高考二轮复习知识点：原子结构与元素的性质

试卷更新日期：2023-07-31 类型：二轮复习

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一、选择题

1.
2016年IUPAC命名117号元素为Ts（中文名“ ”，tián），Ts的原子核外最外层电子数是7，下列说法不正确的是（　　）

A、Ts是第七周期第ⅦA族元素 B、Ts的同位素原子具有相同的电子数 C、Ts在同族元素中非金属性最弱 D、中子数为176的T_S核素符号是 $_{117}^{176}$ Ts

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2. 用 $α ({}_{2}^{4}H e)$ 粒子轰击 ${}_{a}^{2 a}X$ 可得到一个中子和一种放射性核素 ${}_{c}^{b}Y$ ，即 ${}_{2}^{4}H e + {}_{a}^{2 a}X \to {}_{c}^{b}Y + {}_{0}^{1}n$ 。已知基态X原子中s能级电子总数是p能级电子总数的4倍。下列说法错误的是

A、b=13 B、最高价含氧酸的酸性：X<Y C、XF₃与YF₃中X与Y的杂化方式相同 D、单质的沸点：X>Y

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3. W、X、Y、Z均为周期表中前两周期元素，其原子序数依次增大，X原子基态电子排布中无单电子。四种元素可以组成 $A_{2} B$ 型离子化合物，阴阳离子皆由两种元素组成，且均为正四面体形。下列说法错误的是

A、阴阳离子中都含有配位键 B、第一电离能：X<Y<Z C、Y与Z可形成三角锥形的分子 D、简单氢化物的还原性：Y<Z

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4. X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素，原子序数依次增大。X是宇宙中含量最高的元素，YX₃分子呈三角锥形，Z的价电子排布式为nsⁿnpⁿ⁺² ，五种元素中M的电负性最小，N的最高价含氧酸酸性最强。下列说法正确的是

A、 $Y Z_{2}^{-}$ 的VSEPR模型为V形 B、由X、Y、Z三种元素组成的化合物的水溶液均显酸性 C、同周期中第一电离能大于Z的元素有3种 D、MN晶体中M离子的配位数为8

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5. W、R、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素． $R W_{4}$ 、 $X W_{4}^{+}$ 和 $Z W_{4}$ 三种微粒的空间构型相同，Y原子的电子层数等于最外层电子数。以下说法错误的是

A、氢化物稳定性： $Z > R > X$ B、最高价氧化物对应水化物酸性： $R > Z > Y$ C、电负性： $X > R > Y$ D、原子晶体 $Z R$ 中Z的配位数为4

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6. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X是植物所需三大营养素之一，基态Y原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍，Z与Y形成的物质可用作潜水艇的供氧剂，Y、W最外层电子数相同。下列说法错误的是

A、简单氢化物形成的晶体中，一个分子周围紧邻的分子数： $Y > W$ B、简单离子的半径： $W > X > Y > Z$ C、第一电离能： $X > Y > Z$ D、简单氢化物沸点： $Y > X > W$

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7. X、Y、Z、N是原子序数依次增大的4种短周期元素，其元素性质或原子结构如下表。下列说法正确的是

元素	元素性质或原子结构
X	原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能低于同周期相邻元素
Y	原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等，但第一电离能高于同周期相邻元素
Z	其价电子中，在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等
N	只有一个不成对电子

A、原子半径：

Z > Y > X

B、元素的电负性：

X > N > Z

C、元素的第一电离能：

Z > N > Y

D、X的基态原子的电子轨道表示式：

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8. 前四周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，且都不在同一周期。X的价电子排布式为ns^xnp^x+1 ， Y的最高能级的单电子数是W的3倍，Z与W中的单电子数和最外层电子数均相同，但两者族序数不同。下列说法正确的是

A、电负性比较：Y>X>Z B、Y元素的第一电离能高于其同周期相邻元素 C、Z元素在周期表中的位置可能为第四周期ⅥB族 D、X的简单氢化物比Y的简单氢化物键角小

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9. X、Y、Z、Q、W原子序数依次增大。X的电子只有一种自旋取向，Y和Z的某同位素测定可用于分析古代人类的食物结构，Q单质可用于自来水消毒，W为第4周期金属元素，基态原子无未成对电子且内层电子全满。下列说法一定正确的是

