人教版化学选修3第一章第1节《原子结构》同步训练word有答案.docx
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人教版化学选修3第一章第1节《原子结构》同步训练word有答案
2020年人教版化学选修3第一章第1节《原子结构》同步训练
一、选择题
1.下列有关多电子原子的叙述中正确的是()
A.在一个多电子原子中,不可能有两个运动状态完全相同的电子
B.在一个多电子原子中,不可能有两个能量相同的电子
C.在一个多电子原子中,N层上的电子能量肯定比M层上的电子能量高
D.某个多电子原子的3p轨道上仅有两个电子,它们的自旋状态必须相反
2.某元素基态原子3d轨道上有10个电子,则该基态原子价电子排布不可能是()
A.3d104s1B.3d104s2C.3s23p6D.4s24p2
3.下列元素原子结构的最外层电子排布中,元素属于副族元素的是()
A.3s33p3B.3d104s1C.3d64s2D.2s22p4
4.第三周期元素的原子中,未成对电子不可能有( )
A.4个B.3个C.2个D.1个
5.下列说法正确的是()
A.任何一个电子层最多只有s、p、d、f四个能级
B.用n表示电子层数,则每一电子层最多可容纳的电子数为2n2
C.核外电子运动的概率密度分布图就是原子轨道
D.同一原子中,2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
6.某原子中的电子由在K层上运动变为在M层上运动,将()
A.吸收能量B.释放能量C.能量不变D.无法判断
7.下列说法不正确的是()
A.原子中的第四能层有4s、4p、4d、4f四个能级
B.现代化学中,常利用光谱分析法来鉴定元素
C.电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述
D.元素周期表共分为s、p、d、ds四个区
8.下列说法正确的是()
A.2s电子云呈球形,表示电子绕原子核做圆周运动
B.电子云图中的小黑点密度大,说明该原子核外空间电子数目多
C.ns能级的原子轨道图可表示为
D.
表示3d能级有3个轨道
9.某原子核外共有6个电子,分布在K与L电子层上,其基态原子在L层上的电子排布正确的是()
A.
B.
C.
D.
10.下列关于电子云的叙述不正确的是()
A.电子云是用单位体积内小点的疏密程度来表示电子在空间单位体积内出现概率大小的图形
B.电子云实际上是电子运动形成的类似云一样的图形
C.电子云图说明电子离核越近,单位体积内出现的概率越大;电子离核越远,单位体积内出现的概率越小
D.相同电子层不同能级的原子轨道,其电子云的形状不同
11.下列叙述正确的是()
A.钾原子的2s轨道的能量比3p轨道的高
B.锂原子的1s与2s轨道皆为球形
C.p能级的原子轨道呈哑铃形,随着电子层序数的增加,p能级的原子轨道数增多
D.第4电子层最多可容纳16个电子
12.下列各项叙述中,正确的是( )
A.镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时,原子释放能量,由基态转化成激发态
B.价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族,是s区元素
C.所有原子任一能层的s电子云轮廓图都是球形,但球的半径大小不同
D.24Cr原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d44s2
13.下列电子排布式或轨道表示式正确的是()
A.C原子的轨道表示式:
B.Ca原子的核外电子排布式:
C.N原子的轨道表示式:
D.
