高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)限時(shí)規(guī)范訓(xùn)練第十一章第1講原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)含解析新人教版

原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)A組(20分鐘)1．以下表示氦原子結(jié)構(gòu)的化學(xué)用語(yǔ)中，對(duì)電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)描述最詳盡的是()解析：選D。A.只能表示最外層電子數(shù)，B.2只具體到能級(jí)的電子數(shù)，D.包含了能層數(shù)、能級(jí)數(shù)以及軌道內(nèi)電子的自旋方向，對(duì)電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)描述最詳盡，故選D。2．下列有關(guān)光譜的說(shuō)法中不正確的是()A．原子中的電子在躍遷時(shí)會(huì)發(fā)生能量的變化，能量的表現(xiàn)形式之一是光(輻射)，這也是原子光譜產(chǎn)生的原因B．原子光譜只有發(fā)射光譜C．通過(guò)原子光譜可以發(fā)現(xiàn)新的元素D．通過(guò)光譜分析可以鑒定某些元素解析：選B。電子在基態(tài)和激發(fā)態(tài)之間的躍遷會(huì)引起能量的變化，并以光的形式體現(xiàn)，用光譜儀攝取得到光譜。電子從基態(tài)向激發(fā)態(tài)的躍遷會(huì)吸收能量，形成吸收光譜；電子從基態(tài)向基發(fā)態(tài)的躍遷會(huì)放出能量，形成發(fā)射光譜；A.原子中的電子在躍遷時(shí)會(huì)發(fā)生能量的變化，能量的表現(xiàn)形式之一是光(輻射)，這也是原子光譜產(chǎn)生的原因，選項(xiàng)A正確；B.原子光譜既有發(fā)射光譜，也有吸收光譜，選項(xiàng)B不正確；C.電子在基態(tài)和激發(fā)態(tài)之間的躍遷會(huì)引起能量的變化，并以光的形式體現(xiàn)，用光譜儀攝取得到光譜。通過(guò)原子光譜可以發(fā)現(xiàn)新的元素，選項(xiàng)C正確；D.通過(guò)光譜分析可以鑒定某些元素，選項(xiàng)D正確。3．下列元素中，基態(tài)原子的價(jià)電子排布式、電子排布式或電子排布圖不正確的是()A．Al3s23p1B．As[Ar]4s24p3C．Ar3s23p6解析：選B。B項(xiàng)應(yīng)為[Ar]3d104s24p3。4．當(dāng)碳原子的核外電子排布由轉(zhuǎn)變?yōu)闀r(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A．碳原子由基態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)B．碳原子由激發(fā)態(tài)變?yōu)榛鶓B(tài)C．碳原子要向外界環(huán)境中釋放不同的光D．碳原子要向外界環(huán)境釋放能量答案：A5．原子最外層電子排布式為ns2的元素有很多種，下列對(duì)該元素的推測(cè)不正確的是()A．該元素可能與ⅠA族某種元素性質(zhì)相似B．該元素的單質(zhì)、氧化物、氫氧化物可能都與NaOH溶液反應(yīng)C．該元素原子中可能有未成對(duì)電子D．該元素原子的得電子能力可能很強(qiáng)解析：選D。根據(jù)對(duì)角線規(guī)則，Li(ⅠA族)與Mg(3s2)相似，A項(xiàng)正確；鈹元素(2s2)的單質(zhì)、氧化物、氫氧化物均可與NaOH溶液反應(yīng)，B項(xiàng)正確；Sc、Ti、V、Mn、Fe等原子的最外層電子排布式均為4s2，它們均有未成對(duì)電子，C項(xiàng)正確；最外層電子排布式為ns2的是氦和金屬元素，不可能得電子能力很強(qiáng)。6．a(chǎn)、b、c、d是四種短周期元素。a、b、d同周期，c、d同主族。a的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，b、c形成的化合物的電子式為，下列說(shuō)法中正確的是()A．原子半徑：a>c>d>bB．電負(fù)性：a>b>d>cC．原子序數(shù)：d>a>c>bD．最高價(jià)含氧酸的酸性：c>d>a解析：選D。由a的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，得a為Si，b與c形成化合物的電子式為，a、b、d同周期，c、d同主族，得c為N，d為P，b為Na，原子半徑：b＞a＞d＞c，A項(xiàng)錯(cuò)誤；電負(fù)性c＞d＞a＞b，B項(xiàng)錯(cuò)誤；原子序數(shù)：d＞a＞b＞c，C項(xiàng)錯(cuò)誤；最高價(jià)含氧酸的酸性c＞d＞a，HNO3＞H3PO4＞H2SiO3，D項(xiàng)正確。7．關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的敘述中：①所有原子核均由質(zhì)子和中子構(gòu)成；②原子處于基態(tài)時(shí)，次外層電子不一定是8個(gè)；③稀有氣體元素，其基態(tài)原子最外層都是8個(gè)電子；④最外層電子數(shù)為2的原子一定是金屬原子。其中正確的是()A．①② B．②③C．只有② D．只有④解析：選C。①中eq\o\al(1,1)H只有質(zhì)子和電子，沒(méi)有中子；②中過(guò)渡金屬的次外層電子數(shù)一般超過(guò)8個(gè)；③中He的最外層上只有2個(gè)電子；④He原子的最外層電子數(shù)為2。8．