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跟蹤檢測(cè)（三十六） 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
1．(2019西安中學(xué)模擬)以下表示氧原子結(jié)構(gòu)的化學(xué)用語(yǔ)中，對(duì)電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)描述最詳盡的是( )
解析：選D A項(xiàng)，只能表示最外層電子數(shù)；B項(xiàng)，只表示核外電子的分層排布情況；C項(xiàng)，具體到亞層的電子數(shù)；D項(xiàng)，包含了能層、能級(jí)以及軌道內(nèi)電子的自旋方向。
2．下列基態(tài)原子或離子的電子排布式錯(cuò)誤的是( )
A．K：1s22s22p63s23p64s1
B．F－：1s22s22p6
C．26Fe：1s22s22p63s23p63d54s3
D．Kr：1s22s22p63s23p63d104s24p6
解析：選C 題中K、F－和Kr的核外電子排布都符合構(gòu)造原理，為能量最低狀態(tài)，而Fe的核外電子排布應(yīng)為1s22s22p63s23p63d64s2，電子數(shù)目不正確。
3．某潛艇上的核反應(yīng)堆內(nèi)使用了液體鋁鈉合金作載熱介質(zhì)，下列關(guān)于Al、Na原子結(jié)構(gòu)的分析中正確的是( )
A．原子半徑：Al>Na
B．第一電離能：Al
Al
D．基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)：Na＝Al
解析：選D 同周期自左向右原子半徑逐漸減小，原子半徑：AlNa，B錯(cuò)誤；金屬Na的硬度小于Al，C錯(cuò)誤；Na和Al的基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)都為1，D正確。
4．(2019曲靖模擬)某元素X的逐級(jí)電離能如圖所示，下列說(shuō)法正確的是( )
A．X元素可能為＋4價(jià)
B．X一定為金屬
C．X為第五周期元素
D．X在化合物中可能表現(xiàn)＋3價(jià)
解析：選D 由圖像可知，該元素的I4?I3，故該元素易失去3個(gè)電子，屬于ⅢA族元素，在化合物中易表現(xiàn)＋3價(jià)，故A、B錯(cuò)誤，D正確；周期數(shù)＝核外電子層數(shù)，圖像中沒(méi)有顯示X原子有多少電子層，因此無(wú)法確定該元素是否位于第五周期，故C錯(cuò)誤。
5．某元素的第一電離能至第七電離能(kJmol－1)如表：
I1
I2
I3
I4
I5
I6
I7
578
1 817
2 745
11 575
14 830
18 376
23 293
該元素最有可能位于元素周期表的族是( )
A．ⅠA B．ⅡA
C．ⅢA D．ⅣA
解析：選C 分析各級(jí)電離能，I3?I4，該元素的原子最外層有3個(gè)電子，該元素處于第ⅢA族。
6．已知X、Y元素同周期，且電負(fù)性：X>Y，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A．X與Y形成化合物時(shí)，X可以顯負(fù)價(jià)，Y顯正價(jià)
B．在元素周期表中X可能位于Y的右面
C．第一電離能X一定大于Y
D．Y的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性小于X的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性
解析：選C 已知X、Y元素同周期，且電負(fù)性：X>Y，則非金屬性：X>Y。A項(xiàng)，X與Y形成化合物時(shí)，X得電子能力強(qiáng)顯負(fù)價(jià)，Y顯正價(jià)，正確；B項(xiàng)，同周期自左向右非金屬性逐漸增強(qiáng)，則在元素周期表中X可能位于Y的右面，正確；C項(xiàng)，氮元素的電負(fù)性小于氧元素，但氮元素的第一電離能大于氧元素的，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，非金屬性越強(qiáng)，氫化物越穩(wěn)定，則Y的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性小于X的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性，正確。
7．已知短周期元素的離子xX2＋、yY＋、zZ3－、wW－具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，下列敘述正確的是( )
A．電負(fù)性：X>Y>Z>W
B．原子序數(shù)：w>z>y>x
C．離子半徑：Z3－>W－>Y＋>X2＋
D．元素的第一電離能：X>Y>W>Z
