新高考化学二轮复习高频考点37 原子结构与性质（含解析）

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高频考点37  原子结构与性质1．（2022·辽宁卷）理论化学模拟得到一种离子，结构如图。下列关于该离子的说法错误的是（   ）A．所有原子均满足8电子结构 B．N原子的杂化方式有2种C．空间结构为四面体形 D．常温下不稳定1.B   A ．由的结构式可知，所有N原子均满足8电子稳定结构，A正确；B．中心N原子为杂化，与中心N原子直接相连的N原子为杂化，与端位N原子直接相连的N原子为杂化，端位N原子为杂化，则N原子的杂化方式有3种，B错误；C．中心N原子为杂化，则其空间结构为四面体形，C正确；D．中含叠氮结构()，常温下不稳定，D正确；故答案选B。2．（2022·江苏卷）工业上电解熔融和冰晶石的混合物可制得铝。下列说法正确的是（   ）A．半径大小： B．电负性大小：C．电离能大小： D．碱性强弱：2.A   A．核外电子数相同时，核电荷数越大半径越小，故半径大小为，故A正确；B．同周期元素核电荷数越大电负性越大，故，故B错误；C．同周期从左往右第一电离能呈增大趋势，同主族从上往下第一电离能呈减小趋势，故电离能大小为，故C错误；D．元素金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，故碱性强弱为，故D错误；故选A。3．（2022·海南·高考真题）钠和钾是两种常见金属，下列说法正确的是（  ）A．钠元素的第一电离能大于钾   B．基态钾原子价层电子轨道表示式为C．钾能置换出NaCl溶液中的钠 D．钠元素与钾元素的原子序数相差183.A   A．同一主族元素的第一电离能从上到下依次减小，金属性越强的元素，其第一电离能越小，因此，钠元素的第一电离能大于钾，A说法正确；B．基态钾原子价层电子为4s1，其轨道表示式为，B说法不正确；C．钾和钠均能与水发生置换反应，因此，钾不能置换出 NaC1溶液中的钠，C说法不正确；D．钠元素与钾元素的原子序数分别为11和19，两者相差8，D说法不正确；综上所述，本题选A。4．（2021·辽宁卷）某多孔储氢材料前驱体结构如图，M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大，基态Z原子的电子填充了3个能级，其中有2个未成对电子。下列说法正确的是（）A．氢化物沸点： B．原子半径：C．第一电离能： D．阴、阳离子中均有配位键4.D   由题干信息可知，基态Z原子的电子填充了3个能级，其中有2个未成对电子，故Z为C或者O，根据多孔储氢材料前驱体结构图可知Y周围形成了4个单键，再结合信息M、W、X、Y、Z五种元素原子序数依次增大，故Y为N，故Z为O，M只形成一个单键，M为H，X为C，则W为B，据此分析解题。A．由分析可知，X、Y的氢化物分别为：CH4和NH3，由于NH3存在分子间氢键，故氢化物沸点：，A错误；B．根据同一周期从左往右主族元素的原子半径依次减小，同一主族从上往下依次增大，故原子半径：，B错误；C．根据同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势，IIA与IIIA，VA与VIA反常，故第一电离能：，C错误；D．由于阳离子中的Y原子是N原子，形成了类似于铵根离子的阳离子，故存在配位键，阴离子中的W为B，最外层上只有3个电子，能形成3个共价键，现在形成了4个共价键，故还有一个配位键，D正确；故答案为：D。5．（2021·山东卷）X、Y为第三周期元素、Y最高正价与最低负价的代数和为6，二者形成的一种化合物能以[XY4]+[XY6]-的形式存在。下列说法错误的是（   ）A．原子半径：X>Y B．简单氢化物的还原性：X>YC．同周期元素形成的单质中Y氧化性最强 D．同周期中第一电离能小于X的元素有4种5.D   Y位于第三周期，且最高正价与最低负价的代数和为6，则Y是Cl元素，由X、Y形成的阴离子和阳离子知，X与Y容易形成共价键，根据化合物的形式知X是P元素。A．P与Cl在同一周期，则P半径大，即X>Y，A项不符合题意；B．两者对应的简单氢化物分别是PH3和HCl，半径是P3->Cl-，所以PH3的失电子能力强，还原性强，即X>Y，B项不符合题意；C．同周期元素从左往右，金属性减弱，非金属性增强，各元素对应的金属单质还原性减弱，非金属单质的氧化性增强，所以Cl2的氧化性最强，C项不符合题意；D．同一周期，从左到右，第一电离能呈现增大的趋势，第VA族元素的第一电离能大于相邻元素的第一电离能；所以第三周期第一电离能从小到大依次为Na、Al、Mg、Si、S、P、Cl，所以有5种，D项符合题意；故选D。6．（2022·广东佛山·一模）某药物的一种成分均由短周期主族元素组成，其结构如图所示。元素X、Y、Z、W、E的原子序数依次增大，X与其它几种元素不同周期，W与E原子的基态价电子排布均为。