2023高考化学原子结构单元过关练含解析鲁教版选修3

原子结构1．医学研究证明，用放射性53135I治疗肿瘤可收到一定疗效，下列有关53135I的叙述正确的是（）A．53135I是碘的一种同素异形体B．53135I是一种新发现的元素C．53135I位于元素周期表中第四周期ⅦA族D．53135I核内的中子数与核外电子数之差为292．比较相同质量的H216O、D218O，有关说法正确的是（）A、质子数比为9：11B、中子数比为11：9C、分别与足量的钠反应生成氢气在同条件下体积比为11：9D、分别与足量的钠反应生成氢气质量比为11：93．下图为短周期的一部分，推断关于Y、Z、M的说法正确的是（）A．非金属性：Y＞Z＞MB．阴离子还原性Z2->M-C．原子半径：M＞Z＞YD．Y的最高价氧化物的水化物的化学式为HYO44．从原子序数11依次增加到17,下列叙述中正确的是（）。A.电子层数逐渐增多B.原子半径逐渐增大C.最高正化合价数值逐渐增大D.从硅到氯负价从-1→-45．铀主要有两种同位素的形式存在,其中的中子数为（）A．92B．235C．143D．3276．下列各原子或离子的电子排布式错误的是（）A．Na+：1s22s22p6B．F¯：1s22s22p6C．N3+：1s22s22p6D．O2¯：1s22s22p67．35Cl是氯的一种核素，下列说法中正确的是（）A、35Cl原子所含质子数是18B、0.1mol的1H35Cl分子中所含中子数约为6.02×1023个C、3.5g35Cl2气体的体积为2.24LD、35Cl2的摩尔质量为70g·mol-18．短周期元素的离子aW2+、bX+、cY2-、dZ-具有相同的电子层结构，下列判断正确的是（）A．质子数a>b>c>dB．离子的还原性Y2->Z-C．氢化物的稳定性H2Y>HZD．元素的金属性：W>X9．决定元素种类的是（）A．质子数B．电子数C．中子数D．质子数和中子数10．有A.B两种原子，A原子的M能层比B原子的M能层少2个电子，B原子的L能层电子数恰好为A原子L能层电子数的2倍。A和B分别是（）A．Si和NaB.C和MgC.Cl和OD．C和Al11．下图为元素周期表中部分短周期元素，其中Y原子最外层电子数是其电子层数的2倍。下列说法正确的是（）\nA．Y的氢化物比Z的氢化物稳定B．原子半径大小顺序是C．Y、R形成的化合物能使酸性溶液褪色D．四种元素中最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是Y12．下列说法中正确的是（）A．在M层中，有3s、3p、3d、3f四个轨道B．氢原子光谱是线状光谱C．因为p轨道是“8”字形的，所以p电子走“8”字形D．原子轨道与电子云都是用来形象描述电子运动状态的13．下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是（）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2个电子的X原子与3p轨道上只有2个电子的Y原子D．最外层都只有一个电子的X、Y原子14．原子序数依次增大的X、Y、Z、W、M五种短周期元素，其中只有Y、Z、W同周期，X、M同主族；Y的单质是最硬的物质；Z、W的单质为空气的主要成分。下列腿中正确的是（）A．X、M可以形成MX型离子化合物B．Y、Z、W三种元素的气态氢化物的沸点依次降低C．M2W2与X2W2的晶体是同种类型的晶体D．原子半径：M>W>Z>Y>X15．根据下表信息，判断以下叙述正确的是（）部分短周期元素的原子半径及主要化合价元素代号LMQRT原子半径/nm0.1660.1430.1120.1040.066主要化合价＋2＋3＋2＋6、－2－2A.氢化物的沸点为H2T<H2RB．单质与稀盐酸反应的速率为L<QC．M与T形成的化合物具有两性D．L2＋与R2－的核外电子数相等17．以下有关原子结构及元素周期律的叙述中正确的是（）A．第IA族碱金属元素最高价氧化物的水化物的碱性随原子序数递增而增强B．同周期元素（除0族元素外）从左到右，原子半径和离子半径都逐渐减小C．第ⅦA元素从上到下，其氢化物的稳定性逐渐增强D．同主族元素从上到下，电负性逐渐增大18．A、B是短周期元素，最外层电子排布式分别为msx，nsxnpx+1。A与B形成的离子化合物加蒸馏水溶解后可使酚酞试液变红，同时有气体逸出，该气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则该化合物的相对分子质量是（）A.．38B．55C．100D．135\n19．（8分）现在V、W、X、Y、Z五种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20，其中V的一种原子的原子核内没有中子；W和Y元素原子的最外层电子数相同，且W元素原子L层电子数是K层电子数的3倍，Y元素原子最外层电子数是X元素原子最外层电子数的两倍；X、Z是金属元素，Z的核外电子排布与Ar原子相同。