(課標(biāo)版)高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 核心突破練案(14)原子結(jié)構(gòu) 核外電子排布(含解析)新人教版-新人教版高三化學(xué)試題_第1頁
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文檔簡介

第14講原子結(jié)構(gòu)核外電子排布A組基礎(chǔ)必做題1.(2020·遼寧沈陽第一次教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測)2016年國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUPAC)發(fā)布了113號、115號、117號、118號四種新元素的元素符號,元素周期表第七周期被全部填滿。2017年中國科學(xué)院、全國科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì)和國家語言文字工作委員會(huì)共同發(fā)布了這四種元素的中文名稱。根據(jù)元素周期律,117號元素對應(yīng)的元素名稱和元素符號是(C)A.鏌Mc B.NhC.Ts D.Og[解析]根據(jù)元素周期表的排布規(guī)律可知,118號元素在第七周期0族,則117號元素應(yīng)在第七周期ⅦA族,屬于鹵族元素,根據(jù)鹵族元素遞變規(guī)律可知該元素單質(zhì)呈固態(tài),結(jié)合碘和砹均為固態(tài),且均為“石”字旁,則117號元素也應(yīng)為“石”字旁,C項(xiàng)正確。2.(2019·江蘇單科,2,2分)反應(yīng)NH4Cl+NaNO2=NaCl+N2↑+2H2O放熱且產(chǎn)生氣體,可用于冬天石油開采。下列表示反應(yīng)中相關(guān)微粒的化學(xué)用語正確的是(D)A.中子數(shù)為18的氯原子:eq\o\al(18,17)ClB.N2的結(jié)構(gòu)式:N=NC.Na+的結(jié)構(gòu)示意圖:D.H2O的電子式:H﹕eq\o(O,\s\up6(),\s\do4())﹕H[解析]本題涉及原子的表示、分子的結(jié)構(gòu)式、離子的結(jié)構(gòu)示意圖、分子的電子式等知識,通過對化學(xué)用語的正誤判斷,考查了分析和解決化學(xué)問題的能力,以一個(gè)化學(xué)方程式為信息引出幾種常見微粒,體現(xiàn)了變化觀念與平衡思想的學(xué)科核心素養(yǎng)。A項(xiàng),中子數(shù)為18的氯原子應(yīng)表示為eq\o\al(35,17)Cl,錯(cuò)誤;B項(xiàng),氮原子最外層為5個(gè)電子,N2的結(jié)構(gòu)式為N≡N,錯(cuò)誤;C項(xiàng),Na+的結(jié)構(gòu)示意圖為,錯(cuò)誤;D項(xiàng),依據(jù)H、O原子的最外層電子數(shù)可知該項(xiàng)正確。3.(2020·陜西咸陽一模)下列化學(xué)用語表述正確的是(A)A.原子結(jié)構(gòu)示意圖可以表示35Cl,也可以表示37ClB.次氯酸的電子式可表示為H﹕eq\o(Cl,\s\up6(),\s\do4())﹕eq\o(O,\s\up6(),\s\do4())﹕C.Ceq\o\al(2,1)H4和Ceq\o\al(3,1)H4互為同分異構(gòu)體D.16O與18O互為同位素;Heq\o\al(16,2)O、Deq\o\al(16,2)O、Heq\o\al(18,2)O、Deq\o\al(18,2)O互為同素異形體[解析]35Cl、37Cl的核電荷數(shù)等于核外電子總數(shù),均等于17,二者原子結(jié)構(gòu)示意圖均為,故A正確;次氯酸為共價(jià)化合物,結(jié)構(gòu)式為H—O—Cl,電子式為H﹕eq\o(O,\s\up6(),\s\do4())﹕eq\o(Cl,\s\up6(),\s\do4())﹕,故B錯(cuò)誤;Ceq\o\al(2,1)H4和Ceq\o\al(3,1)H4都是甲烷,不互為同分異構(gòu)體,故C錯(cuò)誤;16O與18O互為同位素,但Heq\o\al(16,2)O、Deq\o\al(16,2)O、Heq\o\al(18,2)O、Deq\o\al(18,2)O都是水,屬于化合物,同素異形體為同種元素形成的不同單質(zhì),因此不互為同素異形體,故D錯(cuò)誤。