【名师一号】2022学年高中化学 第一章 原子结构与性质综合能力检测（含解析）新人教版选修3

【名师一号】2022-2022学年高中化学第一章原子结构与性质综合能力检测（含解析）新人教版选修3考试时间：90分钟　　分值：100分第Ⅰ卷(选择题，共48分)一、选择题(每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题意)1．以下能级符号正确的是(　　)A．4sB．2dC．3fD．1p解析　任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数：第一能层只有1个能级(1s)，第二能层有2个能级(2s和2p)，第三能层有3个能级(3s、3p和3d)，第四能层有4个能级(4s、4p、4d、4f)，故只有A项正确。答案　A2．以下表示氦原子结构的化学用语中，对电子运动状态描述最详细的是(　　)A.HeB.C．1s2D．解析　A、B选项仅能表述He原子的核外有两个电子；C选项表明He原子核外的两个电子位于1s轨道上；D选项不仅表明He原子核外的两个电子位于1s轨道上，还表明了电子自旋方向相反。答案　D3．下列说法中正确的是(　　)A．处于最低能量的原子叫做基态原子B．3s2表示3s能级有两个轨道C．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小D．同一原子中，3d、4d、5d能级的轨道数依次增多解析　处于最低能量的原子叫做基态原子，A项正确；3s2表示3s轨道上有2个电子，B项不正确；同一原子中1s、2s、3s电子的能量逐渐升高，C项不正确；nd能级的轨道数均为5，D项不正确。答案　A4．“各能级最多容纳的电子数，是该能级原子轨道数的二倍”，支撑这一结论的理论是(　　)A．构造原理B．泡利原理C．洪特规则D．能量最低原理解析　根据泡利原理，每个原子轨道里最多只能容纳2个自旋相反的电子，则可得出各能级最多容纳的电子数，是该能级原子轨道数的2倍。答案　B75．对于第三周期从左到右的主族元素，下列说法中不正确的是(　　)A．原子半径逐渐减小B．电子层数逐渐增多C．最高正化合价逐渐增大D．元素的电负性逐渐增强解析　第三周期从左到右，原子半径逐渐减小，最高正化合价逐渐增大，电负性逐渐增大，元素的非金属性逐渐增强，但电子层数不变。答案　B6．某元素原子的质量数为52，中子数为28，其基态原子未成对电子数为(　　)A．1B．3C．4D．6解析　该元素原子核外电子数＝52－28＝24，故其核外电子排布为1s22s22p63s23p63d54s1，故选D项。答案　D7．下列原子的价电子构型中，第一电离能最小的是(　　)A．2s22p4B．3s23p4C．4s24p4D．5s25p4解析　同一主族的第一电离能由上→下，会由大变小。故选D项。答案　D8．下列说法正确的是(　　)A．SiH4比CH4稳定B．O2－半径比F－的小C．Na和Cs属于第ⅠA族元素，Cs失电子能力比Na的强D．P和As属于第ⅤA族元素，H3PO4酸性比H3AsO4的弱解析　A项Si、C属于同主族元素，非金属性碳强于硅，CH4比SiH4更稳定；B项O2－与F－核外电子排布相同，O2－半径大于F－半径；C项Cs比Na原子半径大，失电子能力Cs强于Na，C项正确；D项P的非金属性强于As，H3PO4酸性强于H3AsO4。答案　C9．下列轨道表示式所表示的元素原子中，其能量处于最低状态的是(　　)7解析　根据构造原理、泡利原理和洪特规则，A项中2p电子应排布在2s轨道上；B项中3个2p电子自旋方向应相同；C项中3s电子应排布在2s轨道上；只有D项符合上述原理，能量最低。答案　D10．X、Y、Z三种元素的原子，其最外层电子排布分别为ns1、3s23p1和2s22p4，由这三种元素组成的化合物的化学式可能是(　　)A．XYZ2B．X2YZ3C．X2YZ2D．XYZ3解析　由三种元素的最外层电子排布判断三种元素X、Y、Z在化合物中的化合价分别为＋1价、＋3价、－2价，根据元素形成化合物的化合价代数和为零可知只有A项符合。答案　A11．某元素X的气态氢化物在高温下分解为固态的X单质和H2，分解反应前后气体的质量之比是17：1。下列有关叙述中错误的是(　　)A．X的阴离子的电子排布式是1s22s22p63s23p6B．X的最高价氧化物对应的水化物的酸性比砷酸强C．X的最高价氧化物中，X的质量分数为50%D．X的气态氢化物的水溶液呈酸性解析　由题意不难分析出X为S，其最高价氧化物为SO3，其中S的质量分数为×100%＝40%，故C项错误。答案　C12．具有下列电子排布式的原子中，原子半径最大的是(　　)A．1s22s22p62s23p2B．1s22s22p63s2C．1s22s22p2D．1s22s22p63s23p4解析　由电子排布式可知四种原子分别为Si、Mg、C、S，r(Mg)>r(Si)>r(S)，r(Mg)>r(Si)>r(C)。答案　B13．下列元素性质的递变规律正确的是(　　)A．原子半径：Be<b<c<nb．第一电离能：b<be<mg<nac．元素的电负性：o>N>S>PD．气态氢化物的稳定性：NH3<ch4<ph3<sih4解析>CH4>SiH4。答案　C14．从①P和S；②Mg和Ca；③Al和Si三组原子中，分别找出第一电离能较大的原子，将这3种原子的原子序数相加，其和是(　　)A．