高考化学新一轮总复习 课时作业：第十二章 物质结构与性质练习题及答案

这是一份高考化学新一轮总复习 课时作业：第十二章 物质结构与性质练习题及答案，共18页。试卷主要包含了下列各项叙述中，正确的是等内容，欢迎下载使用。
A．N、P、As的电负性随原子序数的增大而增大
B．价电子排布为4s24p3的元素位于第四周期第ⅤA族，是p区元素
C．2p和3p轨道形状均为哑铃形，能量也相等
D．氮原子的最外层电子轨道表示式：
解析：选B。同主族元素从上到下，电负性减小；2p轨道能量低于3p；利用“洪特规则”可知D项最外层电子排布图错误。
2．下列各项叙述中，正确的是( )
A．镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，原子释放能量，由基态转化成激发态
B．价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族，是s区元素
C．所有原子任一能层的s电子云轮廓图都是球形，但球的半径大小不同
D．24Cr原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d44s2
解析：选C。A项镁原子由基态转化为激发态，要吸收能量；价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第ⅢA族，是p区元素；原子轨道处于全空、全满或半充满状态时，能量最低，故24Cr原子的电子排布式应是1s22s22p63s23p63d54s1。
3．下列关于钠元素的几种表达式错误的是( )
A．Na＋的电子排布图：
B．Na＋的结构示意图：
C．Na的电子排布式：1s22s22p63s1
D．Na的简化电子排布式：[Na]3s1
解析：选D。Na的简化电子排布式为[Ne]3s1。即上一周期的稀有气体[元素符号]＋该原子的价电子排布。
4．具有以下结构的原子，一定属于主族元素的是( )
A．最外层有8个电子的原子
B．最外层电子排布为ns2的原子
C．次外层无未成对电子的原子
D．最外层有3个未成对电子的原子
解析：选D。最外层有8个电子的原子为0族元素；第四周期中的副族元素Sc、Ti、Mn等最外层电子排布均为4s2；所有元素的原子次外层均无未成对的电子；最外层有3个未成对电子的元素的价层电子排布一定是ns2np3，位于ⅤA族。
5．下列关于元素第一电离能的说法不正确的是( )
A．钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能，故钾的活泼性强于钠
B．因同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，故第一电离能必依次增大
C．最外层电子排布为ns2np6(当只有K层时为1s2)的原子，第一电离能较大
D．对于同一元素而言，原子的电离能I1I1(氧) B．I1(氟)氧，因而I1(氟)>I1(氧)；C中镁3s全满，较为稳定，I1出现反常；D中镁和钙最外层ns2均为全满，但金属钙比镁多一个能层，钙的原子半径较大，因而I1(钙)②>①
B．原子半径：③>①>②
C．电负性：③>②>①
D．最高正化合价：③>②>①
解析：选A。由基态原子的电子排布式可知①、②、③分别为S、P、N。P原子由于3p轨道处于半充满的稳定状态，故其第一电离能大于S，因此三者第一电离能大小关系为N>P>S；原子半径P最大；电负性：N>S>P；S的最高正化合价最高，为＋6，N、P为＋5。
8．(双选)下表中元素均为中学化学中常见短周期元素，根据表中信息，下列说法不正确的是( )
A.X与W形成的化合物是共价化合物
B．常温下单质与水反应速率：X>N
C．最高价氧化物对应水化物酸性：WH2SO4；D项，Na2O2为淡黄色固体。
9．以下有关元素性质的说法不正确的是( )
A．具有下列电子排布式的原子中 ①1s22s22p63s23p2 ②1s22s22p3 ③1s22s22p2 ④1s22s22p63s23p4
原子半径最大的是①
B．具有下列最外层电子排布式的原子中，①3s23p1 ②3s23p2 ③3s23p3 ④3s23p4第一电离能最大的是③
C．①Na、K、Rb ②N、P、As ③O、S、Se ④Na、P、Cl，元素的电负性随原子序数增大而递增的是④
