2020届高考化学一轮复习（苏教版）原子结构与元素的性质作业

2020届高考化学一轮复习（苏教版）原子结构与元素的性质作业

原子结构与元素的性质 非选择题(共8小题,共100分)‎ ‎1.(10分)A、B、C、D、E、F代表6种元素。请填空:‎ ‎(1)A元素基态原子的最外层有2个未成对电子,次外层有2个电子,其元素符号为　　　　　　。 ‎ ‎(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同,B的元素符号为　　　　　,C的元素符号为　　　　　。 ‎ ‎(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满,D的元素符号为　　　　　,其基态原子的电子排布式为　　　　　　　。 ‎ ‎(4)E元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,E的元素符号为　　　　　,其基态原子的电子排布式为　　　　　　。 ‎ ‎(5)F元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn+1,则n=　　　　;原子中能量最高的是　　　　　　　电子。 ‎ ‎2.(12分)(1)C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素。‎ ‎①Si位于元素周期表第　　　　周期第　　　族。 ‎ ‎②N的基态原子核外电子排布式为　　　　;Cu的基态原子最外层有　　　个电子。 ‎ ‎③用“>”或“<”填空:‎ 原子半径 电负性 熔点 沸点 Al　　Si ‎ N　　O ‎ 金刚石　 晶体硅 CH4　 SiH4‎ ‎(2)①N、Al、Si、Zn四种元素中,有一种元素的电离能数据如下:‎ 电离能 I1‎ I2‎ I3‎ I4‎ ‎……‎ In/(kJ·mol-1)‎ ‎578‎ ‎1 817‎ ‎2 745‎ ‎11 578‎ ‎……‎ 则该元素是　　　　(填写元素符号)。 ‎ ‎②基态锗(Ge)原子的电子排布式是　　　　　　　。Ge的最高价氯化物的分子式是　　　　　　　。 ‎ ‎③Ge元素可能的性质或应用有　　　。 ‎ 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.其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点 ‎3.(10分)铜、镓、硒、硅等元素的化合物是生产第三代太阳能电池的重要材料。请回答:‎ ‎(1)已知高温下CuOCu2O+O2,从铜原子价层电子结构(3d和4s轨道上应填充的电子数)变化角度来看,能生成Cu2O的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)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　　　Si(填“>”或“<”)。与Si同周期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 ‎4.(2018湖北八校高三联考)(12分)根据下列五种短周期元素的电离能数据(单位:kJ·mol-1),回答下面各题。‎ 元素代号 I1‎ I2‎ I3‎ I4‎ I5‎ Q ‎800.6‎ ‎2 427.1‎ ‎3 659.7‎ ‎25 025.8‎ ‎32 826.7‎ R ‎495.8‎ ‎4 562‎ ‎6 910.3‎ ‎9 543‎ ‎13 354‎ S ‎577.5‎ ‎1 816.7‎ ‎2 744.8‎ ‎11 577‎ ‎14 842‎ T ‎1 402.3‎ ‎2 856‎ ‎4 578.1‎ ‎7 475.0‎ ‎9 444.9‎ U ‎2 080.7‎ ‎3 952.3‎ ‎6 122‎ ‎9 371‎ ‎12 177‎ ‎(1)在这五种元素中,最可能处于同一族的两种元素是　　　　(填元素符号),S元素最可能是　　　　　区元素。 ‎ ‎(2)基态Q元素原子的价电子排布式是　　　　　　　。Q和T同周期。化合物QT中T元素的化合价为　　　　;第一电离能介于Q、T之间的同周期元素有　　　　种。 ‎ ‎(3)化合物RT3中化学键类型为　　　　,RT3的阴离子的几何构型为　　　　　　　。 ‎ ‎(4)下列元素中,化学性质和物理性质最像U元素的是　　　　　　　　。 ‎ A.硼　B.铍　C.锂　D.氦　E.碳 ‎5.(12分)(1)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同,b的价电子层中的未成对电子有3个,c的最外层电子数为其内层电子数的3倍,d与c同族,e的最外层只有1个电子,但次外层有18个电子。‎ 请填写下列空白。‎ ‎①e元素基态原子的核外电子排布式为　　　　　。 ‎ ‎②b、c、d三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为　　　　　　　(填元素符号),其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)Ni是元素周期表中第28号元素,第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性小的元素是　　　　　　　;26号元素价层电子排布式为　　　　　;L原子核外电子占有9个轨道,而且有一个未成对电子,L是　　　　元素。 ‎ ‎(3)硒(Se)是一种有抗癌、抗氧化作用的元素,可以形成多种化合物。‎ ‎①基态硒原子的价层电子排布式为　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②锗、砷、硒的第一电离能大小排序为　。 ‎ ‎6.(12分)下表是周期表的一部分,试回答下列问题。‎ ‎　　族 周期　　‎ ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA ‎2‎ ‎①‎ ‎②‎ ‎3‎ ‎③‎ ‎④‎ ‎⑤‎ ‎⑥‎ ‎⑦‎ ‎⑧‎ ‎⑨‎ ‎4‎ ‎⑩‎ ‎(1)表中元素中,第一电离能最小的元素是　　　　　　(填元素符号,下同),电负性最大的元素是　　　　,单质中化学性质最不活泼的是　　　　　　　　(填化学式)。 ‎ ‎(2)表中元素的最高价氧化物对应水化物中,酸性最强的是　　　　　　　(填化学式,下同),碱性最强的是　　　　　,呈两性的氢氧化物是　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)表中ⅦA族元素中最不稳定的氢化物是　　　　　　　　　　(填化学式)。 ‎ ‎(4)为什么表中的④第一电离能比⑤大?　　　　　　。 ‎ ‎7.(16分)现有七种元素,其中A、B、C、D、E为短周期主族元素,F、G为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息,回答问题。‎ A元素的核外电子数和电子层数相等 B元素原子的核外p电子数比s电子数少1‎ C原子的第一至第四电离能依次为I1=738 kJ·mol-1,I2=1 451 kJ·mol-1,I3=7 733 kJ·mol-1,I4=10 540 kJ·mol-1‎ D原子核外所有p轨道全满或半满 E元素的主族序数与周期数的差为4‎ F是前四周期中电负性最小的元素 G在元素周期表的第七列 ‎(1)已知BA5为离子化合物,写出其电子式:　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)B元素基态原子中能量最高的电子,其电子云在空间有　　　　　个方向,原子轨道呈　　　　　　形。 ‎ ‎(3)某同学根据上述信息,推断C的基态原子的核外电子排布图如下:‎ 该同学所画的电子排布图违背了　。 ‎ ‎(4)G位于　　　　　　　族　　　　　　　区,该元素的价电子排布式为　　　　　　　　。 ‎ ‎(5)检验F元素的方法是　　　　　　　　　　　,请用原子结构的知识解释产生此现象的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎8.(16分)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　　　　周期第　　　　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　S ‎ O2-　Na+ ‎ NaCl　Si ‎ H2SO4　HClO4 ‎ Ⅱ.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 o p 电离能‎(kJ·mol‎-1‎)‎ I1‎ ‎717‎ ‎759‎ I2‎ ‎1 509‎ ‎1 561‎ I3‎ ‎3 248‎ ‎2 957‎ 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)第三周期8种元素,其单质熔点高低的顺序如图甲所示,其中电负性最大的是　　　　　　　　　(填图中的序号)。 ‎ ‎(6)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)。 ‎ ‎ ‎ 课时规范练35　原子结构与元素的性质 ‎1.答案 (1)C或O　(2)Cl　K ‎(3)Fe　1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2‎ ‎(4)Cu　1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1‎ ‎(5)2　2p 解析 (1)A元素基态原子次外层有2个电子,故次外层为K层,A元素有2个电子层,由题意可写出其电子排布图为,则该元素核外有6个电子,为碳元素,其元素符号为C,另外氧原子同样也符合要求,其电子排布图为。