解析：選C 短周期元素的離子xX2＋、yY＋、zZ3－、wW－都具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，所以有：x－2＝y(tǒng)－1＝z＋3＝w＋1，且X、Y在周期表中Z、W的下一周期，原子序數(shù)：x>y>w>z，X、Y為金屬，Z、W為非金屬，B項(xiàng)錯(cuò)誤；A項(xiàng)，非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，則電負(fù)性：W>Z>X>Y，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，核電荷數(shù)：x>y>w>z，所以離子半徑：Z3－>W－>Y＋>X2＋，正確；D項(xiàng)，同周期隨原子序數(shù)增大，第一電離能呈增大趨勢(shì)，非金屬性越強(qiáng)，第一電離能越大，故第一電離能：W>Z>X>Y，錯(cuò)誤。
8．(2019重慶一中模擬)已知：元素的電負(fù)性和元素的化合價(jià)一樣，也是元素的一種基本性質(zhì)；兩成鍵元素間電負(fù)性差值大于1.7時(shí)，形成離子鍵，兩成鍵元素間電負(fù)性差值小于1.7時(shí)，形成共價(jià)鍵。下表給出了14種元素的電負(fù)性，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
元素
Al
B
Be
C
Cl
F
Li
電負(fù)性
1.5
2.0
1.5
2.5
2.8
4.0
1.0
元素
Mg
N
Na
O
P
S
Si
電負(fù)性
1.2
3.0
0.9
3.5
2.1
2.5
1.7
A．隨著原子序數(shù)遞增，元素的電負(fù)性呈周期性變化
B．元素電負(fù)性越大，其非金屬性越強(qiáng)
C．根據(jù)電負(fù)性數(shù)據(jù)可知Mg3N2中含有離子鍵
D．BeCl2因含金屬元素鈹，故屬于離子化合物
解析：選D 元素的電負(fù)性隨原子序數(shù)的遞增呈周期性變化，元素電負(fù)性越大，其非金屬性越強(qiáng)。根據(jù)已知條件及表中數(shù)值可知，Mg3N2中兩元素的電負(fù)性差值為1.8，大于1.7，形成的是離子鍵，此化合物為離子化合物；BeCl2中兩元素的電負(fù)性差值是1.3，小于1.7，形成共價(jià)鍵，為共價(jià)化合物。
9．如圖是第三周期11～17號(hào)元素某些性質(zhì)變化趨勢(shì)的柱形，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是( )
A．y軸表示的可能是電離能
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：選B A項(xiàng)，同一周期內(nèi)元素的第一電離能在總體增大的趨勢(shì)中有些曲折。當(dāng)外圍電子在能量相等的軌道上形成全空(p0，d0，f0)、半滿(mǎn)(p3，d5，f7)或全滿(mǎn)(p6，d10，f14)結(jié)構(gòu)時(shí)，原子的能量較低，元素的第一電離能較大，故第ⅢA族的第一電離能小于第ⅡA族的電離能，第ⅥA族的第一電離能小于第ⅤA族的電離能，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，同周期元素從左到右，電負(fù)性逐漸增大，正確；C項(xiàng)，同周期元素從左到右，原子序數(shù)逐漸增大，原子半徑逐漸減小，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，形成基態(tài)離子轉(zhuǎn)移的電子數(shù)：鈉為1，鎂為2，鋁為3，硅不易形成離子，磷為3，硫?yàn)?，氯為1，錯(cuò)誤。
10．在元素周期表中，一稀有氣體元素原子的最外層電子排布為4s24p6，與其同周期的a、b、c、d四種元素，它們的原子的最外層電子數(shù)依次為2、2、1、7，其中a、c兩元素原子的次外層電子數(shù)為8，b、d兩元素原子的次外層電子數(shù)為18，e、d兩元素處于同族，且在該族元素中，e的氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)最高。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A．元素c核外電子占據(jù)10個(gè)原子軌道
B．b元素在周期表中的d區(qū)
C．e的氣態(tài)氫化物沸點(diǎn)最高的原因是其分子間形成氫鍵
D．元素d的電子排布式為[Ar]3d104s24p5
解析：選B 由題意知，a為Ca、c為K、b為Zn、d為Br；e、d兩元素處于同族，且在該族元素中，e的氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)最高，則e為F；元素c為K，核電荷數(shù)為19，核外電子排布式為1s22s22p63s23p64s1，核外電子占據(jù)10個(gè)原子軌道，A正確；b為 Zn元素，核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2，處于周期表中第四周期第ⅡB族，屬于ds區(qū)，B錯(cuò)誤；e的氣態(tài)氫化物為HF，分子間存在氫鍵，沸點(diǎn)最高，C正確；元素d為Br，核電荷數(shù)為35，電子排布式為[Ar]3d104s24p5，D正確。
11．(1)鎂原子核外有________種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子，________種不同能量狀態(tài)的電子。
(2)A、B、C、D、E代表5種元素。請(qǐng)?zhí)羁眨?
