选修3第一章原子的结构与性质单元测试卷(含解析)

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选修3第一章原子的结构与性质单元测试卷(含解析)

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选修3第一章原子的结构与性质单元测试(含解析)
第I卷(选择题)
一、单选题
1.元素X、Y、Z、M在周期表中的相对位置如图所示,已知M元素原子的价电子排布式ns2pn+1,且最外层有9个原子轨道。下列说法错误的是
X
Y
M
Z
A.M元素原子的价电子排布为3s23p4
B.Y元素在周期表的第四周期第VA族
C.X基态原子核外有两个未成对电子
D.Z元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2
2.有X、Y两种原子,X原子的M电子层比Y原子的M电子层少3个电子,Y原子的L电子层的电子数恰好为X原子L电子层电子数的2倍,X和Y分别是
A.碳和铝
B.硅和钠??
C.硼和氮?
D.氯和碳
3.具有下列电子排布式的原子中,半径最大的为(  )
A.1s22s22p63s1
B.1s22s22p63s23p64s1
C.1s22s22p63s2
D.1s22s22p63s23p64s2
4.居室装修用的石材放射性的监测常用作为标准,居里夫人因对Ra元素的研究两度获得诺贝尔奖。下列叙述中不正确的是(

A.一个原子中含有138个中子
B.Ra元素位于元素周期表中第七周期第ⅡA族
C.RaCO3难溶于水
D.Ra(OH)2是一种两性氢氧化物
5.元素的分区及在元素周期表中的位置与元素原子的结构密不可分,下列说法中正确的是(  )
A.所有非金属元素都分布在p区
B.s区元素的最后一个电子进入p轨道或者s轨道
C.元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素
D.所有金属元素都是过渡元素
6.有关化学用语表达,下列正确的是
A.CS2的比例模型:
B.Ca2+的基态电子排布式为1s22s22p63s23p5
C.乙烯的结构简式:CH2CH2
D.氮原子最外层轨道表示式
7.已知最外层电子数相等的元素原子具有相似的化学性质.下列原子中,与氧原子的化学性质相似的是(  )
A.F
B.C
C.Mg
D.S
8.据硼在元素周期表中的位置,推测硼的最高价含氧酸化学式不可能是
( 
 )
A.H2BO4
B.H3BO3
C.HBO2
D.H2B4O7
9.下列四种元素中,其非金属性最强的是(

A.原子最外层电子排布为2s22p6的元素
B.原子最外层电子排布为3s23p5的元素
C.原子含有未成对电子最多的第二周期元素
D.位于周期表中第三周期ⅢA族的元素
10.下列说法或有关化学用语的表达正确的是(  )
A.在基态多电子原子中,p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量
B.基态Fe原子的外围电子排布图为
C.因氧元素电负性比氮元素大,故氧原子第一电离能比氮原子第一电离能大
D.根据原子核外电子排布的特点,Cu在元素周期表中位于s区
11.前四周期元素X、Y、Z、W、T的原子序数依次增大,Y、Z、W位于同一周期,X的最简单氢化物分子的空间结构为正四面体,Y在同周期中电负性最小,二元化合物E中元素Y和W的质量比为23:16;同周期元素简单离子中,元素Z形成的离子半径最小;T元素的价电子排布式为3d104s1。下列说法正确的是(

A.X的最简单氢化物分子为极性分子
B.W的单质在足量的氧气中燃烧,所得产物溶于水可得强酸
C.W和T的单质混合加热可得化合物TW
D.化合物E中存在离子键
12.M、N、W、K四种元素在元素周期表中的位置如图所示。已知W原子的最外层电子构型为nsnnp2n。则下列叙述正确的是(

M
N
W
K
A.四种元素的气态氢化物均为极性分子
B.四种元素的单质一定只形成分子晶体
C.四种元素原子的最外电子层上均有两种不同形状的电子云
D.四种元素的最高正价数均等于它们的原子的最外层电子数
13.下列分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是
①BeCl2②NCl3③PCl3④COCl2⑤SF6
⑥XeF2⑦CS2⑧CH4⑨CF2Cl2⑩S2Cl2
A.②④⑦⑧⑨⑩
B.②③④⑦⑨⑩
C.①③④⑦⑩
D.③④⑤⑦⑨⑩
