2019版高考化学一轮复习 第十一单元 物质结构与性质(选考)第1节 原子结构与性质课时练

一、选择题

1．下列说法正确的是( )。

222

A．原子核外电子排布式为1s的原子与原子核外电子排布式为1s2s的原子化学性质相似

B．Zn的最外层电子排布式为3s3p3d C．基态铜原子的最外层电子排布图：

2＋

2

6

10

D．基态碳原子的最外层电子排布图：

2．下列轨道表示式中，能正确表示该元素原子的最低能量状态的是( )。 A. B. C. D. 3．Cr原子处于基态时，价电子排布可用电子排布图表示成

，而不是

。下列说法中，正确的是( )。 A．这两种排布方式都符合能量最低原理 B．这两种排布方式都符合泡利原理 C．这两种排布方式都符合洪特规则

D．这个实例说明洪特规则有时候和能量最低原理是矛盾的 4．下列各组元素的性质正确的是( )。 A．第一电离能：B＞Al＞Ga B．电负性：F＞N＞O C．最高正价：F＞S＞Si D．原子半径：P＞N＞C

5．(2017年湖北黄冈期末)人们常将在同一原子轨道上运动的、自旋方向相反的2个电子，称为“电子对”；将在同一原子轨道上运动的单个电子，称为“未成对电子”。以下有关主族元素原子的“电子对”和“未成对电子”的说法，错误的是( )。 ．．A．核外电子数为奇数的基态原子，其原子轨道中一定含有“未成对电子”

B．核外电子数为偶数的基态原子，其原子轨道中一定不含“未成对电子” C．核外电子数为偶数的基态原子，其原子轨道中一定含有“电子对” D．核外电子数为奇数的基态原子，其原子轨道中可能含有“电子对”

6．(2018届河北定州中学期中)第三周期元素的基态原子中，不可能出现d电子，主要依据是( )。

A．能量守恒原理 B．泡利不相容原理 C．洪特规则

D．近似能级图中的顺序3d轨道能量比4s轨道高

7．(2018届安徽安庆六校联考)以下有关结构与性质的说法不正确的是( )。 ．．．A．下列基态原子中：①1s2s2p3s3p；②1s2s2p；③1s2s2p，电负性最大的是②

222324

B．下列基态原子中：①[Ne]3s3p；②[Ne]3s3p；③[Ne]3s3p，第一电离能最大的是③

2

2

6

2

2

2

2

3

2

2

2

C．某主族元素的逐级电离能分别为738、1451、7733、10 0、13 630……，当它与

2＋

氯气反应时生成的阳离子是X

D．物质的熔点高低：金刚石>晶体硅>钠>干冰 二、非选择题

8．(1) C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素。 ①Si位于元素周期表第______周期第______族。 ②N的基态原子核外电子排布式为____________。Cu的基态原子最外层有________个电子。

③用“＞”或“＜”填空： 原子半径 电负性 熔点 沸点 Al____Si N____O 金刚石____晶体硅 CH4____SiH4 (2) O、Na、P、Cl四种元素中电负性最大的是________(填元素符号)，其中P原子的核外电子排布式为________________________。

(3)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同族；e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。b、c、d中第一电离能最大的是________(填元素符号)，e的价层电子轨道示意图为___________________________。

(4)①N、Al、Si、Zn四种元素中，有一种元素的电离能数据如下： 电离能 I1 I2 I3 I4 …… －1In/(kJ·mol) 578 1817 2745 11 578 …… 则该元素是________(填写元素符号)。 ②基态锗(Ge)原子的电子排布式是____________。Ge的最高价氯化物的分子式是__________。

③Ge元素可能的性质或应用有________。 A．是一种活泼的金属元素 B．其电负性大于硫

C．其单质可作为半导体材料

D．其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点

9．太阳能电池常用材料除单晶硅，还有铜、铟、镓、硒等化合物。

(1)镓的基态原子的电子排布式是_________________________________________ _______________________________。

(2)硒为第四周期元素，相邻的元素有砷和溴，则这3种元素的第一电离能从大到小顺序为__________________(用元素符号表示)。

(3)气态SeO3分子的立体构型为______________。

(4)硅烷(SinH2n＋2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示，呈现这种变化关系的原因是________________________________________________。

(5)与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性，其化合物往往具有加合性，因而硼

－－

酸(H3BO3)在水溶液中能与水反应生成[B(OH)4]而体现一元弱酸的性质，则[B(OH)4]中B的原子杂化类型为________。

(6)金属Cu单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应，反应的离子方程式为________________________________________________

________________________________________。

10．已知A、B、C、D四种短周期元素，它们的核电荷数依次增大。A与C原子的基态电子排布中L能层都有2个未成对电子，C、D同主族。E、F都是第四周期元素，E原子的基态电子排布中有4个未成对电子，F原子除最外能层只有1个电子外，其余各能层均为全充满。根据以上信息填空：

