2025屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第十一章物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第30講原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)練習(xí)含解析新人教版

PAGEPAGE6第30講原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)A組基礎(chǔ)必做題(40分)一、選擇題(本題包括4小題，每題4分，共16分)1．(2024·山東濱州高三檢測(cè))電子在原子核外排布時(shí)，必需遵循的原則是(C)①電子排布在同一能級(jí)時(shí)，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(jí)時(shí)，肯定優(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(shí)，最多只能排2個(gè)，且自旋方向必需相反④電子的排布肯定遵循“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(jí)時(shí)，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(jí)時(shí)，若電子先占據(jù)能量高的軌道，使高能級(jí)處于半充溢或全充溢的穩(wěn)定狀態(tài)，此時(shí)整個(gè)體系能量最低，這種狀況為洪特規(guī)則特例，②、④錯(cuò)誤；電子排布在同一軌道時(shí)，最多只能排2個(gè)，且自旋方向必需相反，即遵循泡利原理，③正確。綜上所述，C正確。2．(2024·山西試驗(yàn)中學(xué)高三月考)下列各組表述中，兩個(gè)微粒肯定不屬于同種元素原子的是(B)A．3p能級(jí)有一個(gè)空軌道的基態(tài)原子和核外電子排布為1s22s22p63s23p2的原子B．M層全充溢而N層為4s2的原子和核外電子排布為1s22s22p63s23p63d64s2的原子C．最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的eq\f(1,5)的原子和價(jià)電子排布為4s24p5的原子D．2p能級(jí)有一個(gè)未成對(duì)電子的基態(tài)原子和原子的價(jià)電子排布為2s22p5的原子[解析]3p能級(jí)有一個(gè)空軌道的基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p2，A項(xiàng)不符合題意；M層全充溢而N層為4s2的原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s2，B項(xiàng)符合題意；核外電子總數(shù)是最外層電子的5倍的元素只有Br，C項(xiàng)不符合題意；2p能級(jí)有一個(gè)未成對(duì)電子的基態(tài)原子的價(jià)電子為2s22p1或2s22p5，D項(xiàng)不符合題意。3．(2024·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(shí)電子排布B.此圖錯(cuò)誤，違反了泡利原理C.表示基態(tài)N原子的價(jià)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(shí)電子排布式為1s22s22p6，每個(gè)軌道內(nèi)排布2個(gè)電子，自旋狀態(tài)相反，A正確；B圖違反了洪特規(guī)則，B錯(cuò)誤；N的價(jià)電子排布圖為，C錯(cuò)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(cuò)誤。4．(2024·河北衡水高三檢測(cè))已知X、Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于42。X元素原子的4p軌道上有3個(gè)未成對(duì)電子，Y元素原子的最外層2p軌道上有2個(gè)未成對(duì)電子。X跟Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成負(fù)一價(jià)離子，下列說法正確的是(B)A．X元素原子基態(tài)時(shí)的電子排布式為[Ar]4s24p3B．X元素是第四周期第ⅤA族元素C．Y元素原子的電子排布式為1s22s22p2D．Z元素具有兩性[解析]X元素原子的4p軌道上有3個(gè)未成對(duì)電子，所以X是砷，Y元素原子的最外層2p軌道上有2個(gè)未成對(duì)電子，所以Y是碳或氧，X跟Y可形成化合物X2Y3，所以Y是氧，X、Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于42，所以Z是氫。X元素原子基態(tài)時(shí)的電子排布式為[Ar]3d104s24p3，故A錯(cuò)誤；X元素是第四周期第ⅤA族元素，故B正確；Y元素原子的電子排布圖為，故C錯(cuò)誤；Z為H元素，不具有兩性，故D錯(cuò)誤。