广西2019年高考化学一轮复习考点规范练35原子结构与性质新人教版

考点规范练35 原子结构与性质
(时间:45分钟 满分:100分)
非选择题(共8小题,共100分)
1.(12分)碳、硅两元素广泛存在于自然界中。

请回答下列问题:
(1)基态14C 原子的核外存在 对自旋状态相反的电子,硅原子的电子排布式为 。

(2)晶体硅的结构与金刚石非常相似。

晶体硅中硅原子的杂化方式为 杂化;金刚石、晶体硅和金刚砂(碳化硅)的熔点由高到低的顺序为 。

(3)科学研究结果表明,碳的氧化物CO 2能够与H 2O 借助于太阳能制备HCOOH 。

其反应原理如下:2CO 2+2H 2O 2HCOOH+O 2,则生成的HCOOH 分子中σ键和π
键的个数比是。

(4)碳单质有多种形式,其中C 60、石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示:
①C 60、石墨烯与金刚石互为 。

②在石墨烯晶体中,每个C 原子连接 个六元环;在金刚石晶体中,每个C 原子连接的最小环也为六元环,六元环中最多有 个C 原子在同一平面。

③金刚石晶胞含有 个碳原子。

若碳原子的半径为r ,金刚石晶胞的边长为a ,根据硬球接触模型,则r = a ,碳原子在晶胞中的空间占有率为 (不要求计算结果)。

2.(12分)X 、Y 、Z 、Q 、E 五种元素中,X 原子核外的M 层中只有两对成对电子,Y 原子核外的L 层电子数是K 层的两倍,Z 是地壳内含量(质量分数)最高的元素,Q 的核电荷数是X 与Z 的核电荷数之和,E 在元素周期表的各元素中电负性最大。

请回答下列问题:
(1)E 、Y 、Z 元素的原子半径由大到小的顺序是 (写元素符号)。

(2)XZ 2与YZ 2分子的立体结构分别是 和 ,相同条件下两者在水中的溶解度较大的是 (写分子式)。

(3)Q 的元素符号是 ,它属于第 族,它的价层电子排布式为 ,在形成化合物时它的最高化合价为 。

(4)Y 元素的一种单质具有很高的硬度,它的晶体类型为 。

3.(12分)现有七种元素,其中A 、B 、C 、D 、E 为短周期主族元素,F 、G 为第四周期元素,它们的原
(1)已知BA5为离子化合物,写出其电子式: 。

(2)B元素基态原子中能量最高的电子,其电子云在空间有个方向,原子轨道呈
形。

(3)某同学根据上述信息,推断C基态原子的核外电子排布图为,该同学所画的电子排布图违背了。

(4)G位于第族,属于区元素,该元素的核外电子排布式为。

(5)DE3中心原子的杂化方式为,用价层电子对互斥理论推测其空间构型
为。

4.(12分)下图为元素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)短周期中原子核外p轨道上电子数与s轨道上电子总数相等的元素是(写元素符号)。

(2)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值变化的总趋势是。

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。

(3)X值较小的元素集中在元素周期表的。

A.左下角
B.右上角
C.分界线附近
(4)下列关于元素该性质的说法中正确的是(选填代号)。

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
5.(12分)已知A、B、C、D、E、F六种元素,它们的原子序数依次增大。

A、E是同一主族的短周期元素,A原子最外层s能级和p能级上的电子数相等,C+与B2-具有相同的电子层结构,D原子的最外
层电子数等于其电子层数,且A、B、C、D、E五种元素的原子序数之和是F元素原子序数的2倍。

请回答下列问题:
(1)元素E基态原子的电子排布式为。

(2)B、C、D三种元素形成简单离子的半径由大到小的顺序是(用离子符号表示)。

(3)F元素在元素周期表中的位置为。

(4)B、E两种元素形成的晶体类型为。

(5)电负性:A (填“>”或“<”,下同)B,氢化物的稳定性:B E,第一电离能:C D,最高价氧化物对应水化物的碱性:C D。

(1)B元素在周期表中的位置是,写出A原子的电子排布
式: 。

(2)写出C单质与水反应的化学方程式: 。

A与C形成的化合物溶于水后,溶液的pH (填“大于”“等于”或“小于”)7。

(3)A、B两元素非金属性较强的是(写元素符号)。

写出能证明这一结论的一个实验事
实: 。

(4)元素B和D形成的化合物中中心原子的杂化方式是。

请根据表中信息填空。

(1)A原子的核外电子排布式为。

(2)B元素在周期表中的位置为;
离子半径:B (填“大于”或“小于”)A。

(3)C原子的电子排布图是,其原子核外有个未成对电子,能量最高的电子为轨道上的电子,其轨道呈形。

(4)D原子的电子排布式为,D-的结构示意图是。

8.(14分)硼及其化合物在工业上有许多用途。

工业上以铁硼矿为原料制备硼酸,铁硼矿含有Mg、Fe、Ca、Al、B、O等多种元素,它的主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4。

