2020届高考化学总复习——第十一章 课时跟踪练(三十五)

课时跟踪练(三十五)　原子结构与性质

 1.下列各项叙述正确的是(　　)

A．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

B．镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，原子释放能量，由基态转化成激发态

C．24Cr原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d44s2

D．价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族，是s区元素

解析：所有原子任一能层的S电子云轮廓图都是球形，能层越大，球的半径越大，故A正确；基态Mg的电子排布式为1s22s22p63s2，能量处于最低状态，当变为1s22s22p63p2时，电子发生跃迁，需要吸收能量，变为激发态，故B错误；24Cr原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1，半充满轨道能量较低，故C错误；价电子排布为5s25p1的元素最外层电子数为3，电子层数是5，最后一个电子排在p轨道，所以该元素位于第五周期第ⅢA族，是p区元素，故D错误。

答案：A

2．如图是第三周期11～17号元素某些性质变化趋势的柱形图，下列有关说法正确的是(　　)

A．y轴表示的可能是第一电离能

B．y轴表示的可能是电负性

C．y轴表示的可能是原子半径

D．y轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数

解析：对于第三周期11～17号元素，随着原子序数的增大，第一电离能总体上呈现增大的趋势，但Mg、P特殊，A项错误；原子半径逐渐减小，C项错误；形成基态离子转移的电子数依次为Na为1，Mg为2，Al为3，Si不易形成离子，P为3，S为2，Cl为1，D项错误。

答案：B

3．周期表中27号元素钴的方格中注明“3d74s2”，由此可以推断(　　)

A．它位于周期表的第四周期ⅡA族

B．它的基态核外电子排布式可简写为[Ar]4s2

C．Co2＋的核外价电子排布式为3d54s2

D．Co位于周期表中第9列

解析：钴应为过渡元素，A项错误；“3d74s2”为Co的价电子排布，其简写式中也要注明3d轨道，B项错误；失电子时，应失去最外层的电子，即先失去4s上的电子，Co2＋的价电子排布式为3d7，C项错误；“7＋2＝9”，说明它位于周期表的第9列，D项正确。

答案：D

4．已知X、Y元素同周期，且电负性X>Y，下列说法错误的是(　　)

A．第一电离能：Y一定小于X

B．气态氢化物的稳定性：HmY小于HnX

C．最高价含氧酸的酸性：X对应的酸性强于Y对应的酸性

D．X和Y形成化合物时，X显负价，Y显正价

解析：若Y为氮元素，X为氧元素，则第一电离能：Y>X；由于电负性：X>Y，则非金属性：X>Y，故气态氢化物稳定性：HmY<HnX，最高价含氧酸的酸性：X>Y；得电子能力：X>Y，X和Y形成化合物时，X显负价，Y显正价。

答案：A

5．已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJ·mol－1。请根据下表所列数据判断，错误的是(　　)

A.元素X为金属元素，常见化合价是＋1价

B．元素Y是ⅢA族元素

C．元素X与氯形成化合物时，化学式可能是XCl

D．若元素Y处于第三周期，它可与冷水剧烈反应

解析：X为第ⅠA族元素，元素最高化合价与其族序数相等，所以X常见化合价为＋1价，A正确；通过以上分析知，Y为第ⅢA族元素，B正确；元素X与氯形成化合物时，X的电负性小于Cl元素，所以在二者形成的化合物中X显＋1价、Cl元素显－1价，则化学式可能是XCl，C正确；若元素Y处于第三周期，为Al元素，它不能与冷水剧烈反应，但能溶于酸和强碱溶液，D错误。

答案：D

6．下表中是A、B、C、D、E五种短周期元素的某些性质，下列判断正确的是(　　)

A.C、D、E的氢化物的稳定性：C>D>E

B．元素A的原子最外层轨道中无自旋状态相同的电子

C．元素B、C之间不可能形成化合物

D．与元素B同周期且第一电离能最小的元素的单质能与H2O发生置换反应

解析：根据电负性和最低化合价，推知A为C元素、B为S元素、C为Cl元素、D为O元素、E为F元素。A项，C、D、E的氢化物分别为HCl、H2O、HF，稳定性：HF>H2O>HCl；B项，元素A的原子最外层电子排布式为2s22p2，2p2上的两个电子分占两个原子轨道，且自旋状态相同；C项，S的最外层有6个电子，Cl的最外层有7个电子，它们之间可形成SCl2、S2Cl2等化合物；D项，Na能与H2O发生置换反应生成NaOH和H2。

答案：D

7．X、Y、Z、W是短周期元素，X元素原子的最外层未达到8电子稳定结构，工业上通过分离液态空气获得其单质；Y元素原子最外电子层上s、p电子数相等；Z元素＋2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同；W元素原子的M层有1个未成对的p电子。下列有关这些元素性质的说法一定正确的是(　　)

A．X元素的氢化物的水溶液显碱性

B．Z元素的离子半径小于W元素的离子半径

C．Z元素的单质在一定条件下能与X元素的单质反应

D．Y元素最高价氧化物的晶体具有很高的熔点和沸点

解析：根据题意，Z元素为Mg，Y元素原子最外电子层电子排布为ns2np2，是C或Si，X为N或O，W为Al或Cl。N的氢化物的水溶液显碱性，但O的氢化物的水溶液显中性或弱酸性，A错误；Al3＋的半径比Mg2＋小，B错误；氮气、氧气均能与镁反应，C正确；CO2形成的晶体熔、沸点低，D错误。

