高中化学人教版物质结构与性质第一章原子结构与性质单元测试 全国获奖

（人教版选修3）第一章《物质结构与性质》基础过关试题（考试时间：90分钟满分：100分）第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(本大题包括24个小题，每小题2分，共48分。)1.前四周期元素中,基态原子中未成对电子与其所在周期数相同的元素有(C)A.3种 B.4种C.5种 D.6种2．下列说法中，正确的是(B)A．构成分子晶体的微粒一定含有共价键B．在结构相似的情况下，原子晶体中的共价键越强，晶体的熔、沸点越高C．某分子晶体的熔、沸点越高，分子晶体中共价键的键能越大D．分子晶体中只存在分子间作用力而不存在任何化学键，所以其熔、沸点一般较低3.下列表达方式正确的是(D)A.Na+的电子排布图:B.硫离子的核外电子排布式:1s22s22p63s23p4C.碘化铵的电子式:[HH]+I-D.H2O电子式:H∶∶H4．氮化硼很难熔化，即使在熔融状态下也不导电，加热至3000℃方可汽化，下列对氮化硼的叙述，正确的是(B)A．氮化硼是分子晶体B．氮化硼是原子晶体C．氮化硼是离子晶体D．分子式为BN5．下列元素相关粒子的电子排布式中，前者一定是金属元素，后者一定是非金属元素的是(B)A．[Ne]3s1[Ne]3s2B．[Ar]4s1[Ne]3s23p4C．[Ne]3s2[Ar]4s2D．[He]2s22p4[Ne]3s23p56.下列各组指定的元素,不能形成AB2型化合物的是(D)A.2s22p2和2s22p4B.2s22p2和3s23p4C.3s2和3s23p5D.3s1和3s23p57．下列说法中正确的是(D)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几率大小8．多电子原子中，3s、3d、4p轨道能级次序为(A)A．3s<3d<4p B．3s>3d>4pC．3s<4p<3d D．无法确定9．关于晶体的下列说法正确的是(C)①在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子，只要有阳离子就一定有阴离子；②分子晶体的熔点一定比金属晶体的低；③晶体中分子间作用力越大，分子越稳定；④离子晶体中，一定存在离子键；⑤分子晶体中，一定存在共价键；⑥原子晶体中，一定存在共价键；⑦熔融时化学键没有破坏的晶体一定是分子晶体A．②④⑥ B．④⑤⑦C．④⑥⑦ D．③④⑦10．下列说法中，正确的是(A)A．1s22s12p1表示的是激发态原子的电子排布B．3p2表示3p能级有两个轨道C．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小D．同一原子中，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多11.下列对元素周期律和元素周期表的认识正确的是(B)A.元素周期律的本质是随着核电荷数的增加元素化合价呈周期性的变化B.核外电子排布的周期性变化是元素性质周期性变化的本质C.元素周期表中可以把元素分成s、p、d、ds四个区D.元素周期表中最外层电子数<2的元素一定是金属元素12.下列各组中的性质比较,正确的是(C)①酸性:HClO4>HBrO4>HIO4②碱性:Ba(OH)2>Ca(OH)2>Mg(OH)2③稳定性:HCl>H2S>PH3④还原性:F->Cl->Br-A.①②④ B.③④C.①②③ D.①②③④13.下列说法正确的是(D)A．熔点：锂<钠<钾<铷<铯B．由于HCl的分子间作用力大于HI，故HCl比HI稳定C．等质量的金刚石和石墨晶体所含碳碳键的数目相等D．已知AB的离子晶体结构如图所示，则每个A＋周围距离最近且等距的B－有8个14．下列各组物质各自形成晶体，均属于分子晶体的化合物是(B)A．NH3、HD、C10H18B．PCl3、CO2、H2SO4C．SO2、SiO2、P2O5D．CCl4、Na2S、H2O215．下列叙述正确的是(A)A．[Ar]3d64s2是基态原子的电子排布B．铬原子的电子排布式是：1s22s22p63s23p64s13d5C．