14.短周期元素A、B、C、D、E,原子序数依次增大.已知元素A的气态氢化物和A的最高价氧化物对应的水化物反应生成盐;B、E为同主族元素,B元素原子最外层电子数是次外层的3倍;D是地壳中含量最多的金属元素;C是短周期中与水反应最激烈的金属元素.下列叙述不正确的是
A.元素A的氢化物比元素B的氢化物更稳定
B.元素C、D、E的最高价氧化物对应的水化物两两之间能发生反应
C.原子半径:C>D>B
D.元素B的气态氢化物的沸点比元素E气态氢化物的沸点高
15.某元素R的最高价含氧酸的化学式为HnRO5-n,在其气态氢化物的分子中,H原子的个数为
A.3n-2
B.3n-4
C.3n-6
D.2n-3
16.下列说法不正确的是(  )
A.元素“氦、铷、铯”等是通过原子光谱发现的
B.锂原子的2s与5s
轨道皆为球形分布
C.Co2+的价电子排布式为3d54s2
D.钠元素的第二电离能大于镁元素的第二电离能
17.下列说法中正确的是
A.2px2表示2px能级有两个轨道
B.在CS2分子中α键与π键的数目之比是2:1
C.电子仅在激发态跃进到基态时才会产生原子光谱
D.表示一个某原子在第三电子层上有10个电子可以写3s23p63d2
18.按电子排布,可把周期表里的元素划分成5个区,以下元素属于d区的是(

A.Fe
B.Mg
C.Cu
D.As
19.下列四种元素的基态原子的电子排布式如下:
①1s22s22p63s23p4 ②1s22s22p63s23p3③1s22s22p3 ④1s22s22p5,则下列有关的比较中正确的是
A.第一电离能:④>③>②>①
B.原子半径:④>③>②>①
C.电负性:④>②>①>③
D.最高正化合价:④>③=②>①
20.X、Y、Z、W均为短周期主族元素,它们在周期表中的相对位置如图所示,下列说法中正确的是(  )
A.Y的价层电子排布式是ns2np5
B.四种元素所形成的最简单氢化物中,沸点最高的是可能Y的氢化物
C.Y、Z之间可形成离子型化合物
D.X、Z、W的最高价氧化物所对应的水化物不可能均是强酸
第II卷(非选择题)
二、填空题
21.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,其元素名称为________。
(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________,C的元素符号为________。
(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满,D的元素符号为________,其基态原子的电子排布式为__________________________。
(4)E为29号元素,其基态原子的电子排布式为__________________
22.(1)与CO互为等电子体的分子和离子分别为______和______。
(2)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__________。
(3)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__________。
(4)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__________。
三、推断题
23.现有属于前四周期的A、B、C、D、E、F、G七种元素,原子序数依次增大。A元素的价电子构型为nsnnpn+1;C元素为最活泼的非金属元素;D元素核外有三个电子层,最外层电子数是核外电子总数的
;E元素正三价离子的3d轨道为半充满状态;F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;G元素与A元素位于同一主族,其某种氧化物有剧毒。
(1)G的元素名称为__________________?
(2)A、B、C三种元素电负性由大到小的顺序为_____________________(用元素符号表示),第一电离能D
_______Al(填“>”“<”或“=”),其原因是___________________________。
(3)C元素的电子排布图为__________________;E3+的离子符号为__________________
(4)F元素位于元素周期表的______区,其基态原子的电子排布式为___________________
(5)G元素可能的性质_______________
A.其单质可作为半导体材料?????
