人教版第一章原子结构与性质测试题.docx
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人教版第一章原子结构与性质测试题
第一章原子结构与性质测试题
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分。
每小题只有一个选项符合题意。
)
1.下列离子中外层d轨道达全充满状态的是
A.Cu+B.Fe3+C.Co3+D.Cr3+
2.下列说法错误的是
A.ns电子的能量不一定高于(n-1)p电子的能量
B.6C的电子排布式1s22s22p
违反了洪特规则
C.电子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原理
D.电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了泡利原理
3.铋元素可表示为83Bi,在元素周期表中相对原子质量表示为209.0,下列说法正确的是
A.Bi元素的质量数是209
B.Bi元素最高价氧化物的化学式为Bi2O3
C.Bi原子最高价氧化物的水化物酸性比硝酸的要强
D.Bi元素位于元素周期表第六周期第ⅤA族
4.如图为元素周期表中短周期的一部分,关于Y、Z、M的说法正确的是
A.电负性:
Y>Z>M
B.离子半径:
M->Z2->Y-
C.ZM2分子中各原子的最外层均满足8电子稳定结构
D.Z元素基态原子最外层电子轨道表示式为
5.不能说明X的电负性比Y的大的是
A.与H2化合时X单质比Y单质容易
B.X的最高价氧化物的水化物的酸性比Y的最高价氧化物的水化物的酸性强
C.X原子的最外层电子数比Y原子的最外层电子数多
D.X单质可以把Y从其氢化物中置换出来
6.下列有关说法正确的是
A.最外层都只有2个电子的X、Y原子,化学性质一定相似
B.在所有的元素中,氟的电负性最大
C.前四周期元素中,基态原子中未成对电子与其所在周期数相同的元素有4种
D.次氯酸分子的电子式:
7.下列有关说法正确的是
A.原子最外层电子数为2的元素一定是ⅡA元素
B.第三周期元素对应的离子半径从左往右依次减小
C.第ⅦA族元素从上到下,其氢化物的酸性逐渐减弱
D.第三周期的主族元素的最高正价一定等于其最外层电子数
8.某化学学习小组在学习元素周期系和周期的划分时提出了以下观点:
①周期表的形成是由原子的结构决定的;②元素周期表中IA族元素统称为碱金属元素;③每一周期的元素原子外围电子排布均是从nsl开始至ns2np6结束;④元素周期表的每一周期元素的种类均相等;⑤基态原子核外电子排布为ls22s22p3和ls22s22p63s23p3的两元素的原子位于同一周期;⑥周期序号越大,该周期所含金属元素一般越多。
你认为正确的是
A.①⑥B.①②③⑤⑥C.①④⑥D.②③⑤
9.以下电子排布式是基态原子的电子排布的是
①1s12s1②1s22s12p1③1s22s22p63s2④1s22s22p63s23p1
A.①②B.①③C.②③D.③④
10.钡的核外电子排布为[Xe]6s2,下列关于钡的说法不正确的是
A.其电负性比Cs大B.位于第六周期第ⅡA族
C.能与冷水反应放出氢气D.第一电离能比Cs小
11.钛号称“崛起的第三金属”,因具有密度小、强度大、无磁性等优良的机械性能,被广泛应用于军事、医学等领域。
已知钛有48Ti、49Ti、50Ti等同位素,下列关于金属钛的叙述中不正确的是
A.上述钛原子中,中子数不可能为22
B.钛元素在周期表中处于第四周期ⅡB族
C.钛原子的外围电子排布为3d24s2
D.钛元素位于元素周期表的d区,是过渡元素
12.若以E(nl)表示某能级的能量,以下各式中正确的是
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)
13.科学家合成出了一种新化合物(如图所示),其中W、X、Y、Z为同一短周期元素,Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。
下列叙述正确的是
A.WZ的水溶液呈碱性
B.元素非金属性的顺序为X>Y>Z
C.Y的最高价氧化物的水化物是中强酸
D.该新化合物中Y不满足8电子稳定结构
14.如果n为第ⅡA族中某元素的原子序数,则原子序数为(n+1)的元素可能位于
A.ⅢA或ⅢB族B.ⅣA族C.ⅠB族D.ⅠA族
15.X、Y、Z、M、W、N六种元素的原子序数依次增大,其中X、Y、Z、M、W为五种短周期元素。
X元素的某种核素无中子,W原子核外电子数是M原子最外层电子数的2倍,Y、Z、M、W在周期表中的相对位置如图所示,N是用量最多的金属元素。
下列说法不正确的是
Y
Z
M
W
A.原子半径:
W>Y>Z>M>X
B.N的一种氧化物可用作油漆和涂料
C.氢化物的沸点:
Z小于M
