学年高中化学专题2原子结构与元素的性质专题综合检测二苏教版选修3.docx
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学年高中化学专题2原子结构与元素的性质专题综合检测二苏教版选修3
专题综合检测
(二)
(时间:
60分钟,满分:
100分)
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分,每小题只有一个选项符合题意)
1.爱因斯坦的评价——玻尔的电子壳层模型是思想领域中最高的音乐神韵。
下列不属于玻尔原子结构模型的观点的是( )
A.原子中的电子在具有确定半径的圆周轨道上绕原子核运动,并且不辐射能量
B.同一电子层上的电子能量完全相同。
在不同轨道上运动的电子具有不同的能量,而且能量是不连续的,即能量是“一份一份”的
C.只有当电子从一个轨道跃迁到另一个轨道时,才会辐射或吸收能量。
如果辐射或吸收的能量以光的形式表现并记录下来,就形成了光谱
D.核外电子的运动状态可用电子云来描述
解析:
选D。
D项中的电子云属于量子力学模型理论。
2.下列有关原子核外电子排布规律的说法正确的是( )
A.原子核外电子都是先排内层后排外层
B.Fe2+的外围电子排布式为3d54s1
C.15P原子的电子排布式是1s22s22p63s23p
3p
D.同一原子中,1s、2s、3s轨道最多容纳的电子数相同
解析:
选D。
由能量最低原则可知,如E(3d)>E(4s),先排4s轨道后排3d轨道。
Fe的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,形成Fe2+时先失去最外层4s轨道上的2个电子,故Fe2+的外围电子排布式为3d6。
根据洪特规则可知,p轨道上有3个电子时,应分占三个轨道,则15P原子的电子排布式是1s22s22p63s23p
3p
3p
。
综上所述,只有D项正确。
3.下列氮原子结构的表述中,对电子运动状态描述正确且能表明同一电子层电子能量有差异的是( )
解析:
选D。
D项的第2电子层中,2s的能量小于2p。
4.下列原子或离子的基态电子排布式不正确的是( )
A.Ca2+:
1s22s22p63s23p6
B.O2-:
1s22s22p4
C.Cl-:
1s22s22p63s23p6
D.Ar:
1s22s22p63s23p6
解析:
选B。
B项是O原子的电子排布式,O2-的电子排布式应为1s22s22p6。
5.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向右逐渐减小,故第一电离能必定依次增大
C.最外层电子排布式为ns2np6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 解析: 选B。 A项,同一主族,从上而下元素的第一电离能逐渐减小,金属活泼性逐渐增强;B项,同周期第一电离能从左向右呈递增趋势,但ⅡA族和ⅢA族、ⅤA族和ⅥA族第一电离能出现反常现象;C项,ns2np6的原子为稀有气体原子,第一电离能较大;D项,同一元素的基态原子电离能I1 6.美国“海狼”号潜艇上的核反应堆内使用了液体铝钠合金作载热介质,下列关于Al、Na原子结构的分析中正确的是( ) A.原子半径: Al>Na B.第一电离能: Al>Na C.电负性: Na>Al D.基态原子未成对电子数: Na>Al 解析: 选B。 根据元素周期律,原子半径: Na>Al,电负性: Na<Al,Al基态原子的电子排布式为[Ne]3s23p1,Na基态原子的电子排布式为[Ne]3s1,故未成对电子数相等。 7.下列原子或离子核外未成对电子数目为5的是( ) A.PB.Fe3+ C.CrD.Cu 解析: 选B。 P原子的基态核外电子排布式为[Ne]3s23p3,其未成对电子是3个,Fe3+的基态核外电子排布式为[Ar]3d5,其未成对电子是5个,Cr原子的基态核外电子排布式为[Ar]3d54s1,其未成对电子是6个,Cu原子的基态核外电子排布式为[Ar]3d104s1,其未成对电子是1个,因此选B。 8.下列叙述正确的是( ) A.可能存在核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s24p1的原子 B.