届高考化学一轮复习原子结构与性质作业.docx
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届高考化学一轮复习原子结构与性质作业
一、单选题
1．下列关于外围电子排布为3s23p4的粒子描述正确的是
A．它的元素符号为O
B．它的核外电子排布式为[Ar]3s23p4
C．它在元素周期表中属于p区元素
D．其电子排布图为:
2．下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述中，正确的是（ ）
A．基态原子的N层上只有一个电子的元素，一定是ⅠA族元素
B．原子的价电子排布为（n－1）d6～8ns2的元素一定是副族元素
C．基态原子的p能级上半充满的元素一定位于p区
D．基态原子的价电子排布为（n－1）dxnsy的元素的族序数一定为x＋y
3．磷原子中的不成对电子，不同的是
A．电子云形状B．电子云伸展方向C．电子能量D．电子自旋状态
4．下列各组原子中彼此化学性质一定相似的是（ ）
A．原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子
B．原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子
C．2p轨道上有一对成对电子的X原子和3p轨道上只有一对成对电子的Y原子
D．最外层都只有一个电子的X、Y原子
5．下列关于价电子排布式为3s23p4的粒子的描述正确的是（ ）
A．它的原子核外有三种形状不同的电子云
B．它的原子核外电子共有16种不同的运动状态
C．它可与H2反应生成常温时的液态化合物
D．该原子的轨道表示式为
6．气态中性基态原子的原子核外电子排布发生如下变化，吸收能量最多的是（ ）
A．1s22s22p63s23p2→1s22s22p63s23p1B．1s22s22p63s23p3→1s22s22p63s23p2
C．1s22s22p63s23p4→1s22s22p63s23p3D．[Ar]3d104s24p2→[Ar]3d104s24p1
7．下列说法中正确的是（ ）
A．s能级的能量一定比p能级低B．电子云图中小黑点多的区域表示电子多
C．3p2表示第三能层上有两个电子D．同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数相等
8．电子在一个基态原子的下列原子轨道中排布时，最后排布的是（ ）
A．nsB．npC．（n－1）dD．（n－2）f
二、综合题
9．周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大，a和b是组成物质种类最多的元素，c是地壳中含量最多的元素，d与b同族，e2+离子的3d轨道中有9个电子。
回答下列问题：
（1）c、d两种元素形成的化合物统称硅石，可通过______________方法区分其结晶形和无定形的两种存在形态，c的电子排布图为_______________________。
（2）A和B是生活中两种常见的有机物，A能与CaCO3反应，可用于厨房除水垢；B分子中的碳原子数目与A中相同，可与钠反应放出气体。
A中存在的化学键类型是______；
A.离子键B.共价键C.金属键D.氢键
B分子中碳原子的轨道杂化类型是____。
（3）用“>”或“<”填空：
第一电离能
熔点
b___d
dc2晶体___d晶体
（4）c与e两种元素可形成一种半导体材料，化学式为e2c，在其立方晶胞内部有四个c原子，其余c原子位于面心和顶点，则该晶胞中有____个e原子，e元素位于元素周期表的_______区。
（5）向e2+硫酸盐的水溶液中加入过量的氨水，可得到深蓝色透明溶液，写出该配离子的化学式______________。
（6）e单质为面心立方晶体，其晶胞棱长为anm，则e单质的密度为__________g·cm-3，其空间利用率为________。
10．铁被誉为“第一金属”，铁及其化合物在生活中有广泛应用。
（1）基态Fe3+第M层的电子排布式为_______________________。
（2）实验室用KSCN溶液、苯酚（
）检验Fe3+。
N、O、S的第一电离能由大到小的顺序为___________________（用元素符号表示），苯酚中碳原子的杂化轨道类型为____________。
（3）FeSO4常作补铁剂，SO42-的立体构型是_______________。
（4）羰基铁[Fe（CO）5]可用作催化剂、汽油抗爆剂等。
1molFe（CO）5分子中含_______molσ键，与CO互为等电子体的离子是________（填化学式，写一种）。
（5）氮化铁晶体的晶胞结构如图1所示。
该晶体中铁、氮的微粒个数之比为________。
（6）氧化亚铁晶体的晶胞如图2所示。
