2020版同步导练高中化学人教版选修三课时作业2原子结构与元素的性质

课时作业2原子结构与元素的性质基础巩固1．下列原子中的未成对电子数为1的是(单独占据1个原子轨道的电子称为未成对电子)()A．NB．FC．OD．S解析：利用原子的外围电子排布和原子核外电子排布规律判断可知7N：2s22p3，2p轨道上的三个电子分占三个p轨道，有三个未成对电子；9F：2s22p5，2p轨道上的电子排布为，有一个未成对电子；8O：2s22p4，2p轨道上的电子排布为，有2个未成对电子；16S：3s23p4，3p轨道上的电子排布为，有2个未成对电子。答案：B2．下列关于价电子构型3s23p4的描述正确的是()A．它的元素符号为OB．它的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4C．可以与H2化合生成液态化合物D．其原子轨道表示式为解析：价电子构型为3s23p4的元素为硫元素，价电子的轨道表示式为答案：B3．下列各组元素是按最高正价由高到低，负价绝对值由低到高顺序排列的是()A．Na、Mg、AlB．F、O、NC．N、O、FD．S、P、Si解析：A中最高正价由低到高，但无负价；B中F、O无正价；C中负价绝对值由高到低，A、B、C均不符合题意；D中最高正价分别为＋6、＋5、＋4，负价绝对值分别为2、3、4，正确。答案：D4．下列说法正确的是()A．原子核都是由质子和中子构成B．质子数相同的粒子其化学性质不一定相同C．某种粒子最外层上有8个电子，则一定是稀有气体元素的原子D．原子电子构型为ns2np6的为稀有气体元素解析：11H原子中无中子；质子数相同的粒子可以是分子、原子、离子，只有同种元素的原子构成相同结构的粒子性质才相同；具有相同外围电子排布的粒子有原子和离子，如F－、Na＋、Ne的外围电子均为2s22p6。答案：B5．法国里昂的科学家最近发现一种只由四个中子构成的粒子，这种粒子称为“四中子”，也有人称之为“零号元素”。下列有关“四中子”粒子的说法不正确的是()A．该粒子不显电性B．该粒子质量数为4C．在周期表中与氢元素占同一位置D．该粒子质量比氢原子大解析：周期表是依据原子序数(即质子数)排列的。此粒子无质子，故在周期表中无位置。答案：C6．X和Y是原子序数大于4的短周期元素，Xm＋和Yn－两种离子的核外电子排布相同，下列说法中正确的是()A．X的原子半径比Y小B．X和Y的核电荷数之差为m－nC．电负性XYD．第一电离能XY解析：Xm＋与Yn－的核外电子排布相同，则质子数XY，原子半径XY。X比Y更易失电子，第一电离能X小于Y，电负性X小于Y。答案：D7．已知A为ⅡA族元素，B为ⅢA族元素，它们的原子序数分别为m和n，且A、B为同一周期元素。下列关系错误的是()A．n＝m＋1B．n＝m＋11C．n＝m＋25D．n＝m＋10解析：当A、B在短周期时，ⅡA族与ⅢA族原子序数相连，n＝m＋1；A、B在第四、五周期，A、B相隔10列(7个副族，1个第Ⅷ族)，n＝m＋11；A、B在第六、七周期，因ⅢB中有镧系、锕系元素，其一格中有15种元素，则n＝m＋25。答案：D8．(2017年高考·北京卷)2016年IUPAC命名117号元素为Ts(中文名“”，tián)，Ts的原子核外最外层电子数是7。下列说法不正确的是()A．Ts是第七周期第ⅦA族元素B．Ts的同位素原子具有相同的电子数C．Ts在同族元素中非金属性最弱D．中子数为176的Ts核素符号是117176Ts解析：A.117号元素Ts的原子核外最外层电子数是7，可知Ts是第七周期第ⅦA族元素，正确；B.同位素是同种元素不同原子之间的互称，因此Ts的同位素原子具有相同的电子数，正确；C.Ts是卤族元素，卤族元素从上往下非金属性依次减弱，所以Ts在同族元素中非金属性最弱，正确；D.中子数为176的Ts核素符号是117293Ts。答案：D9．下列各元素，最易形成离子化合物的是()①第三周期第一电离能最小的元素②外围电子构型为2s22p6的原子③2p能级为半满的元素④电负性最大的元素A．①②B.③④C．②③D．