B.其电负性大于磷
C.最高价氧化物对应的水化物是强酸
D.其第一电离能小于硒
24.有五种短周期元素,它们的结构、性质等信息如下表所示:
元素
结构、性质等信息
A
是短周期元素(稀有气体元素除外)中原子半径最大的元素,含该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂
B
与A同周期,其最高价氧化物对应的水化物呈两性
C
其气态氢化物极易溶于水,液态时常用作制冷剂
D
是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素,其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的杀菌消毒剂
E
元素原子的L电子层上有2对成对电子
请根据表中信息回答下列问题。
(1)A元素原子的核外电子排布式为___。
(2)B元素在元素周期表中的位置为___;离子半径:B___(填“>”或“<”)A。
(3)C元素原子的轨道表示式为___,其原子核外有___个未成对电子,能量最高的电子排布在轨道上,该轨道呈___形。
(4)D元素原子的核外电子排布式为___,D-的结构示意图为___。
(5)C、E元素的第一电离能的大小关系是___(用元素符号表示)。
(6)已知CD3分子中D元素显+1价,则该情况下,C、D元素的电负性大小关系是CD3___(用元素符号表示),CD3与水反应后的产物是___(填化学式)。
25.一种新型漂白剂(结构如下图)可用于漂白羊毛等,其中W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素,Z原子的核外电子排布为1s1,W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,X基态原子核外有两个单电子,W、X对应的简单离子核外电子排布相同。
回答下列问题:
(1)写出元素X在周期表中的位置_____。
(2)写出W离子的核外电子排布式_____。
(3)Y元素基态原子核外电子的运动状态有_____种,占据的原子轨道有____个。
(4)W、X、Y电负性由大到小的顺序_____(用元素符号表示)。
(5)试解释W的第一电离能大于Al的第一电离能的原因_____。
参考答案
1.B
【解析】
M元素原子的价电子排布为ns2npn+1,且有9个原子轨道,可知n=3时符合,核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,M为S;由X、Y、Z、M在周期表中的相对位置可知,X为O、Y为P、Z为Ge,以此来解答。
A.M为S,最外层电子数为6,价电子排布为3s23p4,故A正确;
B.Y为P,在周期表的第三周期第VA族,故B错误;
C.X为O,核外电子排布式为1s22s22p4,p轨道上有两个未成对电子,故C正确;
D.Z为Ge,原子序数为32,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2,故D正确;
故选:B。
2.A
【解析】
X原子的M电子层比Y原子的M电子层少3个电子,说明Y原子的L层已经排满8个电子,Y原子的L电子层的电子数恰好为X原子的L层电子数的2倍,则X原子L层电子数为4,则X为碳元素,碳原子的M层电子数为0,所以Y原子的M层电子数为3,故Y为铝元素,即X和Y分别是碳和铝,
故选:A。
3.B
【解析】
由原子的电子排布式可以确定A是钠元素、B是钾元素、C是镁元素、D是铁元素,钾元素在第四周期第IA族,半径最大,B正确。
4.D
【解析】
A.
由质量数等于质子数与中子数之和可知1个该原子中含有的中子数是226-88=138,A项正确;
B.
由第六周期的零族元素氡的原子序数为86可知该元素位于第七周期第ⅡA族,B项正确;
C、Ra在Ba的下面,其碳酸盐应与碳酸钙、碳酸钡性质相似,难溶于水,C项正确;
D、同主族元素从上到下金属性依次增强,故Ra元素金属性较强,其最高价氧化物对应的水化物碱性比Ba(OH)2强,具有强碱性,D项错误;
答案选D。
5.C
【解析】
A.
所有非金属元素不一定都分布在p区,元素周期表中H元素在s区,H为非金属元素,A错误;
B.
区的名称来自于按照构造原理最后填入电子的能级符号,s区元素的最后一个电子进入s轨道,B错误;
C.
元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素,都是过渡元素,C正确;
D.
所有金属元素不一定都是过渡元素,例如Na等,元素周期表中ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是过渡元素,D错误。
答案选C。
6.A
【解析】A.
CS2是直线形结构,其比例模型为,A正确;B.
Ca2+的基态电子排布式为1s22s22p63s23p6,B错误;C.
乙烯的结构简式:CH2=CH2,C错误;D.
氮原子最外层轨道表示式为,D错误,答案选A。
7.D
【解析】已知最外层电子数相等的元素原子具有相似的化学性质,氧原子的最外层电子数是6.F、C、Mg、S的最外层电子数分别是7、4、2、6,所以化学性质相似的是S,答案选D。
8.A
【解析】硼元素位于元素周期表第2周期ⅢA族,最高正化合价为+3价,在B至D三个选项所提供的化学式中硼都显+3价,而H2BO4中的B是+6价,所以A项不可能,故答案选A。
点睛:本题主要考查元素的化合价与元素最外层电子数的关系,易错点在于不清楚元素的最高正化合价与其最外层电子数之间的关系,元素的最高正化合价(O、F除外)等于其最外层电子数,从而判断A项中的化学式是不可能的。
9.B
【解析】A.
