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第1節(jié)原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)課時(shí)跟蹤練一、選擇題1.當(dāng)鎂原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2時(shí),以下認(rèn)識(shí)正確的是()A.鎂原子由基態(tài)轉(zhuǎn)化成激發(fā)態(tài),這一過(guò)程中吸收能量B.鎂原子由激發(fā)態(tài)轉(zhuǎn)化成基態(tài),這一過(guò)程中釋放能量C.轉(zhuǎn)化后位于p能級(jí)上的兩個(gè)電子處于同一軌道,且自旋方向相同D.轉(zhuǎn)化后鎂原子與硅原子電子層結(jié)構(gòu)相同,化學(xué)性質(zhì)相似答案:A2.如圖是第三周期11~17號(hào)元素某些性質(zhì)變化趨勢(shì)的柱形圖,下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是()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(duì)于第三周期11~17號(hào)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(shì),但Mg、P特殊,A項(xiàng)錯(cuò)誤;原子半徑逐漸減小,C項(xiàng)錯(cuò)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(cuò)誤。答案:B3.下列說(shuō)法中正確的是()A.所有非金屬元素都分布在p區(qū)B.最外層電子數(shù)為2的元素都分布在s區(qū)C.元素周期表中第ⅢB族到第ⅡB族10個(gè)縱行的元素都是金屬元素D.同一主族元素從上到下,金屬性呈周期性變化解析:非金屬元素中氫在s區(qū),其余非金屬元素均分布在p區(qū),A項(xiàng)錯(cuò)誤;最外層電子數(shù)為2的元素可能在s區(qū)(如Mg)、p區(qū)(如He)或d區(qū)(如Ti、Fe)等,B項(xiàng)錯(cuò)誤;同主族元素從上到下,金屬性逐漸增強(qiáng),非金屬性逐漸減弱,屬遞變性質(zhì)而不是周期性變化,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:C4.周期表中27號(hào)元素鈷的方格中注明“3d74s2”,A.它位于周期表的第四周期ⅡA族B.它的基態(tài)核外電子排布式可簡(jiǎn)寫為[Ar]4s2C.Co2+的核外價(jià)電子排布式為3d54s2D.Co位于周期表中第9列解析:“3d74s2”為Co的價(jià)電子排布,其簡(jiǎn)寫式中,也要注明3d軌道,B項(xiàng)錯(cuò)誤;“7+2=9”,說(shuō)明它位于周期表的第9列,D項(xiàng)正確;從左向右數(shù),應(yīng)為過(guò)渡元素,A項(xiàng)錯(cuò)誤;失電子時(shí),應(yīng)失去最外層的電子,即先失4s上的電子,Co2+的價(jià)電子排布為3d7,答案:D5.下列曲線表示鹵族元素某種性質(zhì)隨核電荷數(shù)的變化趨勢(shì),正確的是()解析:同主族元素從上到下電負(fù)性依次減小,A正確;鹵族元素中氟無(wú)正價(jià),B錯(cuò)誤;HF分子間存在氫鍵,使HF熔沸點(diǎn)最高,C錯(cuò)誤;鹵族元素從上到下單質(zhì)分子間范德華力依次增大,熔點(diǎn)依次升高,D錯(cuò)誤。答案:A6.已知X、Y元素同周期,且電負(fù)性X>Y,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()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(duì)應(yīng)的酸性強(qiáng)于Y對(duì)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),若Y為氮元素,X為氧元素,則第一電離能:Y>X;由于電負(fù)性:X>Y,則非金屬性: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.下表中是A、B、C、D、E五種短周期元素的某些性質(zhì),下列判斷正確的是()元素ABCDE最低化合價(jià)-4-2-1-2-1電負(fù)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(wú)自旋狀態(tài)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(zhì)能與H2O發(fā)生置換反應(yīng)解析:根據(jù)電負(fù)性和最低化合價(jià),推知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。A項(xiàng),C、D、E的氫化物分別為HCl、H2O、HF,穩(wěn)定性:HF>H2O>HCl;B項(xiàng),元素A的原子最外層電子排布式為2s22p2,2p2上的兩個(gè)電子分占兩個(gè)原子軌道,且自旋狀態(tài)相同;C項(xiàng),S的最外層有6個(gè)電子,Cl的最外層有7個(gè)電子,它們之間可形成S2Cl2等化合物;D項(xiàng),Na能與H2O發(fā)生置換反應(yīng)生成NaOH和H2。答案:D8.(2018·濰坊模擬)X、Y、Z、W是短周期元素,X元素原子的最外層未達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),工業(yè)上通過(guò)分離液態(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(yáng)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(duì)的p電子。下列有關(guān)這些元素性質(zhì)的說(shuō)法一定正確的是()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)反應(yīng)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(cuò)誤,Al3+的半徑比Mg2+小,B錯(cuò)誤;氮?dú)狻⒀鯕饩芘c鎂反應(yīng),C正確;CO2形成的晶體熔、沸點(diǎn)低,D錯(cuò)誤。