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1、第1章原子结构与元素性质章末习题 一、单选题（共10道题）1下列说法正确的是A焰色试验是化学变化B电子从基态跃迁到激发态放出能量，产生发射光谱C镁原子由基态转化成激发态，这一过程中吸收能量D自然界中的原子都是基态2下列能层中，不包含 d 能级的是A2B4C5D63原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用+表示，与之相反的用-表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态的氧原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为A+或-B0C1或-1D+或-4下列原子半径大小顺序正确的是1s22s22p31s22s22p33s23p31s22s22p51s22s22p33s23p2ABCD5在核电荷数为25
2、的的价层电子排布中，处于基态的是ABCD6关于元素周期表中元素的分区，下列说法正确的是A元素周期表的s区全部是金属元素B元素周期表的d区包含所有的过渡元素C过渡元素包括d区、f区、ds区的元素Dds区元素不都是副族元素7现有三种元素的基态原子的电子排布式如下：1s22s22p63s23p4；1s22s22p63s23p3；1s22s22p5。则下列有关比较中正确的是A第一电离能：B原子半径：C电负性：D最高正化合价：8已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJ/mol。根据下表所列数据判断错误的是元素I1I2I3I4X496456269129543Y5781817274511575A元素X的
3、常见化合价是+1价B元素Y是A族的元素C元素X与氯形成化合物时，化学式可能是XClD若元素Y处于第3周期，它可与冷水剧烈反应9一种可用作半导体掺杂源的化合物的结构式如图所示。已知W、X、Y、Z为原子序数依次增大的四种短周期主族元素，Z的最外层电子数是其内层电子数的3倍。下列说法中正确的是A原子半径：ZYXWBX、Y的最高价含氧酸均为强酸CW和Y能形成多种原子个数比为11的化合物D除W原子外，分子中的其他原子均满足8电子稳定结构10关于元素周期表中元素的分区，下列说法正确的是A元素周期表中的s区全部是金属元素B元素周期表中的d区包含所有的过渡元素C过渡元素包括d区、f区和ds区的元素Dp区元素都
4、是非金属元素二、填空题（共10道题）11填表微粒电子数质子数中子数质量数最外层电子数Cl_Al_12能层(1)含义：多电子原子核外电子的能量是不同的，核外电子按_分成能层。(2)原子核外电子的排布规律电子层数一二三四五六七符号_每层最多容纳电子数_能量规律：原子核外电子总是可能先排布在能量_的电子层上，然后由内向外依次排布在能量_的电子层。即：能层的高低顺序为_。数量规律：每层容纳的电子数不超过_。最外层电子数不超过_(K层为最外层时，电子数不超过_)次外层电子数不超过18倒数第三层电子数不超过3213(1)基态Fe原子有_个未成对电子，Fe3的电子排布式为_。(2)3d轨道半充满和全充满的元
5、素分别为_和_。(3)某元素最高化合价为5，原子最外层电子数为2，半径是同族中最小的，其核外电子排布式为_，价电子构型为_ 。14近期我国科研工作者研究的金属氮碳优异电催化还原催化剂取得新进展。回答下列问题：(1)可用于考古，其中子数为_，该基态原子价层电子轨道表示式为_。(2)研究发现钴氮碳优异电催化还原催化剂活性最高，金属钴的核外电子排布式为_；基态未成对电子数为_。(3)基态N原子中，电子占据的最高能层符号为_，该能层具有的原子轨道数为_，电子数为_。15分析下列图表，回答问题。(1)N、四种元素中，有一种元素的电离能数据如下：电离能5781817274511575则该元素是_(填元素符
6、号)。(2)某短周期主族元素M的电离能变化如表所示，则M元素位于周期表的第_族。16根据元素周期表中第16周期元素的性质，在下列空格中填上适当的元素符号。(1)在第3周期中，第一电离能最小的元素是_，第一电离能最大的元素是_。(2)在元素周期表中，电负性最大的元素是_，电负性最小的元素是_。(3)最活泼的金属元素是_。(4)最活泼的非金属元素是_。(5)第2、3、4周期，原子最外电子层中p能级半充满的元素是_。(6)已知某原子的逐级电离能如下：I1=577kJmol-1，I2=1817kJmol-1，I3=2745kJmol-1，I4=11578kJmol-1。则该元素在化合物中表现的化合价为
