高中化学第一章《原子结构与性质》能力提升单元检测

《原子结构与性质》能力提升单元检测

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一、单选题(16小题，每小题3分，共48分)

1.下列说法正确的是

A.第二能层含有2s、2P和2d三个能级B.处于同一能层的电子能量一定相同

C.原子中3d2表示3d能级有两个轨道D.F原子中s轨道的电子云轮廓都为球形

【答案】D

【解析】A.第二能层含有2s、2P两个能级，所以不存在2d能级，选项A错误；

B.处于同一能层的电子可能有s电子、p电子或d电子，d电子能量〉p电子能量〉s电子

能量，所以处尸同一能层的电子能量不一定相同，选项B错误；

C.d能级的轨道数为5,即3d能级有5个轨道，3d2表示3d能级有两个电子，选项C错

误；

D.s轨道的电子云轮廓为球形，即Is、2s、3s等电子云轮廓都为球形，所以F原子中s轨

道的电子云轮廓都为球形，选项D正确；

答案选D。

2.下列说法正确的是

A.2P能级有3个轨道

B.Is、2s、3s的电子云轮廓图形状不同

C.p轨道呈哑铃形，因此p轨道上电子的运动轨迹呈哑铃形

D.同一能层的p轨道电子能量不一定高于s轨道电子能量

【答案】A

【解析】A.任何能级的p能级都有3个p轨道，故A正确；

B.不同能级的s轨道的形状都是球形，只是球的半径不同，故B错误；

C.p轨道呈哑铃形，因此p轨道上电子云密度分布呈哑铃形，不是电子的实际运动轨迹，

故C错误；

D.同一能层的p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量，故D错误；

故选Ao

3.下列说法错误的是

A."S电子的能量不一定高于(〃-l)p电子的能量

B.6c的电子排布式Is22s?2p；违反了洪特规则

C.电子排布式(2,Sc)ls”s22P63s%3d'违反了构造原理

D.电子排布式(”Ti)ls22s22P63s小。违反了泡利原理

【答案】A

【解析】洪特规则：在相同能量的原子轨道上，电子的排布将尽可能占据不同的轨道，而

且自旋方向相同，即为洪特规则，又称为最多轨道原理，一般电子总是尽先自旋平行地分

占不同轨道。

泡利原理：不能有两个或两个以上的粒子处于完全相同的状态，也就是一个亚层中最多能

有2个电子，其自旋相反。

A.ns电子的能量一定高于(n-l)p电子的能量，A错误；

B.对于C原子来说，2P能级有3个能量相同的原子轨道，最后2个电子应以自旋状态相

同的方式分布在两个不同的2P轨道上，违反了洪特规则，B正确；

C.根据轨道能量高低顺序可知E4s<E3d，对于2iSc原子来说，最后3个电子应先排满4s轨

道，再排3d轨道，应为Is22s22P63s23P63dzs2,故违反了构造原理，C正确；

D.对于22Ti原子来说，3P能级共有3个轨道，最多可以排6个电子，如果排10个电

T-，则违反了泡利原理，D正确

故选A»