①A元素基態(tài)原子的最外層有3個(gè)未成對(duì)電子，次外層有2個(gè)電子，其元素符號(hào)為_(kāi)_______。
②B元素的負(fù)一價(jià)離子的電子層結(jié)構(gòu)與氬相同，B的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_(kāi)_______。
③C元素是第三周期中無(wú)未成對(duì)電子的主族元素，它的電子排布圖為_(kāi)_______________。
④D元素基態(tài)原子的M層全充滿(mǎn)，N層有一個(gè)電子，D基態(tài)原子的電子排布式為_(kāi)_______________。
⑤E原子共有3個(gè)價(jià)電子，其中一個(gè)價(jià)電子位于第三能層d軌道，指出該元素在周期表中所處的周期數(shù)和族序數(shù)________________。
(3)用符號(hào)“>”“<”或“＝”連接下列各項(xiàng)關(guān)系。
①第一電離能：N________O，Mg________Ca。
②電負(fù)性：O________F，N________P。
③能量高低：ns________np,4s________3d。
解析：(1)Mg的原子序數(shù)是12，核外電子排布式為1s22s22p63s2，則Mg原子核外有12種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子和4種不同能量狀態(tài)的電子。(2)①A為N元素。②B－的電子層結(jié)構(gòu)與氬相同，B為Cl元素，其原子結(jié)構(gòu)示意圖為。③C是Mg，Mg含有的核外電子數(shù)為12個(gè)，核外電子排布式為1s22s22p63s2，電子排布圖為④D為Cu元素，其電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。⑤E元素原子共有3個(gè)價(jià)電子，其中一個(gè)價(jià)電子位于第三能層d軌道，價(jià)電子排布式為3d14s2，補(bǔ)齊前面的電子得到核外電子排布式：1s22s22p63s23p63d14s2，最大能層數(shù)為4，說(shuō)明位于第四周期，價(jià)電子排布式為3d14s2，說(shuō)明位于第ⅢB族。(3)①非金屬性越強(qiáng)，第一電離能越大，但處于半充滿(mǎn)、全充滿(mǎn)的狀態(tài)第一電離能大于相鄰元素，則第一電離能：N>O，Mg>Ca。②非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，則電負(fù)性：OP。③根據(jù)構(gòu)造原理可知能量高低：ns >?、? > ③< <
12．如表所示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(wèn)題：
(1)基態(tài)o原子的外圍電子排布圖為_(kāi)_______________；基態(tài)p3＋的最外層電子排布式為_(kāi)_______；n的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_(kāi)_________?；鶓B(tài)j原子的核外電子填充時(shí)最高能級(jí)符號(hào)為_(kāi)_________。在以上元素中，沒(méi)有未成對(duì)電子的元素有________種。
(2)原子序數(shù)為52的元素x在元素周期表中與以上___________________________元素在同一族(填寫(xiě)以上表中字母對(duì)應(yīng)的元素符號(hào))。
(3)表中o、p兩個(gè)字母表示的元素的第三電離能分別為I3(o)和 I3(p)，則I3(o)______I3(p)(填“>”或“<”)。理由是_____________________________________。
(4)將周期表中g(shù)、h、i、j四種元素的電負(fù)性由大到小排序?yàn)開(kāi)__________________(用元素符號(hào)表示)，第一電離能由大到小排序?yàn)開(kāi)____________________(用元素符號(hào)表示)。
