2019-2020年高考化學專題復習導練測 第十二章 第一講 原子結構與性質.doc

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2019-2020年高考化學專題復習導練測 第十二章 第一講 原子結構與性質 一、選擇題 1．圖1和圖2分別是1s電子的概率分布圖和原子軌道圖。下列有關認識正確的是 (　　)。 A．圖1中的每個小黑點表示1個電子 B．圖2表示1s電子只能在球體內出現 C．圖2表明1s軌道呈圓形，有無數對稱軸 D．圖1中的小黑點表示某一時刻，電子在核外所處的位置 解析　A、D項，小黑點只表示概率分布；B項，電子在球體內出現機會多，在球體外也出現，但機會較少。 答案　C 2．在基態(tài)多電子原子中，關于核外電子能量的敘述錯誤的是(　　) A．電離能最小的電子能量最高 B．在離核最近區(qū)域內運動的電子能量最低 C．最易失去的電子能量最高 D．p軌道電子能量一定高于s軌道電子能量 解析 軌道電子的能量主要取決于能層，例如4s軌道電子能量大于3p軌道電子的能量。 答案 D 3．下列各組原子中，彼此化學性質一定相似的是(　　) 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軌道上只有2個電子的X原子與3p軌道上只有2個電子的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知識。A項中1s2結構的原子為He,1s22s2結構的原子為Be，兩者性質不相似。B項X原子為Mg，Y原子N層上有2個電子的有多種元素，如第四周期中Ca、Fe等相符合，化學性質不一定相似。C項為同主族的元素，化學性質一定相似。D項最外層只有1個電子的第ⅠA族元素都可以，過渡元素中也有很多最外層只有1個電子，故性質不一定相似。 答案 C 4．現有四種元素的基態(tài)原子的電子排布式如下： ①1s22s2 2p63s23p4；②1s22s22p63s23p3； ③1s22s2 2p3；④1s22s22p5。 則下列有關比較中正確的是 (　　)。 A．第一電離能：④>③>②>① B．原子半徑：④>③>②>① C．電負性：④>③>②>① D．最高正化合價：④>③＝②>① 解析　根據核外電子排布式可確定①②③④分別是S、P、N、F，選項A正確；原子半徑最大的是P，選項B錯誤；電負性強弱的正確順序應為④>③>①>②，選項C錯誤；由于F元素無正價，選項D錯誤。 答案　A 5．下列各組中的X和Y兩種原子，化學性質一定相似的是 (　　)。 A．X原子和Y原子最外層都只有1個電子 B．X原子的核外電子排布式為1s2，Y原子的核外電子排布式為1s22s2 C．X原子的2p能級上有3個電子，Y原子的3p能級上有3個電子 D．X原子核外M層上僅有2個電子，Y原子核外N層上僅有2個電子 解析　A項，如H和Na性質不同，A項錯誤；B項，X為He，Y為Be，兩者性質不同，B項錯誤；C項，X為N，Y為P，同主族元素性質相似，C項正確；D項，X為Mg，Y的M層電子數不確定，元素種類很多，D項錯誤。 答案　C 6．肯定屬于同族元素且性質相似的是 (　　)。 A．原子核外電子排布式：A為1s22s2，B為1s2 B．結構示意圖：A為，B為 C．A原子基態(tài)時2p軌道上有1個未成對電子，B原子基態(tài)時3p軌道上也有1個未成對電子 D．A原子基態(tài)時2p軌道上有一對成對電子，B原子基態(tài)時3p軌道上也有一對成對電子 解析　C中，由于p能級有三個軌道，若有一個未成對電子，意味著p軌道有兩種電子排布情況：即np5 ，所以A、B兩種元素不一定屬于同一族元素。 答案　D 7．以下有關元素性質的說法不正確的是 (　　)。 A．具有下列電子排布式的原子中，①1s22s22p63s23p2?、?s22s22p3　③1s22s22p2?、?s22s22p63s23p4　原子半徑最大的是① B．具有下列價電子排布式的原子中，①3s23p1?、?s23p2　③3s23p3?、?s23p4第一電離能最大的是③ C．①Na、K、Rb　②N、P、As?、跲、S、Se ?、躈a、P、Cl，元素的電負性隨原子序數增大而遞增的是④ D．某元素氣態(tài)基態(tài)原子的逐級電離能(kJmol－1)分別為738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、21 703，當它與氯氣反應時可能生成的陽離子是X3＋ 解析　A項，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，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，同一主族元素，第一電離能從上到下逐漸減??