高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 課時作業(yè)43 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（含解析）-人教版高三全冊化學(xué)試題

課時作業(yè)(四十三)原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1．(2019·山東青島模擬)已知：A～F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(jié)構(gòu)。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)D元素的原子核外共有12種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子、4種不同能級的電子。(2)寫出E的基態(tài)原子的電子排布式：1s22s22p63s23p64s2。(3)A、B、C的電負(fù)性由小到大的順序為C＜N＜O(用元素符號表示)。(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，你的理解是Mn2＋的3d軌道電子排布為半充滿狀態(tài)，較穩(wěn)定。元素XF電離能/kJ·mol－1I1717759I215091561I3324829572．(2019·遼寧撫順一模)現(xiàn)有屬于前四周期的A、B、C、D、E、F、G七種元素，原子序數(shù)依次增大。A元素的價電子構(gòu)型為nsnnpn＋1；C元素為最活潑的非金屬元素；D元素核外有三個電子層，最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的1/6；E元素正三價離子的3d軌道為半充滿狀態(tài)；F元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒有成對電子，只有一個未成對電子；G元素與A元素位于同一主族，其某種氧化物有劇毒。(1)A元素的第一電離能______(填“＜”“＞”或“＝”)B元素的第一電離能，A、B、C三種元素的電負(fù)性由小到大的順序為________(用元素符號表示)。(2)D元素原子的價電子排布式是________。(3)C元素的電子排布圖為_________________________________；E3＋的離子符號為________。(4)F元素位于元素周期表的________區(qū)，其基態(tài)原子的電子排布式為________________________________________________________________________。(5)G元素可能的性質(zhì)________。A．其單質(zhì)可作為半導(dǎo)體材料 B．其電負(fù)性大于磷C．其原子半徑大于鍺 D．其第一電離能小于硒(6)活潑性：D____(填“＞”或“＜”，下同)Al，I1(Mg)____I1(Al)，其原因是_______________________________________________________________________。解析A元素的價電子構(gòu)型為nsnnpn＋1，則A是N；C元素為最活潑的非金屬元素，則C是F，那么B是O；D元素核外有三個電子層，最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的1/6，則D是Mg；E元素正三價離子的3d軌道為半充滿狀態(tài)，則E是Fe；F元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒有成對電子，只有一個未成對電子，則F是Cu；G元素與A元素位于同一主族，其某種氧化物有劇毒，則G是As。(1)由于N的最外層電子處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，失去電子比O難，所以元素的第一電離能A＞B；一般情況下同一周期的主族元素，原子序數(shù)越大，元素的電負(fù)性越大，所以A、B、C三種元素的電負(fù)性由小到大的順序為N＜O＜F。(2)鎂元素原子的價電子排布式是3s2。(3)C元素是F，其電子排布圖為；E是Fe，E3＋的離子符號為Fe3＋。(4)F是Cu，Cu位于元素周期表的ds區(qū)，其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。(5)G為As，位于金屬與非金屬的分界線處，其單質(zhì)為半導(dǎo)體，其電負(fù)性小于磷，原子半徑小于鍺，第一電離能大于硒。(6)元素D為Mg，活潑性Mg＞Al，I1(Mg)＞I1(Al)，因為Mg的3s軌道處于全滿狀態(tài)，3p軌道處于全空狀態(tài)，比較穩(wěn)定，而Al的3p軌道只有一個電子，不穩(wěn)定，故活潑性Mg＞Al，而第一電離能則是I1(Mg)＞I1(Al)。答案(1)＞N＜O＜F(2)3s2(3)Fe3＋(4)ds1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)(5)A(6)＞＞鎂原子的3s軌道處于全滿狀態(tài)，3p軌道處于全空狀態(tài)，比較穩(wěn)定，而鋁原子3p軌道只有一個電子，不穩(wěn)定3．