中学化学竞赛试题原子结构

中学化学竞赛试题——原子结构班级：姓名：座号：1．“原子结构模型”是科学家根据自己的认识，对原子结构的形象描摹，一种模型代表了人类某一阶段对原子结构的认识。人们对原子结构的描摹，按现代向过去顺序排列为：电子云模型、玻尔原子模型、卢瑟福原子模型、原子模型、原子模型。则横线内两位化学家是A阿伏加德罗、汤姆生B道尔顿、拉瓦锡C舍勒、普利斯特里D汤姆生、道尔顿2．电子构型为[Xe]4f145d76s2的元素是A．稀有气体B．过渡元素C．主族元素D．稀土元素3．下列离子中最外层电子数为8的是A．Ga3＋B．Ti4＋C．Cu＋D．Li＋4．下列各组量子数中，取值合理的是（）A．n=3l=2m=0ms=+1/2B．n=2l=2m=1ms=-1/2C．n=4l=2m=0ms=+1/2D．n=2l=0m=1ms=+1/25．下列轨道上的电子在xy平面上出现机会为零的是A．3pzB．3dz2C．3pxD.3dxzE．3dyz6．A、B是短周期元素，最外层电子排布式分别为msx，nsxnpx+1。A与B形成的离子化合物加蒸馏水溶解后可使酚酞试液变红，同时有气体逸出，该气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则该化合物的分子量是A．38B．55C．100D．1357．锕系元素钍（Th）原子可蜕变为另一元素的原子，并释放出粒子，→Z＋，关于Z元素的下列推论正确的是A．Z的硫酸盐难溶于水B．Z是超铀元素，具有放射性C．Z的最高价氧化物对应的水化物呈酸性D．Z单质不能与水反应8．分子和离子都是微观粒子，1996年，科学家终于在宇宙深处发现了早在30年前就预言应当存在的一种微粒，这种微观粒子由3个氢原子核和2个电子组成，它的化学式是。9．无机化合物甲、乙分别由三种元素组成。组成甲、乙化合物的元素的特征电子排布都可表示如下：asa、bsbbpb、csccp2c。甲是一种溶解度较小的化合物，却可溶于乙的水溶液。由此可知甲、乙的化学式分别是、；甲溶于乙的水溶液化学方程式为。10．已知M2+在n=3，l=2的轨道上有6个电子，请指出：（1）M原子的价轨道电子排布情况（2）M元素所属周期、族及在周期表中的区、M的元素符号（3）M3+的价电子构型及价轨道电子排布情况11．五种元素的原子电子层结构如下：A1s22s22p63s23p63d54s2B1s22s22p63s2C1s22s22p6D1s22s22p63s23p2E1s22s1试问其中（1）哪种元素是稀有气体？（2）哪种元素最可能生成具有催化性质的氧化物？（3）哪种元素的原子的第一电离能最大？假定自旋量子数ms可取值1/2、0-1/2。若有关量子数的其他规律和各能级的填充顺序不变，请问：（1）s、p和d能级分别可容纳多少电子？（2）n=2的能级可容纳多少电子？（3）原子序数为8和17的两个元素的电子结构式各是什么？（4）第一、第二和第四周期各有几种元素？12．下表是第二周期元素第一电离能的数据。根据原子结构及原子核外电子排布的有关知识回答：第二周期元素的第一电离能为什么在Be和B以及N和O之间出现转折？元素LiBeBCNOFNe电离能（kj.mol-1）520．3899．6800．61086．41402．31314．01681．02080．713.目前，科学家正在设法探寻“反物质”。所谓“反物质”是由“反粒子”构成的，“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和相同的电量，但电荷的符号相反。2002年9月20日，欧洲核子研究中心成功制造出约5万个低能量状态的反氢原子，这是人类首次在受控条件下大批量制造反物质。（1）科学家制造出的反氢原子的质量数为，电荷数为。（2）一对正、负电子相遇发生湮灭，转化为一对频率相同的光子，已知电子质量为0.9×10－30kg，那么这对电子湮灭时释放的能量是J，这两个光子的频率约为Hz。（保留2位有效数字，普朗克常数h＝6.63×10－34J·s）（3）反物质酸碱中和反应的实质可表示为：14．