答案:C二、非選擇題9.如圖是s能級(jí)和p能級(jí)的原子軌道圖,試回答下列問(wèn)題:(1)s電子的原子軌道呈________形,每個(gè)s能級(jí)有________個(gè)原子軌道;p電子的原子軌道呈________形,每個(gè)p能級(jí)有________個(gè)原子軌道。(2)元素X的原子最外層電子排布式為nsnnpn+1,原子中能量最高的是________電子,其電子云在空間有____________________方向;元素X的名稱是________,它的氫化物的電子式是________。若元素X的原子最外層電子排布式為nsn-1npn+1,那么X的元素符號(hào)為________,原子的電子排布圖為_________________________________________________________________________________。解析:(1)s電子的原子軌道都是球形的,每個(gè)s能級(jí)有1個(gè)原子軌道;p電子的原子軌道都是啞鈴形的,每個(gè)p能級(jí)有3個(gè)原子軌道,它們相互垂直,分別以px、py、pz表示。(2)因?yàn)樵豖的原子最外層電子排布式為nsnnpn+1,np軌道已排上電子,說(shuō)明ns軌道已排滿電子,即n=2,則元素X的原子核外電子排布式為1s22s22p3,是氮元素,其中原子中能量最高的是2p電子,其電子云在空間有三個(gè)互相垂直的伸展方向;氮元素的氫化物是氨氣,含有極性鍵,其電子式是H∶eq\o(N,\s\up6(··),\s\do4(··))H∶H;當(dāng)元素X的原子最外層電子排布式為nsn-1npn+1時(shí),根據(jù)上述分析,有n-1=2,則n=3,所以X元素的原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p4,是硫元素;硫元素的元素符號(hào)為S,其原子的電子排布圖為。答案:(1)球1啞鈴3(2)2p三個(gè)互相垂直的伸展氮H∶eq\o(N,\s\up6(··),\s\do4(··))H∶HS10.(1)(2017·全國(guó)卷Ⅲ)元素Mn與O中,第一電離能較大的是________。(2)(2016·全國(guó)卷Ⅰ)光催化還原CO2制備CH4反應(yīng)中,帶狀納米Zn2GeO4是該反應(yīng)的良好催化劑。Zn、Ge、O電負(fù)性由大到小的順序是________。(3)(2016·全國(guó)卷Ⅲ)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”)。(4)(2016·全國(guó)卷Ⅱ)元素銅與鎳的第二電離能分別為ICu=1958kJ·mol-1、INi=1753kJ·mol-1,ICu>INi的原因是______________________________________________________。(5)在N、O、S中第一電離能最大的是________。(6)前四周期原子序數(shù)依次增大的元素A、B、C、D中,A和B的價(jià)電子層中未成對(duì)電子均只有1個(gè),并且A-和B+的電子數(shù)相差為8;與B位于同一周期的C和D,它們價(jià)電子層中的未成對(duì)電子數(shù)分別為4和2,且原子序數(shù)相差為2。四種元素中第一電離能最小的是__________,電負(fù)性最大的是__________(填元素符號(hào))。答案:(1)Mn(2)O>Ge>Zn(3)大于小于(4)銅失去的是全充滿的3d10電子,鎳失去的是4s1電子(5)N(6)KF11.下圖為周期表中部分元素的某種性質(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(hào))。(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(shì)是________________。周期表中X值的這種變化特點(diǎn)體現(xiàn)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)下列關(guān)于元素該性質(zhì)的說(shuō)法中正確的是________(選填代號(hào))。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(lái)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的左下角。(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)b、c12.有A、B、C、D、E5種元素,它們的核電荷數(shù)依次增大,且都小于20。其中A為非金屬元素;A和E屬同一族,它們?cè)幼钔鈱与娮优挪紴閚s1,B和D也屬同一族,它們?cè)幼钔鈱拥膒能級(jí)電子數(shù)是s能級(jí)電子數(shù)的兩倍。C原子最外層上電子數(shù)等于D原子最外層上電子數(shù)的一半。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)A是________,B是________,C是________,D是________,E是________。(2)由這五種元素組成的一種化合物是(寫化學(xué)式)________________。寫出該物質(zhì)的一種主要用途:__________________________________________________________________。(3)寫出C元素基態(tài)原子的電子排布式:__________________________________________________________________________。(4)用電子排布圖表示D元素原子的價(jià)電子排布為________________________________________________________________。(5)元素B與D的電負(fù)性的大小關(guān)系是B________D,C與E的第一電離能的大小關(guān)系是C________E(填“>”“<”或“=”)。解析:A、B、C、D、E5種元素核電荷數(shù)都小于20,故都為主族元素,A、E同一族且最外層電子排布為ns1,故為第ⅠA族,而A為非金屬元素,則A為氫;B、D為同一族,其原子最外層

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