原子结构与性质.docx

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原子结构与性质

选修3　物质结构与性质

　原子结构与性质

课时集训

测控导航表

考点

基础题组

能力题组

挑战题组

核外电子排布

1,5

7,8

原子结构与性质

2,4

9,10

综合

3,6

11,12,13

1.（优质试题·江西上栗县二模）下列说法中正确的是（　B　）

A.任何一个能层最多只有s、p、d、f四个能级

B.用n表示能层序数,则每一能层最多容纳电子数为2n2

C.核外电子运动的概率分布图（电子云）就是原子轨道

D.电子的运动状态只可从能层、能级、轨道3个方面进行描述

解析:

随着能层数的增大,能级逐渐增多,能级分为s、p、d、f、…A错误;电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道,核外电子运动的概率分布图（电子云）并不完全等同于原子轨道,C错误;核外电子的运动状态可从能层、能级、轨道、自旋方向4个方面进行描述,D错误。

2.（优质试题·江西樟树四模）氧是地壳中含量最多的元素,下列比较中正确的是（　A　）

A.第一电离能N>OB.稳定性:

H2O>HF

C.电负性:

S>OD.键角:

H2O>C2H2

解析:

N元素2p能级是半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能N>O,故A正确;同周期自左而右非金属性增强,非金属性F>O,非金属性越强,氢化物越稳定,故稳定性H2O

故选A。

3.下列各项叙述中,正确的是（　B　）

A.N、P、As的电负性随原子序数的增大而增大

B.价电子排布为4s24p3的元素位于第四周期第ⅤA族,是p区元素

C.2p和3p轨道形状均为哑铃形,能量也相等

D.氮原子的最外层电子排布图:

解析:

同主族元素从上到下,电负性减小,则N、P、As的电负性随原子序数的增大而减小,A错误;离原子核越远,能量越高,2p轨道能量低于3p,C错误;利用“洪特规则”可知最外层电子排布图错误,应为

D错误。

4.（优质试题·华中师大附中模拟）长式周期表共有18个纵行,从左到右排为1～18列,即碱金属为第一列,稀有气体元素为第18列。

按这种规定,下列说法正确的是（　A　）

A.第9列中元素中没有非金属元素

B.只有第二列的元素原子最外层电子排布为ns2

C.第四周期第9列元素是铁元素

D.第10、11列为ds区

解析:

第9列中元素是第Ⅷ族元素,都是金属元素,没有非金属元素,A正确;第2列的元素原子最外层电子排布为ns2,此外He核外电子排布是1s2,也符合该最外层电子排布,B错误;第四周期第9列元素是Co元素,C错误;第11、12列元素为ds区,D错误。

5.导学号16972270下列有关电子排布图的表述正确的是（　A　）

可表示单核10电子粒子基态时电子排布

此图错误,违背了泡利原理

表示基态N原子的价电子排布

表示处于激发态的B的电子排布图

解析:

单核10电子粒子基态时电子排布式为1s22s22p6,每个轨道内排布2个电子,自旋方向相反,A正确;B图违背了洪特规则,B错误;N的价电子排布图为

C错误;该电子排布图中的电子没有激发跃迁到能量更高的轨道上,D错误。

6.（优质试题·辽宁大连一模）已知A、B、C、D、E五种元素是周期表中前四周期元素,且原子序数依次增大。

其中A、B、C为同周期的非金属元素,且B、C原子中均有两个未成对电子。

D、E为同周期元素且分别位于s区和d区。

五种元素所有的s能级均为全充满。

E的d能级电子数等于A、B、C最高能层的p能级电子数之和。

回答下列问题:

（1）五种元素中,电负性最大的是　　　　（填元素符号）。

（2）E常有+2、+3两种价态,画出E2+离子的价电子排布图:

　　　　。

解析:

A、B、C、D、E五种元素是周期表中前四周期元素,且原子序数依次增大。

其中A、B、C为同周期的非金属元素,三元素处于短周期,且B、C原子中均有两个未成对电子,两者外围电子数排布分别为ns2np2、ns2np4,结合A为非金属元素,可知A为硼元素、B为碳元素、C为O元素;D、E为同周期元素且分别位于s区和d区,则两者处于第四周期,五种元素所有的s能级电子均为全充满,则D为Ca;E的d能级电子数等于A、B、C最高能层的p能级电子数之和,则E的d能级电子数为1+2+4=7,即E的外围电子排布为3d74s2,故E为Co。