A、Z、Y的氢化物稳定性：Z＜Y B、Q与Y原子形成的分子空间结构为四面体型 C、Q单质可从Z的简单气态氢化物中置换出Z D、[W(ZX₃)₄]²⁺中σ键数为12

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10. 四种短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中X是元素周期表中原子半径最小的元素；Y元素基态原子的最外层有1个未成对电子，次外层有2个电子；Z元素原子最高能级的不同轨道都有电子，且自旋方向相同；W元素原子的价层电子排布式是nsⁿnp²ⁿ。下列说法正确的是

A、氢化物的稳定性：一定有Z＜W B、同周期中第一电离能小于Z的有5种 C、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物为强酸 D、X、Z可形成Z₂X₄ ，该分子中所有原子均满足8e^﹣稳定结构

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11. 1934年居里夫妇用a粒子轰击金属原子 $_{z}^{w} X$ ，发现了人工放射性。涉及反应： $_{z}^{w} X +_{2}^{4} H e \to_{z + 2}^{30} Y +_{0}^{1} n$ ( $_{0}^{1} n$ 为中子)，其中X、Y的最外层电子数之和为8。下列说法正确的是（）

A、元素Y的相对原子质量为30 B、X是铝元素 C、原子半径：Y>X D、Y的含氧酸属于强电解质

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12. 短周期主族元素X、Y、Z、R、W的原子序数依次增大，X、Y、Z位于同一周期，Y和R位于同一主族，这五种元素构成的一种分子的结构如图所示。下列说法正确的是（）

A、.上述五种元素中，非金属性最强的是Z B、最高正化合价：Z>Y>X C、最简单氢化物的还原性：Z>W>R D、Y₂Z₂、RZ₄分子中每个原子都符合8电子结构

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13. 科学家利用原子序数依次递增的W、X、Y、Z四种短周期元素，“组合”成一种具有高效催化性能的超分子，其分子结构示意图如图所示(短线代表共价键)。其中W、X、Z分别位于不同周期，Z是同周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是（）

A、简单离子半径：Z＞Y＞W B、Y与W、X、Z均能形成至少两种化合物 C、氢化物的沸点： Y＞X D、1mol ZW与水发生反应生成1mol W₂ ，转移电子2mol

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14. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的，W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等，Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍，由W、X、Y三种元素形成的化合物M的结构如图所示。下列叙述正确的是（）

A、熔点：Y单质高于X单质 B、元素非金属性强弱的顺序为W＞Y＞Z C、W的简单氢化物稳定性比Y的简单氢化物稳定性低 D、W分别与X、Y、Z形成的二元化合物均只有两种

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15. “医用酒精”和“84消毒液”混合，产生ZQ、X₂W₄Y、XW₃Q等多种物质，已知W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素。下列叙述不正确的是（）

A、简单气态氢化物热稳定性： Y>X B、W与Z可形成离子化合物ZW C、简单离子半径： Q^->Y^2->Z⁺ D、常温下，XW₃Q为气态，且X、W、Q均满足8电子稳定结构

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16. 短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，仅X、Y处于同周期，Y是地壳中含量最高的元素，Z的原子序数是X的两倍，X与Y形成的化合物可与Z的单质反应生成X的单质。下列说法正确的是（）。

A、简单离子的半径： $Y < Z$ B、简单氢化物的热稳定性： $X < Y$ C、W与Y形成的化合物只含有极性共价键 D、Z的最高价氧化物对应的水化物为强碱

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17. 一种用于合成治疗免疫疾病药物的物质，其结构如图所示，其中X、Y，Z、Q、W为1~20号元素且原子序数依次增大，Z与Q同主族，Q和W的简单离子具有相同的电子层结构。下列叙述正确的是（）

A、WX是共价化合物 B、原子半径：W>Z>Y C、最高价氧化物对应的水化物的酸性：Q<Y D、Z和X、Y、W、Q均形成至少两种二元化合物

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18. 主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且均不大于20。W、X、Y最外层电子数之和为11，W与Y同族且都是复合化肥的营养元素，Z的氢化物遇水可产生最轻的气体。下列说法正确的是（）