已知：
氧化亚铁晶体的密度为ρg·cm-3，NA代表阿伏加德罗常数的值。
在该晶胞中，与Fe2+紧邻且等距离的Fe2+数目为_________；Fe2+与O2-的最短核间距为_____________pm。
11．已知A，B，C，D，E、F六种元素的原子序数依次增大，其中A元素的原子半径在短周期元素中最小；B原子核外电子有6种不同的运动状态；D原子L层上有2对成对电子。
E元素在地壳中含量居第二位，F与E位于同一周期，且是该周期元素中电负性最大的元素。
根据以上信息回答下列问题：
（1）E元素可分别与D元素、F元素形成两种常见化合物，这两种化合物的熔沸点高低顺序为____________（用化学式表示），原因是_____________________。
（2）C的氢化物比下周期同族元素的氢化物沸点还要高，其原因是____________。
（3）1molB2A2分子中含σ键的数目是____________。
（4）图（Ⅰ）是B元素的单质晶体的一个晶胞，该晶胞中含有_____个原子，该晶体类型为________。
（5）E单质存在与金刚石结构类似的晶体，晶体中原子之间以_________相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献______个原子。
（6）BD2在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图（Ⅱ）所示。
该晶体的类型属于_______（填“分子”、“原子”、“离子”或“金属”）晶体，该晶体中B原子轨道的杂化类型为__________。
12．镧系为元素周期表中第ⅢB族、原子序数为57至71的元素。
（1）镝（Dy）的基态原子电子排布式为[Xe]4f106s2，画出镝（Dy）原子外围电子排布图：
_____。
（2）高温超导材料镧钡铜氧化物中含有Cu3+，基态时Cu3+的电子排布式为_______________。
（3）观察下面四种镧系元素的电离能数据，判断最有可能显示+3价的元素是_______（填元素名称）。
几种镧系元素的电离能（单位：
kJ·mol-1）
元素
I1
I2
I3
I4
Yb（镱）
604
1217
4494
5014
Lu（镥）
532
1390
4111
4987
La（镧）
538
1067
1850
5419
Ce（铈）
527
1047
1949
3547
（4）元素铈（Ce）可以形成配合物（NH4）2[Ce（NO3）6]。
①组成配合物的四种元素，电负性由大到小的顺序为_______________（用元素符号表示）。
②元素Al也有类似成键情况，气态氯化铝分子表示为（AlCl3）2，分子中Al原子杂化方式为________，分子中所含化学键类型有______________（填字母）。
a.离子键b.极性键C．非极性键d.配位键
（5）PrO2（二氧化镨）的晶体结构与CaF2相似，晶胞中镨原子位于面心和顶点，则PrO2（二氧化镨）的晶胞中有______个氧原子；已知晶胞参数为apm，密度为ρg·cm-3，NA=________（用含a、ρ的代数式表示）。
13．世上万物，神奇可测。
其性质与变化是物质的组成与结构发生了变化的结果。
回答下列问题。
（1）根据杂化轨道理论判断，下列分子的空间构型是V形的是_________ （填字母）。
A.BeCl2 B.H2O C.HCHO D.CS2
（2）原子序数小于36的元素Q和T，在周期表中既位于同一周期又位于同一族，且T的原子序数比Q多2。
T的基态原子的外围电子（价电子）排布式为_________________，Q2+的未成对电子数是______。
（3）铜及其合金是人类最早使用的金属材料，Cu2+能与NH3形成配位数为4的配合物[Cu（NH3）4]SO4
①铜元素在周期表中的位置是________________，[Cu（NH3）4]SO4中，N、O、S三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_____________________。
②[Cu（NH3）4]SO4中，存在的化学键的类型有_______ （填字母）。
A.离子键 B.金属键 C.配位键 D.非极性键 E.极性键
③NH3中N原子的杂化轨道类型是________，写出一种与SO42- 互为等电子体的分子的化学式:
__________。
④[Cu（NH3）4]2+具有对称的空间构型，[Cu（NH3）4]2+中的两个NH3被两个C1-取代，能得到两种不同结构的产物，则[Cu（NH3）4]2+的空间构型为___________________。
（4）氧与铜形成的某种离子晶体的晶胞如图所示，则该化合物的化学式为_________。
