高考二轮测试题：11-1 原子结构与元素的性质

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专题十一　《物质结构与性质》(选考)第一单元　原子结构与元素的性质一、选择题1．下列关于能层与能级的说法中不正确的是            (　　)A．原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数为2n2B．任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数C．同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数相同D．1个原子轨道里最多只能容纳2个电子，且自旋状态相同解析　根据原子核外电子的排布规律可知，每个电子层最多容纳的电子数为2n2，所以A正确；B正确；同是s能级，在任一能层中都最多只能容纳2个电子，所以C正确；D选项中要注意1个原子轨道里排满2个电子时，其自旋状态相反。答案　D2．以下表示氦原子结构的化学用语中，对电子运动状态描述最详尽的是    (　　)   解析　A项只能表示最外层电子数；B项只表示了核外的电子分层排布情况；C项只是具体到亚层的电子数；D项完整体现了电子层数、亚层数以及轨道内电子的自旋方向，故D项对电子运动状态描述最详尽。答案　D3．下列原子或离子核外未成对电子数目为5的是        (　　)A．P     B．Fe3＋    C．Cr      D．Cu解析　P原子的基态核外电子排布式为：[Ne]3s23p3，其未成对电子是3个；Fe3＋的基态核外电子排布式为：[Ar]3d5，其未成对电子是5个；Cr原子的基态核外电子排布式为：[Ar]3d54s1，其未成对电子是6个；Cu原子的基态核外电子排布式为：[Ar]3d104s1，其未成对电子是1个，因此选B。答案　B4．若某基态原子的价电子排布式为4d15s2，则下列说法正确的是    (　　)A．该元素基态原子中共有3个电子B．该元素原子核外有5个电子层C．该元素原子最外层共有3个电子D．该元素原子M能层共有8个电子解析　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(即第三层)上有18个电子，最外层上有2个电子。答案　B5．肯定属于同族元素且性质相似的是           (　　)A．原子核外电子排布式：A为1s22s2，B为1s2B．结构示意图：A为，B为C．A原子基态时2p轨道上有1个未成对电子，B原子基态时3p轨道上也有1个未成   对电子D．A原子基态时2p轨道上有一对成对电子，B原子基态时3p轨道上也有一对成对电   子答案　D6．现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s2 2p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s2 2p3；④1s22s22p5。   则下列有关比较中正确的是            (　　)A．第一电离能：④>③>②>①B．原子半径：④>③>②>①C．电负性：④>③>②>①D．最高正化合价：④>③＝②>①解析　根据核外电子排布式可确定①②③④分别是S、P、N、F，选项A正确；原子半径最大的是P，选项B错误；电负性衡量元素非金属性的强弱，正确的顺序应为④>③>①>②，选项C错误；由于F元素无正价，选项D错误。答案　A 7. 具有下列电子层结构的原子，其对应元素一定属于同一周期的是               (　　)A．两种原子的电子层上全部都是s电子B．3p能级上只有一个空轨道的原子和3p能级上有一个未成对电子的原子C．最外层电子排布式为2s22p6的原子和最外层电子排布式为2s22p6的离子D．原子核外的M层上的s能级和p能级都填满了电子，而d轨道上尚未排有电子的两   种原子解析　第一周期的氢、氦原子和第二周期的锂、铍原子的电子层上全是s电子，显然它们属于不同周期，故A错；3p能级上只有一个空轨道的原子是硅，3p能级上有一个未成对电子的原子是铝或氯，同在第三周期，故B正确；最外层电子排布式为2s22p6的原子是第二周期的氖，而最外层电子排布式为2s22p6的离子可能是第二周期的氧离子、氟离子，也可能是第三周期的钠离子、镁离子、铝离子，故C错；原子核外的M层上的s能级和p能级都填满了电子，而d轨道上尚未排有电子的原子可能是第三周期的氩，也可能是第四周期的钾、钙，故D错。答案　B8．下列各组中的X和Y两种原子，化学性质一定相似的是          (　　)A．X原子和Y原子最外层都只有1个电子B．X原子的核外电子排布式为1s2，Y原子的核外电子排布式为1s22s2C．X原子的2p能级上有3个电子，Y原子的3p能级上有3个电子D．X原子核外M层上仅有2个电子，Y原子核外N层上仅有2个电子解析　A项，如H和Na性质不同，A项错误；B项，X为He，Y为Be，两者性质不同，B项错误；C项，X为N，Y为P，同主族元素性质相似，C项正确；D项，X为Mg，Y的M层电子数不确定，元素种类很多，D项错误。答案　C二、非选择题9．X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素，其相关信息如下表：元素相关信息XX的基态原子核外3个能级上有电子，且每个能级上的电子数相等Y常温常压下，Y单质是淡黄色固体，常在火山口附近沉积ZZ和Y同周期，Z的电负性大于YWW的一种核素的质量数为63，中子数为34(1)Y位于元素周期表第________周期第________族，Y和Z的最高价氧化物对应的水化物的酸性较强的是______________(写化学式)。(2)XY2是一种常用的溶剂，XY2的分子中存在________个σ键。在H—Y、H—Z两种共价键中，键的极性较强的是________，键长较长的是________。(3)W的基态原子核外电子排布式是___________________________________________。W2Y在空气中煅烧生成W2O的化学方程式是_____________________________________________________________________________________________________________。(4)处理含XO、YO2烟道气污染的一种方法，是将其在催化剂作用下转化为单质Y。已知：XO(g)＋O2(g)===XO2(g)ΔH＝－283.0 kJ·mol－1Y(s)＋O2(g)===YO2(g)ΔH＝－296.0 kJ·mol－1此反应的热化学方程式是____________________________________________________。