廣西2019年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 考點(diǎn)規(guī)范練35 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 新人教版.docx

考點(diǎn)規(guī)范練35原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(時(shí)間:45分鐘滿分:100分)非選擇題(共8小題,共100分)1.(12分)碳、硅兩元素廣泛存在于自然界中。請回答下列問題:(1)基態(tài)14C原子的核外存在對自旋狀態(tài)相反的電子,硅原子的電子排布式為。(2)晶體硅的結(jié)構(gòu)與金剛石非常相似。晶體硅中硅原子的雜化方式為雜化;金剛石、晶體硅和金剛砂(碳化硅)的熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)椤?3)科學(xué)研究結(jié)果表明,碳的氧化物CO2能夠與H2O借助于太陽能制備HCOOH。其反應(yīng)原理如下:2CO2+2H2O2HCOOH+O2,則生成的HCOOH分子中鍵和鍵的個(gè)數(shù)比是。(4)碳單質(zhì)有多種形式,其中C60、石墨烯與金剛石的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示:C60、石墨烯與金剛石互為。在石墨烯晶體中,每個(gè)C原子連接個(gè)六元環(huán);在金剛石晶體中,每個(gè)C原子連接的最小環(huán)也為六元環(huán),六元環(huán)中最多有個(gè)C原子在同一平面。金剛石晶胞含有個(gè)碳原子。若碳原子的半徑為r,金剛石晶胞的邊長為a,根據(jù)硬球接觸模型,則r=a,碳原子在晶胞中的空間占有率為(不要求計(jì)算結(jié)果)。2.(12分)X、Y、Z、Q、E五種元素中,X原子核外的M層中只有兩對成對電子,Y原子核外的L層電子數(shù)是K層的兩倍,Z是地殼內(nèi)含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))最高的元素,Q的核電荷數(shù)是X與Z的核電荷數(shù)之和,E在元素周期表的各元素中電負(fù)性最大。請回答下列問題:(1)E、Y、Z元素的原子半徑由大到小的順序是(寫元素符號)。(2)XZ2與YZ2分子的立體結(jié)構(gòu)分別是和,相同條件下兩者在水中的溶解度較大的是(寫分子式)。(3)Q的元素符號是,它屬于第族,它的價(jià)層電子排布式為,在形成化合物時(shí)它的最高化合價(jià)為。(4)Y元素的一種單質(zhì)具有很高的硬度,它的晶體類型為。3.(12分)現(xiàn)有七種元素,其中A、B、C、D、E為短周期主族元素,F、G為第四周期元素,它們的原子序數(shù)依次增大。請根據(jù)下列相關(guān)信息,回答問題。元素性質(zhì)或結(jié)構(gòu)信息A核外電子數(shù)和電子層數(shù)相等B原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1C原子的第一至第四電離能如下:I1=738 kJmol-1;I2=1 451 kJmol-1;I3=7 733 kJmol-1;I4=10 540 kJmol-1D原子核外所有p軌道全滿或半滿E主族序數(shù)與周期數(shù)的差為4F前4周期中電負(fù)性最小G位于元素周期表的第七列(1)已知BA5為離子化合物,寫出其電子式:。(2)B元素基態(tài)原子中能量最高的電子,其電子云在空間有個(gè)方向,原子軌道呈形。(3)某同學(xué)根據(jù)上述信息,推斷C基態(tài)原子的核外電子排布圖為,該同學(xué)所畫的電子排布圖違背了。(4)G位于第族,屬于區(qū)元素,該元素的核外電子排布式為。(5)DE3中心原子的雜化方式為,用價(jià)層電子對互斥理論推測其空間構(gòu)型為。4.(12分)下圖為元素周期表中部分元素的某種性質(zhì)(X值)隨原子序數(shù)變化的關(guān)系。(1)短周期中原子核外p軌道上電子數(shù)與s軌道上電子總數(shù)相等的元素是(寫元素符號)。(2)同主族內(nèi)不同元素的X值變化的特點(diǎn)是,同周期內(nèi),隨著原子序數(shù)的增大,X值變化的總趨勢是。周期表中X值的這種變化特點(diǎn)體現(xiàn)了元素性質(zhì)的變化規(guī)律。