的核外电子排布式:
14.有A、B、C三种主族元素,已知A元素原子的价电子构型为ns1,B元素原子的M层上有两个未成对电子,C元素原子L层的p轨道上有一对成对电子,由这三种元素组成的化合物的化学式不可能是()
A.A3BC4B.A2BC4C.A2BC3D.A4BC4
二、填空题
15.氟代硼酸钾(KBe2BO3F2)是激光器的核心材料,我国化学家在此领域的研究走在了世界的最前列。
请回答下列问题:
(1)第一电离能介于B和N之间的第二周期的元素共有________种。
(2)基态K+离子电子占据最高能级的电子云轮廓图为_________形。
(3)BeCl2中的化学键具有明显的共价性,蒸汽状态下BeCl2以双聚分子存在,其结构式为________,其中Be原子的电子排布图为_________。
(4)四氟硼酸钠(NaBF4)是纺织工业的催化剂。
其阴离子的中心原子的杂化轨道类型为_________。
四氟硼酸钠中存在_______(填序号):
a.氢键b.范德华力c.离子键d.配位键e.σ键f.π键
16.人体含氧65%、碳18%、氢10%、氮3%、钙1.5%、磷1%、钾0.35%、硫0.25%、钠0.15%、氯0.15%、镁0.05%,它们被称为人体常量元素。
(1)人体的构成元素,从周期表来看,元素数目最多族为___________族。
属于第三周期的非金属元素的原子半径由大到小的顺序______________。
人体还有许多微量元素,请列举其中的一种____________。
(2)含量最高的元素原子核外运动状态有___________种,最外层电子轨道表示式_____________;与它同族的另一种元素的活动性相比_______>_______。
(用元素符号表示),请用一个事实说明该结论______。
(3)含量前3位的元素按原子个数比1:
1:
2形成的物质的名称是_____________(写出一种即可)。
17.根据原子核外电子排布规则,回答下列问题:
(1)写出基态S原子的核外电子排布式___________________________________,写出基态24Cr原子的价电子排布式________________________;
(2)写出基态N的原子核外电子排布图:
__________________;
(3)若将基态14Si的电子排布式写成1s22s22p63s33p1,则它违背了_______________________;
(4)Fe3+比Fe2+的稳定性更________(填“强”或“弱”),从结构上分析原因是____________________________________________________________________________。
18.黑火药是中国古代四大发明之一,它的爆炸反应为:
(1)生成物中除了氮气与二氧化碳外,还有一种物质A生成,则A的电子式为____________,A属于________晶体。
(2)黑火药中位于元素周期表短周期的元素有_________种。
其中一种元素的单质可用于制药,其氧化物可用于漂白织物和防腐剂,该元素在周期表中的位置是___________________,该元素的原子核外有______种不同运动状态的电子。
(3)黑火药中所含元素的原子半径从大到小的顺序是________________(用元素符号表示);
(4)下列事实能说明黑火药中碳与硫两元素非金属性相对强弱的有___________。
A.同条件同浓度溶液pH:
Na2CO3>Na2SO4
B.酸性:
H2SO3>H2CO3
C.CS2中碳元素为+4价,硫元素为-2价
D.分解温度:
CH4>H2S
参考答案
1.A
【解析】
A.在多电子的原子中,电子填充在不同的能层,能层又分不同的能级,同一能级又有不同的原子轨道,每个轨道中最多可以填充两个电子,自旋相反,在一个基态多电子的原子中,不可能有两个运动状态完全相同的电子,A选项正确;
B.每个轨道中最多可以填充两个电子,自旋相反,这两个电子的能量完全相同,另外在等价轨道上填充的电子能量也相同,可能存在能量相同的电子,B选项错误;
C、N层有4s、4p、4d、4f能级4s能级能量比3d能级低,故N层上的电子能量不一定比M层上的电子能量高,C选项错误;
D、某一基态3p能级上仅有2个电子,这2个电子分别占据不同的轨道,且自旋方向相同,D选项错误;
答案选A。
2.C
【解析】
A.若价电子排布为3d104s1,为29号元素Cu,电子排布式为:
[Ar]3d104s1,3d轨道上的电子处于全充满状态,整个体系的能量最低,故A正确;
B.若价电子排布为3d104s2,为30号元素Zn,电子排布式为[Ar]3d104s2,3d轨道上的电子处于全充满状态,整个体系的能量最低,故B正确;
