《2021高二下册化学期末同步练习题：原子结构与元素的性质（附答案）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021高二下册化学期末同步练习题：原子结构与元素的性质（附答案）（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一、原子结构与元素周期表一、原子结构与元素周期表1碱金属与稀有气体的核外电子排布周期碱金属a 族价电子排布稀有气体0 族价电子排布元素种类价电子数变化规律二3li2s110ne2s22p68三11na3s118ar3s23p68(1)同族元素价电子数相同四19k4s136kr4s24p618五37rb5s154xe5s25p618六55cs6s186rn6s26p632(2)同一周期元素，价电子数由 1 个递增至8 个2元素周期系的形成（1）形成（2）原因元素周期系的形成是由于元素的原子核外电子的排布发生周期性的重复。（3）特点每一周期(除第一周期外)从碱金属元素开始到稀有气体元素结束，外围电
2、子排布从 ns1递增至 ns2np6。元素周期系的周期不是单调的，每一周期里元素的数目并不总是一样多，而是随周期序号的递增逐渐增多；同时，金属元素的数目也逐渐增多。3元素周期表的结构（1）周期（2）族：元素周期表中有 18 个纵列，除 8、9、10 三个纵列叫第族，其余 15 个纵列的每一个纵列为一族，故元素周期表中有 7 个主族、7 个副族、一个族和一个 0 族。（3）最外层电子排布与周期表的关系原子的电子层数能级中最高能层序数周期序数。主族元素原子的最外层电子数主族元素原子的价电子数主族序数。（4）对价电子认识的误区提醒价电子不一定是最外层电子，只有主族元素的价电子才是最外层电子。对于过渡
3、元素还包括部分内层电子。元素的价电子数不一定等于其所在族的族序数，这只对主族元素成立，对部分过渡元素是不成立的。同一族元素的价电子排布不一定相同，如过渡元素中的镧系元素和锕系元素就不相同，在第族中部分元素的价电子排布也不相同。4元素周期表的分区按电子排布式中最后填入电子的能级符号可将元素周期表分为 s、p、d、f 4 个区，而b、b 族这 2 个纵列的元素的核外电子因先填满了(n1)d 能级而后再填充 ns 能级而得名 ds 区。5 个区的位置关系如下图所示。【方法点拨】根据原子结构特征判断元素在元素周期表中的位置电子排布式价电子排布式确定 确定 二、元素周期律二、元素周期律1原子半径（1）递
4、变规律同周期：从左到右，核电荷数越大，半径越小(稀有气体除外)。同主族：从上到下，能层数越多，半径越大。（2）影响因素（3）离子半径的大小比较能层结构相同的离子，核电荷数越大，半径越小。例如：r(o2)r(f)r(na)r(mg2)r(al3)。带相同电荷的离子，能层数越多，半径越大。例如：r(li)r(na)r(k)r(rb)r(cs)，r(o2)r(s2)r(se2)r(te2)。同种元素的离子半径：阴离子大于原子，原子大于阳离子，低价阳离子大于高价阳离子。例如：r(cl)r(cl)，r(fe)r(fe2)r(fe3)。核电荷数、能层数均不相同的离子可选一种离子参照比较。例如：比较 r(k
5、)与 r(mg2)可选 r(na)为参照，r(k)r(na)r(mg2)。2元素的电离能（1）概念第一电离能：气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能，符号：i1。逐级电离能：气态基态一价正离子再失去一个电子成为气态基态二价正离子所需的最低能量叫做第二电离能，第三电离能和第四、第五电离能依此类推。由于原子失去电子形成离子后，若再失去电子会更加困难，因此同一原子的各级电离能之间存在如下关系：i1i2i3（2）意义：可以衡量元素的原子失去一个电子的难易程度。第一电离能数值越小，原子越容易失去一个电子；第一电离能数值越大，原子越难失去一个电子。（3）元素第一电