铜原子的外围电子排布式是：3d94s2D．氮原子的轨道表示式是：16．具有下列电子层结构的原子或离子，其对应的元素一定属于同一周期的是(D)A．两原子其核外全部都是s电子B．最外层电子排布为2s22p6的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子C．原子核外M层上的s、p能级都充满电子，而d能级上没有电子的两种原子D．两原子N层上都有1个s电子，一个原子有d电子，另一个原子无d电子17．用R代表短周期元素，R原子最外层的p能级上的未成对电子只有2个。下列关于R的描述中正确的是(C)A．R的氧化物都能溶于水B．R的最高价氧化物所对应的水化物都是H2RO3C．R都是非金属元素D．R的氧化物都能与NaOH溶液反应【解析】：短周期元素的原子中，p能级上有2个未成对电子的原子的核外电子排布分别为1s22s22p2(C)、1s22s22p4(O)、1s22s22p63s23p2(Si)、1s22s22p63s23p4(S)，有四种元素，其中SiO2不溶于水，Si、S的最高价氧化物对应的水化物分别是H4SiO4、H2SO4，CO不与NaOH溶液反应。此题考查原子结构中未成对电子，p能级有2对未成对电子，由洪特规则和泡利原理知：p能级只有2个电子或只有2个成单电子，另一个p能级轨道填满，故答案有多重性。18.人们通常将在同一原子轨道上运动、自旋方向相反的2个电子,称为“电子对”,将在某一原子轨道上运动的单个电子,称为“未成对电子”。下列基态原子的电子排布式中,未成对电子数最多的是(C)A.1s22s22p63s23p6B.1s22s22p63s23p63d54s2C.1s22s22p63s23p63d54s1D.1s22s22p63s23p63d104s119．由短周期元素构成的某离子化合物中，一个阳离子和一个阴离子核外电子数之和为20。下列说法中正确的是(A)A．晶体中阳离子和阴离子个数不一定相等B．晶体中一定只有离子键没有共价键C．所含元素一定不在同一周期也不在第一周期D．晶体中阳离子半径一定大于阴离子半径20．下列说法中正确的是(B)A．化学键都具有饱和性和方向性B．晶体中只要有阴离子，就一定有阳离子C．氢键具有方向性和饱和性，也属于一种化学键D．金属键由于无法描述其键长、键角，故不属于化学键。解析：离子键、金属键没有饱和性、方向性；氢键不属于化学键；金属键属于化学键。21．下列叙述不正确的是(C)A．金属晶体的一个晶胞中所含的原子数：钾型＝镁型<铜型B．在卤族元素(F、Cl、Br、I)的氢化物中，HCl的沸点最低C．CaH2、Na2O2晶体的阴、阳离子个数比分别为2:1、1:1D．晶体熔点：金刚石>食盐>冰>干冰22．科学家最近研制出有望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3(如下图所示)。已知该分子中N—N—N键角都是108.1°，下列有关N(NO2)3的说法正确的是(C)A．分子中N、O间形成的共价键是非极性键B．分子中4个氮原子共平面C．该分子中的中心氮原子还有一对孤电子对D．15.2g该物质含有6.02×1022个原子【解析】：选项具体分析结论A分子中N、O间形成的共价键为不同元素原子之间形成的共价键，属于极性键错误BN(NO2)3的分子结构与NH3相似，分子中四个N原子构成三角锥形错误C该分子中N—N—N键角都是108.1°，分子构型为三角锥形，中心氮原子还有一对孤电子对正确D因为1个N(NO2)3分子含有10个原子，15.2g该物质，即0.1mol含有6.02×1023个原子错误23．X与Y两元素的阳离子具有相同的电子层结构，X元素的阳离子半径大于Y元素的阳离子半径，Y与Z两元素的原子最外层电子排布相同，Z元素的第一电离能大于Y元素的第一电离能，则X、Y、Z的原子序数为(B)A．X>Y>Z B．Y>X>ZC．Z>X>Y D．Z>Y>X24．X、Y、Z、W、R是5种短周期元素，其原子序数依次增大。X是元素周期表中原子半径最小的元素，Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，Z、W、R处于同一周期，R与Y处于同一族，Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等。