2020高中化学 原子结构（基础）巩固练习 新人教版选修3 5页

原子结构 ‎【巩固练习】‎ 一、选择题 ‎1．下列有关多电子原子的叙述中，正确的是（ ）‎ A．在一个多电子原子中，不可能有两个运动状态完全相同的电子 B．在一个多电子原子中，不可能有两个能量相同的电子 C．在一个多电子原子中，N层上的电子能量肯定比M层上的电子能量高 D．某个多电子原子的3p能级上仅有两个电子，它们的自旋状态必然相反 ‎2．已知某元素+3价离子的电子排布为1s22s22p63s23p63d5，该元素在周期表中的位置是（ ）‎ A．第三周期第Ⅷ族，p区 B．第三周期ⅤB族，ds区 C．第四周期第Ⅷ族，d区 D．第四周期ⅤB族，f区 ‎3．基态原子的4s能级中只有1个电子的元素共有（ ）‎ A．1种 B．2种 C．3种 D．8种 ‎4．下列四种元素中，其单质氧化性最强的是（ ）‎ A．原子含有未成对电子最多的第二周期元素 B．位于周期表中第三周期ⅢA族的元素 C．原子最外电子层排布为2s22p6的元素 D．原子最外电子层排由为3s23p5的元素 ‎5．对Na、Mg、Al的有关性质的叙述正确的是（ ）‎ A．碱性：NaOH＜Mg(OH)2＜Al(OH)3‎ B．第一电离能：Na＜Mg＜Al C．电负性：Na＞Mg＞Al D．还原性：Na＞Mg＞Al ‎6．下列各组元素，按原子半径依次减小、元素第一电离能逐渐升高顺序排列的是（ ）‎ A．K、Na、Li B．Al、Mg、Na C．N、O、C D．Cl、S、P ‎7．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（ ）‎ X W Y R Z A．常压下五种元素的单质中Z单质的沸点最高 B．Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同 C．W的氢化物的沸点比X的氢化物的沸点高 D．Y元素的非金属性比W元素的非金属性强 ‎8．英国科学家曾在《Science》上发表论文，宣布发现Al的超原子结构，如Al13、Al14，并用质谱仪检测到稳定的Al13I―等，Al13、Al14的一些性质像其他的主族元素的化学性质，得到或失去电子生成40个价电子的最稳定状态。下列说法中不正确的是（ ）‎ A．Al13与卤族单质的性质相似 B．Al14与ⅡA族元素的性质相似 C．Al13在一定条件下与HI反应的化学方程式：Al13+HI==HAl13I D．Al13中的Al原子间以离子健相结合 5‎ ‎9．现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p3；④1s22s22p5。则下列有关比较中正确的是（ ）‎ A．第一电离能：④＞③＞②＞① B．原子半径：④＞③＞②＞①‎ C．电负性：④＞③＞②＞① D．最高正化合价：④＞③＝②＞①‎ ‎10．下列说法正确的是（ ）‎ A．非金属元素呈现的最高化合价不超过该元素原子的最外层电子数 B．非金属元素呈现的最低化合价，其绝对值等于该元素原子的最外层电子数 C．最外层有2个电子的原子都是金属原子 D．最外层有5个电子的原子都是非金属原子 二、填空题 ‎1．（1）以下列出的是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况。试判断，哪些违反了泡利原理________，哪些违反了洪特规则________。‎ ‎ （2）某元素的激发态（不稳定状态）原子的电子排布式为1s22s22p63s13p33d2，则该元素基态原子的电子排布式为________；其最高价氧化物对应水化物的化学式是________。‎ ‎ （3）将下列多电子原子的原子轨道按轨道能量由低到高的顺序排列。‎ ‎①2s ②3d ③4s ④3s ⑤4p ⑥3p 轨道能量由低到高的排列顺序是________。‎ ‎2．下列为元素周期表的一部分，请参照元素①～⑧在表中的位置，用化学用语回答下列问题：‎ ‎ （1）④、⑤、⑥的原子半径由大到小的顺序是________。‎ ‎（2）②、③、⑦的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是________。