人教版高中化学选修三第一章 原子结构与性质含答案.docx

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人教版高中化学选修三第一章原子结构与性质含答案

第一章原子结构与性质

一、单选题

1.最新科技报道，美国夏威夷联合天文中心的科学家发现了新型氢微粒，这种新粒子是由3个氢原子核（只含质子）和2个电子构成，对于这种微粒，下列说法正确的是（　　）

A．该微粒为电中性

B．它是氢元素的一种新的同位素

C．它的化学式为H3

D．它比一个普通H2分子多一个氢原子核

2.下列微粒的基态电子排布式一定错误的是（　　）

A．A原子：

1s22s22p63s23d103p6

B．B2－：

1s22s22p6

C．C2＋：

1s22s22p6

D．D原子：

1s22s22p6

3.下列关于氦原子电子云图的说法正确的是（　　）

A．通常用小黑点来表示电子的多少，黑点密度大，电子数目大

B．黑点密度大小，表示单位体积内电子出现的机会多少

C．通常用小黑点来表示电子绕核作高速圆周运动

D．电子云图是对运动无规律性的描述

4.下列各组元素，按原子半径依次减小、元素第一电离能逐渐升高的顺序排列的是（　　）

A．K、Na、Li

B．Al、Mg、Na

C．N、O、C

D．Cl、S、P

5.下列各能层中不包含p能级的是（　　）

A．N

B．M

C．L

D．K

6.下列排布不符合泡利原理的是（　　）

A．2p能级：

B．3d能级：

C．2p能级：

D．3d能级：

7.以下表示氦原子结构的化学用语中，对电子运动状态描述最详尽的是（　　）

A．

B．

C．1s2

D．

8.下列关于同一原子中的基态和激发态说法中，正确的是（　　）

A．基态时的能量比激发态时高

B．激发态时比较稳定

C．由基态转化为激发态过程中吸收能量

D．电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱

9.下列说法中正确的是（　　）

A．电子云通常是用小黑点来表示电子的多少

B．在同一能级上运动的电子，其运动状态肯定相同

C．能层序数越大，s电子云的半径越大

D．电子仅在激发态跃迁到基态时才会产生原子光谱

10.下列说法中正确的是（　　）

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

11.下列元素相关粒子的电子排布式中，前者一定是金属元素，后者一定是非金属元素的是（　　）

A．[Ne]3s1　[Ne]3s2

B．[Ar]4s1　[Ne]3s23p4

C．[Ne]3s2　[Ar]4s2

D．[He]2s22p4　[Ne]3s23p5

12.元素周期表长周期共有18个纵行，从左到右排为18列，即碱金属是第1列，稀有气体是第18列。

按这种规定，下列说法正确的是（　　）

A．第9列元素中没有非金属

B．第15列元素的原子最外层的电子排布是ns2np5

C．最外层电子排布为ns2的元素一定在第2列

D．第11、12列为d区的元素

13.在第n电子层中，当它作为原子的最外电子层时，能容纳的最多电子数与（n－1）层相同，当它作为原子的次外层时，其电子数比（n＋1）层最多能多10个，则此电子层是（　　）

A．K层

B．L层

C．M层

D．N层

14.下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据（用I1、I2……表示，单位为kJ·mol－1）。

