2022年高三化学寒假同步测试卷：08原子结构与性质 Word版含答案

这是一份2022年高三化学寒假同步测试卷：08原子结构与性质 Word版含答案，共1页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

(时间：90分钟 满分：100分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)
1．基态原子的核外电子排布的原则不包括( )
A．能量守恒原理 B．能量最低原理
C．泡利原理 D．洪特规则
2．为揭示原子光谱是线状光谱这一事实，玻尔提出了核外电子的分层排布理论。下列说法中，不符合这一理论的是( )
A．电子绕核运动具有特定的半径和能量
B．电子在特定半径的轨道上运动时不辐射能量
C．电子跃迁时，会吸收或放出特定的能量
D．揭示了氢原子光谱存在多条谱线
3．下面的电子结构中，第一电离能最小的原子可能是( )
A．ns2np3 B．ns2np5
C．ns2np4 D．ns2np6
4．某元素X的逐级电离能如图所示，下列说法正确的是( )
A．X元素可能为＋4价 B．X可能为非金属
C．X为第五周期元素 D．X最可能生成的阳离子为X3＋
5．下列说法中正确的是( )
A．处于最低能量的原子叫作基态原子
B．3p2表示3p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，2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
6．X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有相同的电子层结构，下列叙述正确的是( )
A．原子序数：X＜Y B．原子半径：X＜Y
C．离子半径：X＞Y D．电负性：X＜Y
7．肯定属于同族元素且性质相似的是( )
A．原子核外电子排布式：A为1s22s2，B为1s2
B．结构示意图：
C．A原子基态时2p轨道上有1个未成对电子，B原子基态时3p轨道上也有1个未成对电子
D．A原子基态时2p轨道上有一对成对电子，B原子基态时3p轨道上也有一对成对电子
8．中学化学中很多“规律”都有其适用范围，下列根据有关“规律”推出的结论合理的是( )
A．根据同周期元素的第一电离能变化趋势，推出Al的第一电离能比Mg大
B．根据主族元素最高正化合价与族序数的关系，推出卤族元素最高正价都是＋7
C．根据同周期元素的电负性变化趋势，推出Ar的电负性比Cl大
D．根据较强酸可以制取较弱酸的规律，推出CO2通入NaClO溶液中能生成HClO
9．在基态多电子原子中，关于核外电子能量的叙述错误的是( )
A．最易失去的电子能量最高
B．电离能最小的电子能量最高
C．p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
D．在离核最近区域内运动的电子能量最低
10．下列表示钠原子的式子中能反映能级差别和电子自旋状态的是( )
A． B．eq \\al(23,11)Na
C．1s22s22p63s1 D．
11．下列四种元素中，能表明其单质的氧化性最强的是( )
A．基态原子含有未成对电子最多的第二周期元素
B．位于元素周期表中第三周期第ⅢA族的元素
C．基态原子最外层电子排布为2s22p6的元素
D．基态原子最外层电子排布为2s22p5的元素
12．下列叙述正确的是( )
A．可能存在核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s24p1的原子
B．当电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相反
C．1个原子轨道里最多容纳2个电子，且自旋方向相同
D．基态原子的电子获得一定能量变为激发态原子，而激发态原子变为基态原子，则要放出能量
13．利用元素的电负性大小，不能判断出( )
A．在化合物中元素原子吸引电子能力的相对强弱
B．元素在元素周期表中的准确位置
C．某元素是金属元素还是非金属元素
D．元素在化合物中的化合价的正负
14．下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示，单位为kJ·ml－1)。
下列关于元素R的判断中一定正确的是( )
A．R的最高正价为＋3价
B．R元素位于元素周期表中第ⅡA族
C．R元素的原子最外层共有4个电子
D．R元素基态原子的电子排布式为1s22s2
15．现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：
①1s22s22p63s23p4；②1s22s22p63s23p3；③1s22s22p3；④1s22s22p5。
则下列有关比较中正确的是( )
A．第一电离能：④>③>②>①
B．原子半径：④>③>②>①
C．电负性：④>③>②>①
D．最高正化合价：④>③＝②>①
