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课时作业39原子结构与性质时间：45分钟分值：100分一、选择题(共48分，每小题4分)1．下列有关物质结构的表述正确的是()A．次氯酸的电子式H··Cl······O······B．二氧化硅的分子式SiO2C．硫原子的最外层电子排布式3s23p4D．钠离子的结构示意图[答案]C[解析]此题考查了物质结构中的原子的核外电子排布、原子结构的表示、化学键、物质的构成等知识点。次氯酸的电子式为：H··O······Cl······，A错；二氧化硅是原子晶体，其结构中不存在分子，B错；S是16号元素，其核外电子排布为：1s22s22p63s23p4，C对；钠离子是钠原子失去了最外层的1个电子，其离子结构示意图为：，D错。2．下列关于光谱的说法正确的是()A．炽热固体、液体和高压气体发出的光生成连续光谱B．各种原子的线状光谱中的明线和它的吸收光谱中的暗线必定一一对应C．气体发出的光只能产生线状光谱D．甲物质发出的白光通过低温的乙物质蒸气可得到甲物质的吸收光谱[答案]A[解析]由于通常看到的吸收光谱中的暗线比线状光谱中的亮线更少一些，所以B选项不对；而气体发光时，若是高压气体发光形成连续光谱，若是稀薄气体发光形成线状光谱，故C选项也不对；甲物质发出的白光通过低温的乙物质蒸气后，看到的是乙物质的吸收光谱，所以上述选项中只有A正确。3．下列关于元素电负性大小的比较中，不正确的是()A．OSSeTeB．CNOFC．PSOFD．KNaMgAl[答案]A[解析]A选项元素属于同一主族，电负性从上到下依次减小；B选项元素属于同一周期，电负性从左到右依次增大；C、D两个选项元素的相对位置如下图所示：4．已知短周期元素的离子，aA2＋、bB＋、cC3－、dD－都具有相同的电子层结构，则下列叙述中正确的是()A．原子半径：ABDCB．原子序数：dcbaC．离子半径：CDBAD．元素的第一电离能：ABDC[答案]C[解析]aA2＋、bB＋、cC3－、dD－都是短周期元素，其原子序数不会超过18，因而它们都是主族元素。由于它们离子的电子层结构相同，因而C、D位于A、B的上一周期，为非金属元素，且原子序数dc。A、B为金属元素，原子序数ab，因而四种元素的原子序数由大到小的顺序为abdc；A、B由于在C、D的下一周期，又是原子半径较大的金属元素，因而A、B的原子半径肯定比C、D的原子半径大，由同周期元素原子半径的递变规律知：BACD；电子层结构相同的离子，阴离子半径必大于阳离子半径，且带负电荷越多半径越大，阳离子带正电荷越多半径越小，故离子半径由大到小的顺序为CDBA。单质中同周期的A、B为金属，A原子序数大于B，故第一电离能AB。同一周期非金属元素C、D，C的原子序数小于D，第一电离能DC，且金属元素的第一电离能比非金属元素小，故DCAB。5．下列说法中正确的是()A．第三周期所含的元素中钠的第一电离能最小B．铝的第一电离能比镁的第一电离能大C．在所有元素中，氟的第一电离能最大D．钾的第一电离能比镁的第一电离能大[答案]A[解析]此题考查电离能有关规律和常识。同周期中碱金属元素的第一电离能最小，稀有气体最大，故A正确，C不正确。由于Mg为3s2，而Al为3s23p1，故铝的第一电离能小于Mg的。D中钾比镁更易失电子，钾的第一电离能小于镁的第一电离能，D不正确。6．具有下列电子层结构的原子，其对应元素一定属于同一周期的是()A．两种原子的电子层上全部都是s电子B．3p能级上只有一个空轨道的原子和3p能级上只有一个未成对电子的原子C．最外层电子排布为2s22p6的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子D．原子核外M层上的s能级和p能级都填满了电子，而d轨道上尚未有电子的两种原子[答案]B[解析]此题考查核外电子排布与元素在周期表中位置判断的关系。A项中电子层上全部为s电子的有H(1s1)，He(1s2)，Li(1s22s1)，Be(1s22s2)不一定在同一周期；B项中3p能级只有一个空轨道的为1s22s22p63s23p2，只有一个未成对电子的为1s22s22p63s23p1或1s22s22p63s23p5，一定在同一周期；C项中最外层为2s22p6的原子为Ne，离子为2s22p6可能为阳离子也可能为阴离子，若为阳离子不在同一周期，若为阴离子在同一周期；D项电子排布可能为1s22s22p63s23p6或1s22s22p63s23p64s1或1s22s22p63s23p64s2，不一定在同一周期。7．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2个电子的X原子与3p轨道上只有2个电子的Y原子D．最外层都只有一个电子的X、Y原子[答案]C[解析]A项，原子核外电子排布式为1s2的X原子是稀有气体，原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子是ⅡA族，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主族的元素原子，而原子核外N层上仅有两个电子的Y原子可能是副族或Ⅷ族元素原子，故性质不一定相似；C项，2p轨道上只有2个电子的X原子是C原子，3p轨道上只有2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族元素原子，也可能是过渡金属原子，故化学性质不一定相似。8．气态中性原子失去一个电子转化为气态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能(I1)，气态正离子继续失去电子所需要的最低能量依次称为第二电离能(I2)，第三电离能(I3)……下表是第三周期部分元素的电离能[单位：eV(电子伏特)]数据。元素I1/eVI2/eVI3/eV甲5.747.471.8乙7.715.180.3丙13.023.940.0丁15.727.640.7下列说法正确的是()A．甲的金属性比乙强B．乙的化合价为＋1价C．丙不可能为非金属元素D．