D．某元素气态基态原子的逐级电离能分别为738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、21 703，当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X3＋
解析：选D。A项，①为Si，②为N，③为C，④为S，原子半径最大的为Si，正确；B项，①为Al，②为Si，③为P，④为S，第一电离能最大的为P，正确；C项，同一主族元素，第一电离能从上到下逐渐减小；同一周期，第一电离能呈增大趋势，正确；D项，根据电离能变化趋势，最外层应有2个电子，所以与Cl2反应时应呈＋2价，D错。
10．(2014·苏北模拟)下列各项表述中，两个粒子一定不属于同种元素原子的是( )
A．3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电子排布为1s22s22p63s23p2的原子
B．2p能级无空轨道，且有一个未成对电子的基态原子和原子的最外层电子排布为2s22p5的原子
C．M层全充满而N层排布为4s2的原子和核外电子排布为1s22s22p63s23p64s2的原子
D．最外层电子数是核外电子总数1/5的原子和最外层电子排布为4s24p5的原子
解析：选C。A选项：3p能级有一个空轨道的原子外围电子排布为3s23p2，二者是同种元素的原子；B选项：2p能级无空轨道且有一个未成对电子的原子的2p能级有5个电子，最外层电子排布也是2s22p5；C选项：M层全充满，M层电子排布为3s23p63d10，与后者不是同一元素的原子；D选项：最外层电子数是核外电子总数1/5的原子，因最外层电子数为1～8个，最外层电子数与核外电子总数可能的组合为：1和5、2和10、3和15、4和20、5和25、6和30、7和35、8和40，其中7和35组合是溴元素，符合题意，与后者为同一元素的原子。
11．现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：
①1s22s22p63s23p4；
②1s22s22p63s23p3；
③1s22s22p3；
④1s22s22p5。
则下列有关比较中正确的是( )
A．第一电离能：④>③>②>①
B．原子半径：④>③>②>①
C．电负性：④>③>②>①
D．最高正化合价：④>③＝②>①
解析：选A。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。
12．元素A～D是元素周期表中短周期的四种元素，请根据表中信息回答下列问题。
(1)上表中与A属于同一周期的元素是________(填元素符号)，写出D离子的电子排布式________________________________________________________________________。
(2)D和C形成的化合物属于________晶体。写出C单质与水反应的化学方程式________________________________________________________________________。
(3)对元素B的单质或化合物描述正确的是________(填序号)。
a．B元素的最高正价为＋6
b．常温、常压下单质难溶于水
c．单质分子中含有18个电子
d．在一定条件下镁条能与B的单质反应
(4)A和D两元素金属性较强的是________________(写元素符号)。
写出能证明该结论的一个实验事实__________________________。
解析：由钠的用途可知，A元素是钠；原子的最外层电子未达到稳定结构，B可能是氮或氧；L层有一个未成对电子，常温下又是气体，故C是氟；D易知是Mg。
答案：(1)Mg 1s22s22p6
(2)离子 2F2＋2H2O===4HF＋O2
(3)bd
(4)Na 钠与水反应比镁与水反应剧烈(或氢氧化钠的碱性比氢氧化镁的强，合理即可)
13．已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3，Z元素通常只可以形成正一价离子。请回答下列问题：
(1)X元素原子基态时的电子排布式为________________________，该元素的符号是________。
(2)Y元素原子的价电子的轨道表示式为________，该元素的名称是________。
