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專題1 揭示物質(zhì)結(jié)構(gòu)的奧秘
專題檢測試卷(一)
(時間：90分鐘 滿分：100分)
一、選擇題(本題包括16個小題，每小題3分，共48分)
1.下列關(guān)于原子核外電子排布式或運動狀態(tài)的描述中，不完全是專指碳原子的是( )
A.原子核外電子有六種運動狀態(tài)
B.L電子層p軌道只有一個空軌道
C.L電子有兩個未成對的電子
D.最外層p軌道上的電子數(shù)與次外層電子數(shù)相等
答案 C
2.玻爾理論、量子力學(xué)理論都是對核外電子運動的描述方法，根據(jù)對它們的理解，下列敘述中正確的是( )
A.因為s軌道的形狀是球形的，所以s電子做的是圓周運動
B.3px、3py、3pz的差異之處在于三者中電子(基態(tài))的能量不同
C.釩原子核外有4種形狀的原子軌道
D.原子軌道和電子云都是用來形象地描述電子運動狀態(tài)的
答案 D
解析 s軌道是球形的，這是電子云輪廓圖，表示電子在單位體積內(nèi)出現(xiàn)概率的大小，不是說電子在做圓周運動，A錯誤；p能級有三個原子軌道，同一能層上的p軌道能量相同，3px、3py、3pz能量相同，它們的差異是延伸方向不同，B錯誤；23號釩，核外電子排布為1s22s22p63s23p63d34s2，能級有s、p、d三種，對應(yīng)的原子軌道形狀有3種，C錯誤；電子云的輪廓圖稱為原子軌道，形象地描述電子運動的狀態(tài)，D正確。
3.某原子核外電子排布式為ns2np7，它違背了( )
A.泡利不相容原理
B.能量最低原理
C.洪特規(guī)則
D.洪特規(guī)則特例
答案 A
解析 泡利不相容原理：一個原子軌道中最多只能容納兩個電子，并且這兩個電子的自旋方向相反。p能級只有3個原子軌道，最多只能容納6個電子，故電子排布式ns2np7違背了泡利不相容原理，A正確。
4.下列說法正確的是( )
A.自然界中的所有原子都處于基態(tài)
B.同一原子處于激發(fā)態(tài)時的能量一定高于基態(tài)時的能量
C.無論原子種類是否相同，基態(tài)原子的能量總是低于激發(fā)態(tài)原子的能量
D.激發(fā)態(tài)原子的能量較高，極易失去電子，表現(xiàn)出較強(qiáng)的還原性
【考點】原子的基態(tài)與激發(fā)態(tài)
【題點】原子的基態(tài)與激發(fā)態(tài)的含義
答案 B
解析 處于最低能量的原子叫做基態(tài)原子。電子由較低能級向較高能級躍遷，叫激發(fā)。激發(fā)態(tài)原子的能量總是比原來基態(tài)原子的能量高。如果電子僅在內(nèi)層激發(fā)，電子未獲得足夠的能量，不會失去。
5.某主族元素原子的第一、二、三、四級電離能依次為899 kJmol－1、1 757 kJmol－1、14 840 kJmol－1、
18025kJmol－1，試分析該元素所在的族序數(shù)為( )
A.ⅠA族 B．ⅡA族
C.ⅢA族 D．ⅣA族
答案 B
解析 分析該元素的電離能可知，第三電離能劇增，第一、二電離能較小，說明該元素容易失去2個電子，則該元素原子最外層電子數(shù)為2，故在第ⅡA族。
6.下列敘述正確的是( )
A.[Ar]3d64s2是基態(tài)原子的電子排布式
B.鉻原子的電子排布式是1s22s22p63s23p64s13d5
C.銅原子的外圍電子排布式是3d94s2
D.氮原子的軌道表示式是
答案 A
解析 B項，在書寫電子排布式時，能層低的能級要寫在左邊，不能按填充順序?qū)懀籆項，d軌道應(yīng)是全充滿時穩(wěn)定；D項違反了洪特規(guī)則。
7.由第一電離能數(shù)據(jù)推斷，最有可能生成穩(wěn)定的單核陽離子的元素是( )
氟
氯
溴
碘
第一電離能/kJmol－1
1681
1251
1140
1008
A.氟B．氯C．溴D．碘
答案 D
解析 鹵族元素包含：F、Cl、Br、I元素，元素的第一電離能越小，元素失電子能力越強(qiáng)，得電子能力越弱，則越容易形成陽離子，根據(jù)表中數(shù)據(jù)知，以上鹵族元素中第一電離能最小的是碘元素。
8.(2018深州中學(xué)期中)對Na、Mg、Al的有關(guān)性質(zhì)的敘述正確的是( )
