1、单元素养检测(一)(第1章)(90分钟100分)一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意。1.(2020淄博高二检测)下列关于原子结构模型的说法中,正确的是()A.道尔顿的原子论将原子看作实心球,故不能解释任何问题B.汤姆孙“葡萄干布丁”模型成功地解释了原子中的正负粒子是可以稳定共存的C.卢瑟福核式模型指出了原子核和核外电子的质量关系、电性关系及占有体积的关系D.玻尔核外电子分层排布的原子结构模型引入了量子化的概念,能够成功解释所有的原子光谱【解析】选C。道尔顿的原子论成功地解释了质量守恒定律等规律,故A不正确;汤姆孙“葡萄干布丁”原子结构模型提出了正、负电
2、荷的共存问题,但同时认为在这样微小的距离上有着极大的作用力,电子会被拉进去并会碰撞在带正电的核心上,故B不正确;卢瑟福通过粒子散射实验提出了核式原子结构模型,散射实验的结果能够分析出原子核和核外电子的质量关系、电性关系及占有体积的关系,故C正确;玻尔核外电子分层排布的原子结构模型只引入了一个量子化,只能够解释氢原子光谱,而不能解释比较复杂的原子光谱,故D不正确。【补偿训练】1913年,丹麦科学家玻尔第一次认识到氢原子光谱是氢原子的电子跃迁产生的。玻尔的原子结构理论,一个很大的成就是()A.证明了原子核外电子在圆形轨道上运动B.提出了原子核是可以进一步细分的C.解决了氢原子光谱和原子能级之间的关
3、系D.应用了量子力学理论中的概念和方法【解析】选D。玻尔把量子论用于原子,与卢瑟福核式原子模型结合起来,提出电子在一定轨道上运动的原子结构模型,成功地解释了氢原子光谱是线状光谱的原因,为后来人们用更多的量子数来标记核外电子的运动状态来解释复杂的原子光谱提供了可以借鉴的方法。所以D说法正确。2.(2020太原高二检测)下列各项叙述正确的是()A.镁原子由1s22s22p63s21s22s22p63p2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的元素位于第五周期第A 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
4、布式是1s22s22p63s23p63d44s2【解析】选C。镁原子由1s22s22p63s21s22s22p63p2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,位于第五周期第A 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.闪烁着银白色光泽的金属钛(22Ti)因具有密度小、强度大、无磁性等优良的机械性能,被广泛应用于军事、医学等领域,号称“崛起的第三金属”。已知钛有48Ti、49Ti、50Ti等核
5、素,下列关于金属钛的叙述不正确的是()A.上述钛原子中,中子数不可能为22B.钛元素在元素周期表中处于第4周期C.钛的不同核素在元素周期表中处于不同的位置D.钛元素是d区的过渡元素【解析】选C。22Ti的原子序数为22,位于第4周期第B族,属于d区的过渡元素;根据三种核素的质量数可知,其中子数最小为26;钛的三种核素的质子数为22,故位于周期表中同一位置。4.根据下表信息,判断以下叙述正确的是()部分短周期元素的原子半径及主要化合价元素代号LMQRT原子半径/nm0.1600.1430.1120.1040.066主要化合价+2+3+2+6、-2-2A.氢化物的沸点为H2TH2RB.单质与稀盐酸
6、反应的速率为LH2R;选项B中由于Mg的金属性比Be强,所以与稀盐酸反应的速率:LQ;选项C中Al和O组成的化合物具有两性;选项D中Mg2+只有两个电子层而S2-具有三个电子层。5.同周期的三种元素X、Y、Z,已知其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱为HXO4H2YO4H3ZO4,则下列判断错误的是()A.原子半径:XYZB.气态氢化物的稳定性:HXH2YZH3C.电负性:XYZD.非金属性:XYZ【解析】选A。同周期从左到右非金属性逐渐增强,原子半径逐渐减小,所以原子半径:XYYZ,所以气态氢化物的稳定性:HXH2YZH3,故B正确;非金属性:XYZ,元素的非金属性越强,其电负性越强,则电负性
7、:XYZ,故C正确;最高价氧化物对应水化物的酸性:HXO4H2YO4H3ZO4,则非金属性:XYZ,故D正确。6.(2020晋城高二检测)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,越易失去电子,离核越远,故A、B、D正确。p轨道电子能量不一定大于s轨道,例如2p轨道电子能量低于3s轨道电子能量,C不正确。7.短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是()A.元素X与元素Z的最高正化合价之和的数
