第一章原子结构与性质章节检测
一、单选题(共13道)
1.下列对于元素符号角标()的说法,错误的是
A.X原子的中子数为A
B.该元素的原子序数为Z
C.若右上角标为2-,则表示该元素的离子带两个单位负电荷
D.X原子的核外电子数为Z
2.下列由电子排布式所得的结论错误的是
选项 电子排布式 结论
A 1s22s22px22py02pz0 违背洪特规则
B 1s22s22p63s23p2 违背能量最低原理
C 1s22s22p63s23p10 违背泡利原理
D 1s22s22p63s23p23d5 违背能量最低原理
A.A B.B C.C D.D
3.下列说法中,正确的是。
A.所有非金属元素都分布在p区
B.最外层电子数为2的元素都分布在s区
C.元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族的10个纵行的元素都是金属元素
D.第四周期的金属元素从左到右,元素的金属性依次减弱
4.下列有关描述及化学用语的表示方法错误的是
A.元素117Ts(钿)最高正化合价为+7
B.NaClO的电子式为:
C.铁属于d区元素,溴属于p区元素
D.在元素周期表中,从IIIB到IIB的元素都是金属
5.元素周期表中铋元素的数据见下图,下列说法中,正确的是
A.铋元素的质量数是209.0 B.铋原子的价层电子排布是
C.铋原子能级有一个未成对电子 D.铋原子最外层有5个能量相同的电子
6.意大利科学家最近合成了一种新型的氧分子,其化学式为O4,对其说法正确的是
A.O4是一种化合物
B.O4是由O2组成的混合物
C.O4 和 O2互为同素异形体
D.一个 O4 分子由 2个O2分子构成
7.下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的说法正确的是
A.原子的价电子排布式为的元素一定是主族元素
B.原子的价电子排布式为的元素一定位于第ⅢB~第ⅦB族
C.基态原子的p能级上有5个电子的元素一定是第ⅦA族元素
D.基态原子的N层上只有一个电子的元素一定是主族元素
8.下列描述原子结构的化学用语正确的是
A.硫原子的结构示意图:
B.基态锰原子(25Mn)的价电子排布图:
C.氧原子核外能量最高的电子云的形状:
D.基态铬原子(24Cr)的电子排布式:
9.短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大;A的最高价氧化物与B的氢化物在水中反应得到的生成物既可与酸反应又可与碱反应;C、D为金属元素,且D原子最外层电子数等于其K层电子数,而C的阳离子半径大于D的阳离子;若往E单质的水溶液中滴加少量紫色石蕊试液,能观察到先变红后褪色。下列说法中正确的是
A.金属D能在A的最高价氧化物中燃烧,生成A的化合物
B.B的氢化物和E的氢化物能相互反应,且得到的产物只含有共价键
C.C在元素周期表中的位置是第三周期第ⅠA族
D.E单质的水溶液使紫色石蕊试液先变红后褪色,说明E单质具有漂白性
10.下列各组原子中彼此化学性质一定相似的是
A.原子核外电子排布式为的X原子与原子核外电子排布式为的Y原子
B.原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子
C.2p轨道上有一个未成对电子的X原子和3p轨道上只有一个未成对电子的Y原子
D.L层上有一个空轨道的元素和M层的p轨道上有一个空轨道的元素
11.下列说法不正确的是
A.Se和Se是同一元素的不同核素
B.H2O2和H2O互为同素异形体
C.CH3CH2Br和CH3CHBrCH3互为同系物
D.CH3—CH2—NO2和H2N—CH2—COOH为同分异构体
12.著名的观赏石-崂山璐石主要成分可表示为,其中W、Y、Z表示三种原子序数依次增大的第三周期元素,W没有未成对电子,Z的最高正价与最低负价的代数和为0.下列说法错误的是
A.Y的离子半径在同周期元素中最小
B.Z在它的简单氢化物中显负价
C.W、Y、Z的最高价氧化物的水化物都属于弱电解质
D.三种元素的电负性由大到小的顺序为Z>Y>W
13.下图是氯气的制备以及氯、溴、碘的非金属性比较实验,充分反应一段时间后,打开装置D的活塞,将装置D中少量溶液加入装置E中,振荡,观察实验现象,下列说法正确的是
