第一章 原子结构与性质 测试题
一、选择题
1.前四周期元素V、W、X、Y、Z原子序数依次增大,V的基态原子有2个未成对电子,X的族序数为周期数的3倍,X、Y、Z均不在同一周期,三者的最外层电子数之和为10,Z的价电子数是Y的3倍。下列说法不正确的是
A.第一电离能:
B.Y与V形成的化合物中可能含非极性共价键
C.氢化物的稳定性:
D.Y和Z两者对应的最高价氧化物的水化物可能会发生反应
2.2021年4月13日,日本政府向海洋排放核废水的决议在国际社会引起巨大反响。下列有关核燃料中铀()的说法错误的是
A.原子序数为92 B.核电荷数为92 C.中子数为235 D.质量数为235
3.下列表示正确的是
A.CH3Cl的电子式 B.钠原子最外层电子的电子云图::
C.四氯化硅的比例模型: D.甲酸乙酯的结构简式:CH3OOCCH3
4.工业上分别用Mg、C还原可得无定形硅、晶体硅.下列说法正确的是
A.原子半径: B.酸性:
C.电负性: D.电离能:
5.有机锗被称为“生命的奇效元素”,其主要保健功效包括延缓衰老、增强免疫力、调节代谢性疾病,如图为含锗有机物的结构,下列叙述正确的是
A.Ge原子核外有32种空间运动状态不同的电子
B.C、Si、Ge三种元素均为第IVA族,其氢化物的沸点依次增大
C.名叫锗烷,也属于烷烃
D.含锗有机物和草酸()性质相似,属于同系物
6.X、Y、Z、W四种短周期元素在元素周期表中的位置如图所示。已知Z元素原子内层电子数是最外层电子数的2倍,下列说法正确的是
A.简单离子半径:W>Y>X
B.简单气态氯化物的稳定性:X>Y>W
C.WX2是一种比较安全的漂白剂和消毒剂
D.Z、W最高价氧化物的水化物均属于强电解质
7.考古中常利用14C测定一些文物的年代。碳的14C核素的中子数为
A.6 B.8 C.14 D.20
8.下列说法正确的是
A.从左到右,同周期元素原子的电负性逐渐增大
B.价电子排布为的元素位于第五周期第ⅥA族,是p区元素
C.所有元素中氟的第一电离能最大
D.原子核外电子发生跃迁一定吸收能量
9.下列化学用语的表达正确的是
A.原子核内有10个中子的氧原子:
B.的电子式:
C.的最外层电子排布式:
D.电离:
10.N原子核外能量最高的电子具有不同的
A.电子亚层 B.电子云伸展方向 C.电子云形状 D.自旋方向
11.下列原子或离子的核外电子排布式,正确的是
A.18Ar:1s22s22p63s23p6 B.21Sc:1s22s22p63s23p64s23d1
C.16S2-:1s22s22p63s23p4 D.9F:2s22p5
12.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
13.下列说法正确的是
A.Fe3+的最外层电子排布式为3s23p63d5
B.高温时CuO比Cu2O稳定
C.基态碳原子价电子的轨道表示式:
D.元素周期表每一周期元素原子的最外层电子排布均是从ns1过渡到ns2np6
14.位于周期表的哪个区
A.d区 B.区 C.p区 D.f区
15.下列说法不正确的是
A.表示3p能级有两个电子
B.在基态多电子原子中,p轨道电子的能量一定高于s轨道电子的能量
C.能层序数越大,s原子轨道的半径越大
D.相同能层的同一能级上的电子,其能量相同
二、非选择题
16.短周期主族元素A、B、C、D、E、F在元素周期表中的位置如图所示。试回答下列问题:
(1)写出E的元素符号:______。
(2)写出化合物A2C2的结构式:______。
(3)BA3的电子式为______。
(4)写出D的最高价氧化物对应的水化物(过量)与FC2反应的离子方程式:______。
17.A、B、C、D四种元素的原子序数均小于18,其最高正价数依次为1,4,3,7,已知B的原子核外次外层电子数为2。A、C原子的核外次外层电子数为8。D元素的最高价氧化物对应的水化物是已知含氧酸中最强酸,则:
(1)A、B、C、D的名称分别是___、___、___、___。
(2)A的离子结构示意图是___,C的原子结构示意图是___。
(3)C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和D的最高价氧化物对应的水化物都能反应,写出相应的离子方程式:___、___。
(4)B、D的气态氢化物稳定性由强到弱的顺序是___。(填氢化物的化学式)
18.电子排布的轨道表示式
(1)电子排布的轨道表示式的定义_______。
(2)H、O的基态原子的轨道表示式_______。
(3)电子排布的轨道表示式的书写方法_______。
