选修3第一章原子结构与性质综合练习1-6
一、单选题
1.某元素基态原子的最外层电子排布式为ns2,该元素( )
A. 一定是第ⅡA族元素B. 一定是金属元素
C. 不是第ⅡA族元素就是副族元素
D. 可能是金属元素也可能是非金属元素
2.下列说法正确的是( )
A. 第三能层有s、p共两个能级B. 3d能级最多容纳5个电子
C. 第三能层最多容纳8个电子
D. 无论哪一能层的s能级最多容纳的电子数均为2个
3.下列说法正确的是( )
A. 原子核外电子排布式为1s2的原子与原子核外电子排布式为1s22s2的原子化学性质相似
B. Fe3+的最外层电子排布式为3s23p63d5
C. 基态铜原子的价电子排布图:
D. 基态碳原子的价电子排布图:
4.已知某元素+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,该元素在周期表中的位置是( )
A. 第三周期Ⅷ族,p区B. 第三周期ⅤB族,ds区
C. 第四周期Ⅷ族,d区D. 第四周期Ⅴ族,f区
5.下列原子或离子原子核外电子排布不属于基态排布的是( )
A. N:1s22s22p3B. S2-:1s22s22p63s23p6
C. Na:1s22s22p53s2D. Si:1s22s22p63s23p2
6.已知某元素+2价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p6,该元素在周期表中属于( )
A. ⅤB族B. ⅡB族C. Ⅷ族D. ⅡA族
7.某微粒的核外电子排布式为1s22s22p6,下列关于该微粒的说法一定正确的是( )
A.质子数为10B.单质具有还原性C.是单原子分子D.电子数为10
8.已知元素原子的下列结构或性质,能确定其在周期表中位置的是( )
A. 某元素原子的第二电子层电子排布图为
B. 某元素在某种化合物中的化合价为+4
C. 某元素的原子最外层上电子数为6
D. 某元素的外围电子排布式为5s25p1
9.A、B属于短周期中不同主族的元素,A、B原子的最外层电子中,成对电子和未成对电子占据的轨道数相等,若A元素的原子序数为a,则B元素的原子序数可能为( )
①a-4 ②a-5 ③a+3 ④a+4
A. ①④B. ②③C. ①③D. ②④
10.现有四种元素的基态原子的电子排布式如下:
①1s22s22p63s23p4 ②1s22s22p63s23p3 ③1s22s22p3 ④1s22s22p5
则下列有关比较中正确的是( )
A.第一电离能:④>③>②>①B.原子半径:④>③>②>①
C.电负性:④>③>②>①D.最高正化合价:④>③=②>①
11.元素X的各级电离能数据如下:
则元素X的常见价态是( )
A.+1B.+2C.+3D.+6
12.下列各项中元素的第一电离能依次减小的是( )
A.H、Li、Na、KB.I、Br、Cl、F
C.Na、Mg、Al、SiD.Si、Al、Mg、Na
13.下列有关说法正确的是( )
A.C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是O>N>C
B.根据同周期元素的第一电离能变化趋势,推出Al的第一电离能比Mg大
C.根据主族元素最高正化合价与族序数的关系,推出卤族元素最高正价都是+7价
D.Ni原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2
14.下列离子半径的大小顺序正确的是( )
① Na+ ② X2-:1s22s22p63s23p6 ③ Y2-: 2s22p6 ④ Z-:3s23p6
A.③>④>②>①B.④>③>②>①
C.④>③>①>②D.②>④>③>①
15.某元素X的逐级电离能如图所示,下列说法正确的是( )
A.X元素可能为+4价
B.X可能为非金属
C.X为第五周期元素
D.X与氯反应时最可能生成的阳离子为X3+
16.X、Y、Z、W为四种短周期主族元素。其中X、Z同族,Y、Z同周期,W与X、Y既不同族也不同周期;X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍;Y的最高正价与最低负价的代数和为6。下列说法正确的是( )
A.Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式为H2YO4
