学年苏教版选修3 专题2 原子结构与元素的性质 作业 1Word格式.docx
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C.ⅦA族元素形成的单质,其熔点随元素原子序数增大而降低
D.从上到下,ⅦA族元素形成的氢化物稳定性逐渐减弱
5.氯和硫都是重要的非金属元素.下列叙述不能说明氯的非金属性比硫强的是()
A.氯化氢的沸点比硫化氢的沸点高
B.与氢气反应时,氯气比硫更容
C.氯气可以从氢硫酸溶液中置换出硫
D.高氯酸(HClO4)的酸性比H2SO4强
6.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:
C.电负性:
D.最高正化合价:
③=②>
7.下列各能层不包含d能级的是( )
A.O能层
B.P能层
C.L能层
D.M能层
8.下列各电子层中不包含纺锤形轨道的是()
A.NB.MC.LD.K
9.当硅原子由1s22s22p63s23p2→1s22s22p63s13p3时,以下认识正确的是( )
A.硅原子由基态转化成激发态,这一过程中吸收能量
B.硅原子由激发态转化成基态,这一过程中吸收能量
C.转化前位于3p能级上的两个电子处于同一轨道,且自旋方向相反
D.转化后硅原子与磷原子电子层结构相同,化学性质相似
10.下列叙述中正确的是( )
A.同一周期中,ⅦA族元素的原子半径最大
B.ⅥA族元素的原子,其半径越大,越容易得到电子
C.室温时,0族元素的单质都是气体
D.同一周期中,碱金属元素的第一电离能最大
11.下列说法中正确的是( )
A.2px2表示2px能级有两个轨道
B.在CS2分子中α键与π键的数目之比是2:
1
C.电子仅在激发态跃进到基态时才会产生原子光谱
D.表示一个某原子在第三电子层上有10个电子可以写3s23p63d2
12.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( )
13.短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍,Y原子最外层只有2个,Z单质可制成半导体材料,W与X属于同一主族。
下列叙述不正确的是
A.元素X的简单气态氢化物的热稳定性比W强
B.元素W的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐比Z弱
C.利用水可证明单质Y与单质Na金属性相对强弱
D.原子半径的大小顺序:
rY>rZ>rW>rX
14.图中,能正确表示基态硅原子的是( )
A.
B.
C.
D.
15.下列是几种原子的基态电子排布式,电负性最大的原子是( )
A.1s22s22p4
B.1s22s22p63s23p3
C.1s22s22p63s23p2
D.1s22s22p63s23p64s2
16.现有主族元素X、Y、Z,X原子的最外层电子排布为ns1;
Y原子的M电子层有2个未成对电子;
Z原子的最外层p原子轨道上只有一对成对电子,且Z原子的核外电子比Y原子少8个。
由这三种元素组成的化合物的化学式不可能是( )
A.X2YZ3
B.X2YZ4
C.X2Y2Z3
D.XYZ4
17.以下核外电子的表示方法中,能表示该原子处于能量最低状态的是()
A.答案A
B.答案B
C.答案C
D.答案D
18.下列原子轨道中,可容纳电子最多的是( )
A.6sB.4pC.3dD.7s
19.下列各组表述中,两个微粒不属于同种元素原子的是( )
A.3p有一个空轨道的基态原子和核外电子的排布为1s22s22p63s23p2的原子
B.2p无空轨道,且有一个未成对电子的基态原子和原子的最外层电子排布为2s22p5的原子
C.M层全充满而N层为4s2的原子和核外电子排布为1s22s22p63s23p64s2的原子
D.最外层电子数是核外电子总数的1/5的原子和最外层电子排布为4s24p5的原子
20.下列有关认识正确的是( )
A.各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7
B.各能层的能级都是从s能级开始至f能级结束
C.各能层含有的能级数为n﹣1
D.各能层含有的电子数为2n2
二、填空题
21.