40B．41C．42D．48解析　第一电离能指气态电中性基态原子失去1个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量。对于两种非金属原子而言，第一电离能越大，非金属性越强，同时电子从处于半充满的np3状态中脱离出来，其电离能比相邻元素大些。故①中第一电离能大的为P；对两种金属原子而言，第一电离能大的金属性弱，故②7中第一电离能大的为Mg；对于金属和非金属相比，非金属第一电离能比金属的第一电离能大，故③中Si比Al的第一电离能大。P、Mg、Si三者原子序数之和为41，故选B项。答案　B15．短周期金属元素甲～戊在元素周期表中的相对位置如下表所示。下列判断正确的是(　　)甲乙丙丁戊A.原子半径：丙<丁<戊B．金属性：甲>丙C．氢氧化物碱性：丙>丁>戊D．最外层电子数：甲>乙解析　据同周期元素从左到右原子半径逐渐减小；则原子半径：丙>丁>戊，A项错；据同主族元素从上到下元素金属性增强，则金属性甲<丙，B项错；据同周期元素从左到右元素的金属性逐渐减弱，则金属性：丙>丁>戊，由元素金属性越强，其对应氢氧化物碱性越强，则氢氧化物碱性丙>丁>戊，C项对；同周期最外层电子数甲<乙，D项错。答案　C16．下列关于主族元素电子排布特征的说法正确的是(　　)A．主族元素的原子核外电子最后填入的能级是s能级B．主族元素的原子核外电子最后填入的能级是s能级或p能级C．主族元素的原子核外电子最后填入的能级是d能级或f能级D．主族元素的原子核外电子最后填入的能级是s能级或d能级解析　主族元素的原子核外电子最后填入的能级第ⅠA族和ⅡA族是s能级，ⅢA～ⅦA是p能级，故B项正确。答案　B第Ⅱ卷(非选择题，共52分)二、非选择题(共52分)17．(10分)A、B、C、D、E代表5种元素。请填空：(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，其元素符号为________，其气态氢化物化学式为________。(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，B的元素符号为________，其最高价氧化物的水化物的化学式为________，C的元素符号为________，C在周期表中的位置为________。(3)D元素的正三价离子的3d亚层为半充满，D的元素符号为________，其基态原子的电子排布式为______________________。(4)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有一个未成对电子，E的元素符号为________，其基态原子的电子排布式为________。解析　(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子，该元素最外层还有2个2s电子，因此A为氮元素(N)，其气态氢化物为NH3。(2)B元素负一价离子与氩电子层结构相同，B元素为氯(Cl)，其最高价氧化物的水化物为HClO4；C元素正一价离子与氩电子层结构相同，C元素为钾(K)，其在周期表中位于第四周期第ⅠA族。(3)D元素的正三价离子的3d亚层为半充满，则D原子就应为3d64s2，即26号元素铁(Fe)，铁基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。7(4)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子，只有1个未成对电子，则E原子价电子排布为3d104s1，即29号元素铜，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。答案　(1)N　NH3(2)Cl　HClO4　K　第四周期第ⅠA族(3)Fe　1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2(4)Cu　1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s118．(10分)(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顺序排列。①2s　②3d　③4s　④3s　⑤4p　⑥3p轨道能量由低到高排列顺序是______________________。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顺序排列是①④⑥③②⑤。答案　(1)③　②④⑥　(2)1s22s22p63s23p4　H2SO4(3)①④⑥③②⑤19．(12分)下列给出14种元素的电负性：元素AlBBeCClFLiMgNNaOPSSi电负性1.52.01.52.53.04.01.01.23.00.93.52.12.51.8请运用元素周期律知识完成下列各题。(1)同一周期中，从左到右，元素的电负性逐渐________；同一主族中，从上到下，元素的电负性逐渐________。所以，元素的电负性随原子序数的递增呈________变化。(2)短周期元素中，由电负性最大的元素与电负性最小的元素形成的化合物的化学式为________，用电子式表示该化合物的形成过程：____________________________________。