4.下列各原子或离子的电子排布式或电子排布图表示正确的是

A.Ca2+：Is22s22P63s23P6

B.F-：Is22s23P6

C.P：最外层电子排布图为

D.Cr：Is22s22P63s23P63d44s2

【答案】A

【解析】A.Ca为20号元素，电子排布式为Is22s22P63s23P64s2,则Ca2+的电子排布式为

Is22s22P63s23P6,A正确；

B.F为9号元素，F-的核外有10个电子，电子排布式为Is22s22P6,B不正确；

C.P的价电子排布为3s23P-二根据洪特规则，最外层电子排布图为网门I1IH,C不

正确；

D.Cr为24号元素，电子排布式为：Is22s22P63s23P63d54sl(应符合洪特规则)，D不正确；

故选Ac

5.如表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表一种化学元素。

A.K位于元素周期表中第四周期第IIB族，属于ds区元素

B.J位于元素周期表中第四周期第IVB族，属于d区元素

C.F位于元素周期表中第三周期第HA族，属于s区元素

D.I位于元素周期表中第三周期第VHA族，属于ds区元素

【答案】C

【解析】根据图中元素周期表可知，A为Li,B为Be,C为C,D为N,E为Na,F为

Mg,G为Al,H为S,I为CLJ为Cr,K为Cu,M为Br,L为Ba。

A.K位于元素周期表中第四周期第IB族，属于ds区元素，A错误；

B.J位于元素周期表中第四周期第VIB族，属于d区元素，B错误；

C.F位于元素周期表中第三周期第nA族，属于s区元素，C正确；

D.I位于元素周期表中第三周期第VIIA族，属于p区元素，D错误；

故答案选C。

6.元素周期表和元素周期律对于其他与化学相关的科学技术有指导作用。下列说法中不正

确的是()

A.在周期表一定区域内寻找元素、发现物质的新用途是一种相当有效的方法

B.利用元素周期表中右上角区域的元素研制新型农药

C.在过渡金属中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料

D.在元素周期表左下方区域的金属元素中寻找半导体材料

【答案】D

【解析】A.元素周期表中相邻元素性质具有相似性，在周期表一定区域内寻找元素、发

现物质的新用途是一种相当有效的方法，故A正确；

B.元素周期表中右上角区域的元素为非金属元素，利用元素周期表中右上角区域的元素

研制新型农药，故B正确；

C.稀有金属材料和催化剂材料以及耐高温耐腐蚀的合金材料通常属于过渡金属，故C正

确：

D.在元素周期表的金属与非金属的分界线附近的元素，常用于半导体材料-，故D错误;

