高中化学第一章原子结构与性质单元过关检测含解析新人教版选修3
第一章 原子结构与性质
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分100分，时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题，共42分)
一、选择题(本题包括14个小题，每小题3分，共42分。每小题仅有一个选项符合题意)
1．下列选项中，第二电离能最大的元素所具有的电子层结构为( )
A．1s2 B．1s22s1
C．1s22s2 D．1s22s22p1
答案 B
解析 1s22s1失去1个电子后成为稳定的1s2结构再失1个电子需很高能量。
2．下列所发生的现象与电子的跃迁无关的是( )
答案 D
解析 燃放焰火、霓虹灯、燃烧蜡烛等发光现象，是这些物质从外界获取了能量，使核外电子的能量升高，电子就会从基态跃迁到激发态，这些处于激发态的原子不稳定，当电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，将释放能量，光是电子释放能量的一种重要形式，A、B、C三项与电子的跃迁有关；平面镜成像利用了光的反射，与电子的跃迁无关，D项错误。
3．电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述。下列有关电子云的说法正确的是( )
A．概率密度的大小体现了电子数目的多少
B．概率密度的大小体现了空间某处电子出现概率的大小
C．基态C原子的1s电子的电子云和2s电子的电子云完全相同
D．基态Li原子的1s电子的电子云和2s电子的电子云形状不同
答案 B
解析 电子云是核外电子的概率密度分布，体现了电子在空间某处出现概率的大小，不是电子数目的多少，A项错误，B项正确。1s、2s电子的电子云形状相同，半径不同，C、D两项均错误。
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4．下列说法正确的是( )
A．元素的第一电离能越大，其金属性一定越强
B．元素的第一电离能越小，其金属性一定越强
C．同主族元素的单质从上到下，金属性增强，熔点升高
D．金属单质与酸反应越容易，其元素的电负性越小
答案 D
解析 一般来说，元素的第一电离能越小，元素的金属性越强，但第一电离能的大小还与原子的价电子排布有关，如Mg的第一电离能大于Al的，但金属性Mg比Al强，故A、B两项均错误；同主族元素从上到下，金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱；同主族非金属元素的单质，其熔点逐渐增大，如卤族元素，同主族金属元素的单质，其熔点逐渐降低，如碱金属，C项错误；金属单质与酸反应越容易，元素的金属性越强，则电负性越小，D项正确。
5．已知某元素＋2价离子的核外电子排布式为
1s22s22p63s23p63d9，该元素在周期表中的位置是( )
A．第三周期Ⅷ族，p区 B．第三周期ⅤB族，d区
C．第四周期ⅠB族，ds区 D．第四周期ⅤB族，f区
答案 C
解析 题给＋2价离子的核外有27个电子，则该元素原子核外有29个电子，29号元素是铜，位于第四周期ⅠB族，位于ds区。
6．下列说法不正确的是( )
A．元素原子的核外电子排布呈现周期性变化是形成元素周期系的根本原因
B．元素周期表可分为5个区，其中非金属元素分布在s区和p区
C．所有区的名称均来自按构造原理最后填入电子的能级符号
D．周期表共18个纵列，可分为7个主族，7个副族，1个Ⅷ族，1个0族
答案 C
解析 除ds区外，区的名称均来自按构造原理最后填入电子的能级符号。
7．具有下列电子排布式的原子中半径最大的是( )
A．1s22s22p63s23p1 B．1s22s22p3
C．1s22s22p5 D．1s22s22p63s23p4
答案 A
解析 由题给电子排布式可知，A、D是第三周期元素，B、C是第二周期元素。根据同一周期(除稀有气体元素外)从左到右，原子半径逐渐减小；同一主族从上到下，原子半径逐渐增大可知，这4个原子中原子半径最大的是Al。
8．下列变化需要吸收能量的是( )
A．1s22s22p63s1―→1s22s22p6
B．3s23p5―→3s23p6
C．2px―→2pz
D．2H―→H—H
答案 A
解析
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A项所示为3s轨道上失去1个电子，失去电子需要吸收能量，正确；B项表示3p能级上得到1个电子，为放出能量的变化，错误；C项，p能级的3个轨道px、py、pz能量相同，错误；D项表示2个氢原子结合为H2分子的过程，是放热过程，错误。
9．下列说法正确的是( )
A．因为p轨道是哑铃形的，所以p轨道上的电子也是哑铃形的
B．能层序数为3时，有3s、3p、3d、3f四个轨道
C．氢原子中只有一个电子，故氢原子核外只有一个轨道
D．原子轨道与电子云都是用来形象描述电子运动状态的
答案 D
解析 p轨道呈哑铃形，指的是电子出现频率高的区域的形状，而不是电子的形状，A项错误；能层序数为3时，有3s、3p、3d三个能级，共有9个轨道，B项错误；氢原子中虽只有一个电子，只填充1s轨道，但氢原子核外还有空轨道，故C项错误。
