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2019-2020年高三化學寒假作業(yè)8 新人教版選修3《物質(zhì)結(jié)構與性質(zhì)》 一、選擇題（本題共7道小題） 1. 下列敘述中正確的是（　　） A．兩種微粒，若核外電子排布完全相同，則其化學性質(zhì)一定相同 B．凡單原子形成的離子，一定具有稀有氣體元素原子的核外電子排布 C．兩原子，如果核外電子排布相同，則一定屬于同種元素 D．陰離子的核外電子排布一定與上一周期稀有氣體元素原子的核外電子排布相同 2.若某原子在處于能量最低狀態(tài)時，外圍電子排布為4d15s2，則下列說法正確的是（　　） A．該元素原子處于能量最低狀態(tài)時，原子中共有3個未成對電子 B．該元素原子核外共有5個電子層 C．該元素原子的M能層共有8個電子 D．該元素原子最外層共有3個電子 3.下列說法中錯誤的是（　?。? A．所有的非金屬元素都分布在P區(qū) B．除氦外的稀有氣體原子的最外層電子數(shù)都是8 C．原子的核外電子層數(shù)等于該元素所在的周期數(shù) D．元素周期表中從ⅢB族到ⅡB族10個縱行的元素都是金屬元素 4.如圖為元素周期表前四周期的一部分，下列有關R、W、X、Y、Z五種元素的敘述中，正確的是（　　） A．W元素的第一電離能小于Y元素的第一電離能 B．Y、Z的陰離子電子層結(jié)構都與R原子的相同 C．p能級未成對電子最多的是Z元素 D．X元素是電負性最大的元素 5.用R代表短周期元素，R原子最外層的p能級上的未成對電子只有2個．下列關于R的描述中正確的是（　　） A．R的氧化物一定能溶于水 B．R的最高價氧化物所對應的水化物一定是H2RO3 C．R的氧化物一定能與NaOH溶液反應 D．R是非金屬元素 6.元素處于基態(tài)時的氣態(tài)原子獲得一個電子成為﹣1價陰離子時所放出的能量叫做該元素的第一電子親合能．﹣1價陰離子再獲得一個電子的能量變化叫做第二電子親合能．下表中給出了幾種元素或離子的電子親合能數(shù)據(jù)；： 元素 Li Na K O O﹣ F 電子親合能/kJmol﹣1 59.8 52.7 48.4 141 ﹣780 327.9 下列說法不正確的是（　?。? A．電子親合能越大，說明越容易得到電子 B．一個基態(tài)的氣態(tài)氟原子得到一個電子成為氟離子時放出327.9kJ的能量 C．元素的第一電子親和能同主族的從上到下逐漸減小，同周期從左到右則逐漸增大 D．基態(tài)的氣態(tài)氧原子得到兩個電子成為O2﹣需要吸收能量 7.已知X、Y為同周期元素，且第一電離能X＜Y，下列說法中正確的是（） A．電負性：X＜Y B．周期表中，X可能在Y的右邊 C．若X與Y形成化合物，則X顯正價，Y顯負價 D．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：HmY強于HnX 二、填空題（本題共3道小題） 8.有A、B、C、D、E 5種元素，它們的核電荷數(shù)依次增大，且都小于20．其中C、E 是金屬元素；A和E屬同一族，它們原子的最外層電子排布為ns1．B和D也屬同一族，它們原子最外層的p能級電子數(shù)是s能級電子數(shù)的兩倍，C原子最外層上電子數(shù)等于D原子最外層上電子數(shù)的一半．請回答下列問題． （1）A是H，B是 ，C是 ，E是 ． （2）B在周期表中位于 區(qū)． （3）寫出C元素基態(tài)原子的電子排布式 ． （4）用軌道表示式表示D元素原子的價電子構型 ．． 9. [化學﹣選修物質(zhì)結(jié)構與性質(zhì)] 已知X、Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于42．X元素原子的4p軌道上有3個未成對電子，Y元素原子的最外層2p軌道上有2個未成對電子．