二、非選擇題(本題包括2小題，共24分)5．寫出下列原子或離子的①電子排布式、②價(jià)電子排布圖、③電子占的原子軌道數(shù)、④未成對(duì)電子數(shù)。(1)N：①1s22s22p3；②；③5；④3。(2)Cl：①1s22s22p63s23p5(或[Ne]3s23p5)；②；③9；④1；(3)Fe2＋：①1s22s22p63s23p63d6(或[Ar]3d6)；②；③14；④4。(4)Cu：①1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)；②；③15；④1。(5)Se：①1s22s22p63s23p63d104s24p4(或[Ar]3d104s24p4)；②；③18；④2。(6)Br－：①1s22s22p63s23p63d104s24p6(或[Ar]3d104s24p6)；②；③18；④0。6．(2024·湖北武漢模擬)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常見元素，其相關(guān)信息如下表所示：元素相關(guān)信息XX的一種核素的質(zhì)量數(shù)為18，中子數(shù)為10YY與X同主族，且它的一種氧化物是導(dǎo)致酸雨的主要物質(zhì)之一ZZ的單質(zhì)常溫下為黃綠色氣體WW的基態(tài)原子核外有4個(gè)未成對(duì)電子(1)Z在元素周期表中的位置是第三周期第ⅦA族。(2)基態(tài)Y原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4或[Ne]3s23p4。(3)基態(tài)W3＋的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5。(4)X的一種氫化物H2X2分子中極性鍵和非極性鍵數(shù)目之比為2︰1。(5)Y的電負(fù)性比Z的小(填“大”或“小”)；X和Y的簡(jiǎn)潔氣態(tài)氫化物中，較穩(wěn)定的是H2O(寫化學(xué)式)。[解析]由題意可知，X、Y、Z、W分別為O、S、Cl、Fe元素。(1)Cl元素處于周期表中第三周期第ⅦA族。(2)基態(tài)S原子核外有16個(gè)電子，其核外電子排布式為1s22s22p63s23p4或[Ne]3s23p4。(3)基態(tài)Fe原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2，失去3個(gè)電子生成Fe3＋，則Fe3＋的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5。(4)H2O2的結(jié)構(gòu)式為H—O—O—H，分子中極性鍵和非極性鍵數(shù)目之比為2︰1。(5)S元素的電負(fù)性比Cl元素小；O元素的非金屬性強(qiáng)于S元素，故H2O的穩(wěn)定性強(qiáng)于H2S。B組實(shí)力提升題(60分)一、選擇題(本題包括4小題，每題6分，共24分)1．(2024·河南洛陽(yáng)檢測(cè))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(jià)為＋1價(jià)，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(jià)，Z原子最外層電子排布式為2s22p4，則Z為氧元素，常見化合價(jià)為－2價(jià)。代入各選項(xiàng)可得，A項(xiàng)滿意各元素正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和等于0，符合題意。2．(2024·四川成都校級(jí)月考)依據(jù)泡利的原子軌道能級(jí)圖和“能級(jí)交替”現(xiàn)象，原子軌道的能量凹凸依次是：ns<(n－3)g<(n－2)f<(n－1)d<np(n為能層序數(shù)，g能級(jí)中有9個(gè)軌道)。則將來的第八周期應(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(shí)，最終一種元素的價(jià)電子排布為7s27p6，第八周期排滿時(shí)最終一種元素的價(jià)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。3．(2024·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)上通過分別液態(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(jià)陽(yáng)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(gè)未成對(duì)的p電子。下列有關(guān)這些元素性質(zhì)的說法肯定正確的是(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)在肯定條件下能與X元素的單質(zhì)反應(yīng)D．