A.堿性：NaOH
Mg>Al
D.還原性：Na>Mg>Al
答案 D
解析 同周期元素從左到右，元素的金屬性逐漸減弱，對應(yīng)的最高價氧化物的水化物的堿性減弱，金屬性：Na＞Mg＞Al，則堿性：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3，故A錯誤；同周期元素從左到右，第一電離能逐漸增大，但Mg的3s軌道為全充滿狀態(tài)，電子能量最低，第一電離能：Mg>Al>Na，故B錯誤；同周期元素從左到右，元素的電負(fù)性逐漸增強(qiáng)，則電負(fù)性：NaMg>Al，故D正確。
9.肯定屬于同族元素且性質(zhì)相似的是( )
A.原子核外電子排布式：M為1s22s2，N為1s2
B.結(jié)構(gòu)示意圖：M為，N為
C.M原子基態(tài)時2p軌道上有1個未成對電子，N原子基態(tài)時3p軌道上也有1個未成對電子
D.M原子基態(tài)時2p軌道上有一對成對電子，N原子基態(tài)時3p軌道上也有一對成對電子
答案 D
解析 A項，M為第ⅡA族元素Be，N為0族元素He，顯然，二者不屬于同族元素，當(dāng)然性質(zhì)也不會相似；B項，M為0族元素Ne，N為堿金屬離子Na＋，也不合題意；C項，由于p軌道有三個軌道，若有一個未成對電子，意味著p軌道有兩種電子排布情況即np5
或np1所以M、N兩種元素不一定屬于同族元素；D項，對于p軌道上有一對成對電子，根據(jù)泡利不相容原理和洪特規(guī)則，該軌道只能有一種電子排布情況即np4所以M、N肯定屬于同族元素。
10.(2018晉江市季延中學(xué)期中)下列說法正確的是( )
A.元素周期表每一周期元素原子的最外層電子排布均是從ns1過渡到ns2np6
B.所有的非金屬元素都分布在p區(qū)
C.原子核外電子排布式為1s1的原子與原子核外電子排布式為1s22s1的原子的化學(xué)性質(zhì)相似
D.元素周期表中ⅢB到ⅡB的10個縱行的元素都是金屬，所以統(tǒng)稱過渡金屬元素
答案 D
解析 第1周期最外層電子排布是從ns1過渡到ns2，A錯誤； H元素處于s區(qū)， B錯誤；原子核外電子排布式為1s1的原子為H原子，原子核外電子排布式為1s22s1的原子為Li原子，H原子為非金屬、Li原子為金屬，二者性質(zhì)不同， C錯誤；過渡元素包括副族與第Ⅷ族，為元素周期表中的第3列到12列，即ⅢB到ⅡB的10個縱行，都是金屬元素， D正確。
11.X、Y為兩種元素的原子，X的陰離子與Y的陽離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，由此可知( )
A.X的原子半徑大于Y的原子半徑
B.X的電負(fù)性小于Y的電負(fù)性
C.X的氧化性小于Y的氧化性
D.X的第一電離能大于Y的第一電離能
答案 D
解析 由X的陰離子與Y的陽離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)可知，X位于Y的上一周期非金屬部分，Y位于X的下一周期金屬部分，所以X的原子半徑小于Y的原子半徑，X的電負(fù)性大于Y的電負(fù)性，X的氧化性大于Y的氧化性，X的第一電離能大于Y的第一電離能，所以只有D選項正確。
12.已知短周期元素的離子：aA2＋、bB＋、cC3－、dD－都具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，則下列敘述正確的是( )
A.原子半徑：A＞B＞D＞C B.原子序數(shù)：d＞c＞b＞a
C.離子半徑：C＞D＞B＞A D.單質(zhì)的還原性：A＞B＞D＞C
答案 C
解析 電子層結(jié)構(gòu)相同的陰、陽離子，陽離子原子序數(shù)大于陰離子；電子層結(jié)構(gòu)相同的陽離子，陽離子所帶電荷越多，其原子序數(shù)越大；電子層結(jié)構(gòu)相同的陰離子，陰離子所帶電荷越多，其原子序數(shù)越小，所以這幾種元素的原子序數(shù)大小順序是a＞b＞d＞c，故B錯誤；同一周期中，原子半徑隨著原子序數(shù)的增大而減小，所以原子半徑大小順序是B＞A＞C＞D，故A錯誤；電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，離子半徑隨著原子序數(shù)的增大而減小，所以離子半徑大小順序是C＞D＞B＞A，故C正確；同一周期中，金屬性隨著原子序數(shù)的增大而減小，非金屬性隨著原子序數(shù)的增大而增大，金屬性越強(qiáng)的元素其還原性越強(qiáng)，所以單質(zhì)的還原性大小順序是B＞A＞C＞D，故D錯誤。