10．若aAm＋与bBn－的核外电子排布相同，则下列关系不正确的是( )
A．离子半径：Am＋
Z
B．氢化物的稳定性：XY>X
D．离子半径：Z>Y>X
答案 C
解析 根据题设条件推知W为Cl、X为F、Y为Al、Z为Na。选项A，Al、Na同周期，根据同周期元素递变规律，Na的金属性大于Al；选项B，非金属性F>Cl，稳定性HF>HCl；选项C，同周期元素原子半径：Na>Al>Cl，同主族元素原子半径：Cl>F，故原子半径：Na>Al>F；选项D，核外电子排布相同的离子半径：F－>Na＋>Al3＋。
12．下列电子排布式表示基态原子的核外电子排布的是( )
A．1s22s22p63s13p3
B．1s22s22p63s23p63d104s14p1
C．1s22s22p63s23p63d24s1
D．1s22s22p63s23p63d104s24p1
答案 D
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解析 A项，该元素原子核外共有14个电子，根据构造原理，其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，而选项中的排布式为1s22s22p63s13p3，是3s能级上的一个电子跃迁到了3p能级上，因此属于激发态原子，错误；B项，该元素原子核外有30个电子，基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，而选项中的排布式为1s22s22p63s23p63d104s14p1，是4s能级上的一个电子跃迁到4p能级上，属于激发态原子，错误；C项，同样违背构造原理，原子处于激发态，错误；D项，该元素原子核外有31个电子，满足构造原理，能量最低，属于基态原子，正确。
13．具有下列电子层结构的原子，其第一电离能由大到小排列的顺序正确的是( )
①3p轨道上只有一对成对电子的原子 ②外围电子排布式为3s23p6的原子 ③3p轨道为半充满的原子 ④正三价阳离子的电子层结构与氖原子相同
A．①②③④ B．③①②④
C．②③①④ D．②④①③
答案 C
解析 根据题意分析可知，①的最外层电子排布图为，是S元素；②的核外电子排布式为
[Ne]3s23p6，是Ar元素；③的最外层电子排布图是，是P元素；④的核电荷数是13，是Al元素。同周期从左到右，元素的第一电离能有增大趋势，但P具有3p轨道呈半充满的结构，原子较稳定，其第一电离能大于S的，所以四种元素第一电离能由大到小的顺序是Ar、P、S、Al。
14．现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：
①1s22s22p63s23p4 ②1s22s22p63s23p3
③1s22s22p3 ④1s22s22p5
则下列有关比较中正确的是 ( )
A．第一电离能：④>③>②>①
B．原子半径：④>③>②>①
C．电负性：④>③>②>①
D．最高正化合价：④>③＝②>①
答案 A
解析 由电子排布式可知①为S，②为P，③为N，④为F。第一电离能为④>③>②>①，A项正确；原子半径应是②最大，④最小，B项错误；电负性应是④最大，②最小，C项错误；F无正价，最高正价为①>②＝③，D项错误。
第Ⅱ卷(非选择题，共58分)
二、非选择题(本题包括4个小题，共58分)
15．(14分)(1)写出具有下列电子排布的微粒的核电荷数、元素符号，在周期表中的位置。
①A原子 1s22s22p5________、________；第________周期第________族。
②B－ 1s22s22p63s23p6__________、____________；第______周期第______族。
③C原子 [He]2s22p3 __________、____________；第______周期第______族。
(2)外围电子排布为3d54s2的原子，其原子结构示意图为__________，其最高
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正价为__________；第______周期______族。
答案 (1)①9 F 二 ⅦA ②17 Cl 三 ⅦA ③7 N 二 ⅤA (2) ＋7价 四 ⅦB
解析 (1)①对于原子，核电荷数＝核外电子数，确定A元素为F，位于周期表中第二周期ⅦA族。②对于阴离子，核电荷数＝核外电子数－电荷数＝18－1＝17，故B－为Cl－；位于周期表中第三周期ⅦA族。③将简化电子排布式还原为电子排布式，即1s22s22p3，判断C原子为N；位于周期表中第二周期ⅤA族。
(2)由构造原理知该元素电子排布式为
1s22s22p63s23p63d54s2，原子结构示意图为，最高正价为＋7；位于第四周期ⅦB族。
16．(14分)根据下列五种元素(其中四种为主族元素，一种为0族元素)的电离能数据(单位：kJ·mol－1)，回答下列各题。
元素代号
I1
I2
I3
I4
Q
2080
4000
6100
9400
R
500
4600
6900