(4)概念辨析:简并轨道、单电子、电子对、自旋平行、自旋相反_______。
19.基态原子的价电子排布式为_______,在元素周期表中位置为_______。
20.处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率分布可用_______形象化描述;在基态原子中,最高电子层的原子轨道有_______个。
21.按要求完成下列填空:
(1)基态的电子排布式为______。
(2)基态的价层电子排布式为______。
(3)基态的结构示意图为______。
(4)基态的轨道表示式为______。
22.A、B两元素的最外层都只有一个电子。A的原子序数等于B的原子序数的11倍,A的离子的电子层结构与周期表中非金属性最强的元素的阴离子的电子层结构相同;元素C与B易形成化合物B2C,该化合物常温下呈液态。则
(1)A的原子结构示意图为__________,在固态时属于________晶体。
(2)C在固态时属于________晶体,B与C形成化合物B2C的化学式为__________,电子式为____________,结构式为________;它是由________键形成的分子,在固态时属于________晶体。
23.某简单微粒的结构示意图为,且x、y均为不大于20的正整数,据此回答下列问题:
(1)若该微粒一般情况下不与其他元素的原子反应,这种微粒的符号是___________。
(2)若该微粒有很强的氧化性,且只需得到一个电子就能达到稳定结构,这种微粒的结构示意图为___________。
(3)若该微粒为正一价阳离子,且对应的碱为可溶性强碱,则x=_______,y=_______。
(4)当x-y=10时,该粒子为___________(填“原子”“阳离子”或“阴离子”)。
(5)当y=8时,粒子可能为(填粒子符号)____、___、___、___、____。
【参考答案】
一、选择题
1.C
【分析】前四周期元素V、W、X、Y、Z原子序数依次增大,X的族序数为周期数的3倍,X为O,V的基态原子有2个未成对电子,V为C,W为N,X、Y、Z不在同一周期,则Y在第三周期,Z为第四周期,三者的最外层电子数之和为10,Z的价电子数为Y的3倍,Y为Na,Z为Ga。
解析:A.N的价层电子排布式为2s22p3,p轨道半充满,不易失电子,第一电离能比O大,A正确;
B.Na与C能形成乙炔钠Na2C2,含非极性共价键,B正确;
C.选项中未指明是简单氢化物,无法比较稳定性,C错误;
D.类似于Al(OH)3的两性,Ga(OH)3和NaOH有可能发生反应,D正确;
故答案选C。
2.C
【分析】原子中左下角表示质子数,左上角表示质量数,据此解题。
解析:A.原子序数等于质子数等于92,故A正确;
B.核电荷数等于质子数等于92,故B正确;
C.中子数等于质量数-质子数=235-92=143,故C错误;
D.质量数等于235,故D正确;
故选C。
3.C
解析:A.一氯甲烷是共价化合物,电子式为,故A错误;
B.Na原子最外层电子为3s电子,电子云图为球形,故B错误;
C.四氯化硅中氯原子的原子半径小于硅原子,比例模型为,故C正确;
D.甲酸乙酯的结构简式:HCOOCH2CH3,故D错误;
故选C。
4.D
解析:A.镁和硅属于同周期元素,从左到右半径减小,故,A错误;
B.非金属性C>Si,则碳酸酸性大于硅酸,B错误;
C.元素非金属性越强,电负性越大,氧的电负性比硅大,C错误;
D.镁为金属元素,氧为非金属元素,金属的第一电离能通常小于非金属的第一电离能,故,D正确;
故选D。
5.B
解析:A.Ge为32号元素,基态原子电子排布式为,共占据17个原子轨道,因此有17种空间运动状态不同的电子,故A错误;
B.C、Si、Ge三种元素均为第IVA族,其氢化物均为分子晶体,熔沸点受分子间作用力大小影响,其摩尔质量依次增大,沸点依次增大,故B正确;
C.有机物都含有碳元素,不含碳元素,所以锗烷不是有机物,不属于烷烃,故C错误;
D.有机锗虽然和草酸一样有两个羧基,但二者并不是相差n个原子团,因此,只是性质相似,并不是同系物,故D错误;
故选B。
6.C
【分析】Z元素原子内层电子数是最外层电子数的2倍,则Z为P元素,根据元素周期表的结构可知,X为O元素,Y为F元素,W为Cl元素,据此分析。
解析:A.由分析知,X为O元素,Y为F元素,W为Cl元素,电子层数越多离子半径越大,电子层数相同,序数越大半径越小,则离子半径:Cl >O2 >F ,即W>X>Y,故A错误;
