专题45原子结构与性质教师版备战2020高考化学一轮必刷题集

专题45原子结构与性质1．下列排列顺序不正确的是（）A．第一电离能：FONB．酸性：HClO4H2SO4H3PO4C．热稳定性：HFHClH2SD．熔点：金刚石碳化硅晶体硅【答案】A【解析】A、同周期从左向右第一电离能呈增大趋势，但ⅡAⅢA，ⅤAⅥA，因此第一电离能：FNO，故A错误；B、同周期从左向右非金属性增强，其最高价氧化物对应水化物的酸性增强，即酸性：HClO4H2SO4H3PO4，故B正确；C、非金属性越强，其氢化物越稳定，非金属性：FClS，即稳定性：HFHClH2S，故C正确；D、金刚石、碳化硅、晶体硅都是原子晶体，熔沸点的高低与共价键有关，键长：Si－SiC－SiC－C，键能：C－CC－SiSi－Si，则熔点：金刚石碳化硅晶体硅，故D正确。2．已知X、Y是同周期主族元素，且电负性X＞Y，下列说法错误的是A．位置关系：X在Y右侧B．第一电离能：X一定大于YC．简单气态氢化物稳定性：X大于YD．最高价含氧酸的酸性：X强于Y【答案】B【解析】A．X、Y是同周期主族元素，且电负性X＞Y，则原子序数：X＞Y，即X在Y右侧，故A正确；B．一般情况下，同一周期从左向右第一电离能逐渐增大，但ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能大于同周期相邻元素，则X的第一电离能不一定大于Y，故B错误；C．非金属性：X＞Y，则简单气态氢化物稳定性：X＞Y，故C正确；D．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性：X＞Y，则最高价含氧酸的酸性：X＞Y，故D正确。3．对于下列性质的比较正确的是A．离子半径：-2-+r(Cl)r(S)r(Na)B．元素的电负性：SiPNC．稳定性：22HOHSHClD．晶格能：MgONaBrNaCl【答案】B【解析】A．电子层结构相同的离子核电荷数越大离子半径越小，电子层数越多离子半径越大，故离子半径：r（S2-）＞r（Cl-）＞r（Na+），故A错误；B．同主族自上而下电负性呈现减小的趋势，同周期自左而右电负性增大，故电负性：Si＜P＜N，故B正确；C．非金属性S＜Cl，故氢化物稳定性H2S＜HCl，故C错误；D．离子半径：r（Mg2+）＜r（Na+），r（O2-）＜r（Cl-）＜r（Br-），且Mg2+、O2-电荷多，故晶格能MgO＞NaCl＞NaBr，故D错误。4．原子核外p能级、d能级等原子轨道上电子排布为“全空”“半满”“全满”的时候一般更加稳定，称为洪特规则的特例。下列事实不能作为这个规则的证据的是（）A．硼元素的第一电离能小于铍元素的第一电离能B．磷元素的第一电离能大于硫元素的第一电离能C．基态铜原子的核外电子排布式为101Ar3d4s而不是92Ar3d4sD．某种激发态碳原子的核外电子排布式为2131s2s2p而不是2221s2s2p【答案】D【解析】A．铍元素电子排布为：1s22s2，2s为全满，较稳定，所以硼元素的第一电离能小于铍元素的第一电离能，故A正确；B．磷元素最外层电子排布为3s23p3，3p轨道半满，较稳定，所以磷元素的第一电离能大于硫元素的第一电离能，故B正确；C．3d10全满，4s1为半满，较稳定，电子排布不是[Ar]3d94s2，与洪特规则的特例有关，故C正确；D．1s22s22p2为基态，能量最低，激发态碳(C)原子电子排布式为1s22s12p3，与洪特规则的特例无关，故D错误。5．下列叙述正确的是（）A．62Ar3d4s是基态原子的电子排布式B．铬原子的电子排布式是22626151s2s2p3s3p4s3dC．铜原子的价电子排布式是923d4sD．氮原子的电子排布图是【答案】A【解析】A．电子排布式[Ar]3d64s2符合能量最低原理，所以[Ar]3d64s2是基态原子的电子排布式，故A正确；B．Cr元素为24号元素，原子核外有24个电子，所以核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s1，故B错误；C．