高中化学第一章原子结构第3节原子结构与元素性质练习鲁科版选修3

一、选择题

1．钡的核外电子排布式为[Xe]6s，下列关于钡的说法不正确的是( ) A．其电负性比Cs大 B．位于第六周期第ⅡA族 C．能与冷水反应放出氢气 D．第一电离能比Cs小

解析：Cs、Ba位于同周期，一般来说，同周期元素的第一电离能从左到右呈增大的趋势，故Cs的第一电离能比Ba小，D项不正确。 答案：D

2．下列原子的电子排布中，第二电离能最大的是( ) A．1s C．1s2s

2

1

2

22

2

B．1s2s D．1s2s2p

22

2

1

21

解析：核外电子排布为1s2s的原子失去一个电子后变成1s(与He原子电子排布相同)为稳定结构，再失去一个电子更困难。 答案：B

3．某元素的各级电离能(kJ·mol)分别为740、1 500、7 700、10 500、13 600、18 000、21 700，当它与氯气反应时最可能形成的阳离子是( ) A．X C．X

3＋＋

－1

B．X D．X

4＋

2＋

解析：相邻两电子层能量相差较大时，电离能产生突跃，说明再失一个电子的难度增大很多，由此可判断最外层上的电子数，进而判断其可能化合价并由此推出其阳离子所带的正电荷。该元素原子电离能数据突跃发生在第二、第三电离能上，故其最外层有2个电子，可形成＋2价阳离子。 答案：B

4．下列有关微粒性质的排列顺序中，错误的是( ) A．原子半径：Na>S>O B．稳定性：PH3Mg>Na D．第一电离能：O解析：A项，Na、S位于同一周期，O、S位于同一主族，原子半径Na>S>O，正确；B项P、S位于同一周期，O、S位于同一主族，其氢化物稳定性PH3Mg>Al

＋

＋

2＋

3

3＋

2＋

＋

；D项正确。

答案：C

- 1 -

5．下列各组元素中，前者的第一电离能大于后者的是( ) A．S和P C．Na和Mg

B．Mg和Al D．Ne和He

2

4

2

3

解析：A项，S、P基态原子的价电子排布分别为3s3p和3s3p，由于P原子的3p轨道处于半充满的稳定状态，则有I1(P)>I1(S)。B项，Mg、Al基态原子的价电子排布分别为3s和3s3p，其中Mg原子的3s轨道处于全充满的稳定状态，则有I1(Mg)>I1(Al)。C项，Na基态原子的价电子排布为3s3s轨道未充满，不如Mg原子的3s轨道稳定，则有I1(Na)I1(Ne)。 答案：B

6．短周期主族元素中，原子半径最小的原子与电负性最大的原子结合形成的化合物( ) A．只含离子键 C．含离子键和共价键

B．只含共价键 D．不含化学键

1,

2

2

1

解析：短周期主族元素中，原子半径最小的原子为H原子，电负性最大的原子为F原子，二者形成的HF为共价化合物，只含共价键。 答案：B

7．下列不能说明X的电负性比Y大的是( ) A．与氢化合时X单质比Y单质容易

B．X的最高价氧化物的水化物的酸性比Y的最高价氧化物的水化物的酸性强 C．X的单质可以把Y从其氢化物中置换出来 D．X原子的最外层电子数比Y原子最外层电子数多

解析：元素原子的最外层电子数多不一定容易失去电子，故电负性不一定大。 答案：D

8．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( )

A．y轴表示的可能是电离能 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：对于第3周期11～17号元素，随着原子序数的增大，第一电离能呈增大趋势，但Mg、P特殊，故A项错误；原子半径逐渐减小，故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，故D项错误。 答案：B

- 2 -

9．现有四种元素的基态原子的电子排布式：

①1s2s2p3s3p；②1s2s2p3s3p；③1s2s2p；④1s2s2p。 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>① D．最高正化合价：④>③＝②>①

解析：由题中基态原子的电子排布式可知，①是S，②是P，③是N，④是F。P原子的3p轨道处于半充满状态，比S原子稳定，第一电离能比S大。原子半径：②>①>③>④；电负性：④>③>①>②；最高正化合价：①>③＝②，F无正价。 答案：A

10．X、Y、Z三种元素原子的核电荷数在10～18之间，它们的最高价氧化物对应水化物是HXO4、H2YO4、H3ZO4。则下列判断正确的是( ) A．非金属性：XB．含氧酸的酸性：H3ZO4>H2YO4>HXO4

C．气态氢化物稳定性：按X、Y、Z顺序增加 D．元素电负性：按X、Y、Z顺序变小

解析：据X、Y、Z的最高价氧化物对应水化物是HXO4、H2YO4、H3ZO4可知，其最高化合价依次为＋7、＋6、＋5，又因为X、Y、Z均为10～18号元素，故X为Cl、Y为S、Z为P。 答案：D