B.非金属性越强气态氢化物越稳定,X、Y、W三种元素中Y的非金属性最强,其次为X,则气态氢化物的稳定性为:Y>X>W,故B错误;
C.ClO2是一种比较安全的漂白剂和消毒剂,故C正确;
D.H3PO4属于中强酸,不属于强电解质,故D错误;
故答案选C。
【点睛】本题主要考查元素周期表的结构及元素周期律的相关知识,为高频考点,题目难度不大。
7.B
解析:核素中,A为质量数,Z为原子序数、质子数、核电荷数、核外电子数,中子数=A-Z。
核素的质量数为14,质子数为6,所以中子数为,故选B。
8.B
解析:A.稀有气体元素除外,在周期表中从左到右,元素的非金属性逐渐增大,电负性逐渐变大,故A错误;
B.价电子排布为的元素位于第五周期第ⅥA族,是p区元素,故B正确;
C.在主族元素中,氟的第一电离能最大,故C错误;
D.原子核外电子发生跃迁可以由低能级到高能级,也可以由高能级到低能级,可以吸收能量,也可以放出能量,故D错误;
故选B。
9.C
解析:A.原子核内有10个中子的氧原子的质子数为8、质量数为18,原子符号为,故A错误;
B.氯化铵是离子化合物,电子式为 ,故B错误;
C.铁元素的原子序数为26,铁离子的最外层电子排布式为,故C正确;
D.亚硫酸钠在溶液中电离出钠离子和亚硫酸氢根离子,电离方程式为,故D错误;
故选C。
10.B
【分析】N原子核外电子排布为1s22s22p3,N原子核外能量最高的电子是2p能级上有3个电子。
解析:A.N原子核外能量最高的电子是2p能级上有3个电子,这三个电子都在2p亚层,故A不符合题意;
B.三个电子有三个伸展方向分别为px、py、pz,故B符合题意;
C.p轨道电子云形状为纺锤形,故C不符合题意;
D.p轨道三个电子自旋方向相同,故D不符合题意。
综上所述,答案为B。
11.A
解析:A.Ar为18号元素,基态原子核外有18个电子,根据核外电子排布规律可知18Ar的电子排布式为1s22s22p63s23p6,A正确;
B.4s能级要写在3d后边,所以21Sc的电子排布式为1s22s22p63s23p63d14s2,B错误;
C.16S2-核外有18个电子,基态16S2-的电子排布式为1s22s22p63s23p6,C错误;
D.9F核外有9个电子,基态F原子的电子排布式为1s22s22p5,D错误;
综上所述答案为A。
12.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。
13.A
解析:A.铁元素是26号元素,Fe3+的最外层电子排布式为3s23p63d5,A选项正确;
B.Cu+价电子排布式为3d10,全充满,更稳定,所以高温时Cu2O更稳定,B选项错误;
C.基态碳原子的价电子的轨道表示式为,C选项错误;
D.第一周期为1s1到1s2,D选项错误。
14.B
解析:Ag的质子数为47,其核外电子排布式为[Kr]4d105s1,价电子排布式为4d105s1,根据价电子排布式可知Ag位于ds区,故答案为B。
15.B
解析:A.3p2表示3p能级上填充了2个电子,A正确;
B.电子的能量高低,不仅与能级有关,还与能层有关,比如2p能级电子的能量就比3s能级电子能量低,B错误;
C.不同能层s轨道形状均为球形,只是半径不同,能层序数越大,s原子轨道半径越大,C正确;
D.同一能级上的电子能量是相同的,比如3s2能级上的2个电子能量相同,D正确;
故答案选B。
二、非选择题
16. Si H—O—O—H
【分析】结合元素周期表分析,A为氢,B为氮,C为氧,D为钠,E为硅,F为硫。据此回答。
解析:(1) E为硅元素,元素符号为Si;
(2) A2C2为过氧化氢,结构式为H—O—O—H;
(3)BA3为氨气,电子式为;
(4)氢氧化钠和二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水,离子方程式为。
17.(1) 钠 碳 铝 氯
(2)
(3) Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
(4)HCl>CH4
解析:A、B、C、D四种元素的原子序数均小于18,其最高正价数依次为1,4,3,7,已知B的原子核外次外层电子数为2,则B是碳,A、C原子的核外次外层电子数为8,则A是钠,C为铝,D元素的最高价氧化物对应的水化物是已知含氧酸中最强酸,D为氯,据此解答。
(1)A是钠,B是碳,C是铝,D是氯;
(2)钠原子最外层电子数为1,易失去电子,离子结构示意图是,C为,原子结构示意图是;
(3)C是铝元素,最高价氧化物对应的水化物是,A的最高价氧化物对应的水化物为,D的最高价氧化物对应的水化物为,离子方程式分别为,;