请回答：（1）V是，X是，Z是（填元素符号）（2）Y在周期表中的位置是；（3）V和W形成V2W型化合物的电子式为，所含的化学键类型为；（4）用电子式表示Z和Y形成化合物的过程是。20．某同学做同周期元素性质递变规律实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象如下表。实验方案实验现象①用砂纸擦后的镁带与沸水反应，再向反应液中滴加酚酞A.浮于水面，熔成小球，在水面上无定向移动，随之消失，溶液变成红色②向新制的H2S饱和溶液中滴加新制的氯水B.产生大量气体，可在空气中燃烧，溶液变成浅红色③钠与滴有酚酞试液的冷水反应C.反应不十分剧烈，产生的气体可以在空气中燃烧④镁带与2mol·L-1的盐酸反应D.剧烈反应，产生的气体可以在空气中燃烧⑤铝条与2mol·L-1的盐酸反应E.生成白色胶状沉淀，继而沉淀消失⑥向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液F.生成淡黄色沉淀请你帮助该同学整理并完成实验报告。(1)实验目的：________________________。(2)实验仪器：_________________________；(3)实验内容：请将实验方案与实验现象一一对应(*填写题给信息表中的序号)，写出化学方程式实验方案*实验现象*有关化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　(4)实验结论：_______________________________。(5)请用结构理论简单说明具有上述结论的原因。(6)请你补充一组事实，说明此周期中另外两种元素的性质递变规律。21．某核素ZAX的氯化物XCl21.11g配成溶液后，需用1mol/L的硝酸银溶液20mL才能把氯离子完全沉淀下来，试计算：(1)X的质量数。(2)若X的核内中子数为20，求37gXCl2中所含质子的物质的量是多少?22．(12分)揖选做题铱本题包括A、B\n两小题，请选定其中一小题，并在相应的答题区域内作答。若多做，则按A小题评分。A．[物质结构与性质]一项科学研究成果表明，铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。(1)向一定物质的量浓度的Cu(NO3)2和Mn(NO3)2溶液中加入Na2CO3溶液，所得沉淀经高温灼烧，可制得CuMn2O4。①Mn2＋基态的电子排布式可表示为。②NO3-的空间构型是(用文字描述)。(2)在铜锰氧化物的催化下，CO被氧化为CO2，HCHO被氧化为CO2和H2O。①根据等电子体原理，CO分子的结构式为。②H2O分子中O原子轨道的杂化类型为。③1molCO2中含有的σ键数目为。(3)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2-。不考虑空间构型，[Cu(OH)4]2-的结构可用示意图表示为。23．（11分）已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题：(1)X元素原子基态时的电子排布式为________，该元素的符号是________。(2)Y元素原子的价层电子的电子排布图为________，该元素的名称是________。(3)X与Z可形成化合物XZ3，该化合物的空间构型为________。(4)已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ3，产物还有ZnSO4和H2O，该反应的化学方程式是_________________________________________________。(5)比较X的氢化物与同族第二、三周期元素所形成的氢化物稳定性、沸点高低并说明理由_________________________________________________________________。24．有五种原子序数在36以内的元素A、B、C、D、E，它们的原子序数依次增大，A原子的最外层电子数等于其电子层数，A、B、C原子核外电子层数之和是6，C原子的电子数为A和B两元素原子电子总数的两倍；D和C的最高价氧化物对应水化物的酸性前者强于后者；E可和C形成原子个数比为1：1和1:2的两种化合物，其中一种物质是工业合成硫酸的常见原料，这两种化合物的摩尔质量相差32。试回答下列问题：（1）E在周期表中的位置是，基态B原子的价电子排布式。（2）写出CD2的电子式，根据价层电子对互斥（VSEPR）理论推测，CD2分子的空间构型为，该分子是分子（填“极性”或“非极性”）。（3）通常情况下，AB3为无色有刺激性气味的液体，沸点303．8K，熔点193K。AB3固态时的晶体类型为；其水溶液有弱酸性，它的电离方程式为。（4）下列性质可作为比较C、D两元素非金属性强弱依据的是（填编号）。