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專題2原子結(jié)構與元素性質(zhì)
學校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________
一、單選題
1．下列關于價電子排布3s23p4的描述正確的是
A．它的元素符號為O
B．它的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4
C．可以與H2化合生成液態(tài)化合物
D．其電子排布圖為
2．20世紀初，原子結(jié)構科學領域群星閃耀。可用以解釋基態(tài)碳原子存在2個自旋方向相同的單電子的是
A．洪特規(guī)則 B．泡利原理 C．構造原理 D．玻爾原子模型
3．下列化合物中，與Ne核外電子排布相同的離子跟與Ar核外電子排布相同的離子形成的化合物相符的是
A．MgBr2 B．Na2O C．KCl D．KF
4．下列有關光譜的說法中不正確的是
A．吸收光譜和發(fā)射光譜都屬于原子光譜
B．焰色試驗產(chǎn)生的顏色和五彩霓虹燈都是發(fā)射光譜
C．原子中的電子在從基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷時產(chǎn)生的是吸收光譜
D．基態(tài)原子獲得能量被激發(fā)的過程中，會產(chǎn)生暗背景亮線的原子光譜
5．已知X、Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于42,X元素原子的4p軌道上有3個未成對電子，Y元素原子的最外層2p軌道上有2個未成對電子。X與Y可形成化合物X2Y3，Z元素可形成負一價離子。下列說法正確的是
A．X元素基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]4s24p3
B．X元素是第四周期第VA族元素
C．Y元素原子的軌道表示式為
D．Z元素的單質(zhì)Z2在氧氣中不能燃燒
6．磷酸亞鐵鋰（）電極材料主要用于各種鋰離子電池。下列說法錯誤的是
A．Li位于元素周期表的s區(qū)
B．基態(tài)的價電子排布式為
C．基態(tài)P原子核外的未成對電子數(shù)為3
D．基態(tài)O原子核外占據(jù)最高能級的電子的電子云圖為啞鈴形
7．A原子的結(jié)構示意圖為。則X、Y不可能的組合是
A．18、8 B．20、8 C．25、13 D．30、18
8．X、Y、Z、W均為短周期元素，原子序數(shù)依次遞增。Y是地殼中含量最高的元素，Z原子在元素周期表中的周期序數(shù)等于族序數(shù)，Z的簡單陽離子與含有相同的電子數(shù)，W原子最高能級和最低能級填充電子的數(shù)目相等，下列說法正確的是
A．電負性：
B．第一電離能：
C．工業(yè)上常用電解法制備元素Z的單質(zhì)
D．Z的最高價氧化物的水化物可溶于W的最高價氧化物的水化物
二、填空題
9．為什么第一個電子層最多容納2個電子？第二層最多只能容納8個電子？第三、四、五電子層最多能容納的電子數(shù)分別是多少？
10．原子半徑
依據(jù)量子力學理論，人們假定原子是一個 ，并用統(tǒng)計的方法來測定它的半徑。
11．按要求填空：
(1)基態(tài)K原子中，核外電子占據(jù)最高能層的符號是 ，占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為 。
(2)在周期表中，與Li的化學性質(zhì)最相似的鄰族元素是 ，該元素基態(tài)原子核外M層電子的自旋狀態(tài) (填“相同”或“相反”)。
12．堿金屬的電離能與堿金屬的活潑性存在什么聯(lián)系？
三、解答題
13．下表是某些短周期元素的電負性(x)值：
元素符號 Li Be N O F Na Mg Al P S
x值 1.0 1.5 3.0 3.5 4.0 0.9 1.2 1.5 2.1 2.5
(1)試推測，元素周期表中除放射性元素外，電負性最小的元素與電負性最大的元素形成的化合物的電子式為 。
