2021高考化学(苏教版)一轮复习课时训练：12-1原子结构与元素的性质.docx

专题12　物质结构与性质(选考)
第一单元　原子结构与元素的性质
(计时：45分钟　满分：100分)
一、选择题(本大题共10小题，每小题5分，共50分)
1．下列各项叙述中，正确的是(　　)
A．N、P、As的电负性随原子序数的增大而增大
B．价电子排布为4s24p3的元素位于第四周期第ⅤA族，是p区元素
C．2p和3p轨道外形均为哑铃形，能量也相等
D．氮原子的最外层电子排布图：

解析　同主族元素从上到下，电负性减小；2p轨道能量低于3p；利用“洪特规章”可知D项最外层电子排布图错误。
答案　B
2．下列各项叙述中，正确的是(　　)
A．镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，原子释放能量，由基态转化成激发态
B．价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族，是s区元素
C．全部原子任一能层的s电子云轮廓图都是球形，但球的半径大小不同
D．24Cr原子的电子排布式是
1s22s22p63s23p63d44s2
解析　A项镁原子由基态转化为激发态，要吸取能量；价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第ⅢA族，是p区元素；原子轨道处于全空、全满或半布满状态时，能量最低，故24Cr原子的电子排布式应是1s22s22p63s23p63d54s1。
答案　C
3．下列说法中正确的是(　　)
A．第三周期所含元素中钠的第一电离能最小
B．铝的第一电离能比镁的第一电离能大
C．在全部元素中，氟的第一电离能最大
D．钾的第一电离能比镁的第一电离能大
解析　同周期中碱金属元素的第一电离能最小，稀有气体元素的最大，故A项正确，C项不正确；由于Mg的外围电子排布式为3s2，而Al的外围电子排布式为3s23p1，故铝的第一电离能小于镁的；D中钾比镁更易失电子，钾的第一电离能小于镁的。
答案　A
4．元素电负性随原子序数的增大而增加的是(　　)
A．Na、K、Rb B．N、P、As
C．O、S、Cl D．Si、P、Cl
解析　从左到右，同周期元素的电负性渐渐增加；从上到下，同主族元素的电负性渐渐减弱。
答案　D
5．某元素的电离能(单位：kJ·mol－1)如下表，此元素位于元素周期表的族数是(　　)
I1
I2
I3
I4
I5
I6
I7
14.5
29.6
47.4
77.5
97.9
551.9
666.8
A.ⅢA B．ⅣA
C．ⅥA D．ⅤA
解析　依据该元素的逐级电离能，可以看出其电离能从I6开头突然增大，说明该元素很难失去第6个电子，故其最外层有5个电子，位于ⅤA族。
答案　D
6．现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：
①1s22s22p63s23p4　②1s22s22p63s23p3　③1s22s22p3
④1s22s22p5。则下列有关比较中正确的是(　　)
A．第一电离能：④>③>②>①
B．原子半径：④>③>②>①
C．电负性：④>③>②>①
D．最高正化合价：④>③＝②>①
解析　由题中基态原子的电子排布式可知，①是S，②是P，③是N，④是F。P原子的3p轨道处于半布满状态，比S原子稳定，第一电离能比S大。原子半径：②>①>③>④；电负性：④>③>①>②；最高正化合价：①>③＝②，F无正价。
答案　A