下列关于元素R的判断中一定正确的是（　　）

①R的最高正价为＋3价

②R元素位于元素周期表中第ⅡA族

③R元素第一电离能大于同周期相邻元素

④R元素基态原子的电子排布式为1s22s2

A．①②

B．②③

C．③④

D．①④

15.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

二、双选题

16.（双选）当碳原子的核外电子排布由

转变为

时，下列说法正确的是（　　）

A．碳原子由基态变为激发态

B．碳原子由激发态变为基态

C．碳原子要从外界环境中吸收能量

D．碳原子要向外界环境中释放能量

17.（双选）当碳原子的核外电子排布由

转变为

时，下列说法正确的是（　　）

A．碳原子由基态变为激发态

B．碳原子由激发态变为基态

C．碳原子要从外界环境中吸收能量

D．碳原子要向外界环境释放能量

18.（双选）元素在元素周期表中的分区说法正确的是（　　）

A．s区的元素一定是主族元素

B．d区元素一定是副族元素

C．p区的元素一定是主族元素

D．ds区元素一定是副族元素

19.（双选）具有以下结构的原子，一定属于主族元素原子的是（　　）

A．最外层有3个电子的原子

B．最外层电子排布为ns2的原子

C．最外层有3个未成对电子的原子

D．次外层无未成对电子的原子

三、填空题

20.某元素A原子的L层要比M层少6个电子，它有两种常见的阳离子a和b（其中a的化合价大于b的化合价）。

则：

（1）a的M层比N层多________个电子；b的L层比M层少________个电子。

a的稳定性________（填“大于”或“小于”）b的稳定性。

（2）写出A的电子排布式：

_____________________________________________________。

a的最外层电子排布图为_______________________________________________________。

21.已知元素的电负性和元素的化合价一样，也是元素的一种基本性质。

下面给出14种元素的电负性：

已知：

一般来说，两成键元素间电负性差值大于1.7时，形成离子键；两成键元素间电负性差值小于1.7时，形成共价键。

（1）根据表中给出的数据，可推知元素的电负性具有的变化规律是_____________________

________________________________________________________________________。

（2）判断下列物质是离子化合物还是共价化合物？

Mg3N2　BeCl2　AlCl3　SiC

________________________________________________________________________。

22.某班学生对BeCl2是离子化合物还是共价化合物进行集体探究，从经验看铍是金属元素，易失去电子，氯元素易得到电子，请回答下列问题。

（1）查表得知，Be的电负性是1.5，Cl的电负性是3.0，则BeCl2应为________化合物。

（2）工业上制取BeCl2的方法是将得到的BeCl2溶液在HCl气流中蒸干灼烧，防止BeCl2水解，请写出BeCl2水解的化学方程式：

_________________________________________________。

（3）经实验验证，熔融的BeCl2不能导电，说明它是________化合物；BeCl2能溶于水，水溶液能导电，是因为它在溶液中能电离，写出它的电离方程式：

_________________________

________________________________________________________________________。

（4）在周期表中，铍元素和铝元素恰好处于对角线位置，根据对角线法则，BeCl2应与________（填“MgCl2”或“AlCl3”）化学性质更相似。

（5）0.1mol氢氧化铍恰好能和100mL2mol·L－1的氢氧化钠溶液发生反应，写出反应的化学方程式：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

23.某元素原子共有三个价电子，其中一个价电子位于第三能层d能级。

（1）该原子的电子排布式为____________。

（2）该元素的原子序数为________，在周期表中处于第________周期________族，属于________区。

该元素为________（填“金属”或“非金属”）元素，其最高化合价为________。

24.

（1）下表中的实线是元素周期表的部分边界，请在表中用实线补全元素周期表的边界。

（2）元素甲是第三周期ⅥA族元素，请在下面方框中按氦元素的式样，写出元素甲的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量和最外层电子排布。

（3）元素乙的3p能级中只有1个电子，则乙原子半径与甲原子半径比较：

_______>________（用元素符号表示，下同），甲、乙的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱为________>________。

（4）元素周期表体现了元素周期律，元素周期律的本质是原子核外电子排布的____________，请写出元素在元素周期表中的位置与元素原子结构的关系：

___________________________

________________________________________________________________________。

答案解析

1.【答案】D

【解析】质子带一个正电荷，电子带一个负电荷，则由3个氢原子核（只含质子）和2个电子构成的微粒带一个单位的正电荷，化学式为H

，A、C错误，D正确；同位素研究的对象是原子，B错误。

2.【答案】A

【解析】原子核外电子排布遵循能量最低原理，即原子核外电子先占有能量低的轨道，然后再依次进入能量较高的轨道，这样使整个原子处于最低的能量状态。

在电子排布中应先排4s轨道再排3d轨道，因此，A原子的基态电子排布式应该是1s22s22p63s23p63d84s2。

3.【答案】B

【解析】

4.【答案】A

【解析】利用在同周期从左到右元素第一电离能逐渐增大（除ⅡA、ⅤA族反常外），原子半径逐渐减小；同主族从上到下元素第一电离能逐渐减小，原子半径逐渐增大来判断。

5.【答案】D

【解析】K、L、M、N能层分别含有的能级为s、（s、p）、（s、p、d）、（s、p、d、f），D项正确。

6.【答案】C

【解析】泡利原理指的是一个原子轨道中最多只能容纳两个电子，并且这两个电子的自旋状态必须相反，C不符合。

7.【答案】D

【解析】A项，只能表示最外层电子数；B项，只表示核外的电子分层排布情况；C项，具体到各能层的电子数；D项，包含了能层数、能级数以及轨道内电子的自旋方向。

8.【答案】C

【解析】激发态时能量较高，较不稳定，A、B不正确；电子从较低能量的基态跃迁到较高能量的激发态时，也会产生原子光谱，D不正确。

9.【答案】C

【解析】A项，小黑点本身没有意义，电子云是利用小黑点的疏密程度表示电子出现概率密度，错误；B项，在同一能级上运动的电子，能量相同，但空间取向不同、自旋方向不同，核外电子没有运动状态相同的电子，错误；C项，能层序数越大，该能层电子能量越高，电子在离核更远的区域出现的概率增大，电子云向更大的空间扩展，s电子云的半径也越大，正确；D项，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，错误。

10.【答案】C

【解析】本题综合考查了电子分层排布、原子的基态、激发态以及能级容纳的电子数。

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，但同一能层中，能级的能量大小不同：

E（4s）

11.【答案】B

【解析】A项，两种元素分别为Na、Mg，均为金属元素；B项，两种元素分别为K、S，前者是金属元素，后者是非金属元素；C项，两种元素分别为Mg、Ca，均为金属元素；D项，两种元素分别为O、Cl，均为非金属元素。

12.【答案】A

【解析】第9列元素是过渡元素，没有非金属，A项正确；第15列元素的最外层电子排布是ns2np3，B项错误；最外层电子排布为ns2的元素也可能是过渡元素或0族元素He，C项错误；11、12列为ds区元素，D项错误。

