2023版高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)第十二章物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第38講原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)限時(shí)訓(xùn)練

PAGEPAGE4原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)[選題細(xì)目表]考查知識點(diǎn)根底題中檔題較難題1.能層、能級的判斷1.2.原子核外電子排布的表示方法28、3.元素性質(zhì)的遞變規(guī)律344.電離能、電負(fù)性及其應(yīng)用5、6、95.元素“位、構(gòu)、性〞之間的關(guān)系7、10、11一、選擇題(此題包括7個(gè)小題，每題6分，共42分，每題僅有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1．以下對能層、能級的描述正確的選項(xiàng)是()A．同一原子中，2p、3p、4p能級的軌道依次增多B．不含p能級的只有K能層C．3p2表示3p能級有2個(gè)軌道D．在同一能級上運(yùn)動的電子，其運(yùn)動狀態(tài)可能相同解析：同一原子中，2p、3p、4p能級的軌道數(shù)相同，A錯誤；K能層只含s能級，從L能層開始含有p能級，B正確；3p2表示3p能級有2個(gè)電子，C錯誤；在同一能級上運(yùn)動的電子，其運(yùn)動狀態(tài)不可能相同，D錯誤。答案：B2．以下表示鈉原子的式子中能反映能級差異和電子自旋狀態(tài)的是()解析：只有軌道排布式(電子排布圖)才能反映出電子的自旋狀態(tài)。答案：D3．以下說法中正確的選項(xiàng)是()A．元素周期表中，同一橫行的短周期元素，其能層數(shù)不一定相同B．主族元素的價(jià)電子層即最外層的s、p能級和次外層的d能級C．電負(fù)性可以度量金屬性與非金屬性的強(qiáng)弱D．同周期主族元素的第一電離能依次遞增解析：元素周期表中，同一橫行的短周期元素其能層數(shù)或電子層數(shù)一定相同，A錯；主族元素的價(jià)電子層為最外層的s、p能級，不包括次外層的d能級，B錯；金屬元素電負(fù)性一般小于1.8，電負(fù)性越小，金屬性越強(qiáng)，非金屬元素電負(fù)性一般大于1.8，電負(fù)性越大，非金屬性越強(qiáng)，C正確；同周期元素從左向右，元素的第一電離能不是依次增大，當(dāng)元素的核外電子排布是全空、半充滿或全充滿狀態(tài)時(shí)，第一電離能會反常得大，D錯誤。答案：C4．如圖是第三周期11～17號元素某些性質(zhì)變化趨勢的柱形圖，以下有關(guān)說法中正確的選項(xiàng)是()A．y軸表示的可能是第一電離能B．y軸表示的可能是電負(fù)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(zhuǎn)移的電子數(shù)解析：對于第三周期11～17號元素，隨著原子序數(shù)的增大，第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢，但Mg、P特殊，A項(xiàng)錯誤；原子半徑逐漸減小，C項(xiàng)錯誤；形成基態(tài)離子轉(zhuǎn)移的電子數(shù)依次為：Na為1，Mg為2，Al為3，Si不易形成離子，P為3，S為2，Cl為1，D項(xiàng)錯誤。答案：B5．(2022·盤錦模擬)下表列出了某短周期元素R的各級電離能數(shù)據(jù)(用I1、I2……表示，單位為kJ·mol－1)。以下關(guān)于元素R的判斷中一定正確的選項(xiàng)是()工程I1I2I3I4……R7401500770010500①R的最高正價(jià)為＋3價(jià)②R元素位于元素周期表中第ⅡA族③R元素第一電離能大于同周期相鄰元素④R元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s2A．①② B．②③C．③④ D．①④解析：由表中數(shù)據(jù)可知，R元素的第三電離能與第二電離能的差距最大，故最外層有兩個(gè)電子，最高正價(jià)為＋2價(jià)，位于第ⅡA族，可能為Be或者M(jìn)g元素，因此①不正確，②正確，④不確定；短周期第ⅡA族(ns2np0)的元素，因p軌道處于全空狀態(tài)，比擬穩(wěn)定，所以其第一電離能大于同周期相鄰主族元素，③正確。答案：B6．X、Y元素同周期，且電負(fù)性X>Y，以下說法錯誤的選項(xiàng)是()A．第一電離能：Y小于XB．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：HmY小于HnXC．最高價(jià)含氧酸的酸性：X對應(yīng)的酸性強(qiáng)于Y對應(yīng)的D．