下列说法正确的是(C)A．元素Y、Z、W具有相同电子层结构的离子，其半径依次增大B．元素X不能与元素Y形成化合物X2Y2C．元素Y、R分别与元素X形成的化合物的热稳定性：XmY>XmRD．元素W、R的最高价氧化物的水化物都是强酸【解析】：X是原子半径最小的元素，即为H；Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，则为O；R、Y同一族，则R为S；Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等，结合Z、W、R处于同一周期，且原子序数依次增大，则可推出Z为Na，W为Al。A项，元素Y、Z、W的离子半径应是依次减小，不正确；B项，X元素可与Y元素形成H2O2，不正确；D项，元素W的最高价氧化物对应的水化物是两性物质，不正确。第Ⅱ卷(非选择题共52分)二、非选择题(共52分)25．(10分)生物质能是一种洁净、可再生能源。生物质气(主要成分为CO、CO2、H2等)与H2混合，催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一。(1)上述反应的催化剂含有Cu、Zn、Al等元素。写出基态Cu2＋的核外电子排布式：________；(2)根据等电子原理，写出CO分子的结构式________；(3)甲醇催化氧化可得到甲醛，甲醛与新制Cu(OH)2的碱性溶液反应生成Cu2O沉淀。①甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为________；②甲醛分子的空间构型是________；③1mol甲醛分子中σ键的数目为________。【答案】：(1)1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9(2)C≡O(3)①sp2杂化②平面三角形③3NA(或1.806×1024)26．(14分)A、B、C都是短周期元素。B、C的离子核外电子排布相同，组成B2C型离子化合物。A、B元素的化合价相同，A、C元素组成的化合物中，A占11.1%，在标准状况下，0.04molB元素的单质与水完全反应放出448mLH2。(1)写出各元素的符号：A是_______，B是________，C是_______。(2)写出A元素组成的单质的电子式：_________，其属于________分子(填“极性”或“非极性”)。(3)写出A和C组成的化合物的形成过程(用电子式表示)：______，属于________分子(填“极性”或“非极性”)；该分子的中心原子采用的是________杂化。(4)A、C还可以形成另一种化合物，该化合物是一种氧化剂，其溶液有弱酸性，试写出其分子式：________、电子式：________。分子中的化学键有________共价键和______共价键。是________分子(填“极性”或“非极性”)。【答案】：(1)HNaO(2)HH非极性(3)2Heq\o(\s\up11(),\s\do4(×))＋eq\o(\s\up11(),\s\do4(·))eq\o(O,\s\up11(··),\s\do4(··))eq\o(\s\up11(),\s\do4(·))→Heq\o\al(·,×)eq\o(O,\s\up11(··),\s\do4(··))eq\o\al(·,×)H极性sp3(4)H2O2H:eq\o(O,\s\up11(··),\s\do4(··)):eq\o(O,\s\up11(··),\s\do4(··)):H极性非极性极性【解析】：B与C可形成B2C型离子化合物，且其离子的核外电子排布相同，说明B为＋1价的金属元素，所以C为－2价的非金属元素，A、C形成的化合物为A2C，其中A占11.1%，可确定A为H，A、B、C均为短周期元素，所以B为Na，B、C离子的核外电子排布相同，所以C为O。第(4)小题由H2O2的性质不难回答。27.(14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。

