优化方案2020高考化学总复习 选修部分 物质结构与性质 第一单元 原子结构与元素的性质课后达标检测 苏教版

原子结构与元素的性质
1．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尽的是( )
A.··He B．
C．1s2 D.
解析：选D。

A、B、C三个选项只是表达出氦原子核外有2个电子，而D项能详尽地描述出电子的运动状态。

2．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．最外层的电子能量最高
C．p轨道电子能量不一定高于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
解析：选B。

最外层电子能量不一定最高，如E(3d)＞E(4s)。

在同一电子层中p轨道电子能量一定高于s轨道电子能量，但在不同电子层中s轨道电子能量也可能高于p轨道电子能量，如E(3s)＞E(2p)。

3．下列说法中正确的是( )
A．第3周期所含元素中钠的第一电离能最小
B．铝的第一电离能比镁的第一电离能大
C．在所有元素中，氟的第一电离能最大
D．钾的第一电离能比镁的第一电离能大
解析：选A。

同周期中碱金属元素的第一电离能最小，稀有气体元素的最大，故A正确，C错误；由于镁的外围电子排布式为3s2，而铝的外围电子排布式为3s23p1，故铝的第一电离能小于镁的，故B错误；钾比镁更易失电子，钾的第一电离能小于镁的，故D错误。

4．如图是第3周期11～17号元素某些性质变化趋势的柱形图，下列有关说法中正确的是( )
A．y轴表示的可能是第一电离能
B．y轴表示的可能是电负性
C．y轴表示的可能是原子半径
D．y轴表示的可能是形成基态离子转移的电子数
解析：选B。

对于第3周期11～17号元素，随着原子序数的增大，第一电离能呈现增大的趋势，但Mg、P特殊，A项错误；原子半径逐渐减小，C项错误；形成基态离子转移的电子数依次为Na为1，Mg为2，Al为3，Si不易形成离子，P为3，S为2，Cl为1，D项错误。

5．美国“海狼”号潜艇上的核反应堆内使用了液体铝钠合金做载热介质，下列关于Al、Na原子结构的分析中正确的是( )
A．原子半径：Al＞Na
B．第一电离能：Al＞Na
C．电负性：Na＞Al
D．基态原子未成对电子数：Na＞Al
解析：选B。

根据元素周期律，原子半径：Na＞Al，电负性：Na＜Al，Al基态原子的电子排布式为[Ne]3s23p1，Na基态原子的电子排布式为[Ne]3s1，故未成对电子数相等。

6．下列关于元素电负性大小的比较中，不正确的是( )
A．O<S<Se<Te B．C<N<O<F
C．P<S<O<F D．K<Na<Mg<Al
解析：选A。

A项，元素属于同一主族，电负性从上到下依次减小；B项，元素属于同一周期，电负性从左到右依次增大；C、D两项，元素的相对位置如下图所示：
在周期表中，右上角元素(0族元素除外)的电负性最大，左下角元素的电负性最小。

7．下列表达方式或说法正确的是( )
A．CO2的分子模型示意图：
B．某元素原子的轨道表示式：
C．p－p π键电子云模型：
D．乙烯分子的球棍模型：
解析：选C。

A项，CO2为直线形分子，错误；B项，不符合洪特规则，错误；D项为比例模型，错误。

8．X、Y为两种元素的原子，X的阴离子与Y的阳离子具有相同的电子层结构，由此可知( )
A．X的原子半径大于Y的原子半径
B．X的电负性大于Y的电负性
C．X阴离子的半径小于Y阳离子的半径
D．X的第一电离能小于Y的第一电离能
解析：选B。

X的阴离子与Y的阳离子具有相同的电子层结构，则Y在周期表中位于X 的下一周期，且X为非金属元素，Y为金属元素，Y比X多一个电子层，故原子半径Y>X，电负性X>Y，A错误，B正确；电子层结构相同，核电荷数越多，离子半径越小，故X阴离子半径大于Y阳离子半径，C错误；X为非金属元素易得电子形成阴离子，而Y为金属元素易失电子形成阳离子，故其第一电离能X>Y，D错误。

9．A、B、C、D四种元素，已知A元素是地壳中含量最多的元素；B元素为金属元素，它的原子核外K、L层上电子数之和等于M、N层电子数之和；C元素是第3周期第一电离能最小的元素；D元素在第3周期中第一电离能最大。

下列有关叙述错误的是( ) A．四种元素A、B、C、D分别为O、Ca、Na、Ar
B．元素A、B、C两两组成的化合物可为CaO、CaO2、Na2O、Na2O2等
C．元素A、C简单离子的半径大小关系为A＜C
D．元素B、C电负性大小关系为B<C
解析：选C。

地壳中含量最多的元素为氧；由题意知B元素K层和L层电子数之和为10，则M层为8个，N层为2个，故B元素为钙；C是第3周期第一电离能最小的元素，为钠；第3周期中第一电离能最大的元素为氩。

选项C中，A的简单离子O2－和C的简单离子Na＋具有相同的电子层结构，根据“序大径小”的规律知r(O2－)＞r(Na＋)。

10．物质结构决定性质，深入研究物质的微观结构，有利于理解物质变化的本质。

请回答下列问题：
(1)C、Si、N的电负性由大到小的顺序是________；C、N、O、F的第一电离能由大到小的顺序是________。

(2)A、B均为短周期金属元素。

依据表中的数据，写出B原子的电子排布式：________。

电离能/
I1I2I3I4
(kJ·mol－1)
A 932 1 821 15 390 21 771
B 738 1 451 7 733 10 540
(3)过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色，与其d轨道电子排布有关。

