2020高考化学原子结构与性质练习试题及答案

2020 高考化学原子结构与性质练习试题及答案 一、选择题 1、以下能级符号表述正确的是(　　) ①5s　②1d　③2f　④1p　⑤2d　⑥3f　⑦4f　⑧5d　⑨3p　⑩6s A．③⑤⑦⑧⑨⑩ B．①⑦⑧⑨⑩ C．①③⑤⑦⑨ D．②④⑥⑧⑩ 答案　B 解析　每一个能层都有 s 能级，从第二能层开始出现 p 能级，从第 三能层开始出现 d 能级，从第四能层开始出现 f 能级。综上所述，B 项正确。 2、在 2p 能级上最多只能排布 6 个电子，其依据的规律是(　　) A．能量最低原理　　　　 B．泡利原理 C．洪特规则 D．能量最低原理和泡利原理 答案　B 解析　A 中能量最低原理主要是电子排布先后顺序，洪特规则指的 是排布相同能级电子时尽量占据不同轨道，且自旋方向相同。只有 B 项泡利原理说明一个轨道上最多容纳 2 个电子且自旋方向相反，2p 能级有 3 个轨道，故最多可容纳 6 个电子。 3、(双选)下列说法中错误的是(　　) A．所有的非金属元素都分布在 p 区 B．元素周期表中ⅢB 族到ⅡB 族 10 个纵行的元素都是金属元素 C．除氦以外的稀有气体原子的最外层电子数都是 8 D．同一元素的各种同位素的物理性质、化学性质均相同 答案　AD解析　本题是对原子结构、同位素、元素周期表的结构等知识的考 查。非金属元素中氢在 s 区，其余非金属元素均分布在 p 区；同一 元素的各种同位素的化学性质均相同，但物理性质不同。 4、有 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、Ar B．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 AC 答案　C 解析　地壳中含量最多的元素是氧元素，则 A 为 O；由 B 元素的原 子核外电子排布可知其为 Ca；第三周期第一电离能最小的元素是钠 元素，故 C 为 Na；0 族元素是同周期第一电离能最大的元素，故 D 元素是 Ar。A、C 的简单离子分别是 O2－、Na＋，二者具有相同的电 子层结构，钠元素的原子序数较大，故离子半径 O2－>Na＋，C 项错 误。 5、若某原子在处于能量最低状态时，价电子排布式为 4d25s2，则下 列说法正确的是(　　) A．该元素原子最外层共有 4 个电子 B．该元素原子核外 N 层上共有 10 个不同运动状态的电子 C．该元素处于第五周期第ⅣA 族 D．该元素原子第四电子层上有 4 个空轨道答案　B 解析　原子在处于能量最低状态时，价电子排布式为 4d25s2，该元素 原子最外层共有 2 个电子，A 项错误；该元素原子核外 N 层上共有 10 个不同运动状态的电子，分别为 4s 上 2 个、4p 上 6 个、4d 上 2 个， B 项正确；该元素为 40 号元素，处于第五周期第ⅣB 族，C 项错误； 该元素原子核外 N 层 4d 轨道上只有 2 个电子，还有 3 个空轨道，D 项错误。 6、某元素原子的最外电子层排布是 5s25p1，该元素或其化合物不可 能具有的性质是(　　) A．该元素单质是导体 B．该元素单质在一定条件下能与盐酸反应 C．该元素氧化物对应的水化物显碱性 D．该元素的最高化合价呈＋5 答案　D 解析　由原子核外最外层电子排布可知该元素位于周期表中第五周 期第ⅢA 族，是较活泼的金属元素，它应具有金属的一般性质，其 最高价为＋3 价，故 D 项是不可能的。 7、现有四种元素的基态原子的电子排布式如下： ①1s22s2sp63s23p4；　②1s22s22p63s23p3；　③1s22s22p3； ④1s22s22p5。 则下列有关比较中正确的是(　　) A．第一电离能：④>③>②>① B．原子半径：④>③>②>① C．电负性：④>③>②>①D．最高正化合价：④>③＝②>① 答案　A 解析　由电子排布式可知：①为 S 元素，②为 P 元素，③为 N 元素， ④为 F 元素。根据元素周期律可知：第一电离能为④>③>②>①，A 项正确；原子半径应是②最大，④最小，B 项不正确；电负性应是④ 最大，②最小，C 项不正确；F 无正价，②、③最高正化合价为＋5，① 的最高正化合价为＋6，D 项不正确。 8、下列说法正确的是(　　) A．因为 p 轨道是“8”字形的，所以 p 电子是“8”字形 B．M 能层有 3s、3p、3d、3f 四个轨道 C．氢原子中只有一个电子，故氢原子只有一个轨道 D．原子轨道与电子云都能够形象描述电子的运动状态 答案　D 解析　p 轨道为纺锤形，它是电子出现概率高的区域的形状。主量子 数为 3 时，共有 9 个轨道无 3f 轨道。氢原子中只有一个电子，有 1s 轨道，但还存在空轨道。 9、已知某些元素在周期表中的位置如下图所示，下列说法正确的是 (　　) A．表中五种元素位于 5 个不同的区 B．