7、_(填序号)。A+1B+2C+3D+417某核素R具有微弱的放射性，其原子核内中子数比质子数多43，由它组成的固体单质R在一定条件下的密度为。研究表明：在边长为的立方体中含有20个R原子。请回答下列问题：(1)R的摩尔质量为_。(2)R原子的价电子排布式是_。(3)R位于元素周期表中第_周期第_族，属于_区元素。18硅是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题：(1)基态硅(Si)原子的核外电子排布式为Ne_，有_个未成对电子。(2)碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)是同族元素。基态Ge原子的核外电子占据_个能层、_个能级。上述三种元素的电负性由大到小的顺序为_(填元素符号)。
8、固态CO2可用于人工降雨，SiO2常用于_(填一种即可)。请写出高温条件下碳和二氧化硅反应的化学方程式：_。(3)在元素周期表中，某些元素与其右下方的主族元素(如图所示)的一些性质是相似的。如Si与NaOH反应生成Na2SiO3和H2，则B与NaOH反应生成_(填化学式)和H2。19(1)中，电负性最高的元素是_。(2)C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为_。(3)光催化还原制备反应中，带状纳米是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是_。(4)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，和具有相同的电子构型；C、D为同周期元素，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素
9、最外层有一个未成对电子。四种元素中电负性最大的是_(填元素符号)，其中C原子的核外电子排布式为_。20A、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，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的价电子排布式3d64s2。回答下列问题：(1)写出下列元素的符号：B_、C_。(2)用元素符号表示D所在周期(除稀有气体元素外)第一电离能最大的元素是_，电负性最大的元素是_。(3)已知元素周期表可按电子排布分为s区、p区等，则E元素在_区。(4)写出A的核外电子排布式_。试卷第5页，共5页学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份
10、有限公司参考答案：1C【解析】A焰色试验是由于电子的跃迁，不属于化学变化，A错误；B电子从基态跃迁到激发态，需要吸收能量，产生吸收光谱，B错误；C镁原子由基态转化成激发态，需要吸收能量，C正确；D自然界中的原子有的处于基态，有的处于激发态，D错误；故选：C。2A【解析】从第三能层开始，出现d能级，第一能层只有s能级，第一能层有s能级和p能级，不包含d能级，故选A。3C【解析】基态氧原子的价电子排布图为信息给出一个原子轨道内的两个电子自旋磁量子数分别为和，洪特规则要求未成对电子优先独占轨道且自旋方向相同，则自旋磁量子数的代数和为()2+()4=-1，也可以是+1，因此C选项符合题意；答案为C。4
11、D【解析】1s22s22p3是N元素，1s22s22p63s23p3是P元素，1s22s22p5是F元素，1s22s22p63s23p2是Si元素，根据元素周期律分析可知，原子半径由大到小的顺序为：；答案选D。5D【解析】锰为25号元素，基态锰原子核外电子排布式为1s2 2s22p63s23p63d54s2，则价电子轨道3d54s2，根据泡利原理和洪特规则，3d能级上5个电子分占不同的3d轨道，且自旋平行，4s能级上2个电子占据同一轨道，自旋相反，D符合题意；故选 D。6C【解析】A元素周期表的s区不全部是金属元素，比如H，故A错误；B过渡元素包括d区、ds区和f区的元素，因此元素周期表的d区
