最新高中化学第1章原子结构专项训练鲁科版选修3

PAGEPAGE7原子结构专项训练题组1原子核外电子运动状态的描述1．以下表示氮原子结构的化学用语中，对核外电子运动状态描述正确且能据此确定电子能级的是()A.B.C．1s22s22p3D.答案D解析A项只表示核外电子的分层排布情况，错误；B项只能表示最外层电子数，错误；C项具体到能级上的电子数，但不能描述电子的运动状态，错误；D项包含了电子层数、能级数以及轨道内电子的自旋方向，正确。2．以下表达中正确的是()A．在一个基态多电子的原子中，可以有两个运动状态完全相同的电子B．在一个基态多电子的原子中，不可能有两个能量完全相同的电子C．在一个基态多电子的原子中，L层上的电子能量肯定比K层上的电子能量高D．如果某一基态3p能级上仅有2个电子，它们自旋方向必然相反答案C题组2原子结构及其核外电子排布3．在多电子原子中，轨道能量是由以下哪些因素决定的()①能层②能级③空间伸展方向④自旋状态A．①②B．①④C．②③D．③④答案A解析在多电子原子中，轨道能量是由能层和能级决定的。一般情况下，能层数越大，轨道能量越高；能层数相同，能级数越大，轨道能量越高，A正确。4．(2023·巴蜀中学期末)以下各原子或离子的电子排布式正确的是()A．K1s22s22p63s23p63d1B．Cr1s22s22p63s23p63d44s2C．As[Ar]4s24p3D．Zn2＋[Ar]3d10答案D解析K原子为1s22s22p63s23p64s1,A错误；根据半充满原理，Cr原子为1s22s22p63s23p63d54s1,B错误；As原子为[Ar]3d104s24p3,C错误；Zn2＋为[Ar]3d10,D正确。5．以下说法正确的是()A．原子核外电子排布式为1s2的原子与原子核外电子排布式为1s22s2的原子化学性质相似B．Fe3＋的最外层电子排布式为3s23p63d5C．硫离子的结构示意图为D．基态碳原子的价电子轨道表示式：答案B解析原子核外电子排布式为1s2的原子为He，原子核外电子排布式为1s22s2的原子为Be，He元素位于0族，Be元素位于第ⅡA族，二者化学性质不同，故A错误；硫离子的结构示意图应为，故C错误；基态碳原子的价电子轨道表示式应为，故D错误。题组3元素的周期律的综合考查6．(2023·三明市第一中学月考)按Si、P、S、Cl的顺序递增排列的是()①气态氢化物的稳定性②最高化合价③第一电离能④电负性A．①②③B．①②④C．①③④D．②③④答案B解析同周期自左向右元素非金属性逐渐增强，相应氢化物的稳定性逐渐增强，最高价逐渐增大，电负性逐渐增大。由于P原子的3p轨道中电子是处于半充满状态，稳定性强，所以P原子的第一电离能大于S原子的。7．(2023·衡水中学月考)以下图三条曲线表示C、Si和P元素的前四级电离能变化趋势。以下说法正确的是()A．电负性：c>b>aB．最简单氢化物的稳定性：c>a>bC．最简单氢化物的相对分子质量：a>b>cD．I5：a>c>b答案D解析同主族自上而下第一电离能减小，P元素3p能级为半满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素，故Si的第一电离能最小，由图中第一电离能可知，c为Si，P原子第四电离能为失去3s2中1个电子，3s2为全满稳定状态，与第三电离能相差较大，可知b为P、a为C。同周期自左而右电负性增大，同主族自上而下电负性减小，故Si的电负性最小，故A错误；Si的非金属性最弱，非金属性越强，氢化物越稳定，故SiH4的稳定性最差，故B错误；a、b、c最简单氢化物的相对分子质量分别为16、34、32，b的最大，故C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，故第五电离能C＞Si＞P，故D正确。8．以下有关元素性质的说法不正确的是()A．具有以下电子排布式的原子：①1s22s22p63s23p2、②1s22s22p3、③1s22s22p2、④1s22s22p63s23p4，原子半径最大的是①B．