逍遥学能 2018-09-24 11:45
一、选择题(本题包括15小题，每题只有一个选项符合题意，每题3分，共45分)
1.有5个电子填充在d轨道时，其电子排布为
↑ ↑ ↑ ↑ ↑
而不是
↑↓ ↑↓ ↑
最直接的依据是( )
A.能量最低原理 B.泡利不相容原理
C.洪特规则 D.原子轨道能量顺序
解析 原子核外电子在能量相同的各个轨道上排布时，电子尽可能分占不同的原子轨道，且自旋状态相同。
答案 C
2.下列有关电子云的叙述中，正确的是( )
A.电子云形象地表示了电子在核外某处单位体积内出现的概率
B.电子云直观地表示了核外电子的数目
C.电子在p轨道上运动是电子绕核做∞形运动
D.电子云是电子绕核运动好像形成了一团带正电荷的云雾
解析 用电子云形象地描绘电子在原子核外空间出现的机会的大小。
答案 A
3.某元素原子的3d轨道上有1个电子，其第4电子层中电子数目为( )
A.0 B.2
C.3 D.8
解析 原子轨道的能量：4s<3d<4p，根据能量最低原理和泡利不相容原理，4s轨道已占有两个自旋状态不同的电子。
答案 B
4.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.某一多电子原子的3p轨道上仅有两个电子，它们必然自旋状态不同
解析 若两个电子处在同一电子层，原子轨道的形状及空间伸展方向都相同，则两个电子的自旋状态必不相同。
答案 A
5.主族元素原子失去最外层电子形成阳离子，主族元素的原子得到电子填充在最外层形成阴离子，下列各原子或离子的电子排布式错误的是( )
A.Ca2+ 1s22s22p63s23p6
B.Cr [Ar]3d44s2
C.Cl- 1s22s22p63s23p6
D.Fe [Ar]3d64s2
解析 根据洪特规则，Cr原子的电子排布式应为：[Ar]3d54s1。
答案 B
A.硅原子由激发态变为基态
B.硅原子由基态变为激发态
C.硅原子即不放出能量，也不吸收能量
D.硅原子要向外界环境释放能量
解析 根据电子填入轨道顺序，应填满3s轨道再填入3p轨道，故碳原子的基态3p轨道上只有2个电子，当3s轨道上1个电子受到激发进入3p轨道时，是由能量低的轨道进入能量高的轨道，故要向外界环境中吸收能量。
答案 B
7.下列说法正确的是( )
A.p区元素原子的最外层电子排布均为ns2np1～6
B.电负性越大的元素的原子越容易获得电子
C.第一电离能越小的元素的原子越容易获得电子
D.在CCl4、CBr4、CI4和CH4中，C元素都是+4价
解析 He属于p区元素，其原子的电子排布式为1s2;第一电离能越小的元素的原子越容易失去电子;C元素比H元素的电负性数值大，故在CH4中C元素为-4价。
答案 B
8.4p轨道填充一半的元素，其原子序数是( )
A.15 B.33
C.35 D.51
解析 4p轨道填充一半的元素，其核外的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，即33号元素As。
答案 B
9.下列是某些原子的电子排布式，其中处于基态的是( )
A.[Ne]3d34s2 B.1s22s22p63s23p63d2
C.1s22s22p63s23p64s2 D.1s22s22p63s23p63d94s2
解析 A应为[Ar]3d34s2;因4s比3d的能量低，根据能量最低原理，B项错误，C项正确;D项应为1s22s22p63s23p63d104s1。
答案 C
10.某元素原子的外围电子排布为3d54s2，则下列说法正确的是( )
A.该原子中共有5个未成对电子
B.该原子的M层共有15个电子
C.该元素属于ds区
D.该元素最高化合价为+2价
<解析 该原子的M层共有13个电子(3s23p63d5);该元素属于d区，其最高化合价为+7价。
答案 A11.具有如下电子排布的原子，其相应元素一定属于同一主族的是( )
A.最外层电子排布为1s2的原子和最外层电子排布为2s2的原子
B.2p轨道上有2个未成对电子的原子和3p轨道上有2个未成对电子的原子
C.3p轨道上只有1个空轨道的原子和4p轨道上只有1个空轨道的原子
D.电子排布式为1s2的原子和外围电子排布式为2s22p6的原子
解析 A项中前者是He，后者是Be;B项中分别是两种元素，前者是C、O，后者是Si、S，C和S不属于同一主族;而C项中3p轨道上只有1个空轨道的原子是Si,4p轨道上只有1个空轨道的原子是Ge，Si、Ge都属于第ⅣA族;D项中是He和Ne，属于零族，不是主族。
答案 C
12.已知1～18号元素的离子aW3+、bX+、cY2-、dZ-都具有相同的电子层结构，下列关系正确的是( )
A.质子数c>d，离子的还原性Y2->Z-
B.氢化物的稳定性H2Y>HZ
C.原子半径X
D.电负性Z>Y>W>X
解析 aW3+、bX+、cY2-、dZ-四种离子具有相同的电子层结构，则X、W位于Y、Z的下一周期，X、W、Y、Z分别位于ⅠA、ⅢA、ⅥA、ⅦA族，质子数cZ-，氢化物的稳定性H2YW，第一电离能Z>Y>W>X，电负性Z>Y>W>X。
答案 D
13.具有下列电子层结构的原子和离子，其对应的元素一定属于同一周期的是( )
