2022年高三化学寒假质量检测试题及解析：01原子结构与性质

这是一份2022年高三化学寒假质量检测试题及解析：01原子结构与性质，共3页。试卷主要包含了选择题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题(本题包括15个小题，每小题3分，共45分)
1.第三周期元素的原子，其最外层p能级上仅有一个未成对电子，它最高价氧化物对应的水化物的酸根离子是( )
A.ROeq \\al(－,3) B．ROeq \\al(－,5) C．ROeq \\al(2－,4) D．ROeq \\al(－,4)
答案 D
解析 据题目信息可知该原子的外围电子排布为3s23p1或者为3s23p5，分别为Al和Cl，Cl、Al的最高价氧化物对应的水化物的酸根离子分别为ClOeq \\al(－,4)、AlOeq \\al(－,2)。
2.简单原子的原子结构可用图1－1所示方法形象地表示：
图1－1
其中●表示质子或电子，○表示中子，则下列有关①②③的叙述正确的是( )
A.①②③互为同位素 B.①②③互为同素异形体
C.①②③是三种化学性质不同的粒子 D.①②③具有相同的质量数
答案 A
解析 由原子结构的表示方法可知，核外都有1个电子，原子核内都是一个质子，但①无中子，②有1个中子，③中有2个中子，应分别为eq \\al(1,1)H，eq \\al(2,1)H，eq \\al(3,1)H。区分概念：同素异形体和同位素。同位素是同一元素的不同原子；同素异形体是同种元素形成的不同单质，从而否定B；再由原子结构知识推断正确选项。
3.下列电子排布式中，原子处于激发状态的是( )
A.1s22s22p5 B.1s22s22p43s2
C.1s22s22p63s23p63d44s2 D.1s22s22p63s23p63d34s2
答案 BC
解析 基态是原子能量最低的状态，即按照电子排布规则和原子轨道排布顺序进行核外电子的排布得到的结果。激发态是基态电子获得能量发生跃迁后得到的结果。B项的基态应为1s22s22p6，C项基态应为1s22s22p63s23p63d54s1。
4.下列离子中，半径最大的是( )
A.O2－ B．S2－ C．Mg2＋ D．Cl－
答案 B
解析 ①看电子层数：电子层数越多，半径越大；②看核电荷数：对电子层数相同的，核电荷数越大，半径越小；③看核外电子数：对核电荷数相同的，核外电子数越多，半径越大。
5.用R代表短周期元素，R原子最外层的p能级上的未成对电子只有2个。下列关于R的描述中正确的是( )
A.R的氧化物都能溶于水
B.R的最高价氧化物所对应的水化物都是H2RO3
C.R都是非金属元素
D.R的氧化物都能与NaOH溶液反应
答案 C
解析 短周期元素的原子中，p能级上有2个未成对电子的原子的核外电子排布分别为1s22s22p2(C)、1s22s22p4(O)、1s22s22p63s23p2(Si)、1s22s22p63s23p4(S)，有四种元素，其中SiO2不溶于水，Si、S的最高价氧化物对应的水化物分别是H4SiO4、H2SO4，CO不与NaOH溶液反应。此题考查原子结构中未成对电子，p能级有2个未成对电子且为短周期，即为第二周期元素或第三周期元素；p能级有2对未成对电子，由洪特规则和泡利原理知：p能级只有2个电子或只有2个成单电子，另一个p能级轨道全填满，故答案有多重性。
6.若aAm＋与bBn－的核外电子排布相同，则下列关系不正确的是( )
A.b＝a－n－m B.离子半径Am＋C.原子半径A答案 C
解析 由已知可得出a－m＝b＋n，b＝a－(m＋n)，则A、D两项正确；两元素在周期表中的位置关系为eq \f( B,A )，A的原子半径大于B，C项不正确；a>b，则离子半径Am＋7.某主族元素的原子最外层电子排布是5s1，下列描述中正确的是( )
A.其单质常温下跟水反应不如钠剧烈 B.其原子半径比钾原子半径小
C.其碳酸盐易溶于水 D.其氢氧化物不能使氢氧化铝溶解
答案 C
解析 由题目所给信息可判断该元素位于第五周期ⅠA族，根据元素周期律，其原子半径比钾大，金属性比钠强。
8.原子的电子排布式为1s22s22p4的元素易与下列哪一种原子的电子排布式的元素形成离子键( )
A.1s22s22p6 B．1s2 C.1s22s22p5 D．1s22s22p63s2
答案 D
