2022届新教材高考化学一轮复习单元练五原子结构元素周期律含解析新人教版202106071221.docx

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1、单元质检卷(五)原子结构元素周期律(分值:100分)一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意。1.(2020山东聊城一模)某元素基态原子最外层的电子排布式如下,其中能表示该元素一定为主族元素的是()A.3s23p6B.ns2C.4s24p1D.4s12.(2020山东4月开学摸底考)下列有关化学用语表示正确的是()A.中子数为20的氯原子:1720ClB.对硝基苯酚的结构简式:C.基态铜原子的价层电子轨道表示式(电子排布图):D.NH4Cl的电子式:HNHHH+Cl-3.下列关于钠元素的几种表达式错误的是()A.Na+的轨道表示式:B.Na+的结构示意图:

2、C.Na的电子排布式:1s22s22p53s2D.Na的简化电子排布式:Ne3s14.(2020安徽阜阳检测)甲、乙是元素周期表中同一主族的两种元素,若甲的原子序数为x,则乙的原子序数不可能是()A.x+2B.x+4C.x+8D.x+185.(2020山东济宁期末)下列有关金属钛的叙述不正确的是()A.钛的原子序数为22B.钛位于元素周期表第四周期C.钛原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d4D.钛属于过渡元素6.(2020山东青岛一模)我国科研人员发现了一种新型超导体Bi3O2S2Cl,由Bi2O22+和BiS2Cl2-交替堆叠构成。已知Bi位于第六周期A族。下列有关说法错误

3、的是()A.Bi的价电子排布式为5d106s26p3B.有关元素的电负性:OClSC.Bi3O2S2Cl属于含共价键的离子化合物D.该新型超导体的组成元素全部位于元素周期表p区7.(2020山东聊城二模)下列说法正确的是()A.元素J的基态原子核外有2个未成对电子,则该基态原子的价层电子排布式可能为3d64s2B.元素K的基态原子4s轨道上有2个电子,则该基态原子的价层电子排布式可能为3d94s2C.元素L、M的基态原子的最外层电子排布式分别为3s2、4s2,则L、M一定为同一族的元素D.下列四种分子乙炔、甲烷、甲醛、水,键角由大到小的顺序是8.已知CsCl晶体的密度为 gcm-3,NA为阿伏

4、加德罗常数的值,相邻的两个Cl-的核间距为a cm,如图为CsCl的晶胞,则CsCl的摩尔质量可以表示为()A.NAa3 gmol-1B.NAa36 gmol-1C.NAa34 gmol-1D.NAa38 gmol-19.(2020江西赣州质检)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、Z位于同主族,四种元素组成的一种化合物的结构式为Y+-。下列说法正确的是()A.W的最简单氢化物的稳定性比X的强B.X、Y形成的化合物水溶液显碱性C.W与Y形成的化合物中一定不含键D.原子半径:YZXW10.(2020宁夏银川一中月考)短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示,其中W原子的

5、质子数是其最外层电子数的三倍,下列说法不正确的是()A.原子半径:WZYXB.最高价氧化物对应水化物的酸性:XWZC.最简单气态氢化物的热稳定性:YXWZD.元素X、Z、W的最高化合价分别与其主族序数相等二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。11.(2020“皖豫联盟体”第一次大联考)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,它们之间可组成常见的多种可溶性盐,其中有两种组成为ZXY3、ZWY4。下列说法中正确的是()A.简单离子半径:r(W)r(Z)r(Y)r(X)B.最常见氢化物的稳定性:X

6、YXWB.含氧酸的酸性:ZWYC.最高价氧化物的熔点:WYWB.若C中混有E可用水洗方法除去C.每个D分子周围可以形成4个氢键D.B与D反应生成Z2时,D是还原剂三、非选择题:本题共5小题,共60分。16.(12分)X、Y、Z、W是四种短周期元素,X原子M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍;Y原子最外层电子数是次外层电子数的2倍;Z元素的单质为双原子分子,Z的氢化物水溶液呈碱性;W元素最高正价是+7价。回答下列问题:(1)元素X的原子结构示意图为。(2)元素Y的一种同位素可测定文物年代,这种同位素的符号是。(3)元素Z能与氢元素形成一价阴离子;该阴离子的电子总数是,与该离子电子总数相等的Z与

