2020版高中化学 第1章 原子结构章末复习章末检测试卷 鲁科版选修3
第1章 原子结构
章末检测试卷(一)
(时间：90分钟 满分：100分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)
1．下列说法中正确的是( )
A．处于最低能量状态的原子叫做基态原子
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
答案 A
解析 B中，3p2表示3p能级有2个电子；能级序数相同时，无论电子层数为多少，轨道数均相同，但电子层序数越大，电子的能量越大，故C、D均不正确。
2．某原子核外电子排布式为ns2np7，它违背( )
A．泡利原理 B．能量最低原则
C．洪特规则 D．洪特规则特例
答案 A
解析 泡利原理：一个原子轨道中最多只能容纳两个电子，并且这两个电子的自旋方向相反。p能级只有3个原子轨道，最多只能容纳6个电子，故电子排布式ns2np7违背了泡利原理，A正确。
3．下列叙述错误的是( )
A．1s22s12p1表示的是激发态的原子的电子排布
10
B．碳原子的核外电子排布由1s22s22p2转变为1s22s12p3时，要从外界环境中吸收能量
C．我们看到的灯光是原子核外电子发生跃迁吸收能量的结果
D．电子由3d能级跃迁至4p能级时，可通过光谱仪直接提取吸收光谱
答案 C
解析 A项有4个电子，若为基态原子，电子排布式为1s22s2，那么，1s22s12p1就表示1个2s电子跃迁到了2p能级，是铍原子的激发态；B项碳原子的核外电子排布由1s22s22p2转变为1s22s12p3时，碳原子由基态变为激发态，碳原子是从外界环境中吸收能量；C项灯光是核外电子发生跃迁时释放能量的结果；D项因E(3d)＜E(4p)，故电子由3d能级跃迁至4p能级时，要吸收能量，形成吸收光谱。
4．下列原子中未成对电子最多的是( )
A．C B．O C．N D．F
答案 C
解析 画出各原子的轨道表示式：
5．某元素原子的价电子排布式是3s23p4，则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
答案 D
解析 由元素原子的价电子排布式3s23p4可知，原子最外层有6个电子，根据周期序数＝电子层数，主族序数＝原子最外层电子数，可推知它位于第3周期ⅥA族。
6．(2018·三明市第一中学月考)下列说法正确的是( )
A．电离能大的元素，不易失电子，易得到电子，表现非金属性
B．电离能大的元素其电负性必然也大
C．电负性最大的非金属元素形成的含氧酸的酸性最强
D．电离能最小的元素形成的氧化物的水化物的碱性最强
答案 D
解析 电离能大的元素，不易失电子，但并不表示易得到电子， A错误；电离能大的元素其电负性不一定大，如电离能N大于O，但电负性N小于O, B错误；电负性最大的非金属元素是F，一般不容易形成含氧酸， C错误；电离能最小的元素为金属性最强的元素，形成的氧化物的水化物的碱性最强，故D正确。
7．(2018·深州中学期中)对Na、Mg、Al的有关性质的叙述正确的是( )
10
A．碱性：NaOH
Mg>Al
D．还原性：Na>Mg>Al
答案 D
解析 同周期元素从左到右，元素的金属性逐渐减弱，对应的最高价氧化物的水化物的碱性减弱，金属性：Na＞Mg＞Al，则碱性：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3，A错误；同周期元素从左到右，第一电离能逐渐增大，但Mg的最外层为全充满状态，电子能量最低，第一电离能：Mg＞Al＞Na，B错误；同周期元素从左到右，元素的电负性逐渐增强，则电负性：Na＜Mg＜Al，C项不正确；同周期元素从左到右，元素的金属性逐渐减弱，对应单质的还原性逐渐减弱，还原性：Na＞Mg＞Al，故D正确。
8．下图是第3周期11～17号元素某些性质变化趋势的柱形图。下列有关说法中正确的是( )
A．y轴表示的可能是电离能
B．y轴表示的可能是电负性
C．y轴表示的可能是原子半径
D．y轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数
答案 B
解析 对于第3周期11～17号元素，随着原子序数的增大，第一电离能总体上呈增大趋势，但Mg、P特殊，A项错误；电负性从左到右依次增大，B项正确；原子半径从左到右逐渐减小，C项错误；形成基态离子转移的电子数依次为Na为1，Mg为2，Al为3，Si不易形成离子，P为3，S为2，Cl为1，D项错误。
9．下表是第3周期部分元素的电离能(单位：kJ·mol－1)数据。
元素
I1
I2
I3
甲
496
4 562
6 912
乙
738
1 451
7 733
丙
1 251
2 298
3 822
丁
1 520
2 666
3 931
10
下列说法正确的是( )
A．甲的金属性比乙强 B．乙的化合价为＋1
C．丙一定为金属元素 D．丁一定为金属元素
答案 A
解析 由题意可知甲易失去1个电子，而乙易失去两个电子，故甲为Na元素，乙为Mg元素，丙与丁的各级电离能都较高，故丙、丁不易失电子，应为非金属元素。