答案：C

8．W、X、Y、Z、N是短周期元素，它们的核电荷数依次增大。

(1)W单质的化学式为______________，Z元素原子核外有________个原子轨道填充了电子。

(2)Y、Z和N三种元素第一电离能由大到小的顺序为________(填元素符号)。

(3)X与Z两元素的电负性较大的是________(填元素符号)。

(4)Z元素原子共有________种不同运动状态的电子。

解析：W、X、Y、Z、N是核电荷数依次增大的短周期元素，原子核内无中子的元素是氢元素；原子核外s能级电子数与p能级电子数相等的非金属元素是氧元素(1s22s22p4)；元素的离子半径在该周期中最小的是Al3＋；原子核外s能级电子数比p能级电子数少2的是硅元素(1s22s22p63s23p2)；最外层电子数比次外层电子数少1的是氯元素。核外有多少个电子就有多少种不同的运动状态。

答案：(1)H2　8　(2)Cl>Si>Al　(3)O　(4)14

9．如图为周期表中部分元素的某种性质(X值)随原子序数变化的关系。

(1)同主族内不同元素的X值变化的特点是_____________

_____________________________________________________，

同周期内，随着原子序数的增大，X值总体上呈现____________趋势。周期表中X值的这种变化特点体现了元素性质的________变化规律。

(2)X值较小的元素集中在元素周期表的____________________

(填序号)。

a．左下角　　　　　　b．右上角

c．金属与非金属分界线附近

(3)下列关于元素该性质的说法中正确的是__________(填序号)。

a．X值可反映元素最高正化合价的变化规律

b．X值可反映原子在分子中吸引电子的能力

c．X值大小可用来衡量元素金属性和非金属性的强弱

解析：(1)根据图示，同主族元素从上到下，X值逐渐减小；同周期元素从左到右，X值总体上呈现增大趋势。

(2)X值较小的元素集中在元素周期表左下角。

(3)X值为元素的电负性，能够反映原子在分子中吸引电子的能力，能衡量元素金属性和非金属性的强弱。

答案：(1)同一主族，从上到下，X值逐渐减小　增大　周期性　(2)a　(3)bc

10．有A、B、C、D、E 5种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20。其中A为非金属元素；A和E属同一族，它们原子最外层电子排布为ns1，B和D也属同一族，它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍。C原子最外层电子数等于D原子最外层电子数的一半。

请回答下列问题：

(1)写出上述5种元素的元素符号：

A：__________，B：________，C：________，D：________，E：________。

(2)由这五种元素组成的一种化合物是(写化学式)__________ ____。写出该物质的一种主要用途：

_______________________________________________________

_____________________________________________________。

(3)写出C元素基态原子的电子排布式：___________________

_____________________________________________________。

(4)用电子排布图表示D元素原子的价电子排布为___________

_____________________________________________________。

(5)元素B与D的电负性的大小关系是B______D(填“>”“<”或“＝”，下同)，C与 E的第一电离能的大小关系是C______E。

解析：(1)A、B、C、D、E 5种元素核电荷数都小于20，A、E属同一族且最外层电子排布为ns1，故为第ⅠA族，而A为非金属元素，则A为氢；B、D为同一族，其原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍，故其最外层电子排布为ns2np4，为第ⅥA族元素，B核电荷数小于D，则B为氧，D为硫，E为钾；C原子最外层电子数为硫原子最外层电子数的一半，则C为铝。(5)同主族元素自上而下电负性逐渐减小，故B(氧)的电负性大于D(硫)，E(钾)的第一电离能小于钠，钠的第一电离能小于C(铝)，故第一电离能Al>K。

答案：(1)H　O　Al　S　K

(2)KAl(SO4)2·12H2O　净水剂

(3)1s22s22p63s23p1　(4)

(5)>　>

11．已知：A～F都是周期表中前四周期的元素，它们的原子序数依次增大。其中A、C原子的L层有2个未成对电子。D与E同主族，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。F3＋的M层3d轨道电子为半充满状态。请根据以上信息，回答下列问题：

(1)A、B、C的电负性由小到大的顺序为________(用元素符号表示)。

(2)D元素的原子核外共有________种不同运动状态的电子、________种不同能级的电子。

(3)写出E的基态原子的电子排布式：_______________________

_____________________________________________________。

(4)F和X(质子数为25)两元素的部分电离能数据列于下表：比较两元素的I2、I3可知，气态X2＋再失去一个电子比气态F2＋再失去一个电子难。对此，你的解释是_____________________________

_____________________________________________________。

解析：据题意可知A原子电子排布式为1s22s22p2，故为碳元素；C原子电子排布式为1s22s22p4，故为氧元素，则B为氮元素；由D2＋与C2－核外电子排布相同，可知D为Mg，则E为Ca；由F3＋的3d轨道电子半充满可知为3d5，则F为Fe。

答案：(1)C<N<O　(2)12　4

(3)1s22s22p63s23p64s2(或[Ar]4s2)

(4)Mn2＋的3d轨道电子排布为半充满状态，较稳定