12、仅是过渡元素中一部分，故B错误；C过渡元素包括d区、ds区和f区的元素，故C正确；Dds区包括B族和B族元素，ds区元素都是副族元素，故D错误；综上所述，答案为C。7A【解析】根据元素的基态原子的电子排布式可知，三种元素分别是S、P、F；【详解】A一般非金属性越强，第一电离能越大，但P原子的3p轨道处于半充满状态，稳定性强，所以第一电离能大于S，应是，A正确；B同一周期从左到右，半径越来越来越小，同一周期从上到下，半径依次增大，半径应是，B不正确；C非金属性越强，电负性越大，应是，C不正确；DF没有正价，S最高正化合价为6，P最高正化合价为5，D不正确。故选A。8D【解析】X、Y均为主族元素，
13、由表格中电离能可知，X易失去1个电子，则X为碱金属元素，而Y的I3与I4差别较大，Y易失去3个电子，Y位于IIIA族。AX的最外层电子数为1，则元素X的常见化合价是+1价，A正确；BY的最高正价为+3价，Y是A族的元素，B正确；CX为碱金属元素，X与氯形成化合物时，化学式可能是XCl，C正确；D元素Y第IIIA族元素，若处于第三周期，Y为Al，Al与冷水不反应，D错误；故合理选项是D。9C【解析】根据Z的最外层电子数是其内层电子数的3倍可知，Z为O，又W、X、Y、Z为原子序数依次增大的四种短周期主族元素和根据所形成物质的结构可得W、Y分别为H、B、C。【详解】A原子半径：BCOH，A项错误；B
14、硼酸和碳酸均为弱酸，B项错误；C乙炔、苯、苯乙烯中的H原子与C原子的个数比均为11，C项正确；DH原子形成1个共价键，最外层电子数为2，B原子形成3个共价键，最外层电子数为6，二者均不满足8电子稳定结构，D项错误；故选C。10C【解析】As区中的H属于非金属元素，故A错误；Bd区包括BB族(镧系和锕系除外)元素和族元素，故B错误，C过渡元素包括所有的副族元素和族元素，即包括了d区、f区和ds区的元素，故C正确；Dp区包括AA族元素和0族元素，其中的铝、铅等都是金属元素，故D项错误；答案选C。11 17 17 20 37 7 13 13 14 27 3【解析】某原子的质子数=核外电子数=原子序数
15、；某原子的中子数等于质量数-质子数；某原子的质量数在原子符号中的左上角标出，根据此结论有：Cl的电子数为17，质子数为17，中子数为37-17=20，质量数为37，最外层电子数为7；Al的电子数为13，质子数为13，中子数为27-13=14，质量数为27，最外层电子数为3。12(1)能量不同(2) K L M N O P Q 2 8 18 32 50 72 98 较低 较高 E(K)E(L)E(M)E(N)E(O)E(P)E(Q) 2n2 8 2【解析】略13 4 1s22s22p63s23p63d5(或 【Ar】3d5) Cr、Mn Cu、Zn 1s22s22p63s23p63d34s2 3
16、d34s2【解析】(1)基态铁原子有26个电子，核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2，3d轨道有4个为成对电子；Fe3的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，故答案为：4；1s22s22p63s23p63d5(或【Ar】3d5)；(2)3d轨道半充满的元素有价电子排布式为3d54s1和3d54s2的元素，或3d104s1和3d104s2,是Cr和Mn或Cu和Zn；故答案为：Cr；Mn；Cu、Zn；(3)某元素最高化合价为5，则价电子数为5，原子最外层电子数为2，则最外层电子数为2，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2；价电子构型为3d34
17、s2；故答案为：1s22s22p63s23p63d34s2；3d34s2。14 8 或 3 L 4 5【解析】(1) 的质子数是6，质量数为14，中子数=质量数-质子数=14-6=8，该基态原子价层电子轨道表示式为，故答案为：8；(2)钴是27号元素，金属钴的核外电子排布式为或；基态Co的3d轨道有3个轨道存在未成对电子，故未成对电子数为3，故答案为：或；3；(3)基态N原子价电子排布式为2s2p，可知电子占据的最高能层符号为L，该能层具有的原子轨道数为4，电子数为5，故答案为：L；4；5。15 A【解析】(1)因为，所以该元素的原子最外层有3个电子，为铝元素。故答案为：Al。(2)元素M的电
18、离能逐级增大，和差别较小，但，突跃式变大，即失去2个电子后，再失去电子变为+3价阳离子非常困难，说明元素M原子失去2个电子后达到稳定结构。故答案为：A16 Na Ar F Cs Cs F N、P、As C【解析】根据元素周期律答题：同周期从左到右，元素的第一电离能(除A族、A族反常外)逐渐增大，同周期中A族元素的第一电离能最小，稀有气体第一电离能最大；电负性的递变规律：同周期从去到右逐渐增大，同主族从上到下逐渐减小；元素化合价与元素原子的核外电子排布，尤其是与价电子排布有密切关系。【详解】(1)同周期从左到右，元素的第一电离能(除A族、A族反常外)逐渐增大，同周期中A族元素的第一电离能最小，稀
