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1、2022年高中化學 模塊復習課1 原子結構與元素的性質練習 蘇教版選修3
1.(xx·上海高考)“玉兔”號月球車用Pu作為熱源材料。下列關于Pu的說法正確的是 ( )
APu與U互為同位素
BPu與Pu互為同素異形體
CPu與U具有完全相同的化學性質
DPu與Pu具有相同的最外層電子數
【解析】選D。Pu與U的質子數不同,不是同位素,A錯誤Pu與Pu互稱同位素,最外層電子數相同,因為不是單質所以不是同素異形體,B錯誤、D正確Pu與U中電子數不同,最外層電子數也不同,化學性質不同,C錯誤。
2.(xx·山東高考)根據原子結構及元素周期律的知識,下列推斷正確的
是 ( )
A
2、.同主族元素含氧酸的酸性隨核電荷數的增加而減弱
B.核外電子排布相同的微?;瘜W性質也相同
C.Cl-、S2-、Ca2+、K+半徑逐漸減小
DCl與Cl得電子能力相同
【解析】選D。同主族元素的最高價含氧酸的酸性隨核電荷數的增加而減弱,A錯誤;核外電子排布相同的微粒,性質不一定相同,如S2-與Cl-,B錯誤;當核外電子排布相同時,核電荷數越大,微粒半徑越小,半徑大小順序應為S2->Cl->K+>
Ca2+,C錯誤;同種元素的原子得電子能力相同,D正確。
3.(xx·新課標全國卷Ⅱ節(jié)選)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序數依次增大。a的核外電子總數與其周期數相同,b的價電子
3、層中的未成對電子有3個,c的最外層電子數為其內層電子數的3倍,d與c同族,e的最外層只有1個電子,但次外層有18個電子。
回答下列問題:
b、c、d中第一電離能最大的是 (填元素符號),e的價層電子軌道示意圖為 。
【解析】由原子序數最小且核外電子總數與其電子層數相同,確定a為氫元素,由價電子層中的未成對電子有3個確定b為氮元素,由最外層電子數為其內層電子數的3倍確定c為氧元素,由d與c同主族確定d為硫元素,由e的最外層只有1個電子且次外層有18個電子確定e為銅元素。因第一電離能一般規(guī)律:同周期從左至右遞增,同主族從上至下遞減,但當原子軌道呈全滿、半滿、全
4、空狀態(tài)時穩(wěn)定,第一電離能反常得大;由銅的外圍電子排布式可畫出外圍電子軌道示意圖。
答案:N
4.(xx·安徽高考節(jié)選)Na、Cu、O、Si、S、Cl是常見的六種元素。
(1)Na位于元素周期表第 周期第 族;S的基態(tài)原子核外有
個未成對電子;Si的基態(tài)原子核外電子排布式為 。
(2)用“>”或“<”填空:
第一電離能
離子半徑
熔 點
酸 性
Si S
O2- Na+
NaCl Si
H2SO4 HClO4
答案:(1)3?、馎 2 1s22s22p63s23p2
(2)< > < <
5.(xx·浙江高考節(jié)選)請回答下列問
5、題:
(1)N、Al、Si、Zn四種元素中,有一種元素的電離能數據如下:
則該元素是 (填寫元素符號)。
(2)基態(tài)鍺(Ge)原子的電子排布式是______________________。
Ge的最高價氯化物分子式是______________________。
該元素可能的性質或應用有 。
A.是一種活潑的金屬元素
B.其電負性大于硫
C.其單質可作為半導體材料
D.其最高價氯化物的沸點低于其溴化物的沸點
【解析】應用“結構決定性質,性質反映用途”作為理論指導,分析、解決相關問題。
(1)分析表中數據可知,該元素的逐級電離能中,I1、I2、I3與I4相差
6、較大,說明該元素原子最外層有3個電子,顯然該元素為鋁元素。
(2)鍺原子核外有32個電子,其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2。鍺元素的最高化合價為+4,其氯化物為GeCl4。鍺元素處于金屬與非金屬分界線附近,表現出一定的金屬性和非金屬性,其單質常用作半導體材料,不屬于活潑金屬。鍺元素的電負性小于硅元素的電負性,而硅元素的電負性小于硫元素的電負性,則硫元素的電負性大于鍺元素的。GeCl4的相對分子質量小于GeBr4,則GeCl4的分子間作用力小于GeBr4的分子間作用力,GeCl4的沸點低于GeBr4的沸點。
答案:(1)
7、Al (2)1s22s22p63s23p63d104s24p2 GeCl4 C、D
6.(xx·安徽高考節(jié)選)X、Y、Z、W是元素周期表中原子序數依次增大的四種短周期元素,其相關信息如下表:
元素
相關信息
X
X的最高價氧化物對應的水化物化學式為H2XO3
Y
Y是地殼中含量最高的元素
Z
Z的基態(tài)原子最外層電子排布式為3s23p1
W
W的一種核素的質量數為28,中子數為14