10．(2018·晋江市季延中学期中)下列说法正确的是( )
A．元素周期表每一周期元素原子的最外层电子排布均是从ns1过渡到ns2np6
B．所有的非金属元素都分布在p区
C．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的原子的化学性质相似
D．元素周期表中ⅢB到ⅡB的10个纵行的元素都是金属，所以统称过渡金属元素
答案 D
解析 第一周期最外层电子排布是从ns1过渡到ns2, A错误； H元素处于s区， B错误；过渡元素包括副族与第Ⅷ族，为元素周期表中的第3列到12列，即ⅢB到ⅡB的10个纵行，都是金属元素， D正确。
11．下列关于价电子排布式为3s23p4的粒子的描述正确的是( )
A．它的原子核外有三种形状不同的电子云
B．它的原子核外电子共有16种不同的运动状态
C．它可与H2反应生成常温时的液态化合物
D．该原子的轨道表示式为
答案 B
解析 价电子排布式为3s23p4的粒子是S，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，原子核外有s、p两种不同形状的电子云，A错误；常温下H2S是气体，C错误；S原子的轨道表示式应为，D错误。
12．现有主族元素X、Y、Z，X原子的最外层电子排布为ns1；Y原子的M电子层有2个未成对电子；Z原子的最外层p原子轨道上只有一对成对电子，且Z原子的核外电子比Y原子少8个。由这三种元素组成的化合物的化学式不可能是( )
A．X2YZ3 B．X2YZ4
C．X2Y2Z3 D．XYZ4
答案 D
解析 X应为ⅠA族元素，Y原子M电子层轨道表示式为或
10
，所以Y为Si或S元素，Z原子p轨道排布类似S元素，且Z原子的核外电子比Y原子少8个电子，所以Y应为S元素，Z应为O元素，若X为Na，它们之间形成的化合物有Na2SO3、Na2SO4、Na2S2O3，所以不可能为D。
13.如图为元素周期表中短周期的一部分，关于Y、Z、M的说法正确的是( )
A．电负性：Y>Z>M
B．离子半径：M－>Z2－>Y－
C．ZM2分子中各原子的最外层均满足8电子稳定结构
D．Z元素基态原子最外层轨道表示式为
答案 C
解析 由图示关系可推知：X为氦元素，Y为氟元素，M为氯元素，Z为硫元素。元素的电负性关系为Y>M>Z，故A项不正确；离子半径关系为S2－>Cl－>F－，故B项不正确；SCl2的电子式为，故C项正确；S元素基态原子最外层轨道表示式为，故D项不正确。
14．下列四种元素中，第一电离能由大到小顺序正确的是 ( )
①原子含有未成对电子最多的第2周期元素
②电子排布为1s2的元素
③周期表中电负性最强的元素
④原子最外层电子排布为3s23p4的元素
A．②③①④ B．③①④②
C．①③④② D．无法比较
答案 A
解析 根据原子的核外电子排布及元素周期律可知，①②③④分别表示氮、氦、氟和硫，第一电离能由大到小的顺序是He＞F＞N＞S，A项正确。
15．下表为元素周期表前四周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中，正确的是 ( )
A．W元素的第一电离能小于Y元素的第一电离能
B．Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同
C．p能级未成对电子数最多的是Z元素
10
D．X元素是电负性最大的元素
答案 D
解析 由题干信息知：X为F、W为P、Y为S、Z为Br、R为Ar，第一电离能P＞S，A项错误；Br－比Ar多一个电子层，B项错误；p能级未成对电子数最多的是P，有3个，C项错误；氟元素是电负性最大的元素，D项正确。
16．已知X、Y是短周期的两种元素，下列有关比较或说法中一定正确的是( )
选项
条件
结论
A
若原子半径：X>Y
原子序数：XY
C
若价电子数：X>Y
最高正价：X>Y
D
若X、Y最外层电子数分别为1、7
X、Y之间一定能形成离子键
答案 B
解析 同主族元素中原子序数越大，半径越大，A错误；电负性大的元素在化合物中显负价，在化合物XnYm中X显负价，故电负性X>Y，B正确；氟原子比氮原子价电子数多，但氟没有正价，C错误；最外层电子数为1，是第ⅠA族元素，最外层电子数为7，是第ⅦA族元素，第ⅠA族的氢元素和卤素之间形成共价键，D错误。
二、非选择题(本题包括5个小题，共52分)
17．(10分)按要求完成下列问题：
(1)研究发现，在CO2低压合成甲醇反应(CO2＋3H2===CH3OH＋H2O)中，Co氧化物负载的Mn氧化物钠米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。回答下列问题：
Co基态原子核外电子排布式为______________________________________________。元素Mn与O中，第一电离能较大的是______________，基态原子核外未成对电子数较多的是____________。
(2)我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。
回答下列问题：
①氮原子价电子的轨道表达式(电子排布图)为____________________。