选Do

7.元素化学性质随着原子序数的递增呈现周期性变化的原因是

A.原子半径的周期性变化

B.电负性的周期性变化

C.第一电离能的周期性变化

D.原子核外电子排布的周期性变化

【答案】D

【解析】元素化学性质随着原子序数的递增呈现周期性变化的原因是原子核外电子排布的

周期性变化，原子核外电子排布的周期性变化决定了原子半径的周期性变化、元素化合价

的周期性变化、金属性和非金属性的周期性变化，第一电离能的周期性变化，电负性的周

期性变化，故选D。

8.对Na、Mg、Al的有关性质的叙述中，正确的是

A.金属性：Na<Mg<AlB.电负性：Na<Mg<AI

C.第一电离能：Na<Mg<AlD.还原性：Mg<Al<Na

【答案】B

【解析】A.Na,Mg,Al位于同一周期，金属性从左至右，逐渐减小，即Na>Mg>Al,故

A错误；

B.同一周期元素，电负性从左至右逐渐增大，即Na<Mg<AL故B正确；

C.同一周期，第一电离能从左至右呈增大趋势；此外需要注意同一周期，第一电离能的

特殊情况：1IA>IIIA,VA>VIA,故第一电离能：Na<AKMg,故C错误；

D.Na,Mg,Al位于同一周期，还原性从左至右，逐渐减小，即AI<Mg<Na,故D错

误；

故答案选B。

9.通过分析元素周期表的结构和各元素性质的变化趋势，下列关于碳At（原子序数为85）

及其化合物的叙述中肯定不正确的是

A.At元素位于第六周期VIIA族

B.相同条件下HAt比HI稳定

C.AgAt是一种难溶于水的化合物

D.由KAt的水溶液制备碳的化学方程式为2KAt+C12=2KCl+At2

【答案】B

【解析】A.I与At相邻，I为第五周期元素，所以At位于第六周期VIIA族，选项A正

确；

B.非金属性I>At,则气态氢化物稳定性为HI>HAt,选项B不正确；

C.除AgF能溶于水，卤素中其它AgX不溶于水，则AgAt是一种难溶于水的化合物，选

项C正确；

D.由同主族性质变化规律可知，氧化性氯气大于Ab，则发生2KAt+Cb=2KCl+At2，选

项D正确；

答案选B。

10.A、B、C、D、E五种元素的核电荷数依次增大，且都小于20.其中C、E是金属元

素；A和E属于同一族，价层电子排布式均为ns\B和D也属于同一族，它们原子最外

层的p轨道电子数是s轨道电子数的2倍，C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电

子数的一半。下列说法错误的是

A.金属性：E>CB.D的价层电子排布式为3s?3p4

C.A和B形成的化合物不止一种D.最高价氧化物对应水化物酸性：B>D

【答案】D

【解析】A、B、C、D、E五种元素的核电荷数依次增大，且都小于20,C、E为金属元

素，A和E价层电子排布式均为n$l则A、E均为第IA族元素，A不是金属元素，则A

为H,B和D同族，最外层的p轨道电子数是s轨道的2倍，则B和D为第VIA族的元

素，则B为O,D为S,则E为K,C原子最外层电子数等于D原子最外层电子数的一

半，则C为A1。

A.根据分析可知，E为K,C为AL金属性E>C,A正确；

B.D为S,其价层电子排布式为3s23p』，B正确；

C.A和B形成的化合物有H2O和H2O2，C正确；

D.B为O,没有最高价氧化物对应水化物，D错误；

故答案选D。

11.某元素的最外层电子数为2,价电子层的电子总数为5,并且是同族中原子序数最小的

元素，关于该元素的判断错误的是

A.电子排布式为1S22s22P63s23P63d34s2

B.该元素为V

C.该元素为HA族元素

D.该元素位于d区

【答案】C

【解析】某元素的最外层电子数为2,价电子层的电子总数为5,则价电子排布为(n-

l)d3ns2,其为过渡元素，并且是同族中原子序数最小的元素，则其位于该族元素的最上

方，其价电子排布式为3d34s2。

A.由分析知，该元素为第四周期元素，价电子排布式为3d34s2,电子排布式为

Is22s22P63s23P63d34s2,A正确；

B.该元素的核电荷数为23,元素符号为V,B正确；

C.该元素的价电子数为5,为VB族元素，C错误；

D.该元素为VB族元素，位于元素周期表中d区，D正确；

故选C。

12.下列各组表述中，两个微粒一定属于同种元素原子的是

A.3d能级为半满的基态原子和核外电子的价电子排布为3d54s2的原子

B.2p能级有一个未成对电子的基态原子和价电子排布为2s2P5的原子

C.M层全充满而N层为4S2的原子和核外电子排布为Is22s22P63s23P63d64s2的原子

D.最外层电子数是核外电子总数的1/5的原子和价电子排布为的4s24P5的原子

【答案】D

【解析】A.3d能级为半满的基态原子，可能是镒，也可能是铭，价电子排布为3d54s2的

原子只能是锦，二者不一定是同种元素的原子，A不正确；

B.2P能级有一个未成对电子的基态原子，价电子排布可能是2s2P5,也可能是2s22p\B

不正确；

C.M层全充满而N层为4s2的原子，是30号元素锌的原子，而核外电子排布为

Is22s22P63s23P63d64s2的原子，是26号元素铁的原子，C不正确；

D.最外层电子数是核外电子总数g的原子是Br,其核外电子排布为

Is22s22P63s23P63a4s24P5,而价电子排布为4s24P5的原子也为Br,为同一原子，D正确；

故选D。

13.玉兔二号，嫦娥四号任务月球车，于2019年1月3日22时22分完成与嫦娥四号着陆

器的分离，驶抵月球表面，首次实现月球背面着陆，成为中国航天事业发展的又一座里程

碑。月球车一般用装Pu作为热源材料。下列关于善Pu的说法正确的是

玉兔二号月球车

A.攀pu与？u互为同位素

B.皆Pu与竽Pu不互为同位素

C.非Pu与ZU具有完全相同的化学性质

D.攀pu与贯pu具有相同的最外层电子数

【答案】D

【解析】A.rPu与哥⑪质子数不相同，不互为同位素，选项A错误;

