?章末質(zhì)量評估　原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
(時(shí)間:75分鐘　滿分:100分)
一、選擇題:本題共16小題，共44分。第1～10小題，每小題2分；第11～16小題，每小題4分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。
1.下列表示鈉原子的符號和圖示中能反映能級差別和電子自旋狀態(tài)的是 (　　)
A. BNa
C.1s22s22p63s1 D.
解析:只有電子排布圖才能反映出電子的自旋狀態(tài)。
答案：D　
2.下列說法中正確的是 (　　)
A.處于最低能量狀態(tài)的原子稱為基態(tài)原子
B.3s2表示3s能級有兩個(gè)軌道
C.同一原子中，1s、2s、3s電子的能量逐漸減小
D.同一原子中，3d、4d、5d能級的軌道數(shù)依次增多
解析:處于最低能量狀態(tài)的原子稱為基態(tài)原子，A項(xiàng)正確；3s2表示3s軌道上有2個(gè)電子，B項(xiàng)不正確；同一原子中1s、2s、3s電子的能量逐漸升高，C項(xiàng)不正確；nd能級的軌道數(shù)均為5，D項(xiàng)不正確。
答案：A　
3.下列有關(guān)原子軌道的能量和電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的說法正確的是 (　　)
A.同一原子中，形狀相同的原子軌道(即能級)的能量相同
B.同一原子中的2p能級上的電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同
C.多電子原子中，核外電子的運(yùn)動(dòng)遵循能量最低原理
D.多電子原子中，每個(gè)能層(即電子層)上電子的能量一定不同
解析:同一原子中，形狀相同的原子軌道(即能級)的能量不一定相同，如1s和2s的原子軌道都是球形，但能量2s>1s，A項(xiàng)錯(cuò)誤；同一能級有不同的原子軌道，同一原子中的2p能級上的電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同，B項(xiàng)錯(cuò)誤；多電子原子中，核外電子的運(yùn)動(dòng)遵循能量最低原理，C項(xiàng)正確；多電子原子中，同一能級上電子的能量相同，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案：C　
4.下列敘述中正確的是 (　　)
A.[Ar]3d64s2是基態(tài)原子的電子排布
B.基態(tài)鉻原子的電子排布式是1s22s22p63s23p64s13d5
C.基態(tài)銅原子的價(jià)層電子排布式是3d94s2
D.基態(tài)氮原子的軌道表示式是
解析:B項(xiàng)，在書寫電子排布式時(shí)，能層低的能級應(yīng)寫在左邊；C項(xiàng)，基態(tài)銅原子的價(jià)層電子排布式是3d104s1；D項(xiàng)違反了洪特規(guī)則。
答案：A　
5.某元素原子的質(zhì)量數(shù)為52，中子數(shù)為28，其基態(tài)原子未成對電子數(shù)為 (　　)
A.1 B.3 C.4 D.6
解析:該元素原子核外電子數(shù)=52-28=24，故其基態(tài)原子的核外電子排布為1s22s22p63s23p63d54s1，故選D項(xiàng)。
答案：D　
6.下列元素性質(zhì)的遞變規(guī)律中正確的是 (　　)
A.原子半徑:BeO
解析:A項(xiàng)，①為Si，②為N，③為C，同周期元素從左向右電負(fù)性逐漸增大，同主族元素從上到下電負(fù)性逐漸減小，因此電負(fù)性最大的是N，正確；B項(xiàng)，①為Si，②為P，③為S，同周期元素從左向右第一電離能呈增大趨勢，但P原子核外的3p軌道處于半充滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定，因此第一電離能最大的是P，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，第二電離能到第三電離能發(fā)生突變，說明X元素最外層只有2個(gè)電子，即X與氯氣發(fā)生反應(yīng)生成XCl2，正確；D項(xiàng)，同周期主族元素隨原子序數(shù)的遞增，原子半徑逐漸減小，故原子半徑:Na>Si、C>O，同主族元素隨原子序數(shù)的遞增，原子半徑逐漸增大，故C的原子半徑比Si的原子半徑小，正確。
答案：B　
8.下列說法中錯(cuò)誤的是 (　　)
A.ns電子的能量不一定高于(n-1)p電子的能量
B.如果基態(tài)6C的電子排布式為1s22s22，則違反了洪特規(guī)則
C.如果基態(tài)21Sc的電子排布式為1s22s22p63s23p63d3，則違反了能量最低原理
D.如果基態(tài)22Ti的電子排布式為1s22s22p63s23p10，則違反了泡利原理
解析:A項(xiàng)，關(guān)鍵在于熟記構(gòu)造原理，各能級能量由小到大的順序?yàn)?s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s……故ns電子的能量一定高于(n-1)p電子的能量；B項(xiàng)，對于C原子來說，2p能級有3個(gè)能量相同的原子軌道，最后2個(gè)電子應(yīng)該以自旋狀態(tài)相同的方式分布在兩個(gè)不同的2p軌道上，違反了洪特規(guī)則；C項(xiàng)，根據(jù)軌道能量高低順序可知E(4s)r(Si)>r(S)，r(Mg)>r(Si)>r(C)。
答案：B　
10.當(dāng)碳原子的核外電子排布由轉(zhuǎn)變?yōu)?時(shí)，下列說法中正確的是 (　　)
①碳原子由基態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)　②碳原子由激發(fā)態(tài)變?yōu)榛鶓B(tài)?、厶荚右獜耐饨绛h(huán)境中吸收能量　④碳原子要向外界環(huán)境中釋放能量
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
解析:核外電子排布由1s22s22p2轉(zhuǎn)變?yōu)?s22s12p3，碳原子體系能量升高，由基態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)，要從外界環(huán)境中吸收能量。故選B項(xiàng)。
答案：B
11.下列原子所構(gòu)成的單質(zhì)既能與稀硫酸反應(yīng)又能與燒堿溶液反應(yīng)且都產(chǎn)生H2的是 (　　)
A.核內(nèi)無中子的原子
B.價(jià)層電子排布為3s23p3的基態(tài)原子
C.最外層電子數(shù)等于倒數(shù)第三層電子數(shù)的基態(tài)原子
D.N層上無電子，最外層的電子數(shù)等于電子層數(shù)的基態(tài)金屬原子
解析:A項(xiàng)，核內(nèi)無中子的原子是氫；B項(xiàng)，價(jià)層電子排布為3s23p3的基態(tài)原子是磷；C項(xiàng)，最外層電子數(shù)等于倒數(shù)第三層電子數(shù)的基態(tài)原子是鎂，鎂與堿不反應(yīng)；D項(xiàng)，N層上無電子，最外層的電子數(shù)等于電子層數(shù)的基態(tài)金屬原子是鈹或鋁，根據(jù)對角線規(guī)則，鈹與鋁的性質(zhì)相似。
答案：D　
12.下列說法中正確的是 (　　)
A.C、N、O三種元素第一電離能從大到小的順序是O>N>C
B.根據(jù)同周期元素的第一電離能變化趨勢，推出Al的第一電離能比Mg的第一電離能大
C.根據(jù)主族元素最高正化合價(jià)與族序數(shù)的關(guān)系，推出鹵族元素最高正價(jià)都是+7價(jià)
D.Ni原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2
解析:同一周期，第一電離能呈現(xiàn)增大趨勢，但由于p軌道處于全空、半充滿或全充滿時(shí)相對穩(wěn)定，這使得第ⅡA族、第ⅤA族反常，故第一電離能:N>O，Mg>Al，A、B項(xiàng)不正確；F的電負(fù)性最大，沒有正化合價(jià)，C項(xiàng)不正確。
答案：D
13.從①P和S、②Mg和Ca、③Al和Si三組原子中，分別找出第一電離能較大的原子，將這三種原子的原子序數(shù)相加，其和是 (　　)
A.40 B.41 C.42 D.48
解析:第一電離能指氣態(tài)基態(tài)原子失去1個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量。對于兩種非金屬原子而言，第一電離能越大，非金屬性越強(qiáng)，同時(shí)電子從處于半充滿的np3狀態(tài)中脫離出來，其電離能比相鄰元素大些。故①中第一電離能大的為P；對兩種金屬原子而言，第一電離能大的金屬性弱，故②中第一電離能大的為Mg；金屬和非金屬相比，非金屬的第一電離能比金屬的第一電離能大，故③中Si比Al的第一電離能大。P、Mg、Si三者原子序數(shù)之和為41，故選B項(xiàng)。
答案：B　
14.某元素X的逐級電離能如圖所示，下列說法中正確的是 (　　)