(1)电负性的数值能够衡量元素在化合物中吸引电子能力的大小。
电负性数值大的元素在化合物中吸引电子的能力________,元素的化合价为_______值;
电负性数值小的元素在化合物中吸引电子的能力________,元素的化合价为________值。
(2)请指出下列化合物中化合价为正值的元素。
NaH______、NF3_______、NH3______、SO2_________、H2S________、ICl_______。
22.写出下列元素的原子结构示意图、电子排布式、价电子排布式及周期表中的位置.
①9F 、 、 、 周期 族;
②25Mn 、 、 、 周期 族.
23.Na、Cu、O、Si、S、Cl是常见的六种元素.
(1)Na位于元素周期表第 周期第 族;
S的基态原子核外有 个未成对电子;
Si的基态原子核外电子排布式为 .
(2)用“>”或“<”填空:
(3)ClO2常用于水的净化,工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取.写出该反应的离子方程式 ,并标出电子转移的方向和数目
24.某元素的原子序数为33,请回答:
(1)该元素原子的质子数为________,有_个电子。
(2)该元素原子核外有_______个电子层,______个能级,______个原子轨道。
(3)它的最外层电子排布式为____________,它的电子排布式为________,轨道表示式为_______________。
25.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)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)第3周期基态原子有2个未成对电子且电负性最大的元素是_____(用元素符号表示)。
(3)判断下列化合物中属于共价化合物的是________。
Mg3N2、 BeCl2、 AlCl3、 SiC
(4)PCl3水解的化学反应方程式为_____________________________________________。
(5)在极性分子NCl3中,N原子的化合物为-3,Cl原子的化合价为+1,请推测NCl3水解的主要产物是____________(填化学式)。
答案解析
1.【答案】B
【解析】元素金属性和非金属性比较可以通过在周期表中的位置对其进行判定,同周期金属性由左至右渐弱,非金属性渐强;
同主族由上到下,金属性渐强,非金属性渐弱。
水溶液酸碱性可通过间接比较对应非金属或者金属的非金属性或金属性,从而判断得出。
非金属的氢化物稳定性与其非金属性顺序一致。
2.【答案】B
【解析】A,D中同一原子轨道内电子的自旋方向相同,违反了泡利不相容原理;
C中有空轨道,违反了洪特规则;
只有B项表达式正确。
3.【答案】D
【解析】同周期元素从左到右电负性逐渐增大,同主族元素从上到下电负性逐渐减小,根据此规律可判断D项正确。
4.【答案】D
【解析】A同一周期元素,原子半径越小非金属性越强,越容易获得电子,越难失去电子,故A错误;
B同一主族的元素,原子半径越大,元素的金属性越强,还原性越强,氧化性越弱,故B错误;
C,ⅦA族元素形成的单质,结构相似,都是分子晶体,相对分子质量越大,单质熔点越高,故单质的熔点随元素原子序数增大而升高,故C错误;
D同主族自上而下,非金属性减弱,非金属性越强,氢氧化物越稳定,故从上到下,ⅦA族元素形成的氢化物稳定性逐渐减弱,故D正确;
5.【答案】A
【解析】A.不能用非金属对应的氢化物的沸点来判断非金属性的强弱,故A错误;
B.与氢气反应时,氯气比硫更容易,说明氯的非金属性比硫强,故B正确;
C.氯气可以从氢硫酸溶液中置换出硫,说明氯的非金属性比硫强,故C正确;
D.高氯酸(HClO4)的酸性比H2SO4强,说明氯的非金属性比硫强,故D正确;
6.【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>
①,A正确;
原子半径应是②最大,④最小,②>
①>
④,B不正确;
电负性应是④最大,②最小,C不正确;
F无正价,②③最高正化合价均为+5,①的最高正化合价为+6,D不正确。
7.【答案】C
【解析】A.O能层是第五能层,含有5个能级,分别是5s、5p、5d…能级,故A不选;
B.P能层是第六能层,还有6个能级,分别是6s、6p、6d…能级,故B不选;
C.L能层是第二能层,含有2个能级,2s、2p能级,故C选;
D.M能层是第三能层,含有3个能级,分别是3s、3p、3d能级,故D不选;
8.【答案】D
【解析】s轨道呈球形,p轨道呈纺锤形,d轨道呈花瓣形。
K层只包含s轨道,其他电子层均包含p轨道。
9.【答案】A
【解析】A.由能量最低原理可知硅原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2,当变为1s22s22p63s13p3时,有1个3s电子跃迁到3p轨道,应吸收能量,硅原子由基态转化成激发态,故A正确,B错误;
C.3p能级上的两个电子应优先占据不同轨道,故C错误;
D.元素的性质取决于价层电子,包括s、p轨道电子,硅原子与磷原子的价层电子数不同,性质不同,故D错误.