8、值等于8B.原子半径的大小顺序为rXrYrZrWrQC.离子Y2-和Z3+的核外电子数和电子层数都不相同D.元素W的最高价氧化物对应的水化物酸性比Q的强【解析】选A。由元素在周期表中的位置可推知X、Y、Z、W、Q分别为N、O、Al、S、Cl。元素X(N)的最高正价+5与元素Z(Al)的最高正价+3之和为8;原子半径的大小顺序为rZrWrQrXrY;Y2-和Z3+的核外电子数和电子层数均相同;非金属性:W(S)Q(Cl),故最高价氧化物对应的水化物的酸性:W(S)DEB.元素A的最外层轨道中无自旋状态相同的电子C.元素B、C不可能形成化合物D.与元素B处于同周期且在该周期中第一电离能最小的元素的
9、单质能与H2O发生置换反应【解析】选D。根据五种元素的电负性和最低负化合价,推知A为C、B为S、C为Cl、D为O、E为F。选项A,C、D、E的氢化物依次为HCl、H2O、HF,氢化物的稳定性顺序:HFH2OHCl。选项B,碳元素原子最外层电子排布式为2s22p2,2p能级上的两个电子分占两个p轨道,且自旋状态相同。选项C,S原子最外层有6个电子,Cl原子最外层有7个电子,它们之间可通过形成共价键,使两种原子均达到8电子稳定结构,形成的化合物有SCl2等。选项D,此单质为Na,Na能与H2O发生置换反应生成NaOH和H2。12.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
10、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AC【解析】选C。可推测A、B、C、D分别为O、Ca、Na、Ar。【方法规律】利用参照物比较核电荷数和电子数都不相同的微粒的半径的方法(1)如比较Al3+和S2-离子半径的大小,可找出与Al3+电子数相同,与S同一主族的元素的离子O2-来比较,因为r(Al3+)r(O2-
11、),且r(O2-)r(S2-),故r(Al3+)NF比较。13.图1、图2表示的是元素的某种性质随原子序数的变化而发生的变化。下列说法正确的是()A.图1可能表示的是元素单质的密度随原子序数变化的规律B.图1可能表示的是元素原子的电离能随原子序数变化的规律C.图2可能表示的是元素原子的半径随原子序数变化的规律D.图2可能表示的是元素的电负性随原子序数变化的规律【解析】选B、D。图1中同周期元素的性质呈增大趋势,但第 A、A族元素出现反常,可推知图1表示第一电离能的变化。图2中F对应的数值最大,为4.0,可推知图2描述的是电负性与原子序数的关系。14.如图三条曲线表示C、Si和P三种元素的前四级
12、电离能变化趋势。下列说法正确的是 ()A.电负性:cbaB.最简单氢化物的稳定性:cabC.最简单氢化物的相对分子质量:abcD.I5:acb【解析】选D。同主族自上而下第一电离能减小,磷元素3p能级为半充满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素,故Si的第一电离能最小,由图中第一电离能可知,c为Si,磷原子第四电离能为失去3s2中1个电子所需能量,3s2为全充满稳定状态,与第三电离能相差较大,可知b为P、a为C。同周期自左而右电负性增大,同主族自上而下电负性减小,故Si的电负性最小,故A错误;Si的非金属性最弱,非金属性越强,氢化物越稳定,故SiH4的稳定性最差,故B错误;a、b、c最简单氢
13、化物的相对分子质量分别为16、34、32,b的最大,故C错误;Si失去4个电子为ns2np6全充满状态,能量更低,再失去1个电子时,第五电离能与第四电离能相差较大,P失去4个电子为3s1状态,第四电离能与第五电离能均失去3s能级电子,二者能量相差不大,C、Si属于同一主族,第五电离能CSi,故第五电离能CSiP,故D正确。15.现有三种元素的基态原子的电子排布式如下:1s22s22p63s23p4;1s22s22p63s23p3;1s22s22p3。则下列有关比较中正确的是()A.第一电离能:B.原子半径:C.电负性:D.最高正化合价:=【解析】选A。由三种元素基态原子的电子排布式可知,是硫元
14、素、是磷元素、是氮元素。磷元素原子3p能级容纳3个电子,为半充满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,所以第一电离能SP,故第一电离能NPS,即,A正确;同周期主族元素自左而右原子半径逐渐减小,所以原子半径PS,同主族元素从上至下原子半径逐渐增大,所以原子半径PN,故原子半径PSN,即,B错误;同周期元素自左而右元素电负性逐渐增大,所以电负性P=,D错误。三、非选择题:本题共5小题,共60分。16.(12分)(1)周期表前四周期的元素a、b、c、d、e原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同,b的价电子层中的未成对电子有3个,c的最外层电子数为其内层电子数的3倍,d与c同族
15、,e的最外层只有1个电子,但次外层有18个电子。请填写下列空白。e元素基态原子的核外电子排布式为_。b、c、d三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为_(填元素符号),其原因是_。(2)Ni是元素周期表中第28号元素,第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性小的元素是_;26号元素价层电子排布式为_;L原子核外电子占有9个轨道,而且有一个未成对电子,L是_元素。(3)硒(Se)是一种有抗癌、抗氧化作用的元素,可以形成多种化合物。基态硒原子的价层电子排布式为_。锗、砷、硒的第一电离能大小排序为_。【解析】 (1)根据已知信息,可以推出a为H,b为N,c为O,d为S,e为Cu。Cu元素基态原