A、常温常压下X的单质为气态 B、简单气态氢化物的热稳定性：Y＞W C、Z的氢化物含有共价键 D、简单离子半径：W＞X

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19. 短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。W原子的最外层电子数是X与Z原子最外层电子数之和，W简单氢化物r溶于水完全电离。m、p是由这些元素组成的二元化合物，m可做制冷剂，无色气体p遇空气变为红棕色。下列说法正确的是（）

A、简单离子半径：W>Z>Y>X B、Y原子的价电子轨道表示式为 C、r与m可形成离子化合物，其阳离子电子式为 D、一定条件下，m能与Z的单质反应生成p

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20. 由一种原子直接构成的物质，不可能（）

A、硬度很大 B、常温下为气态 C、属于原子晶体 D、属于非电解质

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21. 短周期1-10号元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W的最高正价和最低负价的代数和为0；X的一种核素在考古时常用来鉴定此文物的年代，Y的常见氢化物和最高价氧化物的水化物能反应生成一种离子化合物，工业上.采用液态空气分馏方法来生产Y的单质。根据以上叙述，下列说法中错误的是（）

A、元素简单气态气化物的热稳定性：Z>Y>X B、W可与同主族的元素形成离子化合物 C、W、X、Y、Z四种元素可形成水溶液显中性的盐 D、X、Z分别与W形成化合物的沸点一定有：X<Z

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22. 全氮类物质具有高密度、超高能量及爆轰产物无污染等优点．中国科学家成功合成全氮阴离子N₅^﹣ ， N₅^﹣是制备全氮类物质N₅⁺N₅^﹣的重要中间体．下列说法中，不正确的是（）

A、全氮类物质属于绿色能源 B、每个N₅⁺中含有35个质子 C、每个N₅^﹣中含有35个电子 D、N₅⁺N₅^﹣结构中含共价键

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23. a、b、c、d均为短周期元素，它们原子的最外层电子数分别为1、3、6、7．a、d的简单离子的电子层结构相同，b、c原子的次外层电子数均为8．下列说法正确的是（）

A、氢化物的沸点：c＞d B、a、b、d的最高价氧化物对应的水化物两两皆能反应 C、a、b、c的简单离子都会破坏水的电离平衡 D、简单离子的半径：c＞d＞a＞b

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24. 短周期元素X，Y，Z，Q，T的原子序数与其常见化合价关系如图．下列说法正确的是（）

A、1 mol TX₂与足量X₂反应生成TX₃的分子数目为N_A B、Z元素形成的可溶性盐溶液可能显碱性 C、1 mol Y₂X₂与足量H₂O反应转移的电子数目为2N_A D、0.1 molQ元素的含氧酸在水中电离出的H^十数目为3N_A

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25. 短周期元素W，X，Y和Z的原子序数依次增大．元素W是制备一种高效电池的重要材料，X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素，Z原子的最外层电子数是其电子层数的2倍．下列说法错误的是（）

A、元素W，X的氯化物中，各原子均满足8电子的稳定结构 B、元素X与氢形成的原子比为1：1的化合物有很多种 C、元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成 D、元素Z可与元素X形成共价化合物XZ₂

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26. X，Y是第2或第3周期中的两种元素，它们可形成离子化合物X_mY_n ，且离子均有稀有气体原子的电子结构．若X的原子序数为a，则Y的原子序数不可能为（）

A、a+8﹣m﹣n B、a﹣8+m﹣n C、a+16﹣m﹣n D、a﹣m﹣n

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27. 位于不同短周期的两种主族元素X，Y，已知Y的原子序数为X的2倍，下列说法正确的是（）

A、X元素原子的半径一定小于Y元素原子的半径 B、Y元素的氧化物不可能与X元素的气态氢化物反应 C、X元素与氢元素形成的化合物中一定不含非极性键 D、Y元素与X元素原子的最外层电子数一定不相等

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28. 已知短周期元素的离子_aA²⁺、_bB⁺、_cC³^﹣都具有相同的电子层结构，下列叙述正确的是（）

A、原子半径A＞B＞C B、原子序数C＞B＞A C、单质的还原性A＞B＞C D、离子半径C＞B＞A

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29. 已知1～18号元素的离子W³⁺、X⁺、Y²^﹣、Z^﹣都具有相同的电子层结构，下列关系正确的是（）