A、B、C、D四種元素，已知A元素是地殼中含量最多的元素；B元素為金屬元素，它的原子核外K、L層上電子數(shù)之和等于M、N層電子數(shù)之和；C元素是第三周期第一電離能最小的元素；D元素在第三周期中第一電離能最大。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．四種元素A、B、C、D分別為O、Ca、Na、ArB．元素A、B、C兩兩組成的化合物可為CaO、CaO2、Na2O、Na2O2等C．元素A、C簡(jiǎn)單離子的半徑大小關(guān)系為A<CD．元素B、C電負(fù)性大小關(guān)系為B>C解析：選C。地殼中含量最多的元素為氧；由題意知B元素K層和L層電子數(shù)之和為10，則M層為8個(gè)，N層為2個(gè)，故B元素為鈣；C是第三周期第一電離能最小的元素，為鈉；第三周期中第一電離能最大的元素為氬。選項(xiàng)C中，A的簡(jiǎn)單離子O2－和C的簡(jiǎn)單離子Na＋具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，r(O2－)>r(Na＋)，故錯(cuò)誤。9.回答下列問(wèn)題：(1)已知鐵是26號(hào)元素，寫(xiě)出Fe的價(jià)層電子排布式________；在元素周期表中，該元素在________(填“s”“p”“d”“f”或“ds”)區(qū)。(2)寫(xiě)出與N同主族的As的基態(tài)原子的核外電子排布式：__________________。從原子結(jié)構(gòu)的角度分析B、N和O的第一電離能由大到小的順序?yàn)開(kāi)_______。(3)寫(xiě)出Fe2＋的核外電子排布式：________。(4)Zn2＋的核外電子排布式為_(kāi)_______。解析：依據(jù)核外電子排布規(guī)律書(shū)寫(xiě)Fe、As、Fe2＋、Zn2＋的核外電子排布式。B、N、O元素同周期，在第一電離能逐漸增大的趨勢(shì)中出現(xiàn)了I1(N)>I1(O)的曲折。答案：(1)3d64s2d(2)1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3N>O>B(3)1s22s22p63s23p63d6(4)1s22s22p63s23p63d10B組(30分鐘)10．某元素的電離能如下，此元素位于元素周期表的族數(shù)是()I1I2I3I4I5I6I7A.ⅡA B．ⅢAC．ⅤA D．ⅣA解析：選C。在主族元素中，當(dāng)原子失去電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)后，如果再失去電子，則其電離能會(huì)突然增大很多，主族元素最外層電子數(shù)與其族序數(shù)相等，根據(jù)表中數(shù)據(jù)知，第五電離能和第六電離能相差較大，說(shuō)明該原子核外最外層有5個(gè)電子，則為第VA族元素。11．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A.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：選D。由以上分析可知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(qiáng)，對(duì)應(yīng)的氫化物越穩(wěn)定，A項(xiàng)錯(cuò)誤；A為C元素，價(jià)層電子為2s22p2，p軌道有2個(gè)電子，自旋狀態(tài)相同，B項(xiàng)錯(cuò)誤；元素B、C之間可形成化合物S2Cl2等，C項(xiàng)錯(cuò)誤；與元素B同周期且第一電離能最小的元素的單質(zhì)為Na，為活潑金屬，能與H2O發(fā)生置換反應(yīng)生成氫氣，D項(xiàng)正確。12．第一電離能I1是指氣態(tài)原子X(jué)(g)失去一個(gè)電子成為氣態(tài)陽(yáng)離子X(jué)＋(g)所需的最低能量。下圖是部分元素原子的第一電離能I1隨原子序數(shù)變化的曲線圖。請(qǐng)回答以下問(wèn)題：(1)認(rèn)真分析上圖中同周期元素第一電離能的變化規(guī)律，將Na～Ar之間的元素用短線連接起來(lái)，構(gòu)成完整的圖像。(2)從上圖分析可知，同一主族元素原子的第一電離能I1的變化規(guī)律是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)上圖中5號(hào)元素在周期表中的位置是________________________________________________________________________。(4)上圖中4、5、6號(hào)三種元素的氣態(tài)氫化物的化學(xué)式分別為_(kāi)_______________________________________________________________________。(5)上圖中1～6號(hào)元素中，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物中酸性最強(qiáng)的是________；兩性化合物有________。解析：(1)Na～Ar之間六種元素中，Mg(3s2)比Na(3s1)、Al(3s23p1)失去一個(gè)電子成為氣態(tài)陽(yáng)離子X(jué)＋(g)所需的能量大，P(3s23p3)比Si(3s23p2)、S(3s23p4)失去一個(gè)電子成為氣態(tài)陽(yáng)離子X(jué)＋(g)所需的能量大。(2)同一主族元素原子的第一電離能I1的變化規(guī)律是從上到下逐漸減小。(3)5號(hào)元素為P，在周期表中位于第三周期ⅤA族。(4)題圖中4、5、6號(hào)三種元素的氣態(tài)氫化物的化學(xué)式分別為H2S、PH3、HCl。