2014-2015高中化學(xué)第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)章末復(fù)習(xí)新人教版選修3

PAGEPAGE8【創(chuàng)新方案】2014-2015高中化學(xué)第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)章末復(fù)習(xí)新人教版選修3(限時(shí)90分鐘，滿分100分)一、選擇題(本題包括16小題，每小題3分，共48分)1．下列各組中的X和Y兩種原子，在周期表中一定位于同一族的是()A．X原子和Y原子最外層都只是一個(gè)電子B．X原子的核外電子排布式為1s2，Y原子的核外電子排布式為1s22s2C．X原子的2p能級(jí)上有三個(gè)電子，Y原子的3p能級(jí)上有三個(gè)電子D．X原子核外M層上僅有兩個(gè)電子，Y原子核外N層上也僅有兩個(gè)電子解析：最外層只有一個(gè)電子的不一定在同一族，如金屬鈉和金屬銅的最外層都是一個(gè)電子，但是鈉屬于第ⅠA族，而銅屬于第ⅠB族，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；B選項(xiàng)中X原子是He，屬于0族元素，Y原子是Be，屬于第ⅡA族，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；X原子核外M層上僅有兩個(gè)電子，X是鎂原子，屬于第ⅡA族，N層上也僅有兩個(gè)電子的原子除了鈣原子，還有鋅、鐵等原子，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C2．下列原子中，第一電離能最大的是()A．B B．CC．Al D．Si解析：根據(jù)元素第一電離能的變化規(guī)律，同主族從上到下，逐漸減小，C＞Si，B＞Al；同周期從左向右，逐漸增大，C＞B。答案：B3．下列原子的電子排布圖中，符合洪特規(guī)則的是()解析：A的2p軌道應(yīng)各排布一個(gè)電子且自旋方向相同，B的2s軌道兩個(gè)電子自旋方向應(yīng)相反，D的2s、2p軌道電子應(yīng)先排布在能量低的電子層中。答案：C4．[雙選題]已知X、Y元素同周期，且電負(fù)性X＞Y，下列說法錯(cuò)誤的是()A．X與Y形成化合物時(shí)，X可以顯負(fù)價(jià)，Y顯正價(jià)B．第一電離能一定Y小于XC．最高價(jià)含氧酸的酸性：X對(duì)應(yīng)的酸性弱于Y對(duì)應(yīng)的D．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：HmY小于HnX解析：根據(jù)X、Y元素同周期，且電負(fù)性X＞Y，X的原子序數(shù)大于Y的原子序數(shù)，X的非金屬性強(qiáng)于Y的非金屬性，最高價(jià)含氧酸的酸性：X的強(qiáng)于Y的；氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：HmY小于HnX；第一電離能Y的有可能大于X的，如N元素的第一電離能大于O元素的第一電離能，所以B、C不正確。答案：BC5．下列是幾種原子的基態(tài)電子排布，電負(fù)性最大的原子是()A．1s22s22p4 B．1s22s22p63s23p3C．1s22s22p63s23p2 D．1s22s22p63s23p64s2解析：選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的元素分別是：O、P、Si、Ca，由電負(fù)性變化規(guī)律可知電負(fù)性最大的是O。答案：A6．某元素質(zhì)量數(shù)51，中子數(shù)28，其基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)為()A．0 B．1C．2 D．3解析：該元素的質(zhì)子數(shù)為23，為元素釩，價(jià)電子排布為3d34s2，未成對(duì)電子數(shù)為3。答案：D7．下列原子構(gòu)成的單質(zhì)中既能與稀硫酸反應(yīng)又能與燒堿溶液反應(yīng)且都產(chǎn)生H2的是()A．核內(nèi)無中子的原子B．外圍電子排布為3s23p3的原子C．最外層電子數(shù)等于倒數(shù)第三層的電子數(shù)的原子D．