2019-2020学年高中化学 章末综合测评（一）原子结构与性质（含解析）新人教版选修3

章末综合测评(一)原子结构与性质(时间90分钟，满分100分)一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)1．在学习核外电子排布知识时，甲、乙两小组对多电子原子能级的有关知识产生了分歧：甲组认为第三周期元素的基态原子中，不可能出现d电子，而乙组认为第三周期元素基态原子中一定有d电子，下列可作为甲组论据的是()A．能量守恒原理B．泡利不相容原理C．洪特规则D．3d轨道能量比4s轨道高D[第三周期中，只有3个电子层，如果有3d电子，必然有4s电子，因为3d轨道能量比4s轨道高，电子层则变为了4层，不符合实际。]2．下列原子的价电子排布式(或价电子排布图)中，①、②两种状态的能量符合E(①)E(②)的是()[答案]A3．为揭示原子光谱是线状光谱这一事实，玻尔提出了核外电子的分层排布理论。下列说法中，不符合这一理论的是()A．电子绕核运动具有特定的半径和能量B．电子在特定半径的轨道上运动时不辐射能量C．电子跃迁时，会吸收或放出特定的能量D．揭示了氢原子光谱存在多条谱线D[D选项的内容无法用玻尔理论解释。要解释氢原子光谱存在多条谱线，需用量子力学所建立的四个量子数来描述核外电子的运动状态。]4．下列说法中正确的是()A．s电子绕核旋转，其轨道为一圆圈，而p电子是∞字形B．能层为1时，有自旋相反的两个轨道C．能层为3时，有3s、3p、3d、4f四个轨道D．s电子云是球形对称的，其疏密程度表示电子在该处出现的概率大小D[A项，s电子的电子云为球形，p电子的电子云为哑铃形；B项，第一能层有一个能级，有一个轨道；C项，第三能层有3s、3p、3d三个能级，其原子轨道数分别为1、3、5。]5．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1s22s22p2x违反了洪特规则C．电子排布式(21Sc)1s22s22p63s23p63d3违反了能量最低原理D．电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了泡利原理A[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违反了能量最低原理，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。]6．下列说法正确的是()A．Na、Mg、Al的第一电离能逐渐增大B．V、Cr、Mn的最外层电子数逐渐增大C．S2－、Cl－、K＋的半径逐渐减小D．O、F、Ne的电负性逐渐增大C[一般情况下，同一周期元素的第一电离能呈增大趋势，由于Mg3p轨道为全空的稳定状态，所以Mg元素的第一电离能比Al的大，A错误；V、Mn原子的最外层电子数都是2个，而Cr原子处于3d、4s轨道的半充满的稳定状态，最外层电子数只有1个，B错误；S2－、Cl－、K＋是核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，所以S2－、Cl－、K＋的半径逐渐减小，C正确；O、F的电负性逐渐增大，而Ne的各原子轨道处于全充满的稳定状态，电负性较小，D错误。]7．硒是人体必需的微量元素，它能有效提高人体免疫机能，抑制癌症和心脑血管等疾病的发病率。下列有关说法正确的是()A．硒元素位于元素周期表中第15列B．硒元素原子的价电子排布式为4s24p4C．硒的氧化物只有一种D．基态原子核外电子排布中共有7个能级B[硒是34号元素，其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p4，可确定B正确，A错误；应含有8个能级，D错误；C中，由同主族元素硫存在两种氧化物SO2和SO3，可推得硒也有两种氧化物SeO2和SeO3，故C错误。]8．图中三条曲线表示C、Si和P元素的四级电离能变化趋势。下列说法正确的是()A．电负性：cbaB．最简单氢化物的稳定性：cabC．I5：acbD．最简单氢化物的沸点：abcC[根据碳、硅、磷元素的原子核外电子排布规律，结合电离能变化规律可知，a、c为同一主族元素，则a是碳，b是磷，c是硅。元素的非金属性越强，其电负性就越大，由于元素的非金属性：CSi，所以元素的电负性：CSi，A错误；元素的非金属性越强，其最简单氢化物的稳定性就越强，由于元素的非金属性：CSi，所以最简单氢化物的稳定性：CSi，B错误；C、Si失去4个电子为ns2全满状态，能量更低，再失去1个电子时，第五电离能与第四电离能相差较大，P失去4个电子为3s1状态，第四电离能与第五电离能均失去3s能级电子，二者能量相差不大，所以元素的I5：CSiP，C正确；对于组成结构相似的物质来说，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔沸点就越高，由于相对分子质量PH3SiH4CH4，所以最简单氢化物的沸点：PH3SiH4CH4，D错误。]9.如图是元素周期表中短周期主族元素的一部分，其中电负性最小的元素是()A．AB．BC．CD．DC[同一周期，从左向右，元素的电负性逐渐增大，A的电负性小于B的，C的电负性小于D的；同主族，从上到下，元素的电负性逐渐减小，A的电负性大于C的，所以电负性最小的元素是C。]10．元素周期表中共有18纵列，从左到右排为18列，第1列为碱金属元素(氢元素除外)，第18列为稀有气体元素，则下列说法正确的是()A．第9列元素中没有非金属元素B．第15列元素原子的最外层电子排布式是ns2np5C．最外层电子排布式为ns2的元素一定在第2列D．第11、12列为d区元素A[A项，第9列为Ⅷ族，全部为金属元素。B项，第15列为ⅤA族，其元素原子的最外层电子排布式为ns2np3。C项，He的最外层电子排布式为1s2，却在第18列。D项，第11、12列元素原子的价电子排布式为(n－1)d10ns1～2，所以为ds区元素。]11．如图表示X元素的基态原子失去电子数与对应电离能的关系，试推测X可能位于()A．