【文档说明】第35讲 原子结构与性质（解析版）-2021年高考化学一轮复习学与练.doc，共(13)页，363.000 KB，由管理员店铺上传

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2021年高考化学一轮复习学与练第35练原子结构与性质一、选择题（每题只有一个正确答案）1．工业上通常利用反应2Al2O3(熔融)电解4Al+3O2↑来获得单质铝，该反应还需要添加Na3[AlF6](冰晶石)以降低氧化铝的熔化温度。下

列表示相关微粒的化学用语错误的是()A．质子数与中子数相等的氟原子：189FB．[AlF6]-的中心离子的结构示意图：C．基态钠原子外围电子排布式：3s1D．基态氧原子的电子排布图：【答案】D【解析】A．氟原子质子数为9，则质子数与中子数相等的氟原子

质量数为18，原子符号表示为：189F，故A正确；B．铝离子的核外电子数为10，有2个电子层，各层电子数分别为2、8，铝离子结构示意图为，故B正确；C．根据构造原理的能级顺序，电子大多是按能级顺序填充的，填满一个能级再填一个新能级；11号钠基态原子的电子排布式为：1s2

2s22p63s1，其外围电子排布式为：3s1，此状态能量最低，故C正确；D．根据洪特规则，能级相同的轨道中电子优先单独占据1个轨道，且自旋方向相同，原子的能量最低，O原子能量最低排布图为：，故D错误；答案选D。2．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，

X与Y形成的某一化合物易生成二聚体，且X、Y两基态原子的核外电子的空间运动状态相同，Z的基态原子的最高能级的电子数是Y的基态原子的最低能级电子数的一半，W的周期数与族序数相等。下列说法正确的是()A．X、Y、Z、W四种元素中，X的非金属性最强B．简

单离子的半径：X>Y>Z>WC．电负性大小：X>Y>W>ZD．第一电离能：Y>X>W>Z【答案】B【解析】A．N、O、Na、Al四种元素中，O元素非金属性最强，为Y，A项不符合题意；B．简单离子分别为N3-、O2-、Na+、Al3+

，四种离子的核外电子排布相同，根据“序小径大”的规则，知四种离子的半径依次减小，B项符合题意；C．电负性相当于得电子能力，O元素电负性最强，即Y最大，C项不符合题意；D．第一电离能相当于失电子能力，总体来说金属元素的第一电

离能偏小，且同周期从左到右依次增大，ⅡA、ⅤA比相邻主族元素大，所以有N>O>Al>Na，即X>Y>W>Z，D项不符合题意；故正确选项为Ｂ3．下列表示正确的是A．中子数为176的某核素：176TsB．N2分子的结构式：N—NC．26Fe2+的结构示意图为：D．基态C原子2p能级电子轨道表示式：【

答案】C【解析】A．原子符号的左上角表示质量数，而不是中子数，A错误；B．氮气分子中氮原子之间存在氮氮三键，满足8电子稳定结构，其结构式为：NN，B错误；C．Fe的原子序数为26号，其价层电子排布式为：3d64s2，则Fe2+为

铁原子失去最外层2个电子而形成的，其结构示意图为，C正确；D．基态C原子的价层电子排布式为2s22p2，其2p能级电子排布满足洪特规则，轨道表示式为：，D错误；故选C。4．下列有关化学用语表示正确的是()A．氮原子的核外电子排布

式：2231s2s2pB．22CHF的电子式：C．质子数和中子数均为6的碳原子：66CD．Ca原子的结构示意图为【答案】A【解析】A．N为七号元素，其核外电子排布式为2231s2s2p，A正确；B．F原子最外层电子应为8个，B错误；C．质子数和中子数均为六的碳原子为12

6C，C错误；D．Ca原子的结构示意图为，D错误；故选A。5．X、Y、Z为短周期元素，X原子最外层只有一个电子，Y原子的最外层电子数比内层电子总数少4，Z的最外层电子数是内层电子总数的3倍。下列有关叙述正确的是()A．Y的价电子排布式为3s23p4B．简单氢化物稳定

性：Y＞ZC．第一电离能：Y＞ZD．X、Y两元素形成的化合物一定为离子化合物【答案】A【解析】A．Y为硫元素，基态硫原子的价层电子排布式为3s23p4，故A正确；B．Y为硫元素，Z为氧元素，非金属性O＞S，非金属性越强，简单氢化物越