具有以下价电子排布式的原子：①3s23p1、②3s23p2、③3s23p3、④3s23p4，第一电离能最大的是③C．①Na、K、Rb，②N、P、Si，③Na、P、Cl，元素的电负性随原子序数增大而递增的是③D．某主族元素气态基态原子的逐级电离能(单位为kJ·mol－1)分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703……，当它与氯气反响时可能生成的阳离子是X3＋答案D解析A正确，①～④分别是Si、N、C、S；B正确，①～④分别是Al、Si、P、S；C正确，因为非金属性越强，电负性越大。根据电离能可知，D中元素的最高价是＋2价，属于第ⅡA族元素，D不正确。题组4元素推断与“位－构－性〞关系的综合应用9．以下关于原子核外电子排布式或运动状态的描述中，不特指碳原子的是()A．原子核外电子有六种不同的运动状态B．L层p能级中只有一个空轨道C．L层上有两个未成对的电子D．最外层p能级电子数与次外层电子数相等答案C解析A项，在多电子原子中，没有两个运动状态完全相同的电子。因此“原子核外电子有六种不同的运动状态〞说明原子核外只有六个电子，只能是碳原子。B项，“L层p能级中只有一个空轨道〞，那么原子核外电子排布式为1s22s22p2，只能是碳原子。C项，“L层上有两个未成对的电子〞，有可能是碳原子，也有可能是氧原子。D项，根据“最外层p能级电子数与次外层电子数相等〞分析，如果该原子有三个电子层，那么其3p能级有八个电子，而p能级最多容纳六个电子，所以这种情况排除，因此该原子应该有两个电子层，那么其2p能级有两个电子，电子排布式为1s22s22p2，只能是碳原子。10．X、Y为两种元素的原子，X的阴离子与Y的阳离子具有相同的电子层结构，由此可知错误的是()A．X的原子半径大于Y的原子半径B．X的电负性大于Y的电负性C．X的氧化性大于Y的氧化性D．X的第一电离能大于Y的第一电离能答案A解析由X的阴离子与Y的阳离子具有相同的电子层结构可知，X位于Y的上一周期非金属局部，Y位于X的下一周期金属局部，所以X的原子半径小于Y的原子半径，X的电负性大于Y的电负性，X的氧化性大于Y的氧化性，X的第一电离能大于Y的第一电离能，所以A项错误。11．元素X、Y在周期表中的相对位置如下图，且X基态原子的价电子排布为nsn－1npn＋1，以下说法不正确的是()A．X元素的电负性大于YB．X元素的第一电离能大于YC．Y在周期表中位于第4周期ⅤA族D．原子半径Mg<X答案D解析在X的电子排布中np能级上排有电子，那么ns上排有2个电子，即n－1＝2，故X基态原子的价电子排布为3s23p4，X为S元素，那么Y为As元素。12．短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，且原子最外层电子数之和为16。Y的原子半径比X的大，X与W同主族，Z是地壳中含量最高的金属元素。以下说法正确的是()A．原子半径的大小顺序：r(W)＞r(Z)＞r(Y)B．元素X、Y只能形成一种化合物C．元素W的简单气态氢化物的热稳定性比X的强D．Y、W最高价氧化物所对应的水化物均能溶解Z的氢氧化物答案D解析Z是地壳中含量最高的金属元素，那么Z是Al元素；X、Y、Z、W的原子序数依次增大，原子最外层电子数之和为16，X与W同主族，那么W、X是第ⅣA～ⅥA族元素；Y的原子半径比X的大，那么X、Y分别在2个不同周期；Y是第ⅠA～ⅡA族元素，所以W、X是第ⅥA族元素，X是O元素、W是S元素；Y是ⅠA族元素，是Na元素。原子半径的大小顺序：r(S)＜r(Al)＜r(Na)，A错误；元素O、Na能形成氧化钠和过氧化钠，B错误；O的非金属性比S强，故H2O热稳定性比H2S强，C错误；氢氧化铝是两性氢氧化物，既能与强碱NaOH反响，又能与强酸H2SO4反响，D正确。13．按要求答复以下问题：(1)A和B为第3周期元素，其第一至第四电离能如下表所示：电离能(I)/kJ·mol－1I1I2I3I4A5781817274511578B7381451773310540A通常显____________价，B的基态原子核外电子排布式为________________。