(1)W位于元素周期表第 周期第 族;W的原子半徑比X的 (填“大”或“小”)。
(2)Z的第一電離能比W的 (填“大”或“小”)。
【解析】先
8、根據題給條件判斷元素的種類,再結合具體元素及其化合物的性質進行分析,在解決問題時要注意相關知識的綜合應用。
(1)根據題給信息,可以初步判斷X為第ⅣA族元素,當判斷出Y為氧元素時,即可確定X為碳元素;Z的最外層電子數為3,共有三個電子層,所以Z為鋁元素;由質子數=質量數-中子數,可以確定W的質子數為14,所以W為硅元素。由此可以判斷W位于元素周期表第3周期第ⅣA族;W和X是同一主族元素,且W在X的下一周期,所以W的原子半徑大于X的原子半徑。
(2)Z和W屬于同周期元素,同周期元素的第一電離能從左向右呈逐漸增大趨勢,所以Z的第一電離能小于W的。
答案:(1)3?、鬉 大
(2)小
【真
9、題備選】1.(雙選)(xx·海南高考節(jié)選)下列有關元素鍺及其化合物的敘述中正確的是 ( )
A.鍺的第一電離能高于碳而電負性低于碳
B.四氯化鍺與四氯化碳分子都是四面體構型
C.二氧化鍺與二氧化碳都是非極性的氣體化合物
D.鍺和碳都存在具有原子晶體結構的單質
【解析】選B、D。碳和鍺同主族,碳在第2周期,而鍺在第4周期,鍺是金屬元素,故其第一電離能低于碳,A錯;四氯化鍺和四氯化碳都是分子晶體且構型相同,B對;金屬鍺的氧化物不是氣體,C錯;鍺和碳都易形成四個鍵,能形成原子晶體結構的單質,D對。
2.(xx·新課標全國卷節(jié)選)ⅥA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表
10、現出多種氧化態(tài),含ⅥA族元素的化合物在研究和生產中有許多重要用途。請回答下列問題:
(1)S單質的常見形式為S8,其環(huán)狀結構如下圖所示,S原子采用的軌道雜化方式是 ;
(2)原子的第一電離能是指氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個電子轉化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量,O、S、Se原子的第一電離能由大到小的順序為 。
(3)Se原子序數為 ,其核外M層電子的排布式為 ;
【解析】(1)硫原子最外層有6個電子,由S8結構可知一個硫原子與另外兩個硫原子形成2個σ鍵,硫原子還余4個電子形成2對孤電子對,所以為sp3雜化;(2)同一主族元素從上往
11、下第一電離能逐漸減小;(3)Se屬于第4周期第ⅥA族元素,原子序數比S大18,M層電子已經排滿,排布式為3s23p63d10。
答案:(1)sp3 (2)O>S>Se (3)34 3s23p63d10
3.(xx·浙江高考節(jié)選)(1)可正確表示原子軌道的是 。
A.2s B.2d
C.3px D.3f
(2)寫出基態(tài)鎵(Ga)原子的電子排布式: 。
【解析】(1)L層無2d能級,M層無3f能級。
(2)基態(tài)鎵原子電子排布式為[Ar]3d104s24p1。
答案:(1)A、C
(2)1s22s22p63s23p63d104s2
12、4p2
【檢測強化練】
1.(xx·開封高二檢測)氣態(tài)原子生成+1價氣態(tài)陽離子所需要的能量稱為第一電離能。元素的第一電離能是衡量元素金屬性強弱的一種尺度。下列有關說法正確的是 ( )
A.元素的第一電離能越大,其金屬性越強
B.元素的第一電離能越小,其金屬性越強
C.金屬單質跟酸反應的難易,只跟該金屬元素的第一電離能有關
D.同周期元素,第一電離能隨原子序數增大逐漸增大
【解析】選B。第一電離能越小,說明金屬越易失電子,金屬性越強,與酸反應的難易程度不僅僅跟此有關,A、C錯,B正確;D項以第2周期為例,Be>B、N>O,故錯誤。
2.(xx·邯鄲高二檢測)元素X、Y、Z的原子
13、序數之和為28,X+與Z2-具有相同的電子層結構,Y、Z在同一周期。下列推測錯誤的是 ( )
A.原子半徑:X>Y,離子半徑:Z2->X+
B.X單質與Z單質反應的物質的量之比一定為2∶1
C.Y與Z形成的化合物ZY2中,Z為+2價
D.所有元素中Y的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性最強
【解析】選B。由題意推出X、Y、Z分別為Na、F、O,則A項判斷正確;B項有可能生成Na2O和Na2O2兩種物質,錯誤;C項OF2中氧的電負性小,故氧為+2價,正確;F的非金屬性最強,故HF的穩(wěn)定性最強,正確。
3.(xx·成都高二檢測)X、Y、Z、W、R五種分屬于不同主族的短周期元素,原子序數依次增大,X的氣
14、態(tài)氫化物分子只有一對孤電子對;Y、Z、W的最高價氧化物的水化物可以兩兩相互反應。
