第一章《原子结构与性质》测试卷
一、单选题(共15小题)
1.科学研究证明核外电子的能量不仅与电子所处的能层、能级有关,还与核外电子数及核电荷数有关。氩原子与硫离子的核外电子排布相同,核外电子排布式都是1s22s22p63s23p6。下列说法正确的是( )
A. 两粒子1s能级上电子的能量相同
B. 两粒子3p能级上的电子离核的距离相同
C. 两粒子的电子发生跃迁时,释放出的能量不同
D. 两粒子都达到8电子稳定结构,化学性质相同
2.若某元素原子的外围电子排布式为4d15s2,则下列说法正确的是( )
A. 该元素在元素周期表中的位置为第五周期第ⅢB族
B. 该元素位于s区
C. 该元素为非金属元素
D. 该元素原子的N能层上共有8个电子
3.下列微粒中半径最小的是( )
A. Ca2+
B. K+
C. S2-
D. K
4.下列有关核外电子的运动状态的说法中错误的是( )
A. 电子亚层(能级)是描述电子运动的电子云状态
B. 只有在电子层、电子亚层、电子云的伸展方向及电子的自旋都确定时,电子的运动状态才能确定下来
C. 必须在B项所述四个方面都确定时,才能决定组成每一能层的最多轨道数
D. 电子云伸展方向与能量大小是无关的
5.X、Y两元素可形成X2Y3型化合物,则X、Y原子最外层的电子排布可能是( )
A. X:3s23p1 Y:3s23p5
B. X:2s22p2 Y:2s22p4
C. X:3s23p1 Y:3s23p4
D. X:3s2 Y:2s22p3
6.不能作为判断硫、氯两种元素非金属性强弱的依据是( )
A. 单质氧化性的强弱
B. 最高价氧化物对应的水化物酸性的强弱
C. 单质沸点的高低
D. 单质与氢气化合的难易
7.某元素简化电子排布式为[Xe]4f46s2,其应在( )
A. s区
B. p区
C. d区
D. f区
8.下列电子排布式或电子排布图正确的是( )
A. O的电子排布图:
B. Ca的电子排布式:1s22s22p63s23p63d2
C. N的电子排布图:
D. Br-的电子排布式:[Ar]3d104s24p6
9.在元素周期表中,第一、二、三、四周期元素的数目分别是( )
A. 2、8、8、18
B. 2、8、18、18
C. 2、18、18、18
D. 2、8、18、32
10.下列有关电子云和原子轨道的说法正确的是( )
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轨道呈球形,处在该轨道上的电子只能在球壳内运动
C. p轨道呈哑铃形,在空间有两个伸展方向
D. 与s电子原子轨道相同,p电子原子轨道的平均半径随能层的增大而增大
11.下列原子半径最小的是( )
A. 1s22s22p3
B. 1s22s22p33s23p3
C. 1s22s22p5
D. 1s22s22p33s23p2
12.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
13.下列微粒的基态电子排布式一定错误的是( )
A. A原子:1s22s22p63s23d103p6
B. B2-:1s22s22p6
C. C2+:1s22s22p6
D. D原子:1s22s22p6
14.下面有关“核外电子的运动状态”的说法,错误的是( )
A. 各原子轨道的伸展方向按p、d、f的顺序分别为3、5、7
B. 只有在电子层、原子轨道、原子轨道伸展方向及电子的自旋状态都确定时,电子的运动状态才能被确定下来
C. 原子核外可能有两个电子的运动状态是完全相同的
D. 原子轨道伸展方向与能量大小是无关的
15.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( )
A. 3种
B. 4种
C. 5种
D. 6种
二、填空题(共3小题)
16.指出下列核外电子排布图的书写分别违背了什么原则?
