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选修3第1节(时间：45分钟分值：100分)一、选择题(每小题5分，共60分)1.[2013·正定中学一模]下列关于能层与能级的说法中不正确的是()A．原子核外电子的每一个能层最多可容纳的电子数为2n2B．任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数C．同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数相同D．1个原子轨道里最多只能容纳2个电子，且自旋状态相同答案：D解析：根据原子核外电子的排布规律可知，每个电子层最多容纳的电子数为2n2，所以A正确；B正确；同是s能级，在任一能层中都最多只能容纳2个电子，所以C正确；D选项中要注意1个原子轨道里排满2个电子时，其自旋状态相反。2.[2013·嘉兴联考]若某基态原子的价电子排布式为4d15s2，则下列说法正确的是()A．该元素基态原子中共有3个电子B．该元素原子核外有5个电子层C．该元素原子最外层共有3个电子D．该元素原子M能层共有8个电子答案：B解析：该元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s2。由此可见：该元素原子中共有39个电子，分5个电子层，其中M能层(即第三层)上有18个电子，最外层上有2个电子。3.元素周期律和元素周期表是学习化学的重要工具，下列说法正确的是()A．Li、Al、Si、P、S、Cl原子的最外层电子数依次增加，原子半径依次减小B．短周期中，原子核外最外层只有2个电子的元素不可能是非金属元素C．元素的非金属性越强，其简单氢化物的水溶液酸性越强，还原性越弱D.4019K与4020Ca质量数相同，2311Na与2412Mg中子数相同，它们互为同位素答案：A解析：本题考查元素周期表和元素周期律的应用，涉及基本概念、基本规律和特例，意在考查考生的推理能力。A项，锂原子的电子层数小于铝原子的电子层数，但是锂原子的半径大于铝原子的半径，铝、硅、磷、硫、氯位于同周期，原子半径依次减小，最外层电子数依次增多，A项正确；B项，如氦的原子核外最外层只有2个电子，但其为非金属元素，B项错误；C项，同周期从左至右，元素的非金属性逐渐变强，简单氢化物的酸性逐渐变强，还原性逐渐变弱，例如，酸性：PH3H2SHCl，还原性：PH3H2SHCl；同主族从上至下，元素的非金属性逐渐变弱，简单氢化物的酸性逐渐变强，还原性逐渐变强，例如，卤化氢的酸性和还原性顺序：HFHClHBrHI，C项错误；D项，同位素的质子数相同，中子数和质量数都不同，D项错误。4.[2013·浙江八校联考]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能级上有一个未成对电子的原子C.最外层电子排布式为2s22p6的原子和最外层电子排布式为2s22p6的离子D.原子核外的M层上的s能级和p能级都填满了电子，而d轨道上尚未排有电子的两种原子答案：B解析：第一周期的氢、氦原子和第二周期的锂、铍原子的电子层上全是s电子，显然它们属于不同周期，故A错；3p能级上只有一个空轨道的原子是硅，3p能级上有一个未成对电子的原子是铝或氯，同在第三周期，故B正确；最外层电子排布式为2s22p6的原子是第二周期的氖，而最外层电子排布式为2s22p6的离子可能是第二周期的氧离子、氟离子，也可能是第三周期的钠离子、镁离子、铝离子，故C错；原子核外的M层上的s能级和p能级都填满了电子，而d轨道上尚未排有电子的原子可能是第三周期的氩，也可能是第四周期的钾、钙，故D错。5.[2013·邢台一中模拟]下列各组中的X和Y两种原子，化学性质一定相似的是()A.X原子和Y原子最外层都只有1个电子B.X原子的核外电子排布式为1s2，Y原子的核外电子排布式为1s22s2C.X原子的2p能级上有3个电子，Y原子的3p能级上有3个电子D.X原子核外M层上仅有2个电子，Y原子核外N层上仅有2个电子答案：C解析：A项，如H和Cu性质不同，A项错误；B项，X为He，Y为Be，两者性质不同，B项错误；C项，X为N，Y为P，同主族元素性质相似，C项正确；D项，X为Mg，Y的M层电子数不确定，元素种类很多，D项错误。