(3)X值較小的元素集中在元素周期表的。A.左下角B.右上角C.分界線附近(4)下列關(guān)于元素該性質(zhì)的說法中正確的是(選填代號)。A.X值可反映元素最高正化合價(jià)的變化規(guī)律B.X值可反映原子在分子中吸引電子的能力C.X值大小可用來衡量元素金屬性和非金屬性的強(qiáng)弱5.(12分)已知A、B、C、D、E、F六種元素,它們的原子序數(shù)依次增大。A、E是同一主族的短周期元素,A原子最外層s能級和p能級上的電子數(shù)相等,C+與B2-具有相同的電子層結(jié)構(gòu),D原子的最外層電子數(shù)等于其電子層數(shù),且A、B、C、D、E五種元素的原子序數(shù)之和是F元素原子序數(shù)的2倍。請回答下列問題:(1)元素E基態(tài)原子的電子排布式為。(2)B、C、D三種元素形成簡單離子的半徑由大到小的順序是(用離子符號表示)。(3)F元素在元素周期表中的位置為。(4)B、E兩種元素形成的晶體類型為。(5)電負(fù)性:A(填“>”或“<”,下同)B,氫化物的穩(wěn)定性:BE,第一電離能:CD,最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的堿性:CD。6.(12分)四種短周期元素的性質(zhì)或結(jié)構(gòu)信息如下表。請根據(jù)信息回答下列問題。元素性質(zhì)或結(jié)構(gòu)信息A室溫下單質(zhì)呈粉末狀固體,加熱易熔化,單質(zhì)在氧氣中燃燒,發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰B單質(zhì)在常溫、常壓下是氣體,能溶于水,原子的M層上只有1個(gè)未成對的p電子C單質(zhì)質(zhì)軟、銀白色固體、導(dǎo)電性強(qiáng),單質(zhì)在空氣中燃燒發(fā)出黃色火焰D原子最外電子層上s電子數(shù)等于p電子數(shù),單質(zhì)為空間網(wǎng)狀晶體,具有很高的熔、沸點(diǎn)(1)B元素在周期表中的位置是,寫出A原子的電子排布式:。(2)寫出C單質(zhì)與水反應(yīng)的化學(xué)方程式:。A與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兩元素非金屬性較強(qiáng)的是(寫元素符號)。寫出能證明這一結(jié)論的一個(gè)實(shí)驗(yàn)事實(shí):。(4)元素B和D形成的化合物中中心原子的雜化方式是。7.(14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根據(jù)表中信息填空。(1)A原子的核外電子排布式為。(2)B元素在周期表中的位置為;離子半徑:B(填“大于”或“小于”)A。(3)C原子的電子排布圖是,其原子核外有個(gè)未成對電子,能量最高的電子為軌道上的電子,其軌道呈形。(4)D原子的電子排布式為,D-的結(jié)構(gòu)示意圖是。8.(14分)硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途。工業(yè)上以鐵硼礦為原料制備硼酸,鐵硼礦含有Mg、Fe、Ca、Al、B、O等多種元素,它的主要成分為Mg2B2O5H2O和Fe3O4。(1)基態(tài)鐵原子的外圍電子排布式為,該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,其中更穩(wěn)定。(2)以硼酸為原料可制得NaBH4,硼原子的雜化方式為。(3)工業(yè)上冶煉鋁不用氯化鋁,因?yàn)槁然X易升華,其雙聚物Al2Cl6結(jié)構(gòu)如下圖所示。1 mol該分子中含個(gè)配位鍵,該分子(填“是”或“不是”)平面形分子。(4)依據(jù)第二周期元素第一電離能的變化規(guī)律,參照下圖中B、C、O、F元素的位置,用小黑點(diǎn)表示N元素的相對位置。(5)鋁單質(zhì)為面心立方晶體,其晶體參數(shù)a=0.405 nm,列式表示鋁單質(zhì)的密度為。考點(diǎn)規(guī)范練35原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.答案(1)21s22s22p63s23p2(2)sp3金剛石>金剛砂>晶體硅(3)41(4)同素異形體34838316解析(1)14C原子核外的電子排布式為1s22s22p2,兩個(gè)s軌道上分別有2個(gè)自旋狀態(tài)相反的電子,根據(jù)洪特規(guī)則,另兩個(gè)p電子分居在兩個(gè)軌道上;硅原子的電子排布式為1s22s22p63s23p2。