A.F2不能与NaCl溶液反应置换出氯气
B.装置B中可盛放水吸收氯气中的HCl气体
C.装置E下层呈现紫红色
D.装置E中有机试剂层呈现紫红色,能说明非金属性Br>I
二、填空题(共7道)
14.请参照图所示的元素的第一电离能的周期性曲线,画出前三周期元素的原子半径和电负性的变化曲线_____。
15.按要求写出电子排布式或轨道表示式。
(1)基态的电子排布式为______。
(2)基态P原子的价层电子排布式为______。
(3)的轨道表示式为______。
(4)第四周期中最外层仅有1个电子的所有基态原子的电子排布式为______。
16.按要求完成下列填空
(1)某原子的激发态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p34s1,则该原子基态原子的电子排布式为______________________;元素符号为_________;其最高价氧化物对应的水化物的化学式是__________。
(2)某原子的电子排布式为 [Ne]3s23p1,则该原子的元素符号为______,最高正价为______,该原子位于元素周期表第_____周期第_____族,位于元素周期表______区。
(3)某原子位于元素周期表第3周期第IA族,则该原子序数为________,位于元素周期表______区,电子排布式为________________________。
17.(1)基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为__。
(2)Li及其周期表中相邻元素的第一电离能(I1)如表所示。I1(Li)>I1(Na),原因是__。I1(Be)>I1(B)>I1(Li),原因是__。
I1/(kJ mol-1)
Li 520 Be 900 B 801
Na 496 Mg 738 Al 578
18.(1)基态Ti原子的核外电子排布式为______。
(2)Fe成为阳离子时首先失去______轨道电子,Sm的价层电子排布式为价层电子排布式为______。
(3)基态核外电子排布式为______。
(4)氮原子价S电子的轨道表示式(电子排布图)为______。
(5)Co基态原子核外电子排布式为______。元素Mn与O中,基态原子核外未成对电子数较多的是______。
19.下表是元素周期表的一部分,请参照元素①-⑩在表中的位置,回答下列问题。
族 周期 IA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
2 ① ② ③ ④
3 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩
(1)②的原子结构示意图是____。
(2)化学性质最不活泼的元素是_____(填元素符号)。
(3)在③、④、⑤、⑥这些元素形成的最简单离子中,离子半径由大到小的顺序是__________。(填离子符号)。
(4)在这些元素的最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的物质与碱性最强的物质在水溶液中发生的化学方程式为_________。
(5)由元素③、⑤、⑨形成的一种常见的杀菌消毒剂中存在的化学键有____。
(6)由元素⑧和⑨形成的某种化合物可表示为X2Y2(其中各原子均满足8电子稳定结构),写出X2Y2的电子式:______。
20.填空回答:
(1)氮化硅是一种高温陶瓷材料。根据元素周期律知识,写出氮化硅的化学式:______。
(2)有A、B、C、D、E、F六种元素,它们均属短周期元素,其原子序数依次增大,它们两两形成的化合物有以下几种:
形成的化合物 甲 乙 丙 丁 戊
化合物中各元素的原子个数比 A:C=1:1 B:A=1:3 D:C=1:1 E:F=1:3 A:F=1:1
已知A、B两元素的核电荷数之差等于其原子最外层电子数之和;B原子最外层电子数比次外层电子数多3个;C原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍;D、E、F同周期,D、A同主族;E与F的原子序数之和为30,丙是离子化合物。回答:
