高考化学一轮复习 选考部分 物质结构与性质 考点规范练35 原子结构与性质
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2023届高考化学第一轮专题复习真题试卷模拟——物质的结构与性质①和②配位原子提供孤电子对的能力与元素的电负性大小有关,易提供孤电子对。
则对于配合物①该晶体中,锌的配位数为___________。
②已知空间利用率η=晶胞中含有原子的体积晶胞的体积r2cm,则该晶体的空间利用率为(列出计算式即可)___________。
③以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子的分数坐标。
若A点原子的分数坐标为(0,0,0),则B点原子的分数坐标为___________。
2.(2023·西藏拉萨·统考一模)Na、Cl、Cu是中学化学中常见的成盐元素,它们之间能形成多种化合物。
回答下列问题:(1)Na和Cl两种元素能形成多种化合物,如常见的NaCl,其晶胞结构如图1所示,氯离子位于晶胞的顶点和面心。
①Cl的基态原子核外电子排布式为___________。
②图1所示晶胞中,与钠离子最近的钠离子共有_______个。
③在高压下,Na与Cl可产生新的化合物,晶胞结构如图2所示,钠离子位于晶胞的顶点和体心,该物质的化学式为_________。
④Na与Cl在某条件下还能形成一种团簇分子,分子结构如图3所示,氯原子位于顶点和面心。
该团簇分子的分子式为______。
(2)Cu、NH3、Cl可以形成[Cu(NH3)4]Cl2。
NH3分子的空间构型为________,[Cu(NH3)4]2+中提供空轨道的是__________,1mol该配合物中含有σ键的数目为___________(N A为阿伏加德罗常数的值)。
(3)金属铜采取面心立方最密堆积方式,Cu晶胞的边长为a pm,其晶胞及相关结构如图甲、乙、丙所示:①铜晶体的密度ρ=____________g·cm-3。
②根据图丙求出铜原子的半径r=_______pm。
(4)镍白铜(铜镍合金)常用作海洋工程应用材料。
某镍白铜合金的晶胞结构如图所示。
2009届高考化学第一轮复习《物质结构与性质》第一单元原子结构【复习目标】1.了解原子核外电子的运动状态,知道电子层(能层)、原子轨道(能级)、电子自旋的涵义。
知道不同原子轨道的形状、伸展方向、能量高低顺序和表示形式。
2.知道原子结构的构造原理,了解多电子原子中核外电子分层排布遵循的原理(即基态原子核外电子排布的三原则:①能量最低原则;②泡利不相容原理;③洪特规则)。
知道原子核外电子的能级分布,能用电子排布式表示常见元素(1~36号)原子核外电子的排布。
3.了解核外电子的排布规律与周期划分及族排布的关系,并解释它们之间的变化规律。
4、了解原子半径、电离能、电负性的具体意义及其周期性变化规律,并能够用原子结构知识解释原子半径、电离能、电负性的周期性变化规律。
【知识要点】一、原子核外电子的运动状态的描述——原子轨道与四个量子数1.主量子数n ——电子层在含有多个电子的原子里,由于电子的各不相同,因此,它们运动的区域也不同,通常能量低的电子在离核的区域运动,而能量高电子在离核的区域运动。
按原子核外电子能量的差异,将核外电子分为不同的电子层,并用符号表示。
2.角量子数l ——能级量子力学研究表明,处于同一电子层的原子核外电子,也可以分为多个不同的能级,用小写的英文字母s、p、d、f分别表示不同能级,3、磁量子数m ——与n、l共同决定原子轨道原子轨道必须由三个量子数共同标志,其中轨道呈球形,轨道呈纺锤形、轨道和轨道较复杂。
形状相同的原子轨道在原子核外空间还有不同的伸展方向,如p轨道有个伸展方向,最多能容纳个电子;d轨道有个伸展方向,最多能容纳个电子;f轨道有个伸展方向,最多能容纳个电子。
4、自旋量子数m s——处于同一轨道的电子自旋运动状态只能有两种二、基态原子的核外电子排布(一):原子核外电子的排布遵循三原则:1、能量最低原则.电子首先排布在能量最低的原子轨道上,形成稳定的结构。
原子结构的构造原理:基态原子的核外电子在原子轨道上的排布顺序是1s,,,3s,,,3d,,,,5p,,,5d,,,5f,6d,7p,……2、泡利不相容原理;一个原子轨道中最多只能容纳两个电子,并且这两个电子的自旋方向必须相反,(即一个原子中不会存在四个量子数完全相同的电子)3、洪特规则:①对于基态原子,电子在能量相同的原子轨道上排布时,应尽可能分占不同的轨道并且自旋方向相平行。
回夺市安然阳光实验学校第43讲原子结构与性质【考纲要求】 1.了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理,能正确书写1~36号元素原子核外电子、价电子的电子排布式和轨道表达式。
2.了解元素电离能的含义,并能用以说明元素的某些性质。
3.了解原子核外电子在一定条件下会发生跃迁,了解其简单应用。
4.了解电负性的概念,并能用以说明元素的某些性质。
考点一|原子核外电子排布(基础送分型——自主学习)授课提示:对应学生用书第217页[巩固教材知识]1.能层与能级能层(n) 一二三四…n能层符号K L M N ……能级1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f ……最多容纳电子数2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 ……2 8 18 32 …2n22.原子轨道原子轨道错误!3.基态原子核外电子排布依据(1)能量最低原理:原子的核外电子排布遵循构造原理,使整个原子的能量处于最低状态。
构造原理示意图:(2)泡利原理:1个原子轨道里最多容纳2个电子,且它们的自旋状态相反。