解析 该元素为氧，能与其形成离子键的应该是活泼的金属元素，符合条件的是D镁。
9.R为1～18号元素，其原子所具有的电子层数为最外层电子数的eq \f(1,2)，它可能形成的含氧酸根
离子有：①R2Oeq \\al(2－,4)，②ROeq \\al(2－,4)，③R2Oeq \\al(2－,3)，④ROeq \\al(2－,3)，下列叙述判断正确的是( )
A.当它可以形成①时，不可能形成④ B.当它可以形成②时，可以形成③和④
C.当它可以形成①时，不可能形成②和③ D.当它形成②时，也可以形成①
答案 BC
解析 根据题意，符合条件的元素有C、S两种，C可以形成①④两种酸根形式，S可以形成②③④三种酸根形式。故B、C正确。硫元素可形成的酸根有多种，如SOeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)、S2Oeq \\al(2－,3)、S4Oeq \\al(2－,6)、S2Oeq \\al(2－,7)等。
10.有A、B和C三种主族元素，若A元素的阴离子与B、C元素的阳离子具有相同的电子层结构，且B的阳离子半径大于C的阳离子半径，则这三种元素的原子序数大小次序是( )
A.BC>A
答案 B
解析 A、B、C三种元素在周期表中的位置关系为eq \f( A,B C)，则原子序数大小关系为C>B>A。
11.已知元素X的基态原子最外层电子排布为nsn－1npn＋2，则X元素的原子序数为( )
A.9 B．10 C．17 D．18
答案 C
解析 n－1＝2，则n＝3，即最外层电子排布为3s23p5，为Cl元素。
12.核磁共振(NMR)技术已广泛应用于复杂分子结构的测定和医学诊断等高科技领域。已知只有质子数和中子数均为奇数的原子核有NMR现象。试判断下列原子均可产生NMR现象的是( )
A.18O 31P 119Sn B.27Al 19F 12C
C.70Br 2H 14N D.元素周期表中第一周期所有元素的原子
答案 C
解析 质子数与中子数均为奇数，则质量数为偶数，故A、B、D均不正确。
13.下列叙述中，正确的是( )
A.在一个基态多电子的原子中，可以有两个运动状态完全相同的电子
B.在一个基态多电子的原子中，不可能有两个能量完全相同的电子
C.在一个基态多电子的原子中，M层上的电子能量肯定比L层上的电子能量高
D.如果某一基态3p能级上仅有2个电子，它们自旋方向必然相反
答案 C
解析 同一轨道上的两个电子，能量相同自旋方向相反，运动状态不一样，所以A、B错误；C中因为M层前没有M与L层的能级交错，为1s 2s 2p 3s 3p 3d，所以M层能量一定大于L层；D中3p有3条轨道，按洪特规则，应占据其中2个，并自旋方向相同。
14.人们常将在同一原子轨道上运动的、自旋方向相反的2个电子，称为“电子对”；将在同一原子轨道上运动的单个电子，称为“未成对电子”。以下有关主族元素原子的“未成对电子”的说法，错误的是( )
A.核外电子数为奇数的基态原子，其原子轨道中一定含有“未成对电子”
B.核外电子数为偶数的基态原子，其原子轨道中一定不含“未成对电子”
C.核外电子数为偶数的基态原子，其原子轨道中可能含有“未成对电子”
D.核外电子数为奇数的基态原子，其原子轨道中可能不含“未成对电子”
答案 BD
解析 本题考查核外电子排布的轨道表示式。洪特规则指出电子在等价轨道上排布时，应尽可能分占不同的轨道且自旋方向相同，这就会造成“未成对电子”。当核外电子为奇数时，一定有未成对电子，故D错误；当核外电子为偶数时，会出现 不同情况，如8O
2s 2p
1s
有“有未成对电子”；10Ne
2s 2p
1s
没有“未成对电子”，故B错误。
15．下列各元素，最易形成离子化合物的是( )
①第三周期第一电离能最小的元素 ②外围电子构型为2s22p6的原子
③2p亚层为半满的元素 ④电负性最大的元素
A．①② B．③④ C．②③ D．①④
答案 D
解析 本题考查最易形成离子化合物的元素的判断。活泼金属与活泼的非金属易形成离子化合物。第三周期第一电离能最小的元素是钠，易失去电子；外围电子构型为2s22p6的原子是氖，化学性质不活泼；2p亚层为半满的元素是氮，非金属；电负性最大的元素是氟，非金属性最强；故最易形成离子化合物的是钠和氟。
二．非选择题(本题包括7个小题，共55分)