4.(2020·福建晉江期末)某元素的一個(gè)原子形成的離子可表示為eq\o\al(b,a)Xn-,下列說法正確的是(D)A.eq\o\al(b,a)Xn-含有的中子數(shù)為a+bB.eq\o\al(b,a)Xn-含有的電子數(shù)為a-nC.X原子的質(zhì)量數(shù)為a+b+nD.一個(gè)X原子的質(zhì)量約為eq\f(b,6.02×1023)g[解析]該微粒中中子數(shù)=質(zhì)量數(shù)-質(zhì)子數(shù)=b-a,故A錯(cuò)誤;該微粒的核外電子數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)+電荷數(shù)=a+n,故B錯(cuò)誤;該微粒的質(zhì)量數(shù)為b,故C錯(cuò)誤;D正確。5.(2020·安徽無為月考)科學(xué)家宣布發(fā)現(xiàn)了鋁的“超級原子”結(jié)構(gòu)——Al13和Al14。已知這類“超級原子”最外層電子數(shù)之和為40時(shí)處于相對穩(wěn)定狀態(tài)。下列說法中,正確的是(D)A.Al13、Al14互為同位素B.Al13超原子中Al原子間通過離子鍵結(jié)合C.Al13和Al14都具有較強(qiáng)的還原性,容易失去電子生成陽離子D.Al14最外層電子數(shù)之和為42,與第ⅡA族元素原子的性質(zhì)相似[解析]質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一種元素的不同核素互為同位素,同位素研究的對象是原子,Al13、Al14不互為同位素,A錯(cuò)誤;Al13超原子中Al原子間通過共價(jià)鍵結(jié)合,B錯(cuò)誤;Al13最外層電子數(shù)之和為13×3=39,需要獲得1個(gè)電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),因此表現(xiàn)出較強(qiáng)的氧化性,C錯(cuò)誤;Al14最外層電子數(shù)之和為14×3=42,由于這類“超級原子”最外層電子數(shù)之和為40時(shí)處于相對穩(wěn)定狀態(tài),因此該微粒需要失去2個(gè)電子才能達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),這說明Al14與第ⅡA族元素原子的化學(xué)性質(zhì)相似,D正確。6.(2020·廣東三校模擬)已知短周期元素的離子:aAm+、bBn+、cCm-dDn-(m>n)都具有相同的電子層結(jié)構(gòu),則下列敘述正確的是(D)①原子半徑:A>B>C>D②離子半徑:C>D>B>A③原子序數(shù):d>c>b>a④最外層電子數(shù):D>C>B>A⑤a-b=m+n⑥b-c=m+nA.②④⑥ B.②⑤⑥C.①③⑥ D.②⑥[解析]本題考查元素周期表和元素周期律。已知短周期元素的離子:aAm+、bBn+、cCm-、dDn-(m>n)都具有相同的電子層結(jié)構(gòu),則有:a-m=b-n=c+m=d+n,原子序數(shù):a>b>d>c,A、B為同周期金屬元素,C、D為同周期非金屬元素,且A、B在周期表中C、D的下一周期。同周期自左而右原子半徑減小,同主族自上而下原子半徑增大,故原子半徑:B>A>C>D,①錯(cuò)誤;電子層結(jié)構(gòu)相同的離子,核電荷數(shù)越大離子半徑越小,故離子半徑:C>D>B>A,②正確;由上述可知,原子序數(shù):a>b>d>c,③錯(cuò)誤;A最外層含有m個(gè)電子,B最外層含有n個(gè)電子,C最外層含有8-m個(gè)電子,D最外層含有8-n個(gè)電子,且4>m>n,則最外層電子數(shù):D>C>A>B,④錯(cuò)誤;離子核外電子數(shù)相等,則a-m=b-n,a-b=m-n,⑤錯(cuò)誤;同理可得b-c=m+n,⑥正確;故選D。