‎ ‎（3）①、④、⑤、⑧中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物，写出其中一种化合物的电子式：________。‎ ‎ （4）由表中两种元素的原子按1∶1组成的常见液态化合物的稀溶液易被催化分解，可使用的催化剂为（填序号）________。‎ a．MnO2 b．FeCl‎3 ‎‎ c．Na2SO3 d．KMnO4‎ ‎ （5）由表中元素形成的常见物质X、Y、Z、M、N可发生以下反应：‎ X Y H2O Z N ‎△‎ ‎⑥的单质 M（仅含非金属元素的盐）‎ X溶液与Y溶液反应的离子方程式为________________，N→⑥‎ 5‎ 的单质的化学方程式为________________；常温下，为使0.1 mol·L―‎1 M溶液中由M电离的阴、阳离子浓度相等，应向溶液中加入一定量的Y溶液至____。‎ ‎3．有A、B、C、D、E五种元素，其中A、B、C属于同一周期，A原子最外层p能级的电子数等于次外层的电子总数，B原子最外层中有2个未成对电子，D、E原子核内各自的质子数与中子数相等，B元素可分别与A、C、D、E生成RB2型化合物，在DB2和EB2中，D与B的质量比为7∶8，E与B的质量比为1∶1。根据以上条件。‎ ‎（1）D原子的电子排布式________。‎ ‎（2）E元素在周期表中的位置________。‎ ‎（3）A、B、C三种元素的第一电离能大小顺序________。‎ ‎（4）D和E的最高价氧化物对应水化物的酸性（填分子式）________＞________。‎ ‎4．不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用电负性来表示，电负性越大，其原子吸引电子的能力越强，在所形成的分子中成为带负电荷的一方。下表是某些短周期元素的电负性值：‎ 元素符号 Li Be B C O F 电负性 ‎1.0‎ ‎1.5‎ ‎2.0‎ ‎2.5‎ ‎3.5‎ ‎4.0‎ 元素符号 Na Al Si P S Cl 电负性 ‎0.9‎ ‎1.5‎ ‎1.8‎ ‎2.1‎ ‎2.5‎ ‎3.0‎ ‎ （1）通过分析电负性变化规律，确定N、Mg最接近的电负性范围：________＜Mg＜________，________＜N＜________。‎ ‎ （2）推测电负性与原子半径的关系是________。上表中短周期元素电负性的变化特点，体现了元素性质的________变化规律。‎ ‎ （3）某有机化合物的结构式为，其中C—N键中，你认为共用电子对偏向于________（写原子名称）一方。‎ ‎ （4）经验规律告诉我们：当成键的两原子相应元素的电负性差值大于1.7时，一般为离子键；小于1.7时，一般为共价键。试推断：AlBr3中化学键类型是________。‎ ‎【参考答案与解析】‎ 一、选择题 ‎1．A ‎ 【解析】根据泡利原理，在一个原子中不可能有两个运动状态完全相同的电子，A正确。原子中处于同一能级的电子能量相同，B错误。电子能量取决于能层、能级，C错误。在3p能级上只有两个电子，由洪特规则可知，它必须分占不同的轨道且自旋状态相同，D错误。‎ ‎2．C ‎ 【解析】该元素+3价离子的核外有23个电子，则原子核外有26个电子，26号元素是铁，位于第四周期第Ⅷ族，d区。‎ ‎3．C ‎ 【解析】满足条件的元素有：[Ar]4s1，为K；[Ar]3d54s1，为Cr；[Ar]3d104s1，为Cu，共3种。‎ ‎4．D ‎ 【解析】四个选项中的元素依次为N、Al、Ne、Cl，由它们在周期表中的相对位置可以判断，Cl2的氧化性最强。‎ 5‎ ‎5．D ‎ 【解析】Na、Mg、Al在同一周期，其原子序数依次增大，第一电离能Na＜Al＜Mg，电负性逐渐增大，还原性逐渐减弱，最高价氧化物对应的水化物的碱性依次减弱，所以正确的选项为D。‎ ‎6．A ‎ 【解析】利用在同周期从左到右元素第一电离能逐渐增大，原子半径逐渐减小；同主族从上到下元素第一电离能逐渐减小，原子半径逐渐增大来判断。‎ ‎7．D ‎ 【解析】据元素周期表的结构知X、W、Y、R、Z元素分别为N、P、S、Ar、Br。A项中溴单质的沸点不是最高；C项中氢化物的沸点：NH3＞PH3；B项中Br―的电子层结构与Kr原子的电子层结构相同，S2―与Ar原子的电子层结构相同。‎ ‎8．