稳定，简单氢化物稳定性Z＞Y，故B错误；C．Y为硫元素，Z为氧元素，第一电离能：Y＜Z，故C错误；D．X为H、Li或Na，Y为硫元素，H、Li或Na与硫元素可以形成硫化氢属于共价化合物，硫化钠和硫化锂属于离子化合物，故D错误；故答案选A。6．四种短周期主族元素W、X、Y、Z，W元素

的原子在短周期中原子半径最大，X元素原子的L电子层的p能级上有一个空轨道，Y元素原子L电子层的p能级上只有一对成对电子，Y和Z在元素周期表中处于同一主族。下列有关叙述不正确的是()A．原子半径：W>X>Y

B．XY2是由极性键构成C．W、Y、Z三种元素组成的化合物多于2种D．化合物W2Y2中的阴、阳离子个数比为1∶1【答案】D【解析】A．电子层数越多，半径越大，同周期元素从左到右半径减小，原子半径：Na＞C＞O，故A正确；B．CO2

为直线型分子，正负电荷中心重合，CO2是极性键构成的非极性分子，故B正确；C．W、Y、Z三种元素组成的化合物有Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3等，故C正确；D．化合物Na2O2由钠离子和过氧离子构成，阴阳离子个数比为1﹕2，故D错误；答案选D。7．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【答案】A【解析】由四种元素基态原子电子排布式可知，①1s22s22p63s23p4是S元素、②1s22s22p63s23p3是P元素、③1s22s22p3是N元素、④1s22s22p5是F元素；A．同周期自左而右第一电离能呈增大趋势，故

第一电离能N＜F，但P元素原子3p能级容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，所以第一电离能S＜P，同主族自上而下第一电离能降低，所以第一电离能N＞P，所以第一电离能S＜P＜N＜F，即④＞③＞②＞①，故A正确；B．同周期自左而右原子半径减小，所以原

子半径P＞S，N＞F，电子层越多原子半径越大，故原子半径P＞S＞N＞F，即②＞①＞③＞④，故B错误；C．同周期自左而右电负性增大，所以电负性P＜S，N＜F，N元素非金属性比S元素强，所以电负性S＜N，故电负性P＜S＜N＜F，即②＜①＜③＜④，故C错误；D．最高正化合价等于最外层

电子数，但F元素没有正化合价，所以最高正化合价：①＞②＝③，故D错误。故答案为A。8．下列说法中错误的是A．原子的核外电子层数等于该元素所在的周期数B．元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族的10列元素都是金属元素C．稀有气体元

素原子的最外层电子数都是8个D．主族元素原子最外层电子数等于族序数【答案】C【解析】A、周期数等于原子核外电子层数，即原子的核外电子层数等于该元素所在的周期数，A正确；B、元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素都是过渡元素，均为

金属元素，B正确；C、氦仅有2个电子，除氦外的稀有气体原子的最外层电子数都是8，C错误；D、主族元素原子最外层电子数等于族序数，D正确。答案选C。9．能够证明核外电子是分层排布的事实是()A．电负性B．电

离能C．非金属性D．电子绕核运动【答案】B【解析】原子核外电子是分层排布的，同一层中电子能量相近，而不同能层中的电子具有的能量差别较大。电离能反映了原子或离子失去一个电子所消耗的最低能量，故失去同一层上的电子消耗的最低能量差别较小，而失去不同层上的电子消耗的最低

能量差别较大，故可根据失去一个电子消耗的最低能量发生突变而确定原子核外电子是分层排布的。答案选B。10．X、Y、Z、M、W为五种短周期元素，X、Y、Z是原子序数依次增大的同周期元素，且最外层电子数之和

为15，X与Z可形成XZ2分子；Y与M形成的气态化合物在标准状况下的密度为0.76g·L−1；W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的12。下列说法正确的是A．简单离子半径：W+>Y3->X2->M+B．化合

物W2Z2的阴阳离子个数之比为1:1，水溶液显碱性C．1molWM溶于足量水中完全反应，共转移2mol电子D．由X、Y、Z、M四种元素形成的化合物中可能只含有共价键【答案】D【解析】A．简单离子半径从大到小为Y3->X

2->M+>W+，A错误；B．W2Z2为Na2O2，其阴阳离子个数之比为2:1，B错误；C．NaH与水发生反应，方程式为NaH+H2O=NaOH+H2↑，转移1mol电子，C错误；D．四种元素形成的化合物可能为NH4HCO3，含有离子键，D正确；故选D。11

．如图是元素周期表的一部分，所列字母分别代表一种化学元素。下列说法正确的是A．b的第一电离能小于c的第一电离能B．d在c的常见单质中燃烧发生黄色火焰，生成白色固体，产物中既含有离子键也含有共价键C．e与a组成的化合物沸点比水低，原因是水分子之间可形成氢键D．f元素的基态原子失去4s能级上的所有电