① F元素位于周期表中的位置____________。
② E元素的原子结构示意图为______,乙的电子式为______,丙的电子式为______,B的最高价氧化物的水化物的化学式为______。
③向甲的水溶液中加入,反应的化学方程式为_______________。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【解析】
A.X原子的质量数为A ,故A选;
B.该元素的原子序数为Z ,故B不选;
C.右上角表示该微粒的电荷数,则若右上角标为2-,则表示该元素的离子带两个单位负电荷,故C不选;
D. 左下角表示该微粒的质子数,质子数等于核外电子数,则X原子的核外电子数为Z,故D不选;
故选:A。
2.B
【解析】
A.电子排布式为:1s22s22px22py02pz0,此处2px,2py,2pz就是2p能级的3个简并轨道,两个电子排入2p能级,它们将分别占据2个简并轨道且自旋平行,而不是自旋相反地挤入其中一个轨道,电子排布是违反洪特规则的,A项正确;
B.电子排布式为:1s22s22p63s23p2,排布符合构造原理,符合三个原理,B项错误;
C.电子排布式为:1s22s22p63s23p10,3p轨道最多容纳6个电子,不可能出现3p10的情况,电子排布式违反泡利原理,C项正确;
D.电子排布式为:1s22s22p63s23p23d54s1,虽然3d轨道为半充满结构,但3p上只有2个电子,没有充满,电子排布式违反能量较低原理,D项正确;
答案选B。
3.C
【解析】
A.所有非金属元素不都分布在p区,如H在s区,A错误;
B.最外层电子数为2的元素不都分布在s区,如He在p区,Sc、Ti在d区,Zn在ds区,B错误;
C.元素周期表中从第ⅢB族到第ⅡB族的10个纵行的元素为过渡金属区,都是金属元素,C正确;
D.第四周期的主族元素中金属元素从左到右,元素的金属性依次减弱,副族元素则不一定,如Zn比Fe金属强,Zn比Cu金属性强,D错误;
故答案为:C。
4.B
【解析】
A.117Ts质子数为117,位于第七周期ⅦA族,最高级为+7价,故A说法正确;
B.次氯酸钠属于离子化合物,其电子式为,故B说法错误;
C.基态铁原子的价电子排布式为3d64s2,属于d区,溴元素价电子排布式为4s24p5属于p区元素,故C说法正确;
D.在元素周期表中,从IIIB到IIB的元素属于过渡元素,都是金属元素,故D说法正确;
答案为B。
5.B
【解析】
A.核素即原子才有质量数,图中209.0是铋元素的相对原子质量,A错误;
B.由图可知,铋原子的价层电子排布是,B正确;
C.p能级上有3个轨道,根据洪特规则可知,铋原子能级的三个电子分别占据三个不同轨道,故有三个未成对电子,C错误;
D.铋原子最外层有2个6s电子能量相同,3个6p电子能量相同,但5个电子能量不相同,D错误;
故答案为:B。
6.C
【解析】
A. O4只含有氧元素,属于单质,A错误;
B. O4是具有明确化学式的单质,属于纯净物,B错误;
C. O4和 O2属于同种元素形成的不同单质,互为同素异形体,C正确;
D. 一个 O4分子由 4个O原子构成,D错误。
答案为C。
7.C
【解析】
A. 原子的价电子排布式为的元素是稀有气体、0族元素,A错误;
B. 原子的价电子排布式为的元素为第8、9、10列元素,是Ⅷ族元素,B错误;
C. 基态原子的p能级上有5个电子的元素的价电子排布式为,最外层7个电子、一定是第ⅦA族元素,C正确;
D. 基态原子的N层上只有一个电子的元素的价电子排布式为,或,分别是ⅠA的钾元素、ⅠB的铜元素,D错误;
答案选C。
8.C
【解析】
A.S是16号元素,原子核外电子排布是2、8、6,所以原子结构示意图是,A错误;
B.原子核外电子总是尽可能成单排列,而且自旋方向相同,这种排布使原子能量低,比较稳定,故基态锰原子(25Mn)的价电子排布图为:,B错误;
C.O是8号元素,原子核外电子排布式是1s22s22p4,可见氧原子核外能量最高能级是2p能级,其电子云的形状是纺锤形,结构为,C正确;
