高中化学人教版 (新课标)选修3 物质结构与性质第一章 原子结构与性质综合与测试课后测评

章末过关检测(A)

(时间：60分钟，满分：100分)

一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分)

1．(2019·东营胜利一中高二周测)下列变化需要吸收能量的是(　　)

A．1s22s22p63s1→1s22s22p6

B．3s23p5→3s23p6

C．2p2p2p→2p2p2p

D．2H→H—H

解析：选A。A项所示为3s轨道上失去1个电子，失去电子需要吸收能量，故A选；B项所示为3p轨道上得到1个电子，得到电子放出能量，故B不选；C项中p能级的3个轨道px、py、pz能量相同，故C不选；D项所示为2个H原子结合为H2分子，放出能量，故D不选。

2．当电子层、能级和原子轨道确定后，仍不能确定该原子轨道的(　　)

A．数目　　　　　　　　　 B．空间伸展方向

C．能量高低   D．电子数

解析：选D。电子层、能级和原子轨道确定后，原子轨道数目、空间伸展方向、能量高低都能确定，只有轨道上填充的电子数不能确定。

3．下列说法正确的是(　　)

①电子云中的一个小黑点代表一个电子

②电子云密度大的地方，说明电子在核外空间单位时间内出现的机会多

③原子轨道是指原子运行的轨道

④s电子的电子云呈球形，p电子的电子云呈哑铃形

A．①②   B．②③

C．③④   D．②④

解析：选D。电子云中的一个小黑点代表电子在此出现的可能性，而不代表一个电子，①错误；表示不同能级上的电子出现概率的电子云轮廓图较形象地描述了电子的运动状态，量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道，③错误。

4．(2019·福建三明一中段考)第四周期的元素基态原子中，4s能级只有1个电子的元素共有(　　)

A．1种   B．2种

C．3种   D. 4种

答案：C

5．如图是第三周期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轴表示的可能是第一电离能

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简单离子转移的电子数

解析：选B。对于第三周期11～17号元素，随着原子序数的增大，第一电离能呈现增大的趋势，但Mg、P特殊，A项错误；原子半径逐渐减小，C项错误；形成简单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。

6．下列有关元素周期表和元素周期律的说法，错误的是(　　)

①元素周期表中s区、d区和ds区的元素都是金属元素

②d区元素最后一个核外电子一定填充在s能级上

③原子核外电子的能层越多，原子半径越大

④同一周期从左至右，主族元素的第一电离能依次增大

A．只有①②③   B．只有②③

C．只有③④   D．①②③④

解析：选D。s区中氢元素是非金属元素，①错误；d区元素最后一个核外电子应填充在d能级上，②错误；原子半径受能层数和核电荷数共同影响，原子核外电子的能层越多，原子半径不一定越大，③错误；当元素最外层电子处于半充满和全充满状态时比较稳定，如第一电离能N>O，④错误。

7．下列叙述正确的是(　　)

A．[Ar]3d64s2是基态铁原子的电子排布式

B．铬原子的电子排布式是1s22s22p63s23p64s13d5

C．铜原子的价电子排布式是3d94s2

D．氮原子的电子排布图是

解析：选A。B项，在书写电子排布式时，能层低的能级要写在左边，不能按填充顺序写；C项，d轨道应是全充满时稳定；D项违反了洪特规则。

8．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的顺序排列的是(　　)

A．K、Na、Li   B．Al、Mg、Na

C．N、O、C   D．Cl、S、P

解析：选A。利用在同周期从左到右主族元素第一电离能呈增大趋势(除ⅡA、ⅤA族反常外)，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。

9．具有下列电子层结构的原子，其对应元素一定属于同一周期的是(　　)

A．两种原子的电子层上全部是s电子

B．3p上只有一个空轨道的原子和3p上只有一个未成对电子的原子

C．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

D．原子核外的M层上的s能级和p能级都填满了电子，而d能级上尚未有电子的两种原子

解析：选B。电子层上全都是s电子的原子有氢、氦、锂、铍，A项错误；3p能级上只有一个空轨道的原子是硅，3p能级上只有一个未成对电子的原子是铝和氯，B项正确；最外层电子排布为2s22p6的原子是氖，最外层电子排布为2s22p6的离子有氟离子、钠离子、镁离子等，C项错误；M层上的s能级和p能级都填满了电子，而d能级上尚未有电子的原子有氩、钾、钙，D项错误。