7.(2020·試題調(diào)研)據(jù)媒體報(bào)道,日本食品巨頭明治公司生產(chǎn)的“明治STEP”奶粉中檢測出含量超標(biāo)的放射性元素銫(Cs)。銫較為穩(wěn)定的核素有eq\o\al(133,55)Cs、eq\o\al(134,55)Cs、eq\o\al(135,55)Cs、eq\o\al(137,55)Cs。下列判斷不正確的是(C)A.eq\o\al(133,55)Cs、eq\o\al(134,55)Cs、eq\o\al(135,55)Cs、eq\o\al(137,55)Cs互為同位素B.eq\o\al(133,55)Cs、eq\o\al(134,55)Cs、eq\o\al(135,55)Cs、eq\o\al(137,55)Cs的核外電子排布相同C.eq\o\al(133,55)Cs、eq\o\al(134,55)Cs、eq\o\al(135,55)Cs、eq\o\al(137,55)Cs的性質(zhì)和用途相同D.eq\o\al(133,55)Cs、eq\o\al(134,55)Cs、eq\o\al(135,55)Cs、eq\o\al(137,55)Cs的質(zhì)量數(shù)和中子數(shù)均不同[解析]本題考查同位素、核素及原子結(jié)構(gòu)知識,意在考查考生的知識遷移能力。選項(xiàng)A,相同元素的不同核素互為同位素,A項(xiàng)判斷正確;選項(xiàng)B,這四種核素是相同的元素,核外電子數(shù)相同,B項(xiàng)判斷正確;選項(xiàng)C,不同核素的物理性質(zhì)有差異,用途也不同,C項(xiàng)判斷錯(cuò)誤;選項(xiàng)D,相同元素的不同核素,其質(zhì)子數(shù)、核外電子數(shù)均相同,但中子數(shù)、質(zhì)量數(shù)均不同,D項(xiàng)判斷正確。8.(2020·山東東營模擬)五種短周期元素A、B、C、D、E的原子序數(shù)依次增大。A和C同族,B和D同族,C離子和B離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。A和B、D、E均能形成共價(jià)型化合物。A和B形成的化合物在水中呈堿性,C和E形成的化合物在水中呈中性?;卮鹣铝袉栴}:(1)五種元素中,原子半徑最大的是Na,非金屬性最強(qiáng)的是Cl。(填元素符號)(2)由A和B、D、E所形成的共價(jià)型化合物中,熱穩(wěn)定性最差的是PH3(用化學(xué)式表示)。(3)A和E形成的化合物與A和B形成的化合物反應(yīng),產(chǎn)物的化學(xué)式為NH4Cl,其中存在的化學(xué)鍵類型為離子鍵和共價(jià)鍵。(4)D最高價(jià)氧化物的水化物的化學(xué)式為H3PO4。(5)單質(zhì)D在充足的單質(zhì)E中燃燒,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2P+5Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2PCl5;D在不充足的E中燃燒,生成的主要產(chǎn)物的化學(xué)式為PCl3。(6)單質(zhì)E與水反應(yīng)的離子方程式為Cl2+H2OH++Cl-+HClO。[解析]由A與B、D、E三種元素均能形成共價(jià)化合物可知,該四種元素為非金屬元素,結(jié)合A和B形成化合物的水溶液顯堿性可知,A為H元素,B為N元素,則C為Na元素,D為P元素;又因?yàn)镃和E形成的化合物呈中性,可知E為Cl元素。(1)依據(jù)原子半徑變化規(guī)律,先看電子層數(shù),再看核電荷數(shù),可確定原子半徑最大的為Na,依據(jù)元素周期律可確定非金屬性最強(qiáng)的為Cl。(2)H和N、P、Cl形成的共價(jià)化合物中穩(wěn)定性最差的為PH3。(3)NH3與HCl反應(yīng)生成離子化合物NH4Cl,含離子鍵和共價(jià)鍵。