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章末綜合測評(一)　原子結構 (時間45分鐘，滿分100分) 一、選擇題(本題包括12小題，每小題4分，共48分) 1．為揭示原子光譜是線性光譜這一事實，玻爾提出了核外電子的分層排布理論。下列說法中，不符合這一理論的是(　　) A．電子繞核運動具有特定的半徑和能量 B．電子在特定半徑的軌道上運動時不輻射能量 C．電子躍遷時，會吸收或放出特定的能量 D．揭示了氫原子光譜存在多條譜線 【解析】　玻爾理論解釋了氫原子光譜為線狀光譜，但卻沒有解釋出氫原子在外磁場的作用下分裂為多條譜線，所以D是錯誤的，A、B、C是玻爾理論的三個要點。 【答案】　D 2．下列比較正確的是(　　) A．第一電離能：I1(P)＞I1(S) B．離子半徑：r(Al3＋)＞r(O2－) C．能量：E(4s)＞E(3d) D．電負性：K原子＞Na原子 【解析】　同周期第一電離能ⅤA族元素大于ⅥA族元素，A正確。具有相同電子層結構的離子半徑，原子序數(shù)越大，半徑越小，B不正確。能量E(4s)＜E(3d)，C不正確。同主族元素，自上而下電負性減小，D不正確。 【答案】　A 3．下列軌道表示式能表示氧原子的最低能量狀態(tài)的是(　　) 【解析】　氧原子共有8個電子，C有10個，D有7個，都錯。B不符合洪特規(guī)則，也錯。 【答案】　A 4．某元素原子的價電子構型是3s23p4，則它在周期表中的位置是(　　) A．第2周期ⅣA族 B．第3周期ⅣA族 C．第4周期ⅡA族 D．第3周期ⅥA族 【解析】　由價電子構型為3s23p4可知為硫，故D正確。 【答案】　D 5．以下對核外電子運動狀況的描述正確的是(　　) A．電子的運動與行星相似，圍繞原子核在固定的軌道上高速旋轉 B．能量低的電子只能在s軌道上運動，能量高的電子總是在f軌道上運動 C．電子層數(shù)越大，s軌道的半徑越大 D．在同一軌道上運動的電子，其能量不相同 【解析】　電子的運動沒有固定的軌道，也不能描畫出它的運動軌跡，A錯誤；原子軌道能量的高低取決于電子層數(shù)和原子軌道的形狀兩個因素，不能單從原子軌道的形狀來判斷，例如7s軌道的能量比4f軌道的能量高，故B錯誤；相同類型的原子軌道，電子層序數(shù)越大，能量越高，電子運動的區(qū)域越大，原子軌道的半徑越大，C正確。 【答案】　C 6．甲、乙兩元素原子的L層電子數(shù)都是其他層電子總數(shù)的2倍。下列推斷正確的是(　　) A．甲與乙位于同一周期 B．甲與乙位于同一主族 C．甲與乙都位于元素周期表的p區(qū) D．甲與乙的原子序數(shù)之和為偶數(shù) 【解析】　甲和乙的電子層排布可能為1s22s22p2和1s22s22p63s2，即為碳和鎂元素，它們位于不同的周期、不同的主族、不同的區(qū)域。 【答案】　D 7．前四周期元素的基態(tài)原子中，未成對電子數(shù)與其所在周期數(shù)相同的元素有 (　　) A．3種 B．4種 C．5種　　　 D．6種 【解析】　符合題意的元素有：H(1s1)、C(2s22p2)、O(2s22p4)、P(3s23p3)、Fe(3d64s2)。 【答案】　C 8．用R代表短周期元素，R原子最外層的p能級上的未成對電子只有2個。下列關于R的描述中正確的是(　　) A．R的氧化物都能溶于水 B．R的最高價氧化物對應的水化物都是H2RO3 C．R的氫化物均為共價化合物 D．R的氧化物都能與NaOH反應 【解析】　據(jù)題意可知R原子價電子排布式為ns2np2或ns2np4，即R可能是C、Si、O、S。A項，CO、SiO2不溶于水；B項，R的最高價氧化物對應水化物可能是H2RO3或H2RO4；D項，CO與NaOH不反應。 【答案】　C 9．(2016冀州高二檢測)下列各組原子，彼此性質一定相似的是(　　) A．1s2與2s2的元素 B．M層上有兩個電子與N層上有兩個電子的元素 C．2p上有一個未成對電子與3p上有一個未成對電子的元素 D．L層的p軌道上有一個空軌道和M層的p軌道上有一個空軌道的元素 【解析】　A項：電子排布為1s2的元素是He，電子排布為2s2的元素是Be，性質不相似。B項：M層上有兩個電子的元素是Mg，而N層上有兩個電子的元素有多種，如Ca、Sc、Ti、V、Mn、Fe等，性質不一定相似。C項：2p上有一個未成對電子的元素可能是B或F，3p上有一個未成對電子的元素是Al或Cl，性質也不一定相似。D項：L層的p軌道上有一個空軌道的元素是C，M層p軌道上有一個空軌道的元素是Si，處于同一主族，性質一定相似。 【答案】　D 10．以下有關元素性質的說法不正確的是(　　) A．具有下列電子排布式的原子中，①1s22s22p63s23p2?、?s22s22p3　③1s22s22p2?、?s22s22p63s23p4，原子半徑最大的是① B．下列原子的外圍電子排布中，①3s23p1　②3s23p2　③3s23p3?、?s23p4，對應的第一電離能最大的是③ C．①Na、K、Rb?、贜、P、As　③O、S、Se?、躈a、P、Cl，元素的電負性隨原子序數(shù)的增加而遞增的是④ D．某元素的逐級電離能(kJ/mol)分別為738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、21 703，當它與氯氣反應時最可能生成的陽離子是③ ①X＋　②X2＋?