2019-2020学年高二人教版化学选修三练习：1章 原子结构与性质 测评B含答案
第一章测评(B)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括14小题,每小题4分,共56分。每小题只有一个选项符合题意)
1.下列说法正确的是( )
A.氢原子光谱是所有元素的光谱中最简单的光谱之一
B.“量子化”就是不连续的意思,微观粒子运动均有此特点
C.玻尔理论不但成功解释了氢原子光谱,而且还推广到其他原子光谱
D.原子中电子在具有确定半径的圆周轨道上像火车一样高速运转着
解析:A项中,氢原子光谱是所有元素的光谱中最简单的光谱。C项中,玻尔理论成功解释了氢原子光谱,但解释多电子原子的光谱时却遇到了困难。D项中,原子中电子运动轨迹没有确定的半径。
答案:B
2.在下面的电子结构中,第一电离能最小的原子可能是( )
A.ns2np3 B.ns2np5
C.ns2np4 D.ns2np6
解析:同周期从左到右,第一电离能总体上呈增大的趋势,但其中的ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能由于最外层上的电子处于半充满或全充满状态而反常,它们的第一电离能略大于后一主族元素的第一电离能,如氮的第一电离能大于氧的第一电离能。
答案:C
3.在d轨道中电子排布成,而不排布成,其最直接的根据是( )
A.能量最低原理 B.泡利不相容原理
C.原子轨道能级图 D.洪特规则
解析:根据洪特规则,电子优先进入平行轨道使体系能量最低。
答案:D
4.下列基态原子的外围电子排布式中,正确的是( )
A.3d94s2 B.3d44s2
C.4d105s0 D.4d85s2
解析:电子进入轨道满足能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则及特例。
答案:C
5.构造原理揭示的电子排布能级顺序,实质是各能级能量高低,若以E表示某能级的能量,下列能量大小顺序中正确的是( )
A.E(3s)>E(2s)>E(1s)
B.E(3s)>E(3p)>E(3d)
C.E(4f)>E(4s)>E(3d)
D.E(5s)>E(4s)>E(4f)
解析:形状相同的原子轨道,电子层数越高能量越大,同一电子层中能量顺序是nf>nd>np>ns,根据能级交错现象,3d轨道的能量高于4s,4f轨道的能量高于5s。
答案:A
6.O、S、As三种元素比较,正确的是( )
A.电负性O>S>As,原子半径O
S>As
D.电负性O>S>As,原子半径O>S>As
解析:同主族元素的电负性从上到下逐渐减小,同周期元素的电负性从左到右逐渐增大,故电负性O>S>As,元素的原子半径同周期从左到右逐渐减小,同主族从上到下逐渐增大,原子半径As>S>O。
答案:A
7.能够证明电子在核外是分层排布的事实是( )
A.电负性 B.电离能
C.电子亲和能 D.电势能
解析:电离能数值的分级出现,证明了核外电子排布是分层的。
答案:B
8.下列关于稀有气体的叙述不正确的是( )
A.各原子轨道电子均已填满
B.其原子与同周期ⅠA、ⅡA族阳离子具有相同的核外电子排布
C.化学性质非常不活泼
D.同周期中稀有气体第一电离能最大
解析:稀有气体元素原子的核外电子排布和同周期ⅤA、ⅥA、ⅦA族阴离子(得电子达饱和)的电子排布相同,还与下一周期ⅠA、ⅡA族阳离子(失去最外层电子)的电子排布相同。
答案:B
9.下列叙述正确的是( )
A.可能存在核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s24p1的原子
B.在氢原子的基态电子的概率分布图中,小黑点的疏密程度表示电子在该区空间出现概率的大小
C.当电子排布在同一能级的不同轨道时,总是优先单独占据一个轨道,而且自旋状态相反
D.1个原子轨道里最多只能容纳2个电子,而且自旋状态相同
解析:A中原子的核外电子排布式应该为1s22s22p63s23p63d14s2;当电子排布在同一能级的不同轨道时,总是优先单独占据一个轨道,而且自旋状态相同,而一个原子轨道里最多只能容纳2个电子,而且自旋状态相反,所以C、D错误。
答案:B
10.已知X、Y是主族元素,I为电离能,单位是kJ·mol-1。请根据下表所列数据判断,错误的是( )
元素
I1
I2
I3
I4
X
500
4 600
6 900
9 500
Y
580
1 800
2 700
11 600
A.元素X的常见化合价是+1价
B.元素Y是ⅢA族元素
C.元素X与氯元素形成化合物时,化学式可能是XCl
D.若元素Y处于第三周期,它可与冷水剧烈反应