D.当原子核外电子排布处于全满、半满或全空时是稳定结构,能层相同的各个轨道要排布在一起,则24号Cr元素的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1,D错误。
故合理选项是C。
9.C
【解析】
短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,A的最高价氧化物与B的氢化物在水中反应得到的生成物既可与酸反应又可与碱反应,该生成物中含有、弱酸根离子,可推知A为C元素、B为N元素;C、D为金属元素,结合原子序数可知,C、D、E处于第三周期,D原子最外层电子数等于其K层电子数,则D为Mg,则C为Na;若往E单质的水溶液中滴加少量紫色石蕊试液,能观察到先变红后褪色,则E为Cl元素,据此解答。
根据上述分析可知:A是C,B是N,C为Na,D是Mg,E是Cl元素。
A.D是Mg,A是C,C的最高价氧化物是CO2,Mg能够在CO2中燃烧产生MgO、C单质,并没有产生C元素的化合物,A错误;
B.B是N,E是Cl,N的氢化物是NH3,Cl的氢化物是HCl,二者能发生反应产生NH4Cl,该物质中含有离子键和共价键,B错误;
C.C为Na元素,原子核外K、L、M层依次排有2、8、1个电子,可知Na在元素周期表中位于第三周期第ⅠA族,C正确;
D.E是Cl元素,E单质Cl2溶于水,反应产生HCl、HClO,反应后溶液显酸性,能够使紫色石蕊试液变为红色;但HClO同时具有强氧化性,会将红色物质氧化变为无色,故溶液的颜色变化是先变红后褪色,说明E单质的水溶液具有漂白性,而不是Cl2具有漂白性,D错误;
故合理选项是C。
【点睛】
本题考查元素的位、构、性的关系及应用。根据原子结构及元素性质推断元素是解题关键。要熟练掌握元素及化合物的性质,结合元素周期律分析解答。
10.D
【解析】
A.原子核外电子排布式为1s2结构的原子为He,1s22s2结构为Be,两者性质不相似,A不符合题意;
B.X原子为Mg,Y原子N层上有2个电子的有多种元素,如第4周期中Ca、Fe等都符合,化学性质不一定相似,B不符合题意;
C.2p轨道上有一个未成对电子的X原子可能是B或F,3p轨道上只有一个未成对电子的Y原子可能是Al或Cl,彼此化学性质不一定相似,C不符合题意;
D.L层上有一个空轨道的元素只能是1s22s22p2,是C,M层的p轨道上有一个空轨道的元素只能是1s22s22p63s23p2,是Si,两者位于同一主族,彼此化学性质性质一定相似,D符合题意;
故答案选D。
11.B
【解析】
A.Se和Se的质子数相同而中子数不同,故是同一元素的不同核素,正确;
B.同素异形体是同种元素形成的不同单质,故H2O2和H2O不是同素异形体,错误;
C.CH3CH2Br和CH3CHBrCH3的结构相似、在分子组成上相差1个CH2原子团,故互为同系物,正确;
D.CH3—CH2—NO2和H2N—CH2—COOH的分子式相同而结构不同的物质,故为同分异构体,正确;
故选B。
12.B
【解析】
由题干信息可知,W、Y、Z表示三种原子序数依次增大的第三周期元素,W没有未成对电子,Z的最高正价与最低负价的代数和为0,故W为Mg,Z为Si,则Y为Al,据此分析解题。
A.根据上述分析可知,Y是Al,Y的离子即Al3+半径是第三周期元素中最小的,故A正确;
B.根据上述分析可知,Z为Si,Si的简单氢化物即SiH4,硅显正价,故B错误;
C.根据上述分析可知,W、Y、Z的最高价氧化物的水化物即Mg(OH)2、Al(OH)3、H2SiO3都属于弱电解质,故C正确;
D.同一周期从左往右元素的电负性依次增大,故三种元素的电负性由大到小的顺序为Z>Y>W,故D正确;
故答案:B。
13.A
【解析】
A.因为F2很活泼,直接与H2O发生反应,2F2+2H2O=4HF+O2,无法与NaCl反应,A项正确;
B.除去氯气中的HCl用饱和食盐水,B项错误;
C.装置E中发生反应为Br2+2I-=2Br-+I2,碘单质易溶于有机溶剂,在苯中呈紫红色,且苯的密度比水小,所以装置E上层呈现紫红色,C项错误;
D.Cl2通入D与NaBr反应生成Br2,可能会有Cl2剩余,所以把D中溶液加入到E中,也有可能是Cl2将I 氧化为I2,因此不能说明溴单质的氧化性强于碘,D项错误;
答案选A。
【点睛】
14.
