高中化学人教版选修3第一章　原子结构与性质综合测评

第一章　原子结构与性质综合测评
(时间：60分钟　满分：100分)
一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)
1．元素周期表中铋元素的数据见图，下列说法不正确的是(　　)
A．铋原子s轨道的形状是球形的，p轨道的形状是哑铃形
B．铋元素的相对原子质量是209.0
C．铋原子6p能级中6px、6py、6pz轨道上各有一个电子
D．铋原子最外层有5个能量相同的电子
2．下列由电子排布式或排布图所得的结论错误的是(　　)
选项 电子排布式或排布图 结论
A 1s22s22p2p2p 违背洪特规则
B 1s22s22p63s23p63d3 违背能量最低原理
C
违背泡利原理
D 1s22s22p63s23p63d54s1 违背能量最低原理
3.一个电子排布式为1s22s22p63s23p1的元素最可能的价态是(　　)
A．＋1 B．＋2
C．＋3 D．－1
4．下列各组元素性质的递变情况错误的是(　　)
A．N、O、F的原子半径依次减小
B．P、S、Cl的非金属性依次增强
C．Na、Mg、Al的第一电离能依次增大
D．Na、K、Rb的电负性依次减小
5．下列各元素，最易形成离子化合物的是(　　)
①第三周期第一电离能最小的元素
②价电子构型为2s22p6的原子
③2p能级为半满的元素
④电负性最大的元素
A．①② B．③④
C．②③ D．①④
6．下列说法错误的是(　　)
A．ns电子的能量不一定高于(n－1)p电子的能量
B．6C的电子排布式1s22s22p违反了洪特规则
C．电子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原则
D．电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了泡利原理
7．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>①
B．原子半径：④>③>②>①
C．电负性：④>③>②>①
D．最高正化合价：④>③＝②>①
8．已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成负一价离子，下列说法正确的是(　　)
A．X元素原子基态时的电子排布式为[Ar]4s24p3
B．X元素是第四周期第ⅤA族元素
C．Y元素原子的电子排布图为
D．Z元素具有两性
9．元素的原子结构决定其性质和在周期表中的位置。下列说法正确的是(　　)
A．按电子排布，可把周期表里的元素划分成5个区，Zn元素属于d区
B．多电子原子中，在离核较近的区域内运动的电子能量较高
C．P、S、Cl的第一电离能、电负性和最高价氧化物对应的水化物的酸性均依次增大或增强
D．某同学给出的Fe原子的3d能级电子排布图为
↑ ↑ ↑ ↓ ↑↓
，此排布图违反了洪特规则
10．如图为元素周期表中短周期的一部分，关于Y、Z、M的说法正确的是(　　)
A．电负性：Y>Z>M
B．离子半径：M－>Z2－>Y－
C．ZM2分子中各原子的最外层均满足8电子稳定结构
D．Z元素基态原子最外层电子排布图为　
二、非选择题(本题包括5小题，共50分)
11．(10分)下表是元素周期表前五周期的一部分，X、Y、Z、R、W、J是6种元素的代号。其中J为0族元素。
X Y Z
R


W


J
请回答下列问题(除特别说明外，凡涉及用元素回答的问题均用具体元素符号表示)：
(1)R原子的电子排布图为________________________________________________________________________。
(2)在化合物YZ2中Y的化合价为__________；Y2－与Na＋的半径大小为__________。
(3)在X、Y、Z三种元素中，电负性由大到小的顺序是________；X与Y的第一电离能：X________Y(填“＜”“＞”或“＝”)，其理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
12．(10分)回答下列问题：
(1)硒为第四周期元素，相邻的元素砷和硒的第一电离能大小关系为________(用元素符号表示)，原因为____________________________________________________；砷和溴的第一电离能大小关系为________(用元素符号表示)，原因为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)下图中的曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(Z为核电荷数，Y为元素的有关性质)：
把与元素有关性质相符的曲线的标号填入相应括号中：
①ⅡA族元素原子的价电子数________；
②第三周期元素的最高正化合价________；
③F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋四种离子的离子半径________；
④第二周期元素的原子半径(不包括稀有气体)________；
⑤第二周期元素的第一电离能________。
