（人教版选修3）第一章《原子结构与性质》归纳与整理
课时训练试题（一）
（时间：40分钟
满分：100分）
一、单项选择题：本题包括12小题，每小题5分，共60分。
1.下列能级表示正确(实际存在的)且最多容纳的电子数按照从少到多的顺序排列的是( )
A．1s、2p、3d
B．1s、2s、3s
C．2s、2p、2d
D．3p、3d、3f
【答案】 A
【解析】 从M层开始有d能级，即3d，不存在2d，故C项错；同理从N层开始有f能级，即4f，故D项错；不同能层的相同类型的能级，最多容纳的电子数相同，故B项错。
2．下列各基态原子的电子排布式错误的是( )
A．Be：1s22s12p1
B．C：1s22s22p2
C．Na：1s22s22p63s1
D．Al：1s22s22p63s23p1
【答案】 A
【解析】 铍元素基态原子的电子排布式为Be：1s22s2。
3．下列有关物质结构的表述正确的是( )
A．次氯酸的电子式：H
↑
↑
B．硅原子3p电子排布图为
C．硫离子的最外层电子排布式3s23p4
D．钠离子的结构示意图：?＋11
【答案】 B
【解析】 HClO分子中Cl为＋1价，O为－2价，但从选项A中看，Cl为－2价，氧为＋1价，显然错误。正确写法为H
4．下列现象和应用与电子跃迁无关的是( )
A．激光
B．焰色反应
C．原子光谱
D．石墨导电
【答案】 D
【解析】 激光、焰色反应、原子光谱等所获得的光能，都是电子跃迁时能量以光的形式释放出来导致的，而石墨导电是物质内部电子的定向移动的结果。
5．下列各项中，前面的能级先填入电子的是( )
①3d和4s ②4p和5s ③5s和4d ④5p和4d
A．①②
B．②③
C．②④
D．③④
【答案】 B
【解析】 根据构造原理可知电子填入能级的顺序为……4s、3d、4p、5s、4d、5p、6s……从而可以看出②③中前面的能级先填入电子。
6．已知化合物RN里与氮微粒结合的R3＋核外有28个电子，则R位于元素周期表的( )
A．第三周期ⅤA族
B．第四周期ⅢA族
C．第五周期ⅢA族
D．第四周期ⅤA族
【答案】 B
【解析】 由化学式RN知R为＋3价，故R原子核外有31个电子，核电荷数为31，价电子构型为4s24p1，为镓元素，位于第四周期第ⅢA族。
7．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．只有在能层、原子轨道、原子轨道伸展方向及电子的自旋都确定时，电子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相同的
D．原子轨道伸展方向与能量大小是无关的
【答案】 C
【解析】 原子核外的电子运动状态不可能有运动状态相同的两个电子，即在两个电子能层、能级、轨道相同的情况下，电子的自旋状态应该相反。
8．下列轨道表示式能表示氮原子的最低能量状态的是( )
【答案】 A
【解析】 A项，符合电子的基态排布原理，表示氮原子的最低能量状态，正确；B、C项，2p的3个电子排布违背洪特规则，不是基态原子的排布，错误；D项，表示B原子的基态核外电子排布，错误。
9.下列原子中，单电子数最多的是（ ）
A.16S
B.35Br
C.24Cr
D.15P
【答案】 C
【解析】 写出各项原子的价电子轨道表示式进行判断。
10．已知1～18号元素的离子aW3＋、bX＋、cY2－、dZ－都具有相同的电子层结构，下列关系正确的是( )
A．质子数：c>d
B．离子的还原性：Y2－C．氢化物的稳定性：H2Y>HZ
D．原子半径：X>W
【答案】 D
【解析】 因四种离子的电子层结构相同，所以质子数a、b、c、d的大小关系应为a>b>d>c，所以氢化物稳定性应为HZ>H2Y，离子的还原性Y2－>Z－。
11．下列说法错误的是( )
A．电子的排布总是遵循“能量最低原理”“泡利原理”和“洪特规则”
B．电子排布在同一轨道时，最多只能排2个，且自旋状态必须相反
C．原子核外L层仅有2个电子的X原子与原子核外M层仅有2个电子的Y原子的化学性质一定相似
D．原子发射光谱和吸收光谱的发现，是原子核外电子分层排布的有力证据
【答案】 A
【解析】 原子核外电子排布遵循“使整个原子处于能量最低状态”的总原则，不一定总是满足“洪特规则”，A错误。同一轨道上最多容纳2个自旋状态相反的电子，B正确。由题设可知X、Y的原子核外电子排布式分别为1s22s2、1s22s22p63s2，分别为铍元素和镁元素，它们处于同主族，性质相似，C正确。不同能级上的电子发生跃迁产生不同的谱线，因此光谱能证明原子核外电子是分层排布的，D正确。
12．X、Y两种元素是美国的火星探测器“勇气号”从火星采集回来的，科学研究发现，Xn＋和Ym－都具有1s22s22p63s23p6的电子层结构，请据此判断关于它们的说法中正确的是( )
A．X的原子序数比Y的小
B．X、Y处于同一周期
