届二轮复习 原子结构与性质 专题卷全国通用.docx
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届二轮复习原子结构与性质专题卷全国通用
原子结构与性质
一、单选题
1.1934年居里夫妇用α粒子(4He)轰击27Al得到一种自然界中不存在的P的一种同位素——
P,开创了人造核素的先河:
Al+
He→
P+
n。
下列有关说法不正确的是( )
A.该变化说明原子核在化学反应中也能发生变化
B.该变化遵循质量守恒定律
C.
n是一种电中性粒子
D.对于30P:
原子序数=质子数=中子数=核外电子数
2.不能作为判断元素的非金属性强弱依据的是( )
A.元素的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱
B.元素的单质跟氢气反应生成气态氢化物的难易程度
C.非金属元素对应的气态氢化物的稳定性
D.非金属元素单质的熔点和沸点的高低
3.元素周期表共有18个纵行,从左到右排为1~18列,即碱金属是第一列,稀有气体是第18列。
按这种规定,下面说法正确的是( )
A.第9列元素中不完全是金属元素
B.第15列元素的原子最外层电子的排布式为ns2np3
C.最外层电子数为ns2的元素都在第2列
D.第10、11列为ds区的元素,形成化合物种类最多的元素在第14列
4.在短周期主族元素中,原子的核电荷数、核外电子层数、每层所容纳的电子数、主族序数均为偶数的有( )
A.2种B.3种C.4种D.8种
5.在以离子键为主的化学键中常含有共价键的成分。
下列各对原子形成的化学键中共价键成分最少的是( )
A.Li、FB.Na、FC.Na、ClD.Mg、O
6.按能量由低到高的顺序,下列排列正确的是( )
A.1s、2p、3d、4sB.1s、2s、3s、2p
C.2s、2p、3s、3pD.4p、3d、4s、3p
7.在第n电子层中,当它作为原子的最外电子层时,能容纳的最多电子数与(n-1)层相同,当它作为原子的次外层时,其电子数比(n+1)层最多能多10个,则此电子层是( )
A.K层B.L层C.M层D.N层
8.下列说法正确的是( )
A.第三周期所含的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
9.1861年德国人基尔霍夫(G.R.Kirchhoff)和本生(R.W.Bunsen)研究锂云母的某谱时,发现在深红区有一新线,从而发现了铷元素,他们研究的某谱是( )
A.原子光谱B.质谱C.红外光谱D.核磁共振谱
10.下列各组元素,按原子半径依次减小、元素第一电离能逐渐升高的顺序排列的是( )
A.K、Na、LiB.Al、Mg、NaC.N、O、CD.Cl、S、P
11.
右图为周期表中短周期的一部分,若X原子最外层电子数比次外层电子数少3,则下列说法不正确的是( )
A.Y的氢化物比X的氢化物更稳定
B.原子半径大小顺序是Z>Y>X>R
C.Z的单质能与Y的某些化合物发生置换反应
D.X、Y、Z三种元素中,其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序是Z>Y>X
12.下列轨道表示式能表示基态氮原子的核外电子排布的是( )
A.
B.
C.
D.
13.下列四种元素中,其单质氧化性最强的是( )
A.原子含有未成对电子最多的第二周期元素
B.位于周期表第三周期ⅢA族的元素
C.原子最外电子层排布式为2s22p6的元素
D.原子最外电子层排布式为3s23p5的元素
14.以下表示氦原子结构的化学用语中,对电子运动状态描述最详尽的是( )
A.
B.
C.1s2D.