②元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能(E1)。第二周期部分元素的E1变化趋势如图所示，其中除氮元素外，其他元素的E1自左而右依次增大的原因是______________________________________________________
________________________________________________________________________；
氮元素的E1呈现异常的原因是_____________________________________________
________________________________________________________________________。
10
答案 (1)[Ar]3d74s2 O Mn
(2)①
②同周期元素随核电荷数依次增大，原子半径逐渐变小，故结合一个电子释放出的能量依次增大 N原子的2p轨道为半充满状态，具有额外稳定性，故不易结合一个电子
解析 (1)Co是27号元素，位于元素周期表中第4周期Ⅷ族，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2。同周期元素从左至右，元素的第一电离能呈增大趋势，故Mn的第一电离能小于Se，同主族元素从上到下，元素的第一电离能逐渐减小，故Se的第一电离能小于O，则第一电离能：Mn＜O。O基态原子的价电子排布式为2s22p4，所以其核外未成对电子数是2，而Mn基态原子的价电子排布式为3d54s2，所以其核外未成对电子数是5，故核外未成对电子数较多的是Mn。(2)①N为7号元素，基态N原子的价电子排布式为2s22p3，故氮原子的价电子的轨道表达式为。②由题意可知，元素的基态气态原子越容易得到一个电子，所放出的能量越大，即第一电子亲和能(E1)越大，同周期元素随核电荷数的增大，原子的电负性增大，得电子的能力增强，故结合一个电子释放的能量逐渐增大；基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3，则N原子的2p轨道为半充满状态，相对稳定，不易得电子。
18．(10分)已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它们的原子序数依次增大。其中A、C原子的L层有2个未成对电子。D与E同主族，D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。F3＋的M层3d轨道电子为半充满状态。请根据以上信息，回答下列问题：
(1)A、B、C的电负性由小到大的顺序为______________(用元素符号表示)。
(2)D元素的原子核外共有________种不同运动状态的电子、________种不同能级的电子。
(3)写出E的基态原子的电子排布式：_____________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)F和X(质子数为25)两元素的部分电离能数据如下表：比较两元素的I2、I3可知，气态X2＋再失去一个电子比气态F2＋再失去一个电子难。对此，你的解释是_______________________
________________________________________________________________________。
元素
X
F
10
电离能/kJ·mol－1
I1
717
759
I2
1 509
1 561
I3
3 248
2 957
答案 (1)C”“<”或“＝”，下同)D，E与C的第一电离能大小关系是E________C。
(4)写出元素E和C的最高价氧化物对应的水化物之间反应的离子方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)H O K (2)1s22s22p63s23p1 (3)> < (4)Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
解析 B和D同族，原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍，则可知B和D最外层电子数均为6，所以B为O元素、D为S元素；A和E同族，原子的最外层电子排布式为ns1，则A、E最外层均为1个电子，又E的原子序数大于16，可知E为K元素，因为只有C、E是金属元素，所以A为H元素；C的最外层电子数为D的最外层电子数的一半，可知C的最外层电子数为3，C的原子序数大于O元素的原子序数，所以C为Al元素。
20．(10分)现有七种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素，F、G为第4周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答问题。
10
元素
相关信息
A
元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素