C．X的原子半径比Y的原子半径大
D．Xn＋的离子半径比Ym－的离子半径大
【答案】 C
【解析】 Xn＋和Ym－电子排布相同，因而原子序数X>Y，X位于Y的下一周期，A、B项均错误；根据粒子半径的比较方法，知X原子半径大于Y原子半径，Xn＋二、非选择题：本体包括3小题，共40分。
13．(17分)(1)某质量数为32，核内有16个中子的原子，其电子排布式是______________，该原子中有________个未成对电子，这些未成对电子具有____________(填“相同”或“不同”)的自旋状态。
(2)某元素的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，该原子中所有电子占有______个轨道，核外共有________个电子。
(3)M电子层上有__________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。
(4)在元素周期表中，最外层只有1个未成对电子的主族元素原子处于________族；最外层有2个未成对电子的主族元素原子处于________族。
(5)A元素的最高正化合价是＋4价，A原子次外层上有2个电子，A原子的电子排布式是_______________________。
(6)B元素在气态氢化物中显－3价，气态氢化物极易溶于水，B原子的电子排布式是____
_________________________。
(7)E原子核外占有9个轨道，且只有1个未成对电子，E离子结构示意图是____________。
(8)F、G都是短周期元素，F2－与G3＋的电子层结构相同，则F2－的电子排布式是______________，G元素的原子序数是________。
【答案】 (1)1s22s22p63s23p4 2 相同
(2)两 8 14 (3)3 9 18 3
(4)ⅠA、ⅢA、ⅦA ⅣA、ⅥA
(5)1s22s22p2 (6)1s22s22p3
(7)?(8)1s22s22p6 13
【解析】 (1)判断该元素为S元素。
(2)由最外层电子排布知其为Si元素，其次外层为L层，包括2s、2p两个能级。
(3)M层有3s、3p、3d三个能级，轨道数为1＋3＋5＝9，作内层时最多容纳18个电子，作为最外层时，3p轨道上各有1个未成对电子时最多。
(4)最外层只有1个未成对电子的有ⅠA、ⅢA、ⅦA族元素，最外层有2个未成对电子的有ⅣA和ⅥA族元素。
(5)A元素为C元素，电子排布式为：1s22s22p2。
(6)B元素为N元素，电子排布式为：1s22s22p3。
(7)E元素为Cl元素，其离子结构示意图为。
(8)F元素为8号元素O，G为13号元素Al。
14.（10分）有A、B、C、D四种元素，其原子序数依次增大，且质子数均小于18。A元素原子的最外层只有1个电子，该元素阳离子与N3－核外电子排布相同；B元素原子核外各轨道上均无成单电子；C元素原子的价电子排布为ns2np1；D－的核外电子构型与Ar相同。
(1)写出A、C、D的元素符号：A________，C_________，D________。
(2)写出B元素原子的电子排布式：______________。
D元素原子的电子排布图_________________。
(3)A、B、C、D第一电离能由小到大的顺序为(填元素符号)____________，电负性由小到大的顺序为(填元素符号)__________。
【答案】 (1)Na Al Cl
(2)1s22s22p63s2
(3)Na＜Al＜Mg＜Cl Na＜Mg＜Al＜Cl
【解析】 A形成的阳离子A＋与N3－核外电子排布相同，则A是Na。C的价电子排布为ns2np1，是ⅢA族元素，只能是Al。B为第三周期元素，且原子核外各轨道上均无成单电子，应为Mg，D－的核外电子构型与Ar相同，D为Cl。同时注意由于Mg的电子排布式为1s22s22p63s2外层电子处于全充满状态，其第一电离能出现反常现象。
15．（13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：___________
___________________________________________。
【答案】 (1)氮原子2p轨道半充满，能量低，稳定
(2)否 F的电负性最强，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(子)的形式释放能量
【解析】 (1)R元素基态原子的电子排布图可表示为，可知R为N，N原子2p轨道半充满，能量低，稳定，所以其第一电离能较大。(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先应排能量低的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。（人教版选修3）第一章《原子结构与性质》归纳与整理