(1)X在元素周期表中的位置為_______________;
Z3+的核外電子排布式為 。
(2)Y、Z、R的第一電離能大小順序為 (用元素符號表示)。
【解析】X的氣態(tài)氫化物只有一對孤電子對且為五種元素中原子序數最小的元素,故為氮元素;Y、Z、W的最高價氧化物的水化物可以兩兩反應,則分別為Na、Al、S,R為Cl。
答案:(1)第2周期、ⅤA族 1s22s22p6
(2)Na
15、2+的核外電子排布式為_________________。
(2)丁二酮肟組成元素中C、N、O的電負性由大到小的順序為 。丁二酮肟分子中碳原子軌道的雜化類型是 。
【解析】(1)Ni的原子序數為28,根據能量最低原理可寫出Ni2+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d8(或[Ar]3d8)。
(2)C、N、O處于同周期,電負性依次增強。丁二酮肟分子中有形成雙鍵和四條單鍵的兩類碳原子,即碳的雜化類型有sp2和sp3。
答案:(1)1s22s22p63s23p63d8(或[Ar]3d8)
(2)O>N>C sp3和sp2
5.(xx·鷹潭高二檢測)下表為元素周期表中
16、第4周期的部分元素(從左到右按原子序數遞增排列),根據要求回答下列各小題:
K
Ca
Sc
Ti
V
Cr
Mn
Fe
Co
Ni
Cu
Zn
Ga
Ge
(1)在以上元素的基態(tài)原子的電子排布中4s軌道只有1個電子的元素有
(填元素名稱)。
(2)寫出Cr3+的電子排布式 。
(3)Fe3+的化學性質比Fe2+穩(wěn)定,其原因是 。
(4)前四周期元素中,基態(tài)原子中未成對電子數與其所在周期數相同的元素有
種。
(5)試比較:第一電離能I1(Cr) I1(Co)(填“>”“<”或“=”)。
【解析】(1)由核外電子排布軌道
17、能量順序可知,4s軌道只有1個電子,則3d軌道可能為0(全空)、5(半充滿)、10(全充滿),則有1s22s22p63s23p64s1、1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1,分別為鉀、鉻、銅。
(2)Cr失去3個電子生成Cr3+,則電子排布式為1s22s22p63s23p63d3。
(3)Fe3+的電子排布式為[Ar]3d5,Fe2+的電子排布式為[Ar]3d6,半充滿結構更穩(wěn)定。
(4)分周期一一討論,第1周期中基態(tài)原子中未成對電子數為1個的是氫原子,第2周期中基態(tài)原子中未成對電子數為2個的可以是1s22s22p2或1s22s22p4
18、,是碳原子或氧原子,第3周期中基態(tài)原子中未成對電子數為3個的可以是1s22s22p63s23p3,是磷原子,第4周期中基態(tài)原子中未成對電子數為4個的只能是過渡元素,符合條件的只有鐵原子,其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,因此共有5種元素符合題意。
(5)鉻元素的外圍電子排布式為3d54s1,鈷元素的外圍電子排布式為3d74s2,前者第一電離能更小。
答案:(1)鉀、鉻、銅 (2)1s22s22p63s23p63d3(或[Ar]3d3)
(3)Fe3+的3d軌道填充了5個電子,為半充滿狀態(tài)
(4)5 (5)<
6.(xx·哈爾濱高二檢測)不同元素的原子在分子
19、內吸引電子的能力大小可用一數值X來表示,若X越大,則原子吸引電子的能力越強,在所形成的分子中成為負電荷一方。下面是某些短周期元素的X值。
元素符號
Li
Be
B
C
O
F
X值
0.98
1.57
2.04
2.53
3.44
3.98
元素符號
Na
Al
Si
P
S
Cl
X值
0.93
1.61
1.90
2.19
2.58
3.16
(1)通過分析X值的變化規(guī)律,確定N、Mg的X值范圍:
20、(3)某有機物結構簡式為,在S~N中,你認為共用電子對偏向誰?
(寫原子名稱)。
(4)經驗規(guī)律告訴我們當成鍵的兩原子相應元素電負性的差值ΔX>1.7時,一般為離子鍵,當ΔX<1.7時,一般為共價鍵,試推斷AlBr3中化學鍵的類型是 。
(5)預測元素周期表中,X值最小的元素位置____________________________
_______________________________________________(放射性元素除外)。
【解析】由所給數據分析如:同周期,從左到右X值逐漸增大;同主族,從上到下,X值呈逐漸減小的趨勢。則(1)同周期中X(Na)
21、X(Si),X(C)>X(P),X(O)>
X(Cl),則可推知:X(N)>X(S),故S~N中,共用電子對應偏向氮原子。
(4)查表知:AlCl3的ΔX=1.55<1.7,又X(Br)