(3)已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ3，产物还有ZnSO4和H2O，该反应的化学方程式是______________________________________。
解析：X元素的4p轨道已填充电子，故前三个电子层已填满，该元素是33号元素As；Y的2p轨道有2个未成对电子，则Y可能是碳或氧，又Y能够与As形成As2Y3，故Y是氧；则Z只能是氢。
答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3
(或[Ar]3d104s24p3) As
(2) 氧 (3)As2O3＋6Zn＋6H2SO4===2AsH3↑＋6ZnSO4＋3H2O
14．下表为元素周期表前三周期的一部分：
(1)Y的基态原子的电子排布式为_________________________。
(2)X的氢化物的沸点与W的氢化物的沸点 比较：________>________(填化学式)，原因是_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)选出X的基态原子的电子排布图________，另一电子排布图不能作为基态原子的电子排布图是因为它不符合________(填序号)。
A．能量最低原理 B．泡利原理 C．洪特规则
(4)以上五种元素中，________(填元素符号)元素第一电离能最大。________元素的电负性最大。
(5)由以上某种元素与氢元素组成的三角锥形分子E和由以上某种元素组成的直线分子G反应，生成两种直线形分子L和M(组成E、G、L、M分子的元素原子序数均小于10)，反应如下图所示，则下列判断错误的是( )
A．G是最活泼的非金属单质
B．L是极性分子
C．E的中心原子杂化轨道类型为sp2杂化
D．M的化学性质比同主族相邻元素单质的化学性质活泼
E．M分子中有1个σ键，2个π键
解析：根据元素周期表的结构可知X为N，Z为F，R为Ne，W为P，Y为S。
(1)硫的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p4。
(2)X、W的氢化物为NH3和PH3，因NH3分子间可以形成氢键，故NH3的沸点、熔点明显升高，故沸点NH3>PH3。
(3)当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先占据不同轨道，且自旋方向相同，因此N元素的基态原子的电子排布图为
②正确，①违背洪特规则。
(4)因Ne元素最外层已达8电子稳定结构，故第一电离能最大，氟是自然界中电负性最大的元素。
(5)由图示知B为NH3，G为F2，L为HF，M为N2，F2是最活泼的非金属单质，HF为极性分子，NH3分子中N为sp3杂化，N2分子中存在N≡N，键能大，分子稳定，N≡N分子中有一个σ键，2个π键。A、B、E正确，选C、D。
答案：(1)1s22s22p63s23p4
(2)NH3 PH3 NH3分子间可形成氢键使分子间作用力增大 (3)② C (4)Ne F (5)CD
15．(2014·长春四校联考)下表为周期表的一部分，其中的编号代表所对应的元素。
请回答下列问题：
(1)⑨号元素的基态原子的核外电子排布式是________________________。
(2)科学发现，②、④、⑧三种元素的原子形成的晶体具有超导性，其晶胞的结构特点如图所示，则该化合物的化学式为________(用对应的元素符号表示)。
(3)①、②两种元素能形成多种平面形分子，其中有一种相对分子质量最小，有关该分子的说法中正确的是________。
a．该分子属于含有极性键的非极性分子
b．该分子含有4个σ键和1个π键
c．该分子中的②原子采取sp2杂化
(4)某元素的价电子排布式为 nsnnpn＋1，该元素可与元素①形成含有10个电子的分子X，将过量的X通入盛有硫酸铜溶液的试管里，产生的现象为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)如表所示为原子序数依次增大的短周期元素A～F的第一到第五电离能的数据。
请回答：若A、B、C为原子序数依次增大的同周期相邻元素，表中显示B的第一电离能比A和C的第一电离能都略大，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