X跟Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成負一價離子．請回答下列問題： （1）X元素原子基態(tài)時的電子排布式為　 　，該元素的符號是　 ； （2）Y元素原子的價層電子的軌道表示式為　 　，該元素的名稱是　 　； （3）X與Z可形成化合物XZ3，該化合物的空間構型為　 ??； （4）已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金屬鋅還原為XZ3，產(chǎn)物還有ZnSO4和H2O，該反應的化學方程式是　 ??； （5）比較X的氫化物與同族第二、第三周期元素所形成的氫化物穩(wěn)定性、沸點高低并說明理由　 ． 10.(1)下圖曲線表示部分短周期元素的原子序數(shù)(按遞增順序排列)和其常見單質(zhì)沸點的關系。其中A點表示的單質(zhì)是 (填化學式)。 (2)準晶是一種無平移周期序，但有嚴格準周期位置序的獨特晶體，可通過 方法區(qū)分晶體、準晶體和非晶體。 (3)氧化亞銅為半導體材料，在其立方晶胞內(nèi)部有四個氧原子，其余氧原子位于面心和頂點，則該晶胞中有 個銅原子。 (4)很多金屬鹽都可以發(fā)生焰色反應，其原因是 (5) 已知HF與F-通過氫鍵結(jié)合成HF2-．判斷HF2-和HF2-微粒間能否形成氫鍵，并說明理由． 試卷答案 1.C 考點：原子核外電子排布． 專題：原子組成與結(jié)構專題． 分析：A、Na+和Mg2+核外電子排布相同，但化學性質(zhì)不同． B、Pb2+、Pb4+核外電子排布不同，它們不可能都和一種稀有氣體原子的核外電子排布相同． C、原子核外電子數(shù)相同，則質(zhì)子數(shù)相同，兩原子是同一元素． D、陰離子的核外電子排布一定與本周期的稀有氣體原子的核外電子排布相同． 解答：解：A、Na+和Mg2+核外電子排布相同，但化學性質(zhì)不同，互為同位素的原子，化學性質(zhì)幾乎完全相同，故A錯誤； B、Pb2+、Pb4+核外電子排布不同，它們不可能都和一種稀有氣體原子的核外電子排布相同，故B錯誤； C、兩原子核外電子數(shù)相同，則質(zhì)子數(shù)相同，兩原子是同一元素，互為同位素，故C正確； D、原子獲得電子形成陰離子，最外層呈穩(wěn)定結(jié)構，電子層數(shù)目不變，陰離子的核外電子排布一定與本周期的稀有氣體原子的核外電子排布相同，不是“上一周期”，故D錯誤． 故選：C． 2.B 解：根據(jù)核外電子排布規(guī)律，該元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2．由此可見：該元素原子中共有39個電子，分5個電子層，其中M能層上有18個電子，最外層上有2個電子． A．該元素原子處于能量最低狀態(tài)時，原子中共有1未成對電子，故A錯誤； B．該元素原子核外有5個電子層，故B正確； C．該元素原子M能層共有18個電子，故C錯誤； D．該元素原子最外層上有2個電子，故D錯誤． 故選B． 3.A 解；A．除氫元素處于s區(qū)，其它非金屬元素都處于p區(qū)，故A錯誤； B．稀有氣體中He的最外層電子數(shù)為2，其它稀有氣體元素原子的最外層電子數(shù)都是8個，故B正確； C．原子結(jié)構中，電子層數(shù)=周期數(shù)，則原子的核外電子層數(shù)等于該元素所在周期數(shù)，故C正確； D．．ⅢB族到ⅡB族，包含7個副族和第ⅤⅢ族，第ⅤⅢ族為8、9、10三個縱行，共10列，元素都是金屬元素，故D正確． 故選A． 4.D 解：圖為元素周期表前四周期的一部分，由位置可知，X為F，W為P，Y為S，Z為Br，R為Ar， A．W的3p電子半滿為穩(wěn)定結(jié)構，則W元素的第一電離能大于Y元素的第一電離能，故A錯誤； B．