人教版高中化学选修三第一章 原子结构与性质单元练习题含详解Word下载.docx
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B.④>③>②>①
C.④>③>①>②
D.④>②>①>③
4.某元素的原子3d能级上有1个电子,它的N能层上电子数是( )
A.0
B.2
C.5
D.8
5.具有下列电子层结构的原子或离子,其对应的元素在周期表中的位置说法正确的是( )
A.最外层电子排布为1s2的原子和最外层电子排布为2s2的原子,所对应的两元素一定在同一主族
B.3p能级上有1个空轨道的原子和4p能级上有1空轨道的原子,所对应的两元素一定在同一主族
C.最外层电子排布为nsnnpn的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子,所对应的两元素一定在同一周期
D.原子核外M层上的s能级和p能级都填满了电子,而d轨道上尚未有电子的两种原子,所对应的两元素一定在同一周期
6.下列说法中正确的是( )
A.处于最低能量状态的原子叫做基态原子
B.3p2表示3p能级有两个轨道
C.同一原子中,1s、2s、3s电子的能量逐渐减小
D.同一原子中,2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
7.下列各组中的X和Y两种原子,在周期表中一定位于同一族的是( )
A.X原子和Y原子最外层都只有一个电子
B.X原子的核外电子排布式为1s2,Y原子的核外电子排布式为1s22s2
C.X原子2p能级上有三个电子,Y原子的3p能级上有三个电子
D.X原子核外M层上仅有两个电子,Y原子核外N层上也仅有两个电子
8.M能层对应的能层是( )
A.第一能层
B.第二能层
C.第三能层
D.第四能层
9.X、Y、Z三种元素的原子,其价电子排布分别为4s2、3s23p2和2s22p4,由这三种元素组成的化合物的化学式可能是( )
A.XYZ2
B.X2YZ3
C.X2YZ2
D.XYZ3
10.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
二、双选题
11.(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
12.(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
13.(双选)下列各组多电子原子的能级能量高低比较不正确的是( )
A.2p=3p
B.4s>
2s
C.4p>
4f
D.4d>
3d
14.(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
15.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__________________________________
16.按要求完成下列填空:
(1)11Na的电子排布式为________________________________________________________。
(2)20Ca的最外层电子排布式为__________________________________________________。
(3)35Br-的离子结构示意图为____________________________________________________。
(4)8O的电子排布图为__________________________________________________________。
17.五种元素原子的电子层结构如下:
A.1s22s22p63s23p63d54s2;
B.1s22s22p63s2;
C.1s22s22p6;
D.1s22s22p63s23p2;
E.[Ar]4s1。
请回答:
(1)________元素是稀有气体。
含未成对电子数最多的元素是__________。
(2)A的元素符号是__________,其核外电子共有________种运动状态。
(3)D元素原子核外电子排布图是__________________________________________________。
18.回答下列问题。
(1)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。
①判断下列化合物中属于离子化合物的是________(填字母);
A.Mg3N2B.BeCl2C.AlCl3D.SiC
②已知PCl3、NCl3均能发生水解反应,PCl3水解反应的化学方程式为__________________________;
NCl3水解产物为____________________。
(2)观察Li、Be、Mg、Al在元素周期表中的位置回答:
①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_____________________________________________________;
②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)。
(3)现有核电荷数小于20的元素A,其电离能数据如下:
(I1表示原子失去第1个电子的电离能;
In表示原子失去第n个电子的电离能,单位:
1×
102kJ·
mol-1)
①外层电子离核越远,能量越高,电离能越__________(填“大”或“小”);
阳离子电荷数越高,失去电子时,电离能越________(填“大”或“小”);
②上述11个电子分属________个电子层;
③失去了11个电子后,该元素还有________个电子;
④该元素最高价氧化物对应水化物的化学式是______________________________________。
19.