(2)已知：Cl—Br+HH—Cl+HO—Br。
①若NCl3最初水解產(chǎn)物是NH3和HClO，則x(Cl)的最小范圍是 (填表中數(shù)值)；
②PCl3水解的化學反應方程式是 。
(3)一般認為：如果兩個成鍵元素間的電負性差值大于1.7，它們之間通常形成離子鍵，小于1.7通常形成共價鍵，結(jié)合問題(2)①進行分析，BeCl2屬于 (填“離子化合物”或“共價化合物”)，請設計實驗證明 。
14．完成下列各題。
(1)填表：
原子的電子排布式 族 周期 區(qū)
①
②
③
(2)某元素的軌道上有5個電子，試推出：
①M原子的核外電子排布式為 。
②M原子的最外層和最高能級組中電子數(shù)分別為 、 。
③M元素在元素周期表中的位置為第 周期 族。
15．合成氨是人類科學技術發(fā)展史上的一項重大成就，在很大程度上解決了地球上因糧食不足而導致的饑餓問題，是化學和技術對社會發(fā)展與進步的巨大貢獻。
(1)基態(tài)氫原子中，核外電子的電子云輪廓圖形狀為
(2)自然界中的復元素主要以分子的形式存在于空氣中，是人工固氮的主要來源。
①基態(tài)氮原子的軌道表示式為
②分子中，與N原子相連的H顯正電性。N、H電負性大小順序為 。
(3)鐵觸媒是普遍使用的以鐵為主體的多成分催化劑，通常還含有、、、、等氧化物中的幾種。
①上述氧化物所涉及的元素中，處于元素周期表中p區(qū)的元素是 。
②比較、第一電高能的大小：
③表中的數(shù)據(jù)從上到下是納、鎂、鋁逐級失去電子的電離能。
元素
電離能(kJmol-1) 496 738 578
4562 1451 1817
6912 7733 2745
9543 10540 11575
為什么原子的逐級電高能越來越大？ ；結(jié)合數(shù)據(jù)說明為什么的常見化合價為價：請解釋之： 。
(4)目前合成氨通常采用的壓強為溫度為，十分耗能。我國科研人員研制出了“”等催化劑，溫度、壓強分別降到了350℃、，這是近年來合成紙反應研究中的重要突破。
①基態(tài)原子的核外電子排布式為 。
②比較與的半徑大小關系： (填“>”或“<”)。
《專題2原子結(jié)構與元素性質(zhì)》參考答案
題號 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 B A D D B B A C
1．B
【分析】價電子構型為3s23p4的元素是16號元素S，據(jù)此回答。
【詳解】A．價電子構型為3s23p4的元素是16號元素S，A錯誤；
B．它的核外電子排布式為1s22s22p63s23p4，B正確；
C．硫和氫氣化合生成硫化氫，常溫時是氣態(tài)化合物，C錯誤
D．其電子排布圖為：，D錯誤；
故選B。
2．A
【詳解】A．洪特規(guī)則指：在相同能量的原子軌道上，電子的排布將盡可能占據(jù)不同的軌道，而且自旋方向相同，可以用來解釋基態(tài)碳原子存在2個自旋方向相同的單電子，A正確；
B．泡利原理指：在一個原子軌道里，最多只能容納兩個電子，它們的自旋方向相反，無法解釋基態(tài)碳原子存在2個自旋方向相同的單電子，B錯誤；
C．構造原理指：隨核電荷數(shù)遞增，大多數(shù)元素的電中性基態(tài)原子的電子按順序填入核外電子運動軌道，無法解釋基態(tài)碳原子存在2個自旋方向相同的單電子，C錯誤；
D．玻爾原子模型指：玻爾認為電子運行的軌道時不連續(xù)的，只能運行在固定半徑軌道上，最小半徑就是玻爾半徑，而電子從一個軌道躍遷到另一個軌道時，會釋放能量，無法解釋基態(tài)碳原子存在2個自旋方向相同的單電子，D錯誤；
故選A。
3．D
【詳解】A項，MgBr2中Mg2+與Ne核外電子排布相同，Br-與Kr核外電子排布相同，不符合；B項，Na2O中Na+、O2-核外電子排布均與Ne相同，不符合；C項，KCl中K+、Cl-核外電子排布均與Ar相同，不符合；D項，KF中K+與Ar核外電子排布相同，F(xiàn)-與Ne核外電子排布相同，符合；答案選D。
4．D
【詳解】A．原子光譜分吸收光譜和發(fā)射光譜，A正確；
B．焰色反應產(chǎn)生的顏色和五彩霓虹燈都是發(fā)射光譜，B正確；