课时训练试题（二）
（时间：40分钟
满分：100分）
一、单项选择题：本题包括12小题，每小题5分，共60分。
1．下列各组元素，按原子半径依次减小，元素第一电离能逐渐升高顺序排列的是( )
A．K、Na、Li
B．Al、Mg、Na
C．N、O、C
D．Cl、S、P
【答案】 A
【解析】 利用在同周期从左→右元素第一电离能增大，原子半径减小；同主族从上→下元素第一电离能减小，原子半径增大来判断。
2.下列微粒半径依次增大的是( )
A．同一主族元素随着原子序数的递增
B．同一周期的元素随着原子序数的递增
C．Na＋、Mg2＋、Al3＋、F－
D．P、S、S2－、Cl－
【答案】
A
【解析】
依据比较微粒半径大小的规律进行分析，同一主族，随着原子序数的递增，原子的电子层数依次增加，原子半径依次增大，A项正确；同一周期，随着原子序数的递增，原子半径逐渐减小，B项错误；C项中各微粒的电子层结构相同，核电荷数越大，半径越小，故半径F－最大，Al3＋最小，C项错误；D项中的微粒半径P＞S，S2－＞Cl－，D项错误。
3．下列说法中不正确的是( )
A．同周期元素，随着核电荷数的增加，I1总体上呈现由小到大的变化趋势
B．电离能越大，表示气态时该原子越易失电子
C．元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引电子能力越强
D．电负性是相对的，所以没有单位
【答案】 B
【解析】 电离能是指气态电中性基态原子失去电子，转化为气态基态正离子所需要的能量。电离能越大，表示气态时该原子越难失电子。
4.不能说明X的电负性比Y的电负性大的是( )
A．X单质比Y单质容易与H2化合
B．X的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y的最高价氧化物对应水化物的酸性强
C．X原子的最外层电子数比Y原子的最外层电子数多
D．X单质可以把Y从其氢化物中置换出来
【答案】 C
【解析】 A、B、D三项均能说明X的非金属性比Y的强。而原子的最外层电子数不能决定元素得失电子的能力。
5.具有下列特征的元素，一定是非金属元素的是( )
A．对应的氢氧化物是两性氢氧化物
B．具有负化合价
C．最高价氧化物对应的水化物是酸
D．具有可变化合价
【答案】 B
【解析】 金属元素和非金属元素的最高价氧化物对应的水化物都有可能是酸，二者均可具有可变化合价，对应的氢氧化物是两性化合物的元素是金属元素，只有非金属元素才有负化合价，金属元素只有正化合价。
6．下列元素的原子间最容易形成离子键的是( )
A．Na和Cl
B．S和O
C．Al和Br
D．Mg和S
【答案】 A
【解析】 元素的电负性差值越大，越易形成离子键。S和O只形成共价键；Cl、Br、S中，Cl的电负性最大，Na、Mg、Al中Na的电负性最小。
7．A、B、C、D四种元素，已知A元素是地壳中含量最多的元素；B元素为金属元素，它的原子核外K、L层上电子数之和等于M、N层电子数之和；C元素是第三周期第一电离能最小的元素；D元素在第三周期中第一电离能最大。下列有关叙述错误的是( )
A．四种元素A、B、C、D分别为O、Ca、Na、Ar
B．元素A、B、C两两组成的化合物可为CaO、CaO2、Na2O、Na2O2等
C．元素A、C简单离子的半径大小关系为AD．元素B、C原子半径大小关系为B【答案】 C
【解析】 可推测A、B、C、D分别为O、Ca、Na、Ar。
8．A、B、C均为短周期元素，A、B同周期，A、C的最低价离子分别为A2－和C－，B2＋和C－具有相同的电子层结构，下列说法中正确的是( )
A．C元素的最高正价为＋7价
B．原子半径：A>B>C
C．离子半径：A2－>C－>B2＋
D．还原性：A2－【答案】 C
【解析】 因为A、B、C为短周期元素，则B2＋可能为Be2＋、Mg2＋，C－可能为F－、Cl－，而B2＋和C－具有相同的电子层结构，故B为Mg，C为F，A为S。氟无正价，A项错误；原子半径Mg>S>F，还原性S2－>F－，B、D两项错误；离子半径S2－>F－>Mg2＋，C项正确。
9．已知X、Y元素同周期，且电负性X>Y，下列说法错误的是( )
A．X与Y形成化合物时，X显负价，Y显正价
B．第一电离能Y一定小于X
C．最高价含氧酸的酸性：X对应酸的酸性强于Y对应酸的酸性
D．气态氢化物的稳定性：HmY【答案】 B
【解析】 X、Y同周期，且电负性：X>Y，说明得电子能力：X>Y，但第一电离能不一定存在X>Y。如电负性：O>N，但第一电离能：N>O。
10.右图为周期表的一小部分，A、B、C、D、E的位置关系如图所示。其中B元素最高正价是最低负价绝对值的3倍，它的最高价氧化物中氧元素的质量分数为60%。下列说法正确的是( )
A
D
B
E
C
A．D、B、E三种元素的第一电离能逐渐减小
