2019版高考化学一轮优化探究练习：第12章 第37讲　原子结构与性质 (含解析)

课时作业1．元素“氦、铷、铯”等是用下列哪种科学方法发现的(　　)A．红外光谱　　　　　 B．质谱C．原子光谱  D．核磁共振谱答案：C2．以下表示氦原子结构的化学用语中，对电子运动状态描述最详尽的是(　　)A.He  B. C．1s2  D. 解析：A项只能表示最外层电子数；B项只表示核外的电子分层排布情况；C项具体到能级上的电子数；而D项包含了能层、能级、轨道以及轨道内电子的自旋方向，故该项符合题意。答案：D3．原子核外电子填充在6个轨道上的元素有(　　)A．1种  B．2种C．3种  D．4种解析：此元素可能的排布式为1s22s22p63s1或1s22s22p63s2，所以B正确，选B。答案：B4．下列关于价电子排布式3s23p4的叙述正确的是(　　)A．它的元素符号为OB．它的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4C．它的单质可以与H2化合生成液态化合物D．其电子排布图为解析：由价电子排布式为3s23p4，可知该元素为S，S单质与H2化合生成H2S气体，D项电子排布图违背了洪特规则。答案：B5．下列叙述正确的是(　　)A．可能存在核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s24p1的原子B．当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相反C．1个原子轨道里最多容纳2个电子，且自旋方向相同D．基态原子的电子获得一定能量变为激发态原子，而激发态原子变为基态原子，则要放出能量解析：按照各能级能量的大小顺序，原子中电子排满4s轨道后应排3d轨道，A项错误；根据洪特规则，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，而且自旋方向相同，B项错误；根据泡利原理，同一轨道上的2个电子自旋方向相反，C项错误。答案：D6．某元素原子外围电子排布式为3d54s2，其应在(　　)A．第四周期ⅡA族 B．第四周期ⅡB族C．第四周期ⅦA族  D．第四周期ⅦB族解析：该元素是Mn，位于第四周期ⅦB族。答案：D7．周期表中27号元素钴的方格中注明“3d74s2”，由此可以推断(　　)A．它位于周期表的第四周期ⅡA族B．它的基态核外电子排布式可简写为[Ar]4s2C．Co2＋的核外价电子排布式为3d54s2D．Co位于周期表中第9列解析：“3d74s2”为Co的外围电子排布，其简写式中，也要注明3d轨道，B项错误；“7＋2＝9”，说明它位于周期表的第9列，D项正确；从左向右数，应为过渡元素，A项错误；失电子时，应失去最外层的电子，即先失4s上的电子，Co2＋的外围电子排布为3d7，C项错误。答案：D8．现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s22p63s23p4　②1s22s22p63s23p3③1s22s22p3　④1s22s22p5则下列有关比较正确的是(　　)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：①～④四种元素分别为S、P、N、F，第一电离能：F>N、P>S，又由于第一电离能：N>P，所以A项正确；原子半径：N>F，故B项错误；电负性应：S>P，即①>②，故C项错误；F无正化合价，N、S、P最高正化合价分别为＋5、＋6、＋5价，故应为①>③＝②，D项错误。答案：A9．如图是第三周期11～17号元素某些性质变化趋势的柱形图，下列有关说法正确的是(　　)A．y轴表示的可能是第一电离能B．y轴表示的可能是电负性C．y轴表示的可能是原子半径D．y轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数解析：对于第三周期11～17号元素，随着原子序数的增大，第一电离能呈现增大的趋势，但Mg、P特殊，A项错误；原子半径逐渐减小，C项错误；形成基态离子转移的电子数依次为Na为1，Mg为2，Al为3，Si不易形成离子，P为3，S为2，Cl为1，D项错误。答案：B10．以下有关元素性质的说法不正确的是(　　)A．具有下列电子排布式的原子：①1s22s22p63s23p2；②1s22s22p3；③1s22s22p2；④1s22s22p63s23p4，原子半径最大的是①B．具有下列价电子排布式的原子：①3s23p1；②3s23p2；③3s23p3；④3s23p4，第一电离能最大的是③C．①Na、K、Rb；②N、P、S；③Na、P、Cl，元素的电负性随原子序数增大而增大的是③D．某主族元素气态基态原子的逐级电离能分别为738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、21 703……它与氯气反应时，生成的阳离子是X3＋解析：A正确，①～④分别表示Si、N、C、S；B正确，①～④分别表示Al、Si、P、S；C正确，因为元素非金属性越强，电负性越大；根据电离能数据可知，D中所述元素的最高价是＋2，属于第ⅡA族元素，D不正确。答案：D11．如图是s能级和p能级的原子轨道图，试回答下列问题：(1)s电子的原子轨道呈________形，每个s能级有________个原子轨道；p电子的原子轨道呈________形，每个p能级有________个原子轨道。