13.如圖是部分短周期元素的原子序數(shù)與其某種常見化合價的關(guān)系圖，若用原子序數(shù)代表所對應(yīng)的元素，則下列說法正確的是( )
A.31d和33d屬于同種核素
B.第一電離能：d>e，電負(fù)性：dd>e
D.a和b形成的化合物不可能含共價鍵
答案 B
解析 短周期元素中，a為－2價，e為＋6價，均處于第ⅥA族，可推知a為O，e為S，b有＋1價，原子序數(shù)大于O，則b為Na，由原子序數(shù)可知d處于第3周期，化合價為＋5，則d為P。31P和33P質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，是不同的核素，互為同位素，A錯誤；同周期元素從左到右第一電離能增大，但是P原子3p軌道電子為半充滿穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能較大，則第一電能離能：P>S，電負(fù)性：PH2S>PH3，C錯誤；O和Na形成的化合物Na2O2中含有共價鍵，D錯誤。
14.(2018晉江市季延中學(xué)期中)2003年，IUPAC(國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會)推薦原子序數(shù)為110的元素的符號為Ds，以紀(jì)念該元素的發(fā)現(xiàn)地(Darmstadt，德國)。下列關(guān)于Ds的說法不正確的是( )
A.Ds原子的電子層數(shù)為7 B.Ds是超鈾元素
C.Ds原子的質(zhì)量數(shù)為110 D.Ds為金屬元素
答案 C
解析 Ds的原子序數(shù)為110，Ds位于元素周期表中的第7周期Ⅷ族。110＞92，原子序數(shù)在92號以后的元素為超鈾元素，B正確；Ds原子的原子序數(shù)為110，質(zhì)量數(shù)為281，故C錯誤； Ds為過渡元素，屬于金屬元素，D正確。
15.某元素X的逐級電離能如圖所示，下列說法正確的是( )
A．X元素可能為＋4價
B.X可能為非金屬元素
C.X為第5周期元素
D.X與氯反應(yīng)時最可能生成的陽離子為X3＋
答案 D
解析 由圖像知，該元素的I4?I3，故該元素最外層有3個電子，易形成＋3價陽離子，A、B兩項錯誤，D項正確；無法確定該元素是否位于第5周期，C項錯誤。
16．如圖為元素周期表中短周期的一部分，關(guān)于Y、Z、M的說法正確的是( )
A.電負(fù)性：Y>Z>M
B.離子半徑：M－>Z2－>Y－
C.ZM2分子中各原子的最外層均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
D.Z元素基態(tài)原子最外層電子軌道表示式為
答案 C
解析 由圖示關(guān)系可推知：X為氦元素，Y為氟元素，M為氯元素，Z為硫元素。元素的電負(fù)性關(guān)系為F>Cl>S，故A項不正確；離子半徑關(guān)系為S2－>Cl－>F－，故B項不正確；SCl2的電子式為故C項正確；S元素基態(tài)原子最外層電子軌道表示式為
故D項不正確。
二、非選擇題(本題包括5個小題，共52分)
17.(10分)(1)以下列出的是一些原子的2p軌道和3d軌道中電子排布的情況。試判斷，違反了泡利不相容原理的是__________，違反了洪特規(guī)則的是__________。
(2)用符號“＞”“＜”或“＝”表示下列各項關(guān)系。
①第一電離能：Na________Mg，Mg________Ca。
②電負(fù)性：O________F，F(xiàn)________Cl。
③能量高低：ns________(n＋1)s，ns________np。
④主族序數(shù)________外圍電子數(shù)________元素最高正化合價(O、F除外)。
答案 (1)②?、佗邸 ?2)①＜?。尽、冢肌。尽、郏肌。肌、埽健。?
