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章末质量检测（一）

原子结构与性质

一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分) 1．下列表示钠原子的符号和图示中能反映能级差别和电子自旋状态的是(

)

A.

B.2311Na C．1s22s22p63s1

D.

解析：选D

只有电子排布图才能反映出电子的自旋状态。

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．电离能最小的电子能量最高

C．p轨道电子能量一定高于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C

能量越高的电子在离核越远的区域内运动，也就越容易失去；电离能是原子失去电子时所要吸收的能量，能量越高的电子在失去时消耗的能量也就越少，因而电离能也就越小；同一能层p轨道电子的能量一定比s轨道电子能量高，但外层s轨道电子能量则比内层p轨道电子能量高；电子首先排布能量最低、离核最近的轨道，再依次排布离核较远、能量较高的轨道。

3．下列说法正确的是(

) ①电子云中的一个小黑点代表一个电子

②电子云密度大的地方，说明电子在核外空间单位时间内出现的机会多

③原子轨道是指原子运行的轨道

④s电子的电子云呈球形，p电子的电子云呈哑铃形

A．①②

C．③④

B．②③

D．②④

解析：选D

电子云中的一个小黑点代表电子在此曾出现过一次，而不代表一个电子，①错误；表示不同能级上的电子出现概率的电子云轮廓图较形象地描述了电子的运动状态，量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道，③错误。

4．下列比较正确的是(

) A．第一电离能：I1(P)>I1(S) B．离子半径：r(Al3)>r(O2) ＋－

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C．能量：E(4s)>E(3d) D．电负性：K原子>Na原子

解析：选A

同周期第一电离能ⅤA族元素大于ⅥA族元素，A正确。具有相同电子层结构的离子半径，原子序数越大半径越小，B不正确。能量E(4s)

5．下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是(

) A．原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y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

C．2p轨道上只有两个电子的X原子与3p轨道上只有两个电子的Y原子

D．最外层都只有一个电子的X、Y原子

解析：选C

A项，原子核外电子排布式为1s2的X原子是稀有气体He，原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子是ⅡA族的元素原子Be，化学性质不同；B项，原子核外M层上仅有两个电子的X原子是ⅡA族的元素原子，而原子核外N层上仅有两个电子的Y原子可能是ⅡA族、副族或Ⅷ族元素原子，故化学性质不一定相似；C项，2p轨道上只有两个电子的X原子是C原子，3p轨道上只有两个电子的Y原子是Si原子，两者化学性质相似；D项，最外层只有一个电子的原子可能是ⅠA族元素的原子，也可能是过渡金属原子，故化学性质不一定相似。

6．如图是第三周期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简单离子转移的电子数

解析：选B

对于第三周期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；形成简单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。

7．下列说法错误的是(

) A．ns电子的能量不一定高于(n－1)p电子的能量

B．如果6C的电子排布式为1s22s22p2x，则违反了洪特规则

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C．如果21Sc电子排布式为1s22s22p63s23p63d3，则违反了能量最低原理

D．如果22Ti电子排布式为1s22s22p63s23p10，则违反了泡利原理

解析：选A

A项，关键在于熟记构造原理，各能级能量由小到大的顺序为1s2s2p3s3p4s3d4p5s……故ns电子的能量一定高于(n－1)p电子的能量；B项，对于C原子来说，2p能级有3个能量相同的原子轨道，最后2个电子应该以自旋状态相同的方式分布在两个不同的2p轨道上，违反了洪特规则；C项，根据轨道能量高低顺序可知E(4s)＜E(3d)，对于21Sc来说，最后3个电子应先排满4s轨道，再排3d轨道，应为1s22s22p63s23p63d14s2，故违反了能量最低原理；D项，对于22Ti来说，3p能级共有3个轨道，最多可以排6个电子，如果排10个电子，则违反了泡利原理。

8．下列关于元素第一电离能的说法不正确的是(

) A．钾元素的第一电离能小于钠元素的第一电离能，故钾的活泼性强于钠

B．因同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，故第一电离能必依次增大

C．最外层电子排布为ns2np6(当只有K层时为1s2)的原子，第一电离能较大

D．对于同一元素而言，原子的电离能I1＜I2＜I3……

解析：选B

第一电离能越小，表明该元素原子越易失去电子，活泼性越强，A项正确；同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小，第一电离能呈现增大趋势，但有反常，如第一电离能：N＞O、Mg＞Al，B项错；C项所述元素为零族元素，性质稳定，第一电离能都较大，正确；D项正确。

9．锂和镁在元素周期表中有特殊“对角线”关系，它们的性质相似。下列有关锂及其化合物叙述正确的是(

) A．Li2SO4难溶于水

B．Li与N2反应的产物是Li3N C．LiOH易溶于水

D．LiOH与Li2CO3受热都很难分解

解析：选B

由对角线规则知，锂与镁的性质相似。MgSO4易溶，Mg(OH)2难溶，Mg在N2中燃烧可生成Mg3N2，Mg(OH)2、MgCO3受热都能分解。

10．下表列出了某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示，单位为kJ·mol－1)。下列关于元素R的判断中一定正确的是(

