2022年高考化学一轮复习高频考点集训专题11 原子结构与性质（2份打包，解析版+原卷版，可预览）

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专题11 原子结构与性质
一、单选题
1．下列比较正确的是（ ）
①与冷水的反应速率：K＞Na＞Mg
②热稳定性：HF＞H2Se＞H2S
③结合质子的能力：CH3CH2O－＞CH3COO－＞HCO3－
④离子半径：Cl－＞O2－＞Al3＋
A．①④ B．②③ C．②④ D．①③
【答案】A
【解析】
①金属性越强,与水反应越剧烈,金属性: K＞Na＞Mg,与冷水的反应速率: K＞Na＞Mg,故正确；
②非金属性越强,气态氢化物越稳定,非金属性:F>S>Se,所以热稳定性: HF＞H2S＞ H2Se，故错误；
③酸性越弱,酸越难电离,对应的酸根离子越易结合氢离子,乙酸的酸性大于碳酸,乙醇为中性,所以结合质子的能力: CH3CH2O－＞HCO3－＞CH3COO－，故错误；
④电子层数越多半径越大,核外电子数相同的,原子序数越大,半径越小, Cl－有3个电子层, O2－、Al3＋有2个电子层,O的原子序数小所以O2－半径比Al3＋大,所以离子半径: Cl－＞O2－＞Al3＋,故正确；
结合以上分析可知，只有所以正确的有①④；
综上所述，本题正确选项A。
2．铊盐与氰化钾被列为A级危险品，铊（Tl）与铝同主族，原子序数为81，Tl3+与Ag在酸性介质中发生反应：Tl3++ 2Ag =Tl+ +2Ag+ 且已知 Ag++Fe2+=" Ag" + Fe3+ 则下列推断正确的是（ ）
A．Tl+最外层有3个电子 B．氧化性：Tl3+ >Ag+>Fe3+
C．还原性：Tl+>Ag D．铊位于第五周期IIIA族
【答案】B
【解析】
A、铊（Tl）与铝同主族，主族元素原子最外层电子相同，选项A错误；
B、Tl3++2Ag=Tl+ +2Ag+，且Ag++Fe2+=Ag+Fe3+，氧化剂Tl3+的氧化性大于氧化产物Ag+，氧化剂Ag+的氧化性大于氧化产物Fe3+，所以氧化性顺序为Tl3+＞Ag+＞Fe3+，选项B正确；
C、Tl3++2Ag=Tl++2Ag+，反应中还原剂Ag的还原性大于还原产物Tl+，选项C错误；
D、原子序数为81，和铝同主族，结合核外电子排布规律写出原子结构示意图判断，铊位于第六周期第ⅢA族，选项D错误；
答案选B。
3．X、Y、Z是3种短周期元素，其中X、Y位于同一主族，Y、Z处于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列说法不正确的是（ ）
A．元素非金属性由弱到强的顺序为Z＜y＜X
B．Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H2YO4
C．3种元素的气态氢化物中，Z的气态氢化物最稳定
D．原子半径由大到小的顺序为Z＞Y＞X
【答案】C
【解析】
A.同周期自左而右非金属性增强，同主族自上而下非金属性减弱，所以非金属性P H2SiO3；故B错误；
C.非金属性Cl>S，所以其最高价氧化物的水化物酸性：HClO4> H2SO4，故C错误；
D.非金属性Cl>Se>As>Sb，所以其最高价氧化物的水化物酸性：HClO4>H2SeO4>H2AsO4>H2SbO4，故D正确；
综上所述，本题正确选项D。
7．同种元素的不同微粒，它们的（ ）
A．质量数一定相同 B．核外电子数一定相同
C．中子数一定不同 D．电子层数可能不同
【答案】D
【解析】
A.若为同位素,则质量数不同,如H、D、T,选项A错误；
B.若为同种元素的原子和离子,核外电子数一定不等,选项B错误；
C.若为同位素,则中子数不同,如H、D、T,选项C错误；
D.若同种元素的原子和阳离子,电子层数不相同,如H与H+,选项D正确；
答案选D。
8．构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是各能级能量高低。若以E(nl)表示某能级的能量，以下各式中正确的是( )