13.【答案】C

【解析】在第n电子层中，当它作为原子的最外层时，容纳电子数最多与（n－1）层相同，最外层电子数最大是8，则其（n－1）电子层电子数是8;当K层为次外层时最多排列2个电子、当L层为次外层时，最多排列8个电子，当次外层为M层时，最多排列电子数是18，当它作为原子的次外层时，其电子数比（n＋1）层最多容纳电子数多10个，（n＋1）层为最外层时其电子数最多是8个，所以n层最多排列18个电子，所以该电子层为M层。

14.【答案】B

【解析】由表中数据可知，R元素的第三电离能与第二电离能的差距最大，故最外层有两个电子，最高正价为＋2价，位于第ⅡA族，可能为Be或者Mg元素，因此①不正确、②正确、④不确定；短周期第ⅡA族（ns2np0）的元素，因p轨道处于全空状态，所以其第一电离能大于同周期相邻主族元素，③正确。

15.【答案】C

【解析】电子进入轨道满足能量最低原理、泡利原理和洪特规则及特例。

16.【答案】AC

【解析】核外电子排布由2s22p2转变为2s12p3，碳原子体系能量升高，由基态变为激发态，要从外界环境中吸收能量。

17.【答案】AC

【解析】基态碳原子的核外电子排布为1s22s22p2，由题干的轨道表示式可以看出图

即为基态碳原子，转变为

时，碳原子的核外电子排布为1s22s12p3，说明2s轨道上有1个电子跃迁至2p轨道，即碳原子由基态变为激发态，转变过程中要从外界环境中吸收能量，A、C项正确。

18.【答案】AD

【解析】s区元素是由第ⅠA族和第ⅡA族元素组成，所以s区都是主族元素，A正确；d区元素包括第ⅢB～ⅦB、ⅤⅢ、ⅠB～ⅡB族元素，不包括镧系和锕系元素，ⅤⅢ不是副族，B错误；稀有气体也是在p区，是零族元素，C错误；ds区元素是指元素周期表中的ⅠB、ⅡB两族元素，所以ds区元素一定是副族元素，D正确。

19.【答案】AC

【解析】最外层有3个电子的原子，其最外层电子排布为ns2np1，属于第ⅢA族，A项正确；比如Fe的最外层电子排布为4s2，He为1s2，它们都不是主族元素，B项错误；因最外层电子数最多不超过8，故最外层有3个未成对电子的原子其最外层电子排布应为ns2np3，该元素一定为主族元素，C项正确；有些过渡元素的次外层也可以达到饱和状态，如Cu：

1s22s22p63s23p63d104s2，所以D项错误。

20.【答案】

（1）13　6　大于

（2）1s22s22p63s23p63d64s2

【解析】本题考查的是由原子核外电子排布推断元素名称。

由于第一、二层电子排布不出现能级交错，由题意可知A元素的L层已填满，共有8个电子，可得A的M层上有14个电子，则A的第三层电子排布为3s23p63d6，即可得A的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，即A为Fe原子，其两种阳离子分别为Fe3＋和Fe2＋，阳离子a的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，阳离子b的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，再根据洪特规则，a的3d轨道处于半充满状态，a比b稳定。

21.【答案】

（1）随原子序数的递增，元素的电负性与原子半径一样呈周期性的变化

（2）离子化合物：

Mg3N2，共价化合物：

BeCl2、AlCl3、SiC

【解析】元素的电负性随原子序数的递增呈周期性变化。

据已知条件及表中数值：

Mg3N2中电负性差值为1.8，大于1.7，形成离子键，为离子化合物；BeCl2、AlCl3、SiC电负性差值分别为1.5、1.5、0.7，均小于1.7，形成共价键，为共价化合物。

22.【答案】

（1）共价

（2）BeCl2＋2H2O鸠2HCl＋Be（OH）2

（3）共价　BeCl2===Be2＋＋2Cl－

（4）AlCl3

（5）Be（OH）2＋2NaOH===Na2BeO2＋2H2O

【解析】

23.【答案】

（1）1s22s22p63s23p63d14s2　　

（2）21　四　ⅢB　d　金属　＋3

【解析】此题的关键是根据外围电子排布写出核外电子排布式。

有三个价电子其中一个价电子在3d能级，则其他两个价电子必在4s上，外围电子排布为3d14s2，原子序数是21，在第四周期第ⅢB族，处于d区，是金属元素，最高化合价是＋3。

24.【答案】

（1）如下图

（2）

　（3）Al　S　H2SO4　Al（OH）3

（4）周期性变化　元素的周期数等于原子的能层数；元素的主族序数等于原子的最外层电子数

【解析】

（2）氦元素在元素周期表中显示的相关信息如下：

第三周期ⅥA族元素为S。

（3）由题意，元素乙的电子排布式为1s22s22p63s23p1，则乙为铝（Al），与硫元素同周期，且在硫元素的左边，由元素周期律知识可推知答案。

（4）由元素原子结构推断位置规律：

周期数＝能层数，主族序数＝最外层电子数。