①X元素的最高正化合價(jià)為+4價(jià)?、赬可能為金屬元素?、踃為第五周期元素?、躕與氯反應(yīng)時(shí)最可能生成的陽離子為X3+
A.①② B.①③
C.②③ D.②④
解析:由圖像知，該元素的I4?I3，故該元素原子最外層有3個(gè)電子，易形成+3價(jià)陽離子，①錯(cuò)誤，②④正確；無法確定該元素是否位于第五周期，③錯(cuò)誤。故選D項(xiàng)。
答案：D
15.某主族元素的基態(tài)離子X2+的價(jià)層電子排布為6s2，當(dāng)把X的最高價(jià)氧化物溶于濃鹽酸時(shí)，有黃綠色氣體產(chǎn)生，則下列說法中不正確的是 (　　)
A.X2+具有還原性
B.X的最高價(jià)氧化物具有強(qiáng)氧化性
C.該元素是第ⅥA族元素
D.X的+2價(jià)化合物比+4價(jià)化合物穩(wěn)定
解析:X2+的價(jià)層電子排布為6s2，則基態(tài)X原子的價(jià)層電子排布為6s26p2，此為第ⅣA族的Pb。Pb的常見價(jià)態(tài)為+4價(jià)和+2價(jià)。
答案：C　
16.圖甲和圖乙表示的是元素的某種性質(zhì)隨原子序數(shù)的變化。下列說法中正確的是 (　　)