原子最外层电子排布为2s22p6的元素是Ne;B.
原子最外层电子排布为3s23p5的元素是Cl;C.
原子含有未成对电子最多的第二周期元素是C;D.
位于周期表中第三周期ⅢA族的元素是Al,因此非金属性最强的是Cl,答案选B。
10.B
【解析】
A.
在基态多电子原子中,3p轨道电子能量比4s轨道电子能量低,A错误;
B.
基态Fe原子的外围电子排布式为3d64s2,3d轨道中,电子未充满,应遵循洪特规则,则外围电子排布图为,B正确;
C.
因为氮原子的最外层电子处于半充满的稳定状态,第一电离能出现反常,所以氧原子第一电离能比氮原子第一电离能小,C错误;
D.Cu的价电子排布式为3d104s1,所以Cu在元素周期表中位于ds区,D错误。
故选B。
11.D
【解析】
T元素的价电子3d104s1,可知T元素为Cu
;X的最简单氢化物分子的空间结构为正四面体,则X应为C或Si;Y在同周期中电负性最小,则Y为Na或K,若Y为K,元素Z形成的离子半径最小,则Z应为Ga元素,其原子序数大于Cu,故不符合题意,所以Y为Na,则X为C;二元化合物E中元素Y和W的质量比为23:16,Y为Na,则W为S,化为物E为Na2S;同周期元素简单离子中,元素Z形成的离子半径最小,则Z为Al;。
A.X的最简单氢化物为CH4,空间构型为正四面体,正负电荷中心重合,为非极性分子,故A错误;
B.S在足量的氧气中燃烧生成SO2,SO2溶于水后生成H2SO3,亚硫酸不是强酸,故B错误;
C.Cu与S在加热条件下发生反应,因为S的氧化性较弱,只能将Cu氧化成较低价态,得到产物是Cu2S,故C错误;
D.化合物E为Na2S,钠离子和硫离子之间为离子键,故D正确;
故答案为D。
12.C
【解析】
W原子的最外层电子构型为nsnnp2n,则n=2,即W原子的最外层电子构型为2s22p4,为O元素,则M为C元素,N为N元素,K为S元素,结合原子结构和元素周期律分析解答。
A.四种元素的气态氢化物中的甲烷为非极性分子,故A错误;
B.四种元素的单质可能形成分子晶体,如氧气,也能形成原子晶体,如金刚石,故B错误;
C.四种元素原子的最外电子层上均含有s、p两个能级,均有两种不同形状的电子云——球形和纺锤形,故C正确;
D.四种元素中的O元素没有最高正价,故D错误;
故选C。
13.B
【解析】
①二氯化铍分子中铍元素的族序数+成键数=2+2=4,所以分子中不能满足所有原子最外层8电子结构,故错误;
②NCl3中,N原子的最外层电子为:5+3=8,Cl原子的最外层电子为:7+|﹣1|=8,都满足8电子稳定结构,故正确;
③PCl3中,P原子的最外层电子为:5+3=8,Cl原子的最外层电子为:7+|﹣1|=8,都满足8电子稳定结构,故正确;
④COCl2中,C原子的最外层电子为4+4=8,O原子的最外层电子为6+2=8,Cl原子的最外层电子为7+1=8,故错误;
⑤SF6中,只有F原子满足了8电子稳定结构,故错误;
⑥XeF2中,Xe原子的原子核外最外层电子数为8,其在分子中的化合价为+2价,在分子中的原子最外层电子数为10,故错误;
⑦CS2
分子中C元素的族序数+成键数=4+4=8,则二硫含碳满足分子中所有原子都满足最外层8电子结构,故正确;
⑧CH4
中,C原子的最外层电子为:4+|﹣4|=8,H原子的最外层电子为:1+1=2,不都满足8电子稳定结构,故错误;
⑨CF2Cl2分子中C原子与F、Cl原子之间形成C﹣F、C﹣Cl,C原子最外层电子数为4+4=8,Cl原子最外层电子数=7+1=8,F原子最外层电子数7+1=8,均满足8电子结构,故正确;
⑩S2Cl2结构式为Cl﹣S﹣S﹣Cl,S原子最外层电子数为6+2=8,Cl原子最外层电子数=7+1=8,均满足8电子结构,故正确;
故选:B。
14.A
【解析】
短周期元素A、B、C、D、E,原子序数依次增大.已知元素A的气态氢化物和A的最高价氧化物对应的水化物反应生成盐,则A为N元素;B元素原子最外层电子数是次外层的3倍,原子只能有2个电子层,最外层电子数为6,则B为O元素;B、E为同主族元素,则E为S元素;D是地壳中含量最多的金属元素,则D为Al;C是短周期中与水反应最激烈的金属元素,则C为Na。
A.非金属性A(N)<B(O),故氧元素氢化物更稳定,故A错误;
B.元素C、D、E的最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化钠、氢氧化铝、硫酸,氢氧化钠与硫酸发生中和反应,氢氧化铝属于两性氢氧化物,能与氢氧化钠、硫酸反应,故B正确;