B.X与W可以形成W2X、W2X2两种化合物
C.X的气态氢化物的稳定性比Z的气态氢化物的稳定性弱
D.Y、Z两元素的气态氢化物中,Z的气态氢化物较稳定
二、填空题
17.下表为元素周期表中第四周期的部分元素(从左到右按原子序数递增排列),根据要求回答下列各小题:
(1)在以上元素的基态原子的电子排布中4s轨道只有1个电子的元素有_______(填元素名称)。
(2)写出Cr3+的电子排布式______________。
(3)Fe3+的化学性质比Fe2+稳定,其原因是____________________________。
(4)前四周期元素中,基态原子中未成对电子数与其所在周期数相同的元素有______种。
18.根据下列叙述,写出元素名称及核外电子排布式。
(1)A元素原子核外M层电子数是L层电子数的一半:______________。
(2)B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1.5倍:____________。
(3)C元素的单质在常温下可与水剧烈反应,产生的气体能使带火星的木条复燃:____________。
(4)D元素原子的次外层电子数是最外层电子数的:____________。
19.写出具有下列电子排布的微粒的核电荷数、元素符号以及在周期表中的位置。
(1)A原子:1s22s22p5________、________;第________周期第________族。
(2)B-:1s22s22p63s23p6________、_________;第________周期第______族。
(3)C原子:[He]2s22p3_________、_________;第________周期第_____族。
(4)外围电子排布为3d54s2的原子:______、______;第_____周期第____族。
20.按要求完成下列填空:
(1)11Na的电子排布式为____________________________。
(2)20Ca的最外层电子排布式为____________________________。
(3)35Br-的离子结构示意图为____________________________。
(4)8O的电子排布图为__________________________________。
21.(1)某元素的基态原子最外层电子排布式为3s23p2,它的次外层上电子云形状有_______种,原子中所有电子占有________个轨道,核外共有________个不同运动状态的电子。
(2)E原子核外电子占有9个轨道,且具有1个未成对电子,E离子结构示意图是____________。
(3)F、G都是短周期元素,F2-与G3+的电子层结构相同,则G元素的原子序数是________,F2-的电子排布式是______________。
(4)M能层上有________个能级,有________个轨道,作为内层最多可容纳________个电子,作为最外层时,最多可含有________个未成对电子。
22.(1)按要求填空:
①第三周期中有两个成单电子的元素符号是________;
②四核10电子的粒子的电子式(写一种)_________ ____________________;
③第四周期中,3d轨道半充满的元素符号是_____________________。
(2)写出符合下列条件的元素原子的电子排布式:
①自然界中含量居第二的金属元素_________________________;
②第四周期0族元素____________________________________;
③能形成自然界中最硬的单质的元素___________________________。
23.(1)某元素的原子序数为33,则:
①此元素原子的电子总数是________;②有______个能层,_______个能级;
③它的电子排布式为______________________________________。
(2)写出下列基态原子或离子的电子排布式:
①S________;②Ca2+________;③Cl-________;④Ni2+________;⑤Ge________;⑥Mn2+________。