7、氢形成的微粒是。(4)ZW3常温下呈液态,可与水反应生成一种酸和一种碱,反应的化学方程式为。(5)探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。X、Y、Z、W四种元素的最高价氧化物的水化物中化学性质明显不同于其他三种酸的是(用酸的分子式表示)。17.(12分)有A、B、C、D、E、F六种元素,A是元素周期表中原子半径最小的元素,B是电负性最大的元素,C的2p轨道中有三个未成对的单电子,F原子核外电子数是B与C原子核外电子数之和,D是主族元素且与E同周期,E能形成红色(或砖红色)的E2O和黑色的EO两种氧化物,D与B可形成离子化合物,其晶胞结构如图所示。请回答下列问题。(1)E元素原子基态时的电子排

8、布式为。(2)A2F分子中F原子的杂化轨道类型是,F的氧化物FO3分子空间结构为。(3)CA3极易溶于水,其原因主要是,试判断CA3溶于水后,形成CA3H2O的合理结构:(填字母代号),推理依据是。(4)从图中可以看出,D跟B形成的离子化合物的化学式为;该离子化合物晶体的密度为a gcm-3,则晶胞的体积是(写出表达式即可)。18.(12分)金属元素Fe、Ni、Pt均为周期表中同族元素,该族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。(1)Fe是常见的金属,在生活中用途广泛。请回答下列问题:Fe在元素周期表中的位置为。Fe的一种晶胞结构如图所示,测得晶胞边长为a pm,则铁原子半径为。已知:Fe

9、O晶体晶胞结构为NaCl型,与O2-距离最近且等距离的亚铁离子围成的空间结构为。(2)铂可与不同的配体形成多种配合物,化学式为Pt(NH3)2Cl4的配合物的配体是;该配合物有两种不同的颜色,其中橙黄色比较不稳定,在水中的溶解度大;呈亮黄色的物质在水中的溶解度小,如下图所示的结构示意图中呈亮黄色的是(填“A”或“B”),理由是。(3)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料,其晶胞结构示意图如图。测知镧镍合金晶胞体积为9.010-23 cm3,则镧镍合金的晶体密度为(不必计算结果)。储氢原理为:镧镍合金吸附H2,H2解离为原子,氢原子储存在其中形成化合物。若储氢后,氢原子占据晶胞中上下

10、底面的棱和面心,则形成的储氢化合物的化学式为。(4)已知:多原子微粒中,若原子都在同一平面上且这些原子有相互平行的p轨道,则p电子可在多个原子间运动,形成“离域键”(或大键)。大键可用nm表示,其中m、n分别代表参与形成大键的电子数和原子个数,如苯分子中大键表示为66。下列微粒中存在“离域键”的是(填字母)。a.O3b.SO42-c.H2Sd.NO3-19.(2020山东德州一模)(12分)Fe、Co、Ni均为第族元素,它们的化合物在生产、生活中有着广泛的应用。(1)基态铁原子中,电子填充的能量最高的能级符号为。(2)在空气中FeO稳定性小于Fe2O3,从电子排布的角度分析,其主要原因是。(3

11、)铁氰化钾K3Fe(CN)6溶液是检验Fe2+常用的试剂。1 mol Fe(CN)63-含键的数目为。(4)含Co3+的一种配离子Co(N3)(NH3)52+中,Co3+的配位数是。配体N3-中心原子的杂化轨道类型为。CoO的熔点是1 935 ,CoS的熔点是1 135 ,试分析CoO的熔点较高的原因。(5)NiO的晶胞结构如图所示,其中原子坐标参数A为(0,0,0),B为(1,1,0),则C原子坐标参数为。20.(2020山东实验中学线上诊断)(12分)氮族元素在化学领域具有重要的地位。请回答下列问题:(1)基态氮原子的价层电子轨道表示式(电子排布图)为;第二周期的元素中,第一电离能介于B和