A、元素第一电离能：X＞W B、离子的还原性：Y²^﹣＞Z^﹣ C、氢化物的稳定性：H₂Y＞HZ D、原子半径：X＜W

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二、非选择题

30. 回答下列问题

(1)、四种元素的原子半径如下表：
元素符号
Li
Be
Na
S
Cl
原子半径/pm
152
89
186
102
99
由此可推理：决定原子半径大小的因素有

(2)、 $N H_{3}$ 和 $N F_{3}$ 都是化工生产中的重要物质。
① $N H_{3}$ 的沸点(-33.5℃)高于 $N F_{3}$ 的沸点(-129℃)的主要原因是
② $N F_{3}$ 的一种下游产品三聚氟氰(分子式为： $C_{3} N_{3} F_{3}$ )，分子结构中显示有环状结构，请从价键理论和物质的相对稳定性角度写出三聚氟氰的结构式。

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31. 碳酸二甲酯( )是一种环保性能优异，用途广泛的化工原料，其合成方法有多种。

(1)、Ⅰ.在催化剂作用下由CO₂制备碳酸二甲酯的过程如图：
尿素中N的第一电离能比O的高，原因是：
①O失去的是已经配对的电子，配对电子相互排斥，因而电离能较低；
②。

(2)、下列关于氨气的叙述不正确的是(填字母)。
a．NH₃的键角小于CH₄的键角，是因为NH₃的中心原子上孤电子对有较大斥力
b．NH₃极易溶解在水中，只因氨分子与水分子间形成了氢键
c．NH₃的沸点比PH₃的高，是因为N—H的键能比P—H的大

(3)、Ⅱ.在CeO₂—ZrO₂固溶体的催化体系中也能将CO₂转化为碳酸二甲酯。
氧化锆(化学式为ZrO₂)晶胞结构如图所示，Zr⁴⁺在晶胞中的配位数是，若该晶胞的密度为ρg·cm^-3 ，用N_A表示阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的体积是cm³(列出计算式)。(氧化锆的摩尔质量M=123g·mol^-1)

(4)、Ce、Zr、Mn和Fe都是过渡金属元素，Mn与Fe两元素的部分电离能如表所示。
元素
电离能(kJ·mol^-1)
I₁
I₂
I₃
Mn
717
1509
3248
Fe
759
1561
2957
①铁元素位于元素周期表族，属于区。
②比较两元素的I₂、I₃可知，气态Mn^2＋再失去1个电子比气态Fe^2＋再失去1个电子更难，请从原子结构分析原因。

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32. 不锈钢是由铁、铬(Cr)、镍(Ni)、碳、硅及众多不同元素组成的合金。完成下列填空：

(1)、写出碳原子最外层电子的轨道表示式，其最外层有种不同运动状态的电子。

(2)、硅烷(SiH₄)可用于制备高纯硅，已知硅烷的分解温度远低于甲烷，从原子结构角度解释其原因：。

(3)、下面是工业上冶炼Cr时涉及到的反应：
①请将方程式补充完整并配平。

CrO₄²^－+ S+ H₂O→ Cr(OH)₃↓+ S₂O₃²^－+

②上述反应中，若转移了3mol电子，得到的还原产物是mol。

③Cr(OH)₃和Al(OH)₃类似，也是两性氢氧化物，写出Cr(OH)₃的电离方程式。

(4)、镍粉在CO中低温加热，生成无色挥发性液态Ni(CO)₄ ，呈四面体构型。Ni(CO)₄是晶体，Ni(CO)₄易溶于下列（填序号）。
a．水 b．四氯化碳 c．苯 d．硫酸镍溶液

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33. Y、Z、W、R、M五种元素，位于元素周期表的前四周期，它们的核电荷数依次增大，有如下信息：

元素	相关信息
Y	原子核外有6个不同运动状态的电子
Z	非金属元素，基态原子的s轨道的电子总数与p轨道的电子总数相同
W	主族元素，与Z原子的价电子数相同
R	价层电子排布式为3d⁶4s²
M	IB族，其被称作“电器工业的主角”

