山东省高三化学寒假作业8 新人教版选修3《物质结构与性质》.docx
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山东省高三化学寒假作业8新人教版选修3《物质结构与性质》
2016年高三化学寒假作业8
一、选择题（本题共7道小题）
1.
下列叙述中正确的是（ ）
A．两种微粒，若核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同
B．凡单原子形成的离子，一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布
C．两原子，如果核外电子排布相同，则一定属于同种元素
D．阴离子的核外电子排布一定与上一周期稀有气体元素原子的核外电子排布相同
2.若某原子在处于能量最低状态时，外围电子排布为4d15s2，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．该元素原子核外共有5个电子层
C．该元素原子的M能层共有8个电子
D．该元素原子最外层共有3个电子
3.下列说法中错误的是（ ）
A．所有的非金属元素都分布在P区
B．除氦外的稀有气体原子的最外层电子数都是8
C．原子的核外电子层数等于该元素所在的周期数
D．元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素
4.如图为元素周期表前四周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中，正确的是（ ）
A．W元素的第一电离能小于Y元素的第一电离能
B．Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同
C．p能级未成对电子最多的是Z元素
D．X元素是电负性最大的元素
5.用R代表短周期元素，R原子最外层的p能级上的未成对电子只有2个．下列关于R的描述中正确的是（ ）
A．R的氧化物一定能溶于水
B．R的最高价氧化物所对应的水化物一定是H2RO3
C．R的氧化物一定能与NaOH溶液反应
D．R是非金属元素
6.元素处于基态时的气态原子获得一个电子成为﹣1价阴离子时所放出的能量叫做该元素的第一电子亲合能．﹣1价阴离子再获得一个电子的能量变化叫做第二电子亲合能．下表中给出了几种元素或离子的电子亲合能数据；：
元素
Li
Na
K
O
O﹣
F
电子亲合能/kJ·mol﹣1
59.8
52.7
48.4
141
﹣780
327.9
下列说法不正确的是（ ）
A．电子亲合能越大，说明越容易得到电子
B．一个基态的气态氟原子得到一个电子成为氟离子时放出327.9kJ的能量
C．元素的第一电子亲和能同主族的从上到下逐渐减小，同周期从左到右则逐渐增大
D．基态的气态氧原子得到两个电子成为O2﹣需要吸收能量
7.已知X、Y为同周期元素，且第一电离能X＜Y，下列说法中正确的是（）
A．电负性：
X＜Y
B．周期表中，X可能在Y的右边
C．若X与Y形成化合物，则X显正价，Y显负价
D．气态氢化物的稳定性：
HmY强于HnX
二、填空题（本题共3道小题）
8.有A、B、C、D、E5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属同一族，它们原子的最外层电子排布为ns1．B和D也属同一族，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原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半．请回答下列问题．
（1）A是H，B是，C是，E是．
（2）B在周期表中位于区．
（3）写出C元素基态原子的电子排布式．
（4）用轨道表示式表示D元素原子的价电子构型．．
9.
[化学﹣选修物质结构与性质]
已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42．X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子．X跟Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成负一价离子．请回答下列问题：
（1）X元素原子基态时的电子排布式为 ，该元素的符号是 ；
（2）Y元素原子的价层电子的轨道表示式为 ，该元素的名称是 ；
（3）X与Z可形成化合物XZ3，该化合物的空间构型为 ；
（4）已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ3，产物还有ZnSO4和H2O，该反应的化学方程式是 ；
（5）比较X的氢化物与同族第二、第三周期元素所形成的氢化物稳定性、沸点高低并说明理由 ．
10.