C.若价电子排布为3s23p6,为18号元素Ar,电子排布式为1s22s22p63s23p6,3d轨道上没有电子,故C错误;
D.若价电子排布为4s24p2,为32号元素Ge,电子排布式为[Ar]3d104s24p2,3d轨道上的电子处于全充满状态,整个体系的能量最低,故D正确;
故答案为C。
3.B
【解析】
A.元素原子结构的最外层电子排布3s23p3,为P元素,属于主族元素,故A错误;
B.元素原子结构的最外层电子排布3d104s1,为Cu元素,属于副族元素,故B正确;
C.元素原子结构的最外层电子排布3d64s2,为铁元素,属于ⅤⅢ族元素,故C错误;
D.元素原子结构的最外层电子排布4s24p4,为Se元素,属于主族元素,故D错误;
故选:
B。
【点睛】
第ⅤⅢ族元素不是副族元素,元素周期表分为主族、副族、ⅤⅢ族和0族元素。
4.A
【解析】
第三周期的元素最多能填到
,而p轨道上最多有3个未成对电子,因此不可能有4个未成对电子,答案选A。
5.B
【解析】
A.在多电子原子中,同一能层的电子能量也不同,还可以把它们分成能级,随着能层数的增大,能级逐渐增多,能级分为s、p、d、f、g等,故A错误;
B.在多电子的原子核外电子的能量是不同的,按电子的能量差异,可将核外电子分成不同的能层,用n表示能层序数,则每一能层最多容纳电子数为2n2,故B正确;
C.电子云就是用小黑点疏密来表示空间各电子出现概率大小的一种图形,电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道,核外电子运动的概率分布图(电子云)并不完全等同于原子轨道,故C错误;
D.同一原子中,2p、3p、4p能级的轨道数相等,都是3个,故D错误;
故答案为B。
6.A
【解析】
多电子原子的核外电子的能量是不同的,离核越近能量越低,所以K层上电子的能量小于M层上电子的能量,所以电子由在K层上运动变为在M层上运动,电子的能量要升高,因此,要吸收能量,
答案选A。
7.D
A.原子中各能层能级数等于其能层序数,第四能层有4s、4p、4d、4f四个能级,A正确;
B.现代化学中,常利用光谱分析法来鉴定元素,B正确;
C.电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述,C正确;
D.元素周期表包括s、p、d、ds还有f区包括镧系元素和锕系元素五个区,D错误
答案选D。
8.C
【解析】
【详解】
A.2s电子电子云呈球形,代表s电子在离核距离相同的区域出现的概率相同,但s电子的运动轨迹测不准,A选项错误;
B.电子云是用小黑点表示电子在核外空间某处出现的概率,小黑点不代表电子,B选项错误;
C.s能级的原子轨道图均为球形对称,C选项正确;
D.3d2表示第三能层d能级有2个电子,d能级有5个轨道,D选项错误;
答案选C。
9.D
【解析】
根据构造原理,6个电子的基态原子的电子排布式为:
1s22s22p2,其中L能层的2p能级的2个电子排布需遵守洪特规则,单独占据一个轨道,而且自旋方向相同,所以,该基态原子在L层上的电子排布为:
,D选项正确;
答案选D。
10.B
【解析】
A.电子云是用单位体积内小点的疏密程度来表示电子在空间单位体积内出现概率大小的图形,是电子在原子核外空间概率密度分布的形象描述,故A正确;
B.电子云是电子在原子核外空间概率密度分布的形象描述,故B错误;
C.电子离核越近,单位体积内出现的概率越大;电子离核越远,单位体积内出现的概率越小,故C正确;
D.相同电子层不同能级的原子轨道,其电子云的形状不同,如2s能级电子云形状为球形、如2p能级电子云形状为哑铃形,故D正确;
选B。
11.B
【解析】
A.钾原子的2s轨道的能量比3p轨道的低,故A错误;
B.s轨道都为球形,故B正确;
C.p能级的原子轨道都是3个,故C错误;
D.每个电子层最多容纳的电子数为
,所以第4电子层最多可容纳32个电子,故D错误;
选B。
12.C
【解析】
A、原子由基态转化成激发态,要吸收能量,A不正确。
B、应该是位于第ⅢA,属于p区元素,B不正确。
C、所有原子任一能层的s电子云轮廓图都是球形,但球的半径大小不同,C不正确。
D、电子出全充满或半充满是稳定的,所以24Cr原子的电子排布式是:
1s22s22p63s23p63d54s1,D不正确。
所以正确的答案是C。
13.D
【解析】
A.由洪特规则可知,2p能级上的电子应优先分别占据一个轨道,故A错误;
B.根据能量最低原理,电子排在4s能级上比排在3d能级上能量低,更稳定,所以Ca原子的核外电子排布式违背能量最低原则,故B错误;
C.由泡利不相容原理可知,N原子的1s和2s轨道上的两个电子应该自旋方向相反,故C错误;
D.溴的原子序数为35,得到一个电子后满足最外层8个电子稳定结构,则Br-的核外电子排布式为
