2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第一章原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1-1原子的誕生能層與能級課時(shí)作業(yè)含解析新人教版選修3

PAGEPAGE5原子的誕生、能層與能級一、選擇題(每小題4分，共48分)1．下列各能層不包含d能級的是(D)A．O能層 B．P能層C．M能層 D．K能層解析：多電子原子中，同一能層的電子可分占不同的能級，K能層只有s能級，L能層有s、p能級，從M能層起先有d能級。2．下列敘述正確的是(B)A．能級就是電子層B．每個(gè)能層最多可容納的電子數(shù)是2n2(n為能層序數(shù))C．同一能層中不同能級的能量相同D．不同能層的s能級的能量相同解析：能層是電子層，能級是同一能層中不同能量的電子所占據(jù)的分層。同一能層中不同能級的能量凹凸依次是E(ns)<E(np)<E(nd)<E(nf)<……。不同能層的相同能級，能層序數(shù)越大，能量越高。3．以下能級符號表述正確的是(B)①5s②1d③2f④1p⑤2d⑥3f⑦4f⑧5d⑨3p⑩6sA．③⑤⑦⑧⑨⑩ B．①⑦⑧⑨⑩C．①③⑤⑦⑨ D．②④⑥⑧⑩解析：每一個(gè)能層都有s能級，從其次能層起先出現(xiàn)p能級，從第三能層起先出現(xiàn)d能級，從第四能層起先出現(xiàn)f能級。綜上所述，B項(xiàng)正確。4．某元素原子的核外有三個(gè)能層，最外能層有4個(gè)電子，該原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)為(A)A．14 B．15C．16 D．17解析：原子核外共有三個(gè)能層，最內(nèi)能層只有1s一個(gè)能級，可容納2個(gè)電子，其次能層有2s、2p兩個(gè)能級，可容納1×2＋3×2＝8個(gè)電子，最外能層有4個(gè)電子，所以該原子核外有14個(gè)電子，又因?yàn)樵谠又泻送怆娮訑?shù)等于核內(nèi)質(zhì)子數(shù)，故A項(xiàng)正確。5．在下列狀況中，原子可能含有的電子最多的是(D)A．最外層為K層 B．次外層為M層C．倒數(shù)第三層為M層 D．最外層為P層解析：最外層為K層的原子最多含有2個(gè)電子；次外層為M層的原子最多含有36個(gè)電子；倒數(shù)第三層為M層的原子最多含有54個(gè)電子；最外層為P層的原子最多含有86個(gè)電子。6．在離子ROeq\o\al(n－,3)中，共有x個(gè)核外電子，R原子的質(zhì)量數(shù)為A，則R原子核內(nèi)含有的中子數(shù)目是(B)A．A－x＋n＋48 B．A－x＋n＋24C．A－x－n－24 D．A＋x－n－24解析：R原子核內(nèi)含有的中子數(shù)等于質(zhì)量數(shù)(A)減去質(zhì)子數(shù)(Z)，質(zhì)子數(shù)和R原子的核外電子數(shù)相等，而離子ROeq\o\al(n－,3)含有的x個(gè)電子為1個(gè)R原子、3個(gè)O原子所含總電子數(shù)與從外界得到的n個(gè)電子的和，故R原子的核外電子數(shù)為x－n－24，則中子數(shù)為A－x＋n＋24。7．下列有關(guān)相識正確的是(A)A．各能級可容納的最多電子數(shù)按s、p、d、f……的依次依次為1、3、5、7……的二倍B．各能層的能級都是從s能級起先至f能級結(jié)束C．各能層含有的能級數(shù)為n－1D．各能層含有的電子數(shù)為2n2解析：各能層中的能級數(shù)等于其所處的能層數(shù)，即當(dāng)n＝1時(shí)，它只有1s能級，當(dāng)n＝2時(shí)，含有兩個(gè)能級，分別為2s、2p能級，所以B、C都不正確；D中每個(gè)能層最多能填充2n2個(gè)電子，但不是肯定含有2n2個(gè)電子。8．比較多電子原子中電子能量大小的依據(jù)是(C)A．元素原子的核電荷數(shù)B．原子核外電子的多少C．電子離原子核的遠(yuǎn)近D．原子核外電子的大小解析：電子離原子核越遠(yuǎn)，能量越高。9．現(xiàn)代大爆炸理論認(rèn)為：自然元素源于氫、氦等原子核的融合反應(yīng)。這與一百多年前普魯特運(yùn)用思辨性推想出的“氫是全部元素之母”的預(yù)言恰好“一樣”。下列說法正確的是(C)A．科學(xué)探討中若能以思辨性推想為核心，就能加快科學(xué)的進(jìn)程B．普魯特的“既然氫最輕，它就是其他一切元素之母”的推理是符合邏輯的C．“一樣”是巧合，普魯特的預(yù)言沒有科學(xué)事實(shí)和理論支撐，只是一種揣測D．“現(xiàn)代大爆炸理論”是說明宇宙誕生的唯一正確的理論解析：科學(xué)假設(shè)不同于思辨性推想。10．