一般而言，为d0或d10排布时，无颜色；为d1～d9排布时，有颜色，如[Co(H2O)6]2＋显粉红色。

据此判断，[Mn(H2O)6]2＋________颜色(填“无”或“有”)。

(4)L的原子核外电子占有9个轨道，而且有一个未成对电子，L是________(填元素符号)。

答案：(1)N>C>Si F>N>O>C (2)1s22s22p63s2(3)有(4)Cl
11．下表为元素周期表中第4周期的部分元素(从左到右按原子序数递增排列)，根据要K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co N i Cu Zn Ga Ge
(1)在以上元素的基态原子的电子排布中，4s轨道上只有1个电子的元素有________(填元素名称)。

(2)写出基态Cr3＋的电子排布式：______________________________。

(3)试比较：第一电离能I1(Cr)________I1(Co)(填“＞”“＜”或“＝”，下同)；晶格能U(FeO)________U(NaCl)(FeO与NaCl的晶胞结构相似)。

(4)前四周期元素中，基态原子中未成对电子数与其所在周期数相同的元素有________种。

解析：(1)4s轨道只有1个电子，则3d轨道可能为0、5(半充满)、10(全充满)，则有1s22s22p63s23p63d04s1、1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1，分别为钾、铬、铜。

(2)Cr 失去3个电子生成Cr3＋，则电子排布式为1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3。

(3)铬元素的外围电子排布为3d54s1，钴元素的外围电子排布为3d74s2，前者第一电离能更小。

晶格能与阴、阳离子所带电荷的乘积成正比，与阴、阳离子的半径成反比。

(4)分周期一一讨论，第1周期中基态原子中未成对电子数为1个，是H原子；第2周期中基态原子中未成对电子数为2个，可以是1s22s22p2或1s22s22p4，是C原子或O原子；第3周期中基态原子中未成对电子数为3个，是1s22s22p63s23p3，是P原子；第4周期中基态原子中未成对电子数为4个，只能是过渡元素，可以是1s22s22p63s23p63d64s2，是Fe原子，因此共有5种元素符合题意。

答案：(1)钾、铬、铜(2)1s22s22p63s23p63d3(或[Ar]3d3)
(3)＜＞(4)5
12．现有部分前36号元素的性质或原子结构如下表：
元素编号元素的性质或原子结构
R 基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子
S 单质能与水剧烈反应，所得溶液呈弱酸性
T 基态原子3d轨道上有1个电子
X
___________________________________________________。

(2)S元素的常见化合价为________，原因是____________________________。

(3)T元素的原子N电子层上电子数为____________。

(4)X的核外电子轨道表示式违背了____________________________________________。

用X单质、碱金属盐及碱土金属盐等可以做成焰火。

燃放时，焰火发出五颜六色的光，请用原子结构的知识解释发光的原因：_______________________________________。

解析：(1)由R的核外电子排布可知为N，N原子2p轨道半充满，能量低，较稳定，所以其第一电离能较大。

(2)由题知S为氟元素，F的电负性最强，只能得电子，无正价，其常见化合价为－1价。

(3)T原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d14s2，由能量最低原理先排4s轨道再排3d轨道，则N电子层有2个电子。

(4)X元素的核外电子排布应先排能量低的3s轨道。

发射光谱是电子从较高能量的激发态跃迁至较低能量的激发态或基态时释放能量产生的。

答案：(1)氮原子2p轨道半充满，能量低，较稳定(2)－1 F的电负性最强，只能得电子(3)2 (4)能量最低原理电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，以光(子)的形式释放能量
13．A、B、C、D是四种短周期元素，E是过渡元素，A、B、C同周期，C、D同主族，A 的原子结构示意图为○＋7x x,4x,2x,，B是同周期第一电离能最小的元素，C的最外层有三个成单电子，E的外围电子排布式为3d64s2。

回答下列问题：
(1)写出下列元素的符号：A________，B________，C________，D________。

(2)用化学式表示上述五种元素中最高价氧化物对应水化物酸性最强的是________，碱性最强的是________。

(3)用元素符号表示D所在周期第一电离能最大的元素是________，电负性最大的元素是________。

(4)画出D的核外电子轨道表示式：_________________________________________，
这样排布遵循了________原理和________规则。

解析：由A的原子结构示意图可知，x＝2，原子序数为14，A是硅元素，则B是钠元素，C的最外层电子的排布式为3s23p3，是磷元素，则短周期D元素是氮元素；E的电子排布式为[Ar]3d64s2，核电荷数为18＋8＝26，是铁元素，位于d区的第4周期Ⅷ族。

五种元素中非金属性最强的是N元素，对应的HNO3酸性最强，金属性最强的是Na元素，对应的NaOH 碱性最强。

D所在周期第一电离能最大的元素是稀有气体氖，电负性最大的元素是非金属最强的氟。

答案：(1)Si Na P N (2)HNO3NaOH (3)Ne F
(4)泡利不相容洪特。