Y的陰離子有3個電子層，而Z的陰離子有4個電子層，則Y的陰離子電子層結(jié)構與R原子的相同，故B錯誤； C．p能級未成對電子最多為3個，只有W符合，故C錯誤； D．上述元素中F的非金屬性最強，則X元素是電負性最大，故D正確； 故選D． 5.D 解：用R代表短周期元素，R原子最外層的p能級上的未成對電子只有2個，則R為C、O、Si、S元素， A．R的氧化物不一定能溶于水，如CO或二氧化硅，故A錯誤； B．R的最高價氧化物的水化物不一定是H2RO3，如H2SO4，故B錯誤； C．R的氧化物不一定能與NaOH溶液反應，如不成鹽氧化物，如CO，故C錯誤； D．R是C、O、Si、S元素，這幾種元素都是非金屬元素，故D正確； 故選D． 6.C 解：A．根據(jù)表中數(shù)據(jù)知，元素得電子能力越強，其電子親和能越大，所以電子親和能越大說明越容易得到電子，故A正確； B．基態(tài)的氣態(tài)氟原子得到1mol電子成為氟離子時放出327.9kJ的能量，故B正確； C．元素的第一電離能是指氣態(tài)原子失去1個電子形成氣態(tài)陽離子克服原子核的引力而消耗的能量，原子越穩(wěn)定其第一電離能越大，同周期從左到右元素的第一電離能逐漸增大，但同一周期中第ⅡA族元素比第ⅢA族元素的第一電離能大，第ⅤA族比第ⅥA族第一電離能大，故C錯誤； D．O元素的第一親和能小于第二親和能的絕對值，第一親和能放出能量、第二親和能吸收能量，所以基態(tài)的氣態(tài)氧原子得到兩個電子成為O2﹣需要吸收能量，故D正確； 故選C． 7.B 考點：原子結(jié)構與元素周期律的關系． 分析：X、Y為同周期元素，且第一電離能X＜Y，同周期隨原子序數(shù)增大，第一電離能呈增大趨勢，但ⅡA族、ⅤA族元素第一電離能大于同周期相鄰元素，故則原子序數(shù)X＜Y或X＞Y． A．同周期隨原子序數(shù)增大，電負性增大； B．ⅡA族、ⅤA族元素第一電離能高于同周期相鄰元素； C．電負性大的元素原子對鍵合電子吸引力更大，化合物中顯負價； D．非金屬性越強，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定． 解答：解：X、Y為同周期元素，且第一電離能X＜Y，同周期隨原子序數(shù)增大，第一電離能呈增大趨勢，但ⅡA族、ⅤA族元素第一電離能共有同周期相鄰元素，故則原子序數(shù)X＜Y或X＞Y． A．原子序數(shù)可能是X＜Y或X＞Y，同周期隨原子序數(shù)增大，電負性增大，故電負性：X＜Y或X＞Y，故A錯誤； B．由于ⅡA族、ⅤA族元素第一電離能高于同周期相鄰元素，周期表中，X可能在Y的右邊，也可能在Y的左邊，故B正確； C．電負性可能為：X＜Y或X＞Y，電負性大的元素原子對鍵合電子吸引力更大，化合物中顯負價，故X與Y形成化合物中X顯正價、Y顯負價或X顯負價、Y顯正極，故C錯誤； D．同周期自左而右非金屬性增強，故非金屬性：可能是X＜Y或X＞Y，非金屬性越強，氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，故氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：HmY強于HnX或HmY弱于HnX，故D錯誤， 故選B． 點評：本題考查位置結(jié)構性質(zhì)關系應用，側(cè)重對電離能的考查，注意理解掌握同周期元素第一電離能異常情況，學生容易忽略“ⅡA族、ⅤA族元素第一電離能高于同周期相鄰元素”，屬于易錯題目，難度中等． 8.（1）Na ;Al;K （2）p （3）1s22s22p63s23p1（4） 考點：位置結(jié)構性質(zhì)的相互關系應用． 