（1）下图曲线表示部分短周期元素的原子序数（按递增顺序排列）和其常见单质沸点的关系。
其中A点表示的单质是（填化学式）。
（2）准晶是一种无平移周期序，但有严格准周期位置序的独特晶体，可通过方法区分晶体、准晶体和非晶体。
（3）氧化亚铜为半导体材料，在其立方晶胞内部有四个氧原子，其余氧原子位于面心和顶点，则该晶胞中有个铜原子。
（4）很多金属盐都可以发生焰色反应，其原因是
（5）已知HF与F-通过氢键结合成HF2-．判断HF2-和HF2-微粒间能否形成氢键，并说明理由．
试卷答案
1.C
考点：
原子核外电子排布．
专题：
原子组成与结构专题．
分析：
A、Na+和Mg2+核外电子排布相同，但化学性质不同．
B、Pb2+、Pb4+核外电子排布不同，它们不可能都和一种稀有气体原子的核外电子排布相同．
C、原子核外电子数相同，则质子数相同，两原子是同一元素．
D、阴离子的核外电子排布一定与本周期的稀有气体原子的核外电子排布相同．
解答：
解：
A、Na+和Mg2+核外电子排布相同，但化学性质不同，互为同位素的原子，化学性质几乎完全相同，故A错误；
B、Pb2+、Pb4+核外电子排布不同，它们不可能都和一种稀有气体原子的核外电子排布相同，故B错误；
C、两原子核外电子数相同，则质子数相同，两原子是同一元素，互为同位素，故C正确；
D、原子获得电子形成阴离子，最外层呈稳定结构，电子层数目不变，阴离子的核外电子排布一定与本周期的稀有气体原子的核外电子排布相同，不是“上一周期”，故D错误．
故选：
C．
点评：
考查核外电子排布规律等，难度中等，注意A、B只要举出反例即可，反例法对于肯定的题设解答非常有效．
2.B
解：
根据核外电子排布规律，该元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2．由此可见：
该元素原子中共有39个电子，分5个电子层，其中M能层上有18个电子，最外层上有2个电子．
A．该元素原子处于能量最低状态时，原子中共有1未成对电子，故A错误；
B．该元素原子核外有5个电子层，故B正确；
C．该元素原子M能层共有18个电子，故C错误；
D．该元素原子最外层上有2个电子，故D错误．
故选B．
3.A
解；A．除氢元素处于s区，其它非金属元素都处于p区，故A错误；
B．稀有气体中He的最外层电子数为2，其它稀有气体元素原子的最外层电子数都是8个，故B正确；
C．原子结构中，电子层数=周期数，则原子的核外电子层数等于该元素所在周期数，故C正确；
D．．ⅢB族到ⅡB族，包含7个副族和第ⅤⅢ族，第ⅤⅢ族为8、9、10三个纵行，共10列，元素都是金属元素，故D正确．
故选A．
4.D
解：
图为元素周期表前四周期的一部分，由位置可知，X为F，W为P，Y为S，Z为Br，R为Ar，
A．W的3p电子半满为稳定结构，则W元素的第一电离能大于Y元素的第一电离能，故A错误；
B．Y的阴离子有3个电子层，而Z的阴离子有4个电子层，则Y的阴离子电子层结构与R原子的相同，故B错误；
C．p能级未成对电子最多为3个，只有W符合，故C错误；
D．上述元素中F的非金属性最强，则X元素是电负性最大，故D正确；
故选D．
5.D
解：
用R代表短周期元素，R原子最外层的p能级上的未成对电子只有2个，则R为C、O、Si、S元素，
A．R的氧化物不一定能溶于水，如CO或二氧化硅，故A错误；
B．R的最高价氧化物的水化物不一定是H2RO3，如H2SO4，故B错误；
C．R的氧化物不一定能与NaOH溶液反应，如不成盐氧化物，如CO，故C错误；
D．R是C、O、Si、S元素，这几种元素都是非金属元素，
故D正确；
故选D．
6.C
解：
A．根据表中数据知，元素得电子能力越强，其电子亲和能越大，所以电子亲和能越大说明越容易得到电子，故A正确；
B．基态的气态氟原子得到1mol电子成为氟离子时放出327.9kJ的能量，故B正确；
C．元素的第一电离能是指气态原子失去1个电子形成气态阳离子克服原子核的引力而消耗的能量，原子越稳定其第一电离能越大，同周期从左到右元素的第一电离能逐渐增大，但同一周期中第ⅡA族元素比第ⅢA族元素的第一电离能大，第ⅤA族比第ⅥA族第一电离能大，故C错误；