元素 4 的基态原子的价电子排布式为 3d104s2，与它具有的相同最 外层电子数的元素只可能处于 ds 区C．元素 1、2、3 的基态原子中，未成对电子数之比为 1∶3∶5 D．元素 5 的原子结构示意图为 ，其属于准金属 答案　D 解析　元素 2 和 5 均位于 p 区，A 项错误；元素 4 为锌，其基态原 子的价电子排布式为 3d104s2，最外层电子数为 2 的元素还包括 s 区 的 Be、Mg 等，d 区的 Ti、Mn、Fe 等，B 项错误；元素 1、2、3 分 别是 H、O、Mn，它们的基态原子的价电子排布式分别为 1s1、 2s22p4、3d54s2，故其未成对电子数之比为 1∶2∶5，C 项错误；元素 5 位于第四周期第ⅣA 族，故原子结构示意图正确，由于其周期序数 等于主族序数，故为准金属，D 项正确。 10、已知 M 元素原子的价电子排布式为 3s23p1，N 元素位于周期表中 第三周期，其原子层外层 p 轨道为半充满状态，下列叙述错误的是 (　　) A．M 为金属元素，N 为非金属元素 B．M 与 N 为同周期元素 C．N 的电负性大于 M D．M 的第一电离能大于 N 答案　D 解析　由已知信息可得 M 为 Al 元素，N 为 P 元素，A、B、C 三项 均正确。第一电离能：P>Al，D 项错误。 二、非选择题 1、五种元素的原子电子排布式为：A.1s22s22p63s23p63d54s2；B．1s22s22p63s2；　　 C．1s22s22p6；　　 D．[Ne]3s23p2； E．[Ne]nsn－1npn＋1。 试回答： (1)________元素是稀有气体元素(填序号)。 (2)A 的元素符号是________，A 原子的简化电子排布式为________。 (3)D 元素的元素名称为________，E 原子的电子排布式为________。 答案　(1)C　(2)Mn　[Ar]3d54s2　(3)硅　1s22s22p63s23p4 解析　(1)C 原子的最外层(L 层)上有 8 个电子，为稀有气体元素。 (2)A 的原子序数为 25，为 Mn 元素，简化的电子排布式为 [Ar]3d54s2。(3)D 元素的原子序数为 14，为硅(Si)元素；E 原子中，ns 上有 2 个电子，故 n＝3。 2、设 X、Y、Z 代表三种元素。已知：①X＋和 Y－两种离子具有相同 的电子层结构；②Z 元素原子核内质子数比 Y 元素原子核内质子数少 9 个；③Y 和 Z 两种元素可以形成 4 核 42 个电子的负一价阴离子。 据此，请填空： (1)Y 元素是________，其原子的电子排布式为________，Z 元素是 ________，其原子的电子排布式为________。 (2)由 X、Y、Z 三种元素所形成的含 68 个电子的盐类化合物的化学 式是________。 答案　(1)Cl　1s22s22p63s23p5　O　1s22s22p4　(2)KClO4 解析　X＋和 Y－电子层结构相同可推测为 Na＋、F－或 K＋、Cl－，然 后根据 Y 和 Z 可以形成 4 核 42 个电子的负一价阴离子，推测该阴 离子为 ClO3－。X＋与 Y－具有相同的电子层结构说明 X 位于 Y 的下一周期，由于 Y 形成 Y－，又 Z 比 Y 的质子数少 9 个，故 Y 的原子 序数最少为 17，假设 Y 为 Cl，则由③可推知 Z 为 O，由①可推知 X 为 K，满足题意。 3、M、R、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，R 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。请回答 下列问题。 (1)写出 M、R 基态原子的电子排布式：M________、R________，X 和 Y 中电负性较大的是________(填元素符号)。 (2)写出 X、Y 的价电子排布图：X________、Y________。 (3)写出 Z 的核外电子排布式：________，Z 原子的核外未成对电子 数为________。 答案　(1)1s22s22p4　1s22s22p63s1 或[Ne]3s1　Cl (2) 　 (3)[Ar]3d54s1　6 解析　根据题意知 M、R、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 p 轨道电子数是 s 轨道电子 数的 2 倍，则 M 的核外电子排布式为 1s22s22p4，M 是 O 元素；R 是同 周期元素中最活泼的金属元素，则 R 是 Na 元素；X 和 M 形成的一种 化合物是形成酸雨的主要大气污染物，则 X 是 S 元素，Y 为 Cl 元素； Z 的基态原子 4s 和 3d 轨道半充满，即价电子排布式为 3d54s1，Z 是 Cr 元素，Z 原子的核外未成对电子数为 6。