（1）非金属性越强电负性越大,同周期自左而右电负性增大,五种元素中,O元素电负性最大。

（2）E为Co,Co2+离子的价电子排布图:

。

答案:

（1）O　

（2）

7.（优质试题·四川成都校级月考）根据泡利的原子轨道能级图和“能级交错”现象,原子轨道的能量高低顺序是:

ns<（n-3）g<（n-2）f<（n-1）d

（n为能层序数,g能级中有9个轨道）。

则未来的第八周期应包括的元素的种类是（　B　）

A.32B.50C.64D.128

解析:

第七周期排满时,最后一种元素的价电子排布为7s27p6,第八周期排满时最后一种元素的价电子排布为8s28p6,从8s1到8s28p6,其中间增排了8s25g1～186f147d108p6,核电荷数增加了50,故第八周期元素有50种。

8.（优质试题·黑龙江哈尔滨六中月考）下列各组原子中,彼此化学性质一定相似的是（　C　）

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轨道上只有一个电子的X原子与3p轨道上只有一个电子的Y

原子

D.最外层都只有一个电子的X、Y原子

解析:

原子核外电子排布式为1s2为He,原子核外电子排布式为1s22s2为Be,两者性质不同,A错误;原子核外M层上仅有两个电子的X为Mg元素,原子核外N层上仅有两个电子的Y可能为Ca、Sc、Ti、V、Fe、Co、Ni、Zn等元素,但价电子数不同,性质不相同,B错误;2p轨道上只有一个电子的X为B,3p轨道上只有一个电子的Y为Al,两者位于周期表同一主族,性质相似,C正确;最外层都只有一个电子的X、Y原子,可能为H与碱金属元素或ⅠB族元素,D错误。

9.导学号16972271根据下表中五种元素的电离能数据（单位:

kJ·

mol-1）,下列说法不正确的是（　D　）

元素代号

2080

4000

6100

9400

500

4600

6900

9500

740

1500

7700

10500

580

1800

2700

11600

420

3100

4400

5900

A.T的氯化物最可能的化学式为TCl3

B.氦元素最有可能与Q元素位于同一族

C.在同周期表中,最可能处于同一族的是R和U

D.U元素最有可能为K,R元素最有可能为Li

解析:

当In+1≫In时,元素的最高化合价为+n,故R和U最高为+1价,S最高价为+2价,T最高为+3价,A,C正确;由表中数据可知,Q元素各电离能都较大,而且各电离能之间无太大差距,故Q最可能为稀有气体元素,化学性质和物理性质最像氦,所以氦元素最有可能与Q元素位于同一族,B正确;R出现了I4,而锂核外只有3个电子,D不正确。

10.（优质试题·陕西延安校级期中）如图表示前36号元素的原子序数和气态原子失去核外第一个电子所需的能量（eV）的变化关系,其中A、B、C各点表示的元素是（　C　）

A.N、S、PB.F、Cl、O

C.He、Ne、ArD.Si、C、B

解析:

气态原子失去核外第一个电子所需的能量即第一电离能,同周期中稀有气体最外层电子达稳定结构,故最难失电子,第一电离能最大,图中A、B、C三点分别为第一、二、三周期中第一电离能最大的元素,故分别为He、Ne、Ar。

11.X、Y、Z、W是短周期元素,X元素原子的最外层未达到8电子稳定结构,工业上通过分离液态空气获得其单质;Y元素原子最外电子层上s、p电子数相等;Z元素+2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同;W元素原子的M层有1个未成对的p电子。

下列有关这些元素性质的说法一定正确的是（　C　）

A.X元素的氢化物的水溶液显碱性

B.Z元素的离子半径大于W元素的离子半径

C.Z元素的单质在一定条件下能与X元素的单质反应

D.Y元素最高价氧化物的晶体具有很高的熔点和沸点

解析:

