2021版高考化学一轮复习 第12章 物质结构与性质（选修3） 第36讲 原子结构与性质课后达标检测

1EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.第36讲原子结构与性质1．碳、硅、铁、铜、铝、钛是重要的材料元素。请回答下列有关问题：(1)上述元素中属于主族元素的是________________(填元素符号，下同)，在元素周期表d区的元素是________________。(2)原子核外电子含有四个能层的元素是________，基态原子的原子轨道中未成对电子数最多的是___________________________________________________________________。(3)基态钛原子外围电子的电子排布图为____________________________________________________________。(4)基态铜原子的外围电子排布式为3d104s1，由此可判断铜在元素周期表中位于第________周期________族。解析：(1)C、Si是第ⅣA族元素，Al是第ⅢA族元素；Cu、Ti是副族元素，Fe是第Ⅷ族元素。C、Si、Al位于p区，Ti、Fe位于d区，Cu位于ds区。(2)第四周期的Ti、Fe、Cu均有四个能层；基态Fe原子的外围电子排布式为3d64s2，d轨道中含有4个未成对电子。(3)钛位于第四周期ⅣB族，外围电子排布式为3d24s2。(4)由外围电子排布式中的4s可推知，Cu为第四周期元素，由外围电子排布式中的电子为11个可知，Cu在元素周期表中第11列，位于第ⅠB族。答案：(1)C、Si、AlTi、Fe(2)Ti、Fe、CuFe(3)(4)四ⅠB2．(2020·长春月考)如图为元素周期表前三周期的一部分。(1)X的基态原子的电子排布图是________(填序号)；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________(填字母)。A．能量最低原理B．泡利原理C．洪特规则(2)以上五种元素中，________________(填元素符号)元素第一电离能最大。(3)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形分子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)，2反应如图所示，该反应的化学方程式是__________________________________________________________________________________________________________________。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)当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，且自旋状态相同，因此氮元素的基态原子的电子排布图为(2)在所给五种元素中，氖元素最外层已达8电子的稳定结构，因此失去核外第一个电子需要的能量最多，即第一电离能最大。(3)根据题给图示可知E为NH3，G为F2，L为HF，M为N2，故该反应的化学方程式为2NH3＋3F2===6HF＋N2。答案：(1)②C(2)Ne(3)2NH3＋3F2===6HF＋N23．(2020·衡水月考)现有四种短周期元素，它们的结构、性质等信息如下表所述：元素结构、性质等信息A是短周期中(除稀有气体外)原子半径最大的元素，该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂B与A同周期，其最高价氧化物的水化物呈两性C在空气中含量第二，在地壳中含量第一D海水中除氢、氧元素外含量最多的元素，其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂请根据表中信息填写：(1)A原子的核外电子排布式为_____________________________________________。(2)B元素在周期表中的位置是________________；离子半径：B________A(填“大于”或“小于”)。(3)C原子的电子排布图是________________，其原子核外有________个未成对电子，能量最高的电子为______轨道上的电子，其轨道呈________形。(4)D原子的电子排布式为________________，D－的结构示意图是________________。(5)B的最高价氧化物对应的水化物与A的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为________________________________；B的最高价氧化物对应的水化物与D的氢化物的水溶液反应的化学方程式为_____________________________________________________________________________________________________________________________。解析：根据题中信息可推出：A为Na，B为Al，C为O，D为Cl。(1)A为Na，其核外电子排布式为1s22s22p63s1或[Ne]3s1。(2)B为Al，其在元素周期表3中的位置为第三周期ⅢA族，Na＋与Al3＋核外电子排布相同，核电荷数Al3＋大于Na＋，故r(Al3＋)r(Na＋)。(3)C为O，其电子排布图为其中有2个未成对电子，能量最高的为2p轨道上的电子，其轨道呈哑铃形。(4)D为Cl，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，简化电子排布式为[Ne]3s23p5，Cl－的结构示意图为(5)Al(OH)3与NaOH和盐酸反应的化学方程式分别为Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O，Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O。答案：(1)1s22s22p63s1(或[Ne]3s1)(2)第三周期ⅢA族小于(5)NaOH＋Al(OH)3===NaAlO2＋2H2O3HCl＋Al(OH)3===AlCl3＋3H2O4．