ⅠA族B．ⅡA族C．ⅢA族D．ⅥA族[答案]B12．下列原子价电子层的电子排布图正确的是()B[基态原子核外电子排布遵循能量最低原理、泡利原理和洪特规则。A项中氧原子的价电子排布图应遵循洪特规则特例，正确的应为；C项中硅原子的价电子排布图违反洪特规则，正确的应为；D项中铬原子的价电子排布图应遵循洪特规则特例，正确的应为。]13．短周期元素中，原子基态时具有1个未成对电子的元素共有()A．5B．6C．7D．8C[短周期元素中的原子，基态时具有1个未成对电子，其外围电子排布应为ns1、ns2np1、ns2np5。在1到18号元素中，有H(1s1)、Li(1s22s1)、B(1s22s22p1)、F(1s22s22p5)、Na(1s22s22p63s1)、Al(1s22s22p63s23p1)、Cl(1s22s22p63s23p5)这七种元素。]14．镁、锂在元素周期表中具有特殊的“对角线”关系，它们的性质相似。下列有关锂的性质的叙述，不正确的是()A．Li2SO4易溶于水B．LiOH是受热不易分解的强碱C．Li遇浓硫酸不产生“钝化”现象D．Li2CO3受热分解，生成Li2O和CO2B[运用对角线规则，可由Mg及其化合物的性质推测Li及其相应化合物的性质。根据MgSO4易溶于水，Mg(OH)2是一种易分解的中强碱，Mg在浓硫酸中不会发生“钝化”，MgCO3受热易分解为MgO和CO2等性质，推测出Li2SO4易溶于水，LiOH是一种易分解的中强碱，Li在浓硫酸中不会发生“钝化”，Li2CO3受热易分解为Li2O和CO2等。]15．以下有关元素性质的说法不正确的是()A．具有下列电子排布式的原子中：①1s22s22p63s23p2、②1s22s22p3、③1s22s22p2、④1s22s22p63s23p4，原子半径最大的是①B．下列原子的价电子排布中：①3s23p1、②3s23p2、③3s23p3、④3s23p4，对应的第一电离能最大的是③C．①Na、K、Rb、②N、P、As、③O、S、Se、④Na、P、Cl，元素的电负性随原子序数的增加而递增的是④D．某元素的逐级电离能(kJ·mol－1)分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703，当它与氯气反应时最可能生成的阳离子是X3＋D[最外层电子数相同时电子层数越多，或相同数目电子层时最外层电子数越少，半径越大，A正确；四种元素均为第三周期元素，由电离能的变化规律及核外电子的排布情况知③中3p能级半充满，第一电离能最大，B正确；元素的电负性可用来衡量元素的金属性和非金属性的强弱，在元素周期表中，同一周期从左到右，元素的电负性逐渐增大，同一主族从上到下，元素的电负性逐渐减小，故④符合，C正确；判断电离能与元素化合价的关系，关键看各级电离能之间的变化趋势，相邻两级电离能变化较大，说明再失去一个电子的难度增大，由此可判断出该离子所带的电荷数，所以X最有可能生成的阳离子是X2＋，D错误。]16．气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能(I1)，气态基态正离子继续失去电子所需要的最低能量依次称为第二电离能(I2)、第三电离能(I3)……下表是第三周期部分元素的电离能[单位：eV(电子伏特)]数据。元素I1I2I3甲5.747.471.8乙7.715.180.8丙13.023.940.0丁15.727.640.7下列说法正确的是()A．甲的金属性比乙强B．乙的化合价为＋1C．丙一定为金属元素D．丁一定为金属元素A[由题意可知甲易失去1个电子，而乙易失去2个电子，故甲为Na元素，乙为Mg元素，丙与丁的各级电离能都较高，故丙、丁不易失电子，应为非金属元素。]二、非选择题(本题包括5小题，共52分)17．(12分)有A、B、C、D、E、F六种元素。请填空(填元素符号)：(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，则A元素为________。(2)B－和C＋的电子层结构都与氩相同，则B元素为________，C元素为________。(3)D3＋的3d能级为半充满，则D元素为________，其基态原子的电子排布式为________。(4)写出3p能级上只有2个未成对电子的元素价电子排布式为______________。(5)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，则E元素为________，其基态原子的电子排布式为________。(6)F元素的原子最外层电子排布式为nsnnpn＋1，则n＝________；原子中能量最高的是________电子，其原子轨道呈________形。[解析](1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素的价电子排布式为1s22s22p3，所以A元素为7号元素即氮元素。(2)B－和C＋的电子层结构都与氩相同，氩元素的原子序数为18，则B元素为17号元素即氯元素；C元素为19号元素即为钾元素。(3)D3＋的3d能级为半充满，即D3＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，即D元素原子序数为26，是铁元素，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2。(4)3p能级上只有2个未成对电子的元素，根据洪特规则，可以是3p能级上只有2个电子或者3p能级上有4个电子即价电子排布式为3s23p2或3s23p4。(5)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，则E的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1，即为29号元素——铜元素。(6)n＝2，即F元素的原子最外层电子排布式为2s22p3，能量最高电子为2p电子，p能级的原子轨道呈哑铃形。[答案](1)N(2)ClK(3)Fe1s22s2