2019高中化学课下能力提升（一）原子结构精练新人教版

2019高中化学课下能力提升（一）原子结构精练新人教版

原子结构一、选择题1．下列关于多电子原子核外电子的运动规律的叙述正确的是(　　)A．所有的电子在同一区域里运动B．在离原子核较近的区域内运动的电子能量较高，在离原子核较远的区域内运动的电子能量较低C．处于最低能量的原子叫基态原子D．同一原子中，4s、4p、4d、4f所能容纳的电子数越来越多，各能级能量大小相等2．(2016·日照高二检测)下列电子层中，包含有f能级的是(　　)A．K电子层　　　　　　　B．L电子层C．M电子层D．N电子层3．下列多电子原子不同能级能量高低的比较错误的是(　　)A．1s<2s<3s　　　　B．2p<3p<4pC．3s<3p<3dD．4s>3d>3p4．(2016·汕头高二检测)下列说法正确的是(　　)A．基态原子的能量一定比激发态原子的能量低B．1s22s12p1表示的是基态原子的电子排布C．日常生活中我们看到的许多可见光，如霓虹灯光、节日焰火，都与原子核外电子发生跃迁释放能量有关D．电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱5．(2016·宜昌高二检测)下列关于价电子构型为3s23p4的粒子描述正确的是(　　)A．它的元素符号为OB．它的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4C．可以与H2化合生成液态化合物D．其电子排布图为：6．(2016·潍坊高二检测)下列原子轨道表示式中，表示氧原子的基态电子轨道排布式正确的是(　　)A.B.nC.D.7．(2016·泰安高二检测)当镁原子由1s22s22p63s2变为1s22s22p63p2时，以下认识正确的是(　　)A．镁原子由基态转化成激发态，这一过程中吸收能量B．镁原子由激发态转化成基态，这一过程中释放能量C．转化后位于p能级上的两个电子处于同一轨道，且自旋状态相同D．转化后镁原子与硅原子电子层结构相同，化学性质相似8．以下是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况。其中违反了洪特规则的是(　　)A．①　　B．①③　　C．②④⑤　　D．③④⑤9．(2016·漳州高二检测)下列各组中的X和Y两种原子，在周期表中一定位于同一族的是(　　)A．X原子和Y原子最外层都只是一个电子B．X原子的核外电子排布式为1s2，Y原子的核外电子排布式为1s22s2C．X原子的2p能级上有三个电子，Y原子的3p能级上有三个电子D．X原子核外M层上仅有两个电子，Y原子核外N层上也仅有两个电子10．(2016·天水高二检测)若某原子在处于能量最低状态时，外围电子排布为4d15s2，则下列说法正确的是(　　)A．该元素原子处于能量最低状态时，原子中共有3个未成对电子B．该元素核外共有5个电子层C．该元素原子的M能层共有8个电子D．该元素原子最外层共有3个电子二、非选择题11．(2016·玉溪高二检测)如图是s能级和p能级的电子云轮廓图，试回答问题。n(1)s电子云轮廓图呈________形，每个s能级有________个原子轨道；p电子云轮廓图呈________形，每个p能级有________个原子轨道，其能量关系为________。(2)元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn＋1，原子中能量最高的是________电子，其电子云在空间有________方向；元素X的名称是________，它的氢化物的电子式是________。若元素Y的原子最外层电子排布式为nsn－1npn＋1，那么Y的元素符号应为________，原子的电子排布图为_________________。12．(2016·襄阳高二检测)(1)写出砷的元素符号________，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)写出Ni的元素名称________，该元素在周期表的位置为第________周期，第________族。(3)第四周期基态原子中未成对电子数最多的元素是________，该元素基态原子的价电子轨道表示为________________。(4)第三电子层上有________个能级，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。13．按照下列元素基态(能量最低)原子的电子排布特征判断元素，并回答问题。基态原子电子排布特征A只有一个能层且只含1个电子B3p轨道上得到1个电子后不能再容纳外来电子C2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反D第三能层上有8个电子，第四能层上只有1个电子E外围电子排布为3s23p6(1)写出由A、B、C、D中的三种元素组成的化合物的化学式(至少写出5种)：________________________________________________________________________。