6．[2013·邯郸模拟]下列有关表述正确的是()A.硫离子的电子排布式：1s22s22p63s23p4B.H2O的电子式：H··O······HC.N原子最外层电子的轨道表示式：D.的名称：2－乙基丙烷答案：B解析：S2－的电子排布式为1s22s22p63s23p6，A错；1s不属最外层，C错；名称应为2－甲基丁烷，D错。7．[2013·湖北四校模拟]下列元素原子的电子层结构违背了泡利不相容原理的是()A．Al：1s22s22p63s13p2B．N：[He]C．B：1s22s3D．Li：↑↓↑答案：C解析：泡利不相容原理的内容是：每个原子轨道最多只能容纳两个电子，且自旋方向相反。该原理限定一个原子轨道中最多容纳的电子数目和同一个原子轨道中电子的自旋方向。s能级只有一个原子轨道，因此s能级中最多容纳两个自旋方向相反的电子，由此知C项中2s3违背了泡利不相容原理；A项违背了能量最低原理；B项违背了洪特规则；D项的轨道表示式正确。8．[2013·山东聊城模拟]前四周期元素中，基态原子中未成对电子与其所在周期数相同的元素有几种()A．3种B．4种C．5种D．6种答案：C解析：9．[2013·兖州模拟]A、B、C、D四种元素，已知A元素是地壳中含量最多的元素；B元素为金属元素，它的原子核外K、L层上电子数之和等于M、N层电子数之和；C元素是第三周期第一电离能最小的元素；D元素在第三周期中第一电离能最大。下列有关叙述错误的是()A．四种元素A、B、C、D分别为O、Ca、Na、ArB．元素A、B、C两两组成的化合物可为CaO、CaO2、Na2O、Na2O2等C．元素A、C简单离子的半径大小关系为ACD．元素B、C第一电离能大小关系为BC答案：C解析：自然界中含量最多的元素为氧；由题意知B元素K层和L层电子数之和为10，则M层为8个，N层为2个，故B元素为钙；C是第三周期第一电离能最小的元素为钠；第三周期中第一电离能最大的元素为氩。选项C中，A的简单离子O2－和C的简单离子Na＋具有相同的电子层结构，根据“序大径小”的规律知r(O2－)r(Na＋)。10．[2013·辽宁六校联考]下列说法正确的是()A．H—H键无方向性B．基态C原子有两个未成对电子，所以最多只能形成2个共价键C．1个N原子最多只能与3个H原子结合形成NH3分子，是由共价键的饱和性所决定的D．所有的原子轨道都具有一定的伸展方向，因此所有的共价键都具有方向性答案：A解析：s轨道为球形，在空间的各个方向上s轨道与s轨道形成的共价键都没有方向性，H—H键是两个1s轨道重叠得到的，A项正确；除s轨道以外的其他原子轨道都有方向性，当s轨道与其他原子轨道或其他原子轨道之间重叠时，共价键都有方向性，D项错误；在形成CH4分子的过程中，碳原子2s轨道中1个电子进入2p空轨道。1个2s轨道和3个2p轨道“混合”，形成能量相等、成分相同的4个sp3杂化轨道，最多可以形成4个共价键，B项错误；1个N原子可以与3个H原子结合，还有一对孤对电子可以与H＋形成配位键，即形成NH＋4，此时共价键也饱和，C项错误。11．[2013·烟台调研]下列对一些实验事实的理论解释正确的是()选项实验事实理论解释AN原子的第一电离能大于O原子N原子2p能级半充满BCO2为直线形分子CO2分子中C＝O之间的夹角为109°28′C金刚石的熔点低于石墨金刚石是分子晶体，石墨是原子晶体DHF的沸点高于HClHF的相对分子质量小于HCl答案：A解析：N原子核外电子排布为1s22s22p3，O原子核外电子排布为1s22s22p4，由洪特规则特例，半充满更稳定，N原子失电子难，第一电离能大于O原子。因为CO2中的C＝O之间的夹角为180°，故CO2为直线形分子，B错误。石墨是混合型晶体，金刚石是原子晶体，石墨熔化时，除了断开C—C之间σ键外，还需断开π键，所以熔点高。HF分子之间由于形成氢键，所以沸点高。12.[2013·云南玉溪]以下有关元素性质的说法不正确的是()A．