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专练27原子结构与元素性质授课提示：对应学生用书53页一、选择题1．[2024·安徽卷]某催化剂结构简式如图所示。下列说法错误的是（）A.该物质中Ni为＋2价B.基态原子的第一电离能：Cl>PC.该物质中C和P均采取sp2杂化D.基态N

i原子价电子排布式为3d84s2答案：C解析：P原子的3个孤电子与苯环形成共用电子对，P原子剩余一个孤电子对与Ni形成配位键，Cl－也有孤电子对，也能与Ni形成共价键，结合各元素化合价代数和为0知，Ni为＋2价，A项正确；同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，则第一电离能：Cl>P，

B项正确；该物质中碳原子位于苯环上，杂化类型为sp2，P形成4个σ键，无孤电子对，杂化类型为sp3，C项错误；基态Ni原子核外有28个电子，电子排布式为[Ar]3d84s2，价电子排布式为3d84s2，D项正确。2．下列说法正确的是（）A.电子云就是电子运动

的形态B.焰色反应产生的是发射光谱C.铜原子处于基态时的核外电子排布式为3d104s1D.核外电子运动状态可以用牛顿运动定律来描述，也可以用统计方法来描述答案：B解析：电子云表示电子在单位体积内出现概率的大小，不是电子运动形态，A错；发生焰色反应时，物质的

能量升高，电子向能力高的轨道跃迁，是发射光谱，B正确；3d104s1是铜原子的外围电子排布式，C错；电子运动状态不能用牛顿运动定律来描述，D错。3．[2024·甘肃镇原二中期中]下表列出了某短周期主族元素R的各级电离能数据（用I1、I2……表示，单位为kJ·mol－1）。元素I1I2I3I

4……R7401500770010500……下列关于R元素的叙述中一定正确的是（）A．R的最高化合价为＋3价B．R元素位于元素周期表的第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答案：B解析：由R元素的各级电离能数据可知，I2、

I3之间相差较大，说明R原子最外层有2个电子，其最高化合价为＋2价，A、C错误；又因R元素为短周期主族元素，则R元素位于元素周期表的第ⅡA族，R可能是Be元素或Mg元素，故其基态原子的电子排布式为1s22s2或[Ne]3s2，B正确、D错误。4．[2024·保定高

三月考]下列是A、B、C、D、E五种短周期元素的某些性质ABCDE化合价－4－2－1－2－1电负性2.52.53.03.54.0下列判断正确的是（）A．C、D、E的氢化物的稳定性顺序为C>D>EB．元素A的最

外层轨道中无自旋方向相同的电子C．元素B、C不可能形成化合物D．与元素B同周期第一电离能最小的元素的单质能与H2O发生置换反应答案：D解析：根据电负性和最低负化合价，推知A为C、B为S、C为Cl、D为O、E为F。C、D、E的氢化物分别为HCl、H2O、HF，氢化物稳

定性为：HF>H2O>HCl，A错误；C元素最外层电子排布为2s22p2，2p2上的两个电子分占两个轨道，且自旋方向相同，B错误；S最外层有6个电子，Cl原子最外层有7个电子，它们之间可形成化合物，如S2Cl2，C错误；Na能与H2O发生置换反应生成NaOH

、H2，D正确。5．[2024·高三专项综合测试]具有下列电子层结构的原子，其对应元素一定属于同一周期的是（）A．两种原子的电子层上全部都是s电子B．3p能级上只有一个空轨道的原子和3p能级上只有一个未成对电子的原子C．最外层电子排布为2s22p6的原子和最外层

电子排布为2s22p6的离子D．原子核外M层上的s能级和p能级都填满了电子，而d轨道上尚未有电子的两种原子答案：B解析：电子层上全部都是s电子的原子不一定属于同一周期，如H和Li，故A错误；3p能级上只有

一个空轨道的原子是Si原子和3p能级上只有一个未成对电子的原子是Al或Cl，对应元素一定属于第三周期，故B正确；最外层电子排布为2s22p6的原子是Ne、最外层电子排布为2s22p6的离子是F－、Na＋等，故C错误；原子核外M层上的s能级和p

能级都填满了电子，而d轨道上尚未有电子的原子可能是Ar、K、Ca，不一定处于同一周期，故D错误。6．[2024·湖北十一校联考]下列说法正确的是（）A．基态锰原子的价电子排布图：B．ZnGeAs2是重要的半导体化合物，其中元素Zn、Ge、As的电负性由

大到小的顺序为Ge>As>ZnC．在共价化合物中，一定存在极性键，可能存在非极性键，一定不存在离子键D．CCl4、PCl5、CS2分子中所有原子都满足最外层8电子稳定结构答案：C解析：锰为25号元素，基态锰原子的价电子排布图为

