高考化学大一轮总复习 第一章 原子结构与性质限时训练(含新题,答解析)新人教版选修3(1)
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【高考解密】2015届高考化学大一轮总复习 第一章 原子结构与性质限时训练(含2014新题,答解析)新人教版选修3一、选择题1.(2014·六安二模)下列有关物质结构的表述正确的是( )A .次氯酸的电子式:H :Cl ····:O ····: B .二氧化硅的分子式:SiO 2C .硫原子的最外层电子排布式:3s 23p 4D .钠离子的结构示意图:解析:次氯酸为羟基酸,H 、Cl 分别与二价氧原子形成共价键:H :O ····:Cl ····:,A 项不正确;二氧化硅属于原子晶体,结构中没有分子存在,B 项不正确;硫原子的质子数为16,根据核外电子排布规律,其核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 4,C 正确;D 项的结构示意图是钠原子的结构示意图。
答案:C2.(2014·十堰二模)下列关于价电子构型为3s 23p 4的粒子描述正确的是( )A .它的元素符号为OB .它的核外电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 4C .它可与H 2生成液态化合物D .其电子排布图为:解析:基态原子电子排布为1s 22s 22p 63s 23p 4,所以此元素为S 元素,A 、C 错误,B 正确。
D 选项不符合洪特规则。
答案:B3.(2014·湛江二模)美国“海狼”号潜艇上的核反应堆内使用了液体铝钠合金作载热介质,下列关于Al 、Na 原子结构的分析中正确的是( )A .原子半径:Al>NaB .第一电离能:Al>NaC .电负性:Na>AlD .基态原子未成对电子数:Na>Al解析:根据元素周期律,原子半径Na>Al ,电负性Na<Al ,Al 基态原子为[Ne]3s 23p 1,Na基态原子为[Ne]3s1,故未成对电子数相等。
答案:B4.(2014·黑龙江部分重点中学联考)在基态原子中,关于核外电子能量的叙述错误的是( )A.最易失去的电子能量最高B.电离能最小的电子能量最高C.p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量D.在离核最近区域内运动的电子能量最低解析:原子在反应中失去的电子应是离核最远的外层电子。
其能量最高,A正确;B项,电离能最小的电子离原子核最远,受原子核的吸引力最小,能量最高,B正确;处于高能层中的s轨道电子的能量要比处于较低能层中p轨道电子的能量高,C错误;能量越低的电子尽量排布在离原子核越近的轨道上,D正确。
答案:C5.(2013·四川理综,4,6分)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X 原子的最外层电子数之比为4∶3,Z原子比X原子的核外电子数多4。
下列说法正确的是( )A.W、Y、Z的电负性大小顺序一定是Z>Y>WB.W、X、Y、Z的原子半径大小顺序可能是W>X>Y>ZC.Y、Z形成的分子的空间构型可能是正四面体D.WY2分子中σ键与π键的数目之比是2∶1解析:由题干信息可知,W为C,X为Al,Z为Cl,Y可能为Si、P或S。
若Y为Si,则电负性W>Y,原子半径X>W,Y与Z可形成化合物SiCl4,其空间结构为正四面体,故A、B错误,C正确;W、Y可形成WY2分子,则Y为S,WY2为CS2,分子结构S===C===S,σ键与π键的数目之比为1∶1,故D错误。
答案:C6.(2014·临沂期末)下列表示钠原子的式子中能反映能级差别和电子自旋状态的是( )A.B.2311NaC.1s22s22p63s1解析:只有轨道排布式(电子排布图)才能反映出电子的自旋状态。
答案:D7.(2014·伽师二中二模)下列各组元素按电负性大小排列正确的是( )A.F>N>O B.O>Cl>FC.As>P>H D.Cl>S>As解析:电负性是原子在分子中吸引电子的能力,它是一种相对值,元素的电负性也有周期性变化。
同一周期,从左到右,电负性逐渐增大;同一主族,自上而下,电负性逐渐减小。
答案:D8.(2014·南昌一模)下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示,单位为kJ·mol-1)。
A.R的最高正价为+3价B.R元素位于元素周期表中第ⅡA族C.R元素的原子最外层共有4个电子D.R元素基态原子的电子排布式为1s22s2解析:由表中数据,I3≫I2知其最高正价为+2价,R元素位于ⅡA族,最外层有2个电子,R不一定是Be元素。
答案:B9.(2014·南阳一中模拟)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>③=②>①解析:根据核外电子排布式可确定①②③④分别是S、P、N、F,选项A正确;原子半径最大的是P,选项B错误;电负性正确的顺序应为④>③>①>②,选项C错误;由于F无正价,选项D错误。