①2p轨道上有3个电子的原子:
②2p轨道上有2个电子的原子:
③基态P原子:1s22s22p63s23p3p
④4s轨道上有2个电子的原子:
⑤3d轨道上有8个电子的原子:
________________________________________________________________________。
17.原子结构与元素周期表存在着内在联系,根据已学知识请你回答下列问题。
(1)指出31号元素镓(Ga)在元素周期表中的位置:第________周期________族。
(2)写出原子序数最小的Ⅷ族元素原子的核外电子排布式:_____________________________。
(3)写出3p轨道上只有2个未成对电子的元素的符号:________、________,二者电负性________>________。
18.元素X的原子核外K层和L层的电子总数等于M层和N层的电子总数,则元素X是________,其离子结构示意图是________。
答案解析
1.【答案】C
【解析】题中给出信息:核外电子的能量不仅与电子所处的能层、能级有关,还与核外电子数及核电荷数有关。核电荷数不同,原子核对电子的吸引能力就不同,电子离原子核的距离以及电子所具有的能量也就不同。氩原子与硫离子的核外电子排布相同,即核外电子数相同,但两者的核电荷数不同,所以核外相同能级上电子的能量不同,电子发生跃迁时,释放出的能量不同。氩和硫是不同的元素,故两粒子的化学性质不同。
2.【答案】A
【解析】根据构造原理可知,该元素原子有5个能层,因此位于元素周期表第五周期。由外围电子排布式为4d15s2,可知该元素位于第ⅢB族,A项正确;由于其最后1个电子填充在了4d能级上,故位于元素周期表d区,是一种金属元素,B、C、D项错误。
3.【答案】A
【解析】核外电子层结构相同时,核电荷数越大,离子的半径越小,则S2->K+>Ca2+,阳离子半径小于相应原子半径,故原子半径:K>K+,则Ca2+的离子半径最小,故选A。
4.【答案】C
【解析】A项,电子亚层(能级)是电子在核外空间出现概率密度分布的形象化描述即电子运动的电子云状态,正确; B项,电子的运动状态由电子层、电子亚层、电子云的伸展方向以及电子的自旋状态决定,所以在电子层、电子亚层、电子云的伸展方向、以及电子的自旋状态确定时,电子的运动状态才能确定下来,正确; C项,第一能层只有s能级有1个原子轨道,第二能层有s和p能级共有4个原子轨道,第三能层有s、p和d能级共有9个原子轨道,与电子层、电子亚层、电子云的伸展方向及电子的自旋无关,错误; D项,离原子核越远的电子,其能量越大,则p原子轨道电子的平均能量随能层的增大而增加,所以电子云伸展方向与能量大小无关,正确。
5.【答案】C
【解析】A项,X、Y元素分别是铝和氯,可以形成AlCl3;B项,X、Y元素分别是碳和氧,可以形成CO或CO2;C项,X、Y元素分别是铝和硫,可以形成Al2S3;D项,X、Y元素分别是镁和氮,可以形成Mg3N2。
6.【答案】C
【解析】单质的氧化性越强,其元素的非金属性越强,可以判断非金属性强弱,A项不符合题意;最高价氧化物对应的水化物酸性越强,其元素的非金属性越强,可以判断非金属性强弱,B项不符合题意;单质的沸点属于物理性质,与元素的非金属性无关,不能判断非金属性强弱,C项符合题意;单质与氢气化合越容易,其元素的非金属性越强,可以判断非金属性强弱,D项不符合题意。
7.【答案】D
【解析】元素在周期表中的分区,取决于元素原子的最后一个电子所进入的能级,因最后一个电子进入f能级,所以该元素为f区元素。
8.【答案】D
【解析】A项,O的电子排布图违背洪特规则;B项,Ca的电子排布式违背能量最低原理;C项, N的电子排布图违背泡利原理。
9.【答案】A
【解析】第一周期有2种元素,第二周期原子序数最大为10,则元素种类为10-2=8种,第三周期原子序数最大为18,则含有元素种类为18-2-8=8,第四周期原子序数最大的原子核外电子排布为2、8、18、8,则原子序数为36,第三周期含有的元素种类为36-18=18。
10.【答案】D
【解析】电子云是对电子运动的形象化描述,它仅表示电子在某一区域内出现的概率,并非原子核真被电子云雾所包裹,A错误;原子轨道是电子出现的概率约为90%的空间轮廓,它表明电子在这一区域内出现的机会大,在此区域外出现的机会少,B错误;p轨道在空间有x、y、z3个伸展方向,C错误;由于按2p、3p……的顺序,电子的能量依次增大,电子在离核更远的区域出现的概率逐渐增大,电子云越来越向更大的空间扩展,原子轨道的平均半径逐渐增大。
11.【答案】C
【解析】由核外电子排布式可知, A、B、C、D四种元素分别是N 、P、F、Si,结合原子半径的递变规律可知,F原子半径最小。
12.【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。
13.【答案】A
【解析】原子核外电子排布遵循能量最低原理,即原子核外电子先占有能量低的轨道,然后再依次进入能量较高的轨道,这样使整个原子处于最低的能量状态。在电子排布中应先排4s轨道再排3d轨道,因此,A原子的基态电子排布式应该是1s22s22p63s23p63d84s2。
14.【答案】C
【解析】原子核外不可能有运动状态相同的两个电子。
15.【答案】C
【解析】第一周期有;第二周期有,
第三周期有,
第四周期有,共5种。
16.【答案】①②③⑤违背了洪特规则,④违背了泡利原理。
【解析】
17.【答案】(1)四 ⅢA (2)1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2 (3)Si S S Si
【解析】(1)根据原子序数为31,写出电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1,n=4,所以Ga在第四周期;价电子排布为4s24p1,只排s、p轨道,为主族元素,电子数为3,所以Ga是第ⅢA族元素。
(2)原子序数最小的Ⅷ族元素在第四周期,价电子数为8,排布式为3d64s2,原子的电子排布式为[Ar]3d64s2。
(3)3p轨道上有2个未成对电子时电子排布图为,原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2或1s22s22p63s23p4,元素符号为Si、S。
18.【答案】Ca
【解析】元素X有M、N层电子,则K、L层必充满即电子总数为10,M层为8个电子,N层为2个电子,故为Ca。