C．原子中的電子在從基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷時需要吸收能量，產(chǎn)生的是吸收光譜，C正確；
D．基態(tài)原子獲得能量被激發(fā)，躍遷需要吸收能量，會產(chǎn)生暗背景暗線的原子光譜，即吸收光譜，D錯誤；
本題選D。
5．B
【分析】X元素原子的4p軌道上有3個未成對電子，X元素原子的核外電子排布式為 1s22s22p63s23p63d104s24p3，處于第四周期第ⅤA族，故X為As元素；Y元素原子的最外層2p軌道上有2個未成對電子，Y的2p軌道上有2個電子或4個電子，所以Y為碳元素或氧元素，X跟Y可形成化合物X2Y3，故Y為氧元素；X、Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于42，則Z的質(zhì)子數(shù)為42-8-33=1，則Z為氫元素，氫原子可以形成負一價離子，符合題意。
【詳解】A．X為As，As元素基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d104s24p3，故A錯誤；
B．As元素是第四周期第ⅤA族元素，故B正確；
C．Y為O元素，基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p4，電子排布圖為，故C錯誤；
D．H2能在O2中燃燒，故D錯誤；
故選B。
6．B
【詳解】A．Li位于元素周期表的s區(qū)，A項正確；
B．基態(tài)上的核外電子排布式為，則其價電子排布式為，B項錯誤；
C．基態(tài)P原子的核外電子排布式為，3p能級的3個軌道上分別填充1個電子，故基態(tài)P原子核外的未成對電子數(shù)為3，C項正確；
D．基態(tài)O原子核外電子排布式為，占據(jù)最高能級的電子為2p電子，其電子云圖為啞鈴形，D項正確；
答案選B。
7．A
【詳解】A．若x=18，則原子核外各層電子數(shù)分別為2、8、8，只有三個電子層，故A錯誤；
B．若x=20，則原子核外各層電子數(shù)分別為2、8、8、2，該元素為Ca，故B正確；
C．若x=25，則原子核外各層電子數(shù)分別為2、8、13、2，該元素為Mn，故C正確；
D．若x=30，則原子核外各層電子數(shù)分別為2、8、18、2，該元素為Zn，故D正確；
故答案為：A。
8．C
【分析】X、Y、Z、W均為短周期元素，原子序數(shù)依次遞增。Y是地殼中含量最高的元素，則Y為O；Z原子在元素周期表中的周期數(shù)等于族序數(shù)，則Z為Al；Z的簡單陽離子與YX-含有相同的電子數(shù)，則X為H；W原子最高能級和最低能級填充電子的數(shù)目相等，其原子序數(shù)大于Al，W的核外電子排布式為1s22s22p63s23p2，則W為Si元素；
【詳解】結(jié)合分析可知，X為H，Y為O，Z為Al，W為Si元素，
A．Z為Al、W為Si，非金屬性越強的電負性越大，則電負性：AlB．非金屬性O＞Si＞Al，則第一電離能Y＞W(wǎng)＞Z，故B錯誤；
C．工業(yè)上通過電解熔融氧化鋁冶煉鋁，故C正確；
D．Z的最高價氧化物的水化物為氫氧化鋁，W的最高價氧化物的水化物為硅酸，硅酸為弱酸，二者不反應，故D錯誤；
故選：C。
9．第一個電子層只有一個能級s，只有1個原子軌道；第二層有兩個能級s、p，有4個原子軌道；第三層有三個能級s、p、d，有9個原子軌道，第四層有四個能級s、p、d、f，有16個原子軌道，每個原子軌道最多容納2個電子，故第三、四、五電子層最多容納的電子數(shù)分別為18、32、50個電子
【解析】略
10．球體
【解析】略
11．(1) N 球形
(2) Mg 相反
【詳解】（1）基態(tài)K原子核外有4個能層：K、L、M、N，能量依次升高，處于N層上的1個電子位于s軌道，s電子的電子云輪廓圖形狀為球形；
（2）根據(jù)對角線規(guī)則，與Mg的化學性質(zhì)最相似。基態(tài)時Mg原子的兩個M層電子處于軌道上，且自旋狀態(tài)相反。
12．堿金屬越活潑，堿金屬的第一電離能越小
【解析】略
