解析版人教版高一化学选修3单元测试题第一章原子结构与性质含答案.docx

解析版人教版高一化学选修3单元测试题第一章原子结构与性质含答案.docx

《解析版人教版高一化学选修3单元测试题第一章原子结构与性质含答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《解析版人教版高一化学选修3单元测试题第一章原子结构与性质含答案.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

解析版人教版高一化学选修3单元测试题第一章原子结构与性质含答案

绝密★启用前

人教版高一化学选修3单元测试题：

第一章原子结构与性质

本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。

第Ⅰ卷

一、单选题（共20小题，每小题3.0分,共60分）

1.据报道，月球上有大量3He存在。

下列关于3He的说法正确的是（　　）

A．是4He的同分异构体

B．比4He多一个中子

C．是4He的同位素

D．比4He少一个质子

【答案】C

【解析】同分异构体指的是分子式相同结构不同的分子，而3He与4He都是原子。

3He与4He是同一元素的不同原子，二者互为同位素，3He比4He少一个中子。

3He与4He质子数都是2。

2.下列关于能层与能级的说法中正确的是（　　）

A．同一原子中，符号相同的能级，其上电子能量不一定相同

B．任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数不一定等于该能层序数

C．同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数是不相同的

D．多电子原子中，每个能层上电子的能量一定不同

【答案】A

【解析】同一原子中，符号相同的能级，其上电子能量不一定相同，如1s和2s，能量2s＞1s，A正确；能层含有的能级数等于能层序数，即第n能层含有n个能级，每一能层总是从s能级开始，B错误；同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数都是2，C错误；多电子原子中，同一能级上电子的能量相同，D错误。

3.A原子的结构示意图为

。

则x、y及该原子3p能级上的电子数分别为（　　）

A．18、6、4

B．20、8、6

C．18、8、6

D．15～20、3～8、1～6

【答案】B

【解析】第三能层上有3s、3p、3d三个能级，因为第四能层上已经含有电子，故3s、3p能级上已经排满，3d能级可以排0、1、2、3、5、6、7、8、10个电子，故y为8、9、10、11、13、14、15、16、18，则x为20、21、22、23、25、26、27、28、30，B项符合题意。

4.X2＋的核外电子排布式为1s22s22p6，下列说法正确的是（　　）

A．X可能为稀有元素

B．X原子的核外电子排布为1s22s22p63s2

C．X原子的核外电子排布为1s22s22p62d2

D．X2＋的最外电子层上有6个电子

【答案】B

【解析】X原子应比X2＋多2个电子，故电子排布式为1s22s22p63s2，X为镁元素，Mg2＋的最外层有8个电子。

5.为揭示原子光谱是线状光谱这一事实，玻尔提出了核外电子的分层排布理论。

下列说法中，不符合这一理论的是（　　）

A．电子绕核运动具有特定的半径和能量

B．电子在特定半径的轨道上运动时不辐射能量

C．电子跃迁时，会吸收或放出特定的能量

D．揭示了氢原子光谱存在多条谱线

【答案】D

【解析】D选项的内容无法用玻尔理论解释。

要解释氢原子光谱的多重谱线，需用量子力学所建立的四个量子数来描述核外电子的运动状态。

6.以下电子排布式表示基态原子电子排布的是（　　）

A．1s22s22p63s13p3

B．1s22s22p63s23p63d104s14p1

C．1s22s22p63s23p63d24s1

D．1s22s22p63s23p63d104s24p1

【答案】D

【解析】基态核外电子排布应该是1s22s22p63s23p2，A错误；基态核外电子排布应该是1s22s22p63s23p63d104s2，B错误；基态核外电子排布应该是1s22s22p63s23p63d14s2，C错误；1s22s22p63s23p63d104s24p1符合原子核外电子排布规律，D正确。

7.镁原子由1s22s22p63s2→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

【答案】A

【解析】镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时镁原子由基态转化成激发态，这一过程中吸收能量。