当电子排布在同一原子轨道类型的不同轨道时,总是优先单独占据一个轨道,而且自旋状态相反 C.1个原子轨道里最多容纳2个电子,且自旋状态相同 D.基态原子的电子获得一定能量变为激发态原子,而激发态原子变为基态原子,则要放出能量 解析: 选D。 A项,按照各原子轨道能量的大小顺序,原子中电子排满4s轨道后再排布3d轨道,错误;B项,根据洪特规则,同一原子轨道类型的不同轨道上的电子总是优先单独占据一个轨道,而且自旋状态相同,错误;C项,根据泡利不相容原理,同一轨道上的2个电子自旋状态相反,错误。 9.如图所示为元素周期表前四周期的一部分,下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中,正确的是( ) A.W元素的第一电离能小于Y元素的第一电离能 B.Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同 C.p轨道未成对电子最多的是Z元素 D.X元素是电负性最大的元素 解析: 选D。 由题干信息知: X为F、W为P、Y为S、Z为Br、R为Ar,第一电离能P>S,A项错误;Br-比Ar多一个电子层,B项错误;p轨道未成对电子最多的是P,有3个,C项错误;F元素是电负性最大的元素,D项正确。 10.下列有关电子云和原子轨道的说法中正确的是( ) A.原子核外的电子像云雾一样笼罩在原子核周围,故称电子云 B.s原子轨道呈球形,处于该轨道上的电子只能在球壳内运动 C.p原子轨道呈纺锤形,随着电子层的增加,p原子轨道也在增多 D.p原子轨道与s原子轨道的平均半径都随电子层数的增大而增大 解析: 选D。 电子云表示电子在核外某一区域出现的概率,故A选项错误;原子轨道是电子出现概率约为90%的电子云空间,只是表明电子在这一空间区域内出现的机会大,在此空间区域外出现的机会少,故B选项错误;无论电子层数n如何变化,每个p原子轨道都有3个轨道且相互垂直,故C选项错误;电子的能量越高,电子在离核更远的区域出现的机会越大,电子云将向更大的空间扩展,原子轨道半径会逐渐增大,故D选项正确。 11.第3周期某元素的原子,其最外层3p轨道上有一个未成对电子,则关于该元素的描述正确的是( ) A.该元素最高价氧化物的水化物肯定是一种强酸 B.该元素单质可能是一种黄绿色的气体 C.该元素最高价氧化物的水化物肯定是一种强碱,只能与酸反应 D.该元素的原子半径在同周期中肯定是最小的(稀有气体元素除外) 解析: 选B。 该元素最外层3p轨道上有一个未成对电子,则外围电子排布式可能为3s23p1或3s23p5,为铝元素或氯元素。 12.下列各选项所述的两个量,前者一定大于后者的是( ) ①3d轨道的能量和4s轨道的能量;②同一电子层中第一个p轨道与第二个p轨道的能量;③2s和3s的轨道半径;④同一原子的基态能量和激发态能量;⑤F元素和O元素的电负性;⑥Mg元素和Al元素的第一电离能;⑦H原子和H+的半径 A.①⑤⑥⑦B.②③⑤ C.②④⑦D.全对 解析: 选A。 ①中3d>4s;②中同一电子层中p轨道能量相同;③同一类型原子轨道,随着电子层数增大,轨道半径增大;④同一原子基态能量低于激发态能量;⑤同一周期,从左至右,电负性增大,故F>O;⑥Mg由于具有全空的3p电子层结构,故第一电离能大于相邻的铝;⑦H+实为一个裸露的质子,没有电子层,故半径小。 13.a、b、c、d是四种短周期元素。 a、b、d同周期,c、d同主族。 a的原子结构示意图为 ,b与c形成化合物的电子式为 。 下列比较中正确的是( ) A.原子半径: a>c>d>b B.电负性: a>b>d>c C.原子序数: a>d>b>c D.最高价含氧酸的酸性: c>d>a 解析: 选D。 由a的原子结构示意图知,x只能为2,则a为硅;b、d与其同周期,且根据b、c形成化合物的电子式知,b为+1价,则为钠;c为-3价,则为氮;c、d同主族,则d为磷。 酸性: HNO3>H3PO4>H2SiO3,D项正确。 14.元素周期表中铋元素的数据如图所示,下列说法正确的是( ) A.Bi元素的质量数是209.0 B.Bi元素的相对原子质量是209.0 C.Bi原子6p轨道有一个未成对电子 D.Bi原子最外层有5个能量相同的电子 解析: 选B。 