第1章 原子结构与性质(专项训练)化学沪科版选择性必修2
2025-12-03
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学沪科版选择性必修2 物质结构与性质 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 本章复习 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 原子结构与性质 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.46 MB |
| 发布时间 | 2025-12-03 |
| 更新时间 | 2025-12-16 |
| 作者 | 化学大咖No.1 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-12-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55257632.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第1章 原子结构与性质
A 题型聚焦·专项突破
考点一 原子结构
题型1 能层 能级 构造原理
题型2 原子光谱
考点二 电子的排布规律(重点)
题型1 电子云 原子轨道
题型2 泡利原理 洪特规则 能量最低原理
题型3 电子排布规律
题型4 电子排布式
题型5 电子排布图
题型6 判断化学用语正误
考点三 原子结构与元素性质(重点)
题型1 电离能
题型2 电负性
题型3 原子半径 离子半径
考点四 元素周期表及周期律(难点)
题型1 元素周期表位置推断
题型2 元素周期律及应用
考点五 综合题型(难点)
题型1 原子结构基础
题型2 元素的推断及性质
B 综合攻坚·知能拔高
A 题型聚焦·专项突破
考点一 原子结构
◆题型1 能层 能级 构造原理
1.基态Si原子中,电子占据的最高能级的符号是
A.2s B.2p C.3s D.3p
【答案】D
【详解】Si原子核外有14个电子,基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p2,电子占据的最高能级的符号是3p,故选D。
2.构造原理揭示的电子排布能级顺序,实质是各能级能量高低顺序,若以E表示某能级的能量,下列能量大小顺序正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.相同能层不同能级能量:,A错误;
B.不同能层相同能级能量:,B正确;
C.不同能层不同能级能量:,所以,C错误;
D.不同能层不同能级能量:,所以,D错误;
故选B。
3.基态原子核外的最高能层符号是 ,基态最高能级为 。
【答案】 N 3d
【详解】锌元素的原子序数为30,基态原子的价电子排布式为3d104s2,基态锌离子的价电子排布式为3d10,则基态原子的最高能层为N,基态离子的最高能级为3d,故答案为:N;3d。
◆题型2 原子光谱
4.下列关于原子光谱的说法错误的是
A.氯化钠在灼烧过程中,发出黄色的光产生原子发射光谱,属于物理变化
B.波尔原子结构模型可以较好解释多电子原子光谱复杂现象
C.原子吸收光谱法被广泛应用与元素的定量分析中
D.波尔原子结构模型中轨道的含义与氢原子结构模型中原子轨道的含义不同
【答案】B
【详解】A.氯化钠在灼烧过程中,发出黄色的光,是由于处于激发态的电子从能量较高的激发态跃迁到能量较低的激发态甚至是基态时,会以光的形式释放能量,故为发射光谱,该过程没有新物质生成,属于物理变化,A正确;
B.波尔原子结构模型主要适用于解释氢原子等单电子原子的光谱,对于多电子原子的光谱复杂现象解释不够完善,B错误;
C.原子吸收光谱法由特征谱线的特征性和谱线被减弱的程度对待测元素进行定性定量分析,C正确;
D.波尔模型中的轨道是指电子在原子核外的固定轨道,而氢原子结构模型中原子轨道是现代量子力学中的原子轨道,指电子云分布的区域,二者含义不同,D正确;
答案选B。
5.用原子光谱分析法可以确定元素种类。Ge元素的光谱不可能是
A.发射光谱 B.吸收光谱 C.线光谱 D.连续光谱
【答案】D
【详解】电子由能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时形成的光谱为发射光谱;电子由能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道时形成的光谱为吸收光谱;原子核外电子在不同的、能量量子化的轨道之间跃迁产生的光谱为线状光谱,而不是连续光谱,故Ge原子形成的光谱可能为发射光谱或吸收光谱,都属于线状光谱,故答案为:D。
6.下列关于原子光谱的说法中错误的是
A.原子光谱包括吸收光谱和发射光谱
B.吸收光谱由暗背景和不连续的彩色亮线组成
C.可以利用特征谱线来鉴定元素的种类
D.在对太阳光谱的研究中,根据原子吸收光的现象,分析并发现了太阳中的化学元素。
【答案】B
【详解】A.原子吸收光源的部分波长的光形成吸收光谱,发射光子时形成发射光谱,A正确;
B.吸收光谱由亮背景和暗线组成,B错误;
C.用光谱仪器摄取各种元素的电子的吸收光谱或发射光谱总称原子光谱,不同元素原子的吸收光谱或发射光谱不同,所以可以利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,C正确;
D.可以利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,故在对太阳光谱的研究中,根据原子吸收光的现象,分析并发现了太阳中的化学元素,D正确;
故答案为:B。
考点二 电子的排布规律
◆题型1 电子云 原子轨道
1.P元素基态原子能量最高能级的电子云形状是
A.哑铃形 B.球形 C.水滴形 D.花瓣形
【答案】A
【详解】基态 P 原子核外占据最高能级的电子为 3p 能级电子,核外占据最高能级的电子云轮廓图为哑铃形,故选A。
2.下列与氢原子有关的说法中,错误的是
A.氢原子电子云图中小黑点的疏密表示电子在该区域出现的概率密度
B.霓虹灯的发光机理与氢原子光谱形成机理基本相同
C.利用玻尔原子结构模型可以较好地解释氢原子光谱为线状光谱
D.氢原子核外只有一个电子,它产生的原子光谱中只有一根或明或暗的线
【答案】D
【详解】A.氢原子电子云图中小黑点的疏密表示电子在核外空间出现概率的大小,小黑点越密,表示电子出现的机会越多,反之,出现的机会越少,A正确;
B.霓虹灯能够发出五颜六色的光,其发光机理与氢原子光谱形成机理基本相同,都是电子在不同的、能量量子化的状态之间跃迁所导致的,B正确;
C.由玻尔理论知,原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些状态中原子是稳定的,电子虽然在做加速运动,但并不向外辐射能量;不同的轨道能量不同,电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时,它辐射或吸收能量;电子处在能量最低的轨道上时,称为基态,能量高于基态的状态,称为激发态。波尔理论是针对原子的稳定存在和氢原子光谱的事实提出,只引入一个量子数就成功的解释氢原子光谱为线状光谱,C正确;
D.氢原子核外只有一个电子,但是它的激发态有多种,当电子跃迁回较低状态时释放能量,发出多条不同波长的光,所以它产生的原子光谱中不只有一根或明或暗的线,D错误;
故答案为:D。
3.原子光谱是研究物质中原子结构的重要方法,下列与氢原子有关的说法中错误的是
A.氢原子电子云图中小黑点的疏密表示电子在该区域出现的概率密度
B.霓虹灯能的发光机理与氢原子光谱形成机理基本相同
C.利用玻尔原子结构模型可以较好地解释氢原子光谱为线状光谱
D.氢原子核外只有一个电子,它产生的原子光谱中只有一根或明或暗的线
【答案】D
【详解】A.在氢原子的电子云图中,小点的疏密程度表示电子在该区域空间出现机会的多少,即概率的大小,密的地方出现机会多、疏的地方出现机会少,A正确;