A．E(5s)>E(4f)>E(4s)>E(3d)
B．E(3d)>E(4s)>E(3p)>E(3s)
C．E(4s)E(3d)
【答案】B
【解析】
根据构造原理，各能级能量的大小顺序为1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s……能量由低到高，A项和D项正确顺序E(4f)>E(5s)>E(3d)>E(4s)；对于不同能层的相同能级，能层序数越大，能量越高，所以C项错误。
9．下列各组给定原子序数的元素，不能形成原子数之比为1：1稳定化合物的是
A．3和17 B．1和8 C．1和6 D．7和12
【答案】D
【解析】
A、原子序数为3的为Li原子的最外层电子数为1，在化合物中元素的化合价为+1价，而序数为17的为Cl原子的最外层电子数为7，在化合物中元素的化合价为-1价，则能形成原子个数之比为1:1的离子化合物，故A不选；
B、原子序数为1，在化合物中元素的化合价为+1价；序数为8，最外层电子数为6，在化合物中元素的化合价为-2价，但可形成H2O2，则能形成原子数之比为1:1共价化合物，故B不选；
C、原子序数为1，在化合物中元素的化合价为+1价；原子序数为6，最外层电子数为4，在化合物中元素可有多种价态，可形成C6H6、C2H2，则能形成原子数之比为1:1共价化合物，故C不选；
D、原子序数为7为N元素，最外层电子数为5，序数为12的为Mg元素，二者能形成Mg3N2离子化合物，故选D。
答案选D。
10．有X、Y两种元素，原子序数均不超过20，X的原子半径小于Y，且X、Y原子的最外层电子数相同（选项中m、n均为正整数）。下列说法正确的是
A．若Y(OH)n为强碱，则X(OH)n也一定为强碱
B．若HnXOm为强酸，则HnYOm也一定为强酸
C．若X元素的单质是非金属，则Y元素的单质也一定是非金属
D．若Y的最低负价为－n，则X的最低负价也一定为－n
【答案】D
【解析】
X、Y原子的最外层电子数相同,说明位于同一主族,X的原子半径小于Y,则原子序数Y大于X,则
A.如X、Y为金属元素,同主族元素从上到下元素的金属性逐渐增强,对应的最高价氧化物的水化物的碱性逐渐增强,故若Y(OH)n为强碱,则X(OH)n不一定为强碱,故A错误；
B.同主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱,对应的最高价氧化物的水化物的酸性逐渐减弱,若HnXOm为强酸, HnYOm不一定为强酸,故B错误；
C.短周期元素中,X、Y位于相同主族,若X是非金属性,则Y可能是非金属或金属,如O与S,H与Li,故C错误；
D.同主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱,若Y的最低负价为-n,则X的最低负价也一定为-n,所以D选项是正确的；
综上所述，本题正确选项D。
11．以下对核外电子运动状况的描述正确的是（ ）
A．电子的运动与行星相似，围绕原子核在固定的轨道上高速旋转
B．能量低的电子只能在s轨道上运动，能量高的电子总在f轨道上运动
C．在同一原子里能找到两个能量相同的电子
D．在同一电子亚层上运动的电子，其运动状态肯定相同
【答案】C
【解析】
A.电子运动不是围绕原子核在固定的轨道上高速旋转，只是在某个区域出现的概率大些，A错误；
B．能量高的电子也可以在s轨道上运动 如7s轨道上的电子能量也很高，比4f能量还高，B错误；
C.在同一原子的同一个能级的轨道上的电子的能量相同，C正确；
D.在同一电子亚层上运动的电子，其电子云伸展方向不同，因此运动状态也就不相同，D错误；
故合理选项是C。
12．氯元素的相对原子质量为35.5，由23Na、35Cl、37Cl构成的11.7g氯化钠中，37Cl的质量为
A．1.75g B．1.85 g C．5.25 g D．5.85g
【答案】B
【解析】
