（通用版）2022高考化學一輪復習 跟蹤檢測（六十三）教材基礎（1）原子結構與性質(zhì)（含解析）

（通用版）2022高考化學一輪復習 跟蹤檢測（六十三）教材基礎（1）原子結構與性質(zhì)（含解析）1當鎂原子由1s22s22p63s21s22s22p63p2時，以下認識正確的是()A鎂原子由基態(tài)轉化成激發(fā)態(tài)，這一過程中吸收能量B鎂原子由激發(fā)態(tài)轉化成基態(tài)，這一過程中釋放能量C轉化后位于p能級上的兩個電子處于同一軌道，且自旋狀態(tài)相同D轉化后鎂原子與硅原子電子層結構相同，化學性質(zhì)相似答案：A2下列說法中正確的是()A所有非金屬元素都分布在p區(qū)B最外層電子數(shù)為2的元素都分布在s區(qū)C元素周期表中第B族到第B族10個縱行的元素都是金屬元素D同一主族元素從上到下，金屬性呈周期性變化解析：選C非金屬元素中氫在s區(qū)，其余非金屬元素均分布在p區(qū)，A項錯誤；最外層電子數(shù)為2的元素可能在s區(qū)(如Mg)、p區(qū)(如He)或d區(qū)(如Ti、Fe)等，B項錯誤；同主族元素從上到下，金屬性逐漸增強，非金屬性逐漸減弱，屬遞變性質(zhì)而不是周期性變化，D項錯誤。3周期表中27號元素鈷的方格中注明“3d74s2”，由此可以推斷()A它位于周期表的第四周期A族B它的基態(tài)核外電子排布式可簡寫為Ar4s2CCo2的核外價電子排布式為3d54s2DCo位于周期表中第9列解析：選D鈷位于周期表的第四周期族，A項錯誤；“3d74s2”為Co的價電子排布，其簡寫式中也要注明3d軌道，B項錯誤；失電子時，應失去最外層的電子，即先失去4s上的電子，Co2的價電子排布式為3d7，C項錯誤；“729”，說明它位于周期表的第9列，D項正確。4如圖是第三周期1117號元素某些性質(zhì)變化趨勢的柱形圖，下列有關說法中正確的是()Ay軸表示的可能是第一電離能By軸表示的可能是電負性Cy軸表示的可能是原子半徑Dy軸表示的可能是形成基態(tài)離子轉移的電子數(shù)解析：選B對于第三周期1117號元素，隨著原子序數(shù)的增大，第一電離能總體上呈現(xiàn)增大的趨勢，但Mg、P特殊，A項錯誤；原子半徑逐漸減小，C項錯誤；形成基態(tài)離子轉移的電子數(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項錯誤。5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，正確的是()解析：選A同主族元素從上到下電負性依次減小，A正確；鹵族元素中氟無正價，B錯誤；HF分子間存在氫鍵，所以HF沸點最高，C錯誤；鹵族元素從上到下單質(zhì)分子間范德華力依次增大，熔點依次升高，D錯誤。6已知X、Y元素同周期，且電負性X>Y，下列說法錯誤的是()A第一電離能：Y一定小于XB氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：HmY小于HnXC最高價含氧酸的酸性：X對應的酸的酸性強于Y對應的酸的酸性DX和Y形成化合物時，X顯負價，Y顯正價解析：選A若Y為氮元素，X為氧元素，則第一電離能：Y>X；由于電負性：X>Y，則非金屬性：X>Y，故氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性：HmY<HnX，最高價含氧酸的酸性：X>Y；得電子能力：X>Y，X和Y形成化合物時，X顯負價，Y顯正價。7下表中是A、B、C、D、E五種短周期元素的某些性質(zhì)，下列判斷正確的是()元素ABCDE最低化合價42121電負性2.52.53.03.54.0AC、D、E的氫化物的穩(wěn)定性：C>D>EB元素A的原子最外層軌道中無自旋狀態(tài)相同的電子C元素B、C之間不可能形成化合物D與元素B同周期且第一電離能最小的元素的單質(zhì)能與H2O發(fā)生置換反應解析：選D根據(jù)電負性和最低化合價，推知A為C元素、B為S元素、C為Cl元素、D為O元素、E為F元素。