高頻考點(diǎn)37-原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(解析版)

高頻考點(diǎn)37原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1．（2022·遼寧卷）理論化學(xué)模擬得到一種離子，結(jié)構(gòu)如圖。下列關(guān)于該離子的說法錯誤的是（）A．所有原子均滿足8電子結(jié)構(gòu) B．N原子的雜化方式有2種C．空間結(jié)構(gòu)為四面體形 D．常溫下不穩(wěn)定1.BA．由的結(jié)構(gòu)式可知，所有N原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，A正確；B．中心N原子為雜化，與中心N原子直接相連的N原子為雜化，與端位N原子直接相連的N原子為雜化，端位N原子為雜化，則N原子的雜化方式有3種，B錯誤；C．中心N原子為雜化，則其空間結(jié)構(gòu)為四面體形，C正確；D．中含疊氮結(jié)構(gòu)()，常溫下不穩(wěn)定，D正確；故答案選B。2．（2022·江蘇卷）工業(yè)上電解熔融和冰晶石的混合物可制得鋁。下列說法正確的是（）A．半徑大?。?B．電負(fù)性大?。篊．電離能大?。?D．堿性強(qiáng)弱：2.AA．核外電子數(shù)相同時(shí)，核電荷數(shù)越大半徑越小，故半徑大小為，故A正確；B．同周期元素核電荷數(shù)越大電負(fù)性越大，故，故B錯誤；C．同周期從左往右第一電離能呈增大趨勢，同主族從上往下第一電離能呈減小趨勢，故電離能大小為，故C錯誤；D．元素金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng)，故堿性強(qiáng)弱為，故D錯誤；故選A。3．（2022·海南·高考真題）鈉和鉀是兩種常見金屬，下列說法正確的是（）A．鈉元素的第一電離能大于鉀B．基態(tài)鉀原子價(jià)層電子軌道表示式為C．鉀能置換出NaCl溶液中的鈉 D．鈉元素與鉀元素的原子序數(shù)相差183.AA．同一主族元素的第一電離能從上到下依次減小，金屬性越強(qiáng)的元素，其第一電離能越小，因此，鈉元素的第一電離能大于鉀，A說法正確；B．基態(tài)鉀原子價(jià)層電子為4s1，其軌道表示式為，B說法不正確；C．鉀和鈉均能與水發(fā)生置換反應(yīng)，因此，鉀不能置換出NaC1溶液中的鈉，C說法不正確；D．鈉元素與鉀元素的原子序數(shù)分別為11和19，兩者相差8，D說法不正確；綜上所述，本題選A。4．（2021·遼寧卷）某多孔儲氫材料前驅(qū)體結(jié)構(gòu)如圖，M、W、X、Y、Z五種元素原子序數(shù)依次增大，基態(tài)Z原子的電子填充了3個(gè)能級，其中有2個(gè)未成對電子。下列說法正確的是（）A．氫化物沸點(diǎn)： B．原子半徑：C．第一電離能： D．陰、陽離子中均有配位鍵4.D由題干信息可知，基態(tài)Z原子的電子填充了3個(gè)能級，其中有2個(gè)未成對電子，故Z為C或者O，根據(jù)多孔儲氫材料前驅(qū)體結(jié)構(gòu)圖可知Y周圍形成了4個(gè)單鍵，再結(jié)合信息M、W、X、Y、Z五種元素原子序數(shù)依次增大，故Y為N，故Z為O，M只形成一個(gè)單鍵，M為H，X為C，則W為B，據(jù)此分析解題。A．由分析可知，X、Y的氫化物分別為：CH4和NH3，由于NH3存在分子間氫鍵，故氫化物沸點(diǎn)：，A錯誤；B．根據(jù)同一周期從左往右主族元素的原子半徑依次減小，同一主族從上往下依次增大，故原子半徑：，B錯誤；C．根據(jù)同一周期從左往右元素的第一電離能呈增大趨勢，IIA與IIIA，VA與VIA反常，故第一電離能：，C錯誤；D．由于陽離子中的Y原子是N原子，形成了類似于銨根離子的陽離子，故存在配位鍵，陰離子中的W為B，最外層上只有3個(gè)電子，能形成3個(gè)共價(jià)鍵，現(xiàn)在形成了4個(gè)共價(jià)鍵，故還有一個(gè)配位鍵，D正確；故答案為：D。5．（2021·山東卷）X、Y為第三周期元素、Y最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)的代數(shù)和為6，二者形成的一種化合物能以[XY4]+[XY6]-的形式存在。