(2019·河南大學(xué)附中模擬)有A、B、C、D、E5種元素，它們的核電荷數(shù)依次增大，且都小于20。其中A為非金屬元素，A和E屬同一族，它們原子最外層電子排布式為ns1；B和D也屬同一族，它們原子最外層的p能級電子數(shù)是s能級電子數(shù)的兩倍；C原子最外層上電子數(shù)等于D原子最外層上電子數(shù)的一半。請回答下列問題：(1)A是________，B是________，C是________，D是________，E是________。(2)由這五種元素組成的一種化合物是________(寫化學(xué)式)。寫出該物質(zhì)的一種主要用途：____________。(3)寫出C元素基態(tài)原子的核外電子排布式：________________。(4)用電子排布圖表示D元素原子的價電子排布為__________________。(5)元素B與D的電負(fù)性的大小關(guān)系是B________D，C與E的第一電離能的大小關(guān)系是C________E(填“＞”“＜”或“＝”)。解析(1)A、B、C、D、E5種元素的核電荷數(shù)都小于20，故都為主族元素。A、E屬同一族且最外層電子排布式為ns1，故為第ⅠA族元素，而A為非金屬元素，則A為氫；B、D為同一族，其原子最外層的p能級電子數(shù)是s能級電子數(shù)的兩倍，故其最外層電子排布式為ns2np4，為第ⅥA族元素，B核電荷數(shù)小于D，則B為氧，D為硫，E為鉀；C原子最外層上的電子數(shù)為硫原子最外層上電子數(shù)的一半，則C為鋁；(5)同主族元素自上而下電負(fù)性逐漸減小，故B(氧)的電負(fù)性大于D(硫)，E(鉀)的第一電離能小于鈉，故鈉的第一電離能小于C(鋁)，故第一電離能Al＞K。答案：(1)HOAlSK(2)KAl(SO4)2·12H2O作凈水劑(3)1s22s22p63s23p1(4)(5)＞＞4．(2019·江西九江聯(lián)考)現(xiàn)有七種元素，其中A、B、C、D、E為短周期主族元素，F(xiàn)、G為第四周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大。請根據(jù)下列相關(guān)信息，回答問題。元素相關(guān)信息A元素的核外電子數(shù)和電子層數(shù)相等，也是宇宙中最豐富的元素B元素原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1C原子的第一至第四電離能分別是I1＝738kJ/mol；I2＝1451kJ/mol；I3＝7733kJ/mol；I4＝10540kJ/molD原子核外所有p軌道全滿或半滿E元素的主族序數(shù)與周期數(shù)的差為4F是前四周期中電負(fù)性最小的元素G在周期表的第七列(1)已知BA5為離子化合物，寫出其電子式：____________。(2)B基態(tài)原子中能量最高的電子，其電子云在空間有________個方向，原子軌道呈________形。(3)某同學(xué)根據(jù)上述信息，推斷C基態(tài)原子的核外電子排布圖為。該同學(xué)所畫的電子排布圖違背了________。(4)G位于__________族__________區(qū)，價電子排布式為__________。解析A、B、C、D、E為短周期主族元素，F(xiàn)、G為第四周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大。A元素的核外電子數(shù)和電子層數(shù)相等，是宇宙中最豐富的元素，則A為H元素；B元素原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1，B元素原子核外有2個電子層，為1s22s22p3，故B為N元素；由C原子的第一至第四電離能數(shù)據(jù)可知，第三電離能劇增，故C處于第ⅡA族，原子序數(shù)大于N元素，故C為Mg元素；D處于第三周期，D原子核外所有p軌道全滿或半滿，最外層電子排布式為3s23p3，故D為P元素；E應(yīng)為第三周期，E元素的主族序數(shù)與周期數(shù)的差為4，應(yīng)為第ⅦA族元素，故E為Cl元素；F是前四周期中電負(fù)性最小的元素，故F為K元素；G在周期表的第七列，G為Mn元素。答案：(1)(2)3啞鈴(3)泡利原理(4)第ⅦBd3d54s25．(2019·安徽宿州模擬)表1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。試回答下列問題：表1(1)元素p為26號元素，請寫出其基態(tài)原子電子排布式：________________________________________________________________________。(2)h的單質(zhì)在空氣中燃燒發(fā)出耀眼的白光，請用原子結(jié)構(gòu)的知識解釋發(fā)光的原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)o、p兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)如表2：元素電離能/kJ·mol－1opI1717759I215091561I332482957表2比較兩元素的I2、I3可知，氣態(tài)O2＋再失去一個電子比氣態(tài)p2＋再失去一個電子難。