(2)写出用上述元素组成的物质制得A的单质的化学方程式(至少写出2个)：_____________________；________________________。(3)检验某溶液中是否有D＋，可通过________反应来实现；检验某溶液中是否含有B－，通常所用的试剂是________和________。(4)写出E的元素符号：________，要证明太阳上是否含有E元素，可采用的方法是________________________________________________________________________。[能力提升]n14．(2016·唐山高二检测)已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题：(1)X元素原子基态时的电子排布式为________，该元素的元素符号是________。(2)Y元素原子的价层电子的电子排布图为________，该元素的名称是________。(3)已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ3，产物还有ZnSO4和H2O，该反应的化学方程式是________________________。15．(2016·滨州高二检测)下表给出了五种元素的相关信息，其中X、Y、Z、W为短周期元素。元素相关信息X在常温、常压下，其单质是气体，随着人类对环境的认识和要求的提高，它将成为备受青睐的清洁燃料Y工业上通过分离液态空气获得其单质，其某种同素异形体是保护地球地表环境的重要屏障Z植物生长营养元素之一，它能形成多种氧化物，其中一种是早期医疗中使用的麻醉剂W室温下其单质呈粉末状固体，加热易熔化。该单质在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰M它是人体不可缺少的微量元素，其单质也是工业生产中不可缺少的金属原材料，常用于制造桥梁、楼房等根据上述信息填空：(1)Y元素的基态原子含有几个能层：________，其中第二能层中有哪几个能级：________，画出W的原子结构示意图：________。(2)Z与X形成的某一化合物能和Z与Y形成的另一无色化合物(这两种化合物分子中原子个数比皆为1∶2)一起用作火箭助推剂，写出两者发生反应生成无毒物质的化学方程式：________________________________________________________________________。(3)某矿藏主要含W、M两种元素组成的化合物，它是我国生产某强酸的主要原料。试写出该生产过程中第一阶段主要反应的化学方程式：________________________________________________________________________。课下能力提升(一)n1．解析：选C　在含有多个电子的原子里，电子分别在能量不同的区域内运动，A错误；在多个电子的原子中，电子的能量是不相同的，在离原子核较近的区域内运动的电子能量较低，在离原子核较远的区域内运动的电子能量较高，B错误；处于最低能量的原子叫基态原子，当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子，C正确；同一原子中，4s、4p、4d、4f所能容纳的电子数越来越多，是正确的，但第四能层中，能级的能量大小不同：E(4s)E[(n＋1)s]，即4s能级能量小于3d。所以D错误。4．解析：选C　同类原子基态比激发态的能量低，A选项错误；1s22s12p1不符合构造原理，处于激发态，B选项错误；原子光谱有发射光谱和吸收光谱两种，电子从激发态跃迁到基态时产生发射光谱，从基态到激发态跃迁时产生吸收光谱，D选项错误。5．解析：选B　价电子构型为3s23p4的元素是16号元素S，O元素的价电子构型为2s22p4，A错误；S元素的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，B正确；硫和氢气化合生成的硫化氢是气体而不是液体，C错误；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，且自旋方向相同，所以3p能级上电子排布图违反洪特规则，D错误。6．解析：选B　轨道(能级相同的轨道)中电子优先单独占据1个轨道，且自旋方向相同，原子的能量最低，O原子能量最低排布是，B项正确。7．解析：选A　镁原子要从外界吸收能量才能由1s22s22p63s2(基态)变为1s22s22p63p2(激发态)，A正确；B错误；转化后位于p能级上的两个电子处于不同轨道，且自旋状态相同，C错误；硅原子有14个电子，处于激发态的镁原子的电子数为12个，D错误。8．解析：选C　洪特规则是在原子的同一电子亚层排布的电子，总是尽先占据不同的轨道，而且自旋方向相同，这样可以使原子的能量最低，原子处于稳定状态。①同一轨道电子的自旋方向相反，违背泡利不相容原理，错误；②不同轨道的单电子自旋方向相反，违背洪特规则，正确；③符合洪特规则，错误；④电子应该尽先占据不同的轨道，每一个轨道有一个电子，自旋方向相同，违反洪特规则，正确；⑤不同轨道的单电子自旋方向相反，违背洪特规则，正确；⑥符合洪特规则，错误。