K层有________个能级,用符号分别表示为________;L层有______个能级,用符号分别表示为______;M层有________个能级,用符号分别表示为________。由此可推知n能层最多可能有________个能级,能量最低的两个能级其符号分别表示为______,它们的原子轨道电子云形状分别为______、________。
答案解析
1.【答案】D
【解析】由于最外层电子排布式为ns2,则该元素可能是He、第ⅡA族元素或是过渡金属元素,所以综合起来讲,可能是金属元素也可能是非金属元素,D项正确。
2.【答案】D
【解析】每一能层包含的能级数目等于该能层的序数,故第三能层包含s、p、d三个能级,每一能级所能容纳的最多电子数是其轨道数目的2倍,以s、p、d、f……排序的各能级可以容纳的的最多电子数依次为1、3、5、7……的2倍,英文字母相同的不同能级中所能容纳的最多电子数相同。第三能层容纳的的最多电子数为18个。
3.【答案】B
【解析】核外电子排布式为1s2的原子是He,核外电子排布式为1s22s2的原子为铍(Be),He是稀有气体元素,Be是金属元素,显然化学性质不相似,A项错;Fe的价电子排布式为3d64s2,失去电子时先失最外层的电子,再失次外层的电子,失去2个电子变成Fe2+时最外层电子排布式为3s23p63d6,失去3个电子变成Fe3+时最外层电子排布式为3s23p63d5,B项正确;基态铜原子的价电子排布图为,C项错;基态碳原子的2s轨道能量比2p轨道能量低,电子先填满2s轨道再填2p轨道,即价电子排布图为。
4.【答案】C
【解析】+3价离子的核外有23个电子,则原子核外有26个电子,26号元素是铁,位于第四周期Ⅷ族,位于d区,C项正确。
5.【答案】C
【解析】Na的基态电子排布式为1s22s22p63s1。
6.【答案】D
【解析】由题意推知,该元素的外围电子排布为4s2。故该元素位于第四周期第ⅡA族。
7.【答案】D
【解析】由该微粒的电子排布式为1s22s22p6知该微粒为10电子微粒,可能为Ne、Na+、F-等,故无法确定具体元素或分子,A、B、C项错误,D项正确。
8.【答案】D
【解析】A项,只能说明该元素的L层有8个电子,没法确定其在周期表中的位置;B项,非金属元素有多种化合价,+4价不一定是其最高化合价,无法确定;C项,根据最外层电子数只能确定族序数,无法确定周期数;D项,可确定该元素在第五周期ⅢA族。
9.【答案】B
【解析】
从中看出B、Al、O和S符合,其成对电子占据的轨道数和未成对电子占据的轨道数相等。结合A、B属于不同主族可得②、③符合,B项正确。
10.【答案】A
【解析】由电子排布式可知:①为S、②为P、③为N、④为F。根据元素周期律可知:第一电离能为④>③>②>①,A项正确;原子半径应是②最大,④最小,B项不正确;电负性应是④>③>①>②,C项不正确;最高正化合价:①>②=③,而F无正化合价,D项不正确。
11.【答案】C
【解析】对比表中电离能数据可知,I1、I2、I3电离能数值相对较小,至I4数值突然增大,说明元素X的原子中,有3个电子容易失去,因此,该元素的常见化合价为+3。
12.【答案】A
【解析】第一电离能数值越小,原子越容易失去一个电子;反之,越难失去一个电子。因此,元素的第一电离能依次减小,即原子失去一个电子的能力增强。A项,四种元素处于同一主族,随着电子层数的增加,元素的第一电离能逐渐减小,正确;B项,四种元素也处于同一主族,但电子层数逐渐减小,第一电离能逐渐增加,错误;同一周期,随着原子序数的增加,元素的第一电离能呈增大趋势,但ⅡA族为全满结构,第一电离能较大,C、D错误。
13.【答案】D
【解析】同一周期,第一电离能呈现增大趋势,但由于p轨道处于全空、半充满或全充满时相对稳定,这使得第ⅡA族、第ⅤA族反常,故第一电离能N>O、Mg>Al,A、B不正确;F的电负性最大,没有正化合价,C不正确。
14.【答案】D
【解析】由核外电子排布式可知,②、③、④四种元素分别是S2-、O2-、Cl-,电子层结构相同的离子,核电荷数越大,半径越小,则有②>④、③>①;电子层数越多,半径越大,则大小顺序为②>④>③>①。
15.【答案】D
【解析】由图像知,该元素的I4?I3,故该元素最外层有3个电子,易形成+3价阳离子,A、B项错误,D项正确;无法确定该元素是否位于第五周期,C项错误。
16.【答案】B