若该晶体的密度为ρg·cm-3，则该晶体内铜离子与氧离子间的最近距离为_____________（用含ρ的代数式表示，其中阿伏加德罗常数用NA表示）cm。
14．N、Cu及其相关化合物用途非常广泛。
回答下列问题：
（1）基态铜原子的价电子排布式为__________________。
（2）铜与钾处于同周期且最外层电子数相同，铜的熔沸点及硬度均比钾大，其原因是___________________________。
（3）NH3分子的立体构型为_________，中心原子的杂化类型是_________。
（4）N、S、P是组成蛋白质的常见元素。
三种元素中第一电离能最大的是_________，电负性最小的是_________。
（填元素符号）
（5）已知：
Cu2O熔点为1235℃，CuCl熔点为426℃，则可判定Cu2O为_________（填“离子晶体”或“分子晶体”，下同），CuCl为_________。
（6）氮与铜形成的一种化合物的晶胞结构如图所示。
与每个Cu原子紧邻的Cu原子有_________个，阿伏加德罗常数的数值为NA，该晶体的密度为_________（列出计算式）g·cm－3。
15．2018年3月南开大学教授叶萌春及其团队借助廉价金属镍和苯基硼酸共催化的烯基化反应，首次实现烯丙醇高效、绿色合成重大突破。
成果也在最新一期《德国应用化学》上发表。
丙烯醇的结构简式为CH2=CH-CH2OH。
请回答下列问题：
（1）基态镍原子的价电子排布式为___________________。
（2）1molCH2=CH-CH2OH含____molσ键，烯丙醇分子中碳原子的杂化类型为____。
（3）丙醛（CHCH2CHO）的沸点为49℃，丙烯醇（CH2=CHCH2OH）的沸点为91℃，二者相对分子质量相等，沸点相差较大的主要原因是_______________________________。
（4）羰基镍[Ni（CO）4）用于制备高纯度镍粉，它的熔点为-25℃，沸点为43℃。
羰基镍晶体类型是_________。
（5）Ni2+能形成多种配离子，如[Ni（NH3）6]2+、[Ni（CN）2]2-和[Ni（SCN）2]-等。
NH3的空间构型是_____________。
（6）NiO与NaCl的晶胞结构相似，如图所示，阴离子采取面心立方堆积，阳离子填充在位于阴离子构成的空隙中。
①氧化镍晶胞中原子坐标参数：
A（0，0，0）、B（1，1，0），则C原子坐标参数为____________。
②已知：
氧化镍晶胞密度为dg·cm-3，NA代表阿伏加德罗常数的值，则Ni2+半径为__________nm（用代数式表示）。
16．推导下列元素，回答有关问题：
（1）具有1个4p电子的元素为________（写元素名称）。
基态Fe原子有____个未成对电子。
Fe3＋的电子排布式为_____________。
（2）3d能级全充满，4s能级只有1个电子的元素为_______，原子序数为________。
在基态14C原子中，核外存在____对自旋相反的电子。
基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为_____，该能层具有的原子轨道数为____、电子数为____。
（3）原子序数小于36的元素X和Y，在周期表中既处于同一周期又位于同一族，且Y的原子序数比X大2，则Y的基态原子的价电子排布式是________，M能层有______个电子
17．
（1）某元素的原子序数为33，则：
此元素原子的电子总数是______；有_____个不同运动状态的电子,有____个电子层，____个能级；简化的电子排布式为__________。
（2）1s22s22p63s23p
违背了____________。
核电荷数为24的元素，其价电子排布的轨道表示式______，其原子的最外层电子数和未成对电子数分别为_____和_____。
（3）电子排布式为1s22s22p63s23p6某微粒的盐溶液能使溴水褪色，并出现浑浊，这种微粒的符号是________,原子核外电子云有________种不同的伸展方向。
18．碳、氧、硅、锗、氟、氯、溴、镍元素在化学中占有极其重要的地位。
（1）第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是________。
（2）从电负性角度分析，碳、氧和硅元素的非金属性由强至弱的顺序为____________________。
（3）CH4中共用电子对偏向C，SiH4中共用电子对偏向H，则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为__________________。
（4）基态锗（Ge）原子的电子排布式是____________，Ge的最高价氯化物分子式是________。
该元素可能的性质或应用有________（填字母）。