B.贯Pu与;；Pu质子数相同，中子数不同的同种元素的不同核素，互为同位素，选项B

错误;

C.非Pu与置U质子数不相同，属于不同的元素，不可能具有完全相同的化学性质，选项

C错误；

D.fPu与竽Pu的质子数相同，具有相同的最外层电子数，选项D正确；

答案选D。

14.某元素X的逐级电离能如图所示，下列说法正确的是

A.X元素可能为+4价

B.X的最高价氢氧化物一定为强碱

C.X为第五周期元素

D.X与氯气反应生成化合物为XCL

【答案】D

【解析】根据电离能图知，第三电离能和第四电离能之间的差距最大，所以该原子最外层

有3个电子，属于第WA族元素。

A.X元素最外层有3个电子，可能为+3价，故A错误；

B.X元素最外层有3个电子，属于第IIIA族元素，则X的最高价氢氧化物不可能是强

碱，故B错误；

C.周期数=核外电子层数，图象中没有显示X原子有多少电子层，因此无法确定该元素位

于第几周期，故C错误；

D.该主族元素最外层有3个电子，在反应中容易失去3个电子形成X3+,所以X与氯反

应时可能生成XCI3,故D正确；

故答案选D。

15.现有三种元素基态原子的电子排布式：①Is22s22P63s23P4；②Is22s22P63s23P3；

③Is22s22P3。下列有关比较正确的是

A.第一电离能：③>②>①B.原子半径：①>②>③

C.电负性：③>②>①D.最高正化合价：③>②>①

【答案】A

【解析】A.同主族元素从上到下，元素的第一电离能逐渐而减小，同一周期元素的第一

电离能随原子序数的增大而增大，但当元素处于第VA时，其原子核外电子处于半充满的

稳定状态，第一电离能大于同一周期相邻元素，则第一电离能：③(N)>②(P)>①(S),A

正确；

B.同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大；同周期元素从左到右，原子半径逐渐减

小，则原子半径：②(P)>①(S)>③(N),B错误；

C.一般来说，同周期元素从左到右，电负性逐渐变大，同主族元素从上到下，电负性逐

渐变小,则电负性：③(N)>②(P),①⑸)②(P),C错误;

D.N、P是同一主族元素，原子核外最外层电子数相同，因此它们的最高正化合价相同，

都为+5价，D错误

故合理选项是Ao

16.下列说法正确的是

A.同一周期中，IIA族与IHA族元素原子的核电荷数都相差1

B.同一周期中，随着核电荷数的增加，元素的原子半径逐渐增大

C.一般来说，同一原子中，在离核较远的区域运动的电子能量较高

D.原子核外电子排布，先排满K层再排L层、先排满M层再排N层

【答案】C

【解析】A.同一周期中，IIA族与HIA族元素若在第二、三周期原子序数相差1,若在第

四、五周期相差11；若在第六、七周期相差25,选项A错误；

B.同一周期中，随着核电荷数的增加，原子核对核外电子的束缚力逐渐增强，元素的原

子半径逐渐减小，选项B错误；

C.电子能量越低，挣脱原子核束缚的能力弱，在距离原子核近的区域运动，电子能量

高，挣脱原子核束缚的能力强，在距离原子核远的区域运动，选项c正确；

D.原子核外电子排布，先排满K层再排L层，但副族元素的M层不一定全部排满再排N

层，选项D错误；

答案选C。

二、填空题(4小题，共52分)