下列说法中错误的是（   ）A．原子半径：W＜E B．简单氢化物的沸点：Z>YC．第一电离能：Z>W D．最高价氧化物对应的水化物的酸性：E>Y6.C   X、Y、Z、W、E的原子序数依次增大，W与E原子的基态价电子排布均为，则W为F原子、E为Cl元素；X与其它几种元素不同周期，则X为H元素；由药物的结构示意图可知，Y、Z形成共价键的数目为4、2，则Y为C元素、X为O元素。A．氢原子的原子半径小于氯原子，故A正确；B．水分子能形成分子间氢键，甲烷不能形成分子间氢键，则水的分子间作用力大于甲烷，水的沸点高于甲烷，故B正确；C．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，则氟元素的第一电离能大于Y元素，故C错误；D．元素的非金属性越强，最高价氧化物对应的水化物的酸性越强，氯元素的非金属性强于碳元素，则高氯酸的酸性强于碳酸，故D正确；故选C。7．（2022·广东深圳·一模）已知X、Y、Z、W、M为原子序数依次递增的短周期元素，其中X、Y、Z元素同周期， Y与W元素同主族，它们可以形成一种重要化合物甲。其结构如图所示。下列说法正确的是（   ）A．原子半径：M＞W＞Z B．第一电离能：Y＞Z＞XC．氢化物的沸点：Z＞Y＞X D．甲中W的杂化方式为sp２7.B   已知X、Y、Z、W、M为原子序数依次递增的短周期元素，其中X、Y、Z元素同周期，X形成四个共价键，则X特征最外层有4个电子，X是C元素；Y形成3个共价键，Y 原子最外层有5个电子，Y是N元素；Z形成2个共价键，则Z最外层有6个电子，Y与W元素同主族，则W是P元素，M原子序数比P大，可形成1个共价键，则M 最外层有7个电子，M是Cl元素，然后根据元素周期律及物质的性质分析解答。根据上述分析可知：X是C，Y是N，Z是O，W是P，M是Cl元素。A．同一周期族元素从左到右原子半径逐渐减小，所以原子半径P＞Cl，不同周期元素，原子核外电子层数越多，原子半径越大，则原子半径大小关系为： W(P)＞M(Cl)＞Z(O)，A错误；B．一般情况下同一周期元素的第一电离能随原子序数的增大而增强，但当元素处于第ⅡA|diⅤA时，原子核外电子处于全满、半满的稳定状态，其第一电离能大于同一周期相邻元素，由于N的2p轨道处于半满状态，较稳定，所以第一电离能：N＞O＞C，B正确；C．碳的氢化物种类较多，物质分子中含有的C原子数目多少不同，物质沸点高低不同，因此无法确定X、Y、Z三种元素的氢化物熔沸点高低，C错误；D．W是P，P原子价层电子对数是3+=4，元素甲中W的杂化方式为sp3杂化，D错误；故合理选项是B。8．（2022·江苏泰州·模拟预测）我国“祝融号”火星车成功着陆火星，其矿脉中含有原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z。已知W、Z同主族，且Z的原子序数是W的2倍，X的氢化物可用于蚀刻玻璃，Y与Z最外层电子数之和等于8。下列说法正确的是（   ）A．离子半径：Z＞Y＞W＞XB．同周期第一电离能小于Z的元素有4种C．X与Y可形成共价化合物YX2D．简单氢化物的还原性：W的氢化物＞Z的氢化物8.B  原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z，已知W、Z同主族，且Z的原子序数是W的2倍，则W为O，Z为S；X的氢化物可用于蚀刻玻璃，则X为F元素，Y与Z最外层电子数之和等于8，Y的最外层电子数为8-6=2，Y的原子序数大于F，则Y为Mg元素，以此解答。A．离子的核外电子层结构相同，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Z>W>X>Y，A错误；B．同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势，但是第ⅡA族和ⅤA族比相邻元素的大，则同一周期小于Z的元素有Na、Mg、Al、Si，B正确；C．X和Y形成的化合物为MgF2，含有离子键，属于离子化合物，C错误；D．非金属性W>Z，则简单氢化物的还原性：W的氢化物<Z的氢化物，D错误；故答案选B。9．（2022·山东师范大学附中模拟预测）X、Y、Q、W、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中Y原子最外层电子数是其内层电子数的2倍，W与Y位于同一主族，X、Y、Z三种元素可组成用于隐形飞机中吸收微波的物质R(结构如图)，Q元素单质可用作铝热反应的引燃剂。下列说法正确的是（）A．同一周期中，第一电离能比Q小的只有一种B．电负性：Y>W>XC．物质R吸收微波时，分子内的σ键会断裂D．