解析 (1)泡利不相容原理：每個原子軌道上最多只能容納2個自旋狀態(tài)相反的電子；洪特規(guī)則是指核外電子在能量相同的軌道上排布時，總是盡可能先占據(jù)不同的軌道，且自旋方向相同。所以違反泡利不相容原理的有②，違反洪特規(guī)則的有①③。
(2)①同一周期中，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大趨勢，但第ⅡA族元素大于相鄰元素，同一主族元素中，元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而減小，所以第一電離能：Na＜Mg，Mg＞Ca。
②同一周期中，元素的電負(fù)性隨著原子序數(shù)的增大而增大，同一主族中，元素的電負(fù)性隨著原子序數(shù)的增大而減小，所以電負(fù)性：O＜F，F(xiàn)＞Cl。
③電子所處的電子層越大其能量越高，同一電子層的電子，按s、p、d能量逐漸增大，所以能量高低：ns＜(n＋1)s，ns＜np。
④主族元素中，其族序數(shù)與其外圍電子數(shù)、最高正化合價相等，所以主族序數(shù)＝外圍電子數(shù)＝元素最高正化合價。
18．(12分)(2018晉江市季延中學(xué)期中)A、B、C、D代表4種元素。請?zhí)羁眨?
(1)A原子序數(shù)為24的元素原子中有________個電子層，________個未成對電子，位于元素周期表的________區(qū)。
(2)B的原子的2p軌道上只有1個電子的自旋方向與其他電子的自旋方向相反，寫出該原子外圍電子的軌道表示式：___________________________________________________。
(3)D元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒有成對電子，只有一個未成對電子，D元素基態(tài)原子的電子排布式為________________，其單質(zhì)在一定條件下能與濃硫酸反應(yīng)，試寫出該反應(yīng)方程式：______________________________________________________________。
答案 (1)4 6 d
(3)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
解析 (1)24號元素為Cr元素，核外有24個電子，其核外電子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1，未成對電子有3d54s1共6個未成對電子，位于周期表的d區(qū)。
(2)B原子的2p軌道上只有1個電子的自旋方向與其他電子的自旋方向相反，則2p上只有4個電子即2p4，所以B原子的外圍電子的軌道表示式為
19．(12分)已知X、Y、Z都是短周期的元素，它們的原子序數(shù)依次遞增，X原子的電子層數(shù)與它的核外電子總數(shù)相同，而Z原子的最外層電子數(shù)是次外層的3倍，Y和Z可以形成兩種以上氣態(tài)化合物。則
(1)X是________，Y是________，Z是________(填元素名稱)。
(2)由X、Y、Z中的兩種元素組成，且與X2Z分子具有相同電子數(shù)的兩種離子是________和________。
(3)三種元素的原子中電負(fù)性最大的是________。
答案 (1)氫 氮 氧 (2)NH OH－(或H3O＋和NH) (3)O
解析 (1)短周期元素，原子的電子層數(shù)與其核外電子總數(shù)相同的只有H元素；由Z原子的最外層電子數(shù)是次外層的3倍，可知Z為O元素；Y和Z可以形成兩種以上氣態(tài)化合物，則Y為N元素。
(2)X2Z為H2O，其分子中有10個電子，由X、Y、Z中的兩種元素組成的10電子離子為NH和OH－(或H3O＋和NH)。
(3)N、O位于同周期，原子序數(shù)越大，電負(fù)性越大，即O >N。
20．(10分)按要求完成下列問題：
(1)研究發(fā)現(xiàn)，在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)(CO2＋3H2===CH3OH＋H2O)中，Co氧化物負(fù)載的Mn氧化物納米粒子催化劑具有高活性，顯示出良好的應(yīng)用前景?；卮鹣铝袉栴}：
Co基態(tài)原子核外電子排布式為____________________________________________。
元素Mn與O中，第一電離能較大的是________，基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)較多的是________。
(2)我國科學(xué)家最近成功合成了世界上首個五氮陰離子鹽(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。
回答下列問題：
①氮原子價電子的軌道表達(dá)式(電子排布圖)為__________________________________
______________________。
②元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個電子形成氣態(tài)負(fù)一價離子時所放出的能量稱作第一電子親和能(E1)。第二周期部分元素的E1變化趨勢如圖所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是______________________________________________；氮元素的E1呈現(xiàn)異常的原因是____________________________________。
【考點】原子結(jié)構(gòu)與電離能的綜合考查
【題點】原子結(jié)構(gòu)與電離能的綜合考查
答案 (1)1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2 O Mn
②同周期元素隨核電荷數(shù)依次增大，原子半徑逐漸變小，故結(jié)合一個電子釋放出的能量依次增大 N原子的2p軌道為半充滿狀態(tài)，具有額外穩(wěn)定性，故不易結(jié)合一個電子
解析 (1)Co是27號元素，位于元素周期表中第4周期Ⅷ族，其基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2。同周期元素從左到右，元素的第一電離能呈增大趨勢，故Mn的第一電離能小于Se，同主族元素從上到下，元素的第一電離能逐漸減小，故Se的第一電離能小于O，則第一電離能：Mn
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