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2023高考化学一轮复习课时作业39原子结构与性质含解析鲁科版202303101115
2023高考化学一轮复习课时作业39原子结构与性质含解析鲁科版202303101115
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原子结构与性质(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)1.元素“氦、铷、铯”等是用下列哪种科学方法发现的( )A.红外光谱 B.质谱C.原子光谱D.核磁共振谱C 2.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( )D [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项具体到能级上的电子数,而D项包含了能层、能级、轨道以及轨道内电子的自旋方向,故该项正确。]3.下列关于价电子构型为4s24p4的原子的描述正确的是( )A.其电子排布式为1s22s22p63s23p64s23d104p4D.其电子排布式可以简化为[Ar]3d104s24p4D [A项,其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4,错误;B项,违反了洪特规则,错误;C项,违反了泡利原理,错误;D正确。]4.原子核外电子填充在6个轨道上的元素有( )A.1种B.2种C.3种D.4种B [此元素可能的排布式为1s22s22p63s1或1s22s22p63s2,所以B正确,选B。]5.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C [原子核外电子排布式为1s2的X原子是He,原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子是Be,二者的性质不同,A错误;原子核外M层上仅有两个电子的X原子是Mg,原子核外N层上仅有两个电子的Y原子不一定是Ca,还可以为副族元素,二者的性质不一定相似,B错误;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原子分别是第Ⅳ-7-\nA族的C和Si,性质相似,C正确;最外层都只有一个电子的X、Y原子可以是H和Na等,性质不同,D错误。]6.周期表中27号元素钴的方格中注明“3d74s2”,由此可以推断( )A.它位于周期表的第四周期ⅡA族B.它的基态核外电子排布式可简写为[Ar]4s2C.Co2+的核外价电子排布式为3d54s2D.Co位于周期表中第9列D [“3d74s2”为Co的外围电子排布,其简写式中,也要注明3d轨道,B项错误;“7+2=9”,说明它位于周期表的第9列,D项正确;从左向右数,应为过渡元素,A项错误;失电子时,应失去最外层的电子,即先失4s上的电子,Co2+的外围电子排布为3d7,C项错误。]7.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.第9列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ns2C.第四周期第9列元素是铁元素D.第10、11列为ds区A [A.第9列元素是第Ⅷ族元素,都是金属元素,没有非金属元素,正确;B.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,错误;C.第四周期第9列元素是Co元素,错误;D.第11、12列元素为ds区,错误。]8.已知某元素原子的各级电离能数值如下:I1=736kJ·mol-1,I2=1450kJ·mol-1,I3=7740kJ·mol-1,I4=10500kJ·mol-1,I5=13600kJ·mol-1,则该原子形成离子的化合价为( )A.+1 B.+2 C.+3 D.+4B 9.如图是第三周期11~17号元素某些性质变化趋势的柱形图,下列有关说法中正确的是( )A.y轴表示的可能是第一电离能B.y轴表示的可能是电负性C.y轴表示的可能是原子半径-7-\nD.y轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数B [对于第三周期11~17号元素,随着原子序数的增大,第一电离能呈现增大的趋势,但Mg、P特殊,A项错误;原子半径逐渐减小,C项错误;形成基态离子转移的电子数依次为:Na为1,Mg为2,Al为3,Si不易形成离子,P为3,S为2,Cl为1,D项错误。]10.下表中是A、B、C、D、E五种短周期元素的某些性质,下列判断正确的是( )元素ABCDE最低化合价-4-2-1-2-1电负性2.52.53.03.54.0A.C、D、E的氢化物的稳定性:C>D>EB.元素A的原子最外层轨道中无自旋状态相同的电子C.元素B、C之间不可能形成化合物D.与元素B同周期且第一电离能最小的元素的单质能与H2O发生置换反应D [根据电负性和最低化合价,推知A为C元素、B为S元素、C为Cl元素、D为O元素、E为F元素。A项,C、D、E的氢化物分别为HCl、H2O、HF,稳定性:HF>H2O>HCl;B项,元素A的原子最外层电子排布式为2s22p2,2p2上的两个电子分占两个原子轨道,且自旋状态相同;C项,S的最外层有6个电子,Cl的最外层有7个电子,它们之间可形成S2Cl2等化合物;D项,Na能与H2O发生置换反应生成NaOH和H2。]