學新教材高中化學原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)學業(yè)質(zhì)量標準檢測新人教版選擇性必修

08/807/8/第一章學業(yè)質(zhì)量標準檢測(75分鐘，100分)一、選擇題(本題共14小題，每題3分，共42分。每小題只有一個選項符合題目要求。)1．元素周期表中鉍元素的數(shù)據(jù)見圖，下列說法不正確的是(D)A．鉍原子s軌道的形狀是球形的，p軌道的形狀是啞鈴形B．鉍元素的相對原子質(zhì)量是209.0C．鉍原子6p能級中6px、6py、6pz軌道上各有一個電子D．鉍原子最外層有5個能量相同的電子解析：s軌道的形狀是球形的，p軌道的形狀是啞鈴形，A正確；根據(jù)圖中信息確定原子序數(shù)為83，為第六周期第ⅤA族元素，相對原子質(zhì)量為209.0，B正確；因為根據(jù)電子排布的規(guī)律在6p能級上先占據(jù)不同原子軌道，所以鉍原子6p能級中6px、6py、6pz軌道上各有一個電子，C正確；最外層電子能量不同(s和p)，D錯誤。2．在學習核外電子排布知識時，甲、乙兩小組對多電子原子能級的有關(guān)知識產(chǎn)生了分歧：甲組認為第三周期元素的基態(tài)原子中，不可能出現(xiàn)d電子，而乙組認為第三周期元素基態(tài)原子中一定有d電子，下列可作為甲組論據(jù)的是(D)A．能量守恒原理B．泡利不相容原理C．洪特規(guī)則D．3d能級能量比4s能級高解析：第三周期元素的原子只有3個電子層，因為3d能級能量比4s能級高，3d能級中的電子必然在4s能級填滿電子后才能填充，故當填充3d能級時電子層已變?yōu)榱?層。3．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)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能級半充滿，能量低。4．原子序數(shù)為83的元素位于：①第五周期；②第六周期；③ⅣA族；④ⅤA族；⑤ⅡB族，其中正確的組合是(C)A．①④ B．②③C．②④ D．①⑤解析：根據(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，根據(jù)電子層數(shù)確定其所在周期，根據(jù)最外層電子數(shù)確定其所在族，但用0族定位法較為方便，即根據(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(yīng)該是氡左移3個格，即第六周期第ⅤA族。5．當鎂原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2時，以下認識正確的是(A)A．此過程中，鎂原子由基態(tài)轉(zhuǎn)化成激發(fā)態(tài)，這一過程中吸收能量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)相似解析：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。6．(2020·天津卷)短周期元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大。用表中信息判斷下列說法正確的是(A)元素XYZW最高價氧化物的水化物H3ZO40.1mol·L－1溶液對應(yīng)的pH(25℃)1.0013.001.570.70A.元素電負性：Z<WB．簡單離子半徑：W<YC．元素第一電離能：Z<WD．簡單氫化物的沸點：X<Z解析：同一周期元素的電負性隨著原子序數(shù)的遞增而增大，因S的原子序數(shù)大于P，則S的電負性大于P，故A正確；電子層數(shù)越多離子半徑越大，Na＋有兩個電子層而S2－有三個電子層，因此S2－的離子半徑較大，故B錯誤；同一周期元素原子的第一電離能總趨勢為依次增大，但由于第ⅡA、ⅤA族元素的電子排布結(jié)構(gòu)為全充滿或半充滿狀態(tài)，原子結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定，故第ⅡA、ⅤA族元素的第一電離能較相鄰兩個主族的電離能較大，故P的第一電離能大于S，故C錯誤；相對分子質(zhì)量越大，物質(zhì)的熔沸點越高，但由于X的氫化物NH3中含有分子間氫鍵，因此NH3的沸點高于PH3的沸點，故D錯誤；綜上所述，答案為A。7．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(D)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。8．(2020·浙江卷)X、Y、Z、M、Q五種短周期元素，原子序數(shù)依次增大。Y元素的最高正價為＋4價，Y元素與Z、M元素相鄰，且與M元素同主族；化合物Z2X4的電子總數(shù)為18個；Q元素的原子最外層電子數(shù)比次外層少一個電子。下列說法不正確的是(D)A．