【金版学案】新高考化学一轮复习：第12章 物质结构与性质 第1讲 原子结构与性质(含答案解析)

课后训练与检测(时间：45分钟)一、选择题1．气态电中性基态原子的原子核外电子排布发生如下变化，吸收能量最多的是() A．1s22s22p63s23p2→1s22s22p63s23p1B．1s22s22p63s23p3→1s22s22p63s23p2C．1s22s22p63s23p4→1s22s22p63s23p3D．1s22s22p63s23p63d104s24p2→1s22s22p63s23p63d104s24p1解析：n p3处于半充满状态，结构稳定，失去一个电子吸收的能量多。

答案：B2．具有以下结构的原子，一定属于主族元素的是()A．最外层有8个电子的原子B．最外层电子排布为n s2的原子C．次外层无未成对电子的原子D．最外层有3个未成对电子的原子解析：最外层有8个电子的原子为0族元素；第四周期中的副族元素Sc、Ti、Mn等最外层电子排布均为4s2；所有元素的原子次外层均无未成对的电子；最外层有3个未成对电子的元素的价层电子排布一定是n s2n p3，位于ⅤA族。

答案：D3．下列各项叙述中，正确的是()A．N、P、As的电负性随原子序数的增大而增大B．价电子排布为4s24p3的元素位于第四周期ⅤA族，是p区元素C．2p和3p轨道形状均为哑铃形，能量也相等D．氮原子的最外层电子排布图：解析：同主族元素从上到下，电负性逐渐减小；2p轨道能量低于3p；利用洪特规则可知D项最外层电子排布图错误。

5．下列表示氮原子结构的化学用语中，对核外电子运动状态描述正确且能据此确定电子的能级的是()A.B．C．D．答案：C4．下列叙述正确的是()A．除0族元素外，短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属族的族序数B．除短周期外，其他周期均为18种元素C．副族元素没有非金属元素D．碱金属元素是指ⅠA族的所有的元素解析：A项，O无最高正价，F无正价；B项，第六周期为32种元素；D项，H不属于碱金属元素。

答案：C5．下列各组原子中，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2个电子的X原子与3p轨道上只有2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项，X原子为He，Y原子为Be；B项，X原子为Mg，Y原子可以为Ca，也可以为Zn；C项，X只能为C，Y只能为Si，同一主族，化学性质相似；D项，X、Y可以为H、Li、Na、Cr、Cu等。

6．现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p3；④1s22s22p5。

则下列有关比较中正确的是()A．第一电离能：④＞③＞②＞①B．原子半径：④＞③＞②＞①C．电负性：④＞③＞②＞①D．最高正化合价：④＞①＞③＝②解析：①表示S，②表示P，③表示N，④表示F。

第一电离能：F＞N＞P＞S，A项正确；原子半径：P＞S＞N＞F，B项错误；电负性：F＞N＞S＞P，C项错误；F无正价，D项错误。

答案：A7．下列各项叙述中，正确的是()A．镁原子由1s22s22p63s2转变为1s22s22p63p2时，原子释放能量，由基态转化成激发态B．价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期ⅠA族，是s区元素C．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D．24Cr原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d44s2解析：A项镁原子由基态转化为激发态，要吸收能量；价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期ⅢA族，是p区元素；原子轨道处于全空、全满或半充满状态时，能量最低，故24Cr原子的电子排布式应是1s22s22p63s23p63d54s1。

答案：C二、非选择题8．回答下列问题：(1)已知元素M是组成物质NH4Al(SO4)2的一种元素。

元素M的气态原子逐个失去第1个至第4个电子所需能量(即电离能，用符号I1至I4表示)如下表所示：元素M是________(填写元素符号)。

(2)硫原子核外有________种不同运动状态的电子，有________种不同形状的电子云。

(3)请用一个事实证明氧气的氧化性比硫的氧化性强：________________________________。

(4)写出碳原子最外层电子的电子排布图：_____________，__________该化学用语不能表达出碳原子最外层电子的________(填字母)。

a．能层b．能级c．所有电子云的伸展方向d．自旋状态答案：(1)Al(2)16 2(3)2H2S＋O2===2H2O＋2S(答案合理即可)(4)9．(2014·安徽卷，节选)Na、Cu、O、Si、S、Cl是常见的六种元素。