10．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电子排布图为

解析：选C。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F>Cl>S，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Cl··,··S··,··Cl··,··，故C项正确；S元素基态原子最外层电子排布图为，故D项不正确。

11．气态中性原子失去一个电子转化为气态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能(I1)，气态正离子继续失去电子所需要的最低能量依次称为第二电离能(I2)、第三电离能(I3)……下表是第三周期部分元素的电离能[单位：eV(电子伏特)]数据。

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

解析：选A。由题意可知甲易失去1个电子，而乙易失去2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。

12．锂和镁在元素周期表中有特殊“对角线”关系，它们的性质相似。下列有关锂及其化合物的叙述正确的是(　　)

A．Li2SO4难溶于水

B．Li与N2反应的产物是Li3N

C．LiOH易溶于水

D．LiOH与Li2CO3受热都很难分解

解析：选B。由对角线规则知，锂与镁的性质相似。MgSO4 易溶，Mg(OH)2难溶，Mg在N2中燃烧可生成Mg3N2，Mg(OH)2、MgCO3受热都能分解。

13．氮族元素包括N、P、As、Sb和Bi五种元素。下列关于氮族元素的说法正确的是(　　)

A．N2可用于填充霓虹灯，其发光原理是电子从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道时以光的形式释放能量

B．P、Na、S三种元素的第一电离能由大到小的顺序是P>S>Na

C．基态As原子中，电子占据的最高能级为4d

D．Bi原子中最外层有5个能量相同的电子

答案：B

14．图甲和图乙表示的是元素的某种性质随原子序数的变化。下列说法正确的是(　　)

A．图甲可能表示的是元素原子的第一电离能随原子序数的变化关系

B．图甲可能表示的是元素单质的熔点随原子序数的变化关系

C．图乙可能表示的是元素原子的半径随原子序数的变化关系

D．图乙不可能表示同族元素的电负性随原子序数的变化关系

解析：选A。气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫第一电离能。同周期元素随着核电荷数的递增，原子半径减小，失去电子能力降低，第一电离能增大，但由于原子轨道的全满、全空和半满结构能量比较低，导致第二周期中Be和N元素、第三周期中Mg和P元素第一电离能偏大，故A正确。

15．(2019·武汉高二检测)以下有关元素性质的说法不正确的是(　　)

A．具有下列电子排布式的原子中：①1s22s22p63s23p2、②1s22s22p3、③1s22s22p2、④1s22s22p63s23p4，原子半径最大的是①

B．具有下列价电子排布式的原子中：①3s23p1、②3s23p2、③3s23p3、④3s23p4，第一电离能最大的是③

C．①Na、K、Rb、②O、S、Se、③Na、P、Cl中，元素的电负性随原子序数增大而递增的是③

D．某元素气态基态原子的逐级电离能(单位：kJ·mol－1)分别为738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、21 703，当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X3＋

解析：选D。A项中元素为①Si、②N、③C、④S，根据原子半径递变规律，半径最大的是Si，正确；B项中元素为①Al、②Si、③P、④S，第一电离能最大的是P，正确；C项中①的顺序为递减，②也递减，③为递增，正确；D项中该元素的第二、三级电离能之差大于其他各级相邻电离能之差，该元素应显＋2价，故与氯气反应时可能生成的阳离子是X2＋，错误。

二、非选择题(本题包括5小题，共55分)

16．(10分)(1)基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为________，该能层具有的原子轨道数为________、电子数为________。

(2)依据第二周期元素第一电离能的变化规律，参照如图B、F元素的位置，用小黑点标出C、N、O三种元素的相对位置。

(3)①N、Al、Si、Zn四种元素中，有一种元素的电离能数据如下：

则该元素是________(填元素符号)。

②基态锗(Ge)原子的电子排布式是____________________________________________。

Ge的最高价氯化物的分子式是________。

解析：(1)基态Si原子中，电子占据的最高能层为第三层，符号为M，该能层中有3个能级：3s、3p和3d，3s能级有1个原子轨道，3p能级有3个原子轨道，3d能级有5个轨道，所以该能层具有的原子轨道数为9，填充的电子数为4。