(1)关于原子的最外层电子排布为ns1的元素R的叙述不正确的是________(填字母)。
A.一定是ⅠA族元素
B.一定是金属元素
C.只可能是ⅠA族或ⅠB族元素
D.一定能形成R+
(2)第四周期元素中,未成对电子数最多的原子是________,其未成对电子数是________个。
(3)甲、乙、丙三种元素的价电子排布可以表示为asa,bsbbpb,csccp2c,写出这三种元素原子的电子排布图。
________________________________________________________________________
(4)A、B、C三种元素原子的最外层电子排布分别为A:
msm-1mpm,B:
nsnnpn+3,C:
xsx-1xpx-1,这三种元素形成的气态氢化物稳定性由强到弱的顺序是__________(用分子式填写)。
答案解析
1.【答案】D
【解析】根据泡利原理:
每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋状态相反的电子,3p能级上最多容纳6个电子,3p7违背了泡利原理,则K的核外电子排布应为1s22s22p63s23p64s1。
2.【答案】B
【解析】“A元素的阳离子与B元素的阴离子具有相同的电子层结构”,则A在B的下一周期。
①错误,因A原子半径大于同一主族的上一周期的原子的半径,该原子的半径又大于同一周期的B原子的半径,所以原子半径A>
B;
②错误,离子具有相同的电子层结构时,核电荷数越大,离子半径越小,所以离子半径A<B;
⑦错误,A的第一电离能小于B的第一电离能。
3.【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C、P、O、Si,结合原子半径的递变规律可知,大小顺序为④>②>①>③。
4.【答案】B
【解析】根据该元素的原子3d能级上有1个电子可以写出该原子的电子排布式:
1s22s22p63s23p63d14s2,由此可知该元素N能层上的电子数为2。
5.【答案】B
【解析】A项,原子核外电子排布式为1s2的元素为He,原子核外电子排布式为1s22s2的元素为Be,两元素不在同一族;
B项,3p能级上有1个空轨道的原子是14号硅和4p能级上有1空轨道的原子是32号元素锗,都是第ⅣA族;
C项,最外层电子排布为2s22p6的离子可能是阴离子也可能是阳离子,如O2-、Na+等,而钠元素不在第二周期;
D项,符合条件的原子的核外电子排布式有1s22s22p63s23p6为氩原子,1s22s22p63s23p64s1为钾原子,1s22s22p63s23p64s2为钙原子,不一定处于同一周期。
6.【答案】A
【解析】3p2表示3p能级有2个电子,B不正确;
能级序数相同时,无论电子层数为多少,轨道数均相同,但电子层序数越大,电子的能量越大,C、D不正确。
7.【答案】C
【解析】最外层只有一个电子的不一定在同一族,如Na和Cu的最外层都是一个电子,但是Na在ⅠA族,而Cu在ⅠB族,A项错误;
X原子是He,在0族,Y原子是Be,在ⅡA族,B项错误;
X原子核外M层上仅有两个电子,X是镁原子,在ⅡA族,N层上也仅有两个电子的原子除了ⅡA族的钙原子,还有锌、铁等原子,D项错误。
8.【答案】C
【解析】第一、二、三、四、五、六、七……能层对应的能层分别是K、L、M、N、O、P、Q……能层。
9.【答案】D
【解析】根据题意,X、Y、Z三种元素分别是Ca、Si和O,由这三种元素组成的化合物的化学式为CaSiO3,D项正确。
10.【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。
11.【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。
12.【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。
13.【答案】AC
【解析】不同能层中同一能级,能层序数越大,能量越高,如2p<
3p、4s>
2s、4d>
3d。
同一能层中,各能级之间的能量大小关系是s<
p<
d<
f…,如4p<
4f。
14.【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。
15.【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。
16.【答案】
(1)1s22s22p63s1
(2)4s2 (3)
【解析】
(1)11Na:
1s22s22p63s1。
(2)20Ca:
1s22s22p63s23p64s2,其最外层电子排布式为4s2。
(3)35Br-的离子结构示意图为
(4)8O的电子排布式为1s22s22p4,其电子排布图为
17.【答案】
(1)C(Ne) A(Mn)
(2)Mn 25
【解析】由原子的电子排布式可知A~E元素分别为Mn、Mg、Ne、Si、K,其中A、D、E元素的原子轨道中排布有未成对电子,其未成对电子的排布图分别为
,故A中含未成对电子数最多。
任何多电子原子中不会存在两个运动状态完全相同的电子,即A中共有25种运动状态不同的电子。
18.【答案】
(1)①A ②PCl3+3H2O===H3PO3+3HCl HClO、NH3·
H2O
(2)①两性 Be(OH)2+2OH-===BeO
+2H2O、Be(OH)2+2H+===Be2++2H2O②Li2O、Li3N(3)①小 大 ②3 ③1 ④Mg(OH)2
(1)①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1.3、1.3、0.8,均小于1.7,形成共价键,为共价化合物。
②水解反应前后各元素的化合价不变,Cl的电负性大于P,所以在PCl3中P为+3价,Cl为-1价,则在PCl3水解的产物中P元素的化合价是+3价,Cl元素的化合价是-1价,PCl3水解反应的化学方程式为PCl3+3H2O===H3PO3+3HCl。
水解反应前后各元素的化合价不变,由题意知NCl3中N的化合价为-3价,Cl的化合价为+1价,则在NCl3水解的产物中N的化合价是-3价,Cl的化合价是+1价,其水解产物是HClO和NH3·
H2O。
(2)利用“对角线规则”采用类推思想解题。
①Be(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。
②Mg在空气中与O2、CO2、N2反应得MgO、Mg3N2,将Li与Mg类比得答案。
(3)该元素的第一个突跃发生在I2、I3之间,说明该元素最外层有2个电子,该元素的第二个突跃发生在I10、I11之间,说明次外层有8个电子,综合考虑,该元素是Mg。
19.【答案】
(1)ABCD
(2)铬 6
(4)HF>PH3>SiH4
(1)ⅠA族、ⅠB族(如Cu、Ag、Au)及ⅥB族的Cr等元素原子的最外层电子排布均为ns1。
Cr等元素不能形成R+。
(2)由s能级只有一个原子轨道,只能容纳1个或2个电子来分析。
(3)m-1=2即m=3,n=2,x-1=2,即x=3。
所以A、B、C分别是P、F、Si元素。
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