(2)MgNi3C或Ni3MgC
(3)ac
(4)先产生蓝色沉淀，后沉淀消失，溶液变成深蓝色
(5)N的2p轨道处于稳定的半充满状态，能量比C和O的低，所以第一电离能比C和O的大
16．下表是前18号元素中的某些元素性质的一些数据：
请回答下列问题：
(1)己原子核外电子运动状态共有________种，L层p电子比s电子多________个。
(2)以上8种元素中，第一电离能最小的是________(填编号)。
(3)甲原子的核外电子排布式为________________________________________________________________________。
(4)上述丙、戊、庚三种元素中的某两种元素形成的化合物中，每一个原子都满足8电子稳定结构的物质可能是__________________(写分子式，任写两种即可)。元素丁和己形成的化合物的化学式为________。
(5)若把戊、己、辛元素记为A、B、D，已知：
分析BD3和AD4沸点高低的原因是___________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：比较甲和丙的化合价和半径可以确定甲是硫，丙是氧；丁的最高正价为＋3价，可能是B或Al，因为丁的原子半径大于硫原子，所以丁是Al；庚的最高正价和最低负价分别是＋7价和－1价，则庚是氯；戊的最高正价为＋4价，原子半径小于氯原子，是碳原子；己的最高正价和最低负价分别是＋5价和－3价，且原子半径小于氯原子，是氮原子；最后可得乙是钠，辛是氢。综合上述可得甲、 乙、丙、丁、戊、己、庚、辛分别为硫、钠、氧、铝、碳、氮、氯、氢。
答案：(1)7 1 (2)乙
(3)1s22s22p63s23p4
(4)CO2、CCl4、Cl2O AlN
(5)因为BD3(NH3)分子间存在氢键作用，因此BD3(NH3)的沸点高于AD4(CH4)
1．下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是( )
A．SO3与SO2 B．BF3与NH3
C．BeCl2与SCl2 D．H2O与SO2
解析：选A。SO3、SO2中心原子都是sp2杂化，A正确；BF3、NH3中心原子一个是sp2杂化，一个是sp3杂化，B错误；BeCl2中，Be原子采取sp杂化，而SCl2中S原子采取sp3杂化，C错误；H2O中氧原子采取sp3杂化，而SO2中S原子采取sp2杂化。
2．下列说法不正确的是( )
A．σ键比π键重叠程度大，形成的共价键强
B．两个原子之间形成共价键时，最多有一个σ键
C．气体单质中，一定有σ键，可能有π键
D．N2分子 中有一个σ键，2个π键
解析：选C。气体单质分子中，可能只有σ键，如Cl2；也可能既有σ键又有π键，如N2；但也可能没有化学键，如稀有气体。
3．(2011·高考四川卷)下列推论正确的是( )
A．SiH4的沸点高于CH4，可推测PH3的沸点高于NH3
B．NHeq \\al(＋,4)为正四面体结构，可推测PHeq \\al(＋,4)也为正四面体结构
C．CO2晶体是分子晶体，可推测SiO2晶体也是分子晶体
D．C2H6是碳键为直线型的非极性分子，可推测C3H6也是碳链为直线型的非极性分子
解析：选B。由于氨分子之间存在氢键，故其沸点比磷化氢的高；CO2是分子晶体，SiO2为原子晶体；丙烷不是直线型分子，而是锯齿型。
4．在硼酸[B(OH)3]分子中，B原子与3个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构。则分子中B原子杂化轨道的类型及不同层分子间的主要作用力分别是( )
A．sp，范德华力 B．sp2，范德华力
C．sp2，氢键 D．sp3，氢键
解析：选C。由于该晶体具有和石墨相似的层状结构，所以B原子采取sp2杂化，同层分子间的作用力是范德华力，由于“在硼酸[B(OH)3]分子中，B原子与3个羟基相连”虽然三个B—O都在一个平面上，但σ单键能够旋转，使O—H键位于两个平面之间，因而能够形成氢键，从而使晶体的能量最低，达到稳定状态。
5．某物质的实验式为PtCl4·2NH3，其水溶液不导电，加入AgNO3溶液反应也不产生沉淀，以强碱处理并没有NH3放出，则关于此化合物的说法中正确的是( )
