人教版高中化学选修3第1章《原子结构与性质》测试题含答案解析.docx

人教版高中化学选修3第1章《原子结构与性质》测试题含答案解析.docx

《人教版高中化学选修3第1章《原子结构与性质》测试题含答案解析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版高中化学选修3第1章《原子结构与性质》测试题含答案解析.docx（23页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

人教版高中化学选修3第1章《原子结构与性质》测试题含答案解析

第1章《原子结构与性质》测试题

一、单选题（每小题只有一个正确答案）

1．下列说法错误的是（）

A．氢是原子半径最小的元素B．氟是非金属性最强的元素

C．硅元素适合作半导体材料D．稀有气体元素原子的最外层电子数均为8

2．短周期元素的离子aW3+、bX+、cY2-、dZ-都具有相同的电子层结构，下列关系正确的（）

A．质子数：

c>d，离子的还原性：

Y2->Z-B．电负性：

Z>Y>W>X

C．原子半径：

X

H2Y>HZ

3．下列说法正确的是（）

A．元素周期表中有7个横行即7个周期，有18个纵行，共16个族

B．在周期表的右上角可找到耐高温、耐腐蚀的材料

C．因为等浓度的HI和HCl的酸性：

HI>HCl，所以非金属性：

I>Cl

D．在周期表中与IIA相邻的是IA和IIIA

4．日本福岛第一核电站发生严重的核辐射泄漏，日本政府向福岛核电站附近居民发放碘片（12753I），以降低放射性碘对人体的伤害。

已知核辐射中放射性碘（碘13153I）的核电荷数为53，则下列说法正确的是（）

A．核裂变是一种化学变化

B．12753I的质量数为127，原子序数为53，核内有74个中子

C．碘12753I和放射性碘13153I属于同素异形体

D．12753I与13153I是同一种核素

5．短周期元素A、B、C、D的位置如下图所示，B、C两元素的原子序数之和是A元素的4倍，各元素对应的物质相互比较，其中关系正确的是（）

A．原子半径：

C>D>AB．单质的熔点：

B>C，D>A

C．最高正价：

B>D＝A>CD．气态氢化物的稳定性：

B>C，D>A

6．下列各基态原子或离子的电子排布式错误的是（）

A．Al1s22s22p63s23p1B．S2-1s22s22p63s23p6

C．Cu　[Ar]3d94s2D．Ca　[Ar]4s2

7．下列元素相关粒子的电子排布式中，前者一定是金属元素，后者一定是非金属元素的是（　　）

A．[Ne]3s1　[Ne]3s2B．[Ar]4s1　[Ne]3s23p4

C．[Ne]3s2　[Ar]4s2D．[He]2s22p4　[Ne]3s23p5

8．在一定条件下，

与R-发生如下反应

+5R-+6H+＝3R2+3H2O，下列有关R元素的叙述正确的是（）

A．R是第ⅤA族元素B．R2在常温下一定是气体

C．

中的R元素只能被还原D．R的氢化物的水溶液是强酸

9．下列元素的电负性最大的是（）

A．NaB．SC．OD．C

10．原子序数在数值上等于（）

A．该原子的质量数B．原子核内中子数

C．原子核内的质子数D．该元素的相对原子质量

11．下列叙述中，正确的是：

（）

A．在基态多电子的原子中，可以有两个运动状态完全相同的电子

B．在基态多电子的原子中，不可能有两个能量完全相同的电子

C．在基态多电子的原子中，M层的电子能量肯定比L层上的电子能量高

D．如果某一基态原子3p能级上仅有2个电子，它们自旋方向必然相反

12．短周期元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大，各元素原子的最外层电子数之和比Ca2+的核外电子数少1个，X与Q处于同一主族，Y、Z、W处于同一周期的相邻位置。