某粒子含有6個(gè)電子，7個(gè)中子，電荷為0，則它的化學(xué)符號為(C)A.eq\o\al(6,13)Al B.eq\o\al(13,6)AlC.eq\o\al(13,6)C D.eq\o\al(6,13)C解析：該粒子電荷為0，則質(zhì)子數(shù)＝電子數(shù)＝核電荷數(shù)，即6C，質(zhì)量數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＋中子數(shù)＝13，即eq\o\al(13,6)C。11．下列關(guān)于eq\o\al(A,Z)X和eq\o\al(A＋1,Z)X＋兩種粒子的敘述正確的是(A)A．質(zhì)子數(shù)肯定相同，質(zhì)量數(shù)、中子數(shù)肯定不同B．化學(xué)性質(zhì)肯定相同C．肯定都由質(zhì)子、中子和電子構(gòu)成D．核電荷數(shù)和核外電子數(shù)肯定相同12．下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的說法正確的是(C)A．全部的原子都含有質(zhì)子、中子和電子三種基本構(gòu)成微粒B．全部原子的質(zhì)子、中子和電子的個(gè)數(shù)都相等C．原子核對電子的吸引實(shí)質(zhì)是原子核中的質(zhì)子對核外電子的吸引D．原子中的質(zhì)子、中子和電子不行能再進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成更小的微粒解析：全部的原子都含有質(zhì)子和電子，并且二者的數(shù)目相等，但并不是全部的原子都是由質(zhì)子、中子和電子構(gòu)成的，如H中就只含有一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子，沒有中子，多數(shù)原子的中子數(shù)和質(zhì)子數(shù)比較接近但沒有必定的數(shù)量關(guān)系，故A、B項(xiàng)不正確。原子核對核外電子的吸引是一種靜電作用，因?yàn)橹凶硬伙@電性，質(zhì)子和電子帶相反電荷，所以C項(xiàng)正確。原子中的質(zhì)子、中子和電子有可能進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成更小的微粒，科學(xué)家已經(jīng)發(fā)覺了更小的微?！淇?，所以D項(xiàng)錯(cuò)誤。二、非選擇題(共52分)13．(9分)依據(jù)Be、N、Ne、Na、Mg五種元素的原子結(jié)構(gòu)，回答下列問題：(1)只有K層與L層的原子有Be、N、Ne；(2)含有M層的原子有Na、Mg；(3)最外層電子數(shù)相同的原子有Be、Mg。解析：Be、N、Ne都只有兩個(gè)能層，即K層與L層。Na、Mg有三個(gè)能層，即K層、L層、M層。Be、Mg的最外層電子數(shù)相同。14．(12分)下表給出了五種元素的相關(guān)信息，其中X、Y、Z、W為短周期元素。元素相關(guān)信息X在常溫、常壓下，其單質(zhì)是氣體，隨著人類對環(huán)境的相識和要求的提高，它將成為備受青睞的清潔燃料Y工業(yè)上通過分別液態(tài)空氣獲得它的一種單質(zhì)，含它的另一種單質(zhì)的濃度相對較高的平流層是愛護(hù)地球地表環(huán)境的重要屏障Z植物生長所需的三種主要元素之一，它能形成多種氧化物，其中一種是早期醫(yī)療中運(yùn)用的麻醉劑W室溫下其單質(zhì)為粉末狀固體，加熱易熔化。該單質(zhì)在氧氣中燃燒，發(fā)出光明的藍(lán)紫色火焰M它是人體不行缺少的微量元素，含該元素的合金也是工業(yè)生產(chǎn)中不行缺少的金屬材料，常用于建立橋梁、樓房等依據(jù)上述信息填空：(1)Y元素的原子含有2個(gè)能層，其中其次能層中的能級分別是2s和2p；畫出W的原子結(jié)構(gòu)示意圖：。(2)Z與X形成的某種化合物能和Z與Y形成的另一無色化合物(這兩種化合物分子中Z與另一元素原子的個(gè)數(shù)比均為1∶2)一起用作火箭推動(dòng)劑，寫出二者發(fā)生反應(yīng)生成無毒物質(zhì)的化學(xué)方程式：2N2H4＋N2O4eq\o(=,\s\up17(點(diǎn)燃))3N2＋4H2O。(3)某礦藏主要含W、M兩種元素組成的化合物，它是我國生產(chǎn)某強(qiáng)酸的主要原料。試寫誕生產(chǎn)該強(qiáng)酸過程中第一階段主要反應(yīng)的化學(xué)方程式：4FeS2＋11O2eq\o(=,\s\up17(高溫))2Fe2O3＋8SO2。解析：(1)氫氣是一種清潔燃料，所以X為氫元素；臭氧對紫外線有汲取作用，其濃度相對較高的平流層是愛護(hù)地球地表環(huán)境的重要屏障，所以Y為氧元素，其原子含有K層與L層兩個(gè)能層，L層為其次能層，有兩個(gè)能級，分別是2s和2p；氮、磷、鉀是植物生長所需的三種主要元素，N2O俗稱“笑氣”，是早期醫(yī)療中運(yùn)用的麻醉劑，所以Z為氮元素；單質(zhì)硫在氧氣中燃燒發(fā)出光明的藍(lán)紫色火焰，所以W為硫元素；鋼鐵常用于建立橋梁、樓房等，鐵也是人體不行缺少的微量元素，所以M為鐵元素。