下列說法錯誤的是（）A．原子半徑：X>Y B．簡單氫化物的還原性：X>YC．同周期元素形成的單質(zhì)中Y氧化性最強(qiáng) D．同周期中第一電離能小于X的元素有4種5.DY位于第三周期，且最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)的代數(shù)和為6，則Y是Cl元素，由X、Y形成的陰離子和陽離子知，X與Y容易形成共價(jià)鍵，根據(jù)化合物的形式知X是P元素。A．P與Cl在同一周期，則P半徑大，即X>Y，A項(xiàng)不符合題意；B．兩者對應(yīng)的簡單氫化物分別是PH3和HCl，半徑是P3->Cl-，所以PH3的失電子能力強(qiáng)，還原性強(qiáng)，即X>Y，B項(xiàng)不符合題意；C．同周期元素從左往右，金屬性減弱，非金屬性增強(qiáng)，各元素對應(yīng)的金屬單質(zhì)還原性減弱，非金屬單質(zhì)的氧化性增強(qiáng)，所以Cl2的氧化性最強(qiáng)，C項(xiàng)不符合題意；D．同一周期，從左到右，第一電離能呈現(xiàn)增大的趨勢，第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素的第一電離能；所以第三周期第一電離能從小到大依次為Na、Al、Mg、Si、S、P、Cl，所以有5種，D項(xiàng)符合題意；故選D。6．（2022·廣東佛山·一模）某藥物的一種成分均由短周期主族元素組成，其結(jié)構(gòu)如圖所示。元素X、Y、Z、W、E的原子序數(shù)依次增大，X與其它幾種元素不同周期，W與E原子的基態(tài)價(jià)電子排布均為。下列說法中錯誤的是（）A．原子半徑：W＜E B．簡單氫化物的沸點(diǎn)：Z>YC．第一電離能：Z>W D．最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的酸性：E>Y6.CX、Y、Z、W、E的原子序數(shù)依次增大，W與E原子的基態(tài)價(jià)電子排布均為，則W為F原子、E為Cl元素；X與其它幾種元素不同周期，則X為H元素；由藥物的結(jié)構(gòu)示意圖可知，Y、Z形成共價(jià)鍵的數(shù)目為4、2，則Y為C元素、X為O元素。A．氫原子的原子半徑小于氯原子，故A正確；B．水分子能形成分子間氫鍵，甲烷不能形成分子間氫鍵，則水的分子間作用力大于甲烷，水的沸點(diǎn)高于甲烷，故B正確；C．同周期元素，從左到右第一電離能呈增大趨勢，則氟元素的第一電離能大于Y元素，故C錯誤；D．元素的非金屬性越強(qiáng)，最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的酸性越強(qiáng)，氯元素的非金屬性強(qiáng)于碳元素，則高氯酸的酸性強(qiáng)于碳酸，故D正確；故選C。7．（2022·廣東深圳·一模）已知X、Y、Z、W、M為原子序數(shù)依次遞增的短周期元素，其中X、Y、Z元素同周期，Y與W元素同主族，它們可以形成一種重要化合物甲。其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法正確的是（）A．原子半徑：M＞W(wǎng)＞Z B．第一電離能：Y＞Z＞XC．氫化物的沸點(diǎn)：Z＞Y＞X D．甲中W的雜化方式為sp２7.B已知X、Y、Z、W、M為原子序數(shù)依次遞增的短周期元素，其中X、Y、Z元素同周期，X形成四個(gè)共價(jià)鍵，則X特征最外層有4個(gè)電子，X是C元素；Y形成3個(gè)共價(jià)鍵，Y原子最外層有5個(gè)電子，Y是N元素；Z形成2個(gè)共價(jià)鍵，則Z最外層有6個(gè)電子，Y與W元素同主族，則W是P元素，M原子序數(shù)比P大，可形成1個(gè)共價(jià)鍵，則M最外層有7個(gè)電子，M是Cl元素，然后根據(jù)元素周期律及物質(zhì)的性質(zhì)分析解答。根據(jù)上述分析可知：X是C，Y是N，Z是O，W是P，M是Cl元素。A．