11.7g氯化钠中氯元素的质量为11.7××100%=7.1；氯元素的相对原子质量35.5，是质量数分别为35和37的核素的平均值，易知35Cl与37Cl 的原子个数比为3:1，故含有37Cl 的质量为××100%×37=1.85g；
答案选B。
13．日本“3.11地震”导致福岛核电站发生核泄漏，从该地自来水中检测出了放射性物质。发射的射线可杀伤一部分甲状腺细胞，医疗上常采用其治疗甲状腺机能亢进。但直接受到大剂量辐射时会出现细胞变异，甚至形成恶性肿瘤。下列有关、、、的说法中正确的是
A．是同一种核素 B．互为同素异形体
C．互为同位素 D．核外电子数和性质均相同
【答案】C
【解析】
质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素，由同一种元素形成的不同单质，互称为同素异形体，所以C正确。同位素的物理性质不同，化学性质是相似的。答案选C。
14．已知：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H=﹣41kJ/mol，相同温度下，在体积均为2L的三个恒温密闭容器中，加入一定量的反应物发生反应．相关数据如下：
容器编号
起始时各物质物质的量/mol
达平衡过程体系
能量的变化
n（CO）
n（H2O）
n（CO2）
n（H2）
①
1
4
0
0
放出热量：32.8 kJ
②
0
0
1
4
热量变化：Q1
③
1
1
2
1
热量变化：Q2
下列说法中，不正确的是（ ）
A．若容器①中反应10min达到平衡，0至10min时间内，用CO表示的平均反应速率v（CO）= 4.0×10﹣2 mol/（L·min）
B．容器③中，开始时v（CO）生成＞v（CO）消耗
C．达平衡过程体系能量的变化：Q1= 4Q2
D．平衡时，①与②容器中CO的体积分数相等
【答案】D
【解析】
A、根据题给信息知若容器①中反应10min达到平衡，放出热量：32.8 kJ ，根据反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ∆H＝– 41 kJ/mol知参加反应的CO的物质的量为0.8mol，则0至10min时间内，用CO表示的平均反应速率υ(CO)=△n/V△t=4.0×10－2 mol/(L·min)，正确；
B、根据容器①中数据计算反应达到平衡时各物质的浓度为c(CO)=0.1mol/L、c(H2O)=1.6mol/L、c(CO2)=0.4mol/L、c(H2)=0.4mol/L，则K=1，根据容器③中数据计算Q=2，Q>K，反应逆向进行，则开始时υ(CO)生成>υ(CO)消耗，正确；
C、三个容器中温度相同，平衡常数相同，均为1.利用三行式分析。设容器②转化的CO2的物质的量为x。
CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)
起始（mol）0 0 1 4
转化（mol）x x x x
平衡（mol）x x (1-x) (4-x)
则（4-x）(1-x)/x2=1，解得x=0.8mol；
设容器③转化的CO2的物质的量为y。
CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)
起始（mol）1 1 2 1
转化（mol）y y y y
平衡（mol）（1+y）（1+y） (2-y) (1-y)
则（1-y）(2-y)/(1+y)2=1，解得y=0.2mol；则达平衡过程体系能量的变化：Q1=4Q2，正确；
D、根据题给数据和C项计算，平衡时，①中CO的体积分数为4%，②容器中CO的体积分数为16%，CO的体积分数不相等，错误。
故选择D。
二、综合题
15．A、B都是短周期元素，原子最外层电子排布式分别为(n+1)sx、nsx+1npx+3。A与B可形成化合物C和D。D溶于水时有气体E逸出，E能使带火星的木条复燃。请回答下列问题：
(1)比较电离能：①I1(A)______(填“>”或“