。 跟踪检测(三十四) 原子结构及其性质
1.下列各组原子中,彼此化学性质一定相似的是( ) 选项 A B C D 解析:选D D项,x原子为C,y原子为Si,性质应相似,正确。 2.已知X、Y元素同周期,且电负性X>Y,下列说法错误的是( ) A.最高价含氧酸的酸性:X对应的酸性弱于Y对应的 B.第一电离能可能Y小于X
C.X与Y形成化合物时,X可以显负价,Y显正价 D.气态氢化物的稳定性:HmY小于HmX
解析:选A 同周期,电负性大的在右面,则X对应的最高价含氧酸酸性大于Y,A项错;电离能从左至右有增大趋势;化合物中非金属性强的显负价;电负性大的元素,形成的氢化物稳定。
3.如图是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况,其中正确的是( )
x原子 1s M层上有两个电子 2p能级上有一个未成对电子 L层2p能级上只有一个空轨道 2y原子 1s2s N层上有两个电子 3p能级上有一个未成对电子 M层3p能级上只有一个空轨道 22
解析:选D 同一轨道电子自旋状态相同,违背泡利不相容原理,A错误;2p能级有3个电子,应在3个不同的轨道,违背洪特规则,B错误;同能级不同轨道的成单电子自旋状态不同,违背了洪特规则,C错误,D正确。
4.下列有关电子排布图的表述正确的是( )
1
解析:选A A.单核10电子粒子基态时电子排布式为1s2s2p,每个轨道内排布2个电子,自旋状态相反,正确;B.此图违背了洪特规则,错误;C.正确的价电子排布图为
226
,错误;D.该电子排布图中的电子没有激发跃迁到能量更高的轨道上,错
误。
5.下列所述的两个量,前者一定大于后者的是( )
①3d轨道的能量和4s轨道的能量;②同一电子层中第一个p轨道与第二个p轨道的能量;③2s和3s的轨道半径;④同一原子的基态和激发态具有的能量;⑤F元素和O元素的电负性;⑥Mg元素和Al元素的第一电离能;⑦H原子和H离子的半径
A.①⑤⑥⑦ C.②④⑦
B.②③⑤ D.全对
+
解析:选A ①中轨道的能量:3d>4s;②中同一电子层中p轨道的能量相同;③同一能级,随着电子层数增大,轨道半径增大;④同一原子基态能量低于激发态;⑤同一周期,从左至右,电负性增大,故F>O;⑥Mg由于具有全满的电子层结构,故第一电离能大于相邻的铝;⑦H实为一个裸露的质子,没有电子层,故半径小。
6.长式周期表共有18个纵行,从左到右排为1~18列,即碱金属为第一列,稀有气体元素为第18列。按这种规定,下列说法正确的是( )
A.第9列元素中没有非金属元素
B.只有第二列的元素原子最外层电子排布为ns C.第4周期第9列元素是铁元素 D.第10、11列为ds区
解析:选A A.第9列中元素是第Ⅷ族元素,都是金属元素,没有非金属元素,正确;B.第2列的元素原子最外层电子排布为ns,此外He核外电子排布是1s,也符合ns,错误;C.第4周期第9列元素是Co元素,错误;D.第11、12列元素为ds区,错误。
7.电负性的大小可以作为判断元素金属性和非金属性强弱的尺度。下列关于电负性的变化规律正确的是( )
A.同周期从左到右,元素的电负性逐渐变大 B.同主族从上到下,元素的电负性逐渐变大 C.电负性越大,金属性越强 D.电负性越小,非金属性越强
解析:选A 利用同周期从左至右元素电负性逐渐增大,同主族从上至下元素电负性逐渐减小的规律来判断。电负性越大,金属性越弱,非金属性越强。
8.X、Y、Z三种元素的原子,其最外层电子排布分别为ns、3s3p和2s2p,由这三种元素组成的化合物的化学式可能是( )
2
1
2
1
2
4
2
2
2
2
+
A.XYZ2 C.X2YZ2
B.X2YZ3 D.X3YZ3
解析:选AD X为ⅠA族元素,为H或碱金属,化合价为+1价,Y为Al,Z为O,故化学式为XAlO2或X3YZ3[即Al(OH)3],故选A、D。
9.下列各组元素性质的递变情况错误的是( ) A.Li、Be、B原子的最外层电子数依次增多 B.P、S、Cl元素的最高化合价依次升高 C.N、O、F第一电离能依次增大 D.Na、K、Rb电负性逐渐增大