下列叙述不正确的是（）

A．X与Z组成的化合物之一可作为火箭发射的高能燃料

B．Y与W形成的阴离子可能有YW32－或Y2W42－

C．化合物Q2W2与X2W反应时，Q2W2只做氧化剂

D．CaX2、CaY2分别与水反应可产生两种可燃性气体

二、填空题

13．下图是元素周期表的框架图，请根据下面提问回答：

（1）在上面元素周期表中全部是金属元素的区域为

（a）A（b）B（c）C（d）D

（2）用物质的名称填写，硬度最大的是单质是,密度最小的金属是；通常状况呈液态的非金属单质是，地壳中含量最多的非金属元素是。

（3）在原子序数为1～18号元素中，请用化学式填写。

与水反应最剧烈的金属元素是；元素的气态氢化物最稳定的物质是；元素的最高价氧化物所对应的酸其酸性最强的物质是；原子半径最大的金属与原子半径最小的非金属形成的化合物是，并用电子式表示其形成过程:

。

14．根据元素周期表中完整周期元素的性质，在下列空格中填上适当的元素符号。

（1）在第三周期中，第一电离能最小的元素是________，第一电离能最大的元素是________。

（2）在元素周期表中，电负性最大的元素是________，电负性最小的元素是________。

（3）最活泼的金属元素是________。

（4）最活泼的气态非金属原子是________。

（5）第二、三、四周期，原子最外电子层中p能级半充满的元素是________。

（6）已知某原子的各级电离能如下：

I1＝577kJ·mol－1，I2＝1817kJ·mol－1，I3＝2745kJ·mol－1，I4＝11578kJ·mol－1，则该原子在化合物中表现的化合价为________（填字母）。

A．＋1B．＋2C．＋3D．＋4

15．A、B、C、D是元素周期表中前36号元素，它们的核电荷数依次增大。

第二周期元素A原子的核外成对电子数是未成对电子数的2倍且有3个能级，B原子的最外层p轨道的电子为半充满结构，C是地壳中含量最多的元素。

D是第四周期元素，其原子核外最外层电子数与氢原子相同，其余各层电子均充满。

请回答下列问题：

（1）A、B、C第一电离能最大的元素其基态原子有______种不同能量的电子。

基态D原子的电子排布式为______________________。

（2）A的最高价氧化物对应的水化物分子中，其中心原子采取________杂化；BC

的空间构型为____________________（用文字描述）。

（3）1molAB－中含有的π键数目为________。

（4）如下图是金属Ca和D所形成的某种合金的晶胞结构示意图，则该合金中Ca和D的原子个数比是________。

（5）最新科技发现用高能射线照射液态氢化物H2C时，一个H2C分子能释放出一个电子，同时产生一种阳离子。

该阳离子具有较强的氧化性，试写出该阳离子与SO2的水溶液反应的离子方程式；

16．A、B、C、D、E是元素周期表中五种短周期元素，原子序数依次增大。

A、B、C、D位于同一周期。

已知A原子核外有3个能级，且每个能级上的容纳的电子数目相同。

C与E同主族，且C的单质为空气中的主要成份。

X元素的原子核外有26个运动状态完全不相同的电子。

回答下列问题：

（1）C、D、E中第一电离能最大的是（填元素符号），X的价电子排布式为。

（2）B的气态氢化物分子呈形。

该分子的中心原子的杂化方式为。

（3）A的一种单质相对分子质量为720，分子构型为一个32面体,其中有12个五元环，20个六元环（如图1）。

则1molA的这种单质中π键的数目为。

（4）X元素对应的单质在形成晶体时，采用如图2所示的堆积方式。

则这种堆积模型的配位数为，如果X的原子半径为acm，阿伏加德常数的值为NA，则计算此单质的密度表达式为g/cm3（不必化简）。

三、实验题

17．某研究性学习小组设计了两组实验来探究元素周期律。

甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系，设计了如图1装置来一次性完成N、C、Si三种非金属元素的非金属性强弱比较的实验研究；乙同学设计了如图2装置来验证卤族元素性质的递变规律。