(2)晶體硅的每個(gè)原子均形成了四個(gè)SiSi鍵,所以硅原子采用sp3雜化;金剛石、晶體硅和金剛砂(碳化硅)三種晶體的結(jié)構(gòu)相似,均為原子晶體,根據(jù)鍵長可以判斷三種晶體的熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)?金剛石>金剛砂>晶體硅。(3)HCOOH分子中有1個(gè)CH鍵、1個(gè)OH鍵、2個(gè)CO鍵和1個(gè)CO鍵,即鍵和鍵的個(gè)數(shù)比是41。(4)C60、石墨烯與金剛石為不同結(jié)構(gòu)的碳單質(zhì),三者互為同素異形體。在石墨烯晶體中,每個(gè)C原子連接3個(gè)六元環(huán)。由金剛石的晶體結(jié)構(gòu)圖可以看出,六元環(huán)中最多有4個(gè)C原子在同一平面。由金剛石的晶胞結(jié)構(gòu)可看出,碳原子位于晶胞的頂點(diǎn)、面心和體內(nèi),故晶胞中含有的碳原子數(shù)目為188+126+4=8。根據(jù)硬球接觸模型可知,在立方體的對角線上碳原子緊密接觸,故8r=3a,則r=38a,8個(gè)碳原子的體積為843r3=843(38a)3=3a316,故原子利用率為316。2.答案(1)C>O>F(2)V形直線形SO2(3)CrB3d54s1+6價(jià)(4)原子晶體解析X原子核外的M層中只有兩對成對電子,核外電子排布式應(yīng)為1s22s22p63s23p4,為硫元素;Y原子核外的L層電子數(shù)是K層的兩倍,應(yīng)為碳元素;Z是地殼內(nèi)含量最高的元素,為氧元素;Q的核電荷數(shù)是X與Z的核電荷數(shù)之和,原子序數(shù)為24,為鉻元素;E在元素周期表的各元素中電負(fù)性最大,應(yīng)為氟元素。(1)E為F、Y為C、Z為O,則F、C、O的原子半徑由大到小的順序是C>O>F。(2)SO2中,S和O形成2個(gè)鍵,有1對孤電子對,分子構(gòu)型為V形,CO2中,C和O形成2個(gè)鍵,沒有孤電子對,分子構(gòu)型為直線形;相同條件下兩者在水中的溶解度較大的是SO2。(3)Q為Cr,原子序數(shù)為24,位于元素周期表第四周期B族,價(jià)電子層電子排布式為3d54s1,最高化合價(jià)為+6價(jià)。(4)Y元素形成的具有很高的硬度的單質(zhì)為金剛石,晶體類型為原子晶體。3.答案(1)HNHHH+H-(2)3啞鈴(3)泡利原理(4)Bd1s22s22p63s23p63d54s2(5)sp3三角錐形解析由題給信息可知元素A、B、C、D、E、F、G分別為H、N、Mg、P、Cl、K、Mn。(1)離子化合物NH5為氫化銨。(2)氮原子的基態(tài)原子能量最高的電子為p電子,p電子云有三個(gè)方向,原子軌道呈啞鈴形。(3)題圖中3s軌道的兩個(gè)電子自旋狀態(tài)相同,違背了泡利原理。(5)PCl3的中心原子P的價(jià)層電子對數(shù)為4,故為sp3雜化;因外層有一對孤電子對,故空間構(gòu)型為三角錐形。4.答案(1)O、Mg(2)同一主族,從上到下,X值逐漸減小逐漸增大周期性(3)A(4)BC解析(1)由于p軌道最多容納6個(gè)電子,s軌道最多容納2個(gè)電子,因此短周期中原子核外p軌道上電子數(shù)與s軌道上電子總數(shù)相等的元素其電子排布可能為1s22s22p4或1s22s22p63s2,即分別為O和Mg。(2)根據(jù)圖示,同主族元素從上到下,X值逐漸減小,同周期元素從左到右,X值逐漸增大。(3)X值較小的元素集中在元素周期表左下角。(4)X值能夠反映原子在分子中吸引電子的能力,能夠衡量元素金屬性和非金屬性的強(qiáng)弱。5.答案(1)1s22s22p63s23p2(2)O2->Na+>Al3+(3)第四周期第族(4)原子晶體(5)<><>解析A、B、C、D、E、F六種元素,它們的原子序數(shù)依次增大,A、E是同一主族的短周期元素,A原子最外層s能級和p能級上的電子數(shù)相等,則A為C(碳),E為Si,C+與B2-具有相同的電子層結(jié)構(gòu),則B為O,C為Na,D原子的最外層電子數(shù)等于其電子層數(shù),則D為Al,A、B、C、D、E五種元素的原子序數(shù)之和是F元素原子序數(shù)的2倍,則F為26號元素鐵。