人教版高中化学选修3第一章《原子结构与性质》单元测试题解析版共两套.docx
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人教版高中化学选修3第一章《原子结构与性质》单元测试题解析版共两套
第一章《原子结构与性质》单元测试题
一、选择题(每小题只有一个正确答案)
1.现代大爆炸理论认为:
天然元素源于氢、氦等原子核的融合反应。
这与一百多年前普鲁特运用思辨性推测出的“氢是所有元素之母”的预言恰好“一致”。
下列说法正确的是( )
A.科学研究中若能以思辨性推测为核心,就能加快科学的进程
B.普鲁特的“既然氢最轻,它就是其他一切元素之母”的推理是符合逻辑的
C.“一致”是巧合,普鲁特的预言没有科学事实和理论支撑,只是一种猜测
D.“现代大爆炸理论”是解释宇宙诞生的唯一正确的理论
2.已知元素原子的下列结构或性质,能确定其在周期表中位置的是( )
A.某元素原子的第二电子层电子排布图为
B.某元素在某种化合物中的化合价为+4
C.某元素的原子最外层上电子数为6
D.某元素的外围电子排布式为5s25p1
3.某元素的原子核外有三个电子层,其最外层电子数是内层电子总数的一半,则此元素是( )
A.SiB.PC.SD.Cl
4.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
5.下列变化需要吸收能量的是( )
A.1s22s22p63s1→1s22s22p6B.3s23p5→3s23p6
C.2px22py12pz1→2px12py12pz2D.2H→H—H
6.同周期元素具有下列价电子排布的原子中,第一电离能最小的是( )
A.ns2np3B.ns2np4C.ns2np5D.ns2np6
7.
右图为周期表中短周期的一部分,若X原子最外层电子数比次外层电子数少3,则下列说法不正确的是( )
A.Y的氢化物比X的氢化物更稳定
B.原子半径大小顺序是Z>Y>X>R
C.Z的单质能与Y的某些化合物发生置换反应
D.X、Y、Z三种元素中,其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序是Z>Y>X
8.生活中的下列现象与原子核外电子发生跃迁有关的是( )
A.钢铁长期使用后生锈
B.节日里燃放的焰火
C.金属导线可以导电
D.卫生丸久置后消失
9.某元素基态原子的最外层电子排布式为ns2,该元素( )
A.一定是第ⅡA族元素
B.一定是金属元素
C.不是第ⅡA族元素就是副族元素
D.可能是金属元素也可能是非金属元素
10.4p轨道填充一半的元素,其原子序数是( )
A.15B.33C.35D.51
11.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
12.不能作为判断硫、氯两种元素非金属性强弱的依据是( )
A.单质氧化性的强弱
B.最高价氧化物对应的水化物酸性的强弱
C.单质沸点的高低
D.单质与氢气化合的难易
13.基态硅原子的最外能层的各能级中,电子排布的方式正确的是( )
A.
B.
C.
D.
14.科学研究证明核外电子的能量不仅与电子所处的能层、能级有关,还与核外电子数及核电荷数有关。
氩原子与硫离子的核外电子排布相同,核外电子排布式都是1s22s22p63s23p6。
下列说法正确的是( )
A.两粒子1s能级上电子的能量相同
B.两粒子3p能级上的电子离核的距离相同
C.两粒子的电子发生跃迁时,释放出的能量不同
D.两粒子都达到8电子稳定结构,化学性质相同
15.若n=3,以下能级符号错误的是( )
A.npB.nfC.ndD.ns
二、填空题)
16.有A、B、C、D四种元素,其原子序数依次增大,且质子数均小于18。
A元素原子的最外层只有1个电子,该元素阳离子与N3-核外电子排布相同;B元素原子核外各轨道上均无成单电子;C元素原子的价电子排布为ns2np2;D-的核外电子构型与Ar相同。
(1)写出A、C、D的元素符号:
A________,C________,D________。
(2)写出B元素电子的电子排布式______________;D元素电子的电子排布图______________。
17.根据原子的核外电子排布式,写出该元素的符号及在周期表中的位置。
(1)1s22s22p63s23p3__________________。
(2)1s22s22p63s23p64s2__________________。
(3)[Ne]3s23p1__________________。
(4)1s22s22p63s23p63d24s2__________________。
18.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
19.