B.霓虹灯能够发出五颜六色的光,其发光机理与氢原子光谱形成机理基本相同,都是电子的跃迁导致的,B正确;
C.玻尔的原子结构模型,提出了核外电子分层排布和电子的能量具有量子化特征的观点, 成功地解释了原子的稳定性和氢原子的线状光谱,C正确;
D.氢原子核外只有一个电子,但它可以在不同的能级间跃迁,吸收或放出的能量不同,即吸收或产生不同波长的光,故它产生的原子光谱中不会只有一根或明或暗的线,D错误;
故选D。
◆题型2 泡利原理 洪特规则 能量最低原理
4.24Cr元素的基态原子核外电子占据的原子轨道总数目为
A.6 B.12 C.15 D.24
【答案】C
【详解】Cr是24号元素,根据构造原理,可知基态Cr原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1,原子核外电子总是尽可能占据不同轨道,而且自旋方向相同,这种排布使原子能量最低,处于稳定状态,则其基态原子核外电子占据的原子轨道总数目为1+1+3+1+3+5+1=15,故合理选项是C。
5.关于铁元素基态下的原子或离子,下列说法错误的是
A.核外的单电子数目为5个 B.原子核外有7种能量不同的电子
C.原子价电子的原子轨道有6种伸展方向 D.原子核外有26种不同运动状态的电子
【答案】C
【分析】铁的原子序数为26,核外电子排布式为[Ar]3d64s2。
【详解】A.的价电子排布式为3d5,有五个单电子,A正确;
B.铁原子核外有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s七个不同能级,有七种不同能量的电子,B正确;
C.Fe的价电子排布式为3d64s2,4s能级是球形,无所谓伸展方向,3d能级梅花瓣形,有5个轨道,有5种伸展方向,C错误;
D.铁有26个电子,原子核外有26种不同运动状态的电子,D正确;
答案选C。
6.某同学将基态氧原子的核外电子的轨道表示式表示为 该电子排布违背了
A.泡利不相容原理 B.能量最低原理
C.洪特规则 D.八隅体规则(八电子规则)
【答案】A
【详解】A.泡利不相容原理指在原子中不能容纳运动状态完全相同的电子,即在一个轨道里所容纳的2个电子自旋方向必须相反,该电子排布违背了泡利不相容原理,故A符合题意;
B.能量最低原理,基态多电子原子核外电子排布时总是先占据能量最低的轨道,当低能量轨道占满后。才排入高能量的轨道,以使整个原子能量最低,故B不符合题意;
C.洪特规则是指在能量相同的轨道上排布电子时,电子将尽可能分占不同的轨道,且自旋方向相同,故C不符合题意;
D.该电子轨道表示式和八隅体规则(八电子规则)无关,故D不符合题意;
故答案选A。
7.基态砷原子价电子轨道表示式不能写为,是因为该排布方式违背了以下哪个原理
A.强弱原理 B.守恒原理 C.泡利不相容原理 D.洪特规则
【答案】D
【详解】泡利不相容原理是指每个轨道最多可以容纳两个自旋相反的电子,洪特规则是指基态原子中,填入简并轨道的电子,总是先单独分占,且自旋平行,该砷原子的核外电子轨道表示式违背了洪特规则,故选D。
◆题型3 电子排布规律
8.下列说法中,正确的是
A.同一原子中,s电子的能量总是低于p电子的能量
B.任何s轨道形状均是球形,只是能层不同,球的半径大小不同而已
C.2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
D.原子核外电子排布,先排满K层再排L层,排满M层再排N层,满足能量最低原理
【答案】B
【详解】A.同一原子中,s电子的能量不一定低于p电子的能量,如E(3s)>E(2p),故A项错误;
B.s能级的电子云形状均为球形,随能层数增加,电子云半径逐渐增大,故B项正确;
C.p能级的轨道数均为3,与能层数无关,故C项错误;
D.原子核外电子排布按照1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d……,排布过程中会出现能级交错,故D项错误;
综上所述,正确的为B项。
◆题型4 电子排布式
9.写出基态磷原子的电子排布式 。
【答案】1s22s22p63s23p3或者[Ne]3s23p3
【详解】P是15号元素,P原子核外有15个电子,根据构造原理,可知基态P原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p3,也可以简写为[Ne]3s23p3。
10.基态Cu原子中,核外电子占据的最低能层符号是 ,其价电子层的电子排布式为 ,p轨道的形状为 。
【答案】 K 3d104s1 哑铃型
【详解】基态原子中,能层符号按主量子数划分(如n=1对应K层)。所有原子最低能层均为K层,且Cu的电子占据K层。的原子序数为29,基态电子排布为,价电子包括参与化学键形成的轨道电子,故排布式为。在基态下,铜原子的轨道分布在第二层()和第三层(),分别填满了个电子(和),每个轨道(、、)的形状为哑铃形,沿不同的坐标轴方向伸展。尽管铜的电子排布存在异常(轨道全充满,轨道仅有一个电子),但这并不影响轨道的形状,因此,基态铜原子中的轨道形状为哑铃形。
◆题型5 电子排布图
11.聚氮化硫是重要的超导材料,目前已成为全球材料行业研究的热点。
(1)基态S原子的原子核外能量最高的电子电子云轮廓图为 形。
(2)下列电子排布图能表示氮原子的最低能量状态的是___________。
A. B.
C. D.
【答案】(1)哑铃 (2)A
【详解】(1)基态S原子的电子排布式为:,其能量最高的电子为p电子,电子云轮廓图为哑铃形;
(2)氮原子为7号元素,根据能量最低原理、洪特规则、泡利原理,其最低能量状态的是A。
◆题型6 判断化学用语正误
12.下列化学用语表达正确的是
A.的结构示意图:
B.基态C原子价层电子排布图:
C.的电子式:
D.质量数为15的氧核素:
【答案】D
【详解】
A.在Na原子的基础上失去一个电子,钠离子结构示意图为:,A错误;
B.基态C原子价层电子排布式为2s22p2,排布图:,B错误;
C.的电子式中N少了一对孤对电子,正确为:,C错误;
D.质量数为15的氧核素:,D正确;
答案选D。
13.下列表达方式正确的是
A.33As的电子排布式: [Ar]4s24p3
B.N的价电子轨道排布图:
C.Cr原子结构示意图
D.Fe2+的价电子排布式为: [Ar]3d54s1
【答案】C
【详解】
A.As的原子序数为33,属于主族元素,由构造原理可知电子排布为1s22s22p63s23p63d104s24p3,所以As原子的简化电子排布式为:[Ar]3d104s24p3,故A错误;
B.N原子价电子为2S、2P电子,所以原子的价电子电子排布图为,故B错误;
C、Cr为24号元素,原子核中有24个质子,分别位于4个电子层上,价电子有6个电子,故Cr的原子结构示意图为,故C正确;
D.Fe2+核外有24个电子,电子排布式为[Ar]3d6,所以Fe2+的价电子排布式为:3d6,故D错误;
故选:C。
考点三 原子结构与元素性质
◆题型1 电离能
1.基态钠原子核外电子占据能量最高的能级符号是 ,钠原子的失去二个电子所需能量远远大于失去一个电子所需能量,请从结构角度分析其原因是 。
【答案】 3s 钠原子失去一个电子后,2p轨道为全充满的稳定结构(最外层达到了8电子稳定结构),较难失去电子
【详解】钠元素的原子序数为11,基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s1,则原子核外电子占据能量最高的能级为3s能级;钠原子失去一个电子后,Na+的核外电子排布式为1s22s22p6,2p轨道为全充满的稳定结构(最外层达到了8电子稳定结构),较难失去电子,所以钠原子的失去二个电子所需能量远远大于失去一个电子所需能量。
◆题型2 电负性
2.磷循环是磷元素在生态系统和环境中运动、转化和往复的过程。岩石和土壤中的磷酸盐由于风化和淋溶作用进入河流,在生态系统中进行循环。磷灰石是常见的磷酸盐矿物,其化学式为(、Cl或OH)。
