【大一輪復(fù)習(xí)講義】(人教版化學(xué))2022新高考總復(fù)習(xí)課時作業(yè)-12-1原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)-

課時作業(yè)(四十一)原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(本欄目內(nèi)容，在同學(xué)用書中以獨(dú)立形式分冊裝訂！)1．以下表示氦原子結(jié)構(gòu)的化學(xué)用語中，對電子運(yùn)動狀態(tài)描述最詳盡的是()解析：A項(xiàng)只能表示最外層電子數(shù)，B項(xiàng)只表示核外的電子分層排布狀況，C項(xiàng)具體到能級上的電子數(shù)，而D項(xiàng)包含了能層、能級、軌道以及軌道內(nèi)電子的自旋方向，故該項(xiàng)正確。答案：D2．在基態(tài)多電子原子中，關(guān)于核外電子能量的敘述錯誤的是()A．最易失去的電子能量最高B．電離能最小的電子能量最高C．p軌道電子能量肯定高于s軌道電子能量D．在離核最近區(qū)域內(nèi)運(yùn)動的電子能量最低答案：C3．某元素＋3價離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，則該元素在周期表中的位置為()A．ⅤB族B．ⅢB族C．Ⅷ族D．ⅤA族解析：由離子的電子排布式可推出原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，價電子排布為3d64s2，由于共有8個價電子，所以為Ⅷ族。答案：C4．下列說法中正確的是()A．第3周期所包含的元素中鈉的原子半徑最小B．鈉的第一電離能比鎂的第一電離能大C．在全部元素中，氟的電負(fù)性最大D．電子云示意圖中的每個小黑點(diǎn)都表示一個電子解析：同一周期，從左到右，原子半徑漸漸減小，第3周期所包含的元素中鈉的原子半徑最大，A錯誤；同一周期，從左到右，雖然有個別特殊性，但總體上元素第一電離能是漸漸增大的，鈉的第一電離能比鎂的第一電離能小，B錯誤；電負(fù)性就是以氟作為標(biāo)準(zhǔn)的，氟的電負(fù)性最大是正確的；電子云示意圖中的小黑點(diǎn)的疏密代表電子在這一區(qū)域消滅機(jī)會的大小，D錯誤。答案：C5.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，下列有關(guān)說法中正確的是()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；原子半徑漸漸減小，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：B6．已知X、Y元素同周期，且電負(fù)性X>Y，下列說法錯誤的是()A．X與Y形成的化合物中，X可以顯負(fù)價，Y顯正價B．第一電離能可能Y小于XC．最高價含氧酸的酸性：X的弱于Y的D．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：HmY小于HnX解析：由題意，非金屬性X>Y，所以最高價含氧酸的酸性：X的強(qiáng)于Y的。答案：C7．下列各組原子中，彼此化學(xué)性質(zhì)肯定相像的是()A．原子核外電子排布式為1s2的X原子與原子核外電子排布式為1s22s2的Y原子B．原子核外M層上僅有兩個電子的X原子與原子核外N層上僅有兩個電子的Y原子C．2p軌道上有一個空軌道的X原子與3p軌道上有一個空軌道的Y原子D．最外層都只有一個電子的X、Y原子解析：本題考查的是核外電子排布的學(xué)問。A中1s2結(jié)構(gòu)的原子為He,1s22s2結(jié)構(gòu)的原子為Be，兩者性質(zhì)不相像；B項(xiàng)X原子為Mg，Y原子N層上有2個電子的有多種，如第4周期中Ca、Fe等都符合，化學(xué)性質(zhì)不肯定相像；C項(xiàng)均為ⅣA元素，同主族元素，化學(xué)性質(zhì)肯定相像；D項(xiàng)最外層只有1個電子的第ⅠA族元素可以，過渡元素中也有很多最外層只有1個電子的，故性質(zhì)不肯定相像。答案：C8．現(xiàn)有四種元素的基態(tài)原子的電子排布式如下：①1s22s22p63s23p4②1s22s22p63s23p3③1s22s22p3④1s22s22p5則下列有關(guān)比較中正確的是()A．第一電離能：④>③>②>①B．原子半徑：④>③>②>①C．電負(fù)性：④>③>②>①D．最高正化合價：④>③＝②>①解析：①～④四種元素分別為S、P、N、F，第一電離能F>N、P>S，又由于第一電離能N>P，所以A項(xiàng)正確；原子半徑N>F，故B項(xiàng)錯誤；電負(fù)性應(yīng)S>P，即①>②，故C項(xiàng)錯誤；F無正化合價，N、S、P最高正化合價分別為＋5、＋6、＋5價，故應(yīng)為①>③＝②，D項(xiàng)錯誤。答案：A9．以下有關(guān)元素性質(zhì)的說法不正確的是()A．具有下列電子排布式的原子中，①1s22s22p63s23p2②1s22s22p3③1s22s22p2④1s22s22p63s23p4，原子半徑最大的是①B．下列原子的外圍電子排布中，①3s23p1②3s23p2③3s23p3④3s23p4，對應(yīng)的第一電離能最大的是③C．①Na、K、Rb②N、P、As③O、S、Se④Na、P、Cl，元素的電負(fù)性隨原子序數(shù)的增加而遞增的是④D．某元素的逐級電離能(kJ/mol)分別為738、1451、7733、10540、13630、17995、21703，當(dāng)它與氯氣反應(yīng)時最可能生成的陽離子是③①X＋②X2＋③X3＋④X4＋解析：A選項(xiàng)：電子層數(shù)越多，最外層電子數(shù)越少，半徑越大，①正確；B選項(xiàng)：四種元素均為第三周期元素，由電離能的變化規(guī)律及核外電子的排布狀況知③中3p能級半布滿，第一電離能最大；C選項(xiàng)：元素的電負(fù)性可用來衡量元素的金屬性和非金屬性的強(qiáng)弱，在元素周期表中，同一周期從左到右，元素的電負(fù)性漸漸增大，同一主族從上到下元素的電負(fù)性漸漸減小，故④符合；D選項(xiàng)：推斷電離能與元素化合價的關(guān)系，關(guān)鍵看各級電離能之間的變化趨勢，相鄰兩級電離能變化較大，說明再失去一個電子的難度增大，由此可推斷出該離子所帶的電荷數(shù)，所以X最有可能生成的陽離子是X2＋。