(3)洪特规则:电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道,且自旋状态相同。
洪特规则特例:当能量相同的原子轨道在全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时,体系的能量最低,如:24Cr的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1。
4.基态原子核外电子排布的表示方法表示方法举例(以S原子为例)电子排布式1s22s22p63s23p4简化电子排布式[Ne]3s23p4电子排布图(轨道表示式)价电子排布式3s23p45.6.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)p能级能量一定比s能级的能量高。
( )(2)钠元素的基态原子的电子排布式为1s22s22p62d1。
( )(3)磷元素基态原子的电子排布图为。
( )(4)同一原子中,2p、3p、4p能级的轨道数依次增多。
2024届高三化学一轮复习——原子结构与性质一、单选题1.原子核外的某一能层最多能容纳的电子数目为18,则该能层是()A.K能层B.L能层C.O能层D.M能层2.下列各组元素中,电负性依次减小的是A.F、N、O B.Cl、C、FC.Cl、S、P D.P、N、H3.某元素原子的核外电子中,L层电子一定比K层电子()A.数目少B.数目多C.能量低D.能量高4.下列化学用语表示正确的是A.O原子的2s轨道电子云轮廓图:B.基态Cr原子价层电子轨道表示式:NC.中子数为8的氮原子:87D.F 的结构示意图:5.图1和图2分别表示1s电子的概率分布和原子轨道,下列说法正确的是A.图1中的每个小黑点表示1个电子B.图2表示1s电子只能在球体内出现C.图2表明1s轨道呈球形,有无数对称轴D.图1中的小黑点表示某一时刻,电子在核外所处的具体位置6.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,元素Y是地壳中含量最多的元素,X与Z同主族且二者可形成离子化合物,W的最外层电子数是其电子层数的2倍。
下列说法正确的是()A.非金属性:X<Y<W B.原子半径:Y<W<ZC.元素W的含氧酸均为强酸D.Z的氧化物对应的水化物为弱碱7.下列说法正确的是:( )A .3p 2表示3p 能级有两个轨道B .同一原子中,1s 、2s 、3s 电子的能量逐渐减小C .每个周期中最后一种元素的第一电离能最大D .短周期中,电负性(稀有气体未计)最大的元素是Na8.下列说法正确的是( )A .p 能级的x y z P P P 、、轨道相互垂直,其能量大小关系为x y z P P P 〈〈B .原子轨道具有一定的伸展方向,所形成的共价键都具有方向性C .构造原理告诉我们,随着核电荷数递增,电子并不总是填满一个能层后再开始填入下一个能层D .元素周期表中,s 区全部是金属元素9.已知某些元素在元素周期表中的位置如图所示。
下列说法正确的是( )12345A .表中五种元素位于5个不同的区B .元素4的基态原子的价电子排布式为3d 104s 2,与它具有相同最外层电子数的元素只可能处于ds 区C .元素1、2、3的基态原子中,未成对电子数之比为1:3:4D .元素5的原子结构示意图为,其属于金属元素10.已知某基态原子的外围电子排布为4d 15s 2,则下列说法正确的是( )A .该元素位于第五周期,第ⅡA 族B .该元素基态原子的最外层共有3个电子C .该元素基态原子的第四电子层上有5个空轨道D .该元素基态原子的第N 层上共有9个不同运动状态的电子11.国家一类抗癌新药乙烷硒啉(Ethaselen)进入临床研究,其结构如图。
课时规范练35原子结构与性质非选择题(共8小题,共100分)1。
(10分)A、B、C、D、E、F代表6种元素.请填空:(1)A元素基态原子的最外层有2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。
(5)F元素的原子最外层电子排布式为n s n n p n+1,则n= ;原子中能量最高的是电子.2。
(12分)(1)C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素.①Si位于元素周期表第周期第族。
②N的基态原子核外电子排布式为;Cu的基态原子最外层有个电子。
③用“>”或“〈"填空:(2)①N、Al、Si、Zn四种元素中,有一种元素的电离能数据如下:则该元素是(填写元素符号)。
②基态锗(Ge)原子的电子排布式是。
Ge的最高价氯化物的分子式是。
③Ge元素可能的性质或应用有。
A。
是一种活泼的金属元素B.其电负性大于硫C.其单质可作为半导体材料D.其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点3.(10分)铜、镓、硒、硅等元素的化合物是生产第三代太阳能电池的重要材料。
请回答:(1)已知高温下CuO Cu2O+O2,从铜原子价层电子结构(3d和4s轨道上应填充的电子数)变化角度来看,能生成Cu2O的原因是。
(2)硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物,若“Si—H”中共用电子对偏向氢元素,氢气与硒反应时单质硒是氧化剂,则硒与硅的电负性相对大小为Se Si(填“〉”或“<")。
与Si同周期部分元素的电离能如图所示,其中a、b和c分别代表(填字母)。
A。
a为I1、b为I2、c为I3B。
a为I2、b为I3、c为I1C.a为I3、b为I2、c为I1D.a为I1、b为I3、c为I24。