(1)组成磷灰石的各元素中,电负性最大的是___________。
A.磷元素 B.氧元素 C.氯元素 D.氟元素
(2)磷灰石中部分会被同族取代,其中可以通过衰变得到,其含量可用于地质测年。关于和说法正确的是___________。
A.质子数相同 B.中子数相同 C.电子数相同 D.性质相同
【答案】(1)D
(2)C
【详解】(1)电负性同周期从左到右电负性逐渐增大,同主族从上到下电负性逐渐减小。对于四个选项中电负性由大到小为F>O>Cl>P。
A.磷灰石中含Ca、P、O、F、Cl、H等元素,其中F的电负性最大,A错误;
B.磷灰石中含Ca、P、O、F、Cl、H等元素,其中F的电负性最大,B错误;
C.磷灰石中含Ca、P、O、F、Cl、H等元素,其中F的电负性最大,C错误;
D.磷灰石中含Ca、P、O、F、Cl、H等元素,其中F的电负性最大,D正确;
故答案选D。
(2)A.的质子数为38,的质子数为37,两者不相等,A错误;
B.的中子数为,的中子数为,两者不相等,B错误;
C.和的电子数均为36(:38-2=36;:37-1=36),两者相等,C正确;
D.化学性质由最外层电子数决定,二者最外层电子数不同,故性质不同,D错误;
故答案选C。
3.亚硫酰氯分子中电负性最大的元素是 ,其基态原子的价电子占据的轨道数为 。
【答案】 O 4
【详解】亚硫酰氯的分子式为SOCl2。元素组成为S,O,Cl。根据元素周期律,同周期,从左到右,电负性逐渐增大,故Cl>S;O和Cl的非金属性都很强,但O的原子半径更小,对键合电子的吸引能力更强,故电负性,O>Cl;电负性最大的元素是O;O是第8号,第二周期,第VIA族元素,价层电子就是最外层电子数,故价层电子排布式为,2s22p4;轨道排布式为,占据的轨道数为1+3=4。故答案为:O;4。
◆题型3 原子半径 离子半径
4.下列元素性质递变规律正确的是(双选)
A.原子半径:Na>Mg>Al B.与水反应的剧烈程度:K>Na>Li
C.离子半径: D.非金属性:S>Cl>F
【答案】AB
【详解】A.同周期从左往右原子半径逐渐减小,原子半径:Na>Mg>Al,A正确;
B.同主族从上往下金属性逐渐增强,金属单质与水反应越来越剧烈,与水反应的剧烈程度:K>Na>Li,B正确;
C.电子层数相同,核电荷数越小,离子半径越大,故离子半径:,C错误;
D.同周期从左往右非金属性增强,同主族从上往下非金属性减弱,非金属性:S<Cl<F,D错误;
答案选AB。
5.已知锗与硅同主族,与镓都位于第4周期。锗、硅、镓的原子半径由大到小的顺序为 ;在第4周期的元素中,基态原子的未成对电子数最多为 。
A.3 B.5 C.6 D.7
【答案】 镓>锗>硅 C
【详解】同周期元素从左到右,原子半径逐渐减小;同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大;故原子半径:镓>锗>硅;第四周期元素的电子排布是从4s1开始,到4p6结束,铬(Cr)的未成对电子数最多[Ar]3d54s1,共6个未成对电子,故选C。
考点四 元素周期表及周期律
◆题型1 元素周期表位置推断
1.下列说法不正确的是
A.第三周期非金属元素最高价氧化物对应的水化物的酸性从左到右依次增强(除稀有气体元素外)
B.锗可能和硅一样,也是良好的半导体材料
C.IA族元素的金属性一定比IIA族元素的金属性强
D.同周期元素(除稀有气体元素外)的原子半径从左到右逐渐减小
【答案】C
【详解】A.元素非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,所以第三周期非金属元素的非金属性从左到右依次增强,则其最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强(除稀有气体元素外),A正确;
B.锗可能和位于同一主族,性质相似,都可做半导体材料,B正确;
C.同一周期中IA族元素的金属性一定比IIA族元素的金属性强,但不同周期时,IA族元素的金属性不一定比IIA族元素的金属性强,如钙的金属性大于钠的,C错误;
D.同周期元素从左往右电子层数相同,核电荷数逐渐增加(除稀有气体元素外),所以同周期的原子半径从左到右逐渐减小,D正确;
故选C。
2.下列说法中,正确的是
A.s区元素全部是金属元素
B.p能级电子能量一定高于s能级电子能量
C.属于p区主族元素
D.第VIIA族元素从上到下,非金属性依次增强
【答案】C
【详解】A.s区元素不一定是金属元素,还有非金属氢,故A错误;
B.p能级电子能量不一定高于s能级电子能量,如2p能级电子的能量小于3s能级的能量,故B错误;
C.是第ⅥA族元素,属于p区主族元素,故C正确;
D.同主族元素从上到下,原子半径递增,核对最外层电子吸引能力逐渐减弱,则金属性逐渐增强、非金属性逐渐减弱,故D错误;
故选C。
3.甲~戊均为短周期元素,在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是
A.原子半径大小一定有:丙>甲>乙
B.元素电负性强弱一定有:戊>丁>丙
C.元素的第一电离能大小一定有:戊>丙>丁
D.丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
【答案】C
【分析】戊的最高价氧化物对应水化物为强酸,戊可能是S,也可能为Cl,如果戊是S,则乙为O,丁为P,丙为Si,甲为C,如果戊是Cl,则乙为F,丁为S,丙为P,甲为N,据此分析。
【详解】A.同主族从上到下,原子半径依次增大,同周期从左向右原子半径依次减小(稀有气体除外),原子半径大小顺序有:丙>甲>乙,A不符合题意;
B.同周期元素从左到右,电负性逐渐增大,故元素电负性强弱有:戊>丁>丙,B不符合题意;
C.同周期元素从左到右,元素第一电离能逐渐增大,但P的3p轨道上的电子为半充满状态,比较稳定,故P的第一电离能比S大,故元素的第一电离大小为:Cl>P>S或P>S>Cl,C符合题意;
D.若丙为Si,最高价氧化物对应水化物是H2SiO3,能与碱反应,若丙为P,最高价氧化物对应水化物是H3PO4,也能与碱反应,D不符合题意;
故选C。
◆题型2 元素周期律及应用
4.下列事实能比较硫元素和氧元素非金属性强弱的是(双选)
A.热稳定性: B.单质的熔点:
C.酸性: D.原子半径:
【答案】AD
【详解】A.氢化物的稳定性能作为非金属性的判断依据,故热稳定性:,能说明非金属性O强于S,故A选;
B.单质的熔点不能比较元素非金属性,故B不选;
C.氢化物的酸性不能比较元素非金属性,应该用最高价含氧酸的酸性,故C不选;
D.原子半径,两者的最外层电子数相同,则O的得电子能力强于S,能说明非金属性O强于S,故D选;
答案选AD。
5.太阳能转化为电能时,要用到Si、GaP、GaAs等半导体材料,已知Ga与As同周期,与Al同主族。下列说法正确的是
A.酸性: B.第一电离能:
C.热稳定性: D.原子半径:
【答案】B
【详解】A.因为非金属性:,所以酸性:,A错误;
B.同周期元素从左到右第一电离能逐渐增大的趋势,但是第ⅡA族与第ⅤA族元素的第一电离能大于同周期相邻元素,所以第一电离能:,B正确;
C.因为非金属性:,所以热稳定性:,C错误;
D.同周期元素从左到右,原子半径逐渐减小,已知Ga与As同周期,与Al同主族,则原子序数:,原子半径:,D错误;
故选B。
6.2019年是元素周期表发表150周年,期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周期。下列说法不正确的是
A.In是第五周期第ⅢA族元素 B.11549In的中子数与电子数的差值为17
C.原子半径:In>Al D.碱性:In(OH)3>RbOH
【答案】D
【分析】A.根据原子核外电子排布规则,该原子结构示意图为,据此判断该元素在周期表中的位置;
B.质量数=质子数+中子数,元素符号的左上角为质量数、左下角为质子数,原子的质子数=电子数;
C.同主族元素的原子,从上到下,电子层数逐渐增多,半径逐渐增大;