10.【答案】C
【解析】同一周期中,ⅦA族元素的原子半径最小,A项错误;
同一主族中,原子半径越大,越难得电子,B项错误;
C项正确;
同一周期中,碱金属元素的第一电离能最小,D项错误。
11.【答案】D
【解析】A.2px2表示2px轨道有2个电子,故A错误;
B.CS2含有2个C=S键,双键中一个为α键,一个为π键,所以含有2个α键和2个π键,α键与π键的数目之比是1:
1,故B错误;
C.电子由基态跃迁到激发态,或由激发态跃迁到基态,都会产生原子光谱,故C错误;
D.一个原子在第三电子层上有10个电子,排列第三电子层上电子时,排列顺序是3s、3p、3d,3s能级最多排列2个电子、3p能级最多排列6个电子、3d能级最多排列10个电子,再根据能量最低原理排列电子,所以该电子层上电子排布式为3s23p63d2,故D正确;
12.【答案】A
【解析】 ①元素为S;
②元素为P;
③元素为N;
④元素为F。
13.【答案】B
【解析】根据题设条件可推得X为O,Y为Mg,Z为Si,W为S。
选项A,O、S同主族,O的非金属性大于S,所以H2O的稳定性大于H2S。
选项B,Si、S同周期,S的非金属性大于Si,所以H2SO4酸性大于H2SiO3。
选项C,Na能与冷水迅速发生反应产生H2,Mg在加热下才能域H2O反应,所以Na的金属性比Mg强。
选项D,O元素在第二周期,Mg、Si、S在第三周期,所以O元素半径最小,同周期的Mg、Si、S的原子半径逐渐减小。
14.【答案】A
【解析】硅是14号元素,其原子核外有14个电子,
A.3p能层有2个电子,在2个不同的轨道,符合洪特规则,其它同时符合泡利原理,故A正确;
B.3s轨道应有2个电子,3p轨道有2个电子,不符合能量最低最低原理,故B错误;
C.硅原子核外外第三层4个电子应分成3s轨道有2个电子,3p轨道有2个电子,违反洪特规则以及泡利不相容原理,故C错误;
D.3s轨道应有2个电子,3p轨道有2个电子,不符合能量最低最低原理,故D错误;
15.【答案】A
【解析】根据四种原子的基态电子排布式可知,选项A有两个电子层,最外层有6个电子,应最容易得到电子,电负性最大。
16.【答案】D
【解析】X应为ⅠA族元素,Y原子M电子层轨道表示式为
,所以Y为Si或S元素,Z原子p轨道排布类似S元素,且Z原子的核外电子比Y原子少8个电子,所以Y应为S元素,Z应为O元素,若X为Na,它们之间形成的化合物有:
Na2SO3、Na2SO4、Na2S2O3,所以不可能为D。
17.【答案】D
【解析】A选项不符合洪特规则,2p轨道上的3个电子应分占三个轨道时能量最低;
B选项为F-的轨道表示式;
C选项中Fe是26号元素,而非25号;
D项核外电子排布规律,D正确。
18.【答案】C
【解析】每个亚层所容纳的电子数由电子云的伸展方向决定。
s亚层只有1个伸展方向,轨道数为1,最多能容纳2e-;
p亚层有3个伸展方向,轨道数为3,最多能容纳6e-;
d亚层有5个伸展方向,轨道数为5,最多能容纳10e-;
f亚层有7个伸展方向,轨道数为7,最多能容纳14e-,因此,C中3d中拥有的轨道最多,可容纳电子也最多。
19.【答案】C
【解析】A中3p有一个空轨道,根据洪特规则只能为
,又根据能量最低原理,能量低于3p的轨道均已充满,即其电子排布式为1s22s22p63s23p2,是同种元素;
B中2p有一个未成对电子但无空轨道,即为
,其排布式为1s22s22p5,也是同种元素;
C中M层有s、p、d三个不同类型的轨道,全充满应为3s23p63d10与3s23p64s2非同种元素;
D中最外层电子排布为4s24p5,其电子排布为1s22s22p63s23p63d104s24p5,最外层电子最外层电子数是核外电子总数的1/5的原子,其最外层电子数只能为7,则核外电子总数为35,故也为同种元素。
20.【答案】A
【解析】A.各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7,s能级原子轨道呈球形,p能级原子轨道呈哑铃型,故A正确;