C.同一周期元素,原子半径随着原子序数增大而减小,同主族自上而下原子半径减小,所以原子半径C(Na)>D(Al)>B(O),故C正确;
D.水分子之间形成氢键,所以水的沸点大于硫化氢的,故D正确;
故选:A。
15.A
【解析】
由化学式HnRO5-n知R的最高正化合价为10-3n,根据最高正价与负价绝对值之和为8,得负价为10-3n-8
=
-(3n-2),在其气态氢化物的分子中,氢为+1价,所以H的个数为3n-2,故答案为:A。
16.C
【解析】
A.原子光谱是由原子中的电子在能量变化时所发射或吸收的一系列波长的光所组成的光谱,每一种原子的光谱都不同,用原子光谱可以研究原子结构,A正确;
B.无论是哪一个能层,只要是s能级,原子轨道都是球形分布,B正确;
C.Co是27号元素,原子的价层电子排布式是3d74s2,Co原子失去最外层的2个电子变为Co2+,其价电子排布式为3d7,C错误;
D.钠元素原子的最外层只有1个电子,失去这个电子后形成最外层8个电子的稳定结构,再失去比较难,所以第二电离能较大;而Mg原子最外层有2个电子,失去第二个电子后次外层变为最外层,达到8个电子的稳定结构,所以Na的第二电离能大于镁元素的第二电离能,D
正确;故合理选项是C。
17.D
【解析】
A.2px2表示2px轨道有2个电子,故A错误;
B.CS2含有2个C=S键,双键中一个为α键,一个为π键,所以含有2个α键和2个π键,α键与π键的数目之比是1:1,故B错误;
C.电子由基态跃迁到激发态,或由激发态跃迁到基态,都会产生原子光谱,故C错误;
D.一个原子在第三电子层上有10个电子,排列第三电子层上电子时,排列顺序是3s、3p、3d,3s能级最多排列2个电子、3p能级最多排列6个电子、3d能级最多排列10个电子,再根据能量最低原理排列电子,所以该电子层上电子排布式为3s23p63d2,故D正确。
故选D。
18.A
【解析】
A、Fe的外围电子排布为3d64s2,属于d区元素,故A符合;
B、Mg的外围电子排布为3s2,属于s区元素,故B不符合;
C、Cu的外围电子排布为3d104s1,属于ds区元素,故C不符合;
D、As的外围电子排布为4s24p3,属于p区元素,故D不符合;
答案选A。
19.A
【解析】
由四种元素基态原子电子排布式可知,①1s22s22p63s23p4是S元素、②1s22s22p63s23p3是P元素、③1s22s22p3是N元素、④1s22s22p5是F元素;A.同周期自左而右第一电离能呈增大趋势,故第一电离能N<F,但P元素原子3p能级容纳3个电子,为半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,所以第一电离能S<P,同主族自上而下第一电离能降低,所以第一电离能N>P,所以第一电离能S<P<N<F,即④>③>②>①,故A正确;B.同周期自左而右原子半径减小,所以原子半径P>S,N>F,电子层越多原子半径越大,故原子半径P>S>N>F,即②>①>③>④,故B错误;C.同周期自左而右电负性增大,所以电负性P<S,N<F,N元素非金属性比S元素强,所以电负性P<N,故电负性P<S<N<F,即②<①<③<④,故C错误;D.最高正化合价等于最外层电子数,但F元素没有正化合价,所以最高正化合价:①>②=③,故D错误;故答案为A。
20.B
【解析】
A.题中信息无法确定Y位置,则Y的价层电子排布式不一定为ns2np5,故A错误;
B.根据X、Y、Z、W在周期表中的相对位置可知,Y可能为C、N、O,当Y为N时,形成的最简单氢化物为氨气,分子间能够形成氢键,沸点最高,当Y为O时,X为N,Z为S,W为Cl,水常温下为液体,水的沸点最高,故B正确;
C.根据X、Y、Z、W在周期表中的相对位置可知,Y可能为C、N、O,Y、Z同主族,且为短周期元素,二者形成的化合物只含有共价键,不可能形成离子化合物,故C错误;
D.当X、Z、W分别为N、S、Cl时,对应最高价含氧酸分别为硝酸、硫酸和高氯酸,都是强酸,故D错误;
故选B。
21.氮
Cl
K
Fe
1s22s22p63s23
p63d64s2
1s22s22p63s23p63d104s1
【解析】
分析:(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,A是N。
(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是Cl,C是K。