7．(2022·徐州质检)已知X、Y元素同周期，且电负性X>Y，下列说法错误的是(　　)
A．X与Y形成的化合物中，X可以显负价，Y显正价
B．第一电离能可能Y小于X
C．最高价含氧酸的酸性：X的弱于Y的
D．气态氢化物的稳定性：HmY小于HnX
解析　由题意，非金属性X>Y，所以最高价含氧酸的酸性：X的强于Y的。
答案　C
8．下列各组原子中，彼此化学性质肯定相像的是(　　)
A．原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子
B．原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子
C．2p轨道上只有一个电子的X原子与3p轨道上只有一个电子的Y原子
D．最外层都只有一个电子的X、Y原子
解析　本题考查的是核外电子排布的学问。A项中1s2结构为K层已经排满达到稳定结构，该原子为稀有气体He,1s22s2其最外层为L层，没有达到稳定结构，该原子为Be，两者性质不相像；B项中X原子最外层电子数为2，其内层电子分别为K层2个，L层8个，为Mg，Y原子N层上有2个电子，其K、L层结构与X相同，但M层的电子数可能为8～18，故符合条件的Y有多种，如第4周期中Ca、Fe等都符合，化学性质不肯定相同；C项依据X、Y的结构可以推断它们是同主族的元素，所以化学性质肯定相像；D项最外层只有1个电子的ⅠA族元素可以，过渡元素中也有很多最外层只有1个电子的，故性质不肯定相像。
答案　C
9．通常状况下，原子核外p能级、d能级等原子轨道上电子排布为“全空”“半布满”“全布满”的时候更加稳定，称为洪特规章的特例，下列事实能作为这个规章证据的是(　　)
①元素氦(He)的第一电离能远大于元素氢(H)的第一电离能　②26Fe2＋简洁失电子转变为26Fe3＋，表现出较强的还原性　③基态铜(Cu)原子的电子排布式是[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2　④某种激发态碳(C)原子的电子排布式是1s22s12p3而不是1s22s22p2
A．①② B．②③
C．③④ D．①②③④
解析　①中He原子轨道处于全布满状态，而H处于半布满状态，①错误；②中Fe2＋的价电子构型为3d6，而Fe3＋的价电子构型为3d5,3d5属于半布满状态，较稳定，故Fe2＋易失电子变为稳定的Fe3＋，②正确；③中[Ar]3d104s1明显符合d能级全布满状态，为稳定结构，③正确；④属于基态原子获得能量，2s能级上一个电子跃迁到2p能级上，而激发态不稳定，易转变为基态，放出能量，④错误。故选B。
答案　B
10．下列叙述正确的是(　　)
A．可能存在核外电子排布式为
1s22s22p63s23p64s24p1的原子
B．当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相反
C．1个原子轨道里最多容纳2个电子，且自旋方向相同
D．基态原子的电子获得肯定能量变为激发态原子，而激发态原子变为基态原子，则要放出能量
解析　依据各能级能量的大小挨次，原子中电子排满4s轨道后应排布3d轨道，A项错误；依据洪特规章，同一能级、不同轨道上的电子的自旋方向相同，B项错误；依据泡利原理，同一轨道上的2个电子自旋方向相反，C项错误。
答案　D
二、非选择题(本大题共4小题，共50分)
11．(12分)(2022·枣庄模拟)下表为长式周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。

