2024届人教版高考化学一轮复习专题七原子结构元素周期律专题作业含答案

这是一份2024届人教版高考化学一轮复习专题七原子结构元素周期律专题作业含答案，共16页。试卷主要包含了K3[Cu4]可用于电镀等内容，欢迎下载使用。
专题七　原子结构 元素周期律
1.我国自主研制的核电技术成果“华电一号”,其主要核燃料铀-238得到一个中子后经过2次β衰变成为钚-239:92238U+01n92239U,92239U-10e+93239Np,93239Np94239Pu+-10e。下列有关说法错误的是　　(　　)
A.92238U和92239U互为同位素
B.93239Np和94239Pu化学性质不相同
C.94239Pu的中子数为145
D.92238U经过三步化学反应得到94239Pu
答案　D　原子是化学变化的最小微粒,原子核发生的变化不属于化学反应,D错误。

2.1934年,约里奥·居里夫妇用α粒子(即24He)轰击某金属原子ZAX得到Z+230Y,其具有放射性,可衰变为Z+1WQ:24He+ZAXZ+230Y+01n,Z+2WYZ+1WQ+10e。基态Y原子3p能级半充满。下列说法错误的是(　　)
A.X原子核内中子数与质子数之比为14∶13
B.X和Y的氧化物分别为碱性氧化物、酸性氧化物
C.第一电离能:XY,正确;D项,元素非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,非金属性:Cl>N>S>Na,所以最高价氧化物对应水化物的酸性:W>X>Z>Y,因此四种元素的最高价氧化物对应水化物中W的酸性最强,错误。

15.X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,基态Y原子2p轨道上有5个电子,Z与Y属于同一主族,X和Z的最外层电子数之和为12。下列说法正确的是(　　)
A.原子半径:r(X)r(F),A错误;X为N元素,氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构,第一电离能比同周期相邻元素的大,B错误;非金属性越强,简单气态氢化物的稳定性越强,非金属性F>Cl,则热稳定性HF>HCl,C错误;电子占据了多少个原子轨道,就有多少种空间运动状态,Y为F元素,其核外电子排布式为1s22s22p5,共有1+1+3=5种不同空间运动状态的电子,D正确。
16.原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种元素形成化合物Z3[W(XY)6],其中X、Y、Z为主族元素。X最外层电子数是内层电子数的两倍,Y的简单气态氢化物能使酚酞溶液变红,W3+的3d轨道为半满稳定状态。下列说法正确的是(　　)
A.Z和W一定位于同周期
B.原子半径:Z>X>Y
C.四种元素基态原子中未成对电子数最多的是Y
D.该化合物属于配合物,其内界σ键与π键的数目之比为1∶2
答案　B　X最外层电子数是内层电子数的两倍,X是C元素,Y的简单气态氢化物能使酚酞溶液变红,Y是N元素;W3+的3d轨道为半满稳定状态,W是Fe元素;Z显+1价,X、Y、Z、W原子序数依次增大,Z是Na或K。Z是Na或K元素,W是Fe元素,不一定位于同周期,故A错误;一般原子的电子层数越多半径越大,电子层数相同,质子数越多半径越小,原子半径:K>C>N,Na>C>N,B正确;Fe原子中有4个未成对电子,C原子中有2个未成对电子,N原子中有3个未成对电子,Na、K原子中都只有1个未成对电子,四种元素基态原子中未成对电子数最多的是Fe,故C错误;该化合物属于配合物,其内界有6个配位键、6个键,配位键是σ键,一个三键中有1个σ键、2个π键,σ键与π键的数目之比为1∶1,故D错误。

17.X、Y、Z、W是四种短周期主族元素,且原子序数依次增大。X的基态原子的2p能级中未成对电子数与成对电子数相等,Y的焰色为黄色,W是地壳中含量最多的金属元素,Z与X形成的化合物的晶胞如图。下列说法正确的是(　　)