19、有气体第一电离能最大，故第3周期中第一电离能最小的为，最大的为。故答案为：；(2)电负性的递变规律：同周期从去到右逐渐增大，同主族从上到下逐渐减小，故元素周期表中第16周期元素，电负性最大的元素是F(稀有气体元素除外)，电负性最小的元素为(放射性元素除外)。故答案为：F；Cs；(3)最活泼的金属元素是Cs，故答案为：Cs；(4)最活泼的非金属元素是F，故答案为：F；(5)第2、3、4周期，原子最外电子层中p能级半充满的元素是N、P、As，故答案为：N、P、As；(6)元素化合价与元素原子的核外电子排布，尤其是与价电子排布有密切关系。有多个价电子的元素原子，失去价电子的各级电离能相差不大。由题目
20、数据可知，第四电离能突增，说明失去第四个电子困难得多，失去的第四个电子不属于价电子，因此该元素的价电子数为3，在化合物中表现的化合价为+3。故答案为：C。17 207gmol-1 六 IVA p【解析】利用边长为的立方体中含有20个R原子，结合R单质的密度，可求其摩尔质量，根据原子核内中子数比质子数多43，进而求得R的质子数(原子序数)，据此作答。【详解】(1) R的摩尔质量；(2) R的质量数为207，其中子数比质子数多43，故R的质子数为=82，R为铅元素，位于第六周期第A族，R原子的价电子排布式是；(3) R为铅元素位于第六周期第A族，属于p区元素；18(1) 2(2) 4 8 CSiG
21、e 光纤通信 2C+SiO2Si+2CO；(3)NaBO2【解析】(1)Si为14号元素，原子核外有14个电子，电子排布式为Ne3s23p2，3p能级有2个未成对电子；(2)Ge元素位于第四周期A族，所以原子核外电子占据4个能层，核外电子排布为Ar3d104s24p2，占据1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s、4p共8个能级；同主族元素自上而下电负性依次减小，所以电负性CSiGe；SiO2为制造光导纤维的原料，常用于光纤通信；高温条件下碳和二氧化硅反应生成Si单质和CO，化学方程式为2C+SiO2Si+2CO；(3)B元素为第A族元素，最高正价为+3价，结合Si和NaOH的反应可知，B与N
22、aOH反应生成NaBO2和H2。19 O HCGeZn O 或【解析】(1)同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大，故O的电负性大于N；同主族元素从上到下，电负性逐渐减小，故N的电负性大于P，又H的电负性小于O，因此，中电负性最高的元素是O；(2)C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为；(3)Zn、Ge位于同周期，同周期元素从左到右，电负性逐渐增大(稀有气体元素除外)，而O是活泼非金属元素，电负性仅次于F，由此得出O、Ce、Zn的电负性依次减小；(4)C核外电子总数是最外层电子数的3倍，则C可能是Li或P，因为A、B、C、D原子序数依次增大，所以C应为P，D元素的最外层只有一个未成对电子且
23、C、D同周期，所以D为Cl。和的电子层结构相同，则A为O，B为Na.电负性最大，即非金属性最强的为O。P为15号元素，核外电子排布式为或。20 Na P F F d 1s22s2p63s23p2【解析】A、B、C、D是四种短周期元素，由A的原子结构示意图可知，第二层应为8个电子，即4x=8，x=2，A的原子序数为14，故A为Si元素；A、B、C同周期，B是同周期第一电离能最小的元素，故B为Na元素；C的最外层有三个成单电子，故C原子的3p能级有3个电子，C为P元素；C、D同主族，故D为N元素；E是过渡元素，E的外围电子排布式为3d64s2，则E为Fe元素。【详解】（1）由上述分析可知，B为Na元素、C为P元素；（2）同周期自左而右，第一电离能增大(IIA、VA族除外)，所以第一电离能最大的元素是F，周期自左而右，电负性增大，故电负性最大的元素是F；（3）E为Fe元素，E的核外电子排布式为Ar3d64s2，核电荷数是26，Fe在周期表中处于第四周期第族，在周期表中处于d区；（4）A为Si元素，原子序数为14，原子核外电子排布式为1s22s2p63s23p2；答案第11页，共6页