解析：根據(jù)元素周期表知，a～p各元素分別是H、Li、C、N、O、F、Na、Mg、Al、Si、S、Cl、Ar、K、Mn、Fe。(1)基態(tài)o原子為錳，核電荷數(shù)為25，電子排布式為[Ar]3d54s2，外圍電子排布圖為基態(tài)p3＋為Fe3＋，最外層電子排布式為3s23p63d5；n原子為鉀，核電荷數(shù)為19，原子結(jié)構(gòu)示意圖為；j原子為硅，電子排布式為1s22s22p63s23p2，核外電子填充時(shí)最高能級(jí)符號(hào)為3p；在以上元素中，沒(méi)有未成對(duì)電子的元素有Mg、Ar 2種元素。(2)稀有氣體氙，原子序數(shù)為54，位于0族，依次前推，53號(hào)元素為碘，52號(hào)元素銻，位于第ⅥA族，與O和S同族。(3)o、p分別表示錳和鐵元素，由于Mn2＋的3d軌道電子排布為半充滿(mǎn)狀態(tài)，比較穩(wěn)定，所以第三電離能：I3(o)>I3(p)。(4)g、h、i、j四種元素分別為鈉、鎂、鋁、硅，同一周期從左到右電負(fù)性增大，因此電負(fù)性由大到小排序：Si>Al>Mg>Na；同一周期第一電離能從左到右增大，但是第ⅡA族、第ⅤA族電離能大于鄰近元素的電離能，因此第一電離能由大到小排序：Si>Mg>Al>Na。
答案：(1) 3s23p63d5 3p 2
(2)O(或S)
(3)> Mn2＋的3d軌道電子排布為半充滿(mǎn)狀態(tài)，比較穩(wěn)定
(4)Si>Al>Mg>Na Si>Mg>Al>Na
13．(2019黑龍江實(shí)驗(yàn)中學(xué)模擬)A、B、C、D、E、F、G、H是元素周期表前四周期常見(jiàn)元素，且原子序數(shù)依次增大，其相關(guān)信息如表所示：
元素
相關(guān)信息
A
原子核外有6種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子
C
基態(tài)原子中s電子總數(shù)與p電子總數(shù)相等
D
原子半徑在同周期元素中最大
E
基態(tài)原子最外層電子排布式為3s23p1
F
基態(tài)原子的最外層p軌道有兩個(gè)電子的自旋方向與其他電子的自旋方向相反
G
基態(tài)原子核外有7個(gè)能級(jí)且能量最高的能級(jí)上有6個(gè)電子
H
是我國(guó)使用最早的合金中的最主要元素
請(qǐng)用化學(xué)用語(yǔ)填空：
(1)A元素位于元素周期表第______周期第______族；C元素和F元素的電負(fù)性比較，較小的是________。
(2)D的單質(zhì)在空氣中燃燒時(shí)火焰的顏色是_______________________________，請(qǐng)用原子結(jié)構(gòu)的知識(shí)解釋發(fā)光的原因：________________________________________。
(3)H元素位于元素周期表的________區(qū)?；鶓B(tài)E原子的L層電子排布圖為_(kāi)_________________。
(4)B元素與宇宙中含量最豐富的元素形成的最簡(jiǎn)單化合物的VSEPR模型為_(kāi)_______，B元素與同周期相鄰兩元素的電離能大小關(guān)系為_(kāi)_________________，請(qǐng)解釋原因
________________________________________________________________________。
(5)G元素的低價(jià)陽(yáng)離子的離子結(jié)構(gòu)示意圖是_________，F(xiàn)元素原子的價(jià)電子的電子排布圖是________________________________________________________________________。
(6)在基態(tài)G中，電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為_(kāi)_________，該能層具有的原子軌道數(shù)為_(kāi)_________。
(7)G的高價(jià)陽(yáng)離子的溶液與H單質(zhì)反應(yīng)的離子方程式為
________________________________________________________________________。
(8)與E元素成對(duì)角線(xiàn)關(guān)系的某元素的最高價(jià)氧化物的水化物具有兩性，寫(xiě)出該兩性物質(zhì)與D元素的最高價(jià)氧化物的水化物反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________。
