第一节原子结构与元素周期表知识点题库

居里夫人发现的镭是元素周期表中第七周期第ⅡA族的元素，下列关于镭的性质描述不正确的是（）

A . 在化合物中呈+2价 B . 单质能与水反应，放出氢气 C . 氢氧化物呈两性 D . 碳酸盐难溶于水

物质的组成、结构都是决定物质性质的重要因素．

（1） R⁺中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与Cl^﹣形成的晶体结构如图所示．
①其中R⁺的外围电子排布式为．
②该晶体中与同一个Cl^﹣相连的R⁺有个．
（2）下列有关说法正确的是（填字母）．

A . 根据等电子体原理，N₂O为直线形分子 B . 碳的第一电离能比氮小 C . 已知键能：E_N_≡N＞3E_N_﹣N ，则N₂分子中键能：E_π_键＞E_σ_键 D . 已知M_r（CH₃Cl）＞M_r（CH₃OH），则沸点：T（CH₃Cl）＞T（CH₃OH）
（3）在配位化合物[Cu（NH₃）₄]SO₄中，不考虑空间构型，内界离子的结构可用示意图表示为，其中配体分子中心原子的杂化方式为，与外界离子互为等电子体的一种分子的化学式为．

短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中X是组成有机物的基本骨架元素，元素Y的核电荷数等于W原子的最外层电子数，元素Z的最高正化合价为+2价．下列说法正确的是（　　）

A . X、Y的单质均具有较高的熔沸点 B . 最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序：W、Y、X C . 原子半径由大到小的顺序：X、Y、Z D . Z、W形成的化合物中既含有离子键，又含有共价键

某微粒用 $\text{[math]}$ ⁿ⁺表示，下列关于该微粒的叙述中符合题意的是 ( )

A . 所含质子数＝A－n B . 质子数＝Z＋A C . 所含电子数＝Z＋n D . 所含中子数＝A－Z

下列几种物质都是中学化学常见的酸，在相同条件下，酸性最强的是（）

A . H₂CO₃ B . H₂SiO₃ C . H₃PO₄ D . H₂SO₄

锰、砷、镓及其相关化合物用途非常广泛。

（1） Mn²⁺基态核外电子排布式为。
（2）砷与镓、硒是同周期的主族元素，其第一电离能从小到大的顺序是。
（3） BrCH₂CN可用于制备砷叶立德，BrCH₂CN 分子中碳原子杂化轨道类型是。
（4）在AlCl₃存在下，将C₂H₂通入AsCl₃可得到(ClCH=CH)₂AsCl等物质，AsCl₃分子的几何构型为，1mol(ClCH=CH)₂AsCl分子中含σ键的数目为。
（5） GaAs是一种重要的半导体材料，按图示掺杂锰后可得稀磁性半导体材料(晶体结构不变)，则该材料晶体中n(Ga) ∶n(Mn) ∶n(As)=。

关于元素周期表，下列叙述中正确的是 ( )

A . 在金属元素与非金属元素的分界线附近可以寻找制备半导体材料的元素 B . 在主族元素中可以寻找制备催化剂及耐高温和耐腐蚀材料的元素 C . 在过渡元素区域可以寻找制备新型农药材料的元素 D . 非金属性最强的元素在元素周期表的最右上角

W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，X原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，由此可知（）

W	X
	Y	Z

A . X、Y、Z中最简单氢化物稳定性最强的是Y B . Y元素氧化物对应水化物的酸性一定强于Z C . X元素形成的单核阴离子还原性强于Y D . W的简单气态氢化物的水溶液呈碱性

某同学对一些元素进行排列(表中数字为原子序数),根据元素周期表,下列排列你认为合理的是( )

A .

B .

C .

D .

钛被誉为“21世纪的金属”，可呈现多种化合价。其中以＋4价的Ti最为稳定。回答下列问题：

（1）基态Ti原子的价电子排布式为，核外不同空间运动状态的电子数为种。
（2）已知电离能：I₂(Ti)=1310kJ·mol^-1 ， I₂(K)=3051kJ·mol^-1.I₂(Ti)<I₂(K)，其原因为。
（3）钛某配合物可用于催化环烯烃聚合，其结构如下图所示：

①钛的配位数为，碳原子的杂化类型有种。

②该配合物中存在的化学键有(填字母)。

a.离子键b.配位键c.金属键d.共价键e.氢键
（4）钛与卤素形成的化合物熔、沸点如下表所示：

TiCl₄

TiBr₄

TiI₄

熔点/℃

-24.1

38.3

155

沸点/℃

136.5

233.5

377

分析TiCl₄、TiBr₄、TiI₄的熔点和沸点呈现一定变化规律的原因是。
（5）已知TiO₂与浓硫酸反应生成硫酸氧钛，硫酸氧钛晶体中阳离子为链状聚合形式的离子，结构如图所示，该阳离子化学式为，阴离子的立体构型为。
（6）已知TiN晶体的晶胞结构如下图所示，若该晶胞的密度为ρg·cm^-3 ，阿伏加德罗常数值为N_A ，则晶胞中Ti原子与N原子的最近距离为pm。(用含ρ、N_A的代数式表示)