6、离能变化规律每个周期的第一种元素的第一电离能最小，最后一种元素的第一电离能最大，即一般来说，随着核电荷数的递增，元素的第一电离能呈增大趋势。同一族，从上到下第一电离能逐渐减小。（4）电离能的应用根据电离能数据，确定元素原子核外电子的排布及元素的化合价。如 li：i1i2i3，表明 li 原子核外的三个电子排布在两个能层上(k、l 能层)，且最外层上只有一个电子，易失去一个电子形成1 价阳离子。判断元素的金属性、非金属性强弱：i1越大，元素的非金属性越强；i1越小，元素的金属性越强。3电负性（1）概念、意义键合电子：元素相互化合时，原子中用于形成化学键的电子称为键合电子。电负性：用来描述不同元素
7、的原子对键合电子吸引力的大小。电负性越大，对键合电子的吸引力越大。电负性大小的标准，以氟的电负性为 4.0 作为相对标准。（2）递变规律同周期，自左到右，元素的电负性逐渐增大，元素的非金属性逐渐增强，金属性逐渐减弱。同主族，自上到下，元素的电负性逐渐减小，元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。（3）应用判断元素的金属性和非金属性及其强弱金属的电负性一般小于 1.8，非金属的电负性一般大于 1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在 1.8 左右，它们既有金属性，又有非金属性。金属元素的电负性越小，金属元素越活泼；非金属元素的电负性越大，非金属元素越活泼。判断元素的化
8、合价电负性数值小的元素在化合物中吸引电子的能力弱，元素的化合价为正值。电负性数值大的元素在化合物中吸引电子的能力强，元素的化合价为负值。判断化合物的类型如 h 的电负性为 2.1，cl 的电负性为 3.0，cl 的电负性与 h 的电负性之差为 3.02.10.91.7，故 hcl 为共价化合物；如 al 的电负性为 1.5，cl 的电负性与 al 的电负性之差为 3.01.51.51.7，因此 alcl3为共价化合物；同理，becl2也是共价键形成的共价化合物。4元素的对角线规则在元素周期表中，某些主族元素与其右下方的主族元素(如图)的有些性质是相似的，被称为“对角线规则”。这可以由元素的电负
9、性得到解释：li、mg 的电负性分别为 1.0、1.2；be、al 的电负性均为 1.5；b、si 的电负性分别为 2.0、1.8。它们的电负性接近，说明它们对键合电子的吸引力相当，它们的性质表现出相似性，如 li、mg 在空气中燃烧的主要产物分别为 li2o 和 mgo；be(oh)2、al(oh)3均属于难溶的两性氢氧化物；b、si 的含氧酸都是弱酸等。1原子序数为 83 的元素位于：第五周期；第六周期；a 族；a 族；b 族，其中正确的组合是a b c d【答案】c【解析】根据元素的原子序数确定元素在周期表中的位置时，基本方法是依据原子结构示意图，根据电子层数确定其所在周期，根据最外层电
10、子数确定其所在族，但用 0 族定位法较为方便，即根据与该元素原子序数最邻近的 0 族元素的位置来确定。与 83 号元素最邻近的 0 族元素为 86 号元素氡，83 号元素比氡的原子序数小 3，那么它在元素周期表中的位置应该是氡左移 3 个格，即第六周期a 族。答案选 c。2对应下列叙述的微粒 m 和 n，肯定属于同主族元素且化学性质相似的是a原子核外电子排布式：m 为 1s22s2，n 为 1s2b结构示意图：m 为，n 为cm 原子基态 2p 轨道上有一对成对电子，n 原子基态 3p 轨道上有一对成对电子dm 原子基态 2p 轨道上有 1 个未成对电子，n 原子基态 3p 轨道上有 1 个未
11、成对电子【答案】c【解析】m 为 be，n 为 he，二者不属于同主族元素，a 项错误；前者属于原子，后者属于离子，性质不相似，b 项错误；m 为 o，n 为 s，二者属于同主族元素，化学性质相似，c 项正确；m 可能为b 或 f，n可能为al 或 cl，二者不一定属于同主族元素， d 项错误。答案选 c。3具有下列核外电子排布式的原子，其半径最大的是a1s22s22p3 b1s22s22p1c1s22s22p63s23p1 d1s22s22p63s23p4【答案】c【解析】根据原子的核外电子排布式可知，a 项中原子为氮(n)，b 项中原子为硼(b)，c 项中原子为铝(al)，d 项中原子为硫
