2024-2025學年高中化學第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)測評含解析新人教版選修3

PAGE8-第一章測評(時間:90分鐘滿分:100分)第Ⅰ卷(選擇題共48分)一、選擇題(本題包括12小題,每小題4分,共48分)1.對充有氖氣的霓虹燈管通電,燈管發(fā)出紅色光。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的主要緣由是()A.電子由激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時以紅光的形式釋放能量B.電子由基態(tài)向激發(fā)態(tài)躍遷時汲取除紅光以外的光線C.氖原子獲得電子后轉(zhuǎn)變成發(fā)出紅光的物質(zhì)D.在電流的作用下,氖原子與構(gòu)成燈管的物質(zhì)發(fā)生反應解析霓虹燈管通電,燈管發(fā)出紅色光的緣由是電子從激發(fā)態(tài)(高能量態(tài))躍遷到基態(tài)(低能量態(tài))時釋放的能量以紅光的形式表現(xiàn)出來。答案A2.在學習核外電子排布學問時,甲、乙兩小組對多電子原子能級的有關學問產(chǎn)生了分歧:甲組認為第三周期元素的基態(tài)原子中,不行能出現(xiàn)d電子,而乙組認為第三周期元素基態(tài)原子中肯定有d電子,下列可作為甲組論據(jù)的是()A.能量守恒原理 B.泡利原理C.洪特規(guī)則 D.3d軌道能量比4s軌道高解析第三周期中,只有3個電子層,假如有3d電子,必定有4s電子,因為3d軌道能量比4s軌道高,電子層則變?yōu)榱?層,不符合實際。答案D3.下列原子的價電子排布式(或價電子排布圖)中,①、②兩種狀態(tài)的能量符合E(①)>E(②)的是()A.氮原子:B.鈉原子:①3s1②3p1C.鉻原子:①3d54s1②3d44s2D.碳原子:解析A項中,②狀態(tài),2p能級半充溢,能量低。答案A4.原子序數(shù)為83的元素位于:①第五周期;②第六周期;③第ⅣA族;④第ⅤA族;⑤第ⅡB族,其中正確的組合是()A.①④ B.②③ C.②④ D.①⑤解析依據(jù)元素的原子序數(shù)確定元素在周期表中的位置時,基本方法是依據(jù)其原子結(jié)構(gòu)示意圖,依據(jù)電子層數(shù)確定其所在周期,依據(jù)最外層電子數(shù)確定其所在族,但用0族定位法較為便利,即依據(jù)與該元素原子序數(shù)最接近的0族元素的位置來確定。與83號元素最鄰近的0族元素為86號元素氡,83號元素比氡的原子序數(shù)小3,故該元素在周期表中的位置應當是氡左移3個格,即第六周期第ⅤA族。答案C5.當鎂原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2時,以下相識正確的是()A.此過程中,鎂原子由基態(tài)轉(zhuǎn)化成激發(fā)態(tài),這一過程中汲取能量B.此過程中,鎂原子由激發(fā)態(tài)轉(zhuǎn)化成基態(tài),這一過程中釋放能量C.轉(zhuǎn)化后位于p能級上的兩個電子處于同一軌道,且自旋狀態(tài)相同D.轉(zhuǎn)化后鎂原子與硅原子電子層結(jié)構(gòu)相同,化學性質(zhì)相像解析1s22s22p63s2為Mg的基態(tài),1s22s22p63p2為Mg的激發(fā)態(tài),A項正確,B項錯誤;轉(zhuǎn)化后位于p能級上的兩個電子處于兩個軌道,C項錯誤;轉(zhuǎn)化后的鎂原子(核外有12個電子)與硅原子(核外有14個電子)電子層結(jié)構(gòu)不同,D項錯誤。