【解析】
同周期从左至右,元素的第一电离能总体上呈增大的趋势。同主族,自上而下,元素的第一电离能逐渐减小。电负性与电离能的变化趋势类似,也是同周期从左至右,主族元素的电负性逐渐增大,同主族,自上而下,主族元素的电负性逐渐减小。原子半径的变化趋势与之相反,同周期,从左至右,原子半径逐渐减小;同主族,自上而下,原子半径逐渐增大,故答案为:
。
15. (或) 、、
【解析】
(1)基态原子的电子排布式为,失去1个电子所得的电子排布式为或。故答案为:(或);
(2)P原子核外电子的最外层为第三层,且有5个电子,所以其价层电子排布式为。故答案为:;
(3)的电子排布式为,轨道表示式为。故答案为:;
(4)第四周期最外层只有1个电子的基态原子的最外层电子排布式为,此时、应已填满,轨道可能全空、半充满或全充满,即电子排布式为、、。故答案为:、、;
16. 1s22s22p63s23p4 S H2SO4 Al +3 3 IIIA p 11 s 1s22s22p63s1
【解析】
(1)某原子的激发态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p34s1,由其电子数可知其为16号元素——硫,故该原子基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4,元素符号为S,其最高价氧化物对应的水化物是H2SO4。
(2)某原子的电子排布式为 [Ne]3s23p1,由其电子数可知其为13号元素——铝,则该原子的元素符号为Al,最高正价为+3,该原子位于元素周期表第3周期第IIIA族,其能量最高的电子在3p轨道,故其位于元素周期表p区。
(3)某原子位于元素周期表第3周期第IA族,则该元素为钠元素,原子序数为11,位于元素周期表s区,电子排布式为1s22s22p63s1。
【点睛】
注意原子由基态到激发态的变化中,电子总数是不变的,改变的是个别电子的原子轨道,这个过程要吸收能量,反之则放出能量。
17. Na与Li同族,Na电子层数多,原子半径大,易失电子 Li、Be、B同周期,核电荷数依次增加。Be为1s22s2全满稳定结构,第一电离能最大,与Li相比,B核电荷数大,原子半径小,较难失去电子,第一电离能较大
【解析】
(1)基态和的价层电子排布式分别为和,其未成对电子数分别为4和5,即未成对电子数之比为;
(2)和均为第ⅠA族元素,由于电子层数多,原子半径大,故比容易失去最外层电子,即;、、B均为第二周期元素,随原子序数递增,第一电离能有增大的趋势,而的能级处于全充满状态,较难失去电子,故第一电离能比B大。
18. 或 4s 或 或 Mn
【解析】
(1)Ti是22号元素,其基态原子核外电子排布式为或;故答案为:或;
(2)Fe的价层电子排布式为,其阳离子、的价层电子排布式分别是、,二者均首先失去4s轨道上的电子;Sm失去3个电子成为时,首先失去6s轨道上的电子,然后失去1个4f轨道上的电子,故的价层电子排布式为;故答案为:4s;;
(3)的核外有27个电子,核外电子排布式为或;故答案为:或;
(4)N位于第二周期ⅤA族,价层电子是最外层电子,即价层电子轨道表示式是;故答案为:;
(5)Co是27号元素,位于元素周期表第四周期第Ⅷ族,其基态原子核外电子排布式为或;O元素的基态原子价层电子排布式为,所以其楗外未成对电子数是2,而Mn元素的基态原子价层电子排布式为,所以其核外未成对电子数是5,因此核外未成对电子数较多的是Mn;故答案为:或;Mn。
19. Ar )O2->F->Na+>Al3+ NaOH+HClO4=NaClO4+H2O 共价键、离子键
【解析】
由元素在周期表位置可知,①为C,②为N,③为O,④为F,⑤为Na,⑥为Al,⑦为Si,⑧为S,⑨为Cl,⑩为Ar元素,然后结合原子结构与元素性质及元素周期律分析解答。
(1)②为N元素,其原子核外电子排布为2、5,所以原子结构示意图为;
(2)0族元素Ar原子最外层有8个电子,既不容易失去电子,也不容易得到电子,化学性质最不活泼,最稳定;