12、N之间的元素有种。(2)雌黄的分子式为As2S3,其分子结构为,砷原子的杂化类型为。(3)1 mol 中所含键的物质的量为 mol 。已知NF3与NH3分子的空间结构都是三角锥形,但NF3不易与Cu2+形成配离子,原因是。(4)红镍矿是一种重要的含镍矿物,其主要成分的晶胞如图甲所示,则每个镍原子周围与之紧邻的砷原子数为。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,称作原子分数坐标。磷化硼(BP)是一种超硬耐磨涂层材料,晶胞为正方体,晶胞参数为a pm。如图乙为沿y轴投影的晶胞中所有硼原子的分布图。设NA为阿伏加德罗常数的值,1,2,3,4四点原子分数坐标分别为(0.25,0.2

13、5,0.75),(0.75,0.25,0.25),(0.25,0.75,0.25),(0.75,0.75,0.75)。据此推断BP晶体的密度为 gcm-3。(用代数式表示)甲乙单元质检卷(五)原子结构元素周期律1.C3s23p6为Ar元素,不是主族,A不符合题意;ns2可以表示第A族和大多数副族元素,B不符合题意;4s24p1表示第四周期第A族的Ga元素,C符合题意;4s1可以表示K、Cr、Cu,K在主族,Cr、Cu在副族,D不符合题意。2.C中子数为20的氯原子的质量数为37,核素符号为1737Cl,A错误;硝基-NO2中的氮原子与苯环相接,对硝基苯酚应该表示为,B错误;基态铜原子的价层电子

14、排布式为3d104s1,每个轨道最多容纳2个电子,所以基态铜原子的价层电子轨道表示式(电子排布图)为,C正确;NH4Cl是离子化合物,由NH4+和Cl-构成,NH4Cl的电子式为HNHHH+Cl-,D错误。3.C钠离子核外电子数为10,核外电子排布式为1s22s22p6,轨道表示式(电子排布图)为,A项正确;Na+的结构示意图为B项正确;,基态钠原子的电子排布式为1s22s22p63s1,C项错误;Na的简化电子排布式为Ne3s1,D项正确。4.B元素周期表有7个周期,16个族,主族是长短周期共同组成的族,同一主族的两元素原子序数差值是有规律的。同主族相邻两周期原子序数差值可能为2、8、18、

15、32等,很显然上下两周期两元素的原子序数的差值不可能为4,即正确答案为B。5.C钛是22号元素,选项A正确;钛在元素周期表中位于第四周期B族,它属于过渡元素,选项B、D正确;依据构造原理,4s能级能量低于3d能级,故应首先排满4s后再排3d,钛原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2,选项C不正确。6.ABi在元素周期表中位于第六周期第A族,Bi的价层电子排布式为6s26p3,A错误;电负性:同周期元素(稀有气体除外)从左到右依次增大,则电负性ClS,同主族元素从上到下依次减小,则电负性OS,而在ClO2中氧为负价,则电负性OCl,B正确;Bi3O2S2Cl由Bi2O2

16、2+和BiS2Cl2-交替堆叠构成,该化合物为离子化合物,在原子团内含共价键,属于含共价键的离子化合物,C正确;该新型超导体的组成元素位于AA族之间,全部位于元素周期表的p区,D正确。7.D若基态原子的价层电子排布式为3d64s2,则其3d能级有4个未成对电子,A错误;能级全空、半满、全满时能量更低,所以基态原子的价电子排布式不可能为3d94s2,此时应为3d104s1,B错误;L的最外层电子排布式为3s2,则为镁元素,M的最外层电子排布式为4s2,其可能为钙元素,但也可能为过渡元素,如Fe(3d64s2),不一定为同族元素,C错误;乙炔分子为直线形,键角为180;甲烷分子为正四面体,键角为1

17、0928;甲醛分子为平面三角形,键角约120;水分子为V形,键角为105,所以键角由大到小的顺序是,D正确。8.A一个CsCl晶胞中含1个Cl-和1个Cs+,晶胞的体积为a3cm3,则a3g=M1NAmol-1,M=a3NAgmol-1。9.B根据题意分析可知,W、X、Y、Z四种元素依次为O、F、Na、S。氧的非金属性比氟的弱,A项错误;NaF溶液显碱性,B项正确;Na2O2中含有键,C项错误;原子半径:NaSOF,D项错误。10.A在短周期元素中,W原子的质子数是其最外层电子数的三倍,则W是15号元素磷元素,根据元素在周期表中的相对位置关系可确定,X是氮元素,Y是氧元素;Z是硅元素。11.B