答案A6.下列說法正確的是()A.Na、Mg、Al的第一電離能漸漸增大B.V、Cr、Mn的最外層電子數(shù)漸漸增大C.S2-、Cl-、K+的半徑漸漸減小D.O、F、Ne的電負性漸漸增大解析一般狀況下,同一周期元素的第一電離能呈增大趨勢,由于Mg3p軌道為全空的穩(wěn)定狀態(tài),所以Mg元素的第一電離能比Al的大,A錯誤;V、Mn原子的最外層電子數(shù)都是2個,而Cr原子處于3d、4s軌道的半充溢的穩(wěn)定狀態(tài),最外層電子數(shù)只有1個,B錯誤;S2-、Cl-、K+是核外電子排布相同的離子,核電荷數(shù)越大,離子半徑越小,所以S2-、Cl-、K+的半徑漸漸減小,C正確;O、F的電負性漸漸增大,而Ne的各原子軌道處于全充溢的穩(wěn)定狀態(tài),電負性較小,D錯誤。答案C7.幾種短周期元素的原子半徑和主要化合價見下表,下列說法正確的是()元素代號原子半徑/nm主要化合價/價X0.160+2Y0.143+3Z0.102+6、-2L0.099+7、-1M0.077+4、-4Q0.074-2A.等物質(zhì)的量的X、Y的單質(zhì)與足量的鹽酸反應,生成的H2一樣多B.Y與Q形成的化合物不能與氫氧化鈉溶液反應C.Z的氫化物的熱穩(wěn)定性強于L的氫化物的熱穩(wěn)定性D.在化學反應中,M原子與其他原子易形成共價鍵而不易形成離子鍵解析同周期主族元素原子半徑從左到右依次減小,同主族元素原子半徑從上到下依次增大,則依據(jù)幾種短周期元素的原子半徑和主要化合價的數(shù)據(jù)可知,X、Y、Z、L為第三周期元素,分別為Mg、Al、S和Cl(F無正價),M、Q均為其次周期元素,依據(jù)化合價可推斷分別為C和O,據(jù)此結(jié)合元素周期律及元素化合物的性質(zhì)分析解答。等物質(zhì)的量的X(Mg)、Y(Al)的單質(zhì)與足量的鹽酸反應,失去的電子數(shù)不同,則生成的H2不一樣多,A錯誤;Y(Al)與Q(O)形成的化合物為Al2O3,Al2O3能與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和水,B錯誤;同周期元素從左到右非金屬性依次增加,其氫化物的穩(wěn)定性依次增加,則Z(S)的氫化物的熱穩(wěn)定性弱于L(Cl)的氫化物的熱穩(wěn)定性,C錯誤;在化學反應中,M(C)原子的最外層電子數(shù)為4,與其他原子易形成共價鍵而不易形成離子鍵,D正確。答案D8.X和Y是原子序數(shù)大于4的短周期元素,Xm+和Yn-兩種離子的核外電子排布相同,下列說法中正確的是()A.X的原子半徑比Y的小B.X和Y的核電荷數(shù)之差為(m-n)C.電負性X>YD.第一電離能X<Y解析Xm+與Yn-的核外電子排布相同,核電荷數(shù)之差為(m+n),則質(zhì)子數(shù)X>Y,X位于Y的下一周期,故原子半徑X>Y。X比Y更易失電子,第一電離能X<Y,電負性X<Y。答案D9.已知短周期元素R原子最外層的p能級上有2個未成對電子。下列關于R的描述正確的是()A.R的氧化物都能溶于水B.R的最高價氧化物對應水化物的化學式都是H2RO3C.R都是非金屬元素D.R的氧化物都能與NaOH溶液反應解析由短周期元素R原子最外層的p能級上有2個未成對電子可知,可能有兩種狀況:p能級上只有兩個電子,為第ⅣA族元素;p能級上有4個電子,為第ⅥA族元素。第ⅣA族元素Si的氧化物SiO2難溶于水,A錯;第ⅣA族元素最高價氧化物對應水化物的化學式是H2RO3,但第ⅥA族元素最高價氧化物對應水化物的化學式是H2RO4,B錯;短周期第ⅥA族和第ⅣA族均為非金屬元素,C正確;R的氧化物如CO與NaOH溶液不反應,D錯。