D.同周期元素,核电荷数越大,金属性越越弱,最高价氧化物对应水化物的碱性越弱;
【详解】A.根据原子核外电子排布规则,该原子结构示意图为,因此In位于元素周期表第五周期第IIIA族,故A不符合题意;
B.质量数=质子数+中子数,元素符号的左上角为质量数、左下角为质子数,因此该原子的质子数=电子数=49,中子数为115-49=66,所以中子数与电子数之差为66-49=17,故B不符合题意;
C.Al位于元素周期表的三周期IIIA族,In位于元素周期表第五周期IIIA族,同主族元素的原子,从上到下,电子层数逐渐增多,半径逐渐增大,因此原子半径In>Al,故C不符合题意;
D.In位于元素周期表第五周期,铷(Rb)位于元素周期表第五周期第IA族,同周期元素,核电荷数越大,金属性越越弱,最高价氧化物对应水化物的碱性越弱,因此碱性:In(OH)3<RbOH,故D符合题意;
综上所述,本题应选D。
考点五 综合题型
◆题型1 原子结构基础
1.下列化学用语或图示表达正确的是
A.基态原子的价层电子排布式:
B.激发态H原子的轨道表示式:
C.的原子结构示意图:
D.的电子式:
【答案】C
【详解】A.根据洪特规则,基态原子的3d轨道全充满会更稳定,则基态原子的价层电子排布式应为,A错误;
B.H原子只有1个电子层(n=1),该层只有1s轨道,不存在1p轨道,轨道表示式为:,B错误;
C.的原子序数为34,位于周期表中第四周期第VIA族,核外电子层排布分别为2、8、18、6,则原子结构示意图为:,C正确;
D.的电子式中P原子最外层有5个电子,与3个H原子形成3对成键电子对,同时还剩1对孤对电子,则其电子式为:,D错误;
故答案为:C。
2.氮化镓是新型半导体材料。工业制备氮化镓的常用方法是。下列叙述正确的是
A.基态Ga原子电子排布式:
B.的空间填充模型:
C.基态N原子价层电子的轨道表示式:
D.HCl溶于水形成的水合氯离子:
【答案】C
【详解】A.Ga为31号元素,基态原子电子排布式应为[Ar]3d104s24p1,选项中遗漏3d10,A错误;
B.NH3的空间填充模型应体现原子相对大小且无"棍"连接,题目图片为球棍模型,B错误;
C.基态N原子价层电子为2s22p3,2s轨道电子自旋相反,2p轨道3个电子分占不同轨道且自旋相同,图中符合洪特规则和泡利原理,C正确;
D.带负电,应吸引水分子中呈正电性的H原子,即水合氯离子:,D错误;
故选C。
3.根据已学知识,请回答下列问题:
(1)写出3p轨道上有2个未成对电子的元素的符号: 。
(2)已知镍是28号元素,写出Ni的价层电子排布式: (在元素周期表中,该元素在 (填“s”、“p”、“d”、“f”)区。
(3)从原子结构的角度比较B、N和O的第一电离能由大到小的顺序为 ,理由是 ,电负性由大到小的顺序是 。
【答案】(1)Si、S
(2) 3d84s2 d
(3) N>O>B 同周期元素从左到右,第一电离能有增大趋势,N原子2p轨道半充满,N原子第一电离能大于同周期相邻元素 O > N > B
【详解】(1)3p轨道上有2个未成对电子,可能是3p2或3p4,该元素是Si和S;
(2)镍是28号元素,Ni的价层电子排布式3d84s2;在元素周期表中,Ni是Ⅷ族元素,该元素在d区;
(3)同周期元素从左到右,第一电离能有增大趋势,N原子2p轨道半充满,N原子第一电离能大于同周期相邻元素, B、N和O的第一电离能由大到小的顺序为N > O > B。同周期元素从左到右,电负性依次增大,电负性的顺序是O > N > B。
◆题型2 元素的推断及性质
4.铱的原子序数为77,价电子排布为,则铱在元素周期表中位于
A.第5周期第7族 B.第5周期第9族 C.第6周期第7族 D.第6周期第9族
【答案】D
【详解】铱的原子序数为77,价电子排布为,周期数由电子层数决定,铱的价电子排布为,其中最高能层的主量子数n=6,说明铱位于第6周期;对于过渡元素(副族和第Ⅷ族),族数可通过价电子中d轨道和s轨道的电子数之和判断,铱的价电子为:,电子数之和为7+2=9,因此属于第9族,故铱位于第6周期第9族;
故选D。
5.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等,Y最外层有1个未成对电子,Z的3s轨道半充满,W与X属于同一主族。下列说法正确的是
A.元素X、Y、Z、W的简单离子具有相同的电子层结构
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>W
C.简单气态氢化物的热稳定性:W>X>Y
D.原子半径:r(Y)<r(X)<r(W)<r(Z)
【答案】D
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等,X为O; Z的3s轨道半充满,可知Z为Na;Y最外层有1个未成对电子,且原子序数比O大,比Na的小,Y为F;W与X属于同一主族,W为S。
【详解】A.X为O、 Z为Na 、Y为F、W为S;X、Y、Z、W四种元素简单离子分别为O2−、F-、Na+ 、S2−,其中S2−核外18个电子和另外三种离子的10电子的电子层结构不同,A错误;
B.Y为F、W为S,F没有正化合价,无最高价氧化物对应的水化物,B错误;
C.X为O、 Y为F、W为S;非金属性F>O>S,元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,稳定性HF>H2O>H2S,C错误;
D.X为O、 Z为Na 、Y为F、W为S;核外电子层数越多,原子半径越大,同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,则半径r(F)<r(O)<r(S)<r(Na),D正确;
故选D。
6.黑火药是中华民族对人类文明的重大贡献。“它”由、硫磺(S)、木炭(C)按一定比例混合而成,爆炸时主要反应为:。结合反应中的物质和组成元素回答下列问题:
(1)如图显示元素周期表中钾元素的部分信息,
钾元素在周期表中的位置为 。“39.10”表示 。
A.钾原子的相对原子质量 B.钾元素的相对原子质量 C.钾元素的原子序数
(2)上述非金属元素中,原子半径最大的是 ,非金属性最强 ,能证明O元素的非金属性强于S元素的依据是 。
A.热稳定性: B. C.沸点:
(3)氧元素有三种核素:、、,对这三种核素的描述不正确的是______。
A.质子数相同 B.质量相同 C.化学性质相同 D.位置相同(周期表中)
(4)、、三种物质中,属于共价化合物的是 ,写出的电子式 。
(5)写出结构示意图 ,氮元素最高价氧化物对应水化物的分子式 ,碳元素气态氢化物分子空间构型是 。
A.平面正四边形 B.正四面体 C.四棱锥
(6)黑火药爆炸时伴随了化学键的断裂和形成,涉及到的化学键类型是 。
A.离子键 B.共价键 C.离子键和共价键
(7)证明是离子化合物的依据是______。
A.易溶于水 B.溶液能导电
C.熔融能导电 D.熔点:334℃
【答案】(1) 第四周期第IA族 A
(2) S O ABC
(3)B
(4)
(5) HNO3 B
(6)C
(7)C
【详解】(1)钾元素在周期表中的位置为第四周期第IA族,“39.10”表示钾原子的相对原子质量,故答案为第四周期第IA族;A。
(2)上述非金属元素有C、N、O、S,原子半径最大的是S,非金属性最强O;
A.O元素的非金属性强于S,其热稳定性,故A符合题意;
B.氧气可以置换硫化氢中的硫,能说明O元素的非金属性强于S,故B符合题意;
C.同族非金属元素,非金属性越强,即从下到上,非金属单质沸点递减,故C符合题意;
故答案为S;O;ABC。
(3)A.、、均为O元素,质子数相同,故A正确;
B.质子数相同,中子数不同,质量不同,故B错误;
C.同位素化学性质相同,故C正确;
D.、、均为O元素,在周期表中位置相同,故D正确;
故答案选B。
(4)、、三种物质中,属于共价化合物的是,写出的电子式为,故答案为;。
(5)结构示意图为,氮元素最高价氧化物对应水化物为硝酸,分子式HNO3,碳元素最简气态氢化物为CH4,分子空间构型是正四面体,故答案为;HNO3;B。