(2)以下图为元素周期表中局部元素某种性质(X值)随原子序数变化的关系：①短周期中原子核外p能级上电子总数与s能级上电子总数相等的元素是__________(填元素符号)。②同主族内不同元素的X值变化的特点是________________________；同周期内，随着原子序数的增大，X值的变化总趋势是________。周期表中X值的这种变化特点表达了元素性质的________变化规律。③X值较小的元素集中在元素周期表的____________(填字母)。a．左下角b．右上角c．分界线附近④以下关于元素此性质的说法正确的是____________(填字母)。a．X值可反映元素最高正化合价的变化规律b．X值可反映原子在分子中吸引电子的能力c．X值的大小可用来衡量元素金属性和非金属性的强弱答案(1)＋31s22s22p63s2(2)①O、Mg②从上到下X值逐渐减小增大周期性③a④bc解析(1)由于A元素的电离能I3≪I4，所以A元素的常见化合价为＋3价，那么A为Al元素；由于B元素的电离能I2≪I3，说明B最外层为2个电子，那么B为Mg元素，其核外电子排布式为1s22s22p63s2。(2)①p能级上电子总数与s能级上电子总数相等的短周期元素，只能是1s22s22p4或1s22s22p63s2，即O和Mg。②观察Li、Na、K……或F、Cl、Br、I等可以看出同主族元素的X值的变化规律。观察每一条曲线即可看出同周期内X值的变化规律。④根据②分析可知，X表示元素的电负性，它可以反映原子在分子中吸引电子的能力，也可以作为判断元素金属性和非金属性强弱的依据。14．(2023·晋江市季延中学期中)A、B、C、D是四种短周期元素，E是过渡元素。A、B、C同周期，C、D同主族，A的原子结构示意图为，B是同周期第一电离能最小的元素，C的最外层有三个成单电子，E元素的正三价离子的3d亚层为半充满。答复以下问题：(1)写出以下元素的名称：A________，B__________，C________，D________。(2)用元素符号表示D所在周期第一电离能最大的元素是________，电负性最大的元素是________。(3)E元素的正三价离子的电子排布式为_____________________________________，E元素在周期表中的位置是______________。(4)写出A的最高价氧化物与B的最高价氧化物的水化物反响的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)硅钠磷氮(2)NeF(3)[Ar]3d5第4周期Ⅷ族(4)SiO2＋2OH－=SiOeq\o\al(2－,3)＋H2O解析根据A的原子结构示意图知道x＝2，所以A为硅，B与A同周期且电离能最小，所以B为钠，C为第3周期元素且最外层有三个成单电子，所以C的价电子排布式为3s23p3，所以C为磷，D与磷同主族且为短周期元素，所以D为氮，E元素的正三价离子的3d亚层为半充满，所以E的三价离子的价电子排布式为3d5，那么其原子的价电子排布式为3d64s2，所以E为铁。根据元素及化合物的性质和元素周期律解答即可。15．X、Y、Z、W是元素周期表中原子序数依次增大的4种短周期元素，其相关信息如下表：元素相关信息XX的最高价氧化物对应的水化物化学式为H2XO3YY是地壳中含量最高的元素ZZ的基态原子最外层电子排布式为3s23p1WW的一种核素的质量数为28，中子数为14(1)W位于元素周期表第________周期________族；W的原子半径比X的________(填“大〞或“小〞)。(2)Z的第一电离能比W的______(填“大〞或“小〞)。(3)振荡下，向Z单质与盐酸反响后的无色溶液中滴加NaOH溶液直至过量，能观察到的现象是____________________________________________________________________________________________