1、1中学化学竞赛试题原子结构班级： 姓名： 座号： 1 “原子结构模型”是科学家根据自己的认识，对原子结构的形象描摹，一种模型代表了人类某一阶段对原子结构的认识。人们对原子结构的描摹，按现代向过去顺序排列为：电子云模型、玻尔原子模型、卢瑟福原子模型、 原子模型、 原子模型。则横线内两位化学家是A 阿伏加德罗、汤姆生 B 道尔顿、拉瓦锡C 舍勒、普利斯特里 D 汤姆生、道尔顿2电子构型为Xe4f 145d76s2 的元素是A稀有气体 B过渡元素 C主族元素 D稀土元素3下列离子中最外层电子数为 8 的是AGa 3 BTi 4 CCu DLi 4下列各组量子数中，取值合理的是（ ）An=3 l=2
2、m=0 ms=+1/2 Bn=2 l=2 m=1 ms=-1/2Cn=4 l=2 m=0 ms=+1/2 Dn=2 l=0 m=1 ms=+1/25下列轨道上的电子在 xy 平面上出现机会为零的是A3p z B3d z2 C3p x D.3dxz E 3dyz6A、B 是短周期元素，最外层电子排布式分别为 msx，ns xnpx+1。A 与 B 形成的离子化合物加蒸馏水溶解后可使酚酞试液变红，同时有气体逸出，该气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则该化合物的分子量是A38 B55 C100 D1357锕系元素钍（Th）原子可蜕变为另一元素的原子，并释放出粒子，Z ，关于 Z 元素的下列推论正确的是
3、Th239042A Z 的硫酸盐难溶于水 B Z 是超铀元素，具有放射性C Z 的最高价氧化物对应的水化物呈酸性 DZ 单质不能与水反应8分子和离子都是微观粒子，1996 年，科学家终于在宇宙深处发现了早在 30 年前就预言应当存在的一种微粒，这种微观粒子由 3 个氢原子核和 2 个电子组成，它的化学式是 。9无机化合物甲、乙分别由三种元素组成。组成甲、乙化合物的元素的特征电子排布都可表示如下：as a、bs bbpb、cs ccp2c。甲是一种溶解度较小的化合物，却可溶于乙的水溶液。由此可知甲、乙的化学式分别是 、 ；甲溶于乙的2水溶液化学方程式为 。10已知 M2+在 n=3，l=2 的轨
4、道上有 6 个电子，请指出：（1）M 原子的价轨道电子排布情况（2）M 元素所属周期、族及在周期表中的区、M 的元素符号（3）M 3+的价电子构型及价轨道电子排布情况11五种元素的原子电子层结构如下： A 1s22s22p63s23p63d54s2 B 1s22s22p63s2 C 1s22s22p6D 1s22s22p63s23p2 E 1s22s1试问其中（1）哪种元素是稀有气体？（2）哪种元素最可能生成具有催化性质的氧化物？（3）哪种元素的原子的第一电离能最大？假定自旋量子数 ms 可取值 1/2 、0 -1/2。若有关量子数的其他规律和各能级的填充顺序不变，请问：（1）s、p 和 d
5、能级分别可容纳多少电子？（2）n=2 的能级可容纳多少电子？（3）原子序数为 8 和 17 的两个元素的电子结构式各是什么？（4）第一、第二和第四周期各有几种元素？12下表是第二周期元素第一电离能的数据。根据原子结构及原子核外电子排布的有关知识回答：第二周期元素的第一电离能为什么在 Be 和 B 以及 N 和 O 之间出现转折？元 素 Li Be B C N O F Ne电离能（kj . mol-1）5203 8996 8006 108641402313140168102080713. 目前，科学家正在设法探寻“反物质” 。所谓“反物质”是由“反粒子”构成的， “反粒子”与其对应的正粒子具有相
6、同的质量和相同的电量，但电荷的符号相反。2002 年 9 月 20 日，欧洲核子研究中心成功制造出约 5 万个低能量状态的反氢原子，这是人类首次在受控条件下大批量制造反物质。试回答：（1）科学家制造出的反氢原子的质量数为 ，电荷数为 。（2）一对正、负电子相遇发生湮灭，转化为一对频率相同的光子，已知电子3质量为 0.91030 kg，那么这对电子湮灭时释放的能量是 J，这两个光子的频率约为 Hz。 （保留 2 位有效数字，普朗克常数h6.6310 34 Js）（3）反物质酸碱中和反应的实质可表示为： 14电离 1mol 自由铜原子得 1mol Cu ，需能量为 746.2kJ，而由晶体铜电离获
7、得1mol Cu 离子仅消耗 434.1kJ 能量。试问：（1）说明上述两电离过程所需能量不同的主要原因。（2）计算电离 1mol 晶体铜所需照射光的最大波长。（3）升高温度可否大大改变上述两电离过程所需能量之差？ 15根据以下数据估算第 43 号人造元素得（Tc）的金属半径（单位为 pm）第四周期元素 Ti V Cr Mn Fe Co Ni原子半径/pm 147 134 127 126 126 125 124第五周期元素 Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd原子半径/pm 160 146 139 134 134 137第六周期元素 Hf Ta W Re Os Ir Pt原子半径/pm 1
