（課標(biāo)版）高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 核心突破練案（32）原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（含解析）新人教版-新人教版高三化學(xué)試題

第32講原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)A組基礎(chǔ)必做題1．(2020·山東濱州檢測)電子在原子核外排布時，必須遵循的原則是(C)①電子排布在同一能級時，總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)不同軌道，且自旋方向相同②電子排布在不同能級時，一定優(yōu)先占據(jù)能量低的軌道，然后再占據(jù)能量高的軌道③電子排布在同一軌道時，最多只能排2個，且自旋方向必須相反④電子的排布一定遵循“能量最低原理”“泡利不相容原理”和“洪特規(guī)則”A．①② B．②④C．①③ D．②③④[解析]電子排布在同一能級時，總是優(yōu)先單獨(dú)占據(jù)不同軌道，且自旋方向相同，即遵循洪特規(guī)則，①正確；電子排布在不同能級時，若電子先占據(jù)能量高的軌道，使高能級處于半充滿或全充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，此時整個體系能量最低，這種情況為洪特規(guī)則特例，②、④錯誤；電子排布在同一軌道時，最多只能排2個，且自旋方向必須相反，即遵循泡利原理，③正確。綜上所述，C正確。2．(2020·遼寧省實(shí)驗(yàn)中學(xué)等五校檢測)下列說法正確的是(C)A．將過量的氨水加入CuSO4溶液中，最終得到藍(lán)色沉淀B．由于氫鍵的作用，H2O的穩(wěn)定性強(qiáng)于H2SC．核電荷數(shù)為26的元素原子核外價電子排布圖為D．核外電子數(shù)為奇數(shù)的基態(tài)原子，其原子軌道中可能不含“未成對電子”[解析]將過量的氨水加入CuSO4溶液中，首先生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀，然后沉淀逐漸溶解，形成深藍(lán)色溶液，故A錯誤；氫鍵與物質(zhì)的穩(wěn)定性無關(guān)，H2O的穩(wěn)定性強(qiáng)于H2S是因?yàn)镠—O鍵比H—S鍵鍵能大，故B錯誤；核電荷數(shù)為26的元素為Fe，其價電子排布圖為，故C正確；根據(jù)泡利不相容原理，在一個原子軌道里，最多只能容納2個電子，基態(tài)原子的核外電子數(shù)為奇數(shù)時，則至少有一個電子“落單”，所以核外電子數(shù)為奇數(shù)的基態(tài)原子，其原子軌道中一定含未成對電子，故D錯誤。3．(2020·四川成都校級月考)根據(jù)泡利的原子軌道能級圖和“能級交替”現(xiàn)象，原子軌道的能量高低順序是：ns<(n－3)g<(n－2)f<(n－1)d<np(n為能層序數(shù)，g能級中有9個軌道)。則未來的第八周期應(yīng)包括的元素的種類是(B)A．32 B．50C．64 D．128[解析]第七周期排滿時，最后一種元素的價電子排布為7s27p6，第八周期排滿時最后一種元素的價電子排布為8s28p6，從8s1到8s28p6，其中間增排了8s25g1～186f147d108p6，核電荷數(shù)增加了50，故第八周期元素有50種。4．(2020·試題調(diào)研)下列有關(guān)電子排布圖的表述正確的是(A)A.可表示單核10電子粒子基態(tài)時電子排布B.此圖錯誤，違背了泡利原理C.表示基態(tài)N原子的價電子排布D.表示處于激發(fā)態(tài)的B的電子排布圖[解析]單核10電子粒子基態(tài)時電子排布式為1s22s22p6，每個軌道內(nèi)排布2個電子，自旋狀態(tài)相反，A正確；B圖違背了洪特規(guī)則，B錯誤；N的價電子排布圖為，C錯誤；該電子排布圖中的電子沒有激發(fā)躍遷到能量更高的軌道上，D錯誤。5．(2020·河南洛陽檢測)X、Y、Z三種元素的原子，其最外層電子排布式分別為ns1、3s23p1和2s22p4，由這三種元素組成的化合物的化學(xué)式可能是(A)A．XYZ2 B．X2YZ3C．X2YZ2 D．XYZ3[解析]X原子最外層電子排布式為ns1，處于第ⅠA族，化合價為＋1價，Y原子最外層電子排布式為3s23p1，則Y為Al元素，在化合物中顯＋3價，Z原子最外層電子排布式為2s22p4，則Z為氧元素，常見化合價為－2價。代入各選項可得，A項滿足各元素正負(fù)化合價代數(shù)和等于0，符合題意。