苏教版 化学 选修三 专题二 原子结构与元素的性质 寒假测试 (解析版)

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苏教版化学选修三专题二原子结构与元素的性质寒假测试
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分
分卷I
一、单选题(共10小题，每小题4.0分,共40分)
1.已知A n+、B(n-1)+、C(n+1)+、D(n+1) -都有相同的电子层结构，A，B，C，D的原子半径由大到小的顺序是( )
A． C>D>B>A
B． A>B>C>D
C． B>A>C>D
D． A>B>D>C
【答案】C
【解析】根据电子层结构相同的阴阳离子之间，其阴离子是上一周期的非金属元素形成，而阳离子是下一周期金属元素所形成，且带电荷多的在中间,带电荷少的在两边，可排列出几种微粒的相对位置，然后比较其原子半径、离子半径、原子序数等。

2.下列各能层不包含d能级的是（）
A． O能层
B． P能层
C． M能层
D． K能层
【答案】D
【解析】A．O能层是第五能层，含有5个能级，分别是5s、5p、5d…能级，故A不选；
B．P能层是第六能层，还有6个能级，分别是6s、6p、6d…能级，故B不选；
C．M能层是第三能层，含有3个能级，分别是3s、3p、3d能级，故C不选；
D．K能层是第一能层，只有1个能级，1s能级，故D选；
3.请根据元素周期律和物质结构的有关知识判断，下列说法正确的是（）
A． Al元素的第一电离能比Mg元素的大
B． HF、HCl、HBr、HI的热稳定性和还原性均依次减弱
C．同周期从左到右，原子半径和离子半径均逐渐减小
D．酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2SiO3
【答案】D
【解析】A．Mg的原子核外最外层3s电子轨道为全充满结构，难以失去电子，Mg的第一电离能
较大，故A错误；
B．非金属性F＞Cl＞Br＞I，元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，氢化物的还原性越弱，故B错误；
C．以第三周期元素为例，离子半径最小的为铝离子，故C错误；
D．非金属性Cl＞S＞P＞Si，元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，故D正确．
4.下表是元素周期表的一部分，有关说法正确的是（）
①a、b、e、f四种元素的原子半径：e＞f＞b＞a
②h、i两种元素阴离子的还原性：h＞i
③a、g两种元素氢化物的稳定性：a＞g
④d、e、f三种元素最高价氧化物对应的水化物的碱性依次增强
⑤八种元素中d元素的单质还原性最强，i元素的单质氧化性最强
A．①③④
B．②③⑤
C．②④⑤
D．①③⑤
【答案】B
【解析】同周期元素随着原子序数的增大半径逐渐减小，同主族元素随着原子序数的增大半径逐渐增大，因此a、b、e、f四种元素的原子半径e＞f＞a＞b；同周期元素随着原子序数的增大最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱，因此d、e、f三种元素最高价氧化物对应的水化物的碱性依次减弱。

5.下列各组元素性质递变情况错误的是()
A． Li、Be、B原子最外层电子数依次增多
B． P、S、Cl元素最高正化合价依次升高
C．【B】【C】N、O、F原子半径依次增大
D． Li、Na、K、Rb原子半径依次增大
【答案】C
【解析】由元素周期律知，随原子序数的递增，元素的原子结构、原子半径、化合价、金属性和
非金属性都呈现周期性变化。

6.某原子核外电子排布式为n s2n p7，它违背了()
A．泡利不相容原理
B．能量最低原理
C．洪特规则
D．洪特规则特例
【答案】A
【解析】泡利不相容原理：一个原子轨道中最多只能容纳两个电子，并且这两个电子的自旋方向相反。

p能级只有3个原子轨道，最多只能容纳6个电子，故电子排布式n s2n p7违背了泡利不相容原理，A正确。

7.具有下列电子层结构的原子，其对应元素一定属于同一周期的是 ( )
A．两种原子的电子层上全部都是s电子
B． 3p上只有一个空轨道的原子和3p上只有一个未成对电子的原子
C．最外层电子排布为2s22p6的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子
D．原子核外的M层上的s轨道和p轨道都填满了电子，而d轨道上尚未有电子的两种原子
【答案】B
【解析】电子层上全部都是s电子的原子有1s1，1s2，1s22s1，1s22s2，显然不一定属于同一周期，故A错误；3p上只有一个空轨道的原子为1s22s22p63s23p2为Si，3p上只有一个未成对电子的原子为1s22s22p63s23p1、1s22s22p63s23p5，分别为Al和Cl，是同一周期,B正确；最外层电子排布为2s22p6的原子为Ne，最外层电子排布为2s22p6的离子为F－、Na＋、Mg2＋等，不一定是同一周期，C错误；M层上的s轨道和p轨道都填满了电子，而d轨道上尚未有电子的原子有1s22s22p63s23p6，1s22s22p63s23p64s1，1s22s22p63s23p64s2，显然不一定是同一周期，D错误
8.某一能层上nd能级最多所能容纳的电子数为（）
A． 6
B． 10
C． 14
D． 15
【答案】B
【解析】nd能级有5个轨道，每个轨道最多容纳2个电子且自旋方向相反，所以nd能级最多所能容纳的电子数为10个电子式
9.下列分子中所有原子的价电子层都满足最外层8电子稳定结构的是()
A．六氟化氙(XeF6)
B．次氯酸(HClO)
C．二氯化硫(S2Cl2)
D．三氟化硼(BF3)
【答案】C
【解析】8电子(氢是2电子)是稳定结构，但并不是所有分子中的所有原子的价电子层都会达到8电子结构。