(1)Na位于元素周期表第______周期______族；S的基态原子核外有______个未成对电子；Si的基态原子核外电子排布式为____。

(2)用“>”或“<”填空：解析：(1)Na元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s1，则Na位于元素周期表中第三周期ⅠA族。

S元素基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，其中3p轨道有两个未成对电子。

Si元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2。

(2)同周期元素的第一电离能随原子序数的递增呈增大趋势，但s、p、d等轨道处于全空、半满、全满的稳定状态时，则出现反常现象。

Si、S元素基态原子的价电子排布式分别为3s23p2、3s23p4，其中3p轨道均处于不稳定状态，因此Si的第一电离能小于S。

O2－和Na＋的核外电子排布相同，其电子排布式均为1s22s22p6，离子核外电子排布相同时，原子序数越大，离子半径越小，因此O2－的离子半径大于Na＋。

NaCl为离子晶体，Si为原子晶体，因此Si的熔点高于NaCl。

一般来说，元素的非金属性越强，该元素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强，Cl元素的非金属性强于S元素，则HClO4的酸性强于H2SO4。

答案：(1)三ⅠA21s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2(2)<><<10．不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用一定数值x来表示，x越大，其原子吸引电子的能力越强。

下面是某些短周期元素的x值：(1)通过分析x值变化规律，确定Mg的x值范围：______＜x(Mg)＜______。

(2)推测x值与原子半径的关系是_____________________；根据短周期元素的x值变化特点，体现了元素性质的________变化规律。

(3)分别指出下列两种化合物中氧元素的化合价：HClO________，HFO________。

(4)经验规律告诉我们：成键的两原子相应元素x数值的差值为Δx，当Δx＞1.7时，一般为离子键，当Δx＜1.7时，一般为共价键，试推断AlBr3中化学键类型是__________。

(5)预测元素周期表中，x值最小的元素位于第____周期____族(放射性元素除外)。

解析：(1)x代表电负性的大小，根据位置关系BeNa Mg Al判断x(Na)＜x(Mg)＜x(Be)，即0.9＜x(Mg)＜1.5。

(2)x值越大，其原子半径越小，电负性随着原子序数的递增，呈现周期性变化。

(3)根据电负性的数值，在HClO中氧为－2价，根据H∶O , ∶F , ∶，H和O 的共用电子对偏向O，而O和F的共用电子对又偏向F，所以O为0价。

(4)x(Br)－x(Al)＜x(Cl)－x(Al)＝3.0－1.5＝1.5，所以AlBr3中化学键类型为共价键。

(5)电负性最小的应为金属性最强的。

答案：(1)0.9 1.5(2)同周期(同主族)中，x值越大，其原子半径越小周期性(3)－2 0(4)共价键(5)六ⅠA11．下表是元素周期表的一部分。

表中所列的字母分别代表某一化学元素。

(1)下列________(填序号)组元素的单质可能都是电的良导体。

①a、c、h②b、g、k③c、h、l④d、e、f(2)如给核外电子足够的能量，这些电子便会摆脱原子核的束缚而离去。

核外电子离开该原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响：①原子核对核外电子的吸引力，②形成稳定结构的倾向。

下表是一些气态原子失去核外不同电子所需的能量(kJ·mol－1)：①通过上述信息和表中的数据分析为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量：_________________________________________________________。

②表中X可能为以上13种元素中的________(填字母)元素，则该元素属于________区。

用元素符号表示X和j所能形成的化合物的化学式是______________。

③Y是周期表中________族元素。

④以上13种元素中，________(填字母)元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。

解析：根据位置可以判断b为H，a为Na，c为Mg，d为Sr，e为Ti，f为Al，g为Ge，h为C，i为P，j为O，k为Te，l为Cl，m为Ar。

(1)金属以及石墨为电的良导体，所以①④都符合。

(2)①由于Li失去一个电子后，达到稳定结构，所以再失去一个电子所需能量远远大于失去第一个电子所需能量。

②表中所给数据即电离能，根据X的逐级电离能数据，X最外层应有1个电子，应为Na元素，即a，Na在s区，Na与j(O)可形成Na2O、Na2O2两种化合物。

③根据Y的逐级电离能数据，Y最外层应有3个电子，对应的应为Al(f)。

④稀有气体元素原子最稳定，失去第一个电子需要的能量最多。

答案：(1)①④(2)①锂原子失去核外第一个电子后即达到稳定结构，所以锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量②a s Na2O和Na2O2③ⅢA④m。