高三化學(xué)總復(fù)習(xí)練習(xí)第十二章物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（選修3）1239

1239[A層基礎(chǔ)練]1.（2018·臨汾模擬）下列說(shuō)法中正確的是（）A.電子云通常是用小黑點(diǎn)來(lái)表示電子的多少B.處于最低能量的原子叫基態(tài)原子C.能量高的電子在離核近的區(qū)域運(yùn)動(dòng)，能量低的電子在離核遠(yuǎn)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)D.電子僅在激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)才會(huì)產(chǎn)生原子光譜【解析】電子云圖中的小黑點(diǎn)表示電子在核外空間出現(xiàn)機(jī)會(huì)的多少，而不表示具體的電子、電子的個(gè)數(shù)，A錯(cuò)誤；處于最低能量的原子叫基態(tài)原子，B正確；距核越近，電子的能量越低，則能量高的電子在離核遠(yuǎn)的區(qū)域運(yùn)動(dòng)，能量低的電子在離核近的區(qū)域運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)誤；原子光譜有吸收光譜和發(fā)射光譜，電子在激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)產(chǎn)生的原子光譜屬于發(fā)射光譜，D錯(cuò)誤。【答案】B2.（2018·銀川模擬）下列基態(tài)原子的核外電子在原子軌道上的能量大小關(guān)系不正確的是（）A.5s>4s B.4s>3dC.5d>4f D.5p>4d【解析】B項(xiàng)，3d能級(jí)的能量高于4s能級(jí)的能量，B項(xiàng)錯(cuò)誤。【答案】B3.（2018·唐山模擬）在d軌道中電子排布成，而不能排布成，其最直接的根據(jù)是（）A.能量最低原理 B.泡利原理C.原子軌道構(gòu)造原理 D.洪特規(guī)則【解析】據(jù)圖知，4個(gè)電子占據(jù)不同的軌道且自旋狀態(tài)相同，其根據(jù)是洪特規(guī)則。【答案】D4.（2018·南充模擬）若某原子在處于能量最低狀態(tài)時(shí)，外圍電子排布為4d15s2，則下列說(shuō)法正確的是（）A.該元素原子處于能量最低狀態(tài)時(shí)，原子中共有3個(gè)未成對(duì)電子B.該元素原子核外共有5個(gè)電子層C.該元素原子的M能層共有8個(gè)電子D.該元素原子最外層共有3個(gè)電子【解析】A項(xiàng)，該元素原子處于能量最低狀態(tài)時(shí)，只有4d能級(jí)上有1個(gè)未成對(duì)電子，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，該原子核外有5個(gè)電子層，正確；C項(xiàng)，該元素原子M能層電子排布為3s23p63d10，共有18個(gè)電子，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，該原子最外層上有2個(gè)電子，錯(cuò)誤。【答案】B5.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，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?！敬鸢浮緼6.（2018·忻州模擬）下列敘述中正確的是（）A.同周期元素中，ⅦA族元素的原子半徑最大B.ⅥA族元素的原子，其半徑越大，越容易得到電子C.當(dāng)各軌道處于全滿、半滿、全空時(shí)原子較穩(wěn)定D.同一周期中，堿金屬元素的第一電離能最大【解析】同周期元素中，從左至右原子半徑依次減小，所以同周期元素中，ⅦA族元素的原子半徑最小，A錯(cuò)誤；ⅥA族元素的原子，其半徑越大，越不容易得電子，B錯(cuò)誤；當(dāng)各軌道處于全滿、半滿、全空時(shí)，能量最低，原子較穩(wěn)定，C正確；同一周期中，堿金屬元素的第一電離能最小，D錯(cuò)誤。【答案】C7.（2018·信陽(yáng)模擬）A、B、C、D、E代表5種元素。請(qǐng)?zhí)羁眨海?）A元素基態(tài)原子的最外層有3個(gè)未成對(duì)電子，次外層有2個(gè)電子，其元素名稱為。（2）B元素的負(fù)一價(jià)離子和C元素的正一價(jià)離子的電子層結(jié)構(gòu)都與氬相同，B的元素符號(hào)為，C的元素符號(hào)為。（3）D元素的正三價(jià)離子的3d能級(jí)為半充滿，D的元素符號(hào)為，其基態(tài)原子的電子排布式為。（4）E元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒(méi)有成對(duì)電子，只有一個(gè)未成對(duì)電子，E的元素符號(hào)為，其基態(tài)原子的電子排布式為。【解析】（1）A元素基態(tài)原子的電子排布式是1s22s22p3，是氮元素。（2）根據(jù)B、C離子的電子數(shù)可以判斷，B是氯，C是鉀。（3）D元素的正三價(jià)離子為1s22s22p63s23p63d5，其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，D是鐵。（4）E元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，E是銅元素?！敬鸢浮浚?）