、踃3＋　④X4＋ 【解析】　A選項：電子層數(shù)越多，最外層電子數(shù)越少，半徑越大，正確；B選項：四種元素均為第三周期元素，由電離能的變化規(guī)律及核外電子的排布情況知③中3p能級半充滿，第一電離能最大；C選項：元素的電負性可用來衡量元素的金屬性和非金屬性的強弱，在元素周期表中，同一周期從左到右，元素的電負性逐漸增大，同一主族從上到下元素的電負性逐漸減小，故④符合；D選項：判斷電離能與元素化合價的關系，關鍵看各級電離能之間的變化趨勢，相鄰兩級電離能變化較大，說明再失去一個電子的難度增大，由此可判斷出該離子所帶的電荷數(shù)，所以X最有可能生成的陽離子是X2＋。 【答案】　D 11．以下是A、B、C、D、E五種短周期元素的某些性質： 序號 A B C D E 最低負化合價 －4 －2 －1 －2 －1 電負性 2.5 2.5 3.0 3.5 4.0 下列判斷正確的是(　　) A．C、D、E的氫化物的穩(wěn)定性順序為C>D>E B．元素A的最外層軌道中無自旋方向相同的電子 C．元素B、C不可能形成化合物 D．與元素B處于同周期且在該周期中第一電離能最小的元素的單質能與H2O發(fā)生置換反應 【解析】　根據(jù)五種元素的電負性和最低負化合價，推知A為C、B為S、C為Cl、D為O、E為F。選項A，C、D、E的氫化物依次為HCl、H2O、HF，氫化物的穩(wěn)定性順序：HF>H2O>HCl。選項B，碳元素原子最外層電子排布式為2s22p2，2p能級上的兩個電子分占兩個p軌道，且自旋方向相同。選項C，S原子最外層有6個電子，Cl原子最外層有7個電子，它們之間可通過形成共價鍵，使兩種原子均達到8電子穩(wěn)定結構，形成的化合物有S2、Cl2、SCl2等。選項D，此單質為Na，Na能與H2O發(fā)生置換反應生成NaOH和H2。 【答案】　D 12．x、y為兩種元素的原子，x的陰離子與y的陽離子具有相同的電子層結構，由此可知錯誤的是(　　) A．x的原子半徑大于y的原子半徑 B．x的電負性大于y的電負性 C．x的氧化性大于y的氧化性 D．x的第一電離能大于y的第一電離能 【解析】　從題干可知：x與y相差一個周期，x屬于非金屬元素原子，y屬于金屬元素原子且y的周期數(shù)大，所以原子半徑是：y的原子半徑大于x的原子半徑，A錯。 【答案】　A 二、非選擇題(本題包括4小題，共52分) 13．(12分)W、X、Y、Z是周期表前36號元素中的四種常見元素，其原子序數(shù)依次增大。W、Y的氧化物是導致酸雨的主要物質，X的基態(tài)原子核外有7個原子軌道填充了電子，Z能形成紅色(或磚紅色)的Z2O和黑色的ZO兩種氧化物。 【導學號：66240011】 (1)W位于元素周期表第________周期第________族，W的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性比H2O(g)________(填“強”或“弱”)。 (2)Y的基態(tài)原子核外電子排布式是________，Y的第一電離能比X的________(填“大”或“小”)。 (3)Y的最高價氧化物對應水化物的濃溶液與Z的單質反應的化學方程式是_____________________________________________________________。 【解析】　首先推出題中幾種元素，W、Y的氧化物是導致酸雨的主要物質，再結合原子序數(shù)的大小可知，W是氮元素，Y是硫元素，X的基態(tài)原子核外有7個原子軌道填充了電子，根據(jù)基態(tài)原子核外電子所遵循的原則，可以寫出電子排布式為：1s22s22p63s23p1，X為鋁元素，Z能夠形成紅色的Z2O和黑色的ZO兩種氧化物，推知Z為銅元素，兩種氧化物分別為Cu2O和CuO。 【答案】　(1)2?、魽　弱　(2)1s22s22p63s23p4　大 (3)Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O 14．(14分)(2016廈門高二檢測)有A、B、C、D、E 5種元素，其中A、B、C屬于同一周期，A原子最外層p能級的電子數(shù)等于次外層的電子總數(shù)，B原子最外層中有兩個未成對的電子，D、E原子核內各自的質子數(shù)與中子數(shù)相等，B元素可分別與A、C、D、E生成RB2型化合物，并知在DB2和EB2中，D與B的質量比為，E與B的質量比為。 根據(jù)以上條件，回答下列問題： (1)推斷五種元素分別是(填元素符號) A________，B________，C________，D________，E________。 (2)寫出D原子的電子排布式_________________________________。 (3)指出E元素在元素周期表中的位置_____________________________。 (4)比較A、B、C 3種元素的第一電離能的大小________(按由大到小的順序排列)。 (5)比較元素D和E的電負性的相對大小________。 【解析】　A原子最外層p能級電子數(shù)等于次外層的電子總數(shù)，說明次外層為K層，故A的電子排布式為1s22s22p2，即A為碳元素；B原子最外層中有兩個未成對的電子，說明B為第ⅣA或第ⅥA族元素，又因B與A同周期，說明B為氧元素；C元素可以與B形成CB2型化合物且C與A、B同周期，說明C為氮元素；在DB2中，D與B的質量比為，即D的相對原子質量為28，在EB2中，E與B的質量比為，即E的相對原子質量為32，由D、E核內質子數(shù)與中子數(shù)相等可以知道D為硅元素，E為硫元素。