甲

乙
A.圖甲可能表示的是元素的第一電離能隨原子序數(shù)的變化關(guān)系
B.圖甲可能表示的是元素單質(zhì)的熔點(diǎn)隨原子序數(shù)的變化關(guān)系
C.圖乙可能表示的是元素原子的半徑隨原子序數(shù)的變化關(guān)系
D.圖乙不可能表示同族元素的電負(fù)性隨原子序數(shù)的變化關(guān)系
解析:氣態(tài)基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量稱為第一電離能。同周期元素隨著核電荷數(shù)的遞增，原子半徑減小，失去電子能力降低，第一電離能增大，但由于原子軌道的全充滿、全空和半充滿狀態(tài)時(shí)能量比較低，導(dǎo)致第二周期中Be和N元素、第三周期中Mg和P元素第一電離能偏大，故A項(xiàng)正確。
答案：A　
二、非選擇題:本題共4小題，共56分。
17.(14分)(2022·廣東佛山)下圖是元素周期表中的前四周期，回答下列問題。

(1)a元素的基態(tài)原子的電子排布圖是圖①、②中的一個(gè)。
①　②
另一個(gè)電子排布圖錯(cuò)誤的原因是它不符合　　　　(填字母)。?
A.構(gòu)造原理 B.泡利原理 C.洪特規(guī)則
b元素的正二價(jià)離子的價(jià)層電子排布圖是　　　　　　　　　　　。?
(2)b、e兩種元素的第四電離能大小關(guān)系為I4(Fe) 　　　　I4(Co) (填“>”“I4(Co)，其原因是鐵失去的是較穩(wěn)定的3d5的一個(gè)電子，鈷失去的是3d6上的一個(gè)電子。
(3)c為H，f為C，g為Si，共用電子對偏向電負(fù)性大的原子，已知元素H、C的最簡單的化合物中共用電子對偏向C，則電負(fù)性:C>H，元素H、Si的最簡單的化合物中共用電子對偏向H，則電負(fù)性:H>Si。綜上，電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镃>H>Si。
(4)價(jià)層電子排布式為nsn-1npn+1，由于s能級容納2個(gè)電子，即n-1=2，則n=3，該原子價(jià)層電子排布式為3s23p4，故為S元素。S原子電子排布式為1s22s22p63s23p4，核外電子空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)由能層、能級、原子軌道決定， 1s、2s、3s均有1個(gè)軌道，2p、3p均有3個(gè)軌道，3p有3個(gè)軌道填充電子，故核外有9種不同空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子。
(5)A、D表示Mg+，B、C表示Mg，Mg的第二電離能大于第一電離能，所以A、D失去最外層電子需要的能量大于B、C；3p能級的能量大于3s，3p能級上的電子易失去，電離最外層一個(gè)電子所需能量最大的是A項(xiàng)。
(6)a項(xiàng)，激光是原子的發(fā)射光譜，與原子核外電子發(fā)生躍遷有關(guān)；b項(xiàng)，LED燈光是原子的發(fā)射光譜，與原子核外電子發(fā)生躍遷有關(guān)；c項(xiàng)，金屬導(dǎo)電是與金屬電子在通電后作定向移動(dòng)有關(guān)，與電子躍遷無關(guān)；d項(xiàng)，核輻射是原子核從一種結(jié)構(gòu)或能量狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N結(jié)構(gòu)或能量狀態(tài)過程中所釋放出來的微觀離子流，與電子躍遷無關(guān)。
答案：(1) C　　
(2) >　鐵失去的是較穩(wěn)定的3d5的一個(gè)電子，鈷失去的是3d6上的一個(gè)電子
(3)C>H>Si
(4)9
(5)A
(6)ab
18.(12分)現(xiàn)有屬于前四周期的A、B、C、D、E、F、G七種元素，原子序數(shù)依次增大，A元素基態(tài)原子的價(jià)層電子排布為nsnnpn+1，C元素為最活潑的非金屬元素，D元素基態(tài)原子核外有三個(gè)電子層，最外層電子數(shù)是核外電子總數(shù)的，E元素基態(tài)正三價(jià)離子的3d軌道為半充滿狀態(tài)，F(xiàn)元素基態(tài)原子的M層為全充滿狀態(tài)，N層沒有成對電子，只有一個(gè)未成對電子，G元素與B元素位于同一主族，其基態(tài)原子價(jià)層電子排布是 ，被科學(xué)家稱為人體微量元素中的“防癌之王”。
(1)A元素的第一電離能　　　　(填“”或“=”)B元素的第一電離能，A、B、C三種元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)椤　　　　　　　?用元素符號表示)。?
(2)D元素基態(tài)原子的價(jià)層電子排布式是　　　　　　　　。?
(3)C元素基態(tài)原子的電子排布圖為　　　　　　　　　　　　?。籈3+的離子符號為　　　　。?
(4)F的元素符號為　　，其基態(tài)原子的電子排布式為　　　　　　　。G元素的名稱是　　　　。?
解析:A為N，B為O，C為F，D為Mg，E為Fe，F(xiàn)為Cu，G為Se。
答案：(1)>　NH>Fe
20.(16分)下圖是元素周期表的一部分，表中所列的字母分別代表一種化學(xué)元素。試回答下列問題。

