人教版高中化学选修三第一章 原子结构与性质测试题含答案解析.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测试题含答案解析
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人教版高中化学选修三第一章原子结构与性质测试题
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分
第Ⅰ卷
一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)
1.下列原子半径大小顺序正确的是( )
①1s22s22p3 ②1s22s22p33s23p3③1s22s22p5 ④1s22s22p33s23p2
A.③>④>②>①
B.④>③>②>①
C.④>③>①>②
D.④>②>①>③
2.按F、Cl、Br、I顺序递增的是( )
A.最外层电子数
B.第一电离能
C.非金属性
D.原子半径
3.若某元素原子处于能量最低状态时,外围电子排布式为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.该元素原子核外共有5个电子层
C.该元素原子的M层共有8个电子
D.该元素原子最外层有3个电子
4.元素周期表共有18个纵行,从左到右排为1~18列,即碱金属是第一列,稀有气体是第18列。
按这种规定,下面说法正确的是( )
A.第9列元素中不完全是金属元素
B.第15列元素的原子最外层电子的排布式为ns2np3
C.最外层电子数为ns2的元素都在第2列
D.第10、11列为ds区的元素,形成化合物种类最多的元素在第14列
5.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
6.某种原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1,有关该原子的下列说法中正确的是( )
A.该原子核内有13个中子
B.该原子的简化电子排布式为[He]3s23p1
C.该原子最外层有1个电子
D.该原子第二能层上有8个电子
7.某主族元素的原子,M层上有一个半充满的能级,这种原子的质子数( )
A.只能是7
B.只能是15
C.是11或15
D.是11或13
8.下列能级能量最高的是( )
A.5s
B.2p
C.3d
D.4s
9.下列说法不正确的是( )
A.基态氧原子与基态氮原子中未成对电子数之比是2∶3
B.基态氮原子与基态磷原子中未成对电子数之比是1∶1
C.基态碳原子与基态氮原子中未成对电子数之比是3∶4
D.基态铜原子中未成对电子数是1
10.有关核外电子运动状态的描述错误的是( )
A.核外电子质量很小,在原子核外做高速运动
B.核外电子的运动规律与普遍物体不同,不能用牛顿运动定律来解释
C.在电子云示意图中,通常用小黑点来表示电子绕核做高速圆周运动
D.在电子云示意图中,小黑点密表示电子在核外空间单位体积内电子出现的机会多
11.X与Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构,X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径,Y与Z两元素的核外电子层数相同,Z元素的第一电离能大于Y元素的第一电离能,则X、Y、Z的原子序数( )
A.X>Y>Z
B.Y>X>Z
C.Z>X>Y
D.Z>Y>X
12.按能量由低到高的顺序,下列排列正确的是( )
A.1s、2p、3d、4s
B.1s、2s、3s、2p
C.2s、2p、3s、3p
D.4p、3d、4s、3p
13.下列元素周期表族序数正确的是( )
A.第3列为ⅠB
B.第18列为0A
C.第14列为ⅣA
D.第8列为ⅧB
14.具有下列电子层结构的原子,其对应的元素一定属于同一周期的是( )
A.两种元素原子的电子层上全部都是s电子
B.3p能级上只有1个空轨道的原子和3p能级上只有1个未成对电子的原子
C.最外层电子排布为2s22p6的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子
D.原子核外的M层上的s、p能级上都填满了电子而d轨道未排电子的两种原子
15.1861年德国人基尔霍夫(G.R.Kirchhoff)和本生(R.W.Bunsen)研究锂云母的某谱时,发现在深红区有一新线,从而发现了铷元素,他们研究的某谱是( )
A.原子光谱
B.质谱
C.红外光谱
D.核磁共振谱
16.支撑“宇宙爆炸”理论的重要事实之一( )
A.宇宙原子总数的88.6%是氢
B.地球上的元素绝大多数是金属
C.普鲁特“氢是所有元素之母”的预言
D.宇宙中存在极少量稀有气体分子
17.下列各组指定的元素不能形成AB2型化合物的是( )
A.1s22s22p2和1s22s22p4
B.1s22s22p63s23p4和1s22s22p4
C.1s22s22p63s2和1s22s22p5
D.1s22s22p5和1s22s22p4
18.同周期的X、Y、Z三种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是:
HZO4>H2YO4>H3XO4,下列判断正确的是( )
①阴离子的还原性按X、Y、Z顺序减弱 ②单质的氧化性按X、Y、Z顺序增强 ③元素的原子半径按X、Y、Z顺序减小 ④气态氢化物的稳定性按X、Y、Z顺序减弱
A.①②
B.②③
C.①②③
D.①②③④
19.已知X、Y是主族元素,I为电离能,单位是kJ·mol-1。
请根据下表数据判断,错误的是( )
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
20.已知下列电子排布图所表示的是元素的原子,其中能量处于最低状态的是( )
A.