(2)同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但第二周期中第ⅡA族的第一电离能比相邻的第ⅠA和第ⅢA族元素大，第ⅤA族的第一电离能大于第ⅥA族。

(3)①由电离能数据可知，该元素呈＋3价。②Ge的最高正价为＋4价，其最高价氯化物的分子式为GeCl4。

答案：(1)M　9　4　(2)　(3)①Al　②1s22s22p63s23p63d104s24p2　GeCl4

17．(11分)(2019·东营胜利一中高二周测)现有A、B、C、D、E、F、G、H八种元素，均为前四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答有关问题。

(1)C2A4的电子式为________________(A、C为字母代号，请将字母代号用元素符号表示，下同)。

(2)B元素的原子核外共有________种不同运动状态的电子。

(3)某同学推断E元素基态原子的核外电子排布图为。该同学所画的电子排布图违背了________________，该元素原子的I3远远大于I2，其原因是________________________________________________________________________。

(4)D、E、F三种元素的简单离子半径由大到小的顺序是________________(用离子符号表示)。

(5)用惰性电极电解EF2的水溶液的离子方程式为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(6)H位于元素周期表中________区(按电子排布分区)，其基态原子的价电子排布式为________，实验室用一种黄色溶液检验H2＋时产生蓝色沉淀，该反应的离子方程式为________________________________________________________________________。

解析：由题意可知，A～H八种元素分别为H、C、N、O、Mg、Cl、K、Fe。

答案：(1) 　(2)6　(3)泡利原理　Mg原子失去2个电子后形成稳定结构，此时再失去1个电子很困难

(4)Cl－>O2－>Mg2＋　(5)Mg2＋＋2Cl－＋2H2OMg(OH)2↓＋Cl2↑＋H2↑　(6)d　3d64s2　3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－=== Fe3[Fe(CN)6]2↓   

18．(11分)根据下列五种元素的电离能数据(单位：kJ/mol)，回答下列问题。

(1)在元素周期表中，最有可能处于同一族的是________。

A．Q和R   B．S和T

C．T和V   D．R和T

E．R和V

(2)它们的氯化物的化学式，最有可能正确的是________。

A．QCl2   B．RCl

C．SCl3   D．TCl

E．VCl4

(3)下列元素，最有可能与Q元素位于同一族的是________。

A．硼   B．铍

C．锂   D．氢

E．氦

(4)在这5种元素中，最容易与氯元素形成离子化合物的是________。

A．Q   B．R

C．S   D．T

E．V

(5)利用表中的数据，V元素最有可能是下列元素中的________。

A．H   B．Li

C．Na   D．K

解析：各级电离能发生突变的情况是R：I2≫I1，S：I3≫I2，T：I4≫I3，V：I2≫I1，它们的化合价分别为＋1、＋2、＋3、＋1。Q的第一电离能比其他元素的第一电离能明显高很多，最有可能是稀有气体元素。

(1)五种元素中，只有R和V电离能发生突变的情况相同。

(2)Q可能是稀有气体元素，其他元素的氯化物的化学式可能是RCl、SCl2、TCl3、VCl。

(3)Q可能是稀有气体元素，氦属于稀有气体元素。

(4)第一电离能越小，元素的金属性越强，越易与氯元素形成离子化合物，V的第一电离能最小。

(5)V显＋1价，第一电离能很小，最有可能是K。

答案：(1)E　(2)B　(3)E　(4)E　(5)D

19．(12分)(2019·重庆高二检测)下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。

试回答下列问题：

(1)写出基态J原子的电子排布式：________________，L的原子序数：________，M的简化电子排布式：________________。

(2)下列关于元素在元素周期表中的位置的叙述正确的是________(填选项字母)。

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ⅡA族，属于s区元素

D．I位于元素周期表中第三周期第ⅦA族，属于ds区元素

(3)下列有关说法正确的是________(填选项字母)。

A．第一电离能：G>F>E

B．电负性：D>C

C．原子半径：E>B

D．最高价含氧酸的酸性：I>H

(4)如图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化的曲线图。

①认真分析图中同周期元素第一电离能的变化规律，将Na～Ar之间的元素用短线连接起来，构成完整的图像。

②从图像分析可知，同一主族元素原子的第一电离能I1变化规律是________________________________________________________________________。