(6)爆炸时主要反应为:,涉及到离子键和共价键的断裂和形成,故答案选C。
(7)A.HCl为共价化合物,也能溶于水,则不能利用溶解性判断离子化合物,故A不符合题意;
B.HCl的水溶液也导电,则不能利用溶液的导电性判断离子化合物,故B不符合题意;
C.离子化合物的构成微粒为离子,其熔融状态下能导电,则其固体不导电,熔融状态能导电,可证明为离子化合物,故C符合题意;
D.Si为单质,具有较高的熔点,则不能利用熔点判断离子化合物,故D不符合题意;
故答案选C。
B 综合攻坚·知能拔高
1.在探究原子结构的历史长河中,有许多科学家做出了贡献,下列说法不正确的是
A.道尔顿认为物质是由原子构成,原子是不能被创造,在化学反应中不可再分
B.卢瑟福提出了带核的原子结构模型
C.汤姆孙发现了原子中电子的存在
D.玻尔根据α粒子散射实验提出了玻尔模型
【答案】D
【详解】A.道尔顿的原子论确实认为原子不可再分且在化学反应中不可变,此描述符合其理论,A正确;
B.卢瑟福通过α粒子散射实验提出原子核式模型,明确原子存在带核结构,B正确;
C.汤姆孙通过阴极射线实验发现电子,证实原子中存在电子,C正确;
D.玻尔模型的提出主要基于氢原子光谱研究及量子理论,而非直接依据α粒子散射实验(该实验属于卢瑟福),D错误;
故答案选D。
2.下列说法正确的是
A.各电子层含有的原子轨道数为2n2(n为电子层序数)
B.霓虹灯光、节日焰火,都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关
C.电子的“自旋”类似于地球的“自转”
D.电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱
【答案】B
【详解】A.各电子层含有的原子轨道数为(n为电子层序数),A项错误;
B.霓虹灯光、节日焰火等是原子中的电子吸收了能量,从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道,但处于能量较高轨道上的电子是不稳定的,很快跃迁回能量较低的轨道,这时就将多余的能量以光的形式放出,即与电子跃迁释放能量有关,B项正确;
C.电子在原子核外高速、无规则运动,电子的“自旋”并不意味着电子像地球那样绕轴“自转”,C项错误;
D.电子在能量较高的激发态跃迁到较低激发态或基态时,会产生发射光谱,电子由能量较低的基态跃迁到激发态时,会产生吸收光谱,吸收光谱与发射光谱总称原子光谱,D项错误;
故答案为:B。
3.P元素3p轨道上的3个电子不同的是
①能量 ②原子轨道形状 ③原子轨道空间伸展方向 ④自旋状态 ⑤运动状态
A.①② B.③④ C.③⑤ D.②⑤
【答案】C
【详解】已知P为15号元素,则P元素3p轨道上的3个电子分别进入3p能级的不同轨道中,则①相同能级不同轨道上能量相同,②p能级的原子轨道均为哑铃形,即原子轨道形状相同,③3个3p轨道在空间x、y、z三个伸展方向,即原子轨道空间伸展方向不同,④根据洪特规则可知,电子进入同一能级的不同轨道时总是优先分占不同轨道,且自旋方向相同,即自旋状态相同,⑤由于3个电子分别在不同轨道上运动,故运动状态不同,综上分析可知,③⑤符合题意,故答案为:C。
4.下列化学用语表示正确的是
A.中子数为8的O原子:
B.羟基的电子式:
C.氯离子的电子式:
D.碳原子核外价电子的轨道式:
【答案】A
【详解】A.中子数为8的氧原子质量数为8+8=16,表示为,A正确;
B.羟基氧有一个单电子,羟基的电子式:,B错误;
C.氯离子的电子式为,C错误;
D.碳原子核外价电子的轨道式为,D错误;
故选A。
5.青金石是方钠石类铝硅酸盐中的一种,其中一种化学式为Na5Ca3[AlSiO4]6Cl2,可作为彩绘用的蓝色颜料。下列说法错误的是
A.第一电离能:Cl>Si>Al B.离子半径:Ca2+>Cl->Na+
C.电负性:Cl>Si>Al D.原子半径:Ca>Cl>O
【答案】B
【详解】A.同周期主族元素从左到右,随着原子序数的递增,元素的第一电离能总体趋势递增,第三周期中Mg、P反常,故Cl>Si>Al,A正确;
B.对于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,则离子半径:Cl⁻(3层,核电荷17)>Ca2⁺(3层,核电荷20)>Na⁺(2层),B错误;
C.同周期主族元素从左到右,元素的电负性依次增大,Al、Si、Cl同周期且原子序数递增,则电负性Cl>Si>Al,C正确;
D.同周期主族元素从左到右,原子半径递减,同主族元素从上到下,原子半径递增,则原子半径:Ca(第四周期)>Cl(第三周期)>O(第二周期),D正确;
故选B。
6.元素周期表中,某些主族元素与下方的主族元素(如图)的性质具有相似性,这种规律被称为“对角线规则”。下列叙述正确的是
A.Li在空气中燃烧能生成Li2O、Li3N B.硼酸是强酸
C.B与水常温下能剧烈反应 D.BeCl2是离子化合物
【答案】A
【详解】A.Mg在空气中燃烧生成MgO和Mg3N2,根据对角线规则,Li在空气中燃烧生成Li2O、Li3N,故A正确;
B.硅酸是弱酸,根据对角线规则,硼酸是弱酸,故B错误;
C.Si和水常温下不反应,故B不能够与水反应,故C错误;
D.氯化铝是共价化合物,根据对角线规则可知,BeCl2是共价化合物,故D错误;
答案选A。
7.下列说法正确的是
A.Fe位于元素周期表中VIIIB族 B.Mg原子核外有4种能量不同的电子
C.Mn2+的最外层电子排布式为3d5 D.软锰矿中的金属元素均处于d区
【答案】B
【详解】A.Fe为26号元素,位于周期表中的VIII族,A项错误;
B.Mg为12号元素,电子排布式为,核外有1s、2s、2p、3s共4种能量不同的电子,B项正确;
C.基态Mn原子的电子排布式为,由此可知Mn2+的最外层电子排布式为,C项错误;
D.软锰矿的主要成分为MnO2,其中的金属元素为Mn,电子排布式为,可知其位于d区,软锰矿中还含有Al、Ca、Mg等金属,其中Ca和Mg位于s区,Al位于p区,D项错误;
答案选B。
8.氮化硅(Si3N4)是一种性能优异的半导体材料。有关Si和N性质的对比,正确的是(H C Si 的电负性分别为2.1、 2.5、 1.8)
A.第一电离能:O<N B.CH4和SiH4中H的化合价相同
C.酸性:H2SiO3>HNO3 D.气态氢化物稳定性:SiH4>NH3
【答案】A
【详解】A.N核外电子排布处于半充满的较稳定状态,其第一电离能大于相邻族元素,第一电离能:O<N,A正确;
B.CH4中C电负性大于H,H为正价态,SiH4中Si电负性小于H,H为负价态,B错误;
C.元素非金属性越强,其最高价含氧酸酸性越强,非金属性:,酸性:H2SiO3<HNO3,C错误;
D.元素非金属性越强,气态氢化物越稳定,非金属性:N>Si,气态氢化物稳定性:SiH4<NH3,D错误;
答案选A。
9.比较下列各组性质不正确的是
A.金属性:K>Na>Mg B.电负性:F>O>S
C.热稳定性:H2O<NH3<CH4 D.酸性:HClO4>H2SO4>HClO
【答案】C
【详解】A.金属性同一主族从上到下增强,同周期从左到右减弱,则K>Na>Mg,A项正确;
B.同周期元素从左到右电负性逐渐增大,同主族元素从上到下电负性逐渐减小,则电负性F>O>S,B项正确;
C.非金属性O>N>C,对应氢化物热稳定性应为H2O>NH3>CH4,C项错误;
D.非金属性:Cl>S,HClO4是Cl最高价含氧酸,H2SO4是S最高价含氧酸,则酸性HClO4强于H2SO4,HClO是弱酸,故酸性:HClO4>H2SO4>HClO,D项正确;
答案选C。
10.下列有关原子结构与性质的说法,正确的是
A.基态电子排布式违反了泡利不相容原理
B.激发态的电子轨道表示式:
C.基态中能级最高的电子所占据轨道的电子云形状为球形
D.基态原子有16种能量不同的电子
【答案】B