，A项错误；同周期元素电负性从左往右逐渐增大，元素Zn、Ge、As的电负性由大到小的顺序为As>Ge>Zn，B项错误；共价化合物指只含共价键的化合物，一定不存在离子键，一定存在极性键，可能存在非极性键，C项正确；PCl5的P原子最外层为10个e－

，不满足最外层8电子稳定结构，D项错误。7．[2024·湖北省八市高三联考]X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种元素，X2－和Y＋具有相同的电子构型；Z、W为同周期元素，Z核外电子总数是其最外层电子数的3倍；W最外层有一个未成对电子。下列说

法错误的是（）A．X有多种同位素，可使用质谱法加以区分B．X和Y的氢化物所属的晶体类型分别为分子晶体和离子晶体C．基态Z原子的核外电子有9种不同的空间运动状态D．工业上可采用电解YW溶液的方式制备单质Y答案：D解析：X、Y、

Z、W为原子序数依次增大的四种元素，Z核外电子总数是其最外层电子数的3倍，则Z为P，Z、W为同周期元素，且W最外层有一个未成对电子，则W为Cl，X2－和Y＋具有相同的电子构型，则X为O，Y为Na。质谱法是测定相对分子质量

的重要方法，可以用于测定不同的同位素，A项正确；H2O、H2O2常温下为液体，熔沸点较低，为分子晶体，NaH常温下为固体，熔点较高，为离子晶体，B项正确；基态P原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3，核外电子有9种不同的空间运动状态，C项正确；工业上采

用电解熔融NaCl的方式制备单质Na，D项错误。8．[2023·辽宁卷]下列化学用语或表述正确的是（）A．BeCl2的空间结构：V形B．P4中的共价键类型：非极性键C．基态Ni原子价电子排布式：3d10D．顺­2­丁烯的结构简式：答案：B解析：BeCl2的中心原子为Be，

根据VSEPR模型可以计算，BeCl2中不含有孤电子对，因此BeCl2为直线形分子，A错误；P4分子中相邻两P原子之间形成共价键，同种原子之间形成的共价键为非极性共价键，P4分子中的共价键类型为非极性共价键，B正确；Ni原子的原子序数为28，其

基态原子的价电子排布为3d84s2，C错误；顺­2­丁烯的结构中两个甲基在双键的同一侧，其结构简式为，D错误；故答案选B。9．[2024·浙江镇海中学模拟]X、Y、Z、W、Q为五种短周期主族元素，且原子序数依次增大。Z、W位于同一主族，Q、W位于同一周期且相邻。X的单质在标准状况下的密度

约为0.09g·L－1，Y的同位素可用于测定文物年代，Z的某种单质可用作自来水消毒剂。下列说法正确的是（）A．电负性：Z>W>QB．键角：X2W>X2ZC．YW2、X2Z2均为非极性分子D．Q和Z可形成

原子个数比分别为1∶2、2∶3的两种分子答案：D解析：去情境抓关键推断具体元素X的单质在标准状况下的密度约为0.09g·L－1X为HY的同位素可用于测定文物年代Y为CZ元素的某种单质可用作自来水消毒剂，Z、

W位于同一主族且原子序数Z<WZ为O，W为SQ、W位于同一周期且相邻，且原子序数Q>WQ为Cl同一周期从左到右，元素的电负性逐渐增大；同一主族从上到下，元素的电负性逐渐减小；且由Cl与O组成的化合物中，Cl显正价，O显负价，则电负性O>Cl，所以电负性O>Cl>S，A错误。X2W为H2S，X2Z

为H2O，H2S、H2O的中心原子均为sp3杂化，孤电子对数均为2，但O的电负性大于S的，O吸引电子的能力更强，O、H间共用电子对更偏向O，使得H2O中成键电子对间的斥力更强，故H2O的键角大于H2S的键角，B错误。CS2为非极性分子，H2O2为极性分子，C错误。Q为Cl，Z为O，Cl

为O可形成Cl2O、ClO2、Cl2O3等，D正确。10．[2024·浙江1月]下列表示不正确的是（）A.中子数为10的氧原子：188OB.SO2的价层电子对互斥（VSEPR）模型：C.用电子式表示KCl的形成过程：D.的名称：2­甲基­4­乙基戊烷答案：D解析：188O的质量数为18，质子数为8

，中子数＝质量数－质子数＝18－8＝10，A项正确；SO2中心S原子的价层电子对数为2＋6－2×22＝3，有1个孤电子对，其VSEPR模型为平面三角形，B项正确；KCl为离子化合物，用电子式表示KCl的形成