电离1mol自由铜原子得1molCu＋，需能量为746.2kJ，而由晶体铜电离获得1molCu＋离子仅消耗434.1kJ能量。试问：（1）说明上述两电离过程所需能量不同的主要原因。（2）计算电离1mol晶体铜所需照射光的最大波长。（3）升高温度可否大大改变上述两电离过程所需能量之差？15．根据以下数据估算第43号人造元素得（Tc）的金属半径（单位为pm）第四周期元素TiVCrMnFeCoNi原子半径/pm147134127126126125124第五周期元素ZrNbMoTcRuRhPd原子半径/pm160146139□134134137第六周期元素HfTaWReOsIrPt原子半径/pm15914614013713513613916．右图表示元素X的头五级电离能的对数值，试推测X可能是哪些元素？17.根据下列五种元素的电离能数据（单位：kJ/mol），回答下面各题。元素代号I1I2I3I4Q2080400061009400R500460069009500S7401500770010500T5801800270011600U420310044005900（1）．在周期表中，最可能处于同一族的是AQ和RBS和TCT和UDR和TER和U（2）电解它们的熔融氯化物，阴极放电反应最可能正确的是AQ2＋＋2e－→QBR2＋＋2e－→RCS3＋＋3e－→SDT3＋＋3e－→TEU2＋＋2e－→U（3）它们的氯化物的化学式，最可能正确的是AQCl2BRClCSCl3DTClEUCl（4）S元素最可能是AS区元素B稀有气体元素Cp区元素D准金属Ed区元素（5）下列元素中，化学性质和物理性质最像Q元素的是A硼（1s22s22p1）B铍（1s22s2）C锂（1s22s1）D氢（1s1）E氦（1s2）F2（g）18．在XeF2（g）中键能E（Xe—F）=133KJ·mol-1，在中键能（F—F）=155KJ·mol-1，请据次此估算Xe的电负性值。19．根据下列数据（负值为放热）计算O原子形成O2-离子时的电子亲和能Y△rHmθ/KJ·mol-1→Al（s）→Al（g）326Al（g）→Al3++3e-5139O2（g）→2O（g）4982Al（s）+3/2O2（g）→Al2O3（s）-16762Al3+（g）+3O2-（g）→Al2O3（s）-15111原子结构答案1-7、DBBACADECA8、H3+9、BeCO3H2CO3BeCO3+H2CO3=Be（HCO3）2↑↑↑↑↑10、（1）3d64s2（2）第四周期Ⅷ族；d区；Fe（3）3d511、（1）稀有气体元素原子的外层电子构型为ns2np6，即s和p能级是全满的，因此上述C是稀有气体元素，它是Ne。（2）过渡元素在化合物中具有可变的化合价，因此它们的氧化物往往具催化性质。在上述五种元素中，A是过渡元素，它的氧化物MnO2是KClO3热分解反应的催化剂。（3）由第一电离能在同一周期和同一族内的递变规律。可以推想到，第一电高能较大的元素应集中在p区元素的右上角区域，而上述五种元素中，C正处于这一区域，因此C是这五种元素中第一电离能最大的元素。12、出现第一个转折的原因是由于Li，Be失去的是2s电子，B开始失去的是2p电子，能量比2s高，易失去。第二个转折是由于元素N的2p轨道已半满，从元素O开始增加的电子要填入p轨道，必然要受到原来已占据该轨道的那个电子的排斥，这些电子与原子核的吸引力减弱，易失去。另外，出现两个转折还与它们的电子构型有关。B为2s22p1,当2p电子失去后变成2s22p0，即达到2s全满2p全空的稳定结构，故B电离能较低。同样的，O的电子构型为2s22p4，先失去一个p电子后就变成2s22p3，即p轨道达到半满稳定结构。13、（1）1－1（2）1.6×10－131.2×1020（3）H－＋OH＋＝H2O14、（1）746.2是1mol铜的电离势，即E（Cu）＝Ip（Cu）·NA，而对于晶体铜，能量434.1kJ是1mol铜的电子脱出功，即φm（Cu）＝φ（Cu）·NA。由于晶体的晶格中存在着电子与电子、核与核、核与电子之间的相互作用，使原子损失能量，导致晶体铜电离时所需能量较低，两电离过程所需能量的差为ΔE＝[Ip