2020年9月，中国向联合国大会宣布“30.60目标”，即二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。目前我国正在大力发展新能源车。磷酸铁锂电池主要成分为LiFePO₄ ，可采用二价铁盐或三价铁盐、H₃PO₄、NH₃∙H₂O等作为原料制备。

（1） H₃PO₄中PO $\text{[math]}$ 空间构型为
（2） Fe²⁺的电子排布式为。Fe³⁺比Fe²⁺更稳定的原因是。
（3） NH₃和PH₃结构相似，但NH₃易溶于水，PH₃难溶于水，原因是
（4） LiFePO₄属于简单磷酸盐，而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐，如：焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如图所示：
这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为(用n代表P原子数)。
（5）石墨可用作锂离子电池的负极材料，Li⁺嵌入石墨的两层间，导致石墨的层堆积方式发生改变，形成化学式为Li_xC₆的嵌入化合物。某石墨嵌入化合物的平面结构如图甲所示，则x=；若每个六元环都对应一个Li⁺ ，则化学式为。
（6）某金属锂的硼氢化物是优质固体电解质，并具有高储氢密度。阳离子为Li⁺ ，阴离子是由12个硼原子和12个氢原子所构成的离子团。阴离子在晶胞中的位置如图乙所示，其堆积方式为，Li⁺占据阴离子组成的所有正四面体空隙中心，该化合物的化学式为(用最简整数比表示)。假设晶胞边长为a nm，则该晶胞的密度为g/cm^-3(用含a、N_A的代数式表示)。

W、X、Y、Z、N六种主族元素，它们在周期表中位置如图所示，下列说法错误的是（）

A . 原子半径：Y＞Z＞W B . 单质的还原性：X＞Y C . 溴与元素M同主族，最高价氧化物的水化物的酸性比M的强 D . 元素N位于金属与非金属的分界线附近，可以推断N元素的单质可作半导体材料

镓(Ga)、锗(Ge)、硅(Si)、硒(Se)的单质及某些化合物如砷化镓、磷化镓等都是常用的半导体材料，应用于航空航天测控、光纤通讯等领域。回答下列问题：

（1）科学家常利用。区分晶体硅和无定形硅。
（2）硒常用作光敏材料，基态硒原子的核外电子排布式为；与硒同周期的p区元素中第一电离能大于硒的元素有种；SeO $\text{[math]}$ 的空间构型是。
（3）根据元素周期律，原子半径GaAs(填“>”或“<”，后同)，第一电离能GaAs。
（4） GaN、GaP、GaAs都是很好的半导体材料，熔点如表所示，分析其变化原因：。

物质

GaN

GaP

GaAs

熔点

1700℃

1480℃

1238℃
（5）硒化锌(ZnSe)也是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图甲所示，该晶胞中硒原子的配位数是；已知晶胞边长为apm，乙图为甲图的俯视图，A点坐标为(0，0，0)，B点坐标为( $\text{[math]}$ ， a， $\text{[math]}$ )，则D点坐标；若该晶胞密度为ρg·cm^-3 ，则阿伏加德罗常数N_A为mol^-1(只列出计算式)。

科学家对多种过渡金属元素进行深入的研究，在新能源、新材料研发，医疗等领域应用广泛。回答下列问题：

（1）铜元素位于周期表中区，画出Fe³⁺离子能量最高的能级的电子排布图。
（2） CO可以形成Ni(CO)₄、Fe(CO)₅等多种配合物，在提纯金属方面应用广泛。与CO互为等电子体的一种阴离子和一种单质分子的化学式分别为、；CO分子中σ键和π键的个数比为，试比较C、O与N的第一电离能的大小。
（3） PtCl₂(NH₃)₂有如图两种平行四边形结构：
研究表明，图a分子用于抗癌药物，在图a中用箭头标出配位键。解释分子b不溶于水的原因：。其中配体NH₃中心原子的杂化方式为。
（4）铜和氧形成的一种离子化合物(氧的化合价为-2)是良好的半导体材料。晶胞结构如图所示：
铜离子的电荷数为，其配位数为，以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标，例如图中a原子和b原子坐标分别为(0，0，0)、( $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ )，则c原子分数坐标为，若晶体密度为dg/cm³ ，设N_A为阿伏加德罗常数的值，则晶胞中阴阳离子最短距离为nm(列出计算式即可)。