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1EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.第一单元原子结构与元素的性质一、单项选择题1.以下表示氦原子结构的化学用语中，对电子运动状态描述最详尽的是()解析：选D。A、B、C三个选项只是表达出氦原子核外有2个电子，而D项能详尽地描述出电子的运动状态。2．(2020·太原模拟)下列各项叙述正确的是()A．镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，原子释放能量，由基态转化成激发态B．价电子排布式为5s25p1的元素位于第5周期第ⅠA族，是s区元素C．所有原子任一电子层的s电子云轮廓图都是球形，但球的半径大小不同D．24Cr原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d44s2解析：选C。镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，原子吸收能量，由基态转化成激发态，A错误；价电子排布式为5s25p1的元素，位于第5周期第ⅢA族，是p区元素，B错误；所有原子任一电子层的s电子云轮廓图都是球形，电子层越大，球的半径越大，C正确；24Cr原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1，半充满轨道能量较低，D错误。3．下列说法中正确的是()A．第3周期所含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解析：选A。同周期中碱金属元素的第一电离能最小，稀有气体元素的最大，故A正确，C错误；由于镁的外围电子排布式为3s2，而铝的外围电子排布式为3s23p1，故铝的第一电离能小于镁的，故B错误；钾比镁更易失电子，钾的第一电离能小于镁的，故D错误。4．如图是第3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()2A．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基态离子转移的电子数解析：选B。对于第3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；形成基态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。5．美国“海狼”号潜艇上的核反应堆内使用了液体铝钠合金做载热介质，下列关于Al、Na原子结构的分析中正确的是()A．原子半径：Al＞NaB．第一电离能：Al＞NaC．电负性：Na＞AlD．基态原子未成对电子数：Na＞Al解析：选B。根据元素周期律，原子半径：Na＞Al，电负性：Na＜Al；Al基态原子的电子排布式为[Ne]3s23p1，Na基态原子的电子排布式为[Ne]3s1，故未成对电子数相等。6．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解析：选A。A项，元素属于同一主族，电负性从上到下依次减小；B项，元素属于同一周期，电负性从左到右依次增大；C、D两项，元素的相对位置如下图所示：在周期表中，右上角元素(0族元素除外)的电负性最大，左下角元素的电负性最小。二、不定项选择题7．下列表达方式或说法正确的是()A．CO2分子的比例模型：B．某元素原子的轨道表示式：C．ppπ键电子云模型：3D．乙烯分子的比例模型：解析：选CD。A项，CO2为直线形分子，错误；B项，不符合洪特规则，错误。8．X、Y为两种元素的原子，X的阴离子与Y的阳离子具有相同的电子层结构，下列有关说法正确的是()A．X的原子半径大于Y的原子半径B．X的电负性大于Y的电负性C．X的阴离子半径大于Y的阳离子半径D．X的第一电离能小于Y的第一电离能解析：选BC。X的阴离子与Y的阳离子具有相同的电子层结构，则Y在周期表中位于X的下一周期，且X为非金属元素，Y为金属元素，Y比X多一个电子层，故原子半径YX，电负性XY，A错误，B正确；电子层结构相同，核电荷数越多，离子半径越小，故X的阴离子半径大于Y的阳离子半径，C正确；X为非金属元素易得电子形成阴离子，而Y为金属元素易失电子形成阳离子，故其第一电离能XY，D错误。9．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3周期第一电离能最小的元素；D元素在第3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A＜CD．元素B、C电负性大小关系为BC解析：选C。地壳中含量最多的元素为氧；由题意知B元素M层和N层电子数之和为10，则M层有8个电子，N层有2个电子，故B元素为钙；C是第3周期第一电离能最小的元素，为钠；第3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＋)。三、非选择题10．物质结构决定性质，深入研究物质的微观结构，有利于理解物质变化的本质。请回答下列问题：(1)C、Si、N的电负性由大到小的顺序是____________；C、N、O、F的第一电离能由大到小的顺序是______________________________________________________________。(2)A、B均为短周期金属元素。依据表中的数据，写出B原子的电子排布式：________。电离能/(kJ·mol－1)I1I2I3I4A932182115390217714B7381451773310540(3)过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色，与其d轨道电子排布有关。一般而言，为d0或d10排布时，无颜色；为d1～d9排布时，有颜色，如[Co(H2O)6]2＋显粉红色。