N層上無電子，最外層的電子數(shù)等于電子層數(shù)的金屬原子解析：A項(xiàng)，核內(nèi)無中子的原子是氫；B項(xiàng)，外圍電子排布為3s23p3的原子是磷；C項(xiàng)，最外層電子數(shù)等于倒數(shù)第三層的電子數(shù)的原子是鎂，鎂與堿不反應(yīng)；D項(xiàng)，N層上無電子，最外層的電子數(shù)等于電子層數(shù)的金屬原子是鈹或鋁，根據(jù)對(duì)角線規(guī)則，鈹與鋁的性質(zhì)相似。答案：D8．現(xiàn)有四種元素的基態(tài)原子的電子排布式如下：①1s22s22p63s23p4 ②1s22s22p63s23p3③1s22s22p3 ④1s22s22p5則下列有關(guān)比較中正確的是()A．第一電離能：④＞③＞②＞①B．原子半徑：④＞③＞②＞①C．電負(fù)性：④＞③＞②＞①D．最高正化合價(jià)：④＞③＝②＞①解析：由電子排布式可知：①為S，②為P，③為N，④為F。根據(jù)元素周期律可知：第一電離能為④＞③＞②＞①，A正確；原子半徑應(yīng)是②最大，④最小，B不正確；電負(fù)性應(yīng)是④最大，②最小，C不正確；F無正價(jià)，②、③最高正化合價(jià)為＋5，①的最高正化合價(jià)為＋6，D不正確。答案：A9．下列關(guān)于價(jià)電子排布為3s23p4的原子描述正確的是()A．它的元素符號(hào)為OB．它的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4C．可以與H2化合生成液態(tài)化合物D．其電子排布圖為解析：由它的價(jià)電子排布3s23p4，可知該元素為S，與H2化合生成H2S，為氣體，其電子排布圖違背了洪特規(guī)則。答案：B10．(2010·上海高考)幾種短周期元素的原子半徑及主要化合價(jià)如下表：元素代號(hào)XYZW原子半徑/pm1601437066主要化合價(jià)＋2＋3＋5、＋3、－3－2下列敘述正確的是()A．X、Y元素的金屬性X＜YB．一定條件下，Z單質(zhì)與W的常見單質(zhì)直接生成ZW2C．Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物能溶于稀氨水D．一定條件下，W單質(zhì)可以將Z單質(zhì)從其氫化物中置換出來解析：根據(jù)題給數(shù)據(jù)，X、Y的化合價(jià)不同，但原子半徑相差較小，可知兩者位于同一周期且相鄰，故金屬性X＞Y，A錯(cuò)；根據(jù)Z、W的原子半徑相差不大，化合價(jià)不同，且W只有負(fù)價(jià)，則其可能是O，Z是N，兩者的單質(zhì)直接生成NO，B錯(cuò)；據(jù)此判斷可知X是Mg，Y是Al；Y的最高價(jià)氧化物的水化物是氫氧化鋁，其不能溶于氨水，C錯(cuò)；一定條件下，氧氣可以和氨氣反應(yīng)生成水和氮?dú)?，D對(duì)。答案：D11．[雙選題]根據(jù)對(duì)角線規(guī)則，下列物質(zhì)的性質(zhì)具有相似性的是()A．硼和硅 B．鋁和鐵C．鈹和鋁 D．銅和金解析：短周期元素中，位于左上角和右下角的元素性質(zhì)相似。答案：AC12．下表為元素周期表前四周期的一部分，下列有關(guān)R、W、X、Y、Z五種元素的敘述中，正確的是()A．W元素的第一電離能小于Y元素的第一電離能B．Y、Z的陰離子電子層結(jié)構(gòu)都與R原子的相同C．p能級(jí)未成對(duì)電子最多的是Z元素D．X元素是電負(fù)性最大的元素解析：由題干信息知：X為F、W為P、Y為S、Z為Br、R為Ar，第一電離能P＞S，A項(xiàng)錯(cuò)誤；Br－比Ar多一個(gè)電子層，B項(xiàng)錯(cuò)誤；p能級(jí)未成對(duì)電子最多的是P，有3個(gè)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；F元素是電負(fù)性最大的元素，D正確。答案：D13．主族元素A和B可形成組成為AB2的離子化合物，則A、B兩原子的最外層電子排布分別為()A．ns2和ns2np4 B．ns1和ns2np4C．ns2和ns2np5 D．ns1和ns2解析：本題考查了原子結(jié)構(gòu)與元素化合價(jià)的相互關(guān)系。由于AB2為離子化合物，故A顯＋2價(jià)。又由于A和B均為主族元素，所以A為ⅡA族元素，最外層有2個(gè)電子，電子排布為ns2；B為ⅦA族元素，原子最外層有7個(gè)電子，電子排布為ns2np5。