18、C由题意分析可知,X、Y、Z、W分别是N、O、Na、Cl。简单离子半径:r(Cl-)r(N3-)r(O2-)r(Na+),A项错误;因非金属性:NO,故氢化物的稳定性:XSiClC,A项错误;非金属性:ClCSi,故最高价含氧酸的酸性:HClO4H2CO3H2SiO3,但未明确是最高价含氧酸,B项错误;熔点:SiO2CO2,C项正确;CCl4、AlCl3中均只含共价键,D项正确。15.ADX、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,A、B、C、D、E为上述四种元素中的两种元素组成的化合物,基态Z原子核外有两个未成对电子,Z可能为C或O,结合转化关系图,Z形成Z2单质,则Z为O;A、D

19、均含有10个电子,中心原子的杂化轨道类型相同,且B与D反应产生氧气,则D为H2O,B为Na2O2;A与氧气产生C,C与氧气产生E,E又能与水反应产生C,则A为NH3、C为NO,E为NO2。所以X、Y、Z、W分别为H、N、O、Na。Y、Z、W的简单离子分别为N3-、O2-、Na+,核外电子排布相同,核电荷数YZO2-Na+,A错误;NO中混有NO2,二氧化氮易与水反应产生NO,NO不溶于水且不与水反应,因此可用水除去NO中混有的NO2,B正确;每个H2O分子中的氧原子可以与其他两个H2O中的氢原子形成氢键,每个H2O中的氢原子可以与两个H2O分子中的氧形成氢键,因此每个H2O周围可以形成4个氢键

20、,C正确;Na2O2与H2O反应产生O2,反应中过氧化钠既是氧化剂也是还原剂,水没有化合价变化,D错误。16.答案(1) (2)614C(3)10NH4+、NH3(4)NCl3+4H2O3HClO+NH3H2O(5)H2CO3解析(1)X原子M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍,说明X共有3个电子层,且M层上有6个电子,X为硫元素;Y原子最外层电子数是次外层电子数的2倍,说明Y只有2个电子层,且最外层有4个电子,Y为碳元素;Z的氢化物水溶液显碱性,中学阶段要求掌握的碱性气体只有NH3,因此Z为氮元素;W的最高正价为+7价,而F元素无正价,因此W为氯元素。(2)碳的放射性同位素614C可用于考

21、古。(3)氮元素与氢元素形成-1价阴离子,由于氮元素显-3价,氢显+1价,因此该阴离子为NH2-,其电子总数是10,与该离子电子总数相等的还有NH3、NH4+。(4)NCl3与H2O反应生成物中有碱,只能是NH3H2O,N为-3价,Cl为+1价,酸应为HClO。(5)H2CO3、HNO3、H2SO4、HClO4中化学性质明显不同于其他三种酸的是H2CO3,H2CO3为弱酸,其他三种为强酸。17.答案(1)1s22s22p63s23p63d104s1(或Ar3d104s1)(2)sp3平面三角形(3)NH3与水分子间形成氢键(b)一水合氨电离产生铵根离子和氢氧根离子(4)CaF2478a6.02

22、1023 cm3解析由题意可知A、B、C分别为H、F、N,故可推出F是S,由题意推出E是Cu,由晶胞的结构用均摊法计算出一个晶胞中含有8个F-,同时含有4个D离子,故可判断D是第四周期+2价的主族金属元素,故D是钙元素。NH3极易溶于水的原因是NH3能与水分子间形成氢键,根据氢键的表示方法可知(b)是合理的;根据密度=mV进行计算,应注意一个晶胞中含有4个CaF2。18.答案(1)第四周期第族2a4 pm正八面体形(2)NH3、Cl-AB和水均具有极性,根据相似相溶规律,A具有非极性,在水中的溶解度小(3)4349.010-23NA gcm-3LaNi5H3(4)ad解析(1)铁是26号元素,

