2019_2020学年高中化学第一章第一节原子结构限时综合训练新人教版必修.docx

原子结构一、选择题1下列基态原子的外围电子排布式中，正确的是()A3d54s1 B3d44s2 C3d94s2 D3d13p6答案A解析B项违背了3d能级半充满时为稳定状态；C项违背了3d能级全充满时为稳定状态；D项违背了能量最低原理。2具有如下电子层结构的原子，其相应元素一定属于同一主族的是()A3p轨道上有2个未成对电子的原子和4p轨道上有2个未成对电子的原子B3p轨道上只有1个空轨道的原子和4p轨道上只有1个空轨道的原子C最外层电子排布式为1s2的原子和最外层电子排布式为2s22p6的原子D最外层电子排布式为1s2的原子和最外层电子排布式为2s2的原子答案B解析p轨道有3个原子轨道，最多可以容纳6个电子，根据电子排布的泡利不相容原理和洪特规则，当p轨道上有2个电子或4个电子时，p轨道上有2个未成对电子，所以可能是A族元素，也可能是A族元素，故A不符合题意；p轨道上有1个空轨道，说明另外两个轨道各容纳了1个电子，加上s轨道上的2个电子，最外层是4个电子，属于A族元素，故B符合题意；最外层电子排布式为1s2和2s22p6的原子，二者都是稀有气体元素，但不属于主族元素，故C错误；最外层电子排布式为1s2的原子为He，位于0族，而最外层电子排布为2s2的原子是Be，属于A族元素，故D错误。3电子由3d能级跃迁至4p能级时，可通过光谱仪直接摄取()A电子的运动轨迹图像B原子的吸收光谱C电子体积大小的图像D原子的发射光谱答案B解析E(3d)E(4p)，故电子由3d能级跃迁至4p能级时，要吸收能量，能形成吸收光谱。4下列叙述正确的是()A能级就是电子层B每个能层最多可容纳的电子数是2n2C同一能层中的不同能级的能量高低相同D不同能层中的s能级的能量高低相同答案B解析能层才是电子层；同一能层中的不同能级的能量高低的顺序是EnsEnpEndEnf；不同能层，能级符号相同，n越大，能量越高，如E1sE2sE3sE4s。5下列说法正确的是()A第三能层有s、p共2个能级B3d能级最多容纳5个电子C第三能层最多容纳8个电子D任一能层的s能级最多容纳的电子数均为2答案D解析A项，第三能层有三个能级，即3s、3p、3d；B项，不管能层是多少，d能级都是最多容纳10个电子；C项，每能层最多容纳的电子数为2n2，n是能层序数。6下列微粒的基态电子排布式一定错误的是()AA原子：1s22s22p63s23p63d10BB2：1s22s22p6CC2：1s22s22p6DD原子：1s22s22p6答案A解析电子排布时应先排满4s轨道再排3d轨道，因此，A项中A原子的基态电子排布式应是1s22s22p63s23p63d84s2。7下列叙述正确的是()A可能存在基态核外电子排布为1s22s22p63s23p64s24p1的原子B在氢原子的电子云图中，小黑点的疏密程度表示电子在该区域出现的概率密度C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D1个原子轨道里最多只能容纳2个电子，而且自旋方向相同答案B解析A中原子的核外电子排布应该为1s22s22p63s23p63d14s2；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，而且自旋方向相同，而一个原子轨道里最多只能容纳2个电子，而且自旋方向相反，所以C、D两项错误。8下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是()A原子核外L能层的未成对电子数与M能层的未成对电子数相等的原子B原子核外M层上仅有两个电子的X原子与原子核外N层上仅有两个电子的Y原子C2p能级只有1个空轨道的X原子和3p能级只有1个空轨道的Y原子D最外层都只有一个电子的X、Y原子答案C解析L层(M层)只有1个未成对电子的可能是Li或F(Na或Cl)，L层(M层)有2个未成对电子的可能是C或O(Si或S)，A项错误；B项中X为Mg，Y可能为Ca、Sc、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn等；C项为C()和Si()。D项中最外层只有1个电子的原子有氢及碱金属，氢原子与碱金属原子化学性质不相似。9下列微粒的核外电子的表示方法中正确的是()AC原子的轨道表示式：BP原子价电子轨道表示式：CCr原子的价电子排布式：3d44s1DFe2电子排布式1s22s22p63s23p63d64s2答案A解析A项表示碳原子的轨道表示式，正确；B项不符合洪特规则；C项，正确的Cr原子的价电子排布式为3d54s1；Fe2是铁原子失去最外层2个电子形成的，其电子排布式是1s22s22p63s23p63d6。10下列有关核外电子的运动状态的说法中错误的是()A电子亚层(能级)是描述电子运动的电子云状态 B只有在电子层、电子亚层、电子云的伸展方向及电子的自旋都确定时，电子的运动状态才能确定下来C必须在B项所述四个方面都确定时，才能决定组成每一能层的最多轨道数D电子云伸展方向与能量大小是无关的 答案C解析原子核外电子运动的空间里，不同区域离核的远近不同，电子能量不同，据此分成不同的能层。同一能层上的电子又依靠其能量差异和电子云的形状不同分为不同能级，同一能级上的电子能量相同，但电子云的空间伸展方向不同(s、p、d、f电子云分别有1、3、5、7个伸展方向)，电子的运动状态由量子力学理论的四个量子数来描述，这四个量子数分别确定电子的能层、能级、电子云的伸展方向及电子的自旋状态，所以A、B、D三项都是正确的。每一能层的最多轨道数与电子的自旋无关，所以C项错误。11在短周期元素中，元素的基态原子核外未成对电子数等于电子层数的元素有a种，元素的基态原子最外层电子数是未成对电子数2倍的元素有b种，则ab 的值为()A1 B2 C3 D4答案B解析在短周期元素中，符合基态原子核外未成对电子数等于电子层数的元素有第一周期的H元素；在第二周期，原子核外未成对电子数为2的元素，其核外电子排布图为(C元素)或(O元素)；在第三周期，原子核外未成对电子数为3的元素，其最外层电子排布图是(P元素)，符合条件的元素共4种，即a4。