16．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
二、非选择题(本题包括4小题，共52分)
17．(16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，违反了泡利原理的是________，违反了洪特规则的是________。
(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)用符号“＞”“＜”或“＝”表示下列各项关系。
①第一电离能：Na________Mg，Mg________Ca。
②电负性：O________F，F________Cl。
③能量高低：ns________(n＋1)s，ns________np。
④主族序数________价电子数________元素最高正化合价数(O、F除外)。
18．(12分)已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成负一价离子。
请回答下列问题：
(1)X元素原子基态时的电子排布式为____________________________，该元素的符号为________；
(2)Y元素原子的价层电子的电子排布图为____________________，该元素的名称是________；
(3)比较X的氢化物与同族第二、三周期元素所形成的氢化物的稳定性：________________。
19．(12分)(1)某元素原子的价电子构型为4s24p1，该元素的符号为________。
(2)某元素＋3价离子的3d轨道半充满，该元素的符号为________。
(3)A元素的负二价离子和B元素的正二价离子的电子层结构都与氩相同，A的离子结构示意图为________，B的元素名称为________。
(4)下列变化：H－(g)===H(g)＋e－吸收的能量为73 kJ·ml－1，H(g)===H＋(g)＋e－吸收的能量为1 311 kJ·ml－1，则氢负离子(H－)的第一电离能为________________。
20．(12分)第一电离能I1是指气态原子X(g)处于基态时，失去一个电子成为气态阳离子X＋(g)所需的能量。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(其中12～17号元素的有关数据缺失)。
(1)认真分析图中同周期元素第一电离能的变化规律，推断Na～Ar元素中，Al的第一电离能的大小范围为________＜Al＜________；(填元素符号)
(2)从图中分析可知，同一主族元素原子的第一电离能I1变化规律是
________________________________________________________________________；
(3)图中第一电离能最小的元素在周期表中的位置是第________周期________族。
参考答案与解析
1．【解析】选A。基态原子的核外电子排布必须遵守三个原则：泡利原理、能量最低原理和洪特规则，能量守恒原理与核外电子排布无关。
2．【解析】选D。D选项的内容无法用玻尔理论解释。要解释氢原子光谱的多重谱线，需用量子力学所建立的四个量子数来描述核外电子的运动状态。
3．【解析】选C。电子结构为ns2np3的原子，p轨道半充满，为稳定状态，不易失去电子；电子结构为ns2np6的原子，p轨道全充满，为稳定状态，不易失去电子；B、C选项相比，电子结构为ns2np4的原子，失去一个电子后p轨道达到半充满稳定状态，更容易失去电子。
4．【解析】选D。由图像知，该元素的I4≫I3，故该元素原子最外层有3个电子，易形成＋3价阳离子，A、B两项错误，D项正确；无法确定该元素是否位于第五周期，C项错误。
5．【解析】选A。3p2表示3p能级上有2个电子，故B错；1s、2s、3s电子的能量依次增大，故C错；不同能层的同一能级上所能容纳的轨道数相同，故D错。
6．【解析】选D。具有相同电子层结构的离子，阳离子对应的原子比阴离子对应的原子多一个电子层。所以原子序数：X＞Y，原子半径：X＞Y，离子半径：X＜Y。X为金属元素，Y为非金属元素，电负性：X＜Y，D项正确。
7．【解析】选D。A中，A为第ⅡA族元素Be，B为0族元素He，显然，二者不属于同族元素，当然性质也不会相似；B中，A为0族元素Ne，B为碱金属离子Na＋，也不合题意；C中，由于p轨道有三个空轨道，若有一个未成对电子，意味着p轨道有两种电子排布情况即np5 或np1 ，所以A、B两种元素不一定属于同族元素；D中，对于p轨道上有一对成对电子，根据泡利原理和洪特规则，该轨道只能有一种电子排布方式：即np4，所以A、B肯定属于同族元素。
8．【解析】选D。Al的第一电离能比Mg小，A错误；卤族元素中F没有正价，B错误；Ar最外层已达8个电子稳定结构，电负性比Cl小很多，C错误；H2CO3的酸性强于HClO，所以CO2通入NaClO溶液中能生成HClO，离子方程式为：CO2＋ClO－＋H2O===HCOeq \\al(－,3)＋HClO，因此只有D项正确。