(1)下列四种粒子中,半径按由大到小的排列顺序是____________(填序号)。
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
(2)已知An+、B(n+1)+、Cn-、D(n+1)-都具有相同的电子层结构,则A、B、C、D的原子半径由大到小的顺序是______________,离子半径由大到小的顺序是________________,原子序数由大到小的顺序是__________________________________。
20.原子结构与元素周期表存在着内在联系,根据已学知识请你回答下列问题。
(1)指出31号元素镓(Ga)在元素周期表中的位置:
第________周期________族。
(2)写出原子序数最小的Ⅷ族元素原子的核外电子排布式:
_____________________________。
(3)写出3p轨道上只有2个未成对电子的元素的符号:
________、________,二者电负性________>________。
答案解析
1.【答案】C
【解析】科学假设不同于思辨性推测。
2.【答案】D
【解析】A项,只能说明该元素的L层有8个电子,没法确定其在周期表中的位置;B项,非金属元素有多种化合价,+4价不一定是其最高化合价,无法确定;C项,根据最外层电子数只能确定族序数,无法确定周期数;D项,可确定该元素在第五周期ⅢA族。
3.【答案】B
【解析】因某元素的原子核外有三个电子层,其最外层电子数是次外层电子数的一半,所以每一层上的电子数分别为2、8、5,原子序数为15,此元素为P元素。
4.【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。
5.【答案】A
【解析】A项,所示为3s轨道上失去1个电子,失去电子需要吸收部分能量,正确;B项,表示得1个电子,为放出能量的变化,错误;C项,p能级的3个轨道px、py、pz能量相当,错误;D项,表示2个氢原子结合为H2分子的过程,是放热过程,错误。
6.【答案】B
【解析】ns2np3处在半充满状态,ns2np6处在全充满状态,均是能量较低的状态,不易失去电子,而ns2np4和ns2np5比较,ns2np4容易失去一个电子变成ns2np3半充满的较稳定状态,因此更容易失去电子,第一电离能最小,故B正确。
7.【答案】B
【解析】经过推断,X是磷元素,则Y是硫元素,Z是氯元素,R是氧元素,H2S比PH3稳定,A项正确;同周期,从左到右,原子半径逐渐减小,B项错误;氯气可以与氢硫酸发生反应,置换出硫单质,C项正确;酸性顺序为HClO4>H2SO4>H3PO4,D项正确。
8.【答案】B
【解析】钢铁长期使用后生锈是化学变化,有电子的转移;焰火是电子由较高能量的激发态,跃迁到较低能量的基态,多余的能量以光的形式释放出来;金属导线导电是自由电子的定向移动;卫生丸久置后消失是升华。
9.【答案】D
【解析】由于最外层电子排布式为ns2,则该元素可能是He、第ⅡA族元素或是过渡金属元素,所以综合起来讲,可能是金属元素也可能是非金属元素,D项正确。
10.【答案】B
【解析】4p轨道填充一半的元素,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,原子序数为33。
11.【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。
12.【答案】C
【解析】单质的氧化性越强,其元素的非金属性越强,可以判断非金属性强弱,A项不符合题意;最高价氧化物对应的水化物酸性越强,其元素的非金属性越强,可以判断非金属性强弱,B项不符合题意;单质的沸点属于物理性质,与元素的非金属性无关,不能判断非金属性强弱,C项符合题意;单质与氢气化合越容易,其元素的非金属性越强,可以判断非金属性强弱,D项不符合题意。
13.【答案】C
【解析】基态硅原子的电子排布必须遵守能量最低原理、泡利原理、洪特规则,只有C选项正确。
14.【答案】C
【解析】题中给出信息:
核外电子的能量不仅与电子所处的能层、能级有关,还与核外电子数及核电荷数有关。
核电荷数不同,原子核对电子的吸引能力就不同,电子离原子核的距离以及电子所具有的能量也就不同。
氩原子与硫离子的核外电子排布相同,即核外电子数相同,但两者的核电荷数不同,所以核外相同能级上电子的能量不同,电子发生跃迁时,释放出的能量不同。
