鲁科版高中化学选修三 物质结构与性质

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选修3 物质结构与性质
课时1 原子结构
1．主族元素原子失去最外层电子形成阳离子，主族元素的原子得到电子填充在最外层形成阴离子。

下列各原子或离子的电子排布式错误的是()
A．Ca2＋：1s22s22p63s23p6B．O2－：1s22s22p4
C．Cl－：1s22s22p63s23p6D．Ar：1s22s22p63s23p6
解析：氧离子(O2－)的核外电子排布式为1s22s22p6，B选项是氧原子(O)的电子排布式。

答案：B
2．下列电子排布图中，能正确表示该元素原子的最低能量状态的是()
解析：A、B两项不符合洪特规则；C项，原子处于激发态，不是能量最低状态；D中能够表示该元素原子的最低能量状态。

答案：D
3．下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是()
A．原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子
B．原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子
C．2p轨道上只有一个电子的X原子与3p轨道上只有一个电子的Y原子
D．最外层都只有一个电子的X、Y原子
解析：A中1s2结构的原子为He,1s22s2结构的原子为Be，两者性质不相似；B项X原子为Mg，Y原子N 层上有2个电子的有多种元素，如第四周期中Ca、Fe等都符合，化学性质不一定相似；C项为同主族的元素，化学性质一定相似；D项最外层只有1个电子的碱金属元素可以，过渡元素中也有很多最外层只有1个电子的，故性质不一定相似。

答案：C
4．具有下列电子层结构的原子和离子，其对应的元素一定属于同一周期的是()
A．两原子其核外全部都是s电子
B．最外层电子排布为2s22p6的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子
C．原子核外M层上的s、p能级都充满电子，而d能级上没有电子的两种原子
D．两原子N层上都有1个s电子，一个原子有d电子，另一个原子无d电子
解析：氢原子和锂原子都只有s电子但不在同一周期，A错；2s22p6的离子如果是阳离子的话，对应的元素就和2s22p6的原子对应的元素不在同一周期，B错；虽然M层上的s、p能级都充满电子，即使d能级没有电子，但4s上可能有电子或没有电子，C错。

答案：D
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()
元素I1I2I3I4
X 500 4 600 6 900 9 500
Y 580 1 800 2 700 11 600
A . 元素X 的常见化合价是＋1
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 的第一电离能(I 1)显著小于I 2、I 3等，可知X 最外层只有一个电子，故常见化合价为＋1价，且与Cl 元素形成XCl ，A 、C 两项正确；Y 元素的I 1、I 2、I 3相差不悬殊，与I 4悬殊明显，故Y 最外层有3个电子，为ⅢA 族元素，当n ＝3时，Y 为Al ，与冷水不反应，故B 正确，而D 错误。

答案：D
6．如图为元素周期表的一部分。

X 、Y 、Z 、W 均为短周期元素，若W 原子的最外层电子数是其次外层电子数
的7/8。

则下列说法中正确的是( ) X Y
Z W
A ．Y 单质可与Z 的氢化物的水溶液反应，使溶液pH 升高
B ．最高价氧化物的水化物酸性：W>Z
C ．原子半径由大到小的排列顺序是Z>Y>X
D ．X 的单质中有一种为白色蜡状固体
解析：由W 的原子结构特点可推知W 为氯元素，则依它们在元素周期表中的位置关系可知X 、Y 、Z 依次为氮元素、氧元素和硫元素。

A 中的反应是2H 2S ＋O 2===2S ↓＋2H 2O ，A 正确；HClO 4酸性强于H 2SO 4，B 正确；X 、Y 、Z 的原子半径应是Z>X>Y ，C 不对；N 元素的单质为无色气体，D 不对。

答案：AB
7．a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 为七种由短周期元素构成的微粒，它们都有10个电子，其结构特点如下：
微粒代码 a b c d e f g
原子核数 单核 单核 双核 多核 单核 多核 多核
带电荷数(单位电荷) 0 1＋ 1－ 0 2＋ 1＋ 0
其中b 的离子半径大于e 的离子半径；d 是由极性键构成的四原子极性分子；c 与f 可形成两个共价型g 分子。

试写出：
(1)a 微粒的电子式________________；
(2)b 与e 相应元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比较为________>________(用化学式表示)；
(3)d 的结构简式________________；
(4)g 微粒所属化合物类型________，是________分子(填“极性”或“非极性”)；
(5)用化学式表示：c 微粒是________；f 微粒是________。

解析：10电子的微粒有：原子Ne ；分子CH 4、NH 3、H 2O 、HF(均为第二周期非金属元素的气态氢化物)；
简单阳离子Na ＋、Mg 2＋、Al 3＋(均为第三周期金属元素形成的阳离子)；复杂阳离子H 3O ＋、NH ＋4；简单阴离
子N 3－、O 2－(以上两种离子不能在水溶液中稳定存在)、F －；复杂阴离子OH －。

可知：a 为Ne ；b 为Na ＋；c 为OH －；d 为NH 3；e 为Mg 2＋；f 为H 3O ＋(H 3O ＋＋OH －===2H 2O)；g 为H 2O 。

答案：(1)··Ne ····
·· (2)NaOH Mg(OH)2 (3) (4)共价化合物 极性 (5)OH － H 3O ＋
8. 下表为周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。

请回答下列问题：
(1)表中属于d 区的元素是________(填编号)。

(2)写出元素⑨的基态原子的电子排布式
________________________________________________________________________。

(3)某元素的特征电子排布式为n s n n p n ＋1，该元素原子的核外最外层电子的成对电子为______对。

(4)元素④的氢化物的分子构型为________________，中心原子的杂化形式为________。

(5)第三周期8种元素按单质熔点高低的顺序如右图，其中序号“8”代表________(填元素符号)；其中电负
性最大的是________(填图中的序号)。

解析：(2)⑨号元素是Fe元素，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。

(3)由n s n n p n＋1可知n＝2，则该元素是N，其最外层成对电子只有1对。

(4)元素④是氮元素，其氢化物的分子构型是三角锥型。

(5)第三周期熔点最高的单质应是Si；电负性最大的是Cl即图中的2。

答案：(1)⑨(2)1s22s22p63s23p63d64s2(3)1(4)三角锥型sp3(5)Si 2
9．A、B、C、D、E代表5种元素。

请填空：
(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为________；
(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B的元素符号为_______，C的元
素符号为________；
(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满，D的元素符号为________，其基态原子的电子排布式为
________；
(4)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，E的元素符号为________，
其基态原子的电子排布式为________。

解析：(1)A元素基态原子的轨道排布图由题意可写成：
，可见该元素核外有7个电子，为氮元素，其元素符号为N。

(2)B－、C＋的电子层结构都与Ar相同，即核外都有18个电子，则B为17号元素Cl，C为19号元素K。

(3)D元素原子失去2个4s电子和1个3d电子后变成＋3价离子，其原子的核外电子排布式为
1s22s22p63s23p63d64s2即26号元素铁。

(4)根据题意要求，首先写出电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1，该元素为29号Cu。

答案：(1)N(2)Cl K(3)Fe1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2
(4)Cu1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。