解析：A的原子核外共有6個(gè)電子，A為碳元素；C的核外電子排布式為1s22s22p4，C是氧元素；由于A、B、C原子序數(shù)依次遞增，故B是氮元素；D是鈉元素；E是鋁元素；F的p軌道上有5個(gè)電子，是氯元素；G的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，是鐵元素；H是銅元素；所以A、B、C、D、E、F、G、H分別是C、N、O、Na、Al、Cl、Fe、Cu。(1)A為碳元素，原子序數(shù)是6，位于元素周期表第二周期第ⅣA族；O與Cl形成的化合物中O元素表現(xiàn)負(fù)價(jià)，對(duì)電子的吸引能力更強(qiáng)，故Cl的電負(fù)性較小。(2)鈉在空氣中燃燒時(shí)火焰的顏色是黃色的，鈉原子中的電子吸收了能量，從能量較低的軌道躍遷到能量較高的軌道，處于激發(fā)態(tài)，處于激發(fā)態(tài)的電子是不穩(wěn)定的，很快躍遷回能量較低的軌道(低能量的激發(fā)態(tài)或基態(tài))，這時(shí)就將多余的能量以光的形式放出。(3)Cu是29號(hào)元素，價(jià)電子排布式為3d104s1，所以Cu元素位于元素周期表的ds區(qū)，Al原子的電子排布式是1s22s22p63s23p1，L層是第二層，電子排布圖為(4)N元素與宇宙中含量最豐富的元素形成的最簡(jiǎn)單化合物為NH3，分子構(gòu)型為三角錐形；C、N、O三種元素的第一電離能大小順序是N>O>C；C、N、O元素是同一周期，在同周期中，隨原子序數(shù)遞增，第一電離能逐漸增大，但N元素的2p軌道處于半充滿(mǎn)狀態(tài)，比較穩(wěn)定，較難失去電子，所以比相鄰的氧元素要大。(5)G為Fe元素，其低價(jià)陽(yáng)離子的離子結(jié)構(gòu)示意圖是；F為Cl元素，其原子的價(jià)電子構(gòu)型的電子排布圖(軌道表示式)是(6)G為Fe元素，其基態(tài)原子核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2，電子占據(jù)的最高能層是4s，所以最高能層符號(hào)為N；N層有s、p、d、f 4個(gè)能級(jí)，s能級(jí)有1個(gè)軌道，p能級(jí)有3個(gè)軌道，d能級(jí)有5個(gè)軌道，f能級(jí)有7個(gè)軌道，所以共有軌道數(shù)：1＋3＋5＋7＝16。(7)G是Fe，H是Cu，F(xiàn)e3＋與Cu反應(yīng)生成Fe2＋與Cu2＋，反應(yīng)的離子方程式為2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。(8)E元素是Al，與Al元素成對(duì)角線(xiàn)關(guān)系的某元素的最高價(jià)氧化物的水化物具有兩性，該元素為Be，其最高價(jià)氧化物的水化物為Be(OH)2，與NaOH反應(yīng)的離子方程式：Be(OH)2＋2OH－===BeO＋2H2O。
答案：(1)二 ⅣA Cl
(2)黃色 電子由高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到低能量的激發(fā)態(tài)或基態(tài)釋放能量，以光輻射的形式表現(xiàn)出來(lái)
(3)ds
(4)四面體 CO>C，原因是非金屬性越強(qiáng)，第一電離能越大，但由于N原子2p軌道電子半充滿(mǎn)為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，比O原子更難失去電子，N原子的第一電離能最大。
答案：(1)6 2p 3
(2)銅元素 1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)
(3)O3 SO2 (4)N 非金屬性越強(qiáng)，第一電離能越大，但由于N原子2p軌道電子半充滿(mǎn)為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，比O原子更難失去電子，N原子的第一電離能最大
（通用版）2020版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 跟蹤檢測(cè)（三十六）原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（含解析）.doc
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