A.两原子其核外全部都是s电子
B.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
C.原子核外M层上的s、p轨道都充满电子，而d轨道上没有电子的两种原子
D.两原子N层上都有1个s电子，一个原子有d电子，另一个原子无d电子
解析 A项中前者可以是H，后者可以是Li;B项中前者是Ne，后者可以是Na;C项中前者可以是Ar，后者可以是K;D项中前者是Cr或Cu，后者是K，都属于第4周期。
答案 D
14.已知X、Y元素同周期，且电负性X>Y，下列说法错误的是( )
A.X原子比Y原子的最外层电子数多
B.第一电离能可能Y小于X
C.最高价含氧酸的酸性：X对应的酸性弱于Y对应的酸性
D.气态氢化物的稳定性：HmY小于HnX
解析 因为电负性X>Y，所以非金属性X>Y，X最高价含氧酸的酸性强于Y最高价含氧酸的酸性。
答案 C
15.A、B、C、D四种元素，已知A元素是自然界中含量最多的元素;B元素为金属元素，它的原子核外K、L层上电子数之和等于M、N层电子数之和;C元素是第三周期第一电离能最小的元素;D元素在第三周期中第一电离能最大。下列有关叙述错误的是( )
A.四种元素A、B、C、D分别为O、Ca、Na、Ar
B.元素A、B、C两两组成的化合物可为CaO、CaO2、Na2O、Na2O2等
C.元素A、C简单离子的半径大小关系为A
D.元素B、C电负性大小关系为B>C
解析 自然界含量最多的元素为氧;根据题意可知，B元素K层和L层电子数之和为10，则M层为8个电子，N层为2个电子，故B为钙;第三周期中第一电离能最小的元素为钠，第一电离能最大的元素为氩。选项C中，A和C的简单离子分别为O2-和Na+，离子半径：O2->Na+。
答案 C
二、非选择题(共6道题，共55分)
16.(7分)第4周期的A、B、C、D四种元素，其最外层电子数依次为1、2、1、7。其原子序数按A、B、C、D顺序增大，已知A与B的次外层电子数均为8，而C与D次外层电子数均为18，根据结构填空：
(1)写出元素名称：A________，B________，C________，D________。
(2)D的简单离子是______________。
(3)元素的氢氧化物碱性最强的是________(填化学式)。
(4)B与D能形成化合物的化学式是________。
(5)写出A、B的第一电离能顺序：________。
(6)写出C原子的电子排布式________________________。
解析 由A与B(第4周期)的次外层电子数均为8，其最外层电子数分别为
1和2，可知A为钾，B为钙;根据题意可知，C的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，是铜，D的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5，是溴。
答案 (1)钾 钙 铜 溴
(2)Br-
(3)KOH
(4)CaBr2
(5)K
(6)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
17.(9分)原子结构与元素周期表存在着内在联系。根据已学知识，请你回答下列问题：
(1)元素X的原子外围电子排布为nsnnpn+1。则外围电子排布中的n=________;原子中能量最高的是________电子，其电子云在空间有________方向，原子轨道呈现________形。
(2)指出31号元素镓(Ga)在元素周期表中的位置：第________周期________族。
(3)被誉为“21世纪的金属”钛(Ti)元素原子的价电子排布式为：________。
(4)写出原子序数最小的Ⅷ族元素原子的核外电子排布式：________________________。
(5)日常生活中广泛应用的不锈钢，在其生产过程中添加了某种元素，该元素的外围电子排布为3d54s1，该元素的名称为：________。
解析 (1)因为s轨道最多能容纳2个电子，故n=2，元素X的原子外围电子排布为2s22p3，能量最高的是2p电子，其电子云在空间有三种互相垂直的伸展方向，原子轨道呈纺锤形。
(2)Ga位于第4周期ⅢA族。
(3)Ti的价电子排布式为3d24s2。第Ⅷ族原子序数最小的元素是Fe，其电子排布式为[Ar]3d64s2。
(5)根据题给信息可知，该元素的名称为铬。
答案 (1)2 2p(写np也可以) 三种互相垂直的伸展(或三种伸展) 纺锤
(2)4 ⅢA
(3)3d24s2
(4)1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2
(5)铬
18.(8分)A、B、C、D是短周期元素，A元素的最高价氧化物的水化物与它的气态氢化物反应得到离子化合物，1 mol该化合物含有42 mol电子，B原子的最外层电子排布式为nsnnp2n。C、D两原子的最外层电子数分别是其他层电子总数的一半。C元素是植物生长的营养元素之一。试写出：
(1)A、B元素形成的AB2型化合物的化学式________________，该化合物是共价化合物还是离子化合物?