B.
C.
D.
第Ⅱ卷
二、非选择题(共4小题,每小题10.0分,共40分)
21.下列原子或离子的电子排布式或排布图正确的是________(填序号,下同),违反能量最低原理的是____________,违反洪特规则的是________,违反泡利原理的是________。
①Ca2+:
1s22s22p63s23p6 ②F-:
1s22s23p6
③P:
④Cr:
1s22s22p63s23p63d44s2
⑤Fe:
1s22s22p63s23p63d64s2 ⑥Mg2+:
1s22s22p6
⑦C:
22.
仔细观察右图,回答下列问题:
(1)B的原子结构示意图为________,B元素位于元素周期表的第________周期第________族。
(2)铍的最高价氧化物的水化物是________(填“酸性”“碱性”或“两性”)化合物,证明这一结论的有关离子方程式是_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)根据周期律知识,硼酸酸性比碳酸__________,理由是_____________________________
________________________________________________________________________。
(4)根据Mg在空气中的燃烧情况,Li在空气中燃烧生成产物为________(用化学式表示)。
23.指出下列核外电子排布图的书写分别违背了什么原则?
①2p轨道上有3个电子的原子:
②2p轨道上有2个电子的原子:
③基态P原子:
1s22s22p63s23p
3p
④4s轨道上有2个电子的原子:
⑤3d轨道上有8个电子的原子:
________________________________________________________________________。
24.四种短周期元素的性质或结构信息如下表所示。
请根据信息回答下列问题。
(1)写出元素T的离子结构示意图:
__________;写出元素X的气态氢化物的分子式:
__________;写出Z元素原子的核外电子排布式:
________________;元素Y的原子核外共有________种形状不同的电子云。
(2)Z单质与Y最高价氧化物的水化物的水溶液反应的离子方程式:
_____________________。
(3)元素T与氟元素相比,非金属性较强的是________(用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是________________(填字母)。
a.常温下氟气的颜色比T单质的深
b.氟气与T的氢化物剧烈反应,产生T的单质
c.氟与T形成的化合物中T元素显正价
d.比较两元素的单质与氢气化合时得电子的数目
答案解析
1.【答案】D
【解析】由核外电子排布式可知,①、②、③、④四种元素分别是N、P、F、Si,结合原子半径的递变规律可知,大小顺序为④>②>①>③。
2.【答案】D
【解析】F、Cl、Br、I的最外层电子数相同,A项错误;F、Cl、Br、I的第一电离能依次减小,原子半径依次增大,非金属性依次减弱,B、C项错误,D项正确。
3.【答案】B
【解析】根据构造原理、原子核外电子排布规律、该元素原子的外围电子排布式为4d15s2知其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2。
该元素原子处于能量最低状态时,原子中只有4d1中的一个未成对电子,A项错误;由核外电子排布式可知该元素原子有5个电子层,M层共有18个电子,最外层有2个电子,C、D错误,B正确。
4.【答案】B
