2020-2021学年高中化学-第一章-原子结构与性质-阶段限时检测作业新人教版选修3.doc

2020-2021学年高中化学 第一章 原子结构与性质 阶段限时检测作业新人教版选修3

2020-2021学年高中化学 第一章 原子结构与性质 阶段限时检测作业新人教版选修3

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第一章　阶段限时检测
一、单项选择题(本大题共12个小题，每小题2分，共24分。每小题只有一项是符合题意)
1．下列说法正确的是(　　)
A．氢原子光谱是所有元素的光谱中最简单的光谱之一
B．“量子化”就是不连续的意思，微观粒子运动均有此特点
C．玻尔理论不但成功解释了氢原子光谱，而且还推广到其他原子光谱
D．原子中电子在具有确定半径的圆周轨道上像火车一样高速运转着
【答案】B
2．在下面的电子结构中，第一电离能最小的原子可能是(　　)
A．ns2np3 B．ns2np5
C．ns2np4 D．ns2np6
【答案】C
3．在d轨道中电子排布成，而不排布成，其最直接的根据是(　　)
A．能量最低原理 B．泡利原理
C．原子轨道能级图 D．洪特规则
【答案】D
4．构造原理揭示的电子排布能级顺序，实质是各能级能量高低，若以E表示某能级的能量，下列能量大小顺序中正确的是(　　)
A．E(3s)>E(2s)>E(1s)
B．E(3s)>E(3p)>E(3d)
C．E(4f)>E(4s)>E3d)
D．E(5s)>E(4s)>E(4f)
【答案】A
【解析】形状相同的原子轨道，电子层数越高能量越大，同一电子层中能量顺序是nf>nd>np>ns，根据能级交错现象，3d轨道的能量高于4s,4f轨道的能量高于5s。
5．O、S、As三种元素比较，正确的是(　　)
A．电负性O>S>As，原子半径OS>As
D．电负性O>S>As，原子半径O>S>As
【答案】A
【解析】同主族元素的电负性从上到下逐渐减小，同周期元素的电负性从左到右逐渐增大，故电负性O>S>As；元素的原子半径同周期从左到右逐渐减小，同主族从上到下逐渐增大，故原子半径As>S>O。
6．下列关于稀有气体的叙述不正确的是(　　)
A．各原子轨道电子均已填满
B．其原子与同周期第ⅠA、ⅡA族阳离子具有相同的核外电子排布
C．化学性质非常不活泼
D．同周期中稀有气体第一电离能最大
【答案】B
【解析】稀有气体元素原子的核外电子排布和同周期第ⅤA、ⅥA、ⅦA族阴离子(得电子达饱和)的电子排布相同，还与下一周期第ⅠA、ⅡA族阳离子(失去最外层电子)的电子排布相同。
7．下列叙述正确的是(　　)
A．可能存在核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s24p1的原子
B．在氢原子的基态电子的概率分布图中，小黑点的疏密程度表示电子在该区空间出现概率的大小
C．当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相反
D．1个原子轨道里最多只能容纳2个电子，而且自旋状态相同
【答案】B
【解析】A中原子的核外电子排布式应该为1s22s22p63s23p63d14s2；当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋状态相同，而一个原子轨道里最多只能容纳2个电子，而且自旋状态相反，所以C、D错误。
8．已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJ·mol－1。请根据下表所列数据判断，错误的是(　　)
元素
I1
I2