11．X和Y是原子序数大于4的短周期元素，X和Y两种离子的核外电子排布相同，下列说法中正确的是( ) A．X的原子半径比Y小

B．X和Y的核电荷数之差为m－n C．电负性X>Y D．第一电离能X解析：X和Y的核外电子排布相同，可知X位于Y所在周期的下一周期。A项，原子半径：X>Y；B项，X和Y的核电荷数之差为m＋n；C项，电负性：Y>X。 答案：D 二、非选择题

12．下表是元素周期表的一部分，表中所列的字母分别代表某一种化学元素。

(1)上述第3周期中第一电离能(I1)最大的是________，c和f的I1大小关系是________大于________(用字母表示)。

- 3 -

m＋

n－

m＋

n－

2

2

6

2

4

2

2

6

2

3

2

2

3

2

2

5

(2)上述元素中，原子中未成对电子数最多的是________，写出该元素的电子排布式：__________。

(3)根据下表所提供的电离能数据，回答下列问题。

锂 520 7 299 11 816 X 502 4 570 6 920 9 550 Y 580 1 820 2 750 11 600 I1 I2 I3 I4 ①表中X可能为以上13种元素中的________(填写字母)元素。用元素符号表示X和j形成的化合物的化学式________。

②Y是周期表中的________族的元素。

解析：(1)周期表中所列13种元素分别是Na、H、Mg、Sr、Sc、Al、Ge、C、P、O、Te、Cl、Ar，其中Na、Mg、Al、P、Cl、Ar属于第3周期，原子最稳定的是Ar，故其I1最大，Mg、Al的核外电子排布分别为1s2s2p3s、1s2s2p3s3p，Mg中3s为全满状态，故其I1比Al的

2

2

6

2

2

2

6

2

1

2

I1大。

(2)i元素最外层电子排布为3s3p，有3个未成对电子，是最多的。

(3)由表中数据可以看出，锂和X的I1均比I2、I3小很多，说明X与Li同主族，且X的I1比Li的I1更小，说明X的金属性比锂更强，则X为Na(即a)；由Y的电离能数据可以看出，它的I1、I2、I3比I4小得多，故Y原子属于ⅢA族元素。 答案：(1)m c f (2)i 1s2s2p3s3p

(3)①a Na2O(或Na2O2) ②ⅢA

13．(1)下列四种粒子中，半径按由大到小的顺序排列的是________。 ①基态X的原子结构示意图： ②基态Y的价电子排布式：3s3p ③基态Z的轨道表示式：

④W基态原子有2个能层，电子式： (2)已知A、B

n＋

(n＋1)＋

2－

2

5

2

2

6

2

3

2

3

、C、D

n－(n＋1)－

都具有相同的电子层结构，则A、B、C、D的原子半径由大

到小的顺序是_______________________________________， 离子半径由大到小的顺序是_______________________， 原子序数由大到小的顺序是________________________。

解析：(1)由题意可知：X、Y、Z、W分别为S、Cl、S、F。S、Cl、S、F粒子半径由大到小的顺序为r(S)>r(S)>r(Cl)>r(F)。

- 4 -

2－

2－

2－

2－

(2)因A、B

n＋(n＋1)＋

、C、D

n－(n＋1)－

都具有相同的电子层结构，可将A、B、C、D在周期表中的位

置关系表示如下：

…… …… A B …… …… D C …… …… 从上图不难判断A、B、C、D的原子半径由大到小的顺序是A>B>D>C；因四种离子的核外电子层结构相同，核电荷数小的离子半径大，因此可以判断离子半径从大到小的顺序是D

－

(n＋1)－

>C

n>A>B

n＋(n＋1)＋

；原子序数由大到小的顺序是B>A>C>D。

答案：(1)③>①>②>④ (2)A>B>D>C DB>A>C>D

14．今有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3周期第一电离能最小的元素；D元素在第3周期中电负性最大。 (1)试推断A、B、C、D四种元素的符号：

A__________、B__________、C__________、D__________。

(2)写出A元素原子的核外电子排布式____________；写出B元素的价电子排布为________；用轨道表示式表示C原子的核外电子排布情况___________。 (3)比较四种元素的第一电离能和电负性的大小：

第一电离能________________________________________________； 电负性______________________________________________。

解析：地壳中含量最多的是O；B元素N层已排布电子，故K、L层电子数之和为10，由此推知M层有8个电子，N层有2个电子，是Ca；第3周期电离能最小的是Na，电负性最大的是Cl，因此A是O，B是Ca，C是Na，D是Cl。 答案：(1)O Ca Na Cl (2)1s2s2p 4s

(3)Na2

2

4

2(n＋1)－

>C>A>B

n－n＋(n＋1)＋

- 5 -