D.工业上制备W单质的方法为电解熔融的W的氧化物
16.下列说法正确的是
A.电子仅在激发态跃迁到基态才产生原子光谱
B.在已知元素中,基态原子的4s能级中只有1个电子且位于d区的元素共有2种
C.核电荷数为26的元素原子核外价电子排布图为
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
二、非选择题(共52分)
17.按要求填些对应的化学符号
(1)质量数为37的氯原子符号为________。
(2)S2-的结构示意图________。
(3)N2的电子式________。
(4)磷原子的核外电子排布式__________铬原子价电子排布图_____________。
(5)A元素基态原子的最外层有2个未成对电子,次外层有2个电子,其元素符号为__________。
(6)B元素的正三价离子的3d能级为半充满,其基态原子的电子排布式为___________。
(7)O、N、F3种元素的第一电离能由大到小的顺序为______(用元素符号表示)。
(8)前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中,A和B的价电子层中未成对电子均只有1个,并且A-和B+的电子数相差为8;与B位于同一周期的C和D,它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2,且原子序数相差为2。
四种元素中,D元素在周期表中的位置____第一电离能最小的是_____(填元素符号,下同),电负性最大的是______。
18.如图是s能级和p能级的电子云轮廓图,试回答问题。
(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________状,每个p能级有________个原子轨道,其能量关系为____________(填“相同”或“不相同”)。
(2)元素X的原子最外层的电子排布式为nsnnpn+1,原子中能量最高的是________电子;元素X的名称是____,它的氢化物的电子式是________。
(3)若元素Y的原子最外层的电子排布式为nsn-1npn+1,那么Y的元素符号应为________,原子的电子排布图为______________________________。
19.
(1)C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素。
①Si位于元素周期表第________周期第________族。
②C的基态原子核外电子排布式为________;Cu的基态原子最外层有____个电子。
(2)①N、Al、Si、Zn四种元素中,有一种元素的电离能数据如下:
电离能
I1
I2
I3
I4
……
In/(kJ·mol-1)
578
1817
2745
11578
……
则该元素是________(填写元素符号)。
②基态锗(Ge)原子的电子排布式是________。
Ge的最高价氯化物的分子式是________。
③Ge元素可能的性质或应用有________。
A.是一种活泼的金属元素
B.其电负性大于硫
C.其单质可作为半导体材料
D.其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点
20.
(1)以下列出的是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况。
试判断,违反了泡利原理的是___________,违反了洪特规则的是____________。
①
②
③
④
⑤
(2)用符号“>”“<”或“=”表示下列各项关系。
①第一电离能:
Na____Mg,Mg_____Ca。
②电负性:
O______F,F______Cl。
③能量高低:
ns______(n+1)s,ns______np。
④主族序数______价电子数______元素最高正化合价。
21.有A、B、C、D、E、F、G7种元素,试按下述所给的条件推断:
①A、B、C是同一周期的金属元素,已知原子核外均有3个电子层,A的原子半径在所属周期中最大且原子半径A>B>C;
②D、E是非金属元素,它们跟氢化合可生成气态氢化物HD和HE,在室温时,D的单质是液体,E的单质是固体;
③F的单质在常温下是气体,性质很稳定,是除氢外最轻的气体;
④G是除氢外原子半径最小的主族元素
(1)A的名称是____,B位于周期表中第____周期____族,C的原子结构示意图是________________。
(2)E的单质颜色是_______。
(3)A元素与D元素形成的化合物的电子式是_________。
(4)G的单质与水反应的化学方程式是________。
(5)F的元素符号是__________。