6．(2019·黑龍江哈爾濱六中月考)下列各組原子中，彼此化學(xué)性質(zhì)一定相似的是(C)A．原子核外電子排布式為1s2的X原子與原子核外電子排布式為1s22s2的Y原子B．原子核外M層上僅有兩個電子的X原子與原子核外N層上僅有兩個電子的Y原子C．2p軌道上只有一個電子的X原子與3p軌道上只有一個電子的Y原子D．最外層都只有一個電子的X、Y原子[解析]原子核外電子排布式為1s2為He，原子核外電子排布式為1s22s2為Be，兩者性質(zhì)不同，A錯誤；原子核外M層上僅有兩個電子的X為Mg元素，原子核外N層上僅有兩個電子的Y可能為Ca、Sc、Ti、V、Fe、Co、Ni、Zn等元素，但價電子數(shù)不同，性質(zhì)不相同，B錯誤；2p軌道上只有一個電子的X為B,3p軌道上只有一個電子的Y為Al，兩者位于周期表同一主族，性質(zhì)相似，C正確；最外層都只有一個電子的X、Y原子，可能為H與堿金屬元素或ⅠB族元素，D錯誤。7．(2020·海南高三檢測)已知X、Y、Z、W、Q、R、E七種元素中，原子序數(shù)X<Y<Z<W<Q<R<E，其結(jié)構(gòu)或性質(zhì)信息如表。元素結(jié)構(gòu)或性質(zhì)信息X原子的L層上s電子數(shù)等于p電子數(shù)Y元素的原子最外層電子排布式為nsnnpn＋1Z單質(zhì)常溫、常壓下是氣體，原子的M層上有1個未成對的p電子W元素的正一價離子的電子層結(jié)構(gòu)與氬相同Q元素的核電荷數(shù)為Y和Z之和R元素的正三價離子的3d能級為半充滿E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請根據(jù)信息回答有關(guān)問題：(1)元素X的原子核外共有6種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子，有3種不同能級的電子。(2)元素Y原子中能量最高的是2p電子，其原子軌道呈啞鈴(紡錘)狀。(3)Q的基態(tài)電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1，R的元素符號為Fe，E元素原子的價電子排布式為3d104s1。(4)含有元素W的鹽的焰色反應(yīng)為紫色，許多金屬鹽都可以發(fā)生焰色反應(yīng)，其原因是激發(fā)態(tài)的電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，以一定波長(可見光區(qū)域)光的形式釋放能量，形成不同的顏色。[解析](1)X原子的L層上s電子數(shù)等于p電子數(shù)，即其電子排布式為1s22s22p2，故X為碳元素，其原子核外共有6種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子，有3種不同能級的電子。(2)因Y原子s軌道最多容納2個電子，所以n＝2，其原子最外層電子排布式為2s22p3，其能量最高的電子是2p電子，原子軌道呈啞鈴(紡錘)狀。(3)原子的M層上有1個未成對的p電子，可能為Al或Cl，單質(zhì)常溫、常壓下是氣體的只有氯元素，故Z為氯元素，Q為鉻元素，基態(tài)電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1。R元素原子失去2個4s電子和1個3d電子后變成＋3價離子，其原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2即26號元素Fe；根據(jù)題意要求，E元素的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1，該元素為29號元素Cu，價電子排布式為3d104s1。(4)鉀元素的焰色為紫色，激發(fā)態(tài)的電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，以一定波長(可見光區(qū)域)光的形式釋放能量，形成不同的顏色。8．(2020·山東青島高三檢測)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H，B是O，C是Al，D是S，E是K。(2)由這五種元素組成的一種化合物是KAl(SO4)2·12H2O(寫化學(xué)式)。寫出該物質(zhì)的一種主要用途：作凈水劑。(3)寫出C元素基態(tài)原子的電子排布式：1s22s22p63s23p1。(4)用電子排布圖表示D元素原子的價電子排布：。