be，其最高價氧化物的水化物為Be(OH)2，與NaOH反應的離子方程式：Be(OH)2＋2OH－===BeO＋2H2O。 答案：(1)二?、鬉　Cl (2)黃色　電子由高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到低能量的激發(fā)態(tài)或基態(tài)釋放能量，以光輻射的形式表現(xiàn)出來 (3)ds　 (4)四面體　CO>C，原因是非金屬性越強，第一電離能越大，但由于N原子2p軌道電子半充滿為穩(wěn)定結構，比O原子更難失去電子，N原子的第一電離能最大。 答案：(1)6　2p　3 (2)銅元素　1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1) (3)O3　SO2　(4)N　非金屬性越強，第一電離能越大，但由于N原子2p軌道電子半充滿為穩(wěn)定結構，比O原子更難失去電子，N原子的第一電離能最大