据此判断，[Mn(H2O)6]2＋______________颜色(填“无”或“有”)。(4)L的原子核外电子占有9个轨道，而且有一个未成对电子，L是________(填元素符号)。答案：(1)NCSiFNOC(2)1s22s22p63s2(3)有(4)Cl11．下表为元素周期表中第4周期的部分元素(从左到右按原子序数递增排列)，根据要求回答下列各小题：KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGe(1)在以上元素的基态原子的电子排布中，4s轨道上只有1个电子的元素有________(填元素名称)。(2)试比较：第一电离能I1(Cr)________I1(Co)(填“＞”“＜”或“＝”，下同)；晶格能U(FeO)________U(NaCl)(FeO与NaCl的晶胞结构相似)。(3)前四周期元素中，基态原子中未成对电子数与其所在周期数相同的元素有________种。解析：(1)4s轨道只有1个电子，则3d轨道电子数可能为0、5(半充满)、10(全充满)，则有1s22s22p63s23p64s1、1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1，分别为钾、铬、铜。(2)铬元素的外围电子排布为3d54s1，钴元素的外围电子排布为3d74s2，前者第一电离能更小。晶格能与阴、阳离子所带电荷的乘积成正比，与阴、阳离子的半径成反比。(3)分周期一一讨论，第1周期中基态原子中未成对电子数为1个，是H原子；第2周期中基态原子中未成对电子数为2个，可以是1s22s22p2或1s22s22p4，是C原子或O原子；第3周期中基态原子中未成对电子数为3个，是1s22s22p63s23p3，是P原子；第4周期中基态原子中未成对电子数为4个，只能是过渡元素，是1s22s22p63s23p63d64s2，是Fe原子，因此共有5种元素符合题意。答案：(1)钾、铬、铜(2)＜＞(3)512．(1)M、N、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z是一种过渡元素。M基态原子L层中p轨道电子数是s轨道电子数的2倍，N是同周期元素中最活泼的金属元素，X和M形成的一种化合物是引起酸雨的主要大气污染物，Z的基态原子4s和3d轨道半充满。N基态原子的电子排布式是___________________________________________________，X和Y中电负性较大的是________(填元素符号)。(2)根据下列五种元素的第一至第四电离能数据(单位：kJ·mo1－1)，回答下列各题：元素代号I1I2I3I45Q2080400061009400R500460069009500S7401500770010500T5801800270011600U420310044005900①在周期表中，最有可能处于同一族的是________。A．Q和RB．S和TC．T和UD．R和TE．R和U②每种元素都出现相邻两个电离能的数据相差较大的情况，这一事实从一个侧面说明：____________________________；如果R元素是短周期元素，你估计它的第2次电离能飞跃数据将发生在失去第______个电子时。③如果R、S、T是同周期的三种主族元素，则它们的原子序数由小到大的顺序是____________，其中________元素的第一电离能异常高的原因是_____________________________________________________________________________________________。解析：(1)N为钠元素，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s1；X为硫元素，Y为氯元素，氯比硫活泼，故电负性较大的是Cl。(2)①根据电离能的变化趋势知，Q为稀有气体元素，R为第ⅠA族元素，S为第ⅡA族元素，T为第ⅢA族元素，U为第ⅠA族元素，所以R和U处于同一主族。②电离能的突跃变化，说明核外电子是分层排布的，各电子层能量不同。若R是短周期元素，则R是Na，其核外电子排布式为1s22s22p63s1，由于2s22p6所处电子层相同，所以它的第2次电离能飞跃数据发生在失去第10个电子时。③同一周期，第一电离能呈增大趋势，但ⅡA、ⅤA族比相邻元素要高，因为其最外层电子呈全充满或半充满状态。答案：(1)1s22s22p63s1(或[Ne]3s1)Cl(2)①E②电子分层排布，各电子层能量不同10③RSTSS元素的最外层电子处于s能级全充满状态，能量较低，比较稳定，失去第一个电子吸收的能量较多13．现有部分前36号元素的性质或原子结构如下表：元素编号元素的性质或原子结构R基态原子的最外层有3个未成对电子，次外层有2个电子S单质能与水剧烈反应，所得溶液呈弱酸性T基态原子3d轨道上有1个电子6X(1)R元素的第一电离能要大于其同周期相邻的元素，原因是____________________。(2)S元素的常见化合价为________，原因是____________________________。(3)T元素的原子N电子层上电子数为____________。(4)X的核外电子轨道表示式违背了_________________________________________。用X单质、碱金属盐及碱土金属盐等可以做成焰火。燃放时，焰火发出五颜六色的光，请用原子结构的知识解释发光的原因：_____________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)由R的核外电子排布可知为N，N原子2p轨道半充满，能量低，较稳定，所以其第一电离能要大于同周期相邻元素。(2)由题知S为氟元素，F的电负性最强，只能得电子，无正价，其常见化合价为－1价。(3)T原子核外电子排布为1s22s2