请回答下列问题：
(1)表中属于d区元素的是________(填元素符号)。
(2)表中元素①的6个原子与元素③的6个原子形成的某种环状分子的名称为________；③和⑦形成的一种常见溶剂的化学式为________，其立体构型为________。
(3)某元素原子的外围电子排布式为nsnnpn＋1，该元素与元素①形成的最简洁分子X原子________分子(填“极性”或“非极性”)。
(4)元素④的第一电离能________(填“>”“＝”或“<”，下同)元素⑤的第一电离能；元素⑥的电负性________元素⑦的电负性。
(5)元素⑦和⑧形成的化合物的电子式为________。
(6)元素⑩的基态原子核外电子排布式是________。
(7)某些不同族元素的性质也有肯定的相像性，如上表中元素②与元素⑤的氢氧化物有相像的性质。请写出元素②的氢氧化物与NaOH溶液反应的化学方程式：________________。
解析　(1)只有元素⑨即Ti属于d区元素。(2)环状分子为C6H6，其名称为苯。③是C，⑦是Cl，二者形成的常见溶剂是CCl4。(3)s轨道最多容纳2个电子，故n＝2，外围电子排布式为nsnnpn＋1，即2s22p3，是氮元素。(4)Mg的第一电离能大于Al；P的电负性小于Cl。(5)元素⑦、⑧分别是Cl、Ca，二者形成的化合物是CaCl2。(6)元素⑩是Cu，其原子3d轨道全布满。(7)元素②为Be，元素⑤为Al，Be(OH)2具有两性。
答案　(1)Ti
(2)苯　CCl4　正四周体
(3)极性
(4)>　<
(5)[::]－Ca2＋[::]－
(6)1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)
(7)Be(OH)2＋2NaOH===Na2BeO2＋2H2O
12．(12分)(2022·合肥一检)A、B、C、D、E是元素周期表前四周期中五种常见的元素，其相关信息如下表：
元素
相关信息
A
原子核外L层电子数是K层的2倍
B
其一种单质可构成地球生物的“爱护伞”
C
原子的第一电离能在第三周期中最小
D
基态原子最外层电子排布式为(n＋1)sn(n＋1)p(n＋2)
E
可形成多种氧化物，其中一种为具有磁性的黑色晶体
请回答下列问题：
(1)C在元素周期表中位于第________周期、第________族；E的基态原子核外电子排布式是______________________。
(2)B、C、D的简洁离子半径由大到小的挨次为(用化学符号表示，下同)____________，B、D的简洁气态氢化物中稳定性较大的是________。
(3)B、C的单质按物质的量之比为1:2形成的化合物中化学键的类型为________；该化合物属于________晶体。
解析　(1)同一周期从左到右，第一电离能渐渐增大，则C为钠元素，依据题给信息可推知E为铁元素。(2)臭氧层是地球生物的“爱护伞”，则B为氧元素；依据D的基态原子最外层电子排布式可知n＝2，则D为硫元素。(3)B、C的单质按物质的量之比为1:2形成的化合物为Na2O2，既含共价键，又含离子键，为离子晶体。
答案　(1)三　ⅠA
1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2
(2)S2－>O2－>Na＋　H2O
(3)共价键、离子键　离子
13．(13分)(2021·安徽)X、Y、Z、W是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期元素，其相关信息如下表：
元素
相关信息
X
X的最高价氧化物对应的水化物化学式为H2XO3
Y
Y是地壳中含量最高的元素
Z
Z的基态原子最外层电子排布式为3s23p1
W
W的一种核素的质量数为28，中子数为14
(1)W位于元素周期表第______周期第________族；W的原子半径比X的________(填“大”或“小”)。
(2)Z的第一电离能比W的________(填“大”或“小”)；XY2由固态变为气态所需克服的微粒间作用力是________；氢元素、X、Y的原子可共同形成多种分子，写出其中一种能形成同种分子间氢键的物质名称________。
(3)振荡下，向Z单质与盐酸反应后的无色溶液中滴加NaOH溶液直至过量，能观看到的现象是________；W的单质与氢氟酸反应生成两种无色气体，该反应的化学方程式是_______________________________________________。
(4)在25 ℃、101 kPa下，已知13.5 g的Z固体单质在Y2气体中完全燃烧后恢复至原状态，放热419 kJ，该反应的热化学方程式是__________________________________________________。
解析　依据题给信息，可以推断出X为C，Y为O，Z为Al，W为Si。(1)Si位于元素周期表第三周期第ⅣA族。原子半径Si>C。(2)第一电离能：Al<Si。CO2固体为分子晶体，由固态变为气态克服的是分子间作用力。H、C、O组成的CH3COOH存在分子间氢键。(3)向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量，先产生白色沉淀，后沉淀溶解。Si与氢氟酸反应生成SiF4和H2两种气体。(4)该反应为4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)，则ΔH＝－×4＝－3 352 kJ·mol－1。
答案　(1)三　ⅣA　大
(2)小　分子间作用力　乙酸
(3)先生成白色沉淀，后沉淀渐渐溶解，最终变成无色溶液　Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑
(4)4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)
ΔH＝－3 352 kJ·mol－1
14．(13分)(2022·长沙模拟)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，中心原子的杂化形式为__________________________。
(3)h的单质在空气中燃烧发出刺眼的白光，请用原子结构的学问解释发光的缘由：____________。
(4)o、p两元素的部分电离能数据列于下表：

比较两元素的I2、I3可知，气态o2＋再失去一个电子比气态p2＋再失去一个电子难。对此，你的解释是____________________。
(5)第三周期8种元素按单质熔点凹凸的挨次如图(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状况如图(Ⅱ)所示，则该元素是________(填元素符号)。

解析　(1)依据能量最低原理、泡利原理和洪特规章可知26号元素基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。
(2)d为N元素，a为H元素，二者形成的NH3中N原子的杂化形式为sp3。
(3)h为Mg元素，Mg单质在空气中燃烧发出刺眼的白光，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。
(4)o元素为Mn，其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，Mn2＋的基态离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，其3d能级为半布满结构，相对比较稳定，当其失去第三个电子时比较困难，而p2＋的基态离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，其3d能级再失去一个电子即为半布满结构，形成相对比较稳定的结构，故其失去第三个电子比较简洁。
(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，熔点依次上升；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挨次为硅、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，周期表中所列的第ⅢA族元素i属于第3周期，应为Al。
答案　(1)1s22s22p63s23p63d64s2
(2)sp3
(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
(4)Mn2＋的3d轨道电子排布为半满状态，比较稳定
(5)2
(6)Al