同一周期族元素從左到右原子半徑逐漸減小，所以原子半徑P＞Cl，不同周期元素，原子核外電子層數(shù)越多，原子半徑越大，則原子半徑大小關(guān)系為：W(P)＞M(Cl)＞Z(O)，A錯誤；B．一般情況下同一周期元素的第一電離能隨原子序數(shù)的增大而增強(qiáng)，但當(dāng)元素處于第ⅡA|diⅤA時(shí)，原子核外電子處于全滿、半滿的穩(wěn)定狀態(tài)，其第一電離能大于同一周期相鄰元素，由于N的2p軌道處于半滿狀態(tài)，較穩(wěn)定，所以第一電離能：N＞O＞C，B正確；C．碳的氫化物種類較多，物質(zhì)分子中含有的C原子數(shù)目多少不同，物質(zhì)沸點(diǎn)高低不同，因此無法確定X、Y、Z三種元素的氫化物熔沸點(diǎn)高低，C錯誤；D．W是P，P原子價(jià)層電子對數(shù)是3+=4，元素甲中W的雜化方式為sp3雜化，D錯誤；故合理選項(xiàng)是B。8．（2022·江蘇泰州·模擬預(yù)測）我國“祝融號”火星車成功著陸火星，其礦脈中含有原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z。已知W、Z同主族，且Z的原子序數(shù)是W的2倍，X的氫化物可用于蝕刻玻璃，Y與Z最外層電子數(shù)之和等于8。下列說法正確的是（）A．離子半徑：Z＞Y＞W(wǎng)＞XB．同周期第一電離能小于Z的元素有4種C．X與Y可形成共價(jià)化合物YX2D．簡單氫化物的還原性：W的氫化物＞Z的氫化物8.B原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z，已知W、Z同主族，且Z的原子序數(shù)是W的2倍，則W為O，Z為S；X的氫化物可用于蝕刻玻璃，則X為F元素，Y與Z最外層電子數(shù)之和等于8，Y的最外層電子數(shù)為8-6=2，Y的原子序數(shù)大于F，則Y為Mg元素，以此解答。A．離子的核外電子層結(jié)構(gòu)相同，核電荷數(shù)越大離子半徑越小，電子層數(shù)越多，離子半徑越大，則離子半徑Z>W>X>Y，A錯誤；B．同周期主族元素隨原子序數(shù)增大第一電離能呈增大趨勢，但是第ⅡA族和ⅤA族比相鄰元素的大，則同一周期小于Z的元素有Na、Mg、Al、Si，B正確；C．X和Y形成的化合物為MgF2，含有離子鍵，屬于離子化合物，C錯誤；D．非金屬性W>Z，則簡單氫化物的還原性：W的氫化物<Z的氫化物，D錯誤；故答案選B。9．（2022·山東師范大學(xué)附中模擬預(yù)測）X、Y、Q、W、Z是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，其中Y原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍，W與Y位于同一主族，X、Y、Z三種元素可組成用于隱形飛機(jī)中吸收微波的物質(zhì)R(結(jié)構(gòu)如圖)，Q元素單質(zhì)可用作鋁熱反應(yīng)的引燃劑。下列說法正確的是（）A．同一周期中，第一電離能比Q小的只有一種B．電負(fù)性：Y>W>XC．物質(zhì)R吸收微波時(shí)，分子內(nèi)的σ鍵會斷裂D．簡單氣態(tài)氫化物的還原性：W>Y9.DX、Y、Q、W、Z是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，其中Y原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍，則Y為C元素；W與Y位于同一主族，則W為Si元素；Q元素單質(zhì)可用作鋁熱反應(yīng)的引燃劑，則Q為Mg元素；結(jié)合物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式可知，X可形成1對共用電子對，則X為H元素，Z可形成2個(gè)共價(jià)單鍵，則根據(jù)滿8電子穩(wěn)定原則可知，Z最外層電子數(shù)為6，且位于第三周期，所以Z為S元素。A．同周期元素，從左到右第一電離能呈增大趨勢，鎂原子的3s軌道為穩(wěn)定的全充滿結(jié)構(gòu)，元素的第一電離能大于相鄰元素，則鈉元素、鋁元素的第一電離能小于鎂元素，故A錯誤；B．硅元素的電負(fù)性小于氫元素，故B錯誤；C．