答案C10.不能說明X的電負性比Y的電負性大的是()A.與H2化合時X單質(zhì)比Y單質(zhì)簡潔B.X的最高價氧化物的水化物的酸性比Y的最高價氧化物的水化物的酸性強C.X原子的最外層電子數(shù)比Y原子最外層電子數(shù)多D.X單質(zhì)可以把Y從其氫化物中置換出來解析電負性的大小可依據(jù)定義,且和非金屬性的強弱一樣,因而可依據(jù)元素非金屬性的強弱推斷。X的電負性比Y大,表明X的非金屬性比Y的非金屬性強。A、B、D均能說明X的非金屬性比Y強,原子的最外層電子數(shù)不能確定元素得失電子的實力。答案C11.圖中三條曲線表示C、Si和P元素的四級電離能改變趨勢。下列說法正確的是()A.電負性:c>b>aB.最簡潔氫化物的穩(wěn)定性:c>a>bC.I5:a>c>bD.最簡潔氫化物的沸點:a>b>c解析依據(jù)碳、硅、磷元素的原子核外電子排布規(guī)律,結(jié)合電離能改變規(guī)律可知,a、c為同一主族元素,則a是碳,b是磷,c是硅。元素的非金屬性越強,其電負性就越大,由于元素的非金屬性:C>Si,所以元素的電負性:C>Si,A錯誤;元素的非金屬性越強,其最簡潔氫化物的穩(wěn)定性就越強,由于元素的非金屬性:C>Si,所以最簡潔氫化物的穩(wěn)定性:C>Si,B錯誤;C、Si失去4個電子為ns2全充溢狀態(tài),能量更低,再失去1個電子時,第五電離能與第四電離能相差較大,P失去4個電子為3s1狀態(tài),第四電離能與第五電離能均失去3s能級電子,二者能量相差不大,所以元素的I5:C>Si>P,C正確;對于組成結(jié)構(gòu)相像的物質(zhì)來說,相對分子質(zhì)量越大,分子間作用力越大,物質(zhì)的熔、沸點就越高,由于相對分子質(zhì)量PH3>SiH4>CH4,所以最簡潔氫化物的沸點:PH3>SiH4>CH4,D錯誤。答案C12.以下有關元素性質(zhì)的說法不正確的是()A.具有下列電子排布式的原子中,①1s22s22p63s23p2②1s22s22p3③1s22s22p2④1s22s22p63s23p4,原子半徑最大的是①B.下列原子的價電子排布中,①3s23p1②3s23p2③3s23p3④3s23p4,對應的第一電離能最大的是③C.①Na、K、Rb②N、P、As③O、S、Se④Na、P、Cl,元素的電負性隨原子序數(shù)的增加而遞增的是④D.某元素的逐級電離能(kJ·mol-1)分別為738、1451、7733、10540、13630、17995、21703,當它與氯氣反應時最可能生成的陽離子是X3+解析最外層電子數(shù)相同時電子層數(shù)越多,或相同數(shù)目電子層時最外層電子數(shù)越少,半徑越大,A正確;四種元素均為第三周期元素,由電離能的改變規(guī)律及核外電子的排布狀況知③中3p能級半充溢,第一電離能最大,B正確;元素的電負性可用來衡量元素的金屬性和非金屬性的強弱,在元素周期表中,同一周期從左到右,元素的電負性漸漸增大,同一主族從上到下,元素的電負性漸漸減小,故④符合,C正確;推斷電離能與元素化合價的關系,關鍵看各級電離能之間的改變趨勢,相鄰兩級電離能改變較大,說明再失去一個電子的難度增大,由此可推斷出該離子所帶的電荷數(shù),所以X最有可能生成的陽離子是X2+,D錯誤。答案D第Ⅱ卷(非選擇題共52分)二、非選擇題(本題包括4個小題,共52分)13.(10分)(1)X元素原子的其次電子層上只有一個空軌道,則X元素是;其原子基態(tài)的核外電子排布圖為。