16．(5分)无机化合物甲、乙分别由三种元素组成。组成甲、乙化合物的元素原子的特征排布都可表示如下：asa、bsbbpb、csccp2c。甲是一种溶解度较小的盐类化合物。由此可知甲、乙的化学式分别是________、________；甲溶于乙的水溶液的化学方程式为________________________________________________________________________。
答案 BeCO3 H2CO3 BeCO3＋H2CO3===Be(HCO3)2
解析 根据原子核外电子排布规律可知asa可能为1s1或2s2，即为H或Be；bsbbpb由于电子已进入p能级，故b必为2，即2s22p2，为C；而同理分析csccp2c得2s22p4，为O；又根据溶解度可知甲为BeCO3，乙为H2CO3。反应的化学方程式为BeCO3＋H2CO3===Be(HCO3)2。
17．(8分)根据周期表对角线规则，金属铍与铝的单质及其化合物性质相似，又已知氯化铝的熔、沸点较低，易升化。回答下列问题：
(1)写出铍与氢氧化钠反应的离子方程式
________________________________________________________________________。
(2)氢氧化铍与氢氧化镁可用________鉴别，其离子方程式是____________。氯化铍属于________(填“离子”或“共价”)化合物。
(3)锂和镁据对角线规则，性质也相似。锂在空气中燃烧主要产物的电子式是________，同时还有少量的________生成。
答案 (1)Be＋2OH－===BeOeq \\al(2－,2)＋H2↑
(2)NaOH溶液 Be(OH)2＋2OH－===BeOeq \\al(2－,2)＋2H2O 共价
(3)Li＋[eq \\al(·,·)eq \(O,\s\up6(),\s\d4())eq \\al(·,·)]2－Li＋ Li3N
解析 根据铍与铝的性质相似，单质能与氢氧化钠反应生成Na2BeO2和氢气，氢氧化物有两性，与氢氧化钠反应生成Na2BeO2和水，可用氢氧化钠溶液鉴别氢氧化镁和氢氧化铍。根据氯化铝的性质可知，氯化铍为共价化合物。镁能和空气中的氧气、氮气反应，锂的性质与镁类似，会发生与镁相似的反应和产物。本题考查对角线规则的应用及元素化合物的知识，考查同学们的知识迁移能力和思维拓展能力。
18．(6分)已知砷(As)元素原子的最外层电子排布是 4s24p3。在元素周期表里，砷元素位于第________周期第________族，最高价氧化物的化学式是________，砷酸钠的化学式是________。砷酸钠在酸性条件下能把碘化钾氧化为单质碘，同时生成亚砷酸钠(Na3AsO3)和水，该反应的离子方程式为____________________________________________________。
答案 四 ⅤA As2O5 Na3AsO4
AsOeq \\al(3－,4)＋2I－＋2H＋===AsOeq \\al(3－,3)＋H2O＋I2
解析 4s24p3位于p区，是主族元素，最大能层数为其周期数，最外层电子数与其族序数相同。
19．(6分)用元素符号填空：
(1)原子半径最小的元素是________。
(2)第一电离能最大的元素是________。
(3)电负性最大的元素是________。
(4)第四周期中，第一电离能最小的元素是________。
答案 (1)H (2)He (3)F (4)K
解析 本题考查元素周期律同周期、同主族元素的性质变化规律。这也是高考常考的知识点和热点。
20．(12分)下表是元素周期表的一部分，回答下列有关问题：
(1)写出下列元素符号：
①________，⑥________⑦________，⑪________。
(2)在这些元素中，最活泼的金属元素是________，最活泼的非金属元素是________，最不活泼的元素是________(用元素符号表示)。
(3)在这些元素的最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是________，碱性最强的是________，呈两性的氢氧化物是____________，写出三者之间相互反应的化学方程式：