(3)最高价氧化物对应水化物中碱性最强的化合物是(写化学式,下同);最高价氧化物对应水化物中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)SnMgZnBr(2)ds1s22s22p63s23p63d10(3)Mg(OH)2HBrO4(4)MgBr【解析】:(1)A是第五周期第ⅣA族元素,则A元素为Sn。由于B是第三周期元素,且其价电子数为2,所以B元素为Mg。由于C、D的原子序数均大于B,C、D的价电子为2、7,且C、D的次外层电子数均为18个,因此,C应该为第ⅡB族元素Zn,又因为原子序数Zn<D<Sn,所以D应为第ⅦA族元素Br。(2)锌元素基态原子的外围电子排布式为3d104s2,它位于元素周期表的ds区,Zn2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d10。(3)金属性Mg>Zn>Sn,故最高价氧化物对应水化物碱性最强的是Mg(OH)2。Br是非金属,其最高价氧化物对应水化物呈酸性,其化学式为HBrO4。(4)元素的第一电离能越小,表示其失去一个电子的能力越强,其金属性越强,故镁元素的第一电离能最小。电负性越大,表示其吸引电子的能力越强,其非金属性越强,故电负性最大的为溴元素。28．(14分)短周期的5种非金属元素，其中A、B、C的原子最外层电子排布可表示为：A：asa，B：bsbbpb，C：csccp2c，D与B同主族，E在C的下一周期，且是同周期元素中电负性最大的元素。回答下列问题：(1)由A、B、C、E四种元素中的两种元素可形成多种分子，下列分子①BC2、②BA4、③A2C2、④BE4，其中属于极性分子的是________(填序号)。(2)C的气态氢化物比下一周期同族元素的气态氢化物沸点还要高，其原因是___________________________________________。(3)B、C两元素能和A元素组成两种常见的溶剂，其分子式分别为_______、________。相同条件下DE4在前者中的溶解度________(填“大于”或“小于”)在后者中的溶解度。(4)BA4、BE4和DE4的沸点从高到低的顺序为______________(填化学式)。(5)A、C、E三种元素可形成多种含氧酸，如AEC、AEC2、AEC3、AEC4等，以上列举的四种酸其酸性由强到弱的顺序为：____________(填化学式)。【答案】：(1)③(2)H2O分子间形成了氢键(3)C6H6H2O大于(4)SiCl4>CCl4>CH4(5)HClO4>HClO3>HClO2>HClO【解析】：由s轨道最多可容纳2个电子可得：a＝1，b＝c＝2，即A为H，B为C，C为O。由D与B同主族，且为非金属元素得D为Si；由E在C的下一周期且E为同周期元素中电负性最大的元素可知E为Cl。(1)①、②、③、④分别为CO2、CH4、H2O2、CCl4，其中H2O2为极性分子，其他均为非极性分子。(2)O元素的常见氢化物为H2O，H2O分子间可形成氢键是其沸点较高的重要原因。(3)B、A两元素组成苯，C、A两元素组成水，两者都为常见的溶剂，SiCl4为非极性分子，易溶于非极性溶剂苯中。(4)BA4、BE4、DE4分别为CH4、CCl4、SiCl4，三者结构相似，相对分子质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增强，故它们的沸点顺序为SiCl4>CCl4>CH4。(5)这四种酸分别为HClO、HClO2、HClO3、HClO4，氯元素的含氧酸的通式可写为(HO)mClOn(m≥1；n≥0)，n值越大，酸性越强，故其酸性由强到弱的顺序为HClO4>HClO3>HClO2>HClO。24．(12分)下表中实线是元素周期表的部分边界，其中上边界并未用实线标出。根据信息回答下列问题：(1)周期表中基态Ga原子的最外层电子排布式为___________。(2)Fe元素位于周期表的__________分区；Fe与CO易形成配合物Fe(CO)5，在Fe(CO)5中铁的化合价为________。已知：原子数目和电子总数(或价电子总数)相同的微粒互为等电子体，等电子体具有相似的结构特征。