A項，C、D、E的氫化物分別為HCl、H2O、HF，穩(wěn)定性：HF>H2O>HCl；B項，元素A的原子最外層電子排布式為2s22p2,2p2上的兩個電子分占兩個原子軌道，且自旋狀態(tài)相同；C項，S的最外層有6個電子，Cl的最外層有7個電子，它們之間可形成S2Cl2等化合物；D項，Na能與H2O發(fā)生置換反應生成NaOH和H2。8X、Y、Z、W是短周期元素，X元素原子的最外層未達到8電子穩(wěn)定結構，工業(yè)上通過分離液態(tài)空氣獲得其單質(zhì)；Y元素原子最外電子層上s、p電子數(shù)相等；Z元素2價陽離子的核外電子排布與氖原子相同；W元素原子的M層有1個未成對的p電子。下列有關這些元素性質(zhì)的說法一定正確的是()AX元素的氫化物的水溶液顯堿性BZ元素的離子半徑小于W元素的離子半徑CZ元素的單質(zhì)在一定條件下能與X元素的單質(zhì)反應DY元素最高價氧化物的晶體具有很高的熔點和沸點解析：選C根據(jù)題意，Z元素為Mg，Y元素原子最外電子層電子排布為ns2np2，是C或Si，X為N或O，W為Al或Cl。N的氫化物的水溶液顯堿性，但O的氫化物的水溶液顯中性或弱酸性，A錯誤；Al3的半徑比Mg2小，B錯誤；氮氣、氧氣均能與鎂反應，C正確；CO2形成的晶體熔沸點低，D錯誤。9如圖是s能級和p能級的原子軌道圖，試回答下列問題：(1)s電子的原子軌道呈_形，每個s能級有_個原子軌道；p電子的原子軌道呈_形，每個p能級有_個原子軌道。(2)元素X的原子最外層電子排布式為nsnnpn1，原子中能量最高的是_電子，其電子云在空間有_方向；元素X的名稱是_，它的氫化物的電子式是_。若元素X的原子最外層電子排布式為nsn1npn1，那么X的元素符號為_，原子的電子排布圖為_。解析：(1)s電子的原子軌道都是球形的，每個s能級有1個原子軌道；p電子的原子軌道都是啞鈴形的，每個p能級有3個原子軌道，它們相互垂直，分別以px、py、pz表示。(2)因為元素X的原子最外層電子排布式為nsnnpn1，np 軌道已排上電子，說明ns軌道已排滿電子，即n2，則元素X的原子核外電子排布式為1s22s22p3，是氮元素，其中原子中能量最高的是2p電子，其電子云在空間有三個互相垂直的伸展方向；氮元素的氫化物是氨氣，含有極性鍵，其電子式是當元素X的原子最外層電子排布式為nsn1npn1時，根據(jù)上述分析，有n12，則n3，所以X元素的原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p4，是硫元素，元素符號為S，其原子的電子排布圖為答案：(1)球1啞鈴3(2)2p三個互相垂直的伸展氮10如圖為周期表中部分元素的某種性質(zhì)(X值)隨原子序數(shù)變化的關系。(1)同主族內(nèi)不同元素的X值變化的特點是_，同周期內(nèi)，隨著原子序數(shù)的增大，X值總體上呈現(xiàn)_趨勢。周期表中X值的這種變化特點體現(xiàn)了元素性質(zhì)的_變化規(guī)律。(2)X值較小的元素集中在元素周期表的_。a左下角b右上角c金屬與非金屬分界線附近(3)下列關于元素該性質(zhì)的說法中正確的是_(填字母)。aX值可反映元素最高正化合價的變化規(guī)律bX值可反映原子在分子中吸引電子的能力cX值大小可用來衡量元素金屬性和非金屬性的強弱解析：(1)根據(jù)圖示，同主族元素從上到下，X值逐漸減小；同周期元素從左到右，X值總體上呈現(xiàn)增大趨勢。(2)X值較小的元素集中在元素周期表左下角。(3)X值為元素的電負性，能夠反映原子在分子中吸引電子的能力，能衡量元素金屬性和非金屬性的強弱。答案：(1)同一主族，從上到下，X值逐漸減小增大周期性(2)a(3)bc11月球上的主要礦物有輝石(CaMgSi2O6)、斜長石(KAlSi3O8)和橄欖石可分為鐵橄欖石(Fe2SiO4)、鎂橄欖石(Mg2SiO4)、鐵­鎂橄欖石(Mg·Fe)2SiO4等。(1)鐵橄欖石中鐵元素的化合價為_，硅元素原子核外電子排布式為_。