简单气态氢化物的还原性：W>Y9.D   X、Y、Q、W、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中Y原子最外层电子数是其内层电子数的2倍，则Y为C元素；W与Y位于同一主族，则W为Si元素；Q元素单质可用作铝热反应的引燃剂，则Q为Mg元素；结合物质的结构式可知，X可形成1对共用电子对，则X为H元素，Z可形成2个共价单键，则根据满8电子稳定原则可知，Z最外层电子数为6，且位于第三周期，所以Z为S元素。A．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，镁原子的3s轨道为稳定的全充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则钠元素、铝元素的第一电离能小于镁元素，故A错误；B．硅元素的电负性小于氢元素，故B错误；C．σ键比π键牢固，所以物质R吸收微波时，分子内的π键会断裂，故C错误；D．元素的非金属性越强，简单氢化物的热稳定性越强、还原性越弱，碳元素的非金属性强于硅元素，所以硅烷的还原性强于甲烷，故D正确；故选D。10．（2022·全国甲卷节选）2008年北京奥运会的“水立方”，在2022年冬奥会上华丽转身为“冰立方”，实现了奥运场馆的再利用，其美丽的透光气囊材料由乙烯(CH2=CH2)与四氟乙烯(CF2=CF2)的共聚物(ETFE)制成。回答下列问题：(1)基态F原子的价电子排布图(轨道表示式)为_______。(2)图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能Ⅰ变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是_______(填标号)，判断的根据是_______；第三电离能的变化图是_______(填标号)。10.(1)(2) 图a     同一周期第一电离能的总体趋势是依次升高的，但由于N元素的2p能级为半充满状态，因此N元素的第一电离能较C、O两种元素高     图b(3)解析：根据基态原子的电子表示式书写价电子排布式；根据电离能的排布规律分析电离能趋势和原因；根据氢键的表示方法书写(HF)3的结构；根据键能影响物质稳定性的规律分析两种物质的稳定性差异；根据均摊法计算晶胞中各粒子的个数，判断粒子种类。(1)F为第9号元素其电子排布为1s22s22p5，则其价电子排布图为，故答案为。(2)C、N、O、F四种元素在同一周期，同一周期第一电离能的总体趋势是依次升高的，但由于N元素的2p能级为半充满状态，因此N元素的第一电离能较C、O两种元素高，因此C、N、O、F四种元素的第一电离能从小到大的顺序为C<O<N<F，满足这一规律的图像为图a，气态基态正2价阳离子失去1个电子生成气态基态正3价阳离子所需要的的能量为该原子的第三电离能，同一周期原子的第三电离能的总体趋势也依次升高，但由于C原子在失去2个电子之后的2s能级为全充满状态，因此其再失去一个电子需要的能量稍高，则满足这一规律的图像为图b，故答案为：图a、同一周期第一电离能的总体趋势是依次升高的，但由于N元素的2p能级为半充满状态，因此N元素的第一电离能较C、O两种元素高、图b。(3)固体HF中存在氢键，则(HF)3的链状结构为。11．（2022·广东卷节选）硒()是人体必需微量元素之一，含硒化合物在材料和药物领域具有重要应用。自我国科学家发现聚集诱导发光()效应以来，在发光材料、生物医学等领域引起广泛关注。一种含的新型分子的合成路线如下：(1)与S同族，基态硒原子价电子排布式为_______。(2)的沸点低于，其原因是_______。(3)关于I~III三种反应物，下列说法正确的有_______。A．I中仅有键B．I中的键为非极性共价键C．II易溶于水D．II中原子的杂化轨道类型只有与E．I~III含有的元素中，O电负性最大(4)IV中具有孤对电子的原子有_______。11. (1)4s24p4(2)两者都是分子晶体，由于水存在分子间氢键，沸点高(3)BDE(4)O、Se解析：（1）基态硫原子价电子排布式为3s23p4，与S同族，Se为第四周期元素，因此基态硒原子价电子排布式为4s24p4；故答案为：4s24p4。（2）的沸点低于，其原因是两者都是分子晶体，由于水存在分子间氢键，沸点高；故答案为：两者都是分子晶体，由于水存在分子间氢键，沸点高。（3）A．I中有键，还有大π键，故A错误；B．Se−Se是同种元素，因此I中的键为非极性共价键，故B正确；C．烃都是难溶于水，因此II难溶于水，故C错误；D．II中苯环上的碳原子和碳碳双键上的碳原子杂化类型为sp2，碳碳三键上的碳原子杂化类型为sp，故D正确；E．根据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，因此I~III含有的元素中，O电负性最大，故E正确；综上所述，答案为：BDE。（4）根据题中信息IV中O、Se都有孤对电子，碳、氢、硫都没有孤对电子；故答案为：O、Se。