【解析】第9列元素为第Ⅷ族元素,全部属于金属元素,A项错误;第15列为第ⅤA族元素,其最外层电子的排布式为ns2np3,B项正确;最外层电子数为ns2的元素除第ⅡA族(第2列)外,还有He以及部分过渡金属元素,C项错误;ds区元素是第11、12列元素,D项错误。
5.【答案】D
【解析】K电子层是第一能层,只有1s能级;L电子层是第二能层,有两个能级,即2s和2p;M电子层是第三能层,有三个能级,即3s、3p、3d;N电子层是第四能层,有四个能级,即4s、4p、4d、4f。
而根据能级数等于能层序数的关系规律,只有能层序数≥4的电子层中才有f能级。
6.【答案】D
【解析】由电子排布式可以看出该原子核外共有13个电子,故只能确定该原子核内质子数为13,中子数无法确定,A项错;该原子的简化电子排布式为[Ne]3s23p1,B项错;该原子最外层有3个电子,C项错。
7.【答案】C
【解析】M层上有一个半充满的能级,其M层上的电子排布可能为3s1或3s23p3,根据构造原理可知其原子的内层均已排满,其原子序数可能为11或15。
8.【答案】A
【解析】原子的核外电子排布遵循能量最低原理,绝大多数基态原子核外电子的排布都遵循下列顺序:
1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s、4f,所以电子能量最高的是5s。
9.【答案】C
【解析】根据能量最低原理和洪特规则可知,基态氧原子最外层电子排布图应为
,未成对电子数为2;基态氮原子最外层电子排布图应为
,未成对电子数为3;,基态碳原子最外层电子排布图为
,未成对电子数为2;基态铜原子最外层的电子排布图为
,未成对电子数为1,同主族元素原子最外层电子排布式相同,未成对电子数相同。
10.【答案】C
【解析】核外电子具有质量小、运动速度快,运动规律不符合宏观物体的运动规律等特点;电子云图中的每个小黑点并不代表电子个数和运动轨迹,而是代表电子在该空间出现的概率,黑点越密集,表示电子在核外空间单位体积内出现的机会越多,C错误。
11.【答案】D
【解析】X、Y的阳离子电子层结构相同,但离子半径X>Y,说明原子序数X<Y;Z与Y的核外电子层数相同,Z的第一电离能大于Y的,说明原子序数Z>Y。
12.【答案】C
【解析】相同电子层上的原子轨道能量高低:
ns1s<2s<3s<4s;另外还有能级交错问题。
A项中1s<2p<4s<3d;B项中1s<2s<2p<3s;D项中3p<4s<3d<4p。
13.【答案】C
【解析】元素周期表族与列的关系表
由表分析可知,第3列为ⅢB族;第18列为零族;第14列为ⅣA族;第8列为第Ⅷ族。
14.【答案】B
【解析】两种元素原子的电子层上全部都是s电子,即为1s1或1s2或1s22s1或1s22s2,对应的分别是H、He、Li、Be,可能属于第一周期或第二周期。
3p能级上只有1个空轨道的原子即:
1s22s22p63s23p2是硅元素;3p能级上只有1个未成对电子的原子即:
1s22s22p63s23p1是铝元素或1s22s22p63s23p5是氯元素,都属于第三周期。
最外层电子排布为2s22p6的原子是氖元素,属于第二周期元素;最外层电子排布为2s22p6的离子对应的元素可能为氮、氧、氟、钠、镁、铝等,很显然不一定属于同一周期。
原子核外的M层上的s、p能级上都填满了电子而d轨道未排电子的两种原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6或1s22s22p63s23p64s1或1s22s22p63s23p64s2,可能为Ar、K、Ca,很显然不一定属于同一周期。
15.【答案】C
【解析】1861年德国人基尔霍夫(G.R.Kirchhoff)和本生(R.W.Bunsen)研究锂云母的红外光谱时,发现在深红区有一新线,从而发现了铷元素,铷的发现,是用光谱分析法研究分析物质元素成分取得的第一个胜利。
16.【答案】A