比較A(碳)、B(氧)、C(氮)三種元素的第一電離能，須注意到氮元素原子的2p原子軌道處于半充滿狀態(tài)，體系的能量較低，原子最穩(wěn)定，第一電離能最大。故第一電離能的大小順序為C>B>A或氮>氧>碳。 【答案】　(1)C　O　N　Si　S (2)1s22s22p63s23p2 (3)第3周期第ⅥA族 (4)C>B>A(或氮>氧>碳) (5)E>D(或硫>硅) 15．(10分)X、Y、Z三種主族元素。X原子L層無空軌道，且成對電子與未成對電子占據(jù)的軌道數(shù)相等；Y原子無未成對電子，Y離子比Z原子多一個電子層；Z原子核外有一個單電子，其單質在通常情況下為易揮發(fā)的液體。 (1)X、Y、Z的元素符號依次是______、_________________、________。 (2)在X與Y形成的一種化合物中，Y與X所含質子數(shù)之比為7∶2，則此化合物的化學式是__________。 (3)Z與Y的原子半徑的大小順序為_______________________， X、Z的簡單離子電子排布式分別是_______________、________________。 (4)三種元素中電負性最大的是__________。 【解析】　X原子L層無空軌道且成對電子與未成對電子所占軌道數(shù)相等，即可推出X為氧元素，依據(jù)Z原子核外有一單電子且單質為易揮發(fā)性液體，則Z為Br；Y原子無未成對電子且為主族元素，則Y為ⅡA族元素，又知其離子比Z原子多一個電子層，則Y為Ba。 【答案】　(1)O　Ba　Br　(2)BaO2 (3)Ba＞Br　O2－：1s22s22p6 Br－：1s22s22p63s23p63d104s24p6 (4)O 16．(16分)下表為元素周期表中的一部分，列出了10種元素在元素周期表中的位置。用化學符號回答下列各問題。 族 周期　　 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0 2 ⑥ ⑦ 3 ① ③ ⑤ ⑧ ⑩ 4 ② ④ ⑨ (1)10種元素中，第一電離能最大的是________(填元素符號)；電負性最小的金屬是________。 (2)①、③、⑤第一電離能大小順序是________＞________＞________。⑧最高價氧化物對應水化物化學式________，與①、⑤、⑧兩元素最高價氧化對應水化物兩兩反應的離子方程式為________________________________， _____________________________________________________________， _____________________________________________________________。 (3)①③⑤⑦四種元素形成的離子，離子半徑由大到小的順序是：________＞________＞________＞________。 ⑤與⑦形成化合物是________化合物(填“離子”或“共價”)；工業(yè)用電解法制⑤單質在陽極得________，陰極得________，當轉移15 mol電子，陰極的產物________g。 (4)⑨元素原子價電子排布式為________，其最高正化合價為________，海水中提?、釂钨|，經(jīng)過氧化、富集和提取三過程對應的離子方程式為_______________________________________________________________ _____________________________________________________________， _____________________________________________________________， _____________________________________________________________。 (5)用電子式表示第3周期元素中由電負性最小的元素和電負性最大的元素形成化合物的過程_________________________________________________ _____________________________________________________________。 【解析】　根據(jù)表格所提供的元素的周期數(shù)和族數(shù)，可以確定元素的種類，①為Na，②為K，③為Mg，④為Ca，⑤為Al，⑥為C，⑦為O，⑧為Cl，⑨為Br，⑩為Ar。 【答案】　(1)Ar　K (2)Mg＞Al＞Na　HClO4 H＋＋OH－===H2O　Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O OH－＋Al(OH)3===[Al(OH)4]－ (3)O2－　Na＋　Mg2＋　Al3＋　離子　O2　Al　135 (4)4s24p5?。?　Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－ Br2＋SO2＋2H2O===2Br－＋SO＋4H＋ Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－ (5)