(1)基态铁原子的外围电子排布式为,该元素位于元素周期表中的第族,在水溶液中常以Fe2+、Fe3+的形式存在,其中更稳定。

(2)以硼酸为原料可制得NaBH4,硼原子的杂化方式为。

(3)工业上冶炼铝不用氯化铝,因为氯化铝易升华,其双聚物Al2Cl6结构如下图所示。

1 mol该分子中含个配位键,该分子(填“是”或“不是”)平面形分子。

(4)依据第二周期元素第一电离能的变化规律,参照下图中B、C、O、F元素的位置,用小黑点表示N 元素的相对位置。

(5)铝单质为面心立方晶体,其晶体参数a=0.405 nm,列式表示铝单质的密度为。

考点规范练35 原子结构与性质
1.答案(1)2 1s 22s 22p 63s 23p 2
(2)sp 3 金刚石>金刚砂>晶体硅
(3)4∶1
(4)①同素异形体 ②3 4 ③8
解析(1)14C 原子核外的电子排布式为1s 22s 22p 2,两个s 轨道上分别有2个自旋状态相反的电子,根据
洪特规则,另两个p 电子分居在两个轨道上;硅原子的电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 2。

(2)晶体硅的每个原子均形成了四个Si —Si 键,所以硅原子采用sp 3杂化;金刚石、晶体硅和金
刚砂(碳化硅)三种晶体的结构相似,均为原子晶体,根据键长可以判断三种晶体的熔点由高到低的顺序为:金刚石>金刚砂>晶体硅。

(3)HCOOH 分子中有1个σC —H 键、1个σO —H 键、2个σC —O 键和1个πC —O 键,即σ键和π键的个数比是4∶1。

(4)①C 60、石墨烯与金刚石为不同结构的碳单质,三者互为同素异形体。

②在石墨烯晶体中,每个C 原子连接3个六元环。

由金刚石的晶体结构图可以看出,六元环中最多有4个C 原子在同一平面。

③由金刚石的晶胞结构可看出,碳原子位于晶胞的顶点、面心和体内,故晶胞中含有的碳原子
数目为 ×8+ ×6+4=8。

根据硬球接触模型可知,在立方体的对角线上碳原子紧密接触,故8r = a ,则r = a ,8个碳原子的体积为8× πr 3=8× π×( a )3= ,故原子利用率为 。

2.答案(1)C>O>F (2)V 形 直线形 SO 2 (3)Cr ⅥB 3d 54s 1 +6价 (4)原子晶体
解析X 原子核外的M 层中只有两对成对电子,核外电子排布式应为1s 22s 22p 63s 23p 4,为硫元素;Y 原子
核外的L 层电子数是K 层的两倍,应为碳元素;Z 是地壳内含量最高的元素,为氧元素;Q 的核电荷数是X 与Z 的核电荷数之和,原子序数为24,为铬元素;E 在元素周期表的各元素中电负性最大,应为氟元素。

(1)E 为F 、Y 为C 、Z 为O,则F 、C 、O 的原子半径由大到小的顺序是C>O>F 。

(2)SO 2中,S 和O 形成2个σ键,有1对孤电子对,分子构型为V 形,CO 2中,C 和O 形成2个σ键,没有孤电子对,分子构型为直线形;相同条件下两者在水中的溶解度较大的是SO 2。

(3)Q 为Cr,原子序数为24,位于元素周期表第四周期ⅥB 族,价电子层电子排布式为3d 54s 1,最
高化合价为+6价。

(4)Y 元素形成的具有很高的硬度的单质为金刚石,晶体类型为原子晶体。

3.答案(1)[ ··
··
·· ··H]+ ··H]- (2)3 哑铃 (3)泡利原理 ( )ⅦB d 1s 22s 22p 63s 23p 63d 54s 2 (5)sp 3 三角锥形
解析由题给信息可知元素A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 分别为H 、N 、Mg 、P 、Cl 、K 、Mn 。

(1)离子化合物NH 5为氢化铵。

(2)氮原子的基态原子能量最高的电子为p 电子,p 电子云有三个方向,原子轨道呈哑铃形。

(3)题图中3s 轨道的两个电子自旋状态相同,违背了泡利原理。

(5)PCl 3的中心原子P 的价层
电子对数为4,故为sp 3杂化;因外层有一对孤电子对,故空间构型为三角锥形。

4.答案(1)O 、Mg (2)同一主族,从上到下,X 值逐渐减小 逐渐增大 周期性 (3)A (4)BC 解析(1)由于p 轨道最多容纳6个电子,s 轨道最多容纳2个电子,因此短周期中原子核外p 轨道上
电子数与s 轨道上电子总数相等的元素其电子排布可能为1s 22s 22p 4或1s 22s 22p 63s 2,即分别为O 和
Mg 。