【解析】现代大爆炸宇宙学理论认为,宇宙诞生于一次大爆炸,大爆炸之后诞生大量的氢,少量的氦以及极少量的锂,经过140亿年,氢仍然占有宇宙原子总数的88.6%。
17.【答案】D
【解析】先由电子排布式确定是何种元素,再分析判断。
A项,C和O可以形成CO2;B项,S和O可以形成SO2;C项,Mg和F可以形成MgF2;D项,F和O不能形成AB2型化合物。
18.【答案】C
【解析】同周期的X、Y、Z三种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是:
HZO4>H2YO4>H3XO4,则非金属性Z>Y>X,①原子的得电子能力为Z>Y>X,原子的得电子能力越强,单质的氧化性越强,对应的阴离子的还原性越弱,正确;②原子的得电子能力越强,则单质的氧化性越强,原子的得电子能力为Z>Y>X,所以单质的氧化性按X、Y、Z的顺序增强,正确;③同一周期从左到右,元素原子的半径逐渐减小,而原子序数按X、Y、Z的顺序是增大的,所以原子半径按X、Y、Z的顺序减小,正确;④同一周期从左到右,原子的得电子能力越强,气态氢化物的稳定性越强,原子的得电子能力为Z>Y>X,所以稳定性按X、Y、Z的顺序增强,错误。
19.【答案】D
【解析】X为第ⅠA族元素,Y为第ⅢA族元素;D项,若元素Y处于第三周期,则Y为Al,Al不与冷水反应。
20.【答案】A
【解析】A项,能级能量由低到高的顺序为1s、2s、2p;每个轨道最多只能容纳两个电子,且自旋状态相反,简并轨道(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,能量最低,正确;B项,2s能级的能量比2p能量低,电子尽可能占据能量最低的轨道,不符合能量最低原理,即应先填满2s再填2p,错误;C项,2p能级的3个简并轨道(能级相同的轨道)只有被电子逐一自旋平行地占据后,才能容纳第二个电子,不符合洪特规则,错误;D项,2s能级的能量比2p能量低,电子尽可能占据能量最低的轨道,即应先填满2s再填2p,不符合能量最低原理,原子处于能量较高的激发态,错误。
21.【答案】①⑤⑥ ② ③④ ⑦
【解析】根据核外电子排布规律知:
②错误在于电子排完2s轨道后应排2p轨道,而不是3p轨道,正确的应为1s22s22p6;③没有遵循洪特规则——电子在同一能级的不同轨道上排布时,应尽可能分占不同的轨道并且自旋状态相同,正确的应为
;④忽略了能量相同的原子轨道在半充满状态时,体系的能量较低,原子较稳定,正确的应为1s22s22p63s23p63d54s1;⑤和⑥正确;⑦违反泡利原理,正确的应为
。
22.【答案】
(1)
二 ⅢA
(2)两性 Be(OH)2+2OH-===BeO
+2H2O、Be(OH)2+2H+===Be2++2H2O
(3)弱 硼的非金属性比碳弱
(4)Li2O、Li3N
【解析】
(1)B是5号元素,原子结构示意图为
。
(2)Be(OH)2与Al(OH)3的化学性质相似,但差别在于Be的化合价是+2价。
(3)B比C的非金属性弱。
(4)Mg在空气中与O2、CO2、N2反应得MgO、Mg3N2,将Li与Mg类比得答案。
23.【答案】①②③⑤违背了洪特规则,④违背了泡利原理。
【解析】
24.【答案】
(1)
NH3 1s22s22p63s23p1 2
(2)2Al+2OH-+2H2O===2AlO
+3H2↑
(3)F bc
【解析】T原子核外s电子总数等于p电子总数,且T是人体内含量最多的元素,其单质是常见的助燃剂,可以推得T元素为O;X的单质为双原子分子,分子中含有3对共用电子对,常温下X的气体单质性质稳定,但其原子较活泼,可以推得X元素为N;Y元素的单质质软,是银白色固体,导电性强,单质在空气中燃烧发出黄色火焰,推得Y元素为Na;Z元素在第三周期元素中,其简单离子的半径最小,可知Z元素为Al。