原子半徑：Z<Y<MB．最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性：Z>Y>MC．X2Z－ZX2易溶于水，其水溶液呈堿性D．X、Z和Q三種元素形成的化合物一定是共價化合物解析：根據(jù)上述分析可知，X為H、Y為C元素、Z為N元素、M為Si元素、Q為Cl元素。同周期元素從左到右原子半徑依次減小，同主族元素從上到下原子半徑依次增大，則原子半徑比較：Z(N)<Y(C)<M(Si)，故A正確；同周期元素從左到右元素非金屬性依次增強，同主族元素從上到下元素非金屬性依次減弱，因元素的非金屬性越強，最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強，非金屬性：Z(N)＞Y(C)＞M(Si)，則最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性：Z(N)＞Y(C)＞M(Si)，故B正確；N2H4的結(jié)構(gòu)簡式可表示為H2N－NH2，分子中含兩個氨基，可與酸反應(yīng)，具有堿性，且該分子具有極性，與水分子間也存在氫鍵，根據(jù)相似相溶原理可知，N2H4易溶于水，故C正確；X、Z和Q三種元素組成的化合物有很多，不一定都是共價化合物，如氯化銨屬于銨鹽，為離子化合物，故D錯誤；答案選D。9．(2021·山東好教育聯(lián)盟期末聯(lián)考)下列四種元素中，其單質(zhì)還原性最強的是(B)A．基態(tài)原子最外電子層排布為2s22p5的元素B．基態(tài)原子最外電子層排布為3s1的元素C．原子核外電子數(shù)最少的元素D．第二周期中基態(tài)原子含有未成對電子最多的元素解析：四種元素依次是氟、鈉、氫、氮元素，還原性最強的是鈉，B項正確。10．圖中三條曲線表示C、Si和P元素的四級電離能變化趨勢。下列說法正確的是(C)A．電負性：c>b>aB．最簡單氫化物的穩(wěn)定性：c>a>bC．I5：a>c>bD．最簡單氫化物的沸點：a>b>c解析：根據(jù)碳、硅、磷元素的原子核外電子排布規(guī)律，結(jié)合電離能變化規(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，其最簡單氫化物的穩(wěn)定性就越強，由于元素的非金屬性：C>Si，所以最簡單氫化物的穩(wěn)定性：C>Si，B錯誤；C、Si失去4個電子為ns2全滿狀態(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)相似的物質(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，所以最簡單氫化物的沸點：PH3>SiH4>CH4，D錯誤。11．以下有關(guān)元素性質(zhì)的說法不正確的是(D)A．具有下列電子排布式的原子中，①1s22s22p63s23p2，②1s22s22p3，③1s22s22p2，④1s22s22p63s23p4，原子半徑最大的是①B．下列原子的價電子排布中，①3s23p1，②3s23p2，③3s23p3，④3s23p4，對應(yīng)的第一電離能最大的是③C．①Na、K、Rb，②N、P、As，③O、S、Se，④Na、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(yīng)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，由電離能的變化規(guī)律及核外電子的排布情況知③中3p能級半充滿，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，元素的電負性逐漸增大，同一主族從上到下，元素的電負性逐漸減小，故④符合，C正確；判斷電離能與元素化合價的關(guān)系，關(guān)鍵看各級電離能之間的變化趨勢，相鄰兩級電離能變化較大，說明再失去一個電子的難度增大，由此可判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。12．(2021·山東德州期末)下列說法正確的是(C)A．電子僅在激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)才產(chǎn)生原子光譜B．在已知元素中，基態(tài)原子的4s能級中只有1個電子且位于d區(qū)的元素有2種C．核電荷數(shù)為26的元素，原子核外價電子軌道表示式為D．