图2中，D、E、F三处分别是沾有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、湿润红纸条。

已知常温下浓盐酸与高锰酸钾能反应生成氯气。

（1）甲同学实验中选用的物质名称为：

A，B；C处反应的离子方程式为：

。

（2）乙同学的实验中圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为；

E处的实验现象为，F处的实验现象为。

18．红矾钠（重铬酸钠：

）是重要的基本化工原料，应用十分广泛。

工业制备红矾钠的流程如下：

请回答下列问题：

（1）

的基态电子排布式为____________。

（2）锻烧铬铁矿发生反应：

____________

配平上述化学反应方程式。

（3）溶液甲中加入H2SO4时，可以观察到溶液由黄色变为橙色，并放出无色气体，有关反应的离子方程式为____________。

（4）制备红矾钠的废水必须进行处理。

首先酸化废水，将含+6价铬的酸性废液放入电解槽内，用铁作阳极进行电解，阴极析出H2,阳极产物被

氧化然后转化为Cr（OH）3、Fe（0H）3沉淀。

①阳极的电极反应式为（不考虑后续反应）：

____________。

②溶液中金属离子在阴极区可沉淀完全，从水的电离平衡角度解释其原因：

______。

③已知某含

的酸性废水中Cr元素的含量是52.5mg/L,处理后Cr元素最高允许排量为0.5mg/L。

要处理100m3废水达到排放标准，至少消耗铁_____kg。

四、推断题

19．青蒿素是从黄花蒿中提取的一种无色针状晶体，双氢青蒿素是青蒿素的重要衍生物，抗疟疾疗效优于青蒿素，请回答下列问题：

（1）组成青蒿素的三种元素电负性由大到小排序是__________，画出基态O原子的价电子排布图__________。

（2）一个青蒿素分子中含有_______个手性碳原子。

（3）双氢青蒿素的合成一般是用硼氢化钠（NaBH4）还原青蒿素．硼氢化物的合成方法有：

2LiH+B2H6=2LiBH4；4NaH+BF3═NaBH4+3NaF

①写出BH4﹣的等电子体_________（分子、离子各写一种）；

②B2H6分子结构如图，2个B原子和一个H原子共用2个电子形成3中心二电子键，中间的2个氢原子被称为“桥氢原子”，它们连接了2个B原子．则B2H6分子中有______种共价键，B原子的杂化方式为________；

③NaBH4的阴离子中一个B原子能形成4个共价键，而冰晶石（Na3AlF6）的阴离子中一个Al原子可以形成6个共价键，原因是______________；

④NaH的晶胞如图，则NaH晶体中阳离子的配位数是_________；设晶胞中阴、阳离子为刚性球体且恰好相切，求阴、阳离子的半径比

=__________。

20．X、Y、Z、Q、E五种元素中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳内含量（质量分数）最高的元素，Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和，E在元素周期表的各元素中电负性最大。

请回答下列问题：

（1）X的原子结构示意图为________________Y原子核外价电子排布图________________。

（2）XZ2与YZ2分子的立体结构分别是________和________________，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是__________（写分子式），理由是_________________________。

（3）Q的元素符号是__________，它的基态原子的核外电子排布式为______________，在形成化合物时它的最高化合价为__________。

（4）用氢键表示式写出E的氢化物溶液中存在的所有氢键_____________________。

五、计算题

21．某元素的同位素

，它的氯化物XCl21.11g溶于水配成溶液后，加入1mol/L的AgNO3溶液20mL，恰好完全反应生成AgCl沉淀。

。

已知此核素的原子核内有20个中子，求：

（1）X的质量数是多少？

。

（2）指出X元素在周期表中的位置。

（3）把少量X的单质放入水中，有何主要现象？

写出有关化学方程式。

22．把主族元素X的最高价氧化物X2O4.7g溶于95.3g水中，得到溶质质量分数为5.6%的溶液，Y与X位于同一族，12gY的氢氧化物与400mL0.75mol/L的盐酸完全中和，Z与Y同周期，标准状况下5.6LZO2为16g。

