【备战2014高考化学】课时作业40原子结构与性质

课时作业(四十)一、选择题1．下列电子排布图中能正确表示某元素原子的最低能量状态的是()答案D2．(2012·南通模拟)下列各基态原子或离子的电子排布式正确的是()A．O2－1s22s22p4B．Ca[Ar]3d2C．Fe[Ar]3d54s3D．Si1s22s22p63s23p2答案D解析O2－电子排布式为1s22s22p6；Ca电子排布式为[Ar]4s2；Fe电子排布式为[Ar]3d64s2。3．(2012·山西晋中月考)下列说法中正确的是()A．第三周期所包含的元素中钠的原子半径最小B．钠的第一电离能比镁的第一电离能大C．在所有元素中，氟的电负性最大D．电子云示意图中的每个小黑点都表示一个电子答案C解析同一周期(惰性气体除外)，从左到右，原子半径逐渐减小，第三周期包含的元素中钠的原子半径最大，A项错误；同一周期，从左到右，虽然有个别特殊性，但总体上第一电离能是逐渐增大的，钠的第一电离能比镁的第一电离能小，B项错误；电子云示意图中的小黑点的疏密代表电子在这一区域出现机会的大小，D项不对。4．(2012·安徽模拟)电子排布为[Ar]3d54s2的元素是()A．稀有气体B．过渡元素C．主族元素D．卤族元素答案B解析由该原子的电子构型知该原子核外共有25个电子，即为25号元素Mn，是第ⅦB族元素。5．(2012·广山汕头二模)下列有关物质结构和性质的说法中，正确的是()A．元素非金属性ClS的实验依据是酸性HClH2SB．碳元素的电负性小于氧元素，每个CO2分子中有4个σ键C．同周期元素的原子形成的简单离子的电子层结构一定相同D．Na、Mg、Al三种元素，其第一电离能由大到小的顺序为MgAlNa答案D解析选项A的实验依据应是元素最高价氧化物的水化物的酸性HClO4H2SO4。选项B，每个CO2分子中有2个σ键。选项C，同周期主族元素的原子形成的简单离子的电子层结构不一定相同，如Na＋和Cl－。6．(2012·苏北模拟)下列各项表述中，两个粒子一定不属于同种元素原子的是()A．3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电子排布为1s22s22p63s23p2的原子B．2p能级无空轨道，且有一个未成对电子的基态原子和原子的最外层电子排布为2s22p5的原子C．M层全充满而N层排布为4s2的原子和核外电子排布为1s22s22p63s23p64s2的原子D．最外层电子数是核外电子总数1/5的原子和最外层电子排布为4s24p5的原子答案C解析A选项：3p能级有一个空轨道的原子外围电子排布为3s23p2，二者是同种元素的原子；B选项：2p能级无空轨道且有一个未成对电子的原子的2p能级有5个电子，最外层电子排布也是2s22p5；C选项：M层全充满，M层电子排布为3s23p63d10，与后者不是同一元素的原子；D选项：最外层电子数是核外电子总数1/5的原子，因最外层电子数为1～8个，最外层电子数与核外电子总数可能的组合为：1和5、2和10、3和15、4和20、5和25、6和30、7和35、8和40，其中7和35组合是溴元素，符合题意，与后者为同一元素的原子。二、非选择题7．下表为元素周期表前三周期的一部分：(1)Y的基态原子的电子排布式为________。(2)X的氢化物的沸点与W的氢化物的沸点比较：________________(填化学式)，原因是_______________________________________。(3)选出X的基态原子的电子排布图________，另一电子排布图不能作为基态原子的电子排布图是因为它不符合________(填序号)。A．能量最低原理B．泡利原理C．洪特规则(4)以上五种元素中，________(填元素符号)元素第一电离能最大。________元素的电负性最大。(5)由以上某种元素与氢元素组成的三角锥形分子E和由以上某种元素组成的直线分子G反应，生成两种直线形分子L和M(组成E、G、L、M分子的元素原子序数均小于10)，反应如下图所示，则下列判断错误的是()A．G是最活泼的非金属单质B．L是极性分子C．E的中心原子杂化轨道类型为sp2杂化D．M的化学性质比同主族相邻元素单质的化学性质活泼E．M分子中有1个σ键，2个π键答案(1)1s22s22p63s23p4(2)NH3PH3NH3分子间可形成氢键使分子间作用力增大(3)②C(4)NeF(5)CD解析根据元素周期表的结构可知X为N，Z为F，R为Ne，W为P，Y为S。(1)硫的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p4。(2)X、W的氢化物为NH3和PH3，因NH3分子间可以形成氢键，故NH3的沸点、熔点明显升高，故沸点NH3PH3。(3)当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先占据不同轨道，且自旋方向相同，因此N元素的基态原子的电子排布图为②正确，①违背洪特规则。(4)因Ne元素最外层已达8电子稳定结构，故第一电离能最大，氟是自然界中电负性最大的元素。(5)由图示知B为NH3，G为F2，L为HF，M为N2，F2是最活泼的非金属单质，HF为极性分子，NH3分子中N为sp3杂化，N2分子中存在N≡N，键能大，分子稳定，N≡N分子中有一个σ键，2个π键。A、B、E正确，选C、D。8．(2012·安徽)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素，其相关信息如下表：元素相关信息XX的基态原子L层电子数是K层电子数的2倍YY的基态原子最外层电子排布式为：nsnnpn＋2ZZ存在质量数为23，中子数为12的核素WW有多种化合价，其白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色，最后变成红褐色(1)W位于元素周期表第________周期第________族，其基态原子最外层有________个电子。(2)X的电负性比Y的________(填“大”或“小)；X和Y的气态氢化物中，较稳定的是________(写化学式)。(3)写出Z2Y2与XY2反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目：________________________。