(6)在上述七种元素中,最高价氧化物对应的水化物碱性最强的是_____(填化学式,下同),酸性最强的是_______,气态氢化物最稳定的是__________。
(7)将C的氧化物对应的水化物投入到A的氧化物对应的水化物中反应的离子方程式是_______________。
解析
1.【答案】A
【解析】A.Cu+的价电子排布式为3d10,d轨道处于全满状态,故A正确;B.Fe3+的价电子排布式为3d5,d轨道达半充满状态,故B错误;C.Co3+的价电子排布式为3d6,d轨道不是全充满状态,故C错误;D.Cr3+的价电子排布式为3d3,d轨道不是全充满状态,故D错误;故答案为A。
2.【答案】A
【解析】A.电子能量与能层和能级都有关,ns电子的能量一定高于(n-1)p电子的能量,故A错误;B.根据洪特规则知,2p轨道上的两个电子应排在不同轨道上,故B正确;C.根据能量最低原理知,电子先排能量低的轨道后排能量高的轨道,故C正确;D.根据泡利不相容原理知,3p轨道最多排6个电子,故D正确;故答案为A。
3.【答案】D
【解析】A项,元素是具有相同质子数(核电荷数)的同一类原子的总称,没有质量数这一说法,故A错误;B项,Bi元素位于第六周期VA族,最高价氧化物应为Bi2O5,故B项错误;C项,同主族元素原子序数越大非金属性越弱,最高价氧化物的水化物酸性越弱,故C项错误;D项,83号Bi位于第六周期VA族,故D项正确。
综上,选D。
4.【答案】C
【解析】由图示关系可推知:
X为氦元素,Y为氟元素,M为氯元素,Z为硫元素。
A.由分析:
非金属性:
Y>M>Z,元素的电负性关系为Y>M>Z,故A错误;B.S2-和Cl-2种离子具有相同的电子层结构,F-离子少一个电子层,离子半径关系为S2->Cl->F-,故B错误;C.ZM2为SCl2,分子中S元素化合价为+2价,Cl元素化合价为-1价,原子最外层电子数+化合价绝对值=8,满足8电子稳定结构,SCl2的电子式为
,故C正确;D.不同轨道的单电子自旋方向不同,违反了洪特规则,S元素基态原子最外层电子轨道表示式为
,故D错误。
故选C。
5.【答案】C
【解析】A项,与H2化合时X单质比Y单质容易,则X的非金属性强于Y,元素非金属性越强电负性越大,能说明X的电负性比Y大;B项,X的最高价氧化物的水化物的酸性比Y的最高价氧化物的水化物的酸性强,则X的非金属性强于Y,元素非金属性越强电负性越大,能说明X的电负性比Y大;C项,X原子的最外层电子数比Y原子的最外层电子数多不能说明X的电负性比Y大,如Si的电负性比H小;D项,X单质可以把Y从其氢化物中置换出来,则X的非金属性强于Y,元素非金属性越强电负性越大,能说明X的电负性比Y大;答案选C。
6.【答案】B
【解析】A项,最外层只有2个电子的原子X、Y可能是IIA族元素、He和大多数过渡元素,He结构稳定不活泼,IIA族元素和大多数过渡元素具有还原性,但还原性强弱不同,最外层只有2个电子的X、Y原子化学性质不一定相似,A项错误;B项,在所有元素中F的非金属性最强,F的电负性最大,B项正确;C项,前四周期元素中,基态原子中未成对电子与其所在周期数相同的元素有H、C、O、P、Fe,共5种,C项错误;D项,HClO的电子式为
,D项错误;答案选B。
7.【答案】D
【解析】A.氦最外层电子数为2,处于零族,一些过渡元素的原子最外层电子数为2,A项错误;B.第三周期,Na+、Mg2+和Al3+的核外有2层电子,而P3−、S2-、Cl-的核外有三层电子,对于电子层结构相同的离子,质子数越多,半径越小,则半径大小顺序为P3−>S2->Cl->Na+>Mg2+>Al3+,B项错误;C.第ⅦA族元素从上到下,HF是弱酸,HCl是强酸,HBr酸性比HCl酸性强,则其氢化物的酸性逐渐增强,C项错误;D.第三周期的主族元素的最高正价=最外层电子数=其所在主族序数,D项正确;答案选D。
8.【答案】A
【解析】①周期表中电子层数等于周期数,最外层的电子数等于族序数,所以周期表的形成是由原子的结构决定的,故①正确;②元素周期表中IA族元素除氢外称为碱金属元素,故②错误;③除第一周期以外的每一周期的元素原子外围电子排布均是从ns1开始至ns2np6结束,故③错误;④元素周期表从第一周期到第六周期元素种类为2、8、8、18、18、32,所以各周期元素种类各不相等,故④错误;⑤基态原子电子排布为ls22s22p3是第二周期,ls22s22p63s23p3处第三周期,所以不在同一周期,故⑤错误;⑥由元素周期表可知周期序号越大,该周期所含金属元素一般越多,故⑥正确;所以选A。
9.【答案】D
【解析】①基态原子的电子排布式应为1s2,发生电子跃迁为1s12s1,故①错误;②基态原子的电子排布式应为1s22s2,发生电子跃迁为1s22s12p1,所以不是基态原子电子排布式,故②错误;③基态原子的电子排布式为1s22s22p63s2,符合基态原子电子排布规律,故③正确;④基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1,符合基态原子电子排布规律,故④正确;答案选D。