①C、D的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱②C、D的气态氢化物的水溶液的酸性强弱③C、D的气态氢化物的稳定性强弱④C、D的简单离子是否易被E3+氧化⑤相同条件下，C、D的钠盐溶液的碱性强弱参考答案1．D\n【解析】试题分析：在表示原子组成时元素符号的左下角表示质子数，左上角表示质量数。又因为质子数和中子数之和是质量数，且核外电子数＝质子数，所以53135I核内的中子数与核外电子数之差为135－53－53＝29，D正确；由同一种元素写出的不同单质互为同素异形体，该微粒是核素，不是单质，A、B不正确；53135I位于元素周期表中第五周期ⅦA族，C不正确，答案选D。考点：考查原子的组成、同素异形体的判断以及中子数、核外电子数的计算点评：该题是基础性试题的考查，也高考中的常见题型。试题基础性强，侧重对学生基础知识的巩固和训练，有利于培养学生的逻辑推理能力，提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。该题的关键是明确核素、同素异形体的概念和含义，以及判断依据，然后灵活运用即可。2．C【解析】略3．B【解析】试题分析：根据短周期元素在周期表中的相对位置可知，X是He，Y是F，M是Cl，N是S。A不正确，非金属性应该是Y＞M＞Z；非金属性越强，阴离子的还原性越弱，B正确；C不正确，原子半径应该是Z＞M＞Y；F是最强的非金属元素，没有含氧酸，D不正确，答案选B。考点：考查元素周期表的结构和元素周期律的应用点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题综合性强，侧重对学生能力对培养。本题主要是元素“位、构、性”三者关系的综合考查，比较全面考查学生有关元素推断知识和灵活运用知识的能力。该题以“周期表中元素的推断”为载体，考查学生对元素周期表的熟悉程度及其对表中各元素性质和相应原子结构的周期性递变规律的认识和掌握程度。4．C【解析】考查元素周期律。第三周期自左向右最外层电子数逐渐增多，最高正价逐渐增大，从硅到氯，负价从－4→－1，原子半径逐渐减小，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，所以只有选项C是正确的，答案选C。5．C【解析】对于符号，A表示质量数，Z表示质子数，中子数=质量数（A）—质子数（Z）；所以的中子数为235—92=143，答案选C。6．C【解析】试题分析：根据微粒中电子数可以知道N3+有4个电子，排列式应该是1s22s2，不可能是10个电子的1s22s22p6排列式。考点：考查微粒的核外电子排列规律。7．D【解析】略8．B【解析】aW2+、bX+、cY2-、dZ-\n都具有相同的电子层结构，则一定满足关系式a－2＝b－1＝c＋2＝d＋1。其中W和Y属于金属，位于同一周期，且W在X的右侧。Y和Z是非金属，位于同一周期，且位于W和X的上一周期，其中Z位于Y的右侧。同周期自左向右原子半径逐渐减小，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，氢化物的稳定性也是逐渐增强的。非金属性越强，相应阴离子的还原性就越弱，所以只有选项B是正确的，答案选B。9．A【解析】10．B【解析】略11．B【解析】试题分析：Y原子最外层电子数是其电子层数的2倍，由Y在元素周期表中的位置判断Y属于第三周期元素，所以Y的最外层是6个电子，则Y是S元素，所以X是P、R是O、Z是Cl元素。A、Cl的非金属性大于S，所以Cl的氢化物比S的氢化物稳定，错误；B、原子半径随电子层数的增加而增大，随核电荷数的增多而减小，所以原子半径X>Y>R，周期；C、S与O形成的化合物三氧化硫不具有还原性，所以不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，错误；D、四种元素中非金属性最强的是Cl，所以最高价氧化物的水化物的酸性最强的是Z，错误，答案选B。考点：考查元素周期表、元素周期律的应用12．B【解析】试题分析：A．在M层中，有3s、3p、3d、三个能级共1+3+5=9个轨道，错误；B．氢原子光谱指的是氢原子内的电子在不同能阶跃迁时所发射或吸收不同波长、能量之光子而得到的光谱。氢原子光谱为不连续的线光谱，是线状光谱，正确。C．因为p轨道是纺锤形的，是说原子核外电子出现频率高的区域的形状，，错误；D．电子云是用来形象描述电子运动状态的特征的。错误。考点：考查原子核外电子的运动状态及特征的知识。13．C【解析】试题分析：本题考查的是核外电子排布的知识。A中1s2结构的原子为He，1s22s2结构为Be，两者性质不相似。B项X原子为Mg，Y原子N层上有2个电子的有多种元素，如第4周期中Ca、Fe等都符合，化学性质不一定相同。C项为同主族的元素，化学性质一定相似。D项最外层只有1个电子的第ⅠA族元素可以，过渡元素中也有很多最外层只有1个电子的。故性质不一定相似。考点：考查原子核外电子的排布14．