A对，B错；转化后位于p能级上的两个电子处于同一轨道，且自旋状态不相同，C错，转化后镁原子与硅原子电子层结构相同，化学性质不相似，D错。

8.玻尔理论、量子力学理论都是对核外电子运动的描述方法，根据对它们的理解，下列叙述中正确的是（　　）

A．因为s轨道的形状是球形的，所以s电子做的是圆周运动

B．3px、3py、3pz的差异之处在于三者中电子（基态）的能量不同

C．钒原子核外有4种形状的原子轨道

D．原子轨道和电子云都是用来形象地描述电子运动状态的

【答案】D

【解析】s轨道是球形的，这是电子云轮廓图，表示电子在单位体积内出现概率的大小，不是说电子在做圆周运动，A错误；p能级有三个原子轨道，同一能层上的p轨道能量相同，3px、3py、3pz能量相同，它们的差异是延伸方向不同，B错误；23号钒，核外电子排布为1s22s22p63s23p63d34s2，能级有s、p、d三种，对应的原子轨道形状有3种，C错误；电子云的轮廓图称为原子轨道，形象地描述电子运动的状态，D正确。

9.若将15P原子的电子排布式写成1s22s22p63s23p

3p

，它违背了（　　）

A．能量守恒原理

B．泡利原理

C．能量最低原理

D．洪特规则

【答案】D

【解析】洪特规则：

当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同。

10.A、B属于短周期中不同主族的元素，A、B原子的最外层电子中，成对电子和未成对电子占据的轨道数相等，若A元素的原子序数为a，则B元素的原子序数可能为（　　）

①a－4　②a－5　③a＋3　④a＋4

A．①④

B．②③

C．①③

D．②④

【答案】B

【解析】

从中看出B、Al、O和S符合，其成对电子占据的轨道数和未成对电子占据的轨道数相等。

结合A、B属于不同主族可得②、③符合，B项正确。

11.价电子排布式为5s25p3的元素是（　　）

A．第五周期第ⅢA族

B．51号元素

C．s区的主族元素

D．Te

【答案】B

【解析】5s25p3,5指的是电子层数，即属于第五周期，价电子指的是最外层电子数，主族元素所在族序数等于最外层电子数，即属于第ⅤA族元素，属于主族元素，又因为最后一个电子填充在p能级上，属于p区，按照核外电子排布的规律，推出此元素是锑（Sb），B正确。

12.某元素位于周期表中第四周期ⅤA族，则该元素的名称和价电子排布式均正确的是（　　）

A．砷，4s24p3

B．溴，4s24p5

C．磷，4s24p3

D．锑，5s25p3

【答案】A

【解析】由于该元素为主族元素，价电子数＝主族序数，故价电子数为5，B项错误；又因周期数＝电子层数，D项错误；由元素在周期表中的位置可知：

元素的价电子排布式为4s24p3，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，为33号元素砷，A项正确。