23、位于元素周期表中第四周期第族。根据题中Fe的晶胞结构可知,面对角线为铁原子半径的4倍,面对角线长度=2apm,则Fe原子半径=2a4pm。FeO晶体晶胞结构为NaCl型,与O2-距离最近且等距离的亚铁离子有六个,与O2-等距离且最近的Fe2+围成的空间结构为正八面体。(2)根据配合物的化学式可知,Pt(NH3)2Cl4的配体为NH3和Cl-;橙黄色物质在水中的溶解度较大,水为极性分子,根据相似相溶规律,橙黄色物质也应具有极性,A为对称结构,没有极性,B为非对称结构,具有极性,则橙黄色的配合物为B,亮黄色的为A。(3)根据晶胞结构图可知,晶胞中La的个数为818=1,Ni的个数为812+1=5,

24、晶胞的质量为434NAg,密度=mV=434NA9.010-23gcm-3=4349.010-23NAgcm-3。氢原子占据晶胞中上下底面的棱和面心,根据晶胞结构图可知,氢原子的个数为814+212=3,其化学式为LaNi5H3。(4)形成离域键的形成条件是“原子都在同一平面上且这些原子有相互平行的p轨道”,O3为V形结构,有相互平行的p轨道,可以形成离域键;硫酸根离子是正四面体结构,原子不处于同一平面内,不能形成离域键;硫化氢中氢原子和硫原子没有平行的p轨道,不能形成离域键;NO3-为平面三角形,有相互平行的p轨道,可以形成离域键。19.答案(1)3d(2)Fe2+中3d轨道没有达到半充满的

25、稳定结构,而Fe3+中3d轨道达到半充满的稳定结构(3)12NA(4)6sp两者均为离子晶体,但S2-半径大于O2-半径,CoO的晶格能大于CoS,因此CoO的熔点较高(5)(1,12,12)解析(1)铁的原子序数为26,价层电子排布式为3d64s2,由构造原理可知能量最高的能级为3d。(2)氧化亚铁中亚铁离子的价层电子排布式为3d6,3d轨道没有达到半充满的稳定结构,氧化铁中铁离子的价层电子排布式为3d5,3d轨道达到半充满的稳定结构,所以在空气中FeO稳定性小于Fe2O3。(3)在配离子Fe(CN)63-中,CN-与铁离子之间有6个配位键,在每个CN-内部有1个键,所以1mol该配离子中含

26、有键的数目为12NA。(4)Co(N3)(NH3)52+中,Co3+为中心离子,N3-和NH3为配位体,配位数为6;配体N3-与二氧化碳的原子个数和价电子数相同,二者属于等电子体,等电子体具有相同的空间结构,二氧化碳的空间结构为直线形,则N3-的空间结构也为直线形,由空间结构可知氮原子的杂化方式为sp杂化;CoO和CoS均为离子晶体,但S2-半径大于O2-半径,CoO的晶格能大于CoS,因此CoO的熔点较高。(5)已知晶胞中原子坐标参数A为(0,0,0),B的原子坐标分别为(1,1,0),则以A为晶胞坐标原点,晶胞的边长为1,C原子在晶胞立方体的面心上,则C原子的坐标参数为(1,12,12)。

27、20.答案(1)3(2)sp3(3)16F的电负性比N大,NF成键电子对向F偏移,导致NF3中氮原子核对其孤电子对的吸引能力增强,难以形成配位键,故NF3不易与Cu2+形成配离子(4)6442NAa310-30或4421030NAa3解析(1)氮原子的价层电子排布式为2s22p3,则价层电子轨道表示式(电子排布图)为;同周期从左向右第一电离能逐渐增大,但第A族第A族,第A族第A族,因此第一电离能在B和N之间的元素是Be、C、O,共有3种。(2)As最外层有5个电子,根据As2S3的分子结构可知,As原子形成3个键并有1个孤电子对,因此As的杂化轨道类型为sp3。(3)两个成键原子之间只能形成1个键,1mol中含有键的物质的量为16mol;F的电负性比N大,NF成键电子对向F偏移,导致NF3中氮原子核对其孤电子对的吸引能力增强,难以形成配位键,故NF3不易与Cu2+形成配离子。(4)以顶点为中心,结合晶胞结构分析可知,晶体中每个镍原子周围与之紧邻的砷原子个数为6;BP是一种超硬耐磨涂层,则BP晶体应是原子晶体,由题意分析可知该晶胞的质量为4NA42g,晶体体积为(a10-10)3cm3,则晶胞的密度是442NAa310-30gcm-3或4421030NAa3gcm-3。- 13 -