(2)硅元素的原子核外共有_種不同能級的電子，其原子最外層共有_種不同運動狀態(tài)的電子。(3)月球上的上述主要礦物中，屬于短周期元素的原子半徑由大到小的順序為_(填元素符號)。(4)某元素與氧元素同周期，且與氧元素組成的化合物中氧元素顯2價，兩者電負性關系是_(填元素符號)。解析：(1)根據(jù)氧元素為2價、硅元素為4價，鐵橄欖石Fe2SiO4中鐵元素化合價為2價，硅元素原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p2。(2)硅元素原子核外有5種不同能級的電子，最外層有4種不同運動狀態(tài)的電子。(3)屬于短周期元素的是Mg、Al、Si、O。(4)與氧元素組成的化合物中氧元素顯2價，說明電負性比氧元素更強，只有F元素。答案：(1)21s22s22p63s23p2(2)54(3)Mg>Al>Si>O(4)F>O12根據(jù)信息回答下列問題：(1)如圖是部分元素原子的第一電離能I1隨原子序數(shù)變化的曲線圖(其中12號至17號元素的有關數(shù)據(jù)缺失)。認真分析圖中同周期元素第一電離能的變化規(guī)律，推斷NaAr元素中，Al的第一電離能的大小范圍為_Al_(填元素符號)；圖中第一電離能最小的元素在周期表中的位置是第_周期_族。(2)已知元素的電負性和元素的化合價一樣，也是元素的一種基本性質(zhì)。下面給出14種元素的電負性：元素AlBBeCClFLi電負性1.52.01.52.53.04.01.0元素MgNNaOPSSi電負性3.00.93.52.12.51.8已知：兩成鍵元素間電負性差值大于1.7時，形成離子鍵，兩成鍵元素間電負性差值小于1.7時，形成共價鍵。根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)，可推知元素的電負性具有的變化規(guī)律是_；通過分析電負性值變化規(guī)律，確定Mg元素電負性值的最小范圍_；判斷下列物質(zhì)是離子化合物還是共價化合物：ALi3NBBeCl2CAlCl3DSiC.屬于離子化合物的是_；.屬于共價化合物的是_；請設計一個實驗方案證明上述所得到的結論_。解析：(1)由圖可以看出，同周期的第A族元素的第一電離能最小，而第A族元素的第一電離能小于第A族元素的第一電離能，故Al的第一電離能：NaAlMg。圖中電離能最小的應是堿金屬元素Rb，在元素周期表中第五周期A族。(2)將表中數(shù)據(jù)按照元素周期表的順序重排，可以看出電負性隨著原子序數(shù)的遞增呈周期性變化。由同周期從左到右電負性逐漸增大，同主族從上到下電負性逐漸減小可知，在同周期中電負性NaMgAl，同主族BeMgCa，最小范圍應為0.91.5。Li3N中電負性差值為2.0，大于1.7，形成離子鍵，為離子化合物；BeCl2、AlCl3、SiC中電負性差值分別為1.5、1.5、0.7，均小于1.7，形成共價鍵，為共價化合物。離子化合物在熔融狀態(tài)下可以導電，但共價化合物在熔融狀態(tài)下不能導電。答案：(1)NaMg五A(2)隨著原子序數(shù)的遞增，元素的電負性呈周期性變化0.91.5ABCD測定各物質(zhì)在熔融狀態(tài)下能否導電，若導電則為離子化合物，反之則為共價化合物13已知：AF都是周期表中前四周期的元素，它們的原子序數(shù)依次增大。其中A、C原子的L層有2個未成對電子。D與E同主族，D的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結構。F3的M層3d軌道電子為半充滿狀態(tài)。請根據(jù)以上信息，回答下列問題：(1)A、B、C的電負性由小到大的順序為_(用元素符號表示)。(2)D元素的原子核外共有_種不同運動狀態(tài)的電子、_種不同能級的電子。(3)寫出E的基態(tài)原子的電子排布式：_。(4)F和X(質(zhì)子數(shù)為25)兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)列于下表，比較兩元素的I2、I3可知，氣態(tài)X2再失去一個電子比氣態(tài)F2再失去一個電子難。