16、子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。b、c、d三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为SOSeGe。答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s1SOSeGe17.(10分)(2020信阳高二检测)有A、B、C、D四种元素,其原子序数依次增大,且质子数均小于18。A元素原子的最外层只有1个电子,该元素阳离子与N3-核外电子排布相同;B元素原子核外各轨道上均无成单电子;C元素原子的价电子排布为ns2np1;D-的核外电子构型与Ar相同。(1)写出A、C、D的元素符号A_,C_,D_。(2)写出B元素原子的电子排布式_,D元素原子的轨道表示式为_。(3)A、
17、B、C、D第一电离能由小到大的顺序为(用元素符号表示,下同)_,电负性由小到大的顺序为_。【解析】A形成的阳离子A+与N3-核外电子排布相同,则A是Na。C的价电子排布为ns2np1,是A族元素,只能是Al。B为第3周期元素,且原子核外各轨道上均无成单电子,应为Mg。D-的核外电子构型与Ar相同,D为Cl。答案:(1)NaAlCl(2)1s22s22p63s2(3)NaAlMgClNaMgAlCl【补偿训练】已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它们的原子序数依次增大。其中A、C原子的L层有2个未成对电子。D与E同主族,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。请根据以上信息
18、,回答下列问题:(1)A、B、C的电负性由小到大的顺序为_(用元素符号表示)。(2)D元素的原子核外共有_种不同运动状态的电子、_种不同能级的电子。(3)写出E的基态原子的电子排布式:_。【解析】A、C原子的L层有2个未成对电子,则A和C的核外电子排布式分别为1s22s22p2、1s22s22p4,则A为C(碳),C为O,AF原子序数依次增大,则B为N。D与E同主族,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构,则D为Mg,E为Ca。(1)C、N、O的电负性由小到大的顺序为CNO。(2)Mg的原子核外有12个电子,即有12种不同的运动状态,具有1s、2s、2p、3s共四种不同的能级。(3)E
19、为Ca,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s2。答案:(1)CNOC19.(14分).Na、Cu、O、Si、S、Cl是常见的六种元素。(1)Na位于元素周期表第_周期第_族;S的基态原子核外有_个未成对电子;Si的基态原子核外电子排布式为_。(2)用“”或“Si;核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,所以离子半径:O2-Na+;元素的非金属性越强,元素最高价氧化物对应水化物的酸性越强,因为非金属性ClS,所以酸性:HClO4H2SO4。(3)h为Mg元素,Mg单质在空气中燃烧发出耀眼的白光,原因是电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时,以光(子)的形式释
20、放能量。(4)o元素为Mn,其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,基态Mn2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,其3d能级为半充满结构,相对比较稳定,当失去第三个电子时比较困难,而基态Fe2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6,其3d能级再失去一个电子,形成相对比较稳定的半充满结构,故Fe2+失去第三个电子比较容易。(5)第3周期8种元素分别为钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯、氩,其单质中钠、镁、铝形成金属晶体,熔点依次升高;硅形成共价晶体;磷、硫、氯、氩形成分子晶体,常温下磷、硫为固体,氯气、氩为气体,故8种元素按单质熔点由高到低的顺序为硅、铝、镁、硫、磷、钠、氯、氩,其中电负性最大的为氯。(6)由题图可知,该元素的电离能I4远大于I3,故为第A族元素,周期表中所列的第A族元素i属于第3周期的Al。答案:(1)三A21s22s22p63s23p2(2)OSNaS2-O2-Na+(4)2H2S+O22S+2H2O(5)激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时,以一定波长(可见光区域)光的形式释放能量