解析:根据各级电离能的变化,知道元素X的I1、I2差别很大,故X常显+1价,A、C两项正确。元素Y的I3、I4有极大变化,所以Y应是ⅢA族元素,B项正确。若Y在ⅢA族且为第三周期,则Y为Al,它不能与冷水反应,D项错误。
答案:D
11.已知X、Y元素同周期,且电负性X>Y,下列说法错误的是( )
A.最高价含氧酸的酸性:X对应的酸性弱于Y对应的酸性
B.在元素周期表中X位于Y的右边
C.Y的气态氢化物的稳定性小于X的气态氢化物的稳定性
D.X与Y形成的化合物中,X显负价,Y显正价
解析:同周期中电负性大的元素非金属性也强,故X的非金属性比Y的强,X对应的最高价含氧酸的酸性强于Y对应的最高价含氧酸的酸性,同周期中非金属性强的元素排在非金属性弱的元素的右边,非金属性强,其气态氢化物的稳定性就强,在形成化合物时,电负性大的元素显负价。
答案:A
12.人们常将在同一原子轨道上运动的,自旋状态相反的2个电子,称为“电子对”;将在同一原子轨道上运动的单个电子,称为“未成对电子”。以下有关主族元素原子的“未成对电子”的说法,正确的是( )
A.核外电子数为奇数的基态原子,其原子轨道中一定含有“未成对电子”
B.核外电子数为偶数的基态原子,其原子轨道中一定不含“未成对电子”
C.核外电子数为偶数的基态原子,其原子轨道中一定含有“未成对电子”
D.核外电子数为奇数的基态原子,其原子轨道中可能不含“未成对电子”
解析:核外电子数为奇数的基态原子,至少有一个电子会单独占据一个原子轨道而不成对,A项对,D项错;核外电子数为偶数的基态原子,其原子轨道中可能含未成对电子,如碳原子的电子排布图:,B、C两项均错。
答案:A
13.已知短周期元素的离子,aA2+、bB+、cC3-、dD-都具有相同的电子层结构,则下列叙述中错误的是( )
A.金属性:B>A>C>D
B.原子半径:B>A>C>D
C.元素的电负性:D>C>B>A
D.离子半径:C3->D->B+>A2+
解析:四种原子分在两个周期,A、B是金属元素,C、D是非金属元素,原子序数:A>B>D>C。电负性:A>B,C项错误。
答案:C
14.A、B、C、D四种元素,已知A元素是地壳中含量最多的元素;B元素为金属元素,它的原子核外K、L层上电子数之和等于M、N层电子数之和;C元素是第三周期第一电离能最小的元素;D元素在第三周期中第一电离能最大。下列有关叙述错误的是( )
A.四种元素A、B、C、D分别为O、Ca、Na、Ar
B.元素A、B、C两两组成的化合物可为CaO、CaO2、Na2O、Na2O2等
C.元素A、C简单离子的半径大小关系为AC
解析:地壳中含量最高的元素是氧,A为氧元素;从B元素的电子排布可知,其为钙元素;第三周期第一电离能最小的元素是钠,故C为钠元素;0族元素是同周期第一电离能最大的元素,故D元素是Ar。A、C离子分别是O2-、Na+,二者具有相同的电子层结构,钠的原子序数较大,故离子半径O2->Na+,C项错误。
答案:C
二、非选择题(本题包括4小题,共44分)
15.(10分)A、B、C、D、E代表5种元素。请填空:
(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,其元素符号为 。
(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同,B的元素符号为 ,C的元素符号为 。
(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满,D的元素符号为 ,其基态原子的电子排布式为 。
(4)E元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有1个未成对电子,E的元素符号为 ,其基态原子的电子排布式为 。
解析:(1) A元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,可推知该元素是氮元素,符号为N。
(2)B、C元素的离子的电子层结构与氩相同,可推知B为氯(Cl),C为钾(K)。
(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满,可知D为铁元素(Fe),其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。
(4)E元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有1个未成对电子,则E原子的外围电子排布式应为3d104s1,即29号元素铜,铜基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。
答案:(1)N
(2)Cl K
(3)Fe 1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2