子后所形成的离子最稳定【答案】C【解析】由元素在周期表中位置可知，a为H、b为N、c为O、d为Na、e为S、f为Fe。A．N元素的2p轨道为半充满稳定结构，第一电离能高于氧元素的第一电离能，故A错误；B．Na在氧气中燃烧生成淡黄色过氧化钠，过氧化钠中含有离子键、共价键，故B错误；C．水分

子之间存在氢键，硫化氢分子之间为范德华力，氢键比范德华力强，因此硫化氢的沸点低于水，故C正确；D．Fe2+离子价电子为3d6，而Fe3+离子价电子为3d5稳定结构，Fe2+离子不如Fe3+离子稳定，故D错误；故答案选C。12

．下列有关表述中正确的是A．共价键的键能越大，共价键越不容易断裂，由此形成的分子越稳定B．同一原子中1s、2s、3s电子的能量逐渐减小，同一原子中2p、3p、4p能级的轨道数依次增多C．C—C，C=C，C≡C键能之比为

1.00：1.77：2.34，根据以上数据，可知乙烯和乙炔不容易发生反应D．SiH4、CH4、P4分子的空间构型为正四面体形，键角都相同；CO2、C2H2均为直线形分子【答案】A【解析】A．共价键的键能越大，

共价键越不容易断裂，由此形成的分子越稳定，A正确；B．同一原子中1s、2s、3s电子的能量逐渐减小，同一原子中2p、3p、4p能级的轨道数都是3个，B错误C．碳碳双键和碳碳三键中均含有π键，乙烯和乙炔都容易发生反应，C错误；

D．SiH4、CH4、P4分子的空间构型为正四面体形，键角不相同，分别是109°28′、109°28′、60°；CO2、C2H2均为直线形分子，D错误。答案选A。13．下列关于电离能和电负性的说法不正确

的是（）A．第一电离能：Mg＞AlB．硅的第一电离能和电负性均大于磷C．锗的第一电离能和电负性均小于碳D．F、K、Fe、Ni四种元素中电负性最大的是F【答案】B【解析】A．Mg的3s能级上有2个电子，处于全充满状态，较稳定，所以Mg元素的第一电离能高于同周期相邻元素Al的第—电离能，A项正确；B

．磷的最外层电子排布为3s23p3处于半充满状态，较稳定，硅的最外层电子排布为3s23p2不属于全空、全满、半满中的任何一种，不稳定，则硅第一电离能小于磷，同周期元素电负性随核电荷数增加而增大，则硅的电负性小于磷，

B项错误；C．同一主族元素，其第一电离能、电负性随原子序数的增大而减小，所以锗的第一电离能、电负性都小于碳，C项正确；D．F、K、Fe、Ni四种元素中F的非金属性最强，电负性最大，D项正确；答案选B。14．科学研究证明：核外电子的能量不仅与电子所处的电子层、能级有关，还与

核外电子的数目及核电荷数有关。氩原子与硫离子的核外电子排布相同，都是226261s2s2p3s3p。下列说法正确的是（）A．两粒子的1s能级上电子的能量相同B．两粒子的3p能级上的电子离核的距离相同C．两粒子的电子发生跃迁时，产生的光谱不同D．两粒子最外层都达8电子稳定结构

，化学性质相同【答案】C【解析】A、虽然电子数相同，但是核电荷数不同，所以能量不同，故A错误；B、同是3p能级，氩原子中的核电荷数较大，对电子的引力大，所以电子离核较近，故B错误；C、电子的能量不同，则发生跃迁时，产生的光谱不同，故C正确；D、硫离子是得到电子之后变成这种结构，有

较强的失电子能力，所以具有很强的还原性，二者性质不同，故D错误。答案选C。15．短周期非金属元素X和Y能形成XY2型化合物，下列有关说法正确的是A．XY2一定能与水反应B．X可能是ⅣA、VA或ⅥA族元素C．符合要求的XY2物质有两种D．X、

Y一定不是同一主族的元素【答案】B【解析】A．若XY2型化合物为SiO2，不溶于水，也不与水反应，故A错误；B．X可能是ⅣA、VA或ⅥA族元素，如SiO2、NO2、SO2，故B正确；C．符合要求的XY2物质有SO2、CO2、SiO2、MgCl2等，故C错误；D．

若XY2型化合物为SO2，则X、Y为同一主族的元素，故D错误；故选：B。二、非选择题16．(1)下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是________(填标号)。A．[Ne]B．[Ne]C．[Ne