9500
S
740
1400
7700
10500
T
580
1800
2700
11600
U
420
3100
4400
5900
(1)在元素周期表中，最可能处于同一族的是( )
A．Q和R B．S和T
C．T和U D．R和T
E．R和U
(2)它们的氯化物的化学式，最可能正确的是( )
A．QCl2 B．RCl
C．SCl3 D．TCl
E．UCl4
(3)S元素最可能是( )
A．s区元素 B．稀有气体元素
C．p区元素 D．准金属
E．d区元素
(4)下列元素中，化学性质和物理性质与Q元素最相似的是( )
A．硼(1s22s22p1) B．铍(1s22s2)
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C．锂(1s22s1) D．氢(1s1)
E．氦(1s2)
答案 (1)E (2)B (3)A (4)E
解析 根据题给电离能的数据，分析可知，Q是稀有气体元素，R、U是ⅠA族元素，S是ⅡA族元素，T是ⅢA族元素。然后即可回答有关问题。
17．(14分)下表给出了14种元素的电负性：
运用元素周期律知识完成下列各题。
(1)同一周期中，从左到右，主族元素的电负性________；同一主族中，从上到下，元素的电负性________。所以主族元素的电负性随原子序数递增呈____________变化。
(2)短周期元素中，电负性最大的元素与氢元素形成的化合物属于________化合物，用电子式表示该化合物的形成过程__________________________。
(3)已知：两成键元素间的电负性差值大于1.7时，通常形成离子键，两成键元素间的电负性差值小于1.7时，通常形成共价键。则Mg3N2、BeCl2、AlCl3、SiC中为离子化合物的是________，为共价化合物的是________。
答案 (1)逐渐增大 逐渐减小 周期性
(2)共价 H＋―→H
(3)Mg3N2 BeCl2、AlCl3、SiC
解析 (1)分析可知，所给元素位于元素周期表的第二、三周期，分属于7个主族：
第二周期元素
Li
Be
B
C
N
O
F
电负性
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
第三周期元素
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
电负性
0.9
1.2
1.5
1.8
2.1
2.5
3.0
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可以看出：a.同周期从左到右，元素的电负性逐渐增大，同主族从上到下，元素的电负性逐渐减小；b.随着核电荷数的递增，元素的电负性呈现周期性变化。
(3)Mg3N2中Mg、N两元素电负性差值为1.8，大于1.7，形成离子键，故Mg3N2为离子化合物；BeCl2、AlCl3、SiC中组成元素的电负性差值分别为1.5、1.5、0.7，均小于1.7，形成共价键，故3种物质均为共价化合物。
18．(16分)下图是元素周期表的简略框架图。
(1)请在上图所示的元素周期表中画出金属元素与非金属元素的分界线。元素周期表的5个区中，不全是金属元素的区为________。
(2)根据氢元素最高正化合价与最低负化合价的绝对值相等，你认为还可把氢元素放在元素周期表中的________族；有人建议将氢元素排在元素周期表的ⅦA族，请你写出支持这一观点的1个化学事实：____________________________________________________。
(3)上图中元素①②的原子价电子排布式分别为________、________。比较元素①与元素②的下列性质(填“>”或“<”)。
原子半径：①________②；电负性：①________②；金属性：①________②；第一电离能：①______②。
(4)某短周期元素最高正化合价为＋7，其原子结构示意图为____________。
答案 (1)
(2)ⅣA 氢原子得到1个电子达到最外层2电子的稳定结构(其他合理答案均可，如与碱金属元素可形成离子化合物M＋[∶H]－等)
(3)3s2 3s23p1 ＞ ＜ ＞ ＞ (4)
解析 (1)元素周期表的5个区为s区、p区、d区、ds区和f区，其中s区中的氢以及p区的大部分元素不是金属元素。
(2)最高正化合价与最低负化合价绝对值相等的族为ⅣA族；氢原子得到1个电子达到稳定结构，这一特点同ⅦA族元素相同。
(3)由①和②在元素周期表中的位置可以确定①和②分别为Mg和Al，价电子排布式分别为3s2和3s23p1。利用同周期元素性质的递变规律可知，原子半径：Mg>Al，金属性：Mg>Al，电负性：Al>Mg；Ⅱ
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A族元素的第一电离能比同周期相邻元素的第一电离能大，所以第一电离能：Mg>Al。
(4)短周期元素最高正化合价为＋7的元素应为ⅦA族元素，氟元素无正价，所以该元素为氯元素。
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