(4)Cu 1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
16.(10分)(1)某元素的基态原子最外层电子排布式为3s23p2,它的次外层上电子云形状有 种,原子中所有电子占有 个轨道,核外共有 个不同运动状态的电子。
(2)E原子核外占有9个轨道,且具有1个未成对电子,E离子结构示意图是 。
(3)F、G都是短周期元素,F2-与G3+的电子层结构相同,则G元素的原子序数是 ,F2-的电子排布式是 。
(4)M能层上有 个能级,有 个轨道,作为内层最多可容纳 个电子,作为最外层时,最多可含有 个未成对电子。
(5)在元素周期表中,最外层只有1个未成对电子的主族元素原子处于 族;最外层有2个未成对电子的主族元素原子处于 族。
答案:(1)2 8 14 (2)+17
(3)13 1s22s22p6 (4)3 9 18 3 (5)ⅠA、ⅢA、ⅦA ⅣA、ⅥA
17.(12分)现有A、B、C、D四种元素,A是第五周期第ⅣA族元素,B是第三周期元素,B、C、D的价电子数分别为2、2、7。四种元素原子序数从小到大的顺序是B、C、D、A。已知C和D的次外层电子数均为18个。
(1)写出A、B、C、D的元素符号:A 、B、C 、D 。
(2)C位于元素周期表的 区,C2+的电子排布式 。
(3)其中最高价氧化物对应水化物碱性最强的化合物是 (写化学式,下同);最高价氧化物对应水化物酸性最强的化合物是 。
(4)元素的第一电离能最小的是 ,元素的电负性最大的是 。
解析:(1)A是第五周期ⅣA族元素,则A元素为Sn。由于B是第三周期元素,且其价电子数为2,所以B元素为Mg。由于C、D的原子序数均大于B,C、D的价电子为2、7,且C、D的次外层电子数均为18个,因此,C应该为ⅡB族元素Zn,又因为原子序数ZnZn>Sn,故最高价氧化物对应水化物碱性最强的是Mg(OH)2。Br是非金属,其最高价氧化物对应水化物呈酸性,其化学式为HBrO4。
(4)元素的第一电离能越小,表示其失去一个电子的能力越强,其金属性越强,故镁元素的第一电离能最小。电负性越大,表示其吸引电子的能力越强,其非金属性越强,故电负性最大的为溴元素。
答案:(1)Sn Mg Zn Br
(2)ds 1s22s22p63s23p63d10
(3)Mg(OH)2 HBrO4
(4)Mg Br
18.(12分)前四周期元素A、B、C、D、E、F原子序数依次增大,其相关性质如下表所示:
A
2p能级电子半充满
B
与A同周期,且原子核外有2个未成对电子
C
基态原子核外有6个原子轨道排有电子,且只有1个未成对电子
D
其基态原子外围电子排布为msnmpn+2
E
前四周期元素中,E元素基态原子未成对电子数最多
F
基态F+各能级电子全充满
请根据以上情况,回答下列问题:
(1)E元素基态原子核外有 种能量不同的电子,电子排布式为 ,F位于元素周期表第 周期第 族,写出F元素基态原子的外围电子排布式 。
(2)B和C可形成一种同时含有共价键和离子键的化合物,写出此化合物的电子式 。
(3)A、B、C、D四种元素第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。B、C、D三种元素的简单离子的半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示)。
(4)写出一个化学方程式证明元素B和D的非金属性强弱 。
(5)许多金属盐都可以发生焰色反应,如元素C,其原因是 。
解析:2p能级处于半满状态的元素是氮,A为氮元素,则B为氧元素;C元素核外有11个电子,为钠元素;由D元素的电子排布式可知为S;由于半满状态也是稳定态,故Cr是前四周期中未成对电子最多的元素,E为铬元素;F+各能级都全充满,故为铜元素。
(2)钠与氧可形成Na2O2和Na2O两种化合物,其中Na2O2中既有离子键又有共价键。
(3)注意氮原子的2p能级处于半满状态,结构稳定导致其第一电离能比氧大。
(4)利用非金属的置换反应证明氧、硫的非金属性强弱关系。
(5)焰色反应是由于电子从激发态(高能量)能级向低能级跃迁时,多余的能量以光的形式释放出来所产生的。
答案:(1)7 1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1 四 ⅠB 3d104s1
(2)Na+[∶∶]2-Na+
(3)N>O>S>Na S2->O2->Na+
(4)2H2S+O22S↓+2H2O
(5)激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时,以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量