(1)基态D原子中，电子占据的最高能层符号____，该能层具有的原子轨道数为________。

2＋

(2)E离子的价层电子排布图是______________，F原子的电子排布式是________________。

(3)A元素的最高价氧化物对应的水化物中心原子采取的轨道杂化方式为________，B元素的最简单气态氢化物的VESPR模型为____________。

－－

(4)化合物AC2、B2C和阴离子DAB互为等电子体，它们结构相似，DAB的电子式为________________________________________________________________________。

11．下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。试回答下列问题：

(1)元素p为26号元素，请写出其基态原子的电子排布式：______________________。 (2)d与a反应的产物的分子中，中心原子的杂化方式为____________。

(3)h的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光，请用原子结构的知识解释发光的原因：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。 (4)o、p两元素的部分电离能数据列于下表： 元素 o p I1 717 759 电离能－/(kJ·molI2 1509 1561 1) I3 3248 2957 2＋2＋比较两元素的I2、I3可知，气态o再失去一个电子比气态p再失去一个电子难。对此，你的解释是__________________________________________________。

(5)第三周期8种元素按单质熔点高低的顺序如图Ⅰ所示，其中电负性最大的是________(填下图中的序号)。

(6)表中所列的某主族元素的电离能情况如图Ⅱ所示，则该元素是________(填元素符号)。

第1节 原子结构与性质

1．B 解析：原子核外电子排布式为1s的元素为He，原子核外电子排布式为1s2s的元素为Be，He的性质稳定，Be较活泼，性质不同，故A错误；Zn的原子序数为30，电

1022＋2＋2610

子排布式为[Ar]3d4s，失去2个电子变为Zn，Zn的最外层电子排布式为3s3p3d，故

2

2

2

B正确；Cu的原子序数为29，价电子排布为3d4s，基态铜原子的价电子排布图为

，故C错误；C的原子序数为6，价电子排布为2s2p，价电子排布图为

，故D错误。

2．D 解析：A、B两项不符合洪特规则；C项，原子处于激发态，不是能量最低状态。 3．B 解析：洪特规则实际上是能量最低原理的一个特例，电子排布满足洪特规则，实际上是为了更好地遵循能量最低原理。通过分析光谱实验的结果，洪特进一步指出，能量相

2610135000

同的原子轨道在全满(s、p和d)、半充满(s、p和d)和全空(s、p和d)状态时，体系能量较低，原子较稳定。题中两种排列方式，没有相同的两个电子处于相同的状态，都符合泡利原理，答案选B。

4．A 解析：同一主族，从上到下，元素的第一电离能逐渐减小，所以第一电离能：B＞Al＞Ga，故A正确；同周期，从左到右，元素的电负性逐渐增大，所以电负性：F＞O＞N，故B错误；主族元素最外层电子数＝最高正价，氟无正价，所以最高正价：S＞Si，故C错误；同一周期元素从左到右原子半径逐渐减小，同一主族从上到下原子半径逐渐增大，下一周期元素的原子半径一般比相邻上一周期元素的原子半径大，所以原子半径：P＞C＞N，故D错误。

5．B 解析：核外电子数为偶数的基态原子，其原子轨道中可能含有未成对电子，如氧原子：，含有2个未成对电子，故B错误。

6．D 解析：核外电子排布遵循能量最低原理，电子总是先排布在能量低的能级，然后再排布在能量高的能级，由于3d轨道能量比4s轨道高，当排满3p能级后，电子先填充4s能级，填充满4s能级后，再填充3d能级，故第三周期基态原子中不可能出现d电子。

7．B 解析：A项，①为Si，②为N，③为C，同周期从左向右电负性逐渐增大，因此电负性最大的是N，故A正确；B项，①为Si，②为P，③S，同周期从左向右第一电离能增大，但ⅡA>ⅢA、ⅤA>ⅥA，因此第一电离能最大的是P，故B错误；C项，第二电离能到第三电离能发生突变，说明X元素最外层只有2个电子，即X和氯气发生反应生成XCl2，故C正确；D项，金刚石、晶体硅属于原子晶体，原子晶体熔沸点的高低通过键长或键能比较，键长越短键能越大，熔沸点越高，C的原子半径比Si的原子半径短，因此金刚石的熔点高于晶体硅，金属钠常温下为固体，干冰常温下为气体，因此熔点的高低是金刚石>晶体硅>金属钠>干冰，故D正确。

223

8．(1)①三 ⅣA ②1s2s2p 1 ③＞ ＜ ＞ ＜

2262323

(2)O 1s2s2p3s3p或[Ne]3s3p (3)N (4)①Al

2262610221022

②1s2s2p3s3p3d4s4p或[Ar]3d4s4p GeCl4 ③CD

解析：(1)③同周期元素，原子序数越大，原子半径越小，故原子半径：Al＞Si；同周期元素，原子序数越大，电负性越强，故电负性：N＜O；金刚石和晶体硅都是原子晶体，但键能：C—C＞Si—Si，故熔点：金刚石＞晶体硅；CH4和SiH4都是分子晶体，且两者结构相似，SiH4的相对分子质量大，故沸点：CH4＜SiH4。(2)O、Na、P、Cl四种元素中，O元素的