A项，XeF6中必然有6对共用电子，Xe不会是8电子结构；B项，HClO的电子式为，其中Cl、O达到8电子结构，而H只有2个电子；C项，S2Cl2的电子式为
，可见S、Cl都达到8电子结构；D项，BF3的电子式为，可见B原子
不是8电子结构。

此类题目一般可总结为：(1)氢原子不可能达8电子结构，凡含氢的化合物均不选；(2)一般这类题目要注意各原子的连接顺序，如含氧酸中氢是连接在氧原子上的；(3)一般来说，共价化合物中，原子的最外层电子数＝该原子的价电子数＋成键数。

10.下列排布不符合泡利不相容原理的是 ( )
【答案】C
【解析】由于泡利不相容原理指的是一个原子轨道中最多只能容纳两个电子，并且这两个电子的自旋状态相反，所以只有选项C不满足此原理。

二、双选题(共4小题，每小题5.0分,共20分)
11.(多选)下列各对原子中，第一电离能前者大于后者的是()
A． S和P
B． Mg和Al
C． Na和Mg
D． He和Ne
【答案】BD
【解析】S和P的价电子构型分别为3s23p4和3s23p3，由于P原子p轨道处于半充满状态较稳定，所以I1(S)<I1(P)。

Na、Mg和Al的价电子构型分别为3s1、3s2、3s23p1，镁原子s轨道处于全满状态，故其第一电离能最大；D项中He与Ne同主族，I1(He)>I1(Ne)。

12.（多选）下列说法正确的是（）
A．第一电离能大小：S＞P＞Si
B．电负性顺序：C＜N＜O＜F
C．因为晶格能CaO比KCl高，所以KCl比CaO熔点低
D． SO2与CO2的化学性质类似，分子结构也都呈直线型，相同条件下SO2的溶解度更大
E．分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔沸点越高
【答案】BC
【解析】A．P的最外层电子轨道为半充满状态，较稳定，难以失去电子，第一电离能较大，应为P＞S＞Si，故A错误；
B．同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增大，故B正确；
C．离子晶体的晶格能越大，熔点越高，则因为晶格能CaO比KCl高，所以KCl比CaO熔点低，故C正确；
D．二氧化硫为V形，为极性分析，故D错误；
E．影响分子晶体熔沸点高低的因素为分子将作用力大小，与共价键的强弱无关，故E错误．13.（多选）下列叙述中错误的是()
A．所有的非金属元素都在p区
B． p区的外围电子排布方式为3s23p3
C．碱金属元素具有较大的电负性
D．当各轨道处于全满、半满、全空时原子较稳定
【答案】AC
【解析】A中氢在s区，A错误；C项碱金属极易失去电子，元素的电负性很小。

14.（多选）短周期元素X、Y的原子序数相差2。

下列有关叙述正确的是 ( )
A． X与Y不可能位于同一主族
B． X与Y一定位于同一周期
C． X与Y可能形成共价化合物XY
D． X与Y可能形成离子化合物XY
【答案】CD
【解析】本题主要考查元素周期表的结构及化合物的成键规律。

短周期元素原子序数相差2，可能是第1周期ⅠA族元素氢和第2周期ⅠA族的元素锂，且它们可形成离子化合物LiH，第2周期ⅦA族元素氟、第3周期ⅠA族元素钠亦形成离子化合物，但也可能为第2周期的氧和碳，二者可形成共价化合物CO，故本题答案为C、D。