]D．[Ne](2)Fe成为阳离子时首先失去________轨道电子，Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3＋价层电子排布式为________。(3)Cu2＋基态核外电子排布式为__________________。(4)Mn位于元素周期表中第四周期________族，基态

Mn原子核外未成对电子有________个。(5)下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为_____、_____(填标号)。A.B.C.D.【答案】A4s4f5[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9ⅦB5DC【解析】(1)

A.[Ne]3s1属于基态的Mg+，由于Mg的第二电离能高于其第一电离能，故其再失去一个电子所需能量较高；B.[Ne]3s2属于基态Mg原子，其失去一个电子变为基态Mg+；C.[Ne]3s13p1属于激发态Mg原子，其失去一个电子所需能量低于基态Mg原子；D.[Ne]3p1属于激发态Mg+，其

失去一个电子所需能量低于基态Mg+；综上所述，电离最外层一个电子所需能量最大的是[Ne]3s1，答案选A；(2)Fe的价电子排布式为3d64s2，成为阳离子时首先失去的是4s轨道的电子。Sm3＋是Sm原子

失去3个电子形成的，Sm的价层电子排布式为4f66s2，失去3个电子时，首先失去6s轨道上的2个电子，再失去4f轨道上的1个电子，因此Sm3＋的价层电子排布式为4f5；(3)Cu的原子序数为29，Cu基态核外电子排布式为[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63d1

04s1，因此Cu2＋基态核外电子排布式为[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9；(4)Mn为25号元素，在第四周期ⅦB族；其原子核外有25个电子，核外电子排布为[Ar]3d54s2，基态

Mn原子核外未成对电子数为其3d能级上的5个电子，即未成对电子数是5。(5)D选项表示基态，为能量最低状态；A、B、C选项均表示激发态，但C选项被激发的电子处于高能级的电子数多，为能量最高状态。17．下表是元素周期表短周期

的一部分：请按要求用化学用语．．．．．回答下列问题：(1)元素④、⑥、⑨的离子半径由大到小的顺序为________________；(2)元素②、③、④的简单氢化物的沸点由低到高的顺序：_____________________

；(3)用电子式表示元素④与元素⑥形成的化合物的形成过程____________；(4)比元素⑦的原子序数多17的元素在周期表的位置为________________；(5)写出由①④⑤三种元素组成的一种离

子化合物的电子式_______________，若将其溶于水，破坏了其中的__________(填“离子键”、“共价键”或“离子键和共价键”)；(6)元素①和元素④形成的化合物及元素①和元素⑧形成的化合物均为18电子分子，请写出这两种化合物按物质的量之比4:1反应的离子方程式__

______。【答案】Cl->O2->Mg2+CH4＜NH3＜H2O第四周期第ⅣA族离子键4H2O2+H2S=SO42-+2H++4H2O【解析】(1)由于离子核外电子层数越多，离子半径越大；当离子核外电子层数相同时，核电荷数越大，离子半径越小；Cl-核外有3个电子

层，O2-、Mg2+核外都有2个电子层，所以Cl-的半径最大，O2-半径次之，Mg2+的离子半径最小，故元素④、⑥、⑨的离子半径由大到小的顺序为Cl->O2->Mg2+；(2)元素②、③、④的简单氢化物分别是CH4、NH3、H2O，CH4只有分子间作用力，NH3、H2

O除存在分子间作用力外，还存在氢键，氢键的存在增加了分子之间的吸引力，使物质的熔沸点升高，由于H2O的氢键比NH3的氢键强，H2O的沸点最高，CH4的沸点最低，因此三种氢化物的沸点由低到高的顺序为CH4＜NH3＜H2O；(3)Mg原子失去电子形成Mg2+，O原子获得电子形成O2-，Mg2+与

O2-通过静电作用形成离子键，用电子式表示为：；(4)元素⑦是P元素，它的原子序数是15，比该元素的原子序数大17的元素是32，其核外电子排布是2、8、18、4，所以该元素位于第四周期第IVA；(5)①④⑤三种元素分别

是H、O、Na，三种元素形成的离子化合物是NaOH，其电子式是；NaOH是离子化合物，含有离子键、共价键，当其溶于水电离产生OH-、Na+，所以断裂的是离子键；(6)元素①和元素④形成的化合物18电子分子是H2O2，该物质具有氧化性；元素①和元素⑧形成的化合物18电子分子是H2S，该