(3)表中符合“对角线规则”的元素有Li和________、Be和________、B和________，它们的性质分别有一定的相似性，其原因是____________________，写出Be(OH)2与强酸及强碱反应的离子方程式：____________________________________。(4)一般认为，两成键元素间电负性差值大于1.7时形成离子键，两成键元素间电负性差值小于1.7时，形成共价键。判断Mg3N2、SO2、AlCl3、CS2、MgO是离子化合物还是共价化合物。离子化合物___________________________________________共价化合物___________________________________________7解析　(1)电负性是用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。电负性的大小可以作为判断元素金属性和非金属性强弱的尺度；电负性越大非金属性越强，同一周期从左到右电负性逐渐增大，同一主族从上到下电负性逐渐减小，元素的电负性随原子序数的递增呈现周期性变化。(2)电负性最大的元素为F，电负性最小的为Na，其化合物为NaF。(3)表中符合对角线规则的元素为Li和Mg，Be和Al，B和Si它们的电负性数值相近，化学性质相似，如Al(OH)3具有两性，Be(OH)2也具有两性。(4)根据题给信息判断出Mg3N2电负性差值为3.0－1.2＝1.8>1.7，MgO电负性差值为3.5－1.2＝2.3>1.7，Mg3N2、MgO为离子化合物；SO2电负性差值为3.5－2.5＝1.0<1.7，AlCl3电负性差值为3.0－1.5＝1.5<1.7，CS2电负性差值为2.5－2.0＝0.5<1.7，SO2、AlCl3、CS2为共价化合物。答案　(1)增大　变小　周期性(2)NaF　：―→Na＋[]－(3)Mg　Al　Si　电负性数值相近Be(OH)2＋2H＋===Be2＋＋2H2OBe(OH)2＋2OH－===BeO＋2H2O(4)Mg3N2、MgOSO2、AlCl3、CS220．(8分)(1)A、B、C、D、E、F是元素周期表前四周期的元素，它们在元素周期表中的位置如图所示：①写出F的基态原子的核外电子排布式：___________________________________________________________________________________。②C元素的第一电离能比同周期相邻的两种元素的第一电离能都高的原因是____________________。(2)A、B、C3种元素中，A的第一电离能最小，C的电负性最大，3种元素的失电子能力由强到弱的顺序为___________________________________________。(3)D、E两种元素形成的化合物化学式为____________________。解析　(1)根据题给周期表可知，A为硼元素，B为氧元素，C为磷元素，D为氯元素，E为钙元素，F为钛元素。磷原子的最外层电子排布式为3s23p3，处于半充满，它比相邻两元素的第一电离能都高。(2)原子的电离能越小，失电子能力越强；原子的电负性越大，得电子能力越强，失电子能力越弱。硼的第一电离能最小，因此硼失电子能力最强；氧的电负性最大，因此氧的失电子能力最弱，其顺序为A>C>B(或B>P>O)。(3)E与D形成的化合物为CaCl2。答案　(1)①1s22s22p63s23p63d24s2　②磷原子的最外层电子排布式3s23p3，它处于半充满稳定状态(2)A>C>B　(填B>P>O也可)7(3)CaCl221．(12分)有A、B、C、D、E5种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20。其中C、E是金属元素；A和E属同一族，它们原子的最外层电子排布为ns1。B和D也属同一族，它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍，C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半。请回答下列问题。(1)A是________，B是________，C是________，E是________。(2)B在周期表中位于________区。(3)写出C元素基态原子的电子排布式________。(4)用轨道表示式表示D元素原子的价电子构型_____________。解析　由题意A和E属于同一族，最外层电子排布为ns1，得A、E位于第ⅠA族，由A的原子序数最小，则A为H元素。B、D为同一族元素，它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍，则B、D为第ⅥA族，则B为O元素，D为S元素。C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半，C的原子序数小于S，则C为Al，E为K，推出各元素即可写出各问答案。答案　(1)H　O　Al　K(2)p(3)1s22s22p63s23p17</ch4<ph3<sih4解析></b<c<nb．第一电离能：b<be<mg<nac．元素的电负性：o>