根据题意,Z为Mg元素,Y原子最外层电子排布为ns2np2,是C或Si元素,X为N或O元素,W为Al或Cl元素,N的氢化物的水溶液显碱性,但O的氢化物的水溶液显中性或弱酸性,A错误;Al3+的半径比Mg2+小,Cl-半径比Mg2+大,B错误;氮气、氧气均能与镁反应,C正确;CO2形成的晶体熔、沸点低,D错误。

12.导学号16972272以下有关元素性质的说法不正确的是（　D　）

A.根据对角线规则,Be与NaOH溶液反应的离子方程式为Be+2OH-

+H2↑

B.具有下列价电子排布式的原子中:

①3s23p1,②3s23p2,③3s23p3,④3s23p4,第一电离能最大的是③

C.①Na、K、Rb,②N、P、As,③O、S、Se,④Na、P、Cl中,元素的电负性随原子序数增大而递增的是④

D.某元素气态基态原子的逐级电离能分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703,当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X3+

解析:

根据对角线规则,Be与Al的性质相似,由Al与NaOH溶液反应的离子方程式推知,A正确;①为Al,②为Si,③为P,④为S,第一电离能最大的为P,B正确;同一主族元素,电负性从上到下逐渐减小;同一周期元素,电负性从左到右呈增大趋势,C正确;根据各级电离能变化趋势,基态原子的最外层应有2个电子,所以与Cl2反应时应呈+2价,D不正确。

13.X、Y、Z为原子序数依次增大的三种元素,其中X、Y为短周期元素,Z为第四周期元素,Z还是前四周期中电负性最小的元素。

已知:

X原子核外所有p轨道为全充满或半充满;

Y元素的族序数与周期序数的差为3;

（1）Z代表的元素对应的离子的核外电子排布式:

　。

（2）某同学根据题目信息和掌握的知识分析X的核外电子排布为:

该同学所画的轨道式违背了　　　　　　　　　原理。

（3）元素X与元素Y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X的单质和Y的单质状态不同

b.Y的氢化物比X的氢化物稳定

c.一定条件下Y的单质能与氢氧化钠溶液反应,而X的单质不容易

反应

d.Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性比X的最高价氧化物对应的水化物酸性强

（4）元素X和元素Y的第一电离能的大小关系为　　　　（填元素符号）,理由为　。

解析:

X、Y、Z为原子序数依次增大的三种元素,其中X、Y为短周期元素,Z为第四周期元素,Z还是前四周期中电负性最小的元素,则Z为K元素;X处于第三周期,X原子核外所有p轨道全满或半满,最外层排布为3s23p3,故X为P元素;Y处于第三周期,Y元素的主族序数与周期数的差为3,Y处于第Ⅵ族,故Y为S元素。

（1）Z为K元素,离子的核外电子排布式:

1s22s22p63s23p6。

（2）某同学根据上述信息,推断X原子的核外电子排布为

该同学所画的电子排布图中3s能级未填充满,就填充能量更高的3p能级,违背了能量最低原理。

（3）根据同周期非金属性质的变化规律及比较非金属性的方法来分析,S的非金属性比P元素强,S的氢化物比P的氢化物稳定、S元素最高价氧化物的水化物酸性强于P元素最高价氧化物的水化物酸性则说明Y的非金属性强。

（4）P的3p能级处于半充满状态,能量较稳定,所以第一电离能S

答案:

（1）1s22s22p63s23p6　

（2）能量最低原理　（3）S　b、d

（4）S

元素

14.导学号16972273过渡元素在生活、生产和科技等方面有广泛的用途。

现代污水处理工艺中常利用聚合铁{简称PFS,化学式为[Fe2

（OH）n（SO4）3-n/2]m,n<5,m<10}在水体中形成絮状物,以吸附重金属离子。

下列说法中错误的是（　D　）

A.PFS中铁显+3价

B.铁原子的价电子排布式是3d64s2

C.由FeSO4溶液制PFS需经过氧化、水解和聚合的过程

D.由下表可知气态Fe2+再失去一个电子比气态Mn2+再失去一个电子难

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