11.根据下列五种元素的第一至第四电离能数据(单位:kJ·mol-1),回答下列问题:元素代号I1I2I3I4Q2080400061009400R500460069009500S7401500770010500T5801800270011600U420310044005900(1)在周期表中,最可能处于同一族的是________。A.Q和R B.S和T C.T和U D.R和TE.R和U(2)下列离子的氧化性最弱的是________。A.S2+B.R2+C.T3+D.U+(3)下列元素中,化学性质和物理性质最像Q元素的是________。A.硼B.铍C.氦D.氢-7-\n(4)每种元素都出现相邻两个电离能的数据相差较大的情况,这一事实从一个侧面说明:________________________________________________________________________________________________________________________________________________,如果U元素是短周期元素,你估计它的第2次电离能飞跃数据将发生在失去第________个电子时。(5)如果R、S、T是同周期的三种主族元素,则它们的原子序数由小到大的顺序是________,其中________元素的第一电离能异常高的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案: (1)E (2)D (3)C(4)电子分层排布,各能层能量不同 10(5)R<S<T S S元素的最外层电子处于s能级全充满状态,能量较低,比较稳定,失去第一个电子吸收的能量较多12.(2019·山东新泰二中月考)现有部分前四周期元素的性质或原子结构如下表:元素编号元素性质或原子结构W单质能与水剧烈反应,所得溶液呈弱酸性X基态原子的s轨道与p轨道电子数相等Y第三周期元素的简单离子中半径最小ZL层有三个未成对电子T该元素的正三价离子的3d能级为半充满(1)W、X、Y三种元素的离子半径由大到小的顺序是________(用离子符号表示);化合物ZW3的电子式是________。(2)在W、X的气态氢化物中,较稳定的是________。(3)写出Y元素最高价氧化物对应的水化物与NaOH溶液反应的离子方程式:________________________________________________________________________。(4)T在周期表中的位置为________,基态T2+的核外电子排布式为________;T的单质在高温下与X的氢化物反应,其化学方程式为________________。(5)基态Z原子中,核外电子占据的最高能层的符号是________,占据最高能级的电子的电子云形状为____________。解析: 在短周期元素中,W的单质能与水剧烈反应,所得溶液呈弱酸性,则W为F元素;X基态原子的s轨道电子与p轨道电子数相等,基态原子核外电子排布式为1s22s22p4,则X为O元素;第三周期元素的简单离子中半径最小的离子为Al3+,则Y为Al元素;Z的L层有三个未成对电子,基态原子核外电子排布式为1s22s22p3,则Z为N元素;T元素的正三价离子的3d能级为半充满,T原子外围电子排布为3d64s2-7-\n,则T为Fe元素。(1)F、O、Al三种元素的简单离子具有相同的电子层结构,核电荷数越大,离子半径越小,故离子半径由大到小的顺序是O2->F->Al3+;NF3的电子式是。(2)F、O处于同一周期,非金属性:F>O,气态氢化物的稳定性:HF>H2O。(3)Y是Al,铝的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3,与NaOH溶液反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-。(4)T是Fe,铁位于第四周期第Ⅷ族,基态Fe2+的核外电子排布式为[Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d6;Fe在高温下与水蒸气反应,其化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。(5)Z为N元素,N原子的核外电子排布式为1s22s22p3,基态N原子中,核外电子占据的最高能层的符号是L层,占据最高能级(2p)的电子的电子云轮廓图形状为哑铃形或纺锤形。答案: (1)O2->F->Al3+ (2)HF(3)Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-(4)第四周期第Ⅷ族 [Ar]3d6(或1s22s22p63s23p63d6)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2(5)L 哑铃形(或纺锤形)13.(2019·安徽师大附中测试)A、B、C、D、E、F、G、W是原子序数依次增大的8种元素,且除G、W外都是短周期主族元素,A元素原子的2p轨道上有2个未成对的电子,B元素在同周期中原子半径最大,与A可形成原子个数比为1∶1和2∶1的两种化合物,C单质是一种常见的半导体材料,F原子中的电子有9个轨道,G的单质是一种最常见金属,W能形成砖红色的W2A和黑色的WA两种化合物。