【详解】A.基态的正确电子排布式应为,因半满结构更稳定,题目中的违反的是洪特规则的特例(全满、半满更稳定),而非泡利不相容原理(一个轨道最多2个电子,自旋相反),A错误;
B.核外有10个电子,基态电子排布为,基态电子可由低能量轨道跃迁到能量高的轨道,图中两个轨道上的电子分别跃迁到了和轨道上,B正确;
C.基态电子排布为,最高能级为,轨道电子云形状为哑铃形,C错误;
D.基态原子电子排布为,不同能级(、、、、)能量不同,同一能级电子能量相同,共5种能量不同的电子,D错误;
故答案选B。
11.太阳能的开发利用在新能源研究领域中占据重要地位。单晶硅太阳能电池片在加工时,一般掺杂微量的铜、硼、镓、硒、钛、钒等。回答下列问题:
(1)VO2+与可形成配合物。中,第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
(2)镓与硒相比,电负性更大的是 (填元素符号)。
(3)在第二周期元素中,第一电离能介于B和N两元素之间的有 。
(4)硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物,若“Si—H”中共用电子对偏向氢元素,氢气与硒反应时单质硒是氧化剂,则硒与硅的电负性相对大小为 Se (填“>”或“<”) Si 。与 Si 同周期的部分元素的电离能如图所示,其中a、b和c分别代表 (填字母)。
A.a为I1,b为I2,c为I3 B.a为I2,b为I3,c为I1
C.a为I3,b为I2,c为I1 D.a为I1,b为I3,c为I2
【答案】(1)O>C
(2)Se
(3)Be、C、O
(4) > B
【详解】(1)
所含元素中属于第二周期元素为碳、氧,同一周期元素从左到右,第一电离能呈增大的趋势,第一电离能:O>C;
(2)镓与硒位于同一周期,同周期元素从左到右,元素的电负性逐渐变大,则电负性:Se>Ga,即镓与硒相比,电负性更大的是Se;
(3)同周期元素从左到右,第一电离能呈增大的趋势,但ⅡA、ⅤA族元素的最外层达到全充满或半充满稳定状态,其第一电离能大于右边相邻元素,则在第二周期元素中,第一电离能:,即第一电离能介于B和N两元素之间的有Be、C、O;
(4)“Si—H”中共用电子对偏向氢元素,则电负性:H>Si;氢气与硒反应时单质硒是氧化剂,则硒得电子能力大于氢,则电负性:Se>H,所以硒与硅的电负性相对大小为Se>Si。同周期元素从左到右,第一电离能呈增大的趋势,但ⅡA、ⅤA族元素的最外层达到全充满或半充满稳定状态,其第一电离能大于右边相邻元素,则c为I1;失去第一个电子后,钠离子达到8电子稳定结构,失去第二电子需要较大能量,其第二电离能在同周期主族元素中最大,则a为I2,即b为I3,故选B。
12.高纯度的含氟特种气体是重要的半导体清洗剂、蚀刻剂,长期依赖进口,是目前我国攻关电子产业全流程国产化的重点项目之一。
(1)SiF4的结构式 。
(2)以下气体中,各原子最外层电子不全满足8电子稳定结构的是___________。
A.PH3 B.NCl3 C.BF3 D.CCl4
(3)氢氟酸(HP)有剧毒,能与骨骼中的Ca2+结合形成难溶于水的CaF2,写出该反应的离子方程式 。
(4)氟元素在自然界中只有1种稳定同位素19F。依据相对分子质量的差异,工业上常用离心法获得高纯度的30SiF4。判断能否通过相同手段提纯30SiH4,并说明原因 。
【答案】(1)
(2)C
(3)
(4)不能,F的同位素相对原子质量相差大,可用离心法分离,但H的同位素相对原子质量相差不大,故不能用离心法分离
【详解】(1)
Si元素最外层有4个电子,与4个F原子形成4个共价键,达到8电子稳定结构,故答案为;
(2)A.P元素最外层有5个电子,与3个氢原子形成3个共价键,达到8电子稳定结构,A正确;
B.N最外层有5个电子,与3个氯原子形成3个共价键,达到8电子稳定结构,B正确;
C.B最外层有3个电子,与3个氟原子形成3个共价键,没达到8电子稳定结构,C错误;
D.C最外层有4个电子,与4个氯原子形成4个共价键,达到8电子稳定结构,D正确;
故选C。
(3)HF为弱酸,写离子方程式的时候不拆,产物CaF2也难溶,不拆,则离子方程式为;
(4)离心法是通过两种物质的质量不同进行分离,30Si9F4和30Si19F4能分离就是其相对分子质量相差比较大,但是H的同位素1H,2H,3H的相对分子质量相差不大,故不能用离心法来进行分离,故答案为:不能,F的同位素相对原子质量相差大,可用离心法分离,但H的同位素相对原子质量相差不大,故不能用离心法分离。
13.尿素在结晶过程中主要副反应是尿素发生脱氨反应。其反应历程如下:
反应③:(快)
反应④:(缩二脲)(慢)
(1)已知共价键的极性强弱会影响成键原子的电子云密度。在缩二脲的结构式()中圈出电子云密度最小的H原子 。
(2)在尿素结晶过程中,反应③可视为处于平衡状态。实验表明,在合成尿素的体系中,的浓度越高,缩二脲生成速率越慢,其原因是 。
【答案】(1) (2)根据反应③可知,的浓度越高,反应③的平衡向逆反应方向进行,使HNCO浓度降低,导致反应④的反应速率降低,使缩二脲生成速率减慢
【解析】(1)根据缩二脲的结构式可知,只有N原子上存在H原子,则N原子上H原子越少,碱性越弱,电子云密度越小,可以得到缩二脲中电子云密度最小的H原子为:。
(2)根据反应③(快)可知,的浓度越高,反应③的平衡向逆反应方向进行,使HNCO浓度降低,导致反应④的反应速率降低,使缩二脲生成速率减慢。
14.铬是自然界中硬度最大的金属。
(1)在元素周期表中,铬元素位于___________。
A.s区 B.p区 C.d区 D.f区
(2)图中的“52.00”指的是___________。
A.铬原子的质量数 B.铬原子的相对原子质量
C.铬元素的质量数 D.铬元素的相对原子质量
(3)基态铬原子的核外电子排布式为[Ar] ,其价电子有 种不同的运动状态。
【答案】(1)C (2)D (3)3d54s1 6
【解析】(1)Cr为24号元素,位于周期表的d区,故选C;
(2)由元素周期表中元素信息可知Cr元素的相对原子质量为52.00,故选D;
(3)Cr为24号元素,核外电子排布式为[Ar]3d54s1;其价电子有6种不同运动状态。
15.锌在工业中有重要作用,也是人体必需的微量元素。硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料,在防腐、电镀、医学上有诸多应用。
(1)基态Zn原子核外电子排布式为 ;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”);Cu、Zn等金属具有良好的导电性,从金属键的理论看,原因是 。
(2)下列现代分析手段中,可用于检验水中痕量锌元素的是_______。
A.X射线衍射 B.原子光谱 C.质谱 D.红外光谱
【答案】(1) [Ar]3d104s2 大于 自由电子在外加电场作用又发生定向移动 (2)B
【详解】(1)Zn原子序数30,核外电子排布式:[Ar]3d104s2,各能级电子排布处于全充满的稳定结构,Cu核外电子排布:[Ar]3d104s1,Cu更容易失去一个电子形成价电子排布为3d10的较稳定结构,所以Ⅰ1(Zn)>Ⅰ1(Cu);金属内部存在自由电子在外加电场作用又发生定向移动,具有比较好的导电能力;
(2)可以通过借助原子光谱来检验水中痕量锌元素。
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第1章 原子结构与性质
A 题型聚焦·专项突破
考点一 原子结构
题型1 能层 能级 构造原理
题型2 原子光谱
考点二 电子的排布规律(重点)
题型1 电子云 原子轨道
题型2 泡利原理 洪特规则 能量最低原理
题型3 电子排布规律
题型4 电子排布式
题型5 电子排布图
题型6 判断化学用语正误
考点三 原子结构与元素性质(重点)
题型1 电离能
题型2 电负性
题型3 原子半径 离子半径
考点四 元素周期表及周期律(难点)
题型1 元素周期表位置推断
题型2 元素周期律及应用
考点五 综合题型(难点)
