选择性必修2第1节 原子结构模型达标测试

本章知识体系构建与核心素养提升

1．原子结构

2．元素周期律

1．宏观辨识与微观探析

从原子结构视角说明元素的性质递变规律；能根据物质的微观结构说明或预测物质的性质，评估所作说明或预测的合理性。

2．证据推理与模型认知

能说明原子结构等模型建立的重要证据及推理过程；能说出与元素性质有关的主要参数的含义与适用范围；能采用模型、符号等多种方式对物质的结构进行综合表征。

例1　(1)[2019·全国卷Ⅰ，35(1)]下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是____________(填字母)。

A． B．

C．   D．

(2)[2019·全国卷Ⅱ，35(2)]Fe成为阳离子时首先失去________轨道电子，Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3＋的价层电子排布式为_____________________________________________。

(3)[2019·全国卷Ⅲ，35(1)]在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是________，该元素基态原子核外M层电子的自旋状态________(填“相同”或“相反”)。

(4)基态As原子中，价电子的电子云轮廓图形状为____________。与砷同周期的主族元素的基态原子中，电负性最大的为________(填元素符号)。

答案　(1)A　(2)4s　4f5　(3)Mg　相反　(4)球形、哑铃形　Br

解析　(1)[Ne]3s1属于基态的Mg＋，由于Mg的第二电离能高于其第一电离能，故其再失去一个电子所需能量较高；[Ne] 3s2属于基态Mg原子，其失去一个电子变为基态Mg＋；[Ne] 3s13p1属于激发态Mg原子，其失去一个电子所需能量低于基态Mg原子；[Ne] 3p1属于激发态Mg＋，其失去一个电子所需能量低于基态Mg＋，综上所述，电离最外层一个电子所需能量最大的是[Ne]3s1，答案选A。(3)根据元素周期表和对角线原则可知与锂化学性质相似的是镁。(4)基态As原子的价电子排布式为4s24p3，故其电子云轮廓图形状为球形、哑铃形。

例2　某元素的基态原子最外层的电子排布式为4s1。

(1)若该元素为主族元素，则该元素的元素符号为________，写出该元素阳离子的电子排布式：_______________________________________________________________________________。

(2)若该元素的原子中3d轨道上有5个电子，则该元素的元素符号为________，其价电子排布式为________，位于周期表中第________周期________族。

答案　(1)K　1s22s22p63s23p6  (2)Cr　3d54s1　4　ⅥB

解析　(1)若该元素为主族元素，则该元素原子3d轨道上没有电子，所以应为K。(2)若该元素的原子中3d轨道上有5个电子，则该元素为Cr，由价电子排布式可知，该元素位于周期表中第4周期ⅥB族。

例3　(2019·郑州一中检测)A、B、C、D是四种短周期元素。A、B、C位于同周期，C、D位于同主族，A元素原子的结构示意图为，B是同周期除稀有气体元素外半径最大的元素，C元素原子的最高能级上有3个电子。回答下列问题：

(1)A的基态原子的电子排布式为________________。

(2)B的最高价氧化物的化学式为________，C的最低化合价为________。

(3)D原子核外电子排布式为________________。

(4)四种元素第一电离能从小到大的排列顺序为________。

答案　(1)1s22s22p63s23p2(或[Ne]3s23p2)　(2)Na2O　－3　(3)1s22s22p3　(4)Na<Si<P<N

解析　A、B、C、D是四种短周期元素，A元素原子的结构示意图为，x＝2，故A为Si，A、B、C位于同周期，即第3周期，B是同周期除稀有气体元素外半径最大的元素，B为Na，C元素原子的最高能级上有3个电子，价电子排布式为3s23p3，故C为P，C、D位于同主族，故D为N。

例4　已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成负一价离子。

请回答下列问题：

(1)X元素原子基态时的电子排布式为________________________，该元素的符号是________。

(2)Y元素原子的价电子的轨道表示式为________，该元素的名称是________。

(3)已知化合物X2Y3在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ3，产物还有ZnSO4和H2O，该反应的化学方程式是_______________________________________________________________。

答案　(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3　As

(2)　氧

(3)As2O3＋6Zn＋6H2SO4===2AsH3↑＋6ZnSO4＋3H2O

解析　(1)X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，则X是第4周期ⅤA族元素，X为As元素，其原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3。

(2)Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子，且As跟Y可形成化合物As2Y3，可推知Y为O元素；又因为X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42，可得到Z为H元素。

(3)X2Y3为As2O3，XZ3为AsH3，则As2O3与稀硫酸和Zn反应的化学方程式为As2O3＋6Zn＋6H2SO4===2AsH3↑＋6ZnSO4＋3H2O。