(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满,D是铁。
(4)E为29号元素,E是铜。
详解:(1)A元素基态原子的核外电子排布应为ns2np3,次外层有2个电子,其电子排布式为:1s22s22p3,应为N元素,名称是氮;
(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,离子核外都有18个电子,B元素质子数为18-1=17,阴离子为Cl-,为Cl元素,C元素质子数为18+1=19,阳离子为K+,为K元素;
(3)D元素的正三价离子的3d轨道为半充满,3d轨道电子数为5,则基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,应为Fe元素;
(4)E为29号元素,E是铜,铜元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。
点睛:本题考查元素推断、核外电子排布等,注意掌握原子核外电子的排布规律。本题的易错点为电子排布式的书写,要注意能量最低原理、洪特规则的灵活应用。
22.
N2
C22-

CN-

②④⑥
1s22s22p63s23p4
H2SO4
①④⑥③②⑤
【解析】分析:(1)原子数和价电子数分别都相等的互为等电子体;
(2)泡利原理是指在一个原子轨道中,最多只能容纳2个电子,并且这两个电子的自旋方向相反。洪特规则是指当电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优先单独占据1个轨道,并且自旋方向相同。
(3)根据激发态原子核外电子排布式知该元素核外有16个电子,根据能量最低原理分析其基态原子核外电子排;
(4)相同电子层上原子轨道能量的高低:ns<np<nd;形状相同的原子轨道能量的高低:1s<2s<3s<4s……。
详解:(1)原子数和价电子数分别都相等的互为等电子体,则与CO互为等电子体的分子和离子分别为N2、C22-或CN-。
(2)在一个原子轨道里,最多只能容纳2个电子,而且它们的自旋状态相反,称为泡利不相容原理,所以违反泡利不相容原理的有③;当电子排布在同一个能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是单独优先占据一个轨道,而且自旋状态相同,称为洪特规则,所以违反洪特规则的有②④⑥;
(3)根据激发态原子核外电子排布式知该元素核外有16个电子,为S元素;根据能量最低原理,其基态原子核外电子排是1s22s22p63s23p4;S元素最外层有6个电子,所以最高价是+6价,最高价氧化物对应水化物的化学式是H2SO4;
(4)相同电子层上原子轨道能量的高低:ns<np<nd;形状相同的原子轨道能量的高低:1s<2s<3s<4s……,因此多电子原子的原子轨道按轨道能量由低到高顺序是①④⑥③②⑤。
23.砷
F、O、N
>
Mg的3s处于全满状态较稳定
Fe3+
ds区
1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
A
【解析】
属于前四周期的A、B、C、D、E、F、G七种元素,原子序数依次增大,A元素的价电子构型为nsnnpn+1,则n=2,故A为N元素;C元素为最活泼的非金属元素,则C为F元素;B原子序数介于氮、氟之间,故B为O元素;D元素核外有三个电子层,最外层电子数是核外电子总数的,最外层电子数为2,故D为Mg元素;E元素正三价离子的3d轨道为半充满状态,原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2,则原子序数为26,为Fe元素;F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,核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1,故F为Cu元素;G元素与A元素位于同一主族,其某种氧化物有剧毒,则G为As元素。
(1)
G为As元素,G的元素名称为砷;
(2)同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增强,故电负性F>O>N;Al价电子排布式为3s23p1,D为Mg元素,价电子排布式为3s2,Mg的3s处于全满状态较稳定,第一电离能Mg>Al;