(3)根据元素在周期表的位置可知:③为O,④为F,⑤为Na,⑥为Al,这几种元素形成的离子核外电子排布都是2、8,电子层结构相同。对于电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,所以这几种元素形成的离子中,离子半径由大到小的顺序是:O2->F->Na+>Al3+;
(4)同一周期元素随原子序数的增大,元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强;同一主族元素,原子序数越大,元素的金属性越强,非金属性越弱。在上述元素中金属性最强的是Na元素,其形成的最高价氧化物对应的水化物是NaOH;能够形成含氧酸的非金属性最强的元素是Cl元素,其形成的最高价含氧酸是HClO4,二者在水溶液中发生反应产生NaClO4和H2O,反应的化学方程式为:NaOH+HClO4 =NaClO4+H2O;
(5)③为O,⑤为Na,⑨为Cl,由这三种元素形成的一种常见的杀菌消毒剂是NaClO,该物质是离子化合物,Na+与ClO-通过离子键结合,在阴离子ClO-中,Cl与O原子之间通过共价键结合,故该化合物中存在的化学键有离子键、共价键;
(6)⑧为S,⑨为Cl,由元素⑧和⑨形成的某种化合物可表示为X2Y2是S2Cl2,2个S原子通过一个共价键结合,每个S原子分别与1个Cl原子结合,从而使分子中各个原子都达到最外层8个电子的稳定结构,其电子式为:。
【点睛】
本题考查元素周期表与周期律的综合应用。涉及元素的推断、常用化学用语、离子半径大小比较、元素化合物性质等。掌握元素周期表的结构推断元素是关键。(6)为易错点、难点,注意根据同族元素性质的相似性,利用H2O2的结构分析推断。
20. Si3N4 第三周期第VIIA族 HNO3 2H2O22H2O+O2↑
【解析】
(1)N原子与硅原子通过共价键结合成原子晶体氮化硅,氮显-3价,硅显+4价,正负化合价代数和为0写出化学式;
(2)原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种短周期元素,B原子最外层电子数比其次外层电子数多3个,则B为N元素,A、B两种原子的核电荷数之差等于它们的原子最外层电子数之和,且它们形成化合物时B:A=1:3,则A为H元素;C原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,则C含有两个电子层,最外层为6个电子,为O元素;D、A同主族,则D处于ⅠA族,原子序数大于N,则D为Na元素;D、E、F同周期,则E、F位于第三周期,E与F的原子序数之和为30,二者按照E:F=1:3形成化合物丁,则E为Al、F为Cl,据此进行解答。
(1)氮化硅中氮显-3价,硅显+4价,依据化合价代数和为0,可知氮化硅中氮原子数4个,硅原子数3个,则氮化硅的化学式为:Si3N4;
(2)原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种短周期元素,B原子最外层电子数比其次外层电子数多3个,则B为N元素,A、B两种原子的核电荷数之差等于它们的原子最外层电子数之和,且它们形成化合物时B:A=1:3,则A为H元素;C原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,则C含有两个电子层,最外层为6个电子,为O元素;D、A同主族,则D处于ⅠA族,原子序数大于N,则D为Na元素;D、E、F同周期,则E、F位于第三周期,E与F的原子序数之和为30,二者按照E:F=1:3形成化合物丁,则E为Al、F为Cl;
①根据分析可知,F为Cl元素,原子序数为17,位于周期表中第三周期ⅤⅡA族;
②E为Al元素,原子序数为13,最外层含有3个电子,铝原子结构示意图为:;乙为NH3,其电子式为,丙为Na2O2,其电子式为,B的最高价氧化物的水化物的化学式为B为N元素,其最高价氧化物的水化物为硝酸,硝酸的化学式为:HNO3;
(3)甲为H2O2,溶液中加入MnO2,有氧气生成,发生反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。
答案第1页,共2页
答案第2页,共13页