氮（2）ClK（3）Fe1s22s22p63s23p63d64s2（4）Cu1s22s22p63s23p63d104s18.（2018·安徽淮北模擬）有A、B、C、D、E五種短周期元素，其中A、B、C三種元素屬于同一周期，A原子最外層p能級(jí)上的電子數(shù)等于次外層的電子總數(shù)，B原子最外層上有兩個(gè)未成對(duì)的電子，D、E原子核內(nèi)各自的質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)相等，B元素可分別與A、C、D、E元素形成RB2型化合物，且在DB2和EB2中，D元素與B元素的質(zhì)量比為eq\f(7,8)，E元素與B元素的質(zhì)量比為1。根據(jù)以上條件，回答下列問(wèn)題：（1）推斷五種元素分別是（填元素符號(hào)）：A，B，C，D，E。（2）寫(xiě)出D原子的電子排布式：。（3）指出E元素在元素周期表中的位置：。（4）比較A、B、C三種元素第一電離能的大?。海▽?xiě)元素符號(hào)或名稱，下同）。（5）比較元素D和E的電負(fù)性的相對(duì)大小：。【解析】A原子最外層p能級(jí)上的電子數(shù)等于次外層的電子總數(shù)，因p能級(jí)最多容納6個(gè)電子，說(shuō)明次外層為K層，故A原子的電子排布式為1s22s22p2，即A為C（碳）；B原子最外層上有兩個(gè)未成對(duì)的電子，說(shuō)明B為第ⅣA族或第ⅥA族元素，又B元素與A元素同周期，說(shuō)明B為O（氧）；C元素可以與B元素形成CB2型化合物且C與A、B同周期，說(shuō)明C為N（氮）；在DB2中，D元素與B元素的質(zhì)量比為eq\f(7,8)，即D的相對(duì)原子質(zhì)量為28，在EB2中，E元素與B元素的質(zhì)量比為1，即E的相對(duì)原子質(zhì)量為32，由D、E原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)相等可知D為Si（硅），E為S（硫）。比較A（碳）、B（氧）、C（氮）三種元素的第一電離能，需注意氮元素原子的2p能級(jí)處于半充滿狀態(tài)，體系的能量較低，原子最穩(wěn)定，第一電離能最大，故第一電離能的大小順序?yàn)镹>O>C。【答案】（1）CONSiS（2）1s22s22p63s23p2（3）第三周期第ⅥA族（4）N>O>C（或氮>氧>碳）（5）S>Si（或硫>硅）[B層提升練]9.（2018·黃岡模擬）以下有關(guān)元素性質(zhì)的說(shuō)法不正確的是（）A.具有下列電子排布式的原子中：①1s22s22p63s23p2，②1s22s22p3，③1s22s22p2，④1s22s22p63s23p4，原子半徑最大的是①B.具有下列價(jià)電子排布式的原子中：①3s23p1，②3s23p2，③3s23p3，④3s23p4，第一電離能最大的是③C.①Na、K、Rb，②N、P、As，③O、S、Se，④Na、P、Cl中，元素的電負(fù)性隨原子序數(shù)增大而遞增的是④D.某元素氣態(tài)基態(tài)原子的逐級(jí)電離能分別為738、1451、7733、10540、13630、17995、21703，當(dāng)它與氯氣反應(yīng)時(shí)可能生成的陽(yáng)離子是X3＋【解析】A項(xiàng)，①為Si，②為N，③為C，④為S，原子半徑最大的為Si，正確；B項(xiàng)，①為Al，②為Si，③為P，④為S，第一電離能最大的為P，正確；C項(xiàng)，同一主族元素，電負(fù)性從上到下逐漸減??；同一周期元素，電負(fù)性呈增大趨勢(shì)，正確；D項(xiàng)，根據(jù)各級(jí)電離能變化趨勢(shì)，基態(tài)原子的最外層應(yīng)有2個(gè)電子，所以與Cl2反應(yīng)時(shí)應(yīng)呈＋2價(jià)，D錯(cuò)。【答案】D10.（2015·安徽高考）C、N、O、Al、Si、Cu是常見(jiàn)的六種元素。（1）①Si位于元素周期表第周期第族。②N的基態(tài)原子核外電子排布式為；Cu的基態(tài)原子最外層有個(gè)電子。③用“>”或“<”填空：原子半徑電負(fù)性熔點(diǎn)沸點(diǎn)AlSiNO金剛石晶體硅CH4SiH4（2）（2015·全國(guó)卷Ⅱ）O、Na、P、Cl四種元素中電負(fù)性最大的是（填元素符號(hào)），其中P原子的核外電子排布式為_(kāi)______________________。（3）（2014·全國(guó)卷Ⅱ）周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序數(shù)依次增大。a的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同，b的價(jià)電子層中的未成對(duì)電子有3個(gè)，c的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍，d與c同族；e的最外層只有1個(gè)電子，但次外層有18個(gè)電子。b、c、d中第一電離能最大的是（填元素符號(hào)），e的價(jià)層電子軌道示意圖為_(kāi)_______________________________________________________________________。（4）（2013·浙江高考）①N、Al、Si、Zn四種元素中，有一種元素的電離能數(shù)據(jù)如下：則該元素是（填寫(xiě)元素符號(hào)）。②基態(tài)鍺（Ge）原子的電子排布式是。Ge的最高價(jià)氯化物的分子式是。