A【解析】试题分析：由题意可知，X、Y、Z、W、M分别为H、C、N、O、Na；A、MX为NaH为离子化合物，正确；B、C、N、O为同周期，从左到右，非金属性依次增强，气态氢化物的稳定性增强，但熔沸点与分子结构、氢键等因素有关，错误；C、Na2O2为离子晶体，H2O2为分子晶体，错误；D、同周期从左到右，半径依次减小，错误。考点：考查原子结构和元素周期律。15．C\n【解析】由信息表中的原子半径和主要化合价可以判断出T为O，R为S，Q为Be，M为Al，L为Mg，H2O的沸点比H2S的沸点高，Mg的金属性比Be强，Al2O3是两性氧化物，Mg2＋、S2－的核外电子数分别为10、18。16．D【解析】本题主要考查元素的最高价氧化物对应水化物酸性的强弱与非金属性强弱的递变规律。由于非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，因此，三种元素的非金属性强弱顺序是Z＞Y＞X。17．A【解析】同主族自上而下金属性逐渐增强，非金属性逐渐强弱，氢化物的稳定性也逐渐减弱，所以A增强，C不正确。非金属性越强，电负性越大，因此D不正确。同周期自左向右原子半径逐渐减小，但阳离子半径小于阴离子半径，所以选项B不正确。答案选A。【答案】C【解析】由nsxnpx+1知x=2，即AB两元素的最外层电子排布式为：ms2、ns2np3；由题意知两元素分别为活泼的金属Mg和非金属NMg3N2＋6H2O=3Mg(OH)2↓＋2NH3↑19．（最后一空2分，其余每空1分，共8分）（1）V：HX：AlZ：K（2）第三周期VIA族（3）共价键（4）【解析】20．(1)这一套实验目的是“验证第三周期元素从左到右金属性递减、非金属性递增的规律。”(2)回忆每个实验过程可知，这些实验要用到的仪器有：试管、酒精灯、镊子、小刀、玻璃片、胶头滴管等。　　(3)根据元素周期表第三周期元素的排列顺序，可确定实验操作顺序和相关的实验现象等(如下表)。实验方案实验现象有关化学方程式3A2Na+2H2O=2NaOH+H2↑1BMg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑4DMg+2HCl=MgCl2+H2↑5C2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑6EAlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaClAl(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O\n2FH2S+Cl2=2HCl+S↓(4)金属性：Na>Mg>Al；　　非金属性：S<Cl。　　(5)Na、Mg、Al、S、C，原子核外都有三个电子层，但原子半径随电子数增多而减小，所以核对最外层电子的吸引力依次增强，失电子能力减弱，得电子能力增强。(6)硅酸是弱酸，磷酸是中强酸。（合理即可）【解析】⑴由题知该实验目的是“验证第三周期元素从左到右金属性递减、非金属性递增的规律。”⑵所需实验仪器有：试管、烧杯、酒精灯、镊子、小刀、玻璃片、胶头滴管、滤纸等。⑶、①③④⑤⑥探究的是Na、Mg、Al的金属性强弱，②可比较S和Cl的非金属性强弱，实验方案与现象对应关系为：①对应B②对应F③对应A④对应D⑤对应C⑥对应E，具体见答案。⑷根据金属与水或与酸反应的剧烈程度，最高价氧化物的水化物的碱性强弱知金属性：Na>Mg>Al；非金属性强弱的比较可根据同周期由左向右非金属性逐渐增强、与氢气化合的难易、最高价含氧酸酸性强弱、单质间的置换反应等来比较判断，则非金属性：S<Cl；⑸同周期由左向右原子半径逐渐减小，核电核数逐渐增大，则原子核对核外电子的吸引能力逐渐增强即失电子能力减弱，得电子能力增强。⑹该周期另外两种元素为硅、磷，可向硅酸钠溶液中滴加磷酸，有白色胶状沉淀产生，表明磷酸酸性比硅酸酸性强，则磷的非金属性比硅强。21．(1)40(2)18mol【解析】试题分析：（1）由需要1mol/L的硝酸银溶液20mL才能把氯离子完全沉淀下来可以计算出Cl－的物质的量为0.02mol，即1.11gXCl2为0.01mol，即1molXCl2为111g，又氯的相对原子质量为35.5，故X的质量数为111-71=40(2)37gXCl2中有而X的质量数为40，中子数为20，即质子数为20，Cl的质子数为17，故1molXCl2中质子数为（20+17+17）=54mol，即0.333molXCl2中质子数为0.333×54=18mol考点：核素及其质量数，中子数等的关系点评：此题考核了对核素表示式的认识和理解掌握，要知道质量数=中子数+质子数。22．【解析】（1）Mn原子序数为25，价电子排布为3d54s2，先失去4s上二个电子，即得Mn2＋。\nNO3－离子中氮原子无孤对电子，配位原子为3，则N采用sp2杂化，所以NO3－的空间构型为平面三角形。（2）CO与N2互为等电子体，根据氮分子的结构式可以写出CO的结构式为C≡O。H2O中O原子存在两对孤对电子，配位原子为2，价电子对为4，所以O原子采用sp3杂化。