(4)P的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物為磷酸。(5)P與Cl2反應(yīng),Cl2足量時(shí)生成PCl5;Cl2不足時(shí),生成PCl3。(6)氯氣溶于水后有一部分生成鹽酸和次氯酸,但次氯酸是弱酸,離子方程式中保留分子式。B組能力提升題9.(2020·吉林長春實(shí)驗(yàn)中學(xué)檢測)有a、b、c、d四種元素,均為原子序數(shù)依次增大的前20號元素。a存在a+和a-兩種離子,b和c為同一主族元素,c的次外層有8個(gè)電子,c2-和d2+的電子層結(jié)構(gòu)相同。下列敘述正確的是(B)A.b、c與a形成化合物的穩(wěn)定性一定為c>bB.a(chǎn)和d形成的化合物與水反應(yīng)產(chǎn)生的氣體可以作燃料C.c、a和b可形成離子化合物D.a(chǎn)、b、c、d四種元素組成的化合物的水溶液可以為酸性、也可以為堿性[解析]a、b、c、d為原子序數(shù)依次增大的前20號元素,a存在a+和a-兩種離子,且原子序數(shù)最小,應(yīng)該為H元素;b和c為同一主族元素,c的次外層有8個(gè)電子,則b為第二周期、c為第三周期元素,c2-和d2+的電子層結(jié)構(gòu)相同,則c為S元素、d為Ca元素,b為O元素。元素的非金屬性越強(qiáng),其簡單氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng),非金屬性:O>S,水的穩(wěn)定性強(qiáng)于硫化氫,但雙氧水的穩(wěn)定性弱于硫化氫,A錯(cuò)誤;H元素和Ca元素形成的化合物是氫化鈣,氫化鈣能和水反應(yīng)生成可燃性氣體氫氣,B正確;H、O、S三種元素形成的化合物可能是亞硫酸或硫酸,硫酸和亞硫酸都是共價(jià)化合物,C錯(cuò)誤;a、b、c、d四種元素組成的化合物可能是硫酸氫鈣,也可能是亞硫酸氫鈣,硫酸氫鈣和亞硫酸氫鈣溶液都呈酸性,D錯(cuò)誤。10.(2020·河北衡水檢測)A、B、C、D、E是原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素且B、C相鄰,A元素可以與B、C、E元素分別形成甲、乙、丙三種物質(zhì),且甲、乙均為10電子化合物,丙為18電子化合物。D元素的最外層電子數(shù)與核外電子層數(shù)相等。已知:甲+E2→丙+B2,甲+丙→丁,下列說法中正確的是(B)A.離子半徑:D>C>BB.A與C兩種元素共同形成的10電子粒子有3種C.D元素在周期表中的位置是第二周期第ⅡA族D.丁物質(zhì)均由非金屬元素構(gòu)成,只含共價(jià)鍵[解析]A、B、C、D、E是原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素,A元素可以與B、C、E元素分別形成甲、乙、丙三種物質(zhì),且甲、乙均為10電子化合物,丙為18電子化合物,則A為氫元素,10電子化合物可能為CH4、NH3、H2O、HF等;已知甲+E2→丙+B2,甲+丙→丁,則E的單質(zhì)為雙原子分子,故E為Cl元素,則B為N元素,因B、C相鄰,則C為O元素,故甲為NH3、乙為H2O、丙為HCl、丁為NH4Cl;D元素的最外層電子數(shù)與核外電子層數(shù)相等,原子序數(shù)大于氧元素,處于第三周期,最外層電子數(shù)為3,故D為Al元素。N3-、O2-、Al3+電子層結(jié)構(gòu)相同,核電荷數(shù)越大離子半徑越小,故離子半徑:N3->O2->Al3+,A錯(cuò)誤;H和O兩種元素共同形成的10電子粒子有H2O、H3O+、OH-3種,B正確;Al元素在元素周期表中的位置是第三周期第ⅢA族,C錯(cuò)誤;丁為NH4Cl,含有離子鍵、共價(jià)鍵,D錯(cuò)誤。11.(2019·河北衡水檢測)氧元素有三種核素16O、17O、18O,它們在自然界中所占的原子個(gè)數(shù)百分比分別為a%、b%、c%,則下列說法正確的是(B)A.