（1）求X、Y、Z的相对原子质量；

（2）写出其元素符号。

参考答案

1．D

【解析】A、电子层数最少，半径最小，H只有一个电子层，因此H是原子周期表中原子半径最小的元素，故A说法正确；B、同主族从上到下，非金属性减弱，同周期从左向右非金属性增强，（稀有气体除外），因此非金属性最强的元素的是氟元素，故B说法正确；C、晶体硅是良好的半导体材料，故C说法正确；D、稀有气体中He最外层有2个电子，故D说法错误。

2．B

【解析】元素周期表前三周期元素的离子aW3+、bX+、cY2−、dZ−具有相同电子层结构，核外电子数相等，所以a−3=b−1=c+2=d+1，Y、Z为非金属，应处于第二周期，故Y为O元素，Z为F元素，W、X为金属应处于第三周期，W为Al元素，X为Na元素。

A.cY2−、dZ−的电子层结构相同，则c+2=d+1，质子数d＞c，非金属性F＞O，非金属性越强，对应阴离子的还原性越弱，则离子还原性O2−＞F−，故A错误；B.同一周期从左至右，元素的电负性逐渐增大，同一主族从上至下，元素的电负性逐渐减小，则电负性：

F＞O＞Al＞Na，故B正确；C.同一周期从左至右，元素的原子半径逐渐减小，同一主族从上至下，元素的原子半径逐渐增大，则原子半径：

F＜O＜Al＜Na，故C错误；D.非金属性F＞O，非金属性越强氢化物越稳定，则氢化物稳定性：

HF＞H2O，故D错误；答案选B。

3．A

【解析】A.元素周期表中有7个横行即7个周期，有18个纵行，共16个族，即7个主族、7个副族、1个第Ⅷ族和1个0族，A正确；B.在周期表的过渡元素中找到耐高温、耐腐蚀的材料，B错误；C.非金属性强弱与氢化物的稳定性有关系，与氢化物的酸性没有关系，非金属性：

I＜Cl，C错误；D.在周期表中与IIA相邻的是IA和IIIB族，D错误，答案选A。

4．B

【解析】

试题分析：

核裂变既不是化学变化，是特殊的一种变化，故Ａ错误；质子数加中子数等于质量数，故Ｂ正确；碘12753I和放射性碘13153I属于同位素，由同一种元素形成的不同单质之间互称为同素异形体，故Ｃ错误；一种原子是一种核素，12753I与13153I是两种不同核素，故D错误。

考点：

本题考查原子结构。

5．B

【解析】四种元素为短周期元素，且“B、C两元素的原子序数之和是A元素的4倍”，可以推知A为氧元素、B为磷元素、D为硫元素、C为氯元素。

同周期元素原子半径由左到右逐渐减小，故A错；最高正价：

C>D>B，氧元素没有正价，C选项错误；气态氢化物的稳定性PH3

6．C

【解析】A．Al电子排布式为1s22s22p63s23p1，故A正确；B．S2-离子核外电子数为18，电子排布式是1s22s22p63s23p6，故B正确；C．Cu的原子序数为29，处于ds区，原子核外有29个电子，其电子排布式为[Ar]3d104s1，故C错误；D．Ca核电荷数为20，原子核外电子排布式为[Ar]4s2，故D正确；答案为C。

7．B

【解析】A、两种元素都是金属元素，选项A错误；B、前者是金属元素，后者是非金属元素，选项B正确；C、两种元素都是金属元素，选项C错误；D、两种元素都是非金属元素，选项D错误。