I3
I4
X
500
4 600
6 900
9 500
Y
580
1 800
2 700
11 600
A．元素X的常见化合价是＋1
B．元素Y是第ⅢA族元素
C．元素X与氯元素形成化合物时，化学式可能是XCl
D．若元素Y处于第三周期，它可与冷水剧烈反应
【答案】D
【解析】根据各级电离能的变化，知道元素X的I1、I2差别很大，故X常显＋1价，A、C两项正确。元素Y的I3、I4有极大变化，所以Y应是第ⅢA族元素，B项正确。若Y在第ⅢA族且为第三周期，则Y为Al，它不能与冷水反应，D项错误。
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．最高价含氧酸的酸性：X对应的酸性弱于Y对应的酸性
B．在元素周期表中X位于Y的右边
C．Y的气态氢化物的稳定性小于X的气态氢化物的稳定性
D．X与Y形成的化合物中，X显负价，Y显正价
【答案】A
【解析】同周期中电负性大的元素非金属性也强，故X的非金属性比Y的强，X对应的最高价含氧酸的酸性强于Y对应的最高价含氧酸的酸性，同周期中非金属性强的元素排在非金属性弱的元素的右边，非金属性强，其气态氢化物的稳定性就强，在形成化合物时，电负性大的元素显负价。
10．人们常将在同一原子轨道上运动的，自旋状态相反的2个电子，称为“电子对”；将在同一原子轨道上运动的单个电子，称为“未成对电子”。以下有关主族元素原子的“未成对电子”的说法，正确的是(　　)
A．核外电子数为奇数的基态原子，其原子轨道中一定含有“未成对电子”
B．核外电子数为偶数的基态原子，其原子轨道中一定不含“未成对电子”
C．核外电子数为偶数的基态原子，其原子轨道中一定含有“未成对电子”
D．核外电子数为奇数的基态原子，其原子轨道中可能不含“未成对电子”
【答案】A
【解析】核外电子数为奇数的基态原子，至少有一个电子会单独占据一个原子轨道而不成对，A项对，D项错；核外电子数为偶数的基态原子，其原子轨道中可能含未成对电子，如碳原子的电子排布图： ，B、C两项均错。
11．已知短周期元素的离子，aA2＋、bB＋、cC3－、dD－都具有相同的电子层结构，则下列叙述中错误的是(　　)
A．金属性：B>A>C>D
B．原子半径：B>A>C>D
C．元素的电负性：D>C>B>A
D．离子半径：C3－>D－>B＋>A2＋
【答案】C
【解析】四种原子分在两个周期，A、B是金属元素，C、D是非金属元素，原子序数：A>B>D>C；电负性：A>B，C项错误。
12．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AC
【答案】C
【解析】地壳中含量最高的元素是氧，A为氧元素；从B元素的电子排布可知，其为钙元素；第三周期第一电离能最小的元素是钠，故C为钠元素；0族元素是同周期第一电离能最大的元素，故D元素是Ar。A、C离子分别是O2－、Na＋，二者具有相同的电子层结构，钠的原子序数较大，故离子半径O2－>Na＋，C项错误。
二、非选择题(本大题共4个小题，共26分，请按要求作答)
13．(7分)A、B、C、D、E代表5种元素。请填空：
(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，其元素符号为________。
(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B的元素符号为________，C的元素符号为________。
(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满，D的元素符号为________，其基态原子的电子排布式为__________________。
(4)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有1个未成对电子，E的元素符号为_____，其基态原子的电子排布式为_____________。
【答案】(1)N　(2)Cl　K
(3)Fe　1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2
(4)Cu　1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
【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，可推知该元素是氮元素，符号为N。
(2)B、C元素的离子的电子层结构与氩相同，可推知B为氯(Cl)，C为钾(K)。
(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满，可知D为铁元素(Fe)，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。
(4)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有1个未成对电子，则E原子的外围电子排布式应为3d104s1，即29号元素铜，铜基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。
14．(5分)A、B、C、D是同一周期的四种元素。A、B、C的原子序数依次相差1。A元素的单质的化学性质活泼，A元素的原子在本周期中第一电离能最小。B元素的氧化物2.0 g恰好跟100 mL 0.5 mol·L－1硫酸完全反应。B元素单质跟D元素单质反应生成化合物BD2。根据以上事实，填写下列空白：
(1)A的原子结构示意图：________，C原子的电子式为______________________。
(2)BD2的电子式为___________若向C的氧化物的水化物中加入A的氧化物的水化物，则溶液显碱性，这一反应的化学方程式是________________。
【答案】(1) 　　(2)
Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O
【解析】由A元素是同周期中第一电离能最小的元素可知A为碱金属元素。由题给条件，A、B、C原子序数依次相差为1，可知B为第ⅡA族元素且其氧化物的化学式为BO。氧化物BO的相对分子质量为40，B的相对原子质量为24，是镁元素，进而推出C、D分别为铝和氯两元素。
15．(7分)现有A、B、C、D四种元素，A是第五周期第ⅣA族元素，B是第三周期元素，B、C、D的价电子数分别为2、2、7。四种元素原子序数从小到大的顺序是B、C、D、A。已知C和D的次外层电子数均为18个。
(1)写出A、B、C、D的元素符号：A______________、B__________、C________、D________。
(2)C位于元素周期表的________区，C2＋的电子排布式是__________________________。
(3)其中最高价氧化物对应水化物碱性最强的化合物是________(填化学式，下同)；最高价氧化物对应水化物酸性最强的化合物是________。
(4)元素的第一电离能最小的是________，元素的电负性最大的是________。
【答案】(1)Sn　Mg　Zn　Br
(2)ds　1s22s22p63s23p63d10
(3)Mg(OH)2　HBrO4　(4)Mg　Br
16．(7分)已知元素周期表中共有18纵行，如图实线表示元素周期表的边界，按电子排布，可把周期表划分为s区、p区、d区、ds区等。除ds区外，其他区的名称均按构造原理最后填入电子的能级符号来命名。

(1)请在图中用实线画出s区、p区、d区、ds区的边界线，并标记分区。
(2)有的同学受这种划分的启示，认为d区内6、7纵行的部分元素可以排在另一区，你认为应排在_____区。
(3)请在元素周期表中标出4s轨道半充满的元素(用元素符号表示)。
(4)请利用电子排布的相关知识解释Fe3＋比Fe2＋稳定的原因：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)随着科学技术的发展，元素周期表中为未知元素留下的空位先后被填满。元素周期表共排布了____种元素。
【答案】(1)

(2)ds　(3)如上图所示
(4)Fe原子的价电子排布式为3d64s2，Fe2＋为3d6，Fe3＋为3d5；依据“能量相同的轨道处于全空、全充满或半充满时能量最低”的原则，Fe3＋的3d轨道处于半充满状态，结构比Fe2＋的稳定，故Fe3＋比Fe2＋稳定
(5)118
【解析】29号元素原子的价电子排布，理论上也可以排成3d94s2，但实际上却排成3d104s1，这是由能量最低原理决定的，即轨道处于全空、半充满或全充满时，轨道能量最低。相比之下，第6、7纵行和第11纵行与其类似，当第6、7纵行元素原子的价电子处于半充满状态时，轨道能量最低，所以可将第6、7纵行部分元素排在ds区。