答案：C14．對(duì)Na、Mg、Al的有關(guān)性質(zhì)的敘述正確的是()A．堿性：NaOH＜Mg(OH)2＜Al(OH)3B．第一電離能：Na＜Mg＜AlC．電負(fù)性：Na＞Mg＞AlD．還原性：Na＞Mg＞Al解析：同一周期元素從左到右電負(fù)性增大，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性減弱，但因鎂的s軌道全充滿，所以第一電離能為Mg＞Al＞Na。答案：D15．下列各組元素性質(zhì)的遞變情況錯(cuò)誤的是()A．Li、Be、B原子最外層電子數(shù)依次增多B．P、S、Cl元素最高正價(jià)依次升高C．N、O、F電負(fù)性依次增大D．Na、K、Rb第一電離能逐漸增大解析：根據(jù)元素周期律，隨原子序數(shù)的遞增，同主族元素的第一電離能逐漸減小。答案：D16．X、Y、Z為短周期元素，X原子最外層只有一個(gè)電子，Y原子的最外層電子數(shù)比內(nèi)層電子總數(shù)少4，Z的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子總數(shù)的3倍。下列有關(guān)敘述正確的是()A．Y的價(jià)層電子排布式為3s23p5B．穩(wěn)定性：Y的氫化物＞Z的氫化物C．第一電離能：Y＜ZD．X、Y兩元素形成的化合物為離子化合物解析：Y原子應(yīng)該有3個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為6，是硫元素，外圍電子排布式為3s23p4；Z元素是O，第一電離能O＞S；X可能是H，也可能是Li或Na，H2S是共價(jià)化合物。答案：C二、非選擇題(本題包括6小題，共52分)17．(6分)Q、R、X、Y、Z五種元素的原子序數(shù)依次遞增。已知：①Z的原子序數(shù)為29，其余的均為短周期主族元素；②Y原子價(jià)電子(外圍電子)排布為msnmpn；③R原子核外L層電子數(shù)為奇數(shù)；④Q、X原子p軌道的電子數(shù)分別為2和4。請(qǐng)回答下列問題：(1)Z2＋的核外電子排布式是________。(2)Q與Y形成的最簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物分別為甲、乙，下列判斷正確的是________。a．穩(wěn)定性：甲＞乙b．穩(wěn)定性：甲＜乙(3)Q、R、Y三種元素的第一電離能數(shù)值由小至大的順序?yàn)開_______(用元素符號(hào)作答)。(4)五種元素中，電負(fù)性最大的元素是________。解析：本題所考查的知識(shí)點(diǎn)從原子結(jié)構(gòu)到元素及其化合物的性質(zhì)，綜合性較強(qiáng)。Z的原子序數(shù)為29，則Z為Cu元素，綜合②③④分析可知Q、R、X、Y分別為C、N、O、Si。利用元素性質(zhì)遞變的相關(guān)知識(shí)不難作答。答案：(1)1s22s22p63s23p63d9(2)a(3)Si＜C＜N(4)氧(或O)18．(10分)第一電離能I1是指氣態(tài)原子X(g)失去一個(gè)電子成為氣態(tài)陽離子X＋(g)所需的能量。下圖是部分元素原子的第一電離能I1隨原子序數(shù)變化的曲線圖。請(qǐng)回答以下問題：(1)認(rèn)真分析上圖中同周期元素第一電離能的變化規(guī)律，將Na～Ar之間六種元素用短線連接起來，構(gòu)成完整的圖像。(2)從上圖分析可知，同一主族元素原子的第一電離能I1的變化規(guī)律是______________。(3)上圖中5號(hào)元素在周期表中的位置是________、________。(4)上圖中4、5、6三種元素的氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)均比同主族上一周期的元素氣態(tài)氫化物低很多，原因是：_____________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)氣態(tài)鋰原子失去核外不同電子所需的能量分別為：失去第一電子為519kJ·mol－1，失去第二個(gè)電子為7296kJ·mol－1，失去第三個(gè)電子為11799kJ·mol－1，由此數(shù)據(jù)分析為何鋰原子失去核外第二個(gè)電子時(shí)所需的能量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于失去第一個(gè)電子所需的能量__________。