解析　本题考查了原子结构的基本知识。由题给信息推出X元素基态原子的电子排布式：1s22s22p2，为碳；Y为硫；Z为氯；W为铜。(1)硫元素元素周期表第三周期第ⅥA族。(2)XY2为CS2，结构式为S===C===S，存在2个σ键；H—Y为H—S键，H—Z为H—Cl键，S元素的非金属性弱于Cl元素，原子半径S大于Cl，所以键的极性较强的是H—Cl，键长较长的为H—S。(3)Cu原子的核外电子数为29，3d电子层全充满状态比较稳定，故基态原子核外电子排布式为[Ar]3d104s1；Cu2S在空气中煅烧生成Cu2O和SO2。(4)CO与SO2在催化剂作用下反应生成S和CO2，由CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283.0 kJ·mol－1①S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－296.0 kJ·mol－1②根据盖斯定律，①×2－②得2CO(g)＋SO2(g)===S(s)＋2CO2(g)　ΔH＝－270.0 kJ·mol－1。答案　(1)三　ⅥA　HClO4(2)2　H—Cl　H—S(3)1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)2Cu2S＋3O22Cu2O＋2SO2(4)SO2(g)＋2CO(g)===S(s)＋2CO2(g)ΔH＝－270.0 kJ·mol－110．现有A、B、C、D四种元素，A是第五周期ⅠA族元素，B是第三周期元素。B、C、D的价电子分别为2、2和7个。四种元素原子序数从小到大的顺序是B、C、D、A。已知C和D的次外层电子均为18个。(1)判断A、B、C、D是什么元素？(2)写出B、C的核外电子排布式及A、D的价电子排布式。(3)写出碱性最强的最高价氧化物的水化物的化学式。(4)写出酸性最强的最高价氧化物的水化物的化学式。解析　本题是一道“位—构—性”的综合题，根据A在周期表的位置可知为Rb，价电子排布为5s1；由B是第三周期元素，价电子为2个，所以是Mg，核外电子排布式为1s22s22p63s2；C、D的价电子分别为2和7个，且知C和D的次外层电子均为18个，所以C为30号Zn，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，D为35号Br，价电子排布式为4s24p5。碱性最强的最高价氧化物的水化物的化学式为RbOH，酸性最强的最高价氧化物的水化物的化学式为HBrO4。答案　(1)Rb，Mg，Zn，Br(2)B：1s22s22p63s2，C：1s22s22p63s23p63d104s2，A：5s1，D：4s24p5(3)RbOH　(4)HBrO411．有A、B、C、D四种短周期主族元素，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元素原子的核外p电子数比s电子数少1，C为金属元素且原子核外p电子数和s电子数相等；D元素的原子核外所有p轨道全满或半满。(1)写出四种元素的元素符号：A________；B________；C________；D________。(2)写出C、D两种元素基态原子的电子排布图：C________________________________________________________________________D________________________________________________________________________(3)写出B、C两种元素单质在一定条件下反应的化学方程式：________________________________________________________________________。(4)写出B元素单质和氢化物的电子式，单质________________________________________________________________________，氢化物______________。      12．W、X、Y、Z是周期表前36号元素中的四种常见元素，其原子序数依次增大。W、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质，X的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子，Z能形成红色(或砖红色)的Z2O和黑色的ZO两种氧化物。(1)W位于元素周期表第________周期第________族。W的气态氢化物稳定性比H2O(g)________(填“强”或“弱”)。(2)Y的基态原子核外电子排布式是________，Y的第一电离能比X的________(填“大”或“小”)。(3)Y的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与Z的单质反应的化学方程式是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析　首先注意题目信息中的“前36号”“常见元素”“原子序数依次增大”。W、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质，应该是NO2和SO2，再依据“原子序数依次增大”的信息，可知W为N元素，Y为S元素。X的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子，其核外电子排布式应为1s22s22p63s23p1。该元素应为Al。Z能形成红色(或砖红色)Z2O和黑色的ZO两种氧化物，可知Z为Cu。(1)W(N)位于元素周期表第二周期第VA族。W的气态氢化物为NH3，因N的非金属性比O弱，故NH3稳定性比H2O弱。(2)Y的基态原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p4；Y(S)的原子半径小于X(Al)，所以Y(S)对外层电子的吸引力强于X(Al)，故Y的第一电离能比X的大。(3)Y的最高价氧化物对应水化物为H2SO4，其浓溶液(即浓硫酸)与Z的单质(Cu)反应的化学方程式是：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。答案　(1)二　ⅤA　弱(2)1s22s22p63s23p4　大   (3)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O