對此，你的解釋是_。元素XF電離能/(kJ·mol1)I1717759I21 5091 561I33 2482 957解析：據(jù)題意可知A原子電子排布式為1s22s22p2，故為碳元素；C原子電子排布式為1s22s22p4，故為氧元素，則B為氮元素；由D2與C2核外電子排布相同，可知D為Mg，則E為Ca；由F3的3d軌道電子半充滿可知為3d5，則F為Fe。答案：(1)C<N<O(2)124(3)1s22s22p63s23p64s2(或Ar4s2)(4)Mn2的3d軌道電子排布為半充滿狀態(tài)，較穩(wěn)定14(1)Cr3基態(tài)核外電子排布式為_。(2)Cu2的電子排布式是_。(3)Si元素基態(tài)原子的電子排布式是_。(4)N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_個電子。原子半徑Al_Si，電負性：N_O。(用“>”或“<”)(5)CH4和CO2所含的三種元素電負性從小到大的順序為_。(6)第一電離能Si_S。(用“>”或“<”)(7)A、B、C、D、E、F為硫酸鋁鉀和硫酸鋁銨的組成元素，A原子核外只有1種運動狀態(tài)的電子，B、C元素位于第二周期且原子半徑BC，D與C同主族，E、F元素的電離能數(shù)據(jù)如下表：E418.83 0524 4205 877F577.51 816.72 744.811 577A在元素周期表中屬于_區(qū)元素?；鶓B(tài)E原子的電子排布式為_。D、E、F離子半徑大小順序為_(用離子符號表示)。B、C、D電負性大小順序為_(用元素符號表示)。參照表中數(shù)據(jù)，進行判斷：Mg原子第一電離能_(填“大于”或“小于”)577.5 kJ·mol1。解析：(7)硫酸鋁鉀和硫酸鋁銨的化學式分別為KAl(SO4)2、NH4Al(SO4)2，二者的組成元素有H、O、N、S、Al、K。A原子核外只有1種運動狀態(tài)的電子，說明A原子核外只有1個電子，A為H。H、O、N、S、Al、K六種元素中，只有O、N處于第二周期，且N的原子半徑大于O，故B為N，C為O。與O元素同主族的應該是S，故D為S。根據(jù)E、F元素電離能數(shù)據(jù)可知，E元素的第一電離能和第二電離能相差很大，第二電離能與第三、四電離能相差不大，說明E原子最外層只有1個電子，故E為K，F(xiàn)為Al。H的原子結構中只有1s上有1個電子，所以H屬于s區(qū)元素。E為K，其原子核外有19個電子，基態(tài)K原子的電子排布式為1s22s22p63s23p64s1。S2、Al3、K半徑比較時，由于K、S2具有3個電子層，Al3只有2個電子層，所以K、S2的半徑都大于Al3的半徑，K和S2具有相同的電子層結構，原子序數(shù)越小，半徑越大，故S2的半徑大于K的半徑。元素非金屬性越強，其電負性越大，故電負性ONS。Mg原子的價電子排布式為3s2，處于全充滿狀態(tài)，失去3s2上的1個電子比Al原子失去3p1上的1個電子更難，故Mg原子的第一電離能大于577.5 kJ·mol1。答案：(1)1s22s22p63s23p63d3或Ar3d3(2)1s22s22p63s23p63d9或Ar3d9(3)1s22s22p63s23p2或Ne3s23p2(4)1s22s22p31><(5)H<C<O (6)<(7)s1s22s22p63s23p64s1S2KAl3ONS大于15(1)Ni是元素周期表中第28號元素，第二周期基態(tài)原子未成對電子數(shù)與Ni相同且電負性小的元素是_；26號元素價層電子排布式為_；L原子核外電子占有9個軌道，而且有一個未成對電子，L是_元素。(2)硒(Se)是一種有抗癌、抗氧化作用的元素，可以形成多種化合物。基態(tài)硒原子的價層電子排布式為_。鍺、砷、硒的第一電離能大小排序為_。(3)Cu元素基態(tài)原子的外圍電子排布式為_。元素C、N、O的第一電離能由大到小的排列順序為_。