1、第十二章 物质结构与性质第一讲 原子结构与性质一、选择题1图 1 和图 2 分别是 1s 电子的概率分布图和原子轨道图。下列有关认识正确的是( )。A图 1 中的每个小黑点表示 1 个电子B图 2 表示 1s 电子只能在球体内出现C图 2 表明 1s 轨道呈圆形，有无数对称轴D图 1 中的小黑点表示某一时刻，电子在核外所处的位置解析 A、 D 项，小黑点只表示概率分布； B 项，电子在球体内出 现机会多，在球体外也出现，但机会较少。答案 C2在基态多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误的是( )A电离能最小的电子能量最高B在离核最近区域内运动的电子能量最低C最易失去的电子能量最高Dp 轨道电
2、子能量一定高于 s 轨道电子能量解析 轨道电 子的能量主要取决于能 层，例如 4s 轨道电子能量大于 3p 轨道电子的能量。答案 D3下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是( )A原子核外电子排布式为 1s2 的 X 原子与原子核外电子排布式为 1s22s2的 Y 原子B原子核外 M 层上仅有两个电子的 X 原子与原子核外 N 层上仅有两个电子的 Y 原子C2p 轨道上只有 2 个电子的 X 原子与 3p 轨道上只有 2 个电子的 Y原子D最 外层都只有一个电子的 X、Y 原子解析 本题考查的是核外电子排布的知识。A 项中 1s2结构的原子为He,1s22s2结构的原子为 Be，两者性 质不
3、相似。B 项 X 原子为 Mg，Y 原子 N层上有 2 个电子的有多种元素，如第四周期中 Ca、Fe 等相符合，化学性质不一定相似。C 项为同主族的元素，化学性 质一定相似。D 项最外层只有 1 个电子的第A 族元素都可以， 过渡元素中也有很多最外 层只有 1 个电子，故性质不一定相似。答案 C4现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：1s 22s2 2p63s23p4；1s 22s22p63s23p3；1s 22s2 2p3；1s 22s22p5。则下列有关比较中正确的是 ( )。A第一电离能：B原子半径： C电负性： D最高正化合价： 解析 根据核外电子排布式可确定分别是 S、P、N、F，
4、选项 A 正确；原子半径最大的是 P，选项 B 错误；电负性强弱的正确顺序应为，选项 C 错误 ；由于 F 元素无正价， 选项 D 错误。答案 A5下列各组中的 X 和 Y 两种原子，化学性质一定相似的是 ( )。AX 原子和 Y 原子最外层都只有 1 个电子BX 原子的核外电子排布式为 1s2，Y 原子的核外电子排布式为 1s22s2CX 原子的 2p 能级上有 3 个电子，Y 原子的 3p 能级上有 3 个电子DX 原子核外 M 层上仅有 2 个电子，Y 原子核外 N 层上仅有 2 个电子解析 A 项，如 H 和 Na 性质不同，A 项错误；B 项，X 为 He，Y 为 Be，两者性质不同
5、，B 项错误；C 项 ，X 为 N，Y 为 P，同主族元素性质相似，C 项正确；D 项，X 为 Mg，Y 的 M 层电子数不确定，元素种类很多，D 项错误。答案 C6肯定属于同族元素且性质相似的是 ( )。A原子核外电子排布式：A 为 1s22s2，B 为 1s2B结构示意图：A 为 ，B 为CA 原子基态时 2p 轨道上有 1 个未成对电子，B 原子基态时 3p 轨道上也有 1 个未成对电子DA 原子基态时 2p 轨道上有一对成对电子，B 原子基态时 3p 轨道上也有一对成对电子解析 C 中，由于 p 能级有三个 轨道，若有一个未成 对电子，意味着 p 轨道有两种电子排布情况：即 np5 ，
6、所以 A、B两种元素不一定属于同一族元素。答案 D7以下有关元素性质的说法不正确的是 ( )。A具有下列电子排布式的原子中，1s 22s22p63s23p2 1s 22s22p3 1s 22s22p2 1s 22s22p63s23p4 原子半径最大的是B具有下列价电子排布式的原子中，3s 23p1 3s 23p2 3s 23p3 3s 23p4 第一电离能最大的是C Na、K、Rb N、P、As O、S 、Se Na、P 、Cl，元素的电负性随原子序数增大而递增的是D某元素气态基态原子的逐级电离能(kJmol 1 )分别为 738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 99