解析：(1)由題中圖示可知，同周期元素第ⅡA族元素第一電離能高于第ⅢA族元素的第一電離能，第ⅤA族元素的第一電離能高于ⅥA族元素的第一電離能，其原因是，當(dāng)原子核外電子排布在能量相等的軌道上形成全空(p0、d0、f0)、半充滿(p3、d5、f7)和全充滿(p6、d10、f14)結(jié)構(gòu)時(shí)，原子的能量最低，該元素具有較高的第一電離能，故2號(hào)元素為Mg,1號(hào)元素為Al,5號(hào)元素為P,4號(hào)元素為S，據(jù)此連接可得完整圖像。(2)比較圖中同主族元素第一電離能大小可知，同主族元素原子的第一電離能從上到下隨電子層數(shù)的增加而依次減小。(3)5號(hào)元素為P元素，在周期表中位置是第三周期，ⅤA族。(4)4、5、6元素分別為S、P、Cl，其上一周期元素的氫化物分別為H2O、NH3、HF此三者分子間都存在氫鍵，分子間的作用加強(qiáng)，沸點(diǎn)較高。(5)從題中氣態(tài)鋰原子失去核外不同電子所需的能量數(shù)據(jù)不難看出，失去第一個(gè)電子所需的能量遠(yuǎn)小于失去第二、三個(gè)電子所需的能量，說明鋰原子核外電子共有兩個(gè)電子層，第一個(gè)電子處于L層(電子離核相對(duì)較遠(yuǎn))，第二、三個(gè)電子處于K層(電子離核相對(duì)較近)。當(dāng)鋰原子失去第一個(gè)電子變成Li＋后，只剩下K層的兩個(gè)電子(屬于穩(wěn)定結(jié)構(gòu))，此時(shí)要想再失去電子已變得很困難。答案：(1)如圖所示(2)從上到下依次減小(3)第三周期、ⅤA族(4)因同主族上一周期的元素的氫化物分子間存在氫鍵(5)鋰原子失去一個(gè)電子后，Li＋已形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，此時(shí)再失去電子很困難19．(8分)A、B、C、D、E、F均為短周期元素，原子序數(shù)依次遞增。A元素原子核內(nèi)無中子。B元素原子核最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍。C元素是地殼中含量最多的元素。D是短周期元素中金屬性最強(qiáng)的元素。E與F的位置相鄰，F(xiàn)的最高價(jià)氧化物的水化物為最強(qiáng)酸。(1)推斷B在元素周期表中的位置：第________周期，第________族。(2)寫出F的電子排布式：_____________________________________________________。(3)C、D可形成淡黃色的粉末，其電子式為______________________________________。(4)寫出A與C形成的10電子微粒的化學(xué)式：________、________、________。解析：原子核內(nèi)無中子的只有氫(A)；原子核最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍的是碳(B)；地殼中含量最多的元素是氧(C)；短周期元素中金屬性最強(qiáng)的元素是鈉(D)；F的最高價(jià)氧化物的水化物為最強(qiáng)酸，則F是氯，E為硫。答案：(1)二ⅣA(2)1s22s22p63s23p5(3)Na＋Na＋(4)H2OH3O＋OH－20．(10分)A、B、C、D、E分別代表五種短周期元素，且原子序數(shù)依次增大，已知B的最外電子層是ns2npn＋1；C的p軌道上未成對(duì)的電子比B少一個(gè)，D的二價(jià)陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)；E與D同周期且E在該周期中原子半徑最小；B與A能生成具有刺激性氣味的氣體。(1)B核外電子排布式為_________________________________________。(2)A與E化合時(shí)原子間以________鍵相結(jié)合，D與C化合時(shí)以________鍵相結(jié)合。(3)寫出A、C的單質(zhì)直接形成的化合物與E的單質(zhì)反應(yīng)的離子方程式：_________。(4)寫出B和D形成的化合物遇水時(shí)發(fā)生反應(yīng)的方程式：___________________。