下列說法正確的是_(填字母)。A第一電離能：AsGaB電負性：AsGaC原子半徑：AsGa鍺(Ge)是用途很廣的半導體材料，基態(tài)鍺原子的外圍電子排布式為_。在第二周期中，第一電離能位于硼元素與氮元素之間的元素有_種。硼(B)及其化合物在化學中有重要的地位。Ga與B同主族，Ga的基態(tài)原子的核外電子排布式為_，B、C、O三種元素的第一電離能由大到小的順序是_。(4)已知X、Y和Z三種元素的原子序數(shù)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與Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成負一價離子。X元素基態(tài)原子的電子排布式為_，該元素的符號是_。Y元素原子的價層電子排布圖為_，該元素的名稱是_。已知化合物X2Y3在稀硫酸中可被金屬鋅還原為XZ3，產(chǎn)物還有ZnSO4和H2O，該反應的化學方程式是_。比較X的氫化物與同族第二、三周期元素所形成的氫化物的穩(wěn)定性，并說明理由：_。解析：(1)原子占有9個原子軌道時，3p能級上的3個軌道均被占據(jù)，有1個成單電子的只能是3p5，故L是氯元素。(2)硒為34號元素，有6個價電子，所以硒的價層電子排布式為4s24p4；同一周期中，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢，但第A族元素第一電離能大于相鄰元素，所以Ge、As、Se三種元素的第一電離能的大小順序是AsSeGe。(3)Cu是29號元素，其原子核外有29個電子，其基態(tài)原子的外圍電子排布式為3d104s1；同周期從左到右，元素的第一電離能呈增大趨勢，由于N元素原子的2p能級處于半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰的元素，所以C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的排列順序是NOC。同周期元素從左到右第一電離能呈增大趨勢，則第一電離能：As>Ga，故A正確；同周期元素從左到右電負性逐漸增大，則電負性：As>Ga，故B正確；同周期主族元素從左到右原子半徑逐漸減小，故原子半徑：As<Ga，故C錯誤。Ge是32號元素，與硅同主族，基態(tài)原子的外圍電子排布式為4s24p2；由第一電離能的變化規(guī)律可知，在第二周期中，第一電離能位于硼元素與氮元素之間的元素有Be、C、O三種。Ga位于第四周期第A族，所以其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p1或Ar3d104s24p1。由第一電離能的變化規(guī)律可知，B、C、O三種元素的第一電離能由大到小的順序是O>C>B。(4)根據(jù)構造原理，X元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3，該元素為33號元素砷，符號是As；Y元素原子的最外層2p軌道上有2個未成對電子，Y可能為O或C，因X與Y可形成化合物X2Y3，故Y為O，其價層電子排布圖為根據(jù)三種元素的原子序數(shù)之和等于42可推出Z為H，XZ3為AsH3，根據(jù)得失電子守恒配平化學方程式：As2O36Zn6H2SO4=2AsH36ZnSO43H2O；同主族元素從上到下原子半徑逐漸增大，其氫化物中化學鍵的鍵長逐漸增大，鍵能逐漸減小，穩(wěn)定性逐漸減弱。答案：(1)C3d64s2Cl(2)4s24p4AsSeGe(3)3d104s1NOCAB4s24p231s22s22p63s23p63d104s24p1或Ar3d104s24p1OCB(4)1s22s22p63s23p63d104s24p3AsAs2O36Zn6H2SO4=2AsH36ZnSO43H2O穩(wěn)定性：NH3PH3AsH3。原因：原子半徑NPAs，其氫化物中化學鍵鍵長逐漸增大，鍵能逐漸減小，穩(wěn)定性逐漸減弱