①④解析：根据题意可知：①为Na，②为Ne，③为N，④为F。两种成键元素原子间的电负性差值越大，越易形成离子键。D项正确。答案：D10．简单原子的原子结构可用下图表示方法形象表示：①，②，③。其中●表示质子或电子，○表示中子，则下列有关①②③的叙述正确的是()A．①②③互为同位素B．①②③为同素异形体C．①②③是三种化学性质不同的粒子D．①②③具有相同的质量数解析：由原子结构表示方法可知，核外都有一个电子，原子核中都是一个质子，但①中无中子，②有一个中子，③有2个中子，为某种元素的三种同位素。答案：A11．下列说法错误的是()A．作半导体材料的元素大多数位于周期表中的金属和非金属的交界处B．农药中含有的元素通常在元素周期表的右上方区域内C．作催化剂材料的元素通常在元素周期表的左下方区域内D．在周期表过渡元素中寻找耐高温和耐腐蚀的合金材料解析：作为催化剂材料的元素应在过渡元素里寻找。答案：C12．用符号“＞”、“＜”或“＝”表示下列各项关系。(1)第一电离能：Na______Mg，Mg______Ca。(2)电负性：O______F，F______Cl。(3)能量高低：ns______(n＋1)s，ns______np。(4)主族序数______价电子数______元素最高正化合价。解析：同周期中从左到右第一电离能有增大的趋势，电负性逐渐增大，同主族中自上而下电负性与第一电离能均逐渐减小。由此可知第一电离能Na＜Mg，Mg＞Ca，电负性：O＜F，F＞Cl；由构造原理可知能量ns＜(n＋1)s，ns＜np；主族元素的价电子数与主族序数、元素的最高正价数相等。答案：(1)＜＞(2)＜＞(3)＜＜(4)＝＝13．元素的电负性(用x表示)和元素的化合价一样，也是元素的一种性质。下图给出14种元素的电负性：元素AlBBeCClFH电负性1.52.01.52.53.04.02.1元素MgNNaOPKSi电负性1.23.00.93.52.10.81.8已知：两成键元素间电负性差值大于1.7时，一般形成离子键，两成键元素间电负性差值小于1.7时，一般形成共价键。(1)根据表中给出的数据，可推知元素的电负性具有的变化规律是________。(2)估计钙元素的电负性的取值范围：__________x________。(3)判断下列物质是离子化合物还是共价化合物？Mg3N2BeCl2AlCl3SiC(4)请指出下列化合物中显正价的元素。NaH：________、NH3：________、CH4：________、ICl：________。(5)表中符合“对角线规则”的元素有Li和________、Be和________、B和________，它们的性质分别有一定的相似性，原因是___________________________，写出表示Be(OH)2显两性的离子方程式__________________。答案：(1)同周期自左到右，元素原子的电负性逐渐增大；同主族自上到下，元素原子的电负性逐渐减小(2)0.81.2(3)Mg3N2：离子化合物BeCl2：共价化合物AlCl3：共价化合物SiC：共价化合物(4)NaHHI(5)MgAlSi电负性值相近Be(OH)2＋2H＋===Be2＋＋2H2O、Be(OH)2＋2OH－===BeO22－＋2H2O14．(2017年高考·课标全国卷Ⅱ)我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。回答下列问题：(1)氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为________________________。(2)元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第二周期部分元素的E1变化趋势如下图所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是__________；氮元素的E1呈现异常的原因是_____________。