氩和硫是不同的元素,故两粒子的化学性质不同。
15.【答案】B
【解析】能级数等于该能层序数:
第一能层只有1个能级(1s),第二能层有2个能级(2s和2p),第三能层有3个能级(3s、3p、3d)。
16.【答案】
(1)Na Si Cl
(2)1s22s22p63s2
【解析】A形成的阳离子A+与N3-核外电子排布相同,则A是Na;C的价电子排布为ns2np2,是ⅣA族元素,只能是Si;B为第三周期元素,且原子核外各轨道上均无成单电子,应为Mg;D-的核外电子排布与Ar相同,D为Cl。
17.【答案】
(1)P、第三周期第ⅤA族
(2)Ca、第四周期第ⅡA族
(3)Al、第三周期第ⅢA族 (4)Ti、第四周期第ⅣB族
【解析】根据能层数判断在第几周期,由价电子数判断族序数,由核外电子数判断元素种类。
18.【答案】
(1)Na Ar
(2)F Cs (3)Cs (4)F (5)N、P、As (6)C
【解析】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。
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。
元素化合价与原子的核外电子排布,尤其是与价电子排布有密切关系。
有多个价电子的元素的原子,失去价电子的各级电离能相差不大。
由题目数据可知,第四电离能突然增大,说明失去第四个电子困难的多,不属于价电子。
19.【答案】
(1)③>①>②>④
(2)A>B>D>C D(n+1)->Cn->An+>B(n+1)+ B>A>C>D
【解析】
(1)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)。
(2)因An+、B(n+1)+、Cn-、D(n+1)-都具有相同的电子层结构,可将A、B、C、D在周期表中的位置关系表示如下:
从上图不难判断A、B、C、D的原子半径由大到小的顺序是A>B>D>C;因四种离子的核外电子层结构相同,核电荷数小的离子半径大,因此可以判断离子半径从大到小的顺序是D(n+1)->Cn->An+>B(n+1)+;原子序数由大到小的顺序是B>A>C>D。
20.【答案】
(1)四 ⅢA
(2)1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2 (3)Si S S Si
【解析】
(1)根据原子序数为31,写出电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1,n=4,所以Ga在第四周期;价电子排布为4s24p1,只排s、p轨道,为主族元素,电子数为3,所以Ga是第ⅢA族元素。
(2)原子序数最小的Ⅷ族元素在第四周期,价电子数为8,排布式为3d64s2,原子的电子排布式为[Ar]3d64s2。
(3)3p轨道上有2个未成对电子时电子排布图为
,原子的核外电子排布式为
1s22s22p63s23p2或1s22s22p63s23p4,元素符号为Si、S。
第一章《原子结构与性质》单元测试卷
一、单选题(共15小题)
1.下列说法中错误的是( )
A.所有的非金属元素都分布在p区
B.元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素
C.除氦以外的稀有气体原子的最外层电子数都是8
D.3p能级上只有一个空轨道的原子和3p能级上只有一个未成对电子的原子,两原子对应的元素属于同一周期
2.在同一个原子中,M能层上的电子与Q能层上的电子的能量( )
A.前者大于后者
B.后者大于前者
C.前者等于后者
D.无法确定
3.若某元素原子处于能量最低状态时,外围电子排布式为4d15s2,则下列说法正确的是( )
A.该元素原子处于能量最低状态时,原子中共有3个未成对电子
B.该元素原子核外共有5个电子层
C.该元素原子的M层共有8个电子
D.该元素原子最外层有3个电子
4.如图三条曲线表示C、Si和P元素的四级电离能变化趋势。
下列说法正确的是( )
A.电负性:
c>b>a
B.最简单氢化物的稳定性:
c>a>b
C.I5:
a>c>b
D.最简单氢化物的沸点:
a>b>c
5.下列是关于多电子原子核外电子运动规律的叙述,其中叙述正确的是( )
A.核外电子是分层运动的
B.所有电子在同一区域里运动
C.能量高的电子在离核近的区域运动