13．(10分)现有部分前36号元素的性质或原子结构如下表
元素编号 元素性质或原子结构
R 基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子
S 单质能与水剧烈反应，所得溶液呈弱酸性
T 基态原子3d轨道上有1个电子
X
(1)R元素的第一电离能要大于其同周期相邻的元素，原因是________________________________________________________。
(2)S元素的化合价是否有正价？__________，原因是__________________________________，最外层电子排布式为________________________________________________________________________。
(3)T元素的原子N能层上电子数为__________，其原子结构示意图为__________。
(4)X的核外电子排布图违背了__________。用X单质、碱金属盐及碱土金属盐等可以做成焰火。燃放时，焰火发出五颜六色的光，请用原子结构的知识解释发光的原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
14．(10分)不同元素的第一电离能(设其为E)如图所示。
试根据元素在元素周期表中的位置，分析图中曲线的变化特点，运用元素周期律知识完成下列各题：
(1)同一周期中，从左到右，主族元素的电负性________；同一主族中，从上到下，元素的电负性________。所以主族元素的电负性随原子序数递增呈________变化。
(2)短周期元素中，电负性最大的元素与电负性最小的元素形成的化合物属于________化合物，用电子式表示该化合物的形成过程________________________。
(3)已知：两成键元素间的电负性差值大于1.7时，通常形成离子键，两成键元素间的电负性差值小于1.7时，通常形成共价键。则Mg3N2、BeCl2、AlCl3、SiC中为离子化合物的是________，为共价化合物的是________________________。
15．(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)I的最高化合价为__________，K的元素名称为__________。
(2)写出基态时Q元素原子的电子排布式__________，J元素原子的外围电子排布式________________。
(3)下列对比正确的是__________。
a．原子半径H＞G＞B＞A
b．第一电离能E＞D＞C＞B
c．电负性A＞H＞G＞Q
d．最高价氧化物的水化物酸性B＞A＞H＞G
(4)下列关于元素在元素周期表中的位置以及元素原子的外围电子排布特点的有关叙述不正确的是__________。
a．L位于元素周期表第五周期ⅠA族，属于s区元素
b．O位于元素周期表第七周期Ⅷ族，属于ds区元素
c．M的外围电子排布式为6s1，属于ds区元素
d．H所在族的外围电子排布式为ns2np2，属于p区元素
第一章　原子结构与性质综合测评
1．解析：s轨道的形状是球形的，p轨道的形状是哑铃形，A正确；根据图中信息确定原子序数为83，为第六周期第ⅤA族元素，相对原子质量为209.0，B正确；因为根据电子排布的规律在6p能级上先占据不同原子轨道，所以铋原子6p能级中6px、6py、6pz轨道上各有一个电子，C正确；最外层电子能量不同(s和p)，D错误。
答案：D
2．解析：A项，2px、2py、2pz是2p能级的3个不同轨道，当电子排布在同一能级的不同轨道时，它们将优先单独占据一个轨道且自旋状态相同，而不是自旋相反地挤入其中一个轨道，违反洪特规则；B项，3d轨道能量高于4s轨道，所以电子排布优先占据4s轨道，电子排布式应为1s22s22p63s23p63d14s2，违反能量最低原理；C项，1s、2s轨道上两个电子自旋方向相同，违反泡利原理；D项，电子排布式正确，此时3d和4s轨道均为半充满结构，能量较低，符合三个原理。
答案：D
3．解析：由电子排布式可推知该元素为Al，化合价为＋3价。
答案：C
4．答案：C
5．解析：第三周期第一电离能最小的元素是钠，易失去电子；价电子构型为2s22p6的原子是氖，化学性质不活泼；2p能级为半满的元素是氮，是非金属元素；电负性最大的元素是氟，非金属性最强，故最易形成离子化合物的是钠和氟。
答案：D
6．解析：A不正确，各能级能量的大小顺序为1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d<4p<5s…ns电子的能量一定高于(n－1)p电子的能量；B违反了洪特规则，C原子2p能级有3个能量相同的原子轨道，最后2个电子应该以自旋方向相同的方式分布在2个不同的2p轨道上；C违反了能量最低原则，21Sc最后3个电子应先排满4s轨道，再排3d轨道，应为1s22s22p63s23p63d14s2；D违反了泡利原理，对于22Ti来说，3p能级共有3个轨道，最多可以排6个电子，不能排10个电子。
答案：A
7．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最大，②最小，C项不正确；F无正价，②、③的最高正化合价均为＋5价，①的最高正化合价为＋6价，D项不正确。