(3)
C为F元素,电子排布图为,E3+的离子符号为Fe3+;
(4)
F为Cu,位于周期表ds区,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;
(5)G为As元素,
A.As与Si位于周期表中金属与非金属分界线处,其单质可作为半导体材料,故A正确;
B.同一主族,从上到下,电负性减弱,As电负性比P小,故B错误;
C.As非金属性比P的弱,因磷酸为中强酸,则As的最高价氧化物对应的水化物是弱酸,故C错误;
D.砷元素位于VA族,P轨道为半充满状态,所以As第一电离能大于硒,故D错误;
故答案选A。
24.1s22s22p63s1(或[Ne]3s1)
第三周期第ⅢA族

3
哑铃
1s22s22p63s23p5(或[Ne]3s23p5)
N>O
N>Cl
NH3(或NH3·H2O)和HClO
【解析】
短周期元素中,A是短周期中(除稀有气体外)原子半径最大的元素,该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂,则A为Na;B与A同周期,其最高价氧化物的水化物呈两性,则B为Al;C元素的气态氢化物极易溶于水,可用作制冷剂,则C为N元素;D是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素,其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂,则D为Cl,E是L层上有2对成对电子,则E为O,据此分析解答。
(1)A为Na,其核外电子排布式为1s22s22p63s1或[Ne]3s1;
(2)B为Al,其在元素周期表中的位置为第三周期第ⅢA族,Na+与Al3+的核外电子排布相同,核电荷数:Al3+>Na+,故离子半径:Al3+<Na+;
(3)C为N,其原子的轨道表示式为,其中有3个未成对电子,能量最高的电子排布在p轨道上,该轨道呈哑铃形;
(4)D为Cl,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p5或[Ne]3s23p5,Cl-的结构示意图为;
(5)N、O分别位于第ⅤA族、第ⅥA族,因为N的2p轨道处于半充满状态,比较稳定,故第一电离能:N>O;
(6)NCl3分子中N显-3价,Cl显+1价,故N的电负性大于Cl,NCl3的水解产物为NH3(或NH3·H2O)和HClO。
25.第二周期第ⅥA族
1s22s22p6
5
3
O>B>Mg
基态Mg的核外电子排布式为1s22s22p63s2,处于稳定状态,失去1个电子后,处于不稳定状态;基态Al的核外电子排布式为1s22s22p63s23p1,失去1个电子,处于稳定状态,所以第一电离能Mg大于Al的
【解析】
W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素,说明有一种元素为H,由图中结构可知,W形成+2价阳离子,X形成2个共价键,Y可以形成4个单键,Z形成1个共价键,Z原子的核外电子排布为1s1,则Z为H元素,W位于ⅡA族,X位于ⅥA族;W、X对应的简单离子核外电子排布相同,X基态原子核外有两个单电子,核外电子排布式为1s22s22p4,则X为O元素、W为Mg元素;W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,Y的最外层电子数为6-2-1=3,Y与H、Mg不同周期,则Y为B元素,以此来解答。
(1)元素X为O,在周期表中的位置为第二周期ⅥA族;
(2)W为Mg,其离子的核外电子排布式为1s22s22p6;
(3)Y元素为B,电子排布式为1s22s22p1,基态原子核外电子的运动状态有5种,占据的原子轨道有3个;
(4)非金属性越强、电负性越大,则W、X、Y电负性由大到小的顺序为O>B>Mg;
(5)W的第一电离能I1大于Al的第一电离能I1的原因为Mg的基态电子排布为1s22s22p63s2,最外层电子全满为稳定状态,能量较低,而Al的基态电子排布为1s22s22p63s23p1,失去1个电子处于稳定状态,所以第一电离能Mg大于Al。
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精品试卷·第
2

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