高中人教版 (2019)第一节 原子结构同步达标检测题

第一章过关检测卷(B)

(时间:90分钟　满分:100分)

一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。每小题只有一个选项符合题目要求)

1.下列状态的铝元素粒子中,失去最外层的一个电子所需能量最小的是(　　)。

A.[Ne]3s1 B.[Ne]3s2

C.[Ne] D.[Ne]3s13

答案D

解析C项为铝离子,为稳定结构,失去最外层1个电子所需能量最大;D项为铝原子的激发态,易失去最外层的1个电子。

2.下列元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是 (　　)。

A.基态原子的L能层p轨道只填了2个电子的元素

B.基态原子的价层电子排布为3s23p2的元素

C.第三周期基态原子有7个价电子的元素

D.基态原子的3p轨道电子半充满的元素

答案C

解析A项中元素为C,B项中元素为Si,C项中元素为Cl,D项中元素为P。最高价氧化物对应水化物的酸性:HClO4>H3PO4>H2CO3>H2SiO3,故C项符合题意。

3.镁、锂在元素周期表中具有特殊的“对角线”关系,它们的性质相似。下列有关锂的性质的叙述中不正确的是              (　　)。

A.Li2SO4易溶于水

B.LiOH是受热不易分解的强碱

C.Li遇浓硫酸不产生“钝化”现象

D.Li2CO3受热分解,生成Li2O和CO2

答案B

解析运用对角线规则,可由Mg及其化合物的性质推测Li及其相应化合物的性质。根据MgSO4易溶于水,Mg(OH)2是一种易分解的中强碱,Mg在浓硫酸中不会发生“钝化”,MgCO3受热易分解为MgO和CO2,推测出Li2SO4易溶于水,LiOH是一种受热易分解的中强碱,Li在浓硫酸中不会发生“钝化”,Li2CO3受热易分解为Li2O和CO2。

4.下列关于钠元素的几种表达式错误的是(　　)。

A.基态Na+的轨道表示式:

B.Na+的结构示意图:

C.基态Na的电子排布式:1s22s22p63s1

D.基态Na的简化电子排布式:[Na]3s1

答案D

解析基态Na的简化电子排布式为[Ne]3s1,其简化电子排布式为[上一周期的稀有气体元素符号]+该原子的价层电子排布。

5.下列各项叙述中,正确的是(　　)。

A.Na、Mg、Al基态原子的未成对电子数依次增多

B.基态原子的价层电子排布为4s24p3的元素位于第四周期第ⅤA族,是p区元素

C.2p和3p轨道的形状均为哑铃形,能量也相等

D.基态氮原子价层电子的轨道表示式:

答案B

解析Na、Mg和Al三种元素基态原子的电子排布式分别为1s22s22p63s1、1s22s22p63s2和1s22s22p63s23p1,未成对电子数分别为1、0、1,A项错误。基态原子的价层电子排布为4s24p3的元素原子有4个能层、最外层电子数为5,位于第四周期第ⅤA族,电子最后填充在4p能级上,是p区元素,B项正确。 2p和3p轨道的形状均为哑铃形,但是2p轨道的能量低于3p轨道,C项错误。根据洪特规则可知,基态氮原子2p轨道的电子应自旋平行,基态氮原子价层电子的轨道表示式为,D项错误。

6.原子核外p能级、d能级等原子轨道上电子排布为“全空”“半满”“全满”的时候一般更加稳定,称为洪特规则的特例。下列事实不能作为这个规则的证据的是(　　)。

A.硼元素的第一电离能小于铍元素的第一电离能

B.磷元素的第一电离能大于硫元素的第一电离能

C.基态铜原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2

D.某种激发态碳原子的核外电子排布式为1s22s12p3而不是1s22s22p2

答案D

解析基态铍原子的核外电子排布式为1s22s2,而基态硼原子的核外电子排布式为1s22s22p1,前者具有比较稳定的ns2np0(s能级全满,p能级全空)结构,因而其第一电离能大于硼,A项正确。基态磷原子的简化电子排布式为[Ne]3s23p3,而基态硫原子的简化电子排布式为[Ne]3s23p4,前者具有半满的3p能级,较稳定,因此其第一电离能大于硫,B项正确。基态铜原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s1而不是[Ar]3d94s2,因为前者是3d能级全满和4s能级半满的稳定结构,C项正确。碳原子的核外电子排布式为1s22s12p3是因为基态原子获得了能量,2s能级上一个电子跃迁到2p能级上,而激发态不稳定,易变为基态,显然不能用洪特规则的特例来解释,故D项错误。