A．是一种活泼的金属元素
B．其电负性大于硫
C．其单质可作为半导体材料
D．锗的第一电离能高于碳而电负性低于碳
（5）溴与氯能以________键结合形成BrCl，BrCl分子中，________显正电性。
BrCl与水发生反应的化学方程式为______________________________________________。
19．X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的前四周期元素，这五种元素的相关信息如下：
元素
相关信息
X
其中一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代
Y
原子核外电子有7种不同的运动状态
Z
地壳中含量最高的元素
W
价电子排布式为（n＋1）sn（n＋1）pn＋2
R
基态原子最外能层只有一个电子，其他能层均已充满电子
（1）基态R原子的电子排布式为______________________________________。
（2）Y2分子中σ键和π键的数目比为________________。
（3）X、Y、Z三种元素的第一电离能由小到大的顺序为____________（用元素符号表示），元素Y的简单气态氢化物的沸点比元素X的简单气态氢化物沸点高的主要原因是_____________。
（4）元素Z、W组成的微粒WZ42-的空间构型是______，其中W原子的杂化轨道类型为________。
（5）已知Z、R能形成一种化合物，其晶胞结构如图所示，该化合物的化学式为________；若相邻的Z原子和R原子间的距离为acm，设阿伏加德常数的值为NA，则该晶体的密度为__________g·cm－3（用含a、NA的代数式表示）。
20．A、B、C、D、E五种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20。
其中C、E是金属元素；A和E属同族，它们原子的最外层电子排布式为ns1。
B和D也属同族，它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍。
C原子的最外层电子数等于D原子的最外层电子数的一半。
请回答下列问题：
（1）A是________，B是________，E是________。
（2）写出C元素基态原子的电子排布式：
________________________。
（3）元素B与D的电负性的大小关系是B____________（填“>”“<”或“＝”，下同）D，E与C的第一电离能大小关系是E________C。
（4）写出元素E和C的最高价氧化物对应的水化物之间反应的离子方程式：
_____________。
参考答案
1．C
【解析】A.价电子构型为3s23p4的元素是16号元素S，故A错误；
B.S原子具有16个核外电子，它的核外电子排布式为：
[Ne]3s23p4，故B错误；
C．S元素是VIA族元素，即是P区元素，故C正确；
D．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，且自旋方向相同，所以3p能级上电子排布图违反洪特规则，故D错误。
故选C。
2．C
【解析】A．基态原子的N层上只有一个电子的元素，可能为K、Cr或Cu，只有K为ⅠA族元素，Cr、Cu为副族元素，故A错误；
B．副族元素的d能级电子数为10或1～5，原子的价电子排布为（n－1）d6～8ns2的元素为Ⅷ族元素，故B错误；
C．基态原子的p能级上半充满的元素，电子最后填充p能级，属于p区，故C正确；
D．为ⅢB～ⅦB及Ⅷ族元素，其族序数为外围电子中d、s能级含有电子数目之和，族序数一定为x+y，为ⅠB族、ⅡB族元素，族序数等于外围电子排布中s能级中的电子数为y，故D错误，
故选：
C。
3．B
【解析】磷原子核外电子排布为:
1s22s22p63s23p3，其中不成对电子有3个，分别位于3p1x、3p1y、3p1z上，因此可知电子能量相同、电子云形状相同、自旋方向相同,但电子云伸展方向不相同,所以B选项是正确的；
综上所述，本题选B。
4．C
【解析】A.原子核外电子排布式为1s2是He，原子核外电子排布式为1s22s2是Be，二者性质不同，故A项错误；
B.原子核外M层上仅有两个电子的X为Mg元素，原子核外N层上仅有两个电子的Y可能为Ca、Fe、Zn等元素，价电子数不同，性质不相同，故B项错误；
C.2p轨道上有一对成对电子的X为O元素，3p轨道上只有一对成对电子的Y为S元素，二者位于周期表同一主族，最外层电子数相同，性质相似，故C项正确；
D.最外层都只有一个电子的X、Y原子，可能为H与Cu原子等，性质不同，故D项错误；
综上，本题选C。
5．B
【解析】A.价电子构型为3s23p4的元素是16号元素S，具有s和p两种能级，因此该原子的电子云形状有两种，分别是球形和哑铃形，故A项错误；