17.(13分)回答下列问题：

(1)元素Mn与O中，基态原子核外未成对电子数较多的是。

(2)基态Ge原子有个未成对电子。

(3)馍元素基态原子的3d能级上的未成对电子数为o

(4)基态Fe原子有个未成对电子。

(5)基态K原子中，核外电子占据最高能层的符号是,占据该能层电子的电子云轮

廓图形状为0

(6)Cu的价层电子排布图为。

(7)氮原子的基态电子排布式为。

(8)NFh的电子式。

【答案】(l)Mn

(2)2

(3)2

(4)4

⑸N球形

3d4s

⑹回匹巫]田

(7)Is22522P3

H：N：H

(8)H

【解析】(1)基态Mn的价电子排布式为：3d54s2,基态O价电子排布式为：2s22P九元素

Mn与O中，基态O中未成对电子数为2,基态Mn中未成对电子数为5,故答案为：

Mn；

(2)基态Ge原子价电子排布式为：4s24P2,4P轨道有2个未成对电子，故答案为：2；

(3)Ni元素原子核外电子数为28,核外电子排布式为：Is22s22P63s23P63d84s2,3d能级上

的未成对电子数为2,故答案为：2；

(4)26号元素Fe基态原子核外电子排布式为Is22s22P63s23P63d64s2,可知在3d上存在4

个未成对电子，故答案为：4；

(5)K为19号元素，核外电子排布为[Ar]4sl占据的最高能层为第4层，能层符号为

N,占据该能层的电子为4s电子，电子云轮廓图形状为球形，故答案为：N；球形；

3d4s

(6)Cu原子价层电子排布式为3di04sl价层电子排布图为：EEEEE]EJ.

(7)N原子核外有7个电子，则氮原子的电子排布式Is22s22P3；

(8)氨气为共价化合物，分子中存在3对共用电子对，氮原子最外层达到8个电子，氮原

H>N>H

子最外层达到着个电子，氨气分子的电子式为H。

18.(13分)回答下列问题：

(1)在基态多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误的是(填字母，下同)。

A.最易失去的电子能量最高

B.同一个电子层上的不同能级上的原子轨道，能量大小不同

C.p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量

D.在离核最近区域内运动的电子能量最低

(2)下列说法正确的是。

A.一个原子轨道上只能有1个电子

B.处在同一原子轨道上的电子运动状态完全相同

C.处在同一电子层上的电子(基态)能量一定相同

D.处在同一能级中的电子(基态)能量一定相同

(3)比较下列多电子原子的原子轨道的能量高低。

①Is,3d；

②3s,3p,3d；

③2p,3p,4p；

④3px，3py>3pz。

(4)符号3Px所代表的含义是。

A.3Px轨道上有3个电子

B.第3个电子层3Px轨道有三个伸展方向

C.px电子云有3个伸展方向

D.第3个电子层沿x轴方向伸展的p轨道

【答案】(1)C

(2)D

(3)ls<3d3s<3p<3d2p<3p<4p3px=3pj=3pz

(4)D

【解析】(1)A.能量越高的电子在离核越远的区域内运动，也就越容易失去，选项A正

确；

B.多电子原子在第n层中不同能级的能量大小顺序为E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf),选项B

