中学化学竞赛试题-原子结构.doc

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Xe4f145d76s2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AGa3 BTi4 CCu DLi4下列各组量子数中，取值合理的是（ ）An=3 l=2 m=0 ms=+1

2、/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A3pz B3dz2 C3px D.3dxz E3dyz6A、B是短周期元素，最外层电子排布式分别为msx，nsxnpx+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a粒子，Z，关于Z元素的下列推论正确的是A Z的硫酸盐难溶于水 B Z是超铀元素，具有

3、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：asa、bsbbpb、csccp2c。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 、 ；甲溶于乙的水溶液化学方程式为 。10已知M2+在n=3，l=2的轨道上有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、

4、M的元素符号（3）M3+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）

5、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）52038996 8006108641402313140168102080713. 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

6、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，已知电子质量为0.91030kg，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h6.631034Js）（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

7、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TiVCrMnFeCoNi原子半径/pm147134127126126125124第五周期元素ZrNbMoTcRuRhPd原子半径/pm160146139134134137第六周期元素HfTaWReOsIrPt原子半径/pm15914614013713513613916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I1I2I3I4Q2080400061009400R500460069009500S740150

8、0770010500T5801800270011600U420310044005900（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，阴极放电反应最可能正确的是A Q22eQ B R22eR C S33eSD T33eT E U22eU（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（1s22s22p1） B 铍（1s2

9、2s2） C 锂（1s22s1）D 氢（1s1） E 氦（1s2）F2（g）18在XeF2（g）中键能E（XeF）=133KJmol-1，在中键能（FF）=155KJmol-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） Al3+ + 3e- 5139O2（g） 2O（g） 4982Al（s）+3/2 O2（g） Al2O3（s） -16762Al3+（g）+ 3O2-（g） Al2O3（s） -15111原子结构答案1-7、 D B B AC ADE C A 8、H3+9、

10、BeCO3 H2CO3 BeCO3 + H2CO3 = Be（HCO3）210、（1）3d64s2 （2）第四周期族；d区；Fe （3）3d511、（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

11、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）1.61013 1.21020 （3）HOHH2O14、（

12、1）746.2是1mol铜的电离势，即E（Cu）Ip（Cu）NA，而对于晶体铜，能量434.1kJ是1mol铜的电子脱出功，即m（Cu）（Cu）NA。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EIp（Cu）（Cu）NA。 （2）2.76107（m） 该波长在紫外光区。（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 E0，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