答案：D10．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3周期第一電離能最小的元素；D元素在第3周期中第一電離能最大。下列有關(guān)敘述錯誤的是()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簡潔離子的半徑大小關(guān)系為A<CD．元素B、C電負(fù)性大小關(guān)系為B>C解析：自然界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，N層為2個，故B元素為鈣；C是第3周期第一電離能最小的元素，為鈉；第3周期中第一電離能最大的元素為氬。選項(xiàng)C中，A的簡潔離子O2－和C的簡潔離子Na＋具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，依據(jù)“序大徑小”的規(guī)律知r(O2－)>r(Na＋)。答案：C11．原子結(jié)構(gòu)與元素周期表存在著內(nèi)在聯(lián)系。依據(jù)已學(xué)學(xué)問，請你回答下列問題：(1)指出31號元素鎵(Ga)在元素周期表中的位置：________周期________族。(2)寫出原子序數(shù)最小的Ⅷ族元素原子的核外電子排布式：________。(3)寫出3p軌道上只有2個未成對電子的元素的符號：__________、________。解析：(1)依據(jù)原子序數(shù)為31，寫出電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p1，n＝4，所以為第4周期，價電子排布為4s24p1，價電子數(shù)為3，所以是ⅢA族。(2)原子序數(shù)最小的Ⅷ族元素在第4周期，價電子數(shù)為8，為3d64s2，原子的電子排布為1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2。(3)3p軌道上有2個未成對電子，為3p2或3p4，排布為1s22s22p63s23p2或1s22s22p63s23p4,3p2、3p4時電子排布圖為，均為2個未成對電子，電子數(shù)為14或16。元素符號為Si、S。答案：(1)第4ⅢA(2)1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2(3)SiS12．已知X、Y、Z、W、Q、R、E七種元素中，原子序數(shù)X<Y<Z<W<Q<R<E，其結(jié)構(gòu)或性質(zhì)信息如下表。元素結(jié)構(gòu)或性質(zhì)信息X原子的L層上s電子數(shù)等于p電子數(shù)Y元素的原子最外層電子排布式為nsnnpn＋1Z單質(zhì)常溫、常壓下是氣體，原子的M層上有1個未成對的p電子W元素的正一價離子的電子層結(jié)構(gòu)與氬相同Q元素的核電荷數(shù)為Y和Z之和R元素的正三價離子的3d能級為半布滿E元素基態(tài)原子的M層全布滿，N層沒有成對電子，只有一個未成對電子請依據(jù)信息回答有關(guān)問題：(1)元素X的原子核外共有________種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子，有________種不同能級的電子。(2)元素Y原子中能量最高的是________電子，其原子軌道呈________狀。(3)Q的基態(tài)電子排布式為______________，R的元素符號為____________，E元素原子的價電子排布式為____________。(4)含有元素W的鹽的焰色反應(yīng)為________色，很多金屬鹽都可以發(fā)生焰色反應(yīng)，其緣由是________________________________________________________________________。解析：(1)X原子的L層上s電子數(shù)等于p電子數(shù)，即其電子排布式為1s22s22p2，故X為碳元素，其原子核外共有6種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子，有3種不同能級的電子；(2)因Y元素s軌道最多容納2個電子，所以n＝2，其原子最外層電子排布式為2s22p3，其能量最高的電子是2p電子，原子軌道呈啞鈴(紡錘)狀；(3)原子的M層上有1個未成對的p電子，可能為Al或Cl，單質(zhì)常溫、常壓下是氣體的只有Cl元素，故Z為氯元素，Q為鉻元素，基態(tài)電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1；R元素原子失去2個4s電子和1個3d電子后變成＋3價離子，其原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2即26號元素Fe；依據(jù)題意要求，E元素的電子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1，該元素為29號元素Cu，價電子排布式為3d104s1；(4)鉀元素的焰色為紫色，激發(fā)態(tài)的電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，以肯定波長(可見光區(qū)域)光的形式釋放能量，形成不同的顏色。答案：(1)63(2)2p啞鈴(紡錘)(3)1s22s22p63s23p63d54s1Fe3d104s1(4)紫激發(fā)態(tài)的電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，以肯定波長(可見光區(qū)域)光的形式釋放能量，形成不同的顏色13．現(xiàn)有五種元素，其中A、B、C為短周期主族元素，D、E為第四周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大。