物质具有还原性，二者混合时按物质的量之比为4:1发生氧化还原反应，根据电子守恒，可得反应的离子方程式为：4H2O2+H2S=SO42-+2H++4H2O。18．目前，全世界镍的消费量仅次于铜、铝、铅、锌,居有色金属第五位。镍行业发展蕴藏着巨大潜力。Ⅰ.(1)硫酸

镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。①基态Ni2+的核外电子排布式为_________________。②在[Ni(NH3)6]2＋中存在的化学键有（_____________）A．离子键B．共价键C．配位键D．氢键E.σ键F．π键Ⅱ.丁二酮肟是检验Ni

2+的灵敏试剂。(2)丁二酮肟分子中C原子轨道杂类型为________________，1mol丁二酮肟分子所含σ键的数目为_____________。(3)配合物[Ni(CO)4]常温下为液态，易溶于CCl4、苯等有机溶剂。①[Ni(CO)4

]固态时属于________晶体(填晶体类型)。②[Ni(CO)4]中Ni与CO的C原子形成配位键。不考虑空间构型，[Ni(CO)4]的结构可用示意图表示为_____________(用“→”表示出配位键)。【答案】1s22s

22p63s23p63d8BCEsp3和sp215NA分子【解析】Ⅰ.(1)①Ni是28号元素，根据原子核外电子排布规律可知，Ni2+的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d8，故答案为1s22s22p63s23p63d8；②[Ni(NH3)

6]2+中Ni2+与NH3之间形成配位键、NH3中N、H之间N-H单键，属于共价键，也是σ键，故答案为BCE；Ⅱ.(2)丁二酮肟分子中甲基上碳原子价层电子对个数是4，且不含孤电子对，为sp3杂化，连接甲基的碳原子含有3个价层电子对，且不含孤电子对，为sp2杂化；已知丁二酮肟的结构式为，分子中含

有13个单键，和2个双键，则共含有15个σ键，所以1mol丁二酮肟含有σ键数目为15NA；故答案为sp3和sp2；15NA；(3)①因为Ni(CO)4常温下为液态，易溶于CCl4、苯等有机溶剂，根据相似相溶原理知，固态Ni(CO)4属于分子晶体，故答案为分子；②

Ni(CO)4中Ni与CO的C原子形成配位键，形成四面体结构，其结构图为，故答案为。19．请根据表格中提供的甲、乙、丙、丁四种元素的相关信息完成下列问题：元素甲乙丙丁原子序数11③元素符号②S原子结构示意图①元素周期表中的位置第三周期第ⅢA族④（1

）填写表格中各序号所对应的空白：①_________________②__________________③_________________④_________________。（2）甲、乙、丙、丁四种元素中，原子半径最大的是____________（填元素符

号），丁元素的最高正价为______________价。（3）元素的最高价氧化物对应水化物中碱性最强的是_________（填化学式，下同），呈两性的氢氧化物是__________________，酸性最强的是__________________。（4）最高价氧化物对应水化物的碱性：甲____

___________乙（填“＞”或“＜”），简单气态氢化物的稳定性：丙_______________丁（填“＞”或“＜”）。（5）元素乙的最高价氧化物对应水化物，既能与元素甲的最高价氧化物对应水化物反应，又能中和过多的胃酸。请写出中和胃酸的

离子方程式：_________________________。【答案】Al16第三周期第ⅦA族Na+7NaOHAl（OH）3HClO4＞＜Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O【解析】（1）①甲是钠元素，核外有11个电子，

原子结构示意图是；②乙位于第三周期第ⅢA族，原子序数是13，元素符号是Al；③丙是S元素，原子序数是16；④丁是Cl元素，在周期表的第三周期第ⅦA族。（2）同周期元素从左到右半径逐渐减小，Na、Al、S、Cl四种元素中，原子半径最大的是Na，元素的最高正价等于最外层电子数，氯原子最外层

有7个电子，最高正价为+7价。（3）同周期元素从左到右金属性减弱，元素金属性越强最高价氧化物对应水化物的碱性越强，最高价氧化物对应水化物中碱性最强的是NaOH，呈两性的氢氧化物是Al（OH）3；同周期元素从左到右非

金属性增强，元素非金属性越强最高价氧化物对应水化物的酸性越强，酸性最强的是HClO4。（4）钠的金属性大于铝，最高价氧化物对应水化物的碱性：甲＞乙，元素非金属性越强，简单气态氢化物的稳定性越强，非金属性S<Cl，所以稳定性：丙<丁。（5）元素Al的最高价氧化物对应水化物是

Al（OH）3，胃酸的成分是盐酸，反应的离子方程式是Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O。