过程为，C项正确；根据题给有机物的结构简式知，其主链上有6个碳原子，其中第2、4号碳原子上连有甲基，根据系统命名法，该有机物的名称为2，4­二甲基己烷，D项错误。二、非选择题11．[2024·辽宁大连测试]嫦娥四号探测器翩然落月，首次实现人类飞行器在月球背面的软着陆。其所搭载的“玉兔二号”月球车，

通过砷化镓（GaAs）太阳能电池提供能量进行工作。回答下列问题：（1）基态Ga原子价电子排布式为，核外电子占据最高能级的电子云形状为；基态As原子最高能层上有个电子。（2）镓失去电子的逐级电离能（单位：

kJ·mol－1）的数值依次为577、1985、2962、6192，由此可推知镓的主要化合价为和＋3，砷的第一电离能比镓（填“大”或“小”）。（3）第四周期元素中，与基态As原子核外未成对电子数目相同的元素符号为。（4）砷化镓可由（CH3）3Ga和AsH3在700℃制得，（CH3）3Ga中G

a原子的杂化方式为，AsH3分子的空间构型为。（5）相同压强下，AsH3的沸点（填“大于”或“小于”）NH3，原因为________________________________________________________________________。（6）GaAs为共价晶体，其晶胞结构

如图所示，Ga与As以（填“共价键”或“离子键”）键结合。设阿伏加德罗常数的值为NA，该晶胞边长为apm，则GaAs晶体的密度为g·cm－3（列出计算式即可）。答案：（1）4s24p1哑铃形（或纺锤形）5（2）＋1大（3）V、Co（4）sp2三角锥形（5）小于NH3与AsH3的结构相似，NH3之

间能形成氢键，沸点更高（6）共价键4×（70＋75）×1030NA×a3解析：（1）Ga是31号元素，其基态原子价电子排布式为4s24p1；核外电子占据的最高能级为4p，其电子云形状为哑铃形；As是33号元素，其基态原子核外电子排布式为[Ar]3d104s24p3，最高能层为N层，有5个电

子。（2）根据题中数据知，镓失去1个电子所需能量较小，失去3个电子后电离能突变，由此可推知镓的主要化合价为＋1和＋3；基态As原子4p能级电子排布为半充满的较稳定状态，其第一电离能较大，故砷的第一电离能比镓的第一电离能大。（3）基态As原子核外未成对

电子有3个，第四周期元素中未成对电子数目为3的还有V和Co。（4）（CH3）3Ga中Ga原子的价层电子对数是3，根据价层电子对互斥理论推断Ga原子的杂化类型为sp2；AsH3分子中As原子的价层电子对数＝3＋5－3×12＝4，含有一个孤电子对，根据价层电子对互斥理论

推断其空间构型为三角锥形。（5）NH3与AsH3的结构相似，但NH3之间能形成氢键，沸点更高。（6）由GaAs为共价晶体知，Ga和As原子之间以共价键键合，该晶胞中Ga原子个数是4、As原子个数＝8×18＋6×12＝4，根据ρ＝mV，可得其密度为4×（70＋75）NA×（a×10－10）3g·c

m－3＝4×（70＋75）×1030NA·a3g·cm－3。12．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，请写出其基态原子的电子排布式。（2）d与a反应的产物的分子中，中心原子的杂化形式为。（3）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原因：。（4）o、p两元素的部分电离能数据列于下表：元素op电离能/kJ·mol－1I1717759I215091561I332482957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____________________________________________________________。（5）第三周期8种元素按单质熔点高低的顺序如图所示，其中

电负性最大的是（填下图中的序号）。（6）表中所列的某主族元素的电离能情况如图所示，则该元素是（填元素符号）。答案：（1）1s22s22p63s23p63d64s2（2）sp3（3）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（4）Mn2＋的3d轨

道电子排布为半满状态，比较稳定（5）2（6）Al解析：（1）26号为铁元素，核外有26个电子，其基态原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2；（2）d为N元素，a为H元素，二者形成的NH3中N的

孤电子对数＝12×（5－3×1）＝1，则其价电子对数＝1＋3＝4，故NH3的中心原子N的杂化形式为sp3；（3）h为Mg元素，电子从能量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；（4）o为Mn元素，p为F

e元素，原子轨道处于半满、全满、全空时能量最低最稳定。Mn2＋的3d轨道电子排布为半满状态，比较稳定，故Mn2＋再失去一个电子比气态Fe2＋再失去一个电子难；（5）同周期自左而右电负性增大，则电负性最大的为Cl，第三

周期元素单质的熔点是：Si＞Al＞Mg＞Na＞S＞P＞Cl2＞Ar，故2为Cl；（6）该主族元素第四电离能剧增，则其最外层有三个电子，为第三主族元素，为表中的i元素，即Al。