7.元素的分区及在元素周期表中的位置与元素原子的结构密不可分,下列说法中正确的是(　　)。

A.所有非金属元素都分布在p区

B.s区元素的最后一个电子填入p轨道或者s轨道

C.元素周期表中第ⅢB族~第ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素

D.所有金属元素都是过渡元素

答案C

解析氢元素在s区,A项错误;s区元素的最后一个电子填入s轨道,B项错误;主族元素中的金属元素不属于过渡元素,D项错误。

8.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.光(辐射)是电子跃迁释放能量的重要形式

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

答案D

解析按核外电子排布,可把元素周期表分为s、p、d、f、ds五个区,D项错误。

9.下列有关描述及化学用语的表示方法正确的是(　　)。

A.原子核内有8个中子的基态碳原子价层电子的轨道表示式为

B.NH4F的电子式为[H]+F-,三种元素中氟的第一电离能最大

C.锌属于d区过渡元素

D.CO2分子的结构式为OCO,碳的原子半径大于氧的原子半径

答案D

解析原子核内有8个中子的基态碳原子,核外电子数为6,其基态原子的价层电子轨道表示式为,A项错误。氟化铵的电子式为[H]+]-,三种元素中氟的第一电离能最大, B项错误。锌属于ds区元素,C项错误。

10.已知短周期元素R的基态原子最外层的p能级上有2个未成对电子。下列关于R的描述正确的是(　　)。

A.R的氧化物都能溶于水

B.R的最高价氧化物对应水化物的化学式都是H2RO3

C.R都是非金属元素

D.R的氧化物都能与NaOH溶液反应

答案C

解析由短周期元素R的基态原子最外层的p能级上有2个未成对电子可知,可能有两种情况:p能级上只有2个电子,为第ⅣA族元素;p能级上有4个电子,为第ⅥA族元素。第ⅣA族元素Si的氧化物SiO2难溶于水,A项错误。第ⅣA族C元素最高价氧化物对应水化物的化学式是H2CO3,第ⅥA族S元素最高价氧化物对应水化物的化学式是H2SO4,B项错误。短周期第ⅥA族和第ⅣA族元素均为非金属元素,C项正确。R的氧化物如CO与NaOH溶液不反应,D项错误。

二、非选择题(本题共5小题,共60分)

11.(12分)(1)砷的元素符号为　　　　　,砷元素基态原子中所有电子占有　　　　　个轨道,该元素基态原子有　　　　个能层,　　　　个能级,核外共有　　　　个不同运动状态的电子。 

(2)Ni的元素名称为　　　　,该元素在周期表中的位置为第　　　　周期第　　　　族。 

(3)第四周期基态原子中未成对电子数最多的元素是　　　　,第三能层上有　　　　个能级,该元素基态原子价层电子的轨道表示式为　　　　　　　　　　　　　　。 

答案(1)As　18　4　8　33　(2)镍　四　Ⅷ

(3)铬　3　

解析(1)砷的元素符号为As,是第33号元素,砷元素基态原子核外有33个不同运动状态的电子,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,核外电子占据18个轨道。As元素基态原子有4个能层,8个能级。

(2)Ni的元素名称为镍,在周期表中位于第四周期第Ⅷ族。

(3)第四周期元素中,价层电子排布为3d54s1的元素原子含有的未成对电子数最多,此元素为铬,第三能层上有3个能级,其基态原子的价层电子轨道表示式为。

12.(10分)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的基态原子的核外电子排布式为　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)用“>”或“<”填空:

答案(1)三　ⅠA　2　1s22s22p63s23p2

(2)<　>　<　<

13.(10分)W、X、Y、Z是元素周期表前36号元素中的四种常见元素,其原子序数依次增大。W、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质,X的基态原子的核外有7个原子轨道填充了电子,Z能形成红色(或砖红色)的Z2O和黑色的ZO两种氧化物。

(1)W位于元素周期表第　　　　周期第　　　　族。W的气态氢化物的稳定性比H2O(g)　　　　(填“强”或“弱”)。 

(2)Y的基态原子的核外电子排布式是　　　　　　　,Y的第一电离能比X的　　　　(填“大”或“小”)。 

(3)Y的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与Z的单质反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案(1)二　ⅤA　弱