(5)元素B與D的電負(fù)性大小關(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]A、B、C、D、E5種元素核電荷數(shù)都小于20，A、E同主族且最外層電子排布式為ns1，故為ⅠA族，而A為非金屬元素，則A為H；B、D同主族，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ⅥA族元素，B核電荷數(shù)小于D，則B為O，D為S，E為K；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Al。同主族元素自上而下電負(fù)性逐漸減小，故B(O)的電負(fù)性大于D(S)，E(K)的第一電離能小于Na，Na的第一電離能小于C(Al)，故第一電離能Al>K。B組能力提升題9．(2020·天津高三檢測)如圖是第3周期11～17號元素某些性質(zhì)變化趨勢的柱形圖，下列有關(guān)說法中正確的是(B)A．y軸表示的可能是第一電離能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]對于第3周期11～17號元素，隨著原子序數(shù)的增大，第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢，但Mg、P特殊，A錯誤；原子半徑逐漸減小，C錯誤；形成基態(tài)離子轉(zhuǎn)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錯誤。10．(2020·山東省普通高中學(xué)業(yè)水平等級考試模擬卷)某元素基態(tài)原子4s軌道上有1個電子，則該基態(tài)原子價電子排布不可能是(A)A．3p64s1 B．4s1C．3d54s1 D．3d104s1[解析]基態(tài)原子的核外電子排布應(yīng)遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特規(guī)則。A項為19K，核外電子排布式為1s22s22p63s23p64s1，主族元素的價電子是最外層電子，應(yīng)為4s1，A項錯誤；B項為19K的價電子排布式，正確；C項為24Cr，副族元素的價電子是最外層電子與次外層的部分電子之和，核外電子為[Ar]3d54s1，即價電子為3d54s1，此為洪特規(guī)則的特例，3d軌道上的電子為半滿狀態(tài)，整個體系的能量最低；D項為29Cu，價電子為3d104s1,3d軌道上的電子處于全充滿狀態(tài)，整個體系的能量最低。11．周期表中27號元素鈷的方格中注明“3d74s2”，由此可以推斷(D)A．它位于周期表的第4周期ⅡA族B．它的基態(tài)核外電子排布式可簡寫為[Ar]4s2C．Co2＋的核外價電子排布式為3d54s2D．Co位于周期表中第9列[解析]從左向右數(shù)，應(yīng)為過渡元素，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(yīng)失去最外層的電子，即先失去4s上的電子，Co2＋的價電子排布為3d7，C項錯誤；“7＋2＝9”，說明它位于周期表的第9列，D項正確。12．(2019·湖北黃岡中學(xué)等八校聯(lián)考)X、Y、Z、W是短周期元素，X元素原子的最外層未達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，工業(yè)上通過分離液態(tài)空氣獲得其單質(zhì)；Y元素原子的最外電子層上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(guān)這些元素性質(zhì)的說法一定正確的是(C)A．X元素的氫化物的水溶液顯堿性B．Z元素的離子半徑大于W元素的離子半徑C．Z元素的單質(zhì)在一定條件下能與X元素的單質(zhì)反應(yīng)D．Y元素最高價氧化物的晶體具有很高的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)[解析]根據(jù)題意可推知：X是N或O；Y是C或Si；Z是Mg；W是Al或Cl。若X是N，則NH3的水溶液顯堿性；若X是O，則H2O顯中性，A錯誤。若W是Al，Al3＋與Mg2＋的電子層結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，則離子半徑：Mg2＋>Al3＋；若W是Cl，則Cl－核外電子層數(shù)多于Mg2＋，對于電子層數(shù)不同的離子，電子層數(shù)越多，離子半徑越大，則離子半徑：Cl－>Mg2＋，B錯誤。