D．O元素的第一亲和能小于第二亲和能的绝对值，第一亲和能放出能量、第二亲和能吸收能量，所以基态的气态氧原子得到两个电子成为O2﹣需要吸收能量，故D正确；
故选C．
7.B
考点：
原子结构与元素周期律的关系．
分析：
X、Y为同周期元素，且第一电离能X＜Y，同周期随原子序数增大，第一电离能呈增大趋势，但ⅡA族、ⅤA族元素第一电离能大于同周期相邻元素，故则原子序数X＜Y或X＞Y．
A．同周期随原子序数增大，电负性增大；
B．ⅡA族、ⅤA族元素第一电离能高于同周期相邻元素；
C．电负性大的元素原子对键合电子吸引力更大，化合物中显负价；
D．非金属性越强，气态氢化物越稳定．
解答：
解：
X、Y为同周期元素，且第一电离能X＜Y，同周期随原子序数增大，第一电离能呈增大趋势，但ⅡA族、ⅤA族元素第一电离能共有同周期相邻元素，故则原子序数X＜Y或X＞Y．
A．原子序数可能是X＜Y或X＞Y，同周期随原子序数增大，电负性增大，故电负性：
X＜Y或X＞Y，故A错误；
B．由于ⅡA族、ⅤA族元素第一电离能高于同周期相邻元素，周期表中，X可能在Y的右边，也可能在Y的左边，故B正确；
C．电负性可能为：
X＜Y或X＞Y，电负性大的元素原子对键合电子吸引力更大，化合物中显负价，故X与Y形成化合物中X显正价、Y显负价或X显负价、Y显正极，故C错误；
D．同周期自左而右非金属性增强，故非金属性：
可能是X＜Y或X＞Y，非金属性越强，气态氢化物越稳定，故气态氢化物的稳定性：
HmY强于HnX或HmY弱于HnX，故D错误，
故选B．
点评：
本题考查位置结构性质关系应用，侧重对电离能的考查，注意理解掌握同周期元素第一电离能异常情况，学生容易忽略“ⅡA族、ⅤA族元素第一电离能高于同周期相邻元素”，属于易错题目，难度中等．
8.
（1）Na;Al;K
（2）p（3）1s22s22p63s23p1（4）
考点：
位置结构性质的相互关系应用．
分析：
A、B、C、D、E五种短周期元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20，B和D同族，且原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍，外围电子排布为ns2np4，则B为O元素、D为S元素；C元素原子的最外层电子数是D元素原子最外层电子数的一半，则C原子最外层电子数为6×
=3，则C为Al元素元素；A和E最外层电子排布为ns1，二者处于ⅠA族，E原子序数大于铝元素，E为K元素，只有C、E为金属元素，故A为H元素，据此解答．
解答：
解：
A、B、C、D、E五种短周期元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20，B和D同族，且原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍，外围电子排布为ns2np4，则B为O元素、D为S元素；C元素原子的最外层电子数是D元素原子最外层电子数的一半，则C原子最外层电子数为6×
=3，则C为Al元素元素；A和E最外层电子排布为ns1，二者处于ⅠA族，E原子序数大于铝元素，E为K元素，只有C、E为金属元素，故A为H元素．
（1）由上述分析可知，A是H，B是O，C是Al，E是K，故答案为：
H；O；Al；K；
（2）B为O元素，外围电子排布为2s22p4，在周期表中位于p区，故答案为：
p；
（3）C为Al元素，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1，故答案为：
1s22s22p63s23p1；
（4）D为S元素，外围电子排布为3s23p4，用轨道表示式表示价电子构型为：
，故答案为：
．
点评：
本题考查结构与位置关系，元素的推断是解答的关键，注意对核外电子排布的理解掌握，旨在考查学生对基础知识的掌握．
9.