,故D正确;
综上所述,答案为D。
【点睛】
简化电子排布式为将电子排布式中的内层电子排布用相应的稀有气体元素符号加括号来表示而得到的式子。
14.A
【解析】试题分析:
有A、B、C三种主族元素,已知A元素原子的价电子构型为ns1,B元素原子的M层上有两个未成对电子,则B为Si或S;C元素原子L层的p轨道上有一对成对电子,则C为O元素。
根据其价电子数目,可以判断A、B、C的常见化合价分别为+1、+4或+6、-2,根据其化合价可以判断,由这三种元素组成的化合物的化学式可能为A2BC4、A2BC3、A4BC4,不可能是A3BC4,故本题选A。
点睛:
本题主要考查了核外电子的排布规律、元素的主要化合价与原子结构的关系以及根据元素的化合价判断其可能形成的化合物,难度较大。
要求学生要掌握核外电子排布的一般规律,能根据其价电子数目判断其常见的化合价,并且能根据元素的化合价判断其可能形成的化合物的形式。
15.3哑铃
sp3cde
【解析】
【详解】
(1)同一周期中,从左到右,元素的第一电离能呈锯齿状升高,其中第IIA族和第VA族的元素的第一电离能要高于其紧邻的两个元素,故第一电离能介于B和N之间的第二周期的元素有Be、C、O这三种;
(2)基态K+离子核外电子排布式为:
1s22s22p63s23p6,能量最高的轨道是3p轨道,其电子云轮廓图为哑铃形;
(3)BeCl2的双聚分子结构式为:
,Be原子的电子排布图为
;
(4)阴离子BF4-的中心原子是B原子,其杂化轨道类型为sp3;四氟硼酸钠中存在离子键(Na+、BF4-之间)、共价键(B、F之间)、配位键(B、F之间,其中B原子提供空轨道),故选c、d、e。
【点睛】
同一周期中,从左到右,元素的第一电离能呈锯齿状升高,其中第IIA族和第VA族的元素的第一电离能要高于其紧邻的两个元素,短周期元素的第一电离能变化如下图所示:
。
16.IAp>S>Cl碘(人体必需微量元素,也有多种包括碘、锌、硒、铜、钼、铬、钴及铁,写出其中的一种即可)8
OS2H2S+O2=2H2O+2S乙酸(其它合理均给分)
【解析】
【详解】
(1)根据人体中元素的含量可知O:
0.65/10、C:
0.18/12、H:
0.1/1,所以人体的构成元素中元素数目最多的为氢元素,氢元素位于第ⅠA族。
属于第三周期的非金属元素有P、S、Cl,同周期自左向右原子半径逐渐减小,则原子半径由大到小的顺序为p>S>Cl。
人体还有许多微量元素,例如碘、锌、硒、铜、钼、铬、钴及铁等。
(2)含量最高的元素是氧元素,氧元素的核外电子数是8个,则原子核外运动状态有8种,最外层电子轨道表示式为
;同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,则非金属性O>S,元素的非金属性越强,对应单质的氧化性越强,根据反应2H2S+O2=2H2O+2S可以说明氧元素非金属性强于硫元素。
(3)含量前3位的元素为O、C、H,它们按原子个数比1:
1:
2形成的物质有乙酸等。
17.1s22s22p63s23p4或[Ne]3s23p43d54s1
泡利原理强Fe3+的价电子排布为3d5,处于“半满状态”,故更稳定
【解析】
(1)S位于第三周期第VIA族,核外电子排布式为1s22s22p63s23p4或[Ne]3s23p4;Cr属于过渡元素,价电子包括最外层和次外层的d能级,即Cr的价电子排布式为3d54s1;
(2)N位于第二周期VA族,根据泡利原理和洪特规则,核外电子排布图为
;(3)s能级上只有一个原子轨道,每个原子轨道最多容纳2个电子,而题目所给的电子排布式中的3s上有3个电子,违背了泡利(不相容)原理;(4)Fe2+的价电子排布式为3d6,Fe3+的价电子排布为3d5,处于“半满状态”,因此Fe3+比Fe2+稳定。
18.
离子4第三周期第VIA族16K>S>C>N>OA、C
【解析】
(1)由原子守恒可知,A为K2S,属于离子晶体,其电子式为
;
(2)黑火药中位于元素周期表短周期的元素有四种:
N、O、C、S;硫元素的氧化物SO2符合题意,该元素为第三周期、VIA族元素,其核外有16个电子,则可知核外必定有16种电子运动状态;
(3)电子层数越多,半径越大,层数相同时,核电荷数越大,半径越小,故K>S>C>N>O;
(4)A.由盐类水解的规律可知,碳酸的酸性小于硫酸,A正确;
B.H2SO3并非最高价含氧酸,不能比较硫、碳非金属性强弱,B不正确;
C.从化合价可看出,硫相对更易得到电子,非金属性较强,C正确;
D.氢化物的稳定性越强,则非金属性越强,故可得到碳的非金属性较强,D不正确;
故答案选AC。
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