B.S原子具有16个核外电子，处于不同能层、能级上的电子具有的能量不同，同一能级上的电子自旋方向相反，故有16种不同的运动状态，故B项正确；
C.硫和氢气化合生成的硫化氢在常温下是气体而不是液体，故C项错误；
D.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，且自旋方向相同，所以3p能级上电子排布图违反洪特规则，故D项错误；
答案选B。
6．B
【解析】B项中前者最外层有5个电子，p轨道处于半满状态，根据洪特规则，当原子最外层轨道处于半满或全满时，能量变低，失去1个电子变成后者所需的能量较大；A、B、C三项中基态原子最外层p轨道只有2个或4个电子，容易失去电子，故吸收能量最多的是B项，故B项正确。
答案：
B。
7．D
【解析】A.高能层的s能级比低能层的p能级的能量高，A不正确；B.3p2表示3p能级排了两个电子，B不正确；同一原子中，1s、2p、4p电子的能量逐渐升高，C不正确。
同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数相等,故D正确；答案：
D。
8．B
【解析】根据基态原子核外电子排布的规律，电子应该依次进入ns轨道、（n－2）f轨道、（n－1）d轨道，最后进入np轨道，如果还有剩余电子则进入（n+1）s轨道。
综上所述，A.ns不符合题意；B.np符合题意；C.（n－1）d不符合题意；D.（n－2）f不符合题意；答案为B。
9．X-射线衍射实验
Bsp3>>16ds[Cu（NH3）4]2+
74%
【解析】
（1）c、d分别是O和Si元素，他们形成的硅石，可通过X-射线衍射实验方法区分其结晶形和无定形的两种存在形态，O原子的电子排布图为
；
故答案为：
X-射线衍射实验，
；
（2）A能与CaCO3反应，可用于厨房除水垢，即A是乙酸，B分子中的碳原子数目与A中相同，可与钠反应放出气体，即B是乙醇，乙酸中存在的化学键类型是共价键；乙醇分子中的C原子的杂化类型是sp3杂化；
故答案选，sp3；
（3）b是碳元素，d是硅元素，同一主族元素从上到下，第一电离能逐渐减小，所以第一电离能：
C>Si，SiO2中存在Si—O共价键，Si晶体中存在Si—Si共价键，其中Si—O共价键键长比Si—Si共价键键长短，键长越短，键能越大，熔点就越高，所以SiO2晶体的熔点高于Si晶体；
故答案为：
>，>；
（4）在其立方晶胞内部有四个c原子，其余c原子位于面心和顶点,即每个晶胞中含有8×
+6×
+4=8个O原子，根据化学式Cu2O，可知，该晶胞中含有16个Cu原子，Cu元素是29号元素，即位于元素周期表中的ds区；
故答案为：
16，ds；
（5）向e2+硫酸盐的水溶液中加入过量的氨水,即得到蓝色的Cu（NH3）4SO4，该配离子的化学式为：
[Cu（NH3）4]2+；
故答案为：
[Cu（NH3）4]2+；
（6）e即Cu单质为面心立方晶体，即原子位于顶点和面心，所以这个晶胞中含有Cu原子8×
+6×
=4个，晶胞边长a=anm=a×10-5cm，晶胞体积=（a×10-5cm）3，密度=
=
=
g·cm-3；它的空间利用率为：
=74%；
故答案为：
，74%。
10．3s23p63d5N>O>Ssp2杂化正四面体形10CN-3∶112
×1010
【解析】
（1）Fe原子核外有26个电子，核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2，Fe原子失去4s能级2个电子，和3d能级1个电子形成Fe3+，Fe3+电子排布式为1s22s22p63s23p63d5 ，则M层电子排布式为：
3s23p63d5；
故答案为：
3s23p63d5；
（2）根据同周期同主族元素性质递变规律判断，由于同一周期由左向右元素原子的第一电离能呈递增趋势，但氮原子2p轨道为半充满状态，第一电离能比相邻的元素都大，又由于同主族由上到下元素原子的第一电离能逐渐减小，N、O、S三种元素的第一电离能从大到小的顺序为N＞O＞S；苯环中的C原子处于同一平面，所以苯酚中碳原子的杂化轨道类型为sp2杂化；
故答案为：
N>O>S，sp2杂化；
（3）SO42-中S原子价层电子对=4+
（6+2-4×2）=4，且不含孤电子对，所以其立体构型是正四面体，硫原子采取sp3杂化；
故答案为：
正四面体；
（4）Fe和CO形成配位键，成键原子间只能形成一个σ键，因此1molFe（CO）5分子中含有10molσ键；等电子体是指价电子数和原子数相同的分子、离子或原子团。
与CO互为等电子体的离子可能是CN-，故答案为：
10，CN-；
（5）观察图一晶胞可以发现该晶胞中Fe原子个数为：
（6+6）×
+2×
+3=6，N原子数为2，故该晶体中铁、氮的微粒个数之比为
升级会员 