(4)在X的原子与氢原子形成的多种分子中，有些分子的核磁共振氢谱显示有两种氢，写出其中一种分子的名称：________。氢元素、X、Y的原子也可共同形成多种分子和某种常见无机阴离子，写出其中一种分子与该无机阴离子反应的离子方程式：_____________________。答案(1)四Ⅷ2(2)小H2O(3)(4)丙烷(其他合理答案均可)CH3COOH＋HCO－3===CH3COO－＋CO2↑＋H2O(其他合理答案均可)解析根据原子核外电子排布规律以及“中子数＋质子数＝质量数”和题中有关信息可推知元素X、Y、Z、W分别为C、O、Na、Fe。(1)Fe的价电子排布式为3d64s2，故可知其位于周期表的第四周期第Ⅷ族，最外层电子数是2。(2)非金属性：OC，故电负性：CO；非金属性越强其气态氢化物越稳定，因此C、O的气态氢化物中，较稳定的是H2O。(3)在Na2O2与CO2的反应中，氧化剂与还原剂均为Na2O2，因此可写出化学方程式：(4)在由C、H形成的分子中，含有两种化学环境不同的氢原子的分子有丙烷、2－甲基丙烷等；由H、C、O形成的酸有HCOOH、CH3COOH等，形成的常见无机阴离子为HCO－3，故反应的离子方程式为CH3COOH＋HCO－3===CH3COO－＋CO2↑＋H2O等。9．(2012·长春四校联考)下表为周期表的一部分，其中的编号代表所对应的元素。请回答下列问题：(1)⑨号元素的基态原子的核外电子排布式是________。(2)科学发现，②、④、⑧三种元素的原子形成的晶体具有超导性，其晶胞的结构特点如图所示，则该化合物的化学式为______________(用对应的元素符号表示)。(3)①、②两种元素能形成多种平面形分子，其中有一种相对分子质量最小，有关该分子的说法中正确的是________。a．该分子属于含有极性键的非极性分子b．该分子含有4个σ键和1个π键c．该分子中的②原子采取sp2杂化(4)某元素的价电子排布式为nsnnpn＋1，该元素可与元素①形成含有10个电子的分子X，将过量的X通入盛有硫酸铜溶液的试管里，产生的现象为__________________________________。(5)如表所示为原子序数依次增大的短周期元素A～F的第一到第五电离能的数据。电离能I(eV)ABCDEFI111.314.513.65.27.66.0I224.429.635.149.315.018.8I347.947.454.971.680.128.4I464.577.577.498.9109.2112.0I5392.197.9113.9138.3141.3153.7请回答：若A、B、C为原子序数依次增大的同周期相邻元素，表中显示B的第一电离能比A和C的第一电离能都略大，其原因是________。答案(1)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1(2)MgNi3C或Ni3MgC(3)ac(4)先产生蓝色沉淀，后沉淀消失，溶液变成深蓝色(5)N的2p轨道处于稳定的半充满状态，能量比C和O的低，所以第一电离能比C和O的大10．下表是前18号元素中的某些元素性质的一些数据：元素性质甲乙丙丁戊己庚辛原子半径(10－10m)1.021.860.741.430.770.750.990.37最高价态＋6＋1－＋3＋4＋5＋7＋1最低价态－2－－2－－4－3－1－1请回答下列问题：(1)己原子核外电子运动状态共有________种，L层p电子比s电子多________个。(2)以上8种元素中，第一电离能最小的是______(填编号)。(3)甲原子的核外电子排布式为_________________________________。(4)上述丙、戊、庚三种元素中的某两种元素形成的化合物中，每一个原子都满足8电子稳定结构的物质可能是________(写分子式，任写两种即可)。元素丁和己形成的化合物的化学式为________。(5)若把戊、己、辛元素记为A、B、D，已知：AD4BD3沸点(K)101.7239.7分析BD3和AD4沸点高低的原因是________。答案(1)71(2)乙(3)1s22s22p63s23p4(4)CO2、CCl4、Cl2OAlN(5)因为BD3(NH3)分子间存在氢键作用，因此NH3的沸点高于AD4(CH4)解析比较甲和丙的化合价和半径可以确定甲是硫，丙是氧；丁的最高正价为＋3价，可能是B或Al，因为丁的原子半径大于硫原子，所以丁是Al；庚的最高正价和最低负价分别是＋7价和－1价，则庚是氯；戊的最高正价为＋4价，原子半径小于氯原子，是碳原子；己的最高正价和最低负价分别是＋5价和－3价，且原子半径小于氯原子，是氮原子；最后可得乙是钠，辛是氢。综合上述可得甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛分别为硫、钠、氧、铝、碳、氮、氯、氢。11．下列曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(Z为核电荷数，Y为元素的有关性质)：把与下面的元素有关性质相符的曲线的标号填入相应横线上：(1)ⅡA族元素的价电子数________。(2)ⅦA族元素氢化物的沸点________。(3)第三周期元素单质的熔点________。(4)第三周期元素的最高正化合价________。(5)ⅠA族元素单质的熔点________。(6)F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋四种离子的离子半径________。(7)同一短周期中元素的原子半径________。(8)同一短周期中元素的第一电离能________。(9)电离能是指由蒸气状态的孤立原子失去电子形成阳离子需要的能量。从中性原子中失去第一个电子所需要的能量为第一电离能(I1)，失去第二个电子所需要的能量为第二电离能(I2)，依此类推。现有5种元素，A、B、C、D、E，其中I1～I3分别如下表所示，根据表中数据判断其中的稀有气体元素是________，最活泼的金属元素是________。元素I1/eVI2/eVI3/eVA13.023.940.0B4.