题型1 原子结构基础
题型2 元素的推断及性质
B 综合攻坚·知能拔高
A 题型聚焦·专项突破
考点一 原子结构
◆题型1 能层 能级 构造原理
1.基态Si原子中,电子占据的最高能级的符号是
A.2s B.2p C.3s D.3p
2.构造原理揭示的电子排布能级顺序,实质是各能级能量高低顺序,若以E表示某能级的能量,下列能量大小顺序正确的是
A. B.
C. D.
3.基态原子核外的最高能层符号是 ,基态最高能级为 。
◆题型2 原子光谱
4.下列关于原子光谱的说法错误的是
A.氯化钠在灼烧过程中,发出黄色的光产生原子发射光谱,属于物理变化
B.波尔原子结构模型可以较好解释多电子原子光谱复杂现象
C.原子吸收光谱法被广泛应用与元素的定量分析中
D.波尔原子结构模型中轨道的含义与氢原子结构模型中原子轨道的含义不同
5.用原子光谱分析法可以确定元素种类。Ge元素的光谱不可能是
A.发射光谱 B.吸收光谱 C.线光谱 D.连续光谱
6.下列关于原子光谱的说法中错误的是
A.原子光谱包括吸收光谱和发射光谱
B.吸收光谱由暗背景和不连续的彩色亮线组成
C.可以利用特征谱线来鉴定元素的种类
D.在对太阳光谱的研究中,根据原子吸收光的现象,分析并发现了太阳中的化学元素。
考点二 电子的排布规律
◆题型1 电子云 原子轨道
1.P元素基态原子能量最高能级的电子云形状是
A.哑铃形 B.球形 C.水滴形 D.花瓣形
2.下列与氢原子有关的说法中,错误的是
A.氢原子电子云图中小黑点的疏密表示电子在该区域出现的概率密度
B.霓虹灯的发光机理与氢原子光谱形成机理基本相同
C.利用玻尔原子结构模型可以较好地解释氢原子光谱为线状光谱
D.氢原子核外只有一个电子,它产生的原子光谱中只有一根或明或暗的线
3.原子光谱是研究物质中原子结构的重要方法,下列与氢原子有关的说法中错误的是
A.氢原子电子云图中小黑点的疏密表示电子在该区域出现的概率密度
B.霓虹灯能的发光机理与氢原子光谱形成机理基本相同
C.利用玻尔原子结构模型可以较好地解释氢原子光谱为线状光谱
D.氢原子核外只有一个电子,它产生的原子光谱中只有一根或明或暗的线
◆题型2 泡利原理 洪特规则 能量最低原理
4.24Cr元素的基态原子核外电子占据的原子轨道总数目为
A.6 B.12 C.15 D.24
5.关于铁元素基态下的原子或离子,下列说法错误的是
A.核外的单电子数目为5个 B.原子核外有7种能量不同的电子
C.原子价电子的原子轨道有6种伸展方向 D.原子核外有26种不同运动状态的电子
6.某同学将基态氧原子的核外电子的轨道表示式表示为 该电子排布违背了
A.泡利不相容原理 B.能量最低原理
C.洪特规则 D.八隅体规则(八电子规则)
7.基态砷原子价电子轨道表示式不能写为,是因为该排布方式违背了以下哪个原理
A.强弱原理 B.守恒原理 C.泡利不相容原理 D.洪特规则
◆题型3 电子排布规律
8.下列说法中,正确的是
A.同一原子中,s电子的能量总是低于p电子的能量
B.任何s轨道形状均是球形,只是能层不同,球的半径大小不同而已
C.2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
D.原子核外电子排布,先排满K层再排L层,排满M层再排N层,满足能量最低原理
◆题型4 电子排布式
9.写出基态磷原子的电子排布式 。
10.基态Cu原子中,核外电子占据的最低能层符号是 ,其价电子层的电子排布式为 ,p轨道的形状为 。
◆题型5 电子排布图
11.聚氮化硫是重要的超导材料,目前已成为全球材料行业研究的热点。
(1)基态S原子的原子核外能量最高的电子电子云轮廓图为 形。
(2)下列电子排布图能表示氮原子的最低能量状态的是___________。
A. B.
C. D.
◆题型6 判断化学用语正误
12.下列化学用语表达正确的是
A.的结构示意图:
B.基态C原子价层电子排布图:
C.的电子式:
D.质量数为15的氧核素:
13.下列表达方式正确的是
A.33As的电子排布式: [Ar]4s24p3
B.N的价电子轨道排布图:
C.Cr原子结构示意图
D.Fe2+的价电子排布式为: [Ar]3d54s1
考点三 原子结构与元素性质
◆题型1 电离能
1.基态钠原子核外电子占据能量最高的能级符号是 ,钠原子的失去二个电子所需能量远远大于失去一个电子所需能量,请从结构角度分析其原因是 。
◆题型2 电负性
2.磷循环是磷元素在生态系统和环境中运动、转化和往复的过程。岩石和土壤中的磷酸盐由于风化和淋溶作用进入河流,在生态系统中进行循环。磷灰石是常见的磷酸盐矿物,其化学式为(、Cl或OH)。
(1)组成磷灰石的各元素中,电负性最大的是___________。
A.磷元素 B.氧元素 C.氯元素 D.氟元素
(2)磷灰石中部分会被同族取代,其中可以通过衰变得到,其含量可用于地质测年。关于和说法正确的是___________。
A.质子数相同 B.中子数相同 C.电子数相同 D.性质相同
3.亚硫酰氯分子中电负性最大的元素是 ,其基态原子的价电子占据的轨道数为 。
◆题型3 原子半径 离子半径
4.下列元素性质递变规律正确的是(双选)
A.原子半径:Na>Mg>Al B.与水反应的剧烈程度:K>Na>Li
C.离子半径: D.非金属性:S>Cl>F
5.已知锗与硅同主族,与镓都位于第4周期。锗、硅、镓的原子半径由大到小的顺序为 ;在第4周期的元素中,基态原子的未成对电子数最多为 。
A.3 B.5 C.6 D.7
考点四 元素周期表及周期律
◆题型1 元素周期表位置推断
1.下列说法不正确的是
A.第三周期非金属元素最高价氧化物对应的水化物的酸性从左到右依次增强(除稀有气体元素外)
B.锗可能和硅一样,也是良好的半导体材料
C.IA族元素的金属性一定比IIA族元素的金属性强
D.同周期元素(除稀有气体元素外)的原子半径从左到右逐渐减小
2.下列说法中,正确的是
A.s区元素全部是金属元素
B.p能级电子能量一定高于s能级电子能量
C.属于p区主族元素
D.第VIIA族元素从上到下,非金属性依次增强
3.甲~戊均为短周期元素,在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法不正确的是
A.原子半径大小一定有:丙>甲>乙
B.元素电负性强弱一定有:戊>丁>丙
C.元素的第一电离能大小一定有:戊>丙>丁
D.丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
◆题型2 元素周期律及应用
4.下列事实能比较硫元素和氧元素非金属性强弱的是(双选)
A.热稳定性: B.单质的熔点:
C.酸性: D.原子半径:
5.太阳能转化为电能时,要用到Si、GaP、GaAs等半导体材料,已知Ga与As同周期,与Al同主族。下列说法正确的是
A.酸性: B.第一电离能:
C.热稳定性: D.原子半径:
6.2019年是元素周期表发表150周年,期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周期。下列说法不正确的是
A.In是第五周期第ⅢA族元素 B.11549In的中子数与电子数的差值为17
C.原子半径:In>Al D.碱性:In(OH)3>RbOH
考点五 综合题型
◆题型1 原子结构基础
1.下列化学用语或图示表达正确的是
A.基态原子的价层电子排布式:
B.激发态H原子的轨道表示式:
C.的原子结构示意图:
D.的电子式:
2.氮化镓是新型半导体材料。工业制备氮化镓的常用方法是。下列叙述正确的是
A.基态Ga原子电子排布式:
B.的空间填充模型:
C.基态N原子价层电子的轨道表示式:
D.HCl溶于水形成的水合氯离子:
3.根据已学知识,请回答下列问题:
(1)写出3p轨道上有2个未成对电子的元素的符号: 。
(2)已知镍是28号元素,写出Ni的价层电子排布式: (在元素周期表中,该元素在 (填“s”、“p”、“d”、“f”)区。