B．B元素最高价氧化物对应的水化物是强酸
C．A元素是空气中含量最多的元素
D．气态氢化物的稳定性：D>B>E
【答案】 B
【解析】 B元素的最高正价是最低负价绝对值的3倍，则最高正价为＋6价，它的最高价氧化物为BO3，BO3中氧元素的质量分数为60%，设B的相对原子质量为M，则有＝40%，解得M＝32，则B为S，可推知A为O，D为P，E为Cl，C为Se。同一周期从左到右，第一电离能总体呈增大趋势，但D为P，P的3p轨道为半充满状态，稳定性强，第一电离能大于S，故A错误；B为S，硫酸是强酸，故B正确；A为O，空气中含量最多的元素是N，故C错误；元素的非金属性越强，气态氢化物越稳定，故气态氢化物的稳定性顺序为D11．某主族元素的离子X2＋的外围电子排布为6s2，当把X的最高价氧化物溶于浓盐酸时，有黄绿色气体产生，则下列说法不正确的是( )
A．X2＋具有还原性
B．X的最高价氧化物具有强氧化性
C．该元素是第ⅥA族元素
D．X的＋2价化合物比＋4价化合物稳定
【答案】 C
【解析】 X2＋的外围电子排布为6s2，则X原子的外围电子排布为6s26p2，此为第ⅣA族的Pb。Pb的常见价态为＋4和＋2价。与MnO2性质相似，PbO2＋4HCl(浓)===PbCl2＋Cl2↑＋2H2O。
12．右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
【答案】 C
【解析】 由图示关系可推知：X为氦，Y为氟，M为氯，Z为硫。元素的电负性关系为：Y>M>Z，A项错误；离子半径关系为：S2－>Cl－>F－，B项错误；SCl2的电子式为?
?
?
?，C项正确；S元素基态原子最外层电子排布图为，D项错误。
二、非选择题：本体包括3小题，共40分。
13．（13分）(1)C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素。
①Si位于元素周期表第________周期第________族。
②N的基态原子核外电子排布式为________；Cu的基态原子最外层有________个电子。
③用“＞”或“＜”填空：
原子半径
电负性
熔点
沸点
Al____Si
N____O
金刚石____晶体硅
CH4____SiH4
(2)①N、Al、Si、Zn四种元素中，有一种元素的电离能数据如下：
电离能
I1
I2
I3
I4
……
In/(kJ·mol－1)
578
1
817
2
745
11
578
……
则该元素是________(填写元素符号)。
②基态锗(Ge)原子的电子排布式是________。Ge的最高价氯化物的分子式是________。
③Ge元素可能的性质或应用有________。
A．是一种活泼的金属元素
B．其电负性大于硫
C．其单质可作为半导体材料
D．其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点
【答案】
(1)①三 ⅣA ②1s22s22p3 1 ③＞ ＜ ＞ ＜
(2)①Al ②1s22s22p63s23p63d104s24p2 GeCl4 ③CD
【解析】
(1)①Si是14号元素，位于元素周期表中第三周期第ⅣA族。②N是7号元素，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p3；Cu是29号元素，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，故最外层有1个电子。③同周期元素，原子序数越大，原子半径越小，故原子半径：
Al＞Si；同周期元素，原子序数越大，电负性越强，故电负性：N＜O；金刚石和晶体硅都是原子晶体，但键能：CC＞SiSi，故熔点：金刚石＞晶体硅；CH4和SiH4都是分子晶体，且两者结构相似，SiH4的相对分子质量大，故沸点：CH4＜SiH4。
(2)①由电离能数据可知，该元素呈＋3价。②Ge的最高正价为＋4价。③Ge位于金属和非金属的分界线上，故其可做半导体材料，其氯化物和溴化物为分子晶体，相对分子质量越大，其沸点越高。
15．（13分）现有七种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素，F、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答问题。
A元素的核外电子数和电子层数相等
B元素原子的核外p电子数比s电子数少1
C原子的第一至第四电离能依次为I1＝738
kJ·mol－1，I2＝1
451
kJ·mol－1，I3＝7
733
kJ·mol－1，I4＝10
540
kJ·mol－1
D原子核外所有p轨道全满或半满
E元素的主族序数与周期数的差为4
F是前四周期中电负性最小的元素
G在元素周期表的第七列