(4)B是碳,D是氯,非金属性大于,非金属性越强,气态氢化物稳定性越强;B、D的气态氢化物稳定性由强到弱的顺序是>。
18.(1)电子排布的轨道表示式(电子排布图):表示电子排布的一种图式
(2)H O
(3)①用□或○代表一个原子轨道,能量相同的原子轨道(简并轨道)的方框相连
②不同能级中的□或○要相互分开,同一能级中的□或○要相互连接
③整个电子排布图中各能级的排列顺序要与相应的电子排布式一致
④通常在方框下方或者上方标记能级符号
⑤箭头表示一种自旋状态的电子,一个箭头表示一个电子,↓↑”称电子对 ,“↓”或“↑”表示单电子,箭头同向,自旋平行,箭头相反,自旋相反
⑥电子排布式给出了基态原子核外电子在能层和能级中的排布,而电子排布图还给出了电 子在原子轨道中的自旋状态
(4)简并轨道:能量相同的原子轨道。单电子:“↓”或“↑”;电子对:↓↑;自旋平行:箭头同向;自旋相反:箭头相反
解析:(1)电子排布的轨道表示式(电子排布图):表示电子排布的一种图式;
(2)H的基态原子的轨道表示式为 ;O的基态原子的轨道表示式为 ;
(3)电子排布的轨道表示式的书写方法:①用□或○代表一个原子轨道,能量相同的原子轨道(简并轨道)的方框相连;
②不同能级中的□或○要相互分开,同一能级中的□或○要相互连接;
③整个电子排布图中各能级的排列顺序要与相应的电子排布式一致;
④通常在方框下方或者上方标记能级符号;
⑤箭头表示一种自旋状态的电子,一个箭头表示一个电子,↓↑”称电子对 ,“↓”或“↑”表示单电子,箭头同向,自旋平行,箭头相反,自旋相反;
⑥电子排布式给出了基态原子核外电子在能层和能级中的排布,而电子排布图还给出了电 子在原子轨道中的自旋状态;
(4)简并轨道:能量相同的原子轨道。单电子:“↓”或“↑”;电子对:↓↑;自旋平行:箭头同向;自旋相反:箭头相反。
19. 3d84s2 第4周期第VIII族
解析:已知Ni是28号元素,故基态Ni原子的价电子排布式为:3d84s2,在周期表中第四横行第10纵列即位于第4周期第VIII族,故答案为:3d84s2;第4周期第VIII族;
20. 电子云 4
解析:处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率分布可用电子云形象化描述,离核近的区域电子云密度较大,离核远的区域电子云密度较小;14C原子核外有6个电子,故其基态原子核外电子排布式为,其最高电子层是L层,L层有2s和2p两个能级,其中2s能级有1个轨道,2p能级有3个轨道,14C原子的最高电子层共有4个原子轨道;故答案为电子云;4。
21.
解析:(1)基态的电子排布式;
故答案为:。
(2)基态的电子排布式为,其价层电子排布式为4s;
故答案为:。
(3)基态的结构示意图为;
故答案为:。
(4)基态的电子排布式为,其轨道表示式为;
故答案为:。
22. 金属 分子 H2O 极性共价键 分子
【分析】由题干信息,A、B两元素的最外层都只有一个电子,A离子的电子层结构与周期表中非金属性最强的元素的阴离子的电子层结构相同,非金属性最强的元素的阴离子为F-,A的原子失去1个电子,形成的离子的结构与F-相同,则A为Na元素,A的原子序数等于B的原子序数的11倍,则B为H元素;元素C与B易形成化合物B2C,该化合物常温下呈液态,则C为O元素,据此分析解答。
解析:(1)根据上述分析可知,A为Na元素,其核外有11个电子,原子结构示意图为,Na在固态时属于金属晶体;
(2)C为O元素,其单质为O2,属于分子晶体,H与O形成的化合物为H2O,分子中H和O形成共用电子对,其电子式为,结构式为,H和O形成极性共价键,在固态时,H2O属于分子晶体。
23. Ar 19 8 原子 Ar Cl- S2- K+ Ca2+
【分析】根据核外电子排布规律及元素性质分析元素的种类,根据核电荷与核外电子数目相对大小分析微粒的种类。
解析:(1) 依据题目所给的结构示意图可知,若微粒性质稳定,则为稀有气体Ar,故答案为:Ar;
(2) 若该微粒有很强的氧化性,且只需得到一个电子就能达到稳定结构,则该微粒是最外层电子数为7的氯原子,原子结构示意图为:;故答案为:;
(3) 若该微粒为正一价阳离子,且对应的碱为可溶性强碱,则该微粒是K+,其原子核内有19个质子,其离子最外层电子数为8,故答案为:19;8;
(4) 当x-y=10时,x=10+y,说明核内质子数等于核外电子数,所以该粒子应为原子,故答案为:原子;
(5) 当y=8时,应为18个电子的粒子,可能为氩原子、氯离子、硫离子、钾离子、钙离子等,故答案为:Ar;Cl-;S2-;K+;Ca2+