具有下列电子排布式的原子中，①1s22s22p63s23p2②1s22s22p3③1s22s22p2④1s22s22p63s23p4，原子半径最大的是①B．下列原子的外围电子排布中，①3s23p1②3s23p2③3s23p3④3s23p4，对应的第一电离能最大的是③C．①Na、K、Rb②N、P、As③O、S、Se④Na、P、Cl，元素的电负性随原子序数的增加而递增的是④D．某元素的逐级电离能(kJ/mol)分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703，当它与氯气反应时最可能生成的阳离子是③①X＋②X2＋③X3＋④X4＋答案：D解析：A选项：由电子排布式可知四种元素分别为Si、N、C、S，它们在元素周期表中的位置如下：CNSi(P)S根据同周期中和同主族中元素原子半径的变化规律可知，r(Si)r(S)，r(Si)r(C)r(N)，故原子半径最大的为Si，即①正确；B选项：四种元素均为第三周期元素，由电离能的变化规律及核外电子的排布情况知③中3p能级半充满，第一电离能最大；C选项：元素的电负性可用来衡量元素的金属性和非金属性的强弱，在元素周期表中，同一周期从左到右，元素的电负性逐渐增大，同一主族从上到下元素的电负性逐渐减小，故④符合；D选项：判断电离能与元素化合价的关系，关键看各级电离能之间的变化趋势，相邻两级电离能变化较大，说明再失去一个电子的难度增大，由此可判断出该离子所带的电荷数，所以X最有可能生成的阳离子是X2＋。二、非选择题(共40分)13.(12分)[2012·安徽理综，25]X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素，其相关信息如下表：元素相关信息XX的基态原子L层电子数是K层电子数的2倍YY的基态原子最外层电子排布式为：nsnnpn＋2ZZ存在质量数为23，中子数为12的核素WW有多种化合价，其白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色，最后变成红褐色(1)W位于元素周期表第________周期第________族，其基态原子最外层有________个电子。(2)X的电负性比Y的________(填“大”或“小”)；X和Y的气态氢化物中，较稳定的是________(写化学式)。(3)写出Z2Y2与XY2反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目：________________________________________________________________________。(4)在X的原子与氢原子形成的多种分子中，有些分子的核磁共振氢谱显示有两种氢。写出其中一种分子的名称：________。氢元素、X、Y的原子也可共同形成多种分子和某种常见无机阴离子，写出其中一种分子与该无机阴离子反应的离子方程式：________________________________________________________________________。答案：(1)四Ⅷ2(2)小H2O或(4)丙烷(其他合理答案均可)CH3COOH＋HCO－3===CH3COO－＋H2O＋CO2↑(其他合理答案均可)解析：X的基态原子L层电子数是K层电子数的2倍，则X应为碳元素；Y的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn＋2，则n＝2，所以Y应为氧元素；由Z的质量数和中子数可得其质子数为11，所以Z为钠元素；W的白色氢氧化物在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，则W应为铁元素。(1)Fe位于第四周期第Ⅷ族，其基态原子最外层有2个电子。(2)O的电负性大于C，所以X的电负性比Y的小。二者的气态氢化物中较稳定的是H2O。(3)Na2O2与CO2反应的化学方程式为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，该反应中Na2O2既是氧化剂又是还原剂，生成1molO2时转移2mole－。(4