D.同一能层的电子能量相同
6.某元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1,该元素最可能的化合价为( )
A.+1价
B.+3价
C.+5价
D.-5价
7.已知X、Y元素同周期,且电负性X>Y,下列说法错误的是( )
A.X与Y形成的化合物,X显负价,Y显正价
B.最高价含氧酸的酸性:
X对应的酸的酸性强于Y对应的酸的酸性
C.气态氢化物的稳定性:
HmY小于HnX
D.第一电离能Y一定小于X
8.元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示。
已知Y元素原子的外围电子排布为ns(n-1)np(n+1),则下列说法不正确的是( )
A.Y元素原子的外围电子排布为4s24p4
B.Y元素在周期表的第三周期ⅥA族
C.X元素所在周期中所含非金属元素最多
D.Z元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3
9.下列关于元素第一电离能的说法不正确的是( )
A.钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能,故钾的活泼性强于钠
B.因同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小,故第一电离能必依次增大
C.最外层电子排布为ns2np6(当只有K层时为1s2)的原子,第一电离能较大
D.对于同一元素而言,原子的电离能I1<I2<I3……
10.下面有关“核外电子的运动状态”的说法,错误的是( )
A.各原子轨道的伸展方向按p、d、f的顺序分别为3、5、7
B.只有在电子层、原子轨道、原子轨道伸展方向及电子的自旋状态都确定时,电子的运动状态才能被确定下来
C.原子核外可能有两个电子的运动状态是完全相同的
D.原子轨道伸展方向与能量大小是无关的
11.下列各能级不可能存在的是( )
A.8s
B.6d
C.5p
D.2f
12.最活泼的金属元素、最活泼的非金属元素、常温下呈液态的金属(价电子排布为5d106s2)元素分别位于下面元素周期表中的( )
A.s区、p区、ds区
B.s区、p区、d区
C.f区、p区、ds区
D.s区、f区、ds区
13.X与Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构,X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径,Y与Z两元素的核外电子层数相同,Z元素的第一电离能大于Y元素的第一电离能,则X、Y、Z的原子序数( )
A.X>Y>Z
B.Y>X>Z
C.Z>X>Y
D.Z>Y>X
14.第三周期元素中,微粒半径最大的是( )
A.Na+
B.Al3+
C.S2-
D.Cl-
15.符号为N的能层最多能容纳的电子数为( )
A.18
B.32
C.50
D.72
二、填空题(共3小题)
16.某元素A原子的L层要比M层少6个电子,它有两种常见的阳离子a和b(其中a的化合价大于b的化合价)。
则:
(1)a的M层比N层多________个电子;b的L层比M层少________个电子。
a的稳定性________(填“大于”或“小于”)b的稳定性。
(2)写出A的电子排布式:
_____________________________________________________。
a的最外层电子排布图为_______________________________________________________。
17.随着人们对物质结构研究的不断深入,化学逐渐成为一门科学。
根据你所掌握的知识回答下列问题:
(1)19世纪末,人们开始揭示原子内部的秘密,最早发现电子的科学家是________(填字母,下同)。
A.法国的拉瓦锡B.瑞典的舍勒
C.英国的道尔顿D.英国的汤姆生
(2)道尔顿的原子学说曾经起了很大作用。
他的学说中包含下述三个论点:
①原子是不能再分的粒子;②同种元素的原子的各种性质和质量都相同;③原子是微小的实心球体。
从现代的观点看,你认为这三个论点中不确切的是________。
A.只有③B.只有①③
C.只有②③D.①②③
(3)化学开始成为一门科学的标志是________。
A.火药的发现
B.质量守恒定律的提出