解析:选CD A项,Li、Be、B在同一周期,原子序数依次增大,原子的最外层电子数依次增多,正确;B项,P、S、Cl在同一周期,原子序数依次增大,元素的最高化合价依次升高,正确;C项,N、O、F的第一电离能由于N原子最外层处于半充满状态,较稳定,难以失去电子,故N的第一电离能反常大,即O 10.X、Y、Z、W是短周期元素,X元素原子的最外层未达到8电子稳定结构,工业上通过分离液态空气获得其单质;Y元素原子最外电子层上s、p电子数相等;Z元素+2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同;W元素原子的M层有1个未成对的p电子。下列有关这些元素性质的说法一定正确的是( ) A.X元素的氢化物的水溶液显碱性 B.Z元素的离子半径大于W元素的离子半径 C.Z元素的单质在一定条件下能与X元素的单质反应 D.Y元素最高价氧化物的晶体具有很高的熔点和沸点 解析:选C 根据题意,Z为Mg元素,Y原子最外层电子排布为nsnp,是C或Si元素,X为N或O元素,W为Al或Cl元素。N的氢化物的水溶液显碱性,但O的氢化物的水溶液显中性或弱酸性,A错误;Al的半径比Mg小,Cl的半径比Mg大,B错误;氮气、氧气均能与镁反应,C正确;CO2形成的晶体熔沸点低,D错误。 11. W、X、Y、Z、N是短周期元素,它们的核电荷数依次增大。 元素 W X Y Z N 3 3+ 2+ - 2+ 2 2 元素性质或原子结构 原子核内无中子 属于p区元素,且原子核外s轨道上的电子总数与p轨道上的电子总数相等 元素的离子半径在该周期中最小 原子核外p轨道上的电子总数比s轨道上的电子总数多2 最外层电子数比次外层电子数少1 (1)W单质的化学式为______,Z元素原子核外有____个原子轨道填充了电子。 (2)Y、Z和N三种元素第一电离能由大到小的顺序为____________(填元素符号)。 (3)X与Z两元素的电负性较大的是____(填元素符号)。 (4)Z元素原子共有________种不同运动状态的电子。 解析:原子核内无中子的元素是氢元素;原子核外s轨道电子数与p轨道电子数相等的是p区元素1s2s2p(氧元素);元素的离子半径在该周期中最小的是Al,原子核外s轨道电子数比p轨道电子数少2的是1s2s2p3s3p(硅元素);最外层电子数比次外层电子数少1的是氯元素。核外有多少个电子就有多少种不同的运动状态。 答案:(1)H2 8 (2)Cl>Si>Al (3)O (4)14 12.我国发射的嫦娥卫星圆满完成了多项科学任务。月球上的主要矿物有辉石(CaMgSi2O6)、斜长石(KAlSi3O8)和橄榄石{可分为铁橄榄石(Fe2SiO4)、镁橄榄石(Mg2SiO4)、铁-镁橄榄石[(Mg·Fe)2SiO4]}等。 (1)铁橄榄石中铁元素化合价为________,硅元素原子核外电子排布式为________________。 (2)硅元素的原子核外共有________种不同能级的电子,其原子最外层共有______种不同运动状态的电子。 (3)月球上的上述主要矿物中,属于短周期元素的原子半径由大到小的顺序为__________________(填元素符号)。 (4)某元素与氧元素同周期,且与氧元素组成的化合物中氧元素显+2价,两者电负性关系是_______(填元素符号)。 解析:(1)根据氧元素-2价、硅元素+4价,铁橄榄石Fe2SiO4中铁元素化合价为+2价,硅元素原子核外电子排布式为1s2s2p3s3p。(2)硅元素原子核外有5种不同能级的电子,最外层有4种不同运动状态的电子。(3)属于短周期元素的是Mg、Al、Si、O。(4)与氧元素组成的化合物中氧元素显+2价,说明电负性比氧元素更强,只有F元素。 答案:(1)+2 1s2s2p3s3p (2)5 4 (3)Mg>Al>Si>O (4)F>O 13.X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素,其相关信息如下表: 元素 X Y Z W (1)W位于元素周期表第________周期________族,其基态原子最外层有________个电 4 2 2 6 2 2 2 2 6 2 2 2 2 6 2 2 2 2 4 3+ 相关信息 X的基态原子L层电子数是K层电子数的2倍 Y的基态原子最外层电子排布式为nsnpnn+2 Z存在质量数为23,中子数为12的核素 W有多种化合价,其白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色,最后变成红褐色