22623

电负性最大。P原子核外有15个电子，其基态原子的核外电子排布式为1s2s2p3s3p或

23

[Ne]3s3p。(3)由原子序数最小且核外电子总数与其电子层数相同，确定a为H元素，由价电子层中的未成对电子有3个，确定b为N元素，由最外层电子数为其内层电子数的3倍，确定c为O元素，由d与c同主族，确定d为S元素，由e的最外层只有1个电子且次外层有18个电子，确定e为Cu元素。N、O同周期，第一电离能N>O，O、S同主族，第一电离

101

能O>S，即N、O、S中第一电离能最大的是N元素；Cu的价电子排布式为3d4s，其价层电子轨道示意图为。(4)①由电离能数据可知，该元素呈＋3价，为Al；②Ge的最高正价为＋4价；③Ge位于金属和非金属的分界线上，故其可做半导体材料，其氯化物和溴化物为分子晶体，相对分子质量越大，其沸点越高。

2

2

101

9．(1)1s2s2p3s3p3d4s4p或[Ar]3d4s4p (2)Br>As>Se (3)平面三角形

(4)硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强

3

(5)sp

2＋－

(6)Cu＋H2O2＋4NH3·H2O===Cu(NH3)4＋2OH＋4H2O

226261021

解析：(1)镓的原子序数是31，其基态原子的电子排布式为1s2s2p3s3p3d4s4p或1021

[Ar]3d4s4p。(2)由于As的4p能级处于半充满状态，所以第一电离能：Br>As>Se。(3)根据VESPR模型，气态SeO3分子中，中心原子Se的孤电子对数为0，所以SeO3的立体构型为平面三角形。(4)结构与组成相似的硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强。(5)

－3

根据VESPR模型可知[B(OH)4]中B的原子杂化类型为sp杂化。(6)根据元素守恒和得失电

2＋－

子守恒可得Cu＋H2O2＋4NH3·H2O===Cu(NH3)4＋2OH＋4H2O。

10．(1)M 9 (2) 226261011011s2s2p3s3p3d4s或[Ar]3d4s

2

(3)sp 三角锥形

(4)

解析：已知A、B、C、D四种短周期元素，它们的核电荷数依次增大。A与C原子的基态电子排布中L能层都有2个未成对电子，则A是碳元素，C是氧元素，所以B是氮元素。C、D同主族，则D是S元素。E、F都是第四周期元素，F原子除最外能层只有1个电子外，其余各能层均为全充满，这说明F是铜元素。E原子的基态电子排布中有4个未成对电子，则E的3d能级上含有6个电子，因此E是铁元素。(1)S是第三周期元素，则基态S原子中，电子占据的最高能层为M层，该能层含有s、p、d三个能级，则具有的原子轨道数为1＋3

2＋

＋5＝9。(2)铁的原子序数是26，则根据核外电子排布规律可知Fe的价层电子排布图是。铜的原子序数是29，则铜原子的电子排布式是1s2s2p3s3p3d4s。(3)A

元素的最高价氧化物对应的水化物是碳酸，分子中碳元素价层电子对数是3，且不存在孤对

2

电子，所以中心原子采取的轨道杂化方式为sp。B元素的气态氢化物NH3分子中氮元素价层电子对数是4，有一对孤对电子，所以氨气的VESPR模型为三角锥形。(4)化合物AC2、B2C

－－

和阴离子DAB互为等电子体，它们结构相似，则根据CO2的电子式可推知DAB的电子式为。 26266262

11．(1)1s2s2p3s3p3d4s或[Ar]3d4s

3

(2)sp

(3)电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光(子)的形式释放能量

2＋

(4)Mn的3d轨道电子排布为半充满状态，比较稳定 (5)2 (6)Al

22626522＋

解析：(4)o元素为Mn，其基态原子电子排布式为1s2s2p3s3p3d4s，Mn的基态离

226265

子的电子排布式为1s2s2p3s3p3d，其3d能级为半充满状态，相对比较稳定，当其失去

2＋226266

第三个电子时比较困难，而p的基态离子的电子排布式为1s2s2p3s3p3d，其3d能级再失去一个电子即为半充满结构，形成相对比较稳定的结构，故其失去第三个电子比较容易。(5)第三周期8种元素分别为钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯、氩，其单质中钠、镁、铝形成金属晶体，熔点依次升高；硅形成原子晶体；磷、硫、氯、氩形成分子晶体，且常温下磷、硫为固体，氯气、氩为气体，故8种元素按单质熔点由高到低的顺序为硅、铝、镁、硫、磷、钠、氯、氩，其中电负性最大的为氯。(6)由图可知，该元素的电离能I4远大于I3，故为第ⅢA族元素，元素周期表中所列的第ⅢA族元素i属于第三周期，应为Al。

2

2

2

6

2

6

10

1

2262610211021