10.【答案】D
【解析】根据钡的核外电子排布[Xe]6s2可知,该元素位于元素周期表第6周期IIA族,位于同周期第IA族的元素是Cs,根据元素周期律进行分析。
A.同周期元素从左到右电负性逐渐增大,故Ba电负性比Cs大,A正确;B.Ba位于第六周期第ⅡA族,B正确;C.同周期元素从上到下金属性逐渐增强,已知与钡同周期的镁能与冷水反应生成氢气,故钡也能与冷水反应放出氢气,C正确;D.同周期元素的第一电离能从左到右呈递增趋势,但是第IIA元素的最外层s轨道是全充满状态,其第一电离能比同周期相邻的两种元素高,故Ba的第一电离能比Cs大,D不正确。
综上所述,本题选不正确的,故选D。
11.【答案】B
【解析】A.钛为22号元素,48Ti、49Ti、50Ti的中子数分别为26、27、28,中子数不可能为22,A正确;B.钛原子的外围电子层排布为3d24s2,钛元素在周期表中处于第四周期ⅣB族,B错误;C.根据构造原理知钛原子的外围电子层排布为3d24s2,C正确;D.d区元素原子的价电子排布为(n-1)d1-9ns1-2,根据钛原子的价电子排布可知钛元素位于元素周期表的d区,是过渡元素,D正确。
选B。
12.【答案】A
【解析】根据构造原理可知各能级能量由低到高的顺序为1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f…,则A.符合构造原理,故A正确;B.应为E(3s)<E(3p)<E(3d),故B错误;C.应为E(4f)>E(3d)>E(4s),故C错误;D.应为E(4f)>E(5s)>E(4s),故D错误。
答案选A。
13.【答案】C
【解析】由W、X、Y、Z为同一短周期元素,Z的核外最外层电子数是X核外电子数的一半可知,Z为Cl、X为Si,由化合价代数和为0可知,Y元素化合价为-3价,则Y为P元素;由W的电荷数可知,W为Na元素。
A项、氯化钠为强酸强碱盐,水溶液呈中性,故A错误;B项、同周期元素从左到右,非金属性依次增强,则非金属性的强弱顺序为Cl>S>P,故B错误;C项、P元素的最高价氧化物对应水化物为磷酸,磷酸是三元中强酸,故C正确;D项、新化合物中P元素化合价为-3价,满足8电子稳定结构,故D错误。
故选C。
14.【答案】A
【解析】在元素周期表中,第2、3周期中第ⅡA族与第ⅢA族元素原子序数相差1,在第4、5、6、7周期中,第ⅡA族与第ⅢB族相邻,故原子序数为(n+1)的元素位于第ⅢA或ⅢB族。
答案选A。
15.【答案】D
【解析】X、Y、Z、M、W、N六种元素的原子序数依次增大,其中X、Y、Z、M、W为五种短周期元素。
X元素的某种核素无中子,X为H元素,W原子核外电子数是M原子最外层电子数的2倍,M为O元素,最外层电子数为6,W为Mg元素,Y、Z、M、W在周期表中的相对位置如图所示,Y和Z可能是C、N元素,N是Fe元素。
A.同周期自左而右原子半径减小,同主族自上而下原子半径增大,故原子半径Mg>C>N>O>H,故A正确;B.Fe的一种氧化物Fe2O3可用作油漆和涂料,故B正确;C.NH3的沸点小于H2O,故C正确;D.Mg常用电解氯化镁的方法冶炼,故D错误;故选D。
16.【答案】C
【解析】A.电子在激发态跃迁到基态时,会产生发射光谱,电子由基态跃迁到激发态时,会产生吸收光谱,吸收光谱与发射光谱总称原子光谱,故A错误;B.该元素最外层仅有的一个电子位于4s能级,即4s1,该原子4s能级未填充满,情况之一是按照能级顺序正常填充的结果:
1s22s22p63s23p64s1,为K元素,情况之二是按照洪特规则的特例填充的结果:
1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1,为24Cr和29Cu,位于d区只有1种Cr,所以只有1种符合,故B错误;C.Fe原子3d能级上有6个电子,4s能级上有2个电子,该原子最稳定、能量最低,即原子核外价电子排布图为
,故C正确;D.每个原子轨道最多容纳2个电子,核外电子数为奇数的基态原子,原子轨道中一定有未成对电子,故D错误;答案选C。
17.【答案】
(1)
Cl
(2)
(3)
(4)1s22s22p63s23p3
(5)C或O
(6)1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2
(7)F>N>O
(8)第四周期第VIII族KF
【解析】
(1)Cl的质子数为17,质量数为37,则质量数为37的氯原子符号为
Cl;
(2)硫离子最外层得到两个电子达到8电子稳定结构,所以其结构示意图为:
;(3)氮气分子中氮原子之间以氮氮三键形成氮分子,其电子式为