_____________________________________________________。
(2)D元素在周期表中的位置，______周期______族。
(3)A、C元素气态氢化物的稳定性大小：________<________(用分子式表示)。
(4)A、B、C、D四种元素中电负性最大的是________(用元素符号表示，下同)，第一电离能最小的是________。
解析 根据题意可知，A、B、C、D分别是N、O、P、Li。
答案 (1)NO2 共价化合物
(2)2 ⅠA
(3)PH3 NH3
(4)O Li
19.(8分)X、Y、Z是ⅠA～ⅦA族的三种非金属元素(稀有气体元素除外)，它们在周期表中的位置关系如下图所示。请回答：
X
Y
Z
(1)X元素单质的化学式是________。
(2)Y元素的原子结构示意图是________________________，Y与Na形成的化合物的化学式为________。
(3)Z元素的名称是________，从元素原子得失电子的角度看，Z元素具有________________性;若从Z元素在周期表中所处的位置来看，它具有这种性质的原因是_________________________。其价电子排布式为________。
解析 根据周期表中金属和非金属的分布情况分析，X、Y、Z分别是F、S、As而不能是Cl、Se、Sb(金属)。
答案 (1)F2
(2)S Na2S
(3)砷 非金属性和金属性
Z元素处于周期表中金属与非金属的分界线附近 4s24p320.(10分)下表列出了前20号元素中的某些元素性质的一些数据：
元素性质 A B C D E F G
H I J
原子半径(10-10m) 1.02 2.27 0.74 1.43 0.77 1.10 0.99 1.86 0.75 1.17
最高价态 +6 +1 — +3 +4 +5 +7 +1 +5 +4
最低价态 -2 — -2 — -4 -3 -1 — -3 -4
试回答下列问题：
(1)以上10种元素中第一电离能最小的是________(填编号)。
(2)写出下列有关反应的化学方程式：
①E的单质与I元素的最高价氧化物对应的水化物反应：______。
②B2C2与EC2反应：________________________________。
(3)比元素B原子序数大11的元素的原子的电子排布式是____。
(4)C和I相比较，非金属性较弱的是________(填元素名称)，可以验证你的结论的是下列中的________(填编号)。
a.气态氢化物的稳定性
b.两元素的电负性
c.含氧酸的酸性
d.最高化合价
解析 根据题给信息可推知，A～J依次为S、K、O、Al、C、P、Cl、Na、N、Si，其中第一电能最小的是K(B)，K2O2(B2C2)与CO2(EC2)的反应原理和Na2O2与CO2的反应类同;非金属性：O(C)>N(I)，因为O无正价，也无含氧酸，故不能用c、d比较O和N的非金属性。
答案 (1)B
(2)①C+4HNO3(浓)=====△CO2↑+4NO2↑+2H2O
②2K2O2+2CO2===2K2CO3+O2
(3)1s22s22p63s23p63d104s2或[Ar]3d104s2
(4)氮 a、b
21.W、X、Y、Z四种短周期元素的原子序数X>W>Z>Y。W原子的最外层没有p电子，X原子核外s轨道电子数与p轨道电子数之比为1:1，Y原子最外层s轨道电子数与p轨道电子数之比为1:1，Z原子核外电子中p轨道电子数比Y原子多2个。
(1)X元素的单质与Z、Y所形成的化合物反应，其化学方程式：________________________。
(2)W、X元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱为________<____________(用化学式表示)。
(3)四种元素原子半径的大小为____________>____________>____________>____________(填元素符号)。
(4)四种元素的第一电离能由小到大的顺序为______________。
解析 W、X、Y、Z都是短周期元素，所以原子序数均小于18。Y原子最外层s轨道电子与p轨道电子数之比为1:1，所以Y原子的电子排布式可能是1s22s22p2(碳)或1s22s22p63s23p2(硅);Z原子核外电子中p轨道电子数比Y原子多2个，所以其核外电子排布式可能是1s22s22p4(氧)或1s22s22p63s23p4(硫);由于原子序数W大于Z和Y，且W原子的最外层无P电子，所以W原子不可能为核外电子数小于或等于4的原子，其电子排布式只可能为1s22s22p63s1(钠)或1s22s22p63s2(镁);由于X原子序数最大，其核外s轨道电子数与p轨道电子数之比为1:1，所以其原子核外电子排布式只能是1s22s22p63s2。综上所述，X、W、Z、Y原子分别为Mg、Na、O、C。
答案 (1)2Mg+CO2=====点燃2MgO+C
(2)Mg(OH)2 NaOH
(3)Na Mg C O
(4)Na>Mg>C>O