请回答下列问题（Y、Z、W、R、M用所对应的元素符号表示）：

(1)、Z、W元素相比，第一电离能较大的是， M²⁺的核外电子排布式为。

(2)、M₂Z的熔点比M₂W的（填“高”或“低”) ，请解释原因。

(3)、N₃^-和YZ₂是等电子体，则N₃^-的结构式为。

(4)、WZ₂分子中W原子价层电子对数是对，WZ₂的VSEPR 模型名称为， WZ₃气态为单分子，该分子中W原子的杂化轨道类型为；WZ₃的三聚体环状结构如图1所示，该结构中W原子的杂化轨道类型为；该结构中W-Z键长有两类，一类键长约140pm，另一类键长约为160pm，较短的键为(填图2中字母) ，该分子中含有个σ键。

(5)、MRW₂的晶胞如图2所示，晶胞参数a=0.524nm、c=1.032nm；MRW₂的晶胞中每个M原子与个W原子相连，晶体密度ρ=g/cm³（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数为N_A＝6.02×10²³mol^-1）。

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34. B元素和N元素对植物生长及人体健康有着十分重要的作用，也广泛应用于新型材料的制备。

(1)、基态氮原子的外围电子排布图为；晶体硼单质的基本结构单元为正二十面体，其能自发地呈现多面体外形，这种性质称为晶体的性。

(2)、氨硼烷(NH₃BH₃)被认为是最具潜力的新型储氢材料之一，与氨硼烷互为等电子体的分子、离子的化学式分别是、。 (各举一例)，第二周期元素中第一电离能介于B和N之间的元素是(填元素符号)。

(3)、血红素是吡咯(C₄H₅N)的重要衍生物，血红素(含Fe²⁺)可用于治疗缺铁性贫血。吡咯和血红素的结构如下图：
①已知吡咯中的各个原子均在同一平面内；则吡咯分子中N原子的杂化类型为。
②1mol吡咯分子中所含的σ键总数为个；分子中的大π键可用Π $_{m}^{n}$ 表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数，则吡咯环中的大π键应表示为。
③C、N、O三种元素的简单氢化物键角由小到大的顺序为(填化学式)，原因是。
④血液中的O₂是由血红素在人体内形成的血红蛋白来输送的，则血红蛋白中的Fe²⁺与O₂是通过键相结合。

(4)、氮化硼(BN)是受高度关注的耐磨材料，可作为金属表面的保护层，其结构与金刚石类似，晶胞结构如图所示。已知该晶体密度为ag/cm³ ，根据硬球接触模型计算晶体中两个最近的N原子间的距离为：pm。（用含a的代数式表示，N_A表示阿伏加德罗常数）

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35. 磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素，它的单质和化合物在工农业生产中应用广泛。白磷可通过反应 2Ca₃(PO₄)₂+10C→6CaO+P₄+10CO 获得。完成下列填空：

(1)、磷原子的最外层电子排布式是，氧原子核外有种不同运动状态的电子。C、O两种元素非金属性较强的是。

(2)、白磷在空气中露置时间长了会因温度达到而自燃，使白磷升温的热量主要来自。某温度时，在2.0L恒容密闭容器中充入0.5mol PCl₅ ，发生反应PCl₅(g) $\underset{}{⇌}$ PCl₃(g)+Cl₂(g)－Q，经过一段时间后达到平衡。

(3)、该反应的平衡常数表达式 K=；

(4)、其他条件不变，起始时向上述容器中充入1.0 mol PCl₅ ，达到平衡时，PCl₅的转化率（选填“增大”、 “减小”“不变”），平衡常数 K（选填“增大”、 “减小”“不变”）。

(5)、在不同时间（t）测得反应过程中 PCl5 的部分数据如下：

t（s）

0

50

100

250

350

n（mol）

0.5

0.42

0.41

0.40

0.40

则 100s 时， PCl₃的物质的量浓度是。

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元素	电离能(kJ·mol^-1)
元素	I₁	I₂	I₃
Mn	717	1509	3248
Fe	759	1561	2957

元素符号	Li	Be	Na	S	Cl
原子半径/pm	152	89	186	102	99

t（s）	0	50	100	250	350
n（mol）	0.5	0.42	0.41	0.40	0.40