答案选B。

8．D

【解析】分析：

由已知可得，该反应中R元素的化合价由+5价、-1价变为0价，根据其最低化合价为-1价可得，该元素位于第VIIA族，根据第VIIA族元素及其化合物的相关性质解答。

详解：

A项，R元素的阴离子为R-，所以R元素的最高正价为+7价，R是第VIIA族元素，故A错误；B项，若R为Cl，单质为气体，若R为Br或I也可以发生上述反应，而常温下Br2为液体，I2为固体，故B错误；C项，RO3-中R为+5价，R的最低负价为-1价，最高正价为+7价，元素处于中间价态既具有氧化性又具有还原性，所以RO3-中R元素既能被还原又能被氧化，故C错误；D项，第VIIA族中，F元素没有正化合价，所以R不是F元素，可能是Cl、Br、I三种元素中的一种，Cl、Br、I三种元素的氢化物酸性随着原子序数的增大而增强，所以R元素的氢化物的水溶液是强酸，故D正确。

综上分析，选D。

点睛：

本题考查氧化还原反应、元素性质等，解题时注意根据已知信息分析未知元素的化合价，关键是根据“最低化合价与最高化合价绝对值之和等于8”判断其最高化合价及族序数。

9．C

【解析】

非金属性越强，电负性越大，在四个选项中，氧元素的非金属性最强，所以氧元素的电负性最大，因此正确的答案选C。

10．B

【解析】

【分析】

根据在元素周期表中，原子序数在数值上=该元素原子核内的质子数=该元素原子的核外电子数=该元素原子的核电荷数。

【详解】

在元素周期表中，原子序数在数值上=该元素原子核内的质子数=该元素原子的核外电子数=该元素原子的核电荷数；与原子核内的中子数、该元素的相对原子质量、该元素的质量数不相等；故选项B正确；

答案选B。

【点睛】

本题考查了有关原子构成的知识以及元素的有关知识，完成此题，可以根据原子中相关等量关系进行判断。

11．C

【解析】

【分析】

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；

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；

C、根据构造原理判断；

D、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。

【详解】

A项、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，故A错误；

B项、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，故B错误；

C项、L层只有2s、2p能级，2s、2p能级能量比3s、3p能级低，故M层上的电子能量肯定比L层上的电子能量高，故C正确；

D项、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，故D错误。

故选C。

【点睛】

本题考查核外电子排布规律与运动状态，注意理解核外电子的运动状态的描述是解答关键。

12．C

【解析】试题分析：

Ca2+的核外电子数是18，所以各原子的最外层电子数之和为17，设Z的最外层电子数是x，X的最外层电子数是y，则x+x-1+x+1+2y=17，解得符合题意的x=5，y=1，所以A是H元素，Q是Na元素；Y是C元素，Z是N元素，W是O元素。

A、H与N组成的化合物N2H4可作为火箭发射的高能燃料，正确；B、C与O形成的酸根离子可以是碳酸根离子或草酸根离子，正确；C、过氧化钠与水反应时，过氧化钠既作氧化剂又作还原剂，错误；D、CaH2、CaC2分别与水反应可产生氢气、乙炔两种可燃性气体，正确，答案选C。

考点：

考查元素的判断，元素化合物的性质应用

13．

（1）B

（2）金刚石锂溴氧（3）NaHFHClO4NaH

【解析】试题分析：

（1）根据元素周期表，B区域为副族元素和第Ⅷ族元素，全部属于金属元素，故答案（b）；

（2）硬度最大的单质是金刚石，密度最小的金属是锂，通常状况呈液态的非金属单质是溴，地壳中含量最多的非金属元素是氧；（3）由于同主族，从上往下，金属元素失电子能力逐渐增强，同周期，从左往右，金属元素失电子能力逐渐减弱，并且金属元素失电子能力越强，与水反应越剧烈，因此在原子序数1～18号元素中，与水反应最剧烈的金属元素是Na；由于同主族，从上往下，非金属元素得电子能力逐渐减弱，同周期，从左往右，非金属元素得电子能力逐渐增强，且得电子能力越强，其气态氢化物越稳定，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，因此元素的气态氢化物最稳定的物质是HF，元素的最高价氧化物对应水化物酸性最强的是HClO4；同主族，从上往下，元素半径不断增大，同周期，从左往右，元素半径不断减小，因此原子半径最大的金属是Na，原子半径最小的非金属是H，二者形成的化合物为NaH，其形成过程为：