A．配合物中中心原子的电荷数和配位数均为6
B．该配合物可能是平面正方形结构
C．Cl－和NH3分子均与Pt＋配位
D．配合物中Cl－与Pt4＋配位，而NH3分子不配位
解析：选C。在PtCl4·2NH3水溶液中加入AgNO3溶液无沉淀生成，以强碱处理无NH3放出，说明Cl－、NH3均处于内界，故该配合物中中心原子的配位数为6，电荷数为4，Cl－和NH3分子均与Pt4＋配位，A、D错误，C正确；因为配体在中心原子周围配位时采取对称分布状态以达到能量上的稳定状态，Pt4＋配位数为6，则其空间构型为八面体型，B错误。
B．在NHeq \\al(＋,4)和[Cu(NH3)4]2＋中都存在配位键
C．元素电负性越大的原子，吸引电子的能力越强
D．原子晶体中原子以共价键结合，具有键能大、熔点高、硬度大的特性
解析：选A。SO3是平面三角形的分子，为非极性分子，A说法错误；形成NHeq \\al(＋,4)时，NH3与H＋以配位键结合，[Cu(NH3) 4]2＋中Cu2＋与NH3间以配位键结合，B说法正确。
8．下列叙述中正确的是( )
A．以非极性键结合的双原子分子一定是非极性分子
B．以极性键结合起来的分子一定是极性分子
C．非极性分子只能是双原子单质分子
D．非极性分子中，一定含有非极性共价键
解析：选A。A项正确，如O2、H2、N2等；B项错误，以极性键结合的分子不一定是极性分子，若分子构型对称，正负电荷重心重合就是非极性分子。如CH4、CO2、CCl4、CS2等，C项 错误。非极性分子也可能是某些由极性键构成的结构对称的化合物，如CH4、CO2等。D项错误，非极性分子中不一定含有非极性键，如CH4、CO2等。
9．(双选)下列描述中正确的是( )
A．CS2为V形的极性分子
B．ClOeq \\al(－,3)的空间构型为平面三角形
C．SF6中有6对完全相同的成键电子对
D．SiF4和SOeq \\al(2－,3)的中心原子均为sp3杂化
解析：选CD。由CO2的分子构型可知A项错误；中心原子Cl有一对孤对电子，所以为三角锥形，B项错误；S有6个电子正好与6个F形成6个共价键，C项正确；SiF4中Si有四个σ键，SOeq \\al(2－,3)中S原子形成3个σ键，还有一对孤对电子，所以Si、S均是sp3杂化，D项正确。
10．某一化合物的分子式为AB2，A属ⅥA族元素，B属ⅦA族元素，A和B在同一周期，它们的电负性值分别为3.44和3.98，已知AB2分子的键角为103.3°。下列推断不正确的是( )
A．AB2分子的空间构型为“V”形。
B．A—B键为极性共价键，AB2分子为非极性分子
C．AB2与H2O相比，AB2的熔点、沸点比H2O的低
D．AB2分子中无氢原子，分子间不能形成氢键，而H2O分子间能形成氢键
解析：选B。根据A、B的电负性值及所处位置关系，可判断A元素为O，B元素为F，该分子为OF2。O—F键为极性共价键。因为OF2分子的键角为103.3°，OF2分子中键的极性不能抵消，所以为极性分子。
11．下列物质：①H3O＋ ②[Cu(NH3)4]2＋ ③CH3COO－ ④NH3 ⑤CH4中存在配位键的是( )
A．①② B．①③
C．④⑤ D．②④
解析：选A在H3O＋中，中心氧原子中有孤电子对，以配位键与H＋相结合，结构式为；在[Cu(NH3)4]2＋中，Cu2＋与NH3中的氮原子以配位键相结合，结构式为，而在CH3COO－、NH3、CH4中，结构式分别为、 ，，没有形成配位键。
12．(2014·大连双基)Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次增大。已知：①Z的原子序数为29，其余的均为短周期元素 ②Y原子价电子(外围电子)排布式为msnmpn ③R原子核外L层电子数为奇数 ④Q、X原子p轨道上的电子数分别为2和4，请回答下列问题。
(1)Z2＋的核外电子排布式是_________________________。
(2)在[Z(NH3)4]2＋中，Z2＋的空轨道接受NH3分子提供的________形成配位键。
(3)Q与Y形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙，下列判断正确的是________。
a．稳定性：甲>乙，沸点：甲>乙
b．稳定性：甲>乙，沸点：甲