铜原子的价电子排布式是3d104s1，而不是3d94s2，故C错误；D．基态氮原子核外电子总数为7，2p轨道3个电子各占据1个轨道，正确的电子排布图为，故D错误。6．下列对一些实验事实的理论解释正确的是()选项实验事实理论解释A氮原子的第一电离能大于氧原子氮原子2p能级半充满BCO2为直线形分子CO2分子中C＝O之间的夹角为109°28′C金刚石的熔点低于石墨金刚石是分子晶体，石墨是原子晶体DHF的沸点高于HClHF的相对分子质量小于HCl【答案】A【解析】A．原子轨道中电子处于全空、半满、全满时最稳定，氮原子2p能级半充满，则氮原子的第一电离能大于氧原子，故A正确；B．理论解释不对，CO2分子的价层电子对是2，根据价层电子对互斥理论，CO2中C为sp杂化，CO2分子是直线型，故B错误；C．金刚石为原子晶体，石墨为混合型晶体，但石墨中共价键的键长比金刚石中共价键键长短，键能更大，所以石墨的熔点比金刚石的高，故C错误；D．卤族元素的氢化物都属于分子晶体，但氟化氢分子间存在氢键，氯化氢中不含氢键，导致氟化氢沸点高于HCl，故D错误。7．具有如下电子层结构的原子，其相应元素一定属于同一族的是A．3p能级上有2个未成对电子的原子和4p能级上有2个未成对电子的原子B．3p能级上只有1个空轨道的原子和4p能级上只有1个空轨道的原子C．最外层电子排布式为ns2的原子和最外层电子排布式为(n+1)s2的原子D．最外层电子排布式为ns2的原子和最外层电子排布式为(n+1)s2(n+1)p6的原子【答案】B【解析】A、p轨道上有2个未成对电子，p能级的电子数可能为2或4，3p能级上有2个未成对电子的原子可能为Si和S，4p能级上有2个未成对电子的原子可能为Ge和Se，则不一定为同一族，选项A不符合题意；B、p轨道上只有1个空轨道，p能级应含有2个电子，3p能级上只有1个空轨道的原子为Si，4p能级上只有1个空轨道的原子为Ge，都为第ⅣA族元素，选项B符合题意；C、最外层电子排布为ns2的原子可能是He、第IIA族元素、副族元素，最外层电子排布为(n+1)s2的原子可能是第IIA族元素、副族元素，则不一定为同一族，选项C不符合题意；D、最外层电子排布为ns2的原子可能是He、第IIA族元素、副族元素，最外层电子排布式为(n+1)s2(n+1)p6的原子属于0族元素，则不一定为同一族，选项D不符合题意。8．下列表示式错误的是（）A．Na＋的轨道表示式：B．Na＋的结构示意图：C．Ge的电子排布式：[Ar]3d104s24p2D．Cu+的价电子排布式：3d10【答案】A【解析】A.轨道表示式用一个方框或圆圈表示能级中的轨道，用箭头“↑”或“↓”来区别自旋方向的不同电子，每个轨道最多容纳2个电子，2个电子处于同一轨道内，且自旋方向相反，所以Na+的轨道表示式：，故选A；B.Na+的原子核内有11个质子，核外有10个电子，结构示意图为，故不选B；C.Ge的电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p2，或写为[Ar]3d104s24p2，故不选C；D.Cu的价电子排布式为3d104s1，因此Cu+的价电子排布式：3d10，故不选D。9．科学研究证明：核外电子的能量不仅与电子所处的能层、能级有关，还与核外电子的数目及核电荷的数目有关。氩原子与硫离子的核外电子排布相同，都是[Ne]3s23p6。下列说法正确的是（）A．两粒子都达8电子稳定结构，化学性质相同B．两粒子的电子发生跃迁时，产生的光谱不同C．两粒子的1s能级上电子的能量相同D．两粒子的3p能级上的电子离核的距离相同【答案】B【解析】A.硫离子是得到电子后变成这种结构，有较强的失电子能力，所以具有很强的还原性，二者性质不同，A错误；B.电子的能量不同，则发生跃迁，产生的光谱不同，B正确；C.虽然电子数相同，但核电荷数不同，所以能量不同，C错误；D.同是3p能级，氩原子中的核电荷数较大，对电子的引力大，所以电子离核较近，D错误。10．若某元素原子处于能量最低状态时，价电子排布式为3d14s2，则下列说法正确的是()A．