13.下列说法不正确的是（　　）

A．元素原子的核外电子排布呈现周期性变化是形成元素周期系的根本原因

B．周期序数越大，该周期所含金属元素越多

C．所有区的名称均来自按构造原理最后填入电子的能级符号

D．周期表共18个纵列，可分为7个主族、7个副族、1个Ⅷ族、1个0族

【答案】C

【解析】除ds区外，所有区的名称均来自按构造原理最后填入电子的能级符号。

14.若某元素原子的外围电子排布式为4d15s2，则下列说法正确的是（　　）

A．该元素在元素周期表中的位置为第五周期第ⅢB族

B．该元素位于s区

C．该元素为非金属元素

D．该元素原子的N能层上共有8个电子

【答案】A

【解析】根据构造原理可知，该元素原子有5个能层，因此位于元素周期表第五周期。

由外围电子排布式为4d15s2，可知该元素位于第ⅢB族，A项正确；由于其最后1个电子填充在了4d能级上，故位于元素周期表d区，是一种金属元素，B、C、D项错误。

15.下列四种粒子中，半径按由大到小排列顺序正确的是（　　）

①基态X的原子结构示意图

②基态Y的价电子排布式：

3s23p5

③基态Z2－的电子排布图

④W基态原子有2个能层，电子式为

A．①>②>③>④

B．③>④>①>②

C．③>①>②>④

D．①>②>④>③

【答案】C

【解析】由题意可知：

X、Y、Z2－、W分别为S、Cl、S2－、F。

S、Cl、S2－、F粒子半径大小排列顺序为r（S2－）>r（S）>r（Cl）>r（F），故C项正确。

16.某元素X的逐级电离能如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．X元素可能为＋4价

B．X可能为非金属

C．X为第五周期元素

D．X与氯反应时最可能生成的阳离子为X3＋

【答案】D

【解析】由图像知，该元素的I4≫I3，故该元素最外层有3个电子，易形成＋3价阳离子，A、B项错误，D项正确；无法确定该元素是否位于第五周期，C项错误。

17.下表中是A、B、C、D、E五种短周期元素的某些性质，下列判断正确的是（　　）

A．C、D、E的氢化物的稳定性：

C>D>E

B．元素A的原子最外层轨道中无自旋状态相同的电子

C．元素B、C之间不可能形成化合物

D．与元素B同周期且第一电离能最小的元素的单质能与H2O发生置换反应

【答案】D

【解析】根据电负性和最低化合价，推知A为C元素，B为S元素、C为Cl元素、D为O元素、E为F元素。

A项，C、D、E的氢化物分别为HCl、H2O、HF，稳定性：

HF>H2O>HCl，错误；B项，元素A的原子最外层电子排布式为2s22p2,2p2上的两个电子分占两个原子轨道，且自旋状态相同，错误；C项，S的最外层有6个电子，Cl的最外层有7个电子，它们之间可形成S2Cl2等化合物，错误；D项，Na能与H2O发生置换反应生成NaOH和H2，正确。

18.锂和镁在元素周期表中有特殊“对角线”关系，它们的性质相似。

下列有关锂及其化合物叙述正确的是（　　）

A．Li2SO4难溶于水

B．Li与N2反应的产物是Li3N

C．LiOH易溶于水

D．LiOH与Li2CO3受热都很难分解

【答案】B

【解析】由对角线规则知，锂与镁的性质相似。

MgSO4易溶，Mg（OH）2难溶，Mg在N2中燃烧可生成Mg3N2，Mg（OH）2、MgCO3受热都能分解。

19.元素在周期表中的位置反映了元素的原子结构和元素的性质，下列说法正确的是（　　）

A．同一元素不可能既表现金属性，又表现非金属性

B．第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数

C．短周期元素形成离子后，最外层电子都达到8电子稳定结构

D．同一主族元素的原子，最外层电子数相同，化学性质完全相同

【答案】B

【解析】处于元素周期表金属与非金属分界线附近的元素，既表现金属性，又表现非金属性，A错误；主族元素（F、O除外）的最高正化合价等于它所处的主族序数，也等于其最外层电子数，B正确；H＋的最外层电子数是0，C项错误；同一主族元素的原子最外层电子数虽相同，但是核电荷数、原子半径不同，化学性质不完全相同，D错误。

20.现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：

①1s22s22p63s23p4　②1s22s22p63s23p3　③1s22s22p3　④1s22s22p5

则下列有关比较中正确的是（　　）

A．第一电离能：

④>③>②>①

B．原子半径：

④>③>②>①

C．电负性：

④>③>②>①

D．最高正化合价：

④>③＝②>①

【答案】A

【解析】由电子排布式可知：

①为S、②为P、③为N、④为F。

根据元素周期律可知：

第一电离能为④>③>②>①，A项正确；原子半径应是②最大，④最小，B项不正确；电负性应是④>③>①>②，C项不正确；最高正化合价：

①>②＝③，而F无正化合价，D项不正确。

第Ⅱ卷

二、非选择题（共4小题，每小题10.0分,共40分）

21.现有七种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素，F、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。

请根据下列相关信息回答问题。

（1）B基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有________个方向，原子轨道呈______形。

（2）某同学根据上述信息，推断C基态原子的核外电子排布图为

，该同学所画的电子排布图违背了________________。

（3）G位于________族________区，价电子排布式为________。

（4）检验F元素的方法是________，请用原子结构的知识解释产生此现象的原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