答案：A
8．解析：X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子即4p3，结合构造原理，可推出X原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，即[Ar]3d104s24p3，A项错误，B项正确；Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子，可能是碳或氧元素；若是碳，则Z为Li，不可能形成负一价离子，所以Y只能是氧元素，Z为氢元素，所以C、D均错误。
答案：B
9．解析：Zn为ds区元素，A项错误；多电子原子中，离核越近的电子能量越低，B项错误；P原子的3p轨道处于半满状态，导致其第一电离能大于S原子，C项错误。
答案：D
10．解析：由图示关系可推知：X为氦元素，Y为氟元素，M为氯元素，Z为硫元素。元素的电负性关系为Y>M>Z，故A项不正确；离子半径关系为r(S2－)>r(Cl－)>r(F－)，故B项不正确；SCl2的电子式为∶∶∶∶，故C项正确；S元素基态原子最外层电子排布图为，故D项不正确。
答案：C
11．解析：根据表格和J为0族元素可知：X为N，Y为O，Z为F，R为S，W为Br，J为Xe。
答案：(1)
(2)＋2　O2－＞Na＋　(3)F＞O＞N　＞　N原子的p轨道为半充满，能量低较稳定，难失电子
12．解析：(1)Se原子最外层电子排布为4s24p4，而As原子最外层电子排布为4s24p3,4p电子排布处于半充满的稳定状态，所以As的第一电离能大于Se的第一电离能。Br原子半径比As的小，核电荷数Br比As的多，原子核对外层电子的吸引力Br比As的大，所以Br的第一电离能比As的大。
(2)①ⅡA族元素原子的价电子数均为2，B符合。
②第三周期元素的最高正价由＋1～＋7～0，C符合。
③F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋的离子半径依次减小，A符合。
④第二周期元素的原子半径从左到右依次减小，D符合。
⑤第二周期元素的第一电离能由小到大的顺序为E(Li)答案：(1)As>Se　Se原子最外层电子排布为4s24p4，而As原子最外层电子排布为4s24p3,4p电子排布处于半充满的稳定状态　Br>As　Br原子半径比As的小，核电荷数Br比As的多，原子核对外层电子的吸引力Br比As的大
(2)①B　②C　③A　④D　⑤E
13．解析：(1)R元素基态原子的电子排布图可表示为，可知R为氮元素，氮原子2p轨道半充满，能量低，稳定，所以其第一电离能比同一周期相邻的碳、氧要大。
(2)由题知S为氟元素，F的电负性最强，只能得电子，无正价。
(3)由构造原理可知核外电子排布规律为1s22s22p63s23p63d14s2，由能量最低原理先排4s再排3d，则N能层只有2个电子。
(4)X元素的核外电子排布应先排能量低的3s轨道。发射光谱是电子从较高能量的激发态跃迁至较低能量的激发态或基态时释放能量产生的。
答案：(1)氮原子2p轨道半充满，能量低，稳定
(2)否　 F的电负性最大，只能得电子　2s22p5
(3)2　
(4)能量最低原理　电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光的形式释放能量
14．解析：(1)分析可知，所给元素位于元素周期表的第二、三周期，分属于7个主族：
第二周期元素 Li Be B C N O F
电负性 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
第三周期元素 Na Mg Al Si P S Cl
电负性 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.5 3.0
可以看出：a.同周期从左到右，元素的电负性逐渐增大，同主族从上到下，元素的电负性逐渐减小；b.随着原子序数的递增，元素的电负性呈现周期性变化。
(3) Mg3N2中Mg、N两元素电负性差值为1.8，大于1.7，形成离子键，故Mg3N2为离子化合物；BeCl2、AlCl3、SiC中组成元素的电负性差值分别为1.5、1.5、0.7，均小于1.7，形成共价键，故3种物质均为共价化合物。
答案：(1)逐渐增大　逐渐减小　周期性
(2)离子　
(3)Mg3N2　BeCl2、AlCl3、SiC
15．解析：(1)根据元素周期表结构和I的位置，确定I为第四周期第ⅥB族元素，所以元素最高化合价为＋6价，K为铜元素；(2)Q元素为镓元素，其原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1；J元素为铁元素，其外围电子排布式为3d64s2；(3)根据元素周期表中元素的位置和元素周期律的递变规律，可以确定原子半径、第一电离能、元素电负性和最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱顺序；(4)由元素周期表的分区以及各元素在周期表中位置的确定，进而判断正误。
答案：(1)＋6　铜
(2)1s22s22p63s23p63d104s24p1　3d64s2
(3)cd　(4)bc