一個(gè)16O原子的質(zhì)量為16gB.17O的相對原子質(zhì)量約為17C.氧元素的相對原子質(zhì)量為eq\f(16+17+18,3)D.氧元素的相對原子質(zhì)量為(16a%+17b%+18c%)[解析]1mol16O原子的質(zhì)量近似等于16g,A項(xiàng)錯(cuò)誤;某一核素原子的相對原子質(zhì)量在數(shù)值上近似等于其質(zhì)量數(shù),所以B項(xiàng)正確;氧元素的相對原子質(zhì)量為16O、17O、18O的相對原子質(zhì)量與其含量乘積后加和,近似與(16a%+17b%+18c%)相等,C、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤。12.(2020·江西南昌第一次模擬)A、B、C、D、E為五種短周期主族元素,原子序數(shù)依次增大。A元素的一種核素質(zhì)子數(shù)與質(zhì)量數(shù)在數(shù)值上相等;B的單質(zhì)分子中有三對共用電子;C、D同主族,且核電荷數(shù)之比為1﹕2。下列有關(guān)說法不正確的是(C)A.C、D、E的簡單離子半徑:D>E>CB.A與B、C、D、E四種元素均可形成18電子分子C.由A、B、C三種元素形成的化合物均能促進(jìn)水的電離D.分子D2E2中原子最外層均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則分子中存在非極性鍵[解析]根據(jù)A元素的一種核素質(zhì)子數(shù)與質(zhì)量數(shù)在數(shù)值上相等,可推出A為H;根據(jù)C、D同主族,且核電荷數(shù)之比為1﹕2,可推出C為O,D為S,則E為Cl;B的單質(zhì)分子中有三對共用電子,說明B最外層有5個(gè)電子,故B為N。根據(jù)提供信息,可以推斷A為H,B為N,C為O,D為S,E為Cl。簡單離子半徑:S2->Cl->O2-,A項(xiàng)正確;H與N、O、S、Cl四種元素分別形成的N2H4、H2O2、H2S、HCl均為18電子分子,B項(xiàng)正確;H、N、O形成的HNO3、HNO2均能抑制水的電離,C項(xiàng)錯(cuò)誤;S2Cl2中原子最外層均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則其結(jié)構(gòu)式為Cl—S—S—Cl,分子中含有S—S非極性鍵,D項(xiàng)正確。13.(2020·河北衡水檢測)如圖為元素周期表短周期的一部分,Z原子的電子層數(shù)為n,最外層電子數(shù)為2n+1。下列敘述錯(cuò)誤的是(D)RWXYZA.R、Y、Z的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的酸性依次增強(qiáng)B.R、W和氫三種元素形成的陰離子有2種以上C.RY2分子中每個(gè)原子的最外層均為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)D.X和Z的簡單氫化物的熱穩(wěn)定性和還原性均依次減弱[解析]由題圖為元素周期表短周期的一部分,可知Z位于第三周期,Z原子的電子層數(shù)為n,最外層電子數(shù)為2n+1,則n=3,最外層電子數(shù)為7,Z為Cl元素,結(jié)合元素在周期表中的位置可知,X為F元素,W為O元素,Y為S元素,R為C元素。非金屬性越強(qiáng),元素對應(yīng)最高價(jià)含氧酸的酸性越強(qiáng),則R、Y、Z的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的酸性依次增強(qiáng),故A正確;R、W和氫三種元素形成的陰離子有HCOeq\o\al(-,3)、HCOO-、CH3COO-等,故B正確;RY2分子的結(jié)構(gòu)式為S=C=S,每個(gè)原子的最外層均為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故C正確;非金屬性F>Cl,則X和Z的簡單氫化物的熱穩(wěn)定性依次減弱,而還原性:HF<HCl,故D錯(cuò)誤。