‎ ‎(2)B-、C+的电子层结构都与Ar相同,即核外都有18个电子,则B为17号元素Cl,C为19号元素K。‎ ‎(3)D元素原子失去2个4s电子和1个3d电子后变成+3价离子,其原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,即为26号元素铁。‎ ‎(4)根据题意要求,首先写出电子排布式:1s22s22p63s23p63d104s1,该元素为29号元素Cu。‎ ‎(5)s能级只有1个原子轨道,故最多只能容纳2个电子,即n=2,所以元素F的原子最外层电子排布式为2s22p3,由此可知F是N元素;根据核外电子排布的能量最低原理,可知氮原子的核外电子中的2p能级能量最高。‎ ‎2.答案 (1)①三　ⅣA　②1s22s22p3　1　③>　<　>　<‎ ‎(2)①Al　②1s22s22p63s23p63d104s24p2　GeCl4　③CD 解析 (1)①Si是14号元素,位于元素周期表中第三周期第ⅣA族。②N是7号元素,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p3;Cu是29号元素,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,故最外层有1个电子。③同周期元素,原子序数越大,原子半径越小,故原子半径:Al>Si;同周期元素,原子序数越大,电负性越强,故电负性:NSi—Si,故熔点:金刚石>晶体硅;CH4和SiH4都是分子晶体,且两者结构相似,SiH4的相对分子质量大,故沸点:CH4　B 解析 (1)CuO中铜的价层电子排布为3d9,Cu2O中铜的价层电子排布为3d10,3d10为稳定结构,所以在高温时能生成Cu2O。‎ ‎(2)若“Si—H”中共用电子对偏向氢原子,说明硅显正价,氢气与硒反应时单质硒是氧化剂,硒的氢化物中硒显负价,所以硒与硅的电负性相对大小为Se>Si;在第3周期元素中,钠原子失去1个电子后,就已经达到稳定结构,所以钠的第二电离能最大;镁原子最外层为2个电子,失去2个电子后为稳定结构,所以镁的第二电离能较小;铝原子最外层有3个电子,失去2个电子后还未达稳定结构,而铝的金属性比镁弱,所以第二电离能比镁略高;硅原子最外层的3p轨道有2个电子,全部失去后,留下的3s轨道上有2个电子,相对较稳定,所以硅的第二电离能比铝要低;磷、硫非金属性逐渐增大,第二电离能也增大,由于硫失去1个电子后,3p轨道上是3个电子,是较稳定结构,所以硫的第二电离能要高于氯;综上分析,a代表第二电离能I2、b代表第三电离能I3、c代表第一电离能I1。‎ ‎4.答案 (1)B和Al　p　(2)2s22p1　-3　3‎ ‎(3)离子键、共价键　直线形　(4)D 解析 Q元素的I4≫I3,Q元素的原子最外层有3个电子,Q处于ⅢA族;R元素的I2≫I1,R元素的原子最外层有1个电子,R处于ⅠA族;S元素的I4≫I3,S元素的原子最外层有3个电子,S处于ⅢA族;T、U元素的I1~I5没有突变,T、U的最外层电子数至少5个。‎ ‎(1)根据上述分析,这五种元素中,最可能处于同一族的两种元素是Q和S,Q和S都处于ⅢA族,Q的I1大于S的I1,Q为B元素,S为Al元素。最可能处于同一族的两种元素是B和Al。S元素为Al元素,基态Al原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p1,最后一个电子填入3p能级,Al是p区元素。‎ ‎(2)Q为B元素,B原子核外有5个电子,基态B原子核外电子排布式为1s22s22p1,基态B原子的价电子排布式为2s22p1。Q的化合价为+3价,根据化合物中元素的正负化合价代数和为0,QT中T元素的化合价为-3价。Q属于第2周期,Q和T同周期,T也属于第2周期,T为N元素,第一电离能介于B和N之间的有Be、C、O,共3种元素。‎ ‎(3)R为ⅠA族元素,R原子核外电子数大于5,R为Na元素;T为N元素,RT3为NaN3,其中含有离子键和共价键。NaN3中阴离子为N‎3‎‎-‎‎,‎N‎3‎‎-‎与CO2互为等电子体,CO2为直线形,则N‎3‎‎-‎也为直线形。‎ ‎(4)U的最外层电子数至少5个,U不可能是ⅠA族~ⅣA族元素,U的第一电离能较大,U可能是0族元素,化学性质和物理性质最像U元素的是氦,答案选D。‎ ‎5.答案 (1)①1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1‎ ‎②SSe>Ge 解析 (1)根据已知信息,可以推出a为H,b为N,c为O,d为S,e为Cu。