A.简单离子的半径:Y>Z>X
B.第一电离能:I1(W)>I1(Z)>I1(Y)
C.最高价氧化物对应水化物的碱性:Y>Z>W
D.ZX的晶胞中含14个X
答案　C　X的基态原子的2p能级中未成对电子数与成对电子数相等,则X为O;Y的焰色为黄色,Y为Na;W是地壳中含量最多的金属元素,W为Al;Z的原子序数大于Na的原子序数,小于Al的原子序数,则Z为Mg。电子层结构相同的情况下,核电荷数越大,半径越小,因此简单离子半径X>Y>Z,A错误;同周期元素从左到右第一电离能呈增大的趋势,但是Mg的3s轨道上的电子处于全充满状态,较为稳定,因此第一电离能I1(Z)>I1(W)>I1(Y),B错误;元素的金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,因此最高价氧化物对应水化物的碱性Y>Z>W,C正确;X位于晶胞的顶点和面心,根据均摊法可知,个数为8×1/8+6×1/2=4个,D错误。

18.由短周期主族元素组成的一种新型漂白剂的结构如图所示。其中W、X、Y、Z原子序数依次增大,W的族序数是周期序数的两倍,基态时Z原子K、L层上的电子总数是3p原子轨道上电子数的两倍,Y与Z位于不同周期。下列说法正确的是(　　)

A.简单离子半径:YF-,B错误;第一电离能:Cl>P>S(注意第ⅤA族元素的特殊性),C错误;最高价氧化物对应水化物的酸性:HNO3>H3PO4>H2CO3,D错误。

20.X、Y、Z、Q、R为原子序数依次增大的前四周期元素,X和Y可以形成一种红棕色气体,Z是同周期元素中原子半径最大的元素,Q是地壳中含量最高的金属元素,R的基态原子中有6个未成对电子。下列说法正确的是(　　)
A.原子半径:r(Q)>r(Y)>r(X)
B.电负性:X>Y>Z
C.R位于元素周期表中第四周期第ⅣB族
D.Z的最高价氧化物对应水化物的碱性比Q的强
答案　D　X、Y、Z、Q、R为原子序数依次增大的前四周期元素,X和Y可以形成一种红棕色气体,红棕色气体为NO2,推知X为N,Y为O;Q是地壳中含量最高的金属元素,则Q为Al;Z是同周期元素中原子半径最大的元素,则Z为Na;R的基态原子中有6个未成对电子,则R为Cr。同主族元素从上到下原子半径增大,同周期元素从左到右原子半径减小,故r(Q)>r(X)>r(Y),A错误;同周期元素从左到右电负性增强,故电负性:Y>X>Z,B错误;R(Cr)的价电子数为6,R位于元素周期表中第四周期第ⅥB族,C错误;Z的最高价氧化物对应水化物为NaOH,Q的最高价氧化物对应水化物为Al(OH)3,元素的金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,NaOH碱性强于Al(OH)3,D正确。

21.短周期主族非金属元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,由这四种元素形成的一种盐溶液,遇到FeCl3溶液呈现血红色,该盐溶液与NaOH在加热条件下会生成一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。下列说法不正确的是(　　)
A.该盐的阳离子中含有配位键
B.三价铁离子与该盐的阴离子形成了配合物而呈现血红色
C.该盐的阳离子VSEPR模型名称与其空间结构名称相同
D.电负性:Y>Z>W>X
答案　D　未知盐溶液遇到FeCl3溶液呈现血红色,说明含有SCN-,与NaOH在加热条件下会生成一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,即为氨气,说明该盐溶液中含有NH4+,考虑到短周期主族非金属元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,推知元素W、X、Y、Z依次为H、C、N、S。NH4+中含有配位键,A正确;Fe3+与SCN-反应生成配合物Fe(SCN)3,从而使溶液呈血红色,B正确;NH4+的价层电子对数是4,没有孤电子对,VSEPR模型名称与其空间结构名称相同,均为正四面体形,C正确;电负性:Y>Z>X>W,D错误。

22.常温下,W、X、Y、Z四种短周期元素的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01 mol/L)的pH和原子半径、原子序数的关系如下图所示。下列说法不正确的是(　　)