15.下列有关电离能的说法中正确的是( )
A.第一电离能越大的原子失电子的能力越强
B.第一电离能是元素的原子失去核外第一个电子需要的能量
C.同一周期中,主族元素原子第一电离能从左到右越来越大
D.可通过一种元素各级电离能的数值,判断元素可能的化合价
16.根据下列微粒的最外层电子排布,能确定该元素在元素周期表中位置的是( )
A.4s1B.3d104snC.nsnnp3nD.ns2np3
17.下列原子或离子核外电子排布不属于基态排布的是( )
A.Na:
1s22s22p53s2B.S2-:
1s22s22p63s23p6
C.N:
1s22s22p3D.Si:
1s22s22p63s23p2
18.电子排布式为[Ar]3d54s2的元素是( )
A.稀有气体B.过渡元素C.主族元素D.卤族元素
二、填空题
19.有X、Y、Z、Q、E、M、G原子序数依次递增的七种元素,除G元素外其余均为短周期主族元素。
X的原子中没有成对电子,Y元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道且每种轨道中的电子数相同,Z元素原子的外围电子层排布式为nsnnpn+1,Q的基态原子核外成对电子数是成单电子数的3倍,E与Q同周期,M元素的第一电离能在同周期主族元素中从大到小排第三位,G原子最外电子层只有未成对电子,其内层所有轨道全部充满,但并不是第ⅠA族元素。
回答下列问题:
(1)基态G原子的价电子排布式为____________,写出第三周期基态原子未成对电子数与G相同且电负性最大的元素是________(填元素名称)。
GQ受热分解生成G2Q和Q2,请从G的原子结构来说明GQ受热易分解的原因:
___________________________
________________________________________________________________________。
(2)Z、Q、M三种元素的第一电离能从大到小的顺序为____________(用元素符号表示)。
(3)X与Q形成的化合物的化学式为________。
(4)Z、M、E所形成的简单离子的半径由大到小顺序为____________(用离子符号表示)。
(5)X、Y、Z、Q的电负性由大到小的顺序为____________(用元素符号表示)。
20.写出具有下列电子排布的微粒的核电荷数、元素符号以及在周期表中的位置。
(1)A原子:
1s22s22p5________、________;第________周期第________族。
(2)B-:
1s22s22p63s23p6__________、__________;第________周期第________族。
(3)C原子:
[He]2s22p3__________、__________;第________周期第________族。
(4)外围电子排布为3d54s2的原子:
________、______;第________周期第________族。
21.1932年美国化学家鲍林首先提出了电负性的概念。
电负性(用χ表示)也是元素的一种重要性质,下表给出的是原子序数小于20的16种元素的电负性数值:
请仔细分析,回答下列有关问题:
(1)预测周期表中电负性最大的元素应为________(填元素名称);估计钙元素的电负性的取值范围:
________<χ<________。
(2)根据表中所给数据分析,同主族内不同元素χ的值的变化规律是____________________;
简述元素电负性χ的大小与元素金属性、非金属性之间的关系:
________________________________________________________
________________________________________________________________________。
22.
(1)“各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的二倍”,支持这一结论的理论是______(填字母)。
A.构造原则
B.泡利原理
C.洪特规则
D.能量最低原理
(2)下列原子的价电子排布式(或价电子排布图)中,哪一种状态的能量较低?
试说明理由。
①氮原子:
②钠原子:
A.3s1 B.3p1
③铬原子:
A.3d54s1 B.3d44s2
④碳原子:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
答案解析
1.【答案】A