【解析】X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍,则X为O;X和Z同主族,则Z为S;Y的最高正价与最低负价代数和为6,则Y为Cl;W与X、Y、Z既不同主族也不同周期,则W为H。Y的最高价氧化物对应水化物的化学式为HClO4,A错误;H和O可形成H2O和H2O2,B正确;X、Y、Z的气态氢化物的稳定性:HCl>H2S、H2O>H2S,C、D错误。
17.【答案】(1)钾、铬、铜 (2)1s22s22p63s23p63d3(或[Ar]3d3) (3)Fe3+的3d轨道填充了5个电子,为半充满状态 (4)5
【解析】(1)由核外电子排布轨道能量顺序可知,4s轨道只有1个电子,则3d轨道可能为0(全空)、5(半充满)、10(全充满),则有1s22s22p63s23p64s1、1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1,分别为钾、铬、铜。
(2)Cr失去3个电子生成Cr3+,则电子排布式为1s22s22p63s23p63d3。
(3)Fe3+的电子排布式为[Ar]3d5,Fe2+的电子排布式为[Ar]3d6,半充满结构更稳定。
(4)分周期一一讨论,第一周期中基态原子中未成对电子数为1个的是氢原子,第二周期中基态原子中未成对电子数为2个的可以是1s22s22p2或1s22s22p4,是碳原子或氧原子,第三周期中基态原子中未成对电子数为3个的可以是1s22s22p63s23p3,是磷原子,第四周期中基态原子中未成对电子数为4个的只能是过渡元素,符合条件的只有铁原子,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,因此共有5种元素符合题意。
18.【答案】(1)硅、1s22s22p63s23p2 (2)硼、1s22s22p1 (3)氟、1s22s22p5 (4)氖、1s22s22p6
【解析】A原子的L层排满有8个电子,故M层有4个电子;B原子次外层电子数只能为2,故最外层电子数为3;C元素为F,2F2+2H2O===4HF+O2;D元素最外层电子数为8,次外层电子数为2。
19.【答案】(1)9 F 二 ⅦA
(2)17 Cl 三 ⅦA
(3)7 N 二 ⅤA
(4)25 Mn 四 ⅦB
【解析】(1)对于原子来讲,核电荷数=核外电子数,确定A元素为F,位于周期表中第二周期第ⅦA族。
(2)对于阴离子来讲,核电荷数=核外电子数-离子所带电荷数=18-1=17,故B-为Cl-,位于周期表中第三周期第ⅦA族。
(3)将简化电子排布式还原为通常电子排布式,即1s22s22p3,判断C原子为N,位于周期表中第二周期第ⅤA族。
(4)由构造原理知该元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,确定为Mn元素,位于第四周期第ⅦB族。
20.【答案】(1)1s22s22p63s1 (2)4s2 (3)
(4)
【解析】(1)11Na:1s22s22p63s1。(2)20Ca:1s22s22p63s23p64s2,其最外层电子排布式为4s2。(3)35Br-的离子结构示意图为。(4)8O的电子排布式为1s22s22p4,其电子排布图为。
21.【答案】(1)2 8 14 (2) (3)13 1s22s22p6(4)3 9 18 3
【解析】
22.【答案】(1)①Si、S ② ③Cr、Mn
(2)①1s22s22p63s23p63d64s2
②1s22s22p63s23p63d104s24p6 ③1s22s22p2
【解析】
23.【答案】(1)①33 ②4 8 ③1s22s22p63s23p63d104s24p3
(2)①1s22s22p63s23p4 ②1s22s22p63s23p6③1s22s22p63s23p6 ④1s22s22p63s23p63d8
⑤1s22s22p63s23p63d104s24p2 ⑥1s22s22p63s23p63d5
【解析】(1)核电荷数=原子序数=核外电子数,故此原子的核外电子数为33个;依据构造原理,能量高低顺序为4s<3d<4p,则此元素的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3。
24.【答案】1 1s 2 2s、2p 3 3s、3p、3d n ns、np 球形 哑铃形
【解析】此题对电子层和能级的关系作了总结,有助于理解和掌握以下几个基本内容:①第n个电子层有n个能级;②核外电子的能量取决于该电子所处的能层和能级;③s能级和p能级电子云的形状。