解析：(1)氮原子的核外电子排布式为1s22s22p3，所以价层电子的轨道表示式(电子排布图)为(2)同周期元素随核电荷数增大，原子半径逐渐减小，故结合一个电子释放出的能量依次增大；N原子的2p轨道为半充满状态，具有稳定性，不易结合一个电子，因此第一电子亲和能较低。答案：(1)(2)同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大N原子的2p轨道为半充满状态，具有额外稳定性，故不易结合一个电子15．X、Y、Z是ⅠA～ⅦA族的三种非金属元素，它们在周期表中的位置如下图所示。试回答：XYZ(1)X元素单质的化学式是________。(2)Y元素的原子结构示意图是________，Y与Na所形成化合物的电子式为________。(3)Z元素的名称是________，从元素原子得失电子的角度看，Z元素具有________性；若从Z元素在周期表中所处位置看，它具有这种性质的原因是________。其价电子排布式为________。解析：在元素周期表中，非金属位于元素周期表中的右上方，三元素均为非金属，必位于ⅤA、ⅥA、ⅦA三个主族，则可认定X为氟，Y为硫，Z为砷，其他问题便迎刃而解。答案：(1)F2(2)(3)砷两Z位于元素周期表中金属与非金属交界线附近4s24p316．根据下列五种元素的电离能数据(单位：kJ·mol－1)，回答下面各题：元素代号I1I2I3I4Q2080400061009400R500460069009500S7401500770010500T5801800270011600U420310044005900(1)在周期表中，最可能处于同一族的是()A．Q和RB．S和TC．T和UD．R和TE．R和U(2)电解它们的熔融氯化物，以下过程最可能正确的是()A．Q2＋＋2e－―→QB．R2＋＋2e－―→RC．S3＋＋3e－―→SD．T3＋＋3e－―→TE．U2＋＋2e－―→U(3)它们的氯化物的化学式，最可能正确的是()A．QCl2B.RClC．SCl3D.TClE．UCl4(4)S元素最可能是()A．s区元素B.稀有气体元素C．p区元素D.准金属E．d区元素(5)下列元素中，化学性质和物理性质最像Q元素的是()A．硼(1s22s22p1)B.铍(1s22s2)C．锂(1s22s1)D.氢(1s1)E．氦(1s2)解析：根据表格数据可以发现，R和U元素的第二电离能突然增大，所以它们都容易失去1个电子，显＋1价，可能位于同一族；S元素的第三电离能突然增大，所以它容易失去2个电子，显＋2价；T元素的第四电离能突然增大，所以它容易失去3个电子，显＋3价；Q元素的第一、二、三、四电离能相差不大，所以它既不容易失电子，也不容易得电子。答案：(1)E(2)D(3)B(4)A(5)E探究创新1.闪着银白色光泽的金属钛(22Ti)因具有密度小、强度大、无磁性等优良的机械性能，被广泛地应用于军事、医学等领域，号称“崛起的第三金属”。已知钛有48Ti、49Ti、50Ti等核素，下列关于金属钛的叙述中不正确的是()A．上述钛原子中，中子数不可能为22B．钛元素在周期表中处于第四周期C．钛的不同核素在周期表中处于不同的位置D．钛元素是d区的过渡元素解析：22Ti的原子序数为22，位于第四周期ⅣB族，属于d区的过渡元素，根据三种核素的质量数，其中子数最小的为26，钛的三种核素其质子数为22，故位于周期表中同一位置。答案：C2．砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。回答下列问题：(1)写出基态As原子的核外电子排布式________。(2)根据元素周期律，原子半径Ga________As，第一电离能Ga________As。(填“大于”或“小于”)解析：(1)As的原子序数为33，则基态As原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s24p3。(2)同周期从左到右原子半径逐渐减小，则原子半径Ga大于As，由于As的4p轨道电子处于半充满状态，稳定