【解析】化学变化的最小微粒是原子,不涉及原子核的变化,原子核的变化不是化学变化,A项不正确;质量守恒定律是自然界的普遍规律,B项正确;
n表示的是一个中子,中子不带电,C项正确;
P的中子数为30-15=15,D项正确。
2.【答案】D
【解析】比较元素的非金属性强弱,可根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱,A项不符合题意;元素的单质跟氢气反应生成气态氢化物越容易,则元素的非金属性越强,B项不符合题意;元素的非金属性越强,对应的气态氢化物的稳定性越强,C项不符合题意;元素的非金属性强弱与单质的熔沸点无关,所以不能根据单质的熔沸点来判断非金属性强弱,D项符合题意。
3.【答案】B
【解析】第9列元素为第Ⅷ族元素,全部属于金属元素,A项错误;第15列为第ⅤA族元素,其最外层电子的排布式为ns2np3,B项正确;最外层电子数为ns2的元素除第ⅡA族(第2列)外,还有He以及部分过渡金属元素,C项错误;ds区元素是第11、12列元素,D项错误。
4.【答案】B
【解析】短周期中一、三周期为奇数,则原子一定在第二周期,又因原子的核电荷数、每层所容纳的电子数、主族序数均为偶数,则一定为第二周期的ⅡA、ⅣA、ⅥA元素,即为Be、C、O三种元素,B正确。
5.【答案】B
【解析】所给元素中Na的电负性最小,故Na的金属性最强,F的电负性最大,故F的非金属性也最强,所以Na和F形成的化学键中共价键的成分最少。
6.【答案】C
【解析】相同电子层上的原子轨道能量高低:
ns 1s<2s<3s<4s;另外还有能级交错问题。 A项中1s<2p<4s<3d;B项中1s<2s<2p<3s;D项中3p<4s<3d<4p。 7.【答案】C 【解析】在第n电子层中,当它作为原子的最外层时,容纳电子数最多与(n-1)层相同,最外层电子数最大是8,则其(n-1)电子层电子数是8;当K层为次外层时最多排列2个电子、当L层为次外层时,最多排列8个电子,当次外层为M层时,最多排列电子数是18,当它作为原子的次外层时,其电子数比(n+1)层最多容纳电子数多10个,(n+1)层为最外层时其电子数最多是8个,所以n层最多排列18个电子,所以该电子层为M层。 8.【答案】A 【解析】同周期中碱金属元素的第一电离能最小,稀有气体最大,故A正确、C不正确;由于Mg为3s2,而Al为3s23p1,故铝的第一电离能小于Mg的,B不正确;钾比镁更易失电子,钾的第一电离能小于镁的,D不正确。 9.【答案】C 【解析】1861年德国人基尔霍夫(G.R.Kirchhoff)和本生(R.W.Bunsen)研究锂云母的红外光谱时,发现在深红区有一新线,从而发现了铷元素,铷的发现,是用光谱分析法研究分析物质元素成分取得的第一个胜利。 10.【答案】A 【解析】利用在同周期从左到右元素第一电离能逐渐增大(除ⅡA、ⅤA族反常外),原子半径逐渐减小;同主族从上到下元素第一电离能逐渐减小,原子半径逐渐增大来判断。 11.【答案】B 【解析】经过推断,X是磷元素,则Y是硫元素,Z是氯元素,R是氧元素,H2S比PH3稳定,A项正确;同周期,从左到右,原子半径逐渐减小,B项错误;氯气可以与氢硫酸发生反应,置换出硫单质,C项正确;酸性顺序为HClO4>H2SO4>H3PO4,D项正确。 12.【答案】C 【解析】根据洪特规则,当电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道,而且自旋状态相同,因此,基态氮原子2p能级上的电子排布应为 ,C项正确。 13.【答案】D 【解析】A中第二周期含未成对电子数最多的是N原子;B为Al;C为稀有气体Ne;D为Cl原子,N2、Al、Ne、Cl2中,Cl2的氧化性最强。 14.【答案】D 【解析】A项,只能表示最外层电子数;B项,只表示核外的电子分层排布情况;C项,具体到各能层的电子数;D项,包含了能层数、能级数以及轨道内电子的自旋方向。 15.【答案】D 【解析】 (1)第一电离能是气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量; (2)元素原子的第一电离能越大,表示该元素的原子越难失去电子;(3)从总的变化趋势上看,同一周期中元素的第一电离能从左到右逐渐增大,但有反常,如I1(N)>I1(O)。 16.【答案】C 【解析】A项中最外层为4s1的价电子排布包括4s1、3d54s1、3d104s1;B项中3d104sn的电子排布包括3d104s1、3d104s2等;C项中n为2,即2s22p6;D项中n可能为2、3、4、5、6、7。 17.