（1）1s22s22p63s23p63d104s24p3；As；
（2）
；氧；
（3）三角锥；
（4）As2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O；
（5）稳定性：
NH3＞PH3＞AsH3，因为键长越短，键能越大，化合物越稳定；沸点：
NH3＞AsH3＞PH3；NH3可形成分子间氢键，沸点最高，AsH3相对分子质量比PH3大，分子间作用力大，因而AsH3比PH3沸点高．
考点：
原子结构与元素周期律的关系．
专题：
压轴题；元素周期律与元素周期表专题．
分析：
X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，则可以知道X元素原子基态时的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，为As，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子，则元素原子基态时的电子排布式为1s22s22p4，为O，X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42，X原子序数为33，Y为8，则Z为H原子，X与Z可形成化合物AsH3，该化合物的空间构型和氨气相似，为三角锥型，以此解答该题．
解答：
解：
X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，则可以知道X元素原子基态时的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，为As，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子，则元素原子基态时的电子排布式为1s22s22p4，为O，X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42，X原子序数为33，Y为8，则Z为H原子，X与Z可形成化合物AsH3，该化合物的空间构型和氨气相似，
（1）由以上分析可知X为As，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，
故答案为：
1s22s22p63s23p63d104s24p3；As；
（2）Y为氧元素，原子的价层电子的轨道表示式为
，
故答案为：
；氧；
（3）X与Z可形成化合物AsH3，该化合物的空间构型和氨气相似，为三角锥型，故答案为：
三角锥；
（4）已知化合物As2O3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为AsH3，产物还有ZnSO4和H2O，
则反应方程式为：
As2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O，
故答案为：
As2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O；
（5）X为N元素，非金属性较强，在同主族元素对应的氢化物中，对应的氢化物含有氢键，沸点较高，稳定性较大，
因为键长越短，键能越大，化合物越稳定，则稳定性：
NH3＞PH3＞AsH3，AsH3相对分子质量比PH3大，分子间作用力大，因而AsH3比PH3沸点高，则沸点：
NH3＞AsH3＞PH3，
故答案为：
稳定性：
NH3＞PH3＞AsH3，因为键长越短，键能越大，化合物越稳定；沸点：
NH3＞AsH3＞PH3；NH3可形成分子间氢键，沸点最高，AsH3相对分子质量比PH3大，分子间作用力大，因而AsH3比PH3沸点高．
点评：
本题考查学生原子的组成和结构知识以及元素周期表和元素周期律的应用知识，注意把握原子核外电子的排布规律，题目难度中等．
10.
（1）F2
（2）X射线衍射（3）16（4）激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长光的形式将能量释放出来（5）在HF2-中，已经存在分子内氢键（F-H…F-），所以没有可用于形成分子间氢键的氢原子，故HF2-和HF2-微粒间不能形成氢键．
知识点:
元素性质的递变规律与原子结构的关系,氢键,晶体的性质
答案解析:
（1）F2
（2）X射线衍射（3）16（4）激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以一定波长光的形式将能量释放出来（5）在HF2-中，已经存在分子内氢键（F-H…F-），所以没有可用于形成分子间氢键的氢原子，故HF2-和HF2-微粒间不能形成氢键．
解析：
（1）图中曲线表示8种元素的原子序数（按递增顺序连续排列）和单质沸点的关系，A以及前面的2种单质的沸点都低于0℃，则连续3种均为气体单质，在周期表中，连续出现气体单质的为第二周期的N、O、F，所以A为第三种气体单质，则为F2。
（2）从外观无法区分三者，但用X光照射挥发现：
晶体对X射线发生衍射，非晶体不发生衍射，准晶体介于二者之间，因此通过有无衍射现象即可确定。
（3）该晶胞中O原子数为4×1+6×1/2+8×1/8=8，由Cu2O中Cu和O的比例可知该晶胞中铜原子数为O原子数的2倍，即为16个。
（4）许多金属盐都可以发生焰色反应，其原因是电子跃迁时以光的形式将能量释放出来。
（5）在HF2-中，已经存在分子内氢键（F-H…F-），所以没有可用于形成分子间氢键的氢原子，故HF2-和HF2-微粒间不能形成氢键。
思路点拨:
本题考查了周期表的应用，注意常见单质的状态物质性质，难度不大，根据信息结合周期表判断；晶胞配位数、氢键的形成条件及表示方法，难度不大，要注意电负性大而原子半径较小的非金属原子与H原子结合才能形成氢键。
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