与CO分子互为等电子体的分子和离子分别为________(填化学式，下同)和________。(3)在CH4、CO、CH3OH中，碳原子采取sp3杂化的分子有________。(4)根据VSEPR理论预测EDeq\o\al(－,4)的空间构型为________。B、C、D、E原子相互化合形成的分子中，所有原子都满足最外层8电子稳定结构的分子的分子式为________________(写2种)。解析：配合物Fe(CO)5中铁原子是中心原子，一氧化碳是配位体，铁的化合价是0。双原子分子中具有10个价电子且与CO互为等电子体的分子是N2，离子是CN－。CO的结构式与N2相似。形成4个单键的碳原子采取sp3杂化。由A、B、C、D、E在元素周期表中的位置可知，它们分别是H、C、N、O、Cl。ClOeq\o\al(－,4)中1个氯原子结合4个氧原子，是正四面体形。B、C、D、E原子相互化合形成的分子中，所有原子都满足最外层8电子稳定结构的有CO2、NCl3、CCl4、CO等。答案：(1)4s24p1(2)d0N2CN－(3)CH4、CH3OH(4)正四面体形CO2、NCl3、CCl4、CO(任写2个)28．(12分)(1)下表中的实线是元素周期表的部分边界，请在表中用实线补全元素周期表的边界。(2)元素甲是第三周期ⅥA族元素，请在下面方框中按氦元素的式样，写出元素甲的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量和最外层电子排布。(3)元素乙的3p能级中只有1个电子，则乙原子半径与甲原子半径比较：________>________(用化学式表示，下同)，甲、乙的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱为________>________。(4)元素周期表体现了元素周期律，元素周期律的本质是原子核外电子排布的________，请写出元素在元素周期表中的位置与元素原子结构的关系：____________________。解析：(2)氦元素在元素周期表中显示的相关信息如下：第三周期ⅥA族元素为S。(3)由题意，元素乙的电子排布式为1s22s22p63s23p1，则为铝(Al)，与硫元素为同周期，且在硫元素左边，由元素周期律知识可推知答案。(4)由元素原子结构推断位置规律：周期数＝电子层数，主族序数＝最外层电子数。答案：(1)如下图(2)eq\x(\a\al(16S,硫,323s23p4))(3)AlSH2SO4Al(OH)3(4)周期性变化元素的周期数等于原子的电子层数；元素的主族序数等于原子的最外层电子数15.(10分)(1)铝原子核外电子云有种不同的伸展方向,有种不同运动状态的电子。

(2)用“>”或“<”填空:第一电离能离子半径酸性SiS

O2- Na+

H2SO4 HClO4

(3)合成氨工艺的一个重要工序是铜洗,其目的是用铜液[醋酸二氨合铜(Ⅰ)、氨水]吸收在生产过程中产生的CO和CO2等气体。铜液吸收CO的反应是放热反应,其反应方程式为:Cu(NH3)2Ac+CO+NH3[Cu(NH3)3CO]Ac。铜液的组成元素中,短周期元素原子半径从大到小的排列顺序为。其中氮元素原子最外层电子排布的轨道表示式是。通过比较可判断氮、磷两种元素的非金属性强弱。

解析:(1)Al的核外电子云有s电子云、p电子云两种,s电子云在空间只有1种伸展方向,p电子云在空间有3种不同的伸展方向。(2)同一周期从左到右元素原子的第一电离能呈增大趋势(但第ⅡA族的大于第ⅢA族的,第ⅤA族的大于第ⅥA族的),所以Si<S;核外电子总数相同的简单粒子,核电荷数越大,半径越小,所以r(11Na+)<r(8O2-);同一周期,从左到右最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强,所以酸性:HClO4>H2SO4。(3)铜液的组成元素中属于短周期元素的有C、H、O、N,根据原子半径变化规律可知,原子半径C>N>O>H;氮元素原子最外层有5个电子,根据核外电子排布的规律可知最外层排布的轨道式是;比较元素的非金属性强弱,我们可以通过比较元素气态氢化物低温稳定性或