(3)从原子结构的角度比较B、N和O的第一电离能由大到小的顺序为 ,理由是 ,电负性由大到小的顺序是 。
◆题型2 元素的推断及性质
4.铱的原子序数为77,价电子排布为,则铱在元素周期表中位于
A.第5周期第7族 B.第5周期第9族 C.第6周期第7族 D.第6周期第9族
5.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等,Y最外层有1个未成对电子,Z的3s轨道半充满,W与X属于同一主族。下列说法正确的是
A.元素X、Y、Z、W的简单离子具有相同的电子层结构
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>W
C.简单气态氢化物的热稳定性:W>X>Y
D.原子半径:r(Y)<r(X)<r(W)<r(Z)
6.黑火药是中华民族对人类文明的重大贡献。“它”由、硫磺(S)、木炭(C)按一定比例混合而成,爆炸时主要反应为:。结合反应中的物质和组成元素回答下列问题:
(1)如图显示元素周期表中钾元素的部分信息,
钾元素在周期表中的位置为 。“39.10”表示 。
A.钾原子的相对原子质量 B.钾元素的相对原子质量 C.钾元素的原子序数
(2)上述非金属元素中,原子半径最大的是 ,非金属性最强 ,能证明O元素的非金属性强于S元素的依据是 。
A.热稳定性: B. C.沸点:
(3)氧元素有三种核素:、、,对这三种核素的描述不正确的是______。
A.质子数相同 B.质量相同 C.化学性质相同 D.位置相同(周期表中)
(4)、、三种物质中,属于共价化合物的是 ,写出的电子式 。
(5)写出结构示意图 ,氮元素最高价氧化物对应水化物的分子式 ,碳元素气态氢化物分子空间构型是 。
A.平面正四边形 B.正四面体 C.四棱锥
(6)黑火药爆炸时伴随了化学键的断裂和形成,涉及到的化学键类型是 。
A.离子键 B.共价键 C.离子键和共价键
(7)证明是离子化合物的依据是______。
A.易溶于水 B.溶液能导电
C.熔融能导电 D.熔点:334℃
B 综合攻坚·知能拔高
1.在探究原子结构的历史长河中,有许多科学家做出了贡献,下列说法不正确的是
A.道尔顿认为物质是由原子构成,原子是不能被创造,在化学反应中不可再分
B.卢瑟福提出了带核的原子结构模型
C.汤姆孙发现了原子中电子的存在
D.玻尔根据α粒子散射实验提出了玻尔模型
2.下列说法正确的是
A.各电子层含有的原子轨道数为2n2(n为电子层序数)
B.霓虹灯光、节日焰火,都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关
C.电子的“自旋”类似于地球的“自转”
D.电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱
3.P元素3p轨道上的3个电子不同的是
①能量 ②原子轨道形状 ③原子轨道空间伸展方向 ④自旋状态 ⑤运动状态
A.①② B.③④ C.③⑤ D.②⑤
4.下列化学用语表示正确的是
A.中子数为8的O原子:
B.羟基的电子式:
C.氯离子的电子式:
D.碳原子核外价电子的轨道式:
5.青金石是方钠石类铝硅酸盐中的一种,其中一种化学式为Na5Ca3[AlSiO4]6Cl2,可作为彩绘用的蓝色颜料。下列说法错误的是
A.第一电离能:Cl>Si>Al B.离子半径:Ca2+>Cl->Na+
C.电负性:Cl>Si>Al D.原子半径:Ca>Cl>O
6.元素周期表中,某些主族元素与下方的主族元素(如图)的性质具有相似性,这种规律被称为“对角线规则”。下列叙述正确的是
A.Li在空气中燃烧能生成Li2O、Li3N B.硼酸是强酸
C.B与水常温下能剧烈反应 D.BeCl2是离子化合物
7.下列说法正确的是
A.Fe位于元素周期表中VIIIB族 B.Mg原子核外有4种能量不同的电子
C.Mn2+的最外层电子排布式为3d5 D.软锰矿中的金属元素均处于d区
8.氮化硅(Si3N4)是一种性能优异的半导体材料。有关Si和N性质的对比,正确的是(H C Si 的电负性分别为2.1、 2.5、 1.8)
A.第一电离能:O<N B.CH4和SiH4中H的化合价相同
C.酸性:H2SiO3>HNO3 D.气态氢化物稳定性:SiH4>NH3
9.比较下列各组性质不正确的是
A.金属性:K>Na>Mg B.电负性:F>O>S
C.热稳定性:H2O<NH3<CH4 D.酸性:HClO4>H2SO4>HClO
10.下列有关原子结构与性质的说法,正确的是
A.基态电子排布式违反了泡利不相容原理
B.激发态的电子轨道表示式:
C.基态中能级最高的电子所占据轨道的电子云形状为球形
D.基态原子有16种能量不同的电子
11.太阳能的开发利用在新能源研究领域中占据重要地位。单晶硅太阳能电池片在加工时,一般掺杂微量的铜、硼、镓、硒、钛、钒等。回答下列问题:
(1)VO2+与可形成配合物。中,第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
(2)镓与硒相比,电负性更大的是 (填元素符号)。
(3)在第二周期元素中,第一电离能介于B和N两元素之间的有 。
(4)硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物,若“Si—H”中共用电子对偏向氢元素,氢气与硒反应时单质硒是氧化剂,则硒与硅的电负性相对大小为 Se (填“>”或“<”) Si 。与 Si 同周期的部分元素的电离能如图所示,其中a、b和c分别代表 (填字母)。
A.a为I1,b为I2,c为I3 B.a为I2,b为I3,c为I1
C.a为I3,b为I2,c为I1 D.a为I1,b为I3,c为I2
12.高纯度的含氟特种气体是重要的半导体清洗剂、蚀刻剂,长期依赖进口,是目前我国攻关电子产业全流程国产化的重点项目之一。
(1)SiF4的结构式 。
(2)以下气体中,各原子最外层电子不全满足8电子稳定结构的是___________。
A.PH3 B.NCl3 C.BF3 D.CCl4
(3)氢氟酸(HP)有剧毒,能与骨骼中的Ca2+结合形成难溶于水的CaF2,写出该反应的离子方程式 。
(4)氟元素在自然界中只有1种稳定同位素19F。依据相对分子质量的差异,工业上常用离心法获得高纯度的30SiF4。判断能否通过相同手段提纯30SiH4,并说明原因 。
13.尿素在结晶过程中主要副反应是尿素发生脱氨反应。其反应历程如下:
反应③:(快)
反应④:(缩二脲)(慢)
(1)已知共价键的极性强弱会影响成键原子的电子云密度。在缩二脲的结构式()中圈出电子云密度最小的H原子 。
(2)在尿素结晶过程中,反应③可视为处于平衡状态。实验表明,在合成尿素的体系中,的浓度越高,缩二脲生成速率越慢,其原因是 。
14.铬是自然界中硬度最大的金属。
(1)在元素周期表中,铬元素位于___________。
A.s区 B.p区 C.d区 D.f区
(2)图中的“52.00”指的是___________。
A.铬原子的质量数 B.铬原子的相对原子质量
C.铬元素的质量数 D.铬元素的相对原子质量
(3)基态铬原子的核外电子排布式为[Ar] ,其价电子有 种不同的运动状态。
15.锌在工业中有重要作用,也是人体必需的微量元素。硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料,在防腐、电镀、医学上有诸多应用。
(1)基态Zn原子核外电子排布式为 ;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”);Cu、Zn等金属具有良好的导电性,从金属键的理论看,原因是 。
(2)下列现代分析手段中,可用于检验水中痕量锌元素的是_______。
A.X射线衍射 B.原子光谱 C.质谱 D.红外光谱
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