核外電子數(shù)為奇數(shù)的基態(tài)原子，其原子軌道中可能不含未成對電子解析：電子由激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時，會產(chǎn)生發(fā)射光譜，電子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)時，會產(chǎn)生吸收光譜，吸收光譜與發(fā)射光譜總稱原子光譜，A項錯誤；該元素最外層僅有的一個電子位于4s能級，即4s1，該原子4s能級未填滿，情況之一是按照能級順序正常填充的結(jié)果：1s22s22p63s23p64s1，為K元素，情況之二是按照洪特規(guī)則的特例填充的結(jié)果：1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1，為24Cr和29Cu，位于d區(qū)的只有Cr，B項錯誤；Fe原子3d能級上有6個電子，4s能級上有2個電子，F(xiàn)e原子價電子軌道表示式為，C項正確；每個原子軌道最多容納2個電子，核外電子數(shù)為奇數(shù)的基態(tài)原子，原子軌道中一定有未成對電子，D項錯誤。13．化合物R可用于農(nóng)藥生產(chǎn)，其結(jié)構(gòu)如下圖所示。其中W位于第三周期，其最外層電子數(shù)與Y相同，X、Y、Z位于同一周期。下列說法正確的是(D)A．非金屬性：X>Z>YB．簡單離子半徑：W>X>YC．元素M和X形成共價化合物D．W的一種氧化物能用于漂白織物解析：B.OC.MD.W形成了6個共價鍵，則W為S，最外層電子數(shù)與Y相同，則Y為O，X、Y、Z位于同一周期，且Z形成了4個共價鍵，X形成了1個共價鍵，故X為F，Z為C；A.非金屬性F>O>C，即X>Y>Z，故A錯誤；B.O和F對應(yīng)的離子具有相同的電子排布，核電荷數(shù)越大半徑越小，故簡單離子半徑應(yīng)為W>Y>X，故B錯誤；C.M為＋1價的陽離子與X只能形成離子化合物，故C錯誤；D.W是硫，它的氧化物二氧化硫可用于漂白織物，故D正確；故答案為D。14．化合物中，稀土元素最常見的化合價是＋3，但也有少數(shù)的稀土元素可以顯示＋4價，觀察下面四種稀土元素的電離能數(shù)據(jù)，判斷最有可能顯示＋4價的稀土元素是(D)[幾種稀土元素的電離能(單位：kJ/mol)]元素I1I2I3I4A.Sc(鈧)633123523897019B.Y(銥)616118119805963C.La(鑭)538106718504819D.Ce(鈰)527104719493547解析：根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，Sc、Y、La等3種元素的第三電離能與第四電離能的差值較大，故其可以顯示＋3價，Ce元素的第三電離能與第四電離能差距最小，所以Ce元素最可能有＋4價。D項符合題意。二、非選擇題(本題包括5個小題。共58分)15．(12分)(1)X元素基態(tài)原子的第二電子層上只有一個空軌道，則X元素是C(或碳)；其基態(tài)原子的軌道表示式為。(2)R元素原子的3p能級上只有一個未成對電子，則R元素可能是Al或Cl。(3)Y元素原子的核電荷數(shù)為33，則其基態(tài)原子的價電子排布式為4s24p3，其位于元素周期表中的第四周期第ⅤA族，屬于p區(qū)元素。解析：(1)X元素基態(tài)原子的第二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能級上只有一個未成對電子，則其基態(tài)原子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，根據(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。16．(10分)(1)S的基態(tài)原子有2個未成對電子；Si的基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p63s23p2或([Ne]3s23p2)。(2)31Ga基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1)。(3)基態(tài)硼原子的電子排布式為1s22s22p1(或[He]2s22p1)。(4)基態(tài)Cu＋的電子排布式為1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)。(5)XY2是紅棕色氣體；X與氫元素可形成XH3；Y基態(tài)原子的電子排布式是1s22s22p4(或[He]2s22p4)。(6)基態(tài)Fe原子有4個未成對電子，基態(tài)Fe3＋的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5)。解析：(1)S基態(tài)原子的價電子排布式為3s23p4，根據(jù)洪特規(guī)則和泡利不相容原理可知S的基態(tài)原子核外有2個未成對電子；依據(jù)能量最低原理、洪特規(guī)則和泡利不相容原理，14號元素Si的基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2。(3)硼原子的核外電子數(shù)是5，則基態(tài)硼原子的電子排布式為1s22s22p1或[He]2s22p1。(4)Cu為29號元素，Cu＋核外有28個電子，按照核外電子排布規(guī)律可知，基態(tài)Cu＋的電子排布式為1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10。