③Ge元素可能的性質(zhì)或應(yīng)用有。A.是一種活潑的金屬元素B.其電負(fù)性大于硫C.其單質(zhì)可作為半導(dǎo)體材料D.其最高價(jià)氯化物的沸點(diǎn)低于其溴化物的沸點(diǎn)【解析】（1）①Si是14號(hào)元素，位于元素周期表中第三周期第ⅣA族。②N是7號(hào)元素，其基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p3；Cu是29號(hào)元素，其基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，故最外層有1個(gè)電子。③同周期元素，原子序數(shù)越大，原子半徑越小，故原子半徑：Al>Si；同周期元素，原子序數(shù)越大，電負(fù)性越強(qiáng)，故電負(fù)性：N<O；金剛石和晶體硅都是原子晶體，但鍵能：C—C>Si—Si，故熔點(diǎn)：金剛石>晶體硅；CH4和SiH4都是分子晶體，且兩者結(jié)構(gòu)相似，SiH4的相對(duì)分子質(zhì)量大，故沸點(diǎn)：CH4<SiH4。（2）O、Na、P和Cl四種元素中，O元素的電負(fù)性最大。P原子核外有15個(gè)電子，其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p3（或[Ne]3s23p3）。（3）由原子序數(shù)最小且核外電子總數(shù)與其電子層數(shù)相同，確定a為H元素，由價(jià)電子層中的未成對(duì)電子有3個(gè)，確定b為N元素，由最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍，確定c為O元素，由d與c同主族，確定d為S元素，由e的最外層只有1個(gè)電子且次外層有18個(gè)電子，確定e為Cu元素。N、O同周期第一電離能N>O，O、S同主族，第一電離能O>S，即N、O、S中第一電離能最大的是N元素；Cu的價(jià)電子排布為3d104s1，其價(jià)層電子排布圖為【答案】(1)①三ⅣA②1s22s22p31③><><(2)O1s22s22p63s23p3(或[Ne]3s23p3)(3)N(4)①Al②1s22s22p63s23p63d104s24p2GeCl4③CD[C層真題練]11．(2017·課標(biāo)全國(guó)Ⅱ，35)我國(guó)科學(xué)家最近成功合成了世界上首個(gè)五氮陰離子鹽(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。回答下列問(wèn)題：(1)氮原子價(jià)層電子的軌道表達(dá)式(電子排布圖)為_(kāi)________________________________________________________________________________________________________。(2)元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個(gè)電子形成氣態(tài)負(fù)一價(jià)離子時(shí)所放出的能量稱作第一電子親和能(E1)。第二周期部分元素的E1變化趨勢(shì)如圖(a)所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是__________________________________；氮元素的E1呈現(xiàn)異常的原因是_______________________________________________________________。(3)經(jīng)X射線衍射測(cè)得化合物R的晶體結(jié)構(gòu)，其局部結(jié)構(gòu)如圖(b)所示。①?gòu)慕Y(jié)構(gòu)角度分析，R中兩種陽(yáng)離子的相同之處為_(kāi)_______，不同之處為_(kāi)_______。(填標(biāo)號(hào))A．中心原子的雜化軌道類(lèi)型B．中心原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)C．立體結(jié)構(gòu)D．共價(jià)鍵類(lèi)型②R中陰離子Neq\o\al(－,5)中的σ鍵總數(shù)為_(kāi)_______個(gè)。分子中的大π鍵可用符號(hào)Пeq\o\al(n,m)表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù)，n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大π鍵可表示為Пeq\o\al(6,6))，則Neq\o\al(－,5)中的大π鍵應(yīng)表示為_(kāi)_______。③圖(b)中虛線代表氫鍵，其表示式為(NHeq\o\al(＋,4))N—H…Cl、________________、________________。(4)R的晶體密度為dg·cm－3，其立方晶胞參數(shù)為anm，晶胞中含有y個(gè)[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]單元，該單元的相對(duì)質(zhì)量為M，則y的計(jì)算表達(dá)式為_(kāi)_______________?！