;(4)磷元素核外有15个电子,根据书写规则知有3层,s轨道最多容纳两个电子,p轨道最多容纳6个电子,所以磷原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3或[Ne]3s23p3;铬是24号元素,其原子核外有24个电子,3d能级上有5个电子、4s能级上有1个电子,3d、4s电子为其价电子,所以其价电子排布图为
;(5)A元素基态原子的最外层有2个未成对电子,次外层有2个电子,原子只能有2个电子层,核外电子排布式为1s22s22p2或1s22s22p4,为C或O;(6)某元素的正三价离子的3d轨道为半充满,3d轨道电子数为5,该三价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,则该元素基态原子的电子排布式为:
1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2;(7)同一周期元素,元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,F、N、O元素处于同一周期且原子序数逐渐增大,N处于第VA族,所以第一电离能F>N>O;(8)前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中,A和B的价电子层中未成对电子均只有一个,并且A-和B+的电子数相差为8,A属于第VIIA族元素,B属于第IA族元素,且A的原子序数小于B,则A是F元素,B是K元素;与B位于同一周期的C和D,它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2,且原子序数相差为2,价电子排布式分别为3d64s2、3d84s2,则C是Fe元素,D是Ni元素。
D为Ni元素,在周期表中的位置第四周期第VIII族;四种元素中K的金属性最强,F的非金属性最强,故第一电离最小的是K,电负性最大的是F。
18.【答案】
(1)球1哑铃3相同
(2)2p氮H
H
(3)S
【解析】
(1)根据图示,s电子云轮廓图呈球形,含有1个原子轨道;p电子云轮廓图呈哑铃型,每个p能级有3个原子轨道,且这三个轨道相互垂直,能量相同;
(2)因为元素X的原子最外层电子排布式为nsnpn+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,原子中能量最高的是2p电子,其电子云在空间有三个互相垂直的伸展方向,其氢化物为氨气,电子式是H
H;(3)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,所以Y元素的原子核外电子排布式为1s22s2p63s2p4,是S元素,原子的电子排布图为
。
19.【答案】
(1)三ⅣA1s22s22p21
(2)Al1s22s22p63s23p63d104s24p2GeCl4CD
【解析】
(1)①Si的原子序数为14,有3个电子层,最外层电子数为4,故Si处于第三周期第IVA族,故答案为:
三;ⅣA;②C的原子序数为6,其核外电子排布式为:
1s22s22p2;Cu为29号元素,原子核外有29个电子,核外电子排布式为:
1s22s22p63s23p63d104s1,故其最外层电子数为1,故答案为:
1s22s22p2;1;
(2)①根据元素的电离能知,第三电离能和第四电离能相差较大,说明该元素原子失去3个电子时变为稳定结构,则该主族元素原子最外层有3个电子,N、Al、Si和Zn四种元素的原子中只有Al原子最外层有3个电子,则该元素是Al,故答案为:
Al;②锗是32号元素,核外有32个电子,基态锗(Ge)原子原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2,与C元素同主族,Ge的最高价为+4价,Ge的最高价氯化物分子式是GeCl4,故答案为:
1s22s22p63s23p63d104s24p2;GeCl4;③A.Ge是一种金属元素,但最外层电子数为4,金属性不强,性质不太活泼,故A错误;B.硫的电负性大于硅,硅的电负性大于锗,所以锗的电负性小于硫,故B错误;C.锗位于周期表中金属与非金属的分界线附近,是一种常见的半导体材料,故C正确;D.氯化锗和溴化锗都是分子晶体,氯化锗的相对分子质量小于溴化锗,所以氯化锗沸点低于溴化锗的沸点,故D正确;故答案为:
CD。
20.【答案】
(1)②③⑤
(2)<><><<==
【解析】
(1)同一个原子轨道中不应有自旋状态相同的电子,②违反了泡利原理;对于基态原子,电子在能量相同的轨道上排布时,将尽可能分占不同的轨道并且自旋状态相同,③⑤违反了洪特规则,故答案为:
②;③⑤;
(2)①同一周期中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而