因此违反了洪特规则的是②④⑤，选项是C。9．解析：选C　最外层只有一个电子的不一定在同一族，如金属钠和金属铜的最外层都是一个电子，但是钠属于第ⅠA族，而铜属于第ⅠB族，A错误；X原子是He，属于0族元素，Y原子是Be，属于第ⅡA族，B错误；X原子核外M层上仅有两个电子，X是镁原子，属于第ⅡA族，N层上也仅有两个电子的原子除了钙原子，还有锌、铁等原子，D错误。n10．解析：选B　该元素原子处于能量最低状态时，原子中共有1个未成对电子，A错误；该元素原子核外共有5个电子层，B正确；该元素原子的M能层共有18个电子，C错误；该元素原子最外层共有2个电子，D错误。11．解析：(1)ns能级各有1个轨道，np能级各有3个轨道，s电子的原子轨道都是球形的，p电子的原子轨道都是哑铃形的，每个p能级有3个原子轨道，它们相互垂直，分别以px、py、pz表示，能量px＝py＝pz。(2)因为元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn＋1，np轨道已排上电子，说明ns轨道已排满电子，即n＝2，则元素X的原子核外电子排布式为1s22s22p3，是氮元素；当元素Y的原子最外层电子排布式为nsn－1npn＋1时，有n－1＝2，则n＝3，那么Y元素的原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，是硫元素。答案：(1)球　1　哑铃　3　相等　(2)2p　三个互相垂直的伸展　氮　　S　12．解析：(1)砷的元素符号为As，是第33号元素，核外有33个不同运动状态的电子，其核外电子排布为：1s22s22p63s23p63d104s24p3，即有18个轨道。(2)镍的元素符号为Ni，在周期表中的第四周期，第Ⅷ族。(3)第四周期元素中，外围电子排布为ndxnsy，且能级处于半满稳定状态时，含有的未成对电子数最多，即外围电子排布为3d54s1，此元素为铬，其基态原子的价电子轨道表示为　。(4)第三电子层上有s、p、d三个不同的能级，由于每个电子层最多容纳2n2个电子，故当第三层作为内层时，最多可容纳18个电子，作为最外层时，当3p轨道仅填充3电子时未成对电子最多，有3个未成对电子。答案：(1)As　18　33　(2)镍　四　Ⅷ　(3)铬(或Cr)　(4)3　18　313．解析：由A只有1个能层且只含1个电子，判断A为氢元素；B原子3p轨道得1个电子饱和，则原有5个电子，即B的电子排布式为1s22s22p63s23p5，为氯元素；C原子电子排布图为，为氧元素；D为钾元素；E为氩元素。n答案：(1)KOH、KClO、KClO3HClO、HClO3等(合理即可)(2)2H2O2H2↑＋O2↑　2K＋2H2O===2KOH＋H2↑(合理即可)　(3)焰色　AgNO3　稀硝酸　(4)Ar　对太阳光进行光谱分析14．解析：(1)X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，则X是第四周期第ⅤA族元素，即X为As，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3。(2)Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子，且As跟Y可形成化合物As2Y3，可知Y为O；又因为X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42，可得到Z为H。(3)X2Y3为As2O3，XZ3为AsH3，则As2O3、稀硫酸与Zn反应的化学方程式为As2O3＋6Zn＋6H2SO4===2AsH3↑＋6ZnSO4＋3H2O。答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3　As(2)(3)As2O3＋6Zn＋6H2SO4===2AsH3↑＋6ZnSO4＋3H2O15．解析：氢气是一种清洁燃料，所以X为氢元素；臭氧对紫外线有吸收作用，是保护地球地表环境的重要屏障，所以Y为氧元素，其基态原子含有K层与L层两个能层，L电子层为第二能层，有两个能级，是s、p能级(即2s和2p)；氮、磷、钾是植物生长营养元素，N2O俗名“笑气”，是早期医疗中使用的麻醉剂，所以Z为氮元素；单质硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，所以W为硫元素；日常生产和生活中最常用的金属是铁、铜和铝，其中只有铁是人体不可缺少的微量元素，所以M为铁元素。(2)氮和氢形成的原子个数比为1∶2的化合物为N2H4，氮和氧形成的原子个数比为1∶2的化合物有NO2和N2O4，其中N2O4是无色气体，NO2是红棕色气体，N2H4和N2O4反应生成无毒的N2和H2O。(3)以黄铁矿(主要成分是FeS2)为原料制备硫酸，其第一阶段主要反应是煅烧黄铁矿。答案：(1)两个　2s和2p　　(2)2N2H4＋N2O43N2＋4H2O　(3)4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2