(2)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 值逐渐增大。

(3)X 值较小的元素集中在元素周期表左下角。

(4)X 值能够反映原子在分子中吸引电子的能力,能够衡量元素金属性和非金属性的强弱。

5.答案(1)1s 22s 22p 63s 23p 2
(2)O 2->Na +>Al 3+
(3)第四周期第Ⅷ族
(4)原子晶体
(5)< > < >
解析A 、B 、C 、D 、E 、F 六种元素,它们的原子序数依次增大,A 、E 是同一主族的短周期元素,A 原
子最外层s 能级和p 能级上的电子数相等,则A 为C(碳),E 为Si,C +与B 2-具有相同的电子层结构,则
B 为O,
C 为Na,
D 原子的最外层电子数等于其电子层数,则D 为Al,A 、B 、C 、D 、
E 五种元素的原子序数之和是
F 元素原子序数的2倍,则F 为26号元素铁。

(1)E 为Si,硅元素基态原子的电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 2。

(2)B 、C 、D 三种元素分别是O 、Na 、Al,形成的简单离子具有相同的电子层结构,质子数越大,
半径越小,三种离子的半径由大到小的顺序是O 2->Na +>Al 3+。

(3)F 元素是铁,在元素周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族。

(4)B 、E 两种元素形成的物质是SiO 2,晶体类型为原子晶体。

(5)同周期元素从左到右,电负性逐渐增大,则电负性:C<O,同周期元素从左到右,非金属性逐渐增强,气态氢化物的稳定性逐渐增强,同主族元素从上到下,非金属性逐渐减弱,气态氢化物的稳定性逐渐减弱,则氢化物的稳定性:O>Si,同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,非金属性逐渐增强,最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐减弱,则第一电离能:Na<Al,最高价氧化物对应水化物的碱性:NaOH>Al(OH)3。

6.答案(1)第三周期第ⅦA 族 1s 22s 22p 63s 23p 4
(2)2Na+2H 2O 2NaOH+H 2↑ 大于
(3)Cl 高氯酸的酸性比硫酸的酸性强(或氯化氢稳定性比硫化氢稳定性强等,合理即可)
(4)sp 3
解析从“明亮的蓝紫色火焰”,再结合其他信息可知A 元素是硫元素;B 元素从“气体”可知是非金属元素,从M 层上只有“1个未成对的p 电子”知是氯元素,与气体“能溶于水”相符合。

从“黄色火焰”可知C 元素是钠元素,再由前面的信息进行验证。

D 元素原子最外层上s 电子数等于p 电子数,结合空间网状结构和“很高的熔、沸点”知应该是硅元素或碳元素。

比较元素非金属性的强弱可从它们之间的相互置换、氢化物的稳定性、最高价氧化物的水化物的酸性强弱等方面去判断。

7.答案(1)1s 22s 22p 63s 1
(2)第三周期第ⅢA 族 小于
(3) 3 p 哑铃
(4)1s 22s 22p 63s 23p 5或[Ne]3s 23p 5
解析根据题中信息可推出A 为Na,B 为Al,C 为N,D 为Cl 。

(1)A 为Na,其核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 1。

(2)B 为Al,其在元素周期表中的位置为第三周期第ⅢA 族,Na +与Al 3+核外电子排布相同,核电荷
数Al 3+大于Na +,故r (Al 3+)<r (Na +)。

(3)C 为N,其电子排布图为,其中有3个未成对电子,能量最高的为p 轨道上的电子,其轨道呈哑铃形。

(4)D 为Cl,其原子的核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 5,简化电子排布式为[Ne]3s 23p 5,Cl -的结构示意图为。

8.答案(1)3d 64s 2 Ⅷ Fe 3+ (2)sp 3 (3)2N A 不是
(4)
(5) · - - ( - ) ≈2.7 g ·cm -3 解析(1)在水溶液中Fe 2+具有较强的还原性,易被氧化,而Fe 3+则较为稳定。

(2)NaBH 4中B 的价层电子
对数是4,故硼原子的杂化方式为sp 3。

(3)根据Al 2Cl 6的结构图可知,1mol 该分子中含2N A 个配位
键;Al 2Cl 6中铝原子采用sp 3杂化且无孤电子对,每个铝原子与周围的4个氯原子都形成正四面体结
构。

(4)非金属性越强,第一电离能越大,但氮元素的2p 轨道电子处于半充满状态,稳定性强,第一
电离能大于氧元素,但弱于氟元素。

(5)铝单质为面心立方晶体,则1个晶胞中含有铝原子的个数是4,其晶体参数a=0.405nm=0.405×10-7cm,所以铝单质的密度ρ=
· -
≈2.7g·cm-3。

-( - )。