‎ ‎①Cu元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。‎ ‎②b、c、d三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为SSe>Ge。‎ ‎6.答案 (1)K　F　Ar　(2)HClO4　KOH　Al(OH)3‎ ‎(3)HBr　(4)镁的外围电子为3s2,处于全满状态,是相对稳定结构 解析 由元素在周期表中的位置可知,①是N、②是F、③是Na、④是Mg、⑤是Al、⑥是Si、⑦是S、⑧是Cl、⑨是Ar、⑩是K、是Ca、是Br。‎ ‎(1)同周期自左而右第一电离能增大,同主族自上而下第一电离能降低,故第一电离能最小的是K;同周期自左而右电负性增大,同主族自上而下电负性降低,故电负性最大的是F;最不活泼的元素是0族元素单质Ar。‎ ‎(2)F没有正化合价,没有含氧酸,除F外Cl元素的非金属性最强,HClO4的酸性最强;K元素金属性最强,故KOH的碱性最强;Al(OH)3是两性氢氧化物。‎ ‎(3)表中ⅦA族元素中非金属性F>Cl>Br,故最不稳定的氢化物是HBr。‎ ‎(4)镁的外围电子为3s2,处于全满状态,是相对稳定结构,第一电离能高于同周期相邻元素。‎ ‎7.答案 (1)[H‎ ‎‎·‎‎·‎N‎·‎‎·‎‎ ‎H‎··‎‎··‎HH]+‎[‎‎·‎‎·‎H]-　(2)3　哑铃 ‎(3)泡利原理　(4)第ⅦB　d　3d54s2‎ ‎(5)焰色反应　当基态原子的电子吸收能量后,电子会跃迁到较高能级,变成激发态原子;电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时,将以光的形式释放能量 解析 由题给信息可知元素A、B、C、D、E、F、G分别为H、N、Mg、P、Cl、K、Mn。‎ ‎(1)NH5为离子化合物,由NH‎4‎‎+‎和H-两种离子组成,故其电子式为[H‎ ‎‎·‎‎·‎N‎·‎‎·‎‎ ‎H‎··‎‎··‎HH]+‎[‎‎·‎‎·‎H]-。‎ ‎(2)N原子的核外电子排布式为1s22s22p3,能量最高的电子位于2p能级,共有3个,其电子云在空间有3个方向,原子轨道呈哑铃形。‎ ‎(3)该同学所画电子排布图中的3s能级的两个电子自旋方向相同,违背了泡利原理。‎ ‎(4)G为Mn,是25号元素,位于第4周期第ⅦB族,最后填充的是d电子,为d区元素,价电子排布式为3d54s2。‎ ‎8.答案 (1)3　ⅠA　2　1s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2‎ ‎(2)<　>　<　<‎ ‎(3)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)Mn2+的3d能级有5个电子,为半充满状态,比较稳定 ‎(5)2　(6)Al 解析 (1)Na元素位于元素周期表第3周期第ⅠA族;S的基态原子核外未成对电子处于3p能级,共有2个未成对电子;基态Si原子电子排布式为1s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2。‎ ‎(2)同一周期元素,随着原子序数的增加,原子核对电子的吸引力增强,第一电离能增大,所以第一电离能:S>Si;核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,所以离子半径:O2->Na+;原子晶体(Si)的熔点高于离子晶体(NaCl)的熔点,故熔点:Si>NaCl;元素的非金属性越强,元素最高价氧化物对应水化物的酸性越强,因为非金属性Cl>S,所以酸性:HClO4>H2SO4。‎ ‎(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,其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,基态Mn2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,其3d能级为半充满结构,相对比较稳定,当失去第三个电子时比较困难,而基态Fe2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6,其3d能级再失去一个电子,形成相对比较稳定的半充满结构,故Fe2+失去第三个电子比较容易。‎ ‎(5)第3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,常温下磷、硫为固体,氯气、氩为气体,故8种元素按单质熔点由高到低的顺序为硅、铝、镁、硫、磷、钠、氯、氩,其中电负性最大的为氯。‎ ‎(6)由题图可知,该元素的电离能I4远大于I3,故为第ⅢA族元素,周期表中所列的第ⅢA族元素i属于第三周期的Al。‎