A.X与Y形成的化合物的水溶液呈酸性
B.单质的沸点:Y>Z
C.简单离子半径:Y>Z>W>X
D.ZO2可作为自来水的消毒剂
答案　A　W、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH都小于7,说明W、Y、Z都是非金属元素,当浓度为0.01 mol/L时,W、Z最高价氧化物对应的水化物溶液的pH=2,则相应的水化物均为一元强酸,由于原子序数:Z>W,则Z是Cl、W是N;0.01 mol/L Y的最高价氧化物对应的水化物溶液的pHCl2,B正确。电子层数越多,离子半径越大;电子层数相同时,核电荷数越大,离子半径越小,则简单离子半径:S2->Cl->N3->Na+,C正确。ClO2是常用的自来水消毒剂,D正确。

23.一种由短周期元素组成的抗病毒化合物的结构如图,其中Q、W、X、Y、Z的原子序数依次增大,Y原子最外层电子数是Z原子电子层数的三倍。下列说法正确的是(　　)

A.简单离子半径:X>Y>Z
B.Y的氢化物只含有极性键
C.Q、X、Y只能形成共价化合物
D.W、X、Y、Z四种元素形成的简单氢化物中Z的沸点最高
答案　A　分析题给结构示意图可知,W、X、Y、Z分别形成4、3、2、1个共价键,推测W位于ⅣA族,X位于ⅤA族,Y位于ⅥA族,Z位于ⅦA族。Q、W、X、Y、Z的原子序数依次增大,且Y原子最外层电子数是Z原子电子层数的三倍,故Y是O,Z是F,X是N,W是C;Q只形成1个化学键,故Q为H。Y的氢化物H2O2中有非极性键,B错误;Q、X、Y形成的NH4NO3是离子化合物,C错误;W、X、Y、Z四种元素形成的简单氢化物中H2O的沸点最高,D错误。

24.科学家为了解决电池的导电性问题,合成了一种高效化合物,其结构如图1所示,其中W、Y、Z、X、Q均为短周期主族元素,其原子半径与原子序数的关系如图2,Z和Q位于同一主族。下列说法错误的是　　(　　)

　　图1　　　　　　　　　　　图2
A.简单离子的半径:Q>Y>Z>X
B.第一电离能:Z>Y>Q
C.简单氢化物分子的键角:Z>Q
D.W、X、Q均可与Z形成两种常见的二元化合物
答案　B　每个Z原子均形成2对共用电子,每个Q形成6对共用电子,Z和Q位于同一主族且Z的原子序数小于Q,则Z为O,Q为S;W均形成一个共价键,W是H元素;Y的原子半径大于Z,结合阴离子结构,可知Y是N元素;X可形成X+,可知X为Na元素。S2-有3个电子层,而N3-、O2-、Na+有2个电子层,核电荷数Na>O>N,因此简单离子的半径:S2->N3->O2->Na+,A正确;N的2p能级为半充满稳定结构,其第一电离能大于同周期相邻元素,即I1(N)>I1(O),B错误;H2O、H2S分子的中心原子杂化方式都是sp3,均含有2个孤电子对,但由于电负性SY
B.第一电离能:Y>M>Z
C.工业上常用电解熔融物ZY制取Z单质
D.Z、M的简单离子均可促进水的电离
答案　D　短周期元素中族序数等于周期序数的只有H、Be、Al三种元素,结合原子序数依次增大的信息,推知X为H,M为Al;Y原子核外最外层电子数是其电子总数的34,则Y为O;由题图判断出题给团簇分子的化学式为Z2Al2O4(OH)2,推知Z元素的化合价为+2,Z的原子序数在O和Al之间,则Z为Mg。核外电子排布相同时,核电荷数越大,简单离子的半径越小,则简单离子半径:O2->Mg2+>Al3+,A错误;非金属元素第一电离能通常大于金属元素第一电离能,而Mg的价层电子排布式为3s2,处于全充满稳定状态,故第一电离能比Al大,则第一电离能:O>Mg>Al,B错误;MgCl2的熔点远低于MgO,故工业上常用电解熔融MgCl2的方法制取Mg单质,C错误;Mg2+、Al3+能发生水解,均可促进水的电离,D正确。