由元素周期表中元素方格中各种符号、数字的意义可知Bi的质子数为83,因不知中子数,无法确定其质量数,A项错误;Bi的相对原子质量为209.0,B项正确;6p轨道有3个未成对电子,C项错误;最外层5个电子分别在s、p轨道,能量不同,D项错误。 15.X、Y、Z、W是短周期元素,X元素原子的最外层未达到8电子稳定结构,工业上通过分离液态空气获得其单质;Y元素原子最外电子层上s、p电子数相等;Z元素+2价阳离子的核外电子排布与氖原子相同;W元素原子的M层有1个未成对的p电子。 下列有关这些元素性质的说法一定正确的是( ) A.X元素的氢化物的水溶液显碱性 B.Z元素的离子半径大于W元素的离子半径 C.Z元素的单质在一定条件下能与X元素的单质反应 D.Y元素最高价氧化物的晶体具有很高的熔点和沸点 解析: 选C。 通过液化空气法可分离得到N2或O2,则X可能为N或O,O的氢化物H2O呈中性,A错误。 Y元素原子最外电子层上s、p电子数相等,则最外层电子排布式为ns2np2,可能为C或Si,C的氧化物CO、CO2的熔点和沸点都很低,D错误。 Z元素的+2价阳离子核外电子排布与氖原子相同,因此Z元素为Mg;W元素M层有1个未成对的p电子,则其最外层电子排布式可能为3s23p1或3s23p5,因此W元素可能为Al或Cl。 Mg、Al、Cl均为第3周期元素,离子半径Mg2+>Al3+,Cl->Mg2+,B错误。 Mg在一定条件下可与O2或N2反应,C正确。 二、非选择题(本题包括5小题,共55分) 16.(8分) (1)以下列出的是一些原子的2p轨道和3d轨道中电子排布的情况。 试判断,违反了泡利不相容原理的有________。 (2)某元素的激发态(不稳定状态)原子的电子排布式为1s22s22p63s13p33d2,则该元素基态原子的电子排布式为____________________;其最高价氧化物对应水化物的化学式是__________________。 (3)用符号“>”“<”或“=”表示下列各项关系。 ①第一电离能: Mg________Ca。 ②电负性: O________F。 ③能量高低: ns________np。 ④主族元素: 主族序数________外围电子数________元素最高正化合价(O、F除外)。 解析: (1)同一轨道中不应有自旋状态相同的电子,②违反了泡利不相容原理。 (2)3p能量小于3d,激发态原子的电子排布式为1s22s22p63s13p33d2,则基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4,此原子核外电子数为16,其质子数也为16,该元素为硫元素,其最高价氧化物对应水化物的化学式是H2SO4。 (3)同周期中从左到右电负性逐渐增大,同主族中自上而下第一电离能逐渐减小。 由原子轨道能量顺序可知ns 答案: (1)② (2)1s22s22p63s23p4 H2SO4 (3)①> ②< ③< ④= = 17.(10分)下表是元素周期表中第1、2周期10种元素的某些性质的一组数据(所列数据的单位相同),除带“……”的四种元素外,其余元素都给出了该种元素的全部该类数据。 研究这些数据,回答下列问题: (1)每组数据可能是该元素的________(填序号)。 A.原子得到电子所放出的能量 B.原子半径的大小 C.原子逐个失去电子所吸收的能量 D.原子及形成不同分子的半径的大小 (2)分析同周期自左向右各元素原子的第一个数据: ①总体变化趋势是________(填“增大”或“减小”); ②与前后元素相比,由于该元素的数值增大较多而变得反常的元素位于元素周期表的______族和______族; ③根据你分析所得的变化规律推测,镁和铝的第一个数据的大小关系为Mg________(填“大于”或“小于”)Al。 (3)分析每种元素的一组数据: ①有些元素的一组数据中个别地方增大的比例(倍数)特别大,形成“突跃”,这可以作为________________的有力证据。 ②根据这个规律,你认为氧元素8个数据中出现“突跃”的数据应该是第________个。 解析: (1)同一元素随获得的电子的增多,放出的能量减小,故A错误;同一元素原子半径不变,故B错误;同一元素随失去电子的增多,吸收的能量增大,故C正确;同一元素原子或分子的半径不变,故D错误。 (2)①由表中数据可知,同周期自左向右各元素的第一个数据呈增大的趋势;②由表中数据可知,与前后元素相比,由于该元素的数值增大较多而变得反常的元素位于元素周期表的ⅡA族和ⅤA族;③自左向右各元素的第一个数据呈增大的趋势,但处于ⅡA族和ⅤA族元素高于同周期相邻其他元素,Mg元素处于ⅡA族,Al元素处于ⅢA族,故表中第一个数据: Mg>Al。 (3)①以Li为例,三个数据分别是5.4、75.6、122.5,即失去第一个电子所需的能量最小,失去第二、第三个电子所需能量较大,即失去同一电子层内的电子所需的能量比较接近。 因此,“突跃”是原子核外电子分电子层排布的有力证据。 ②氧原子核外有2个电子层,失去最外层6个电子所需能量应该接近,但是失去最内层2个电子所需能量应该远远大于失去最外层6个电子所需能量。 即从第7个数据出现“突跃”。 答案: (1)C (2)①增大 ②ⅡA ⅤA ③大于 (3)①原子核外电子分电子层排布 ②7 18.(12分)A、B、C、D、E、F属于短周期主族元素。 其中A元素原子是短周期中主族元素原子半径最大的原子,B元素原子是短周期中主族元素原子半径最小的原子;C元素原子的最外层电子数为m,次外层电子数为n;D元素原子的L层电子数为m+n,M层电子数为m-n;E元素原子的最外层电子数等于其电子层数,且在周期表中与D元素相邻;F元素原子的核外电子数是C元素原子的2倍。 A、B、C三种元素可组成化合物X,C、D可组成化合物Y,C、E可组成化合物Z。 (1)写出B的元素符号: __________,A的原子结构示意图: __________,F的电子排布式: __________________。 (2)A~F六种元素所形成的简单离子中,与Mg2+具有相同电子层结构的是____________________(用离子符号表示)。 (3)化合物Z与X的水溶液反应的离子方程式为__________________________________。 (4)化合物Y的应用广泛,试列举其中一种用途: ____________________。 解析: 原子半径最大的元素应位于周期表的左下角,短周期元素中钠原子半径最大,半径最小的原子为H。 由D的核外电子排布可判断m>n,且m+n=8,n为C元素原子的次外层电子数,则n为2,m为6,即D为Si,C为O,E为Al,F为S。 因此X为NaOH,Y为SiO2,Z为Al2O3。 答案: (1)H (2)Na+、Al3+、O2- (3)Al2O3+2OH-===2AlO +H2O (4)作通信材料(其他答案合理均可) 19.(10分)下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表一种化学元素。 试回答下列问题: (1)写出基态时J的电子排布式: ________________________________________________________________________, L的原子序数为__________________,M的简化电子排布式为______________。 (2)下列关于元素在元素周期表中的位置的叙述正确的是______________。 A.K位于元素周期表中第4周期ⅡB族,属于ds区元素 B.J位于元素周期表中第4周期ⅣB族,属于d区元素 C.F位于元素周期表中第3周期ⅡA族,属于s区元素 D.I位于元素周期表中第3周期ⅦA族,属于ds区元素 (3)根据“对角线规则”及已知元素性质,回答下列问题: ①B元素最高价氧化物的水化物与E元素最高价氧化物的水化物的溶液反应的离子方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②A元素的单质与氧气在点燃时的化学反应方程式为 ________________________________________________________________________。 (4)下列有关说法正确的是________。 A.第一电离能: G>F>E B.电负性: D>C C.原子半径: E>B D.含氧酸的酸性: I>H 解析: 根据元素在周期表中的位置,可知A为3Li,B为4Be,C为6C,D为7N,E为11Na,F为12Mg,G为13Al,H为16S,I为17Cl,J为24Cr,K为29Cu,L为56Ba,M为32Ge。 (2)K即Cu位于第4周期ⅠB族,A错;J即Cr位于第4周期ⅥB族,B错;F即Mg位于第3周期ⅡA族,s区元素,C正确;I即Cl属于p区元素,D错。 (3)①Be和Al位于对角线,根据“对角线规则”,二者的化合物具有相似的化学性质,因此Be(OH)2具有两性,可以和强碱NaOH反应。 ②Li的化学性质不如Na活泼,在氧气中燃烧时生成Li2O。 (4)同周期元素第一电离能自左向右呈增大趋势,但第ⅡA族大于第ⅢA族,因此Na、Mg、Al第一电离能大小顺序为Mg>Al>Na,A错;同周期元素电负性自左向右逐渐增大,因此电负性N>C,B正确;同周期原子半径自左向右逐渐减小,同主族自上向下逐渐增大,因此原子半径Na>Be,C正确;Cl的非金属性强于S,因此最高价氧化物对应的水化物酸性Cl>S,但选项中没有说明是否为最高价,无法判断,D错。 答案: (1)1s22s22p63s23p63d54s1 56 [Ar]3d104s24p2 (2)C (3)①Be(OH)2+2OH-===BeO +2H2O ②4Li+O2 2Li2O (4)BC 20.(15分)有四种短周期元素,它们的结构、性质等信息如下表所述。 元素 结构、性质等信息 A 是短周期中(除稀有气体外)原子半径最大的元素,该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂 B B与A同周期,其最高价氧化物的水化物呈两性 C 元素的气态氢化物极易溶于水,可用作制冷剂 D 是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素,其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂 请根据表中信息填写: (1)A原子的核外电子排布式为________________________________________________________________________。 (2)B元素在周期表中的位置为________________________________________________________________________; 离子半径: B________A(填“大于”或“小于”)。 (3)C原子的轨道表示式是________________,其原子核外有________个未成对电子,能量最高的电子为________轨道上的电子,其轨道呈________形。 (4)D原子的核外电子排布式为__________________,D-的结构示意图是________________。 (5)B的最高价氧化物对应的水化物与A的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为________________________________,与D的氢化物的水化物反应的化学方程式为________________________________________________________________________。 解析: 根据题中信息可推出: A为Na,B为Al,C为N,D为Cl。 (1)Na原子核外电子排布式为1s22s22p63s1。 (2)B为Al,其在元素周期表中的位置为第3周期ⅢA族,Na+与Al3+核外电子排布相同,核电荷数Al3+大于Na+,故r(Al3+) (3)C为N,其轨道表示式为 ,其中有3个未成对电子,能量最高的为p轨道上的电子,其轨道呈纺锤形。 (4)D为Cl,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p5,Cl-的结构示意图为 。 (5)本题考查Al(OH)3分别与NaOH、盐酸反应的化学方程式。 答案: (1)1s22s22p63s1 (2)第3周期ⅢA族 小于 (3) 3 p 纺锤 (4)1s22s22p63s23p5 (5)NaOH+Al(OH)3===NaAlO2+2H2O 3HCl+Al(OH)3===AlCl3+3H2O
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- 学年 高中化学 专题 原子结构 元素 性质 综合 检测 二苏教版 选修