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章末綜合測評(一)　原子結(jié)構(gòu) (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(fù)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(jié)構(gòu)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(fù)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(gòu)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(gòu)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(zhuǎn) 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(guān)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(yīng)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(yīng) 【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(yīng)水化物可能是H2RO3或H2RO4；D項，CO與NaOH不反應(yīng)。 【答案】　C 9．(2016冀州高二檢測)下列各組原子，彼此性質(zhì)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(zhì)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(zhì)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(zhì)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(zhì)一定相似。 【答案】　D 10．以下有關(guān)元素性質(zhì)的說法不正確的是(　　) A．具有下列電子排布式的原子中，①1s22s22p63s23p2　②1s22s22p3?、?s22s22p2　④1s22s22p63s23p4，原子半徑最大的是① B．下列原子的外圍電子排布中，①3s23p1?、?s23p2　③3s23p3?、?s23p4，對應(yīng)的第一電離能最大的是③ C．①Na、K、Rb?、贜、P、As?、跲、S、Se?、躈a、P、Cl，元素的電負(fù)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(dāng)它與氯氣反應(yīng)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(fù)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(fù)性逐漸增大，同一主族從上到下元素的電負(fù)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(guān)系，關(guān)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(zhì)： 序號 A B C D E 最低負(fù)化合價 －4 －2 －1 －2 －1 電負(fù)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(zhì)能與H2O發(fā)生置換反應(yīng) 【解析】　根據(jù)五種元素的電負(fù)性和最低負(fù)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(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，形成的化合物有S2、Cl2、SCl2等。選項D，此單質(zhì)為Na，Na能與H2O發(fā)生置換反應(yīng)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(jié)構(gòu)，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(fù)性大于y的電負(fù)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(dǎo)致酸雨的主要物質(zhì)，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(dǎo)學(xué)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(yīng)水化物的濃溶液與Z的單質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________________________________________________。 【解析】　首先推出題中幾種元素，W、Y的氧化物是導(dǎo)致酸雨的主要物質(zhì)，再結(jié)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(nèi)各自的質(zhì)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(zhì)量比為，E與B的質(zhì)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(fù)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(zhì)量比為，即D的相對原子質(zhì)量為28，在EB2中，E與B的質(zhì)量比為，即E的相對原子質(zhì)量為32，由D、E核內(nèi)質(zhì)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(zhì)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(zhì)子數(shù)之比為7∶2，則此化合物的化學(xué)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(fù)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(zhì)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(xué)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(fù)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(yīng)水化物化學(xué)式________，與①、⑤、⑧兩元素最高價氧化對應(yīng)水化物兩兩反應(yīng)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(zhì)在陽極得________，陰極得________，當(dāng)轉(zhuǎn)移15 mol電子，陰極的產(chǎn)物________g。 (4)⑨元素原子價電子排布式為________，其最高正化合價為________，海水中提取⑨單質(zhì)，經(jīng)過氧化、富集和提取三過程對應(yīng)的離子方程式為_______________________________________________________________ _____________________________________________________________， _____________________________________________________________， _____________________________________________________________。 (5)用電子式表示第3周期元素中由電負(fù)性最小的元素和電負(fù)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)