(1)已知BA5为离子化合物，写出其电子式：___________________________________。
(2)B元素基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有________个方向，原子轨道呈________形。
(3)某同学根据上述信息，推断C的基态原子的核外电子排布图如下：
该同学所画的电子排布图违背了______________________________________。
(4)G位于________族________区，该元素的价电子排布式为____________________。
(5)检验F元素的方法是__________________，请用原子结构的知识解释产生此现象的原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】
(1)
(2)3 哑铃
(3)泡利原理
(4)第ⅦB d 3d54s2
(5)焰色反应 当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，变成激发态原子；电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时，将以光的形式释放能量
【解析】
由题给信息可知元素A、B、C、D、E、F、G分别为H、N、Mg、P、Cl、K、Mn。
(1)NH5为离子化合物，由NH和H－两种离子组成，故其电子式为
(2)N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，能量最高的电子位于2p能级，共有3个，其电子云在空间有3个方向，原子轨道呈哑铃形。
(3)该同学所画电子排布图中的3s能级的两个电子自旋方向相同，违背了泡利原理。
(4)G为Mn，是25号元素，位于第四周期第ⅦB族，最后填充的是d电子，为d区元素，价电子排布式为3d54s2。
16．（14分）根据信息回答下列问题：
(1)如图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化的曲线图(其中12号至17号元素的有关数据缺失)。
①认真分析图中同周期元素第一电离能的变化规律，推断Na～Ar元素中，Al的第一电离能的大小范围为________＜Al＜________(填元素符号)；
②图中第一电离能最小的元素在周期表中的位置是第______周期________族。
(2)已知元素的电负性和元素的化合价一样，也是元素的一种基本性质。下面给出14种元素的电负性：
元素
Al
B
Be
C
Cl
F
Li
电负性
1.5
2.0
1.5
2.5
3.0
4.0
1.0
元素
Mg
N
Na
O
P
S
Si
电负性
3.0
0.9
3.5
2.1
2.5
1.8
已知：两成键元素间电负性差值大于1.7时，形成离子键，两成键元素间电负性差值小于1.7时，形成共价键。
①根据表中给出的数据，可推知元素的电负性具有的变化规律是____________________
________________________________________________________________________；
②通过分析电负性值变化规律，确定Mg元素电负性值的最小范围________；
③判断下列物质是离子化合物还是共价化合物：
A．Li3N
B．BeCl2 C．AlCl3 D．SiC
Ⅰ.属于离子化合物的是________；
Ⅱ.属于共价化合物的是________；
请设计一个实验方案证明上述所得到的结论____________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】
(1)①Na Mg ②五 ⅠA
(2)①随着原子序数的递增，元素的电负性呈周期性变化
②0.9～1.5
③A BCD 测定各物质在熔融状态下能否导电，若导电则为离子化合物，反之则为共价化合物
【解析】
(1)①由图可以看出，同周期的第ⅠA族元素的第一电离能最小，而第ⅢA族元素的第一电离能小于第ⅡA族元素的第一电离能，故Al的第一电离能：Na＜Al＜Mg。②图中电离能最小的应是碱金属元素Rb，在元素周期表中第五周期ⅠA族。(2)①将表中数据按照元素周期表的顺序重排，可以看出电负性随着原子序数的递增呈周期性变化。②由同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小可知，在同周期中电负性Na＜Mg＜Al，同主族Be＞Mg＞Ca，最小范围应为0.9～1.5。③Li3N中电负性差值为2.0，大于1.7，形成离子键，为离子化合物；BeCl2、AlCl3、SiC中电负性差值分别为1.5、1.5、0.7，均小于1.7，形成共价键，为共价化合物。离子化合物在熔融状态下可以导电，但共价化合物在熔融状态下不能导电。