C.“原子—分子论”的提出
D.氧化还原理论的建立
18.回答下列问题:
(1)元素金(Au)处于周期表中的第六周期,与Cu同族,Au原子最外层电子排布式为________。
(2)某元素原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p1,该元素处于元素周期表的第________周期第________族。
(3)某元素位于周期表中第四周期ⅤA族,则该元素的名称是________,价电子排布式为________。
答案解析
1.【答案】A
【解析】非金属元素中氢在s区,其余非金属均分布在p区;3p能级上只有一个空轨道的原子为1s22s22p63s23p2为Si,3p能级上只有一个未成对电子的原子为1s22s22p63s23p5或1s22s22p63s23p1,分别是Cl或Al,属于同一周期。
2.【答案】B
【解析】在同一个原子中,能层的能量由低到高的顺序是K、L、M、N、O、P、Q…,B正确。
3.【答案】B
【解析】根据构造原理、原子核外电子排布规律、该元素原子的外围电子排布式为4d15s2知其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2。
该元素原子处于能量最低状态时,原子中只有4d1中的一个未成对电子,A项错误;由核外电子排布式可知该元素原子有5个电子层,M层共有18个电子,最外层有2个电子,C、D错误,B正确。
4.【答案】C
【解析】同主族自上而下第一电离能减小,P元素3p能级为半满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素,故Si的第一电离能最小,由图中第一电离能可知,c为Si,P原子第四电离能为失去3s2中1个电子,与第三电离能相差较大,可知b为P、a为C。
同周期自左而右电负性增大,同主族自上而下电负性减小,故Si的电负性最小,A错误;Si的非金属性最弱,非金属性越强,氢化物越稳定,故SiH4的稳定性最差,B错误;C、Si失去4个电子为ns2、np6全满状态,能量更低,再失去1个电子时,第五电离能与第四电离能相差较大,P失去4个电子为3s1状态,第四电离能与第五电离能均失去3s能级电子,二者能量相差不大,故第五电离能C>Si>P,C正确;均形成分子晶体,没有氢键存在,相对分子质量越大,分子间作用力越强,沸点越高,故SiH4的沸点最高,CH4的沸点最低,D错误。
5.【答案】A
【解析】根据电子的能量高低不同,核外电子分层运动;能量高的电子在离核远的区域运动;同一能层内能级不同的电子能量不相同。
6.【答案】B
【解析】根据该元素原子的电子排布式可知,该原子的最外能层上有3个电子,故该元素容易失去3个电子,表现为+3价。
7.【答案】D
【解析】X、Y元素同周期,且电负性X>Y,则非金属性X>Y。
电负性大的元素在化合物中显负价,所以X和Y形成化合物时,X显负价,Y显正价,A正确;非金属性越强,其最高价氧化物的水化物的酸性越强,非金属性X>Y,则X对应的酸的酸性强于Y对应的酸的酸性,B正确;非金属性越强,气态氢化物稳定,则气态氢化物的稳定性:
HmY小于HnX,C正确;一般非金属性强的第一电离能大,但O的非金属性比N大,第一电离能却比N小,D错误。
8.【答案】A
【解析】因为Y元素原子的外围电子排布中出现了np能级,故其ns能级已经排满且只能为2个电子,则n-1=2,n=3,即Y元素原子的外围电子排布为3s23p4,A项错误、B项正确;Y为S元素,X为F元素,第二周期所含非金属元素最多,C项正确;Z为As元素,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,D项正确。
9.【答案】B
【解析】第一电离能越小,表明该元素原子越易失去电子,活泼性越强,A项正确;同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小,第一电离能呈现增大趋势,但有反常,如第一电离能:
N>O、Mg>Al,B项错误;C项所述元素为零族元素,性质稳定,第一电离能都较大。
10.【答案】C
【解析】原子核外不可能有运动状态相同的两个电子。
11.【答案】D
【解析】每一能层的能级数与能层序数相同,且具有的能级依次为s、
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