2025届高三高考化学三轮冲刺-原子结构与性质

2025届高三高考化学三轮冲刺-原子结构与性质 【基础练习】 1．现有部分前36号元素的性质或原子结构信息如下表： 元素 元素的性质或原子结构 基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子 单质能与水剧烈反应，所得溶液呈弱酸性 基态原子轨道上有1个电子 （1）元素的第一电离能要大于其同周期相邻的元素，原因是 。 （2）元素的常见化合价为 ，原因是 。 （3）元素的原子能层上电子数为 。 （4）的电子排布图违背了 。用的单质、碱金属盐等可以制作焰火。燃放时，焰火发出五颜六色的光，请用原子结构的知识解释发光的原因： 。 2．下表是元素周期表前四周期的一部分，X、Y、Z、R、Q、W、J是7种元素的代号。回答下列问题时，涉及元素书写的请用相应的元素符号。 (1)J基态原子的核外电子排布式为 。基态Q2＋中未成对电子数为 ；R和Y的简单离子与Na＋半径大小顺序为 。 (2)X、Y、Z三种元素电负性由大到小的排序是 ；X与Y的第一电离能：X (填“>”“<”或“＝”)Y，其理由是 。 (3)检验某溶液中是否含有Q3＋的方法是 。 (4)已知WX3是一种引爆剂，受撞击时分解为两种单质，则其化学方程式为 。 3．X、Y、Z、W、R为前四周期原子序数依次增大的五种元素，X、Y、Z、W为同一周期相邻元素，Z元素原子核外电子的运动状态共有8种；R元素与比它核电荷数大的另外两种元素位于第四周期同一族。 (1)X的一种核素用于鉴定文物年代，该核素的符号为 。 (2)X、Y、Z、W四种元素第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。 (3)用氢键表示式写出W的气态氢化物水溶液中不同种分子间存在的氢键 。 (4)Y的一种氢化物分子中共有18个电子，该分子中存在的共价键类型有 (填选项字母)。 A．非极性键    B．极性键    C．s-s σ键    D．s-p σ键    E.p-p π键    F.s-sp3 σ键    G.sp3-sp3 σ键  H.sp3-sp3 π键 (5)R的基态原子的价层电子排布式为 ，R元素位于周期表的 区。 4．下表所列是A、B、C、D、E五种短周期元素的相关数据： A B C D E 化合价 －4 －2 －1 －2 －1 电负性 2.55 2.58 3.16 3.44 3.98 (1)元素A是形成有机物的主要元素，下列分子中含有sp和sp3杂化方式的是 。 A．  B．CH4  C． CH2==CHCH3  D．CH3CH2C≡CH  E. CH3CH3 (2)用氢键表示式写出E的氢化物的水溶液中存在的所有氢键： 。 (3)相同条件下，AD2与BD2分子在水中的溶解度较大的是 (化学式)，理由是 。 (4)B、D形成的氢化物沸点： 更高，热稳定性 更强。(写化学式) 5．黑磷烯由单层磷原子构成，与石墨烯结构相似，是新发现的一种二维半导体材料，有望代替石墨烯、单晶硅等半导体开创后硅晶时代。回答下列问题： (1)基态Si原子的价电子轨道表达式为 。 (2)区分无定形硅和单晶硅最可靠的科学方法为 ；单晶硅的基本结构单元的立体构型为 。 (3)石墨烯(如图1)、六方氮化硼(如图2)、黑磷烯均可用作电极材料。 ①B、P、C、N中，第一电离能最大的是 (填元素符号)。 ②石墨烯能导电的原因为 。 ③六方氮化硼中，B原子的杂化方式为 。 ④黑磷烯中P原子的杂化方式为sp3，则黑磷烯 (填“是”或“不是”)平面结构；其中P原子杂化轨道的作用为 。 (4)六方氮化硼在一定条件下可转化为立方氮化硼。立方氮化硼与金刚石结构相似，其晶胞结构如图3所示。若立方氮化硼晶体的密度为pg·cm-3，邻近的B、N原子之间的距离为cpm，则阿伏加德罗常数的值NA可表示为 (用含c、p的代数式表示)。 【能力提升】 6．有A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素，它们的原子序数依次增大，其中A元素原子核外电子仅有一种原子轨道，也是宇宙中最丰富的元素；B元素原子核外p电子数比s电子数少1；C元素原子的最外层电子排布可表示为asaap2a；D为金属元素且M层上有一个未成对的p电子；E元素的原子核外最外层p轨道半充满；F元素原子的价电子排布式为3s23p5。 (1)写出A、C、F元素的元素符号：A 、C 、F 。 (2)写出基态D原子的电子排布式 。写出基态E原子的核外电子轨道表示式 。 (3)D元素原子核外电子云有 种不同的伸展方向，共有 种不同运动状态的电子， 种不同能级的电子。 (4)B元素单质和氢化物的电子式：单质 ，氢化物 。 7．X、Y、Z、W、R、Q为元素周期表中前四周期的六种元素。 X 元素的非金属性最强 Y 核外有三个能级，每个能级的电子数相等 Z 原子2p轨道上成对电子数等于未成对电子数 W 第二周期中单电子数最多 R 核外电子占据9个轨道，有2个未成对电子 Q 原子序数等于Z与R二种元素原子序数之和 回答下列问题： (1)R在周期表中的位置为 ，基态Q原子价电子轨道表示式为 。 (2)WX3的电子式为 ，其中W的轨道杂化方式为 ，分子的空间构型为 。 (3)X、Y、Z、W的电负性由大到小顺序为 (用元素符号表示)。 (4)Y、Z、W三者简单氢化物的键角由大到小的顺序为 (用化学式表示)。 (5)W的简单氢化物极易溶于水，原因是 。 8．随着现代科学的发展和环境的变化，制备一种绿色、广谱、高效的抗菌材料显得至关重要。科学研究表明，用抗坏血酸做还原剂，以三水硝酸铜和硝酸银为原料，将银和氧化亚铜纳米颗粒负载在壳聚糖改性材料上，可获得具有可见光抗菌性能的多元复合材料。 (1)基态铜原子的核外电子运动状态有 种；基态Cu+比基态Cu2+更稳定的原因是： ； (2)三水硝酸铜[Cu(NO3)2·3H2O]是重要的化工原料，其中NO的空间构型为 ；其所含元素的电负性由大到小的顺序是： 。 (3)壳聚糖是一种来源于天然的生物高分子多糖，具备一定的抗菌活性，其结构如下图所示，其中碳原子的杂化方式为 ；壳聚糖极易溶于水，主要原因是： 。 (4)氧化亚铜纳米颗粒是一种具有良好光催化性能的半导体材料，能够通过形成异质结提高复合材料的抗菌性能的影响。氧化亚铜的晶胞结构如图所示，该晶胞中氧原子以金刚石方法堆积，晶胞参数为apm，由此可见，氧原子之间的最短距离为 pm；该晶胞的密度为 g/cm3。（列出计算式，阿伏加德罗常数用NA表示） 9．第四周期中的 18 种元素具有重要的用途，在现代工业中备受青睐。 (1)其中，未成对电子数最多的元素名称为 ，该元素的基态原子中，电子占据的最高能层为 层，具有的原子轨道数为 ，电子数为 。 (2)第四周期元素的第一电离能随原子序数的增大，总趋势是逐渐增大的，30Zn 与31Ga 的第一电离能不符合这一规律原因是 。 (3) AsH3中心原子杂化的类型为 ，分子构型为 。 (4)已知 Ti3＋可形成配位数为 6，颜色不同的两种配合物晶体，一种为紫色，另一种为绿色。两种晶体的组成皆为 TiCl3·6H2O。为测定这两种晶体的化学式，设计了如下实验： a  分别取等质量的两种配合物晶体的样品配成待测溶液； b 分别往待测溶液中滴入AgNO3 溶液，均产生白色沉淀； c 沉淀完全后分别过滤得两份沉淀，经洗涤干燥后称量，发现原绿色晶体的水溶液得到的白色沉淀质量为原紫色晶体的水溶液得到的沉淀质量的 2/3 则绿色晶体配合物的化学式 。 10．回答下列问题： (1)Mn位于元素周期表中第四周期 族。 (2)比较离子半径：F- O2-(填“大于”“等于”或“小于”)。 (3)Li＋与H-具有相同的电子构型，r(Li＋)小于r(H-)，原因是 。 (4)光催化还原CO2制备CH4反应中，带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是 。 (5)在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是 。 (6)下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是_______(填标号)。 A． B． C． D． (7)黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu组成。第一电离能I1(Zn) I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。原因是 。 (8)元素Mn与O中，第一电离能较大的是 。 (9)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 。 【拓展练习】 11．铁元素在人体健康和新材料研发中有重要的应用。 (1)基态Fe原子核外电子排布式为 。 (2)邻二氮菲(phen)与Fe2+生成稳定的橙红色邻二氮菲亚铁离子[Fe(phen)3]2+，可用于补铁剂中Fe2+的测定，邻二氮菲的结构简式如图所示。 ①邻二氮菲的一氯代物有 种。 ②补铁剂中的Fe2+易被氧化变质，请从结构角度解释其原因： 。 ③用邻二氮菲测定Fe2+浓度时应控制pH为5~6的适宜范围，请解释原因： 。 (3)邻二氮菲结构中包含吡啶环()，含有类似结构的物质通常具有一定的碱性，已知碱性强弱：>>。请解释原因： 。 12．、、、为原子序数依次增大的四种元素,和具有相同的电子构型;、为同周期元素,核外电子总数是最外层电子数的3倍;元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题: （1）四种元素中电负性最大的是 (填元素符号),其中原子的核外电子排布式为 。 （2）单质有两种同素异形体,其中沸点高的是 (填分子式),原因是 ;和的氢化物所属的晶体类型分别为 和 。 （3）和反应可生成组成比为1:3的化合物,的立体构型为 ,中心原子的杂化轨道类型为 。 （4）化合物的立体构型为 ,中心原子的价层电子对数为 ,单质与湿润的反应可制备,其化学方程式为 。 13．【选修3：物质结构与性质】X、Y、Z、W为原子序数递增的短周期主族元素，R为过渡元素。Y的最高价氧化物的水化物是强酸，Z元素基态原子中有2个未成对电子，基态W原子的价层电子排布式为nsn−1npn−1 ，X与W为同主族元素。基态的R原子M能层全充满，核外有且仅有1个未成对电子。请回答下列问题： （1）基态R原子的核外价层电子排布式为 。 （2）X、Y、Z三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 （填“元素符号”）。 （3）元素Y的简单气态氢化物的沸点 （高于，低于）元素X的简单气态氢化物的沸点，其主要原因是 ，元素Y的简单气态氢化物中Y原子的杂化类型为 ，元素X的简单气态氢化物分子的空间构型为 。 （4）Y的气态氢化物在水中可形成氢键，其氢键最可能的形式为 （填字母序号）。 （5）分子中的大π键可用符号Π表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数，X的最高价氧化物分子中的大π键应表示为 ，其中σ键与π键数目之比为 。 R元素与Y元素形成某种化合物的晶胞结构如图所示（黑球代表R原子），若该晶胞的边长是a cm ，则该晶体的密度为 g·cm−3（用NA表示阿伏伽德罗常数的值）。 14．已知A、B、C、D、E、F、G都是元素周期表中短周期主族元素，它们的原子序数依次增大。A是元素周期表中原子半径最小的元素，D3B中阴、阳离子具有相同的电子层结构，B、C均可分别与A形成10电子分子，B、C属同一周期，两者可以形成许多种共价化合物，C、F属同一主族，B原子最外电子层的p能级上的电子处于半满状态，C的最外层电子数是内层电子数的3倍，E最外层电子数比最内层多1。请用具体的元素回答下列问题： （1）E元素基态原子电子排布式为 。 （2）用电子排布图表示F元素原子的价电子构型 。 （3）F、G元素对应的最高价含氧酸中酸性较强的化学式为 。 （4）离子半径：D＋ B3－，电负性：C F。(填“＜”、“＞”或“＝”) （5）A、C形成的一种绿色氧化剂X有广泛应用，X分子中A、C原子个数比为1∶1，X的电子式为 ，试写出Cu、稀硫酸与X反应制备硫酸铜的离子方程式 。 （6）写出E与D的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式 。 15．Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知： ①Z的原子序数为29，其余的均为短周期主族元素； ②Y原子价电子(外围电子)排布式为msnmpn； ③R原子核外L层电子数为奇数； ④Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4。 请回答下列问题： (1)Z2＋的核外电子排布式是 。 (2)Q、R、Y三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为 (用元素符号作答)。 (3)五种元素中，非金属元素的电负性由小到大的顺序是 ，电负性最大与最小的两种非金属元素形成的化合物是 (填化学式)。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1． 原子的2p轨道上处于半充满状态，能量低，较稳定 -1 F的电负性最大，只能得电子 2 能量最低原理 电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光的形式释放能量 2． 1s22s22p63s23p63d104s24p5或[Ar]3d104s24p5　 4 S2－>O2－>Na＋ F>O>N > N原子的2p轨道电子数为半充满状态，较稳定 取少量未知溶液，加入KSCN溶液，若显红色，则含Fe3＋(其他合理答案均可) 2CuN3 2Cu＋3N2↑ 3． C(或14C) F>N>O>C F—H…O、O—H…F ABFG 3d64s2 d 4．(1)D (2)F-H…F、F-H…O、O-H…F、O-H…O (3) SO2 因为CO2是非极性分子，SO2和H2O都是极性分子，根据“相似相溶”原理，SO2在H2O中的溶解度较大 (4) H2O H2O 5． X-射线衍射法 正四面体形 N 石墨烯中每个碳原子与三个碳原子形成共价键，碳原子中剩余的一个价电子在层内可自由移动 sp2 不是 形成σ键和容纳孤电子对 6．(1) H O Cl (2) 1s22s22p63s23p1 (3) 4 13 5 (4) 7． 第3周期ⅥA族 sp3 三角锥形 氨气分子能与水分子形成氢键，且氨气和水都是极性分子，因此氨气极易溶于水 8．(1) 29 Cu+价电子排布为3d10，Cu2+为3d9，3d10全满结构更稳定 (2) 平面三角形 O＞N＞H＞Cu (3) sp3 其中含有羟基、氨基等亲水基团，可以与水分子形成分子间氢键 (4) 9． 铬 N 16 1 30Zn的4s能级处于全充满状态，较稳定 sp3 三角锥形 [TiCl(H2O)5]Cl2·H2O 10．(1)ⅦB (2)小于 (3)由于锂的核电荷数较大，原子核对最外层电子的吸引力较大，因此Li＋半径小于H- (4)O>Ge>Zn (5)Mg (6)A (7) 大于 Zn核外电子排布为全满稳定结构，较难失去电子 (8)氧 (9) 同周期随着核电荷数依次增大，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的2p能级处于半充满状态，相对稳定，不易结合一个电子 11．(1)1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2 (2) 4 Fe2+的价电子排布式是3d6，易失去一个电子形成3d5稳定结构 当H+浓度较高时，邻二氮菲中的N体现碱性，会优先与酸反应生成盐，导致与Fe2+配位能力减弱，而当OH-浓度较高时，OH-与Fe2+反应生成沉淀，也影响Fe2+与邻二氮菲配位 (3)类似吡咯环结构的物质呈现碱性是因为N原子有孤电子对，给出电子与H+形成配位键，-CH3是推电子基团，使中N原子更易给出电子，-Cl是吸电子基团，使中N原子难以给出电子，故碱性强弱为>>。 12． O 1s22s22p63s23p3，或 [Ne]3s23p3 O3 O3相对分子质量较大,范德华力大 分子晶体 离子晶体 三角锥形 sp3 V形 4 2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl（或2Cl2+Na2CO3=Cl2O+CO2+2NaCl） 13． 3d104s1 N＞O＞C 高于 NH3分子间形成氢键 sp3 正四面体 B Π34 1:1 14． 1s22s22p63s23p1 HClO4 ＜ ＞ Cu＋2H＋＋H2O2=Cu2＋＋2H2O 2Al＋2H2O＋2NaOH=2NaAlO2＋3H2↑ 15．(1)1s22s22p63s23p63d9 (2)Si＜C＜N (3) Si＜C＜N＜O SiO2 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$