分析：A、B、C、D、E五種短周期元素，它們的核電荷數(shù)依次增大，且都小于20，B和D同族，且原子最外層的p能級電子數(shù)是s能級電子數(shù)的兩倍，外圍電子排布為ns2np4，則B為O元素、D為S元素；C元素原子的最外層電子數(shù)是D元素原子最外層電子數(shù)的一半，則C原子最外層電子數(shù)為6=3，則C為Al元素元素；A和E最外層電子排布為ns1，二者處于ⅠA族，E原子序數(shù)大于鋁元素，E為K元素，只有C、E為金屬元素，故A為H元素，據(jù)此解答． 解答：解：A、B、C、D、E五種短周期元素，它們的核電荷數(shù)依次增大，且都小于20，B和D同族，且原子最外層的p能級電子數(shù)是s能級電子數(shù)的兩倍，外圍電子排布為ns2np4，則B為O元素、D為S元素；C元素原子的最外層電子數(shù)是D元素原子最外層電子數(shù)的一半，則C原子最外層電子數(shù)為6=3，則C為Al元素元素；A和E最外層電子排布為ns1，二者處于ⅠA族，E原子序數(shù)大于鋁元素，E為K元素，只有C、E為金屬元素，故A為H元素． （1）由上述分析可知，A是H，B是O，C是Al，E是K，故答案為：H；O；Al；K； （2）B為O元素，外圍電子排布為2s22p4，在周期表中位于p區(qū)，故答案為：p； （3）C為Al元素，基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p1，故答案為：1s22s22p63s23p1； （4）D為S元素，外圍電子排布為3s23p4，用軌道表示式表示價電子構型為：，故答案為：． 點評：本題考查結(jié)構與位置關系，元素的推斷是解答的關鍵，注意對核外電子排布的理解掌握，旨在考查學生對基礎知識的掌握． 9. （1）1s22s22p63s23p63d104s24p3；As； （2）；氧； （3）三角錐； （4）As2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O； （5）穩(wěn)定性：NH3＞PH3＞AsH3，因為鍵長越短，鍵能越大，化合物越穩(wěn)定；沸點：NH3＞AsH3＞PH3； NH3可形成分子間氫鍵，沸點最高，AsH3相對分子質(zhì)量比PH3大，分子間作用力大，因而AsH3比PH3沸點高． 考點：原子結(jié)構與元素周期律的關系． 專題：壓軸題；元素周期律與元素周期表專題． 分析：X元素原子的4p軌道上有3個未成對電子，則可以知道X元素原子基態(tài)時的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3，為As，Y元素原子的最外層2p軌道上有2個未成對電子，則元素原子基態(tài)時的電子排布式為1s22s22p4，為O，X、Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于42，X原子序數(shù)為33，Y為8，則Z為H原子，X與Z可形成化合物AsH3，該化合物的空間構型和氨氣相似，為三角錐型，以此解答該題． 解答：解：X元素原子的4p軌道上有3個未成對電子，則可以知道X元素原子基態(tài)時的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3，為As，Y元素原子的最外層2p軌道上有2個未成對電子，則元素原子基態(tài)時的電子排布式為1s22s22p4，為O，X、Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于42，X原子序數(shù)為33，Y為8，則Z為H原子，X與Z可形成化合物AsH3，該化合物的空間構型和氨氣相似， （1）由以上分析可知X為As，電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3， 故答案為：1s22s22p63s23p63d104s24p3；As； （2）Y為氧元素，原子的價層電子的軌道表示式為， 