【答案】A 【解析】基态钠原子的核外电子排布式为1s22s22p63s1,因此1s22s22p53s2是激发态钠原子的核外电子排布,A项符合题意。 18.【答案】B 【解析】由该原子的电子排布知该原子核外共有25个电子,即为25号元素Mn,是第ⅦB族元素。 19.【答案】 (1)3d104s1 氯 Cu2+的最外层电子排布为3d9,Cu+的最外层电子排布为3d10,因最外层电子排布达到全满时稳定,所以固态Cu2O稳定性强于CuO (2)N>O>S (3)H2O、H2O2 (4)S2->N3->F-(5)O>N>C>H 【解析】由X的原子中没有成对电子可判断X为H元素,由Y元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道且每种轨道中的电子数相同知Y为C元素,由Z元素原子的外围电子层排布式为nsnnpn+1可判断Z为N元素,再根据Q的基态原子核外成对电子数是成单电子数的3倍知Q为O元素,由E与Q同周期,Q为O元素,E的原子序数比Q的原子序数大可判断E为F元素,根据M元素的第一电离能在同周期主族元素中从大到小排第三位,且X、Y、Z、Q、E、M、G原子序数依次递增,确定M为S元素。 G的原子序数为2+8+18+1=29,G为Cu元素。 (1)Cu的原子序数为29,基态Cu原子的价电子排布式为3d104s1,Cu的未成对电子数是1,第三周期中含有一个未成对电子的元素有Na、Al、Cl三种元素,但电负性最大的是氯元素。 原子轨道中电子排布达到全满、半满、全空时原子最稳定,Cu2+的最外层电子排布为3d9,而Cu+的最外层电子排布为3d10,因最外层电子排布达到全满时稳定,所以固态Cu2O稳定性强于CuO。 (2)Z、Q、M分别为N、O、S,N的2p轨道为半充满稳定结构,N的第一电离能大于O的第一电离能,同主族元素从上到下元素的第一电离能减小,所以O的第一电离能大于S的第一电离能。 (3)X与Q形成的化合物为H2O和H2O2。 (4)Z、M、E所形成的简单离子为N3-、S2-、F-,半径由大到小顺序为S2->N3->F-。 (5)X、Y、Z、Q分别为H、C、N、O,同周期从左到右元素的电负性增大,所以电负性O>N>C,CH4中C显负价,所以电负性O>N>C>H。 20.【答案】 (1)9 F 二 ⅦA (2)17 Cl 三 ⅦA (3)7 N 二 ⅤA (4)25 Mn 四 ⅦB 【解析】 (1)对于原子来讲,核电荷数=核外电子数,确定A元素为F,位于周期表中第二周期第ⅦA族。 (2)对于阴离子来讲,核电荷数=核外电子数-离子所带电荷数=18-1=17,故B-为Cl-,位于周期表中第三周期第ⅦA族。 (3)将简化电子排布式还原为通常电子排布式,即1s22s22p3,判断C原子为N,位于周期表中第二周期第ⅤA族。 (4)由构造原理知该元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,确定为Mn元素,位于第四周期第ⅦB族。 21.【答案】 (1)氟 0.8 1.2 (2)同主族元素的电负性随核电荷数增大而减小 金属元素的电负性一般小于1.8,非金属元素的电负性一般大于1.8,而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右,它们既有金属性又有非金属性 【解析】 (1)由表格的数据分析,从锂到氟是同一个周期的元素,电负性是逐渐增大的,氟和氯是同一主族的元素,电负性是从上到下逐渐减小的,所以周期表中电负性最大的为氟元素。 钙是镁同主族下一周期的元素,所以钙的电负性要比镁的小,钙是钾同周期后一主族元素,所以钙的电负性要比钾的大。 (2)由数据分析,元素周期表右上角元素的电负性大,为非金属元素,左下角电负性小,为金属元素。 22.【答案】 (1)B (2)①B A中原子的价电子排布违反了洪特规则 ②A B中原子的价电子排布违反了能量最低原理 ③A B中原子的价电子排布违反了洪特规则④A B中原子的价电子排布违反了洪特规则 【解析】 (1)根据泡利原理,每个原子轨道中最多能容纳2个自旋状态相反的电子,所以每个能级最多能容纳的电子数是该能级原子轨道数的2倍,B符合题意。 (2)根据洪特规则,电子在能量相同的各个轨道上排布时尽可能分占不同的原子轨道,且自旋方向相同,①选B,④选A;根据能量最低原理,核外电子先占有能量低的轨道,再占有能量高的轨道,②中由于s轨道的能量低于p轨道的,选A;③中d5为半充满状态,为相对稳定的状态,选A。
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