12、(s)。根据原子半径变化规律可知，r(b)r(n)、r(al)r(s)、r(al)r(b)，故 al 原子半径最大。答案选 c。4下列有关电离能的说法，正确的是a第一电离能越大的原子失电子的能力越强b第一电离能是元素的原子失去核外第一个电子需要的能量c同一周期中，主族元素原子第一电离能从左到右越来越大d可通过一种元素各级电离能的数值，判断元素可能的化合价【答案】d【解析】第一电离能是气态电中性基态原子失去核外第一个电子需要的最低能量；元素原子的第一电离能越大，表示该元素的原子越难失去电子；从总的变化趋势上看，同一周期中元素的第一电离能从左到右逐渐增大，但有反常，如 i1(n)i1(o)。答案选
13、 d。52019 年，我国青年化学家雷晓光被遴选为“青年化学家元素周期表”氮元素的代言人。下列与氮元素有关的说法正确的是a14n 与14c 互为同位素bnh3的热稳定性比 hf 的强c34gnh3的电子数为 20nadsi3n4中 n 为 3 价【答案】c【解析】同一元素的不同核素互为同位素，14n 与14c 是不同元素的不同核素，不是同位素，a 项错误；同周期，从左到右，非金属性增强，气态氢化物的稳定性增强，非金属性：nf，nh3的热稳定性比 hf的弱，b 项错误；一个 nh3分子中含有 10 个电子，34gnh3的物质的量为 2mol，则含有的电子数为 2mol 10na =20na，c
14、项正确；电负性：sin，则 n 的得电子能力比 si 强，根据化学式书写原则可知，si3n4中 si 元素的化合价为 4 价，n 元素为-3 价，d 项错误。答案选 c。6下列对电负性的理解不正确的是a电负性是人为规定的一个相对数值，不是绝对标准b元素电负性的大小反映了元素原子对键合电子吸引力的大小c元素的电负性越大，则元素的非金属性越强d元素的电负性是元素固有的性质，与原子结构无关【答案】d【解析】一般来说，同周期从左到右主族元素的电负性逐渐增大，同主族元素从上到下元素的电负性逐渐减小，因此，电负性与原子结构有关。答案选 d。7若aam与bbn的核外电子排布相同，则下列关系不正确的是a离子半
15、径：ambnb原子半径：abca 的原子序数比 b 的大 mndbanm【答案】b【解析】因为aam与bbn的核外电子排布相同，即 bnam，推知 abmn，故 a 的原子序数比b 的大 mn；由上式可知 bamn；核外能层结构相同时，核电荷数越大，微粒半径越小，故离子半径：amini的原因是_。【答案】(1)a (2)大于 zn 的核外电子排布为全满稳定结构，较难失电子 (3)o (4)同周期元素随核电荷数的增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大 n 原子的 2p 轨道为半充满状态，具有额外稳定性，故不易结合一个电子 (5)铜失去的是全充满的 3d10电子，镍失去的是 4
16、s1电子 【解析】(1)ne3s1属于基态的 mg ，由于 mg 的第二电离能高于其第一电离能，其再失去一个电子所需能量较高；ne3s2属于基态 mg 原子，其失去一个电子变为基态 mg ；ne3s13p1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；ne3p1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nes1，答案选 a。(2)因为 zn 的核外电子排布已经达到了每个能级都是全满的稳定结构，所以失电子比较困难。同时也可以考虑到 zn 最外层上是一对电子，而 cu 的最外层是一个电子，zn 电离最外层一个电子还要