答案:A10.(2014·太原五中月考)下列对一些实验事实的理论解释正确的是( )B CO 2为直线形分子 CO 2分子中C===O 之间的夹角为109°28′C 金刚石的熔点低于石墨 金刚石是分子晶体,石墨是原子晶体DHF 的沸点高于HClHF 的相对分子质量小于HCl223224特例,半充满更稳定,N 原子失电子难,第一电离能大于O 原子,因为CO 2中的C===O 之间的夹角为180°,故CO 2为直线形分子,B 错误。
石墨是混合型晶体,金刚石是原子晶体,石墨熔化时,除了断开C —C 之间σ键外,还需断开π键,所以熔点高。
HF 之间由于形成氢键,所以沸点高。
答案:A 二、非选择题11.(2013·江苏单科,21(A),12分) 元素X 位于第四周期,其基态原子内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为2。
元素Y 基态原子的3p 轨道上有4个电子。
元素Z 的原子最外层电子数是其内层的3倍。
(1)X 与Y 所形成化合物晶体的晶胞如图所示。
①在1个晶胞中,X 离子的数目为________。
②该化合物的化学式为________。
(2)在Y 的氢化物(H 2Y)分子中,Y 原子轨道的杂化类型是________。
(3)Z 的氢化物(H 2Z)在乙醇中的溶解度大于H 2Y ,其原因是________。
(4)Y 与Z 可形成YZ 2-4。
①YZ 2-4的空间构型为________(用文字描述)。
②写出一种与YZ 2-4互为等电子体的分子的化学式:________。
(5)X 的氯化物与氨水反应可形成配合物[X(NH 3)4]Cl 2,1 mol 该配合物中含有σ键的数目为________。
解析:(1)依题意X 、Y 基态原子的价层电子排布分别为3d 104s 2、3s 23p 4,故元素X 、Y 分别为Z n 和S 。
1个晶胞中X 离子的数目为8×18+6×12=4,含有Y 离子的数目为4。
二者形成的化合物的化学式为ZnS 。
(2)H 2S 分子中S 原子采取sp 3杂化。
(3)Z 为氧元素,H 2O 在乙醇中的溶解度大于H 2S 是因为水分子与乙醇分子间能形成氢键而H 2S 不能。
(4)①SO 2-4中S 原子采取sp 3杂化,SO 2-4空间构型为正四面体。
②与SO 2-4互为等电子体的分子有SiCl 4或CCl 4等。
(5)在[Zn(NH 3)4]Cl 2中,每个NH 3分子中的3个N —H 键均为σ键,中心离子Zn 2+与4个NH3分子结合的配位键也为σ键,故1 mol配合物中的σ键数目为4+3×4=16 mol,即16N A个σ键。
答案:(1)①4②ZnS(2)sp3(3)水分子与乙醇分子之间形成氢键(4)①正四面体②CCl4或SiCl4等(5)16 mol或16×6.02×1023个12.(2013·安徽理综,25,15分)X、Y、Z、W是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期元素,其相关信息如下表:(1)W填“大”或“小”)。
(2)Z的第一电离能比W的________(填“大”或“小”);XY2由固态变为气态所需克服的微粒间作用力是________;氢元素、X、Y的原子可共同形成多种分子,写出其中一种能形成同种分子间氢键的物质名称________。
(3)振荡下,向Z单质与盐酸反应后的无色溶液中滴加NaOH溶液直至过量,能观察到的现象是________;W的单质与氢氟酸反应生成两种无色气体,该反应的化学方程式是_______________________________________________________________。
(4)在25 ℃、101 kPa下,已知13.5 g的Z固体单质在Y2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是____________________。
解析:根据题给信息,可推出X、Y、Z、W分别为C、O、Al、Si。
(2)周期元素从左向右,第一电离能有逐渐变大的趋势,故Al的第一电离能比Si小;CO2固体为分子晶体,气化时克服的是分子间作用力(或范德华力);C、H、O三种元素的原子可以形成的分子中,同种分子间能形成氢键的物质很多,例如:甲醇(CH3OH)、乙醇、甲酸、乙酸等,本小题是开放性试题,答案可以有多种,属于醇类、羧酸类以及酚类的物质都可以。
(3)Al与盐酸反应后的溶液为AlCl3溶液,在AlCl3溶液中滴加NaOH溶液,先发生反应Al3++3OH-===Al(OH)3↓,NaOH过量时,发生反应Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O,故现象为:先生成白色沉淀,后沉淀逐渐溶解,最后变成无色溶液。
(4)13.5 g即0.5 mol的Al单质在O2中完全燃烧后恢复至原状态放出419 kJ的热量,则1 mol Al完全燃烧放出的热量为838 kJ,在写热化学方程式时应注意化学计量数与ΔH成正比关系。
答案:(1)三 ⅣA 大 (2)小 分子间作用力 乙酸(其他合理答案均可) (3)先生成白色沉淀,后沉淀逐渐溶解,最后变成无色溶液 Si +4HF===SiF 4↑+2H 2↑(4)4Al(s)+3O 2(g)===2Al 2O 3(s) ΔH =-3 352 kJ·mol -1(其他合理答案均可) 13.(2013·课标Ⅰ,37,15分)硅是重要的半导体材料,构成了现代电子工业的基础。