(2020·石家庄质检)化学作为一门基础自然科学，在材料科学、生命科学、能源科学等诸多领域发挥着重要作用。(1)高温超导材料钇钡铜氧的化学式为YBaCu3O7，其中13的Cu以罕见的Cu3＋形式存在。Cu在元素周期表中的位置为______________________，基态Cu3＋的核外电子排布式为________________________________________________________________________。(2)磁性材料在生活和科学技术中应用广泛。研究表明，若构成化合物的阳离子有未成对电子时，则该化合物具有磁性。下列物质适合做录音磁带磁粉原料的为________(填字母)。A．V2O5B．CrO2C．PbOD．ZnO(3)屠呦呦因在抗疟药青蒿素研究中的杰出贡献，成为我国首获科学类诺贝尔奖的人。青蒿素的结构简式如图所示，其组成元素的电负性由大到小的顺序为______________________。解析：(1)Cu原子核外有29个电子，基态Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，故Cu元素在周期表中处于第四周期ⅠB族。基态Cu原子失去3个电子得到Cu3＋，故基态Cu3＋的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d8或[Ar]3d8。(2)构成化合物的阳离子有未成对电子时，则该化合物具有磁性，V5＋的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，不含未成对电子；Cr4＋的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d2，含2个未成对电子；Pb和C元素同主族，Pb2＋的6s能级处于最外层，有2个电子，故Pb2＋不含未成对电子；Zn2＋的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10，不含未成对电子，故具有磁性的为4CrO2。(3)青蒿素中含有C、H、O三种元素，其电负性由大到小的顺序为OCH。答案：(1)第四周期ⅠB族1s22s22p63s23p63d8(或[Ar]3d8)(2)B(3)OCH5．Ⅰ.Na、Cu、O、Si、S、Cl是常见的六种元素。(1)Na位于元素周期表第________周期________族；S的基态原子核外有________个未成对电子；Si的基态原子核外电子排布式为____________________。(2)用“”或“”填空：第一电离能离子半径熔点酸性Si____SO2－____Na＋NaCl____SiH2SO4____HClO4Ⅱ.下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。试回答下列问题：(3)h的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光，请用原子结构的知识解释发光的原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)o、p两元素的部分电离能数据列于下表：元素op电离能/(kJ·mol－1)I1717759I215091561I332482957比较两元素的I2、I3可知，气态o2＋再失去一个电子比气态p2＋再失去一个电子难。对此，你的解释是________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)已知稀有气体熔、沸点均为同周期的最低者，第三周期8种元素按单质熔点由低到高的顺序排列如图甲所示，其中电负性最大的是________(填图中的序号)。(6)所给元素周期表中所列的某主族元素的电离能情况如图乙所示，则该元素是____________(填元素符号)。解析：Ⅰ.(1)Na元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s1，则Na位于元素周期表5第三周期ⅠA族。S元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，其中3p轨道有2个未成对电子。Si元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2。(2)同周期元素的第一电离能随原子序数的递增呈增大趋势，但s、p、d等轨道处于全空、半满、全满的稳定状态时，则出现反常现象。Si、S元素基态原子的价电子排布式分别为3s23p2、3s23p4，其中3p轨道均处于不稳定状态，因此Si的第一电离能小于S。O2－和Na＋的核外电子排布相同，其电子排布式均为1s22s22p6，离子核外电子排布相同时，原子序数越大，离子半径越小，因此O2－的离子半径大于Na＋。NaCl为离子晶体，Si为原子晶体，因此Si的熔点高于NaCl。一般来说，元素的非金属性越强，该元素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强，Cl元素的非金属性强于S元素，则HClO4的酸性强于H2SO4。Ⅱ.(3)h为Mg元素，Mg单质在空气中燃烧发出耀眼的白光，原因是电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光(子)的形式释放能量。(4)o元素为Mn，Mn2＋的基态离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，其3d能级为半充满状态，相对比较稳定，当其再失去一个电子时比较困难，而p元素为Fe，Fe2＋的基态离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，其3d能级再失去一个电子即为半充满状态，形成相对比较稳定的结构，故其再失去一个电子比较容易。(5)第三周期8种元素分别为钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯、氩，其单质中钠、镁、铝形成金属晶体，熔点依次升高；硅形成原子晶体；磷、硫、氯、氩形成分子晶体，且常温下磷、硫为固体，氯气、氩气为气体，根据已知信息可推知8种元素单质中熔点最低的为氩气，则氯气次之，故序号2代表氯气，其电负性最大。(6)由图可知，该元素的电离能I4远大于I3，故为第ⅢA族元素，题给周期表中所列的第ⅢA族元素i属于第三周期，应为Al。答案：Ⅰ.(