该元素原子处于能量最低状态时，原子中共有3个未成对电子B．该元素原子最外层有3个电子C．该元素原子的M层共有8个电子D．该元素原子核外共有4个电子层【答案】D【解析】若某原子在处于能量最低状态时，外围电子排布为3d14s2，则该元素是Sc，则A．该元素原子处于能量最低状态时，原子中共有1个未成对电子，选项A错误；B．该元素原子最外层共有2个电子，选项B错误；C．该元素原子的M能层共有9个电子，选项C错误；D．该元素原子核外共有4个能层，即K、L、M、N，选项D正确。11．下列化学用语的表达正确的是（）A．原子核内有10个中子的氧原子：168OB．氯原子的结构示意图：C．Fe3＋的最外层电子排布式：3s23p63d5D．基态铜原子的外围电子轨道表示式：【答案】C【解析】A．原子核内有10个中子的氧原子的质量数=10+8=18，应该表示为188O，故A错误；B．氯原子核外电子总数为17，氯原子的结构示意图为，故B错误；C．铁为26号元素，铁离子最外层电子数为13，根据构造原理可得：Fe3+的最外层电子排布式为3s23p63d5，故C正确；D．Cu是29号元素，其原子核外有29个电子，基态原子外围电子排布式为：3d104s1，图示中3d和4s能级电子数目不符，故D错误。12．下列四种元素中，其单质氧化性最强的是A．原子含有未成对电子最多的第2周期元素B．位于周期表第3周期ⅢA族的元素C．原子最外电子层排布式为3s23p5的元素D．原子最外电子层排布式为2s22p6的元素【答案】C【解析】由原子含有未成对电子最多的第二周期元素是氮，位于周期表中第三周期IIIA族的元素是铝，原子最外电子层排布为2s22p6的元素是氖，原子最外电子层排布为3s23p5的元素是氯，A是氮元素，B是铝元素，C是氯元素，D是氖元素，氖为稀有气体元素，很稳定，铝是金属元素，单质具有还原性，氯和氮均为非金属，氯原子最外层为7个电子，更容易得电子，所以电子氧化性最强。故选C。13．如图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化的曲线图。请回答以下问题：（1）认真分析图中同周期元素第一电离能的变化规律，将Na～Ar之间六种元素用短线连接起来，构成完整的图像。____________________（2）由图分析可知，同一主族元素原子的第一电离能I1变化规律是____________________。（3）图中5号元素在周期表中的位置是________周期________族。（4）图中出现的元素中最活泼的金属元素位于元素周期表的________周期________族。（5）写出图中6号元素的价电子排布式：________。（6）分析图中同周期元素第一电离能的变化规律，推断Na～Ar元素中，Al的第一电离能的大小范围________Al________(填元素符号)。【答案】从上到下依次减小三ⅤA五ⅠA3s23p5NaMg【解析】（1）依据第二周期第一电离能的递变规律，可以连出第三周期第一电离能的变化图像；（2）由图可以得出同一主族第一电离能的变化规律：从上到下依次减小；（3）图中5号元素是P，P在周期表中处于第三周期第ⅤA族；（4）依据同一周期元素的金属性从左到右逐渐减弱，同一主族从上到下逐渐增强，可以得出图中出现的元素中最活泼的金属元素是Rb，处于第五周期第IA族；（5）图中6号元素是Cl，价电子排布式3s23p5；（6）依据第一电离能递变规律，可以得出Al的第一电离能的大小范围NaAlMg。14．现有A、B、C、D、E、F、G、H八种元素，均为前四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答有关问题。A元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素B元素是形成化合物种类最多的元素C元素基态原子的核外p电子数比s电子数少1D元素基态原子的核外p轨道中有两个未成对电子E元素的气态基态原子的第一至第四电离能分别是：I1=738k