【答案】

（1）3　哑铃　

（2）泡利原理　（3）第ⅦB　d　3d54s2　（4）焰色反应　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，电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，以光的形式释放能量

【解析】

（1）氮元素的最高能量电子为2p轨道上的电子，相应电子云有三种方向，呈哑铃形。

（2）3s轨道的两个电子自旋方向相同，违反了泡利原理。

（3）Mn原子的价电子排布式为3d54s2，最后填充的电子为3d轨道，故属于d区元素，处于第四周期第ⅦB族。

22.有X、Y、Z、Q、E、M、G原子序数依次递增的七种元素，除G元素外其余均为短周期主族元素。

X的原子中没有成对电子，Y元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道且每种轨道中的电子数相同，Z元素原子的外围电子层排布式为nsnnpn＋1，Q的基态原子核外成对电子数是成单电子数的3倍，E与Q同周期，M元素的第一电离能在同周期主族元素中从大到小排第三位，G原子最外电子层只有未成对电子，其内层所有轨道全部充满，但并不是第ⅠA族元素。

回答下列问题：

（1）基态G原子的价电子排布式为____________，写出第三周期基态原子未成对电子数与G相同且电负性最大的元素是________（填元素名称）。

GQ受热分解生成G2Q和Q2，请从G的原子结构来说明GQ受热易分解的原因：

_____________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）Z、Q、M三种元素的第一电离能从大到小的顺序为____________（用元素符号表示）。

（3）X与Q形成的化合物的化学式为________。

（4）Z、M、E所形成的简单离子的半径由大到小顺序为____________（用离子符号表示）。

（5）X、Y、Z、Q的电负性由大到小的顺序为____________（用元素符号表示）。

【答案】

（1）3d104s1　氯　Cu2＋的最外层电子排布为3d9，Cu＋的最外层电子排布为3d10，因最外层电子排布达到全满时稳定，所以固态Cu2O稳定性强于CuO

（2）N>O>S　（3）H2O、H2O2　（4）S2－>N3－>F－（5）O>N>C>H

【解析】由X的原子中没有成对电子可判断X为H元素，由Y元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道且每种轨道中的电子数相同知Y为C元素，由Z元素原子的外围电子层排布式为nsnnpn＋1可判断Z为N元素，再根据Q的基态原子核外成对电子数是成单电子数的3倍知Q为O元素，由E与Q同周期，Q为O元素，E的原子序数比Q的原子序数大可判断E为F元素，根据M元素的第一电离能在同周期主族元素中从大到小排第三位，且X、Y、Z、Q、E、M、G原子序数依次递增，确定M为S元素。

G的原子序数为2＋8＋18＋1＝29，G为Cu元素。

（1）Cu的原子序数为29，基态Cu原子的价电子排布式为3d104s1，Cu的未成对电子数是1，第三周期中含有一个未成对电子的元素有Na、Al、Cl三种元素，但电负性最大的是氯元素。

原子轨道中电子排布达到全满、半满、全空时原子最稳定，Cu2＋的最外层电子排布为3d9，而Cu＋的最外层电子排布为3d10，因最外层电子排布达到全满时稳定，所以固态Cu2O稳定性强于CuO。

（2）Z、Q、M分别为N、O、S，N的2p轨道为半充满稳定结构，N的第一电离能大于O的第一电离能，同主族元素从上到下元素的第一电离能减小，所以O的第一电离能大于S的第一电离能。

（3）X与Q形成的化合物为H2O和H2O2。

（4）Z、M、E所形成的简单离子为N3－、S2－、F－，半径由大到小顺序为S2－>N3－>F－。

（5）X、Y、Z、Q分别为H、C、N、O，同周期从左到右元素的电负性增大，所以电负性O>N>C，CH4中C显负价，所以电负性O>N>C>H。

23.有四种短周期元素，它们的结构、性质等信息如下表所述：

请根据表中信息填写：

（1）A原子的核外电子排布式：

____________________________________________________。

（2）B元素在周期表中的位置：

______________________________________________________；

离子半径：

B________（填“大于”或“小于”）A。

（3）C原子的电子排布图是__________________，其原子核外有________个未成对电子，能量最高的电子为________轨道上的电子，其轨道呈________形。