B.各能层的能级都是从s能级开始,每个能层上能级个数与能层数相等,所以有的能层不含f能级,故B错误;
C.各能层含有的能级数与其能层数相等为n,故C错误;
D.各能层最多含有的电子数为2n2,但最外层不能超过8个电子,次外层不能超过18个电子,倒数第三层不能超过32个电子,故D错误;
21.【答案】
(1)强 负 弱 正
(2)Na N H S H I
【解析】
(2)所给物质中各元素的电负性大小关系为Na<
H、N<
F、N>
H、S<
O、H<
S、I<
Cl,其中电负性大的元素显负价,电负性小的元素显正价。
22.【答案】①9F 、 1S22S22P5 、 2S22P5 、 2 周期 VIIA 族;
②25Mn 、 [Ar]3d54S2 、 3d54S2 、 4 周期 VIIB 族.
【解析】9F为9号元素,原子核中有9个质子,核外9个电子,分别位于3个电子层上,最外层电子有7个,为价电子,根据电子层数和最外层电子数判断在周期表中的位置;
25Mn为25号元素,原子核中有25个质子,核外有25个电子,分别位于4个电子层,价电子有7个,其中有5个位于3d轨道上,2个位于4s轨道上,依据电子层数和价电子数判断在周期表中的位置
23.【答案】
(1)三;
IA;
2;
1s22s22p63s23p2;
(2)<;
>;
<;
(3)
(1)Na元素位于元素周期表第三周期第IA族;
S的基态原子核外未成对电子处于3p轨道,共2个未成对电子,Si原子核外电子数为14,核外电子基态排布式为1s22s22p63s23p2;
(2)同一周期元素,随着原子序数的增加,原子核对核外电子的吸引力增强,第一电离能增大,增大而增大,所以第一电离能:
S>Si;
核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,所以离子半径:
O2﹣>Na+;
一般来说,原子晶体(Si)的熔点高于离子晶体(NaCl)的熔点,故熔点:
Si>NaCl;
元素的非金属性越强,元素最高价氧化物的水化物的酸性越强,因为非金属性Cl>S,所以酸性:
HClO4>H2SO4;
(3)Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2,本身被还原为氯离子,1个氯气分子反应得到2个电子
24.【答案】
(1)33 33
(2)4 8 18 (3)4s24p3 1s22s22p63s23p63d104s24p3
(1)根据元素原子的核外电子数=质子数=原子序数,可得出答案。
(2)先利用能级顺序和排布原则排出其电子排布式:
1s22s22p63s23p63d104s24p3,得出该元素原子核外有8个能级,共有1+1+3+1+3+5+1+3=18个原子轨道(s:
1个轨道;
p:
3个轨道;
d:
5个轨道)。
25.【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)S (3)SiC、BeCl2、AlCl3 (4)PCl3+3H2O===H3PO3+3HCl (5)HClO和NH3·
H2O
(1)元素的电负性随原子序数的递增呈周期性变化。
(2)第3周期基态原子有2个未成对电子的原子价电子排布式为3s23p2和3s23p4,同周期从左到右元素的电负性增大(稀有气体除外),电负性较大的是S元素。
(3)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。
(4)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的化合价是+3价,Cl的化合价是-1价,PCl3水解反应的化学方程式为PCl3+3H2O===H3PO3+3HCl。
(5)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。
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