17、拆开电子对，额外吸收能量。所以 zn 的第一电离能应该高于 cu 的第一电离能。(3)元素 mn 与 o 中，由于 o 元素是非金属而 mn 是过渡元素，所以第一电离能较大的是 o。(4)根据图可知，同周期随着核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大；氮元素的 2p 能级达到半满状态，原子相对稳定,不易失去电子。所以氮元素的 e1呈现异常。(5)因为 cu 的最外层电子式是 3d104s1，失去一个电子后变成 3d10全充满状态，而镍最外层是 3d84s2，镍失去一个电子后变成 4s1，不稳定，还易失去，所以元素铜的第二电离能大于元素镍的第二电离能。1x、y、z、
18、w、r 为五种短周期元素，其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列说法错误的是a简单离子半径：ywb元素的电负性：zwcr 为氧元素dx 与 z 可以形成正四面体结构的分子【答案】c【解析】x、y、z、w、r 为五种短周期元素，x、y 最外层只有一个电子，为第 ia 族元素；z 最外层有4 个电子，位于第 iva 族，w 原子最外层有 5 个电子，位于第 va 族，r 最外层有 6 个电子，位于第 via族；y 原子半径最大，为 na 元素，x 原子半径最小，为 h 元素；z 原子和 w 原子半径接近、w 原子半径大于 z 而最外层电子数大于 z，所以 z 是 c、w 是 n、r 为
19、s 元素，据此回答问题。【详解】y 离子为 na ，有两个电子层，而 w 离子为 n3，也有 2 个电子层，而当电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小，故简单离子半径：yw，a 项正确；元素的非金属性越强，其电负性越大，由于 z为 c 元素，而 w 为 n 元素，非金属性 w 更强，故电负性：zcl-ca2 al3 (3)f (4) 3 (5)be(oh)2 2naoh=na2beo2 2h2o 【解析】依据元素在周期表中的相对位置，首先判断出元素种类分别为：a 是 h，b 是 na， e 是 o，f是 mg， 。h 是 fe，d 是 cu，i 是 p，j 是 s，k 是 cl，l 是 br
20、，m 是 ca，x 是 c，y 是 f，然后结合元素周期律以及相关物质的性质分析解答。【详解】(1)根据上述分析可知：d 是 cu 为 29 号元素，则 d 的基态电子排布式为：1s22s2sp63s2sp63d104s1，可简写为：ard104s1；h 是 fe 为 26 号元素，它在元素在周期表中的位置是第四周期第 viii 族。(2)根据上述分析：g 是 al ，j 是 s，k 是 cl，m 是 ca ，g、j、k、m 对应的简单离子分别为：al3 、s2-、cl-、ca2 ，s2-、cl-、ca2 的核外电子数相同，原子序数越大，半径越小，所以半径由大到小的顺序是s2-cl-ca2 ，
21、al3 核外有两个电子层，ca2 核外有三个电子层，所以半径是 ca2 al3 ，所以半径由大到小的顺序是 s2-cl-ca2 al3 。(3)元素的非金属性越强，电负性越大，在所列元素中，f 的非金属性越强，所以电负性最大的元素是 f。(4)已知某原子的各级电离能如下：i1=577kj/mol，i2=1817kj/mol，i3=2745kj/mol，i4=11578kj/mol，分析该元素的电离能可知，第四电离能剧增，第一二三电离能较小，说明该元素容易失去 3 个电子，则该元素的化合价为 3 价。(5)金属铍 be 与铝单质及其化合物性质十分相似，则 be(oh)2应可以和 naoh 溶液反应生成类似于偏铝酸钠的 na2beo2，所以 be(oh)2和 mg(oh)2可用 naoh 试剂溶液鉴别。其反应的化学方程式为： be(oh)22naoh=na2beo22h2o，mg(oh)2和 naoh 溶液不反应。