8、59 146 140 137 135 136 13916右图表示元素 X 的头五级电离能的对数值，试推测 X 可能是哪些元素？17.根据下列五种元素的电离能数据（单位：kJ/mol） ，回答下面各题。元素代号 I1 I2 I3 I4Q 2080 4000 6100 94004R 500 4600 6900 9500S 740 1500 7700 10500T 580 1800 2700 11600U 420 3100 4400 5900（1） 在周期表中，最可能处于同一族的是A Q 和 R B S 和 T C T 和 U D R 和 T E R 和 U（2）电解它们的熔融氯化物，阴极放电反应最
9、可能正确的是A Q2 2e Q B R2 2e R C S3 3e SD T3 3e T E U2 2e U（3）它们的氯化物的化学式，最可能正确的是A QCl2 B RCl C SCl3 D TCl E UCl4（4）S 元素最可能是A S 区元素 B 稀有气体元素 C p 区元素D 准金属 E d 区元素（5）下列元素中，化学性质和物理性质最像 Q 元素的是A 硼（1s 22s22p1） B 铍（1s 22s2） C 锂（1s 22s1）D 氢（1s 1） E 氦（ 1s2）F 2（g）18在 XeF2（g）中键能 E（ XeF）=133KJmol -1，在中键能（FF）=155KJmol
10、-1，请据次此估算 Xe 的电负性值。19根据下列数据（负值为放热）计算 O 原子形成 O2-离子时的电子亲和能 YrHm / KJmol-1Al（s） Al（g） 326Al（g） Al 3+ + 3e- 5139O2（g） 2O（g） 4982Al（s）+3/2 O 2（g） Al 2O3（s） -16762Al3+（ g）+ 3O2-（g） Al 2O3（s） -151115原子结构答案1-7、 D B B AC ADE C A 8、H 3+9、BeCO 3 H2CO3 BeCO3 + H2CO3 = Be（HCO 3） 210、 （1）3d 64s2 （2）第四周期族；d 区；Fe （
11、3）3d 511、 （1）稀有气体元素原子的外层电子构型为 ns2np6，即 s 和 p 能级是全满的，因此上述 C 是稀有气体元素，它是 Ne。 （2）过渡元素在化合物中具有可变的化合价，因此它们的氧化物往往具催化性质。在上述五种元素中，A 是过渡元素，它的氧化物 MnO2 是 KClO3 热分解反应的催化剂。 （3）由第一电离能在同一周期和同一族内的递变规律。可以推想到，第一电高能较大的元素应集中在 p 区元素的右上角区域，而上述五种元素中，C 正处于这一区域，因此 C 是这五种元素中第一电离能最大的元素。12、出现第一个转折的原因是由于 Li，Be 失去的是 2s 电子，B 开始失去的是
12、 2p电子，能量比 2s 高，易失去。第二个转折是由于元素 N 的 2p 轨道已半满，从元素O 开始增加的电子要填入 p 轨道，必然要受到原来已占据该轨道的那个电子的排斥，这些电子与原子核的吸引力减弱，易失去。另外，出现两个转折还与它们的电子构型有关。B 为 2s22p1,当 2p 电子失去后变成2s22p0，即达到 2s 全满 2p 全空的稳定结构，故 B 电离能较低。同样的，O 的电子构型为 2s22p4，先失去一个 p 电子后就变成 2s22p3，即 p 轨道达到半满稳定结构。13、 （1）1 1 （2）1.610 13 1.21020 （3）H OH H 2O14、 （1）746.2
13、是 1mol 铜的电离势，即 E（Cu）I p（Cu）N A，而对于晶体铜，能量 434.1kJ 是 1mol 铜的电子脱出功，即 m（Cu ） （Cu）N A。由于晶体的晶格中存在着电子与电子、核与核、核与电子之间的相互作用，使原子损失能量，导致晶体铜电离时所需能量较低，两电离过程所需能量的差为 EI p（Cu）（Cu）N A。（2）2.7610 7 （m） 该波长在紫外光区。 6（3）温度将大大改变能差 E。温度上升引起电离势降低，因此 T E 0 ，即在高温下从原子或从晶体发射电子并无差别，此时已是自由电子。15、136pm 16、X 可能是 Mg、Ca、Sr 或 Ba17、 （1）E （2）D （ 3）B （4）A （5）E 18、3.2 19、586 KJ/mol