正确；

C.同一电子层中的p轨道电子能量一定比s轨道电子能量高，但外层s轨道电子能量比内

层p轨道电子能量高，选项C不正确；

D.离核越近，电子能量越低，选项DiE确；

答案选C；

(2)A.同一原子轨道上最多容纳2个电子，并且自旋方向相反，选项A不正确；

B.同一原子轨道上最多容纳2个电子，并且自旋方向相反，选项B不正确；

C.电子的能量由电子层和能级共同决定，同一电子层(n相同)，根据能量的不同又分为不

同的能级，所以同一电子层不同能级上的电了•的能量不同，选项C不正确；

D.处在同一能级中的电子能量相同，选项D正确；

答案选D；

(3)在多电子原子中，原子轨道能量的高低存在如下规律：

①形状相同的原子轨道能量的高低：ls<2s<3sv4s……，3d<4d<5d……；

②相同电子层上原子轨道能量的高低：ns<np<nd<nf；

③电子层和能级均相同的原子轨道的能量相等，如3Px=3p,=3p,轨道的能量相等；

(4)3px中，3表示第3电子层，p原子轨道在空间的分布分别沿x、y、z三个方向，px表示

沿x轴方向伸展的p轨道。

19.(13分)依据原子结构知识回答下列问题。

(1)下列有关说法错误的是。

A.简单离子的还原性：P3>O2>F-

B.在元素周期表第二周期中元素原子的第一电离能介于硼和氮之间的元素有两种

C.焰色试验与电子跃迁有关

D.基态铝原子占据的最高能级的电子云轮廓图的形状为球形

(2)基态V原子中具有种不同能量的电子，具有种不同空间运动状态的电

子，具有种不同运动状态的电子。

(3)基态Cu原子的简化电子排布式为,基态Se原子的价电子轨道表示式为

,基态Mn2+的价电子排布式为。

⑷LizO是离子晶体，其形成过程中的能量变化如图(a)所示。

・+/、、-2908kJ・mo『……小

4LI=L/U、日日

1040kJ-mol1703kJ-mol1

2Li(g)0(g)

318kJ・moH249kJ-moF1

i、-598kJ,mol1

2Li(晶体)+-1O2(g).....................---------------

图(a)

可知，Li原子的第一电离能为_______kJmol1,0=0键键能为_______kJmol'o

【答案】(1)BD

(2)71323

□FTFn

(3)[Ar]3di。4sl4s4P3d5

⑷520498

【解析】(1)A.元素的非金属性越强,其简单离子的还原性越弱，非金属性：F>0>

P,则简单离子的还原性：p3->O2->F,故A正确;

B.在元素周期表第二周期中元素原子的第一电离能介于硼和氮之间的元素有Be、C、O

元素，三种元素，故B错误；

C.形成烟花的过程中金属原子由较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态，

电子发生跃迁，故C正确；

D.基态铝原子占据的最高能级为p能级，p能级的电子电子云形状为哑铃形，故D错

误；

故答案为：BD；

(2)基态V原子核外电子排布式为Is22s22P63s23P63d34s2,该原子中具有Is、2s、2p、

3s、3p、3d、4s共7种不同能量的电子，s能级的电子有1种空间运动状态，p能级上的电

子有3种不同空间运动状态，d能级上的电子有5种不同空间运动状态，所以具有

1+1+3+1+3+3+1=10种不同空间运动状态的电子，每一个电子具有一种移动状态，所以具

有23种不同运动状态的电子，故答案为：7；10；23；

(3)基态Cu原子核外有29个电子，根据构造原理书写其简化基态核外电子排布式为

[Ar]3d">4si,基态Se原子的价电子为4s、4P能级上的电子，其价电子轨道表示式为

4s4P,基态Mn?+的价电子为3d能级上的5个电子，其价电子排布式为

回FWF

3d5,故答案为：4s4P.3d5；

(4)Li原子的第一电离能为Li(g)原子失去1个电子形成Li+(g)所需要的能量，故Li的第

一电离能为：1040?/mol=520kj/moi；0=0键键能是指断裂ImolO=O键生成0(g)原子所

需能量,故0=0键的键能为:2x249kJ/mol=498kJ/mol,故答案为:520；498。

20.(13分)I、如图表示元素周期表中部分元素的某种性质(X值)随原子序数变化的关系

示意图。

原手序数

(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)。

⑵预测S元素与Se元素X值的大小关系为，X值最小的元素在元素周期表中的位

置是(放射性元素除外)。

(3)下列关于元素性质的说法正确的是(填标号)。

a.X值可反映元素最高正化合价的变化规律

b.X值可反映元素在化合物中吸引电子的能力

c.X值的大小可用来判断元素金属性和非金属性的强弱

II、今有①CH3coOH、②HC1、③HzSO,三种溶液，根据要求回答下列问题：

(4)pH相同的三种酸溶液各1mL,加水稀释相同倍数后，溶液中水电离出来的c(l「)的关系

为。(用序号填空，下同)

(5)当它们pH相同、体积相同时，分别加入足量锌，相同状况下产生气体体积关系为

(6)中和等体积相同浓度的烧碱溶液，需同浓度的三种溶液的体积分别为V?、V3,则

M、V?、V