(1)E為Si,硅元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p2。(2)B、C、D三種元素分別是O、Na、Al,形成的簡單離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),質(zhì)子數(shù)越大,半徑越小,三種離子的半徑由大到小的順序是O2->Na+>Al3+。(3)F元素是鐵,在元素周期表中的位置是第四周期第族。(4)B、E兩種元素形成的物質(zhì)是SiO2,晶體類型為原子晶體。(5)同周期元素從左到右,電負(fù)性逐漸增大,則電負(fù)性:C<O,同周期元素從左到右,非金屬性逐漸增強(qiáng),氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng),同主族元素從上到下,非金屬性逐漸減弱,氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性逐漸減弱,則氫化物的穩(wěn)定性:O>Si,同周期元素,從左到右第一電離能呈增大趨勢,非金屬性逐漸增強(qiáng),最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的堿性逐漸減弱,則第一電離能:Na<Al,最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的堿性:NaOH>Al(OH)3。6.答案(1)第三周期第A族1s22s22p63s23p4(2)2Na+2H2O2NaOH+H2大于(3)Cl高氯酸的酸性比硫酸的酸性強(qiáng)(或氯化氫穩(wěn)定性比硫化氫穩(wěn)定性強(qiáng)等,合理即可)(4)sp3解析從“明亮的藍(lán)紫色火焰”,再結(jié)合其他信息可知A元素是硫元素;B元素從“氣體”可知是非金屬元素,從M層上只有“1個(gè)未成對的p電子”知是氯元素,與氣體“能溶于水”相符合。從“黃色火焰”可知C元素是鈉元素,再由前面的信息進(jìn)行驗(yàn)證。D元素原子最外層上s電子數(shù)等于p電子數(shù),結(jié)合空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和“很高的熔、沸點(diǎn)”知應(yīng)該是硅元素或碳元素。比較元素非金屬性的強(qiáng)弱可從它們之間的相互置換、氫化物的穩(wěn)定性、最高價(jià)氧化物的水化物的酸性強(qiáng)弱等方面去判斷。7.答案(1)1s22s22p63s1(2)第三周期第A族小于(3)3p啞鈴(4)1s22s22p63s23p5或Ne3s23p5解析根據(jù)題中信息可推出A為Na,B為Al,C為N,D為Cl。(1)A為Na,其核外電子排布式為1s22s22p63s1。(2)B為Al,其在元素周期表中的位置為第三周期第A族,Na+與Al3+核外電子排布相同,核電荷數(shù)Al3+大于Na+,故r(Al3+)<r(Na+)。(3)C為N,其電子排布圖為,其中有3個(gè)未成對電子,能量最高的為p軌道上的電子,其軌道呈啞鈴形。(4)D為Cl,其原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p5,簡化電子排布式為Ne3s23p5,Cl-的結(jié)構(gòu)示意圖為。8.答案(1)3d64s2Fe3+(2)sp3(3)2NA不是(4)(5)427gmol-16.021023mol-1(0.40510-7cm)32.7 gcm-3解析(1)在水溶液中Fe2+具有較強(qiáng)的還原性,易被氧化,而Fe3+則較為穩(wěn)定。(2)NaBH4中B的價(jià)層電子對數(shù)是4,故硼原子的雜化方式為sp3。(3)根據(jù)Al2Cl6的結(jié)構(gòu)圖可知,1mol該分子中含2NA個(gè)配位鍵;Al2Cl6中鋁原子采用sp3雜化且無孤電子對,每個(gè)鋁原子與周圍的4個(gè)氯原子都形成正四面體結(jié)構(gòu)。(4)非金屬性越強(qiáng),第一電離能越大,但氮元素的2p軌道電子處于半充滿狀態(tài),穩(wěn)定性強(qiáng),第一電離能大于氧元素,但弱于氟元素。(5)鋁單質(zhì)為面心立方晶體,則1個(gè)晶胞中含有鋁原子的個(gè)數(shù)是4,其晶體參數(shù)a=0.405nm=0.40510-7cm,所以鋁單質(zhì)的密度=mV=427gmol-16.021023mol-1(0.40510-7cm)32.7gcm-3。