窘馕觥?1)氮原子為7號(hào)元素，基態(tài)N原子的價(jià)電子排布式為2s22p3，故氮原子價(jià)電子排布圖為(2)由題意可知，元素的基態(tài)氣態(tài)原子越容易得到一個(gè)電子，所放出的能量越大，即第一電子親和能(E1)越大，同周期元素隨核電荷數(shù)的增大，原子的電負(fù)性增大，得電子的能力增強(qiáng)，故結(jié)合一個(gè)電子釋放的能量逐漸增大；基態(tài)N原子的核外電子排布式為1s22s22p3，則N原子的2p軌道為半充滿狀態(tài)，相對(duì)穩(wěn)定，不易得電子。(3)①R中的兩種陽(yáng)離子為NHeq\o\al(＋,4)和H3O＋，NHeq\o\al(＋,4)的中心原子是N，中心N原子形成4個(gè)σ鍵，沒(méi)有孤電子對(duì)，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，故其雜化類(lèi)型為sp3，NHeq\o\al(＋,4)的空間構(gòu)型為正四面體形；H3O＋的中心原子是O，中心O原子形成3個(gè)σ鍵，有1對(duì)孤電子對(duì)，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，故其雜化類(lèi)型為sp3，H3O＋的空間構(gòu)型為三角錐形；NHeq\o\al(＋,4)和H3O＋中共價(jià)鍵類(lèi)型都是極性共價(jià)鍵，故R中兩種陽(yáng)離子的相同之處為A、B、D項(xiàng)，不同之處為C項(xiàng)。②由圖(b)可知，R中陰離子Neq\o\al(－,5)中有5個(gè)N—N鍵，所以Neq\o\al(－,5)中的σ鍵總數(shù)為5個(gè)；由圖(b)可知，Neq\o\al(－,5)中的大π鍵中含有5個(gè)N原子，所以參與形成大π鍵的原子數(shù)為5，每個(gè)N原子形成2個(gè)σ鍵，還有1對(duì)孤電子對(duì)，每個(gè)N原子提供1個(gè)電子形成大π鍵，從外界得到的1個(gè)電子也參與形成大π鍵，故參與形成大π鍵的電子數(shù)為6，則Neq\o\al(－,5)中的大π鍵應(yīng)表示為Πeq\o\al(6,5)。③由圖(b)可知，H3O＋中的1個(gè)H原子與Neq\o\al(－,5)中的1個(gè)N原子形成氫鍵，NHeq\o\al(＋,4)中的1個(gè)H原子與Neq\o\al(－,5)中的1個(gè)N原子形成氫鍵，則還含有(NHeq\o\al(＋,4))N—H┄N(Neq\o\al(－,5))和(H3O＋)O—H┄N(Neq\o\al(－,5))。(4)晶胞的質(zhì)量為eq\f(y·M,NA)g，晶胞的體積為(a×10－7cm)3，R的晶體密度為dg·cm－3，則d＝eq\f(\f(y·M,NA),a3×10－21)，解得y＝eq\f(a3dNA,M)×10－21，將NA＝6.02×1023代入eq\f(a3dNA,M)×10－21可得y＝eq\f(602a3d,M)。【答案】(1)(2)同周期元素隨核電荷數(shù)依次增大，原子半徑逐漸變小，故結(jié)合一個(gè)電子釋放出的能量依次增大N原子的2p軌道為半充滿狀態(tài)，具有額外穩(wěn)定性，故不易結(jié)合一個(gè)電子(3)①ABDC②5Πeq\o\al(6,5)③(H3O＋)O—H┄N(Neq\o\al(－,5))(NHeq\o\al(＋,4))N—H┄N(Neq\o\al(－,5))(4)eq\f(a3dNA,M)×10－21eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(或\f(602a3d,M)))12．(2016·全國(guó)乙，37)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?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為[Ar]________，有________個(gè)未成對(duì)電子。(2)Ge與C是同族元素，C原子之間可以形成雙鍵、叁鍵，但Ge原子之間難以形成雙鍵或叁鍵。從原子結(jié)構(gòu)角度分析，原因是__________________________________________________________________________________________________________________。(3)比較下列鍺鹵化物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，分析其變化規(guī)律及原因________。GeCl4GeBr4GeI4熔點(diǎn)/℃－49.526146沸點(diǎn)/℃83.1186約400(4)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)性由大至小的順序是________。(5)Ge單晶具有金剛石型結(jié)構(gòu)，其中Ge原子的雜化方式為_(kāi)_______，微粒之間存在的作用力是________。(6)晶胞有兩個(gè)基本要素：①原子坐標(biāo)參數(shù)，表示晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置。下圖為Ge單晶的晶胞，其中原子坐標(biāo)參數(shù)A為(0，0，0)；B為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，0，\f(1,2)))；C為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，\f(1,2)，0))。則D原子的坐標(biāo)參數(shù)為_(kāi)_______。②晶胞參數(shù)，描述晶胞的大小和形狀。已知Ge單晶的晶胞參數(shù)a＝565.76pm