(1)寫出基態(tài)J原子的電子排布式:　　　　　　　　　，L的原子序數(shù)為　　　　，M基態(tài)原子的簡化電子排布式為　　　　　　　　　。?
(2)下列關(guān)于元素在元素周期表中的位置的敘述中正確的是　　　　(填字母)。?
A.K位于元素周期表中第四周期第ⅡB族，屬于ds區(qū)元素
B.J位于元素周期表中第四周期第ⅣB族，屬于d區(qū)元素
C.F位于元素周期表中第三周期第ⅡA族，屬于s區(qū)元素
D.I位于元素周期表中第三周期第ⅦA族，屬于ds區(qū)元素
(3)下列說法中正確的是　　　　(填字母)。?
A.第一電離能:G>F>E B.電負(fù)性:D>C
C.原子半徑:E>B D.最高價(jià)含氧酸的酸性:I>H

(4)下圖是部分元素的第一電離能I1隨原子序數(shù)變化的曲線圖。
①認(rèn)真分析圖中同周期元素第一電離能的變化規(guī)律，將Na~Ar之間的元素用短線連接起來，構(gòu)成完整的圖像。
②由圖像分析可知，同一主族元素的第一電離能I1的變化規(guī)律是　　　　　　　　　。?
Zn的第一電離能高于Ga的原因是?　。?
解析:(3)同周期元素，從左到右，元素的第一電離能呈增大趨勢，而F(Mg)的3s能級是全充滿狀態(tài)，屬于穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以第一電離能的大小順序是F>G>E，A項(xiàng)錯(cuò)誤；同周期元素，隨原子序數(shù)的增大，元素的電負(fù)性逐漸增大，所以電負(fù)性:D>C，B項(xiàng)正確；E比B多一個(gè)電子層，所以E的原子半徑大于B的原子半徑，C項(xiàng)正確；I的非金屬性比H的非金屬性強(qiáng)，所以I的最高價(jià)含氧酸的酸性比H的最高價(jià)含氧酸的酸性強(qiáng)，D項(xiàng)正確。
(4)①在第三周期元素中，由于基態(tài)Mg的3s能級是全充滿結(jié)構(gòu)，P的3p能級是半充滿結(jié)構(gòu)，所以第一電離能比同周期相鄰元素的高。②由圖像分析可知，同一主族元素的第一電離能I1的變化規(guī)律是從上到下逐漸減小。Zn的第一電離能大于Ga的原因是基態(tài)Zn的價(jià)層電子排布式為3d104s2，是全充滿結(jié)構(gòu)，而基態(tài)Ga的價(jià)層電子排布式為4s24p1，失去一個(gè)電子才是全充滿結(jié)構(gòu)，所以Zn的第一電離能更高。
答案：(1)1s22s22p63s23p63d54s1　56　[Ar]3d104s24p5
(2)C
(3)BCD
(4)①

②從上到下依次減小　Zn的價(jià)層電子排布式為，是全充滿結(jié)構(gòu)，而Ga的價(jià)層電子排布式為4s24p1，失去一個(gè)電子才是全充滿結(jié)構(gòu)，所以Zn的第一電離能更高

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第一節(jié) 原子結(jié)構(gòu)

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