對此，你的解釋是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)第三周期8種元素單質(zhì)熔點(diǎn)高低的順序如圖1所示，其中電負(fù)性最大的是______(填圖1中的序號)。圖1(5)表2中所列的某主族元素的電離能情況如圖2所示，則該元素是______(填元素符號)。圖2解析(2)h為Mg元素，Mg單質(zhì)在空氣中燃燒發(fā)出耀眼的白光，電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時以光子的形式釋放能量。(3)o元素為Mn，其基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2，Mn2＋的基態(tài)電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，其3d能級為半充滿結(jié)構(gòu)，相對比較穩(wěn)定，當(dāng)其失去第3個電子時比較困難，而Fe2＋的基態(tài)電子排布式為1s22s22p63s23p63d6，其3d能級再失去一個電子即為半充滿狀態(tài)，故其失去第3個電子比較容易。(4)第三周期8種元素分別為鈉、鎂、鋁、硅、磷、硫、氯、氬，其單質(zhì)中鈉、鎂、鋁形成金屬晶體，熔點(diǎn)依次升高；硅形成原子晶體；磷、硫、氯、氬形成分子晶體，且常溫下磷、硫為固體，氯氣、氬為氣體，8種元素熔點(diǎn)最低的為氬，其次為氯，其中電負(fù)性最大的為氯。(5)由圖可知，該元素的電離能I4遠(yuǎn)大于I3，故為第ⅢA族元素，應(yīng)為Al。答案(1)1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)(2)電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，以光(子)的形式釋放能量(3)Mn2＋的3d軌道電子排布為半充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定(4)2(5)Al6．(2019·遼寧大連模擬)已知A、B、C、D為第三周期元素，其原子的第一至第四電離能如表格所示(單位：kJ·mol－1)。元素代號I1I2I3I4A2080400061009400B500460069009500C7401500770010500D5801800270011600回答下列各題：(1)A是________，B是________，C是________，D是________。(填元素符號)(2)B通常顯________價，B的電負(fù)性________C的電負(fù)性(填“＞”“＜”或“＝”)。(3)元素C的第一電離能比D高的原因是_________________________________________________________________________________________________________。(4)下列元素中，化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)最像A元素的______(填序號)。A．氦(1s2) B．鈹(1s22s2)C．鋰(1s22s1) D．氫(1s1)(5)每種元素都出現(xiàn)相鄰兩個電離能的數(shù)據(jù)相差較大的情況，請你估計B的第2次電離能飛躍數(shù)據(jù)將是第________個電子。答案：(1)ArNaMgAl(2)＋1＜(3)鎂的價電子為3s2,3s軌道處于全滿狀態(tài)，能量較低，較穩(wěn)定，所需第一電離能較大(4)A(5)107．(2019·四川綿陽診斷)開發(fā)新型儲氫材料是氫能利用的重要研究方向。(1)Ti(BH4)3是一種儲氫材料，可由TiCl4和LiBH4反應(yīng)制得。①基態(tài)Ti3＋的未成對電子數(shù)有________個。②LiBH4由Li＋和BHeq\o\al(－,4)構(gòu)成，BHeq\o\al(－,4)的等電子體是________(寫一種)。LiBH4中不存在的作用力有________(填序號)。A．離子鍵 B．共價鍵C．金屬鍵 D．配位鍵③Li、B、H元素的電負(fù)性由大到小排列順序為________。(2)金屬氫化物是具有良好發(fā)展前景的儲氫材料。①LiH中，離子半徑：Li＋________H－(填“＞”“＝”或“＜”)。②某儲氫材料是短周期金屬元素M的氫化物，M的部分電離能如表格所示：eq\f(I1,kJ·mol－1)eq\f(I2,kJ·mol－1)eq\f(I3,kJ·mol－1)eq\f(I4,kJ·mol－1)eq\f(I5,kJ·mol－1)738145177331054013630M是________(填元素符號)。(3)某種新型儲氫材料的理論結(jié)構(gòu)模型如圖所示，圖中虛線框內(nèi)碳原子的雜化軌道類型有________種。(4)若已知氟元素電負(fù)性大于氧元素，試解釋H2O沸點(diǎn)高于HF：________________________________________________________________________；分子X可以