13． 2.5～3.0 PCl3+3H2O=3HCl+H3PO3 共價化合物 測定熔融態(tài)的BeCl2是否導電
【詳解】(1)電負性最小的元素為Cs，電負性最大的元素為F，二者形成的化合物的電子式為；
(2)①NCl3最初水解產(chǎn)物是NH3和HClO，在NCl3中，N元素的化合價為-3，Cl元素的化合價為+1，說明N元素得電子的能力大于Cl素，則Cl元素的電負性小于N元素的，即小于3.0，S元素與Cl元素在同一周期，同一周期元素從左到右，元素的電負性逐漸增強，則Cl元素的電負性大于S元素，即Cl元素的電負性大于2.5；
②Cl元素的電負性大于P元素，在PCl3中，P為+3價，Cl為-1價，則PCl3水解的化學反應方程式是PCl3+3H2O=3HCl+H3PO3；
(3)Be的電負性為1.5，Cl元素的電負性介于2.5~3.0之間，則二者差值小于1.7，所以BeCl2為共價化合物，在熔融狀態(tài)下不導電。
14． ⅡA 三 s ⅣA 五 p ⅢB 四 d 2 7 四 ⅦB
【詳解】(1)①電子排布式為的元素為，位于元素周期表第三周期ⅡA族，屬于s區(qū)；故答案為：ⅡA；三；s；
②電子排布式為的元素為，位于元素周期表第五周期ⅣA族，屬于p區(qū)；故答案為：ⅣA；五；p；
③電子排布式為的元素為，位于元素周期表第四周期ⅢB族，屬于d區(qū). 故答案為：ⅢB；四；d；
(2)①因的能級未充滿，能級肯定無電子.該元素原子失電子時，應先失能級電子再失能級電子，故M原子的核外電子排布式為.故答案為：；
②M原子最外層有2個電子，即能級上的2個電子，最高能級組為，共有7個電子，故答案為：2；7；
.③元素所在周期數(shù)等于核外最高能級電子所在的能級數(shù)，故該元素位于第四周期，ⅢB~ⅦB族元素的價電子數(shù)等于族序數(shù)，M元素的價電子排布式為，價電子數(shù)為7，故M位于ⅦB族。故答案為：四；ⅦB。
15． 球形 N>H Al、O 鎂大于鈣 隨著電子的逐個失去，陽離子所帶的正電荷數(shù)越來越多，再失去一個電子需要克服的電性吸引力越來越大，消耗的能量也越來越多 鎂原子的最外層的電子數(shù)為2，故I1、I2相差不大，而I2、I3相差很大，所以鎂容易失去兩個電子形成帶2個單位正電荷的陽離子，鎂元素的化合價為+2價 1s22s22p63s23p63d64s2； <
【詳解】(1)氫原子的核電荷數(shù)為1，核外電子排布為1s1，只有s軌道，核外電子的電子云輪廓圖形狀為球形；
(2)①氮原子的核電荷數(shù)為7，基態(tài)氮原子的軌道表示式為；
②NH3分子中，與N原子相連的H顯正電性，說明N的電負性大于H，即電負性：N>H；
(3)①位于p區(qū)的元素在周期表中位于IIIA至VIIA、0族位置，所以上述氧化物所涉及的元素中，處于元素周期表中p區(qū)的元素是Al、O；
②同一主族元素，從上到下，第一電離能逐漸減小，鎂和鈣位于同一主族，且鈣的核電荷數(shù)大于鎂，所以鎂的第一電離能大于鈣的第一電離能；
③根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，同一種元素的逐級電離能逐漸增大，這是因為隨著電子的逐個失去，陽離子所帶的正電荷數(shù)越來越多，再失去一個電子需要克服的電性吸引力越來越大，消耗的能量也越來越多；鎂原子的最外層的電子數(shù)為2，故I1、I2相差不大，而I2、I3相差很大，所以鎂容易失去兩個電子形成帶2個單位正電荷的陽離子，鎂元素的化合價為+2價；
(4)①鐵原子的核電荷數(shù)為26，核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2；
②鋰原子的核電荷數(shù)為3，鋰離子核外電子數(shù)為2；氫原子的核電荷數(shù)為1，離子的核外電子數(shù)2，核外電子排布相同的離子，核電荷數(shù)越大，離子半徑越小，故：<。
21世紀教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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