2023屆新高考化學選考一輪總復習訓練-第16講　原子結構與性質

第16講原子結構與性質課時訓練選題表知識點題號原子核外電子排布1,4,8,10,15原子結構與元素性質2,3,5,6,7,9,14綜合11,12,13,161.玻爾理論、量子力學理論都是對核外電子運動的描述方法,根據(jù)對它們的理解,下列敘述中正確的是(D)A.因為s軌道的形狀是球形的,所以s電子做的是圓周運動B.3px、3py、3pz的差異之處在于三者中電子(基態(tài))的能量不同C.釩原子核外有4種形狀的原子軌道D.原子軌道和電子云都是用來形象地描述電子運動狀態(tài)的解析:s軌道是球形的,這是電子云的輪廓圖,表示電子在單位體積內出現(xiàn)概率的大小,不是說電子在做圓周運動,A錯誤;p能級有三個原子軌道,同一能層上的p軌道能量相同,3px、3py、3pz能量相同,它們的差異是延伸方向不同,B錯誤;23號釩元素,核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d34s2,能級有s、p、d三種,對應的原子軌道形狀有3種,C錯誤;電子云的輪廓圖稱為原子軌道,形象地描述電子運動的狀態(tài),D正確。2.下列狀態(tài)的鎂中,電離最外層一個電子所需能量最大的是(A)解析:由題給信息知,A項和D項代表Mg+,B項和C項代表Mg。A項,Mg+再失去一個電子較難,即第二電離能大于第一電離能,所以電離最外層一個電子所需能量A大于B;3p能級的能量高于3s,3p能級上電子較3s上易失去,故電離最外層一個電子所需能量A>C、A>D。3.基態(tài)原子的價層電子排布式為4d105s1的元素應在(B)A.s區(qū)、第五周期第ⅠA族B.ds區(qū)、第五周期第ⅠB族C.d區(qū)、第四周期第ⅠB族D.ds區(qū)、第五周期第ⅠA族解析:已知基態(tài)原子的價層電子排布式為4d105s1,可知該元素原子核外有5個能層,最外層有1個電子,在周期表中位置為第五周期第ⅠB族,屬于ds區(qū)。4.X、Y、Z、W四種元素中,原子半徑最大的是(B)①X位于第二周期,s能級與p能級上電子總數(shù)相等②Y的原子結構示意圖為③基態(tài)Z原子的電子排布式為1s22s22p2④基態(tài)W2-的價層電子排布圖為A.X B.Y C.Z D.W解析:由題意可知,X、Y、Z、W分別為O、Si、C、S,原子半徑最大的元素為Si,故選B。5.下列敘述錯誤的是(A)A.所有的非金屬元素都在p區(qū)B.磷的價層電子排布式為3s23p3C.堿金屬元素具有較小的電負性D.當各原子軌道處于全充滿、半充滿、全空時原子較穩(wěn)定解析:除氫元素外,所有的非金屬元素都在p區(qū),選項A錯誤。6.下列四種元素的基態(tài)原子的電子排布式如下:①1s22s22p63s23p4②1s22s22p63s23p3③1s22s22p3④1s22s22p5則下列有關比較中正確的是(A)A.第一電離能:④>③>②>①B.原子半徑:④>③>②>①C.電負性:④>③>②>①D.最高正化合價:④>③=②>①解析:由電子排布式可知,①為S,②為P,③為N,④為F。第一電離能為④>③>②>①,A正確;原子半徑應是②最大,④最小,B不正確;電負性④最大,②最小,C不正確;F無正價,最高正價①>②=③,D不正確。7.A元素的陽離子與B元素的陰離子具有相同的電子層結構,有關兩元素的下列敘述:①原子半徑A<B,②離子半徑A>B,③原子序數(shù)A>B,④原子最外層電子數(shù)A<B,⑤A的正價與B的負價絕對值一定相等,⑥A的電負性小于B的電負性,⑦A的第一電離能大于B的第一電離能。其中正確的是(B)A.①②⑦ B.③④⑥C.③⑤ D.③④⑤⑥⑦解析:A元素的陽離子與B元素的陰離子具有相同的電子層結構,則A在B的下一周期。因A原子半徑大于同一主族的上一周期元素原子的半徑,該原子的半徑又大于同一周期的B原子的半徑,所以原子半徑A>B,①錯誤;具有相同的電子層結構的離子,核電荷數(shù)越大,離子半徑越小,②錯誤;A、B最外層電子數(shù)不能確定,則其元素的化合價關系不能確定,⑤錯誤;A的第一電離能小于B的第一電離能,⑦錯誤。8.現(xiàn)有主族元素X、Y、Z,X原子的最外層電子排布式為ns1,Y原子M能層的p能級上有4個電子,Z原子的最外層p能級上也有4個電子,且Z原子的核外電子比Y原子少8個。由這三種元素組成的化合物不可能是(D)A.X2YZ3 B.X2YZ4C.X2Y2Z3 D.XYZ4解析:X元素的原子最外層電子排布為ns1,為第ⅠA族元素,化合價為+1價;Y原子M能層的p能級上有4個電子,其核外電子排布為1s22s22p63s23p4,則Y為S元素;Z原子的最外層p能級上也有4個電子,且Z原子的核外電子比Y原子少8個,則Z為O元素;這三種元素組成的化合物中O元素顯-2價,S元素顯+2價、+4價或+6價,X顯+1價。A.X2YZ3中Y的化合價為+4價,與題意不符;B.X2YZ4中Y的化合價為+6價,與題意不符;C.X2Y2Z3中Y的化合價為+2價,如Na2S2O3,與題意不符;D.XYZ4中Y的化合價為+7價,符合題意。9.