Zn的第一电离能大于Ga的原因是_________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

③上图中5号元素在周期表中的位置是________________________________________。

解析：(1)J是Cr元素，M层的3d能级上排5个电子，为半充满状态，最外层只有1个电子，所以核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1；L是Ba元素，原子序数是56；M是Br元素，是第四周期第ⅦA族元素，所以简化的电子排布式为[Ar]3d104s24p5。

(2)K是第四周期第ⅠB族元素，属于ds区元素，A错误；J是第四周期第ⅥB族元素，属于d区元素，B错误；F是第三周期第ⅡA族元素，属于s区元素，C正确；I是第三周期第ⅦA族元素，属于p区元素，D错误。

(3)同周期元素，从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，而F的3p能级是全空状态，属于稳定结构，所以第一电离能的大小顺序是F>G>E，A错误；同周期元素，随原子序数的增大，元素的电负性逐渐增大，所以电负性D>C，B正确；E比B多一个电子层，所以E的原子半径大于B，C正确；I的非金属性比H强，所以I的最高价含氧酸的酸性比H强，D正确。

(4)①在第三周期元素中，由于Mg的3p能级是全空结构，P的3p能级是半充满结构，所以第一电离能比同周期相邻的元素高。②从图像分析可知，同一主族元素原子的第一电离能I1变化规律是从上到下逐渐减小。Zn的第一电离能大于Ga的原因是Zn的价电子排布式为3d104s2，是全充满结构；而Ga的价电子排布式为4s24p1，失去一个电子才是全充满结构，所以Zn的第一电离能更大。③5号元素是P元素，位于元素周期表中的第三周期第ⅤA族。

答案：(1)1s22s22p63s23p63d54s1　56　[Ar]3d104s24p5

(2)C　(3)BCD

(4)①

②从上到下依次减小　Zn的价电子排布式为3d104s2，是全充满结构；而Ga的价电子排布式为4s24p1，失去一个电子才是全充满结构，所以Zn的第一电离能更大

③第三周期第ⅤA族

20．(11分)(2019·衡水高二检测)A、B、C、D、E、F六种短周期元素，原子序数依次增大；A、B的阴离子与C、D的阳离子的电子排布式均为1s22s22p6，A原子核外有2个未成对电子，C的单质可与热水反应但不能与冷水反应；E、F的基态原子有9个非空原子轨道，且E原子核外有3个未成对电子，F能与A形成相同价态的阴离子，且离子半径A小于F。试回答：

(1)上述六种元素中第一电离能最大的是________元素，理由是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)C元素原子的第一电离能________(填“>”“<”或“＝”)D，理由是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)上述六种元素按电负性从小到大的排列顺序是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)C、D、E、F元素形成的最高价氧化物分别是________(填“离子化合物”或“共价化合物”，下同)、__________、________、________。

解析：电子排布式为1s22s22p6的常见阴离子有N3－、O2－、F－，常见阳离子有Na＋、Mg2＋、Al3＋。A原子核外有2个未成对电子，其2p能级有2个电子(不合题意，舍去)或4个电子，可知A是O，B是F；C的单质可与热水反应但不能与冷水反应，C是Mg，故D是Al；E、F的基态原子有9个非空原子轨道，说明有3p轨道且均填有电子，E原子核外有3个未成对电子，则E是P；F能与A形成相同价态的阴离子，故F是S。(1)六种元素中第一电离能最大的是F。(2)Mg的第一电离能大于Al，是因为Mg原子最外层3s轨道处于全充满状态，3p轨道处于全空状态，是相对稳定的结构。

答案：(1)F　其最外层电子数为7，且原子半径较小，容易得到电子，不容易失去电子

(2)>　Mg原子最外层3s轨道处于全充满状态，3p轨道处于全空状态，是相对稳定的结构

(3)Mg<Al<P<S<O<F

(4)离子化合物　离子化合物　共价化合物　共价化合物