(5)題圖中1～6號(hào)元素中，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物中酸性最強(qiáng)的是HClO4，兩性化合物是Al2O3和Al(OH)3。答案：(1)如圖(2)從上到下逐漸減小(3)第三周期ⅤA族(4)H2S、PH3、HCl(5)HClO4Al2O3、Al(OH)313．下表列出了前20號(hào)元素中的某些元素性質(zhì)的一些數(shù)據(jù)：元素性質(zhì)ABCDEFGHIJ原子半徑(10－10m最高價(jià)態(tài)＋6＋1—＋3＋4＋5＋7＋1＋5＋4最低價(jià)態(tài)－2—－2—－4－3－1—－3－4(1)以上10種元素中第一電離能最小的是________(填編號(hào))。(2)寫(xiě)出下列有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：①E的單質(zhì)與I元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物反應(yīng)：________________________________________________________________________。②B2C2與EC2(3)A元素原子核外電子排布圖是________；比元素B原子序數(shù)大11的元素的原子的電子排布式是________。(4)C和I相比較，非金屬性較弱的是________(填元素名稱(chēng))，可以驗(yàn)證你的結(jié)論的是下列中的________(填編號(hào))。a．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性 b兩元素的電負(fù)性c．含氧酸的酸性 d最高化合價(jià)答案：(1)B(2)①C＋4HNO3(濃)eq\o(=,\s\up14(△))CO2↑＋4NO2↑＋2H2O②2K2O2＋2CO2=2K2CO3＋O21s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2(4)氮a、b14．回答下列問(wèn)題：(1)碳原子的核外電子排布式為_(kāi)___________。與碳同周期的非金屬元素N的第一電離能大于O的第一電離能，原因是________________。(2)A、B均為短周期金屬元素。依據(jù)下表數(shù)據(jù)，寫(xiě)出B原子的電子排布式：________。電離能/kJ·mol－1I1I2I3I4A93218211539021771B7381451773310540(3)下表是第三周期部分元素的電離能[單位：eV(電子伏特)]數(shù)據(jù)。元素I1/eVI2/eVI3/eV甲乙丙丁下列說(shuō)法正確的是________(填字母)。A．甲的金屬性比乙強(qiáng)B．乙的化合價(jià)為＋1價(jià)C．丙不可能為非金屬元素D．丁一定為金屬元素(4)Mn、Fe均為第四周期過(guò)渡金屬元素，兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)列于下表：元素MnFe電離能/kJ·mol－1I1717759I215091561I332482957錳元素位于第四周期第ⅦB族。請(qǐng)寫(xiě)出基態(tài)Mn2＋的價(jià)電子排布式：________，比較兩元素的I2、I3可知，氣態(tài)Mn2＋再失去1個(gè)電子比氣態(tài)Fe2＋再失去1個(gè)電子難，對(duì)此你的解釋是_________________________。解析：(1)碳原子的核外電子排布式為1s22s22p2；N原子的核外電子排布式為1s22s22p3,2p軌道半充滿(mǎn)的原子能量低，較穩(wěn)定，O原子核外電子排布式為1s22s22p4，所以非金屬元素N的第一電離能大于O的第一電離能；(2)從表中電離能數(shù)值來(lái)看，A、B的第三電離能出現(xiàn)突躍，可見(jiàn)它們是第ⅡA族元素，因A、B均為短周期元素，且B的第一、二電離能均比A的小，故B是鎂。鎂原子的核外電子排布式為1s22s22p63s2；(3)甲、乙、丙、丁為第三周期元素，甲元素的第一電離能遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于第二電離能，說(shuō)明甲元素最外層有1個(gè)電子，失去1個(gè)電子時(shí)達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以甲為Na元素；乙元素的第二電離能遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于第三電離能，則乙元素最外層有2個(gè)電子，失去兩個(gè)電子后達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以乙為Mg元素；丙、丁元素的第一電離能、第二電離能、第三電離能相差不大，說(shuō)明丙元素最外層大于3個(gè)電子，丙、丁一定為非金屬元素。甲為Na元素，乙為Mg元素，故甲的金屬性比乙強(qiáng)，A項(xiàng)正確；乙為Mg元素，化合價(jià)為＋2價(jià)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；丙、丁一定為非金屬元素，C、D項(xiàng)錯(cuò)誤；(4)Mn的原子序數(shù)為25，失去2個(gè)電子變?yōu)镸n2＋，則Mn2＋基態(tài)的電子排布式可表示為1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)，故其價(jià)電子排布式為3d5；由Mn2＋轉(zhuǎn)化為Mn3＋時(shí)，3d能級(jí)由較穩(wěn)