符合基态原子最外层电子数是未成对电子数2倍的元素，其基态原子的最外层电子数是2、4、6或8，若最外层电子数为2，则是氦或A族元素，这些元素原子的最外层电子排布式为ns2，无未成对电子，不符合题意；若最外层电子数为4，则是A族元素，这些元素原子的最外层电子排布式为ns2np2，其p能级上的2个电子为未成对电子，符合题意，因题目要求是短周期元素，故有2种；若最外层电子数为6，则是A族元素，这些元素原子的最外层电子排布式为ns2np4，其p能级上有2个未成对电子，最外层电子数是未成对电子数的3倍，不符合题意；若最外层电子数为8，则是0族元素，这些元素原子的最外层电子排布式为ns2np6，其p能级为全充满状态，无未成对电子，因此不符合题意，总之，符合条件的元素共2种，即b2。综上可知ab的值为2。二、非选择题12有几种元素的粒子核外电子排布式均为1s22s22p63s23p6，其中：(1)某电中性微粒一般不和其他元素的原子反应，这种微粒的符号是_。(2)某微粒的盐溶液，能使溴水褪色，并出现浑浊，这种微粒的符号是_。(3)某微粒氧化性很弱，但得到电子后还原性很强，且这种原子最外层只有一个电子，这种微粒的符号是_。(4)某微粒还原性虽弱，但失去电子后氧化性强，且这种元素的原子得到一个电子即达稳定结构，这种微粒的符号是_。答案(1)Ar(2)S2(3)K(4)Cl解析符合题干中核外电子排布式的电中性微粒，很难发生化学反应的应为稀有气体Ar；使溴水褪色，应为还原性较强的S2，发生如下反应S2Br2=S2Br；氧化性很弱，得电子后还原性很强，应为K；还原性虽弱，但失去一个电子后氧化性强并达到稳定结构，应为Cl。13下表列出了核电荷数为2125的元素的最高正化合价，回答下列问题：元素名称钪钛钒铬锰元素符号ScTiVCrMn核电荷数2122232425最高正化合价34567(1)写出下列元素基态原子的核外电子排布式：Sc_；Ti_；V_；Cr_；Mn_。(2)对比上述五种元素原子的核外电子排布式与元素的最高正化合价，你发现的规律是_，出现这一现象的原因是_。答案(1)1s22s22p63s23p63d14s2(或Ar3d14s2)1s22s22p63s23p63d24s2(或Ar3d24s2)1s22s22p63s23p63d34s2(或Ar3d34s2)1s22s22p63s23p63d54s1(或Ar3d54s1)1s22s22p63s23p63d54s2(或Ar3d54s2)(2)五种元素的最高正化合价等于各元素基态原子的最高能层s电子和次高能层d电子数目之和能级交错使得d电子也参与了化学反应解析过渡元素的最高正化合价与主族元素不同，因为过渡元素在化学反应中，次外层(甚至倒数第三层)上的电子也可能参与化学反应。14(1)2p轨道上最多只能排布6个电子，其依据的规律是_。(2)氧元素基态原子核外未成对电子数为_个，第三周期中有两个成单电子的元素符号_(填一种即可)，M层上有2对成对电子的原子最外层共有_种不同运动状态的电子。(3)136元素原子中未成对电子数为2的元素符号及价电子排布式：_。(4)X元素的价电子排布式是4s24p5，X元素的符号是_。(5)某元素的原子序数为33，该元素原子的价电子排布式为_，该元素原子核外有_个电子层，_个能级，_个原子轨道。答案(1)泡利原理(2)2Si(或S)6(3)C：2s22p2，Si：3s23p2，Ge：4s24p2，O：2s22p4，S：3s23p4，Se：4s24p4，Ti：3d24s2，Ni：3d84s2(4)Br(5)4s24p34818解析(1)泡利原理是指每个原子轨道最多容纳两个电子，且自旋方向相反，2p有3个轨道，最多容纳6个电子。(2)O原子核外有8个电子，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p4,4个电子在3个轨道中排布，故未成对电子数是2。第三周期中有两个未成对电子(单电子)的元素的价电子排布式为3s23p2或3s23p4，核外电子数为14或16，元素符号为Si或S。M层上有2对成对电子的原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，最外层有6个电子，每个电子的运动状态不相同，所以共有6种不同运动状态的电子。(3)具有最外层为p2、p4、3d2、3d8结构的原子有2个未成对电子。符合条件的元素价电子排布式为2s22p2、3s23p2、4s24p2、2s22p4、3s23p4、4s24p4、3d24s2、3d84s2，分别为C、Si、Ge、O、S、Se、Ti、Ni元素。(4)根据价电子排布式可知该元素有四个电子层，最外层有7个电子，位于元素周期表中第四周期第A族，为Br元素。(5)先利用能级顺序和排布规律排出其电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p3，价电子排布式为4s24p3，得出该元素原子核外有8个能级，共1131351318个原子轨道。(s：1个轨道；p：3个轨道；d：5个轨道)15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_，该元素的符号是_。(2)Y元素原子的价层电子的轨道表示式为_，该元素的名称是_。(3)已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ3，产物还有ZnSO4和H2O，该反应的化学方程式是_。答案(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3As(2)氧(3)As2O36Zn6H2