X和Y形成化合物時(shí)，X顯負(fù)價(jià)，Y顯正價(jià)解析：A項(xiàng)，假設(shè)Y為氮元素，X為氧元素，那么第一電離能：Y>X；由于電負(fù)性：X>Y，那么非金屬性：X>Y，故氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性：HmY<HnX，最高價(jià)含氧酸的酸性：X>Y，得電子能力：X>Y。答案：A7．X、Y、Z、W是短周期元素，X元素原子的最外層未到達(dá)8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，工業(yè)上通過別離液態(tài)空氣獲得其單質(zhì)；Y元素原子最外電子層上s、p電子數(shù)相等；Z元素＋2價(jià)陽離子的核外電子排布與氖原子相同；W元素原子的M層有1個(gè)未成對的p電子。以下有關(guān)這些元素性質(zhì)的說法一定正確的選項(xiàng)是()A．X元素的氫化物的水溶液顯堿性B．Z元素的離子半徑大于W元素的離子半徑C．Z元素的單質(zhì)在一定條件下能與X元素的單質(zhì)反響D．Y元素最高價(jià)氧化物的晶體具有很高的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)解析：根據(jù)題意，Z元素為Mg，Y元素原子最外層電子排布為ns2np2，是C或Si，X為N或O，W為Al或Cl，N的氫化物的水溶液顯堿性，但O的氫化物的水溶液顯中性或弱酸性，A錯誤，Al3＋的半徑比Mg2＋小，B錯誤；氮?dú)?、氧氣均能與鎂反響，C正確；CO2形成的晶體熔、沸點(diǎn)低，D錯誤。答案：C二、非選擇題(此題包括4個(gè)小題，共58分)8．(14分)(1)(2022·全國Ⅰ卷)鍺(Ge)是典型的半導(dǎo)體元素，在電子、材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。答復(fù)以下問題：①基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為[Ar]____________，有________個(gè)未成對電子。②光催化復(fù)原CO2制備CH4反響中，帶狀納米Zn2GeO4是該反響的良好催化劑。Zn、Ge、O電負(fù)性由大至小的順序是___________。(2)(2022·全國Ⅲ卷)砷化鎵(GaAs)是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料，可用于制作微型激光器或太陽能電池的材料等。答復(fù)以下問題：①寫出基態(tài)As原子的核外電子排布式____________________。②根據(jù)元素周期律，原子半徑Ga________As，第一電離能Ga________As(填“大于〞或“小于〞)。解析：(1)①鍺元素在周期表的第四周期第ⅣA族，因此核外電子排布式為[Ar]3d104s24p2，p軌道上的2個(gè)電子是未成對電子。②Zn和Ge為同周期元素，Ge在Zn的右邊，因此Ge的電負(fù)性比Zn的強(qiáng)；O為活潑的非金屬元素，電負(fù)性強(qiáng)于Ge和Zn，因此三者電負(fù)性由大至小的順序?yàn)镺、Ge、Zn。(2)①As元素在周期表中處于第ⅤA族，位于P元素的下一周期，那么基態(tài)As原子核外有33個(gè)電子，根據(jù)核外電子排布規(guī)律寫出其核外電子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3。②同周期主族元素的原子半徑隨原子序數(shù)的遞增而逐漸減小，Ga與As在周期表中同位于第四周期，Ga位于第ⅢA族，那么原子半徑：Ga＞As。Ga、As原子的價(jià)電子排布式分別為4s24p1、4s24p3，其中As原子的4p軌道處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，其第一電離能較大，那么第一電離能：Ga＜As。答案：(1)①3d104s24p22②O＞Ge＞Zn(2)①1s22s22p63s23p63d104s24p3(或[Ar]3d104s24p3)②大于小于9．(2022·廣安模擬)(15分)以下圖為周期表中局部元素的某種性質(zhì)(X值)隨原子序數(shù)變化的關(guān)系。(1)短周期中原子核外p軌道上電子數(shù)與s軌道上電子總數(shù)相等的元素是________(寫元素符號)。(2)同主族內(nèi)不同元素的X值變化的特點(diǎn)是_________________，同周期內(nèi)，隨著原子序數(shù)的增大，X值變化的總趨勢是____________。周期表中X值的這種變化特點(diǎn)表達(dá)了元素性質(zhì)的________________變化規(guī)律。(3)X值較小的元素集中在元素周期表的______________。a．左下角b．右上角c．分界線附近(4)以下關(guān)于元素該性質(zhì)的說法中正確的選項(xiàng)是______(選填代號)。a．