。

考点：

考查元素周期表和元素周期律的应用。

14．NaArFCsCsFN、P、AsC

【解析】

【分析】

越容易失去电子的元素，其电离能越小；越容易得电子的元素，其电负性也越大，同一周期，从左到右，元素原子得电子能力逐渐增强，同一主族，从上到下，元素原子得电子能力逐渐减弱；同一周期，非金属性从左到右逐渐增强，金属性逐渐减弱，同一主族从上到下，非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强；p轨道半充满的元素的p层有3个电子，故其元素原子的最外层有5个电子；各级电离能逐渐变化，如果发生突变，说明再失去电子就比较难，据此可以推断原子最外层的电子数，进而可推断其可能的化合价。

据以上分析解答。

【详解】

（1）同周期中从左到右，元素的第一电离能（除第ⅡA族、第ⅤA族反常外）逐渐增大，同周期中ⅠA族元素第一电离能最小，稀有气体最大，故第三周期中第一电离能最小的为Na，最大的为Ar。

综上所述，本题答案是：

Na，Ar。

（2）电负性的递变规律：

同周期从左到右逐渐增大，同主族从上到下逐渐减小。

故元素周期表中，电负性最大的元素是氟，电负性最小的为铯。

综上所述，本题答案是：

F，Cs。

（3）金属性的递变规律：

一般来说，同周期从左到右逐渐减小，同主族从上到下逐渐增大，故元素周期表中，金属性最强的元素是铯；综上所述，本题答案是：

Cs。

（4）非金属性的递变规律：

一般来说，同周期从左到右逐渐增大，同主族从上到下逐渐减小，故元素周期表中，非金属性最强的元素是氟；综上所述，本题答案是：

F。

（5）第二、三、四周期原子中p层有三个轨道，p轨道半充满时p层有3个电子，故第二、三、四周期原子中p轨道半充满的元素是N、P、As；综上所述，本题答案是：

N、P、As。

（6）由题可知，第3电离能到第四电离能发生突变，也就是在失去了3个电子后，原子达到稳定结构，再失去电子比较难，故该原子的最外层应该有3个电子，所以显示+3价。

综上所述，本题选C。

15．

（1）3；1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1

（2）sp2；平面三角形（3）2NA（4）1：

5

（5）2H2O++SO2=4H++SO42-

【解析】

试题分析：

A、B、C、D是元素周期表中前36号元素，它们的核电荷数依次增大；第二周期元素A原子的核外成对电子数是未成对电子数的2倍且有3个能级，则A是C元素；C是地壳中含量最多的元素，则C是O元素；B原子的最外层p轨道的电子为半充满结构，且原子序数大于A而小于C，则B是N元素；D是第四周期元素，其原子核外最外层电子数与氢原子相同，其余各层电子均充满，则D是Cu元素。

（1）同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而增大，但第ⅡA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，所以N元素的第一电离能最大，其基态原子有1s、2s、2p三种不同能量的电子；基态D原子核外有29个电子，根据构造原理书写基态Cu原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s1，故答案为：

3；[Ar]3d104s1；

（2）A的最高价氧化物对应的水化物是H2CO3，该分子中中心原子C原子价层电子对个数是3且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断其中心原子杂化方式为sp2，碳酸根离子空间构型为平面三角形，故答案为：

sp2；平面三角形；

（3）CN-与N2互为等电子体，则每个CN-中含有2个π键，则1mo