Y元素最高價(jià)氧化物的晶體具有很高的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)[解析]依據(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(cuò)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(duì)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(cuò)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(cuò)誤。4．(2024·山東濱州高三檢測(cè))鎳鈦形態(tài)記憶合金是一種兼有感知和驅(qū)動(dòng)功能的新型智能材料，廣泛用于醫(yī)療、航空等領(lǐng)域，下列相關(guān)敘述不正確的是(D)A．鎳、鈦兩種原子中未成對(duì)電子數(shù)相同，且最高能級(jí)一樣B．Ni和Ti4＋的電子排布式分別為[Ar]3d84s2和[Ar]C．鎳、鈦兩元素均為d區(qū)的過渡元素，且族序數(shù)為2倍關(guān)系D．鎳、鈦兩原子的M層電子數(shù)總和等于其他層的電子數(shù)總和[解析]鎳的電子排布式為[Ar]3d84s2，未成對(duì)電子數(shù)為2，鈦的電子排布式為[Ar]3d24s2，未成對(duì)電子數(shù)也為2，兩原子的最高能級(jí)都為3d能級(jí)，選項(xiàng)A正確；Ni和Ti4＋的電子排布式分別為1s22s22p63s23p63d84s2和1s22s22p63s23p6，簡(jiǎn)寫為[Ar]3d84s2和[Ar]，選項(xiàng)B正確；依據(jù)鎳、鈦的電子排布式可知兩者都是d區(qū)的過渡元素，鎳的族序數(shù)為Ⅷ，鈦的族序數(shù)為Ⅳ，是2倍關(guān)系，選項(xiàng)C正確；鎳、鈦兩原子的M層電子數(shù)總和為(2＋6＋8)＋(2＋6＋2)＝26，其他層的電子數(shù)總和為(2＋8＋2)＋(2＋8＋2)＝24≠26，選項(xiàng)D不正確。二、非選擇題(本題包括2小題，共36分)5．(2024·山東濟(jì)南高三檢測(cè))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，它們的原子最外層電子排布為ns1，B和D也屬同一族，它們的原子最外層的p能級(jí)電子數(shù)均是s能級(jí)電子數(shù)的兩倍。C原子最外層電子數(shù)等于D原子最外層電子數(shù)的一半。請(qǐng)回答下列問題：(1)寫出5種元素的元素符號(hào)：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(jià)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(填“>”“<”或“＝”，下同)，C與E的第一電離能的大小關(guān)系是C>E。[解析]A、B、C、D、E5種元素核電荷數(shù)都小于20，A、E屬同一族且最外層電子排布為ns1，故為ⅠA族元素，而A為非金屬元素，則A為氫元素；B、D為同一族其原子最外層的p能級(jí)電子數(shù)是s能級(jí)電子數(shù)的兩倍，故其原子最外層電子排布為ns2np4，為第ⅥA族元素，B的核電荷數(shù)小于D的，則B為氧元素，D為硫元素，E為鉀元素；C原子最外層電子數(shù)為硫原子最外層電子數(shù)的一半，則C為鋁元素。同主族元素自上而下電負(fù)性、第一電離能漸漸減小，故B(氧)的電負(fù)性大于D(硫)的，E(鉀)的第一電離能小于鈉的，鈉的第一電離能小于C(鋁)的，即第一電離能Al>K。6．(2024·天津高三檢測(cè))A、B、C、D、E是元素周期表前四周期中的常見元素，原子序數(shù)依次增大，相關(guān)信息如下：元素相關(guān)信息A基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為nsnnpnB元素原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1個(gè)C最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的3倍D簡(jiǎn)潔離子是第三周期元素中離子半徑最小的E價(jià)電子層中的未成對(duì)電子數(shù)為4請(qǐng)回答下列問題：(1)寫出下列元素符號(hào)：AC，BN，CO，DAl。(2)寫出C元素在周期表的位置其次周期ⅥA族，E2＋價(jià)電子的電子排布圖(軌道表示式)為，B元素能量最高的電子為2p軌道上的電子，其軌道呈紡錘(或啞鈴)形。(3)B、C、D的簡(jiǎn)潔離子的半徑由大到小的依次為N3－>O2－>Al3＋(用離子符號(hào)表示)。(4)寫出核外有18個(gè)電子的C的氫化物的電子式。[解析]A、B、C、D、E是元素周期表前四周期中的常見元素，原子序數(shù)依次增大，由A的基態(tài)原子的價(jià)電子排布式可以知道，n＝2，則A為C元素；C的最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的3倍，則C為O元素；B為N元素；D為簡(jiǎn)潔離子且是第三周期元素中離子半徑最小的，則D為Al元素；E的價(jià)電子層中的未成對(duì)電子數(shù)