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)。電離能I1I2I3I4……R7401500770010500下列關于元素R的判斷中一定正確的是(C)A.R的最高正價為+3價B.R元素位于元素周期表中第Ⅱ族C.R元素第一電離能大于同周期相鄰元素D.R元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s2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2個電子,最高正價為+2價,位于第ⅡA族,可能為Be或Mg元素,故A、B、D錯誤;第ⅡA族(ns2np0)的元素,因p軌道處于全空狀態(tài),比較穩(wěn)定,故其第一電離能大于同周期相鄰主族元素,C正確。10.下列各組表述中,兩個原子一定屬于同種元素原子的是(B)A.3p能級有一個空軌道的基態(tài)原子和核外電子的排布式為1s22s22p63s23p4的原子B.2p能級無空軌道且有一個未成對電子的基態(tài)原子和原子的最外層電子排布式為2s22p5的原子C.M層全充滿而N層為4s2的原子和核外電子排布式為1s22s22p63s23p64s2的原子D.3d能級半充滿的原子和價層電子排布圖為的原子解析:3p能級有一個空軌道的基態(tài)原子,按洪特規(guī)則可得其3p軌道上只能有2個電子,該原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p2,所以兩者核外電子排布不相同,為不同種元素原子,故A項不符合題意;2p能級無空軌道且有一個未成對電子的基態(tài)原子,它的2p能級上只能是5個電子,該原子價層電子排布式為2s22p5,所以兩者核外電子排布相同,為同種元素原子,故B項符合題意;M層全充滿而N層為4s2的原子的核外電子排布為1s22s22p63s23p63d104s2,所以兩者核外電子排布不同,不能表示同種元素原子,故C項不符合題意;3d能級半充滿的原子可能為鉻原子或錳原子,價層電子排布圖為的原子為錳原子,兩者不一定為同種元素原子,故D項不符合題意。11.下表中是A、B、C、D、E五種短周期元素的某些性質,下列判斷正確的是(D)元素ABCDE最低化合價-4-2-1-2-1電負性2.52.53.03.54.0A.C、D、E的氫化物的穩(wěn)定性:C>D>EB.元素A的原子最外層軌道中無自旋相同的電子C.元素B、C之間不可能形成化合物D.與元素B同周期且第一電離能最小的元素的單質能與H2O發(fā)生置換反應解析:根據(jù)題意分析可知,A為C元素,B為S元素,C為Cl元素,D為O元素,E為F元素。非金屬性F>O>Cl,元素的非金屬性越強,對應的氫化物越穩(wěn)定,A項錯誤;A為C元素,價層電子排布式為2s22p2,p軌道有2個電子,自旋相同,B項錯誤;元素B、C之間可形成化合物S2Cl2等,C項錯誤;與元素B同周期且第一電離能最小的元素的單質為Na,Na為活潑金屬,能與H2O發(fā)生置換反應生成氫氣,D項正確。12.研究表明,結構中含有N3-、N5+的含氮含能材料如Pb(N3)2、N5A.Pb的常見化合價為+2、+4B.1molN3-中含有22NC.基態(tài)As原子的電子排布式為[Ar]4s24p3D.基態(tài)F原子中,電子運動狀態(tài)有9種解析:A.Pb與C、Si同主族,其常見價態(tài)為+2、+4價,如PbSO4、PbO2,正確;B.每個N3-含有22個電子,故1molN3-中含有22NA個電子,正確;C.As為33號元素,核外有33個電子,根據(jù)構造原理知其電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s13.“胃舒平”的主要成分是氫氧化鋁,同時含有三硅酸鎂(Mg2Si3O8·nH2O)等化合物。下列敘述中錯誤的是(B)A.鎂元素基態(tài)原子的核外電子排布式是1s22s22p63s2B.鋁元素原子核外共有5種不同運動狀態(tài)的電子C.鈉離子半徑比鋁離子半徑大D.金屬鋁與鈉的最高價氧化物對應的水化物溶液發(fā)生反應的離子方程式為2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2解析:鋁元素原子核外共有13種不同運動狀態(tài)的電子,B錯誤。14.元素X、Y、Z在周期表中的相對位置如圖所示。已知Y元素原子的價層電子排布為ns(n-1)np(n+1),則下列說法不正確的是(A)A.Y元素原子的價層電子排布為4s24p4B.Y元素在周期表的第三周期第ⅥA族C.X元素所在周期中所含非金屬元素最多D.Z元素原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3解析:Y元素原子的價層電子排布為ns(n-1)np(n+1),s能級最多容納2個電子,故n-1=2,解得n=3,故Y元素原子的價層電子排布為3s23p4,Y為S元素,由X、Y、Z在周期表中的位置可知,X為F元素,Z為As元素。15.(1)A元素基態(tài)原子的最外層有3個未成對電子,次外層有2個電子,其元素符號為。