9．【解析】选C。原子在反应中失去的电子应是离核最远的外层电子，其能量最高，A正确；电离能最小的电子离原子核最远，受原子核的吸引力最小，能量最高，B正确；处于高能层中的s轨道电子的能量要比处于较低能层中p轨道电子的能量高，C错误；能量越低的电子尽量排布在离原子核越近的轨道上，D正确。
10．【解析】选D。只有电子排布图才能反映出电子的自旋状态。
11．【解析】选D。A项中基态原子含有未成对电子最多的第二周期元素为氮元素，B项中位于元素周期表中第三周期第ⅢA族的元素为铝元素，C项中基态原子最外层电子排布为2s22p6的元素为氖元素，D项中基态原子最外层电子排布为2s22p5的元素为氟元素，单质氧化性最强的为氟，D正确。
12．【解析】选D。按照各能级能量的大小顺序，原子中电子排满4s后再排布3d轨道，A项错误；B项，根据洪特规则，同一能级、不同轨道上的电子的自旋方向相同，错误；C项，根据泡利原理，同一轨道上的2个电子自旋方向相反，错误。
13．【解析】选B。电负性大的元素的原子吸引电子能力强，在化合物中显负价，电负性小的元素的原子吸引电子能力弱，在化合物中显正价，还可以根据电负性推断元素的种类。通常，金属元素的电负性小于1.8，非金属元素的电负性大于1.8。
14．【解析】选B。由表中数据I3≫I2知其最高正价为＋2价，R元素位于ⅡA族，最外层有2个电子，R不一定是Be元素。
15．【解析】选A。根据核外电子排布式可确定①②③④分别是S、P、N、F，选项A正确；原子半径最大的是P，选项B错误；电负性正确的顺序应为④>③>①>②，选项C错误；由于F无正价，选项D错误。
16．【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，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。
17．【解析】(1)同一个原子轨道中不应有自旋状态相同的电子，②违反了泡利原理；对于基态原子，电子在能量相同的轨道上排布时，将尽可能分占不同的轨道并且自旋状态相同，③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)同周期中主族元素从左到右第一电离能有增大的趋势，电负性逐渐增大；同主族中自上而下电负性与第一电离能均逐渐减小。由构造原理可知，能量ns＜(n＋1)s，ns＜np；主族元素的价电子数与主族序数、元素的最高正化合价数(O、F除外)相等。
【答案】(1)② ③ (2)1s22s22p63s23p4 H2SO4
(3)①< > ②< > ③< < ④＝ ＝
18．【解析】本题考查核外电子排布式、电子排布图及氢化物稳定性的比较，考查知识比较基础，关键是根据题干信息推出各种元素。由X原子的4p轨道上有3个未成对电子，可知X为As，原子序数为33，Y原子的2p轨道上有2个未成对电子，则Y为1s22s22p2(碳元素)或1s22s22p4(氧元素)，若Y为碳元素，碳元素原子序数为6，则Z元素原子序数为3，是锂元素，锂元素不能形成负一价离子，所以Y为氧元素，原子序数为8，Z为氢元素，氢元素可形成负一价离子。
【答案】(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3 As
(2)
(3)NH3＞PH3＞AsH3
19．【解析】(1)由该元素的原子的价电子构型为4s24p1，可知其核外电子排布式为
1s22s22p63s23p63d104s24p1，即为31号元素Ga。
(2)根据构造原理电子先排4s轨道再排3d轨道，即有4s2。原子失去电子从最外层开始，失去4s的两个电子后必定再失去3d轨道上的一个电子，故该元素的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，原子序数为26，是铁元素。
(3)氩元素的电子排布式为1s22s22p63s23p6，A元素的负二价离子同其相同可知A元素的电子排布式为1s22s22p63s23p4，A为硫元素，S2－的结构示意图为；B元素的电子排布式为1s22s22p63s23p64s2，知B为钙元素。
(4)由第一电离能的定义可知，H－的第一电离能即为失去一个电子时所需要的最低能量，即73 kJ·ml－1。
【答案】(1)Ga (2)Fe
(3) 钙 (4)73 kJ·ml－1
20．【解析】(1)由图可以看出，同周期的ⅠA族元素的第一电离能最小，而ⅢA族元素的第一电离能小于ⅡA族元素的第一电离能，故Na＜Al＜Mg。(2)从图中可以看出同主族元素的第一电离能从上到下逐渐减小。(3)根据第一电离能的递变规律可以看出，图中所给元素中Rb的第一电离能最小，其位置为第五周期ⅠA族。
【答案】(1)Na Mg (2)从上到下依次减小 (3)五 IAI1
I2
I3
I4
……
R
740
1 500
7 700
10 500
……
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案