B
元素原子的核外p电子数比s电子数少1
C
原子的第一至第四电离能分别是
I1＝738 kJ·mol－1；I2＝1 451 kJ·mol－1；
I3＝7 733 kJ·mol－1；I4＝10 540 kJ·mol－1
D
原子核外所有p轨道全满或半满
E
元素的主族序数与周期数的差为4
F
是前四周期中电负性最小的元素
G
在周期表的第七列
(1)B基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有________个方向，原子轨道呈________形。
(2)某同学根据上述信息，推断C基态原子的轨道表示式为
该同学所画的轨道表示式违背了__________________________________________。
(3)G位于________族________区，价电子排布式为________。
(4)检验F元素的方法是________，请用原子结构的知识解释产生此现象的原因：________________________________________________________________________。
答案 (1)3 哑铃 (2)泡利不相容原理 (3)ⅦB d 3d54s2 (4)焰色反应 当基态原子的电子吸收能量后，电子会跃迁到较高能级，电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时，以光的形式释放能量
解析 (1)氮元素的最高能量电子为2p轨道上的电子，相应电子云有三种方向，呈哑铃形。(2)3s轨道的两个电子自旋方向相同，违反了泡利不相容原理。(3)Mn原子的价电子排布式为3d54s2，最后填充的电子为3d轨道，故属于d区元素，处于第4周期ⅦB族。
21．(12分)有X、Y、Z、Q、E、M、G原子序数依次递增的七种元素，除G元素外其余均为短周期主族元素。X的原子中没有成对电子，Y元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道且每种轨道中的电子数相同，Z元素原子的价电子排布式为nsnnpn＋1，Q的基态原子核外成对电子数是成单电子数的3倍，E与Q同周期，M元素的第一电离能在同周期主族元素中从大到小排第三位，G原子最外电子层只有未成对电子，其内层所有轨道全部充满，但并不是第ⅠA族元素。回答下列问题：
(1)基态G原子的价电子排布式为___________________________________，
第3周期基态原子未成对电子数与G相同且电负性最大的元素是________(填元素名称)。GQ受热分解生成G2Q和Q2
10
，请从G的原子结构来说明GQ受热易分解的原因：__________________________________。
(2)Z、Q、M三种元素的第一电离能从大到小的顺序为________(用元素符号表示)。
(3)X与Q形成的化合物的化学式为________。
(4)Q、M、E所形成的简单离子的半径由大到小顺序为__________________。
(5)X、Y、Z、Q的电负性由大到小的顺序为_____________________________________。
答案 (1)3d104s1 氯 Cu2＋的最外层电子排布为3d9，Cu＋的最外层电子排布为3d10，因最外层电子排布达到全满时稳定，所以固态Cu2O稳定性强于CuO (2)N>O>S (3)H2O、H2O2 (4)S2－>O2－>F－ (5)O>N>C>H
解析 由X的原子中没有成对电子可判断X为H元素，由Y元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道且每种轨道中的电子数相同知Y为C元素，由Z元素原子的价电子排布式为nsnnpn＋1可判断Z为N元素，再根据Q的基态原子核外成对电子数是成单电子数的3倍知Q为O元素，由E与Q同周期，E的原子序数比Q的原子序数大可判断E为F元素，根据M元素的第一电离能在同周期主族元素中从大到小排第三位，且X、Y、Z、Q、E、M、G原子序数依次递增，确定M为S元素。G的原子序数为2＋8＋18＋1＝29，G为铜元素。
(1)Cu的原子序数为29，基态Cu原子的价电子排布式为3d104s1，Cu的未成对电子数是1，第3周期中含有一个未成对电子的元素有Na、Al、Cl三种元素，但电负性最大的是氯元素。原子轨道中电子排布达到全充满、半充满、全空时原子最稳定，Cu2＋的最外层电子排布为3d9，而Cu＋的最外层电子排布为3d10，因最外层电子排布达到全满时稳定，所以固态Cu2O稳定性强于CuO。
(2)Z、Q、M即为N、O、S，N的2p轨道为半充满稳定结构，N的第一电离能大于O的第一电离能，同主族元素从上到下元素的第一电离能减小，所以O的第一电离能大于S的第一电离能。
(3)X与Q形成的化合物为H2O和H2O2。
(4)Q、M、E所形成的简单离子分别为O2－、S2－、F－，半径由大到小顺序为S2－>O2－>F－。
(5)X、Y、Z、Q分别为H、C、N、O，同周期从左到右元素的电负性增大，所以电负性O>N>C，CH4中C显负价，所以电负性O>N>C>H。
10