(5)X為N元素，Y為O元素，O元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p4或[He]2s22p4。(6)Fe原子的價電子排布式為3d64s2,3d能級上有4個未成對電子，F(xiàn)e3＋的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5。17．(10分)下表是元素周期表的一部分，表中所列字母分別代表一種元素。試回答下列問題：(1)元素p為26號元素，請寫出其基態(tài)原子的電子排布式1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2)。(2)h的單質(zhì)在空氣中燃燒發(fā)出耀眼的白光，請用原子結(jié)構(gòu)的知識解釋發(fā)光的原因：電子從能量較高的原子軌道躍遷到能量較低的原子軌道時，以光(子)的形式釋放能量。(3)o、p兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)列于下表：元素opeq\f(電離能,?kJ·mol－1?)I1717759I215091561I332482957比較兩元素的I2、I3可知，氣態(tài)o2＋再失去一個電子比氣態(tài)p2＋再失去一個電子難。對此，你的解釋是Mn2＋的3d能級為半滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定。(4)第三周期8種元素按單質(zhì)熔點高低的順序排列如圖(Ⅰ)所示，其中電負性最大的是2(填圖中的序號)。(5)表中所列的某主族元素的電離能情況如圖(Ⅱ)所示，則該元素是Al(填元素符號)。解析：(1)26號元素為鐵元素，其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2。(2)h為Mg元素，Mg單質(zhì)在空氣中燃燒發(fā)出耀眼的白光，原因是電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時，以光(子)的形式釋放能量。(4)第三周期元素中電負性最大的元素是Cl，第三周期元素形成的單質(zhì)只有Cl2和Ar常溫下是氣態(tài)，Cl2的相對分子質(zhì)量大于Ar，故Cl2的熔點高于Ar。18．(12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)層電子數(shù)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C、S(填元素符號)；它們位于元素周期表的p區(qū)。(2)A與D能形成離子化合物AD，則AD的電子式是Na＋[∶H]－。(3)C元素基態(tài)原子的價電子排布式為3s23p5；F元素基態(tài)原子最外層電子的軌道表示式為；G元素基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)。解析：根據(jù)A、B、C次外層電子排布，可知A、B、C都屬于第三周期元素；根據(jù)D、E、F原子序數(shù)分別等于A、B、C最外層電子數(shù)，可知D、E、F屬于第一或第二周期元素；根據(jù)C的氣態(tài)單質(zhì)在標準狀況下的密度，C的氣態(tài)單質(zhì)的摩爾質(zhì)量為3.17g·L－1×22.4L·mol－1≈71g·mol－1，C為氯元素，由離子化合物AC可知A為鈉元素，則D為氫元素，F(xiàn)為氮元素；根據(jù)G元素原子最外層電子數(shù)與A相同，且內(nèi)層電子數(shù)均符合2n2，可知G為銅元素；根據(jù)E原子最外電子層中p能級電子數(shù)等于前一能層電子總數(shù)，可知E為碳元素，則B為硫元素。據(jù)此可以確定相關(guān)問題的答案。19．(14分)據(jù)下列表格，回答有關(guān)問題：族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA012abcd3efghijkl(1)在上表中，第一電離能最小的元素是鈉，電負性最大的元素是氟(填元素對應(yīng)的名稱)。(2)這些元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物中，HClO4酸性最強，NaOH堿性最強(以上均填化學式)。(3)某元素最高價氧化物對應(yīng)的水化物呈兩性，則該元素是g(填對應(yīng)的字母)，該元素與c元素形成的化合物能否與NaOH溶液反應(yīng)(若能，寫出相應(yīng)的離子方程式；若不能，則填“否”)Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O。(4)在e～k元素的原子中，原子半徑最小的是Cl(填元素符號)，其價電子排布式為3s23p5；未成對電子