(2)氮和氫形成的原子個(gè)數(shù)比為1∶2的化合物為N2H4，氮和氧形成的原子個(gè)數(shù)比為1∶2的化合物有NO2和N2O4，其中N2O4是無色氣體，NO2是紅棕色氣體，N2H4和N2O4反應(yīng)生成無毒的N2和H2O。(3)我國主要以黃鐵礦(主要成分是FeS2)為原料制備硫酸，該過程第一階段是煅燒黃鐵礦。15．(11分)有兩種氣態(tài)單質(zhì)Am和Bn，已知2.4gAm和2.1gBn所含的原子個(gè)數(shù)相等，而分子數(shù)之比為2∶3。A和B的原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)都等于中子數(shù)，A原子L層電子數(shù)是K層的3倍。(1)A、B的元素符號分別為O、N。(2)Am中的m值為3。(3)B的能層數(shù)目為2。(4)A、B形成的一種化合物與水反應(yīng)能生成另一種由A、B形成的氣態(tài)化合物。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。解析：由A原子L層電子數(shù)是K層的3倍，可知A為O。依據(jù)題意，設(shè)A、B的相對原子質(zhì)量分別為x、y，則eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\f(2.4,x)＝\f(2.1,y)，,\f(2.4,m·x)∶\f(2.1,n·y)＝2∶3，))解得7x＝8y,2m＝3n。由此可知B為N，則Am為O3，Bn為N2。16．(10分)X、Y、W、Z是四種常見的短周期元素，其原子半徑隨原子序數(shù)改變?nèi)鐖D所示。已知X的一種核素的質(zhì)量數(shù)為18，中子數(shù)為10；Y和Ne原子的核外電子總數(shù)相差1；W的單質(zhì)是一種常見的半導(dǎo)體材料；Z的非金屬性在同周期主族元素中最強(qiáng)。請回答下列問題：(1)W位于元素周期表中第三周期第ⅣA族。畫出X的陰離子的結(jié)構(gòu)示意圖：。(2)Z的氫化物和溴化氫相比，較穩(wěn)定的是HCl(寫化學(xué)式)。(3)Y的金屬性與Mg的金屬性相比，Na的金屬性強(qiáng)(寫化學(xué)式)，請用試驗(yàn)證明它們金屬性的相對強(qiáng)弱：Na與冷水猛烈反應(yīng)，而Mg與冷水反應(yīng)較慢(其他合理答案也可)。(4)寫出Y的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物與Z的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：NaOH＋HClO4=NaClO4＋H2O。解析：X、Y、W、Z是四種常見的短周期元素，已知X的一種核素的質(zhì)量數(shù)為18，中子數(shù)為10，則X元素原子的質(zhì)子數(shù)為18－10＝8，故X為O元素；Y和Ne原子的核外電子數(shù)相差1，Y為Na或F元素，由題圖可知，Y原子半徑大于氧原子，故Y為Na元素；W的單質(zhì)是一種常見的半導(dǎo)體材料，原子序數(shù)大于Na元素，故W為Si元素；Z的非金屬性在同周期主族元素中最強(qiáng)，故Z為Cl元素。(1)W為Si元素，原子核外電子數(shù)為14，有3個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為4，處于周期表中第三周期第ⅣA族。(2)Z為Cl元素，由于元素的非金屬性：Cl>Br，故氫化物穩(wěn)定性：HCl>HBr，即較穩(wěn)定的是HCl。(3)同周期元素隨原子序數(shù)增大原子半徑減小，原子失去電子的實(shí)力漸漸減弱，元素的金屬性漸漸減弱，所以金屬性：Na>Mg；元素的金屬性越強(qiáng)，其單質(zhì)與水或酸反應(yīng)置換出氫氣就越簡單，所以可以通過Na與冷水猛烈反應(yīng)，而Mg與冷水反應(yīng)較慢證明元素的金屬性強(qiáng)弱。(4)Y的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物NaOH是強(qiáng)堿，Z的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物HClO4是一元強(qiáng)酸，二者發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，生成NaClO4和H2O，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是NaOH＋HClO4=NaClO4＋H2O。17．(10分)通常狀況下，微粒A和B為分子，C和E為陽離子，D為陰離子，它們都含有10個(gè)電子；B溶于A后所得的物質(zhì)可電離出C和D；A、B、E三種微粒反應(yīng)后得到C和一種白色沉淀。請回答下列問題：(1)用化學(xué)符號表示下列四種微粒：A：H2O，B：NH3，C：NHeq\o\al(＋