二氧化碳分子内含有碳氧双键，双键中有一个为s键，一个为p键，则1molCO2中含有2mols键。（3）Cu2+中存在空轨道，而OH－中O原子上面有孤对电子，故O与Cu之间以配位键结合。【考点定位】电子排布式，空间构型，杂化方式，化学键的数法以及配位键的表示23．(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3（2分）As（1分）（2）或（2分）氧（1分）（3）三角锥形（1分）（4）As2O3+6Zn+6H2SO4==2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O（2分）（5）稳定性：NH3>PH3>AsH3，（2分）因为键长越短，键能越大，化合物稳定（2分）沸点：NH3>AsH3>PH3，NH3可以形成分子间氢键，沸点最高；AsH3相对分子质量比PH3大，分子间作用力大，因而AsH3的沸点比PH3高【解析】试题分析：X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，X元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，处于第四周期第ⅤA族，故X为As元素；Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子，Y的2p轨道上有2个电子或4个电子，所以Y为碳元素或氧元素，X跟Y可形成化合物X2Y3，故Y为氧元素；X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42，则Z的质子数为42-8-33=1，则Z为氢元素，氢原子可以形成负一价离子，符合题意．故X为As元素；Y为氧元素；Z为氢元素．（1）由上述分析可知，X为As；，X元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3。(2)Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子，同样根据电子排布式得到Y为O；再根据X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42可得到Z为H。（3）X为As元素，XZ3为AsH3，As是sp3杂化的，又只有三个H，即采取不等性杂化，As上有一对孤对电子，分子构型为三角锥形。（4）X为As元素、Y为氧元素，Z为氢元素．化合物X2Y3为As2O3，XZ3为AsH3，As2O3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为AsH3，产物还有ZnSO4和H2O，反应中Zn元素化合价由0价升高为+2价，As元素化合价由+3价降低为-3价，参加反应的Zn与As2O3的物质的量之比为6×2:2=6:1，反应方程式为As2O3+6Zn+6H2SO4═2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O。（5）X为As元素，AsH3与NH3、PH3中，键长N-H＜P-H＜As-H，键长越短，键能越大，化合物稳定，所以稳定性NH3＞PH3＞AsH3。故答案为：NH3＞PH3＞AsH3；键长N-H＜P-H＜As-H，键长越短，键能越大，化合物稳定．稳定性：NH3>PH3>AsH3，因为键长越短，键能越大，化合物稳定，沸点：NH3>AsH3>PH3，NH3可以形成分子间氢键，沸点最高；AsH3相对分子质量比PH3大，分子间作用力大，因而AsH3的沸点比PH3高。考点：原子结构与性质，电子排布点评：\n本题考查原子结构与性质，电子排布的规律，难度中等。解题的关键是充分利用题目所给的信息再结合所学的与电子排布有关的知识，按照题目要求逐个作答。其中（4）还涉及到氧化还原反应方程式的配平，是个难点。24．（1）第四周期Ⅷ族；2S22P3；（2）；V型；极性分子；（3）分子晶体；HN3H++N3--；（4）①③④【解析】试题分析：（1）A原子的最外层电子数等于其电子层数，又是原子序数最小的所以为氢元素，E可和C形成原子个数比为1：1和1:2的两种化合物，其中一种物质是工业合成硫酸的常见原料，而且两种化合物的摩尔质量相差32，可以推断其中一种为FeS2，另一种为FeS，则E为铁元素，C为硫元素，又根据A、B、C原子核外电子层数之和是6，C原子的电子数为A和B两元素原子电子总数的两倍；推断出B为氮元素；（2）SCl2分子中中心原子S的价层电子对数为4，孤电子对数为2，所以分子空间构型为V型；分子不是中心对称分子，所以为极性分子；（3）溶沸点低，分子间的作用力为范德华力，所以为分子晶体；（4）元素非金属性强弱判断依据有：最高价氧化物对应水化物的酸性强则元素非金属性强元素的气态氢化物越稳定性则元素非金属性强简单阴离子还原性越强则元素非金属性越弱所以选①③④考点：本题以元素推断为基础，考查元素周期表、电子排布式、、晶体类型、分子的空间构型及极性等知识。