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.(2017河南豫南九校质评)(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CO2能够与H2O借助于太阳能制备HCOOH。
其反应原理如下:2CO2+2H2O2HCOOH+O2,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C60、石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示:①C60、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)T、W、X、Y、Z是元素周期表前四周期中的常见元素,原子序数依次增大,相关信息如表格所示。
(1)TY2是一种常用的溶剂,是(填“极性分子”或“非极性分子”),分子中存在个σ键。
W的最简单氢化物容易液化,理由是。
(2)在25 ℃、101 kPa下,已知13.5 g的X固体单质在O2气体中完全燃烧后恢复至原状态,放热419 kJ,该反应的热化学方程式为。
(3)基态Y原子中,电子占据的最高能层符号为,该能层具有的原子轨道数为、电子数为。
Y、氧、W元素的第一电离能由大到小的顺序为(用元素符号作答)。
(4)ZYO4的溶液常作电镀液,其中Y的空间构型是,其中Y原子的杂化轨道类型是。
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,它们的原子序数依次增大。
请根据下列相关信息,回答问题。
原子的第一至第四电离能如下(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:CD,最高价氧化物对应水化物的碱性:C D。
6.(12分)四种短周期元素的性质或结构信息如下表。
请根据信息回答下列问题。
(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。
7.(14分)有四种短周期元素,它们的结构、性质等信息如下表所述:元结构、性质等信息素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。
参考答案考点规范练35原子结构与性质1.答案 (1)2 1s22s22p63s23p2(2)sp3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1s22s22p2,两个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1s22s22p63s23p2。
(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sp3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)①C60、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×πr3=8×π×(a)3=,故原子利用率为。
2.答案 (1)非极性分子 2 分子间形成氢键(2)4Al(s)+3O2(g)2Al2O3(s) ΔH=-3 352 kJ·mol-1(3)M 9 6 F>O>S(4)正四面体结构sp3解析 T能形成自然界硬度最大的单质(即金刚石),则T是碳元素;原子序数依次增大,W与碳元素同周期,核外有一个未成对电子,即W是氟元素;X的第四电离能发生突变,即最外层有三个电子,故X 是铝元素;Y的氧化物是形成酸雨的主要物质,即Y是硫元素;Z的质子数=63-34=29,Z是铜元素。
(1)TY2形成的化合物为CS2,空间构型为直线形,因此属于非极性分子,其结构式为S C S,两个成键原子之间只能形成1个σ键,因此CS2分子中有2个σ键;W的氢化物为HF,因为分子间形成氢键,所以容易液化。
(2)4 mol Al燃烧放出的热量为×4 mol=3 352 kJ,即热化学方程式为4Al(s)+3O2(g)2Al2O3(s)ΔH=-3 352 kJ·mol-1。
(3)硫元素为第三周期第ⅥA族元素,能层分别为K、L、M,离核越远能层的能量越高,最高能层为M,该能层具有的原子轨道数为9,电子数为6;同一周期元素从左向右第一电离能呈增大的趋势,同主族元素从上到下,第一电离能逐渐减小,即第一电离能由大到小的顺序是F>O>S。
(4)S中含有4个σ键,孤电子对数=×(6+2-4×2)=0,因此价层电子对数为4,属于正四面体结构,杂化轨道数=价层电子对数=4,即硫原子的杂化类型为sp3。
3.答案 (1)[H]+H]-(2)3 哑铃(3)泡利原理(4)ⅦB d 1s22s22p63s23p63d54s2(5)sp3三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NH5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)PCl3的中心原子P的价层电子对数为4,故为sp3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)B、C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1s22s22p4或1s22s22p63s2,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)1s22s22p63s23p2(2)O2->Na+>Al3+(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B2-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1s22s22p63s23p2。