(1)A元素在元素周期表中的位置是________________________________________________________________________。(2)G3+比G2+稳定,原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________,G位于元素周期表的________区。(3)D、E、F三种元素的电负性从大到小的顺序是________(用元素符号及“>”表示)。(4)写出W+基态时的价电子排布式:________________________________________________________________________。-7-\n解析: A元素原子的2p原子轨道上有2个未成对的电子,可能为碳或氧元素,B元素在同周期元素中原子半径最大,与A可形成原子个数比为1∶1和2∶1的两种化合物,说明A为氧元素,B为钠元素;C单质是一种常见的半导体材料,C为硅元素;F有9个原子轨道,F为第三周期元素,由原子序数递增且为短周期主族元素的特点可知D、E、F分别为磷、硫、氯元素;G的单质是一种最常见金属,W能形成砖红色的W2A和黑色的WA两种化合物,则G为铁元素,W为铜元素。(1)A为氧元素,位于周期表中的第二周期第ⅥA族。(2)Fe3+的价电子排布式是3d5,Fe2+的价电子排布式是3d6,d能级一共可以容纳10个电子,因此Fe3+的3d能级是半充满结构,比较稳定;铁原子的价电子排布式是3d64s2,位于元素周期表的d区。(3)D、E、F分别为磷、硫、氯三种元素,为周期表第三周期中的元素,同一周期元素的电负性随原子序数的增加而增大,则有电负性:Cl>S>P。(4)W为铜元素,其基态原子价电子排布式为3d104s1,则Cu+基态时价电子排布式为3d10。答案: (1)第二周期第ⅥA族(2)Fe原子的价电子排布式为3d64s2,Fe2+的价电子排布式为3d6,Fe3+的价电子排布式为3d5,依据“能量相同的轨道处于全空、全充满和半充满时能量最低”的原则,Fe3+的3d5处于半充满的状态,故Fe3+比Fe2+稳定 d(3)Cl>S>P(4)3d1014.已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大,其中A原子所处的周期数、族序数都与其原子序数相等;B原子核外电子有6种不同的运动状态,s轨道电子数是p轨道电子数的两倍;D原子最外层电子数是内层电子数的3倍;E的+1价阳离子的核外有3层电子且各层均处于全满状态。(1)写出A、B的价电子排布式:A________、B________。(2)写出C、D的价电子轨道表示式(电子排布图):C____、D________,D原子核外未成对电子数为________。(3)E元素基态原子的核外电子排布式为__________________。(4)B、C、D三种元素的第一电离能由小到大的顺序为__________(填元素符号)。解析: A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大,A原子所处的周期数、族序数都与其原子序数相等,则A为氢元素;B原子核外电子有6种不同的运动状态,s轨道电子数是p轨道电子数的两倍,则B为碳元素;D原子最外层电子数是内层电子数的3倍,则D为氧元素;C的原子序数介于碳、氧元素之间,则C为氮元素;E+核外有3层电子且各层均处于全满状态,则E原子核外电子数为2+8+18+1=29,故E为Cu元素。(1)A的价电子排布式为1s1,B的价电子排布式为2s22p2;(2)C为氮元素,其价电子轨道表示式(电子排布图)为-7-\n;D元素为氧元素,其价电子轨道表示式(电子排布图)为D原子核外未成对电子数为2;(3)E为Cu元素,基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;(4)同周期,随原子序数增大,第一电离能呈增大趋势,由于氮元素2p能级为半充满状态,能量较低,失去第一个电子需要的能量较多,其第一电离能高于同周期相邻元素,故C、N、O三种元素第一电离能由小到大的顺序为C<O<N。答案: (1)1s1 2s22p2(3)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1(4)C<O<N15.铜、镓、硒、硅等元素的化合物是生产第三代太阳能电池的重要材料。请回答:(1)已知高温下CuO―→Cu2O+O2,从铜原子价层电子结构(3d和4s轨道上应填充的电子数)变化角度来看,能生成Cu2O的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物,若“Si—H”中共用电子对偏向氢元素,氢气与硒反应时单质硒是氧化剂,则硒与硅的电负性相对大小为Se________Si(填“>”或“<”)。与Si同周期部分元素的电离能如图所示,其中a、b和c分别代表________(填字母)。A.a为I1、b为I2、c为I3B.a为I2、b为I3、c为I1C.a为I3、b为I2、c为I1D.a为I1、b为I3、c为I2答案: (1)CuO中铜的价层电子排布为3d9,Cu2O中铜的价层电子排布为3d10,后者3d轨道处于稳定的全充满状态而前者不是(2)> B-7-
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高考 - 一轮复习
发布时间:2022-08-25 17:23:32
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