________________________________________________________________________，
________________________________________________________________________，
________________________________________________________________________。
(4)在这些元素中，原子半径最小的是________，原子半径最大的是________(用元素符号表示)。
答案 (1)N Si S Ca (2)K F Ar
(3)HClO4 KOH Al(OH)3
3HClO4＋Al(OH)3===Al(ClO4)3＋3H2O
HClO4＋KOH===KClO4＋H2O
KOH＋Al(OH)3===KAlO2＋2H2O
(4)F K
解析 解答本题关键是掌握：①1～20号元素的名称及符号；②元素周期表的结构；③能根据元素周期表中元素性质的递变规律进行分析、判断。
21．(7分)短周期的三种元素X、Y、Z，原子序数依次变小，原子核外电子层数之和是5。X元素原子最外电子层上的电子数是Y和Z两元素原子最外电子层上的电子数的总和；Y元素原子的最外电子层上的电子数是它的电子层数的2倍，X和Z可以形成XZ3的化合物。请回答：
(1)X元素的名称是________；Y元素的名称是________；Z元素的名称是________。
(2)XZ3化合物的分子式是______，电子式是______。
(3)分别写出X、Y的含氧酸的分子式______、______。
答案 (1)氮 碳 氢 (2)NH3 Heq \\al(·,·)eq \(N,\s\up6(··))eq \( ,\s\d4(··))eq \( ,\s\d4(H)) eq \\al(·,·)H
(3)HNO3或HNO2 H2CO3或H2C2O4等有机酸
解析 由Y入手进行推断，Y元素原子的最外电子层上的电子数是它的电子层数的2倍，可推断Y为C，不可能是S(S为3个电子层，若为S，另外两种元素只可能为H和He，与题意不符)，由XZ3结合题设可推断为NH3。
22．(11分)(1)下列曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(Z为核电荷数，Y为元素的有关性质)。把与下面元素有关的性质相符的曲线标号填入相应的空格中：
①ⅡA族元素的价电子数____________。
②第三周期元素的最高化合价__________。
③F－、Na＋、Mg2＋、Al3＋的离子半径________。
(2)元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素，且原子序数依次增大。已知Y元素原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4；M元素原子的最外层电子数与电子层数之比为4∶3；N－、Z＋、X＋的半径逐渐减小；化合物XN常温下为气体。
据此回答：
①N的最高价氧化物对应的水化物的化学式为________。
②化合物A、B均为由上述五种元素中的任意三种元素组成的强电解质，且两种物质水溶液的酸碱性相同，组成元素的原子数目之比为1∶1∶1，A溶液中水的电离程度比B溶液中水的电离程度小。则化合物A中的化学键类型为________，B的化学式为________。
工业上制取单质M的化学方程式为_____________________________________。
答案 (1)①b ②c ③a
(2)①HClO4 ②离子键、(极性)共价键 NaClO
③SiO2＋2Ceq \(=====,\s\up7(高温))Si＋2CO↑
解析 本题通过图表的形式考查元素周期律及结构、性质。熟练掌握元素周期表中的递变规律可迎刃而解。推断题中常考的就是短周期元素，应熟练掌握其外层电子结构。
(2)由题意可知Y为O，M为Si，由离子所带电荷可知X为H，Z为Na，N为Cl。由题意可知A为NaOH，B为NaClO，A发生电离，B发生水解。↑↓
↑
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族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
二
①
②
三
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
四
⑩
⑪