X值可反映元素最高正化合價(jià)的變化規(guī)律b．X值可反映原子在分子中吸引電子的能力c．X值大小可用來衡量元素金屬性和非金屬性的強(qiáng)弱解析：(1)由于p軌道最多容納6個(gè)電子，s軌道最多容納2個(gè)電子，因此短周期中原子核外p軌道上電子數(shù)與s軌道上電子總數(shù)相等的元素其電子排布可能為1s22s22p4或1s22s22p63s2，即分別為O和Mg。(2)根據(jù)圖示，同主族元素從上到下，X值逐漸減小，同周期元素從左到右，X值逐漸增大。(3)X值較小的元素集中在元素周期表左下角。(4)X值為元素的電負(fù)性，能夠反映原子在分子中吸引電子的能力，能衡量元素金屬性和非金屬性的強(qiáng)弱。答案：(1)O、Mg(2)同一主族，從上到下，X值逐漸減小逐漸增大周期性(3)a(4)bc10．(15分)有四種短周期元素，它們的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等信息如下表所述：元素結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等信息A是短周期中(除稀有氣體外)原子半徑最大的元素，該元素的某種合金是原子反響堆的導(dǎo)熱劑BB與A同周期，其最高價(jià)氧化物的水化物呈兩性C元素的氣態(tài)氫化物極易溶于水，可用作制冷劑D是海水中除氫、氧元素外含量最多的元素，其單質(zhì)或化合物也是自來水生產(chǎn)過程中常用的消毒殺菌劑請根據(jù)表中信息填寫：(1)A原子的核外電子排布式_____________________________。(2)B元素在周期表中的位置_____________________________；離子半徑：B________A(填“大于〞或“小于〞)。(3)C原子的電子排布圖是______________，其原子核外有________個(gè)未成對電子，能量最高的電子為________軌道上的電子，其軌道呈________形。(4)D原子的電子排布式為________________，D－的結(jié)構(gòu)示意圖是________________。(5)B的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物與A的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物反響的化學(xué)方程式為_______________________，與D的氫化物的水溶液反響的化學(xué)方程式為____________________。解析：根據(jù)題中信息可推出：A為Na，B為Al，C為N，D為Cl。(1)A為Na，其核外電子排布式為1s22s22p63s1。(2)B為Al，其在元素周期表中的位置為第三周期第ⅢA族，Na＋與Al3＋核外電子排布相同，核電荷數(shù)Al3＋大于Na＋，故r(Al3＋)<r(Na＋)。(3)C為N，其電子排布圖為，其中有3個(gè)未成對電子，能量最高的為2p軌道上的電子，其軌道呈啞鈴形。(4)D為Cl，其核外電子排布式為1s22s22p63s23p5，簡化電子排布式為[Ne]3s23p5，Cl－的結(jié)構(gòu)示意圖為。(5)Al(OH)3與NaOH和鹽酸反響的化學(xué)方程式分別為，Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O，Al(OH)3＋3HCl=AlCl3＋3H2O。答案：(1)1s22s22p63s1(2)第三周期第ⅢA族小于(5)NaOH＋Al(OH)3=NaAlO2＋2H2O3HCl＋Al(OH)3=AlCl3＋3H2O11．(2022·青島模擬)(14分)：A～F都是周期表中前四周期的元素，它們的原子序數(shù)依次增大。其中A、C原子的L層有2個(gè)未成對電子。D與E同主族，D的二價(jià)陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。F3＋的M層3d軌道電子為半充滿狀態(tài)。請根據(jù)以上信息，答復(fù)以下問題：(1)A、B、C的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)開___________(用元素符號表示)。(2)D元素的原子核外共有______種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子、______種不同能級的電子。(3)寫出E的基態(tài)原子的電子排布式：______________________。(4)F和X(質(zhì)子數(shù)為25)兩元素的局部電離能數(shù)據(jù)列于下表：比擬兩元素的I2、I3可知，氣態(tài)X2＋再失去一個(gè)電子比氣態(tài)F2＋再失去一個(gè)電子難。對此，你的解釋是_____________________________________________________________________________