D ‎ 【解析】根据“生成40个价电子的最稳定状态”知，Al13需得到1个电子形成稳定结构，与卤族单质的性质相似，选项A正确；而Al14要失去2个电子，与ⅡA族元素的性质相似，选项B正确；根据用质谱仪检测到Al13I―，选项C正确；铝原子之间不可能形成离子键，只能以共价键相结合，选项D错。‎ ‎9．A ‎ 【解析】根据四种元素的基态原子电子排布式可知①是硫、②是磷、③是氮、④是氟，结合元素周期律分析，第一电离能④＞③＞②＞①；原子半径②＞①＞③＞④；电负性④＞③＞①＞②；最高正化合价①＞③＝②。只有选项A正确。‎ ‎10．A ‎ 【解析】非金属元素的最高化合价等于最外层电子数，故A正确。非金属元素呈现的最低化合价的绝对值，等于其所得电子数，故B错。最外层有2个电子的原子有氦，故C错。最外层有5个电子的原子有锑、铋，是金属，故D错。‎ 二、填空题 ‎1．（1）③ ②④⑥‎ ‎（2）1s22s22p63s23p4 H2SO4‎ ‎（3）①④⑥③②⑤‎ ‎【解析】（1）同一轨道中不应有自旋状态相同的电子，③违反了泡利原理；②中成单电子自旋状态应相同，④中5个电子应分占5个轨道，⑥中成单电子自旋状态应相同，所以②④⑥违反了洪特规则。（2）3p能量小于3d，激发态为1s22s22p63s13p33d2，基态应为1s22s22p63s23p4，此原子核外电子数为16，其质子数也为16，该元素为硫元素，其最高价氧化物对应水化物的化学式是H2SO4。（3）原子轨道按轨道能量由低到高的顺序排列是①④⑥③②⑤。‎ ‎2．（1）Na＞Al＞O ‎（2）HNO3＞H2CO3＞H2SiO3‎ Na+[∶O∶H]－‎ ‎¨‎ ‎¨‎ ‎ Na+[∶O∶ Cl∶]－‎ ‎¨‎ ‎¨‎ ‎¨‎ ‎¨‎ ‎（3） 或 ‎（4）ab ‎（5）Al3++3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4‎ 电解 冰晶石 ‎2Al2O3 (熔融) 4Al+3O2↑ 溶液的pH等于7（或“中性”）‎ 5‎ ‎【解析】（3）四种元素分别为H、O、Na和Cl，含离子键必有Na+，含极性共价键则应由两种非金属元素组成。（4）符合题意的物质应是H2O2，它在MnO2、FeCl3等催化剂作用下能发生分解反应。（5）⑥为Al，则有：Z[Al(OH)3]N (Al2O3)→Al，M是“仅含非金属元素的盐”，应为铵盐，即X+Y→Z[Al(OH)3]+M（铵盐），据复分解反应规律知“X和Y”为“Al3+（盐）+碱（NH3·H2O）”，但X、Y谁为NH3·H2O，还须通过下面的题给条件来确定：“为使0.1 mol·L―‎1 M溶液中由M电离的阴、阳离子浓度相等，应向溶液中加入一定量的Y溶液至________”，这说明Y为NH3·H2O（铵盐溶液中加NH3·H2O可从酸性变中性）、X（铝盐）中的酸根为―1价，即X为AlCl3或Al(NO3)3。铵盐溶液中加NH3·H2O可从酸性变中性的原理电荷守恒：c (NH4+)+c (H+)=c (Cl―)+c (OH―)，若c (NH4+)=c (Cl―)，必有c (H+)=c (OH―)，即中性。‎ ‎3．（1）1s22s22p63s23p2‎ ‎（2）第三周期ⅥA族 ‎（3）N＞O＞C ‎（4）H2SO4＞H2SiO3‎ ‎【解析】 根据核外电子排布规律可知A的电子排布式为1s22s22p2，则A是碳元素，因B与A同周期，且B原子核外只有2个未成对电子，则B是氧。因C能与氧形成RO2型化合物，又与氧同周期则为N。DO2中D、O质量比为7∶8，则D的相对原子质量为28，D是Si，同理E是S。（3）N原子的p轨道处于半充满状态，较稳定。（4）S的非金属性比Si强。‎ ‎4．（1）0.9 1.5 2.5 3.5‎ ‎（2）原子半径越大，电负性越小 周期性 ‎（3）氮 ‎（4）共价键 ‎【解析】（1）确定电负性的范围应注意取同周期递变和同主族递变的交集。（2）分析同周期和同主族元素电负性的递变规律，均可得出电负性随原子半径的增大而减小。（3）对比C、N的电负性，应用题干中的信息，即可得出共用电子对偏向氮一方。（4）Cl与Al的电负性差值为3.0―1.5=1.5＜1.7，Br的电负性小于Cl的电负性，故AlBr3中成键的两原子相应元素的电负性差值小于1.7，为共价键。‎ 5‎