(2)R元素原子的3p軌道上只有一個未成對電子,則R元素可能是。

(3)Y元素原子的核電荷數(shù)為33,則其原子基態(tài)的價電子排布式為,其位于元素周期表中的,屬于區(qū)元素。

解析(1)X元素原子的其次電子層上只有一個空軌道,則其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p2,是C元素。(2)R元素原子的3p軌道上只有一個未成對電子,則其原子基態(tài)的核外電子排布式可能為1s22s22p63s23p1或1s22s22p63s23p5,則R可能為Al或Cl。(3)Y元素原子的核電荷數(shù)為33,依據(jù)構(gòu)造原理和核外電子排布規(guī)則可知,Y元素原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3,價電子排布式為4s24p3,在元素周期表中位于第四周期第ⅤA族,屬于p區(qū)元素。答案(1)C(或碳)(2)Al或Cl(3)4s24p3第四周期第ⅤA族p14.(14分)磷及其化合物在電池、催化等領域有重要應用。黑磷與石墨類似,也具有層狀結(jié)構(gòu)(如圖1)。為大幅度提高鋰電池的充電速率,科學家最近研發(fā)了黑磷—石墨復合負極材料,其單層結(jié)構(gòu)俯視圖如圖2所示?；卮鹣铝袉栴}:(1)Li、C、P三種元素中,電負性最小的是(用元素符號表示)。

(2)基態(tài)磷原子價電子排布式為。

(3)圖2黑磷區(qū)中P原子的雜化方式為,石墨區(qū)中C原子的雜化方式為。

(4)氫化物PH3、CH4、NH3的沸點由高到低依次為。

解析(1)元素電負性同一周期從左到右漸漸增大,同一主族從上到下漸漸減弱,所以Li、C、P三種元素電負性依次為Li<P<C,電負性最小的是Li。(2)基態(tài)磷原子價電子排布式為3s23p3。(3)由圖可知黑磷中P是sp3雜化,石墨中C是sp2雜化。(4)由于NH3分子間存在氫鍵,所以NH3沸點最高,PH3相對分子質(zhì)量大于CH4,所以PH3的沸點大于CH4的沸點,三者沸點由高到低依次為NH3>PH3>CH4。答案(1)Li(2)3s23p3(3)sp3sp2(4)NH3>PH3>CH415.(10分)有A、B、C、D、E、F、G七種前四周期元素,G的原子序數(shù)最大。已知:A、B、C三種元素的原子次外層電子排布都是(n-1)s2(n-1)p6;D、E、F三種元素的原子序數(shù)分別等于A、B、C的最外層電子數(shù);G元素原子的最外層電子數(shù)和A相同,內(nèi)層電子排布均符合2n2;C的氣態(tài)單質(zhì)在標準狀況下的密度為3.17g·L-1;A與C能形成離子化合物AC,A離子比C離子少一個能層;E原子的最外電子層中p能級的電子數(shù)等于前一能層的電子總數(shù)?；卮鹣铝袉栴}:(1)上述元素的基態(tài)原子中,含有2個未成對電子的元素是(填元素符號);它們位于元素周期表的區(qū)。

(2)A與D能形成離子化合物AD,則AD的電子式是。

(3)C元素基態(tài)原子的價電子排布式為;F元素基態(tài)原子最外層的電子排布圖為;

G元素基態(tài)原子的電子排布式為。

答案(1)C、Sp(2)Na+[··(3)3s23p51s22s22p63s23p63d104s116.(18分)據(jù)下列表格,回答有關問題:周期族ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA012abcd3efghijkl(1)在上表中,第一電離能最小的元素是,電負性最大的元素是(填元素對應的名稱)。

(2)這些元素的最高價氧化物對應的水化物中,酸性最強,堿性最強(以上均填化學式)。

(3)某元素最高價氧化物對應的水化物呈兩性,則該元素是(填對應的字母),該元素與c元素形成的化合物能否與NaOH溶液反應(若能,寫出相應的離子方程式;若不能,則填“否”)。

(4)在e~k元素的原子中,原