(2)元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn＋1，原子中能量最高的是________电子，其电子云在空间有________方向；元素X的名称是________，它的氢化物的电子式是________________。若元素X的原子最外层电子排布式为nsn－1npn＋1，那么X的元素符号为________，原子的电子排布图为________________________________________________________________________。答案：(1)球　1　哑铃(纺锤)　3　(2)2p　三个互相垂直的伸展　氮　12．有A、B、C、D四种元素，其原子序数依次增大，且质子数均小于18。A元素原子的最外层只有1个电子，该元素的阳离子与N3－的核外电子排布相同；B元素原子核外各轨道上均无成单电子；C元素原子的价电子排布为ns2np1；D的－1价阴离子的核外电子构型与Ar相同。(1)写出A、C、D的元素符号：A________，C________，D________。(2)写出B元素原子的核外电子排布式：________；D元素原子的电子排布图为________________________________________________________________________。解析：A形成的阳离子A＋与N3－的核外电子排布相同，则A是Na；C的价电子排布为ns2np1，是第ⅢA族元素，只能是Al；B为第三周期元素，且原子核外各轨道上均无成单电子，应为Mg；D的－1价阴离子的核外电子构型与Ar相同，D为Cl。答案：(1)Na　Al　Cl(2)1s22s22p63s213．现有五种元素，其中A、B、C为短周期主族元素，D、E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。A元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素B元素原子的核外p电子数比s电子数少1C原子的第一至第四电离能分别是：I1＝738 kJ·mol－1，I2＝1 451 kJ·mol－1，I3＝7 733 kJ·mol－1，I4＝10 540 kJ·mol－1D是前四周期中电负性最小的元素E在周期表的第七列(1)已知BA5为离子化合物，写出其电子式：________。(2)B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)E位于__________族__________区，价电子排布式为________。(5)检验D元素的方法是________，请用原子结构的知识解释产生此现象的原因是________________________________________________________________________。解析：根据提供信息，可以推断A为H，B为N，C为Mg，D为K， E为Mn。(1)NH5的电子式为。(2)N的基态原子中能量最高的电子为2p能级上的电子，电子云在空间有3个方向，原子轨道呈纺锤形或哑铃形。(3)该同学所画的电子排布图中3s能级上的两个电子自旋方向相同，违背了泡利不相容原理。(4)Mn的价电子排布式为3d54s2，位于第四周期ⅦB族，属于d区元素。(5)检验钾元素可以利用焰色反应。答案：(1) (2)3　纺锤或哑铃(3)泡利不相容原理(4)第ⅦB　d　3d54s2(5)焰色反应　当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子。电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将以光的形式释放能量14．下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。试回答下列问题。(1)元素p为26号元素，请写出其基态原子电子排布式：________________________________________________________________________。(2)h的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光，请用原子结构的知识解释发光的原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)o、p两元素的部分电离能数据如下表：                      元素电离能/kJ·mol－1　　　　 　 　opI1717759I21 5091 561I33 2482 957比较两元素的I2、I3可知，气态o2＋再失去一个电子比气态p2＋再失去一个电子难。对此，你的解释是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)第三周期8种元素单质熔点高低的顺序如图1所示，其中电负性最大的是________(填图1中的序号)。(5)表中所列的某主族元素的电离能情况如图2所示，则该元素是________(填元素符号)答案：(1)1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2(2)电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光(子)的形式释放能量(3)Mn2＋的3d轨道电子排布为半充满状态，比较稳定(4)2　(5)Al