解析：由B的最外層是ns2npn＋1結(jié)合其他條件可推知短周期中符合條件的為N：1s22s22p3，C的p軌道上未成對(duì)電子比B少一個(gè)，C為1s22s22p4，應(yīng)為O元素，D的二價(jià)陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，可知D為Mg，E與Mg同周期且在該周期中半徑最小，則E應(yīng)為Cl，A能與N形成具有刺激性氣味的氣體，所以A為H。答案：(1)1s22s22p3(2)共價(jià)離子(3)Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO(4)Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑21．(8分)不同元素的原子在分子內(nèi)吸引電子的能力大小可用一數(shù)值X來表示，若X越大，則原子吸引電子的能力越強(qiáng)，在所形成的分子中成為負(fù)電荷一方。下面是某些短周期元素的X值。元素LiBeBCOFX值0.981.572.042.533.443.98元素NaAlSiPSClX值0.931.611.902.192.583.16(1)通過分析X值的變化規(guī)律，確定N、Mg的X值范圍：________＜X(Mg)＜________；________＜X(N)＜________。(2)推測(cè)X值與原子半徑的關(guān)系是________________________________________。(3)某有機(jī)物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，在S～N中，你認(rèn)為共用電子對(duì)偏向誰？________(寫原子名稱)。(4)經(jīng)驗(yàn)規(guī)律告訴我們當(dāng)成鍵的兩原子相應(yīng)元素電負(fù)性的差值ΔX＞1.7時(shí)，一般為離子鍵，當(dāng)ΔX＜1.7時(shí)，一般為共價(jià)鍵，試推斷AlBr3中化學(xué)鍵的類型是________。(5)預(yù)測(cè)元素周期表中，X值最小的元素位置________(放射性元素除外)。解析：由所給數(shù)據(jù)分析如：同周期，從左到右X值逐漸增大；同主族，從上到下，X值逐漸減小。則(1)同周期中X(Na)＜X(Mg)＜X(Al)，同主族中X(Mg)＜X(Be)，綜合可得：0.93＜X(Mg)＜1.57，同理：2.53＜X(N)＜3.44。(2)X值在周期表中的遞變規(guī)律與原子半徑的恰好相反，即：同周期(同主族)中，X值越大，其原子半徑越小。(3)對(duì)比周期表中對(duì)角線位置的X值可知：X(B)＞X(Si)，X(C)＞X(P)，X(O)＞X(Cl)，則可推知：X(N)＞X(S)，故S～N中，共用電子對(duì)應(yīng)偏向氮原子。(4)查表知：AlCl3的ΔX＝1.55＜1.7，又X(Br)＜X(Cl)，所以AlBr3的ΔX應(yīng)小于AlCl3的，為共價(jià)鍵。(5)根據(jù)遞變規(guī)律，X值最小的應(yīng)為Cs(Fr為放射性元素)位于第六周期、第ⅠA族。答案：(1)0.931.572.533.44(2)原子半徑越大，X值越小(3)氮(4)共價(jià)鍵(5)第六周期第ⅠA族22．(10分)有四種短周期元素，它們的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等信息如下表所述：元素結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等信息A是短周期中(除稀有氣體外)原子半徑最大的元素，該元素的某種合金是原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑BB與A同周期，其最高價(jià)氧化物的水化物呈兩性C元素的氣態(tài)氫化物極易溶于水，可用作制冷劑D是海水中除氫、氧元素外含量最多的元素，其單質(zhì)或化合物也是自來水生產(chǎn)過程中常用的消毒殺菌劑請(qǐng)根據(jù)表中信息填寫：(1)A原子的核外電子排布式____________________________________________。(2)B元素在周期表中的位置________；離子半徑：B________A(填“大于”或“小于”)。(3)C原子的電子排布圖是________，其原子核外有________個(gè)未成對(duì)電子，能