（4）D－的结构示意图是________。

（5）B的最高价氧化物对应的水化物与A的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

与D的氢化物的水化物反应的化学方程式为__________________________________

________________________________________________________________________。

【答案】

（1）1s22s22p63s1　

（2）第三周期第ⅢA族　小于

（3）

3　p　哑铃

（4）

（5）NaOH＋Al（OH）3===NaAlO2＋2H2O

3HCl＋Al（OH）3===AlCl3＋3H2O

【解析】根据题中信息可推出：

A为Na，B为Al，C为N，D为Cl。

（1）A为Na，其核外电子排布式为1s22s22p63s1。

（2）B为Al，其在元素周期表中的位置为第三周期第ⅢA族，Na＋与Al3＋核外电子排布相同，核电荷数Al3＋大于Na＋，故r（Al3＋）＜r（Na＋）。

（3）C为N，其电子排布图为

，其中有3个未成对电子，能量最高的为p轨道上的电子，其轨道呈哑铃形。

（4）D为Cl，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，简化电子排布式为[Ne]3s23p5，Cl－的结构示意图为

。

（5）本题考查Al（OH）3与NaOH和HCl反应的方程式，Al（OH）3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O、Al（OH）3＋3HCl===AlCl3＋3H2O。

24.按要求填空。

（1）下列微粒基态的电子排布中未成对电子数最多的是________（填字母）。

a．N3－　　b．Fe3＋　　c．Cu　　d．Cr　　e．C

（2）与铜同周期的所有元素的基态原子中，未成对电子数与铜原子相同的元素有________种。

（3）基态铬原子的价电子排布式是________，这样排布使整个体系能量降低，原因是____________________。

（4）基态砷原子的价电子排布式为________，其原子核外有________个能层，________个能级，其原子轨道达到全充满状态的个数是________，与其同周期元素基态原子未成对电子数相同的元素还有________种。

（5）短周期元素中，原子基态时具有1个未成对电子的元素共有________种。

（6）某元素基态原子的最外层电子排布式为nsnnpn＋1，则电子排布式中n＝________，该元素基态原子中能量最高的能级是________，其电子云在空间中有________方向，呈现________形。

【答案】

（1）d　

（2）4　（3）3d54s1　3d和4s轨道上的电子均为半充满稳定结构　（4）4s24p3　4　8　15　2　（5）7（6）2　2p　3种互相垂直的　哑铃

【解析】

（1）N3－、Fe3＋、Cu、Cr、C的基态原子或离子的价电子排布式分别为2s22p6、3d5、3d104s1、3d54s1、2s22p2，未成对电子数分别为0个、5个、1个、6个、2个，基态Cr原子的未成对电子数目最多。

（2）铜元素基态原子的价电子排布式为3d104s1，有1个未成对电子，Cu位于第四周期，第四周期元素基态原子未成对电子数为1的原子，价电子排布式为4s1、3d14s2、3d104s1、4s24p1、4s24p5，故除Cu外还有4种。

（3）铬的原子序数为24，铬原子的价电子排布式为3d54s1,3d和4s轨道上的电子均为半充满结构时，原子能量最低。

（4）砷的原子序数为33，基态砷原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，价电子排布式为4s24p3，共有8个能级，原子轨道达到全充满状态的个数为15。

基态砷原子核外有3个未成对电子，第四周期元素基态原子未成对电子数为3的价电子排布式为3d34s2、3d74s2、4s24p3，除砷外，还有2种元素。

（5）短周期元素中的原子，基态时具有1个未成对电子，其价电子排布应为ns1、ns2np1、ns2np5。

在1到18号元素中，有H（1s1）、Li（1s22s1）、B（1s22s22p1）、F（1s22s22p5）、Na（1s22s22p63s1）、Al（1s22s22p63s23p1）、Cl（1s22s22p63s23p5）这7种元素。

（6）根据构造原理，先排满ns轨道，再排np轨道，ns轨道最多容纳2个电子，所以n＝2，最外层电子排布式为2s22p3,2p为最高能级，p电子云呈哑铃形，在空间有3种互相垂直的方向。