14.(2020·山東濱州檢測)杜布納聯(lián)合核研究所使用粒子回旋加速器,用由20個(gè)質(zhì)子和28個(gè)中子組成的A原子,轟擊含有97個(gè)質(zhì)子和152個(gè)中子的D原子,生成了6個(gè)擁有117個(gè)質(zhì)子的新原子,其中的5個(gè)E原子有176個(gè)中子,另一個(gè)G原子有177個(gè)中子?;卮鹣铝袉栴}:(1)寫出A的元素符號和原子結(jié)構(gòu)示意圖Ca、,A原子轟擊D原子生成新原子的變化不是(填“是”或“不是”)化學(xué)變化。(2)D位于元素周期表第七周期ⅢB族,是(填“是”或“不是”)放射性元素。(3)新原子E與G的關(guān)系是互為同位素,G原子的質(zhì)量數(shù)為294,117號元素位于元素周期表ⅦA族,若A與E能形成化合物,其化學(xué)式為CaE2(或AE2)。[解析](1)20號元素是鈣(Ca),原子結(jié)構(gòu)示意圖為。A原子轟擊D原子生成117號元素原子的過程中沒有新物質(zhì)生成,不是化學(xué)變化。(2)居里夫人發(fā)現(xiàn)的88號元素鐳在周期表中的位置為第七周期ⅡA族,它右邊是ⅢB族錒系,包含15種元素(原子序數(shù)為89~103),據(jù)此可推知D位于第七周期ⅢB族。84號元素釙及后面的元素都是放射性元素,所以D是放射性元素,(3)新原子E與G的質(zhì)子數(shù)相同,中子數(shù)不同,二者互為同位素。質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和,故G的質(zhì)量數(shù)=117+177=294由“尾數(shù)吻合”知,117號元素位于周期表中第七周期ⅦA族。E是鹵素新成員,顯-1價(jià),與+2價(jià)的鈣形成化合物的化學(xué)式為CaE2或AE2。15.砷(As)是第四周期ⅤA族元素,砷(As)及其化合物在制備農(nóng)藥、合金、半導(dǎo)體材料中有廣泛的應(yīng)用?;卮鹣铝袉栴}:(1)砷的原子結(jié)構(gòu)示意圖為,指出砷元素的常見化合價(jià)-3、0、+3、+5。砷的不同核素75As、74As、73As互稱為同位素,砷的不同單質(zhì)灰砷、黃砷、黑砷互稱為同素異形體。(2)砒霜(As2O3)是制備含砷殺蟲農(nóng)藥的原料。含砷鋅(含少量As2O3)制H2會(huì)產(chǎn)生有毒的砷化氫,因此實(shí)驗(yàn)室必須用無砷鋅來制備H2。寫出含砷鋅與稀硫酸反應(yīng)生成少量砷化氫的離子方程式:As2O3+6Zn+12H+=2AsH3↑+6Zn2++3H2O。(3)比較還原性強(qiáng)弱:砷化氫強(qiáng)于(填“強(qiáng)于”或“弱于”)硒化氫;比較熱穩(wěn)定性強(qiáng)弱:砷化氫弱于(填“強(qiáng)于”或“弱于”)磷化氫。砷化氫分子的空間構(gòu)型為三角錐形。砷化氫在空氣中自燃生成砒霜(As2O3),寫出砷化氫自燃的化學(xué)方程式:2AsH3+3O2=As2O3+3H2O。(4)砷化鎵是除硅之外的最重要半導(dǎo)體材料,由化合物X和砷化氫在500~800℃反應(yīng)制得,11.5gX與足量砷化氫反應(yīng)產(chǎn)生6.72L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)甲烷。(Ga的相對原子質(zhì)量為70)①X的化學(xué)式為Ga(CH3)3。②寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:Ga(CH3)3+AsH3eq\o(=,\s\up7(500~800℃))GaAs+3CH4。[解析](1)砷在周期表中位于第四周期ⅤA族,原子序數(shù)為33,原子結(jié)構(gòu)示意圖為,砷的常見化合價(jià)與氮相似,有-3、0、+3、+5。同種元素的不同核素互稱為同位素。同種元素形成的具有不同性

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