故答案為：；氧； （3）X與Z可形成化合物AsH3，該化合物的空間構型和氨氣相似，為三角錐型，故答案為：三角錐； （4）已知化合物As2O3在稀硫酸溶液中可被金屬鋅還原為AsH3，產(chǎn)物還有ZnSO4和H2O， 則反應方程式為：As2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O， 故答案為：As2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O； （5）X為N元素，非金屬性較強，在同主族元素對應的氫化物中，對應的氫化物含有氫鍵，沸點較高，穩(wěn)定性較大， 因為鍵長越短，鍵能越大，化合物越穩(wěn)定，則穩(wěn)定性：NH3＞PH3＞AsH3，AsH3相對分子質(zhì)量比PH3大，分子間作用力大，因而AsH3比PH3沸點高，則沸點：NH3＞AsH3＞PH3， 故答案為：穩(wěn)定性：NH3＞PH3＞AsH3，因為鍵長越短，鍵能越大，化合物越穩(wěn)定；沸點：NH3＞AsH3＞PH3； NH3可形成分子間氫鍵，沸點最高，AsH3相對分子質(zhì)量比PH3大，分子間作用力大，因而AsH3比PH3沸點高． 點評：本題考查學生原子的組成和結(jié)構知識以及元素周期表和元素周期律的應用知識，注意把握原子核外電子的排布規(guī)律，題目難度中等． 10.(1)F2 (2)X射線衍射(3)16(4)激發(fā)態(tài)的電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，以一定波長光的形式將能量釋放出來(5)在HF2-中，已經(jīng)存在分子內(nèi)氫鍵（F-H…F-），所以沒有可用于形成分子間氫鍵的氫原子，故HF2-和HF2-微粒間不能形成氫鍵． 知識點:元素性質(zhì)的遞變規(guī)律與原子結(jié)構的關系,氫鍵,晶體的性質(zhì) 答案解析: (1)F2 (2)X射線衍射(3)16(4)激發(fā)態(tài)的電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，以一定波長光的形式將能量釋放出來(5)在HF2-中，已經(jīng)存在分子內(nèi)氫鍵（F-H…F-），所以沒有可用于形成分子間氫鍵的氫原子，故HF2-和HF2-微粒間不能形成氫鍵． 解析：(1)圖中曲線表示8種元素的原子序數(shù)（按遞增順序連續(xù)排列）和單質(zhì)沸點的關系，A以及前面的2種單質(zhì)的沸點都低于0℃，則連續(xù)3種均為氣體單質(zhì)，在周期表中，連續(xù)出現(xiàn)氣體單質(zhì)的為第二周期的N、O、F，所以A為第三種氣體單質(zhì)，則為F2。 （2）從外觀無法區(qū)分三者，但用X光照射揮發(fā)現(xiàn)：晶體對X射線發(fā)生衍射，非晶體不發(fā)生衍射，準晶體介于二者之間，因此通過有無衍射現(xiàn)象即可確定。 (3)該晶胞中O原子數(shù)為41+61/2+81/8=8，由Cu2O中Cu和O的比例可知該晶胞中銅原子數(shù)為O原子數(shù)的2倍，即為16個。 (4)許多金屬鹽都可以發(fā)生焰色反應，其原因是電子躍遷時以光的形式將能量釋放出來。 (5)在HF2-中，已經(jīng)存在分子內(nèi)氫鍵（F-H…F-），所以沒有可用于形成分子間氫鍵的氫原子，故HF2-和HF2-微粒間不能形成氫鍵。 思路點撥:本題考查了周期表的應用，注意常見單質(zhì)的狀態(tài)物質(zhì)性質(zhì)，難度不大，根據(jù)信息結(jié)合周期表判斷；晶胞配位數(shù)、氫鍵的形成條件及表示方法，難度不大，要注意電負性大而原子半徑較小的非金屬原子與H原子結(jié)合才能形成氫鍵。