) I

R

①R的最高正价为＋3价

②R元素位于元素周期表中第ⅡA族

③R元素第一电离能I1

740 I2

1 500 I3

7 700 I4

10 500 ……

大于同周期相邻元素

④R元素基态原子的电子排布式为1s22s2

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A．①②

C．③④

B．②③

D．①④

解析：选B

由表中数据可知，R元素的第三电离能与第二电离能的差距最大，故最外层有两个电子，最高正价为＋2价，位于第ⅡA族，可能为Be或者Mg元素，因此①不正确，②正确，④不确定；短周期第ⅡA族(ns2np0)的元素，因p轨道处于全空状态，比较稳定，所以其第一电离能大于同周期相邻主族元素，③正确。

11．下列有关说法正确的是(

) A．C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是O＞N＞C B．根据同周期元素的第一电离能变化趋势，推出Al的第一电离能比Mg大

C．根据主族元素最高正化合价与族序数的关系，推出卤族元素最高正价都是＋7价

D．Ni原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2

解析：选D

同一周期，第一电离能呈现增大趋势，但由于p轨道处于全空、半充满或全充满时相对稳定，这使得第ⅡA族、第ⅤA族反常，故第一电离能N＞O，Mg＞Al，A、B不正确；F的电负性最大，没有正化合价，C不正确。

12．X、Y、Z为短周期元素，X原子最外层只有一个电子，Y原子的最外层电子数比内层电子总数少4，Z的最外层电子数是内层电子总数的3倍。下列有关叙述正确的是(

) A．Y的价层电子排布式为3s23p5

B．稳定性：Y的氢化物＞Z的氢化物

C．第一电离能：Y＜Z D．X、Y两元素形成的化合物为离子化合物

解析：选C

Y原子应该有3个电子层，最外层电子数为6，是硫元素，外围电子排布式为3s23p4；Z元素是O，第一电离能O＞S；X可能是H，也可能是Li或Na，H2S是共价化合物。

二、非选择题(本题包括3小题，共52分) 13．(17分)原子结构与元素周期表存在着内在联系，根据已学知识，请你回答下列问题。

(1)指出31号元素镓(Ga)在元素周期表中的位置：第________周期________族。

(2)写出原子序数最小的Ⅷ族元素原子的核外电子排布式：______________________________。

(3)写出3p轨道上只有2个未成对电子的元素的符号：________、________，二者电负性：______＞______。

解析：(1)根据原子序数为31，写出电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1，n＝4，所以为第四周期，价电子排布为4s24p1，只排s、p轨道，为主族元素，电子数为3，所以是第ⅢA族元素。

(2)原子序数最小的Ⅷ族元素在第四周期，价电子数为8，排布式为3d64s2，原子的电子排布式为[Ar]3d64s2。

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(3)3p轨道上有2个未成对电子时电子排布图为核外电子排布式为1s22s22p63s23p2或1s22s22p63s23p4，元素符号为Si或S。

答案：(1)四

ⅢA

(2)1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2

(3)Si

S

S

Si ，原子的14．(20分)(1)基态Si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________。

(2)依据第二周期元素第一电离能的变化规律，参照右图B、F元素的位置，用小黑点标出C、N、O三种元素的相对位置。

(3)①N、Al、Si、Zn四种元素中，有一种元素的电离能数据如下：

电离能

In/(kJ·mol1) －I1

578 I2

1 817 I3

2 745 I4

11 578 ……

……

则该元素是________(填写元素符号)。

②基态锗(Ge)原子的电子排布式是________。Ge的最高价氯化物的分子式是________。

解析：(1)基态Si原子中，电子占据的最高能层为第三层，符号为M，该能层中有3个能级：3s、3p和3d,3s能级有1个原子轨道，3p能级有3个原子轨道，3d能级有5个轨道，所以该能层具有的原子轨道数为9，填充的电子数为4。

(2)同周期从左到右第一电离能增大，但第二周期中第ⅡA族的第一电离能比相邻的第ⅠA和第ⅢA族元素大，第ⅤA族的第一电离能大于第ⅥA族。

(3)①有电离能数据可知，该元素呈＋3价。②Ge的最高正价为＋4价。

答案：(1)M

9

4

(2)

(3)①Al

②1s22s22p63s23p63d104s24p2

GeCl4

15．(15分)下表为周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。

请回答下列问题：

(1)表中属于d区的元素是________(填编号)。

(2)写出元素⑨的基态原子的电子排布式_______________________________。

(3)某元素的特征电子排布式为nsnnpn＋1，该元素原子的最外层电子的成对电子为

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________对。

(4)第三周期8种元素按单质熔点高低的顺序如下图，其中序号“8”代表________(填元素符号)；其中电负性最大的是________(填图中的序号)。

解析：(2)⑨号元素是Fe元素，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2。

(3)由nsnnpn＋1可知n＝2，则该元素是N，其最外层成对电子只有1对。

(4)第三周期熔点最高的单质应是Si；电负性最大的是Cl即图中的2。

答案：(1)⑨

(2)1s22s22p63s23p63d64s2

(3)1 (4)Si

2