(2)1s22s22p63s23p4　大

(3)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O

解析首先注意题目信息中的“前36号”“常见元素”“原子序数依次增大”。W、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质,应该是氮氧化物和硫的氧化物,再依据“原子序数依次增大”的信息,可知W为N元素,Y为S元素。X的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子,其核外电子排布式应为1s22s22p63s23p1,X元素应为Al。Z能形成红色(或砖红色)的Z2O和黑色的ZO两种氧化物,可知Z为Cu。

(1)W(N)位于元素周期表第二周期第ⅤA族。W的气态氢化物为NH3,因N的非金属性比O的弱,故NH3的稳定性比H2O弱。(2)Y的基态原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p4;Y(S)的第一电离能比X(Al)的大。(3)Y的最高价氧化物对应水化物为H2SO4,其浓溶液(即浓硫酸)与Z的单质(Cu)反应的化学方程式是Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。

14.(14分)根据原子结构、元素周期表和元素周期律的知识回答下列问题。

(1)A元素基态原子次外层电子数是最外层电子数的,其价层电子的轨道表示式是　　　　　　　　　。

(2)B元素基态原子的轨道表示式是下图中的　　　　(填序号),另一轨道表示式不能作为基态原子的轨道表示式是因为它不符合　　　　(填字母)。 

①

②

A.能量最低原理　　　　　　B.泡利原理

C.洪特规则

(3)第三周期元素的第一电离能(I1)如图所示:

①同周期内,随着原子序数的增大,I1值变化的总趋势是　　　　; 

②根据图中提供的信息,可推断出I1(氧)　　　(填“>”“<”或“=”,下同)I1(氟); 

③根据第一电离能的含义和元素周期律,可推断出I1(镁)　　　　I1(钙)。 

答案(1)

(2)②　C

(3)①增大　②<　③>

解析(1)基态原子的次外层电子数是最外层电子数的的元素是氖。(2)由该基态原子的轨道表示式中的电子数可知,B元素是硅,根据洪特规则,当电子填入简并轨道时,总是优先单独分占且自旋平行,故硅元素基态原子的轨道表示式为②。(3)一般来说,同周期内,随着原子序数的增大,元素的第一电离能呈增大趋势;同主族内,随着电子层数的增多,元素的第一电离能逐渐减小。

15.(14分)按要求回答下列问题。

(1)研究发现,在CO2低压合成甲醇反应中,Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性,显示出良好的应用前景。Co基态原子的简化电子排布式为　　　　　　　　　　　　　　　。元素Mn与O中,第一电离能较大的是　　　　,基态原子核外未成对电子数较多的是　　　　。 

(2)我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。

①基态氮原子的价层电子轨道表示式为　　　　　　　　　　　。 

②元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第二周期部分元素的E1变化趋势如图所示,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呈现异常的原因是 　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案(1)[Ar]3d74s2　O　Mn

(2)①　②同周期元素随核电荷数依次增大,原子半径逐渐变小,故结合一个电子释放出的能量依次增大　N原子的2p轨道为半充满状态,相对稳定,故不易结合一个电子

解析(1)Co是27号元素,位于元素周期表中第四周期第Ⅷ族,其基态原子的简化电子排布式为[Ar]3d74s2。一般来说,同周期元素从左到右,元素的第一电离能呈增大趋势,故Mn的第一电离能小于Se;同主族元素从上到下,元素的第一电离能逐渐减小,故Se的第一电离能小于O,则第一电离能:Mn<O。基态O原子的价层电子排布式为2s22p4,所以其核外未成对电子数是2,而基态Mn原子的价层电子排布式为3d54s2,所以其核外未成对电子数是5,故核外未成对电子数较多的是Mn。

(2)①N为7号元素,基态N原子的价层电子排布式为2s22p3,故基态氮原子的价层电子轨道表示式为。

②由题意可知,元素的基态气态原子越容易得到一个电子,所放出的能量越大,即第一电子亲和能(E1)越大,同周期元素随核电荷数的增大,元素的电负性增大,得电子的能力增强,故结合一个电子释放的能量逐渐增大;基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3,N原子的2p轨道为半充满状态,相对稳定,不易得电子。