7、5、21 703，当它与氯气反应时可能生成的阳离子是 X3解析 A 项，为 Si，为 N，为 C，为 S，原子半径最大的为 Si，正确；B 项，为 Al，为 Si，为 P，为 S，第一 电离能最大的 为 P，正确；C 项，同一主族元素，第一电离能从上到下逐渐减小；同一周期，第一电离能从左到右呈增大趋势，正确；D 项 ，根据 电离能变化趋势，最外层应有 2 个电子，所以与 Cl2 反应时应呈2 价， D 错。答案 D二、非选择题8A、B、C 、D 、E、F 六种元素的原子序数依次递增。已知：F 的原子序数为 29，其余的均为短周期主族元素；E 原子价电子(外围电子)排布为 msnmpn1 ； D
8、 原子最外层电子数为偶数；A、C 原子 p 轨道的电子数分别为 2 和 4。请回答下列问题：(1)下列叙述正确的是_( 填序号) 。A金属键的强弱：DEB基态原子第一电离能：DEC五种元素中，电负性最大的元素是 ED晶格能：NaClDCl 2(2)F 基态原子的核外电子排布式为_；与 F 同一周期的副族元素的基态原子中最外层电子数与 F 原子相同的元素为_( 填元素符号) 。(3)A 与 C 形成的非极性分子中， 键与 键的个数之比为_；该分子与过量强碱反应生成的酸根离子的空间构型为_。(4)已知原子数和价电子数相同的分子或离子为等电子体，互为等电子体的微粒结构相同，B 中心原子的杂化轨道类型
9、为_。 3解析 s 轨道最多排 2 个 电子，故 E 的最外层电子数为 3，根据 A、C 原子 p轨道的电子数分别为 2 和 4，可得 A、C、E 分别为A 、A 、A 族的元素，结合原子序数依次增大，可知 A、B、C、D、E 分别是碳、氮、氧、镁、 铝，由 F的原子序数为 29 知 F是铜。(1)离子半径 Al3 Mg 2 ，形成的金属 键 Al 强于 Mg，Mg 的第一电离能大于 Al 的，故 A 项错误， B 项正确；这五种元素中，电负性最大的是 C(氧)，C项错误。(2)注意铜的核外 电子排布式符合“轨道全满、半满稳定”的原则，故 Cu 基态原子的核外电子排布式为“1s 22s22p6
10、3s23p63d104s1”，而不是“1s22s22p63s23p63d94s2”。(3)CO2 分子中 键有两个、 键有两个， CO 为平面三角形。23(4)N 与 CO2为等电子体，也为直线形分子，故中心原子为 sp 杂化。 3答案 (1)BD (2)1s 22s22p63s23p63d104s1 Cr (3)11 平面三角形 (4)sp杂化9下表为长式周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。请回答下列问题：(1)表中属于 d 区元素的是_(填元素符号) 。(2)表中元素 的 6 个原子与元素的 6 个原子形成的某种环状分子名称为_；和形成的一种常见溶剂的化学式为_，其立体构型为_。(3
11、)某元素原子的外围电子排布式为 nsnnpn1 ，该元素原子的最外电子层上孤电子对数为_；该元素与元素形成的最简单分子 X 属于_分子(填 “极性”或“非极性”)。(4)元素的第一电离能 _元素(选填“”、 “”或“”、 “ ”或“ PH3AsH3；而沸点的高低主要看是否能够 形成氢键，分子间能形成氢键的物质沸点高，若不能形成氢键则比较它们的相对分子质量的大小，因N 的非金属性很强，NH 3 分子 间存在氢键，故沸点：NH 3AsH3PH3。答案 (1)1s 22s22p63s23p63d104s24p3 或Ar3d 104s24p3 As(2) 氧(3)三角锥形(4)As2O36Zn6H 2SO4(稀)= =2AsH36ZnSO 43H 2O(5)稳定性：NH 3PH3AsH3，因为键长越短，键能越大，化合物越稳定沸点：NH 3AsH3PH3，NH 3 可以形成分子间氢键，沸点最高； AsH3 相对分子质量比 PH3 大，分子间作用力大，因而 AsH3 的沸点比 PH3 高