(2)B元素的負一價離子和C元素的正一價離子的電子層結構都與氬相同,B的元素符號為,C+的結構示意圖為。

(3)D元素的正三價離子的3d能級為半充滿,D的元素符號為,其基態(tài)原子的電子排布式為,其原子的結構示意圖為。

(4)E元素基態(tài)原子的M層全充滿,N層沒有成對電子且只有一個未成對電子,E的元素符號為,其基態(tài)原子的電子排布式為。

(5)F元素的原子最外層電子排布式為nsnnpn+2,則n=;該原子中能量最高的是電子,核外電子排布圖為。

(6)G基態(tài)原子L層中p軌道電子數(shù)是s軌道電子數(shù)的2倍,則G的價層電子排布式為,未成對電子數(shù)為。

答案:(1)N(2)Cl(3)Fe1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)(4)Cu1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)(5)22p(6)2s22p4216.下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分別代表一種化學元素。試回答下列問題:(1)元素p為26號元素,請寫出其基態(tài)原子的電子排布式:。

(2)元素o的價層電子排布圖為。

(3)h的單質在空氣中燃燒發(fā)出耀眼的白光,請用原子結構的知識解釋發(fā)光的原因:

。

(4)o、p兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)列于下表:元素op電離能/(kJ/mol)I1717759I215091561I332482957比較兩元素的I2、I3可知,氣態(tài)o2+再失去一個電子比氣態(tài)p2+再失去一個電子難。對此,你的解釋是

。

(5)第三周期8種元素按單質熔點高低的順序排列如圖(Ⅰ)所示,其中電負性最大的是(填圖中的序號)。

(6)表中所列的某主族元素的電離能情況如圖(Ⅱ)所示,則該元素是(填元素符號)。

解析:(1)26號元素為鐵,其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2。(2)元素o為Mn,價層電子排布圖為。(3)h為Mg元素,M