若X是O，可發(fā)生反應(yīng)：2Mg＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2MgO，若X是N，可發(fā)生反應(yīng)：3Mg＋N2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))Mg3N2，C正確。若Y是C，則CO2的晶體是分子晶體，熔、沸點(diǎn)較低，D錯誤。13．(2020·試題調(diào)研)根據(jù)下表中五種元素的電離能數(shù)據(jù)(單位：kJ·mol－1)，下列說法不正確的是(D)元素代號I1I2I3I4Q2080400061009400R500460069009500S7401500770010500T5801800270011600U420310044005900A.T的氯化物最可能的化學(xué)式為TCl3B．氦元素最有可能與Q元素位于同一族C．在同周期表中，最可能處于同一族的是R和UD．U元素最有可能為K，R元素最有可能為Li[解析]當(dāng)In＋1?In時，元素的最高化合價為＋n，故R和U最高為＋1，S最高價為＋2價，T最高為＋3價，A，C正確；由表中數(shù)據(jù)可知，Q元素各電離能都較大，而且各電離能之間無太大差距，故Q最可能為稀有氣體元素，化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)最像氦，所以氦元素最有可能與Q元素位于同一族，B正確；R出現(xiàn)了I4，而鋰核外只有3個電子，D不正確。14．(2019·陜西延安校級期中)如圖表示前36號元素的原子序數(shù)和氣態(tài)原子失去核外第一個電子所需的能量(eV)的變化關(guān)系，其中A、B、C各點(diǎn)表示的元素是(C)A．N、S、P B．F、Cl、OC．He、Ne、Ar D．Si、C、B[解析]氣態(tài)原子失去核外第一個電子所需的能量即第一電離能，同周期中稀有氣體最外層電子達(dá)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故最難失電子，第一電離能最大，圖中A、B、C三點(diǎn)分別為第一、二、三周期中第一電離能最大的元素，故分別為He、Ne、Ar。15．(2020·新題預(yù)測)A、B、C、D、E、F為原子序數(shù)依次增大的六種元素，其中A、B、C、D、E為短周期元素，F(xiàn)為第4周期元素，F(xiàn)還是前4周期中電負(fù)性最小的元素。已知：A原子的核外電子數(shù)與電子層數(shù)相等；B元素原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1個；C原子的第一至第四電離能為I1＝738kJ·mol－1，I2＝1451kJ·mol，I3＝7733kJ·mol－1，I4＝10540kJ·mol－1；D原子核外所有p軌道為全充滿或半充滿；E元素的族序數(shù)與周期序數(shù)的差為4。(1)寫出E元素在周期表中的位置：第3周期ⅦA族；D元素的原子的核外電子排布式：1s22s22p63s23p3。(2)某同學(xué)根據(jù)題目信息和掌握的知識分析C的核外電子排布圖為。該同學(xué)所畫的軌道式違背了能量最低原理。(3)已知BA5為離子化合物，寫出其電子式：。[解析](1)由題意分析知F為K，A為H，B為N；由電離能知C的常見化合價為＋2價，為Mg，D為P，E為Cl。(2)原子的核外電子分能級排布，按構(gòu)造原理先排能量低的能級，再排能量高的能級，遵循能量最低原理時，該原子才最穩(wěn)定。該同學(xué)未排滿3s能級就排3p能級，違背了能量最低原理。(3)NH5為離子化合物，則為銨鹽，存在NHeq\o\al(＋,4)和H－。16．(2020·北京海淀高三檢測)下表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：(1)元素p為26號元素，請寫出其基態(tài)原子的電子排布式1s22s22p63s23p63d64s2。(2)d與a反應(yīng)的產(chǎn)物的分子中，中心原子的雜化形式為sp3。(3)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：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。(4)o、p兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)列于下表：元素op電離能(kJ·mol－1)I1717759I215091561I332482957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