丁一定为金属元素[答案]A[解析]由表格可知，甲的第一电离能小于乙，表明甲比乙易失去第一个电子，故甲的金属性比乙强，A正确；表格中显示，乙失去第二个电子也较易，则乙的化合价可能为＋2价，选项B不正确；对丙而言，失去电子较难，所以可能是非金属元素，C不正确；对丁而言，失电子比丙还难，而第三周期只有3种金属元素，可知丁一定是非金属元素，所以D不正确。9．已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJ·mol－1。请根据下表数据判断，错误的是()元素I1I2I3I4X500460069009500Y5801800270011600A.元素X的常见化合价是＋1B．元素Y是ⅢA族元素C．元素X与氯形成化合物时，化学式可能是XClD．若元素Y处于第三周期，它可与冷水剧烈反应[答案]D[解析]此题通过逐级电离能综合考查元素价电子、化合价、在周期表中位置和有关化学性质。根据各级电离能的变化，知道元素X的I1、I2差别很大，故X常显＋1价，A、C两项正确。元素Y的I3、I4有极大变化，所以Y应是ⅢA族元素，B正确。若Y在ⅢA族且为第三周期，则Y为Al，它不可能和冷水剧烈反应，D项错误。10．下列各组元素性质的递变情况错误的是()A．Li、Be、B原子的最外层电子数依次增多B．P、S、Cl元素的最高化合价依次升高C．N、O、F电负性依次增大D．Na、K、Rb第一电离能逐渐增大[答案]D11．具有如下电子层结构的电子，其相应元素一定属于同一主族的是()A．3p能级上有2个未成对电子的原子和4p能级上有2个未成对电子的原子B．3p能级上只有1个空轨道的原子和4p能级上只有1个空轨道的原子C．最外层电子排布为1s2的原子和最外层电子排布为2s22p6的原子D．最外层电子排布为1s2的原子和最外层电子排布为2s2的原子[答案]B[解析]p能级有3个原子轨道，最多可以容纳6个电子，根据核外电子排布的泡利原理和洪特规则，当p能级上有2个电子和4个电子时，p能级上有2个未成对电子，所以相应元素可能是ⅣA族，也可能是ⅥA族，故A不符合题意；p能级上有1个空轨道，说明另外两个轨道各容纳了1个电子，加上s能级上的2个电子，最外层是4个电子，所以不管哪个能层都一样，最外层为4个电子，属于ⅣA族，故B符合题意；最外层电子排布为1s2的原子是He，最外层电子排布为2s22p6的原子是Ne，两者属于0族，故C不符合题意；最外层电子排布为2s2的原子是Be属于第ⅡA族，而最外层电子排布为1s2的原子是He属于0族，故D也是错误的。12．下列各项表述中，两个粒子一定不属于同种元素原子的是()A．3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电子排布为1s22s22p63s23p2的原子B．2p能级无空轨道，且有一个未成对电子的基态原子和原子的最外层电子排布为2s22p5的原子C．M层全充满而N层排布为4s2的原子和核外电子排布为1s22s22p63s23p64s2的原子D．最外层电子数是核外电子总数的1/5的原子和最外层电子排布为4s24p5的原子[答案]C[解析]A选项：3p能级有一个空轨道的原子外围电子排布为3s23p2，二者是同一种元素的原子；B选项：2p能级无空轨道且有一个未成对电子的原子的2p能级有5个电子，最外层电子排布也是2s22p5；C选项：M层全充满，M层电子排布为3s23p63d10与后者不是同一元素的原子；D选项：最外层电子数是核外电子总数1/5的原子，因最外层电子数为1～8个，最外电层子数与核外电子总数可能的组合为：1和5、2和10、3和15,4和20、5和25、6和30、7和35、8和40，其中7和35组合是溴元素，符合题意，与后者为同一元素的原子。二、非选择题(共52分)13．(10分)下面是s能级和p能级的原子轨道图，试回答下列问题：(1)s电子的原子轨道呈________形，每个s能级有______个原子轨道；p电子的原子轨道呈________形，每个p能级有________个原子轨道。(2)s电子的原子轨道、p电子的原子轨道的半径与______有关，二者之间的关系为__________________。[答案](1)球1纺锤3(2)能层序数n能层序数n越大，原子轨道的半径越大[解析]s电子原子轨道是球形的，随着能层序数的增大，其半径也逐渐增大。p电子原子轨道是纺锤形的，每个p能级有3个相互垂直的原子轨道，p电子原子轨道的平均半径也随着能层序数的增大而增大。14．(12分)(1)下表中的实线是元素周期表部分边界，请在表中用实线补全元素周期表边界。(2)元素甲是第三周期ⅥA族元素，请在下边方框中按氦元素(如右图)的式样，写出元素甲的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量和最外电子层排布。(3)元素乙的3p亚层中只有1个电子，则乙原子半径与甲原子半径比较：________________；甲、乙的最高价氧化物水化物的酸性强弱为：________________(用化学式表示)。(4)元素周期表体现了元素的周期律，元素周期律的本质是原子核外电子排布的________，请写出元素在元素周期表中位置与元素原子结构的关系：__________。[答案](1)见下图(2)(3)AlS(或乙甲或铝硫)H2SO4Al(OH)3(或H3AlO3)(4)周期性元素所在的周期序数等于该元素原子的电子层数(其他合理答案也对)[解析]元素乙的电子排布式可确定为3s23p1(外围电子)，为铝元素，硫(甲)的非金属性强，故酸性H2SO4Al(OH)3。15．(14分)有四种短周期元素，它们的结构、性质等信息如下表所述：元素结构、性质等信息A是短周期中(除稀有气体外)原子半径最大的元素，该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂BB与A同周期，其最高价氧化物的水化物呈两性C元素的气态氢化物极易溶于水，可用作制冷剂D是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素，其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂请根据表中