分卷II
三、非选择题(共4小题，每小题10.0分,共40分)
15.判断半径大小并说明原因：
(1)Sr与Ba(2)Ca与Sc (3)Ni与Cu (4)S2－与S
(5)Na＋与Al3＋(6)Sn2＋与Pb2＋(7)Fe2＋与Fe3＋
【答案】(1)Ba>Sr同族元素，Ba比Sr多一个电子层；
(2)Ca>Sc同周期元素，Sc核电荷数多；
(3)Cu>Ni同周期元素，Cu次外层为18电子，屏蔽作用大，有效核电荷数小，外层电子受到的引力小；
(4)S2－>S同一元素，电子数越多，半径越大；
(5)Na＋>Al3＋同一周期元素，Al3＋正电荷数高；
(6)Pb2＋>Sn2＋同一族元素的离子，正电荷数相同，但Pb2＋比Sn2＋多一电子层；
(7)Fe2＋>Fe3＋同一元素离子，电子越少，正电荷数越高，则半径越小。

【解析】比较微粒半径大小应依据以下规律：(1)同种元素，原子半径大于阳离子半径，如r(Na)>r(Na＋)，原子半径小于阴离子半径，如r(Cl)<r(Cl－)，阳离子带的电荷数越多半径越小，如r(Fe3＋)<r(Fe2＋)。

(2)同主族元素，最外层电子数相同，从上到下电子层数增加，半径加大，如r(Na)>r(Li)，r(Cl)>r(F)。

(3)同周期元素，电子层数相同，从左到右随核电荷数的递增，半径逐渐减小。

(4)具有相同电子层结构的微粒，可以是带负电荷的阴离子，也可以是带正电荷的阳离子，都是随着核电荷数递增微粒的半径减小。

16.(1)电负性的数值能够衡量元素在化合物中吸引电子能力的大小。

电负性数值大的元素在化合物中吸引电子的能力________，元素的化合价为_______值；电负性数值小的元素在化合物中吸引电子的能力________，元素的化合价为________值。

(2)请指出下列化合物中化合价为正值的元素。

NaH______、NF3_______、NH3______、SO2_________、H2S________、ICl_______。

【答案】(1)强负弱正(2)Na N H S H I
【解析】(2)所给物质中各元素的电负性大小关系为Na<H、N<F、N>H、S<O、H<S、I<Cl，其中电负性大的元素显负价，电负性小的元素显正价。

17.如果在3p轨道上有3个电子，则它们应排布为(轨道表示式)__________，而不能排布为
，因为这违背了__________，如果3p轨道上有4个电子有人认为可以排布为，你认为是否正确，说明理由。

【答案】泡利不相容原理和洪特规则洪特规则不正确，因为只有3个3p 轨道
【解析】若3p轨道上有3个电子，则它们应排布为，不能排布为
，因为这违背了泡利不相容原理(一个轨道最多只能容纳2个电子)和洪特规则(当电子排布在同一能级的不同轨道时，原子中的电子总是优先单独占据一个轨道，且自旋状态相同)，因为3p有3个轨道，若3p能级上有4个电子，则应排布成。

18.在周期表中，同一主族元素化学性质相似。

目前也发现有些元素的化学性质和它在周期表中左上方或右下方的另一主族元素性质相似，这称为对角线规则。

据此请回答：
(1)锂在空气中燃烧，除生成_____外，也生成微量的______。

(2)铍的最高价氧化物对应的水化物的化学式是______________________________，
属两性化合物，证明这一结论的有关离子方程式为______________________________。

(3)若已知反应Be2C＋4H2O===2Be(OH)2＋CH4↑，则Al4C3遇强碱溶液反应的离子方程式为___________________________________________________________。

(4)科学家证实，BeCl2属共价化合物，设计一个简单实验证明，其方法是______________________。

用电子式表示BeCl2的形成过程：_________________________________________。

【答案】(1)Li2O Li3N
(2)Be(OH)2Be(OH)2＋2H＋===Be2＋＋2H2O Be(OH)2＋2OH－===BeO＋2H2O
(3)Al4C3＋4OH－＋4H2O===4AlO＋3CH4↑
(4)将BeCl2加热到熔融状态不能导电证明BeCl2是共价化合物
2―→Be
【解析】(1)根据对角线规则，锂与镁的化学性质相似，在空气中除与O2作用生成Li2O外，还可与N2作用生成Li3N。

(2)铍为第二周期第ⅡA族元素，与Al处于对角线位置，对照Al(OH)3的两性反应有：Be(OH)2＋2H＋===Be2＋＋2H2O，Be(OH)2＋2OH－===BeO＋2H2O。

(3)由于Be、Al元素性质相似，依据所给信息有：Al4C3＋12H2O===4Al(OH)3↓＋3CH4↑，当强碱过量时有Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，合并为：Al4C3＋4OH－＋4H2O===4AlO＋3CH4↑。

(4)根据共价化合物与离子化合物的结构特点可知离子化合物在溶于水或熔化时导电，而共价化合物熔化时不导电，因此可将BeCl2加热至熔融状态，若不导电则可证明之。