請依據(jù)下列相關(guān)信息，回答問題。A元素的核外電子數(shù)和電子層數(shù)相等，也是宇宙中最豐富的元素B元素原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1C原子的第一至第四電離能分別是：I1＝738kJ/molI2＝1451kJ/molI3＝7733kJ/molI4＝10540kJ/molD是前四周期中電負(fù)性最小的元素E在周期表的第七列(1)已知BA5為離子化合物，寫出其電子式__________。(2)B基態(tài)原子中能量最高的電子，其電子云在空間有__________個方向，原子軌道呈__________形。(3)某同學(xué)依據(jù)上述信息，推斷C基態(tài)原子的核外電子排布圖為該同學(xué)所畫的電子排布圖違反了________。(4)E位于________族________區(qū)，價電子排布式為________。(5)檢驗(yàn)D元素的方法是________，請用原子結(jié)構(gòu)的學(xué)問解釋產(chǎn)生此現(xiàn)象的緣由是________________________________________________________________________。解析：依據(jù)供應(yīng)信息，可以推斷A為H，B為N，C為Mg，D為K，E為Mn。(1)NH5的電子式為。(2)N的基態(tài)原子中能量最高的電子為2p能級上的電子，電子云在空間有3個方向，原子軌道呈紡錘形(或啞鈴形)。(3)該同學(xué)所畫的電子排布圖中3s能級上的兩個電子自旋方向相同，違反了泡利不相容原理。(4)Mn的價電子排布式為3d54s2，位于第四周期ⅦB族，屬于d區(qū)元素。(5)檢驗(yàn)鉀元素可以利用焰色反應(yīng)。答案：(1)(2)3紡錘(或啞鈴)(3)泡利不相容原理(4)ⅦBd3d54s2(5)焰色反應(yīng)當(dāng)基態(tài)原子的電子吸取能量后，電子會躍遷到較高能級，變成激發(fā)態(tài)原子。電子從較高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到較低能量的激發(fā)態(tài)乃至基態(tài)時，將以光的形式釋放能量。14．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(xué)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)原子電子排布式________________________________________________________________________。(2)d與a反應(yīng)的產(chǎn)物的分子中，中心原子的雜化形式為________________________________________________________________________。(3)h的單質(zhì)在空氣中燃燒發(fā)出刺眼的白光，請用原子結(jié)構(gòu)的學(xué)問解釋發(fā)光的緣由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(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－1I1717759I215091561I332482957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)表中所列的某主族元素的電離能狀況如圖所示，則該元素是____________(填元素符號)。解析：(1)依據(jù)能量最低原理、泡利原理和洪特規(guī)章可知26號元素基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2。(2)d為N元素，a為H元素，二者形成的NH3中N原子的雜化形式為sp3。(3)h為Mg元素，Mg單質(zhì)在空氣中燃燒發(fā)出刺眼的白光，電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，以光(子)的形式釋放能量。(4)o元素為Mn,其基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2，Mn2＋的基態(tài)離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，其3d能級為半布滿結(jié)構(gòu)，相對比較穩(wěn)定，當(dāng)其失去第三個電子時比較困難，而p2＋的基態(tài)離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d6，其3d能級再失去一個電子即為半布滿結(jié)構(gòu)，形成相對比較穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，故其失去第三個電子比較簡潔。(5)由圖可知，該元素的電離能I4遠(yuǎn)大于I3，故為第ⅢA族元素，周期表中所列的第ⅢA族元素i屬于第3周期，應(yīng)為Al。答案：(1)1s22s22p63s23p63d64s2(2)sp3(3)電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，以光(子)的形式釋放能量(4)Mn2＋的3d軌道電子排布為半滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定(5)Al15．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應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑BB與A同周期，其最高價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依據(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的最高價氧化物對應(yīng)的水化