σ鍵比π鍵牢固，所以物質(zhì)R吸收微波時(shí)，分子內(nèi)的π鍵會斷裂，故C錯誤；D．元素的非金屬性越強(qiáng)，簡單氫化物的熱穩(wěn)定性越強(qiáng)、還原性越弱，碳元素的非金屬性強(qiáng)于硅元素，所以硅烷的還原性強(qiáng)于甲烷，故D正確；故選D。10．（2022·全國甲卷節(jié)選）2008年北京奧運(yùn)會的“水立方”，在2022年冬奧會上華麗轉(zhuǎn)身為“冰立方”，實(shí)現(xiàn)了奧運(yùn)場館的再利用，其美麗的透光氣囊材料由乙烯(CH2=CH2)與四氟乙烯(CF2=CF2)的共聚物(ETFE)制成?；卮鹣铝袉栴}：(1)基態(tài)F原子的價(jià)電子排布圖(軌道表示式)為_______。(2)圖a、b、c分別表示C、N、O和F的逐級電離能Ⅰ變化趨勢(縱坐標(biāo)的標(biāo)度不同)。第一電離能的變化圖是_______(填標(biāo)號)，判斷的根據(jù)是_______；第三電離能的變化圖是_______(填標(biāo)號)。10.(1)(2)

圖a

同一周期第一電離能的總體趨勢是依次升高的，但由于N元素的2p能級為半充滿狀態(tài)，因此N元素的第一電離能較C、O兩種元素高

圖b(3)解析：根據(jù)基態(tài)原子的電子表示式書寫價(jià)電子排布式；根據(jù)電離能的排布規(guī)律分析電離能趨勢和原因；根據(jù)氫鍵的表示方法書寫(HF)3的結(jié)構(gòu)；根據(jù)鍵能影響物質(zhì)穩(wěn)定性的規(guī)律分析兩種物質(zhì)的穩(wěn)定性差異；根據(jù)均攤法計(jì)算晶胞中各粒子的個(gè)數(shù)，判斷粒子種類。(1)F為第9號元素其電子排布為1s22s22p5，則其價(jià)電子排布圖為，故答案為。(2)C、N、O、F四種元素在同一周期，同一周期第一電離能的總體趨勢是依次升高的，但由于N元素的2p能級為半充滿狀態(tài)，因此N元素的第一電離能較C、O兩種元素高，因此C、N、O、F四種元素的第一電離能從小到大的順序?yàn)镃<O<N<F，滿足這一規(guī)律的圖像為圖a，氣態(tài)基態(tài)正2價(jià)陽離子失去1個(gè)電子生成氣態(tài)基態(tài)正3價(jià)陽離子所需要的的能量為該原子的第三電離能，同一周期原子的第三電離能的總體趨勢也依次升高，但由于C原子在失去2個(gè)電子之后的2s能級為全充滿狀態(tài)，因此其再失去一個(gè)電子需要的能量稍高，則滿足這一規(guī)律的圖像為圖b，故答案為：圖a、同一周期第一電離能的總體趨勢是依次升高的，但由于N元素的2p能級為半充滿狀態(tài)，因此N元素的第一電離能較C、O兩種元素高、圖b。(3)固體HF中存在氫鍵，則(HF)3的鏈狀結(jié)構(gòu)為。11．（2022·廣東卷節(jié)選）硒()是人體必需微量元素之一，含硒化合物在材料和藥物領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。自我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)聚集誘導(dǎo)發(fā)光()效應(yīng)以來，在發(fā)光材料、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域引起廣泛關(guān)注。一種含的新型分子的合成路線如下：(1)與S同族，基態(tài)硒原子價(jià)電子排布式為_______。(2)的沸點(diǎn)低于，其原因是_______。(3)關(guān)于I~III三種反應(yīng)物，下列說法正確的有_______。A．I中僅有鍵B．I中的鍵為非極性共價(jià)鍵C．II易溶于水D．II中原子的雜化軌道類型只有與E．I~III含有的元素中，O電負(fù)性最大(4)IV中具有孤對電子的原子有_______。11.(1)4s24p4(2)兩者都是分子晶體，由于水存在分子間氫鍵，沸點(diǎn)高(3)BDE(4)O、Se解析：（1）基態(tài)硫原子價(jià)電子排布式為3s23p4，與S同族，Se為第四周期元素，因此基態(tài)硒原子價(jià)電子排布式為4s24p4；故答案為：4s24p4。（2）的沸點(diǎn)低于，其原因是兩者都是分子晶體，由于水存在分子