；同一周期，第一電離能從左到右呈增大趨勢，正確；D項，根據電離能變化趨勢，最外層應有2個電子，所以與Cl2反應時應呈＋2價，D錯。 答案　D 二、非選擇題 8．A、B、C、D、E、F六種元素的原子序數依次遞增。已知： ①F的原子序數為29，其余的均為短周期主族元素；②E原子價電子(外圍電子)排布為msnmpn－1；③D原子最外層電子數為偶數；④A、C原子p軌道的電子數分別為2和4。 請回答下列問題： (1)下列敘述正確的是________(填序號)。 A．金屬鍵的強弱：D＞E B．基態(tài)原子第一電離能：D＞E C．五種元素中，電負性最大的元素是E D．晶格能：NaCl＜DCl2 (2)F基態(tài)原子的核外電子排布式為________；與F同一周期的副族元素的基態(tài)原子中最外層電子數與F原子相同的元素為________(填元素符號)。 (3)A與C形成的非極性分子中，σ鍵與π鍵的個數之比為________；該分子與過量強堿反應生成的酸根離子的空間構型為________。 (4)已知原子數和價電子數相同的分子或離子為等電子體，互為等電子體的微粒結構相同，B中心原子的雜化軌道類型為________。 解析 s軌道最多排2個電子，故E的最外層電子數為3，根據A、C原子p軌道的電子數分別為2和4，可得A、C、E分別為ⅣA、ⅥA、ⅢA族的元素，結合原子序數依次增大，可知A、B、C、D、E分別是碳、氮、氧、鎂、鋁，由F的原子序數為29知F 是銅。 (1)離子半徑Al3＋＜Mg2＋，形成的金屬鍵Al強于Mg，Mg的第一電離能大于Al的，故A項錯誤，B項正確；這五種元素中，電負性最大的是C(氧)，C項錯誤。 (2)注意銅的核外電子排布式符合“軌道全滿、半滿穩(wěn)定”的原則，故Cu基態(tài)原子的核外電子排布式為“1s22s22p63s23p63d104s1”，而不是“1s22s22p63s23p63d94s2”。 (3)CO2分子中σ鍵有兩個、π鍵有兩個，CO為平面三角形。 (4)N與CO2為等電子體，也為直線形分子，故中心原子為sp雜化。 答案 (1)BD　(2)1s22s22p63s23p63d104s1　Cr　(3)1∶1　平面三角形　(4)sp雜化 9．下表為長式周期表的一部分，其中的編號代表對應的元素。 請回答下列問題： (1)表中屬于d區(qū)元素的是________(填元素符號)。 (2)表中元素①的6個原子與元素③的6個原子形成的某種環(huán)狀分子名稱為________；③和⑦形成的一種常見溶劑的化學式為________，其立體構型為________。 (3)某元素原子的外圍電子排布式為nsnnpn＋1，該元素原子的最外電子層上孤電子對數為________；該元素與元素①形成的最簡單分子X屬于________分子(填“極性”或“非極性”)。 (4)元素④的第一電離能________元素⑤(選填“>”、“＝”或“<”)的第一電離能；元素⑥的電負性________元素⑦(選填“>”、“＝”或“<”)的電負性。 (5)元素⑦和⑧形成的化合物的電子式為________。 (6)元素⑩的基態(tài)原子核外電子排布式是________。 (7)某些不同族元素的性質也有一定的相似性，如上表中元素②與元素⑤的氫氧化物有相似的性質。請寫出元素②的氫氧化物與NaOH溶液反應的化學方程式：__________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析　根據元素周期表的結構和位置關系，可知①～⑩號元素分別對應元素為：H、Be、C、Mg、Al、P、Cl、Ca、Ti、Cu。(3)外圍電子排布式為nsnnpn＋1可知n為2，即2s22p3為N元素。(7)Be、Al兩元素及其化合物具有相似性，即Be(OH)2類似Al(OH)3可與NaOH溶液反應，生成對應鹽和水。 答案　(1)Ti　(2)苯　CCl4　正四面體形　(3)1　極性 (4)>　<　(5) (6)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 (7)Be(OH)2＋2NaOH===Na2BeO2＋2H2O 10．W、X、Y、Z是周期表前36號元素中的四種常見元素，其原子序數依次增大。W、Y的氧化物是導致酸雨的主要物質，X的基態(tài)原子的核外有7個原子軌道填充了電子，Z能形成紅色(或磚紅色)的Z2O和黑色的ZO兩種氧化物。 (1)W位于元素周期表第________周期第________族。W的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性比H2O(g)________(填“強”或“弱”)。 (2)Y的基態(tài)原子的核外電子排布式是________，Y的第一電離能比X的________(填“大”或“小”)。 (3)Y的最高價氧化物對應水化物的濃溶液與Z的單質反應的化學方程式是__________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析　首先注意題目信息中的“前36號”“常見元素”“原子序數依次增大”。W、Y的氧化物是導致酸雨的主要物質，應該是NO2和SO2，再依據“原子序數依次增大”的信息，可知W為N元素，Y為S元素。X的基態(tài)原子核外有7個原子軌道填充了電子，其核外電子排布式應為1s22s22p63s23p1。該元素應為Al。Z能形成紅色(或磚紅色)Z2O和黑色的ZO兩種氧化物，可知Z為Cu。 (1)W(N)位于元素周期表第二周期第VA族。W的氣態(tài)氫化物為NH3，因N的非金屬性比O弱，故NH3穩(wěn)定性比H2O弱。(2)Y的基態(tài)原子的核外電子排布式是1s22s22p63s23p4；Y(S)的原子半徑小于X(Al)，所以Y(S)的原子核對外層電子的吸引力強于X(Al)的原子核，故Y的第一電離能比X的大。(3)Y的最高價氧化物對應水化物為H2SO4，其濃溶液(即濃硫酸)與Z的單質(Cu)反應的化學方程式是：Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。 答案　(1)二?、魽　弱 (2)1s22s22p63s23p4　大 (3)Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O 11．已知X、Y和Z三種元素的原子序數之和等于42。X元素原子的4p軌道上有3個未成對電子，Y元素原子的最外層2p軌道上有2個未成對電子。X跟Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成負一價離子。請回答下列問題： (1)X元素原子基態(tài)時的電子排布式為________，該元素的符號是________。 (2)Y元素原子的價層電子的電子排布圖為________，該元素的名稱是________。 (3)X與Z可形成化合物XZ3，該化合物的空間構型為________。 (4)已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金屬鋅還原為XZ3，產物還有ZnSO4和H2O，該反應的化學方程式是 ________________________________________________________________________。 (5)比較X的氫化物與同族第二、三周期元素所形成的氫化物穩(wěn)定性、沸點高低并說明理由 _____________________________________________________________________________________________________。 解析　本題考查物質結構基礎知識，意在考查考生的分析推理能力。由題中X原子的4p軌道上有3個未成對電子，可知其價層電子排布式是4s24p3，即為As元素；同理推知Y為O元素，Z為H元素。(3)AsH3的結構與NH3的相同，故AsH3的空間構型為三角錐形。(5)NH3、PH3、AsH3均為結構相似的共價化合物．其穩(wěn)定性取決于N、P、As的非金屬性和共價鍵的強弱，故有穩(wěn)定性：NH3>PH3>AsH3；而沸點的高低主要看是否能夠形成氫鍵，分子間能形成氫鍵的物質沸點高，若不能形成氫鍵則比較它們的相對分子質量的大小，因N的非金屬性很強，NH3分子間存在氫鍵，故沸點：NH3>AsH3>PH3。 答案　(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3　As (2) 　氧 (3)三角錐形 (4)As2O3＋6Zn＋6H2SO4(稀)===2AsH3↑＋6ZnSO4＋3H2O (5)穩(wěn)定性：NH3>PH3>AsH3，因為鍵長越短，鍵能越大，化合物越穩(wěn)定 沸點：NH3>AsH3>PH3，NH3可以形成分子間氫鍵，沸點最高；AsH3相對分子質量比PH3大，分子間作用力大，因而AsH3的沸點比PH3高