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：

ns

1s<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。